移动台的制作方法

专利名称：移动台的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及移动台，特别涉及一种具有包含外部拉伸设备的折叠设计的移动台。
背景技术：
现今移动台(也称为移动电话、PDA、寻呼机等)的制造和设计正在平稳发展。早期移动台的设计体积巨大是必要的。其工作所必要的无线电通信设备和电池单元通常装载到一个特大型单元中；虽然在至少一个早期和笨重的设计中，这个单元实际上分为两个部分，这两个部分再由电源线相连。集成电路以及电存储器技术的进步已使移动台设计者可以创造越来越小的设备。这些设备不仅更轻巧，而且也更灵便并且更易于运输。例如，移动台不再需要永久安装在汽车中或者与大型单独装载的电池组相连。基本上，现今更小型、更实用的移动台已经完全变得更加时尚。
遗憾的是，这种新时尚和便利带来了数个缺陷。例如，现今移动台增强的移动性具有非预期的缺陷，使移动台受到越来越多的潜在具有破坏性的环境的影响。对于现在的客户来说，这些环境包括衣袋、公文包、钱包、运动包、杂物柜以及工具箱，在这些地方，移动台的精密部件可能会接触到会造成伤害的固体物，并且可能受到湿气的影响。更糟糕的是，市场力量继续驱使移动台变得更小，因此使得更加难以使用重型结构增强来保护敏感的移动台部件。因此，现代移动台逐渐变得更易于受到损坏。
现代移动电话所提供的外部可接触部件的数量加剧了损坏的风险。这些部件中最突出的一个就是显示器。最初，这种显示器限于小型的发光二极管(LED)，其指示电话是否开启或者是否正有呼叫。逐渐地，开发出更先进的LED显示器，其能够显示所拨电话号码、当前时间、或者其它简单的信息。最近，液晶显示器(LCD)已变得普遍。LCD是通过在两片非常薄的玻璃或其他透明材料之间夹入电敏感的液晶材料制成的。因此，其容易受到甚至相对轻微撞击的损坏。虽然通常添加了坚固的透明覆盖层或类似的保护性设备来限制这种弱点，但是LCD还是现代移动台中最容易受到损坏的一个部件。
一种为现代移动台提供更好保护的解决方案是两折设计。一般而言，两折移动台是一种可能被折为两半的移动台。这就是，这种设备通常是由至少两个电学上连接在一起的部分组成的，每个部分装有移动台内部部件的一部分。为本申请的目的，使用术语“折为两半”的一般意思，即两个“一半”的大小不必要是相等的。甚至可能存在多于两个的“一半”，但这种设计并不是典型的。传统上，移动台的两部分是由铰链连接在一起，在设备使用时铰链是打开的。以蛤壳型方式打开移动台，露出其LCD和小键盘，而在闭合存放时，LCD和小键盘将保持折叠在单元内部。可折叠移动台可安全地放入衣袋或钱包中，或者别在用户的腰带上，同时用坚固的塑料壳体保护设备中对撞击最敏感的部件。
图1A、1B和1C描述依照已知现有技术的折叠移动台。具体地示出移动台100，其具有第一部分110和第二部分150。第一部分110包含LCD 115。LCD 115由透明的塑料覆盖层117保护，并且可通过塑料覆盖层117可见。扬声器部分120包括在第一部分110中所形成的一系列小开孔，并且位于内部扬声器(未示出)附近，内部扬声器也容纳于第一部分110中。此外，第一部分110通常还包括用于驱动LCD 115和内部扬声器(未示出)的电路。
常规移动台100的第二部分150一般包括麦克风端口155，其与内部麦克风(未示出)相邻。还提供小键盘160，其包括一系列通过多个开孔从位于内部的按键垫延伸出来的按键。与第一部分110相同，移动台100的第二部分150也包含有与上述麦克风和小键盘相关联的内部电路。用于进行射频(RF)通信的天线可能位于第一部分110中或者位于第二部分150中，或者可能分布在这两者之间。由于LCD 115和扬声器120的放置导致第一部分110中的可用空间有限，移动台电池(未示出)通常存放在第二部分150中。外部电源(未示出)，例如AC适配器，可能通过电源端口140相连。同样地，外部耳机(未示出)可在外部设备端口145与移动台100相连。
常规折叠移动台100使用与标准门铰链相似的圆柱形铰链175，以连接第一部分110和第二部分150。制造具有这种类型铰链的移动台需要复杂的装配过程，其中将轴或销180插入到铰链中，然后将柔性带状线185困难地缠绕在其上。通常，常规移动台100还包括预先装配的卡位机构184，使移动台保持在打开以及折叠的位置。
图1C说明上述传统常规折叠移动台的铰链。铰链175是由延伸自第一部分110的铰链部构件176和177以及延伸自第二部分150的铰链部构件178和179形成的。两部分通过贯穿在铰链构部件176至179内所形成的中空部分的铰链销180结合在一起。如果放置为图1A所示的方向，则移动台100一般是准备进行操作。当移动台这样“打开”时，用户可以使用小键盘160，并且可以方便地将扬声器端口120和麦克风端口155放置在适当的位置，以进行语音通信。也可通过按照箭头所示以蛤壳动作将第一部分110折叠到与接触第二部分150来“闭合”移动台100。图1B说明处于折叠位置的已知移动台100。有利地，第一部分110和第二部分150以这种方式闭合，以保护小键盘160和LCD 115。一般而言，已知移动台100不能在折叠结构下使用，虽然可通过使用外部麦克风和扬声器(未示出)获得这种功能。这种设备通常用于免提操作，而且容易地通过外部设备端口145相连。如上面所提到的，现代移动台100的折叠设计与先前的设计的区分在于，通过其可以在腰带上、衣袋、钱包或者杂物柜中安全地存放，而使敏感的内部部件不受到来自在这种环境中经常遇到的钥匙或其它物体的损坏的影响。
现在应当清楚，折叠移动台拥有对于客户来说既有用又需要的特征。除了上述的耐久性改善之外，基于纯粹的美学观点，很多用户更喜欢折叠设计，而非其它设计。尽管有上述改善，但是图1A和1B所述的常规折叠设计仍然不是最佳的。与很多早期设计相同，常规折叠移动台设计使用极其复杂的如图1C中所示的类型的铰链，因此制造成本高。另外，上述的已知圆柱形铰链设计很少或未提供变更或美学上改善的空间。
按照前述内容，非常希望生产一种改进型可折叠移动台，其具有最小的内部铰链部件，同时保持坚固耐久的设计。此外，希望提供一种铰链，其装配相对简单，而且可用于增强移动台的整体美学效果。

发明内容
通过本发明可满足上述以及其它的目的并且实现其它优势，本发明包括移动台的新型折叠设计，该移动台采用改进的铰链设计，该铰链具有较少的部分以及更加简单、更高性价比的装配。具体地，依照本发明的改进型移动台包括柔性前盖以及通过改进型铰链连接在一起的多个功能单元，改进型铰链通过外部拉伸单元进行偏转。更加准确地，拉伸单元使功能单元偏转到打开和折叠位置，同时释放移动台内以及移动台表面上的有用空间。


这样已经概括地描述了本发明，现在将参考附图，这些附图并非一定按照比例绘制，其中结合附图通过下面对本发明某些优选实施方式的描述，本发明的上述和其它特征、目的和优势将变得明显，其中图1A、1B和1C是依照已知现有技术的典型折叠设备的等轴测视图，图1A表示常规移动台的打开结构，图1B表示设备的折叠结构，而图1C表示现有技术圆柱形机械铰链系统的代表。
图2A、2B、2C和2D提供表示依照本发明各实施方式构造的“闭合”的移动台的正交视图和透视图。
图3是表示依照本发明各实施方式的移动台的六个部件的分解图。
图4A、4B、4C和4D提供描述依照本发明各实施方式的“打开”的移动台的正交视图和透视图。
图5是依照本发明一个优选实施方式的“打开”的移动台的后视图。
图6描述依照本发明一个优选实施方式的拉伸单元。
图7说明依照本发明一个实施方式的拉伸单元中所使用的示例性拉伸机构。
图8说明依照本发明另一个实施方式的包含C形弹簧的拉伸单元。
图9说明依照本发明一个实施方式的优选的铰链装配装配。
图10说明依照本发明一个实施方式的铰链装配的枢轴。
图11A说明连接到依照本发明一个实施方式的“闭合”的移动台的铰链装配时支承板的相对方位。
图11B说明连接到依照本发明一个实施方式的“半开”的移动台的铰链装配时支承板的相对方位。
图11C说明连接到依照本发明一个实施方式的“打开”的移动台的铰链装配时支承板的相对方位。
图12是图11中所示部件相对运动的几何代表。
图13说明支承板相对于位于依照本发明一个移动台实施方式上的所选枢轴点的运动。
图14说明一种用于构造角平分线和子午线的方法，以得到依照本发明一个实施方式的适当的弹簧枢轴点。
图15说明依照本发明几个实施方式的支承板和移动台之间的相对交互作用。
具体实施例方式
将在下文中参考附图更加充分地描述本发明，其中示出本发明的某些但并非全部实施方式。实际上，这些发明可以实现为多个不同的形式，不应当理解为只限于这里所述的实施方式；而且，这些实施方式的提供使得本公开将满足所适用的法律要求。贯穿全文，相同的标号表示相同的元件。
在阅读本说明书之后，本领域中熟练的技术人员将了解，除了在这里具体描述的设备之外，本发明的原理可实现在各种相似的电子设备应用中。也就是，虽然本发明的所述实施方式描述了一种诸如移动电话的移动台的折叠设计，其同样适用于其它相似的设备，诸如膝上型计算机、个人数字助理(PDA)等。如上所述，为方便起见，在这里将这种设备和那些相似的设备统称为“移动台”。
如上面的详细描述，图1中所示类型的常规移动台通常使用圆柱形铰链，这种铰链的机构外观有些笨拙。无论什么移动台制造商或具体应用(例如移动电话、PDA、膝上型计算机等)一般都维持这种外观。本发明提供一种在功能、结构以及美学上的改进型折叠移动台。此外，当移动台处于打开位置时，通过在其两个部分之间提供连续的表面向制造商提供更多的设计自由。
本发明也显著地限制了制造成本。具体地，本发明降低了必要部分的数量和复杂性，并且通过简化制造过程进一步降低成本。如图1C所示，常规铰链需要将小铰链销180精确地插入到内部铰链部件中，该内部铰链部件诸如拉伸弹簧182、使移动台偏转到打开和折叠位置的静态或动态卡位装配184，并且最后还要穿过电学上连接常规移动台第一部分110和第二部分150的、困难地缠绕的电子带185。本发明有利地除去了铰链销180这个有问题的“穿线”，同时通过除去多个上述的内部铰链部件，包括铰链销180本身、内部弹簧182以及内部静态和动态卡位装配置184，简化铰链设计。此外，改进型移动台除去了电子带185的困难的缠绕，并允许铰链本身的更简单的Z轴装配。
图2A至2D是表示依照本发明一个实施方式构造的折叠移动台200的正交视图和透视图。所示折叠的移动台200具有两个主体单元260、265，例如可将其构造成硬质聚合物壳，以增加结构性和耐久性。移动台200还包括拉伸单元230，拉伸单元230通常提供在主体单元260、265之间的连接点上。拉伸单元230向刚性主体单元260、265提供偏转力，以保持移动台200处于打开和折叠位置。如下面详述，提供柔性覆盖层250，用于提供从两个主体单元260、265内表面的连续视觉过渡。如图所示，当折叠时，包括首选柔性覆盖层250的弹性材料可提供巧妙的抓握表面，以在打开折叠移动台200时有所帮助。
在一个实施方式中，拉伸单元230可通过支架结构220、221连接到主体单元260、265。如下所述，支架结构220、221从拉伸单元230延伸至位于主体单元260、265上的连接槽中。连接板210覆盖了该槽，并且防止支架结构220、221脱离。考虑到前面所述，本领域中普通技术人员可了解，结合有折叠铰链(未示出)的拉伸单元230用枢轴连接主体单元260、265，并且使两个单元在打开和折叠位置之间偏转。另外，拉伸单元230可有选择地提供表面231，其显示视觉标记，诸如固定的广告、压印的图标等。在另一个实施方式中，拉伸单元230可能提供动态外表面，包括显示器231，其与移动台200内的可操作元件相连。在移动电话应用中，显示器231可提供重要的用户信息，例如未处理的呼叫或排队消息的号码。这个信息可能以声频/视频媒体(例如，LED、LCD)等本领域中普遍已知的任何方式提供给用户。
拉伸单元230的主体可能包括各种材料，例如包括塑料或其它聚合材料、金属等。为了美学或其它目的，拉伸单元230的边缘可逐渐变小，以直接适合主体单元260、265的一个或多个接收表面255，如图2D中所示。可有选择地提供电源接口270，以接收外部信号或电池充电器线缆，如图2B所示。还可在主体单元260、265上提供凹槽280，以提供防滑的或可触的抓握区域，以打开移动台200。
图3是表示依照本发明一个实施方式的移动台300几个内部铰链部件的分解图。所示移动台300包括柔性覆盖层250、柔性电路连接器320、折叠铰链330、第一主体单元260、第二主体单元265和拉伸单元230。在所示实施方式中，第一主体单元260和第二主体单元265包括多个相对精巧的可操作元件(例如，显示器312、小键盘315、扬声器端口313、麦克风端口311等)，其位于柔性覆盖层250之上或内部。因此，由于第一主体单元260和第二主体单元265在折叠位置时彼此相邻地布置(示于图2A-2D中)，所以保护了多个可操作元件不受到潜在的与外来物质的破坏性碰撞或者接触。虽然图3-4描述了与第一主体单元260或第二主体单元265相邻的某些可操作元件，但是重要的是要注意到，本发明并不限于所述结构，并且实际上，如现有技术所知，多种元件都可以布置得与第一主体单元260或第二主体单元265相邻。
主体单元260、265可称为移动台的引擎，或者，可选地，称为移动台的第一功能单元和第二功能单元。在一个实施方式中，柔性电路连接器320以本领域中熟练技术人员所熟知的方式连接容纳于主体单元260、265内的可操作元件。在所示实施方式中，柔性覆盖层250横越主体单元260、265，同时隐藏柔性电路连接器320。在多个实施方式中，柔性覆盖层250通过形成内径保护柔性电路连接器320不至于弯曲得太剧烈或者发生纽结，当移动台折叠时，柔性电路连接器320围绕内径进行操作。在一个实施方式中，柔性覆盖层250可由弹性聚合物构成，以提供增强的弹性。在另一个实施方式中，柔性覆盖层250可通过3D绘图技术构成，该技术例如由在伯克利的加州大学的Vivek Subramanian关于弹性学的著作所提出的。Vivek Subramanian(2003年7月28日访问的)<http//www-device.eecs.berkeley.edu/~viveks/pubs.htm>。在上面参考的任何一个实施方式中，柔性覆盖层250可通过现有已知的任何方式例如黏合剂粘接、成型技术、金属或其它刚性嵌入物等，连接到主体单元260、265。
在本发明另一个实施方式中，移动台300可使用柔性覆盖层250，其包括多个在其内部构成的导电胶条连接器区域322。这种导电胶条连接器区域322可用于防止柔性电路连接器320必须承载移动台300的所有电力负载。在本发明另一个优选实施方式中，导电胶条连接器322可通过承载在第一主体单元260和第二主体单元265之间所有电信号，完全代替柔性电路连接器320。因此，柔性电路连接器320和柔性覆盖层250所提供的效用可合并到单一功能覆盖层上(未示出)，其它柔性覆盖层250实施方式可包括更加简单的现有技术已知的常规电连接器。
在可选择实施方式中，功能覆盖层，与柔性覆盖层250一样，可以使用快速松脱电连接器进行设计，以易于替换。从而，选择了特定风格移动台的用户可能通过替换功能覆盖层和/或柔性覆盖层改变移动台的外观和手感。另外，主体单元260、265也可能被制造成可替换的。再一次，通过提供快速松脱锁扣(未示出)，通常包括了主体单元260、265的聚合物壳体可以容易地进行替换。因此，用户可购买多个这种主体单元260、265，以用于在定制移动台的外观和潜在功能。
依照本发明几个实施方式的铰链装配可包括折叠铰链330，其与所示第一主体单元260和第二主体单元265机械地连接，或者可选择地可包括具有内部折叠铰链330(未示出)的主体单元260、265。如上面所引用的，依照本发明各种实施方式的铰链装配依赖于拉伸单元230，其对第一主体单元260和第二主体单元265在打开和折叠位置之间进行偏转。这种单元230通过除去多个复杂的内部组件以及通过简化移动台设计，显著降低制造成本。另外，拉伸单元230包括简化的Z轴装配，其中移动台部件(例如，第一主体单元260和第二主体单元265、折叠铰链330、柔性连接器320和柔性覆盖层250)有利地在Z轴方向上依次安装。比较起来，当制造如上所述现有技术的铰链时，如果考虑到空间因素这种运动是可能的，则装配工必须沿整个轴上操纵部件，以使柔性带状线185通过内部铰链部件所形成的各个通道。使常规装配过程更加困难的是，铰链销180必须插入到装载有弹簧的内部偏转卡位器184中，同时整个装配是在拉伸作用力下进行的。
总而言之，依照本发明各种实施方式的拉伸单元230提供有很大改进的人机工程学设计。拉伸单元230可通过将折叠铰链330固定在适当位置，添加电的电路连接器320，然后将支架结构220、221连接安装到第一主体单元260和第二主体单元265上来进行快速有效的装配。在这点上，通常通过将支架结构220、221的末梢部分插入到由一个或多个连接板210覆盖的相应的连接槽中，而将支架结构220、221连接到第一主体单元260和第二主体单元265上。如上所引用的，一个或多个连接板210防止支架结构220、221脱离。除了其结构和偏转功能之外，拉伸单元230还可提供新颖的附件接口，诸如，机套、车用支架、桌面支架等。例如，在一个实施方式中，拉伸单元230可包括夹子、挂钩、拉环或其它类似的设备(未示出)，用于使便携式移动台固定在用户腰带或扩充基座上。对于后面一个实施方式，拉伸单元230可包括一个或多个电连接器(未示出)，用于连接电源、电池充电器或扩充基座内所提供的现有技术已知的其它类似设备。除了上述功能特性之外，拉伸单元230还提供美学上的优势，因为当该产品折叠时，其提供独特的连续视觉线条。
图4A、4B、4C和4D描述依照本发明具体实施方式
构造的“打开”的移动台200的正交视图和透视图。柔性覆盖层250包括显示器312，显示器312可与柔性覆盖层250成一体，或者可选择地整体安装在第一主体单元260中。在后面一个实施方式中，柔性覆盖层250可能简单地提供带开口或透明覆盖层，在装配时可能与连接到第一单元260或和第一单元260一体的整体显示器(未示出)相对齐。在前面一个实施方式中，柔性覆盖层250的设计可以使得覆盖层材料本身产生显示器。例如，诸如参考标号317、312和315所说明的显示器部分，可通过能够灵活显示的活性材料来提供，例如由E-Ink(Cambridge，MA.)或OLED材料所提供的。另外，这些区域也可通过来自芬兰Vaajakoski Emfitech公司的例如EMFiT等材料提供触摸输入或触觉输出。EMFiT是一种弹性、可永久带电电介体薄膜，其将机械应力转变为成比例的电能，以及相反地，当应用相反极性的电压时，可以机械地扩张。
与上述显示器相同，扬声器端口313和麦克风311可嵌入到柔性覆盖层250中，或者可选择地，覆盖层可能只有开孔，以提供对这些可以集成在主体单元260、265的部件的通道。在移动电话应用中，这种开孔还将允许声音分别传到麦克风和从扬声器传出。
在一个实施方式中，柔性覆盖层250的一部分可能设计为折叠区域317，其设计为促使可折叠铰链300准确地在所期望的点上弯曲。可能使折叠区域317变窄，收缩成瓶颈状，或者在旋转轴上或者接近旋转轴打褶。还表示了接口区域270，用于将移动台200连接到外部设备，诸如充电器、计算机、免提工具等。该连接可能是通过传导光传输、感应近场传输或者短程无线传输，例如蓝牙、RFID、802.11等。
参考图5，说明依照本发明一个实施方式构造的移动台的后视图。所示移动台200处于打开位置，以说明一个拉伸单元230实施方式的优选安装方位。具体地，拉伸单元230通过支架结构220、221连接到第一主体单元260和第二主体单元265。支架结构220、221可通过连接板210固定在各自主体单元260、265上。在各种实施方式中，拉伸单元230可包括所示一个或多个开孔。这种开孔可用于实现移动台的美观外形、降低拉伸单元230的重量、为各种内部部件(例如支架结构220、221、连接器端口、LED显示器等)提供外部通道，或者提供用于扩充基座连接的装置。
图6提供图5中所示拉伸单元230实施方式的详细视图。具体地示出了，拉伸单元230包括主体部分231以及可能具有圆柱形横截面的支架结构220、221，其可能从扁材压制而成，作为成型的整体单元生产或者按照已知的现有技术制造。例如，在一个实施方式中，支架结构220、221由诸如弹簧钢的弹性金属构成。每个支架结构一般从拉伸单元230的主体部分231所接合的近端延伸到第一主体单元260和第二主体单元265所接合的末梢端。虽然每个支架结构的各端都可以用不同的方式接合，但是支架结构的近端位于主体部分231所定义的中央空腔中，并由覆盖层650固定。覆盖层650再以任何期望的方式固定到主体部分231，包括通过粘合剂或者通过扣合接合。为了降低拉伸单元230的大小或轮廓，主体部分231可以定义通向中央空腔的开槽，用于如所示接收支架结构220、221的中间部分。
如图5所示，支架结构220、221的末梢端可能位于由第一主体单元260和第二主体单元265外部所定义的相应连接槽中。连接槽(以及附加的支架结构)由一个或多个连接板210覆盖，使得支架结构220、221的末梢端被固定在连接槽内。与以上引用的覆盖层650相同，连接板210可由第一主体单元260和第二主体单元265以任何期望的方式进行固定，包括黏合剂、扣合接合等。
虽然为明确而显示了支架结构220、221，但是支架结构220的近端和/或末梢端可能由连接构件(未示出)进行连接，以及，支架结构221的近端和/或末梢端可能由连接构件(未示出)进行连接。例如，支架结构可能是C形带，其具有配置为与第一和第二主体单元进行接合的末梢端以及定义于其间的中间区域。中间区域与拉伸单元的主体相连，并且可能以除上面引用的那些技术之外的多种本领域已知现有技术，将支架结构220、221的末梢端连接到第一主体单元260和第二主体单元265。
拉伸单元230一般还可在中央空腔内包括弹簧或其它拉伸设备或机构。如下所述，弹簧或其它拉伸设备用于连接支架结构220和支架结构230，以便于进行移动台的开启和闭合。在这点上，图7说明依照本发明一个实施方式的压缩弹簧。所提供的弹簧并不旨在进行限制，并且可使用其它类型的弹簧或拉伸设备。在所示的示例中，拉伸单元结构730包括两个支架结构720、721。支架结构720和721由弹簧750可移动地连接，弹簧750位于拉伸单元结构主体部分731所定义的中央空腔内。弹簧750向支架结构720、721提供抗力F。
图8说明依照本发明的拉伸单元830的另一个实施方式。具体地，所提供的C形弹簧拉伸单元830比依照多个其它实施方式的拉伸单元具有更加坚固耐久的结构。在一个实施方式中，这种耐久性是由通过两个轴杆840、845连接到铰链820的C形弹簧850或其它方式提供的。轴杆840、845延伸穿过通道841、846，并且还穿过在铰链820中并且在C形弹簧850的反面形成的相似的通道或圈870。开槽865可用于在所示铰链装配820中容纳凹进放置的C形弹簧850。C形弹簧拉伸单元830可通过锁扣(未示出)穿过安装孔860、861安装于第一主体单元260和第二主体单元265。在所示铰链821的反面也存在相似的安装孔862。
图9提供对图8所示铰链装配更加详细的描述。特别地，本领域中普通技术人员显然可了解，图8描述处于折叠位置的铰链装配，而图9描述处于完全打开位置的铰链装配。图9描述两个子装配。第一子装配800一般包括上述的C形弹簧拉伸单元。依照所述实施方式，C形弹簧850通过轴杆840和845连接到折叠铰链820。在这点上，轴杆延伸穿过折叠铰链820所定义的通道841、846，以及穿过沿C形弹簧850的反面纵向延伸的相应通道或圈870。第二子装配900一般包括依照本发明另一个实施方式连接到C形弹簧850的支承板955。支承板955可通过现有技术已知的各种方法连接到C形弹簧850。示出一个优选的连接方法，其中支承板955上所提供的舌形结构930滑入弹簧850的平面部分，使得弹簧的对边由相应的舌形结构930接合。可在显示板935上提供用于放置标识或其它显示的平面931，显示板935连接到或粘附于支承板955上，或者可能与支承板955一体。在其它实施方式中，支承板和显示板可作为现有技术中已知的整体结构(未示出)提供。
图10是依照本发明一个实施方式的移动台铰链的剖视图。如上面所引用的，折叠铰链820定义通道841、846，其用于接收将铰链连接到弹簧850或其它拉伸单元实施方式(未示出)的轴杆(图9所示)。在一个实施方式中，折叠铰链820是所示相对的V形铰链，从而，定义明确的枢轴825，其与所示移动台的第一主体单元260和第二主体单元265的内表面内部相邻。为本说明书及其所附权利要求书的目的，术语“内部相邻”是指从移动台第一主体单元260和第二主体单元265内表面的交点在一般朝向拉伸单元850延伸的方向上的位置偏移。本领域中普通的技术人员显然可了解，所示结构更优于必然形成沿虚线R的半圆柱面脊状物，从而必然降低了移动台内部所提供的可用空间量的常规桶状或钢琴式铰链装配。这种半圆柱面脊状物R的消除还提供相对平坦和连续的柔性覆盖层(如图3中250所示)。如上面所引用的，在本发明各种实施方式中，可在折叠区域印制这种覆盖层(图4C中317)，以包括例如标识、印制电路等视觉标记，然而在常规铰链设计下，这种印制是不可能的。
图11A、11B和11C说明当移动台处于各种位置时铰链装配支承板955的相对方位。进一步提供弹簧850、轴杆840、845、主体单元260、265以及枢轴825相对运动的简化描述。
图11A说明当改进型移动台处于折叠位置时优选铰链装配支承板955的相对方位。图11B说明当移动台处于半开位置时支承板955的相对方位。图11C说明当移动台处于打开位置时支承板955的相对方位。本领域中普通的技术人员显然将在查看图11A、11B和11C之后了解改进型铰链装配的确切功能。应该特别注意的是，枢轴825和穿过弹簧枢轴点890、895延伸的直线HL之间的关系。弹簧枢轴点890、895的放置一般与轴杆840、845的中间轴位置相符。例如，在图11A中，移动台枢轴825充分地位于弹簧枢轴点890、895之上。当移动台转换为半开位置时，如图11B所示，枢轴825在水平上更接近对齐弹簧枢轴点890、895。最后，在图11C所示的打开位置上，枢轴825充分地位于弹簧枢轴点890、895之下。因此，当本发明的改进型移动台打开时，枢轴825从上落下，以至充分地低于弹簧枢轴点890、895的相对位置。当移动台闭合时，发生相反的过程，其中枢轴825返回至最终的折叠位置，充分地高于弹簧枢轴点890、895。
图12A和12B提供图11A、图11B和图11C中所述运动的几何代表。在图12A和12B中，弹簧枢轴点890、895指定为弹簧枢轴点P1、P2。长度L描述各自的弹簧枢轴点P1、P2和支承板955连接点B1、B2之间的距离。当移动台打开和折叠时，弹簧枢轴点P1、P2沿着弧1245、1240运动。弹簧枢轴点P1、P2关于枢轴825的旋转(也就是，弧1245、1240)的最高点T1、T2或者顶点可通过将垂直线(在水平线CL的90度)从铰链枢轴825延长直至直线与弧1245、1240相交而获得。由这些交点所指示的点代表各个弧的顶点，因此指定为顶点T1、T2。当弹簧枢轴点P1、P2低于顶点T1、T2并且位于枢轴825右侧时，如图12A所示，拉伸单元230维持或使主体单元260、265共同偏转(也就是处于折叠位置)。换句话说，需要作用力将主体单元260、265提升至超过顶点T1、T2，进入打开位置。这个作用力作为潜在能量存储在弹簧中。当通过折叠中点时(顶点T1、T2)，所存储的潜在能量迫使主体单元260、265进入打开位置。简而言之，依照本发明各种实施方式的拉伸单元230，取决于其相对于枢轴825的位置，使移动台在打开和折叠两个位置中偏转。另外，通过提供C形弹簧、C形带、压缩弹簧/支架结构装配或其它抵抗枢轴点P1、P2垂直移位的相似设备，本发明的各种实施方式维持在它们的打开或者折叠位置。
为了保证移动台平滑地如上所述进行偏转，以及为了固定改进型拉伸单元230的最终放置，可如图13A至13F所示构造角平分线1350、1360和子午线1380、1390。为前述分析的目的，第一主体单元260和第二主体单元265是对称的。每个主体单元260、265包括内表面5、6、外表面10、11以及端表面15、16。角平分线1350、1360代表一系列位置，其中弹簧可连接到主体单元260、265，使得可在打开和折叠两个位置上维持相等的偏转力。通过将弹簧枢轴点P1、P2置于角平分线1360和1350上，当打开和折叠时，弹簧具有基本相同的形状(因此，施加基本相同的作用力)。为了构造角平分线1350、1360，只提供在所示给定主体单元260的内表面5和端表面15之间定义的线平分角β。沿着这些直线放置的枢轴点P1、P2在统一弧线上移动，如图13A至13E所示；因此，得到打开和折叠两个位置上相等的垂直位移Y，Y′，分别如图13A和13E所示。从而，如现有技术所已知的，如上所述的弹簧和其它相似设备向移动台施加相等的打开和折叠作用力。
构造子午线1380、1390，以控制支承板1355特别相对于枢轴1325的以及一般相对于移动台的位置。如果弹簧枢轴点P1、P2沿子午线1380、1390放置，则支承板1355将在打开和折叠两个位置上与枢轴1325等距。因此，可设计支承板1355的准确轮廓线，以提供与移动台第一主体单元和第二主体单元端表面有关的最佳配合，如下所述。
子午线可由至少两种方法构造。图13A-13E描述由第一方法构造的子午线1380、1390，图14A-14C描述由第二方法构造的子午线1413。第一方法只需要从给定主体单元260的端表面15延长垂线1380、1390。在所述实施方式中，弹簧枢轴点P1、P2位于角平分线1350、1360和子午线1380、1390的交点上。因此，所述移动台需要相等的开启和闭合作用力，并且还包括在打开和折叠两个位置都与枢轴1325等距的支承板1355。
图14A至14C说明用于依照本发明另一个实施方式构造子午线1380、1390的第二方法。这个第二方法如所示在支承板1355和移动台之间提供间隙G时尤其具有优势。第二方法涉及在支承板1355最接近其中心处指定静止点R。当移动台处于打开和折叠位置时，静止点R的相对位置保持不变。确定静止点R和枢轴1325之间的距离d。从枢轴1325沿着端表面16所形成的直线延长出力臂。力臂延长至外表面11之外距离为d处，以定义参考点RP。然后画出参考线1412，以连接静止点R和参考点RP。在直线1412的中点延伸出垂线，如图14B所示，因此形成子午线1413。在一个实施方式中，可如上述提供角平分线1450，以如所示设定弹簧枢轴点P2。对于主体单元265重复上述过程，以产生第二子午线，并为对称主体单元265设定弹簧枢轴点P1。
如上面所引用的，在一个实施方式中，在角平分线和子午线的各个交点上设定枢轴点P1和P2。其结果是，开启和闭合移动台所需要的作用力基本是相等的，并且支承板的位置在打开和折叠位置上与枢轴基本是等距的。但是，在可选的实施方式中，由于各种设计上的考虑，移动台设计者可能希望改变上述特征。例如，返回图13A，可能配置一个实施方式，使得枢轴点P1、P2沿着子午线1380、1390，并且离开角平分线1350、1360而设定。尤其是，枢轴点P1、P2可能沿轴后向移动(面向支承板1355)，以产生所需开启作用力小于所需闭合作用力的移动台。可选地，枢轴点P1、P2可能沿轴前向移动(远离支承板1355)，以产生所需开启作用力大于所需闭合作用力的移动台。在其它实施方式中，作为替代，枢轴点P1、P2可能保持在沿角平分线1350、1360而离开子午线1380、1390的位置。尤其是，枢轴点P1、P2可能沿着角平分线反向移动(朝向枢轴1325)，以产生拉伸单元和开启的移动台之间较小的间隙G。可选择地，枢轴点P1、P2可能沿着轴前向移动(远离支承板1355)，以产生拉伸单元和开启的移动台之间具有较大的间隙G的移动台。本领域中普通的技术人员显然了解，枢轴点位置和角平分线以及子午线之间的上述关系可以单独使用，或者组合使用，以产生多个附加的期望的实施方式。
图15A和15D说明依照本发明各种优选实施方式的支承板和移动台之间的相对相互作用。本领域中普通的技术人员显然可了解，对于主体单元260、265可能有多个结构，以提供与支承板1555的有效配合。支承板1555的准确轮廓线可由支承板1555和枢轴1525之间期望的间隙G规定。例如，如果希望有相对较小的间隙G，则支承板1555应当在其内端包括相对更宽的半径，如图15B和15C所示。可选择地，如果希望有相对较大的间隙G，则支承板1555可在其内端包括具有更紧或相对更小的半径，如图15A和15D所示。在各种实施方式中，支承板1555可包括“方”角1510，其具有极小的或没有半径，如图15A所示。在另一个实施方式中，支承板1555可包括内角1520，其具有相对较大的半径，如图15B所示。在另一个实施方式中，支承板1555可包括“反向方”内角1530，其具有被剪掉的正方形，如图15C所示。在另一个实施方式中，支承板1355可包括由其内角所定义的相对较小的半径，如图15D所示。也可能提供本领域中普通技术人员所已知的其它内圆角或斜切角实施方式。
应当指出，这些只是说明性的实施方式，并且，在未对效果明确陈述时，特定特征的重复出现或者缺少并不表示其是本发明的所需部件。
受益于上述描述和相关附图中所表达的教导的本领域技术人员可以想到在这里描述的本发明的多种变更和其它实施方式。因此，应当理解，本发明并未限于所公开的特定实施方式，而且各种变更和其它实施方式将被包括在所附权利要求书的范围内。虽然在这里使用了专门术语，但是其仅用于一般的描述性意义，并不是为了限制目的。
权利要求
1.一种可折叠的移动台，包括第一功能单元；第二功能单元；折叠铰链，连接所述第一功能单元与所述第二功能单元；以及拉伸单元，用枢轴连接于所述第一功能单元和所述第二功能单元，用于在折叠和打开位置之间偏转所述可折叠移动台。
2.根据权利要求1所述的可折叠移动台，进一步包括柔性覆盖层，连接到该第一功能单元和该第二功能单元的内表面，用于提供其间的连续表面。
3.根据权利要求1所述的可折叠移动台，进一步包括柔性覆盖层，连接到所述第一功能单元和所述第二功能单元的内表面，用于电连接所述第一功能单元和所述第二功能单元。
4.根据权利要求3所述的可折叠移动台，其中所述柔性覆盖层包括提供可触觉抓握表面的外边缘。
5.根据权利要求1所述的可折叠移动台，其中所述可折叠移动台包括显示器，其布置得或者与所述第一功能单元或者与所述第二功能单元相邻。
6.根据权利要求1所述的可折叠移动台，其中所述可折叠移动台包括小键盘，其布置得或者与所述第一功能单元或者与所述第二功能单元相邻。
7.根据权利要求3所述的可折叠移动台，其中所述柔性覆盖层包括一个或多个连接器，将其定位用于接触所述第一功能单元和所述第二功能单元，从而便于在所述第一功能单元和所述第二功能单元之间进行电子通信。
8.根据权利要求7所述的可折叠移动台，其中所述一个或多个连接器是导电胶条连接器。
9.根据权利要求1所述的可折叠移动台，其中所述折叠铰链与所述第一功能单元和所述第二功能单元成一体。
10.根据权利要求1所述的可折叠移动台，其中所述拉伸单元是C形弹簧。
11.根据权利要求1所述的可折叠移动台，进一步包括面向外的保护性壳体以及内部受保护的表面，其中当该可折叠移动台处于打开位置时，内部受保护表面是可接触的；以及其中该内部受保护表面包括一个或多个可操作元件。
12.根据权利要求11所述的可折叠移动台，其中该面向外的保护性壳体定义开槽，并且所述拉伸单元与该开槽相接合，以用枢轴连接到所述可折叠移动台。
13.根据权利要求12所述的可折叠移动台，其中在所述可折叠移动台处于打开位置时，所述拉伸单元被定位以提供相对于该面向外的保护性壳体不连续的表面，以及在所述可折叠移动台处于折叠位置时，用于提供相对于该面向外的保护性壳体基本连续的表面。
14.根据权利要求1所述的可折叠移动台，进一步包括柔性电路连接器，连接到所述第一功能单元和所述第二功能单元，用于提供其间的电通信。
15.根据权利要求1所述的可折叠移动台，其中所述第一功能单元包括扬声器端口，而所述第二功能单元包括麦克风端口，以便于用户在所述可折叠移动台设定为该打开位置时进行语音通信。
16.根据权利要求1所述的可折叠移动台，其中所述折叠铰链定义枢轴，其定位于与所述第一功能单元和所述第二功能单元的该内表面交接处内部相邻。
17.根据权利要求1所述的可折叠移动台，其中所述折叠铰链定义枢轴，其定位于与所述第一功能单元和所述第二功能单元的该内表面内部相邻。
18.根据权利要求1所述的可折叠移动台，其中所述第一功能单元定义内表面和端表面；以及所述拉伸单元与所述第一功能单元沿着从所述枢轴径向延伸的虚构角平分线接合，该角平分线平分所述第一功能单元的所述内表面和所述端表面之间所定义的夹角。
19.根据权利要求1所述的可折叠移动台，其中所述第二功能单元定义内表面和端表面；以及所述拉伸单元与所述第二功能单元沿着从所述枢轴径向延伸的虚构角平分线接合，该角平分线平分所述第二功能单元的所述内表面和所述端表面之间所定义的夹角。
20.根据权利要求1所述的可折叠移动台，其中所述第一功能单元定义外表面、内表面以及最接近所述拉伸单元的端表面；以及所述拉伸单元与所述第一功能单元沿着虚构子午线接合，该子午线是从定义在所述端表面上的与所述外表面和所述内表面等距的中点轴向地并垂直地延长的。
21.根据权利要求1所述的可折叠移动台，其中所述第二功能单元包括外表面、内表面以及最接近所述拉伸单元的端表面；以及所述拉伸单元与所述第二功能单元沿着虚构子午线接合，该子午线是从定义在所述端表面上的与所述外表面和所述内表面等距的中点轴向地并垂直地延长的。
22.根据权利要求1所述的可折叠移动台，其中所述第一功能单元包括外表面、内表面以及最接近所述拉伸单元的端表面，所述折叠铰链定义枢轴，所述拉伸单元包括位于中心的静止点，并且定义所述静止点和所述枢轴之间的距离；以及其中所述拉伸单元与所述第一功能单元在虚构子午线上接合，该子午线是从所述静止点和第一参考点之间所定义参考线的中点轴向地并垂直地延长的，所述第一参考点是通过沿着所述端表面定义的该直线，将端参考线向外延长超过所述外表面所述距离来定义的。
23.根据权利要求1所述的可折叠移动台，其中所述第二功能单元包括外表面、内表面以及最接近所述拉伸单元的端表面，所述折叠铰链定义枢轴，所述拉伸单元包括位于中心的静止点，并且定义所述静止点和所述枢轴之间的距离；以及其中所述拉伸单元与所述第二功能单元在虚构子午线上接合，该子午线是从所述静止点和第二参考点之间所定义参考线的中点轴向地并垂直地延长的，所述第二参考点是通过沿着所述端表面定义的该直线，将端参考线向外延长超过所述外表面所述距离来定义的。
24.一种拉伸单元，包括主体；两个或多个支架结构，其延伸自所述主体，用于与可折叠移动台的第一功能单元和第二功能单元接合，由此使可折叠移动台的该第一功能单元和该第二功能单元在打开位置和折叠位置之间偏转。
25.根据权利要求24所述的拉伸单元，其中所述拉伸单元是整体的C形弹簧。
26.根据权利要求24所述的拉伸单元，其中所述拉伸单元至少部分包括弹簧钢。
27.根据权利要求24所述的拉伸单元，其中所述两个或多个支架结构是C形弹力带，其具有第一端和第二端以及位于它们中间的中间区域，其中所述C形弹力带的所述中间区域与所述主体相连，所述C形弹力带的所述第一端与所述第一功能单元接合，并且所述C形弹力带的所述第二端与所述第二功能单元接合。
28.根据权利要求27所述的拉伸单元，其中所述C形弹力带至少部分包括弹簧钢。
29.根据权利要求27所述的拉伸单元，其中所述主体至少部分包括聚合物。
30.根据权利要求24所述的拉伸单元，其中所述主体定义了空腔，其用于至少部分地容纳在任何一端与多个支架结构中的所述两个相连的压缩弹簧。
31.根据权利要求24所述的拉伸单元，其中将所述主体配置为包括至少一个显示表面。
32.根据权利要求31所述的拉伸单元，其中将所述至少一个显示表面配置为包括视觉标记。
33.根据权利要求31所述的拉伸单元，其中将所述至少一个显示表面配置为包括一个电子显示器。
34.根据权利要求24所述的拉伸单元，其中所述拉伸单元包括电连接器，用于将所述可折叠移动台连接到电源。
35.根据权利要求24所述的拉伸单元，其中所述拉伸单元包括基座连接器，用于将所述可折叠移动台连接到扩充基座。
36.一种装配可折叠移动台的方法，包括通过折叠铰链用枢轴将第一功能单元连接到第二功能单元；以及用枢轴方式将拉伸单元连接到所述第一功能单元和所述第二功能单元，以便使所述第一单元和所述第二单元在打开和折叠位置之间偏转。
37.根据权利要求36中所述装配可折叠移动台的方法，进一步包括电连接所述第一功能单元和所述第二功能单元的步骤。
38.根据权利要求36中所述装配可折叠移动台的方法，进一步包括通过柔性电连接器电连接所述第一功能单元和所述第二功能单元的步骤。
39.根据权利要求36中所述装配可折叠移动台的方法，其中用枢轴方式连接拉伸单元的所述步骤包括提供一个包括C形弹簧的拉伸单元。
40.根据权利要求36中所述装配可折叠移动台的方法，其中用枢轴方式连接拉伸单元的所述步骤包括提供一个拉伸单元，该拉伸单元包括具有从其延伸的两个或多个支架结构的主体，其中将所述支架结构配置为用于接合所述第一功能单元和所述第二功能单元。
全文摘要
公开了一种移动台的新型折叠设计，其提供流行的设计、简化的装配以及相对少的部件。改进型可折叠移动台包括柔性前盖、通过折叠铰链连接在一起的多个功能单元以及拉伸单元。拉伸单元向用枢轴连接的功能单元提供压缩力，因此使可折叠移动台在打开和折叠位置之间偏转。
文档编号H04M1/02GK1836428SQ200480023652
公开日2006年9月20日 申请日期2004年7月9日 优先权日2003年7月10日
发明者汤姆·阿比西, 莫滕·庞托皮丹, 彼得·巴克·努森, 阿特利·梅塞尔 申请人:诺基亚公司