CN100346257C - 连接在便携式电子装置的两部分之间的柔性导体 - Google Patents

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Abstract

本发明旨在提供一种便携式电子装置，该便携式电子装置包括：包括：第一部分，包括电路，并具有外侧、内侧(24)、和底侧；第二部分，也包括电路，也具有外侧、内侧22)、以及底侧；至少一个铰链(36)，使第一和第二部分的底侧彼此相连，允许一部分关于另一部分转动；以及至少一个第一组柔性导电体(32)，在靠近其底侧的外侧处连接至第一部分，在靠近其底侧的内侧(22)处连接至第二部分。第一部分也可包括内侧上有镜头的相机，且第二部分可包括设置在内侧上的显示屏(28)。

Description

连接在便携式电子装置的两部分之间的柔性导体
发明领域
本发明涉及便携式电子装置领域，尤其涉及可绕彼此转动的装置的两部分之间的电互连，以及在这种可转动装置上设置图像捕捉单元和显示屏。
背景技术
在便携式电子装置的领域中变得越来越普遍的是，使装置具有在彼此耦合转动的两部分中的电路，以使装置保持较小，同时使其尺寸在使用中翻倍。在蜂窝电话领域中，存在一些常常称为蛤壳式电话的电话，其中术语蛤壳式电话是用来描述打开电话的方式。在一些这样的装置中，该装置的一半或盖子可包括显示屏，而其它或主要部分包括用于输入数据和电话号码的键盘。为了使两半彼此电连接，提供了具有连接导线的挠性膜。这里，在一个已知的实例中，从一个半部分的中部到第二个半部分设置挠性膜，同时挠性膜以圆环设置在铰链中，以便看不到膜。具有这种类型的结构的一个电话模型是由日本的NTT DoCoMo出售的型号P2102 V Foma。
另一具有挠性膜的装置在US 6,307,751中示出。此文件描述了便携式折叠计算机，其中在一个可折叠部分中具有显示屏，在另一可折叠部分中有CPU。将挠性膜设置为用于装置内部和铰链内的计算机的不同部分之间的电连接。
常常理想的是提供这样的便携式电子装置，其中各部分关于彼此转动约360度，即使得装置的两个部分的内侧和外侧可彼此靠着设置，以容易地握持在用户手中。在电话型号P2102 V Foma中设置挠性膜的方案是不可能的。在US 6,307,751中完成此解决方案时，这将对挠性膜造成相当大的应力。
US 4,878,293描述了具有蛤壳式结构的计算器，其中第一部分关于第二部分转动约360度。该装置具有沿两个部分的两个长侧的长度的大部分设置的铰链，且从一部分内部经由铰链内部到另一部分提供使两个部分互连的柔性导体。这里导体沿铰链长度的大部分设置，且在计算器的一部分关于另一部分转动时，导体由于转动经受扭曲应力。在所描述的装置中这不是真正的问题，因为计算器具有设置铰链的长侧。然而，如果铰链较短或在铰链侧较短，则此解决方案不是有用的，因为扭曲应力可能变得过大，结果挠性膜可能断裂。
因此，需要提供在便携式电子装置的两个部分之间设置电接触的可选方式，其中所述这两个部分能转动约360度，并能减少电连接上的应力。
发明内容
因此，本发明旨在解决在可关于彼此转动的便携式电子装置的两个部分之间设置电连接的可选方式，其减少了电连接上的应力，并在便携式通信装置中占用很小空间。
因此本发明的一个目的是提供这样一种便携式电子装置，该电子装置在可关于彼此转动的两个部分之间设置电连接，限制了特别在大转角和电连接在装置中占用很小空间时的应力。
根据本发明的第一方面，通过这样一种便携式电子装置获得这些目的，该便携式电子装置，包括：
第一部分，包括电路，并具有外侧、内侧、以及顶侧和底侧，
第二部分，也包括电路，也具有外侧、内侧、以及顶侧和底侧，
至少一个铰链，使第一和第二部分的底侧彼此相连，
其特征在于，铰链允许一部分关于另一部分转动360度，以及
至少一个第一组柔性导电体，在靠近第一部分底侧连接至第一部分的外侧，在靠近第二部分底侧连接至第二部分的内侧。
本发明的第二方面包括第一方面的特性，其中铰链允许一部分关于另一部分转动约360度。
本发明的第三方面包括第一方面的特性，其中在折叠装置时第一组导电体绕第一部分的底侧延伸。
本发明的第四方面包括第三方面的特性，其中在一部分关于另一部分转动约360度时，第一组柔性导电体绕第二部分的底侧延伸。
本发明的第五方面包括第一方面的特性，其中这组导体实质上设置为与底侧成直角。
本发明的另一目的是提供一组柔性导电体，其易于在有缺陷时更换。
通过包括第一方面的特性的本发明的第六方面实现所述目的，其中第一组柔性导电体与装置的铰链结构是独立的。
本发明的另一目的是提供两个部分之间的电连接，这使得利用齿轮稳定转动变得不必要。
通过包括第一方面的特性的本发明的第七方面实现所述目的，进一步包括第二组柔性导电体，该第二组柔性导电体在靠近第二部分底侧的外侧连接至第二部分，在靠近第一部分底侧的内侧连接至第一部分。
本发明的第八方面包括第七方面的特性，其中在装置折叠时第二组柔性导电体绕第二部分的底侧延伸。
本发明的第九方面包括第一方面的特性，其中两个底侧为圆形。
本发明的第十方面包括第一方面的特性，其中两个底侧设置有用于接收一组柔性导电体的至少一个槽。
本发明的第十一方面包括第一方面的特性，其中一部分在其底侧设置有齿轮，另一部分设置有与齿轮啮合的间隙。
本发明的第十二方面包括第一方面的特性，其中至少一个铰链以板状形式设置，包括两个区段，每个区段都限定与板平面上的另一区段错开的转轴，且每个区段都在限定轴的区域中部的两侧上具有凸起。
本发明的第十三方面包括第十二方面的特性，其中每个部分设置有用于接收铰链区段的缝隙，且每个缝隙都在一部分的内部内的两侧上设置有空腔，所述空腔用于接收用于将铰链紧固在所述部分中的所述区段的凸起。
本发明的第十四方面包括第一方面的特性，其中一组柔性导电体以挠性膜形式设置。
本发明的第十五方面包括第一方面的特性，其中一组柔性导电体设置为包括多个导线的电缆。
本发明的第十六方面包括第一方面的特性，其中第一部分包括内侧上有镜头的图像捕捉单元，第二部分包括设置在内侧上的显示屏。
本发明的第十七方面包括第一方面的特性，其中便携式电子装置是蜂窝电话。
本发明的另一目的是提供一种便携式电子装置，在装置的一部分可关于另一部分转动约360度时，这允许增强显示屏和设置在装置中的图像捕捉单元的使用。
根据本发明的第十八方面，通过这样的便携式电子装置获得此目的，其中该便携式电子装置包括：
第一部分，包括电路，并具有外侧、内侧、以及顶侧和底侧，
第二部分，也包括电路，也具有外侧、内侧、以及顶侧和底侧，以及
至少一个铰链，使第一和第二部分的底侧彼此相连，允许一部分关于另一部分转动至少约270度，
其中第一部分包括内侧上有镜头的图像捕捉单元，第二部分包括设置在内侧上的显示屏。
本发明的第十九方面包括第十八方面的特性，其中铰链允许一部分关于另一部分转动约360度。
本发明的第二十方面包括第十八方面的特性，其中至少一个第一组柔性导电体连接在第一部分和第二部分之间，用于提供第一和第二部分的电路之间的电连接。
本发明具有很多优点，其中之一是这两个部分之间的这组柔性连接器的连接提供上面施加的应力受限的电连接。在两个半部分关于彼此转动约360度时一组柔性导电体的连接是最有利的，尽管决不需要如此转动。本发明的另一优点是，它在便携式通信装置中占用很小空间。因此，可使得该装置更小，这常常是理想的。
应当强调，当用在本说明书中时，术语“包括”是指所陈述的特性、整数、步骤或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特性、整数、步骤、部件或其组合的存在或增加。
附图说明
现在将参看附图更详细地描述本发明，其中在附图中：
图1示意性地示出根据本发明的处于折叠位置的蛤壳式电话透视图，
图2示意性地示出根据本发明的处于打开约135度的位置中的蛤壳式电话透视图，
图3示意性地示出根据本发明的处于打开约315度的位置中的蛤壳式电话的透视图，
图4示意性地示出根据本发明的处于打开约315度的位置中的蛤壳式电话的部分分解透视图，
图5示意性地示出根据本发明的第一变化的处于折叠位置的蛤壳式电话的侧视图，
图6示意性地示出根据本发明的第一变化的在打开约360度时的蛤壳式电话的侧视图，
图7示意性地示出根据本发明的第一变化的处于折叠位置的蛤壳式电话的侧视图，
图8示意性地示出根据本发明的第二变化的在打开约360度时的蛤壳式电话的侧视图，
图9示出在蛤壳式电话中使用的铰链紧固机构的部分的透视图，
图10示出在蛤壳式电话中使用的铰链的顶视图，
图11示意性地示出打开180度时的蛤壳式电话的变化的透视图，以及
图12示意性地示出打开360度时的蛤壳式电话的变化的透视图。
具体实施方式
本发明涉及一种包括两个部分的便携式电子装置，在本发明的第一实施例中，包括两个半部分，每个部分中都有电子元件，其中感兴趣的是两个半部分关于彼此转动。在下述中，将参看蜂窝电话描述本发明。然而，应意识到，这仅是实施本发明的装置的其中一种。它也可被设置在其它类型便携式电子装置中，例如膝上型电脑、掌上电脑、电子记事簿、智能电话、通信装置、计算器、或游戏机等。
图1示出根据本发明的电话10的透视图。该电话包括第一半部分12，该第一半部分12设置有顶侧和底侧20以及内侧和外侧。顶侧和底侧设置在彼此的相对侧上，内侧和外侧也是如此。顶侧和底侧实质上设置为与内侧和外侧成直角。在该图中，内侧和外侧不可见。电话10也包括第二半部分14，该第二半部分14也具有外侧和内侧16以及顶侧和底侧18。顶侧和底侧放置在彼此的相对侧上，内侧和外侧也是如此。在此视图中，看不到顶侧和内侧。两个半部分12、14的底侧18、20彼此铰接地连接。在此视图中，电话处于折叠位置，这意味着两个内侧彼此面对。两个底侧具有圆形，这里为半圆形。该电话半部分在这些底侧处结合在一起，且一个半部分关于另一半部分转动。当电话处于折叠状态时，保护象键盘、显示屏和相机等通常设置在内侧上的单元不被损坏。显示屏是非常昂贵且相对脆弱的单元，这是具有很大益处的原因。
图2示出图1中的电话的另一透视图。这里，一个半部分已经关于另一半部分转动约135度，以打开电话。从此图中可看到，第一半部分12包括在其内侧24上的键盘26，且第二半部分14具有在其内侧22上的显示屏28，该显示屏是触摸屏。当电话已经转动到此位置时，它可用于进行电话呼叫，以及通过键盘上的键输入信息，输入可在显示屏上看到。然而，它不适于通过触摸屏将数据输入电话，因为电话可能翻倒。
电话的一个半部分可关于另一半部分转动约360度。为了示出这种情况，图3示出一个半部分已经关于另一半部分转动245度时电话的透视图。当完成上述时使得内侧朝外，而外侧将彼此朝内。完成上述使得可以更好的方式使用电话。当使用触摸屏将数据输入电话时，如果半部分已经转动360度时使两个外侧彼此面对，则完成上述更简单。接着，电话更容易握持在手中，且比图2中打开电话的情形更稳定。
图4示出电话的部分分解透视图，该电话处于一个半部分关于另一半部分转动135度的位置中。在这两个部分之间，设置了两组呈两条挠性膜32和34形式的柔性导电体32和34，其中在上面设置了导体。导体被绝缘。这通常通过将膜模制在硅材料中完成。两个挠性膜待连接至第一部分的外侧和第二部分的内侧22，使得在电话折叠时它们绕第一部分的底侧的外部前进。该电话也包括两个铰链36，该铰链允许一个半部分关于另一半部分转动约360度。铰链36呈两个板的形式，具有两个区段，每个都提供用于装置的转轴。在此装置中，区段形成为半径相等的两个互连圆。铰链适于放置在第一和第二部分的缝隙中。并且，电话设置有位于第二部分的底侧中的两个齿轮38，这两个齿轮设置为与设置在第一部分中的相应间隙40啮合。这些齿轮38使得一部分关于另一的转动更稳定。它们也使得一个半部分绕一个轴的转动与另一部分绕另一轴的转动同时进行，从而提供了更平滑的折叠和打开操作。此图也示出呈数码相机42形式的图像捕捉单元，它设置在第二部分里作为铰链结构的部分。这里，相机42与第二部分同步转动。从此图中可看到，这组柔性导电体与铰链结构分开设置。并且，膜设置为大致与半部分的底侧成直角。因为这个原因，更易于更换有缺陷的柔性导电体，而无需拆卸铰链机构。
为了更好地理解这组柔性导电体是如何设置的，现在参看图5和6，这两个图分别示出处于折叠位置(图5)时和电话的一个半部分已经关于另一半部分转动约360度(图6)时的电话的两个侧视图。当电话被折叠时，与前述相同，挠性膜一端连接至第一部分的外侧30，另一端连接至第二部分的内侧22。因此，当处于此位置中时，挠性膜绕第一部分的底端20延伸。优选的是，在此位置中，紧紧靠着所述部分设置膜。底端优选设置有用于接收挠性膜的轨道。当第二部分关于第一部分转动约360度，以使第一部分的内侧24和第二部分的内侧22朝外时，挠性膜32移动，使得它现在绕第二部分的底端18延伸。第二部分优选设置有用于接收挠性膜的槽。因此可看到，在转动时挠性膜不经受任何特别的张力、扭力、或不经受过度弯曲，如果半部分转动约360度，则这减轻了在其它方式中会产生的膜上的大量应力。因此，随着转动，将使得挠性膜从绕第一半部分的底侧20延伸移动到绕第二部分的底侧延伸。
在图4中，两个挠性膜都以上述方式安装。可选地，它们中的其中之一或二者可以相反的方式安装，这在图7和8中示出，这些图示出折叠时(图7)和转动约360度时(图8)的两个电话半部分的侧视图。这里的差别在于，挠性膜32一端连接至第一部分的内侧24，另一端连接至第二部分的外侧16。因此，在折叠时挠性膜32绕第二部分的底端18延伸。当一部分关于另一部分转动约360度时，挠性膜32如此移动，使得它代之以绕第一部分的底端20延伸。因此，这种解决方案提供了与第一解决方案相同的结果。
所描述的电话不需要具有两个挠性膜。也可与图5和6中安装或图7和8中所述相同，仅安装一个。可选地，电话可具有两个挠性膜，一个如图5和6中所述安装，一个如图7和8中所述安装。如果使用后一解决方案，则为了获得稳定转动，不需要齿轮，但是这也可通过两个挠性膜实现。当然，也可能以与上述相同的方式设置多个挠性膜。齿轮也不必设置为独立的齿轮，也可通过将齿轮压印在用于半部分外壳的塑料中实现。可以相同方式设置相应间隙。也可以有其它改变。例如，柔性导电体不需要以挠性膜的形式设置，也可以是电缆或软线形式。另一可能性是以绝缘导电聚合物的形式设置它们。并且，得益于通过根据本发明的这组柔性导体的连接的有限应力，不需要使一个半部分关于另一半部分转动约360度，但是更小角度也是可能的。
所描述的结构具有几个优点。其中之一是这组柔性导电体上的不适当应力受到限制，因为没有以危险的方式弯曲或拉动挠性膜。此外易于更换一组有故障的柔性导电体，因为它没有设置在铰链结构内。并且，与已知导体相比，导电体在便携式电子装置中占有更少空间。
现在将参看图9和10描述铰链结构以及将其紧固在电话的一个半部分中的方式，其中图9示出紧固机构的半部分45的透视图，图10示出铰链36的顶视图。紧固机构包括缝隙43，在该缝隙43的两侧上设置有在凸起形状后面形成的空腔44，且在此情形下具有中空管状形状。缝隙43设置在电话的一个半部分的底侧处。在图9中，示出缝隙43的下半部分和相应空腔44的下半部分。为了提供铰链的紧固，将相应的上半部分设置在所示出的用于提供完整的铰链紧固机构的半部分的顶部上。铰链36呈具有两个圆形区段的板状形式，其中凸起46设置在圆形区段的每个侧上和该区段的中部中，用于限定转轴。凸起具有管状形状。因此，如前面描述的，与一个圆形区段关联的凸起46提供待被一个半部分使用的一个转轴，同时与另一圆形区段关联的凸起提供待被另一半部分使用的另一转轴。一个区段的凸起将设置在一个半部分的紧固机构的空腔44中，使得铰链的一个圆形区段在紧固机构的缝隙40中移动。另一圆形区段将设置在另一半部分的类似紧固机构中。两个转轴和不同半部分中的空腔的位置之间的距离选择为使得两个半部分的底端接触或几乎接触。接着，绕两轴共同转动相同角度也由齿轮或相应间隙或两组具有到彼此的相反连接的柔性导体提供。
利用这种结构，容易获得两个部分约达360度的转动。
最后，将参看图11和12描述本发明的一个主要应用，其中图11和12示出本发明的另一实施例的透视图。在透视图中，这里，相机不是设置在铰链区域中，即，在电话的一半部分的底侧处，而是设置在第一半部分12内，使得可在第一部分12的内侧24上看到其镜头48。当打开电话使得一部分关于另一部分转动约180度时，设置在第二部分14的内侧22上的显示屏28与第一部分的内侧并排设置。当电话处于此位置中时，可用于视频会议，使得相机相机获取电话用户的视频镜头，用于发送给用户通信的另一方，且显示屏示出另一方的视频镜头。在使一个半部分转动到其关于另一部分转动约360度的位置时，两个外侧现在彼此面对，且两个内侧现在朝向外。现在电话可用作相机，例如拍摄静止画面，其中显示屏充当取景器。
因此，仅通过使两个部分关于彼此作适当转动，上述实施例形成既可用作视频会议装置，又可用作常规相机的装置。自然，它也可在图12中所示的位置中用作摄像机，以及用于图11的场景中的静止画面的拍摄。此解决方案能够在两个不同应用中使用现有相机和显示屏，而用户不必获取另外的模块或插件来获得相同结果。并且，为了能够具有双用途，不必使得转动约360度。尽管，大于180度是必要的。例如，也可在能够转动至少270度时工作。然而，优选的能转动是约360度。
为了能够在某些理想位置停止转动，例如在135度或180度，底端可设置有锁定装置，该锁定装置将电话的半部分锁定在理想位置。适合的解锁装置也可打开这些锁定位置。这种锁定和解锁装置在本领域中是众所周知的，因此没有进一步描述。
可以很多方式对本发明作出改变。例如，可能提供更多可绕上述两个半部分的任一转动的部分。因此本发明仅由所附权利要求书限定。

Claims (16)

1.便携式电子装置(10)，包括：
第一部分(12)，包括电路，并具有外侧(30)、内侧(24)、以及顶侧和底侧(20)，
第二部分(14)，也包括电路，也具有外侧(16)、内侧(22)、以及顶侧和底侧(18)，
至少一个铰链(36)，使第一和第二部分的底侧彼此相连，
其特征在于，铰链(36)允许一部分关于另一部分转动360度，以及
至少一个第一组柔性导电体(32，34)，在靠近第一部分底侧(20)连接至第一部分(12)的外侧(30)，在靠近第二部分底侧(18)的连接至第二部分(14)的内侧(22)。
2.根据权利要求1所述的便携式电子装置，其中在装置折叠时第一组导电体(32)绕第一部分(12)的底侧(20)延伸。
3.根据权利要求2所述的便携式电子装置，其中在一部分关于另一部分转动360度时，第一组柔性导电体(32)绕第二部分(14)的底侧(18)延伸。
4.根据权利要求1所述的便携式电子装置，其中这组导体实质上设置为与两个底侧成直角。
5.根据权利要求1所述的便携式电子装置，其中第一组柔性导电体与装置的铰链结构是独立的。
6.根据权利要求1所述的便携式电子装置，进一步包括第二组柔性导电体，所述第二组柔性导电体在靠近第二部分底侧(18)连接至第二部分(14)的外侧(16)，在靠近第一部分底侧(20)连接至第一部分(12)的内侧(24)。
7.根据权利要求6所述的便携式电子装置，其中在装置折叠时第二组柔性导电体绕第二部分的底侧延伸。
8.根据权利要求1所述的便携式电子装置，其中两个底侧具有圆形。
9.根据权利要求1所述的便携式电子装置，其中两个底侧设置有用于接收一组柔性导电体的至少一个槽。
10.根据权利要求1所述的便携式电子装置，其中一部分在其底侧设置有齿轮(38)，另一部分设置有与齿轮啮合的间隙(40)。
11.根据权利要求1所述的便携式电子装置，其中至少一个铰链(36)以板状形式设置，包括两个部分，每个部分都限定与板平面上的另一部分错开的转轴，且每个部分都在限定轴的区域中部的两侧上具有凸起(46)。
12.根据权利要求11所述的便携式电子装置，其中每个部分设置有用于接收区段的缝隙(43)，且每个缝隙都在一部分的内部内的两侧上设置有空腔(44)，所述空腔用于接收用于将铰链(36)紧固在所述部分中的所述区段的凸起(46)。
13.根据权利要求1所述的便携式电子装置，其中一组柔性导电体以挠性膜形式设置。
14.根据权利要求1所述的便携式电子装置，其中一组柔性导电体设置为包括多个导线的电缆。
15.根据权利要求1所述的便携式电子装置，其中第一部分(12)包括内侧(24)上有镜头(48)的图像捕捉单元，第二部分(14)包括设置在内侧(22)上的显示屏(28)。
16.根据权利要求1所述的便携式电子装置，其中所述装置是蜂窝电话。
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