CN100484149C - 抗扭组元 - Google Patents

Abstract

一种手提式移动终端外壳包括至少一个抗扭组元，该抗扭组元有利于形成抗扭转外壳结构。该抗扭组元包括环绕第一外壳的周长布置的多个第一锁定件，以及环绕第二外壳的周长布置的多个第二锁定件。第一和第二锁定件可以互相可滑动地接合，从而环绕抗扭组元的周长形成多个互锁接头。因此，该抗扭组元结构可提供优于传统移动终端外壳的若干优点，比如：扭曲刚度更强、组装过程简化、体积效率提高、对吸震材料的需求减少，总重量减轻、冲击负荷减弱、以及可消除应力集中。

Description

抗扭组元

相关申请的交叉引用

本发明要求于2003年5月13日提交的、名称为“抗扭组元”的美国临时申请60/470008，以及2003年6月17日提交的、名称为“抗扭组元”的美国申请10/463258的优先权。

技术领域

本发明主要涉及便携式电子装置。具体来说，本发明涉及用于为移动终端设计坚固外壳的系统和方法。

背景技术

手提式移动终端作为个人和商业组织的工具已被广泛接受。许多用户日常都会携带手提式移动终端。因此，就要求移动终端的外壳符合许多标准。用于手提式移动终端的外壳应该是美观而令人喜爱的。此外，该外壳应该是坚固的，以保护内部电子元件在终端跌落时不受损坏。随着移动终端功能越来越强大，对外壳强度的要求与使外壳所占用的空间最小化的要求相冲突，并因而无法用来容纳电子元件。另外，用来将外壳固定在一起的机构应使所占的任何体积都最小、并设置固定插销系统以防止外壳部件脱开。

手提式移动终端通常通过将内部电子元件(比如中央处理器(CPU)板、显示器、键盘和内部电线)封装在由塑料或其它结构材料制成的外壳内而组装。该外壳通常由具有上外壳和下外壳的两个部件形成。通常将电子元件安装在具有或不具有子框架的外壳的一侧或两侧。显示器、有时候还有电池也在外壳内。显示器和电池具有较大的质量，在跌落时，该质量会对CPU板施加并不希望有的冲击负载。

图11示出了一种用于手提式移动终端的传统的外壳1100。外壳1100包括两个半体1110和1120。将两个半体1110和1120紧固到一起以容纳电子元件(未示出)。外壳1100中包括凸起1130，从而使紧固件1140可穿过外壳1100的两侧。将紧固件(或螺丝钉)1140插进外壳1100的一个半体上的凸起1130、通过外壳的另一半体，从而提供将组件固定到一起所需的闭合力。这些结构装置占用本来可用于电子元件的体积。这样，凸起1130的存在降低了外壳1100的体积效率。

此外，将元件组装进外壳1100中需要几种制造工艺。在将外壳紧固在一起之前，必须将CPU板、显示器和其它元件组装到子框架、外壳或其它一些子组件上。这样的组装步骤通常费时而且制造成本高。

另外，由于外壳表面在配合带处的不连续，传统的外壳组件通常扭转强度很差。因此，由跌落和撞击负载而带来的应力会集中在凸起1130处。外壳的损坏通常是由于跌落和撞击负载而造成的凸起损坏。

发明内容

以下是本发明的简要概述，以提供对本发明的一些方面的基本理解。该概述并不是对本发明的完整描述。它并不是要限定本发明的基本内容或关键的元件，也不是要划定本发明的范围。它的唯一目的是简要地展示本发明的一些概念，作为随后的详细描述的前序。

本发明提供坚固的手提式移动终端设计的系统和方法。该移动终端包括至少一个有利于形成抗扭转外壳结构的抗扭组元。该移动终端的设计包括一具有抗扭组元部分的基座外壳和一具有该抗扭组元的配合部分的后盖。该抗扭组元包括：多个第一锁定件，这些第一锁定件环绕基座外壳的抗扭组元部分的周长分布；以及多个第二锁定件，这些第二锁定件环绕后盖的抗扭组元部分的周长分布。第一和第二锁定件可滑动地互相结合，从而沿抗扭组元的周长形成多个互锁接头。因此，就不需要再有凸起和/或紧固硬件了。或者，具有多个第二锁定件的手柄部分可与基座外壳连接，从而形成枪形移动终端。该移动终端结构还可以包括用于将标准小键盘连接到终端上的第二抗扭组元。本发明的抗扭组元结构提供优于传统移动终端外壳的若干优点，比如：扭曲刚度更强、组装过程简化、体积效率提高、总重量减轻、消除应力集中、以及防水移动终端用密封垫圈的均匀压缩。

为了达到以上及相关的目标，本发明包括以下详细描述、并由权利要求指出的特征。以下的描述和附图详细说明了本发明的某些示例性内容。然而，这些内容只示出了采用了本发明的原则的不同方法中的一些，并且本发明应包括所有这些方面及其等效的内容。以下结合附图的本发明的详细描述可以使本发明的其它目的、优点和新颖特征变得明显。

附图说明

图1示出了具有根据本发明一方面内容的、带有抗扭组元结构的移动终端的横截面图；

图2示出了具有根据本发明一方面内容的抗扭组元的手提式移动终端设计方案的立体图；

图3示出了根据本发明一方面内容的标准小键盘的一个例子；

图4示出了根据本发明一方面内容的标准小键盘的一个例子；

图5示出了根据本发明一方面内容的标准小键盘的一个例子；

图6示出了根据本发明一方面内容的标准小键盘的一个例子；

图7示出了图2中根据本发明一方面内容的手提式移动终端的侧视立体图；

图8示出了根据本发明一方面内容的另一种具有抗扭组元的手提式移动终端的立体图；

图9示出了用于制造根据本发明一方面内容的手提式移动终端的方法；

图10示出了用于组装根据本发明一方面内容的手提式移动终端的方法；以及

图11示出了一种传统的手提式移动终端。

具体实施方式

本发明涉及设计坚固的手提式移动终端的系统和方法。现在将结合附图来描述本发明，其中在所有附图中，相同的标号表示相同的元件。可以知道，多个附图并不是相互间成比例地绘制的，在给定的一个图中也不如此，具体地说，元件的尺寸是任意的，以便于阅读附图。在以下的描述中，为了说明，列出了大量的具体细节，以提供对本发明的彻底的理解。然而，应该知道，可以不采用这些具体的细节来实施本发明。在其它的实例中，公知的结构和装置以框图形式示出，以便于对本发明进行描述。

首先参见图1，示出了用于移动终端外壳的抗扭组元100的一个例子。该图表示经过该移动终端的横截面。移动终端外壳包括上外壳110和下外壳120，它们通过环绕移动终端的周长定位的互锁接头130连接。互锁接头130包括分别来自上外壳和下外壳的第一和第二锁定件。例如，下外壳可包括基本为L形的部件140，且上外壳可包括构造成可滑动地接纳L形部件140并与它互锁的接纳件150。然而，应该知道，也可以使用任何其它合适的锁定件，并认为是落入本发明的范围中的。如在下面将详细描述的，互锁接头130环绕周长布置，从而形成负荷分散路径，从而在外壳上就不会有负荷集中。因此，外壳的周边密封处的箝位基本均匀。另外，采用抗扭组元结构100的移动终端外壳在结构上与传统的外壳相比在扭转和弯曲下更坚固，而传统外壳是采用凸起和/或紧固硬件的。

在图2中，示出了手提式移动终端200的一个例子。手提式移动终端200可以是手掌式(“手掌尺寸”)便携电脑系统、移动电话、全球定位系统(GPS)、条形码扫描仪等。手提式移动终端200包括一般为杆形拉长的外壳，该外壳具有：两个通常对置的较长、较宽的上表面，以及两个通常对置的、较长、较窄的侧表面、后端和前端。该外壳可由金属、塑料或其它适合的结构材料制成。在外壳中至少设置一个抗扭组元。例如，第一抗扭组元210可位于外壳的上后部，以容纳移动终端200的显示器(未示出)。该显示器可显示关于移动终端200的操作模式的信息，或者显示由移动终端200上的光学扫描仪(未示出)所读取的关于一物品信息的检测信息。该显示器可为触摸式屏幕，并可采用电容、电阻触摸、红外线、表面声波或接地声波技术。此外，该显示器可为液晶装置、阴极射线管(CRT)、场致发射装置(FED，也称作平板CRT)或任何其它适于产生可由用户识别的图形图像和文字字符的显示装置。

第一抗扭组元210包括环绕第一抗扭组元210的周长布置的多个互锁接头。第一抗扭组元210包括两个外壳部分：基座外壳220和后盖(未示出)。基座外壳220包括多个第一锁定件230，第一锁定件230环绕第一抗扭组元210的两个对置侧部的周长布置。后盖部分包括多个相应的第二锁定件，它们适于与位于基座外壳220上的第一锁定件230可滑动地接合，正如下面将详细描述的那样。基座外壳220和后盖有利于形成抗扭结构，从而使移动终端200可受扭曲和/或跌落而不会损坏。例如，可以将移动终端200从大约六英尺的高度反复扔下而不损坏。另外，互锁接头基本上环绕抗扭组元210的周长部分均匀分布，从而将负荷沿外壳的周长分散。这样，由外壳承受的外部负荷不会不连续或产生应力集中。因此，移动终端200的结构比传统的移动终端外壳设计更坚硬，如参考图10所描述的。

另外，环绕显示器开口和/或显示器本身的周长可设置第一垫圈(未示出)，且环绕抗扭组元210的周长可设置第二垫圈(未示出)。第一和第二垫圈可用来减少杂物污染，否则该污染杂物会从外部进入移动终端组件，并从而影响移动终端200的性能。通过环绕抗扭组元210的周长设置多个互锁元件，垫圈的箝位沿抗扭组元210基本上是均匀的。垫圈可以是橡胶、泡沫塑料或其它可有效地密封移动终端200组件的弹性体。

第二抗扭组元240可位于移动终端200的下前部分。第二抗扭组元240可用于将标准小键盘连接到移动终端上。标准小键盘有助于制造和服务、销售适应性、扩展和拆零、以及客户对其重新配置。在图3-6中示出了可以用于移动终端的标准小键盘的诸例子。所选择的小键盘可用于将与用户相关的识别信息输入移动终端中。另外，小键盘可用于输入关于移动终端操作模式的信息，或进行取消或处理有关终端所提供的信息的操作。

现在转向图7，其中更好地示出了用于移动终端的第二抗扭组元240。第二抗扭组元240包括基座外壳220和标准小键盘250。当标准小键盘250连接到基座外壳220上时，键盘上的L形部件(或插销)260与基座外壳220上相应的插销容纳件270对准。标准小键盘250可滑行移动到与基座外壳220接合的位置，从而形成多个环绕第二抗扭组元240的周长部分布置的互锁接头。互锁接头可基本均匀地环绕第二抗扭组元240的周长分布，从而形成环绕周长的分散负荷。因此，由于标准小键盘250和基座外壳220之间的互锁接头有利于形成抗扭结构，可大大减少在受撞击时移动终端外壳脱开的可能性。可通过将键盘销260和外壳配合销270滑动脱离接触，将标准小键盘250从移动终端200上拆下。

移动终端200还包括基座外壳220中的开口端280，该开口端用于接纳电池从而向终端200供电。可以知道的是，虽然将开口端280示为位于外壳的底部，但开口端280也可位于终端200上的任意合适位置。还可设置语音调制解调器来向和从终端200上传和/或下载信息。另外，移动终端200可包括用于信息传送的通讯界面。例如，通讯界面可为连续的通讯端口和/或任何其它合适的通讯标准和/或协议，比如并行端口、SCSI(小型计算机系统接口)、火线接口(IEEE 1394)、以太网等。另外，还可设置无线电发送器，用于将信息发送到一远程接收器，并且/或者可设置一无线电接收器来接受来自一远程发送器的信息。

现在转向图8，其中示出了手提式移动终端的另一个例子。该移动终端可为具有手柄部分805和基座部分810的枪形光扫描器800。手柄和基座部分805和810可由金属、塑料或任何其它合适的结构材料制成。移动终端800包括至少一个抗扭组元，该抗扭组元可提高机械效率并减少移动终端800的组装时间。传统外壳所需的凸起和/或紧固硬件在本发明的移动终端800中并不需要，因为抗扭组元包括多个互锁件。这样，由抗扭组元来承受外部负荷，没有不连续性或应力集中。因此，移动终端800比传统的设计更坚固。

在手柄部分805和基座部分810之间可形成第一抗扭组元815。手柄部分805包括沿抗扭组元815两个对置侧部分布的多个第一锁定件。同样，基座部分810包括沿抗扭组元815周长上两个对置侧部分布的多个第二锁定件。第一和第二锁定件可以互相可滑动地接合，从而在基座部分810和手柄部分805之间形成抗扭转连接。移动终端800还包括将标准小键盘(未示出)连接到基座部分810上的第二抗扭组元820上。可以用类似于结合图7所述的方法将标准小键盘连接到基座部分810上。因此出于简洁的目的，此处省略该描述。

可通过光束的扫描窗口825通常位于基座部分810的端面，且由用户握着手柄部分的二将扫描仪800对准所要扫描的记号。触发器830可位于手柄部分805和基座部分810之间的交汇点处，供用户操作来启动光扫描仪800。触发器830可以是任何已知的结构形式。例如，触发器830可以是弹簧式并具有诸触片，在压动触发器830以启动扫描仪800时，这些触片与外壳中的触片形成回路。因为当压下触发器时才启动扫描仪800，所以这种结构形式可保存电力；从而使扫描仪800在没有记号要读取时保持空闲状态。

从以上所述先前的结构和功能特征来看，结合图9-10可更好地了解根据本发明各方面内容的方法。然而，为了说明的简洁，将图9-10中的方法按顺序来显示和描述，可以理解和知道的是，本发明并不限于所示顺序，根据本发明，某些方面可与此处所示的顺序不同和/或与其它方面同时进行。另外，并不需要所有所示的特征来实施根据本发明一方面内容的方法。

现在转向图9，示出了用于制造手提式移动终端的方法900。该方法从910开始，其中基座外壳由诸如塑料和/或金属之类合适的结构材料制成。基座外壳包括位于其中的第一和第二抗扭组元部分。在920处，后盖与第三抗扭组元部分一起制造，第三抗扭组元与第一抗扭组元相对应。诸抗扭组元包括多个互锁结构，以有利于形成基座外壳和后盖之间的抗扭转连接。将互锁结构构造成基座外壳和后盖可互相可滑动地接合。或者，手柄部分可在920处形成并通过多个互锁件与基座外壳连接。在930处，形成一具有第四抗扭组元部分的标准小键盘。第四抗扭组元部分具有多个互锁结构，这些互锁结构与位于第二抗扭组元部分上的配合互锁结构相对应。因此，标准小键盘可以可滑动地与基座外壳接合从而形成抗扭结构。

图10示出了组装手提式移动终端的方法。该方法始于1010，在该处提供一基座外壳。该基座外壳可为任何合适的材料，比如塑料和/或金属。该基座外壳可包括第一和第二抗扭组元部分。在1020处将一显示器连接到基座外壳上。然后，在1030处，在显示器上方设置一具有第三抗扭组元部分的后盖或手柄部分。第三抗扭组元部分中的互锁结构可滑动地与第一抗扭组元中的互锁结构接合，从而将后盖连接到基座外壳上。在1040处，将标准小键盘连接到基座外壳上。标准小键盘包括具有互锁结构的第四抗扭组元部分，该互锁结构可滑动地与位于第二抗扭组元部分中的互锁结构接合，从而将标准小键盘连接到基座外壳上。

可以知道，如此处所述的那样，本发明的坚固的手提式移动终端设计具有广泛的应用领域。该设计可用于例如各种类型的商用和工业用电子装置中(例如电脑、个人数字助手(personal digital assistant)、照相机、电子游戏机……)。另外，本发明的方法可用于生产这种装置的坚固外壳的工艺中。还可以知道，本发明的范围包括任何一种便携式电子装置。

以上所述包括本发明的示例性实施。当然，不可能为了描述本发明而将所有可设想到的元件和方法的组合都描述到，但是本领域技术人员会知道可以对本发明进行许多进一步的组合和排列。因此，本发明应包括所有此类落入所附权利要求的精神实质和范围的这种替换、修改和变型。

Claims (10)

1、一种手提式移动终端外壳，包括：

扭矩组元，所述扭矩组元具有环绕所述扭矩组元的周长定位的多个互锁接头，所述扭矩组元包括：

一上外壳，所述上外壳具有环绕所述上外壳的周长的多个第一锁定件；

环绕所述扭矩组元的周长定位的弹性垫圈；以及

一下外壳，所述下外壳具有环绕所述下外壳的周长的多个第二锁定件，所述第二锁定件适于可滑动地与位于所述上外壳上的所述第一锁定件接合，同时下钳在所述弹性垫圈上，以便形成抗扭结构。

2、如权利要求1所述的手提式移动终端外壳，其特征在于，互锁接头包括位于所述上外壳上的所述第一锁定件和位于所述下外壳上的所述第二锁定件。

3、如权利要求2所述的手提式移动终端外壳，其特征在于，第一和第二锁定件中至少一个是L形部件。

4、如权利要求2所述的手提式移动终端外壳，其特征在于，所述第一和第二锁定件的至少其中之一是接纳件。

5、如权利要求1所述的手提式移动终端外壳，其特征在于，所述多个互锁接头沿着周长部分形成负荷分散路径。

6、如权利要求1所述的手提式移动终端外壳，其特征在于，所述弹性垫圈可由橡胶、泡沫塑料或者任何其它弹性体构成。

7、采用如权利要求1所述外壳的一种个人数字助手。

8、采用如权利要求1所述外壳的一种移动电话。

9、采用如权利要求1所述外壳的一种电子游戏机。

10、采用如权利要求1所述外壳的至少一种条形码扫描仪和成像器。

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