符合人体工程学的耐冲击损伤保护器及其使用方法
【专利说明】符合人体工程学的耐冲击损伤保护器及其使用方法
[0001]相关申请
[0002]本申请为常规美国申请，本申请要求于2013年3月15日提交的序号为61/802，285的美国临时专利申请(专利名称为“可为敏感手持设备提供碰撞保护的分段式盖和定位设备”)的优先权，前述专利申请的内容在此全部被引入本文作为参考。
发明领域
[0003]本公开涉及符合人体工程学的耐冲击损伤保护器及其使用方法。所述保护器被配置来适用于具有清晰边缘、边界和/或角落的物品的边缘、角落和/或边界区域。特别是，本公开涉及大体上位于设备边界、边缘和角落的耐冲击损伤保护器，所述保护器被适配到所述设备上将可有效用作为减震器和/或冲击扩散器，从而可防止外部冲击力被传递至所述设备内部。
[0004]背景
[0005]目前有各种各样的电子设备用于通讯和娱乐。这些设备包括各种类型的智能手机、平板电脑、视频播放器、MP3播放器及各种其他类型的通讯设备，如对讲机、手机、及其他类型的电子设备。这些设备通常都含有显示屏、交互式触摸屏、键盘、按钮式开关及其他交互式控件。此外，这些设备通常使用特殊的表面涂层和纹理，如疏油涂层，用来减少手指油脂以提高交互式特性，如非可视触觉反馈。此外，光敏传感器、防水外壳、电池组、麦克风、音频放大器等次要设备通常附接在主要设备上，以增强或提供额外的特性。
[0006]这些设备(包括主要设备和次要设备)广泛应用于住宅及办公环境中，并且人们通常用手或衣服口袋等方式携带。这些环境通常包含质地坚硬的平面，如混凝土人行道和地板、沥青停车场、花岗岩柜台、木质复合办公桌、及其他各种材料。这些表面常见的电子设备带来了苛刻的条件，因为这些电子设备的设计无法对付这种苛刻条件。例如，野蛮装卸或跌落会损伤智能手机或附接的光敏传感器，如表面刮伤或屏幕裂开。
[0007]因此，为在普通住宅和办公环境中使用的这些设备提供保护将非常有利。此外，保护壳不应妨碍与表面涂层、表面纹理和附接次要设备的交互。此外，所述保护壳不应干扰运输或保存，如在衣服口袋中。
[0008]其他设备要求完全或者几乎完全封装，以附着在电子设备上，并提供防震保护。这些其他保护设备和方法仅提供了有限的防震保护功能，而且还必须部分或完全覆盖电子设备，反而增加了手持设备的体积与重量。
[0009]发明概述
[0010]通过提供分段式(可被单独适配为单个单元或被适配为多个单元构型)耐冲击损伤保护器，这样，在保护器保护设备的同时，表面、交互式控件和显示屏仍可被查看或操控，丝毫不会影响显示器、表明和交互式控件的性能，因此本发明克服了在先技术的缺陷和限制。
[0011 ] 因此，本发明的实施方案可能包括一个或多个保护器，所述保护器包括减震元件，其中，所述减震元件被布置为可吸收本会被施加到所述设备(如，手持设备)上的冲击。所述减震元件可大体上位于手持设备的边缘、边界和/或角落，并且可还包括位于所述手持设备特定元件(如摄像头)附近的减震元件。一旦被适配到所述设备上，复合构型的特殊组合和保护器设计的形状使保护器设备在冲击期间可产生有利的动态移动，由此实现最佳弹性压缩和/或缓冲及冲击力耗散。
[0012]在一个实施方案中，所述保护器的减震元件包括减震层和外刚性层。所述减震层具有可吸收震动的机械特性，并且具有充足的顺从弹性使压敏胶可维持与示例性设备(如手持设备)的外表面的流体接触，并且还可维持压敏胶与所述外刚性层的流体接触。所述外层可提供抵御外力和冲击的刚性和充足的耐磨性。此外，减震层可具有很多孔隙，可被注满相同或不同的压敏胶，并且具有充足的弹性，使外刚性层在对剪力作出响应时可发生位移，由此不将动能传递到所述手持设备。所述外刚性层的一部分可与所述设备直接或几乎直接接触，以改变位移特性，例如，限制朝向相当纤弱的边缘、边界和/或角落的动态移动。
[0013]在一个实施方案中，所述保护器包括独特的横截面构型，该构型类似于如半圆柱、半椭圆和卵形等形状，可最佳地适用于需保护的设备的特定区域。
[0014]此外，所述保护器和所述减震元件在成形时可覆盖所述手持设备上大体上很小的一部分，从而便于用户使用所述手持设备的表面和交互式控件。所述减震材料可由具有各种有利特性(如，压力和回弹时间)的几层构成。通过考虑所述特殊手持设备的跌落高度和重量，具有各种不同特性以及胶粘剂弹性特性的所述层可被调整为将传递至所述设备的冲击力降低到最低程度，却不会大幅增加手持设备的体积或重量。
[0015]本发明实施方案可还包括具有充足弹性的减震元件，以降低所述手持设备发出的振动噪声。
[0016]本发明实施方案可还包括通过将减震元件附接到所述次要设备或所述手持设备上保护所述手持设备的次要附件的方法。
[0017]在一个方面，本公开提供制品及用于制造用来保护手持设备的耐冲击损伤保护器的方法，所述手持设备包括蛤壳式壳体，其中，所述蛤壳式壳体的几何形状大体上为需保护的所述设备的空心原型，此外，其中所述蛤壳式壳体包含大体上与所述减震元件和所述手持设备上的预定位置对齐的特征(如，开孔)。在将所述减震元件附接在所述预定位置之后，所述蛤壳式壳体被移除，所述分段式保护壳被牢固地适配在目标设备上感兴趣的所需区域。
[0018]在本发明的另一个实施方案中，所述减震元件可被对齐并附接在具有磁场和磁力的所述手持设备上。例如，在所述手持设备构建时可添加磁铁或者可采用段落
[0013]中概述的方法将磁性材料元件适配到所述手持设备上。
[0019]在一个方面，本公开提供了一种用于保护设备的耐冲击损伤保护器系统，其包括:一个或多个减震元件，每个减震元件均包括适配在所述设备边界、边缘和/或角落的一个或多个减震垫，其中，所述一个或多个减震元件被布置为可吸收本会被施加到所述设备上的冲击。
[0020]在一个方面，本公开提供了一种用于保护设备的耐冲击损伤保护器，其包括:第一减震元件，包括位于所述设备第一角落的一个或多个减震垫；第二减震元件，包括位于所述设备第二角落的一个或多个减震垫；第三减震元件，包括位于所述设备第三角落的一个或多个减震垫；第四减震元件，包括位于所述设备第四角落的一个或多个减震垫；其中，所述第一减震元件、第二减震元件、第三减震元件和第四减震元件被布置为可吸收本会被施加到所述设备上的冲击。
[0021]在一个实施方案中，所述减震元件大体上被布置在所述设备的边界、边缘和/或角落。
[0022]在一个实施方案中，所述减震元件大体上被布置在附接在所述设备的次要设备的边界、边缘和/或角落。
[0023]在一个实施方案中，所述减震元件还包括所述设备上小于5%面积的部分
[0024]在一个实施方案中，所述减震元件包括两个或更多个减震垫。
[0025]在一个实施方案中，所述减震元件可降低所述设备发出的振动噪声。
[0026]在一个方面，本公开提供了制品，所述制品包括用于抵御高强度冲击的材料，所述材料包括:第一层；第二层，包括第一胶层；第二减震膜层；和第三胶层；其中所述第一胶层是与所述第二减震膜层进行流体接触的压敏胶；其中所述第二减震膜层被注满了相同或不同的压敏胶并与所述第三胶层进行流体接触，所述第三胶层是所述相同或不同的压敏胶；其中所述第二减震膜层具有弹性和能量吸收机械特性；其中所述第一层为能量吸收和耐磨材料并且与所述第二层直接接触；并且其中所述第一和第二层在需要保护的热固设备上形成。
[0027]在一个实施方案中，所述材料被布置在设备的边界、边缘和/或角落。
[0028]在一个实施方案中，所述材料被布置在所述设备的边界、边缘和/或角落，并包括所述设备上小于总面积5%的部分，该部分允许所述第一层和所述第二层吸收能量，由此可保护所述设备免受高强度冲击。
[0029]在一个实施方案中，所述第二层还包括弹性，使所述第一层在对剪力作出响应时可发生位移。
[0030]在一个方面，本公开提供了制品，所述制品包括用于抵御高强度冲击的材料，所述材料包括:第一边缘；第二边缘；第三边缘；其中所述第一边缘大体上与所述第二边缘构成直角，所述第一边缘还大体上与所述第三边缘构成直角，由此大致形成了一个u形。而且，其中所述材料大体上环绕设备的边界、边缘和/或角落，而且，其中所述材料还包括所述设备上小于5%的面积被覆盖的部分。
[0031]在一个方面，本公开提供了一种应用用于保护设备的耐冲击损伤保护器的方法，其包括:为需保护设备创建蛤壳式壳体，其中所述蛤壳式壳体包括第一角落、第二角落、第三角落和第四角落；利用蛤壳式壳体封装或部分封装需要保护的所述设备、边界、边缘和/或角落；露出其中所述蛤壳式壳体的几何形状大体上为需保护的所述设备、边界、边缘和/或角落的空心原型，而且其中所述蛤壳式壳体的角落大体上与所述耐冲击损伤保护器对齐。
[0032]在一个方面，本公开提供了制品，所述制品包括用于抵御高强度冲击的材料，所述材料包括:第一层；第二减震膜层；磁性元件；其中所述第一层为能量吸收和耐磨材料且与所述第二层直接接触，其中所述第二减震膜层具有弹性和能量吸收机械特性，而且，其中所述磁性元件被所述第一层封装并大体上提供了一个磁场；其中所述磁场大体上与所述设备衔接，所述第二层在需保护的设备上形成。在某些实施方案中，所述外刚性层的一部分可与所述设备直接或几乎