CN100417033C - 用于手持式移动终端的防震设计 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于手持式移动终端的防震设计的系统，包括：轨道系统，具有安装于其上的电子部件；硬壳式外罩，具有用于容纳该电子部件和该轨道系统的实质部分的基本上为整体的空腔；显示器；位于该显示器周边的垫圈；显示器玻璃框架，具有至少一个用于耦合该轨道系统的闩锁，在耦合轨道系统的同时，显示器玻璃框架和轨道系统在垫圈上施加向下力，以便在显示器玻璃框架与显示器之间形成周围密封；以及紧固机构，用于将轨道系统固定至硬壳式外罩。本发明还提供一种该系统的制造方法。本发明具有更好的抗扭刚度、简化的装配、提高的容积效率、降低对震动吸收材料的需要、整体重量变轻、冲击负荷的消除和应力集中的减轻等诸多优点。

Description

用于手持式移动终端的防震设计
技术领域
本发明一般涉及便携电子设备。具体地，本发明涉及用于手持式移动终端的防震设计的系统和方法。
背景技术
手持式移动终端，如个人数字助理(PDA)，已经被广泛的接受为个人和商业组织工具。许多用户每天携带手持式移动终端。因此，希望用于移动终端的外壳符合若干标准。用于手持式移动终端的外壳应当美观动人。而且，该外壳应当防震以保护内部的电子部件免受万一发生坠落而造成的损坏。由于移动终端变得越来越强大，对于外壳强度的要求与最小化该外壳占据体积的要求之间变得不一致，并由此无法用于封装该电子部件。而且，用于将该外壳固定在一起的任何闭锁机构应当最小化任何占据的体积，并提供安全的闭锁系统以防止该外壳部件的分离。
通常通过将内部的电子部件，如中央处理器(CPU)板、显示器、键盘、和内部布线封装在用塑料或其他结构材料制成的外壳中来装配手持式移动终端。该封装通常由具有上部外壳和下部外壳的两个部分形成。该电子部件安装在具有或不具有辅助框架的外壳的一个或两个面上。使用辅助框架以给该结构提供抗扭刚度。该显示器，以及有时候该电池也位于封装内部。该显示器和电池代表了在坠落过程中能够施加给该CPU板不希望的碰撞负荷的巨大质量。
图1描绘了用于手持式移动终端的常规外壳100。外壳100包括两半110和120。所述两半110和120紧固在一起以容纳电子部件(未示出)。在外壳100中包含轴套130，以便紧固件140能穿过外壳100的两侧。该紧固件，或螺钉140通过轴套130插入该外壳100的一半中直到该外壳的另一半，以提供将该部件固定在一起所需的闭和力。这些结构元件使用为电子部件所利用的体积。因此，轴套130的存在减小了外壳100的容积效率。
另外，该部件组装到外壳100中需要多个制造过程。在将外壳100紧固在一起之前，必须将CPU板、显示器和其他部件装配到辅助框架或该外壳上，或装配到一些其他的组件上。该组装步骤通常是耗时的并且制造成本昂贵。
此外，由于在配合边带上该外壳表面的不连续性，该常规的外壳组合部件具有差的抗扭刚度。因此，来自挠曲的应力以及在坠落期间施加的碰撞集中在轴套130上。外壳损坏经常归因于由挠曲应力和碰撞施加力引起的轴套损坏。
发明内容
下面提出本发明的简单概述，以便提供对本发明一些方面的基本理解。该概述不是本发明的广泛综述。既不意欲鉴定本发明的关键或决定要素，也不意欲叙述本发明的范围。它唯一的目的是以简化的形式提出本发明的一些概念以作为后面提出的更详细描述的序言。
本发明提供用于防震手持式移动终端设计的系统和方法。该移动终端包括硬壳式外罩和配备在该硬壳式外罩内的轨道系统。该轨道系统具有安装在其上用于移动终端的操作的电子部件。由于该硬壳式外罩基本上是整体空腔，因此减少了对轴套和/或紧固硬件的需要。该移动终端也包括显示器和显示器玻璃框架。该显示器玻璃框架包括至少一个闭锁机构，其对应于在该轨道系统中形成的至少一个槽口和/或小孔。因此，该显示器玻璃框架和轨道系统有效地向置于显示器周围的垫圈施加向下力，形成周围密封。压缩负荷被传送给硬壳式外罩的顶面。通过该紧固机构(例如，螺钉)该轨道对于该外罩更加安全。本发明在常规移动终端外壳上提供多个优点，例如：更好的抗扭刚度，简化的装配，提高的容积效率，降低对震动吸收材料的需要，整体重量变轻、冲击负荷的消除，和应力集中的减轻。
为了实现上述和相关目标，根据本发明的第一个方面，提供了一种用于手持式移动终端的防震设计的系统，包括：轨道系统，具有安装于其上的电子部件；硬壳式外罩，具有用于容纳该电子部件和该轨道系统的实质部分的基本上为整体的空腔；显示器；位于该显示器周边的垫圈；显示器玻璃框架，具有至少一个用于耦合该轨道系统的闩锁，在耦合轨道系统的同时，显示器玻璃框架和轨道系统在垫圈上施加向下力，以便在显示器玻璃框架与显示器之间形成周围密封；以及紧固机构，用于将轨道系统固定至硬壳式外罩。
根据本发明的第二个方面，提供了一种用于手持式移动终端的硬壳式外罩，包括：基本上为整体的外壳；和在该外壳中形成的开口端，用于容纳电子部件；以及在该外壳中用于容纳显示器玻璃框架的相应闩锁的至少一个小孔，该显示器玻璃框架的闩锁在由至少一个小孔容纳的同时在位于该显示器周边的垫圈上施加向下力，以便在显示器玻璃框架与显示器之间形成周围密封。
根据本发明的第三个方面，提供了一种用于手持式移动终端的轨道系统，包括：具有第一部分和第二部分的结构，其中第一部分配置为位于移动终端外罩的内部，并且第二部分被配置为对应于该移动终端外罩的外部，该结构的第一部分具有在其中形成的用于容纳联接有玻璃框架的相应闩锁的至少一个小孔，该闩锁在由该至少一个小孔容纳的同时在位于该显示器周边的垫圈上施加向下力，以便在相联的玻璃框架与显示器之间形成周围密封。
根据本发明的第四个方面，提供了一种用于手持式移动终端的防震设计的系统的制造方法，包括：耦合轨道系统与硬壳式外罩，该轨道系统具有安装于其上的电子元件；耦合显示器与轨道系统；将垫圈定位于显示器的周边；耦合玻璃框架与轨道系统，以便该玻璃框架的配合部与轨道系统在该硬壳式外罩的内部啮合，该玻璃框架和轨道系统在有效啮合的同时在垫圈上施加向下力，以便在显示器与玻璃框架之间形成周围密封；以及利用紧固结构将轨道系统固定至硬壳式外罩。
本发明包括在下文中全面描述的和在权利要求中特别指出的特征。下面的描述和附图详细阐明了本发明的某些示意方面。然而，这些方面只是表示本发明的原理可在其中使用的各种方式中的几种方式，并且本发明意图包括所有这些方面及其等效物。结合附图来考虑，通过下面对本发明的详细描述，本发明的其他目的、优点和新颖的特征将显而易见。
附图说明
图1示意了常规的手持式移动终端外壳。
图2根据本发明的一个方面示意了防震手持式移动终端设计的原理方框图。
图3根据本发明的一个方面示意了手持式移动终端外壳的分解视图。
图4根据本发明的一个方面示意了手持式移动终端的外壳部件的透视图。
图5根据本发明的一个方面示意了手持式移动终端设计的透视图。
图6根据本发明的一个方面示意了用于制造手持式移动终端外壳的方法。
图7根据本发明的一个方面示意了用于组装手持式移动终端的方法。
具体实施方式
本发明涉及用于防震手持式移动终端设计的系统和方法。本发明将参考附图进行详细描述，在整个附图中相同的参考数字用于指示相同的元件。应当理解，从一个附图到另一个附图，各种附图中没有给出比例，也没有在指定的附图中给出比例，并且特别地为了便于阅读该附图，任意画出所述部件的尺寸。在下面的描述中，为了解释，阐述了大量的具体细节，以便提供对本发明的彻底理解。然而，显然，在没有这些具体细节的情况下同样可以实施本发明。在其他实例中，公知的结构和设备以方框的形式显示，以便于描述本发明。
最初参考图2，示意了用于防震手持式移动终端设计的系统200。手持式移动终端200可以是掌上(“手掌大小的”)便携计算机系统、蜂窝电话、全球定位系统(GPS)、条形码扫描仪等。手持式移动终端200包括硬壳式外罩210、轨道系统220、和显示器玻璃框架230。硬壳式外罩210实质上是用于容纳电子部件的整体机壳。所述电子部件安装在轨道系统220上；并且轨道系统220位于硬壳式外罩210的内部。该轨道系统220和显示器玻璃框架230包括配合部分，以便它们可操作以将硬壳式外罩210、轨道系统220、和显示器玻璃框架230紧固在适当的位置上。因此，相对于常规的设计，减小了用于该手持式移动终端外壳的组装时间。而且，与常规的外壳(例如，外壳100)相比，由于该硬壳式外罩210不包含在配合边带上的中断，移动终端外壳200的刚度增强。
图3根据本发明的一个方面示意了防震手持式移动终端300的范例。移动终端300的防震设计提高了机械效率并且减小了用于终端300的组装时间。移动终端300包括硬壳式外罩310，其容纳CPU板并且提供用于移动终端300的结构刚度。硬壳式外罩310可由金属、塑料或任何其他合适的结构材料制造。由于硬壳式外罩310实质上是整体机壳，在本发明的移动终端300中不需要在常规的外壳中所需的轴套和/或紧固硬件。因此，通过不具有中断的外罩或应力集中传送外部负荷。因此，移动终端300的结构比常规的两片式设计更加坚固。
硬壳式外罩310包括用于容纳电子部件325的开口端315。电子部件325包括PC板，该PC板包含用于实施计算机系统功能的电子器件和逻辑电路(例如，存储器、通信总线、和处理器)。应当理解，尽管开口端315被示意为位于硬壳式外罩310的顶部，开口端315也可位于硬壳式外罩310的任何其他部分，诸如底部和侧面。硬壳式外罩310也包括其他开口327，用于允许接入到通信接口(未示出)。例如，该通信接口可以是串行通信端口和/或任何其他合适的通信标准和/或协议，例如，并行、SCSI、火线(IEEE1394)、以太网等。同样地，该通信接口开口也可位于该外罩的任何位置，并且意图落在本发明的范围内。硬壳式外罩310还包括至少一个闩锁收容小孔317，用于收容对应的闩锁元件，这将在下面详细描述。图3描绘了在硬壳式外罩310前表面的对面上的三个闩锁收容小孔317；然而，应当理解在外罩310的任何位置上可以包括任何数量的闩锁收容小孔。
手持式移动终端300也包括轨道系统320，其充当用于移动终端300的内部部件的辅助框架，以及用于移动终端300的装配骨架。用于该手持式移动终端300的电路系统325与该轨道系统320耦合，其中电路系统中的某些能够在PC板上实施。处理器、只读存储器(ROM)、随机存贮器(RAM)、和总线能形成用于移动终端300的平台。例如，电路系统325可以包括用于传递信息的地址/数据总线，与该总线连接用于处理信息和指令的中央处理器，与该总线连接用于存储用于该中央处理器的信息和指令的易失存储器(例如，随机存贮器RAM)，和与该总线连接用于存储用于该中央处理器的静态信息和指令的非易失存储器(例如，只读存储器ROM)。移动终端300也能包括与该总线连接用于存储信息和指令的任选的数据存储设备(例如，记忆棒)。轨道系统320通过螺钉360或任何其他合适的紧固件，在外罩310的底部起拉紧作用固定到外罩310上。
在手持式移动终端300中也包括用于向用户显示信息的显示器345。显示器345可以是触摸屏并且可以使用电容性、电阻性触摸，红外、表面声波、或接地声波技术。而且，显示器345可以是液晶设备，阴极射线管(CRT)、场致发射设备(FED，也称为平板CRT)或适合产生用户可识别的图形图像和字母数字字符的任何其他显示设备。移动终端300也能包括任选的字母数字输入设备(未示出)。例如，该输入设备可以是手写识别板(“数字化转换器”)，其传递信息和命令选择给中央处理器。终端300能包括任选的与总线连接用于向中央处理器传递用户输入信息和命令选择的光标控制或指示设备。
显示器345对应于玻璃框架或盖340中的开口350。玻璃框架340也包括一个或多个用于键盘和/或可编程按钮的开口355，该键盘和/或可编程按钮用于选择信息，并引起移动终端300实施功能。在玻璃框架340中形成至少一个闩锁335用于将玻璃框架340固定在手持式移动终端300上。闩锁335对应于在轨道系统320中形成的至少一个槽口和/或小孔330。例如，如图3所描绘的，闩锁335可以是基本上为L型的元件，并且槽口和/或小孔330可以是在轨道系统320的侧面中形成的开放槽口。可替代地，槽口和/或小孔330可以是在轨道系统320中形成的开口或槽。多个L型元件能与轨道系统中多个对应的槽口和/或小孔滑动地啮合。因此，由于轨道系统320位于外罩310内，在L型元件335和槽口和/或小孔330之间的啮合有效地将玻璃框架340拉向硬壳式外罩310。应当理解，可以使用任何其他用于耦合玻璃框架340和轨道系统320的合适的机构，并且意图落在本发明的范围内。
当通过所述闩锁和所述槽口和/或小孔之间的啮合将该玻璃框架340固定在适当的位置时，在垫圈(未示出)上施加向下力，其在玻璃框架340与显示器345之间提供密封。围绕着玻璃框架340和/或显示器本身345的显示口350的周边配备该垫圈，并且该垫圈可操作以防止污物，该污物可以从外部进入该移动终端组件，并由此影响移动终端300的性能。该垫圈可以是橡胶、泡沫、或任何其他弹性体，其可操作以充分地密封移动终端300的组件。该密封可减轻灰尘和其他污物进入移动终端300的干净的环境中。
图4示意了在显示器/键盘玻璃框架340和轨道系统320之间的耦合的范例。当将玻璃框架340组装到轨道系统320上时，L型元件，或闩锁335与轨道系统320上对应的闩锁收容槽口和/或小孔330对准。然后，玻璃框架340滑动地移动与轨道系统320啮合。因此，为了组装移动终端300，将轨道系统320移动到硬壳式外罩310的开口端315。显示器345通过配合连接器(未示出)与轨道系统320耦合。然后玻璃框架340定位在硬壳式外罩310上，以便闩锁335插入到在硬壳式外罩310中的闩锁收容小孔317中。然后，玻璃框架340滑动地移动以便闩锁335与轨道系统320上的闩锁收容槽口和/或小孔330固定地啮合。因此，闩锁335与硬壳式外罩310内部的闩锁收容槽口和/或小孔330啮合。因此，充分地减小了在碰撞期间外壳300分离的可能性。当玻璃框架340与轨道系统320组装时，通过从外罩310的底部起拉紧作用的螺钉360(图3)将轨道系统320固定在硬壳式外罩310上来进一步加固移动终端外壳300。通过滑动地分离闩锁335和配合槽口和/或小孔330，可以拆开该玻璃框架340和轨道系统320。
现在转到图5，描绘了手持式移动终端300的透视图。应当理解，该便携设备也可以是生质上便携的并且具有根据本发明的电子电路的任何其他设备。例如，该便携设备可以是膝上型电脑或笔记本电脑、PDA、以至蜂窝电话或寻呼机。移动终端300包括例如触摸屏的显示器345，和一组用户界面按键365。触摸屏345和用户界面按键365可用于允许用户输入信息和/或操作命令。触摸屏345还用于向用户显示信息，并且可以使用电容性、电阻性触摸、红外、表面声波、或接地声波技术。该用户界面按键可包括全字母数字键区、功能键、输入键等。移动终端300的外壳通常是细长外罩，其包括方便地适合于用户的打开手掌的轮廓。该外壳包括硬壳式外罩310、轨道系统320、和玻璃框架340。也可以包括扬声器355以向用户发送和/或从用户接收音频信息。
移动终端300也可包括窗口(未示出)，其中条形码阅读器能阅读出现在移动终端300上的条形码标签等。移动终端300能包括LED(未示出)，照明该LED以反映是否正常的或不正常地阅读该条形码。可替代地，或另外地，从该扬声器中可发出声音，以警告用户已经成功的映射和解码该条形码。
鉴于上述的结构和上述的功能特征，参考图6-7，能够更好地理解根据本发明各方面的方法。然而，为了简化解释，将图6-7的方法显示和描述为顺次执行，应当了解和理解本发明不限于所示的顺序，作为根据本发明的某些方面，能够以不同的顺序发生和/或与在此显示和描述的其他方面同时发生。而且，根据本发明的一个方面，不需要所有示意的特征来实施该方法。
现在转到图6，示意了用于制造防震手持式移动终端的方法600。该方法在610开始，在此用任何合适的结构材料，如塑料和/或金属制造硬壳式外罩。该硬壳式外罩包括用于容纳用于该移动终端的电路的基本开口端和用于容纳闩锁的小孔。在620，制造轨道系统，以便该轨道能插入该外罩的基本开口端中。该轨道系统包括闩锁收容槽口和/或小孔，其对应于在该硬壳式外罩中形成的小孔。在630，制造具有用于显示器和，任选地用于键盘的开口的玻璃框架。该玻璃框架包括用于耦合该轨道系统中的闩锁收容槽口和/或小孔的闩锁。同样地，该轨道系统和该玻璃框架可以是任何合适的结构材料。
图7描绘了用于组装外壳的方法，该外壳用于所描绘的防震手持式移动终端。该方法在710开始，在此配备硬壳式外罩。该硬壳式外罩可以是任何合适的材料，如塑料和/或金属。该硬壳式外罩包括基本开口端和闩锁小孔。在720，在该硬壳式外罩的开口端中配备轨道系统。该轨道系统包括在其中安装的用于移动终端的操作的电路。在730，显示器通过配合连接器耦合到该轨道系统。然后，在740，在该组件上配备玻璃框架，并且该玻璃框架的闩锁插入到该硬壳式外罩的闩锁小孔中。在750，该闩锁滑动地与该轨道系统上的闩锁收容槽口和/或小孔啮合。然后，在760配备螺钉，和任何其他合适的紧固件，以为了用于该组件的额外刚度，进一步耦合该硬壳式外罩和轨道系统。
应当理解，在此描述的该主体发明的防震手持式移动终端设计具有广泛的应用性。例如，该设计可用于大量商业和工业电子设备类型中(例如，计算机、个人数字助理、照相机、电子游戏机...)。而且，该主体发明的方法可用于相关的过程中，该过程关于制造有关该设备的外壳。也应当理解，本发明的范围意图包括任何便携式电子设备。
上面所描述的内容包括本发明的典型实施。当然，不可能为了描述本发明而描述每个可能的部件和方法的组合，但是本领域技术人员应当承认本发明的任何其他组合和变换是可能的。因此，本发明意图包含落在附加权利要求的精神和范围内的所有的替换、修改和变化。

Claims (17)

1. 一种用于手持式移动终端的防震设计的系统，包括：
轨道系统，具有安装于其上的电子部件；
硬壳式外罩，具有用于容纳该电子部件和该轨道系统的实质部分的基本上为整体的空腔；
显示器；
位于该显示器周边的垫圈；
显示器玻璃框架，具有至少一个用于耦合该轨道系统的闩锁，在耦合轨道系统的同时，显示器玻璃框架和轨道系统在垫圈上施加向下力，以便在显示器玻璃框架与显示器之间形成周围密封；以及
紧固机构，用于将轨道系统固定至硬壳式外罩。
2. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，该玻璃框架的至少一个闩锁是基本上为L型的元件。
3. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，该轨道系统具有至少一个对应槽口，用于滑动地与该显示器玻璃框架的至少一个闩锁啮合。
4. 如权利要求3所述的系统，其特征在于，该轨道系统的至少一个槽口和显示器玻璃框架的至少一个闩锁在该硬壳式外罩的内部啮合。
5. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，该轨道系统具有至少一个对应小孔，用于滑动地与该显示器玻璃框架的至少一个闩锁啮合。
6. 一种使用如权利要求1所述的系统的个人数字助理。
7. 一种使用如权利要求1所述的系统的蜂窝电话。
8. 一种使用如权利要求1所述的系统的电子游戏机。
9. 一种使用如权利要求1所述的系统的条形码扫描仪。
10. 一种用于手持式移动终端的硬壳式外罩，包括：
基本上为整体的外壳；和
在该外壳中形成的开口端，用于容纳电子部件；以及
在该外壳中用于容纳显示器玻璃框架的相应闩锁的至少一个小孔，该显示器玻璃框架的闩锁在由至少一个小孔容纳的同时在位于该显示器周边的垫圈上施加向下力，以便在显示器玻璃框架与显示器之间形成周围密封。
11. 如权利要求10所述的硬壳式外罩，其特征在于，还包括在该外壳中用于允许接入到通信接口的开口。
12. 如权利要求10所述的硬壳式外罩，其特征在于，该硬壳式外罩由金属制成。
13. 如权利要求10-所述的硬壳式外罩，其特征在于，该硬壳式外罩由塑料制成。
14. 一种用于手持式移动终端的轨道系统，包括：
具有第一部分和第二部分的结构，其中第一部分配置为位于移动终端外罩的内部，并且第二部分被配置为对应于该移动终端外罩的外部，该结构的第一部分具有在其中形成的用于容纳联接有玻璃框架的相应闩锁的至少一个小孔，该闩锁在由该至少一个小孔容纳的同时在位于该显示器周边的垫圈上施加向下力，以便在相联的玻璃框架与显示器之间形成周围密封。
15. 如权利要求14所述的轨道系统，其特征在于，该结构的第一部分具有用于安装在其上的移动终端的电子部件。
16. 如权利要求14的轨道系统，其特征在于，该结构的第一部分具有在该结构的侧部形成的用于容纳相应闩锁的至少一个槽口。
17. 一种用于手持式移动终端的防震设计的系统的制造方法，包括：
耦合轨道系统与硬壳式外罩，该轨道系统具有安装于其上的电子元件；
耦合显示器与轨道系统；
将垫圈定位于显示器的周边；
耦合玻璃框架与轨道系统，以便该玻璃框架的配合部与轨道系统在该硬壳式外罩的内部啮合，该玻璃框架和轨道系统在有效啮合的同时在垫圈上施加向下力，以便在显示器与玻璃框架之间形成周围密封；以及
利用紧固结构将轨道系统固定至硬壳式外罩。
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