专利名称：具有多轴铰链组件的便携式通信设备的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及便携式通信设备，更具体地涉及具有多轴铰链组件的便携式通 信设备。
背景技术：
使用包括智能电话和个人通信设备或个人数字助理(PDA)的移动通信设备来发 起电话呼叫以及编写、发送和接收文本消息、电子邮件和/或其他文本文件。可以按照多种 不同方式将文本输入到这些设备中，这些方式包括数字键区或者例如QWERTY键区的全键 盘，其中数字键区中上的每个号码对应于字母表中的多个字母。数字键区通常是麻烦的，并 且难以使用，因为每个号码对应于多个字母，因此该键区在输入文本时效率低下。在配备 QWERTY键区的移动设备中，每个键通常对应于单个字母。但是考虑到移动设备的较小尺寸， QWERTY键区的键往往较小，并且常常难以识别和按压。
发明内容
为了增强功能和通用性，移动电话设置有多轴铰链组件，该多轴铰链组件便于在 移动电话的显示部与基部之间沿第一轴的滑动运动和绕该第一轴的旋转运动。公开的技术的一个方面涉及一种便携式通信设备，该便携式通信设备包括基部和 显示部，该显示部通过铰链组件接合到所述基部，其中，所述铰链组件被配置为提供在所述 基部和所述显示部之间沿第一轴的滑动运动以及在所述基部和所述显示部之间绕所述第 一轴的旋转运动。根据另一方面，铰链组件包括滑轨和铰链，该滑轨接合到所述基部或所述显示部 中的一个，该铰链接合到所述基部或所述显示部中的另一个，其中该铰链部可滑动地接合 到该滑轨部。根据另一方面，所述滑轨限定有槽，并且所述铰链包括可在所述槽内滑动的接合 构件。根据另一方面，所述便携式通信设备还包括第一键区和第二键区，其中所述显示 部被配置为相对于所述基部滑动，并且该滑动露出所述第一键区。根据另一方面，所述显示部被配置为相对于所述基部旋转，并且该旋转露出所述
第二键区。根据另一方面，所述第一键区是数字键区，而所述第二键区是QWERTY键区。根据另一方面，所述便携式通信设备是移动电话。公开技术的另一方面涉及一种铰链组件，该铰链组件被配置为连接便携式通信设 备的第一构件和第二构件。该铰链组件包括位于所述第一构件或所述第二构件中的一个上 的轨道，和可滑动地接合到所述轨道的铰链，其中所述轨道和所述铰链相协作以提供在所 述便携式通信设备的所述第一构件与所述第二构件之间的滑动运动和旋转运动。根据另一方面，所述滑动运动和所述旋转运动分别沿着和绕同一轴进行。
根据另一方面，所述便携式通信设备是移动电话，并且其中，所述第一构件是基 部，所述第二构件是显示器。根据另一方面，所述轨道限定有槽，并且所述铰链包括可在槽内滑动的接合构件。公开技术的另一方面涉及一种便携式通信设备，该便携式通信设备包括壳体，该 壳体具有基部和显示部，该显示部通过铰链组件可操作地接合到该基部，其中该铰链组件 被配置为提供在该显示部和该基部之间的滑动运动和旋转运动。根据另一方面，所述滑动运动是沿着第一轴进行，而所述旋转运动是绕所述第一 轴进行。根据另一方面，所述便携式通信设备通过相对于所述基部滑动所述显示部而可构 成为第一结构。根据另一方面，所述便携式通信设备通过相对于所述基部旋转所述显示部而可构 成为第二结构。根据另一方面，所述便携式通信设备还包括第一键区和第二键区，其中当所述便 携式通信设备处于所述第一结构时露出所述第一键区的一部分。根据另一方面，当所述便携式通信设备处于所述第二结构时露出所述第二键区的 一部分。根据另一方面，所述第一键区是数字键区，而所述第二键区是QWERTY键区。根据另一方面，所述铰链组件包括位于所述基部的侧部上的轨道以及位于所述显 示部的侧部上的铰链，其中所述轨道限定有槽，该槽被配置为可滑动地容纳所述铰链的接 合构件。根据另一方面，所述便携式通信设备是移动电话。参照下面的描述和附图，将清楚本发明的这些和进一步的特征。在描述和附图中， 具体公开了本发明的特定实施方式，以指示可采用本发明原理的一些方式，但是应当理解 本发明的范围并不因此受到限制。相反，本发明包括落入所附的权利要求的精神和条款内 的全部变化、修改和等同例。针对一个实施方式描述和/或例示的特征可以按照相同方式或类似方式在一个 或更多个其他实施方式中使用，和/或与其他实施方式的特征相结合地或替代其他实施方 式的特征而使用。应当强调，在说明书中使用的词语“包括”是用于指所陈述的特征、要件、步骤或组 件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、要件、步骤、组件或其组合的存在或添加。
图1是作为示例性便携式通信设备的处于闭合位置的移动电话的俯视图；图2是图1的移动电话滑动打开以露出数字键区的俯视图；图3是图1的移动电话旋转到打开位置以露出全键区的前视图；图4是图3的移动电话的俯视图；图5是图1的移动电话的实施方式的截面图，其中显示器旋转到打开位置以露出 全键区；图6是图1的移动电话的实施方式的截面图，其中显示器被闭合；
图7是处于闭合结构中的图1的移动电话的后立体图；图8是处于打开结构中的图1的移动电话的后立体图；以及图9是图1的移动电话的另一实施方式的截面图，其中显示器被闭合。
具体实施例方式在接下来的详细描述中，类似的组件具有相同的标号，尽管它们示出在本发明的 不同实施方式中。为了按照清楚、简明的方式例示本发明，这些图可能不一定按比例绘制， 某些特征是按照稍微示意的形式而示出的。许多移动通信设备具有可以用于显示器屏幕、功能键和键区的受限表面区域。随 着移动通信设备尺寸上变小、变薄，减少了屏幕和键的可用表面区域。为了最大化屏幕尺 寸，一些移动设备已将键安装到分立表面(如基部)上。当呈现键区时，这些移动设备的显 示器可相对于基部移动。这些种类的已知移动电话包括翻盖设备和滑盖设备，在翻盖设备 中显示器经由常规铰链而连接到基部，在滑盖设备中显示器可相对于基部例如在滑轨或轨 道上滑动。铰接设备包括将基部连接到显示器的铰链。设备可以垂直地(例如，纵向取向) 或水平地(例如，横向取向)翻开，以显示键区。这些设备中的键区一般是双功能键区，该 双功能键区作为具有交叠数字板(例如，键区上的多个字母还对应于数字)的全键区而操 作。相对于设备的其他部分，在纵向取向和横向取向中操作所需的双铰链占据了基部上的 大量空间。结果，键区上的键通常较小，因此它们非常难以使用。滑盖设备可以具有位于基部上的键区，该键区通过使显示器垂直和/或水平地相 对于基部滑动而露出。显示器通常与基部的至少一部分重叠，以把滑动件保持在沟槽和附 接到基部的显示器中。结果，针对滑盖电话的键盘可用的空间受到某种限制，因此键盘必须 在尺寸上受限，这使得它难以使用。本公开认识到常规翻盖设备和铰接设备的缺点，以及在键区尺寸和便携式通信设 备上的位置方面可能的缺点。本公开提供便携式通信设备(例如，移动电话)，该便携式通 信设备具有将移动电话基部接合到显示部的多轴铰链组件。该多轴铰链组件被配置为提供 在基部与显示部之间沿着第一轴的滑动运动以及在基部与铰链部之间绕第一轴的旋转运 动。如在下面更充分地描述的，多轴铰链组件的提供允许便携式通信设备作为第一结构的 滑盖型设备和作为第二结构的翻盖型设备进行操作。这里提及的术语“便携式通信设备”包括便携式无线电通信装备。术语“便携式无 线电通信装备”在下文中被称为移动电话、移动设备、移动无线电终端或移动终端，它包括 全部电子装备，包括但不限于移动电话、寻呼机、通信机(即，电子记事簿)、智能电话、个人 数字助理(PDA)等。尽管针对便携式通信设备进行讨论，但应当理解，本发明不限于便携式 通信设备，而可以应用于任何类型的配备有多轴铰链组件的手持移动电子装备。在本申请中，本发明主要是在移动电话的背景中进行描述。但应理解，本发明不限 于移动电话，而可以是任意类型的电子装备。尽管已针对特定优选实施方式示出和描述了本发明。但应当理解，对于本技术领 域技术人员来说，在阅读和理解说明书后可以做出等同例和修改例。本发明包括所有这样 的等同例和修改例，并且仅由下面的权利要求的范围来限制。
首先参照图1-4，描述便携式通信设备10(例如，移动电话、移动终端等)的示例 性实施方式。如在下面更全面描述的，便携式通信设备10包括多轴铰链组件12 (也简称为 铰链组件、滑轨铰链组件或小型滑轨铰链组件)，多轴铰链组件12提供或便于电话显示器 14 (也称为显示部或显示器壳体部)和基部16 (也称为基础部分或基部壳体部)之间的至 少两个自由度的运动(例如，沿着第一轴的滑动运动以及绕第一轴的旋转运动)。在例示 的示例性实施方式中，移动电话10因此可以滑动打开以在纵向取向上操作，或者翻开以在 横向取向上操作。由于铰链组件12的较小尺寸，基部16的大部分可以用于或者容纳全键 区32 (例如，QWERTY键区)，使得这些键可以大于常规移动设备的键，并且通常使键区更容 易使用。例示的实施方式中的便携式通信设备10是移动电话，并可以称为移动电话10。如 所指出的，对移动电话的描述和例示旨在用作针对这里描述的发明概念的非限制性示例环
^Ml O在一个实施方式中，移动电话10被配置为双显示器设备，其具有第一显示屏幕 20 (例如，外显示屏幕)和第二显示屏幕22 (例如，内显示屏幕)。第一显示屏幕20和第二 显示屏幕22可以向用户显示信息，如操作状态、时间、电话号码、联系信息、菜单等，这使得 用户能够利用移动电话10的各种功能。第一显示屏幕20和第二显示屏幕22还可以用于 可视地移动电话10接收的内容和/或从移动电话10的存储器获取的内容。在一个实施方 式中，第一显示屏幕20和第二显示屏幕22可以是2. 4”薄膜晶体管(TFT)屏幕，其大约是 2. 4至2. 6英寸宽和大约2毫米厚。可以理解，在不偏离本发明的范围的情况下，可以使用 更大或更小的屏幕(以及具有不同尺寸或大小的屏幕)。在例示的实施方式中，移动电话10包括一组功能键24，该组功能键24提供各种用 户输入操作。例如，功能键24通常包括特殊功能键，如用于发起或应答呼叫的“呼叫发送” 键、用于结束或“挂断”呼叫的“呼叫结束”键。特殊功能键还可以包括菜单导航键，例如菜 单导航键例如用于导航在显示器上显示的菜单，以选择不同的电话功能、主题、设置等，这 和常规的一样。其他导航键或控制部可以包括方向键(例如，向上、向下、向左和向右)以 突出显示不同链接或图标，或者导航文本或其他文件等。应当理解，导航控制部还可以是滚 动球或导航球的形式。另外，显示器20、22还可以通过使用记录笔或者通过以其它方式触 摸显示器的表面而被导航。与移动电话关联的其他键可以包括音量键、音频静音键、开/关 电源键、网络浏览器启动键、相机键等。在不偏离本发明的范围的情况下，键或类似键的功 能还可以实现为在显示器屏幕上的触摸屏。移动电话10包括常规呼叫电路，该呼叫电路能够使移动电话10建立呼叫或另外 地与呼叫/主叫设备(通常是另一移动电话、有线电话或其他电子设备)交换信号。但呼 叫/主叫设备不需要是另一电话，而可以是某种其他设备，如因特网网络服务器、媒体服务 器等。呼叫电路还可以负责发送由用户准备的文本消息、电子邮件或文本文件。在优选实施方式中，移动电话10包括第一键区30 (例如，数字键区)和第二键区 32 (例如，QWERTY键区)。如在下面更充分讨论的，移动电话可以例如通过相对于基部16滑 动显示部14而在第一结构中操作，以呈现第一键区30。而且，移动电话可以例如通过相对 于基部16旋转或另外地翻开显示部14而在第二结构中操作，以呈现第二键区32。移动电话10被配置为在纵向取向(图2)和横向取向(图3) 二者上操作。通过多轴铰链组件12 (例如，小型滑轨铰链组件)，显示部14可滑动且可旋转地接合到基部16。 在第一结构中，显示部14可以沿第一轴(如箭头A所指示的)相对于基部16滑动，以露出 第一键区(例如，数字键区)，第一键区具有一组数字字母键，如在常规电话拨号盘上包括 的数字字母键。当键区30与功能键24结合使用时，可以编写并从电话10发送电话呼叫、 电子邮件或文本消息等。在该结构中，用户可以看到在第一显示器20上显示的项目。在第二结构中，显示部14可以绕第一轴(如箭头B指示的)相对于基部16旋转 以打开电话和露出全键区32 (例如，QWERTY键区)。键区32可以用于输入文本(该文本显 示在第二显示屏幕24上)，并可以用于创建、编辑和/或发送电子邮件、文本消息、文本文件 或其他文件等。多轴铰链组件12因此允许移动电话10操作为滑盖电话(图2)和翻盖电话(图 3)，各电话结构具有单独的键区和单独的显示器。部分由于较小尺寸的小型滑轨铰链12和 组合的滑盖-翻盖结构，基部16的表面区域的大部分可以用于键区32，使得键可以更大并 且便于输入文本，这还可以使移动电话10更小、更薄。现在参照图4，提供了处于打开结构的示例性移动电话10的俯视图。如同图3的 移动电话，显示部14旋转到打开位置。基部16包括数字键区30和QWERTY键区32。铰链组件12将显示部14连接到基部16，并提供在显示部14和基部16之间的两 种自由度(例如，沿着第一轴运动和绕第一轴旋转)。铰链组件12包括滑轨或轨道40，在 一个实施方式中，滑轨或轨道40安装到、接合到基部16或者与基部16 —体形成。另选地， 滑轨或轨道40可以安装到、接合到显示部14或者与显示部14 一体形成。滑轨40包括或 限定有槽43。铰链42 (例如，弹簧铰链或其他弹性铰链)通过滑动接合构件44 (也称为滑 动件或简称为接合构件)接合到滑轨40。接合构件44被配置为可滑动地接合槽43内的滑 轨，以允许铰链42沿着滑轨40滑动。换句话说，滑动接合构件与滑轨或轨道协作且可在滑 轨或轨道内滑动。如图5-8所示，轨道40沿着箭头A(图2和图4)所总体限定的轨线引导 铰链42的滑动接合构件，使得显示部42可以滑动打开以呈现数字键区30。在一个实施方式中，轨道40包括第一边缘50和第二边缘52，第一边缘50和第二 边缘52用作滑动件44在轨道40中运动的上界限和下界限。当移动电话10处于闭合位置 并且数字键区30对用户隐藏时(图1)，滑动件44受第一边缘50限制而不在轨道40中滑 动。当显示部14滑动或以其它方式运动以允许呈现键区30时，滑动件44在轨道40中的 槽43中或沿着轨道40中的槽43滑动，直到它到达第二边缘52为止。第二边缘52进一步 限制滑动件44和显示部14的运动，并且还防止滑动件44滑出轨道40。在优选实施方式 中，第一边缘50和第二边缘52彼此隔开，使得当滑动件44从第一边缘50滑动到第二边缘 52时数字键区30完全露出。在一个实施方式中，显示器安装部60固定地附接到显示部14或与显示部14 一体 形成，并且连接到铰链组件12的铰链40。经由滑动件安装部或另一适当的机构，滑动件44 也可以固定地附接到或模制到铰链组件12的铰链40。如将在下面更详细地讨论的，滑动件 44被配置为，使得它们相对于基部16可滑动，但不可旋转。因而，显示部14和显示器安装 部60经由铰链40相对于滑动件44和基部16旋转，以打开和闭合电话10。图5到图8示出了滑动件/轨道结构的一个实施方式。滑动件44包括宽部和窄 部，该宽部和窄部分别对应于轨道40的宽部和窄部或颈部。在该实施方式中，滑动件44的较宽部嵌入或套在轨道40的较宽部内。同样，滑动件44的较窄部嵌入或套在轨道的颈部 内。部分地通过限制滑动件44的较宽部的运动，颈部阻止滑动件从轨道脱离。同样，还防 止了滑动件44相对于基部16旋转。应当理解，上面描述了多轴铰链组件的一个合适的几 何形状。根据移动电话的尺寸和希望的功能而可以采用其他几何形状，这不偏离本发明的 范围。优选地，滑动件44和轨道40由较光滑的低摩擦材料形成，以减小当显示部14相 对于基部16滑动时滑动件44在轨道40中束缚住或扭弯的可能性。本领域技术人员可以理 解，合适的材料包括塑料、金属、复合材料等的。如图中所示，轨道40可以模制或与基部16 形成一体。尽管轨道40被示出为模制到基部和阳滑动件上的阴沟槽，但还可以理解的是， 轨道可以作为阴沟槽而与铰链组件一体形成，并且滑动件可以是套在轨道内的基部的延伸 部。不管阴沟槽是否与基部或铰链组件一体形成，移动电话10的操作，更具体地说在显示 部14和基部之间的两种自由度(沿着第一轴的运动和绕第一轴的旋转)，都是相同的。还 可理解的是，两个以上的滑动件可以按照类似方式使用，或者滑动件可以是单个细长滑动 件，它装配在沟槽中并如上所述地操作(例如，参见图7和图8)。尽管例示的滑动件44和轨道40 —般是锁眼形状的，但应理解的是，各种不同结构 中的任一种都可以适合于方便显示部14相对于基部16的滑动，而不使滑动件44相对于基 部旋转。图9示出了移动电话10的另一实施方式的截面图。外壳或其他壳体构件70包住 或包围或部分包围铰链组件12，并保护一个或更多个柔性电路72免受损害和/或可能的环 境暴露。柔性电路72将显示部14(例如，第一屏幕20和第二屏幕22)电接合到印刷电路 板组件(PCBA) 74或其他控制电路，该控制电路控制移动电话10的功能。铰链组件12产生 的空腔提供了通过铰链组件12路由的对柔性电路72的接触，以连接到显示部和可以装入 到移动电话内的其他关联翻转外设或部件。如上所述，铰链组件12允许显示部14以至少两种自由度(例如，纵向运动和旋转 运动)相对于基部16运动。通过经由滑动件44和铰链组件12的轨道40而相对于基部16 滑动显示部14，露出数字键区30。移动电话10还可以包括引导件80，该引导件80总体上 沿移动电话10的长度延伸。引导件80便于显示部14相对于基部16运动，并限制或减小 当显示部14滑动打开时滑动件44将在轨道40中束缚住或扭弯的可能性。当显示器10滑 动打开时，引导件80还可以操作以抑制显示部14相对于基部16的旋转运动。移动电话10可以包括翻转松脱件82或用于将移动电话10保持在闭合位置的其 他可松脱接合机构。例如，当移动电话10滑动以呈现数字键区30时，松脱件82可以锁定 或防止显示器突然旋转打开。翻转松脱件82还可以与引导件80 —体形成或接合到引导件 80以实现相同的用途。尽管参照特定优选实施方式示出和描述了本发明，但明显的是，对于本领域技术 人员，在阅读和理解该说明书和附图后可以做出等同的改变和修改。具体到上述单元(部 件、组件、设备、组成等)执行的各种功能，除非另外指出，否则描述这样的单元所使用的术 语(包括对“单装置”的引用)旨在对应于执行所描述的单元的指定功能(即，功能上等效) 的任何单元，即使结构上不等同于执行在这里例示的本发明示例性实施方式中的功能的公 开结构。另外，尽管参照多个例示实施方式中的仅一个以上描述了本发明的特定特征，但如针对任何给定或特定应用所希望的并且有利的，这样的特征可以与其他实施方式的一个或 更多个特征相组合。
权利要求
一种便携式通信设备(10)，其包括基部(16)；和显示部(14)，该显示部(14)通过铰链组件(12)接合到所述基部(16)，其中所述铰链组件(12)被配置为提供在所述基部(16)与所述显示部(14)之间沿第一轴的滑动运动以及在所述基部(16)与所述显示部(14)之间绕所述第一轴的旋转运动。
2.根据权利要求1所述的便携式通信设备，其中，所述铰链组件包括滑轨，该滑轨接合到所述基部或所述显示部中的一个；和铰链，该铰链接合到所述基部或所述显示部中的另一个，其中该铰链部可滑动地接合 到所述滑轨部。
3.根据权利要求2所述的便携式通信设备，其中，所述滑轨限定有槽，并且所述铰链包 括能在所述槽内滑动的接合构件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的便携式通信设备，该便携式通信设备还包括第 一键区和第二键区，其中所述显示部被配置为相对于所述基部滑动，并且该滑动露出所述 第一键区。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的便携式通信设备，其中，所述显示部被配置为相 对于所述基部旋转，并且该旋转露出所述第二键区。
6.根据权利要求5所述的便携式通信设备，其中，所述第一键区是数字键区，而所述第 二键区是QWERTY键区。
7.一种便携式通信设备(10)，其包括壳体，该壳体具有基部(16)和显示部(14)，该显示部(14)通过铰链组件(12)可操作 地接合到所述基部(16)，其中所述铰链组件(12)被配置为提供在所述显示部(14)与所述 基部(16)之间的滑动运动和旋转运动。
8.根据权利要求7所述的便携式通信设备，其中，所述便携式通信设备能够通过相对 于所述基部滑动所述显示部而构成第一结构。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的便携式通信设备，其中，所述便携式通信设备能 够通过相对于所述基部旋转所述显示部而构成第二结构。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的便携式通信设备，该便携式通信设备还包括 第一键区和第二键区，其中当所述便携式通信设备处于所述第一结构时露出所述第一键区 的一部分，并且其中当所述便携式通信设备处于所述第二结构时露出所述第二键区的一部 分。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的便携式通信设备，其中，所述铰链组件包括 位于所述基部的侧部上的轨道以及位于所述显示部的侧部上的铰链，其中所述轨道限定有 槽，该槽被配置为可滑动地容纳所述铰链的接合构件。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的便携式通信设备，其中，所述便携式通信设备 是移动电话。
13.—种铰链组件(12)，其被配置为连接便携式通信设备(10)的第一构件(16)和第 二构件(14)，所述铰链组件(12)包括轨道(40)，其位于所述第一构件(16)或所述第二构件(14)中的一个上；和铰链(42)，其可滑动地接合到所述轨道(40)，其中所述轨道(40)和所述铰链(42)相协作以提供在所述便携式通信设备(10)的所述第一构件(16)和所述第二构件(14)之间 的滑动运动和旋转运动。
14.根据权利要求13所述的铰链，其中，所述滑动运动和所述旋转运动分别沿着和绕 同一轴进行。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的铰链组件，其中，所述便携式通信设备是移 动电话，并且其中所述第一构件是基部，所述第二构件是显示器。
全文摘要
一种包括基部和显示部的移动电话，该显示部通过铰链组件接合到该基部，并且该铰链组件被配置为提供在所述基部与所述显示部之间沿第一轴的滑动运动以及在所述基部与所述显示部之间绕所述第一轴的旋转运动。
文档编号H04M1/02GK101911657SQ200880123770
公开日2010年12月8日 申请日期2008年7月11日 优先权日2008年1月15日
发明者伦道夫·C·德米恩克 申请人:索尼爱立信移动通讯有限公司