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GEBIET
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Die beschriebenen Ausführungsformen betreffen allgemein ein Gehäuse einer elektronischen Vorrichtung. Insbesondere betreffen die vorliegenden Ausführungsformen strukturelle Merkmale, welche die Festigkeit und Rigidität des Gehäuses verstärken, sowie akustische Verbesserungen bieten.
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HINTERGRUND
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Gehäuse stellen für elektronische Vorrichtungen eine strukturelle Stütze bereit. Im Allgemeinen sind Gehäuse aus steifen Materialien gefertigt, um sowohl die inneren Komponenten (z. B. Prozessoren) als auch die äußeren Komponenten (z. B. Deckglas) vor Beschädigung zu schützen. Unterschiedliche Ereignisse, wie beispielsweise Fallenlassen der Vorrichtung, können zu Beschädigungen führen. Um die strukturelle Rigidität relativ großer elektronischer Vorrichtungen zu bewahren, können die Gehäuse mit größerer Dicke geformt werden.
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Jedoch bieten Gehäuse mit größerer Dicke möglicherweise weniger Innenraum für Komponenten. Ferner ist zusätzliche Dicke mit zusätzlichem Material verbunden, was zu erhöhten Kosten der elektronischen Vorrichtung führen kann. Zusätzliche Dicke ist auch mit zusätzlichem Gewicht der Vorrichtung verbunden, was im Allgemeinen nicht wünschenswert ist, insbesondere, wenn es sich um tragbare elektronische Vorrichtungen handelt. Andererseits können elektronische Vorrichtungen mit relativ dünnen Gehäusen dem Benutzer möglicherweise unsolide erscheinen und weniger strukturelle Stütze und weniger Widerstand gegen Beschädigung bieten. Ferner kann ein in der elektronischen Vorrichtung befindliches Lautsprechermodul einen Schall mit einer Frequenz abstrahlen, welche der Eigenfrequenz des Gehäusematerials entspricht, was unerwünschte Vibrationen des Gehäuses verursacht.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In einem Aspekt wird ein Gehäuse für eine elektronische Vorrichtung beschrieben. Das Gehäuse kann eine Mehrzahl von Rippen umfassen, die eine Rippenstruktur definieren, welche sich entlang eines hinteren Teils des Gehäuses erstreckt. In manchen Ausführungsformen schließt die Mehrzahl der Rippen einen ersten Teil ein, der mit einer Seitenwand des Gehäuses in Eingriff ist. In manchen Ausführungsformen nimmt der erste Teil eine Audiovorrichtung auf. Die Mehrzahl von Rippen kann ferner einen zweiten Teil umfassen, welcher sich vom ersten Teil unterscheidet. In manchen Ausführungsformen nimmt der zweite Teil ein Kappenelement auf. Ferner schließt in manchen Ausführungsformen die Mehrzahl der Rippen eine erste Rippe ein, die sowohl Teil des ersten Teils als auch Teil des zweiten Teils ist.
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In einem anderen Aspekt wird ein Gehäuse für eine elektronische Vorrichtung beschrieben. Das Gehäuse kann mehrere Seitenwände umfassen, die einstückig um einen äußeren peripheren Teil des Gehäuses herum geformt sind. Die mehreren Seitenwände können eine erste Wand umfassen, die eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung aufweist. Das Gehäuse kann ferner eine erste Mehrzahl von Rippen umfassen, die einstückig auf einem hinteren Teil des Gehäuses geformt sind, um einen ersten Teil und einen zweiten Teil zu definieren. In manchen Ausführungsformen ist der erste Teilausgelegt, eine erste Komponente auf einem ersten Flanschelement aufzunehmen, welches im ersten Teil positioniert ist. Ferner ist in manchen Ausführungsformen der zweite Teil ausgelegt, eine zweite Komponente auf einem zweiten Flanschelement aufzunehmen, welches im zweiten Teil positioniert ist. Das Gehäuse kann ferner eine zweite Mehrzahl von Rippen umfassen, welche sich von der ersten Mehrzahl von Rippen unterscheidet. In manchen Ausführungsformen ist die zweite Mehrzahl von Rippen einstückig auf dem hinteren Teil des Gehäuses geformt, um einen dritten und einen vierten Teil zu definieren. In manchen Ausführungsformen ist der dritte Teil ausgelegt, eine dritte Komponente auf einem dritten Flanschelement aufzunehmen, welches im dritten Teil angeordnet ist. Ferner ist in manchen Ausführungsformen der vierte Teil ausgelegt, eine vierte Komponente auf einem vierten Flanschelement aufzunehmen, welches im vierten Teil angeordnet ist. In manchen Ausführungsformen sind sowohl die erste Mehrzahl von Rippen als auch die zweite Mehrzahl von Rippen mit der ersten Wand in Eingriff. In manchen Ausführungsformen öffnet sich die erste Öffnung in den ersten Teil. In manchen Ausführungsformen öffnet sich die zweite Öffnung in den dritten Teil.
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Es wird ein beispielhaftes Verfahren zum Formen eines Gehäuses einer elektronischen Vorrichtung beschrieben. Das Verfahren kann das Abtragen eines Teils von einem Aluminiumsubstrat umfassen, um eine Mehrzahl von Seitenwänden auszubilden; die Mehrzahl von Seitenwänden kann eine erste Seitenwand aufweisen. Das Verfahren kann ferner das Abtragen eines Teils der Mehrzahl von Seitenwände umfassen, um einen Ort für die Aufnahme eines Deckglases zu definieren. Das Verfahren kann ferner das Abtragen eines Teils des Aluminiumsubstrats umfassen, um eine Rippenstruktur zu definieren, welche eine erste Rippe und eine zweite Rippe aufweist. In manchen Ausführungsformen sind die erste Rippe und die zweite Rippe ausgelegt, eine Audiovorrichtung und ein Kappenelement aufzunehmen. In manchen Ausführungsformen sind sowohl die erste Rippe als auch die zweite Rippe mit der ersten Seitenwand in Eingriff. Das Verfahren kann ferner das Abtragen einer ersten Öffnung in der ersten Seitenwand umfassen; die erste Öffnung kann sich in einen Ort zwischen der ersten Rippe und der zweiten Rippe öffnen.
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Weitere Systeme, Merkmale und Vorteile der Ausführungsformen werden sich dem Durchschnittsfachmann bei Betrachtung der folgenden Figuren und detaillierten Beschreibung erschließen. Es ist beabsichtigt, dass alle solche weiteren Systeme, Merkmale und Vorteile in dieser Beschreibung und dieser Zusammenfassung eingeschlossen sind, in den Umfang der Ausführungsformen fallen und durch die folgenden Patentansprüche geschützt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Offenbarung wird leicht durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verstanden, in denen gleiche Bezugsziffern gleiche strukturelle Elemente bezeichnen, und in denen:
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1 eine elektronische Vorrichtung gemäß den beschriebenen Ausführungsformen veranschaulicht;
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2 die in 1 dargestellte elektronische Vorrichtung veranschaulicht, wobei das Deckglas, das Anzeigefeld und die inneren Komponenten entfernt sind, gemäß den beschriebenen Ausführungsformen;
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3 eine isometrische Ansicht einer vergrößerten Ansicht des Gehäuses in 2 veranschaulicht, wobei Merkmale einer Rippenstruktur gemäß den beschriebenen Ausführungsformen gezeigt sind;
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4 eine isometrische Ansicht eines vergrößerten Teils des Gehäuses in 2 veranschaulicht, wobei Merkmale einer weiteren Rippenstruktur gemäß den beschriebenen Ausführungsformen gezeigt sind;
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5 eine Draufsicht einer Rippenstruktur veranschaulicht, welche ein Kappenelement aufnimmt, das mehrere Vorsprünge aufweist, gemäß den beschriebenen Ausführungsformen;
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6 eine Schnittdarstellung der in 5 dargestellten Rippenstruktur und des Kappenelements entlang der Linie 6-6 veranschaulicht, um das Kappenelement mit der Rippenstruktur verklebt darzustellen, gemäß den beschriebenen Ausführungsformen;
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7 eine Draufsicht einer alternativen Ausführungsform einer Rippenstruktur veranschaulicht, welche diagonale Rippen innerhalb der Rippenstruktur aufweist;
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8 eine Draufsicht einer Ausführungsform einer Rippenstruktur mit runden Vorsprüngen innerhalb der Rippenstruktur veranschaulicht, die sich von einem hinteren Teil des Gehäuses erstrecken;
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9 eine Schnittdarstellung der in 8 dargestellten Rippenstruktur entlang der Linie 9-9 veranschaulicht, um das Kappenelement mit der Rippenstruktur verklebt darzustellen, gemäß den beschriebenen Ausführungsformen;
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10 eine Ausführungsform eines Kappenelements veranschaulicht, welches an verschiedenen Orten des Kappenelements angeordnete Vorsprünge aufweist;
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11 eine Ausführungsform eines Kappenelements veranschaulicht, welches an verschiedenen Orten des Kappenelements angeordnete Vorsprünge verschiedener Formen und Größen aufweist;
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12 einen vergrößerten Teil einer Ausführungsform eines Kappenelements veranschaulicht, welches in einer orthotropen Konfiguration angeordnete Fasern aufweist;
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13 einen vergrößerten Teil einer alternativen Ausführungsform eines Kappenelements veranschaulicht, welches in einer anderen orthotropen Konfiguration angeordnete Fasern aufweist;
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14 einen vergrößerten Teil einer Ausführungsform eines Kappenelements veranschaulicht, welches in einer diagonalen Konfiguration angeordnete Fasern aufweist;
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15 einen Teil einer elektronischen Vorrichtung veranschaulicht, welche ein Gehäuse mit einer ersten Rippenstruktur und einer zweiten Rippenstruktur aufweist, wobei beide Rippenstrukturen mit einem hinteren Teil und einer ersten Seitenwand des Gehäuses einstückig geformt sind, gemäß den beschriebenen Ausführungsformen.
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16 eine isometrische Ansicht des in 15 als Abschnitt A bezeichneten Bereichs veranschaulicht, wobei ein dritter Rippenteil und ein vierter Rippenteil gezeigt sind, die mit einem hinteren Teil und einer Seitenwand eines Gehäuses einstückig geformt sind, gemäß den beschriebenen Ausführungsformen:
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17 eine Draufsicht einer Ausführungsform einer Rippenstruktur veranschaulicht, welche einen innerhalb der Rippenstruktur positionierten Akustikschaum aufweist;
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18 eine Draufsicht einer Ausführungsform einer Rippenstruktur veranschaulicht, welche eine innerhalb der Rippenstruktur positionierte Komponente aufweist;
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19 ein Flussdiagramm veranschaulicht, welches ein beispielhaftes Verfahren zur Ausbildung eines Gehäuses einer elektronischen Vorrichtung darstellt.
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Es ist für den Fachmann ersichtlich und nachvollziehbar, dass in Übereinstimmung mit der üblichen Praxis, verschiedene Merkmale der unten besprochenen Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind, und dass Abmessungen der unterschiedlichen Merkmale und Elemente der Zeichnungen vergrößert oder verkleinert sein können, um die hierin beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung klarer veranschaulichen zu können.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Es wird nun detailliert auf stellvertretende Ausführungsformen Bezug genommen, die in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht sind. Es sollte verstanden werden, dass die folgenden Beschreibungen nicht als die Ausführungsformen auf eine einzige bevorzugte Ausführungsform einschränkend beabsichtigt sind. Im Gegenteil ist es beabsichtigt, dass Alternativen, Modifikationen und äquivalente abgedeckt sind, wie sie innerhalb des Geistes und Umfangs der beschriebenen, durch die angehängten Ansprüche definierten Ausführungsformen eingeschlossen sein können.
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In der nachfolgenden detaillierten Beschreibung erfolgen Bezugnahmen auf die begleitenden Zeichnungen, die einen Teil der Beschreibung bilden und in denen in veranschaulichender Weise spezifische Ausführungsformen gemäß den beschriebenen Ausführungsformen gezeigt werden. Auch wenn diese Ausführungsformen ausreichend detailliert beschrieben werden, um es dem Fachmann zu ermöglichen, die beschriebenen Ausführungsformen auszuführen, versteht es sich, dass diese Beispiele nicht einschränkend sind, so dass andere Ausführungsformen verwendet und Veränderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der beschriebenen Ausführungsformen abzuweichen.
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Die folgende Offenbarung betrifft ein Gehäuse einer elektronischen Vorrichtung. Das Gehäuse kann aus einem einheitlichen Substrat eines Metalls wie Aluminium geformt sein, wobei verschiedene Teile des Substrats durch maschinelle Bearbeitung des Substrats abgetragen werden. Mittel zum Abtragen können eine CNC-Maschine und/oder eine Wasserdüse umfassen. Die nach dem Entfernungsprozess verbleibenden Teile des Substrats können als mit dem Gehäuse „einstückig geformt” bezeichnet werden. Alternativ kann das Gehäuse mithilfe additiver Herstellungsverfahren geformt werden. Zum Beispiel kann ein Drucker, wie beispielsweise ein 3D-Drucker, welcher in der Lage ist, mehrere übereinander angeordnete Schichten von Harzmaterial zu drucken, dazu verwendet werden, das Gehäuse mit einstückig geformten Rippen zu drucken.
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Einige Teile des Substrats können abgetragen werden, um Rippenstrukturen auszubilden, die verschiedene Funktionen erfüllen können. Die Rippenstrukturen können sich beispielsweise entlang eines hinteren Teils des Gehäuses erstrecken und die strukturelle Rigidität des Gehäuses verbessern, wodurch das Gehäuse widerstandsfähiger gegen Verbiegen wird. Ferner können die Rippenstrukturen mit einer Seitenwand des Gehäuses einstückig geformt sein. Dadurch wird ermöglicht, dass das hintere Teil eine erweiterte Größe (z. B. Länge und/oder Breite) einschließt und gleichzeitig eine relativ geringe Dicke, wie 1–2 Millimeter („mm”) oder weniger beibehalten wird. Diese einstückig geformte Rippenstruktur stellt einen Widerstand gegen ein Biegen und/oder Verdrehen des Gehäuses bereit, womit eine Beschädigung der elektronischen Vorrichtung oder einiger Teile derselben vermieden werden kann. Ferner stellt die Rippenstruktur eine zusätzliche Widerstandsfähigkeit bei Fallereignissen bereit, wenn ein Benutzer beispielsweise das elektronische Gerät fallen lässt. So kann zum Beispiel die von der elektronischen Vorrichtung bei einem Fallereignis erlittene Belastung oder Kraft durch die Rippenstruktur auf das gesamte Gehäuse verteilt werden, anstatt auf einen, dem Ort des Aufpralls der elektronischen Vorrichtung auf eine Oberfläche zugeordneten örtlich begrenzten Bereich einzuwirken.
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Die Rippenstruktur kann auch ausgelegt oder dafür konzipiert sein, eine Audiovorrichtung (z. B. ein Lautsprechermodul) und ein Kappenelement aufzunehmen. Das Kappenelement kann aus einem Verbundwerkstoff geformt sein, der zum Beispiel Kohlefasern einschließt. Der Verbundwerkstoff kann auch andere Faserarten umfassen. In beiden Fällen können die Fasern entlang eines kritischen Belastungspfades ausgerichtet sein, welcher als die Richtung oder Orientierung einer Belastung oder Kraft definiert ist, welche von der elektronischen Vorrichtung bei einem Fallereignis empfangen wird. Das Kappenelement kann mit der Rippenstruktur verklebt sein, wodurch zusätzliche Widerstandsfähigkeit bei Fallereignissen bereitgestellt wird. Um eine zusätzliche Stütze zu liefern, kann das Kappenelement einen oder mehr Vorsprünge aufweisen, welche mit dem hinteren Teil des Gehäuses verklebt sind. Das Verkleben des Kappenelements, einschließlich der Vorsprünge mit dem Gehäuse, stellt auch zusätzliche versteifende Festigkeit bereit. Das Kappenelement kann nicht nur einige der bei einem Fallereignis empfangenen Kräfte absorbieren, sondern auch die Rippenstruktur stabilisieren, indem es die Bewegung der Rippenstrukturen bei einem Fallereignis verhindert oder einschränkt. Ferner können das Kappenelement und die Rippenstruktur (und in einigen Fällen auch die Audiovorrichtung) gemeinsam ein umschlossenes Luftvolumen oder einen umschlossenen Luftbereich formen, welches bzw. welcher als ein „Rückvolumen” für die Audiovorrichtung dient und es ihr gestattet, Schall durch das Rückvolumen abzustrahlen, wodurch die Audioqualität der elektronischen Vorrichtung verbessert wird. In Fällen, bei denen eine elektronische Vorrichtung mehrere Audiovorrichtungen einschließt, kann ein zugeordnetes Rückvolumen dahingehend gestaltet sein, es den mehreren Audiovorrichtungen zu ermöglichen, Schall mit demselben Schallpegel (z. B. in Dezibel) aus der elektronischen Vorrichtung zu emittieren. Als Folge davon kann die elektronische Vorrichtung dem Benutzer ein konsistentes Klangerlebnis bieten.
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In manchen Fällen kann das Gehäuse ein Material umfassen, welches eine zugeordnete Eigenfrequenz oder Eigenfrequenzen aufweist. Der von der Audiovorrichtung mit der Eigenfrequenz emittierte Schall kann relativ starke unerwünschte Vibrationen im Gehäuse verursachen oder hervorbringen. Jedoch kann das oben beschriebene Rückvolumen dazu konzipiert sein, diese von der Audiovorrichtung emittierten Frequenzen zu reduzieren oder zu dämpfen. Zum Beispiel kann das umschlossene Luftvolumen ermöglichen, dass die Schallenergie zerstreut wird, bevor sie sich im Gehäuse ausbreitet. Des Weiteren kann der Verbundwerkstoff, aus dem das Kappenelement geformt ist, Schallenergie absorbieren. Auf diese Weise kann die Audiovorrichtung Schall emittieren, der einen Bereich an Frequenzen aufweist, einschließlich einer oder mehr Eigenfrequenzen des Gehäusematerials, ohne dabei unerwünschte Vibrationen zu verursachen, die wegen eines Resonanzmoments entstehen, welches einem Zeitabschnitt zugeordnet ist, in dem die Audiovorrichtung Schall mit der Eigenfrequenz ausgibt. Ferner können manche elektronische Vorrichtungen mehrere Audiovorrichtungen umfassen. In diesem Fall kann das Gehäuse zusätzliche Rippenstrukturen und Kappenelemente entsprechend der Anzahl der Audiovorrichtungen enthalten. Durch die Ausführung und Anordnung jeder Rippenstruktur, gekoppelt mit der Ausführung jedes Kappenelements und dessen Vorsprüngen, wird eine elektronische Vorrichtung erzeugt, welche mehrere Audiovorrichtungen aufweist, die Schall mit annähernd demselben Schallpegel hervorbringen, wodurch eine elektronische Vorrichtung mit einem konsistenten Klang erzeugt wird.
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Diese und weitere Ausführungsformen werden im Folgenden unter Bezugnahme auf 1 bis 19 erläutert. Für den Fachmann wird jedoch leicht ersichtlich sein, dass die hierin in Hinblick auf diese Figuren gegebene, detaillierte Beschreibung nur erklärenden Zwecken dient und nicht als einschränkend aufgefasst werden sollte.
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1 veranschaulicht eine Ausführungsform einer elektronischen Vorrichtung 100. In manchen Ausführungsformen ist die elektronische Vorrichtung 100 ein Tablet-Computer, wie z. B. ein iPad der Firma Apple Inc., in Cupertino, Kalifornien. In anderen Ausführungsformen ist die elektronische Vorrichtung 100 ein mobiles Kommunikationsgerät, wie z. B. ein Smartphone. Die elektronische Vorrichtung 100 schließt das Gehäuse 102 ein, welches das Deckglas 104 aufnimmt. In manchen Ausführungsformen ist das Gehäuse 102 aus einem Metall wie Aluminium gefertigt. Das Anzeigefeld 106 kann zwischen dem Gehäuse 102 und dem Deckglas 104 angeordnet sein und in der Lage sein, durch das Deckglas 104 hindurch sichtbare visuelle Anzeigeinformationen hervorzubringen.
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2 veranschaulicht eine Draufsicht einer elektronischen Vorrichtung 100, wobei das Deckglas und das Anzeigefeld entfernt wurden. Ferner wurden der Klarheit und Einfachheit halber verschiedene innere Komponenten (z. B. Prozessoren, Batterien, Speichervorrichtung usw.) entfernt, um den hinteren Teil 108 und die Seitenwände 110 zu zeigen. Es sei darauf hingewiesen, dass der hintere Teil 108 nur zu Beschreibungszwecken dient und nicht dazu gedacht ist, einen genauen Ort des Gehäuses 102 zu markieren. Der hintere Teil 108 kann allgemein einem Teil des Gehäuses 102 innerhalb der Seitenwände 110 zugeordnet sein. Ferner stehen die Seitenwände 110 allgemein für eine vierseitige Seitenwandstruktur am äußeren peripheren Teil des Gehäuses 102.
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Das Gehäuse 102 schließt mehrere Rippenstrukturen ein, welche am hinteren Teil 108 positioniert sind. Jede der Rippenstrukturen ist in der Lage, sowohl eine Audiovorrichtung als auch ein Kappenelement aufzunehmen. Zum Beispiel schließt die erste Rippenstruktur 112 die erste Audiovorrichtung 114 und das erste Kappenelement 116 ein. In manchen Ausführungsformen ist die erste Rippenstruktur 112 mit dem Gehäuse 102 verklebt. In der in 2 dargestellten Ausführungsform wurde die erste Rippenstruktur 112 mithilfe eines maschinellen Verarbeitungsverfahrens geformt (z. B. CNC-Werkzeug, Wasserdüsenmaschine), welches dahingehend gestaltet ist, Material vom Gehäuse 102 abzutragen, um die erste Rippenstruktur 112 auszubilden. Mit anderen Worten wurde die erste Rippenstruktur 112 einstückig mit dem Gehäuse 102 geformt und folglich aus demselben Material wie das Gehäuse 102 gefertigt. Die erste Rippenstruktur 112 kann auch als mehrere einstückig geformte Rippen, die eine mehrseitige Struktur definieren, bezeichnet werden. Die erste Rippenstruktur 112 kann eine strukturelle Stütze sowie Widerstandsfähigkeit gegen Biegen und/oder Verdrehen des Gehäuses 102 bieten, insbesondere bei Fällen, in denen der hintere Teil 108 relativ dünn ist (z. B. ungefähr 1 mm).
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Ferner ist die erste Audiovorrichtung 114 innerhalb der ersten Rippenstruktur 112 angeordnet und elektrisch mit einer inneren Komponente wie einem Audioprozessor (nicht dargestellt) verbunden. In manchen Ausführungsformen ist die erste Audiovorrichtung 114 ein Lautsprechermodul, welches einen Passivstrahler aufweist und in der Lage ist, Schall zu emittieren. Die erste Audiovorrichtung 114 kann dahingehend gestaltet sein, aus der elektronischen Vorrichtung 100 Schall hervorzubringen, der von einem Benutzer gehört werden soll. Schalle können beispielsweise von einem Klingelton, einer Audiodatei oder einer Videodatei stammen, die alle in einer Speichervorrichtung (nicht gezeigt) in der elektronischen Vorrichtung 100 gespeichert sein können.
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Das erste Kappenelement 116 ist ebenfalls auf der ersten Rippenstruktur 112 angeordnet und allgemein nahe der ersten Audiovorrichtung 114 positioniert. In manchen Ausführungsformen ist das erste Kappenelement 116 mit einem Teil der ersten Rippenstruktur 112 verklebt. Ferner ist in manchen Ausführungsformen das erste Kappenelement 116 aus einem metallischen Material oder einer Metalllegierung gefertigt. In der in 2 dargestellten Ausführungsform ist das erste Kappenelement 116 eine Verbundkonstruktion aus Materialien, welche Kohlefasern umfassen. Allgemein kann das erste Kappenelement 116 aus einem beliebigen Material gefertigt sein, vorzugsweise einem, welches ein relativ geringes Gewicht und eine relativ hohe spezifische Steifigkeit aufweist. Ferner kann das Kappenelement 116 allgemein ein beliebiges Material oder Materialien umfassen, welche eine hohe spezifische Steifigkeit und gute Dämpfungseigenschaften aufweisen, einschließlich homogener Legierungen oder hochgradig orthotroper Verbundwerkstoffe, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Dies ermöglicht es dem Kappenelement 116, zur Rigidität des Gehäuses 102 beizutragen und gleichzeitig auch einige der den Audiovorrichtungen zugeordneten akustischen Effekte zu reduzieren. Ferner kann das erste Kappenelement 116 aus einer großen Platte des Verbundwerkstoffs in einer Weise ausgeschnitten sein, dass es in eine Rippenstruktur wie die erste Rippenstruktur 112 hinein passt. Ferner schließt in manchen Ausführungsformen das erste Kappenelement 116 mehrere Vorsprünge 118 ein, welche den ersten Vorsprung 120 umfassen, der sich von der Oberfläche des ersten Kappenelements 116 zum hinteren Teil 108 erstreckt. In manchen Ausführungsformen sind die Vorsprünge 118 mit dem hinteren Teil 108 verklebt, was später dargestellt wird. Das erste Kappenelement 116 und die erste Rippenstruktur 112 bilden gemeinsam ein halbhohles umschlossenes Luftvolumen oder einen solchen Luftbereich, auch als Rückvolumen bezeichnet, durch welches bzw. welchen die erste Audiovorrichtung 114 Schallwellen abstrahlen kann, um die akustische Leistung zu verbessern oder zu erhöhen. Dies wird später detaillierter dargestellt und beschrieben werden.
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3 veranschaulicht eine Explosionsansicht eines vergrößerten Teils des Gehäuses 102, in der dargestellt ist, wie die erste Rippenstruktur 112 eine erste Audiovorrichtung 114 in einem ersten Teil der ersten Rippenstruktur 112 und ein erstes Kappenelement 116 in einem zweiten Teil aufnimmt. Das erste Kappenelement 116 und die Vorsprünge 118 können mit der ersten Rippenstruktur 112 verklebt sein. Während jeder der Vorsprünge 118 mit dem hinteren Teil 108 des Gehäuses 102 verklebt ist, kann das Kappenelement 116 mit dem Flanschelement 202 innerhalb der Rippenstruktur 112 verklebt sein. Eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil der ersten Rippenstruktur 112 darstellt, zeigt den Flansch 202, welcher allgemein waagerecht angeordnet ist und Klebstoff 204 aufnehmen kann. Das Flanschelement 202 kann während des vorher beschriebenen Materialentfernungsprozesses zum Formen der Rippenstruktur 112 geformt werden. Die erste Rippenstruktur 112 kann eine Länge oder Dicke 205 ungefähr im Bereich von 0,8 bis 3 mm umfassen. Ferner kann der Flansch 202 eine Länge 206 ungefähr im Bereich von 1–3 mm, und vorzugsweise mindestens 1,5 mm aufweisen, um für den Klebstoff 204 eine ausreichende Fläche zu liefern und auch für das erste Kappenelement 116 einen ausreichenden Bereich zu liefern, um mit der ersten Rippenstruktur 112 verklebt zu werden. Der Flansch 202 kann eine im Wesentlichen einheitliche Dicke 206 über die erste Rippenstruktur 112 umfassen. Ferner kann der Klebstoff 204 aus Methacrylat, Epoxid oder Haftkleber ausgewählt werden. In der in 3 dargestellten Ausführungsform ist der Klebstoff 204 Urethan.
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Die erste Audiovorrichtung 114 kann an der ersten Rippenstruktur 112 auf unterschiedliche Weise befestigt werden. Zum Beispiel schließt in manchen Ausführungsformen die erste Audiovorrichtung 114 einen aus komprimierbarem Material gefertigten Wulst ein, der in eine mechanische Klemme passt, welche in der ersten Rippenstruktur 112 positioniert ist. In der in 3 dargestellten Ausführungsform ist die erste Audiovorrichtung 114 mit der ersten Rippenstruktur 112 in ähnlicher Weise verklebt wie das Kappenelement 116, d. h. unter Verwendung eines Flanschelements 208 innerhalb der ersten Rippenstruktur 112, welches mit dem Flanschelement 210 der ersten Audiovorrichtung 114 verklebt wird. Ferner kann, um den Schallaustritt aus der elektronischen Vorrichtung 100 zu ermöglichen, die Seitenwand 110 üblicherweise als Lautsprechergrill bezeichnete Öffnungen 224 umfassen, die den Austritt von Schall aus der ersten Öffnung 212 der ersten Audiovorrichtung 114 ermöglichen. Es versteht sich, dass andere Konfigurationen von Kappenelementen und Audiovorrichtungen (z. B. dargestellt in 2) im Wesentlichen alle der ersten Rippenstruktur 112 zugeordneten Merkmale wie Befestigungsmittel einer Audiovorrichtung und eines Kappenelements an Rippenstrukturen umfassen können.
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Sobald die Audiovorrichtungen und Kappenelemente an den Rippenstrukturen befestigt sind, kann eine akustische Abdichtung zwischen einzelnen Rippenstrukturen und deren entsprechenden Kappenelementen geformt werden. Zum Beispiel veranschaulicht 4 eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Gehäuses 102, in der das Kappenelement 146 (dargestellt in 2) mit der vierten Rippenstruktur 142 verklebt dargestellt ist. Zu Illustrationszwecken wurde ein Teil des vierten Kappenelements 146 nicht dargestellt, um ein zusätzliches Merkmal zu veranschaulichen. Das Rückvolumen 214 kann als ein Raum oder ein Bereich definiert sein, der zwischen der vierten Rippenstruktur 142 und dem vierten Kappenelement 146 (einschließlich der Vorsprünge 148) umschlossen ist. Dabei kann bei der Befestigung der Audiovorrichtung 144 an der vierten Rippenstruktur 142 eine akustische Abdichtung geformt werden, so dass Luft innerhalb des Rückvolumens 214 im Wesentlichen eingeschlossen ist. Daher wird im Allgemeinen keine Luft entweichen, wenn die vierte Audiovorrichtung 144 Schall in das Rückvolumen 214 abstrahlt. Ferner kann die vierte Rippenstruktur 142 die erste Rippe 158 enthalten, welche einen Teil einschließt, bei dem Material entfernt wurde, um eine Unterführung 216 zu definieren. In anderen Ausführungsformen schließt die vierte Rippenstruktur die Unterführung 216 in der zweiten Rippe 162 ein. In wieder anderen Ausführungsformen schließt die vierte Rippenstruktur 142 eine Unterführung sowohl in der ersten Rippe 158 als auch in der zweiten Rippe 162 ein. Im Allgemeinen kann die Unterführung 216 an einem Ort der vierten Rippenstruktur 142 in der Weise geformt werden, dass die Unterführung 216 sich in einen ersten Teil und einen zweiten Teil der vierten Rippenstruktur 142 öffnet, welche eine Rippe gemeinsam haben, wobei der erste Teil und der zweite Teil jeweils die vierte Audiovorrichtung 144 und das vierte Kappenelement 146 aufnehmen. In manchen Ausführungsformen wird die Unterführung 216 mit einem abtragenden Werkzeug wie einer Schneidvorrichtung für T-Nuten (nicht dargestellt) geformt. Auf diese Weise kann, sobald die vierte Audiovorrichtung 144 in der vierten Rippenstruktur 142 befestigt ist, die erste Audiovorrichtung 144 Schallwellen über die zweite Öffnung 218 in das Rückvolumen 214 durch die Unterführung 216 abstrahlen, um die akustische Leistung zu verbessern oder zu erhöhen.
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Ferner kann es zu Problemen kommen, wenn die elektronische Vorrichtung unterschiedlichen Höhen ausgesetzt wird, da die akustische Abdichtung Luft in den Rückvolumen im Wesentlichen umfassen kann. Bei Fällen, in denen die elektronische Vorrichtung in einem Flugzeug transportiert wird, welches Höhen von 9.000 Metern und mehr erreichen kann, kann der Luftdruck im Rückvolumen 214 wesentlich abfallen, was zum Bruch des Stoffschlusses und zumindest einer teilweisen Entkopplung zwischen der Rippenstruktur 142 und dem Kappenelement 146 führen kann. Um dies zu verhindern, schließt das vierte Kappenelement 146 in manchen Ausführungsformen eine Luftöffnung 220 ein. Die Luftöffnung 220 kann eine beliebige Öffnung sein, die an einer beliebigen Stelle auf dem vierten Kappenelement 146 und in manchen Fällen zwischen den Vorsprüngen 148 positioniert sein kann, welche ein gewisses Maß an Luftbewegung in das und aus dem Rückvolumen 214 ermöglicht. Die Luftöffnung 220 schließt einen Durchmesser ungefähr im Bereich von 0,2 bis 0,5 mm ein. Im Allgemeinen schließt das Ventil 220 einen Durchmesser ein, welcher gering genug ist, um während Zeiten in geringeren und größeren Höhen keine wesentlichen Luftmengen ein- und austreten zu lassen. Es versteht sich, dass ein Ventil in der gleichen Weise auch in anderen Kappenelementen innerhalb der elektronischen Vorrichtung geformt werden kann.
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4 zeigt ferner den hinteren Teil 108, welcher eine Dicke 168 aufweist. Die Dicke 168 kann ungefähr im Bereich von 0,4 bis 2 mm liegen. Ferner kann der hintere Teil 108 eine im Wesentlichen gleichmäßige Dicke 168 umfassen. Um ein Deckglas aufnehmen zu können (dargestellt in 1), schließt in manchen Ausführungsformen das Gehäuse 102 die Oberfläche 172 ein, die mithilfe eines bereits beschriebenen Materialabtragungsprozesses geformt wurde. Die Oberfläche 172 kann sich in ähnlicher Weise um das Gehäuse 102 erstrecken wie die Seitenwand 110 und ist dafür konzipiert, das Deckglas aufzunehmen.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 2 kann in manchen Fällen die erste Audiovorrichtung 114 Schallwellen in ein zugeordnetes Rückvolumen (oben beschrieben) mit einer Frequenz abstrahlen, die einer Eigenfrequenz des das Gehäuse 102 formenden Materials entspricht. Als Folge davon kann das Gehäuse 102 einschließlich des hinteren Teils 108 darauf mit Vibrationen in der Eigenfrequenz reagieren, welche eine größere Amplitude einschließt als die Amplitude, welche der von der ersten Audiovorrichtung 114 produzierten Schallwellenfrequenz zugeordnet ist. In manchen Fällen kann ein Benutzer, welcher die elektronische Vorrichtung 100 hält, diese Vibrationen fühlen, wodurch ein unerwünschtes Nutzungserlebnis erzeugt wird. Um die Auswirkungen der Eigenfrequenz-Vibrationen des Gehäuses 102 zu dämpfen oder zu reduzieren, können die erste Rippenstruktur 112, das erste Kappenelement 116 und die Vorsprünge 118 gemeinsam einen Teil der Energie absorbieren, die von den die Eigenfrequenz verursachenden Schallwellen erzeugt wird. Zum Beispiel kann ein Rückvolumen, welches von dem hinteren Teil 108, der ersten Rippenstruktur 112, dem ersten Kappenelement 116 und dem Vorsprung 118 umschlossen ist, die Schallwellen aufnehmen, um sie weiterzuleiten und der den Schallwellen zugeordneten Energie zu ermöglichen, sich im Kontakt mit den zuvor erwähnten Strukturen zu zerstreuen. Ferner kann das erste Kappenelement 116 die Energie weiter zerstreuen, insbesondere dann, wenn das erste Kappenelement 116 aus Fasern geformt ist. Zum Beispiel können die Schallwellen zerstreut werden, indem sie die Fasern im ersten Kappenelement 116 durchqueren. Diese Merkmale ermöglichen eine akustische Abkopplung des Gehäuses 102 von Teilen des Gehäuses 102, die der ersten Audiovorrichtung 114 zugeordnet sind, wie beispielsweise einem Teil, der von der ersten Rippenstruktur 112 umschlossen wird. Es sei darauf hingewiesen, dass diese Merkmale anderen Audiovorrichtungen innerhalb des Gehäuses 102 zugeordnet sein können. Auf diese Weise kann das Nutzungserlebnis verbessert werden, weil von den Audiovorrichtungen produzierte Eigenfrequenzen oder Resonanzmomente im Allgemeinen vom Benutzer unbemerkt bleiben.
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Die elektronische Vorrichtung 100 kann zusätzliche Rippenstrukturen umfassen, die auch in der Lage sind, Audiovorrichtungen und Kappenelemente aufzunehmen. In manchen Ausführungsformen schließt die elektronische Vorrichtung 100 jeweils zwei Rippenstrukturen, Audiovorrichtungen und Kappenelemente ein. In anderen Ausführungsformen schließt die elektronische Vorrichtung 100 jeweils drei Rippenstrukturen, Audiovorrichtungen und Kappenelemente ein. In der in 2 dargestellten Ausführungsform schließt die elektronische Vorrichtung 100 jeweils vier Rippenstrukturen, Audiovorrichtungen und Kappenelemente ein. Zusätzlich zu der zuvor erwähnten Rippenstruktur, Audiovorrichtung und dem Kappenelement schließt die elektronische Vorrichtung 100 ferner die zweite Rippenstruktur 122, die dritte Rippenstruktur 132 und die vierte Rippenstruktur 142 ein, welche jeweils die zweite Audiovorrichtung 124, die dritte Audiovorrichtung 134 und die vierte Audiovorrichtung 144 aufnehmen. Ferner nehmen die zweite Rippenstruktur 122, die dritte Rippenstruktur 132 und die vierte Rippenstruktur 142 jeweils das zweite Kappenelement 126, das dritte Kappenelement 136 und das vierte Kappenelement 146 auf. Ferner schließt, wie in 2 dargestellt, das zweite Kappenelement 126 die Vorsprünge 128 ein, das dritte Kappenelement 136 schließt die Vorsprünge 138 ein und das vierte Kappenelement 146 schließt die Vorsprünge 148 ein. Diese Strukturen können alle beliebigen Merkmale umfassen, die den oben beschriebenen ähnlich sind. Zum Beispiel kann die dritte Rippenstruktur 132 mit dem dritten Kappenelement 136 zusammenwirken, um ferner eine akustische Abkopplung des Gehäuses 102 von den Bereichen des Gehäuses 102 zu ermöglichen, welche der dritten Audiovorrichtung 134 zugeordnet sind, wie einem von der dritten Rippenstruktur 132 umschlossenen Teil. Ferner können die zweite Rippenstruktur 122, die dritte Rippenstruktur 132 und die vierte Rippenstruktur 142 eine zusätzliche strukturelle Stütze und zusätzliche Widerstandsfähigkeit gegen Biegen und/oder Verdrehen des Gehäuses 102 bieten. Dies kann ferner eine Reduzierung der Dicke des hinteren Teils 108 des Gehäuses 102 ermöglichen, um zusätzlichen Platz innerhalb der elektronischen Vorrichtung 100 zu erzeugen und/oder die Materialkosten zu reduzieren.
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Ferner sind elektronische Vorrichtungen wie die elektronische Vorrichtung 100 anfällig für Beschädigungen, insbesondere bei einem Fallereignis, wenn zum Beispiel ein Benutzer die elektronische Vorrichtung auf eine relativ harte oder dichte Oberfläche fallen lässt. Solche Fallereignisse können in der elektronischen Vorrichtung 100 eine Belastungskraft verursachen, die ausreicht, um das Deckglas 104 (dargestellt in 1) mechanisch vom Gehäuse 102 zu entkoppeln. Insbesondere kann die elektronische Vorrichtung 100 anfälliger für eine Entkopplung sein, wenn eine Ecke, wie die erste Ecke 152 der elektronischen Vorrichtung 100 mit einer harten Oberfläche kollidiert. Jedoch ist die erste Rippenstruktur 112, zusätzlich zur Bereitstellung des zuvor beschriebenen, erwünschten akustischen Effekts, ferner dazu in der Lage, zumindest einen Teil der bei einem Fallereignis einwirkenden Belastungskraft zu zerstreuen. Ein Fallereignis kann insbesondere eine Kraft auf die Seitenwände 110 ausüben, die zur Entkopplung des Deckglases führen kann. Jedoch ist die erste Rippenstruktur 112 dahingehend gestaltet, die dem Fallereignis zugeordnete Kraft auf andere, zur Zerstreuung der Kraft besser geeignete Teile des Gehäuses 102, wie beispielsweise den hinteren Teil 108, zu kanalisieren oder zu verteilen. Ferner kann die elektronische Vorrichtung 100 einer zusätzlichen Belastungskraft standhalten, wenn das erste Kappenelement 116 auf der ersten Rippenstruktur 112 positioniert und befestigt ist (z. B. durch Klebstoffe). Des Weiteren tragen die Vorsprünge 118, wenn sie mit dem hinteren Teil 108 des Gehäuses 102 verklebt sind, zusätzlich zur Steifigkeit und Rigidität des Gehäuses 102 bei, indem sie die Bewegung des ersten Kappenelements 116 während des Fallereignisses minimieren. Auf diese Weise kann der elektronischen Vorrichtung 100 eine ausreichende Stütze bereitgestellt werden, um eine mechanische Entkopplung von Komponenten, wie dem Deckglas 104 vom Gehäuse 102, zu verhindern. Es sei darauf hingewiesen, dass andere bereitgestellte Rippenstrukturen, Kappenelemente und Vorsprünge der Kappenelemente im Wesentlichen ähnliche Merkmale und Vorteile umfassen können, wie die zuvor im Zusammenhang mit der ersten Rippenstruktur 112, dem ersten Kappenelement 116 und den Vorsprüngen 118 beschriebenen, welche allesamt die Festigkeit und Unversehrtheit der elektronischen Vorrichtung 100 verbessern, indem sie zusätzliche Widerstandsfähigkeit bei Fallereignissen bieten.
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Die Rippenstrukturen, Audiovorrichtungen, Kappenelemente (einschließlich der Vorsprünge) können unterschiedliche Formen umfassen. So veranschaulicht beispielsweise 2, dass die erste Rippenstruktur 112 eine zweidimensionale Form aufweist, welche sich von der zweidimensionalen Form der zweiten Rippenstruktur 122 unterscheidet, wobei beide unterschiedlichen zweidimensionalen Bereichen entsprechen. Entsprechend schließt das erste Kappenelement 116 eine andere zweidimensionale Form ein als das zweite Kappenelement 126. Ferner schließt die erste Audiovorrichtung 114 eine andere zweidimensionale Form ein als die zweite Audiovorrichtung 124. Die Unterschiede in der Form können teilweise auf Beschränkungen innerhalb der elektronische Vorrichtung 100 zurückzuführen sein. Zum Beispiel können die erste Rippenstruktur 112 und die zweite Rippenstruktur 122 dafür konzipiert sein, dass innere Komponenten (z. B. Prozessor, Hauptplatine, Batterie, Kabel etc.) um sie herum und/oder zwischen der ersten Rippenstruktur 112 und der zweiten Rippenstruktur 122 angeordnet werden können. Dies kann eine optimale Positionierung der inneren Komponenten ermöglichen und/oder eine strukturelle Stütze des Gehäuses 102 an spezifischen oder ganz speziellen Orten bieten. In anderen Ausführungsformen sind die Rippenstrukturen im Wesentlichen gleich geformt.
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Strukturelle Unterschiede können jedoch mit akustischen Unterschieden verbunden sein. Zum Beispiel kann die erste Audiovorrichtung 114 Schallwellen in das Rückvolumen 214 (dargestellt in 4) auf eine Art und Weise abstrahlen, die sich von der Art und Weise unterscheidet, mit der Schallwellen aus der zweiten Audiovorrichtung 124 in ein Rückvolumen gesendet abgestrahlt werden, welches von dem zwischen der zweiten Rippenstruktur 122 und dem vom zweiten Kappenelement 126 umschlossenen Volumen definiert wird. In diesem Zusammenhang zeigt 2, dass das erste Kappenelement 116 Vorsprünge 118 aufweist, welche eine andere Größe als die Vorsprünge 128 des zweiten Kappenelements 126 aufweisen, in der Weise, dass die der ersten Audiovorrichtung 114 und der zweiten Audiovorrichtung 124 zugeordneten Rückvolumen im Wesentlichen gleich sind. Mit anderen Worten kann das Rückvolumen 214 ein dreidimensionales Volumen umfassen, das dem der zweiten Audiovorrichtung 124 zugeordneten Rückvolumen ähnlich ist. Dies kann der ersten Audiovorrichtung 114 ermöglichen, dem Benutzer einen ähnlichen Lautstärkepegel (z. B. Dezibel-Pegel) wie den der zweiten Audiovorrichtung 124 zu liefern. Um gleiche Rückvolumenabmessungen aus verschiedenen zugeordneten Audiovorrichtungen auszubilden, sind die Formen der Vorsprünge 118 in manchen Ausführungsformen von den Vorsprüngen 128 verschieden. Zum Beispiel schließen in manchen Ausführungsformen die Vorsprünge 118 vierseitige Konfigurationen ein, während die Vorsprünge im Wesentlichen kreisförmig bleiben. In der in 2 dargestellten Ausführungsform schließt ein beispielhafter erster Vorsprung 120 einen Durchmesser 154 ein, welcher kleiner als der Durchmesser 156 eines beispielhaften zweiten Vorsprungs 130 ist. Ferner schließt das erste Kappenelement 116 eine andere Anzahl an Vorsprüngen 118 als die Anzahl der Vorsprünge 128 des zweiten Kappenelements 126 ein. Ferner sind in einigen Ausführungsformen die Vorsprünge der Kappenelemente nicht in Reihen und/oder Spalten angeordnet, um einen gewünschten akustischen Effekt (z. B. ähnliche Lautstärke aus unterschiedlichen Audiovorrichtungen) zu erzielen. In der in 2 dargestellten Ausführungsform weisen sowohl das erste Kappenelement 116 als auch das zweite Kappenelement 126 Vorsprünge 118 und Vorsprünge 128 auf, die jeweils in Reihen und Spalten angeordnet sind. Man beachte auch, dass die Gesamtstrukturen, die gemeinsam Rückvolumen formen, so strukturiert sind, dass sie Größen- und Leistungsunterschiede der Audiolautsprecher in der Weise kompensieren, dass die elektronische Vorrichtung eine konsistente Lautstärke durch mehrere Audiovorrichtungen verteilt. Entsprechend kann die elektronische Vorrichtung 100 Audiovorrichtungen umfassen, welche im Wesentlichen gleiche Größen aufweisen, jedoch mindestens eine Audiovorrichtung (z. B. die erste Audiovorrichtung 114) kann davon abweichen.
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2 zeig ferner, dass sowohl die erste Rippenstruktur 112 als auch die zweite Rippenstruktur 122 andere zweidimensionale Formen aufweisen als die dritte Rippenstruktur 132 und die vierte Rippenstruktur 142. Solche Unterschiede können auf beliebige vorher im Zusammenhang mit den Unterschieden zwischen der ersten Rippenstruktur 112 und der zweiten Rippenstruktur 122 beschriebene Gründe (z. B. durch innere Komponenten verursachte Einschränkungen) zurückzuführen sein. Jedoch sind die dritte Rippenstruktur 132 und die vierte Rippenstruktur 142, jeweils gekoppelt mit dem dritten Kappenelement 136 und dem vierten Kappenelement 146, dafür konzipiert mit der dritten Audiovorrichtung 134 und der vierten Audiovorrichtung 144 jeweils in der Weise zusammenzuwirken, dass die dritte Audiovorrichtung 134 und die vierte Audiovorrichtung 144 einen im Wesentlichen gleichen Lautstärkepegel liefern wie die erste Audiovorrichtung 114 und die zweite Audiovorrichtung 124. Auf diese Weise wirken die vier Audiovorrichtungen 114, 124, 134 und 144 zusammen, um die elektronische Vorrichtung 100 zu liefern, die einen im Wesentlichen gleichen Pegel aufweist, um ein konsistentes Benutzer-Klangerlebnis zu liefern.
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In der in 2 dargestellten Ausführungsform sind die Rippenstrukturen, Audiovorrichtungen und Kappenelemente in ihren entsprechenden Ecken der elektronischen Vorrichtung 100 positioniert. Jedoch können diese Strukturen und Komponenten auch in anderen Bereichen positioniert werden (z. B. nahe einem Seitenwand-Mittelpunkt), welche geeignet sein können, unterschiedliche innere Komponenten aufzunehmen oder verbesserte Audioqualität zu liefern. Das Schneidwerkzeug (z. B. CNC-Werkzeug) kann leicht durch Änderung des Computercodes umprogrammiert werden, um Material aus einen Substrat auszuschneiden oder zu entfernen, um ein Gehäuse auszubilden. Ferner sind die Rippenstrukturen im Allgemeinen lineare Strukturen mit Krümmungen oder Biegungen zwischen angrenzenden linearen Strukturen. In anderen Ausführungsformen können die Rippenstrukturen gerundet oder allgemein kreisförmig sein, um die strukturelle Stütze des Gehäuses und/oder die Audioqualität zu verbessern.
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Eine elektronische Vorrichtung kann andere Variationen von Rippenstrukturen und Kappenelementen umfassen. Zum Beispiel veranschaulichen 5 und 6 eine Ausführungsform einer elektronischen Vorrichtung, welche die Rippenstruktur 222 und das Kappenelement 226 aufweist. Das Kappenelement 226 kann aus einem beliebigen vorher für ein Kappenelement beschriebenen Material gefertigt sein.
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5 veranschaulicht eine Draufsicht der Rippenstruktur 222, bei welcher das Kappenelement 226 innerhalb der Rippenstruktur 222 positioniert ist. 6 veranschaulicht eine Schnittdarstellung des in 5 dargestellten Kappenelements 226 entlang der Linie 6-6, wobei das Kappenelement 226 mit der Rippenstruktur 222 verklebt dargestellt ist. Wie in der Vergrößerungsansicht dargestellt, ist der äußere periphere Bereich des Kappenelements 226 mit dem Flansch 230 der Rippenstruktur 222 mithilfe des Klebstoffes 236 verklebt, wodurch ein Teil der vorher beschriebenen akustischen Abdichtung geformt wird.
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Vorsprünge 228 können mit dem hinteren Teil 232 der Rippenstruktur verklebt sein. Zum Beispiel ist ein beispielhafter erster Vorsprung 234, dargestellt in der Vergrößerungsansicht, mit dem hinteren Teil 232 mithilfe eines Klebstoffes 238 verklebt. Es versteht sich, dass alle Vorsprünge 228 in ähnlicher Weise mit dem hinteren Teil 232 verklebt sein können. Dies stellt der elektronischen Vorrichtung eine zusätzliche strukturelle Stütze sowie Widerstandsfähigkeit gegen Biegen und Verdrehen und/oder Fallenlassen der elektronischen Vorrichtung bereit.
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Die Vergrößerungsansicht zeigt auch, dass die Rippenstruktur 222 und das Kappenelement 226 Abmessungen in der Weise aufweisen, dass eine obere Oberfläche der Kappenelementstruktur 226 im Wesentlichen bündig oder koplanar mit der Rippenstruktur 222 ist. Dies kann teilweise durch die Positionierung des bei einem Materialabtragungsprozess geformten Flansches 230, die Dicke des Kappenelements 226 oder einer Kombination davon bedingt sein. In anderen Ausführungsformen schließt das Kappenelement 226 eine Dicke in der Weise ein, dass das Kappenelement über der Rippenstruktur 222 hervorsteht oder sich oberhalb derselben erstreckt. Auf diese Weise kann das Kappenelement 226 elektrisch leitfähige Materialien umfassen, um beispielsweise einen elektrisch leitfähigen Pfad entlang des Elements 226 auszubilden. Alternativ kann das Kappenelement 226 lasergeätzt sein und nachfolgend einen leitfähigen Klebstoff umfassen, um einen Pfad für den elektrischen Strom zu erzeugen.
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Im Allgemeinen weist das Kappenelement 226 eine Höhe 240 ungefähr im Bereich von 1,2 bis 1,8 mm auf. Ferner kann das Kappenelement 226 eine Dicke ungefähr im Bereich von 0,3 bis 0,6 mm, bevorzugt im Bereich von 0,4 bis 0,5 mm, umfassen. Ferner werden in manchen Ausführungsformen die Vorsprünge 228 durch Abtragen von Material vom Kappenelement 226, beispielsweise mithilfe eines CNC-Werkzeugs, geformt. In der in 5 und 6 dargestellten Ausführungsform wurden die Vorsprünge 228 durch Extrusion des Kappenelements 226 zu der gewünschten Form, wie der dargestellten Form, geformt. Auf diese Weise bleibt das Kappenelement 226 relativ leicht (an Gewicht), wobei gleichzeitig eine Materialverschwendung bei einem Materialabtragungsverfahren vermieden wird.
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7–9 veranschaulichen Ausführungsformen eines Kappenelements, welches eine strukturelle Stütze bereitstellt, ohne Vorsprünge aufzuweisen. 7 veranschaulicht einen vergrößerten Bereich einer elektronischen Vorrichtung, welche ein Gehäuse 302 mit einer Rippenstruktur 312 mit einen Teil aufweist, der in der Lage ist, ein Kappenelement (nicht dargestellt) aufzunehmen. In dieser Ausführungsform schließt die Rippenstruktur 312 die erste Rippe 316 und die zweite Rippe 318 ein, welche in der Rippenstruktur 312 positioniert sind und sich von einem hinteren Teil 320 des Gehäuses 302 erstrecken. Die erste Rippe 316 und die zweite Rippe 318 können mithilfe eines vorher beschriebenen Materialabtragungsverfahrens zum Formen einer Rippenstruktur in der Weise geformt werden, dass die erste Rippe 316 und die zweite Rippe 318 aus demselben Material wie das Gehäuse 302 geformt sind. Die erste Rippe 316 kann bezogen auf das Gehäuse 302 diagonal verlaufen, um eine beim Fallenlassen der elektronischen Vorrichtung einwirkende Kraft, insbesondere beim Fallenlassen auf die Ecke 320, zu zerstreuen. Jedoch kann die erste Rippe 316 im Allgemeinen andere Formen annehmen, um eine erwünschte strukturelle Stütze und/oder eine akustische Unterstützung zu liefern. Die zweite Rippe 318 kann so angeordnet werden, dass sie nicht nur auf die elektronische Vorrichtung einwirkende Belastungskräfte zerstreut, sondern auch ein Rückvolumen erzeugt, um innerhalb der Rippenstruktur 312 die gewünschten akustischen Merkmale zu generieren, z. B. konsistente Lautstärke mit anderen Audiovorrichtungen innerhalb der elektronischen Vorrichtung.
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Ferner können die erste Rippe 316 und die zweite Rippe 318 eine ähnliche Höhe wie die in vorherigen Ausführungsformen gezeigten Vorsprünge umfassen. Auf diese Weise kann ein Kappenelement in der Rippenstruktur 312 in einer Weise platziert werden, dass das Kappenelement mit der Rippenstruktur 312, sowie mit der ersten Rippe 316 und der zweiten Rippe 318 verklebt wird. In anderen Ausführungsformen sind die erste Rippe 316 und die zweite Rippe 318 aus einem steifen Material (z. B. Metall, Kunststoff) geformt und mit dem hinteren Teil 308 des Gehäuses 302 verklebt.
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8 und 9 veranschaulichen alternative Ausführungsformen eines Gehäuses einer elektronischen Vorrichtung, welche eine Rippenstruktur mit mehreren runden Vorsprüngen oder Vorsprüngen aufweist, die sich von dem hinteren Teil des Gehäuses erstrecken. 8 veranschaulicht einen vergrößerten Bereich einer elektronischen Vorrichtung, welche ein Gehäuse 402 mit einer Rippenstruktur 412 und runden Vorsprüngen 414 auf dem hinteren Teil 420 des Gehäuses 402 aufweist. Ein Kappenelement ist entfernt, um die runden Vorsprünge 414 darzustellen. Die runden Vorsprünge 414 können mithilfe eines beliebigen vorher beschriebenen Materialabtragungsverfahrens für eine Rippenstruktur in der Weise geformt sein, dass die runden Vorsprünge 414 aus demselben Material wie das Gehäuse 402 gefertigt sind. In anderen Ausführungsformen sind die runden Vorsprünge 414 aus einem steifen Material (z. B. Metall, Kunststoff) gefertigt und mit dem hinteren Teil 408 des Gehäuses 402 verklebt.
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9 veranschaulicht eine Schnittdarstellung der Rippenstruktur 412 entlang der Linie 9-9. Das Kappenelement 426 wurde hinzugefügt, um die Befestigungsmittel zur Rippenstruktur 412 darzustellen. Die Vergrößerungsansicht zeigt einen äußeren peripheren Teil des Kappenelements 426, der mit dem Flansch 422 der Rippenstruktur 412 verklebt ist. Ferner kann jeder der runden Vorsprünge 414 mit dem Kappenelement 426 verklebt sein. Zum Beispiel ist der erste runde Vorsprung 416 mit dem Kappenelement 426 mithilfe des Klebstoffes 418 verklebt.
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Ungeachtet der in 7–9 dargestellten Konfigurationen können diese Ausführungsformen dennoch so gestaltet werden, dass eine elektronische Vorrichtung (z. B. die elektronische Vorrichtung 100) erzeugt wird, welche zwei oder mehrere mit den Rippenstrukturen gekoppelte Audiovorrichtungen einschließt, die in der vorher beschriebenen Weise Schall emittieren, wie beispielsweise in der Weise, dass gleiche Lautstärkepegel erzielt werden.
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10 veranschaulicht eine Draufsicht einer Ausführungsform des Kappenelements 526, welches mehrere Vorsprünge 528 in relativ uneinheitlichem Muster aufweist. Mit anderen Worten, die Vorsprünge 528 sind nicht in Reihen oder Spalten angeordnet. 11 veranschaulicht eine Draufsicht einer Ausführungsform des Kappenelements 626, welches mehrere Vorsprünge 628 in relativ uneinheitlichem Muster aufweist, wobei die Vorsprünge 628 ferner unterschiedliche Formen und Größen aufweisen. Während zum Beispiel der erste Vorsprung 632 und der zweite Vorsprung 634 im Wesentlichen (von oben betrachtet) kreisförmig sind, schließt der erste Vorsprung 632 einen Durchmesser ein, welcher kleiner als der des zweiten Vorsprungs 634 ist. Ferner zeigt 11, dass der dritte Vorsprung 636 eine vierseitige Konfiguration aufweist, während der Vorsprung 638 eine sechsseitige Konfiguration aufweist. 10 und 11 sind ausgelegt, um zu veranschaulichen, dass Vorsprünge mit unterschiedlichen geometrischen Formen und Größen geformt sein können, um eine erwünschte strukturelle Stütze sowie eine erwünschte akustische Konfiguration zu erzeugen, die beide vorstehend beschrieben sind.
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12–14 veranschaulichen vergrößerte Teile von Kappenelementen, die unterschiedliche Muster oder Konfigurationen von Fasern in den Kappenelementen zeigen. Die in 12–14 dargestellten Fasern können Teil eines Verbundwerkstoffes, einschließlich Kohlefasern, sein. 12 veranschaulicht ein Kappenelement 726, welches allgemein in einer orthotropen Konfiguration angeordnete Fasern 730 aufweist. Zum Beispiel schließen die ersten Fasern 732 ein im Wesentlichen kreisförmiges Muster ein, während die zweiten Fasern 734 in einem allgemein linearen Muster gestaltet sind. 13 veranschaulicht ein Kappenelement 826, welches in einer anderen orthotropen Konfiguration angeordnete Fasern 830 aufweist. Zum Beispiel sind die ersten Fasern 832 im Wesentlichen in einer ersten Richtung ausgerichtet (z. B. senkrecht), während die zweiten Fasern 834 im Wesentlichen in einer senkrecht zur ersten Richtung verlaufenden Richtung (z. B. waagerecht) ausgerichtet sind. 12 und 13 können verwendet werden, um Belastungskräften aus unterschiedlichen Richtungen bei einem Fallereignis zu widerstehen. Ferner können in anderen Ausführungsformen die Fasern (z. B. Fasern 730 oder Fasern 830) in einem zufälligen Muster, d. h. ohne eine erkennbare Anordnung, angeordnet sein.
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14 veranschaulicht ein Kappenelement 926, welches in einer im Wesentlichen diagonalen Richtung angeordnete Fasern 930 aufweist. Derartig angeordnete Fasern 930 können vorteilhaft sein, wenn es darum geht, Fallereignissen zu widerstehen, bei denen eine elektronische Vorrichtung auf eine Ecke fallen gelassen wird (z. B. erste Ecke 152 in 2). Auf diese Weise tritt die beim Fall erzeugte Belastungskraft in die elektronische Vorrichtung in Richtung der Fasern 930 ein.
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Zusätzliche strukturelle Verbesserungen können in eine elektronische Vorrichtung integriert sein. Insbesondere können die Verbesserungen Rissbildung an einer Seitenwand und/oder an einer auf einem Gehäuse aufgebrachten Anodisierungsschicht widerstehen. Zum Beispiel veranschaulicht 15 einen Teil einer elektronischen Vorrichtung 1000, welche ein Gehäuse 1002 mit einer ersten Rippenstruktur 1012 und einer zweiten Rippenstruktur 1022 aufweist, welche beide an dem hinteren Teil 1008 und der ersten Seitenwand 1010 mithilfe zuvor beschriebener Materialabtragungstechniken einstückig geformt sind. Ferner kann das Gehäuse 1002 den dritten Rippenteil 1032 und den vierten Rippenteil 1042 umfassen, welche an dem hinteren Teil 1008 und der Seitenwand 1010 einstückig geformt sind. Ferner ist der dritte Rippenteil 1032 an der ersten Rippenstruktur 1012 einstückig geformt und der vierte Rippenteil 1042 ist an der zweiten Rippenstruktur 1022 einstückig geformt. Auf diese Weise stellen der dritte Rippenteil 1032 und der vierte Rippenteil 1042 der ersten Seitenwand 1010 und einer Anodisierungsschicht (nicht abgebildet) eine strukturelle Stütze bereit, wenn die elektronische Vorrichtung in einer Weise fallen gelassen wird, dass die erste Seitenwand 1010 mit einem Gegenstand kollidiert. Des Weiteren können der dritte Rippenteil 1032 und der vierte Rippenteil 1042 den Widerstand gegen Verdrehen und/oder Biegen in Teilen des Gehäuses 1002 weiter verstärken, welche nahe dem dritten Rippenteil 1032 und dem vierten Rippenteil 1042 angeordnet sind.
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16 veranschaulicht eine isometrische Ansicht des in 15 als Abschnitt A bezeichneten Bereichs, wobei der dritte Rippenteil 1032 und der vierte Rippenteil 1042 in der Art und Weise einstückig geformt gezeigt werden, wie in 15 beschrieben ist. Um die beschriebene strukturelle Stütze zu liefern, können der dritte Rippenteil 1032 und der vierte Rippenteil 1042 eine Dicke umfassen, welche der Dicke der ersten Rippenstruktur 1012 entspricht. Zum Beispiel schließt der dritte Rippenteil 1032 eine Dicke 1034 ein, die im Wesentlichen der Dicke 1014 der ersten Rippenstruktur 1012 entspricht.
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Vorstehende Ausführungsformen veranschaulichen diverse Strukturen innerhalb einer Rippenstruktur, welche strukturelle und akustische Verbesserungen bieten. Es können jedoch andere Strukturen in einer Rippenstruktur positioniert werden. Zum Beispiel veranschaulicht 17 einen vergrößerten Teil des Gehäuses 1102, der einen Akustikschaum 1104 innerhalb der Rippenstruktur 1112 aufweist. Der Akustikschaum 1104 kann aus Materialien wie Polyether und Polyester geformt sein. Dies kann dazu dienen, zusätzliche akustische Verbesserungen wie Schallabsorption zu liefern, um Audiovorrichtungen zu konfigurieren, welche die gleichen Schallpegel ausgeben. Ferner kann der Akustikschaum 1104 eine diskrete Versteifung für ein Kappenelement (nicht dargestellt) bieten, wenn das Kappenelement mit der Rippenstruktur 1112 verklebt wird. Ferner ist in manchen Ausführungsformen der Akustikschaum 1104 eine entkernte Laminatkonstruktion mit einer Wabenstruktur. In manchen Ausführungsformen sind die porösen Bereiche des Akustikschaums 1104 in einer geschlossenzelligen Konfiguration gestaltet, wodurch das Gesamtgewicht des Gehäuses 1102 reduziert und eine erhöhte Steifigkeit bereitgestellt werden. 18 veranschaulicht einen vergrößerten Teil des Gehäuses 1202, welcher eine erste Komponente 1204 und eine zweite Komponente 1206 in der Rippenstruktur 1212 aufweist. Die erste Komponente 1204 und die zweite Komponente 1206 können aus einem Speichergerät, einem Netzteil oder einem Prozessor ausgewählt sein. Auf diese Weise kann eine elektronische Vorrichtung einen insgesamt reduzierten Platzbedarf aufweisen, indem Platz innerhalb der Rippenstruktur 1212 für Komponenten genutzt wird. Ferner können die erste Komponente 1204 und die zweite Komponente 1206 mit dem hinteren Teil 1208 verklebt sein, um dem Gehäuse 1202 eine strukturelle Stütze zu liefern.
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19 veranschaulicht ein Flussdiagramm 1300 für ein beispielhaftes Verfahren zum Formen eines Gehäuses einer elektronischen Vorrichtung. In Schritt 1302 wird ein Teil eines Aluminiumsubstrats abgetragen, um Seitenwände auszubilden. In manchen Ausführungsformen weisen die Seitenwände eine erste Seitenwand auf. In Schritt 1304 wird ein Teil der Seitenwände abgetragen, um einen Ort für die Aufnahme eines Deckglases zu definieren. In Schritt 1306 wird ein Teil des Aluminiumsubstrats abgetragen, um eine Rippenstruktur mit einer ersten Rippe und einer zweiten Rippe zu definieren. In manchen Ausführungsformen sind die erste Rippe und die zweite Rippe ausgelegt, um eine Audiovorrichtung und ein Kappenelement aufzunehmen. Ferner sind in manchen Ausführungsformen sowohl die erste Rippe als auch die zweite Rippe mit der ersten Seitenwand in Eingriff. In manchen Ausführungsformen kann ferner ein Flanschelement in der ersten Rippe und/oder der zweiten Rippe durch maschinelle Bearbeitung geformt werden, um das Kappenelement zu verkleben. Ferner kann in manchen Ausführungsformen eine Unterführung in der ersten Rippe und/oder in der zweiten Rippe durch maschinelle Bearbeitung geformt werden. Ferner kann auch in manchen Ausführungsformen eine dritte Rippe mit zumindest der zweiten Rippe einstückig geformt werden; die dritte Rippe kann dahingehend gestaltet werden, dass sie nicht mit der Audiovorrichtung und dem Kappenelement in Kontakt tritt. In Schritt 1308 wird eine erste Öffnung in der ersten Seitenwand entfernt. In manchen Ausführungsformen öffnet sich die erste Öffnung in einen Ort zwischen der ersten Rippe und der zweiten Rippe. Die erste Öffnung kann eine Öffnung für die Audiovorrichtung definieren, um Schall aus der elektronischen Vorrichtung zu emittieren.
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Die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Implementierungen oder Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen können separat oder in beliebiger Kombination verwendet werden. Verschiedene Aspekte der beschriebenen Ausführungsformen können durch Software, Hardware oder eine Kombination aus Hardware und Software implementiert werden. Die beschriebenen Ausführungsformen können auch als computerlesbarer Code auf einem computerlesbaren Medium zum Steuern von Herstellungsoperationen oder als computerlesbarer Code auf einem computerlesbaren Medium zum Steuern einer Fertigungsstraße ausgeführt sein. Bei dem computerlesbaren Medium handelt es sich um eine beliebige Datenspeichervorrichtung, die Daten speichern kann, welche danach durch ein Computersystem gelesen werden können. Beispiele des computerlesbaren Mediums schließen einen Nur-Lese-Speicher, Speicher mit wahlfreiem Zugriff, CD-ROMs, HDDs, DVDs, Magnetband und optische Datenspeichervorrichtungen ein. Das computerlesbare Medium kann auch über netzwerkgekoppelte Computersysteme verteilt werden, sodass der computerlesbare Code auf eine verteilte Weise gespeichert und ausgeführt wird.
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Die vorhergehende Beschreibung verwendete zu Zwecken der Erklärung eine spezifische Nomenklatur, um ein vollständiges Verständnis der beschriebenen Ausführungsformen zu liefern. Es wird jedoch für den Fachmann ersichtlich sein, dass die spezifischen Details nicht benötigt werden, um die beschriebenen Ausführungsformen auszuführen. Somit werden die vorstehenden Beschreibungen der spezifischen Ausführungsformen zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt. Sie haben nicht zum Ziel, umfassend zu sein oder die Ausführungsformen auf die präzisen, offenbarten Formen zu beschränken. Es wird für den Fachmann ersichtlich sein, dass viele Modifikationen und Variationen in Hinblick auf die vorstehenden Lehren möglich sind.
