电子设备外壳和组装方法
【专利说明】电子设备外壳和组装方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是2013年3月13日提交的美国专利申请N0.13/799，282的继续申请，其要求2012年8月8日提交的美国临时申请N0.61/680，824的提交日的权益，其公开内容在此通过引用合并于此。
【背景技术】
[0003]便携笔记本或蛤壳式计算机的外壳可以由组装到金属框架上的多个塑料面板或部分制成。金属框架被构造为保持计算机的内部组件并将其附连在一起。这样的内部组件可以包括承载计算机中央处理器和诸如用于图形等的任何附加处理器以及计算机的随机存取存储器(RAM)的印刷电路板。附加构件包括电池、诸如键盘和轨迹板等输入设备、存储存储器(诸如硬盘驱动器、固态驱动器等)、通信设备(诸如用于WiFi连接和联网)、可移除存储器设备(诸如CD-或DVD-R/W驱动器)、以及用于外围连接的结构。
[0004]在这样的基于框架的外壳结构中，所有组件可以附于框架上，其自身可以由若干不同零件组成。外壳的组件进而附连到框架以提供稍微统一的外观并且提供对内部组件的保护。在笔记本(或蛤壳)配置中，刚描述的布置可以组成基座单元，被配置为置于表面上。形式为盖、或显示器、外壳的另一部件可以通过铰链附连到基座外壳。盖外壳可以包括视频显示器，其可以为LCD面板的形式，具有与其相关联的各种形式的背光。类似于基座外壳，显示器(以及也包括在盖外壳内的任何其他组件)可以附于另一框架，其他外壳部分或面板附于该另一框架以装入盖部件。可以将铰链附连到盖的框架和基座的框架，其部分延伸通过外壳部分或面板之间或之内的开口。
[0005]基座和盖外壳之间的铰链附连可以允许计算机在开启和闭合配置之间移动。闭合配置是使得盖靠着基座定位，显示器和输入设备定位于外壳单元内部用于在运送期间进行保护。在开启配置中，显示器是可观看的且输入设备是用户可访问的。盖可以通过位置范围旋转以提供显示器的舒适观看。
[0006]由于附连多个外壳组件到框架的复杂特性，这样的外壳配置会使得因修理或出于维护原因而进行的组装和拆卸变得复杂。进一步，由于组件数量且需要复杂组装模式，它们会太庞大。进一步，组件之间的接合或连接的数量可以提供多个潜在故障的区域，这会降低这样的外壳所提供的整体强度和保护。
[0007]尽管许多笔记本计算机仍然使用这样的外壳结构，但是也发展了其他结构来寻求将框架的实用性结合到外壳单元的一部分中并且降低组成外壳的外构件的整体数量。这样的结构可以由金属制成并且可以例如在一个单元中包括基座外壳(环绕键盘)的顶壁及其前壁和侧壁。该单元还可以具有内部加强件并且可以包括附连结构(诸如螺纹孔，用于内部组件的附连)。分开的单元可以限定基座的底壁并且可以附连到上外壳单元。这样的结构可以提供更简单的组件组装，但仍旧包括沿着外壳组件之间的大附连区域的主要故障位置。
【发明内容】
[0008]本公开的一个方面涉及一种电子设备，包括单件材料的第一外壳。第一外壳包括在横向方向上延伸的第一和第二分隔开的主壁和垂直于横向方向在主壁之间延伸的至少三个侧壁。所述主壁和所述侧壁限定内部腔，并且所述第一外壳限定与所述侧壁中的一个相对的到所述内部腔的开口。设备进一步包括至少一个支持构件，在所述第一外壳的所述内部腔内，邻近其至少一个所述主壁或一个所述侧壁。至少一个电子组件包含在所述第一外壳的所述内部腔内，以及第一盖可去除地附连在所述第一外壳的开口之上。所述支持构件和所述第一盖中的至少一个促成施加在所述第一外壳的所述内部腔内的所述至少一个电子组件上的保持力。
[0009]支持构件可以是单件材料的第一外壳的一部分。进一步，所述支持构件可以沿着所述第一和第二主壁中的一个的内部延伸并且离开至少一个所述侧壁。所述支持构件进一步可以在形式上为肋，该肋被配置为至少为其所沿着延伸的所述第一和第二主壁中的所述一个提供结构性支持。在一个示例中，所述支持构件可以沿着所述第一和第二主壁二者的内部延伸。此外，所述电子组件可以包括槽，被配置为在其中容纳所述支持构件的所述肋，使得所述肋促成在所述电子组件上的保持力。
[0010]支持构件可以包括从所述主壁或所述侧壁中的至少一个延伸的隆起。这样的隆起包括螺纹孔，并且所述电子组件可以进一步包括与所述螺纹孔对准的通孔。在这样的示例中，所述设备可以进一步包括穿过所述通孔并且与所述螺纹孔啮合的螺丝，使得所述隆起促成在所述电子组件上的保持力。固定元件可以附连在所述电子组件和所述隆起之间，使得所述隆起促成在所述电子组件上的保持力。
[0011]在另一示例中，支持构件可以是框架元件，附连在所述外壳的所述内部腔内。所述框架元件可以沿着至少一个所述主壁或一个所述侧壁的内部被附连。此外或可替换地，所述框架元件的至少一部分可以被配置为在所述第一主壁的内部和所述第二主壁的内部之间延伸。在进一步的示例中，所述框架元件可以包括肋，在远离相邻侧壁的方向上沿着至少一个所述第一或第二主壁延伸。所述电子组件可以包括槽，被配置为在其中容纳所述框架元件的所述肋，使得所述肋促成在所述电子组件上的保持力。所述框架元件可以包括螺纹孔，并且所述电子组件可以进一步包括与所述螺纹孔对准的通孔。此外，所述设备可以进一步包括螺丝，其穿过所述通孔并与所述螺纹孔啮合，使得所述框架元件促成在所述电子组件上的保持力。
[0012]框架元件可以被配置为通过与其组装而为所述外壳增加刚性。进一步，所述框架元件可以是框架部件的一部分，所述框架部件包括被配置用于在所述第一外壳内组装在一起的多个框架元件。
[0013]电子组件可以包括与所述支持构件对准的附连零件，并且所述设备可以进一步包括将所述电子组件与所述支持构件通过所述附连零件连接的附连构件以促成所述保持力。在这样的示例中，所述外壳可以包括通过与所述附连零件对准的所述主壁或所述侧壁中的一个的第二开口。第二盖可以在其第二开口上附连到所述第一外壳。这样的盖可以包括至少一个在其凸起的零件，被配置用于在表面上支持所述外壳。该盖可以被配置为可去除地附连在开口内的键盘部件的一部分。
[0014]第一外壳可以是用于便携计算机的基座部件的基座外壳，并且所述第一盖可以是所述铰链部件的第一部分。在这样的示例中，所述电子设备可以进一步包括通过所述铰链部件操作地连接到所述基座外壳的盖部件。所述第一开口可以沿着主表面中的一个的一部分延伸，并且所述铰链部件的所述第一部分可以是热传导材料的并且在所述主表面内的开口部分内延伸。进一步，所述电子组件可以定位为与所述铰链组件的所述第一部分相邻，使得从所述电子组件发出的热量能够传送到所述铰链组件的所述第一部分。
[0015]第一外壳的第一主壁可以在其中包括第二开口，并且所述设备可以进一步包括具有多个键的键盘部件，所述键盘部件可去除地容纳在所述第二开口内。所述键盘部件可以被配置为通过卡扣配合布置而可去除地附连在所述开口内。在另一示例中，所述键盘部件可以限定第一倾斜表面，并且所述设备可以包括限定第二倾斜表面的第二电子组件。所述第一和第二倾斜表面可以被配置为当键盘部件容纳在所述第二开口内时互相接触，并且使得所述键盘部件在所述第二电子组件上朝向所述侧壁中的一个施加力。
[0016]在另一示例中，电子组件可以是印刷电路板的部件，并且一个或多个支持单元被配置为接触所述内部腔内的外壳的至少两个所述侧壁。所述一个或多个支持单元可以同所述印刷电路板组装在一起以保持所述印刷电路板在所述外壳内且与所述侧壁间隔开。
[0017]支持构件可以是多个支持构件中的一个，并且所述电子组件可以是所述外壳内的多个电子组件中的一个。至少一些所述电子组件可以与至少一些所述支持构件的相应支持构件相啮合。
[0018]本公开的另一方面涉及一种电子外壳部件，包括第一外壳单元，所述第一外壳单元包括在横向方向上延伸的第一和第二分隔开的主壁和垂直于横向方向在主壁之间延伸的至少三个侧壁。所述主壁和所述侧壁限定内部腔，所述第一外壳单元限定与所述侧壁中的一个相对的到所述内部腔的开口。所述设备进一步包括至少一个支持构件，在所述第一外壳单元的所述内部腔内，与其所述主壁或所述侧壁中的至少一个相邻。至少一个电子组件包含在所述第一外壳的所述内部腔内，以及第一盖可去除地附连在所述第一外壳的开口之上。第一外壳单元通过包括注入成型单件材料的第一外壳单元的工艺来制成，在单件材料中侧壁稳固地接合到第一和第二主壁并且相邻的侧壁稳固地接合在一起。
[0019]所述部件可以进一步包括至少一个电子组件，容纳在所述第一外壳单元内。在这样的示例中，制造第一外壳单元的工艺可以进一步包括将单件材料注入成型到被配置为在其中容纳至少一个电子组件的形式。
[0020]包括注入成型的工艺可以被执行为使得由此形成至少一个支持构件并且与相邻的侧壁或主壁稳固接合。此外或可替换地，注入成型可以使用模塑来执行，该模塑在注入其中的熔化塑料材料上给予第一外壳单元的外部形式，该形式包括第一外壳单元的侧壁的相应外部表面。注入成型还可以使用核来执行，该核在熔化塑料材料上给予第一外壳单元的内部形式，该内部形式包括限定内部腔的侧壁的相应内部表面。该核可以包括两个侧部分和一中心部分，该核可以被配置为通过在第一横向方向上移动中心部分通过第一开口引起侧部分在垂直于第一横向方向的第二横向方向上相应向内移动而瓦解。第一外壳单元的该内部形式可以进一步包括在第二方向上从至少一个侧壁远离延伸的至少一个支持构件，并且核的相应的侧单元可以被配置为给予包括至少一个支持构件的内部形式的部分。
[0021]本公开的另一方面涉及一种用于组装电子设备的方法。该设备包括通过其第一开口将电子组件插入到第一外壳中。第一外壳包括在横向方向上延伸的第一和第二分隔开的主壁和垂直于横向方向在主壁之间延伸的至少三个侧壁。所述主壁和所述侧壁限定内部腔，所述第一外壳限定与所述侧壁中的一个相对的到所述内部腔的开口。至少一个支持构件在所述第一外壳的所述内部腔内，邻近其所述主壁或所述侧壁中的至少一个。该方法还包括将电子组件与所述至少一个支持构件相啮合，可去除地将盖附连于第一外壳的开口之上。所述支持构件和所述盖中的至少一个促成施加于所述第一外壳内的所述电子组件上的保持力。
[0022]盖可以是铰链部件的第一部分且第一外壳可以是用于便携计算机的基座部件的基座外壳。在这样的示例中，方法可以进一步包括将具有显示屏幕的盖部件与铰链部件的第二部分附连，所述铰链部件被配置用于将盖部件操作地连接到基座部件。
[0023]在进一步的示例中，第一外壳可以是用于笔记本计算机的基座部件的基座外壳且可以具有通过主壁中的一个的第二开口。在这样的示例中，方法可以进一步包括将轨迹板部件插入到所述第一外壳中。轨迹板部件可以具有触敏表面，且方法可以进一步包括将轨迹板移动到基座外壳内的位置，使得触敏表面暴露在第二开口中并且基本与形成第二开口的所述主壁的外部表面齐平。
[0024]所述方法可以进一步包括通过开口端将多个电子组件插入到第一外壳中，使得至少一些电子组件在外壳内互相间处于相互接触关系。在这样的示例中，至少一个电子组件可以接触盖，另一电子组件可以接触与盖相对的侧壁。电子组件间的相互接触关系因此可以使得电子组件的组合跨越盖和与盖相对的侧壁中的一个之间的长度。
[0025]在示例中，所述方法可以包括通过注入成型从单件材料形成第一外壳。注入成型可以使用模塑来执行，该模塑在注入其中的熔化塑料材料上给予第一外壳单元的外部形式。该外部形式可以包括第一外壳单元