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1. Technisches
Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
allgemein eine Konstruktion eines Schutzpolsters, welches dazu verwendet
wird, um eine physikalischen Aufschlag zu absorbieren, der auf eine
Antenneneinheit übertragen
wird, die in einer tragbaren Einheit eingebaut ist, wie beispielsweise
einen schlüssellosen Fernzugangssender.
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Ein schlüsselloses Zugangssystem ist
als ein System bei Automobil-Fernsteuersystemen bekannt. Das schlüssellose
Zugangssystem enthält
gewöhnlich
einen drahtlosen tragbaren Sender mit einer eingebauten Antenneneinheit
für die
Verwendung bei der Herstellung einer Kommunikation mit einem Automobil.
Die Antenneneinheit hat ein relativ hohes Gewicht. Wenn somit ein
Anwender den Sender zusammen mit einem Zündschlüssel unbeabsichtigt fallen
läßt, so erfährt die
Antenneneinheit einen starken physikalischen Schlag, was zu einem
Ablösen
der Anschlüsse
der Antenneneinheit von einem Substrat und/oder einem Bruch der
Antenneneinheit selbst führen
kann. Um diesem Problem zu begegnen, kann die Antenneneinheit dicht
an das Substrat angeleimt werden, was jedoch einen zusätzlichen
Klebstoff-Trocknungsprozeß erfordert,
so daß daraus eine
Erhöhung
in den Herstellungskosten des Senders resultiert.
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Es ist daher eine Hauptaufgabe der
Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.
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Ein anderes Ziel der Erfindung besteht
darin, ein Polster oder Kissen zu schaffen, welches so arbeitet,
um einen unbeabsichtigten physikalischen Aufschlag zu absorbieren,
der auf eine Antenne übertragen
wird, die in einer tragbaren Einheit eingebaut ist, wie beispielsweise
einem drahtlosen Sender, um den Stoßwiderstand der tragbaren Einheit
und/oder einer tragbaren Einheit, die mit solch einem Polster oder
Kissen ausgestattet ist, zu verbessern.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung
wird ein Schutzkissen geschaffen, welches in solcher Weise arbeitet,
um einen unbeabsichtigten physikalischen Aufschlag zu absorbieren,
der auf eine tragbare Einheit einwirkt, wie beispielsweise auf einen
schlüssellosen
Fernzugangssender für
Automobile, die ein Gehäuse
mit einer Innenfläche
aufweist, wobei ferner ein Substrat innerhalb des Gehäuses angeordnet
ist, auf dem eine elektrische Schaltung montiert ist, und wobei
eine Antenneneinheit innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, welches
eine Packung enthält.
Die Packung besitzt eine erste und eine zweite Oberfläche. Die
erste Oberfläche
erstreckt sich parallel zu einer Fläche des Substrats. Die zweite
Oberfläche
erstreckt sich parallel zu der Innenfläche des Gehäuses. Die Packung oder das
Gehäuse
ist an der Oberfläche
des Substrats an einer Vielzahl von Verbindungsstellen befestigt,
die symmetrisch in bezug auf einen vorgewählten Punkt vorgesehen sind,
der auf der ersten Oberfläche
de Packung festgelegt ist. Das Schutzpolster oder Schutzkissen umfaßt folgendes: (a)
Dämpfungsvorrichtungen
aus einem elastischen Material, die so arbeiten, daß sie einen
physikalischen Aufschlag absorbieren, der auf die Antenneneinheit übertragen
wird; (b) erste Kontakte, die jeweils an den Dämpfungsvorrichtungen vorgesehen sind;
und (c) zweite Kontakte, die an den Dämpfungsvorrichtungen vorgesehen
sind und gegen die Innenfläche
des Gehäuses
anstehen. Die ersten Kontakte stehen gegen eine zweite Fläche der
Packung der Antenneneinheit an Stellen an, die symmetrisch in bezug
auf den vorgewählten
Punkt festgelegt sind.
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Spezifischer gesagt, ist das Kissen
innerhalb einer parallelen, rechteckförmigen Kammer angeordnet, die
in dem Gehäuse
festgelegt ist, und befindet sich in elastischer Anlage der ersten
Kontakte innerhalb der Antenneneinheit, und die zweiten Kontakte stehen
in Anlage mit der Innenfläche
des Gehäuses, wodurch
ein physikalischer Aufschlag absorbiert wird, der auf die Antenneneinheit übertragen
wird, der beispielsweise dann erzeugt wird, wenn ein Anwender die
tragbare Einheit unbeabsichtigt fallen läßt, so daß dadurch ein Ablösen der
Antenneneinheit von dem Substrat und/oder ein Brechen der Antenneneinheit
selbst verhindert wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung besitzt jede der Dämpfungsvorrichtungen einen
Querschnittsbereich, der geometrisch symmetrisch in bezug auf eine
Mittellinie der Dämpfungsvorrichtung
ist, die sich durch die ersten und die zweiten Kontakte erstreckt,
wenn auf die Dämpfungsvorrichtung
keine Last aufgebracht wird.
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Die zweiten Kontakte stoßen gegen
die Innenfläche
des Gehäuses
an Stellen an, die symmetrisch in bezug auf die vorgewählte Stelle
festgelegt sind.
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Wenigstens einer eines Satzes der
ersten Kontakte und eines Satzes der zweiten Kontakte definiert
geometrisch eine einer ersten Konfiguration und einer zweiten Konfiguration.
Die erste Konfiguration ist kreisförmig. Die zweite Konfiguration
besitzt ein erstes Paar an Seiten, die sich parallel zueinander
erstrecken, und ein zweites Paar an Seiten, die sich zueinander
parallel in einer Ebene erstrecken, die sich senkrecht zur Mittellinie
erstreckt.
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Jede der Dämpfungsvorrichtungen hat eine gleichschenklige
Dreiecksgestalt, und zwar im Querschnitt gesehen. Jeder der ersten
Kontakte wird durch eine Spitze der gleichschenkligen Dreiecksgestalt
definiert.
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Das Schutzkissen enthält ferner
eine parallel Montageplatte, die in Anlage mit einer der Flächen gemäß der zweiten
Fläche
der Packung und der Innenfläche
des Gehäuses
steht. Die zweiten Kontakte sind einstückig oder zusammenhängend mit
der Montageplatte ausgebildet.
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Ein Spitzenwinkel der gleichschenkligen Dreiecksgestalt
liegt innerhalb eines Bereiches von 45 ° bis 60°.
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Die Dämpfungsvorrichtungen und die
ersten und die zweiten Kontakte sind durch ein elastisches Teil
gebildet, welches aus einem Siliziumgummi hergestellt ist, und zwar
mit einer Shore-Härte,
die in einem Bereich von 30 bis 50 liegt.
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Das Gehäuse besteht aus einer ersten
und einer zweiten Abdeckung. Die zweite Abdeckung besitzt eine Innenfläche an eine
Innenwand derselben. Die erste und die zweite Abdeckung sind dicht
aneinander gepaßt,
und zwar an den Umfängen
derselben, um einen Spalt zu bilden, in welchem eine wasserdichte
Dichtung angeordnet ist, um dadurch eine elastische Reaktionskraft
zu erzeugen. Die Dämpfungsvorrichtungen
sind in einem Spalte angeordnet, der durch die zweite Fläche der
Packung und die Innenfläche
des Gehäuses
gebildet ist, um auf diese Weise eine elastische Reaktionskraft
zu erzeugen, die niedriger ist als die elastische Reaktionskraft,
die durch die wasserdichte Abdichtung erzeugt wird.
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Die Dämpfungsvorrichtungen und die
erste und die zweiten Kontakte können
durch ein elastisches Teil gebildet werden, welches durch einen O-Ring
implementiert ist.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der
Erfindung wird eine tragbare Einheit, wie beispielsweise ein schlüsselloser
Fernzugangssender geschaffen, die folgendes aufweist: (a) ein Gehäuse mit
einer Innenfläche;
(b) ein Substrat, welches innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und auf
dem eine elektrische Schaltung montiert ist; (c) eine Antenneneinheit,
die innerhalb des Gehäuses
angeordnet ist, wobei die Antenneneinheit eine Packung enthält, die
Packung eine erste und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei die erste
Oberfläche
sich parallel zu einer Fläche des
Substrats erstreckt, die zweite Oberfläche sich parallel zu der Innenfläche des
Gehäuses
erstreckt, und wobei die Packung an der Oberfläche des Substrats an einer
Vielzahl an Verbindungsstellen befestigt ist, die symmetrisch in
bezug auf einen vorgewählten
Punkt vorgesehen sind, der auf der ersten Oberfläche der Packung festgelegt
ist; und (d) ein Kissen, welches innerhalb des Gehäuses angeordnet
ist, um einen physikalischen Schlag oder Stoß zu absorbieren, der auf die
Antenne übertragen
wird. Das Kissen besteht aus einem elastischen Material und ist
mit Dämpfungsvorrichtungen
ausgestattet, von denen jede einen ersten Kontakt und einen zweiten
Kontakt aufweist. Der erste Kontakt steht gegen die zweite Fläche der
Packung der Antenneneinheit an Stellen an, die symmetrisch in bezug
auf den vorgewählten
Punkt festgelegt sind. Die zweiten Kontakte stehen gegen die Innenfläche des
Gehäuses
an.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung besitzt jede der Dämpfungsvorrichtungen einen
Querschnittsbereich oder Querschnittsfläche, der bzw. die geometrisch
axialsymmetrisch ist, wenn keine Last auf die Dämpfungsvorrichtung aufgebracht
wird.
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Die zweiten Kontakte stehen gegen
die Innenfläche
des Gehäuses
an Stellen an, die symmetrisch in bezug auf die vorgewählte Stelle
festgelegt sind.
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Jede der Dämpfungsvorrichtungen besitzt die
Gestalt eines gleichschenkligen Dreiecks, und zwar im Querschnitt.
Jeder der ersten Kontakte ist durch eine Spitze der Gestalt des
gleichschenkligen Dreiecks definiert.
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Das Kissen besitzt eine parallele
Montageplatte, die in Anlage mit einer der Flächen gemäß der zweiten Oberfläche der
Packung und der Innenfläche des
Gehäuses
steht. Die zweiten Kontakte sind zusammenhängend oder einstückig mit
der Montageplatte ausgebildet.
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Ein Spitzwinkel der Gestalt des gleichschenkligen
Dreiecks liegt innerhalb eines Bereiches von 45° bis 60°.
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Das Kissen ist aus Silikongummi mit
einer Shore-Härte
hergestellt, die in einem Bereich von 30 bis 50 liegt.
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Das Gehäuse besteht aus einer ersten
und einer zweiten Abdeckung. Die zweite Abdeckung besitzt eine Innenfläche an einer
Innenwand derselben. Die erste und die zweite Abdeckung sind eng
ineinander gepaßt,
und zwar an Umfängen
derselben, um einen Spalt zu bilden, in welchem eine wasserdichte Dichtung
angeordnet ist, um auf diese Weise eine elastische Reaktionskraft
zu erzeugen. Die Dämpfungsvorrichtungen
sind in einem Spalt angeordnet, der durch die zweite Oberfläche der
Packung und die Innenfläche
des Gehäuses
gebildet ist, um auf diese Weise eine elastische Reaktionskraft
zu erzeugen, die niedriger liegt als die elastische Reaktionskraft, die
durch die wasserdichte Dichtung erzeugt wird.
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Die Dämpfungsvorrichtungen können durch ein
elastisches Teil in Form eines O-Ringes
gebildet sein.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung kann vollständiger anhand
der folgenden detaillierten Beschreibung und unter Hinweis auf die
beigefügten
Zeichnungen von bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung verstanden werden, die jedoch die Erfindung nicht
auf spezifische Ausführungsformen
beschränken,
sondern lediglich dem Zwecke der Erläuterung und des Verständnisses
dienen.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
longitudinale Schnittansicht, die ein Schutzkissen darstellt, welches
in einem schlüssellosen
Fernzugangssender gemäß der Erfindung angeordnet
ist;
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2 eine
auseinander gezogene perspektivische Ansicht, die den Sender von 1 zeigt;
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3(a) eine
Draufsicht, die eine Antenneneinheit darstellt, welche innerhalb
des Senders von 1 angeordnet
ist;
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3(b) eine
Seitenansicht von 3(a);
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3(c) eine
Bodenansicht von 3(a);
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4 ein
Schaltungsdiagramm, welches eine äquivalente Schaltung der Antenneneinheit
wiedergibt, wie in 3(a) bis 3(c) veranschaulicht ist;
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5(a) eine
Draufsicht, die ein Schutzkissen darstellt;
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5(b) eine
Seitenansicht von 5(a);
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6 eine
Draufsicht, die ein unteres Gehäuse
des Senders von 1 wiedergibt;
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7(a) eine
teilweise im Schnitt gehaltene Ansicht, die eine Dämpfungsvorrichtung
eines Schutzkissens darstellt;
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7(b) eine
Tabelle, welche die Geometrien von drei Typen von Schutzkissen veranschaulicht;
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8 einen
Graphen, der eine Beziehung zwischen einer Last N, die auf jedes
Kissen gemäß ersten
bis dritten Typen von Kissen, wie in 7(b) dargestellt
ist, und einem resultierenden Kompressionsbetrag α einer Dämpfungsvorrichtung
wiedergibt;
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9(a) eine
Draufsicht, die ein Schutzkissen in einer ersten modifizierten Ausführungsform wiedergibt;
und
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9(b)eine
Draufsicht, die ein Schutzkissen in einer zweiten modifizierten
Ausführungsform darstellt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Um nun auf die Zeichnungen einzugehen,
in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile in den mehreren Ansichten
angeben, so ist insbesondere in den 1 und 2 eine tragbare drahtlose
bzw. Funkeinheit 1 gemäß der Erfindung
gezeigt. Die tragbare Funkeinheit 1 arbeitet, wie dies
veranschaulicht ist, als ein schlüsselloser Fernzugangssender
(RKE) und wird weiter unten als Sender 1 bezeichnet. Bei
der folgenden Erläuterung
werden Abschnitte des Senders 1, die nach oben und nach
unten zeigen, wenn man wie in den Zeichnungen dargestellt blickt,
als oberer Abschnitt bzw. als unterer Abschnitt in der folgenden
Beschreibung bezeichnet.
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Der Sender 1 besteht im
wesentlichen aus einem Gehäuse,
welches aus einer oberen Abdeckung 2 und einer unteren
Abdeckung 9, einer Tastenkonsole 3, einer wasserdichten
Abdeckung 4, einem mit Schaltung hergestellten Substrat 5,
niederdrückbaren
Schaltern 51a, 51b und 51c, die an einer oberen
Oberfläche
des Substrats 5 installiert sind, einer Antenneneinheit 6,
die an einer unteren Fläche des
Substrats 5 installiert ist, einem Schutzkissen 7, welches
zwischen der Antenneneinheit 6 und der unteren Abdeckung 9 zwischengefügt ist,
um einen physikalischen Aufschlag zu absorbieren, der auf die Antenneneinheit 6 übertragen
wird, einem Batterieanschluß 81,
einem Batteriegehäuse 82,
einer Knopfbatterie 83 und Abstandshaltern 91 bis 93 gebildet ist.
Das Substrat 5 enthält
an seiner unteren Oberfläche
dort installierte Senderschaltungen, die der Übersichtlichkeit halber in
der Zeichnung weggelassen sind.
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Die obere Abdeckung 2 ist
aus einem Dekor-Harzfilm gebildet, welcher in einer Harzbasis BP bei
einem Einformungsprozeß angeordnet
wird. Der Harzfilm besitzt eine obere Fläche, auf der eine transparente
Schutzbeschichtung vorgesehen ist, und eine untere Oberfläche mit
Metall- oder Farbaufdruck. Die obere Abdeckung 2 besitzt
ein Schlüsselringloch 20 und
Tastenlöcher 21a bis 21c,
die darin ausgebildet sind.
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Das Tastenpult bzw. Tastenkonsole 3 besitzt vom
Anwender niederdrückbare
Tasten 31a, 31b und 31c, die auf einem
Dekorfilm ähnlich
der oberen Abdeckung 2 ausgebildet sind. Die Tasten 31a bis 31c werden
in die Tastenlöcher 21a bis 21c der
oberen Abdeckung 2 bei einem der Zusammenbauprozesse des
Senders 1 eingeführt.
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Die wasserdichte Abdeckung 4 ist
aus Siliziumgummi hergestellt und besitzt einen O-Ring 40, der
zusammenhängend
um den Umfang derselben ausgebildet ist. Die wasserdichte Abdeckung 4 ist
so installiert, daß die
Gesamtheit eines oberen Abschnitts des Substrats 5 umschließt. Bei
dem Zusammenbauprozeß des
Senders 1 wird der O-Ring 40 in einen
Spalt plaziert, der durch einen Vorsprung 22, welcher an
der oberen Abdeckung 2 ausgebildet ist, und eine Nut 91,
die in der unteren Abdeckung 9 ausgebildet ist, eingesetzt,
so daß dieser
elastisch verformt wird und als eine Dichtung arbeitet, um das Eindringen
von Wasser in das Gehäuse
zu vermeiden.
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Die Schalter 51a bis 51c werden,
wie oben beschrieben wurde, an der oberen Oberfläche des Substrats 5 installiert
und werden niedergedrückt oder
eingeschaltet oder auch ausgeschaltet, und zwar mit Hilfe der Tasten 31a bis 31c.
Die Antenneneinheit 6 wird an der unteren Oberfläche des
Substrats 5 befestigt.
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3(a) zeigt
eine Draufsicht, die eine Frontfläche 61 einer Packung
der Antenneneinheit 60 darstellt, die weiter unten auch
als eine Packungsfläche
bezeichnet wird. 3(b) zeigt
eine Seitenansicht von 3(a). 3(c) ist eine Ansicht, welche eine
interne Struktur der Antenneneinheit 6 wiedergibt. 4 ist ein Diagramm, welches
eine äquivalente
Schaltung der Antenneneinheit 6 darstellt.
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Die Antennenpackung ist von einer
rechteckförmigen
Parallelepiped-Gestalt und besitzt Antennenanschlüsse 63a, 63b, 63c und 63d,
wie dies klar in 3(c) gezeigt
ist, die an vier Ecken einer Bodenfläche derselben angebracht sind
(das heißt
einer unteren Fläche,
wenn man wie in 3(b) blickt),
symmetrisch in bezug auf ein Zentrum P1 der Antennenpackung, wie
in 3(a) angezeigt ist.
Das Zentrum P1 koinzidiert, wie an der Packungsoberfläche 61 in 3(a) veranschaulicht ist,
mit dem Zentrum der Bodenfläche
der Packung der Antenneneinheit 6.
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Die Antennenanschlüsse 63a bis 63d werden
an ausgewählte
Abschnitte der unteren Fläche des
Substrats 5 bei dem Zusammenbauprozeß des Senders 1 angelötet, so
daß die
Packungsfläche 61 parallel
zu dem Substrat 5 orientiert ist und auch zu einer Innenwand
des Gehäuses
(das heißt
der unteren Abdeckung 9).
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Intern enthält die Antenneneinheit 6 einen Ferritkern 64 und
drei Wicklungen 65, 66 und 67, die um
den Kern 64 herumgewickelt sind. Die Wicklungen 65 bis 67 sind,
wie man aus der äquivalenten Schaltung
von 4 ersehen kann,
mit einem gemeinsamen Anschluß 63a und
auch mit einem X-Achsenanschluß 63b bzw.
einem Y-Achsenanschluß 63c bzw.
einem Z-Achsenanschluß 63d verbunden.
Die Wicklungen 65 bis 67 arbeiten als Antennenelemente
und werden daher auch als X-Achsenantenne 65, Y-Achsenantenne 66 und
Z-Achsenantenne 67 in der folgenden Beschreibung bezeichnet.
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Die oben beschriebene Antenneneinheit 6 enthält den Ferritkern 64 und
die drei Wicklungen 65 bis 67 und besitzt ein
relativ hohes Gewicht. Wenn daher ein Anwender den Sender 1 zufällig oder
unbeabsichtigt fallen läßt, so daß das Gehäuse (das
heißt die
obere und die untere Abdeckung 2 und 9) des Senders 1 einen
physikalischen Schlag erfahren, hat dies zur Folge, daß die Antenneneinheit 6 einem
starken Schlag oder Beschleunigung ausgesetzt wird, was zu einer
Abtrennung der Anschlüsse 63a bis 63d von
dem Substrat 5 führen
kann oder im schlechtesten Fall zu einem Brechen des Ferritkernes 64 und der
Wicklungen 65 bis 67 führen kann.
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Um die zuvor erläuterten Nachteile zu beheben,
besitzt der Sender 1 das Schutzkissen 7, welches
zwischen der Packungsfläche 61 der
Antenneneinheit 6 und der in neren Wand 94 der
unteren Abdeckung 9 angeordnet ist, um den physikalischen
Aufschlag zu absorbieren, der auf die Antenneneinheit 6 wirkt.
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Spezifischer ausgedrückt, besteht
das Schutzkissen 7 aus Siliziumgummi und besitzt eine Shore-Härte von
angenähert 40.
Das Kissen 7 enthält,
wie klar in 5(a) gezeigt
ist, eine Montagebasis 74 und Dämpfungsvorrichtungen 71a, 71b, 71c und 71d,
die zusammenhängend
oder einstückig
mit der Montagebasis 74 ausgebildet sind, und zwar symmetrisch
um das Zentrum P2 der Montagebasis 74 herum. Die Montagebasis 74 besitzt
einen quadratischen Plattenabschnitt mit einer Dicke von 0,5 mm.
Die Dämpfungsvorrichtung 71a erstreckt
sich parallel zu der Dämpfungsvorrichtung 71c.
In ähnlicher
Weise erstreckt sich die Dämpfungsvorrichtung 71b parallel
zu der Dämpfungsvorrichtung 71d.
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Die Dämpfungsvorrichtungen 71a bis 71d haben
jeweils die Gestalt eines gleichschenkligen Dreiecks, und zwar im
Querschnitt, welches Dreieck eine Höhe von 1,6 mm besitzt und eine
Basis von 1,6 mm hat, und enthalten, wie in 5(b) gezeigt ist, erste Kontakte 72a bis 72d (der Übersichtlichkeit
halber sind lediglich 72a und 72c gezeigt) und
zweite Kontakte 75a bis 75d (der Übersichtlichkeit
halber sind lediglich 75a und 75c gezeigt). Die
ersten Kontakte 72a bis 72d sind jeweils durch
die Spitzen der gleichschenkligen Dreiecke definiert. Die zweiten Kontakte 75a bis 75d sind
auf dem Boden der Montagebasis 74 ausgebildet und erstrecken
sich parallel zu den Basisteilen 73a bis 73d der
gleichschenkligen Dreiecke. Spezifischer ausgedrückt, sind die zweiten Kontakte 75a bis 75d an
den Basisteilen 73a bis 73d der gleichschenkligen
Dreiecke befestigt und jeder besitzt einen rechteckförmigen Bereich
oder Fläche von
1,6 mm × 0,3
mm.
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Die Montagebasis 74 besitzt
einen quadratischen Bereich von 0,5 mm Dicke, der von den Dämpfungsvorrichtungen 71a bis 71d umgeben
ist und innerhalb der unteren Abdeckung 9 in Kontakt mit
dem Boden derselben installiert ist (das heißt der unteren Fläche, wenn
man wie in 5(b) blickt),
mit der Innenwand 94, wie in 2 veran schaulicht
ist, der unteren Abdeckung 9, so daß die zweiten Kontakte 75a bis 75b an
der Innenwand 94 befestigt sind.
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Das Kissen 7 enthält auch
Rahmenteile 76b, 76d, 77b und 77d,
die sich außerhalb
von den Dämpfungsvorrichtungen 71a bis 71d in
im wesentlichen der gleichen Höhe
wie derjenigen der ersten Kontakte 72a bis 72d erstrecken.
Das Rahmenteil 76b ist im wesentlichen parallel zu dem
Rahmenteil 76d orientiert. In ähnlicher Weise ist das Rahmenteil 77b im wesentlichen
parallel zu dem Rahmenteil 77d orientiert.
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Die Rahmenteile 76b und 76d liegen
einander gegenüber
und haben eine größere Dicke
als die Rahmenteile 77b und 77d. Die Rahmenteile 76b und 76d haben
darin ausgebildete Ausnehmungen 78b und 78d, die
jeweils den Öffnungen 79b und 79d gegenüber liegen.
Innerhalb der Ausnehmungen 78b und 78d sind Substrathalterungen 92b und 92d der unteren
Abdeckung 9, wie noch später mehr in Einzelzeiten beschrieben
wird, bei der Installation des Kissens 7 eingepaßt, um das
Kissen 7 fest innerhalb der unteren Abdeckung 9 zu
halten.
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Die untere Abdeckung 9 enthält, wie
oben beschrieben ist, in der Peripherie eine Nut 91, die
einen Spalt zusammen mit dem Vorsprung 22 der oberen Abdeckung 2 bildet,
innerhalb welchem der O-Ring 40 der wasserdichten Abdeckung
4 beim Zusammenbauen des Senders 1 plaziert wird. Die untere
Abdeckung 9 besitzt auch eine Innenwand 94, die in
der Höhe
niedriger liegt als die Nut 91 und die parallel zur Oberfläche des
Substrats 5 orientiert ist, wenn der Sender 2 zusammengebaut
wird. Die untere Abdeckung 9 besitzt auch Substrathalterungen 92a, 92c und 93 zusätzlich zu
den oben beschriebenen Substrathalterungen 92b und 92d,
die in solcher Weise arbeiten, um das Substrat 5 parallel
zu der Innenwand 94 abzustützen oder zu halten, und zwar mit
einem konstanten Spalt dazwischen.
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Beim Zusammenbauen des Senders 1 werden
die Substrathalterungen 92b und 92d zunächst innerhalb
der Öffnungen 79b und 79d des
Kissens 7 plaziert und werden in die Ausnehmungen 78b und 78d jeweils
eingepaßt,
um die Bodenfläche
der Mon tagebasis 74, speziell die zweiten Kontakte 75a bis 75d in
engem Kontakt mit der Innenwand 94 der unteren Abdeckung 9 zu
bringen. Als nächstes
wird die Tastenkonsole 3 und die wasserdichte Abdeckung 4 in
der oberen Abdeckung 2 installiert. Nachfolgend wird das
Substrat 5, auf welchem die Knopfbatterie 83 bereits
plaziert wurde, in die obere Abdeckung 2 gesetzt. Die obere
Abdeckung 2 wird in die untere Abdeckung 9 eingepaßt, in welcher
das Kissen 4 bereits installiert ist.
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Bei dem oben erläuterten Zusammenbauvorgang
wird das Zentrum P2 des Kissens 7, wie in 5(a) gezeigt ist, im wesentlichen koinzidierend mit
dem Zentrum P1 der Packungsfläche 61 der
Antenneneinheit 6 plaziert, wie in 3(a) gezeigt ist, und zwar an der Innenwand 94 der
unteren Abdeckung 9.
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Der O-Ring 40 der wasserdichten
Abdeckung 4 wird elastisch verformt oder komprimiert, und zwar
durch den festen Angriff des Vorsprungs 22 der oberen Abdeckung 2 in
die Nut 91 der unteren Abdeckung 9, um das Eindringen
von Feuchtigkeit in den Sender 1 zu verhindern. Der O-Ring 40 ist
auch so ausgelegt, daß eine
Reaktionskraft, die aus dem Zusammendrücken des O-Ringes 40 resultiert,
bei angenähert
2 N (Newton) liegt, um ein Kompressionsverhältnis des O-Ringes 40 in
einem Bereich von 20% bis 30% der Oberflächenrauhigkeit des O-Ringes 40 und/oder
allgemeine Verwendung des Senders 1 zu bringen.
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Nach der Installation des Kissens 7 stoßen die
Dämpfungsvorrichtungen 71a bis 71d gegen
die vier Ecken der Packung der Antenneneinheit 6 an, und
zwar symmetrisch in Bezug auf das Zentrum P1, und werden elastisch
durch die Packungsfläche 61 und
die Innenwand 94 der unteren Abdeckung 9 komprimiert.
Der Grad, in dem die Dämpfungsvorrichtungen 71a bis 71d zusammengedrückt werden, was
weiter unten auch als Kompressionsbetrag α bezeichnet wird, wird so ausgewählt, daß diese
Kompression angenähert
1 mm beträgt,
wenn die durch das Kissen 7 erzeugte Reaktionskraft mit
derjenigen abgeglichen ist, die durch den O-Ring 40 erzeugt wird.
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Wie aus der obigen Erläuterung
hervorgeht, werden die Dämpfungsvorrichtungen 71a bis 71d des
Kissens 7 innerhalb der unteren Abdeckung 9 symmetrisch
um das Zentrum P1 der Packungsfläche 61 der
Antenneneinheit 6 um P2 der Montagebasis 74 plaziert
und werden durch gleiche Beträge nahe
den Anschlüssen 63a bis 6b der
Antenneneinheit 6 komprimiert, die an das Substrat 5 angelötet sind,
um einen im wesentlichen gleichen Druck auf die Anschlüsse 63a bis 63b auszuüben, wodurch
ein Ablösen
der Anschlüsse 63a bis 63b von
dem Substrat 5 vermieden wird.
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Es wird nun im folgenden beschrieben,
auf welche Weise der Kompressionsbetrag α der Dämpfungsvorrichtungen 71a bis 71d festgelegt
wird. Bei der folgenden Erläuterung
werden die Dämpfungsvorrichtungen 71a bis 71d allgemein
mit dem Bezugszeichen 71 bezeichnet. Das gleiche trifft
für andere
Teile zu.
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Die Dämpfungsvorrichtungen 71 müssen die drei
folgenden Bedingungen erfüllen:
- 1. Die Dämpfungsvorrichtungen 71 müssen widerstandsfähig gegenüber einem
Aufbauchen sein, wenn sie zusammengedrückt werden (da das Aufbauchen
die Dämpfungsvorrichtungen 71 daran
hindert, einen elastischen Druck zu erzeugen, um die Antenneneinheit 6 von
einem unbeabsichtigten Schlag zu schützen).
- 2. Die Dämpfungsvorrichtungen 71 müssen einheitliche
elastische Drücke
erzeugen, die auf die Anschlüsse 63a bis 63d der
Antenneneinheit 6 wirken (da eine Uneinheitlichkeit des
elastischen Druckes unter den Dämpfungsvorrichtungen 71 zu
einem Abtrennen von einigen der Anschlüsse 63a bis 64d von
dem Substrat 5 führen
kann).
- 3. Die Dämpfungsvorrichtungen 71 dürfen keine Reaktionskraft
erzeugen, welche diejenige überschreitet,
die durch den O-Ring 40 erzeugt wird (um eine wasserdichte
Eigenschaft des O-Ringes 40 sicherzustellen).
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Die erste Bedingung (das heißt Vermeiden einer
Aufbauchung der Dämpfungsvorrichtungen 71) wird
durch die Konfiguration von jeder der Dämpfungsvorrichtungen 71 erfüllt, bei
der der quer verlaufende Querschnitt der Dämpfungsvorrichtung 71 axialsymmetrisch
ist, das heißt
es liegt eine Gestalt in Form eines gleichschenkligen Dreiecks vor,
und jeder der ersten Kontakte 72a bis 72d, der
scharf ausgebildet ist, ist an der Spitze des gleichschenkligen Dreiecks
vorgesehen. Der quer verlaufende Querschnitt der Dämpfungsvorrichtungen 71 kann
alternativ kreisförmig
oder halbkreisförmig
sein.
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Die zweite Bedingung wird durch die
Querschnittskonfiguration der Dämpfungsvorrichtungen 71 befriedigt,
die eine Schwankung in der Reaktionskraft der Dämpfungsvorrichtungen 71 minimiert,
die erzeugt wird, wenn eine Kompression entsprechend einer Variation
in dem Spalt zwischen der Packungsfläche 61 der Antenneneinheit 6 und
der Innenwand 94 der unteren Abdeckung 9 erfolgt,
verursacht durch einen Fehler beim Zusammenbauen des Senders 1. Dieser
Zusammenbaufehler entsteht gewöhnlich
aus einer Schwankung in der Ebenheit des Substrats 5, einem
Fehler beim Löten
der Anschlüsse 63a bis 63d an
das Substrat 5 und/oder einer Schwankung in der Gestalt
des Kissens 7.
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Die dritte Bedingung wird dadurch
befriedigt, indem die Reaktionskraft, die durch die Dämpfungsvorrichtungen 71 erzeugt
wird, in Übereinstimmung mit
einem Wert gebracht wird, der im wesentlichen identisch mit der
Reaktionskraft ist, die durch den O-Ring 40 erzeugt wird
(das heißt
etwa 2 N).
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Spezifische Geometrien der Dämpfungsvorrichtungen 71 werden
nun weiter unten in Einzelheiten beschrieben. 7(a) zeigt einen quer verlaufenden Querschnitt
von jeder der Dämpfungsvorrichtungen 71 des
Kissens 7. 7(b) zeigt
eine Tabelle, welche die Höhe
H und die Länge
L der Basis des gleichschenkligen Dreiecks auflistet, wie in 7(a) veranschaulicht ist,
und die Dicke t der Montagebasis 7 der drei Typen an Kissen 7.
Es wurden dabei die Beziehung zwischen einer Last N, die auf jeden
der ersten bis dritten Kissentypen 7 aufgebracht wurde, und
einem resultierenden Kompressionsbetrag α der Dämpfungsvorrichtung 71 investiert. 8 demonstriert derartige
Beziehungen.
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Der Graph von 8 zeigt, daß, je kleiner der spitze Winkel θ des gleichschenkligen
Dreiecks ist, welches den ersten Kontakt 72 definiert,
desto kleiner die Last N ist, die erforderlich ist, um den gleichen
Kompressionsbetrag α der
Dämpfungsvorrichtung 71 zu
bewirken. Jedoch führt
ein zu kleiner spitzer Winkel θ zu
einem Auftauchen . der Dämpfungsvorrichtungen 71,
wenn die Antenneneinheit 6 in dem Kissen 7 montiert
wird, als auch zu einer Schwierigkeit, eine gewünschte Produktionsgenauigkeit
der Dämpfungsvorrichtungen 71 beizubehalten.
Der spitze Winkel θ wird
in bevorzugter Weise so ausgewählt,
daß er
innerhalb eines Bereiches von 45° bis 60° unter Berücksichtigung
der Aufbauchung der Dämpfungsvorrichtungen 71 liegt.
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Bei dieser Ausführungsform wird der erste Typ
des Kissens 7 (das heißt
die Höhe
H beträgt
1,6 mm, die Länge
L der Basis beträgt
1,6 mm und der Spitzwinkel θ liegt
bei 53,1°)
ausgewählt,
der die ersten bis dritten Bedingungen erfüllt, wie oben beschrieben wurde,
und der eine Reaktionskraft von 2 bis 3 N erzeugt, wenn der Kompressionsbetrag
a der Dämpfungsvorrichtungen 71 bei
1 mm liegt. Spezifischer ausgedrückt,
wenn diese keiner Belastung oder Last unterworfen sind, so besitzt
jede der Dämpfungsvorrichtungen 71 eine
Gesamthöhe
H + t = 1,6 + 0,5 = 2,1 mm. Wenn somit die Dämpfungsvorrichtungen 71 um
1 mm komprimiert werden, liegt die resultierende Höhe der Dämpfungsvorrichtungen 71 bei
1,1 mm.
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Wie bereits beschrieben wurde, ist
die obere Oberfläche
des Substrats 5 durch eine wasserdichte Abdeckung 4 umgeben.
Der O-Ring 40 ist in einem Spalt plaziert, der durch die
obere und die untere Abdeckung 2 und 9 gebildet
wird, um dadurch eine hermetische Abdichtung zwischen der unteren
Abdeckung 9 und der wasserdichten Abdeckung 4 zu
erreichen, um das Eindringen von Feuchtigkeit in eine Kammer zu
vermeiden. die durch die wasserdichte Abdeckung 4 und die
untere Abdeckung 9 festgelegt ist. Das Kissen 7 besteht
aus Siliziumgummi und ist in einer parallelen, rechteckförmigen Kammer
angeordnet, die durch die untere Abdeckung 9 festgelegt ist,
und steht elastisch in Anlage mit den ersten Kontakten 72,
wobei die Oberfläche
der Antenneneinheit 6 auf der unteren Oberfläche des
Substrats 5 montiert ist und die zweiten Kontakte 75 an
der Innenwand 94 der unteren Abdeckung 9 angeordnet
sind, um den physikalischen Schlag zu absorbieren, der auf die Antenneneinheit 6 übertragen
wird und der beispielsweise dann erzeugt wird, wenn ein Anwender
den Sender 1 unbeabsichtigt fallen läßt, so daß dadurch ein Abtrennen der
Antenneneinheit 6 von dem Substrat 5 und/oder
ein Brechen der Antenneneinheit 6 selbst vermieden wird.
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Die Dämpfungsvorrichtungen 71 des
Kissens 7 sind innerhalb der unteren Abdeckung 9 symmetrisch
plaziert, wie auch die Anschlüsse 63,
und zwar um das Zentrum P1 der Packungsfläche 61 der Antenneneinheit 6,
und stehen in elastischer Anlage mit den ersten Kontakten 72,
wobei die Antenneneinheit 6 nahe den Anschlüssen 63 an
das Substrat 5 angelötet
ist, um einen im wesentlichen gleichen Druck auf die Anschlüsse 63 auszuüben, wodurch ein
Abtrennen der Anschlüsse 63 von
dem Substrat 5 verhindert wird.
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Jede der Dämpfungsvorrichtungen 71 besitzt einen
quer verlaufenden Querschnitt, der axialsymmetrisch ist, das heißt eine
Gestalt eines gleichschenkligen Dreiecks besitzt. Die ersten Kontakte 72 sind
scharf ausgebildet und jeder von diesen ist als Spitze des gleichschenkligen
Dreiecks definiert. Die ersten Kontakte 72 werden in elastischer
Anlage in Bezug auf die Packungsfläche 61 der Antenneneinheit 6 plaziert,
und zwar an Stellen, die symmetrisch in Bezug auf die Zentren P1
und P2 festgelegt sind. Die zweiten Kontakte 75 werden
in elastischer Anlage mit der Innenwand 94 der unteren
Abdeckung 9 plaziert und erstrecken sich parallel zur Packungsfläche 61 an
Stellen, die symmetrisch in Bezug auf die Zentren P1 und P2 festgelegt
sind. Diese Anordnung ermöglicht
eine kleine Variation in der Reaktionskraft, die durch die Dämpfungsvorrichtungen 71 erzeugt wird,
und zwar in Verbindung mit dem Kompressionsbetrag α der Dämpfungsvorrichtungen 71.
Selbst wenn daher der Intervall zwischen der Packungsfläche 61 und
der Innenwand 94 der unteren Abdeckung 9 uneinheitlich
ist, ist die Differenz zwischen den Druckwerten, die auf die Dämpfungsvorrichtungen 71 wirken,
um diese zusammenzudrücken,
gering, so daß im
wesentlichen gleiche elastische Druckwerte auf die Antennenanschlüsse 63 ausgeübt werden
(das heißt
die Reaktionskräfte,
die durch die Dämpfungsvorrichtungen 71 erzeugt
werden).
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Die Shore-Härte des Siliziumgummis des Kissens 7 wird
mit 40 bei der oben erläuterten
Ausführungsform
ausgewählt,
kann jedoch innerhalb eines Bereiches von 30 bis 50 liegen, der
eine gewünschte
Aufschlagabsorptionsfähigkeit
sicherstellt.
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Der Spitzwinkel θ des gleichschenkligen Dreiecks,
welches den ersten Kontakt 72 definiert, liegt in bevorzugter
Weise in einem Bereich von 45° bis
60°, wodurch
eine kleine Variation in der Reaktionskraft sichergestellt wird,
die ausreichend ist, um die Antenneneinheit 6 gegen einen
unbeabsichtigten oder zufälligen
physikalischen Schlag zu schützen.
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Die Dicke t der Montagebasis 74 des
Kissens 7 liegt, wie oben beschrieben wurde, bei 0,5 mm, kann
jedoch auch innerhalb eines Bereiches von 0,1 bis 0,5 mm liegen,
was die Möglichkeit
schafft, geometrische Parameter (das heißt die Höhe H, die Länge L und den Kompressionsbetrag α) der Dämpfungsvorrichtungen 71 auszuwählen, und
zwar unter Verwendung der Beziehungen, die in 8 veranschaulicht sind, welche die oben
beschriebenen ersten bis dritten Bedingungen befriedigen.
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Das Kissen 7 ist im wesentlichen
quadratisch, ähnlich
der Packung der Antenneneinheit 6, kann jedoch in einem
im Handel erhältlichen
O-Ring 700 implementiert werden, wie in 9(a) gezeigt ist, der im Querschnitt
kreisförmig
ist. Der O-Ring 700 muß so
ausgewählt
werden, daß sein
Durchmesser geringfügig
kleiner ist als die Länge
der Seiten der Packung der Antenne 6, und muß innerhalb
der unteren Abdeckung 9 so plaziert werden, daß das Zentrum
des O-Ringes 700 mit dem Zentrum P1 der Antennenfläche 61 koinzidiert.
Dies bewirkt, daß die ersten
Kontakte 72 und die zweiten Kontakte 75, die an
dem Umfang eines Querschnitts des O-Ringes 700 definiert
sind, so arbeiten, um einen im wesentlichen gleichen elastischen
Druck auf Abschnitte der Packungsfläche 61 auszuüben, die
symmetrisch zu dem Zentrum P1 der Packungsfläche 61 liegen und dicht
bei den Antennenanschlüssen 63a bis 63d der Antenne 6 liegen.
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Der O-Ring 700 kann alternativ,
wie in 9(b) gezeigt
ist, auf zwei sich diametral gegenüber liegende Substrathalterungen 92a bis 92d gewickelt
sein (z.B. den Substrathalterungen 92b und 92d in
dem veranschaulichten Fall).
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Eine elastische Reaktionskraft, die
durch einen Spalt erzeugt wird, der durch die Packungsfläche 61 der
Antenneneinheit 6 und die Innenwand 94 der unteren
Abdeckung 7 gebildet wird, in welcher das Kissen 7 angeordnet
ist, muß niedriger
sein als eine elastische Reaktionskraft, die durch einen Spalt bzw. in
dem Spalt erzeugt wird, der durch die erste und die zweite Abdeckung 2 und 9 gebildet
wird, in welchem der O-Ring 40 der
wasserdichten Abdeckung 4 angeordnet ist, um einen dichten
Angriff oder Eingriff zwischen der oberen und der unteren Abdeckung 2 und 9 sicherzustellen.
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Obwohl die vorliegende Erfindung
in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde,
um das Verständnis
derselben zu vereinfachen, sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung auch
in vielfältigen
Wegen oder Arten realisiert werden kann, ohne dabei die Prinzipien
der Erfindung zu verlassen. Die Erfindung ist daher so zu verstehen, daß alle möglichen
Ausführungsformen
und abgewandelten Ausführungen
mit umfaßt
sind, die bei den gezeigten Ausführungsformen
möglich
sind und die realisiert werden können,
ohne dabei die Prinzipien der Erfindung, wie sie sich aus den anhängenden
Ansprüchen
ergeben, zu verlassen. Beispielsweise können die zweiten Kontakte 75 scharf
ausgebildet gestaltet sein, ähnlich
wie die ersten Kontakte 72. Alternativ kann das Kissen 7 oben
und unten vertauscht vorgesehen werden. Spezifischer gesagt, können die ersten
Kontakte 72 in elastischer Anlage mit der Innenwand 94 der
unteren Abdeckung 9 plaziert werden, während die zweiten Kontakte 75 in
einer elastischen Anlage gegen die Packungsfläche 61 der Antenne 6 plaziert
werden können.