CN101606377B

CN101606377B - 具有顺应性滑动铰接的便携电子设备

Info

Publication number: CN101606377B
Application number: CN2008800045128A
Authority: CN
Inventors: R·瓦坦帕拉斯特; L·许
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2008-02-07
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2028-02-07
Also published as: WO2008096247A2; CN101606377A; US7822446B2; EP2109988A2; US20080194120A1; WO2008096247A3

Abstract

一种便携电子设备，包括：电子电路；以及壳，具有装配于其中的电子电路。壳包括通过顺应性铰接布置可移动地连接到第二壳部件的第一壳部件。顺应性铰接布置包括至少一个活动铰接。第一和第二部件适合于相对于彼此纵向地滑动。

Description

具有顺应性滑动铰接的便携电子设备

技术领域

本发明涉及一种便携电子设备，并且具体地涉及一种在便携电子设备的可滑动部件之间的顺应性铰接布置。

背景技术

可以在若干塑料产品中发现顺应性铰接，比如在例如洗发剂瓶盖上的活动铰接。比如如图1中所示，以往已经在微电机系统(MEMS)器件中使用一些顺应性开关滑动。MEMS是机械单元、传感器、激励器和电子器件通过微型制作技术在共同硅衬底上的集成。在翻盖型移动电话如NOKIA第2652号机型电话中已经使用顺应性铰接，其中一个壳部件相对于另一壳部件在折叠位置与非折叠位置之间旋转。例如也已知滑动型移动电话，比如NOKIA第6265号机型电话。

移动电话市场中的竞争逐年变得更激烈；尤其是在利润率低的低端段中。为了增加制造商的利润，唯一的方式是减少材料清单。这意味着必须以更低费用和以更少零件来制造设备，但其仍然具有相同功能。因此需要用比常规设备中更少的零件来制造便携电子设备，比如滑动型移动电话。也需要提供一种由于在滑动机构上没有零件而简易的组件。也需要提供一种有望比常规滑动电话中更少的用于制造滑动电话的材料清单。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种便携电子设备，该便携电子设备包括：电子电路；以及壳，具有装配于其中的电子电路。壳包括通过顺应性铰接布置可移动地连接到第二壳部件的第一壳部件。顺应性铰接布置包括至少一个活动铰接。第一和第二部件适合于相对于彼此纵向地滑动。

根据本发明的另一方面，提供一种手持便携电子设备，该手持便携电子设备包括：电子电路；以及壳，所述壳具有装配于其中的电子电路。壳包括在闭合或者折叠位置与打开或者延伸位置之间可滑动地连接到第二壳部件的第一壳部件。壳包括一体化壳构件，该一体化壳构件具有形成第一壳部件的一部分的下部件和形成第二壳部件的一部分的上部件。上部件和下部件适合于在折叠位置与延伸位置之间相对于彼此移动而在其间无旋转移动。

根据本发明的另一方面，提供一种制造手持便携电子设备的方法，该方法包括：提供纵向可滑动地连接到第二部件的第一部件，其中第一和第二部件包括手持便携电子设备的电子电路的电子元件；并且在第一和第二部件的部分之间提供顺应性铰接布置。顺应性铰接布置包括至少一个活动铰接。至少一个活动铰接在第一部件相对于第二部件纵向地滑动时弯曲。

根据本发明的另一方面，提供一种制造手持便携电子设备的方法，该方法包括：形成壳构件，该壳构件具有通过包括至少一个活动铰接的顺应性铰接布置连接到下部件的上部件；形成手持便携电子设备的、在其中具有电子电路的电子元件的第一部件；形成手持便携电子设备的、在其中具有电子电路的电子元件的第二部件；并且纵向可滑动地相互连接第一和第二部件，其中壳构件的下部件形成第一部件的一部分，并且壳构件的上部件形成第二部件的一部分。

附图说明

在结合以下附图进行的下文描述中说明本发明的前述方面和其他特征：

图1是具有顺应性滑动开关的常规微电机系统(MEMS)器件的平面图；

图2是包括本发明特征的便携电子设备在闭合或者折叠位置的透视图；

图3是图2中所示设备在打开或者展开位置的透视图；

图4是如图2中所示设备的后侧的透视图；

图5是如图3中所示设备的后侧的透视图；

图6是图4-图5中所示壳构件的顺应性铰接布置的梁之一的放大图；

图7是当壳构件的上部件和下部件在图4-图5中所示折叠与展开位置之间局部地移动时图6中所示梁的视图；

图8是图示了图2-图5中所示设备的第一与第二部件之间的滑轨布置的放大图；

图9是设备在闭合位置的本发明一个替代实施例的局部后侧视图；

图10是设备在打开位置的、如图9中所示的局部后侧视图；并且

图11是图示了本发明另一替代实施例的示意图。

具体实施方式

参照图2，示出了并入本发明特征的手持便携电子设备10的透视图。虽然将参照附图中所示示例实施例描述本发明，但是应当理解可以用实施例的许多替代形式实现本发明。此外，可以使用任何适当的尺寸、形状或者类型的单元或者材料。

在这一实施例中，设备10包括移动电话。然而在替代实施例中该设备可以包括任何适当类型的手持便携电子设备，比如游戏设备、PDA等。此外，如本领域中所知，电话10可以包括其他特征或者应用，比如相机、音乐播放器、游戏播放器、因特网浏览器等。电话10一般包括壳12和电子电路14。电子电路14例如包括收发器、控制器如微处理器、存储器等。壳12包括第一壳部件16和第二壳部件18。在替代实施例中可以提供多于两个壳部件。

在这一实施例中，电话10是滑动电话，其中第一和第二壳部件16、18在如图2中所示的折叠位置与如图3中所示的延伸位置之间相对于彼此可滑动。第一壳部件6一般包括电子电路的键区部件20(见图3)。如图2中所见，当电话在它的折叠位置时，键区部件20由第二部件18覆盖。第二壳部件18一般包括电子电路的显示器22和用户接口控制部件24。用户接口控制部件24例如可以包括软键和操纵梁或者触板。在一个优选实施例中，第一部件16相对于第二部件18朝着图3中所示延伸位置弹性加载，并且该电话具有用以将壳部件保持于图2中所示折叠位置的锁止系统。

也参照图4和图5，分别在折叠位置和延伸位置示出了电话10的后部透视图。壳12包括形成第一和第二壳部件16、18这些部分的壳构件26。在这一实施例中，壳构件26包括一体化模制聚合物构件。然而在替代实施例中，壳构件26例如可以包括多个构件和/或多种不同材料，比如第一材料外模成型(overmold)到第二材料上方。

在这一实施例中，壳部件26包括上部件28、下部件30和连接于上部件与下部件之间的顺应性铰接布置32。上部件28形成第二壳部件18的如下部分，该部分包括它的前壁、侧壁和顶端这些部分。下部件30形成第一壳部件16的如下部分，该部分包括它的后壁的一部分和它的底端。顺应性铰接布置32将上部件和下部件28、30相互连接。

顺应性铰接布置32在这一实施例中具有六个梁36，所述六个梁36从下部件30的中间部分34延伸到上部件28的侧壁。六个梁36分组成各自有三个梁的两组；各组在中间部分34的相应一个相反横侧上。然而在替代实施例中，可以提供多于或者少于六个梁或者多于或者少于两组。此外，还可以提供其他形状和尺寸的顺应性铰接布置。在这一实施例中，梁36彼此相同，而不同之处在于中间部分34的右侧上的梁是相对于中间部分左侧上的梁而言成相反角度的镜像。然而在替代实施例中，一个或者多个梁可以不同于其他梁。如比较图4与图5可见，梁36在电话处于折叠位置时向外成角度向下(图4)而在电话处于展开位置时向外成角度向上(图5)。

也参照图6，每个梁36一般包括坚硬部件38和两个活动铰接部件40。在替代实施例中，一个或者多个梁可以沿着它的长度具有均匀硬度。因此，梁可以包括仅一个活动铰接部件，或者可以包括多于两个活动铰接部件。如图6中所见，梁36在电话处于折叠或者展开位置时具有大体笔直的形状。

当用户从图4中所示的折叠位置朝着图5中所示的展开位置打开电话时，第一壳部件16相对于第二壳部件18纵向地向下滑动。也参照图7，在这种情况发生时，顺应性铰接组件的梁36能够随着每个梁弯曲的两个活动铰接部件40变形。坚硬部件38相对于第一和第二壳部件16、18旋转，但是第一和第二壳部件16、18不相对于彼此旋转；它们仅仅相对于彼此平移地滑动。当用户从图5中所示的展开位置朝着图4中所示的折叠位置闭合电话时，第一壳部件16纵向地向上滑动到第二壳部件18中；梁以相反的方式变形。

上述实施例说明了集成到电话的外盖中的本发明的运用。本发明除此之外或者取而代之还可以集成到电话的内盖中；因而它将不被用户看见。也参照图8，第一和第二壳部件16、18的部分优选地形成用于维持上部件和下部件28、30相对于彼此对准的滑轨系统。在图8中所示例子中，上部件28的侧壁48的内表面具有纵向槽42，而第一壳部件16的第二壳构件46具有在电话在折叠与展开位置之间移动时在槽42中滑动的轨44。在所示实施例中，与壳构件一体地形成轨和槽。因此，壳构件的形状仅形成轨和槽；没有额外零件附着到壳构件。然而在一个替代实施例中，可以通过将另外一个或者多个构件附着到一个或者多个壳构件来提供一个或者多个轨和/或槽。

在一类替代实施例中，梁46可以在壳处于打开或者闭合位置时具有弯曲的形状。另一替代形状可以包括蛇形形状或者任何其他适当形状的梁；可能甚至是具有多个臂或者段的梁。在所示实施例中，当第一壳部件16移动到它的如图5中所示的打开位置时显露相机50。然而在一个替代实施例中可以不显露相机。如上所言，在替代实施例中，壳构件26例如可以包括多个构件和/或多种不同材料，比如第一材料外模成型到第二材料上方。例如，壳构件26可以包括有聚合物材料外模成型的(overmolded)覆盖物的、由例如超弹性形状记忆合金材料(比如镍钛诺)制成的骨架。取而代之，梁36可以仅包括超弹性形状记忆合金材料，其中上部件和下部件28、30外模成型到梁的末端上方。

本发明提供一种用于滑动电话的集成于设备盖上的新颖顺应性铰接机构。本发明通过集成于内盖和/或外盖上的一组顺应性滑动机构来集成滑动电话的基本特征。已经将布置36描述为顺应性“铰接”布置，但是应当理解在本说明书中将包括在一体化壳构件的纵向可滑动上部件与下部件之间的任何适当的反复可变形的或者可重新配置的连接。

一体化壳构件例如可以由任何适当材料如聚丙烯或者热塑聚亚安酯(TPU)制成。对于聚丙烯，性质包括优良的低温性质、不良的高温性质、优良的用于活动铰接的性质；良好的抗疲劳性质；在顺应性机构中测量良好并且Sy/E比率为0.025(使用于顺应性机构中的良好指标)。对于TPU，性质包括优良的低温性质；优良的高温性质；优良的用于活动铰接的性质；良好的抗疲劳性质；Sy/E比率为0.8(使用于顺应性机构中的良好指标)。

壳构件26的结构可以由一种或者多种不同材料用不同方式来构建，比如对包括顺应性机构的整个盖区域进行建模。结果，将有充当盖并且还提供一体滑动机构的仅一个模制零件。有比常规滑动设备中更少的零件。组装之所以简易是因为在滑动机构上没有待组装的零件。材料费用有望比常规滑动电话中的更少。柔性盖在意外掉落时减少冲击力。具有此类机构的设备也具有任何具有滑动机构的设备的所有优点。

也参照图9和图10，示出了本发明一个替代实施例。在这一实施例中，设备60包括第一壳部件62和第二壳部件64。提供壳构件66，该壳构件66形成第一和第二壳部件62、64的一部分。第一壳部件62相对于第二壳部件64在图9中所示的闭合位置与图10中所示的打开位置之间纵向地可滑动。在这一实施例中，壳部件66具有顺应性铰接布置68。顺应性铰接布置将壳构件66的第一部分70(该部分形成第一壳部件62的零件)连接到第二壳构件64的第二部分72(该部分形成第二壳部件64的零件)。

顺应性铰接布置68在这一实施例中具有从第一部分70延伸到第二部分72的横侧壁的三个梁36。三个梁36在第一部分70的一个横侧上分组成一组。然而在替代实施例中，可以提供多于或者少于三个梁或者多于一组。此外还可以提供其他形状和尺寸的顺应性铰接布置。在这一实施例中，梁36彼此相同。然而在替代实施例中，一个或者多个梁可以不同于其他梁。如比较图9与图10所见，梁36在电话处于闭合折叠位置时成角度向下(图9)而在电话处于打开展开位置时成角度向上(图10)。

如上文在第一实施例中所言，每个梁36一般包括坚硬部件38和两个活动铰接部件40。在替代实施例中，一个或者多个梁可以沿着它的长度具有均匀硬度。因此，梁可以包括仅一个活动铰接部件，或者可以包括多于两个活动铰接部件。如图9-图10中所见，梁36在电话处于折叠或者展开位置时具有大体笔直的形状。然而在替代实施例中，一个或者多个梁在打开和/或闭合位置可以没有笔直的形状。

上述实施例已经描述本发明在便携电子设备的外罩或者壳的一部分上的运用。然而在一个替代实施例中可以在便携电子设备的外罩或者壳内部使用小型化顺应性滑动机构。因此，本发明无需是外罩或者壳的零件。该结构可以放置于设备内部，这可以使得从外部看不见或者不可看见它。这一定位也可以有助于该机构的材料和结构受一个或者多个外盖保护以获得可能的更长工作寿命和提高的可靠性。

小型化顺应性滑动机构可以用于任何适当构件向任何适当位置的滑动移动；不仅仅在折叠的、闭合的位置与展开的、打开的位置之间。例如，显示器或者键区可以在壳上的两个不同位置之间移动。在图11中示出了这一点的例子。图11示出了设备80，该设备具有外盖或者壳82、至少部分地位于壳82中的两个部分84、86和将部分84、86相互连接的顺应性滑动布置32。顺应性滑动布置32允许两个部分84、86至少部分地在壳82内部相对于彼此滑动。顺应性滑动布置32容纳于壳82内部并且不为用户所见。当然，一个或者两个部分可以是外罩或者盖82的一部分。

应当理解前文描述仅举例说明本发明。本领域技术人员可以构思各种替换和修改而不脱离本发明。因而，本发明旨在于涵盖落入所附权利要求的范围内的所有这样的替换、修改和变化。

Claims

1.一种电子设备，包括：

电子电路；以及

壳，具有装配于其中的所述电子电路，其中所述壳包括可移动地连接到第二壳部件的第一壳部件，其中所述壳包括一体化壳构件和顺应性铰接布置，所述一体化壳构件具有形成所述第一壳部件的一部分的下部件和形成所述第二壳部件的一部分的上部件，其中所述顺应性铰接布置位于所述下部件和所述上部件之间，其中所述顺应性铰接布置包括延伸到所述上部件的、在所述下部件的一部分的相反侧上的梁，其中所述梁包括至少一个活动铰接，并且其中所述第一和第二部件适合于相对于彼此纵向地滑动。

2.如权利要求1所述的电子设备，其中所述电子设备包括移动电话，并且所述电子电路包括收发器。

3.如权利要求2所述的电子设备，其中所述第一壳部件中的所述电子电路包括键区部件，并且其中所述第二壳部件中的所述电子电路包括显示器。

4.如权利要求1、2或者3所述的电子设备，其中所述第一壳部件的一部分适合于滑动到所述第二壳部件的一部分中。

5.如权利要求1至3中的任一权利要求所述的电子设备，其中所述至少一个活动铰接包括具有两个活动铰接部件的梁。

6.如权利要求5所述的电子设备，其中所述梁包括坚硬部件。

7.如权利要求6所述的电子设备，其中所述坚硬部件被配置为在所述第一壳部件相对于所述第二壳部件滑动时旋转。

8.如权利要求1至3中的任一权利要求所述的电子设备，其中所述至少一个活动铰接包括沿着它的长度具有均匀硬度的梁。

9.如权利要求1至3中的任一权利要求所述的电子设备，其中所述上部件和下部件适合于在折叠位置与延伸位置之间相对于彼此移动而在其间无旋转移动。

10.如权利要求1所述的电子设备，其中所述梁从所述下部件的中间部分延伸到所述上部件的侧壁。

11.如权利要求1所述的电子设备，其中所述梁在所述电话处于折叠或者展开位置时具有大体笔直的形状。

12.如权利要求1所述的电子设备，其中所述梁在所述电话处于折叠或者展开位置时具有弯曲的形状。

13.如权利要求1所述的电子设备，其中所述梁被配置为在所述第一壳部件相对于所述第二壳部件滑动时变形。

14.如权利要求9所述的电子设备，其中所述一体化壳构件包括聚合物材料。

15.如权利要求14所述的电子设备，其中所述聚合物材料包括聚丙烯。

16.如权利要求14所述的电子设备，其中所述聚合物材料包括热塑聚亚安酯。

17.如权利要求1至3中的任一权利要求所述的电子设备，其中所述第一壳部件相对于所述第二壳部件朝着延伸位置被弹性偏置。

18.如权利要求17所述的电子设备，其中所述电子设备包括用以将所述壳部件保持于折叠位置的锁止系统。

19.如权利要求1至3中的任一权利要求所述的电子设备，其中所述第一和第二壳部件由滑轨布置互锁。

20.如权利要求1至3中的任一权利要求所述的电子设备，其中所述电子设备是手持便携电子设备。

21.如权利要求20所述的电子设备，其中所述电子设备是游戏设备。

22.一种用于制造电子设备的方法，包括：

提供纵向可滑动地连接到第二部件的第一部件，其中所述第一和第二部件包括手持便携电子设备的电子电路的电子元件；以及

提供一体化壳部件和在第一和第二部件的部分之间的顺应性铰接布置，其中所述一体化壳构件具有形成所述第一部件的一部分的下部件和形成所述第二部件的一部分的上部件，其中所述顺应性铰接布置包括延伸到所述上部件的、在所述下部件的一部分的相反侧上的梁，其中所述梁包括至少一个活动铰接，并且其中所述至少一个活动铰接在所述第一部件相对于所述第二部件纵向地滑动时发生弯曲。

23.如权利要求22所述的方法，其中所述一体化壳构件包括所述顺应性铰接布置。