CN209786813U - 带有超声焊接结构的壳体及充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及焊接技术领域，公开了一种带有超声焊接结构的壳体，包括上盖，具有间隔设置的多个超声线柱体，各超声线柱体位于上盖的面为矩形，矩形的一条长边为超声线柱体的轴线，相邻两个超声线柱体的轴线相互平行，或相邻两个超声线柱体的轴线之间的夹角为锐角，超声线柱体的体积向下逐渐减小；下盖，设有与超声线柱体位置对应的超声槽，上盖的超声线柱体插入并熔合于超声槽中。通过设置相邻两个超声线柱体的轴线相互平行或者相互间的夹角为锐角，且超声线柱体的体积向下逐渐减小，两个超声线柱体间的间隔储存并使用所溢出的熔融状态下的塑胶进行熔接，使得超声线柱体与超声槽达到互熔的状态且互熔区域连续，熔接十分牢固，防止塑胶的外溢。

Description

带有超声焊接结构的壳体及充电器

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，尤其涉及一种带有超声焊接结构的壳体及充电器。

背景技术

目前两个塑料件之间的连接，如充电器、适配器的塑料外壳的上壳和下壳之间的连接，一般采用超声波熔化连接。通常的超声波熔化连接的方式，以充电器的上壳与下壳为例，请一并参阅图1及图2，首先在上壳的贴合面上设置超声线，在下壳的贴合面上设有超声槽，该超声槽的底面为平底面设置；分别将上壳和下壳装在各自的模具内相应的位置上，然后将上壳插入到下壳的超声槽内，启动超声发生器，利用超声波的能量，将超声线熔化在超声槽内，将两者连接为一体。

但是，这种超声波连接方式，存在超声线容易打滑、溢胶、熔接区域互熔效果不佳、连接处会形成较明显熔接边界及边界应力，导致产品焊接不牢，易出现焊接不良、溢胶、产品接口间隙不均匀等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带有超声焊接结构的壳体，旨在解决现有技术中，塑料件通过超声波连接方式进行焊接导致的产品焊接不牢固、溢胶的问题。

为解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种带有超声焊接结构的壳体，包括：

上盖，具有间隔设置的多个超声线柱体，各所述超声线柱体位于所述上盖的面为矩形，所述矩形的一条长边为所述超声线柱体的轴线，相邻两个所述超声线柱体的轴线相互平行，或相邻两个所述超声线柱体的轴线之间的夹角为锐角，所述超声线柱体的体积向下逐渐减小；

下盖，设有与所述超声线柱体位置对应的超声槽，所述上盖的所述超声线柱体插入并熔合于所述超声槽中。

进一步地，所述超声线柱体沿所述矩形的宽边垂直向下的横截面呈倒三角形或倒梯形；所述超声线柱体沿所述矩形的长边垂直向下的横截面呈矩形。

进一步地，所述三角形为等腰三角形，所述梯形为等腰梯形。

进一步地，所述上盖的边沿为矩形，在所述上盖的至少一条所述边沿上，多个所述超声线柱体的轴线相互平行，且垂直于所述边沿，且等间距排列。

进一步地，所述上盖的边沿为圆形，多个所述超声线柱体的轴线沿所述圆形边沿径向设置，且等角距排列。

进一步地，所述上盖边沿为凸起结构，所述超声线柱体都设于所述上盖的凸起结构上，所述下盖边沿为凸起结构，所述超声槽设于所述下盖边沿的凸起结构上。

进一步地，所述超声槽的底面为平面，所述超声线柱体插入所述超声槽，并熔合于所述平面内。

进一步地，所述超声槽的底面为具有凹陷的波纹面或锯齿面，所述超声槽的凹陷数量与所述超声线柱体的数量相等且位置对应设置，每个所述超声线柱体对应插入并熔合于每个所述凹陷内。

进一步地，多个所述超声线柱体在上盖的边沿处均匀设置，或在上盖中间位置不均匀设置。

本实用新型实施例还提供了一种充电器，包括带有超声焊接结构的壳体。

本实用新型提供的带有超声焊接结构的壳体的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型通过在上盖设置多个超声线柱体，超声线柱体的矩形的一条长边为超声线柱体的轴线，且相邻两个超声线柱体的轴线相互平行或者相互间的夹角为锐角，并且超声线柱体的体积向下逐渐减小，超声槽设置为与超声线柱体位置对应，超声线柱体的小端伸入超声槽中，两个超声线柱体间的间隔储存并使用所溢出的熔融状态下的塑胶进行熔接，同时熔接过程中超声槽形成了等效超声线柱体，使得超声线柱体与超声槽达到互熔的状态且互熔区域连续，使得熔接十分牢固，防止塑胶的外溢。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的带有超声焊接结构的壳体的立体结构示意图；

图2为图1的正视图；

图3为本实用新型实施例提供的带有超声焊接结构的壳体的立体结构示意图；

图4为图3焊接后的正视图；

图5为图3焊接后的侧视图之一；

图6为本实用新型实施例提供的带有超声焊接结构的壳体的上盖的侧视图之一；

图7为本实用新型实施例提供的带有超声焊接结构的壳体的上盖的侧视图之二；

图8为图3的正视图；

图9为图3焊接后的侧视图之二。

其中，图中各附图标记：

100-上盖；200-下盖；11-超声线柱体；12-矩形的长边/轴线；13-矩形的宽边；21-超声槽；211-超声槽的底面；212-凹陷。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图3至图5，先对本实用新型提供的带有超声焊接结构的壳体进行说明。

本实用新型实施例提供的带有超声焊接结构的壳体包括上盖100及下盖200。

具体地，上盖100具有间隔设置的超声线柱体11，各超声线柱体11位于上盖100的面为矩形，矩形的一条长边为超声线柱体11的轴线12，相邻两个超声线柱体11的轴线12相互平行，或相邻两个超声线柱体11的轴线12之间的夹角为锐角，超声线柱体11的体积向下逐渐减小；下盖100设有与超声线柱体11位置对应的超声槽21，上盖100的超声线柱体11插入并熔合于超声槽21中。

本实用新型实施例中，带有超声焊接结构的壳体通过在上盖100设置多个超声线柱体11，超声线柱体11的矩形长边12为超声线柱体11的轴线12，且相邻两个超声线柱体11的轴线12相互平行或者相互间的夹角为锐角，并且超声线柱体11的体积向下逐渐减小，超声槽21设置为与超声线柱体11位置对应，超声线柱体11的小端伸入超声槽21中，超声线柱体11在超声波的振动压力下变为熔胶，逐渐在超声槽21中散开，超声线柱体11溶胶越来越多，会在超声线柱体11长边的两侧溢胶，有时会超出超声槽21，但本实施例中，超声线柱体两侧的溢胶会与相邻的超声线柱体11的溶胶粘合在一起，两个超声线柱体11间的间隔储存并使用所溢出的熔融状态下的塑胶进行熔接，同时熔接过程中超声槽21形成了等效的超声线柱体11，使得超声线柱体11与超声槽21达到互熔的状态且互熔区域连续，使得熔接十分牢固，较小了塑胶的外溢。

具体地，超声焊接指的是利用高频振动波传递到两个需要焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。具体为，超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。由于塑料导热性差，不能及时散发，聚集在焊区，使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，连个塑料融合成一体。

具体地，超声焊接主要适用于两个硬热塑性塑料结构之间的熔接，也可以加工织物、薄膜以及焊接金属；如果是在充电器、适配器行业，它适合于塑料外壳的上壳和下壳、其它塑料零部件之间的超声波焊接。

本实用新型提供的带有超声焊接结构的壳体，包括上盖100及下盖200，主要为塑料；该壳体所在的产品可以是充电器以及适配器但不限于此，也可以是其他塑料制品。

具体地，请一并参阅图3至图5，作为本实用新型的具体实施方式之一，相邻两个超声线柱体11的轴线12相互平行或者相互间的夹角为锐角，并且超声线柱体11的体积向下逐渐减小，也就是说，超声线柱体11于轴线12的两侧向下延伸的体积越来越小。因此，超声线柱体11的最下端为最小端，该最小端可插入位置与超声线柱体11对应设置的超声槽21并与超声槽21形成熔接。在熔接的过程中所得出的溢胶主要分布在超声线柱体11的逐渐减小的两侧，也就是分布在相邻两个超声线柱体11间的立体空间内并立即使用，不轻易向其他的地方溢出。此时，溢胶可填充超声槽21以及继续熔接上盖100及下盖200，形成连续的熔接区域，使得壳体的上盖100及下盖200的连接处无熔接边界及边界应力，产品接口间隙均匀，焊接更加稳固可靠，焊接效率相应提高，且防止溢胶以及浪费。

具体地，超声线柱体11间间隔设置，且设置为多个，具体地数目根据具体地焊接需要确定。多个超声线柱体11可以设置为一排，或者设置为多排，每排超声线柱体11至少包括两个超声线柱体11。请参阅图3，这里只显示有一排超声线柱体11以及一个超声槽21，一排超声线柱体11可以对应一个超声槽21或者多个超声槽21，具体数目及对应方式不做唯一限定，根据具体需要确定。

具体地，超声线柱体11与上盖100连接的一端与上盖100之间设有高为H的支撑结构，该支撑结构为柱体形状，用于支撑超声线柱体11。支撑结构的高度H根据设计的需要定义与选择，也可以为0，即超声线柱体11与上盖100连接的一端直接接触于上盖100。因此，这里不作唯一限定。

具体地，超声焊接上盖100及下盖200的步骤为：将上盖100和下盖200分别装在相应的模具内的相应位置，并将上盖100的超声线柱体11插入到下盖200的超声槽21内，并启动超声波发生器，将超声线柱体11熔化在超声槽21内，实现上盖100和下盖200熔接在一起。

进一步地，请一并参阅图6至图8，作为本实用新型的具体实施方式之一，超声线柱体11沿矩形的宽边13垂直向下的横截面呈倒三角形或倒梯形，矩形的宽边13为倒三角形或者倒梯形的底边，本实施例中，超声线柱体11沿矩形的宽边13垂直向下的横截面呈倒等腰三角形或者倒等腰梯形，相邻两个等腰三角形或者相邻两个等腰梯形之间的间隙均匀，且相邻两个超声线柱体11之间的形状以及体积也相同，熔接效果更好，更加稳固以及防止溢胶情况。

具体地，在本实用新型中，三角形以及梯形的具体形状、相邻两个超声线柱体11之间的形状以及体积是否相同不做唯一限定；两个三角形或两个梯形的底边之间还设有间距d，该间距d可根据实际焊接需要作出调整。

具体地，请一并参阅图6至图8，超声线柱体11的矩形的长边12的长度尺寸为L，超声线柱体11的矩形的宽边的长度尺寸为W，超声线柱体11的高度尺寸为h，梯形的上底边长度尺寸为c；其中，尺寸d、L、W、h及c在设计的过程中为重要尺寸参数，会影响到上盖100及下盖200焊接的最终形态及焊接效果，具体尺寸参数可以根据产品的大小、上盖100及下盖200的连接强度需求，以及壳体的材料等条件进行调整和设定。

具体地，请参阅图8，超声线柱体11沿矩形的长边12垂直向下的横截面呈矩形。

进一步地，超声线柱体11在上盖100上设置的位置，主要是根据需要熔接的位置设置。当上盖100具有呈直线的边沿，相邻两超声线柱体11的矩形的长边12相互平行，且垂直于上盖100的边沿，多个超声线柱体11等间距排列；当上盖100具有呈弧线的边沿，相邻两超声线柱体11的矩形的长边12之间的夹角为锐角且等角距排列；或者，上盖100的边沿为弧线，相邻两超声线柱体11的矩形的长边12相互平行，且等间距排列。

可选地，作为本实用新型的一种具体实施方式，上盖100的边沿为矩形，在上盖100的至少一条边沿上，多个超声线柱体11的轴线12相互平行，且垂直于边沿，且等间距排列。这里所述的矩形的边沿为直线，该边沿的条数设置，根据实际的工作需要设定。熔接过程中，所溢出来的胶主要分布在超声线柱体11的体积减小的两侧，可以继续与相邻超声线柱体11熔接，使得熔接的区域是连续的，壳体焊接更加稳固可靠，且在壳体外减少了溢胶情况。

具体地，上盖100的边沿为矩形，该矩形也可以具有圆角，超声线柱体11在该圆角处等角距排列并沿着圆角边沿径向设置，并且，相邻两超声线柱体11的矩形的长边12之间的夹角为锐角。

可选地，作为本实用新型的另一种具体实施例，上盖100的边沿为圆形，多个超声线柱体11的轴线12沿上盖100的圆形边沿径向设置，且相邻两个超声线柱体11的轴线等角距排列，使得多个超声线柱体11在圆形边沿上的排列是均匀的，焊接也能够均匀，焊接更加稳固可靠，焊接效率相应提高。

可选地，上盖100的边沿为圆形，多个超声线柱体11的轴线12沿上盖100的圆形边沿径向设置，相邻两超声线柱体11的轴线12可等间距平行排列，根据具体焊接需求确定。

需要说明的是，以上为比较常见的两种实施例，但是不限于这两种上盖100的形状以及超声线柱体11的排列方式。

具体地，上盖100与下盖200熔接的面可以为平面或者是曲面，超声线柱体11在该熔接的面的边沿上均匀分布。

进一步地，作为本实用新型的又一种具体实施例，上盖100边沿为凸起结构，超声线柱体11都设于上盖100的凸起结构上，下盖200边沿为凸起结构，超声槽21设于下盖200边沿的凸起结构上。因此，超声线柱体11以及超声槽21的设置的位置，是根据壳体的上盖100以及下盖200的具体形状以及焊接的需求来确定，而超声线柱体11的排列方式也根据边沿的形状以及焊接需求确定。

进一步地，请参阅图8，作为本实用新型的具体实施例，超声槽21沿矩形的长边12垂直向下的横截面呈“U”字型，超声槽21的开口朝向超声线柱体11超声线柱体11的矩形的长边12与超声槽21沿矩形的长边12垂直向下的横截面的底边相适配。

进一步地，请一并参阅图4及图8，超声槽21的底面211为平面，超声线柱体11插入超声槽21，并熔合于平面底面内。

进一步地，请参阅图9，作为本实用新型的具体实施方式之一，超声槽21的底面211为具有凹陷212的波纹面或锯齿面，超声槽21的凹陷212数量与超声线柱体11的数量相等且位置对应设置，超声线柱体11向下延伸且体积越来越小，每个超声线柱体11的小端对应插入每个凹陷212内，并且在该凹陷212内熔合，使得壳体焊接更加稳固牢靠，且焊接效率更高，同时防止溢胶出现。

进一步地，多个超声线柱体11在上盖100的边沿处均匀设置，或在上盖100中间位置不均匀设置。超声线柱体11的位置设置情况多样，可以根据情况设定。

具体地，多个超声线柱体11排列成至少一排，可均匀排列在上盖100的边沿，也可以均匀排列在上盖100的中间位置；多个超声线柱体11可以排列成至少两排，相邻两排超声线柱体11可沿上盖100的边沿或中间位置间隔设置，排列方向以及间隔大小根据具体情况而定。

本实用新型提供的带有超声焊接结构的壳体通过在上盖100设置超声线柱体，下盖200对应超声线柱体11的位置设置超声槽21，相邻两个超声线柱体11的轴线12相互平行或者相互间的夹角为锐角，并且超声线柱体11的体积向下逐渐减小，焊接过程中，溢出来的胶填充在相邻两个超声线柱体11间的立体空间内，使得熔接的区域连续且无熔接边界及边界应力，产品接口间隙均匀，焊接更加稳固牢靠，减小了溢胶，焊接效率也相应提高。

本实用新型实施例还提供了一种充电器，包括带有超声焊接结构的壳体。通过带有超声焊接结构的壳体的上盖100及下盖200分别设置超声线柱体11及与超声线柱体11位置对应的超声槽21，能够实现上盖100与下盖200熔接时的熔接区域连续无边界，壳体接口间隙均匀，焊接更加稳固牢靠，减小溢胶，焊接效率也相应提高。因此，可以实现充电器焊接后的整体结构十分牢固，焊接效率高，且无溢胶情况，外观舒适干净。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带有超声焊接结构的壳体，其特征在于，包括：

上盖，具有间隔设置的多个超声线柱体，各所述超声线柱体位于所述上盖的面为矩形，所述矩形的一条长边为所述超声线柱体的轴线，相邻两个所述超声线柱体的轴线相互平行，或相邻两个所述超声线柱体的轴线之间的夹角为锐角，所述超声线柱体的体积向下逐渐减小；

下盖，设有与所述超声线柱体位置对应的超声槽，所述上盖的所述超声线柱体插入并熔合于所述超声槽中；

所述超声线柱体沿所述矩形的宽边垂直向下的横截面呈倒三角形或倒梯形；所述超声线柱体沿所述矩形的长边垂直向下的横截面呈矩形。

2.如权利要求1所述的带有超声焊接结构的壳体，其特征在于，所述三角形为等腰三角形，所述梯形为等腰梯形。

3.如权利要求1所述的带有超声焊接结构的壳体，其特征在于，所述上盖的边沿为矩形，在所述上盖的至少一条所述边沿上，多个所述超声线柱体的轴线相互平行，且垂直于所述边沿，且等间距排列。

4.如权利要求1所述的带有超声焊接结构的壳体，其特征在于，所述上盖的边沿为圆形，多个所述超声线柱体的轴线沿所述圆形边沿径向设置，且等角距排列。

5.如权利要求3或4所述的带有超声焊接结构的壳体，其特征在于，所述上盖边沿为凸起结构，所述超声线柱体都设于所述上盖的凸起结构上，所述下盖边沿为凸起结构，所述超声槽设于所述下盖边沿的凸起结构上。

6.如权利要求1所述的带有超声焊接结构的壳体，其特征在于，所述超声槽的底面为平面，所述超声线柱体插入所述超声槽，并熔合于所述平面内。

7.如权利要求1所述的带有超声焊接结构的壳体，其特征在于，所述超声槽的底面为具有凹陷的波纹面或锯齿面，所述超声槽的凹陷数量与所述超声线柱体的数量相等且位置对应设置，每个所述超声线柱体对应插入并熔合于每个所述凹陷内。

8.如权利要求1-2任一项所述的带有超声焊接结构的壳体，其特征在于，多个所述超声线柱体在上盖的边沿处均匀设置，或在上盖中间位置不均匀设置。

9.一种充电器，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的带有超声焊接结构的壳体。