CN101770796B - 外接盒、外接式电子装置及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明披露一种外接盒、外接式电子装置及其制作方法。本发明的外接盒包含碳纤维壳体，以及直接成型于碳纤维壳体的至少一个内侧表面上的弹性体。本发明的外接盒及外接式电子装置通过碳纤维壳体与橡胶弹性体一次性的结合，可省略额外组装或黏合的步骤，因此本发明的外接盒具有快速制造及节省成本的优点。

Description

外接盒、外接式电子装置及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种外接盒、外接式电子装置及其制作方法，并且特别的，本发明涉及一种包含碳纤维壳体与橡胶弹性体的外接盒及其制作方法。

背景技术

随着USB、IEEE 1394等连接端口的发展，电脑使用者可轻易地利用这些连接端口插接各式扩充装置，例如硬盘、光驱、随身碟等。进一步，由于硬盘、光驱等储存媒体的连接接口(例如IDE或SATA)与USB或IEEE 1394不同，因此通常需要通过外接盒进行转接。而目前的外接盒除了可作为连接电脑和外接式储存媒体的媒介之外，还可提供对外接式储存媒体的保护。

外接盒的壳体，大多是以铝合金、镁合金或是塑料制成。镁合金及铝合金材料的比重比铜、铁等重金属轻，并且具有较佳的耐蚀性、良好的导电及导热性、较高的耐冲击性等优点。而塑料壳体的材料成本较为便宜，但塑料壳体的散热效果以及强度都较铝合金或镁合金壳体差。

虽然铝合金或是镁合金制成的壳体具有重量较轻、导电佳、散热效果好、加工及可塑性高等优点，但铝金属表面接触空气会发生氧化反应、镁金属会有电化腐蚀的问题。所以，制作合金材料时，必需做表面处理，例如人工阳极氧化、化成过程等，以避免氧化及电化腐蚀等问题，但如此势必增加工时。

对外接式硬盘而言，外接盒的主要功能为连接电脑与外接式硬盘，并提供对外接式硬盘的保护。但部分的外接盒内部并没有缓冲防震结构，当使用者在使用上不小心掉落外接盒时，撞击的力道将会直接造成硬盘损毁，致使硬盘内的重要数据遗失。因此为了加强外接盒对于外接式硬盘的保护，有些外接盒会在内部设计有缓冲防震的结构，例如：在硬盘上面锁附一金属片再与外接盒紧密的结合、或于内部结构中含有弹片的设计、或是在外接盒的侧边及四周加上橡胶或是泡棉。

其中，当采取先在外接盒侧边及四周加上橡胶或泡棉，再利用黏合的方式，将橡胶或是泡棉固定在壳体上的避震方式。若是利用胶水来黏合泡棉(或橡胶)与壳体，可能随着时间的经过或使用次数的增加，而使得胶水的黏性不佳，导致泡棉(或橡胶)与外接盒无法紧密的接合，而降低了避震效果。此外，部分的外接盒仅将缓冲材料放入外接盒内，并未对缓冲材料做固定，此举亦降低避震的效果。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种外接盒及其制作方法，让外壳与提供缓冲作用的弹性体之间的接合可省略黏合物质或锁固件。

为了达成上述目的，本发明的外接盒包含碳纤维壳体以及弹性体。特别地，弹性体是直接成型于碳纤维壳体的至少一内侧表面上。

制作本发明的外接盒方法可以是弹性体与碳纤维壳体一起成型，或是碳纤维壳体与弹性体依序成型，但两种方式皆能让弹性体直接成型于碳纤维壳体上且彼此间紧密结合。

碳纤维壳体与弹性体依序成型：堆栈多个碳纤维层；接着，热固上述多个碳纤维层以成型上述碳纤维壳体；接着，热压或射出一橡胶料以于成型后的上述碳纤维壳体的上述至少一个内侧表面上直接成型上述弹性体。

碳纤维壳体与弹性体一体成型：堆栈多个碳纤维层；接着，热压或射出一橡胶料于上述多个堆栈的碳纤维层上，并使上述橡胶料与上述多个碳纤维层同时成型。其中，上述橡胶料成型为一弹性体，而上述多个碳纤维层成型为一碳纤维壳体，且上述弹性体成型于上述碳纤维壳体的至少一个内侧表面上。

本发明的另一目的在于提供一种外接式电子装置，让外壳与提供缓冲作用的弹性体之间的接合不需通过黏合物质或锁固件来完成。

本发明的外接盒包含：碳纤维壳体；以及弹性体，直接成型于上述碳纤维壳体的至少一个内侧表面上。

本发明的外接式电子装置包含储存装置、碳纤维外壳及弹性体。弹性体是直接成型于碳纤维壳体之至少一个内侧表面上。储存装置容置于上述碳纤维壳体内，上述弹性体系紧密接触于上述储存装置。

本发明的外接盒制作方法包含下列步骤：成型碳纤维壳体；以及于上述碳纤维壳体的至少一个内侧表面上直接成型弹性体。

在一实施例中，外接盒制作方法包含下列步骤：堆叠多个碳纤维层；以及热压或射出橡胶料于上述多个堆叠的碳纤维层上，并使上述橡胶料与上述这些碳纤维层同时成型，其中，上述橡胶料成型为弹性体，而上述这些碳纤维层成型为碳纤维壳体，且上述弹性体成型于上述碳纤维壳体的至少一个内侧表面上。

综上所述，本发明的外接盒及外接式电子装置通过碳纤维壳体与橡胶弹性体一次性的结合，可省略额外组装或黏合的步骤，因此本发明的外接盒具有快速制造及节省成本的优点。并且，本发明通过一次性结合的方式来接合壳体与弹性体，不使用黏合物质(例如胶水)或锁固组件(例如螺丝)，进而避免长期使用后所产生的黏性降低或锁固组件松脱等缺点。此外，藉由通过碳纤维壳体的高耐压性及弹性体的可压缩性，本发明的外接盒及外接式电子装置能提供更好的缓冲保护效果。

关于本发明的优点与精神可以利用以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1所示为根据本发明的一具体实施例的外接盒示意图。

图2A至图2C所示为根据本发明的一具体实施例的第一碳纤维壳体的制作流程示意图。

具体实施方式

本发明涉及一种包含碳纤维壳体与弹性体的外接盒及其制作方法。于实际应用中，根据本发明的外接盒可被用以容纳如硬盘、光驱等多种储存装置。

请参阅图1，图1所示为根据本发明的一具体实施例的外接盒1示意图。如图1所示，本发明的外接盒1包含第一碳纤维壳体11、第二碳纤维壳体13及弹性体14。其中，第一碳纤维壳体11及第二碳纤维壳体13分别由多个碳纤维层堆叠成型。此外，弹性体14直接成型于第二碳纤维壳体13的内侧表面上。当然，弹性体也可直接成型于第一碳纤维壳体11的内侧表面上，端视外接盒的缓冲区的实际设计而定。

于实际应用中，第一碳纤维壳体11及第二碳纤维壳体13可利用将多个碳纤维层堆叠且通过热压或热固方式成型。并且，橡胶料可被放置于第一碳纤维壳体11及第二碳纤维壳体13上，并通过热压或射出方式，将橡胶料分别直接成型弹性体14于第一碳纤维壳体11及第二碳纤维壳体13上，直接与碳纤维壳体接合。此外，当第一碳纤维壳体11及第二碳纤维壳体13以螺丝固锁时，会形成一空间，此空间可容纳如前所述的储存装置(未示于图中)或其它装置，而储存装置可电连至数据处理装置(未示于图中)，例如笔记本电脑。

此外，本发明的外接盒1另包含电路板15、信号端子17以及前盖19。电路板15可电连接至前述的储存装置，而信号端子17则连接至电路板15。并且，信号端子17包含信号线(未示于图中)，通过此信号线，可将信号端子17电连接数据处理装置。于实际应用中，可在前盖19设开口，以方便信号端子17通过开口对外以信号线连接至数据处理装置。

组装外接盒1时，电路板15可以螺丝固锁在前盖19中，然后将前盖19以螺丝固锁的方式，固定在第二碳纤维壳体13侧边。之后，将第一碳纤维壳体11与第二碳纤维壳体13卡合，再以螺丝固定第一碳纤维壳体11及第二碳纤维壳体13，以形成本发明的外接盒1。此外，本发明中电路板15亦可直接成型于第二碳纤维外壳13上，即使塑料件与橡胶体14均直接成型于第二碳纤维壳体13，则可省略前盖19的设置，但并不欲局限于上述任一方式。

如前所述，当第一碳纤维壳体11与第二碳纤维壳体13结合时，会形成空间，此空间可用来容纳储存装置。因此，在将第一碳纤维壳体11盖上前，可先置入储存装置，并将此储存装置连接至电路板15上，然后盖上第一碳纤维壳体11，再以螺丝固锁第一碳纤维壳体11、储存装置、以及第二碳纤维壳体13。因此，位于碳纤维壳体11的内侧表面上的弹性体14可紧密地接触储存装置，以缓冲储存装置所受的撞击力。

此外，当组装完毕时，可将信号端子可连接至数据处理装置，如：电脑，但不以此为限。由于储存装置与电路板15电连接，而信号端子又与电路板电连接，因此当信号端子连接至数据处理装置时，同时串联了电路板15、储存装置与数据处理装置。

请参阅图2A至图2C，图2A至图2C所示为根据本发明的一具体实施例的第一碳纤维壳体11的制作流程示意图。如图2A至图2C所示，第一碳纤维壳体11的制作流程如下：

首先，如图2A所示，将已成型的第一碳纤维壳体11置于第一模具21中。于实际应用中，可先堆叠多个碳纤维层，接着多个堆叠的碳纤维层通过热压或热固工艺成型为第一碳纤维壳体11。

然后，如图2B所示，将橡胶料25置于第一碳纤维壳体11上。

接着，如图2C所示，盖上第二模具23，并压合第一模具21及第二模具23。同时，控制温度、时间、压力等参数，使得橡胶料25直接成型于第一碳纤维壳体11成为前述的弹性体。之后，将模具脱膜，以完成如图1所示的第一碳纤维壳体11。橡胶料25经由刻有特定形状的第二模具23的热压或热固作用，就可依据设计者的位置配置及形状设计，形成弹性体于第一碳纤维壳体11上，例如图1所示的弹性体14。

于实际应用中，尚有下列几种方式制作本发明的外接盒的第一碳纤维壳体。

方式一：将多个尚未固化的碳纤维层置于第一模具内，然后将橡胶料置于该多个碳纤维层上，接着闭合第一模具与第二模具，且热压合第一模具及第二模具，并控制温度、时间、压力等参数，使得第一碳纤维壳体及弹性体同时成型。之后，将模具脱膜，以完成制作。

方式二：首先将已成型的第一碳纤维壳体置于第一模具内，闭合第一模具与第二模具，且第一碳纤维壳体与第二模具之间具有一特定形状的空间，作为橡胶注料的空间。并且，第二模具包含一射入孔，用以导入橡胶料至该空间中。接着，将橡胶料由射入孔注入该空间内并控制温度、时间、压力等参数，使得橡胶料直接成型于第一碳纤维壳体上成为前述的弹性体。之后，将模具脱膜，以完成制作。

方式三：首先将多个碳纤维层置于第一模具内，闭合第一模具与第二模具，且多个碳纤维层与第二模具之间具有一特定形状的空间，作为橡胶注料的空间。并且，第二模具包含一射入孔，用以导入橡胶料至该空间中。接着，将橡胶料由射入孔注入该空间内并控制温度、时间、压力等参数，使得多个碳纤维层及橡胶料同时成型，其中该多个碳纤维层成型为第一碳纤维壳体，而橡胶料成型为弹性体。之后，将模具脱膜，以完成制作。

于实际应用中，亦可利用上述制作第一碳纤维壳体11的方式，制作第二碳纤维壳体13，在此不多加描述。此外，可分次制作出第一碳纤维壳体11及第二碳纤维壳体13再进行组装，也可一次制作出封闭形状的碳纤维壳体(亦即第一碳纤维壳体11及第二碳纤维壳体13一体成型且不分离)。由于橡胶具有足够的弹性，因此也可通过热压、热固或射出橡胶料的方式直接成型弹性体于封闭形状的碳纤维壳体内，且能顺利地脱模。

本发明利用碳纤维材料做为制作壳体的材料，一般应用于复合材料上的纤维由丙烯腈(PAN)和沥青基(asphaltic based)所制，丙烯腈碳纤维的导热率通常较低，因此应用沥青碳纤维(亦称之为石墨纤维)。沥青碳纤维沿纤维方向的热传导率可介于600～800W/m.K之间，甚至可高达1600W/m.K以上(气相生成碳纤维，VGCF)，导热性佳。

于现有技术中，为了避免金属壳体腐蚀，铝合金及镁合金需要做表面处理，如阳极处理(形成氧化层)、化成处理(避免电化腐蚀)等，因为铝在长期曝露下易氧化，而镁容易发生电化腐蚀。此外，当外接盒的防震结构为弹片时，其设计较为复杂，且弹片的使用寿命较短；当外接盒的防震结构为橡胶或泡棉时，大多利用胶水接合的方式与壳体固定，但胶水容易随着时间而失去黏性，使得防震保护效果下降。

综上所述，本发明的外接盒，其碳纤维壳体与铝合金壳体及镁合金壳体相比，同样具有质轻、散热能力佳、强度较高等优点。而且以碳纤维材料做为壳体并不须要额外的表面处理。此外，本发明利用碳纤维与橡胶弹性体一次性的结合，制作出的外接盒，可具有快速生产、轻松组装、便利使用的优点。再者，橡胶弹性体在传输过程中，可作为碳纤维壳体与电路板的绝缘体用，避免传输数据的过程中，电流流经电路板时，直接通过碳纤维壳体而接地，造成数据传输失败或漏电。碳纤维壳体与橡胶弹性体直接结合，也避免于先前技术中，因黏合效果不佳而降低避震效果的现象产生，同时亦可提供更好的缓冲保护效果。

利用以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所披露的较佳具体实施例来对本发明的范围加以限制。相反地，其目的是希望能于本发明的范围内涵盖各种改变及具有等同性的安排。

Claims (15)

1.一种外接盒，其特征是，包含：

碳纤维壳体，包括第一碳纤维壳体与第二碳纤维壳体，上述第一碳纤维壳体与上述第二碳纤维壳体形成空间且分别由多个碳纤维层通过热压或热固方式成型；以及

弹性体，直接成型于上述碳纤维壳体的至少一个内侧表面上,上述弹性体为橡胶弹性体。

2.根据权利要求1所述的外接盒，其特征是，上述弹性体通过热压或射出工艺直接成型于成型后的上述碳纤维壳体的上述至少一个内侧表面上。

3.根据权利要求1所述的外接盒，其特征是，上述弹性体通过热压或射出工艺与上述多个碳纤维层同时成型。

4.根据权利要求1所述的外接盒，其特征是，上述碳纤维壳体用于容置储存装置，并用于电连接至数据处理装置，当上述碳纤维壳体容置上述储存装置时，上述弹性体紧密接触于上述储存装置。

5.根据权利要求4所述的外接盒，其特征是，上述外接盒还包含电路板及电连接至上述电路板的信号端子，上述电路板用于电连接至上述储存装置，上述信号端子用于电连接至上述数据处理装置。

6.根据权利要求5所述的外接盒，其特征是，上述外接盒还包含信号线，上述信号线连接至上述信号端子及上述数据处理装置。

7.一种外接式电子装置，其特征是，包含：

碳纤维壳体，包括第一碳纤维壳体与第二碳纤维壳体，上述第一碳纤维壳体与上述第二碳纤维壳体形成空间且分别由多个碳纤维层通过热压或热固方式成型；

弹性体，直接成型于上述碳纤维壳体的至少一个内侧表面上,上述弹性体为橡胶弹性体；以及

储存装置，容置于上述碳纤维壳体内，上述弹性体紧密接触于上述储存装置。

8.根据权利要求7所述的外接式电子装置，其特征是，上述弹性体通过热压或射出工艺直接成型于成型后的上述碳纤维壳体的上述至少一个内侧表面上。

9.根据权利要求7所述的外接式电子装置，其特征是，上述弹性体通过热压或射出工艺与上述多个碳纤维层同时成型。

10.根据权利要求7所述的外接式电子装置，其特征是，上述外接式电子装置还包含电路板及电连接至上述电路板的信号端子，上述电路板用于电连接至上述储存装置，上述信号端子用于电连接至数据处理装置。

11.根据权利要求10所述的外接式电子装置，其特征是，上述外接式电子装置还包含信号线，上述信号线连接至上述信号端子及上述数据处理装置。

12.一种外接盒制作方法，其特征是，包含下列步骤：

利用多个碳纤维层通过热压或热固方式制成碳纤维壳体，包括：

采用第一模具制作第一碳纤维壳体；

采用第二模具制作第二碳纤维壳体；以及

将上述第一碳纤维壳体与上述第二碳纤维壳体制成上述碳纤维壳体；以及

于上述碳纤维壳体的至少一个内侧表面上直接成型弹性体,上述弹性体为橡胶弹性体。

13.根据权利要求12所述的外接盒制作方法，其特征是，于上述热固上述多个碳纤维层，以成型上述碳纤维壳体的步骤之后，包含下列步骤：

热压或射出橡胶料以直接成型上述弹性体于成型后的上述碳纤维壳体的上述至少一内侧表面上。

14.根据权利要求12所述的外接盒制作方法，其特征是，于上述直接成型弹性体于上述碳纤维壳体的至少一内侧表面上的步骤后，上述外接式电子装置还包含下列步骤：

装设电路板及信号端子于上述碳纤维壳体内。

15.一种外接盒制作方法，其特征是，包含下列步骤：

堆叠多个碳纤维层；以及

热压或射出橡胶料于上述多个堆叠的碳纤维层上，并使上述橡胶料与上述这些碳纤维层同时成型，

其中，上述橡胶料成型为弹性体，而上述这些碳纤维层成型为由碳纤维材料构成的包括第一碳纤维壳体与第二碳纤维壳体的碳纤维壳体，且上述弹性体成型于上述碳纤维壳体的至少一个内侧表面上。

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