[发明专利]增强设备外壳

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年5月18日提交的、题为“Reinforced Device Housing”的美国非临时申请第12/467,998号的优先权，该申请的全部内容通过引用并入于此。

技术领域

在此所公开的实施方式总体上涉及用于电子设备的外壳，更特别地，涉及由碳纤维增强塑料形成的外壳。

背景技术

许多电子设备，包括便携式设备，都具有由塑料制成的外壳。塑料壳体趋向于相对便宜而且制造起来简单，但是可能比较脆而且在相对低的应力下可能破裂。其它电子设备具有金属外壳。金属壳体耐用，但是可能比相当尺寸的塑料壳体更重和/或制造起来更昂贵。

有些电子设备使用增强塑料外壳。例如，某些设备可能具有由碳纤维增强塑料(CFRP)形成的外壳。标准的CFRP可以由多层制成，每一层一般都具有在塑料基体中排列的碳纤维，使得纤维全部都在该层内沿基本相同的方向延伸。碳纤维赋予了对抗对纤维长度横向施加的力以防止弯曲和断裂的抵抗力和结构强度。CFRP材料通常具有高强度重量比和重量刚度比。然而，CRFP如果被弯曲或者卷绕使得碳纤维沿其长度轴弯曲则可能破裂或者断裂。更一般地，CRFP每一层中的纤维通常抵抗形成呈现和/或维持具有复合曲线的形状的陡的角度(例如那些在有直角的角落处形成的角度)并且抵抗桥接过渡。更准确地说，纤维将抵抗形成尖角和具有复合曲线的形状，抵抗在相邻的层、空隙及其它的装饰物和结构性缺陷之间产生桥接过渡。因此，对于许多应用来说，CFRP可能不是合适材料的选择，尤其是对于那些具有相当尖锐的角部的应用，例如电子设备的外壳。

发明内容

总的来说，在此所述的实施方式采取用于电子设备的外壳的形式。外壳可以由分层的CFRP材料或者其它基体中带纤维类型的材料制成。在一种示例实施方式中，由CFRP制成的脊部或者框架可以支撑并且附接到CFRP表层(skin)。

所述实施方式可以容纳电子设备或者几乎任何别的东西。由于用于形成框架和表层的相似材料，这两个部件可以鲁棒地彼此结合到一起，而且具有即使不是完全一样也相似的热膨胀系数。鲁棒结合与相似热膨胀系数的组合可以允许所述实施方式抵抗会损害到其它外壳的破裂。

总的来说，表层是由一层叠到另一层上的多层CFRP形成的。每个相邻层中的碳纤维总的来说是沿不同方向延伸的。这可以允许表层沿多个方向弯曲，而不会造成延伸通过表层的所有层的破裂，这是因为某些层可能破裂，但其它层会弯曲。

通过使框架的某些片段逐渐变细并且在表层的相邻部分中形成阶梯图样，机械应力可以散布在渐细片段上，而不是从表层传送到两个部件之间的单个边缘邻接部(abutment)。由于应力跨较大的区域散布而不是集中在定义框架与表层之间连接的平面内，因此表层更不太可能在应力之下与框架分离。

附图说明

图1绘出了示例实施方式的顶部立体图。

图2绘出了图1的实施方式的背面的立体图。

图3是沿图1中的线3-3所取的图1的实施方式的一部分的截面图。

图4绘出了图1的实施方式的框架部分的顶部立体图。

图5绘出了图4中所示的框架部分的背部立体图。

图6是图1的实施方式的表层部分的顶部平面图。

图7是沿图6中的线7-7所取的图6中所示的表层的截面图。

图8是在所述实施方式制造过程中所示出的图1的实施方式的角部部分的顶部平面图。

图9是图4中所示的框架的角部的底部的立体图。

图10是沿图1中线10-10所取的所述实施方式的截面图。

图11是阐述用于制造图1所示的实施方式的示例方法的流程图。

具体实施方式

总的来说，在此所述的实施方式采取用于电子设备的外壳的形式。外壳可以由分层的基体内带纤维类型的材料(例如，CFRP)制成。在一种示例实施方式中，由CFRP制成的脊部可以支撑并附接到CFRP表层。

CFRP脊部可以是赋予整个外壳强度和刚度的整体框架，而且还至少构成框架的一些角部。在有些实施方式中，脊部可以是矩形的。表层可以由一层叠到另一层上的多层CFRP类型材料形成。在某些实施方式中，每一层都可以在一个或多个角部处被切割，以便暴露其下面的层的至少一部分。因此，表层可以具有整体上的十字形状，使得该十字的每个臂都可以围绕上面提到的矩形脊部的不同侧包绕。