可穿戴设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及可穿戴设备。公开了用于可穿戴设备的可拆卸的“锁定销”，其将可穿戴设备的前壳和后壳保持在一起。这些销安装到壳的壁中的容纳通道中。不同于螺钉或其它固定件，这些销不占用设备的内部部件所需的空间。不同于搭扣，销可与非常刚硬的外壳(例如，金属或陶瓷)一起使用。在一些实施例中，销完全被隐藏以不被看见，并且因此它们不损害设备的外观。而且在一些实施例中，销完全安装在设备的水封外，因此降低了成本和组装复杂度。
【专利说明】可穿戴设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年6月23日提交的美国临时专利申请62/015,569的优先权，其内容全部通过引用合并于此。
技术领域
[0003]本公开一般地涉及可穿戴设备，更具体地涉及用于可穿戴设备的外壳。
【背景技术】
[0004]“时髦阔气”是可穿戴设备的期望特征。例如，并且对于某些人，薄腕表比厚腕表更时尚。在另一种趋势中，可穿戴设备支持越来越多的特征。“智能”表除了提供当前日期和时间外还可包括消息接口、约会日历以及其它特征。
[0005]平衡这两种趋势可能是困难的:设备趋向于更厚以支持更多特征，但这使它们看起来不“时髦”。替选地，时髦外形不可能包含足够容积来支持用户开始期待的新特征。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的一个方面涉及一种可穿戴设备，其包括:前壳；后壳，所述后壳可拆卸地附接到所述前壳；以及锁定销，所述锁定销包括锁定凸缘;其中，所述前壳和后壳在附接时限定容纳通道，所述容纳通道包括弯曲净空区；其中，所述锁定销被构造成安装在所述容纳通道中；其中，所述锁定销在处于所述容纳通道中时防止所述后壳与所述前壳分开;其中，所述后壳包括隆起部;其中，所述锁定凸缘和所述隆起部在所述前壳和所述后壳被附接时阻止所述锁定销退出所述容纳通道，以及其中，所述弯曲净空区允许所述锁定销弯曲，以允许所述锁定凸缘不触碰所述隆起部来移除所述锁定销。
[0007]其中，所述可穿戴设备是健康监测器、腕表或智能表。
[0008]在所述可穿戴设备中，所述后壳包括一元件，所述元件为金属、陶瓷或塑料。
[0009]在所述可穿戴设备中，所述容纳通道的横截面为圆形或矩形。
[0010]在所述可穿戴设备中，所述容纳通道的形状为线形、弓形或螺旋形。
[0011]在所述可穿戴设备中，所述锁定销被构造成通过摩擦配合安装到所述容纳通道中。
[0012]在所述可穿戴设备中，所述锁定销包括被配置为在所述锁定销的移除期间使用的凹处。
[0013]在所述可穿戴设备中，所述容纳通道包括分选凹处;并且该设备进一步包括可拆卸地附接到所述后壳的端板;并且其中，当所述端板附接到所述后壳时，其隐藏到所述分选凹处的入口以不被看见。
[0014]在所述可穿戴设备中，所述容纳通道进一步包括Z嵌合。
[0015]在所述可穿戴设备中，所述前壳和后壳在附接时形成多个容纳通道；以及其中，所述设备包括多个锁定销，一个锁定销用于所述多个容纳通道中的一个。
[0016]在所述可穿戴设备中，所述锁定销被构造成滑入所述容纳通道的入口；并且所述容纳通道的所述入口形成在所述后壳的切出兜中；并且所述切出兜被构造成容纳可拆卸附接的表带的端部；
[0017]所述可穿戴设备进一步包括所述可拆卸附接的表带;并且其中，当所述可拆卸附接的表带附接到所述后壳时，所述表带隐藏所述容纳通道的所述入口以不被看见;并且其中，当所述可拆卸附接的表带附接到所述后壳时，所述表带防止所述锁定销退出所述容纳通道。
[0018]所述可穿戴设备进一步包括多个内部部件，所述多个内部部件在所述前壳和后壳被附接时在所述前壳和后壳之间保持到位。
【附图说明】
[0019]虽然所附权利要求书阐述了本技术的特征，但这些技术连同其目的和优点可从结合附图的以下详细说明中变得最好理解，附图中:
[0020]图1是本技术可在其中实践的代表性智能表的概览；
[0021]图2是示出图1的示例性智能表的主要部件的分解图；
[0022]图3和4是图1的智能表的剖视图；
[0023]图5是能实现本技术的示例性智能表的各个电子部件的简化示意图；
[0024]图6是示出前壳和后壳、容纳通道以及在通道外的锁定销的智能表的渲染；
[0025]图7是与图6相同但具有插入其容纳通道的锁定销的渲染；
[0026]图8是示出四个锁定销的内部位置的智能表的后视图；
[0027]图9是示出在其通道中的锁定销以及在其上的密封圈的智能表的剖视图；
[0028]图10是示出在其容纳通道中的锁定销的位置的智能表的剖面图；
[0029]图11是图10的一部分的分解图，示出锁定销的另一实施例；以及
[0030]图12是在其容纳通道中的锁定销的另一实施例的分解图。
【具体实施方式】
[0031]转向附图，其中，相同的附图标记指代相同元件，本公开的技术被示出为在适当环境中实现。以下描述基于权利要求书的实施例并且就未在本文中明确描述的替选实施例来说不应视为对权利要求书的限制。
[0032]本公开描述了将可穿戴设备的前壳和后壳保持在一起的可拆卸“锁定销”。这些销安装到壳的壁中的容纳通道中。不同于螺钉或其它固定件，这些销不占用设备的内部部件所需的空间。不同于搭扣，销可与非常刚硬的外壳(例如金属或陶瓷)一起使用。在一些实施例中，销完全被遮住而不被看到，并且因此它们不损害设备的外观。而且在一些实施例中，销完全安装在设备的水封外，因此降低了成本和组装复杂度。
[0033]图1是本技术可在其中实践的代表性智能表100的概览。智能表100包括显示器102和表带104。虽然本公开使用智能表100的产品规格来说明本技术，然而应该理解，本文所述的技术可通过具有显示器102的任何设备100实现，诸如可穿戴设备(例如，智能手镯、智能环或智能眼镜)、移动电话、笔记本电脑(例如，上网本或超级本)、相机、平板电脑、个人媒体播放器、个人导航设备(例如，全球定位系统)、游戏控制台、台式电脑、视频相机或便携式游戏设备。
[0034]在图1的示例性智能表100中，显示器102是圆形的并且可显示诸如当前时间、通知、图像等等的信息。在一些实施例中，显示器102示出了模拟表盘面，其使用指向布置在静止表盘上的数字的一个或多个旋转指针或柄告知当前时间。在其它实施例中，表盘面使用旋转的小时和分钟表盘和突出旋转表盘上的当前时间的静止取景器。在一些实施例中，显示器102托管用户界面，可通过该用户界面配置和控制智能表100。注意，在其它实施例中，显示器102可具有诸如方形、矩形、三角形等等的其它形状。
[0035]表带104将智能表100保持在用户的手腕上。表带104可由皮、金属或其它合适材料制成并可包括固定表带的扣环。在使用金属表带104的一些实施例中，绝缘件(例如，塑料链接)将金属表带104与前壳200(参见图2)隔离开以防止天线接地。
[0036]在图2中，图1的智能表100“被分解”以示出其主要部件。在一些实施例中，智能表100将这些部件合并在如图2所建议的“堆叠”中。然而，在其它实施例中，这些部件中的一些可放置在其它位置上，主要部件可组合成单一部件，以及一些实施例添加未在图2中示出的其它部件来完成特定任务。
[0037]起始于图2的部件堆叠的顶部，前壳200提供了包围大多数其它部件的空腔。该前壳200可由任何合适材料制成。在一些实施例中，前壳200仅是装饰品，并且智能表的结构整体性由其它部件提供。在一些实施例中，前壳200是金属并且(与下述的接地环212和印制电路板214—起)形成天线(未在图2中单独示出)。下面参照图5来说明天线的功能。
[0038]在一些实施例中，电源按钮202由前壳200支承并用于打开和关闭智能表100。
[0039]接下来的三个主要部件(透镜204、触摸传感器206以及显示器208)作为“透镜组件”210—起讨论。透镜204自身通常由玻璃或蓝宝石制成。其是透明的并保护在其下面的部件。接下来在透镜组件210中是(至少部分透明的)触摸传感器206，诸如电容性触摸传感器。当这样装配时，透镜组件210变成触摸屏界面，从而用户可触摸透镜204并控制智能表100的操作。(在一些实施例中，未在图2中示出红外传感器或其它传感器提供额外的用户界面功能。)最后，显示器208将可视信息呈现给用户。显示器208可以是液晶显示器，可以使用其它平板显示技术，或可以是弯曲的(例如，使用等离子有机发光二极管或电子墨)。虽然透镜204、触摸传感器206和显示器208是透镜组件210的主要部件，但在一些实施例中，可包括其它层。例如，在一个实施例中，透镜组件210实际上包括在顶部的玻璃透镜204、接着光学透明粘合剂层、接着具有某些插图(例如商标、装饰图案或在透镜组件210制造过程中所用的对准标记)的聚碳酸酯透镜、接着另一粘合剂层、接着透明聚碳酸酯透镜、接着触摸传感器206、接着显示器208以及接着支承边框。这些其它部件在本领域中是众所周知的。
[0040]在操作期间，透镜组件210包括有效区和边缘区。有效区包括用于将内容显示给用户的像素。边缘区提供透镜组件210的结构。在一些实施例中，边缘区的宽度小于透镜组件210的总直径的5%。例如，透镜组件210的总直径的范围可从40至50毫米，而边缘区仅是I至2毫米宽。
[0041]在部件堆叠中接下来是接地环212。在包括槽缝天线的实施例中，接地环212既驱动又调谐天线。
[0042]接地环212附接到印制电路板214。如消费电子设备通常具有的，印制电路板214提供设备100的大多数“智能”功能。因为具有其关联的部件的印制电路板214是非常复杂的，所以参照其自已的下述图5对其进行描述。
[0043]继续图2的部件堆叠，水封216是弹性体环。当智能表100完全组装好时，水封216压靠其它部件来防水。
[0044]智能表的电子器件由电池218供电。通常，电池218的形状由包装约束确定，目标是将最大容量的电池放在所分配的空间中。一些实施例包括额外电源，诸如用户移动智能表100时给电池218充电的摆锤。这样的摆锤可与旋转振动器300(参见图3)共享一些结构元件，该旋转振动器300用于提供触觉信息给用户，例如，如在用于蜂窝电话中的众所周知的静默铃声中。
[0045]当放置在充电系统(未示出)时，充电线圈220接收电磁能并给电池218充电。
[0046]后壳222可由任何合适材料制成，其中，在一些实施例中，陶瓷是优选的。通常，表带104(参见图1)用表带附接销(未示出)或经由其它众所周知的机构附接到后壳222。所示的外壳附接锁定销224是用于将后壳222连接到前壳200的一种可能机构。下面参照图6至12更详细描述这些锁定销224的实施例。在一些实施例中，单独端板226覆盖后壳222。
[0047]在一些实施例中，智能表100包括在其后表面(接触用户的手腕的表面)上的一个或多个传感器。图2的实例示出了用于读出用户的脉搏率的“PPG”(光体积描记术)传感器228IPG透镜230允许PPG传感器228“看”穿后壳222和端板226。其它传感器在领域是众所周知的并且也可在这里使用。
[0048]图3和4是图1的智能表100的剖视图。它们示出了在一些实施例中图2的示例堆叠的部件如何安装在一起。为了清楚起见，仅仅少数的图2的部件在图3和4中调出。
[0049]图5示出了提供智能表100的大多数智能的各个电子部件。在一些实施例中，这些部件或其中的大多数位于图2的印制电路板214上，但在一些实施例中，这些部件中的一些可位于其它地方。
[0050]智能表100包括使能设备数据502的无线发送和接收的通信收发器500。收发器500可包括符合各种无线个域网标准的无线电，诸如电气和电子工程师协会(“IEEE” )02.15标准、红外数据协会标准或无线通用串行总线标准，这仅仅例举一小部分。收发器500也可包括符合各种IEEE 802.11标准的任一种的无线局域网无线电、蜂窝电话的无线广域网无线电以及符合各种IEEE 802.15标准的无线城域网无线电。收发器连接到一个或多个天线，诸如，在一些实施例中，由图2的前壳200、接地环212和印制电路板214形成的槽缝天线。
[0051]通过这些通信收发器500，智能表100与和智能表的用户相关联的其它计算机设备通信。例如，用户的智能手机可通过无线网络接收文本消息。文本消息接着被传送到智能表100。当收到文本消息时，智能表100产生关于文本消息的通知。通知在显示器102上显示给用户。
[0052]智能表100还可包括媒体捕捉部件504，诸如捕捉音频的集成麦克风和捕捉静止图像或视频内容的相机。
[0053]除了参照图2描述的PPG传感器228外，智能表100可包括被构造成接收诸如对应于运动的传感器数据的传感器数据的其它传感器(未示出)。传感器可包括被构造成接收加速计数据的加速计、被构造成接收GPS数据的全球定位系统(“GPS”)传感器或被构造成检测运动的任何其它类型的传感器。
[0054]智能表100包括处理计算机可执行指令以控制智能表100的操作的一个或多个处理器506(例如微处理器、控制器等等的任一种)。智能表100可利用软件、硬件、固件或连同处理和控制电路508实现的固定逻辑电路来实现。虽然未示出，智能表100包括耦接智能表100内的各个部件的系统总线或数据传送系统。系统总线可包括不同总线结构的任一个或组合，诸如存储器总线或存储器控制器、外围总线、通用串行总线或利用各种总线架构的任一种的处理器或局部总线。
[0055]智能表100也包括使能数据存储的一个或多个存储器设备510，其示例包括随机存取存储器和非易失性存储器(例如，只读存储器、闪存等)。智能表100也可包括大容量存储媒体设备。存储器设备510提供数据存储机制以存储设备数据502、其它类型的信息或数据以及各种设备应用512(例如软件应用)。例如，操作系统514可被保持为在存储器设备510内的软件指令并在处理器506上执行。设备应用512也可包括设备管理器，诸如任何形式的控制应用、软件应用、信号处理和控制模块、特定设备本原的代码、特定设备的硬件抽象层等等。
[0056]智能表100还可包括生成音频数据给音频系统并且生成显示数据给显示系统518的音频和视频处理系统514。音频系统516或显示系统518可包括处理、显示或另外渲染音频、视频、显示或图像数据的任何设备。显示数据和音频信号可经由射频链路、S-视频链路、高清晰度多媒体接口、混合视频链路、分量视频链路、数字视频接口、模拟音频连接或其它类似通信链路来传送到音频部件或显示部件。显示系统518可包括图2所示的透镜组件210。
[0057]锁定销的实施例参照图6至12说明。在图6中，后壳222和前壳200示出在其组装好的位置上。当处于这个位置上时，外壳200、222将一个或多个容纳通道600限定在其之间。(图6中仅示出一个。)锁定销224示出准备安装到容纳通道600中。
[0058]在图7中，锁定销224被安装到容纳通道中。图9的剖视图也示出了到位的锁定销224。从图9清楚看到，当安装到容纳通道600中时，锁定销224防止前壳200和后壳222分开。
[0059]在一些实施例中，多个锁定销224与多个容纳通道600—起使用。图8示出了到位的四个锁定销224。在一些实施例中，后壳222包括两个切除的“5?” 700 (图7)，即切出兜，在后壳222的每侧上各有一个。每个兜700被构造成容纳可拆卸附接的表带104的端部(参见图1)，表带104可能通过安装到后壳222的孔702中的销附接。在这些实施例中，在每个兜700的每侧上的一个容纳通道600可有入口，该入口通向四个锁定销224，这些锁定销被构造成滑入容纳通道600的入口，如图8所示。这些实施例具有另外优点:当到位时，表带104既隐藏锁定销224又防止其退出容纳通道600。
[0060]图9示出了锁定销224的一些实施例的优点。如所示，锁定销224在水封216“的外面”。这种定位便于示例性智能表100的组装。
[0061]图6、7和9示出了分别具有矩形横截面的锁定销224和容纳通道600。这不是必须的，其它横截面是预期的。
[0062]这些图还示出了具有弓形形状的锁定销224和容纳通道600。虽然这种形状非常好地匹配示例性智能表100的圆形实施例，但包括直线的和螺旋形的其它形状是可能的。
[0063]图10和11示出了锁定销224的另一个实施例。图10示出这些销224位于与图8的锁定销224相同的位置。图11示出这些锁定销224如何不同于先前所示的那些销。不同于整个一致的横截面，图11的锁定销224具有凸缘(ledge) 1100。当插入到其容纳通道600中时，锁定销224随着锁定凸缘1100被后壳222上的隆起部推回而弯曲。为了允许该弯曲，容纳通道600包括弯曲净空区1102。当锁定销224被推得足够远时，锁定凸缘1100移动通过后壳222上的隆起部，然后卡在隆起部后面的地方，占用图11所示的位置。隆起部然后保持锁定凸缘1100，因此保持整个锁定销224，以不从容纳通道退回。为了移除锁定销224，其再次弯曲(到弯曲净空区1102中)，以允许锁定凸缘1100不触碰隆起部。锁定销224然后被拉出。在一些实施例中，锁定销224包括便利该移除操作的凹处1104。
[0064]图12示出可以与上面描述的实施例一起使用的两个选项。在图12中，锁定销224完全插入到其容纳通道600中，因此将前壳200和后壳222锁定在一起。为了清楚起见，在图12中未示出前壳200。图12的定向使得用户的手腕在图12的顶部。
[0065]图12中图示的第一选项是“分选凹处”1200。这是在容纳通道600的端部处的扩展。工具可以放置在分选凹处1200并且用于撬动锁定销224(通过将其推到图12的右边)。在一些实施例中，端板226(参见图2和伴随文本)可拆卸地附接(例如使用粘合剂)到后壳222，并且端板226在附接到后壳222时，隐藏到分选凹处1200的入口以不被看见。为了将智能表100分解，移开端板226，暴露分选凹处1200。锁定销224然后被撬动，并且前壳200和后壳222分离。
[0066]图12所示的第二选项是“Z嵌合”1202。这是由后壳222限定的容纳通道600的部分的整个水平路径(从图12的观点看)中的小变化。“Z嵌合”中的“Z”是指图12的垂直方向(SP，该方向直接朝向和直接远离用户的手腕以及图1的显示屏102) 2嵌合1202提供了在Z轴中前壳200和后壳222之间的安装的非常紧密控制。
[0067]在容纳通道600的整个过程中，由前壳200限定的容纳通道600的部分表面地与锁定销224的顶部对齐(参见图9)。因此，前壳200(当锁定销224在其容纳通道600中的适当位置)不能在Z方向上向下移动。这进而确保透镜组件210的背部不能在Z方向上向下移位到印刷电路板214上的部件。(参见图2中的这些部件的顺序)。
[0068]在容纳通道600的右端(如在图12中观看的)附近，由后壳222限定的容纳通道600的部分与锁定销224的底部对齐。(这朝向图12的顶部)。这防止后壳222在Z方向上相对于前壳200向上移动。
[0069]在容纳通道600的左端(如在图12中观看的)附近，由后壳222限定的容纳通道600的部分与锁定销224的顶部对齐(朝向图12的底部)。这防止后壳222在Z方向上相对于前壳200向下移动。
[0070]因此，容纳通道600中的Z嵌合防止前壳200和后壳222在Z方向上相对于彼此移动。
[0071]最后，在由后壳222限定的容纳通道600的中间，在锁定销224的上面和下面存在公差间隙。这些公差间隙当与锁定销224的稍微弯曲组合时允许如上所述的Z方向上安装的紧密组合，同时也允许容易地插入和移除锁定销224。
[0072]锁定销224使能用于组装示例性智能表100的直接方法。返回到图2，以从前到后的次序将内部部件加载到前壳200中。例如，将透镜组件210从前壳200的后侧放置到前壳200中。然后，插入接地环212和印刷电路板214(意味着进行部件之间的必要连接)。在将水封216、电池218、PPG传感器228和任何其它内部部件放置到位之后，增加后壳222，将内部部件保持到位。如上所述，然后通过将锁定销224插入到容纳通道600中来将前壳200和后壳222连接在一起。可选地，然后将端板226附接到后壳222。最后，将表带104的两个端部附接到兜700中，因此隐藏锁定销224。
[0073]鉴于当前讨论的原理可应用于的很多可能实施例，应认识到，本文关于附图描述的实施例意味着仅是说明性的而不应被视为限制权利要求书的范围。因此，本文所述的技术预期了可能落在所附权利要求书及其等效物的范围内的所有这样的实施例。
【主权项】
1.一种可穿戴设备，包括: 前壳； 后壳，所述后壳可拆卸地附接到所述前壳；以及 锁定销，所述锁定销包括锁定凸缘； 其中，所述前壳和后壳在附接时限定容纳通道，所述容纳通道包括弯曲净空区； 其中，所述锁定销被构造成安装在所述容纳通道中； 其中，所述锁定销在处于所述容纳通道中时防止所述后壳与所述前壳分开； 其中，所述后壳包括隆起部； 其中，所述锁定凸缘和所述隆起部在所述前壳和所述后壳被附接时阻止所述锁定销退出所述容纳通道，以及 其中，所述弯曲净空区允许所述锁定销弯曲，以允许所述锁定凸缘不触碰所述隆起部来移除所述锁定销。2.如权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述设备是健康监测器、腕表或智能表。3.如权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述后壳包括一元件，所述元件为金属、陶瓷或塑料。4.如权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述容纳通道的横截面为圆形或矩形。5.如权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述容纳通道的形状为线形、弓形或螺旋形。6.如权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述锁定销被构造成通过摩擦配合安装到所述容纳通道中。7.如权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述锁定销包括被配置为在所述锁定销的移除期间使用的凹处。8.如权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述容纳通道包括分选凹处。9.如权利要求8所述的可穿戴设备: 其中，所述设备进一步包括可拆卸地附接到所述后壳的端板；以及 其中，当所述端板附接到所述后壳时，其隐藏到所述分选凹处的入口以不被看见。10.如权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述容纳通道进一步包括Z嵌合。11.如权利要求1所述的可穿戴设备: 其中，所述前壳和后壳在附接时形成多个容纳通道；以及 其中，所述设备包括多个锁定销，一个锁定销用于所述多个容纳通道中的一个。12.如权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述锁定销被构造成滑入所述容纳通道的入口。13.如权利要求12所述的可穿戴设备，其中，所述容纳通道的所述入口形成在所述后壳的切出兜中。14.如权利要求13所述的可穿戴设备，其中，所述切出兜被构造成容纳可拆卸附接的表带的端部。15.如权利要求14所述的可穿戴设备，进一步包括: 所述可拆卸附接的表带。16.如权利要求15所述的可穿戴设备，其中，当所述可拆卸附接的表带附接到所述后壳时，所述表带隐藏所述容纳通道的所述入口以不被看见。17.如权利要求15所述的可穿戴设备，其中，当所述可拆卸附接的表带附接到所述后壳时，所述表带防止所述锁定销退出所述容纳通道。18.如权利要求1所述的可穿戴设备，进一步包括多个内部部件，所述多个内部部件在所述前壳和后壳被附接时在所述前壳和后壳之间保持到位。
【文档编号】G04B37/00GK205427450SQ201520435820
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年6月23日
【发明人】史蒂夫·C·埃默特, 保罗·L·福德姆, 尼古拉斯·A·弗雷泽
【申请人】谷歌技术控股有限责任公司