專利名稱：便攜式計算設備的制作方法
技術領域：
所描述的實施例總體上涉及便攜式計算設備，例如膝上型計算機、平板計算機，等等。更特別地，描述了便攜式計算設備的封裝及組裝便攜式計算設備的方法。
背景技術：
近年來，諸如膝上型計算機、PDA、媒體播放器、蜂窩電話等的便攜式計算設備已經變得又小又輕且功能強大。在大多數(shù)情況下增加這種部件的能力和/或運行速度的同時， 對尺寸的這種減小作出貢獻的一個因素可以歸結到制造商以越來越小的尺寸制造這些設備的各種部件的能力。更小、更輕且功能強大的趨勢對便攜式計算設備的有些部件的設計給出了持續(xù)的設計挑戰(zhàn)。與便攜式計算設備相關聯(lián)的一個設計挑戰(zhàn)是對用于安置各種內部部件的封裝的設計。這種設計挑戰(zhàn)通常是由多個沖突的設計目標引起的，包括使封裝更輕更薄的訴求、使封裝更結實和使封裝更美觀合意的訴求。更輕的封裝(其一般使用更薄的塑料結構和更少的緊固件)趨于更有柔性，并因此在使用中具有更大的彎曲性，而更結實和更剛性的封閉包裝(其一般使用更厚的塑料結構和更多的緊固件)趨于更厚并且更重。然而，不幸的是， 隨更堅固封裝一起的重量增加會導致用戶不滿意，而由重量輕的材料形成的封裝的彎曲會導致便攜式設備的有些內部部件(例如，印制電路板)的損壞。此外，封裝是具有多個部分的機械組裝，這多個部分在離散的點處用螺絲、螺栓、 鉚釘或者以別的方式緊固到一起。這些組裝技術一般會使外殼設計復雜化，而且由于在配合表面和沿外殼表面布置的緊固件處不期望的裂縫、接縫、間隙或者斷裂，造成了美觀方面的困難。例如，當使用上殼體和下殼體時，產生圍繞整個封裝的配合線。而且，各種部件和用于制造便攜式設備的復雜過程可以使得組裝是個耗時和麻煩的過程，需要例如經過高級培訓的組裝操作員利用特殊的工具來工作。另一個挑戰(zhàn)關于用于在便攜式計算設備中安裝結構的技術。傳統(tǒng)上來說，結構已經放到一個殼體(上殼體或者下殼體)上并用諸如螺絲、螺栓、鉚釘?shù)鹊木o固件連接到一個殼體上。即，結構是以象三明治一樣的方式按層置于殼體上，然后再緊固到殼體。這種方法有如上所提到的缺點，即，組裝是個耗時而且麻煩的過程。鑒于以上所述，需要改進的部件密度和相關聯(lián)的組裝技術，其減少成本并提高輸出質量。此外，需要組裝手持式設備的方式的改進，例如使得結構能夠快速并容易地安裝到封裝中的改進。還期望使所組裝部件的Z堆高度最小，以便減小便攜式計算設備的整體厚度，并由此改善產品的整體美觀和感覺。

實用新型內容本公開的一個實施例的一個目的是消除或減弱現(xiàn)有技術中的至少一個問題，提供了一種便攜式計算設備。該便攜式計算設備可以采取多種形式，例如膝上型計算機、平板計算機，等等。在一個實施例中，便攜式計算設備可以至少包括具有前開口的單件外殼。該單件外殼又可以包括一體的底壁和側壁，該底壁和側壁與前開口一起形成腔體。底壁具有彎曲的底面，側壁可以具有直線形的邊緣，這些邊緣布置成使得它們在腔體內形成平的側表面以形成底切。另外，側壁的邊緣圍繞并限定前開口。底壁的內表面包括多個機加工的臺階，這些臺階適于在其上安裝內部部件。便攜式計算設備還包括蓋子，該蓋子位于前開口中并且不用邊框就附接到單件外殼。在一個實施例中，便攜式計算設備的大小設置成能在用戶的一只手中持有并由用戶的另一只手操作。在一個實施例中，蓋子具有平的頂面而且在前開口處位于腔體中，蓋子基本上填充了側壁之間的前開口，平的頂面基本上與側壁邊緣的上表面齊平。在一個實施例中，外殼是金屬的，而蓋子是玻璃的。在一個實施例中，便攜式計算設備還包括由無線電透明材料形成的天線窗口，其中該天線窗口替代金屬外殼的對應部分。在一個實施例中，便攜式計算設備還包括位于外殼的腔體中的顯示單元；及通過玻璃蓋子可見的顯示單元的顯示屏。在一個實施例中，基本上透明的觸感層位于玻璃蓋子和顯示單元的顯示屏之間。在一個方面中，臺階可以利用計算機數(shù)控(CNC)機床和相關聯(lián)的技術在一次裝配 (set up)中被機加工。此外，任何尖銳的邊緣都可以變圓成更緩和的形狀，由此減少損壞內部部件的任何可能性。在另一實施例中，描述了一種便攜式計算設備。該便攜式計算設備至少包括用于支撐多個內部操作部件的單件外殼，在該外殼的內表面上形成有多個機加工的臺階。所述多個機加工的臺階是通過至少在內表面的預定位置除去預選量的外殼材料形成的。至少一些機加工的臺階用于將多個內部操作部件中的至少一些安裝到外殼。一體梁系統(tǒng)可以在外殼中一體形成的，并用于通過關于外殼均勻地分布施加到外殼中一點的力而提供對外殼的支撐。該一體梁系統(tǒng)可以通過在外殼的內表面上的預定位置除去小于用于形成機加工的臺階的預選量的一定量的外殼材料形成。在一個實施例中，便攜式計算設備的大小設置成能在用戶的一只手中持有并由用戶的另一只手操作。在一個實施例中，便攜式計算設備包括蓋子，該蓋子具有平的頂面并且在單件外殼的前開口處位于腔體中，蓋子基本上填充了外殼的側壁之間的前開口，平的頂面基本上與側壁邊緣的上表面齊平。在又一個實施例中，公開了具有前開口的單件外殼，在單件外殼中，大部分外殼是由無線電不透明材料形成的。在所述實施例中，該單件外殼至少包括一體的底壁和側壁， 該底壁和側壁與前開口一起形成腔體，底壁具有彎曲的底面，側壁具有直線形的邊緣，這些邊緣布置成使得它們在腔體內形成平的側表面以形成底切，側壁的邊緣圍繞并限定前開口 ；以及蓋子，該蓋子位于前開口中并且不用邊框就附接到單件外殼。至少一部分外殼被除去并用由無線電透明材料形成的部分替代，這部分與單件外殼的剩余部分相集成，無線電透明部分符合外殼的被除去部分的形狀。根據(jù)本公開的一個實施例的便攜式計算設備重量輕、成本低、易于組裝，且外殼變形或者損壞外殼的危險降低。

根據(jù)以下具體描述并結合附圖，將很容易理解實施例，附圖中相似的標號指示相似的結構性元件，附圖中圖IA示出了根據(jù)所描述實施例的便攜式計算設備的頂視圖。圖IB示出了根據(jù)所描述實施例的便攜式計算設備的立體頂視圖。圖2A示出了適于封裝圖IA和IB中所示的便攜式計算設備的操作部件的外殼的完全內部視圖。圖2B示出了適于封裝圖IA和IB中所示的便攜式計算設備的操作部件的外殼的立體內部視圖。圖2C和2D示出了圖2A中所示的外殼的剖面A-A的代表性截面圖。圖2E示出了圖2A所示的外殼的內部，用于例示一體梁結構。圖3示出了在外殼中形成的用于容納連接器組件的代表性開口。圖4示出了根據(jù)所描述實施例的連接器組件和支撐支架的代表性截面圖，其中附圖標記“4-1”表示環(huán)氧樹脂。圖5至7示出了根據(jù)所描述實施例的組裝無線電透明天線窗口的各種配置和方法。
具體實施方式
在下文中，闡述了多種特定細節(jié)，以便提供對構成所描述實施例基礎的概念的透徹理解。然而，對本領域技術人員來說，很顯然所描述的實施例可以在沒有這些特定細節(jié)中的一些或者全部的情況下來實踐。在其它情況下，沒有具體描述眾所周知的處理步驟，以避免不必要地使基本概念模糊。本文討論了一種容易用一只手持有并用另一只手操作的外觀上令人喜歡的便攜式計算設備。該便攜式計算設備可以由單件無縫外殼和外觀上令人喜歡的保護性頂層構成，其中保護性頂層可以由多種耐用結實但又透明的材料中的任何一種構成，例如高度拋光的玻璃或者塑料。然而，對于本討論的其余部分，該保護性頂層可以采取高度拋光的蓋玻璃的形式，而不損失任何一般性。此外，由于(不像傳統(tǒng)的便攜式計算設備)蓋玻璃可以不使用邊框就安裝到單件無縫外殼，因此可以增強便攜式計算設備外觀的一致性。除了與美觀和感覺相關的那些優(yōu)點以外，這種設計的簡單性還可以為便攜式計算設備產生許多優(yōu)點。例如，對于便攜式計算設備的組裝，需要更少的部件和更少的時間與精力，而且單件外殼中沒有縫隙可以對內部部件提供良好的防止環(huán)境污染的保護。而且，相對于傳統(tǒng)的便攜式計算設備而言，該便攜式計算設備成功地耐受所施加負荷(例如來自日常使用的負荷) 及那些來自較少頻率但可能更具損壞性事件(例如跌落)的負荷的能力可以從根本上得到改進。在所描述的實施例中，單件無縫外殼可以由塑料或金屬形成。在單件無縫外殼由金屬形成的情況下，金屬可以采取單片的形式(例如，鋁)。單片金屬可以形成適合安置各種內部部件并提供開關、連接器、顯示器等可以容納到其中的各種開口的形狀。單件無縫外殼可以被鍛造、模鑄或者以別的方式加工成期望的形狀。外殼的形狀可以是不對稱的，其中外殼的上部可以形成為具有與外殼的下部所呈現(xiàn)形狀完全不同的形狀。例如，外殼的上部可以具有以清晰的角度(distinct angle)相接的表面從而形成良好限定的邊界，而下部可以形成為具有齒條(spline)形狀的表面。具有清晰邊緣的上部和具有齒條形狀的下部之間的過渡區(qū)域可以采取具有圓滑形狀的邊緣的形式，以便提供從外殼的上部(即，清晰邊緣的區(qū)域)的自然變化及由外殼的下部所給出的更光滑表面。應當指出，除了提供外觀上更令人喜歡的過渡，當在使用過程中被用戶拿在手中或是僅僅隨身攜帶時，過渡區(qū)域中邊緣的圓滑形狀還可以提供更舒服的感覺。使用金屬做外殼的一個優(yōu)點是金屬能夠為需要好的接地面的任何內部部件提供良好的電接地的能力。例如，當提供好的接地面時，RF天線中構建的性能可以從根本上得到改進。而且，好的接地面可以用于幫助減輕由于例如電磁干擾(EMI)和/或靜電放電(ESD)造成的有害效應。然而，如果RF天線位于外殼中，則至少一部分外殼(如果是金屬的話)要在無線電透明部分之上給出。以下參考圖1-7討論這些和其它實施例。然而，本領域技術人員將容易地理解，在此關于這些圖給出的具體描述僅僅是為了說明的目的，而不應被解釋為限制。圖IA例示了便攜式計算設備100的特定實施例。更具體而言，圖IA示出了完全組裝的便攜式計算設備100的完全頂視圖。便攜式計算設備100可以處理數(shù)據(jù)，更特別地是處理媒體數(shù)據(jù)，例如音頻、視頻、圖像，等等。作為例子，便攜式計算設備100通常可以對應于可作為音樂播放器、游戲機、視頻播放器、個人數(shù)字助理(PDA)、平板計算機等執(zhí)行的設備。就手持而言，便攜式計算設備100可以由用戶在一只手中持有，而用用戶的另一只手操作(即，不需要諸如桌面的基準平面)。例如，用戶可以在一只手中持有便攜式計算設備 100，并用另一只手操作便攜式計算設備100，例如通過操作音量開關、保持開關，或者通過向諸如顯示器或者面板的觸摸敏感表面提供輸入。便攜式計算設備100可以包括單件無縫外殼102，其中外殼102可以由任意數(shù)量的材料(例如，塑料或者金屬)形成，其可以被鍛造、模鑄或者以別的方式加工成期望的形狀。在便攜式計算設備100具有金屬外殼并結合了基于RF的功能性的那些情況下，以無線電(或者RF)透明材料(例如，陶瓷或者塑料)的形式，提供至少一部分外殼102可能是有利的。在任何一種情況下，外殼102都可以配置成至少部分地封裝任意合適數(shù)量的與便攜式計算設備100關聯(lián)的內部部件。例如，外殼102可以封裝并從內部支撐各種結構性部件和電部件(包括集成電路芯片和其它電路)，以便為便攜式計算設備100提供計算操作。 集成電路可以采取芯片、芯片組、模塊的形式，其中任何一個都可以表面安裝到印制電路板 (或者說PCB)或者其它支撐結構中。例如，主邏輯板(MLB)可以具有在其上安裝的集成電路，其中集成電路可以至少包括微處理器、半導體(例如，F(xiàn)LASH)存儲器、各種支持電路，等寸。外殼102可以包括用于放置內部部件的開口 104，而且其大小可以設計成容納適于例如通過顯示器為用戶提供至少可視內容的顯示組件或者系統(tǒng)。在有些情況下，顯示系統(tǒng)可以包括觸摸敏感能力，從而為用戶提供利用觸摸輸入向便攜式計算設備100提供觸知輸入的能力。顯示系統(tǒng)可以由多層形成，包括作為透明保護層106的最上層，其中透明保護層106由聚碳酸酯或者其它合適的塑料或高度拋光的玻璃形成。利用高度拋光的玻璃，保護層106可以采取基本上填滿開口 104的蓋玻璃106的形式。密封件108可以用于在蓋玻璃106和外殼102之間形成襯墊。密封件108可以由諸如沿熱塑氨基甲酸乙酯或者TPU種
6類的塑料的彈性材料形成。這樣，密封件108可以提供防止環(huán)境污染進入便攜式計算設備 100內部的保護。跑道形件(racetrack) 110可以定義為圍繞蓋玻璃層106的外殼102的最上面的部分。為了維持便攜式計算設備100期望的美觀和感覺，期望外殼102和蓋玻璃 106之間的任何偏移都可以通過使跑道形件110居中來最小化。盡管沒有示出，但位于蓋玻璃106下面的顯示面板可以用于利用任何合適的顯示技術(例如，IXD、LED、0LED、電子墨水等)來顯示圖像。可以利用多種機構將顯示組件放置并固定到腔體中。在一個實施例中，顯示系統(tǒng)被鎖定(snap)到腔體中。它可以與外殼的相鄰部分平齊放置。這樣，顯示器可以呈現(xiàn)可視內容，該可視內容可以包括視頻、靜止圖像及可以向用戶提供信息(例如，文本、對象、圖形)的諸如圖形用戶界面(GUI)的圖標，還可以接收用戶提供的輸入。在有些情況下，所顯示的圖標可以由用戶移動到顯示器上更方便的位置。例如，⑶I可以由用戶手動地將其從一個位置拖動到更方便的位置來移動。顯示器還可以為用戶提供由多種觸覺致動器提供的觸知反饋，其中觸覺致動器通常但不總是布置在結合到顯示器中的觸覺致動器陣列中。這樣，觸覺致動器可以為用戶提供觸知反饋。在有些實施例中，顯示器遮蓋件(未示出)可以應用到或者結合到蓋玻璃106中或者其下面。顯示器遮蓋件可以用于強調顯示器中用于呈現(xiàn)可視內容的未遮蓋部分。顯示器遮蓋件可以用于使始位按鈕112更不明顯，其中始位按鈕112用于例如向便攜式計算設備100提供諸如改變顯示模式的特定輸入。通過例如更接近始位按鈕112的色調或者顏色， 顯示器遮蓋件可以使始位按鈕112更不明顯。例如，如果始位按鈕112是由比蓋玻璃106 更暗些(例如，灰色或者黑色)的材料形成，則當與蓋玻璃106的未遮蓋部分相比時，使用相似顏色的顯示器遮蓋件可以降低始位按鈕112的視覺沖擊。這樣，始位按鈕112的視覺沖擊可以通過集成到顯示器遮蓋件的整體外觀中而減小。此外，顯示器遮蓋件還可以提供用于將觀看者的注意力指向顯示器中用于呈現(xiàn)可視內容的未遮蓋區(qū)域的自然機制。便攜式計算設備100可以包括用于控制或以別的方式修改便攜式計算設備100的某些功能的多種機械控制件。例如，電源開關114可以用于手動地開機或者關機便攜式計算設備100。靜音按鈕116可以用于使由便攜式計算設備100提供的任何音頻輸出靜音，而音量開關118可以用于增加/減小便攜式計算設備100的音頻輸出的音量。應當指出，以上所述的每種輸入機構一般都通過開口置于外殼102中，從而它們可以耦接到內部部件。 在有些實施例中，便攜式計算設備100可以包括配置成提供靜止或者視頻圖像的照相機模塊。放置可以廣泛地變化，而且可以包括一個或多個位置，例如包括設備的前面或者后面， 即，一個通過后面的外殼，另一個通過顯示窗口。便攜式計算設備100可以包括用于無線通信的機構，作為收發(fā)器類型設備或者僅僅作為接收器，例如收音機。便攜式計算設備100可以包括可置于外殼102的無線電透明部分內部的天線。在有些實施例中，天線可以結合到密封件108或者蓋玻璃106中。在其它實施例中，外殼102的一部分可以采用以下更具體描述的天線窗口的形式用無線電透明材料代替。無線電透明材料可以包括例如塑料、陶瓷等。無線通信可以基于許多不同的無線協(xié)議，包括例如3G、2G、藍牙、RF、802. 11、FM、AM，等等。任何數(shù)量的天線都可以使用，依賴于系統(tǒng)的需求，這些天線可以使用單個窗口或者多個窗口。在一個實施例中，系統(tǒng)可以包括內置于外殼中的至少第一和第二天線窗口(上面和徽標)。圖IB示出了根據(jù)所描述實施例的便攜式計算設備100的立體頂視圖。如圖IB所示，便攜式計算設備100可以包括用于輸出音頻聲音的一個或多個揚聲器120。便攜式計算設備100還可以包括用于向便攜式計算設備100以及從便攜式計算設備100傳輸數(shù)據(jù)和/ 或電力的一個或多個連接器。例如，便攜式計算設備100可以包括多個數(shù)據(jù)端口，針對縱向模式和橫向模式的每種配置都有一個。然而，當前所述的實施例包括單個數(shù)據(jù)端口 122，該數(shù)據(jù)端口 122可以由容納在沿外殼102的第一側形成的開口中的連接器組件IM形成。這樣，當便攜式計算設備100安裝到對接站(docking station)時，便攜式計算設備100可以使用數(shù)據(jù)端口 122來與外部設備通信。應當指出，在有些情況下，便攜式計算設備100可以包括可以感測便攜式計算設備100的朝向或者運動的朝向傳感器或者加速計。然后，傳感器可以提供適當?shù)男盘枺撔盘枌⑹沟帽銛y式計算設備100沿適當?shù)某虺尸F(xiàn)可視內容。連接器組件IM可以是認為合適的任何大小，例如30針連接器。在有些情況下， 連接器組件1 可以既充當數(shù)據(jù)端口又充當電力端口，由此避免需要單獨電力連接器。連接器組件1 可以廣泛地變化。在一個實施例中，連接器組件1 可以采取外圍總線連接器的形式，例如USB或者FIREWIRE連接器。這些類型的連接器同時包括電力和數(shù)據(jù)功能， 由此，當便攜式計算設備100連接到主機設備時，允許便攜式計算設備100和主機設備之間進行電力輸送和數(shù)據(jù)通信。在有些情況下，主機設備可以向媒體便攜式計算設備100提供電力，該電力可以用于操作便攜式計算設備100和/或在操作的同時給包括在其中的電池充電。圖2A和2B給出了用于封裝圖IA和IB中所示的便攜式計算設備100的各種內部部件的單件無縫外殼102的腔體(也稱為內腔)200的代表性內部視圖。在所描述的實施例中，單件無縫外殼102可以由單片金屬(例如鋁)形成并利用例如本領域技術人員眾所周知的傳統(tǒng)可折疊芯金屬形成技術形成為合適的形狀。外殼102可以包括用于便于便攜式計算設備100的組件中所使用的內部部件的安裝的多個特征部(feature)。例如，開口 202 可以在外殼102中形成，具有合適的大小并針對RF天線定位。在開口 202用于放置RF天線的情況下，開口 202可以支撐由至少某種無線電透明材料形成的RF天線支撐組件。這樣，RF天線支撐組件可以便于在支持任何數(shù)量的無線協(xié)議(例如，WiFi、藍牙，等等)時對 RF能量的無障礙發(fā)送和接收。應當指出，當外殼102由諸如大多數(shù)金屬的無線電不透明材料形成時，提供不受約束的RF功能性的能力尤其重要。為了容納各種接口(對接口、音頻插孔、音量、電源、靜音，等等)，在外殼102中可以創(chuàng)建各種尺寸的開口。例如，開口 204可以用于支撐數(shù)據(jù)端口 122 ；開口 206可以用于提供對揚聲器120的支撐；開口 208可以提供對音量開關118的支撐；而開口 210用于靜音按鈕116。此外，開口 212可以用于提供對電源開關114的支撐，而開口 214用于音頻插孔。 應當指出，任意數(shù)量的方法都可以用于創(chuàng)建這些開口，并使得開口切邊(trim)看起來比用于創(chuàng)建外殼102的金屬片的厚度(大約1.5mm)厚。然而，在外殼102中創(chuàng)建這些開口會導致長而薄的金屬網，這會由于跌落事件的沖擊而變形，或者使外殼102在扭曲時展現(xiàn)不可接受的撓曲。以下描述一種特定的加固技術。在外殼102的底部表面218中可以形成多個臺階216。臺階216可以用于為將各種內部部件安裝到外殼102的底部表面218提供支撐平臺。在所述實施例中，臺階216可以通過利用傳統(tǒng)的機加工技術除去預定量的外殼材料(例如，鋁)來形成。一般來說，每個臺階都可以有圓滑的邊緣，以便保護可能接觸的內部部件。如在圖2A和2B中顯而易見的，
8臺階216還可以形成為各種圖案，例如圖案220、222和圖案224。本質上講，遠不止僅僅為了美觀，這各種圖案可以非常有用。例如，各種圖案可以用于容納用于支撐內部部件的安裝結構，例如電池底座。在有些情況下，圖案2 可以采取以下更具體描述的一體梁結構的形式，該結構對施加到外殼102的負荷提供了更均勻的分布。而且，除了提供結構性支撐并幫助防止變形，在多個臺階216的形成過程中除去的外殼材料可以有助于相當大地減小外殼 102的整體重量。圖2C和2D示出了沿圖2A和2B中線A-A所取的外殼102的截面圖。特別地，圖 2C示出了外殼102的底切幾何形狀的本質，更清楚地例示了開口 104的線性維度(例如，長度L)如何小于外殼102主體的線性維度(例如，長度1)，其中操作部件可以在組裝過程中插入到開口 104中。而且，外殼102的曲度可以是不對稱的，其中外殼102的上部2 可以形成為具有清晰的邊緣，而下部230可以形成為具有齒條形狀。這種不對稱性有助于由便攜式計算設備100給出的觸覺感覺，這部分地因為它更好地適合用戶的手。在任何情況下，外殼102都可以具有標稱的壁厚tn。m(其可以是大約1. 5mm量級)。 上部2 可以按照具有基本均勻的平均壁厚的方式形成，其中該平均壁厚接近標稱的壁厚 tn。m。由于下部MO的內表面218基本上符合外殼102的外表面的齒條形狀，因此將內部部件安裝到內表面218上是困難的或者說充其量也是次優(yōu)的。例如，為了牢固地將內部部件放到內表面218上，用于將內部部件安裝到內表面218的任何安裝結構都將必須特別地機加工成適合內表面218的曲度。這種特殊的機加工將要求特殊的加工并增加額外的制造成本，并且增加了組裝所需的復雜性和時間。因此，為了提供在其上安裝內部部件的更適當成形的內表面(并減小外殼102的重量)，外殼102的內表面218可以(例如，利用CNC機加工技術)造型為任何合適的形狀。 內表面218可以造型成包括可以看起來像梯田的多個安裝臺階216。然而，首先可以確定外殼102的最小厚度tmin，該最小厚度與良好的結構完整性和期望的重量減小一致。例如，在外殼102由具有大約1. 5mm的標稱厚度tn。m的鋁形成的情況下，確定大約0. 6mm的最小厚度tmin得到大約0. 5mm的平均臺階高度“h”，從而帶來大約25%的平均重量減小。利用這些設置，外殼102的內表面218可以在一次機器裝配中被機加工成包括合適數(shù)量的臺階，每個臺階具有臺階高度h，從而產生各種梯田圖案，該梯田圖案良好地適于既減小外殼102的整體重量又為安裝各種內部部件提供合適的安裝平臺。如圖2E中所示，內表面218的部分可以維持在基本上與標稱厚度tn。m相同的厚度。 例如，為了更均勻地分布施加到外殼102的任何應力，一體梁系統(tǒng)232(在圖2E中，看起來像字母“H”)可以簡單地通過不機加工外殼102中與一體梁系統(tǒng)232的期望位置一致的那些部分來產生。然而，在有些情況下，一體梁系統(tǒng)232可以通過簡單地從外殼102中對應于一體梁系統(tǒng)232的那些位置除去更少的材料來產生，使得對應于一體梁系統(tǒng)232的厚度t 是tn。m > t > tmin。這樣，梁結構232可以跨外殼102的更大區(qū)域更均勻地分布所施加的負荷，由此最小化翹曲或者變形的可能性。不像傳統(tǒng)便攜式電子設備的組裝(其中部件是以從上到下的方式組裝的(即，部件是在邊框鎖定之前插入到外殼中的))，外殼102的底切幾何形狀需要所有部件都可裝進開口 104的維度(L，W)。而且，便攜式電子設備100的組裝可以以從下到上的方式執(zhí)行。為了便于便攜式電子設備100從下到上的組裝并最小化拋光的頂部玻璃層與外殼最上面部分(跑道形件110)之間的任何偏移，可以使用最小化堆(即，ζ方向)容限的各種技術、裝置和系統(tǒng)。為了容納連接器組件124，必須在外殼102中形成開口。在連接器組件IM具有相當大量針(例如，30個)的情況下，容納連接器124的開口的大小相對于外殼102會相當大，由此不利地影響外殼102的完整性。例如，圖3示出了在外殼102中形成的用于容納連接器組件124的代表性開口 300。在這個例子中，連接器組件1 可以包括多個縱向排列的連接器，使得開口 300必須具有比寬度Wl大得多的長度Li，從而在外殼102中產生區(qū)域302。在所描述的實施例中，區(qū)域302可以具有高度h，該高度h比外殼102的第一壁的標稱高度H小得多，使得區(qū)域302可能對翹曲具有不令人滿意的抵抗力，尤其是在跌落事件中。為了提高區(qū)域302的翹曲抵抗力，支撐支架304可以用于加強區(qū)域302，并為連接器組件IM提供安裝特征部。在所述實施例中，支撐支架304可以由結實的彈性材料(例如，鋼)形成。支撐支架304可以包括輪轂306，該輪轂306用于接納適于將連接器組件124 附接到支撐支架304的緊固件。支撐支架304的部分308可以折疊、彎曲或者以別的方式沿折疊線310形成，其中折疊線310可以對應于在外殼102的底部中形成的壁架312。這樣，部分308可以利用例如沿環(huán)氧樹脂線的粘合劑或者通過焊接到合適的位置來直接附接到壁架312。除了將部分308附接到壁架312，支撐支架304還可以利用部分314附接到外殼102的第一壁。在所述實施例中，部分314可以成形(例如L形)，以便為區(qū)域302提供附加的支撐，如以下更具體示出的。圖4示出了根據(jù)所述實施例的連接器組件124和支撐支架304(特別是區(qū)域308 和314)的代表性截面圖400。為了將支撐支架304的(L形)區(qū)域314附接到外殼102 (特別是區(qū)域30 ，與區(qū)域314的大小和形狀相當?shù)牧康耐鈿げ牧?02可以從外殼102在區(qū)域 302中的內表面除去。然后，可以采用環(huán)氧樹脂(或者其它合適的結合劑)將區(qū)域314附接到外殼102的新暴露的內表面。因此，盡管除去了一定量的外殼材料，但是由支撐支架304 的區(qū)域314的替代相當大地增加了區(qū)域302的強度。由于預期便攜式計算設備100可以配置成利用任意數(shù)量的無線協(xié)議訪問無線網絡，因此由無線電不透明材料形成的外殼102的那些實施例可以適于與RF兼容的便攜式計算設備使用。例如，在一個實施例中，外殼102可以有部分被除去，以便減少外殼102的無線電不透明性干擾無線操作的可能性。因此，圖5示出了由諸如金屬的無線電不透明材料形成的外殼500，其配置成與具有基于無線(RF)功能性的便攜式計算設備100 —起使用。 特別地，除了無線電不透明部分502可以除去并用無線電透明部分504(也稱為天線窗口 ) 替代之外，外殼500可以按照與外殼102非常相同的方式形成。在所述實施例中，天線窗口 504可以由塑料、陶瓷材料或者具有適當?shù)燃壍臒o線電透明度的合適強度的任意材料形成。 因此，預期天線窗口 504可以放成靠近內部RF天線，以便最小化外殼102的干擾并幫助最大化RF天線的效率。出于美觀原因和維護外殼500的結構完整性的原因兩者，天線窗口 504可以制成基本上符合外殼500的形狀。因此，天線窗口 504可以具有符合外殼500的形狀的形狀。這樣，天線窗口 504可以具有與外殼102的上部2 類似形狀的上部以及與外殼102的下部230類似形狀的下部。為了確保容易的組裝和良好的結構結合，天線窗口 504可以形成為包括多個槽506，這多個槽布置成接納形成在外殼500上的多個槽頂結構(castellation)508中對應的一個。例如，如圖6所示，天線窗口 504可以放置到開口 510中，并以俯沖運動放置成靠近外殼500，使得槽頂結構508可以插入到對應的槽506中。一旦每個槽頂結構都插入到一個適當?shù)牟壑?，環(huán)氧樹脂(或者其它合適的粘合劑)就放到或者插入到每個槽中，如圖7所示，以便永久性地將天線窗口 504附接到外殼500。應當指出，可以留出間隙512，以便考慮外殼500和天線窗口 506的熱膨脹系數(shù)的差別。為了說明的目的，以上描述使用特定的術語來提供對本實用新型的透徹理解。然而，對本領域技術人員來說，很顯然特定細節(jié)不是實踐本實用新型必需的。因此，給出對本實用新型的特定實施例的以上描述是為了例示和描述。它們并非旨在詳盡的或者將本實用新型限定到所公開的精確形式。對本領域普通技術人員來說，很顯然根據(jù)以上教習許多修改和變化都是可能的。為了最好地說明本實用新型的原理及其實踐應用，選擇并描述了實施例，由此使得本領域其他技術人員能最好地利用本實用新型和具有適于構想的特定使用的各種修改的各種實施例。本實用新型的范圍旨在由以下權利要求及其等同物定義的。盡管已經關于若干特定的實施例描述了實施例，然而，存在屬于這些通用概念范圍的變更、置換和等同物。因此，以下所附權利要求應當解釋為包括屬于所述實施例的真正主旨與范圍的所有這種變更、置換和等同物。
權利要求1.一種便攜式計算設備，其特征在于包括具有前開口的單件外殼，該單件外殼還包括一體的底壁和側壁，該底壁和側壁與前開口一起形成腔體，底壁具有彎曲的底面，側壁具有直線形的邊緣，這些邊緣布置成使得它們在腔體內形成平的側表面以形成底切，側壁的邊緣圍繞并限定前開口，其中底壁的內表面包括多個機加工的臺階，這些臺階適于在其上安裝內部部件；及蓋子，位于前開口中并且不用邊框就附接到單件外殼。
2.如權利要求1所述的便攜式計算設備，其特征在于，蓋子具有平的頂面而且在前開口處位于腔體中，蓋子基本上填充了側壁之間的前開口，平的頂面基本上與側壁邊緣的上表面齊平。
3.如權利要求1所述的便攜式計算設備，其特征在于，外殼是金屬的，而蓋子是玻璃的。
4.如權利要求3所述的便攜式計算設備，其特征在于，便攜式計算設備還包括由無線電透明材料形成的天線窗口，其中該天線窗口替代金屬外殼的對應部分。
5.如權利要求3所述的便攜式計算設備，其特征在于還包括位于外殼的腔體中的顯示單元；及通過玻璃蓋子可見的顯示單元的顯示屏。
6.如權利要求5所述的便攜式計算設備，其特征在于，基本上透明的觸感層位于玻璃蓋子和顯示單元的顯示屏之間。
7.一種便攜式計算設備，其特征在于包括用于支撐多個內部操作部件的單件外殼；在外殼的內表面上形成的、通過至少在內表面的預定位置除去預選量的外殼材料形成的多個機加工的臺階，其中至少一些機加工的臺階用于將多個內部操作部件中的至少一些安裝到外殼；及在外殼中一體形成的、用于通過關于外殼均勻地分布施加到外殼中一點的力而提供對外殼的支撐的、通過在外殼的內表面上的預定位置除去小于用于形成機加工的臺階的預選量的一定量的外殼材料形成的一體梁系統(tǒng)。
8.如權利要求7所述的便攜式計算設備，其特征在于，便攜式計算設備包括蓋子，該蓋子具有平的頂面并且在單件外殼的前開口處位于腔體中，蓋子基本上填充了外殼的側壁之間的前開口，平的頂面基本上與側壁邊緣的上表面齊平。
專利摘要公開了一種便攜式計算設備。該便攜式計算設備可以包括具有前開口的單件外殼。該單件外殼還包括一體的底壁和側壁，該底壁和側壁與前開口一起形成腔體，底壁具有彎曲的底面，側壁具有直線形的邊緣，這些邊緣布置成使得它們在腔體內形成平的側表面以形成底切，側壁的邊緣圍繞并限定前開口，其中底壁的內表面包括多個機加工的臺階，這些臺階適于在其上安裝內部部件；及蓋子，位于前開口中并且不用邊框就附接到無縫外殼。根據(jù)本公開的一個實施例的便攜式計算設備重量輕、成本低、易于組裝，且外殼變形或者損壞外殼的危險降低。
文檔編號G06F1/18GK202013544SQ20102068863
公開日2011年10月19日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權日2010年1月6日
發(fā)明者J·D·班科, J·P·特納斯, S·R·麥克盧爾, 于明 申請人:蘋果公司