JP3776459B2 - フリップカバーヒンジ経由の密閉音声通路を有する電話機 - Google Patents

Description

発明の背景
技術分野
この発明は一般に、電話機本体にピボット的（ｐｉｖｏｔａｌｌｙ）に装着された保護カバーを有する携帯無線電話機に関し、特に、カバー内に配置された音響通路と連絡をとっている本体内に配置されたマイクロフォンを有するような無線電話機に関する。
関連技術の歴史
携帯無線電話機、特にセルラ電話機がますます小型化するにつれて、スピーカすなわちイヤーピースと、オーディオピックアップを供給するマイクロホンとの間に、充分な距離を供給することがますます困難になってきた。典型的に、小型のセルラ電話機は、通常「フリップ」と呼ばれるカバーでセルラ電話機の本体にピボット的に装着され、少なくともキーパットなどの電話機の一部分をカバーするものを有する。スピーカとマイクロフォンの間に充分な距離を供給する一つの方法は、マイクロフォンをフリップの末端に装着し、これによりフィリップが開位置にあるときに、マイクロフォンがほぼユーザの口の領域内に配置されるようにすることである。しかしながらこの方法は、フリップのヒンジ接続を通じて本体へ電気回路を設立するか、またはフィリップカバーと本体の間にフレキシブルなコネクタを供給することが必要である。これらの配置はいずれも磨耗しやすく、マイクロフォンから電話機の本体内に配置された回路への電気信号の劣化を結果しやすい。
他のセルラ電話機配列において、マイクロフォンは電話機の本体内に、スピーカからできるだけ遠く距離をおいて配置されてきた。しかしながら小さな器械において、これはマイクロフォンが典型的なユーザの口からかなりの距離に位置する結果になる。マイクロフォンが口の近くにないので、結果としてオーディオ入力の質が低下する。この結果のユーザの音声レベルの低下がまた、マイクロフォンがピックアップする背景騒音の量を、あいにく増加させる。
小型のハンドヘルド無線装置内の音声ピックアップの問題を解決する一つの試みはヨーロッパ特許庁公報第０ ２７５ ９９６ Ｂ１号に記述されている。このＥＰＯ公報は、フリップカバー内のスロットから器械の本体内に配置されたマイクロフォンへの密閉音声通路を供給する。この音声通路は、フリップカバーのヒンジ接続を通じて本体へ通る。この音声通路は、フリップが開位置へ延伸されているときに動作する。しかしながらこのＥＰＯ公報に記述された装置は、いくつかの生得的な問題を持っている。第１に、本体ハウジングとフリップヒンジの間に起こり得る磨耗への補償をこの装置は提供しない。フリップが超過時間開放または閉鎖にされたままになっているとシールが劣化して、密閉音声通路を提供するその能力が劣化または喪失し得る。第２に、フリップが閉じるときにフリップヒンジを通るチャネルが開放になるので、糸くず、食物、塵および他の廃物が入る機会が生じ、その結果フリップが開いているときに音声通路をブロックする。第３に、マイクロフォンへの音声通路がブロックされないように、または部分的にさえも閉じられないように、フリップの完全な開位置を音声通信の間じゅう維持しなければならない。ユーザが不注意にぶつかるなどのフリップの小さな動きでさえ、フリップをその全開位置から変位させて、フリップ内の音声通路と本体内の音声通路の間に不整列を生じ得る。
この発明は上記の問題を克服することを目指している。小さな電気通信器械のフリップカバーに設けられるアパーチャ（ａｐｅｒｔｕｒｅ）と、器械の本体に配置されたマイクロフォンの間に密閉された音響通路があって、この通路はフリップと本体の間のバイアスされた接続を有して、長期間にわたる器械の使用により生じる磨耗を補償することが望ましい。また常に近接している二つの部品をヒンジで相互接続することにより、そうした器械に密閉通路を提供し、これにより遺物の潜在的な収集とその結果通路がブロックされることを防止することも望ましい。さらにフリップカバーの開放、閉鎖、または中間位置に関わりなく、フリップと本体の間の音声通路が開放され整列している器械を得ることが望ましい。
発明の要約
この発明の一つの面によれば、無線電話機は、本体の限定された表面から内部へ伸びる内部通路を有する本体部材と、この本体部材へピボット的に結合されて閉鎖位置と開放位置の間で所定の軸の周りを回転可能であるカバーを有する。回転軸は本体部材とカバーの所定部分を通じて延伸している。このカバーはまた内部的に配置された通路を有し、その第一部分は所定の回転軸に同軸的に整列し、またその第二部分は通路の第一部分と連絡をとり、一つのアパーチャがカバーの選択された面から通路の第二部分へ延伸している。この無線電話機はさらに本体部材内に配置されたマイクロフォンを含み、これは本体部材内の内部的に伸びている通路と連絡を取っている。本体部材のこの通路は、カバーの回転の軸と同軸整列に配置されて、カバー内の内部的に配置された通路の第一部分と連絡を取っている少なくとも一つの部分を有する。
この発明の実施例である無線電話機の他の特徴には、本体部材の限定された表面の一部分を形成する凹所（ｒｅｃｅｓｓ）を有する本体部材が含まれる。この凹所は、カバーの回転軸に対して同一中心に配置されている。このカバーはまた外部的に配置された第１端部を有するヒンジピンを有し、この第１端部内に一つの開口（ｏｐｅｎｉｎｇ）があって、カバーの内部的に配置された第一部分と連絡を取っている。ヒンジピンの外部的に配置された第１端部は、カバーを本体部材に組み立てたときに、本体部材の凹所に強制的に隣接するように調整される。
この発明の実施例である電話機の他の諸特徴には、カバーと共に要素を成して形成されるヒンジピン、外部的に配置された第１端部と本体部材の凹所の間に配置された環状のシールが含まれる。更に他の特徴には、カバーから独立に形成され、カバー内に内部的に配置された第２端部を有し、またカバーの回転軸に沿ってカバーに関して軸方向に移動可能なヒンジピンが含まれる。この配列において、無線電話機はヒンジの第２端部とカバーの間に配置された環状シール（ｓｅａｌ）を含む。いずれの配列においても、このシールは好ましくは弾性材料で形成される。
この発明の他の面によれば、無線電話機に音響を導く装置は、第１端部と第２端部を有するカバーと、第１端部で無線電話機にカバーを蝶番で取りつける手段を含む。蝶番で取りつける手段は、無線電話機に取りつけたときに、その周りをカバーが回転する軸を有する。子の装置は更に、カバーの第２端部で音響を受信するための少なくとも一つの入り口と、蝶番で取りつける手段の軸に整列したカバーからの音響を送信する出口手段と、少なくとも１つの入り口を出口に接続するカバー内に配置された中空部を有する。
この発明の実施する無線電話機へ音響を導く装置のその他の特徴は、カバーを無線電話機に蝶番で取り付けたときに、無線電話内の開口への音響パスの出口を音響的に密閉する手段を含む。更に、他の特徴は音響パスの出口を含み、これは、カバーを無線電話機に蝶番で取りつけたときに、開口に面する第１表面と、この第１表面の反対の方向に面する第２表面を有する、中空のピンを含んでなる。このピンは、好ましくは、低摩擦材料で形成される。一つの実施例において、この中空のピンはカバーに対して固定されるが、他の実施例では、この中空のピンをカバーに対して移動できる。この発明を実施する装置の更に他の特徴は、第１および第２のスプリングアームを含んでなる無線電話機上へカバーを蝶番で取りつけたときに、無線電話機内の開口への出口を音響的に密閉する手段と、電話機へカバーを蝶番で取りつけたときに、開口の周りに第１方向の力を供給する第１スプリングアームと、無線電話機にカバーを蝶番で取りつけたときに、第１方向と反対の第２方向へ力を供給する第２アームを含む。
【図面の簡単な説明】
添付図面と共に以下の詳細な説明を参照することにより、この発明の構成と作動が一層完全に理解される。
図１は、この発明を実施するセルラ電話機の３次元図である。
図２は、この発明を実施する図１に示したセルラ電話機の部分上面図である。
図３は、図２に示したこの発明を実施するセルラ電話機の拡大上面図であって、カバーの一部分と本体の一部分を断面で示して、これら二つの部材がより良く図示されるようにしたものである。
図４は、この発明を実施するセルラ電話機のカバーと本体の構成要素の間の蝶番で取りつけた相互接続の拡大横断面図である。
図５は、この発明を実施する電気通信器械のもう一つの実施例のカバーと本体の構成要素の一部分の拡大上断面図であって、これら二つの構成要素の間の蝶番で取りつけた相互接続を示す。
図６は、この発明を実施する電気通信器械の更にもう一つの実施例の構成要素の一部分の拡大上断面図であって、この器械のカバーと本体の構成要素の間の相互接続を示す。
現在好ましい例示的な実施例の詳細な説明
以下の例示的な実施例において、この発明を実施するポータブル電気通信器械、すなわち無線電話機は、セルラ電話機１０という特定の参照符号で記述される。例示の実施例において、セルラ電話機１０は本体部材１２を有し、本体部材１２はキーパッド、ＬＣＤディスプレイスクリーン、アンテナ、この器械の作動に必要な電気回路を収容する。図３ないし図６に最も良く示されるように、本体部材１２は内部通路１４を有し、内部通路１４は、本体部材１２の限定された表面から内向きに延伸している。
セルラ電話機１０はまたカバーすなわちフリップ１６を含み、カバー１６は本体部材１２にピボット的に取りつけられ、本体部材１２の部分とカバー１６の部分を通じて延伸する所定の軸１８の周りを回転できる。カバー１６が本体部材１２のキーパッドの上を被う関係に配置されている閉鎖位置と、カバー１６が本体部材１２のキーパッド部分から間隔をあけている開放位置の間で、軸１８の周りをカバー１６が回転できる。重要なことに、カバー１６は内部に配置された通路２０を有し、通路２０は、回転軸１８と同一中心に整列した第１部分２２と、カバー１６の表面から通路２０の第２部分２４へ延伸している一つまたはそれ以上のアパーチャ２６と連絡をとっている音響的なホーンの形成を結果する第２部分２４を有する。
マイクロフォン２８が本体部材１２内に配置されて、本体部材１２の内部延伸通路１４と連絡をとっている。内部延伸通路１４はカバー１６の回転軸１８と同一中心に配置された少なくとも一部分を有し、カバー１６内に形成された通路２０の第１部分２２とそれが連絡を取るように配置されている。
望ましくは、図４に示すように、内部通路１４に整列した内部開口を有するゴムシール３０が本体部材１２内に配置されて、マイクロフォン２８の周りに音響シールを供給する。こうして、カバー１６内の複数のアパーチャ２６の間に一つの封入された音響パスが供給され、また本体部材１２内にマイクロフォン２８が配置されることが理解できる。
カバー１６と本体部材１２の間のヒンジ相互接続は、いくつかの異なった配列により提供される。典型的に、本体部材１２は、本体部材１２の限定された表面の一部分を形成する凹所３２を有し、また凹所３２はカバー１６の回転軸１８に関して本体部材１８と同一中心に形成される。また、カバー１６は典型的にヒンジピン３４を含み、ヒンジピン３４は図３および図６に示すように、カバー１６と共に要素として形成してもよいし、または図４および図５に示すように、独立の部材として形成してもよい。いずれの配列においても、ヒンジピン３４は外部的に配置された第１端部を有し、第１端部３６の中に開口が形成され、これがカバー１６内に内部的に配置された通路２０の第１部分２２と連絡をとっている。
ヒンジピン３４の第１端部３６は、直接または間接に、本体部材１２内に形成された凹所３２に強制的に隣接される。ヒンジピン３４の第１端部３６が、凹所３２と直接接触している場合は、直接接触している部材の少なくとも片方、望ましくは両方が、低い摩擦係数と高い磨耗特性を有する物質、たとえばデュポン社により製造されたアセタールホモポリマー樹脂デルリン（Ｄｅｌｒｉｎ）、およびセラニーズ社により製造される共重合体セルコン（Ｃｅｌｃｏｎ）のようなアセタール樹脂熱可塑物により形成される。ヒンジピン３４の第１端部３６と本体部材１２の凹所３２の強制的な隣接は、これら二つの部材の間のしまりばめ（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｆｉｔ）により有利に供給される。典型的に、カバー１６は、カバーの反対側に回転の軸１８と同一中心に整列して配置された第２ピン３８を有する。同様な仕方で本体部材１２は、本体部材１２の低い部分の反対側に、回転の軸１８と同一中心に形成された第２の凹所４０を有する。ヒンジピン３４、同３６の外側の端部の間の距離は、本体部材１２内に形成された凹所３２、同４０の間の距離よりもいくらか少なく、たとえば０．２５ｍｍ程度少ない。カバー１６を本体部材１２へ組み込むには、カバー１６を下向きに本体部材の低い部分の上に押し付けて、これによりヒンジピン３４、同３８に隣接するカバーの短いアーム部４２、同４４を広げて、ピン３４、同３６の外側端部が本体部材１２をクリアーできるのに十分な距離までに広げる。組み立てられると、上記の例示的な実施例において、ヒンジピン３４、同３８の外側端部と凹所３２、同４０の間に、たとえば約０．２５ｍｍのしまりばめ（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｆｉｔ）ができる。こうして組立て後の据付において、ヒンジピン３４、同３８の外側端部は、本体部材１２内に形成された対応する凹所３２、同４０へ強制的に隣接される。
別個の構成要素として形成された場合は、ヒンジピン３４は図４に図示のようにカバー１６内に設けられた空所内にきつく装着されるか、または図５に図示のように、回転軸１８に沿った方向に、カバーに対して軸方向に移動する。図５の配列において、環状の凹所４６がカバー１６内に供給されて、ヒンジピン３４上に形成された環状ショルダ４８を受ける。凹所４６は、環状ショルダ４８の厚みよりも大きな深さを有して、これによりピン３４が凹所４６およびピン３４のためにハウジング内に設けられた開口の中を軸方向に移動できるようになっている。ヒンジピン３４は、カバー１６に取りつけられた環状リングにより、ヒンジピン３４の設置の後で、接着剤または超音波溶接により、カバー内に保持される。環状シール部材５０がヒンジピン３４の第２端部５２とカバー１６の間に配置される。望ましくは、シール５０は、本体部材１２へカバー１６を組み立てた結果として圧縮されたときに、ピン３４に対してバイアスの力を供給するに充分な圧縮前の厚みを有する弾性材料で形成され、これにより、ヒンジピン３４の第一端部３６を、本体部材１２内に供給される凹所３２の表面との、バイアスされた接触へ駆り立てる。カバー１６を接点部材１２と組み立てると、シール部材５０は、圧縮された状態にある。更に、シール５０は、カバー１６の内部通路２０の第一部分２２の一部分を形成する中心孔（ｃｅｎｔｒａｌ ｂｏｒｅ）を有する。
図６に示すような固定したピン配列においては、環状弾性シール５４が、ヒンジピン３４の第１端部３６と本体部材１２内に形成された凹部２２の間に供給されて、カバー１６内に配置された通路２０の第１部分２２と本体部材１２の内部へ延伸する通路１４の間に、タイトな音響シールを確保する。上記の実施例の全てにおいて、カバー１６のヒンジ要素３４と、各部材の中にそれぞれ整列した通路が形成される本体部材１２の受け入れ凹所表面３２とのタイトな隣接により、タイトなシールされた音響パスがカバー１６内に確保されて、アパーチャ２６から本体部材１２内に配置されたマイクロフォンへ延伸する。
こうして、無線電話機１０へ蝶番で取りつけたカバー１６を有する無線電話機１０へ音響を導く装置を、この発明が提供することが理解できる。さらに、この発明は無線電話機１２へカバー１６を蝶番で取りつける手段を提供し、これによりカバーが軸１８の周りを回転可能であり、またこの発明は、カバー１６内に配置された内部通路２０と連絡するアパーチャ２６により限定される音響パスを供給する。開示された実施例において、カバー１６内に設けられた音響パス２０の、無線電話機１０の本体１２内に設けられた開口１４への出口を、音響的にシールする手段は、カバー１６上に形成されて、無線電話機１０の本体部材１２上の交合面の間隔を空けた距離よりも小さい所定の距離をあけている第１のスプリングアーム４２と第２のスプリングアーム４４を含んでなる。組立てに際して、第１アーム４２は、カバー通路開口２０の周りの第１方向に力を供給し、第２スプリングアーム４４は、第1方向と反対の第２方向に力を供給する。更に、説明された実施例においては、カバー１６内に供給された音響パス２０の出口は、本体部材１２内に供給された内部通路１４と連絡する中空のヒンジピン３４の第１端部３６を含んでなる。
重要なことは、この発明を実施する上述の発明は、フリップヒンジを通じて音響チャネルの開閉を排除して、その代わりに、フリップカバーが閉じているときでも開いたままのヒンジを通る密閉封入チャネルを置いたことである。この特徴は、カバーが閉じているときにもしチャネルが開放になっても、ごみが詰まってチャネルがブロックされるのを防止する。その上、カバー１６と本体部材１２のぴったり隣接する面の、同一中心に整列した回転接触により、音響伝送品質の損失は、実質的に除去された。交合する構成要素の少なくとも一つがアセタール樹脂で形成されれば、カバー１６と本体部材１２の間の音響シールは、フリップカバー１６の開閉サイクルを１０，０００回繰り返した後でも、その健全性を維持していることを、テストが示した。また、ヒンジピン３４と本体部材１２の間のしまりばめ（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｆｉｔ）は、この器械の使用を大きく延長した後にさえも維持される。
この器械のカバーと本体要素の間を蝶番で取りつけた配列の特定の例示的で重要な構成により、例示的な実施例に関してこの発明を説明したきたが、この発明の精神から離れることなくそれらの構成を変更できることが、当業者に認識されるであろう。そうした変更は、以下の請求の範囲の中に入ることを意図している。この発明のその他の面、特徴、利点は、添付の請求の範囲と共に、この開示と図面の研究から得られるであろう。

Claims (15)

1. 本体部材の限定された表面から内部へ延伸する内部通路（１４）を有する本体部材（１２）と、
   前記本体部材へヒンジでピボット的に取りつけられ、また、前記本体部材の少なくとも一部分の上を被う関係に前記カバーが配置される閉鎖位置と、前記本体部材の前記少なくとも一部分から前記カバーが間隔をあけている開放位置の間に、所定の軸（１８）の周りに回転可能であり、前記回転の軸は前記本体部材と前記カバーの前記所定位置を通じて延伸しているカバー（１６）と、
   前記本体部材内に、本体部材の前記通路と連絡して配置されたマイクロフォン（２８）を含んでなる無線電話機（１０）であって、
   前記カバーは、内部に配置された通路（２０）を有し、この通路は、前記所定の軸と同一中心に整列した第１部分（２２）と、通路の前記第１部分と連絡している第２部分（２４）と、前記カバーの選択された表面から通路の前記第２部分へ延伸しているアパーチャ（２６）を有し、
   本体部材の前記通路は少なくともその一部分が、カバーの回転の前記軸と同一中心に配列され、また前記カバー内に内部配置された通路の前記第１部分に連絡し、
   一般に前記回転の軸に沿った方向に、音響が前記ヒンジを通ることを特徴とする前記無線電話機（１０）。
2. 前記本体部材は本体部材の前記限定された面の一部分を形成する凹所（３２）を有し、また回転の前記軸に関して同一中心に配置され、前記カバーは、前記カバー内に内部配置された通路の前記第１部分とそこで連絡するように形成された開口を有する外部配置された第１端部（３６）を有するヒンジピン（３４）を含み、ヒンジピンの前記外部配置された第１端部は、前記カバーが前記本体部材に組み立てられるときに、本体部材の前期凹所に強制的に隣接するように調節された、請求項１記載の無線電話機。
3. 前記ヒンジピンは前記カバーと共に要素を成して形成された請求項２記載の無線電話機。
4. 前記無線電話機は、前記ヒンジピンの外部的に配置された第１端部と本体部材の前記凹所の間に配置されるシール部材（３０）を含む請求項２記載の無線電話機。
5. 前記シール部材は弾性材料で形成され、また前記カバー内の内部通路の前記第１部分と本体部材の前記内部へ延伸する通路の間の連絡を供給する中心孔を有する、請求項４記載の無線電話機。
6. 前記ヒンジピンは、前記カバー内に内部的に配置された第２端部を有し、前記カバーに関して前記回転の軸に沿った方向に軸方向に移動できる請求項２記載の無線電話機。
7. 前記無線電話機はヒンジピンの前記第２端部と前記カバーの間に配置されたシール部材を含む請求項６記載の無線電話機。
8. 前記シール部材は弾性材料で形成され、前記カバー内の内部通路の前記第１部分を形成する中心孔を有する請求項７記載の無線電話機。
9. 無線電話機（１０）へ音響を導く装置であって、
   第１端部と第２端部を有するカバー（１６）と、
   前記カバーを前記第１端部で前記無線電話機に蝶番で取り付ける手段（３２，３４，３８，４０）であって、前記無線電話機へ蝶番で取りつけたときに前記カバーがその周りを回転する軸（１８）を有する前記蝶番で取りつける手段を含んでなり、
   前記カバーの第２端部で音響を受信する少なくとも一つの入り口（２６）と、前記カバーから音響を伝送する出口（２２）であって蝶番で取りつける手段の前記軸と整列する前記出口と、前記カバー内に配置されて少なくとも一つの入り口を前記出口に接続する中空部（２４）により限定される音響パス（２０）を有し、
   前記カバーがその周りを回転する前記軸に一般に沿って、音響が前記蝶番で取りつける手段を通ることを特徴とする、前記装置。
10. 前記蝶番で取りつける手段は、前記カバーを前記無線電話機に蝶番で取りつけるときに、前記無線電話機内の開口への音響パスの前記出口を音響的にシールする手段（３０）を含む請求項９記載の装置。
11. 音響パスの前記出口は、前記無線電話機にカバーを蝶番で取りつけるときに前記開口に面する第１表面（３６）と、前記第１表面と反対の方向に面する第２表面を有する中空のピン（３４）を含んでなり、前記ピンは低摩擦材料で形成される請求項１０記載の装置。
12. 前記中空のピンは前記カバーに関して固定されている請求項１１記載の装置。
13. 前記中空のピンは前記カバーに関して移動可能な請求項１１記載の装置。
14. 前記無線電話機へ前記カバーを蝶番で取りつけるときに、前記無線電話機内の開口への前記出口を音響的にシールする前記手段は、第１スプリングアームと第２スプリングアームを含んでなり、前記第１スプリングアームは前記無線電話機へ前記カバーを蝶番で取りつけるときに前記開口の周りの第１方向に力を供給し、前記第２スプリングアームは前記無線電話機へ前記カバーを蝶番で取りつけるときに前記第１方向と反対の第２方向に力を供給する、請求項１２記載の装置。
15. 前記無線電話機へ前記カバーを蝶番で取りつけるときに、前記無線電話機内の開口への前記出口を音響的にシールする前記手段は、前記中空のピンの前記第２表面と前記カバーの間に配置された中空の弾性ガスケット（５０）を含んでなる請求項１３記載の装置。

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