本出願は、2021年12月31日に中国国家知識産権局に出願された「EARPHONE, ASSEMBLY JIG, AND EARPHONE MANUFACTURING METHOD」と題する中国特許出願第202111677020.9号の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本明細書に組み込む。
[技術分野]
本出願は、電子機器の分野に関し、特に、イヤホン、組立治具およびイヤホンの製造方法に関する。
既存のステム付きトゥルーワイヤレスステレオ(True Wireless Stereo,TWS)イヤホンの外観および構造上の制限により、ユーザは、特定の角度でのみイヤホンを正しく装着する必要があり、イヤホンを収納する際にも、ユーザは、イヤホンを特定の角度でイヤホンケースに収納する必要があった。この設計は、ユーザに不便をもたらす。
本出願の実施形態は、ユーザがイヤホンの装着およびイヤホンケースへのイヤホンの収納をランダムな角度で行うことができ、ユーザの操作に対する制限が低減され、ユーザエクスペリエンスが向上するイヤホン、組立治具およびイヤホンの製造方法を提供する。
第1の態様によれば、本出願の一実施形態はイヤホンを提供する。イヤホンは中心対称的な形状を有する。イヤホンは、イヤホン前部筐体と、イヤホン用磁石と、第1の電極と、第2の電極とを含む。イヤホン用磁石は、イヤホンの中心線を囲むリング構造であり、イヤホン用磁石は、イヤホン前部筐体の内壁に固定される。第1の電極および第2の電極の両方が、イヤホンの外側に位置し、イヤホンの中心線を囲むリング構造である。第1の電極および第2の電極は、それぞれ、イヤホン前部筐体の2つの対向する端部に固定される。この解決策におけるイヤホンの外観構造によれば、イヤホンの装着およびイヤホンケースへの収納をランダムな角度で行うことができ、イヤホンをイヤホンケースにランダムな角度で収納したときに、イヤホンケースがイヤホンを正常に充電することを保証することができる。加えて、イヤホンの中心線を囲むリング構造を有するイヤホン用磁石が設計され、イヤホン用磁石は、イヤホンケース内の磁石を磁気的に引き付けることができる。ユーザがイヤホンをイヤホンケースに収納する際、磁気吸引力によりイヤホンを自動的に位置決めすることができるので、ユーザはイヤホンを正確に位置合わせすることなくイヤホンを所定の位置に配置することができる。したがって、この解決策におけるイヤホンは、ユーザエクスペリエンスを向上させることができる。
第1の態様の一実装形態では、第1の電極は、閉リング構造または開リング構造である。この電極設計により、イヤホンがランダムに配置された場合のイヤホンの正常な充電を保証することができる。
第1の態様の一実装形態では、第1の電極は、開リング構造であり、少なくとも2つの第1の電極があり、少なくとも2つの第1の電極は、間隔をあけて対をなして配置され、同一円上に分布している。この電極設計により、イヤホンがランダムに配置された場合のイヤホンの正常な充電を保証することができる。
第1の態様の一実装形態では、イヤホンは、第1のイヤホン回路基板アセンブリを含み、イヤホン前部筐体は貫通孔を有し、第1のイヤホン回路基板アセンブリは、イヤホン前部筐体に取り付けられている。第1の電極は、接続された電極本体と導電部とを含み、第1の電極の導電部は、第1の電極の電極本体の内面に配置され、第1の電極の電極本体は、イヤホン前部筐体の端部の外面に固定され、第1の電極の導電部は、イヤホン前部筐体の貫通孔を通過し、イヤホン前部筐体内の第1のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板に電気的に接続される。この設計により、第1の電極の信頼できる機械的接続および電気的接続を実現することができる。
第1の態様の一実装形態では、イヤホンは、イヤホン後部筐体と第2のイヤホン回路基板アセンブリとを含む。第2の電極は、接続された電極本体と導電部とを含み、第2の電極の導電部は、第2の電極の電極本体の内面に配置され、第2の電極の電極本体は、イヤホン後部筐体とイヤホン前部筐体とに接続され、第2のイヤホン回路基板アセンブリは、第2の電極の電極本体とイヤホン後部筐体とによって囲まれた空間に位置し、第2の電極の導電部は、第2のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板と電気的に接続される。この設計により、第2の電極の信頼できる機械的接続および電気的接続を実現することができる。
第1の態様の一実装形態では、1つのイヤホン用磁石があり、そのイヤホン用磁石が閉リング構造を有するか、または少なくとも2つのイヤホン用磁石があり、その少なくとも2つのイヤホン用磁石は間隔をあけて配置され、各イヤホン用磁石は開リング構造を有する。イヤホンの中心線を囲むリング構造を有するイヤホン用磁石が設計され、イヤホン用磁石は、イヤホンケース内の磁石を磁気的に引き付けることができる。ユーザがイヤホンをイヤホンケースに収納する際、磁気吸引力によりイヤホンを自動的に位置決めすることができるので、ユーザはイヤホンを正確に位置合わせすることなくイヤホンを所定の位置に配置することができる。
第1の態様の一実装形態では、イヤホンは、第1のイヤホン回路基板アセンブリと、耳栓支持体と、前方通気孔音響メッシュとを含む。第1のイヤホン回路基板アセンブリは、イヤホン前部筐体に取り付けられ、第1の電極は、第1のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板に電気的に接続される。耳栓支持体は中空の管状構造であり、耳栓支持体の一端は貫通孔を有し、耳栓支持体の壁には前方通気孔が設けられ、前方通気孔は耳栓支持体の内外の空間に連通している。前方通気孔音響メッシュは締結領域と遮断領域とを含み、遮断領域は、締結領域の側面に接続され、締結領域は、イヤホン前部筐体と、耳栓支持体の貫通孔から離れた耳栓支持体の端部とに接合され、遮断領域は、耳栓支持体の内壁に接合されて前方通気孔を塞ぎ、遮断領域は、音波信号を通過させることができる。この解決手段における前方通気孔音響メッシュは、耳栓支持体をイヤホン前部筐体に固定的に接続する機能だけでなく、音響調整機能も有している。
第1の態様の一実装形態では、イヤホンは、第1のイヤホン回路基板アセンブリと、耳栓支持体と、スピーカと、副マイクロホンとを含む。イヤホン前部筐体は収音チャネルを有し、第1のイヤホン回路基板アセンブリは、イヤホン前部筐体に取り付けられ、第1の電極は、第1のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板に電気的に接続される。耳栓支持体は中空の管状構造であり、耳栓支持体の一端は貫通孔を有し、耳栓支持体の壁には前方通気孔が設けられ、前方通気孔は耳栓支持体の内外の空間に連通し、耳栓支持体の貫通孔から離れた耳栓支持体の端部はイヤホン前部筐体に固定され、耳栓支持体の内部空洞は収音チャネルに連通している。スピーカの少なくとも一部は耳栓支持体の内部空洞に位置し、スピーカは第1のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板に電気的に接続され、スピーカから発せられた音波信号は耳栓支持体の貫通孔を通ってイヤホンの外部に伝搬される。副マイクロホンは、第1のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板上に配置され、副マイクロホンは、耳栓支持体の内部空洞および耳栓支持体の貫通孔を通って収音チャネルに入るノイズ信号を収音するように構成され、スピーカは、信号位相がノイズ信号のものとは逆の逆信号を生成して、アクティブなノイズリダクションを実現するように構成される。この解決策では、適切な構造設計を使用して、イヤホンのアクティブなノイズリダクションを実現する。
第1の態様の一実装形態では、スピーカは、特定周波数の音波信号を発するようにさらに構成され、副マイクロホンは、特定周波数の音波信号を収音するようにさらに構成される。イヤホンは制御部を含み、制御部は、副マイクロホンによって収音された特定周波数の音波信号の信号強度に基づいて、イヤホンが装着されているかどうかを決定するように構成される。この解決策では、副マイクロホンを再利用して、装着検出機能を実現する。これにより、イヤホンの内部スタッキングの集中設計が容易になり、イヤホン内のスタッキングスペースを小さくすることができる。
第1の態様の一実装形態では、イヤホンは、第1のイヤホン回路基板アセンブリと、耳栓支持体と、装着検出プレートとを含む。第1のイヤホン回路基板アセンブリは、イヤホン前部筐体に取り付けられ、第1の電極は、第1のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板に電気的に接続される。耳栓支持体の一端は、イヤホン前部筐体に固定的に接続され、耳栓支持体の材料は、導電性材料を含む。装着検出プレートは、イヤホン前部筐体に位置し、装着検出プレートは、イヤホン前部筐体に近い耳栓支持体の端部に接続され、第1のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板に電気的に接続され、装着検出プレートおよび耳栓支持体は各々、人体に接近したときに結合容量を発生させるように構成される。イヤホンは制御部を含み、制御部は、結合容量の値に基づいて、イヤホンが装着されているかどうかを決定するように構成される。
この解決策では、装着検出用の検出プレートとして装着検出プレートと耳栓支持体とを併用することで、検出プレートの面積を大きくすることができ、装着検出の一貫性および信頼性を確保することができる。耳栓支持体は、装着検出プレートよりも外耳道の内側に近いので、耳栓支持体の静電容量検出データ(capacitance detection data)はより正確で信頼性が高い。これは、装着検出の全体的な信頼性を向上させるのに役立つ。加えて、耳栓支持体が装着検出に使用される検出プレートとして再利用される場合、イヤホンの全体的な大きさは影響を受けず、イヤホン内のスタッキングスペースをさらに小さくすることができる。
第1の態様の一実装形態では、イヤホンは、第1のイヤホン回路基板アセンブリを含み、第1のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板上に装着検出センサが配置され、第1の電極は、第1のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板に電気的に接続される。イヤホンは制御部を含み、制御部は、装着検出センサの検出信号に基づいて、イヤホンが装着されているかどうかを決定するように構成される。
第1の態様の一実装形態では、イヤホンは、耳栓支持体と耳栓とを含み、耳栓は、接続された耳栓内側カバーと耳栓外側カバーとを含み、耳栓内側カバーは、耳栓支持体の周囲にスリーブされ、耳栓外側カバーは、耳栓内側カバーの周囲を取り囲み、耳栓内側カバーに面する耳栓外側カバーの表面には第1のバンプが設けられ、第1の電極は、耳栓と第2の電極との間に位置する。第1のバンプは、耳栓外側カバーの構造強度を高め、「聴診器効果」を弱めることができる。
第1の態様の一実施形態では、イヤホンは、耳栓支持体と耳栓とを含む。耳栓支持体は中空の管状構造であり、耳栓支持体の壁には前方通気孔が設けられ、前方通気孔は耳栓支持体の内外の空間に連通し、耳栓支持体の周囲にスカート縁部が形成され、前方通気孔はスカート縁部に隣接している。耳栓は、接続された耳栓外側カバーと耳栓内側カバーとを含み、耳栓内側カバーは、耳栓支持体の周囲にスリーブされ、スカート縁部は、耳栓内側カバーの外側に露出し、スカート縁部に面する耳栓内側カバーの端部の表面には第2のバンプが設けられ、第2のバンプは、スカート縁部に接触し、耳栓外側カバーは、耳栓内側カバーの周囲を取り囲む。第1の電極は、耳栓と第2の電極との間に位置する。第2のバンプが耳栓支持体のスカート縁部に接触する設計により、耳栓が前方通気孔を塞ぐことを防ぎ、イヤホンの音響性能を確保することができる。
第1の態様の一実施形態では、イヤホンは、イヤホン後部筐体と、第3のイヤホン回路基板アセンブリと、主マイクロホンとを含む。後部筐体は、収音用貫通孔と少なくとも2つの風切り音防止用貫通孔とを有し、収音用貫通孔および各風切り音防止用貫通孔は、後部筐体の内外の空間に連通し、第3のイヤホン回路基板アセンブリは、イヤホン後部筐体に位置し、第2の電極は、イヤホン後部筐体およびイヤホン前部筐体に接続される。主マイクロホンは、第3のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板上に配置され、主マイクロホンは、収音用貫通孔を介して後部筐体に入る音波信号を収音するように構成される。複数の風切り音防止用貫通孔は、風切り音の干渉を低減するように設計される。
第2の態様によれば、本出願はイヤホンを提供する。イヤホンは中心対称的な形状を有し、イヤホンは、イヤホン後部筐体と、第3のイヤホン回路基板アセンブリと、アンテナと、制御部と、スイッチ回路とを含む。第3のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板には2つの給電点が設けられ、第3のイヤホン回路基板アセンブリはイヤホン後部筐体に位置する。アンテナはイヤホン後部筐体に位置し、アンテナはコモンモードアンテナであり、アンテナは、第1のアンテナ分岐部と第2のアンテナ分岐部とを含み、第1のアンテナ分岐部と第2のアンテナ分岐部とは離間しており、第1のアンテナ分岐部および第2のアンテナ分岐部はそれぞれ先端を有し、第1のアンテナ分岐部の先端および第2のアンテナ分岐部の先端はそれぞれ1つの給電点に接続され、第1のアンテナ分岐部は、第2のアンテナ分岐部に結合され、これにより、アンテナは特定の周波数帯域で動作する。制御部は、第1のアンテナ分岐部および第2のアンテナ分岐部から、より良好な信号品質を有するアンテナ分岐部を決定し、より良好な信号品質を有するアンテナ分岐部を給電端に切り替え、他方のアンテナ分岐部を接地端に切り替えるようにスイッチ回路を制御するように構成される。この解決策では、切り替え設計にしたがって、ユーザがどのような角度でイヤホンを装着しても、イヤホンの通信品質を確保することができ、ユーザエクスペリエンスを保証することができる。
第2の態様の一実装形態では、イヤホン後部筐体は底壁と周側壁とを含み、周側壁は底壁の周縁を取り囲み、周側壁および底壁は開放空洞を囲む。第1のアンテナ分岐部は、曲げられて接続され第1のセグメントと第2のセグメントとを含み、第1のアンテナ分岐部の先端は、第2のセグメントから離れた第1のセグメントの端部であり、第1のセグメントは周側壁に固定され、第2のセグメントは底壁に固定される。この解決策では、アンテナの構造をイヤホン後部筐体の構造に適合させることができ、イヤホン後部筐体の空間を適切に使用してアンテナを配置することができる。
第2の態様の一実装形態では、第2のセグメントは屈曲形状を有し、第1のセグメントに近い第2のセグメントの端部から第1のセグメントから遠い第2のセグメントの端部までであり、第2のセグメントは、周側壁から底壁に向かう方向に延在するか、または第2のセグメントは、底壁から周側壁に向かう方向に延在する。この解決策では、アンテナのトポロジー構造を適切に設計し、アンテナ性能を確保する。
第2の態様の一実装形態では、第2のアンテナ分岐部は、曲げられて接続され第3のセグメントと第4のセグメントとを含み、第2のアンテナ分岐部の先端は、第4のセグメントから離れた第3のセグメントの端部であり、第3のセグメントは周側壁に固定され、第4のセグメントは底壁に固定される。第4のセグメントは屈曲形状を有し、第3のセグメントに近い第4のセグメントの端部から第3のセグメントから遠い第4のセグメントの端部までであり、第4のセグメントは、周側壁から底壁に向かう方向に延在するか、または第4のセグメントは、底壁から周側壁に向かう方向に延在する。この解決策では、アンテナのトポロジー構造を適切に設計し、アンテナ性能を確保する。
第2の態様の一実装形態では、第1のアンテナ分岐部および第2のアンテナ分岐部はそれぞれ尾端を有し、第1のアンテナ分岐部の尾端および第1のアンテナ分岐部の先端は、それぞれ第1のアンテナ分岐部の2つの対向する端部であり、第2のアンテナ分岐部の尾端および第2のアンテナ分岐部の先端は、それぞれ第2のアンテナ分岐部の2つの対向する端部である。第1のアンテナ分岐部の尾端または第1のアンテナ分岐部の先端は、第2のアンテナ分岐部の尾端または第2のアンテナ分岐部の先端に結合される。この解決策では、アンテナの結合方式を適切に設計し、アンテナ性能を確保する。
第2の態様の一実装形態では、第3のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板上の2つの給電点は、イヤホンの中心線に対して対称である。この解決策では、2つのアンテナ分岐部の先端は基本的に中心対称であるため、2つのアンテナ分岐部の性能の一貫性を確保することができ、それによってイヤホンの通信品質を確保することができる。
第3の態様によれば、本出願は、イヤホンにおいて使用される組立治具を提供する。イヤホンは、イヤホン前部筐体と少なくとも2つのイヤホン用磁石とを含み、組立治具は、ベースと、治具磁石と、上カバーとを含む。ベースは、ワーク位置決め溝と治具磁石取付溝とを有し、ワーク位置決め溝はイヤホン前部筐体を収容するように構成され、治具磁石取付溝の数はイヤホン用磁石の数と一致し、すべての治具磁石取付溝がワーク位置決め溝の外側に間隔をおいて分布し、ワーク位置決め溝に連通している。治具磁石の数はイヤホン用磁石の数と一致し、1つの治具磁石取付溝に1つの治具磁石が対応して取り付けられる。上カバーは、カバープレートと上カバー制限ロッドとを含み、カバープレートには磁石配置用貫通孔が設けられ、磁石配置用貫通孔の数はイヤホン用磁石の数と一致し、各磁石配置用貫通孔の軸はカバープレートの厚さ方向にあり、上カバー制限ロッドは厚さ方向におけるカバープレートの側面に接続され、上カバー制限ロッドは制限部を有し、制限部の数はイヤホン用磁石の数と一致し、磁石配置用貫通孔の軸方向における1つの制限部の突起は、対応して1つの磁石配置用貫通孔に入る。上カバーはベースに着脱可能に接続され、カバープレートはベースに接触し、磁石配置用貫通孔の軸方向におけるワーク位置決め溝の異なる領域の突起は磁石配置用貫通孔にそれぞれ入り、上カバー制限ロッドは、ワーク位置決め溝内に延在し、各制限部は、ワーク位置決め溝の側壁から間隔をあけて配置され、各制限部は、ワーク位置決め溝において位置決めされたイヤホン前部筐体の内壁と隙間を形成するように構成される。各磁石配置用貫通孔は、1つのイヤホン用磁石を組立治具内に配置することができるように構成され、各隙間は、組立治具内に入る1つのイヤホン用磁石をイヤホン前部筐体内に配置することができるように構成され、各治具磁石は、それに対応して、イヤホン前部筐体内に配置された1つのイヤホン用磁石を磁気的に引き付けるように構成される。この解決策では、組立治具は、イヤホン用磁石が、正確に、確実に、かつ簡便にイヤホン前部筐体に取り付けられるように設計される。
第3の態様の一実装形態では、すべての治具磁石取付溝は、ワーク位置決め溝の外側に等間隔に均等に分布している。この設計により、イヤホン用磁石に対する治具磁石の磁気吸引力が均一かつ一定であることが保証される。
第3の態様の一実装形態では、ベースには上カバー位置決め孔が設けられ、上カバーはカバープレートに接続された上カバー位置決めロッドを含み、上カバー位置決めロッドおよび上カバー制限ロッドはカバープレートの同じ側に位置し、上カバーがベースに着脱可能に接続されると、上カバー位置決めロッドが上カバー位置決め孔に挿入される。この設計により、上カバーとベースとの間の確実な接続を保証することができる。
第3の態様の一実装形態では、ベースはベース用磁石を有し、上カバーはカバープレートに固定された上カバー用磁石を含み、上カバーがベースに着脱可能に接続されると、上カバー用磁石がベース用磁石を磁気的に引き付ける。この設計により、上カバーとベースとの間の確実な接続を保証することができる。
第3の態様の一実装形態では、ベースにはクランプ収容溝が設けられ、クランプ収容溝はワーク位置決め溝に連通している。組立治具はクランプを備え、クランプの一部がイヤホン前部筐体をクランプするように構成される。上カバーがベースに着脱可能に接続されると、クランプの一部およびクランプによってクランプされたイヤホン前部筐体の両方がワーク位置決め溝に収容され、クランプの他の部分がクランプ収容溝に収容される。この解決策では、クランプを使用してイヤホン前部筐体をクランプすることができるため、イヤホン前部筐体を組立治具内に配置することができる。加えて、クランプは、イヤホン内の別の組立ステーションで使用することもできる。
第4の態様によれば、本出願はイヤホンの製造方法を提供する。組立治具は、イヤホンのイヤホン前部筐体において少なくとも2つのイヤホン用磁石を組み立てるために使用される。製造方法は、イヤホン前部筐体を組立治具のワーク位置決め溝に位置決めするステップと、カバープレートがベースに接触し、磁石配置用貫通孔の軸方向におけるイヤホン前部筐体の異なる領域の突起がそれぞれ磁石配置用貫通孔内に入り、上カバー制限ロッドがイヤホン前部筐体内に延在し、各制限部がイヤホン前部筐体の内壁と隙間を形成するように、組立治具の上カバーをベースに取り付けるステップと、すべてのイヤホン用磁石をイヤホン前部筐体に取り付けるステップであって、1つのイヤホン用磁石は、1つの磁石配置用貫通孔および磁石配置用貫通孔に対応する1つの隙間を介してイヤホン前部筐体内の対応する位置に取り付けられ、1つの治具磁石は、治具磁石に対応する1つのイヤホン用磁石をイヤホン前部筐体の内壁に取り付ける、ステップと、上カバーをベースから取り外すステップと、各イヤホン用磁石をイヤホン前部筐体の内壁に固定的に接続するステップと、イヤホン用磁石が取り付けられているイヤホン前部筐体をベースから除去するステップとを含む。この解決策では、イヤホン用磁石をイヤホン前部筐体に正確に、確実に、かつ簡便に取り付けることができる。
第4の態様の一実装形態では、各イヤホン用磁石をイヤホン前部筐体の内壁に固定的に接続するステップは、ディスペンス技法を用いて各イヤホン用磁石をイヤホン前部筐体の内壁に接合するステップを含む。この解決策では、イヤホン用磁石をイヤホン前部筐体において確実に固定することができる。
本出願の一実施形態によるウェアラブルデバイスのアセンブリ構造の概略図である。
本出願の一実施形態によるウェアラブルデバイスのアセンブリ構造の概略図である。
本出願の一実施形態によるウェアラブルデバイスのアセンブリ構造の概略図である。
本出願の一実施形態によるウェアラブルデバイスのアセンブリ構造の概略図である。
本出願の一実施形態によるウェアラブルデバイスのアセンブリ構造の概略図である。
本出願の一実施形態によるウェアラブルデバイスの構造の概略分解図である。
図6のウェアラブルデバイスの第1のホスト筐体のアセンブリ構造の概略図である。
図7の第1のホスト筐体の構造の概略分解図である。
図6のウェアラブルデバイスの第1のホスト筐体のアセンブリ構造の概略図である。
図8の第1のホスト筐体の係止部のアセンブリ構造を示す概略図である。
図8の第1のホスト筐体の磁石アセンブリの構造の概略分解図である。
図8の第1のホスト筐体のシールブラケットの構造の概略図である。
図9の第1のホスト筐体のA-A断面構造の概略図である。
図13の位置Bにおける部分拡大構造の概略図である。
図6のウェアラブルデバイスの第1のホスト回路基板アセンブリの構造の概略図である。
図6のウェアラブルデバイスの第2のホスト筐体の構造の概略図である。
図6のウェアラブルデバイスの第2のホスト筐体の構造の概略図である。
図17の第2のホスト筐体の構造の概略分解図である。
図16の第2のホスト筐体の第2のブラケットの構造の概略図である。
第2のホスト筐体とホストバッテリとを含むアセンブリ構造の概略図である。
図6のウェアラブルデバイスの第3のホスト筐体のアセンブリ構造の概略図である。
図6のウェアラブルデバイスの第3のホスト筐体のアセンブリ構造の概略図である。
図22の位置Aにおける部分拡大構造の概略図である。
図6のウェアラブルデバイスの第3のホスト筐体のアセンブリ構造の概略図である。
図6のウェアラブルデバイスの開ボタンのアセンブリ構造の概略図である。
図25の開ボタンの構造の略分解図である。
図25の開ボタンのキャップの構造の概略図である。
図25の開ボタンのボタン支持体の構造の概略図である。
図25の開ボタンのタッチセンシティブスプリングの構造の概略図である。
開ボタンと第3のホスト筐体とを含むアセンブリ構造の概略図である。
図30のA-A断面構造の概略図である。
開ボタンと第1のホスト筐体とを含むアセンブリ構造の概略図である。
図32の位置Bにおける部分拡大構造の概略図である。
第2のホスト筐体と、第3のホスト筐体と、開ボタンとを含むアセンブリ構造の概略図である。
図6のウェアラブルデバイスの第4のホスト筐体のアセンブリ構造の概略図である。
図6のウェアラブルデバイスの第4のホスト筐体のアセンブリ構造の概略図である。
図36の第4のホスト筐体の構造の概略分解図である。
図6のウェアラブルデバイスの回転シャフトアセンブリのアセンブリ構造の概略図である。
図38のA-A断面構造の概略図である。
図38の回転シャフトアセンブリの構造の概略分解図である。
回転シャフトアセンブリにおけるシャフトスリーブの構造の概略図である。
図41のシャフトスリーブのB-B断面構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるシャフトスリーブの構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるシャフトスリーブの構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるバンプ整合部材の構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける被駆動部材の構造の概略図である。
図46の被駆動部材のA-A断面構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける被駆動部材の構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるガスケットの構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるガスケットの構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第1のシャフトの構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第1のシャフトの構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第1のシャフトの構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリ内の第1のシャフトと、被駆動部材と、弾性部材とを含むアセンブリ構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける制限部材の構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第2のシャフトの構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第2のシャフトの構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第2のシャフトの構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるフレキシブル回路基板の構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるフレキシブル回路基板の構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるフレキシブル回路基板の構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第2のシャフトおよびフレキシブル回路基板を含むアセンブリ構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第2のシャフトおよびフレキシブル回路基板を含むアセンブリ構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリのアセンブリ構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるクランプ部材の構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリのアセンブリ構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリの断面構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリと第3のホスト筐体とを含むアセンブリ構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリと、第3のホスト筐体と、第2のホスト筐体とを含むアセンブリ構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリと、第3のホスト筐体と、第2のホスト筐体と、第1のホスト筐体とを含むアセンブリ構造の概略図である。
図70の位置Aにおける部分拡大構造の概略図である。
ウェアラブルデバイスにおけるホストのアセンブリ構造の概略図である。
ウェアラブルデバイスにおけるホストのアセンブリ構造の概略部分断面図である。
回転シャフトアセンブリの断面構造の概略図である。
図74の位置Bにおける部分拡大構造の概略図である。
図75に示される構造のA-A断面構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第1のシャフトと、被駆動部材と、弾性部材とを含む整合構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるシャフトスリーブとバンプ整合部材との整合状態を示す構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第1のシャフトと、被駆動部材と、弾性部材とを含む整合構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるシャフトスリーブとバンプ整合部材との整合状態を示す構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第1のシャフトと、被駆動部材と、弾性部材とを含む整合構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるシャフトスリーブとバンプ整合部材との整合状態を示す構造の概略図である。
ホストの第1の部分が第2の部分に対して限界位置まで開いている構造の概略図である。
図83の位置Aにおける部分拡大構造の概略図である。
図6のウェアラブルデバイスの第1のイヤホンのアセンブリ構造の概略図である。
図85の第1のイヤホンの構造の概略分解図である。
第1のイヤホンにおけるイヤホン前部筐体アセンブリのアセンブリ構造の概略図である。
第1のイヤホンにおけるイヤホン前部筐体アセンブリのアセンブリ構造の概略図である。
第1のイヤホンにおけるイヤホン前部筐体アセンブリの構造の概略分解図である。
図88のイヤホン前部筐体アセンブリのA-A断面構造の概略図である。
クランプが中間アセンブリをクランプする構造の概略図である。
本出願の一実施形態による組立治具の構造の概略分解図である。
組立治具のベースの構造の概略図である。
組立治具のベースの構造の概略図である。
組立治具の上カバーの構造の概略図である。
組立治具の上カバーの構造の概略図である。
クランプおよび中間アセンブリがベース内に配置されている構造の概略図である。
上カバーがベースに整合された構造の概略図である。
上カバーがベースに整合された構造の概略図である。
図99の位置Aにおける部分拡大構造の概略図である。
組立治具にイヤホン用磁石が取り付けられた構造の概略図である。
第1のイヤホンの第1の電極の構造の概略図である。
第1のイヤホンの耳栓支持アセンブリの構造の概略図である。
第1のイヤホンの耳栓支持アセンブリの構造の概略図である。
耳栓支持アセンブリの構造の概略分解図である。
耳栓支持アセンブリにおける耳栓支持体の構造の概略図である。
第1のイヤホンの耳栓の構造の概略図である。
第1のイヤホンの耳栓の構造の概略図である。
図108の耳栓のA-A断面構造の概略図である。
耳栓における耳栓内側カバーの複数の収音用貫通孔の構造の概略図である。
第1のイヤホンの第2の電極の構造の概略図である。
第1のイヤホンにおけるイヤホン後部筐体アセンブリの構造の概略分解図である。
イヤホン後部筐体アセンブリのアセンブリ構造の概略図である。
イヤホン後部筐体アセンブリにおけるイヤホン後部筐体の構造の概略図である。
図112のイヤホン後部筐体のA-A断面構造の概略図である。
イヤホン後部筐体アセンブリにおけるアンテナの構造の概略図である。
イヤホン後部筐体アセンブリにおけるアンテナの構造の別の概略図である。
イヤホン後部筐体アセンブリにおけるアンテナの構造の別の概略図である。
イヤホン後部筐体アセンブリにおける後部筐体支持体の構造の概略図である。
図113におけるイヤホン後部筐体アセンブリのB-B断面構造の概略図である。
第1のイヤホンの断面構造の概略図である。
図121の位置Aにおける部分拡大構造の概略図である。
別の第1のイヤホンの構造の概略図である。
別の第1のイヤホンの構造の概略図である。
第1のイヤホンにおける電子アセンブリの構造の概略図である。
第1のイヤホンにおける電子アセンブリの構造の概略図である。
第1のイヤホンの断面構造の概略図である。
図127の位置Aにおける部分拡大構造の概略図である。
図127の位置Bにおける部分拡大構造の概略図である。
ホスト内の第1のホスト取付用磁石と第1のイヤホン内のイヤホン用磁石との間の整合関係の概略図である。
第1のホスト取付用磁石およびイヤホン用磁石の磁石設計の概略図である。
第1のホスト取付用磁石およびイヤホン用磁石の別の磁石設計の概略図である。
第1のホスト取付用磁石およびイヤホン用磁石の別の磁石設計の概略図である。
第1のホスト取付用磁石およびイヤホン用磁石の別の磁石設計の概略図である。
第1のホスト取付用磁石がイヤホン内の第1の電極および第2の電極を磁気的に引き付ける設計の概略図である。
ホストが開かれた後に第1のイヤホンが第1の部分に取り付けられる構造の概略図である。
第1のイヤホンがホストの外部から第1の部分に配置されるときに第1のイヤホンが自動的に所定の位置に配置されるプロセスの概略図である。
第1のイヤホンがホストの外部から第1の部分に配置されるときに第1のイヤホンが自動的に所定の位置に配置されるプロセスの概略図である。
第1のイヤホンがホストの外部から第1の部分に配置されるときに第1のイヤホンが自動的に所定の位置に配置されるプロセスの概略図である。
ホストの開/閉状態を検出する概略図である。
ホストがイヤホンのボックス内/ボックス外状態を検出する概略図である。
イヤホンのボックス内/ボックス外の状態をイヤホンが検出する模式図である。
ホストが異物検出を行う場合の模式図である。
本出願の以下の実施形態は、ウェアラブルデバイスを提供する。ウェアラブルデバイスは、ホストとイヤホンとが一体化された全く新しい製品形態である。ホストの製品形態には、スマートウォッチ、電子血圧計、スマートバンド、スマートヘルメット、スマート衣料、スマートグラス、モバイルWi-Fiおよびスマートバックパックなどの電子機器が含まれるが、これらに限定されない。イヤホンはワイヤレスイヤホンであり、それには、Bluetoothイヤホン(例えば、TWS(True Wireless Stereo,TWS)イヤホン)、赤外線イヤホンなどが含まれるが、これらに限定されない。以下では、ホストがスマートウォッチの製品形態を有し、イヤホンがBluetoothイヤホンである例が説明される。
図1、図2、図3、図4および図5に示すように、本実施形態のウェアラブルデバイス1は、ホスト2と、イヤホン3とを含み得、イヤホン3はホスト2内に収容され得る。以下では、まず、ホスト2の関連する設計について説明し、次に、イヤホン3の関連する設計について説明し、最後に、ウェアラブルデバイス1の全体的な特徴および機能について説明する。
ホスト2の製品形態および動作設計
図1~図4に示すように、ホスト2は、第1の部分21と、回転シャフトアセンブリ22と、第2の部分23と、機能ボタン24と、開ボタン25とを含み得る。第1の部分21はカバーと呼ばれることがあり、第2の部分23は本体と呼ばれることがある。
ホスト2は、リストストラップをさらに含んでもよく、このリストストラップは、第2の部分23の両側に接続されてもよい。
図1~図3に示すように、第1の部分21および第2の部分23には回転シャフトアセンブリ22が接続されており、第1の部分21は回転シャフトアセンブリ22を介して第2の部分23に対して回転することができ、これにより、ホスト2が閉状態または開状態となる。ホスト2が閉じられると、第1の部分21および第2の部分23は収容空間を囲み、この収容空間にイヤホン3が収容される。
図1において、ホスト2は閉状態である。この場合、第1の部分21および第2の部分23は閉じている。図2~図5のすべてにおいて、ホスト2は開状態である。この場合、第1の部分21は、第2の部分23に対して特定の角度で開いている。例えば、図2の第1の部分21の開き角度αは略15度であり得、図3の第1の部分21の開き角度βは略75度であり得、図5の第1の部分21は限界位置まで回転し、第1の部分21の開き角度cは略90度であり得る。第1の部分21が限界位置にあるときに発生する開き角度cの具体的な値は、製品要件に基づいて設計され得、上記の説明に限定されるものではないことが理解され得る。
加えて、本実施形態では、図2~図4に示すように、ホスト2が開状態にあるときに、イヤホン3を第2の部分23から取り外して第1の部分21に取り付けてもよい。この設計は、ユーザがイヤホン3を取り出したり置いたりするのに便利である(以下でさらに説明する)。別の実施形態では、ホスト2が開かれた後に、イヤホン3が第2の部分23に収容されてもよい。
本実施形態では、回転シャフトアセンブリ22の特別な構造設計により、第1の部分21の回転ストロークをセグメント化することができ、各ストロークセグメントにおいて、第1の部分21は、対応する回転特徴を有する。特定のストロークセグメントにおいて、第1の部分21はタッチ感覚フィードバックを与えることができる(具体的な原理については後述する)。
例えば、閉じたホスト2を開くプロセスにおいて、第1の部分21の回転ストロークは3つのセグメントに分割され得る。図1に示される状態から図2に示される状態へのストロークは、第1の部分21の第1のストロークセグメントを表し得る。第1のストロークセグメントでは、第1の部分21の開き角度が開き角度αまで徐々に増加し、回転シャフトアセンブリ22のトルク駆動により第1の部分21は外力なしに自動的に回転する。図2に示される状態から図3に示される状態へのストロークは、第1の部分21の第2のストロークセグメントを表し得る。第2のストロークセグメントでは、第1の部分21の開き角度が開き角度aから開き角度bまで徐々に増加し、回転シャフトアセンブリ22は第1の部分21にトルクを与えなくなり、第1の部分21は外力駆動下で回転する必要がある。図3に示される状態から図5に示される状態へのストロークは、第1の部分21の第3のストロークセグメントを表し得る。第3のストロークセグメントでは、第1の部分21の開き角度が開き角度bから開き角度cまで徐々に増加し、回転シャフトアセンブリ22のトルク駆動により第1の部分21は外力なしに自動的に回転する。第1の部分21の開き角度が開き角度cであるとき、回転シャフトアセンブリ22のトルクは存在し続け得る。ホスト2が制限構造を有し、第1の部分21が、制限構造と回転シャフトアセンブリ22との共同作用下でバランス状態を維持し得ることは容易に理解される。
従来のフリップ電子機器(例えば、ノートパソコンまたはフリップ式携帯電話)のフリップは、ユーザが力を加え続けないと開くことができず、タッチ感覚エクスペリエンスは単調である。しかしながら、本実施形態では、回転シャフトアセンブリ22の構造設計を用いて第1の部分21の回転ストロークがセグメント化されるので、第1の部分21は、第2のストロークセグメントでのみユーザによって加えられた力によって駆動される必要があり、他のストロークセグメントでは、ユーザによって加えられる力なしに自動的に回転し得る。これにより、新しいタッチ感覚エクスペリエンスが提供される。
加えて、第3のストロークセグメントでは、第1の部分21は回転シャフトアセンブリ22によって駆動されて第2の部分23から離れる方向に移動する。第1の部分21の開き角度が開き角度cに達しても、回転シャフトアセンブリ22の駆動力は依然として存在する。したがって、ユーザがイヤホン3を第1の部分21から取り外すことで第1の部分21を第2の部分23の方に引っ張ることは困難である。この設計は、ユーザがイヤホン3を取り外すのに便利であり、ユーザエクスペリエンスを向上させることができる。
別の実施形態では、第1の部分21の回転ストロークがセグメント化される必要がなく、ユーザによって力を加え続ける方式でまたは常に自動的に第1の部分21が回転するように、回転シャフトの構造が設計され得る。
図1~図3に示すように、第2の部分23に開ボタン25を取り付け得、開ボタン25および回転シャフトアセンブリ22はそれぞれ径方向において第2の部分23の両端に位置し得る。開ボタン25の一部は、ユーザが押すために第2の部分23の外側に露出し得る。開ボタン25の係止構造(以下に説明する)は、第1の部分21の係止構造(以下に説明する)と取り外し可能な接続を形成し得る。開ボタン25は、第1の部分21の係止構造と協働して、ホスト2を開いて係止する。
例えば、図1に示すように、ホスト2が閉状態にあるとき、開ボタン25の係止構造は、第1の部分21の係止構造と取り外し可能な接続を形成する。
図1および図2を参照すると、ユーザがホスト2を開く必要があるとき、ユーザが開ボタン25を押すことができ、これにより、開ボタン25が機構運動を発生させ、開ボタン25の係止構造が第1の部分21の係止構造と協働しなくなる。この場合、第1の部分21は、回転シャフトアセンブリ22の駆動下で自動的に開き、第1のストロークセグメントを行い得る。逆に、ユーザがホスト2を閉じようとする場合、ユーザは第1の部分21を押し下げて、第1の部分21を第2の部分23に向かって回転させることができる。第2の部分23の係止構造が開ボタン25の係止構造に接触すると、開ボタン25は機構運動を発生させ、開ボタン25の係止構造は第1の部分21の係止構造との協働を回復する。
開ボタン25および第1の部分21の係止構造を用いてホスト2を開いて係止する具体的な原理については以下に詳述する。
別の実施形態では、開ボタンは代替的に第1の部分に取り付けられてもよく、第2の部分が係止構造を有する。開ボタンは、第2の部分の係止構造と協働して、ホストを開いて係止する。第1の部分はカバーであり得、第2の部分は本体であり得る。以下では、開ボタン25が第2の部分23に取り付けられた設計を例に挙げて説明を続ける。
以上、ウェアラブルデバイス1の製品形態および動作設計について簡単に説明した。以下、第1の部分21、第2の部分23、開ボタン25および機能ボタン24について説明した後、回転シャフトアセンブリ22について説明することにより、ウェアラブルデバイス1の具体的な構造について詳細に説明する。
ホスト2の構造
図5および図6に示すように、ウェアラブルデバイス1のホスト2の第1の部分21は、ディスプレイ211と、第1のホスト回路基板アセンブリ212と、第1のホスト筐体213とを含み得る。ディスプレイ211および第1のホスト回路基板アセンブリ212は、両方とも第1のホスト筐体213に取り付けられ、第1のホスト回路基板アセンブリ212は、ディスプレイ211と第1のホスト筐体213との間に位置する。
第1のホスト筐体213の構造
図7および図8に示すように、第1のホスト筐体213の外観は、略円盤状であり得る。第1のホスト筐体213は、複数の構成要素によって組み立てられ得る。例えば、第1のホスト筐体213は、第1のフレーム本体213aと、第1のブラケット213bと、磁石アセンブリ213rと、係止部213d(すなわち、上述した第1の部分21の係止構造)と、シールブラケット213tと、シールリング213sとを含み得る。
図7~図9に示すように、第1のフレーム本体213aは、略円形の外郭を有するフレーム構造であり得る。第1のフレーム本体213aの縁部には貫通孔213zが設けられ、貫通孔213zは腰状の孔(またはランウェイ状の孔と呼ばれる)であり得る。第1のフレーム本体213aは、導電性材料、例えば金属で作られ得る。第1のフレーム本体213aはアンテナとしても使用され得る(以下に説明する)。
図7~図9に示すように、第1のブラケット213bは、略円盤状の構造であり得る。第1のブラケット213bの局所領域には、第1の収容溝213yと第2の収容溝213xとが形成され、第1の収容溝213yと第2の収容溝213xとは間隔をあけて配置されている。図9に示すように、第1のブラケット213bの一方側から見ると、第1の収容溝213yおよび第2の収容溝213xが形成されている局所領域は凹状である。図7および図8に示すように、第1のブラケット213bの他方側から見ると、第1の収容溝213yおよび第2の収容溝213xが形成されている局所領域は凸状である。図4および図9に示すように、第1の収容溝213yは、第1のイヤホン31を収容するように構成され得、第2の収容溝213xは、第2のイヤホン32を収容するように構成され得る。
図9に示すように、第1のブラケット213bの周縁に、第1のブラケット213bを囲む溝をさらに設け得、その溝の開口と第1の収容溝213yの開口とは第1のブラケット213bの同じ側に位置する。この溝は、第1の収容溝213yおよび第2の収容溝213xの周囲を取り囲む。後述するように、この溝は、シールブラケット213tおよびシールリング213sを取り付けるように構成される。
図7~図9に示すように、第1のブラケット213bは第1のフレーム本体213aに固定的に接続され、第1のフレーム本体213aの円周領域は第1のブラケット213bの周囲を取り囲み、第1のフレーム本体213aの貫通孔213zも第1のブラケット213bの外側に位置する。
図9に示すように、係止部213dは、第1のブラケット213bの縁部に固定され、第1のフレーム本体213aの貫通孔213zに対向して配置され得る。図9および図10を参照すると、第1のブラケット213bから離れた係止部213dの端部にフレーム構造213wが設けられ得、このフレーム構造213wは、第1のブラケット213bのうち第1の収容溝213yの開口と同じ側に位置し得る。フレーム構造213wは、貫通孔213vを囲み得る。フレーム構造213wのうち第1のブラケット213bから離れた側に斜面213uが設けられ得る。係止部213dのフレーム構造213wは、開ボタン25内の係止構造と取り外し可能なバックル接続(以下に説明する)を形成するように構成される。斜面213uはガイドとして機能し、これにより、フレーム構造213wは、開ボタン25の係止構造と円滑に協働することができる。
磁石アセンブリ213r
図8および図11に示すように、磁石アセンブリ213rは、締結ブラケット213r1と第1のホスト取付用磁石213r2とを含み得る。
例えば、第1のホスト取付用磁石213r2は、2つの単一磁石を接合することによって形成され得、各単一磁石は単一の磁界方向を有する。2つの単一磁石によって形成される第1のホスト取付用磁石213r2は、2つの磁界方向を有し得、第1のホスト取付用磁石213r2は、ハルバッハ配列を形成し得る。
製品要件に基づいて、別の実施形態では、第1のホスト取付用磁石は、別の数の単一磁石を接合することによって形成されるハルバッハ配列であってもよい。例えば、第1のホスト取付用磁石は、3つの単一磁石を接合することによって形成されるハルバッハ配列であり、第1のホスト取付用磁石は、3つの磁界方向を有し得る。代替的に、第1のホスト取付用磁石は、4つの単一磁石を接合することによって形成されるハルバッハ配列であり、第1のホスト取付用磁石は、4つの磁界方向を有してもよい。
代替的に、別の実施形態では、第1のホスト取付用磁石は単一磁石であってもよく、単一の磁界方向を有する。代替的に、第1のホスト取付用磁石は単一磁石であってもよいが、第1のホスト取付用磁石は、少なくとも2つの磁界方向(単一磁石の異なる物理領域を異なる方向に磁化することによって取得され得る)を有するハルバッハ配列を形成してもよい。
図11および図7に示すように、本実施形態における第1のホスト取付用磁石213r2の形状は、第1のブラケット213bにおける第1の収容溝213y(または第2の収容溝213x)の溝壁の外面の形状に適合され得る。第1のホスト取付用磁石213r2は、第1の収容溝213yの溝壁の外面と、第2の収容溝213xの溝壁の外面とに固定され得る。
図11に示すように、例えば、4つの第1のホスト取付用磁石213r2があってもよく、4つの第1のホスト取付用磁石213r2の構造は、例えば、一貫していてもよい。図11および図7を参照すると、4つの第1のホスト取付用磁石213r2は、対でグループ化され得る。第1のグループは、第1の収容溝213yの溝壁の外面に取り付けられ、第1のグループの2つの第1のホスト取付用磁石213r2は、第1の収容溝213yの溝壁の両側(例えば、図7の斜視図で左右)に対称に取り付けられ得る。第2のグループは、第2の収容溝213xの溝壁の外面に取り付けられ、第2のグループの2つの第1のホスト取付用磁石213r2は、第2の収容溝213xの溝壁の両側(例えば、図7の斜視図で左右)に対称に取り付けられる。
別の実施形態では、第1のホスト取付用磁石213r2の数は、製品要件に基づいて設計され得、上記の説明に限定されるものではない。
図11に示すように、締結ブラケット213r1の数は、第1のホスト取付用磁石213r2の数と一致し得る。例えば、4つの締結ブラケット213r1もある。図11および図7を参照すると、締結ブラケット213r1は第1のブラケット213bに取り付けられ得、1つの締結ブラケット213r1が1つの第1のホスト取付用磁石213r2に対応し、これにより、各第1のホスト取付用磁石213r2が1つの締結ブラケット213r1と第1のブラケット213bとの間に固定される。
本実施形態では、締結ブラケット213r1によって、第1のホストに取り付けられた第1のホスト取付用磁石213r2の確実な固定を保証することができる。別の実施形態では、製品要件に基づいて、締結ブラケット213r1を設けなくてもよい。
シールブラケット213tおよびシールリング213s
図8および図12に示すように、シールブラケット213tは、円を囲み得、シールブラケット213tの形状は、第1のブラケット213bの周縁の形状と一致している。シールブラケット213は、ブラケット主部213pと、ブラケット主部213pの側面から突出した複数の突出部213qとを含み得る。すべての突出部213qは、互いに離間していてもよい。前の突出部213qがブラケット主部213pの外側に近接し、前の突出部213qに隣接する現在の突出部213qがブラケット主部213pの内側に近接していてもよく、すべての突出部213qがこの規則にしたがって配置されてもよい。別の実施形態では、すべての突出部213qは代替的に「1つが内側で1つが外側」の方式で配置されなくてもよい。例えば、すべての突出部213qがブラケット主部213pの外側または内側に位置してもよい。
図8に示すように、シールリング213sは円を囲み得、シールリング213sの形状は、シールブラケット213tの形状と一致する。シールリング213sは、シールブラケット213tに固定的に接続される。例えば、シールリング213sおよびシールブラケット213tは、例えば、一体射出成形技法を用いて一体的に形成され得る。シールブラケット213tは、硬質材料で構造強度が大きく、変形しにくい。シールリング213sは、軟質材料で構造強度が小さく、変形しやすい。シールリング213sとシールブラケット213tとを含む構成要素はシール部材と呼ばれることがある。
図13は、第1のフレーム本体213aと、第1のブラケット213bと、シールブラケット213tと、シールリング213sとを含むアセンブリ構造を示す。図14は、図13の位置Bにおける部分拡大概略図である。
図14に示すように、第1のブラケット213bの周縁には溝213nが設けられ得る。図13および図14を参照すると、溝213nは、第1のブラケット213bの周縁を取り囲み、溝213nは、第1の収容溝213yおよび第2の収容溝213xの周囲を取り囲み得る。シールブラケット213tは溝213n内に固定され、突出部213qは溝213nの底面に接触し得る。ブラケット主部213pのうち突出部213qが配置されていない部分と溝213nの底面との間には隙間が形成される。
例えば、シールブラケット213tは、ディスペンス技法を用いて溝213n内に接合され得る。接着剤が、溝213nに充填され得、ブラケット主部213pのうち突出部213qが配置されていない部分と溝213nの底面との隙間に充填され得る。シールブラケット213tは、複数の突出部213qが間隔をあけて分布しているので、シールブラケット213tと溝213nの底面との間には、いくつかの隙間が形成される。これにより、接着剤の充填量を確保することができ、接合強度を確保することができる。加えて、隙間が存在するため、接着剤がはみ出しにくくなる。これにより、ディスペンス技法の歩留まりを確保することができる。
図14に示すように、シールリング213sは、シールブラケット213tのうち突出部213qから離れた側に位置する。以下の説明において、シールリング213sは、第1のブラケット213bとホスト2の第2のホスト筐体231との間の隙間をシールするように構成される。
本実施形態では、第1のフレーム本体213aの溝213nは狭く、シールリング213sは薄く柔らかい(言い換えると、シールリング213sの材料硬度は小さい)。シールリング213sを溝213nに個別に取り付ける場合、シールリング213sは取り付けにくい可能性がある。しかしながら、軟質のシールリング213sを硬質のシールブラケット213t(シールブラケット213tの材料硬度は大きい)に接続した後に、シールブラケット213tを溝213nに取り付ければ、シールリング213sを第1のフレーム本体213aにより容易に組み付けることができる。
第1のホスト回路基板アセンブリ212
図15に示すように、第1のホスト回路基板アセンブリ212は、回路基板212aと、回路基板212a上に配置された構成要素とを含み得る。回路基板212aは、例えば、ホスト2の一次回路基板である。回路基板212a上の構成要素には、例えば、接地バネ212b、接地バネ212c、接地バネ212d、接地バネ212eおよび給電バネ212fが含まれ得る。接地バネ212b、接地バネ212c、接地バネ212dおよび接地バネ212eはいずれも、回路基板212a上のグランドに電気的に接続され得、給電バネ212fは、回路基板212a上の給電点に接続され得る。回路基板212a上の構成要素には、磁界センサ、例えばホールセンサまたは磁力計がさらに含まれ得る。
図6および図7を参照すると、第1のホスト回路基板アセンブリ212は、第1のブラケット213bのうち第1の収容溝213yの開口から離れた側に取り付けられ得、第1の収容溝213yの溝壁と第2の収容溝213xの溝壁との間に部分的に位置する。
ディスプレイ211
図6に示すように、ディスプレイ211は、円形の外形を有し得、ディスプレイ211の縁部は、遷移する丸い角を有し得る。ディスプレイ211は、第1のホスト筐体213の第1のフレーム本体213aと第1のブラケット213bの両方に接続され得る。ディスプレイ211は、第1のホスト回路基板アセンブリ212に面してもよい。ディスプレイ211は、第1のホスト回路基板アセンブリ212に電気的に接続され、画像表示を実現し得る。ディスプレイ211はさらに、タッチコントロール機能を有し得る。
図4および図6に示すように、ウェアラブルデバイス1のホスト2の第2の部分23は、第2のホスト筐体231と、ホストバッテリ234と、第3のホスト筐体232と、第2のホスト回路基板アセンブリ235と、ワイヤレス充電コイル236と、第4のホスト筐体233とを含み得る。
第2のホスト筐体231
図16、図17および図18に示すように、第2のホスト筐体231は、第2のブラケット231aと、第2の充電バネ231cと、第1の充電バネ231eと、異物検出バネ231dと、状態検出用磁石231xと、状態検出用磁石231wと、第2のホスト取付用磁石231vとを含み得る。
図19に示すように、第2のブラケット231aは、略円形の外形を有し得る。第2のブラケット231aの局所領域には、第3の収容溝231fと第4の収容溝231gとが形成され得、第3の収容溝231fと第4の収容溝231gとは間隔をあけて配置されている。第3の収容溝231fおよび第4の収容溝231gの構造は、基本的に一致していてもよい。第2のブラケット231aの一方側から見ると、第3の収容溝231fおよび第4の収容溝231gが形成されている局所領域は凹状である。第2のブラケット231aの他方側から見ると、第3の収容溝231fおよび第4の収容溝231gが形成されている局所領域は凸状である。
図19および図4を参照すると、第3の収容溝231fは、第1のイヤホン31を収容するように構成され、第4の収容溝231gは、第2のイヤホン32を収容するように構成される。ホスト2が閉じられると、第3の収容溝231fおよび第1の収容溝213yは、第1のイヤホン31を収容するために使用される収容空間を囲み、第4の収容溝231gおよび第2の収容溝213xは、第2のイヤホン32を収容するために使用される収容空間を囲む。
本実施形態では、第3の収容溝231fの溝深さは、第1の収容溝213yの溝深さよりも大きくてもよく、第4の収容溝231gの溝深さは、第2の収容溝213xの溝深さよりも大きくてもよい。溝深さは、ホスト2内の回路基板の法線方向における、収容溝(第1の収容溝213y、第2の収容溝213x、第3の収容溝231f、第4の収容溝231gの総称)の開口から収容溝の溝底面までの最大距離として定義され得る。
本実施形態では、ホスト2が開かれると、イヤホン3は第1の部分21に取り付けられ得る。第1のイヤホン31の一部は、第1の収容溝213yに位置し、他の一部が第1の収容溝213yの外側に位置する。第1の収容溝213yに位置する第1のイヤホン31の部分と第1の収容溝213yの開口が位置する平面との間の最大距離は第1の距離として定義され得、第1の収容溝213yの外側に位置する第1のイヤホン31の部分と第1の収容溝213yの開口が位置する平面との間の最大距離は第2の距離として定義され得、第1の距離は第2の距離よりも小さい。すなわち、ホスト2が開かれると、第1のイヤホン31の小部分が第1の収容溝213yに位置し、第1のイヤホン31の大部分が第1の収容溝213yの外側に露出する。第2のイヤホン32についても同様に、ホスト2が開かれると、第2のイヤホン32の小部分が第2の収容溝213xに位置し、第2のイヤホン32の大部分が第2の収容溝213xの外側に位置する。前述の設計について以下でさらに説明する。
図19に示すように、第3の収容溝231fの溝壁には2つの貫通孔231zが設けられ得、2つの貫通孔231zは、例えば、第4の収容溝231gから離れた第3の収容溝231fの側壁に設けられ得る。2つの貫通孔231zの間には間隔がある。2つの貫通孔231zは、それぞれ、第2の充電バネ231cおよび第1の充電バネ231eを取り付けるように構成される(以下でさらに説明する)。第3の収容溝231fの溝壁にはさらに貫通孔231yが設けられ得、貫通孔231yは、例えば、第3の収容溝231fの底壁に略位置し得る。貫通孔231yと2つの貫通孔231zの各々との間には間隔がある。貫通孔231yは、異物検出バネ231dを取り付けるように構成される(以下でさらに説明する)。
図19に示すように、第4の収容溝231gの溝壁には貫通孔231zおよび貫通孔231y(以下、これらをまとめて貫通孔という)も設けられ得る。第4の収容溝231gの溝壁の貫通孔は、第4の収容溝231gのうち第3の収容溝231fから離れた側に位置し得る。第4の収容溝231gの溝壁の貫通孔と第3の収容溝231fの溝壁の貫通孔とは、第2のブラケット231aの対称面の両側に基本的に対称に分布し得る。
図19に示すように、第2のブラケット231aの縁部には貫通孔231bが形成され得る。貫通孔231bは、第3の収容溝231fと第4の収容溝231gとの間に位置し得、貫通孔231bと第3の収容溝231fとの間の距離および貫通孔231bと第4の収容溝231gとの間の距離は基本的に等しくてもよい。図19および図4を参照すると、貫通孔231bは、第1の部分21の係止部213dが通過するように構成される(以下でさらに説明する)。
充電バネ
図18に示すように、2つの第2の充電バネ231cと2つの第1の充電バネ231eとがあってもよい。図16~図19を参照すると、一方の第2の充電バネ231cと一方の第1の充電バネ231eとは第3の収容溝231fの溝壁に取り付けられ、他方の第2の充電バネ231cと他方の第1の充電バネ231eとは第4の収容溝231gの溝壁に取り付けられる。第3の収容溝231fの場合、第2の充電バネ231cは、第3の収容溝231fの貫通孔231zに位置し、第2の充電バネ231cのコンタクトヘッドは、貫通孔231zを通って第3の収容溝231f内に延在し得る。第1の充電バネ231eは、第3の収容溝231fの別の貫通孔231zに位置し、第1の充電バネ231eのコンタクトヘッドは、別の貫通孔231zを通って第3の収容溝231f内に延在し得る。第4の収容溝231gの場合、第2の充電バネ231cは、第4の収容溝231gの貫通孔231zに位置し、第2の充電バネ231cのコンタクトヘッドは、貫通孔231zを通って第4の収容溝231g内に延在し得る。第1の充電バネ231eは、第4の収容溝231gの別の貫通孔231zに位置し、第1の充電バネ231eのコンタクトヘッドは、別の貫通孔231zを通って第4の収容溝231g内に延在し得る。
本実施形態では、2つの第2の充電バネ231cおよび2つの第1の充電バネ231eは、いずれも、ライン(例えば、フレキシブル回路基板)を介して第1のホスト回路基板アセンブリ212に電気的に接続され得る。第3の収容溝231f内の第2の充電バネ231cおよび第1の充電バネ231eは、それぞれ第1のイヤホン31の2つの電極に弾接するように構成され、第4の収容溝231g内の第2の充電バネ231cおよび第1の充電バネ231eは、それぞれ第2のイヤホン32の2つの電極に弾接するように構成される(以下でさらに説明する)。このように、第3の収容溝231f内の第2の充電バネ231cおよび第1の充電バネ231eを用いて第1のイヤホン31が充電され得、第4の収容溝231g内の第2の充電バネ231cおよび第1の充電バネ231eを介して第2のイヤホン32が充電され得る。
異物検出バネ
図18に示すように、2つの異物検出バネ231dがあってもよい。図16~図19を参照すると、一方の異物検出バネ231dは、第3の収容溝231fの溝壁に取り付けられ得、この異物検出バネ231dは、第3の収容溝231fの貫通孔231yに位置し得、異物検出バネ231dのコンタクトヘッドが貫通孔231yを貫通し得る。他方の異物検出バネ231dは、第4の収容溝231gの溝壁に取り付けられ得、この異物検出バネ231dは、第4の収容溝231gの貫通孔231yに位置し得、異物検出バネ231dのコンタクトヘッドが貫通孔231yを貫通し得る。
本実施形態では、異物検出バネ231dは、ライン(例えば、フレキシブル回路基板)を介して第1のホスト回路基板アセンブリ212に電気的に接続され得る。異物検出バネ231dは、異物検出(第3の収容溝231fおよび第4の収容溝231gへの異物の侵入の有無の検出)を行うように構成される。以下、具体的な原理について説明する。
状態検出用磁石
図18に示すように、例えば、状態検出用磁石231xは単一磁石であり得る。状態検出用磁石231xは、単一の磁界方向を有していてもよいし、少なくとも2つの磁界方向を有していてもよい(すなわち、ハルバッハ配列が形成される)。状態検出用磁石231wは単一磁石であり得る。状態検出用磁石231xは、単一の磁界方向を有していてもよいし、少なくとも2つの磁界方向を有していてもよい(すなわち、磁石はハルバッハ配列であり得る)。
別の実施形態では、状態検出用磁石は、少なくとも2つの単一磁石を接合することによって形成されたハルバッハ配列であってもよい。
図18および図17に示すように、状態検出用磁石231xは、第2のブラケット231aのうち第3の収容溝231fの開口から離れた側に固定され得、状態検出用磁石231xは、第3の収容溝231fの溝壁に隣接していてもよく、さらに貫通孔231bに近接していてもよい。状態検出用磁石231wおよび状態検出用磁石231xは、第2のブラケット231aの同じ側に位置し得、状態検出用磁石231wは、第4の収容溝231gの溝壁に隣接し得る。
第2のホスト取付用磁石231v
図18に示すように、例えば、第2のホスト取付用磁石231vは単一磁石であり得る。第2のホスト取付用磁石231vは、単一の磁界方向を有していてもよいし、少なくとも2つの磁界方向を有していてもよい(すなわち、ハルバッハ配列が形成される)。
製品要件に基づいて、別の実施形態では、第2のホスト取付用磁石231vは、代替的に、少なくとも2つの単一磁石を接合することによって形成されたハルバッハ配列であってもよい。
図18および図17に示すように、本実施形態では、例えば、2つの第2のホスト取付用磁石231vがあってもよく、2つの第2のホスト取付用磁石231vの構造は、例えば、一貫していてもよい。2つの第2のホスト取付用磁石231vは、第2のブラケット231aのうち第3の収容溝231fの開口から離れた側に固定され得る。一方の第2のホスト取付用磁石231vは、第3の収容溝231fの溝壁のうち第4の収容溝231gに面する側に位置し得、他方の第2のホスト取付用磁石231vは、第4の収容溝231gの溝壁のうち第3の収容溝231fに面する側に位置し得る。
別の実施形態では、第2のホスト取付用磁石231vの数および位置は、製品要件に基づいて設計されてもよい。例えば、第3の収容溝231fの溝壁の両側のそれぞれに1つの第2のホスト取付用磁石231vを取り付け、第4の収容溝231gの溝壁の両側のそれぞれに1つの第2のホスト取付用磁石231vを取り付けてもよい。
ホストバッテリ234
図6および図20に示すように、ホストバッテリ234は、第2のブラケット231aに固定され得、第2のブラケット231aのうち第3の収容溝231fの開口から離れた側に位置する。ホストバッテリ234は、第3の収容溝231fの溝壁と第4の収容溝231gの溝壁との間に位置し得る。ホストバッテリ234は、ライン(例えば、フレキシブル回路基板)を介して第2のホスト回路基板アセンブリ235に電気的に接続され得、第2のホスト回路基板アセンブリ235は、ライン(例えば、フレキシブル回路基板)を介して第1のホスト回路基板アセンブリ212に電気的に接続され得る。したがって、ホストバッテリ234を第1のホスト回路基板アセンブリ212に電気的に接続することができる。
第3のホスト筐体232
図21に示すように、第3のホスト筐体232は、略リング状の構造であり得る。第3のホスト筐体232は、周側壁232aと、内側軸受台232bと、内側軸受台232gとを含み得る。周側壁232aは、リング形状を囲み得る。内側軸受台232bおよび内側軸受台232gは両方とも周側壁232aの内側に接続され、内側軸受台232bと内側軸受台232gとは間隔をあけて配置され得る。例えば、内側軸受台232bおよび内側軸受台232gは、径方向において周側壁232aの両端に略位置し得る。
図22に示すように、第3のホスト筐体232は、回転シャフト取付空間232fを有し得、回転シャフト取付空間232fは、内側軸受台232gに形成され、周側壁232aを通過する溝であり得る。回転シャフト取付空間232fは、回転シャフトアセンブリ22を取り付けるために使用される。図24に示すように、回転シャフト取付空間232fの内面は制限溝232hを有し得、この制限溝232hは、回転シャフト取付空間232fによって形成される周側壁232aの開口に対向し得る。
図22に示すように、第3のホスト筐体232は、開ボタン取付空間を有し得る。開ボタン取付空間は、内側軸受台232b上に第2の開口232cを形成し得、開ボタン取付空間は、さらに、周側壁232aを通過し、周側壁232a上に第1の開口232dを形成し得る。開ボタン取付空間は、回転シャフト取付空間232fに対向し得る。例えば、両者は、第3のホスト筐体232の同じ直径の2つの対向する端部に略位置し得る。
図22および図23に示すように、第2の開口232cとは反対側の開ボタン取付空間の内面には溝232iが設けられ得る。溝232iは、長尺帯状の溝であり得る。第1の開口232dとは反対側の開ボタン取付空間の内面には、案内スロット232jおよび溝232kが設けられ得る。案内スロット232jは丸穴であり得、2つの案内スロット232jがあってもよい。溝232kは、ランウェイ状であり得、溝232kは、2つの案内スロット232jの間に位置し得る。
図21および図22に示すように、第3のホスト筐体232は、機能ボタン取付用貫通孔232eをさらに有し得、機能ボタン取付用貫通孔232eは、周側壁232aに設けられ得、回転シャフト取付空間232fと第1の開口232dとの間に位置し得る。機能ボタン取付用貫通孔232eは、機能ボタン24を取り付けるように構成される。
開ボタン25
図25および図26に示すように、開ボタン25は、キャップ251と、弾性部材252と、ボタン支持体253と、タッチセンシティブスプリング254とを含み得る。
図27に示すように、キャップ251は、一体フレーム構造であり得る。キャップ251は、押圧部251aと、バンプ251bと、案内部251cと、軸受部251dと、バックル251eとを含み得る。
図27に示すように、押圧部251aは、略長尺帯状であり得、押圧部251aの断面形状は、略台形状である(断面は押圧部251aの長さ方向に垂直であり得る)。押圧部251aは表面251hを有し、表面251hは、押圧部251aの台形断面の上底が位置する表面である。
図27に示すように、バンプ251bは、押圧部251aの表面251hに対向する押圧部251aの別の表面に配置され得る。バンプ251bの表面は、円弧面であっても平面であってもよく、または円弧面と平面とを接続して形成されてもよい。
図27に示すように、案内部251cは、円柱、例えば円筒であり得る。案内部251cは、押圧部251aの別の表面から突出していてもよく、案内部251cおよびバンプ251bは、押圧部251aの同じ側に位置し得る。2つの案内部251cがあってもよく、2つの案内部251cは、押圧部251aの2つの対向する端部にそれぞれ位置し得る。案内部251cは、キャップ251が移動する際にキャップ251を案内するように構成される。
図27に示すように、軸受部251dは、押圧部251aのうち表面251hから遠い側に接続され、軸受部251dは、2つの案内部251cの間に位置する。軸受部251dは略C字状であり得、軸受部251dのC字状構造の2つの自由端の両方が押圧部251aに接続され、軸受部251dと押圧部251aとがともに開放空間251gを形成している。軸受部251dは、ボタン支持体253を支持するように構成される。
図27に示すように、バックル251eは、軸受部251dに接続され、開放空間251gに位置する。バックル251eは、バンプ251bに面してもよい。バックル251eは、アセンブリガイド斜面251fを有し得る。バックル251eは、上述した開ボタン25における係止構造である。
図25および図26に示すように、弾性部材252はバネであり得る。代替的に、弾性部材252は、弾性的に伸縮可能な別の構成要素であってもよい。2つの弾性部材252があってもよい。図26および図27を参照すると、一方の弾性部材252が一方の案内部251cにスリーブされ得、他方の弾性部材252が他方の案内部251cにスリーブされ得る。
図28に示すように、ボタン支持体253は、支持体253aと、支持体253aの両側にそれぞれ接続された2つの取付耳253bとを含み得る。支持体253aは、平板状であり得る。取付耳253bは、屈曲板状であり得る。取付耳253bは、第1のプレート253cと第2のプレート253dとを含み得、第1のプレート253cおよび第2のプレート253dは、略90度曲げられ得る。2つの取付耳253b内の2つの第1のプレート253cは、第2のプレート253dに対して後方に曲げられ得る。例えば、図の斜視図において、左側の第1のプレート253cは、左側の第2のプレート253dに対して左方向に曲げられ得、右側の第1のプレート253cは、右側の第2のプレート253dに対して右方向に曲げられ得る。
別の実施形態では、2つの取付耳は、代替的に、同じ方向に曲げられてもよい。
図27および図28を参照すると、ボタン支持体253は、キャップ251の開放空間251g内に取り付けられ得、ボタン支持体253の2つの取付耳253bは、キャップ251の軸受部251d上に支持され得る。ボタン支持体253は、タッチセンシティブスプリング254を固定するように構成され、さらに、キャップ251が限界位置に移動したときにキャップ251を制限するように構成され得る。
本実施形態では、タッチセンシティブスプリング254は弾性変形性能を有し、力を加えると圧縮し、圧力がなくなると反発することができる。図29に示すように、タッチセンシティブスプリング254は、例えば、ドームスプリングであり得、ドームスプリングは、ポリエチレングリコールテレフタレート(polyethylene glycol terephthalate,PET)シート、金属ドーム(またはボタンスプリングと呼ばれる)、接着剤、またはフィルムなどによって形成され得る。タッチセンシティブスプリング254は、弾性領域254aを有し得る。弾性領域254aは、押されていないときは凸状であり得、押された後は凹状になり得、圧力がなくなると凸状に回復し得る。
図29および図25を参照すると、タッチセンシティブスプリング254は、ボタン支持体253に固定され得、弾性領域254aは、バンプ251bに面してもよい。
以上、開ボタン25の詳細な構造について説明した。以下、開ボタン25および第3のホスト筐体232の組立および開ボタン251と第1のブラケット213bの係止部213dとの協働について説明する。
図30および図31に示すように、開ボタン25は、第3のホスト筐体232の開ボタン取付空間に取り付けられ得る。図30および図31に示される開ボタン25の状態は、ホスト2の閉状態に相当する。
図31に示すように、押圧部251aは、開ボタン取付空間の第1の開口232dから露出し得る。図31および図23を参照すると、案内部251cの一部は、案内スロット232jに位置し得るが、案内スロット232jの底面は接触しない。図31に示すように、軸受部251dのうち押圧部251aと間隔をあけて対向する部分は溝232kに位置し得る。バックル251eは、開ボタン取付空間内であって、溝232kの外側に位置し得る。キャップ251は、案内部251cの軸方向に移動し得る。第1の開口232dが押圧部251aを制限するので、キャップ251は基本的に別の方向には移動できない。
図31および図23を参照すると、弾性部材252は案内部251cにスリーブされ、弾性部材252の一部は案内スロット232jに位置し得る。弾性部材252の一端は押圧部251aに接触し、他端は案内スロット232jの底面に接触し得る。
図31および図27に示すように、ボタン支持体253にはキャップ251が組み付けられ得、開ボタン取付空間に固定される。ボタン支持体253の支持体253aは、キャップ251の開口空間に251gに位置し、溝232i内に挿入され得、支持体253aは、第1の開口232dに近い溝232iの側壁を押圧し得る。ボタン支持体253の2つの取付耳253bは、軸受部251dの両側にそれぞれ支持され得る(または重なってもよい)。各取付耳253bは、軸受部251dのうち押圧部251aと間隔をあけて対向する部分に当接して、キャップ251が開ボタン取付空間から移動し続けることができないようになっている。言い換えると、これは、限界位置におけるキャップ251上のボタン支持体253の制限機能である。各取付耳253bは、溝232kの側壁の上面(側壁のうち第1の開口232dに面する表面)を押圧し得る。このように、溝232iの側壁および溝232kの側壁がボタン支持体253を逆方向に制限し得るので、ボタン支持体253は、基本的に、案内スロット232jの軸方向には移動することができない。
図31に示すように、タッチセンシティブスプリング254は、支持体253aに固定され得る。タッチセンシティブスプリング254は、溝232i内に挿入されてもよいし、タッチセンシティブスプリング254は、溝232iの外側に位置してもよい。タッチセンシティブスプリング254は、バンプ251bとバックル251eとの間に位置し、タッチセンシティブスプリング254の弾性領域254aがバンプ251bに面する。タッチセンシティブスプリング254とバックル251eとの間には特定の間隔がある。
図31に示すように、ユーザが押圧部251aからキャップ251を押すと、キャップ251が開ボタン取付空間に移動する。案内部251cが案内スロット232jに移動し、弾性部材252が徐々に圧縮される。軸受部251dが取付耳253bに対して溝232kに摺動し、バックル251eが溝232kに移動する。バンプ251bは、タッチセンシティブスプリング254に近接している。バンプ251bが弾性領域254aを押圧して弾性領域254aを弾性変形させると、ユーザはタッチ感覚フィードバックを体感することができる。
逆に、押圧部251aが押されなくなると、弾性部材252が反発してキャップ251を押し、開ボタン取付空間から移動する。案内部251cが案内スロット232jから移動し、弾性部材252が徐々に伸びる。軸受部251dは、取付耳253bに対して溝232kから摺動し、バックル251eは溝232kから移動する。バンプ251bは、タッチセンシティブスプリング254から離れている。軸受部251dのうち押圧部251aと間隔をあけて対向する部分が取付耳253bを再押圧した後、キャップ251は移動を停止する。
図32は、第1のホスト筐体213、第2のホスト筐体231、第3のホスト筐体232および開ボタン25の組立の概略断面図である。アセンブリ構造を明確に表示するために、第1のホスト筐体213は切断されていない。図33は、図32の位置Bにおける部分拡大概略図である。
図33および図16を参照すると、第1のホスト筐体213の第1のブラケット213bの係止部213dは、第2のホスト筐体231の貫通孔231bを通過し、第3のホスト筐体232の開ボタン取付空間に入り得る。加えて、係止部213dは、バックル251eとのバックル接続を形成し得、バックル接続は取り外し可能な接続である。このように、係止部213dとバックル251eとの間の協働により、第1のホスト筐体213と第3のホスト筐体232とが閉じられた状態を維持することができる。言い換えると、ホスト2の第1の部分21および第2の部分23を閉じることができる。
図33に示すように、ユーザが押圧部251aを押すと、バックル251eが移動し、係止部213dとのバックル接続を維持しなくなる。この場合、第1のホスト筐体213は、回転シャフトアセンブリ22の駆動によって自動的に開く。ユーザが第1の部分21および第2の部分23を閉じようとする場合、係止部213dがバックル251eに接触した後、係止部213dがバックル251eとのバックル接続を再び形成するまで、係止部213dはバックル251eを締め付け得る。この場合、第1の部分21と第2の部分23とが係止される。
本実施形態の開ボタン25は、ホスト2を開くことおよび係止することができるように、往復移動可能なバックル251eが設計されている。タッチセンシティブスプリング254は、ホスト2を開くプロセスにおいて、タッチ感覚フィードバックを加えることができるように設計されており、それによってユーザエクスペリエンスを向上させる。
別の実施形態では、製品要件に基づいて、別の構造を有する開ボタンを用いて、ホストを開くことおよび係止してもよい。例えば、第1のホスト筐体の第1の支持体上にバックルが配置されてもよく(バックルはバックル251eに対応する)、開ボタンに係止部が配置される(例えば、係止部はキャップの軸受部上に配置され、係止部は係止部213dに対応する)。代替的に、例えば、ねじりばね機構を使用して可動キャップに反発力を与えてもよく、バックル(または係止部)を開ボタンのキャップ上に設計し、バックル(または係止部)と第1のホスト筐体の第1のブラケット上にあるバックル(または係止部)との協働によってホストを開閉する。他の実施形態では、タッチセンシティブスプリングがキャンセルされてもよい。
加えて、図33および図13を参照すると、第1の部分21および第2の部分23が閉じられると、第1のブラケット213bおよび第2のホスト筐体231が閉じられて互いに整合し、第1のブラケット213bのシールリング213sが第2のホスト筐体231の周縁に当接する。このように、シールリング213sは、第1のブラケット213bと第2のホスト筐体231との間の隙間をシールして、この隙間から外部の水蒸気がホスト2の内部に侵入するのを防止することができる。
別の実施形態では、シールブラケットおよびシールリングが第2のホスト筐体231の周縁に代替的に取り付けられてもよいことは容易に理解される。シールブラケットと、シールリングと、第2のホスト筐体とを含むアセンブリ構造は上述したものと同様であり、ここでは詳細な説明は省略する。第1の部分21および第2の部分23が閉じられると、第2のホスト筐体231のシールリングが第1のブラケットの周縁に当接して、第2のホスト筐体231と第1のブラケット213bとの間の隙間をシールする。
代替的に、上記シール設定とは異なり、別の実施形態では、シールブラケット213tは配置されなくてもよく、シールリングのみが第1のブラケット213bまたは第2のホスト筐体231に配置される。このように、第1のブラケット213bと第2のホスト筐体231との間の隙間もシールされ得る。
図6および図21に示すように、機能ボタン24は、略円筒状であり得る。機能ボタン24は、第3のホスト筐体232の機能ボタン取付用貫通孔232eに取り付けられ得、第3のホスト筐体232に移動可能に接続されている。機能ボタン24は、機能ボタン取付用貫通孔232e内で機能ボタン取付用貫通孔232eの軸に沿って移動してもよく、および/または機能ボタン24は、機能ボタン取付用貫通孔232eの軸を中心として回転してもよい。機能ボタン24は、ホスト2が対応する機能、例えば、選択、確認、画像表示の切り替えなどを行うために、ユーザによって押下および/または回転されるように構成される。
図34および図6に示すように、開ボタン25および機能ボタン24が第3のホスト筐体232に組み付けられ得、第3のホスト筐体232にはさらに、第2のホスト筐体231が組み付けられ得る。第3のホスト筐体232の周側壁232aは、第2のホスト筐体231およびホストバッテリ234の周囲を取り囲む。図34および図16を参照すると、第3のホスト筐体232の第2の開口232cは、第2のブラケット231aの貫通孔231bに連通し得る。第2のブラケット231aの壁は、回転シャフトアセンブリ22の取付けを容易にするために、第3のホスト筐体232の回転シャフト取付空間232fを避け得る。
第4のホスト筐体233
図35、図36および図37に示すように、第4のホスト筐体233は、略円盤状であり得る。第4のホスト筐体233は、第3のホルダ233aとレンズ233bとを含み得る。第3のブラケット233aは、略円盤状であり得る。第3のブラケット233aは、取付用貫通孔233cを有し得る。レンズ233bは、第3のブラケット233aに取り付けられ、取付用貫通孔233cを覆っている。レンズ233bは、フォトプレチスモグラフィ(photoplethysmography,PPG)センサ(以下に説明する)によって発せられた光を透過し、人体によって反射された光を透過するように構成され得る。
第2のホスト回路基板アセンブリ235
図6に示すように、第2のホスト回路基板アセンブリ235は、回路基板と、回路基板上に配置された配線および構成要素とを含み得る。第2のホスト回路基板アセンブリ235内の回路基板は、例えば、ホスト2の二次回路基板であり得る。例えば、PPGセンサのようなデバイスを二次回路基板上に配置することができる。図6に示すように、第2のホスト回路基板アセンブリ235は、第4のホスト筐体233上に取り付けられ得る。
ワイヤレス充電コイル236
ワイヤレス充電コイル236は、ワイヤレス充電を実施するように構成される。ワイヤレス充電コイル236は、第4のホスト筐体233に取り付けられ得る。ワイヤレス充電コイル236は、第2のホスト回路基板アセンブリ235内の回路基板に電気的に接続され得る。例えば、ワイヤレス充電コイル236のピンが回路基板に半田付けされ得る。図6に示すように、例えば、ワイヤレス充電コイル236は、第2のホスト回路基板アセンブリ235の周囲に位置し得る。
図5および図6に示すように、第4のホスト筐体233は、第3のホスト筐体232に組み付けられて固定され得、第4のホスト筐体233および第3のホスト筐体232は、第2のホスト筐体231、ホストバッテリ234、第2のホスト回路基板アセンブリ235およびワイヤレス充電コイル236をともに囲む。第2のホスト回路基板アセンブリ235およびワイヤレス充電コイル236は両方とも、ホストバッテリ234と第4のホスト筐体233との間に位置し得る。
回転シャフトアセンブリ22
図38、図39および図40に示すように、本実施形態の実装形態1では、回転シャフトアセンブリ22は、シャフトスリーブ222と、バンプ整合部材227と、被駆動部材229と、ガスケット225と、弾性部材228と、第1のシャフト221と、制限部材226と、第2のシャフト223と、シャフト接触部材224とを含み得る。
図41に示すように、シャフトスリーブ222は、略中空の立方体構造であり得る。シャフトスリーブ222は、第1の外面222aおよび第2の外面222fを有し得、第1の外面222aおよび第2の外面222fは、シャフトスリーブ222上の2つの交差する外面である。ホスト2において、シャフトスリーブ222の第1の外面222aが位置する側は、第1の部分21において第1のフレーム本体213aに固定的に接続され得、第1の部分21に覆われて見えないようになっている(以下でさらに説明する)。ホスト2が閉状態にあるとき、第2の外面222fは、ホスト2の外観面として見ることができる(以下でさらに説明する)。
図41および図42に示すように、シャフトスリーブ222の内部空洞はスペーサプレート222nを有し、スペーサプレート222nは内部空洞を第1の内部空洞222iと第2の内部空洞222jとに分割する。スペーサプレート222nには貫通孔222sが設けられており、貫通孔222sは第1の内部空洞222iと第2の内部空洞222jとを連通させている。
図42および図43に示すように、スペーサプレート222nのうち第1の内部空洞222iに面する側の面には、シュート222qおよび複数の整合溝222pを設けることができる。シュート222qおよびすべての整合溝222pは接続され、リングを形成し得る。リングは、貫通孔222sの周囲に位置し、貫通孔222sと同心であってもよい。
図42に示すように、整合溝222pは「窪んだ」形状であり得、整合溝222pの内面は円弧面であり得る。すべての整合溝222pは、円弧に沿って配置され得る。すべての整合溝222pは2つのグループに分けられ得、これらの2つのグループは分離される。各グループ内の複数の整合溝222pは、順次接続されている。2つのグループ内の整合溝222pの数は一致していてもよく、例えば、3であり得る。各グループにおいて、隣接する2つの整合溝222pは、共通の側壁を有する。側壁の側面は、丸い角を有し得る。側壁の上面は、整合溝222pの開口が位置する表面に対してさらに窪んでいてもよい(すなわち、段差が存在する)。
図42および図43に示すように、シュート222qは長尺帯状の溝であり得、シュート222qの延長トラックは円弧であり得る。2つのシュート222qがあってもよく、2つのシュート222qは同じ円周上にある。円周上の2つのシュート222qの位置は対称であり得、2つのシュート222qに対応する2つの中心角(シュート222qの両端の接続線と円周の中心とによって形成される挟角)はいずれも鉛直角であり得る。2つのシュート222qおよび2つの整合溝222pグループは、円周に沿って交互に配置されている。具体的には、2つのシュート222qおよび2つの整合溝222pグループは、円周上に、一方のシュート222q、一方の整合溝222pグループ、他方のシュート222q、他方の整合溝222pグループの順に配置されている。各シュート222qの一端は、整合溝222pグループのうちの1つの整合溝222pに接続されており、シュート222qの他端は、別の整合溝222pグループのうちの1つの整合溝222pに接続されている。シュート222qと整合溝222pとの間には共通の側壁があってもよい。代替的に、シュート222qと整合溝222pとの間には側壁がなくてもよく、シュート222qと整合溝222pとが連通している。
上述したシュート222qの数、構造および位置などの設計ならびに整合溝222pの数、構造および位置などの設計は、説明のための例にすぎず、本実施形態はこれに限定されるものではない。
本実施形態では、シュート222qおよび整合溝222pは、バンプ整合部材227上のバンプに整合するように構成される(以下に説明する)。別の実施形態では、スペーサプレート222nにシュート222qおよび整合溝222pを設けなくてもよく、回転シャフトにはバンプ整合部材227を設けなくてもよい。
図41および図42に示すように、スペーサプレート222nから離れた第1の内部空洞222iの端部は、シャフトスリーブ222を通過して開口222hを形成し得る。図41および図43に示すように、第1の内部空洞222iの内面は、円弧面aおよび2つの平面bを含み得、2つの平面bは、円弧面aの両側にそれぞれ接続される。円弧面aは第1の外面222aに近く、平面bは第1の外面222aから離れている。言い換えると、第1の内部空洞222iはアーチに近い形状を有し、開口222hはアーチに近い形状を有している。
図41および図42に示すように、第2の内部空洞222jは、互いに連通する第1の領域222cと第2の領域222dとを含み得る。第1の領域222cは、スペーサプレート222nと第2の領域222dとの間に位置する。第1の領域222cは、第1の外面222aに開口222bを形成する。第2の領域222dは、軸がスペーサプレート222nに面する円形の孔であり得る。第2の領域222dは、第1の外面222aに開口222eを形成し、スペーサプレート222nから離れた第2の領域222dの端部は、シャフトスリーブ222を通過し得る。
図41に示すように、シャフトスリーブ222の第1の外面222aには、溝222kおよび溝222mがさらに設けられ得る。溝222kおよび溝222mは、第1の領域222cの両側にそれぞれ位置し、溝222mはさらに第2の領域222dの上方に位置し得る。溝222kのうち溝222mに面する側は第1の領域222cに連通し、溝222mのうち溝222kに対向する側は第1の領域222cに連通している。
図44に示すように、シャフトスリーブ222のうち第1の外面222aとは反対側には、制限突出部222rが設けられている。制限突出部222rの構造は、要件に基づいて設計され得る。本実施形態に限定されるものではない。本実施形態では、制限突出部222rは、シャフトスリーブ222のうち第1の内部空洞222iが位置する側に位置し得る。別の実施形態では、制限突出部222rの位置は、要件に基づいて柔軟に決定され得、スペーサプレート222nのうち第1の内部空洞222iに近い側に位置することに限定されない。代替的に、制限突出部222rを設けなくてもよい。
図44に示すように、シャフトスリーブ222のうち開口222hを形成する表面には取付溝222gがさらに設けられ得、この取付溝222gは第1の内部空洞222iに連通し得る。同様に、開口222hに対向するシャフトスリーブ222の端部の表面には別の取付溝222gが設けられ、この別の取付溝222gは第2の領域222dに連通し得る。取付溝222gは、シャフト接触部材24を取り付けるように構成される(以下でさらに説明する)。別の実施形態では、取付溝222gの位置は、要件に基づいて柔軟に決定され得、上記の説明に限定されるものではない。代替的に、取付溝222gを設けなくてもよい。
図45に示すように、バンプ整合部材227の形状は略円筒状であり得る。バンプ整合部材227の底面には、バンプ227aが設けられ得、バンプ227aは、底面に対して突出する円弧面を有し得る。少なくとも1つのバンプ227aがある。例えば、図45には、2つのバンプ227aが示されている。バンプ227aの数が2つ以上であるとき、バンプ227aは、円周に沿って間隔をあけて均等に分布し得る。バンプ227aは、シャフトスリーブ222のスペーサプレート222n上のシュート222qおよび整合溝222pを整合するように構成される(以下でさらに説明する)。
図45に示すように、バンプ整合部材227は、貫通孔227bをさらに有し得、貫通孔227bは、バンプ整合部材227の中心線の方向にバンプ整合部材227を通過し得る。本実施形態では、貫通孔227bの内面は、円弧面227cと、平面227dと、平面227eとを含み得る。円弧面227cの2つの側面はそれぞれ、平面227dおよび平面227eに接続されており、平面227dおよび平面227eは、挟角を形成し得る。第1のシャフト221には、バンプ整合部材227が取り付けられ得、貫通孔227bは第1のシャフト221に整合し得る。この構造の貫通孔227bは、バンプ整合部材227が第1のシャフト221に沿って移動することを可能にするが、バンプ整合部材227は第1のシャフト221に対して回転することはできない(以下でさらに説明する)。
別の実施形態では、回転シャフトにバンプ整合部材227を設けなくてもよい。
図46および図47に示すように、被駆動部材229は、略ブロック状であってもよいし、シート状であってもよい。被駆動部材229は貫通孔229gを有し、貫通孔229gの軸は、被駆動部材229の略厚さ方向である。被駆動部材229の厚さ方向側の表面はシャフト整合面と呼ばれることがある。シャフト整合面は、2段梯子を形成し得る。シャフト整合面は、連続的に接続される第1の斜面229aと、平面229bと、第2の斜面229cとを含み得る(3つの領域を強調するために、3つの領域は影によって表される)。平面229bの法線は、貫通孔229gの軸方向であり得る。第1の斜面229aと平面229bとは鈍角を形成し、平面229bと第2の斜面229cとは鈍角を形成している。第1の斜面229aと第2の斜面229cとの間には段差がある。第1の斜面229aのうち平面229bから離れた側は平面229bより高くてもよく、第2の斜面229cのうち平面229bから離れた側は平面229bより低くてもよい。
図46に示すように、被駆動部材229のシャフト整合面は、2つの第1の斜面229aと、2つの平面と、2つの第2の斜面229cとを含み得る。シャフト整合面は、2つの2段梯子を形成し得、シャフト整合面の円周方向に段階的に下方に延在し得る。2つの2段梯子は、間隔をあけて配置され得る。例えば、2段梯子は、貫通孔229gに対して中心対称であり得る。
図48に示すように、被駆動部材229の外側面(外側面の法線が貫通孔229gを指す)は、略アーチ状であり得る。外側面は、円弧面229hと、円弧面229iと、平面229dと、平面229eと、平面229fとを含み得る。円弧面229hおよび円弧面229iは、アーチの頂部として使用され得、円弧面229hおよび円弧面229iは、貫通孔229gの軸に対して略対称であり得る。平面229eは、アーチの底部として使用され得る。平面229fは、円弧面229hと平面229eとの間に位置し得、平面229fの側面が円弧面229hに接続され得る。平面229dは、円弧面229iと平面229eとの間に位置し得、平面229dの側面が円弧面229iに接続され得る。
被駆動部材229は、シャフトスリーブ222の第1の内部空洞222i内に取り付けられ得、被駆動部材229の外側面は上述の構造を有し、これにより、被駆動部材229は、第1の内部空洞222i内を回転せずに移動することができる(以下でさらに説明する)。別の実施形態では、被駆動部材229が回転せずに第1の内部空洞222i内を移動するという設計要件を満たすことを条件として、被駆動部材229の外側面は別の適切な構造を有し得る。
図49および図50に示すように、ガスケット225は略シート状であり得る。ガスケット225は、第1の部分225aと第2の部分225bとを含み得、第1の部分225aおよび第2の部分225bは接続され(例えば、全体として接続され)、第1の部分225aおよび第2の部分225bは、例えば、挟角dを形成し得る。挟角dは、例えば略90°である。第1の部分225aおよび第2の部分225bは、同一平面上になくてもよく、第2の部分225bと第1の部分225aが位置する平面とは、挟角eを形成してもよい。例えば、図50の斜視図において、第2の部分225bは、第1の部分225aに対して上方に傾斜し、第1の部分225aが位置する平面と挟角eを形成し得る(言い換えると、第1の部分225aと挟角eを形成し得る)。
ガスケット225の第1の部分225aは、シャフトスリーブ222の第1の内部空洞222i内に固定され得、ガスケット225の第2の部分225bは、被駆動部材229の平面229eを押圧し得る(以下でさらに説明する)。
図51に示すように、第1のシャフト221は一体構造であり得、順次接続された第1の部分221aと、第2の部分221bと、第3の部分221cとを含み得る。図51では、3つの破線のボックスを使用して、第1の部分221a、第2の部分221bおよび第3の部分221cを区別していることが理解され得る。これは、第1の部分221a、第2の部分221bおよび第3の部分221cの大まかな位置を直感的に説明することを意図しているにすぎず、第1の部分221a、第2の部分221bおよび第3の部分221cの境界を厳密に限定することを意図するものではない。
図51および図52に示すように、第1の部分221aは、端部221dと主部221gとを含み得、端部221dおよび主部221gは両方とも略円筒状であり得る。主部221gは第2の部分221bに接続され、端部221dは第2の部分221bから離れている。端部221dと主部221gとの間にはスロット221eが形成され得、スロット221eは、端部221dの軸を囲み得る。スロット221eの底面は、端部221dの外周面よりも低く、かつ、主部221gの外周面よりも低い。
図51および図53に示すように、端部221dに近い主部221gの端部は、凹状空間221fを形成し得る。凹状空間221fは、平面221iおよび平面221jを有し得る。平面221iは、端部221dの軸に基本的に平行であり得、平面221jは、端部221dの軸に基本的に垂直であり得、平面221iは、平面221jに基本的に垂直であり得る。平面221jは、主部221gの外周面と平面221iとを接続し得る。平面221iの両側は、主部221gの外周面に接続され得る。凹状空間221fは、主部221gの外周面を切削することによって形成され得る。
図53に示すように、2つの凹状空間221fがあってもよく、2つの凹状空間221fの間には特定の間隔がある。別の実施形態では、凹状空間221fの数は、上記の説明に限定されるものではなく、例えば、1つまたは3つ以上であってもよい。
本実施形態では、端部221dに近い主部221gの端部はバンプ整合部材227の貫通孔227bと一致し得、主部221gの端部の表面が貫通孔227bの内壁と一致し得、これにより、バンプ整合部材227が主部221gに沿って移動はしても回転することはできない(以下でさらに説明する)。別の実施形態では、バンプ整合部材227が設けられていない場合、端部221dに近い主部221gの端部は、凹状空間221fを形成しなくてもよい。
図51~図53に示すように、第2の部分221bは、外周面221hを有し得、外周面221hは、略円筒面であり得る。本実施形態では、第2の部分221bは、シャフトスリーブ22の第1の内部空洞222iに取り付けられ得、外周面221hは、回転して第1の内部空洞222iの円弧面aに一致する。
図52および図53に示すように、第2の部分221bのうち端部221dに面する表面には2段梯子が形成され得(図53では、2段梯子の表面が影を用いて示されている)、この2段梯子は、上述した被駆動部材229の2段梯子と同様の(または略同様の)構造を有する。図52、図46および図40を参照すると、第2の部分221bにはカム機構を形成するために被駆動部材229が組み付けられ得、第2の部分221bの2段梯子の表面は、移動して、被駆動部材229の2段梯子の表面と一致し得、これにより、被駆動部材229は特定の運動を実現する(以下でさらに説明する)。
第3の部分221cの構造は、要件に基づいて設計され得、図51~図53に示したものに限定されない。第3の部分221cは、第3のホスト筐体232の内側軸受台232gに固定されるように構成される(以下でさらに説明する)。図40に示すように、弾性部材228は、反発力を与えることができる構成要素、例えば、バネであってもよい。
以上、シャフトスリーブ222、バンプ整合部材227、第1のシャフト221、被駆動部材229および弾性部材228の構造について個別に説明した。以下、各構成要素を含むアセンブリ構造について説明する。
図39、図45、図43および図46に示すように、被駆動部材229、弾性部材228およびバンプ整合部材227は、いずれも、シャフトスリーブ222の第1の内部空洞222iに位置し得る。バンプ整合部材227は、シャフトスリーブ222のスペーサプレート222nに近接しており、バンプ整合部材227のバンプ227aは、スペーサプレート222nのシュート222qに面してもよい(または整合溝222pに面してもよい)。被駆動部材229はスペーサプレート222nから離れており、被駆動部材229の2段梯子はスペーサプレート222nから離れている。被駆動部材229の円弧面229hおよび円弧面229iは両方とも、第1の内部空洞222iの円弧面aに対向しかつ一致し得、被駆動部材229の平面229eおよび平面229fは両方とも、第1の内部空洞222iの平面bに対向しかつ一致し得る。このように、被駆動部材229は、第1の内部空洞222i内を移動することはできるが、第1の内部空洞222iに対して回転することはできない。
被駆動部材229と第1の内部空洞222iとを含む整合構造が一例にすぎないことは容易に理解される。別の実施形態では、被駆動部材229が第1の内部空洞222i内で移動することのみができ、第1の内部空洞222iに対して回転することはできないように、要件に基づいて別の適切な整合構造が設計されてもよい(被駆動部材229がシャフトスリーブ222とともに回転し得ることについて以下で説明する)。
図39に示すように、弾性部材228は、被駆動部材229とバンプ整合部材227との間に位置する。弾性部材228の一端は被駆動部材229を押圧し得、他端はバンプ整合部材227を押圧し得る。
図51、図39、図41および図42に示すように、第1のシャフト221の第1の部分221aの主部221gおよび第2の部分221bの両方がシャフトスリーブ222の第1の内部空洞222iに位置し得る。第1の部分221aの端部221dは、シャフトスリーブ222の第2の内部空洞222jの第1の領域222cに位置し得、第1の部分221aのスロット221eの一部または全部は、第1の領域222cに位置し得る。
図51、図46、図45および図42に示すように、第1の部分221aは、被駆動部材229の貫通孔229g、弾性部材228、バンプ整合部材227の貫通孔227cおよびスペーサプレート222nの貫通孔を通過し得る。第2の部分221bの2段梯子が被駆動部材229の2段梯子に面してもよく、第2の部分221bの2段梯子が被駆動部材229の2段梯子と一致し得、これにより、第2の部分221bと被駆動部材229とがカム機構を形成し得る。
図53および図45に示すように、主部221gの一方の凹状空間221fの平面221iは、バンプ整合部材227の貫通孔227bの平面227dに対向しかつ一致し得る。主部221gの他方の凹状空間221fの平面221iは、バンプ整合部材227の貫通孔227bの平面227eに対向しかつ一致し得る。主部221gの外周面は、バンプ整合部材227の貫通孔227bの円弧面227cに対向しかつ一致し得る。このように、バンプ整合部材227は、第1の内部空洞222i内を主部221gに沿って移動はし得るが、主部221gを中心として回転することはできない。
主部221gとバンプ整合部材227とを含む整合構造が一例にすぎないことは容易に理解される。別の実施形態では、バンプ整合部材227が主部221gに沿って移動することのみができ、主部221gを中心として回転することはできないように、要件に基づいて別の適切な整合構造が設計されてもよい。
図51および図39を参照すると、第1のシャフト221の第3の部分221cは、シャフトスリーブ222の外側に位置し得る。
図54は、第1のシャフト221と、被駆動部材229と、弾性部材228と、バンプ整合部材227とを含むアセンブリ構造を直感的に示し得る。
図39および図50に示すように、ガスケット225は、シャフトスリーブ222の第1の内部空洞222iに固定され得る。ガスケット225の第1の部分225aは、第1のシャフト221の第3の部分221cとシャフトスリーブ222との間に位置し得る。ガスケット225の第2の部分225bは、被駆動部材229とシャフトスリーブ222との間に位置し得る。被駆動部材229の全体的な動作プロセスにおいて、第2の部分225bは常に被駆動部材229を押圧し得る。第2の部分225bが第1の部分225aに対して傾斜しているので、第2の部分225bは、被駆動部材229をシャフトスリーブ222の第1の内部空洞222iの内面に押圧し、これにより、被駆動部材229は第1の内部空洞222iの内面に密接に一致することができる。これにより、移動中に製造誤差によって被駆動部材229が揺れることを回避することができる。別の実施形態では、実際の要件に基づいて、ガスケット225を設けなくてもよい。
図55に示すように、制限部材226は基本的にプレート状であり、制限部材226の構造は、要件に基づいて設計され得る。例えば、制限部材226の外形は、シャフトスリーブ22の第2の内部空洞222iの第1の領域222cの形状に適合し得る。制限部材226には開口226aが形成され得る。
図55、図39および図52を参照すると、制限部材226は、シャフトスリーブ22の第2の内部空洞222iの第1の領域222cに位置し、シャフトスリーブ22のスペーサプレート222nに接触し得、制限部材226の開口226aの縁部は、第1のシャフト221の第1の部分221aのスロット221eにクランプされ得る。したがって、制限部材226は、第1のシャフト221を制限し、第1のシャフト221がシャフトスリーブ22から外れることを防止し、第1のシャフト221およびシャフトスリーブ22の相対位置を一定に保つことを保証するので、被駆動部材229、弾性部材228、バンプ整合部材227およびシャフトスリーブ22の確実な組立を保証することができる。
図56、図57および図58に示すように、第2のシャフト223は、一体構造であり得、順次接続された第1の部分223aと、第2の部分223bと、第3の部分223cとを含み得る。図56では、3つの破線のボックスを使用して、第1の部分223a、第2の部分223bおよび第3の部分223cを区別していることが理解され得る。これは、第1の部分223a、第2の部分223bおよび第3の部分223cの大まかな位置を直感的に説明することを意図しているにすぎず、第1の部分223a、第2の部分223bおよび第3の部分223cの境界を厳密に限定することを意図するものではない。
図56~図58に示すように、第1の部分223aおよび第2の部分223bは両方とも略円筒状であり得る。第3の部分223cの構造は、要件に基づいて設計され得る。図56~図58は例にすぎない。第2のシャフト223にはチャネル223dが形成され得、チャネル223dは、基本的に、第1の部分223aの軸方向に延在し得る。チャネル223dは、径方向に第1の部分223aの2つの対向する端部を通過し、第2の部分223bの径方向に第2の部分223bの一端および第3の部分223cの一端を通過し得る。このように、第1の部分223aは、チャネル223dによって完全に分断された2つの部分に分割され得、第2の部分223bおよび第3の部分223cはそれぞれ、チャネル223dによって2つの接続された部分に分割され得る。
図57および図58に示すように、第2の部分223bから離れた第1の部分223aの端部は溝223eを有し、溝223eは、具体的には、チャネル223dの内面に設けられてもよい。2つの溝223eがあってもよく、第1の部分223aの各部分が1つの溝223eを有し、2つの溝223eの開口は対向している。
本実施形態では、第2のシャフト223にフレキシブル回路基板が取り付けられ得る。以下に詳細を示す。
図59、図60および図61は、フレキシブル回路基板26を曲げて巻回した後の概略構造を示している(フレキシブル回路基板26は、第2のシャフト223に通り付けられた後に曲げて巻回される)。実際には、フレキシブル回路基板26は、第2のシャフト223に取り付けられる前は展開状態であり、展開状態では、フレキシブル回路基板26は、略長尺帯状の構造であり得る。
図59~図61に示すように、フレキシブル回路基板26は、電気接続端部261と電気接続端部263とを含み得る。フレキシブル回路基板26を展開した後、電気接続端部261および電気接続端部263は、それぞれフレキシブル回路基板26の延在方向における両端である。電気接続端部261および電気接続端部263は、それぞれ、電気信号伝送のために構成され、コネクタを含み得る。
例えば、電気接続端部261は、第1のホスト回路基板アセンブリ212に接続され得る。例えば、電気接続端部261のコネクタを、第1のホスト回路基板アセンブリ212の回路基板212a上のコネクタに接続して、フレキシブル回路基板26と第1のホスト回路基板アセンブリ212とを電気的に接続し得る。
例えば、電気接続端部263は、第2のホスト回路基板アセンブリ235、機能ボタン24とモータとを接続するフレキシブル回路基板(例えば、機能ボタン24とモータとは、同じフレキシブル回路基板を共有し得る)などに電気的に接続され得る。機能ボタン24とモータとを接続するフレキシブル回路基板は、例えば、第2のブラケット231aのうち第3の収容溝231fの開口から離れた側に固定され得る。フレキシブル回路基板上にはさらに磁界センサ(例えば、ホール効果センサまたは磁力計)が配置されてもよい。例えば、2つの磁界センサがあってもよく、その2つの磁界センサはそれぞれ第3の収容溝231fの溝壁および第4の収容溝231gの溝壁に近接していてもよい。
図59~図61に示すように、フレキシブル回路基板26は、接続部264と取付部262とをさらに含み得る。接続部264は、取付部262と電気接続端部261とを接続し、取付部262は、電気接続端部263にさらに接続されている。
図59~図61に示すように、接続部264は、接地部264aと制限部264bとを有する。接地部264aは、例えば、電気接続端部261に近くてもよく、制限部264bは、例えば、電気接続端部261から離れていてもよい。制限部264bは、例えば、ラグ状であり得る。例えば、2つの制限部264bがあってもよく、2つの制限部264bは、それぞれ、接続部264の両側の端部に位置する。
図59~図61に示すように、取付部262は、第2のシャフト223と一致するように構成され、曲げられて巻回された状態であり得る。例えば、図59の斜視図では、取付部262の一部が折り畳まれて積層を形成し得るので、その部分は積層部と呼ばれることがある。取付部262の他の部分は、積層部に接続されて巻回され、リングを形成し得るので、その部分は巻回部と呼ばれることがある。巻回部は、積層部の一端に位置し得る。図59では、取付部262は、破線のボックスを用いて示されていることが理解され得る。これは、取付部262の大まかな位置を直感的に説明することを意図しているにすぎず、取付部262の境界を厳密に限定することを意図するものではない。
本実施形態では、フレキシブル回路基板26内の配線の数は設計要件を満たす必要があり、フレキシブル回路基板26の幅寸法がフレキシブル回路基板26内の配線の数に影響する。したがって、フレキシブル回路基板26の幅寸法(例えば、最小幅寸法)は、設計要件を満たす必要がある。図59および図62は、フレキシブル回路基板26の取付部262の巻回部の幅寸法W1および積層部の折畳み幅寸法W2(展開された積層部の展開幅は略2×W2)を示しており、巻回部の幅寸法W1および積層部の折畳み幅寸法W2は、要件に基づいて設計され得る。
図59~図61に示すように、フレキシブル回路基板26は、分離ブラケット266をさらに含み得る。分離ブラケット266の構造は、要件に基づいて設計され得、例えば、略平板状であり得る。分離ブラケット266の数は、要件に基づいて決定され得、単一の分離ブラケット266または少なくとも2つの分離ブラケット266があってもよい。分離ブラケット266は、積層部の折り畳まれた層の間にクランプされ、各層が分離ブラケット266に接続(例えば接着)され得る。
本実施形態では、一般に、積層部の展開幅が小さく、積層部が折り畳まれた後に折り畳まれた形状を維持することが困難である(折り畳まれた層は傾きやすい)。しかしながら、分離ブラケット266が設けられているので、分離ブラケット266により、積層部は折り畳まれた形状を維持することが可能であり得る。加えて、分離ブラケット266はまた、積層部の過度の曲げによる損傷を回避するために、積層部の曲げ半径を制限し得る。別の実施形態では、製品要件に基づいて、分離ブラケット266を設けなくてもよい。図59および図61に示すように、フレキシブル回路基板26は、保護層265をさらに含み得る。例えば、保護層265は、積層部の表面に取り付けられ得し、巻回部から離れた積層部の端部に位置し得る。保護層265の材料は、例えば、マイラー(Mylar)であり得る。本実施形態では、保護層265の位置および材料は、代替的に、製品要件に基づいて設計されてもよく、上記の説明に限定されるものではない。
本実施形態では、積層部が第3のホスト筐体232に固定され得、保護層265は積層部を第3のホスト筐体232から分離して、積層部と第3のホスト筐体232との間の摩擦によりフレキシブル回路基板26が損傷することを防止し得る(以下でさらに説明する)。加えて、保護層265は、積層部の構造をさらに強化し得る。別の実施形態では、製品要件に基づいて、保護層265を設けなくてもよい。
図62および図63はそれぞれ、フレキシブル回路基板26と第2のシャフト223とを含むアセンブリ構造を示す。フレキシブル回路基板26に第2のシャフト223が組み付けられるとき、展開状態のフレキシブル回路基板26の取付部262の積層部が最初に折り畳まれ得る。この場合、取付部262の巻回部は、展開状態のままであってもよい。図62、図63および図58を参照すると、次に、第2のシャフト223の第3の部分223cから第2のシャフト223のチャネル223dに取付部262全体が取り付けられ、これにより、取付部262の巻回部が第2のシャフト223の第1の部分223aに位置決めされる。この場合、巻回部を曲げて巻回部を第1の部分223aの周りに巻回するようにしてもよく、巻回部のコイル数は、実際の要件に基づいて決定され得る。巻回が完了した後、巻回部と、第2の部分223bから離れた第1の部分223aの端部との間には特定の距離がある(すなわち、巻回部は、第1の部分223aの端部を覆わない)。これにより、巻回部を傷つけて寿命に影響を与えることを回避することができる(以下でさらに説明する)。フレキシブル回路基板26の電気接続端部261および電気接続端部263は両方とも、第2のシャフト223の外側に位置する。電気接続端部261および電気接続端部263は、ホスト2の内部空間に適合するように曲げられ得る。フレキシブル回路基板26の保護層265および接続部264は、第2のシャフト223の外部に露出していてもよい。
本実施形態では、フレキシブル回路基板26の巻回部の内側リングが第2のシャフト223の第1の部分223aに直接接触している。巻回部と積層部との間の接合部は、第1の部分223aに固着され得、固着方法は、例えば、接合であり得る。巻回部の別の領域は固定されずに自然な巻き状態のままであってもよく、その領域を緩めてその部分の直径を大きくしたり、締め付けてその部分の直径を小さくしたりしてもよい。
本実施形態では、フレキシブル回路基板26の巻回部が第2のシャフト223の第1の部分223aの周りに巻回されているので、第1の部分223aの軸方向寸法を利用して巻回部の幅寸法W1を確保することができる。フレキシブル回路基板26の積層部は、折り曲げられた状態で第2のシャフト223のチャネル223dに収容されるので、展開幅が2×W2の積層部を収容するために必要とする第2のシャフト223のスペースは小さくなる。これにより、第2のシャフト223の小型化を図ることができ、さらには、ホスト2の小型化を図ることができる。
要するに、上記の構造の第2のシャフト223を設計し、この第2のシャフト223にフレキシブル回路基板26を曲げて巻回する方法で取り付けることにより、ホスト2の電気的な接続を実現することができ、設計要件を満たすようにフレキシブル回路基板26の幅寸法を確保することができ、ホスト2の小型化を実現することができる。
本実施形態では、フレキシブル回路基板26が取り付けられる第2のシャフト223は、シャフトスリーブ222の第2の内部空洞222jに取り付けられ得る。
図57および図67を参照すると、第2のシャフト223の第1の部分223aは、シャフトスリーブ222の第1の領域222cに位置する。第2のシャフト223の第2の部分223bは、第2の内部空洞222jの第2の領域222dに位置し得る。第2の部分223bの外周面は、回転して第2の領域222dの内面と一致し得る。言い換えると、第2の部分223bの外周面は、第2の領域222dの内面に接触してもよいし接触しなくてもよく(僅かな隙間を有して)、第2の領域222dの内面は、第2の部分223bの外周面に対して相対的に回転し得る。第2のシャフト223の第3の部分223cは、シャフトスリーブ222の外側に位置する。
図59、図64および図67に示すように、フレキシブル回路基板26の巻回部全体が第1の領域222cに位置する。フレキシブル回路基板26の積層部の一部は、第1の領域222cおよび第2の領域222dに位置し、積層部の他の部分は、シャフトスリーブ222の外側に位置する。フレキシブル回路基板26の電気接続端部261および電気接続端部263の両方がシャフトスリーブ222の外側に位置する。フレキシブル回路基板26の接続部264は、第1の領域222cの開口を通過し得、接続部264の接地部264aおよび制限部264bは両方とも、シャフトスリーブ222の外側に位置する。
図64を参照すると、本実施形態では、フレキシブル回路基板26の電気接続端部261は、第1のホスト回路基板アセンブリ212に固定され得、電気接続端部261は、ホスト2の第1の部分21とともに移動し得る。したがって、電気接続端部261に接続された接続部264も、電気接続端部261とともに移動する。設計要件に基づいて接続部264が移動することを可能とし、接続部264の動きを制御することを保証し、接続部264の疲労損傷を回避するために、接続部264は、接続部264を制限するように、クランプ部材を用いてクランプされ得る。以下に説明する。
図65に示すように、クランプ部材27は略シート状であり、クランプ部材27にはクランプ隙間27aが設けられ得る。クランプ隙間27aは、基本的に直線状であり得る。クランプ隙間27aの一端はクランプ部材27を通過し、他端はクランプ部材27を通過していない。クランプ部材27は、絶縁性および耐湿性に優れた材料、例えば、マイラー(Mylar)シートを用いて製造され得る。
図65および図66に示すように、接続部264はクランプ部材27のクランプ隙間27aを貫通し得、接続部264の制限部264bはクランプ隙間27aの縁部にクランプされ得、クランプ部材27はシャフトスリーブ222の溝222kおよび溝222mに固定され得、クランプ部材27は第1の領域222cの少なくとも一部を覆う。このように、クランプ部材27は、接続部264をクランプし、接続部264を制限することができる。接続部264が移動するとき、クランプ部材27が存在するため、接続部264の移動ストロークが設計要件を満たし、疲労損傷が生じにくい。加えて、制限部264bは、製造ラインでの組立時におけるクランプ部材27およびフレキシブル回路基板26の正確な位置決めを容易にし、それによって、組立歩留まり(assembly yield)を確保するように設計される。別の実施形態では、クランプ部材27を用いて接続部264をクランプする設計はキャンセルされてもよい。
以上、第2のシャフト223、フレキシブル回路基板26、シャフトスリーブ222およびクランプ部材27の構造および組立について説明した。以下、回転シャフトアセンブリ22の全体的なアセンブリ構造およびフレキシブル回路基板26と第2のシャフト223と第1のシャフト221との間の組立関係について説明する。
図67は、回転シャフトアセンブリ22と、フレキシブル回路基板26と、クランプ部材27とを含むアセンブリ構造の断面図を示す。フレキシブル回路基板26を明確に表現するために、フレキシブル回路基板26は切断されていない。図67に示すように、第1のシャフト221と被駆動部材229と弾性部材228とバンプ整合部材227とシャフトスリーブ222との組立関係および第2のシャフト223とフレキシブル回路基板26とクランプ部材27とシャフトスリーブ222との組立関係については、上述したので、ここでは繰り返さない。上述したように、第2のシャフト223の第1の部分223aの端部は、フレキシブル回路基板26の巻回部によって覆われていない。これにより、第1のシャフト221の端部221dを第2のシャフト223の第1の部分223aの溝223eに挿入しやすくなる。端部221dと巻回部との干渉を回避するために、端部221dと巻回部との間には、第1のシャフト221の軸方向に特定の隙間が設けられ得る。
加えて、図44、図38および図40に示すように、第1のシャフト221の第2の部分221bに近いシャフトスリーブ222の取付溝222gに1つのシャフト接触部材224が固定され得、シャフト接触部材224は第2の部分221bに接触する。同様に、第2のシャフト223の第2の部分223bに近いシャフトスリーブ222の溝に別のシャフト接触部材224が固定され得、シャフト接触部材224は第2の部分223bに接触する(透視の理由で、シャフトスリーブ222に組み立てられた溝であって第2の部分223bに近い溝および溝内のシャフト接触部材224は表示されていない)。本実施形態では、シャフト接触部材224は、導体、例えば金属バネであり得る。
以下、回転シャフトアセンブリ22、フレキシブル回路基板26、ホスト2の第1の部分21および第2の部分23のアセンブリ構造について1つずつ説明する。
図68に示すように、第1のシャフト221の第3の部分221cおよび第2のシャフト223の第3の部分223cは両方とも、第3のホスト筐体232の内側軸受台232gに固定され得る。シャフトスリーブ222は、第3のホスト筐体232の回転シャフト取付空間232fに位置し得、シャフトスリーブ222は、回転シャフト取付空間232f内で回転し得る。シャフトスリーブ222の第2の外面222fは、第3のホスト筐体232の周側壁232aの外側に面してもよい。フレキシブル回路基板26の電気接続端部261は、周側壁232aの内側に位置し得る。
図67および図68を参照すると、フレキシブル回路基板26の電気接続端部263は、周側壁232aの内側に位置し得、内側軸受台232gに固定される。例えば、電気接続端部263は、接着剤を有し得、電気接続端部263は、内側軸受台232gに接合され得る。図67、図24および図68を参照すると、フレキシブル回路基板26の保護層265は、周側壁232aの内側に位置し、周側壁232aとフレキシブル回路基板26の積層部との間に位置して、積層部と周側壁232aとの直接接触による摩擦を防止し、摩擦によるフレキシブル回路基板26への損傷を回避することができる。
図69に示すように、第2のホスト筐体231の第2のブラケット231aが第3のホスト筐体232に組み付けられて固定され得、第2のホスト筐体231は、周側壁232aの内側に位置し得る。図69の斜視図では、第2のブラケット231aの第3の収容溝231fの開口および第4の収容溝231gの開口は上方を向いている。第2のブラケット231aは、第1のシャフト221の第3の部分221cおよび第2のシャフト223の第3の部分223cの両方を覆う。第2のブラケット231aの貫通孔231bおよびシャフトスリーブ222は、周側壁232aの同径の2つの対向する端部にそれぞれ略位置し得る。図69および図68を参照すると、貫通孔231bは、第3のホスト筐体232の第2の開口232cに連通し得る。
図70および図69を参照すると、第1のホスト筐体213は、第2のホスト筐体231および第3のホスト筐体232を覆い得る。図70から見ると、第1のホスト筐体213の第1のブラケット213bの第1の収容溝213yの開口および第2の収容溝213xの開口は、下方を向いていてもよい。本実施形態では、第1の収容溝213yの開口は第3の収容溝231fの開口に面してもよく、第1の収容溝213yの開口は第3の収容溝231fの開口と位置合わせされ得る。第2の収容溝213xの開口は第4の収容溝231gの開口に面してもよく、第2の収容溝213xの開口は第4の収容溝231gの開口と位置合わせされ得る。
図70および図69を参照すると、第1のホスト筐体213内の第1のフレーム本体213aは、第1の外面222aを有するシャフトスリーブ222の側に固定的に接続され、第1のフレーム本体213aは、第1の外面222aの領域の一部およびクランプ部材27の領域の一部を覆い得る。第1の外面222aの他の領域およびクランプ部材27の他の領域は、第1のフレーム本体213aの貫通孔213zから露出し得る。フレキシブル回路基板26の電気接続端部261および接続部264は、第1のフレーム本体213aの貫通孔213zを通過し得る。電気接続端部261は、フレキシブル回路基板26が第1のホスト回路基板アセンブリ212に電気的に接続されるように、第1のホスト回路基板アセンブリ212の回路基板に接続され得る。接続部264の接地部264aは、貫通孔213zを通過し得、導体を介して第1のフレーム本体213aに接続され、この導体は、例えば、導電性発泡体または導電性接着剤であり得る。このように、フレキシブル回路基板26を接地することができ、ホスト2のアンテナ放射性能への干渉を回避することができる(以下でさらに説明する)。接続部264の制限部264bは、貫通孔213zに位置する。
図71および図69に示すように、第1のフレーム本体213aの貫通孔213zにはシール材(影で示す)が充填され、このシール材が貫通孔213zに充填されて第1の外面222aおよびクランプ部材27の表面を覆い、シール材がフレキシブル回路基板26の接続部264を取り囲む。シール材は、例えば、シーラントであり得る。シール材は、シール機能を有し、第1のフレーム本体213aの貫通孔213zを介して電気接続端部261および第1のホスト回路基板アセンブリ212に水分が侵入するのを防止することができる。水分は外部からのものであり得、外部の水分はシャフトスリーブ222と周側壁232aとの間の組立隙間を通って貫通孔に侵入する可能性がある。代替的に、水分はホスト2の内部からのものであり得、ホスト2内の水分がシャフトスリーブ222と第2のブラケット231aとの間の組立隙間を通って貫通孔に侵入する可能性がある。
別の実施形態では、クランプ部材27の領域の一部のみが第1のフレーム本体213aの貫通孔213zから露出し得、シャフトスリーブ222の第1の外面222aが第1のフレーム本体213aによって完全に覆われるように、構造設計が調整され得る(例えば、第1のフレーム本体213aの貫通孔の位置および/または大きさが調整され得る)。これに対応して、貫通孔213z内のシール材は、クランプ部材27の表面のみを覆う。代替的に、別の実施形態では、実際の要件に基づいて、第1のフレーム本体213aに貫通孔213zを設けなくてもよく、シール材を充填せずに封止してもよい。
図72に示すように、第1のホスト筐体213にディスプレイ211が取り付けられる。図72、図70および図6を参照すると、ディスプレイ211は、第1のホスト筐体213の第1のブラケット213b、第1のホスト回路基板アセンブリ212、フレキシブル回路基板26の電気接続端部261および接続部264、ならびに第1のホスト筐体213の第1のフレーム本体213aの一部を覆い得る。第1のフレーム本体213aの周縁は、ディスプレイ211を囲み得る。加えて、図72は、ホスト2の閉状態では、シャフトスリーブ222の第2の外面222fがホスト2の外観面として見ることができることを示している。
要するに、ホスト2では、回転シャフトアセンブリ22のシャフトスリーブ222が第1の部分21に固定的に接続され、回転シャフトアセンブリ22の第1のシャフト221および第2のシャフト223の両方が第2の部分23に固定的に接続され、第1の部分21がシャフトスリーブ222とともに第1のシャフト221および第2のシャフト223を中心として回転し得る。
以下、ホスト2の開閉プロセスにおいてホスト2において発生する機構運動について説明する。
図73は、閉状態のホスト2の概略側面図であり、図74は、図73のホスト2の回転シャフトアセンブリ22の概略上面図である。図73および図74では、回転シャフトアセンブリ22の内部状態を表示するために、シャフトスリーブ222を切断して表示している。図73におけるシャフトスリーブ222の断面は、図74におけるシャフトスリーブ222の断面に対して垂直であることに留意されたい。図75は、図74の位置Bにおける部分拡大概略図である。
上述したように、ホスト2が閉状態にあるとき、第1の部分21の係止部213dと開ボタン25のバックル251eとがバックル接続を形成し、第1の部分21が第2の部分23に係止される。
図73および図75に示すように、ホスト2が閉状態にあるとき、被駆動部材229が第2の部分221bとの接触を維持するように、弾性部材228の一端が被駆動部材229を押圧する。被駆動部材229の第1の斜面229aの頂部(すなわち、平面229bから離れた第1の斜面229aの端部)は、第1のシャフト221の第2の部分221bの斜面221kの頂部(すなわち、平面221mに近い斜面221kの端部)に接触していてもよく、被駆動部材229の平面229bと第2の部分221bの平面221mとの間には隙間がある。斜面221kによって第1の斜面229aに加えられる力は、被駆動部材229が開方向に回転する傾向を持つことを可能にし得、ホスト2の第1の部分21は、開方向に回転して第2の部分23に対して開き得る。
図75に示すように、被駆動部材229とシャフトスリーブ222との間の整合により、被駆動部材229が時計回り方向に回転する傾向を有するとき、シャフトスリーブ222も開方向に回転する傾向を有する。シャフトスリーブ222は、第1の部分21に固定的に接続される。したがって、第1の部分21も開方向に回転する傾向を有する。しかしながら、第1の部分21は第2の部分23に係止されているので、実際には第1の部分21は開方向に回転することはできない。
図75に示すように、弾性部材228の他端がバンプ整合部材227を押圧し、これにより、バンプ整合部材227がスペーサプレート222nを押圧する。
図76は、図75のA-A断面構造の概略図である。図76は、ホスト2が閉状態にあるときのバンプ整合部材227とスペーサプレート222nとを含む整合構造の断面図を示し、バンプ整合部材227上のバンプ227aは破線で示されている。図76に示すように、バンプ227aは、スペーサプレート222n上のシュート222qに位置し、バンプ227aと整合溝222pとの間には特定の間隔がある。
ユーザが開ボタン25のキャップ251を押すと、開ボタン25のバックル251eと第1の部分21の係止部213dとはバックル接続を形成しなくなり、第1の部分21は第2の部分23に係止されなくなる。この場合、第1の部分21は、第1の回転ストロークセグメントを開始する。
図77に示すように(図77では、被駆動部材229と第2の部分221bとの間の整合を明確にするために、シャフトスリーブ222は図示されておらず、以下も同様である)、弾性部材228と斜面221kとの共同作用下で、被駆動部材229は複合運動を行う。被駆動部材229は、第1の斜面229aの根元部分(すなわち、平面229bに接続された第1の斜面229aの端部)が斜面221kの頂部に接触し、平面229bが平面221mに接触するまで、開方向に回転すると同時に第2の部分221bに向かって移動する(構造設計上、被駆動部材229の位置に対する慣性の影響は無視され得る)。図73を参照すると、被駆動部材229が移動すると、シャフトスリーブ222および第1の部分21も第2の部分221bを中心として開方向に回転する。
図73および図2に示すように、被駆動部材229、シャフトスリーブ222および第1の部分21が回転を停止すると、第1の部分21は第1の回転ストロークを完了し、第1の部分21は第2の部分23に対して角度aだけ開き、ここで、角度aは例えば約15°であり得る。第1の回転ストロークセグメントでは、第1の部分21がシャフトスリーブ222によって回転駆動されることは容易に理解される。したがって、第1の部分21は自動的に回転し、ユーザが外力を加える必要がない。
図76および図78を参照すると、第1の回転ストロークセグメントでは、シャフトスリーブ222がバンプ整合部材227に対して回転するので、バンプ整合部材227のバンプ227aがシュート222q内を摺動して整合溝222pに徐々に接近する。第1の回転ストロークセグメントが終了すると、各バンプ227aは、シュート222qと整合溝222pとの間の接合部にちょうど到達し得る(図78に示すように)。第1の回転ストロークセグメントでは、バンプ227aは常にシュート222q内を滑らかに摺動し、バンプ整合部材227とシャフトスリーブ222との間にシャフトスリーブ222の回転シャフト方向の変位(または、衝撃ともいう)は発生せず、バンプ整合部材227はシャフトスリーブ222に衝撃を与えない。したがって、ユーザが第1の部分21に触れても、ユーザは、タッチ感覚フィードバックを体感することができない。
代替的に、別の実施形態では、第1の回転ストロークセグメントが終了すると、バンプ227aは整合溝222pに入ってもよい。バンプ227aがシュート222qから第1の整合溝222pに入ると、バンプ整合部材227とシャフトスリーブ222との間にシャフトスリーブ222の回転シャフト方向の変位が発生し、バンプ整合部材227はシャフトスリーブ222に衝撃を与え得る。したがって、ユーザが第1の部分21に触れると、ユーザはタッチ感覚フィードバックを体感し得る。
図77に示すように、第1の部分21が第2の部分23に対して角度aだけ開かれた後、平面229bが平面221mに接触し、弾性部材228と第1のシャフト221とが被駆動部材229に対して主部221gの軸方向に加える合力はゼロとなる。したがって、被駆動部材229は、弾性部材228および第1のシャフト221の駆動のみに頼って回転し続けることはできない。言い換えると、第1の部分21は自動的に回転し続けることができない。この場合、ユーザが、第1の部分21を開方向に回転させ得る。第1の部分21がシャフトスリーブ222を開方向に回転駆動し、さらに、シャフトスリーブ222が被駆動部材229を開方向に回転駆動し得る。被駆動部材229の回転プロセスにおいて、平面229bが平面221mに摺接することは容易に理解される。したがって、被駆動部材229は回転するのみで、主部221gの軸方向に変位は生じない。
図79に示すように、第1の斜面229aから離れた平面229bの端部が斜面221kの頂部に接触している場合(または、第2の斜面229cの頂部が斜面221kの頂部に接している場合)、第1の部分21は、第2のストロークセグメントを完了し得る。図3に示すように、第2のストロークセグメントが完了すると、第1の部分21は、第2の部分23に対して角度bだけ開かれ、ここで、角度bは、例えば、約75°であり得る。上述したように、第2のストロークセグメントでは、ユーザが第1の部分21を手動で回転させる必要がある。
図78および図80を参照すると、第2の回転ストロークセグメントでは、バンプ227aが整合溝222pに順次入する。第2の回転ストロークセグメントのとき、バンプ227aは、整合溝222pから摺動してシュート222qに入り得る。第2の回転ストロークセグメントでは、バンプ227aが整合溝222pに出入りするとき、バンプ整合部材227とシャフトスリーブ222との間にシャフトスリーブ222の回転シャフト方向の変位が発生し、バンプ整合部材227はシャフトスリーブ222に衝撃を与え得る。したがって、ユーザは、タッチ感覚フィードバックを体感し得る。
図3に示すように、第1の部分21が第2の部分23に対して角度bだけ開かれた後、第1の部分21は第3のストロークセグメントに入り始め得る。第3のストロークセグメントにおける第1の部分21の回転特徴は、第1のストロークセグメントにおける第1の部分21の回転特徴と同様であり、第1の部分21も第3のストロークセグメントにおいて自動的に回転する。以下に詳細を示す。
図79および図81に示すように、第3のストロークセグメントが開始すると、第2の斜面229cの頂部が斜面221kの頂部に接触する。弾性部材228と斜面221kとの共同作用下で、被駆動部材229は複合運動を行う。被駆動部材229は、第2の斜面229cの根元部分(すなわち、平面229bから離れた第2の斜面229cの端部)が斜面221kの頂部に接触するまで、開方向に回転すると同時に第2の部分221bに向かって移動する。被駆動部材229が移動すると、シャフトスリーブ222および第1の部分21も第2の部分221bを中心として開方向に回転する。
図83および図84に示すように、シャフトスリーブ222の制限突出部222rは、第3のホスト筐体232の制限溝232hに入り得、制限突出部222rは制限溝232hの内壁に当接する。この場合、シャフトスリーブ222は開方向に回転し続けることができず、したがって、第1の部分21も回転を停止する。
被駆動部材229、シャフトスリーブ222および第1の部分21が回転を停止すると、第1の部分21は第3の回転ストロークセグメントを完了する。図5に示すように、第1の部分21は、第2の部分23に対して角度cだけ開かれ、ここで、角度cは、例えば、約90°であり得る。第3のストロークセグメントでは、第1の部分21がシャフトスリーブ222によって回転駆動されることは容易に理解される。したがって、第1の部分21は自動的に回転し、ユーザが外力を加える必要がない。
本実施形態では、制限溝232hが制限突出部222rと一致し、これにより、第3のホスト筐体232を介して第1の部分21に対して動作制限を行うことができる。第3のホスト筐体232は、(回転シャフトアセンブリ22と比較して)より大きく、構造強度が良好であるので、制限溝232hおよび制限突出部222rの組立信頼性(assembly reliability)が高く、ホスト2の整合信頼性(matching reliability)を確保するのに役立つ。実際の要求に基づいて、別の実施形態では、第3のストロークセグメントが終了すると、被駆動部材の2段梯子と第1のシャフト221の2段梯子との間の整合により、第1の部分21が回転を停止し得ることが理解され得る。シャフトスリーブに制限突出部222rを設計する必要はなく、第3のホスト筐体232に制限溝232hを設ける必要もない。
図80および図82を参照すると、第3の回転ストロークセグメントでは、バンプ227aはシュート222q内を滑らかに摺動し、バンプ整合部材227とシャフトスリーブ222との間にシャフトスリーブ222の回転シャフト方向の変位は発生せず、バンプ整合部材227はシャフトスリーブ222に衝撃を与えない。したがって、ユーザが第1の部分21に触れても、ユーザは、タッチ感覚フィードバックを体感することができない。
図73、図67および図62を参照すると、第1の部分21を開くプロセスにおいて、フレキシブル回路基板26の電気接続端部261が第1の部分21とともに回転し、フレキシブル回路基板26の巻回部が徐々に緩み、巻回部の直径が徐々に大きくなり得る。
ホスト2の開くプロセスの上記の説明によれば、開かれた第1の部分21を閉じるプロセス全体において、第1の部分21が開ボタンに係止されるまで、第1の部分21を開方向とは逆方向に手動で回転させる必要があることは容易に理解される。第1の部分21の開き角度が角度bから角度aに減少するストロークでは、バンプ227aが各整合溝222pに対して順次摺動して出入りするので、バンプ整合部材227はシャフトスリーブ222に衝撃を与える可能性があり、よって、タッチ感覚フィードバックがある。別のストロークでは、バンプ227aがシュート222q内を滑らかに摺動するので、バンプ整合部材227はシャフトスリーブ222に衝撃を与えず、よって、タッチ感覚フィードバックはない。加えて、第1の部分21を閉じるプロセスにおいて、フレキシブル回路基板26の電気接続端部261は第1の部分21とともに回転し、フレキシブル回路基板26の巻回部が徐々に締め付けられ、巻回部の直径が徐々に小さくなり得る。
上記の説明によれば、回転シャフトアセンブリ22の第1のシャフト221と、被駆動部材229と、弾性部材228と、シャフトスリーブ222とを含むアセンブリ構造を使用して、カム機構を構成し、ホスト2の開閉を行うことは容易に理解される。回転シャフトアセンブリ22の第2のシャフト223は、フレキシブル回路基板26を取り付けて巻回するように構成される。本実施形態では、フレキシブル回路基板26が第2のシャフト223およびシャフトスリーブ222に容易に組み付けられるように、2つのシャフト、すなわち第1のシャフト221と第2のシャフト223が別々に設計されている。
製造誤差により、第1のシャフト221および第2のシャフト223は、組立後に同心でなくてもよい(第1のシャフト221の軸が第2のシャフト223の軸と重なっていない)。対応策を講じないと、回転シャフトアセンブリ22が機構運動を行う際に応力が発生し、回転シャフトアセンブリ22の信頼性が低下し、さらに異音が発生する可能性がある。本実施形態では、第1のシャフト221の端部221dは第2のシャフト223の溝223eに一致しているので、組立公差を吸収することができ、偏心による応力を低減または回避することができる。
本実施形態と異なり、別の実施形態では、第1のシャフトと第2のシャフトとが接続されていなくてもよく、第2のシャフトの端部に、第1のシャフトの端部を収容する溝を設けなくてもよい。代替的に、別の実施形態では、フレキシブル回路基板がシャフトの周りに巻回される設計はなくてもよく、第1のシャフト221および第2のシャフト223の代わりに、一体化された単一のシャフトが使用されてもよい。この場合、制限部材226はキャンセルされ得る。
上記の説明によれば、回転シャフトアセンブリ22の弾性部材228と、バンプ整合部材227と、シャフトスリーブ222とを含むアセンブリ構造を使用して、ホスト2の開閉プロセスにおけるタッチ感覚フィードバックを実現することは容易に理解される。別の実施形態では、タッチ感覚フィードバック設計がキャンセルされ得る。具体的には、バンプ整合部材227とシャフトスリーブ222のスペーサプレート222n上のシュート222qおよび整合溝222pとがキャンセルされ得る。この場合、弾性部材がスペーサプレート222nを直接押圧してもよい。
本実施形態では、シャフトスリーブ222が回転すると、シャフトスリーブ222に取り付けられたシャフト接触部材224がシャフトスリーブ222とともに回転し、シャフト接触部材224が第1のシャフト221および第2のシャフト223との接触を維持する。言い換えると、シャフト接触部材224は、第1のシャフト221および第2のシャフト223に摺接している。
ホスト2のアンテナシステムの2つの給電経路
本実施形態では、ホスト2の第1のフレーム本体213aおよび第3のホスト筐体232の両方が、ホスト2のアンテナシステムにおけるアンテナとして使用され得る。以下、ホスト2のアンテナシステムの2つの給電経路について説明する。
図70に示すように、第1のフレーム本体213aは、第1のホスト回路基板アセンブリ212の給電バネ212fに接触し得、これにより、給電バネ212fを介して無線周波数信号を第1のフレーム本体213aに供給することができる。加えて、第1のフレーム本体213aは、第1のホスト回路基板アセンブリ212の接地バネ212b、接地バネ212c、接地バネ212dおよび接地バネ212eに接触し得る。これにより、第1のフレーム本体213aを接地することができる。したがって、第1のフレーム本体213aをアンテナとして使用することができる。
上述したように、第1のフレーム本体213aはシャフトスリーブ222に接続され、シャフトスリーブ222上のシャフト接触部材224は第1のシャフト221および第2のシャフト223の両方に接触し、第1のシャフト221および第2のシャフト223は両方とも第3のホスト筐体232に接続される。したがって、シャフトスリーブ222、シャフト接触部材224、第1のシャフト221および第2のシャフト223を介して、第1のフレーム本体213aから第3のホスト筐体232に無線周波数信号を伝送することができる。したがって、第3のホスト筐体232もアンテナとして使用することができる。
第1のホスト回路基板アセンブリ212は、物理的機械的構造を介して第1のフレーム本体213aおよび第3のホスト筐体232に接続されて、アンテナシステムの第1の給電経路を形成することが分かる。
ホスト2が閉状態にあるとき、第1のフレーム本体213aの軸方向(またはホスト2の厚さ方向)において、第1のフレーム本体213aと第3のホスト筐体232との間には微小な隙間があり、この隙間は、例えば0.1mmである。この隙間により、第1のフレーム本体213aは、結合を介して第3のホスト筐体232に給電し得、これにより、第3のホスト筐体232をアンテナとして使用することができる。
第1のホスト回路基板アセンブリ212は、物理的機械的構造を介して第1のフレーム本体213aに接続され、次いで、第3のホスト筐体232に電気的に結合されて、アンテナシステムの第2の給電経路を形成することが分かる。
ホスト2が閉状態にあるとき、第2の給電経路における第3のホスト筐体232の放射は強く、第3のホスト筐体232を介してホスト2と第1のフレーム本体213aとが共同してアンテナ性能を確保する。ホスト2が開状態にあるとき、第2の給電経路における第3のホスト筐体232の放射は弱い。この場合、アンテナ性能は、主に第1のフレーム本体213aの放射に依存して確保される。しかしながら、ホスト2が閉状態にあるときと比較すると、開状態のホスト2のアンテナシステムの放射方向は変化するので、開状態のホスト2の通信要件を満たすことができる。したがって、本実施形態では、開状態と閉状態とで異なるホスト2の通信要件を満たすことができ、異なる状態におけるホスト2のアンテナ性能を確保することができるように、アンテナシステムの2つの給電経路を設計する。
別の実施形態では、第2の給電経路がなくてもよいことは容易に理解される。言い換えると、第1のフレーム本体213aは、結合を介して第3のホスト筐体232に給電しない。
本実施形態では、フレキシブル回路基板26は、第1のフレーム本体213aおよび第3のホスト筐体232の放熱性能への干渉を引き起こす可能性があり、特にフレキシブル回路基板26の長さが長いほどより深刻な干渉を引き起こす。上述したように、フレキシブル回路基板26の接地部264aは、導体を介して第1のフレーム本体213aに接続され得る。このように、フレキシブル回路基板26を接地することができ、ホスト2のアンテナ放射性能に対するフレキシブル回路基板26の干渉を回避することができる。別の実施形態では、製品要件に基づいて、前述の接地設計をフレキシブル回路基板26に対して実施しなくてもよい。
イヤホン3
本実施形態では、第1のイヤホン31および第2のイヤホン32の構造は完全に一致し得る。以下では、第1のイヤホン31を例に説明する。
図85および図86に示すように、第1のイヤホン31は、耳栓311と、耳栓支持アセンブリ316と、第1の電極312と、イヤホン前部筐体アセンブリ313と、第2の電極314と、イヤホン後部筐体アセンブリ315と、電子アセンブリ317とを含み得る。耳栓支持アセンブリ316および第1の電極312は両方とも、イヤホン前部筐体アセンブリ313の一端に取り付けられ得、第2の電極314およびイヤホン後部筐体アセンブリ315は両方とも、イヤホン前部筐体アセンブリ313の他端に取り付けられ得る。耳栓311および耳栓支持アセンブリ316は、イヤホン前部筐体アセンブリ313の同じ端部に位置し、耳栓311は、イヤホン前部筐体アセンブリ313から離れた耳栓支持アセンブリ316の端部に取り付けられる。電子アセンブリ317は、耳栓支持アセンブリ316、第1の電極312、イヤホン前部筐体アセンブリ313、第2の電極314およびイヤホン後部筐体アセンブリ315によって囲まれた空間に取り付けられ得る。
以下では、まず、第1のイヤホン31における耳栓311、耳栓支持アセンブリ316、第1の電極312、イヤホン前部筐体アセンブリ313、第2の電極314およびイヤホン後部筐体アセンブリ315の構造および組立について説明した後、電子アセンブリ317の構造および組立について説明する。
図85に示すように、本実施形態では、第1の電極312、イヤホン前部筐体アセンブリ313、第2の電極314およびイヤホン後部筐体アセンブリ315は、略八面体の外観を形成し得る。八面体の外周面は、平面と円弧面とを含み得る。平面および円弧面は、円を形成するように、交互に接続および配置される(具体的には、各平面が2つの円弧面の間で接続され、各円弧面が2つの平面の間で接続される)。第1のイヤホン31の八面体の外観は、中心対称的な形状である。別の実施形態では、第1のイヤホンは、代替的に、別の中心対称的な外観形状を有してもよい。例えば、第1のイヤホンは、略円筒形、四面体などである。
本実施形態では、第1のイヤホン31の径方向寸法は、第1の収容溝213yの溝深さより大きくてもよい。例えば、第1のイヤホン31の径方向寸法は、第1の収容溝213yの溝深さの少なくとも2倍であり得る。径方向寸法は、第1のイヤホン31上の互いに対向する2つの平面間の距離であり得る。
イヤホン前部筐体アセンブリ313
図87、図88および図89に示すように、イヤホン前部筐体アセンブリ313は、イヤホン前部筐体313zと、ノイズリダクションマイクロホンメッシュ313jと、イヤホン用磁石313gとを含み得る。
図87および図88に示すように、イヤホン前部筐体313zは、両端に開口を有する中空の管状構造であり得る。イヤホン前部筐体313zは、順次接続された第1の部分313aと、第2の部分313bと、第3の部分313cとを含み得る。第1の部分313aの円周方向の長さは、第2の部分313bの円周方向の長さより短くてもよく、第2の部分313bの円周方向の長さは、第3の部分313cの円周方向の長さより短くてもよい。円周方向の長さは、イヤホン前部筐体313zの管状構造を取り囲む中心線の方向の大きさを指す。第3の部分313cは、略八面体の管状構造であり得、第3の部分313cの壁は、平坦部と円弧状部とを含み得る。平坦部および円弧状部は、円を形成するように、交互に接続および配置される(具体的には、各平坦部が2つの円弧状部の間で接続され、各円弧状部が2つの平坦部の間で接続される)。
図87および図90に示すように、第2の部分313bから離れた第1の部分313aの端部は、取付溝313fを形成し得、取付溝313fは円を囲み得る。イヤホン前部筐体313zの壁には、収音チャネル313eがさらに設けられ得、収音チャネル313eは、略直線状に延在し得る。収音チャネル313eの一端は、取付溝313fの底面を通過し、収音チャネル313eの他端は、イヤホン前部筐体313zの内部空洞に接続される。第2の部分313bには貫通孔313dが設けられ得、貫通孔313dは、イヤホン前部筐体313zの内部空洞に接続される。
ノイズリダクションマイクロホンメッシュ313j
ノイズリダクションマイクロホンメッシュ313jは、略シート状であり得、音響メッシュおよび接着層などの複数の材料層を含み得る。図89および図90に示すように、ノイズリダクションマイクロホンメッシュ313jは前部筐体313zに固定され得、取付溝313fから離れた収音チャネル313eの端部は封止され、これにより、収音チャネル313e内の音声がノイズリダクションマイクロホンメッシュ313jを通過し得る。
イヤホン用磁石313g
図89に示すように、本実施形態におけるイヤホン用磁石313gは単一磁石であり得る。イヤホン用磁石313gは、単一の磁界方向を有し得る。代替的に、イヤホン用磁石313gは、少なくとも2つの磁界方向を有してもよく、イヤホン用磁石313gは、ハルバッハ配列(単一磁石の異なる物理領域を異なる方向に磁化することによって得ることができる)を形成してもよい。例えば、イヤホン用磁石313gは、2つの異なる磁界方向を有するハルバッハ配列である。
別の実施形態では、イヤホン用磁石は、少なくとも2つの単一磁石を接合することによって形成され得る。イヤホン用磁石は、少なくとも2つの磁界方向を有し得、イヤホン用磁石はハルバッハ配列を形成する。
図89に示すように、本実施形態におけるイヤホン用磁石313gは、略曲板状の構造であり得、この曲板状の構造は、第1のイヤホン31の中心線を囲む方向に曲げられ得る。イヤホン用磁石313gの形状は、イヤホン前部筐体313zの第3の部分313cの内壁の形状に適合され得る。イヤホン用磁石313gは、イヤホン前部筐体313zの第3の部分313cの内壁に固定され得、例えば、第3の部分313cの円弧状部の内壁に固定され得る。
図89に示すように、本実施形態では、4つのイヤホン用磁石313gがあってもよく、4つのイヤホン用磁石313gは、第3の部分313cの内壁に等間隔に均等に分布しており、第3の部分313cの円弧状部の内壁に1つのイヤホン用磁石313gが取り付けられる。4つのイヤホン用磁石313gの仕様は同じであってもよく、4つのイヤホン用磁石313gの磁界方向は一致していてもよい。
別の実施形態では、イヤホン用磁石の数は、製品要件に基づいて設計され得る。例えば、1つのイヤホン用磁石だけがあってもよく、このイヤホン用磁石は閉リング構造を囲み得、イヤホン用磁石の形状は第3の部分313cの内壁の形状と一致し得る。イヤホン用磁石はハルバッハ配列を形成し得、イヤホン用磁石と第3の部分313cの4つの円弧状部に1対1で対応する4つの領域とは、異なる磁界方向を有し得る。
代替的に、例えば、3つのイヤホン用磁石があってもよく、各イヤホン用磁石は、第1のイヤホンの中心線を囲む屈曲構造であり得、これらの3つのイヤホン用磁石は、間隔をあけてイヤホン前部筐体の第3の部分の内壁に分布していてもよい。3つのイヤホン用磁石は、等間隔に均等に分布していてもよいし、不等間隔に不均等に分布していてもよい。この設計では、イヤホン前部筐体の第3の部分は、略八面体の管状構造または略円筒状の構造であり得る。
組立治具100およびイヤホン用磁石313gの組立技法
本実施形態では、磁石を正確に取り付けることを確実にするために、組立治具が、イヤホン用磁石313gの取付けを補助するために使用され得る。製品組立要件にしたがって、イヤホン用磁石313gおよびイヤホン前部筐体313zは直接組み立てられ得、組立治具は、これに基づいてカスタマイズされ得る。代替的に、図91に示すように、耳栓支持アセンブリ316、第1の電極312などを最初にイヤホン前部筐体313zに取り付けて中間アセンブリ200を形成し、その後、イヤホン用磁石313gを中間アセンブリ200のイヤホン前部筐体313zに取り付けてもよい。組立治具は、これに基づいてカスタマイズされ得る。以下、後者の組立て方を例に説明する。
図91および図92に示すように、中間アセンブリ200を組み立てるために、本実施形態は、組立治具100を提供する。中間アセンブリ200は、予め組み立てられた耳栓支持アセンブリ316と、第1の電極312と、イヤホン前部筐体313zとを含み得る(耳栓支持アセンブリ316、第1の電極312およびイヤホン前部筐体313zのアセンブリ構造については以下に詳述する)。中間アセンブリ200の取り出し、配置および位置決めを容易にするために、クランプ300は、中間アセンブリ200内のイヤホン前部筐体313zの周囲にスリーブされ得る。クランプ300は、フープ状であり得、クランプ300は、イヤホン前部筐体313zを包み込んでクランプする。クランプ300は、第1のイヤホン31の別の組立てプロセスでも使用され得る。
図92に示すように、本実施形態の組立治具100は、ベース120と、治具磁石130と、上カバー110とを含み得る。
図93および図94に示すように、ベース120は、ベースプレート121と、ベースプレート121に固定されたベース用磁石122とを含み得る。ベースプレート121には、上カバー位置決め孔121aが設けられ得る。例えば、2つの上カバー位置決め孔121aがあり、これら2つの上カバー位置決め孔121aは、ベースプレート121の両端にそれぞれ位置する。ベースプレート121の領域(例えば、図93の透視図の右側の領域)に、ワーク位置決め溝121c、治具磁石取付溝121b、クランプ収容溝121eをさらに設けてもよい。
図93に示すように、ワーク位置決め溝121cの底部の内面は、第1の電極312の外面で形づくられ得る。ワーク位置決め溝121cの底壁には、貫通孔121dが設けられ得、この貫通孔121dは、イヤホン前部筐体313zおよび耳栓支持アセンブリ316を通過させるように構成される。
図93に示すように、治具磁石取付溝121bは、ワーク位置決め溝121cの外側に位置し得、ワーク位置決め溝121cに接続され得る。治具磁石取付溝121bは、ワーク位置決め溝121cの側壁を貫通していると考えられ得る。治具磁石取付溝121bの数は、治具磁石130の数と一致し得る。例えば、4つの治具磁石取付溝121bがある。4つの治具磁石取付溝121bは、ワーク位置決め溝121cの周りに等間隔に分布していてもよい。
図92および図94を参照すると、各治具磁石取付溝121bには、1つの治具磁石130が取り付けられ得る。治具磁石130は、単一磁石のみを含んでいてもよいし、少なくとも2つの単一磁石を接続することで構成されてもよい。
図93に示すように、クランプ収容溝121eは、ワーク位置決め溝121cの周囲に位置し得、ワーク位置決め溝121cに接続され得る。クランプ収容溝121eは、2つの治具磁石取付溝121bの間に位置し得る。
図93に示すように、ベースプレート121の別の領域(例えば、図93の透視図の左側の領域)にも、同一のワーク位置決め溝121c、貫通孔121d、同一の治具磁石取付溝121b、同一の治具収容溝121eを設けてもよい。この設計により、組立治具100は、2つの中間アセンブリ200を同時に組み立てることができる。ベースプレート121の2つの領域における位置決め溝121c、貫通孔121d、治具磁石取付溝121bおよびクランプ収容溝121eは、2つの上カバー位置決め孔121aの間に位置し得る。
図95および図96に示すように、上カバー110は、カバープレート111と、上カバー位置決めロッド113と、上カバー制限ロッド112と、上カバー用磁石114とを含み得る。
2つの上カバー位置決めロッド113があってもよく、2つの上カバー位置決めロッド113はそれぞれ、カバープレート111の両端に位置する。カバープレート111の領域(例えば、図95の透視図の右側の領域)には、磁石配置用貫通孔111aが設けられ得る。磁石配置用貫通孔111aの数は、イヤホン用磁石313gの数と一致し得る。例えば、4つの磁石配置用貫通孔111aもある。4つの磁石配置用貫通孔111aは、略2×2のマトリクスを形成し得る。
上カバー制限ロッド112は、厚さ方向におけるカバープレート111の側面に配置され、上カバー制限ロッド112の中心は、4つの磁石配置用貫通孔111aの間に略位置し得る。加えて、各磁石配置用貫通孔111aおよび上カバー制限ロッド112について、磁石配置用貫通孔111aの軸方向における上カバー制限ロッド112の突起の一部は、磁石配置用貫通孔111aの軸方向における磁石配置用貫通孔111aの突起内に収まる。言い換えると、図95から見て、各磁石配置用貫通孔111aは、上カバー制限ロッド112の一部を有しており、この部分を制限部と呼ぶことがある。制限部の数がイヤホン用磁石313gの数と同じであることは容易に理解される。上カバー制限ロッド112の形状は、イヤホン前部筐体313zの内部空洞の形状に適合され得る。
上カバー用磁石114は、カバープレート111に固定され得、カバープレート111のうち上カバー制限ロッド112と同じ側に位置し得る。
図95および図96に示すように、カバープレート111の別の領域(例えば、図95の透視図の左側の領域)にも、同じ磁石配置用貫通孔111aおよび上カバー制限ロッド112を設けてもよい。この設計により、組立治具100は、2つの中間アセンブリ200を同時に組み立てることができる。カバープレート111の2つの領域における磁石配置用貫通孔111aおよび上カバー制限ロッド112は、2つの上カバー位置決めロッド113の間に位置し得る。
以下では、図97~図101を参照して、組立治具100を使用して4つのイヤホン用磁石313gを1つの中間アセンブリ200に取り付けるプロセスについて概略的に説明する。
図91および図97を参照すると、まず、クランプ300および中間アセンブリ200がベース120に位置決めされ、クランプ300の環状部がワーク位置決め溝121cに配置され、クランプ300の他の部分がクランプ収容溝121eに配置される。耳栓支持アセンブリ316およびイヤホン前部筐体313zは貫通孔121dに入る。第1の電極312はワーク位置決め溝121cに入り、第1の電極312の外面はワーク位置決め溝121cの内面と一致する。この場合、各治具磁石130は、イヤホン用磁石313gを取り付けるための、イヤホン前部筐体313z内の1つの取付位置に対応し得る。
図98、図96および図97を参照すると、上カバー110は、カバープレート111がベース120に接触するようにベース120に取り付けられる。上カバー位置決めロッド113が上カバー位置決め孔121aに挿入され、これにより、上カバー用磁石114がベース用磁石122を磁気的に引き付ける。図96および図91を参照すると、この場合、上カバー110内の上カバー制限ロッド112は、イヤホン前部筐体313zの内部空洞に挿入される。図99、図100および図94を参照すると、各磁石配置用貫通孔111aは、ワーク位置決め溝121cの一部を有する。言い換えると、磁石配置用貫通孔111aの軸方向におけるワーク位置決め溝121cの異なる領域の突起は、それぞれ各磁石配置用貫通孔111aに入り込む。図99および図100から見て、上カバー110の各磁石配置用貫通孔111aは、イヤホン前部筐体313zの一部を有する。言い換えると、磁石配置用貫通孔111aの軸方向におけるイヤホン前部筐体313zの異なる領域の突起は、それぞれ各磁石配置用貫通孔111aに入り込む。
加えて、図100に示すように、上カバー制限ロッド112の各制限部とイヤホン前部筐体313zの内壁との間には隙間Bが形成される(図中では簡略化のため、1つの隙間Bのみが示されている)。各隙間Bは、1つのイヤホン用磁石313gを取り付けるために使用される。各隙間Bの近くには1つの治具磁石130がある。
図101に示すように、4つの磁石配置用貫通孔111aから4つの隙間Bにそれぞれ4つのイヤホン用磁石313gが挿入され、これにより、各隙間Bに1つのイヤホン用磁石313gがあり、各イヤホン用磁石313gはイヤホン前部筐体313z内の取付位置に位置決めされる。各隙間Bの近くの治具磁石130は、隙間B内のイヤホン用磁石313gを磁気的に引き付け、これにより、イヤホン用磁石313gは、イヤホン前部筐体313z内の取付位置に保持される。これにより、イヤホン用磁石313gの事前位置決めを完了することができる。
次に、上カバー110を取り外して、中間アセンブリ200および中間アセンブリ200内の事前位置決めされたイヤホン用磁石313gを露出させ得る。次に、イヤホン用磁石313gは、適切な技法を用いてイヤホン前部筐体313zの内壁に固定され得る。例えば、イヤホン用磁石313gは、ディスペンス技法を用いてイヤホン前部筐体313zの内壁に接合され得る。ディスペンス技法に用いられる接着剤は、例えば、速乾性の接着剤であり得る。
ベース120が中間アセンブリ200を良好に位置決めすることができ、上カバー110とベース120とを含む整合構造が、イヤホン用磁石313gの取付空間を正確に制限することができ、治具磁石130がイヤホン前部筐体313zの取付位置にイヤホン用磁石313gを簡便かつ確実に保持することができることは上記の説明から容易に理解される。したがって、組立治具100を使用することで、イヤホン用磁石313gの組立精度および信頼性を大幅に向上させ、組立技法を簡略化し、良好な大量生産を実現することができる。
第1の電極312
図102に示すように、第1の電極312は、電極本体312aと導電部312bとを含み得る。電極本体312aは、第1のイヤホン31の中心線を囲む略リング構造であり得る。導電部312bは、略柱状であり得、導電部312bは、電極本体312aの内面から突出し得る。第1の電極312は、導電性材料、例えば金属材料から作られ得る。
図102および図87を参照すると、第1の電極312は、イヤホン前部筐体313zに取り付けられ得る。第1の電極312の電極本体312aは、イヤホン前部筐体313zの第2の部分313bと一致している。第1の電極312の導電部312bは、イヤホン前部筐体313zの貫通孔313dを通過し、イヤホン前部筐体313zの内部空洞に位置する第1のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板(以下に説明する)に電気的に接続され、これにより、第1の電極312は充電電極として使用される。詳細なアセンブリ構造の説明を以下にさらに提供する。
耳栓支持アセンブリ316
図103、図104および図105に示すように、耳栓支持アセンブリ316は、耳栓支持体316bと、前方通気孔音響メッシュ316aと、スピーカメッシュ316cとを含み得る。
図103から図105に示すように、耳栓支持体316bは、支持体316uと、第1のスカート縁部316vと、第2のスカート縁部316wとを含み得る。支持体316uは、両端に開口を有する略中空の管状構造であり得る。第1のスカート縁部316vおよび第2のスカート縁部316wは両方とも支持体316uの外周面から突出したボスであり得、第1のスカート縁部316vおよび第2のスカート縁部316wは両方とも支持体316uを囲み得る。第1のスカート縁部316vおよび第2のスカート縁部316wは両方とも、支持体316uの両端の間に位置し得る。第1のスカート縁部316vと第2のスカート縁部316wとの間には特定の間隔がある。
図106および図103に示すように、第2のスカート縁部316wに近い支持体316uの端部は、ノッチを有し、略C字状の構造を形成し得る。支持体316uのこの端部は、さらに前方通気孔316xを有し得、前方通気孔316xは、支持体316uの壁を通過する。支持体316uの外周面にある前方通気孔316xの開口は、第2のスカート縁部316wのうち第1のスカート縁部316vに面する側に位置し得、この開口は、第2のスカート縁部316wに接続され得る。
図105に示すように、第1のスカート縁部316vに近い支持体316uの端部は、取付溝316tを形成し得、取付溝316tの底壁には貫通孔が設けられ、この貫通孔は、支持体316uの内部空洞に連通する。
本実施形態では、耳栓支持体316bの全体が導電性材料を用いて製造されてもよいし、耳栓支持体316bの一部のみが導電性材料を用いて製造されてもよい。導電性材料は、例えば金属である。耳栓支持体316bは、電子アセンブリ317内にスピーカを収容し得る(以下に説明する)。したがって、耳栓支持体316bは、放音口(voice-emitting mouth)とも呼ばれることもある。
前方通気孔音響メッシュ316aは、略シート状であり得、音響メッシュおよび接着層などの複数の材料層を含み得る。曲がった前方通気孔音響メッシュ316aが図示されている。図105に示すように、前方通気孔音響メッシュ316aは、締結領域316zと遮断領域316yとを含み得る。締結領域316zは、リング状であり得る。遮断領域316yは、矩形の帯状であり得、遮断領域316yは、締結領域316zの内側に接続され得る。遮断領域316yは、空気および音波を通過させることができる。
図105、図104および図106に示すように、前方通気孔音響メッシュ316aは、耳栓支持体316bに取り付けられ得る。締結領域316zは、第2のスカート縁部316wのうち第1のスカート縁部316vから離れた側に取り付けられ得る。例えば、締結領域316z内の接着層は、第2のスカート縁部316wの側面に接合され得る。遮断領域316yは、支持体316uの内部空洞に折り曲げられ得、支持体316uの内壁に取り付けられる。例えば、遮断領域316yの接着層が、支持体316uの内壁に接合され得る。加えて、遮断領域316yは、前方通気孔316xを塞ぎ得る。
図103、図104および図87を参照すると、耳栓支持体316bは、イヤホン前部筐体313zの取付溝313f内に取り付けられ得る。例えば、耳栓支持体316bは、締結領域316z内の接着層を介して取付溝313fの底面に接合され得る。詳細なアセンブリ構造の説明を以下にさらに提供する。
スピーカメッシュ316c
図105に示すように、スピーカメッシュ316cは、略シート状であり得、音響メッシュ、接着層およびPETシートなどの複数の材料層を含み得る。スピーカメッシュ316cには、複数の放音孔が設けられ得る。
図105に示すように、スピーカメッシュ316cは、支持体316uの取付溝316tに取り付けられ得る。支持体316uの内部空洞内の音声(スピーカからの音声であり、以下に説明する)は、スピーカメッシュ316cを介して人間の耳に入る。
製品要件に基づいて、別の実施形態では、耳栓支持体は、さらに別の適切な構造を有し得、上記の説明に限定されるものではない。前方通気孔を、耳栓支持体に設けるのではなく、イヤホン前部筐体313zに設けてもよい。例えば、イヤホン前部筐体313zの第1の部分313aに前方通気孔を設け、収音チャネル313eに接続される。前方通気孔の開口部は小さくてもよい(例えば、0.22mm未満)。この場合、前方通気孔音響メッシュ316aは省略されてもよい。
耳栓311
図107、図108および図109に示すように、耳栓311は、耳栓内側カバー311aおよび耳栓外側カバー311bを含み得、耳栓内側カバー311aおよび耳栓外側カバー311bは、固定的に接続され得る。
図108および図109に示すように、耳栓内側カバー311aは、両端に開口を有する略中空の回転体構造であり得る。軸方向における耳栓内側カバー311aの一端には、複数の放音用貫通孔311dが形成され得、これらの放音用貫通孔311dはすべて耳栓内側カバー311aの内部空洞に接続される。これらの放音用貫通孔311dは、互いに離間しており、所定の規則にしたがって配置され得る。
図108に示すように、一実装形態では、これらの放音用貫通孔311dは、並んで配置され得る。放音用貫通孔311dの形状は、同一であっても類似していてもよい。例えば、各放音用貫通孔311dは、ランウェイ状の孔であり得る。別の実装形態では、放音用貫通孔311dの形状および配置方法は、製品要件に基づいて設計され得る。例えば、図110は、4つのタイプの放音用貫通孔311dの形状および配置を示す。
本実施形態では、耳栓内側カバー311aの内部空洞にスピーカが設けられており、スピーカからの音声は放音用貫通孔311dを通過して人間の耳に入り得る(以下でさらに説明する)。耳栓内側カバー311aのうち放音用貫通孔311dが形成された端部は、耳垢防止構造(ear scale-proof structure)であり得、この耳垢防止構造により、スピーカに耳垢が侵入するのを防止することができる。
図109に示すように、耳栓内側カバー311aの内壁にさらにスロット311gを形成し、スロット311gは円を囲み、スロット311gは放音用貫通孔311dから離れていてもよい。スロット311gは、耳栓支持体316bの第1のスカート縁部316vと一致するように構成され、耳栓内側カバー311aが耳栓支持体316bに取り付けられる(詳細なアセンブリ構造については後述する)。
図108および図109に示すように、放音用貫通孔311dから離れた耳栓内側カバー311aの端部の表面に複数の第2のバンプ311cを設け得、これらの第2のバンプ311cは、互いに離間しており、円を囲み得る。
図107~図109に示すように、耳栓外側カバー311bは、両端に開口を有する略中空の回転体であり得る。軸方向における耳栓外側カバー311bの一端は、耳栓内側カバー311aのうち放音用貫通孔311dが形成された端部に固定的に接続され得る。耳栓外側カバー311bは、耳栓内側カバー311aの周囲を取り囲み得る。軸方向における耳栓外側カバー311bの他端の内壁には、複数の第1のバンプ311fが設けられ得る。これらの第2のバンプ311cは、互いに離間しており、円を囲み得る。
本実施形態では、耳栓内側カバー311aは、耳栓支持体316bへの確実な接続を形成し、耳栓支持体316bを収容して保護するために、変形しにくいより硬い材料で作られ得る。耳栓外側カバー311bは、外耳道に取り付けられて適合するように、変形しやすいより柔らかい材料で作られ得る。
第2の電極314
図111に示すように、第2の電極314は、電極本体314aと、内側軸受台314bと、導電部314cとを含み得る。電極本体314aは、第1のイヤホン31の中心線を囲む略リング構造であり得る。内側軸受台314bは、電極本体314aの内側に位置し、内側軸受台314bは、電極本体314aを囲み得る。導電部314cは、略柱状であり得、導電部314cは、電極本体314aの内側に位置し得、内側軸受台314bから突出し得る。第2の電極314は、導電性材料、例えば金属材料から作られ得る。
図111および図88を参照すると、第2の電極314は、イヤホン前部筐体313zに接続され得る。第2の電極314の電極本体314aは、イヤホン前部筐体313zの第3の部分313cと一致している。第2の電極314の導電部314cは、第2の電極314内に位置し、第2のイヤホン回路基板アセンブリ317g内にある回路基板(以下に説明する)に電気的に接続され、これにより、第2の電極314は別の充電電極として使用される。詳細なアセンブリ構造の説明を以下にさらに提供する。
イヤホン後部筐体アセンブリ315
図112、図113および図114に示すように、イヤホン後部筐体アセンブリ315は、イヤホン後部筐体315aと、第1の主マイクロホンメッシュ315gと、アンテナ315fと、後部筐体支持体315dと、第2の主マイクロホンメッシュ315eとを含み得る。第1の主マイクロホンメッシュ315g、アンテナ315f、後部筐体支持体315dおよび第2の主マイクロホンメッシュ315eはすべて、イヤホン後部筐体315aの内側に収容され得る。
図113、図114および図115(図115は、図112におけるイヤホン後部筐体315aのA-A断面構造の概略図である)に示すように、イヤホン後部筐体315aは、略椀状であり得る。イヤホン後部筐体315aは、底壁315hと、底壁315hの周縁を囲む周側壁315iとを含み得、周側壁315iと底壁315hとは開放空洞を形成する。底壁315hには、収音用貫通孔315cが設けられ得、収音用貫通孔315cは、イヤホン後部筐体315aの内部空洞に連通している。周側壁315iには、複数の風切り音防止用貫通孔315bが設けられ得、風切り音防止用貫通孔315bは、イヤホン後部筐体315aの内部空洞に接続される。例えば、2つの風切り音防止用貫通孔315bがあってもよく、2つの風切り音防止用貫通孔315bは、収音用貫通孔315cの両側に基本的に対称に分布していてもよい。代替的に、風切り音防止用貫通孔315bの数は、2つ以上、例えば3または4つであってもよく、これらの風切り音防止用貫通孔315bは、間隔をあけて配置され得る。
アンテナ315f
本実施形態では、アンテナ315fは、コモンモードアンテナであり得、物理的に分離されているが、結合方式で動作することができる2つのアンテナ分岐部を含み得る。2つのアンテナ分岐部は、アンテナ315fが特定の周波数帯域で動作することを可能にするように結合される。アンテナ315fは、例えば、Bluetoothアンテナであり得、特定の周波数帯域は、例えば、2.4GHzである。
図116に示すように、本実施形態の実装形態1では、アンテナ315fは、第1のアンテナ分岐部315zと第2のアンテナ分岐部315yとを含み得る。第1のアンテナ分岐部315zおよび第2のアンテナ分岐部315yはそれぞれ、おおよそ、曲がった細長い帯状の構造であり得る。
図116に示すように、第1のアンテナ分岐部315zは、第1のセグメント315z3と第2のセグメント315z4とを含み得、第1のセグメント315z3および第2のセグメント315z4は、曲げられて接続される。例えば、第1のセグメント315z3と第2のセグメント315z4とは、互いに略垂直であり得る。第2のセグメント315z4から離れた第1のセグメント315z3の端部は先端315z1と呼ばれ、第1のセグメント315z3から離れた第2のセグメント315z4の端部は尾端315z2と呼ばれる。言い換えると、先端315z1および尾端315z2は、それぞれ、第1のアンテナ分岐部315zの2つの対向する端部である。第1のセグメント315z3は略直線状であり得、第2のセグメント315z4は屈曲形状であり得る。
図116に示すように、同様に、第2のアンテナ分岐部315yは、第3のセグメント315y3と第4のセグメント315y4とを含み得、第3のセグメント315y3および第4のセグメント315y4は、曲げられて接続される。例えば、第3のセグメント315y3と第4のセグメント315y4とは、互いに略垂直であり得る。第4のセグメント315y4から離れた第3のセグメント315y3の端部は先端315y1と呼ばれ、第3のセグメント315y3から離れた第4のセグメント315y4の端部は尾端315y2と呼ばれる。言い換えると、先端315y1および尾端315y2は、それぞれ、第2のアンテナ分岐部315yの2つの対向する端部である。第3のセグメント315y3は略直線状であり得、第4のセグメント315y4は屈曲形状であり得る。図116に示すように、第1のアンテナ分岐部315zおよび第2のアンテナ分岐部315yは、基本的に、中心対称であり得る。言い換えると、第1のアンテナ分岐部315zは、中心を中心として180°回転した後、第2のアンテナ分岐部315yと基本的に重なる。第1のアンテナ分岐部315zおよび第2のアンテナ分岐部315yが占める領域全体について、第1のアンテナ分岐部315zの先端315z1から尾端315z2にかけては、第1のアンテナ分岐部315zは、外向きから内向きの経路(outward-inward path)に沿って曲げられて延在し(例えば、図116の観点では、第1のアンテナ分岐部315zは時計回り方向に曲げられている)、第2のアンテナ分岐部315yの先端315y1から尾端315y2にかけては、第2のアンテナ分岐部315yは、外向きから内向きの経路に沿って曲げられて延在する(例えば、図116の観点では、第2のアンテナ分岐部315yは時計回り方向に曲げられている)。先端315z1および先端315y1は外側にあり、先端315z1は先端315y1から離れている。尾端315z2および尾端315y2は両方とも、先端315z1と先端315y1との間に位置し、尾端315z2は尾端315y2に近接しており、尾端315z2および尾端315y2は結合しており、これにより、アンテナ315fは2.4Gの周波数帯域で動作する。
以下の説明において、先端315z1および先端315y1は両方とも、電子アセンブリ317内の第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hの回路基板上の給電点に接続され、これにより、第1のアンテナ分岐部315zおよび第2のアンテナ分岐部315yの両方が信号を送受信することができる。2つの給電点は、第1のイヤホン31の中心線に対して対称であり得る。
図116、図112および図115を参照すると、実装形態1では、アンテナ315fは、イヤホン後部筐体315aの内壁に配置され得、先端315z1および先端315y1の両方がイヤホン後部筐体315aの周側壁315iの内面に位置し得、尾端315z2および尾端315y2の両方がイヤホン後部筐体315aの底壁315hの内面に位置し得る。第1のアンテナ分岐部315zについては、先端315z1から尾端315z2まで、第1のアンテナ分岐部315zの第2のセグメント315z4が、おおよそ周側壁315iから底壁315hの方向に延在し得、第2のアンテナ分岐部315yについては、先端315y1から尾端315y2まで、第2のアンテナ分岐部315yの第4のセグメント315y4も、おおよそ周側壁315iから底壁315hの方向に延在し得る。
アンテナ315fは、例えば、レーザダイレクトストラクチャリング(laser direct structuring,LDS)技法を用いてイヤホン後部筐体315aの内壁に形成され得る。言い換えると、アンテナ315fは、例えば、LDSアンテナであり得る。
外耳道における第1のイヤホン31の異なる装着角度により、第1のアンテナ分岐部315zを人体に近づけたり、第2のアンテナ分岐部315yを人体に近づけたりすることができる。人体に近い方のアンテナ分岐部のアンテナ性能が劣化(例えば、アンテナ効率が低下)し、アンテナの信号品質が劣化する。
したがって、第1のイヤホン31が異なる装着角度で動作するとき、第1のイヤホン31は、アンテナ315fのどちらのアンテナ分岐部の信号品質がより良好かを検出し、より良好な信号品質を有するアンテナ分岐部(人体から離れている方のアンテナ分岐部)を給電端として選択し、他方のアンテナ分岐部を接地端として使用し得る。例えば、受信信号強度(received signal strength indicator,RSSI)値を検出して、アンテナ分岐部の信号品質を決定し得る。第1のイヤホン31には、制御部およびスイッチ回路が内蔵され得る。制御部は、より良好な信号品質を有するアンテナ分岐部を決定し、スイッチ回路を介して、アンテナ分岐部を給電端に切り替え、より悪い信号品質を有するアンテナ分岐部を接地端に切り替えるように構成される。例えば、制御部は、第2のイヤホン回路基板アセンブリ317g内の回路基板上に配置され得る(以下に説明する)。例えば、スイッチ回路は、第3のイヤホン回路基板アセンブリ317h内の回路基板上に配置され得る(以下に説明する)。制御部およびスイッチ回路の位置は、要件に基づいて設計され得、上記の説明に限定されるものではないことが理解され得る。
例えば、第1のイヤホン31が第1の装着角度で装着された場合、第2のアンテナ分岐部315yの方が人体から遠くなる。第1のイヤホン31は、第2のアンテナ分岐部315yの信号品質がより良好であることを検出し、第2のアンテナ分岐部315yを給電端として選択し、第1のアンテナ分岐部315zを接地端として使用し得る。代替的に、第1のイヤホン31が第2の装着角度で装着された場合、第1のアンテナ分岐部315zの方が人体から遠くなる。第1のイヤホン31は、第1のアンテナ分岐部315zの信号品質がより良好であることを検出し、第1のアンテナ分岐部315zを給電端として選択し、第2のアンテナ分岐部315yを接地端として使用し得る。
本実装形態のアンテナ315fによれば、中心対称に分布しており、結合方式で動作する2つのアンテナ分岐部が設計され、これにより、ユーザが第1のイヤホン31を異なる装着角度で装着した場合でも第1のイヤホン31のアンテナ性能を確保することができ、それによって、第1のイヤホン31の通信品質を確保するとともに、ユーザエクスペリエンスを保証する。
図117に示すように、本実施形態の実装形態2では、アンテナ315fは、第1のアンテナ分岐部315xと第2のアンテナ分岐部315wとを含み得る。第1のアンテナ分岐部315xおよび第2のアンテナ分岐部315wはそれぞれ、おおよそ、曲がった細長い帯状の構造であり得る。
図117に示すように、第1のアンテナ分岐部315xは、第1のセグメント315x3と第2のセグメント315x4とを含み得、第1のセグメント315x3および第2のセグメント315x4は、曲げられて接続される。例えば、第1のセグメント315x3と第2のセグメント315x4とは、互いに略垂直であり得る。第2のセグメント315x4から離れた第1のセグメント315x3の端部は先端315x1と呼ばれ、第1のセグメント315x3から離れた第2のセグメント315x4の端部は尾端315x2と呼ばれる。言い換えると、先端315x1および尾端315x2は、それぞれ、第1のアンテナ分岐部315xの2つの対向する端部である。第1のセグメント315x3は略直線状であり得、第2のセグメント315x4は屈曲形状であり得る。
図117に示すように、同様に、第2のアンテナ分岐部315wは、第3のセグメント315w3と第4のセグメント315w4とを含み得、第3のセグメント315w3および第4のセグメント315w4は、曲げられて接続される。例えば、第3のセグメント315w3と第4のセグメント315w4とは、互いに略垂直であり得る。第4のセグメント315w4から離れた第3のセグメント315w3の端部は先端315w1と呼ばれ、第3のセグメント315w3から離れた第4のセグメント315w4の端部は尾端315w2と呼ばれる。言い換えると、先端315w1および尾端315w2は、それぞれ、第2のアンテナ分岐部315wの2つの対向する端部である。第3のセグメント315w3は略直線状であり得、第4のセグメント315w4は屈曲形状であり得る。
図117に示すように、第1のアンテナ分岐部315xおよび第2のアンテナ分岐部315wは、基本的に、中心対称であり得る。
実装形態1のものとは異なり、実装形態2では、第1のアンテナ分岐部315xおよび第2のアンテナ分岐部315wが占める領域全体において、第1のアンテナ分岐部315xの先端315x1から尾端315x2にかけては、第1のアンテナ分岐部315xは、内向きから外向きの経路(inward-outward path)に沿って曲げられて延在し(例えば、図117の観点では、第1のアンテナ分岐部315xは反時計回り方向に曲げられている)、第2のアンテナ分岐部315wの先端315w1から尾端315w2にかけては、第2のアンテナ分岐部315wは、内向きから外向きの経路に沿って曲げられて延在する(例えば、図117の観点では、第2のアンテナ分岐部315wは反時計回り方向に曲げられている)。先端315x1、尾端315x2、先端315w1および尾端315w2はいずれも外側にある。先端315x1は先端315w1に近接しており、結合が発生し、これにより、アンテナ315fは2.4Gの周波数帯域で動作する。
図117、図112および図115に示すように、実装形態2では、アンテナ315fは、イヤホン後部筐体315aの内壁に配置され得る。先端315x1および先端315w1は両方とも、イヤホン後部筐体315aの周側壁315iの内面に位置し得る。尾端315x2および尾端315w2は両方とも、イヤホン後部筐体315aの底壁315hの内面に位置し得、周側壁315iに近接していてもよい。実装形態1のものとは異なり、第1のアンテナ分岐部315xについては、先端315x1から尾端315x2まで、第1のアンテナ分岐部315xの第2のセグメント315x4が、おおよそ底壁315hから周側壁315iの方向に延在し得、第2のアンテナ分岐部315wについては、先端315w1から尾端315w2まで、第2のアンテナ分岐部315wの第4のセグメント315w4も、おおよそ底壁315hから周側壁315iの方向に延在し得る。
実装形態2は、第1のイヤホン31のアンテナ設計要件を満たすために、アンテナ315fの別のトポロジー構造を提供する。
図118に示すように、本実施形態の実装形態3では、アンテナ315fは、第1のアンテナ分岐部315uと第2のアンテナ分岐部315vとを含み得る。第1のアンテナ分岐部315uおよび第2のアンテナ分岐部315vはそれぞれ、おおよそ、曲がった細長い帯状の構造であり得る。
図118に示すように、第1のアンテナ分岐部315uは、第1のセグメント315u3と第2のセグメント315u4とを含み得、第1のセグメント315u3および第2のセグメント315u4は、曲げられて接続される。例えば、第1のセグメント315u3と第2のセグメント315u4とは、互いに略垂直であり得る。第2のセグメント315u4から離れた第1のセグメント315u3の端部は先端315u1と呼ばれ、第1のセグメント315u3から離れた第2のセグメント315u4の端部は尾端315u2と呼ばれる。言い換えると、先端315u1および尾端315u2は、それぞれ、第1のアンテナ分岐部315uの2つの対向する端部である。第1のセグメント315u3は略直線状であり得、第2のセグメント315u4は屈曲形状であり得る。
図118に示すように、同様に、第2のアンテナ分岐部315vは、第3のセグメント315v3と第4のセグメント315v4とを含み得、第3のセグメント315v3および第4のセグメント315v4は、曲げられて接続される。例えば、第3のセグメント315v3と第4のセグメント315v4とは、互いに略垂直であり得る。第4のセグメント315v4から離れた第3のセグメント315v3の端部は先端315v1と呼ばれ、第3のセグメント315v3から離れた第4のセグメント315v4の端部は尾端315v2と呼ばれる。言い換えると、先端315v1および尾端315v2は、それぞれ、第2のアンテナ分岐部315vの2つの対向する端部である。第3のセグメント315v3は略直線状であり得、第4のセグメント315v4は屈曲形状であり得る。
実装形態1のものとは異なり、実装形態3では、第1のアンテナ分岐部315uおよび第2のアンテナ分岐部315vが占める領域全体について、第1のアンテナ分岐部315uの先端315u1から尾端315u2にかけては、第1のアンテナ分岐部315uは、外向きから内向きの経路に沿って曲げられて延在し(例えば、図118の観点では、第1のアンテナ分岐部315uは時計回り方向に曲げられている)、第2のアンテナ分岐部315vの先端315v1から尾端315v2にかけては、第2のアンテナ分岐部315vが、外向きから内向きの経路に沿って曲げられて延在する(例えば、図118の観点では、第2のアンテナ分岐部315vは反時計回り方向に曲げられている)。先端315u1、先端315v1および尾端315v2はいずれも外側にあり、尾端315u2は内側にある。尾端315u2は先端315v1に近接しており、結合が発生し、これにより、アンテナ315fは2.4Gの周波数帯域で動作する。
図117、図112および図115に示すように、実装形態3では、アンテナ315fは、イヤホン後部筐体315aの内壁に配置され得る。先端315u1および先端315v1は両方とも、イヤホン後部筐体315aの周側壁315iの内面に位置し得る。尾端315u2および尾端315v2は両方とも、イヤホン後部筐体315aの底壁315hの内面に位置し得、尾端315v2はさらに、周側壁315iに近接していてもよい。実装形態1のものとは異なり、第1のアンテナ分岐部315uについては、先端315u1から尾端315u2まで、第1のアンテナ分岐部315uの第2のセグメント315u4が、おおよそ、周側壁315iから底壁315hの方向に延在し得、第2のアンテナ分岐部315vについては、先端315v1から尾端315v2まで、第2のアンテナ分岐部315vの第4のセグメント315v4が、おおよそ底壁315hから周側壁315iの方向に延在し得る。
実装形態3は、第1のイヤホン31のアンテナ設計要件を満たすために、アンテナ315fの別のトポロジー構造を提供する。
前述の実装形態は、アンテナ315fの3つのトポロジー構造および3つの結合方式を概略的に列挙する。本出願の実施形態は、実際にはこれに限定されない。アンテナ315fの別のトポロジー構造および結合方式は、代替的に、製品要件に基づいて設計されてもよい。例えば、先端から尾端にかけて、第2のセグメントは、おおよそ底壁315hから周側壁315iの方向に延在し、第4のセグメントは、おおよそ周側壁315iから底壁315hの方向に延在し得る。第1のアンテナ分岐部の先端は、第2のアンテナ分岐部の尾端に結合され得、これにより、アンテナ315fは、特定の周波数帯域で動作する。
以上、アンテナ315fの3つのタイプの概略的なトポロジー構造について説明した。本実施形態では、アンテナ315fの具体的な構造は、製品要件に基づいて設計され得、上記の説明に限定されるものではないことが理解され得る。以下では、説明を容易にするために、実装形態1におけるアンテナ315fを例にして、アンテナ315fに関する内容について説明する。
第1の主マイクロホンメッシュ315g
第1の主マイクロホンメッシュ315gは、略円形のシート状であり得、音響メッシュおよび接着層などのいくつかの材料層を含み得る。図112および図115を参照すると、第1の主マイクロホンメッシュ315gは、イヤホン後部筐体315aの底壁315hに固定的に接続され得る。例えば、第1の主マイクロホンメッシュ315g内の接着層が底壁315hに接合され得る。加えて、第1の主マイクロホンメッシュ315gは、収音用貫通孔315cを覆い、収音用貫通孔315cに入る音声は、第1の主マイクロホンメッシュ315gを通過してイヤホン後部筐体315aの内部空洞に入り得る。
後部筐体支持体315d
図112および図119に示すように、後部筐体支持体315dは、略カバー形状であり得る。後部筐体支持体315dには、貫通孔315jが設けられ得る。
第2の主マイクロホンメッシュ315e
図112に示すように、第2の主マイクロホンメッシュ315eは、略円形のシート状であり得、音響メッシュ、発泡体および接着層などのいくつかの材料層を含み得る。図112および図119を参照すると、第2の主マイクロホンメッシュ315eは、後部筐体支持体315dの側面に固定され得る。例えば、第2の主マイクロホンメッシュ315e内の接着層は、後部筐体支持体315dの側面に結合され得る。加えて、第2の主マイクロホンメッシュ315eは、貫通孔315jを覆い、貫通孔315jに入る音声は第2の主マイクロホンメッシュ315eを通過し得る。
図120は、図113のイヤホン後部筐体アセンブリ315のB-B断面図であり、図120は、イヤホン後部筐体アセンブリ315のアセンブリ構造を表し得る。図120に示すように、第1の主マイクロホンメッシュ315gは、イヤホン後部筐体315aの底壁315hの内面に固定され得る。図120および図114を参照すると、第1の主マイクロホンメッシュ315gは、収音用貫通孔315cを覆う(収音用貫通孔315cは、図113における断面の位置のため、図120には表示されない)。後部筐体支持体315dは、イヤホン後部筐体315aの内部空洞内に取り付けられ、後部筐体支持体315dと底壁315hおよび第1の主マイクロホンメッシュ315gの各々との間には特定の間隔がある。したがって、後部筐体支持体315dおよびイヤホン後部筐体315aは、風切り音防止用空洞315kを囲む。風切り音防止用貫通孔315bは、風切り音防止用空洞315kに接続される。
図120に示すように、第2の主マイクロホンメッシュ315eは、イヤホン後部筐体315aの内部空洞に位置し、第2の主マイクロホンメッシュ315eは、後部筐体支持体315dのうち底壁315hから離れた側に固定され得、第2の主マイクロホンメッシュ315eは、後部筐体支持体315dの貫通孔315jを覆う。
以上、第1のイヤホン31における耳栓311、耳栓支持アセンブリ316、第1の電極312、イヤホン前部筐体アセンブリ313、第2の電極314およびイヤホン後部筐体アセンブリ315の構造について詳細に説明した。以下、各構成要素を含む全体のアセンブリ構造について説明する。
図121は、第1のイヤホン31の断面構造の概略図である。一部の構造は、断面の位置選択により表示されていない。図122は、図121の位置Aにおける部分拡大概略図である。
図121に示すように、第1の電極312は、イヤホン前部筐体313zの第2の部分313bと一致し得る。図102および図87を参照すると、第1の電極312の導電部312bは、第2の部分313b上の貫通孔313dを通過して、イヤホン前部筐体313zの内部空洞内に延在し得る。
図121および図122に示すように、耳栓支持体316bは、イヤホン前部筐体313zの第1の部分313aと一致し得る。図122および図90を参照すると、耳栓支持体316bの第2のスカート縁部316wは、前方通気孔音響メッシュ316aの締結領域316zを介して、第1の部分313aの取付溝313fに接合され得る。耳栓支持体316bの支持体本体316uは、イヤホン前部筐体313zの内部空洞内に延在し得る。加えて、図122に示すように、耳栓支持体316b上の前方通気孔316xは、イヤホン前部筐体313z上の収音チャネル313eに近接してもよく、前方通気孔316xと収音チャネル313eとの間に前方通気孔音響メッシュ316aの遮断領域316yが位置する。
図122に示すように、耳栓内側カバー311aは、耳栓支持体316bの周囲にスリーブされ得る。図109および図122を参照すると、耳栓内側カバー311aのスロット311gは、耳栓支持体316bの第1のスカート縁部316vと一致し得、耳栓内側カバー311aのうち放音用貫通孔311dが設けられている端部と耳栓支持体316b上のスピーカメッシュ316cとの間には特定の間隔があってもよい。耳栓内側カバー311a上の第2のバンプ311cは、耳栓支持体316bの第2のスカート縁部316wに接触し、これにより、耳栓内側カバー311aと第2のスカート縁部316wとの間に隙間ができ、耳栓内側カバー311aが第2のスカート縁部316w付近の前方通気孔316xを塞ぐことを防止し得る。第2のバンプ311cが前方通気孔316xを塞ぐことを防止するために、第2のバンプ311cを前方通気孔316xと互い違いに配置してもよいことが理解され得る。
図122に示すように、耳栓外側カバー311bは、耳栓内側カバー311aの周囲を取り囲み得、耳栓外側カバー311bの下端は、イヤホン前部筐体313zの第1の部分313aの周囲を取り囲み得、耳栓外側カバー311bの内壁上の第1のバンプ311fも、第1の部分313aの周囲を取り囲み得る。第1のバンプ311fを設計することで、耳栓外側カバー311bの構造強度が高まり得、これにより、ユーザが第1のイヤホン31を装着したときに、耳栓外側カバー311bの揺れまたは振動が低減され、それによって、「聴診器効果」を低減する。
図121に示すように、第2の電極314は、イヤホン前部筐体313zの第3の部分313cおよびイヤホン後部筐体315aに接続される。
本実施形態では、耳栓支持アセンブリ316、イヤホン前部筐体アセンブリ313、第2の電極314およびイヤホン後部筐体アセンブリ315は、第1のイヤホン31の内部空洞を囲み得、電子アセンブリ317は内部空洞に収容される。
本実施形態では、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fの所定の位置に配置された後、第1の電極312が第3の収容溝231f内の第1の充電バネ231eに接触し得、第2の電極314が第2の充電バネ231cに接触し得、これにより、ホスト2が第1のイヤホン31を充電する。第1の電極312および第2の電極314が360度閉リング構造であるため、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fにどのような角度で配置されても、第1の電極312は第1の充電バネ231eに常に接触し、第2の電極314は第2の充電バネ231cに常に接触して、ホスト2が第1のイヤホン31を充電することを保証し得る。このような第1の電極312および第2の電極314の構造により、ユーザは、第1のイヤホン31を第3の収容溝231fに自在に配置することができる。これにより、ユーザエクスペリエンスが向上する。
別の実施形態では、第1の電極および第2の電極の一方が360度閉リング構造を有し、他方の電極は360度閉じておらず、開リング構造を形成していることは容易に理解される。このようにして、第1のイヤホンが充電可能であることを前提として、第1のイヤホンを特定の角度範囲内にランダムに配置することも保証される。
例えば、図123に示す第1のイヤホン41の場合、第1の電極411は依然として360度閉リング構造を有しているが、2つ以上の第2の電極412があり、第2の電極412は間隔をあけて配置され、第2の電極412は同一円上に分布していてもよい。各第2の電極412は、開リング構造であり得る。代替的に、別の実施形態では、単一の第2の電極412があり、第2の電極412は、ノッチを有する開リング構造である。例えば、第2の電極412の包囲角は、120度、180度、270度など(ただし、360度未満)であってもよい。
代替的に、別の実施形態では、第1の電極も第2の電極も360度閉じておらず、第1の電極および第2の電極はそれぞれ、ノッチを有する単一の開リング構造である。代替的に、第1の電極および第2の電極のうちの一方が、ノッチを有する単一の開リング構造であり、他方の電極の数は少なくとも2つであり、少なくとも2つの電極は、間隔をあけて配置され、同一円上に分布している。代替的に、少なくとも2つの第1の電極と2つの第2の電極とがあり、第1の電極と第2の電極とは、間隔をあけて配置され、同一円上に分布している。この設計は、第1のイヤホンが充電可能であることを前提として、第1のイヤホンを特定の角度範囲内にランダムに配置することができることも保証し得る。
本実施形態では、第1の電極312が第1の充電バネ231eに電気的に接続されるか、または第2の電極314が第2の充電バネ231cに電気的に接続され、第1の電極312または第2の電極314は、第1のイヤホン31とホスト2との間の通信を実現するようにさらに構成され得る。具体的には、第1の電極312または第2の電極314はさらに、第1のイヤホン31の通信電極として多重化されて、第1のイヤホン31とホスト2との間の通信を実現し得る。
本実施形態とは異なり、別の実施形態では、図124に示すように、第1のイヤホン51は第1の電極512および第2の電極512を有し得、第1の電極512および第2の電極512は、ホストによる第1のイヤホン51の充電を実現する専用のものであり得る。加えて、第1のイヤホン51は、通信電極513をさらに有しており、通信電極513は、ホストとの通信専用である。図124に示す第1の電極512、第2の電極512および通信電極513はそれぞれ、360度閉リング構造を有しているが、これは一例にすぎないことが理解され得る。実際には、第1の電極512、第2の電極512および通信電極513の構造、数および分布はすべて、製品要件に基づいて設計され得る。
電子アセンブリ317
図125および図126はそれぞれ、本実施形態による電子アセンブリ317の概略構造を示している。以下に説明する電子アセンブリ317の構造は一例にすぎず、本出願の実施形態を限定するものではないことが理解され得る。
図125および図126に示すように、電子アセンブリ317は、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eと、第2のイヤホン回路基板アセンブリ317gと、第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hと、フレキシブル回路基板317jと、スピーカ317aと、装着検出プレート317bと、副マイクロホン317kと、イヤホンバッテリ317fと、主マイクロホン317iとを含み得る。
第1のイヤホン回路基板アセンブリ317e、第2のイヤホン回路基板アセンブリ317gおよび第3のイヤホン回路基板アセンブリ317h
第1のイヤホン回路基板アセンブリ317e、第2のイヤホン回路基板アセンブリ317gおよび第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hは、順次積層されて間隔をあけて配置され、これら3つは、フレキシブル回路基板317jを介して電気的に接続される。第1のイヤホン回路基板アセンブリ317e、第2のイヤホン回路基板アセンブリ317gおよび第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hはそれぞれ、回路基板と、回路基板上に配置された回路および構成要素とを含み得る。
例えば、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板上には装着検出センサが配置され得、この装着検出センサは、第1のイヤホン31の装着検出を実施するように構成される。装着検出センサは、例えば、重力センサ(gravity sensor,G-sensor)、慣性計測ユニット(inertial measurement unit,IMU)センサ、骨伝導センサ、赤外線(infrared radiation,IR)センサ、音声加速度計(voice accelerometer,VACC)、収音ユニット(voice pickup unit,VPU)などのうちの少なくとも1つを含み得る。第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板には磁界センサが配置され得、この磁界センサは、ホスト磁石の磁束の変化を検出して第1のイヤホン31のボックスインおよびボックスアウト検出を実施するように構成される(ボックスインおよびボックスアウト検出の原理については後述する)。磁界センサは、例えば、ホール効果センサまたは磁力計である。例えば、2つの磁界センサがあってもよい。例えば、第2のイヤホン回路基板アセンブリ317gの回路基板には、充電回路および放電回路が配置され得る。例えば、第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hの回路基板上に無線周波数回路が配置され得る。
スピーカ317a
図126に示すように、スピーカ317aは、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板に電気的に接続され得る。スピーカ317aは、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eのうち第2のイヤホン回路基板アセンブリ317gから離れた側に位置し得る。
装着検出プレート317b
図125および図126に示すように、装着検出プレート317bは、接続されたプレート317cと接続ピン317dとを含み得、接続ピン317dは、プレート317cから導出され、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板に電気的に接続(例えば半田付け)され得る。プレート317cは、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eのうちスピーカ317aと同じ側に位置し得る。装着検出プレート317bは、電気を通すことができ、例えば金属材料から作られ得る。装着検出プレート317bが人体に近い場合には、結合容量が発生する可能性がある。装着検出プレート317bと人体との距離が変化すると、結合容量値が変化する。第1のイヤホン31の装着検出は、装着検出プレート317bの結合容量値の検出および処理を通して実現され得る。
副マイクロホン317k
図125および図126に示すように、副マイクロホン317kは、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eのうちスピーカ317aから離れた側に配置され、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板に電気的に接続され得る。副マイクロホン317kは、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板上に配置され得る。第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板上の、副マイクロホン317kに対応する部分に貫通孔を設け得、この貫通孔を通して副マイクロホン317kによって音声を収音することができる。副マイクロホン317kは、ノイズリダクションを実現するように構成され、装着検出を実施するようにさらに構成され得る。
イヤホンバッテリ317f
図125および図126に示すように、イヤホンバッテリ317fは、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eと第2のイヤホン回路基板アセンブリ317gとの間に位置し得る。イヤホンバッテリ317fの電極ピンは、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板に電気的に接続され得る。
主マイクロホン317i
図125および図126に示すように、主マイクロホン317iは、第2のイヤホン回路基板アセンブリ317gと第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hとの間に位置し得、第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hの回路基板に電気的に接続され得る。主マイクロホン317iは、第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hの回路基板上に配置され得る。第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hの回路基板上の、主マイクロホン317iに対応する位置に貫通孔を設け得、この貫通孔を通して主マイクロホン317iによって人間の音声を収音し得る。
図127は、電子アセンブリ317と第1のイヤホン31の別の構成要素とを含むアセンブリ構造を示す。図128は、図127の位置Aにおける部分拡大概略図であり、図129は、図127の位置Bにおける部分拡大概略図である。
図127に示すように、電子アセンブリ317は、耳栓支持アセンブリ316、イヤホン前部筐体アセンブリ313、第2の電極314およびイヤホン後部筐体アセンブリ315によって囲まれた内部空洞内に収容され得る。
図128に示すように、スピーカ317aの少なくとも一部は、耳栓支持体316bの内部空洞に位置し得る。スピーカ317aから発せられた音波は、スピーカメッシュ316cおよび放音用貫通孔311dを透過して外耳道に入る。前方通気孔316xにより、耳栓支持体316bの内部空洞内の大気圧が外部大気圧と平衡し、スピーカ317aが正常に動作することができることを保証する。加えて、前方通気孔316xは、副マイクロホン317kのノイズリダクション深度を向上させることもできる。
例えば、図128に示すように、装着検出プレート317bのプレート317cが、スピーカメッシュ316cから離れた耳栓支持体316bの端部に固定的に接続(例えば、半田付け)され、装着検出プレート317bおよび耳栓支持体316bは接続され、大面積の導体を形成し得る。このため、装着検出プレート317bおよび耳栓支持体316bの両方が結合容量を発生させ得、これにより、装着検出プレート317bおよび耳栓支持体316bは装着検出に使用され得る。言い換えると、支持および収容機能を提供することに加えて、耳栓支持体316bはさらに、装着検出用の検出プレートとして再利用され得る。
製品要件に基づいて、装着検出プレートと耳栓支持体とを含むアセンブリ構造は、代替的に、別の形態であってもよく、上記の説明に限定されるものではないことが理解され得る。例えば、耳栓支持体の一部のみが導電性材料から作られている場合、装着検出プレートは、その耳栓支持体の一部に固定的に接続され得、装着検出プレートと耳栓支持体とを含むアセンブリ構造は、装着検出プレートおよび耳栓支持体のそれぞれの構造と、第1のイヤホンの内部空間とに基づいて設計され得る。
本実施形態では、装着検出用の検出プレートとして装着検出プレート317bと耳栓支持体316bとを併用することで、検出プレートの面積を大きくすることができ、装着検出の一貫性および信頼性を確保することができる。耳栓支持体316bは、装着検出プレート317bよりも外耳道の内側に近いので、耳栓支持体316bの静電容量検出データはより正確で信頼性が高い。これは、装着検出の全体的な信頼性を向上させるのに役立つ。加えて、耳栓支持体316bが装着検出に使用される検出プレートとして再利用される場合、第1のイヤホン31の全体的な大きさは影響を受けず、第1のイヤホン31内のスタッキングスペースをさらに小さくすることができる。
加えて、耳栓支持体316bが金属などの高強度の材料を用いて製造される場合、耳栓支持体316bの構造強度が要求を満たすことを前提として、耳栓支持体316bの肉厚および全体の構造寸法は小さくてもよい。これにより、耳栓外側カバー311bは十分な圧縮変形空間を有することができ、それによって、ユーザの装着快適性を確保することができる。
本実施形態では、例えば、装着検出センサ、装着検出プレート317bおよび耳栓支持体316bを併用して装着検出を実施し得る。この設計は、装着検出の一貫性と信頼性を大幅に向上させ、誤検出の確率を低減することができる。
別の実施形態では、製品要件に基づいて、代替的に、装着検出センサ、装着検出プレート317bおよび耳栓支持体316bのいずれか1つまたは任意の2つを使用して、装着検出を実施してもよい。
図128に示すように、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eは、イヤホン前部筐体313zに位置し得る。図102、図87、図88および図128を参照すると、第1の電極312の導電部312bは、イヤホン前部筐体313zの貫通孔313dを通過し得、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板に電気的に接続(例えば、半田付け)され、これにより、第1の電極312は充電電極として使用される。
図128に示すように、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板の側面は、ノイズリダクションマイクロホンメッシュ313jに取り付けられ得る。副マイクロホン317kは、回路基板の反対側に配置され、副マイクロホン317kは、ノイズリダクションマイクロホンメッシュ313jに対応し得る。外耳道内のノイズは、スピーカメッシュ316c、収音チャネル313e、ノイズリダクションマイクロホンメッシュ313j、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板上の、副マイクロホン317kに対応する貫通孔を順次通過し、副マイクロホン317kによって収音され得る。スピーカ317aは、ノイズ信号の位相と逆位相の位相反転信号を生成し得、位相反転信号はノイズ信号をキャンセルし得る。このように、第1のイヤホン31は、アクティブなノイズリダクションを実現することができる。
第1のイヤホン31が動作するとき、スピーカ317aの音声および外耳道内のノイズは、前方通気孔音響メッシュ316aを通過して、前方通気孔316xから外部に漏れることがある。このように、外耳道の内外の圧力を平衡させ、ユーザの装着快適性を向上させることができる。代替的に、前方通気孔316xを塞ぐ前方通気孔音響メッシュ316aを除去してもよい。この場合、前方通気孔316xを小さくしてもよい。例えば、前方通気孔316xの直径は、0.22mm未満である。
加えて、副マイクロホン317kは、装着検出にも使用され得、スピーカ317aが特定周波数の音波信号を送信することが原理である。ユーザが第1のイヤホン31を装着していない場合、前方通気孔316xから外部に大量の音波信号が漏れる可能性があり、副マイクロホン317kによって収音される音波信号の信号強度は低い。ユーザが第1のイヤホン31を装着している場合、前方通気孔316xがある程度または完全に塞がれるので、副マイクロホン317kはより多くの音波信号を収音することができ、副マイクロホン317kによって収音される音波信号の信号強度は高い。したがって、ユーザが第1のイヤホン31を装着しているかどうかは、副マイクロホン317kによって収音された信号の信号強度を検出することによって決定され得る。
図129に示すように、第2のイヤホン回路基板アセンブリ317gは、第2の電極314の内側に位置し得る。図111および図129を参照すると、第2の電極314の導電部314cは、第2のイヤホン回路基板アセンブリ317gの回路基板に電気的に接続(例えば、半田付け)され得、これにおり、第2の電極314は充電電極として使用される。
図129に示すように、第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hは、後部筐体支持体315d上に担持され得る。図129および図120を参照すると、第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hのうち主マイクロホン317iから離れた側は、第2の主マイクロホンメッシュ315eに取り付けられ得る。主マイクロホン317iは、第2の主マイクロホンメッシュ315eに対応し得る。ユーザから発せられた音声は、収音用貫通孔315c、第1の主マイクロホンメッシュ315g、後部筐体支持体315d上の貫通孔315j、第2の主マイクロホンメッシュ315e、第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hの回路基板上の、主マイクロホン317iに対応する貫通孔を順次通過し、主マイクロホン317iによって収音され得る。
図129および図120を参照すると、外部気流は、ある風切り音防止用貫通孔315bから風切り音防止用空洞315kに入った後、別の風切り音防止用貫通孔315bから風切り音防止用空洞315kを出る可能性がある。このようにして、外部気流に起因する風切り音が、主マイクロホン317iによって収音されるのを低減または防止することができる。
図116および図129を参照すると、アンテナ315fの先端315z1および先端315y1はそれぞれ、第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hの回路基板上の給電点に接続、例えば半田付け、される。2つの給電点は、第1のイヤホン31の中心線に対して対称であり得る。これにより、アンテナ315fは、信号を放射および受信することができる。
ウェアラブルデバイス1の特徴および機能
本実施形態では、ウェアラブルデバイス1は、ホスト2とイヤホンとを含むので、ウェアラブルデバイス1は、次のような特徴および機能を有し得る。ホスト2とイヤホンの両方が有する特徴または機能の一部については、第1のイヤホン(例えば、第1のイヤホン31、第1のイヤホン41、第1のイヤホン51)と第2のイヤホンとが完全に一致しているので、簡潔にするために、第1のイヤホン31を主に例に挙げて説明する。
1.ホスト2が開かれると、第1のイヤホン31がホスト2の第1の部分21に取り付けられる。
図1および図4を参照すると、本実施形態では、ホスト2が閉状態にあるとき、第1のイヤホン31は、第1の部分21の第1の収容溝213yと第2の部分23の第3の収容溝231fとによって囲まれた空間に収容される。
図130は、ホスト2が閉状態にあるときの、第1の部分21の第1のホスト取付用磁石213r2と、第2の部分23の第2のホスト取付用磁石231vと、第1のイヤホン31のイヤホン用磁石313gとの位置関係を側面から見た図を示す。図130に示すように、第1のホスト取付用磁石213r2および第2のホスト取付用磁石231vはそれぞれ、イヤホン用磁石313gを磁気的に引き付ける。
本実施形態では、第1のホスト取付用磁石213r2の磁界は強く、第1のホスト取付用磁石213r2とイヤホン用磁石313gとの間の磁気吸引力は大きく、第2のホスト取付用磁石231vの磁界は弱く、第2のホスト取付用磁石231vとイヤホン用磁石313gとの間の磁気吸引力は小さい。図1~図4を参照されたい。ホスト2が閉状態から徐々に開くと、第1のホスト取付用磁石213r2の磁気吸引力が第2のホスト取付用磁石231vの磁気吸引力よりも大きいので、第1のイヤホン31は第1の部分21に取り付けられ、第2の部分23に対して第1の部分21とともに回転する。
本実施形態では、第1のホスト取付用磁石213r2とイヤホン用磁石313gとの間で強い磁気吸引力を得るために、適切な磁石設計が実行され得る。
図131に示すように、本実施形態の実装形態1では、各第1のホスト取付用磁石213r2は、2つの単一磁石を接合することによって形成されるハルバッハ配列であり、2つの単一磁石の磁界方向(NからSを指す矢印を用いて表される)が異なり、これにより、各第1のホスト取付用磁石213r2は、2つの磁界方向を有する。図131および図130を参照すると、各第1のホスト取付用磁石213r2では、一方の単一磁石(例えば、図131の上部の単一磁石)の磁界方向が、おおよそ第1のイヤホン31の径方向外側から径方向内側を指し、他方の単一磁石(例えば、図131の下部の単一磁石)の磁界方向が、おおよそ第1のイヤホン31の径方向内側から径方向外側を指す。
図131に示すように、各イヤホン用磁石313gは、単一磁石によって形成されるハルバッハ配列であり得、各イヤホン用磁石313gの異なる部分が異なる磁界方向を有し得る。図131および図130を参照すると、概略的に、各イヤホン用磁石313gの一部Q1の磁界方向は、おおよそ第1のイヤホン31の径方向外側から径方向内側を指し、他方の一部Q2の磁界方向は、おおよそ第1のイヤホン31の径方向内側から径方向外側を指す。各イヤホン用磁石313gが単一磁石である設計は、イヤホン用磁石313gの組み立ての困難さを低減することができる。別の実装形態では、各イヤホン用磁石313gは、代替的に、複数の(例えば、2つの)単一磁石を接合することによって形成されてもよい。
第1のホスト取付用磁石213r2およびイヤホン用磁石313gの設計により、第1のホスト取付用磁石213r2はイヤホン用磁石313gを磁気的に引き付けることができる。加えて、製品検証により、この設計は、第1のホスト取付用磁石213r2とイヤホン用磁石313gとの間の磁気吸引力を大きくすることを可能にする。
実装形態1と異なり、図132に示すように、本実施形態の実装形態2では、各第1のホスト取付用磁石213r2は、4つの磁界方向を有するハルバッハ配列である。各第1のホスト取付用磁石213r2は、4つの単一磁石を接合することによって形成されてもよいし、4つの磁界方向を有する単一磁石であってもよい。実装形態2における磁石設計は、第1のイヤホン31が第1の部分21を磁気的に引き付けるという設計要件を満たすことができる。
実装形態1とは異なり、図133に示すように、本実施形態の実装形態3では、各第1のホスト取付用磁石213r2は、単一の磁界方向を有する単一磁石である。例えば、各第1のホスト取付用磁石213r2の磁界方向は、おおよそ第1のイヤホン31の径方向内側から径方向外側を指し得る。各イヤホン用磁石313gは、単一の磁界方向を有する単一磁石である。例えば、各イヤホン用磁石313gの磁界方向は、おおよそ第1のイヤホン31の径方向内側から径方向外側を指し得る。実装形態3における磁石設計は、第1のイヤホン31が第1の部分21を磁気的に引き付けるという設計要件を満たすことができる。
実装形態1のものとは異なり、図134に示すように、本実施形態の実装形態4では、各第1のホスト取付用磁石213r2は、3つの磁界方向を有するハルバッハ配列である。各第1のホスト取付用磁石213r2は、3つの単一磁石を接合することによって形成されてもよいし、3つの磁界方向を有する単一磁石であってもよい。各イヤホン用磁石313gは、単一の磁界方向を有し得る。加えて、第1の電極312および第2の電極314は、第1のホスト取付用磁石213r2が磁気的に引き付けることが可能な材料、例えば、磁性導電性材料(例えば、SPCC(steel plate cold common,SPCC)またはSUS430)を用いて製造され得る。第1の電極312および第2の電極314は両方とも、第1のホスト取付用磁石213r2を磁気的に引き付け得る。実装形態4における磁石設計は、第1のイヤホン31が第1の部分21を磁気的に引き付けるという設計要件を満たすだけでなく、設計構造が簡単で製造が容易であり、低コストである。
代替的に、実装形態5のものとは異なり、第1のイヤホン31にイヤホン用磁石を内蔵させなくてもよい。第1の電極312および第2の電極314は、第1のホスト取付用磁石213r2が磁気的に引き付けることが可能な材料、例えば、磁気導電性材料(例えば、SPCCまたはSUS430)を用いて製造され得る。図135に示すように、第1の電極312および第2の電極314は両方とも、第1のホスト取付用磁石213r2を磁気的に引き付け得る。実装形態5では、第1のホスト取付用磁石213r2は、要件に基づいて柔軟に設計され得、単一の磁界方向または複数の磁界方向を有し得る。実装形態5の磁石設計は、第1のイヤホン31が第1の部分21を磁気的に引き付けるという設計要件を満たすことができるだけでなく、設計構造が簡単で製造が容易であり、低コストである。
本実施形態では、図136に示すように、第1のイヤホン31の径方向寸法は、第1の収容溝213yの溝深さの2倍以上であり得るので、第1のイヤホン31の大部分は、第1の収容溝213yの外側に露出している。この設計は、ホスト2を開いた後、ユーザが第1の部分21から第1のイヤホン31を直接取り出すのに便利である。
前述の実装形態では、第1のホスト取付用磁石213r2およびイヤホン用磁石313gの磁石設計について説明した。実際には、第2のホスト取付用磁石231vの磁界強度が第1のホスト取付用磁石213r2の磁界強度よりも小さいことを条件として、第2のホスト取付用磁石231vおよびイヤホン用磁石313gに対しても、前述の原理を参照して磁石設計が行われ得る。
上記の説明から、製品要件に基づいて、別の実施形態では、第1のホスト取付用磁石213r2の磁界強度は、代替的に、第2のホスト取付用磁石231vの磁界強度よりも小さくてもよく、これにより、ホスト2が開かれた後に、第1のイヤホン31は第1の部分21に吸い上げられず、依然として第2の部分23に収容されることが理解される。代替的に、ホストの第1の部分に第1の収容溝を設けず、ホストを開いた後に第1の部分に第1のイヤホンを取り付けるようにしてもよい。
2.第1のイヤホン31が第1の部分21に配置されると、第1のイヤホン31は自動的に所定の位置に配置される。
図137、図138および図139に示すように、ホスト2が開かれ、第1のイヤホン31がホスト2から取り出された後、ユーザは、第1のイヤホン31を手に取り、第1のイヤホン31を第1の収容溝213yと略一致する姿勢(具体的には、第1のイヤホン31の耳栓311は、耳栓311を収納するように構成された第1の収容溝213yの端部に略面し、第1のイヤホン31のイヤホン後部筐体アセンブリ315は、イヤホン後部筐体アセンブリ315を収容するように構成された第1の収容溝213yの端部に略面し、第1のイヤホン31は、第1の収容溝213yの中心線を中心として任意の角度回転する)にしてから、第1のイヤホン31を第1の収容溝213yに近づけ得る。第1のイヤホン31のイヤホン用磁石313gに対する第1の部分21内の第1のホスト取付用磁石213r2の磁気吸引力の作用により、第1のイヤホン31は第1の収容溝213yに一致する姿勢に矯正され、第1の収容溝213yに自動的に吸着され、これにより、第1のイヤホン31を第1の収容溝213yに正確かつ適切に配置することができる。
本実施形態における自動位置決め設計(automatic in-position design)によれば、ユーザは、ホスト2上に第1のイヤホン31を簡便に配置することができるとともに、この配置を正確な位置合わせを行うことなく完了させることができ、それによって、ユーザエクスペリエンスを向上させることができる。
3.第1のイヤホン31が第2の部分23内に配置されると、第1のイヤホン31は第2の部分23から分離しにくくなる。
ユーザが第1のイヤホン31を第2の部分23の第3の収容溝231fに配置すると、第1のイヤホン31のイヤホン用磁石313gに対する第2の部分23内の第2のホスト取付用磁石231vの磁気吸引力の作用により、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fに吸着される。ホスト2がひっくり返されても、第1のイヤホン31は第3の収容溝231fから外れない。
加えて、第3の収容溝231f内の第2の充電バネ231cおよび第1の充電バネ231eの両方が、第1のイヤホン31に特定の押出圧力を加え得、その押出圧力によって第2の部分23内の第1のイヤホン31と第2のホスト筐体231との間の摩擦を増加させることができ、これにより、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fから外れにくくなる。
4.第1のイヤホン31は、収容溝内にランダムな角度で配置され得る。
本実施形態では、第1のイヤホン31は、第1のイヤホン31が第1のイヤホン31の中心線を中心として特定の角度回転する毎に、第1のイヤホン31と重なることができる。したがって、回転させた第1のイヤホン31は、第1の収容溝213yまたは第3の収容溝231fに常に正確に収容され、第1の収容溝213yまたは第3の収容溝231fの内壁に適することができる。これにより、ユーザは、第1のイヤホン31を一定の角度に保持することなく、第1のイヤホン31を第1の収容溝213yまたは第3の収容溝231fに配置することができる。
例えば、略八面体である第1のイヤホン31の場合、第1のイヤホン31の中心線を中心として第1のイヤホン31を90°回転させる毎に、第1のイヤホン31は第1のイヤホン31に重なることができる。ユーザが第1のイヤホン31を90°、180°、270°など回転させても、第1のイヤホン31は、依然として、第1の収容溝213yまたは第3の収容溝231fの内壁に適合することができる。したがって、第1のイヤホン31を第1の収容溝213yまたは第3の収容溝231fに円滑かつ正確に配置することができる。加えて、図137~図139を参照すると、第1のイヤホン31が第1の収容溝213yに配置されると、第1のホスト取付用磁石213r2の磁力が角度補正機能を有するので、ユーザが第1のイヤホン31をランダムに回転させても(例えば、10°、35°、55°回転させても)、第1のホスト取付用磁石213r2の磁力が、第1のイヤホン31の角度を通常の角度に補正することができる。これにより、第1のイヤホン31が第1の収容溝213y内に円滑かつ正確に配置され、第1の収容溝213yの内壁に適合することができる。
例えば、略円筒状である第1のイヤホン31の場合、第1のイヤホン31は、第1のイヤホン31の中心線を中心としてどのような角度回転された後でも、第1のイヤホン31と重なることができる。したがって、ユーザが第1のイヤホン31をどのような角度回転させたとしても、第1のイヤホン31は、依然として、第1の収容溝または第3の収容溝の内壁に適合することができる。このように、第1のイヤホン31を第1の収容溝または第3の収容溝に円滑かつ正確に配置することができる。
5.ホスト2の開状態/閉状態の検出
図140に示すように、ホスト2の第1の部分21は、磁界センサ212g(第1の磁界センサと呼ばれることがある)を有し、磁界センサ212gは、例えば、第1の部分21内の回路基板212a上に配置され得る。磁界センサ212gは、ホスト2の第2の部分23における状態検出用磁石231xの磁束を検出するように構成される。磁界センサ212gによって検出される状態検出用磁石231xの磁束は、磁界センサ212gと状態検出用磁石231xとの間隔に正比例し得る。ホスト2が閉状態にあるとき、磁界センサ212gによって検出される磁束は最大である。ホスト2が完全に開いた状態では、磁界センサ212gによって検出される磁束が最小である。
本実施形態では、磁界センサ212gは、例えば、ホール効果センサまたは磁力計であり得る。ホール効果センサは、磁束の変化を検出することができる。磁束がホール効果センサのハードウェア閾値を超えることをホール効果センサが検出すると、ホール効果センサは、対応する信号を生成し、その信号をホスト2のプロセッサに報告することができる。ホスト2のプロセッサは、ホール効果センサの信号に基づいて、対応する処理を実行し得る。ホール効果センサと異なり、磁力計は、磁束の値を検出し、その値をホスト2のプロセッサに報告することができる。ホスト2のプロセッサは、磁力計によって検出される磁束が、プロセッサに内蔵されたソフトウェア閾値を超えるかどうかを決定し、その決定結果に基づいて対応する処理を実行し得る。以下では、磁界センサ212gがホール効果センサである例を使用して説明する。
図140に示すように、ユーザがキャップ251を押した後、ホスト2が閉状態から徐々に開き、磁界センサ212gと状態検出用磁石231xとの間隔が徐々に大きくなり、磁界センサ212gによって検出される状態検出用磁石231xの磁束は減少する傾向にある。磁界センサ212gによって検出される磁束が第1の閾値未満になると、第1の信号が生成され得る。ホスト2のプロセッサは、第1の信号に基づいて、ホスト2が開状態であると決定する。
逆に、ホスト2が開状態から徐々に閉じると、磁界センサ212gと状態検出用磁石231xとの間隔が徐々に小さくなり、磁界センサ212gによって検出される状態検出用磁石231xの磁束は増加する傾向にある。磁界センサ212gによって検出される磁束が第2の閾値よりも大きくなると、第2の信号が生成され得る。ホスト2のプロセッサは、第2の信号に基づいて、ホスト2が閉状態であると決定する。
本実施形態では、ホスト2のプロセッサが、ホスト2が開状態であると決定すると、プロセッサは、対応するインタフェース表示を行うようにディスプレイ211を制御する。
本実施形態では、ホスト2が開状態にあり、第1のイヤホン31が第3の収容溝231f内にあると決定されると(以下、第1のイヤホン31が第3の収容溝231f内にあるかどうかを検出する方法について説明する)、ホスト2の通信電極は、第1のイヤホン31の通信電極に信号を送信して、第1のイヤホン31をウェイクアップし得る。ホスト2が閉状態であり、第1のイヤホン31がホスト2内にあると決定されると、ホスト2は、異物検出を開始し、異物が侵入していないと決定した後に、第1のイヤホン31の充電を開始し得る。別の実施形態では、磁界センサ212gおよび状態検出用磁石231xの位置を入れ替えてもよい。具体的には、第2の部分23に磁界センサ212gがあってもよく、第1の部分21に状態検出用磁石231xがあってもよい。
6.第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態の検出
第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態は、第1のイヤホン31と第1の収容溝213yとの間の相対位置関係および第1のイヤホン31と第3の収容溝231fとの間の相対位置関係を指し、第1のイヤホン31が第1の収容溝213y内および第3の収容溝231f内にある状態(ホスト2が閉じており、第1のイヤホン31がホスト2内にある状態)、第1のイヤホン31が第1の収容溝213y内および第3の収容溝231fの外側に位置する状態(ホスト2が開いており第1のイヤホン31が第1の部分21に取り付けられている状態)、または第1のイヤホン31が第3の収容溝231f内および第1の収容溝213yの外側に位置する状態(ホスト2が開いており第1のイヤホン31が第2の部分23に取り付けられている状態)などの複数の位置状態を含む。
本実施形態では、ホスト2と第1のイヤホン31の両方が、第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態を検出し得る。以下、順次説明する。
(1)ホスト2が第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態を検出する
図141に示すように、ホスト2の第2の部分23は、磁界センサ237および磁界センサ238(両方とも第2の磁界センサと呼ばれることがあり、破線のボックスで示される)を有する。磁界センサ237は、第3の収容溝231fの溝壁の外面に近接していてもよく、磁界センサ238は、第4の収容溝231gの溝壁の外面に近接していてもよい。磁界センサ237および磁界センサ238はそれぞれ、例えば、単軸ホール効果センサまたは磁力計であり得る。以下では、磁界センサ237および磁界センサ238がそれぞれホール効果センサである例を使用して説明する。
磁界センサ237は、第1のイヤホン31のイヤホン用磁石313gの磁束の変化を検出するように構成される。磁界センサ237によって検出されるイヤホン用磁石313gの磁束は、磁界センサ237とイヤホン用磁石313gとの間の距離に正比例し得る。第1のイヤホン31が第3の収容溝231fに位置する場合(ホスト2が閉じており第1のイヤホン31がホスト2内にある場合、またはホスト2が開いており第1のイヤホン31が第2の部分23に取り付けられている場合)、磁界センサ237によって検出される磁束は大きい。第1のイヤホン31が第3の収容溝231fを離れて第1の部分21に取り付けられているとき、磁界センサ237によって検出される磁束は小さい。
本実施形態では、磁界センサ237によって検出される磁束が第3の閾値以上であるとき、第3の信号が生成され得る。ホスト2のプロセッサは、第3の信号に基づいて、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fに位置すると決定する。
本実施形態では、ホスト2のプロセッサは、磁界センサ237によって送信される第3の信号と、磁界センサ212gによって送信される第1の信号または第2の信号とを組み合わせることによって、第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態を決定し得る。例えば、プロセッサが第3の信号および第1の信号を受信すると、プロセッサは、ホスト2が開いており、第1のイヤホン31が第2の部分23に取り付けられていると決定する。プロセッサが第3の信号および第2の信号を受信すると、プロセッサは、ホスト2が閉じており、第1のイヤホン31がホスト2内にあると決定する。
磁界センサ237によって検出される磁束が第3の閾値未満であるが、第4の閾値以上であるとき、第4の信号が生成され得る。ホスト2のプロセッサは、第4の信号に基づいて、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fを離れて第1の部分21に取り付けられていると決定する(図141)。
同様に、磁界センサ238は、第2のイヤホン32のイヤホン用磁石の磁束の変化を検出するように構成される。上述したように、ホスト2は、磁界センサ238によって送信された信号を用いて、または、磁界センサ238および磁界センサ212gによって送信された信号を組み合わせることによって、第2のイヤホン32のボックス内/ボックス外状態を決定し得る。
要するに、第2の部分23に位置する磁界センサ237が、第1のイヤホン31が第3の収容溝231f内にあるか第3の収容溝231f外にあるかを決定するように構成されることは容易に理解される。同様に、第2の部分23に位置する磁界センサ238は、第2のイヤホン32が第4の収容溝231g内にあるか第4の収容溝231g外にあるかを検出するように構成される。
別の実施形態では、磁界センサ237および磁界センサ238のうちの少なくとも1つは、代替的に、ホスト2の第1の部分21に位置してもよい。例えば、磁界センサ237は、第1の部分21(例えば、第1の収容溝213yの溝壁の外面に近接)に位置し得る。第1のイヤホン31のイヤホン用磁石313gの磁束の変化が磁界センサ237を介して検出され得、第1のイヤホン31が第1の収容溝213y内にあるか第1の収容溝213y外にあるかを決定し得る。具体的な原理は上記と同様である。ここでは詳細な説明は省略する。
本実施形態では、ホスト2が、第1のイヤホン31が第3の収容溝231f内にあり、ホスト2が開状態であると決定すると、ホスト2の通信電極が、第1のイヤホン31の通信電極に信号を送信して、第1のイヤホン31をウェイクアップし得る。ホスト2は、第1の充電バネ231eおよび第2の充電バネ231cを介して、第1のイヤホン31をさらに充電し得る。加えて、ホスト2はさらに、充電過熱保護機構(以下に説明する)を起動し得る。製品要件に基づいて、代替的に、第1のイヤホン31を充電する必要がなくてもよく、充電過熱保護機構を起動しなくてもよい。
本実施形態では、ホスト2が、第1のイヤホン31がホスト2内にあり、ホスト2が閉状態であると決定すると、ホスト2は、異物検出機構(以下に説明する)を起動し、さらに第1のイヤホン31を充電し、充電過熱保護機構を起動し得る。製品要件に基づいて、代替的に、第1のイヤホン31を充電する必要がなくてもよく、充電過熱保護機構を起動しなくてもよい。
別の実施形態では、ホスト2が、第1のイヤホン31が第1の収容溝213y内にあり、ホスト2が開状態であると決定すると、第1のイヤホン31がウェイクアップされる(原理については後述する)。
(2)第1のイヤホン31が、第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態を検出する
図142に示すように、第1のイヤホン31は、磁界センサ317z(第3の磁界センサと呼ばれることがあり、破線のボックスで表される)を有し得、磁界センサ317zは、例えば、第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hの回路基板上に配置され得る。磁界センサ317zは、例えば、ホール効果センサまたは磁力計であり得る。以下では、磁界センサ317zがホール効果センサである例を用いて説明する。
磁界センサ317zは、ホスト2の第2の部分23における状態検出用磁石231xの磁束の変化を検出するように構成される。磁界センサ317zによって検出される状態検出用磁石231xの磁束は、磁界センサ317zと状態検出用磁石231xとの間隔に正比例する。第1のイヤホン31が第3の収容溝231fに位置する場合(これは、ホスト2が閉じており第1のイヤホン31がホスト2内にある場合、またはホスト2が開いており第1のイヤホン31が第2の部分23に取り付けられている場合であり得る)、磁界センサ317zによって検出される磁束は大きい。第1のイヤホン31が第3の収容溝231fを離れて第1の部分21に取り付けられると、磁界センサ317zによって検出される磁束は小さい。
本実施形態では、磁界センサ317zによって検出される磁束が第5の閾値以上である場合、第6の信号が生成され得る。第1のイヤホン31の制御部は、第6の信号に基づいて、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fに位置すると決定する。
本実施形態では、第1のイヤホン31の制御部(中央処理装置またはマイクロコントローラユニット(microcontroller unit,MCU)であり得る)は、磁界センサ317zによって送信される第6の信号と、磁界センサ212gによって送信される第1の信号または第2の信号(第1の信号および第2の信号は、ホスト2の通信電極および第1のイヤホン31の通信電極を介して送信され得る)とを組み合わせることによって、第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態を決定し得る。例えば、制御部が第6の信号および第1の信号を受信すると、制御部は、ホスト2が開いており、第1のイヤホン31が第2の部分23に取り付けられていると決定する。制御部が第6の信号および第2の信号を受信すると、制御部は、ホスト2が閉じており、第1のイヤホン31がホスト2内にあると決定する。
磁界センサ317zによって検出される磁束が第5の閾値未満であるが、第6の閾値以上である場合、第7の信号が生成され得る。第1のイヤホン31の制御部は、第7の信号に基づいて、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fから離れて第1の部分21に取り付けられていると決定する。
図142に示すように、第2のイヤホン32はまた、磁界センサ327z(破線のボックスで表される)を有し得、磁界センサ327zは、第2の部分23内の磁石231wの磁束の変化を検出するように構成される。磁界センサ327zは、例えば、単軸ホール効果センサであり得る。上述したように、第2のイヤホン32は、磁界センサ327zによって送信された信号を用いて、または磁界センサ327zおよび磁界センサ212gによって送信された信号を組み合わせることによって、第2のイヤホン32のボックス内/ボックス外状態を決定し得る。
本実施形態では、第1のイヤホン31は、第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態を検出し、これにより、第1のイヤホン31は、対応する動作を実行する。
ホスト2が閉状態にあり、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fに位置することを第1のイヤホン31が検出すると、第1のイヤホン31はスリープ状態にあり得る。
ホスト2が開状態にあり、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fに位置することを第1のイヤホン31が検出すると、第1のイヤホン31はホスト2によってウェイクアップされ得る。例えば、ホスト2の通信電極が第1のイヤホン31の通信電極に信号を送信して、第1のイヤホン31をウェイクアップし得る。
ホスト2が開状態にあり、第1のイヤホン31が第1の部分21に取り付けられていることを第1のイヤホン31が検出すると、磁界センサ317zの検出信号は、第1のイヤホン31の制御部を作動させて、第1のイヤホン31をウェイクアップする。
本実施形態では、ホスト2および第1のイヤホン31の両方が第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態を検出することができ、これにより、ホスト2のみまたは第1のイヤホン31のみで検出を行った場合に引き起こされるリスク(例えば、検出がホスト2のみによって実行されると、ホスト2の電源が切れた場合に第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態を正確に検出することができない)を回避することができ、第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態の検出の信頼性を確保することができる。
7.異物検出機構
本実施形態では、ホスト2の第3の収容溝231fに異物(例えば、液体または固体、半固体の汚れ)が侵入すると、ホスト2および第1のイヤホン31の表面が汚れたり、腐食したり、錆びたり、さらには機能異常を引き起こしたりし、それによって、製品の信頼性および寿命に影響を与える可能性がある。特に、第3の収容溝231f内の第2の充電バネ231cおよび第1の充電バネ231eが多量の異物に接触すると、充電異常(または連通異常)を引き起こす可能性がある。
これを考慮して、図143に示すように、異物検出バネ231dは、第3の収容溝231fにさらに配置され、異物検出を行うように構成される。検出原理は以下の通りである。
異物検出バネ231d、第1の充電バネ231e、第2の充電バネ231cのうちの少なくとも1つが異物に接触すると、ホスト2の充電信号の波形が変化する。例えば、異物検出バネ231dおよび第1の充電バネ231eが異物に接触した後、または、異物検出バネ231dおよび第2の充電バネ231cが異物に接触した後、または、異物検出バネ231d、第1の充電バネ231eおよび第2の充電バネ231cが異物に接触した後、ホスト2の充電回路の充電信号の波形が変化する。このような波形が変化する充電信号は異常充電信号と呼ばれることがある。第1の充電バネ231eおよび第2の充電バネ231cのうちの少なくとも1つのみが異物に接触しても、ホスト2の充電信号の波形は変化しない。このような波形が変化しない充電信号は正常充電信号と呼ばれることがある。
第1の充電バネ231e、第2の充電バネ231cおよび異物検出バネ231dのうちの1つのみが異物に接触する場合、または第1の充電バネ231e、第2の充電バネ231cおよび異物検出バネ231dのいずれも異物に接触しない場合には、ホスト2の充電信号の波形は変化しない。言い換えると、充電回路は、正常充電信号を生成する。
したがって、ホスト2のプロセッサは、充電信号のタイプに基づいて、第3の収容溝231fに異物が侵入したかどうかを決定し得る。例えば、充電信号が異常充電信号であると決定された場合、プロセッサは、第3の収容溝231fに異物が侵入していると決定する。逆に、充電信号が正常充電信号であると決定された場合、プロセッサは、第3の収容溝231fに異物が侵入していないと決定する。
本実施形態では、第3の収容溝231fに異物が侵入しているとホスト2が決定した場合、ホスト2のプロセッサは、ホスト2の充電回路をオフにするように制御し得る。したがって、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fに収容されているとき、第1の充電バネ231eと第1のイヤホン31の第1の電極との間に充電電流が流れず、第2の充電バネ231cと第1のイヤホン31の第2の電極との間に充電電流が流れない。このようにして、充電異常(例えば、短絡)を防止することができる。
本実施形態では、第3の収容溝231fに異物が侵入しているとホスト2が決定した場合、ホスト2のプロセッサは、さらに、アラームを送信するようにホスト2内のアラームモジュールを制御し、ユーザに警告を発し得る。アラームモジュールは、例えば、ホスト2内のスピーカ、ブザー、モータなどであり得る。製品要件に基づいて、アラーム機構は必要でないことが理解され得る。
本実施形態では、第3の収容溝231fに異物が侵入していないとホスト2が決定した場合に、ホスト2のプロセッサは、ホスト2の充電回路をオンにするように制御し得る。したがって、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fに収容されているとき、ホスト2は、第1のイヤホン31を正常に充電する。
別の実施形態では、製品要件に基づいて、ホストは、異物検出機構を有していなくてもよい。
8.ホスト2が第1のイヤホン31を充電する
上記の説明を参照すると、第1のイヤホン31における第1の電極および第2の電極の構造設計により、第1のイヤホン31が複数の回転角度で第3の収容溝231fに配置された後、第1の充電バネ231eは第1の電極312に接触することができ、第2の充電バネ231cは第2の電極314に接触することができ、ホスト2が第1のイヤホン31を正常に充電することを保証する。この設計により、ユーザの操作が簡素化され、ユーザエクスペリエンスが向上する。
9.ホスト2の充電過熱保護機構
本実施形態では、ホスト2が第1のイヤホン31を充電するとき、熱が発生する。これにより、ホスト2または第1のイヤホン31の温度上昇が過度に高くなる可能性がある。例えば、ユーザの不適切な使用または内部回路の短絡により、ホスト2の充電電流が過大となり、この場合、温度上昇が過度に高くなりやすい。過度に高い温度は、製品の安全性、寿命および信頼性に影響を与え、ユーザエクスペリエンスにも影響を与える可能性がある。
これを考慮して、ホスト2は、温度検出モジュールを有し得、温度検出モジュールは、例えば、第1の収容溝213yおよび/または第3の収容溝231fの近くに配置され得る。温度検出モジュールは、例えば、サーミスタであり得る。温度検出モジュールは、温度検出モジュールの取付位置の温度を検出し、その温度をホスト2のプロセッサに報告するように構成される。プロセッサは、温度検出モジュールの検出情報に基づいて、温度上昇が閾値を超えるかどうかを決定し得る。温度上昇が閾値以上のとき、プロセッサは、ホスト2の充電回路をオフになるように制御して、ホスト2が第1のイヤホン31を充電しないようにし、温度上昇を抑制し得る。温度上昇が閾値未満である場合、プロセッサは、ホスト2の充電回路をオンになるように制御して、ホスト2が第1のイヤホン31を充電することができるようにし得る。この充電過熱保護機構は、製品の安全性、寿命および信頼性を向上させ、ユーザエクスペリエンスを保証することができる。
本実施形態では、ホスト2のプロセッサが、温度上昇が過度に高いと決定すると、プロセッサは、アラームを送信するようにホスト2内のアラームモジュールをさらに制御し、ユーザに警告を発し得る。アラームモジュールは、例えば、ホスト2内のスピーカ、ブザー、モータなどであり得る。製品要件に基づいて、アラーム機構は必要でないことが理解され得る。
別の実施形態では、製品要件に基づいて、ホストは、充電過熱保護機構を有していなくてもよい。
前述の説明は、本出願の特定の実装形態にすぎず、本出願の保護範囲を限定することを意図するものではない。本出願に開示された技術的範囲内で当業者によって容易に理解されるいかなる変更または置換も、本出願の保護範囲に含まれるものとする。したがって、本出願の保護範囲は、クレームの保護範囲に従うものとする。
本出願は、2021年12月31日に中国国家知識産権局に出願された「EARPHONE, ASSEMBLY JIG, AND EARPHONE MANUFACTURING METHOD」と題する中国特許出願第202111677020.9号の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本明細書に組み込む。
[技術分野]
本出願は、電子機器の分野に関し、特に、イヤホン、組立治具およびイヤホンの製造方法に関する。
既存のステム付きトゥルーワイヤレスステレオ(True Wireless Stereo,TWS)イヤホンの外観および構造上の制限により、ユーザは、特定の角度でのみイヤホンを正しく装着する必要があり、イヤホンを収納する際にも、ユーザは、イヤホンを特定の角度でイヤホンケースに収納する必要があった。この設計は、ユーザに不便をもたらす。
本出願の実施形態は、ユーザがイヤホンの装着およびイヤホンケースへのイヤホンの収納をランダムな角度で行うことができ、ユーザの操作に対する制限が低減され、ユーザエクスペリエンスが向上するイヤホン、組立治具およびイヤホンの製造方法を提供する。
第1の態様によれば、本出願の一実施形態はイヤホンを提供する。イヤホンは中心対称的な形状を有する。イヤホンは、イヤホン前部筐体と、イヤホン用磁石と、第1の電極と、第2の電極とを含む。イヤホン用磁石は、イヤホンの中心線を囲むリング構造であり、イヤホン用磁石は、イヤホン前部筐体の内壁に固定される。第1の電極および第2の電極の両方が、イヤホンの外側に位置し、イヤホンの中心線を囲むリング構造である。第1の電極および第2の電極は、それぞれ、イヤホン前部筐体の2つの対向する端部に固定される。この解決策におけるイヤホンの外観構造によれば、イヤホンの装着およびイヤホンケースへの収納をランダムな角度で行うことができ、イヤホンをイヤホンケースにランダムな角度で収納したときに、イヤホンケースがイヤホンを正常に充電することを保証することができる。加えて、イヤホンの中心線を囲むリング構造を有するイヤホン用磁石が設計され、イヤホン用磁石は、イヤホンケース内の磁石を磁気的に引き付けることができる。ユーザがイヤホンをイヤホンケースに収納する際、磁気吸引力によりイヤホンを自動的に位置決めすることができるので、ユーザはイヤホンを正確に位置合わせすることなくイヤホンを所定の位置に配置することができる。したがって、この解決策におけるイヤホンは、ユーザエクスペリエンスを向上させることができる。
第1の態様の一実装形態では、第1の電極は、閉リング構造または開リング構造である。この電極設計により、イヤホンがランダムに配置された場合のイヤホンの正常な充電を保証することができる。
第1の態様の一実装形態では、第1の電極は、開リング構造であり、少なくとも2つの第1の電極があり、少なくとも2つの第1の電極は、間隔をあけて対をなして配置され、同一円上に分布している。この電極設計により、イヤホンがランダムに配置された場合のイヤホンの正常な充電を保証することができる。
第1の態様の一実装形態では、イヤホンは、第1のイヤホン回路基板アセンブリを含み、イヤホン前部筐体は貫通孔を有し、第1のイヤホン回路基板アセンブリは、イヤホン前部筐体に取り付けられている。第1の電極は、接続された電極本体と導電部とを含み、第1の電極の導電部は、第1の電極の電極本体の内面に配置され、第1の電極の電極本体は、イヤホン前部筐体の端部の外面に固定され、第1の電極の導電部は、イヤホン前部筐体の貫通孔を通過し、イヤホン前部筐体内の第1のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板に電気的に接続される。この設計により、第1の電極の信頼できる機械的接続および電気的接続を実現することができる。
第1の態様の一実装形態では、イヤホンは、イヤホン後部筐体と第2のイヤホン回路基板アセンブリとを含む。第2の電極は、接続された電極本体と導電部とを含み、第2の電極の導電部は、第2の電極の電極本体の内面に配置され、第2の電極の電極本体は、イヤホン後部筐体とイヤホン前部筐体とに接続され、第2のイヤホン回路基板アセンブリは、第2の電極の電極本体とイヤホン後部筐体とによって囲まれた空間に位置し、第2の電極の導電部は、第2のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板と電気的に接続される。この設計により、第2の電極の信頼できる機械的接続および電気的接続を実現することができる。
第1の態様の一実装形態では、1つのイヤホン用磁石があり、そのイヤホン用磁石が閉リング構造を有するか、または少なくとも2つのイヤホン用磁石があり、その少なくとも2つのイヤホン用磁石は間隔をあけて配置され、各イヤホン用磁石は開リング構造を有する。イヤホンの中心線を囲むリング構造を有するイヤホン用磁石が設計され、イヤホン用磁石は、イヤホンケース内の磁石を磁気的に引き付けることができる。ユーザがイヤホンをイヤホンケースに収納する際、磁気吸引力によりイヤホンを自動的に位置決めすることができるので、ユーザはイヤホンを正確に位置合わせすることなくイヤホンを所定の位置に配置することができる。
第1の態様の一実装形態では、イヤホンは、第1のイヤホン回路基板アセンブリと、耳栓支持体と、前方通気孔音響メッシュとを含む。第1のイヤホン回路基板アセンブリは、イヤホン前部筐体に取り付けられ、第1の電極は、第1のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板に電気的に接続される。耳栓支持体は中空の管状構造であり、耳栓支持体の一端は貫通孔を有し、耳栓支持体の壁には前方通気孔が設けられ、前方通気孔は耳栓支持体の内外の空間に連通している。前方通気孔音響メッシュは締結領域と遮断領域とを含み、遮断領域は、締結領域の側面に接続され、締結領域は、イヤホン前部筐体と、耳栓支持体の貫通孔から離れた耳栓支持体の端部とに接合され、遮断領域は、耳栓支持体の内壁に接合されて前方通気孔を塞ぎ、遮断領域は、音波信号を通過させることができる。この解決手段における前方通気孔音響メッシュは、耳栓支持体をイヤホン前部筐体に固定的に接続する機能だけでなく、音響調整機能も有している。
第1の態様の一実装形態では、イヤホンは、第1のイヤホン回路基板アセンブリと、耳栓支持体と、スピーカと、副マイクロホンとを含む。イヤホン前部筐体は収音チャネルを有し、第1のイヤホン回路基板アセンブリは、イヤホン前部筐体に取り付けられ、第1の電極は、第1のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板に電気的に接続される。耳栓支持体は中空の管状構造であり、耳栓支持体の一端は貫通孔を有し、耳栓支持体の壁には前方通気孔が設けられ、前方通気孔は耳栓支持体の内外の空間に連通し、耳栓支持体の貫通孔から離れた耳栓支持体の端部はイヤホン前部筐体に固定され、耳栓支持体の内部空洞は収音チャネルに連通している。スピーカの少なくとも一部は耳栓支持体の内部空洞に位置し、スピーカは第1のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板に電気的に接続され、スピーカから発せられた音波信号は耳栓支持体の貫通孔を通ってイヤホンの外部に伝搬される。副マイクロホンは、第1のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板上に配置され、副マイクロホンは、耳栓支持体の内部空洞および耳栓支持体の貫通孔を通って収音チャネルに入るノイズ信号を収音するように構成され、スピーカは、信号位相がノイズ信号のものとは逆の逆信号を生成して、アクティブなノイズリダクションを実現するように構成される。この解決策では、適切な構造設計を使用して、イヤホンのアクティブなノイズリダクションを実現する。
第1の態様の一実装形態では、スピーカは、特定周波数の音波信号を発するようにさらに構成され、副マイクロホンは、特定周波数の音波信号を収音するようにさらに構成される。イヤホンは制御部を含み、制御部は、副マイクロホンによって収音された特定周波数の音波信号の信号強度に基づいて、イヤホンが装着されているかどうかを決定するように構成される。この解決策では、副マイクロホンを再利用して、装着検出機能を実現する。これにより、イヤホンの内部スタッキングの集中設計が容易になり、イヤホン内のスタッキングスペースを小さくすることができる。
第1の態様の一実装形態では、イヤホンは、第1のイヤホン回路基板アセンブリと、耳栓支持体と、装着検出プレートとを含む。第1のイヤホン回路基板アセンブリは、イヤホン前部筐体に取り付けられ、第1の電極は、第1のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板に電気的に接続される。耳栓支持体の一端は、イヤホン前部筐体に固定的に接続され、耳栓支持体の材料は、導電性材料を含む。装着検出プレートは、イヤホン前部筐体に位置し、装着検出プレートは、イヤホン前部筐体に近い耳栓支持体の端部に接続され、第1のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板に電気的に接続され、装着検出プレートおよび耳栓支持体は各々、人体に接近したときに結合容量を発生させるように構成される。イヤホンは制御部を含み、制御部は、結合容量の値に基づいて、イヤホンが装着されているかどうかを決定するように構成される。
この解決策では、装着検出用の検出プレートとして装着検出プレートと耳栓支持体とを併用することで、検出プレートの面積を大きくすることができ、装着検出の一貫性および信頼性を確保することができる。耳栓支持体は、装着検出プレートよりも外耳道の内側に近いので、耳栓支持体の静電容量検出データ(capacitance detection data)はより正確で信頼性が高い。これは、装着検出の全体的な信頼性を向上させるのに役立つ。加えて、耳栓支持体が装着検出に使用される検出プレートとして再利用される場合、イヤホンの全体的な大きさは影響を受けず、イヤホン内のスタッキングスペースをさらに小さくすることができる。
第1の態様の一実装形態では、イヤホンは、第1のイヤホン回路基板アセンブリを含み、第1のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板上に装着検出センサが配置され、第1の電極は、第1のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板に電気的に接続される。イヤホンは制御部を含み、制御部は、装着検出センサの検出信号に基づいて、イヤホンが装着されているかどうかを決定するように構成される。
第1の態様の一実装形態では、イヤホンは、耳栓支持体と耳栓とを含み、耳栓は、接続された耳栓内側カバーと耳栓外側カバーとを含み、耳栓内側カバーは、耳栓支持体の周囲にスリーブされ、耳栓外側カバーは、耳栓内側カバーの周囲を取り囲み、耳栓内側カバーに面する耳栓外側カバーの表面には第1のバンプが設けられ、第1の電極は、耳栓と第2の電極との間に位置する。第1のバンプは、耳栓外側カバーの構造強度を高め、「聴診器効果」を弱めることができる。
第1の態様の一実施形態では、イヤホンは、耳栓支持体と耳栓とを含む。耳栓支持体は中空の管状構造であり、耳栓支持体の壁には前方通気孔が設けられ、前方通気孔は耳栓支持体の内外の空間に連通し、耳栓支持体の周囲にスカート縁部が形成され、前方通気孔はスカート縁部に隣接している。耳栓は、接続された耳栓外側カバーと耳栓内側カバーとを含み、耳栓内側カバーは、耳栓支持体の周囲にスリーブされ、スカート縁部は、耳栓内側カバーの外側に露出し、スカート縁部に面する耳栓内側カバーの端部の表面には第2のバンプが設けられ、第2のバンプは、スカート縁部に接触し、耳栓外側カバーは、耳栓内側カバーの周囲を取り囲む。第1の電極は、耳栓と第2の電極との間に位置する。第2のバンプが耳栓支持体のスカート縁部に接触する設計により、耳栓が前方通気孔を塞ぐことを防ぎ、イヤホンの音響性能を確保することができる。
第1の態様の一実施形態では、イヤホンは、イヤホン後部筐体と、第3のイヤホン回路基板アセンブリと、主マイクロホンとを含む。イヤホン後部筐体は、収音用貫通孔と少なくとも2つの風切り音防止用貫通孔とを有し、収音用貫通孔および各風切り音防止用貫通孔は、イヤホン後部筐体の内外の空間に連通し、第3のイヤホン回路基板アセンブリは、イヤホン後部筐体に位置し、第2の電極は、イヤホン後部筐体およびイヤホン前部筐体に接続される。主マイクロホンは、第3のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板上に配置され、主マイクロホンは、収音用貫通孔を介してイヤホン後部筐体に入る音波信号を収音するように構成される。複数の風切り音防止用貫通孔は、風切り音の干渉を低減するように設計される。
第2の態様によれば、本出願はイヤホンを提供する。イヤホンは中心対称的な形状を有し、イヤホンは、イヤホン後部筐体と、第3のイヤホン回路基板アセンブリと、アンテナと、制御部と、スイッチ回路とを含む。第3のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板には2つの給電点が設けられ、第3のイヤホン回路基板アセンブリはイヤホン後部筐体に位置する。アンテナはイヤホン後部筐体に位置し、アンテナはコモンモードアンテナであり、アンテナは、第1のアンテナ分岐部と第2のアンテナ分岐部とを含み、第1のアンテナ分岐部と第2のアンテナ分岐部とは離間しており、第1のアンテナ分岐部および第2のアンテナ分岐部はそれぞれ先端を有し、第1のアンテナ分岐部の先端および第2のアンテナ分岐部の先端はそれぞれ1つの給電点に接続され、第1のアンテナ分岐部は、第2のアンテナ分岐部に結合され、これにより、アンテナは特定の周波数帯域で動作する。制御部は、第1のアンテナ分岐部および第2のアンテナ分岐部から、より良好な信号品質を有するアンテナ分岐部を決定し、より良好な信号品質を有するアンテナ分岐部を給電端に切り替え、他方のアンテナ分岐部を接地端に切り替えるようにスイッチ回路を制御するように構成される。この解決策では、切り替え設計にしたがって、ユーザがどのような角度でイヤホンを装着しても、イヤホンの通信品質を確保することができ、ユーザエクスペリエンスを保証することができる。
第2の態様の一実装形態では、イヤホン後部筐体は底壁と周側壁とを含み、周側壁は底壁の周縁を取り囲み、周側壁および底壁は開放空洞を囲む。第1のアンテナ分岐部は、曲げられて接続され第1のセグメントと第2のセグメントとを含み、第1のアンテナ分岐部の先端は、第2のセグメントから離れた第1のセグメントの端部であり、第1のセグメントは周側壁に固定され、第2のセグメントは底壁に固定される。この解決策では、アンテナの構造をイヤホン後部筐体の構造に適合させることができ、イヤホン後部筐体の空間を適切に使用してアンテナを配置することができる。
第2の態様の一実装形態では、第2のセグメントは屈曲形状を有し、第1のセグメントに近い第2のセグメントの端部から第1のセグメントから遠い第2のセグメントの端部までであり、第2のセグメントは、周側壁から底壁に向かう方向に延在するか、または第2のセグメントは、底壁から周側壁に向かう方向に延在する。この解決策では、アンテナのトポロジー構造を適切に設計し、アンテナ性能を確保する。
第2の態様の一実装形態では、第2のアンテナ分岐部は、曲げられて接続され第3のセグメントと第4のセグメントとを含み、第2のアンテナ分岐部の先端は、第4のセグメントから離れた第3のセグメントの端部であり、第3のセグメントは周側壁に固定され、第4のセグメントは底壁に固定される。第4のセグメントは屈曲形状を有し、第3のセグメントに近い第4のセグメントの端部から第3のセグメントから遠い第4のセグメントの端部までであり、第4のセグメントは、周側壁から底壁に向かう方向に延在するか、または第4のセグメントは、底壁から周側壁に向かう方向に延在する。この解決策では、アンテナのトポロジー構造を適切に設計し、アンテナ性能を確保する。
第2の態様の一実装形態では、第1のアンテナ分岐部および第2のアンテナ分岐部はそれぞれ尾端を有し、第1のアンテナ分岐部の尾端および第1のアンテナ分岐部の先端は、それぞれ第1のアンテナ分岐部の2つの対向する端部であり、第2のアンテナ分岐部の尾端および第2のアンテナ分岐部の先端は、それぞれ第2のアンテナ分岐部の2つの対向する端部である。第1のアンテナ分岐部の尾端または第1のアンテナ分岐部の先端は、第2のアンテナ分岐部の尾端または第2のアンテナ分岐部の先端に結合される。この解決策では、アンテナの結合方式を適切に設計し、アンテナ性能を確保する。
第2の態様の一実装形態では、第3のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板上の2つの給電点は、イヤホンの中心線に対して対称である。この解決策では、2つのアンテナ分岐部の先端は基本的に中心対称であるため、2つのアンテナ分岐部の性能の一貫性を確保することができ、それによってイヤホンの通信品質を確保することができる。
第3の態様によれば、本出願は、イヤホンにおいて使用される組立治具を提供する。イヤホンは、イヤホン前部筐体と少なくとも2つのイヤホン用磁石とを含み、組立治具は、ベースと、治具磁石と、上カバーとを含む。ベースは、ワーク位置決め溝と治具磁石取付溝とを有し、ワーク位置決め溝はイヤホン前部筐体を収容するように構成され、治具磁石取付溝の数はイヤホン用磁石の数と一致し、すべての治具磁石取付溝がワーク位置決め溝の外側に間隔をおいて分布し、ワーク位置決め溝に連通している。治具磁石の数はイヤホン用磁石の数と一致し、1つの治具磁石取付溝に1つの治具磁石が対応して取り付けられる。上カバーは、カバープレートと上カバー制限ロッドとを含み、カバープレートには磁石配置用貫通孔が設けられ、磁石配置用貫通孔の数はイヤホン用磁石の数と一致し、各磁石配置用貫通孔の軸はカバープレートの厚さ方向にあり、上カバー制限ロッドは厚さ方向におけるカバープレートの側面に接続され、上カバー制限ロッドは制限部を有し、制限部の数はイヤホン用磁石の数と一致し、磁石配置用貫通孔の軸方向における1つの制限部の突起は、対応して1つの磁石配置用貫通孔に入る。上カバーはベースに着脱可能に接続され、カバープレートはベースに接触し、磁石配置用貫通孔の軸方向におけるワーク位置決め溝の異なる領域の突起は磁石配置用貫通孔にそれぞれ入り、上カバー制限ロッドは、ワーク位置決め溝内に延在し、各制限部は、ワーク位置決め溝の側壁から間隔をあけて配置され、各制限部は、ワーク位置決め溝において位置決めされたイヤホン前部筐体の内壁と隙間を形成するように構成される。各磁石配置用貫通孔は、1つのイヤホン用磁石を組立治具内に配置することができるように構成され、各隙間は、組立治具内に入る1つのイヤホン用磁石をイヤホン前部筐体内に配置することができるように構成され、各治具磁石は、それに対応して、イヤホン前部筐体内に配置された1つのイヤホン用磁石を磁気的に引き付けるように構成される。この解決策では、組立治具は、イヤホン用磁石が、正確に、確実に、かつ簡便にイヤホン前部筐体に取り付けられるように設計される。
第3の態様の一実装形態では、すべての治具磁石取付溝は、ワーク位置決め溝の外側に等間隔に均等に分布している。この設計により、イヤホン用磁石に対する治具磁石の磁気吸引力が均一かつ一定であることが保証される。
第3の態様の一実装形態では、ベースには上カバー位置決め孔が設けられ、上カバーはカバープレートに接続された上カバー位置決めロッドを含み、上カバー位置決めロッドおよび上カバー制限ロッドはカバープレートの同じ側に位置し、上カバーがベースに着脱可能に接続されると、上カバー位置決めロッドが上カバー位置決め孔に挿入される。この設計により、上カバーとベースとの間の確実な接続を保証することができる。
第3の態様の一実装形態では、ベースはベース用磁石を有し、上カバーはカバープレートに固定された上カバー用磁石を含み、上カバーがベースに着脱可能に接続されると、上カバー用磁石がベース用磁石を磁気的に引き付ける。この設計により、上カバーとベースとの間の確実な接続を保証することができる。
第3の態様の一実装形態では、ベースにはクランプ収容溝が設けられ、クランプ収容溝はワーク位置決め溝に連通している。組立治具はクランプを備え、クランプの一部がイヤホン前部筐体をクランプするように構成される。上カバーがベースに着脱可能に接続されると、クランプの一部およびクランプによってクランプされたイヤホン前部筐体の両方がワーク位置決め溝に収容され、クランプの他の部分がクランプ収容溝に収容される。この解決策では、クランプを使用してイヤホン前部筐体をクランプすることができるため、イヤホン前部筐体を組立治具内に配置することができる。加えて、クランプは、イヤホン内の別の組立ステーションで使用することもできる。
第4の態様によれば、本出願はイヤホンの製造方法を提供する。組立治具は、イヤホンのイヤホン前部筐体において少なくとも2つのイヤホン用磁石を組み立てるために使用される。製造方法は、イヤホン前部筐体を組立治具のワーク位置決め溝に位置決めするステップと、カバープレートがベースに接触し、磁石配置用貫通孔の軸方向におけるイヤホン前部筐体の異なる領域の突起がそれぞれ磁石配置用貫通孔内に入り、上カバー制限ロッドがイヤホン前部筐体内に延在し、各制限部がイヤホン前部筐体の内壁と隙間を形成するように、組立治具の上カバーをベースに取り付けるステップと、すべてのイヤホン用磁石をイヤホン前部筐体に取り付けるステップであって、1つのイヤホン用磁石は、1つの磁石配置用貫通孔および磁石配置用貫通孔に対応する1つの隙間を介してイヤホン前部筐体内の対応する位置に取り付けられ、1つの治具磁石は、治具磁石に対応する1つのイヤホン用磁石をイヤホン前部筐体の内壁に取り付ける、ステップと、上カバーをベースから取り外すステップと、各イヤホン用磁石をイヤホン前部筐体の内壁に固定的に接続するステップと、イヤホン用磁石が取り付けられているイヤホン前部筐体をベースから除去するステップとを含む。この解決策では、イヤホン用磁石をイヤホン前部筐体に正確に、確実に、かつ簡便に取り付けることができる。
第4の態様の一実装形態では、各イヤホン用磁石をイヤホン前部筐体の内壁に固定的に接続するステップは、ディスペンス技法を用いて各イヤホン用磁石をイヤホン前部筐体の内壁に接合するステップを含む。この解決策では、イヤホン用磁石をイヤホン前部筐体において確実に固定することができる。
本出願の一実施形態によるウェアラブルデバイスのアセンブリ構造の概略図である。
本出願の一実施形態によるウェアラブルデバイスのアセンブリ構造の概略図である。
本出願の一実施形態によるウェアラブルデバイスのアセンブリ構造の概略図である。
本出願の一実施形態によるウェアラブルデバイスのアセンブリ構造の概略図である。
本出願の一実施形態によるウェアラブルデバイスのアセンブリ構造の概略図である。
本出願の一実施形態によるウェアラブルデバイスの構造の概略分解図である。
図6のウェアラブルデバイスの第1のホスト筐体のアセンブリ構造の概略図である。
図7の第1のホスト筐体の構造の概略分解図である。
図6のウェアラブルデバイスの第1のホスト筐体のアセンブリ構造の概略図である。
図8の第1のホスト筐体の係止部のアセンブリ構造を示す概略図である。
図8の第1のホスト筐体の磁石アセンブリの構造の概略分解図である。
図8の第1のホスト筐体のシールブラケットの構造の概略図である。
図9の第1のホスト筐体のA-A断面構造の概略図である。
図13の位置Bにおける部分拡大構造の概略図である。
図6のウェアラブルデバイスの第1のホスト回路基板アセンブリの構造の概略図である。
図6のウェアラブルデバイスの第2のホスト筐体の構造の概略図である。
図6のウェアラブルデバイスの第2のホスト筐体の構造の概略図である。
図17の第2のホスト筐体の構造の概略分解図である。
図16の第2のホスト筐体の第2のブラケットの構造の概略図である。
第2のホスト筐体とホストバッテリとを含むアセンブリ構造の概略図である。
図6のウェアラブルデバイスの第3のホスト筐体のアセンブリ構造の概略図である。
図6のウェアラブルデバイスの第3のホスト筐体のアセンブリ構造の概略図である。
図22の位置Aにおける部分拡大構造の概略図である。
図6のウェアラブルデバイスの第3のホスト筐体のアセンブリ構造の概略図である。
図6のウェアラブルデバイスの開ボタンのアセンブリ構造の概略図である。
図25の開ボタンの構造の略分解図である。
図25の開ボタンのキャップの構造の概略図である。
図25の開ボタンのボタン支持体の構造の概略図である。
図25の開ボタンのタッチセンシティブスプリングの構造の概略図である。
開ボタンと第3のホスト筐体とを含むアセンブリ構造の概略図である。
図30のA-A断面構造の概略図である。
開ボタンと第1のホスト筐体とを含むアセンブリ構造の概略図である。
図32の位置Bにおける部分拡大構造の概略図である。
第2のホスト筐体と、第3のホスト筐体と、開ボタンとを含むアセンブリ構造の概略図である。
図6のウェアラブルデバイスの第4のホスト筐体のアセンブリ構造の概略図である。
図6のウェアラブルデバイスの第4のホスト筐体のアセンブリ構造の概略図である。
図36の第4のホスト筐体の構造の概略分解図である。
図6のウェアラブルデバイスの回転シャフトアセンブリのアセンブリ構造の概略図である。
図38のA-A断面構造の概略図である。
図38の回転シャフトアセンブリの構造の概略分解図である。
回転シャフトアセンブリにおけるシャフトスリーブの構造の概略図である。
図41のシャフトスリーブのB-B断面構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるシャフトスリーブの構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるシャフトスリーブの構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるバンプ整合部材の構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける被駆動部材の構造の概略図である。
図46の被駆動部材のA-A断面構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける被駆動部材の構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるガスケットの構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるガスケットの構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第1のシャフトの構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第1のシャフトの構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第1のシャフトの構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリ内の第1のシャフトと、被駆動部材と、弾性部材とを含むアセンブリ構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける制限部材の構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第2のシャフトの構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第2のシャフトの構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第2のシャフトの構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるフレキシブル回路基板の構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるフレキシブル回路基板の構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるフレキシブル回路基板の構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第2のシャフトおよびフレキシブル回路基板を含むアセンブリ構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第2のシャフトおよびフレキシブル回路基板を含むアセンブリ構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリのアセンブリ構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるクランプ部材の構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリのアセンブリ構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリの断面構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリと第3のホスト筐体とを含むアセンブリ構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリと、第3のホスト筐体と、第2のホスト筐体とを含むアセンブリ構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリと、第3のホスト筐体と、第2のホスト筐体と、第1のホスト筐体とを含むアセンブリ構造の概略図である。
図70の位置Aにおける部分拡大構造の概略図である。
ウェアラブルデバイスにおけるホストのアセンブリ構造の概略図である。
ウェアラブルデバイスにおけるホストのアセンブリ構造の概略部分断面図である。
回転シャフトアセンブリの断面構造の概略図である。
図74の位置Bにおける部分拡大構造の概略図である。
図75に示される構造のA-A断面構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第1のシャフトと、被駆動部材と、弾性部材とを含む整合構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるシャフトスリーブとバンプ整合部材との整合状態を示す構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第1のシャフトと、被駆動部材と、弾性部材とを含む整合構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるシャフトスリーブとバンプ整合部材との整合状態を示す構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおける第1のシャフトと、被駆動部材と、弾性部材とを含む整合構造の概略図である。
回転シャフトアセンブリにおけるシャフトスリーブとバンプ整合部材との整合状態を示す構造の概略図である。
ホストの第1の部分が第2の部分に対して限界位置まで開いている構造の概略図である。
図83の位置Aにおける部分拡大構造の概略図である。
図6のウェアラブルデバイスの第1のイヤホンのアセンブリ構造の概略図である。
図85の第1のイヤホンの構造の概略分解図である。
第1のイヤホンにおけるイヤホン前部筐体アセンブリのアセンブリ構造の概略図である。
第1のイヤホンにおけるイヤホン前部筐体アセンブリのアセンブリ構造の概略図である。
第1のイヤホンにおけるイヤホン前部筐体アセンブリの構造の概略分解図である。
図88のイヤホン前部筐体アセンブリのA-A断面構造の概略図である。
クランプが中間アセンブリをクランプする構造の概略図である。
本出願の一実施形態による組立治具の構造の概略分解図である。
組立治具のベースの構造の概略図である。
組立治具のベースの構造の概略図である。
組立治具の上カバーの構造の概略図である。
組立治具の上カバーの構造の概略図である。
クランプおよび中間アセンブリがベース内に配置されている構造の概略図である。
上カバーがベースに整合された構造の概略図である。
上カバーがベースに整合された構造の概略図である。
図99の位置Aにおける部分拡大構造の概略図である。
組立治具にイヤホン用磁石が取り付けられた構造の概略図である。
第1のイヤホンの第1の電極の構造の概略図である。
第1のイヤホンの耳栓支持アセンブリの構造の概略図である。
第1のイヤホンの耳栓支持アセンブリの構造の概略図である。
耳栓支持アセンブリの構造の概略分解図である。
耳栓支持アセンブリにおける耳栓支持体の構造の概略図である。
第1のイヤホンの耳栓の構造の概略図である。
第1のイヤホンの耳栓の構造の概略図である。
図108の耳栓のA-A断面構造の概略図である。
耳栓における耳栓内側カバーの複数の収音用貫通孔の構造の概略図である。
第1のイヤホンの第2の電極の構造の概略図である。
第1のイヤホンにおけるイヤホン後部筐体アセンブリの構造の概略分解図である。
イヤホン後部筐体アセンブリのアセンブリ構造の概略図である。
イヤホン後部筐体アセンブリにおけるイヤホン後部筐体の構造の概略図である。
図112のイヤホン後部筐体のA-A断面構造の概略図である。
イヤホン後部筐体アセンブリにおけるアンテナの構造の概略図である。
イヤホン後部筐体アセンブリにおけるアンテナの構造の別の概略図である。
イヤホン後部筐体アセンブリにおけるアンテナの構造の別の概略図である。
イヤホン後部筐体アセンブリにおける後部筐体支持体の構造の概略図である。
図113におけるイヤホン後部筐体アセンブリのB-B断面構造の概略図である。
第1のイヤホンの断面構造の概略図である。
図121の位置Aにおける部分拡大構造の概略図である。
別の第1のイヤホンの構造の概略図である。
別の第1のイヤホンの構造の概略図である。
第1のイヤホンにおける電子アセンブリの構造の概略図である。
第1のイヤホンにおける電子アセンブリの構造の概略図である。
第1のイヤホンの断面構造の概略図である。
図127の位置Aにおける部分拡大構造の概略図である。
図127の位置Bにおける部分拡大構造の概略図である。
ホスト内の第1のホスト取付用磁石と第1のイヤホン内のイヤホン用磁石との間の整合関係の概略図である。
第1のホスト取付用磁石およびイヤホン用磁石の磁石設計の概略図である。
第1のホスト取付用磁石およびイヤホン用磁石の別の磁石設計の概略図である。
第1のホスト取付用磁石およびイヤホン用磁石の別の磁石設計の概略図である。
第1のホスト取付用磁石およびイヤホン用磁石の別の磁石設計の概略図である。
第1のホスト取付用磁石がイヤホン内の第1の電極および第2の電極を磁気的に引き付ける設計の概略図である。
ホストが開かれた後に第1のイヤホンが第1の部分に取り付けられる構造の概略図である。
第1のイヤホンがホストの外部から第1の部分に配置されるときに第1のイヤホンが自動的に所定の位置に配置されるプロセスの概略図である。
第1のイヤホンがホストの外部から第1の部分に配置されるときに第1のイヤホンが自動的に所定の位置に配置されるプロセスの概略図である。
第1のイヤホンがホストの外部から第1の部分に配置されるときに第1のイヤホンが自動的に所定の位置に配置されるプロセスの概略図である。
ホストの開/閉状態を検出する概略図である。
ホストがイヤホンのボックス内/ボックス外状態を検出する概略図である。
イヤホンのボックス内/ボックス外の状態をイヤホンが検出する模式図である。
ホストが異物検出を行う場合の模式図である。
本出願の以下の実施形態は、ウェアラブルデバイスを提供する。ウェアラブルデバイスは、ホストとイヤホンとが一体化された全く新しい製品形態である。ホストの製品形態には、スマートウォッチ、電子血圧計、スマートバンド、スマートヘルメット、スマート衣料、スマートグラス、モバイルWi-Fiおよびスマートバックパックなどの電子機器が含まれるが、これらに限定されない。イヤホンはワイヤレスイヤホンであり、それには、Bluetoothイヤホン(例えば、TWS(True Wireless Stereo,TWS)イヤホン)、赤外線イヤホンなどが含まれるが、これらに限定されない。以下では、ホストがスマートウォッチの製品形態を有し、イヤホンがBluetoothイヤホンである例が説明される。
図1、図2、図3、図4および図5に示すように、本実施形態のウェアラブルデバイス1は、ホスト2と、イヤホン3とを含み得、イヤホン3はホスト2内に収容され得る。以下では、まず、ホスト2の関連する設計について説明し、次に、イヤホン3の関連する設計について説明し、最後に、ウェアラブルデバイス1の全体的な特徴および機能について説明する。
ホスト2の製品形態および動作設計
図1~図4に示すように、ホスト2は、第1の部分21と、回転シャフトアセンブリ22と、第2の部分23と、機能ボタン24と、開ボタン25とを含み得る。第1の部分21はカバーと呼ばれることがあり、第2の部分23は本体と呼ばれることがある。
ホスト2は、リストストラップをさらに含んでもよく、このリストストラップは、第2の部分23の両側に接続されてもよい。
図1~図3に示すように、第1の部分21および第2の部分23には回転シャフトアセンブリ22が接続されており、第1の部分21は回転シャフトアセンブリ22を介して第2の部分23に対して回転することができ、これにより、ホスト2が閉状態または開状態となる。ホスト2が閉じられると、第1の部分21および第2の部分23は収容空間を囲み、この収容空間にイヤホン3が収容される。
図1において、ホスト2は閉状態である。この場合、第1の部分21および第2の部分23は閉じている。図2~図5のすべてにおいて、ホスト2は開状態である。この場合、第1の部分21は、第2の部分23に対して特定の角度で開いている。例えば、図2の第1の部分21の開き角度αは略15度であり得、図3の第1の部分21の開き角度βは略75度であり得、図5の第1の部分21は限界位置まで回転し、第1の部分21の開き角度cは略90度であり得る。第1の部分21が限界位置にあるときに発生する開き角度cの具体的な値は、製品要件に基づいて設計され得、上記の説明に限定されるものではないことが理解され得る。
加えて、本実施形態では、図2~図4に示すように、ホスト2が開状態にあるときに、イヤホン3を第2の部分23から取り外して第1の部分21に取り付けてもよい。この設計は、ユーザがイヤホン3を取り出したり置いたりするのに便利である(以下でさらに説明する)。別の実施形態では、ホスト2が開かれた後に、イヤホン3が第2の部分23に収容されてもよい。
本実施形態では、回転シャフトアセンブリ22の特別な構造設計により、第1の部分21の回転ストロークをセグメント化することができ、各ストロークセグメントにおいて、第1の部分21は、対応する回転特徴を有する。特定のストロークセグメントにおいて、第1の部分21はタッチ感覚フィードバックを与えることができる(具体的な原理については後述する)。
例えば、閉じたホスト2を開くプロセスにおいて、第1の部分21の回転ストロークは3つのセグメントに分割され得る。図1に示される状態から図2に示される状態へのストロークは、第1の部分21の第1のストロークセグメントを表し得る。第1のストロークセグメントでは、第1の部分21の開き角度が開き角度αまで徐々に増加し、回転シャフトアセンブリ22のトルク駆動により第1の部分21は外力なしに自動的に回転する。図2に示される状態から図3に示される状態へのストロークは、第1の部分21の第2のストロークセグメントを表し得る。第2のストロークセグメントでは、第1の部分21の開き角度が開き角度aから開き角度bまで徐々に増加し、回転シャフトアセンブリ22は第1の部分21にトルクを与えなくなり、第1の部分21は外力駆動下で回転する必要がある。図3に示される状態から図5に示される状態へのストロークは、第1の部分21の第3のストロークセグメントを表し得る。第3のストロークセグメントでは、第1の部分21の開き角度が開き角度bから開き角度cまで徐々に増加し、回転シャフトアセンブリ22のトルク駆動により第1の部分21は外力なしに自動的に回転する。第1の部分21の開き角度が開き角度cであるとき、回転シャフトアセンブリ22のトルクは存在し続け得る。ホスト2が制限構造を有し、第1の部分21が、制限構造と回転シャフトアセンブリ22との共同作用下でバランス状態を維持し得ることは容易に理解される。
従来のフリップ電子機器(例えば、ノートパソコンまたはフリップ式携帯電話)のフリップは、ユーザが力を加え続けないと開くことができず、タッチ感覚エクスペリエンスは単調である。しかしながら、本実施形態では、回転シャフトアセンブリ22の構造設計を用いて第1の部分21の回転ストロークがセグメント化されるので、第1の部分21は、第2のストロークセグメントでのみユーザによって加えられた力によって駆動される必要があり、他のストロークセグメントでは、ユーザによって加えられる力なしに自動的に回転し得る。これにより、新しいタッチ感覚エクスペリエンスが提供される。
加えて、第3のストロークセグメントでは、第1の部分21は回転シャフトアセンブリ22によって駆動されて第2の部分23から離れる方向に移動する。第1の部分21の開き角度が開き角度cに達しても、回転シャフトアセンブリ22の駆動力は依然として存在する。したがって、ユーザがイヤホン3を第1の部分21から取り外すことで第1の部分21を第2の部分23の方に引っ張ることは困難である。この設計は、ユーザがイヤホン3を取り外すのに便利であり、ユーザエクスペリエンスを向上させることができる。
別の実施形態では、第1の部分21の回転ストロークがセグメント化される必要がなく、ユーザによって力を加え続ける方式でまたは常に自動的に第1の部分21が回転するように、回転シャフトの構造が設計され得る。
図1~図3に示すように、第2の部分23に開ボタン25を取り付け得、開ボタン25および回転シャフトアセンブリ22はそれぞれ径方向において第2の部分23の両端に位置し得る。開ボタン25の一部は、ユーザが押すために第2の部分23の外側に露出し得る。開ボタン25の係止構造(以下に説明する)は、第1の部分21の係止構造(以下に説明する)と取り外し可能な接続を形成し得る。開ボタン25は、第1の部分21の係止構造と協働して、ホスト2を開いて係止する。
例えば、図1に示すように、ホスト2が閉状態にあるとき、開ボタン25の係止構造は、第1の部分21の係止構造と取り外し可能な接続を形成する。
図1および図2を参照すると、ユーザがホスト2を開く必要があるとき、ユーザが開ボタン25を押すことができ、これにより、開ボタン25が機構運動を発生させ、開ボタン25の係止構造が第1の部分21の係止構造と協働しなくなる。この場合、第1の部分21は、回転シャフトアセンブリ22の駆動下で自動的に開き、第1のストロークセグメントを行い得る。逆に、ユーザがホスト2を閉じようとする場合、ユーザは第1の部分21を押し下げて、第1の部分21を第2の部分23に向かって回転させることができる。第2の部分23の係止構造が開ボタン25の係止構造に接触すると、開ボタン25は機構運動を発生させ、開ボタン25の係止構造は第1の部分21の係止構造との協働を回復する。
開ボタン25および第1の部分21の係止構造を用いてホスト2を開いて係止する具体的な原理については以下に詳述する。
別の実施形態では、開ボタンは代替的に第1の部分に取り付けられてもよく、第2の部分が係止構造を有する。開ボタンは、第2の部分の係止構造と協働して、ホストを開いて係止する。第1の部分はカバーであり得、第2の部分は本体であり得る。以下では、開ボタン25が第2の部分23に取り付けられた設計を例に挙げて説明を続ける。
以上、ウェアラブルデバイス1の製品形態および動作設計について簡単に説明した。以下、第1の部分21、第2の部分23、開ボタン25および機能ボタン24について説明した後、回転シャフトアセンブリ22について説明することにより、ウェアラブルデバイス1の具体的な構造について詳細に説明する。
ホスト2の構造
図5および図6に示すように、ウェアラブルデバイス1のホスト2の第1の部分21は、ディスプレイ211と、第1のホスト回路基板アセンブリ212と、第1のホスト筐体213とを含み得る。ディスプレイ211および第1のホスト回路基板アセンブリ212は、両方とも第1のホスト筐体213に取り付けられ、第1のホスト回路基板アセンブリ212は、ディスプレイ211と第1のホスト筐体213との間に位置する。
第1のホスト筐体213の構造
図7および図8に示すように、第1のホスト筐体213の外観は、略円盤状であり得る。第1のホスト筐体213は、複数の構成要素によって組み立てられ得る。例えば、第1のホスト筐体213は、第1のフレーム本体213aと、第1のブラケット213bと、磁石アセンブリ213rと、係止部213d(すなわち、上述した第1の部分21の係止構造)と、シールブラケット213tと、シールリング213sとを含み得る。
図7~図9に示すように、第1のフレーム本体213aは、略円形の外郭を有するフレーム構造であり得る。第1のフレーム本体213aの縁部には貫通孔213zが設けられ、貫通孔213zは腰状の孔(またはランウェイ状の孔と呼ばれる)であり得る。第1のフレーム本体213aは、導電性材料、例えば金属で作られ得る。第1のフレーム本体213aはアンテナとしても使用され得る(以下に説明する)。
図7~図9に示すように、第1のブラケット213bは、略円盤状の構造であり得る。第1のブラケット213bの局所領域には、第1の収容溝213yと第2の収容溝213xとが形成され、第1の収容溝213yと第2の収容溝213xとは間隔をあけて配置されている。図9に示すように、第1のブラケット213bの一方側から見ると、第1の収容溝213yおよび第2の収容溝213xが形成されている局所領域は凹状である。図7および図8に示すように、第1のブラケット213bの他方側から見ると、第1の収容溝213yおよび第2の収容溝213xが形成されている局所領域は凸状である。図4および図9に示すように、第1の収容溝213yは、第1のイヤホン31を収容するように構成され得、第2の収容溝213xは、第2のイヤホン32を収容するように構成され得る。
図9に示すように、第1のブラケット213bの周縁に、第1のブラケット213bを囲む溝をさらに設け得、その溝の開口と第1の収容溝213yの開口とは第1のブラケット213bの同じ側に位置する。この溝は、第1の収容溝213yおよび第2の収容溝213xの周囲を取り囲む。後述するように、この溝は、シールブラケット213tおよびシールリング213sを取り付けるように構成される。
図7~図9に示すように、第1のブラケット213bは第1のフレーム本体213aに固定的に接続され、第1のフレーム本体213aの円周領域は第1のブラケット213bの周囲を取り囲み、第1のフレーム本体213aの貫通孔213zも第1のブラケット213bの外側に位置する。
図9に示すように、係止部213dは、第1のブラケット213bの縁部に固定され、第1のフレーム本体213aの貫通孔213zに対向して配置され得る。図9および図10を参照すると、第1のブラケット213bから離れた係止部213dの端部にフレーム構造213wが設けられ得、このフレーム構造213wは、第1のブラケット213bのうち第1の収容溝213yの開口と同じ側に位置し得る。フレーム構造213wは、貫通孔213vを囲み得る。フレーム構造213wのうち第1のブラケット213bから離れた側に斜面213uが設けられ得る。係止部213dのフレーム構造213wは、開ボタン25内の係止構造と取り外し可能なバックル接続(以下に説明する)を形成するように構成される。斜面213uはガイドとして機能し、これにより、フレーム構造213wは、開ボタン25の係止構造と円滑に協働することができる。
磁石アセンブリ213r
図8および図11に示すように、磁石アセンブリ213rは、締結ブラケット213r1と第1のホスト取付用磁石213r2とを含み得る。
例えば、第1のホスト取付用磁石213r2は、2つの単一磁石を接合することによって形成され得、各単一磁石は単一の磁界方向を有する。2つの単一磁石によって形成される第1のホスト取付用磁石213r2は、2つの磁界方向を有し得、第1のホスト取付用磁石213r2は、ハルバッハ配列を形成し得る。
製品要件に基づいて、別の実施形態では、第1のホスト取付用磁石は、別の数の単一磁石を接合することによって形成されるハルバッハ配列であってもよい。例えば、第1のホスト取付用磁石は、3つの単一磁石を接合することによって形成されるハルバッハ配列であり、第1のホスト取付用磁石は、3つの磁界方向を有し得る。代替的に、第1のホスト取付用磁石は、4つの単一磁石を接合することによって形成されるハルバッハ配列であり、第1のホスト取付用磁石は、4つの磁界方向を有してもよい。
代替的に、別の実施形態では、第1のホスト取付用磁石は単一磁石であってもよく、単一の磁界方向を有する。代替的に、第1のホスト取付用磁石は単一磁石であってもよいが、第1のホスト取付用磁石は、少なくとも2つの磁界方向(単一磁石の異なる物理領域を異なる方向に磁化することによって取得され得る)を有するハルバッハ配列を形成してもよい。
図11および図7に示すように、本実施形態における第1のホスト取付用磁石213r2の形状は、第1のブラケット213bにおける第1の収容溝213y(または第2の収容溝213x)の溝壁の外面の形状に適合され得る。第1のホスト取付用磁石213r2は、第1の収容溝213yの溝壁の外面と、第2の収容溝213xの溝壁の外面とに固定され得る。
図11に示すように、例えば、4つの第1のホスト取付用磁石213r2があってもよく、4つの第1のホスト取付用磁石213r2の構造は、例えば、一貫していてもよい。図11および図7を参照すると、4つの第1のホスト取付用磁石213r2は、対でグループ化され得る。第1のグループは、第1の収容溝213yの溝壁の外面に取り付けられ、第1のグループの2つの第1のホスト取付用磁石213r2は、第1の収容溝213yの溝壁の両側(例えば、図7の斜視図で左右)に対称に取り付けられ得る。第2のグループは、第2の収容溝213xの溝壁の外面に取り付けられ、第2のグループの2つの第1のホスト取付用磁石213r2は、第2の収容溝213xの溝壁の両側(例えば、図7の斜視図で左右)に対称に取り付けられる。
別の実施形態では、第1のホスト取付用磁石213r2の数は、製品要件に基づいて設計され得、上記の説明に限定されるものではない。
図11に示すように、締結ブラケット213r1の数は、第1のホスト取付用磁石213r2の数と一致し得る。例えば、4つの締結ブラケット213r1もある。図11および図7を参照すると、締結ブラケット213r1は第1のブラケット213bに取り付けられ得、1つの締結ブラケット213r1が1つの第1のホスト取付用磁石213r2に対応し、これにより、各第1のホスト取付用磁石213r2が1つの締結ブラケット213r1と第1のブラケット213bとの間に固定される。
本実施形態では、締結ブラケット213r1によって、第1のホストに取り付けられた第1のホスト取付用磁石213r2の確実な固定を保証することができる。別の実施形態では、製品要件に基づいて、締結ブラケット213r1を設けなくてもよい。
シールブラケット213tおよびシールリング213s
図8および図12に示すように、シールブラケット213tは、円を囲み得、シールブラケット213tの形状は、第1のブラケット213bの周縁の形状と一致している。シールブラケット213tは、ブラケット主部213pと、ブラケット主部213pの側面から突出した複数の突出部213qとを含み得る。すべての突出部213qは、互いに離間していてもよい。前の突出部213qがブラケット主部213pの外側に近接し、前の突出部213qに隣接する現在の突出部213qがブラケット主部213pの内側に近接していてもよく、すべての突出部213qがこの規則にしたがって配置されてもよい。別の実施形態では、すべての突出部213qは代替的に「1つが内側で1つが外側」の方式で配置されなくてもよい。例えば、すべての突出部213qがブラケット主部213pの外側または内側に位置してもよい。
図8に示すように、シールリング213sは円を囲み得、シールリング213sの形状は、シールブラケット213tの形状と一致する。シールリング213sは、シールブラケット213tに固定的に接続される。例えば、シールリング213sおよびシールブラケット213tは、例えば、一体射出成形技法を用いて一体的に形成され得る。シールブラケット213tは、硬質材料で構造強度が大きく、変形しにくい。シールリング213sは、軟質材料で構造強度が小さく、変形しやすい。シールリング213sとシールブラケット213tとを含む構成要素はシール部材と呼ばれることがある。
図13は、第1のフレーム本体213aと、第1のブラケット213bと、シールブラケット213tと、シールリング213sとを含むアセンブリ構造を示す。図14は、図13の位置Bにおける部分拡大概略図である。
図14に示すように、第1のブラケット213bの周縁には溝213nが設けられ得る。図13および図14を参照すると、溝213nは、第1のブラケット213bの周縁を取り囲み、溝213nは、第1の収容溝213yおよび第2の収容溝213xの周囲を取り囲み得る。シールブラケット213tは溝213n内に固定され、突出部213qは溝213nの底面に接触し得る。ブラケット主部213pのうち突出部213qが配置されていない部分と溝213nの底面との間には隙間が形成される。
例えば、シールブラケット213tは、ディスペンス技法を用いて溝213n内に接合され得る。接着剤が、溝213nに充填され得、ブラケット主部213pのうち突出部213qが配置されていない部分と溝213nの底面との隙間に充填され得る。シールブラケット213tは、複数の突出部213qが間隔をあけて分布しているので、シールブラケット213tと溝213nの底面との間には、いくつかの隙間が形成される。これにより、接着剤の充填量を確保することができ、接合強度を確保することができる。加えて、隙間が存在するため、接着剤がはみ出しにくくなる。これにより、ディスペンス技法の歩留まりを確保することができる。
図14に示すように、シールリング213sは、シールブラケット213tのうち突出部213qから離れた側に位置する。以下の説明において、シールリング213sは、第1のブラケット213bとホスト2の第2のホスト筐体231との間の隙間をシールするように構成される。
本実施形態では、第1のフレーム本体213aの溝213nは狭く、シールリング213sは薄く柔らかい(言い換えると、シールリング213sの材料硬度は小さい)。シールリング213sを溝213nに個別に取り付ける場合、シールリング213sは取り付けにくい可能性がある。しかしながら、軟質のシールリング213sを硬質のシールブラケット213t(シールブラケット213tの材料硬度は大きい)に接続した後に、シールブラケット213tを溝213nに取り付ければ、シールリング213sを第1のフレーム本体213aにより容易に組み付けることができる。
第1のホスト回路基板アセンブリ212
図15に示すように、第1のホスト回路基板アセンブリ212は、回路基板212aと、回路基板212a上に配置された構成要素とを含み得る。回路基板212aは、例えば、ホスト2の一次回路基板である。回路基板212a上の構成要素には、例えば、接地バネ212b、接地バネ212c、接地バネ212d、接地バネ212eおよび給電バネ212fが含まれ得る。接地バネ212b、接地バネ212c、接地バネ212dおよび接地バネ212eはいずれも、回路基板212a上のグランドに電気的に接続され得、給電バネ212fは、回路基板212a上の給電点に接続され得る。回路基板212a上の構成要素には、磁界センサ、例えばホール効果センサまたは磁力計がさらに含まれ得る。
図6および図7を参照すると、第1のホスト回路基板アセンブリ212は、第1のブラケット213bのうち第1の収容溝213yの開口から離れた側に取り付けられ得、第1の収容溝213yの溝壁と第2の収容溝213xの溝壁との間に部分的に位置する。
ディスプレイ211
図6に示すように、ディスプレイ211は、円形の外形を有し得、ディスプレイ211の縁部は、遷移する丸い角を有し得る。ディスプレイ211は、第1のホスト筐体213の第1のフレーム本体213aと第1のブラケット213bの両方に接続され得る。ディスプレイ211は、第1のホスト回路基板アセンブリ212に面してもよい。ディスプレイ211は、第1のホスト回路基板アセンブリ212に電気的に接続され、画像表示を実現し得る。ディスプレイ211はさらに、タッチコントロール機能を有し得る。
図4および図6に示すように、ウェアラブルデバイス1のホスト2の第2の部分23は、第2のホスト筐体231と、ホストバッテリ234と、第3のホスト筐体232と、第2のホスト回路基板アセンブリ235と、ワイヤレス充電コイル236と、第4のホスト筐体233とを含み得る。
第2のホスト筐体231
図16、図17および図18に示すように、第2のホスト筐体231は、第2のブラケット231aと、第2の充電バネ231cと、第1の充電バネ231eと、異物検出バネ231dと、状態検出用磁石231xと、状態検出用磁石231wと、第2のホスト取付用磁石231vとを含み得る。
図19に示すように、第2のブラケット231aは、略円形の外形を有し得る。第2のブラケット231aの局所領域には、第3の収容溝231fと第4の収容溝231gとが形成され得、第3の収容溝231fと第4の収容溝231gとは間隔をあけて配置されている。第3の収容溝231fおよび第4の収容溝231gの構造は、基本的に一致していてもよい。第2のブラケット231aの一方側から見ると、第3の収容溝231fおよび第4の収容溝231gが形成されている局所領域は凹状である。第2のブラケット231aの他方側から見ると、第3の収容溝231fおよび第4の収容溝231gが形成されている局所領域は凸状である。
図19および図4を参照すると、第3の収容溝231fは、第1のイヤホン31を収容するように構成され、第4の収容溝231gは、第2のイヤホン32を収容するように構成される。ホスト2が閉じられると、第3の収容溝231fおよび第1の収容溝213yは、第1のイヤホン31を収容するために使用される収容空間を囲み、第4の収容溝231gおよび第2の収容溝213xは、第2のイヤホン32を収容するために使用される収容空間を囲む。
本実施形態では、第3の収容溝231fの溝深さは、第1の収容溝213yの溝深さよりも大きくてもよく、第4の収容溝231gの溝深さは、第2の収容溝213xの溝深さよりも大きくてもよい。溝深さは、ホスト2内の回路基板の法線方向における、収容溝(第1の収容溝213y、第2の収容溝213x、第3の収容溝231f、第4の収容溝231gの総称)の開口から収容溝の溝底面までの最大距離として定義され得る。
本実施形態では、ホスト2が開かれると、イヤホン3は第1の部分21に取り付けられ得る。第1のイヤホン31の一部は、第1の収容溝213yに位置し、他の一部が第1の収容溝213yの外側に位置する。第1の収容溝213yに位置する第1のイヤホン31の部分と第1の収容溝213yの開口が位置する平面との間の最大距離は第1の距離として定義され得、第1の収容溝213yの外側に位置する第1のイヤホン31の部分と第1の収容溝213yの開口が位置する平面との間の最大距離は第2の距離として定義され得、第1の距離は第2の距離よりも小さい。すなわち、ホスト2が開かれると、第1のイヤホン31の小部分が第1の収容溝213yに位置し、第1のイヤホン31の大部分が第1の収容溝213yの外側に露出する。第2のイヤホン32についても同様に、ホスト2が開かれると、第2のイヤホン32の小部分が第2の収容溝213xに位置し、第2のイヤホン32の大部分が第2の収容溝213xの外側に位置する。前述の設計について以下でさらに説明する。
図19に示すように、第3の収容溝231fの溝壁には2つの貫通孔231zが設けられ得、2つの貫通孔231zは、例えば、第4の収容溝231gから離れた第3の収容溝231fの側壁に設けられ得る。2つの貫通孔231zの間には間隔がある。2つの貫通孔231zは、それぞれ、第2の充電バネ231cおよび第1の充電バネ231eを取り付けるように構成される(以下でさらに説明する)。第3の収容溝231fの溝壁にはさらに貫通孔231yが設けられ得、貫通孔231yは、例えば、第3の収容溝231fの底壁に略位置し得る。貫通孔231yと2つの貫通孔231zの各々との間には間隔がある。貫通孔231yは、異物検出バネ231dを取り付けるように構成される(以下でさらに説明する)。
図19に示すように、第4の収容溝231gの溝壁には貫通孔231zおよび貫通孔231y(以下、これらをまとめて貫通孔という)も設けられ得る。第4の収容溝231gの溝壁の貫通孔は、第4の収容溝231gのうち第3の収容溝231fから離れた側に位置し得る。第4の収容溝231gの溝壁の貫通孔と第3の収容溝231fの溝壁の貫通孔とは、第2のブラケット231aの対称面の両側に基本的に対称に分布し得る。
図19に示すように、第2のブラケット231aの縁部には貫通孔231bが形成され得る。貫通孔231bは、第3の収容溝231fと第4の収容溝231gとの間に位置し得、貫通孔231bと第3の収容溝231fとの間の距離および貫通孔231bと第4の収容溝231gとの間の距離は基本的に等しくてもよい。図19および図4を参照すると、貫通孔231bは、第1の部分21の係止部213dが通過するように構成される(以下でさらに説明する)。
充電バネ
図18に示すように、2つの第2の充電バネ231cと2つの第1の充電バネ231eとがあってもよい。図16~図19を参照すると、一方の第2の充電バネ231cと一方の第1の充電バネ231eとは第3の収容溝231fの溝壁に取り付けられ、他方の第2の充電バネ231cと他方の第1の充電バネ231eとは第4の収容溝231gの溝壁に取り付けられる。第3の収容溝231fの場合、第2の充電バネ231cは、第3の収容溝231fの貫通孔231zに位置し、第2の充電バネ231cのコンタクトヘッドは、貫通孔231zを通って第3の収容溝231f内に延在し得る。第1の充電バネ231eは、第3の収容溝231fの別の貫通孔231zに位置し、第1の充電バネ231eのコンタクトヘッドは、別の貫通孔231zを通って第3の収容溝231f内に延在し得る。第4の収容溝231gの場合、第2の充電バネ231cは、第4の収容溝231gの貫通孔231zに位置し、第2の充電バネ231cのコンタクトヘッドは、貫通孔231zを通って第4の収容溝231g内に延在し得る。第1の充電バネ231eは、第4の収容溝231gの別の貫通孔231zに位置し、第1の充電バネ231eのコンタクトヘッドは、別の貫通孔231zを通って第4の収容溝231g内に延在し得る。
本実施形態では、2つの第2の充電バネ231cおよび2つの第1の充電バネ231eは、いずれも、ライン(例えば、フレキシブル回路基板)を介して第1のホスト回路基板アセンブリ212に電気的に接続され得る。第3の収容溝231f内の第2の充電バネ231cおよび第1の充電バネ231eは、それぞれ第1のイヤホン31の2つの電極に弾接するように構成され、第4の収容溝231g内の第2の充電バネ231cおよび第1の充電バネ231eは、それぞれ第2のイヤホン32の2つの電極に弾接するように構成される(以下でさらに説明する)。このように、第3の収容溝231f内の第2の充電バネ231cおよび第1の充電バネ231eを用いて第1のイヤホン31が充電され得、第4の収容溝231g内の第2の充電バネ231cおよび第1の充電バネ231eを介して第2のイヤホン32が充電され得る。
異物検出バネ
図18に示すように、2つの異物検出バネ231dがあってもよい。図16~図19を参照すると、一方の異物検出バネ231dは、第3の収容溝231fの溝壁に取り付けられ得、この異物検出バネ231dは、第3の収容溝231fの貫通孔231yに位置し得、異物検出バネ231dのコンタクトヘッドが貫通孔231yを貫通し得る。他方の異物検出バネ231dは、第4の収容溝231gの溝壁に取り付けられ得、この異物検出バネ231dは、第4の収容溝231gの貫通孔231yに位置し得、異物検出バネ231dのコンタクトヘッドが貫通孔231yを貫通し得る。
本実施形態では、異物検出バネ231dは、ライン(例えば、フレキシブル回路基板)を介して第1のホスト回路基板アセンブリ212に電気的に接続され得る。異物検出バネ231dは、異物検出(第3の収容溝231fおよび第4の収容溝231gへの異物の侵入の有無の検出)を行うように構成される。以下、具体的な原理について説明する。
状態検出用磁石
図18に示すように、例えば、状態検出用磁石231xは単一磁石であり得る。状態検出用磁石231xは、単一の磁界方向を有していてもよいし、少なくとも2つの磁界方向を有していてもよい(すなわち、ハルバッハ配列が形成される)。状態検出用磁石231wは単一磁石であり得る。状態検出用磁石231xは、単一の磁界方向を有していてもよいし、少なくとも2つの磁界方向を有していてもよい(すなわち、磁石はハルバッハ配列であり得る)。
別の実施形態では、状態検出用磁石は、少なくとも2つの単一磁石を接合することによって形成されたハルバッハ配列であってもよい。
図18および図17に示すように、状態検出用磁石231xは、第2のブラケット231aのうち第3の収容溝231fの開口から離れた側に固定され得、状態検出用磁石231xは、第3の収容溝231fの溝壁に隣接していてもよく、さらに貫通孔231bに近接していてもよい。状態検出用磁石231wおよび状態検出用磁石231xは、第2のブラケット231aの同じ側に位置し得、状態検出用磁石231wは、第4の収容溝231gの溝壁に隣接し得る。
第2のホスト取付用磁石231v
図18に示すように、例えば、第2のホスト取付用磁石231vは単一磁石であり得る。第2のホスト取付用磁石231vは、単一の磁界方向を有していてもよいし、少なくとも2つの磁界方向を有していてもよい(すなわち、ハルバッハ配列が形成される)。
製品要件に基づいて、別の実施形態では、第2のホスト取付用磁石231vは、代替的に、少なくとも2つの単一磁石を接合することによって形成されたハルバッハ配列であってもよい。
図18および図17に示すように、本実施形態では、例えば、2つの第2のホスト取付用磁石231vがあってもよく、2つの第2のホスト取付用磁石231vの構造は、例えば、一貫していてもよい。2つの第2のホスト取付用磁石231vは、第2のブラケット231aのうち第3の収容溝231fの開口から離れた側に固定され得る。一方の第2のホスト取付用磁石231vは、第3の収容溝231fの溝壁のうち第4の収容溝231gに面する側に位置し得、他方の第2のホスト取付用磁石231vは、第4の収容溝231gの溝壁のうち第3の収容溝231fに面する側に位置し得る。
別の実施形態では、第2のホスト取付用磁石231vの数および位置は、製品要件に基づいて設計されてもよい。例えば、第3の収容溝231fの溝壁の両側のそれぞれに1つの第2のホスト取付用磁石231vを取り付け、第4の収容溝231gの溝壁の両側のそれぞれに1つの第2のホスト取付用磁石231vを取り付けてもよい。
ホストバッテリ234
図6および図20に示すように、ホストバッテリ234は、第2のブラケット231aに固定され得、第2のブラケット231aのうち第3の収容溝231fの開口から離れた側に位置する。ホストバッテリ234は、第3の収容溝231fの溝壁と第4の収容溝231gの溝壁との間に位置し得る。ホストバッテリ234は、ライン(例えば、フレキシブル回路基板)を介して第2のホスト回路基板アセンブリ235に電気的に接続され得、第2のホスト回路基板アセンブリ235は、ライン(例えば、フレキシブル回路基板)を介して第1のホスト回路基板アセンブリ212に電気的に接続され得る。したがって、ホストバッテリ234を第1のホスト回路基板アセンブリ212に電気的に接続することができる。
第3のホスト筐体232
図21に示すように、第3のホスト筐体232は、略リング状の構造であり得る。第3のホスト筐体232は、周側壁232aと、内側軸受台232bと、内側軸受台232gとを含み得る。周側壁232aは、リング形状を囲み得る。内側軸受台232bおよび内側軸受台232gは両方とも周側壁232aの内側に接続され、内側軸受台232bと内側軸受台232gとは間隔をあけて配置され得る。例えば、内側軸受台232bおよび内側軸受台232gは、径方向において周側壁232aの両端に略位置し得る。
図22に示すように、第3のホスト筐体232は、回転シャフト取付空間232fを有し得、回転シャフト取付空間232fは、内側軸受台232gに形成され、周側壁232aを通過する溝であり得る。回転シャフト取付空間232fは、回転シャフトアセンブリ22を取り付けるために使用される。図24に示すように、回転シャフト取付空間232fの内面は制限溝232hを有し得、この制限溝232hは、回転シャフト取付空間232fによって形成される周側壁232aの開口に対向し得る。
図22に示すように、第3のホスト筐体232は、開ボタン取付空間を有し得る。開ボタン取付空間は、内側軸受台232b上に第2の開口232cを形成し得、開ボタン取付空間は、さらに、周側壁232aを通過し、周側壁232a上に第1の開口232dを形成し得る。開ボタン取付空間は、回転シャフト取付空間232fに対向し得る。例えば、両者は、第3のホスト筐体232の同じ直径の2つの対向する端部に略位置し得る。
図22および図23に示すように、第2の開口232cとは反対側の開ボタン取付空間の内面には溝232iが設けられ得る。溝232iは、長尺帯状の溝であり得る。第1の開口232dとは反対側の開ボタン取付空間の内面には、案内スロット232jおよび溝232kが設けられ得る。案内スロット232jは丸穴であり得、2つの案内スロット232jがあってもよい。溝232kは、ランウェイ状であり得、溝232kは、2つの案内スロット232jの間に位置し得る。
図21および図22に示すように、第3のホスト筐体232は、機能ボタン取付用貫通孔232eをさらに有し得、機能ボタン取付用貫通孔232eは、周側壁232aに設けられ得、回転シャフト取付空間232fと第1の開口232dとの間に位置し得る。機能ボタン取付用貫通孔232eは、機能ボタン24を取り付けるように構成される。
開ボタン25
図25および図26に示すように、開ボタン25は、キャップ251と、弾性部材252と、ボタン支持体253と、タッチセンシティブスプリング254とを含み得る。
図27に示すように、キャップ251は、一体フレーム構造であり得る。キャップ251は、押圧部251aと、バンプ251bと、案内部251cと、軸受部251dと、バックル251eとを含み得る。
図27に示すように、押圧部251aは、略長尺帯状であり得、押圧部251aの断面形状は、略台形状である(断面は押圧部251aの長さ方向に垂直であり得る)。押圧部251aは表面251hを有し、表面251hは、押圧部251aの台形断面の上底が位置する表面である。
図27に示すように、バンプ251bは、押圧部251aの表面251hに対向する押圧部251aの別の表面に配置され得る。バンプ251bの表面は、円弧面であっても平面であってもよく、または円弧面と平面とを接続して形成されてもよい。
図27に示すように、案内部251cは、円柱、例えば円筒であり得る。案内部251cは、押圧部251aの別の表面から突出していてもよく、案内部251cおよびバンプ251bは、押圧部251aの同じ側に位置し得る。2つの案内部251cがあってもよく、2つの案内部251cは、押圧部251aの2つの対向する端部にそれぞれ位置し得る。案内部251cは、キャップ251が移動する際にキャップ251を案内するように構成される。
図27に示すように、軸受部251dは、押圧部251aのうち表面251hから遠い側に接続され、軸受部251dは、2つの案内部251cの間に位置する。軸受部251dは略C字状であり得、軸受部251dのC字状構造の2つの自由端の両方が押圧部251aに接続され、軸受部251dと押圧部251aとがともに開放空間251gを形成している。軸受部251dは、ボタン支持体253を支持するように構成される。
図27に示すように、バックル251eは、軸受部251dに接続され、開放空間251gに位置する。バックル251eは、バンプ251bに面してもよい。バックル251eは、アセンブリガイド斜面251fを有し得る。バックル251eは、上述した開ボタン25における係止構造である。
図25および図26に示すように、弾性部材252はバネであり得る。代替的に、弾性部材252は、弾性的に伸縮可能な別の構成要素であってもよい。2つの弾性部材252があってもよい。図26および図27を参照すると、一方の弾性部材252が一方の案内部251cにスリーブされ得、他方の弾性部材252が他方の案内部251cにスリーブされ得る。
図28に示すように、ボタン支持体253は、支持体253aと、支持体253aの両側にそれぞれ接続された2つの取付耳253bとを含み得る。支持体253aは、平板状であり得る。取付耳253bは、屈曲板状であり得る。取付耳253bは、第1のプレート253cと第2のプレート253dとを含み得、第1のプレート253cおよび第2のプレート253dは、略90度曲げられ得る。2つの取付耳253b内の2つの第1のプレート253cは、第2のプレート253dに対して後方に曲げられ得る。例えば、図の斜視図において、左側の第1のプレート253cは、左側の第2のプレート253dに対して左方向に曲げられ得、右側の第1のプレート253cは、右側の第2のプレート253dに対して右方向に曲げられ得る。
別の実施形態では、2つの取付耳は、代替的に、同じ方向に曲げられてもよい。
図27および図28を参照すると、ボタン支持体253は、キャップ251の開放空間251g内に取り付けられ得、ボタン支持体253の2つの取付耳253bは、キャップ251の軸受部251d上に支持され得る。ボタン支持体253は、タッチセンシティブスプリング254を固定するように構成され、さらに、キャップ251が限界位置に移動したときにキャップ251を制限するように構成され得る。
本実施形態では、タッチセンシティブスプリング254は弾性変形性能を有し、力を加えると圧縮し、圧力がなくなると反発することができる。図29に示すように、タッチセンシティブスプリング254は、例えば、ドームスプリングであり得、ドームスプリングは、ポリエチレングリコールテレフタレート(polyethylene glycol terephthalate,PET)シート、金属ドーム(またはボタンスプリングと呼ばれる)、接着剤、またはフィルムなどによって形成され得る。タッチセンシティブスプリング254は、弾性領域254aを有し得る。弾性領域254aは、押されていないときは凸状であり得、押された後は凹状になり得、圧力がなくなると凸状に回復し得る。
図29および図25を参照すると、タッチセンシティブスプリング254は、ボタン支持体253に固定され得、弾性領域254aは、バンプ251bに面してもよい。
以上、開ボタン25の詳細な構造について説明した。以下、開ボタン25および第3のホスト筐体232の組立および開ボタン25と第1のブラケット213bの係止部213dとの協働について説明する。
図30および図31に示すように、開ボタン25は、第3のホスト筐体232の開ボタン取付空間に取り付けられ得る。図30および図31に示される開ボタン25の状態は、ホスト2の閉状態に相当する。
図31に示すように、押圧部251aは、開ボタン取付空間の第1の開口232dから露出し得る。図31および図23を参照すると、案内部251cの一部は、案内スロット232jに位置し得るが、案内スロット232jの底面は接触しない。図31に示すように、軸受部251dのうち押圧部251aと間隔をあけて対向する部分は溝232kに位置し得る。バックル251eは、開ボタン取付空間内であって、溝232kの外側に位置し得る。キャップ251は、案内部251cの軸方向に移動し得る。第1の開口232dが押圧部251aを制限するので、キャップ251は基本的に別の方向には移動できない。
図31および図23を参照すると、弾性部材252は案内部251cにスリーブされ、弾性部材252の一部は案内スロット232jに位置し得る。弾性部材252の一端は押圧部251aに接触し、他端は案内スロット232jの底面に接触し得る。
図31および図27に示すように、ボタン支持体253にはキャップ251が組み付けられ得、開ボタン取付空間に固定される。ボタン支持体253の支持体253aは、キャップ251の開口空間に251gに位置し、溝232i内に挿入され得、支持体253aは、第1の開口232dに近い溝232iの側壁を押圧し得る。ボタン支持体253の2つの取付耳253bは、軸受部251dの両側にそれぞれ支持され得る(または重なってもよい)。各取付耳253bは、軸受部251dのうち押圧部251aと間隔をあけて対向する部分に当接して、キャップ251が開ボタン取付空間から移動し続けることができないようになっている。言い換えると、これは、限界位置におけるキャップ251上のボタン支持体253の制限機能である。各取付耳253bは、溝232kの側壁の上面(側壁のうち第1の開口232dに面する表面)を押圧し得る。このように、溝232iの側壁および溝232kの側壁がボタン支持体253を逆方向に制限し得るので、ボタン支持体253は、基本的に、案内スロット232jの軸方向には移動することができない。
図31に示すように、タッチセンシティブスプリング254は、支持体253aに固定され得る。タッチセンシティブスプリング254は、溝232i内に挿入されてもよいし、タッチセンシティブスプリング254は、溝232iの外側に位置してもよい。タッチセンシティブスプリング254は、バンプ251bとバックル251eとの間に位置し、タッチセンシティブスプリング254の弾性領域254aがバンプ251bに面する。タッチセンシティブスプリング254とバックル251eとの間には特定の間隔がある。
図31に示すように、ユーザが押圧部251aからキャップ251を押すと、キャップ251が開ボタン取付空間に移動する。案内部251cが案内スロット232jに移動し、弾性部材252が徐々に圧縮される。軸受部251dが取付耳253bに対して溝232kに摺動し、バックル251eが溝232kに移動する。バンプ251bは、タッチセンシティブスプリング254に近接している。バンプ251bが弾性領域254aを押圧して弾性領域254aを弾性変形させると、ユーザはタッチ感覚フィードバックを体感することができる。
逆に、押圧部251aが押されなくなると、弾性部材252が反発してキャップ251を押し、開ボタン取付空間から移動する。案内部251cが案内スロット232jから移動し、弾性部材252が徐々に伸びる。軸受部251dは、取付耳253bに対して溝232kから摺動し、バックル251eは溝232kから移動する。バンプ251bは、タッチセンシティブスプリング254から離れている。軸受部251dのうち押圧部251aと間隔をあけて対向する部分が取付耳253bを再押圧した後、キャップ251は移動を停止する。
図32は、第1のホスト筐体213、第2のホスト筐体231、第3のホスト筐体232および開ボタン25の組立の概略断面図である。アセンブリ構造を明確に表示するために、第1のホスト筐体213は切断されていない。図33は、図32の位置Bにおける部分拡大概略図である。
図33および図16を参照すると、第1のホスト筐体213の第1のブラケット213bの係止部213dは、第2のホスト筐体231の貫通孔231bを通過し、第3のホスト筐体232の開ボタン取付空間に入り得る。加えて、係止部213dは、バックル251eとのバックル接続を形成し得、バックル接続は取り外し可能な接続である。このように、係止部213dとバックル251eとの間の協働により、第1のホスト筐体213と第3のホスト筐体232とが閉じられた状態を維持することができる。言い換えると、ホスト2の第1の部分21および第2の部分23を閉じることができる。
図33に示すように、ユーザが押圧部251aを押すと、バックル251eが移動し、係止部213dとのバックル接続を維持しなくなる。この場合、第1のホスト筐体213は、回転シャフトアセンブリ22の駆動によって自動的に開く。ユーザが第1の部分21および第2の部分23を閉じようとする場合、係止部213dがバックル251eに接触した後、係止部213dがバックル251eとのバックル接続を再び形成するまで、係止部213dはバックル251eを締め付け得る。この場合、第1の部分21と第2の部分23とが係止される。
本実施形態の開ボタン25は、ホスト2を開くことおよび係止することができるように、往復移動可能なバックル251eが設計されている。タッチセンシティブスプリング254は、ホスト2を開くプロセスにおいて、タッチ感覚フィードバックを加えることができるように設計されており、それによってユーザエクスペリエンスを向上させる。
別の実施形態では、製品要件に基づいて、別の構造を有する開ボタンを用いて、ホストを開くことおよび係止してもよい。例えば、第1のホスト筐体の第1の支持体上にバックルが配置されてもよく(バックルはバックル251eに対応する)、開ボタンに係止部が配置される(例えば、係止部はキャップの軸受部上に配置され、係止部は係止部213dに対応する)。代替的に、例えば、ねじりばね機構を使用して可動キャップに反発力を与えてもよく、バックル(または係止部)を開ボタンのキャップ上に設計し、バックル(または係止部)と第1のホスト筐体の第1のブラケット上にあるバックル(または係止部)との協働によってホストを開閉する。他の実施形態では、タッチセンシティブスプリングがキャンセルされてもよい。
加えて、図33および図13を参照すると、第1の部分21および第2の部分23が閉じられると、第1のブラケット213bおよび第2のホスト筐体231が閉じられて互いに整合し、第1のブラケット213bのシールリング213sが第2のホスト筐体231の周縁に当接する。このように、シールリング213sは、第1のブラケット213bと第2のホスト筐体231との間の隙間をシールして、この隙間から外部の水蒸気がホスト2の内部に侵入するのを防止することができる。
別の実施形態では、シールブラケットおよびシールリングが第2のホスト筐体231の周縁に代替的に取り付けられてもよいことは容易に理解される。シールブラケットと、シールリングと、第2のホスト筐体とを含むアセンブリ構造は上述したものと同様であり、ここでは詳細な説明は省略する。第1の部分21および第2の部分23が閉じられると、第2のホスト筐体231のシールリングが第1のブラケットの周縁に当接して、第2のホスト筐体231と第1のブラケット213bとの間の隙間をシールする。
代替的に、上記シール設定とは異なり、別の実施形態では、シールブラケット213tは配置されなくてもよく、シールリングのみが第1のブラケット213bまたは第2のホスト筐体231に配置される。このように、第1のブラケット213bと第2のホスト筐体231との間の隙間もシールされ得る。
図6および図21に示すように、機能ボタン24は、略円筒状であり得る。機能ボタン24は、第3のホスト筐体232の機能ボタン取付用貫通孔232eに取り付けられ得、第3のホスト筐体232に移動可能に接続されている。機能ボタン24は、機能ボタン取付用貫通孔232e内で機能ボタン取付用貫通孔232eの軸に沿って移動してもよく、および/または機能ボタン24は、機能ボタン取付用貫通孔232eの軸を中心として回転してもよい。機能ボタン24は、ホスト2が対応する機能、例えば、選択、確認、画像表示の切り替えなどを行うために、ユーザによって押下および/または回転されるように構成される。
図34および図6に示すように、開ボタン25および機能ボタン24が第3のホスト筐体232に組み付けられ得、第3のホスト筐体232にはさらに、第2のホスト筐体231が組み付けられ得る。第3のホスト筐体232の周側壁232aは、第2のホスト筐体231およびホストバッテリ234の周囲を取り囲む。図34および図16を参照すると、第3のホスト筐体232の第2の開口232cは、第2のブラケット231aの貫通孔231bに連通し得る。第2のブラケット231aの壁は、回転シャフトアセンブリ22の取付けを容易にするために、第3のホスト筐体232の回転シャフト取付空間232fを避け得る。
第4のホスト筐体233
図35、図36および図37に示すように、第4のホスト筐体233は、略円盤状であり得る。第4のホスト筐体233は、第3のブラケット233aとレンズ233bとを含み得る。第3のブラケット233aは、略円盤状であり得る。第3のブラケット233aは、取付用貫通孔233cを有し得る。レンズ233bは、第3のブラケット233aに取り付けられ、取付用貫通孔233cを覆っている。レンズ233bは、フォトプレチスモグラフィ(photoplethysmography,PPG)センサ(以下に説明する)によって発せられた光を透過し、人体によって反射された光を透過するように構成され得る。
第2のホスト回路基板アセンブリ235
図6に示すように、第2のホスト回路基板アセンブリ235は、回路基板と、回路基板上に配置された配線および構成要素とを含み得る。第2のホスト回路基板アセンブリ235内の回路基板は、例えば、ホスト2の二次回路基板であり得る。例えば、PPGセンサのようなデバイスを二次回路基板上に配置することができる。図6に示すように、第2のホスト回路基板アセンブリ235は、第4のホスト筐体233上に取り付けられ得る。
ワイヤレス充電コイル236
ワイヤレス充電コイル236は、ワイヤレス充電を実施するように構成される。ワイヤレス充電コイル236は、第4のホスト筐体233に取り付けられ得る。ワイヤレス充電コイル236は、第2のホスト回路基板アセンブリ235内の回路基板に電気的に接続され得る。例えば、ワイヤレス充電コイル236のピンが回路基板に半田付けされ得る。図6に示すように、例えば、ワイヤレス充電コイル236は、第2のホスト回路基板アセンブリ235の周囲に位置し得る。
図5および図6に示すように、第4のホスト筐体233は、第3のホスト筐体232に組み付けられて固定され得、第4のホスト筐体233および第3のホスト筐体232は、第2のホスト筐体231、ホストバッテリ234、第2のホスト回路基板アセンブリ235およびワイヤレス充電コイル236をともに囲む。第2のホスト回路基板アセンブリ235およびワイヤレス充電コイル236は両方とも、ホストバッテリ234と第4のホスト筐体233との間に位置し得る。
回転シャフトアセンブリ22
図38、図39および図40に示すように、本実施形態の実装形態1では、回転シャフトアセンブリ22は、シャフトスリーブ222と、バンプ整合部材227と、被駆動部材229と、ガスケット225と、弾性部材228と、第1のシャフト221と、制限部材226と、第2のシャフト223と、シャフト接触部材224とを含み得る。
図41に示すように、シャフトスリーブ222は、略中空の立方体構造であり得る。シャフトスリーブ222は、第1の外面222aおよび第2の外面222fを有し得、第1の外面222aおよび第2の外面222fは、シャフトスリーブ222上の2つの交差する外面である。ホスト2において、シャフトスリーブ222の第1の外面222aが位置する側は、第1の部分21において第1のフレーム本体213aに固定的に接続され得、第1の部分21に覆われて見えないようになっている(以下でさらに説明する)。ホスト2が閉状態にあるとき、第2の外面222fは、ホスト2の外観面として見ることができる(以下でさらに説明する)。
図41および図42に示すように、シャフトスリーブ222の内部空洞はスペーサプレート222nを有し、スペーサプレート222nは内部空洞を第1の内部空洞222iと第2の内部空洞222jとに分割する。スペーサプレート222nには貫通孔222sが設けられており、貫通孔222sは第1の内部空洞222iと第2の内部空洞222jとを連通させている。
図42および図43に示すように、スペーサプレート222nのうち第1の内部空洞222iに面する側の面には、シュート222qおよび複数の整合溝222pを設けることができる。シュート222qおよびすべての整合溝222pは接続され、リングを形成し得る。リングは、貫通孔222sの周囲に位置し、貫通孔222sと同心であってもよい。
図42に示すように、整合溝222pは「窪んだ」形状であり得、整合溝222pの内面は円弧面であり得る。すべての整合溝222pは、円弧に沿って配置され得る。すべての整合溝222pは2つのグループに分けられ得、これらの2つのグループは分離される。各グループ内の複数の整合溝222pは、順次接続されている。2つのグループ内の整合溝222pの数は一致していてもよく、例えば、3であり得る。各グループにおいて、隣接する2つの整合溝222pは、共通の側壁を有する。側壁の側面は、丸い角を有し得る。側壁の上面は、整合溝222pの開口が位置する表面に対してさらに窪んでいてもよい(すなわち、段差が存在する)。
図42および図43に示すように、シュート222qは長尺帯状の溝であり得、シュート222qの延長トラックは円弧であり得る。2つのシュート222qがあってもよく、2つのシュート222qは同じ円周上にある。円周上の2つのシュート222qの位置は対称であり得、2つのシュート222qに対応する2つの中心角(シュート222qの両端の接続線と円周の中心とによって形成される挟角)はいずれも鉛直角であり得る。2つのシュート222qおよび2つの整合溝222pグループは、円周に沿って交互に配置されている。具体的には、2つのシュート222qおよび2つの整合溝222pグループは、円周上に、一方のシュート222q、一方の整合溝222pグループ、他方のシュート222q、他方の整合溝222pグループの順に配置されている。各シュート222qの一端は、整合溝222pグループのうちの1つの整合溝222pに接続されており、シュート222qの他端は、別の整合溝222pグループのうちの1つの整合溝222pに接続されている。シュート222qと整合溝222pとの間には共通の側壁があってもよい。代替的に、シュート222qと整合溝222pとの間には側壁がなくてもよく、シュート222qと整合溝222pとが連通している。
上述したシュート222qの数、構造および位置などの設計ならびに整合溝222pの数、構造および位置などの設計は、説明のための例にすぎず、本実施形態はこれに限定されるものではない。
本実施形態では、シュート222qおよび整合溝222pは、バンプ整合部材227上のバンプに整合するように構成される(以下に説明する)。別の実施形態では、スペーサプレート222nにシュート222qおよび整合溝222pを設けなくてもよく、回転シャフトにはバンプ整合部材227を設けなくてもよい。
図41および図42に示すように、スペーサプレート222nから離れた第1の内部空洞222iの端部は、シャフトスリーブ222を通過して開口222hを形成し得る。図41および図43に示すように、第1の内部空洞222iの内面は、円弧面aおよび2つの平面bを含み得、2つの平面bは、円弧面aの両側にそれぞれ接続される。円弧面aは第1の外面222aに近く、平面bは第1の外面222aから離れている。言い換えると、第1の内部空洞222iはアーチに近い形状を有し、開口222hはアーチに近い形状を有している。
図41および図42に示すように、第2の内部空洞222jは、互いに連通する第1の領域222cと第2の領域222dとを含み得る。第1の領域222cは、スペーサプレート222nと第2の領域222dとの間に位置する。第1の領域222cは、第1の外面222aに開口222bを形成する。第2の領域222dは、軸がスペーサプレート222nに面する円形の孔であり得る。第2の領域222dは、第1の外面222aに開口222eを形成し、スペーサプレート222nから離れた第2の領域222dの端部は、シャフトスリーブ222を通過し得る。
図41に示すように、シャフトスリーブ222の第1の外面222aには、溝222kおよび溝222mがさらに設けられ得る。溝222kおよび溝222mは、第1の領域222cの両側にそれぞれ位置し、溝222mはさらに第2の領域222dの上方に位置し得る。溝222kのうち溝222mに面する側は第1の領域222cに連通し、溝222mのうち溝222kに対向する側は第1の領域222cに連通している。
図44に示すように、シャフトスリーブ222のうち第1の外面222aとは反対側には、制限突出部222rが設けられている。制限突出部222rの構造は、要件に基づいて設計され得る。本実施形態に限定されるものではない。本実施形態では、制限突出部222rは、シャフトスリーブ222のうち第1の内部空洞222iが位置する側に位置し得る。別の実施形態では、制限突出部222rの位置は、要件に基づいて柔軟に決定され得、スペーサプレート222nのうち第1の内部空洞222iに近い側に位置することに限定されない。代替的に、制限突出部222rを設けなくてもよい。
図44に示すように、シャフトスリーブ222のうち開口222hを形成する表面には取付溝222gがさらに設けられ得、この取付溝222gは第1の内部空洞222iに連通し得る。同様に、開口222hに対向するシャフトスリーブ222の端部の表面には別の取付溝222gが設けられ、この別の取付溝222gは第2の領域222dに連通し得る。取付溝222gは、シャフト接触部材224を取り付けるように構成される(以下でさらに説明する)。別の実施形態では、取付溝222gの位置は、要件に基づいて柔軟に決定され得、上記の説明に限定されるものではない。代替的に、取付溝222gを設けなくてもよい。
図45に示すように、バンプ整合部材227の形状は略円筒状であり得る。バンプ整合部材227の底面には、バンプ227aが設けられ得、バンプ227aは、底面に対して突出する円弧面を有し得る。少なくとも1つのバンプ227aがある。例えば、図45には、2つのバンプ227aが示されている。バンプ227aの数が2つ以上であるとき、バンプ227aは、円周に沿って間隔をあけて均等に分布し得る。バンプ227aは、シャフトスリーブ222のスペーサプレート222n上のシュート222qおよび整合溝222pを整合するように構成される(以下でさらに説明する)。
図45に示すように、バンプ整合部材227は、貫通孔227bをさらに有し得、貫通孔227bは、バンプ整合部材227の中心線の方向にバンプ整合部材227を通過し得る。本実施形態では、貫通孔227bの内面は、円弧面227cと、平面227dと、平面227eとを含み得る。円弧面227cの2つの側面はそれぞれ、平面227dおよび平面227eに接続されており、平面227dおよび平面227eは、挟角を形成し得る。第1のシャフト221には、バンプ整合部材227が取り付けられ得、貫通孔227bは第1のシャフト221に整合し得る。この構造の貫通孔227bは、バンプ整合部材227が第1のシャフト221に沿って移動することを可能にするが、バンプ整合部材227は第1のシャフト221に対して回転することはできない(以下でさらに説明する)。
別の実施形態では、回転シャフトにバンプ整合部材227を設けなくてもよい。
図46および図47に示すように、被駆動部材229は、略ブロック状であってもよいし、シート状であってもよい。被駆動部材229は貫通孔229gを有し、貫通孔229gの軸は、被駆動部材229の略厚さ方向である。被駆動部材229の厚さ方向側の表面はシャフト整合面と呼ばれることがある。シャフト整合面は、2段梯子を形成し得る。シャフト整合面は、連続的に接続される第1の斜面229aと、平面229bと、第2の斜面229cとを含み得る(3つの領域を強調するために、3つの領域は影によって表される)。平面229bの法線は、貫通孔229gの軸方向であり得る。第1の斜面229aと平面229bとは鈍角を形成し、平面229bと第2の斜面229cとは鈍角を形成している。第1の斜面229aと第2の斜面229cとの間には段差がある。第1の斜面229aのうち平面229bから離れた側は平面229bより高くてもよく、第2の斜面229cのうち平面229bから離れた側は平面229bより低くてもよい。
図46に示すように、被駆動部材229のシャフト整合面は、2つの第1の斜面229aと、2つの平面と、2つの第2の斜面229cとを含み得る。シャフト整合面は、2つの2段梯子を形成し得、シャフト整合面の円周方向に段階的に下方に延在し得る。2つの2段梯子は、間隔をあけて配置され得る。例えば、2段梯子は、貫通孔229gに対して中心対称であり得る。
図48に示すように、被駆動部材229の外側面(外側面の法線が貫通孔229gを指す)は、略アーチ状であり得る。外側面は、円弧面229hと、円弧面229iと、平面229dと、平面229eと、平面229fとを含み得る。円弧面229hおよび円弧面229iは、アーチの頂部として使用され得、円弧面229hおよび円弧面229iは、貫通孔229gの軸に対して略対称であり得る。平面229eは、アーチの底部として使用され得る。平面229fは、円弧面229hと平面229eとの間に位置し得、平面229fの側面が円弧面229hに接続され得る。平面229dは、円弧面229iと平面229eとの間に位置し得、平面229dの側面が円弧面229iに接続され得る。
被駆動部材229は、シャフトスリーブ222の第1の内部空洞222i内に取り付けられ得、被駆動部材229の外側面は上述の構造を有し、これにより、被駆動部材229は、第1の内部空洞222i内を回転せずに移動することができる(以下でさらに説明する)。別の実施形態では、被駆動部材229が回転せずに第1の内部空洞222i内を移動するという設計要件を満たすことを条件として、被駆動部材229の外側面は別の適切な構造を有し得る。
図49および図50に示すように、ガスケット225は略シート状であり得る。ガスケット225は、第1の部分225aと第2の部分225bとを含み得、第1の部分225aおよび第2の部分225bは接続され(例えば、全体として接続され)、第1の部分225aおよび第2の部分225bは、例えば、挟角dを形成し得る。挟角dは、例えば略90°である。第1の部分225aおよび第2の部分225bは、同一平面上になくてもよく、第2の部分225bと第1の部分225aが位置する平面とは、挟角eを形成してもよい。例えば、図50の斜視図において、第2の部分225bは、第1の部分225aに対して上方に傾斜し、第1の部分225aが位置する平面と挟角eを形成し得る(言い換えると、第1の部分225aと挟角eを形成し得る)。
ガスケット225の第1の部分225aは、シャフトスリーブ222の第1の内部空洞222i内に固定され得、ガスケット225の第2の部分225bは、被駆動部材229の平面229eを押圧し得る(以下でさらに説明する)。
図51に示すように、第1のシャフト221は一体構造であり得、順次接続された第1の部分221aと、第2の部分221bと、第3の部分221cとを含み得る。図51では、3つの破線のボックスを使用して、第1の部分221a、第2の部分221bおよび第3の部分221cを区別していることが理解され得る。これは、第1の部分221a、第2の部分221bおよび第3の部分221cの大まかな位置を直感的に説明することを意図しているにすぎず、第1の部分221a、第2の部分221bおよび第3の部分221cの境界を厳密に限定することを意図するものではない。
図51および図52に示すように、第1の部分221aは、端部221dと主部221gとを含み得、端部221dおよび主部221gは両方とも略円筒状であり得る。主部221gは第2の部分221bに接続され、端部221dは第2の部分221bから離れている。端部221dと主部221gとの間にはスロット221eが形成され得、スロット221eは、端部221dの軸を囲み得る。スロット221eの底面は、端部221dの外周面よりも低く、かつ、主部221gの外周面よりも低い。
図51および図53に示すように、端部221dに近い主部221gの端部は、凹状空間221fを形成し得る。凹状空間221fは、平面221iおよび平面221jを有し得る。平面221iは、端部221dの軸に基本的に平行であり得、平面221jは、端部221dの軸に基本的に垂直であり得、平面221iは、平面221jに基本的に垂直であり得る。平面221jは、主部221gの外周面と平面221iとを接続し得る。平面221iの両側は、主部221gの外周面に接続され得る。凹状空間221fは、主部221gの外周面を切削することによって形成され得る。
図53に示すように、2つの凹状空間221fがあってもよく、2つの凹状空間221fの間には特定の間隔がある。別の実施形態では、凹状空間221fの数は、上記の説明に限定されるものではなく、例えば、1つまたは3つ以上であってもよい。
本実施形態では、端部221dに近い主部221gの端部はバンプ整合部材227の貫通孔227bと一致し得、主部221gの端部の表面が貫通孔227bの内壁と一致し得、これにより、バンプ整合部材227が主部221gに沿って移動はしても回転することはできない(以下でさらに説明する)。別の実施形態では、バンプ整合部材227が設けられていない場合、端部221dに近い主部221gの端部は、凹状空間221fを形成しなくてもよい。
図51~図53に示すように、第2の部分221bは、外周面221hを有し得、外周面221hは、略円筒面であり得る。本実施形態では、第2の部分221bは、シャフトスリーブ22の第1の内部空洞222iに取り付けられ得、外周面221hは、回転して第1の内部空洞222iの円弧面aに一致する。
図52および図53に示すように、第2の部分221bのうち端部221dに面する表面には2段梯子が形成され得(図53では、2段梯子の表面が影を用いて示されている)、この2段梯子は、上述した被駆動部材229の2段梯子と同様の(または略同様の)構造を有する。図52、図46および図40を参照すると、第2の部分221bにはカム機構を形成するために被駆動部材229が組み付けられ得、第2の部分221bの2段梯子の表面は、移動して、被駆動部材229の2段梯子の表面と一致し得、これにより、被駆動部材229は特定の運動を実現する(以下でさらに説明する)。
第3の部分221cの構造は、要件に基づいて設計され得、図51~図53に示したものに限定されない。第3の部分221cは、第3のホスト筐体232の内側軸受台232gに固定されるように構成される(以下でさらに説明する)。図40に示すように、弾性部材228は、反発力を与えることができる構成要素、例えば、バネであってもよい。
以上、シャフトスリーブ222、バンプ整合部材227、第1のシャフト221、被駆動部材229および弾性部材228の構造について個別に説明した。以下、各構成要素を含むアセンブリ構造について説明する。
図39、図45、図43および図46に示すように、被駆動部材229、弾性部材228およびバンプ整合部材227は、いずれも、シャフトスリーブ222の第1の内部空洞222iに位置し得る。バンプ整合部材227は、シャフトスリーブ222のスペーサプレート222nに近接しており、バンプ整合部材227のバンプ227aは、スペーサプレート222nのシュート222qに面してもよい(または整合溝222pに面してもよい)。被駆動部材229はスペーサプレート222nから離れており、被駆動部材229の2段梯子はスペーサプレート222nから離れている。被駆動部材229の円弧面229hおよび円弧面229iは両方とも、第1の内部空洞222iの円弧面aに対向しかつ一致し得、被駆動部材229の平面229eおよび平面229fは両方とも、第1の内部空洞222iの平面bに対向しかつ一致し得る。このように、被駆動部材229は、第1の内部空洞222i内を移動することはできるが、第1の内部空洞222iに対して回転することはできない。
被駆動部材229と第1の内部空洞222iとを含む整合構造が一例にすぎないことは容易に理解される。別の実施形態では、被駆動部材229が第1の内部空洞222i内で移動することのみができ、第1の内部空洞222iに対して回転することはできないように、要件に基づいて別の適切な整合構造が設計されてもよい(被駆動部材229がシャフトスリーブ222とともに回転し得ることについて以下で説明する)。
図39に示すように、弾性部材228は、被駆動部材229とバンプ整合部材227との間に位置する。弾性部材228の一端は被駆動部材229を押圧し得、他端はバンプ整合部材227を押圧し得る。
図51、図39、図41および図42に示すように、第1のシャフト221の第1の部分221aの主部221gおよび第2の部分221bの両方がシャフトスリーブ222の第1の内部空洞222iに位置し得る。第1の部分221aの端部221dは、シャフトスリーブ222の第2の内部空洞222jの第1の領域222cに位置し得、第1の部分221aのスロット221eの一部または全部は、第1の領域222cに位置し得る。
図51、図46、図45および図42に示すように、第1の部分221aは、被駆動部材229の貫通孔229g、弾性部材228、バンプ整合部材227の貫通孔227bおよびスペーサプレート222nの貫通孔を通過し得る。第2の部分221bの2段梯子が被駆動部材229の2段梯子に面してもよく、第2の部分221bの2段梯子が被駆動部材229の2段梯子と一致し得、これにより、第2の部分221bと被駆動部材229とがカム機構を形成し得る。
図53および図45に示すように、主部221gの一方の凹状空間221fの平面221iは、バンプ整合部材227の貫通孔227bの平面227dに対向しかつ一致し得る。主部221gの他方の凹状空間221fの平面221iは、バンプ整合部材227の貫通孔227bの平面227eに対向しかつ一致し得る。主部221gの外周面は、バンプ整合部材227の貫通孔227bの円弧面227cに対向しかつ一致し得る。このように、バンプ整合部材227は、第1の内部空洞222i内を主部221gに沿って移動はし得るが、主部221gを中心として回転することはできない。
主部221gとバンプ整合部材227とを含む整合構造が一例にすぎないことは容易に理解される。別の実施形態では、バンプ整合部材227が主部221gに沿って移動することのみができ、主部221gを中心として回転することはできないように、要件に基づいて別の適切な整合構造が設計されてもよい。
図51および図39を参照すると、第1のシャフト221の第3の部分221cは、シャフトスリーブ222の外側に位置し得る。
図54は、第1のシャフト221と、被駆動部材229と、弾性部材228と、バンプ整合部材227とを含むアセンブリ構造を直感的に示し得る。
図39および図50に示すように、ガスケット225は、シャフトスリーブ222の第1の内部空洞222iに固定され得る。ガスケット225の第1の部分225aは、第1のシャフト221の第3の部分221cとシャフトスリーブ222との間に位置し得る。ガスケット225の第2の部分225bは、被駆動部材229とシャフトスリーブ222との間に位置し得る。被駆動部材229の全体的な動作プロセスにおいて、第2の部分225bは常に被駆動部材229を押圧し得る。第2の部分225bが第1の部分225aに対して傾斜しているので、第2の部分225bは、被駆動部材229をシャフトスリーブ222の第1の内部空洞222iの内面に押圧し、これにより、被駆動部材229は第1の内部空洞222iの内面に密接に一致することができる。これにより、移動中に製造誤差によって被駆動部材229が揺れることを回避することができる。別の実施形態では、実際の要件に基づいて、ガスケット225を設けなくてもよい。
図55に示すように、制限部材226は基本的にプレート状であり、制限部材226の構造は、要件に基づいて設計され得る。例えば、制限部材226の外形は、シャフトスリーブ22の第2の内部空洞222iの第1の領域222cの形状に適合し得る。制限部材226には開口226aが形成され得る。
図55、図39および図52を参照すると、制限部材226は、シャフトスリーブ22の第2の内部空洞222iの第1の領域222cに位置し、シャフトスリーブ22のスペーサプレート222nに接触し得、制限部材226の開口226aの縁部は、第1のシャフト221の第1の部分221aのスロット221eにクランプされ得る。したがって、制限部材226は、第1のシャフト221を制限し、第1のシャフト221がシャフトスリーブ22から外れることを防止し、第1のシャフト221およびシャフトスリーブ22の相対位置を一定に保つことを保証するので、被駆動部材229、弾性部材228、バンプ整合部材227およびシャフトスリーブ22の確実な組立を保証することができる。
図56、図57および図58に示すように、第2のシャフト223は、一体構造であり得、順次接続された第1の部分223aと、第2の部分223bと、第3の部分223cとを含み得る。図56では、3つの破線のボックスを使用して、第1の部分223a、第2の部分223bおよび第3の部分223cを区別していることが理解され得る。これは、第1の部分223a、第2の部分223bおよび第3の部分223cの大まかな位置を直感的に説明することを意図しているにすぎず、第1の部分223a、第2の部分223bおよび第3の部分223cの境界を厳密に限定することを意図するものではない。
図56~図58に示すように、第1の部分223aおよび第2の部分223bは両方とも略円筒状であり得る。第3の部分223cの構造は、要件に基づいて設計され得る。図56~図58は例にすぎない。第2のシャフト223にはチャネル223dが形成され得、チャネル223dは、基本的に、第1の部分223aの軸方向に延在し得る。チャネル223dは、径方向に第1の部分223aの2つの対向する端部を通過し、第2の部分223bの径方向に第2の部分223bの一端および第3の部分223cの一端を通過し得る。このように、第1の部分223aは、チャネル223dによって完全に分断された2つの部分に分割され得、第2の部分223bおよび第3の部分223cはそれぞれ、チャネル223dによって2つの接続された部分に分割され得る。
図57および図58に示すように、第2の部分223bから離れた第1の部分223aの端部は溝223eを有し、溝223eは、具体的には、チャネル223dの内面に設けられてもよい。2つの溝223eがあってもよく、第1の部分223aの各部分が1つの溝223eを有し、2つの溝223eの開口は対向している。
本実施形態では、第2のシャフト223にフレキシブル回路基板が取り付けられ得る。以下に詳細を示す。
図59、図60および図61は、フレキシブル回路基板26を曲げて巻回した後の概略構造を示している(フレキシブル回路基板26は、第2のシャフト223に通り付けられた後に曲げて巻回される)。実際には、フレキシブル回路基板26は、第2のシャフト223に取り付けられる前は展開状態であり、展開状態では、フレキシブル回路基板26は、略長尺帯状の構造であり得る。
図59~図61に示すように、フレキシブル回路基板26は、電気接続端部261と電気接続端部263とを含み得る。フレキシブル回路基板26を展開した後、電気接続端部261および電気接続端部263は、それぞれフレキシブル回路基板26の延在方向における両端である。電気接続端部261および電気接続端部263は、それぞれ、電気信号伝送のために構成され、コネクタを含み得る。
例えば、電気接続端部261は、第1のホスト回路基板アセンブリ212に接続され得る。例えば、電気接続端部261のコネクタを、第1のホスト回路基板アセンブリ212の回路基板212a上のコネクタに接続して、フレキシブル回路基板26と第1のホスト回路基板アセンブリ212とを電気的に接続し得る。
例えば、電気接続端部263は、第2のホスト回路基板アセンブリ235、機能ボタン24とモータとを接続するフレキシブル回路基板(例えば、機能ボタン24とモータとは、同じフレキシブル回路基板を共有し得る)などに電気的に接続され得る。機能ボタン24とモータとを接続するフレキシブル回路基板は、例えば、第2のブラケット231aのうち第3の収容溝231fの開口から離れた側に固定され得る。フレキシブル回路基板上にはさらに磁界センサ(例えば、ホール効果センサまたは磁力計)が配置されてもよい。例えば、2つの磁界センサがあってもよく、その2つの磁界センサはそれぞれ第3の収容溝231fの溝壁および第4の収容溝231gの溝壁に近接していてもよい。
図59~図61に示すように、フレキシブル回路基板26は、接続部264と取付部262とをさらに含み得る。接続部264は、取付部262と電気接続端部261とを接続し、取付部262は、電気接続端部263にさらに接続されている。
図59~図61に示すように、接続部264は、接地部264aと制限部264bとを有する。接地部264aは、例えば、電気接続端部261に近くてもよく、制限部264bは、例えば、電気接続端部261から離れていてもよい。制限部264bは、例えば、ラグ状であり得る。例えば、2つの制限部264bがあってもよく、2つの制限部264bは、それぞれ、接続部264の両側の端部に位置する。
図59~図61に示すように、取付部262は、第2のシャフト223と一致するように構成され、曲げられて巻回された状態であり得る。例えば、図59の斜視図では、取付部262の一部が折り畳まれて積層を形成し得るので、その部分は積層部と呼ばれることがある。取付部262の他の部分は、積層部に接続されて巻回され、リングを形成し得るので、その部分は巻回部と呼ばれることがある。巻回部は、積層部の一端に位置し得る。図59では、取付部262は、破線のボックスを用いて示されていることが理解され得る。これは、取付部262の大まかな位置を直感的に説明することを意図しているにすぎず、取付部262の境界を厳密に限定することを意図するものではない。
本実施形態では、フレキシブル回路基板26内の配線の数は設計要件を満たす必要があり、フレキシブル回路基板26の幅寸法がフレキシブル回路基板26内の配線の数に影響する。したがって、フレキシブル回路基板26の幅寸法(例えば、最小幅寸法)は、設計要件を満たす必要がある。図59および図62は、フレキシブル回路基板26の取付部262の巻回部の幅寸法W1および積層部の折畳み幅寸法W2(展開された積層部の展開幅は略2×W2)を示しており、巻回部の幅寸法W1および積層部の折畳み幅寸法W2は、要件に基づいて設計され得る。
図59~図61に示すように、フレキシブル回路基板26は、分離ブラケット266をさらに含み得る。分離ブラケット266の構造は、要件に基づいて設計され得、例えば、略平板状であり得る。分離ブラケット266の数は、要件に基づいて決定され得、単一の分離ブラケット266または少なくとも2つの分離ブラケット266があってもよい。分離ブラケット266は、積層部の折り畳まれた層の間にクランプされ、各層が分離ブラケット266に接続(例えば接着)され得る。
本実施形態では、一般に、積層部の展開幅が小さく、積層部が折り畳まれた後に折り畳まれた形状を維持することが困難である(折り畳まれた層は傾きやすい)。しかしながら、分離ブラケット266が設けられているので、分離ブラケット266により、積層部は折り畳まれた形状を維持することが可能であり得る。加えて、分離ブラケット266はまた、積層部の過度の曲げによる損傷を回避するために、積層部の曲げ半径を制限し得る。別の実施形態では、製品要件に基づいて、分離ブラケット266を設けなくてもよい。図59および図61に示すように、フレキシブル回路基板26は、保護層265をさらに含み得る。例えば、保護層265は、積層部の表面に取り付けられ得し、巻回部から離れた積層部の端部に位置し得る。保護層265の材料は、例えば、マイラー(Mylar)であり得る。本実施形態では、保護層265の位置および材料は、代替的に、製品要件に基づいて設計されてもよく、上記の説明に限定されるものではない。
本実施形態では、積層部が第3のホスト筐体232に固定され得、保護層265は積層部を第3のホスト筐体232から分離して、積層部と第3のホスト筐体232との間の摩擦によりフレキシブル回路基板26が損傷することを防止し得る(以下でさらに説明する)。加えて、保護層265は、積層部の構造をさらに強化し得る。別の実施形態では、製品要件に基づいて、保護層265を設けなくてもよい。
図62および図63はそれぞれ、フレキシブル回路基板26と第2のシャフト223とを含むアセンブリ構造を示す。フレキシブル回路基板26に第2のシャフト223が組み付けられるとき、展開状態のフレキシブル回路基板26の取付部262の積層部が最初に折り畳まれ得る。この場合、取付部262の巻回部は、展開状態のままであってもよい。図62、図63および図58を参照すると、次に、第2のシャフト223の第3の部分223cから第2のシャフト223のチャネル223dに取付部262全体が取り付けられ、これにより、取付部262の巻回部が第2のシャフト223の第1の部分223aに位置決めされる。この場合、巻回部を曲げて巻回部を第1の部分223aの周りに巻回するようにしてもよく、巻回部のコイル数は、実際の要件に基づいて決定され得る。巻回が完了した後、巻回部と、第2の部分223bから離れた第1の部分223aの端部との間には特定の距離がある(すなわち、巻回部は、第1の部分223aの端部を覆わない)。これにより、巻回部を傷つけて寿命に影響を与えることを回避することができる(以下でさらに説明する)。フレキシブル回路基板26の電気接続端部261および電気接続端部263は両方とも、第2のシャフト223の外側に位置する。電気接続端部261および電気接続端部263は、ホスト2の内部空間に適合するように曲げられ得る。フレキシブル回路基板26の保護層265および接続部264は、第2のシャフト223の外部に露出していてもよい。
本実施形態では、フレキシブル回路基板26の巻回部の内側リングが第2のシャフト223の第1の部分223aに直接接触している。巻回部と積層部との間の接合部は、第1の部分223aに固着され得、固着方法は、例えば、接合であり得る。巻回部の別の領域は固定されずに自然な巻き状態のままであってもよく、その領域を緩めてその部分の直径を大きくしたり、締め付けてその部分の直径を小さくしたりしてもよい。
本実施形態では、フレキシブル回路基板26の巻回部が第2のシャフト223の第1の部分223aの周りに巻回されているので、第1の部分223aの軸方向寸法を利用して巻回部の幅寸法W1を確保することができる。フレキシブル回路基板26の積層部は、折り曲げられた状態で第2のシャフト223のチャネル223dに収容されるので、展開幅が2×W2の積層部を収容するために必要とする第2のシャフト223のスペースは小さくなる。これにより、第2のシャフト223の小型化を図ることができ、さらには、ホスト2の小型化を図ることができる。
要するに、上記の構造の第2のシャフト223を設計し、この第2のシャフト223にフレキシブル回路基板26を曲げて巻回する方法で取り付けることにより、ホスト2の電気的な接続を実現することができ、設計要件を満たすようにフレキシブル回路基板26の幅寸法を確保することができ、ホスト2の小型化を実現することができる。
本実施形態では、フレキシブル回路基板26が取り付けられる第2のシャフト223は、シャフトスリーブ222の第2の内部空洞222jに取り付けられ得る。
図57および図67を参照すると、第2のシャフト223の第1の部分223aは、シャフトスリーブ222の第1の領域222cに位置する。第2のシャフト223の第2の部分223bは、第2の内部空洞222jの第2の領域222dに位置し得る。第2の部分223bの外周面は、回転して第2の領域222dの内面と一致し得る。言い換えると、第2の部分223bの外周面は、第2の領域222dの内面に接触してもよいし接触しなくてもよく(僅かな隙間を有して)、第2の領域222dの内面は、第2の部分223bの外周面に対して相対的に回転し得る。第2のシャフト223の第3の部分223cは、シャフトスリーブ222の外側に位置する。
図59、図64および図67に示すように、フレキシブル回路基板26の巻回部全体が第1の領域222cに位置する。フレキシブル回路基板26の積層部の一部は、第1の領域222cおよび第2の領域222dに位置し、積層部の他の部分は、シャフトスリーブ222の外側に位置する。フレキシブル回路基板26の電気接続端部261および電気接続端部263の両方がシャフトスリーブ222の外側に位置する。フレキシブル回路基板26の接続部264は、第1の領域222cの開口を通過し得、接続部264の接地部264aおよび制限部264bは両方とも、シャフトスリーブ222の外側に位置する。
図64を参照すると、本実施形態では、フレキシブル回路基板26の電気接続端部261は、第1のホスト回路基板アセンブリ212に固定され得、電気接続端部261は、ホスト2の第1の部分21とともに移動し得る。したがって、電気接続端部261に接続された接続部264も、電気接続端部261とともに移動する。設計要件に基づいて接続部264が移動することを可能とし、接続部264の動きを制御することを保証し、接続部264の疲労損傷を回避するために、接続部264は、接続部264を制限するように、クランプ部材を用いてクランプされ得る。以下に説明する。
図65に示すように、クランプ部材27は略シート状であり、クランプ部材27にはクランプ隙間27aが設けられ得る。クランプ隙間27aは、基本的に直線状であり得る。クランプ隙間27aの一端はクランプ部材27を通過し、他端はクランプ部材27を通過していない。クランプ部材27は、絶縁性および耐湿性に優れた材料、例えば、マイラー(Mylar)シートを用いて製造され得る。
図65および図66に示すように、接続部264はクランプ部材27のクランプ隙間27aを貫通し得、接続部264の制限部264bはクランプ隙間27aの縁部にクランプされ得、クランプ部材27はシャフトスリーブ222の溝222kおよび溝222mに固定され得、クランプ部材27は第1の領域222cの少なくとも一部を覆う。このように、クランプ部材27は、接続部264をクランプし、接続部264を制限することができる。接続部264が移動するとき、クランプ部材27が存在するため、接続部264の移動ストロークが設計要件を満たし、疲労損傷が生じにくい。加えて、制限部264bは、製造ラインでの組立時におけるクランプ部材27およびフレキシブル回路基板26の正確な位置決めを容易にし、それによって、組立歩留まり(assembly yield)を確保するように設計される。別の実施形態では、クランプ部材27を用いて接続部264をクランプする設計はキャンセルされてもよい。
以上、第2のシャフト223、フレキシブル回路基板26、シャフトスリーブ222およびクランプ部材27の構造および組立について説明した。以下、回転シャフトアセンブリ22の全体的なアセンブリ構造およびフレキシブル回路基板26と第2のシャフト223と第1のシャフト221との間の組立関係について説明する。
図67は、回転シャフトアセンブリ22と、フレキシブル回路基板26と、クランプ部材27とを含むアセンブリ構造の断面図を示す。フレキシブル回路基板26を明確に表現するために、フレキシブル回路基板26は切断されていない。図67に示すように、第1のシャフト221と被駆動部材229と弾性部材228とバンプ整合部材227とシャフトスリーブ222との組立関係および第2のシャフト223とフレキシブル回路基板26とクランプ部材27とシャフトスリーブ222との組立関係については、上述したので、ここでは繰り返さない。上述したように、第2のシャフト223の第1の部分223aの端部は、フレキシブル回路基板26の巻回部によって覆われていない。これにより、第1のシャフト221の端部221dを第2のシャフト223の第1の部分223aの溝223eに挿入しやすくなる。端部221dと巻回部との干渉を回避するために、端部221dと巻回部との間には、第1のシャフト221の軸方向に特定の隙間が設けられ得る。
加えて、図44、図38および図40に示すように、第1のシャフト221の第2の部分221bに近いシャフトスリーブ222の取付溝222gに1つのシャフト接触部材224が固定され得、シャフト接触部材224は第2の部分221bに接触する。同様に、第2のシャフト223の第2の部分223bに近いシャフトスリーブ222の溝に別のシャフト接触部材224が固定され得、シャフト接触部材224は第2の部分223bに接触する(透視の理由で、シャフトスリーブ222に組み立てられた溝であって第2の部分223bに近い溝および溝内のシャフト接触部材224は表示されていない)。本実施形態では、シャフト接触部材224は、導体、例えば金属バネであり得る。
以下、回転シャフトアセンブリ22、フレキシブル回路基板26、ホスト2の第1の部分21および第2の部分23のアセンブリ構造について1つずつ説明する。
図68に示すように、第1のシャフト221の第3の部分221cおよび第2のシャフト223の第3の部分223cは両方とも、第3のホスト筐体232の内側軸受台232gに固定され得る。シャフトスリーブ222は、第3のホスト筐体232の回転シャフト取付空間232fに位置し得、シャフトスリーブ222は、回転シャフト取付空間232f内で回転し得る。シャフトスリーブ222の第2の外面222fは、第3のホスト筐体232の周側壁232aの外側に面してもよい。フレキシブル回路基板26の電気接続端部261は、周側壁232aの内側に位置し得る。
図67および図68を参照すると、フレキシブル回路基板26の電気接続端部263は、周側壁232aの内側に位置し得、内側軸受台232gに固定される。例えば、電気接続端部263は、接着剤を有し得、電気接続端部263は、内側軸受台232gに接合され得る。図67、図24および図68を参照すると、フレキシブル回路基板26の保護層265は、周側壁232aの内側に位置し、周側壁232aとフレキシブル回路基板26の積層部との間に位置して、積層部と周側壁232aとの直接接触による摩擦を防止し、摩擦によるフレキシブル回路基板26への損傷を回避することができる。
図69に示すように、第2のホスト筐体231の第2のブラケット231aが第3のホスト筐体232に組み付けられて固定され得、第2のホスト筐体231は、周側壁232aの内側に位置し得る。図69の斜視図では、第2のブラケット231aの第3の収容溝231fの開口および第4の収容溝231gの開口は上方を向いている。第2のブラケット231aは、第1のシャフト221の第3の部分221cおよび第2のシャフト223の第3の部分223cの両方を覆う。第2のブラケット231aの貫通孔231bおよびシャフトスリーブ222は、周側壁232aの同径の2つの対向する端部にそれぞれ略位置し得る。図69および図68を参照すると、貫通孔231bは、第3のホスト筐体232の第2の開口232cに連通し得る。
図70および図69を参照すると、第1のホスト筐体213は、第2のホスト筐体231および第3のホスト筐体232を覆い得る。図70から見ると、第1のホスト筐体213の第1のブラケット213bの第1の収容溝213yの開口および第2の収容溝213xの開口は、下方を向いていてもよい。本実施形態では、第1の収容溝213yの開口は第3の収容溝231fの開口に面してもよく、第1の収容溝213yの開口は第3の収容溝231fの開口と位置合わせされ得る。第2の収容溝213xの開口は第4の収容溝231gの開口に面してもよく、第2の収容溝213xの開口は第4の収容溝231gの開口と位置合わせされ得る。
図70および図69を参照すると、第1のホスト筐体213内の第1のフレーム本体213aは、第1の外面222aを有するシャフトスリーブ222の側に固定的に接続され、第1のフレーム本体213aは、第1の外面222aの領域の一部およびクランプ部材27の領域の一部を覆い得る。第1の外面222aの他の領域およびクランプ部材27の他の領域は、第1のフレーム本体213aの貫通孔213zから露出し得る。フレキシブル回路基板26の電気接続端部261および接続部264は、第1のフレーム本体213aの貫通孔213zを通過し得る。電気接続端部261は、フレキシブル回路基板26が第1のホスト回路基板アセンブリ212に電気的に接続されるように、第1のホスト回路基板アセンブリ212の回路基板に接続され得る。接続部264の接地部264aは、貫通孔213zを通過し得、導体を介して第1のフレーム本体213aに接続され、この導体は、例えば、導電性発泡体または導電性接着剤であり得る。このように、フレキシブル回路基板26を接地することができ、ホスト2のアンテナ放射性能への干渉を回避することができる(以下でさらに説明する)。接続部264の制限部264bは、貫通孔213zに位置する。
図71および図69に示すように、第1のフレーム本体213aの貫通孔213zにはシール材(影で示す)が充填され、このシール材が貫通孔213zに充填されて第1の外面222aおよびクランプ部材27の表面を覆い、シール材がフレキシブル回路基板26の接続部264を取り囲む。シール材は、例えば、シーラントであり得る。シール材は、シール機能を有し、第1のフレーム本体213aの貫通孔213zを介して電気接続端部261および第1のホスト回路基板アセンブリ212に水分が侵入するのを防止することができる。水分は外部からのものであり得、外部の水分はシャフトスリーブ222と周側壁232aとの間の組立隙間を通って貫通孔に侵入する可能性がある。代替的に、水分はホスト2の内部からのものであり得、ホスト2内の水分がシャフトスリーブ222と第2のブラケット231aとの間の組立隙間を通って貫通孔に侵入する可能性がある。
別の実施形態では、クランプ部材27の領域の一部のみが第1のフレーム本体213aの貫通孔213zから露出し得、シャフトスリーブ222の第1の外面222aが第1のフレーム本体213aによって完全に覆われるように、構造設計が調整され得る(例えば、第1のフレーム本体213aの貫通孔の位置および/または大きさが調整され得る)。これに対応して、貫通孔213z内のシール材は、クランプ部材27の表面のみを覆う。代替的に、別の実施形態では、実際の要件に基づいて、第1のフレーム本体213aに貫通孔213zを設けなくてもよく、シール材を充填せずに封止してもよい。
図72に示すように、第1のホスト筐体213にディスプレイ211が取り付けられる。図72、図70および図6を参照すると、ディスプレイ211は、第1のホスト筐体213の第1のブラケット213b、第1のホスト回路基板アセンブリ212、フレキシブル回路基板26の電気接続端部261および接続部264、ならびに第1のホスト筐体213の第1のフレーム本体213aの一部を覆い得る。第1のフレーム本体213aの周縁は、ディスプレイ211を囲み得る。加えて、図72は、ホスト2の閉状態では、シャフトスリーブ222の第2の外面222fがホスト2の外観面として見ることができることを示している。
要するに、ホスト2では、回転シャフトアセンブリ22のシャフトスリーブ222が第1の部分21に固定的に接続され、回転シャフトアセンブリ22の第1のシャフト221および第2のシャフト223の両方が第2の部分23に固定的に接続され、第1の部分21がシャフトスリーブ222とともに第1のシャフト221および第2のシャフト223を中心として回転し得る。
以下、ホスト2の開閉プロセスにおいてホスト2において発生する機構運動について説明する。
図73は、閉状態のホスト2の概略側面図であり、図74は、図73のホスト2の回転シャフトアセンブリ22の概略上面図である。図73および図74では、回転シャフトアセンブリ22の内部状態を表示するために、シャフトスリーブ222を切断して表示している。図73におけるシャフトスリーブ222の断面は、図74におけるシャフトスリーブ222の断面に対して垂直であることに留意されたい。図75は、図74の位置Bにおける部分拡大概略図である。
上述したように、ホスト2が閉状態にあるとき、第1の部分21の係止部213dと開ボタン25のバックル251eとがバックル接続を形成し、第1の部分21が第2の部分23に係止される。
図73および図75に示すように、ホスト2が閉状態にあるとき、被駆動部材229が第2の部分221bとの接触を維持するように、弾性部材228の一端が被駆動部材229を押圧する。被駆動部材229の第1の斜面229aの頂部(すなわち、平面229bから離れた第1の斜面229aの端部)は、第1のシャフト221の第2の部分221bの斜面221kの頂部(すなわち、平面221mに近い斜面221kの端部)に接触していてもよく、被駆動部材229の平面229bと第2の部分221bの平面221mとの間には隙間がある。斜面221kによって第1の斜面229aに加えられる力は、被駆動部材229が開方向に回転する傾向を持つことを可能にし得、ホスト2の第1の部分21は、開方向に回転して第2の部分23に対して開き得る。
図75に示すように、被駆動部材229とシャフトスリーブ222との間の整合により、被駆動部材229が時計回り方向に回転する傾向を有するとき、シャフトスリーブ222も開方向に回転する傾向を有する。シャフトスリーブ222は、第1の部分21に固定的に接続される。したがって、第1の部分21も開方向に回転する傾向を有する。しかしながら、第1の部分21は第2の部分23に係止されているので、実際には第1の部分21は開方向に回転することはできない。
図75に示すように、弾性部材228の他端がバンプ整合部材227を押圧し、これにより、バンプ整合部材227がスペーサプレート222nを押圧する。
図76は、図75のA-A断面構造の概略図である。図76は、ホスト2が閉状態にあるときのバンプ整合部材227とスペーサプレート222nとを含む整合構造の断面図を示し、バンプ整合部材227上のバンプ227aは破線で示されている。図76に示すように、バンプ227aは、スペーサプレート222n上のシュート222qに位置し、バンプ227aと整合溝222pとの間には特定の間隔がある。
ユーザが開ボタン25のキャップ251を押すと、開ボタン25のバックル251eと第1の部分21の係止部213dとはバックル接続を形成しなくなり、第1の部分21は第2の部分23に係止されなくなる。この場合、第1の部分21は、第1の回転ストロークセグメントを開始する。
図77に示すように(図77では、被駆動部材229と第2の部分221bとの間の整合を明確にするために、シャフトスリーブ222は図示されておらず、以下も同様である)、弾性部材228と斜面221kとの共同作用下で、被駆動部材229は複合運動を行う。被駆動部材229は、第1の斜面229aの根元部分(すなわち、平面229bに接続された第1の斜面229aの端部)が斜面221kの頂部に接触し、平面229bが平面221mに接触するまで、開方向に回転すると同時に第2の部分221bに向かって移動する(構造設計上、被駆動部材229の位置に対する慣性の影響は無視され得る)。図73を参照すると、被駆動部材229が移動すると、シャフトスリーブ222および第1の部分21も第2の部分221bを中心として開方向に回転する。
図73および図2に示すように、被駆動部材229、シャフトスリーブ222および第1の部分21が回転を停止すると、第1の部分21は第1の回転ストロークを完了し、第1の部分21は第2の部分23に対して角度aだけ開き、ここで、角度aは例えば約15°であり得る。第1の回転ストロークセグメントでは、第1の部分21がシャフトスリーブ222によって回転駆動されることは容易に理解される。したがって、第1の部分21は自動的に回転し、ユーザが外力を加える必要がない。
図76および図78を参照すると、第1の回転ストロークセグメントでは、シャフトスリーブ222がバンプ整合部材227に対して回転するので、バンプ整合部材227のバンプ227aがシュート222q内を摺動して整合溝222pに徐々に接近する。第1の回転ストロークセグメントが終了すると、各バンプ227aは、シュート222qと整合溝222pとの間の接合部にちょうど到達し得る(図78に示すように)。第1の回転ストロークセグメントでは、バンプ227aは常にシュート222q内を滑らかに摺動し、バンプ整合部材227とシャフトスリーブ222との間にシャフトスリーブ222の回転シャフト方向の変位(または、衝撃ともいう)は発生せず、バンプ整合部材227はシャフトスリーブ222に衝撃を与えない。したがって、ユーザが第1の部分21に触れても、ユーザは、タッチ感覚フィードバックを体感することができない。
代替的に、別の実施形態では、第1の回転ストロークセグメントが終了すると、バンプ227aは整合溝222pに入ってもよい。バンプ227aがシュート222qから第1の整合溝222pに入ると、バンプ整合部材227とシャフトスリーブ222との間にシャフトスリーブ222の回転シャフト方向の変位が発生し、バンプ整合部材227はシャフトスリーブ222に衝撃を与え得る。したがって、ユーザが第1の部分21に触れると、ユーザはタッチ感覚フィードバックを体感し得る。
図77に示すように、第1の部分21が第2の部分23に対して角度aだけ開かれた後、平面229bが平面221mに接触し、弾性部材228と第1のシャフト221とが被駆動部材229に対して主部221gの軸方向に加える合力はゼロとなる。したがって、被駆動部材229は、弾性部材228および第1のシャフト221の駆動のみに頼って回転し続けることはできない。言い換えると、第1の部分21は自動的に回転し続けることができない。この場合、ユーザが、第1の部分21を開方向に回転させ得る。第1の部分21がシャフトスリーブ222を開方向に回転駆動し、さらに、シャフトスリーブ222が被駆動部材229を開方向に回転駆動し得る。被駆動部材229の回転プロセスにおいて、平面229bが平面221mに摺接することは容易に理解される。したがって、被駆動部材229は回転するのみで、主部221gの軸方向に変位は生じない。
図79に示すように、第1の斜面229aから離れた平面229bの端部が斜面221kの頂部に接触している場合(または、第2の斜面229cの頂部が斜面221kの頂部に接している場合)、第1の部分21は、第2のストロークセグメントを完了し得る。図3に示すように、第2のストロークセグメントが完了すると、第1の部分21は、第2の部分23に対して角度bだけ開かれ、ここで、角度bは、例えば、約75°であり得る。上述したように、第2のストロークセグメントでは、ユーザが第1の部分21を手動で回転させる必要がある。
図78および図80を参照すると、第2の回転ストロークセグメントでは、バンプ227aが整合溝222pに順次入する。第2の回転ストロークセグメントのとき、バンプ227aは、整合溝222pから摺動してシュート222qに入り得る。第2の回転ストロークセグメントでは、バンプ227aが整合溝222pに出入りするとき、バンプ整合部材227とシャフトスリーブ222との間にシャフトスリーブ222の回転シャフト方向の変位が発生し、バンプ整合部材227はシャフトスリーブ222に衝撃を与え得る。したがって、ユーザは、タッチ感覚フィードバックを体感し得る。
図3に示すように、第1の部分21が第2の部分23に対して角度bだけ開かれた後、第1の部分21は第3のストロークセグメントに入り始め得る。第3のストロークセグメントにおける第1の部分21の回転特徴は、第1のストロークセグメントにおける第1の部分21の回転特徴と同様であり、第1の部分21も第3のストロークセグメントにおいて自動的に回転する。以下に詳細を示す。
図79および図81に示すように、第3のストロークセグメントが開始すると、第2の斜面229cの頂部が斜面221kの頂部に接触する。弾性部材228と斜面221kとの共同作用下で、被駆動部材229は複合運動を行う。被駆動部材229は、第2の斜面229cの根元部分(すなわち、平面229bから離れた第2の斜面229cの端部)が斜面221kの頂部に接触するまで、開方向に回転すると同時に第2の部分221bに向かって移動する。被駆動部材229が移動すると、シャフトスリーブ222および第1の部分21も第2の部分221bを中心として開方向に回転する。
図83および図84に示すように、シャフトスリーブ222の制限突出部222rは、第3のホスト筐体232の制限溝232hに入り得、制限突出部222rは制限溝232hの内壁に当接する。この場合、シャフトスリーブ222は開方向に回転し続けることができず、したがって、第1の部分21も回転を停止する。
被駆動部材229、シャフトスリーブ222および第1の部分21が回転を停止すると、第1の部分21は第3の回転ストロークセグメントを完了する。図5に示すように、第1の部分21は、第2の部分23に対して角度cだけ開かれ、ここで、角度cは、例えば、約90°であり得る。第3のストロークセグメントでは、第1の部分21がシャフトスリーブ222によって回転駆動されることは容易に理解される。したがって、第1の部分21は自動的に回転し、ユーザが外力を加える必要がない。
本実施形態では、制限溝232hが制限突出部222rと一致し、これにより、第3のホスト筐体232を介して第1の部分21に対して動作制限を行うことができる。第3のホスト筐体232は、(回転シャフトアセンブリ22と比較して)より大きく、構造強度が良好であるので、制限溝232hおよび制限突出部222rの組立信頼性(assembly reliability)が高く、ホスト2の整合信頼性(matching reliability)を確保するのに役立つ。実際の要求に基づいて、別の実施形態では、第3のストロークセグメントが終了すると、被駆動部材の2段梯子と第1のシャフト221の2段梯子との間の整合により、第1の部分21が回転を停止し得ることが理解され得る。シャフトスリーブに制限突出部222rを設計する必要はなく、第3のホスト筐体232に制限溝232hを設ける必要もない。
図80および図82を参照すると、第3の回転ストロークセグメントでは、バンプ227aはシュート222q内を滑らかに摺動し、バンプ整合部材227とシャフトスリーブ222との間にシャフトスリーブ222の回転シャフト方向の変位は発生せず、バンプ整合部材227はシャフトスリーブ222に衝撃を与えない。したがって、ユーザが第1の部分21に触れても、ユーザは、タッチ感覚フィードバックを体感することができない。
図73、図67および図62を参照すると、第1の部分21を開くプロセスにおいて、フレキシブル回路基板26の電気接続端部261が第1の部分21とともに回転し、フレキシブル回路基板26の巻回部が徐々に緩み、巻回部の直径が徐々に大きくなり得る。
ホスト2の開くプロセスの上記の説明によれば、開かれた第1の部分21を閉じるプロセス全体において、第1の部分21が開ボタンに係止されるまで、第1の部分21を開方向とは逆方向に手動で回転させる必要があることは容易に理解される。第1の部分21の開き角度が角度bから角度aに減少するストロークでは、バンプ227aが各整合溝222pに対して順次摺動して出入りするので、バンプ整合部材227はシャフトスリーブ222に衝撃を与える可能性があり、よって、タッチ感覚フィードバックがある。別のストロークでは、バンプ227aがシュート222q内を滑らかに摺動するので、バンプ整合部材227はシャフトスリーブ222に衝撃を与えず、よって、タッチ感覚フィードバックはない。加えて、第1の部分21を閉じるプロセスにおいて、フレキシブル回路基板26の電気接続端部261は第1の部分21とともに回転し、フレキシブル回路基板26の巻回部が徐々に締め付けられ、巻回部の直径が徐々に小さくなり得る。
上記の説明によれば、回転シャフトアセンブリ22の第1のシャフト221と、被駆動部材229と、弾性部材228と、シャフトスリーブ222とを含むアセンブリ構造を使用して、カム機構を構成し、ホスト2の開閉を行うことは容易に理解される。回転シャフトアセンブリ22の第2のシャフト223は、フレキシブル回路基板26を取り付けて巻回するように構成される。本実施形態では、フレキシブル回路基板26が第2のシャフト223およびシャフトスリーブ222に容易に組み付けられるように、2つのシャフト、すなわち第1のシャフト221と第2のシャフト223が別々に設計されている。
製造誤差により、第1のシャフト221および第2のシャフト223は、組立後に同心でなくてもよい(第1のシャフト221の軸が第2のシャフト223の軸と重なっていない)。対応策を講じないと、回転シャフトアセンブリ22が機構運動を行う際に応力が発生し、回転シャフトアセンブリ22の信頼性が低下し、さらに異音が発生する可能性がある。本実施形態では、第1のシャフト221の端部221dは第2のシャフト223の溝223eに一致しているので、組立公差を吸収することができ、偏心による応力を低減または回避することができる。
本実施形態と異なり、別の実施形態では、第1のシャフトと第2のシャフトとが接続されていなくてもよく、第2のシャフトの端部に、第1のシャフトの端部を収容する溝を設けなくてもよい。代替的に、別の実施形態では、フレキシブル回路基板がシャフトの周りに巻回される設計はなくてもよく、第1のシャフト221および第2のシャフト223の代わりに、一体化された単一のシャフトが使用されてもよい。この場合、制限部材226はキャンセルされ得る。
上記の説明によれば、回転シャフトアセンブリ22の弾性部材228と、バンプ整合部材227と、シャフトスリーブ222とを含むアセンブリ構造を使用して、ホスト2の開閉プロセスにおけるタッチ感覚フィードバックを実現することは容易に理解される。別の実施形態では、タッチ感覚フィードバック設計がキャンセルされ得る。具体的には、バンプ整合部材227とシャフトスリーブ222のスペーサプレート222n上のシュート222qおよび整合溝222pとがキャンセルされ得る。この場合、弾性部材がスペーサプレート222nを直接押圧してもよい。
本実施形態では、シャフトスリーブ222が回転すると、シャフトスリーブ222に取り付けられたシャフト接触部材224がシャフトスリーブ222とともに回転し、シャフト接触部材224が第1のシャフト221および第2のシャフト223との接触を維持する。言い換えると、シャフト接触部材224は、第1のシャフト221および第2のシャフト223に摺接している。
ホスト2のアンテナシステムの2つの給電経路
本実施形態では、ホスト2の第1のフレーム本体213aおよび第3のホスト筐体232の両方が、ホスト2のアンテナシステムにおけるアンテナとして使用され得る。以下、ホスト2のアンテナシステムの2つの給電経路について説明する。
図70に示すように、第1のフレーム本体213aは、第1のホスト回路基板アセンブリ212の給電バネ212fに接触し得、これにより、給電バネ212fを介して無線周波数信号を第1のフレーム本体213aに供給することができる。加えて、第1のフレーム本体213aは、第1のホスト回路基板アセンブリ212の接地バネ212b、接地バネ212c、接地バネ212dおよび接地バネ212eに接触し得る。これにより、第1のフレーム本体213aを接地することができる。したがって、第1のフレーム本体213aをアンテナとして使用することができる。
上述したように、第1のフレーム本体213aはシャフトスリーブ222に接続され、シャフトスリーブ222上のシャフト接触部材224は第1のシャフト221および第2のシャフト223の両方に接触し、第1のシャフト221および第2のシャフト223は両方とも第3のホスト筐体232に接続される。したがって、シャフトスリーブ222、シャフト接触部材224、第1のシャフト221および第2のシャフト223を介して、第1のフレーム本体213aから第3のホスト筐体232に無線周波数信号を伝送することができる。したがって、第3のホスト筐体232もアンテナとして使用することができる。
第1のホスト回路基板アセンブリ212は、物理的機械的構造を介して第1のフレーム本体213aおよび第3のホスト筐体232に接続されて、アンテナシステムの第1の給電経路を形成することが分かる。
ホスト2が閉状態にあるとき、第1のフレーム本体213aの軸方向(またはホスト2の厚さ方向)において、第1のフレーム本体213aと第3のホスト筐体232との間には微小な隙間があり、この隙間は、例えば0.1mmである。この隙間により、第1のフレーム本体213aは、結合を介して第3のホスト筐体232に給電し得、これにより、第3のホスト筐体232をアンテナとして使用することができる。
第1のホスト回路基板アセンブリ212は、物理的機械的構造を介して第1のフレーム本体213aに接続され、次いで、第3のホスト筐体232に電気的に結合されて、アンテナシステムの第2の給電経路を形成することが分かる。
ホスト2が閉状態にあるとき、第2の給電経路における第3のホスト筐体232の放射は強く、第3のホスト筐体232を介してホスト2と第1のフレーム本体213aとが共同してアンテナ性能を確保する。ホスト2が開状態にあるとき、第2の給電経路における第3のホスト筐体232の放射は弱い。この場合、アンテナ性能は、主に第1のフレーム本体213aの放射に依存して確保される。しかしながら、ホスト2が閉状態にあるときと比較すると、開状態のホスト2のアンテナシステムの放射方向は変化するので、開状態のホスト2の通信要件を満たすことができる。したがって、本実施形態では、開状態と閉状態とで異なるホスト2の通信要件を満たすことができ、異なる状態におけるホスト2のアンテナ性能を確保することができるように、アンテナシステムの2つの給電経路を設計する。
別の実施形態では、第2の給電経路がなくてもよいことは容易に理解される。言い換えると、第1のフレーム本体213aは、結合を介して第3のホスト筐体232に給電しない。
本実施形態では、フレキシブル回路基板26は、第1のフレーム本体213aおよび第3のホスト筐体232の放熱性能への干渉を引き起こす可能性があり、特にフレキシブル回路基板26の長さが長いほどより深刻な干渉を引き起こす。上述したように、フレキシブル回路基板26の接地部264aは、導体を介して第1のフレーム本体213aに接続され得る。このように、フレキシブル回路基板26を接地することができ、ホスト2のアンテナ放射性能に対するフレキシブル回路基板26の干渉を回避することができる。別の実施形態では、製品要件に基づいて、前述の接地設計をフレキシブル回路基板26に対して実施しなくてもよい。
イヤホン3
本実施形態では、第1のイヤホン31および第2のイヤホン32の構造は完全に一致し得る。以下では、第1のイヤホン31を例に説明する。
図85および図86に示すように、第1のイヤホン31は、耳栓311と、耳栓支持アセンブリ316と、第1の電極312と、イヤホン前部筐体アセンブリ313と、第2の電極314と、イヤホン後部筐体アセンブリ315と、電子アセンブリ317とを含み得る。耳栓支持アセンブリ316および第1の電極312は両方とも、イヤホン前部筐体アセンブリ313の一端に取り付けられ得、第2の電極314およびイヤホン後部筐体アセンブリ315は両方とも、イヤホン前部筐体アセンブリ313の他端に取り付けられ得る。耳栓311および耳栓支持アセンブリ316は、イヤホン前部筐体アセンブリ313の同じ端部に位置し、耳栓311は、イヤホン前部筐体アセンブリ313から離れた耳栓支持アセンブリ316の端部に取り付けられる。電子アセンブリ317は、耳栓支持アセンブリ316、第1の電極312、イヤホン前部筐体アセンブリ313、第2の電極314およびイヤホン後部筐体アセンブリ315によって囲まれた空間に取り付けられ得る。
以下では、まず、第1のイヤホン31における耳栓311、耳栓支持アセンブリ316、第1の電極312、イヤホン前部筐体アセンブリ313、第2の電極314およびイヤホン後部筐体アセンブリ315の構造および組立について説明した後、電子アセンブリ317の構造および組立について説明する。
図85に示すように、本実施形態では、第1の電極312、イヤホン前部筐体アセンブリ313、第2の電極314およびイヤホン後部筐体アセンブリ315は、略八面体の外観を形成し得る。八面体の外周面は、平面と円弧面とを含み得る。平面および円弧面は、円を形成するように、交互に接続および配置される(具体的には、各平面が2つの円弧面の間で接続され、各円弧面が2つの平面の間で接続される)。第1のイヤホン31の八面体の外観は、中心対称的な形状である。別の実施形態では、第1のイヤホンは、代替的に、別の中心対称的な外観形状を有してもよい。例えば、第1のイヤホンは、略円筒形、四面体などである。
本実施形態では、第1のイヤホン31の径方向寸法は、第1の収容溝213yの溝深さより大きくてもよい。例えば、第1のイヤホン31の径方向寸法は、第1の収容溝213yの溝深さの少なくとも2倍であり得る。径方向寸法は、第1のイヤホン31上の互いに対向する2つの平面間の距離であり得る。
イヤホン前部筐体アセンブリ313
図87、図88および図89に示すように、イヤホン前部筐体アセンブリ313は、イヤホン前部筐体313zと、ノイズリダクションマイクロホンメッシュ313jと、イヤホン用磁石313gとを含み得る。
図87および図88に示すように、イヤホン前部筐体313zは、両端に開口を有する中空の管状構造であり得る。イヤホン前部筐体313zは、順次接続された第1の部分313aと、第2の部分313bと、第3の部分313cとを含み得る。第1の部分313aの円周方向の長さは、第2の部分313bの円周方向の長さより短くてもよく、第2の部分313bの円周方向の長さは、第3の部分313cの円周方向の長さより短くてもよい。円周方向の長さは、イヤホン前部筐体313zの管状構造を取り囲む中心線の方向の大きさを指す。第3の部分313cは、略八面体の管状構造であり得、第3の部分313cの壁は、平坦部と円弧状部とを含み得る。平坦部および円弧状部は、円を形成するように、交互に接続および配置される(具体的には、各平坦部が2つの円弧状部の間で接続され、各円弧状部が2つの平坦部の間で接続される)。
図87および図90に示すように、第2の部分313bから離れた第1の部分313aの端部は、取付溝313fを形成し得、取付溝313fは円を囲み得る。イヤホン前部筐体313zの壁には、収音チャネル313eがさらに設けられ得、収音チャネル313eは、略直線状に延在し得る。収音チャネル313eの一端は、取付溝313fの底面を通過し、収音チャネル313eの他端は、イヤホン前部筐体313zの内部空洞に接続される。第2の部分313bには貫通孔313dが設けられ得、貫通孔313dは、イヤホン前部筐体313zの内部空洞に接続される。
ノイズリダクションマイクロホンメッシュ313j
ノイズリダクションマイクロホンメッシュ313jは、略シート状であり得、音響メッシュおよび接着層などの複数の材料層を含み得る。図89および図90に示すように、ノイズリダクションマイクロホンメッシュ313jは前部筐体313zに固定され得、取付溝313fから離れた収音チャネル313eの端部は封止され、これにより、収音チャネル313e内の音声がノイズリダクションマイクロホンメッシュ313jを通過し得る。
イヤホン用磁石313g
図89に示すように、本実施形態におけるイヤホン用磁石313gは単一磁石であり得る。イヤホン用磁石313gは、単一の磁界方向を有し得る。代替的に、イヤホン用磁石313gは、少なくとも2つの磁界方向を有してもよく、イヤホン用磁石313gは、ハルバッハ配列(単一磁石の異なる物理領域を異なる方向に磁化することによって得ることができる)を形成してもよい。例えば、イヤホン用磁石313gは、2つの異なる磁界方向を有するハルバッハ配列である。
別の実施形態では、イヤホン用磁石は、少なくとも2つの単一磁石を接合することによって形成され得る。イヤホン用磁石は、少なくとも2つの磁界方向を有し得、イヤホン用磁石はハルバッハ配列を形成する。
図89に示すように、本実施形態におけるイヤホン用磁石313gは、略曲板状の構造であり得、この曲板状の構造は、第1のイヤホン31の中心線を囲む方向に曲げられ得る。イヤホン用磁石313gの形状は、イヤホン前部筐体313zの第3の部分313cの内壁の形状に適合され得る。イヤホン用磁石313gは、イヤホン前部筐体313zの第3の部分313cの内壁に固定され得、例えば、第3の部分313cの円弧状部の内壁に固定され得る。
図89に示すように、本実施形態では、4つのイヤホン用磁石313gがあってもよく、4つのイヤホン用磁石313gは、第3の部分313cの内壁に等間隔に均等に分布しており、第3の部分313cの円弧状部の内壁に1つのイヤホン用磁石313gが取り付けられる。4つのイヤホン用磁石313gの仕様は同じであってもよく、4つのイヤホン用磁石313gの磁界方向は一致していてもよい。
別の実施形態では、イヤホン用磁石の数は、製品要件に基づいて設計され得る。例えば、1つのイヤホン用磁石だけがあってもよく、このイヤホン用磁石は閉リング構造を囲み得、イヤホン用磁石の形状は第3の部分313cの内壁の形状と一致し得る。イヤホン用磁石はハルバッハ配列を形成し得、イヤホン用磁石と第3の部分313cの4つの円弧状部に1対1で対応する4つの領域とは、異なる磁界方向を有し得る。
代替的に、例えば、3つのイヤホン用磁石があってもよく、各イヤホン用磁石は、第1のイヤホンの中心線を囲む屈曲構造であり得、これらの3つのイヤホン用磁石は、間隔をあけてイヤホン前部筐体の第3の部分の内壁に分布していてもよい。3つのイヤホン用磁石は、等間隔に均等に分布していてもよいし、不等間隔に不均等に分布していてもよい。この設計では、イヤホン前部筐体の第3の部分は、略八面体の管状構造または略円筒状の構造であり得る。
組立治具100およびイヤホン用磁石313gの組立技法
本実施形態では、磁石を正確に取り付けることを確実にするために、組立治具が、イヤホン用磁石313gの取付けを補助するために使用され得る。製品組立要件にしたがって、イヤホン用磁石313gおよびイヤホン前部筐体313zは直接組み立てられ得、組立治具は、これに基づいてカスタマイズされ得る。代替的に、図91に示すように、耳栓支持アセンブリ316、第1の電極312などを最初にイヤホン前部筐体313zに取り付けて中間アセンブリ200を形成し、その後、イヤホン用磁石313gを中間アセンブリ200のイヤホン前部筐体313zに取り付けてもよい。組立治具は、これに基づいてカスタマイズされ得る。以下、後者の組立て方を例に説明する。
図91および図92に示すように、中間アセンブリ200を組み立てるために、本実施形態は、組立治具100を提供する。中間アセンブリ200は、予め組み立てられた耳栓支持アセンブリ316と、第1の電極312と、イヤホン前部筐体313zとを含み得る(耳栓支持アセンブリ316、第1の電極312およびイヤホン前部筐体313zのアセンブリ構造については以下に詳述する)。中間アセンブリ200の取り出し、配置および位置決めを容易にするために、クランプ300は、中間アセンブリ200内のイヤホン前部筐体313zの周囲にスリーブされ得る。クランプ300は、フープ状であり得、クランプ300は、イヤホン前部筐体313zを包み込んでクランプする。クランプ300は、第1のイヤホン31の別の組立てプロセスでも使用され得る。
図92に示すように、本実施形態の組立治具100は、ベース120と、治具磁石130と、上カバー110とを含み得る。
図93および図94に示すように、ベース120は、ベースプレート121と、ベースプレート121に固定されたベース用磁石122とを含み得る。ベースプレート121には、上カバー位置決め孔121aが設けられ得る。例えば、2つの上カバー位置決め孔121aがあり、これら2つの上カバー位置決め孔121aは、ベースプレート121の両端にそれぞれ位置する。ベースプレート121の領域(例えば、図93の透視図の右側の領域)に、ワーク位置決め溝121c、治具磁石取付溝121b、クランプ収容溝121eをさらに設けてもよい。
図93に示すように、ワーク位置決め溝121cの底部の内面は、第1の電極312の外面で形づくられ得る。ワーク位置決め溝121cの底壁には、貫通孔121dが設けられ得、この貫通孔121dは、イヤホン前部筐体313zおよび耳栓支持アセンブリ316を通過させるように構成される。
図93に示すように、治具磁石取付溝121bは、ワーク位置決め溝121cの外側に位置し得、ワーク位置決め溝121cに接続され得る。治具磁石取付溝121bは、ワーク位置決め溝121cの側壁を貫通していると考えられ得る。治具磁石取付溝121bの数は、治具磁石130の数と一致し得る。例えば、4つの治具磁石取付溝121bがある。4つの治具磁石取付溝121bは、ワーク位置決め溝121cの周りに等間隔に分布していてもよい。
図92および図94を参照すると、各治具磁石取付溝121bには、1つの治具磁石130が取り付けられ得る。治具磁石130は、単一磁石のみを含んでいてもよいし、少なくとも2つの単一磁石を接続することで構成されてもよい。
図93に示すように、クランプ収容溝121eは、ワーク位置決め溝121cの周囲に位置し得、ワーク位置決め溝121cに接続され得る。クランプ収容溝121eは、2つの治具磁石取付溝121bの間に位置し得る。
図93に示すように、ベースプレート121の別の領域(例えば、図93の透視図の左側の領域)にも、同一のワーク位置決め溝121c、貫通孔121d、同一の治具磁石取付溝121b、同一のクランプ収容溝121eを設けてもよい。この設計により、組立治具100は、2つの中間アセンブリ200を同時に組み立てることができる。ベースプレート121の2つの領域における位置決め溝121c、貫通孔121d、治具磁石取付溝121bおよびクランプ収容溝121eは、2つの上カバー位置決め孔121aの間に位置し得る。
図95および図96に示すように、上カバー110は、カバープレート111と、上カバー位置決めロッド113と、上カバー制限ロッド112と、上カバー用磁石114とを含み得る。
2つの上カバー位置決めロッド113があってもよく、2つの上カバー位置決めロッド113はそれぞれ、カバープレート111の両端に位置する。カバープレート111の領域(例えば、図95の透視図の右側の領域)には、磁石配置用貫通孔111aが設けられ得る。磁石配置用貫通孔111aの数は、イヤホン用磁石313gの数と一致し得る。例えば、4つの磁石配置用貫通孔111aもある。4つの磁石配置用貫通孔111aは、略2×2のマトリクスを形成し得る。
上カバー制限ロッド112は、厚さ方向におけるカバープレート111の側面に配置され、上カバー制限ロッド112の中心は、4つの磁石配置用貫通孔111aの間に略位置し得る。加えて、各磁石配置用貫通孔111aおよび上カバー制限ロッド112について、磁石配置用貫通孔111aの軸方向における上カバー制限ロッド112の突起の一部は、磁石配置用貫通孔111aの軸方向における磁石配置用貫通孔111aの突起内に収まる。言い換えると、図95から見て、各磁石配置用貫通孔111aは、上カバー制限ロッド112の一部を有しており、この部分を制限部と呼ぶことがある。制限部の数がイヤホン用磁石313gの数と同じであることは容易に理解される。上カバー制限ロッド112の形状は、イヤホン前部筐体313zの内部空洞の形状に適合され得る。
上カバー用磁石114は、カバープレート111に固定され得、カバープレート111のうち上カバー制限ロッド112と同じ側に位置し得る。
図95および図96に示すように、カバープレート111の別の領域(例えば、図95の透視図の左側の領域)にも、同じ磁石配置用貫通孔111aおよび上カバー制限ロッド112を設けてもよい。この設計により、組立治具100は、2つの中間アセンブリ200を同時に組み立てることができる。カバープレート111の2つの領域における磁石配置用貫通孔111aおよび上カバー制限ロッド112は、2つの上カバー位置決めロッド113の間に位置し得る。
以下では、図97~図101を参照して、組立治具100を使用して4つのイヤホン用磁石313gを1つの中間アセンブリ200に取り付けるプロセスについて概略的に説明する。
図91および図97を参照すると、まず、クランプ300および中間アセンブリ200がベース120に位置決めされ、クランプ300の環状部がワーク位置決め溝121cに配置され、クランプ300の他の部分がクランプ収容溝121eに配置される。耳栓支持アセンブリ316およびイヤホン前部筐体313zは貫通孔121dに入る。第1の電極312はワーク位置決め溝121cに入り、第1の電極312の外面はワーク位置決め溝121cの内面と一致する。この場合、各治具磁石130は、イヤホン用磁石313gを取り付けるための、イヤホン前部筐体313z内の1つの取付位置に対応し得る。
図98、図96および図97を参照すると、上カバー110は、カバープレート111がベース120に接触するようにベース120に取り付けられる。上カバー位置決めロッド113が上カバー位置決め孔121aに挿入され、これにより、上カバー用磁石114がベース用磁石122を磁気的に引き付ける。図96および図91を参照すると、この場合、上カバー110内の上カバー制限ロッド112は、イヤホン前部筐体313zの内部空洞に挿入される。図99、図100および図94を参照すると、各磁石配置用貫通孔111aは、ワーク位置決め溝121cの一部を有する。言い換えると、磁石配置用貫通孔111aの軸方向におけるワーク位置決め溝121cの異なる領域の突起は、それぞれ各磁石配置用貫通孔111aに入り込む。図99および図100から見て、上カバー110の各磁石配置用貫通孔111aは、イヤホン前部筐体313zの一部を有する。言い換えると、磁石配置用貫通孔111aの軸方向におけるイヤホン前部筐体313zの異なる領域の突起は、それぞれ各磁石配置用貫通孔111aに入り込む。
加えて、図100に示すように、上カバー制限ロッド112の各制限部とイヤホン前部筐体313zの内壁との間には隙間Bが形成される(図中では簡略化のため、1つの隙間Bのみが示されている)。各隙間Bは、1つのイヤホン用磁石313gを取り付けるために使用される。各隙間Bの近くには1つの治具磁石130がある。
図101に示すように、4つの磁石配置用貫通孔111aから4つの隙間Bにそれぞれ4つのイヤホン用磁石313gが挿入され、これにより、各隙間Bに1つのイヤホン用磁石313gがあり、各イヤホン用磁石313gはイヤホン前部筐体313z内の取付位置に位置決めされる。各隙間Bの近くの治具磁石130は、隙間B内のイヤホン用磁石313gを磁気的に引き付け、これにより、イヤホン用磁石313gは、イヤホン前部筐体313z内の取付位置に保持される。これにより、イヤホン用磁石313gの事前位置決めを完了することができる。
次に、上カバー110を取り外して、中間アセンブリ200および中間アセンブリ200内の事前位置決めされたイヤホン用磁石313gを露出させ得る。次に、イヤホン用磁石313gは、適切な技法を用いてイヤホン前部筐体313zの内壁に固定され得る。例えば、イヤホン用磁石313gは、ディスペンス技法を用いてイヤホン前部筐体313zの内壁に接合され得る。ディスペンス技法に用いられる接着剤は、例えば、速乾性の接着剤であり得る。
ベース120が中間アセンブリ200を良好に位置決めすることができ、上カバー110とベース120とを含む整合構造が、イヤホン用磁石313gの取付空間を正確に制限することができ、治具磁石130がイヤホン前部筐体313zの取付位置にイヤホン用磁石313gを簡便かつ確実に保持することができることは上記の説明から容易に理解される。したがって、組立治具100を使用することで、イヤホン用磁石313gの組立精度および信頼性を大幅に向上させ、組立技法を簡略化し、良好な大量生産を実現することができる。
第1の電極312
図102に示すように、第1の電極312は、電極本体312aと導電部312bとを含み得る。電極本体312aは、第1のイヤホン31の中心線を囲む略リング構造であり得る。導電部312bは、略柱状であり得、導電部312bは、電極本体312aの内面から突出し得る。第1の電極312は、導電性材料、例えば金属材料から作られ得る。
図102および図87を参照すると、第1の電極312は、イヤホン前部筐体313zに取り付けられ得る。第1の電極312の電極本体312aは、イヤホン前部筐体313zの第2の部分313bと一致している。第1の電極312の導電部312bは、イヤホン前部筐体313zの貫通孔313dを通過し、イヤホン前部筐体313zの内部空洞に位置する第1のイヤホン回路基板アセンブリの回路基板(以下に説明する)に電気的に接続され、これにより、第1の電極312は充電電極として使用される。詳細なアセンブリ構造の説明を以下にさらに提供する。
耳栓支持アセンブリ316
図103、図104および図105に示すように、耳栓支持アセンブリ316は、耳栓支持体316bと、前方通気孔音響メッシュ316aと、スピーカメッシュ316cとを含み得る。
図103から図105に示すように、耳栓支持体316bは、支持体316uと、第1のスカート縁部316vと、第2のスカート縁部316wとを含み得る。支持体316uは、両端に開口を有する略中空の管状構造であり得る。第1のスカート縁部316vおよび第2のスカート縁部316wは両方とも支持体316uの外周面から突出したボスであり得、第1のスカート縁部316vおよび第2のスカート縁部316wは両方とも支持体316uを囲み得る。第1のスカート縁部316vおよび第2のスカート縁部316wは両方とも、支持体316uの両端の間に位置し得る。第1のスカート縁部316vと第2のスカート縁部316wとの間には特定の間隔がある。
図106および図103に示すように、第2のスカート縁部316wに近い支持体316uの端部は、ノッチを有し、略C字状の構造を形成し得る。支持体316uのこの端部は、さらに前方通気孔316xを有し得、前方通気孔316xは、支持体316uの壁を通過する。支持体316uの外周面にある前方通気孔316xの開口は、第2のスカート縁部316wのうち第1のスカート縁部316vに面する側に位置し得、この開口は、第2のスカート縁部316wに接続され得る。
図105に示すように、第1のスカート縁部316vに近い支持体316uの端部は、取付溝316tを形成し得、取付溝316tの底壁には貫通孔が設けられ、この貫通孔は、支持体316uの内部空洞に連通する。
本実施形態では、耳栓支持体316bの全体が導電性材料を用いて製造されてもよいし、耳栓支持体316bの一部のみが導電性材料を用いて製造されてもよい。導電性材料は、例えば金属である。耳栓支持体316bは、電子アセンブリ317内にスピーカを収容し得る(以下に説明する)。したがって、耳栓支持体316bは、放音口(voice-emitting mouth)とも呼ばれることもある。
前方通気孔音響メッシュ316aは、略シート状であり得、音響メッシュおよび接着層などの複数の材料層を含み得る。曲がった前方通気孔音響メッシュ316aが図示されている。図105に示すように、前方通気孔音響メッシュ316aは、締結領域316zと遮断領域316yとを含み得る。締結領域316zは、リング状であり得る。遮断領域316yは、矩形の帯状であり得、遮断領域316yは、締結領域316zの内側に接続され得る。遮断領域316yは、空気および音波を通過させることができる。
図105、図104および図106に示すように、前方通気孔音響メッシュ316aは、耳栓支持体316bに取り付けられ得る。締結領域316zは、第2のスカート縁部316wのうち第1のスカート縁部316vから離れた側に取り付けられ得る。例えば、締結領域316z内の接着層は、第2のスカート縁部316wの側面に接合され得る。遮断領域316yは、支持体316uの内部空洞に折り曲げられ得、支持体316uの内壁に取り付けられる。例えば、遮断領域316yの接着層が、支持体316uの内壁に接合され得る。加えて、遮断領域316yは、前方通気孔316xを塞ぎ得る。
図103、図104および図87を参照すると、耳栓支持体316bは、イヤホン前部筐体313zの取付溝313f内に取り付けられ得る。例えば、耳栓支持体316bは、締結領域316z内の接着層を介して取付溝313fの底面に接合され得る。詳細なアセンブリ構造の説明を以下にさらに提供する。
スピーカメッシュ316c
図105に示すように、スピーカメッシュ316cは、略シート状であり得、音響メッシュ、接着層およびPETシートなどの複数の材料層を含み得る。スピーカメッシュ316cには、複数の放音孔が設けられ得る。
図105に示すように、スピーカメッシュ316cは、支持体316uの取付溝316tに取り付けられ得る。支持体316uの内部空洞内の音声(スピーカからの音声であり、以下に説明する)は、スピーカメッシュ316cを介して人間の耳に入る。
製品要件に基づいて、別の実施形態では、耳栓支持体は、さらに別の適切な構造を有し得、上記の説明に限定されるものではない。前方通気孔を、耳栓支持体に設けるのではなく、イヤホン前部筐体313zに設けてもよい。例えば、イヤホン前部筐体313zの第1の部分313aに前方通気孔を設け、収音チャネル313eに接続される。前方通気孔の開口部は小さくてもよい(例えば、0.22mm未満)。この場合、前方通気孔音響メッシュ316aは省略されてもよい。
耳栓311
図107、図108および図109に示すように、耳栓311は、耳栓内側カバー311aおよび耳栓外側カバー311bを含み得、耳栓内側カバー311aおよび耳栓外側カバー311bは、固定的に接続され得る。
図108および図109に示すように、耳栓内側カバー311aは、両端に開口を有する略中空の回転体構造であり得る。軸方向における耳栓内側カバー311aの一端には、複数の放音用貫通孔311dが形成され得、これらの放音用貫通孔311dはすべて耳栓内側カバー311aの内部空洞に接続される。これらの放音用貫通孔311dは、互いに離間しており、所定の規則にしたがって配置され得る。
図108に示すように、一実装形態では、これらの放音用貫通孔311dは、並んで配置され得る。放音用貫通孔311dの形状は、同一であっても類似していてもよい。例えば、各放音用貫通孔311dは、ランウェイ状の孔であり得る。別の実装形態では、放音用貫通孔311dの形状および配置方法は、製品要件に基づいて設計され得る。例えば、図110は、4つのタイプの放音用貫通孔311dの形状および配置を示す。
本実施形態では、耳栓内側カバー311aの内部空洞にスピーカが設けられており、スピーカからの音声は放音用貫通孔311dを通過して人間の耳に入り得る(以下でさらに説明する)。耳栓内側カバー311aのうち放音用貫通孔311dが形成された端部は、耳垢防止構造(ear scale-proof structure)であり得、この耳垢防止構造により、スピーカに耳垢が侵入するのを防止することができる。
図109に示すように、耳栓内側カバー311aの内壁にさらにスロット311gを形成し、スロット311gは円を囲み、スロット311gは放音用貫通孔311dから離れていてもよい。スロット311gは、耳栓支持体316bの第1のスカート縁部316vと一致するように構成され、耳栓内側カバー311aが耳栓支持体316bに取り付けられる(詳細なアセンブリ構造については後述する)。
図108および図109に示すように、放音用貫通孔311dから離れた耳栓内側カバー311aの端部の表面に複数の第2のバンプ311cを設け得、これらの第2のバンプ311cは、互いに離間しており、円を囲み得る。
図107~図109に示すように、耳栓外側カバー311bは、両端に開口を有する略中空の回転体であり得る。軸方向における耳栓外側カバー311bの一端は、耳栓内側カバー311aのうち放音用貫通孔311dが形成された端部に固定的に接続され得る。耳栓外側カバー311bは、耳栓内側カバー311aの周囲を取り囲み得る。軸方向における耳栓外側カバー311bの他端の内壁には、複数の第1のバンプ311fが設けられ得る。これらの第2のバンプ311cは、互いに離間しており、円を囲み得る。
本実施形態では、耳栓内側カバー311aは、耳栓支持体316bへの確実な接続を形成し、耳栓支持体316bを収容して保護するために、変形しにくいより硬い材料で作られ得る。耳栓外側カバー311bは、外耳道に取り付けられて適合するように、変形しやすいより柔らかい材料で作られ得る。
第2の電極314
図111に示すように、第2の電極314は、電極本体314aと、内側軸受台314bと、導電部314cとを含み得る。電極本体314aは、第1のイヤホン31の中心線を囲む略リング構造であり得る。内側軸受台314bは、電極本体314aの内側に位置し、内側軸受台314bは、電極本体314aを囲み得る。導電部314cは、略柱状であり得、導電部314cは、電極本体314aの内側に位置し得、内側軸受台314bから突出し得る。第2の電極314は、導電性材料、例えば金属材料から作られ得る。
図111および図88を参照すると、第2の電極314は、イヤホン前部筐体313zに接続され得る。第2の電極314の電極本体314aは、イヤホン前部筐体313zの第3の部分313cと一致している。第2の電極314の導電部314cは、第2の電極314内に位置し、第2のイヤホン回路基板アセンブリ317g内にある回路基板(以下に説明する)に電気的に接続され、これにより、第2の電極314は別の充電電極として使用される。詳細なアセンブリ構造の説明を以下にさらに提供する。
イヤホン後部筐体アセンブリ315
図112、図113および図114に示すように、イヤホン後部筐体アセンブリ315は、イヤホン後部筐体315aと、第1の主マイクロホンメッシュ315gと、アンテナ315fと、後部筐体支持体315dと、第2の主マイクロホンメッシュ315eとを含み得る。第1の主マイクロホンメッシュ315g、アンテナ315f、後部筐体支持体315dおよび第2の主マイクロホンメッシュ315eはすべて、イヤホン後部筐体315aの内側に収容され得る。
図113、図114および図115(図115は、図112におけるイヤホン後部筐体315aのA-A断面構造の概略図である)に示すように、イヤホン後部筐体315aは、略椀状であり得る。イヤホン後部筐体315aは、底壁315hと、底壁315hの周縁を囲む周側壁315iとを含み得、周側壁315iと底壁315hとは開放空洞を形成する。底壁315hには、収音用貫通孔315cが設けられ得、収音用貫通孔315cは、イヤホン後部筐体315aの内部空洞に連通している。周側壁315iには、複数の風切り音防止用貫通孔315bが設けられ得、風切り音防止用貫通孔315bは、イヤホン後部筐体315aの内部空洞に接続される。例えば、2つの風切り音防止用貫通孔315bがあってもよく、2つの風切り音防止用貫通孔315bは、収音用貫通孔315cの両側に基本的に対称に分布していてもよい。代替的に、風切り音防止用貫通孔315bの数は、2つ以上、例えば3または4つであってもよく、これらの風切り音防止用貫通孔315bは、間隔をあけて配置され得る。
アンテナ315f
本実施形態では、アンテナ315fは、コモンモードアンテナであり得、物理的に分離されているが、結合方式で動作することができる2つのアンテナ分岐部を含み得る。2つのアンテナ分岐部は、アンテナ315fが特定の周波数帯域で動作することを可能にするように結合される。アンテナ315fは、例えば、Bluetoothアンテナであり得、特定の周波数帯域は、例えば、2.4GHzである。
図116に示すように、本実施形態の実装形態1では、アンテナ315fは、第1のアンテナ分岐部315zと第2のアンテナ分岐部315yとを含み得る。第1のアンテナ分岐部315zおよび第2のアンテナ分岐部315yはそれぞれ、おおよそ、曲がった細長い帯状の構造であり得る。
図116に示すように、第1のアンテナ分岐部315zは、第1のセグメント315z3と第2のセグメント315z4とを含み得、第1のセグメント315z3および第2のセグメント315z4は、曲げられて接続される。例えば、第1のセグメント315z3と第2のセグメント315z4とは、互いに略垂直であり得る。第2のセグメント315z4から離れた第1のセグメント315z3の端部は先端315z1と呼ばれ、第1のセグメント315z3から離れた第2のセグメント315z4の端部は尾端315z2と呼ばれる。言い換えると、先端315z1および尾端315z2は、それぞれ、第1のアンテナ分岐部315zの2つの対向する端部である。第1のセグメント315z3は略直線状であり得、第2のセグメント315z4は屈曲形状であり得る。
図116に示すように、同様に、第2のアンテナ分岐部315yは、第3のセグメント315y3と第4のセグメント315y4とを含み得、第3のセグメント315y3および第4のセグメント315y4は、曲げられて接続される。例えば、第3のセグメント315y3と第4のセグメント315y4とは、互いに略垂直であり得る。第4のセグメント315y4から離れた第3のセグメント315y3の端部は先端315y1と呼ばれ、第3のセグメント315y3から離れた第4のセグメント315y4の端部は尾端315y2と呼ばれる。言い換えると、先端315y1および尾端315y2は、それぞれ、第2のアンテナ分岐部315yの2つの対向する端部である。第3のセグメント315y3は略直線状であり得、第4のセグメント315y4は屈曲形状であり得る。図116に示すように、第1のアンテナ分岐部315zおよび第2のアンテナ分岐部315yは、基本的に、中心対称であり得る。言い換えると、第1のアンテナ分岐部315zは、中心を中心として180°回転した後、第2のアンテナ分岐部315yと基本的に重なる。第1のアンテナ分岐部315zおよび第2のアンテナ分岐部315yが占める領域全体について、第1のアンテナ分岐部315zの先端315z1から尾端315z2にかけては、第1のアンテナ分岐部315zは、外向きから内向きの経路(outward-inward path)に沿って曲げられて延在し(例えば、図116の観点では、第1のアンテナ分岐部315zは時計回り方向に曲げられている)、第2のアンテナ分岐部315yの先端315y1から尾端315y2にかけては、第2のアンテナ分岐部315yは、外向きから内向きの経路に沿って曲げられて延在する(例えば、図116の観点では、第2のアンテナ分岐部315yは時計回り方向に曲げられている)。先端315z1および先端315y1は外側にあり、先端315z1は先端315y1から離れている。尾端315z2および尾端315y2は両方とも、先端315z1と先端315y1との間に位置し、尾端315z2は尾端315y2に近接しており、尾端315z2および尾端315y2は結合しており、これにより、アンテナ315fは2.4Gの周波数帯域で動作する。
以下の説明において、先端315z1および先端315y1は両方とも、電子アセンブリ317内の第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hの回路基板上の給電点に接続され、これにより、第1のアンテナ分岐部315zおよび第2のアンテナ分岐部315yの両方が信号を送受信することができる。2つの給電点は、第1のイヤホン31の中心線に対して対称であり得る。
図116、図112および図115を参照すると、実装形態1では、アンテナ315fは、イヤホン後部筐体315aの内壁に配置され得、先端315z1および先端315y1の両方がイヤホン後部筐体315aの周側壁315iの内面に位置し得、尾端315z2および尾端315y2の両方がイヤホン後部筐体315aの底壁315hの内面に位置し得る。第1のアンテナ分岐部315zについては、先端315z1から尾端315z2まで、第1のアンテナ分岐部315zの第2のセグメント315z4が、おおよそ周側壁315iから底壁315hの方向に延在し得、第2のアンテナ分岐部315yについては、先端315y1から尾端315y2まで、第2のアンテナ分岐部315yの第4のセグメント315y4も、おおよそ周側壁315iから底壁315hの方向に延在し得る。
アンテナ315fは、例えば、レーザダイレクトストラクチャリング(laser direct structuring,LDS)技法を用いてイヤホン後部筐体315aの内壁に形成され得る。言い換えると、アンテナ315fは、例えば、LDSアンテナであり得る。
外耳道における第1のイヤホン31の異なる装着角度により、第1のアンテナ分岐部315zを人体に近づけたり、第2のアンテナ分岐部315yを人体に近づけたりすることができる。人体に近い方のアンテナ分岐部のアンテナ性能が劣化(例えば、アンテナ効率が低下)し、アンテナの信号品質が劣化する。
したがって、第1のイヤホン31が異なる装着角度で動作するとき、第1のイヤホン31は、アンテナ315fのどちらのアンテナ分岐部の信号品質がより良好かを検出し、より良好な信号品質を有するアンテナ分岐部(人体から離れている方のアンテナ分岐部)を給電端として選択し、他方のアンテナ分岐部を接地端として使用し得る。例えば、受信信号強度(received signal strength indicator,RSSI)値を検出して、アンテナ分岐部の信号品質を決定し得る。第1のイヤホン31には、制御部およびスイッチ回路が内蔵され得る。制御部は、より良好な信号品質を有するアンテナ分岐部を決定し、スイッチ回路を介して、アンテナ分岐部を給電端に切り替え、より悪い信号品質を有するアンテナ分岐部を接地端に切り替えるように構成される。例えば、制御部は、第2のイヤホン回路基板アセンブリ317g内の回路基板上に配置され得る(以下に説明する)。例えば、スイッチ回路は、第3のイヤホン回路基板アセンブリ317h内の回路基板上に配置され得る(以下に説明する)。制御部およびスイッチ回路の位置は、要件に基づいて設計され得、上記の説明に限定されるものではないことが理解され得る。
例えば、第1のイヤホン31が第1の装着角度で装着された場合、第2のアンテナ分岐部315yの方が人体から遠くなる。第1のイヤホン31は、第2のアンテナ分岐部315yの信号品質がより良好であることを検出し、第2のアンテナ分岐部315yを給電端として選択し、第1のアンテナ分岐部315zを接地端として使用し得る。代替的に、第1のイヤホン31が第2の装着角度で装着された場合、第1のアンテナ分岐部315zの方が人体から遠くなる。第1のイヤホン31は、第1のアンテナ分岐部315zの信号品質がより良好であることを検出し、第1のアンテナ分岐部315zを給電端として選択し、第2のアンテナ分岐部315yを接地端として使用し得る。
本実装形態のアンテナ315fによれば、中心対称に分布しており、結合方式で動作する2つのアンテナ分岐部が設計され、これにより、ユーザが第1のイヤホン31を異なる装着角度で装着した場合でも第1のイヤホン31のアンテナ性能を確保することができ、それによって、第1のイヤホン31の通信品質を確保するとともに、ユーザエクスペリエンスを保証する。
図117に示すように、本実施形態の実装形態2では、アンテナ315fは、第1のアンテナ分岐部315xと第2のアンテナ分岐部315wとを含み得る。第1のアンテナ分岐部315xおよび第2のアンテナ分岐部315wはそれぞれ、おおよそ、曲がった細長い帯状の構造であり得る。
図117に示すように、第1のアンテナ分岐部315xは、第1のセグメント315x3と第2のセグメント315x4とを含み得、第1のセグメント315x3および第2のセグメント315x4は、曲げられて接続される。例えば、第1のセグメント315x3と第2のセグメント315x4とは、互いに略垂直であり得る。第2のセグメント315x4から離れた第1のセグメント315x3の端部は先端315x1と呼ばれ、第1のセグメント315x3から離れた第2のセグメント315x4の端部は尾端315x2と呼ばれる。言い換えると、先端315x1および尾端315x2は、それぞれ、第1のアンテナ分岐部315xの2つの対向する端部である。第1のセグメント315x3は略直線状であり得、第2のセグメント315x4は屈曲形状であり得る。
図117に示すように、同様に、第2のアンテナ分岐部315wは、第3のセグメント315w3と第4のセグメント315w4とを含み得、第3のセグメント315w3および第4のセグメント315w4は、曲げられて接続される。例えば、第3のセグメント315w3と第4のセグメント315w4とは、互いに略垂直であり得る。第4のセグメント315w4から離れた第3のセグメント315w3の端部は先端315w1と呼ばれ、第3のセグメント315w3から離れた第4のセグメント315w4の端部は尾端315w2と呼ばれる。言い換えると、先端315w1および尾端315w2は、それぞれ、第2のアンテナ分岐部315wの2つの対向する端部である。第3のセグメント315w3は略直線状であり得、第4のセグメント315w4は屈曲形状であり得る。
図117に示すように、第1のアンテナ分岐部315xおよび第2のアンテナ分岐部315wは、基本的に、中心対称であり得る。
実装形態1のものとは異なり、実装形態2では、第1のアンテナ分岐部315xおよび第2のアンテナ分岐部315wが占める領域全体において、第1のアンテナ分岐部315xの先端315x1から尾端315x2にかけては、第1のアンテナ分岐部315xは、内向きから外向きの経路(inward-outward path)に沿って曲げられて延在し(例えば、図117の観点では、第1のアンテナ分岐部315xは反時計回り方向に曲げられている)、第2のアンテナ分岐部315wの先端315w1から尾端315w2にかけては、第2のアンテナ分岐部315wは、内向きから外向きの経路に沿って曲げられて延在する(例えば、図117の観点では、第2のアンテナ分岐部315wは反時計回り方向に曲げられている)。先端315x1、尾端315x2、先端315w1および尾端315w2はいずれも外側にある。先端315x1は先端315w1に近接しており、結合が発生し、これにより、アンテナ315fは2.4Gの周波数帯域で動作する。
図117、図112および図115に示すように、実装形態2では、アンテナ315fは、イヤホン後部筐体315aの内壁に配置され得る。先端315x1および先端315w1は両方とも、イヤホン後部筐体315aの周側壁315iの内面に位置し得る。尾端315x2および尾端315w2は両方とも、イヤホン後部筐体315aの底壁315hの内面に位置し得、周側壁315iに近接していてもよい。実装形態1のものとは異なり、第1のアンテナ分岐部315xについては、先端315x1から尾端315x2まで、第1のアンテナ分岐部315xの第2のセグメント315x4が、おおよそ底壁315hから周側壁315iの方向に延在し得、第2のアンテナ分岐部315wについては、先端315w1から尾端315w2まで、第2のアンテナ分岐部315wの第4のセグメント315w4も、おおよそ底壁315hから周側壁315iの方向に延在し得る。
実装形態2は、第1のイヤホン31のアンテナ設計要件を満たすために、アンテナ315fの別のトポロジー構造を提供する。
図118に示すように、本実施形態の実装形態3では、アンテナ315fは、第1のアンテナ分岐部315uと第2のアンテナ分岐部315vとを含み得る。第1のアンテナ分岐部315uおよび第2のアンテナ分岐部315vはそれぞれ、おおよそ、曲がった細長い帯状の構造であり得る。
図118に示すように、第1のアンテナ分岐部315uは、第1のセグメント315u3と第2のセグメント315u4とを含み得、第1のセグメント315u3および第2のセグメント315u4は、曲げられて接続される。例えば、第1のセグメント315u3と第2のセグメント315u4とは、互いに略垂直であり得る。第2のセグメント315u4から離れた第1のセグメント315u3の端部は先端315u1と呼ばれ、第1のセグメント315u3から離れた第2のセグメント315u4の端部は尾端315u2と呼ばれる。言い換えると、先端315u1および尾端315u2は、それぞれ、第1のアンテナ分岐部315uの2つの対向する端部である。第1のセグメント315u3は略直線状であり得、第2のセグメント315u4は屈曲形状であり得る。
図118に示すように、同様に、第2のアンテナ分岐部315vは、第3のセグメント315v3と第4のセグメント315v4とを含み得、第3のセグメント315v3および第4のセグメント315v4は、曲げられて接続される。例えば、第3のセグメント315v3と第4のセグメント315v4とは、互いに略垂直であり得る。第4のセグメント315v4から離れた第3のセグメント315v3の端部は先端315v1と呼ばれ、第3のセグメント315v3から離れた第4のセグメント315v4の端部は尾端315v2と呼ばれる。言い換えると、先端315v1および尾端315v2は、それぞれ、第2のアンテナ分岐部315vの2つの対向する端部である。第3のセグメント315v3は略直線状であり得、第4のセグメント315v4は屈曲形状であり得る。
実装形態1のものとは異なり、実装形態3では、第1のアンテナ分岐部315uおよび第2のアンテナ分岐部315vが占める領域全体について、第1のアンテナ分岐部315uの先端315u1から尾端315u2にかけては、第1のアンテナ分岐部315uは、外向きから内向きの経路に沿って曲げられて延在し(例えば、図118の観点では、第1のアンテナ分岐部315uは時計回り方向に曲げられている)、第2のアンテナ分岐部315vの先端315v1から尾端315v2にかけては、第2のアンテナ分岐部315vが、外向きから内向きの経路に沿って曲げられて延在する(例えば、図118の観点では、第2のアンテナ分岐部315vは反時計回り方向に曲げられている)。先端315u1、先端315v1および尾端315v2はいずれも外側にあり、尾端315u2は内側にある。尾端315u2は先端315v1に近接しており、結合が発生し、これにより、アンテナ315fは2.4Gの周波数帯域で動作する。
図117、図112および図115に示すように、実装形態3では、アンテナ315fは、イヤホン後部筐体315aの内壁に配置され得る。先端315u1および先端315v1は両方とも、イヤホン後部筐体315aの周側壁315iの内面に位置し得る。尾端315u2および尾端315v2は両方とも、イヤホン後部筐体315aの底壁315hの内面に位置し得、尾端315v2はさらに、周側壁315iに近接していてもよい。実装形態1のものとは異なり、第1のアンテナ分岐部315uについては、先端315u1から尾端315u2まで、第1のアンテナ分岐部315uの第2のセグメント315u4が、おおよそ、周側壁315iから底壁315hの方向に延在し得、第2のアンテナ分岐部315vについては、先端315v1から尾端315v2まで、第2のアンテナ分岐部315vの第4のセグメント315v4が、おおよそ底壁315hから周側壁315iの方向に延在し得る。
実装形態3は、第1のイヤホン31のアンテナ設計要件を満たすために、アンテナ315fの別のトポロジー構造を提供する。
前述の実装形態は、アンテナ315fの3つのトポロジー構造および3つの結合方式を概略的に列挙する。本出願の実施形態は、実際にはこれに限定されない。アンテナ315fの別のトポロジー構造および結合方式は、代替的に、製品要件に基づいて設計されてもよい。例えば、先端から尾端にかけて、第2のセグメントは、おおよそ底壁315hから周側壁315iの方向に延在し、第4のセグメントは、おおよそ周側壁315iから底壁315hの方向に延在し得る。第1のアンテナ分岐部の先端は、第2のアンテナ分岐部の尾端に結合され得、これにより、アンテナ315fは、特定の周波数帯域で動作する。
以上、アンテナ315fの3つのタイプの概略的なトポロジー構造について説明した。本実施形態では、アンテナ315fの具体的な構造は、製品要件に基づいて設計され得、上記の説明に限定されるものではないことが理解され得る。以下では、説明を容易にするために、実装形態1におけるアンテナ315fを例にして、アンテナ315fに関する内容について説明する。
第1の主マイクロホンメッシュ315g
第1の主マイクロホンメッシュ315gは、略円形のシート状であり得、音響メッシュおよび接着層などのいくつかの材料層を含み得る。図112および図115を参照すると、第1の主マイクロホンメッシュ315gは、イヤホン後部筐体315aの底壁315hに固定的に接続され得る。例えば、第1の主マイクロホンメッシュ315g内の接着層が底壁315hに接合され得る。加えて、第1の主マイクロホンメッシュ315gは、収音用貫通孔315cを覆い、収音用貫通孔315cに入る音声は、第1の主マイクロホンメッシュ315gを通過してイヤホン後部筐体315aの内部空洞に入り得る。
後部筐体支持体315d
図112および図119に示すように、後部筐体支持体315dは、略カバー形状であり得る。後部筐体支持体315dには、貫通孔315jが設けられ得る。
第2の主マイクロホンメッシュ315e
図112に示すように、第2の主マイクロホンメッシュ315eは、略円形のシート状であり得、音響メッシュ、発泡体および接着層などのいくつかの材料層を含み得る。図112および図119を参照すると、第2の主マイクロホンメッシュ315eは、後部筐体支持体315dの側面に固定され得る。例えば、第2の主マイクロホンメッシュ315e内の接着層は、後部筐体支持体315dの側面に結合され得る。加えて、第2の主マイクロホンメッシュ315eは、貫通孔315jを覆い、貫通孔315jに入る音声は第2の主マイクロホンメッシュ315eを通過し得る。
図120は、図113のイヤホン後部筐体アセンブリ315のB-B断面図であり、図120は、イヤホン後部筐体アセンブリ315のアセンブリ構造を表し得る。図120に示すように、第1の主マイクロホンメッシュ315gは、イヤホン後部筐体315aの底壁315hの内面に固定され得る。図120および図114を参照すると、第1の主マイクロホンメッシュ315gは、収音用貫通孔315cを覆う(収音用貫通孔315cは、図113における断面の位置のため、図120には表示されない)。後部筐体支持体315dは、イヤホン後部筐体315aの内部空洞内に取り付けられ、後部筐体支持体315dと底壁315hおよび第1の主マイクロホンメッシュ315gの各々との間には特定の間隔がある。したがって、後部筐体支持体315dおよびイヤホン後部筐体315aは、風切り音防止用空洞315kを囲む。風切り音防止用貫通孔315bは、風切り音防止用空洞315kに接続される。
図120に示すように、第2の主マイクロホンメッシュ315eは、イヤホン後部筐体315aの内部空洞に位置し、第2の主マイクロホンメッシュ315eは、後部筐体支持体315dのうち底壁315hから離れた側に固定され得、第2の主マイクロホンメッシュ315eは、後部筐体支持体315dの貫通孔315jを覆う。
以上、第1のイヤホン31における耳栓311、耳栓支持アセンブリ316、第1の電極312、イヤホン前部筐体アセンブリ313、第2の電極314およびイヤホン後部筐体アセンブリ315の構造について詳細に説明した。以下、各構成要素を含む全体のアセンブリ構造について説明する。
図121は、第1のイヤホン31の断面構造の概略図である。一部の構造は、断面の位置選択により表示されていない。図122は、図121の位置Aにおける部分拡大概略図である。
図121に示すように、第1の電極312は、イヤホン前部筐体313zの第2の部分313bと一致し得る。図102および図87を参照すると、第1の電極312の導電部312bは、第2の部分313b上の貫通孔313dを通過して、イヤホン前部筐体313zの内部空洞内に延在し得る。
図121および図122に示すように、耳栓支持体316bは、イヤホン前部筐体313zの第1の部分313aと一致し得る。図122および図90を参照すると、耳栓支持体316bの第2のスカート縁部316wは、前方通気孔音響メッシュ316aの締結領域316zを介して、第1の部分313aの取付溝313fに接合され得る。耳栓支持体316bの支持体本体316uは、イヤホン前部筐体313zの内部空洞内に延在し得る。加えて、図122に示すように、耳栓支持体316b上の前方通気孔316xは、イヤホン前部筐体313z上の収音チャネル313eに近接してもよく、前方通気孔316xと収音チャネル313eとの間に前方通気孔音響メッシュ316aの遮断領域316yが位置する。
図122に示すように、耳栓内側カバー311aは、耳栓支持体316bの周囲にスリーブされ得る。図109および図122を参照すると、耳栓内側カバー311aのスロット311gは、耳栓支持体316bの第1のスカート縁部316vと一致し得、耳栓内側カバー311aのうち放音用貫通孔311dが設けられている端部と耳栓支持体316b上のスピーカメッシュ316cとの間には特定の間隔があってもよい。耳栓内側カバー311a上の第2のバンプ311cは、耳栓支持体316bの第2のスカート縁部316wに接触し、これにより、耳栓内側カバー311aと第2のスカート縁部316wとの間に隙間ができ、耳栓内側カバー311aが第2のスカート縁部316w付近の前方通気孔316xを塞ぐことを防止し得る。第2のバンプ311cが前方通気孔316xを塞ぐことを防止するために、第2のバンプ311cを前方通気孔316xと互い違いに配置してもよいことが理解され得る。
図122に示すように、耳栓外側カバー311bは、耳栓内側カバー311aの周囲を取り囲み得、耳栓外側カバー311bの下端は、イヤホン前部筐体313zの第1の部分313aの周囲を取り囲み得、耳栓外側カバー311bの内壁上の第1のバンプ311fも、第1の部分313aの周囲を取り囲み得る。第1のバンプ311fを設計することで、耳栓外側カバー311bの構造強度が高まり得、これにより、ユーザが第1のイヤホン31を装着したときに、耳栓外側カバー311bの揺れまたは振動が低減され、それによって、「聴診器効果」を低減する。
図121に示すように、第2の電極314は、イヤホン前部筐体313zの第3の部分313cおよびイヤホン後部筐体315aに接続される。
本実施形態では、耳栓支持アセンブリ316、イヤホン前部筐体アセンブリ313、第2の電極314およびイヤホン後部筐体アセンブリ315は、第1のイヤホン31の内部空洞を囲み得、電子アセンブリ317は内部空洞に収容される。
本実施形態では、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fの所定の位置に配置された後、第1の電極312が第3の収容溝231f内の第1の充電バネ231eに接触し得、第2の電極314が第2の充電バネ231cに接触し得、これにより、ホスト2が第1のイヤホン31を充電する。第1の電極312および第2の電極314が360度閉リング構造であるため、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fにどのような角度で配置されても、第1の電極312は第1の充電バネ231eに常に接触し、第2の電極314は第2の充電バネ231cに常に接触して、ホスト2が第1のイヤホン31を充電することを保証し得る。このような第1の電極312および第2の電極314の構造により、ユーザは、第1のイヤホン31を第3の収容溝231fに自在に配置することができる。これにより、ユーザエクスペリエンスが向上する。
別の実施形態では、第1の電極および第2の電極の一方が360度閉リング構造を有し、他方の電極は360度閉じておらず、開リング構造を形成していることは容易に理解される。このようにして、第1のイヤホンが充電可能であることを前提として、第1のイヤホンを特定の角度範囲内にランダムに配置することも保証される。
例えば、図123に示す第1のイヤホン41の場合、第1の電極411は依然として360度閉リング構造を有しているが、2つ以上の第2の電極412があり、第2の電極412は間隔をあけて配置され、第2の電極412は同一円上に分布していてもよい。各第2の電極412は、開リング構造であり得る。代替的に、別の実施形態では、単一の第2の電極412があり、第2の電極412は、ノッチを有する開リング構造である。例えば、第2の電極412の包囲角は、120度、180度、270度など(ただし、360度未満)であってもよい。
代替的に、別の実施形態では、第1の電極も第2の電極も360度閉じておらず、第1の電極および第2の電極はそれぞれ、ノッチを有する単一の開リング構造である。代替的に、第1の電極および第2の電極のうちの一方が、ノッチを有する単一の開リング構造であり、他方の電極の数は少なくとも2つであり、少なくとも2つの電極は、間隔をあけて配置され、同一円上に分布している。代替的に、少なくとも2つの第1の電極と2つの第2の電極とがあり、第1の電極と第2の電極とは、間隔をあけて配置され、同一円上に分布している。この設計は、第1のイヤホンが充電可能であることを前提として、第1のイヤホンを特定の角度範囲内にランダムに配置することができることも保証し得る。
本実施形態では、第1の電極312が第1の充電バネ231eに電気的に接続されるか、または第2の電極314が第2の充電バネ231cに電気的に接続され、第1の電極312または第2の電極314は、第1のイヤホン31とホスト2との間の通信を実現するようにさらに構成され得る。具体的には、第1の電極312または第2の電極314はさらに、第1のイヤホン31の通信電極として多重化されて、第1のイヤホン31とホスト2との間の通信を実現し得る。
本実施形態とは異なり、別の実施形態では、図124に示すように、第1のイヤホン51は第1の電極511および第2の電極512を有し得、第1の電極511および第2の電極512は、ホストによる第1のイヤホン51の充電を実現する専用のものであり得る。加えて、第1のイヤホン51は、通信電極513をさらに有しており、通信電極513は、ホストとの通信専用である。図124に示す第1の電極511、第2の電極512および通信電極513はそれぞれ、360度閉リング構造を有しているが、これは一例にすぎないことが理解され得る。実際には、第1の電極511、第2の電極512および通信電極513の構造、数および分布はすべて、製品要件に基づいて設計され得る。
電子アセンブリ317
図125および図126はそれぞれ、本実施形態による電子アセンブリ317の概略構造を示している。以下に説明する電子アセンブリ317の構造は一例にすぎず、本出願の実施形態を限定するものではないことが理解され得る。
図125および図126に示すように、電子アセンブリ317は、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eと、第2のイヤホン回路基板アセンブリ317gと、第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hと、フレキシブル回路基板317jと、スピーカ317aと、装着検出プレート317bと、副マイクロホン317kと、イヤホンバッテリ317fと、主マイクロホン317iとを含み得る。
第1のイヤホン回路基板アセンブリ317e、第2のイヤホン回路基板アセンブリ317gおよび第3のイヤホン回路基板アセンブリ317h
第1のイヤホン回路基板アセンブリ317e、第2のイヤホン回路基板アセンブリ317gおよび第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hは、順次積層されて間隔をあけて配置され、これら3つは、フレキシブル回路基板317jを介して電気的に接続される。第1のイヤホン回路基板アセンブリ317e、第2のイヤホン回路基板アセンブリ317gおよび第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hはそれぞれ、回路基板と、回路基板上に配置された回路および構成要素とを含み得る。
例えば、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板上には装着検出センサが配置され得、この装着検出センサは、第1のイヤホン31の装着検出を実施するように構成される。装着検出センサは、例えば、重力センサ(gravity sensor,G-sensor)、慣性計測ユニット(inertial measurement unit,IMU)センサ、骨伝導センサ、赤外線(infrared radiation,IR)センサ、音声加速度計(voice accelerometer,VACC)、収音ユニット(voice pickup unit,VPU)などのうちの少なくとも1つを含み得る。第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板には磁界センサが配置され得、この磁界センサは、ホスト磁石の磁束の変化を検出して第1のイヤホン31のボックスインおよびボックスアウト検出を実施するように構成される(ボックスインおよびボックスアウト検出の原理については後述する)。磁界センサは、例えば、ホール効果センサまたは磁力計である。例えば、2つの磁界センサがあってもよい。例えば、第2のイヤホン回路基板アセンブリ317gの回路基板には、充電回路および放電回路が配置され得る。例えば、第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hの回路基板上に無線周波数回路が配置され得る。
スピーカ317a
図126に示すように、スピーカ317aは、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板に電気的に接続され得る。スピーカ317aは、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eのうち第2のイヤホン回路基板アセンブリ317gから離れた側に位置し得る。
装着検出プレート317b
図125および図126に示すように、装着検出プレート317bは、接続されたプレート317cと接続ピン317dとを含み得、接続ピン317dは、プレート317cから導出され、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板に電気的に接続(例えば半田付け)され得る。プレート317cは、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eのうちスピーカ317aと同じ側に位置し得る。装着検出プレート317bは、電気を通すことができ、例えば金属材料から作られ得る。装着検出プレート317bが人体に近い場合には、結合容量が発生する可能性がある。装着検出プレート317bと人体との距離が変化すると、結合容量値が変化する。第1のイヤホン31の装着検出は、装着検出プレート317bの結合容量値の検出および処理を通して実現され得る。
副マイクロホン317k
図125および図126に示すように、副マイクロホン317kは、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eのうちスピーカ317aから離れた側に配置され、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板に電気的に接続され得る。副マイクロホン317kは、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板上に配置され得る。第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板上の、副マイクロホン317kに対応する部分に貫通孔を設け得、この貫通孔を通して副マイクロホン317kによって音声を収音することができる。副マイクロホン317kは、ノイズリダクションを実現するように構成され、装着検出を実施するようにさらに構成され得る。
イヤホンバッテリ317f
図125および図126に示すように、イヤホンバッテリ317fは、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eと第2のイヤホン回路基板アセンブリ317gとの間に位置し得る。イヤホンバッテリ317fの電極ピンは、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板に電気的に接続され得る。
主マイクロホン317i
図125および図126に示すように、主マイクロホン317iは、第2のイヤホン回路基板アセンブリ317gと第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hとの間に位置し得、第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hの回路基板に電気的に接続され得る。主マイクロホン317iは、第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hの回路基板上に配置され得る。第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hの回路基板上の、主マイクロホン317iに対応する位置に貫通孔を設け得、この貫通孔を通して主マイクロホン317iによって人間の音声を収音し得る。
図127は、電子アセンブリ317と第1のイヤホン31の別の構成要素とを含むアセンブリ構造を示す。図128は、図127の位置Aにおける部分拡大概略図であり、図129は、図127の位置Bにおける部分拡大概略図である。
図127に示すように、電子アセンブリ317は、耳栓支持アセンブリ316、イヤホン前部筐体アセンブリ313、第2の電極314およびイヤホン後部筐体アセンブリ315によって囲まれた内部空洞内に収容され得る。
図128に示すように、スピーカ317aの少なくとも一部は、耳栓支持体316bの内部空洞に位置し得る。スピーカ317aから発せられた音波は、スピーカメッシュ316cおよび放音用貫通孔311dを透過して外耳道に入る。前方通気孔316xにより、耳栓支持体316bの内部空洞内の大気圧が外部大気圧と平衡し、スピーカ317aが正常に動作することができることを保証する。加えて、前方通気孔316xは、副マイクロホン317kのノイズリダクション深度を向上させることもできる。
例えば、図128に示すように、装着検出プレート317bのプレート317cが、スピーカメッシュ316cから離れた耳栓支持体316bの端部に固定的に接続(例えば、半田付け)され、装着検出プレート317bおよび耳栓支持体316bは接続され、大面積の導体を形成し得る。このため、装着検出プレート317bおよび耳栓支持体316bの両方が結合容量を発生させ得、これにより、装着検出プレート317bおよび耳栓支持体316bは装着検出に使用され得る。言い換えると、支持および収容機能を提供することに加えて、耳栓支持体316bはさらに、装着検出用の検出プレートとして再利用され得る。
製品要件に基づいて、装着検出プレートと耳栓支持体とを含むアセンブリ構造は、代替的に、別の形態であってもよく、上記の説明に限定されるものではないことが理解され得る。例えば、耳栓支持体の一部のみが導電性材料から作られている場合、装着検出プレートは、その耳栓支持体の一部に固定的に接続され得、装着検出プレートと耳栓支持体とを含むアセンブリ構造は、装着検出プレートおよび耳栓支持体のそれぞれの構造と、第1のイヤホンの内部空間とに基づいて設計され得る。
本実施形態では、装着検出用の検出プレートとして装着検出プレート317bと耳栓支持体316bとを併用することで、検出プレートの面積を大きくすることができ、装着検出の一貫性および信頼性を確保することができる。耳栓支持体316bは、装着検出プレート317bよりも外耳道の内側に近いので、耳栓支持体316bの静電容量検出データはより正確で信頼性が高い。これは、装着検出の全体的な信頼性を向上させるのに役立つ。加えて、耳栓支持体316bが装着検出に使用される検出プレートとして再利用される場合、第1のイヤホン31の全体的な大きさは影響を受けず、第1のイヤホン31内のスタッキングスペースをさらに小さくすることができる。
加えて、耳栓支持体316bが金属などの高強度の材料を用いて製造される場合、耳栓支持体316bの構造強度が要求を満たすことを前提として、耳栓支持体316bの肉厚および全体の構造寸法は小さくてもよい。これにより、耳栓外側カバー311bは十分な圧縮変形空間を有することができ、それによって、ユーザの装着快適性を確保することができる。
本実施形態では、例えば、装着検出センサ、装着検出プレート317bおよび耳栓支持体316bを併用して装着検出を実施し得る。この設計は、装着検出の一貫性と信頼性を大幅に向上させ、誤検出の確率を低減することができる。
別の実施形態では、製品要件に基づいて、代替的に、装着検出センサ、装着検出プレート317bおよび耳栓支持体316bのいずれか1つまたは任意の2つを使用して、装着検出を実施してもよい。
図128に示すように、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eは、イヤホン前部筐体313zに位置し得る。図102、図87、図88および図128を参照すると、第1の電極312の導電部312bは、イヤホン前部筐体313zの貫通孔313dを通過し得、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板に電気的に接続(例えば、半田付け)され、これにより、第1の電極312は充電電極として使用される。
図128に示すように、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板の側面は、ノイズリダクションマイクロホンメッシュ313jに取り付けられ得る。副マイクロホン317kは、回路基板の反対側に配置され、副マイクロホン317kは、ノイズリダクションマイクロホンメッシュ313jに対応し得る。外耳道内のノイズは、スピーカメッシュ316c、収音チャネル313e、ノイズリダクションマイクロホンメッシュ313j、第1のイヤホン回路基板アセンブリ317eの回路基板上の、副マイクロホン317kに対応する貫通孔を順次通過し、副マイクロホン317kによって収音され得る。スピーカ317aは、ノイズ信号の位相と逆位相の位相反転信号を生成し得、位相反転信号はノイズ信号をキャンセルし得る。このように、第1のイヤホン31は、アクティブなノイズリダクションを実現することができる。
第1のイヤホン31が動作するとき、スピーカ317aの音声および外耳道内のノイズは、前方通気孔音響メッシュ316aを通過して、前方通気孔316xから外部に漏れることがある。このように、外耳道の内外の圧力を平衡させ、ユーザの装着快適性を向上させることができる。代替的に、前方通気孔316xを塞ぐ前方通気孔音響メッシュ316aを除去してもよい。この場合、前方通気孔316xを小さくしてもよい。例えば、前方通気孔316xの直径は、0.22mm未満である。
加えて、副マイクロホン317kは、装着検出にも使用され得、スピーカ317aが特定周波数の音波信号を送信することが原理である。ユーザが第1のイヤホン31を装着していない場合、前方通気孔316xから外部に大量の音波信号が漏れる可能性があり、副マイクロホン317kによって収音される音波信号の信号強度は低い。ユーザが第1のイヤホン31を装着している場合、前方通気孔316xがある程度または完全に塞がれるので、副マイクロホン317kはより多くの音波信号を収音することができ、副マイクロホン317kによって収音される音波信号の信号強度は高い。したがって、ユーザが第1のイヤホン31を装着しているかどうかは、副マイクロホン317kによって収音された信号の信号強度を検出することによって決定され得る。
図129に示すように、第2のイヤホン回路基板アセンブリ317gは、第2の電極314の内側に位置し得る。図111および図129を参照すると、第2の電極314の導電部314cは、第2のイヤホン回路基板アセンブリ317gの回路基板に電気的に接続(例えば、半田付け)され得、これにおり、第2の電極314は充電電極として使用される。
図129に示すように、第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hは、後部筐体支持体315d上に担持され得る。図129および図120を参照すると、第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hのうち主マイクロホン317iから離れた側は、第2の主マイクロホンメッシュ315eに取り付けられ得る。主マイクロホン317iは、第2の主マイクロホンメッシュ315eに対応し得る。ユーザから発せられた音声は、収音用貫通孔315c、第1の主マイクロホンメッシュ315g、後部筐体支持体315d上の貫通孔315j、第2の主マイクロホンメッシュ315e、第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hの回路基板上の、主マイクロホン317iに対応する貫通孔を順次通過し、主マイクロホン317iによって収音され得る。
図129および図120を参照すると、外部気流は、ある風切り音防止用貫通孔315bから風切り音防止用空洞315kに入った後、別の風切り音防止用貫通孔315bから風切り音防止用空洞315kを出る可能性がある。このようにして、外部気流に起因する風切り音が、主マイクロホン317iによって収音されるのを低減または防止することができる。
図116および図129を参照すると、アンテナ315fの先端315z1および先端315y1はそれぞれ、第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hの回路基板上の給電点に接続、例えば半田付け、される。2つの給電点は、第1のイヤホン31の中心線に対して対称であり得る。これにより、アンテナ315fは、信号を放射および受信することができる。
ウェアラブルデバイス1の特徴および機能
本実施形態では、ウェアラブルデバイス1は、ホスト2とイヤホンとを含むので、ウェアラブルデバイス1は、次のような特徴および機能を有し得る。ホスト2とイヤホンの両方が有する特徴または機能の一部については、第1のイヤホン(例えば、第1のイヤホン31、第1のイヤホン41、第1のイヤホン51)と第2のイヤホンとが完全に一致しているので、簡潔にするために、第1のイヤホン31を主に例に挙げて説明する。
1.ホスト2が開かれると、第1のイヤホン31がホスト2の第1の部分21に取り付けられる。
図1および図4を参照すると、本実施形態では、ホスト2が閉状態にあるとき、第1のイヤホン31は、第1の部分21の第1の収容溝213yと第2の部分23の第3の収容溝231fとによって囲まれた空間に収容される。
図130は、ホスト2が閉状態にあるときの、第1の部分21の第1のホスト取付用磁石213r2と、第2の部分23の第2のホスト取付用磁石231vと、第1のイヤホン31のイヤホン用磁石313gとの位置関係を側面から見た図を示す。図130に示すように、第1のホスト取付用磁石213r2および第2のホスト取付用磁石231vはそれぞれ、イヤホン用磁石313gを磁気的に引き付ける。
本実施形態では、第1のホスト取付用磁石213r2の磁界は強く、第1のホスト取付用磁石213r2とイヤホン用磁石313gとの間の磁気吸引力は大きく、第2のホスト取付用磁石231vの磁界は弱く、第2のホスト取付用磁石231vとイヤホン用磁石313gとの間の磁気吸引力は小さい。図1~図4を参照されたい。ホスト2が閉状態から徐々に開くと、第1のホスト取付用磁石213r2の磁気吸引力が第2のホスト取付用磁石231vの磁気吸引力よりも大きいので、第1のイヤホン31は第1の部分21に取り付けられ、第2の部分23に対して第1の部分21とともに回転する。
本実施形態では、第1のホスト取付用磁石213r2とイヤホン用磁石313gとの間で強い磁気吸引力を得るために、適切な磁石設計が実行され得る。
図131に示すように、本実施形態の実装形態1では、各第1のホスト取付用磁石213r2は、2つの単一磁石を接合することによって形成されるハルバッハ配列であり、2つの単一磁石の磁界方向(NからSを指す矢印を用いて表される)が異なり、これにより、各第1のホスト取付用磁石213r2は、2つの磁界方向を有する。図131および図130を参照すると、各第1のホスト取付用磁石213r2では、一方の単一磁石(例えば、図131の上部の単一磁石)の磁界方向が、おおよそ第1のイヤホン31の径方向外側から径方向内側を指し、他方の単一磁石(例えば、図131の下部の単一磁石)の磁界方向が、おおよそ第1のイヤホン31の径方向内側から径方向外側を指す。
図131に示すように、各イヤホン用磁石313gは、単一磁石によって形成されるハルバッハ配列であり得、各イヤホン用磁石313gの異なる部分が異なる磁界方向を有し得る。図131および図130を参照すると、概略的に、各イヤホン用磁石313gの一部Q1の磁界方向は、おおよそ第1のイヤホン31の径方向外側から径方向内側を指し、他方の一部Q2の磁界方向は、おおよそ第1のイヤホン31の径方向内側から径方向外側を指す。各イヤホン用磁石313gが単一磁石である設計は、イヤホン用磁石313gの組み立ての困難さを低減することができる。別の実装形態では、各イヤホン用磁石313gは、代替的に、複数の(例えば、2つの)単一磁石を接合することによって形成されてもよい。
第1のホスト取付用磁石213r2およびイヤホン用磁石313gの設計により、第1のホスト取付用磁石213r2はイヤホン用磁石313gを磁気的に引き付けることができる。加えて、製品検証により、この設計は、第1のホスト取付用磁石213r2とイヤホン用磁石313gとの間の磁気吸引力を大きくすることを可能にする。
実装形態1と異なり、図132に示すように、本実施形態の実装形態2では、各第1のホスト取付用磁石213r2は、4つの磁界方向を有するハルバッハ配列である。各第1のホスト取付用磁石213r2は、4つの単一磁石を接合することによって形成されてもよいし、4つの磁界方向を有する単一磁石であってもよい。実装形態2における磁石設計は、第1のイヤホン31が第1の部分21を磁気的に引き付けるという設計要件を満たすことができる。
実装形態1とは異なり、図133に示すように、本実施形態の実装形態3では、各第1のホスト取付用磁石213r2は、単一の磁界方向を有する単一磁石である。例えば、各第1のホスト取付用磁石213r2の磁界方向は、おおよそ第1のイヤホン31の径方向内側から径方向外側を指し得る。各イヤホン用磁石313gは、単一の磁界方向を有する単一磁石である。例えば、各イヤホン用磁石313gの磁界方向は、おおよそ第1のイヤホン31の径方向内側から径方向外側を指し得る。実装形態3における磁石設計は、第1のイヤホン31が第1の部分21を磁気的に引き付けるという設計要件を満たすことができる。
実装形態1のものとは異なり、図134に示すように、本実施形態の実装形態4では、各第1のホスト取付用磁石213r2は、3つの磁界方向を有するハルバッハ配列である。各第1のホスト取付用磁石213r2は、3つの単一磁石を接合することによって形成されてもよいし、3つの磁界方向を有する単一磁石であってもよい。各イヤホン用磁石313gは、単一の磁界方向を有し得る。加えて、第1の電極312および第2の電極314は、第1のホスト取付用磁石213r2が磁気的に引き付けることが可能な材料、例えば、磁性導電性材料(例えば、SPCC(steel plate cold common,SPCC)またはSUS430)を用いて製造され得る。第1の電極312および第2の電極314は両方とも、第1のホスト取付用磁石213r2を磁気的に引き付け得る。実装形態4における磁石設計は、第1のイヤホン31が第1の部分21を磁気的に引き付けるという設計要件を満たすだけでなく、設計構造が簡単で製造が容易であり、低コストである。
代替的に、実装形態5のものとは異なり、第1のイヤホン31にイヤホン用磁石を内蔵させなくてもよい。第1の電極312および第2の電極314は、第1のホスト取付用磁石213r2が磁気的に引き付けることが可能な材料、例えば、磁気導電性材料(例えば、SPCCまたはSUS430)を用いて製造され得る。図135に示すように、第1の電極312および第2の電極314は両方とも、第1のホスト取付用磁石213r2を磁気的に引き付け得る。実装形態5では、第1のホスト取付用磁石213r2は、要件に基づいて柔軟に設計され得、単一の磁界方向または複数の磁界方向を有し得る。実装形態5の磁石設計は、第1のイヤホン31が第1の部分21を磁気的に引き付けるという設計要件を満たすことができるだけでなく、設計構造が簡単で製造が容易であり、低コストである。
本実施形態では、図136に示すように、第1のイヤホン31の径方向寸法は、第1の収容溝213yの溝深さの2倍以上であり得るので、第1のイヤホン31の大部分は、第1の収容溝213yの外側に露出している。この設計は、ホスト2を開いた後、ユーザが第1の部分21から第1のイヤホン31を直接取り出すのに便利である。
前述の実装形態では、第1のホスト取付用磁石213r2およびイヤホン用磁石313gの磁石設計について説明した。実際には、第2のホスト取付用磁石231vの磁界強度が第1のホスト取付用磁石213r2の磁界強度よりも小さいことを条件として、第2のホスト取付用磁石231vおよびイヤホン用磁石313gに対しても、前述の原理を参照して磁石設計が行われ得る。
上記の説明から、製品要件に基づいて、別の実施形態では、第1のホスト取付用磁石213r2の磁界強度は、代替的に、第2のホスト取付用磁石231vの磁界強度よりも小さくてもよく、これにより、ホスト2が開かれた後に、第1のイヤホン31は第1の部分21に吸い上げられず、依然として第2の部分23に収容されることが理解される。代替的に、ホストの第1の部分に第1の収容溝を設けず、ホストを開いた後に第1の部分に第1のイヤホンを取り付けるようにしてもよい。
2.第1のイヤホン31が第1の部分21に配置されると、第1のイヤホン31は自動的に所定の位置に配置される。
図137、図138および図139に示すように、ホスト2が開かれ、第1のイヤホン31がホスト2から取り出された後、ユーザは、第1のイヤホン31を手に取り、第1のイヤホン31を第1の収容溝213yと略一致する姿勢(具体的には、第1のイヤホン31の耳栓311は、耳栓311を収納するように構成された第1の収容溝213yの端部に略面し、第1のイヤホン31のイヤホン後部筐体アセンブリ315は、イヤホン後部筐体アセンブリ315を収容するように構成された第1の収容溝213yの端部に略面し、第1のイヤホン31は、第1の収容溝213yの中心線を中心として任意の角度回転する)にしてから、第1のイヤホン31を第1の収容溝213yに近づけ得る。第1のイヤホン31のイヤホン用磁石313gに対する第1の部分21内の第1のホスト取付用磁石213r2の磁気吸引力の作用により、第1のイヤホン31は第1の収容溝213yに一致する姿勢に矯正され、第1の収容溝213yに自動的に吸着され、これにより、第1のイヤホン31を第1の収容溝213yに正確かつ適切に配置することができる。
本実施形態における自動位置決め設計(automatic in-position design)によれば、ユーザは、ホスト2上に第1のイヤホン31を簡便に配置することができるとともに、この配置を正確な位置合わせを行うことなく完了させることができ、それによって、ユーザエクスペリエンスを向上させることができる。
3.第1のイヤホン31が第2の部分23内に配置されると、第1のイヤホン31は第2の部分23から分離しにくくなる。
ユーザが第1のイヤホン31を第2の部分23の第3の収容溝231fに配置すると、第1のイヤホン31のイヤホン用磁石313gに対する第2の部分23内の第2のホスト取付用磁石231vの磁気吸引力の作用により、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fに吸着される。ホスト2がひっくり返されても、第1のイヤホン31は第3の収容溝231fから外れない。
加えて、第3の収容溝231f内の第2の充電バネ231cおよび第1の充電バネ231eの両方が、第1のイヤホン31に特定の押出圧力を加え得、その押出圧力によって第2の部分23内の第1のイヤホン31と第2のホスト筐体231との間の摩擦を増加させることができ、これにより、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fから外れにくくなる。
4.第1のイヤホン31は、収容溝内にランダムな角度で配置され得る。
本実施形態では、第1のイヤホン31は、第1のイヤホン31が第1のイヤホン31の中心線を中心として特定の角度回転する毎に、第1のイヤホン31と重なることができる。したがって、回転させた第1のイヤホン31は、第1の収容溝213yまたは第3の収容溝231fに常に正確に収容され、第1の収容溝213yまたは第3の収容溝231fの内壁に適することができる。これにより、ユーザは、第1のイヤホン31を一定の角度に保持することなく、第1のイヤホン31を第1の収容溝213yまたは第3の収容溝231fに配置することができる。
例えば、略八面体である第1のイヤホン31の場合、第1のイヤホン31の中心線を中心として第1のイヤホン31を90°回転させる毎に、第1のイヤホン31は第1のイヤホン31に重なることができる。ユーザが第1のイヤホン31を90°、180°、270°など回転させても、第1のイヤホン31は、依然として、第1の収容溝213yまたは第3の収容溝231fの内壁に適合することができる。したがって、第1のイヤホン31を第1の収容溝213yまたは第3の収容溝231fに円滑かつ正確に配置することができる。加えて、図137~図139を参照すると、第1のイヤホン31が第1の収容溝213yに配置されると、第1のホスト取付用磁石213r2の磁力が角度補正機能を有するので、ユーザが第1のイヤホン31をランダムに回転させても(例えば、10°、35°、55°回転させても)、第1のホスト取付用磁石213r2の磁力が、第1のイヤホン31の角度を通常の角度に補正することができる。これにより、第1のイヤホン31が第1の収容溝213y内に円滑かつ正確に配置され、第1の収容溝213yの内壁に適合することができる。
例えば、略円筒状である第1のイヤホン31の場合、第1のイヤホン31は、第1のイヤホン31の中心線を中心としてどのような角度回転された後でも、第1のイヤホン31と重なることができる。したがって、ユーザが第1のイヤホン31をどのような角度回転させたとしても、第1のイヤホン31は、依然として、第1の収容溝または第3の収容溝の内壁に適合することができる。このように、第1のイヤホン31を第1の収容溝または第3の収容溝に円滑かつ正確に配置することができる。
5.ホスト2の開状態/閉状態の検出
図140に示すように、ホスト2の第1の部分21は、磁界センサ212g(第1の磁界センサと呼ばれることがある)を有し、磁界センサ212gは、例えば、第1の部分21内の回路基板212a上に配置され得る。磁界センサ212gは、ホスト2の第2の部分23における状態検出用磁石231xの磁束を検出するように構成される。磁界センサ212gによって検出される状態検出用磁石231xの磁束は、磁界センサ212gと状態検出用磁石231xとの間隔に正比例し得る。ホスト2が閉状態にあるとき、磁界センサ212gによって検出される磁束は最大である。ホスト2が完全に開いた状態では、磁界センサ212gによって検出される磁束が最小である。
本実施形態では、磁界センサ212gは、例えば、ホール効果センサまたは磁力計であり得る。ホール効果センサは、磁束の変化を検出することができる。磁束がホール効果センサのハードウェア閾値を超えることをホール効果センサが検出すると、ホール効果センサは、対応する信号を生成し、その信号をホスト2のプロセッサに報告することができる。ホスト2のプロセッサは、ホール効果センサの信号に基づいて、対応する処理を実行し得る。ホール効果センサと異なり、磁力計は、磁束の値を検出し、その値をホスト2のプロセッサに報告することができる。ホスト2のプロセッサは、磁力計によって検出される磁束が、プロセッサに内蔵されたソフトウェア閾値を超えるかどうかを決定し、その決定結果に基づいて対応する処理を実行し得る。以下では、磁界センサ212gがホール効果センサである例を使用して説明する。
図140に示すように、ユーザがキャップ251を押した後、ホスト2が閉状態から徐々に開き、磁界センサ212gと状態検出用磁石231xとの間隔が徐々に大きくなり、磁界センサ212gによって検出される状態検出用磁石231xの磁束は減少する傾向にある。磁界センサ212gによって検出される磁束が第1の閾値未満になると、第1の信号が生成され得る。ホスト2のプロセッサは、第1の信号に基づいて、ホスト2が開状態であると決定する。
逆に、ホスト2が開状態から徐々に閉じると、磁界センサ212gと状態検出用磁石231xとの間隔が徐々に小さくなり、磁界センサ212gによって検出される状態検出用磁石231xの磁束は増加する傾向にある。磁界センサ212gによって検出される磁束が第2の閾値よりも大きくなると、第2の信号が生成され得る。ホスト2のプロセッサは、第2の信号に基づいて、ホスト2が閉状態であると決定する。
本実施形態では、ホスト2のプロセッサが、ホスト2が開状態であると決定すると、プロセッサは、対応するインタフェース表示を行うようにディスプレイ211を制御する。
本実施形態では、ホスト2が開状態にあり、第1のイヤホン31が第3の収容溝231f内にあると決定されると(以下、第1のイヤホン31が第3の収容溝231f内にあるかどうかを検出する方法について説明する)、ホスト2の通信電極は、第1のイヤホン31の通信電極に信号を送信して、第1のイヤホン31をウェイクアップし得る。ホスト2が閉状態であり、第1のイヤホン31がホスト2内にあると決定されると、ホスト2は、異物検出を開始し、異物が侵入していないと決定した後に、第1のイヤホン31の充電を開始し得る。別の実施形態では、磁界センサ212gおよび状態検出用磁石231xの位置を入れ替えてもよい。具体的には、第2の部分23に磁界センサ212gがあってもよく、第1の部分21に状態検出用磁石231xがあってもよい。
6.第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態の検出
第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態は、第1のイヤホン31と第1の収容溝213yとの間の相対位置関係および第1のイヤホン31と第3の収容溝231fとの間の相対位置関係を指し、第1のイヤホン31が第1の収容溝213y内および第3の収容溝231f内にある状態(ホスト2が閉じており、第1のイヤホン31がホスト2内にある状態)、第1のイヤホン31が第1の収容溝213y内および第3の収容溝231fの外側に位置する状態(ホスト2が開いており第1のイヤホン31が第1の部分21に取り付けられている状態)、または第1のイヤホン31が第3の収容溝231f内および第1の収容溝213yの外側に位置する状態(ホスト2が開いており第1のイヤホン31が第2の部分23に取り付けられている状態)などの複数の位置状態を含む。
本実施形態では、ホスト2と第1のイヤホン31の両方が、第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態を検出し得る。以下、順次説明する。
(1)ホスト2が第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態を検出する
図141に示すように、ホスト2の第2の部分23は、磁界センサ237および磁界センサ238(両方とも第2の磁界センサと呼ばれることがあり、破線のボックスで示される)を有する。磁界センサ237は、第3の収容溝231fの溝壁の外面に近接していてもよく、磁界センサ238は、第4の収容溝231gの溝壁の外面に近接していてもよい。磁界センサ237および磁界センサ238はそれぞれ、例えば、単軸ホール効果センサまたは磁力計であり得る。以下では、磁界センサ237および磁界センサ238がそれぞれホール効果センサである例を使用して説明する。
磁界センサ237は、第1のイヤホン31のイヤホン用磁石313gの磁束の変化を検出するように構成される。磁界センサ237によって検出されるイヤホン用磁石313gの磁束は、磁界センサ237とイヤホン用磁石313gとの間の距離に正比例し得る。第1のイヤホン31が第3の収容溝231fに位置する場合(ホスト2が閉じており第1のイヤホン31がホスト2内にある場合、またはホスト2が開いており第1のイヤホン31が第2の部分23に取り付けられている場合)、磁界センサ237によって検出される磁束は大きい。第1のイヤホン31が第3の収容溝231fを離れて第1の部分21に取り付けられているとき、磁界センサ237によって検出される磁束は小さい。
本実施形態では、磁界センサ237によって検出される磁束が第3の閾値以上であるとき、第3の信号が生成され得る。ホスト2のプロセッサは、第3の信号に基づいて、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fに位置すると決定する。
本実施形態では、ホスト2のプロセッサは、磁界センサ237によって送信される第3の信号と、磁界センサ212gによって送信される第1の信号または第2の信号とを組み合わせることによって、第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態を決定し得る。例えば、プロセッサが第3の信号および第1の信号を受信すると、プロセッサは、ホスト2が開いており、第1のイヤホン31が第2の部分23に取り付けられていると決定する。プロセッサが第3の信号および第2の信号を受信すると、プロセッサは、ホスト2が閉じており、第1のイヤホン31がホスト2内にあると決定する。
磁界センサ237によって検出される磁束が第3の閾値未満であるが、第4の閾値以上であるとき、第4の信号が生成され得る。ホスト2のプロセッサは、第4の信号に基づいて、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fを離れて第1の部分21に取り付けられていると決定する(図141)。
同様に、磁界センサ238は、第2のイヤホン32のイヤホン用磁石の磁束の変化を検出するように構成される。上述したように、ホスト2は、磁界センサ238によって送信された信号を用いて、または、磁界センサ238および磁界センサ212gによって送信された信号を組み合わせることによって、第2のイヤホン32のボックス内/ボックス外状態を決定し得る。
要するに、第2の部分23に位置する磁界センサ237が、第1のイヤホン31が第3の収容溝231f内にあるか第3の収容溝231f外にあるかを決定するように構成されることは容易に理解される。同様に、第2の部分23に位置する磁界センサ238は、第2のイヤホン32が第4の収容溝231g内にあるか第4の収容溝231g外にあるかを検出するように構成される。
別の実施形態では、磁界センサ237および磁界センサ238のうちの少なくとも1つは、代替的に、ホスト2の第1の部分21に位置してもよい。例えば、磁界センサ237は、第1の部分21(例えば、第1の収容溝213yの溝壁の外面に近接)に位置し得る。第1のイヤホン31のイヤホン用磁石313gの磁束の変化が磁界センサ237を介して検出され得、第1のイヤホン31が第1の収容溝213y内にあるか第1の収容溝213y外にあるかを決定し得る。具体的な原理は上記と同様である。ここでは詳細な説明は省略する。
本実施形態では、ホスト2が、第1のイヤホン31が第3の収容溝231f内にあり、ホスト2が開状態であると決定すると、ホスト2の通信電極が、第1のイヤホン31の通信電極に信号を送信して、第1のイヤホン31をウェイクアップし得る。ホスト2は、第1の充電バネ231eおよび第2の充電バネ231cを介して、第1のイヤホン31をさらに充電し得る。加えて、ホスト2はさらに、充電過熱保護機構(以下に説明する)を起動し得る。製品要件に基づいて、代替的に、第1のイヤホン31を充電する必要がなくてもよく、充電過熱保護機構を起動しなくてもよい。
本実施形態では、ホスト2が、第1のイヤホン31がホスト2内にあり、ホスト2が閉状態であると決定すると、ホスト2は、異物検出機構(以下に説明する)を起動し、さらに第1のイヤホン31を充電し、充電過熱保護機構を起動し得る。製品要件に基づいて、代替的に、第1のイヤホン31を充電する必要がなくてもよく、充電過熱保護機構を起動しなくてもよい。
別の実施形態では、ホスト2が、第1のイヤホン31が第1の収容溝213y内にあり、ホスト2が開状態であると決定すると、第1のイヤホン31がウェイクアップされる(原理については後述する)。
(2)第1のイヤホン31が、第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態を検出する
図142に示すように、第1のイヤホン31は、磁界センサ317z(第3の磁界センサと呼ばれることがあり、破線のボックスで表される)を有し得、磁界センサ317zは、例えば、第3のイヤホン回路基板アセンブリ317hの回路基板上に配置され得る。磁界センサ317zは、例えば、ホール効果センサまたは磁力計であり得る。以下では、磁界センサ317zがホール効果センサである例を用いて説明する。
磁界センサ317zは、ホスト2の第2の部分23における状態検出用磁石231xの磁束の変化を検出するように構成される。磁界センサ317zによって検出される状態検出用磁石231xの磁束は、磁界センサ317zと状態検出用磁石231xとの間隔に正比例する。第1のイヤホン31が第3の収容溝231fに位置する場合(これは、ホスト2が閉じており第1のイヤホン31がホスト2内にある場合、またはホスト2が開いており第1のイヤホン31が第2の部分23に取り付けられている場合であり得る)、磁界センサ317zによって検出される磁束は大きい。第1のイヤホン31が第3の収容溝231fを離れて第1の部分21に取り付けられると、磁界センサ317zによって検出される磁束は小さい。
本実施形態では、磁界センサ317zによって検出される磁束が第5の閾値以上である場合、第6の信号が生成され得る。第1のイヤホン31の制御部は、第6の信号に基づいて、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fに位置すると決定する。
本実施形態では、第1のイヤホン31の制御部(中央処理装置またはマイクロコントローラユニット(microcontroller unit,MCU)であり得る)は、磁界センサ317zによって送信される第6の信号と、磁界センサ212gによって送信される第1の信号または第2の信号(第1の信号および第2の信号は、ホスト2の通信電極および第1のイヤホン31の通信電極を介して送信され得る)とを組み合わせることによって、第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態を決定し得る。例えば、制御部が第6の信号および第1の信号を受信すると、制御部は、ホスト2が開いており、第1のイヤホン31が第2の部分23に取り付けられていると決定する。制御部が第6の信号および第2の信号を受信すると、制御部は、ホスト2が閉じており、第1のイヤホン31がホスト2内にあると決定する。
磁界センサ317zによって検出される磁束が第5の閾値未満であるが、第6の閾値以上である場合、第7の信号が生成され得る。第1のイヤホン31の制御部は、第7の信号に基づいて、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fから離れて第1の部分21に取り付けられていると決定する。
図142に示すように、第2のイヤホン32はまた、磁界センサ327z(破線のボックスで表される)を有し得、磁界センサ327zは、第2の部分23内の磁石231wの磁束の変化を検出するように構成される。磁界センサ327zは、例えば、単軸ホール効果センサであり得る。上述したように、第2のイヤホン32は、磁界センサ327zによって送信された信号を用いて、または磁界センサ327zおよび磁界センサ212gによって送信された信号を組み合わせることによって、第2のイヤホン32のボックス内/ボックス外状態を決定し得る。
本実施形態では、第1のイヤホン31は、第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態を検出し、これにより、第1のイヤホン31は、対応する動作を実行する。
ホスト2が閉状態にあり、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fに位置することを第1のイヤホン31が検出すると、第1のイヤホン31はスリープ状態にあり得る。
ホスト2が開状態にあり、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fに位置することを第1のイヤホン31が検出すると、第1のイヤホン31はホスト2によってウェイクアップされ得る。例えば、ホスト2の通信電極が第1のイヤホン31の通信電極に信号を送信して、第1のイヤホン31をウェイクアップし得る。
ホスト2が開状態にあり、第1のイヤホン31が第1の部分21に取り付けられていることを第1のイヤホン31が検出すると、磁界センサ317zの検出信号は、第1のイヤホン31の制御部を作動させて、第1のイヤホン31をウェイクアップする。
本実施形態では、ホスト2および第1のイヤホン31の両方が第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態を検出することができ、これにより、ホスト2のみまたは第1のイヤホン31のみで検出を行った場合に引き起こされるリスク(例えば、検出がホスト2のみによって実行されると、ホスト2の電源が切れた場合に第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態を正確に検出することができない)を回避することができ、第1のイヤホン31のボックス内/ボックス外状態の検出の信頼性を確保することができる。
7.異物検出機構
本実施形態では、ホスト2の第3の収容溝231fに異物(例えば、液体または固体、半固体の汚れ)が侵入すると、ホスト2および第1のイヤホン31の表面が汚れたり、腐食したり、錆びたり、さらには機能異常を引き起こしたりし、それによって、製品の信頼性および寿命に影響を与える可能性がある。特に、第3の収容溝231f内の第2の充電バネ231cおよび第1の充電バネ231eが多量の異物に接触すると、充電異常(または連通異常)を引き起こす可能性がある。
これを考慮して、図143に示すように、異物検出バネ231dは、第3の収容溝231fにさらに配置され、異物検出を行うように構成される。検出原理は以下の通りである。
異物検出バネ231d、第1の充電バネ231e、第2の充電バネ231cのうちの少なくとも1つが異物に接触すると、ホスト2の充電信号の波形が変化する。例えば、異物検出バネ231dおよび第1の充電バネ231eが異物に接触した後、または、異物検出バネ231dおよび第2の充電バネ231cが異物に接触した後、または、異物検出バネ231d、第1の充電バネ231eおよび第2の充電バネ231cが異物に接触した後、ホスト2の充電回路の充電信号の波形が変化する。このような波形が変化する充電信号は異常充電信号と呼ばれることがある。第1の充電バネ231eおよび第2の充電バネ231cのうちの少なくとも1つのみが異物に接触しても、ホスト2の充電信号の波形は変化しない。このような波形が変化しない充電信号は正常充電信号と呼ばれることがある。
第1の充電バネ231e、第2の充電バネ231cおよび異物検出バネ231dのうちの1つのみが異物に接触する場合、または第1の充電バネ231e、第2の充電バネ231cおよび異物検出バネ231dのいずれも異物に接触しない場合には、ホスト2の充電信号の波形は変化しない。言い換えると、充電回路は、正常充電信号を生成する。
したがって、ホスト2のプロセッサは、充電信号のタイプに基づいて、第3の収容溝231fに異物が侵入したかどうかを決定し得る。例えば、充電信号が異常充電信号であると決定された場合、プロセッサは、第3の収容溝231fに異物が侵入していると決定する。逆に、充電信号が正常充電信号であると決定された場合、プロセッサは、第3の収容溝231fに異物が侵入していないと決定する。
本実施形態では、第3の収容溝231fに異物が侵入しているとホスト2が決定した場合、ホスト2のプロセッサは、ホスト2の充電回路をオフにするように制御し得る。したがって、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fに収容されているとき、第1の充電バネ231eと第1のイヤホン31の第1の電極との間に充電電流が流れず、第2の充電バネ231cと第1のイヤホン31の第2の電極との間に充電電流が流れない。このようにして、充電異常(例えば、短絡)を防止することができる。
本実施形態では、第3の収容溝231fに異物が侵入しているとホスト2が決定した場合、ホスト2のプロセッサは、さらに、アラームを送信するようにホスト2内のアラームモジュールを制御し、ユーザに警告を発し得る。アラームモジュールは、例えば、ホスト2内のスピーカ、ブザー、モータなどであり得る。製品要件に基づいて、アラーム機構は必要でないことが理解され得る。
本実施形態では、第3の収容溝231fに異物が侵入していないとホスト2が決定した場合に、ホスト2のプロセッサは、ホスト2の充電回路をオンにするように制御し得る。したがって、第1のイヤホン31が第3の収容溝231fに収容されているとき、ホスト2は、第1のイヤホン31を正常に充電する。
別の実施形態では、製品要件に基づいて、ホストは、異物検出機構を有していなくてもよい。
8.ホスト2が第1のイヤホン31を充電する
上記の説明を参照すると、第1のイヤホン31における第1の電極および第2の電極の構造設計により、第1のイヤホン31が複数の回転角度で第3の収容溝231fに配置された後、第1の充電バネ231eは第1の電極312に接触することができ、第2の充電バネ231cは第2の電極314に接触することができ、ホスト2が第1のイヤホン31を正常に充電することを保証する。この設計により、ユーザの操作が簡素化され、ユーザエクスペリエンスが向上する。
9.ホスト2の充電過熱保護機構
本実施形態では、ホスト2が第1のイヤホン31を充電するとき、熱が発生する。これにより、ホスト2または第1のイヤホン31の温度上昇が過度に高くなる可能性がある。例えば、ユーザの不適切な使用または内部回路の短絡により、ホスト2の充電電流が過大となり、この場合、温度上昇が過度に高くなりやすい。過度に高い温度は、製品の安全性、寿命および信頼性に影響を与え、ユーザエクスペリエンスにも影響を与える可能性がある。
これを考慮して、ホスト2は、温度検出モジュールを有し得、温度検出モジュールは、例えば、第1の収容溝213yおよび/または第3の収容溝231fの近くに配置され得る。温度検出モジュールは、例えば、サーミスタであり得る。温度検出モジュールは、温度検出モジュールの取付位置の温度を検出し、その温度をホスト2のプロセッサに報告するように構成される。プロセッサは、温度検出モジュールの検出情報に基づいて、温度上昇が閾値を超えるかどうかを決定し得る。温度上昇が閾値以上のとき、プロセッサは、ホスト2の充電回路をオフになるように制御して、ホスト2が第1のイヤホン31を充電しないようにし、温度上昇を抑制し得る。温度上昇が閾値未満である場合、プロセッサは、ホスト2の充電回路をオンになるように制御して、ホスト2が第1のイヤホン31を充電することができるようにし得る。この充電過熱保護機構は、製品の安全性、寿命および信頼性を向上させ、ユーザエクスペリエンスを保証することができる。
本実施形態では、ホスト2のプロセッサが、温度上昇が過度に高いと決定すると、プロセッサは、アラームを送信するようにホスト2内のアラームモジュールをさらに制御し、ユーザに警告を発し得る。アラームモジュールは、例えば、ホスト2内のスピーカ、ブザー、モータなどであり得る。製品要件に基づいて、アラーム機構は必要でないことが理解され得る。
別の実施形態では、製品要件に基づいて、ホストは、充電過熱保護機構を有していなくてもよい。
前述の説明は、本出願の特定の実装形態にすぎず、本出願の保護範囲を限定することを意図するものではない。本出願に開示された技術的範囲内で当業者によって容易に理解されるいかなる変更または置換も、本出願の保護範囲に含まれるものとする。したがって、本出願の保護範囲は、クレームの保護範囲に従うものとする。