УСТРОЙСТВО-СЛАЙДЕР, ИМЕЮЩЕЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ПОВОРОТА Российский патент 2010 года по МПК H04B1/38 

Область техники

[1] Данное изобретение относится к устройству, которое имеет поворотный элемент, выполненный таким образом, чтобы при повороте на рабочий угол поворотный элемент сдвигался в рабочее положение, одновременно поворачиваясь, с целью войти в рабочее состояние. Более конкретно, настоящее изобретение относится к скользяще-поворотному устройству, имеющему скользящую и поворотную конструкции, соединенные друг с другом при помощи связи для объединения скользящего движения поворотного элемента с его поворотным движением таким образом, чтобы край поворотного элемента не сталкивался с прилегающим опорным элементом при повороте по радиусу вращения, и чтобы поворотный элемент продвигался на желаемое расстояние одновременно с изменением направления, принимая, таким образом, нужное направление и рабочее положение за одну операцию.

Уровень техники

[2] Как известно из уровня техники, идет постоянное усовершенствование портативных терминалов, таких как мобильные телефоны, существуют такие типы, как плоский телефон, телефон-раскладушка. Кроме того, на рынке недавно появились и получили широкое распространение мобильные телефоны-слайдеры.

[3] Современные мобильные телефоны имеют функцию фотоаппарата и функцию просмотра видеофайла. В результате, от мобильного телефона требуется дать возможность пользователю свободно вращать крышку таким образом, чтобы пользователь мог расположить жидкокристаллический экран на крышке в продольном или поперечном направлении для удобства просмотра снимков или видеофайлов или делать снимки под нужным углом. Например, последние тенденции в отношении усовершенствованной опоры для обеспечения просмотра видеофайлов, т.е. наличие функции цифрового мультимедийного телеприемника, в мобильных телефонах осуществились при возникновении изделий, которые дают пользователю возможность с удобством просматривать видеофайлы на экране, расположенном в поперечном направлении. Для этого мобильные телефоны оснащаются поворотным механизмом, обеспечивающим поворот крышки относительно корпуса так, чтобы расположить ее в поперечном направлении. Такой поворотный механизм также применяется в телефонах-раскладушках и слайдерах, он обеспечивает поворот крышки на корпусе относительно корпуса.

[4] Обычный механизм поворота крышки мобильного телефона-раскладушки включает в себя корпус и крышку, в его основе лежит конструкция с осью открывания и конструкция с осью поворота таким образом, что крышка может поворачиваться вокруг оси поворота относительно корпуса. У такой поворотной конструкции складного типа имеется проблема, которая заключается в том, что поскольку в основе соединения лежит ось малого диаметра, то усилие, поддерживающее крышку, имеет недостаточную величину. Это значит, что внешнее усилие может легко повредить крышку. Кроме того, поворотный элемент крепится только за счет оси поворота, поэтому данная конструкция не может обеспечить устойчивую опору для крышки после того, как она была повернута при помощи поворотного механизма. В результате, крышка в стационарном положении может быть сдвинута или может качаться даже при слабой внешней ударной нагрузке. При неоднократном использовании крышки зазор между компонентами оси поворота увеличивается, что означает, что крышка удерживается неплотно и может иметь свободный ход.

[5] Чтобы решить основную проблему указанной выше конструкции с осью поворота, было предложено, чтобы поворотный механизм заключал в себе конструкцию со сдвоенной пластиной, т.е. узел опорной пластины крышки для прикрепления крышки к корпусу с обеспечением способности открываться/закрываться, и поворотный элемент, присоединенный таким образом, чтобы поворачиваться относительно узла опорной пластины крышки, и чтобы узел опорной пластины крышки поддерживал боковую поверхность поворотного элемента помимо конструкции оси поворота узла опорной пластины крышки и поворотного элемента. Однако такая конструкция имеет следующие проблемы. Противоположные концы поворотного элемента должны быть плавно изогнуты в соответствии с радиусом поворота, чтобы при повернутом поворотном элементе край поворотного элемента не сталкивался с посадочной поверхностью узла опорной пластины крышки, на которую опирается боковая поверхность поворотного элемента. Как вариант, поворотный элемент необходимо отсоединить от узла опорной пластины крышки так, чтобы он находился на расстоянии от посадочной поверхности перед поворотом поворотного элемента. Следовательно, ранее рассмотренный случай накладывает ограничения на конструкцию обычных мобильных телефонов, которые имеют форму прямоугольника со скругленными углами. В последнем случае поворотное движение требует от пользователя выполнить перемещение и вращение, что является одновременно неудобным и сложным. После поворота в поперечное положение поворотный элемент, поверхность которого с усилием была приведена в контакт с посадочной поверхностью узла опорной пластины крышки в продольном направлении, находится на расстоянии от посадочной поверхности, равном разнице между поперечным и продольным расстояниями до центра вращения поворотного элемента. Это делает поддерживающее усилие неустойчивым. Поэтому ради устойчивой опоры поворотный элемент после поворота в поперечное направление должен быть снова с усилием приведен в контакт с посадочной поверхностью.

[6] При этом мобильные телефоны-слайдеры имеют механизм поворота в дополнение к механизму скольжения таким образом, что когда крышка должна быть повернута относительно корпуса, крышка сдвигается вверх, открывая часть корпуса с кнопками, которая была закрыта крышкой, а затем поворачивается. Это значит, что последовательно должны быть выполнены два типа операций, как в случае с упомянутым выше телефоном-раскладушкой, который неудобен и требует много усилий при эксплуатации. Это идет вразрез с требованиями потребителей по обеспечению самого высокого уровня комфорта. После поворота, кроме того, крышка опирается только на ось поворота и может развернуться или завибрировать даже при небольшой внешней ударной нагрузке. [7] В заключение, обычные поворотные устройства просто поворачиваются вокруг центра вращения на определенный угол при выполнении пользователем поворотного действия, но не могут ни скорректировать, ни отрегулировать положение соответствующим образом. В результате пользователь должен дополнительно сдвигать поворотный элемент неудобным образом, чтобы откорректировать положение поворотного элемента и предотвратить столкновение в процессе поворота или передвинуть его в положение, в котором им удобно управлять.

Описание изобретения

Техническая проблема

[8] Следовательно, данное изобретение было сделано с целью устранения указанных выше проблем, при этом данное изобретение является скользяще-поворотным устройством, имеющим поворотный элемент, скользящее движение которого происходит одновременно с поворотным движением таким образом, что при перемещении поворотного элемента на определенное расстояние параллельно с изменением направления поворотный элемент удобно устанавливается в желаемое направление и в рабочее положение.

[9] Данное изобретение является также скользяще-поворотным устройством, имеющим поворотный элемент, устроенный таким образом, чтобы после поворота пользователем он отодвигался в сторону от опорной поверхности опорного элемента, на который опирается боковая поверхность поворотного элемента, одновременно совершая поворотное движение, и таким образом, чтобы край поворотного элемента свободно поворачивался по радиусу вращения, не задевая за опорный элемент, на который опирается поворотный элемент.

Техническое решение

[10] В соответствии с отличительной особенностью данного изобретения предусматривается скользяще-поворотное устройство, включающее в себя опорный элемент; скользящий элемент, соединенный с опорным элементом с возможностью сдвига; поворотный элемент, соединенный со скользящим элементом с возможностью поворота; и связь, один конец которой подсоединен к поворотному элементу с возможностью вращения, а второй конец подсоединен к опорному элементу с возможностью вращения таким образом, что когда поворотный элемент поворачивается, первый конец, подсоединенный к поворотному элементу, поворачивается вокруг точки крепления к опорному элементу и перемещает поворотный элемент.[11] В соответствии с другой отличительной особенностью данного изобретения, предусматривается скользяще-поворотное устройство, включающее в себя опорный элемент; скользящий элемент, соединенный с опорным элементом с возможностью сдвига; поворотный элемент со сквозным отверстием; вращающуюся пластину, один конец которой соединен со скользящим элементом через сквозное отверстие, а второй конец снабжен зацепляющим выступом для контакта с окружностью сквозного отверстия в поворотном элементе так, чтобы поворотный элемент и скользящий элемент были соединены друг с другом с возможностью поворота; и связь, один конец которой подсоединен к поворотному элементу с возможностью вращения, а второй конец подсоединен к опорному элементу с возможностью вращения таким образом, чтобы когда поворотный элемент поворачивается, первый конец, подсоединенный к поворотному элементу, поворачивается вокруг точки крепления к опорному элементу и перемещает поворотный элемент в направлении.

[12] Предпочтительно, чтобы после установки поворотного элемента в продольном направлении связь наклонялась в направлении движения поворотного элемента от центра поворота поворотного элемента и располагалась посередине угла поворота поворотного элемента относительно вертикальной оси, идущей через центр поворота поворотного элемента.

[13] Поворотный элемент имеет форму прямоугольника с различными соотношениями длины и ширины, при этом он приспособлен для возвратно-поступательного движения между первым положением в продольном направлении и вторым положением в поперечном направлении при выполнении взаимосвязанных поворотного и скользящего движений. Линейный сегмент, идущий от центра поворота до поворотного конца связи, соединен с линейным сегментом, идущим от поворотного конца к закрепленному концу поворотного элемента под тупым углом в первом положении, при этом тупой угол постепенно уменьшается при повороте поворотного элемента из первого положения во второе.

[14] В соответствии с другой отличительной особенностью данного изобретения предусмотрено скользяще-поворотное устройство, включающее в себя опорный элемент; скользящий элемент, соединенный с опорным элементом с возможностью сдвига; поворотный элемент со сквозным отверстием; вращающуюся пластину, один конец которой соединен со скользящим элементом через сквозное отверстие, а второй конец снабжен зацепляющим выступом для контакта с окружностью сквозного отверстия в поворотном элементе так, чтобы поворотный элемент и скользящий элемент были соединены друг с другом с возможностью поворота; и связь, один конец которой подсоединен к поворотному элементу с возможностью вращения, а второй конец подсоединен с возможностью вращения к опорному элементу таким образом, что когда поворотный элемент поворачивается, поворотный конец, соединенный с поворотным элементом, поворачивается вокруг точки крепления к опорному элементу в направлении, противоположном направлению поворота поворотного элемента для перемещения поворотного элемента в одном направлении, а после изменения направления перемещает поворотный элемент в противоположном направлении.

[15] Поворотный элемент имеет форму прямоугольника с различными соотношениями длины и ширины, при этом он приспособлен для возвратно-поступательного движения между первым положением в продольном направлении и вторым положением в поперечном направлении при одновременном совершении поворотного и скользящего движений. Связь отклоняется в направлении движения поворотного элемента от центра поворота поворотного элемента, когда поворотный элемент находится в первом положении, при этом поворотный конец связи располагается позади вертикальной линии, идущей от точки соединения опорного элемента параллельно вертикальной оси, идущей через центр поворота поворотного элемента в направлении, противоположном направлению поворота связи.

[16] В соответствии с другой отличительной особенностью данного изобретения предусмотрено скользяще-поворотное устройство, включающее в себя опорный элемент; скользящий элемент, соединенный с опорным элементом с возможностью сдвига и снабженный сквозным отверстием; вращающуюся пластину, один конец которой присоединен к поворотному элементу посредством сквозного отверстия, а второй конец снабжен зацепляющим выступом для вхождения в контакт с окружностью сквозного отверстия скользящего элемента таким образом, чтобы поворотный элемент и скользящий элемент были соединены друг с другом с возможностью поворота; поворотный элемент, присоединенный к одному концу вращающейся пластины и приспособленный к сдвигу при вращении заодно с вращающейся пластиной; и связь, один конец которой присоединен с возможностью вращения к вращающейся пластине, а второй конец с возможностью вращения соединен с опорным элементом таким образом, что когда поворотный элемент поворачивается, поворотный конец, соединенный с поворотным элементом, поворачивается вокруг точки крепления к опорному элементу в направлении, противоположном направлению поворота поворотного элемента, чтобы сместить скользящий элемент в одном направлении, а после смены направления сдвинуть скользящий элемент в противоположном направлении.

Преимущества изобретения

[17] Как отмечено выше, скользяще-поворотное устройство по данному изобретению является предпочтительным, потому что поворотный элемент, устроенный таким образом, чтобы поворачиваться относительно опорного элемента, сдвигается, одновременно выполняя поворот, таким образом, что при смещении поворотного элемента на определенное расстояние одновременно с изменением направления поворотный элемент удобно устанавливается в желаемое направление и в рабочее положение.

[18] Если пользователь поворачивает поворотный элемент, поворотный элемент отодвигается от опорной поверхности опорного элемента, на который опирается боковая поверхность поворотного элемента, одновременно выполняя поворот. В результате край поворотного элемента свободно проходит по радиусу вращения без столкновения с опорным элементом, на который опирается поворотный элемент.

[19] При внедрении данного изобретения в электронных устройствах (например, мобильных телефонах, жидкокристаллических мониторах, КПК) пользователю необходимо только повернуть поворотный блок, куда входит экран, относительно опорного узла таким образом, чтобы передвинуть поворотный узел в необходимое рабочее положение, одновременно выполняя его поворот.

[20] В устройстве, обладающем признаками изобретения, для обеспечения простоты поворота и сдвига при небольшом рабочем усилии предусмотрена пружина. Кроме того, в устройстве имеется поворотная соединительная конструкция на базе пластины, а не соединение на основе оси, для создания устойчивой и долговечной соединительной конструкции. Взаимодействие между поворотной конструкцией и конструкцией скольжения по данному изобретению (т.е. обеспечение одновременного скольжения и поворота) может быть применено к широкому спектру областей, где требуются перемещения такого типа. В частности, при использовании в мобильных телефонах экран дисплея перемещается на желаемую высоту, как только его поворачивают для просмотра в поперечное положение. Это повышает удобство пользования и устойчивость.

Краткое описание чертежей

[21] Приведенные ниже и прочие цели, отличительные особенности и преимущества данного изобретения становятся более понятными из следующего подробного описания, которое следует рассматриваться совместно с указанными ниже чертежами: [22] на Фиг.1 изображен перспективный вид скользяще-поворотного устройства в сборе по первому осуществлению данного изобретения;

[23] на Фиг.2 дан поэлементный перспективный вид устройства, показанного на Фиг.1;

[24] на Фиг.3 дан поэлементный перспективный вид снизу устройства, показанного на Фиг.2;

[25] на Фиг.4 дан перспективный вид, изображающий часть устройства в сборе, показанного на Фиг.2;

[26] на Фиг.5 дан перспективный вид, изображающий способ работы и использования устройства, показанного на Фиг.1-4 в качестве примера применения конструкции устройства в мобильном телефоне;

[27] на Фиг.6 показан процесс работы внутреннего рабочего механизма устройства, показанного на Фиг.5;

[28] на Фиг.7 изображена траектория движения поворотного элемента и связи при повороте;

[29] на Фиг.8 дан перспективный вид скользяще-поворотного устройства в сборе по второму осуществлению данного изобретения;

[30] на Фиг.9 дан перспективный вид, изображающий часть устройства в сборе, показанного на Фиг.8 со снятым опорным элементом для отображения внутренней конструкции;

[31] на Фиг.10 дан поэлементный перспективный вид устройства, показанного на Фиг.8;

[32] на Фиг.11 дан поэлементный перспективный вид снизу устройства, показанного на Фиг.10;

[33] на Фиг.12 дан перспективный вид, изображающий способ работы и использования устройства, показанного на Фиг.8-11;

[34] [35] *на Фиг.13 показан способ работы внутреннего рабочего механизма, связанного со способом, показанным на Фиг.12;

[36] на Фиг.14 изображена траектория движения поворотного элемента и связи при повороте;

[37] на Фиг.15 дан пример применения конструкции по второму осуществлению данного изобретения в мобильном телефоне;

[38] на Фиг.16 дан перспективный вид скользяще-поворотного устройства по третьему осуществлению данного изобретения;

[39] на Фиг.17 дан поэлементный перспективный вид устройства, показанного на Фиг.16;

[40] на Фиг.18 дан поэлементный перспективный вид снизу устройства, показанного на Фиг.17;

[41] на Фиг.19 дан перспективный вид, отдельно изображающий часть устройства в сборе, показанного на Фиг.16;

[42] на Фиг.20 дан перспективный вид, изображающий способ работы и использования устройства, показанного на Фиг.16-19;

[43] на Фиг.21 дан вид сверху на рабочий механизм согласно методу, показанному на Фиг.20;

[44] на Фиг.22 дан перспективный вид скользяще-поворотного устройства в сборе по четвертому осуществлению данного изобретения;

[45] на Фиг.23 дан поэлементный перспективный вид устройства, показанного на Фиг.22;

[46] на Фиг.24 дан поэлементный перспективный вид снизу устройства, показанного на Фиг.23;

[47] на Фиг.25 дан перспективный вид, изображающий способ работы и использования устройства, показанного на Фиг.22-24; и

[48] на Фиг.26 и 27 даны примеры канала, выполненного на опорном элементе по осуществлениям данного изобретения.

Предпочтительное осуществление данного изобретения

[49] В дальнейшем в этом документе иллюстративные примеры осуществления данного изобретения описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи.

[50] На Фиг.1 дан перспективный вид скользяще-поворотного устройства в сборе по первому осуществлению данного изобретения. На Фиг.2 дан поэлементный перспективный вид устройства, показанного на Фиг.1. На Фиг.3 дан поэлементный перспективный вид снизу устройства, показанного на Фиг.2. На Фиг.4 дан перспективный вид части устройства в сборе, показанного на Фиг.2.

[51] Устройство по данному изобретению имеет поворотную и скользящую конструкцию, взаимосвязанные таким образом, что когда поворотный элемент 20 поворачивается относительно опорного элемента 10, поворотный элемент 20 одновременно с поворотом сдвигается на определенное расстояние.

[52] Для этого поворотный элемент 20 соединен с опорным элементом 10 посредством скользящего элемента 30, как показано на чертежах. В частности, скользящий элемент 30 соединен с опорным элементом 10 с возможностью сдвига, а поворотный элемент 20 соединен со скользящим элементом 30 с возможностью поворота. Поворотный элемент 30 и опорный элемент 10 присоединены друг к другу при помощи связи 40 для объединения трех элементов 10, 20 и 30 таким образом, что сдвиг скользящего элемента 30 взаимосвязан с поворотом поворотного элемента 20.

[53] Опорный элемент 10 и скользящий элемент 30 соединены друг с другом с возможностью скольжения при помощи скользящей конструкции. Согласно способу соединения в опорном элементе 10 выполнено прямое направляющее отверстие 12, при этом соединительный выступ 32 скользящего элемента 30 вставлен в направляющее отверстие 12 таким образом, чтобы соединительный выступ 32 скользил по направляющему отверстию 12, при этом скользящий элемент 30 может скользить по опорному элементу 10. Предпочтительно, чтобы были выполнены два направляющих отверстия 12 и два соединительных выступа 32 на левой и правой сторонах опорного элемента 10 и скользящий элемент 30, соответственно, как показано на чертежах по данному осуществлению. Более подробно, два (правое и левое) направляющие отверстия 12 могут быть выполнены в опорном элементе 10. Как вариант, направляющие отверстия 12 могут быть выполнены в отдельной опорной пластине 14, присоединенной к опорному элементу 10.

[54] Также могут быть использованы другие типы скользящих конструкций, например, конструкция, включающая в себя направляющий стержень (не показан) и соответствующее направляющее отверстие (не показано), которое совмещается с направляющим стержнем, пока опорный элемент и скользящий элемент могут скользить относительно друг друга.

[55] Ниже дается описание поворотной соединительной конструкции между скользящим элементом 30 и поворотным элементом 20. В поворотном элементе 20 выполнено сквозное отверстие 22, при этом вращающаяся пластина 50 с зацепляющим выступом 52 вставляется в сквозное отверстие 22, чтобы соединить поворотный элемент 20 и скользящий элемент 30. Более подробно, вращающаяся пластина 50 вставляется в сквозное отверстие 22 таким образом, чтобы зацепляющий выступ 52 входил в контакт с окружностью сквозного отверстия 22 поворотного элемента 20, и чтобы один конец вращающейся пластины 50 проходил через сквозное отверстие 22 и присоединялся к скользящему элементу 30. Согласно более предпочтительному способу соединения во вращающейся пластине 50а выполняется несколько отверстий под винты 54, при этом винты 60 вставлены в отверстия под винты 54 и прикреплены к крепежным отверстиям 34 скользящего элемента 30, которые соединены с отверстиями под винты 54. Предпочтительно, чтобы зацепляющий выступ 52 вращающейся пластины 50 имел округлую форму. Зацепляющий выступ 52 не проходит через сквозное отверстие 22, но сцепляется с поворотным элементом 20, при этом часть пластины с осью 56 вращающейся пластины 50 проходит через сквозное отверстие 22, чтобы с усилием привести ее в контакт и присоединить к скользящему элементу 30. В результате поворотный элемент 20 соединяется со скользящим элементом 30 при обеспечении возможности поворота относительно скользящего элемента 30. Предпочтительно расположить смазывающий элемент 70 между скользящим элементом 30 и поворотным элементом 20 для снижения трения и износа при вращении обоих элементов и обеспечения плавного поворотного движения. Смазывающий элемент 70 имеет кольцевую форму, он установлен на части пластины с осью 56 вращающейся пластины 50. Предпочтительно, чтобы смазывающий элемент 70 был изготовлен из пластика или металла.

[56] Связь 40 является самым важным компонентом устройства, она передает поворотное усилие от поворотного элемента 20, вызванное внешним воздействием, на скользящий элемент 30 как усилие, необходимое для обеспечения его сдвига по прямой. Один ее конец 40 соединен с опорным элементом 10 с возможностью вращения, а другой ее конец соединен с возможностью вращения с поворотным элементом 20. Более подробно, связь 40 имеет форму прямого бруска, на обоих ее концах находятся отверстия под штифты 42-1 и 42-2. Соединительный штифт 44-1 вставляется в отверстие под штифт 42-1 на одном конце таким образом, чтобы конец был с возможностью вращения присоединен к опорной пластине 14, которая прикреплена к опорному элементу 10. Соединительный штифт 44-2 вставляется в отверстие под штифт 42-2 на другом конце таким образом, чтобы другой конец был с возможностью вращения соединен с поворотным элементом 20. Как результат такого соединения, другой конец связи 40 поворачивается вокруг конца, который прикреплен к опорному элементу 10, как вокруг оси поворота. Ниже конец связи 40, присоединенный к опорному элементу 10, будет назван закрепленным концом, а другой конец, присоединенный к поворотному элементу 20, будет назван поворотным концом. Связь 40 располагается по направлению скольжения относительно центра поворота поворотного устройства, при этом она устроена таким образом, что если центр поворота соединяется с обоими центрами вращения связи (т.е. центрами обоих отверстий под штифты), они образуют тупоугольный треугольник. Предпочтительно, чтобы линейный сегмент, идущий от центра поворота к поворотному концу связи, был присоединен к линейному сегменту, идущему от поворотного конца связи к закрепленному концу связи, под тупым углом. Длина и угол перемещения связи 40 рассчитаны таким образом, чтобы при повороте поворотного элемента 20 на желаемый угол он проходил желаемое расстояние. Например, длина и угол перемещения связи 40 заданы так, что если поворотный элемент 20 повернут на 90°, он сдвигается на заданное расстояние (от начальной точки до конечной) одновременно с поворотом на 90°. Кроме того, связь 40 отклоняется в направлении вращения относительно вертикальной осевой линии Lv, которая идет через центр поворота Cr поворотного элемента 20.

[57] Связь 40 выполнена из жесткого металла или пластика, способного выдержать рабочие усилия и обеспечить передачу усилия на поворотный элемент 20 для создания поступательного движения. Предпочтительно, чтобы связь 40 имела форму тонкого бруска, и чтобы опорная пластина 14 была снабжена выемкой под связь 16 для размещения связи 40 и создания пространства, которое обеспечивает стабильно движение связи 40.

[58] По данному осуществлению опорный элемент 10 включает в себя сегмент передней панели 10-1 и сегмент задней панели 10-3, присоединенные к одному концу сегмента передней панели 10-1. Сегмент передней панели 10-1 имеет малую высоту, в то время как сегмент задней панели 10-3 имеет большую высоту таким образом, что часть сегмента задней панели 10-3 не перекрывает сегмент передней панели 10-1, который должен быть установлен. Кроме того, перекрывающиеся части сегментов передней и задней панели 10-1 и 10-3 отстоят друг от друга, чтобы образовать приемное пространство 15-5, в которое может войти поворотный элемент 20. Боковая поверхность поворотного элемента 20 изнутри опирается на соединительный сегмент 10-7, который присоединяет сегменты передней и задней панели 10-1 и 10-3 друг к другу. Следовательно, когда поворотный элемент 20 расположен в продольном направлении (первое положение), поворотный элемент 20 укладывается на сегмент задней панели 10-3 опорного элемента 10 и помещается в приемное пространство 10-5 опорного элемента 10. Нижняя часть поворотного элемента 20 с усилием приводится в контакт с внутренней поверхностью (опорной поверхности) соединительного сегмента 10-7 таким образом, что поворотный элемент 20 не может легко выйти из опорного элемента 10. Если поворотный элемент 20 в таком состоянии повернуть, он выходит из приемного пространства 10-5 и поворачивается на угол до 90° таким образом, что оказывается в поперечном направлении, т.е. в направлении, приблизительно перпендикулярном сегменту задней панели 10-3 (второе положение). Нижний конец поворотного элемента 20 во время такого поворотного движения может сталкиваться с внутренней поверхностью соединительного сегмента 10-7, на который опирается нижний конец поворотного элемента 20. Такое столкновение предотвращается устройством по данному изобретению следующим образом: если поворотный элемент 20 повернут, он постепенно скользит и поднимается одновременно с поворотным движением таким образом, чтобы он в точке перегиба нижнего угла поворотного элемента 20 не сталкивался с внутренней поверхностью (опорной поверхностью) соединительного сегмента 10-7. Кроме того, поворотный элемент 20 продолжает скользить вверх в процессе поворота до того момента, когда он прекращает поворачиваться и достигает рабочего положения. В результате, поворотный элемент 20 и поворачивается, и поднимается таким образом, что он выходит из приемного пространства 10-5 опорного элемента 10 и становится готовым к использованию (т.е. устанавливается в поперечное положение).

[59] Устройство также оснащено пружиной 80 для облегчения поворотного и скользящего движения. Пружина 80 установлена между опорным элементом 10 и скользящим элементом 30 для увеличения рабочего усилия в ходе действий по повороту и скольжению. Для этого один конец пружины 80 подсоединен к опорному элементу 10, а другой его конец подсоединен к скользящему элементу 30. Предпочтительно, чтобы соединительные положения обоих концов пружины 80 находились на диагонали по отношению к направлению скольжения (один сверху, один снизу) так, чтобы усилие восстановления надлежащим образом действовало на скользящий элемент 30. Пружина 80 сжата почти на половину пути скольжения скользящего элемента 30, после того, как половина расстояния преодолена, усилие сжатия преобразуется в усилие восстановления и облегчает скольжение. Другими словами, в ходе поворотного движения поворотного элемента 20 под действием внешнего усилия пружина 80 растягивается, сжимается и снова растягивается и передает скользящему элементу 30 усилие восстановления, которое создано при преобразовании из сжатия в растяжение, чтобы закончить скользящее движение скользящего элемента 30 и поворотное движение поворотного элемента 20. Таким образом, пружина 80 дает возможность пользователю поворачивать и сдвигать поворотный элемент 20 в нужное положение при помощи малого усилия. Предпочтительно, чтобы пружина 80 состояла из пружины связывающего типа, как показано на чертежах. Один конец 82 пружины 80 связывающего типа соединен с возможностью вращения с отверстием 36 в скользящем элементе 30, а другой конец 84 ее соединен с возможностью вращения с отверстием 18 в опорном элементе 10.

[60] Помимо приведенной в примере пружины 80 связывающего типа в данном изобретении могут быть использованы другие типы пружин 80, включая торсионную пружину, цилиндрическую пружину и пластинчатую пружину.

[61]

[62] *Опорная поверхность соединительного сегмента 10-7 опорного элемента 10 также может быть помехой, которая образуется на другом компоненте при повороте поворотного элемента 20. По данному изобретению поворотный элемент 20 приспособлен к повороту и скольжению от опорной поверхности, который в противном случае сталкивался бы с другими компонентами и мешал вращению. При этом поворотный элемент 20 движется в желаемое рабочее положение, одновременно выполняя поворот.[63] На Фиг.5 дан перспективный вид, где показан способ работы и использования устройства, изображенного на Фиг.1-4 в качестве примера применения конструкции устройства в одном из устройств, т.е. в мобильном телефоне. На Фиг.6 показан процесс работы внутреннего рабочего механизма устройства, изображенного на Фиг.5. На Фиг.7 показана траектория движения поворотного элемента и связи при повороте. Более подробно, круглыми точками на Фиг.7 показана траектория движения поворотного конца связи, а ромбообразными точками показана траектория движения центра поворота поворотного элемента. Принцип работы мобильного телефона, в котором применена конструкция по первому осуществлению данного изобретения, будет описана ниже со ссылкой на данные чертежи.

[64] Первое осуществление данного изобретения полезно в мобильном телефоне 1 с клавишной панелью QWERTY с множеством клавиш согласно Фиг.5. Можно предположить в данном случае, что поворотный элемент 20 снабжен клавишной панелью QWERTY 3, и что сегмент передней панели 10-1 опорного элемента 10 снабжен жидкокристаллическим экраном 5. Тогда опорный элемент 10 представляет собой корпус мобильного телефона 1, а поворотный элемент 20 работает в качестве кнопочной панели. Хотя на чертеже не показано, можно также установить кнопочную панель общего типа на сегменте передней панели 10-1 опорного элемента 10 и снабдить поворотный элемент 20 жидкокристаллическим экраном. В указанном ниже описании данного осуществления, где используется опорный элемент и поворотный элемент в качестве корпуса и кнопочной панели, соответственно, для соответствующего корпуса и кнопочной панели будут использоваться те же самые соответствующие номера для ссылки.

[65] Когда такой мобильный телефон, в котором применено устройство, находится в нерабочем состоянии, кнопочная панель 20 находится внутри приемного пространства 10-5 в корпусе 10, как показано на (I) на Фиг.6. Если пользователь желает воспользоваться кнопочной панелью 20 в таком состоянии, он/она толкает верхнюю часть кнопочной панели 20, которая выходит из корпуса 10 в направлении А от руки. Затем кнопочная панель 20 поворачивается вокруг вращающейся пластины 50, как вокруг оси поворота. В результате, точка соединения Lpm между поворотным концом связи 40 и кнопочной панелью 20 поворачивается и опускается вниз, если смотреть с кнопочной панели 20, как показано на (II) на Фиг.6. Однако закрепленный конец связи 40, который зафиксирован на корпусе 10, предотвращает опускание кнопочной панели 20. Следовательно, нисходящее смещение точки соединения Lpm кнопочной панели 20, в свою очередь, поднимает кнопочную панель 20. Можно сказать, что, если смотреть со стороны связи 40, точка соединения Lpm движется по горизонтальной амплитуде при повороте кнопочной панели 20 на 90°. Следовательно, точка соединения Lpm поворотного конца связи 40 совершает возвратно-поступательное движение вокруг точки крепления Lpf от закрепленного конца. В результате, если кнопочная панель 20 поворачивается на 90° от продольного направления (первое положение) и устанавливается в поперечном направлении (второе положение), точка соединения Lpm между связью 40 и кнопочной панелью 20, которая располагалась над центром поворота Cr, идет под центр поворота Cr, как показано на (III) на Фиг.6, таким образом, чтобы кнопочная панель 20 была поднята по вертикали на расстояние, обеспечивающее скольжение. Другими словами, центр поворота кнопочной панели 20 движется на расстояние d по вертикали от первоначального поворотного положения CrI до окончательного поворотного положения Cr2. В итоге кнопочная панель 20 поднимается по вертикали на расстояние d одновременно с поворотом на 90° относительно корпуса 10 и располагается в поперечном положении.

[66] При этом кнопочная панель 20 скользит, одновременно поворачиваясь до тех пор, пока она не выйдет из корпуса 10 для использования. Затем пользователь может работать с кнопочной панелью 20, которая расположена в поперечном положении для выполнения вызова или ввода символов.

[67] По окончании вызова кнопочная панель 20 уходит в корпус 10 в порядке, обратном процессу выхода кнопочной панели 20.

Форма изобретения

[68] На Фиг.8 дан перспективный вид скользяще-поворотного устройства в сборе по второму осуществлению данного изобретения. На Фиг.9 дан перспективный вид, где изображена часть устройства в сборе, показанного на Фиг.8 после снятия опорного элемента для показа внутренней конструкции. На Фиг.10 дан поэлементный перспективный вид устройства, показанного на Фиг.8. На Фиг.11 дан поэлементный перспективный вид снизу устройства, показанного на Фиг.10.

[69] Скользяще-поворотное устройство по второму осуществлению данного изобретения приспособлено для выполнения нескольких скользящих движений, взаимосвязанных с поворотом следующим образом. Когда поворотный элемент 20а, который располагался в продольном направлении (первое положение), поворачивается, поворотный элемент 20а скользит в сторону от опорной поверхности 11а опорного элемента 10а на расстояние, достаточное для того, чтобы предотвратить столкновение угла (точки перегиба) поворотного элемента 20а с опорной поверхностью 11а. После прохождения точки перегиба направление скольжения меняется. То есть поворотный элемент 20а начинает скользить в направлении опорной поверхности 11а при одновременном повороте. После установки в поперечном положении (второе положение, поворотный элемент 20а садится на опорную поверхность). Поворотный элемент 20а имеет прямоугольную форму (т.е. соотношения длины и ширины различны) таким образом, что он меняет направление с продольного на поперечное при повороте на 90°. При этом поворотный элемент 20а скользит одновременно с поворотом так, чтобы быть установленным на необходимую высоту. Поворотный элемент 20а не обязательно садится на опорную поверхность 11а после того, как он был установлен на необходимую высоту, при этом поворотный элемент 20а может скользить до любого положения. Ниже механизм устройства будет описан более подробно.

[70] Как показано, в устройстве имеется скользящий элемент 30а, соединенный с опорным элементом с возможностью сдвига 10а. Для этого в соответствующих частях опорного элемента 10а и скользящего элемента 30а выполнены направляющая штанга 12а и направляющий выступ 32а, соответственно, таким образом, чтобы направляющий выступ 32а входил в контакт с направляющей штангой 12а и скользил по ней. Предпочтительно, чтобы слева и справа были предусмотрены две скользящих конструкции, соответственно. Как показано на примере на чертежах, опорный элемент 10а имеет две направляющие штанги 12а, выполненные слева и справа от поверхности, а скользящий элемент 30а имеет с левой и с правой стороны два направляющих выступа 32а. Более предпочтительно, чтобы две направляющие штанги 12а были выполнены слева и справа от опорной пластины 14а, чтобы прикрепить ее к опорному элементу 10а. Направляющие выступы 32а загнуты к направляющим штангам 12а от передних краев части тела пластины 36а скользящего элемента 30а для вхождения в контакт с направляющими штангами 12а, соответственно.

[71] Зацепляющие выступы 16а-1 и 16а-3 выполнены на поверхности опорного элемента 10а, к которому прикреплена опорная пластина 14а, в предельных точках скольжения (верхний и нижний пределы) таким образом, что направляющие выступы 32а, которые входят в контакт с направляющими штангами 12а, не выходят из направляющих штанг 12а. Другими словами, направляющие выступы 32а входят в контакт с зацепляющими выступами 16а-1 и 16а-3 в предельных точках скольжения и не выходят из него. Это предотвращает рассоединение опорного элемента 10а и скользящего элемента 30а. Один из зацепляющих выступов 16а-1 и 16а-3 в обеих предельных точках может быть заменен на посадочное место 16а-1, снабженное опорной поверхностью 1 Iа. В таком случае поверхность поворотного элемента 20а с усилием приводится в контакт с внутренней поверхностью посадочного места 16а-1 таким образом, чтобы внутренняя поверхность работала как опорная поверхность 1 Iа, на которую садится поворотный элемент 20а. Расстояние скольжения можно регулировать путем формирования направляющих выступов 32а только на определенной части тела пластины 36а.

[72] Поворотная конструкция для соединения поворотного элемента 20а к скользящему элементу 30а с возможностью поворота аналогична конструкции из предшествующего осуществления. То есть на поворотном элементе 20а выполнено сквозное отверстие 22а, при этом вращающаяся пластина 50а с зацепляющим выступом 52а вставлена в сквозное отверстие 22а для присоединения поворотного элемента 20а к скользящему элементу 30а.

Предпочтительно, чтобы кольцеобразный смазывающий элемент 72а был вставлен в сквозное отверстие 22а для уменьшения износа и трения между вращающейся пластиной 50а и скользящим элементом 30а, а смазывающий элемент 70а был вставлен между контактными участками поворотного элемента 20а и скользящего элемента 30а для облегчения поворота.

[73] В устройстве имеется связь 40а, скользящее движение которой взаимосвязано с поворотным движением (т.е. зависит от него) поворотного элемента 20а. Связь 40а - это основной компонент устройства для привязки поворотного элемента 20а к опорному элементу 10а таким образом, чтобы прямолинейное движение происходило в зависимости от поворотного движения. Один конец связи 40а присоединен с возможностью вращения к опорному элементу 10а, в другой конец присоединен с возможностью вращения к поворотному элементу 20а. Более подробно, на обоих концах связи 40а имеются отверстия под штифты 42а-1 и 42а-3. На одном конце в отверстие под штифт 42а-1 вставляется соединительный штифт 44а-1 таким образом, чтобы этот конец был присоединен с возможностью вращения к опорной пластине 14а опорного элемента 10а, а соединительный штифт 44а-2 вставляется в отверстие под штифт 42а-3 на другом конце таким образом, что другой конец присоединяется с возможностью вращения к поворотному элементу 20а.

[74] Связь 40а отклоняется в направлении поворота относительно вертикальной осевой линии Lv', идущей через центр поворота Cr', когда поворотный элемент 20а находится в продольном направлении (первое положение). Связь 40а устроена таким образом, что если центр поворота Cr' соединен с обоими концами связи 40а (центрами обоих соединительных штифтов 44а-1 и 44а-2), то полученный треугольник имеет тупой угол рядом с поворотным концом 40а-3. Более подробно, связь 40а устроена и отклоняется в направлении движения поворотного элемента 20а от центра поворота Cr' поворотного элемента 20а, когда поворотный элемент 20а находится в первом положении. Кроме того, точка соединения поворотного конца связи 40а расположена по другую сторону вертикальной линии, которая параллельна вертикальной осевой линии Lv, проходящей через центр поворота Cr' поворотного элемента 20а, и которая идет через точку присоединения опорного элемента 10а, в направлении, противоположном направлению поворота связи 40а. Таким образом, соединительные положения обоих концов связи 40а и угол поворота обеспечивают первое и второе скользящие движения следующим образом: когда поворотный элемент 20а поворачивается из продольного направления в поперечное, поворотный элемент 20а первоначально скользит в сторону от опорной поверхности 1 Iа (в направлении, противоположном опорной поверхности 1 Iа) таким образом, чтобы его край не задевал за опорную поверхность (первое скользящее движение). После того, как край поворотного элемента 20а миновал опорную поверхность 11а, поворотный элемент 20а заканчивает первое скользящее движение и начинает скользить к опорной поверхности 11а (второе скользящее движение). Первое и второе скользящие движения связи 40а гарантируют, что даже если поворотный элемент 20а меняет направление с продольного на поперечное, то он надежно фиксируется и опирается на опорную поверхность 11а. Траектория движения связи 40а при реализации этих движений будет описана ниже более подробно со ссылкой на Фиг.12-14.

[75] Данная соединительная конструкция обеспечивает, чтобы при повороте поворотного элемента 20а один конец связи 40а, присоединенный к опорному элементу 10а (закрепленный конец), работает как центр поворота, при этом второй конец, соединенный с поворотным элементом 20а (поворотный конец), поворачивается вокруг центра поворота на заданный угол. Длина и угол перемещения связи 40а определяются таким образом, что поворотный элемент 20а проходит желаемое расстояние после поворота на заданный угол. По данному осуществлению скользящий элемент 30а имеет дугообразное отверстие 38а, ограничивающее угол поворота, которое выполнено в нем для ограничения угла поворота связи 40а таким образом, что когда поворотный элемент 20а поворачивается относительно скользящего элемента 30а, оно останавливает поворот при угле 90°. Предпочтительно, чтобы связь 40а была изогнута от середины прямого бруска в направлении, противоположном направлению поворота связи 40а для облегчения первоначального движения.

[76] Устройство имеет пружину 80а, установленную между опорным элементом 10а и поворотным элементом 20а для увеличения рабочего усилия при поворотном и скользящем движениях. Пружина 80а обеспечивает, чтобы в ходе поворотного движения поворотного элемента 20а под действие внешнего усилия поворотный элемент 20а растягивался, сжимался и растягивался снова. Усилие восстановления, созданное при смене сжатия на растяжение, прилагается к поворотному элементу 20а для окончания поворотного и скользящего движений. Предпочтительно, чтобы положения соединения обоих концов пружины 80а находились примерно в горизонтальном направлении таким образом, что даже если направление скольжения меняется, упругое усилие всегда действует на поворотный элемент 20а. Специалисты в данной области легко могут понять, что могут быть применены различные виды пружин 80а, как описано со ссылкой на первое осуществление данного изобретения.

[77] На Фиг.12 дан перспективный вид, демонстрирующий способ работы и использования устройства, показанного на Фиг.8-11. На Фиг.13 показан рабочий процесс внутреннего рабочего механизма вместе со способом, показанным на Фиг.12. На Фиг.14 показана траектория движения поворотного элемента и связь во время действия поворота. Более подробно, круглыми точками на Фиг.14 показана траектория движения поворотного конца связи, а ромбообразными точками показана траектория движения центра поворота поворотного элемента. Принцип работы по второму осуществлению данного изобретения будет описан со ссылкой на эти чертежи.

[78] Поворотный элемент 20а первоначально располагается в продольном направлении, как показано на (I) на Фиг.12 и на (I) на Фиг.13. Если пользователь поворачивает поворотный элемент 20а в направлении A, поворотный элемент 20а, который присоединен к скользящему элементу 30а при помощи вращающейся пластины 50а, поворачивается вокруг вращающейся пластины 50а. Точка присоединения Lpf закрепленного конца 40а-1 связи 40а, который соединен с опорным элементом 10а, действует в качестве центра поворота, при этом точка присоединения Lpm' поворотного конца 40а-3, присоединенного к поворотному элементу 20а, вращается вокруг центра вращения. В результате точка присоединения Lpm' поворотного конца 40а-3 связи 40а поднимается вверх на расстояние d1 от точки исходного движения до самой высокой точки Тр, как показано на Фиг.14. Это значит, что поворотный элемент 20а, к которому присоединен поворотный конец 40а-3, опускается вниз с опорной поверхности 1 Iа. Кроме того, направляющие выступы 32а скользящего элемента 30а, присоединенные к поворотному элементу 20а, выполняют первое скользящее движение вдоль направляющих штанг 12а опорных элементов 10а в таком направлении, чтобы поворотный элемент 20а располагался на расстоянии от опорной поверхности 11а. Расстояние подъема d1 до самой высокой точки Tp устанавливается таким образом, чтобы это было расстоянием скольжения угла (точки перегиба) поворотного элемента 20а в направлении вверх прежде, чем он войдет в контакт с опорной поверхностью 11а. Чтобы реализовать такое первое скользящее движение, т.е. чтобы гарантировать, чтобы на первом этапе поворотного движения поворотного элемента 20а из продольного направления в поперечное направление, поворотный элемент 20а скользил в сторону от опорного элемента 10а для предотвращения столкновения угла с опорной поверхностью 11а, точка присоединения поворотного конца 40а-3, когда поворотный элемент 20 располагается в продольном направлении, находится под заданным углом 9 от вертикальной линии отсчета Fv', которая параллельна вертикальной осевой линии Cv', идущей через центр поворота Cr' поворотного элемента 20а в направлении, противоположном направлению поворота связи 40а, как показано на Фиг.14. Если точка присоединения поворотного конца 40а-3 поворачивается на угол 6 относительно вертикальной линии отсчета Fv', он достигает самой высокой точки Tp на вертикальной линии отсчета Fv'. Следовательно, поворотный элемент 20а скользит вверх на расстояние подъема d1.

[79] После подъема до высшей точки Tp поворотный конец 40а-3 связи 40а опускается от высшей точки Tp, когда поворотный элемент 20а продолжает поворачивается, как показано на Фиг.14. Затем поворотный элемент 20а опускается вниз и скользит к опорной поверхности 1 Iа. В результате, расстояние фактического перемещения поворотного элемента 20а, который повернут на 90° и передвинут из начального положения в конечное положение (ниже называемое фактическим расстоянием перемещения), соответствует расстоянию d, полученному путем вычитания расстояния подъема d1 связи 40а из расстояния опускания d2. Расчет фактического расстояния перемещения d, таким образом, делает возможным сдвиг поворотного элемента 20а на желаемую высоту при взаимосвязи с поворотным движением. Более подробно, если фактическое расстояние перемещения d установлено как разность между длиной продольного и поперечного хода поворотного элемента 20а от точки поворота Cr', когда поворотный элемент 20а поворачивается на 90° от продольного направления в поперечное направление по данному осуществлению, поворотный элемент 20а остается на опорной поверхности 11а даже после того, как он поворачивается на 90° от продольного направления в поперечное, как показано на (III) на Фиг.12 и (III) на Фиг.13.

[80] На Фиг.15 дан пример применения конструкции по второму осуществлению данного изобретения в одном из прикладных устройств, т.е. в мобильном телефоне.

[81] Конструкция по второму осуществлению данного изобретения, которое было подробно описано выше, может быть применено к мобильному телефону-раскладушке, например, как показано на Фиг.15. Более подробно, конструкция поворотного устройства по второму осуществлению применима к крышке 3b мобильного телефона-раскладушки 1b таким образом, что после подъема крышки 3b от корпуса 5b поворотный элемент 20b, снабженный экраном 7b, может быть повернут относительно опорного элемента 10b крышки 3b. В результате пользователь может посмотреть на экран 7b и в продольном, и в поперечном положении.

[82] Применение устройства в мобильном телефоне Ib имеет следующие преимущества. Поворотный элемент 20b находится на опорной поверхности 1 Ib опорного элемента 10b крышки 3b и прочно соединен с ней. Если пользователь поворачивает поворотный элемент 20b, он движется вверх от опорной поверхности 1 Ib при повороте. Пройдя точку перегиба, поворотный элемент 20b опускается до тех пор, пока он не сядет на опорную поверхность 1 Ib опорного элемента 10b. Это гарантирует устойчивое использование поворотного элемента 20b и в продольном, и в поперечном положении, между которыми он может перемещаться. Другими словами, когда у поворотного элемента 20b, снабженного жидкокристаллическим экраном 7b, меняется режим просмотра с продольного на поперечный, он находится на опорной поверхности 1 Ib опорного элемента 20b, что предотвращает вибрацию или другие проблемы обычных поворотных конструкций при просмотре пользователем видеофайлов.

[83] На Фиг.16 дан перспективный вид скользяще-поворотного устройства в сборе по третьему осуществлению данного изобретения. На Фиг.17 дан поэлементный перспективный вид устройства, показанного на Фиг.16. На Фиг.18 дан поэлементный перспективный вид снизу устройства, показанного на Фиг.17. На Фиг.19 дан перспективный вид, отдельно изображающий часть устройства в сборе, показанного на Фиг.16. Третье осуществление данного изобретения будет описано подробно со ссылкой на Фиг.16-19.

[84] Механизм работы скользяще-поворотного устройства по третьему осуществлению данного изобретения аналогичен устройству по второму осуществлению, описанному выше. Более подробно, когда поворотный элемент 20b поворачивается из продольного положения (первое положение), он скользит вверх от опорной поверхности 1 Ib опорного элемента 10b на определенное расстояние таким образом, чтобы край (точка перегиба) поворотного элемента 20b не сталкивался с опорной поверхностью 1 Ib. После прохождения точки перегиба поворотный элемент 20b меняет направление скольжения, т.е. скользит вниз к опорной поверхности 1 Ib, не прекращая при этом поворачиваться. Нижняя поверхность поворотного элемента 20b садится на опорную поверхность 1 Ib, когда поворотный элемент 20b расположен в поперечном положении (второе положение). По существу, скользяще-поворотное устройство выполняет несколько последовательных скользящих движений во взаимосвязи с поворотным движением. Механизм устройства для реализации этих движений будет описан ниже более подробно.

[85] Как показано, устройство включает в себя опорный элемент 10b, присоединенный к корпусу 90b таким образом, чтобы складываться или откидываться от корпуса 90b, и скользящий элемент 30b, соединенный с опорным элементом с возможностью сдвига 10b, как в случае с мобильным телефоном-раскладушкой. Для этого опорный элемент 10b имеет две направляющие штанги 12b-1 и 12b-3, расположенные слева и справа, при этом обе стороны скользящего элемента 30b присоединены к направляющим штангам 12b-1 и 12b-3 и скользят по ним. Благодаря этой простой скользящей конструкции скользящий элемент 30b сдвигается по опорному элементу 10b, при этом поворотный элемент присоединен к скользящему элементу 30b таким образом, что поворотный элемент 20b может и скользить и поворачиваться относительно опорного элемента 10b.

[86] Поворотная конструкция для подсоединения с возможностью вращения поворотного элемента 20b к скользящему элементу 30b выполнена следующим образом: в скользящем элементе 30b выполнено сквозное отверстие 38, при этом вращающаяся пластина 50b, снабженная зацепляющим выступом 52b, вставлена в сквозное отверстие 38b, чтобы присоединить скользящий элемент 30b к поворотному элементу 20b. Опорный элемент 10b снабжен каналом 18b таким образом, чтобы один конец вращающейся пластины 50b, который идет через сквозное отверстие 38b скользящего элемента 30b, расположенного внутри опорного элемента 10b, доставал до поворотного элемента 20b. Длина канала 18b определяется с учетом расстояния, на которое сдвигается скользящий элемент 30b. По существу, один конец вращающейся пластины 50b проходит через сквозное отверстие 38b в скользящем элементе 30b внутри опорного элемента 10b, а также через канал 18b опорного элемента 10b и с усилием приводится в контакт с поворотным элементом 20b, и прикрепляется/присоединяется к нему при помощи винта 60b. Для обеспечения крепления при помощи винта 60b поворотный элемент 20b имеет отверстие под винт 24b, при этом вращающаяся пластина 50b имеет крепежное отверстие 54b, выполненное на соответствующем конце. В результате поворотное движение поворотного элемента 20b сопровождается поворотом вращающейся пластины 50b.

[87] Во вращающейся пластине 50b имеется соединительный сегмент 58b, идущий от зацепляющего выступа 52b, который расположен внутри опорного элемента 10b в направлении, перпендикулярном оси поворота. Соединительный сегмент 58b подсоединен к одному концу связи 40b, которая соединена с возможностью вращения с опорным элементом 10b.

[88] Связь 40b является основным компонентом для привязки поворотного элемента 20b к опорному элементу 10b таким образом, чтобы прямолинейное движение происходило во взаимосвязи с поворотным движением. Один конец связи 40b расположен на расстоянии от точки, которая прикреплена с возможностью вращения к опорному элементу 10b, и подсоединен с возможностью вращения к поворотному элементу 20b. Более подробно, в связи 40b имеется отверстие под ось 42b, в которое вставляется штифт 13b, выполненный на опорном элементе 10b, и подсоединяется с возможностью вращения. Связь 40b имеет соединительные штифты 44b-1 и 44b-3 на обоих концах, которые находятся на расстоянии от отверстия под ось 42b. Соединительный штифт 44b-1 на одном конце вставлен в отверстие под штифт 59b, выполненное в соединительный сегмент 58b вращающейся пластины 50b, а соединительный штифт 44b-3 на другом конце вставлен в отверстие под штифт 82b пружины 80b и присоединен к нему. По существу, вращающаяся пластина 50b и пружина 80b подсоединены к обоим концам связи 40b, соответственно, по данному изобретению таким образом, что поворотный элемент 20b и связь 40b поворачиваются последовательно, пружина 80b сжимается и восстанавливается, чтобы передать связи 40b рабочее усилие и увеличить усилие поворотного движения поворотного элемента 20b.

[89] Как в случае второго осуществления, связь 40b отклоняется в направлении поворота поворотного элемента 20b относительно вертикальной осевой линии Lv'', идущей через центр поворота поворотного элемента 20b, когда поворотный элемент 20b располагается в продольном направлении (первое положение). Более подробно, отверстие под ось 42b в связи 40b расположено по вертикальной осевой линии Lv'', при этом точка присоединения около соединительного сегмента 58b отклоняется в направлении поворота поворотного элемента 20b, т.е. в сторону, противоположную направлению поворота связи 40b относительно вертикальной осевой линии Lv''. Положение присоединения обоих концов связи 40b и угол поворота обеспечивают совершение первого и второго скользящих движений следующим образом: как только поворотный элемент 20b поворачивается из продольного направления в поперечное, поворотный элемент 20b первоначально сдвигается в сторону от опорной поверхности 1 Ib (в другую сторону от опорной поверхности 1 Iа) таким образом, чтобы его край не сталкивался с опорной поверхностью 1 Ib (первое скользящее движение). После того, как край поворотного элемента 20b проходит опорную поверхность 1 Ib, поворотный элемент 20b прекращает первое скользящее движение и начинает скользить к опорной поверхности 1 Ib (второе скользящее движение).

[90] Такая соединительная конструкция обеспечивает осуществление поворота поворотного элемента 20b таким образом, что один конец (поворотный конец) связи 40b, который присоединен к вращающейся пластине 50b, поворачивается вокруг точки крепления к опорному элементу 10b на заданный угол. Предпочтительно, чтобы связь 40b была загнута от середины прямого бруска в направлении, противоположном направлению поворота связи 40b для облегчения первоначального движения.

[91] На Фиг.20 дан перспективный вид, демонстрирующий способ работы и использования устройства, показанного на Фиг.16-19. На Фиг.21 дан вид сверху на рабочий механизм вместе со способом, показанным на Фиг.20. Принцип работы по третьему осуществлению данного изобретения будет описан подробно ниже.

[92] Опорный элемент 10b складывается с корпусом 90b, как показано на (I) на Фиг.20. Если опорный элемент 10b поднят, он поворачивается вокруг оси поворота 92b и отходит от корпуса 90b, при этом их боковые поверхности смыкаются друг с другом, как показано на (II) на Фиг.20.

[93] После подъема опорного элемента 10b от корпуса 90b пользователь рукой поворачивает поворотный элемент 20b. Более подробно, поворотный элемент 20b располагается в продольном направлении, как показано на (II) на Фиг.20 и на (I) на Фиг.21. Пользователь поворачивает поворотный элемент 20b в направлении A, при этом поворотный элемент 20b и вращающаяся пластина 50b поворачиваются как одно целое. В результате связь 40b, которая присоединена к вращающейся пластине 40b, поворачивается. Конкретно говоря, поворотный конец связи 40b поворачивается вокруг точки крепления к опорному элементу 10b. Следовательно, связь 40b поднимается на расстояние d1', которое проходит поворотный конец от точки начала движения до самой высокой точки, как показано на (III) на Фиг.20 и на (II) на Фиг.21. Он, в свою очередь, поднимает вращающуюся пластину 50b, к которой присоединен поворотный конец. В результате, скользящий элемент 30b, к которому присоединена вращающаяся пластина 50b, поднимается по направляющим штангам 12b-1 и 12b-3 опорного элемента 10b. Кроме того, поворотный элемент 20b, который соединен со скользящим элементом 30b при помощи вращающейся пластины 50b, скользит и поднимается в сторону от опорной поверхности 1 Ib (первое скользящее движение).

[94] После подъема до самой высокой точки поворотный конец связи 40b опускается из самой высокой точки в то же время, как поворотный элемент 20b не прекращает поворачиваться. В результате, вращающаяся пластина 50b, соединенная со связью 40b, опускается, а скользящий элемент 30b, к которому присоединена вращающаяся пластина 50b, скользит к опорной поверхности 1 Ib (второе скользящее движение).

[95] После того, как поворотный элемент 20b повернулся на 90° из продольного направления в поперечное, он садится на опорную поверхность 1 Ib, как показано на (IV) на Фиг.20 и на (III) на Фиг.21.

[96] На Фиг.22 дан перспективный вид скользяще-поворотного устройства в сборе по четвертому осуществлению данного изобретения. На Фиг.23 дан поэлементный перспективный вид устройства, показанного на Фиг.22. На Фиг.24 дан поэлементный перспективный вид снизу устройства, показанного на Фиг.23. На Фиг.25 изображен способ работы и использования устройства, показанного на Фиг.22-24.

[97] Конструкция и механизм работы скользяще-поворотного устройства по четвертому осуществлению данного изобретения аналогичны конструкции и механизму работы по третьему осуществлению, описанному выше, за исключением того, что скользящий элемент по третьему осуществлению не показан, а также того, что вращающаяся пластина 50c имеет вставной участок 51c с шириной немного меньшей, чем канал 18c опорного элемента 10c таким образом, что вставной участок 51 с с натягом вставлен в канал 18c по четвертому осуществлению. В результате, вставной участок 51c не имеет свободного хода по ширине канала 18c, он движется только в продольном направлении (направление скольжения) и направляет скользящее движение скользящего элемента 20c. Вставной участок 51c вращающейся пластины 50c имеет округлую форму и может как скользить, так и поворачиваться в канале 18c. По существу, когда вращающаяся пластина 50с вставлена в канал 18c, выступ 52c вращающейся пластины 50c входит в канал 18c, при этом округлый вставной участок 51c вставляется в канал 18c и получает направление скольжения непосредственно по каналу 18c. Канал 18c является удлиненным отверстием, идущим вдоль направления скольжения, оба его конца закрыты.

[98] Связь 40c присоединена к соединительному сегмент 58c вращающейся пластины 5c, при этом соединительная конструкция и работа связи 40c аналогична тому, что было описано со ссылкой на Фиг.3. Более подробно, в связи 40c имеется отверстие под ось 42c, в которую вставлен штифт 13 с, выполненный на опорном элементе 10c, и присоединен с возможностью вращения. На обоих концах связи 40c имеются соединительные штифты 44c-1 и 44c-3, расположенные на расстоянии от отверстия под ось 42с. Соединительный штифт 44c-1 на одном конце вставлен в отверстие под штифт 59c, выполненное в соединительном сегменте 58c вращающейся пластины 50c, при этом соединительный штифт 44c-3 на другом конце вставлен в отверстие под штифт 82c пружины 80c и присоединен с возможностью вращения. По существу, вращающаяся пластина 50c и пружина 80c прикреплены к обоим концам связей 40c, соответственно, по данному осуществлению таким образом, чтобы как только поворотный элемент 20c и связь 40c последовательно повернутся, пружина 80с сжималась и восстанавливала свою форму, прикладывая рабочее усилие к связи 40c и увеличивая усилие поворотного движения поворотного элемента 20c.

[99] Связь 40c, способ соединения и работа которой аналогичны описанному со ссылкой на третье осуществление, приспособлена для первого и второго скользящего движения следующим образом: когда поворотный элемент 20c поворачивается из продольного направления в поперечное, поворотный элемент 20c скользит от опорной поверхности 1 Iс так, чтобы край поворотного элемента 20c не задевал за опорную поверхность 1 ie (первое скользящее движение). После того, как край поворотного элемента 20c пройдет опорную поверхность 1 ie, поворотный элемент 20c прекращает первое скользящее движение и скользит к опорной поверхности 1 ie (второе скользящее движение). Дополнительные подробности см. в описании третьего осуществления выше.

[100] На Фиг.26 и 27 даны примеры каналов, выполненных в опорном элементе в направлении скольжения согласно осуществлениям данного изобретения. Канал 18c' может немного отклоняться от прямой линии, параллельной направлению скольжения, как указано выше. Более подробно, канал 18c' может быть расположен под небольшим углом к прямой линии, параллельной направлению скольжения, как показано на Фиг.26. Как вариант, наклонный канал, показанный на Фиг.26, может быть изогнут по форме изогнутого канала 18c'' и может обеспечить плавное движение, как показано на Фиг.27. При отклонении канала от прямой линии, параллельной направлению скольжения таким образом, вращающаяся пластина, которая движется вдоль канала, может поворачиваться плавно и эффективно в стационарном состоянии.

Промышленное применение

[101] Хотя в иллюстративных целях были описаны несколько примеров осуществления данного изобретения, специалисты в данной области понимают, что различные изменения, дополнения и замены возможны без отступления от объема и сущности изобретения, как указано в сопроводительных пунктах формулы. Например, поворотная конструкция и связь изобретенного устройства может быть объединена со скользящей конструкцией любого устройства или типа, если для нее может быть предусмотрено скользящее прямолинейное движение. Кроме того, хотя данное изобретение было описано применительно к мобильному телефону в качестве объекта использования, данное изобретение не ограничивается мобильными телефонами, оно может быть применено в других устройствах с опорным корпусом и поворотным корпусом, которые должны поворачиваться и перемещаться по прямой относительно друг друга.

Изобретение относится к скользяще-поворотным устройствам, например, для мобильных телефонов. Поворотное устройство с поворотным элементом устроено таким образом, что при повороте на рабочий угол он скользит в рабочее положение, одновременно выполняя поворотное движение, и приводится в рабочее состояние. С этой целью связь объединяет поворотное движение, обеспечиваемое поворотной конструкцией, и скользящее движение, обеспечиваемое скользящей конструкцией. Более подробно, скользящая конструкция примыкает к соединению между опорным и скользящим элементами, а поворотная конструкция примыкает к скользящему и поворотному элементам так, чтобы присоединить их друг к другу с возможностью поворота. Связь соединяет опорный и скользящий элементы таким образом, чтобы при повороте поворотного элемента относительно скользящего элемента под действием поворотного усилия, прилагаемого пользователем, скользящий элемент скользил в нужном направлении и на нужное расстояние от опорного элемента, одновременно выполняя поворот. Изобретение обеспечивает повышение надежности конструкции. 5 н. и 20 з.п. ф-лы, 27 ил.

1. Скользяще-поворотное устройство, включающее в себя опорный элемент; скользящий элемент, соединенный с опорным элементом с возможностью сдвига; поворотный элемент, соединенный со скользящим элементом с возможностью поворота; и связь, один конец которой прикреплен с возможностью поворота к поворотному элементу, а второй конец которой соединен с возможностью поворота с опорным элементом таким образом, что когда поворотный элемент поворачивается, первый конец, подсоединенный к поворотному элементу, поворачивается вокруг точки крепления к опорному элементу и перемещает поворотный элемент.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на поворотном элементе выполнено сквозное отверстие, при этом вращающаяся пластина с зацепляющим выступом вставлена в это сквозное отверстие для соединения первого конца вращающейся пластины и скользящего элемента так, что поворотный элемент и скользящий элемент присоединены друг к другу с возможностью вращения.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что на вращающуюся пластину установлен смазывающий элемент, располагающийся между поворотным элементом и скользящим элементом для уменьшения трения при повороте.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что когда поворотный элемент расположен в продольном направлении, связь отклоняется в направлении движения поворотного элемента от центра поворота поворотного элемента, при этом центр поворота поворотного элемента и оба конца связи образуют тупоугольный треугольник.

5. Скользяще-поворотное устройство, включающее в себя: опорный элемент; скользящий элемент, соединенный с возможностью сдвига с опорным элементом; поворотный элемент со сквозным отверстием;
вращающуюся пластину, один конец которой соединен со скользящим элементом через сквозное отверстие, при этом второй конец, снабженный зацепляющим выступом для вхождения в контакт с окружностью сквозного отверстия поворотного элемента таким образом, чтобы поворотный элемент и скользящий элемент были соединены друг с другом с возможностью вращения; и связь, один конец которой соединен с возможностью вращения с поворотным элементом, а второй конец соединен с возможностью вращения с опорным элементом таким образом, чтобы когда поворотный элемент поворачивается, поворотный конец, присоединенный к поворотному элементу, поворачивался вокруг точки присоединения к опорному элементу и перемещал поворотный элемент в направлении.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что когда поворотный элемент расположен в продольном направлении, связь отклонялась в направлении движения поворотного элемента от центра поворота поворотного элемента и располагалась посередине угла поворота поворотного элемента относительно вертикальной оси, идущей через центр поворота поворотного элемента.

7. Устройство по п.5 или 6, отличающееся тем, что поворотный элемент имеет форму прямоугольника с различными соотношениями длины и ширины, при этом он способен осуществлять возвратно-поступательное движение между первым положением в продольном направлении и вторым положением в поперечном направлении при одновременном совершении поворотного и скользящего движений, линейный сегмент, идущий от центра поворота до поворотного конца связи, соединен с линейным сегментом, идущим от поворотного конца к закрепленному концу поворотного элемента под тупым углом в первом положении, при этом тупой угол постепенно уменьшается при поворотном движении поворотного элемента из первого положения во второе.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что опорный элемент включает в себя сегмент передней панели, сегмент задней панели, отстоящий от сегмента передней панели, и соединительный сегмент, соединяющий сегменты передней и задней панелей таким образом, что между сегментами передней и задней панелей образуется приемное пространство, и тем, что поворотный элемент и скользящий элемент расположены в приемном пространстве, при этом соединительный сегмент имеет внутреннюю поверхность, образующую опорную поверхность для поддержки боковой поверхности поворотного элемента.

9. Устройство по п.5, отличающееся тем, что оно дополнительно включает пружину, установленную между опорным элементом и скользящим элементом и способную выполнять растяжение, сжатие и снова растяжение в процессе поворотного движения, вызванного внешним усилием таким образом, что пружина передает скользящему элементу усилие восстановления формы, которое создано при переходе от сжатия к растяжению, чтобы закончить скользящее движение скользящего элемента и поворотное движение поворотного элемента.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что опорный элемент имеет два направляющих отверстия, выполненных на обеих сторонах соответственно, при этом скользящий элемент имеет зацепляющие выступы для вхождения в контакт с соответствующими направляющими отверстиями, которые скользят по направляющим отверстиям соответственно.

11. Скользяще-поворотное устройство, включающее в себя: опорный элемент; скользящий элемент, соединенный с опорным элементом с возможностью сдвига; поворотный элемент со сквозным отверстием; вращающуюся пластину, первый конец которой соединен со скользящим элементом через сквозное отверстие, а второй конец снабжен зацепляющим выступом для вхождения в контакт с окружностью сквозного отверстия поворотного элемента таким образом, чтобы поворотный элемент и скользящий элемент были соединены друг с другом с возможностью вращения; и связь, первый конец которой с возможностью вращения соединен с поворотным элементом, а второй конец с возможностью вращения присоединенный к опорному элементу таким образом, чтобы при повороте поворотного элемента поворотный конец, прикрепленный к поворотному элементу, поворачивался вокруг точки крепления к опорному элементу в направлении, противоположном направлению поворота для смещения поворотного элемента в одном направлении, а после смены направления смещал поворотный элемент в противоположном направлении.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что скользящий элемент имеет дугообразное отверстие, ограничивающее угол поворота, для ограничения поворотного движения поворотного конца связи таким образом, что поворотный элемент поворачивается на угол до 90°, поворотный конец связи присоединяется к поворотному элементу посредством соединительный штифта, вставленного в отверстие, ограничивающее угол поворота.

13. Устройство по п.11, отличающееся тем, что оно дополнительно включает пружину, установленную между опорным элементом и скользящим элементом и способную выполнять растяжение, сжатие и снова растяжение в процессе поворотного движения под действием внешнего усилия таким образом, что пружина передает поворотному элементу усилие восстановления формы, которое создано при переходе от сжатия к растяжению, чтобы закончить скользящее движение и поворотное движение.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что опорный элемент по обеим сторонам имеет две направляющие штанги соответственно, при этом в скользящем элементе имеются зацепляющие выступы для вхождения в контакт с соответствующими направляющими штангами и для скольжения по направляющим штангам соответственно.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что смазывающие элементы расположены между вращающейся пластиной и поворотным элементом, а также между контактными частями поворотного элемента и скользящего элемента соответственно.

16. Скользяще-поворотное устройство, включающее в себя: опорный элемент; скользящий элемент, соединенный с опорным элементом с возможностью сдвига и снабженный сквозным отверстием; вращающуюся пластину, один конец которой присоединен к поворотному элементу через сквозное отверстие, а второй конец снабжен зацепляющим выступом для вхождения в контакт с окружностью сквозного отверстия в скользящем элементе так, чтобы поворотный элемент и скользящий элемент были присоединены друг к другу с возможностью вращения; поворотный элемент, соединенный с первым концом вращающейся пластины и способный скользить при повороте заодно с вращающейся пластиной; и связь, один конец которой присоединен с возможностью вращения к вращающейся пластине, а второй конец присоединен с возможностью вращения к опорному элементу таким образом, чтобы когда поворотный элемент поворачивается, поворотный конец, присоединенный к поворотному элементу, поворачивается вокруг точки крепления к опорному элементу в направлении, противоположном направлению поворота поворотного элемента, чтобы сдвинуть скользящий элемент в одном направлении, а при смене направления сдвигал скользящий элемент в продольном направлении.

17. Скользяще-поворотное устройство, включающее в себя: опорный элемент с каналом, выполненным в направлении скольжения поворотного элемента; вращающуюся пластину с округлым вставным участком, выполненным на одном конце, при этом округлый вставной участок присоединен к поворотному элементу через канал, и зацепляющий выступ, выполненный на втором конце для вхождения в контакт с окружностью канала опорного элемента таким образом, чтобы поворотный элемент и опорный элемент были присоединены друг к другу с возможностью вращения; поворотный элемент, присоединенный к одному концу вращающейся пластины и способный скользить при повороте заодно с вращающейся пластиной; и связь, один конец которой присоединен с возможностью вращения к вращающейся пластине, а второй конец которой присоединен с возможностью вращения к опорному элементу таким образом, что когда поворотный элемент поворачивается, поворотный конец, присоединенный к поворотному элементу поворачивается вокруг точки крепления к опорному элементу в направлении, противоположном направлению поворота поворотного элемента, чтобы сдвинуть поворотный элемент в одном направлении, а после смены направления сдвигает поворотный элемент в противоположном направлении.

18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что округлый вставной участок вращающейся пластины по диаметру несколько меньше ширины канала таким образом, что округлый вставной участок скользит по каналу вдоль него без вибрирования в поперечном направлении канала.

19. Устройство по п.17 или 18, отличающееся тем, что канал идет вдоль линии, выбранной между прямой линией, параллельной направлению скольжения и наклонной или изогнутой линией, находящейся под небольшим углом к прямой линии, параллельной направлению скольжения.

20. Устройство по п.16 или 17, отличающееся тем, что вращающаяся пластина имеет соединительный сегмент, идущий от зацепляющего выступа, и присоединена к поворотному концу связи.

21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что связь дополнительно идет от центральной точки поворота, присоединена к опорному элементу в направлении, противоположном направлению присоединения к вращающейся пластине, пружина установлена между выступающим участком и опорным элементом и способна выполнять растяжение, сжатие и снова растяжение в процессе поворотного движения связи таким образом, что пружина обеспечивает передачу усилия восстановления формы, которое образуется при переходе от сжатия к растяжению.

22. Устройство по любому из пп.11, 16, 17, отличающееся тем, что поворотный элемент имеет прямоугольную форму с различными соотношениями длины и ширины и способен выполнять возвратно-поступательное движение между первым положением в продольном направлении и вторым положением в поперечном направлении при выполнении взаимосвязанных поворотного и скользящего движений, связь отклоняется в направлении движения поворотного элемента от центра поворота поворотного элемента, когда поворотный элемент находится в первом положении, при этом поворотный конец связи расположен за вертикальной линией, идущей через точку присоединения опорного элемента, параллельной вертикальной осевой линии, идущей через центр поворота поворотного элемента в направлении, противоположном направлению поворота связи.

23. Устройство по п.22, отличающееся тем, что связь расположена посередине угла поворота в направлении, противоположном направлению вращения поворотного элемента относительно вертикальной осевой линии, идущей через центр поворота поворотного элемента в первом положении, при этом центр поворота поворотного элемента и закрепленный и поворотный концы связи образуют треугольник с тупым углом, соответствующим поворотному концу.

24. Устройство по п.23, отличающееся тем, что выполнено в форме прямого бруска, поворотный конец которого изогнут в направлении, противоположном направлению поворота связи.

25. Устройство по любому из пп.1, 5, 11, 16, 17, отличающееся тем, что скользяще-поворотное устройство применимо в мобильных телефонах, КПК или жидкокристаллических мониторах.