(57)【要約】      （修正有）【課題】構成要素が一体に接合された、見た目に美しい均一な界面を有する、１つ以上の電子アセンブリを収容し、外装から視認できない溶接接合を含むプラスチック筐体を提供する。【解決手段】電子デバイスの筐体１０５は、ＡＣ−ＤＣ電子アセンブリを中に収容するように構成されたキャビティ２３７を画定する壁（底壁２０５、側壁２２５）を有するハウジング１１５を含む。壁は、遠位端部２３０に形成されたタング２３５を含む。カバー１１０は、チャンバ２７０を形成する頂壁２６０および頂壁から延びる外側壁２６５を含む。ハウジング１１５は、チャンバ２７０内に少なくとも部分的に収容され、チャンバ２７０内に位置する溝に、ハウジング１１５のタング２３５が溶接される。溶接からのバリは、筐体の外装面において視認可能なバリがないように、筐体内に収容される。【選択図】図２
2019212885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティを画定する、底壁および前記底壁から延びる少なくとも１つの側壁を含むハウジングであって、前記少なくとも１つの側壁は遠位端部を有する、ハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられたカバーとを備え、前記カバーは、
チャンバを画定する、頂壁および前記頂壁から延びる少なくとも１つの外側壁であって、前記少なくとも１つの外側壁は、前記チャンバに連通する穴を画定する、頂壁および少なくとも１つの外側壁と、
前記頂壁から前記チャンバ内に延びる稜部と、
前記少なくとも１つの外側壁と前記稜部との間に画定された溝であって、前記ハウジングの少なくとも一部が、前記少なくとも１つの側壁の前記遠位端部が前記溝に位置合わせされかつ前記溝内に位置するように前記チャンバ内に収容される、溝とを含む、電子デバイス用の筐体。
【請求項２】
前記遠位端部が、前記少なくとも１つの外側壁および前記稜部に溶接された、請求項１に記載の筐体。
【請求項３】
前記少なくとも１つの外側壁の内面は段部を含み、前記段部は、前記段部および前記稜部が前記溝を画定するように、前記稜部に対向かつ隣接して位置する、請求項１または２に記載の筐体。
【請求項４】
前記段部は、前記少なくとも１つの外側壁の長さに沿って分布する複数のセグメントを含んでおり、前記複数のセグメントのうち隣接するセグメントは、ギャップによって分離されている、請求項３に記載の筐体。
【請求項５】
前記少なくとも１つの側壁の大部分は、前記少なくとも１つの外側壁に平行かつ隣接している、請求項１から４のいずれか１項に記載の筐体。
【請求項６】
前記少なくとも１つの側壁の外面は複数のリブを含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の筐体。
【請求項７】
前記キャビティ内に位置し、前記筐体の外部面から延びる複数の電極ピンに接続された、電子アセンブリをさらに備えた、請求項１から６のいずれか１項に記載の筐体。
【請求項８】
前記電子アセンブリは、前記複数の電極ピンを介してＡＣ電力を受け取り、外部電子デバイスにＤＣ電力を供給するＡＣ−ＤＣコンバータである、請求項７に記載の筐体。
【請求項９】
前記外部電子デバイスが前記電子アセンブリと電気的に接続されることを可能にする、前記頂壁に形成された受入開口部をさらに備えた、請求項８に記載の筐体。
【請求項１０】
キャビティを画定する、底壁および前記底壁から延びる少なくとも１つの側壁を含むハウジングであって、前記少なくとも１つの側壁は遠位端部を有する、ハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられたカバーとを備え、前記カバーは、
チャンバを画定する、頂壁および前記頂壁から延びる少なくとも１つの外側壁であって、前記少なくとも１つの外側壁は、前記チャンバに連通する穴を画定する、頂壁および少なくとも１つの外側壁と、
前記頂壁の内面の中に延びる溝であって、前記ハウジングの少なくとも一部が、前記少なくとも１つの側壁の前記遠位端部が前記溝に位置合わせされかつ前記溝内に位置するように前記チャンバ内で収容される、溝とを含む、電子デバイス用の筐体。
【請求項１１】
前記遠位端部は、前記溝を形成する一対の平行な壁に溶接されている、請求項１０に記載の筐体。
【請求項１２】
前記一対の平行な壁のうちの少なくとも１つの壁は、前記溝の中に突出する段部を含む、請求項１１に記載の筐体。
【請求項１３】
前記段部は、前記一対の平行な壁のうちの第１の壁の一部として形成され、前記段部は、前記溝の中に突出しており、前記第１の壁の長さに沿って分布する複数のセグメントを含み、前記複数のセグメントのうち隣接するセグメントは、ギャップによって分離されている、請求項１２に記載の筐体。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの側壁の外面は、複数のリブを含む、請求項１０から１３のいずれか１項に記載の筐体。
【請求項１５】
前記キャビティ内に位置し、前記筐体の外部面から延びる複数の電極ピンに接続された電子アセンブリをさらに備えた、請求項１０から１４のいずれか１項に記載の筐体。
【請求項１６】
電子デバイスを形成する方法であって、
キャビティを画定する、底壁および前記底壁から延びる少なくとも１つの側壁を含むハウジングを形成することであって、前記少なくとも１つの側壁は遠位端部を有する、ことと、
電子アセンブリを前記キャビティ内に配置することと、
チャンバを画定する、頂壁および前記頂壁から延びる少なくとも１つの外側壁であって、前記少なくとも１つの外側壁は、前記チャンバに連通する穴を画定する、頂壁および少なくとも１つの外側壁と、
前記頂壁から前記チャンバ内に延びる稜部と、
前記少なくとも１つの外側壁と前記稜部との間に画定された溝とを含む、カバーを形成することと、
前記少なくとも１つの側壁の前記遠位端部が、前記溝に位置合わせされかつ前記溝内に位置するように、前記ハウジングの少なくとも一部を、前記穴を介して前記チャンバ内に挿入することと、
前記少なくとも１つの側壁の前記遠位端部を、前記少なくとも１つの外側壁および前記稜部に取り付けることと、を含む、方法。
【請求項１７】
前記遠位端部は、前記少なくとも１つの外側壁および前記稜部に超音波溶接される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記超音波溶接により生じたバリが、前記ハウジングと前記カバーとによって形成された筐体内に完全に収容される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの外側壁の内面は段部を含み、前記段部は、前記段部および前記稜部が前記溝を画定するように、前記稜部に対向かつ隣接して位置している、請求項１６から１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記段部は、前記少なくとも１つの外側壁の長さに沿って分布する複数のセグメントを含んでおり、前記複数のセグメントのうち隣接するセグメントは、ギャップによって分離されている、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
他の出願の相互参照
この出願は、２０１８年５月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／６７８，６８４号の「ＤＵＡＬ  ＣＵＰ  ＥＮＣＬＯＳＵＲＥ  ＦＯＲ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ  ＤＥＶＩＣＥＳ」、および２０１８年９月１０日に出願された米国特許出願第１６／１２７，０５６号の「ＤＵＡＬ  ＣＵＰ  ＥＮＣＬＯＳＵＲＥ  ＦＯＲ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ  ＤＥＶＩＣＥＳ」の優先権を主張する。これらは、すべての目的のために、その全体がともに参照により本書に組み込まれる。
【０００２】
説明される実施形態は、全般的には、２つ以上の構成要素から作られ、構成要素が一体に接合された、見た目に美しい均一な界面を有する筐体に関する。より詳細には、本実施形態は、１つ以上の電子アセンブリを収容し、外装から視認できない溶接接合を含むプラスチック筐体に関する。
【背景技術】
【０００３】
現在、電子デバイスの使用を容易にし、美的外観を提供する外部筐体を有する多種多様な電子デバイスがある。しかし、このような筐体は、筐体のプラスチック構成要素が一体に接合される、１つ以上の継ぎ目を有することが多い。継ぎ目の外観は、大量生産中に均一に制御することが困難な場合があり、筐体の、比較的弱く、損傷および／または分離が生じやすい領域を生成する場合がしばしばある。これは特に、このような継ぎ目が破損および分離した場合に露出することになる高電圧電子構成要素を含む筐体において、問題となる可能性がある。製造中に筐体継ぎ目がより均一になり、見た目に美しく、構造的完全性を向上させるような、新たな筐体、および、筐体構成要素を接合する新たな方法が必要とされる。
【発明の概要】
【０００４】
本開示のいくつかの実施形態は、電子デバイス用の筐体に関する。様々な実施形態は、溶接継ぎ目において一体に接合された２つ以上の構成要素から作られたプラスチック筐体に関する。これら構成要素は、溶接接合全体が筐体内に隠れるように、内側構成要素のタングが外側構成要素内の溝に溶接された、入れ子構造を有することができる。
【０００５】
いくつかの実施形態において、電子デバイス用の筐体は、キャビティを画定する底壁および底壁から延びる少なくとも１つの側壁を含むハウジングを備え、少なくとも１つの側壁は、遠位端部を有している。カバーは、ハウジングに取り付けられ、カバーは、チャンバを画定する頂壁および頂壁から延びる少なくとも１つの外側壁であって、少なくとも１つの外側壁は、チャンバに連通する穴を画定する、頂壁および少なくとも１つの外側壁と、頂壁からチャンバ内に延びる稜部(ridge)と、少なくとも１つの外側壁と稜部との間に画定された溝であって、ハウジングの少なくとも一部は、少なくとも１つの側壁の遠位端部が、溝と位置合わせされて溝内に位置するように、チャンバ内に収容される、溝とを含む。
【０００６】
いくつかの実施形態において、遠位端部は、段部および稜部に溶接される。様々な実施形態において、少なくとも１つの外側壁の内面は段部を含み、段部は、段部および稜部が溝を画定するように、稜部に対向かつ隣接して位置している。いくつかの実施形態において、段部は、外側壁の長さに沿って分布された複数のセグメントを含んでおり、複数のセグメントのうち隣接するセグメントは、ギャップによって分離されている。様々な実施形態において、少なくとも１つの側壁の大部分は、少なくとも１つの外側壁に平行かつ隣接している。
【０００７】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの側壁の外面は、複数のリブを含む。様々な実施形態において、筐体はさらに、キャビティ内に位置し、筐体の外部面から延びる複数の電極ピンに接続された電子アセンブリを備えている。いくつかの実施形態において、電子アセンブリは、複数の電極ピン(electrical prongs)を介してＡＣ電力を受け取り、外部電子デバイスにＤＣ電力を供給するＡＣ−ＤＣコンバータである。いくつかの実施形態において、筐体はさらに、外部電子デバイスが電子アセンブリに電気的に接続されることを可能にする、頂壁に形成された受入開口部を備えている。
【０００８】
いくつかの実施形態において、電子デバイス用の筐体は、キャビティを画定する底壁および底壁から延びる少なくとも１つの側壁を含むハウジングを備え、少なくとも１つの側壁は、遠位端部を有している。カバーは、ハウジングに取り付けられ、カバーは、チャンバを画定する頂壁および頂壁から延びる少なくとも１つの外側壁であって、少なくとも１つの外側壁は、チャンバに連通する穴を画定する、頂壁および少なくとも１つの外側壁と、頂壁の内面内に延びる溝であって、ハウジングの少なくとも一部は、少なくとも１つの側壁の遠位端部が、溝と位置合わせされて溝内に位置するように、チャンバ内で収容される、溝とを含む。
【０００９】
いくつかの実施形態において、遠位端部は、溝を形成する一対の平行な壁へ溶接される。様々な実施形態において、一対の平行な壁のうちの少なくとも１つの壁は、溝内に突出する段部を含む。いくつかの実施形態において、段部は、一対の平行な壁のうちの第１の壁の一部として形成され、段部は、溝内へ突出しており、第１の壁の長さに沿って分布された複数のセグメントを含み、複数のセグメントのうち隣接するセグメントは、ギャップによって分離されている。
【００１０】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの側壁の外面は、複数のリブを含む。様々な実施形態において、筐体はさらに、キャビティ内に位置し、筐体の外部面から延びる複数の電極ピンに接続された電子アセンブリを備えている。
【００１１】
いくつかの実施形態において、電子デバイスを形成する方法は、キャビティを画定する底壁および底壁から延びる少なくとも１つの側壁を含むハウジングを形成することを備え、少なくとも１つの側壁は、遠位端部を有している。電子アセンブリがキャビティ内に位置し、カバーが形成される。カバーは、チャンバを画定する頂壁および頂壁から延びる少なくとも１つの外側壁であって、少なくとも１つの外側壁は、チャンバに連通する穴を画定する、頂壁および少なくとも１つの外側壁と、頂壁からチャンバ内に延びる稜部と、少なくとも１つの外側壁と稜部との間に画定された溝とを含む。少なくとも１つの側壁の遠位端部が、溝と位置合わせされて溝内に位置するように、ハウジングの少なくとも一部が、穴を介してチャンバ内に挿入され、少なくとも１つの側壁の遠位端部が、少なくとも１つの外側壁および稜部へ取り付けられる。
【００１２】
いくつかの実施形態において、遠位端部は、段部および稜部に超音波溶接される。様々な実施形態において、超音波溶接により生じたバリは、ハウジングとカバーとによって形成された筐体内に完全に収容される。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの外側壁の内面は段部を含み、段部は、段部および稜部が溝を画定するように、稜部に対向かつ隣接して位置している。いくつかの実施形態において、段部は、外側壁の長さに沿って分布された複数のセグメントを含んでおり、複数のセグメントのうち隣接するセグメントは、ギャップによって分離されている。
【００１３】
本開示の性質および利点の理解をより深めるために、以下の説明および添付図面を参照されたい。しかし、これら図面の各々は、例示の目的のためのみに提供されており、本発明の範囲の限定の定義として意図されていないことを理解されたい。また、原則として、および、明細書とは逆のことが明らかではない限り、異なる図面における要素が同じ参照番号が使用する場合、その要素は、概ね、機能または目的において同一であるか、または少なくとも類似しているかのいずれかである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示のいくつかの実施形態に従う筐体を有する電子デバイスの正面斜視図である。
【図２】図１に図示される筐体の部分拡大図である。
【図３】図１および図２に図示される筐体のカバーの内装部分の部分斜視図である。
【図４】溶接工程前の、図１〜図３に図示される筐体のハウジングとカバーとの間の接合部分の部分断面図である。
【図５】溶接工程後の、図４に図示される接合部分の部分断面図である。
【図６】溶接工程前の、図４に図示される溶接領域の部分断面詳細図である。
【図７】溶接工程後の、図５に図示される溶接領域の部分断面詳細図である。
【図８】筐体内の電子アセンブリを図示する図１〜図７に例示された電子デバイスの正面斜視図である。
【図９】図１〜図８に図示された筐体のハウジングのキャビティ内の上面斜視図である。
【図１０】本開示のいくつかの実施形態に従う筐体を有する電子デバイスの上面斜視図である。
【図１１】本開示のいくつかの実施形態に従って筐体を形成する工程を描写したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
この開示のいくつかの実施形態は、２つ以上のプラスチック構成要素間に形成された継ぎ目または接合において一体に接合される２つ以上のプラスチック構成要素を有する電子筐体に関する。本開示は、多種多様な構成のために有用であり得るが、本開示のいくつかの実施形態は、以下により詳細に説明されるように、見た目に美しい外装面を有する、および／または、筐体が分離された場合、ユーザに対して危険となり得る高電圧電子アセンブリを囲む、電子筐体のために特に有用である。
【００１６】
例えば、いくつかの実施形態において、２つ以上のプラスチック構成要素の接合は、当該技術分野において、超音波溶接として知られている工程を用いて実行され得る。様々な実施形態において、溶接接合全体、および、本明細書において「バリ」とも呼ばれる、関連付けられた任意の溶接残渣が、筐体内に隠されるように、内側プラスチック構成要素のタングが、外側プラスチック構成要素内の溝に溶接される入れ子構造を含む超音波溶接構成を使用して、接合が形成される。
【００１７】
いくつかの実施形態において、タングは、溝の両側に溶接され、「二面剪断」溶接接合を形成する。二面剪断溶接接合は、溶接中に印加される力を平準化するので、応力および変形は、タングの各側面に均等に分配される。その結果、二面剪断接合により、接合中のカバーおよびハウジングの歪みが少なくなり、接合工程中にカバーおよびハウジングが歪まないように保つために必要な固定具を減らすことができ、片面剪断接合よりも強い接合を形成する。さらに、二面剪断接合は、応力をより均一に分散させるので、大量生産中に、溶接工程をより一貫して制御することができ、その結果、より一貫した美的外観となる。さらに、ハウジングおよびカバーの二重壁「入れ子」構造は、高い電圧および／または電流で動作する電子アセンブリを保護するのに有用であり得る、より頑丈な筐体となる。これら特徴およびその他が、本明細書において、より詳細に説明される。
【００１８】
本開示に従って、外側構成要素内の溝に内側構成要素のタングが溶接される入れ子構造を有するプラスチック筐体の特徴および態様をより良く認識するために、本開示の実施形態に従って、電子筐体の１つの特定の実施を議論することによって、本開示の更なるコンテキストが、以下のセクションにおいて提供される。これら実施形態は、単なる例示に過ぎず、他の実施形態が、無線ルータ、無線テレビジョンデバイス、コンピュータ、腕時計、メディアプレーヤ、および他のデバイスのような他の電子デバイスにおいて適用され得るが、これらに限定されない。
【００１９】
図１は、筐体１０５を有するＡＣ−ＤＣアダプタを備える電子デバイス１００の簡略斜視図である。図１に図示されるように、筐体１０５は、以下により詳細に説明されるように、少なくとも部分的にハウジング１１５の上側に位置し、タングおよび溝の二面剪断溶接接合によってハウジング１１５に固定されたカバー１１０を含むことができる。
【００２０】
ハウジング１１５は、ハウジングから離れて延び、ＡＣ電力を受け取るために、ＡＣ壁コンセントにプラグインされるように構成された２つの電極ピン１３０ａ、１３０ｂを有している。図１に例示される２つの電極ピン１３０ａ、１３０ｂは、選択された欧州のレセプタクルと互換性があり、他の実施形態において、米国、日本、および中国のような他の規格と互換性のある、異なる構成および／または数のプロングが使用され得るが、これらに限定されない。カバー１１０は、相手側コネクタを受け入れるように構成された受入開口部１３５を含む。いくつかの実施形態において、１つ以上の二面剪断接合が、カバー１１０とカバー１１５との間に形成され、筐体の少なくとも一部は、以下により詳細に説明されるように、二重壁構造を有している。
【００２１】
いくつかの実施形態において、筐体１０５は、２つの電極ピンが壁レセプタクルと係合された場合に、電力（例えば、１２０ボルトＡＣ）電極ピン１３０ａ、１３０ｂを受け入れることができるＡＣ−ＤＣ電子アセンブリ１４０を包み込む。電子アセンブリ１４０は、以下により詳細に説明されるように、レセプタクルコネクタから受け取ったＤＣ電力を、受入開口部１３５に挿入された相手側コネクタを介して電子コンピューティングデバイスに供給され得るＤＣ電力（例えば、５ボルトＤＣ）に変換するように構成され得る。
【００２２】
図２は、カバー１１０から取り外されたハウジング１１５の部分斜視図である。いくつかの実施形態において、ハウジング１１５は、底壁２０５および底壁から延びる少なくとも１つの側壁２２５を含んでおり、少なくとも１つの側壁は、タング２３５を形成する遠位端部２３０を有している。遠位端部２３０は、少なくとも１つの側壁２２５の先端２３３に位置している。底壁２０５および少なくとも１つの側壁２２５は、底壁に対向して位置し、電子アセンブリ１４０を収容するように寸法決めされた開口部２４０を有するキャビティ２３７を形成することができる。キャビティ２３７内に電子アセンブリ１４０を位置合わせするために、１つ以上の位置合わせ機能２４５が、１つ以上の側壁２２５の内面２４７に位置され得る。いくつかの実施形態において、１つ以上の位置合わせ機能２４５は、図２に図示されるように、一対の平行な稜部を含むことができる一方、他の実施形態において、１つ以上の位置合わせ機能は、内面２４５からの任意のタイプの突起、または、内面に形成された溝であってよい。少なくとも１つの側壁２２５の外面２５３に、１つ以上の縦方向リブ２５０が位置し、外面２５３に、１つ以上の横方向リブ２５５が位置することができる。いくつかの実施形態において、以下により詳細に説明されるように、１つ以上の縦リブ２５０、および、１つ以上の横方向リブ２５５が、カバー１１０のための位置合わせを提供することができるか、および／または、筐体１０５に強度を付加することができる。
【００２３】
図２はまた、チャンバ２７０を形成する頂壁２６０および頂壁から延びる少なくとも１つの外側壁２６５を含むことができるカバー１１０を例示しており、チャンバ２７０は、頂壁に対向して位置する穴（図４において４０３として識別される）を介してハウジング１１５の少なくとも一部を受け入れるように寸法決めされている。いくつかの実施形態において、カバー１１０の外側壁２６５は、以下により詳細に説明されるように、二重壁構造を形成するハウジングの少なくとも１つの側壁２２５の先端の上方をスライドするように構成されている。（図２に図示しない）溝が、カバー１１０の内周領域の周囲に形成され、ハウジング１１５のタング２３５を受け入れ、超音波溶接、接着剤、溶剤、または他の工程を使用してハウジング１１５のタング２３５に接合され得る。１つ以上の縦方向リブ２５０および横方向リブ２５５はそれぞれ、ハウジング１１５の上方および周囲のカバーの位置合わせを支援することができる。ハウジング１１５の受入開口部１３５は、電子アセンブリ１４０内に配置されたコネクタと位置が合うように構成されている（図１参照）。いくつかの実施形態において、カバー１１０は、インサート成形または個別に形成された頂壁２６０を含むことができる。
【００２４】
図３は、カバー１１０の内部の切り欠き部分斜視図である。図３に図示されるように、いくつかの実施形態において、カバー１１０は、内周領域３１０の周囲に形成された溝３０５を含むことができる。溝３０５は、本明細書においてより詳細に説明されるように、二面剪断接合を形成するために、ハウジング１１５上のタング２３５と対になるように構成され得る。図３に例示される実施形態において、溝３０５は、互いに間隔をおいて配置された段部３１５および稜部３１７から形成される。いくつかの実施形態において、壁は、稜部３１７の代わりに使用され得、頂壁２６０の内面３２５から延びることができる。更なる実施形態において、溝３０５は、頂壁２６０の内面３２５内に形成され得る。タング２３５を受け入れる溝３０５を形成するために、多数の構造体を用いることができる。
【００２５】
いくつかの実施形態において、段部３１５は、少なくとも１つの外側壁が、厚みを増加された領域（例えば、内面に形成された段部）を有することができるように、少なくとも１つの外側壁２６５の一部として形成され得る。様々な実施形態において、段部３１５は、１つまたは複数の凹部３２０が第１の壁内に形成され、第１の壁をセグメントに分解できるように、不連続であってよい。溶接工程中に空気を逃がすことができるように、および／または、溶接残渣「バリ」が蓄積または排出するように、１つ以上の凹部３２０が位置することができる。さらに詳しくは、タング２３５と溝３０５との間に二面剪断接合が形成されると、タングと溝との接合内の空気量が減少し、１つ以上の凹部３２０を通じて逃げることが可能となる。図３に例示される実施形態において、１つ以上の凹部３２０は、本明細書においてギャップとも呼ばれ、段部３１５において形成されるが、若しくは、稜部３１７内により深く形成されることも可能である。
【００２６】
図４および図５は、それぞれ、溶接接合形成前および後のハウジング１１５およびカバー１１０の断面図を例示している。図４に図示されるように、溶接工程前に、ハウジング１１５が、カバー１１０のチャンバ２７０内に少なくとも部分的に位置している穴４０３を通って挿入され、タング２３５が、溝３０５への入口に位置合わせされる。いくつかの実施形態において、溝３０５は、タング２３５にフィットするクリアランスを有する位置合わせ領域４０５を含むことができ、それにより、タングは、溶接工程が開始される前に、溝３０５と位置合わせされる。１つの実施形態において、タング２３５と、位置合わせ領域４０５内の溝３０５のいずれかの側との間のクリアランスは、２０〜１００ミクロンである。
【００２７】
いくつかの実施形態において、カバー１１０の外側壁２６５の遠位端４１５が、溶接工程前に定位置に保持される（例えば、ハウジング１１５と対称に位置合わせされる）ように、横方向リブ２５５が、ハウジング１１５上に位置している。１つの実施形態において、カバー１１０の遠位端４１５と、ハウジング４１０のエッジとが位置合わせされる前に、タングが、溝内の底に達しないように、横方向リブ２５５から、ハウジング４１０のエッジへの第１の距離４２５は、タング２３５の遠位端から、溝３０５の底４３０までの第２の距離４２７未満である１．７〜２．３ミリメートルである。
【００２８】
いくつかの実施形態において、横方向リブ２５５は、外側壁２６５の内面４４０に接触するように構成され得るが、他の実施形態において、横方向リブと、外側壁の内面との間にギャップがあってもよい。更なる実施形態において、横方向リブと、カバー１１０の内面との間に、テープまたは他の材質とすることができるスペーサが配置され得る。いくつかの実施形態において、ハウジング１１５およびカバー１１０が、図４に図示される位置にある場合、カバー１１０は、タング２３５上に存在する小領域である１つ以上の溶接開始ゾーン（図４に図示せず）を有することができる。ハウジング１１５の底壁４２０は、以下により詳細に説明されるように、プロング１３０ａ、１３０ｂに接続された１つ以上の電気接続を有することができる。
【００２９】
図５は、溶接接合形成後のハウジング１１５およびカバー１１０を例示している。図５に図示されるように、カバー１１０は、タング２３５が実質的に溝３０５内に係合されるように、ハウジング１１５の一部の外周に位置している。超音波溶接を適用する実施形態において、タング２３５の両側に、一対の溶接接合５１０ａ、５１０ｂが形成されている。溶接バリは、溝３０５の底部分５２５内に集まることがある。溶接中、空気および／またはバリは、１つ以上の凹部３２０を通って溝３０５から出ることができる（図３参照）。
【００３０】
超音波溶接を適用する実施形態において、溶接工程は、固体状態溶接を生成する圧力下でともに保持されているカバー１１０および／またはハウジング１１５に、高周波（例えば、１０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの範囲の）音響振動を印加することを含む。溶接工程中、カバー１１０および／またはハウジング１１５に力を加え、それらをともに押し付けることができる。振動により、タング２３５および溝３０５が互いに接触する界面において、面間の摩擦によって熱が生成する。この熱により、トング２３５および溝３０５の局部的な領域が溶融し、溶接接合５１０ａ、５１０ｂを形成する。溶接接合５１０ａ、５１０ｂの各々において、溶接から押し出されたバリが生成する。
【００３１】
この実施形態において、溶接バリまたは溶接変形が筐体の外装から見えないように、溶接接合全体が筐体１０５内に収容されることが分かる。筐体１０５の外装から観察可能な唯一の接合は、溶接されていないハウジング１１５とカバー１１０との間のギャップ５２０である。いくつかの実施形態において、筐体の二面剪断溶接および入れ子構造における平衡力によって、ギャップ５２０は、製造中、一貫して制御され、その結果、筐体の外観は一貫して見た目に美しいものとなり得る。さらに、図５では、筐体１０５の実質的な部分は、１つ以上の側壁２２５が、頑丈で信頼性の高い筐体を形成する１つ以上の外側壁２６５に対して平行であり、かつ、それらから離間している二重壁構造を有することが分かる。
【００３２】
他の実施形態において、超音波溶接以外の工程を使用して、タング２３５と溝３０５との間に接合が形成され得る。１つの実施形態において、タング２３５を溝３０５に接着するために、接着剤、糊、溶媒、または他の材料を用いることができる。
【００３３】
図６および図７は、超音波溶接工程が使用された場合における溶接接合形成前および後の、ハウジング１１５およびカバー１１０の拡大断面図をそれぞれ図示する。図６に図示されるように、タング２３５は、溝３０５への入口と位置合わせされる。いくつかの実施形態において、溝３０５は、タング２３５にフィットするクリアランスを有する位置合わせ領域４０５を有することができ、それにより、タングは、溶接工程が実行される前に、溝と位置合わせされる。
【００３４】
図７に図示されるように、タング２３５が溝３０５に溶接され、二面剪断接合を形成する。タング２３５のいずれか一方の側に、一対の溶接接合５１０ａ、５１０ｂが形成されている。タング２３５は、溶接工程中に、溝３０５に挿入されている。
【００３５】
図８は、筐体１０５内に位置している電子アセンブリ１４０を例示している。いくつかの実施形態において、電子アセンブリ１４０は、１つ以上の位置合わせ機能２４５を用いてハウジング内に位置合わせされた基板８１０を含む（図２参照）。
【００３６】
図９は、対応するプロング１３０ａ、１３０ｂに電気的に接続された終端領域９０５ａ、９０５ｂを図示するハウジング１１５の底壁２０５の内面の図を例示している（図１参照）。いくつかの実施形態において、終端領域９０５は、導電性であり、電子アセンブリ８０５（図８参照）と電気的に接触することにより、ＡＣ電力が、プロング１３０ａ、１３０ｂを介して受け取られ得、終端領域９０５ａ、９０５ｂを介して電子アセンブリに接続されるようになる。電子アセンブリ８０５は、ＡＣ電力をＤＣ電力に変換し、受入開口部１３５（図１参照）を通じてアクセスされ得るコネクタ８１５を介してＤＣ電力を伝達することができる。
【００３７】
図１〜図９における溶接接合５１０ａ、５１０ｂのように、内側構成要素のタングと、外側構成要素内に形成された溝との間に形成された溶接接合は、外部から視認可能なバリのない二面剪断溶接接合を備えた頑丈な筐体を有することが所望される場合に、他の多数のプラスチック構成要素をともに接合するために使用され得る。例えば、図１０は、本開示のいくつかの実施形態に従う、例えば、水中潜水デバイスとして使用することができる電子デバイス１０００の簡略斜視図を例示している。電子デバイス１０００は、図１〜図９に例示されたものと同様の二面剪断溶接接合を用いてハウジング１０１５に接合されたカバー１０１０から作られた筐体１００５を含むことができる。
【００３８】
溶接接合は、図２および図３において詳細に上述されたように、完全なバリトラップを有する単一の剪断接合を用いて筐体１００５内に形成され得る。二面剪断接合により、カバー１０１０およびハウジング１０１５の歪みが減少し、他の接合に比べて改善された強度を示すことができる。二面剪断溶接接合により、カバー１０１０およびハウジング１０１５の歪みが減少し、他の溶接接合に比べて改善された強度を示すことができる。いくつかの実施形態において、溶接接合は、外装から視認可能なハウジング１０１５とカバー１０１０との間のギャップ１０２５を含むことができる。二面剪断接合は、大量生産中、ギャップ１０２５のサイズを一貫して制御するために使用され得るので、各部分は美的に一貫している。
【００３９】
図１０に図示される実施形態において、筐体１００５は、ディスプレイ１０３５（例えば、タッチディスプレイ）および入力ボタン１０４０を含むとして例示されているが、他の実施形態は、異なるユーザインターフェース機能を有することができる。筐体１００５は、いくつかの実施形態において、電子アセンブリを完全に包含することができるので、筐体内の電子アセンブリは、筐体１００５を通る貫通部が必要とされず、筐体が、液密になるように完全にシールされるように、別個の電磁誘導充電ステーションで誘導充電される。更なる実施形態において、筐体１００５は、内部にバッテリまたは他の電源を有することができる。本開示の実施形態は、何らかの特定の電子デバイスに限定されない。いくつかの実施形態において、図１０に図示されたものとは異なる構成要素および／または機能を有する電子デバイスに、筐体１００５を使用することができる。
【００４０】
例えば、いくつかの実施形態において、筐体１００５は、以下により詳細に説明するように、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ラップトップまたは他のタイプのコンピュータ、腕時計、無線通信送受信機、無線ルータ、ＲＦＩＤデバイス、紛失した鍵の位置を特定するための無線で活性化されるタグ、またはＡＣ−ＤＣアダプタのような電子アセンブリを封入するために使用され得るが、これらに限定されない。一例において、筐体１００５は、無線送受信機、充電式バッテリ、および、内部バッテリを充電する無線充電インターフェースを包み込むために使用され得る。筐体は、筐体を通過する貫通部なく形成され得、それにより、内部電子アセンブリは完全に包み込まれ、水、湿気、塵埃または他の環境汚染物質から保護される。
【００４１】
更なる実施形態において、筐体１００５は、電子デバイスを封入すること以外の目的のために使用され得る。一例において、筐体１００５は、損傷および／または環境への露出から保護される必要がある骨董品（例えば、コインまたは古代の美術品）のための見た目に美しい筐体を形成するために使用され得る。当業者によって認識されるように、外装面に外部バリを示さず、入れ子にされ、タングおよび溝の溶接接合と一体に接合された２つのプラスチック構成要素間で形成された溶接接合は、多数の筐体のために有用である。
【００４２】
本明細書で定義されるように、「液密」とは、Ｉ．Ｐ．６８等級としても知られている国際保護等級（International Protection Rating）および国際電気標準会議（International Electrotechnical Commission：ＩＥＣ）６０５２９によって定義されるような以下の等級のうちの１つ以上に準拠するシールを意味するものとする。いくつかの実施形態において、液密シールは、水の有害な浸入から電子アセンブリを保護し、１（滴下水）〜８（１メートル以上の浸水）の「液体浸入」等級を有している。様々な実施形態において、液密シールは、１（滴下水）〜４（飛沫）に等級付けられるものとする一方、いくつかの実施形態において、液密シールは、２（１５度傾斜させたデバイスでの滴下水）〜５（噴流水）に等級付けられるものとする。様々な実施形態において、液密シールは、３（噴霧水）〜６（強力な噴流水）に等級付けられるものとする一方、いくつかの実施形態において、液密シールは、４（飛沫水）〜７（最大１メートルまでの浸水）に等級付けられるものとする。様々な実施形態において、液密シールは、５（噴流水）〜８（１メートルを超える浸水）に等級付けられるものとする一方、いくつかの実施形態において、液密は、シールが、３０分間で最大１００フィートの液体の浸入に対して電子デバイスを保護することを意味するものとする。
【００４３】
図１１は、図１〜図９における筐体１０５、または、図１０における筐体１００５のような筐体を作製する方法１１００を例示している。ステップ１１０５において、ハウジングが形成される。１つの実施形態において、ハウジングは、背面壁と、背面壁から延びてキャビティを形成する１つ以上の側壁とを有することができる。ステップ１１１０において、電子アセンブリが、キャビティ内に位置している。ステップ１１１５において、カバーが形成される。カバーは、ステップ１１０５におけるハウジングの形成の前に、同時に、または後に形成され得る。１つの実施形態において、カバーは、チャンバを形成する頂壁および頂壁から延びる１つ以上の外側壁を含み、開口部が、頂壁に対向して位置している。ステップ１１２０において、ハウジングのタングがチャンバの内部に位置している溝と位置合わせされるように、カバーがハウジング上に配置される。ステップ１１２５において、カバーとハウジングとの間で超音波溶接が実行され、１つの筐体としてともに接合する。溶接接合は、タングと、溝を形成する２つの壁との間に形成された二面剪断溶接接合を含む。上記で説明されたように、筐体の外装面において視認可能なバリがないように、すべての溶接バリが筐体内に収容される。
【００４４】
電子デバイス１００（図１参照）は、１つの特定のタイプの電子デバイスとして説明され、例示されているが、本開示の実施形態は、多数の電子デバイスとともに使用するのに適している。例えば、オーディオ信号、ビデオ信号、またはデータ信号を受信または送信する任意のデバイスを本開示の実施形態とともに使用することができる。いくつかの事例において、本開示の実施形態は、潜在的に小さな形状因子、および、見た目に美しい筐体に対する要求により、ポータブル電子メディアデバイスとともに使用することに特に良好に適している。
【００４５】
本明細書で使用される場合、電子メディアデバイスは、人間が知覚可能なメディアを提示するために使用され得る、少なくとも１つの電子構成要素を有する任意のデバイスを含む。そのようなデバイスは、例えば、ポータブル音楽プレーヤ（例えば、ＭＰ３デバイス、およびＡｐｐｌｅのｉＰｏｄデバイス）、ポータブルビデオプレーヤ（例えば、ポータブルＤＶＤプレーヤ）、セルラー電話（例えば、ＡｐｐｌｅのｉＰｈｏｎｅデバイスのようなスマートフォン）、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、投影システム（例えば、ホログラフィック投影システム）、ゲームシステム、ＰＤＡ、およびタブレット（例えば、ＡｐｐｌｅのｉＰａｄデバイス）、ラップトップコンピュータ、または他のモバイルコンピュータが挙げられる。これらデバイスのいくつかは、オーディオ、ビデオ、または、他のデータ若しくは感覚出力を提供するように構成され得る。
【００４６】
簡略のために、電子デバイス１００および１０００（図１および図１０参照）のＡＣ／ＤＣコンバータ回路、送電回路、内部コネクタ、および他の構成要素のような様々な内部構成要素は、図示されていない。
【００４７】
前述した明細書において、実施に応じて変化しうる様々な特定の詳細に関して本開示の実施形態を説明してきた。したがって、明細書および図面は、限定的意味でなく、例示的な意味であると見なされるべきである。本開示の範囲の唯一かつ排他的な指標であり、出願人が本開示の範囲とすべきものとして意図しているものは、今後の任意の修正を含む、そのような請求項が表現している特定の形式で、本願から由来する請求項の組の、文言的および等価な範囲である。特定の実施形態の具体的な詳細は、本開示の実施形態の趣旨および範囲から逸脱することなく、任意の適切な方式で組み合わせることができる。
【００４８】
それに加えて、「底または頂」等のような空間的に相対的な用語が、例えば、図面に例示されるような、要素および／または特徴の、他の要素および／または特徴に対するの関係を説明するために使用され得る。空間的に相対的な用語は、図面に描写されている方位に加えて、使用および／または動作中のデバイスの別の方位を包含するように意図されていることが理解されるであろう。例えば、図中のデバイスが反転された場合、「底」面として説明された要素は、その後、他の要素または特徴の「上へ」方位付けられ得る。デバイスは、それとは別の方法で（例えば、９０度または他の方位へ回転され）方位付けられ得、本明細書で使用される空間的に相対的な用語は、それに従って解釈され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【外国語明細書】
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