JP2020004941A - 一体型のバリ捕捉部を有する超音波溶接接合部 - Google Patents

Abstract

【課題】電子デバイス用の筐体のハウジングの溶接接合部において視認可能な外部溶接バリを有しないプラスチック筐体を提供する。【解決手段】電子デバイス用の筐体は、電子アセンブリを内部に収容するように構成されたキャビティを画定する壁１３５、１４０を有するハウジング１１５を含む。壁は、内面に形成された複数のハウジング段部２３５を含む。キャップ１１０は、キャップの周辺部の周囲に延びる側面２７０と、側面に形成された複数のキャップ段部２６５とを含む。キャップは、複数のハウジング段部が複数のキャップ段部と並んで適所に溶接されるように、入口からキャビティ２４５に配置される。溶接部からのバリは、筐体の外面に溶接バリが見えないように、側壁１４０とキャップ１１０の間に設けられたバリ捕捉部で捕捉される。【選択図】図２

Description

他の出願の相互参照
本出願は、２０１８年５月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／６７８，７６０号の「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＷＥＬＤ ＪＯＩＮＴ ＷＩＴＨ ＩＮＴＥＧＲＡＬ ＦＬＡＳＨ ＴＲＡＰ」、および、２０１８年９月１０日に出願された米国特許出願第１６／１２６，９８９号の「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＷＥＬＤ ＪＯＩＮＴ ＷＩＴＨ ＩＮＴＥＧＲＡＬ ＦＬＡＳＨ ＴＲＡＰ」の優先権を主張し、これらは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

記載される実施形態は、全般的に、２つ以上のプラスチック構成要素で作製され、かつ、審美的に魅力的なインターフェースを有し、構成要素が一緒に接合されている筐体に関する。より詳細には、本実施形態は、１つ以上の電子アセンブリを収容し、外部からは見えない溶接接合部を含み、溶接接合部において視認可能な外部溶接バリを有しないプラスチック筐体に関する。

現在、電子デバイスの使用を容易にし、審美的外観を提供するための外側筐体を有する多種多様な電子デバイスがある。しかしながら、このような筐体は、筐体のプラスチック構成要素が一緒に接合される１つ以上の継ぎ目を有することが多い。継ぎ目の外観は、大量生産中に均一に制御することは困難な場合があり、損傷および／または分離が生じやすい筐体の比較的弱い領域を生成する場合がある。これは特に、継ぎ目が破損して分離した場合に露出する高電圧電子構成要素を含む筐体において、問題となる可能性がある。継ぎ目が製造中により均一になり、審美的に魅力的で、改善された構造的完全性を有するように、筐体構成要素を接合するための新規の筐体および新規の方法が必要である。

本開示のいくつかの実施形態は、電子デバイス用の筐体に関する。各種実施形態は、溶接継ぎ目で一緒に接合される２つ以上の構成要素から作製されるプラスチック筐体に関する。構成要素は、溶接接合部内にバリ捕捉部を画定するそれぞれの合わせ面に形成された整合階段形状を有し得る。バリ捕捉部は、溶接接合部を出て、筐体の外面上に見えるバリに対する障壁を作り出す、外面に隣接する縮小領域を含み得る。

いくつかの実施形態では、電子デバイスのための筐体は、底壁および底壁から延びる少なくとも１つの側壁を含みキャビティを画定するハウジングを含む。ハウジングは、キャビティと連通する開口部を画定する。少なくとも１つの側壁は、遠位端部、および少なくとも１つの側壁の内面に形成された複数のハウジング段部を有する。キャップは、開口部内に配置され、キャップの周辺部の周囲に延びる側面と、複数のハウジング段部と並ぶ、側面に形成された複数のキャップ段部とを含み、少なくとも１つの側壁の一部と側面の一部とが一緒に溶接され、溶接部からのバリは、複数のハウジング段部の少なくとも１つと複数のキャップ段部の少なくとも１つとの間に配置される。

いくつかの実施形態では、複数のハウジング段部は、第１の深さまで内面に形成された第１のハウジング段部と、第２の深さまで内面に形成された第２のハウジング段部と、第３の深さまで内面に形成された第３のハウジング段部と、を含む。各種実施形態では、第３の深さは第２の深さよりも深く、第２の深さは第１の深さよりも深い。いくつかの実施形態では、複数のキャップ段部は、第１の距離まで側面に形成された第１のキャップ段部と、第２の距離まで側面に形成された第２のキャップ段部と、を含む。各種実施形態では、第２の距離は、第１の距離よりも短い。

いくつかの実施形態では、第２のハウジング段部は、第１のキャップ段部と並ぶように配置され、チャンバは、ハウジングとキャップによって少なくとも部分的に画定され、第２のハウジング段部と第１のキャップ段部に隣接して配置される。各種実施形態では、溶接接合部は第１のハウジング段部と第１のキャップ段部との間に形成される。

いくつかの実施形態では、プラスチック筐体は、外面とは反対側の内面を有する少なくとも１つの壁と、少なくとも１つの壁の第１の端部に配置された遠位端部と、内面の遠位端部に形成された第１、第２、および第３のハウジング段部と、を含む、第１のプラスチック構成要素を含む。第２のプラスチック構成要素は、周辺部の周囲に延びる側面、および側面に形成された第１および第２のキャップ段部を有し、第１および第２のキャップ段部は、第１、第２、および第３のハウジング段部と並ぶ。溶接接合部は、第１のハウジング段部と第１のキャップ段部との間に形成される。

いくつかの実施形態では、筐体は、第１および第２のプラスチック構成要素の間に画定されたチャンバをさらに含み、チャンバは、溶接接合部に隣接して配置され、溶接接合部からのバリを収容する。各種実施形態では、第１のプラスチック構成要素はさらに底壁を含み、少なくとも１つの壁は底壁から延びてキャビティを画定し、キャビティは底壁に対向して配置された収容開口部を有する。いくつかの実施形態では、筐体は、底壁から延びてＡＣ壁コンセントに挿入されるように構成された少なくとも２つの電極ピン(electical prongs)をさらに含む。

いくつかの実施形態では、筐体は、キャビティ内に収容され、ＡＣ壁コンセントから受け取ったＡＣ電力をＤＣ電力に変換するＡＣ−ＤＣコンバータアセンブリをさらに含む。

いくつかの実施形態では、外側筐体を有する電子デバイスを形成する方法は、底壁および底壁から延びる少なくとも１つの側壁を有し、底壁に対向して配置された開口部を有するキャビティを画定するハウジングを形成することを含む。少なくとも１つの側壁は、遠位端部、および少なくとも１つの側壁の内面に形成された複数のハウジング段部を有する。電子アセンブリは、キャビティ内に配置され、キャップの周辺部の周囲に延びる側面と、側面に形成された複数のキャップ段部とを有するキャップが形成される。キャップは、側面に形成された複数のキャップ段部がハウジングに形成された複数のハウジング段部と並ぶように、開口部に配置される。溶接接合部は、ハウジングとキャップとの間に形成され、溶接バリは、溶接接合部に隣接して配置されハウジングとキャップによって画定されるチャンバ内に蓄積される。

いくつかの実施形態では、チャンバは、溶接接合部と外側筐体の外面との間に配置される。各種実施形態では、複数のハウジング段部は、第１の深さまで内面に形成された第１のハウジング段部と、第２の深さまで内面に形成された第２のハウジング段部と、第３の深さまで内面に形成された第３のハウジング段部と、を含む。いくつかの実施形態では、第３の深さは第２の深さよりも深く、第２の深さは第１の深さよりも深い。各種実施形態では、複数のキャップ段部は、第１の距離まで側面に形成された第１のキャップ段部と、第２の距離まで側面に形成された第２のキャップ段部と、を含む。

いくつかの実施形態では、第２の距離は、第１の距離よりも短い。各種実施形態では、第２のハウジング段部は、第１のキャップ段部と並び、チャンバは、ハウジングとキャップによって少なくとも部分的に画定され、第２のハウジング段部と第１のキャップ段部に隣接して配置される。いくつかの実施形態では、溶接接合部は、第１のハウジング段部と第１のキャップ段部との間に形成される。

本開示の性質および利点の理解をより深めるために以下の説明および添付図面を参照されたい。しかしながら、図のそれぞれは、例示の目的のためのみに提供されており、本開示の範囲の限界の定義として意図されていないことを理解されたい。また、原則として、および、明細書とは逆のことが明らかでない限り、異なる図中の要素が同じ参照番号が使用する場合、その要素は、概ね、機能または目的において同一であるか、または少なくとも類似しているかのいずれかである。

本開示のいくつかの実施形態による、筐体を有する電子デバイスの前面斜視図である。 図１に示す筐体の部分拡大図である。 図１および図２に示す筐体のハウジングとキャップとの間のインターフェースの溶接プロセス前の部分断面図である。 図３に示すインターフェースの溶接プロセス後の部分断面図である。 本開示のいくつかの実施形態による、筐体を有する電子デバイスの上面斜視図である。 本開示のいくつかの実施形態による、筐体を形成するためのプロセスを示すフローチャートである。

本開示のいくつかの実施形態は、２つ以上のプラスチック構成要素を有する電子筐体に向けられており、２つ以上のプラスチック構成要素は、それらの間に形成された継ぎ目または接合部において一緒に接合される。本開示は多種多様な構成に有用であり得るが、本開示のいくつかの実施形態は、以下でより詳細に説明するように、審美的に魅力的な外面を有し、および／または筐体を分離した場合にユーザにとって危険な高電圧電子アセンブリを取り囲む電子筐体に特に有用である。

例えば、いくつかの実施形態では、２つ以上のプラスチック構成要素のハウジングとキャップとの接合は、超音波溶接として当技術分野で知られているプロセスで行うことができる。各種実施形態では、ハウジングとキャップの両方に形成された整合階段形状を含む超音波溶接構成を用いて接合部が形成される。整合階段形状は、溶接接合部内にバリ捕捉部を画定し、このバリ捕捉部は、溶接開始ゾーンに直接隣接する大きな区域、およびバリ捕捉部の反対側に縮小区域を有する。縮小区域は、本明細書ではバリとも呼ばれる溶接残留物の移動に対する障壁を作り、バリが溶接接合部から出て筐体の外面上で見えるようになるのを抑制する。

より具体的には、溶接接合部が溶融し、バリが形成されると、バリは、バリ捕捉部内に収容され、溶接接合部から出て電子筐体の外面において見えるようになることが抑制される。その結果、一体型のバリ捕捉部の中の溶接接合部内にバリを収容することができ、それにより、大量生産中に、溶接プロセスをより一貫して制御することができ、その結果、審美的に魅力的な外観がより一貫したものになる。これらの特徴等について、本明細書に詳述する。

本開示による一体型のバリ捕捉部を有する整合階段接合部で一緒に接合されたプラスチック筐体の特徴および態様をより良く理解するために、本開示の更なるコンテキストは、本開示の実施形態による電子筐体の１つの特定の実装を論議することによって、以下のセクションで提供される。これらの実施形態は単なる例示に過ぎず、他の実施形態は、無線ルータ、無線テレビデバイス、コンピュータ、時計、メディアプレーヤ、および他のデバイスなどの他の電子デバイスで使用することができるが、これらに限定されない。

図１は、以下でより詳細に説明するように、一体型のバリ捕捉部を有する整合階段溶接接合部１０８で一緒に接合された筐体１０５を有する電子デバイス１００の簡略斜視図を示す。図１に示すように、いくつかの実施形態では、電子デバイス１００は、ハウジング１１５に溶接されたキャップ１１０を含む筐体１０５を有するプラグインＡＣ−ＤＣアダプタであってもよい。

ハウジング１１５は、底壁１３５と、底壁からキャップ１１０に結合された遠位端部１４５まで延びる少なくとも１つの側壁１４０とを含むことができる。２つの電極ピン１２０ａ、１２０ｂは、ハウジング１１５から延び、ＡＣ壁アウトレットに差し込まれるように構成される。図１に示す２つの電極ピン１２０ａ、１２０ｂは、選択されたヨーロッパのコンセントと互換性があり、他の実施形態では、米国、日本および中国などの他の標準と互換性のある異なる構成および／または数のプロングを使用することができるが、これらに限定されない。２つの電極ピン１２０ａ、１２０ｂは、２つの電極ピンにそれぞれ対応し、それらの間に電気的連続性を提供する接点１２３ａ、１２３ｂに電気的に結合することができる。キャップ１１０は、嵌合コネクタを受け入れるように構成された受け入れ開口部１２５を含むことができる。

いくつかの実施形態では、筐体１０５は、２つの電極ピンが壁コンセントと係合したときに、接点１２３ａ、１２３ｂおよび２つの電極ピン１２０ａ、１２０ｂを介して電力（例えば、ＡＣ１２０ボルト）を受け取ることができるＡＣ−ＤＣ電子アセンブリ１３０を収容する。電子アセンブリ１３０は、以下でより詳細に説明するように、コンセントコネクタから受け取ったＡＣ電力を、受け入れ開口部１２５に挿入された嵌合コネクタを介して電子コンピューティングデバイスに供給可能なＤＣ電力（例えば、ＤＣ５ボルト）に変換するように構成することができる。

図２は、ハウジング１１５から取り外されたキャップ１１０の部分的な斜視図である。いくつかの実施形態では、ハウジング１１５は、底壁１３５、および底壁から延びる少なくとも１つの側壁１４０を含む。少なくとも１つの側壁は、以下でより詳細に説明するように、内面２４０に形成され、その結果、階段形状となっている複数の連続するハウジング段部２３５を備える遠位端部１４５を有する。底壁と少なくとも１つの側壁とは、電子アセンブリ１３０を収容するように寸法決めされた開口部２５０を有するキャビティ２４５を形成することができる。ハウジングのキャビティ２４５内で電子アセンブリの位置を調整させるために、１つ以上の側壁１４０の内面２４０に１つ以上の位置合わせ機能２５５を配置することができる。

図２はまた、頂壁２６０、および外周側面２７０に沿って形成され、その結果、階段形状となっている複数の連続するキャップ段部２６５を含み得るキャップ１１０を示している。いくつかの実施形態では、以下でより詳細に説明するように、複数の連続するハウジング段部２３５は、１つ以上の連続するキャップ段部２６５と並んで、ハウジング１１５とキャップ１１０との間に形成された整合階段接合部および一体型のバリ捕捉部を有する溶接接合部を形成するように構成されている。キャップ１１０の開口部１２５は、電子アセンブリ１３０（図１を参照）内に配置されたコネクタと位置が合うように構成されている。図１および図２に図示された実施形態は、キャップおよびハウジングとして示されているが、一体型のバリ捕捉部を有する階段接合部は、クラムシェル、３ピースまたは他のタイプの筐体を含むあらゆるタイプのプラスチックハウジングに適用することができる。

図３および図４は、溶接接合部１０８の前後のハウジング１１５およびキャップ１１０の一部の断面図をそれぞれ示している。より具体的には、図３は、その中に形成された複数の連続するハウジング段部２３５を有するハウジング１１５の少なくとも１つの側壁１４０の遠位端部１４５の断面図を示している。複数の連続するハウジング段部２３５は、降下するサイズの直列のオフセット開口部として説明することもできる。複数の連続するハウジング段部２３５は、内面２４０から第１の深さ３１０ａまで内面２４０に形成され、かつ、少なくとも１つの側壁１４０の内周を囲んで配置された第１のハウジング段部３０５ａを含む。第２のハウジング段部３０５ｂも内面２４０に形成されており、内面２４０から第２の深さ３１０ｂまで内面２４０に形成され、第２の深さは、第１の深さよりも深い。第３のハウジング段部３０５ｃも内面２４０に形成されており、内面２４０から第３の深さ３１０ｃまで内面２４０に形成され、第３の深さは、第２の深さよりも深い。

第１のハウジング段部３０５ａは第１の幅３２０ａを有しており、第２のハウジング段部３０５ｂは、第１のハウジング段部に隣接して配置され、かつ第２の幅３２０ｂを有しており、第３のハウジング段部３０５ｃは、第２のハウジング段部３０５ｂに隣接して配置され、かつ、第３の幅３２０ｃを有している。第３のハウジング段部３０５ｃは、外面３１５に隣接して配置され、第３の幅３２０ｃは、少なくとも１つの側壁１４０の外面から第２のハウジング段部３０５ｂまで測定される。いくつかの実施形態では、段部の幅は、口語的に知られているように「ラン」と呼ばれてもよい。

同様に、図３は、キャップ１１０の一部分の断面図も示している。キャップ１１０は、外周側面２７０に沿って形成された複数の連続するキャップ段部２６５を含む。複数の連続するキャップ段部２６５は、外周側面２７０に対して第１の深さ３３５ａまで側面２７０に形成された第１のキャップ段部３３０ａを含む。第２のキャップ段部３３０ｂも外周側面２７０に形成されており、外周側面から第２の深さ３３５ｂまで形成され、第２の深さは第１の深さよりも浅い。第２のキャップ段部３３０ｂは、キャップ１１０の外面３４０の近くに配置され、第１のキャップ段部３３０ａは、第２のキャップ段部３３０ｂおよびキャップ１１０の内面３４５に隣接して配置されている。

図３に示すように、ハウジング１１５およびキャップ１１０は、以下により詳細に説明するように、複数の連続するキャップ段部２６５が複数の連続するハウジング段部２３５と位置が合わせされるような整合階段形状を含む。キャップ１１０は、第１のハウジング段部３０５ａの一部分と位置合わせされ、かつ当該部分と接触して配置された溶接開始ゾーン３５０を有することができる。さらに、第２のハウジング段部３０５ｂは、キャップ１１０の第１のキャップ段部３３０ａと位置合わせされ、バリ捕捉部３５５または「チャンバ」を画定することができる。バリ捕捉部３５５は、溶接開始ゾーン３５０に隣接して配置されるように構成することができ、それにより、溶接接合部１０８（図１および図３参照）内に生成された溶接バリは、バリ捕捉部に収容される。

バリ捕捉部３５５は、バリをほとんど制限なくバリ捕捉部３５５へと排出することができるが、縮小区域により制限領域３６０を越えるバリの移動は制限されるように、制限領域３６０において体積を低減（例えばネックダウン）することができる。したがって、バリ捕捉部３５５は、バリを収容し、視認可能な外面３１５に移動するのを制限することができる。いくつかの実施形態では、バリ捕捉部３５５の幅３５８は、０．４〜０．５ミリメートルとすることができ、制限領域３６０の幅３５９は、約０．１５ミリメートルとすることができ、その結果、２．６〜３．３の比率となる。

この特定の実施形態では、バリ捕捉部３５５は、ハウジング１１５の第２のハウジング段部３０５ｂとキャップ１１０の第１のキャップ段部３３０ａとによって画定されるが、各種実施形態では、他の形状および特徴を使用してバリ捕捉部を画定してもよい。

キャップ１１０の移動中、バリ４１０ａは冷却でき、その結果、バリが外面３１５に到達しないように、粘度が増大する。より具体的には、溶接プロセスの開始部分の間、形成されたバリは比較的に高温となることがあり、低い粘度を有していることがあり、したがって、一体型のバリ捕捉部がない場合、バリは、比較的高い速度で、ハウジング１１５とキャップ１１０との間のインターフェースを通って急速に移動することができ、そのため、バリ捕捉部３５５は、外面３１５に到達しないようにバリを保持することが必要である。しかしながら、溶接プロセスの後半部分の間、バリを、隣接する材料により冷却することができ、それにより、バリの粘度が増大し、速度が低減され、バリ捕捉部の体積が低減されているので、バリはバリ捕捉部３５５から出ないようになる。

さらに、制限領域３６０およびハウジング１１５とキャップ１１０との間の隙間４１５の大きさは、バリが外面３１５に到達しないように、バリ４１０ａの移動を阻止するのに十分な狭さとなるように選択することができる。いくつかの実施形態では、隙間４１５は、０．１０〜０．２５ミリメートルとすることができる。溶接接合部１０８は、外部から見えない内部バリ形成４１０ｂももたらし得る。溶接中、溶接接合部１０８から隙間４１５を通って空気が逃げ得る。各種実施形態では、溶接プロセスの終わりに、外面３１５は、外面３４０と実質的に同一平面になり得る。

各種実施形態では、溶接１０８は、超音波溶接プロセスを用いて形成することができる。各種実施形態では、超音波溶接プロセスは、加圧下で一緒に保持されたワークピース（例えば、ハウジング１１５および／またはキャップ１１０）に高周波数（例えば、１０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの範囲）の音響振動を印加して固体状態の溶接を生成することを含む。更なる実施形態では、溶接プロセス中にそれらを一緒に押すために、ワークピース（例えば、ハウジング１１５および／またはキャップ１１０）に力を加えることができる。

振動により、キャップ１１０およびハウジング１１５が互いに接触するインターフェースで、表面間の摩擦によって熱が生成する。この熱により、キャップ１１０およびハウジング１１５の局部的な領域が溶融して溶接接合部１０８が形成される。溶接接合部において、溶接から押し出されたバリが生成される。この実施形態では、溶接接合部全体が筐体１０５内に収容されており、したがって、溶接バリまたは溶接変形部が外部から見えないことが分かる。外部から観察可能な接合部は、ハウジング１１５とキャップ１１０との間の溶接されていない隙間４１５のみであり、したがって、製造中に、隙間４１５を一貫して制御することができ、その結果、筐体の外観は、一貫して審美的に魅力的なものになる。

図１〜４の溶接１０８などの一体型のバリ捕捉部を有する整合階段形状を有する溶接接合部は、外部から見えるバリがない溶接接合部を有することが望まれる場合には、無数の他のプラスチック構成要素を一緒に接合するために使用することができる。例えば、図５は、本開示のいくつかの実施形態による、例えば水中ダイビングデバイスとして使用可能な電子デバイス５００の簡略化した斜視図である。いくつかの実施形態では、電子デバイス５００は、図１〜図４に示したものと同様の溶接接合部５０８によりハウジング５１５に接合されているキャップ５１０から作製された筐体５０５を有することができる。溶接接合部５０８は、図２および図３で詳細に説明した一体型のバリ捕捉部を有する単一のせん断接合部を有する筐体５０５内に形成することができる。単一のせん断接合部は結果として、視認可能な外側のバリがない接合部をもたらすことができる。いくつかの実施形態では、接合部は、外部から見える、ハウジング５１５とキャップ５１０との間の隙間５２０を含むことができる。

図５に示す実施形態では、筐体５０５は、ディスプレイ５２５（例えば、タッチディスプレイ）および入力ボタン５３０を含むものとして図示されているが、他の実施形態では、異なるユーザインターフェース機能を有することができる。いくつかの実施形態では、筐体５０５は、電子アセンブリを完全に包含し得るので、筐体内の電子アセンブリは、筐体５０５を貫通する必要がないように、別個の誘導充電ステーションで誘導充電を使用することができ、筐体５０５が液密になるように完全にシールすることができる。いくつかの実施形態では、筐体５０５は、内部に電池または他の電源を有することができる。本開示の実施形態は、任意の特定の電子デバイスに限定されない。いくつかの実施形態では、図５に示したものとは異なる構成要素および／または形態を有する電子デバイスに、筐体５０５を使用することができる。

例えば、いくつかの実施形態では、筐体５０５を使用して、限定はしないが、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ラップトップまたは他のタイプのコンピュータ、携帯時計、無線通信送受信機、無線ルータ、ＲＦＩＤデバイス、紛失した鍵の位置を特定するための無線でアクティブ化されたタグ、またはＡＣ−ＤＣアダプタなど、以下により詳細に説明するような電子アセンブリを封入することができる。一例では、筐体５０５を使用して、無線送受信機、充電式バッテリ、および内蔵バッテリを充電するための無線充電インターフェースを収納することができる。筐体は、筐体を通る浸透がないように形成することができ、それにより、内部の電子アセンブリは完全に収納されており、水、湿気、塵埃または他の環境汚染物質から保護されている。

更なる実施形態では、筐体５０５は、電子デバイスを封入すること以外の目的のために使用できる。一例では、損傷および／または環境への露出から保護される必要がある骨董品（例えば、コインまたは古代の美術品）のための審美的に魅力的な筐体を形成するために、筐体５０５を使用することができる。当業者には理解されるように、一体型のバリ捕捉部を有し、外面に視認可能なバリがない整合階段形状を有する２つのプラスチック構成要素の間に形成された溶接接合部は、無数の筐体に有用である。

本明細書で定義される場合、「液密」とは、Ｉ．Ｐ．６８等級としても知られる、国際保護等級（International Protection Rating）および国際電気標準会議（International Electrotechnical Commission：ＩＥＣ）６０５２９によって定義される以下の等級のうちの１つ以上に準拠するシールを意味する。いくつかの実施形態では、液密シールは、水の有害な浸入から電子アセンブリを保護し、１（滴下する水）〜８（１メートル以上の水への浸漬）の間の「液体浸入」等級を有する。各種実施形態では、液密シールは、１（滴下する水）〜４（飛沫水）の等級が付けられるが、一方、いくつかの実施形態では、液密シールは、２（デバイスを１５°傾けて水を落下する）〜５（噴流水）の等級が付けられる。各種実施形態では、液密シールは、３（噴霧する水）〜６（強力な噴流水）の等級が付けられるが、一方、いくつかの実施形態では、液密シールは、４（飛沫水）〜７（１ｍまでの浸漬）の等級が付けられる。各種実施形態では、液密シールとは、５（噴流水）〜８（１ｍを超える浸漬）の等級が付けられるが、一方、いくつかの実施形態では、液密は、シールが、３０分間で最大１００フィートの液体の浸入に対して電子デバイスを保護することを意味する。

図６は、図１〜図４の筐体１０５または図５の筐体５０５などの筐体を作製する方法６００を示している。ステップ６０５においてハウジングを形成する。一実施形態では、ハウジングは、後壁と、後壁から延びてキャビティを形成する１つ以上の側壁とを有することができる。ステップ６１０において、電子アセンブリをキャビティ内に載置する。ステップ６１５において、キャップを形成する。ステップ６０５においてハウジングが形成されるのに先立って、形成されるのと同時にまたは形成された後に、キャップを形成し得る。一実施形態では、キャップは、それを貫通して形成された１つ以上の貫通部を有し比較的平坦である。ステップ６２０において、キャップに形成された複数の段部とハウジングに形成された複数のハウジング段部との位置が合うように、キャップがハウジングに配置される。ステップ６２５において、キャップとハウジングとの間で超音波溶接を行い、それらを１つの筐体として接合する。溶接接合部は、以下に説明するように、筐体の外面に溶接バリが形成されるのを防止する一体型のバリ捕捉部を含む。

いくつかの実施形態では、２つのプラスチック構成要素は両方とも壁を有するハウジングとすることができる。より具体的には、一実施形態では、図２のハウジング１０５などの２つのハウジングは、図３および図４に示されているのと同じ溶接インターフェースで一緒に接合することができる。キャップ１１０の代わりに使用される第２の部品１１５は、ハウジング１０５の壁１１５と同様の壁を有することができるが、壁は、キャップ１１０の外縁部と同様の形状が形成されるように、外面に形成された複数のキャップ段部２６５を有することができる。

電子デバイス１００（図１参照）は、１つの特定のタイプの電子デバイスとして記載され、図示されているが、本開示の実施形態は多数の電子デバイスとともに使用するのに適している。例えば、オーディオ信号、ビデオ信号、またはデータ信号を受信または送信する任意のデバイスを本開示の実施形態とともに使用することができる。いくつかの例では、本開示の実施形態は、ポータブル電子メディアデバイスを用いた使用に、それらの潜在的に小さいフォームファクタおよび審美的に魅力的な筐体の必要性のため、特に良好に適合する。

本明細書で使用される場合、電子メディアデバイスは、人間が知覚可能なメディアを提示するために使用され得る、少なくとも１つの電子構成要素を有する任意のデバイスを含む。そのようなデバイスとしては、例えば、ポータブル音楽プレーヤ（例えば、ＭＰ３デバイス、およびＡｐｐｌｅのｉＰｏｄデバイス）、ポータブルビデオプレーヤ（例えば、ポータブルＤＶＤプレーヤ）、セルラー電話機（例えば、ＡｐｐｌｅのｉＰｈｏｎｅデバイスなどのスマートフォン）、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、投影システム（例えば、ホログラフィック投影システム）、ゲームシステム、ＰＤＡ、およびタブレット（例えば、ＡｐｐｌｅのｉＰａｄデバイス）、ラップトップコンピュータまたは他のモバイルコンピュータを挙げることができる。これらのデバイスのいくつかは、オーディオ、ビデオ、または他のデータ若しくは感覚出力を提供するように構成され得る。

単純にするために、ＡＣ／ＤＣコンバータ回路、電力転送回路、内部コネクタおよび電子デバイス１００および５００（図１および図５参照）の他の構成要素などの様々な内部構成要素は、図には示されていない。

前述した明細書において、実施に応じて変化しうる様々な特定の詳細に関して本開示の実施形態を説明してきた。したがって、明細書および図面は、限定的意味でなく、例示的な意味であると見なされるべきである。本開示の範囲の唯一かつ排他的な指標であり、出願人が本開示の範囲とすべきものとして意図しているものは、今後の任意の修正を含む、そのような請求項が表現している特定の形式で、本願から由来する請求項の組の、文言的および等価な範囲である。特定の実施形態の具体的な詳細は、本開示の実施形態の趣旨および範囲から逸脱することなく、任意の適切な方式で組み合わせることができる。

さらに、「底（bottom）」または「頂（top）」などの空間的に相対的な用語は、例えば、図に示すような、ある要素および／または特徴の別の要素に対する関係および／または特徴を説明するのに使用することができる。空間的に相対的な用語は、図に描かれている向きに加えて、使用および／または動作中のデバイスの異なる向きを包含することが意図されていることが理解されよう。例えば、図中のデバイスがひっくり返されている場合、「底」面と記載された要素は、次いで、他の要素または特徴の「上に」向けられ得る。デバイスは、他の方向に向ける（例えば、９０度回転させる、または他の方向に回転させる）ことができ、本明細書で使用される空間的に相対的な用語はそれにしたがって解釈される。

Claims (20)

1. キャビティを画定する、底壁および前記底壁から延びる少なくとも１つの側壁を含むハウジングであって、前記ハウジングは前記キャビティと連通する開口部を画定し、前記少なくとも１つの側壁は遠位端部と、前記少なくとも１つの側壁の内面に形成された複数のハウジング段部とを有する、ハウジングと、
   前記開口部内に配置されたキャップであって、前記キャップの外周を囲んで延びる側面と、前記側面に形成された前記複数のハウジング段部と位置合わせされた複数のキャップ段部とを含む、キャップと、を有し、前記少なくとも１つの側壁の一部と前記側面の一部とが溶接され、前記溶接によるバリが、前記複数のハウジング段部の少なくとも１つと前記複数のキャップ段部の少なくとも１つとの間に配置される、電子デバイスのための筐体。
2. 前記複数のハウジング段部が、第１の深さまで前記内面に形成された第１のハウジング段部と、第２の深さまで前記内面に形成された第２のハウジング段部と、第３の深さまで前記内面に形成された第３のハウジング段部と、を含む、請求項１に記載の筐体。
3. 前記第３の深さが前記第２の深さよりも深く、前記第２の深さが前記第１の深さよりも深い、請求項２に記載の筐体。
4. 前記複数のキャップ段部が、第１の距離まで前記側面に形成された第１のキャップ段部と、第２の距離まで前記側面に形成された第２のキャップ段部と、を含む、請求項２または３に記載の筐体。
5. 前記第２の距離が、前記第１の距離よりも短い、請求項４に記載の筐体。
6. 前記第２のハウジング段部は、前記第１のキャップ段部と位置合わせされ、チャンバが、前記ハウジングと前記キャップによって少なくとも部分的に画定されるとともに、前記第２のハウジング段部と前記第１のキャップ段部とに隣接して位置する、請求項４または５に記載の筐体。
7. 溶接接合部が前記第１のハウジング段部と前記第１のキャップ段部との間に形成される、請求項４から６のいずれか１項に記載の筐体。
8. 第１のプラスチック構成要素であって、
   外面とは反対側の内面を有する少なくとも１つの壁と、
   前記少なくとも１つの壁の第１の端部に配置された遠位端部と、
   前記内面の前記遠位端部に形成された第１、第２、および第３のハウジング段部と、を含む、第１のプラスチック構成要素と、
   外周を囲んで延びる側面と、前記側面に形成された第１および第２のキャップ段部とを有する第２のプラスチック構成要素であって、前記第１および前記第２のキャップ段部が、前記第１、前記第２、および前記第３のハウジング段部と位置合わせされた、第２のプラスチック構成要素と、
   前記第１のハウジング段部と前記第１のキャップ段部との間に形成された溶接接合部と、を含むプラスチック筐体。
9. 前記第１および前記第２のプラスチック構成要素の間に画定されたチャンバをさらに含み、前記チャンバが、前記溶接接合部に隣接して位置し、前記溶接接合部からのバリを収容する、請求項８に記載のプラスチック筐体。
10. 前記第１のプラスチック構成要素がさらに底壁を含み、前記少なくとも１つの壁が前記底壁から延びてキャビティを画定し、前記キャビティが前記底壁に対向した位置に収容開口部を有する、請求項８または９に記載のプラスチック筐体。
11. 前記底壁から延びてＡＣ壁コンセントに挿入されるように構成された少なくとも２つの電極ピンをさらに含む、請求項１０に記載のプラスチック筐体。
12. 前記キャビティ内に収容され、前記ＡＣ壁コンセントから受け取ったＡＣ電力をＤＣ電力に変換するＡＣ−ＤＣコンバータアセンブリをさらに含む、請求項１１に記載のプラスチック筐体。
13. 外側筐体を有する電子デバイスを形成する方法であって、
    キャビティを画定する、底壁および前記底壁から延びる少なくとも１つの側壁を有し、前記底壁に対向して位置する開口部を有するハウジングを形成することであって、前記少なくとも１つの側壁が、遠位端部、および前記少なくとも１つの側壁の内面に形成された複数のハウジング段部を有する、ことと、
    前記キャビティ内に電子アセンブリを配置することと、
    キャップを形成することであって、前記キャップが、前記キャップの外周を囲んで延びる側面と、前記側面に形成された複数のキャップ段部とを有する、ことと、
    前記側面に形成された複数のキャップ段部が前記ハウジングに形成された複数のハウジング段部と位置合わせされるように、前記キャップを前記開口部に配置することと、
    前記ハウジングと前記キャップとの間に溶接接合部を形成し、前記溶接接合部に隣接して位置し、前記ハウジングと前記キャップによって画定されるチャンバ内に溶接バリを蓄積することと、を含む、方法。
14. 前記チャンバが、前記溶接接合部と前記外側筐体の外面との間に位置する、請求項１３に記載の方法。
15. 前記複数のハウジング段部が、第１の深さまで前記内面に形成された第１のハウジング段部と、第２の深さまで前記内面に形成された第２のハウジング段部と、第３の深さまで前記内面に形成された第３のハウジング段部と、を含む、請求項１３または１４に記載の方法。
16. 前記第３の深さが前記第２の深さよりも深く、前記第２の深さが前記第１の深さよりも深い、請求項１５に記載の方法。
17. 前記複数のキャップ段部が、第１の距離まで前記側面に形成された第１のキャップ段部と、第２の距離まで前記側面に形成された第２のキャップ段部と、を含む、請求項１５または１６に記載の方法。
18. 前記第２の距離が、前記第１の距離よりも短い、請求項１７に記載の方法。
19. 前記第２のハウジング段部は、前記第１のキャップ段部と位置合わせされ、前記チャンバが、前記ハウジングと前記キャップによって少なくとも部分的に画定されるとともに、前記第２のハウジング段部と前記第１のキャップ段部に隣接して位置する、請求項１７または１８に記載の方法。
20. 前記溶接接合部が前記第１のハウジング段部と前記第１のキャップ段部との間に形成される、請求項１７から１９のいずれか１項に記載の方法。

Images