专利名称：一种外部组件与手持电子装置的组合结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种组合结构，尤其是一种外部组件与手持电子装置的组合结构。
背景技术：
当前，手机、平板电脑等手持电子装置一般都被设计为板体形状，其顶面设有触控显示屏，除了可满足一般信息的输入之外，还可以显示出用于文字输入的虚拟键盘，因此，这种手持电子装置大多不带有实体键盘，具有低厚度、轻薄、外形简单等优点。上述虚拟键盘不具有凹凸的表面，手指无法通过凹凸感来分辨不同按键，容易按错，输入效率不高。为了保证输入效率，另外一些手持电子装置则被设计为带有实体键盘，其中，滑动键盘设计的手持电子装置将实体键盘设置在一滑动板体上形成滑动键盘，滑动键盘不使用时隐藏在手持电子装置主体的底面，因此可以保持手持电子装置的简单外形，而在使用时，则可以按确定的方向滑出，使用起来非常方便。但是，这种滑动键盘设计的手持电子装置在结构上为两个相互不可分开的板体的叠合，其厚度很难降低，难以达到理想的轻薄程度。随着手持电子装置的多功能化发展，实体键盘除了可以为文字输入键盘之外，还可以为游戏操控杆键盘、播放器键盘等多种类型的键盘。显然，对于上述滑动键盘设计的手持电子装置，由于其键盘无法与手持电子装置主体分开，使用者无法将其更换为其他类型的键盘，因此，无法在一款产品上使用多种类型的键盘，实现多功能化。随着手持电子装置的多功能化发展，手持电子装置还可以搭配诸如外置音箱、夕卜置电池、外置储存器、外置照相部件等多种外部组件进行使用，这些外部组件一般通过一根连线与手持电子装置进行连接，这种连接方式整体性差，使用起来并不方便。公开号为CN102238823A的中国发明公开了一种通过拆合滑动机构将滑动键盘与手持电子装置结合起来的设计，使得手持电子装置可以与一滑动键盘分开或组合。当手持电子装置与滑动键盘分开时，其本身具有低厚度、轻薄的优点；而当其与滑动键盘组合时，则构成滑动键盘设计的手持电子装置，滑动键盘在不使用时可以沿着确定的方向滑入手持电子装置的底面，保持整体性较好的外形，而在使用时，则可以按照确定的方向滑出，使用起来非常方便。因此，该发明提供了一种解决手持电子装置轻薄化与输入效率的矛盾的途径；除此之外，不难想象，通过该发明的方案，还可以在同一手持电子装置上更换不同键盘，或者通过该拆合滑动机构连接其他类型的外部组件，使得能够在一部手持电子装置上实现多功能化，而且整体性较好。然而，该发明提供的拆合滑动机构在操作时需要打开一定的开关装置，当手持电子装置需要经常更换不同的键盘或外部组件时，其操作依然不够方便；并且，其外露在两侧的机械连接结构也较难以符合当前电子产品简单时尚的外形要求。
发明内容
本发明的目的为提供一种手持电子装置与外部组件的组合结构，其允许手持电子装置与外部组件非常方便地组合或分开，因此可以在同一手持电子装置上方便地更换多种外部组件；在手持电子装置与外部组件分开的情况下，手持电子装置本身具有低厚度、轻薄的优点，而在手持电子装置与外部组件组合的情况下，手持电子装置与外部组件构成一整体，既方便使用，而且不会出现外露的机械结构，容易设计为简单时尚的外形；在手持电子装置与外部组件组合的情况下，外部组件还可以在手持电子装置的底面按照确定的方向滑出，因此，当外部组件为一键盘时，则构成滑动键盘设计的手持电子装置，具有滑动键盘设计的优点。本发明采用的技术方案如下:
一种外部组件与手持电子装置的组合结构，其特征在于:
在手持电子装置上，以底面为主的第一相对面设置有第一磁体和第一轨合部；
在外部组件上，以顶面为主的第二相对面设置有第二磁体和第二轨合部；
当外部组件以其第二相对面贴置于手持电子装置的第一相对面时，第一、第二磁体相互吸引使得外部组件被吸附于手持电子装置的第一相对面上，并使得第一、第二轨合部相互轨合，相互轨合的第一、第二轨合部构成一种轨合机构，使得外部组件在与手持电子装置保持相互吸附的状态下只能沿着确定的方向滑动。上述第一、第二相对面分别指，当手持电子装置与外部组件组合在一起时，相互接触或贴近的各自部分表面。通过上述组合结构，使用者只需将外部组件的顶面贴置于手持电子装置的底面，则可以将其组合起来，而对于组合在一起的外部组件与手持电子装置，只需在垂直于板面(即手持电子装置的板体平面)的方向上施加一定的克服磁体吸引的力，则可以将外部组件与手持电子装置分开，无论组合或分开的操作都非常方便。当上述手持电子装置与外部组件分开时，手持电子装置可以单独使用，具有低厚度、轻薄的优点。由于上述手持电子装置与外部组件的组合是通过磁体的吸引来实现的，因此不存在机械连接结构，容易设计为简单时尚的外形。当上述外部组件为一键盘时，其与手持电子装置组合的情况下，键盘可以从底面沿着确定的方向滑出，构成一款滑动键盘设计的手持电子装置，具有滑动键盘设计的优点。作为本发明的一优选方案，上述第一磁体为软磁体，第二磁体为硬磁体，因此，手持电子装置在单独使用时，周围没有磁场，不会对周围的磁敏感物件产生影响。作为本发明的一优选方案，上述第二磁体为硬磁体，并且第二磁体设置有一定的磁屏蔽体，磁屏蔽体可以防止第二磁体的磁场从外部组件的底面或侧面漏出，因此，当外部组件与上述手持电子装置组合时，其周围也没有磁场，不会对周围的磁敏感物件产生影响。作为本发明的一优选方案，还设置有滑动限制机构，使得当上述外部组件与手持电子装置组合时，外部组件与手持电子装置相互滑动的幅度受到限制，从而可以防止滑动幅度过大时，第一、第二磁体被错开，进而导致的外部组件与手持电子装置的不慎分开。为了弥补第一、第二磁体磁场吸引力的不足，作为本发明的一优选方案，还设置有一定的加强机构，使得当上述外部组件吸附在手持电子装置底面并处于一定的滑动幅度(包括外部组件不滑出的零滑动幅度)时，外部组件与手持电子装置的相互结合受到加强，使其难以在垂直于板面的方向上松脱，因此可以防止外部组件在一定滑动幅度的情况下，使用者只持握外部组件或只持握手持电子装置时，由于第一、第二磁体吸引力不足而导致的另一部分的不慎掉落。进一步优选至少当外部组件滑出至最大幅度时，上述加强机构发生作用。作为本发明的一优选方案，还设置有一定的滑动定位机构，使得外部组件在滑动过程中，可以自动定位到某些滑动幅度(包括外部组件不滑出的零滑动幅度)，使得滑出操作更方便。进一步优选这些自动定位的滑动幅度至少包括零滑动幅度以及最大滑出幅度。作为本发明的一优选方案，还设置有一定的电连接机构，使得当上述外部组件与手持电子装置组合在一起并处于一定滑动幅度(包括外部组件不滑出的零滑动幅度)时，外部组件可以与手持电子装置发生电路连接，以进一步实现其相互间的供电或信号传输。进一步优选这些发生电路连接的滑动幅度为最大滑出幅度。作为本发明的一优选方案，上述外部组件与手持电子装置之间的信号传输还可以为无线信号传输、光信号传输等任何现有的信号传输方式。
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图1是本发明实施例一中，手机的外形示意 图2是本发明实施例一中，第一、第二轨合部以及第一、第二磁体的位置示意 图3是本发明实施例一中，外置键盘与手机组合并且未滑出时的外形示意 图4是本发明实施例一中，外置键盘与手机组合并且滑出时的外形示意 图5是本发明实施例一中，第一、第二轨合部相互轨合以及第一、第二磁体相互吸引的原理示意 图6是本发明实施例一中，外置键盘在滑动过程中，第一、第二磁体保持相互吸引的原理示意 图7是本发明实施例一中，第一轨合部内端对第二轨合部的滑动限制作用示意 图8是本发明实施例一中，第一轨合部外端对第二轨合部的滑动限制作用示意 图9是本发明实施例一中，第一、第二电连接端的连接示意 图10是本发明实施例一中，使用者分开手机与外置键盘的操作示意 图11是本发明实施例一中，各种可与手机组合的外部组件示意 图12是本发明实施例二中，内第一、第二钩部构成加强机构的原理示意 图13是本发明实施例二中，外第一、第二钩部构成加强机构的原理示意 图14是本发明实施例三中，内、外第三磁体以及第四磁体的位置示意 图15是本发明实施例三中，内第三磁体与第四磁体相互吸引的示意 图16是本发明实施例三中，外第三磁体与第四磁体相互吸引的示意 图17是本发明实施例四中，第一轨合部、第一磁体、第二磁体的位置示意 图18是本发明实施例四中，第一轨合部、第一磁体、第二磁体沿着y方向的剖面图，并表不内第一、第二钩部构成加强机构的原理；
图19是本发明实施例四中，第一轨合部、第一磁体、第二磁体沿着y方向的剖面图，并表不外第一、第二钩部构成加强机构的原理；
图20是本发明实施例五中，手机与外置键盘分开时的外形示意 图21是本发明实施例五中，手机与外置键盘组合时的外形示意 图22是本发明实施例六中，手机与外置键盘分开时的外形示意 图23是本发明实施例六中，手机与外置键盘组合时的外形示意图。
具体实施方式
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下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。实施例一
如图1、2所示，该手持电子装置01为一款自身不带键盘的触屏手机，手机01的底面011(即第一相对面)设置有左右两个第一磁体012以及左右两个第一轨合部013。第一磁体012为沿着y方向延伸的长条形软磁体，第一轨合部013为沿着y方向延伸的凹轨。如图2所示，作为手机01的外部组件，外置键盘02的顶面021 (即第二相对面)设置有左右两个第二磁体022和左右两个第二轨合部023，其中，第二磁体022为宽度与第一磁体012接近，而长度小于第一磁体012的硬磁体，第二轨合部023为可以嵌入第一轨合部013的刀形滑块。如图3、4、5所示，当外置键盘02以顶面021贴置于手机01的底面011时，第二磁体022刚好贴置于第一磁体012下方，而第二轨合部023刚好嵌入第一轨合部013内，构成一种轨合机构。第一、第二磁体012、022的磁性吸引力使得外置键盘02吸附在手机01的底面，而轨合机构的限制使外置键盘02在保持与手机01吸附的情况下，只能沿着y方向滑出。如图6所示，由于第二磁体022的长度小于第一磁体012，在外置键盘02 —定的滑动幅度内，第二磁体022都可以贴置在第一磁体012的下方，其磁性吸引力一直保持外置键盘02的吸附状态。如图7所示，在组合状态下，当外置键盘02未滑出时，第一轨合部013的内端0131顶住了第二轨合部023的内端0231，使得第二轨合部023无法往内侧方向(y轴正方向)滑动；同样，如图8所示，当外置键盘02滑出至最大幅度时，第一轨合部013的外端0132顶住了第二轨合部的外端0232，使得第二轨合部023无法继续往外侧方向(y轴反方向)滑动。因此，第一轨合部013的内外两端0131、0132构成了一种滑动限制机构，可以防止外置键盘02过大幅度滑出时第一、第二磁体012、022被错开而失去吸引力，进而导致的外置键盘02与手机01的不慎分开。如图5所示，第二磁体022由磁屏蔽体024从底部套住，仅露出与第一磁体012相对的上侧面，使得第二磁体022的磁场不会漏出外置键盘02的侧面和底面，磁屏蔽体024还具有增强第一、第二磁体012、022间磁场吸引力的作用。上述第一磁体012以及磁屏蔽体024可以选用纯铁、坡莫合金、超坡莫合金等磁导率较大的软磁材料制作而成，第二磁体022可以选用铁氧体、钕铁硼稀土合金、铝镍钴系合金等各种硬磁材料制作而成。为了达到保护、美观、加固等目的，第一、二磁体012、022与磁屏蔽体024的表面或间隙可以覆盖、填充油漆、塑料、无机膜层等不具有磁性的材料。还可以在手机01与外置键盘02组合后的接触部位设置滑垫，使得外置键盘02的滑出手感更好。在本实施例的一具体方案中，外置键盘02自带有电源，其与手机01之间可以通过光、蓝牙、射频、近场通信(NFC)等无线方式进行通信，因此，外置键盘02与手机01之间可以不设置导体接触，外形结构更简单，并且当外置键盘02与手机01分开时，外置键盘02可以作为遥控器对手机01进行遥控。如图9所示，在本实施例的其他具体方案中，也可在第一、第二相对面(包括磁体和轨合部表面)分别设置第一电连接端015以及与其对应的第二电连接端025，使得当外置键盘02吸附于手机01底面并滑出至最大幅度时，每个第一电连接端015与每个第二电连接端025发生一一电连接，当其配置为供电连接时，外置键盘02可以不带电源，因此厚度更薄，其也可以被配置为有线信号连接，使得手机01与外置键盘02不需要通过无线方式进行通信，电路设计更简单。对于本实施例中的手机01，使用者只需将外置键盘02的顶面贴置于手机01的底面，则外置键盘02可以自动地吸附在手机01底面并与手机01组合起来；而在组合状态下，如图10所示，只需要将外置键盘02与手机01相互滑开一定幅度，并在z方向上以施加一定的错开力，就可以将其分开，无论组合或分开的操作都非常方便。当手机01与外置键盘02分开时，手机01可以单独使用，具有低厚度、轻薄的优点。而且，无论手机01单独使用或者跟外置键盘02组合在一起，都不存在外露的机械连接结构，容易设计为简约时尚的外形。在组合状态下，外置键盘02可以从手机01的底面按一定的方向滑出，构成一款侧滑键盘设计的手机，具有滑动键盘设计手机的优点。如图11所示，在本实施例的具体方案中，外置键盘02可以为文字输入键盘、游戏操控键盘03等多种类型的键盘，在本实施例的其它具体方案中，外置键盘02还可以被替换为具有类似组合结构的外置音箱04、外置电池05、外置储存器、外置照相部件等多种外部组件，从而实现一部手机的多功能化。在本实施例的其他具体方案中，手持电子装置除了为手机之外，也可以为平板电脑、PDA、音乐播放器等其他类型的手持电子装置。实施例二
如图12、13所示，在其它部分均与实施例一相同的情况下，其区别在于:第一轨合部013内、外两端分别设置有内、外第一钩部0161、0162 ;第二轨合部023内、外两端分别设置有内、外第二钩部0261、0262。在组合状态下，当外置键盘02未滑出时，内第一钩部0161钩住了内第二钩部0261，使得第二轨合部023无法在z方向上脱出，进而加强了外置键盘02与手机01的结合；同样，当外置键盘02最大幅度滑出时，外第一钩部0162钩住了外第二钩部0262,同样加强了外置键盘02与手机01的结合。因此，内第一、第二钩部0161、0162以及外第一、第二钩部0261、0262都构成了加强机构，使得当外置键盘02未滑出或最大幅度地滑出时，外置键盘02与手机01的结合受到加强，使其难以在垂直于板面的方向上脱出，因此可以防止使用者只持握外置键盘02或手机01时，由于第一、第二磁体012、022吸引力不足而导致的另一部分的不慎掉落。上述加强机构具有简单、容易实现的优点，除此之外，加强机构也可以通过将外置键盘02卡住、吸住、粘住等多种方式来实现。实施例三
如图14所示，在其它部分均与实施例二相同的情况下，在手机01的底面还设置有内第三磁体0171和外第三磁体0172，外置键盘02的顶面设置有第四磁体027。内、外第三磁体0171、0172为都软磁铁，第四磁体027为硬磁体，第四磁体027还设置有相应的磁屏蔽体0271。如图15、16所示，外置键盘02贴附于手机01底面并且未滑开时，第四磁体027与内第三磁体0171相互贴近并发生相互吸引，当外置键盘02滑出到足够的幅度时，第四磁体027与外第三磁体0172相互接近，转而与外第三磁体0172发生相互吸引，通过第四磁体027分别与内、外第三磁体0171、0172的相互吸引，外置键盘02在滑动过程中可以自动定位到零滑开幅度或最大滑出幅度。因此，内、外第三磁体0171、0172与第四磁体027共同构成了一种滑动定位机构，使得滑动操作更方便。上述滑动定位机构除了具有滑动定位作用之外，当外置键盘的滑动幅度超过定位的位置时，还具有将外置键盘拉回的磁场吸引力，因此也构成一种滑动限制机构，以及，在上述发生定位的滑动幅度上加强了外置键盘的吸附力，因此还构成了一种加强机构。实施例四
如图17、18、19所示，在其它部分均与实施例三相同的情况下，在手机01的底面011上，将第一磁体012埋设在作为滑轨的第一轨合部013的底部，并使得第二磁体022及其磁屏蔽体024凸出于外置键盘02的顶面021形成滑块状的第二轨合部，则构成了本发明的实施例四。由于第二磁体022及其磁屏蔽体024本身形成了第二轨合部，因此不需要另外设置第二轨合部，结构上更加简单，更加容易设计为简单时尚的外形。由于第一轨合部013的两端可以阻挡第二轨合部滑出，因此第一、第二轨合部还构成了类似实施例一的滑动限制机构，除此之外，如图18、19所示，可以在第一轨合部013的两端设置内、外第一钩部0131、0132，而在磁屏蔽体024两端设置对应的内、外第二钩部0241、0242，使其构成与实施例二类似的加强机构。实施例五
如图20、21所示，在其他方面均与实施例一、二、三、或四相同的情况下，为外置键盘02设置左右两个翘起部分028，使得当手机01与外置键盘02叠合时，外置键盘02的翘起部分028从手机01的左右两侧0181、0182包住或部分包住手机01，则构成本发明的实施例五。当手机01与外置键盘02组合时，翘起部分028包住或部分包住手机的左右两侧，进一步限制了手机01只能沿着y方向滑动，构成另一种轨合机构，使得外置键盘02在y方向上的滑动更加稳定。按照本说明书的定义，当手机01与外置键盘02组合时，手机01的底面与左、右侧面0181、0182共同构成了第一相对面，键盘02的顶面与翘起部分028的内侧面0281、0282共同构成了第二相对面，当手机01的左右侧面0181、0182以及键盘翘起部分的内侧面0281、0282有一定的倾斜时，第一、第二磁体还可以分别设置在手机01的左、右侧面0181、0182和键盘翘起部分的内侧面0281、0282上，由其磁场吸引力在z方向上的分量来保持外置键盘02与手机01的吸附。将第一磁体012设置在手机01的左右侧面0181、0182上，不会占用手机内部的空间，允许手机设计得更加轻薄，而将第二磁体022设置在翘起部分的内侧面0281、0282上，则可以容纳较厚的第二磁体及其磁屏蔽体，使得键盘也更容易实现超薄化。在本实施例中，由于当手机01与外置键盘02组合时，外置键盘02的翘起部分028可以限制手机01沿着y方向滑动，构成了一种轨合机构，因此可以省去原第一、第二轨合部的设计，使得总体结构更加简单，在这种情况下，优选加入实施例三的自动定位机构，使其同时具有自动定位、滑动限制以及加强结合的功能。实施例六 如图22、23所示，在其他方面均与实施例一、二、三、或四相同的情况下，在手机Ol的底部左侧设置一个突起部分019，使得当外置键盘02与手机01组合时，突起部分019包住或部分包住了外置键盘02的左侧029，则构成本发明的实施例六。手机01的突起部分019可以设置摄像头等较厚的手机元件，当手机01与外置键盘02组合时，外置键盘02不会挡住手机摄像头，不需要在外置键盘02上开设一定的透光窗口。按照本说明书的定义，当手机01与外置键盘02叠合时，手机01的底面与突起部分019的内侧面0191共同构成了第一相对面，键盘02的顶面与左侧面029共同构成了第二相对面，当突起部分019的内侧面0191以及键盘02的左侧面029有一定倾斜时，左侧的第一、第二磁体还可以分别设置在突起部分的内侧面0191以及键盘的左侧面029上，将第一磁体设置在手机突起部分019的内侧面0191上，不会占用手机非突起部分的内部空间，允许手机设计得更加轻薄，而且第一、第二磁体的相互吸引力具有X方向分量，使得外置键盘02在X方向上被吸紧，只能在y方向上滑动，构成了一种轨合机构，因此可以省去原第一、第二轨合部的设计，使得结构更加简单，在这种情况下，优选加入实施例三的自动定位机构，使其同时具有自动定位、滑动限制以及加强结合的功能。
权利要求
1.一种外部组件与手持电子装置的组合结构，其特征在于: 在手持电子装置上，以底面为主的第一相对面设置有第一磁体和第一轨合部； 在外部组件上，以顶面为主的第二相对面设置有第二磁体和第二轨合部； 当外部组件以其第二相对面贴置于手持电子装置的第一相对面时，第一、第二磁体相互吸引使得外部组件被吸附于手持电子装置的第一相对面上，并使得第一、第二轨合部相互轨合，相互轨合的第一、第二轨合部构成一种轨合机构，使得外部组件在与手持电子装置保持相互吸附的状态下只能沿着确定的方向滑动。
2.如权利要求1所述的组合结构，其特征在于:在所述外置键盘一定的滑动幅度内，第二磁体都保持贴置在第一磁体的下方，其磁性吸引力一直保持外置键盘的吸附状态。
3.如权利要求1所述的组合结构，其特征在于:所述第一磁体为软磁体，第二磁体为硬磁体。
4.如权利要求1所述的组合结构，其特征在于:所述第二磁体为硬磁体，并且为其设置有一定的磁屏蔽体。
5.如权利要求1所述的组合结构，其特征在于:还包括滑动限制机构，使得当所述外部组件与手持电子装置组合时，外部组件与手持电子装置相互滑动的幅度受到限制。
6.如权利要求1所述的组合结构，其特征在于:还设置有一定的加强机构，使得当上述外部组件与手持电子装置组合在一起并处于一定滑动幅度时，外部组件与手持电子装置的相互结合受到加强，使其难以在垂直于板面的方向上松脱。
7.如权利要求6所述的加强机构，其特征在于:至少当外部组件滑出至最大幅度时，所述加强机构发生作用。
8.如权利要求1所述的组合结构，其特征在于:还设置有一定的滑动定位机构，使得外部组件在滑动过程中，可以自动定位到某些滑动幅度。
9.如权利要求8所述的滑动定位机构，其特征在于:所述发生自动定位的滑动幅度包括零滑出幅度以及最大滑出幅度。
10.如权利要求1所述的组合结构，其特征在于:还设置有一定的电连接机构，使得当上述外部组件与手持电子装置组合在一起并处于一定滑动幅度时，外部组件可以与手持电子装置发生电路连接。
全文摘要
本发明提供一种手持电子装置与外部组件的组合结构，允许手持电子装置与外部组件非常方便地组合或分开，并且允许组合之后，外部组件可以按一定的方向滑开。
文档编号G06F1/16GK103218013SQ201210019608
公开日2013年7月24日 申请日期2012年1月23日 优先权日2012年1月23日
发明者吕岳敏 申请人:吕岳敏