柔性防冲击保护壳体及其制造方法和使用方法

柔性防冲击保护壳体及其制造方法和使用方法
【专利摘要】这里公开了用于敏感装置的保护壳体，所述敏感装置包括具有屏幕界面的装置，该壳体提供针对包括扭转冲击的正面冲击、背面冲击和边缘冲击的保护。
【专利说明】柔性防冲击保护壳体及其制造方法和使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及柔性防冲击保护壳体及其制造方法。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请是共同拥有的且同时待审的于2011年10月12日提交的申请N0.13/271，594的部分继续申请，并且本申请要求于2011年11月7日提交的美国临时专利申请N0.61/556，749的权益，申请13/271，594和美国临时专利申请61/556，749两者的全部内容通过引用并入本文。
【背景技术】
[0004]通常，用于敏感设备、装置或仪器的保护壳体在内部或外部或两者上设计有填料。很多时候，填料由连续的由防护材料，诸如氯丁橡胶、泡沫和/或层压材料等形成的片材形成。通常，这种壳体不提供针对冲击、振动等的充分保护。尽管对于装置的保护可以通过使用更厚的材料来改善，但是增大厚度由于增大了体积或重量而不是理想的。此外，增大的重量和体积对于流线型的电子装置不是期望的，使用者通常为这样的流线型的电子装置支付额外的费用以获得纤薄和/或轻便的产品。
[0005]由于许多电子装置具有用于向使用者显示信息的屏幕界面，所以有必要在使用期间暴露屏幕。然而，已知屏幕界面是易碎的，从而趋向于当掉落或受冲击时容易破裂。
[0006]便携式电子装置诸如膝上型电脑或医疗设备也具有屏幕界面，并且为了保护屏幕界面，这种装置经常包括铰接防护盖，该铰接防护盖提供当没有使用时针对掉落或冲击的一些保护。然而，许多移动电话、媒体装置和平板式计算机或上网本不包括这种盖。因此，屏幕冲击或边缘冲击能够容易地导致对屏幕和/或装置的严重损坏。此外，一些装置诸如iPad装置非常薄和易碎，这使它们经受冲击的能力弱化。结果，现在许多公司制造能够相对于装置单独购买的盖、壳体和外壳，这趋向于落入几种不同的类别中。
[0007]一种类型的壳体是刚性塑料外壳，该刚性塑料外壳包括内部填料或外部填料，诸如橡胶或硅树脂。尽管刚性外壳提供一些保护，但是存在一些缺点。首先，该外壳被实施用于特定的装置尺寸和构造，并且因此例如当装置升级或改变时，不能用于“下一代”装置。此夕卜，商店必须贮存多个库存单元(“SKU”)以适应甚至是同一种类的装置的范围。另一个缺点是，这种刚性外壳即使具有一些柔软的附加元件也不能较佳地针对表面或打开屏幕的掉落进行保护。由于即使包括保护斜面的装置也不吸收能量(除非被制造得非常厚)，所以屏幕一侧上的掉落可能导致屏幕破裂。通常，另一种类型的壳体是由橡胶、硅树脂或其它热塑性弹性(“TPE”)材料制成的柔软的“皮肤”。像刚性塑料外壳，该皮肤制造用于特定的装置尺寸和构造，并且因此，不能用于“下一代”装置。其它缺点是，它们通常是薄的，并且因此仅提供很小的冲击保护并主要是刮擦保护。它们也不能针对在屏幕一侧上的严重掉落、角部掉落或边缘掉落保护上述装置，并且如果该装置由于冲击而弯曲或扭转，则它们不提供扭转保护。
[0008]另一个类型的壳体是文件夹式壳体，使用夹子、弹性带或其它部件，电子装置可以被附接到该文件夹式壳体。然而，这些类型的壳体不提供屏幕一侧的冲击保护，并且通常很少提供冲击保护。
[0009]存在对于用于敏感设备、装置或仪器的改善的壳体的需求，该改善的壳体是轻便的、具有柔性的并提供改善的冲击保护，特别是用于暴露的屏幕或“使用中的”装置，并且并不针对一种装置尺寸，而是能够适应一定范围内的装置尺寸。

【发明内容】

[0010]本公开在一个实施例中涉及一种用于装置的保护壳体。该壳体包括柔性结构面板，该柔性结构面板包括面板内表面和面板外表面。结构面板的内表面和外表面中的一个包括可伸展材料，并且结构面板的内表面和外表面中的一个包括不可伸展材料。至少一个柔性保持装置布置在面板内表面上。所述至少一个柔性保持装置包括布置在可伸展的内材料层与不可伸展的外材料层之间的率相关材料层。
[0011]—些实施例包括盖，该盖限定内盖表面、外盖表面和相对的第一盖边缘和第二盖边缘，该盖在第一边缘处与结构面板互连。在一些实施例中，该盖可以包括可选的保护元件。一些实施例能够包括紧固装置，用以将盖维持在闭合位置中，并且用以将壳体定位为画架。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]如附图中图示，通过本公开的示例性实施例的以下更具体的描述，前述的和其它的特征和优点会变得显而易见，在附图中，在不同视图中，相同的附图标记表示相同的部件。附图不是必需按照比例，而是重点在于图示本公开的原理。
[0013]图1是根据本公开的单面板保护壳体的一个实施例的前视透视图；
[0014]图2是图1中所示的保护壳体的前视图；
[0015]图3是图1中所示的保护壳体的后视图；
[0016]图4是能够用于形成图1中所示的壳体的模制面板的一个实施例的顶视图；
[0017]图5是图4中所示的片材的通过线5-5的横截面图，并且示出缝合通道的厚度；
[0018]图6是图4中所示的片材的通过线5-5的横截面图，并且示出缝合通道的宽度；
[0019]图7是在图1的保护壳体上示出的角部保持装置中的一个角部保持装置的透视图；
[0020]图8是图7中所示的角部保持装置的通过线8-8的横截面图；
[0021]图9是图7中所示的角部保持装置的通过线9-9的横截面图；
[0022]图10是图1中所示的保护壳体的前视透视图，并且示出通过角部保持装置而被保持在壳体中的电子装置；
[0023]图11是图10中所示的保护壳体和装置的剖视侧视图，并且示出壳体的曲率和壳体的内表面与电子装置的背表面之间的开放空间；
[0024]图12是根据本公开的单面的保护壳体的另一个实施例的前视透视图；
[0025]图13是图12中所示的保护壳体的前视图；
[0026]图14是图12中所示的保护壳体的后视图；
[0027]图15示出处于闭合位置中的根据本公开的文件夹式壳体的另一个实施例透视图；
[0028]图16是图15中所示的文件夹式壳体处于打开位置中的透视图；
[0029]图17是图16中所示的保护壳体的前视透视图，并且示出通过角部保持装置而被保持在壳体中的电子装置；
[0030]图18是根据本公开的保护壳体的另一个实施例的外部敞开视图；
[0031]图19是图18中所示的壳体的内部敞开视图；
[0032]图20是图18中所示的壳体处于闭合构造中的前视透视图；
[0033]图21是图18中所示的壳体处于闭合构造中的前视透视图；
[0034]图22是图18中所示的保护壳体的前视图；
[0035]图23是图18中所示的保护壳体的后视图；
[0036]图24是图21中所示的壳体处于“使用中的”构造的前视透视图；
[0037]图25是图30中所示的壳体在使用者的大腿上使用时的透视图；
[0038]图26是图21中所示壳体处于画架构造中的透视图；
[0039]图27是根据本公开的具有磁性封闭件的保护壳体的另一个实施例的透视图；
[0040]图28是图27中所示的保护壳体处于打开位置中的透视图，并示出外表面；
[0041]图29是图27中所示的保护壳体处于打开位置中的透视图，并示出内表面；
[0042]图30是图27中所示保护壳体的盖部通过线30-30的横截面图；
[0043]图31示出在闭合位置中的根据本公开的壳体的另一个实施例的透视图，该壳体是封套式壳体；
[0044]图32示出图31中的壳体的拉链附接和内部缓冲件的形成的放大示意侧视图；并且
[0045]图33示出布置在图31中所示的壳体中的装置的放大横截面侧视图，并且示出所述装置搁置在缓冲件中。
【具体实施方式】
[0046]本公开涉及一种保护壳体，该保护壳体允许在装置处于壳体中且在使用中时完全接近该装置，并且允许针对装置的正面、背面和侧面的冲击的保护。因此，如在许多电子装置和医疗装置中发现的，该壳体对于具有屏幕界面的装置提供改善的保护。
[0047]该壳体质量轻、具有柔性并提供改善的冲击保护，特别是对于暴露的屏幕或“使用中的”装置。该壳体保护装置的角部和边缘，并且提供针对装置在受冲击时的扭转或弯曲的扭转保护。此外，由于该壳体的柔性结构，所以并不针对一种装置尺寸，而是可以适应一定范围内的装置尺寸。由于其柔性，该壳体对于握持和携带而言也是舒适的。该壳体还可以由于其柔性而舒适地在膝板或其它身体附接件中使用。
[0048]该壳体还具有能够适应一定范围的装置形状的优点。因此，该壳体能够设计并用于需要保护的任何类型的敏感装置或物品，诸如乐器、葡萄酒瓶和烈酒瓶、水晶等。
[0049]该壳体和其制造方法提供改善的冲击保护、更轻的重量、减小的体积、改善的审美、降低的制造成本、相对于所容纳的制品的改善的配合和减小的磨损。此外，在一些实例中，壳体可以是卫生的，这是由于它们可以被设计为能被清洗并且还能经受商业级洗涤中使用的高温和腐蚀性化学品。[0050]图1-图11共同示出根据本公开的示例性保护壳体10的一个实施例。如图所示，壳体10包括周边“P”和相对的前侧12和背侧14，前侧12和背侧14具有对应的前表面12a和背表面14a。保持装置30 (下文称为“角部保持装置30”)布置在面板20的每个角部中。在本实施例中，保持装置30每个均具有大致三角形形状，并且位于壳体10的角部中。然而，本领域中的一般技术人员会认识到，保持装置并不必必需具有三角形形状，并且可以选择任意数量、形状、位置和/或构造的保持装置，并且保持装置可以位于其它位置。例如，保持装置30的替代构造可以包括成形为绕壳体10延伸的斜面(未示出)的单个保持装置，该单个保持装置从周边向内延伸足以保持装置中的壳体的宽度。另一个替代方案可以包括将一个或更多个保持装置30布置在侧面上，诸如在四个侧面中的每一个上，或布置在沿着侧面的多个点处，或布置在角部与侧面的组合处。保持装置可以被布置为便于夹持该装置，同时提供对端口、控制器和屏幕区域的接入而不会将其遮蔽。
[0051]此外，出于功能和审美原因，可选的包边40可以布置在壳体10的周围。
[0052]壳体10还可以包括多个接入端口以提供对于在该装置上的各种功能装置和/或外部装置诸如电池充电器、音频端口、摄像头等的接入。接入端口可以按照需要被布置在任意位置中，以与在商业电子装置上出现的这样的部件的位置对应。在本实施例中，壳体10包括:音频端口 50，该音频端口 50延伸穿过角部保持装置30之一；以及照相机端口 60，该照相机端口 60延伸穿过面板20。照相机端口 60布置在平面的凸起的垫65上，该垫65形成在壳体中并且适于在使用中压靠于该装置的背侧。如有必要，照相机端口 60可以包括集成到端口中的膜(未示出)，以使碎屑最少化或防止碎屑进入端口中。此外，如有必要，垫65可包括布置在照相机端口 65的周围的凹进区域(未示出)以用于接收该膜，该膜能够例如通过焊接等而附接到该垫。如果使用膜，则可期望使用能够经受洗涤的耐黄化光学膜。
[0053]替代地，或此外，包括包边的壳体边缘能够挠曲以便暴露并提供对于各个功能性装置的接入。这是重要的特征，这是由于壳体的(具有或不具有包边的)边缘包括率相关泡沫(rate dependent foam),在使用中该率相关泡沫将该装置的边缘完全地保护,但是其还能被弯曲或折叠以便易于例如容纳充电线等。
[0054]面板20可以由各种材料形成。美国公开N0.2007/0261274、2008/003614、2009/0255625中公开了制造面板的合适的材料和方法，其主题的全部内容通过引用并入本文。前述应用描述了可用于模制面板和保持装置的方法，并且用于面板和保持装置的模具可被设计为在足以使通道中的泡沫最小化或消除该泡沫的状态下将上述层压缩在一起，同时通过化学结合或热结合或两者而使所述层结合在一起。
[0055]在一些实施例中，面板20可以包括结构材料，并且此外可以包括具有不同审美特性和功能特性的各种材料的一层或更多层，并且该面板20可以针对具体应用或设计来根据需要或期望而改变。
[0056]如本文所使用的“结构材料”意指任意如下材料，该材料具有形成为预定的形状的足够的结构完整性、具有为壳体提供结构的足够的强度重量比，并且该材料能够经受其期望的使用环境。
[0057]结构材料可以包括各种材料，诸如但不限于包括发泡聚合材料的聚合材料、复合材料等。在一个示例性实施例中，结构材料能够包括率相关材料。率相关材料的实例包括但不限于d30和Poron XRD。一种示例性结构材料是从Rogers公司得到的产品名称为Poron XRD?的率相关泡沫。在本示例性实施例中，Poron XRD?泡沫密度的范围在约I到约40磅每立方英尺(“pcf”)之间，更特别是从约5到约30pcf，更特别是从约I到约25pcf，并且更特别是从约15到约25pcf。
[0058]结构材料可以与如下的其它材料结合或共同模制，该其它材料包括但不限于合成材料和/或非合成材料及其复合物、其层压物和/或包括前述材料中的至少一种的组合，该合成材料和/或该非合成材料包括但不限于纸、织物、金属、金属化塑料、塑料膜、金属箔和/或类似的材料。其它合适的材料包括但不限于织物、皮革、乙烯树脂、其复合物、其层压物和/或包括前述材料中的至少一种的组合。如果使用织物，则它可以是合成的或非合成的、针织的、机织的、无纺织物、其层压物和包括前述材料中的至少一种的组合。前述材料中的任一种可以被层压和/或可以包括在一个表面或两个表面上的涂层以提供期望的功能特性或审美特性，诸如防水性等。
[0059]当面板或面板的部分需要拉伸时，则使用具有伸长率的材料可能是理想的。因此，在一些实施例中，可以期望的是将结构材料与可伸展材料结合或共同模制，这是由于可伸展材料能够提高壳体的柔性，以及提供其它期望的特性，诸如防水性、气密性或水密性、增大的表面张力，其中当不滑移特性是期望的时，增大的表面张力可以是理想的。例如，当期望更大的气密性时，可伸展材料可以呈网状。如本文所用的“可伸展材料”意指任何可成形材料，该可成形材料能够在弯曲、拉伸、压缩或其它变形之后恢复其原始形状或原始姿势，并且能够经受用于形成该材料和该壳体的方法，且能够经受其期望使用的环境。
[0060]合适的可伸展材料的其它实例包括但不限于任何可伸展基体，该基体包括TPE膜和/或涂层、其复合物、其层压物及其组合。聚酯和聚醚热塑性聚氨酯(“TPU”)已经被发现适于单独使用，或以层压形式使用。一个示例性材料是由Bayer制造并以名称PS5400销售的聚酯热塑性聚氨酯(“TPU”)。合适的膜厚度范围在约I毫英寸(“mil”)到约15mil，更特别地是在约2mil到约IOmil之间，并且甚至更特别地是从约3mil到约7mil。然而，当期望提高的耐久性时，膜厚度可以例如增加到15-60mil，这仅受膜在模制之后的特性和性能限制。在以层压形式使用时，减小膜厚度是可能的，这是由于将膜层压到基体可以加强强度和磨损特性。约Imil或更小的TPE膜厚度在层压到可伸展基体(诸如圆形针织物或莱卡织物)时可以被容易地用于一些应用中。
[0061]合适的可伸展材料的其它实例包括但不限于合成和非合成针织的、机织的和无纺织物、其复合物、其层压物及其组合。合适的织物的实例包括包含纤维的织物，该纤维诸如为弹性纤维，该弹性纤维还已知其产品名为氨纶、莱卡和多拉斯坦(Dorlastan)，其在通过以(天然的或合成的)非弹性线包绕弹性纤维，或者通过使用纯的弹性纤维(加工或纺织成由其它纤维制成的织物)而被包括在织物中时可以提供不同程度的弹性，这取决于包括在该织物中的百分比，而这取决于织物的类型和最终应用。例如，约2%可足以使衣服保持其形状，然而如有必要的话，则压缩应用诸如运动服、内衣和运动装可包括至多约40%的弹性纤维或更多。
[0062]合适的可伸展材料的其它实例包括前述合成和非合成针织的、机织的和无纺织物、其复合物、其层压物及其组合，包括具有TPE膜和/或涂层、其复合物、其层压物及其组合的材料。
[0063]当面板和面板的部分需要更大刚性或张力时，可以期望的是将结构材料与不可伸展材料或具有较低拉伸性的材料结合。不可伸展材料的实例包括但不限于包括无纺织物的无纺材料、皮革、机织材料诸如防弹织物等。这种材料的实例包括但不限于加强的和非加强的聚酯、尼龙、人造丝、聚酰胺(诸如酰胺和对位芳纶)等及其组合。实例可以包括过胶尼龙、芳绝、Twaron、Spectra、Zy1n及其防破裂织物及其组合。一种合适的防弹材料是由美国科罗拉多州洛夫兰市第8街SE418号的Rocky Woods销售的机织1680丹尼尔防弹尼龙，该防弹尼龙的重量为约12盎司每平方码(oz/yd2)，在一侧上用于防水的重量是约1-1.25oz/yd2的聚氨酯涂层，并且在相对侧上的持久防水(“DWR”)漆。另一种合适的材料包括1050防弹尼龙和过胶尼龙，这两者都具有和不具有聚氨酯涂层和/或DWR，这两者可从美国康涅狄格州Wauregan的Putnam路275号的Rockywoods和Brookwood Roll货物集团购得。期望这些织物上的聚氨酯涂层可以较重，诸如2.0oz/yd2或更大，这可以提供更大的防湿或持久性。此外,这些织物上的TPE层压物可以进一步提高防水性。
[0064]在一个实施例中，面板20可以包括结构材料层(下文称为“结构层”)和与结构层相邻地布置的可伸展材料层(下文称为“可伸展层”)。在本实施例中，期望壳体的内侧12a由可伸展材料形成，当电子装置被布置在壳体中时，该可伸展材料“夹持”电子装置。
[0065]在另一个实施例中，面板20可以包括布置在相对的可伸展层之间的结构层。在本实施例中，期望壳体的内侧12a和外侧14a由可伸展材料形成，当电子装置被布置在壳体中时，该可伸展材料“夹持”电子装置，并且还在使用时夹持供该装置可以搁置或被保持的表面。
[0066]角部保持装置30可以包括如上所述的用于面板20的材料中的任一种。期望保持装置的指纹一侧由当电子装置布置在壳体中时夹持该电子装置的材料形成。因此，角部件可以包括TPU或在保持装置的面对该装置的表面上具有一些“夹持”特性的其它膜或材料。尽管TPU已经被发现适于夹持各种装置，但是硅树脂或任何TPE或可能某种织物或皮革也可具有这种夹持特性。一种示例性材料是由Bayer制造的且以名称PS5400销售的聚酯纤维TPU。其它聚醚TPU可易于使用，或者任何TPU或TPE也是良好的选择。合适的膜厚度的范围从约I毫英寸(“mil”)到约15mil，更特别地是在约2mil至约IOmil之间，并且甚至更特别地从约3mil到约7mil。
[0067]可选的包边40可以包括如上所述的用于面板20的材料中的任一种。然而，期望将边缘与具有DWR的防弹尼龙或过胶尼龙，或与任意其它的高耐磨和防污或防水材料结合，以提供持久性和防水性。
[0068]一个示例性面板20在图4-6 (—起参考时)中示出。在本实施例中，复合面板20被定尺寸为大于所要保护的装置，以便具有延伸超出装置的周边的边缘保护。如图所示，面板20包括模制的多层结构，该多层结构包括布置在不可伸展的内层12与可伸展的外层14之间的结构层。
[0069]在许多实施例中，尽管面板可以被模制成具有“花边装饰纹”或者具有较大和较小厚度的区域，如以上提及的应用中所描述的那样，但是并不必然是这样。然而，具有非常薄的或“接近没有”的泡沫厚度的区域可以提高壳体的柔性，并且通过最小化或防止泡沫的分层来提高持久性。接近没有的区域还允许柔性，如所注意到的，这在部件在拉伸下被缝纫起来而使得它可允许一定范围的装置尺寸时是有帮助的。这种区域还允许密封来自被接近没有的泡沫厚度完全包围的区域的湿气或灰尘，这是因为封闭的腔室结构防止或最小化湿气和灰尘在其中的迁移。这些接近没有的区域还允许该区域被容易地热密封，这是由于接近没有的区域能被较容易地焊接，而不具有吸收用于焊接的热或与该热干涉的腔室结构。如所提到，这可有助于密封在照相机孔上的膜或其它透明材料，或有助于边缘将面板密封成更防水的结构。该边缘周边附近的接近没有的区域可产生用于洗涤的更持久结构。
[0070]面板20还包括可选的通道22，该通道22与片材的整个周边24间隔开并且绕该周边24延伸。如果保持装置和/或可选的包边通过缝合而附接，则包括这种通道可能是有利的。通道22限定与该周边相邻的缓冲部分26，该缓冲部分26可以被封装在如之前讨论的包边材料中。通道22具有宽度W1和厚度T1，并且缓冲件26具有厚度T2和宽度W2。本领域的技术人员会认识到，可以根据需要选择任意厚度或宽度。例如，宽度W1可以被选择为足以容纳缝合工具，并且薄得足以缝合，同时还厚得足以最小化或防止缝合操作造成的缺陷。例如，已经发现约0.030〃的厚度T1和约0.125〃的缓冲件厚度T2是合适的，使得当与角部保持装置30缝合在一起时，能够形成较大的缓冲件。
[0071]在本实施例中，面板20和角部保持装置30沿着缝合线被缝合在一起，从而形成用于布置在壳体中的电子装置的支撑保护边缘或缓冲件。
[0072]图7-图9示出一个示例性角部保持装置30的放大透视图，该角部保持装置30还包括与两条边30a、30b间隔开并绕两条边30a、30b延伸的可选的通道22。如果保持装置和/或可选的包边将通过缝合附接到面板，则包括这种通道可能是有利的。通道22限定与装置30的边缘30a、30b相邻的缓冲部分26。通道22具有W1和厚度T1,并且缓冲件26具有厚度T2和宽度W2。本领域的技术人员会认识到，可以如所期望地选择任意厚度或宽度。例如，宽度W1可以被选择为足以容纳缝合工具，并且薄得足以缝合，同时还厚得足以最小化或防止缝合操作造成的缺陷。例如，已经发现用于面板20的相同的厚度和宽度是合适的。
[0073]角部保持装置30具有足够的厚度以能够防止该装置受冲击，特别是当该装置包括屏幕界面时。保持装置可以具有从约0.040〃到约0.500〃的厚度范围，特别是从约0.100〃到约0.350〃的厚度范围，并且更特别是从约0.150〃到约0.300〃的厚度范围。
[0074]角部保持装置30还包括凹进区域38和用于在装配和使用期间的应力释放的切口34。在本实施例中，凹进区域38具有凹入或指纹状形状，这有助于装置插入到壳体10中。凹进区域的存在还在该装置位于壳体中时使该装置和/或屏幕表面的暴露最大化，这有利于接近否则会被隐藏在保持装置30之下的功能键。增大或减小用于该装置的厚度可改变保持装置30之下的该装置和屏幕的暴露。例如，该装置的暴露可通过增大装置在区域31中的厚度T3而增大，这允许凹进区域在使用中进一步与该装置间隔开。
[0075]角部的轮廓可以为了美观而如图所示地形成并且提供用于使手指将该装置移出和插入的入口。朝向角部的缝纫边缘使厚度最大化可有助于防止该装置过远地向角部或边缘滑动。如图中所示，使膜包络整个部件可以是期望的。角部保持装置中的凹进区域允许需要保护的角部的更大厚度，但是允许柔性以将装置插入在角部保持器下方并在下方接近，以触摸整个屏幕区域。角部保持装置中的凹进区域不是必需的，但是在一些实例中，该凹进区域可以是有利的，这是由于它们允许角部保持装置的尺寸(包括厚度)最大化。随着角部保持装置的尺寸特别是最接近缝纫边缘的区域的厚度增大，保持装置将该装置“锁定”在壳体中的能力提高，并且提供适应一个宽范围的装置尺寸的能力。角部保持装置的较厚区域可以被压缩，以适于夹持处在合理范围内的不同尺寸的装置。[0076]本领域的技术人员会认识到，通道、缓冲件、凹进区域和切口可以是任意所期望的或所需的尺寸、形状和/或构造，以使保持装置30易于附接到面板20。此外，期望在保持装置中包括附加的切口，以提供在组装和使用期间的附加的柔性。
[0077]模制泡沫的角部锁定在装置中、模制面板和回弹泡沫缝纫凸缘边缘的结果是能够在几乎任何类型或方向的掉落中保护该装置。该装置的横向移动受到限制，这是由于它被角部保持装置固定。角部保持装置吸收掉落时在屏幕一侧上的冲击，这是由于该厚度使屏幕与冲击面间隔开。模制面板的背部也吸收能量。角部保持装置的凹进区域在该区域中在屏幕的上方凸起，并且尽管较薄，它们也提供附加保护，这是由于它们具有在冲击期间吸收那些区域挠曲时的能量的能力。
[0078]壳体10的构造涉及将保持装置30附接到大致矩形的复合面板20。通过使用包括但不限于缝合、粘结、焊接或前述的组合的各种技术，保持装置30可以被附接到面板20。在一些实施例中，保持装置30可以在拉伸下被附接到面板20，使得面板20具有凹入形状。保持装置30在装配时被布置成使得“夹持”表面被布置成接近iPad。在用于复合面板的相对不可伸展材料诸如过胶尼龙或防弹尼龙织物或其它不可伸展材料被缝纫为该凹入形状时具有向易碎装置提供扭转或旋扭保护的独特的协同效果。在使用中，该装置在非常大的拉伸下被插入凹入的不可伸展结构中，并且压靠于角部保持件。结果，该装置自身通过不可伸展的织物结构的强度而被赋予附加的扭转稳定性，并且限制该装置通过不可伸展的面板的张力而朝向敞开的屏幕向前挠曲。因此，柔软的壳体结构在冲击期间提供出人意料的扭转或旋扭保护。角部保持装置中的泡沫厚度允许不同尺寸的装置被紧紧地夹持。
[0079]可选的包边40可以围绕面板20的周边布置，使得可选的包边40略微地延伸超出面板20上的通道和角部保持装置30。可选的包边40可以使用包括但不限于缝合、粘结、焊接或前述的组合的各种技术的组合而被附接。
[0080]在本实施例中，可以期望内侧12a由在电子装置布置在壳体中时“夹持”该电子装置的可伸展材料形成，并且可以期望壳体的外侧14a为了期望的应用而由能够提供改善的耐磨性和/或高强度和/或滑动特性的不可伸展材料形成。如果防弹织物不能与面板20共同模制，那么可以使用包括但不限于缝合、粘结、焊接等的各种技术使它附接到外表面。
[0081]在包括可选的包边40的本实施例中，包边通过缝合而附接。相应地，面板20和保持装置30均包括缝合通道，并且在保持装置已经附接到面板之后，包边布置在面板的周边的周围，并且被折叠在面板的边缘上。然后，包边穿过所有的层而在缝合线处被缝纫到面板。
[0082]图10-图11共同示出了布置在壳体10中的电子装置70 (下文称为“装置70”)的透视图和横截面图，使得装置70上的充电插头暴露于壳体10上的对应的音频端口 50，并且装置70的背部上的照相机镜头暴露于对应的音频端口 50。如图所示，装置70布置在壳体10中，使得角部保持装置30布置在装置70的对应角部上。保持装置30连同壳体10的内表面一起将装置70 “夹持”或保持在壳体10内。在本实施例中，角部保持装置30处于拉伸下，使得面板20被迫形成凹入形状，如图11中所示。由于面板20的凹入形状，分隔区域“S”形成在装置70的背表面与壳体10的前表面之间。空间S是有利的，这是由于它提供散热、储存空间，并且它最小化或防止从扬声器发出的声波被消声或抑制。上述的该壳体可以被用作用于运输和全屏保护的封套或放置在其内。[0083]图12-图14共同示出了根据本公开的示例性保护壳体100的另一个实施例。在本实施例中，面板20包括模制的多层结构，并且包括布置在不可伸展的内层12和可伸展的外层14之间的结构层。因此，在本实施例中，在将装置插入到壳体中时，壳体和角部保持装置的接触该装置的表面具有“夹持”表面，以有助于将该装置保持在壳体中。
[0084]在本实施例中，壳体可以被构造使得角部保持装置30如之前实施例中那样地处于拉伸下，以使面板被迫形成凹入形状，如图11中所示。壳体可以用作用于运输和全屏保护的封套或放置在其内。
[0085]图15-图17共同示出了根据本公开的示例性保护文件夹式壳体200的一个实施例。文件夹构造在运输期间提供屏幕保护，但是该文件夹构造在现场使用时可以不是必要的。在之前实施例中使用的相同的材料和构造方法可以用于构造该壳体。
[0086]如图所示，壳体200包括保持面板202和盖面板204，保持面板202和盖面板204中的每一个均包括位于外边缘处的可选的包边40。在本实施例中，可以使用各种附接方法将盖面板204附接到面板202。在本实施例中，面板202、204具有相同的尺寸和形状，并且通过缝合或通过中间装置诸如铰接件(未示出)沿着一个边缘彼此附接。
[0087]在本实施例中，面板202在结构上与壳体100完全相同，包括周边“P”和具有对应的前表面12a和背表面14a的相对的前侧12和背侧14，并且保持装置30 (下文称为“角部保持装置30”)布置在面板20的每个角部中。与本文公开的其它实施例中一样，保持装置30每个均具有大致三角形形状，并且位于壳体10的角部中。
[0088]如图所示，尽管壳体200包括拉链封闭件25，但是可以使用其它类型的封闭件，诸如钩和环带、防水和/或阻气拉链、塑料拉链(例如，Zip-1oc式)、枕折边(pillow flap)式封闭件或任何其它封闭方法。拉链封闭件25可以通过与拉链齿相邻地进行缝合而沿着缝合线附接到面板的外边缘，并且封闭件端部处的面板足够得厚，以最小化或防止缝合操作造成的缺陷，并且足以在拉链区域中提供保护。文件夹式壳体利用装有拉链的边缘，但是可以使用包括但不限于皮带、尼龙搭扣、磁性夹等的其它紧固件来附接顶部。
[0089]尽管壳体可以通过缝纫构造，但是在更多地期待防水的情形中，缝纫可以由任意类型的热密封、粘结或焊接代替。
[0090]如有必要，盖面板204可以包括衬里23，该衬里23可以例如通过缝合而附接到面板204的内表面。盖面板204还包括凹袋25，该凹袋25由与衬里23相同的材料形成。如有必要，面板204可以包括附加的凹袋或接收件，该附加的凹袋或该接收件可以被包括进来以用于纸、书写工具、手机、充电器等。
[0091]壳体200可以包括布置在衬里与面板204之间的可选的插入件(未示出)，该插入件可以包括任何刚性材料或包括刚性材料的复合结构或其自身是具有足够的刚性，优选是较轻便的、刚性的、耐冲击塑料，诸如聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(“ABS”)、聚氯乙烯(“PCV”)、聚丙烯(“PP”)、其层压物、其复合物或其组合。
[0092]可选的包边40可以布置在面板的周边的周围，使得它略微地延伸超过面板上的缝合通道和角部保持装置。
[0093]本领域中的一般技术人员会认识到，任何轻便的、刚性的、耐冲击材料可以用作壳体的刚性支撑结构。可选地，壳体中的刚性材料可以设计成在长度上和宽度上比储存在装置壳体中的电子装置大，以对于该装置的边缘提供进一步边缘冲击保护。[0094]图17示出布置在壳体200中的装置70的透视图，使得装置70上的充电插头暴露于壳体10上的对应的音频端口 50。如图所示，装置70布置在壳体10中，使得角部保持装置30布置在装置70的对应的角部上。保持装置30与壳体10的内表面一起将装置70“夹持”或保持在壳体10内。
[0095]图18-图23共同示出了根据本公开的示例性保护“使用中”式的壳体400的一个实施例。使用中式的壳体在运输期间提供屏幕保护，并且可以被以各种方式构造，包括用作膝板。在之前的实施例中使用的相同的材料和构造方法可以用于构造该壳体。
[0096]如图所示，壳体400包括保持面板402和盖面板404，保持面板402和盖面板404中的每一个包括处在外边缘处的可选的包边40。在本实施例中，盖面板404通过中间铰接装置90附接到面板402。如图所示，盖面板404包括三(3)条折叠线410。
[0097]盖面板402还可以包括可选的衬里(未示出)，该衬里例如通过缝合附接到面板402的内表面。如有必要，面板402还可以包括附加的凹袋和接收件，该附加的凹袋或该接收件可以被包括进来以用于纸、书写工具、手机、充电器等。
[0098]盖面板402还可以包括至少一个可选的保护元件420。保护元件420可以与衬里材料共同模制，或单独形成并使用各种技术诸如缝合、粘结、焊接等附接到衬里。本实施例包括单个在面板402的相对边缘之间延伸的矩形保护元件420,该保护元件420在折叠线410中的两条折叠线之间缝合到衬里。
[0099]壳体400还可以包括一个或更多个可选的插入件(未示出)。在本实施例中，面板402包括三个可选的插入件(未示出)，所述三个可选的插入件布置在通过沿着折叠线410缝合衬里而形成的凹袋(未示出)中。可选的插入件可以包括如上所述的较轻便的刚性的耐冲击材料。
[0100]在本实施例中，面板402在结构上与壳体100完全相同，并且包括周边“P”和相对的前侧12和背侧14，前侧12和背侧14具有对应的前表面12a和背表面14a，并且保持装置30 (下文称为“角部保持装置30”)布置在面板20的每个角部中。与在本文公开的其它实施例中一样，保持装置30每个均具有大致三角形形状，并且位于壳体10的角部中。
[0101]在本实施例中，该壳体可以包括至少一个紧固件，以在不使用时将盖维持在闭合位置中。例如，壳体400包括两个用于封闭壳体的可互连的紧固装置75、77。当在使用时闭合时，带扣将两个边缘夹持在一起。紧固件75包括带子75s，该带子75s附接到壳体的相对的外表面，其中对应的快速释放带扣式紧固件75a、75b附接到带子75s的端部。类似地，紧固件77包括带子77s，该带子77s附接到壳体的相对的外表面，其中对应的快速释放带扣式紧固件77a、77b附接到带子77s的端部。在本实施例中，带子通过缝合而附接到壳体本体，但是本领域中的一般技术人员会认识到可以使用各种其它附接方法。该壳体包括带扣封闭件，但是本领域中的一般技术人员会认识到替代带扣封闭件或除了带扣封闭件还可以使用各种其它封闭件，诸如拉链、尼龙搭扣、磁性件、夹等。
[0102]图24示出壳体400在使用中的构造的透视图，使得外表面向内面对，并且其中装置70布置在壳体中。如图所示，装置70布置在壳体40中，使得角部保持装置30布置在装置70的对应的角部上。保持装置30与壳体10的内表面一起将装置70 “夹持”或保持在壳体10内。
[0103]本领域中的一般技术人员会认识到正在使用中的壳体能够如所期待地附接到各种支撑构件，诸如使用者的臂部、腿部、大腿、行李箱、背包、医疗器械、厨柜把手(例如，为了厨师的方便使用)等。
[0104]图25示出附接到使用者的大腿的使用中的膝板构造的壳体400的透视图。在作为膝板使用中，壳体的外表面布置成与使用者的大腿相邻，并且取决于外部材料，能够“夹持”使用者的大腿。类似地，带子75可以被弹性化，这还可以有助于将壳体夹持到大腿/支撑件。该壳体的独特方面是，壳体的外表面足够得柔软，以舒适地包络使用者的大腿、臂部等，同时还提供完全的装置保护。这通过使用具有纵向支撑件和纵向可选保护元件的该外表面来实现，该纵向支撑件和该纵向可选保护元件允许包络臂部或大腿等，而其在用作盖时还能够提供适当的屏幕保护。
[0105]如图26中所示，面板404可以沿着折叠线410折叠以形成画架构造。
[0106]图27-图30共同示出了根据本公开的示例性保护使用时式壳体500的另一个实施例，且具有磁性封闭件和可缩回的携带把手560。在之前的实施例中使用的相同的材料和构造方法可以用于构造包括可缩回的把手560的该壳体。
[0107]如图所示，壳体500包括保持面板502和盖504，保持面板502和盖504中的每一个均包括处在外边缘处的可选的包边40。在本实施例中，盖504通过中间铰接装置90附接到面板502。
[0108]在本实施例中，保持面板502在结构上与壳体100类似，并且包括周边“P”和相对的前侧12和背侧14，前侧12和背侧14具有对应的前表面12a和背表面14a，并且保持装置30布置在每个角部中。与在本文公开的其它实施例中一样，保持装置30每个均具有大致三角形形状，并且位于壳体500的角部中。
[0109]如图所示，盖504包括相对的盖面板506和衬里面板508。在本实施例中，盖面板504包括四(4)个凹袋，所述四个凹袋通过从盖面板的相对的短边缘沿着折叠线510将盖面板506和衬里面板508至少部分地缝合在一起来限定。
[0110]盖面板504还可以包括一个或更多个可选的插入件以对盖提供稳定性。在附接可选的包边之前，四(4)个可选的插入件520布置在凹袋中。可选的插入件可包括任意如上所述的较轻便的、刚性的、耐冲击材料，诸如聚碳酸酯。
[0111]盖面板504还可以包括至少一个可选保护元件，以为布置在壳体中的装置的前侧提供耐冲击性。本实施例包括两(2)个矩形保护元件530，该保护元件530在盖504的相对的短边缘之间延伸。保护元件可以由各种材料形成，并且可以与衬里材料共同模制，或单独形成并使用各种技术诸如缝合、粘结、焊接等附接到衬里面板508。在本实施例中，保护元件530是与角部保持装置和面板相同的材料，并且在折叠线510之间被缝合到衬里面板508。
[0112]在本实施例中，该壳体可以包括至少一个紧固件，以在未使用时将盖维持在闭合位置中。例如，壳体500包括可选的磁性紧固件，该磁性紧固件包括从保持面板502延伸的突片530。两个磁体MpM2 (以虚线示出)布置在突片530中，通过使用磁性封闭件，所述两个磁体札、M2允许壳体被闭合。两个附加的且可选的磁体M3、M4 (以虚线示出)布置在盖面板504中，所述两个磁体M3、M4允许盖折叠成画架构造，其中该磁体将壳体保持成画架构造。突片540可以包括各种材料，包括与如上所述的盖面板相同的材料。在本实施例中，磁体M缝合在适当位置中，但是任意技术可以用于维持磁体的位置。
[0113]图31-图33共同示出了根据本公开的另一个示例性封套式壳体600。[0114]壳体600可以例如由是彼此镜像的且能够附接在一起的两(2 )个面板20构成。如图所示，两个面板20沿着缝合线缝合在一起，其中外表面14a彼此面对。如图所示，壳体600包括如之前实施例中的拉链封闭件25，但是还可以使用如上所述的其它类型的封闭件。
[0115]在将面板20缝合在一起并将拉链25附接之后，壳体被倒置，使得边缘被定位成彼此相邻且形成支撑的内缓冲件610，其中通道620适于将装置(未图示出)悬置在壳体600内。
[0116]本领域中的一般技术人员会认识到能够使用前述材料和技术的组合以制造用于需要保护的各种装置的保护壳体，同时在干燥环境或包括水下环境的潮湿环境中维持通畅的屏幕接近能力。经受商业洗涤的能力也适用于其它脏污环境，该脏污环境包括但不限于泥泞区域、化学物暴露、医院、军事等。本领域中的一般技术人员还会认识到前述这些技术能够被改进和/或与其它特征组合以用于其它物品的保护。
[0117]本文所公开的壳体能够包括以下优点中的一个或多个:I)它们提供轻重量的耐冲击性；2)与特定地设计用于一种类型的装置的其它类型的壳体相比，该壳体是柔性的并且能够容纳不同尺寸的装置；3)由于制造面板和保持装置的方法，改善了经济性；4)提供单个面板的轻便的“使用中的”具有屏幕保护的壳体的能力；5)提供用于“使用中的”壳体的保护盖的能力，其中线性的保护花边装饰纹处于内侧盖上；6)将盖折叠提供了画架构造；7)带延伸件上的夹为使用中的应用提供膝板；8)不像刚性文件夹式壳体，夹带延伸件提供膝带，该膝带在与柔性面板结合时允许壳体束缚到使用者的肢体；9)柔性面板允许壳体附接到显示器立杆等，诸如烤 箱面板(为了厨师的使用方便)；10)盖提供用于刺绣或压花的位置，例如用于企业标志等；11)夹延伸件形成手柄或连接到配件袋等；12)通过使用连续的夹附接件(例如，配件袋、柔性键盘、柔性太阳能板、维可牢尼龙把手等)，附加的部件和/或附件可以附接到壳体；13)延伸件带可以是弹性的或刚性的，并且长度是可调节的。
[0118]应该注意，本文中的术语“第一”、“第二”等不表示任何次序或重要性，而是用于将一个元件区别于另一个元件，并且本文中的术语“一个”不表示数量的限制，而是表示存在所提及的物品中的至少一个。类似地，请注意，在本文中使用了术语“底部”和“顶部”，除非以另外的方式指出，其仅用于描述方便，并且并不限于任何一个位置或空间朝向。此外，与数量有关地使用的修饰语“约”包含规定值，并且具有由上下文说明的意思(例如，包括与特定数量的测量有关的误差度)。
[0119]本文中使用标准命名法描述化合物。例如，任何不是由所指示的基团取代的位置应理解为使其化合价由所指示的键填补，或者不是在两个字母或符号之间的氢原子A破折号用于表示用于取代基的附接点。例如，-CHO是通过羰基中的碳附接的。除非本文另有限定，本文中的所有百分比意指重量百分数(“wt%”)。此外，本文公开的所有范围都是包含端点的和可组合的(例如，“高达约25重量百分数(wt%)、具有期望的约5wt%至约20wt %和更期望的约IOwt %至约15wt %的”范围包括端点和该范围的所有中间值,例如，“约5wt%至约25wt%、约5wt%至约15?1:(%”等)。符号“+/-10% ”是指所指示的测量可以从规定值的负10%的量到正10%的量。
[0120]最后，除非另外限定，本文使用的技术的和科学的术语具有与本公开所属的领域的技术人员通常理解的相同的意义。
[0121]尽管已经参考示例性实施例描述了本公开，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以实施各种变化并且等同物可以替代其元件。此外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可以实施多个变型以对于本公开的教导适用特别情况或材料。因此，本公开并不旨在限制于作为用于实施本公开的最佳预期模式所公开的具体实施例，而是本公开会包括落入所附权利要求书的范围内的所有的实施例。
【权利要求】
1.一种用于装置的保护壳体，包括: 柔性的结构面板，所述结构面板包括面板内表面和面板外表面，所述结构面板的面板内表面和所述结构面板的面板外表面中的一个包括可伸展材料，并且所述结构面板的面板内表面和所述结构面板的面板外表面中的一个包括不可伸展材料； 布置在所述面板内表面上的至少一个柔性保持装置，所述至少一个柔性保持装置包括率相关材料层，所述率相关材料层布置在可伸展的内材料层与不可伸展的外材料层之间:以及 盖，所述盖限定内盖表面、外盖表面和相对的第一盖边缘和第二盖边缘，所述盖在所述第一边缘处与所述结构面板互连。
2.根据权利要求1所述的保护壳体，进一步包括标识，所述标识布置在所述内盖表面和所述外盖表面中的一个或两者上。
3.根据权利要求1所述的保护壳体，其中，所述盖包括可伸展材料。
4.根据权利要求3所述的保护壳体，其中，所述结构面板和所述盖在所述第二边缘处连接以限定压缩封套。
5.根据权利要求1所述的保护壳体，其中，所述盖包括至少一个柔性保护元件，所述至少一个柔性保护元件布置在所述内盖表面和所述外盖表面中的一个或两者上，所述至少一个保护元件包括布置在两个相对层之间的率相关材料层。
6.根据权利要求5所述的保护壳体，其中，所述至少一个保护元件包括标识。
7.根据权利要求1所述的保护壳体，其中，所述盖在所述第一盖边缘处通过可释放紧固件以可释放方式与所述结构面板连接。
8.根据权利要求7所述的保护壳体，其中，所述可释放紧固件选自带扣、夹、钩和环带、拉链、塑料拉链及上述的组合构成的组。
9.根据权利要求7所述的保护壳体，进一步包括系带，所述系带布置在所述结构面板与所述可释放紧固件之间。
10.根据权利要求9所述的保护壳体，其中，所述系带是可伸展材料。
11.根据权利要求1所述的保护壳体，其中，所述盖包括:具有所述内盖表面的内盖材料层；具有所述外盖表面的外盖材料层；布置在所述内盖表面和所述外盖表面中的一个或两者上的至少一个保护元件，所述至少一个保护元件包括布置在两个相对层之间的率相关材料层。
12.根据权利要求11所述的保护壳体，其中，所述至少一个保护元件包括标识。
13.根据权利要求11所述的保护壳体，进一步包括布置在所述内盖表面和所述外盖表面中的一个或两者上的标识。
14.根据权利要求11所述的保护壳体，其中，所述盖的所述内盖材料层和所述外盖材料层限定至少一个凹袋。
15.根据权利要求14所述的保护壳体，进一步包括刚性面板，所述刚性面板布置在所述至少一个凹袋中。
16.根据权利要求11所述的保护壳体，其中，所述盖包括至少两条平行的折叠线，其中，所述盖能够沿着所述折叠线被折叠以形成画架构造。
17.根据权利要求16所述的保护壳体，其中，所述折叠线限定至少三个凹袋，并且所述保护壳体进一步包括布置在所述三个凹袋中的每一个凹袋中的刚性面板。
18.根据权利要求17所述的保护壳体，其中，所述至少一个保护元件从所述盖的上边缘延伸到所述盖的下边缘。
19.根据权利要求18所述的保护壳体，其中，所述至少一个保护元件平行地布置在所述折叠线中的至少两条折叠线之间。
20.根据权利要求11所述的保护壳体，其中，所述内盖材料层和所述外盖材料层两者均是可伸展材料。
21.根据权利要求11所述的保护壳体，其中，所述内盖材料层和所述外盖材料层两者均是不可伸展材 料。
22.根据权利要求11所述的保护壳体，其中，所述内盖材料层和所述外盖材料层中的一个是可伸展材料，所述内盖材料层和所述外盖材料层中的一个是不可伸展材料。
23.根据权利要求20所述的保护壳体，进一步包括布置在所述内盖材料层和所述外盖材料层之间的率相关材料层。
24.根据权利要求1所述的保护壳体，其中，所述结构面板和所述盖均包括长度和宽度，并且所述盖的所述宽度大于所述结构面板的所述宽度，并且所述盖在所述面板外表面的至少一部分上延伸。
【文档编号】A45F3/02GK103987292SQ201280040069
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2012年6月25日 优先权日:2011年6月24日
【发明者】丹尼尔·M·怀纳, 理查德·B·福克斯, 托马斯·卡法罗, 理查德·L·加勒德, 阿米·纽什, 大卫·福斯特 申请人:G形式有限责任公司