便携式无线终端的铰链装置 【技术领域】
本发明涉及便携式无线终端的铰链装置，特别涉及，用于诸如蜂窝电话或PDA(个人数字助理)的铰链装置，以及其他类似装置。
背景技术
传统的便携式无线终端能够根据其外形分类。例如，有条形终端、翻转式终端和折盖式终端。
条形移动电话终端包括主机壳、安装在主机壳上的数据输入和输出以及发射和接收模块。此时，由于作为数据输入装置的小键盘始终暴露在外面，小键盘容易被损坏，引起故障。此外，这种终端在小型化上由于发射和接收单元之间的长距离而受到局限。
翻转式移动电话终端包括主机壳、翻盖、以及将翻盖连接到主机壳的铰链装置。数据输入和输出装置以及发射和接收模块安装在主机壳上。在翻转式终端中，翻盖盖住主外壳以便保护作为装在主机体上的输入装置的小键盘，因此保护了小键盘免受损坏。但是，翻转式终端仍旧具有由于发射和接收单元之间的长距离而在小型化上的限制性。
折盖式终端具有主机壳、折盖、以及可旋转地将折盖连接到主外壳的铰链单元。折盖式终端因此通过折盖的旋转而打开和关闭。当采用折盖式终端外壳的装置处于待机模式时，折盖关闭到折盖式终端的主外壳，以避免损坏小键盘。当装置处于通信模式时，折盖从折盖式终端地主外壳打开，并确保了发射单元和接收单元之间的足够的距离。因此，折盖式终端在小型化上具有优势。结果，采用折盖式终端的便携式无线终端得到了突出的发展。
在翻转式或折盖式终端中，当翻盖和折盖相对于主外壳通过可旋转地将翻盖或折盖连接到主外壳的铰链装置旋转超过预定角度时，铰链装置会被施加力，以便在翻盖或折盖从主机壳打开的方向上作用。相反，当翻盖和折盖相对于主外壳通过铰链装置旋转的角度小于预定角度时，铰链装置会被施加力，以便在翻盖或折盖关闭到主机壳中的方向上作用。因此，即使通过很小的力，翻盖和折盖能够从主机壳打开和关闭到主机壳。
上述的铰链装置在2001年9月25日授予Yi et.A1的第6,292,980号美国专利中被详细地揭示过，在此对其全部内容进行交叉引用以作为参考。被揭示的铰链装置包括铰链凸轮和铰链轴，它们分别包括山地形部分(mountain-shaped)和山谷形(valley-shaped)部分，而且在铰链外壳中的铰链弹簧向着铰链轴推动铰链凸轮。此时，折盖或翻盖通过山地形部分和山谷形部分的弯曲的表面和铰链弹簧的弹力而从主外壳打开和关闭到主外壳中。
由于通信服务最近的多样化，终端服务所具有的功能的数量相应地增加了。例如，目前作为便携式终端、PDA以及个人电脑的终端与其他的功能一起被集成到了单一终端中。但是，传统的铰链装置只具有一种功能，即在指定的角度范围内可旋转地将便携式无线终端的翻盖或折盖从主机体打开或关闭到主机体。因此，在为了实现多种的移动通信服务而对终端的规格进行修改的问题上存在局限。结果，传统的便携式无线终端和铰链装置不能满足上述的多种移动终端服务和用户的愿望。
【发明内容】
本发明的目的是彻底解决至少上述的问题和/或缺点并提供至少上述的优点。因此，本发明的目的是提供一种铰链装置，用于具有一对外壳的便携式无线终端，其中选定的外壳被连接到另一个外壳上以便相对于该另一外壳转动约360度。
本发明的另一个目的是提供一种铰链装置，用于具有一对外壳的便携式无线终端，其中选定的外壳被连接到另一个外壳上以便相对于该另一外壳在各种角度停止其转动。
根据本发明的一个方面，上述的和其他的目的能够通过具有第一外壳和可旋转地连接到第一外壳的第二外壳的便携式无线终端来充分地实现。该铰链装置包括双铰链臂，在第一和第二外壳的纵向上延伸并可旋转地连接到第一和第二外壳的每一个的一侧；一对铰链孔，穿过所述的双铰链臂的一端而形成，以及至少一个铰链组件，容纳于每个铰链孔以便将所述的双铰链臂可旋转地分别连接到第一和第二外壳。
根据本发明的另一个方面，提供了一种具有第一外壳和可旋转地连接到第一外壳的第二外壳的便携式无线终端的铰链装置，该铰链装置包括双铰链臂，它包括在第一外壳的纵向上延伸并可旋转地连接到第一外壳的第一铰链臂，平行或基本平行地连接到第一铰链臂，在第二外壳的纵向上延伸并可旋转地连接到第二外壳的第二铰链臂，以及铰链孔，分别装在第一和第二铰链臂的一端上。该铰链装置还包括第一铰链组件，容纳于第一铰链臂的铰链孔以便将所述的双铰链臂可旋转地连接到第一外壳，以及第二铰链组件，容纳于第二铰链臂的铰链孔以便将所述的双铰链臂可旋转地连接到第二外壳。
【附图说明】
本发明的上述的和其他的目的、特点和其他优点将通过下面结合附图的详细说明而变得更加明了，其中：
图1示出了采用了根据本发明的实施例的铰链装置的便携式无线终端的透视图；
图2示出了图1的便携式无线终端的分解透视图；
图3示出了图2的第一铰链组件的分解透视图；
图4示出了图2的第二铰链组件的分解透视图；
图5到图9示出了图1的便携式无线终端的打开和关闭动作的示例的透视图。
【具体实施方式】
现在参照附图详细说明本发明的若干优选实施例。在图中，相同的参考编号用于相同的或相近的元件，尽管它们在不同的图中。在下面的说明中，为了简明，省略了对于在此使用的公知的功能和配置的说明。
图1示出了采用根据本发明的实施例的铰链装置200的便携式无线终端100的示例，而图2示出了图1的便携式无线终端100的分解透视图。如图1和2所示，根据本发明的实施例的便携式无线终端100包括第一外壳101，第二外壳102，以及用于将第一外壳101可旋转地连接到第二外壳102的铰链装置200。
如图1所示，当第二外壳102基本重叠在第一外壳101上以便向外露出其前表面时，便携式无线终端100操作于通信模式。
小键盘121、第一显示装置123、发射单元125(包括装在其中的麦克风)以及接收单元127(包括装在其中的扬声器)装在第二外壳102的前表面上。小键盘121用于为了与用户通信而重复呼叫各种菜单和信息，并发射和接收数据。第一显示装置123用于在诸如发射和接收状态或终端状态的通信模式中显示需要的各种信息。
参照图2，第二显示装置21(用于PDA模式)和用于PDA模式的功能键23装在第二外壳102的背面。当第二外壳102从第一外壳101打开时，便携式无线终端100用作具有替代便携式终端的功能的PDA功能的信息终端。第二显示装置21可以是触摸屏。
用于在PDA模式下输入数据的小键盘11装在第一外壳101的前表面上，它与第二外壳102的背表面相对。本领域中的普通技术人员能够理解图2中的键盘11可以为多种不同的形式，包括，但不局限于按压式键盘。所述的按压式键盘是机械操作的，而且通常用于个人电脑。另一种可用的键盘形式为触摸屏式键盘。当在第一外壳101上安装触摸屏作为数据输入装置时，该触摸屏还可以作为显示装置，从而扩展了终端100的功能。
铰链装置200装在终端100的侧表面上。但是铰链装置200还能够装在终端100的顶或底表面上。
铰链装置200包括双铰链臂210，一对铰链组件300和400，以及一对铰链挡块(dummy)299。
双铰链臂210包括可旋转地连接到第一铰链外壳101的第一铰链臂211，和与第一铰链臂211形成为一体的第二铰链臂213，并可旋转地连接到第二铰链外壳102。第一铰链臂211和第二铰链臂213彼此平行或基本平行地连接。双铰链臂210能够因此相对于第一和第二外壳101和102旋转。用于容纳所述的双铰链臂210的开口295和297分别形成在第一和第二外壳101和102的第一侧表面上。开口295和297中的每一个被整形为能够与第一铰链臂211或第二铰链臂213结合。因此，当第一和第二铰链臂211和213分别连接到开口295和297时，双铰链臂210的外圆周与第一或第二外壳101或102结合。所述的双铰链臂210以180度或约180度的角度相对于第一和第二外壳101和102转动。一对铰链孔211a和213a形成在双铰链臂210的第一端上。所述的铰链孔211a和213a分别形成在双铰链臂210的第一和第二铰链臂211和213上。
图5示出的双铰链臂210的旋转轴A1和A2通过一对铰链组件300和400，以及一对铰链档块299分别连接到第一和第二外壳101和102。这对铰链组件300和400由图3所示的第一铰链组件300和图4所示的第二铰链组件400组成。铰链组件300和400分别平行或基本平行地装在第一和第二外壳101和102中。如图3和4所示，铰链组件300和400分别包括铰链外壳310，铰链轴320和420，铰链凸轮330和430，以及铰链弹簧340。第一铰链组件300在铰链轴320和420以及铰链凸轮330和430的形状上不同于第二铰链组件400。
现在参照附图3和4详细说明第一和第二铰链组件300和400。铰链外壳310的一端是封闭端312，而铰链外壳310的另一端是具有在其上形成的通孔311b的开口端311a。在铰链外壳310的第一侧表面开口的接纳腔(receiving cavity)313设置在铰链外壳310上。具有指定长度的导向槽315形成在铰链外壳310的内壁上。突起317从封闭端312的内表面突出。铰链外壳310插入到双铰链臂210的铰链孔211a和213a中。铰链轴320和420，铰链凸轮330或430，以及铰链弹簧340接连着安装在接纳腔313内。
铰链轴320和420分别包括在铰链轴320和420的一端上具有弯曲表面的山地形部分321和421，以及从铰链外壳310的开口端311a经过通孔311b伸出并设置在铰链轴320和420的另一端上的突起323和423。阶梯表面327和427分别形成在铰链突起323和423的一端上，以便被铰链外壳310的内壁支持。铰链轴320和420在铰链外壳310内转动，并随后分别固定地连接到终端100的第一和第二外壳101和102。铰链突起323和423从铰链外壳310的外表面伸出，并分别连接到第一和第二外壳101和102。平面325和425分别形成在铰链突起323和423的另一端的外圆周上，以便固定地连接到第一和第二外壳101和102。优选地，山地形部分321和421形成为径向对称的。
多个山谷形部分335和435分别形成在铰链凸轮330和430的体331和431的第一端上，以便与铰链轴320和420的山地形部分335和435结合。因此，铰链凸轮330和430以及铰链轴320和420容纳在铰链外壳310中，以便山地形部分321和421与对应的山谷形部分335和435滑动接触。优选地，山谷形部分335和435为径向对称的。导向突起333和433分别形成在铰链凸轮330和430的体331和431的外圆周上，以便插入到铰链外壳310的导向槽315中。因此，铰链凸轮330和430在铰链外壳310中进行直线往复运动。
相对于第二铰链组件400，第一铰链组件300的铰链轴320和铰链凸轮330在山地形部分321和421以及山谷形部分335和435的数量上有别于第二铰链组件400的铰链轴420和铰链凸轮430。
图3示出的第一铰链组件300包括一对山地形部分321，和两对山谷形部分335。山地形部分321以180度或约180度的间隔彼此分开，而山谷形部分335以90度或约90度的间隔彼此分开。第一铰链组件300的铰链轴320以90度或约90度的间隔停止其转动。因此，双铰链臂210相对于第一外壳101以90度或约90度的间隔停止其转动。
图4示出的第二铰链组件400包括两对山地形部分421，和四对山谷形部分435。山地形部分421以90度或约90度的间隔彼此分开，而山谷形部分435以45度或约45度的间隔彼此分开。第一铰链组件400的铰链轴420以45度或约45度的间隔停止其转动。因此，双铰链臂210相对于第二外壳102以45度或约45度的间隔停止其转动。
铰链弹簧340的一端被铰链外壳310的封闭端312的内壁支撑，而铰链弹簧340的另一端支撑铰链凸轮330或430。因此，铰链凸轮330和430被铰链弹簧340在使得铰链轴320和420的山地形部分321和421与铰链凸轮330和430的山谷形部分335和435紧密结合的方向上施加的弹力按压。优选地，将压缩的卷簧用作铰链弹簧340。
铰链档块299(如图2)分别装在第一和第二外壳101和102的开口295和297上，从而支持双铰链臂210的旋转轴A1和A2。因此，容纳铰链档块299的固定孔103和105分别形成在第一和第二外壳101和102的开口295和297的第一端上，而且支撑孔211b和213b分别形成在双铰链臂210的另一端上。铰链档块299分别固定到第一和第二外壳101和102的开口295和297的固定孔103和105，而且分别可旋转地插入到第一和第二铰链臂211和213的支撑孔211b和213b，从而支撑双铰链臂210的旋转轴A1和A2。
包括第一和第二铰链组件300和400的旋转轴A1和A2和一对铰链档块299分别位于第一和第二外壳101和102的第一侧上。
图5到图9示出了图1中的便携式无线终端100的打开和关闭动作的示例图。如上所述，双铰链臂210通过第一或第二铰链组件300或400的操作以90度或45度或约90度或45度的间隔停止其转动。图5到图7分别示出了通过第二铰链组件400的操作，通过相对于第一外壳101处于以90、135和180度或约90、135和180度打开的状态的便携式无线终端100。图8示出了通过同时以90度或约90度旋转第一铰链组件300并也以90度或约90度旋转第二铰链组件400，以便第一外壳101基本与第二外壳102共面而处于基本完全打开状态的便携式无线终端100。如图5到8所示，当第二外壳102从第一外壳101以90、135或180度或约90、135或180度打开时，用户能够方便地经诸如设置于第一外壳101上的键盘101的输入装置输入数据。
图9示出了便携式无线终端100，其中第一和第二铰链组件300和400分别转动180度或约180度。第二外壳102因此从第一外壳101转过360度或约360度，并且第二外壳102的背面基本上与第一外壳101的背面重叠。图1示出的便携式无线终端(其中便携式无线终端100处于通信模式)与图9(其中便携式无线终端100处于PDA模式)的比较，说明了配置上的不同。在PDA模式中，其中第二外壳102的背面基本上重叠到第一外壳101的背面上，用户可以在行走时方便地使用便携式无线终端100。
为了以45度或约45度的间隔停止第二外壳102的转动，至少第一和第二铰链组件300和400的一个铰链组件必须也以45度或约45度的间隔停止转动。
第二外壳102被构造为使得第二外壳102的转动停止在根据铰链凸轮330和430的山谷形部分335和435被彼此分别分开的角度间隔的各种角度上。例如，当山谷形部分335和435彼此分开30度或15度，或约30度或15度的间隔时，第二外壳102在对应的位置上停止其转动。
上述说明显示出，本发明提供了一种用于包括一对分别具有转动轴的外壳的便携式无线终端的铰链装置，从而允许一个外壳从另一个外壳转动360度或约360度。因此，采用本发明的铰链装置的便携式无线终端包括了诸如显示装置、输入单元等各种单元，并且终端的功能可以方便地以各种途径改变和扩展。此外，各种信息终端可以方便地集成为一个便携式无线终端。此外，由于用户可以根据环境以各种角度打开和关闭终端，所以可以方便地使用本发明的便携式无线终端。
尽管结合附图示出并说明了本发明的优选实施例，本技术领域内的普通技术人员可以理解，在不脱离所附的权利要求书限定的精神和范围内可以对本发明进行形式上或细节上的修改。