專利名稱：可展開的鍵盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可展開的鍵盤，特別涉及便攜式電子裝置，例如但并不限于諸如電子詞典、電子記事本和計算機等可折疊裝置。
用于這些裝置的鍵盤是公知的，這些鍵盤是單件的，且具有固定的寬度。但是隨著技術(shù)的進步，裝置的尺寸逐漸受到鍵盤尺寸的限制。盡管可以將鍵盤的鍵或者鈕以及鍵鈕之間的間隔作得更小，以減小尺寸整體，但這又使打字和鍵盤操作變得困難。
因此，根據(jù)本發(fā)明提供了一種可展開的鍵盤，包括外殼和三個或者更多的鍵盤部分，鍵盤部分可以在收存位置和可操作位置之間運動，在收存位置上鍵盤部分大致容納在外殼中，在可操作位置上這些鍵盤部分被設(shè)置成在至少一維的方向上延伸超過外殼邊界的鍵盤，在將鍵盤展開到可操作位置時，兩個鍵盤部分向外運動，且第三鍵盤部分運動到兩個可向外運動的鍵盤部分之間的位置上。
本發(fā)明的優(yōu)點在于，裝置的尺寸可以作得更小而不受鍵盤尺寸的限制，即較小的裝置可具有方便打字的較大鍵盤。
優(yōu)選的是，鍵盤包括三個鍵盤部分。這種設(shè)計能夠提供在獲得小型裝置及保持部件數(shù)目和連接件足夠小以保證可靠性之間的良好折中，但是包括四個或者更多的鍵盤部分的設(shè)計也是可以的。兩個鍵盤部分向外運動到可操作的位置，而第三鍵盤部分則可以運動到在兩個可向外運動的鍵盤部分之間的可操作位置上。第三鍵盤部分可以被容納在兩個可向外運動的鍵盤部分之下以實現(xiàn)在收存位置上的緊湊設(shè)計。當(dāng)設(shè)置成鍵盤時，鍵盤部分的相鄰邊緣最好是彼此接觸的。這些邊緣不一定是直線的，也可以是因在鍵鈕彼此偏置的情況下考慮到各個鍵或者鈕的位置而設(shè)計成臺階狀或者交錯狀。優(yōu)選的是，兩個可向外運動的鍵盤部分的朝向內(nèi)側(cè)的邊緣最好具有相對應(yīng)的邊緣外形，亦即在一個部分上的一個邊緣的凸起與另一個部分中的邊緣的凹入相對應(yīng)，即更象是一組牙齒，從而在收存狀態(tài)下，這些邊緣可以大致沿其整個長度靠緊在一起，以使收存位置下的鍵盤寬度最小化。在收存位置下，可向外運動鍵盤部分的最外側(cè)邊緣最好與外殼的邊緣對齊，但如果需要，也可以稍微延伸超過該外殼邊緣，或者相對該邊緣稍微縮回。
優(yōu)選的是，可向外運動鍵盤部分是可滑動的，例如在其收存位置和可操作位置之間的槽或者軌道中滑動。諸如圈形或者片形的彈簧可以用來迫使可向外運動鍵盤部分運動到其可操作位置，鎖擋設(shè)置用來將其鎖定在收存位置。
盡管舉例來說鍵盤可以用作便攜式鍵盤而應(yīng)用在現(xiàn)有的裝置中，但優(yōu)選的是將可展開的鍵盤接合到諸如電子詞典、電子記事本或者計算機等便攜電子裝置中。這類裝置一般包括兩半，例如，通常沿后邊彼此鉸接在一起的第一主體部和第二主體部。第一部分(一般為頂部或者蓋)可包括用于顯示信息的屏幕，而第二部分(一般為下部或者底部)設(shè)置有鍵盤。因此在一個實施例中，第一主體部和第二主體部在收存位置中合在一起以容納鍵盤部分，而在可操作位置中展開，而顯現(xiàn)出鍵盤。
優(yōu)選的是，設(shè)置了動作裝置，從而當(dāng)?shù)谝缓偷诙黧w部展開時，將鍵盤部分從收存位置運動到其可操作位置。動作裝置還可以反向進行該過程，但較理想的是手動地移動鍵盤部分。這樣，主體部分容納了屏幕，就是說，在不使用該裝置時，其可以被折疊到鍵盤上而不再移動。在一個實施例中，動作裝置可包括由第一和第二主體部繞鉸鏈的樞轉(zhuǎn)驅(qū)動的輪系。
滑動件或者滑動板(可以是動作裝置的一部分)可具有凸輪表面或者其它偏移件，以引導(dǎo)或者迫使中央(第三)鍵盤部分或多個中央鍵盤部分運動到可操作位置，該轉(zhuǎn)動凸輪表面或者這些轉(zhuǎn)動凸輪表面最好包括用來將鍵盤部分鎖定在其可操作位置上的部分。在另一實施例中，滑動塊或滑動板可以驅(qū)動另外的齒輪，這些齒輪轉(zhuǎn)動具有凸輪表面的偏移件而提升中央(第三)鍵盤部分進入可操作位置，可轉(zhuǎn)動凸輪表面最好包括將鍵盤部分鎖定在其可操作位置的部分。最好設(shè)置四個這樣的轉(zhuǎn)動凸輪表面，以在大致為矩形的鍵盤部分的四個角部實施操作，因為這樣能夠提供穩(wěn)定的設(shè)計。如果需要，其它實施例可以具有較少或者較多的凸輪表面。凸輪表面(可以設(shè)置在滑動或者轉(zhuǎn)動元件上)可具有這樣的外形，即使得中央鍵盤部分被平穩(wěn)地升起，或者在整個提升過程中以變化的速率提升?；瑒蛹€可以用來動作能將可向外運動鍵盤部分保持在其收存位置上的鎖擋，使得在松開鎖擋時令可向外運動鍵盤部分在彈簧的偏壓作用下向外彈出。
下面參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，這些說明僅是示例性的。其中

圖1是處于收存位置的便攜裝置的第一實施例的視圖；圖2示出了從下方(為了清楚起見該裝置的底板被切下)看去時處在收存位置的圖1所示裝置的機構(gòu)；圖3示出了從前面看去時處于收存位置的裝置的機構(gòu)；圖4示出了從一側(cè)看去時處于收存位置的裝置的機構(gòu)；圖5示出了從上部看去時更為詳細的機構(gòu)，并示出了用于可向外運動鍵盤部分的鎖擋如何與滑動板相接合；圖6示出了處于半打開位置的裝置；圖7示出了當(dāng)裝置處于半打開位置時與圖2性質(zhì)相同的視圖；圖8示出了當(dāng)裝置處于半打開位置時與圖3性質(zhì)相同的視圖；圖9示出了當(dāng)裝置處于半打開位置時與圖4性質(zhì)相同的視圖；圖10示出了處于完全打開位置或者可操作位置時的裝置；圖11示出了當(dāng)裝置處于完全打開位置時與圖2性質(zhì)相同的視圖；圖12示出了當(dāng)裝置處于完全打開位置時與圖3性質(zhì)相同的視圖；圖13示出了當(dāng)裝置處于完全打開位置時與圖4性質(zhì)相同的視圖；圖14示出了一裝置，其鍵盤已完全展開，并且具有容納了向下折疊到鍵盤上的屏幕的上主體部；圖15是處于收存位置的裝置的剖視圖；圖16是從處于半打開位置的裝置的一側(cè)觀察的剖視圖；圖17是從處于完全打開位置的裝置的一側(cè)觀察的剖視圖；圖18是從優(yōu)選的動作機構(gòu)的一側(cè)觀察的剖視圖；圖19示出了從前面觀察時圖18所示的動作機構(gòu)；圖20是從上方觀察的透視圖，示出了處于收存位置的裝置的第二實施例，為了清楚起見上主體部和兩個可向外運動鍵盤部分被省略；圖21是處于收存位置的第二實施例的下主體部的平面圖，示出了滑動板和輪系的構(gòu)型；圖22是在圖21中示出的動作機構(gòu)的側(cè)視圖；圖23是下主體部中的動作機構(gòu)的平面圖，示出了當(dāng)裝置處于半打開位置時滑動板和輪系的構(gòu)型；圖24是在圖23中示出的動作機構(gòu)的側(cè)視圖25是下主體部中的動作機構(gòu)的平面圖，示出了當(dāng)裝置處于半打開位置時滑動板和輪系的構(gòu)型；圖26是在圖25中示出的動作機構(gòu)的側(cè)視圖；圖27是下主體部中的動作機構(gòu)的平面圖，示出了當(dāng)裝置處于完全打開位置或可操作位置時滑動板和輪系的構(gòu)型；圖28是在圖27中示出的動作機構(gòu)的側(cè)視圖；圖29示出了從下方觀察時(省略了裝置的底板)圖20中示出的裝置的機構(gòu)，該裝置處于收存位置；圖30示出了從前面看去時處于收存位置的裝置的機構(gòu)；圖31示出了從一側(cè)看去時處于收存位置的裝置的機構(gòu)；圖32示出了當(dāng)裝置處于半打開位置時與圖29性質(zhì)相同的視圖；圖33示出了當(dāng)裝置處于半打開位置時與圖30性質(zhì)相同的視圖；圖34示出了當(dāng)裝置處于半打開位置時與圖31性質(zhì)相同的視圖；圖35示出了當(dāng)裝置處于完全打開位置時與圖29性質(zhì)相同的視圖；圖36示出了當(dāng)裝置處于完全打開位置時與圖30性質(zhì)相同的視圖；圖37示出了當(dāng)裝置處于完全打開位置時與圖31性質(zhì)相同的視圖；圖38是當(dāng)裝置處于收存位置且從一側(cè)觀察時裝置的剖視圖；圖39是當(dāng)裝置處于半打開位置時的與圖38性質(zhì)相同的視圖；圖40是當(dāng)裝置處于完全打開位置時的與圖38性質(zhì)相同的視圖。
便攜式電子裝置1如圖1所示。其包括計算機，電子詞典或者記事本，或者其它的例如用鍵盤來操作的電子通訊裝置或者用于分析數(shù)據(jù)的便攜裝置。該裝置包括具有用于顯示信息的屏幕3(如圖10所示)的上主體部2和容納鍵盤5的下主體部4。上主體部2和下主體部4沿其后邊緣用鉸鏈6鉸接在一起。在圖1中示出的裝置處于收存構(gòu)型，上主體部2向下折疊到下主體部4上，以關(guān)閉該裝置。
如圖6所示，通過將上主體部2繞鉸鏈6轉(zhuǎn)動，可以將上主體部2提起以顯示出屏幕3。在這里，示出的裝置處于半打開位置，并且在某些場合，只要鍵盤部分被正確地支撐在其可操作位置，使用者可以選擇在該構(gòu)型下操作裝置，但更為一般的是，使用者會將上主體部進一步轉(zhuǎn)動到完全打開的位置，如圖10所示。
示出的鍵盤5包括三個鍵盤部分7，8，9，即中央鍵盤部分8和布置在其兩側(cè)的兩個可向外運動鍵盤部分7，9。在可操作位置，三個鍵盤部分被布置成一直線，一個挨著一個地排列，以形成鍵盤5，同時鍵盤的最外側(cè)邊緣10，11延伸超過下主體部4的邊緣。
在收存位置，中央鍵盤部分8收回到處于下主體部4中位于兩個可向外運動鍵盤部分7，9的水平面之下的位置上，且兩個可向外運動鍵盤部分7，9運動到一起，使得它們的最外側(cè)邊緣10，11與下主體部4的側(cè)邊平齊。
如果要求有一個待機或者暫時的關(guān)閉位置，則裝置1的上主體部2可以簡單地向下折疊到下主體部4上，同時鍵盤仍處于完全展開的構(gòu)型。
下面參照圖2至5、圖7至9和圖11至13來對允許鍵盤展開和收回的優(yōu)選的機構(gòu)進行詳細說明。圖2至5示出了鍵盤處于收存位置時的該機構(gòu)；圖7至9示出了當(dāng)裝置1處于半打開位置時的該機構(gòu)，圖11至13示出了裝置1處于完全打開位置時的該機構(gòu)。而且，圖15至17分別示出了處于這三個階段的裝置剖視圖，圖18和19示出了在機構(gòu)中采用的優(yōu)選輪系。
如圖2所示，鍵盤5的三個鍵盤部分7，8，9設(shè)置容納在下主體部4的邊界內(nèi)?？上蛲膺\動鍵盤部分7，9在其于收存位置和可操作位置之間滑動時被引導(dǎo)件14，15引導(dǎo)。中央鍵盤部分8位于兩個可向外運動鍵盤部分7，9的平面的下方，處于所述兩個鍵盤部分和滑動板16之間的位置上。
圖4更詳細地示出了動作機構(gòu)。兩個可向外運動鍵盤部分分別被彈簧裝置17向外偏壓，但被鎖擋18和凸塊19的設(shè)計限制在其收存位置上，凸塊19形成在滑動板16上。在通過抬起主體部2而打開電子裝置1時，具有凸塊19的滑動板16在箭頭A的方向運動(將在下文詳細描述)，引起鎖擋松開，在彈簧17的偏壓作用下，可向外運動鍵盤部分7，9被彈出到其可操作位置。臂20，21設(shè)置用來放大該運動并引導(dǎo)可向外運動鍵盤部分7，9。鉚釘22，23將臂20，21連接到可向外運動鍵盤部分7，9中的一個的基板24上。設(shè)置鎖擋彈簧25(如圖3所示)用來偏壓鎖擋18。
滑動板16和用于移動滑動板16的輪系在圖18中詳細示出。安裝有手柄26，以繞鉸接軸轉(zhuǎn)動，并且手柄26的一端通過螺釘27(見圖15至17)被固定在裝置1的上主體部2中，從而當(dāng)繞鉸鏈6轉(zhuǎn)動上主體部2時，手柄26也被同時轉(zhuǎn)動。手柄26還設(shè)置有齒輪28(見圖18)，其驅(qū)動中間齒輪29，而該齒輪又進一步驅(qū)動齒輪30。該齒輪30用作與滑動板16上的齒條31相對的小齒輪，在裝置1的上主體部2被打開和關(guān)閉時使得滑動板沿箭頭A的方向往復(fù)運動。齒輪罩32(見圖19)必須設(shè)置用來罩住齒輪28，29，30并提供支撐。
滑動板16和中央鍵盤部分8設(shè)置有偏移件33，34，它們起到凸輪表面的作用，當(dāng)滑動板16沿箭頭A的方向往復(fù)運動時，偏移件彼此滑過，將中央鍵盤部分8偏移到其提高的可操作位置，或者允許中央鍵盤部分8回到其下部的收存位置(見圖15至19)。偏移件33，34包括平臺區(qū)域35，其與中央鍵盤部分8接合并將其鎖定在其可操作位置。同時，設(shè)置了支撐板36以供滑動板16在其上滑動。
如10所示，考慮到鍵鈕39的位置，可向外運動鍵盤部分7，9的最內(nèi)側(cè)邊緣37，38和中央鍵盤部分8的接合邊緣可具有臺階的或者交錯的邊緣。為了使鍵盤部分7，8，9整齊地接合在一起，中央鍵盤部分8的左手邊緣30必須與右手的可向外運動鍵盤部分9的左手邊緣(即最內(nèi)側(cè)邊緣38)具有相同的外形，類似地，中央鍵盤部分8的右手邊緣41必須具有與左手的可向外運動鍵盤部分7的右手邊緣(即最內(nèi)側(cè)邊緣37)相同的外形。
從裝置1的收存構(gòu)型(其中鍵盤部分7，8，9大致被容納在下主體部4的邊界中)。通過繞鉸鏈6轉(zhuǎn)動上主體部2而將裝置1打開。在如圖6所示的90。位置上或者最好在該位置之前，由于滑動板16沿箭頭A的運動，鎖住可向外運動鍵盤部分7，9的鎖擋18從凸起19松開，允許可向外運動鍵盤部分7，9彈出到其可操作位置。隨著上主體部2被進一步轉(zhuǎn)動，滑動板16在箭頭A方向進一步運動，中央鍵盤部分8被配合的偏移件33，34強制地向上運動到位于兩個可向外運動鍵盤部分7，9之間間隙中的可操作位置上(半打開位置)。當(dāng)上主體部2接近180°位置(完全打開位置或者可操作位置)，中央鍵盤部分8在偏轉(zhuǎn)件33，34的平臺區(qū)域35鎖定到位。
一旦使用者完成對裝置1的使用，上主體部2如圖14所示地向下折疊到下主體部4上。但是，如果出于收存的目的或者為了運輸該裝置而不冒損壞鍵盤部分的風(fēng)險而需要使裝置1更為緊湊，則上主體部2向下折疊超過90。位置，而放開中央鍵盤部分8，并允許其回落至其下部的收存位置，如果必要，則可能需要使用者的手加以輔助，使其回到完全關(guān)閉的位置。一旦裝置1被關(guān)閉，可向外運動鍵盤部分7，9可以被手動地推回進下主體部4中，在這里鎖擋18將再一次將它們固定在收存位置中。
下面參照圖20至40描述裝置1的第二實施例。
圖20示出了處于收存位置的第二實施例，且上主體部2和兩個可向外運動鍵盤部分7，9被省略。與第一實施例相同的是，設(shè)置了手柄26，在主體部分2繞鉸鏈6轉(zhuǎn)動時，手柄26隨之一起運動。該運動帶動多個齒輪罩32中的齒輪28，29，30，從而隨著上主體部2打開和關(guān)閉，使滑動板16前后平移。
如圖21所示，滑動板16具有四個齒條，以驅(qū)動通常位于中央鍵盤部分8的四個角部的齒輪41，42，43。這些齒輪的轉(zhuǎn)動驅(qū)動四個可轉(zhuǎn)動的偏移件或者凸輪表面44，這些偏移件或者凸輪表面可經(jīng)過栓釘(peg)45提升或者下降中央鍵盤部分8。偏移件44包括平臺區(qū)域46，用來將中央鍵盤部分8鎖定在其可操作位置。
滑動板16、齒輪41，42，43和可轉(zhuǎn)動偏移件44的相對運動在圖23中示出，其中裝置處于半打開位置。
盡管示出的偏移件44的凸輪表面為筒形的外形邊緣，其它設(shè)置在圓筒件一側(cè)的諸如引導(dǎo)槽或者軌道的結(jié)構(gòu)也是可以的，圓筒件根據(jù)需要可以是實心的或者空心的。還可以采用可滑動的往復(fù)運動件來代替可轉(zhuǎn)動件。在最基本的實施例中，僅要求單個的凸輪表面，但是采用至少三個，優(yōu)選的是四個凸輪表面可以為中央鍵盤部分8提供更大的穩(wěn)定性。
在該實施例中，將可向外運動鍵盤部分7，9保持鎖定在其收存位置的鎖擋18被固定在一個位置上(不象第一實施例那樣隨著可向外運動鍵盤部分7，9一起運動)，并鎖固到設(shè)置在可向外運動鍵盤部分7，9上的凸起19上。通過滑動板16上的動作件47將鎖擋18松開。動作件47(在滑動板的任何一側(cè)都布置有一個)還通過相對腹板48的滑動而在滑動板16沿其橫向路徑往復(fù)運動時引導(dǎo)該滑動板16。沿滑動板16的路徑延伸的與栓釘或者導(dǎo)向裝置相配合的槽49或者軌道也可以用來引導(dǎo)滑動板。
電池殼體50可以設(shè)置在下主體部4中，用來容納電池51或者其它形式的便攜式電源。
因此，在本文中公開了幾個可展開的鍵盤，可以為小型緊湊電子裝置提供更大的便于操作的鍵盤。
權(quán)利要求
1．一種可展開的鍵盤，包括外殼和三個或者更多的鍵盤部分，鍵盤部分可以在收存位置和可操作位置之間運動，在收存位置上鍵盤部分大致容納在外殼中，在可操作位置上這些鍵盤部分被設(shè)置成在至少一維的方向上延伸超過外殼邊界的鍵盤，其中在將鍵盤展開到可操作位置時，兩個鍵盤部分向外運動，且第三鍵盤部分運動到兩個可向外運動的鍵盤部分之間的位置上。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵盤，其特征在于在可操作位置中，鍵盤部分限定了一個寬度大于外殼寬度的鍵盤。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的鍵盤，其特征在于在處于收存位置時第三鍵盤部分容納在兩個可向外運動鍵盤部分的下部。
4．根據(jù)權(quán)利要求1，2或者3中任一項所述的鍵盤，其特征在于可向外運動鍵盤部分可以在其收存位置和可操作位置之間滑動。
5．根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的鍵盤，其特征在于設(shè)置有彈簧裝置，以強迫可向外運動鍵盤部分運動到其可操作位置，并設(shè)置有鎖擋以將它們鎖定在其收存位置。
6．根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的鍵盤，其特征在于設(shè)置有滑動板，以將第三鍵盤部分移動到可操作位置。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的鍵盤，其特征在于滑動板的平移移動了凸輪表面，使第三鍵盤部分偏移到其可操作位置。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的鍵盤，其特征在于凸輪表面與滑動板整體地形成在一起，采用斜面的形式。
9．根據(jù)權(quán)利要求7所述的鍵盤，其特征在于凸輪表面是可轉(zhuǎn)動的，采用螺旋形表面的形式。
10．根據(jù)權(quán)利要求8或者9所述的鍵盤，其特征在于凸輪表面包括將第三鍵盤部分鎖定在其可操作位置的部分。
11．根據(jù)權(quán)利要求8，9或者10所述的鍵盤，其特征在于設(shè)置有四個凸輪表面。
12．根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的鍵盤，其特征在于鍵盤部分被設(shè)置成一個鍵盤，相鄰鍵盤部分的邊緣彼此接觸。
13．根據(jù)權(quán)利要求12所述的鍵盤，其特征在于鍵盤部分的接觸邊緣是臺階形的。
14．根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的鍵盤，其特征在于外殼包括沿一個邊緣彼此鉸接在一起的上主體部和下主體部。
15．根據(jù)權(quán)利要求14所述的鍵盤，其特征在于下主體部設(shè)置有鍵盤部分，而上主體部設(shè)置有用于顯示信息的屏幕。
16．根據(jù)權(quán)利要求14或者15所述的鍵盤，其特征在于設(shè)置有輪系，用以移動鍵盤部分，其中輪系被第一和第二主體部繞鉸鏈的樞轉(zhuǎn)運動驅(qū)動。
17．一種便攜式電子裝置，具有如前述權(quán)利要求任一項所述的可展開鍵盤。
全文摘要
一種用于便攜式電子裝置的鍵盤,包括外殼和多個鍵盤部分,鍵盤部分可在收存位置和可操作位置間運動,在收存位置鍵盤部分容納在外殼中,在可操作位置鍵盤部分被設(shè)置成在一維的方向上延伸超過外殼邊界的鍵盤,在將鍵盤展開到可操作位置時,兩個鍵盤部分向外運動,第三鍵盤部分運動到可向外運動鍵盤部分之間的位置。當(dāng)鍵盤部分容納在裝置中時,其具有緊湊的收存構(gòu)型,當(dāng)裝置打開時,鍵盤部分重新排列以形成超過裝置邊界的鍵盤。
文檔編號G06F1/16GK1280374SQ00120450
公開日2001年1月17日 申請日期2000年7月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月12日
發(fā)明者梁漢雄, 陳寶源 申請人:權(quán)智技術(shù)開發(fā)有限公司