專利名稱：電子設(shè)備的超薄剛性外殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子設(shè)備的外殼，更具體地說，涉及一種包括至少前殼和后殼彼此組裝在一起定義出一內(nèi)部空間以容納電子設(shè)備的功能組件的外殼，所述功能組件至少包括一可通過窗口從外部觀看到的顯示屏。
背景技術(shù)：
電子產(chǎn)品制造商不斷地追求在產(chǎn)品尺寸特別是產(chǎn)品厚度上的進(jìn)一步降低。制造商們還不斷追求實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備前側(cè)各組件的基本共面。此外，制造商們正在尋求解決方案來降低成本，無論是材料成本還是制造成本。能夠獲得精致的外觀并最大化電子設(shè)備前側(cè)顯示屏的尺寸的解決方案是特別受到關(guān)注的。這不僅涉及到便攜式電子設(shè)備，還涉及到諸如臺(tái)式電腦顯示器、固定在墻體上的尺寸高達(dá)40英寸或更大尺寸的超薄電視機(jī)等設(shè)備。我們知道，傳統(tǒng)的解決方案采用塑膠外殼來實(shí)現(xiàn)，這導(dǎo)致外殼非常厚。在現(xiàn)有的這種解決方案中，外殼包括兩個(gè)塑膠件，即前殼和后殼，形成一個(gè)內(nèi)部空間來設(shè)置電子器件例如液晶顯示屏(LCD)。該顯示屏上覆蓋有一塊平板式或電容式觸摸屏。前殼設(shè)有窗口，使得顯示屏從外部可見并可接觸到。通常，窗口的邊緣，在各種英文刊物上又被稱為“唇緣(lip)”或“邊刃(bezel)”，是令人討厭的，因?yàn)槠錇楹穸瘸^Imm的塑膠唇緣覆蓋在顯示屏的外周邊緣上。此外，當(dāng)整個(gè)外殼由塑膠制成時(shí)，其整體的結(jié)構(gòu)剛性比較低。已知的是，通過加入高品質(zhì)高強(qiáng)度的加工玻璃置于觸摸屏之上可以提高外殼的強(qiáng)度。從美觀上來講，塑膠外殼設(shè)置成與玻璃的外表面平齊。但在剛性方便，這種玻璃，在英文中有時(shí)又被稱為“透鏡蓋(lens cover)”、“玻璃蓋(cover glass)”或“Gorrila 玻璃”，具有大約I. 4mm的厚度。塑膠殼結(jié)合到玻璃的底部。這種系統(tǒng)存在的問題是整個(gè)外殼和“透鏡蓋”的成本非常高。還有一些現(xiàn)有的解決方案制成鈑金外殼或注射金屬，這種方案導(dǎo)致外殼的成本相對(duì)比較高，并且需要非標(biāo)準(zhǔn)的方法來使顯示屏和前殼面板共面。公開號(hào)為US 2004/102230的美國(guó)專利申請(qǐng)進(jìn)一步公開了一種使用塑膠件和金屬組件的方案。這種混合方案需要使用復(fù)雜且昂貴的設(shè)備。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種電子設(shè)備的美觀并實(shí)現(xiàn)高結(jié)構(gòu)剛性和低成本的新型外殼。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提出一種電子設(shè)備的外殼，包括至少一個(gè)前殼和一個(gè)后殼組裝在一起定義出一內(nèi)部空間用于容納所述電子設(shè)備的功能組件，所述功能組件至少包括通過窗口從外部可見的屏幕，并且所述前殼包括塑膠殼體；[0011]通過一體成型至少部分地集成于塑膠殼體內(nèi)的金屬加強(qiáng)框；以及固定設(shè)置于所述殼體上的金屬箔片，所述金屬箔片具有位于殼體之外的唇緣，所述唇緣覆蓋住屏幕的一部分，形成所述窗口。根據(jù)本實(shí)用新型的電子設(shè)備的外殼中，所述唇緣具有小于或等于O. 2mm的厚度。根據(jù)本實(shí)用新型的電子設(shè)備的外殼中，所述唇緣具有小于或等于O. Imm的厚度。根據(jù)本實(shí)用新型的電子設(shè)備的外殼中，所述唇緣定義一殼體平面，所述金屬箔片還具有通過一體成型部分地集成于所述殼體內(nèi)的外邊緣,所述外邊緣相對(duì)于所述殼體平面傾斜設(shè)置。根據(jù)本實(shí)用新型的電子設(shè)備的外殼中，所述唇緣與所述殼體在所述外邊緣與所述唇緣的接合處齊平共面設(shè)置。 根據(jù)本實(shí)用新型的電子設(shè)備的外殼中，所述外邊緣嵌入所述殼體內(nèi)的深度小于或等于2mm。根據(jù)本實(shí)用新型的電子設(shè)備的外殼中，所述金屬箔片的外邊緣形成有在注塑成型時(shí)被殼體塑膠穿過的多個(gè)孔。根據(jù)本實(shí)用新型的電子設(shè)備的外殼中，所述金屬箔片膠粘在集成了加強(qiáng)框后的殼體上。根據(jù)本實(shí)用新型的電子設(shè)備的外殼中，所述加強(qiáng)框成“U”形或“V”形，且該“U”形或“V”形的封閉側(cè)朝向金屬箔片。根據(jù)本實(shí)用新型的電子設(shè)備的外殼中，所述加強(qiáng)框包括第一垂直部分、第二水平部分和第三傾斜部分，所述第三傾斜部分通過一體成型部分嵌入所述塑膠殼體內(nèi)，且所述第三傾斜部分上形成有在注塑成型時(shí)被殼體塑膠穿過的多個(gè)孔。本實(shí)用新型的電子設(shè)備的外殼基于金屬薄板和塑膠材料的結(jié)合使用，通過金屬件嵌入式一體成型制造工藝得到復(fù)合部件，從而獲得塑膠或金屬件的最佳特性的增強(qiáng)效應(yīng)。本實(shí)用新型提供塑膠和金屬異質(zhì)材料之間的緊密結(jié)合，提高了結(jié)構(gòu)剛性并且在一定的強(qiáng)度下可以相對(duì)減少材料用量，降低成本。

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中圖I是根據(jù)本實(shí)用新型的平板電腦的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的平板電腦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化剖視圖；圖3是模具內(nèi)塑膠注射模式的簡(jiǎn)化示意圖；圖4是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的平板電腦的簡(jiǎn)化示意圖，其中唇緣膠粘在殼體上；圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的平板電腦的簡(jiǎn)化俯視圖；圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的平板電腦在加強(qiáng)框處的簡(jiǎn)化剖視圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。在圖1-6中，不同實(shí)施例或變形中相同的部件具有相同的附圖標(biāo)號(hào)。顯然，本實(shí)用新型中的不同特征、形式和實(shí)施例可以在各種不同的組合中相互結(jié)合，除非他們不相兼容或彼此相互排斥。圖I示出的多媒體電子設(shè)備的外殼包括兩個(gè)半殼3和4，二者通過連接面13接合在一起，并且定義出一內(nèi)部空間5以容納該電子設(shè)備的功能組件。后續(xù)描述中還會(huì)提到“前殼3”和“后殼4”,來表不對(duì)應(yīng)于電子設(shè)備的前后表面的兩個(gè)半殼。根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，前殼3和后殼4中至少一者具有至少一個(gè)加強(qiáng)框，由第一材料制成。該加強(qiáng)框通過一體成型的方式集成在由第二材料制成的殼體中。接下來的描述將介紹使用金屬箔片、3_厚的金屬加強(qiáng)框、和塑膠殼體實(shí)現(xiàn)的一個(gè)實(shí)施例。更廣泛地說，金屬箔片和金屬加強(qiáng)框可以由鋼鐵或具有高熔點(diǎn)溫度的其它金屬或金屬合金(其熔點(diǎn)溫度接近鋼鐵)制成。所述第二種材料為有機(jī)材料或熔點(diǎn)溫度低于第一種 材料的金屬或金屬合金，例如鎂或Zamac型合金。本實(shí)用新型的一方面涉及在低于金屬箔片和加強(qiáng)框的熔點(diǎn)溫度的溫度下將第二種材料注射入模具內(nèi)。在圖I所示的實(shí)施例中示出了觸摸式平板電腦，例如平板形狀的不帶鍵盤或鼠標(biāo)的小型計(jì)算機(jī)，具有大約七英寸的顯示屏大小。該平板電腦包括外殼2，外殼2由兩部分組成，即前殼3和后殼4。前殼3和后殼4組裝在一起定義出一內(nèi)部空間5,用于設(shè)置電子部件。后殼4構(gòu)成底部，可整體由塑膠制成，或通過塑膠或金屬注射成型在一框架中嵌入金屬嵌件來制成。前殼3構(gòu)成頂部,與后殼4直接結(jié)合以形成一個(gè)開放的盒子形式的外殼。前殼3包括-塑膠殼體30；-伸出殼體30外的金屬箔片6,該金屬箔片6的中部具有開口以形成矩形的中心窗口 7 ；-設(shè)置于金屬箔片6下方的加強(qiáng)框8，加強(qiáng)框8圍繞內(nèi)部空間5成閉環(huán)狀。金屬箔片6和加強(qiáng)框8部分地集成在塑膠材料制成的殼體30內(nèi)。需要注意的是，金屬箔片6形成平板電腦的外表面的一部分，因而考慮到想要達(dá)到的視覺和觸覺效果(例如裝飾、銘牌、金屬拉絲等)，對(duì)其進(jìn)行了一定的表面加工處理。如圖I所示，內(nèi)部空間5中設(shè)有位于上部的觸摸屏9，用于可用手寫筆或手指通過窗口 7接觸到該觸摸屏9。觸摸屏9下面是接著是液晶顯示屏(IXD)IO、電路板(PCB)Il和電池12,電路板11內(nèi)設(shè)有微處理器和存儲(chǔ)器(未不出)，電池12用于給整個(gè)設(shè)備供電。外殼2上還可以設(shè)有與其直接相關(guān)的其它功能部件，例如-天線單元(金屬子集、電路板等)，這種類型的元件與外殼直接接觸，因?yàn)樘炀€單元的位置和/或特點(diǎn)，要考慮外殼的金屬部件和/或該單元在塑膠件內(nèi)的連接點(diǎn)所構(gòu)成的平面；-考慮到外殼的人機(jī)工程學(xué)和美觀需要而設(shè)置的導(dǎo)光部件，用于將電路板上設(shè)置的光源例如LED發(fā)出的光導(dǎo)出。這些功能部件可以在前殼和后殼成型的過程中結(jié)合到殼體內(nèi)。金屬箔片6由厚度為O. Imm的鈑金件制成。這種規(guī)格的厚度可以降低材料成本。當(dāng)然，并不是必須要使用這么薄的板材，我們主要考慮的是它的特點(diǎn)。通過加入加強(qiáng)框8，可以實(shí)現(xiàn)完美平面的剛性和耐用性。加強(qiáng)框8包圍觸摸屏9和顯示屏10。金屬箔片6可以通過現(xiàn)有的任何方法或任何工藝的組合來實(shí)現(xiàn)，包括例如切割、沖壓、沖孔、彎折等。再參見圖2，可以看到加強(qiáng)框8設(shè)于外殼2內(nèi)的細(xì)節(jié)，觸摸屏9位于水平面內(nèi)且朝上設(shè)置。金屬箔片6包括從外部可見的唇緣6a和以O(shè)90 °之間的一個(gè)角度(優(yōu)選45° )傾斜的外邊緣6b，唇緣6a形成窗口 7，外邊緣6b相對(duì)于殼體平面15傾斜。使用較少的材料注塑成型金屬-塑膠復(fù)合體的尺寸特性的控制，是很復(fù)雜的，因?yàn)樗苣z產(chǎn)生的收縮會(huì)使金屬箔片變形。為了減少收縮現(xiàn)象的影響，在塑膠注射成型過程中，使注射流的軸位于包含該外邊緣6b的平面內(nèi)。為清楚起見，圖中除了觸摸屏9之外，未示出設(shè)備I的其它功能組件。例如，將殼體平面15從水平位置(觸摸屏平面)傾斜1-2度，可使得該殼體平面15貼在觸摸屏9上。加強(qiáng)框8由三部分構(gòu)成，即第一垂直部分8a、第二水平部分Sb和第三傾斜部分Sc。第一垂直部分8a在橫向上定義出內(nèi)部空間5。圖中還示出液晶顯示屏10的托架16，該托架16固定于加強(qiáng)框8的四個(gè)側(cè)面中的兩個(gè)側(cè)面上。加強(qiáng)框8的第二水平部分Sb基本與金屬箔片6的殼體平面15平行并位于金屬箔片6下方。第三部分Sc從第二水平部分Sb以一 45度的角度傾斜伸出，從而這三個(gè)部分8a、8b、8c構(gòu)成向下的“U”形或“V”形，即“U”形或“V”形的封閉側(cè)朝向金屬箔片6。第三傾斜部分Sc部分嵌入塑膠殼體30內(nèi)。在成型過程中通過包圍/穿透/交錯(cuò)的方式，本實(shí)用新型一方面提供外邊緣6b與塑膠殼體30之間的連接，另一方面提供加強(qiáng)框8和塑膠殼體30之間的連接，從而有效阻止了塑膠件和金屬件之間的相對(duì)移位的可能性，并且加強(qiáng)了異質(zhì)材料組合的粘結(jié)力。在外邊緣6b和加強(qiáng)框8特別是其第三傾斜部分Sc上可形成多個(gè)孔17、18?？椎脑O(shè)置和分布可以避免出現(xiàn)從外表面可見到的縮痕的出現(xiàn)，以保證其美觀。圖2示出了另一實(shí)施例中兩個(gè)半殼之間的連接面13，該連接面13并不位于一個(gè)連續(xù)的平面內(nèi)。后殼4內(nèi)設(shè)置的塑膠突起件19正好裝入加強(qiáng)框8的框架結(jié)構(gòu)內(nèi)。前殼3和后殼4的組裝和連接通過緊固裝置例如螺絲和/或夾扣來實(shí)現(xiàn)。參見圖3，示出了根據(jù)本實(shí)用新型的金屬箔片和加強(qiáng)框的模塑成型的示例。圖中示出的模具20中具有塑膠殼體30、金屬箔片6和加強(qiáng)框8。開始時(shí)，只有金屬箔片6和加強(qiáng)框8設(shè)置在模具20中。接著在100度的溫度下，注入溫度為200度、壓強(qiáng)為200巴的構(gòu)成殼體30的塑膠。如圖3所示，模具20的兩個(gè)接合面21和22允許模具20在脫模時(shí)打開。參見圖4，示出了根據(jù)本實(shí)用新型的外殼的另一實(shí)施例。金屬箔片形成為一唇緣31，定義出一窗口 7的邊緣，通過該窗口 7可以看到觸摸屏9。在該實(shí)施例中，唇緣31粘結(jié)在塑膠殼體30上。可以在塑膠殼體30上一體成型設(shè)置好加強(qiáng)框8之后，對(duì)殼體30進(jìn)行機(jī)加工以形成一個(gè)定位平面以用于膠粘唇緣31。另一實(shí)施例中，該定位平面可以直接在殼體30的成型過程中獲得。優(yōu)選地是，唇緣31和加強(qiáng)框8之間的間距被部分或完全填充塑膠以形成所述定位平面。唇緣31為厚度小于O. 2mm的薄片，優(yōu)選厚度等于O. 1mm，其被膠粘在通過加入加強(qiáng)框8注塑成型的剛性結(jié)構(gòu)上。圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的平板電腦的簡(jiǎn)化俯視圖。如圖5所示，觸摸屏9被精美加工的薄唇緣6a或31框起來，唇緣6a或31固定在通過加強(qiáng)框8加強(qiáng)的殼體30上。加強(qiáng)框8在圖6中有示出。圖6是在加強(qiáng)框處的簡(jiǎn)化剖視圖。觸摸屏9位于加強(qiáng)框8之內(nèi)，而殼體30通過一體成型與加強(qiáng)框8固定。由此，本實(shí)用新型基于金屬薄板和塑膠材料的結(jié)合使用，通過金屬件嵌入式一體成型制造工藝得到復(fù)合部件。本實(shí)用新型通過注塑一體成型獲得塑膠或金屬件的最佳特性的增強(qiáng)效應(yīng)。本實(shí)用新型提供塑膠和金屬異質(zhì)材料之間的緊密結(jié)合，產(chǎn)生意想不到的特征，特別是對(duì)于給定的強(qiáng)度可以減少材料用量。本實(shí)用新型基于金屬件的一體注塑成型提供材料之間的粘結(jié)力，這種方法與混泥土存在一定的相似性。為了實(shí)現(xiàn)異質(zhì)材料之間的較大的粘結(jié)力這一目標(biāo)，本實(shí)用新型提供金屬件和塑膠件之間的多處重疊，以便在成型過程中塑膠進(jìn)入金屬件。本實(shí)用新型中使用的一體成型材料的主要優(yōu)點(diǎn)是易于獲得復(fù)雜的形狀，外殼內(nèi)的這些形狀的作用是例如設(shè)置或固定內(nèi)部器件例如硬盤、顯示屏、一個(gè)或多個(gè)電池、一個(gè)或多個(gè)印刷電路等。塑膠材質(zhì)的另一個(gè)重要好處是其相對(duì)于無線電波的透明性，因而可以在其內(nèi)設(shè)置天線。另一個(gè)好處是塑膠具有相對(duì)低的成本。非磁性合金和/或有色金屬的使用可兼容各種類型的天線。金屬在便攜式電子設(shè)備上的貢獻(xiàn)額別是在于提高用戶可感知的質(zhì)量，并有效地提供電子屏蔽，同時(shí)，寬廣的平面結(jié)構(gòu)提高了天線的效率。本實(shí)用新型的目的是利用各材料優(yōu)勢(shì)，使它們能在本實(shí)用新型中聯(lián)合作用。根據(jù)本實(shí)用新型，外殼中金屬件的存在也有利于更好地對(duì)設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱。對(duì)于其內(nèi)的電子器件必須與散熱片接觸的某些設(shè)備，在相關(guān)組件表面和復(fù)合外殼的金屬件之間加入一個(gè)低熱阻結(jié)構(gòu)可以以最低的成本來實(shí)現(xiàn)其功能。本實(shí)用新型的優(yōu)勢(shì)還在于美學(xué)外觀以及觸感方面。根據(jù)本實(shí)用新型得到的外殼可以很直觀的得到一個(gè)完美的美學(xué)線條，尤其是在其邊界處，特別是在金屬和塑膠件的外表面之間的融合及過渡。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種電子設(shè)備的外殼，包括至少一個(gè)前殼和一個(gè)后殼組裝在一起定義出一內(nèi)部空間用于容納所述電子設(shè)備的功能組件，所述功能組件至少包括通過窗口從外部可見的屏幕，其特征在于，所述前殼包括 塑膠殼體； 通過一體成型至少部分地集成于塑膠殼體內(nèi)的金屬加強(qiáng)框；以及 固定設(shè)置于所述殼體上的金屬箔片，所述金屬箔片具有位于殼體之外的唇緣，所述唇緣覆蓋住屏幕的一部分，形成所述窗口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子設(shè)備的外殼，其特征在于，所述唇緣具有小于或等于.O.2mm的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電子設(shè)備的外殼，其特征在于，所述唇緣具有小于或等于.O.Imm的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子設(shè)備的外殼，其特征在于，所述唇緣定義一殼體平面，所述金屬箔片還具有通過一體成型部分地集成于所述殼體內(nèi)的外邊緣，所述外邊緣相對(duì)于所述殼體平面傾斜設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子設(shè)備的外殼，其特征在于，所述唇緣與所述殼體在所述外邊緣與所述唇緣的接合處齊平共面設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電子設(shè)備的外殼，其特征在于，所述外邊緣嵌入所述殼體內(nèi)的深度小于或等于2mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子設(shè)備的外殼，其特征在于，所述金屬箔片的外邊緣形成有在注塑成型時(shí)被殼體塑膠穿過的多個(gè)孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子設(shè)備的外殼，其特征在于，所述金屬箔片膠粘在集成了加強(qiáng)框后的殼體上。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子設(shè)備的外殼，其特征在于，所述加強(qiáng)框成“U”形或“V”形，且該“U”形或“V”形的封閉側(cè)朝向金屬箔片。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備的外殼，其特征在于，所述加強(qiáng)框包括第一垂直部分、第二水平部分和第三傾斜部分，所述第三傾斜部分通過一體成型部分嵌入所述塑膠殼體內(nèi)，且所述第三傾斜部分上形成有在注塑成型時(shí)被殼體塑膠穿過的多個(gè)孔。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電子設(shè)備的外殼，包括至少一個(gè)前殼和一個(gè)后殼組裝在一起定義出一內(nèi)部空間用于容納所述電子設(shè)備的功能組件，所述功能組件至少包括通過窗口從外部可見的屏幕，并且所述前殼包括塑膠殼體；通過一體成型至少部分地集成于塑膠殼體內(nèi)的金屬加強(qiáng)框；以及固定設(shè)置于所述殼體上的金屬箔片，所述金屬箔片具有位于殼體之外的唇緣，所述唇緣覆蓋住屏幕的一部分，形成所述窗口。本實(shí)用新型的外殼提高了結(jié)構(gòu)剛性并且在一定的強(qiáng)度下可以相對(duì)減少材料用量，降低成本。
文檔編號(hào)H05K5/00GK202435730SQ20112053225
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者亨利·克羅哈斯 申請(qǐng)人:法國(guó)阿爾科斯股份有限公司