ПОРТАТИВНОЕ ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО С ПОВОРОТНЫМ ШАРНИРНЫМ МЕХАНИЗМОМ (ВАРИАНТЫ)
PORTABLE ELECTRONIC DEVICE WITH ROTARY HINGED MECHANISM (VERSIONS)

Настоящее изобретение относится в основном к электронным устройствам и, в частности, к поворотным шарнирным механизмам электронных устройств, например устройств беспроводной связи, и их комбинациям.
Устройства беспроводной связи, имеющие шарнирно прикрепленные корпуса, в общем известны. Например, в патенте США № 6549789 на "Портативное электронное устройство с адаптивным пользовательским интерфейсом" описан карманный телефон для сотовой связи, имеющий корпус складного типа, в котором первая и вторая части корпуса соединены универсальным шарниром в верхней оконечной части устройства. В патенте США №6549789 шарнир поворачивается вокруг первой оси, позволяющей складывать и раскладывать части корпуса относительно друг друга. Шарнир согласно патенту США №6549789 также поворачивается вокруг второй оси, перпендикулярной первой оси. Сотовый телефон Samsung V500 также включает в себя шарнир складного типа. В Samsung V500 часть корпуса, имеющая дисплей, может поворачиваться между конфигурациями с вертикальным форматом и горизонтальным форматом.
Различные аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными специалистам в данной области техники после внимательного рассмотрения последующего подробного описания и прилагаемых чертежей, описанных ниже.
Согласно первому объекту настоящего изобретения создано портативное электронное устройство, содержащее первую и вторую части корпуса, открывающийся в основном U-образный шарнирный элемент, расположенный вокруг первой и второй частей корпуса, когда первая и вторая части корпуса находятся в сложенной конфигурации, причем одна часть шарнирного элемента присоединена с возможностью поворота к первой части корпуса, а другая часть шарнирного элемента шарнирно присоединена ко второй части корпуса, при этом шарнирный элемент поворачивается вокруг оси, проходящей через первую и вторую части корпуса, когда первая и вторая части корпуса находятся в сложенной конфигурации, и поворачивается между первым и вторым положениями относительно первой и второй частей корпуса, когда первая и вторая части корпуса находятся в сложенной конфигурации, и первая, и вторая части корпуса выполнены с возможностью разведения из сложенной конфигурации, когда шарнирный элемент находится в первом положении и когда шарнирный элемент находится во втором положении.
Предпочтительно, шарнирный элемент шарнирно поворачивается на, по меньшей мере, 90 градусов между первым и вторым положениями относительно первой и второй частей корпуса, когда первая и вторая части корпуса находятся в сложенной конфигурации.
Предпочтительно, первая и вторая части корпуса имеют в основном продолговатые формы с длинными и короткими боковыми сторонами, причем первым положением шарнирного элемента является положение вдоль длинной боковой стороны первой и второй частей корпуса, когда первая и вторая части корпуса находятся в сложенной конфигурации, а вторым положением шарнирного элемента является положение вдоль короткой боковой стороны первой и второй частей корпуса, когда первая и вторая части корпуса находятся в сложенной конфигурации.
Предпочтительно, по меньшей мере, одна из первой и второй частей корпуса включает в себя дисплей, имеющий продолговатую форму, причем дисплей имеет конфигурацию с вертикальным форматом изображения, когда первая и вторая части корпуса разведены из сложенной конфигурации посредством открывания шарнирного элемента в первом положении, или дисплей имеет конфигурацию с горизонтальным форматом изображения, когда первая и вторая части корпуса разведены из сложенной конфигурации посредством открывания шарнирного элемента во втором положении.
Согласно второму объекту настоящего изобретения создано портативное электронное устройство, содержащее первую и вторую части корпуса, шарнирный элемент, имеющий первую часть, присоединенную с возможностью поворота к первой части корпуса, причем шарнирный элемент имеет вторую часть, подсоединенную с возможностью поворота ко второй части корпуса, при этом шарнирный элемент поворачивается между первым и вторым положениями относительно первой и второй частей корпуса, когда первая и вторая части корпуса находятся в сложенной конфигурации, и шарнирный элемент выполнен с возможностью перемещения для обеспечения разделения первой и второй частей корпуса из сложенной конфигурации, когда шарнирный элемент находится в первом положении, и шарнирный элемент выполнен с возможностью перемещения для обеспечения разведения первой и второй частей корпуса из сложенной конфигурации, когда шарнирный элемент находится во втором положении; при этом ось поворота шарнирного элемента не параллельна оси поворота, относительно которой первый и второй шарнирные элементы присоединены с возможностью поворота к первой и второй частям корпуса.
Предпочтительно, первая и вторая части корпуса имеют в основном продолговатую форму с длинными и короткими боковыми сторонами, когда они находятся в сложенной конфигурации, при этом первое положение шарнирного элемента находится на длинной стороне первой и второй частей корпуса, а второе положение шарнирного элемента находится на короткой стороне первой и второй частей корпуса.
Предпочтительно, по меньшей мере, одна из первой и второй частей корпуса включает в себя дисплей, имеющий продолговатую форму, причем дисплей имеет конфигурацию с вертикальным форматом изображения, когда шарнирный элемент находится в первом положении, или дисплей имеет конфигурацию с горизонтальным форматом изображения, когда шарнирный элемент находится во втором положении.
Предпочтительно, ось поворота шарнирного элемента по существу перпендикулярна оси, относительно которой первый и второй шарнирные части присоединены к первой и второй частям корпуса.
Согласно третьему объекту настоящего изобретения создано портативное электронное устройство, содержащее первую и вторую части корпуса, шарнирный элемент, имеющий первую и вторую части, присоединенные с возможностью движения друг к другу вокруг первой оси, при этом первая часть шарнирного элемента присоединена с возможностью поворота к первой части корпуса, а вторая часть шарнирного элемента присоединена с возможностью поворота ко второй части корпуса, причем шарнирный элемент имеет ось поворота, не параллельную оси, относительно которой первая и вторая части шарнирного элемента присоединены к первой и второй частям корпуса.
Предпочтительно, шарнирный элемент имеет открытую и закрытую конфигурацию, при этом первая и вторая части корпуса выполнены с возможностью перемещения между закрытой конфигурацией, в которой первая и вторая части корпуса расположены одна поверх другой, и открытой конфигурацией, в которой первая и вторая части корпуса разведены друг от друга.
Предпочтительно, шарнирный элемент выполнен с возможностью размещения вдоль различных сторон первой и второй частей корпуса, когда первая и вторая части корпуса находятся в закрытой конфигурации.
Предпочтительно, шарнирный элемент выполнен с возможностью перемещения вдоль различных сторон первой и второй частей корпуса, когда первая и вторая части корпуса находятся в сложенной конфигурации, при этом шарнирный элемент имеет открытую и закрытую конфигурации, когда шарнирный элемент расположен вдоль различных сторон первой и второй частей корпуса.
Предпочтительно, первая и вторая части корпуса имеют в основном продолговатую форму, причем шарнирный элемент выполнен с возможностью перемещения вдоль длинной стороны первой и второй частей корпуса, когда первая и вторая части корпуса находятся в сложенной конфигурации, и шарнирный элемент выполнен с возможностью перемещения вдоль короткой стороны первой и второй частей корпуса, когда первая и вторая части корпуса находятся в сложенной конфигурации.
Предпочтительно, одна из первой и второй частей корпуса включает в себя дисплей, имеющий продолговатую форму, причем дисплей имеет конфигурацию с вертикальным форматом изображения, когда шарнирный элемент открывается с одной боковой стороны первой и второй частей корпуса, или дисплей имеет конфигурацию с горизонтальным форматом изображения, когда шарнирный элемент открывается с другой боковой стороны первой и второй частей корпуса.
Согласно четвертому объекту настоящего изобретения создано портативное электронное устройство, содержащее первую и вторую части корпуса, открывающийся в основном U-образный шарнирный элемент, расположенный вокруг первой и второй частей корпуса, когда первая и вторая части корпуса находятся в сложенной конфигурации, причем одна часть шарнирного элемента присоединена с возможностью поворота к первой части корпуса, а другая часть шарнирного элемента присоединена с возможностью поворота ко второй части корпуса, при этом шарнирный элемент поворачивается вокруг первой оси поворота между первым и вторым положениями относительно первой и второй частей корпуса, когда первая и вторая части корпуса находятся в сложенной конфигурации, и шарнирный элемент поворачивается вокруг второй оси, не выровненной с первой осью, и первая, и вторая части корпуса выполнены с возможностью разведения из сложенной конфигурации, когда шарнирный элемент поворачивается вокруг второй оси, при этом первая и вторая части корпуса выполнены с возможностью разведения из сложенной конфигурации, когда шарнирный элемент находится в первом положении и когда шарнирный элемент находится во втором положении.
Предпочтительно, первая и вторая оси являются перпендикулярными и непересекающимися.
Предпочтительно, шарнирный элемент имеет шарнирную ось, расположенную в углу устройства.
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - вид в перспективе примера электронного устройства, имеющего шарнирно скрепленные части корпуса в закрытой конфигурации;
Фиг.2 - вид сбоку примера электронного устройства, имеющего шарнирно скрепленные части корпуса в закрытой конфигурации;
Фиг.3 - вид сзади примера электронного устройства, имеющего шарнирно скрепленные части корпуса в открытой конфигурации;
Фиг.4 - пример электронного устройства, поворотный шарнирный элемент которого находится в первом положении;
Фиг.5 - пример электронного устройства, поворотный шарнирный элемент которого перемещается из первого положения во второе положение;
Фиг.6 - пример электронного устройства, поворотный шарнирный элемент которого находится в указанном положении;
Фиг.7 - пример электронного устройства с поворотным шарниром, установленным для конфигурирования первой и второй частей корпуса в горизонтальном формате;
Фиг.8 - пример электронного устройство с поворотным шарниром, установленным для конфигурирования первой и второй частей корпуса в вертикальном формате;
Фиг.9 - другой пример электронного устройства с поворотным шарниром, расположенным в углу, в первой конфигурации;
Фиг.10 - другой пример электронного устройства с поворотным шарниром, расположенным в углу, во второй конфигурации;
Фиг.11 - другой пример электронного устройства в открытой и частично повернутой конфигурации; и
Фиг.12 - вид другого примера электронного устройства в открытой и частично повернутой конфигурации.
Настоящее изобретение относится к портативным электронным устройствам, содержащим в основном первую и вторую части корпуса, соединенные шарнирным элементом. Описываемое портативное электронное устройство представлено в форме портативного или карманного устройства беспроводной связи, включающего в себя дисплей, такой как, например, обычный дисплей для сотовых телефонов и персональных карманных компьютеров (ПКК) для беспроводной связи, что будет более подробно описано далее. Как вариант, электронное устройство может быть персональной записной книжкой, или калькулятором, или каким-либо другим устройством, предусматривающим осуществление беспроводной связи или без нее.
На фиг.1 показан пример портативного электронного устройства 100, содержащего в общем первую часть 110 корпуса, присоединенную ко второй части 120 корпуса соединительным шарнирным элементом 130. На фиг.2 также показаны элементы с фиг.1, причем одинаковые компоненты обозначены аналогичными ссылочными позициями. Как показано на фиг.1 и 2, описываемое устройство беспроводной связи находится в закрытой конфигурации, в которой первая и вторая части корпуса наложены одна поверх другой.
В общем шарнирный элемент имеет первую часть, присоединенную к первой части корпуса, и вторую часть, присоединенную ко второй части корпуса. Как показано на фиг.2, описываемый шарнирный элемент включает в себя первую фланцевую часть 132, присоединенную к первой части корпуса, и вторую фланцевую часть 134, присоединенную ко второй части 120 корпуса. На фиг.2 показана первая фланцевая часть 132, присоединенная ко второй фланцевой части 134 с помощью шарнирной части 136, который обеспечивает перемещение шарнирного элемента между открытой и закрытой конфигурациями. Как показано на фиг.2, шарнирный элемент находится в закрытой конфигурации, в которой первая и вторая части корпуса также находятся в закрытой конфигурации. Согласно фиг.3 шарнирный элемент находится в открытой конфигурации, в которой первая и вторая части корпуса разведены друг от друга.
Как показано на фиг.1-3, пример шарнира представляет собой открывающийся в основном U-образный шарнирный элемент, расположенный вокруг первой и второй частей корпуса, когда первая и вторая части корпуса находятся в закрытой конфигурации.
На фиг.11 шарнирная часть включает в себя поворачивающийся элемент 137. В некоторых вариантах осуществления изобретения шарнир включает в себя механизм открывания или закрывания, например смещаемый пружиной кулачок и узел следящего устройства, чтобы способствовать вращению одной части корпуса относительно другой при открывании или закрывании. Как вариант, шарнирная часть может быть некоторым другим типом шарнира, например, сгибаемым или упругим элементом или материалом. Данное описание не предназначено для ограничения каким-либо конкретным шарнирным механизмом крепления. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения шарнирная часть представляет собой универсальный шарнир, который поворачивается или вращается вокруг более чем одной оси, как описано, например, в патенте США №6549789. Также могут использоваться другие многоосные шарниры. Шарнирная часть поворачивается в основном вокруг, по меньшей мере, одной шарнирной оси, например шарнирной оси 138, показанной на фиг.2 и 3. Шарнирный элемент можно выполнять из пластмассы, пластика, композиционного материала, металла, или какого-либо другого материала, или из комбинации материалов.
Согласно другому аспекту изобретения в некоторых вариантах осуществления изобретения, первая часть шарнирного элемента шарнирно присоединена к первой части корпуса, а вторая часть шарнирного элемента шарнирно присоединена ко второй части корпуса. В одном варианте осуществления изобретения поворотные элементы присоединяют шарнирный элемент к корпусу. Например, как показано на фиг.3, поворотный элемент 131 шарнирно присоединяет фланцевую часть 132 к части 110 корпуса, а поворотный элемент 133 шарнирно присоединяет фланцевую часть 133 к части 120 корпуса. В других вариантах осуществления изобретения шарнирный элемент может быть шарнирно присоединен к частям корпуса с помощью другой конструкции или механизмов.
В описываемом варианте осуществления изобретения с фиг.1 и 2 шарнирный элемент поворачивается относительно общей оси 139, когда первая и вторая части корпуса находятся в закрытой конфигурации, что лучше всего показано на фиг.2. Однако в других вариантах осуществления изобретения эти оси могут быть смещены относительно друг друга. В общем, по меньшей мере, одна из шарнирных осей, например шарнирная ось 138 с фиг.1, является непараллельной осям, вокруг которых поворачиваются первая и вторая шарнирные части. Например, как показано на фиг.1, шарнирная ось 138 перпендикулярна осям 139. Описываемые шарнирные оси 138 и 139 с фиг.1 в описываемых вариантах осуществления изобретения также не пересекаются. В других вариантах осуществления изобретения шарнирная часть может включать в себя ось вращения, которая параллельна оси 139, относительно которой части корпуса шарнирно присоединены к шарнирному элементу.
Согласно фиг.1 ось 139 поворотного шарнирного элемента расположена асимметрично, со смещением к одному концу прямоугольной сборки корпуса, хотя в других вариантах осуществления изобретения она может быть расположена в другом месте, проходя через закрытую сборку корпуса. Как показано на фиг.9 и 10, поворотный шарнир 131 расположен в углу устройства. В некоторых вариантах осуществления изобретения расположение оси поворота симметричным образом позволяет шарнирному элементу поворачиваться в большем угловом диапазоне. Например, как показано на фиг.1, ось 129 вращения расположена симметрично на одном конце устройства, таким образом потенциально допуская диапазон вращения, составляющий приблизительно 180 градусов. Шарнирный элемент в описываемых вариантах осуществления изобретения с фиг.9 и 10 имеет несколько более ограниченный диапазон, составляющий приблизительно 90 градусов.
В описываемом варианте осуществления изобретения шарнирный элемент представляет собой в основном U-образный открываемый элемент, расположенный вокруг первой и второй частей корпуса, когда первая и вторая части корпуса находятся в закрытой или сложенной конфигурации. В описываемом варианте осуществления изобретения с фиг.2 первая и вторая фланцевые части 132 и 134 проходят вокруг внешних боковых сторон 111 и 121 соответствующих частей 110 и 120 корпуса в закрытой конфигурации. В других вариантах осуществления изобретения одна или более фланцевых частей шарнира могут быть присоединены к внутренней стороне частей корпуса. Как вариант одна или обе фланцевые части 132 и 134 расположены на внутренней стороне соответствующих частей 110 и 120 корпуса. В другом альтернативном варианте осуществления изобретения фланцевые части 132 и 134 проходят в отверстия, например в прорези, соответствующих частей корпуса. На фиг.11 показан пример варианта осуществления изобретения, в котором, по меньшей мере, одна из шарнирных фланцевых частей 132 поворачивается в соответствующей прорези 152 в части корпуса.
В основном шарнирный элемент поворачивается между первым и вторым положениями относительно первой и второй частей корпуса, когда первая и вторая части корпуса находятся в сложенной конфигурации. В частности, части корпуса также могут поворачиваться относительно шарнирного элемента, когда части корпуса находятся в открытой конфигурации. В некоторых вариантах осуществления изобретения первая и вторая части корпуса могут свободно и независимо поворачиваться относительно шарнирного элемента.
На фиг.4-6 показан шарнирный элемент, поворачивающийся вокруг, по меньшей мере, одной части сложенных или закрытых частей корпуса. Описываемые части корпуса имеют прямоугольную, или в более общем смысле продолговатую, форму с более длинными и более короткими боковыми сторонами. Описываемые боковые стороны являются линейными, хотя в других вариантах осуществления изобретения более длинные и более короткие боковые стороны могут быть криволинейными, например, в случае сборки сплюснутого псевдоэллипсоидального корпуса. Как показано на фиг.4, шарнирный элемент 130 расположен первоначально вдоль более короткой боковой стороны частей 110 и 120 корпуса. Согласно фиг.5 шарнирный элемент 130 вращают или поворачивают вокруг поворотного элемента 131 в направлении против часовой стрелки к другой боковой стороне закрытой сборки корпуса. Как показано на фиг.6, шарнирный элемент 130 расположен вдоль более длинной стороны закрытой сборки корпуса.
В описываемом варианте осуществления изобретения с фиг.4-6 шарнирный элемент поворачивается или вращается на, по меньшей мере, 90 градусов. В других вариантах осуществления изобретения шарнирный элемент может поворачиваться на большие углы, например, до 180 и 360 градусов или более. В некоторых вариантах осуществления изобретения вращение поворотных элементов шарнирного элемента обеспечено шаговым перемещением. Например, на шарнирном элементе или одной из частей корпуса могут использоваться упоры для жесткой блокировки или удержания шарнирного элемента в заданных положениях. В других вариантах осуществления изобретения может использоваться другое средство, обеспечивающее шаговое перемещение шарнирного элемента. В одном варианте осуществления изобретения шарнирному элементу обеспечено шаговое перемещение с разделением в 90 градусов, как показано на фиг.4 и 6. В других вариантах осуществления изобретения шарниру может быть обеспечено шаговое перемещение с меньшими углами, например, в 30 или 45 градусов. Как показано на фиг.12, фотокамера или видеокамера 160 расположены на одной из частей корпуса, причем поворот шарнира обеспечивает регулирование угла обзора.
В некоторых вариантах осуществления изобретения до поворота шарнирного элемента 130 его следует переместить наружу в направлении стрелки 101, как показано на фиг.4. Например, как показано на фиг.4, поворотный элемент 131, присоединенный к шарнирному элементу 130, может скользить по прорези 116, расположенной в частях корпуса, до обеспечения вращения шарнирного элемента. В другом альтернативном варианте осуществления изобретения на шарнирный элемент нужно нажать, прежде чем будет допущено его вращение. Нажатие на шарнирный элемент может разъединять его с фиксатором (не показан), таким образом освобождая шарнирный элемент для вращения. Шарнирный элемент может вращаться в любом направлении или в обоих направлениях.
В другом варианте осуществления изобретения U-образный шарнир скользит в поперечном направлении от корпуса для обеспечения поворота шарнира вокруг угла или другой выступающей части корпуса. Например, шарнир может скользить против смещения пружины, которая подталкивает шарнир к корпусу. Также в одном варианте осуществления изобретения, шарнир включает в себя блокировку, которая предотвращает вращение или поворот шарнира, если шарнир сначала не удален от корпуса.
В основном шарнирный элемент может быть открыт, когда его повернут в другие положения относительно частей корпуса. Когда шарнирный элемент 130 расположен так, как показано на фиг.4, части корпуса могут быть открыты или разделены из сложенной конфигурации, как показано на фиг.7. Точно так же, когда шарнирный элемент 130 расположен так, как показано на фиг.6, части корпуса могут быть открыты или разделены из сложенной конфигурации, как показано на фиг.8.
В описываемом варианте осуществления изобретения с фиг.7 и 8, по меньшей мере, одна из первой и второй частей корпуса включает в себя дисплей 150, имеющий прямоугольную, или в более общем смысле продолговатую, форму. Согласно фиг.7 дисплей имеет конфигурацию с вертикальным форматом изображения, когда первая и вторая части корпуса открываются, или разделяются из сложенной конфигурации посредством открывания шарнирного элемента, поворачиваемого в первое положение, показанное на фиг.4. Согласно фиг.8 дисплей имеет конфигурацию с горизонтальным форматом изображения при открывании шарнирного элемента, расположенного во втором положении, показанном на фиг.6. Аналогичным образом, как показано на фиг.7, цифровая/управляющая клавиатура 162 имеет конфигурацию с вертикальным форматом, когда шарнирный элемент расположен в первом положении, показанном на фиг.4. При этом согласно фиг.6 клавиатура 162 имеет конфигурацию с горизонтальным форматом, когда шарнирный элемент расположен во втором положении.
В другом варианте осуществления изобретения часть 120 корпуса включает в себя цифровую клавиатуру 162, показанную на фиг.7, на одной стороне, и панель 164 стандартной клавиатуры, показанную на фиг.8, на противоположной стороне. Для такой описываемой конфигурации фланец шарнира может быть шарнирно расположен в прорези между клавиатурами 162 и 164. Согласно этому примеру варианта осуществления изобретения шарнирный элемент 130 является шарнирным элементом такого типа, который вращается вокруг второй оси 135, поперечной шарнирной оси 138, показанной на фиг.7. Вращение второй части 120 корпуса вокруг оси 135 относительно шарнирного элемента 130 обеспечивает замену клавиатур 162 и 164. Части корпуса, включающие в себя дисплей и клавиатуры, могут независимо поворачиваться относительно шарнирного элемента. Таким образом, как показано на фиг.7, дисплей 150 может иметь конфигурацию с горизонтальным или вертикальным форматом изображения, в то время как клавиатура 162 сконфигурирована либо в горизонтальном, либо в вертикальном формате, не принимая во внимание конфигурацию дисплея 150.
Хотя приведенное описание изобретения, а также того, что в настоящее время считается наилучшим вариантом его осуществления, было осуществлено способом, обеспечивающим возможность специалистам в данной области техники выполнять и использовать это изобретение, следует отметить, что существует множество эквивалентов для описываемых вариантов осуществления изобретения, раскрытых в данном описании, при этом в них могут быть сделаны модификации и изменения, не выходящие за рамки объема и сущности изобретения, которое ограничено не описанными вариантами осуществления изобретения, а прилагаемой формулой изобретения.