CN101248712B - 具有显示单元的便携装置 - Google Patents

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Abstract

一种具有形成在壳体结构中的显示单元的便携装置，包括：作为主结构保持显示单元的金属结构；以及金属壳体，与金属结构一体形成。在金属结构中，因为显示单元的保持部分形成为盒状，由片状玻璃形成的显示单元具有抵抗外部的弯曲负载和扭曲负载引起的变形的抵抗力。因此，即使显示部分自身的硬度由于后端减小而降低，也可以防止显示单元被损坏。因为金属结构由冲压薄片而制造，即使其壁厚度较小，也可以保持足够的强度。此外，因为金属结构形成为整个壳体的框架部分，通过金属结构可以保持整个装置的硬度以保护安装衬底、功能部分以及显示单元。

Description

具有显示单元的便携装置
技术领域
本发明一般地涉及移动电话或其它具有显示单元的便携装置，具体涉及用于保护显示单元和用更小、更薄的装置增加强度的壳体结构。 
背景技术
由于对功能扩展的需要，对具有照相功能、更大屏幕以及其它先进功能的移动电话存在迫切的需求。另一方面，从便携性角度来说，对更小、更薄的外观也存在迫切的需求。对于这些矛盾性需求，已经采用了各种结构。在移动电话端子上使用的壳体结构通常具有这样的主体，其中多个树脂或金属部件被松动配合并使用爪等固定、使用螺钉固定、夹住或通过其它方法保持。或者，这些方法可以组合使用。还存在这样的壳体，其中对缓冲装置等进行固定，使得外壳中的变形不传递到内部。另一方面，移动电话暴露到各种负载环境下，诸如在携带时无意掉落、在使用者坐在椅子上等时被装入口袋、或在书柜中被书等压迫的情况下遭受到弯曲负载。以液晶为代表的显示单元通常由玻璃制造，因为显示单元不能够承受这些类型的负载，所以确保壳体结构的强度是很重要的。为此，如专利文献1中所述，为了确保树脂壳体的强度，可以增大壁的厚度，或者当液晶显示单元被扩大时，可以增加特制的框架部分或者框架部分可以另外由金属构成。另外，如专利文献2和3中所述，可以采用由镁合金等构成的金属框架的结构。 
专利文献1：日本公开专利申请No.2004-317588 
专利文献2：日本公开专利申请No.2002-51132 
专利文献3：日本公开专利申请No.2000-114742 
发明内容
本发明要解决的问题 
但是，在这些专利文献中公开的壳体结构中存在许多问题。 
第一个问题是，即使在液晶保持构件中使用纤维增强树脂或具有高弹性模量的其它树脂材料，与铁金属相比，树脂的弹性模量较低，其只具有金属的弹性的1/50-1/70，因此，为了确保强度，必须增加厚度。因此，不能够满足更小、更薄外观的需要。 
第二个问题是当使用树脂模制时的模制过程中的流动性。必须确保预定或更大的厚度，因此，存在使得装置更薄的限制。 
第三个问题是，即使在使用极佳的模制方法(诸如使用镁合金等进行的触变模制)的情况下，对于模制来说，一定厚度是必须的。为此，上述作用不足以获得更薄的外观，即使该方法在确保强度方面是优秀的。 
第四个问题是，虽然当使用金属框架并且液晶部分的框架由不同成分构成时可以确保足够的强度，但是这样的方法不适于获得更小、更薄的外观，因为框架构件自身必须具有一定厚度。此外，螺纹夹具、爪紧固件以及金属框架和树脂壳体之间的其它连接区域是必须的，由此在使得外观更小和更薄方面存在限制。 
第五个问题是，即使使用粘接剂而将树脂和金属接合在一起以解决第四个问题时，但是必须确保粘接表面区域，这是获得更小、更薄外观的一个障碍。 
第六个问题是，在专利文献3中所示的模式中，如图3、6和7所示，当接合表面面积较小时，树脂和镁壳体部件容易分开。为此，不能够减小金属部件的厚度，所以形状变得复杂并且产生其它缺点。 
基于上述问题完成本发明，并且本发明的目的在于提供一种具有显示单元的便携装置，该显示单元设置有能够保护显示单元并具有适于更小和更薄外观的结构的壳体。 
解决技术问题的方案 
根据本发明第一方面的具有显示单元的便携装置特征在于，包括：金属结构，由底部凹陷形金属板形式的模制物体构成，所述金属结构具有用于保持所述显示单元的连续侧壁；以及框架形树脂壳体，注模成型到所述 金属结构的表面并与所述金属结构一体形成；壳体由所述金属结构和所述树脂壳体构成。 
优选地，便携装置的金属结构沿底部凹陷形部分具有肋结构。由此增大壳体的硬度。 
优选地，所述金属结构通过拉伸薄金属板而形成，并且底部凹陷形的所述侧壁表面连续。 
优选地，所述金属结构例如通过烧结和包括注模成型的精密铸造而形成。 
优选地，所述树脂壳体暴露在外表面。壳体可以通过树脂模制相对于外部获得高设计特性，同时保持薄外观和高硬度。 
更优选地，所述树脂壳体在转轴区域及其附近水域高弹性树脂材料模制。这样，可确保内部部件的保护和壳体的更少塑性变形。 
例如，述显示单元是背光液晶；保持所述金属结构的所述显示单元的底部凹陷形部分的扁平底表面由镜面光滑部分构成；以及所述镜面光滑部分用作所述液晶背光的反射板。 
更优选地，所述金属结构的肋结构部分具有拉伸成横截面凹陷形的拉伸部分。由此，可以减小显示单元在转轴附近的变形。 
这样，本发明由保持显示单元的作为主结构的金属结构与有树脂一体模制到金属结构的壳体结构构成。金属结构防止来自外部的弯曲负载、扭曲负载以及外部的其他变形而使由板玻璃构成的显示单元上产生弹性变形，因为保护显示单元的构件为盒状。显示单元自身壳体被保护以免于损坏，即使硬度由于更薄的外观而减小。金属结构通过薄板处理而制造，即使在厚度较低的情况下也可以保持足够的强度。此外，可以通过使用这样的结构而保持整个装置的硬度，因为饿此结构是用于整个壳体的框架部分，并且可以保护显示单元以及安装板和功能部件。此外，各种设计可以同样方式应用于具有传统构造的装置，因为金属结构一体构成并且外部可以由树脂构成。通过结合具有较窄范围的弹性变形的金属部分和具有较宽范围的弹性变形的树脂部件，可以减小金属的塑性变形。 
根据本发明另一方面的具有显示单元的便携装置特征在于，包括：金 属结构，由底部凹陷形金属板形式的模制物体构成，所述金属结构具有用于保持所述显示单元的连续侧壁；以及框架形金属壳体，注模成型到所述金属结构的表面并与所述金属结构一体形成；壳体由所述金属结构和所述金属壳体构成。 
在具有显示单元的便携装置中，所述金属壳体通过包括触变模制或模铸的金属注模成型而模制；以及待模制的金属材料的热膨胀系数小于所述金属结构的热膨胀系数。 
本发明的效果 
根据本发明，可以保护显示单元，可以提高壳体的硬度特性，并且可获得更小更薄的外观。此外，通过树脂模制外部而可以确保设计特性，同时保持薄的外观和高的硬度。另外，可以将在使用金属壳体时容易产生的塑性变形保持到最小。 
附图说明
图1是示出根据本发明实施例的便携装置的壳体结构的立体图； 
图2是图1中所示的金属结构100被分离的分解立体图； 
图3时金属结构100的剖视图； 
图4是已经组装显示单元后的便携装置的折叠状态的立体图； 
图5是图4的分解立体图； 
图6是图4的剖视图； 
图7是示出根据本发明第二实施例的便携装置的壳体结构的立体图； 
图8是图7的分离立体图； 
图9是图7的剖视图； 
图10是示出在后表面显示单元的配合构件中具有穿孔的图7的壳体结构的立体图； 
图11是示出根据本发明第三实施例的便携装置的壳体结构的立体图； 
图12是示出根据本发明第四实施例的便携装置的壳体结构的立体图； 
图13是示出根据本发明第五实施例的便携装置的壳体结构的立体图； 
图14是示出根据本发明第六实施例的便携装置的壳体结构的立体图。 
标号说明 
100：金属结构 
101：显示单元保持部分 
102：线缆孔 
103：肋 
104：孔 
105：耦合孔 
106：槽口 
107：保持爪 
108：孔 
109：拉伸构件 
110：切除部分 
111：切割部分 
200：树脂壳体 
201：肋 
202：扬声器音孔 
203：转轴区域 
204：螺纹孔 
300：后盖 
301：肋 
302：显示开口 
400：主显示单元 
500：安装板 
501：后表面保护屏开口 
600：保护屏 
700：后表面显示单元 
800：后表面保护屏 
900：紧固螺钉 
具体实施方式
接着，参考附图详细描述本发明的实施例。图1是示出根据本发明实施例的便携装置的壳体结构的立体图。图2是图1中所示的金属结构100被分离的分解立体图。图3时金属结构100的剖视图。图4是已经组装显示单元后的便携装置的折叠状态的立体图。图5是图4的分解立体图。图6是图4的剖视图。 
金属结构100具有用于保持液晶或其它显示单元的显示单元保持部分101、显示的那样的柔性线缆穿过其的线缆孔102、用于沿液晶的纵向保持弯曲硬度的肋103以及用于扬声器和接收器的孔104，如图1-2所示。金属结构100通过使用由厚度约为0.2mm-0.4mm的不锈钢构成的薄板压制而形成。金属结构100优选地是有具有很大弹性变形的钢材料(称为弹性材料)形成，以减小工作时的塑性变形。显示单元保持部分101通过拉伸而形成，并且具有很大的弯曲硬度和扭曲硬度。 
框架形树脂壳体200与金属结构100一体形成。换而言之，树脂壳体200与金属结构100通过注模成型一体形成，以包围整个金属结构100。此时，金属结构100设置有非常小的耦合孔105，树脂进入耦合孔105中，以连接金属结构100的金属板和树脂壳体200的树脂盖构件。在此一体形成后，树脂壳体200和金属结构100被冷却，因此被使得经过热收缩，但是金属结构100的收缩远小于树脂收缩。为此，经常产生变形。 
但是，本发明中的金属结构100被设计成盒状，并且金属结构的自身的硬度远大于枢转壳体200。此外，收缩引起的变形可以通过使得覆盖金属结构的外表面的树脂壳体200的厚度均匀而抵消。沿易于施加负载的纵向，由于树脂的弹性，经由沿金属结构100的两侧上的树脂肋可以将金属的塑性变形保持到最小。转轴外周区域由树脂壳体构成，并且可以在不受到振动负载产生的塑性变形的情况下吸收振动能量。 
树脂壳体200设置有扬声器音孔202、和用于配合并紧固后盖300的肋201。此外，在树脂壳体上形成用于连接下壳体的转轴构件203、以及用于紧固后盖ide螺纹孔204。用于配合树脂壳体200的肋301(见图5)设置到后盖300上，在后盖300上冲出后表面显示开口302。后盖300可以由树脂模制材料制成，或可以由金属制成，以获得更薄的外观。或者，两者可以一体形成。 
下面参考图5描述根据本发明实施例的具有显示单元的便携装置的组装方法。首先，主显示单元400安装在与金属结构100一体形成的树脂壳体200中。显示单元400的配线经由线缆孔102连接到安装板500。保护屏600应用到树脂壳体200以及主显示单元400的前表面。另外，后表面显示单元孔501设置到安装板500，并且后表面显示单元700布置在后表面显示单元孔50的位置。后表面显示单元700的后表面保护屏800接合到后盖300。后盖300和树脂壳体200为一体，后盖300配合到树脂壳体200，此两者可以使用紧固螺钉900紧固。 
必须加入反射板部件，以当主显示单元400是背光液晶时有效地反射背光的光线，但是在本发明中，反射部分是薄不锈钢板，并且通过使用已经提前抛光成镜面光滑的不锈钢材料而不需要产生反射板。 
本发明的金属结构100容易受到塑性变形，因为一般的压制材料的弹性范围较窄。另一方面，具有高弹性特性的材料不适于包括拉伸的精密压制，因为高弹性特性会危害材料的模制特性。在本发明中，简化了金属结构的形状，由此，可以使用具有比一般材料更高的弹性特性的材料。通过使用这样的方案，增大金属结构100的弹性范围，消除使用具有高弹性模量的树脂材料的必要，并且增大选择树脂材料的选择性。 
在这样的便携装置中，通过显示部分的装置的厚度、保护屏的厚度、保护屏和显示单元之间的间隙、显示单元的厚度、壳体的厚度、后表面显示单元的厚度、后表面保护屏的厚度以及后表面保护屏和后表面显示单元之间的间隙的和来确定最小厚度。但是，如果减小每个部件的厚度，强度将与厚度的立方成比例地减小，除非改变材料。选择本发明中的壳体部分的厚度和强度，使得厚度和强度分别是当显示单元的保持部分的表面由树脂制造时的0.5倍和6-8倍，并且厚度和强度分别是镁合金的0.6倍和1.2倍。此外，因为折叠部分具有强度，所以可以确保与传统树脂结构相比具有相同级别或更高级别的强度，即使在装置的厚度减半。
图7是示出根据本发明第二实施例的便携装置的壳体结构的立体图。图8是图7的分离立体图。图9是图7的剖视图。通过沿后表面显示单元的外周四侧薄板压制而设置矩形槽口106，并且保持后表面显示单元700的保持爪107形成在槽口106内。后表面显示单元700可以由这些保持爪所保持，并且可以减小施加振动时的错位。 
图10示出在后表面显示单元的配合构件中具有穿孔108的装置。由此，可以减小薄板部分的厚度，并且还可以进一步减小装置的厚度。当主显示单元和后表面显示单元都是背光液晶时，可以共享背光。 
图11时示出根据本发明第三实施例的便携装置的金属结构100的立体图。折叠移动电话的总长度可以进一步增加，并且纵向的弯曲硬度变得重要，但是在本发明中，根据本发明，用于加强转轴附近的弯曲硬度的拉伸构件109被设置到施加最强负载的转轴部分。此拉伸构件109被拉伸，以提供U型的横截面。由此可以增加当装置失效或其它时间承受负载的转轴附近的硬度，并且可以获得整个硬度的平衡。 
图12是示出根据本发明第四实施例的便携装置的金属结构100的立体图。本实施例的金属结构100是在其中切除图11所示的第三实施例的便携装置的金属结构100的不需要部分被切除以形成切除部分110的结构，如图中所示。以此方式，金属结构100仍可以展现其作用，即使在树脂壳体200的整个表面上不存在的情况下。通过提供切除部分110可以增大装置的内部部件的安装区域。 
图13是示出根据本发明第五实施例的便携装置的金属结构100的立体图。在本实施例中，金属结构100的端部被强化(severed)，以减小金属结构的整个长度，并且提供切割部分111。当提供图13中所示的切割部分111时，可以在移动电话或其它通信装置中确保没有金属的区域和必须的天线区域。在此情况下，在某些区域中完全去除包金属板，并且由此减小去除部分的硬度。但是，通过保持整个壳体结构的硬度(包括后盖的硬度)可以确保足够的强度，因为显示单元被保护。 
另一方面，通过在三个或四个侧表面上布置肋112并制成连续表面，可以增加强度。另外，当金属结构被制造的更薄时或当不能够提供第三实施例所示的拉伸构件时，该肋结构也是有效的。 
在本发明中，与金属结构一体通过注模成型形成的框形金属壳体可提供在这些实施例的树脂壳体的适当位置。在此情况下，金属壳体通过金属注模成型(包括触变模制或模铸)而模制，带模制的金属材料的热膨胀系数小于金属结构的热膨胀系数。 
在此方式构造的实施例中，可以保护便携装置的现实单元，可以增强壳体的硬度特性，并且开业实现更小和更薄的外观。在这些实施例中，金属结构沿底部的凹陷形部分具有肋结构。因此，通过拉伸金属板形成金属结构，并且底部的凹陷形部分的侧壁表面是连续的。另外，通过烧结或精密铸造(包括注模成型)形成金属结构。另外，金属壳体暴露在外表面。显示单元是背光液晶，保持金属结构的显示单元的金属结构的底部凹陷形部分的扁平底表面镜面光滑部分构成。镜面光滑部分还用作液晶背光的反射板。另外，金属结构的肋结构部分具有拉伸成横截面凹陷形状的拉伸部分。 
工业实用性
本发明可以用作移动电话、数码相机或其它便携装置的盖板保持器。 

Claims (20)

1.一种便携装置，包括：
金属结构，其具有第一底板以及围绕所述第一底板设置的第一侧板，形成第一底部凹陷形金属板形式；
框架形树脂体，其一体地包围所述金属结构；以及
显示单元，其设置在所述第一底部凹陷形部分的外侧，其中：
所述框架形树脂体具有树脂肋，沿易于施加负载的纵向，所述树脂肋设置在沿所述金属结构的彼此相对的两个所述第一侧板上；并且
所述树脂肋将所述金属结构保持在其之间。
2.根据权利要求1所述的便携装置，其中，所述框架形树脂体在所述第一底部凹陷形部分的外侧具有开口。
3.根据权利要求1所述的便携装置，其中，第一孔形成在所述第一侧板上，而所述框架形树脂体的材料进入所述第一孔。
4.根据权利要求1所述的便携装置，其中，所述金属结构的材料的热膨胀系数小于所述框架形树脂体的材料的热膨胀系数。
5.根据权利要求4所述的便携装置，其中，所述框架形树脂体在所述第一底部凹陷形部分的外侧具有开口。
6.根据权利要求4所述的便携装置，其中，第一孔形成在所述第一侧板上，而所述框架形树脂体的材料进入所述第一孔。
7.根据权利要求4所述的便携装置，其中，在所述第一底板上设置包括第二底板和第二侧板的第二底部凹陷形部分；并且，所述第二底部凹陷形部分保持所述显示单元。
8.根据权利要求7所述的便携装置，其中，所述第二底部凹陷形部分向所述第一底部凹陷形部分的内侧突出。
9.根据权利要求7所述的便携装置，其中，
第二孔形成在所述第二底板及所述第二侧板中至少一者上。
10.根据权利要求9所述的便携装置，其中，
所述显示单元与线路板利用穿过所述第二孔的布线互连。
11.根据权利要求7所述的便携装置，其中，所述显示单元是背光液晶；并且
所述金属结构的所述第二底板由镜面光滑部分构成。
12.根据权利要求11所述的便携装置，其中，所述镜面光滑部分作为所述液晶背光的反射板。
13.根据权利要求7所述的便携装置，其中，在所述第二底板上形成槽口。
14.根据权利要求13所述的便携装置，其中，保持后表面显示单元的保持爪装配进入所述槽口。
15.根据权利要求7所述的便携装置，其中，供后表面显示单元装配进入的孔形成在所述第二底板上。
16.根据权利要求14所述的便携装置，其中，所述显示单元及所述后表面显示单元是背光液晶；并且
由所述显示单元及所述后表面显示单元共享背光。
17.根据权利要求16所述的便携装置，其中，在所述第一底板上于转轴区域附近设置拉伸部分。
18.根据权利要求16所述的便携装置，其中，所述第一侧板相互邻接。
19.根据权利要求16所述的便携装置，其中，所述金属结构通过拉伸薄金属板而形成。
20.根据权利要求16所述的便携装置，其中，所述金属结构通过烧结或者包括注模成型的精密铸造而形成。
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