专利名称：壳体接合结构及其接合方法
技术领域：
本发明涉及一种壳体接合结构及其接合方法，尤指一种可减少壳体阴影或流纹(flow mark)且可于壳体组合后增加电气间隙爬电距离(creepagedistance)的壳体接合结构及其接合方法。
背景技术：
在日常生活中人们经常会使用到各式各样的电子装置或其配件，例如电源转接器、连接器、电源供应器、插头或插座等等。这些电子装置或其配件由于需要将其内部的电子组件或线路做适当的隔离与保护，因此都会利用壳体将这些电子组件与线路包覆，以避免直接与外界接触。由于壳体接合结构设计与接合方式会间接地影响到电子装置或其配件的外观与电气特性，因此如何设计适当的壳体接合结构与接合方式于是成为相关产业的重要研发方向。
请参阅图1，其是显示传统壳体接合结构示意图。如图1所示，传统的壳体接合结构是藉由一上壳体1与一下壳体2彼此接合所构成。该上壳体1具有一接合部11，该接合部11自其外侧面110至内侧面111方向依序形成一第一凸部112、一第一凹槽113与一第二凸部114。另外，下壳体2亦具有一接合部21，该接合部21自其外侧面210至内侧面211方向依序形成一第一凹部212、一第一凸部213与一第二凹部214，且分别与上壳体1的第一凸部112、第一凹槽113与第二凸部114相对。另外，下壳体2的第一凸部213上具有一凸肋215，且下壳体2的第一凸部213的宽度略小于上壳体1的第一凹槽113的宽度，藉此当上下壳体1，2接合时，下壳体2的第一凸部213便可伸入上壳体1的第一凹槽113。
请再参阅图2(a)和图2(b)，其是显示图1所示结构的接合方式示意图。如图2(a)所示，当欲进行壳体接合时，首先将上壳体1的第一凸部112、第一凹槽113与第二凸部114分别与下壳体2的第一凹部212、第一凸部213与第二凹部214相对，然后利用超音波原理，将音波藉由超音波塑料熔接机的焊头(Horn)直接在壳体上面产生超高频率的音波震动，使上下壳体1、2彼此产生剧烈摩擦后，于瞬间使下壳体2第一凸部213上的凸肋215熔入上壳体1的第一凹槽113内壁，如图2(b)所示，藉此以达成上下壳体1、2接合的目的。
然而，不论是采用何种壳体接合结构，上下壳体1、2都需经由塑料射出成型的步骤产生。就塑料射出成型业界所知，塑料射出成型产品经常会有成品破裂、产生阴影或流纹、成品表面不光泽或成品变形等等缺点。其中，造成射出成型品产生流纹的原因包括原料熔融不佳、模具温度太低、射出速度太快或太慢、射出压力太高或太低或成品断面厚薄相差太大等因素；而造成射出成型品产生阴影的原因则为壳体接合部肉厚不均。由于阴影或流纹的产生会影响到壳体接合的美观，因此如何减少阴影或流纹便为一重要的考虑因素。
请再参阅图1，在传统壳体接合结构中，上壳体1的接合部11自其外侧面110至内侧面111方向由于产生第一凸部112与第一凹槽113的段差，使得上壳体1于接合部11的断面厚薄相差太多或是壳体肉厚不均，因此当上壳体1射出成型后便会在接合部11的外侧面110产生阴影120或流纹。当第一凸部112与第一凹槽113的段差越大，所形成的阴影120或流纹范围亦相对地增加，如此当上下壳体1、2结合后于壳体的外表面就会存在很明显的阴影或流纹且壳体表面亦较不光滑。此外，当上下壳体1、2接合后，其接合部11、12间所形成的电气间隙爬电距离仍不够长，因此亦可能有电气漏电的情形产生，间接地影响到电子装置或其配件的电气特性。
因此，如何避免上述公知技术的缺点，且提出一种可减少壳体阴影或流纹且可在壳体组合后增加电气间隙爬电距离的壳体接合结构及其接合方法，实为目前迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种适用于电子装置或其配件的壳体接合结构及其接合方法，可减少壳体阴影或流纹且在壳体组合后增加电气间隙爬电距离，藉此以增加电子装置或其配件的壳体美观以及电气特性。
为达到上述目的，本发明提供了一种壳体接合结构，其至少包括一上壳体，其具有一接合部，该接合部自其外侧面至内侧面方向依序具有一第一凹部、一第一凸部、一第一凹槽与一第二凸部；以及一下壳体，其具有一接合部，该接合部自其外侧面至内侧面方向依序具有一第一凹部、一第一凸部与一第二凹部。其中，该上壳体的该第一凹部与该第一凸部相对于该下壳体的该第一凹部，且该上壳体的该第一凹槽与该第二凸部分别与该下壳体的该第一凸部与该第二凹部相对，藉此使该上壳体与该下壳体彼此相接合。
根据本发明的构想，其中该下壳体的该第一凸部上还具有一凸肋，以在该上壳体与该下壳体相接合时，使该凸肋植入该上壳体的该第一凹槽内壁。较佳地，该下壳体的该第一凸部的宽度小于该上壳体的该第一凹槽的宽度。尤佳地，该上壳体与该下壳体是通过超音波熔接方式相接合。
根据本发明的构想，其中该上壳体与该下壳体亦可通过卡合或螺丝锁合方式相接合。
为达到上述目的，本发明还提供了一种壳体接合结构，其至少包括一上壳体，其具有一接合部，该接合部自其外侧面至内侧面方向依序具有一第一凹部、一第一凸部、一第一凹槽与一第二凸部；以及一下壳体，其具有一接合部，该接合部自其外侧面至内侧面方向依序具有一第一凸部、一第一凹槽、一第二凸部与一第一凹部。其中，该上壳体的该第一凹部、该第一凸部、该第一凹槽与该第二凸部分别相对于该下壳体的该第一凸部、该第一凹槽、该第二凸部与该第一凹部，藉此使该上壳体与该下壳体彼此相接合。
根据本发明的构想，其中该上壳体的该第一凸部上还具有一凸肋，以在该上壳体与该下壳体相接合时，使该凸肋植入该下壳体的该第一凹槽内壁。较佳地，该上壳体的该第一凸部的宽度小于该下壳体的该第一凹槽的宽度。尤佳地，该下壳体的该第二凸部的宽度小于该上壳体的该第一凹槽的宽度，且该上壳体与该下壳体是通过超音波熔接方式相接合。
根据本发明的构想，其中该上壳体与该下壳体亦可通过卡合或螺丝锁合方式相接合。
为达到上述目的，本发明又提供一种壳体接合方法，其至少包括步骤(a)形成一上壳体与一下壳体，其中该上壳体具有一接合部，该接合部自其外侧面至内侧面方向依序具有一第一凹部、一第一凸部、一第一凹槽与一第二凸部；且该下壳体具有一接合部，该接合部自其外侧面至内侧面方向依序具有一第一凹部、一第一凸部与一第二凹部；以及(b)将该上壳体的该第一凹部与该第一凸部相对于该下壳体的该第一凹部，且该上壳体的该第一凹槽与该第二凸部分别与该下壳体的该第一凸部与该第二凹部相对，并使该上下壳体相互接合。
根据本发明的构想，其中该下壳体的该第一凸部上还形成一凸肋，以在该上壳体与该下壳体相接合时，使该凸肋植入该上壳体的该第一凹槽内壁。
根据本发明的构想，其中该步骤(a)是以射出成型方式进行。
为达到上述目的，本发明再提供一种壳体接合方法，其至少包括步骤(a)形成一上壳体与一下壳体，其中该上壳体具有一接合部，该接合部自其外侧面至内侧面方向依序具有一第一凹部、一第一凸部、一第一凹槽与一第二凸部；且该下壳体具有一接合部，该接合部自其外侧面至内侧面方向依序具有一第一凸部、一第一凹槽、一第二凸部与一第一凹部；以及(b)将该上壳体的该第一凹部、该第一凸部、该第一凹槽与该第二凸部分别与该下壳体的该第一凸部、该第一凹槽、该第二凸部与该第一凹部相对，并使该上壳体与该下壳体彼此相接合。
根据本发明的构想，其中该上壳体的该第一凸部上还形成一凸肋，以在该上壳体与该下壳体相接合时，使该凸肋伸入该下壳体的该第一凹槽内壁。
根据本发明的构想，其中该步骤(a)是以射出成型方式进行。
通过下列附图及详细说明，可更深入得了解本发明。
图1为传统壳体接合结构示意图。
图2(a)和图2(b)为图1所示结构的接合方式示意图。
图3为本发明较佳实施例的壳体接合结构示意图。
图4(a)和图4(b)为图3所示结构的接合方式示意图。
图5为本发明另一较佳实施例的壳体接合结构示意图。
图6(a)和图6(b)为图5所示结构的接合方式示意图。
图7为显示壳体接合后的结构示意图。
其中，附图标记说明如下
1-上壳体； 11-接合部； 110-外侧面；111-内侧面；112-第一凸部； 113-第一凹槽；114-第二凸部； 120-阴影； 2-下壳体；21-接合部； 210-外侧面；211-内侧面；212-第一凹部； 213-第一凸部； 214-第二凹部；215-凸肋； 3-上壳体； 31-接合部；310-外侧面；311-内侧面；312-第一凹部；313-第一凸部； 314-第一凹槽； 315-第二凸部；4-下壳体； 41-接合部； 410-外侧面；411-内侧面；412-第一凹部； 413-第一凸部；414-第二凹部； 415-凸肋； 5-上壳体；51-接合部； 510-外侧面；511-内侧面；512-第一凹部； 513-第一凸部； 514-第一凹槽；515-第二凸部； 6-下壳体； 61-接合部；610-外侧面；611-内侧面；612-第一凸部；613-第一凹槽； 614-第二凸部； 615-第一凹部。
具体实施例方式
请参阅图3，其是显示本发明较佳实施例的壳体接合结构示意图。如图3所示，本发明的壳体接合结构是由一上壳体3与一下壳体4彼此接合所构成。该上壳体3具有一接合部31，该接合部31自其外侧面310至内侧面311方向依序形成一第一凹部312、一第一凸部313、一第一凹槽314以及一第二凸部315。另外，下壳体4亦具有一接合部41，该接合部41自其外侧面410至内侧面411方向依序形成一第一凹部412、一第一凸部413与一第二凹部414。在此实施例中，上壳体3的第一凹部312与第一凸部313皆相对于下壳体4的第一凹部412，且其宽度约略相等。另外，上壳体3的第一凹槽314与第二凸部315则分别与下壳体4的第一凸部413与第二凹部414相对。此外，下壳体4的第一凸部413上具有一凸肋415，且下壳体4的第一凸部413的宽度略小于上壳体3的第一凹槽314宽度，藉此当上下壳体3、4接合时，下壳体4的第一凸部413便可伸入上壳体3的第一凹槽314。
请参阅图4(a)和图4(b)，其是显示图3所示结构的接合方式示意图。如图4(a)所示，当欲进行壳体接合时，首先将上壳体3的第一凹部312与第一凸部313、第一凹槽314，以及第二凸部315分别与下壳体4的第一凹部412、第一凸部413与一第二凹部414相对，然后利用超音波原理，将音波藉由超音波塑料熔接机的焊头直接在壳体上面产生超高频率的音波震动，使上下壳体3、4彼此产生剧烈摩擦后，于瞬间使下壳体4的第一凸部413上的凸肋415熔入上壳体3的第一凹槽314内壁，如图4(b)所示，藉此以达成上下壳体3、4接合的目的。当然，本发明的接合方式并不限于上述实施例所提到的超音波熔合而已。举例而言，当下壳体4的第一凸部413上的凸肋415忽略时，更可以上下壳体3、4接合部31、41间的凹凸部紧配卡合或以螺丝锁合等方式，达到相同的目的。
由图3可了解，无论是上壳体3或下壳体4，由于这些壳体的接合部31、41从其外侧面至内侧面的方向都是先凹部后凸部的结构设计，如此当上下壳体3、4射出成型时阴影或流纹便不易产生于上壳体3或下壳体4的外侧面310、410。因此当上下壳体3、4不论是利用超音波熔合，卡合或螺丝锁合等方式接合都不会在壳体的接合处产生阴影或流纹。此外，由于上壳体3与下壳体4接合后，形成于接合部31、41间的间隙距离明显地较公知技术增长，因此也增加了电气间隙爬电距离，进而增强其电气特性。
请参阅图5，其是显示本发明另一较佳实施例的壳体接合结构示意图。在此实施例中，壳体接合结构亦由一上壳体5与一下壳体6彼此接合所构成。该上壳体5具有一接合部51，该接合部51自其外侧面510至内侧面511方向依序形成一第一凹部512、一第一凸部513、一第一凹槽514以及一第二凸部515。另外，下壳体6亦具有一接合部61，该接合部61自其外侧面610至内侧面611方向依序形成一第一凸部612、一第一凹槽613、一第二凸部614与一第一凹部615。在此实施例中，上壳体5的第一凹部512与下壳体6的第一凸部612相对，另外上壳体5的第一凸部513、第一凹槽514与第二凸部515则分别与下壳体6的第一凹槽613、第二凸部614与第一凹部615相对。此外，上壳体5的第一凸部513上具有一凸肋516，且上壳体5的第一凸部513的宽度略小于下壳体6的第一凹槽613宽度。下壳体6的第二凸部614的宽度略小于上壳体5的第一凹槽514的宽度，藉此当上下壳体5、6接合时，上壳体5的第一凸部513可伸入下壳体6的第一凹槽613，且下壳体6的第二凸部614可伸入上壳体5的第一凹槽514。
请参阅图6(a)和图6(b)，其是显示图5所示结构的接合方式示意图。如图6(a)所示，当欲进行壳体接合时，首先将上壳体5的第一凹部512、第一凸部513、第一凹槽514以及第二凸部515分别与下壳体6的第一凸部612、第一凹槽613、第二凸部614与第一凹部615相对，然后利用超音波原理，将音波藉由超音波塑料熔接机的焊头直接在壳体上面产生超高频率的音波震动，使上下壳体5、6彼此产生剧烈摩擦后，于瞬间使上壳体5的第一凸部513上的凸肋516熔入下壳体6的第一凹槽613内壁，如图6(b)所示，藉此以达成上下壳体5、6接合的目的。当然，此实施例的接合方式并不限于上述实施例所提到的超音波熔合而已。举例而言，当上壳体5的第一凸部513上的凸肋516忽略时，更可以上下壳体5、6接合部51、61间的凹凸部紧配卡合或以螺丝锁合等方式，达到相同的目的。此外，在此实施例中，上下壳体5、6各接合部51、61于接合处的轮廓，亦可如图5所示，在各凹部或各凸部内壁做斜角或段差变化，藉此可于上下壳体5、6接合后增加电气间隙爬电距离。
由图5可了解，由于上壳体5的接合部51从其外侧面510至内侧面511的方向是先凹部后凸部的结构设计，因此当上壳体5射出成型时阴影或流纹便不易产生于上壳体5的外侧面510。此外，由于上下壳体5、6接合部51、61于其接合面的特殊轮廓(PROFILE)设计，使得下壳体6的第一凸部612的高度可较传统技术短，宽度可较传统技术长，因此下壳体6的截面厚薄差距较小(壳体肉厚较平均)，使阴影或流纹较不易形成于下壳体6的外侧面610。因此，当上下壳体5、6不论是利用超音波熔合，卡合或螺丝锁合等方式接合后都不易在壳体的接合处产生阴影或流纹。再则，由于上壳体5与下壳体6接合后，形成于接合部51、61间的间隙距离明显地较公知技术长，因此也增加了电气间隙爬电距离，进而增强其电气特性。
请参阅图7，其是显示本发明较佳实施例的壳体接合结构于接合后的示意图。如图7所示，当上下壳体5、6藉由接合部51、61接合后其不只具有足够的定着力，且其掉落测试(Drop Test)更可高达1.5m，因此可增加电子装置或其配件在使用者操作环境下的性能及承受冲击的能力。
综上所述，本发明的壳体接合结构是通过上下壳体接合部于接合面的特殊轮廓设计达成，藉由这样的结构设计与接合方式不只可以减少壳体射出成型时产生阴影或流纹与使壳体较为光滑，且可以增加电气间隙爬电距离与增加其电气特性。
本发明由熟悉本技术的人士所作的修饰，皆不脱离权利要求书所欲保护的范围。
权利要求
1.一种壳体接合结构，其至少包括一上壳体，其具有一接合部，该接合部自其外侧面至内侧面方向依序具有一第一凹部、一第一凸部、一第一凹槽与一第二凸部；以及一下壳体，其具有一接合部，该接合部自其外侧面至内侧面方向依序具有一第一凹部、一第一凸部与一第二凹部，其中，该上壳体的该第一凹部与该第一凸部相对于该下壳体的该第一凹部，且该上壳体的该第一凹槽与该第二凸部分别与该下壳体的该第一凸部与该第二凹部相对，藉此使该上壳体与该下壳体彼此相接合。
2.如权利要求1所述的壳体接合结构，其中该下壳体的该第一凸部上还具有一凸肋，以在该上壳体与该下壳体相接合时，使该凸肋植入该上壳体的该第一凹槽内壁，其中该下壳体的该第一凸部的宽度小于该上壳体的该第一凹槽的宽度。
3.如权利要求1所述的壳体接合结构，其中该上壳体与该下壳体是通过超音波熔接、卡合与螺丝锁合方式其中之一相接合。
4.一种壳体接合结构，其至少包括一上壳体，其具有一接合部，该接合部自其外侧面至内侧面方向依序具有一第一凹部、一第一凸部、一第一凹槽与一第二凸部；以及一下壳体，其具有一接合部，该接合部自其外侧面至内侧面方向依序具有一第一凸部、一第一凹槽、一第二凸部与一第一凹部，其中，该上壳体的该第一凹部、该第一凸部、该第一凹槽与该第二凸部分别相对于该下壳体的该第一凸部、该第一凹槽、该第二凸部与该第一凹部，藉此使该上壳体与该下壳体彼此相接合。
5.如权利要求4所述的壳体接合结构，其中该上壳体的该第一凸部上还具有一凸肋，以在该上壳体与该下壳体相接合时，使该凸肋植入该下壳体的该第一凹槽内壁。
6.如权利要求4所述的壳体接合结构，其中该上壳体的该第一凸部的宽度小于该下壳体的该第一凹槽的宽度，而该下壳体的该第二凸部的宽度小于该上壳体的该第一凹槽的宽度。
7.如权利要求4所述的壳体接合结构，其中该上壳体与该下壳体是通过超音波熔接、卡合与螺丝锁合方式其中之一相接合。
8.一种壳体接合方法，其至少包括步骤(a)形成一上壳体与一下壳体，其中该上壳体具有一接合部，该接合部自其外侧面至内侧面方向依序具有一第一凹部、一第一凸部、一第一凹槽与一第二凸部；且该下壳体具有一接合部，该接合部自其外侧面至内侧面方向依序具有一第一凹部、一第一凸部与一第二凹部；以及(b)将该上壳体的该第一凹部与该第一凸部相对于该下壳体的该第一凹部，且该上壳体的该第一凹槽与该第二凸部分别与该下壳体的该第一凸部与该第二凹部相对，并使该上下壳体相互接合。
9.如权利要求8所述的壳体接合方法，其中该下壳体的该第一凸部上还形成一凸肋，以在该上壳体与该下壳体相接合时，使该凸肋植入该上壳体的该第一凹槽内壁。
10.如权利要求8所述的壳体接合方法，其中该步骤(a)是以射出成型方式进行。
11.如权利要求8所述的壳体接合方法，其中该上壳体与该下壳体是通过超音波熔接、卡合与螺丝锁合方式其中之一相接合。
12.一种壳体接合方法，其至少包括步骤(a)形成一上壳体与一下壳体，其中该上壳体具有一接合部，该接合部自其外侧面至内侧面方向依序具有一第一凹部、一第一凸部、一第一凹槽与一第二凸部；且该下壳体具有一接合部，该接合部自其外侧面至内侧面方向依序具有一第一凸部、一第一凹槽、一第二凸部与一第一凹部；以及(b)将该上壳体的该第一凹部、该第一凸部、该第一凹槽与该第二凸部分别与该下壳体的该第一凸部、该第一凹槽、该第二凸部与该第一凹部相对，并使该上壳体与该下壳体彼此相接合。
13.如权利要求12所述的壳体接合方法，其中该上壳体的该第一凸部上还形成一凸肋，以在该上壳体与该下壳体相接合时，使该凸肋伸入该下壳体的该第一凹槽内壁。
14.如权利要求12所述的壳体接合方法，其中该步骤(a)是以射出成型方式进行。
15.如权利要求12所述的壳体接合方法，其中该上壳体与该下壳体是通过超音波熔接、卡合与螺丝锁合方式其中之一相接合。
全文摘要
本发明为一种壳体接合结构及其接合方法，该接合结构至少包括一上壳体，其具有一接合部，该接合部自其外侧面至内侧面方向依序具有一第一凹部、一第一凸部、一第一凹槽与一第二凸部；以及一下壳体，其具有一接合部，该接合部自其外侧面至内侧面方向依序具有一第一凹部、一第一凸部与一第二凹部。其中，该上壳体的该第一凹部与该第一凸部相对于该下壳体的该第一凹部，且该上壳体的该第一凹槽与该第二凸部分别与该下壳体的该第一凸部与该第二凹部相对，藉此使该上壳体与该下壳体彼此相接合。本发明的壳体接合结构及其接合方法，可减少壳体阴影或流纹，并且在壳体组合后增加电气间隙爬电距离，可增加电子装置或其配件的壳体美观以及电气特性。
文档编号H01R13/46GK1547427SQ20031012049
公开日2004年11月17日 申请日期2003年12月16日 优先权日2003年12月16日
发明者林祖书, 凯帝萨尤恩, 陈俊呈, 尤恩 申请人:台达电子工业股份有限公司, 泰商泰达电子公司