专利名称：具有可弹性变形的芯构件的电磁波屏蔽衬垫和电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用来防止来自例如电子设备的电磁波干扰的电磁波屏蔽衬垫。特别是，本发明涉及一种由导电外皮覆盖的海绵状芯构件的结构。本发明还涉及一种具有防止电磁波从壳体当中泄漏的电磁波屏蔽衬垫的电子设备。
背景技术：
壳体中具有连接器的任何电子设备中，在壳体和连接器两者间插入电磁波屏蔽衬垫。衬垫在壳体和连接器两者间受到适当的压缩。因此该衬垫保持壳体和连接器两者的电连接。这样通过壳体和连接器两者间的间隙防止壳体中所产生的电磁波泄漏到壳体外面。
如例如日本特开平第10-70388号公报所披露的那样，常规的衬垫包括棱柱状芯构件和覆盖该芯构件的导电外皮。芯构件由诸如海绵这类发泡材料形成。当外部压力作用于其上时，该芯构件弹性形变。一旦在壳体和连接器两者间受到压缩并弯曲，芯构件便随其恢复本身原有的形状而将导电外皮按压于连接器。
不过，一旦常规衬垫夹在壳体和连接器两者间，便很难控制衬垫变差。这是因为衬垫的芯构件是由单一材料即发泡材料形成的。
具体来说，壳体或者连接器其接触衬垫的部分是弯曲的话，或者有一相对于衬垫的厚度方向倾斜压缩该衬垫的作用力作用于该衬垫的话，芯构件便会变形成不规则形状或者按意想不到的方向倾斜。
这种情况下，能够使芯构件恢复本身原有的形状的力没有很好地传递给壳体或者连接器。导电外皮不可避免地无法如所预期的那样稳固地接触壳体或者连接器。因此，衬垫接触壳体或者连接器的面积减小，或者衬垫接触壳体或者连接器的压力不足。因此，衬垫无法完全屏蔽电磁波来防止电磁波从壳体当中泄漏。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有形状可控的芯构件并能够高效屏蔽电磁波的电磁波屏蔽衬垫。
本发明的另一目的是提供一种具有能够高效屏蔽电磁波的电磁波屏蔽衬垫的电子设备。
为了实现所述第一目的，本发明一个方面的电磁波屏蔽衬垫包括具有弹性的芯构件和覆盖该芯构件的导电外皮。该芯构件包括彼此层叠的多层弹性变形层。上述弹性变形层其中任意相邻两层的弹性系数不同。
为了实现所述第二目的，本发明一个方面的电子设备包括导电的壳体；在壳体中设置的导电构件；以及介于壳体和导电构件两者间并且使壳体和导电构件两者电连接的电磁波屏蔽衬垫。该电磁波屏蔽衬垫包括具有弹性的芯构件和覆盖该芯构件的导电外皮。该芯构件包括彼此层叠的多层弹性变形层。上述弹性变形层其中任意相邻两层的弹性系数不同。
当电磁波屏蔽衬垫受到压缩时，可以按照对芯构件施加压缩作用力的方向控制该芯构件变形所成的形状。
结果是，衬垫可以以足够大的面积和足够高的压力接触导电构件。该衬垫因此可以高效屏蔽电磁波。
本发明的其他目的和优点将在下面的说明中给出，其中一部分会从说明当中显而易见，或者可以通过对本发明的实践来了解。本发明的目的和优点可以通过下文中具体给出的手段或者组合来实现和获得。
结合于说明书中并构成其中一部分的附示说明本发明目前的优选实施例，并与上面给出的总体说明和下面给出的对各优选实施例的具体说明一起用以说明本发明的原理。
图1是本发明第一实施例的便携式计算机的立体图；图2是第一实施例的便携式计算机的剖面图，其中示出介于第一壳体和USB连接器两者间的电磁波屏蔽衬垫；图3是第一实施例的便携式计算机的剖面图，其中示出尚未受到压缩的电磁波屏蔽衬垫；图4是本发明第一实施例的电磁波屏蔽衬垫的立体图；图5是本发明第一实施例中所用的电磁波屏蔽衬垫的剖面图；图6是本发明第一实施例中受到压缩的电磁波屏蔽衬垫的剖面图；
图7是本发明第二实施例中所用的电磁波屏蔽衬垫的剖面图；图8是本发明第二实施例中受到压缩的电磁波屏蔽衬垫的剖面图；图9是本发明第三实施例中所用的电磁波屏蔽衬垫的剖面图；图10是本发明第四实施例中所用的电磁波屏蔽衬垫的剖面图。
具体实施例方式
参照图1至图6说明本发明为便携式计算机的第一实施例。
图1和图2示出为一例电子设备的便携式计算机1。便携式计算机1具有主体单元2和显示单元3。
主体单元2具有由合成树脂形成的第一壳体4。第一壳体4是一例第一导电构件。其内表面是电镀的，因此呈导电状态。第一壳体4呈扁平盒形状，其中具有底壁5a、顶壁5b、左右侧壁5c、以及后壁5d。顶壁5b支持键盘6。
第一壳体4由底座7和顶盖8组成。该底座7包括底壁5a。顶盖8包括顶壁5b。顶盖8从上面盖住底座7，支持于底座7上并且可以从底座7上移开。
顶盖8在顶壁5b的后缘处具有鼓起部9。在键盘6的后面，鼓起部9在第一壳体4的宽度方向上延伸。鼓起部9具有上壁10。上壁10与后壁5d的上边缘连续，并且往下向第一壳体4的后部稍微倾斜。上壁10和后壁5d两者限定角部11。角部11弯曲呈弓形。
如图2和图3所示，第一壳体4包含印刷电路板13。该印刷电路板13支持于底座7的底壁5a上。印刷电路板13的后缘处于鼓起部9的下方。
有多个连接器14安装于印刷电路板13的后缘上。如图1所示，各连接器14排列成行，在第一壳体4的宽度方向上分开间隔。各连接器14位于鼓起部9的下方，并且通过第一壳体4的后壁5d中所形成的各开口15暴露于第一壳体4的背面。
如图1中所示，各连接器14包括一对USB连接器16。USB连接器16是第二导电构件的实例。如图2和图3所示，每个USB连接器16具有金属壳体17。该金属壳体17具有平顶面17a。该顶面17a几乎是水平的，并且与鼓起部9的上壁10的内表面对置。
如图1中所示，显示单元3具有第二壳体19。第二壳体19呈扁平盒形状，具有与第一壳体4几乎相同的尺寸，并且包含液晶显示屏(未图示)。
第二壳体19具有一对脚部20a和20b。脚部20a和20b保持于第一壳体4的后缘。第二壳体19可以在打开位置和闭合位置之间转动。第二壳体19保持于闭合位置时，显示单元3处于主体单元2上，从上面盖住键盘6。第二壳体19保持于打开位置时，显示单元3直立于主体单元2的后缘上，使键盘6外露。
如图2中所示，电磁波屏蔽衬垫23介于第一壳体4的鼓起部9和每个USB连接器16之间。所提供的衬垫23是为了防止主体单元2中所产生的电磁波通过第一壳体4的每个开口15和每个连接器16的壳体17之间的间隙从便携式计算机1当中泄漏。
如图4至图6中所示，衬垫23包括芯构件24和导电外皮25。芯构件24呈例如方棱柱形状。导电外皮25由例如通过对一片面料进行电镀所制备完成的导电布制成。导电外皮25粘接于芯构件24的4个连续表面上，在整个长度范围内覆盖该芯构件24。
芯构件24由例如海绵状发泡聚亚安酯所制成，并且具有弹性。芯构件24具有顶面26a、底面26b、左面26c、以及右面26d。顶面26a和底面26b在衬垫23可受到压缩的方向上分开间隔。
芯构件24包括第一弹性变形层28和第二弹性变形层29。第一和第二弹性变形层28和29由不同的发泡材料所制成。第一和第二弹性变形层28和29在衬垫23可受到压缩的方向上彼此层叠，并且处于彼此相邻的位置。
第一弹性变形层28限定芯构件24的底面26b。第二弹性变形层29限定芯构件24的顶面26a、左面26c、以及右面26d。也就是说，第一弹性变形层28位于第二弹性变形层29的下面。
第一弹性变形层28和第二弹性变形层29的弹性系数不同。第一实施例中，第一弹性变形层28具有的弹性系数大于第二弹性变形层29。换句话说，第一弹性变形层28与第二弹性变形层29相比较硬而更不易变形。
如图5中所示，较硬而难以变形的第一弹性变形层28包括往上伸展的突出部30。突出部30具有一对倾斜面30a和30b。其中一个倾斜面30a从芯构件24的底面26b的一个边缘上升。其中另一个倾斜面30b则从芯构件24的底面26b的另一个边缘上升。各面30a和30b这样倾斜以便随两者的往上延伸而彼此接近。结果是，突出部30具有三角形剖面，会聚至第一弹性变形层28的上脊。
第二弹性变形层29与第一弹性变形层28相比较软而更容易变形。第二弹性变形层29具有在芯构件24的底面26b处开口的V型凹槽31。V型凹槽3 1具有一对倾斜面3 1a和31b。倾斜面31a和31b分别倾斜，沿突出部30的倾斜面30a和30b延伸。因而，第一弹性变形层28的突出部30从下面嵌入到第二弹性变形层29的V型凹槽31中。
有一结合层33介于突出部30的倾斜面30a和V型凹槽31的倾斜面31a两者间。同样，有另一结合层33介于突出部30的倾斜面30b和V型凹槽31的倾斜面31b两者间。结合层33较为理想的是粘接层或者双面粘接带。结合层33将第一和第二弹性变形层28和29彼此结合。第一弹性变形层28和第二弹性变形层29由此保持彼此层叠。
如上文所述配置的衬垫23，在导电外皮25其中覆盖芯构件24的底面26的部位，由双面粘接带34与USB连接器16的壳体17相结合。
衬垫23与每个USB连接器16的壳体17相结合之后，第一壳体4的顶盖8相对于底座7牢靠固定，从上面覆盖印刷电路板13和USB连接器16。
于是，衬垫23的芯构件24在鼓起部9的上壁10和每个USB连接器16的壳体17两者间受到压缩。同时，导电外皮25按压于上壁10的内表面和壳体17的顶面17a。
当顶盖8处于底座7的上方时，第二弹性变形层29接触鼓起部9的上壁10。此时，第二弹性变形层29很容易随上壁10的形状而变形。这是因为，第二弹性变形层29与第一弹性变形层28相比较软而更容易变形。结果是，导电外皮25其中主要覆盖芯构件24的顶面26a的部分被推至上壁10，承接第二弹性变形层随其恢复原有形状而施加的作用力。
当受到第二弹性变形层29按压时，第一弹性变形层28发生弯曲尽管其与第二弹性变形层29相比较硬而更不易变形。于是，导电外皮25其中主要覆盖芯构件24的底面26b的部分，承接第一弹性变形层随其恢复原有形状而施加的作用力。
这样，衬垫23保持每个USB连接器与第一壳体4的电连接。因此，衬垫23防止主体单元2中所产生的电磁波通过第一壳体4的每个开口15和每个USB连接器16的壳体17之间的间隙从便携式计算机1泄漏。
第一实施例的衬垫23中，芯构件24具有第一和第二弹性变形层28和29，上述弹性变形层28和29的弹性系数不同。
通过这种配置，芯构件24其中在芯构件24可受到压缩的方向上处于上部的部分，与芯构件24的下部相比更容易变形。因而，第二弹性变形层29很容易随上壁10的形状而变形，因为其与第一弹性变形层28相比较软。衬垫23的导电外皮25因此可以稳固地接触上壁10，在其和上壁10两者间不留任何间隙。
此外，几乎不变形的第一弹性变形层28可以支持较软的第二弹性变形层29。这是因为，第一弹性变形层28的突出部30从下面嵌入到第二弹性变形层29的V型凹槽31中。
因此，即便是当衬垫23按压至上壁10而弯曲时第二弹性变形层29以倾斜方式朝向衬垫23的厚度方向受到压缩，第一弹性变形层28也可以防止第二弹性变形层29过度变形。这样防止芯构件24变形为不规则的形状或者在意想不到的方向上倾斜。
由于芯构件24由弹性系数不同的两个弹性变形层28和29组成，所以可以在形状上控制芯构件25的变形。因而，导电外皮25能够以足够大的面积和足够高的压力接触鼓起部9的上壁10。因为同样的原因，导电外皮25能够以足够大的面积和足够高的压力接触USB连接器16。衬垫23因此能够高效屏蔽电磁波。
任何其他电路部件可以配置于USB连接器16周围。这种情形下，导电外皮25能够防止被该电路部件干扰，因为当衬垫23受到压缩时，芯构件24便不再倾斜。这样可以避免诸如短路等这种对便携式计算机1所造成的某些麻烦。
本发明并不限于上述第一实施例。可以在不背离本发明范围和实质的情况下进行种种变化和修改。
图7和图8示出本发明第二实施例的衬垫23。第二实施例与第一实施例不同之处在于第一和第二弹性变形层28和29的剖面。在任何其他结构方面，第二实施例与第一实施例完全相同。
第二实施例中，较硬而几乎不变形的第一弹性变形层28具有在顶面上形成并且往下延伸的V型凹槽41。V型凹槽41具有一对倾斜面41a和41b。
其中一个倾斜面41a从芯构件24的左面26c的上边缘倾斜延伸。其中另一个倾斜面41b从芯构件24的右面26d的上边缘倾斜延伸。各面41a和41b倾斜以便两者随它们往下延伸而彼此接近。V型凹槽41因此具有三角形剖面，会聚至第一弹性变形层28的下脊。
较软而容易变形的第二弹性变形层29具有往下延伸的突出部42。突出部42具有一对倾斜面42a和42b。倾斜面42a和42b分别倾斜，沿V型凹槽41的倾斜面41a和41b延伸。因此，第二弹性变形层29的突出部42从上面嵌入到第一弹性变形层28的V型凹槽41中。
有一结合层33介于V型凹槽41的倾斜面41a和突出部42的倾斜面42a两者间。同样，有另一结合层33介于V型凹槽41的倾斜面41b和突出部42的倾斜面42b两者间。结合层33将第一和第二弹性变形层28和29彼此结合。第一弹性变形层28和第二弹性变形层29由此彼此层叠。
第二实施例的衬垫23中，导电外皮25其中覆盖芯构件24的底面26b的部分，由双面粘接带34与底座7的底壁5a相结合。此外，如图8中所示，形状如同空心圆柱的电缆43设置于主体单元2和显示单元3两者间并且被推向衬垫23。电缆43是传导构件的实例，是构成高频时钟电路或者信号电路的部件。当时钟电路或者信号电路工作时，电缆43产生电磁波。因此，第二实施例中衬垫23将电缆43与第一壳体4电连接。
电缆43所压向的第二弹性变形层29与第一弹性变形层28相比较软而更容易变形。因此，当电缆43压向它时，第二弹性变形层29如图8中所示弹性变形，从下面包裹电缆43。结果是，导电外皮25其中覆盖芯构件24的顶面26a的部分，承接第二弹性变形层29随其恢复原有形状而施加的作用力，并且稳固地接触电缆43，在其和电缆43两者间不留任何间隙。
与第二弹性变形层29相比较硬而更不易变形的第一弹性变形层28，当其承接第二弹性变形层29的按压作用力时弯曲。因此，导电外皮25其中覆盖芯构件24的底面26b的部分，当承接第一弹性变形层28随其恢复原有形状而施加的作用力时，稳固地接触底座7的底壁5a。
第二实施例的衬垫23中，第二弹性变形层29容易随电缆43的形状而变形，在导电外皮25和电缆43两者间不留任何间隙。
此外，几乎不变形的第一弹性变形层28能够从下面支持较软的第二弹性变形层29。这是因为，第二弹性变形层29的突出部42从上面嵌入到第一弹性变形层28的V型凹槽41中。
第一弹性变形层28因此能够防止第二弹性变形层29过度弯曲。当衬垫23在底壁5a和电缆43两者间受到压缩时，这样防止芯构件24变形为不规则的形状或者沿意想不到的方向倾斜。可由此控制芯构件24的变形。结果是，第二实施例能够获得与第一实施例相同的优点。
图9示出本发明第三实施例的衬垫23。
第三实施例的衬垫23中，芯构件24包括第一至第三弹性变形层51、52、以及53。上述弹性变形层5 1、52、以及53由例如海绵状发泡聚亚安酯所制成。
第一至第三弹性变形层51、52、以及53在相对于芯构件24受到压缩的方向呈直角的方向上彼此层叠。第一弹性变形层51介于第二和第三弹性变形层52和53两者间。第一弹性变形层51比第二和第三弹性变形层52和53厚。有一结合层33将第一和第二弹性变形层51和52两者结合。同样，另一结合层33将第一和第三弹性变形层51和53两者结合。
第二和第三弹性变形层52和53具有相同的弹性系数。第一弹性变形层51与第二和第三弹性变形层52和53的弹性系数不同。第三实施例中，第二和第三弹性变形层52和53所具有的弹性系数大于第一弹性变形层51。因此，第二和第三弹性变形层52和53与第一弹性变形层51相比较硬而更不易变形。
这样配置的衬垫23中，芯构件24的弹性系数在相对于芯构件24受到压缩的方向呈直角的方向上变化。容易变形的第一弹性变形层51可因此得到很好的支持或者保持于第二和第三弹性变形层52和53两者间。因此，当衬垫23受到压缩时可以控制芯构件24的变形。这样防止芯构件24变形为不规则的形状或者在意想不到的方向上倾斜。因而，第三实施例能够获得与第一实施例相同的优点。
图10示出本发明的第四实施例。
第四实施例与第三实施例不同之处在于两个方面。首先，第一至第三弹性变形层51、52、以及53在芯构件24受到压缩的方向上彼此层叠。其次，第一弹性变形层51具有的弹性系数大于第二和第三弹性变形层52和53。任何其他方面，第四实施例在组成方面均与第三实施例相同。
第四实施例中，衬垫23其中接触任何导电构件的部分能够很容易弯曲。衬垫23因此可以足够大的面积接触导电构件。此外，第一弹性变形层51能够防止第二和第三弹性变形层52和53过度变形，因为其处于衬垫23受到压缩的方向上的中间部位，并且由较硬的材料制成，因此几乎不变形。
因此，当衬垫23受到压缩时可以控制芯构件24的变形。这样防止芯构件24变形为不规则的形状或者在意想不到的方向上倾斜。
本发明中，各弹性变形层的材料当然不限于上文所述的实施例中所用到的材料。
其他优点和修改对于本领域技术人员来说很容易实现。因此，本发明在其较宽的各个方面并不限于本文件图示和说明的具体细节和具有代表性的各实施例。因而，可以在不背离如所附的权利要求及其等同方案所限定的总体发明构思的实质或范围的情况下进行种种修改。
权利要求
1.一种电磁波屏蔽衬垫，包括具有弹性的芯构件(24)；以及覆盖该芯构件(24)的导电外皮(25)，其特征在于，该芯构件(24)包括彼此层叠的多层弹性变形层(28、29、51、52、53)，其中任意相邻两层的弹性系数不同。
2.如权利要求1所述的电磁波屏蔽衬垫，其特征在于，两层相邻的弹性变形层(28、29、51、52、53)由介于它们之间的结合层(33)彼此结合。
3.如权利要求1所述的电磁波屏蔽衬垫，其特征在于，两层相邻的弹性变形层(28、29)其中的一层具有凹槽(31、41)，两层相邻的弹性变形层(28、29)其中的另一层具有嵌入到凹槽(31、41)中的突出部(30、42)。
4.如权利要求3所述的电磁波屏蔽衬垫，其特征在于，具有凹槽(31)的弹性变形层(29)的弹性系数小于具有突出部(30)的弹性变形层(28)的弹性系数。
5.如权利要求3所述的电磁波屏蔽衬垫，其特征在于，具有突出部(42)的弹性变形层(29)的弹性系数小于具有凹槽(41)的弹性变形层(28)的弹性系数。
6.如权利要求1所述的电磁波屏蔽衬垫，其特征在于，导电外皮(25)依靠芯构件(24)随该芯构件(24)恢复原有形状而施加的作用力接触第一导电构件(4)和第二导电构件(16)，因此使第一导电构件(4)和第二导电构件(16)电连接。
7.如权利要求1所述的电磁波屏蔽衬垫，其特征在于，芯构件(24)在第一导电构件(4)和第二导电构件(16)两者间受到压缩，并且多层弹性变形层(28、29)在相对于芯构件(24)受到压缩的方向呈直角的方向上彼此层叠。
8.如权利要求1所述的电磁波屏蔽衬垫，其特征在于，芯构件(24)在第一导电构件(4)和第二导电构件(16)两者间受到压缩，并且多层弹性变形层(28、29)在芯构件(24)受到压缩的方向上彼此层叠。
9.如权利要求7或8所述的电磁波屏蔽衬垫，其特征在于，多层弹性变形层(28、29)由介于它们之间的结合层(33)彼此结合。
10.一种电子设备，包括导电的壳体(4)；在壳体中设置的导电构件(16)；以及介于壳体(4)和导电构件(16)两者间并且使壳体(4)和导电构件(16)两者电连接的电磁波屏蔽衬垫(23)，其特征在于，该电磁波屏蔽衬垫(23)包括具有弹性的芯构件(24)和覆盖该芯构件(24)的导电外皮(25)，并且该芯构件(24)包括彼此层叠的多层弹性变形层(28、29)，其中任意相邻两层的弹性系数不同。
11.如权利要求10所述的电子设备，其特征在于，电磁波屏蔽衬垫(23)在壳体(4)和导电构件(16)两者间受到压缩，芯构件(24)随电磁波屏蔽衬垫(23)受到压缩而变形，而导电外皮(25)随芯构件(24)恢复原有形状而接触壳体(4)和导电构件(16)。
全文摘要
本发明的电磁波屏蔽衬垫(23)包括具有弹性的芯构件(24)和覆盖该芯构件(24)的导电外皮(25)。芯构件(24)包括彼此层叠的多层弹性变形层(28、29)。上述弹性变形层其中任意相邻两层(28、29)的弹性系数不同。
文档编号G12B17/02GK101083898SQ200710109258
公开日2007年12月5日 申请日期2007年5月28日 优先权日2006年5月31日
发明者友田孝夫 申请人:株式会社东芝