便攜式電器的耐沖擊機殼制造技術

本發明專利技術涉及便攜式電器的耐沖擊機殼。其包括便攜式電器的機殼本體，特征是機殼本體的角部設置向機殼本體外部凸起的緩沖體。本發明專利技術通過在機殼本體的角部及其附近設置緩沖體，可大幅提高緩沖行程，降低便攜式電器意外落地時的沖擊力，提高了局部的耐沖擊性能，可以有效保證電器機殼本體的角部在承受外部沖擊時免受損傷；其結構簡單，不但保持了原有機殼本體所有優點，同時形式更多樣，生動有趣，實用性強，可以廣泛應用于手機、隨身聽、電子詞典、ipad、數碼相機、移動硬盤、GPS導航儀、筆記本電腦、計算器等便攜式電器，市場應用前景十分廣闊。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于手機等便攜式電器的配套產品
，涉及一種便攜式電器的外殼，特別是一種耐沖擊性能更好的外殼。
技術介紹
隨著社會的進步，手機等便攜式電器已日益成為人們生活中不可或缺的工具。以手機為例，當前各種功能全面、外形華麗的手機層出不窮，許多手機價格不菲。目前，市面上的手機產品機殼本體一般采用橡塑注塑工藝制作，使用后，可以實現對手機內部結構的保護，而且還具有一定的防塵效果。但是，現有的手機機殼本體一般采用同一厚度的殼體結構，根據常識我們可以知道，當手機從高處意外跌落時，往往是角部先著地，而均一厚度的機殼本體在其八個角處結構強度明顯不足，因此，手機一旦跌落后，經常會出現手機內部零件損壞、手機機殼本體在角處發生變形破損，嚴重的甚至發生觸屏破裂等現象，無法再繼續使用，只能更換。尤其是目前市面上蘋果公司的iPhone等品牌手機的觸屏的更換價格同一部普通手機差不多，作為配件的機殼本體同樣價格昂貴,更換機殼本體成本較高,不僅給消費者帶來經濟負擔，同時也造成資源浪費。對于iPAD、數碼相機、移動硬盤、GPS導航儀、筆記本電腦、計算器等便攜式電器也存在同樣的問題。綜上所述，現有便攜式電器機殼本體的緩沖能力不足、保護效果不佳的問題急需改進。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述缺陷，提供一種緩沖性能更好的便攜式電器的耐沖擊機殼。本專利技術便攜式電器的耐沖擊機殼是這樣實現的，包括便攜式電器的機殼本體，其特征在于機殼本體的角部設置向機殼本體外部凸起的緩沖體。本專利技術便攜式電器的耐沖擊機殼提高緩沖性能的核心技術原理，在于利用緩沖體增大了緩沖行程。以Iphone4手機為例，Iphone4手機重量為0. 13kg，從I米高度落下時，落地速度為V = y[2gh =4. 43ff/s,假設沖擊后速度為零，機殼本體和緩沖體的受沖擊變形時的剛度曲線均為線性，則根據能量守恒定律可知，手機所受的最大沖擊力為Fmax = mv2/s，其中s為沖擊緩沖行程，此公式在本專利技術中簡稱緩沖力公式。由緩沖力公式可知，沖擊力與質量、落地速度成正比，與緩沖行程成反比。假設普通均勻厚度的機殼本體為I. 2mm，機殼本體緩沖行程為0. 8mm，地面為大理石或水泥等剛性地面，則最大沖擊力為3189N，折合為325千克，最大沖擊加速度為2500g，即2500個重力加速度，這就是為什么摔落后手機特別容易損壞的原因。如果將緩沖行程提高20倍，即緩沖行程為16mm，則最大沖擊力變為僅16千克，沖擊加速度僅為125g，由此可見，增大緩沖行程，可以有效降低便攜式電器落地時的最大沖擊力和沖擊加速度，從而顯著降低對手機的損害。為了達到理想的緩沖效果，在設計緩沖體時需注意，優選的，緩沖體應滿足如下要求緩沖體的最大緩沖行程大于落地速度設計值的平方與沖擊加速度最大容許值之比；緩沖體沿主緩沖軸方向的剛度為落地動能設計值與最大緩沖行程的平方之比的2倍；緩沖體沿副緩沖軸方向的剛度為其沿主緩沖軸方向的剛度的0. 3 0. 5倍。其中，緩沖體的主緩沖軸指向便攜式電器的質心，或主緩沖軸在電器主平面內的投影沿相鄰兩邊的角平分線延伸；緩沖體的副緩沖軸垂直于主緩沖軸向設置，或垂直于便攜式電器主平面設置。一般情況下，緩沖體的最大緩沖行程是機殼本體中除緩沖體外其余部分平均厚度的至少2倍。本專利技術中，由于僅在局部設置緩沖體，并且在緩沖體中采用高彈性材料或高彈性結構，因此緩沖體可以實現的緩沖行程很大，可達機殼本體中除緩沖體外其余部分平均厚度5 40倍。另外，為了保證實現必要的緩沖行程，一般情況下，緩沖體的厚度是機殼本體中除緩沖體外其余部分平均厚度的至少3倍，根據實際需要，甚至可以為10 50倍。為了提高緩沖體的彈性，增大緩沖行程，可以在緩沖體中設置高彈性材料或高彈性結構。例如，可以在緩沖體中設置螺旋彈簧結構，螺旋彈簧結構由金屬材料、或橡膠材料、或聚氨酯材料、或塑料材料制成，或者由上述材料復合而成；也可以在緩沖體中設置彎曲彈簧結構，彎曲彈簧結構由金屬材料、或橡膠材料、或聚氨酯材料、或塑料材料制成，或者由上述材料復合而成；還可以在緩沖體中設置剪切彈簧結構，剪切彈簧結構由底座和動體和以 及二者之間的彈性材料組成；此外，還可以在緩沖體中設置伸縮結構，伸縮結構由外套筒和至少一個活動芯組成，當僅設置一個活動芯時，外套筒與唯一的一個活動芯之間設有摩擦副或/和阻尼氣孔，當設置有多個活動芯時，外套筒與活動芯之間以及活動芯與其鄰近相連的活動芯之間分別設置摩擦副或/和阻尼氣孔；也可以在緩沖體上設置局部凸起，用以提升緩沖體的局部彈性；當然，緩沖體也可以直接由彈性高分子材料制成，彈性高分子材料包括橡膠材料、PVC材料或聚氨酯材料。另外，如果緩沖體沒有額外設置阻尼或采用高阻尼材料，緩沖體的天然阻尼一般太小，手機落地靜止后會反彈，形成再次落地沖擊。如果設置阻尼，而且使電器和緩沖體觸地時構成的沖擊系統的阻尼比接近臨界阻尼，電器靜止后便不再反彈，此時的阻尼為最優阻尼。設有最優阻尼的另一個好處是，在同樣的緩沖行程和同樣的沖擊力作用下，可以消耗更多的沖擊能量，能夠吸收更高的落地沖擊速度。因此，還可以在緩沖體內增設阻尼結構，例如，在緩沖體內設置密閉的空腔、密閉且設置有液體阻尼材料的空腔、帶開放式氣孔阻尼結構的空腔、粘著式阻尼結構或小孔節流式阻尼結構。當然，緩沖體還可以至少部分由固體阻尼材料構成，固體阻尼材料包括高阻尼橡膠或高阻尼聚氨酯。優選的，阻尼結構的阻尼大小按照最常見沖擊模式下的臨界阻尼設計。本專利技術中所述緩沖體的形狀可以多種多樣，其可以為至少局部球體、或者至少局部橢球體等流線造型形狀、或圓柱體；可以是至少局部植物外形，在此所述的植物不僅包括花草樹木，還包括蔬菜、水果、種子等物體，具體可以是花朵、圣誕樹、花生、豌豆、南瓜、蘋果、草莓、桔子、或西瓜等物體的至少部分形狀；也可以是至少局部人物外形，所述的人物包括現實和虛擬的人物，例如以愛因斯坦為代表的現實人物、以孫悟空為代表的神話人物、以臘筆小新為代表的漫畫人物、或者以喜羊羊為代表的卡通人物等，此外所述的至少局部人物還可以是人物的器官，例如眼、耳、口、鼻、心、手、足等；此外，還可以是至少局部動物外形，例如十二生肖形象、企鵝、獅子或七星瓢蟲等，當然也包括了動物的器官，如耳、爪、嘴、殼等。另外，需要指出的是，在實際應用中，本專利技術中緩沖體的具體形狀還可以是上述人與物自然形狀的藝術演變或抽向。本專利技術便攜式電器的耐沖擊機殼中，除了在機殼本體的角部分別設置緩沖體外，還可以在沿機殼本體厚度方向上同一棱邊兩端的角上設置一體化連續的緩沖體，即一個緩沖體同時保護了機殼本體上的二個角。所述緩沖體可以在制造機殼本體時與機殼本體一體化成形制成，也可以將緩沖體通過錨固件連接、粘接、鉸接、螺紋件連接、緊固件連接、卡槽連接或扣件連接的方式固定在機殼本體上。因此，緩沖體的選材范圍也十分廣泛，例如可以利用塑料材料將緩沖體與機殼本體一次塑化成形；也可以利用金屬材料、塑料材料、橡膠材料、聚氨酯材料、棉麻等天然纖維材料、化纖材料或者由上述材料中的至少二種材料先制成緩沖體，再將緩沖體固定在機殼本體上。采用獨立設置的緩沖體，緩沖體損壞時不需要更換全部機殼本體，此外還進一步擴大了緩沖體的選材范圍，更有利于提高緩沖體的抗沖擊、抗破損性能，其質感本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：尹柏婷，尹柏楊，尹學軍，孔祥斐，
申請(專利權)人：青島科而泰環境控制技術有限公司，尹學軍，
類型：發明
國別省市：