用於密封電子設備外殼的密封系統和方法與流程
2023-11-06 06:17:17 2
本發明涉及用於密封電子設備外殼的密封系統和方法。
背景技術：
電子設備，例如，行動電話、雙向無線電、筆記本電腦和音樂播放器，包括保持和保護電子設備的電路、電子器件和其它內部組件的外殼(「電子設備外殼」)。常常希望密封外殼以減少或防止諸如灰塵和溼氣的環境因素汙染內部部件。然而，實現適當的密封，可以是具有挑戰性的，因為電子設備通常包括各種連接器、顯示器和致動器，所述致動器可以接近外殼的外側，但仍然與外殼內的內部組件相互作用。
一些常規的外殼設計使用雙壁或厚單壁，結合徑向壓縮密封構件，以便密封電子設備外殼來隔絕環境要素。當試圖保持電子設備的特定總體尺寸時，雙或厚壁的使用消耗了寶貴的空間。其結果是，在某些情況下，需要減少在外殼內的印刷電路板、電子設備基板和其它組件的尺寸，使得電子設備的總體尺寸保持在設計要求範圍內。在其他情況下，容納這樣的密封布置增大了電子設備的整體尺寸。此外，這些密封布置並非總是有效地保護內部組件免受環境因素影響。
一些常規的密封機構還有其它缺陷和缺點。在一些情況下，實現利用常規的密封機構的適當的密封需要在電子設備的製造過程中加入大量的步驟。在其它情況下，常規的密封機構是複雜的，特別是相對於要處理連接器和致動器的密封的方式。在一些情況下，電子設備的組件被包覆注塑，並且隨後將單獨的密封件組裝於外部連接器、顯示器和致動器。此外，一些傳統的密封機構對一些顯示器和致動器的放置加以限制。
因此，需要改善用於電子設備外殼的密封方法和密封系統。
技術實現要素：
一個示例性實施例提供了一種用於布置在電子設備外殼中的電子設備基板的密封結構。在一個實例中，所述密封結構包括一體式密封構件，所述一體式密封構件被構造成接合電子設備基板的外周表面。一體式密封構件具有外周密封部，所述外周密封部被構造成接合電子設備基板的外周表面。一體式密封構件還包括第一密封部，所述第一密封部被構造成接合電子設備基板的第一基板表面，和第二密封部，所述第二密封部被構造成接合電子設備基板的第二基板表面。
附圖說明
附圖與下面的詳細描述一起，併入並構成說明書的一部分，並且用於進一步說明包括所要求保護的發明的概念的實施例，並解釋這些實施例的各種原理和優點，其中，相同的附圖標記在各個視圖中表示相同或功能相似的元件。
圖1是結合一個示例性實施例的電子設備的第一透視圖。
圖2是圖1的電子設備的第二透視圖。
圖3是根據一些實施例的密封系統的分解視圖。
圖4示出了根據一些實施例的一體式密封構件和電子設備基板。
圖5是圖1的電子設備沿圖1的線5-5截取的橫截面。
圖6是圖1的電子設備沿圖1的線6-6截取的橫截面。
圖7是根據一些實施例的一體式密封構件、電子設備基板和第二外殼部的端視圖。
本領域技術人員將理解，附圖中的元件是為了簡單和清楚而示出，並且不需要按比例繪製。例如，附圖中一些元件的尺寸可能相對於其它元件被放大，以幫助改善對本發明的實施例的理解。
已經在附圖中通過常規的符號在適當地方表示了所述設備和方法組件，僅示出那些與理解本發明的實施例有關的具體細節，以便不再使本公開細節模糊，這對已經得益於本文說明書的本領域技術人員將是顯而易見的。
具體實施方式
一個示例性實施例提供了一種用於布置在電子設備外殼中的電子設備基板的密封結構。在一個實例中，密封結構包括一體式密封構件，所述一體式密封構件被構造成接合電子設備基板的外周表面。一體式密封構件具有外周密封部，所述外周密封部被構造成接合電子設備基板的外周表面。一體式密封構件還包括第一密封部，所述第一密封部被構造成接合電子設備基板的第一基板表面，和第二密封部，所述第二密封部被構造成接合電子設備基板的第二基板表面。
圖1和2描繪併入示例性實施例的電子設備2。在圖1和圖2中，電子設備2為雙向無線電，但它能夠是任何的各種各樣的設備，包括行動電話、平板計算機、音樂播放器、診斷或測試設備、或其他設備。參照圖1，圖2和圖3，電子設備2具有電子設備外殼3以及多個輸入輸出組件，其中的一些鄰近一體式密封構件40布置(圖3中所示)。輸入輸出組件可以包括，例如，各種致動器、按鈕、開關、連接器，天線以及發光二極體。連接器可以包括，例如，音頻連接器、通用串行總線(USB)連接器和諸如視頻圖形陣列(VGA)和高清晰度多媒體接口(HDM1)連接器的視頻連接器。也能夠使用其它的輸入輸出組件。應當理解的是，在本文中使用的術語「輸入輸出組件」指下述設備或組件：其為或輸入設備或組件(即，接收進入電子設備2的輸入)，輸出設備或組件(即，提供從電子設備2的輸出)，或上述兩者，「輸入輸出組件」不限於執行輸入和輸出這兩種功能的設備或組件。
如可以通過參考圖1和2看出的，輸入輸出組件可以包括第一按鈕7、第二按鈕8、第三按鈕9和即按即通(PTT)按鈕12，分別與致動器凹進部4a(圖4中示出)和柔性致動器部4b、4c和4d(也在圖4中示出)相鄰設置。一體式密封構件40還包括柔性致動器部4e、4f和4g(圖4中也示出)，其與相應的按鈕相鄰。柔性致動器部4e、4f和4g與一體式密封構件40的外周密封部130集成地形成。當被按壓時，柔性致動器部4b到4g用作力集中器，這會導致它們相應的致動器被激活並且同時從環境密封致動器。
多個輸入輸出組件還包括按鈕5a、5b、5c(圖1中示出)。電子設備2還包括發光二極體14(圖2中示出)，所述發光二極體14被布置在與一體式密封構件40集成地形成的導光凹進部16(圖4中示出)中。導光凹進部16用作發光二極體14的光線引導裝置。在一些實施例中，導光凹進部16可以是完全是或部分是半透明的。另外，一體式密封構件40可以具有半透明部分17(圖2所示)，以部分地漫射來自如發光二極體的點光源的光線。
圖3是根據一個實施例的密封系統10的分解視圖。在圖3中，密封系統10包括第一外殼部20、第二外殼部30、一體式密封構件40和電子設備基板90。第一外殼部20和第二外殼部30是電子設備外殼3的組件(圖1)。在圖3中，第一外殼部20包括第一內表面60。第二外殼部30具有第二內表面80。在一些實施例，出於美化目的，可以用不同於第一外殼部20和第二外殼部30中的至少一個外殼部的顏色來形成一體式密封構件40。電子設備基板90被布置在第一外殼部20和第二外殼部30之間。電子設備基板90具有外周表面100、第一基板表面110和與第一基板表面110相對的第二基板表面120。一體式密封構件40具有接合電子設備基板90的外周表面100的外周密封部130。
圖4描述了包括一體式密封構件40的密封結構140。如圖4所示，一體式密封構件40具有圍繞電子設備基板90的外周表面100布置並與之接合的外周密封部130。一體式密封構件40還包括集成地形成的、延展的緩衝器部150，其被構造成：如果掉落，則在對電子設備2產生衝擊期間吸收振動。
再次參照圖4，一體式密封構件40還包括第一凹進部160、第二凹進部170和第三凹進部180，所述第一凹進部160、第二凹進部170和第三凹進部180密封位於鄰近電子設備基板90的位置的輸入輸出組件90。第一凹進部160被構造成圍繞第一輸入輸出組件162布置並將其密封(圖1)。第二凹進部170被構造成圍繞第二輸入輸出組件172布置並將其密封(圖1)。第三凹進部180被構造成圍繞第三輸入輸出組件182布置並將其密封(圖1)。能夠使用更多或更少的輸入輸出組件和凹進部。能夠使用凹進部來密封的輸入輸出組件的示例包括致動器、按鈕、開關、天線、連接器和上面所提及的發光二極體。可以使用其它類型的輸入輸出組件，並且一體式密封構件40能夠包括凹進部，所述凹進部被專門構造從而接合併密封這些類型的輸入輸出組件。例如，凹進部能夠被構造為密封電子設備基板90的外周附近的晶片天線。此外，電子跟蹤天線可以被布置在電子設備基板90的外周表面100附近，並且因此可以鄰近一體式密封構件40的外周密封部130布置。
圖5是沿圖1的線5-5截取的電子設備2的剖視圖。如上所述，一體式密封構件40的外周密封部130與電子設備基板90的外周表面100接合。一體式密封構件40還包括與第一基板表面110接合的第一密封部200和與第二基板表面120接合的第二密封部210。第一密封部200包括與第一外殼部20的第一內表面60接合的第一壓縮構件220。第一壓縮構件220和第一內表面60一起形成第一壓縮密封體。第一壓縮構件220朝向外周密封部130成角度，使得第一壓縮構件220在朝向外周密封部130的方向上變形。有利地，在電子設備外殼3上的諸如水壓的附加壓力將使第一壓縮構件220更大地變形，並且提高與第一內表面60的壓縮密封性。該類型的密封稱為交感密封。
再次參照圖5，第二密封部210包括與第二外殼部30的第二內表面80接合的第二壓縮構件230。第二壓縮構件230和第二內表面80一起形成第二壓縮密封體。第二壓縮構件230朝向外周密封部130成角度，使得第二壓縮構件230在朝向外周密封部130的方向上變形。有利地，在電子設備外殼3上的附加壓力會使第二壓縮構件230更大地變形，並且提高與第二外殼部分30的壓縮密封性。
圖5還描繪了第二凹進部170的橫截面。在圖5中，第二凹進部170與一體式密封構件40集成地形成。第二凹進部170圍繞第二輸入輸出組件172布置，所述第二輸入輸出組件172在所圖示的實施例中為陰連接器。第二凹進部170包括內環形唇部240，所述內環形唇部240被構造成當陽連接器連接到陰連接器時，接合併密封陽連接器。內環形唇部240提供第二凹進部170的附加的密封。第二凹進部170還包括提供額外的壓縮密封、從外周密封部130徑向向內布置的凹進部密封體250。如圖5中所示出的，凹進部密封體250，其為第二密封部210的一部分，具有朝向外周密封部130成角度的第二壓縮構件230，使得當凹進部密封體250壓縮第一外殼部20的第一內表面60時，電子設備外殼3上的附加壓力將引起第二壓縮構件230在朝向外周密封部130的方向上的附加變形，用於在壓力下改善壓縮密封性。
圖6是沿圖1的線6-6截取的圖1的電子設備2剖視圖。在圖6中，一體式密封構件40包括與一體式密封構件40的外周密封部130集成地形成的柔性致動部4d。柔性致動器部4d與即按即通按鈕12相鄰。當按下即按即通按鈕12時，它會導致柔性致動器部190壓靠致動器260以激活致動器260。以這種方式，致動器260相對環境密封，同時仍然起作用。
圖6還示出了包圍第一輸入輸出組件162的第一凹進部160，所述第一輸入輸出組件162在所圖示的實施例中為陰連接器。第一凹進部160包括提供對環境的額外保護、向外延展的護罩163。凹進部密封體262從外周密封部130徑向向內布置，並且還具有朝向外周密封部130成角度的第二壓縮構件230，用於在增加的外部壓力下改善與第二外殼部30的密封性。
圖7是一體式密封構件40、電子設備基板90和第二外殼部30的端視圖。如圖7中所示出的，一體式密封構件40包括延展的緩衝器部150和圍繞第三輸入輸出組件182的外周布置的第三凹進部180，所述第三凹進部為多引腳連接器(圖1)。第三凹進部180還密封第三輸入輸出組件182的引腳。
另一個實施例提供了一種用於密封電子設備外殼3的方法。如圖3至6中所示出的，布置一體式密封構件40的外周密封部130使得其接合電子設備基板90的外周表面100。電子設備基板90的第一基板表面110接合一體式密封構件40的第一密封部200，並且第二基板表面120接合一體式密封構件40的第二密封部210。電子設備基板90、電子設備外殼3(包括第一外殼部20和第二外殼部30)和一體式密封構件40聯接以構形成成電子設備基板90的密封。為了提供壓縮密封，使用第一密封部200的第一壓縮構件220形成第一壓縮密封體。所述第一壓縮構件220與電子設備外殼3的第一內部表面60接合。此外，第二密封部210的第二壓縮構件230與電子設備外殼3的第二內表面80接合以形成第二壓縮密封體。一體式密封構件40纏繞電子設備基板90並且固定電子設備基板90，這輔助了電子設備外殼3的組裝和密封。
所述方法包括與接合併且密封相應的輸入輸出組件的一體式密封構件40集成地形成一個或多個凹進部。所述方法包括在凹進部的內環形表面上形成唇部，以密封連接到輸入輸出組件的連接器。
在前述說明書中，已經描述了具體的實施例。然而，本領域的技術人員應當理解，可以在不偏離如下面權利要求中所闡釋的本發明的範圍的前提下做出各種修改和改變。因此，說明書和附圖是說明性的而不是限制性的意義，並且所有這樣的修改旨在包括在本公開的範圍之內。
益處、優點、問題的解決方案和可能使任何益處，優點，或解決方案發生或變得更加明顯的任何元件不應被解釋為任何或所有權利要求的關鍵的必需的或必要的特徵或元件。本發明僅由所附的權利要求限定，包括在本申請的未決期間做的任何修改和所發布的那些權利要求的所有等同物。
此外在本文檔中，關係術語，例如第一和第二，頂部和底部等可以單獨使用，以將一個實體或動作與另一實體或動作區分，而不必要求或暗示這些實體或動作之間的任何實際的這樣的關係或順序。術語「包含」、「具有」、「包括」、「含有」或它們的任何其它變型均旨在涵蓋非排他性的包括，使得包含、具有、包括、含有一系列元件過程、方法、物品或裝置不僅包括那些元件，而且還可以包括未明確列出或這些過程、方法、物品或裝置固有的其它元件。元件後的「包含...一」、「具有..一」、「包括...一」、或「含有...一」，如果沒有更多的限制，則不排除在包含、具有、包括、含有該元件的過程、方法、物品或裝置中另外的相同元件的存在。術語「一」和「一個」被定義為一個或多個，除非本文另有明確地說明。術語「大體上」，「基本上」，「大約」，「約」或其任何其它版本被定義為如本領域技術人員所理解的接近，並且在一個非限制性實施例中，該術語被定義為在10％以內，在另一個實施例中在5％以內，在另一個實施例中在1％以內，而在另一個實施例中在0.5％以內。這裡使用的術語「聯接的」定義為連接，雖然不一定是直接的，不一定是機械連接。以某種方式「構造」的裝置或結構至少以那種方式構造，但是也可以以未列出的方式來構造。
提供本公開的摘要以允許讀者快速地確定技術公開的本質。該摘要在其不會被用來解釋或限制權利要求的範圍或含義的理解的情況下提交。另外，在前述的詳細描述中，能夠看出，為了簡化本公開的目的，各種特徵可以在各種實施例中組合在一起。這種公開方法不應被解釋為反映所要求保護的實施例比每個權利要求中明確記載的特徵需要更多的特徵的發明。相反，如以下面的權利要求所反映的，本發明的主題在於少於單個公開實施例的所有特徵，因此，下面的權利要求由此併入詳細描述中，每個權利要求自身作為單獨要求保護的主題。