СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОКЛАДКИ ПРОВОДНИКОВ Российский патент 1999 года по МПК H04M1/02 

Изобретение относится к электронным устройствам, в частности, к способу и устройству для прокладки проводников через петлю электронного устройства.

В процессе усовершенствования технологии и уменьшения размеров электронных компонентов также уменьшились в размере и электронные устройства. Одним из способов уменьшения габаритов электронного устройства является использование навесных элементов, которые можно складывать. Навесные крышки многих электронных устройств обладают малой функциональностью. Например, функция некоторых состоит только в защите интерфейса для данного устройства или связана только с положением крышки.

Однако и в навесные части могут быть вмонтированы функциональные компоненты. Помимо уменьшения габаритов известная компоновка обеспечивает дополнительную функциональную поверхность, открывающуюся при открывании электронного устройства и защищенную, когда электронное устройство закрыто. Например, в портативном радиотелефоне или других электронных устройствах таких как компьютеры типа лэптоп, карманные компьютеры или электронные органайзеры, внутренняя поверхность одной навесной части может содержать функциональные элементы, такие как головной телефон и дисплей, а внутренняя поверхность другой навесной части может содержать другой функциональный элемент, например, клавиатуру.

Однако, если функциональные элементы расположены в каждой из навесных частей, необходимо обеспечить электрическую связь между ними. Такую электрическую связь можно реализовать путем прокладки отдельных проводов через петлю. Альтернативно, между навесными частями могут быть проложены гибкие шины, известные специалистам, чтобы обеспечить электрическую связь между функциональными элементами навесных частей.

В традиционных устройствах с гибкими шинами, проложенными через петлю, предусматривают избыточную длину гибкой шины в петле, чтобы обеспечить дополнительный отрезок шины, необходимый при закрытии устройства. Например, гибкая шина может свободно обвивать ось петли. Когда электронное устройство находится в закрытом положении, гибкая шина более плотно прилегает к петле. Другие устройства содержат способные поворачиваться элементы, которые свободно перемещаются в петле, гибкую шину, проходящую через прорезь в поворачивающемся элементе петли. Известное устройство для прокладки проводников в складных телефонных трубках, содержащих, как и предложенное устройство, первый элемент петли с выемкой и второй элемент петли с прорезью для приема проводника (см. DE Патент 4134650, с, H 04 M 1/02, 08.10.92/ с. 2-4).

Обычно традиционные решения требуют избыточной длины гибкой шины и/или петель большего диаметра, чтобы разместить избыток гибкой шины. Такие устройства также подвержены повреждениям с течением времени, обусловленным защемлением гибкой шины или напряжениями на соединениях.

Поэтому существует потребность в конструкции петли для складного электронного устройства, в которую бы входил проводник и установленный с возможностью поворота цилиндр и которая не требует избыточной длины гибкой шины. Также существует потребность в складном электронном устройстве, содержащем гибкую шину и установленный с возможностью поворота цилиндр, который минимизирует повреждения гибкой шины.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием вариантов его выполнения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает вид в перспективе заявленного складного электронного устройства в закрытом положении;
фиг. 2 - вид в перспективе складного электронного устройства по фиг. 1 в открытом положении;
фиг. 3 - вид в перспективе цилиндра для прокладки проводников через петлю в заявленном складном электронном устройстве;
фиг. 4 - вид в перспективе гибкой шины, вставленной в цилиндр по фиг. 3;
фиг. 5 - деталировку блоков корпуса складного электронного устройства по фиг. 1, включающих гибкую шину и цилиндр, изображенный на фиг. 4;
фиг. 6 - вид в перспективе блоков корпуса по фиг. 5, включающих цилиндр и гибкую шину, вставленную в верхнюю часть корпуса;
фиг. 7 - частичное поперечное сечение, показывающее расположение гибкой шины и цилиндра в элементах корпуса при закрытом положении электронного устройства;
фиг. 8 - частичное поперечное сечение, показывающее расположение гибкой шины и цилиндра в элементах корпуса, когда электронное устройство раскрыто на угол 90^o; и
фиг. 9 - частичное поперечное сечение, показывающее расположение гибкой шины и цилиндра в элементах корпуса при полностью раскрытом электронном устройстве.

Предложены способ и устройство для прокладки проводников, таких как проводники на гибкой шине, через петлю складного электронного устройства, например портативного сотового радиотелефона или другого беспроводного средства связи. В частности, предложен цилиндр, который устанавливается с возможностью поворота в петле элемента корпуса. Указанный цилиндр в предпочтительном варианте содержит прорезь для приема дальнего конца гибкой шины, который также вставляется в прорезь в другом элементе корпуса складного электронного устройства. Заявленные способ и устройство позволяют эффективно прокладывать гибкую шину между двумя подвижными элементами корпуса без ее повреждения.

На фиг. 1 показан перспективный вид складного электронного устройства 100, такого как портативный сотовый радиотелефон, состоящий из двух навесных элементов, в закрытом положении. В частности, нижний элемент корпуса соединен с верхним элементом 104, имеющим наружную крышку 106 и съемную батарею 108. Нижняя часть корпуса 102 содержит элементы петли 110 и 112, которые прилегают к элементам петли 114 и 116 верхней части корпуса 104. Цилиндр 118 для прокладки проводников между нижней частью корпуса 102 и верхней частью корпуса 104 расположен в верхней части корпуса 104 между элементами петли 114 и 116. Нижняя часть корпуса 102 в предпочтительном варианте содержит внешний соединитель 120 для передачи или приема сигналов от внешнего устройства и антенну 122 для передачи или приема радиосигналов.

Как показано на фиг. 2, складное электронное устройство может быть раскрыто на угол тета ( θ ), при этом открывается клавиатура 202, дисплей 204, отверстие микрофона 206 и громкоговоритель 208. Как видно из чертежей, цилиндр 118 обеспечивает связь между электрическими компонентами, расположенными в верхней части корпуса и нижней части корпуса, через проводники, такие как проводники на гибкой шине.

На фиг. 3 изображен примерный вариант заявленного цилиндра 118. Цилиндр 118 в предпочтительном варианте содержит основную часть 302 и наружные части 304 и 306. Наружная часть цилиндра 306 имеет прорезь 308, переходящую в прорезь 310 в основной части цилиндра 302. Прорезь 308 предпочтительно выполняют под углом к продольной оси цилиндра для исключения выскальзывания проводника, такого как гибкая шина, вставляемого в прорезь 310 в процессе сборки электронного устройства. Однако прорезь 308 может быть выполнена и коллинеарно с прорезью 310. Кроме того, прорезь, состоящая из прорезей 308 и 310, может проходить через наружную часть цилиндра 304. Невзирая на то, что изображенный цилиндр является полым, он может быть также и сплошным с прорезями 308 и 310, простирающимися от центра цилиндра поперечно в направлении наружной поверхности. Однако предпочтительно, чтобы данный цилиндр был полым для уменьшения общего веса складного электронного устройства.

На фиг. 4 показана гибкая шина 402, расположенная в прорези 310 цилиндра 118. Хотя на чертеже показана гибкая шина 402 с проводящими элементами, известная специалистам, тем не менее согласно данному изобретению можно использовать любой вид проводящего элемента, содержащего один или несколько отдельных проводников. Согласно предпочтительному варианту выполнения, гибкая шина 402 содержит удаленный конец 404 с контактными элементами 405 для выполнения соединений с компонентами в верхней части корпуса 104 электронного устройства. Подводящая часть 406 гибкой шины ведет к расположенной под углом части 408. Как показано на фиг. 6, подводящая часть 406 будет лежать вблизи нижней части корпуса 102, поэтому требуется колено 410, позволяющее поперечному участку 412 гибкой шины проходить в цилиндр 118, а удаленному концу 414 гибкой шины проходить через прорезь 310.

На фиг. 6 показана гибкая шина 402 по фиг. 4 в конформном отображении, когда она вставлена в электронное устройство. Хотя гибкая шина согласно предпочтительному варианту выполнения является изначально плоской гибкой шиной, подразумевается, что гибкой шине 402 может быть предварительно придана форма с коленом 410, как показано на фиг. 4. Также, несмотря на то, что подводящая часть 406 и дальний конец 414 коллинеарны на фиг. 4, подводящая часть 406 может простираться от колена 410 без угловой части 408 и заканчиваться любой компоновкой контактных элементов 405.

На фиг. 5 и 6 представлены в разобранном виде части корпуса с цилиндром 118 и гибкой шиной 402. В частности, контактные элементы 405 дальнего конца 404 выполнены с возможностью обеспечения электрической связи с компонентами в части корпуса 501. Эти компоненты, смонтированные внутри корпуса, могут включать в себя печатные платы и/или отдельные компоненты, такие как вибратор для беззвучного предупреждения, громкоговоритель, устройство звукового предупреждения или контакты батарей.

Цилиндр 118 выполнен с возможностью входить в щель 504 между элементами петли 114 и 116. В частности, основная часть цилиндра 302 вставляется заподлицо с элементами петли 114 и 116, тогда как наружные части цилиндра 304 и 306 пригнаны в элементах петли 114 и 116, позволяя цилиндру 118 поворачиваться в отверстии 504. Согласно предпочтительному варианту, отверстие 504 проходит под углом более 180^o вокруг петли, обеспечивая полную амплитуду движения навесным частям. Хотя петля может быть выполнена с возможностью раскрытия на фиксированный угол θ , как показано на фиг. 2, можно также предусмотреть избыток раскрытия, чтобы свести к минимуму повреждения устройство. На фиг. 7 - 9 видно, что цилиндр 118 будет поворачиваться только на угол отверстия 504, когда дальний конец 414 гибкой шины расположен в прорези 310 цилиндра 118. Следовательно, можно выбрать любой угол отверстия 504, который будет ограничивать амплитуду движения навесных элементов.

Как показано на фиг. 6, часть колена 410 и часть колена 411 позволяют поперечной части 412 входить в центральную часть цилиндра, а дальнему концу 414 проходить через прорезь 310. И наконец, можно вставить крышку 506 для предотвращения любого воздействия на гибкую шину или цилиндр. В полностью собранном электронном устройстве наружная крышка корпуса 106 закрывает компоненты, расположенные в части 501. Подводящая часть 406 выполнена с возможностью размещения на плоской поверхности 502 верхней части корпуса 104 и может быть закрыта частью корпуса, ярлыком или другим материалом для предотвращения повреждений гибкой шины. Батарея 108, показанная на фиг. 1, обычно размещается над гибкой шиной 402.

На фиг. 7 - 9 показаны частичные поперечные сечения складного электронного устройства по линиям А-А на фиг. 1, иллюстрирующие движение гибкой шины 402 и цилиндра 118. Чтобы перемещение гибкой шины было более понятно, она не исключена из видов поперечных сечений. Напротив, на фиг. 7 - 9 гибкая шина показана полностью. Для более наглядной демонстрации перемещения гибкой шины и цилиндра, угол альфа ( α ) обозначен как угол между дальним концом 414 и плоскостью, содержащей подводящую часть 406, как показано на фиг. 7. Когда электронное устройство находится в закрытом положении по фиг. 7, угол α составляет приблизительно -90^o. В этом положении колено 411 гибкой шины изогнуто по часовой стрелке, как показано на фиг. 7, чтобы позволить дальнему концу 414 гибкой шины проходить через прорезь 310 цилиндра 118 и прорезь 508 в нижней части корпуса 102.

По мере перемещения нижней части корпуса 102 относительно верхней части корпуса 104 цилиндр 118 и дальний конец 414, который проходит через прорезь 508 в нижней части корпуса 102, движутся вместе с нижней частью корпуса 102. То есть, прорезь 310 цилиндра и прорезь 508 в нижней части корпуса 102 остаются выровненными по мере того, как верхняя и нижняя части корпуса движутся относительно друг друга. Когда нижняя часть корпуса 102 и верхняя часть корпуса находятся под углом 90^o, как показано на фиг. 8, угол α составляет 0^o, поскольку дальний конец 414 расположен копланарно подводящей части 406 гибкой шины. Как видно из фиг. 8, степень кривизны колена 411 меньше. По мере дальнейшего раскрытия электронного устройства до угла, равного углу θ, показанному на фиг. 21, угол α становится положительным. Как показано на фиг. 9, поворот колена 411 еще более уменьшается, когда цилиндр 118 и дальний конец 414 поворачиваются вместе с нижней частью корпуса 102.

Хотя изобретение было раскрыто в рамках приведенного выше описания и чертежей, следует уяснить, что это сделано только для примера и что возможны многочисленные изменения, которые могут быть выполнены специалистами в данной области техники, не выходя за рамки идеи и объема изобретения. Хотя на чертежах показана предварительно сформованная гибкая шина, в данном изобретении могут использоваться любые формы гибкой шины и других проводящих элементов для обеспечения электрической связи между компонентами в подвижных элементах корпуса. Ссылки на верхнюю и нижнюю части корпуса выбраны произвольно, и подвижный цилиндр может быть смонтирован в любом из этих элементов корпуса. Также, вместо отверстия в корпусе можно вставить цилиндр подвижно в зазор в корпусе, чтобы обеспечить полный поворот на 360^o элементов корпуса относительно друг друга. Хотя данное изобретение находит конкретное применение в портативных сотовых радиотелефонах, оно может быть также использовано в любом электронном устройстве, включая пейджеры, электронные органайзеры, компьютеры и любые беспроводные средства связи, содержащие подвижные элементы. Изобретение ограничено только приведенной ниже формулой изобретения.

Предложены способ и устройство для прокладки проводников, таких как проводники на гибкой шине, через петлю складного электронного устройства, например портативного сотового радиотелефона или другого беспроводного средства связи. В частности, цилиндр устанавливается с возможностью поворота в части петли в корпусе. Цилиндр согласно предпочтительному варианту содержит прорезь для приема дальнего конца гибкой шины, который также вставляется в прорезь в другой части корпуса складного электронного устройства. Способ и устройство позволяют прокладывать гибкую шину между двумя подвижными частями корпуса и обеспечивают движение частей корпуса относительно друг друга без повреждения. Технический результат заключается в уменьшении длины гибкой шины и диаметра петли. 2 с.п.ф-лы, 9 ил.

1. Устройство для прокладки проводника в электронном устройстве, содержащее первый элемент петли с выемкой и второй элемент петли с прорезью для приема проводника, отличающееся тем, что цилиндр установлен с возможностью вращения в выемке первого элемента петли, причем в цилиндре выполнены вторая прорезь, проходящая через цилиндр по меньшей мере частично, для приема проводника, и третья прорезь для приема проводника. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что цилиндр содержит основную часть и наружные части, размещенные на каждой стороне основной части цилиндра, причем вторая прорезь проходит через одну из наружных частей цилиндра, третья прорезь проходит через основную часть цилиндра. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что вторая прорезь проходит через одну из наружных частей цилиндра под углом к третьей прорези, проходящей через основную часть цилиндра. 4. Устройство по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что проводник является гибкой шиной, имеющей первый участок, расположенный продольно, заходящий в цилиндре и имеющий второй участок, проходящий через третью прорезь. 5. Устройство по любому из пп.1 - 4, отличающееся тем, что первый элемент петли и второй элемент петли составляют первую и вторую части корпуса беспроводного средства связи соответственно. 6. Способ прокладки проводника между подвижными элементами корпуса, отличающийся тем, что формируют петлю, содержащую первый элемент с выемкой и второй элемент петли с первой прорезью для приема проводника, размещают цилиндр в выемке первого элемента петли с возможностью вращения, причем цилиндр содержит вторую прорезь, проходящую через цилиндр по меньшей мере частично, для приема проводника, вводят проводник продольно в цилиндр и пропускают проводник в поперечном направлении через вторую и первую прорези. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что размещают основную часть цилиндра в выемке, а наружные части цилиндра, расположенные по обе стороны от основной части, размещают внутри петли. 8. Способ по п.6 или 7, отличающийся тем, что проводник размещают в полой части цилиндра. 9. Способ по любому из пп.6 - 8, отличающийся тем, что проводник пропускают поперечно через вторую и первую прорези при совмещении второй прорези с первой прорезью. 10. Способ по любому из пп.6 - 9, отличающийся тем, что петли являются элементом радиотелефона.