DE202012002323U1

DE202012002323U1 - Mobiles elektronisches Gerät mit einer verbesserten Antennenfarm

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Publication number: DE202012002323U1
Application number: DE202012002323U
Authority: DE
Original assignee: Motorola Mobility LLC
Current assignee: Google Technology Holdings LLC
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2012-03-06
Publication date: 2012-03-26
Anticipated expiration: 2022-03-07
Also published as: US20130017865A1; BR202012004684U8; US8639303B2; CN202695699U; KR200473665Y1; BR202012004684U2; KR20130000594U

Abstract

Mobiles elektronisches Gerät mit einer verbesserten Antennenfarm, umfassend: ein Gehäuse mit einem Gehäusevorderteil und einem Gehäuserückteil; und eine Benutzerschnittstelle, wobei das Gehäuserückteil eine Antennenfarm aufweist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Offenbarung
Die Offenbarung betrifft allgemein verbesserte mobile elektronische Geräte.
2. Stand der Technik
Es gibt einen bedeutenden Markt für mobile elektronische Geräte mit großen Benutzerschnittstellen, haltbaren Displays und dünnen Profilen. Viele haben versucht, derartige Geräte bereitzustellen, aber diese haben rauen Benutzerumgebungen nicht standgehalten.
Ein mobiles elektronisches Gerät mit einem verbesserten Chassis mit minimaler Z-Abmessung würde als eine Verbesserung des Standes der Technik angesehen.
Ein mobiles elektronisches Gerät mit verbesserter Laminatbauweise mit minimaler Z-Abmessung würde als Verbesserung des Standes der Technik angesehen.
Ein mobiles elektronisches Gerät mit einem verbesserten Toleranzakkumulator, der dazu geeignet ist, nach Bedarf eine Expansion oder eine Kontraktion zu erlauben, würde als Verbesserung des Standes der Technik angesehen.
Ein mobiles elektronisches Gerät mit einer verbesserten Antennenfarm würde als Verbesserung des Standes der Technik angesehen.
Ein mobiles elektronisches Gerät mit einem verbesserten Aufpralldämpfer mit verbesserter Aufprallmilderung würde als Verbesserung des Standes der Technik angesehen.
Weiterhin würden robuste mobile elektronische Geräte mit dünnen Profilen, die rauen Benutzerumgebungen standhalten können, als Verbesserung des Standes der Technik angesehen.
Es ist daher wünschenswert, ein verbessertes mobiles elektronisches Gerät bereitzustellen, welches die meisten, wenn nicht alle, der vorstehenden Bedürfnisse erfüllt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine beispielhafte perspektivische Frontansicht eines mobilen elektronischen Gerätes in Übereinstimmung mit Grundsätzen der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine beispielhafte Explosionsansicht einer Ausführungsform des mobilen elektronischen Gerätes aus 1 in Übereinstimmung mit Grundsätzen der vorliegenden Erfindung, die verschiedene Komponenten zeigt, die das mobile elektronische Gerät bilden.
3 ist eine beispielhafte rückseitige Explosionsansicht einer Ausführungsform des mobilen elektronischen Gerätes aus 1 in Übereinstimmung mit Grundsätzen der vorliegenden Erfindung, die verschiedene Komponenten zeigt, die das mobile elektronische Gerät bilden.
4 ist eine beispielhafte seitliche Explosionsansicht einer Ausführungsform des mobilen elektronischen Gerätes aus 1 in Übereinstimmung mit Grundsätzen der vorliegenden Erfindung, die verschiedene Komponenten zeigt, die das mobile elektronische Gerät bilden.
5 ist eine beispielhafte allgemeine Schnittansicht in der X-Richtung einer Ausführungsform des mobilen elektronischen Gerätes aus 10 in Übereinstimmung mit Grundsätzen der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine beispielhafte vergrößerte allgemeine Teilschnittansicht in der X-Richtung einer Ausführungsform des mobilen elektronischen Gerätes aus 10 in Übereinstimmung mit Grundsätzen der vorliegenden Erfindung, die verschiedene Komponenten zeigt, die das mobile elektronische Gerät bilden.
7 ist eine beispielhafte vergrößerte allgemeine Teilschnittansicht in der X-Richtung einer Ausführungsform des mobilen elektronischen Gerätes aus 10 in Übereinstimmung mit Grundsätzen der vorliegenden Erfindung, die verschiedene Komponenten zeigt, die das mobile elektronische Gerät bilden, und die zeigt, wie sie zusammengesetzt und verbunden werden können.
8 ist eine beispielhafte vergrößerte perspektivische Teilansicht einer Ausführungsform des mobilen elektronischen Gerätes aus 7 in Übereinstimmung mit Grundsätzen der vorliegenden Erfindung, die verschiedene Komponenten zeigt, die das mobile elektronische Gerät bilden, und die zeigt, wie sie zusammengesetzt und verbunden werden können.
9 ist eine beispielhafte vergrößerte Layoutansicht einer Ausführungsform des mobilen elektronischen Gerätes aus 1 in Übereinstimmung mit Grundsätzen der vorliegenden Erfindung, die die Anordnung verschiedener Komponenten zeigt, die das mobile elektronische Gerät bilden.
10 ist eine beispielhafte vergrößerte perspektivische Layoutansicht einer Ausführungsform des mobilen elektronischen Gerätes aus 9 in Übereinstimmung mit Grundsätzen der vorliegenden Erfindung, die die Anordnung verschiedener Komponenten zeigt, die das mobile elektronische Gerät bilden.
11 ist eine beispielhafte vergrößerte Layoutansicht einer Ausführungsform des mobilen elektronischen Gerätes aus 1 in Übereinstimmung mit Grundsätzen der vorliegenden Erfindung, die eine Antennenfarm und die Anordnung einer Vielzahl von Antennen zeigt.
12 ist eine beispielhafte perspektivisch vergrößerte Layoutansicht einer Ausführungsform des mobilen elektronischen Gerätes aus 11 in Übereinstimmung mit Grundsätzen der vorliegenden Erfindung, die eine Antennenfarm und die Anordnung einer Vielzahl von Antennen zeigt.
13 ist eine beispielhafte vergrößerte Teilschnittansicht eines Ausschnitts einer Ausführungsform des mobilen elektronischen Gerätes aus 6 in Übereinstimmung mit Grundsätzen der vorliegenden Erfindung, die einen Aufpralldämpfer 210 und verschiedene Komponenten zeigt, die das mobile elektronische Gerät bilden.
14 ist eine beispielhafte rückseitige perspektivische Ansicht eines mobilen elektronischen Gerätes aus 1 in Übereinstimmung mit Grundsätzen der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Das Folgende ist eine ausführliche Beschreibung und Erläuterung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung und der besten Arten zum Ausführen der Erfindung.
A. Mobiles elektronisches Gerät mit einem verbesserten Chassis
Wie am besten aus 1 und 6 ersichtlich ist, ist ein mobiles elektronisches Gerät 10 mit einem verbesserten Chassis gezeigt. Das Gerät 10 kann aufweisen: einen Rahmen (oder Chassis) 12 mit einem oberen Bereich 14 und einem unteren Bereich 16, so dass eine niedrige Profilhöhe 18 definiert ist, mit einer offenen Oberseite 20 und einer offenen Unterseite 22. Der Rahmen 12 weist einen Innenbereich 24 auf, der dazu eingerichtet ist, Komponenten in einer vorgegebenen Anordnung zu umgeben, sowie einen Außenbereich 26. Der Außenbereich 26 des Rahmens 12 ist mit einer Leiterplatte (PCB) 28 verbunden. Die offene Oberseite 20 ist dazu eingerichtet, auf der Leiterplatte 28 befindliche Komponenten aufzunehmen und die offene Unterseite 22 ist dazu eingerichtet, eine Batterie 32 aufzunehmen. Vorteilhafterweise hilft diese Bauweise dabei, ein robustes Design und ein haltbares mobiles elektronisches Gerät 10 mit flachem Profil bereitzustellen, was von Benutzern gewünscht ist. Die Höhe 13 des Rahmens 12 (s. 4) stellt ein strukturelles System mit flachem Profil bereit, um Komponenten im Zusammenhang mit mobilen elektronischen Geräten sicher zu halten, zu stapeln und zu verbinden. Nützlicherweise ist der Rahmen, wie hierin ausführlich beschrieben wird, strukturell passiv oder trägt nicht nachteilig zu dem Profil oder der Gesamttiefe in der Z-Richtung bei. Der Rahmen 12 ist weiterhin dazu eingerichtet, mit so vielen Komponenten wie gewünscht bestückt zu werden, und kann Komponenten aufeinander gestapelt aufnehmen, um eine flache Z-Abmessung bereitzustellen.
Wie am besten aus den 3 und 6 ersichtlich ist, ist der Außenbereich 26 des Rahmens 12 mit der Leiterplatte 28 und einem Gehäusevorderteil 34 mit einem als Schraube 36 gezeigten Verbindungselement verbunden, welches mit einem sich nach außen erstreckenden Flansch 30 in der Nähe des oberen Bereichs 14 des Rahmens 12 verbunden ist. Es sollte verstanden werden, dass das Verbindungselement ein Schnappverbinder, eine Schraube und dergleichen sein kann. Diese Struktur erlaubt einfachen Zugriff, einfache Montage und einfaches Auseinanderbauen. Nützlicherweise stellt diese Struktur eine sichere Verbindung zwischen Rahmen, Leiterplatte und Gehäusevorderteil bereit, die der rauen Umgebung standhalten kann, der sie bei normaler Benutzung ausgesetzt wird.
Wie am besten aus den 2, 3, 9 und 10 ersichtlich ist, kann der Außenbereich 26 des Rahmens 12 mit einer Vielzahl von Verbindungselementen und Verbindungen 38 mit der Leiterplatte 28 und einem Gehäusevorderteil 34 verbunden sein, um eine sichere Verbindung um einen Randbereich des Rahmens 12 bereitzustellen.
Wie aus den 9 und 10 ersichtlich ist, ist der Rahmen 12 allgemein rechteckig und weist X-Y-Abmessungen 42 auf, die ungefähr 95 Prozent oder weniger der X-Y-Abmessungen 44 der Leiterplatte 28 betragen, mit der er verbunden ist. Der Rahmen 12 stellt eine durch seine X-Y-Abmessungen 42 bestimmte verbesserte strukturelle Integrität bereit, wie hierin ausführlich beschrieben ist.
Wie aus den 9 und 10 ersichtlich ist, ist der Rahmen 12 mit einer Leiterplatte 28 verbunden, wobei ein Behälterbereich 46 definiert ist, der dazu eingerichtet ist, Behälterkomponenten 48 aufzunehmen. Die Behälterkomponenten 48 können elektronische Bausteine, abgeschirmte elektronische Bausteine und dergleichen auf einer Platine und eine Batterie aufweisen. Bei einer Ausführungsform sind viele der Behälterkomponenten 48 zum Schutz vor elektromagnetischer Interferenz (EMI) abgeschirmt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Batterie 32 auf die Behälterkomponenten 48 gestapelt.
Der Rahmen 12 kann dazu eingerichtet sein, Behälterkomponenten 48 aufzunehmen, und ein Bereich außerhalb des Rahmens 12 definiert einen Nicht-Behälterbereich 50, der dazu eingerichtet ist, Nicht-Behälterkomponenten 52 aufzunehmen. Die Nicht-Behälterkomponenten 52 können irregulär geformte Komponenten aufweisen, sowie große Komponenten, Vibrationseinrichtungen, Antennen, Klingeleinrichtungen, Mikrofone, Lautsprecher und dergleichen, Komponenten, die aus Größengründen nicht dazu geeignet sind, in den Behälterbereich 46 eingepasst zu werden, sowie Komponenten, die aus Designgründen oder ästhetischen Gründen besser in dem Nicht-Behälterbereich 50 angeordnet sind. Wie aus 10 ersichtlich ist, kann der Nicht-Behälterbereich 50 breite und schmale Abteilungen 54 und 56 aufweisen. Die breite Abteilung 54 kann eine Mikro-USB-Anordnung, eine Mikro-HDMI-Anordnung, nach hinten und nach vorne zeigende Kameras, einen Kopfhöreranschluss, einen Blitz und dergleichen aufweisen.
Zurück auf 6 Bezug nehmend, weist der Innenbereich 24 in der Nähe des oberen Bereichs 14 eine erste Wandbreite 58 und in der Nähe des unteren Bereichs 16 des Rahmens 12 eine zweite Wandbreite 60 auf. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Wandbreite 58 größer als die zweite Wandbreite 60, um Komponenten aufzunehmen, wie etwa Abschirmungen, elektronische Bausteine und dergleichen auf einer Platine beziehungsweise eine Batterie. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Wandbreite 58 komplementär dazu ausgebildet, elektronische Komponenten 48 aufzunehmen, und die zweite Wandbreite 60 ist komplementär dazu ausgebildet, eine Batterie 32 aufzunehmen, wobei die elektronische Komponenten 48 und die Batterie 32 einen für die Z-Abmessung 116 kritischen Stapel und ein flaches Profil definieren können. Vorteilhafterweise sind die Breiten und die komplementär ausgebildeten Konstruktionen, die eine Stufe definieren, dazu bemessen, Behälterkomponenten 48 und die Batterie 32 gestapelt mit flachem Profil aufzunehmen.
Wie aus der 7 ersichtlich ist, ist der Rahmen 12 mit einem Gehausevorderteil 34 verbunden, das eine Benutzerschnittstelle 62 aufweist. Die Benutzerschnittstelle 62 kann ein Touch-Screen-Display 64 aufweisen. Benutzer fühlen sich wohl beim Verwenden von Touch-Screen-Displays zur Bedienung eines elektronischen Gerätes. Das Touch-Screen-Display 64 kann eine Linse, ein Glas oder eine optisch transparente Scheibe 66 aufweisen, welche mit einer Anbindung 70 an einem Display 68 angebunden ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Linse 66 mit einem optisch klaren Klebstoff (Optically Clear Adhesive (OCA)) und/oder Super-Sicht-Harz (Super Viewing Resin (SVR)) an das Display 68 angebunden. Die Linse 66 kann eine schützende Abschirmung bereitstellen und kann einen durchsichtigen Kunststoff, Polycarbonat, Acryl und dergleichen umfassen. Eine bevorzugte Linse 66 weist Gorillaglas (guerilla glass) auf, das auch als Corning 2317 oder 2318 bekannt ist, für eine verbesserte Haltbarkeit. Eine Schicht aus Indium-Zinnoxid (ITO) kann auf eine Oberseite 76 des Displays 68 oder eine Unterseite 78 der Linse 66 gesputtert oder abgelagert sein, um gute Touch-Screen-Display-Charakteristiken bereitzustellen. Benutzer mögen Touch-Screen-Displays bei elektronischen Geräten.
In 6 ist der Rahmen 12 mit einem Gehäusevorderteil 34 über eine Verbindungsaufnahme 80 verbunden. Diese Struktur stellt eine sichere Verbindung zwischen dem Gehäusevorderteil und dem Gehäuserückteil an einer Vielzahl von Oberflächen bereit. Das Gehausevorderteil 34 weist einen äußeren und unteren Randbereich 82 auf, der komplementär dazu eingerichtet ist, mit einem oberen und inneren Randbereich 84 eines Gehäuserückteils 86 verschachtelt und darin aufgenommen zu sein, um das Profil in der Z-Abmessung 116 zu minimieren. In Verwendung, wenn das Gerät 10 unvorteilhafterweise fallengelassen wird oder einer Aufprallwirkung unterliegt, berühren sich die Randbereiche 82 und 84 nicht und halten einen Spalt 88 aufrecht, um die Benutzerschnittstelle 62 und das Gehäuserückteil in einer Fallsituation verbessert voneinander zu Isolieren, wie hierin ausführlich beschrieben ist. Weiterhin kann bei einer Ausführungsform ein oberer Abschnitt 90 der Verbindungsaufnahme 80 adhäsiv 92 mit der Linse 66 verbunden sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform, gemäß 6, kann das Gehäuserückteil 86 einen äußeren und unteren Randbereich 94 aufweisen, der komplementär dazu eingerichtet ist, mit einem oberen und inneren Randbereich 96 eines Verkleidungsmoduls (trim module) 98 verschachtelt und darin aufgenommen zu sein, wobei ein Spalt 100 vorgesehen ist. Die verschachtelte Bauweise minimiert die Z-Abmessung und der Spalt 100 bietet eine Aufprallisolierung, wie hierin ausführlich beschrieben ist. Das Verkleidungsmodul 98 kann einen inneren Abschnitt 102 mit einer nach unten gerichteten Kontaktfläche 104 aufweisen, welche mit einer Toleranzausgleichseinrichtung oder einem Toleranzakkumulator 106 verbunden ist. Diese Struktur stellt eine sichere Verbindung zwischen dem Verkleidungsmodul 98 und dem Toleranzakkumulator 106 bereit. Diese Strukturen können an der nach unten gerichteten Kontaktfläche 104 mit einem Kanal 110 adhäsiv 108 verbunden sein.
Bei einer Ausführungsform weist der Toleranzakkumulator 106 eine nach innen gerichtete Oberfläche 112 auf, die adhäsiv 114 mit einer Batterie 32 verbunden ist. Diese Struktur stellt eine sichere Verbindung zwischen der nach innen gerichteten Oberfläche 112 des Toleranzakkumulators 106 und der Batterie bereit, um die Z-Abmessung 116 zu minimieren (siehe 6).
Das mobile elektronische Gerät 10 umfasst ein Flip-Telefon und/oder ein Slider-Telefon und/oder eine tragbare Netzwerkeinrichtung und/oder ein Internetkommunikationsgerät und/oder ein Klapp-Gerät und/oder ein Tablet-Gerät und/oder ein Funktelefon und/oder ein zellulares Telefon und/oder ein Mobiltelefon und/oder ein Smartphone und/oder ein tragbares Spielegerät und/oder einen persönlichen digitalen Assistenten und/oder ein kabelloses E-Mail-Gerät und/oder einen Zwei-Wege-Pager und/oder eine mobile Computereinrichtung und/oder ein elektronisches Handgerät, vorzugsweise ein zellulares Telefon in der Form eines Smartphones oder eines Tablets, mit einer minimalen Z-Abmessung.
Bei einer Ausführungsform weist das Gehäusevorderteil 34 ein elastisches oder widerstandsfähiges Material auf, welches einer rauen Umgebung standhalten kann, der es ausgesetzt wird, wie zum Beispiel einen Kunststoff und dergleichen. Ähnlich können das Gehäuserückteil 86 und das Verkleidungsmodul 98 aus einem ähnlichen Material hergestellt sein. Der Rahmen 12 weist außerdem ein metallisches Material auf, welches eine haltbare chassisartige Struktur und Abschirmung bereitstellen kann, welche an der Leiterplatte 28 geerdet sein kann.
B. Mobiles elektronisches Gerät mit einer verbesserten Laminatbauweise
Ein mobiles elektronisches Gerät 10 mit einer verbesserten Laminatbauweise wird offenbart. Wie am besten aus 5 ersichtlich ist, kann das Gerät 10 aufweisen: ein Gehäuse 150 mit einem Gehausevorderteil 34 und einem Gehäuserückteil 86; eine mit dem Gehäusevorderteil 34 verbundene Benutzerschnittstelle 62; und ein Stapelmodul (stack module) 152 mit einer Leiterplatte 28 mit einer nach außen gerichteten Seite 154 und einer nach innen gerichteten Seite 156, eine an der nach innen gerichteten Seite 156 angebrachte elektronische Komponente 48 sowie eine Batterie 32, die mit Laminat 162 an der elektronischen Komponente 48 angebracht ist. Vorteilhafterweise stellt dies eine robuste und haltbare flachprofilige Mehrlagenbauweise zur Verwendung in Verbindung mit mobilen elektronischen Geräten bereit, die von Nutzern gewünscht wird.
Wie am besten aus 7 ersichtlich ist, weist die Benutzerschnittstelle 62 bei einer bevorzugten Ausführungsform ein Touch-Screen-Display 64 auf, welches von vielen Benutzern elektronischer Geräte bevorzugt wird. Das Touch-Screen-Display 64 kann eine an ein Display 68 angebundene 70 Linse 66 aufweisen, wie vorstehend ausführlich beschrieben ist. Das Display 64 kann im Wesentlichen der nach außen gerichteten Seite 154 der Leiterplatte 28 benachbart oder daran angrenzend angeordnet sein, um die Z-Abmessung 116 zu minimieren. Bei einer Ausführungsform kann die Anordnung einen schmalen Luftspalt 158 aufweisen oder es kann alternativ ein Einlagelement oder ein Pad 160 zwischen dem Display 68 und der nach außen gerichteten Seite 154 der Leiterplatte eingefügt sein, um zu der gewünschten flachprofiligen Z-Abmessung 116 beizutragen. Im Falle eins unerwünschten Biegens, Quetschens oder moderaten Aufpralls kann das Einlagelement 160 eine gewisse Verstärkung und der Spalt eine gewisse Isolierung bieten.
Das Stapelmodul 152 aus 7 kann eine oder mehrere elektronische Komponente(n) aufweisen, wie zum Beispiel Behälterkomponenten 48 in dem Behälterbereich 46, die eine oder mehrere durch Wiederaufschmelzen auf der Leiterplatte 28 angebrachte integrierte Schaltung(en) aufweisen können. Dies ist eine gängige Methode zum Anbringen integrierter Schaltkreise, elektronischer Bausteine und dergleichen an Leiterplatten. Es versteht sich, dass andere Verfahren verwendet werden können. Eine Vielzahl von abgeschirmten oder nicht abgeschirmten integrierten Schaltkreisen kann in dem Behälterbereich 46 angeordnet sein. Bekanntermaßen verwenden mobile elektronische Geräte abhängig von der Komplexität des Gerätes eine Vielzahl von integrierten Schaltkreisen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Vielzahl von integrierten Schaltkreisen dicht entlang und parallel zu der Leiterplatte angeordnet, um das Profil in der Z-Abmessung 116 zu minimieren und die Raumausnutzung in dem Behälterbereich 46 auf der Leiterplatte zu maximieren. Auf ähnliche Art nutzt der Nicht-Behälterbereich den verfügbaren Raum auf der Leiterplatte 28.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Stapelmodul 152 im Wesentlichen nur Laminierungen oder Lagenanordnungen auf, aber keine Verbindungselemente und Strukturelemente, wie zum Beispiel Schrauben, Schnappverbinder und dergleichen, um die Z-Abmessung 116 zu minimieren.
In 6 ist die Batterie 32 adhäsiv an einer oder mehreren der elektronischen Komponenten 48 angebracht, zur Verbesserung der Stabilität und Belastbarkeit. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Batterie 32 an einer Vielzahl von elektronischen Komponenten 48 adhäsiv angebracht, um einen robusten mehrlagigen Stapel bereitzustellen und das Profil in der Z-Richtung zu minimieren. Wie vorstehend ausführlich beschrieben ist, können die elektronischen Komponenten von einer Abschirmung umgeben sein, oder es kann vorgesehen sein, dass sie nicht von einer Abschirmung umgeben sind, so dass im ersteren Anwendungsfall die Batterie adhäsiv an der Abschirmung angebracht ist und im letzteren Anwendungsfall die Batterie adhäsiv an einem integrierten Schaltkreis angebracht ist. Diese Bauweise trägt zur Minimierung des Profils in der Z-Richtung bei und stellt eine haltbare Verbindung innerhalb und entlang des Stapelmoduls bereit.
In 6 ist die Batterie 32 außerdem allgemein adhäsiv mit einem Klebstoff 114 an einem Toleranzakkumulator 106 angebracht. Genauer gesagt ist bei einer bevorzugten Ausführungsform die Batterie 32 adhäsiv an einem Toleranzakkumulator 106 eines Verkleidungsmoduls 98 des Gehäuserückteils 86 angebracht. Diese Struktur stellt eine sichere Verbindung zwischen der Batterie 32 und dem Toleranzakkumulator 106 bereit. Sie erlaubt es der Batterie 32, sich während des normalen Betriebs auszudehnen und zusammenzuziehen und minimiert das Profil in der Z-Abmessung 116. Der Toleranzakkumulator 106 und ein Verkleidungsmodul 98 des Gehäuserückteils 86 können adhäsiv mit einer nach unten gerichteten Kontaktfläche 104 entlang eines Kanals 110 verbunden sein, der zur Aufnahme von Klebstoff geeignet ist, um ein minimales Profil in der Z-Richtung 116 zu erhalten.
Wie vorstehend angegeben ist, umfasst das mobile elektronische Gerät 10 ein Flip-Telefon und/oder ein Slider-Telefon und/oder ein tragbares Netzwerkgerät und/oder ein Internetkommunikationsgerät und/oder ein Klapp-Gerät und/oder ein Tablet-Gerät und/oder ein Funktelefon und/oder ein zellulares Telefon und/oder ein Mobiltelefon und/oder ein Smartphone und/oder ein tragbares Spielegerät und/oder einen persönlichen digitalen Assistenten und/oder ein drahtloses E-Mail-Gerät und/oder einen Zwei-Wege-Pager und/oder eine mobile Computereinrichtung und/oder ein elektronisches Handgerät. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das mobile elektronische Gerät 10 ein zellulares Telefon und/oder eine drahtlose Computereinrichtung und/oder ein Tablet, um von den Benutzern gewünschtes Aussehen, Haptik, Funktionalität und Struktur bereitzustellen.
Das Gehäuse 150 weist ein elastisches oder widerstandsfähiges Material auf, welches im Wesentlichen dazu geeignet ist, der rauen Umgebung standzuhalten, der es während der normalen Verwendung ausgesetzt wird, wie zum Beispiel einen Kunststoff, Metall und dergleichen. Ähnlich können das Gehausevorderteil 34 und das Gehäuserückteil 86, das Verkleidungsmodul 98 und andere hierin ausführlich beschriebene Komponenten ebenfalls ein elastisches oder widerstandsfähiges Material aufweisen.
Wie aus 6 ersichtlich ist, kann das Stapelmodul 152 einen Rahmen 12 mit einem metallischen Material aufweisen. Vorzugsweise ist er mit der nach innen gerichteten Seite 156 der Leiterplatte 28 verbunden. Die Höhe 13 (oder Tiefe) des Rahmens 12 ist strukturell passiv oder trägt nicht nachteilig zu dem Profil oder der Gesamt-Z-Abmessung 116 bei, wie vorstehend ausführlich beschrieben ist.
Wie am besten aus 6 ersichtlich ist, weist das Stapelmodul 152 eine mehrlagige Konstruktion auf, die umfasst: die Leiterplatte 28, eine Vielzahl von von Abschirmungen umgebenen und die Leiterplatte 28 bestückenden integrierten Schaltkreisen 48; und eine Batterie 32, die an den Abschirmungen angebracht ist. Die mehrlagige Konstruktion und die Laminierungsstruktur können die Leiterplatte 28, Behälterkomponenten 48 einschließlich ICs, Abschirmungen 49 und die Batterie 32 und Laminierungen 162 und adhäsive Laminierungen 114 umfassen und stellen eine strapazierfähige und haltbare Verbindung und eine steife Struktur bereit, während die von den Benutzern gewünschte dünne Z-Abmessung 116 aufrecht erhalten ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die elektronische Komponente 48 in 6 und die Batterie 32 durch ein Bonding-Material und/oder flüssiges Epoxidharz und/oder Klebstoff und/oder Laminat und/oder druckempfindlichen Klebstoff und/oder einen thermischen Bonding-Film mit einem Laminat 162 verbunden. Der Klebstoff 114 kann ebenfalls eines dieser Bonding-Materialien umfassen. Vorteilhafterweise stellen der Klebstoff 114 und das Laminat 162 eine Befestigung bereit, die zuverlässig angewendet werden kann und die ausreicht, um während der normalen Benutzung eine haltbare Verbindung aufrecht zu erhalten. Bei einer Ausführungsform bietet druckempfindlicher Klebstoff diese gewünschten Eigenschaften und kann eine Nachbearbeitung zulassen.
Bei einer Ausführungsform kann das Laminat 162 und/oder der Klebstoff 114 das Anbringen durch ein Material mit niedriger Haftkraft (low tac material) und/oder ein Material mit hoher Haftkraft (high tac material) umfassen. Beispielsweise kann das Anbringungsmaterial sein: ein Material mit niedriger Haftkraft, wie zum Beispiel ein druckempfindlicher Klebstoff, um eine haltbare Verbindung während einer normalen Benutzung aufrecht zu erhalten und in einem bestimmten Anwendungsfall ein Lösen durch Aufspaltung oder Abschälen zur Nachbearbeitung zu erlauben, und ein Material mit hoher Haftkraft zur haltbaren Anbindung, die einem Lösen widersteht. Zum Beispiel kann die Batterie 32 zum leichten Austausch der Batterie über das Laminat 162 mit der Abschirmung 49 und über den Klebstoff 114 mit dem Toleranzakkumulator 106 mit einem Material mit niedriger Haftkraft verbunden sein, während zum Lösen anderer Befestigungen für eine Nachbearbeitung möglicherweise kein Bedarf besteht.
Wie aus den 2, 3 und 10 ersichtlich ist, erstreckt sich die Leiterplatte 28 über das Stapelmodul 152 hinaus, um weitere Komponenten aufzunehmen, die nicht zum Stapelmodul 152 gehören, und die eine Mikro-USB-Anordnung und/oder eine Mikro-HDMI-Anordnung und/oder eine nach hinten gerichtete Kamera und/oder eine nach vorne gerichtete Kamera und/oder einen Kopfhöreranschluss und/oder einen Hörmuschellautsprecher und/oder einen Kamerablitz und/oder ein Mikrofon umfassen. Diese Komponenten können beispielsweise in der breiten Abteilung 54 oder der schmalen Abteilung 56 vorgesehen sein. Diese Komponenten können groß, irregulär dimensioniert oder eine bestimmte Positionierung für einen bestimmten Anwendungsfall benötigen und daher möglicherweise nicht zur Anordnung in dem Stapelmodul 152 geeignet sein. Diese Komponenten sind in vielen Anwendungsfällen in Verbindung mit mobilen elektronischen Geräten nützlich, wie zum Beispiel bei zellularen Telefonen und Tablets, um einige wenige zu nennen.
Das Gehäuse 150 umfasst ein elastisches oder widerstandsfähiges Material, das ausreicht, um der rauen Umgebung standzuhalten, der es ausgesetzt wird, wie vorstehend ausführlich beschrieben ist.
C. Mobiles elektronisches Gerät mit einem verbesserten Toleranzakkumulator
Ein mobiles elektronisches Gerät 10 mit einem verbesserten Toleranzakkumulator 106 wird offenbart. Das Gerät 10 kann aufweisen: ein Gehäuse 150 mit einem Gehäusevorderteil 34 und einem Gehäuserückteil 86; und eine Benutzerschnittstelle 62, wobei das Gehäuserückteil 86 einen Toleranzakkumulator 106 aufweist. Vorteilhafterweise stellt diese Bauweise ein robustes und haltbares flachprofiliges mobiles elektronisches Gerät bereit, das von Benutzern gewünscht wird, und der Toleranzakkumulator 106 stellt eine haltbare Struktur bereit, die sich ausdehnen und zusammenziehen kann.
In 6 umgibt das Gehäuserückteil 86 eine allgemein rechteckige Batterie 32, die dem Toleranzakkumulator 106 benachbart oder daran angrenzend angeordnet ist. Dies stellt eine robuste Konstruktion bereit, welche die allgemein rechteckige Batterie bei einem flachen Profil in einer Z-Abmessung 116 umgibt. In 3 weist der Toleranzakkumulator 106 X- und Y-Abmessungen 170, 172 auf, die größer sind als X- und Y-Abmessungen 174 und 176 der allgemein rechteckigen Batterie 32. Dies kann eine robuste Konstruktion bereitstellen, welche die allgemein rechteckige Batterie bei einem flachen Profil in einer Z-Abmessung umgibt, und erlaubt je nach Bedarf das Ausdehnen oder Anschwellen und das Zusammenziehen des Toleranzakkumulators 106, und beispielsweise das Einsetzen oder Ersetzen der Batterie 32.
Wie aus 6 ersichtlich ist, kann das Gehäuserückteil 86 ein an dem Toleranzakkumulator 106 angebrachtes Verkleidungsmodul 98 aufweisen. Diese Struktur erlaubt eine leichte Montage und Demontage des Gehäuses 150, des Gehäuserückteils 86, des Verkleidungsmoduls 98 und des Toleranzakkumulators 106.
Wie aus 6 ersichtlich ist, kann das Gehäuserückteil 86 ein Verkleidungsmodul 98 mit einem allgemein rechteckigen Kanal 108 aufweisen, der dazu eingerichtet ist, einen Klebstoff 108 aufzunehmen, um eine nach innen gerichtete Oberfläche 112 des Toleranzakkumulators 106 an dem allgemein rechteckigen Kanal 110 anzubringen. Diese Struktur vereinfacht das Anbringen und hilft dabei, eine sichere Verbindung des Kanals 108 und des Toleranzakkumulator 106 zu verbessern. Der Toleranzakkumulator umfasst X- und Y-Abmessungen 170 und 172, die im Wesentlichen den X- und Y-Abmessungen des allgemein rechteckigen Kanals 110 entsprechen, um eine sichere Verbindung um den Randbereich des rechteckigen Kanals 110 zu bieten.
Das Gehäuse 150 weist eine adhäsiv an dem Toleranzakkumulator 106 angebrachte Batterie 32 auf und umgibt diese, um ein strapazierfähiges flachprofiliges mobiles elektronisches Gerät bereitzustellen. Wie aus 6 ersichtlich ist, umgibt bei einer bevorzugten Ausführungsform ein Verkleidungsmodul 98 des Gehäuserückteils 86 eine allgemein rechteckige Batterie 32, die dem Toleranzakkumulator 106 benachbart oder daran angrenzend angeordnet ist.
Die Batterie 32 kann an einer nach innen gerichteten Oberfläche 112 des Toleranzakkumulators 106 adhäsiv angebracht sein und die Batterie 32 umfasst eine Lithium-Ionen-Polymer-Anordnung. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird eine sichere Verbindung zwischen der Lithium-Ionen-Polymer-Anordnung und dem Toleranzakkumulator 106 bereitgestellt. Diese Bauweise trägt zur Minimierung der Z-Abmessung 116 bei. Typische Lithium-Ionen-Polymer-Batterien weisen allgemein ein dünnes Gelpaket mit einem Plastikbeutel mit dem Polymer auf. Sie sind oft dünn, schmal und benötigen Versteifungselemente. Vorteilhafterweise stellt der Toleranzakkumulator 106 eine dünne Platte und eine sichere Begrenzung bereit, die eine Seite der Lithium-Ionen-Polymer-Batterie umgibt und schützt. Weiterhin stellt der Toleranzakkumulator 106 ein haltbares körperrüstungsartiges Gewebe oder eine Haut bereit, die dazu geeignet ist, über den Verlauf der Zeit mit der Lithium-Ionen-Polymer-Anordnung zu expandieren oder anzuschwellen.
Bei einem bevorzugten Anwendungsfall weist das Gehäuse 150 eine adhäsiv an einer nach innen gerichteten Oberfläche 112 des Toleranzakkumulators 106 angebrachte Batterie 32 auf, wobei die Batterie eine Lithium-Ionen-Polymer-Anordnung für eine verbesserte Batterielebensdauer und ein erwünschtes Profil in Z-Richtung aufweist.
Nun Bezug nehmend auf die Benutzerschnittstelle 62, kann diese ein Touch-Screen-Display 64 aufweisen, das mit dem Gehäusevorderteil 34 verbunden und teilweise von diesem umgeben ist, um ein flaches Profil und ein leicht zugängliches Touch-Screen-Display zur Bedienung des elektronischen Gerätes bereitzustellen, wie vorstehend ausführlich beschrieben ist.
Das Display 68 kann im Wesentlichen der nach außen gerichteten Seite 154 der Leiterplatte 28 aus 7 benachbart oder daran angrenzend angeordnet sein. Bei einer Ausführungsform kann die Anordnung einen schmalen Luftspalt 158 aufweisen, um zu einem erwünschten flachen Profil beizutragen. Alternativ kann ein Einlageelement oder ein Pad 160 zwischen dem Display 68 und der nach außen gerichteten Seite 154 der Leiterplatte 28 eingefügt sein. Im Fall eines unerwünschten Aufpralls, einer Biege- oder Druckkraft, kann das Einlageelement 160 eine Verstärkung bereitstellen.
Die Klebstoffe zum Anbringen und die Laminierungsmaterialien wurden vorstehend ausführlich beschrieben und können in Abhängigkeit von dem Anwendungsfall variieren.
Bei einer Ausführungsform umfasst der Toleranzakkumulator 106 eine Aramidfaser, vorzugsweise eine synthetische Para-Aramidfaser, zur Bereitstellung eines haltbaren, elastischen und flexiblen Materials. Wie in Wikipedia definiert, stellen Aramidfasern eine Klasse von hitzebeständigen und starken synthetischen Fasern dar. Sie werden für Luftfahrt- und Militäranwendungen, für ballistische bewertete Körperrüstungsgewebe und ballistische Verbundwerkstoffe, bei Fahrradreifen und als ein Asbestersatz verwendet. Der Name ist ein Kofferwort für ”aromatische Polyamide”. Sie sind Fasern, bei denen die Kettenmoleküle in hohem Maße entlang der Faserachse orientiert sind, so dass die Stärke der chemischen Bindung ausgenutzt werden kann.
Eine Definition von Aramidfaser beschreibt ist eine hergestellte Faser, bei der die faserbildende Substanz ein langkettiges synthetisches Polyamid ist, bei dem wenigstens 85 Prozent der Amidbindungen (-CO-NH-) direkt an zwei aromatischen Ringen angebracht sind.
Bei einer Ausführungsform umfasst der Toleranzakkumulator 106 eine gewebte Platte aus Aramidfaser, zur Bereitstellung eines dünnen, haltbaren, elastischen und flexiblen Materials, das leicht mit dem Gehäuserückteil 86 verbunden werden kann. Bei einer Ausführungsform kann die Aramidfaser eine Kombination aus gewebten Fasern umfassen, wie zum Beispiel Kevlar mit Nomex und/oder Technora und/oder Haracron und/oder Twaron. Aramide und Para-Aramidfasern können attraktive Eigenschaften bereitstellen, zum Beispiel bezüglich des guten Verhältnisses von Stärke zu Gewicht; hoher Elastizitätsmodul; hohe Zähigkeit; geringes Kriechen; sowie geringe Längendehnung beim Bruch (ungefähr 3,5%).
Bei einer Ausführungsform umfasst der Toleranzakkumulator 106 eine Faser, welche Kevlar und/oder Nomex und/oder Technora und/oder Haracron und/oder Twaron aufweist, um ein dünnes, haltbares, elastisches und flexibles Material bereitzustellen, das leicht mit dem Gehäuserückteil 86 verbunden werden kann. Die obige Liste ist nicht vollständig und es gibt andere ähnliche Fasern, die bei der Erfindung verwendet werden können. Diese Fasern können sich ausdehnen, wenn sich die Batterie, wie etwa eine Lithium-Ionen-Polymer-Batterie, mit der Zeit ausdehnt, oder sich zusammenziehen.
Genauer gesagt ist Kevlar bevorzugt. Kevlar ist eine registrierte Marke für eine synthetische Para-Aramidfaser, die mit anderen Aramiden verwandt ist, wie zum Beispiel mit Nomex, Heracron und Technora. Entwickelt bei DuPont im Jahr 1965, wurde dieses Material mit großer Stärke erstmals kommerziell in den frühen 1970ern als Ersatz für Stahl in Rennreifen verwendet. Typischerweise wird es zu Seilen oder Gewebeplatten gesponnen, die wie sie sind oder als Komponente bei Kompositverbundwerkstoffen verwendet werden können. Para-Aramide, wie zum Beispiel Para-Aramidfasern wie Kevlar und Twaron, stellen attraktive Eigenschaften bereit, wie etwa hinsichtlich des guten Verhältnisses von Stärke zu Gewicht; hoher Elastizitätsmodul; hohe Zähigkeit; geringes Kriechen und geringe Längendehnung beim Bruch (ungefähr 3,5%).
Gegenwärtig existieren für Kevlar viele Anwendungen, die von Fahrradreifen und Rennsegeln bis zu Körperrüstungen reichen, da es ein hohes Verhältnis von Reißfestigkeit zu Gewicht hat. Bezüglich dieser Größe kann es bei gleichem Gewicht etwa fünfmal stärker als Stahl sein. Wenn es als ein gewebtes Material verwendet wird, ist es für Festmacherseile und für andere Anwendungen geeignet. Eine ähnliche, als Twaron bezeichnete Faser mit einer ähnlichen chemischen Struktur wurde von Akzo in den 1970ern entwickelt. Die kommerzielle Produktion startete im Jahr 1986 und Twaron wird nun von Teijin hergestellt.
D. Mobiles elektronisches Gerät mit einer verbesserten Antennenfarm
In den 11 und 12 ist ein mobiles elektronisches Gerät 10 mit einer verbesserten Antennenfarm 180 gezeigt. Das Gerät 10 kann aufweisen: ein Gehäuse 150 mit einem Gehausevorderteil 34 und einem Gehäuserückteil 86; und eine Benutzerschnittstelle 62, wobei das Gehäuserückteil 86 eine Antennenfarm 180 aufweist. Vorteilhafterweise ermöglicht die Antennenfarm 180 drahtlose Kommunikation von oder zu vielen Quellen, ist im Wesentlichen von elektromagnetischen Interferenzen (EMI) von elektronischen Komponenten in dem Gerät isoliert und kann mit einer minimalen Z-Abmessung hergestellt werden.
Wie in den 6 und 11 dargestellt ist, weist die Antennenfarm 180 eine Vielzahl von Antennen 182 auf, die an einem äußeren Randbereich 94 des Gehäuserückteils 86 angeordnet sind. Nützlicherweise bietet diese Anordnung einen minimalen Verlust der Funkfrequenzwellen, die von den Antennen 182 gesendet oder empfangen werden, und erlaubt eine flachprofilige Z-Abmessung 116.
Die Antennenfarm 180 weist eine Vielzahl von Antennen 182 auf, die an einem äußeren Randbereich 94 des Gehäuserückteils 86 angeordnet sind, wobei jede Antenne eine schmale Metallstruktur 184 aufweist, um wünschenswerte Antennencharakteristiken und eine minimale Z-Abmessung 116 bereitzustellen. In einem Fall weist jede Antenne eine schmale Metallstruktur 184 auf, die entlang der X-Achse und/oder der Y-Achse ausgerichtet ist, um minimale Raumbedürfnisse zu haben und minimale Z-Abmessungen zu beanspruchen.
Bei einer Ausführungsform (siehe 11) umfasst jede Antenne eine schmale Metallstruktur 184, die durch eine schützende Beschichtung 186 bedeckt ist. Diese schützende Beschichtung 186 kann dabei helfen, unerwünschtes Verkratzen und Schäden an einer metallischen Antennenstruktur zu minimieren, zum Beispiel während der Montage, des Auseinanderbauens und der Nacharbeitung. Sie kann weiterhin dabei helfen, während der normalen Verwendung ein unerwünschtes Ablösen oder Trennen der Antenne von dem Gehäuserückteil 86 zu minimieren. Die schützende Beschichtung kann variieren und kann leicht angewendet werden, wo es gewünscht ist und sie nicht die gewünschten Funkfrequenz-Charakteristiken der Antenne stört. Bei einer Ausführungsform kann sie eine Lackierung sein, die auf eine Antenne aufgetragen wird.
Die Vielzahl von Antennen 182 kann zwei oder mehr von einer Diversity-Antenne und/oder einer Sende- und Empfangsantenne und/oder einer Positionsantenne und/oder einer WiFi-Antenne und/oder einer Bluetooth-Antenne und einer Hauptantenne aufweisen. Eine Vielzahl von Antennen ist nützlich, da auf diese Weise ein Benutzer über jedes gewünschtes Protokoll kommunizieren kann, wie zum Beispiel GSM, CDMA, LTE und dergleichen. Beispielsweise bietet die Positionsantenne Navigation und Wegeverfolgung, Bluetooth und WiFi erlauben Kommunikation mit Zubehör und lokalen Hotspots. Es versteht sich, dass die Anzahl der Kommunikationsmöglichkeiten für einen Benutzer desto größer ist, je größer die Anzahl der Antennen ist. Vielnutzer mögen es, so viele Kommunikationsmöglichkeiten zu haben wie verfügbar sind. Es sollte verstanden werden, dass andere Arten von Antennen verwendet werden können und dass dies keine umfassende Liste ist. Wie aus 12 ersichtlich ist, umfasst die Vielzahl von Antennen 182: eine Diversity-Antenne 188, eine LTE-Sende- und Empfangsantenne 190, eine Hauptantenne 192, eine BT/WiFi-Antenne 194, eine Diversity-Antenne 196 und eine GPS-/Positionsantenne 198. Dies ist lediglich ein Beispiel für ein spezifisches Layout.
Das Gehäuserückteil 86 weist ein Verkleidungsmodul 98 auf, das wenigstens einige der Vielzahl von an einem äußeren Randbereich 94 des Gehäuserückteils 86 angeordneten Antennen 182 abdeckt. Das Verkleidungsmodul 98 hilft dabei, die Antennenfarm 180 während normalem Verschleiß vor Beschädigung von außen zu schützen. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, sind das Verkleidungsmodul 98 und das Gehäuserückteil 86 separate strukturelle Komponenten. Diese Komponenten und Funktionen können in eine einzige integrierte Komponente integriert sein.
Das Verkleidungsmodul 98 umfasst ein elastisches oder widerstandsfähiges Material, das Funkfrequenzsignale durchlässt. Das elastische oder widerstandsfähige Material kann ein Material umfassen, das im Wesentlichen dazu geeignet ist, der rauen Umgebung standzuhalten, der es während normaler Benutzung ausgesetzt wird, wie zum Beispiel einen Kunststoff und dergleichen. Zusätzlich muss das elastische oder widerstandsfähige Material derart ausgewählt werden, dass es Funkfrequenzen (RF) erlaubt, mit minimalem Signalverlust zu und von einer Antenne 182 durchzudringen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verkleidungsmodul ein Polycarbonat-Material, das es Funkfrequenzen erlaubt, mit minimalem Signalverlust zu und von den Antennen durchzudringen und das strukturell haltbar ist. Das Verkleidungsmodul 98 kann eine allgemein rechteckige Abmessung haben, um ein einfaches Zusammenbauen und ein flaches Profil in einer Z-Abmessung 116 zu bieten.
Wie aus 12 ersichtlich ist, weist die Antennenfarm 180 eine Vielzahl von Antennen 182 auf, die an einem äußeren und unteren Randbereich 94 des Gehäuserückteils 86 angeordnet sind, und die von einer benachbarten Antenne ausreichend beabstandet sind, um mit einer benachbarten Antenne minimal zu interferieren. Vorzugsweise ist die Vielzahl von Antennen 182 an dem äußeren Randbereich 94 auf einer Kante 200 angeordnet. Die Beabstandung und die Anordnung auf einer Kante 200 stellen einen Ansatz dar, um eine minimale unerwünschte elektromagnetische Interferenz (EMI) für eine benachbarte Antenne und die Komponenten innerhalb des Rahmens 12 zu bieten.
Vorzugsweise sind die Antennen 182 strategisch angeordnet und im Wesentlichen gleichmäßig auf jeder Seite und um das Gerät 10 beabstandet, um eine ausreichende Entfernung von benachbarten Antennen zu bieten, um unerwünschte Leckage elektromagnetischer Interferenz (EMI leakage) zu benachbarten Antennen zu minimieren.
Das Gehäuse 150 weist eine durch den Rahmen 12 definierte Abschirmung zwischen elektronischen oder Behälterkomponenten 48 und der Antennenfarm 180 auf. Vorteilhafterweise ist das Bereitstellen einer Abschirmung vor unerwünschter elektromagnetischer Interferenz (EMI) zwischen bestimmten Komponenten und der Antennenfarm ziemlich wichtig, damit die Antennenfarm wie beabsichtigt funktioniert und damit bestimmte Komponenten bestimmungsgemäß arbeiten. Es ist bekannt, dass EMI eine Störung ist, die einen elektrischen Schaltkreis entweder aufgrund von elektromagnetischer Induktion oder elektromagnetischer Strahlung beeinflusst, die von einer externen Quelle ausgestrahlt wird. Die Störung kann die effektive Leistung eines Schaltkreises unterbrechen, blockieren oder anderweitig herabsetzen oder beschränken. Die Quelle kann jedes künstliche oder natürliche Objekt sein, das schnell wechselnde elektrische Ströme führt, wie zum Beispiel ein elektrischer Schaltkreis, eine Antenne und dergleichen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Gehäuse 150 einen Rahmen 12, der ein metallisches Material aufweist. Der Rahmen 12 wird verwendet, um das Ausrichten und Verbinden von Komponenten zu unterstützen. Der Metallrahmen kann zur Verbesserung des EMI-Schutzes Abschirmung bieten und kann an der Leiterplatte geerdet sein. Der Rahmen 12 ist mit einer Leiterplatte 28 verbunden, wobei ein Behälterbereich 46 definiert ist, der dazu eingerichtet ist, Behälterkomponenten 48 aufzunehmen. Wie vorstehend ausführlich beschrieben ist, können Behälterkomponenten 48 elektronische Bausteine, abgeschirmte elektronische Bausteine und dergleichen auf einer Platine und eine Batterie 32 umfassen. Viele der Behälterkomponenten sind abgeschirmt.
Das Bereitstellen einer Abschirmung vor unerwünschter EMI zwischen Behälterkomponenten 48 und der Antennenfarm 180 ist nützlich. Es ist auch vorteilhaft, eine Abschirmung bei einem flachprofiligen mobilen elektronischen Gerät bereitzustellen. Der Rahmen 12 kann weiterhin einen oberen Bereich 14 und einen unteren Bereich 16 aufweisen, so dass eine niedrige Profilhöhe 13 definiert ist, mit einer offenen Oberseite 20 und einer offenen Unterseite 22, und kann einen Innenbereich 24 aufweisen, der dazu eingerichtet ist, Komponenten in einer vorgegebenen Anordnung zu umgeben. Die offene Oberseite 20 ist dazu eingerichtet, auf der Leiterplatte 28 befindliche Komponenten 48 aufzunehmen, und die offene Unterseite 22 ist dazu eingerichtet, eine Batterie aufzunehmen. Vorteilhafterweise hilft diese Struktur ein flachprofiliges mobiles elektronisches Gerät mit verbesserter Abschirmung bereitzustellen.
Die Benutzerschnittstelle 62 kann ein Touch-Screen-Display 64 aufweisen, das mit dem Gehäusevorderteil 34 verbunden ist. Benutzer wünschen Touch-Screen-Displays zur Bedienung elektronischer Geräte. Wie vorstehend beschrieben ist, kann das elektronische Gerät 10 stark variieren, wobei ein zellulares Telefon, eine kabelloses Computereinrichtung und ein Tablet bevorzugte Anwendungsfälle sind.
E. Mobiles elektronisches Gerät mit verbessertem Aufpralldämpfer
Ein mobiles elektronisches Gerät 10 mit verbessertem Aufpralldämpfer wird offenbart. Das Gerät 10 kann aufweisen: ein Gehäuse 150 mit einem Gehausevorderteil 34 und einem Gehäuserückteil 86; und eine Benutzerschnittstelle 62, wobei das Gehäuserückteil 86 einen Aufpralldämpfer 210 aufweist, der an einem am weitesten außen liegenden Bereich des Gehäuserückteils 86 angeordnet ist. Wie aus 13 ersichtlich ist, kann der Aufpralldämpfer nützlicherweise eine verbesserte Aufprallmilderung bieten. Der Aufpralldämpfer 210 kann es einem mobilen elektronischen Gerät erlauben, einen Aufprall zu überstehen und Schaden an dem Gehäuse 150 und zugehörigen Komponenten darin abzumildern.
Wie aus den 2 und 3 ersichtlich ist, ist der Aufpralldämpfer 210 an wenigstens drei Wänden für einen verbesserten Aufprallwiderstand an wenigstens drei Stellen angeordnet, wie zum Beispiel an wenigstens jeder Seitenwand und einer Bodenwand. Zur Verbesserung der Abmilderung des Aufpralls ist der Aufpralldämpfer 210 vorzugsweise um den gesamten äußeren Bereich 212 herum angeordnet. Nützlicherweise kann ein Aufpralldämpfer 210, der an dem äußeren Bereich 212 angeordnet ist, zum Beispiel den am weitesten seitlich liegenden Bereichen und den am weitesten oben und unten liegenden Bereichen, es einem mobilen elektronischen Gerät erlauben, einen moderaten Aufprall ohne permanenten Schaden an dem Gehäuse und den darin angeordneten Komponenten zu überstehen.
Der Aufpralldämpfer 210 weist einen Stoßfängerbereich 222 auf, der an einem am weitesten außen liegenden Bereich 212 des Aufpralldämpfers angeordnet ist. Die Position des Stoßfängerbereichs 222 ist strategisch festgelegt, um eine Mehrheit von Aufprällen aufzunehmen.
Der Aufpralldämpfer 210 weist ein elastisches und flexibles Material auf. Das elastische und flexible Material kann ein Material umfassen, das im Wesentlichen dazu geeignet ist, einer rauen Umgebung standzuhalten, der es während normaler Benutzung ausgesetzt wird, wie zum Beispiel einen Kunststoff, und vorzugsweise ein Polycarbonat, ein glasfaserverstärktes Polycarbonat (glass filled polycarbonite) und dergleichen, das erwünschte Charakteristiken aufweist, die es ihm erlauben, sich bei mäßigen Aufprällen ohne permanente Deformation zu biegen, und das haltbar, kratzfest, flexibel und elastisch bei einem Aufprall ist.
Wie in 13 illustriert ist, ist eine Schnittansicht des Aufpralldämpfers 210 allgemein U-förmig und ist dazu eingerichtet, eine seitliche Bewegung entlang einer X-Richtung entlang der X-Achse 224 bis zu einem Grenzwert zuzulassen. Der allgemein U-förmige Aufbau weist einen Stoßfängerbereich 222 an einem vertikalen Schenkel und einen Stopper 228 an einem zweiten vertikalen Schenkel 230 auf und ist dazu eingerichtet, eine seitliche Bewegung 232 bis zu einem Grenzwert (in gestrichelter Linie) parallel zu einem horizontalen Schenkel 234 zuzulassen.
Zum Beispiel ist der Aufpralldämpfer 210 dazu eingerichtet, im Falle eines ersten mittleren Aufpralls oder Falls, eine seitliche Bewegung 232 bis zu einem Grenzwert entlang einer X-Richtung parallel zu der X-Achse 224 zuzulassen, wodurch ein Großteil des Aufpralls ohne permanente Deformation absorbiert wird. Die seitliche Bewegung 232 bis zu dem Grenzwert ist durch das Anstoßen des Stoppers 228 an dem Rahmen 12 in dem Gehäuse 150 definiert.
Im Falle eines zweiten mittleren Aufpralls, der schwerer als der erste ist, nimmt der Stoßfänger 222 einen Aufprall auf und der allgemein U-förmige Aufpralldämpfer 210 bewegt sich seitlich, bis der Stopper 228 an dem Rahmen 12 anstößt. Der Aufpralldämpfer 210 absorbiert einen Teil des Aufpralls und überträgt einen anderen Teil des Aufpralls an den Rahmen 12. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Rahmen 12 aus einem metallischen Material hergestellt und kann einem Aufprall bis zu einem bestimmten Grenzwert widerstehen. Bis zu einem gewissen, auf der Schwere des Aufpralls basierenden Grenzwert, kann dieser Aufprall ohne permanenten strukturellen Schaden an dem Rahmen 12 und dem Aufpralldämpfer 210 stattfinden.
Bei einer Ausführungsform kontaktiert die dem Stoßfänger 222 gegenüberliegende Oberfläche, die als der obere und innere Randbereich 84 des Gehäuserückteils 86 definiert ist, einen Flansch 236 des Gehäusevorderteils 34 nicht. Beispielsweise ist der Aufpralldämpfer 210 dazu eingerichtet, im Falle eines mittleren Aufpralls eine seitliche Bewegung bis zu einem Grenzwert zuzulassen, und der äußere und untere Randbereich 82 des Gehäusevorderteils 34 und der Flansch 236 kontaktieren aufgrund des Spalts 88 den oberen und inneren Randbereich 84 des Gehäuserückteils 86 nicht, so dass die Benutzerschnittstelle geschützt wird.
Das Gehäuse 150 weist einen Rahmen 12 auf, der ein metallisches Material aufweist, und ist derart ausgewählt, dass er einem gewissen Aufprallgrenzwert standhalten kann, und auf diese Weise viele Komponenten in dem Gehäuse 150 schützt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Aufpralldämpfer 210 eine erste Wirkungsstufe auf, die dazu eingerichtet ist, bei einem Stoßfängeraufprall 246 eine seitliche Bewegung von seiner ursprünglichen Ruheposition bis zu einem Grenzwert zuzulassen, der als Position 240 der ersten Stufe in 13 dargestellt ist. Danach kehrt der Aufpralldämpfer in seine ursprüngliche Ruheposition zurück, wobei der Aufpralldämpfer 210 einen wesentlichen Teil der Aufprallkraft absorbiert oder zurückhält. Im Falle eines schwereren Staßfängeraufpralls bei 246 weist der Aufpralldämpfer 210 eine zweite Wirkungsstufe oder Position 242 auf, die dazu eingerichtet ist, bei dem Stoßfängeraufprall 246 des Aufpralldämpfers 210 eine seitliche Bewegung aus seiner ursprünglichen Position zuzulassen, wobei die seitliche Bewegung durch einen Stopperbereich 228 definiert ist. Danach kehrt der Aufpralldämpfer 210 in seine ursprüngliche Ruheposition zurück, wobei der Aufpralldämpfer 210 einen wesentlichen Teil der Aufprallkraft über den Stopperteil 228 auf den Rahmen 12 überträgt. Der Spalt 238 erlaubt die seitliche Bewegung. Weiterhin isoliert der Aufpralldämpfer 210 bei einem Stoßfängeraufprall 246 wegen des Spalts 88 und da er den Flansch 236 der vorderen Abdeckung nicht kontaktiert im Wesentlichen die vordere Abdeckung 34.
In 13 weist das Gehäuserückteil 86 ein Verkleidungsmodul 98 auf, welches einem äußeren Randbereich 94 des Gehäuserückteils 86 benachbart oder daran angrenzend angeordnet ist. Das Verkleidungsmodul 98 hilft dabei, ein mobiles elektronisches Gerät gegenüber Aufprällen zu verstärken. Das Verkleidungsmodul 98 kann allgemein rechteckig dimensioniert sein, um das mobile elektronische Gerät zu verstärken.
Der Rahmen 12 ist mit einer Leiterplatte 28 verbunden, wobei ein Behälterbereich 48 definiert ist, der dazu eingerichtet ist, Behälterkomponenten aufzunehmen. Die Behälterkomponenten 48 können elektronische Bausteine, abgeschirmte elektronische Bausteine und dergleichen auf einer Platine und eine Batterie umfassen. Der Aufpralldämpfer 210 und der Rahmen 12 helfen dabei, diese Komponenten vor gewissen Aufprallen zu schützen. Viele Details des Rahmens 12 wurden vorstehend ausführlich beschrieben. Vorteilhafterweise hilft diese Struktur dabei, ein flachprofiliges mobiles elektronisches Gerät mit verbessertem Aufprallwiderstand bereitzustellen.
Die Benutzerschnittstelle 62 weist ein Touch-Screen-Display 64 auf, das mit dem Gehäusevorderteil 34 verbunden ist. Benutzer mögen es, Touch-Screen-Displays 64 zu verwenden, wobei das Bereitstellen des Aufpralldämpfers 210 mit verbessertem Aufprallwiderstand dabei helfen kann, das Gerät 10 zu schützen.
Unter den vielen Vorteilen des mobilen elektronischen Gerätes sind: überlegene Fähigkeiten, verbesserte Haltbarkeit und Leistungsfähigkeit, verbesserte Z-Abmessung, Zuverlässigkeit, es ist komfortabel, hat ein geringes Gewicht, ist tragbar, benutzerfreundlich, leicht zu handhaben, wirtschaftlich und attraktiv.
Obwohl Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, versteht sich, dass verschiedene Modifikationen, Ersetzungen und Neuanordnungen von Teilen, Komponenten und/oder Arbeitsschritten, sowie andere Verwendungen des mobilen elektronischen Gerätes von einem Fachmann durchgeführt werden können, ohne den neuartigen Sinn und den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims

Mobiles elektronisches Gerät mit einer verbesserten Antennenfarm, umfassend: ein Gehäuse mit einem Gehäusevorderteil und einem Gehäuserückteil; und eine Benutzerschnittstelle, wobei das Gehäuserückteil eine Antennenfarm aufweist.
Mobiles elektronisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei die Antennenfarm eine Vielzahl von Antennen aufweist, die an einem äußeren Randbereich des Gehäuserückteils angeordnet sind.
Mobiles elektronisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei die Antennenfarm eine Vielzahl von Antennen aufweist, die an einem äußeren Randbereich des Gehäuserückteils angeordnet sind, wobei jede Antenne eine schmale Metallstruktur aufweist.
Mobiles elektronisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei die Antennenfarm eine Vielzahl von Antennen aufweist, die an einem äußeren Randbereich des Gehäuserückteils angeordnet sind, wobei jede Antenne eine schmale Metallstruktur aufweist, die in Richtung einer X-Achse und/oder Y-Achse ausgerichtet ist.
Mobiles elektronisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei die Antennenfarm eine Vielzahl von Antennen aufweist, die an einem äußeren Randbereich des Gehäuserückteils angeordnet sind, wobei jede Antenne eine schmale Metallstruktur aufweist, die durch eine schützende Beschichtung bedeckt ist.
Mobiles elektronisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei die Antennenfarm eine Vielzahl von Antennen aufweist, die an einem äußeren Randbereich des Gehäuserückteils angeordnet sind, und die zwei oder mehr von einer Diversity-Antenne, einer Sende- und Empfangsantenne, einer Positionsantenne, einer WiFi-Antenne, einer Bluetooth-Antenne und einer Hauptantenne aufweist.
Mobiles elektronisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei das Gehäuserückteil ein Verkleidungsmodul aufweist, das wenigstens einige der Vielzahl von an einem äußeren Randbereich des Gehäuserückteils angeordneten Antennen abdeckt.
Mobiles elektronisches Gerät gemäß Anspruch 7, wobei das Verkleidungsmodul ein elastisches Material umfasst, das für Funkfrequenzsignale durchlässig ist.
Mobiles elektronisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei das Gehäuserückteil ein allgemein rechteckig dimensioniertes Verkleidungsmodul aufweist.
Mobiles elektronisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei die Antennenfarm eine Vielzahl von an einem äußeren Randbereich des Gehäuserückteils angeordneten Antennen aufweist, die von einer benachbarten Antenne beabstandet sind.
Mobiles elektronisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei die Antennenfarm eine Vielzahl von an einem äußeren Randbereich des Gehäuserückteils angeordneten Antennen aufweist, die an einer Kante angeordnet sind.
Mobiles elektronisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei das Gehäuse eine Abschirmung zwischen bestimmten elektronischen Komponenten und der Antennenfarm aufweist.
Mobiles elektronisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei das Gehäuse einen Rahmen aufweist, der ein metallisches Material aufweist.
Mobiles elektronisches Gerät gemäß Anspruch 13, wobei der Rahmen mit einer Leiterplatte verbunden ist und einen Behälterbereich definiert, der dazu eingerichtet ist, Behälterkomponenten aufzunehmen.
Mobiles elektronisches Gerät gemäß Anspruch 13, wobei der Rahmen mit einer Leiterplatte verbunden ist und einen Behälterbereich definiert, der dazu eingerichtet ist, Behälterkomponenten aufzunehmen, wobei der Rahmen einen oberen Bereich und einen unteren Bereich aufweist, so dass eine niedrige Profilhöhe definiert ist, mit einer offenen Oberseite und einer offenen Unterseite, wobei der Rahmen einen Innenbereich aufweist, der dazu eingerichtet ist, Komponenten in einer vorgegebenen Anordnung zu umgeben, wobei die offene Oberseite dazu eingerichtet ist, auf der Leiterplatte befindliche Komponenten aufzunehmen, und die offene Unterseite dazu eingerichtet ist, eine Batterie aufzunehmen.
Mobiles elektronisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei die Benutzerschnittstelle ein mit dem Gehäusevorderteil verbundenes Touch-Screen-Display aufweist.
Mobiles elektronisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei das mobile elektronische Gerät ein Flip-Telefon und/oder ein Slider-Telefon und/oder ein tragbares Netzwerkgerät und/oder ein Internetkommunikationsgerät und/oder ein Klapp-Gerät und/oder ein Tablet-Gerät und/oder ein Funktelefon und/oder ein zellulares Telefon und/oder ein Mobiltelefon und/oder ein Smartphone und/oder ein tragbares Spielegerät und/oder einen persönlichen digitalen Assistenten und/oder ein kabelloses E-Mail Gerät und/oder einen Zwei-Wege-Pager und/oder eine mobile Computereinrichtung und/oder ein elektronisches Handgerät umfasst.