手持計算設(shè)備的制造方法
【專利說明】
[0001] 本申請是國際申請日為2009年7月16日、國家申請?zhí)枮?00980140863. 6、發(fā)明名 稱為"手持計算設(shè)備"的進(jìn)入中國國家階段的PCT申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明一般涉及便攜計算設(shè)備。更具體地，本發(fā)明涉及便攜計算設(shè)備的機(jī)殼和裝 配便攜計算設(shè)備的方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 便攜電子設(shè)備的外觀（包括其設(shè)計和重量）對于便攜電子設(shè)備的用戶是重要的， 因為外觀向用戶貢獻(xiàn)了對便攜電子設(shè)備的整體印象。同時，便攜電子設(shè)備的裝配對于用戶 也是重要的，因為持久耐用的裝配將有助于延長便攜電子設(shè)備的整體壽命并將為用戶增加 其價值。
[0004] 與便攜電子設(shè)備相關(guān)聯(lián)的一個設(shè)計挑戰(zhàn)是設(shè)計用于容納各種內(nèi)部部件的機(jī)殼。該 設(shè)計挑戰(zhàn)一般由多個沖突的設(shè)計目標(biāo)引發(fā)，多個沖突的設(shè)計目標(biāo)包括使機(jī)殼更輕薄的愿 望，使機(jī)殼更堅固并使機(jī)殼更美觀悅?cè)说脑竿?。更輕的機(jī)殼，通常使用更薄的塑料結(jié)構(gòu)和更 少的緊固件，往往更柔軟且因此它們在使用時更易于鼓脹和彎曲，而更堅固和更剛硬的機(jī) 殼通常使用更厚的塑料結(jié)構(gòu)和更多的緊固件，往往更厚且承載更大重量。遺憾的是，增加的 重量會導(dǎo)致用戶不滿意，而彎曲可能會損壞內(nèi)部零件。
[0005] 此外，在大多數(shù)便攜電子設(shè)備中，機(jī)殼是具有用螺絲擰緊的、用螺栓固定的、用鉚 釘釘牢的或者以其它方式在離散點處固定在一起的多個部件的機(jī)械組件。例如，機(jī)殼通常 包括上殼體和下殼體，它們被放置在彼此之上并且用螺絲固定在一起。這些技術(shù)一般使外 殼設(shè)計變復(fù)雜并且由于在接合表面處存在不希望的裂縫、接縫、縫隙或斷裂以及沿外殼表 面定位的緊固件而產(chǎn)生美觀設(shè)計上的困難。例如，圍繞整個機(jī)殼的接合線是在使用上下殼 體時產(chǎn)生的。不僅如此，裝配還經(jīng)常是一個耗時且麻煩的過程。例如，裝配者必須花費一定 量的時間來定位兩個部件并附接各個緊固件。此外，裝配通常要求裝配者具有特殊的工具 和一些通用技能。
[0006] 另一個挑戰(zhàn)是關(guān)于在便攜計算設(shè)備內(nèi)的安裝結(jié)構(gòu)的技術(shù)。按照慣例，這些結(jié)構(gòu)已 經(jīng)覆蓋在其中一個殼體（上或下殼體）之上并且用緊固件諸如螺絲、螺栓、鉚釘?shù)雀浇拥剿?述一個殼體。也就是說，這些結(jié)構(gòu)以類似夾層方式定位在殼體之上的層之間并在其后固定 到殼體。該方法受制于如上所述的相同缺點，即裝配是耗時且麻煩的。
[0007]因此，提供美觀、重量輕且耐用的便攜電子設(shè)備是有益的。提供用于裝配該便攜電 子設(shè)備的方法也是有益的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 在一個實施例中，本發(fā)明涉及手持電子設(shè)備。手持電子設(shè)備包括至少一個單一無 縫外殼，它具有前開口和布置在前開口內(nèi)且附接到無邊框的無縫外殼的蓋體。
[0009] 在另一個實施例中，本發(fā)明涉及由單一金屬板形成的無縫外殼。無縫外殼包括頂 開口；配合并協(xié)同頂開口形成空腔的完整的底壁和側(cè)壁，其中底壁具有彎曲的底表面，側(cè)壁 呈圓形以形成彎曲的側(cè)表面和空腔內(nèi)的底切；圍繞并限定頂開口的側(cè)壁的內(nèi)邊緣以及外邊 緣；附接到底壁的適于將電子組件固定到外殼的底壁的安裝托架；以及在至少一個側(cè)壁中 的開口，它的切邊深度至少大于由外殼單獨提供的切邊深度。
[0010] 在另一個實施例中，本發(fā)明涉及一種小型形狀因數(shù)電子設(shè)備，包括：至少一個無縫 外殼，無縫外殼具有配合并協(xié)同具有平坦頂表面的前開口形成空腔的完整的底壁和側(cè)壁， 底壁具有彎曲的底表面，側(cè)壁呈圓形以形成彎曲的側(cè)表面和空腔內(nèi)的底切，圍繞并限定前 開口的側(cè)壁的邊緣，以及通過前開口插入到無縫外殼中并固定到外殼的底表面的多個電子 組件，其中最小化多個電子組件的Z高度公差使得頂端電子組件的上表面基本上與外殼的 平坦頂表面共面。
[0011] 還揭示了在小型形狀因數(shù)電子設(shè)備中使頂端玻璃單元本身居中的方法。小型形狀 因數(shù)電子設(shè)備由具有前開口和側(cè)壁的無縫外殼形成，前開口具有平坦頂表面，其中側(cè)壁的 邊緣圍繞和限定前開口并且其中玻璃單元包括具有楔形部分的環(huán)境密封，其中環(huán)境密封的 楔形部分的至少一部分延伸超出前開口的內(nèi)邊緣。該方法可以通過下列步驟來實現(xiàn)：將玻 璃單元插入前開口，并且在插入期間通過前開口的內(nèi)邊緣和環(huán)境密封的延伸超出開口內(nèi)邊 緣的部分交互，同時通過內(nèi)邊緣和環(huán)境密封的延伸部分的交互，玻璃單元緊固件與引入線 設(shè)備配合來使玻璃單元自對準(zhǔn)。
[0012] 在另一個實施例中，描述適于小型形狀因數(shù)便攜手持設(shè)備的集成揚(yáng)聲器組件。集 成揚(yáng)聲器組件至少包括被配置為至少產(chǎn)生可聽聲音的壓電揚(yáng)聲器、具有協(xié)同壓電揚(yáng)聲器以 將由壓電揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲音導(dǎo)向小型形狀因數(shù)便攜手持設(shè)備中的期望位置的多個聲密封 間隙的聲密封和被配置為防止可聽聲音泄露到小型形狀因數(shù)電子設(shè)備中的非期望位置的 隔音板。
[0013] 在另一個實施例中，本發(fā)明涉及最小化Z高度安裝托架系統(tǒng)以在具有無縫機(jī)殼的 手持計算設(shè)備中固定操作部件。安裝托架包括具有沿安裝托架的長度方向配置的犧牲部分 的多個犧牲Z調(diào)整凸起，其中在安裝托架附接到無縫機(jī)殼之后，機(jī)器加工去除無縫機(jī)殼的 頂部和犧牲Z調(diào)整凸起的犧牲部分，同時鉆出多個XY對準(zhǔn)孔，其中機(jī)器加工和鉆孔是在單 一機(jī)器配置中執(zhí)行從而最小化XY和Z方向的對準(zhǔn)公差。
[0014] 在另一個實施例中，本發(fā)明涉及一種使跑道在用于支持手持計算設(shè)備的無縫機(jī)殼 的形成邊緣和內(nèi)邊緣之間居中的方法。該方法通過以光學(xué)方式確定無縫機(jī)殼的形成邊緣上 的多個參考點并使用這多個光學(xué)參考點切割內(nèi)邊緣來實現(xiàn)。
[0015] 在另一個實施例中，本發(fā)明涉及一種使跑道在具有單一開口端的無縫機(jī)殼的形成 邊緣與內(nèi)邊緣之間居中的方法，其中無縫機(jī)殼支持具有在該單一開口端中定位的顯示部分 的手持計算設(shè)備。該方法是通過確定顯示部分的中心點、確定顯示部分的傾斜角度并且基 于中心點和傾斜角度切割內(nèi)邊緣來實現(xiàn)的。
【附圖說明】
[0016] 通過下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述將容易地理解本發(fā)明，其中相同的附圖標(biāo)記指示相 同的結(jié)構(gòu)元素，并且在附圖中：
[0017] 圖1A-1B是裝配形式的手持計算設(shè)備的透視圖。
[0018]圖IC是外殼的橫截面圖，其中突出了底切幾何形狀的性質(zhì)。
[0019] 圖2A-2E是未裝配形式的電子設(shè)備的分解透視圖。
[0020] 圖3A-3B是外殼的視圖，其中示出了跑道。
[0021] 圖4A-4B圖示按照本發(fā)明的實施例使跑道居中。
[0022] 圖5A-5C是適用于小型形狀因數(shù)電子設(shè)備的低Z高度集成揚(yáng)聲器系統(tǒng)。
[0023] 圖6A-6B示出按照本發(fā)明實施例的音頻插孔開口。
[0024] 圖7A-7C示出按照本發(fā)明實施例的G單元的裝配。
[0025] 圖8A-8B示出按照本發(fā)明實施例的氣體釋放結(jié)構(gòu)。
[0026]圖9示出按照本發(fā)明實施例的外殼的典型橫截面視圖，其中通過折疊外殼的一部 分形成擴(kuò)展塢開口。
[0027] 圖10A-10B示出外殼的典型橫截面視圖，其中擴(kuò)展塢開口是通過沖壓/成形/機(jī) 器加工過程產(chǎn)生的。
[0028] 圖IIA-IIC圖示在外殼中形成短跨度開口的過程。
[0029] 圖12A-12C圖示在外殼中形成長跨度開口的過程。
[0030] 圖13示出按照本發(fā)明實施例的彎角剛性構(gòu)件。
[0031] 圖14示出在機(jī)器加工之前和之后的典型的犧牲Z對準(zhǔn)凸起。
[0032] 圖15示出詳細(xì)描述按照本發(fā)明實施例的用于將安裝托架安裝到外殼中的過程的 流程圖。
[0033] 圖16示出詳細(xì)描述按照本發(fā)明實施例裝配設(shè)備的過程的流程圖。
【具體實施方式】
[0034] 現(xiàn)在對本發(fā)明的較佳實施例進(jìn)行詳細(xì)的參考。較佳實施例的例子在附圖中例示。 盡管本發(fā)明將結(jié)合較佳實施例來描述，但將理解，并不旨在將本發(fā)明限制于一個較佳實施 例。相反，旨在包括在如由所附權(quán)利要求書定義的精神與范圍內(nèi)的替換、修改和等價方案。
[0035] 所述實施例涉及美觀悅?cè)说谋銛y電子設(shè)備。便攜電子設(shè)備由彎曲的無縫外殼和美 觀悅?cè)说膾伖馄教鬼敳Ａ有纬?。由于與常規(guī)便攜電子設(shè)備不同，所述實施例在不使用邊 框的情況下將拋光的頂玻璃層安裝到無縫外殼，因此增強(qiáng)了便攜電子設(shè)備外觀的一致性。 除了一致和悅?cè)说耐庥^之外，外殼的無縫性質(zhì)和沒有邊框還提供了若干優(yōu)點。這些優(yōu)點包 括需要較少部件進(jìn)行裝配，便攜電子設(shè)備能夠更容易經(jīng)受住掉落事件的撞擊，以及為拋光 的玻璃頂層和其中的任何敏感的操作部件提供更好的保護(hù)。
[0036] 無縫外殼由單個金屬板（諸如不銹鋼）形成。外殼具有底切的幾何形狀，在其中用 于在裝配期間插入操作部件的開口的線性維度小于外殼本身的線性維度。而且，外殼的曲 率是不對稱的，其中外殼的上部被形成為具有較深的樣條曲線（spline)(即較高的曲率） 而外殼的下部被形成為具有較淺的樣條曲線。這種不對稱在某種程度有助于用戶的觸感， 因為它能更好的與用戶的手相配。而且，外殼的金屬性質(zhì)為內(nèi)置的RF天線提供良好的電氣 接地，同時減輕電磁干擾（EMI)和靜電放電（ESD)的影響。
[0037] 與以自頂向下的方式來裝配部件（即在邊框扣緊之前，部件被插入外殼）的常規(guī) 便攜電子設(shè)備的裝配不同，本發(fā)明外殼的底切的幾何形狀要求所有部件適配在外殼中的窗 口開口的較小維度內(nèi)。而且，便攜電子設(shè)備的裝配是使用稱為盲裝配的裝配方法以自底向 上的方式來實現(xiàn)的。為了有利于便攜電子設(shè)備的自底向上的盲裝配并最小化拋光的頂玻璃 層與外殼的最頂上部分（稱為跑道）之間的任何偏移，提出了最小化疊層（即，Z方向）公 差的各種技術(shù)、裝置和系統(tǒng)。例如，用于安裝子組件的托架的部分焊接至外殼并且隨后與外 殼最上端部分同時且用相同配置進(jìn)行機(jī)器加工。以此方式，提供用于安裝各種部件的精確 Z基準(zhǔn)。應(yīng)當(dāng)注意，機(jī)器加工是較佳的，因為它可以實現(xiàn)大約0.05_量級的機(jī)器加工公差， 而常規(guī)的焊件位置公差一般大約在〇. 2mm量級。
[0038] 本發(fā)明的其它方面涉及最小化已裝配部件的Z高度的特定方法。換言之，為保持 美觀與美感兩者，將便攜電子設(shè)備的Z高度維持在與提供最佳用戶體驗一致的值上。除了 已經(jīng)討論的例如有關(guān)安裝托架的方法之外，這還可以通過多種方式來完成。最小化Z高度 的揚(yáng)聲器組件可以使用壓電揚(yáng)聲器結(jié)合水平隔音板來制造。水平隔音板中的間隙具有將由 壓電揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲音導(dǎo)向到外殼中的任何期望位置的效果。例如，聲音可以導(dǎo)向到外殼 中的特定開口，而不是無關(guān)的聲音廣播。這樣的開口可以包括例如擴(kuò)展塢開口和/或音頻 插孔開口。通過提供后部容量（backvolume)(即使用外殼的后部表面作為共鳴器）增強(qiáng) 所感知的聲音，可以使用現(xiàn)有的部件和適當(dāng)放置的后部容量聲密封來實現(xiàn)。為了確保無論 屏蔽物與外殼之間的Z公差在不同的設(shè)備之間如何改變也要保持后部容量密封完整性，靠 近后部容量聲密封放置適配器。
[0039] 本發(fā)明的保持可用的Z