用于电子装置的外壳、包括该外壳的装置及制造该外壳的方法

专利名称：用于电子装置的外壳、包括该外壳的装置及制造该外壳的方法
技术领域：
本发明涉及任意尺寸的电子装置领域，特别涉及包括屏幕的装置，例如电话、多媒 体播放器和/或记录器、便携式电脑、平板电脑、电视机等。
背景技术：
电子装置制造商一直探索减小电子装置每个维度的尺寸，尤其是电子装置的厚 度。他们还追求使构成装置正面的原件的表面接近共面。而且，制造商追求既减少材料成 本又减少制造成本的方案。尤其探索能够得到流线型外观和使正面的屏幕表面最大化的解决方案。这不仅涉 及便携式电子装置还涉及非便携式装置，例如电脑屏幕和设计为安装在墙上的平板屏幕电 视机，其尺寸可达到对角线40英寸甚至更大。用塑性材料制造外壳的标准解决方案为公知的，这会导致厚的外壳。用金属板或 注入金属制造外壳的解决方案也是公知的，这会导致相对昂贵的外壳并需要非标准的解决 方案，以使正面和屏幕的表面共面。而且，美国专利申请2004/102230公开了一种使用由塑 性材料和金属元件制造的元件的解决方案。公知技术结合的解决方案执行很复杂且设备昂贵。

发明内容
本发明的目的在于至少部分地解决通过现有技术无法解决的问题，提出一种外 壳，一种制造该外壳的方法和由根据本发明的外壳和屏幕形成的系统。为此目的，本发明的一个主题为用于电子装置的外壳，至少包括前部和后部，前部 和后部适合装配在一起，以限定能够保持该装置的功能元件的内部容积，其特征在于，前部 和/或后部中的至少一个包含至少一个插入件，插入件由第一材料特别是金属板制成，插 入件通过包覆成型结合到框架中，框架由第二材料特别是塑性材料或可注入金属制成。因此，本发明基于金属板和塑性材料的结合使用，以在框架中生产复合部件，所述 框架是通过包覆成型、利用金属部件的稳定相互贯穿的方法而制作的。本发明允许通过模制生产的、由有机塑料或金属制成的部件以及由板形金属提供 的部件的最佳特征的相融结合。本发明提供了塑性材料与金属之间的紧密协作，材料为自 然异质的，从而允许得到异常特征，特别是减少用于给定硬度的材料。本发明基于金属部件 的包覆成型，该金属部件被设置为提供材料之间的高内聚性。虽然产生该结果的器件没有 相似之处，但是本发明由某些相似处以加强固定。该相似处可直观理解本发明的某些优点。 为达到异质材料之间高内聚性的目的，本发明在金属部件上设置大量贯穿的点，在包覆成 型期间塑性材料穿过这些贯穿点。本发明上下文中使用的模制材料的主要优点为可容易获得复杂形状和外壳中的 这些形状的功能性能力，例如确保或固定如硬盘、屏幕、一个或多个电池、一个或多个印刷电路等的内部子配件。塑性材料的另一个重要优点为对无线电波的透明性，这能够使其包 含天线。另一个优点是，这种塑性材料成本相对较低。使用非磁性和/或非铁合金与某些 类型的天线相容。在便携式电子设备领域，金属的贡献对于改进用户感觉品质是特别有益的，并对 屏蔽电子设备作出有用的贡献，且在适宜的情况下通过构成大的地平面而提高天线的效率。本发明的目标在于最大地利用每种材料相应的优点，以及增加了根据本发明各种 材料的联合实施带来的优点。在根据本发明的合成外壳中存在至少一个大金属面，这还有利于更好地散去装置 内部产生的热量。对于装置中电子元件必须与散热器接触的特定装置，在根据本发明的合 成外壳的金属部件和相关的原件表面之间附加具有低热阻的接片，使得以更低成本执行任务。本发明的优点还在于的所产生的外表和感觉的观测很重要。实施根据本发明方法 得到的外壳，可直接获得理想的视线，特别是在边界处可直接获得理想的视线，特别在外部 金属表面和由塑性材料制成的表面之间的装配和露出物中。根据本发明进一步的优势特征，所述插入件包含在所述外壳的外侧形成的面，以 构成所述外壳的外皮的一部分。根据本发明进一步的优势特征，所述插入件和所述框架的邻接区域设置为几乎齐 平，特别为共平面的。根据本发明进一步的优势特征，所述插入件包含几乎90°折叠的边缘，与平坦的 中央区域形成角度。根据本发明进一步的优势特征，所述插入件包含设置在所述边缘上的穿孔和/或 凹口，所述穿孔和/或凹口的至少一部分被所述第二材料从所述外壳的外侧的框架朝向其 内部容积穿过，所述第二材料例如由塑料制成。根据本发明进一步的优势特征，每个所述穿孔和/或凹口均具有的开口表面几乎 等于孔洞的开口表面，所述孔洞的直径在0. 5和3mm之间，例如1mm的数量级。根据本发明进一步的优势特征，所述穿孔和/或凹口在所述插入件的所述边缘上 几乎均勻的分布。根据本发明进一步的优势特征，所述前部和后部通过从所述前部和后部中的一个 的插入件至所述外壳的凸耳的螺钉和/或夹子固定，特别是通过夹住例如由金属制成的至 少一个网格板而固定，所述凸耳例如为从另一个部分的框架伸出。根据本发明进一步的优势特征，所述前部和后部包含定心止动件和/或肋部，所 述定心止动件和/或肋部适于确保其相邻边缘的接合装配。根据本发明进一步的优势特征，所述插入件具有小于0. 5mm的厚度，例如在0. 1和 0. 5mm之间。根据本发明进一步的优势特征，所述插入件具有基本为矩形的形状，其外部尺寸， 即短边和长边比支撑所述插入件的所述前部或后部的相应外部尺寸大四分之三。本发明的另一个主题为一种电子装置，特别是单件类型的便携式装置，即没有连 接部件，其包括具有上述全部或部分特征的外壳，所述前部包含第一插入件，所述第一插入件设置有窗口，特别是旨在确定出屏幕的边界的窗口，所述后部包含第二插入件，所述第二 插入件形成所述装置的背面。本发明的一个主题仍为电子装置，特别是具有翻转式屏幕或折叠屏幕的便携式装 置，通常称为“蛤壳”型，即具有铰合在一起的部件，包括支撑例如屏幕的第一外壳，铰合在 支撑例如键盘的第二外壳上，所述第一和第二外壳中的至少一个具有上述全部或部分特 征。根据本发明进一步优势特征，所述电子装置包括阻尼垫，特别是由弹性体制成的 阻尼垫，所述阻尼垫设置在所述装置的固体内部元件上，并与所述插入件之一相接触地协 同操作，以防止或减弱在所述装置操作期间所述插入件的振动。根据本发明进一步优势特征，所述电子装置包括致动器件，特别是压电式的致动 器件，所述致动器件能够使所述插入件之一操作为根据所述装置的内部元件发射的设定点 数据的电声换能器的隔板。本发明的又一主题为用于制造具有上述全部或部分特征的外壳的方法，所述方法 包括下述步骤获取例如由金属制成的所述插入件，特别是通过包括切割、牵拉、冲孔、折叠等步 骤的方法制造的插入件；将所述插入件定位在打开的模具中；利用浮动模芯，以约束所述插入件，从而使所述插入件保持为压在所述模具的支 撑面上；关闭所述模具；将例如塑性材料的所述第二材料注入所述模具中。当然，在冷却阶段之后、注入结束时，提供了射出完成件的后续步骤。此外，本发明能够简化并减少组件的操作。实际上，本发明可进行单一操作，以生 产为最终组件准备的外壳的半外壳。为此目的，根据本发明的方法将预装饰的板和着色的 塑性材料以适当的方式混合，并在适当的位置包括功能元件。还可对模具内侧执行特定的 表面处理，以生成目标效果，例如在金属表面和塑性材料制成的表面之间形成柔和或鲜明 的对比。当然，还可增加完成阶段而不超出本发明的范围，构成例如对整个复合件上色。根据本发明进一步优势特征，所述浮动模芯设置在所述插入件中，并且设置在与 所述插入件的平坦中央区域形成近似90°角的插入件的边缘之间，所述浮动模芯包括边缘 槽，所述边缘槽限定了在与所述插入件的凸出部相对应的槽中注入的材料(例如，由塑料 制成的)。根据本发明进一步优势特征，所述浮动模芯设置在所述插入件中，并且一方面设 置在与所述插入件的平坦中央区域形成近似90°角的插入件的边缘之间，且另一方面槽限 定了在与所述插入件的凸出部相对应的槽中注入的材料(例如，由塑料制成的)。


通过对非限定性的实施例和附图的具体描述，将更理解本发明的其他优点和特 征，其中图1为示出根据本发明具有外壳的电子装置的横断面或纵断面的示意6
图2为图1中装置的外壳沿着箭头F1的生产细节的部分示意图，特别是构成装置 的半外壳的示意图；图3为图1的外壳的金属板制成的插入件的部分透视图，示出了角度形式的边 缘；图4为图1中装置的外壳沿着箭头F的平面图，特别是构成装置的半壳体的平面 图；图5为图4生产细节的放大图，示出了通过来自于框架的塑性材料以注入的方式 使金属插入件相互穿透；图6通过裁剪示出了构成图1外壳的半壳体的紧固件装置的细节的透视图；图7通过裁剪图6示出了紧固件装置的变体；图8示出根据本发明装置的侧视图，设置有衬垫，衬垫用于阻尼与金属插入件接 触所产生的振动；图9示出根据本发明装置的侧视图，设置有压电式的致动器件，其可使金属插入 件操作为电声转换器的隔膜；图10示出用于图1外壳的注入过程的装置，示出了使用浮动模芯保持金属插入件 的位置；图11和12示出了沿箭头F2、根据本发明方法的两个实施方式的浮动模芯和插入 件的示意图，示出了插入件和浮动模芯的各自外部轮廓，其能够对插入件边缘的凸出物上 的塑性材料的贯穿进行成型和限定；图13示出本发明示例性实施，用于生产厚度较小的便携式计算机；以及图14示出本发明示例性实施方式，用于生产特别薄的平板式便携计算机。
具体实施例方式图1示出了多媒体电子设备，其包括设置有两个半壳体2和3的外壳，两个半壳体 2和3被布置为通过它们的配合面4进行装配和固定，以限定容纳设备的功能元件的内部容 积5。为了说明的清晰性，除了屏幕6以外，未示出设备1的功能部件。在下面的公开中还提到“前部2”和“后部3”，其参照半壳体还对应于设备的上面 和下面。根据本发明的实质方面，前部2和/或后部3中的至少一个包含了由第一材料生 产的至少一个相应插入件7、8，该插入件通过包覆成型整合到由不同于第一材料的第二材 料生产的相应框架9、10中。在接下来的描述中，所描述的实施方式使用由金属板生产的插入件和由塑性材料 生产的框架。更宽泛地且仍在本发明范围内，插入件可由钢、或具有高熔点(例如，钢的熔 点)的任意其它金属或金属合金生产。第二材料是有机材料，或者也可以是具有比第一材 料的熔点低的金属或金属合金，例如，镁类金属或锌基压铸合金类合金的熔点。本发明的实 质方面包括在低于插入件熔点的温度下将第二材料注入模具中。在图1所示的实施例中，前部2和后部3均包括整合到其各自的框架9、10内的插 入件7、8。前部2的插入件7包括定出屏幕6的边界的中央窗11。后部3的插入件8是非 中空的。在图4所示的、描述设备后部3的实施例中，插入件8具有对后部3下面的外表面主要部分进行覆盖的矩形。注意到，插入件形成设备外皮的一部分，并因此具有根据期望的 外观和感觉功能而设计的外观和光泽(装饰、题字、哑光金属外观等)。在它们位于设备外侧的接合区域中，插入件7、8和框架9、10具有相切的表面，以 具有在插入件7、8和相应框架9、10之间完全平齐的连续外表面。因此，在设备1(图1)的 上面和下面上的插入件7、8和框架9、10之间完全共面。插入件由厚度小于0. 5mm(例如，从0. 1mm到0. 5mm)的板状元件生产。这种大小 的厚度能够使金属的材料成本最小。实际上，像这种薄的板状材料不必提供受欢迎的坚固 特性。将外壳-屏幕系统构成为一个整体，是通过完美的平坦性提供了刚性和耐用性。粘 合在板框架下面的外周处的屏幕模块提供了必要的刚性。因此所构成的外壳-屏幕系统在 其整体上提供了期望的机械特性，例如在现代汽车底盘的情况下，在将玻璃表面粘合到板 上之后获得了必要的刚性。参照图3，注意到，每个插入件7、8包含边缘12，边缘12被折叠为与平坦中央区域 13成近似90°角。通过少量材料对注入的金属-塑料合成外壳的尺寸特性进行控制的复 杂性在于，施加到塑性材料的应力自然使金属板变形。为了减少收缩现象的影响，有必要为 金属部件建立硬化能力。该硬化能力有利地由这些形成角度的边缘12提供。该方案尤其 有利于仅占用非常少的外壳内部容积，该外壳因此几乎完全用于包含设备的功能元件(电 子元件、蓄电池等)。因而本发明最大可能地使用外壳的内部容积。本发明提供了通过在包覆成型的过程中环绕/穿过/互连金属部件，从而增加插 入件7、8与其框架9之间的附着点的数量。这能够最终防止塑料部件相对于金属部件的相 对移动的可能性，并且增强了不同种类材料的装配的内聚性。如图3可见，提供了包覆成型 的金属插入件8内的多个穿孔14，多个穿孔14优选地位于形成角度的边缘12内。确定穿 孔的分布及其结合的开口表面，以避免可见缩痕的外观，该缩痕位于具有审美作用的外表 面上的板内冲孔水平上。在包覆成型区域中，优选地，增加具有小结合表面的穿孔的数量， 并且将它们均勻地分布在例如如图3所示的交错行中，以增强装配的内聚性。然而，必要的 是，穿孔具有最小的结合表面，以使塑性材料很好地穿过这些开口。具有小结合表面的一些 穿孔的均勻分布还提供了不减弱金属部件强度的优点。穿孔的最小结合表面取决于塑性材 料的特性及其实现条件，例如，注入压力、材料温度、模具温度等。在本发明的实施方式中， 结合的开口表面近似等于其直径在0. 5mm到3mm之间的孔的表面。例如1mm数量级的直径 是适当的。在不超出本发明范围的前提下，穿孔可具有任意形状，或者甚至仅包括简单的穿 透孔。在实施方式变体中，穿孔可被凹口取代或补充。而且，如图3所示可看见几行穿 孔，然而在变体中，还可提供单行穿孔。参照图2和5，还规定从边缘的外侧朝向外壳的内部容积5实现使塑性材料穿过穿 孔，该穿过操作包括使塑性材料溢出到内部容积的尺寸dl小于边缘12外侧的塑性材料的 厚度d2。尺寸dl和d2被认为垂直于边缘12的平面，而且示例性地，dl在0. 2mm到0. 5mm 之间，d2在0. 6mm到1. 3mm之间。这些值的实例纯粹是为了说明具有相对小尺寸的产品 (例如，便携式多媒体设备)。对于具有较大尺寸的产品，可在不超出本发明范围的前提下 增大这些尺寸。不管分别用于插入件和框架的第一材料和第二材料，多个穿孔和凹口被布置和校准，以保证第二材料的注入完全穿过它们，从而产生有效的锚固和元件之间的交接区域的
完美集成。而且，通过例如螺钉和/或夹子的紧固装置提供前部2和后部3的装配和固定。例 如，当这些紧固装置可被拧入紧固体或者还被拧入在由塑性材料生产的构件的一部分的足 够厚部分内形成的孔内时，可使用螺钉固件。如果通过螺钉或者仅基于夹子将部件完全紧 固在一起，那么没有超出本发明的范围。夹子尤其有利的是它们能够在不产生过度费用的情况下增加数量。固定点数量的 增加对于增强装配的刚性以及前部2和后部3(图1)之间的配合面4的平直度是有用的。 在尤其有利的实施方式中，如图1和6所示，紧固件是基于将包含夹装配到由不同材料生产 的容纳夹上。换句话说，通过夹紧使源自半壳体中的一个3的塑性框架10的凸耳15与源 自另一半壳体2的插入件7的金属舌状物16 (舌状物形成边缘的延伸部)协作，金属舌状 物16包含开窗17，开窗17容纳凸耳15的凸出边缘。该实施例基于如下事实，即相对简单 地模制由塑性材料制成的容积构件以及相对简单地在板中切割窗口。与将金属夹在金属上 的方案相比，其优点是更好地控制尺寸链。比将塑料夹在塑料上的方案具有更好的可靠性 和更少的干扰。在又一有利的实施方式中，面向其所抵靠的板状舌状物的切口 18的边缘，塑性凸 耳具有在由夹紧方案的两个部件中的一个和/或另一个的弹性引起的回复力作用下倾斜 的表面，从而施加近似垂直的力，以保持配合面相接触。本发明的改进能够在制造的过程中 或之后补偿构件的可能尺寸变化。在又一更优选实施方式中，如图7所示，提供了分阶段生 产凸耳15'的倾斜表面19。另一构件的切口 18的厚度中的每个阶梯的支撑表面平行于由 夹紧方案的两个部件中的一个和/或另一个的弹性产生的力的方向。在装配这些构件的过 程中，将压力施加到构件上，直到配合面在所有点上接触。当施加这个压力的时候，每个夹 子会与相应的窗口接合，并且停靠在适当的台阶上，以在终止施加装配所需的力之后保持 接合的装配。在本发明未描述的实施方式变体中，第一部件和第二部件可被非直接而是通过一 个或多个中间件装配和固定在一起。在这种情况下，紧固凸耳可以是这些中间件之一。有利地，可增加止动件和/或内肋20，以防止半壳体2、3的通常邻接且形成平角的 边缘在紧固装置(图4)过紧的情况下打开或形成不平的角。这些肋20在装配半壳体9、10 的过程中构成确定中心和/或标定的装置。这些肋构成越过半壳体9、10中的一个的塑性 材料的配合面4的延伸部，并且至少部分地伸入另一半壳体9-10中。相对于插入件7、8，这 些肋20位于壳体的内部容积5的侧部，并且具有作为底板的塑性材料，该塑性材料通过穿 孔14或凹口凸出。因而插入件7、8局部地嵌入塑性材料中。规定半壳体之间的配合表面不一定要连续和/或共面。因此，一些实现变体提供 了不连续的配合面，以给按钮和/或指示灯设置通道。可规定肋20沿着插入件的边缘12是连续的。然而，如图4所示，优选的实施方式 包括提供塑性材料的周期性中断21，让金属插入件8局部暴露，以减小使金属变形的应力。规定了根据本发明的外壳包括直接与外壳相关的附加功能元件。-至少一个天线元件(金属子配件、印刷电路板等)，这种类型的元件与根据本发 明的外壳直接相关之处在于，至少一个天线元件的定位和/或特性考虑到由外壳的金属部
9件构成的地球平面和/或由塑性材料制成的部分中的元件的固定点；-光导器，用于传送光源发出的光，光源例如是定位在点处的LED，其优点在于技 术和/或经济方面；定位在朝向转回点的印刷电路板上，其优点在于生物工程学和/或美 学；定位在壳体上等等。在本发明尤其有利的实现变体中，这些功能元件可在模制过程中，以该方法的附 加步骤的形式并入外壳中。本发明还规定了考虑或成功使用插入件7、8的特定振动特性。事实上，根据本发明的外壳具有相对大表面积的背面，该背面由具有小厚度的板 生产，从而不可避免地振动。因而，在本发明的第一实现变体规定了粘贴例如由弹性体或 任意其它适当材料制成的阻尼衬垫22，处在设备1的固体内部部件23上(图8)。衬垫22 可通过粘合泡沫或低粘合力胶粘剂被结合，以允许后续的拆卸。所述阻尼材料被布置为在 背面的表面的至少一个点和固体内部部件23的表面处建立机械结合，固体内部部件23例 如为蓄电池或硬盘类型的大存储容量子配件，从而当扬声器在壳体内部实现以再生声音数 据时，防止不想要的背面干扰振动的开始。如果固体内部部件与背面的至少一个点之间不 存在机械结合，那么在低频的再生过程中或者与外壳振动模式对应的特定频率的再生过程 中，可能发生干扰的振动。添加适当的材料以在内部部件与背面之间建立连续性，并在适当 的位置允许更好地排出热量和提高刚性，这产生用户拿来与质量相关的实心感觉。在本发明与声学相关的第二实现变体(图9)中，规定了根据本发明的外壳的背面 用作隔膜，以再生声学数据。考虑到其薄度和表面，根据本发明的外壳的金属背面能够潜在 地用作为电声换能器的隔膜。在根据本发明的外壳的背面的这种用途中，规定了在自由振 动中产生电声换能器。为此，例如，规定了，将装配有用于形成板振动的适当电极的压电材 料24结合至背面。压电方案的优点是其厚度小和不存在磁场，磁场可能造成与硬盘类型的 文件存储器相近的问题。所提供的另一实施方式包括不再处于自由振动中，而是相对于固 定的内部参照处于受控运动。在压电致动器的情况下，两个变体之间的不同之处可在于，将 致动器的背部固定到固体部件23上的支撑件的至少一个点上，或者将其刚性地连接至外 壳的其它刚性部分。当然，可在不超出本发明范围的前提下使用任何其它类型的致动器， 例如，基于磁的致动器。本发明还提供了适当的信号处理，以提高感知到的声音质量。实际 上，外壳背面的板8主要不是被设计为扬声器隔膜。响应曲线可能是强烈非线性的，振动的 具体模式会产生不令人满意的声音质量。本发明所提出的这个问题的解决方案是，通过数 字装置来处理信号，数字装置例如是通常在现代电子设备中实现且对以数字形式存储或接 收的信号进行解码的数字信号处理器(DSP)。附加处理的参数专用于根据本发明的外壳模 型，以补偿通过外壳背面重现的缺点。在具有麦克风的某些设备中，建议用户进行可选的组 合线性处理，以完善重现质量。本发明的实现对减小计算机外壳的厚度尤其有效。在具有如图13所示的折叠屏 幕的便携式计算机中，与均用于屏幕部分和用于包含键盘的底部的现有技术状态相比，本 发明允许显著地节省厚度。根据本发明的金属插入件30的可视部分定出屏幕、键盘和触摸 板的边界。该图还图示了与连续平面31不在一条线上的两个半壳体之间的配合面的实施 例。图14图示了设备框架内的本发明实现，该设备具有“写字板”类型的形状因素。这些可以是所有类型和所有屏幕尺寸的设备，例如从用于便携式设备的几个对角英寸到“平 板”电视设备情况下的40英寸。该图还图示了用于容易地定位按钮、连接器、报警灯32或 需要与外部交互的所有其它装置的配合面中的不连续性的实施例。如果适当，这些可以是 通风入口。制造根据本发明的电子设备的外壳的方法是基于在模具26中使用浮动模芯27。 浮动模芯是指形成模具一部分的移动件，其主要功能是通过必要的力将金属插入件7钉在 模具26底部处的支撑表面上，从而使该插入件7在塑形材料的注入和冷却周期内保持其位 置。浮动模芯27可与模具的一部分成一体并且被引导为在沿着箭头F3施加金属件7的保 持力的方向平移。这种保持力可通过一个或多个弹簧产生，弹簧抵靠在模具的、与浮动模芯 成为一体的那部分上并且受益于所施加的力以关闭模具。该保持力还可通过一个或多个汽 缸产生，汽缸尤其与浮动模芯的驱动相关联。根据本发明的方法的步骤如下-获得金属插入件7、8，尤其通过包含切割、牵拉、冲压、折叠等步骤的方法生产金 属插入件7、8 ；-将插入件7、8定位在打开的模具26中；-使用浮动模芯27，以在插入件7、8上施加约束力，从而保持将插入件7、8压在模 具26的支撑表面上；-关闭模具26;-将塑性材料注入模具26。当然，在冷却阶段之后、注入结束时，提供了射出完成件的后续步骤。在厚度在0. 1mm到0. 5mm之间的金属箔或金属板内获得金属插入件。金属件可通 过任何方法或者可包括例如切割、牵拉、冲压、折叠等步骤的方法的任意组合而生产。根据模芯27 (图11)的第一实施方式变体，其设置在金属插入件7内，在与插入件 7的平坦中央区域成近似90°角的、金属插入件7的边缘之间，模芯27在其边缘包括槽口 28，槽口 28在与插入件7的凸出部对应的槽口中限定了塑性材料。插入件7的边缘12在 这种情况下是直的。根据另一实施方式变体(图12)，模芯27'设置在金属插入件7'内， 在形成近似90°角的插入件7'的边缘和槽口 29的外轮廓之间，还在与插入件7'的凸出 部对应的槽口内限定了塑性材料。浮动模芯27'在这种情况下具有直的边缘。注意到，因而能够-在构件的可视边缘上具有厚度不变的塑料；-因缩回而减小了变形应力，在未示出的内壁上的塑性材料的连续性上产生周期 性的断裂以减小应力(由于塑性材料冷却过程中的收缩)；_不管内侧的小厚度而将塑料保持在内壁上，以获得良好的“铆接”现象，这是需要 用来获得材料之间的持久内聚性的。对于实际的塑料注入，设备的温度例如在90°C的量级。其周期比模制不由塑性材 料制成的构件的情况中的周期要长，这是因为根据本发明的方法需要-用于加热金属件的时间。因而能够形成良好的塑料_金属粘合并且能够获得不 易破裂的塑料；-在冷却过程中保持在压力下，以防止收缩。
模制参数(例如，不同的温度)和周期是折衷的结果并且具体根据塑性材料的特 性而适用。通过相对于非限制性实施例方式给出的值修改任何具体参数，未超出本发明的 范围。该方法的进一步细节如下_流体材料能够生产薄的壁并且能够进入表面积小的开口(穿孔、凹口)，开口布 置在将被包覆成型的插入件内，以获得不同类型材料的优良内聚性；-浮动模芯能够保持压在设备上的板，并且防止材料在压力的作用下在板下通过。 因而能够获得不同类型的表面的连续性，而没有焊瘤并且分割线在视觉上完美而不需要后 续返工；-由薄板制成的插入件的厚度小于0.5mm ；_穿孔或凹口分布在板的整个表面区域上，以具有良好的金属/塑料附着性。孔的 直径为0. 5mm到1. 2mm的量级，例如1mm的量级，以避免在塑性材料中形成缩痕，缩痕尤其 在为由塑性材料制成的部件选择镜面抛光时看得见。当然，如果取代能够在每个周期内生产根据本发明的一个壳体的模具，使用具有 多个腔和浮动模芯的模具，从而在每个周期内生产根据本发明的多个壳体，那么这是未超 出本发明范围的。注意，根据本发明的电子设备在不超出本发明范围的前提下可以是多种类型，这 是由于设备包括至少单个壳体或包括铰接至另一壳体的壳体，这些壳体中的一个包括至少 一个前部或后部，前部或后部设置有根据先前描述的特性和修改、通过包覆成型的金属插 入件。本发明的电子设备的非限制性实施例为-单片翻盖或滑盖手机；-多媒体播放器/录音机(单片的或具有可移动的部件)；-具有折叠屏幕的便携式计算机；-“写字板”类型的计算机；-外部计算机屏幕；-电视机。根据设备的类型，能够例如仅具有前部或后部，即，由包覆成型的金属插入件构成 的单面。作为一个变体，相同设备能够具有两面，每个面设置有包覆成型的金属插入件。作 为一个变体，在设备包括几个可相互移动的部件(具有折叠屏幕的计算机或可根据相同原 理使用的其它设备)的情况下，设备能够具有一个、两个、三个或四个面，每个面均设置有 包覆成型的金属插入件。而且，在先前的描述中，描述了包括第一插入件7和第二插入件8的设备，第一插 入件7设置有用于屏幕的中央窗，第二插入件8形成设备的背面。不论单个设备上的插入 件的形状或尺寸的组合，本发明均以相同的方式应用。插入件能够非常均勻地设置在屏幕、 键盘(触摸或非触摸)、“写字板”类型的控制设备等的周围。当然，本发明不限于刚才描述的实施例，在不超出本发明范围的前提下，可对其添 加多个改进，可进行特性和/或实现的组合的其它选择。而且，所提到的示例性方案或技术 标准是提交本专利申请时的方案或技术标准。它们可能消失或由不一定使本发明自身废弃 的其它方案或技术标准所取代。
例如，尽管使用厚度小于0.5mm的金属板在生产根据本发明、适用于小型设备的 外壳的方法的实现的框架内是优选的，但是生产根据本发明、用于包含大尺寸屏幕(例如， 电视机或计算机屏幕)的设备的外壳可能需要厚度大于0. 5mm的板。这尤其对于具有大质 量封装屏幕面板是真实的。在这种情况下，厚度在0.5mm到2mm之间的板是适当的。
权利要求
用于电子装置的外壳(1)，包括至少一个前部(2)和一个后部(3)，所述前部和后部适于装配在一起，限定出能够容纳所述装置的功能元件的内部容积(5)，其特征在于，所述前部(2)和/或后部(3)中的至少一个包含由第一材料特别是金属板制成的至少一个插入件(7；7′；8)，所述插入件(7；7′；8)通过包覆成型结合到框架(9；10)内，所述框架由第二材料特别是塑性材料或可注入金属制成，所述插入件(7；7′；8)包含在所述外壳(1)的外侧形成的面，以构成所述外壳(1)的外皮的一部分。
2.如权利要求1所述的外壳，其特征在于，所述插入件(7；7' ；8)和所述框架的邻接 区域设置为几乎齐平，特别为共平面的。
3.如权利要求1或2所述的外壳，其特征在于，所述插入件(7;7' ；8)包含几乎90° 折叠的边缘(12)，与平坦的中央区域(13)形成角度。
4.如权利要求3所述的外壳，其特征在于，所述插入件(7；7' ；8)包含设置在所述边 缘(12)上的穿孔(14)和/或凹口，所述穿孔(14)和/或凹口的至少一部分被所述第二材 料从所述外壳(1)的外侧的框架(9 ； 10)朝向其内部容积(5)穿过，所述第二材料例如由塑 料制成。
5.如权利要求4所述的外壳，其特征在于，每个所述穿孔(14)和/或凹口均具有的开 口表面几乎等于孔洞的开口表面，所述孔洞的直径在0. 5和3mm之间，例如1mm的数量级。
6.如权利要求4或5所述的外壳，其特征在于，所述穿孔(14)和/或凹口在所述插入 件(7 ；7' ；8)的所述边缘(12)上几乎均勻的分布。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的外壳，其特征在于，所述前部(2)和后部(3)通 过从所述前部(2)和后部(3)中的一个的插入件(7 ；7' ；8)至所述外壳(1)的凸耳(15 ； 15')的螺钉和/或夹子固定，特别是通过夹住例如由金属制成的至少一个网格板而固定， 所述凸耳例如为从另一个部分(2 ；3)的框架伸出。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的外壳，其特征在于，所述前部(2)和后部(3) 包含定心止动件和/或肋部(20)，所述定心止动件和/或肋部(20)适于确保其相邻边缘的 接合装配。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的外壳，其特征在于，所述插入件(7;7' ；8) 具有小于0. 5mm的厚度，例如在0. 1和0. 5mm之间。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的外壳，其特征在于，所述插入件(7；7' ；8) 具有基本为矩形的形状，其外部尺寸，即短边和长边比支撑所述插入件(7 ；7' ；8)的所述 前部(2)或后部(3)的相应外部尺寸大四分之三。
11.电子装置，特别是便携式装置，包括上述任意一项权利要求所述的外壳(1)，所述 前部(2)包含第一插入件(7)，所述第一插入件(7)设置有窗口(11)，特别是旨在确定出屏 幕(6)或另一个功能元件的边界的窗口，所述后部(3)包含第二插入件(8)，所述第二插入 件形成所述装置的背面。
12.电子装置，特别是便携式装置，包括支撑例如屏幕的第一外壳，铰合在支撑例如键 盘的第二外壳上，所述第一和第二外壳中的至少一个如权利要求1至10中的任一项所述。
13.如权利要求11或12所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置包括阻尼垫 (22)，特别是由弹性体制成的阻尼垫，所述阻尼垫设置在所述装置的固体内部元件(23) 上，并与所述插入件(7 ；7' ；8)之一相接触地协同操作，以防止或减弱在所述装置操作期间所述插入件的振动。
14.如权利要求11或12所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置包括致动器件 (24)，特别是压电式的致动器件，所述致动器件能够使所述插入件(7 ；7' ；8)之一操作为 根据所述装置的内部元件发射的设定点数据的电声换能器的隔膜。
15.用于制造如权利要求1至10中任一项所述的外壳的方法，其特征在于，所述方法包 括下述步骤获取例如由金属制成的所述插入件(7 ；7' ；8)，特别是通过包括切割、牵拉、冲孔、折叠 等步骤的方法制造的插入件；将所述插入件(7 ；7' ；8)定位在打开的模具(26)中；利用浮动模芯(27;27')，以约束所述插入件(7;7' ；8)，从而使所述插入件保持为压 在所述模具(26)的支撑面上；关闭所述模具(26)；将例如塑性材料的所述第二材料注入所述模具中。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述浮动模芯(27)设置在所述插入件 (7)中，并且设置在与所述插入件(7)的平坦中央区域形成近似90°角的插入件的边缘 (12)之间，所述浮动模芯(27)包括边缘槽(28)，所述边缘槽限定了在与所述插入件(7)的 凸出部相对应的槽中注入的材料。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述浮动模芯(27')设置在所述插入件 (7')中，并且一方面设置在与所述插入件(7’ )的平坦中央区域形成近似90°角的插入 件的边缘(12')之间，且另一方面槽限定了在与所述插入件(7')的凸出部相对应的槽 中注入的材料。
全文摘要
本发明涉及用于电子装置的外壳(1)，包括至少一个前部(2)和一个后部(3)，所述前部和后部适于装配在一起，限定出能够容纳所述装置的功能元件的内部容积(5)，其特征在于，所述前部(2)和/或后部(3)中的至少一个包含由第一材料特别是金属板制成的至少一个插入件(7；7′；8)，所述插入件(7；7′；8)通过包覆成型结合到框架(9；10)内，所述框架由第二材料特别是塑性材料或可注入金属制成。本发明用于电子装置领域，例如电话、多媒体播放器和/或记录器、便携式电脑、平板电脑、外部电脑显示器、电视机等。
文档编号B29C45/14GK101877951SQ20101017463
公开日2010年11月3日 申请日期2010年4月27日 优先权日2009年4月27日
发明者亨利·克罗哈斯, 达米安·特龙谢尔 申请人:阿尔科斯公司