一种手机外壳机构的制作方法

本发明涉及手机防护领域，具体是指一种手机外壳机构。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，手机功能的不断完善，智能手机已经成为人们社会活动中不可或缺的电子设备，然而在手机的使用过程中，不可避免的会发生手机滑落的情况，给人们的生活带来不便，并且造成经济损失。同时，对于手机爱好者，不仅需要考虑手机的防摔性能，还要考虑长时间使用过程中手机的散热问题。当手机散热性能不足时，可能导致关键组件不能正常工作，烧坏甚至发生爆炸，对使用者生命安全造成威胁。然而，传统的手机外壳，仅仅采用加厚材料的方式提高手机的坚固程度，结构简易，缺少必要的散热，吸能，缓冲等框架结构。因此，改善手机的耐撞性和安全性一直以来都是手机研究的一个重要的领域。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种手机外壳机构，实现提高手机耐撞性的同时达到轻量化及高散热性能的效果。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种手机外壳结构，包括设置于手机侧边的边框以及设置于手机背部的后盖；所述边框自靠近手机向远离手机的方向依次由第一碳纤维层、几何图形夹层、第二碳纤维层层叠组成；所述几何图形夹层由多个几何图形拼接形成，且所述几何图形的两端分别所述第一碳纤维层、第二碳纤维层；所述后盖自靠近手机向远离手机的方向依次由第三碳纤维层、夹心层、塑料层层叠组成；所述夹心层由多个层级单元拼接形成。

在一较佳的实施例中，所述边框包括设置于手机两侧的侧边边框及设置于手机上下底边的上底边框、下底边框；所述上底边框连接侧边边框的两端向下弯折，所述下底边框连接侧边边框的两端向上弯折，所述上底边框、下底边框及侧边边框围成一六边形状的边框。

在一较佳的实施例中，所述侧边边框的几何图形夹层具体由多个第一正三角形的一边两两相拼接形成；所述上底边框及下底边框的几何图形夹层具体由多个第二正三角形的一边两两拼接形成。

在一较佳的实施例中，所述第二正三角形的边长大于所述第一正三角形的边长；所述上底边框及下底边框与侧边边框通过等腰三角形连接；所述第一正三角形的边抵接所述等腰三角形的侧边，所述第二正三角形的边抵接所述等腰三角形的底边。

在一较佳的实施例中，所述上底边框上设置有前置摄像头让位孔、听筒让位槽；所述下底边框上设置有指纹识别让位槽。

在一较佳的实施例中，所述层级单元具体为方形的层级单元；三个相等的正方形拼板拼接于所述层级单元的各个顶角形成所述的方形的层级单元。

在一较佳的实施例中，在所述层级单元中，相邻的两个顶角上，相对的两个正方形拼板之间间隔一个正方形拼板的边长的距离。

在一较佳的实施例中，所述塑料层具体为聚丙烯塑料板。

在一较佳的实施例中，所述后盖上设置有后置摄像头让位孔及闪光灯让位孔。

相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：

1.碳纤维中大量错综复杂的纤维结构在压缩过程中的交互作用能很好地提高整体结构的抗压性和吸能性。手机的边框整体为六边形结构，此设计增大边框尖端的拐角，能够有效减小边框尖端着地时的压强，减缓尖端的损坏。同时，三角形的几何图形夹层和方形的层级单元分别在面内和外的冲击工况下能够将冲击带来的能量，通过压溃，崩塌，撕裂等变形模式不同程度地进行耗散，有效保护手机组件的安全。

2.手机后盖采用的碳纤维之间的间隙具有良好的导热性可以配合方形层级单元，快速将手机在工作中的产生的热量导出，提升手机的散热性。手机外壳所采用的材料如碳纤维，聚丙烯塑料都具有良好的耐热性。能在意外条件下保护手机的同时，使手机在常规条件下安全稳定地工作。

3.手机外壳的边框设有如摄像头，听筒，指纹识别器等相关附件的安装孔槽，使得相关附件能够很好地融入手机的整体结构，加上边框的镂空和抛光处理设计，使手机更美观，符合人们的审美追求，同时又能增强手机的防护性。手机后盖采用的碳纤维不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。碳纤维与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右。采用这种材料在保证手机的强度刚度的同时实现了轻量化。这种多孔结构既能节省材料又能保证结构的稳定性，实现轻量化。此外聚丙烯塑料是一种常见的轻质塑料，相对密度仅为0.89至0.91，具有良好的可塑性和力学性能。并且，聚丙烯制品的透明性优于一般塑料制品，有利于提升手机后盖的美感。

4.本发明提供的一种手机外壳结构，各部件装配方便快捷，整体上避免了复杂的装配方式和机械构造。两种三明治结构的碳纤维具有强度高，在非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，热膨胀系数小，耐腐蚀性好等特点，可提高手机使用时间。

附图说明

图1为本发明优选实施例中手机外壳结构的边框结构示意图；

图2为本发明优选实施例中手机外壳结构的后盖结构示意图；

图3为本发明优选实施例中手机外壳结构的后盖局部a-a剖面图；

图4为本发明优选实施例中手机外壳结构的层级单元结构示意图。

具体实施方式

下文结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

一种手机外壳结构，参考图1至2，包括设置于手机侧边的边框以及设置于手机背部的后盖501；所述边框自靠近手机向远离手机的方向依次由第一碳纤维层、几何图形夹层102、第二碳纤维层1012层叠组成；所述几何图形夹层102由多个几何图形拼接形成，且所述几何图形的两端分别所述第一碳纤维层1011、第二碳纤维层1012；所述后盖501自靠近手机向远离手机的方向依次由第三碳纤维层502、夹心层503、塑料层层叠组成，在本实施例中，所述塑料层具体为聚丙烯塑料板504。所述夹心层503由多个层级单元拼接形成。具体来说，所述边框包括设置于手机两侧的侧边边框300及设置于手机上下底边的上底边框100、下底边框200；所述上底边框100连接侧边边框300的两端向下弯折，所述下底边框200连接侧边边框300的两端向上弯折，所述上底边框100、下底边框200及侧边边框300围成一六边形状的边框。所述侧边边框300的几何图形夹层102具体由多个第一正三角形的一边两两相拼接形成；所述上底边框100及下底边框200的几何图形夹层102具体由多个第二正三角形的一边两两拼接形成。所述第二正三角形的边长大于所述第一正三角形的边长；所述上底边框100及下底边框200与侧边边框300通过等腰三角形连接；所述第一正三角形的边抵接所述等腰三角形的侧边，所述第二正三角形的边抵接所述等腰三角形的底边。

在本实施例中，所述边框内部的正三角形均采用香樟木利用3d雕刻的方法得到设计的结构形式。樟木是一种很好的结构和建筑用才，不变形，耐虫蛀，内部有复杂的孔隙是一种良好的多孔吸能材料，抛光后可制成艺术品。随着人们生活品质的提高，手机的美观也是顾客重要的考虑因素，将木雕设计应用于手机符合人们的审美追求，同时又能增强手机的防护性。

参考图3至4，所述层级单元具体为方形的层级单元，在本实施例中，所述层级单元为木质结构；三个相等的正方形拼板5031拼接于所述层级单元的各个顶角形成所述的方形的层级单元。在所述层级单元中，相邻的两个顶角上，相对的两个正方形拼板5031之间间隔一个正方形拼板5031的边长的距离。木质结构的层级单元在面外冲击的工况下具有良好的耐撞性，能够有效保护手机内部组件的安全，并且层级方形的正方形拼板5031形成的缝隙能够加快手机的散热，使手机能在良好的环境中发挥最佳性能，同时能够节省材料的使用，降低手机的整体质量。层级是多胞结构设计中的一个重要设计思路，由于多胞结构在面外压溃的过程中，大部分能量是在正方形拼板5031形成的拐角处耗散的。因此，将拐角结点用三个正方形拼板5031替换，增加拐角个数，经过仿真实验表明该结构能够有效增强整体吸能能力。

碳纤维中大量错综复杂的纤维结构在压缩过程中的交互作用能很好地提高整体结构的抗压性和吸能性。手机的边框整体为六边形结构，此设计增大边框尖端的拐角，能够有效减小边框尖端着地时的压强，减缓尖端的损坏。同时，三角形的几何图形夹层102和方形的层级单元分别在面内和外的冲击工况下能够将冲击带来的能量，通过压溃，崩塌，撕裂等变形模式不同程度地进行耗散，有效保护手机组件的安全。

手机后盖501采用的碳纤维之间的间隙具有良好的导热性可以配合方形层级单元，快速将手机在工作中的产生的热量导出，提升手机的散热性。手机外壳所采用的材料如碳纤维，聚丙烯塑料都具有良好的耐热性。能在意外条件下保护手机的同时，使手机在常规条件下安全稳定地工作。

所述后盖501上设置有后置摄像头让位孔601及闪光灯让位孔701。所述上底边框100上设置有前置摄像头让位孔201、听筒让位槽301；所述下底边框200上设置有指纹识别让位槽401。所述前置摄像头让位孔201的数量与前置摄像头设置数量相同。所述后置摄像头让位孔601的数量与后置摄像头设置数量相同。

手机外壳的边框设有如摄像头，听筒，指纹识别器等相关附件的安装孔槽，使得相关附件能够很好地融入手机的整体结构，加上边框的镂空和抛光处理设计，使手机更美观，符合人们的审美追求，同时又能增强手机的防护性。手机后盖501采用的碳纤维不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。碳纤维与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右。采用这种材料在保证手机的强度刚度的同时实现了轻量化。这种多孔结构既能节省材料又能保证结构的稳定性，实现轻量化。此外聚丙烯塑料是一种常见的轻质塑料，相对密度仅为0.89至0.91，具有良好的可塑性和力学性能。并且，聚丙烯制品的透明性优于一般塑料制品，有利于提升手机后盖501的美感。

本发明提供的一种手机外壳结构，各部件装配方便快捷，整体上避免了复杂的装配方式和机械构造。两种三明治结构的碳纤维具有强度高，在非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，热膨胀系数小，耐腐蚀性好等特点，可提高手机使用时间。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。