CN1258904C - 用于便携式通信设备的壳体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于便携式通信设备的壳体。该壳体具有一个用于承载用户输入元件的操作表面和一个显示器，沿相邻外壳元件之间的相交处设有导轨，用于遮蔽外壳元件的边缘，使之不能从组装外壳外部看到。

Description

用于便携式通信设备的壳体

技术领域

本发明涉及便携式通信设备，特别是用于这种产品的壳体。

背景技术

技术设备的产品是由于它们的功能性而购买的。当更快、更廉价操作、更小或更高规格的替换品投放市场后，它们被迅速取代和替换，先前的型号被废弃。产品对于其用户的价值在于它能够实现什么，或许在于与拥有这种产品相联系的形象的程度。因此时尚永远在改变，因此拥有个别产品而促进的形象也是这样，特别是在快速发展的技术领域。过去的时尚顶点可能很快变得落伍。

除其它因素之外，在快速发展的技术领域中，改变是由于对生产更小、更易于制造、更廉价操作、具有更大的功能性、在设计上使用新兴技术或者伴随最新品味而发展的产品的需求而促进的。

一般地，当一个全新的技术产品投入市场时，这种产品在最初的阶段是比较突出和昂贵的。因此只生产有限的数量。在早些年，由于部件固有的稀有性以及可能的高成本，倾向于尽可能维修。不论对于维修的经济需求，一旦更期望的产品投放市场，先前的产品就会很快变得陈旧而被废弃。创新的驱动力在于技术进步以及成本降低的挑战。很多产品遵循这种模式，包括第一台彩色电视机，第一台录像机，和第一台移动电话。

在其它产品如个人计算机中，可能要升级，但这些升级只能在谨慎预定的界限内进行。为方便起见，壳体被保存，它保留着驱动这些改变的最大量的现有技术硬件。当超出产品升级的预定界限时，壳体自身将被更换。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种壳体，该壳体限定了用于容纳便携式通信设备的机芯的内部空间，该壳体具有一个用于承载用户输入元件的操作表面和一个显示器，并包括各外壳元件；用于相对于彼此定位外壳元件的机构，沿相邻外壳元件之间的相交处在外壳的外部形成一个间断；及用于遮蔽外壳元件的边缘，使之不能从组装外壳外部看到的机构。

本发明起因于对便携式个人通信设备一个完全不同的获得方式。当引入带着情感价值取向的持久高技术产品的新方案时，对于先前创新的驱动力会出现在思维中。产生了从未预想到并需要解决的新问题。当壳体在设计和材料上以及用户界面自身成为更耐久的元件时，产生了新问题，其中至少一些是本发明试图解决的。

如移动电话和计算机这样的设备在设计时预见到，在短至数月的时间内，功能强大得多的更期望的产品将取代目前的型号。因此在头脑中考虑这些设备建造成承受在这些时间内的使用。

本发明中认识到，这种设备中的其中一个考虑是如何制造质量耐久的壳体。这些问题在过去没有真正得到解决。暴露的壳体元件之间的间断在使用期延长后易于退化。遮蔽这些间断将使壳体更耐久。

该间断可正好环绕外壳的各边缘延伸，用于遮蔽的机构沿至少一个外壳边缘的全长是无缝的。用于遮蔽的机构还从视觉看横向尺寸是基本上均匀的。这与提供在宽度上变化且对设备表面光洁度有负面影响的间隙的间断相反。

用于遮蔽的机构是一个位于覆盖该间断的各交叉元件之间的导轨。以这种方式实现了耐久的表面光洁度。在壳体是贵重、可定制和可更新的本发明的实施例中，导轨提供了用于定制的附加元件，允许对材料进行许多选择，并向特殊设备引入更多的个性。

在外壳元件包括一个前表面、一个后表面和一个用于移动前后表面而产生内部空间的侧部元件的实施例中，可将一个导轨元件定位在前表面与侧部元件之间和/或前表面与侧部元件之间的交叉点。其中壳体包括一个部件。

壳体可以是常规的一件壳体或夹壳，或者其它两件结构，其中用户输入元件或按键可定位在相对于显示器的不同表面上。在这种两件结构中，一般将各壳体部分固定，使其中一个可相对于另一个移动。这种移动可以是旋转或横向运动。

在其它构造中，导轨元件位于外壳元件之间的每个交叉点。假设可见暴露部分跨过间断延伸，保护它不受损坏，则导轨的构造并不重要。

导轨可以是T形元件。T主干可夹持在外壳元件与T顶部之间，跨过或桥接间断，用作外部可看到的挤压元件的承载板。在许多实施例中，导轨沿着壳体的周边，以遮蔽面对的壳体元件之间的间断的整个延伸。

为易于构造，T形元件可包括一个冲压的金属件或塑料材料。挤压材料可以是贵重金属或其它耐久材料。

在替换实施例中，用于遮蔽的机构是外壳元件的一个布局。外壳元件的相邻边缘分别具有遮蔽间断使之看不到的折回。折回可具有弧形截面，并向内转动而彼此保持接近。

根据本发明的另一方面，提供用于壳体的一套部件，该壳体限定了用于容纳便携式通信设备的机芯的内部空间，该壳体具有一个用于承载用户输入元件的操作表面和一个显示器，包括一个前平面，一个后表面和一个侧部元件；用于相对于彼此定位外壳元件的机构，沿相邻外壳元件之间的相交处在外壳的外部形成一个间断；及用于遮蔽外壳元件的边缘，使之不能从组装外壳外部看到的机构。

附图说明

现在参照附图中的图1至21对本发明的实施例作更详细的描述，其中：

图1是一个通信设备的透视图，表示本发明的一个实施例；

图2表示图1中通信设备的前、后、侧部和顶部视图；

图3是适用于本发明实施例的通信设备的示例性展示；

图4是本发明一个实施例的通信设备表面的分解视图，其中没有按键；

图5是一层光导的视图；

图6a和6b是在显示区域中通过图1中通信设备的剖视图；

图7是用于构造壳体的侧框架元件和定位导轨的透视图；

图8是设备背面的透视图，其中去除了电池盖；

图9a和9b是在电池区域中通过图1中通信设备的剖视图；

图10是设备背面的透视图，其中电池盖在位置上；

图11a和11b是剖视图，表示本发明的其它实施例；

图12是设备的一部分输入区域的透视图，表示与按键相关的图标的位置；

图13是经过通信设备的纵向剖视图；

图14是经过光导的示意性剖视图，表示用于承载图标的表面；

图15和16是设备的部分构造的输入区域的透视图；

图17是设备按键的透视图，包括它们的致动机构；

图18表示图17中所示的一些按键，其中去除了按键末端；

图19a和19b分别是前盖外壳的前后透视图；

图20a和20b是一个图表，分别表示对于如图17和18中所示按键，以及用圆顶的常规按键的力与距离的关系；

图21是图1中设备的底部平面视图(其中省略了下部表面保护器)。

具体实施方式

图1中所示的实施例是一个具有可完全夹持外壳2的手持通信设备1。设备的外壳2设计成可用贵重材料为个人爱好定制。为了能够生产出独特设备，制造外壳的外部部件的数量与现有通信设备相比较大。

外壳2具有一个可透光的前表面3，该前表面3提供了从显示区域4向包括一个按键阵列6的输入区域5的无缝过渡。该按键阵列6包括第一组字母数字按键7，用于输入电话号码、写文本信息(SMS)、写名字(与电话号码相关的)等等。十二个字母数字按键7中的每一个分别设有一个数字“0-9”或符号“#”或“*”。在字母模式中，每个按键与文本编辑中使用的多个字母和特殊符号相联系。按键阵列6还包括两个软按键8、9，两个呼叫处理按键10、11，两个滚动按键12和一个开/关按键13。

软按键8、9的功能可取决于通信设备的状态以及用滚动按键12实现的菜单中的位置。软按键8、9的当前功能可在刚好位于各按键8、9上方的显示区域4中的单独区域中显示。

这两个呼叫处理按键10、11用于建立呼叫或会议呼叫，终止呼叫或者拒绝输入呼叫。

位于所示手机中的两个方向按键或滚动按键12居中地设置在显示区域4和该组字母数字按键7之间的通信设备的前表面上，实现滚动功能。

无缝表面3由提供光线以照明显示区域4的光学无缝光导14和位于光导14上并与按键阵列6的各按键相联系的按键图标15构成。

前表面3由一个枕块16覆盖，该枕块16向来自扬声器18的信道声音提供孔17，并提供对于将靠近用户耳朵定位的设备元件的适当感觉。前表面3由一个可由贵重金属制成的前盖19围绕。这样可保护光导14的边缘，且在某些实施例中有助于将外壳2的元件紧固在一起。

在该特定实施例中按键阵列的按键设置成向用户提供特定的感觉导向。设计的诸方面还允许光导14由包括易碎材料在内的较宽范围的材料制成，因而需要小心搬运并防止打碎。

外壳2由被前盖19围绕的前表面3、一个侧框架20和一个后盖21构成。本实施例中，侧框架20与前盖19之间以及侧框架20与后盖21之间的界面由导轨22、23遮蔽。导轨22、23隐藏原始边缘使之看不到并不暴露，以确保设备1既耐用又精致。外壳2的结构使外壳2易于打开，从而在需要时更新内部机芯24。外壳2还设计成使设备容纳不同尺寸和形状的机芯24，这在其寿命过程中可能是必须的。

现在参照后面的附图对设计的其它元件作更详细的描述。作为介绍，将参照其功能元件对设备作简要讨论。

通信设备1包括按键阵列5，一个显示器25，一个天线26，一个耳机扬声器18，一个多音扬声器27和一个拾音器28。通信设备1适于通过无线通信网络如无线网络进行通信。但通信设备也可以设计用于无绳网络。图3示意性和功能性地示出通信设备1的元件。拾音器28收集用户的讲话，在将讲话编码在音频部件29中之前，由一个A/D转换器将对这样形成的模拟信号进行A/D转换。已编码的讲话信号传递到处理器30。处理器30可以支持电话中的软件。处理器30还形成与装置外围设备的接口。这些可包括一个随机存取存储器(RAM)31和一个快速只读存储器(ROM)32，一个SIM卡33，显示器25和按键阵列6，可能还有一个浏览器应用软件34和一个位置模块35。

浏览器应用软件34可用于从互联网请求和接收信息。位置模块35使端子1能够确定其当前位置。

处理器30与一个收发器36如一个电路相通，该电路适于发送和接收电信网络中的信息。电信网络可以是GSM网络，但本发明也可结合其它网络应用，包括其它种类的无线网络，和各种形式的无绳电话系统或者这些系统或网络的双波段电话实现装置。音频部件29对通过D/A转换器从处理器30传送到耳机18的信号进行讲话解码。

如上所述，前表面3是可透光的，并用作光导。在显示区域4上传递光线并提供光线而照明按键图标15的无缝光导，减少了照明设备所需光照元件的数量，并提供了从设备前部一个区域到另一个区域的无缝过渡。通过用该技术发送光线并如所公开实施例中那样允许光导14形成设备1的前表面，设备是有视觉冲击力的，从显示区域4到按键阵列6所在的输入区域5没有可见的过渡。

图1中所示的实施例具有一个可由蓝宝石或其它贵重宝石制成的可透光前表面3。一旦用矿石如蓝宝石来代替其它更柔软的透光材料如塑料，就会产生与这种材料的特性有关的其它问题。在设计前表面3为易碎材料的耐久设备时，有许多困难。在图1、2和4至6中所示实施例的一个表现形式中，光导14是光学无缝复合层。如可从图4中最清楚地看到的，可由有机玻璃或其它透明和/或半透明材料制成的塑料层37在前表面2的整个长度上延伸。有一个切口38，用于容纳优选靠近耳使用的耳机扬声器18。还有另一个容纳光管散射体39的切口。它位于枕块16下面并跨设备1的宽度延伸。通过将光管39放置在枕块16下面，避免了前表面上的明亮区域，光管中的可见光将被散射。LED40、41在管39的每一端位于设备的每一侧。来自LED40、41的光线被引导穿过管39并被散射。本实施例中的光管39涂覆有反射材料，从而将光线引导穿过沿LCD显示器25顶部延伸的表面42。没有涂层的实施例提供了其中一些优点。因而散射的光线沿光导14的主轴线引导到其中，以提供对于LCD25基本上均匀的光照。

以这种方式，光线从LCD25上方沿主轴线吸入光导14中。来自光管39的光线照明显示区域4，并向输入区域5提供光照。如图15中所示，在输入区域5沿有机玻璃层或片37的边缘放置有另外的LED43或者其它光照元件，以进一步照明用于阵列6的按键的图标15。有机玻璃层或片37的延伸部分78的表面成形为将来自相邻顶部点亮LED67等的光线朝层或片37的主体部分的上表面引导。这有助于向输入区域提供基本上均匀的光照。其它LED43等由前盖19遮蔽而看不到，以避免看到光点，并促进跨光导均匀地散射光线。

LCD25自身通过一个能量吸收粘结片45粘结到有机玻璃层37的背面上。用这种技术，并确保在LCD25与有机玻璃片37之间没有气隙，提供了一个稳固的安装LCD25的方案。精致且需要一个距其一定距离的保护层的LCD25的表面由粘结到其一个表面上的有机玻璃层37保护。用于LCD25的驱动器44可从图5中看到。

在所示实施例中，有机玻璃层37包括孔48，用于定位各按键，并允许按键轴49运行而与位于外壳2中的一个印刷电路板50接触，以记录用户输入。下面对适于结合所讨论的一般原理而使用的单独发明的按键布局作更详细的描述。

如可从图4中最清楚地看到的，复合光导51的第二层由多个部分52-58构成。这是为了能够选择用于第二层51的易碎材料。蓝宝石具有包括耐刮擦和透光性好这样的特性，使之适于在此处使用。光导向设备提供了一个适当的外表面。但其它材料，如玻璃或陶瓷材料或其它矿石以及贵重和半贵重的宝石，也可以与蓝宝石结合使用或将其替代。即使在光导上设置不透明陶瓷层，也能够获得在显示器和输入区域上延伸的提供在整个表面上利用的散射光的光导的光学益处。当材料不易碎时，不必类似于在所示实施例中在概念上公开的那样对第二层进行设置。但对于本领域技术人员来讲，对于在彼此容纳易碎材料的替换设置将是明显的。

如上所述，与陶瓷材料一样，蓝宝石是易碎的。当考虑如何将这种材料用在需要持久和耐久的外壳2中时，问题产生了。当设备1将不可避免地受到撞击，且很可能在其长期存在过程中多次下落时，尤其是这种情况。所有的易碎部件都粘结到一个例如由塑料或钛制成的载体上，以更好地吸收震动。在所述实施例中，蓝宝石形成在各部分52-58中，以易于制造。每个元件在混合丙烯酸技术基础上用紫外固化粘结剂粘结到有机玻璃层37上。为了提高复合光导14的耐久性并增强其抗损坏能力，将部分52-58粘结到一个更柔性的有机玻璃层37上，留下一个在整个宽度上延伸的间隙59。这些间隙59用作铰链，允许复合层14沿其主轴线具有相对柔韧性。在所示实施例中，设计按键阵列6的布局时已经考虑到了这一点。字母数字按键7跨第二层复合体51的整个宽度分三个延伸组设置。功能按键或软按键8、9同样设置在三个中的两组中。软按键8、9以及顶部滚动按键12a跟随字母数字按键7的线的方向。呼叫处理按键10、11以及与其它行间隔开的底部滚动按键12b限定了其中一个元件57的下边缘和另一个元件56的上边缘。这使得第二行按键10、11、12b与众不同，同时仍可避免在制造元件52-58过程中的问题。所示的特定按键阵列6具有下面讨论的其它特性和优点。

尽管所述实施例在设计时考虑使用易碎材料如蓝宝石，但产生的布置可由能够提供所需光学特性的任何数量的其它材料如塑料来制成。类似地，在不脱离所公开的各发明构思的情况下，可使用不同的按键设置。

在使用易碎材料作为前表面光导体14的情况下，当将前表面3与壳体元件的其余部分连接时同样遇到了问题。在所示实施例中，易碎元件52-58的边缘由环绕整个表面定位的前盖19保护。本实施例中，前盖19由前盖支承件60构成，该前盖支承件60由一个0.5毫米厚的金属片一前盖盖61覆盖。该金属片61用粘结剂如两部分环氧树脂粘结剂或两部分丙烯酸粘结剂粘结到可由塑料制成的前盖支承件60上。由于金属片61相对较薄，这样可保持壳体2重量下降，还可以相对较低的成本使用相对贵重的金属如钛或金。但前盖19可以是一个单一部件，和/或由单一材料如钛制成。

该特定实施例中的透明表面3由一个加强机构牢固地保持到位。元件52-58粘结到其上的有机玻璃层37延伸到由这些元件覆盖的区域之外，从而提供一个环绕整个复合光导14的唇或缘62。该缘62用于将前表面3紧固到适当位置，因为它缩在限定了前表面周边的前盖19下面，并挤压在前盖19和侧框架20之间。

如可从图1中看到的，前盖19由前表面保护器63加强，前表面保护器63的功能将在下面更详细地描述。这些前表面保护器63在该特定实施例中起到将壳体元件保持在一起的作用。

前表面保护器63具有一个延伸经过前盖19的末端部分64，和一个穿过前盖19进入塑料侧框架20中的轴65。轴65可用一个螺母95拧到框架20上。在这种情况下，螺母防止前表面保护器从设备中掉出来。在一个实施例中，轴65在一端螺纹旋入末端64中，在另一端螺纹旋入侧框架元件20中，虽然也可以使用其它连接方式。轴65和末端64还可以是一件而不是两件。如可从图9b中看到的，前盖19和透明表面2的有机玻璃层37由前表面保护器63和侧框架元件20夹持。因而前表面保护器63牢固地将透明表面3夹持在侧框架20与前盖19之间。前表面保护器63仅紧邻按键阵列6定位。为了环绕其周边紧固透明表面3，增加了附加螺栓66，用于将前盖19拉向侧框架20，并将透明表面3挤压到位。在一个实施例中，螺栓66拧过侧框架20中并拧入前盖支承件60中。在前盖支承件60紧固到侧框架20上后，前盖19的外壳61可粘结到支承件60上，以遮蔽拧入的螺栓端部66。可替换地，前盖19首先粘附到支承件(一个分组件)上，然后将该分组件旋到框架上。

如可从附图中看到的，尽管更柔性的透明基体37由通过前表面保护器63和其它连接件紧固到位的前盖19覆盖，但蓝宝石与前盖19保持距离，从而防止它由于接触而碎裂或受到其它损坏。蓝宝石元件的边缘并不伸到前盖19上方，从而进一步保护更易碎的边缘。在所述设置中，透明表面3被夹持在前盖19与侧框架20之间的位置上。但更柔性的基体37可接收螺栓或其它紧固件，从而相对于其它框架元件对其进行定位，而不会损坏更易碎的蓝宝石层。

为了减少污物或流体的侵入，将密封剂69放置在前盖19与透明表面3之间。可引入它的其中一个方式是将密封剂喷涂在前盖19的底侧，当干燥时，在将前盖19与侧框架20拉在一起时密封剂被压在前盖19与侧框架20之间。

如可从图6或9中看到的，一个第一导轨22位于侧框架元件20与前表面3之间的界面中。导轨22遮蔽部件之间的间断使之看不到，并保护易碎的边缘以增强设备1的耐久性。导轨22可以是环绕侧框架20的周边延伸的‘T’形截面的冲压金属件。当侧框架元件20和前盖19在组装中拉在一起时，‘T’主干68夹持在这两个元件之间。T主干具有位于侧框架20上对应突起71上的小孔70，以防止在位置上时被从两个部件之间抽出。T顶部用作承载板，一个附加的挤压件72钎焊或以其它方式粘结到其上，以提供一个无缝最终产品。主干也可以由塑料材料制成，在这种情况下，可用粘结剂将挤压物连接到主干上。在其它实施例中，导轨可由单一材料制成。它可以是一个整体或者一个多元件构件。假设可见部分跨过间断，挡住在宽度上由于制造公差而不可避免地不均匀的间隙，则导轨的形状并不重要。

该特定实施例中的侧框架元件20是一个有外盖74的塑料支承件73。盖74同样可以是一个金属片，或者也许是木材饰面或另一个皮革层。最适合将层粘结到塑料框架元件73上的粘结剂根据需要粘结的材料而有所不同。对于金属粘结到塑料上，适合的粘结剂是2部分环氧树脂或2部分丙烯酸粘结剂。对于金属粘结到金属上，粘结剂可以是活性聚亚安酯薄膜或两部分环氧树脂。相似地，本实施例中的后盖21可具有塑料框架，并用例如皮革、木材或金属饰面覆盖。对于柔性饰面材料如皮革，最好将材料拉紧在框架上。这是通过在层压过程中用常规技术实现的。

透明表面3在显示器4与输入区域5之间提供了一个无缝过渡。在显示区域4中，LCD25位于透明表面3后面输入区域5中，按键机构75位于其后面。在所述一个实施例中，可看到按键机构75穿过前表面3。但在其它实施例中，有机玻璃基体37的内表面76可涂覆不透明材料，以防止设备内部被看到。对于本领域技术人员来讲，以其它方式防止设备内部结构被看到的替换方法是很明显的，如引入附加的不透明层或以其它方式挡住视线。

对于例如可通过前表面3看到按键操作机构75的实施例，可能需要防止PCB50被看到。

所构造的壳体2提供了一个保持机芯部件24的用于印刷电路板50和电池79的外壳，。当设备1是无线电话时，设置了一个SIM卡保持件80来容纳SIM卡81。对于在某些无线协议下进行的操作，很明显这将是不必要的。

暂时回到设备前部，位于显示区域4上方的是一个枕块16，这样命名是因为它为用户设计成当进行电话呼叫时使他或她的耳朵靠在上面。枕块16覆盖设备的耳机18。如前所述，在光导体14的有机玻璃基体37中有一个切口，用于容纳耳机18，所示实施例中的枕块16粘结到覆盖耳机18的有机玻璃基体37上。枕块16提供了将声音引导到用户的适当小孔17。

有机玻璃和蓝宝石光导体14对于触摸相对较冷，枕块16的材料可选择为对于触摸相对较热且比透明闪亮表面更不易于标记的材料。被认为特别适合的材料是陶瓷或木材和皮革饰面。枕块16的形状遮蔽了部分LCD25，提供了用于分别显示电池容量和信号强度的相对的三角形部分82、83。

为完成结构，壳体2具有一个后盖21和适于保持机芯和电池79以及本实施例中的SIM卡81的内部腔室84、85。与许多其它无线电话相同，所示设备有利地允许接近电池腔室85，因为电池79需要定期更换。为了在该活动过程中保护机芯24，将电池79保持在提供与机芯24的连接的腔室中。与本实施例中的电池腔室85并排的是SIM卡保持器80。在SIM卡81用于保存订购信息的协议下，用户会期望取出SIM卡81。为此，取出后盖21而暴露出电池79和SIM卡81是方便的。电池腔室85和SIM卡保持器80由紧固到侧框架20上的一个内壳体元件87提供。它可由塑料或一种或多种其它适合的材料制成，在一个实施例中，腔室由不锈钢的冲压金属片制成。

电池触点90突出到电池腔室85中，从而提供一个将电池79与机芯24连接的简单方式。电池连接一般具有一个电源连接器91、一个接地导体92和两个信号连接器93、94。

在所示实施例中，电源91a、b、c和接地导体92a、b、c连接器分成三个。这降低了电池79与机芯24之间的电阻，因为导线是并联的，这还减小了由于达到了谐波共振频率而使电能损失到机芯24中的机会，因为在所有时间里，每三个部件连接器中的至少一部分都很可能接通机芯24和电池79之间的电路。

壳体2通过将后盖21组装到侧框架20上而完成。在所示实施例中，后盖21由三个元件96、97、98构成。第一元件96覆盖天线位置。在该实施例中，它提供了一个小孔99，多音扬声器27位于该小孔99中，以提供多音声响。该附加扬声器27没有像位于枕块16下面的扬声器18那样优化用于紧靠耳朵使用。这使它更有效地作为非手持扬声器使用，并可使用更大范围的环绕音质。由于第一元件96同样覆盖天线，其介电常数是成比例的。

在壳体2能够经历几代机芯24的这种设备中，其制造材料很重要。它们应当是耐磨损而持久，在比目前所需更长的年份里保持它们的特性。为此，对于本发明的某些实施例，考虑用陶瓷作为后盖21。但对于陶瓷，尽管具有许多所需的特征，对于与容纳这种元件的设备相关的天线靠近的位置，材料的介电常数与所需的传导模式相干扰。

为了在不使介电常数过高的情况下提供它们的许多所需特征，可用介电常数较低的材料制成后盖元件96，在其上沉积适当深度的涂层。

盖住天线的后壳体元件96同样螺纹连接到侧框架元件20上，在此过程中将结构与第一导轨22相似的第二导轨23夹持在侧框架20与后盖21之间。同样，导轨23上设有位于侧框架20上对应突起71上的小孔70，从而当连接后盖21时更牢固地将导轨23保持到位。

一个第二后壳体元件97盖住电池腔室85和SIM卡保持器80。该元件用螺栓99可松开地紧固到其它壳体元件上，从而能够相对容易地接近SIM卡81和电池79。在一个优选实施例中，螺栓100转动四分之一转可松开盖元件97，从而能够取出它。同样的动作可断开电池79，从而能够取出SIM卡81。

第二后壳体元件97以与针对第一后壳体元件所描述相似的方式连接到侧框架20上。

后壳体98的第三元件盖住非手持扬声器27。它可仅是相对较薄，并由贵重金属如金制成。将设置一个适当的小孔102，用于将声音从可在非手持模式中使用的多音扬声器27引导出来，并提供一个可听到的环绕音质。

在所述实施例中，前表面3和后壳体元件96、97、98紧固到侧框架20上。可环绕后盖21内侧挤出硅密封剂69或类似物，以防止污物或流体不期望地侵入。

本领域技术人员将认识到，在不脱离所述的若干发明构思的情况下，可以改变部件的数量以及它们的连接方式。例如在其它实施例中，可用其它技术或以其它方式将壳体保持在一起。

除了遮蔽暴露边缘之外，导轨22、23还提供其它用于定制的元件，因为它们可由多种不同材料制成，特别是如前面针对前盖讨论的不同类型的贵重金属，如金或铂。如果需要，可通过将基体材料改变成重量轻的材料如塑料，并提供一个由更吸引人的材料制成的桥接间断且暴露于视线的挤压带。导轨还可以是实心金属或其它材料，或者为了降低成本和重量，是空心或者由一种材料冲压而成。

导轨保护带饰面框架的易碎边缘以免暴露于潜在的损坏力。在此过程中，不好看的边缘被遮蔽看不到。这提供了与用于通信设备的可保持壳体的整体概念相一致的质量和持久性。

在图11b中所示的替换实施例中，不是提供导轨22、23来保护暴露的边缘，而是将相邻边缘105、106自身向内折转，并保持紧靠。这种设置还提供了保护暴露边缘的优点并使不好看的间断看不到。

具有可透光的前表面的壳体提供新的机会。在一个特定实施例中，参照图12和14所述的，与按键阵列6的按键相关的图标15位于有机玻璃层37的前后表面37a、37b上。随着通信设备变得越来越复杂，每个按键具有多个不同的功能是很正常的。能够可看到地为与按键相关的不同可能功能贴上标签是有用的。特别对于字母数字按键7，每个按键与一个单一数字和一组字母或符号相关。理想地，这些应当清楚地显示出来。历史上按键上保存着相关图标。但由于设备越来越小，这变得更加困难，在用于各种操作模式的不同图标之间进行区分存在特别的难题，因为字母和数字是如此小。在所示实施例中，用于相关按键的图标15位于光导体14的各表面上，当设备摆动时，图标15随它们被观察的角度不同而移动到一起或移动分开。这提供了在位于不同表面上的图标15之间的可视区分，可用于在不同操作模式之间进行区分。由于前表面是可透光的，图标会在设备中或设备上浮动。通过沿垂直于第三尺寸，前表面的厚度方向的轴线将图标间隔开，向前表面给出了一些突起，从而向通常不透明的前表面增加了附加尺寸。

在所示实施例中，图标15位于有机玻璃层37a、37b的最外或最内表面上。图标15会在可透光层中浮动。将图标15定位在层上的方式是本领域技术人员的选择问题。其中一个方法是用填充有墨水的蚀刻板将图标印刷到表面上。另一种方式是用PVD(物理蒸气沉积)技术将‘印花’直接沉积在有机玻璃层上。还可以使用其它固定图标的技术，包括粘贴标签。

在所讨论的实施例中，图标15a、15b位于有机玻璃层37a、37b的相对表面上。这样能够印刷单一元件，有机玻璃层37，而不是蓝宝石或其它元件52-58。通过用第二层保护容纳印花的表面，还避免了当使用印刷技术时遇到的墨水消耗掉的问题。在其它实施例中，为了提高图标间距的深度且当在不同角度观察时增强可能的分离，可能需要将图标放置在合成物的最外层和最内层表面37a、51a上。为了固定印刷在会受到磨损的外表面51a上的图标15，可在表面上提供一个涂层或其它保护层。如果用PVD技术来形成图标15则这是不需要的，因为这种技术在沉积层与更难以磨损的基体之间产生了粘结。在另一个实施例中，可在蓝宝石元件的底侧51b以及有机玻璃基体37a的最内层上设置图标15。同样，通过避免透明层的外表面的问题，极大地避免了图标15的磨损问题。最外层图标由合成物光导体14的顶层51保护，不能接近最内层图标15。

在将图标夹在两个可透光层37、51之间的过程中，两个包夹层中的哪一个承载图标非常不重要。如果各种材料的性质确实不同，则在决定哪一个层37b、51b实际承载图标时可将这些材料的性质以及其它因素考虑进来。对于复合可透光基体，提供的层越多，则能够容纳的可视觉区分图标越多。例如，对于两个复合层，有三个可用于图标的平面，对于三个层，有四个平面，等等。如果全部图标都邻接一个单个按键放置，则视觉区分可导致用大量层来区分功能的困难。其它实施例可在设备上的不同位置使用不同的平面，因而一组按键在第一平面具有一个图标，在第二平面中具有第二组按键，等等。

为了增强图标浮动的幻影，或者提高两层之间的区分，可提高承载图标的各层之间的可透光层的厚度。以相同的方式，可通过减小承载图标的平面之间的厚度来减少这些特征。

可由本领域技术人员选择墨水或油漆，以提供多种效果。墨水例如可能需要珠光或荧光的，或者黑、白或较宽范围颜色中的一种或多种。由于图标位于光导上，荧光或珠光材料增强了图标的可视性。

除了向表面填加墨水或其它可视材料的技术之外，如果照明充分的话，仅对这些层进行蚀刻可能足以使图标可视。

已经参照在待审申请中要求的其它独立发明特征的内容中所示的实施例描述了处在显示与输入区域中的光导的实施例。本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明范围的情况下，可对所公开的特定特征进行多种替换。特别是光导的材料并不限于所描述的，所讨论的光导可隐藏在一个不透明层下面。

现在主要参照图9和15至21对设备的输入区域作更详细的描述。

如上所述，输入区域5包括一个按键阵列6。在该实施例中，按键阵列由多个单独的按键7-13构成。这些单独按键中的每一个包括一个按键末端64和基本上从按键末端64的中心伸出的轴49，以及从按键末端64开始分别沿轴49a定位的上轴承103、O形圈107、小环108、弹簧板110和下轴承109。弹簧板110由设置在PCB118上的一个弹簧板支承件114支承。弹簧板包括一个主体和一个由单件金属片制成的舌状物111。该舌状物通过冲压金属片的内部而制成，使得舌状物的两侧和一端没有金属片的其余主体。弹簧板还具有一个或多个冲压出的部分，以提供一个用于按键轴49的弹簧板支承件114的孔。弹簧板的一端113包括与PCB上的各触点区域接触的触点。如本领域技术人员将理解的，可用一个单触点用于此目的，但设置两个触点提供了较大的可靠性。弹簧板支承件114包括三个从PCB118直立的元件。这些元件可构成整体结构的一部分，或者可以是分立的元件。第一元件包括一个凹槽115，其尺寸确定为接收弹簧板110的一端112，并将端部112保持到位。支承件114的第二元件包括一个朝第一元件延伸的唇116。该唇116设置成用于限制弹簧板110的另一端113的向上运动。支承件114的第三元件包括一个用于接收舌状物的端部的凹槽117。该第三元件相对于第二元件定位，使弹簧板110的舌状物不得不弯曲，使得舌状物的端部对应于其凹槽117。可选择地，弹簧板支承件可包括一个第四元件，该第四元件包括一个朝第二元件延伸的唇。在这种情况下，PCB触点区域延伸到该唇的表面，从而使它们更靠近弹簧板触点。可替换地，承载唇的触点区域可形成第二元件自身的一部分，或者全部取消。

如上所述，在本实施例中，各按键被分成三组，它们的末端延伸跨过复合体51的第二层的整个长度。这有助于易碎元件52至58的制造。字母数字按键7、软按键8、9以及顶部滚动按键12a的末端与它们的组中的其它按键的末端对准。但在其余组的按键中，底部滚动按键12b的末端从其组中另两个按键，即呼叫处理按键10、11的末端直线移开。在任何情况下，在每一组中，相邻按键末端的边缘都彼此互补，并紧靠地间隔开。这使得复合体51或其它填充材料不需要在按键末端之间延伸。它还具有这样的优点，即简化了设备的输入区域对于用户的整体外观。下面讨论特定按键阵列6的其它性质和优点。

如特别从图17和18中看到的，相邻字母数字按键7的弹簧板110和支承件114彼此垂直地定位。这对于弹簧板不能对准按键自身定位这个问题在几何上提供了一个简单的解决方案。所示实施例中该问题的一个原因是每个外部按键的弹簧板长于其对应于按键末端的平均长度，该多余长度不能在其它位置容纳。这主要是因为每个中心按键的弹簧板仅最低限度地小于对应按键末端的平均长度，且这些按键紧密邻接(在按键之间仅有一个约0.245毫米的间隙)，因而空间不足以容纳该多余长度。另外，尽管每个按键的按键轴49基本上在按键末端64的中心，但弹簧板110的按键轴孔是偏心的。这加剧了对于外部按键的问题，甚至导致每个中心按键的弹簧板不能容纳在其对应按键末端下面的空间中。

按键可如下面所述构造，设备的输入区域可如下面所述组装。上轴承插入设备有机玻璃层的孔48中。由于三个原因，优选地选择红宝石轴承用于此目的。首先，红宝石非常难以磨损，因而能够在相当长的时间内处理多个按键操作。第二，设备的上轴承在直径上大于按键末端的对应宽度，这意味着在设备前表面透明的情况下(如第二层51可以是蓝宝石)它们将可以看到。因此，可利用这样的优点，即红宝石是有吸引力的珠宝，用户会很高兴看到它。第三，与使用弹性材料如PFTE相反，硬材料如红宝石的使用将使按键组装到设备中具有更大的精确度。

下轴承109设置在固定到PCB118后部的钛板中。下轴承109的内外直径小于上轴承103，但它们的中心对准。它们还优选地由不同材料-具有吸震性质的下轴承材料，如PFTE制成。

按键轴49加工成具有一个第一部分49a，该第一部分49a具有适当的厚度，以穿过上轴承103的内径，以及一个第二直径减小部分49，以穿过下轴承109的内径。轴49和小环108可由一个单件金属加工而成，或者可将小环108随后连接到轴49上。它们优选地由不锈钢制成。另外，靠近小环108在轴49的较大直径部分49a上设有一个O形圈107，以提供水密封。小环108和O形圈的外径都小于上轴承的外径，因而当在原地时用户不能看到它们。但小环的外径比上轴承的内径大足够多，从而防止按键从设备中掉出来。

按键末端由所需材料，可以是金属如金或铂、银或不锈钢，制作成所需形状。它们还可以带有贵重宝石。例如，一个或多个按键末端可包以钻石外壳，或者在其中具有贵重宝石。一旦按键轴穿过上轴承之后，按键末端接合到其上。这可用常规的热蒸技术完成。

弹簧板支承件114设置在PCB118上。每个弹簧板支承件114优选地具有一体结构，由重量轻的金属如铝制成。然后可用常规技术将支承件钎焊焊到PCB上。弹簧板支承件114定位成保持弹簧板110，使它们的轴孔的中心与下轴承109的中心对准。用于弹簧板触点的触点区域设置在PCB上(或者如上所述支承件的第二或第四元件的唇上)。

弹簧板110自身通过冲压金属片而制成，如具有金光的铜铍合金或类似物。通过下列步骤将板110固定到支承件114上：将弹簧板的一端113定位在支承件114的第二元件的唇116下面，将弹簧板的另一端114装到支承件114的第一元件的凹槽115中，弯曲舌状物使其端部对应于支承件114的第三元件的凹槽117，并将舌状物的端部定位在该凹槽中。当在位置上时，弹簧板110的自由端113自然地向上朝限制唇116偏压。

按键各部件的尺寸以及它们的相对位置在按键平稳操作中很重要。通过将它们置于弹簧板夹持机构的两侧并将轴穿过弹簧板，而使上下轴承之间的距离最大。在这样一个位置，轴承在按键被操作时将其保持直线，从而避免与相邻按键末端接触，或者不需要将按键放置成进一步分开而防止接触。这样又导致良好的开关功能和感觉。

另外，按键的尺寸是这样，使得多余的压力施加到弹簧板110上之前，每个按键末端64的下表面与有机玻璃层37的表面接触。在本实施例中，小环108沿轴定位，从而当按键处于正常的未受压状态时，它轻微地置于弹簧板上。另外，当处于正常状态时，轴的较粗部分具有适当长度，在按键末端的下表面与有机玻璃层37的表面之间有一个间隙，该间隙与为了使弹簧板触点接触触点区域小环108必须运行的距离相同或略大。

这克服了如果开关自身提供了运动的端部止动则压力施加到弹簧板上的问题。

按键的尺寸对于设备的外观同样重要。优选地，按键末端的厚度至少等于当按键处于上述正常状态时从复合体的第二层51的表面突出的距离。当复合体基本上透明时，这样将给出浮动按键的印象，并增加了前面关于按键图标15较早所述的三维效果。另外，按键末端应当足够深，从而部分沉入复合体的第二层中，并优选地具有至少两个对应于第二层的侧部的相对的基本上平的侧部，以防止按键的横向旋转。在本设备中在按键与复合体的第二层之间实现了一个0.1毫米数量级的间隙：一个对于人眼很微小且适于防止按键横向旋转的间隙。在本实施例中，通过提供相邻按键侧部的镜像倾斜，进一步阻止了横向旋转。

为了确保按键元件正确的相对间距，将有机玻璃层37、PCB118以及钛板77夹持在一起。在本实施例中，夹持是通过前表面保护器63，并通过在有机玻璃板的突起68以及相关固定装置上设置附加锥形凸台而实现的。因此，一旦按键定位后，就可以用凸台和固定装置将有机玻璃层、PCB以及钛板夹持在一起，从而将按键保持到位并形成一个可控制的模块。这个模块然后可以用如上面参照图9B描述的前表面保护器很容易地安装在设备中。

现在对设备按键的操作进行描述。由于用户向按键末端施加压力，轴向下移动，运行穿过轴承以及弹簧板的轴孔。这导致小环向限定了轴孔的弹簧板的一部分主体施加压力。持续向按键末端施压后导致小环向该部分弹簧板施加增加的压力，导致主体环绕小环变形。最终，这种变形将导致舌状物偏心，使弹簧板110的自由端113从其自然偏压位置(向上朝限制唇116)轻打到一个第二位置，其中弹簧板触点与PCB上的触点区域接触。随后向处理器发送一个表示按键致动的电信号。这种设置给出了一个不同的点击，向用户清楚地显示按键已经致动。当用户从按键末端去除压力时，小环又从弹簧板110去除压力。该舌状物立即返回其正常位置，弹簧板的自由端向上轻打到其自然偏压位置，断开接触。

图20a是一个图表，表示如图17和18中所示的按键的力与距离的曲线。该曲线提高了按键在例如普通按键圆顶结构的触感，如可从图20b中看到的，它具有相当平的曲线。当使用常规的按键圆顶型结构时，用户必须施加一个恒定的力，直到按键致动的点。结果，他没有得到一个触感，提示当致动将要发生时他正在接近该位置。相反，当用图17和18中所示的设备时，由于必须提高对于按键一个给定行程所施加的力，用户能够认识到这个事实，即当致动将要发生时他正在接近该位置。另外，当致动发生时，以及当停止致动时，用户通过由按键提供的点击声而被告知。

图1中所示实施例的中心V形按键末端使用户能够通过目视和触摸来确定设备的中心垂直轴线。在枕块16上设置一个顶点使之更加容易。因此，用户能够快速地定位所需的中心按键。每个中心按键的顶点还识别出沿按键末端长度的中点，按键轴48从该点开始延伸。因此，它们有助于更精确地按压按键。这又有助于防止与相邻按键末端接触，或者不需要将按键进一步分开设置以防止这种接触。

相似地，在该实施例中，相邻外部按键末端与形成V形的前表面保护器的结合使用户能够确定垂直轴线相对于外部按键所在的一侧的位置。因此，用户能够快速定位所需的外部按键。本实施例中，由于外部按键延伸到复合体51的第二层与前盖19之间的界面，有助于按键位置处理。

图1中所示设备的前表面由枕块和前表面保护器63保护。前表面3略微凸起，最高点沿其中心纵轴线定位。因此，通常，如果放置成面朝下，则设备将置于该轴线上，导致其表面刮擦。很明显，这是不能接受的，特别是当第二层复合体是蓝宝石或类似物时。图1中所示设备设计成用于防止这个问题。枕块16和表面保护器63a防止设备置于第二层复合体上。另外，如上所述，在优选实施例中，按键末端从表面略微突出。因此，中心按键末端同样可以保护第二层复合体免受损坏。但优选地，将枕块16和下部前表面保护器63a提升到前表面上方足够高，使设备不置于中心按键末端上，从而同样保护它们免受损坏。

设备还设计成如果表面边缘被敲击，能够保护前表面。如可从图21中所示设备的前视图看到的，前盖前表面保护器63b沿与前盖的界面突出到第二层复合体的表面之外，从而在该区域中保护第二层复合体免受损坏。它们还减小了前盖由于敲击而损坏的可能性。另外，它们还比相邻按键末端更远地突出，从而同样保护这些按键末端免受损坏。

前表面保护器63，特别是前盖的另一个益处在于，它们的尺寸确定为如果设备放置成面朝下，能够防止按键意外地致动。也就是说，前表面保护器末端的顶面应当与按键末端的顶面在同一高度或者更高(如保护器63b与相邻外部按键末端之间的关系)，或者如果它们位于一个比按键末端顶面更低的高度，则保护器顶面与按键末端之间的距离必须小于为了使弹簧板触点与LCB触点区域接触而致动按键需要按键运行的距离。

本发明的各方面已经参照无线电话功能作了讨论。对于本领域技术人员很清楚，这些方面同等地适用于其它手持通信设备，这些通信设备附加地或替换地支持其它功能，如电子日记本和电子便笺。

本发明包括此处暗示或概括地公开的任何新颖特征或特征的组合，不论它是否涉及所要求的发明，或者缓解已述的任何或全部问题。

鉴于前述说明，本领域技术人员将明白，可在本发明的范围内作各种修改。

Claims (23)

1.一种壳体，该壳体限定了用于容纳便携式通信设备的机芯的内部空间，该壳体具有一个用于承载用户输入元件的操作表面和一个显示器，并包括：

各外壳元件；

用于相对于彼此定位外壳元件的机构，沿相邻外壳元件之间的相交处在外壳的外部形成一个间断；

位于各相交的元件之间的T形导轨，该T形导轨覆盖在所述间断上，用于遮蔽外壳元件的边缘，使之不能从组装后的外壳外部看到；以及

用于与所述T形导轨接合而将其固定就位的机构。

2.根据述权利要求1所述的壳体，其中该间断环绕外壳的各边缘延伸，并且该T形导轨沿至少一个外壳边缘的全长是无缝的。

3.根据权利要求1或2所述的壳体，其中从壳体外部可看到的该T形导轨的视觉特点是基本上均匀的横向尺寸。

4.根据权利要求1所述的壳体，其中导轨由贵重金属制成。

5.根据权利要求1所述的壳体，其中T形导轨的主干夹持在侧框架元件与前表面之间。

6.根据权利要求5所述的壳体，其中T形导轨的主干具有位于侧框架上对应突起上的若干小孔。

7.根据权利要求5所述的壳体，其中T形导轨的顶部用作可从外部看到的挤压元件的承载板。

8.根据权利要求7所述的壳体，其中受挤压材料钎焊到基体上。

9.根据权利要求7所述的壳体，其中受挤压材料粘结到基体上。

10.根据权利要求7所述的壳体，其中挤压材料是贵重金属。

11.根据权利要求5所述的壳体，其中T形导轨包括冲压的金属件。

12.根据权利要求5所述的壳体，其中T形导轨包括由塑料材料制成的元件。

13.根据权利要求1所述的壳体，其中外壳元件包括一个前表面、一个后表面和一个用于分开前后表面而产生内部空间的侧部元件。

14.根据权利要求13所述的壳体，其中一个导轨元件位于前表面与侧部元件之间的交叉点。

15.根据权利要求13所述的壳体，其中一个导轨元件位于后表面与侧部元件之间的交叉点。

16.根据权利要求13所述的壳体，其中一个导轨元件位于外壳元件之间的每个交叉点。

17.根据权利要求1所述的壳体，其中用于所述T形导轨是外壳元件的一种布局。

18.根据权利要求17所述的壳体，其中外壳元件的相邻边缘分别具有遮蔽间断使之看不到的折回。

19.根据权利要求1所述的壳体，其中壳体包括单部件壳体。

20.根据权利要求1所述的壳体，其中壳体包括两个可相对移动的部件。

21.一种便携式通信设备，包括根据权利要求1的壳体。

22.根据权利要求20所述的便携式通信设备，其中该设备是无线电话。

23.用于壳体的一套部件，该壳体限定了用于容纳便携式通信设备的机芯的内部空间，该壳体具有一个用于承载用户输入元件的操作表面和一个显示器，包括：

一个前平面、一个后表面和一个侧部元件；

用于相对于彼此定位外壳元件的机构，沿相邻外壳元件之间的相交处在外壳的外部形成一个间断；及

位于各相交的元件之间的T形导轨，该T形导轨覆盖在所述间断上，用于遮蔽所述间断，使之不能从组装后的外壳外部看到；以及

用于与所述T形导轨接合而将其固定就位的机构。

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