CN1886597A - 手提设备和用于手提设备的盖 - Google Patents

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Abstract

一种手提设备，比如移动电话(10)，包括引擎组件(12)和用于封装引擎组件的盖(14、16)。该设备(10)还包括可在第一状态与第二状态之间改变的闭合机构(44、45、46、50)，该闭合机构在第一状态下将盖(14、16)的至少一部分保持在引擎组件(12)上，以及在第二状态下允许盖的至少一部分(14)被从引擎组件(12)拆除，该闭合机构包括聚合物致动器(50)，该聚合物致动器的结构可以被改变，以改变闭合机构的状态。

Description

手提设备和用于手提设备的盖
技术领域
本发明的实施例涉及手提设备和用于手提设备的盖。本发明的实施例还涉及这样的设备的组装和拆卸方法。本发明的一个应用是移动电话和用于移动电话的盖。
背景技术
移动电话包括引擎组件和盖，该组件包括电话的电路，以及该盖封装该引擎组件且通常由硬塑料材料制成。该盖在最初制造电话时围绕引擎组件组装并且在处理电话时被从引擎组件拆卸。此外，最近在移动电话行业中已经有了使用户能够(特别是通过更换盖)来改变其电话外观的趋势。因此希望移动电话盖能够由用户组装和拆卸。
比如个人数字助理(PDA)的其它手提设备也包括引擎组件和盖，该组件包括设备的电路，以及该盖封装该引擎组件。
提供具有可拆装式盖的移动电话是已知的，这些盖由上部件和下部件组成，这些上和下部件，通过彼此相互的和/或到引擎组件的机械连接，围绕引擎组件保持就位。这样的机械连接对于制造和组装/拆卸可能是相对复杂的。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种手提设备，包括：
引擎组件；
用于封装引擎组件的盖；以及
可在第一状态与第二状态之间改变的闭合机构，该闭合机构在第一状态下将盖的至少一部分保持在引擎组件上，以及在第二状态下允许该部分的盖被从引擎组件拆除；
该闭合机构包括聚合物致动器，该聚合物致动器可在第一结构与第二结构之间改变，以分别在第一与第二状态之间改变闭合机构。
该聚合物致动器可以包括电活性聚合物，该电活性聚合物是能够将电能转换成机械能的聚合物。
该闭合机构可以包括用于通过选择性地将电压施加到聚合物致动器，在第一结构与第二结构之间改变聚合物致动器结构的装置。
该聚合物致动器可以包括导电聚合物。
该聚合物致动器还可以包括被夹在两个电极之间的电解质。该电极之一可以包括导电聚合物。
该聚合物致动器可以是双稳态的，使得可以施加电压以在其第一与第二结构之间对其进行改变，但是不必维持电压的施加以将它保持于其第一或其第二结构。
在其第一结构下，聚合物致动器可以将盖机械地保持在引擎组件上。
该手提设备可配置为使得当闭合机构在第二状态下时，迫使盖的至少一部分不再与引擎组件相接触。
该手提设备可以包括输入装置，用于允许输入安全信息，以控制聚合物致动器在其第一与第二结构之间改变。
该安全信息可以包括代码，比如数字、字母或数字字母的代码，该代码可以经由手提设备的用户输入来输入。
可选地或附加地，该手提设备可以包括接收器，用于从远端源比如外部设备或者经由通信网络，接收安全信息。
该手提设备可配置为使得，如果没有预定安全信息的输入而盖被从引擎组件拆除，则该手提设备变得部分或完全不起作用。
该盖可以包括可从引擎组件分离的至少两个盖部件。通过将盖部件附着在一起以封装引擎组件，可以将盖保持在引擎组件上。可选地，通过将每个盖部件附着到引擎组件，可以将盖保持在引擎组件上。
可选地，该盖可以包括永久附着到引擎组件的一个部件和可从引擎组件分离的一个部件。通过将可分离的部件附着到另一部件或引擎组件，可以将盖保持在引擎组件上。
该闭合机构可以选择性地将手提设备的第一和第二封闭部分保持在一起，以便选择性地将该盖的部件保持在引擎组件上。第一封闭部分可以位于一个盖部件上，以及第二封闭部分可以位于另一盖部件上。可选地，第一封闭部分可以位于其中一个盖部件上，以及第二封闭部分可以位于引擎组件上。
该手提设备可配置为使得当两个封闭部分通过闭合机构被保持在一起时，在封闭部分之间形成防水的密封。
该聚合物致动器可以位于封闭部分之一中。另一封闭部分的形状可以限定凹陷，聚合物致动器当在其第一状态下时可以延伸到该凹陷中，以将两个封闭部分保持在一起，并且由此将盖保持在引擎组件上。
该手提设备的每个盖部件可以包括用于覆盖引擎组件的背面或正面的主体部分和周边部分，各自的周边部分当在盖封装引擎组件时相互接触。盖部件的周边部分可以包括封闭部分。
该聚合物致动器可以基本上围绕一个盖部件的周边部分延伸，以及该凹陷可以基本上围绕另一盖部件的周边部分延伸，该一个盖部件上的聚合物致动器选择性地延伸到另一盖部件上的凹陷中，以将两个盖部件保持在一起。
可选地，多个分立的聚合物致动器可以围绕一个盖部件的周边部分设置，互补的凹陷则设置于另一盖部件上。
根据本发明，还提供了一种用于根据任一前述定义的手提设备的盖部件，该盖部件包括聚合物致动器，该聚合物致动器的结构可以被改变，以改变手提设备的闭合机构的状态。
根据本发明的又一方面，提供了一种组装和拆卸手提设备的方法，该手提设备包括引擎组件、用于封装引擎组件的盖和闭合机构，该闭合机构包括具有第一结构和第二结构的聚合物致动器，该方法包括步骤：在第一与第二结构之间改变聚合物致动器的结构，以在第一状态与第二状态之间改变闭合机构，该闭合机构在第一状态下将盖的至少一部分保持在引擎组件上，以及在第二状态下该部分的盖可以被从引擎组件拆除。
该方法可以包括步骤：通过选择性地将电压施加到聚合物致动器，改变聚合物致动器的结构。
该电压的选择性施加可以通过将安全信息输入到手提设备来控制。安全信息可以经由手提设备的用户输入来输入。可选地，安全信息可以从比如外部设备的远端源或者经由通信网络来输入。
根据本发明的又一方面，提供了一种手提设备，包括引擎组件和封装引擎组件的盖，该盖由至少两个部件形成，以及该设备包括密封机构，用于在两个部件之间或者在盖部件之一与引擎组件之间进行密封，该密封机构包括聚合物致动器。
附图说明
为了更好地理解本发明以及理解如何能够实践本发明，现在将仅通过示例的方式来参照本发明实施例的附图，在附图中：
图1A和1B是说明了用户可替换式塑料盖的现有技术移动电话的概略透视图；
图2是说明了现有技术电话的各种部件之间关系的示意图；
图3A是根据本发明第一实施例的概略的侧视图(电话的盖处于已拆卸状态)；
图3B是图3A的电话的底盖的概略的视图(俯视图)；
图4A是图3A的电话的概略的部分剖面侧视图(盖处于已组装状态)；
图4B是图4A的电话的底盖的概略的视图，示出了处于将盖保持于闭合状态下的聚合物致动器；
图5A是根据本发明第二实施例的电话的概略的侧视图(电话的盖处于已拆卸状态)；
图5B是图5A的电话的底盖的概略的视图(俯视图)；
图6A是图5A的电话的概略的部分剖面侧视图(盖处于已组装状态)；以及
图6B是图6A的电话的底盖的概略的视图，示出了处于将盖保持于闭合状态下的聚合物致动器。
具体实施方式
图1A示出了现有技术移动蜂窝电话10的示例，该电话包括由可拆装硬塑料前盖14和可拆装硬塑料后盖16封装的引擎组件12。前盖14图示于部分开启的位置上，以便展现引擎组件12。松弛的小键盘18位于引擎组件12的键盘开关20的(键圆盖(key domes))上面并且在组装的电话中由硬塑料前盖14保持就位。
在图2中示意地说明了现有技术电话10的部件，并且特别是引擎组件12。引擎组件12与小键盘18物理地连接，如箭头A所示。引擎组件12包括电连接到处理器22的多个键盘开关20。处理器22电连接到SIM卡26、显示器28和存储器30，并且也连接到用于向其它电路配电的电池24。用于在蜂窝通信网络中通信的无线收发器电路32也电连接到处理器22。同样电连接到处理器22的音频部分34将电信号提供给扬声器36并且接收来自麦克风38的电信号。
以上部分协同操作以用作蜂窝移动电话，这对于本领域的熟练技术人员是公知的，他们还将另外理解到，尽管如该示例中的符合GSM的引擎组件10具有SIM卡26，但是SIM卡可能并不出现在用于其它蜂窝通信标准的引擎组件中。
图1B示出了用于电话10的盖14、16的可选择的设计。在该示例中，硬塑料后盖16永久地附着到引擎组件12上而不可拆装。硬塑料前盖14是可拆装的，并且松弛的小键盘18在组装电话10时被置于该前盖与引擎组件12之间。
硬塑料盖14和16是三维的并且为电话提供可辨认的形状。它们还可以保护引擎组件12免遭损坏和水的进入，并且易于通过注射成型来制造。出于这些原因，硬盖特别是塑料盖基本上普遍用来封装引擎组件12。
参照图3A至4B，说明了根据本发明第一实施例的移动蜂窝电话10形式的手提设备。尽管在该实施例中手提设备是移动电话，但是在其它实施例中它可以是另一类型的设备，比如个人数字助理(PDA)。
电话10包括如现有技术电话中那样的引擎组件12，并非该引擎组件12的任何细节都在图3A至4B中具体说明。引擎组件12封装于前盖部件14与后盖部件16之间。盖部件14和16成形为贴身地围绕配合于引擎组件12，将引擎组件12夹在两个盖部件之间。
前盖部件14包括在使用时位于引擎组件正面上的主体部分40和围绕主体部分40的边缘延伸的周边部分42。周边部分42包括在正常使用时从主体部分40向下延伸的凸缘44和从凸缘44向内延伸的向内弯的唇部46。伸长凹陷45由此被限定于唇部46与主体部分40之间，该凹陷45恰好围绕前盖14的周边部分42延伸。凸缘44、唇部46和凹陷45形成了如下面详述的闭合机构的一部分。
后盖部件16也包括在使用时位于引擎组件背面上的主体部分41和一般地围绕该主体部分的边缘延伸的周边部分43。后盖部件16还包括围绕周边部分43延伸的聚合物致动器50。聚合物致动器50也形成了如下面所述的闭合机构的一部分。
聚合物致动器50包括电活性的电导电聚合物54，其形状为围绕盖部件14的周边部分42延伸的伸长的无端环。聚合物致动器50还包括形状也为伸长的无端环的固态电解质52和金属电极56，该电解质52被夹在金属电极56与导电聚合物54(也起到电极的作用)之间。将导电聚合物54和金属电极56连接到DC电压源58，使得电压可以施加到聚合物致动器50。
同样参照图4A和4B，聚合物致动器50可以由电压的选择性施加来控制以改变其结构。该结构可以在图4A和4B中说明的第一结构与图3A和3B中说明的第二结构之间改变。
聚合物致动器50的结构改变是由在导电聚合物54的聚合物链内部的阴离子掺杂/去掺杂造成的。导电聚合物的电荷状态可以停止于任何充电电平并且保持该状态而不必施加电压。因此聚合物致动器50是双稳态的，即稳定在其第一或第二结构，而不需施加任何电压。
用于导电聚合物的合适的材料是聚吡咯(polyrrole)、聚苯胺(polyariline)或聚噻吩(polythiothene)。金属电极可以包括金。
参照图3A和3B，当电压施加到聚合物致动器时，引起导电聚合物54在图3B的页的平面中收缩。一旦聚合物已经收缩到该结构，就再也不需要施加电压以保持该结构。
参照图4A和4B，当施加相反极性的电压时，导电聚合物54在页的平面中膨胀。
电话10的前盖部分14和后盖部件16起到如下的作用。起初，电压源58用来将有给定极性的电压施加到聚合物致动器50，该致动器因此收缩到图3A和3B中说明的结构。聚合物致动器50处于该结构时，可以使前盖部件14与后盖部件16相接触，包括唇部46的其凸缘44经过聚合物致动器50。唇部46然后接触到后盖部件16的最外部分60。一旦前盖部件14处于该位置，可以使电压源58将具有相反极性的电压施加到聚合物致动器50。导电聚合物膨胀(在图4B的平面中)并且聚合物致动器50改变为图4A和4B中说明的结构，聚合物致动器50由此进入在前盖部件14的主体部分40与唇部46之间形成的凹陷45。当聚合物致动器50延伸到凹陷45中时，防止前盖部件14被从后盖部件16拆除，并且因此引擎组件被稳固地封入盖部件14和16内。
因此，通过选择性地将电压施加到聚合物致动器50，聚合物致动器50可以在第一结构与第二结构之间改变，使得闭合机构得以在第一状态与第二状态之间改变，在该第一状态下，盖部件14、16被保持在引擎组件12上，而在该第二状态下，至少一个盖部件可以从引擎组件拆除。
聚合物致动器50是相对柔性的，并且其柔性还允许其在前盖部件14与后盖部件16之间形成基本上防水的密封，由此保护引擎组件不进水。
图5A至6B说明了本发明的可选择的实施例，其中的等效部件被赋予了与图3A至4B中相同的参考标号。该实施例大体上类似于先前的实施例，而不同在于该实施例中的聚合物致动器50被形成为四个分离的致动器元件50a至50d，每个元件包括导电聚合物54、固态电解质52和电极56。在此情况下，聚合物致动器在图5A和5B中说明的结构(其中前盖部件14可以从后盖部件16拆除)与图6A和6B中说明的结构(其中防止这样的拆除)之间改变。在该实施例中，导电聚合物54在每个聚合物致动器元件50a和50d中的膨胀和收缩使聚合物致动器元件在基本上直的结构与它接合于凹陷62中的弯曲结构之间改变。
例如可以通过用户输入PIN或其它安全代码来引起电压源58的选择性启动，以改变聚合物致动器50的结构并允许盖部件得以拆除。可选择地或附加地，拆卸能够从外部设备或经由网络来触发，并因此拆卸能够例如在电话被盗的情形下被自动地触发。
例如在处理电话时，该拆卸也可以是自动的，并且聚合物致动器的操作方式能够使其将各部分彼此推开。能够防止电话在其盖部件处于已拆卸状态下时进行操作。
聚合物致动器可以允许到盖中的屏蔽集成。
可以使得在不知道安全代码时不可能拆除盖，这可以作为安全特征。
可以对上述实施例进行各种修改，而不脱离本发明的范围。例如，可以利用不同的聚合物致动器，比如电致伸缩聚合物人造肌肉(EPAM)致动器。EPAM致动器具有类似于自然肌肉的性能。在EPAM致动器中，非导电聚合物，例如硅橡胶(聚二甲基硅氧烷)或聚氨酯被夹在屈从电极之间。屈从电极可以包括通过模版刷到聚合物上的粉末状的石墨，或者可以包括填充有很细的导电微粒比如碳黑的聚合物，尽管这添加了一些硬度。通过喷涂或浸渍来应用这些导电聚合物材料。
在EPAM致动器中，电极之间的聚合物厚度应当均匀，以便保持整个聚合物的电场恒定并且避免可能出现电击穿的区域。聚合物可以包括可通过旋涂法来制造的膜。
RFID标签可以合并到盖部件中，允许与盖部件有关的信息可由闭合机构来“读取”，允许聚合物致动器得以针对各自不同的盖部件不同地定位。
尽管示出了两个部件的盖，但是盖可以具有多个部件，并且使用聚合物制动器，这些部件中的一个或多个可以附着到引擎组件或另一盖部件。
在说明的实施例中，聚合物致动器膨胀到凹陷中以便保持盖部件就位。可选择地，聚合物致动器在特定维度的膨胀能够将盖部件从与另一盖部件或引擎组件的接合中推出，以释放盖部件。
尽管在前面的说明书中着力将注意力引向被认为是特别重要的本发明的那些特征，但是应当理解，申请人所要求的保护是针对上文中所涉及的和/或附图中所示的任何可专利特征或特征组合，而无论对其是否已经有过特别的强调。

Claims (27)

1.一种手提设备，包括：
引擎组件；
用于封装该引擎组件的盖；以及
可在第一状态与第二状态之间改变的闭合机构，该闭合机构在该第一状态下将该盖的至少一部分保持在该引擎组件上，以及在该第二状态下允许该部分的盖被从该引擎组件拆除；
该闭合机构包括聚合物致动器，该聚合物致动器可在第一结构与第二结构之间改变，以分别在该第一与第二状态之间改变该闭合机构。
2.根据权利要求1所述的手提设备，其中该聚合物致动器包括电活性聚合物，该电活性聚合物是能够将电能转换成机械能的聚合物。
3.根据权利要求1或2所述的手提设备，其中该闭合机构包括：用于通过选择性地将电压施加到该聚合物致动器，在该第一结构与该第二结构之间改变该聚合物致动器的结构的装置。
4.根据权利要求3所述的手提设备，其中该聚合物致动器包括导电聚合物。
5.根据权利要求4所述的手提设备，其中该聚合物致动器还包括被夹在两个电极之间的电解质，该电极之一包括该导电聚合物。
6.根据权利要求3至5之任一项所述的手提设备，其中该聚合物致动器是双稳态的，使得可以施加电压以在其第一与第二结构之间对其进行改变，但是不必维持电压的施加以将它保持于其第一或其第二结构。
7.根据权利要求3至6之任一项所述的手提设备，其中在其第一状态下的该聚合物致动器将该盖机械地保持在该引擎组件上。
8.根据任一前述权利要求所述的手提设备，其中该设备被配置为使得当该闭合机构在该第二状态下时，强迫该盖的至少一部分不再与该引擎组件相接触。
9.根据任一前述权利要求所述的手提设备，其中该设备包括：输入装置，用于允许输入安全信息，以控制该聚合物致动器在该第一与第二结构之间的选择性改变。
10.根据权利要求9所述的手提设备，其中该安全信息包括代码，比如数字、字母或字母数字的代码，该代码可以经由该手提设备的用户输入来输入。
11.根据权利要求9或10所述的手提设备，其中该手提设备包括接收器，用于接收来自远端源的该安全信息。
12.根据权利要求9至11之任一项所述的手提设备，其中该手提设备被配置为使得，如果没有该预定安全信息的输入而该盖被从该引擎组件拆除，则该手提设备变得部分或完全不起作用。
13.根据任一前述权利要求所述的手提设备，其中该盖包括可从该引擎组件分离的至少两个盖部件，通过将该盖部件附着在一起以封装该引擎组件或者通过将每个盖部件附着到该引擎组件，来将该盖保持在该引擎组件上。
14.根据权利要求1至12之任一项所述的手提设备，其中该盖包括：永久附着到该引擎组件的一个盖部件和可从该引擎组件分离的一个盖部件，通过将该可分离的盖部件附着到另一盖部件或该引擎组件，来将该盖保持在该引擎组件上。
15.根据权利要求13或14所述的手提设备，其中该闭合机构可以选择性地将该手提设备的第一和第二封闭部分保持在一起，以便选择性地将该盖的部件保持在该引擎组件上，该第一封闭部分位于一个盖部件上，以及该第二封闭部分位于另一盖部件上，或者该第一封闭部分位于其中一个该盖部件上，以及该第二封闭部分位于该引擎组件上。
16.根据权利要求15所述的手提设备，其中该设备被配置为使得当该两个封闭部分通过该闭合机构被保持在一起时，在该封闭部分之间形成防水的密封。
17.根据权利要求15或16所述的手提设备，其中该聚合物致动器位于该封闭部分之一中，以及另一封闭部分的形状限定了凹陷，该聚合物致动器当在其第一状态下时可以延伸到该凹陷中，以将该两个封闭部分保持在一起，并且由此将该盖保持在该引擎组件上。
18.根据权利要求17所述的手提设备，其中该手提设备的每个盖部件包括：用于覆盖该引擎组件的背面或正面的主体部分以及周边部分，该各自的周边部分当在该盖封装该引擎组件时相互接触，以及该盖部件的周边部分包括该封闭部分。
19.根据权利要求18的手提设备，其中该聚合物致动器基本上围绕一个盖部件的该周边部分延伸，以及该凹陷基本上围绕另一盖部件的该周边部分延伸，该一个盖部件上的该聚合物致动器选择性地延伸到另一盖部件上的该凹陷中，以将该两个盖部件保持在一起。
20.根据权利要求18的手提设备，其中多个分立的聚合物致动器围绕一个盖部件的该周边部分设置，在另一盖部件中设置互补的凹陷。
21.一种用于根据任一前述权利要求所述的手提设备的盖部件，该盖部件包括聚合物致动器，该聚合物致动器的结构可以被改变，以改变该手提设备的闭合机构的状态。
22.一种组装和拆卸手提设备的方法，该手提设备包括：引擎组件、用于封装该引擎组件的盖和闭合机构，该闭合机构包括具有第一结构和第二结构的聚合物致动器，该方法包括步骤：在该第一与第二结构之间改变该聚合物致动器的结构，以在第一状态与第二状态之间改变该闭合机构，该闭合机构在该第一状态下将该盖的至少一部分保持在该引擎组件上，以及在该第二状态下该部分的盖可以被从该引擎组件拆除。
23.根据权利要求22所述的方法，其中该方法包括步骤：通过选择性地将电压施加到该聚合物致动器，改变该聚合物致动器的结构。
24.根据权利要求23所述的方法，其中该电压的选择性施加是通过将安全信息输入到该手提设备来控制的。
25.根据权利要求24所述的方法，其中该安全信息是经由该手提设备的用户输入来输入的。
26.根据权利要求24所述的方法，其中该安全信息是从比如外部设备的远端源或者经由通信网络来输入的。
27.一种手提设备，包括：引擎组件和封装该引擎组件的盖，该盖由至少两个部件形成，以及该设备包括：密封机构，用于在该两个部件之间或者在该盖部件之一与该引擎组件之间进行密封，该密封机构包括聚合物致动器。
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