专利名称:具有铰链以相对于主机身翻转显示单元的电子设备的制作方法
技术领域：
本发明的一个实施例涉及一种具有铰链的电子设备，使显示单元翻转至其显示器表面相对于主机身朝上和朝下的状态。
背景技术：
有的便携式笔记本电子设备的主机身和显示单元通过铰链连接。该设备中，显示单元可以相对于主机身翻转，该显示单元可以使显示器表面朝上平放于主机身上。2004-340383号日本专利申请公开公报中披露了这样一例设备。
该专利申请中描述的电子设备具有一旋转铰链组件以连接主机身和显示单元。该旋转铰链组件具有两个转轴。第一转轴以水平方式使显示单元转动。第二转轴设置于依靠第一转轴以水平方式转动的底座上。第二转轴的轴线水平配置以便与第一转轴的轴线相正交，以垂直方式使显示单元转动。第一转轴保持在相对于主机身的预定方向上。第二转轴与显示单元连接，并且与显示单元一起相对于主机身转动。
便携式电子设备要求整体较薄并具有较大的显示区域。较薄的主机身和显示单元的外壳具有足够的强度，但显示单元相对于主机身绕作为铰链机构的旋转铰链组件的第一和第二转轴转动时有稍许弯曲。当显示单元绕第一转轴转向时，与主机身或显示单元中的铰链机构连接的固定组件便受到扭曲，而且第一转轴其轴线在旋转期间可能发生倾斜。
为了降低电子设备的厚度，较好的是尽可能地靠近主机身配置第二转轴。这种情况下，如果显示单元绕第一转轴转动并且第一转轴往前倾斜使显示单元的显示器表面对于用户转到侧面的话，该显示单元的底端便会触碰设置在主机身上表面的键盘。
因此，要求电子设备其的显示单元在相对于主机身翻转的过程中勿触及设置在主机身上表面的键盘。
发明内容本发明实施例的电子设备包括主机身、显示单元、以及铰链机构。主机身在其上表面上具有键盘。显示单元包含显示器。该铰链机构将显示单元与主机身连接，并且具有转动轴和旋转轴。转动轴使得显示单元可在覆盖键盘的闭合状态和相对于主机身直立的打开状态两者间转动。旋转轴设置为朝向离开主机身上表面的方向倾斜，并且使得显示单元在该显示单元处于可转动状态时可转向。
下面的说明将给出本发明另外的目的和优点，其中一部分通过说明将会显而易见，或者可以通过对本发明的实践来了解。本发明的目的和优点可以通过下文具体给出的手段和组合来实现和获得。
说明书中结合并构成其中一部分的附图对本发明各实施例进行了图示，并与上面给出的总体说明和下面给出的对各实施例的具体说明一起用以说明本发明的原理。
图1是本发明第一实施例的一例电子设备的立体图；图2是图1所示的电子设备设有的铰链机构设备的示意性立体图；图3是图2所示的铰链机构设备的示意性分解立体图；图4是图1所示的电子设备的显示单元绕铰链机构的转轴转向的状态的示意性立体图；图5是图1所示的电子设备的铰链机构设备外围从右侧观察的示意性剖视图；图6是图5所示的电子设备的铰链机构其中显示单元绕转轴转向90度时从右侧观察的示意性剖视图；图7是图1所示的电子设备的显示单元使其显示器表面朝上平放于主机身上的情形的示意性立体图；图8是本发明第二实施例的一例电子设备的铰链机构外围从右侧观察的示意性剖视图。
具体实施方式下面参照图1至图7说明本发明第一实施例的一例电子设备。图1所示的电子设备1具有主机身2、显示单元3、以及铰链机构4。为了便于说明，从用户侧观察到的主机身2的右侧、左侧、前侧、以及后侧是将主机身2置于桌上的状态下所给出的定义，而垂直方向则定义为上下方向。
主机身2具有形成外部框架的主机身机壳20，还包含安装有中央处理单元(CPU)的电路板以及存储介质。主机身2的上表面2a上设置有键盘5作为输入设备。显示单元3具有液晶显示器6和触摸屏7。
液晶显示器6是与主机身2内所包含的电路板连接的一例显示器，在其上显示信息。液晶显示器6可以是有机电致发光显示器、或是表面传导电子发射显示器(SED)。触摸屏7是一例允许通过显示器表面6a进行输入操作的输入设备。该触摸屏覆盖于液晶显示器6的显示器表面6a上，并且允许与液晶显示器6上所显示的信息相关的输入操作。
铰链机构4如图2所示具有转动轴41、旋转轴42、以及底板43，并且连接显示单元3与主机身2。转动轴41具有如图2和图3所示从转动轴41的轴线α在半径方向上延伸的转动臂411。转动臂411固定于显示单元3的内部。
如图4所示，所设置的转动轴41用于使显示单元3绕轴线α从平放于主机身2上覆盖键盘的闭合状态转动至相对于主机身2直立的打开状态P2。在显示单元3平放于主机身2上的状态下，转动轴41的轴线α沿显示单元3靠近主机身2后部的一边配置。
如图1和图5所示，所设置的旋转轴42用于在显示单元3通过转动轴41从闭合状态起转动的状态下使显示单元3与转动轴41一起绕转动轴41的正交方向上所配置的轴线β转动。所设置的旋转轴的轴线β朝向主机身2的上表面2a倾斜。具体来说，轴线β朝向离开键盘5的方向倾斜，或者相对于主机身2上表面2a的法线A朝向主机身2后部倾斜。
底板43如图5所示以垂直方式支撑旋转轴42。主机身机壳20由上侧机壳21和下侧机壳22组成。上侧机壳21其内部包括与上表面2a相平行形成的固定组件211。底板43相对于固定组件211固定，并且两者间有一间隔体431介于其中。
如图3所示，从前侧观察形状如同马蹄铁的间隔体431将旋转轴42包围，同时如同一厚度从前往后逐渐增加的楔。间隔体431的上下表面形成有与旋转轴42的轴线β后向倾斜度相同的角度。因此，底板43得到安装时两者间留有间隔体431时，底板43上表面的法线与轴线β重合。间隔体431可以先用螺钉相对于上侧机壳21固定，或者可以在与底板43相配合的状态下相对于上侧机壳21的固定组件211固定。
旋转轴42由如图3所示的形状如同马鞍的盖421覆盖。主机身2的上表面2a在键盘5后侧具有在旋转轴42的正交平面上倾斜的倾斜面23。
接下来对具有如上所述配置的电子设备1说明其显示单元3的动作。显示单元3相对于键盘5的位置定义为四种状态。这四种状态分为两类状态，即显示单元3覆盖键盘5的平放状态以及显示单元3相对于主机身2直立的直立状态。
第一种状态是其中显示单元3使其显示器表面6a朝向键盘5平放于主机身2上的闭合状态，其归类为平放状态。第二种状态是其中显示器表面6a如图1所示相对于键盘5向上竖起的打开状态P2，其归类为直立状态。第三种状态是其中显示单元3的背面3a朝向键盘5的转向状态，其归类为直立状态。第四种状态是其中显示单元3如图7所示使其显示器表面6a朝上、而背面3a朝向键盘5平放于主机身2上的翻转状态，其归类为平放状态。
使显示单元3翻转的动作过程中，显示单元3绕铰链机构的转动轴41从闭合状态转动至打开状态P2，然后绕旋转轴42转向。在转化为转向状态后，显示单元3进一步转动至翻转状态P4。具体来说，显示单元3绕转动轴41基本上转向达180度，并且进一步转动加倍的轴线β相对于主机身2上表面2a的法线A这种倾斜角度。此外，显示单元3绕铰链机构4的旋转轴42从打开状态P2旋转180度至转向状态。
铰链机构4在转动轴41的两端具有转矩机构44。转矩机构44是一种所谓的导入式铰链，在显示单元3平放于主机身2上的闭合状态或翻转状态P4下，具有按压于主机身2方向的转矩作用于显示单元3。不论是显示单元3处于闭合状态还是处于翻转状态P4，转矩机构44都起作用，而显示单元3处于打开状态P2至转向状态时并不起作用。如图2和图3所示旋转轴42是中空的。旋转轴42的中空内侧空间用于使液晶显示器6和触摸屏7的信号电缆、与同外围设备进行无线通信用的天线相连接的线路、以及液晶显示器6所用的背光的供电线缆等通过。
在使具有铰链机构4的电子设备其显示单元3翻转时，如图4所示使显示单元3克服转矩机构44的作用力沿转动轴41从闭合状态提起达到打开状态P2。此外绕旋转轴42使显示单元3转向至转向状态。将显示单元3从转向状态起往下拉动以绕转动轴41转动至图7所示的翻转状态P4。然后显示单元3使显示器表面6a朝上平放于主机身2上。显示单元3依靠转矩机构44按压于主机身2上。因此，显示单元3在翻转状态P4下不至于晃动作响。
显示单元3绕主机身2背面处有所倾斜的旋转轴42的轴线β转向。因此，如图6所示在显示单元3的显示器表面6a侧转90度面向用户的状态下，覆盖转动轴41的显示单元3的底端3b相对于主机身2上表面2a上设置的键盘5悬空。底端越接近显示器单元3远离旋转轴42的远端，该底端相对于键盘5的悬空越多。因此，即便是显示单元3翻转的过程中主机身机壳20发生稍许弯曲以及旋转轴42其轴线β朝向键盘5倾斜，显示单元3仍然不至于触及键盘5。
旋转轴42的轴线β相对于主机身2上表面2a法线A的倾斜角度较好是至少2度，基本上以5-10度接近主机身的背部。本实施例中，可以通过改变间隔体431将旋转轴42的轴线β角度设定为所需角度。因此，相同的铰链机构也可以应用于不同形状的电子设备，并且可以就每个设备设定旋转轴42的轴线β的角度。轴线β向后倾斜的角度太大的话，显示单元3其处于后方的底端3b在翻转动作过程中可能会触及置放主机身2的桌面上。因而，轴线β的倾斜角度应确定为符合显示单元3的尺寸。
转动轴41具有转矩机构44。因此，电子设备1中即便是未设有闩锁装置，在闭合状态或翻转状态P4下也使显示单元得到牢固的保持，而不会晃动作响。
接下来参照图8说明本发明第二实施例的电子设备1。与第一实施例中的电子设备1相比，第二实施例的电子设备1在主机身2中安装铰链机构4的结构方面有所不同。第二实施例中的电子设备1的另一种配置与第一实施例的电子设备1相同。因此，与铰链机构4不同的其他配置可参照第一实施例的说明，其说明从略。可以对所具有的功能与第一实施例的电子设备1情形相同的各部件提供相同的参考数据，其说明从略。
如图8所示，本实施例的电子设备1其主机身2设置的固定组件211是沿其法线与旋转轴42重合的平面形成的。底板43相对于该固定组件直接固定，并且旋转轴42稍微朝向主机身2的后部倾斜。
随着底板43相对于主机身2内部设置的固定组件直接固定，可紧靠主机身2置放转动轴41。因此，可以进一步降低电子设备1的整体厚度。这使得部件数减少，同时该设备的重量减轻。
其他优点和修改对于本领域技术人员来说很容易实现。因此，本发明就其较宽方面而言并不限于本文示出和说明的具体细节和具有代表性的各实施例。因而，可以在不背离如所附的权利要求
及其等同范围所限定的总体发明构思的实质或范围的情况下进行种种修改。
权利要求
1.一种电子设备，其特征在于，包括其上表面具有键盘的主机身；具有显示器的显示单元；以及将所述显示单元与所述主机身连接的铰链机构，所述铰链机构具有使得所述显示单元可在覆盖键盘的闭合状态和相对于主机身直立的打开状态两者间转动的转动轴；以及设置为相对于所述主机身上表面倾斜，并且使得所述显示单元在所述显示单元处于可转动状态时可转向的旋转轴。
2.如权利要求
1所述的电子设备，其特征在于，所述旋转轴相对于所述主机身上表面的法线向后倾斜。
3.如权利要求
1所述的电子设备，其特征在于，所述铰链机构具有以垂直方式支撑所述旋转轴的底板，所述主机身具有设置为与所述上表面相平行并且支撑所述铰链机构的固定部件，以及所述电子设备进一步包括装配于所述固定部件和底板两者间并且相对于所述上表面使所述底板倾斜的间隔体。
4.如权利要求
1所述的电子设备，其特征在于，所述铰链机构具有以垂直方式支撑所述旋转轴的底板，所述主机身具有将所述底板保持于其法线与所述旋转轴重合的平面上的固定部件。
5.如权利要求
1所述的电子设备，其特征在于，所述主机身的上表面在所述键盘后部具有沿所述旋转轴的正交平面倾斜的倾斜面。
6.如权利要求
1所述的电子设备，其特征在于，显示单元包含能够输入数据的输入设备。
7.如权利要求
1所述的电子设备，其特征在于，所述旋转轴沿轴向形成为中空，并且用于从主机身到显示单元通过电缆和电线。
8.如权利要求
1所述的电子设备，其特征在于，所述转动轴具有转矩机构，用于在接近于所述显示单元平放于所述主机身上的区域时将所述显示单元作用至所述主机身上。
9.如权利要求
1所述的电子设备，其特征在于，所述铰链机构具有以垂直方式支撑所述旋转轴的底板；以及所述主机身具有通过所述底板而被固定的上侧机壳和下侧机壳。
专利摘要
本发明的一个实施例的电子设备(1)具有主机身(2)、显示单元(3)、以及铰链机构(4)。主机身(2)在其上表面(2a)具有键盘(5)。显示单元(3)具有显示器。铰链机构(4)将显示单元(3)与主机身(2)连接，并且具有转动轴(41)和旋转轴(42)。转动轴(41)在覆盖键盘(5)的闭合状态和相对于主机身(2)直立的打开状态(P2)两者间转动显示单元(3)。旋转轴(42)设置为相对于主机身(2)的上表面(2a)倾斜，并且使得显示单元(3)在该显示单元(3)处于可转动状态时可转向。
文档编号H05K7/16GK1996203SQ200610167571
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月22日
发明者中岛雄二 申请人:株式会社东芝导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan