专利名称：带有双向移动铰链的可折叠移动站的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及一种移动电话设计，尤其涉及一种具有双向移动铰链的可折叠移动站，该双向移动铰链允许方便地使用各种移动电话特征和部分显示屏。
背景技术：
移动电话正变得越来越普遍，这部分上是因为它们特别的性能。即，它们不像通过公共交换电话网络(PSTN)互连的大多数有线电话的情况那样依赖于特定场所。相反，移动电话是一种无线电通信设备，能用于联系许多基站中的任何一个，这些基站分布在通常称为网络覆盖区的很大的地理区域。基站自身与各种交换机相连，从而可将呼叫从一个网络用户路由到另一个网络用户，这些基站也与网关相连，使得网络用户也可以与其它网络中的成员发送和接收呼叫。也许目前移动电话使用增长的更重要的原因是技术的快速发展使它们更容易使用并且更可靠。这些发展中的一些已经出现在网络中，在该网络中的连接与公共陆地移动网络(PLMN)在其初期时的情况相比更畅通并且更少掉线。
然而，许多变化已经影响到移动电话本身。越来越小并且越来越有效的电子部件已经使移动电话的尺寸大幅度减小。仅仅在很短时间以前，移动电话还具有相对较大的体积，并且由永久安装在汽车中的电池或由不得不用粗呢旅行袋携带的大‘便携式’的电池来提供能量。今天，移动电话比一般用户的手更小，包括不需再充电也能够提供几小时、甚至几天正常工作的能量的电池。这些装置的效率如此急剧地增长，使得不仅它们的尺寸比其前身更小，而且它们能够实现更多的功能。这些功能中的一些直接涉及发出和接收呼叫，例如显示所拨号码或呼入的号码，显示接收的信号强度和通信方式(例如，模拟或数字)，并具有可调节的警报声和铃声。间接涉及的其它特征，例如保留电话号码簿，从该号码簿中选择群组呼叫-甚至允许通过语音命令进行选择。现代移动电话的一些特征和功能根本不涉及呼叫，例如日程安排和组织或玩游戏。一些移动电话甚至起到小型个人电脑的作用，完全具有一旦已建立到互联网(Internet)的连接就下载和显示网页的能力。这些具有丰富特征的移动电话具有相对较大的显示屏，通常为液晶显示屏。它们通常比仅仅具有标准12键设置的传统电话需要更加先进的键盘。
例如，移动电话100是在蜂窝通信网络中使用的一般的无线电远程通信设备。它包括无线电发射机和接收机(未示出)，用于将传输信息发送到依次与主网连接的附近的基站。网络本身自然地提供网络内部通信，也包括网关，通过该网关可以访问其他网络，例如公共交换电话网络(PSTN)和互联网。移动站100最经常用于实时语音通信，但是也可以用于短消息系统(SMS)的消息传递、数据传输、网上冲浪和寻呼业务。
移动电话100的内部电路和部件(未示出)容纳在外壳中，或机壳中，外壳或机壳通常包括两个或多个部分，在这里有时称作盖。参考图1，移动电话100具有机壳101，其包括前盖120和后盖122，当组装电话时，该前盖和后盖在接合处105可拆卸地扣紧在一起。除了由维修技术人员进行维修外，前盖120和后盖122通常不会拆开。前盖120和后盖122通常由硬塑料材料(例如聚碳酸酯/ABS(PC/ABS))制成。该材料足够坚固以保护电话内部零件免受正常操作中遇到的适当冲击，并且足以抵抗当位于用户口袋、钱包或公文包中时可能遇到的被物体穿透。
在移动电话100的机壳101中形成几个开口，虽然不需要全部开口都位于前盖120上，但是大多数开口都是这样。前盖120的表面106上的键盘110是用户接口，包括许多开口，通过这些开口使按键突出，这些按键例如是字母数字键112、呼叫控制键114、滚动键115和功能键116。正如它们的名字所揭示的，这些按键在电话操作中执行各种任务，其中字母数字键112具有标准电话键盘的作用，以及功能和滚动键用于连接显示屏134。即，功能和滚动键的功能是可变的，并由移动电话所处的应用状态来决定，该应用状态被转化成邻接显示屏134上的按键所显示的文字或图标。
显示屏134通常是液晶显示(LCD)设备。LCD本身由塑料窗玻璃132保护，该窗玻璃被安装用以覆盖显示屏并伸入窗130、即在前盖120中形成的开口。如图1所示，显示屏134向用户显示这样的信息例如目前功能键的功能、电话号码、信号强度和对正执行的操作有用的其他信息。给予保护的窗玻璃132通常是与LCD、其底盘和内部组件的其它部分分离的部件。由于构成LCD的部件易碎并易受甚至轻微撞击的损坏，因此需要窗玻璃132。用于电源开关118的小开口和用作为扬声器(未示出)端口的许多小开口142也形成在前盖120的表面106中，扬声器安装在所述许多小开口的下面。在移动站100的相反端，麦克风端口144同样允许把声音输入对准内部安装的实际麦克风(未示出)。
用于插入外部电源适配器的电源端口146和用于连接外部头戴式耳机的耳机端口145或许还有不用手(hands-free)操作的麦克风位于机壳101的端部107中。电源端口146和耳机端口145是用于将外部设备连接(插入)到移动站100的内部电路的插孔。这些插孔安装在移动站内部组件(未示出)中，并且可通过在机壳101的端部107中形成的开口从外部接入。当不使用外部提供的电源时，移动站从可拆卸地连接到后盖122的电池124接收能量。
图1的移动电话100仅仅是目前的一种设计。一种可用的替换方案(未示出)改变了移动电话100的设计，以增加以下述方式通过铰链连接到电话的保护盖，所述方式为该保护盖可转动到覆盖按键或覆盖显示屏或覆盖上述两者的关闭位置。该盖可以从电话的底部拉出并包括麦克风，从而当盖打开时方便地设置麦克风。
在另一种目前可用的替换设计中，移动电话机壳分成与铰链电连接和机械连接的两个部分。通常，一个部分容纳LCD，而另一部分容纳键盘，当电话打开而不是当其折叠关闭时，可使用这两个部件。这种电话在图2A和2B中示出，两幅图是分别为打开和关闭结构时所示出的普通折叠移动电话的等体积视图。参考图2A，移动电话200具有第一部分210和第二部分250，两个部分通过铰链275相连。第一部分210包括LCD 217，当电话打开时，该LCD可通过给予保护的透明窗玻璃215看到。在图2A中，可以看到扬声器端口220在LCD 217之上。
第二部分250包括键盘260，在该例子中由字母数字键、呼叫控制键和滚动键组成。麦克风端口255在第二部分250的端部中形成，当电话为打开结构时第二部分250的端部与形成扬声器端口220的第一部分210的端部相对。这两个部分通过铰链275可转动地保持在一起。铰链275由从第一部分210伸出的铰链套筒276和277组成，该铰链套筒276和277与从第二部分250伸出的铰链套筒278和279互锁。铰链套筒共同形成轴向开口，铰链销280贯穿该开口。
如图2B所示，第一部分210和第二部分250围绕铰链销280朝着彼此转动，直到它们汇合。当在图2B的关闭结构时，电源端口260和外部耳机端口245保持可以使用，但是LCD 210和键盘260受到保护。因此折叠电话可以安全地放在口袋、钱包或支架(holder)中，但是当它在该结构时，其按键和显示屏基本上不能使用。相反，图1示出的移动电话100的按键和显示屏总是可使用的，但是更易于受某些类型的损坏。人们需要移动站既提供方便的零件可使用性，又减少损坏的危险。本发明正是提供这样一种设备。
发明内容
本发明涉及一种具有双向移动铰链的移动站。该移动站包括两个机壳部分，每个机壳部分都容纳移动站的某些内部部件。该移动站具有显示屏，当移动站通过将机壳部分围绕铰链相对彼此转动而折叠到保护或关闭位置时，该显示屏被隐藏。该铰链包括至少两个套筒，每个套筒都形成一个容纳铰链销的开口，每个套筒与一个或另一个机壳部分连接或与其一起形成。铰链是可操作的，不仅允许两个部分转动，而且允许它们纵向滑动，即沿铰链销进入用户能够看到一部分显示屏的有限打开结构。本发明还可以包括用于防止过分纵向移动的限制器机构和用于将两个机壳部分相对彼此纵向偏置的弹簧。
为了更全面地理解本发明及其优点，在详细说明中引用了以下附图图1是依据现有技术的典型移动电话的等体积视图。
图2是依据现有技术的典型折叠移动电话的等体积视图。
图3A是依据本发明的一个实施方案的移动站的等体积视图，图中示出了打开结构。
图3B是图3A的移动站的等体积视图，图中示出了关闭结构。
图3C是图3A的移动站的等体积视图，图中示出了有限打开结构。
具体实施例方式
下面讨论的图3A到3C和用于描述本发明的各个实施方案仅仅是为了举例说明，不应当被理解为对本发明范围的限制。本领域普通技术人员应理解，除了在此特别讨论的装置，本发明的原理还可以在任何合适的移动站中实施。
本发明的优选实施方案是用于封装(enclose)例如蜂窝电话的移动电话的组件。然而，它同样适合用于其它类似的装置，例如个人数字助理(PDA)、可上网的电话(web-enabled phone)等。实际上，尽管这些装置曾经以它们的名字暗含其有限目的而出售，但现在已经具有越来越多的共同特征从而模糊了任何差别。为了方便起见，这些装置和类似装置将在此通称为“移动站”。应当注意，移动站可以具有上面列出的一些或全部特征，但是这样的特征不是本发明的要求，除非明确地要求这样。
移动站中无论存在什么特征，它们的可使用性(accessibility)都将通过本发明的有限打开特征得以提高。图3A到3C示出了依据本发明一个实施方案的移动站。图3A是依据本发明一个实施方案的移动站300在其打开结构中所示的等体积视图。如可从图3A中看出，这种打开结构不需要“完全打开”，而是打开到足以使用户基本上可完全使用移动站300的所有特征和控制。移动站300是折叠移动站，包括两个机壳部分第一机壳部分310和第二机壳部分320。第一机壳部分310具有表面311，当移动站300在打开结构时该表面是可见的。表面311包括开口312，通过该开口可以看到显示器314，显示器多半是液晶显示器(LCD)314。与传统移动站一样，透明塑料盖313保护敏感的LCD 314不受损。自然，保护LCD 314不受损也是移动站折叠到关闭位置(图3B示出)的能力。
移动站300的第二机壳部分320也具有形成许多开口的表面321，键盘的控制钮通过这些开口突出。在图3A的实施方案中，具有数字键盘333、字母键盘330、呼叫控制键331和332和定点设备键334。另外，滚动键335位于第二机壳部分320的外壁322上。自然，当移动站300折叠到其关闭结构时，大部分键盘不能使用。在该实施方案中滚动键335从左侧露出，并且当移动站在关闭结构时可以提供有用的功能。虽然，LCD 314和键盘不能使用，但是移动站仍然可以用作通信设备。为了该目的，可以通过外部设备端口340连接外部麦克风和扬声器(未示出)。附近的电源端口345使移动站300能连接到外部电源上。
通过使两机壳部分围绕铰链350相对于彼此转动，移动站300可以在打开结构和关闭结构之间调整。在该实施方案中，铰链350包括与第一机壳部分310整体形成的第一铰链套筒315。第二铰链套筒325同样与第二机壳部分320整体形成。虽然铰链套筒必须以某种方式与它们各自的机壳部分连接，但是作为替换方式它们也可以是用粘合剂或机械紧固件连接的独立部件。虽然图3A到3C中示出的铰链套筒315和325基本上相同，但这不是必需的。可以存在多于两个铰链套筒。每个套筒都形成圆柱形空心管，用于容纳铰链销(图3A中未示出)。在图3A-3C示出的实施方案中，套筒在最接近移动站中心的一侧是开口的，而在外侧是封闭的。如果存在多于两个铰链套筒，那么内部套筒可能必须形成纵向的圆柱形空心管，其在一端不封闭，从而铰链销可以通过开口延伸。移动站优选地被这样构造，使得其可以在图3A的打开结构与被隐藏的图3B的关闭结构之间操作，在后一情况下不能从外面看到LCD 314和键盘。然而，移动站300的结构优选地不允许打开运动使这些部分转动超过指定旋转角，通常该角度是可视LCD 314和键盘相对于彼此基本上平行。
图3B是图3A的移动站300位于关闭结构时的等体积视图。在该视图中，在前景中可以看到铰链350，意味着看不到滚动键335。和常规折叠移动电话一样，在关闭结构中看不到LCD，但是更好地保护其免受损坏。除滚动键335之外，按键也不能使用。然而在该实施方案中，还提供外部定点设备键337以及呼叫控制键338和339，从而当移动站关闭时，特别是当它在“有限打开”结构时扩展了用户操作移动站的能力。依据本发明，可操作移动站300以在图3B中示出的关闭结构和如图3C所示出的“有限打开”结构之间转换。
图3C是图3A的移动站300处于有限打开结构的等体积视图。在该视图中，由于第一机壳部分310已相对于第二机壳部分320纵向移动，使铰链套筒315同铰链套筒325分开，因此铰链销351可见。在该实施方案中，铰链销351相对于至少一个铰链套筒自由移动一至少在有限范围内自由移动。当在如图3C所示的有限打开结构时，第一机壳部分310的至少一部分表面311变得从外部可见，特别是露出一部分LCD 314。虽然，在该结构中没有提供LCD 314的完全可视使用，但是可以方便地使用显示器可见的量来显示与移动站300的目前功能有关的某些信息。
例如，一些移动站具有识别正被接收的另一个呼叫的电话号码或群组名称、即通常称作“呼叫者-ID”的特征的能力。当移动站300的用户接收一个呼叫时，即当移动站响铃时，他们可以快速地操作移动站300到有限打开结构，这时假定LCD被适当驱动，那么可以看到试图联系他们的人的电话。如果需要，那么用户可以继续将移动站返回其关闭结构，接收电话呼叫并进行会话。外部呼叫控制键338和339可以用于该目的。同样，通过操作移动站到有限打开位置并滚动LCD314的可视部分上显示的号码簿，可以从移动站300进行呼叫。由于在关闭结构时将移动站300设计用于语音呼叫，因此在该实施方案中，移动站300的特点为在第二机壳部分320的外部形成的扬声器端口320和麦克风端口335。按照同样的方式可以有效地使用其它特征。例如，用户可以检查以查看在进入会议之前移动站的铃声是否已经关闭，或者仅仅检查时间和日期。警报可以提醒用户即将到来的约会，其性质可通过使用有限打开特征来确定。
应当清楚，几个控制特征可以在任何结构中使用，例如滚动键335，或者可通过位于关闭的移动站300的内部和外部的不同按键来使用。虽然这不是必要的，但是希望这样以便充分利用本发明。相应地，并不表明内部和外部键完全执行相同功能。为了避免外部键的意外激活，可以使用一些防护措施，例如除非滚动键335也被激活呼叫控制键338和339都无效。在本发明的一个实施方案中，仅仅当移动站300在有限打开结构(图3C示出)时，呼叫控制键338才可以用于启动或响应呼叫。
依据移动站的预期的使用环境和其它设计考虑，有限打开结构可以露出与所需要的一样多的显示屏314。当然，很少需要露出基本上全部的LCD 314，这是因为在打开结构中就可得到该视图，尽管并不需要强加任何特别的限制。应当清楚，可能需要重新配置通常在LCD 314上所示出的显示图形，以便有效地适应有限打开结构。返回参考图3A，例如在该结构中，可利用最接近铰链的显示屏的底部最有利地呈现图形显示，以使用户方便。在没有变化的情况下，这意味着在图3C的有限打开结构中，将仅仅可以看到图像显示的右手侧。作为替换方式，可以为打算在有限视野中观看的显示保留(如图3A的打开结构所示的)显示屏的右手部分，并或许相应地转动。在一个实施方案中，显示屏总是处于这种结构中。在另一实施方案中，用户可以在全屏显示和分成允许在两个结构中观看的显示之间手动地进行选择。在一个特别优选的实施方案中，移动站300能够检测其何时位于打开结构(参见图3A)或图3C的有限打开结构中，并相应地调整图形显示。应当注意，LCD 314本身不发生物理变化，而是对其上显示的图形图像做了修改。当移动站300处于关闭结构时，当然是希望在一些情况中不使用LCD 314，并且可以提供自动开关，以根据用户选择的打开或有限打开结构而打开显示屏的适当部分。
上述双向移动(dual-movement)铰链移动站可能有几种变化。如前面提到的，可以使用弹簧将移动站偏置到有限打开或关闭位置。为了操作移动站到该非偏置结构，用户将必须提供一个与偏置力相反的力。如果使用弹簧将移动站偏置到有限打开结构，那么需要在移动站关闭时啮合的一些形式的可释放的制动装置(catch)。在那种情况下，可以提供按钮或一些其它的触发器以释放该制动装置，从而用户可以查看号码，打电话等。铰链350可能具有限制器机构(未示出)，以保证移动站300不能被纵向打开超过一定距离。例如，铰链销的一端或两端可以形成伸出部分，该伸出部分在铰链套筒内表面上形成的相应凹槽中移动，该凹槽具有有限的长度。为了允许铰链销相对于套筒转动，代替凹槽，铰链销中形成的圆柱开口可以仅仅在其长度的适当部分上加宽，以容纳在铰链销中形成的伸出部分，该伸出部分不能安装在铰链套筒开口的较窄部分中。
当移动站300在(图3B的)关闭位置时，不需要隐藏铰链销351，虽然通常希望将其隐藏。并且，可以使用多个分离的铰链来代替图3A-3C示出的一个铰链。
优选的说明是实现本发明的优选例子，并且本发明的范围不一定受该说明的限制。本发明的范围由附加的权利要求来限定。
权利要求
1.一种移动站机壳，包括第一机壳部分；第二机壳部分；用于将第一机壳部分连接到第二机壳部分的铰链，该铰链包括固定连接到第一机壳部分并形成纵向凹槽的第一套筒；固定连接到第二机壳部分并形成纵向凹槽的第二套筒；和伸长的铰链销，该铰链销的第一部分置于第一套筒的纵向凹槽内，而该铰链销的第二部分位于第二套筒的纵向凹槽内；并且其中通过在关闭结构和打开结构之间沿铰链销纵向滑动和围绕铰链销转动，第一机壳部分和第二机壳部分可以彼此相对移动。
2.根据权利要求1的移动站，其中铰链销固定连接到第一套筒。
3.根据权利要求1的移动站，其中铰链销固定连接到第二套筒。
4.根据权利要求1的移动站，还包括一显示屏，当移动站在关闭结构时，该显示屏至少部分地在视野中不可见。
5.根据权利要求4的移动站，其中当第一机壳部分和第二机壳部分通过沿铰链销从第一位置纵向滑动到第二位置而彼此相对移动时，露出在移动站处于关闭结构时在视野中不可见的显示屏的至少一部分。
6.根据权利要求1的移动站，还包括将第一机壳部分和第二机壳部分偏置到第一位置的弹簧。
7.根据权利要求1的移动站，还包括将第一机壳部分和第二机壳部分偏置到第二位置的弹簧。
8.根据权利要求7的移动站，还包括一可释放的制动装置，用于将第一机壳部分和第二机壳部分保持在第一位置直到被释放，因此弹簧的偏置力将第一机壳部分和第二机壳部分移动到第二位置，除非被外部施加的力所克服。
9.根据权利要求1的移动站，还包括将一限制器，用于将第一机壳部分和第二机壳部分的纵向移动限制到可允许的移动范围。
10.根据权利要求9的移动站，其中该限制器包括由铰链销形成的伸出部分，因此可允许的移动范围在一个方向上由以下的结构来限定，在该结构中伸出部分与对应的移动站构件相接触。
全文摘要
一种具有双向移动铰链的可折叠移动电话。该铰链以下面的方式使移动电话的一个部分与另一部分可移动地连接，所述方式为存在至少两种方式使用在关闭位置时从视野中隐藏的移动电话的各种特征。该铰链包括具有第一端和第二端的纵向销，所述第一端置于连接第一机壳部分的套筒内，所述第二端置于连接第二机壳部分的套筒内。因此，通过使一个或两个套筒沿着销远离另一个套筒滑动而使上述两个部分相对于彼此纵向移动它们长度的一部分。这两个部分也可以围绕该销转动，从而将移动电话移动到打开位置。这样，用户可以选择性地使用移动电话的全部或仅仅一部分可封装的部件和特征。
文档编号H04M1/72GK1692563SQ03820390
公开日2005年11月2日 申请日期2003年8月28日 优先权日2002年8月30日
发明者R·纽曼, N·贝斯特尔 申请人:诺基亚有限公司