一种终端设备的制作方法

1.本实用新型涉及电子设备技术领域，特别涉及一种终端设备。


背景技术：

2.终端设备产品外观越来越简约、轻薄，结构空间越来越小，而产品可靠性要求越来越高，以时尚手机为例，测试标准中，1米水泥地跌落测试条件苛刻：单机进行6个面4个角一共10次的跌落，测试2遍共20次。这就要求结构设计尽可能增加防护措施，避免显示屏损伤。


技术实现要素：

3.本实用新型公开了一种终端设备，用于增加防护措施，避免屏幕损伤。
4.为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
5.一种终端设备，包括：机壳、显示屏和触摸屏；
6.所述机壳包括底壁以及与设置于所述底壁外围的环形侧壁，所述触摸屏设置于所述侧壁远离所述底壁一侧，所述显示屏设置于所述触摸屏与所述底壁之间；
7.所述环形侧壁包括第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，其中，所述第一侧壁和所述第二侧壁相对设置，所述第三侧壁和所述第四侧壁相对设置，所述第三侧壁以及所述第四侧壁均位于所述第一侧壁和所述第二侧壁之间且均与所述第一侧壁和所述第二侧壁连接；
8.所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述第三侧壁和所述第四侧壁中至少一个侧壁朝向所述显示屏一侧形成有用于避让所述显示屏窜动撞击的第一避让槽，所述第一避让槽的开口朝向所述显示屏，且所述第一避让槽远离所述底壁一侧与所述底壁之间的垂直距离大于所述显示屏远离所述底壁一侧与所述底壁之间的垂直距离，所述第一避让槽靠近所述底壁一侧与所述底壁之间的垂直距离小于所述显示屏靠近所述底壁一侧与所述底壁之间的垂直距离。
9.上述终端设备中，显示屏位于机壳和触摸屏形成的空间内，机壳的至少一个侧壁上设置有第一避让槽，第一避让槽的开口朝向显示屏，且第一避让槽远离底壁一侧与底壁之间的垂直距离大于显示屏远离底壁一侧与底壁之间的垂直距离，第一避让槽靠近底壁一侧与底壁之间的垂直距离小于显示屏靠近底壁一侧与底壁之间的垂直距离，故当终端设备跌落时，显示屏在其所在平面内窜动时，显示屏可以插入第一避让槽内，但又不与机壳侧壁撞击，即机壳在不影响其强度的基础上增加显示屏避让空间，改善了屏幕防护能力，防止屏被机壳挤压破损。
10.在一些实施例中，所述第一避让槽的延伸方向与所述侧壁的延伸方向平行，所述第一避让槽的深度方向平行于与所述显示屏所在平面；
11.沿垂直于所述第一避让槽的延伸方向，所述第一避让槽的截面形状为弧形。
12.在一些实施例中，沿所述第一避让槽的深度方向，所述第一避让槽所在的侧壁与所述显示屏的侧边之间的垂直距离为d0，所述第一避让槽的弧形槽壁与所述显示屏的侧边
之间的垂直距离为d，且满足：d≥1.5d0。
13.在一些实施例中，所述第一避让槽的弧形槽壁与所述显示屏的侧边之间的垂直距离d的范围为0.8mm≤d≤0.9mm。
14.在一些实施例中，所述第一侧壁与所述第三侧壁的连接处形成第一角部，所述第一侧壁与所述第四侧壁的连接处形成第二角部，所述第四侧壁与所述第二侧壁的连接处形成第三角部，所述第二侧壁与所述第三侧壁的连接处形成第四角部；
15.所述第一角部、所述第二角部、所述第三角部和所述第四角部中至少一个角部设置有结构筋。
16.在一些实施例中，所述结构筋的厚度l为0.6mm-0.7mm。
17.在一些实施例中，所述结构筋朝向所述显示屏一侧形成有用于避让所述机壳撞击变形的第二避让槽；所述第二避让槽的开口朝向所述显示屏，且所述第二避让槽远离所述底壁一侧与所述底壁之间的垂直距离大于所述显示屏远离所述底壁一侧与所述底壁之间的垂直距离，所述第二避让槽靠近所述底壁一侧与所述底壁之间的垂直距离小于所述显示屏靠近所述底壁一侧与所述底壁之间的垂直距离。
18.在一些实施例中，所述第二避让槽为朝向所述显示屏一侧弯曲的弧形槽，所述第二避让槽的深度方向平行于与所述显示屏所在平面。
19.在一些实施例中，沿垂直于所述第二避让槽的延伸方向，所述第二避让槽的截面形状为矩形。
20.在一些实施例中，所述第二避让槽的底部与所述显示屏之间的垂直距离d’的范围为1.6mm≤d’≤1.8mm。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例提供的一种终端设备中机壳的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例提供的一种终端设备侧壁处的剖面图；
23.图3为本实用新型实施例提供的一种终端设备中机壳加工侧壁的示意图；
24.图4为本实用新型实施例提供的一种终端设备四角处的剖面图；
25.图5为本实用新型实施例提供的一种终端设备中机壳加工角部的示意图；
26.图6a为本实用新型实施例提供的一种终端设备第一角部跌落时屏幕的受力仿真图；
27.图6b为本实用新型实施例提供的一种终端设备第二角部跌落时屏幕的受力仿真图；
28.图6c为本实用新型实施例提供的一种终端设备第三角部跌落时屏幕的受力仿真图；
29.图6d为本实用新型实施例提供的一种终端设备第四角部跌落时屏幕的受力仿真图。
30.图标：100-机壳；200-显示屏；300-触摸屏；400-第一避让槽；500-结构筋；600-第二避让槽；110-底壁；120-第一侧壁；130-第二侧壁；140-第三侧壁；150-第四侧壁；160-第一角部；170-第二角部；180-第三角部；190-第四角部；310-盖板；320-第一结构层；330-第一光学胶层；340-第二结构层；350-第二光学胶层。
具体实施方式
31.以常规手机为例，屏跌落防护的设计方案是在显示屏四周留有0.4mm以上间隙，防止显示屏被机壳挤压破损。跌落时，显示屏由于惯性作用，会在水平方向即显示屏所在平面产生瞬间位移然后恢复原位，此时需要机壳与显示屏之间的间隙足够避让显示屏的瞬间位移，就可以确保显示屏安全。而随着手机平板等产品全面屏的推广，屏占比越来越大，盖板玻璃的粘胶宽度越来越小，固定效果减弱；加之整机尺寸变大、电池容量变大、产品重量增加，跌落冲击时，显示屏瞬间位移加大，侧面撞击到机壳的可能性变大，破损花屏风险提高。
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.如图1至图5所示，本实用新型实施例提供了一种终端设备，包括：机壳100、显示屏200和触摸屏300；机壳100包括底壁110以及与设置于底壁110外围的环形侧壁，触摸屏300设置于侧壁远离底壁110一侧，显示屏200设置于触摸屏300与底壁110之间；环形侧壁包括第一侧壁120、第二侧壁130、第三侧壁140和第四侧壁150，其中，第一侧壁120和第二侧壁130相对设置，第三侧壁140和第四侧壁150相对设置，第三侧壁140以及第四侧壁150均位于第一侧壁120和第二侧壁130之间且均与第一侧壁120和第二侧壁130连接；第一侧壁120、第二侧壁130、第三侧壁140和第四侧壁150中至少一个侧壁朝向显示屏200一侧形成有用于避让显示屏200窜动撞击的第一避让槽400，第一避让槽400的开口朝向显示屏200，且第一避让槽400远离底壁110一侧与底壁110之间的垂直距离大于显示屏200远离底壁110一侧与底壁110之间的垂直距离，第一避让槽400靠近底壁110一侧与底壁110之间的垂直距离小于显示屏200靠近底壁110一侧与底壁110之间的垂直距离。
34.一种可能实现的方式中，触摸屏300包括：盖板310、位于盖板310靠近底壁110一侧的第一结构层320、位于第一结构层320靠近底壁110一侧的第一光学胶层330、位于第一光学胶层330靠近底壁110一侧的第二结构层340以及位于第一结构层320靠近底壁110一侧的第二光学胶层350。显示屏200位于第二光学胶层350与底壁110之间。盖板310玻璃是高强度钢化玻璃，第一结构层320和第二结构层340是膜材，第一光学胶层330和第二光学胶层350是胶水，显示屏200如液晶显示屏200(liquid crystal display，lcd)是普通玻璃。靠近盖板310玻璃的第一结构层320、第二结构层340、第一光学胶层330胶和第二光学胶层350等层，由于材质轻薄贴合效果好，在跌落时不会窜动；而液晶显示屏200层厚度较大，且为玻璃材质，重量较大，在跌落中水平方向窜动最为明显，最易发生破损花屏。
35.通过cae(computer aided engineering，计算机辅助工程)电脑仿真软件分析，以重量170g的手机为例，机壳100使用6063号铝合金材料，测试条件为1米高度水泥地面，定向跌落，手机6个面加4个角各做2次，共计20次跌落。整机右上角第一次跌落的瞬间冲击力最大1078mpa，作用力传递到显示屏200时，显示屏200与机壳100的间隙从0.4mm减小为0.2mm。铝合金6063材料的硬度仅有295mpa，当第一次角部跌落时，冲击力890mpa
÷
材料硬度295mpa＝3.02，冲击力为3倍的材料硬度，机壳100发生不可逆的形变，第二次重复跌落时，形变的机壳100挤压屏幕造成碎屏。研究发现，可以通过合理的计算，优化设计，使机壳100避让显示屏200玻璃，避免硬碰硬，从而根本避免碎屏风险。
36.上述终端设备中，显示屏200位于机壳100和触摸屏300形成的空间内，机壳100的至少一个侧壁上设置有第一避让槽400，第一避让槽400的开口朝向显示屏200，且第一避让槽400远离底壁110一侧与底壁110之间的垂直距离大于显示屏200远离底壁110一侧与底壁110之间的垂直距离，第一避让槽400靠近底壁110一侧与底壁110之间的垂直距离小于显示屏200靠近底壁110一侧与底壁110之间的垂直距离，故当终端设备跌落时，显示屏200在其所在平面(如图2中x正负方向)内窜动时，显示屏200可以插入第一避让槽400内，但又不与机壳100侧壁撞击，即机壳100在不影响其强度的基础上增加显示屏200避让空间，改善了屏幕防护能力，防止屏被机壳100挤压破损。
37.在一些实施例中，第一避让槽400的延伸方向与侧壁的延伸方向平行，第一避让槽400的深度方向平行于与显示屏200所在平面；沿垂直于第一避让槽400的延伸方向，第一避让槽400的截面形状为弧形。
38.一种可能实现的方式中，参照图2，第一避让槽400的截面形状为圆弧。
39.研究过程中，经过测量，显示屏200与机壳100侧壁点胶面z向距离0.72mm，在满足机壳100点胶面结构强度的前提下，适当把机壳100侧壁掏空避让显示屏200，可以有效避免显示屏200的窜动撞击。
40.通过仿真得出，机壳100四周承重结构筋500，壁厚2.2mm可以满足1米跌落和0.5米滚筒测试不变形；其余结构筋500，壁厚0.6mm可以满足1米跌落和0.5米滚筒测试不变形。由于点胶面非四周承重结构，点胶面的结构厚度l按0.6mm设计。同时，根据物理力学规律，圆形和椭圆形结构承重优于其他形状。一种可能实现的方式中，参照图3，加工机壳100侧壁时选用定制的圆头t型铣刀，控制加工形状为圆弧状，相比普通直角t刀加工的直壁，强度更高，内应力分布更均匀。
41.在一些实施例中，沿第一避让槽400的深度方向，第一避让槽400所在的侧壁与显示屏200的侧边之间的垂直距离为d0，第一避让槽400的弧形槽壁与显示屏200的侧边之间的垂直距离为d，且满足：d≥1.5d0。
42.一种可能实现的方式中，继续参照图2，圆弧结构的第一避让槽400可以采用以下方法确定：圆弧顶点在显示屏200顶面即显示屏200靠近触摸屏300的表面之上；圆弧底边在显示屏200底面即显示屏200靠近底壁110的表面之下；圆弧侧壁既机壳100侧壁厚度大于2.2mm；确定此3点位置后，画出圆弧结构，并计算显示屏200侧壁与圆弧的最小距离，此距离大于0.6mm时，即1.5倍原始侧壁间隙。
43.在一些实施例中，第一避让槽400的弧形槽壁与显示屏200的侧边之间的垂直距离d的范围为0.8mm≤d≤0.9mm，例如d为0.8mm、0.82mm、0.84mm、0.86mm、0.88mm、0.9mm。
44.一种可能实现的方式中，第一避让槽400的弧形槽壁与显示屏200的侧边之间的垂直距离d为0.8mm，即机壳100侧壁与lcd屏的间隙，从0.4mm增加到0.8mm，实际的样机测试中，可以有效降低碎屏风险。
45.以上，是针对显示屏200侧壁的跌落设计，还需要针对显示屏200的四个角进行设计。
46.在一些实施例中，第一侧壁120与第三侧壁140的连接处形成第一角部160，第一侧壁120与第四侧壁150的连接处形成第二角部170，第四侧壁150与第二侧壁130的连接处形成第三角部180，第二侧壁130与第三侧壁140的连接处形成第四角部190；第一角部160、第
二角部170、第三角部180和第四角部190中至少一个角部设置有结构筋500。
47.需要说明的是，角部跌落时，冲击力均大于890mpa，机壳100发生不可逆形变，重复滚筒跌落时，机壳100向内凹陷将持续加大。据此可知，机壳100四角内部需要做结构加强，增加机壳100强度。
48.在一些实施例中，结构筋500的厚度l为0.6mm-0.7mm。示例性的，结构筋500的厚度为0.6mm、0.62mm、0.64mm、0.66mm、0.68mm、0.7mm。
49.一种可能实现的方式中，加强筋厚度l可以为0.6mm，降低碎屏风险。
50.在一些实施例中，结构筋500朝向显示屏200一侧形成有用于避让机壳100撞击变形的第二避让槽600；第二避让槽600的开口朝向显示屏200，且第二避让槽600远离底壁110一侧与底壁110之间的垂直距离大于显示屏200远离底壁110一侧与底壁110之间的垂直距离，第二避让槽600靠近底壁110一侧与底壁110之间的垂直距离小于显示屏200靠近底壁110一侧与底壁110之间的垂直距离。
51.一种可能实现的方式中，结构筋500可以与显示屏200在z向错层。具体地，参照图4，结构筋500朝向显示屏200一侧形成开口朝向显示屏200的第二避让槽600，第二避让槽600远离底壁110一侧表面位于显示屏200顶面之上，第二避让槽600靠近底壁110一侧表面位于显示屏200底面之下。机壳100四角内部均设置结构筋500和第二避让槽600，既增加显示屏200避让空间，又增加机壳100结构强度。
52.在一些实施例中，第二避让槽600为朝向显示屏200一侧弯曲的弧形槽，第二避让槽600的深度方向平行于与显示屏200所在平面。
53.一种可能实现的方式中，继续参照图4，第二避让槽600为与机壳100角部形状适配的弧形槽，弧形槽的圆心位于弧形槽朝向显示屏200一侧。第二避让槽600的深度方向平行于与显示屏200所在平面，以避让显示屏200角部，降低碎屏风险。
54.在一些实施例中，沿垂直于第二避让槽600的延伸方向，第二避让槽600的截面形状为矩形。
55.一种可能实现的方式中，继续参照图4，在机壳100四角内部，做结构筋500加强，设置界面形状为矩形的第二避让槽600，当机壳100角部跌落变形时，机壳100金属会填充到强度较弱的第二避让槽600空间内，保证加强筋的完整，进而避免挤压屏幕。
56.参照图5，第二避让槽600的加工用t型平头铣刀，t型平头铣刀可以加工机壳100四角凹槽。
57.在一些实施例中，第二避让槽600的底部与显示屏200之间的垂直距离d’的范围为1.6mm≤d’≤1.8mm。示例性的，第二避让槽600的底部与显示屏200之间的垂直距离d’为1.6mm、1.62mm、1.64mm、1.66mm、1.68mm、1.7mm、1.72mm、1.74mm、1.76mm、1.78mm、1.8mm。
58.为了使本实用新型实施例提供的方案更容易理解，下面通过一个具体实施例详细说明优化结构的流程：
59.通过cae电脑仿真软件分析，以重量170g的手机为例，机壳使用6063号铝合金材料，测试条件为1米高度水泥地面，定向跌落，手机6个面加4个角各做2次，共计20次跌落。图6a-图6d为软件仿真手机角部跌落状态时，屏幕的受力情况。图6a中模拟了手机左上角跌落时屏幕的受力情况，最大受力为984.5mpa；图6b中模拟了手机右上角跌落时屏幕的受力情况，最大受力为1078mpa；图6c中模拟了手机左下角跌落时屏幕的受力情况，最大受力为
918.5mpa；图6d中模拟了手机右下角跌落时屏幕的受力情况，最大受力为890.6mpa；显示屏的受力情况如表1所示。
60.表1、1米水泥地跌落显示屏受力情况
[0061][0062]
可知，角部跌落时，冲击力均大于890mpa，铝合金6063材料的硬度仅有295mpa，当角部跌落时，冲击力890mpa
÷
材料硬度295mpa＝3.02，冲击力为3倍的材料硬度，机壳会因此发生不可逆的形变，进而挤压屏幕造成碎屏。
[0063]
本实施例方案结合cae仿真，显示屏与触摸屏中盖板的距离为0.88mm，显示屏与机壳点胶面距离0.75mm，在满足机壳点胶面厚度l为0.6mm的情况下，适当把机壳侧壁掏空避让显示屏，可以有效避免显示屏的窜动撞击。同时，加工机壳侧壁时选用定制的圆头t型铣刀，控制加工形状为圆弧状，可以避免机壳因掏空而影响强度。经过加工的机壳侧壁与显示屏间隙从0.4mm增加到0.8mm，可以有效降低碎屏风险。同时，机壳四角内部需要做相应设计，在机壳四角内部，做结构筋加强，预留凹槽空间，当机壳角部跌落变形时，机壳金属会填充到强度较弱的凹槽空间内，保证结构筋的完整，进而避免挤压屏幕。本实施例通过优化结构设计方案，在不增加零件的前提下，改善屏幕防护能力。
[0064]
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。