CN1669292A - 盒体尤其是移动通信装置的外壳及制造外壳零件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种盒体(1)，尤其是一种移动通信装置的外壳，它包括第一个外壳整体(2)和第二个外壳基体(9)，它们有一个由密封材料制成的密封件(4)，其中密封件(4)与第一个外壳基体(2)牢固连接并密封地贴靠在第二个外壳基体(9)的第二个边缘(10)上。密封件(4)由一种弹性可变形的密封材料组成。本发明还涉及按照双色压注法制造一种具有弹性密封件(4)的移动通信装置的一个外壳零件(2，9)的方法。

Description

盒体尤其是移动通信装置的外壳 及制造外壳零件的方法

本发明涉及一种盒体，它具有第一个外壳基体和第二个外壳基体。本发明尤其涉及到一种移动通信装置的外壳。本发明还涉及制造一种移动通信装置的外壳的方法。

在英国专利GB 2 345 818中描述了一种便携式通信部件，一种手持式移动无线电装置。这种装置由许多部件组成，尤其是一个键盘区、一个显示区、一个上外壳及一个下外壳和一个电池部件。各个部件组装起来，其中键盘装在上外壳里，然后将包含有显示的部件装入上外壳里并接着将下外壳和上外壳螺纹固紧。下外壳有一个凹处，里面放电池部件。GB 2 345 818 A说明了使上、下外壳用螺纹固紧和相互插入的不同方法。

国际专利申请WO 01/083381 A1涉及一种移动通信装置，它有一个外壳上罩，集成有键盘和显示器。为此在一种压注法中通过将一种塑料注入一个模型来制造一种透明的塑料外壳并与一个薄膜连接，从而形成一个外壳上罩。塑料外壳的第一个部分用作显示窗口，第二部分具有至少一个空缺，它具有继续传递按键压力的装置。薄膜至少盖住第二个部分并实现了在空缺之上设置一个按键，它尤其通过一个印在薄膜上的符号标记出而且其中通过装置使按键压力继续传递。

德国专利DE 196 18 453 C1涉及一种双组成部分的塑料外壳，尤其用于汽车遥控的钥匙。外壳的制造是在一个外壳上部件里注入一种弹性材料，这种材料用来固定住线路板。弹性材料也还用作相对于外壳下部件的密封件，其中这密封件位于下部件内。

德国专利DE 196 30 966 A1涉及一种用于制造对无线电装置，尤其是手持式无线电装置有屏蔽作用的外壳零件。此处将一种能导电的密封件装在下壳上，用于接通一个线路板。密封件只使下壳相对于线路板密封。

德国专利DE 44 28 335 A1涉及一种电模块的塑料外壳，它具有一个外盒体和一个底板。也还可以用双色压注法制造的密封件用于密封外盒体里的一个开口以及在一个所示实施形式中也用作在外壳零件和底板之间的密封。

德国的实用新型专利DE 298 19 434 U1描述了一种外壳，它具有一个屏蔽密封，用于电磁屏蔽地接纳电子构件，尤其是一种移动通信装置。在第一个外壳零件上涂覆有一个密封件端面，它在初始状态为鼓起的或液态发泡并变成弹性的硬化了的塑料。硬化的塑料此时并不附着在上部零件上。在德国实用新型专利93 11 554 U1中描述了用于密封滑动调节器的一个槽的一种密封板条，其中在这密封板条上铸有密封件。板条的材料比密封的材料更硬，这密封材料可以是一种软的橡胶弹性材料，其肖氏硬度为50。

国际专利申请WO 00/08722 A1涉及一种具有抗潮湿电触点的移动无线电话。移动无线电话有一个外壳，它有一个上外壳零件和一个下外壳零件，它们结合成一个外壳，包围住包含在里面的构件。抗潮湿电触点位于外壳之外并穿过下部外壳零件，其中这下外壳零件用一个弹簧臂与移动无线电话的电路相连接。通过将电触点熔化在下外壳件里就在下外壳件的材料和电触点之间形成了一种不透湿气的连接。

对于电装置的外壳或盒体及例如用来保管易变质日用品或者对天气敏感的物品的保管容器可能对防止水气、灰尘或其它因素的密封性提出更高的要求。在一种用于移动通信装置，例如一种无绳电话或者一种移动无线通信电话的外壳中第一种外壳基体是一个所谓上盒体，第二个外壳基体是一个所谓的下盒体，或者反之。

本发明的任务是提出一种具有至少两个外壳基体的盒体，其中在这两个外壳基体之间有密封功能。

该项任务按照本发明通过这样一种盒体来解决，尤其是一种用于移动通信装置的外壳，它具有由第一种基本材料制成的第一个外壳基体，它包括有第一个边缘，以及具有由第二种基本材料制成的第二个外壳基体，它包括有第二个边缘。这两个外壳基体沿着第一个和第二个边缘相互紧靠着并在那里有一个由密封材料制成的密封件，该密封件与第一个基体牢固连接，并且密封地贴靠在第二个边缘上，其中密封材料由一种弹性可变形材料组成。

这盒体可以优选是一种用于容纳电气装置或者机械构件、部件或装置的外壳。此处尤其可以是指一种移动通信电话，也就是一种移动无线通信装置、一种无绳电话，它们也用在工业环境内，例如象修理和生产车间、喷漆车间直至在有爆炸危险的环境中例如象在石油化工环境中。其它可能的盒体可以用于计算器、电子约会设定器(Terminsplaner)、传感器外壳、钟表等。一种相应的外壳其长度可以从几个厘米至几十个厘米，宽度同样也可以从几个厘米至几十个厘米，而且相应地其高度同样也是从几个厘米至几十个厘米。移动无线通信装置和无绳电话的典型外形尺寸从数量级上来说其长度从5至20厘米，宽度从2至5厘米，高度从1至3厘米。密封本身此处可以沿着一个相应外壳的边缘或周边布置，而且其宽度小于1毫米至几个毫米，高度低于1毫米至几个毫米。在一种用于移动通信装置例如一种无绳电话或移动无线电话的外壳中，第一个外壳基体可以是一种所谓上壳，而第二个外壳基体是一种所谓下壳，或者反之。

一个与第一个边缘牢固连接的、尤其是与第一个基体连接和集成一起连接的密封件实现了相对第一个外壳基体的密封性。对第二个外壳基体的密封性通过密封材料的弹性可变形性来达到，其中当第一个边缘与第二个边缘贴靠时密封材料就弹性变形地贴靠在第二个边缘上并因此基本保证了密封性，阻止水气、灰尘或类似污染物的钻入。

一种这样的盒体因此适合于装敏感的物体，如电子装置或机械器具以及也可以是必须防止环境影响，例如象水气、水、化学物、灰尘，或者机械的影响的日用品。通过密封件在第一个外壳基体的牢固连接就减少了用于在第一个外壳基体和第二个外壳基体之间建立密封连接的，在这两个外壳基体里松开的或者相对可以移动的元件的数量。因此就不需要设置一个单独的密封件，例如密封圈形状的密封件，而且为此设有相应的固定件、槽或者其它制造很费事的固定装置。因此也减少了所要提供的外壳零件的数量，这既简化了外壳零件的储存也简化了搬运。最好将密封件设置在第一个外壳基体的外边，该外壳基体例如可以是一个移动电话外壳的一个上壳。因此就已在第一个外壳基体的外边上并因此也在第二个外壳基体的边缘上基本上阻止了灰尘、湿气等等的钻入，因此在第一个外壳基体和第二个外壳基体之间不会积聚灰尘、水或类似有害物。密封件最好在外边上在第二个外壳基体的方向上伸出第一个外盒体。此外优选由第一个外壳基体、密封件和第二个外壳基体形成一种迷宫式密封件。这种密封件可以有多种方式来实现，其中例如第二个外壳基体以一种台阶形式侧凹，而第一个外壳基体伸入此台阶里，使第一个外壳基体和第二个外壳基体相交。此外可以使第二个外壳基体从外面向里看在这密封件后在第一个外壳基体的方向上具有一个隆起，因而在第一个外壳基体和第二个外壳基体之间在外壳里面在密封件后面可以形成一个窄的通道。

密封件贴靠在上面的第二个边缘最好由一种较硬材料制成为密封件本身。这里这第二个外壳基体优选由唯一一种材料制成，它同时也是第二个边缘的材料。同样也可以由另一种材料作为第二个外壳基体的残余物来制造第二个边缘。第一个外壳基体同样也可以优选地由一种较硬材料制成作为密封件。

此处第一个外壳基体优选由一种硬塑料制成，而密封件由一种软塑料制成。

第一个外壳基体最好与密封件一起用所谓双色压注法制成。在双色压注法中也已知为两组分压注，单个构件和即使是不同材料和硬度(硬-/软-连接)的功能元件的塑料材料都在一个加工循环里制成，因而可以大大节省装配费用。这样制成的构件或元件可以根据材料选择的不同而可以抵抗外来影响，其特征在于连接强度高。界面区域所达到的附着力可以通过一种化学连接或者机械的锚固来实现。对于化学相容的塑料来说至少通过熔化或者焊接形成一种牢固的分子连接。两组分压注法基于两个有通常不同性能的塑料组件形成一个集成的成型件时的传力和/或形状配合的连接。两组分压注法特别适用于那些既要有坚固的又要有弹性部位的构件，因而可以同时满足不同的功能要求。

密封用材料最好是一种热塑性弹性塑料。所谓弹性塑料就是指合成的或天然的，具有橡胶弹性特性的聚合物，正如在Rmpps化学词典第8版，1082页，斯图加特法兰克出版社，1981所指明的那样。热塑性弹性塑料例如可以在Kraibwg TBE公司，(Teplitzer Strape 20，D-84478 Walkkraibung)得到。对于热塑性弹性塑料来说可以指基于SEBS和SEPS(可过滤苯乙烯-块-异分子共聚物)的这种弹性体。

最好将一种热塑性塑料应用为第一个外壳基体的第一种基本材料。第二个外壳基体的第二种基本材料最好同样也由一种热塑性塑料组成。热塑性塑料按照上面的Rmpps化学词典在通常的温度下，尤其是室温下是硬的或者甚至脆的塑料，它在加热时可逆地变软而且可以容易地机械变形。另外在德国工业标准(DIN)7724里也对热塑性塑料作了规定。

密封件的密封材料的肖氏硬度最好在50和60之间。按照上述Rmpps化学词典，按照德国工业标准(DIN)53505通过弹性塑料、橡胶和树胶克服一个截锥体扎入的阻抗来确定肖氏硬度。

一种移动通信装置，它可以是一个无绳电话或者一个移动无线通信电话的手机，其外壳最好具有第三个外壳基体，它用于装一个可更换的电源，尤其是一种电池或者是一个可反复充电的蓄电池。第三个外壳基体此处或者贴靠在第一个外壳基体上，或者在第二个外壳基体上，而且用另一个弹性密封件相对于相应的外壳基体而达到密封。其它的密封件最好是或者涂覆在第三个外壳基体本身上或者在贴靠于这基体上的外壳基体上，也就是说第一个或第二个外壳基体上。密封件此处可以是相同类型的，如在第二和第一个外壳基体之间的密封件，它尤其可以按双色压注法与第三个外壳基体或者与配合它的第一或第二个外壳基体形成一个集成的组件。

如上所述通过在其中一个外壳基体上涂覆密封件就可以用少量的单个构件以简单的形式和方式使相互连接的外壳基体实现密封，防水和防尘。

按照本发明，针对一种用来制造一个外壳部件，尤其用于一种移动通信装置的外壳部件的方法的任务通过如下方法来解决：将一种弹性密封件用双色压注法进行涂覆。在第一道制造工序中将一个硬组分压注到一个固定模具上并用一个在最终成型方向上可以运动的第一个对向模具使这硬组件成型。在第二个工序中将一个形成密封的软组分喷注到硬组件上，并用第二个对向模具成型，该对向模具在与第一个对向模具同样的脱模方向上运动用于实现脱模。硬组件以及软组件在相同方向上脱模，这就为具有密封功能的外壳零件提供了一种简单、快速而且经济省钱的制造方法。若要出现轻微的后喷涂，那么这种后喷注可能首先在不可见的，其次在不受载的位置上在缝隙圆里出现，因此是不成问题的。由于只有两个对向模具，也称为开口硬模，因此制造模具时费用较低。相对于具有四个开口硬模的一种制造方法来说就可以加快制造工艺而且更经济地实施。

在此方法中最好应用一种转盘模具，在这模具上至少加工相同类型的两个外壳零件。通过转盘模具的旋转使一个处于加工的外壳零件从第一个加工过程，涂覆硬组分，转送至第二个加工过程涂覆软组分。因此用一个转盘模具可以减少同样类型的许多外壳零件的加工时间。在一个加工时刻期间在转盘模具的一个位置上制造外壳零件的硬组件，而同时在转盘模具的另一个位置上则将软组分涂覆到外壳零件的一个已经制成的硬组件上。在旋转转盘模具之后将具有硬组件和软组件的外壳零件取出并将具有硬组件的外壳零件旋转到一个位置上，在此位置上在下一个加工时刻里就涂覆软组件。

优选当硬组件还是热的时候将软组件涂覆到硬组件上。在这里热意味着硬组件还具有一个使软组件连接在硬组件上的温度，尤其是形成一种化学分子连接，它要比在正常室温时更强。

参照附图举例详细说明这盒体，尤其是用于移动通信装置的一种外壳，以及制造一种外壳零件的方法。当然可以是本发明其它包括的其它实施形式。附图表示了一种移动通信装置的一个并非肯定按比例的而且局部为简化概略的视图。附图所示为：

图1：一种移动通信装置的外壳的立体视图；

图2：一种移动通信装置的外壳基体，一个上盒体；

图3：一个下部外壳基体，下盒体的俯视图；

图4：按图2所示一个上盒体里边的俯视图；

图5：具有一种外壳零件的两个安设位置的一种转盘模具的俯视简图；

图6：通过具有一个外壳零件的硬组件和一个开口硬模的转盘模具的局部纵向剖面；

图7：类似于图6所示的局部剖视图，它具有一个涂覆在硬组件上的软组件和一个与此相应的开口硬模；

图8：通过具有第一个外壳基体，包括有密封件，和第二个外壳基体的一个盒体的纵向局部剖面图；

图9：通过具有第一个外壳基体和密封件以及第二个外壳基体的另一个盒体的局部剖面图。

在所有图中附图标记具有相同的意义。

图1是一个盒体1，此处是一个移动通信装置的外壳1的立体视图。外壳1具有第一个外壳基体2，它由一种硬组件8制成，在这硬组件上在第一个边缘处基本对应于第一个外壳基体2的外周边涂覆了一个弹性可变形的软组件4。在这第一个外壳基体2里，它表示出一个上盒体2，设有用于按键5、一个显示器6和一个扬声器7的开孔。硬组件8由第一种基本材料，尤其是一种热塑性塑料制成。外壳1具有第二个外壳基体9，即一个下盒体。下盒体9有第二个边缘10，它与上盒体2的第一个边缘3相互贴靠着。第二个边缘10与软部件4，即密封件4直接接触，因而外壳1实现密封防止灰尘和水进入。在背离上壳2的那一边上在下壳9上至少在一个用于安装第三个外壳基体12、一个电池或蓄电池部件的部位里涂覆另一个软组件11。另外有一个发射和接收无线13从外壳1里伸出来。

图2表示了一种无绳移动通信装置的第一个外壳基体2，一个上盒体的另一种可供选择的实施形式的外面的俯视图。上壳2同样也有用于按键5、一个显示6、一个扬声器7和一个传声器14的开孔。在第一个外壳基体2的外周边上，第一个边缘3上在外边涂覆有一种软材料，它如图4中所示，以一种连板的形式通过这形成一个硬组件8的第一种基本材料离开外边，指向着第二个外壳基体9(见图3)。软组件4也涂覆到上壳2的外边上以一种宽带的形状，那里它没有密封的作用。它可以在此用作为附加的视觉效果元件。

图4表示一个上壳2，按照图2对里边的一个俯视图。在上壳2的里边这硬组件8在外周边上有一个环绕的，向进而指向的连板14。再向外面围着这连板14周围是软组件4，同时形成一个密封连板27，外连板14以及向里伸入的密封件4相互间隔开，例如间距小于1mm或者达到几个毫米。通过硬组件凹处24和软组件凹处25形成了密封连板27和外连板14，它们都通过一个相应的凹处而相互间隔开。此处也可以使密封连板27伸出超过外连板14或者反过来，或者二者在相同的高度上终止。在这由外连板14所包围的硬组件8部位之内这硬组件具有止动连板15以及导向圆柱16。这些止动连板用于嵌入到相应的设于下壳9上的对置连板里，圆柱用于固定以及用于将上壳2与下壳9结合形成一个外壳1。

通过密封连板27和外连板14，后者优选伸入下壳9里，就在密封连板14和第二个边缘10之间形成一个迷宫式密封件30的通道(见图8)。在按图9所示的实施形式中具有附加密封连板28，它伸入到密封连板27和外连板14之间的凹处里并在迷宫式密封件30的上壳2和下壳9之间形成了一个还要更窄的通道。

图3表示了一个下壳9，它适配于按图2的上壳2，为一个从外面的俯视图。下壳9具有一个用于未示出的蓄电池部件的安装座部位17。安装座部位17的周边是另一种软组件11，它涂覆在下壳9的硬组件18(第二种基本材料)上。这另外的软组件11此处形成了在下壳9和未示出的蓄电池部件之间的一个密封件。硬组件8和18最好由同样的基本材料，尤其是一种热塑性塑料制成。软组件4，11同样也最好由同一种密封材料制成，尤其是一种热塑性的弹性塑料。

图5用俯视图简明表示了一个转盘模具19，它可以围绕一个转轴20旋转。转盘模具19具有两个同样型式的模具构造用于制造同一个外壳零件(见图6，图7)。图5中简略表示的转盘模具19用于制造一种移动通信装置的外壳的第一个外壳基体2，一个上壳。这样一个第一个外壳基体2类似于图1和2所示的上壳2具有用于按键5、显示6、扬声器7的开孔。为了制造上壳2这转盘模具19配合有一个未示出的可以运动的下模，它在旋转轴线20的方向上可以移动但并未示出。转盘模具19表示了固定的一半模具，未表示出的下模则是可以运动的半模。上壳2的制造分两步进行，其中第一步是在将转盘模具19和可活动的对向下模22合在一起之后(见图6)借助于压注法将一个硬组件注入在转盘模具19和第一个可活动的对向下模22之间。转盘模具19的模具构造21具有一个硬组件凹处24以及与之接着的外壳结构26。这注入在转盘模具19和第一个可移动的下模22之间的硬组件8按照外壳结构26取上壳2的形状，其中钻入硬组件凹处24里的硬组件8形成了一种相应的连板，例如一个类似于图4所示的外连板14。在注入硬组件8之后使第一个可活动的对向阴模22在旋转轴线20方向上向上移动，从而使硬组件8在垂直方向上实现脱模。第一个工序之后使转盘模具19旋转180°，则使硬组件8可以被第二个可活动的对向阴模23围住(见图7)。这在硬组件8和第二个可活动模具23之间形成的空腔用一种软组分4注满。这种软组分4一直流入转盘模具19的一个软组件凹处25里并通过硬组件8形成其轮廓。将软组分此处喷注到主要组件的外侧29上。若软组分8还具有较高的温度，因而在硬组件8和软组件4之间进行良好的化学结合，那么可以是一种热塑性弹性塑料最好就喷注在可以是一种热塑性塑料的硬组件8上。第二个可活动的对向模具23同样也在旋转轴线20的方向上抬起，同样也使软组件4在垂直方向上实现脱模(参见图7)。通过软组件凹处25这软组件4同样也构成了一种连板，它通过软组件4的弹性可变形性合适于作为相对于一种移动通信装置的外壳的一个下壳的密封件。(密封连板27类似于图8和9)。

通过硬组件凹处24和软组件凹处25形成了密封连板27和外连板14，它们通过一个相应的凹槽而相互间隔开。此处也可以使密封连板27伸出超过外连板，或者反之，或者两者在相同高度上终止。

在图8和9中用一个局部纵向剖面表示了第一个外壳基体2和贴靠于其上面的第二个外壳基体9的两种不同的实施形式。第一个外壳基体2分别具有一个带有一个外连板14的硬组件8。在第一个外壳基体2外面各自涂覆了一个用作密封的软组件4，这软组件形成一个密封连板27，它可以邻接于外连板14并且由于软组件的材料性能而可以弹性变形。软组件4用密封连板27密封贴靠在第二个外壳基体9的边缘10上。在图9中第二个外壳基体9具有一个附加密封连板28，该连板伸入到密封连板27和外连板14之间的腔里。密封连板27和外连板14优选地布置入下壳9里，因而在密封连板14和第二个边缘10之间形成了一个迷宫式密封件30的一个通道(参见图8)。在按图9所示的实施形式中具有附加密封连板28，它伸入在密封连板27和外连板14之间的凹槽里，那么在一个迷宫式密封件30的上壳2和下壳9之间形成一个还要更窄的通道。这样进一步改善了由第一个外壳基体2和第二个外壳基体9所构成的外壳1克服灰尘和水份进入的密封功能。通过应用双色压注法，如上所述，在软组件4的密封连板27和硬组件8，尤其是外连板14之间在它们相对位置上，长度等等上可以实现各种不同的设计方案。

Claims (15)

1.盒体(1)，尤其是用于一种移动通信装置的外壳，它具有由第一种基本材料(8)制成的第一个外壳基体(2)，该基体包括有第一个边缘(3)；还具有由第二种基本材料(18)制成的第二个外壳基体(9)，该基体包括有第二个边缘(10)，两个基体沿着第一个边缘(3)和第二个边缘(10)相互贴靠；并具有一个由一种密封材料制成的密封件(4)，

—密封件与第一个基体(2)牢固连接，

—其密封材料由一种弹性可变形材料组成，

—而且它密封地贴靠在第二个边缘(10)上。

2.按权利要求1所述的盒体(1)，其中密封件(4)布置在第一个基体(2)的外边(29)上。

3.按权利要求2所述的盒体(1)，其中外壳(29)上的密封件(4)在第二个基体(9)的方向上伸出第一个基体(2)。

4.按上述权利要求之一所述的盒体(1)，其中一种迷宫式密封件(30)由第一个外壳基体(2)、密封件(4)和第二个外壳基体(9)构成。

5.按上述权利要求之一所述的盒体(1)，其中密封件(4)所贴靠的第二个边缘(10)由一种较硬的材料制成作为密封件(4)。

6.按上述权利要求之一所述的盒体(1)，其中第一个盒体(2)由一种硬塑料制成，而密封件(4)由一种软塑料制成。

7.按权利要求6所述的盒体(1)，其中第一个外壳基体(2)连同密封件(4)用双色压注法制成。

8.按上述权利要求之一所述的盒体(1)，其中密封件(4)由一种热塑性弹性塑料制成。

9.按上述权利要求之一所述的盒体(1)，其中第一个外壳基体(2)的第一种基本材料(8)由一种热塑性塑料组成。

10.按上述权利要求之一所述的盒体(1)，其中密封材料的肖氏硬度为50至60。

11.按上述权利要求之一所述的盒体(1)，用于安放电气的、电子的或机械的组件或者日用品。

12.按上述权利要求之一所述的盒体(1)，它是用于一种移动通信装置的外壳并具有第三个外壳基体(12)，该基体用于安放一个可更换的电源，其中这第三个外壳基体(12)或者贴靠在第一个基体上或者第二个基体(2)上并用另外一个弹性密封件(11)相对于基体密封，其中另一个密封件(11)涂覆在第三个外壳基体(12)上或者第二个(9)或第一个外壳基体(2)上。

13.用于制造一种移动通信装置的外壳零件(2，9)的方法，所述零件具有一个弹性密封件(4)按双色压注法制成，其中在第一个工序中将一个硬组件压注到一个固定的模具上，这硬组件(8)用一个可以在脱模方向上移动的第一个对向模具(22)而成型，并在第二个工序里使形成密封件(4)的软组件压注到硬组件(8)上，并用第二个对向模具(23)成型，这第二个对向模具如同第一个对向模具(22)那样在同一个脱模方向上移动用于实现脱模。

14.按权利要求13所述的方法，其中应用了一个转盘模具(19)，在这模具上通过旋转使两个外壳元件在加工，一个用于涂覆硬组件(8)，一个用于涂覆软组件(4)。

15.按权利要求13或14所述的方法，其中当硬组件(8)还热的时候，将软组件(4)涂覆到这硬组件(8)上。

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