МОБИЛЬНАЯ СТАНЦИЯ
MOBILE STATION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в общем относится к мобильным станциям и более конкретно - к мобильной станции, имеющей складную конструкцию, включающую в себя внешнее устройство натяжения.
Предшествующий уровень техники
Изготовление и проектирование сегодняшних мобильных станций (также известных как мобильные телефоны, персональные цифровые секретари (PDA), пейджеры и тому подобное) постепенно развивается. Ранние конструкции мобильных станций были неизбежно большими и громоздкими. Оборудование радиосвязи и батарейные блоки, необходимые для их функционирования, обычно были выполнены в одном очень большом блоке; хотя в по меньшей мере одной ранней и громоздкой конструкции блок был действительно разделен на две части, которые были затем соединены кабелем питания. Преимущества в интегральных схемах и технологии электрического хранения данных позволили конструкторам мобильных станций создать все меньшие и меньшие устройства. Эти аппараты не только легче, но и также менее громоздкие и легче для перевозки. Например, мобильные станции более не требуют постоянной установки в автомобилях или соединения с громоздкими вынесенными отдельно батарейными блоками. По существу, сегодняшние меньшие, более используемые мобильные станции стали просто более модными.
К сожалению имеется несколько недостатков в этой новой моде и удобстве. Например, увеличенная мобильность сегодняшних мобильных станций имеет непреднамеренный недостаток - мобильная станция подвергается воздействию все более увеличивающегося числа потенциально вредных сред. Для современных потребителей эти среды включают в себя карманы, кейсы, сумки, спортивные сумки, ящики для мелких вещей и аппаратные ящики, где легкие компоненты мобильной станции могут потенциально контактировать с вредными твердыми объектами и подвергаться воздействию влаги. Ухудшая положение вещей, рынок заставляет продолжать делать мобильные станции меньше, тем самым создавая больше трудностей в защите чувствительной компоновки мобильной станции с помощью предназначенных для работы в тяжелых условиях конструктивных усилений. Соответственно современные мобильные станции постепенно становятся более уязвимыми к повреждениям.
Этот риск повреждения усиливается множеством внешне доступных компонентов, которые предусматриваются на современных мобильных телефонах. Одним наиболее заметным из этих компонентов является визуальный дисплей. Сначала такие дисплеи были ограничены малыми светоизлучающими диодами (СИД, LED), которые указывали, работает ли телефон или продолжается ли вызов. Постепенно развивались более совершенные СИД дисплеи, которые были способны отображать набираемый телефонный номер, текущее время или другую простую информацию. Совсем недавно стали общедоступными жидкокристаллические дисплеи (ЖКД, LCD). ЖКД создаются путем размещения электрически чувствительного жидкокристаллического материала между двумя очень тонкими полосками из стекла или другого прозрачного материала. Они, поэтому, легко поддаются повреждению даже при относительно незначительном ударе. Несмотря на прочный прозрачный кожух или подобное защитное устройство, обычно добавляемое для ограничения этой уязвимости, ЖКД остается одним из наиболее легко повреждаемых компонентов в современных мобильных станциях.
Одним решением, предложенным для обеспечения большей защиты современных мобильных станций, является складная конструкция. Складная мобильная станция является единственной, которая может быть, вообще говоря, сложена пополам. То есть аппарат обычно делается из по меньшей мере двух частей, которые электрически соединяются друг с другом, при этом каждая половина вмещает в себя часть внутренних компонентов мобильной станции. Для целей этой заявки термин «складываемый пополам» используется в общем смысле, т.е. две «половины» необязательно равны по размеру. Здесь может быть даже более чем две «половины», хотя такие конструкции не являются типичными. Традиционно две половины мобильной станции удерживаются совместно петлей, которая «открывается», когда используется устройство. Открывание мобильной станции в модели типа морской раковины открывает его ЖКД и клавиатуру, которые иначе остаются закрытыми внутри, когда блок закрыт для сохранности. Складные мобильные станции могут быть для безопасности положены в карман или сумку, или прикреплены к ремню пользователя, в то время как наиболее чувствительные к удару компоненты устройства защищаются жестким пластиковым кожухом.
Фиг.1А, 1В и 1С изображают складную мобильную станцию в соответствии с известным уровнем техники. Конкретно показано, что мобильная станция 100 имеет первую часть 110 и вторую часть 150. Первая часть 110 размещает ЖКД 115. ЖКД 115 является видимым и защищается прозрачным пластиковым кожухом 117. Порт 120 динамика состоит из ряда малых отверстий, сформированных в первой части 110, и располагается смежно с внутренним динамиком (не показан), который также размещается в первой части 110. Кроме того, первая часть также обычно включает в себя схему для управления ЖКД 115 и внутренним динамиком (не показан).
Вторая часть 150 обычной мобильной станции 100 обычно включает в себя порт 155 микрофона, который является смежным с внутренним микрофоном (не показан). Также предусмотрены клавиатура 160, которая содержит ряд клавиш, проходящих через множество отверстий с другой стороны расположенной внутри матрицы клавиш. Как и первая часть 110, вторая часть 150 мобильной станции 100 также размещает внутреннюю схему, связанную с описанным выше микрофоном и клавиатурой. Антенна для обеспечения радиочастотной (РЧ, RF) связи может располагаться в первой части 110 или во второй части 150, или может распределяться между ними. Батареи мобильной станции (не показаны) обычно содержатся во второй части 150 вследствие ограниченного пространства, доступного в первой части из-за размещения ЖКД 115 и динамика 120. Внешний источник питания (не показан), такой как адаптер переменного тока, может подсоединяться через порт 140 питания. Подобным же образом внешние наушники (не показаны) могут подсоединяться к мобильной станции 100 через внешний порт 145.
Обычные складные мобильные станции 100 используют цилиндрическую петлю 175, подобную стандартной дверной петле, для скрепления первой части 110 со второй частью 150. Производство мобильных станций, имеющих петли этого типа, требуют сложного процесса сборки, в котором ось или стержень вставляется в петлю, и после этого гибкий ленточный кабель 185 с трудом обматывается вокруг него. Обычно традиционные мобильные станции 100 также включают в себя предварительно собранный стопорный механизм 184, который удерживает станцию в открытом и сложенном положении.
Фиг.1С показывает обычную петлю складной мобильной станции, как описано выше. Петля 175 формируется из элементов 176 и 177 петли, которые располагаются в первой части 110, и элементов 178 и 179 петли, которые располагаются во второй части 150. Две секции удерживаются совместно стержнем 180 петли, который проходит через отверстия, сформированные в элементах 176-179 петли. В положении, показанном на фиг.1А, мобильная станция 100 в общем готова к работе. Когда мобильная станция таким образом «открывается», пользователь имеет доступ к клавиатуре 160 и может удобно размещать порт 120 динамика и порт 155 микрофона в положении для голосовой связи. Мобильная станция 100 может также быть «закрыта» путем складывания первой части 110 до встречи со второй частью 150 в виде морской раковины, как показано стрелкой. Фигура 1В показывает известную мобильную станцию 100 в сложенном положении. Преимущественно, первая часть 110 и вторая часть 150 закрываются таким образом с тем, чтобы защитить клавиатуру 160 и ЖКД 115. Вообще говоря, известные мобильные станции 100 не могут использоваться в сложенном положении, хотя такая функциональность может достигаться посредством выполнения внешнего микрофона и динамика (не показаны). Такие устройства часто используются при работе со «свободными руками» и легко подсоединяются через внешний порт 145. Как упоминалось выше, складная конструкция современных мобильных станций 100 отличает их от их предшественников, приспосабливая их к надежному хранению на ремнях, в карманах, сумках или ящиках для мелких вещей, не подвергая чувствительные внутренние компоненты повреждениям от ключей или других объектов, часто встречающихся в таких средах.
Как теперь будет очевидно, складные мобильные станции обладают признаками, которые полезны и желательны потребителям. В дополнение к долговечности улучшений, обсужденных выше, многие пользователи предпочитают складные конструкции другим конструкциям, только основываясь на эстетике. Несмотря на указанные выше улучшения, традиционная складная конструкция, изображенная на фиг.1А и 1В, до сих пор не является оптимальной. Подобно многим ранним конструкциям, традиционные конструкции складных мобильных станций используют чрезмерно сложные петли типа, показанного на фиг.1С, и соответственно являются дорогостоящими для производства. Кроме того, известная конструкция цилиндрической петли, обсужденная выше, обеспечивает малые возможности или не обеспечивает никаких возможностей для изменения или эстетического улучшения.
В свете изложенного, было бы весьма желательно создать улучшенную складывающуюся станцию, имеющую минимальные внутренние компоненты петли, поддерживая крепкую, прочную конструкцию. Кроме того, желательно обеспечить петлю, которая относительно проста в сборке и служит дополнением к эстетической привлекательности мобильной станции.
Сущность изобретения
Указанные выше и другие задачи решаются и другие улучшения достигаются настоящим изобретением, которое включает в себя новую складную конструкцию мобильной станции, обеспечивающую улучшенную конструкцию петли, имеющей меньше частей, и более простую, более дешевую сборку. Конкретно, улучшенная мобильная станция в соответствии с настоящим изобретением включает в себя гибкий фронтальный кожух и множество функциональных блоков, соединенных вместе посредством улучшенной петли, которая смещается внешним блоком натяжения. Более конкретно, блок натяжения смещает функциональные блоки к открытому положению и сложенному положению, оставляя свободным пригодное пространство внутри и на поверхности мобильной станции.
Перечень чертежей
Имея таким образом описанное изобретение в общих станциях, теперь будут сделаны ссылки на сопровождающие чертежи, которые необязательно даны в масштабе.
Указанные выше и другие признаки, задачи и преимущества изобретения станут очевидными из его последующего описания конкретных предпочтительных вариантов осуществления, при рассмотрении во взаимосвязи с сопровождающими чертежами.
Фиг.1А, 1В и 1С - изометрические виды обычного складного устройства в соответствии с известным уровнем техники, при этом фиг.1А показывает обычную мобильную станцию в открытой конфигурации, фиг.1В показывает устройство в сложенной конфигурации, и фиг.1С показывает представление цилиндрической механической системы петли из предшествующего уровня техники.
Фиг.2А, 2В, 2С и 2D - ортогональная проекция и перспективное изображение, показывающие «закрытую» мобильную станцию, созданную в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 - развернутый вид, показывающий шесть компонентов мобильной станции в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
Фиг.4А, 4В, 4С и 4D - ортогональная проекция и перспективное изображение, показывающие «открытую» мобильную станцию в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
Фиг.5 - задний вид «открытой» мобильной станции в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.6 - блок натяжения в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.7 - примерный механизм натяжения, используемый в блоке натяжения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.8 - блок натяжения, включающий в себя С-образную пружину в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.9 - предпочтительная сборка петли в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.10 - ось вращения сборки петли в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.
Фиг.11А - относительная ориентация задней платы, которая прикреплена к сборке петли «закрытой» мобильной станции в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.11В - относительная ориентация задней платы, которая присоединена к сборке петли «полуоткрытой» мобильной станции в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.11С - относительная ориентация задней платы, которая прикреплена к сборке петли «открытой» мобильной станции в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.12 - геометрическое представление относительного движения компонентов, изображенных на фиг.11.
Фиг.13 - движение задней платы относительно выбранных точек вращения, расположенных на одном из вариантов осуществления мобильной станции, в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.14 - способ построения биссектрис и меридианных линий, с тем чтобы получить точки вращения в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.15 - относительное взаимодействие между задней платой и мобильной станцией в соответствии с несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения.
Подробное раскрытие изобретения
Ниже будет описано более подробно настоящее изобретение со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых показаны некоторые, но не все варианты осуществления изобретения. На самом деле эти изобретения могут быть осуществлены во многих различных формах и не должны трактоваться как ограниченные вариантами осуществления, изложенными здесь; наоборот, эти варианты осуществления обеспечиваются так, что это раскрытие будет удовлетворять применяемым требованиям законодательства. Одинаковые позиции обозначают одинаковые элементы по всем чертежам.
Специалисту в данной области техники после прочтения описания будет понятно, что принципы настоящего изобретения могут быть реализованы в ряде подобных применений электронных устройств, в дополнение к устройствам, конкретно обсужденным здесь. То есть, хотя показанные варианты осуществления настоящего изобретения показывают складную конструкцию мобильной станции, такой как мобильный телефон, это одинаково подходит для других подобных устройств, таких как компактные портативные компьютеры, персональные цифровые секретари (PDA) и тому подобное. Как упомянуто выше, для удобства такие устройства и подобные им здесь будут называться в общем как «мобильные станции».
Как подробно описано выше, традиционные мобильные станции типа, показанного на фиг.1, обычно используют цилиндрическую петлю, которая обеспечивает отчасти неуклюжий механический вид. Этот вид в основном продолжает существовать независимо от производителя мобильной станции или конкретного применения (например, мобильный телефон, PDA, компактный портативный компьютер и т.п.). Настоящее изобретение обеспечивает функционально, структурно и эстетически улучшенную складную мобильную станцию. Кроме того, она обеспечивает производителя большей конструктивной свободой посредством предоставления сплошной поверхности между его двумя половинами, когда мобильная станция располагается в открытом положении.
Настоящее изобретение также значительно ограничивает стоимость производства. Конкретно, настоящее изобретение уменьшает число и сложность необходимых частей и, кроме того, уменьшает стоимость посредством упрощения процесса производства. Как показано на фиг.1С, обычные петли требуют точную вставку малого стержня 180 петли через внутренние компоненты петли, такие как натяжная пружина 182, постоянные и динамические натяжные сборки 184, которые смещают станцию к открытому положению и сложенному положению, и в заключение через неудобно закрученный электронный шлейф 185, который электрически соединяет первую 110 и вторую 150 части обычной мобильной станции. Настоящее изобретение преимущественно устраняет проблемное «нанизывание» стержня 180 петли и одновременно рационализирует конструкцию петли посредством устранения множества из указанных выше внутренних компонентов петли, в том числе сам стержень 180 петли, внутреннюю пружину 182 и внутренние статические и динамические натяжные сборки 184. Кроме того, улучшенная мобильная станция устраняет неудобную обмотку электронным шлейфом 185 и обеспечивает более простую z-осевую сборку самой петли.
Фиг.2А-2D являются ортогональным видом и перспективным видом, показывающими складную мобильную станцию 200, созданную в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Мобильная станция 200, показанная сложенной, имеет два основных блока 260, 265, которые могут быть созданы, например, из жесткого полимерного кожуха с тем, чтобы добавлять конструкцию и прочность. Мобильная станция 200 также включает в себя блок 230 натяжения, обычно предусмотренный в точке присоединения между основными блоками 260, 265. Блок 230 натяжения обеспечивает смещающее усилие к жестким основным блокам 260, 265 с тем, чтобы поддерживать мобильную станцию 200 в открытом или сложенном положениях. Гибкий кожух 250 предусмотрен, как описано подробно ниже, для обеспечения непрерывного визуального перехода от внутренних поверхностей двух основных блоков 260, 265. В сложенном состоянии, как показано, эластичный материал, который содержит предпочтительный гибкий кожух 250, может обеспечивать тактильную поверхность захвата для содействия при открывании складной мобильной станции 200.
В одном варианте осуществления блок 230 натяжения может подсоединяться к основным блокам 260, 265 через монтажные конструкции 220, 221. Как описано ниже, монтажные конструкции 220, 221 проходят от блока натяжения 230 к гнездам подсоединения, расположенным на основных блоках 260, 265. Плата 210 подсоединения охватывает гнезда и предотвращает от отсоединения монтажных конструкций 220, 221. Как будет очевидно обычному специалисту в данной области техники ввиду вышеизложенного, блок 230 натяжения, совместно со складной петлей (не показана) соединяет с возможностью вращения основные блоки 260, 265 и смещает блоки между открытым и закрытым положениями. Дополнительно, блок 230 натяжения может, в необязательном порядке, обеспечивать поверхность 231, отображающую визуальный признак, такой как фиксированное объявление, проштампованный логотип или тому подобное. В еще одном варианте осуществления блок 230 натяжения может обеспечивать динамическую наружную поверхность, включающую в себя дисплей 231, соединенный с функциональными элементами в мобильной станции 200. В применяемых мобильных станциях дисплей 231 может предоставлять важную пользовательскую информацию, такую как ожидание вызова или количество находящихся в очереди сообщений. Эта информация может быть предоставлена пользователям любыми аудио/визуальными средствами (например, СИД, ЖКД), которые общеизвестны в уровне техники.
Корпус блока 230 натяжения может состоять из различных материалов, в том числе, например, пластика или других полимерных материалов, металлов и тому подобного. Для эстетических или других целей края блока 230 натяжения могут быть сужены для полной подгонки к одной или более принимающим поверхностям 255 основных блоков 260, 265, как показано на фиг.2В. Интерфейс 270 питания может быть, в необязательном порядке, выполнен с возможностью приема внешнего сигнального кабеля или кабеля для зарядки батареи, как показано на фиг.2В. Пазы 280 могут также быть предусмотрены на основных блоках 260, 265 для обеспечения отсутствия проскальзывания или тактильной области захвата при открытии мобильной станции 200.
Фиг.3 представляет собой разобранный вид, показывающий несколько внутренних компонентов петли мобильной станции 300 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Изображенная мобильная станция 300 содержит гибкий кожух 250, гибкий соединитель 320 схем, складную петлю 330, первый основной блок 260, второй основной блок 265 и блок 230 натяжения. В изображенном варианте осуществления первый и второй основные блоки 260, 265 включают в себя множество относительно хрупких функциональных элементов (например, дисплей 312, клавиатуру 315, порт 313 динамика, порт 311 микрофона и т.п.), которые располагаются на или встраиваются в гибкий кожух 250. Соответственно, когда первый и второй основные блоки 260, 265 располагаются смежно друг с другом в сложенном положении (показано на фиг.2А-2D), множество функциональных элементов защищаются от потенциального повреждения ударом или контактом с чужеродными материалами. Хотя фигуры 3-4 изображают определенные функциональные элементы, примыкающие к первому или ко второму блокам 260, 265, важно отметить, что настоящее изобретение не ограничивается изображенной конфигурацией, и, на деле, разнообразные элементы могут располагаться смежно с первым или основными блоками 260, 265, как известно из уровня техники.
Основные блоки 260 и 265 могут называться средствами мобильной станции или, альтернативно, первым и вторым функциональными блоками мобильной станции. В одном варианте осуществления гибкий соединитель 320 схем соединяет функциональные элементы, расположенные в основных блоках 260, 265, способом, известным специалисту из уровня техники. В показанном варианте осуществления гибкий кожух 250 охватывает основные блоки 260, 265, скрывая гибкий соединитель 320 схем. В различных вариантах осуществления гибкий кожух 250 защищает гибкий соединитель 320 схем от очень крутого сгиба или перекручивания посредством формирования внутреннего радиуса, вокруг которого гибкий соединитель 320 схем манипулируется, когда мобильная станция складывается. В одном варианте осуществления гибкий кожух 250 может быть выполнен из эластичного полимера для обеспечения повышенной гибкости. В другом варианте осуществления гибкий кожух 250 может быть выполнен способами трехмерной печати, такими как предложенные в работе Вивек Субраманиани по флексонике в Университете Калифорнии в Беркли. Vivek Subramanian (найдено 28 июля 2003) <http://www-device.eecs.berkeley.edu/~viveks/pubs.htm>. В других вариантах осуществления, указанных выше, гибкий кожух 250 может присоединяться к основным блокам 260, 265 любыми средствами, известными в настоящее время, такими как склеивание, отливка, металлические или другие жесткие вставки и тому подобное.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения мобильная станция 300 может использовать гибкий кожух 250, который включает в себя множество областей полосового соединителя 322, выполненных в нем. Такие области 322 полосового соединителя могут использоваться, чтобы предотвратить перенос гибким соединителем 320 схем полной электрической нагрузки мобильной станции 300. В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полосовые соединители 322 могут полностью заменить гибкий соединитель 320 схем за счет переноса всех электрических сигналов между первым и вторым основными блоками 260, 265. Соответственно, выгоды, обеспеченные гибким соединителем 320 схем и гибким кожухом, могут комбинироваться в едином функциональном кожухе (не показан), другие варианты осуществления гибкого кожуха 250 могут включать в себя простые, обычные электрические соединители, известные из уровня техники.
В альтернативных вариантах осуществления функциональный кожух, как и в случае с гибким кожухом 250 в этом отношении, может быть сконструирован с быстрым высвобождением электрических соединителей (не показано) с тем, чтобы быть легко заменяемым. Таким образом, пользователь, выбравший конкретный стиль мобильной станции, может потенциально изменять вид и восприятие мобильной станции заменой функционального кожуха и/или гибкого кожуха. Кроме того, основные блоки 260, 265 тоже могут изготавливаться с тем, чтобы быть заменяемыми. С другой стороны, обеспечивая быстрые высвобождаемые защелки (не показаны), полимерные кожухи, которые в основном содержат основные блоки 260, 265, могут быть легко заменяемыми. Соответственно, пользователи могут приобретать множество таких основных блоков 260, 265 для использования в привычном виде и потенциальной функциональности мобильной станции.
Сборки петель в соответствии с несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения могут содержать складную петлю 330, механически присоединенную к первому и второму основным блокам 260, 265, как показано, или, альтернативно, могут включать в себя основные блоки 260, 265, имеющие составную складную петлю 330 (не показано). Как указано выше, сборки петель в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения основываются на блоках 230 натяжения для смещения первого и второго основных блоков 260, 265 между открытым положением и сложенным положением. Такие блоки 230 значительно снижают стоимость производства посредством исключения нескольких сложных внутренних компонентов и посредством рационализации конструкции мобильной станции. Соответственно, блоки 230 натяжения снабжаются упрощенной z-осевой сборкой, при этом компоненты мобильной станции (например, первый и второй основные блоки 260, 265, складная петля 330, гибкий соединитель 320 и гибкий кожух 250) преимущественно встроены один на другой по направлению оси z. В противоположность этому, при изготовлении известных из уровня техники петель, описанных выше, сборщик должен маневрировать компонентами вдоль всех осей, если такое движение возможно при заданных пространственных ограничениях, чтобы пропустить гибкий кабель-шлейф 185 через различные каналы, сформированные внутренними компонентами петли. При создании обычной сборки работать очень сложно, стержень 180 петли должен быть вставлен через подпружиненные внутренние смещающие упоры 184, в то время как вся сборка находится под натяжением.
Обобщая, блоки 230 натяжения, соответствующие различным вариантам осуществления настоящего изобретения, обеспечивают значительно улучшенную эргономическую конструкцию. Блоки 230 натяжения могут быть быстро и эффективно собраны посредством фиксирования складной петли 330 на месте, добавления электрического соединителя 320 схем и затем присоединения монтажных конструкций 220, 221 к первому и второму основным блокам 260, 265. В этом отношении монтажные конструкции 220, 221 обычно присоединяются к первому и второму основным блокам 260, 265 посредством вставления периферических частей монтажных конструкций 220, 221 в соответствующие гнезда присоединения, которые охватываются одной или более платами 210 присоединения. Как указано выше, одна или более платы 210 присоединения предотвращают отсоединение монтажных конструкций 220, 221. В дополнение к этим структурным и смещающим функциям блок 230 натяжения может также обеспечивать новый интерфейс для вспомогательных принадлежностей, таких как предметы одежды, автомобильные держатели, настольные подставки и тому подобное. Например, в одном варианте осуществления блок 230 натяжения может включать в себя клипсу, крючок, лапку и другие подобные устройства (не показаны) для присоединения портативной мобильной станции к пользовательскому ремню или стыковочной станции. Относительно последних из изложенных вариантов осуществления блок 230 натяжения может включать в себя один или более электрических соединителей (не показаны) для соединения с источником питания, зарядным устройством для батареи или другими подобными устройствами, предусмотренными внутри стыковочной станции, как известно из уровня техники. В дополнение к функциональным свойствам, указанным выше, блок 230 натяжения также обеспечивает эстетическую выгоду, поскольку он обеспечивает уникально непрерывную зрительную ось, когда изделие складывается.
Фиг.4А, 4В, 4С и 4D изображают ортогональный вид и перспективный вид «открытой» мобильной станции 200, созданной в соответствии с предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения. Гибкий кожух 250 включает в себя дисплей 312, который может быть встроен в гибкий кожух 250, или может, альтернативно, монтироваться интегрально в первый основной блок 260. В последнем из этих двух вариантов осуществления гибкий кожух 250 будет просто обеспечивать предохранительный или прозрачный кожух, который, когда собран, будет выравниваться со встроенным дисплеем (не показан), который присоединен или встроен в первый блок 260. В первом из этих двух вариантов осуществления гибкий кожух 250 может быть сконструирован так, что материал кожуха сам образует дисплей. Например, части дисплея, такие как те, которые показаны ссылочными номерами 317, 312 и 315, могут быть выполнены из активных материалов, допускающих гибкий дисплей, такой как тот, который обеспечивается материалами E-Ink (Кэмбридж, MA) или OLED. Кроме того, эти области могут также обеспечивать сенсорный ввод или тактильный вывод с помощью материалов, таких как EMFiT, которые доступны от Emfitech Ltd. Вааякоски, Финляндия. EMFiT является эластичной, постоянной, заряженной, электретной пленкой, которая преобразует механическое сжатие в пропорциональную электрическую энергию и, обратно, механически растягивается, когда прикладываются напряжения противоположных полярностей.
Как и в случае с дисплеями, описанными выше, порт 313 динамика и микрофон 311 могут быть выполнены в гибком кожухе 250 или, альтернативно, кожух может просто иметь отверстия для обеспечения доступа к этим компонентам, которые могут быть встроены в основные блоки 260, 265. В мобильной станции применение таких отверстий будет дополнительно позволять звуку проходить к динамику и микрофону и от них, соответственно.
В одном варианте осуществления часть гибкого кожуха 250 может быть намечена как область 317 сгиба, которая конструируется для обеспечения того, чтобы складная петля 330 надлежащим образом сгибалась в желаемой точке. Область 317 сгиба может сужаться, сужаться в поперечном сечении к низу или сгибаться в или около оси или осей вращения. Также показана область 270 интерфейса для соединения мобильной станции с внешними устройствами, таким как зарядные устройства, компьютеры, наборы, оставляющие руки свободными и тому подобное. Соединения могут быть реализованы через проводную, оптическую передачу, индуктивную передачу ближнего поля или беспроводные передачи короткого диапазона, такие как Bluetooth, RFID, 802.11 и тому подобное.
На фиг.5 показывается задний вид мобильной станции, построенной в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Изображенная мобильная станция 200 располагается в открытом положении для показа одной предпочтительной монтажной ориентации одного варианта осуществления блока 230 натяжения. Конкретно, блок 230 натяжения присоединяется к первому и второму основным блокам 260, 265 через монтажные конструкции 220, 221. Монтажные конструкции 220, 221 могут фиксироваться к соответствующим основным блокам 260, 265 посредством плат 210 присоединения. В различных вариантах осуществления блок 230 натяжения может включать в себя одно или более отверстий, как показано. Такие отверстия могут обеспечиваться для создания эстетического вида мобильной станции, для уменьшения веса блока 230 натяжения, для обеспечения внешнего доступа к различным внутренним частям (например, монтажным конструкциям 220, 221, портам соединений, СИД-дисплеям и тому подобное) или для обеспечения средства для подсоединения стыковочной станции.
Фиг.6 обеспечивает подробный вид варианта осуществления блока 230 натяжения, изображенного на фиг.5. Конкретно показано, что блок 230 натяжения, содержащий основную часть 231 и монтажные конструкции 220 и 221, которые могут иметь цилиндрическое поперечное сечение, может быть выдавлен из плоской заготовки, изготовлен как отлитый единый блок или создан иным образом, как общеизвестно из уровня техники. В одном варианте осуществления, например, монтажные конструкции 220, 221 формируются из упругого металла, такого как пружинная сталь. Каждая монтажная конструкция обычно протягивается от ближайшего конца, который сцеплен с основной частью, до дальнего конца, который сцеплен с первым и вторым основными блоками 260, 265. Хотя концы каждой монтажной конструкции могут быть сцеплены различными способами, ближайшие концы монтажных конструкций располагаются в центральной полости, образованной основной частью 231, и защищаются в ней кожухом 650. Кожух 650 может быть защищен, в свою очередь, в основной части 231 любым желаемым способом, в том числе наклеиванием или методом соответствующего защелкивания. Для уменьшения размера или профиля блока 230 натяжения в блоке 230 натяжения могут быть образованы гнезда, ведущие к центральной полости для приема средних частей монтажных конструкций 220, 221, как показано.
Как показано на фиг.5, удаленные концы монтажных конструкций 220, 221 могут располагаться в соответствующих гнездах присоединения, образованных внешним образом в первом и втором основных блоках 260, 265. Гнезда присоединения (и присоединенные монтажные конструкции) охватываются одной или более платами 210 присоединения так, что удаленные концы монтажных конструкций 220, 221 защищаются в гнездах присоединения. Как и в случае с кожухом 650, платы 210 присоединения могут быть защищены первым и вторым основными блоками 260, 265 любым желаемым способом, в том числе наклеиванием, методом соответствующего защелкивания или тому подобное.
Хотя монтажные конструкции 220, 221 показаны отдельными, ближайшие и/или удаленные концы монтажной конструкции 220 могут соединяться посредством соединительного элемента (не показан) и ближайшие и/или удаленные концы монтажной конструкции 221 могут соединяться посредством соединительного элемента (не показан). Например, монтажные конструкции могут быть С-образными связями, имеющими удаленные концы, сформированные для соединения с первым и вторым основными блоками, и среднюю область, образованную между ними. Средняя область прикрепляется к корпусу блока натяжения, и отдаленные концы монтажных конструкций 220, 221 могут быть присоединены к первому и второму основным блокам 260, 265 различными методами, известными из уровня техники, в дополнение к тем, которые указаны выше.
Блок 230 натяжения может также в общем включать в себя пружину или другие устройства натяжения или механику в центральной полости. Как описывается ниже, пружина или другие устройства натяжения служат для соединения монтажной конструкции 220 и монтажной конструкции 230 с тем, чтобы облегчить открытие и закрытие мобильной станции. В этом отношении фиг.7 показывает сжатую пружину в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Представленные пружины не предназначены для ограничения, и могут использоваться другие типы пружин или устройств натяжения. В изображенном варианте конструкция 730 блока натяжения содержит две монтажные конструкции 720, 721. Монтажные конструкции 720 и 721 подвижно соединяются пружиной 750, которая располагается в центральной полости, образованной основной частью 731 конструкции блока натяжения. Пружина 750 обеспечивает силу F сопротивления к конструкции 720, 721 натяжения.
Фиг.8 показывает другие варианты осуществления блока 830 натяжения в соответствии с настоящим изобретением. Конкретно, блок 830 натяжения с C-образной пружиной выполняется имеющим более устойчивую и прочную конструкцию, чем блоки натяжения в соответствии с различными другими вариантами осуществления. В одном варианте осуществления эта прочность обеспечивается, между прочим, С-образной пружиной 850, которая присоединяется к петле 820 двумя стержнями 840, 845. Стержни 840, 845 проходят через каналы 841, 846 и также через подобные каналы или пути 870, сформированные в петле 820, и с противоположной стороны С-образной пружины 850. Гнездо 865 может быть предусмотрено для обеспечения утопленного расположения С-образной пружины 850 в сборке 820 петли, как показано. Блок натяжения с С-образной пружиной может монтироваться на первом и втором основных блоках 260, 265 посредством защелок (не показаны) через монтажные отверстия 860, 861. Подобные монтажные отверстия 862 имеются на задней стороне петли 821, как показано.
Фиг.9 обеспечивает дополнительную подробную иллюстрацию сборки петли, изображенной на фиг.8. Особенно, как будет очевидно специалисту в данной области техники, фиг.8 изображает сборку петли в сложенном положении, в то время как фиг.9 изображает сборку петли в предельно открытом положении. Фиг.9 изображает две подсборки. Первая подсборка 800 в общем состоит из блока 850 натяжения с С-образной пружиной, описанного выше. В соответствии с изображенным вариантом осуществления С-образная пружина присоединяется к складной петле 820 через стержни 840 и 845. В этом отношении стержни проходят через каналы 841, 846, образованные складной петлей 820, а также через соответствующие каналы или пути 870, протяженные в продольном направлении вдоль противоположных сторон С-образной пружины 850. Вторая подсборка 900 в общем состоит из задней платы 955, присоединенной к С-образной пружине 850 в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Задняя плата 955 может соединяться с С-образной пружиной 850 различными способами, известными из уровня техники. Показывается один предпочтительный способ присоединения, в котором гребневые конструкции 930, выполненные на задней плате 955, проскальзывают на плоскую часть пружины 850 так, что противоположные концы пружины соединяются с соответствующими гребневыми конструкциями 930. Поверхность 931 для размещения логотипа или другого дисплея может быть предусмотрена на дисплейной плате 935, которая присоединяется или иначе приклеивается к, или, возможно, встраивается в заднюю плату 955. В других вариантах осуществления задняя плата и дисплейная плата могут быть выполнены как интегральная конструкция (не показана), как известно из уровня техники.
Фиг.10 является видом петли мобильной станции в разрезе в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Как указано выше, складная петля 820 образует каналы 841, 846 для приема стержней (показаны на фиг.9), которые присоединяют пружину 850 или другой вариант осуществления блока натяжения (не показан). В одном варианте осуществления складная петля 820 является соответственно петлей V-формы, как показано, таким образом образуя отдельную ось 825 вращения внутренне смежных внутренних поверхностей первого и второго основных блоков 260, 265 мобильной станции, как показано. Для целей настоящего описания и приложенной формулы изобретения термин «внутренне смежный» обозначает сдвиг положения от пересечения внутренних поверхностей первого и второго основных блоков 260, 265 мобильной станции в направлении, проходящем в общем к блоку 850 натяжения. Как будет очевидно специалисту в данной области техники, изображенная конфигурация является предпочтительной для обычных сборок цилиндрической петли или петли реального типа, которые обязательно формируют полуцилиндрический выступ вдоль пунктирной линии R и, таким образом, обязательно уменьшают объем доступного пространства, обеспечиваемого внутри мобильной станции. Исключение таких полуцилиндрических выступов R также обеспечивает относительно плоский и непрерывный гибкий кожух (показан как 250 на фиг.3). Как указано выше, в различных вариантах осуществления настоящего изобретения на таких кожухах может осуществляться печать в области сложения (317 на фиг.4С) для включения визуального признака, такого как логотипы, печатные электрические схемы и тому подобное, тогда как при обычных конструкциях петель такая печать будет невозможна.
Фиг.11А, 11В и 11С показывают относительную ориентацию задней платы 955 сборки петли, когда мобильная станция располагается в различных положениях. Обеспечивается упрощенное представление относительного перемещения пружины 850, стержней 840, 845, основных блоков 260, 265 и осей вращения 825.
Фиг.11А показывает относительную ориентацию задней платы 955 предпочтительной сборки петли, когда улучшенная мобильная станция располагается в сложенном состоянии. Фиг.11В показывает относительную ориентацию задней платы 955, когда мобильная станция располагается в среднем открытом положении. Фиг.11С показывает относительную ориентацию задней платы 955, когда мобильная станция в открытом положении. Точная функциональность улучшенной сборки петли станет очевидной для специалиста в данной области техники после просмотра фиг.11А, 11В и 11С. Отметим в частности, что имеется соотношение между осью вращения 825 и линией HL, проходящей через точки 890, 895 вращения пружины. Расположение точек 890, 895 вращения пружины в общем совпадает с положением центральных осей стержней 840, 845. На фиг.11А, например, ось 825 вращения мобильной станции находится по существу около точек 890 и 895 вращения пружины. Когда мобильная станция переходит в среднее открытое положение, как показано на фиг.11В, ось 825 вращения более близко выравнивается по горизонтали с точками 890, 895 вращения пружины. В конечном счете в открытом положении, показанном на фиг.11С, ось 825 вращения находится по существу ниже точек 890, 895 вращения пружины. Соответственно, когда улучшенная мобильная станция согласно настоящему изобретению открывается, ось 825 вращения опускается к по существу нижнему относительному положению точек 890, 895 вращения пружины. Когда мобильная станция закрывается, выполняется обратный процесс, в котором ось 825 вращения возвращается к конечному сложенному положению по существу над точками 890, 895 вращения пружины.
Фиг.12А и 12В обеспечивают геометрическое представление перемещений, описанных на фиг.11А, 11В и 11С. На фиг.12А и 12В точки 890, 895 вращения пружины обозначаются как точки Р1, Р2 вращения. Длина L описывает расстояние между соответствующими точками Р1, Р2 вращения пружины и точками В1, В2 присоединения задней платы 955. Когда мобильная станция открывается и закрывается, точки Р1, Р2 вращения пружины направляются вдоль дуг 1245, 1240. Верхние точки Т1, Т2 или верхнее положение точек Р1, Р2 вращения пружины (т.е. дуги 1245, 1240), при повороте вокруг оси 825 вращения, могут быть получены посредством проведения вертикальной линии (90° от горизонтальной линии «CL») от оси 825 вращения петли до того, как линия пересечет дуги 1245, 1240. Точки, указанные этими пересечениями, представляют вершину соответствующих дуг и вследствие этого обозначаются как верхние точки Т1, Т2. Когда точки Р1, Р2 вращения пружины находятся ниже верхних точек Т1, Т2 и справа от оси 825 вращения, как показано на фиг.12А, блок 230 натяжения держит основные блоки 260, 265 вместе или смещает их друг к другу (т.е. в сложенном положении). Другими словами, требуется усилие для продвижения основных блоков 260, 265 мимо верхних точек Т1, Т2 к открытому положению. Это усилие сохраняется в пружине как потенциальная энергия. При прохождении средней точки сгиба (верхние точки Т1, Т2) сохраненная потенциальная энергия заставляет основные блоки 260, 265 идти к открытому положению. Вкратце, блок 230 натяжения, соответствующий различным вариантам осуществления настоящего изобретения, смещает мобильную станцию в открытое и сложенное положения в зависимости от его положения относительно оси 825 вращения. Кроме того, обеспечивая пружину С-образной формы, блок полосу С-образной формы, сборку пружины сжатия/монтажной конструкции или другие подобные устройства, которые препятствуют вертикальному смещению точек Р1, Р2 вращения, различные варианты осуществления настоящего изобретения поддерживаются в их открытом или сложенном положениях.
Для гарантии того, что мобильная станция смещается равномерно, как описано выше, и для фиксирования конечного положения усовершенствованного блока 230 натяжения, биссектрисы 1350, 1360 и меридианные линии 1380, 1390 могут создаваться, как показано на фиг.13А-13F. Для целей предшествующего анализа первый и второй основные блоки 260, 265 являются симметричными. Каждый основной блок 260, 265 включает в себя внутреннюю поверхность 5, 6, внешнюю поверхность 10, 11 и торцевую поверхность 15, 16. Биссектрисы 1350, 1360 представляют ряд положений, в которых пружина может быть присоединена к основным блокам 260, 265, так что одинаковое усилие смещения может поддерживаться по направлению к открытому и сложенному положениям. При размещении точек Р1, Р2 вращения пружины на биссектрисах 1360 и 1350 пружина имеет по существу ту же самую форму (и поэтому прикладывает по существу то же самое усилие), когда открывается и складывается. Для создания биссектрис 1350, 1360 просто обеспечивают линию деления угла β, образованного между внутренней поверхностью 5 и торцевой поверхностью 15 данного основного блока 260, как показано. Точки Р1, Р2 вращения, расположенные вдоль этих линий, двигаются по равномерным дугам, как показано на фиг.13А-13Е; посредством чего задается равное вертикальное смещение Y, Y' в открытом и сложенном положениях, как показано на фиг.13А и 13Е, соответственно. Таким образом, как известно из уровня техники, пружины и другие подобные устройства, как описано выше, применяют одинаковое усилие открытия и складывания к мобильной станции.
Меридианные линии 1380, 1390 выполняются для управления положением задней платы 1355 конкретно по отношению к оси 1325 вращения и в общем к мобильной станции. Задняя плата 1355 будет равно отстоять от оси 1325 вращения в открытом и сложенном положениях, если точки Р1, Р2 вращения пружины располагаются вдоль меридианных линий 1380, 1390. Соответственно, точный контур задней платы 1355 может обозначаться для обеспечения оптимального совпадения с концами первого и второго основных блоков мобильной станции, как описывается ниже.
Меридианные линии могут создаваться по меньшей мере двумя способами. Фиг.13А-13Е изображают меридианные линии 1380, 1390, созданные первым способом, и фиг.14А-14С изображают меридианные линии 1413, созданные вторым способом. Первый способ просто требует проведения перпендикулярной линии 1380, 1390 от торцевой поверхности 15 данного основного блока 260. В изображенном варианте осуществления точки Р1, Р2 вращения пружины располагаются на пересечении биссектрис 1350, 1360 и меридианных линий 1380, 1390. Соответственно, изображенная мобильная станция требует одинакового усилия открытия и закрытия, и также включает в себя заднюю плату 1355, которая равно отстоит от оси 1325 вращения в открытом и сложенном положениях.
Фиг.14А-14C показывают второй способ создания меридианных линий 1380, 1390 в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Этот второй способ является особенно преимущественным, когда обеспечивается интервал G между задней платой 1355 и мобильной станцией, как показано. Второй способ включает в себя обозначение точки R покоя на задней плате 1355, ближайшей к центру. Относительное положение точки R покоя остается постоянным, когда мобильная станция располагается в открытом и сложенном положениях. Расстояние d определяется между точкой R покоя и осью 1325 вращения. Плечо проходит от оси 1325 вращения вдоль линии, сформированной торцевой поверхностью 16. Плечо проходит от внешней поверхности 11 на расстоянии d для определения опорной точки RP. Затем чертится опорная линия 1412 для соединения точки R покоя и опорной точки RP. В средней точке линии 1412 проходит перпендикулярная линия, как показано на фиг. 14В, посредством чего формируется меридианная линия 1413. В одном варианте осуществления биссектриса 1450 может обеспечиваться, как описано выше, для установления точки Р2 вращения пружины, как показано. Изложенный выше процесс повторяется для основного блока 265 с тем, чтобы создать меридианную линию и установить току Р1 вращения пружины для симметричного основного блока 265.
Как указано выше, в одном варианте осуществления точки Р1 и Р2 вращения устанавливаются в соответствующем пересечении биссектрис и меридианных линий. В результате, усилия, требуемые для открытия и закрытия мобильной станции, по существу равны, и положение задней платы по существу равно отстоит от оси вращения в открытом и закрытом положениях. В альтернативном варианте осуществления, однако, дизайнеры мобильной станции могут пожелать изменить указанные выше характеристики по различным конструкционным соображениям. Например, возвращаясь к фиг.13А, один вариант осуществления может быть создан так, что точки Р1, Р2 вращения устанавливаются вдоль меридианных линий 1380, 1390 и вне биссектрис 1350, 1360. В частности, линии Р1, Р2 вращения могут быть перемещены по оси назад (по направлению к задней плате 1355) для создания мобильной станции, имеющей требуемую силу открытия, которая меньше, чем требуемая сила закрытия. Альтернативно, точки Р1, Р2 вращения могут быть перемещены по оси вперед (от задней платы 1355) для создания мобильной станции, имеющей требуемое усилие открытия, которое больше, чем требуемое усилие закрытия. В других вариантах осуществления точки Р1, Р2 вращения могут оставаться вдоль биссектрис 1350, 1360 и вместо этого располагаться вне меридианных линий 1380, 1390. В частности, точки Р1, Р2 вращения могут быть перемещены назад вдоль биссектрис (по направлению к оси вращения 1325) для создания малого интервала G между блоком натяжения и открытой мобильной станцией. Альтернативно, точки Р1, Р2 вращения могут быть перемещены по оси вперед (от задней платы 1325) для создания мобильной станции, имеющей больший промежуток G между блоком натяжения и открытой мобильной станцией. Указанные выше отношения между точками вращения и биссектрисами и меридианными линиями могут использоваться отдельно или в комбинации для создания множества дополнительных желаемых вариантов осуществления, как будет очевидно для специалиста в данной области техники.
Фиг.15А и 15D показывают относительное взаимодействие между задней платой и мобильной станцией в соответствии с различными предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения. Как будет очевидно специалисту в данной области техники, возможно несколько конфигураций основных блоков 260, 265 для обеспечения совпадения с задней платой 1555. Точный контур задней платы 1555 может быть обусловлен желаемым интервалом G, обеспечиваемым между задней платой 1555 и осью вращения 1525. Например, если предпочтителен относительно малый интервал G, задняя плата 1555 будет включать в себя относительно широкий радиус ее внутренних концов, как показано на фиг.15В и 15С. Альтернативно, если желателен большой интервал G, задняя плата 1555 может включать в себя внутренние концы, имеющие сжатый или относительно малый радиус, как показано на фиг.15А и 15D. В различных вариантах осуществления задняя плата 1555 может включать «прямоугольный» уголок 1510, не имеющий малого радиуса, как показано на фиг.15А. В другом варианте осуществления задняя плата 1555 может включать в себя внутренние уголки 1520, имеющие относительно большой радиус, как показано на фиг.15В. В другом варианте осуществления задняя плата 1555 может включать в себя «обратные прямоугольные» внутренние уголки 1530, имеющие прямоугольные очертания, как показано на фиг.15С. В еще другом варианте осуществления задняя плата 1355 может включать относительно малые радиусы, определенные внутренними уголками, как показано на фиг.15D. Альтернативные варианты осуществления со скруглениями или скошенными уголками могут также быть обеспечены, как известно специалисту в данной области техники.
Следует подчеркнуть, что эти варианты осуществления являются только иллюстративными и что повторяющееся присутствие или отсутствие конкретного признака не означает, что это является требуемым компонентом изобретения, отсутствующим в явном утверждении для этого эффекта.
Многие модификации и другие варианты осуществления изобретения, раскрытого здесь, будут очевидны специалистам в данной области техники, к которой относится настоящее изобретение, получая пользу из концепций, представленных в предшествующем описании и сопутствующих чертежах. Кроме того, понятно, что изобретение не ограничивается конкретными раскрытыми вариантами осуществления и подразумевается, что модификации и другие варианты осуществления включены в объем, определяемый приложенной формулой изобретения. Хотя здесь используются конкретные термины, они используются в общем и описательно и не для целей ограничения.