[发明专利]便携式电器的耐冲击机壳

说明书

技术领域

本发明属于手机等便携式电器的配套产品技术领域，涉及一种便携式电器的外壳，特别是一种耐冲击性能更好的外壳。

背景技术

随着社会的进步，手机等便携式电器已日益成为人们生活中不可或缺的工具。以手机为例，当前各种功能全面、外形华丽的手机层出不穷，许多手机价格不菲。目前，市面上的手机产品机壳本体一般采用橡塑注塑工艺制作，使用后，可以实现对手机内部结构的保护，而且还具有一定的防尘效果。但是，现有的手机机壳本体一般采用同一厚度的壳体结构，根据常识我们可以知道，当手机从高处意外跌落时，往往是角部先着地，而均一厚度的机壳本体在其八个角处结构强度明显不足，因此，手机一旦跌落后，经常会出现手机内部零件损坏、手机机壳本体在角处发生变形破损，严重的甚至发生触屏破裂等现象，无法再继续使用，只能更换。尤其是目前市面上苹果公司的iPhone等品牌手机的触屏的更换价格同一部普通手机差不多，作为配件的机壳本体同样价格昂贵，更换机壳本体成本较高，不仅给消费者带来经济负担，同时也造成资源浪费。对于iPAD、数码相机、移动硬盘、GPS导航仪、笔记本电脑、计算器等便携式电器也存在同样的问题。综上所述，现有便携式电器机壳本体的缓冲能力不足、保护效果不佳的问题急需改进。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种缓冲性能更好的便携式电器的耐冲击机壳。

本发明便携式电器的耐冲击机壳是这样实现的，包括便携式电器的机壳本体，其特征在于机壳本体的角部设置向机壳本体外部凸起的缓冲体。

本发明便携式电器的耐冲击机壳提高缓冲性能的核心技术原理，在于利用缓冲体增大了缓冲行程。以Iphone4手机为例，Iphone4手机重量为0.13kg，从1米高度落下时，落地速度为假设冲击后速度为零，机壳本体和缓冲体的受冲击变形时的刚度曲线均为线性，则根据能量守恒定律可知，手机所受的最大冲击力为Fmax＝mv²/s，其中s为冲击缓冲行程，此公式在本发明中简称缓冲力公式。由缓冲力公式可知，冲击力与质量、落地速度成正比，与缓冲行程成反比。假设普通均匀厚度的机壳本体为1.2mm，机壳本体缓冲行程为0.8mm，地面为大理石或水泥等刚性地面，则最大冲击力为3189N，折合为325千克，最大冲击加速度为2500g，即2500个重力加速度，这就是为什么摔落后手机特别容易损坏的原因。如果将缓冲行程提高20倍，即缓冲行程为16mm，则最大冲击力变为仅16千克，冲击加速度仅为125g，由此可见，增大缓冲行程，可以有效降低便携式电器落地时的最大冲击力和冲击加速度，从而显著降低对手机的损害。为了达到理想的缓冲效果，在设计缓冲体时需注意，优选的，缓冲体应满足如下要求：缓冲体的最大缓冲行程大于落地速度设计值的平方与冲击加速度最大容许值之比；缓冲体沿主缓冲轴方向的刚度为落地动能设计值与最大缓冲行程的平方之比的2倍；缓冲体沿副缓冲轴方向的刚度为其沿主缓冲轴方向的刚度的0.3～0.5倍。其中，缓冲体的主缓冲轴指向便携式电器的质心，或主缓冲轴在电器主平面内的投影沿相邻两边的角平分线延伸；缓冲体的副缓冲轴垂直于主缓冲轴向设置，或垂直于便携式电器主平面设置。一般情况下，缓冲体的最大缓冲行程是机壳本体中除缓冲体外其余部分平均厚度的至少2倍。本发明中，由于仅在局部设置缓冲体，并且在缓冲体中采用高弹性材料或高弹性结构，因此缓冲体可以实现的缓冲行程很大，可达机壳本体中除缓冲体外其余部分平均厚度5～40倍。另外，为了保证实现必要的缓冲行程，一般情况下，缓冲体的厚度是机壳本体中除缓冲体外其余部分平均厚度的至少3倍，根据实际需要，甚至可以为10～50倍。