具有热通气孔的便携式电子设备壳体的制作方法

具有热通气孔的便携式电子设备壳体
1.相关申请
2.本技术要求于2019年5月15日提交的美国临时专利申请第62/848444号的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开整体涉及用于便携式电子设备(ped)的壳体的领域。更具体地讲，本公开涉及具有密封后通气孔特征的ped壳体的领域。
附图说明
4.本文描述了本公开的非限制性和非穷举性实施方案，包括参考附图的本公开的各种实施方案，其中：
5.图1示出了根据一个实施方案的ped壳体的前部。
6.图2示出了根据一个实施方案的ped壳体的背部。
7.图3a至图3b示出了根据一个实施方案的具有安装的平板电脑的ped壳体。
8.图4示出了根据一个实施方案的具有安装的ped的ped壳体的一部分的透视图。
9.图5示出了根据一个实施方案的安装在ped壳体的主体的后通气孔的边缘周围的缓冲构件的透视图。
10.图6示出了根据一个实施方案的具有延伸的可拆卸接口的ped壳体的背部的透视图。
11.图7示出了根据一个实施方案的ped壳体，该壳体包括主体和已附接到主体的框架中的屏幕保护器。
12.图8示出了ped壳体的替选实施方案。
13.图9示出了ped壳体的替选实施方案。
具体实施方式
14.现代ped无所不在，这是由于携带由ped提供的计算和/或信号处理能力在人身上或与人一起获得的有益效果。ped可包括平板电脑、智能电话、电子阅读器等。然而，以这种方式使用ped意味着多个考虑因素。这些考虑因素之一是对ped的保护。可能期望，将ped放置在壳体中以保护其免受外力和/或其他环境危害。由于ped的便携性质，可能期望将ped放置在壳体中，因为ped可能由于其便携性而经受某些应力(诸如跌落、随意处理、随意放置等)。ped壳体可通过从这些类型的事件中首当其冲来帮助保护ped。由于ped周围的环境(包括但不限于温度、湿度和周围物体或环境物质，诸如液体、污垢和/或粉尘)可能是动态的和不可预测的，并且一些这样的环境(或来自这些环境的物质)可能会损坏ped，因此也可能期望将ped放置在壳体中。
15.伴随使用ped的另一个考虑因素是热耗散。由于期望ped在与任何其他设备的物理连接之外保持完整功能，因此ped通常集成其需要的所有部件(电子部件或其他部件)以便
执行其处理和用户交互任务。这些部件可包括在使用时生成非微不足道的热量的部件，诸如电源(通常为一个或多个电池)、处理器(例如，片上系统(soc)、中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)和/或电源转换器等。为了防止对ped的这些或其他部件的损坏并且/或者为了防止或最小化对ped的这些或其他部件的性能(以及因此热量输出)的任何必要的抑制，通常需要将所生成的热量从ped耗散。
16.伴随使用ped的第三个考虑因素是外围设备访问。ped可具有外围设备，诸如按钮、扬声器、相机、麦克风等，除非它们保持未被另一种材料覆盖，否则这些外围设备可能不能很好地(或根本不能)起作用。例如，被传统壳体的不透明橡胶覆盖的ped的相机外围设备将不能如制造商所预期的那样捕获图像。
17.一方面的保护考虑因素和另一方面的热耗散和外围设备访问考虑因素在许多情况下彼此相反。例如，在许多情况下，在传统壳体中对ped的保护可能对ped的热耗散产生不利影响，如果(如通常的情况那样)壳体的材料在一定程度上充当热绝缘体的话。此外，覆盖ped的外围设备(例如，相机、按钮、麦克风或扬声器)的传统壳体可能会降低或阻碍该外围设备的功能。然而，在没有壳体的情况下使用ped可能会增加由于粗心/粗暴处理和/或其他外力和危险而损坏ped的风险。本公开描述了ped壳体，其以被动方式有效地散热，提供对外围设备的访问，并且提供对ped的保护，使其免受粗心/粗暴处理和/或外力和危险。
18.图1示出了根据一个实施方案的ped壳体100的前部或内部。ped壳体100包括主体102、后通气孔104、105、106、107和密封构件108、109、110、111。主体102包括一个或多个内表面(包括内部背板114和内边缘诸如内边缘116)，这些内表面被成形为和/或以其他方式被配置成将ped作为已安装ped接受到ped壳体100。ped壳体100的主体102可由塑料、橡胶、热塑性聚氨酯(tpu)或另一种适当的材料制成。
19.后通气孔104、105、106、107可通过内部背板114存在。在一些实施方案中，通过后通气孔104、105、106、107露出的ped的一个或多个部分可能对潜在有害的环境物质(例如，液体、污垢和/或粉尘)不敏感，或者此类一个或多个部分可以其他方式硬化以抵抗环境物质。
20.后通气孔104、106可露出已放置在ped壳体100中的ped的区域以暴露于空气。这可允许将热量从安装在ped壳体100中的ped的一部分直接传递到周围环境。后通气孔104、106可被成形并定位成使得它们最佳地用于具有预定ped的热传递目的。例如，后通气孔104、106可被放置成使得当已知模型的ped被放置在ped壳体100内时，已知产生相对更大量热量的ped的一个或多个部件与后通气孔104、106中的一个基本上对准。例如，可能的情况是，当作为平板电脑的已知ped被放置在ped壳体100内时，平板电脑的电池基本上与后通气孔104成一直线，并且平板电脑的cpu基本上与后通气孔106成一直线。因此，这些部件(其可在平板电脑内产生相对更大比例的热量)可通过后通气孔104、106快速散热，而此类热传递不会因首先通过ped壳体100的主体102的材料的热通道而减慢。在一些实施方案中，ped(未示出)的排热口(主动或被动)可与后通气孔104、106中的一个或多个对准。
21.通气孔104、106可被构造成不同的形状、尺寸和数量以改善热通气和/或美观。如图所示，通气孔104、106可在背板114上对称地对准，使得它们与中心轴线等距。
22.后通气孔105、107可将已安装ped的外围设备(例如，相机和/或麦克风)暴露于外部环境，从而允许必要的外围设备访问。例如，这种放置可允许相机拍摄照片和/或视频，以
及使用麦克风而不受ped壳体100的干扰。因此，通气孔105、107在本文中也可被称为外围孔口，因为主要目的是允许访问外围设备。后通气孔105、107也可允许热量从它们抵靠其放置的已安装ped的部分传递。
23.密封构件108、109、110、111可基本上围绕对应的通气孔104、105、106、107的外围附接。密封构件108、109、110、111防止潜在有害的环境物质在后通气孔104、105、106、107的位置处进入ped壳体100(由于它们在安装ped时直接抵靠ped的背部放置)。密封构件108、109、110、111也可被称为缓冲构件108、109、110、111，因为它们在通过通气孔104、105、106、107露出的区域附近缓冲和/或支撑ped，并且因此有助于将已安装ped保持在ped壳体100内的适当位置。因此，密封或缓冲构件108、109、110、111可由可压缩材料形成。
24.密封/缓冲构件108、109、110、111可安装在后通气孔104、105、106、107的边缘处、附近和/或周围，其中后通气孔104、105、106、107通过主体102的内部背板114(或其他内表面)存在，并且它们可完全或基本上围绕后通气孔104、105、106、107。设想了具有相关联的缓冲构件的后通气孔的其他放置和形状。此外，本领域的技术人员将理解，可将任何数量的通气孔和对应的密封构件设置在壳体的后侧。因此，可根据需要使用2个、3个、4个或更多个通气孔。
25.密封/缓冲构件108、109、110、111可有助于缓冲已安装ped的通气孔104、105、106、107附近的区域，并且可减少或消除那些区域可能由于与ped的便携性相关的事件(诸如跌落、随意处理、随意放置等)而可能受到的应力。
26.当未压缩时，密封/缓冲构件108、109、110、111可能上升到ped壳体100的主体102的内部背板114上方。当ped插入ped壳体100中时，由于ped壳体100围绕ped的配合，内部背板114(和/或具有缓冲构件的其他内表面)可被压向ped。如此形成的压力可导致密封/缓冲构件108、109、110、111压靠在ped上。密封/缓冲构件108、109、110、111可由不同于主体102的材料制成，诸如橡胶、tpu、乙烯-乙酸乙烯酯(eva)泡沫，或足以用作如本文所述的密封/缓冲构件108、109、110、111的任何其他材料。
27.密封/缓冲构件108、109、110、111的材料可与ped壳体100的主体102的材料相同或不同。所添加的密封/缓冲构件108、109、110、111的材料可基于多种属性中的一种或多种来选择，该属性诸如弹性、耐久性、可压缩性、柔软性、力吸收、当压靠在存在于ped上的典型表面上时产生的“密封”的质量、成本和/或可用性等其他考虑因素。
28.还设想，在一些情况下，密封/缓冲构件108、109、110、111物理地集成到ped壳体100的主体102中。例如，由适于充当密封/缓冲构件108、109、110、111的材料制成的用于ped壳体100的主体102的模具(例如，橡胶壳体)可简单地成形为包括密封/缓冲构件108、109、110、111。
29.在一些实施方案中，ped壳体100还可包括内边缘116中的各种侧通气孔112。侧通气孔112可通过ped壳体100的主体102的内边缘116存在。侧通气孔112可允许热量从安装在ped壳体100中的ped的露出部分传递到环境。这些侧通气孔112的放置可与例如已安装ped(未示出)的专用排热口(主动或被动)对准。注意，在图1的实施方案中，侧通气孔112仅表示该实施方案中存在的一些而非全部侧通气孔。
30.ped壳体100还可包括附接至ped壳体100的主体102的一个或多个缓冲区域120。当ped安装在ped壳体100中时，这些缓冲区域120可邻接ped。这些缓冲区域120可用于防止在
缓冲区域120处或附近的已安装ped的区域经受由于已安装ped的便携性而可能以其他方式置于这些区域之下的应力诸如跌落、随意处理、随意放置等。这些缓冲区域120可由eva泡沫、橡胶、tpu或足以用作如本文所述的缓冲区域120的任何其他材料制成。
31.还设想，在一些情况下，缓冲区域120物理地集成到ped壳体100的主体102中。例如，由适于充当缓冲区域120的材料制成的用于ped壳体100的主体102的模具(例如，橡胶壳体)可简单地成形为包括缓冲区域120。
32.放置在ped壳体100的内部背板114上的元件，诸如缓冲区域120和/或密封/缓冲构件108、109、110、111，可间隔开并放置成使得在此类元件之间存在气流路径122。气流路径122可有利于空气穿过ped壳体100的内部背板114移动并最终移出至侧通气孔112中的一个或多个。该移动可用于将热量从已安装ped带走，从而进一步帮助系统散热以防止损坏和/或抑制已安装ped。通过气流路径122的气流可以是被动的，或者其可以是由例如已安装ped(未示出)的气流装置引起的主动气流。应当注意，在图1的实施方案中，气流路径122仅表示该实施方案中存在的气流路径中的一些而不是全部。
33.ped壳体100还可包括一个或多个可拆卸接口118。可拆卸接口118可任选地被定位成覆盖安装在ped壳体100(和/或如下所述的屏幕保护器的框架)中的ped的一部分。在一些实施方案中，可拆卸接合118可从ped壳体100的主体102的其余部分拉开或以其他方式拆卸(经由例如滑动、提升等)，以便露出已安装在ped壳体100中的ped的一部分。可拆卸接口118(或ped壳体100的另一个可拆卸接口)可被定位成允许访问已安装ped的端口，诸如键盘端口、usb端口或电源端口。
34.图2示出了根据一个实施方案的ped壳体200的背部。ped壳体200包括主体202，该主体具有后通气孔204、205、206、207和密封/缓冲构件208、209、210、211。主体202包括在正常使用期间暴露于环境的外表面(其包括外部背板212和外边缘诸如外边缘216)。后通气孔204、205、206、207可通过外部背板212存在。如图所示，ped壳体200的外表面还可具有其他特征。在图2的实施方案中，密封/缓冲构件208、209、210、211已被放置在ped壳体200的内部背板上的后通气孔204、205、206、207处(如图1所示)，并且不延伸穿过后通气孔204、205、206、207。该放置可有助于防止密封/缓冲构件208、209、210、211受到例如与ped壳体200的外表面直接相互作用但通过后通气孔204、205、206、207无法到达的表面或物质的物理影响。
35.ped壳体200还可包括在外部背板212上的手持件220。手持件220可设置在背板212的近侧中心，并且使得能够单手抓握壳体200。手持件220可根据需要旋转以有利于手动接合。ped壳体200还可包括从闭合位置枢转到打开或支撑位置的可枢转支架222。在打开位置处，可枢转支架222以相对于水平表面成角度的取向支撑壳体。
36.图3a示出了根据一个实施方案的具有已安装平板电脑314的ped壳体300。ped壳体300包括具有主体302，该主体具有后通气孔304、305、306、307和密封/缓冲构件308、309、310、311。主体302包括在正常使用期间暴露于环境的外表面(其包括外部背板312和外边缘诸如外边缘316)。后通气孔304、305、306、307可通过外部背板312存在。ped壳体300的外表面还可具有其他特征。在图3a的实施方案中，平板电脑314已被安装到ped壳体300中。ped壳体300和平板电脑314的配合使得已经如图1所示已安装在ped壳体300的内部背板上的密封/缓冲构件308、309、310、311压靠在平板电脑314的背部。这允许密封/缓冲构件308、309、
310、311执行如上所述的其缓冲功能。该接触还可具有防止/有助于防止潜在的有害环境物质(例如，污垢、粉尘和/或液体)通过后通气孔304、305、306、307进入ped壳体300的效果。如上所述，ped壳体300可被配置成使得平板电脑314的对这些危险物质敏感的部分不通过后通气孔304、305、306、307露出。如所见，图3a的实施方案将后通气孔305与相机318对准并且还将后通气孔307与麦克风320对准，使得每个外围设备在平板电脑314被安装在ped壳体300中时完全起作用。图3a还示出了类似于图2所公开的那些的手持件322和支撑架324。
37.图3b示出了处于观察位置的ped壳体300的透视图。支架324枢转至打开位置以相对于水平表面成角度地支撑ped壳体300。
38.图4示出了根据一个实施方案的具有已安装ped 408的ped壳体400的一部分的透视图。ped壳体400包括主体402，该主体具有安装在ped壳体400的内部背板上的后通气孔404和密封/缓冲构件406。主体402包括在正常使用期间暴露于环境的外表面(其包括外部背板410)。后通气孔404可通过外部背板410存在。图4的实施方案示出了向上压靠ped 408(其可为平板电脑、智能电话或另一个ped)的密封/缓冲构件406。在ped 408安装到ped壳体400中的情况下，在ped 408和密封/缓冲构件406之间不存在间隙，并且密封/缓冲构件406可充当如上所述的衬垫。所示的ped 408与密封/缓冲构件406之间的接触还可有助于防止潜在有害的环境物质进入ped壳体400。
39.图5示出了根据一个实施方案的安装在ped壳体500的主体502的后通气孔506的边缘的密封/缓冲构件504的透视图。密封/缓冲构件504的材料和放置方法可根据本文所公开的实施方案中的任一个。密封/缓冲构件504可被成形为包括凸起部分508。如在本文所述的其他实施方案中，ped壳体500的主体502围绕已安装ped的配合可导致密封/缓冲构件504与已安装ped之间的压力。在图5的实施方案中，密封/缓冲构件504的凸起部分508相对于密封/缓冲构件504的其余部分的较窄宽度可用于将密封/缓冲构件504与已安装ped之间的压力集中在凸起部分508的相对较小表面积上。凸起部分508相对于密封/缓冲构件504的其余部分的形状可有助于以预先确定的受控方式将来自跌落、随意处理、随意放置等的力引导到密封/缓冲构件504中。相对于密封/缓冲构件504的其余部分使用凸起部分508还可产生比没有凸起部分508的密封/缓冲构件504可以其他方式产生的密封更紧密的密封，因为ped壳体500的主体502与已安装ped之间的力将集中在凸起部分508的相对较小的表面积上。
40.图6示出了根据一个实施方案的具有分离的可拆卸接口604的ped壳体600的背部的透视图。在图6的实施方案中，通过将可拆卸接口604拉离ped壳体600的主体602的底部来拆卸可拆卸接口604。然后，可拆卸接口604可在一个或多个铰链上向后摆动并远离ped壳体600的前部。这可允许访问位于已安装在ped壳体600的主体602中的ped上的端口(例如，用于与已安装ped相关联的可拆卸键盘的端口)。设想了与已安装ped的其他类型的端口(例如，电源、usb、视频、立体声)相关联的其他类型的可拆卸接口(例如，滑动、提升、剪裁)。
41.图6还示出了类似于图2、图3a和图3b所公开的那些的可旋转手持件606和可枢转支撑架608。
42.图7示出了根据一个实施方案的ped壳体700，该ped壳体包括主体702和已附接到主体702的框架706中的屏幕保护器704。
43.屏幕保护器704的框架706可附接到ped壳体700的主体702，使得屏幕保护器704被放置在已安装在ped壳体700中的ped(未示出)的屏幕上方。在一些实施方案中，框架706可
搭扣主体702的特征结构上以便保持在适当位置。设想了以除通过足以将框架706相对于主体702保持在适当位置的组合之外的方式与主体702的物理连接。
44.在已安装ped的屏幕为触摸屏的情况下，可放置屏幕保护器704以允许电阻式触摸、电容式触摸或其他触摸转移到ped的屏幕。屏幕保护器704可由塑料、钢化玻璃或另一种适当的材料制成以保护ped的屏幕。主体702、屏幕保护器704和框架706可各自用于帮助保持环境物质远离放置在ped壳体700内的ped。
45.在一些情况下，可拆卸接口708可与ped壳体700的框架706相互作用。在例示的实施方案中，可拆卸接口708旨在允许可拆卸键盘通过ped壳体700访问已安装ped。当不使用可拆卸键盘时，可拆卸接口708可滑动到闭合位置，在该闭合位置处，可拆卸接口通过在框架706上部分地滑动而与框架706相互作用。这种相互作用可有助于将框架706和/或可拆卸接口708保持在适当位置。
46.图8示出了ped壳体800的后侧的替选实施方案。ped壳体800主要不同于图2、图3a和图3b的实施方案，因为壳体800包括两个附加的后通气孔808、810，并且壳体800不包括支撑架。因此，具体化的壳体800具有后通气孔804、806、808、810和对应的密封/缓冲构件812、814、816、818。壳体800还可包括具有对应的密封/缓冲构件822、826的外围孔820、824。壳体200还可包括手持件828，该手持件可根据需要旋转以促进手动接合。
47.图9示出了ped壳体900的后侧的替选实施方案。ped壳体900与先前实施方案的主要不同之处在于其具有较少的通气孔。壳体900包括单个热后通气孔904，该热后通气孔可邻近后侧的中心设置。通气孔904可被配置成不同的形状和尺寸以改善热通风或美观。在一个实施方案中，通气孔904可占据壳体900的背表面的大部分表面积。对应的密封/缓冲构件906以类似于先前所讨论的方式沿着通气孔904的外围设置。壳体900还可包括外围孔908、912和对应的密封/缓冲构件。
48.本公开已经参考了各种示例性实施方案，包括最佳模式。然而，本领域的技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围的情况下，可对示例性实施方案进行改变和修改。虽然在各种实施方案中已示出了本公开的原理，但是在不脱离本公开的原理和范围的情况下，可以对结构、布置、比例、元件、材料和部件进行修改以适应特定的环境和/或操作要求。这些和其他改变或修改旨在被包括在本公开的范围内。
49.本公开应被视为例示性的而非限制性的，并且所有此类修改旨在被包括在其范围内。同样，上文已针对各种实施方案描述了有益效果、其他优势和问题的解决方案。然而，有益效果、优势、问题的解决方案和可致使任何有益效果、优势或解决方案发生或变得更明显的任何一个或多个元素均不被解释为关键的、必需的或必要的特征部或元素。因此，本发明的范围应该由以下权利要求书确定。