CN101868132B - 防尘防水壳体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种包含两个壳体构件的壳体以及具有该壳体的电子设备。为了密封具有上壳体构件和下壳体构件的壳体的内部空间，围绕下壳体构件的防尘防水区域形成具有半圆形截面的连续槽，以及在上壳体构件的与槽对应的部分上形成连续细长突起，使得当两个壳体构件接合时该突起插入槽内。球形密封构件按照相互之间无间隙的方式连续地排列在槽内，每个球形密封构件的直径与槽宽度相等。细长突起的宽度配置成小于槽宽度，使得在壳体构件装配时被压缩的球形密封构件变形而进入在细长突起与槽之间限定的间隙，由此形成防尘防水结构。易于将球形密封构件插入槽内。

Description

防尘防水壳体
相关申请的交叉引用
本申请要求于2009年4月17日提交的日本专利申请No.2009-101280的优先权，该申请的全部内容在此通过援引而并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种具有用于密封两个壳体构件的装配部以防止灰尘和水进入壳体内部的防尘防水结构的壳体。
背景技术
传统上，各种用于壳体的防尘防水结构是已知的，其中具有内部空间的壳体被分成两个半部，且这两个壳体半部的装配面被密封，使得灰尘或水不能进入壳体内部。例如，日本未审专利公布(Kokai)No.2008-92096公开一种密封电子设备(如手持移动电话)的两个壳体半部的装配面从而防止水进入内部的结构。另外，日本未审专利公布(Kokai)No.2002-111246公开一种用于在外部使用的设备的防水结构。由于壳体的防尘功能可以与防水功能相同，因此在下面仅对防水功能进行说明。
日本未审专利公布(Kokai)No.2008-92096示例说明了一种可折叠式手持移动电话的本体壳体的防水结构。该可折叠式手持移动电话设有前壳体构件和后壳体构件，该前壳体构件设有操作键孔，其中防水密封件，如由橡胶制成的O形圈，保持在两个壳体的装配面之间。前壳体构件设有位于与后壳体构件的装配部处的槽，且防水密封件装配在该槽内。后壳体构件设有位于与前壳体构件的装配部处的细长突部。当前壳体构件和后壳体构件接合时，细长突部被插入槽中，使得装配在槽内的防水密封件被压缩，从而实现该防水结构。
另一方面，在日本未审专利公布(Kokai)No.2002-111246中描述的壳体包括盖件和由盖件闭合的壳体本体，其中壳体本体在其上端设有具有预定高度的壁部，以及壳体本体和壁部两者的内周面是连续的。盖件的内周面装配在壁部的外周面上。保持在盖件和壳体本体之间的弹性密封件的总长度短于壁部的总周长，且该弹性密封件在安装时被拉伸。另外，在盖件的外周内部具有凹部，以及当盖件和壳体本体使用螺丝接合时，弹性密封件被压缩在凹部内以提供防水结构。
另外，除了利用防水密封件或弹性密封件的上述防水结构之外，还已知这样一种防水结构，其中两个壳体的连接表面之一具有用密封剂填充的环状槽，使得当该连接表面附连到另一壳体半部的连接表面时，水密性被建立。另外，已知这样一种结构，其中在填充在槽内的密封剂固化之后，该密封剂被配对壳体半部的连接表面压缩而密封。
然而，在日本未审专利公布(Kokai)No.2008-92096或者在日本未审专利公布(Kokai)No.2002-111246中公开的防水结构中，其中环状密封件被使用，当壳体被组装时该密封件必须装配在槽内或者伸展以装配在壁部内，因而导致组装步骤数量的增加。此外，如果槽蜿蜒延伸或者该密封件将附连到的部分是三维的(立体的)，则需要根据槽的形状来变形和安装该密封件，因此操作员在组装壳体时必须非常娴熟或者非常仔细，因而导致棘手的操作。此外，该密封件在被扭曲地安装时会无法密封。
另一方面，在使用密封剂的防水结构中，直到密封剂被硬化才能提供密封功能，因而组装效率降低。另外，在密封剂硬化之后，这些连接表面彼此牢固地附连，因此在壳体被拆分进行维护或修理时需要破坏被密封的部分，这样就不方便维修或再利用壳体。另外，在填充在槽内的密封剂完全硬化之后壳体构件彼此粘附的这种结构中，存在密封剂在硬化之前发生密封剂弹性变形的可能性，且如果发生这种变形，就会发生密封剂的尺寸偏差或位置偏移，因而导致不良密封性能。
发明内容
因此，本申请提供一种具有防尘防水结构的壳体，其中密封构件不需要根据槽的形状而变形，当密封构件安装在密封部内时密封构件不发生扭曲，使得可以获得良好的密封性能，且无需特殊熟练程度即可将密封构件插入槽内，因而导致高的操作效率。
根据本申请的壳体的实施例，提供了一种包括两个壳体构件的壳体，这两个壳体构件之一可装配到另一个壳体构件以形成该壳体，其中设在装配部的防尘防水结构包括：沿着一个壳体构件的防尘防水区域的外周连续地形成的槽；在当两个壳体构件装配时将被插入该槽的位置处形成的细长突起，该细长突起的宽度小于槽宽度；以及直径均与槽宽度相同的球形弹性体，这些球形弹性体按照相互之间无间隙的方式插入且连续布置在该槽内。
根据本发明的一个方案，提供了一种壳体上的防尘防水结构，其将具有内部空间的壳体分开为两部分，作为一个壳体构件及另一壳体构件，将所述一个壳体构件的分开部分与所述另一壳体构件的分开部分作为装配部进行装配，以形成所述壳体，其中设在所述装配部的防尘防水结构包括：环状槽，其连续地形成于所述一个壳体构件的装配部；环状细长突起，其连续地形成于所述另一壳体构件的装配部，所述细长突起的宽度小于槽宽度，使得在将所述一个壳体构件的装配部与所述另一壳体构件的装配部进行装配时，其能够插入所述槽内；以及球形弹性体，每个球形弹性体的直径与槽宽度相同，所述球形弹性体按照相互之间无间隙的方式插入并连续地布置在所述槽内。
根据本发明的另一方案，提供了一种壳体上的防尘防水结构，其将具有内部空间的壳体分开为两部分，作为一个壳体构件和另一壳体构件，将所述一个壳体构件的分开部分与所述另一壳体构件的分开部分作为装配部进行装配，以形成所述壳体，其中设在所述装配部的防尘防水结构包括：环状槽，其连续地形成于所述一个壳体构件的装配部；环状细长突起，其连续地形成于所述另一壳体构件的装配部，所述细长突起的宽度小于槽宽度，使得在将所述一个壳体构件的装配部与所述另一壳体构件的装配部进行装配时，其能够插入所述槽内；以及球形弹性体，每个球形弹性体的直径介于槽宽度的70％至100％的范围内，所述球形弹性体按照相互之间无间隙的方式插入并连续地布置在所述槽内。
根据本发明的再一方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括：壳体，具有内部空间的所述壳体被分开成两部分，作为一个壳体构件和另一壳体构件，所述壳体通过将所述一个壳体构件的分开部分与所述另一壳体构件的分开部分作为装配部进行装配而形成，所述壳体具有：环状槽，其连续地形成于所述一个壳体构件的装配部；环状细长突起，其连续地形成于所述另一壳体构件的装配部，所述细长突起的宽度窄于槽宽度，使得在将所述一个壳体构件的装配部与所述另一壳体构件的装配部进行装配时，其能够插入所述槽内；以及球形弹性体，每个球形弹性体的直径与槽宽度相等，所述球形弹性体按照相互之间无间隙的方式连续地布置在所述槽内。
根据本发明的又一方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括：壳体，具有内部空间的所述壳体被分开成两部分，作为一个壳体构件和另一壳体构件；所述壳体通过将所述一个壳体构件的分开部分与所述另一壳体构件的分开部分作为装配部进行装配而形成，所述壳体具有：环状槽，其连续地形成于所述一个壳体构件的装配部；环状细长突起，其连续地形成于所述另一壳体构件的装配部，所述细长突起的宽度窄于槽宽度，使得在将所述一个壳体构件的装配部与所述另一壳体构件的装配部进行装配时，其能够插入所述槽内的位置；以及球形弹性体，每个球形弹性体的直径介于槽宽度的70％至100％的范围内，所述球形弹性体按照相互之间无间隙的方式连续地布置在所述槽内。
备选地，直径均等于槽宽度的70％至100％的球形弹性体可以按照相互之间无间隙的方式连续布置在该槽内。在此备选方案中，当球形弹性体的直径为槽宽度的70％时，细长突起的宽度为使得当壳体构件接合时，球形弹性体可以被细长突起压缩，从而不会出现被该细长突起压缩的球形弹性体的不规则变形。
借助在权利要求书中具体指出的那些元件及组合，将实现并达成本申请的优点。应理解的是，前述一般性描述和下述详细描述均是示范性和解释性的，且不限制所要求保护的本申请。
附图说明
在附图的图示中通过示例而非限制的方式说明本申请，附图中相同的参考符号表示相似的元件。应当指出，下述图示不一定按比例绘制。
图1A为在拆分状态下传统可折叠式手持移动电话的透视图，其示出了将安装在主本体的前壳体构件和后壳体构件的装配部内的防水密封件。
图1B为示出了在拆分状态下的传统壳体的防水结构的透视图，该壳体设有壳体盖件、壳体本体和弹性密封件。
图2为示出了将被组装的本申请的壳体的第一实施例的透视图，该壳体包括安装在下壳体构件和上壳体构件的三维(立体)装配部内的球形密封构件。
图3为示出了第一实施例中插入在下壳体构件的槽部内的球形密封构件的透视图及其局部放大图，其中上壳体构件装配在该下壳体构件上。
图4A为第一实施例中的上壳体构件的平面图。
图4B为示出了第一实施例中具有槽部的下壳体构件的平面图，其中球形密封构件插入该槽部内。
图4C为第一实施例中，刚好在上壳体构件接合到下壳体构件之前的局部放大断面图。
图4D为沿图4C所示的线D-D剖切的断面图。
图4E为第一实施例中上壳体构件和装配到其的下壳体构件的局部放大断面图。
图4F为沿图4E所示的线F-F剖切的断面图。
图5A为示出了第一实施例中，设于下壳体构件中的槽的宽度、球形密封构件的直径以及设于上壳体构件上的突起的宽度之间的关系的解释性视图。
图5B为沿图5A中的线A-A剖切的断面图。
图5C为沿图5B中的线B-B剖切的断面图。
图6A为第一实施例中单个下壳体构件的平面图。
图6B为图6A所示的下壳体构件的侧视图。
图6C为图6A和图6B所示的下壳体构件的透视图。
图6D为示出了图6A至图6C所示下壳体构件的用虚线圈出的一部分根据现有技术方案的局部放大侧视图。
图6E为示出了图6A至图6C所示下壳体构件的用虚线圈出的一部分根据本申请方案的局部放大侧视图。
图7A为局部放大透视图，其示出了本申请第二实施例的下壳体构件中所形成的槽的形状的实例。
图7B为图7A所示的槽的底面的局部放大截面图。
图7C为图7B的槽的局部放大截面图，其中球形密封构件插入该槽内。
图8A为局部放大透视图，其示出了本申请第二实施例的下壳体构件中形成的槽的形状的变型。
图8B为图8A所示的槽的底部的局部放大截面图。
图9A为示出了图8B的槽的局部放大透视图，其中球形密封构件插入该槽内。
图9B为解释性视图，其示出了当突起插入图9A的槽内时，由突起压缩的球形密封构件。
图10A为根据本申请第二实施例的下壳体构件的平面图，其中球形密封构件插入该下壳体构件内。
图10B为沿图10A的线A1-A1剖切的截面图。
图10C为图10A中的部分B1的局部放大视图。
图10D为图10B中的部分C1的局部放大视图。
图11A为设有本申请的壳体的可折叠式移动电话的外观的透视图。
图11B为图11A的可折叠式电话的后透视图及其一部分的放大视图，其中可动部的后壳体构件打开，以示出本申请的这些球形密封构件的安装位置。
图12A为示出了图11B所示的可折叠式电话的可动部的透视图，其中夹具将要附连到该可动部以将球形密封构件插入形成于前壳体构件中的槽内。
图12B为示出了可折叠式电话的可动部的前壳体构件的透视图，其中图12A的夹具放置在该前壳体构件上。
图12C为可折叠式电话的可动部的前壳体构件的透视图及其一部分的放大视图，前壳体构件的球形密封构件利用图12B所示的夹具而被插入其槽内。
图13为解释性视图，其示出了使用另一夹具将球形密封构件插入图11B所示的可折叠式电话的可动部的前壳体构件中形成的槽内的方法。
图14A为设有本申请的壳体的膝上型计算机的外观的透视图。
图14B为拆分的图14A的膝上型计算机的透视图及其一部分的放大视图，其主本体的后壳体构件被打开以示出本申请的这些球形密封构件的安装位置。
具体实施方式
在描述优选实施例之前，将对图1A和图1B所示的壳体的传统防水结构进行说明。
图1A示出了在日本未审专利公布(Kokai)No.2008-92096中描述的用于设备壳体的防水结构。日本未审专利公布(Kokai)No.2008-92096公开一种位于可折叠式手持移动电话20的主本体侧上的壳体的防水结构。图1A示出了设有操作键孔25的前壳体构件21以及后壳体构件22，该前壳体构件21和后壳体构件22构成可折叠式手持移动电话20，其中防水密封件P，如由橡胶制成的O形圈，保持在两个壳体构件的装配面之间。前壳体构件21设有位于其与后壳体构件22的装配部23中的槽26，如局部断面图中所示，防水密封件(packing)P装配在槽26内。后壳体构件22设有位于其与前壳体构件21的装配部23处的细长突起24。当前壳体构件21和后壳体构件22接合时，细长突起24插在槽26内，使得装配在槽26内的防水密封件P被压缩以实现防水结构。
图1B示出了日本未审专利公布(Kokai)No.2002-111246中描述的壳体31的防水结构。壳体31包括壳体盖件32以及由壳体盖件32闭合的壳体本体33。壳体本体33在其上部上设有预定高度的壁部34，该壁部34连接到壳体本体33的内周面。壳体盖件32的内周面装配在壁部34的外周面上。保持在壳体盖件32和壳体本体33之间的弹性密封件35的总长度短于壁部34的整个周长，使得弹性密封件35在装配时被拉伸。另外，凹部设在壳体盖件32的外周，使得当使用螺丝36使壳体盖件32和壳体本体33接合时，弹性密封件35被压缩在凹部内以实现防水结构。
此外，除了使用防水密封件或弹性密封件的上述防水结构之外，已知一种防水结构，其中在两个壳体构件的装配面之一内设置环状槽，且在槽内填充密封剂，使得该装配面粘附到另一壳体构件的装配面以密封壳体。另外，已知这样的一种结构，其中在设定了填充在槽内的密封剂之后，密封剂被另一壳体构件的装配面压缩以建立水密性。
然而，在日本未审专利公布(Kokai)No.2008-92096或者在日本未审专利公布(Kokai)No.2002-111246中公开的这些防水结构中，其中环状密封件被使用，当壳体被组装时该密封件必须装配在槽内或者被拉伸以装配在壁部内，因而导致组装步骤的数量增加。此外，如果槽蜿蜒延伸或者该密封件将附连到的部分是三维的(立体的)，则需要根据槽的形状来使该密封件变形并对其进行安装，因此操作员必须非常娴熟或者非常仔细地来组装壳体，因而导致棘手的操作。此外，该密封件在被扭曲地安装时会无法密封。
另一方面，在使用密封剂的防水结构中，直到密封剂被硬化才能提供密封功能，因而组装效率降低。另外，在密封剂硬化之后，这些连接表面彼此牢固地粘附，因此在壳体被拆分进行维护或修理时需要破坏被密封的部分，这样就不方便维修或再利用壳体。另外，在填充在槽内的密封剂完全硬化之后壳体构件彼此附连的这种结构中，存在密封剂在硬化之前发生弹性变形的可能性，且如果发生这种变形，会发生密封剂的尺寸偏差或位置偏移，因而导致不良密封性能。本申请旨在消除现有技术的这些缺点，且将参考多个实施例予以详细说明。
图2示出了根据第一实施例的、设有本申请的防尘防水结构的防尘防水壳体10的结构。防尘防水壳体10包括上壳体构件1、下壳体构件2和球形密封构件7。在此实施例的防尘防水壳体10中，上壳体构件1和下壳体构件2的装配面不是平面，而是呈三维形状。下壳体构件2设有壁部9以形成内部空间，且壁部9的端面限定下壳体构件2的装配面5。装配面5设有环状槽6。上壳体构件1还设有壁部8以形成内部空间，且壁部8的端面限定上壳体构件1的装配面3。装配面3设有环状细长突起4，该细长突起4将被插入下壳体构件2的环状槽6内。这些球形密封构件7为由固体凝胶状材料(例如硅树脂基材料)制成的球形弹性体，且按照相互之间无间隙的方式连续且紧密地布置在槽6内。
图3示出了在上壳体构件1装配到下壳体构件之前，排列在防尘防水壳体10的下壳体构件2的槽6内的球形密封构件7。用双点划线指示的部分被放大。这些球形密封构件7按照相互之间无间隙的方式连续且紧密地布置在槽6内。如果假设W代表槽6的宽度，则每个球形密封构件7的直径与槽宽度W相等。这是因为连接布置在槽6内的球形密封构件7的中心位置的线可能会偏离槽6的中心线，因而存在这样的可能性，即：如果槽宽度W大于每个球形密封构件7的直径，则无法获得沿着槽6的中心线的密封。
图4A为设有环状细长突起4的上壳体构件1的平面图，图4B为具有环状槽6的下壳体构件2的平面图，其中球形密封构件7布置在该环状槽6内。细长突起4的中心线CL1与槽6的中心线CL2(即，连接布置在槽6内的这些球形密封构件7的中心的线CL2)一致。结果，当上壳体构件1装配到下壳体构件2时，细长突起4的中心线CL1与连接球形密封构件7的中心的线CL2重叠，使得球形密封构件7可以被插在槽6内的细长突起4压缩。
当假设TL代表槽6的中心线CL2的总长度，以及2R代表球形密封构件7的直径时，槽6的中心线CL2的总长度TL、球形密封构件7的直径2R以及槽宽度被确定为使得(TL/2R)的值是整数。这是因为如果(TL/2R)的值不是整数，则在布置在槽6内的球形密封构件7之间可能产生间隙，或者球形密封构件7可能从槽6出来，因而导致密封失效。
图4C示出了正装配到下壳体构件2的上壳体构件1。图4D示出了沿图4C中的线D-D剖切的截面图。在此实施例中，槽6的深度大于每个球形密封构件7的直径，因此在布置在槽6内的球形密封构件7的顶部与下壳体构件2的装配面5之间存在间隙。当假设R代表一个球形密封构件7的半径时，此实施例中的槽6的底面6B的形状为其截面呈半径为R的半圆。另外，细长突起4的宽度小于槽6的宽度W，从而当球形密封构件7被细长突起4压缩时，球形密封构件7可以变形并进入槽6与细长突起4之间的间隙。此外，细长突起4的高度比槽6的深度小，例如比槽6的深度小球形密封构件7的半径R。
图4E示出了上壳体构件1装配到下壳体构件2的状态，图4F为沿图4E所示的线F-F剖切的截面图。当上壳体构件1装配到下壳体构件2时，球形密封构件7被细长突起4压缩，因而这些被压缩的球形密封构件7变形，不仅填充细长突起4的顶面与槽6的底面之间的间隙，而且进入槽6与细长突起4之间的间隙，如图4F所示。结果，由于球形密封构件7的压缩变形，槽方向上存在很少的间隙，如图4E所示。
如图5A和图5B所示，当上壳体构件1装配到下壳体构件2时，细长突起4的中心线CL1和连接球形密封构件7的中心的线CL2相互重叠，因此被压缩的球形密封构件7的变形部分均匀地进入槽6与细长突起4之间的间隙，如图4F所示。考虑如图5C所示的两个球形密封构件7的中心之间的距离L。如果假设球形密封构件7被压缩与其半径R相对应的量(压缩率为50％)，被细长突起4压缩的弹性体的截面积A1(用点指示)大于两个球形密封构件7之间的间隙的表面积A2。因此，当压缩率为50％时，两个球形密封构件7之间的间隙的表面积A2可以用球形密封构件7的变形部分来填充。槽6的其余部分也是这种情形。结果，邻接的球形密封构件7之间的间隙可以用球形密封构件7的变形部分来填充，这产生良好的密封性能。
图6A至图6E示出了第一实施例中下壳体构件2的槽6的底面6B的弯折部的形状。在第一实施例中，在图6A至图6C中用虚线圈出的部分AX处，槽6相对于垂直方向成预定角度弯折。在弯折部AX处，如果槽6的底面6B线性地弯折以形成带角度的边缘部6BC(如图6D所示)，则在边缘部6BC和布置在槽6内的球形密封构件7之间形成间隙。这种情况下具有这样的可能性，被压缩并变形的球形密封构件7的变形部分可能不填充该间隙，因而无法获得密封。
为了防止这个问题，在此实施例中，通过使弯折部AX的底面6B以大半径RX的曲率弯曲来形成弯曲部6BB，该半径RX例如等于或大于球形密封构件7的半径R。按此方式，由于槽6的底面的半径RX等于或大于球形密封构件7的半径R(RX≥R)，所以布置在槽6内的球形密封构件7与槽6的底面6B之间没有间隙形成，因而获得良好的密封。
在以上说明的第一实施例中，设于下壳体构件2的装配面5内的槽6具有底面6B，该底面6B沿长度方向的截面形状为半圆的，且槽6的侧面是由平行的平面限定。本发明第二实施例与第一实施例的区别仅在于设于下壳体构件2的装配面5内的槽6的形状。在第二实施例中，如图7A所示，槽6的底面6B具有半球形状，且槽6的连接到半球形底面6B的侧面被弯曲为圆柱形。图7B为图7A的槽6的底面6B的一部分的放大截面图。如图7B所示，在底面6B上形成连续的半球形槽6BC的阵列(array)，每个半球形槽由中心位于点CP且半径为R的圆来限定。
因此，由于在槽6的底面6B上形成由各具有半径R的半球形槽6BC构成的阵列，所以当这些球形密封构件7布置在槽6内时，半球形槽BC的中心CP和球形密封构件7的中心C7彼此一致(相同)，如图7C所示，这些球形密封构件7按照彼此之间无间隙的方式连续且紧密地布置在槽6内。另外，在这种状态下，这些球形密封构件7之下不存在间隙。因此，在第二实施例中，布置在槽6内的球形密封构件7之上的间隙AS被通过由上壳体构件1的细长突起4而形成的球形密封构件7的受压缩部分填充。
由于这种原因，在第一实施例中，球形密封构件7被上壳体构件1的细长突起4按50％的压缩率压缩；而在第二实施例中，球形密封构件7的压缩率可以减少到小于50％。即，设在上壳体构件1上的细长突起4的高度可以比第一实施例小。在第二实施例中，例如，间隙AS可通过由细长突起4将球形密封构件7的顶部压缩到位置HL而被填充。
图8A示出了图7A所示的设于下壳体构件2内的槽6的变型，其中在底面6B的相邻接的半球形槽BC的边界处形成的脊61以及连接到半球形槽BC的相邻接的圆柱状弯曲侧面的边界处形成的脊62被切割以形成圆角(fillet)60。借助圆角60，半球形槽6BC平滑地互连，如图8B所示，但是间隙AB形成于球形密封构件7之下，如图9A所示。
因此，在此变型中，上壳体构件1的细长突起4对球形密封构件7的压缩率优选地大于针对图7A至7C所示的几何形状确定的压缩率。为此，当上壳体构件1装配到下壳体构件2时，细长突起4下端的位置HM低于图7C所示的其位置HL，如图9A所示。结果，如图9B所示，当细长突起4的下端到达位置HM时，被压缩的球形密封构件7的变形上部70填充间隙AB和间隙AS。
尽管此处没有给出具体计算，当细长突起4对球形密封构件7的压缩率为30％时，球形密封构件7被细长突起4压缩的这些部分的体积，大到足以填充球形密封构件7的上部与细长突起4之间的间隙AS，以及球形密封构件7的下部与圆角60之间的间隙AB。球形密封构件7的被压缩部分的过量体积不用于填充间隙AS和间隙AB，这种过量体积被移动到由细长突起4的侧面和槽6的侧面所围绕的间隙，如图4F所示。完全填充球形密封构件7上下的间隙AS和AB所用的球形密封构件7的压缩率可以容易地使用二维CAD或三维CAD的基本函数来确定，在这些该基本函数中，球形密封构件7和槽6的每个部分的尺寸被输入。
图10A示出了下壳体构件2，其球形密封构件7布置在设有图8A所示的圆角60的槽6内，图10B示出了沿图10A的线A1-A1剖切的截面图。此外，图10C为图10A的部分B1的局部放大视图，图10D为图10B的部分C1的局部放大视图。从这些图示可以看出，当根据第二实施例的变型的改型槽6形成于下壳体构件2的装配面5内时，球形密封构件7在槽6内的布置情况一看便可在视觉上被确认，因而不会出现将要布置在槽内的球形密封构件7的数量短缺的情况。另外，由于球形密封构件7与槽6之间的间隙可被减小，所以通过该槽6可以获得比通过第一实施例中的槽6更可靠的密封。
图11A通过示例的方式示出了设有本申请壳体的可折叠式移动电话40的外观。此实例中的可折叠式移动电话40包括设有显示器43的可动部41以及设有操作键44的主本体42。图11B示出了图11A所示的可折叠式移动电话的背侧，其中可动部41的后壳体构件45被打开。环状槽6围绕可动部41的前壳体构件46的外周形成，如放大视图所示，球形密封构件7以彼此接触的方式紧密地布置在槽6内。此外，后壳体构件45在对应于球形密封构件7的部分处设有细长突起(未示出)，当后壳体构件45装配到前壳体构件46时，该细长突起压缩球形密封构件7。包括槽6、球形密封构件7和细长突起的防尘防水结构也设于主本体42内。
图12A示出了用于将球形密封构件插入图11B所示的可折叠式移动电话40的可动部41的前壳体构件46的槽6内的夹具50。夹具50呈沿着槽6的内周设有外缘部51的罩盖(lid)的形式，且邻接外缘部51的部分限定渐缩面(tapered surface)52。此外，手柄53(knob)设在夹具50的顶部上。当利用夹具50将球形密封构件插入可动部41的前壳体构件46的槽6内时，手柄53被保持且夹具50被安置在前壳体构件46上，使得夹具50的外缘部51与前壳体构件46的槽6的内周相吻合。这种状态在图12B中示出，且在这种状态下，大量的球形密封构件7向下落到夹具50上，这些球形密封构件7沿着渐缩面52移动且被引入前壳体构件46的槽6内。
图12C示出了球形密封构件7布置在前壳体构件46的槽6内的状态。通过使用夹具50，在不允许球形密封构件7到达前壳体构件46的槽6的内部的情况下，球形密封构件7可以容易地按照彼此紧密接触的方式插入槽6内。在球形密封构件7插入前壳体构件46的槽6内之后，手柄53被保持且夹具50可被从前壳体构件46移除。
备选地，也可以使用内径比球形密封构件7的直径大的中空管，其中该中空管的一个端部安置在前壳体构件46的槽6上，且球形密封构件7从另一开放端部送入中空管并在该中空管内滚动而被布置在槽内。
图13示出了用于将球形密封构件7插入图11B所示的可折叠式移动电话40的可动部41的前壳体构件46中形成的槽6内的另一夹具80，以及使用夹具80将球形密封构件7插入的方法。夹具80在其主本体81的底面上设有多个吸嘴82。吸嘴82的直径不大于球形密封构件7的直径，且在长度上相等。此外，吸嘴82依照球形密封构件7所要插入其中的槽6的形状，而安置在主本体81的下表面上。吸嘴82连接到主本体81内的真空抽吸设备，使得当该真空抽吸设备运行时，空气从吸嘴82的开口被抽吸。
当利用夹具80将球形密封构件7插入可折叠式移动电话的可动部的前壳体构件46的槽6内时，将夹具80带到球形密封构件池，在该球形密封构件池(pool)处收集有大量的球形密封构件7，且主本体81内的真空抽吸设备被致动。结果，球形密封构件池内的球形密封构件7由于抽吸而被吸嘴82牵引，且由所有吸嘴82的梢端保持。由于吸嘴82的直径与球形密封构件7的直径相同，球形密封构件7被所有吸嘴82的梢端相邻接地保持。这种状态在图13中示出。
接着，其吸嘴82由于抽吸而将球形密封构件7保持于梢端的夹具80，移动到可折叠式移动电话的可动部的前壳体构件46上方。此后，夹具80向下移动，且吸嘴82与槽6对齐，使得由吸嘴82梢端保持的球形密封构件7紧对着槽6。在这种状态下，当主本体81内的真空抽吸设备不被激励时，球形密封构件7由于自身的重量而从吸嘴落下，且如图13下半部所示地那样被引入槽6内。通过使用夹具80，可以插入正确数量的球形密封构件7。
实践中，夹具80附连到可沿三维方向移动的致动器的梢部，并通过自动控制而在设有槽6的可折叠式移动电话的可动部的前壳体构件46与球形密封构件池之间移动。此外，如果检测球形密封构件7是否由所有的吸嘴82保持(例如，在抽吸期间空气泄露的检测)的传感器设在主本体81内，则球形密封构件7的短缺可以被初步检测到。
图14A示出了设有本申请壳体的膝上型计算机90的实例的外观。此实例的膝上型计算机具有设有液晶显示器93的可动部91和设有键盘94的主本体92。图14B示出了图14A所示的膝上型计算机90，其中前壳体构件96与主本体92的后壳体构件95分离。环状槽6围绕主本体92的后壳体构件95的外周(周缘部)形成，且如放大视图所示，这些球形密封构件7彼此接触地布置在槽6内。另外，前壳体构件96在与球形密封构件7对应的部分处设有细长突起(未示出)，该细长突起适合于在后壳体构件95装配到前壳体构件96时压缩球形密封构件7。包括槽6、球形密封构件7和细长突起的防尘防水结构也设于可动部91内。
尽管上文讨论涉及用于可折叠式移动电话40的壳体和用于膝上型计算机90的壳体作为具有本申请的防尘防水结构的壳体的具体实例，但是具有本申请的防尘防水结构的壳体不限于电子设备，而是可以应用于需要防止灰尘或水进入内部的盒或外壳。
另外，在以上说明的实施例中，球形密封构件7的直径2R与槽6的槽宽度W相等，然而在设有本申请的防尘防水结构的壳体中，球形密封构件7的直径2R可以略小于槽宽度W。多个实验已经说明，当直径为介于槽宽度的70％至100％范围内的球形密封构件7被按照相互之间无间隙的方式连续地布置在槽6内时，可以实现具有防尘防水性能的壳体。
应当指出，细长突起4的宽度为使得其可以压缩球形密封构件7的顶部。换言之，当球形密封构件7的最小直径为槽宽度W的70％时，布置在槽6内的球形密封构件7的阵列可以在其顶部被细长突起4压缩。这是因为除非布置在槽6内的球形密封构件7在其顶部被压缩，槽6内的球形密封构件7就不会发生均匀变形，因而无法获得充分的密封性能。
另外，在以上说明的实施例中，槽6的底面的形状为半圆柱形或半球形，然而通过调节球形密封构件7的压缩率，可以使用平底面来提供壳体的防尘防水功能。此外，尽管在上述实施例中槽6的深度大于球形密封构件7的直径，但是槽6的深度可以小于球形密封构件7的直径。另外，实践中，球形密封构件7的直径可以介于2mm至3mm的范围内。
根据本申请，由球形弹性体制成的密封构件带来下述效果。
(1)密封构件可以在不变形的情况下被插入每种形状的槽内，因此当槽蜿蜒延伸时，或者当密封构件所要附连到其的部分是三维的(立体的)时，可以应用这种密封构件。
(2)当密封构件装配到密封部时，密封构件不发生倾斜或扭曲，因而产生良好的密封性能。
(3)利用夹具可以容易地将密封构件插入槽内，无需非常娴熟的操作员，从而可以有效地获得壳体的防尘防水结构。
(4)与使用密封剂不同的是，不需要硬化时间，从而使得操作性能提高。
(5)当拆分壳体时，可以容易地分开壳体而不损坏壳体或密封部，从而产生很高的可维护性和重复利用性。
此处援引的所有实例和有条件的语言旨在教示目的以辅助读者理解本发明以及由发明人对促进本领域所贡献的构思，且应解读为不受限于这些具体援引的实例和条件，也不限于在说明书中与表示本发明的优势和劣势相关的这些实例的组织。尽管已经详细描述本发明的实施例，但是应理解的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行各种改变、替代和变更。

Claims (17)

1.一种壳体上的防尘防水结构，将具有内部空间的壳体分开为两部分，作为一个壳体构件及另一壳体构件，将所述一个壳体构件的分开部分与所述另一壳体构件的分开部分作为装配部进行装配，以形成所述壳体，其中设在所述装配部的防尘防水结构包括：
环状槽，其连续地形成于所述一个壳体构件的装配部；
环状细长突起，其连续地形成于所述另一壳体构件的装配部，所述细长突起的宽度小于槽宽度，使得在将所述一个壳体构件的装配部与所述另一壳体构件的装配部进行装配时，其能够插入所述槽内；以及
球形弹性体，每个球形弹性体的直径与槽宽度相同，所述球形弹性体按照相互之间无间隙的方式插入并连续地布置在所述槽内。
2.如权利要求1所述的防尘防水结构，其中
所述槽的沿与所述槽垂直的方向的截面形状为半径等于插入所述槽内的每个球形弹性体的半径的半圆形。
3.根据权利要求1所述的防尘防水结构，其中
所述槽在其底面内设有连续的半球形凹部，每个半球形凹部的半径与插入所述槽内的每个球形弹性体的半径相同，所述槽在其侧面上设有平滑地连接到所述半球形凹部的多个连续的圆柱形壁面。
4.根据权利要求3所述的防尘防水结构，其中
由邻接的半球形凹部限定的脊以及由邻接的圆柱形壁面限定的脊被切割以形成圆角。
5.根据权利要求1所述的防尘防水结构，其中
当所述两个壳体构件的装配部呈三维形状且所述槽设有相对于垂直方向成预定角度弯折的弯折部时，所述弯折部以等于或大于插入所述槽内的每个球形弹性体的半径的曲率，与所述槽平滑地连接。
6.根据权利要求2所述的防尘防水结构，其中
所述细长突起的高度为使得当所述两个壳体构件接合时，所述细长突起与所述槽的底面隔开与所述球形弹性体的半径相对应的距离。
7.根据权利要求3所述的防尘防水结构，其中
所述细长突起的高度为使得当所述两个壳体构件接合使得球形弹性体被压缩时，所述细长突起的顶面与所述球形弹性体之间的间隙由被压缩的球形弹性体的变形部分来填充。
8.根据权利要求4所述的防尘防水结构，其中
所述细长突起的高度为使得当所述两个壳体构件接合使得所述球形弹性体被压缩时，所述细长突起的顶面与所述球形弹性体的上部之间的间隙以及所述圆角和所述球形弹性体的下部之间的间隙由被压缩的球形弹性体的变形部分来填充。
9.根据权利要求1所述的防尘防水结构，其中
当所述两个壳体构件接合时，所述槽的中心线和所述细长突起的中心线在平面图中观察时彼此吻合。
10.根据权利要求1所述的防尘防水结构，其中
所述槽的总长度为所述球形弹性体的直径的整数倍。
11.一种壳体上的防尘防水结构，将具有内部空间的壳体分开为两部分，作为一个壳体构件和另一壳体构件，将所述一个壳体构件的分开部分与所述另一壳体构件的分开部分作为装配部进行装配，以形成所述壳体，其中设在所述装配部的防尘防水结构包括：
环状槽，其连续地形成于所述一个壳体构件的装配部；
环状细长突起，其连续地形成于所述另一壳体构件的装配部，所述细长突起的宽度小于槽宽度，使得在将所述一个壳体构件的装配部与所述另一壳体构件的装配部进行装配时，其能够插入所述槽内；以及
球形弹性体，每个球形弹性体的直径介于槽宽度的70％至100％的范围内，所述球形弹性体按照相互之间无间隙的方式插入并连续地布置在所述槽内。
12.如权利要求11所述的防尘防水结构，其中
所述细长突起的宽度为使得当每个球形弹性体的直径为槽宽度的70％时，所述球形弹性体的顶部能被所述细长突起压缩。
13.如权利要求11所述的防尘防水结构，其中
所述球形弹性体由固体凝胶状材料制成。
14.一种电子设备，包括：壳体，具有内部空间的所述壳体被分开成两部分，作为一个壳体构件和另一壳体构件，所述壳体通过将所述一个壳体构件的分开部分与所述另一壳体构件的分开部分作为装配部进行装配而形成，
所述壳体具有：
环状槽，其连续地形成于所述一个壳体构件的装配部；
环状细长突起，其连续地形成于所述另一壳体构件的装配部，所述细长突起的宽度窄于槽宽度，使得在将所述一个壳体构件的装配部与所述另一壳体构件的装配部进行装配时，其能够插入所述槽内；以及
球形弹性体，每个球形弹性体的直径与槽宽度相等，所述球形弹性体按照相互之间无间隙的方式连续地布置在所述槽内。
15.如权利要求14所述的电子设备，其中
所述电子设备为膝上型计算机。
16.一种电子设备，包括：壳体，具有内部空间的所述壳体被分开成两部分，作为一个壳体构件和另一壳体构件；所述壳体通过将所述一个壳体构件的分开部分与所述另一壳体构件的分开部分作为装配部进行装配而形成，
所述壳体具有：
环状槽，其连续地形成于所述一个壳体构件的装配部；
环状细长突起，其连续地形成于所述另一壳体构件的装配部，所述细长突起的宽度窄于槽宽度，使得在将所述一个壳体构件的装配部与所述另一壳体构件的装配部进行装配时，其能够插入所述槽内的位置；以及
球形弹性体，每个球形弹性体的直径介于槽宽度的70％至100％的范围内，所述球形弹性体按照相互之间无间隙的方式连续地布置在所述槽内。
17.如权利要求16所述的电子设备，其中
所述电子设备为膝上型计算机。
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