移动计算设备的模块化外部框架的制作方法

移动计算设备的模块化外部框架


背景技术：

1.移动计算设备通常包括显示模块，该显示模块可以包括易于划伤、破裂和其它损坏的显示和/或触摸屏面板(例如玻璃面板)。这种设备通常将上述面板安装在设备外壳内以保护面板。然而，这种安装布置可能增加设备外壳的尺寸、复杂性和成本，并且还可能使设备的维修更加复杂和耗时。
附图说明
2.将其中相同的附图标记贯穿分开的各视图指代相同或功能相似的元件的附图连同下面的具体实施方式并入说明书并形成说明书的部分，并且用于进一步说明包括要求保护的发明的概念的实施例，并解释这些实施例的各种原理和优点。
3.图1是移动计算设备的等距视图。
4.图2是图1的移动计算设备的局部分解图。
5.图3a是孤立的图1的移动计算设备的外部框架构件的等距视图。
6.图3b是图3a的外部框架构件的剖视图。
7.图4是图1的移动计算设备的剖视图。
8.图5是用于将图3a的外部框架构件组装到图1的移动计算设备的方法的流程图。
9.技术人员将理解，附图中的元件是为了简单和清楚而示出的，并且不一定按比例绘制。例如，附图中一些元件的尺寸可能相对于其它元件被夸大以帮助提高对本发明实施例的理解。
10.在适当的情况下，装置和方法部件由附图中的常规符号表示，仅示出那些与理解本发明的实施例有关的具体细节，以免本公开由于对得益于本文描述的本领域技术人员来说将会是显而易见的细节而变得不清楚。
具体实施方式
11.本文公开的示例涉及一种移动计算设备，包括：设备外壳，该设备外壳包括基部、从基部延伸到周边上边缘并具有前部和后部的周边壁，以及在周边壁的前部中的显示座；显示模块，该显示模块包括邻近周边上边缘由显示座支承的显示组件，以及覆盖在显示面板上的显示模块盖；外部框架构件，包括：(i)可移除地固定到周边壁的前部并终止于周边壁的后部处的u形壁；以及(ii)从u形壁延伸超过周边上边缘的保持边框。
12.本文公开的其它示例涉及用于移动计算设备的外部框架构件，包括：u形壁，其构造成可移除地固定到移动计算设备的设备外壳的周边壁的前部，并且终止于周边壁的后部处；以及从u形壁延伸的保持边框，该保持边框构造成在周边壁的周边上边缘上方延伸，以使移动计算设备的显示模块盖保持抵靠设备外壳。
13.本文公开的其它示例涉及组装移动计算设备的方法，包括：将显示组件固定到限定在设备外壳的周边壁的前部内的显示座；将显示模块盖放置在显示组件上方；施加显示模块盖到显示组件上方的设备外壳的夹紧力；将外部框架构件的u形壁可移除地固定到周
边壁的前部，使得外部框架构件的保持边框将显示模块盖保持抵靠设备外壳；以及去除夹紧力。
14.图1示出了移动计算设备100，其可以部署在多种环境中，包括运输和物流设施(例如仓库)、医疗保健设施等。图1所示的示例中的移动设备100包括外壳，该外壳包括本体部分104和握把部分108。在本示例中，握把108是手枪式握把，但是在其它示例中，握把108可以具有各种其它构造，或者可以简单地省略。特别地，外壳本体104包括基部112，握把部分108从该基部延伸。外壳本体104还包括从基部112延伸到周边上边缘120的周边壁116。
15.外壳支承移动设备100的各种部件。包括微控制器、通信组件等的某些部件包含在外壳内(例如本体104内)并且不暴露于移动设备100的外部。其它部件形成移动设备100的操作员界面，并且因此至少部分地暴露于移动设备的外部。这种界面部件包括显示模块124和键盘模块128。如图1所示，显示模块124和键盘模块128被支承在外壳本体104的周边上边缘120附近。移动设备100还包括另外的部件，比如安装在外壳本体104的基部112上的数据采集组件132(例如条形码扫描仪)。
16.移动设备100还包括模块化外部框架构件136，也称为外框架136。外框架136是大致u形的构件，其可移除地安装到外壳本体104(具体地，在该示例中安装到周边壁116)。外框架136环绕周边壁116的前部116f(其隐藏在图1中的外框架136之下)，并且终止于第一端144
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1和第二端144
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2处。如图1所示，当外框架136安装好后，外框架136的端部144邻近周边壁116的后部116r。换言之，周边壁116的后部116r未被外框架136覆盖或以其它方式接合，而当安装外框架136时，前部116f至少部分地被外框架136覆盖。
17.如下文将更详细地讨论的，外框架136可移除地固定到周边壁116，并且构造成将显示组件124保持抵靠外壳本体104和/或保护显示组件124免受冲击、刮擦等。外框架136还可以为显示组件124和下面的部件提供一定程度的环境保护(例如防止流体、灰尘等进入，以及抵抗冲击、跌落等)。
18.转向图2，其示出了移动设备100的局部分解图，显示了周边壁116的前部116f。在本示例中，周边壁116的前部116f支承反射条200，该反射条200构造成增强容纳在外壳本体104内的天线的性能。
19.在图2中还示出了显示座202和键盘座204，其各自由外壳本体104和/或外壳本体104内的安装部件限定。键盘座204构造成接纳和支承键盘模块128，而显示座202构造成接纳和支承邻近周边上边缘120的显示模块124的至少一部分。如图1和图2所示，周边壁116的前部116f和后部116r大致对应于显示模块124和键盘模块128的位置。即，键盘座204通常位于后部116r内，而显示座202通常位于前部116f内。然而，如所示的实施例中的情况，前部116f可以延伸超过显示模块124(以及因此显示座202)的后端。
20.如图2所示，显示模块124包括显示组件208和显示模块盖212。在本示例中，显示组件208包括多层，比如用于实现液晶显示(lcd)或其它合适的显示技术的一层或多层显示组件208由显示座202支承在周边上边缘120附近，并且可以通过粘合剂、压配合或合适的紧固件固定到显示座202。
21.显示组件208覆盖有显示模块盖212。在本示例中，盖212包括半透明或透明材料(例如，玻璃)的面板。在一些示例中，盖212还可以包括触摸感测或显示回路。盖212可以例如经由粘合剂固定到显示组件208。
22.周边壁116的前部116f包括孔口216(在本示例中为四个，前部116f的每侧上两个；在其它示例中可以提供其它数量的孔口216)。孔口216构造成接纳紧固件220，紧固件220延伸穿过外框架136中的相应开口，以将外框架固定到周边壁116。也考虑了用于将外框架136固定到周边壁116的其它紧固机构，包括闩锁机构等。外框架136可以包括在其内表面上的脊224，脊224构造成与限定在周边壁116的前部116f中的相应通道228接合以正确定位外框架136以组装到周边壁116。
23.在本示例中，外框架136还包括附加的紧固结构，用于将外框架136固定到外壳本体104。具体地，外框架136包括在每个端部144处的突出部232，其构造成插入到在周边壁116的前部116f的每一侧上的相应的插口中236。突出部232包括通过其中的开口240，用于接纳紧固件，比如插入外壳本体104的相应开口244中的螺栓、螺钉等。此外，外框架136可弹性变形以允许增加端部144之间的距离“d”，这允许突出部232被拉开以插入到插口236中，随后外框架136返回到如图所示的静止构造。也如图2所示，外壳本体104在其任一侧限定了凹坑242，其构造成接纳将在下面讨论的外框架136的互补部分。外框架136的附加结构特征将在下面结合图3a和3b更详细地讨论。
24.参考图3a，外框架136被孤立地示出。如前所述，外框架136通常是u形的，并且包括前部段300和从前部段300的相对端延伸的一对侧部段304
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1、304
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2。脊224被限定在侧部段304的内表面上以及前部段300的内表面上。然而，在其它示例中，可以省略一些或全部脊224。如上所述，外框架136包括穿过侧部段304的开口308，以接纳紧固件220。
25.在本示例中，外框架136还包括多个减震缓冲器312。具体地，在所示示例中，外框架136包括在每个端部144处的缓冲器312，以及在u形件的每个角部(即，侧部段304与前部段300连结的地方)处的缓冲器312。部段300和304可以制造为单件材料(例如，经由注射成型等)，并且缓冲器312可以包覆模制到部段300和304上。缓冲器312可以由与部段300和304的材料不同的材料形成(例如橡胶等)。然而，可以采用各种其它机构来将缓冲器312与部段300和304连结，包括合适的粘合剂。
26.允许外框架136弹性变形以用于安装的上述外框架136的柔性，可以通过制造部段300和304和/或缓冲器312的材料实现。例如，部段300和304可以由允许上述变形的弹性塑料形成。在一些实施例中，部段300和304的壁厚可以在角部(即部段304与部段300连结的地方)处减小。在其它示例中，外框架136的角部可以完全由缓冲器限定。即，部段300和304可以在物理上不同，缓冲器312用作连结部段以及提供上述灵活性。
27.外框架136还包括从由部段300和304限定的u形壁朝向“u”内部延伸的保持边框316。在本示例中，边框316从部段300和304的上边缘围绕u形件连续延伸。图3b示出了在图3a所示的平面f3b处截取的外框架136的横截面。
28.如图3b所示，当外框架136安装在移动设备100上时，保持边框316基本垂直于部段304，并因此基本平行于显示模块盖212。如图3b所示，外框架136可以包括从端部144附近向内延伸的边框延伸部320
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1和320
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2。边框延伸部320构造成在显示模块盖212的后边缘上方延伸。在其它示例中，可以省略延伸部320。
29.外框架136还包括从靠近端部144的部段304
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1和304
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2中的每一个向内延伸的销324。当外框架136安装在外壳本体104上时，销324延伸到凹坑242中，其中一个凹坑在图2中示出。通过与凹坑242接合，销324阻止靠近端部144的外框架变形，这可能导致在使用设备
100期间端部144从外壳本体104剥离。
30.现在转向图4，示出了外框架136处于安装位置的移动设备100的横截面。如图4所示，保持边框316从由部段300和304限定的u形壁延伸超过周边壁116的周边上边缘120，以覆盖显示模块盖212的周边。结果，外框架136围绕盖212并为盖212提供物理保护。外框架136还允许移除盖212，例如用于维护盖212本身或盖212下方的显示组件208，而无需拆卸外壳本体104本身。替代地，移除盖212只需要移除外框架136，这会释放盖212。
31.还如图4所示，外框架136和缓冲器312在盖212的表面上方延伸，因此当装置100掉落在盖212的侧部上时，降低损坏盖212的可能性(因为缓冲器312和/或外框架136冲击地面，而不是盖212)。外框架136还可以为外壳基部104提供附加的刚度，以在跌落、震动等情况下抵抗变形，进一步减轻此类事件对设备100的盖212和其它部件的影响。
32.从上面的讨论中现在可以明显看出，设想了在设备制造和维护期间将外框架136组装到设备100的其余部分和从设备100的其余部分拆卸外框架136的方法。图5示出了将显示模块124和外框架136组装到设备100的示例方法。在框505处，将显示模块124放置到外壳本体104中。在框510处，例如通过施加合适的夹具或其它定位机构来保持显示模块124的位置直到放置外框架136。
33.在框515处，使外框架136变形(例如，由执行组装的操作者手动)以将端部144拉开。然后放置外框架136以将突出部232接合到插口236中，并且将脊224接合到在周边壁116上相应的通道228中。在框520处，将外框架136固定到周边壁，例如经由插入紧固件220。在框525处，也可以将紧固件施加到突出部232和插口236。
34.在框520处固定外框架136之后，去除上述夹具或其它定位机构，如果在框510处使用它们的话。对本领域技术人员来说显而易见的是，可以通过反转方法500的执行来执行从设备100拆卸外框架136。拆卸之后，可以更换外框架，可以维修显示模块124，并移除显示模块124也可以允许接近设备100的其它内部部件。
35.在前述说明书中，已经描述了具体实施例。然而，本领域的普通技术人员理解，在不脱离如以下权利要求书中阐述的本发明的范围的情况下，可以进行各种修改和改变。因此，认为说明书和附图是说明性的而不是限制性的，并且所有这些修改都旨在包括在本教导的范围内。
36.益处、优点、问题的解决方案以及可能导致任何益处、优点或解决方案出现或变得更加明显的任何元件均不应被解释为任何或所有权利要求的关键、必需或必要的特征或元件。本发明仅由所附权利要求书限定，包括在本技术未决期间所做的任何修改以及所发布的那些权利要求书的所有等同物。
37.此外，在本文献中，诸如“第一”和“第二”、“顶部”和“底部”等的关系术语可以仅用于将一个实体或动作与另一实体或动作区分开，而不必要求或暗示在这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。如本文中所用的，术语“包含”、“包含有”、“有”、“具有”、“包括”、“包括括”、“容纳”、“容纳有”或者其任意其它变型旨在覆盖非排它性包含，使得包括一系列元件的过程、方法、物品或装置不是仅包括那些元件，而是可以包括此类过程、方法、物品或装置的未明确列出或者所固有的其它元件。在没有更多约束的情况下，以“包含
……
一个”、“具有
……
一个”、“包括
……
一个”、“容纳
……
一个”开头的元件不排除在包含、具有、包括、容纳该元件的过程、方法、物品或装置中存在附加的相同元件。除非本文另有明确说
明，否则将术语“一”和“一个”限定为一个或多个。将术语“基本上”、“本质上”、“大约”、“约”或其任何其它版本限定为接近于本领域的普通技术人员所理解的，并且在一个非限制性实施例中，将该术语限定为在10％之内，在另一实施例中在5％之内，在另一实施例中在1％之内，并且在另一实施例中在0.5％之内。将本文使用的术语“联接”限定为连接，尽管不一定是直接连接也不一定是机械连接。以某种方式“构造”的设备或结构至少是以这种方式构造的，但也可能以未列出的方式构造。
38.应当理解，一些实施例可以包括一个或多个专用处理器(或“处理设备”)，比如微处理器、数字信号处理器、定制处理器和现场可编程门阵列(fpga)以及唯一的存储程序指令(包括软件和固件)，其控制一个或多个处理器以结合某些非处理器电路实现本文所述方法和/或装置的一些、大多数或全部功能。替代地，一些或所有功能可以通过没有存储程序指令的状态机来实现，或者在一个或多个专用集成电路(asic)中实现，其中每个功能或某些功能的某些组合被实现为客制化逻辑。当然，可以使用两种方法的组合。
39.此外，实施例可以被实现为其上存储有用于对计算机(例如，包括处理器)进行编程以执行本文所描述和要求保护的方法的计算机可读代码的计算机可读存储介质。这种计算机可读存储介质的示例包括但不限于硬盘、cd
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rom、光存储设备、磁存储设备、rom(只读存储器)、prom(可编程只读存储器)、eprom(可擦除可编程只读存储器)、eeprom(电可擦除可编程只读存储器)和闪存。此外，可以预期，普通技术人员，尽管可能付出了巨大的努力和许多设计选择，例如受可用时间、当前技术和经济考虑因素的推动，但在本文公开的概念和原则的指导下，将能够通过最少的实验容易地生成此类软件指令和程序以及ic。
40.提供本公开的摘要以允许读者快速地确定技术公开的性质。应当理解递交该摘要并不是用于解释或限制权利要求书的范围和含义。另外，在前面的具体实施方式中，能看出为了简化本公开，各种特征在各种实施例中被组合在一起。该公开的方法不应被解释为反映所要求保护的实施例需要比每个技术方案中所明确描述的更多特征的意图。而是，如以下权利要求书所反映的那样，本发明的主题在于少于单个公开的实施例的所有特征。因此，以下权利要求书在此纳入具体实施方式之中，而每个技术方案本身可作为单独要求保护的主题。