CN111867296A - 电子设备及其中框 - Google Patents

Abstract

本申请主要是涉及电子设备及其中框，中框包括主体件和补强件，主体件由第一板材经冲压工艺成型，补强件由第二板材经冲压工艺成型，补强件固定在主体件上，以增加主体件的强度。本申请一方面由第一板材经冲压工艺成型得到主体件，以使得中框能够具有良好的接地导通性，另一方面由第二板材经冲压工艺成型得到补强件，并将补强件固定在主体件上，以增加主体件的强度，进而改善中框的结构强度。除此之外，由于主体件和补强件均由板材经冲压工艺成型得到，还能够在一定程度上减少中框的加工用料，缩短中框的加工时长。

Description

电子设备及其中框

技术领域

本申请涉及电子设备的技术领域，具体是涉及电子设备及其中框。

背景技术

随着电子设备的不断普及，电子设备已经成为人们日常生活中不可或缺的社交、娱乐工具，用户对于电子设备的要求也越来越高。以手机这类电子设备为例，手机的尺寸越来越大，其中堆栈的各种功能器件也越来越多。然而，为了便于用户使用、携带，手机的整机结构也需要满足轻薄化的设计理念，与此同时还需要保证整机的结构强度。

发明内容

本申请实施例提供了一种应用于电子设备的中框，其中，中框包括主体件和补强件，主体件由第一板材经冲压工艺成型，补强件由第二板材经冲压工艺成型，补强件固定在主体件上，以增加主体件的强度。

本申请实施例还提供了一种电子设备，其中，电子设备包括显示模组、后盖板和上述中框，显示模组和后盖板分别位于中框相背的两侧，并与中框固定连接。

本申请的有益效果是：本申请一方面由第一板材经冲压工艺成型得到主体件，以使得中框能够具有良好的接地导通性，另一方面由第二板材经冲压工艺成型得到补强件，并将补强件固定在主体件上，以增加主体件的强度，进而改善中框的结构强度。除此之外，由于主体件和补强件均由板材经冲压工艺成型得到，还能够在一定程度上减少中框的加工用料，缩短中框的加工时长。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本申请提供的电子设备一实施例的拆解结构示意图；

图2是图1中中框一实施例的拆解结构示意图；

图3是图2中中框一制作工艺的流程示意图；

图4是图2中中框组装之后在YZ平面上的截面结构示意图；

图5是图2中中框组装之后沿Z方向的俯视结构示意图；

图6是图1中中框另一实施例沿Z方向的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请的发明人在长期的研究中发现：以手机这类电子设备为例，其综合性能越来越强，机身内堆栈的功能器件也越来越多。与此同时，手机的整机结构还需要满足轻薄化的设计理念，并具有一定的结构强度。其中，为了便于上述功能器件的堆栈，一般会设计一中框结构。此时，中框结构的厚度、重量、结构强度等参数最终也会相应地反馈为手机的厚度、重量、结构强度等。相关技术中，为了降低中框的重量，一般会将中框的全部或部分设计为铝或其合金等轻质材料。进一步地，为了使得中框能够满足上述功能器件对堆栈的需求，相关技术一般会采用以下两种加工方式：第一种，通过数控(Computer NumericalControl,CNC)加工，将铝块或铝板直接铣成特定的形状；第二种，通过挤压工艺成型出管件，对管件进行切割以形成一具有特定形状的外框，通过压铸工艺成型出一具有特定形状的中板，再将中板与外框焊接连接。然而，相关技术均存在诸多问题。例如：对于第一种加工方式而言，铝块或铝板的用料较多，产生的废料也很多，而且CNC加工需要精雕细琢出中框的复杂结构，加工时间长，成本高。再例如：对于第二种加工方式而言，由于压铸工艺难以保证中板的致密度，而中框(具体为上述中板)往往还要作为手机中某些功能器件的接地端，导致功能器件的接地导通效果较差。为此，本申请提出了如下实施例。

参阅图1，图1是本申请提供的电子设备一实施例的拆解结构示意图。需要说明的是：图1中示意出电子设备的X、Y、Z三个方向，主要是为了示意出XY、XZ、YZ三个平面，以便于后文中进行相应的描述。因此，本申请中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)主要是用于解释在某一特定姿态(如附图1所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等；如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。进一步地，图1中箭头Z所示的方向可以视作中框的厚度方向，图1中箭头X和箭头Y所在的平面可以视作垂直于中框的厚度方向的参考平面。其中，箭头X所示的方向可以视作中框在上述参考平面上的长轴方向，箭头Y所示的方向可以视作中框在上述参考平面上的短轴方向，且中框在长轴方向上的尺寸大于中框在短轴方向上的尺寸。

本申请中，电子设备10可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备等便携装置。其中，本实施例以电子设备10为手机为例进行示例性的说明。

如图1所示，电子设备10可以包括显示模组11、中框12和后盖板13。其中，显示模组11和后盖板13分别位于中框12相背的两侧，并可以通过胶接、卡接、焊接等组装方式中的一种或其组合与中框12固定连接，以使得三者组装之后形成显示模组11与后盖板13一同夹持中框12的基本结构。进一步地，显示模组11与后盖板13之间还可以形成一具有一定容积的腔体，该腔体可以用于设置电池14、主板15、摄像头模组16及其它诸如指纹模组、天线模组等结构件(图1中均未示出)，以使得电子设备10能够实现相应的功能。例如：上述结构件均固定在中框12上，以保持相对固定，进而组装成一个完整的电子设备10。其中，显示模组11、摄像头模组16、指纹模组、天线模组等结构件可以通过柔性电路板(Flexible PrintedCircuit,FPC)分别与电池14、主板15等电性连接，以使得它们能够得到电池14的电能供应，并能够在主板15的控制下执行相应的指令。

一般地，显示模组11可以是LCD(Liquid Crystal Display)这类屏幕，也可以是OLED(Organic Light-Emitting Diode)这类屏幕，还可以是Mini-LED、Micro-LED这类屏幕。其中，本实施例以显示模组11为OLED这类屏幕为例进行示例性的说明。

进一步地，显示模组11的边缘可以朝向中框12弯曲，以使得显示模组11上显示的画面能够以类似于“瀑布”的形态从显示模组11的正面延伸至其侧面。如此设置，不仅能够减小甚至是隐藏显示模组11的黑边，以使得电子设备10能够为用户提供更大的显示视野，还能够使得显示模组11营造一种环绕显示的视觉效果，从而使得电子设备10给用户带来一种不同于刘海屏、水滴屏、挖孔屏、升降式摄像头、滑盖式摄像头等平板式全面屏的视觉体验，进而增加电子设备10的竞争力。相应地，后盖板13的边缘也可以朝向中框12弯曲，以便于改善电子设备10的握持手感及外观美感。

基于上述的详细描述，由于中框12至少部分结构会夹设在显示模组11和后盖板13之间，其厚度、重量、结构强度等参数势必会影响电子设备10的轻薄化及结构强度。基于此，本申请的一个发明构思可以是：一方面，利用铝或其合金等材质的轻质特点，以在一定程度上降低中框12的重量；另一方面，利用铝或其合金等轻质材料具有良好的延展性，可以通过冲压工艺对相应的板材进行加工成型，以保证中框12具有良好的接地导通性，并在一定程度上减少中框12的加工用料及缩短中框12的加工时长；在此基础之上，再对中框12进行补强处理，使之结构强度也能够满足设计需求。

共同参阅图2及图3，图2是图1中中框一实施例的拆解结构示意图，图3是图2中中框一制作工艺的流程示意图。

如图2所示，中框12可以包括主体件122和补强件124。其中，补强件124可以通过胶接、卡接、焊接、螺纹连接等组装方式中的一种或其组合固定在主体件122上，以增加主体件122的强度，也即是改善中框12的结构强度。

主体件122作为中框12的基本架构，可以由第一板材经冲压工艺成型。其中，第一板材可以为铝或其合金、镁或其合金、钛或其合金等轻质材质，以尽可能地降低中框12的重量。优选地，第一板材为铝或其合金。进一步地，由于上述轻质材质大多具有良好的延展性，使得第一板材的厚度可以尽可能的小，经冲压工艺成型，主体件122的壁厚(尤其是后文中提及的主体板1221的厚度)也可以相应的更小，也即是主体件122可以尽可能的薄，这样不仅可以进一步降低中框12的重量，还有利于减小中框12的厚度。

基于上述的相关描述，由于中框12上一般还需要设置、固定电池14、主板15、摄像头模组16等结构件，这些结构件往往具有不同的形状、大小等结构参数，并按照一定的规律排布在中框12上，使得中框12上各个区域的具体结构需要随之进行适应性的调整。其中，通过设计第一板材的冲压工艺及其成型模具，可以使得主体件122实现这种适应性的调整。然而，对于安装精度要求较高的结构件而言，还可以通过注塑工艺对主体件122的相应区域进行改造，相较于CNC加工的精雕细琢，这样可以大大缩短加工时长，从而有效降低加工成本。例如：中框12还包括塑胶覆层126，塑胶覆层126可以通过纳米成型技术(Nano MoldingTechnology,NMT)形成在主体件122上，以使得主体件122能够形成复杂的表面结构。其中，塑胶覆层126的具体结构及其在主体件122上的具体分布可以根据实际的组装需要进行合理的设计。

进一步地，如图1所示，电子设备10的底部(也即是远离摄像头模组16的一端)一般还设置有USB插座17、电声换能器件18(具体可以是扬声器和/或麦克风)、耳机插座19等结构件。这些结构件不仅需要与电池14、主板15等电性连接，还需要与外界环境连通，以实现相应的功能。基于此，还可以对主体件122进行CNC加工，以形成相应的USB插口、扬声器孔、麦克风孔、耳机插口等通孔结构。

作为示例性地，主体件122可以包括一体连接的主体板1221和侧围板1222。其中，侧围板1222环绕主体板1221，且相对于主体板1221呈弯折状设置，以使得侧围板1222与主体板1221配合而围设成一容置腔1223。其中，补强件124可以设置在容置腔1223内，并固定在主体板1221上。优选地，补强件124不凸出侧围板1222，以便于控制中框12的厚度。进一步地，塑胶覆层126也可以设置在容置腔1223内，并可以主要是形成在主体板1221上。上述通孔结构可以主要是开设在侧围板1222上，以使得容置腔1223与外界连通。此时，上述USB插座、电声换能器件、耳机插座等结构件也可以设置在容置腔1223内，并与相应的通孔结构对接连通。

补强件124作为中框12的补强结构，也可以由第二板材经冲压工艺成型。其中，第二板材可以为不锈钢、碳素结构钢等。优选地，第二板材为不锈钢。此时，补强件124的结构强度大于主体件122的结构强度，两者结合，以使得中框12能够兼顾轻薄化与结构强度。

作为示例性地，如图3所示，中框12的成型过程可以包括如下步骤：

1)制作主体件：对铝合金板材进行冲压加工，以得到主体件122；

2)第一次CNC加工：对步骤1)中的主体件122进行CNC加工而形成相应的纳米注塑槽(图2中未示出)，纳米注塑槽可以主要是分布在侧围板1222与主体板1221之间的交界处，以便于后续在主体件122上形成塑胶覆层126；

3)制作补强件：对不锈钢板材进行冲压加工，以得到补强件124；

4)固定连接：将步骤3)中的补强件124焊接在步骤2)中的主体件122上；

5)纳米注塑：将步骤4)中的半成品置于模具内进行纳米注塑，以形成塑胶覆层126，以满足电池14、主板15、摄像头模组16等结构件的设置、固定需求；

6)第二次CNC加工：对步骤5)中的半成品(具体可以对应于侧围板1222)进行CNC加工，以形成相应的USB插口、扬声器孔、麦克风孔、耳机插口等通孔结构；

7)表面处理：对步骤6)中的半成品进行阳极氧化、喷涂等处理，使之具有一定的外观品质。

参阅图4，图4是图2中中框组装之后在YZ平面上的截面结构示意图。

如图4所示，侧围板1222与主体板1221配合而在主体板1221相背的两侧分别围设成第一容置腔1224和第二容置腔1225。换言之，容置腔1223可以包括相背的第一容置腔1224和第二容置腔1225。其中，第一容置腔1224的深度大于第二容置腔1225的深度，补强件124则设置在第一容置腔1224内。

需要说明的是：为了形成上述第一容置腔1224和第二容置腔1225，可以对第一板材进行正、反两次冲压加工。其中，第一次冲压加工的行程较大，第一板材发生较大变形，以形成第一容置腔1224；第二次冲压加工的方向与第一次冲压加工的相反，且行程较小，第一板材发生较小变形，以形成第二容置腔1225。

进一步地，显示模组11可以部分嵌入第二容置腔1225内，并固定在主体板1221上，以使得侧围板1222能够包绕显示模组11，进而使得中框12能够保护显示模组11的边缘。电池14、主板15、摄像头模组16等结构件可以主要是设置在第一容置腔1224内，并固定在主体板1221及塑胶覆层126上。USB插座17、电声换能器件18、耳机插座19等结构件可以主要是设置在第一容置腔1224内，并固定在主体板1221及塑胶覆层126上，还抵压在侧围板1222上。此时，主体板1221在第二容置腔1225一侧尽可能的平整，以便于承载显示模组11，并接收用户对显示模组11施加触控按压力；而主体板1221在第一容置腔1224一侧可以通过塑胶覆层126进行适应性的改造，以形成复杂的表面结构。进一步地，由于显示模组11和电池14、主板15等设置在主体板1221相背的两侧，使得第一容置腔1224和第二容置腔1225可以经主体板1221连通。

参阅图5，图5是图2中中框组装之后沿Z方向的俯视结构示意图。需要说明的是：为了便于示意补强件的结构及其与主体件之间的配合关系，图5所示的中框隐藏了图2中的塑胶覆层。

如图5所示，在垂直于中框12的厚度方向(如图5中箭头Z所示的方向)的参考平面(如图5中XY平面)上，中框12具有一长轴方向(如图5中箭头X所示的方向)和一短轴方向(如图5中箭头Y所示的方向)。其中，主体件122在长轴方向上的尺寸大于主体件122在短轴方向上的尺寸。进一步地，补强件124在长轴方向上的尺寸可以占主体板1221在长轴方向上的尺寸的1/2至3/4；补强件124在短轴方向上的尺寸可以占主体板1221在短轴方向上的尺寸的3/4至1。优选地，补强件124在长轴方向上的尺寸占主体板1221在长轴方向上的尺寸的2/3；补强件124在短轴方向上的尺寸等于主体板1221在短轴方向上的尺寸。此时，补强件124并未占据整个主体板1221，而是对主体板1221进行有针对性的补强，以使得中框12能够兼顾轻薄化与结构强度。

在一些实施方式中，补强件124可以呈框架状设置，以便于中框12兼顾轻薄化与结构强度。

作为示例性地，结合图2，补强件124可以包括一体连接的框架部1241和两个延伸部1242。其中，框架部1241可以呈矩形框状设置。此时，框架部1241可以作为补强件124的主要结构，并可以从多个方向对主体件122进行补强。进一步地，由于主体件122在长轴方向上的尺寸大于主体件122在短轴方向上的尺寸，且主体件122上还要设置诸多的上述结构件，简直是“寸土寸金”，使得两个延伸部1242可以作为框架部1241的进一步延伸，以辅助框架部1241对主体件122进行强件。此时，延伸部1242可以呈长条状设置，其一端与框架部1241连接，并沿长轴方向延伸；且两个延伸部1242在短轴方向上间隔设置。

进一步地，结合图2，框架部1241可以包括沿长轴方向间隔设置的两个第一条形体1243和沿短轴方向间隔设置的两个第二条形体1244。其中，第一条形体1243与第二条形体1244顺次一体连接，以形成框架部1241。进一步地，两个第一条形体1243将容置腔1223(具体可以是第一容置腔1224)划分成沿长轴方向依次相邻的第一区域1226、第二区域1227和第三区域1228。

第二区域1227可以用作电池放置区，也即是电池14可以固定在第二区域1227。此时，第二区域1227的面积可以大于或等于电池14的，而第二区域1227又可以简单地视作由框架部1241围设而成，因此框架部1241可以大于或等于电池14。例如：两个第二条形体1244在短轴方向上的间距等于主体板1221在短轴方向的尺寸，两个第一条形体1243在长轴方向上的间距等于主体板1221在长轴方向的尺寸的一半，以使得第二区域1227能够尽可能的大，也即是使得电池14的容量能够尽可能的大，进而便于改善电子设备10的续航能力。需要说明的是：由于第一条形体1243在长轴方向上的尺寸较小，第二条形体1244在短轴方向上的尺寸也较小，因此上述间距并未考虑第一条形体1243、第二条形体1244的相关尺寸。

进一步地，第一区域1226的面积可以大于第三区域1228的面积。其中，第一区域1226可以用作主板15、摄像头模组16等结构件的放置区；第三区域1228可以用作USB插座17、电声换能器件18、耳机插座19等结构件的放置区。此时，两个延伸部1242可以分别与两个第二条形体1244一一对应连接，并位于第一区域1226，以对主体板1221进行有针对性的补强。基于上述的相关描述，塑胶覆层126经注塑工艺可以至少成型在第一区域1226、第三区域1228和补强件124与侧围板1222之间的间隙，以对主体件122进行适应性的改造，并改善补强件124与主体件122之间的结合强度。此时，塑胶覆层126还可以对第一区域1226、第三区域1228所对应的主体件122进行补强，在一定程度上起到补强件124的作用。进一步地，结合图2，第一条形体1243和第二条形体1244还可以分别设置有缺口1245。其中，缺口1245的开口方向朝向侧围板1222。此时，缺口1245主要是用于增加塑胶覆层126与补强件124之间的结合面积，进而改善两者之间的结合强度。需要说明的是：为了改善塑胶覆层126与补强件124之间的结合强度，缺口1245可以根据实际的需求设置多个，多个缺口1245可以均匀地分布在补强件124上。

参阅图6，图6是图1中中框另一实施例沿Z方向的俯视结构示意图。需要说明的是：为了便于示意补强件的结构及其与主体件之间的配合关系，图6所示的中框隐藏了塑胶覆层的相关结构。

与上述实施例的主要区别在于：本实施例中，如图6所示，补强件124呈长条状设置，其数量为两个。其中，两个补强件124均沿长轴方向延伸，并在短轴方向上间隔设置。

进一步地，每一补强件124在长轴方向上的尺寸均可以占主体板1221在长轴方向上的尺寸的1/2至3/4；两个补强件124在短轴方向上的间距占主体板1221在短轴方向上的尺寸的3/4至1。优选地，每一补强件124在长轴方向上的尺寸占主体板1221在长轴方向上的尺寸的2/3；两个补强件124在短轴方向上的间距等于主体板1221在短轴方向上的尺寸。需要说明的是：由于补强件124在短轴方向上的尺寸较小，因此上述间距并未考虑补强件124的相关尺寸。此时，补强件124并未占据整个主体板1221，而是对主体板1221进行有针对性的补强，以使得中框12能够兼顾轻薄化与结构强度。

以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的保护范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种应用于电子设备的中框，其特征在于，所述中框包括主体件和补强件，所述主体件由第一板材经冲压工艺成型，所述补强件由第二板材经冲压工艺成型，所述补强件固定在所述主体件上，以增加所述主体件的强度。

2.根据权利要求1所述的中框，其特征在于，所述主体件包括一体连接的主体板和侧围板，所述侧围板环绕所述主体板，且相对于所述主体板呈弯折状设置，以使得所述侧围板与所述主体板配合而围设成一容置腔，所述补强件设置在所述容置腔内，并固定在所述主体板上。

3.根据权利要求2所述的中框，其特征在于，所述侧围板与所述主体板配合而在所述主体板相背的两侧分别围设成第一容置腔和第二容置腔，且所述第一容置腔的深度大于所述第二容置腔的深度，所述补强件设置在所述第一容置腔内。

4.根据权利要求2所述的中框，其特征在于，在垂直于所述中框的厚度方向的参考平面上，所述中框具有一长轴方向和一短轴方向，所述主体件在所述长轴方向上的尺寸大于所述主体件在所述短轴方向上的尺寸，所述补强件在所述长轴方向上的尺寸占所述主体板在所述长轴方向上的尺寸的1/2至3/4，所述补强件在所述短轴方向上的尺寸占所述主体板在所述短轴方向上的尺寸的3/4至1。

5.根据权利要求4所述的中框，其特征在于，所述补强件呈框架状设置。

6.根据权利要求5所述的中框，其特征在于，所述补强件包括一体连接的框架部和两个延伸部，所述框架部呈矩形框状设置，所述延伸部呈长条状设置，其一端与所述框架部连接，并沿所述长轴方向延伸，两个所述延伸部在所述短轴方向上间隔设置。

7.根据权利要求6所述的中框，其特征在于，所述框架部包括沿所述长轴方向间隔设置的两个第一条形体和沿所述短轴方向间隔设置的两个第二条形体，所述第一条形体与所述第二条形体顺次一体连接以形成所述框架部，两个所述第一条形体将所述容置腔划分成沿所述长轴方向依次相邻的第一区域、第二区域和第三区域，所述第二区域用作电池放置区，所述第一区域的面积大于所述第三区域的面积，两个所述延伸部分别与两个所述第二条形体一一对应连接，并位于所述第一区域。

8.根据权利要求7所述的中框，其特征在于，所述第一条形体和所述第二条形体分别设置有缺口，所述缺口的开口方向朝向所述侧围板，所述中框还包括塑胶覆层，所述塑胶覆层经注塑工艺至少成型在所述第一区域、所述第三区域和所述补强件与所述侧围板之间的间隙，所述缺口用于增加所述塑胶覆层与所述补强件之间的结合面积。

9.根据权利要求2所述的中框，其特征在于，在垂直于所述中框的厚度方向的参考平面上，所述中框具有一长轴方向和一短轴方向，所述主体件在所述长轴方向上的尺寸大于所述主体件在所述短轴方向上的尺寸，所述补强件呈长条状设置，其数量为两个，两个所述补强件均沿所述长轴方向延伸，并在所述短轴方向上间隔设置。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括显示模组、后盖板和权利要求1-9任一项所述的中框，所述显示模组和所述后盖板分别位于所述中框相背的两侧，并与所述中框固定连接。

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