КОМБИНИРОВАННЫЙ МЕХАНИЗМ ДЛЯ СКОЛЬЗЯЩИХ И ВРАЩАТЕЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ И ПЕРЕНОСНОЕ ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ ТАКОЙ МЕХАНИЗМ
COMBINED MECHANISMS FOR SLIDING AND ROTATING MOTIONS AND ELECTRONIC DEVICE INCORPORATING SAID MECHANISM

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к движущимся механизмам для соединения двух элементов так, чтобы один из элементов мог скользить и поворачиваться относительно другого, а также к портативному терминалу, использующему механизм для того, чтобы выдвижной корпус, в который вмонтирован дисплей, мог легко выдвигаться с целью открытия/закрытия либо поворачиваться на 90° относительно основного корпуса.
ОПИСАНИЕ ПРОТОТИПА
Общеизвестным в области техники является то, что новейшие портативные терминалы (например, сотовые телефоны) имеют тенденцию содержать в себе функции просмотра видеоклипов (например, видео по запросу), телевизионных программ (например, цифровое мультимедийное вещание) и т.д. (далее именуемое просто - функция телевизионного просмотра). Длина по вертикали дисплеев сотовых телефонов, как правило, больше горизонтальной длины. Однако у экранов телевизоров длина по вертикали меньше, чем по горизонтали, и пользователи привыкают к телевизионным экранам. Следовательно, при использовании сотовых телефонов для просмотра телевизионных программ экран дисплея предпочтительно повернуть на 90°, для того, чтобы сторона с большей длиной была расположена горизонтально.
Сотовые телефоны могут быть различных типов, включая моноблок, комбинированный, «раскладушка» и «слайдер». Среди прочих, в последнее время на рынке стали преобладать сотовые телефоны - «слайдеры», по причине их высочайшего уровня удобства для пользователя. Сотовые телефоны - «слайдеры» имеют основной корпус, на котором располагается панель клавиш, а также выдвижной корпус с дисплеем; выдвижной корпус приспособлен для скольжения вверх и вниз относительно основного корпуса с целью открытия и закрытия последнего.
При появлении необходимости дополнительной функции поворота у выдвижного корпуса с функцией открытия/закрытия возникло определенное число конструкторских решений. Компактность, тонкость и удобство для пользователя всегда являются основными факторами в дизайне сотовых телефонов. Если обе функции поддерживаются отдельными механизмами, имеющими незначительную связь с соответствующими функциями, компактность и тонкость вероятнее всего будут утрачены. Кроме того, рассматривая удобство для пользователя или стабильность функционирования, необходимо, чтобы выдвижной корпус не поворачивался во время движения по вертикали вверх/вниз и не выдвигался во время поворота. Функция телевизионного просмотра может быть лучше представлена на экране с большим дисплеем. Поэтому, было бы удобнее сделать максимальным экран дисплея в целях размещения на выдвижном корпусе только экрана, а всех клавишных панелей на основном корпусе. В этом случае, основной корпус снабжается большой зоной для расположения большего числа клавиш. Это становится возможным при увеличении расстояния перемещения выдвижного корпуса (т.е. он должен выдвигаться дальше, чем обычные выдвижные корпусы). Такое же требование выдвигается в отношении поворота выдвижного корпуса. То есть, при повороте выдвижного корпуса на 90° все клавиши на основном корпусе должны быть открыты. Кроме того, если положение выдвижного корпуса после поворота на 90° является симметричным по отношению к основному корпусу, то обеспечиваются эстетические факторы (т.е. симметрия), а также фактор удобства для пользователя.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, настоящее изобретение призвано решить вышеуказанные проблемы, имеющие место в известном уровне техники, а также настоящее изобретение обеспечивает сочетание механизма выдвижения и поворота, который является единым механизмом, способным эффективно удовлетворять все вышеуказанные запросы.
Настоящее изобретение также снабжается портативным электронным устройством (например, портативный коммуникативный терминал, игровое устройство, КПК, портативное электронное приспособление и др.), использующим вышеуказанный механизм выдвижения и поворота для обеспечения устойчивого и стабильного выдвижения и поворота, а также расположения выдвижного корпуса после выдвижения или поворота на наивысшем уровне с целью максимального увеличения экрана дисплея.
В соответствии со свойством настоящего изобретения предусматривается сочетание механизма скольжения и поворота, адаптированного к устройству, и имеющему основной корпус и выдвижной корпус, соединенный с поверхностью основного корпуса с целью обеспечения выдвижным корпусом функций выдвижения и поворота по отношению к основному корпусу. Механизм включает в себя основной корпус с поворотным направляющим пазом и поворотным отверстием скольжения, расположенным в верхней части передней поверхности; поворотный направляющий паз, состоящий из горизонтального паза, продлевающего на небольшое расстояние в горизонтальном направлении (в направлении по оси X), и наклонного паза, продленного наклонно и соединенного с горизонтальным пазом для обеспечения связи с горизонтальным пазом; поворотное отверстие скольжения, удлиненное наклонно, расположено вблизи поворотного направляющего паза; и основной корпус, имеющий углубление, расположенное на задней поверхности для соединения с поворотным отверстием скольжения; выдвижной корпус имеет боковые стенки, удлиненные в заданном положении на передней поверхности и обращенные лицевой стороной к основному корпусу; ограничивающие выемки образованы по краям боковых стенок; направляющие удлинены в продольном направлении; шарнирное основание, имеющее основную пластину; держатели, соединенные с левой и правой сторонами основной пластины и скрепленные для зацепления с направляющими; вкладыш и прорезь, расположенную на передней поверхности основной пластины; вкладыш, выступающий с целью вставки в поворотное отверстие скольжения; соединительное звено пластины, имеющее основание, соединенное подвижно с задней поверхностью основной пластины шарнирного основания, и направляющий выступ, выступающий вертикально в заданном положении на основании; направляющий выступ, вставленный в поворотный направляющий паз через прорезь шарнирного основания, при этом край основания действует как ограничитель, вставленный или отсоединенный от ограничительного паза; вкладка основания, прикрепленная к вкладышу шарнирного основания от углубления основного корпуса через поворотное отверстие скольжения таким образом, чтобы шарнирное основание закреплялось в верхней части передней поверхности основного корпуса; основное соединительно звено, где один конец вставлен в нижнюю часть углубления, а противоположный конец вставлен в сборку вкладки основания и шарнирного основания. В соответствии с конструкцией, когда выдвижной корпус функционирует в режиме выдвижения в продольном направлении (в направлении по оси У) по отношению к основному корпусу из закрытого положения, ограничитель соединительного звена пластины выходит из ограничительного паза корпуса выдвижения, а направляющий выступ соединительного звена пластины одновременно перемещается от пограничной точки между горизонтальной и наклонной частью поворотного направляющего паза до крайней точки горизонтального паза с целью ограничения выдвижного корпуса и предотвращения поворота. Кроме того, при работе выдвижного корпуса в режиме поворота из закрытого положения вкладыш шарнирного основания скользит от нижней части поворотного отверстия скольжения до верхней части поворотного отверстия скольжения, направляющий выступ соединительного звена пластины одновременно движется от нижней части наклонного паза до верхней части наклонного паза и позволяет выдвижному корпусу поворачиваться относительно основного корпуса, а ограничитель соединительного звена пластины во время поворота остается вставленным в ограничительный паз выдвижного корпуса, тем самым не позволяя выдвижному корпусу двигаться в продольном направлении основного корпуса.
Механизм, кроме того, имеет вертикальную выдвижную пружину, где первый рычаг прикреплен к основному корпусу или детали, присоединенной к основному корпусу, и второй рычаг прикреплен к выдвижному корпусу или детали, присоединенной к выдвижному корпусу, таким образом, чтобы при нахождении выдвижного корпуса в закрытом положении или в открытом положении относительно основного корпуса вертикальная выдвижная пружина обеспечивала сохранение положения выдвижного корпуса и при скольжении выдвижного корпуса вверх или вниз под действием внешней силы вертикальная выдвижная пружина сжималась, а затем разжималась с целью обеспечения усилия для выдвижения или обратного движения выдвижного корпуса к ограничению. Вертикальная выдвижная пружина является пружиной кручения.
Механизм, кроме того, имеет выдвижную пружину поворота, где первый рычаг прикреплен к основному корпусу или детали, присоединенной к основному корпусу, и второй рычаг прикреплен к выдвижному корпусу или детали, присоединенной к выдвижному корпусу, таким образом, чтобы при нахождении выдвижного корпуса в закрытом положении и в положении поворота на 90° относительно основного корпуса, выдвижная пружина поворота обеспечивала сохранение положения выдвижного корпуса и при повороте выдвижного корпуса под действием внешней силы на 90° или нахождении в закрытом положении выдвижная пружина поворота сжималась или разжималась с целью обеспечения усилия для поворота выдвижного корпуса к ограничению. Выдвижная пружина поворота является пружиной кручения.
Поворотное отверстие скольжения разработано для соответствия следующим особенностям. В соответствии с одним видом, расстояние, которое проходит вкладыш шарнирного основания в горизонтальном направлении (в направлении по оси X) при скольжении от нижней части поворотного отверстия скольжения до верхней части, является равным расстоянию, которое проходит выдвижной корпус таким образом, что продольная осевая линия выдвижного корпуса располагается на поперечной осевой линии основного корпуса. В соответствии с другим аспектом, расстояние, которое проходит вкладыш шарнирного основания в продольном направлении (в направлении по оси У) основного корпуса при скольжении от нижней части поворотного отверстия скольжения до верхней части, является равным расстоянию, которое проходит выдвижной корпус таким образом, что верхняя поверхность выдвижного корпуса после поворота выдвижного корпуса на 90° находится вровень с верхней поверхностью основного корпуса. В соответствии с другим аспектом, поворотное отверстие скольжения имеет наклонный угол и длину, соответствующую расстоянию, которое проходит вкладыш шарнирного основания в поперечном направлении (горизонтальное направление или направление по оси X) и в продольном направлении (в направлении по оси У) основного корпуса при повороте выдвижного корпуса на 90°. В соответствии с другим аспектом, после поворота на 90° выдвижной корпус горизонтально симметричен относительно основного корпуса, а верхняя поверхность выдвижного корпуса находиться вровень с верхней поверхностью основного корпуса.
Наклонный паз поворотного направляющего паза ограничивает направляющий выступ соединительного звена пластины при повороте выдвижного корпуса на 90° таким образом, чтобы предотвратить перемещение выдвижного корпуса в продольном направлении. Наклонный паз продлевается на заданную длину в направлении по диагонали, при этом испытывая изгиб, а длина и траектория загиба наклонного паза определяются на основании траекторий движения основного соединительного звена и вкладки основания.
Полости формируются на вкладыше шарнирного основания и вкладке основания, примыкающей к накладке, соответственно, для того, чтобы через них могла пройти программируемая пользователем схемная плата с целью электрического соединения выдвижного корпуса с основным корпусом.
Выдвижной корпус имеет основную часть выдвижного корпуса с прямоугольным углублением, образованным на передней поверхности, и прямоугольную выдвижную пластину с шириной немного меньше, чем ширина углубления, ступенчатые направляющие, расположенные вдоль обеих внутренних поверхностей выдвижной пластины; выдвижная пластина, закреплена в углублении с целью удлинения выдвижной пластины и обеих внутренних стенок углубления с помощью пазов скольжения.
Основной корпус имеет направляющую пластину, поворотный направляющий паз, образованный на направляющей пластине, поворотное отверстие скольжения, образованное рядом с поворотным направляющим пазом, и основную часть корпуса для соединения с направляющей пластиной.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, предусматривается портативное электронное устройство, такое как портативный коммуникативный терминал, игровая машина, КПК, портативное электронное приспособление и др., использующее один из совмещенных механизмов выдвижения и вращения, описанных выше, с тем, чтобы режим выдвижения и режим вращения могли функционировать выборочно. Портативное электронное устройство имеет экран дисплея, расположенный на выдвижном корпусе, и клавиши, расположенные на основной корпусе. Предпочтительно, чтобы все клавиши портативного электронного устройства были размещены только на основном корпусе, а экран занимал большую часть передней поверхности выдвижного корпуса.
Преимуществом настоящего изобретения является то, что при использовании единого совмещенного механизма выдвижной корпус может скользить или вращаться относительно основного корпуса. Кроме того, при работе выдвижного корпуса в одном из рабочих режимов работа в другом режиме является невозможной. Это обеспечивает стабильную работу каждого из рабочих режимов.
При применении настоящего изобретения в сотовом телефоне выдвижной корпус может не только выдвигаться на большое расстояние, но также находиться на наиболее высоком уровне после вращения на 90°. Это позволяет разместить все необходимые клавиши на основном корпусе и установить экран дисплея на выдвижном корпусе. Полученный в результате большой экран является подходящим для сотовых телефонов, имеющих функцию телевизионного просмотра. После поворота на 90° выдвижной корпус принимает Т-образное положение вместе с основным корпусом (т.е. симметричен в горизонтальном положении). Кроме того, вес, сбалансированный основным корпусом, позволяет пользователю удобно его захватывать и смотреть ТВ.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Указанные выше отличительные черты и преимущества настоящего изобретения становятся более очевидными из следующего подробного описания и соответствующих чертежей, где:
фиг.1 и 2 - изображения в перспективном виде по частям портативного терминала, показывающие механизмы вращения и скольжения в соответствии с типичным вариантом настоящего изобретения, вид с различных точек зрения;
фиг.3 и 4 - виды сверху и в перспективе, показывающие соответствующие этапы скольжения портативного терминала, указанного на фиг.1; и
фиг.5, 6, и 7 - вид сверху, вид в перспективе и вид снизу в перспективе, показывающие соответствующие этапы вращения портативного терминала, указанного на фиг. 1.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ТИПИЧНОГО ВАРИАНТА ИЗОБРЕТЕНИЯ
В дальнейшем типичный вариант настоящего изобретения описывается со ссылкой на прилагаемые чертежи. В следующем описании и чертежах используются одни и те же номера и ссылки для обозначения одинаковых или похожих деталей, поэтому описание одинаковых или похожих деталей не повторяется.
Основной корпус 10 имеет панель клавиш, состоящую из зон 12а и 12b на передней поверхности, которые открываются при перемещении выдвижного корпуса 20 вверх; поворотный направляющий паз 16 и поворотное отверстие скольжения 18 образуют верхнюю недоступную зону. Зона панели клавиш 12а содержит цифровые и буквенные клавиши (не показаны), которые стандартно размещаются на корпусе типового сотового телефона. Верхняя зона панели клавиш 12b содержит различные функциональные клавиши (например, функциональные клавиши, связанные с меню, подтверждением, вызовом, прерыванием, отменой, всплывающим меню и сообщениями), которые стандартно размещаются на выдвижном корпусе 20 типового сотового телефона. Площадь зоны дисплея 22 выдвижного корпуса 20 максимально увеличена благодаря расположению функциональных клавиш на основном корпусе 10.
Поворотное отверстие скольжения 18 имеет заранее определенную ширину и длину, и располагается вдоль прямой линии, наклоненной влево (например, на 30°) по отношению к продольному направлению основного корпуса 10. Ширина отверстия 18 определяется таким образом, чтобы круглый вкладыш 38 шарнирного основания 30 (описанный далее) мог вставляться и проходить через него, а длина отверстия 18 устанавливается так, чтобы полностью соответствовать расстоянию, которое проходит круглый вкладыш 38 шарнирного основания 30 при повороте на 90° выдвижного корпуса 20.
Поворотный направляющий паз 16 включает горизонтальный паз, продлевающийся на небольшое расстояние в горизонтальном направлении, и наклонный паз, продленный в диагональном направлении и изогнутый, оба паза соединены друг с другом. Наклонный паз имеет наклон в левую сторону, несколько больший, чем поворотное отверстие скольжения 18, и частично изогнут вдоль траектории направляющего выступа 44 соединительного звена пластины 40 (описанного далее) при повороте выдвижного корпуса 20. Ширина наклонного паза определяется таким образом, чтобы направляющий выступ 44 мог вставляться и проходить через него, а длина наклонного паза устанавливается так, чтобы полностью соответствовать расстоянию, которое проходит направляющий выступ 44 при повороте на 90° выдвижного корпуса 20. Длина и траектория изгиба наклонного паза 16 определяются таким образом, чтобы соответствовать траектории движения основного соединительного звена 70 и вкладке основания 60 с целью обеспечения гладкого скольжения и поворота на 90°.
Двухступенчатые углубления образуются на задней поверхности недоступной зоны. Первое углубление 13 включает в себя поворотное отверстие скольжения 18 и приспособлено для приема вертикальной выдвижной пружины 50, вкладки основания 60 и основного соединительного звена 70. Второе углубление образуется на границе первого углубления 13 и предназначено для приема задней крышки 90 и закрытия первой крышки 13. Первое углубление 13 имеет выпуклую часть, которая снабжена двумя отверстиями для винтового соединения 15а и 15b и образуется внизу около середины нижней части правой стенки, при этом сохраняется небольшое расстояние от верхнего левого угла.
Основной корпус может представлять собой сборку из направляющей пластины, которая имеет поворотный направляющий паз 16 и поворотное отверстие скольжения, образованное рядом с поворотным направляющим пазом 16, и основную часть корпуса для соединения с направляющей пластиной. В качестве альтернативного варианта, обе детали могут изначально являться частью основного корпуса.
Вкладка основания 60 представляет собой пластину, снабженную круглой средней частью 62 с длинными и короткими выступами, выступающими из средней части 62 в противоположных направлениях. Средняя часть 62 имеет отверстие 66, образованное в центре так, чтобы через него могла проходить программируемая пользователем схемная плата (не показана), вокруг отверстия 66 имеется несколько отверстий для винтового соединения 67. Оба выступа также снабжены отверстиями для винтовых соединений, 64 и 65 соответственно. Первый и второй выступы 74 и 76 размещены вертикально на обоих концах корпуса 72 основного соединительного звена 70 и вставляются в отверстие для винтового соединения 15а и в отверстие для винтового соединения 64, образуемого на выступе вкладки основания 60, соответственно.
Выдвижная пружина поворота 80 играет следующую роль: если выдвижной корпус 20 находится в закрытом положении или положении поворота на 90° относительно основного корпуса 10, то выдвижная пружина поворота 80 обеспечивает сохранение положения выдвижного корпуса 20. Если выдвижной корпус 20 передвигает внешним усилием в положение поворота на 90° или в закрытое положение, то выдвижная пружина поворота 80 сжимается и затем разжимается, таким образом, обеспечивая усилие, которое обеспечивает поворот выдвижного корпуса до конечного положения. С выполнения своей роли один рычаг выдвижной пружины поворота 80 закрепляется на основном корпусе 10 или на детали, встроенной в данный корпус, и другой рычаг закрепляется на выдвижном корпусе 20 или на детали, встроенной в данный корпус. В примере, показанном на чертеже, концы обоих рычагов 82 и 84 выдвижной пружины поворота 80 соединены с отверстием для винтового соединения 15а и отверстием для винтового соединения 65, образованным на другом выступе вкладки основания 60 винтами 88а и 88 соответственно. По существу, выдвижная пружина поворота 80 соединена одной стороной с вкладкой основания 60 и другой стороной с основным соединительным звеном 70.
Основное соединительное звено 70 соединено не с помощью винта, а с помощью простой арматуры таким образом, чтобы звено могло поворачиваться относительно вкладки основания 60. Задняя крышка 90 имеет выступающий вкладыш 96, образованный в зоне напротив основного соединительного звена 70 таким образом, что задняя крышка 90 закрепляется на основном корпусе 10 путем вставки винтов 94 в ряд соединительных отверстий 92, выступающий вкладыш 96 предотвращает выскальзывание основного соединительного звена 70.
Дисплей 22 располагается на передней поверхности выдвижного корпуса 20. Типовой сотовый телефон имеет различные функциональные кнопки, расположенные в отдельной зоне ниже дисплея 22 на передней поверхности выдвижного корпуса 20. Такой тип дизайна сокращает размер дисплея 22 и не подходит для функции телевизионного. Поэтому, предпочтительнее, чтобы передняя поверхность выдвижного корпуса 20 была оснащена только дисплеем. Выдвижной корпус 20 оснащен прямоугольным углублением 21, образуемым на задней поверхности и продолженным снизу примерно на 3/4 высоты. Выдвижная пластина 24 закреплена в углублении 21 после закрепления держателя шарнирного основания 33 на направляющей 26 и соединения с шарнирным основанием 30. Ширина выдвижной пластины 24 несколько меньше, чем ширина углубления 21 для защиты пазов скольжения 27-1, которые имеют удлинения в продольном направлении между обеими боковыми поверхностями выдвижной пластины 24 и обеими боковыми стенками углубления 21. Выдвижная пластина 24 снабжена прямоугольным углублением 27, образованным на внешней поверхности, расположенной напротив шарнирного основания 30. Ограничивающие выемки 23 образованы на верхних концах левой и правой боковых стенок 25 прямоугольного углубления 27 соответственно, выполняя функцию ограничителя 46 соединительного звена пластины 40. Выдвижная пластина 24 снабжена соединительными отверстиями 29 с целью соединения с помощью винтов 28. Выдвижная пластина 24 оснащена направляющими 26, образованными по обеим боковым поверхностям ступенчато, соответственно.
Выдвижной корпус 20 может представлять собой сборку из выдвижной пластины 24 и выдвижного корпуса. В качестве альтернативы, обе части могут изначально составлять цельный блок.
Шарнирное основание 30 состоит из основной пластины 31 и держателей шарнирного основания 33, расположенных по обоим боковым краям основной пластины 31, соответственно. Держатели шарнирного основания 33 располагаются прямо из обоих концов по направлению вверх на высоту, достаточную для соединения с направляющими 26 и изгиба под углом 90° друг к другу. Выдвижная пластина 24 закрепляется в углублении 21 выдвижного корпуса 20, когда держатели шарнирного основания 33 входят в зацепление с направляющими 26 таким образом, что шарнирное основание 30 входит в подвижное зацепление и при этом находится напротив выдвижной пластины 24. Благодаря пазам скольжения 27-1 и такому подвижному зацеплению держателей шарнирного основания 33 и направляющих 26 выдвижной корпус 20 может осуществлять скольжение в продольном направлении (вертикальном направлении) по отношению к основному корпусу 10.
Круглый вкладыш 38 расположен в заранее определенном положении на верхней поверхности основной пластины 31 шарнирного основания 30 и имеет форму, полностью совпадающую со средней частью 62 вкладки основания 60. Круглый вкладыш 38 имеет диаметр, в главной степени совпадающий с шириной поворотного отверстия скольжения 18 таким образом, чтобы круглый вкладыш 38 попадал в поворотное отверстие скольжения 18 и скользил вверх/вниз в продольном направлении в отверстии 18. Круглый вкладыш 38 имеет отверстие 36, образуемое по центру таким образом, чтобы программируемая пользователем схемная плата (не показана) проходила через данное отверстие и несколько соединительных отверстий 37, образованных вокруг отверстия 36. Средняя часть 62 вкладки основания 60 соединяется винтовым соединением с круглым вкладышем 38 с помощью винта 68 таким образом, что шарнирное основание 30 закрепляется на передней поверхности основного корпуса 10. Шарнирное основание 30 расположено на такой высоте, что при полностью выдвинутом выдвижном корпусе 20 (смотри вид (С) на фиг.3) нижняя линия шарнирного основания 30 находится на одном уровне или несколько выше выдвижного корпуса 20. Кроме того, шарнирное основание 30 находится в подвижном зацеплении с направляющими 26 выдвижной пластины 24 таким образом, что основной корпус 10 и выдвижной корпус 20 находятся в подвижном зацеплении друг с другом.
Расстояние заданной высоты определяется между нижней поверхностью шарнирного основания 30 и нижней поверхностью прямоугольного углубления 27 выдвижной пластины 24 таким образом, чтобы в данное расстояние устанавливалось соединительное звено пластины 40. Соединительное звено пластины 40 включает в себя основание 45, изогнутое под примерно прямым углом, которое снабжено соединительным отверстием 42 в середине. Один конец основания закруглен с целью функционирования в качестве ограничителя 46, а противоположный конец снабжен направляющим выступом 44, направленным вертикально вверх. Винт 48 вставляется в соединительное отверстие 42 и закрепляется с соединительным отверстием 32, образованным на основной пластине 31 таким образом, что соединительное звено пластины 40 устанавливается на шарнирное основание 30. Направляющий выступ 44 вставляется в поворотный направляющий паз 16 через прорезь 34, которая образуется на основной пластине 31 для обеспечения вращения направляющего выступа 44.
Вертикальная выдвижная пружина 50 включает в себя соединительную деталь 52 и пружины кручения, соединенные с обоими концами детали. Данная конструкция гарантирует большую длину вертикальной выдвижной пружины 50 при растяжении, чем при наличии только двух пружин кручения, соединенных друг с другом. Таким образом, обеспечивается большое расстояние, проходимое выдвижным корпусом 20 при скольжении вверх. Один рычаг 54а вертикальной выдвижной пружины 50 закреплен соединительными отверстиями 29а и 29b, образованными на выдвижной пластине 24 и на выдвижном корпусе 20 соответственно, с помощью винта 56а. Другой рычаг 54b вертикальной выдвижной пружины 50 закреплен с соединительным отверстием 35, образованным на шарнирном основании 30, которое встроено в основной корпус 10, с помощью винта 56b. Такое соединение гарантирует, что при нахождении выдвижного корпуса 20 в закрытом или открытом положении по отношению к основному корпусу 10 вертикальная выдвижная пружина 50 позволит выдвижному корпусу 20 оставаться в неизменном положении. Кроме того, при скольжении выдвижного корпуса 20 вниз или вверх под действием внешнего усилия вертикальная выдвижная пружина 50 сжимается, и при достижении критического значения, разжимается, обеспечивая, таким образом, усилие, которое доводит до конечного положения выдвижной корпус.
Далее приводится описание терминала, имеющего конструкцию, указанную выше. Терминал обеспечивает два режима работы. В первом режиме работы (режиме скольжения) выдвижной корпус 20 скользит вверх или вниз в продольном направлении по отношению к основному корпусу 10, как показано на фиг.3 или 4. Во втором режиме работы (режиме поворота) выдвижной корпус 20 либо поворачивается на 90° относительно основного корпуса 10 для достижения Т-образной конфигурации или поворачивается в противоположном направлении для возврата в первоначальное положение, как показано на фиг.5-7.
Если выдвижной корпус 20 полностью закрыт на основном корпусе 10 (закрытое положение), как показано на виде (А) на фиг.3, то выдвижной корпус 20 может либо скользить вверх, либо поворачиваться. Однако при выборе режима работы поворот или скольжение может выполняться только выбранный режим работы, а другой режим не разрешен.
Далее описывается режим работы скольжения со ссылкой на фиг.3 и 4. Если выдвижной корпус 20 полностью закрыт на основном корпусе 10, как показано на виде (А) на фиг. 3 или 4, то ограничитель 46 соединительного звена пластины 40 остается вставленным в ограничивающую выемку 23 выдвижной пластины 24. Направляющий выступ 44 соединительного звена пластины 40 находится в первом положении Р1 внутри поворотного направляющего паза 16. Если пользователь прилагает усилие и надавливает на выдвижной корпус 20, он начинает скользить вверх. Затем, ограничитель 46 соединительного звена пластины 40, который ограничен в свою очередь ограничивающей выемкой 23, вынужден подняться на боковую стенку 25 выдвижной пластины 24 вдоль наклонной стенки ограничивающей выемки 23. Соединительное звено пластины 40 поворачивается на заданный угол вокруг вала 48, в то время как ограничитель 46 поднимается к боковой стенке 25. В результате, направляющий выступ 44 передвигается из первого положения Р1 на нижнем конце поворотного направляющего паза 16 во второе положение Р2 (смотри вид (В) на фиг. 3 или 4). Если выдвижной корпус 20 толкают по направлению вверх на заданное расстояние, он проходит через определенную точку, при которой расстояние между концами обоих рычагов 54а и 54b вертикальной выдвижной пружин 50 становится наименьшим. После прохождения данной точки вертикальная выдвижная пружина 50, которая была значительно сжата, разжимается и оказывает такое упругое усилие, что даже если пользователь перестает оказывать воздействие на выдвижной корпус 20, он выталкивается на максимально высокое положение, как показано на виде (С) на фиг.3 или 4.
Если выдвижной корпус 20 начал скользить в продольном направлении по отношению к основному корпусу 10 и переходит через порог (т.е. сразу после того, как ограничитель 46 соединительного звена пластины 40 поднялся на боковую стенку 25 выдвижной пластины 24), то выдвижной корпус 20 может продолжать беспрепятственно скользить, но ограничивается таким образом, что вращение поворота не происходит. Это объясняется тем, что вращательное движение выдвижного корпуса 20 в любом положении требует того, чтобы направляющий выступ 44 мог продвигаться вдоль наклонной изогнутой части поворотного направляющего паза 16. В положении Р2 в поворотном направляющем пазу 16 направляющий выступ 44 не имеет доступа к пазу в направлении 10:30, и указанное ранее движение направляющего выступа 44 не допускает.
Опускание выдвижного корпуса 20, находящего в открытом положении (т.е. корпус был выдвинут вверх), как показано на виде (С) на фиг.3 или 4, приводит к возвращению корпуса в закрытое положение (т.е. корпус выдвигается вниз), как показано на виде (А) на фиг. 3 или 4. Направляющий выступ 44 затем возвращается из положения Р2 в положение Р1 в горизонтальном направлении. Только при возвращении выдвижного корпуса 20 в закрытое положение путем возвращения в положение Р1 направляющего выступа 44 разрешается выполнение поворота образом, описанным далее.
Далее описывается режим поворота со ссылкой на фиг.5-7. Задняя крышка 90 не показана на чертеже для лучшего понимания фиг.7. Вращение выдвижного корпуса 20 может начинаться только из закрытого положения (как показано на виде (А) на фиг. 3-7). Если пользователь сжимает основной корпус 10 и прилагает усилие к нижней боковой поверхности выдвижного корпуса 20, то выдвижной корпус 20 поворачивается против часовой стрелки, как показано на виде (В) на фиг.5-7. Выдвижной корпус 20 останавливается и не может поворачиваться более чем на 90°, как показано на виде (С) на фиг.5-7. Если пользователь прилагает усилие в противоположном направлении к выдвижному корпусу 20, который уже повернут на 90°, то корпус возвращается в закрытое положение, как показано на виде (А) на фиг.5-7.
В положении поворота на 90° верхняя линия (точнее сказать, правая боковая линия) выдвижного корпуса 20 находится на одном уровне с верхней линией основного корпуса 10. Кроме того, правая и левая половины выдвижного корпуса 20 имеют необходимую одинаковую длину по отношению к вертикальной линии, делящей основной корпус 10 надвое (т.е. левая и правая половины симметричны). Другими словами, основной и выдвижной корпусы 10 и 20 расположены в Т-образной конфигурации и симметричны в горизонтальном направлении. Поворотное отверстие скольжения 18 должно иметь достаточную длину, чтобы обеспечивать необходимую высоту подъема выдвижного корпуса 20 после поворота на 90°.
Далее режим поворота описывается более подробно. Если усилие прилагается к выдвижному корпусу 20, который находится в закрытом положении, как показано на виде (А) на фиг.5-7, вдоль стрелки, то круглый вкладыш 38 начинает скольжение из положения Р5 в положение Р4 вдоль поворотного отверстия скольжения 18. В результате поворачивается выдвижной корпус 20. Во время процесса поворота направляющий выступ 44 соединительного звена пластины 40 начинает движение из положения Р1 в поворотном направляющем пазу 16 и продвигается к положению Р3 вдоль изогнутого поворотного направляющего паза 16. Во время процесса поворота угол между обоими рычагами 82 и 84 выдвижной пружины поворота 80 достигает наибольшего значения в закрытом положении; угол постепенно уменьшается, пока концы обоих рычагов 82 и 84 не окажутся на одном уровне в горизонтальном направлении, как показано на виде (В) на фиг.5-7 (пружина 80 сжимается до минимально возможного положения). Угол между обоими рычагами 82 и 84 выдвижной пружины поворота 80 увеличивается вновь за счет собственного упругого усилия, даже если пользователь не прилагает более каких-либо усилий, и выдвижной корпус 20 выталкивается, пока не произведет поворот на 90°.
Основное соединительное звено 70 также изменяет свое положение во время процесса поворота. В закрытом положении образуется тупой угол (примерно 120°) между продольно направленным основным соединительным звеном 70 и продольно направленной вкладкой основания 60 (т.е. в горизонтальном направлении). Угол постепенно уменьшается по мере поворота выдвижного корпуса 20 и становится наименьшим, когда выдвижная пружина поворота 80 несколько переходит точку, в которой оба рычага 82 и 84 выдвижной пружины поворота 80 располагаются рядом в горизонтальном направлении. Затем угол увеличивается, пока выдвижной корпус 20 не завершит поворота на 90° (окончательное значение угла примерно 45°). Основное соединительное звено 70 обеспечивает, таким образом, вкладку основания 60 и круглый вкладыш 38 шарнирного основания 30, который поворачивается в режиме поворота, в соответствии с точками движения таким образом, что круглый вкладыш 38 шарнирного основания 80 может скользить практически вдоль прямого поворотного отверстия скольжения 18.
После завершения поворота на 90° (положение на виде (С) на фиг.5-7) направляющий выступ 44 достигает верхнего конца поворотного направляющего паза 16 (положение Р3), а круглый вкладыш 38 достигает верхнего конца поворотного отверстия скольжения 18 (положение Р4), из которого дальнейшее движение невозможно. Положение поворота на 90° гарантируется упругим усилием от выдвижной пружины поворота 80. Если пользователь прилагает внешнее усилие, превышающее упругое усилие от выдвижной пружины поворота 80, на выдвижной корпус 20, то корпус поворачивается в противоположном направлении и возвращается в закрытое положение (как показано на виде (А) на фиг.5-7).
В начале режима поворота направляющий выступ 44 соединительного звена пластины 40 осуществляет скольжение из положения Р1 в положение Р3, перемещение в положение Р2 не предусмотрено. Это обусловлено тем, что ограничитель 46 соединительного звена пластины 40 подвергается воздействию и сжимается ограничивающей выемкой 23 в течение всего периода поворота. Выдвижной корпус 20 не может скользить в продольном направлении основного корпуса 10, пока ограничитель 46 находится в ограничивающей выемке 23. Направляющий выступ 44 соединительного звена пластины 40 передвигается, хотя всегда находится в ограниченном положении в наклонном пазу поворотного направляющего паза 16, когда выдвижной корпус 20 поворачивается на 90°. Такой ограничитель предотвращает скольжение выдвижного корпуса 20 в продольном направлении относительно основного корпуса 10 (в направлении оси У). Другими словами, ограничено скольжение выдвижного корпуса 20 в продольном направлении относительно основного корпуса 10, как только он начал вращение относительно основного корпуса 10. Скольжение разрешается только после возврата направляющего выступа 44 в положение Р1.
Как указывалось ранее, в закрытом положении может выбираться любое из действий, поворот или скольжение, и оба режима работы блокируют друг друга и выполняются единым комбинированным механизмом, описанным ранее. В частности, режим скольжения требует поворота соединительного звена пластины 40 таким образом, чтобы ограничитель 46 выходил из ограничивающей выемки 23, а повернутое положение соединительного звена 40 предотвращает поворот выдвижного корпуса 20. Кроме того, режим поворота требует согласованных движений соответствующих компонентов следующим образом: поворот соединительного звена пластины 40 не предусмотрен; направляющий выступ 44 соединительного звена пластины 40 скользит вдоль поворотного направляющего паза 16; круглый вкладыш 38 шарнирного основания 30 скользит вдоль поворотного отверстия скольжения 18; основное соединительное звено 70 двигается; и выдвижная пружина поворота 80 сжимается и разжимается. Это позволяет гарантировать поворот выдвижного корпуса 20 на 90° и возвращение его в первоначальное положение. Поворот выдвижного корпуса 20 требует, чтобы у соединительного звена пластины 40 не было возможности поворота. В результате, ограничитель 46 не может выйти из ограничивающей выемки 23, и выдвижной корпус 20 не может скользить.
Не обязательно, чтобы скольжение вверх и вниз выдвижного корпуса 20 было основано на усилии вертикальной выдвижной пружины 50, оно может выполняться только за счет усилий пользователя. Это означает, что вертикальная выдвижная пружина 50 может быть исключена из конструкции. Подобным образом, поворот выдвижного корпуса 20 может производиться только за счет усилий пользователя, т.е. без усилий выдвижной пружины поворота 80, которая может быть исключена из конструкции. Однако обе пружины 50 и 80 позволяют выдвижному корпусу 20 сохранять текущее положение, каким бы оно не было, что означает, что если обе пружины 50 и 80 исключаются из конструкции, то должны быть обеспечены внешние средства, выполняющие их роль.
Во время фактического процесса проектирования длина основного соединительного звена 70, угол наклона и длина поворотного отверстия скольжения 18, угол наклона, линия изгиба, длина и форма кончика поворотного направляющего паза 16 и т.д. могут быть определены в зависимости от эксплуатационных требований. Режимы скольжения и поворота исключают друг друга значениями данных параметрами. Для того чтобы гарантировать, что выдвижной корпус 20 горизонтально симметричен относительно основного корпуса 10 после поворота на 90°, при проектировании поворотного отверстия скольжения 18 необходимо учитывать расстояние, которое необходимо пройти выдвижному корпусу 20. Угол наклона и длина поворотного отверстия скольжения 18 соответствуют расстоянию, преодолеваемому вкладышем 38 шарнирного основания 30 в поперечном направлении (горизонтальном направлении или направлении оси X) и продольном направлении (направлении оси У) основного корпуса 10 при повороте выдвижного корпуса 20 на 90°.
Для того чтобы гарантировать, что выдвижной корпус 20 горизонтально симметричен относительно основного корпуса 10 после поворота на 90°, расстояние, преодолеваемое вкладышем 38 шарнирного основания 30 в горизонтальном направлении (поперечном направлении основного корпуса 10 или направлении оси X) при скольжении от нижнего конца поворотного отверстия скольжения 18 до его верхнего конца, определяется во время процесса фактического проектирования и должно быть равно расстоянию, которое проходит выдвижной корпус 20, пока продольная осевая линия выдвижного корпуса 20 не достигнет поперечной осевой линии основного корпуса 10.
Кроме того, выдвижной корпус 20 должен проходить заданное расстояние в продольном направлении основного корпуса 10 (направление оси У) таким образом, чтобы верхняя поверхность выдвижного корпуса 20, которая поворачивается на 90°, находилась вровень с верхней поверхностью основного корпуса 10 (см. вид (С) на фиг.5). Расстояние должно соответствовать разнице между значением координаты у на центральной точке вкладыша 38 шарнирного основания 30 в закрытом положении (показано на виде (А) на фиг.5) и в повернутом состоянии (показано на виде (С) на фиг.5).
Отражая оба параметра проектирования, выдвижной корпус 20 горизонтально симметричен относительно выдвижного корпуса 20 после поворота на 90°, и его верхняя поверхность оказывается на одном уровне с верней поверхностью основного корпуса 10.
Специалисты, сведущие в данной области, поймут, что вышеуказанные компоненты, которые согласно описанию рассматриваются как отдельные компоненты, соединены с основным корпусом 10 или с выдвижным корпусом 20, могут быть спроектированы в виде общего блока.
Кроме того, хотя совмещенный механизм движения скольжения и поворота согласно настоящему изобретению описывается, основываясь на предположении его применения к сотовому телефону, настоящее изобретение не ограничивается таким предположением и применимо к любому типу устройства, требующему два вышеуказанных режима работы, такому как персональный цифровой помощник, интеллектуальный телефон, портативный универсальный проигрыватель, игровые приставки, КПК и другие устройства, который может быть изобретен в будущем.
Хотя пример осуществления настоящего изобретения описан только в качестве наглядного изображения, специалисты, сведущие в данной области, оценят тот факт, что могут быть всевозможные изменения, добавления и замены без отвлечения от объема и сущности изобретения, согласно следующей формуле изобретения.