CN1047910C - 用于电子组件的自锁定外壳 - Google Patents

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Abstract

一种自保外壳包括：一个带通孔(107)的框架(101)；一个第一盖(111)，配置在框架的第一侧面(203)上，与多个第一指状物(113)在机械上相连，这些指状物被安排得可配置在通孔(107)中，某些半挠性的第一指状物具有一个凹状联锁零件(221)；一个第二盖(117)，配置在框架的第二侧面(205)上，与多个第二指状物(119)在机械上相连接，第二指状物安排得可配置在通孔(107)中。第二指状物(119)还能安排得可使相应的一个第一指状物(113)推向通孔(107)的一个侧面(209)，并使凸状联锁零件(215)与凹状联锁零件(221)相啮合，借此，使框架固定在第一与第二盖之间。

Description

用于电子组件的自锁定外壳
本发明涉及电子组件的外壳，具体地涉及但不限于能自锁定并能提供电磁屏蔽的外壳。
用于电子组件的外壳或封装是众所周知的。对于这种外壳业已具有多种形式，并提出了许多问题。因在应用中对这种外壳的物理尺寸有严格的限制，故这种外壳的大部分及相关技术并不特别有用。具有这样的尺寸限制的、新近出现的应用包括例如由个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)规定的那些。目前规定的标准包括I型、II型和III型封装尺寸。这些封装件的尺寸通常为85.6mm×54mm，厚度分别为3.3、5和l0mm。
对于这些PCMCIA封装件，业已提出了各种解决方案，这些方案基本上都包括一个框架和一个相当薄的盖，该盖用粘合剂或小的常规的机械紧固件或螺钉固定到该框架上。这种外壳的解决方案虽然能满足尺寸的要求，但在组装效率、电磁屏蔽和可能的审美观上还有一些问题。
另一种解决方案可从市售得到，简要地说，表现为一个框架，与盖结合在一起，盖试图在该框架的外周锁定，在许多场合下存在外壳或封装件的整体性差的问题，不能提供满意的电磁屏蔽。
实施者业已使用了两片屏蔽体，以供内部的应用。这通常包括 一个外围栏，牢固地固定在一个载体上；一个盖，与该围栏联锁，以提供电磁屏蔽．遗憾的是，这种解决方案需要一个牢固地固定的围栏，对于外表的封装或外壳来说在审美学上不足以令人满意，并且，如果在外部应用时，联锁零件可能遭到损坏。据此，现在显然需要一种结实的、美学上令人满意的外壳，它能够高效率地被组装，并可用于电磁屏蔽。
本发明的目的是提供一种改进的具有高度电磁屏蔽性的外壳。
本发明具有很多实施例和优点，其中包括但不限于以下几个方面：自锁定外壳含有一个第一盖、多个半挠性第一指状物、一个第二盖、多个半挠性第二指状物和一个框架，它们组合在一起。第一盖基本上设置在谖框架的第一侧面上。多个半挠性第一指状物基本上垂直地从第一盖延伸出来并整体地耦联到第一盖上。第一指状物中的第一组和第二组合有一个基本上凹状的联锁零件。第二盖基本上设置在该框架的第二侧面上。多个半挠性第二指状物基本上垂直地从第二盖延伸出来并整体地耦连到该第二盖。第二指状物中的第一组和第二组含有一个基本上凸状的联锁零件。该框架具有第一和第二轨道部件以及至少一个用以使第一和第二轨道部件相结合的交叉部件。每个轨道部件都具有一个上表面和一个下表面，两个轨道部件的上表面形成该框架的第一侧面，两个轨道部件的下表面形成该框架的第二侧面。每个轨道部件具有至少一个通孔，从轨道部件的第一侧面延伸到第二侧面。第一指状物的第一组排列和构造得可配置在第一轨道部件的至少一个通孔中。第一指状物的第二组排列和构造得可配置在第二轨道部件的至少一个通孔中。第二指状物的第一组排列和构造得可配置在第一轨道部件的至少一个通孔中。第 二指状物的第二组排列和构造得可配置在第二轨道部件的至少一个通孔中。第二指状物的第一和第二组的每组排列得可使第一指状物的第一和第二组中的一个对应组推向通孔中的一个对应的通孔，并将凸状联锁零件与凹状联锁零件啮合。其结果是该框架固定在第一盖与第二盖之间。
本发明的新颖的特点具体地体现在所附的权利要求书中。然而，本发明及其优点将参照以下附图并阅读下文的描述会更好地理解。
图1示出按照本发明的一个实施例的主要的外壳部件的分解透视图。
图2示出图1所示实施例的一部分在组装时详细剖面图。
总地来说，本发明提供一种外壳或封装件，它可有利于应用来封装或保护电子组件123(诸如需要满足PCMCIA工业标准的、在一个相当小的空间而使用率高的物理体积内的无线数据调制解调器)。该外壳最好包括一个框架，该框架与第一和第二盖结合在一起。该第一和第二盖在造形上被设计得相互联锁，最好还与框架联锁，以使这三者固定成一个外壳，同时具备小型、耐用、美观、易于组装和提供优越的电磁屏蔽的特点。
具体地说，本发明的优选实施例提供一种“快速咬合式”(snaptogether)外壳，可利用一个简单的单一的轴向力容易地组装和拆散，无需附加的工具、操作、处理或机械紧固件(诸如螺钉)。在优选实施例中，在盖与框架的匹配特性之中的联锁片被设计得能自对准，便于单一轴向组装，借此，提供了一种相当简单的机械手 为基础的制造组装工艺过程。这种组装工艺过程除了沿组装轴方向加恒定的压力以外什么都不需要，组装的外壳业已表明具有优良的整体性，而无偶然拆卸的迹象。盖可以用许多种金属材料诸如磷铜或不锈钢制成，这与对例如联锁片之间任何容许的通孔尺寸加以控制可得到优良的电磁屏蔽。
此外，在组装时，提供电磁屏蔽的联锁片基本上藏在框架本体之内，不需要附加的装饰件来隐藏它们。再则，优选实施例有利于将盖与其外部基本上平的表面一起用于提供一个自然的表面，通过例如喷涂或贴标记就可使用，以使外壳呈现很好的美学特征。
参考附图阅读关于优选实施例的描述可更全面地理解本发明。图1示出本发明优选实施例的主要外壳部件的分解透视图。图2示出组装时的图1实施例的一部分详细的剖面图。具体地说，图l示出一个自保的外壳，它包括一个框架101、一个第一盖111、多个半挠性的第一指状物113、一个第二盖117和多个半挠性的第二指状物119。
框架101具有一个第一侧面203、一个第二侧面205、沿一条或多条侧面轨道103外周上优选地分布的多个通孔107以及与侧面轨道103连接的一个或多个横条104。每个通孔107具有一个第一侧面209，该第一侧面与第二侧面217间隔开一个厚度尺寸210，还具有一个或多个限界的横向件216。每个通孔107具有由厚度尺寸210和长度尺寸108限定的矩形横截面，长度尺寸108表示限界横向件216的相对两侧面的间距。每个通孔107从框架101的第一侧面203延伸到第二侧面205。
这些通孔的每个通孔的厚度和长度尺寸210、108以及相邻的 通孔107的间隔根据电子组件123特别是需要封装和保护的无线数据调制解调器所需的框架强度要求和电磁屏蔽性能来选定。此外，使无线数据调制解调器可利用的实际内部容积或空间最佳化，要求紧固住外壳或封装件的各种部件以及电子组件123的所有机械耦联都应位于或者靠近框架101的外周或侧面轨道103。
由PCMCIA封装标准业已确定每个侧面轨道103的最小宽度220为3.0mm，最大厚度222为3.3mm。本发明的优选实施例中待封装的无线数据调制解调器被期望工作在805—825/MHZ频段内。据此，通孔的最佳厚度尺寸210和长度尺寸108分别被确定为最窄点(注模工具的分隔线)0.7mm和6.75mm(相邻通孔中心距为8.25mm)。上述的尺寸预留1.5mm(8.25mm-6.75mm)，用于长度轴方向的横向件尺寸。沿框架厚度尺寸的横向件尺寸选择为2.0mm。这些尺寸综合起来在相关的频率上对射频能量干扰提供了一个足够小的孔径，并仍能保证侧面导轨103的结构完整性。所得到的侧面导轨的梯形结构对于结构部件的最佳强度/重量之比可趋近于理论上的“最好形状”。
此外，每个通孔的特征是一个下部导角218，其功能将在下文进一步说明。该框架是由诸如注模的聚碳酸酯(GE#SP121OR)材料制做的，选择该材料是出于其强度、可注模性和尺寸稳定性的综合考虑。
第一盖111最好以第一平面的形式基本上配置在框架101的第一侧面203上。多个半挠性第一指状物113基本上垂直地从该第一盖111延伸出来并与它在机械上相连接，或优选地用与第一盖相同的坯料形成。多个第一指状物113的至少某一部分包括一 个凹状联锁零件(221)，安排和构造这样的第一指状物以配置在多个通孔107的一个相对应的通孔中。
被选择来形成第一盖111的材料是厚度为0.2mm、半硬的不锈钢“Staitdess Steel 304”，它在电气特性、优良强度和韧性特性方面提供了合适的综合特性。根据所需的数量，第一盖11l可以采用模切、激光蚀刻或线材电气置换材料(Electrically DisplacedMaterial，EDM)加工工序来制造。所有的弯曲可以利用标准的成形技术来制造。为此，第一盖111是可以制造的，而无需任何的压延成形操作，从而无需这种操作有关的加工费用。
图2虚线示出半挠性第一指状物113的初始位置223，在第一盖11l的制造加工过程期间通过使这些第一指状物从它们最后的组装位置过弯曲约3°，而使这些指状物受到偏置。过弯曲使半挠性第一指状物113直接通过框架101的通孔107，以在理论上零干扰的情况下被组装起来。另外，这对第一指状物113施加预应力，以在组装时提供与半挠性第二指状物119足够的正向机械相互顶压和电气耦合。此外，半挠性第一指状物113的端部最好形成片状物219，以在组装第二盖117期间起导向作用，引导半挠性第二指状物119。
如图2所示，片状物219最好还与框架101的下部导角218啮合，借此在组装外壳时可将第一盖与第二盖锁定到框架上。具体地说，组装该自保外壳是将第一盖111放在带有第一指状物113的框架上就位，该第一指状物配置在对应的通孔107中，每个指状物在那里占有初始位置223。然后，第二盖117是随着第二指状物119被稳固地压入就位，每个第二指状物推动相应的一个第一指状物 113推向通孔107的第一侧面209，从而推动片状物219与下部导角218啮合。
在优选实施例中，第二盖117基本上以第二平面的形式配置在框架101的第二侧面205上。多个半挠性第二指状物119基本上垂直地从第二盖117延伸出来并与它机械上相连接，它们最好是用与第二盖相同的坯料形成的。多个第二指状物119的至少某个部分包括一个凸状联锁零件215，安排和构造这样的第二指状物以配置在与多个通孔107的一个相对应的通孔中。第二指状物119的每个指状物被安排来推动一个相应的第一指状物113推向通孔107的侧面209，从而使凸状联锁零件215与凹状联锁零件221相啮合，借此框架101固定在第一盖111与第二盖117之间。这样安排的结果是使第二指状物119更好地与第一指状物113电气耦合，而第一盖111与第二盖117一起将，围绕着由第一盖111和第二盖117所包围的空间或体积形成一个电磁屏蔽体。
第二盖117与第一盖111相似，是由厚度为0.2mm的、半硬的不锈钢304制成的。在组装时，不允许第一和第二盖在框架的宽度上弯曲得离开它们原来基本的平面取向，否则将偏离PCMCIA的封装标准。为了做到这一点，使第二盖117的第二指状物119的长度约为第一盖111的第一指状物113长度的一半，以使第二指状物的机械上的优点胜过第一指状物，因而确保任何应力的大部分传到第一盖或第二盖上而作为组件连接力的一个副产品，它趋向于使第一盖111呈凹陷变形的形态。对试验性组件的观察表明，第一和第二盖无变形是因组件所产生的力造成的。
本领域的技术人员可以理解，这里公开的装置提供了在相当 小的物理尺寸内封闭或封装一个电子组件的一种解决方案，而不会不适当地牺牲这种封装件的其它方面的基本要求。本发明的装置可以有益地被应用作为无线分组数据调制解调器或其它电子组件的外壳，以提供与任何的PCMCA工业标准封装件完全兼容的、结实美观的电磁屏蔽式封装件。本发明提供一种示例性的电子封装件，它便利于在紧凑的物理邻近度下计算机和无线数据无线电设备的操作，因而满足无线数据通信工业界对这种功能的日益增长的和长期的需求。
所公开的本发明可在很多方面作出修改并能采用不同于上面具体提出和叙述的优选形式的许多种实施例对本领域技术人员是显而易见的。据此，所附的权利要求书意在覆盖对本发明的一切修改，它们都落在本发明的精神和范围内。

Claims (5)

1.一种自锁定的外壳，包括以下部分的组合：
一个框架，具有第一侧面、第二侧面和多个通孔，每个通孔具有一个侧面；
一个第一盖；
多个半挠性第一指状物，它们基本上垂直地从所述的第一盖延伸出来并整体地耦连到该第一盖，所述的第一指状物的第一和第二组含有一个基本上凹状的联锁零件；
一个第二盖；及
多个半挠性第二指状物，它们基本上垂直地从所述第二盖延伸出来并整体地耦连到该第二盖，所述的第二指状物的第一和第二组含有一个基本上凸状的联锁零件；
其特征在于：
一个框架，含有第一和第二轨道部件和至少一个用以结合该第一和第二轨道部件的交叉部件，每个轨道部件都具有一个上表面和一个下表面，两个轨道部件的上表面形成该框架的第一侧面，每个轨道部件的下表面形成该框架的第二表面，每个轨道部件具有至少一个通孔，从该第一侧面延伸通过该轨道部件到该第二侧面；
该第一盖基本上设置在该框架的第一侧面上，该第二盖基本上设置在该框架的第二侧面上：
该第一指状物的第一组排列和构造得可配置在第一轨道部件的该至少一个通孔中，该第一指状物的第二组排列和构造得可置在第 二轨道的至少一个通孔中；
该第二指状物的第一组排列和构造得可配置在该第一轨道部件的至少一个通孔中，该第二轨道部件的第二组排列和构造得可配置在该第二轨道部件的至少一个通孔中；及
该第二指状物的第一和第二组的每组排列得可使该第一指状物的第一和第二组中的一个对应组推向该通孔中的一个对应通孔，并使该凸状联锁零件与该凹状联锁零件相啮合，借此，该框架被固定在该第一盖与第二盖之间。
2.根据权利要求1所述的自锁定外壳，其特征在于，所述的框架还含有一个配置在所述通孔的所述侧面上的下部导角；所述的第一指状物的某些指状物含有一个片状物，当所述的第一指状物的该第一和第二组的每组的凸状联锁零件与该第二指状物的第一和第二组中的一个对应组的凹状联锁零件相啮合时，该片状物与所述的下部导角相啮合。
3.根据权利要求1所述的自锁定外壳，其特征在于，还包括长度、宽度和高度的尺寸，它与个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)封装标准相兼容。
4.根据权利要求1所述的自锁定外壳，其特征在于，还包括一个调制解调器，它是按照PCMCIA标准制造的。
5.根据权利要求1所述的自锁定的外壳，其特征在于，每个所述的轨道部件(103)的所述至少一个通孔(107)还包括下部导角(218)，其中所述的第一指状物(113)的第一组和第二组中的每个指状物含有一个片状物，当所述的第一盖(111)和所述的第二盖(117)组装到所述的框架(101)上时，所述的第二指状物(119)的第一组和第二组中的每个指状物推动所述的第一指状物(113)的第一组和第二组中所述的相应指状物的所述片状物(219)与所述的相应通孔(107)的所述下部导角(218)相啮合。
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