CN201127144Y - 用于红外触摸屏的边框 - Google Patents
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Abstract
一种用于红外触摸屏的边框，由金属型材主要是铝型材和可塑性材料构成。其中铝型材的截面包含有两边长短不同的U字型，长边覆盖在注塑壳体相对应方向的开口上，与注塑壳体一起构成安装所述电路板的空腔，短边嵌入到注塑壳体边缘的一条连续或者断续的夹缝内；所述注塑壳体的开口内，有设置有限定电路板位置的凸起；铝型材的长边的开口与注塑壳体的一边，包含有红外透光窗口和安装保护玻璃板的开口。铝型材是专用截面的挤压件，使用时根据触摸屏边框所需的长度进行截取，再经过钻孔、表面处理等二次加工后成为适用于该触摸屏的部件。本实用新型的边框具有刚度好、加工工艺简单、组装容易等优点，非常适合于大中批量产品的生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于红外触摸屏的安装结构，属于机电设计技术领域，尤其是用于红外触摸屏的技术领域。
背景技术
红外触摸屏的基本结构，是在一个边框中安装有纵向和横向排列的红外发射和接收对管阵列，以及安装这些发射和接收管的驱动电路和信号处理电路。现有红外触摸屏的一般安装结构，基本上都是使用钢板或者不锈钢板制作边框的主体结构，以保证触摸屏的整体机械强度和安装强度。主要构造有两种：一种是使用经过冲压、折弯等加工后的钢板，焊接成为一个边框；另一种结构是使用整块的钢板或者不锈钢板，利用冲压的方式加工成为一体化的框架结构。但是现有的这两种结构都有一些缺点。首先，利用焊接方式构成的框架，一般只限于钢板，使用不锈钢板则成本很高，甚至高于整体冲压的结构；而且焊接还容易产生变形需要逐一修正，因此不容易实现低成本的批量生产。其次，因为红外触摸屏的边框的厚度很薄、宽度很窄，受到折弯的宽度和深度的限制，一般的钣金加工手段，包括整块钢板的冲压成形，都很难低成本地加工出刚度很高、又薄又窄的边框。因此导致触摸屏在组装的时候，或者安装到显示器上的时候产生附加变形，影响触摸屏的调试和正常工作。
号码为200520103187.4中国专利公开了一种使用铝型材的边框方案，部分解决了上面的问题。这种方案不需要特殊的模具，很适合尺寸大、批量小的红外触摸屏的生产，但是用于单一型号批量较大的生产时，却有很大的缺点。首先，这个方案使用了很多螺钉来紧固铝型材底面上的安装调试孔，以及四个边条拼接成为边框时的角片，因此增加了生产操作的复杂性；其次电路板的之间的连接比较复杂，必须使用接插件连接，因为需要把电路板安装到型材框内之后才能连接。再有，这种结构不方便安装保护玻璃板。
发明内容
本发明的目的，就是针对现有用于构成红外触摸屏边框的电路板的结构的不足之处，公开了一种结构简单、加工容易的边框结构方案。本发明的边框内部有空腔，用于安装电路板和安装在电路板上的红外发射和接收管阵列等元件，由金属和可塑性材料构成。在本发明中，所述的边框由铝型材和注塑壳体构成；铝型材的截面包含有两边长短不同的U字型，长的一边覆盖在注塑壳体上并与注塑壳体一起构成安装所述电路板的空腔，短的一边嵌入到注塑壳体边缘的一条连续或者断续的夹缝内；所述注塑壳体在与铝型材的U型截面的长边相对应的方向是一个开放的开口，开口内有设置有限定电路板位置的凸起；铝型材的长边的开口与注塑壳体的一边构成安装保护玻璃板的开口。
在本发明中，所述铝型材与注塑壳体之间，可以通过粘接的方式固定在一起，也可以通过设置在注塑件上不同部位的螺钉孔固定在一起。在构成所述边框的注塑壳体上，设置有用于在显示表面(一般是显示器，但也可以是其它可触控的表面)上固定触摸屏的螺钉孔。另一种用于在显示器上固定触摸屏的结构，是在所述U字型截面铝型材的长边一侧上增加一个延伸的边缘111(图中虚线围成的截面)，在该边缘上设置用于安装触摸屏的安装孔。
这里所说的注塑壳体，可以使用能够通过红外光但能够阻挡可见光的光学材料制造。为了安装保护玻璃板，可以所述U字型截面铝型材截面的长边与注塑壳体边缘之间设置一个凹槽。当然，注塑壳体还可以使用不透明的材料制造，这样则需要在铝型材U字型截面的开口方向，即红外发射或/和接收管的前方、铝型材截面的长边与注塑壳体边缘之间，安装有条形的、能够通过红外光但能够阻挡可见光的光学材料，并且所述条形光学材料与铝型材之间构成安装保护玻璃板的凹槽。如果再考虑到密封性，则可以在所述安装保护玻璃板的凹槽内另外再设置一个用于填充密封材料的凹槽。
本发明使用了刚度特性非常好U型截面的金属型材，因此解决了触摸屏因框架的刚度不够而产生的变形问题；同时由于本发明使用了带有宽阔开口、可以直接安装连接好的电路板的注塑件，以及截面简单的金属型材，因此具有组装工艺简单、实施容易的优点，尤其适合于批量较大的产品的低成本生产。
附图说明
图1：本发明的一个边框的截面图。
图2：注塑件的一种实施结构的正视图。
图3：图2所示的注塑件与图1所示的截面图之间的对应关系示意图。
图4：金属型材与注塑件之间安装结构的斜视示意图。
具体实施方案
下面结合附图来说明本发明的一个现有的实施方案，以及一些可行局部结构，来进一步说明本发明的技术方案。
作为红外触摸屏的边框，其功能要求如下：一定的强度、刚度；能够容纳下电路板并方便组装调试；结构部件之间装配容易，留有供红外线出入的透光窗口，以及方便加入保护玻璃板。图1的结构就满足了这些要求。
图1给出了一种实际使用的实施方案。在图中，U型截面的铝型材盖板103安装在用于安装电路板104及其上面的红外发射或接收管105的注塑壳体102上，二者之间可以通过粘接或者螺钉的结构来连接。U字型截面的铝型材的两边长度不一样，长的一边覆盖在注塑壳体102上，并与注塑壳体内的一起构成安装所述电路板的空腔112，短的一边嵌入到注塑壳体边缘、由壳体边缘的凸起108与壳体底面之间构成的一条断续的夹缝113内。如果突起108的根部相连接在一起，就构成了一条连续的夹缝。注塑壳体在与铝型材的U型截面的长边相对应的方向是一个开放的开口，用于安装所述电路板，并且在开口内有一个凸起106，用于支撑并限定电路板的在壳体内的高度，该凸起与壳体靠近铝型材U字型截面的底面的外壁，自然形成了一个凹槽107，可用于调试电路板时的临时布线；铝型材的长边的开口与注塑壳体的底边构成能够用于安装红外滤光窗口110和保护玻璃板101的开口。所述的红外滤窗口，使用能够通过红外光但能够阻挡可见光的光学材料制造。如果不很注重圆材料的成本，则整个注塑件壳体都可以使用这种可以通过红外光但能够阻挡可见光的材料来制造，这时所述的滤光窗口110和整个壳体成为一体而非需要组装在一起的两个部件。如果需要密封保护玻璃板与注塑壳体之间的缝隙，则在滤光窗口的内部的凹槽109内填充密封剂即可(从图中可以看出，触摸屏安装时需要将整个框架翻转180度，铝型材的一面与安装触摸屏的显示器的壳体表面相接触，这样就实现了玻璃板与触摸屏之间的密封)。
所述注塑壳体的正视图如图2所示。从这个图上可以看到注塑壳体与U型截面的铝型材之间的通过螺钉连接的结构，即壳体角部的螺钉孔201和203，均可以用于固定铝型材的盖板。区别在于：如果使用螺钉孔201来固定，是在框架侧面固定，方便于检修拆卸；如果使用螺钉孔203来固定，则在盖板的表面来固定，安装触摸屏时，该螺钉被隐藏在显示器边缘的表面和触摸屏框架之间(如上所述，触摸屏安装时需翻转180度)，更显简洁美观。这两种固定方式在图4中表现得更清晰。图中安装孔202用于固定触摸屏与显示器(或其它可触控的显示表面)之间的固定。但是这只是多种固定方式中的一种。还有很多其他种类的固定方式，比如图1中所示，在在所述U字型截面铝型材的长边一侧上增加一个延伸的边缘，设置用于安装触摸屏的安装孔。另外，图中给出的各种固定、安装孔都是按照一般情况设计，设置在框架的角部。但是在实际中，这些孔可以开在框架的其他任何不影响电路板布线的部位，不仅限于角部。
图3更清晰地给出了注塑壳体的正视图(图2)与触摸屏边框的截面图之间机械结构的对应关系。因为图中的虚线已经连接了相对应的轮廓视图，故在此就不再说明。
图4是将注塑壳体与铝型材盖板安装在一起的框架的一个角部的斜视图。从图中可以清楚看到使用螺钉连接二者时的结构关系。图中，固定注塑壳体和铝型材的螺钉401只需在铝型材的一个表面安装，根据实际需要来选择；铝型材表面用于固定触摸屏的通孔402的位置，与图2中通孔202的位置相对应。
在实际应用中，铝型材是一根专用于本发明设计的、长度长于触摸屏边框长度的标准件，一般通过挤压的成形的方式制造。应用于本技术方案时，跟据触摸屏边框上安装铝型材部分的所需要实际长度截取得到，再经过钻孔、表面处理等二次加工后成为适用于该触摸屏的部件。
前面说明了实现本发明目的一个实际实施的技术方案，但是并不是唯一的技术方案。比如在本发明中使用的铝型材，完全可以用其他金属或合金的型材来替代，比如强度更好的铝镁合金，或者专门冲压成型的钢板(二次加工难度大些)等，本发明中只提到了铝型材，主要是因为这种材料加工性好，成本较低，应用广泛。再比如金属型材与注塑件之间的固定方式，还可以通过对注塑壳体的设计，使用卡接的方式安装在一起。因此在本发明所给出的基本技术方案的基础上的进行的改进、移植、替换、删减等方式的设计，都属于本技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于红外触摸屏的边框，边框内部有空腔用于安装电路板和安装在电路板上的红外发射和接收管阵列等元件，由金属和可塑性材料构成，其特征在于：所述边框由铝型材和注塑壳体构成；铝型材的截面包含有两边长短不同的U字型，长的一边覆盖在注塑壳体上并与注塑壳体一起构成安装所述电路板的空腔，短的一边嵌入到注塑壳体边缘的一条连续或者断续的夹缝内；所述注塑壳体在与铝型材的U型截面的长边相对应的方向是一个开放的开口，开口内有设置有限定电路板位置的凸起；铝型材的长边的开口与注塑壳体的一边构成安装保护玻璃板的开口。
2.根据权利要求1所述的边框，其特征在于：所述铝型材与注塑壳体只见通过粘接的方式固定在一起。
3.根据权利要求1所述的边框，其特征在于：在构成所述边框的注塑壳体面向铝型材的U型截面的长边的方向，设置有固定铝型材的螺钉孔。
4.根据权利要求1所述的边框，其特征在于：在构成所述边框的注塑壳体上，设置有用于固定触摸屏的螺钉孔。
5.根据权利要求3或4所述的边框，其特征在于：所述的用于固定铝型材或者固定触摸屏的螺钉孔，位于所述边框的角部。
6.根据权利要求1所述的边框，其特征在于：在所述U字型截面铝型材U字型的底部的长边一侧，还有一个向触摸屏外侧方向的延伸的边缘，在该边缘上设置有用于安装触摸屏的安装孔。
7.根据权利要求1所述的边框，其特征在于：所述注塑壳体是使用能够通过红外光但能够阻挡可见光的光学材料制造。
8.根据权利要求1所述的边框，其特征在于：在所述U字型截面铝型材截面的长边与注塑壳体边缘之间，留有安装保护玻璃板的凹槽。
9.根据权利要求1所述的边框，其特征在于：所述注塑壳体使用不透明的材料制造；在所述铝型材U字型截面的开口方向，即红外发射或/和接收管的前方、铝型材截面的长边与注塑壳体边缘之间，安装有条形的、能够通过红外光但能够阻挡可见光的光学材料，并且所述条形光学材料与铝型材之间构成安装保护玻璃板的凹槽。
10.根据权利要求8或9所述的边框，其特征在于：在所述安装保护玻璃板的凹槽内，还有一个用于填充密封材料的凹槽。
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