本发明涉及一种适用于电子设备外壳的锁定装置、一种用于电子设备的外壳，以及一种操作电子设备外壳中的锁定装置的方法。
背景技术：
1、在具有显示器和用于电子组件的外壳的智能电子设备中，显示器模块和后盖通常使用胶水或粘合剂溶液附接在一起或附接到主体。这使得在维修中心或服务店拆卸和维修智能设备变得困难且昂贵。具体地，为了进行这种拆卸，使用热空气加热后盖，直到胶水或粘合剂的粘合力开始减弱，可以使用吸盘等专用工具来拆卸后盖。在这种拆卸过程期间，零件很容易断裂，需要更换新的零件，重新组装后盖时需要涂抹新的粘合剂或胶水。
2、另一个问题是，目前在许多电子设备中，终端用户拆卸后盖时甚至不可能不违反保修规则。但是，某些司法管辖区的消费者法变化(如欧盟生态设计要求)将很快要求必须使终端用户可以容易地接触和维修某些电子组件(如电池)，而无需使用专门设计的维修设备。
3、一种方案是使用可见的手动锁定零件或螺钉来打开后盖，但这也需要专门的工具，并使得设备的吸引力下降，同时也减少了后盖和/或主体上的可用表面。
4、因此，需要一种方案，该方案使得能够容易地接近电子设备的外壳的内侧，从而使维修人员能够拆卸电子设备，并且还使终端用户能够拆卸后盖并容易地接近和更换电池或位于后盖下的任何附加组件，例如sim或存储卡。同时，还需要使这种电子设备具有更统一的工业设计，在其可见表面上没有螺丝头或插卡口。
技术实现思路
1、目的是提供一种适用于电子设备外壳的改进的锁定装置，所述改进的锁定装置克服了上述问题。为了实现这一点，建议使用包括智能材料合金丝或智能材料合金片的普通单件式致动器来致动锁定装置，并使电子设备的盖能够至少部分地从底座上拆卸，所述普通单件式致动器由通过触摸屏的输入或设备的单独电开关的输入触发。
2、上述和其它目的通过独立权利要求的特征实现。其它实现方式在从属权利要求、说明书和附图中是显而易见的。
3、根据第一方面，提供了一种用于外壳的锁定装置，所述外壳包括底座和可拆卸盖。所述锁定装置包括布置在所述盖中的至少一个锁定元件和布置在所述底座中的至少一个可移动元件。所述可移动元件能够在锁定位置与打开位置之间移动，其中，在所述锁定位置，所述可移动元件与所述锁定元件接合，从而保持所述盖连接到所述底座，在所述打开位置，所述可移动元件从所述锁定元件脱离，使所述盖能够至少部分地从所述底座上拆卸。单件式致动器与所述可移动元件机械互连，并用于响应于电致动而至少变形到将所述可移动元件从所述锁定位置移动到所述打开位置的程度。
4、该方案提供了一种用于电子设备的可拆卸盖的锁定装置，该锁定装置操作简单、包括很少的组件，从而使得其生产成本效益高、结构轻巧，并且在使用中可靠、有效。该锁定装置中使用的单件式致动器具有合理的精度、足够长的冲程和强度来移动连接的可移动元件。
5、由于致动是通过电气而不是机械方式实现，因此可以最大限度地减小锁定装置的尺寸。
6、使用用于响应于电致动而变形的致动器还可以避免与设备中的其它vcm致动器(如ois和af系统)的干扰。
7、由于锁定装置不需要在设备的外表面上安装螺钉或其它附接装置，因此可以提供均匀且美观的工业设计。
8、在所述第一方面的一种可能的实现方式中，所述锁定装置包括布置在所述底座中的锚定元件；所述单件式致动器包括固定部分和移动部分，所述固定部分连接到所述锚定元件并用于在电致动期间保持静止，所述移动部分连接到可移动元件，从而使得所述可移动元件能够在电致动期间相对于所述固定部分位移。
9、在一个实施例中，所述锚定元件包括用于连接到电流源的电端子。在一个实施例中，所述锚定元件是印刷线路板，例如柔性印刷电路(flexible printed circuit，fpc)板。
10、在一个实施例中，所述至少一个固定部分用于通过至少一个导电紧固元件紧固到所述锚定元件。在一个实施例中，所述至少一个导电紧固元件包括铆钉、导电胶或基于弹簧的构件中的至少一种。
11、在一个实施例中，所述电致动包括通过所述锚定元件和所述至少一个导电紧固元件将电流从布置在所述底座中的电池施加到所述单件式致动器。
12、在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述锁定装置包括布置在所述底座的相对侧的两个可移动元件，以及布置在所述底座中的所述两个可移动元件之间的锚定元件。所述单件式致动器包括固定部分和两个移动部分，所述固定部分连接到所述锚定元件并用于在电致动期间保持静止，所述两个移动部分各自连接到相应的可移动元件并用于在电致动期间相对于所述固定部分在相反方向上位移。这种装置可以仅通过一个致动器来使两个可移动元件位移，从而减少所需组件的数量，从而为其它不相关组件腾出空间和/或使得减小包括致动器的设备的尺寸。
13、在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述单件式致动器还包括至少一个致动臂，所述至少一个致动臂的长度布置在固定部分与移动部分之间，所述至少一个致动臂用于响应于由电致动引起的温度升高而沿着其长度收缩，并由此使移动部分相对于固定部分位移。
14、在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，至少一个致动臂以之字形布置在固定部分与移动部分之间，用于为所述移动部分的所述位移提供附加的收缩长度。
15、在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述单件式致动器包括形状记忆合金(shape-memory alloy，sma)组件，所述sma组件用于根据温度引起的相变曲线而变形。
16、在一个实施例中，仅致动臂包括sma组件，所述至少一个固定部分和/或所述至少一个移动部分被配置成不响应于电致动而变形。
17、在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述单件式致动器包括sma片，所述sma片在布置在所述底座中的固定锚定元件与可移动元件之间延伸。
18、在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述单件式致动器包括sma丝，所述sma丝在布置在所述底座中的固定锚定元件与至少一个可移动元件之间延伸。
19、在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，至少一个可移动元件是旋转元件，所述旋转元件被布置成围绕旋转轴线旋转。所述sma丝包括弯曲部分，所述弯曲部分被布置成在附接部分处与所述旋转元件接合，所述弯曲部分被成形为在所述sma丝的电致动期间使所述附接部分相对于所述旋转轴线切向地位移。
20、在一个实施例中，sma丝包括布置在每个旋转元件处的两个弯曲部分和布置在两个弯曲部分之间的直部分，所述直部分以铰接方式布置在旋转元件中与旋转轴线平行的细长孔中。
21、在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述sma丝以铰接方式与所述至少一个可移动元件机械互连，以使所述可移动元件能够相对于所述sma丝的连接部分旋转移动。
22、在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，至少一个可移动元件通过弹性元件朝向所述锁定位置弹性地偏置，所述弹性元件被布置成将所述至少一个可移动元件朝向对应的锁定元件推动并且当所述单件式致动器不被电致动时抵消所述单件式致动器的所述位移。
23、在一个实施例中，所述弹性元件是扭转弹簧、螺旋弹簧或弹簧夹中的一种。
24、在一个实施例中，所述弹性元件布置在所述可移动元件的与所述单件式致动器相同的一侧。
25、在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述至少一个可移动元件是旋转元件，所述旋转元件被布置成围绕旋转轴线至少在第一角度与第二角度之间旋转，在所述第一角度下，所述旋转元件在所述锁定位置与对应的锁定元件接合，在所述第二角度下，所述旋转元件在所述打开位置从对应的锁定元件脱离。
26、在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，至少一个可移动元件是滑动元件，所述滑动元件被布置成沿着平移轴线至少在锁定位置与打开位置之间滑动，在所述锁定位置，所述滑动元件与相应的锁定元件接合，所述打开位置，所述旋转元件从对应的锁定元件脱离。
27、在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，至少一个可移动元件包括凹部，所述凹部成形为在所述锁定位置容纳锁定元件的至少一部分，从而实现在锁定位置的牢固接合。
28、在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述盖包括沿着圆周延伸的边缘。所述至少一个锁定元件包括至少一个突出部，所述突出部从所述边缘朝向所述盖的内侧延伸，所述突出部的表面成形为在所述锁定位置与可移动元件的对应表面接合，从而提供牢固接合。
29、在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述盖包括至少一个肋部，所述至少一个肋部从所述边缘朝向所述盖的内侧延伸，所述至少一个肋部成形为与布置在所述底座中的对应凹槽接合，从而提供牢固接合。
30、根据第二方面，提供了一种用于电子设备的外壳，所述外壳包括：底座；可拆卸盖；根据所述第一方面的任一种可能实现方式所述的至少一个锁定装置，用于交替地保持所述盖附接到所述底座或使所述盖能够至少部分地从所述底座上拆卸。
31、在一个实施例中，所述底座包括布置在外侧的显示单元，并且其中，所述外壳还包括布置在所述底座中的电子设备组件，当所述盖板从所述底座上拆卸时，所述电子设备组件被至少部分地暴露。
32、在一个实施例中，当通过显示在电子设备的显示单元上的虚拟按钮或通过布置在电子设备的外壳上的按钮接收用户输入时，电流被施加到至少一个单件式致动器。
33、在所述第二方面的一种可能的实现方式中，所述外壳包括根据所述第一方面的任一种可能的实现方式所述的两个锁定装置，所述两个锁定装置布置在所述外壳的相对侧中，用于提供所述盖在所述锁定位置的更牢固的接合。
34、根据第三方面，提供了一种操作根据所述第一方面的任一种可能的实现方式的锁定装置的方法，所述锁定装置使电子设备的盖能够至少部分地从底座拆卸，所述方法包括：对至少一个单件式致动器施加电流以引起电阻加热，从而产生变形，由此单件式致动器的至少一部分沿着其长度收缩，所述变形将与所述单件式致动器机械互连的相应可移动元件从锁定位置移动到打开位置。
35、除了上述锁定装置的优点之外，这种操作锁定装置的方法使用最少数量的组件，使其在使用中具有成本效益和可靠性。对于致动器应用，基于变形的致动器提供了易于成型的形状、薄外形尺寸、大推力和长移动生成，以及静音运行，并且不会与附近的其它vcm致动器(如ois和af系统)产生电磁场干扰。
36、在一个实施例中，当通过显示在电子设备的显示单元上的虚拟按钮或通过布置在电子设备的外壳上的按钮接收用户输入时，电流被施加到至少一个单件式致动器，从而使得终端用户能够简单地操作锁定装置而不需要任何专用工具。
37、在所述第三方面的一种可能的实现方式中，所述方法还包括以下步骤：停用所述至少一个单件式致动器，所述停用使得所述至少一个单件式致动器能够返回到未变形的形状，所述返回将所述相应的机械互连的可移动元件从所述打开位置移动到所述锁定位置。
38、在一个实施例中，单件式致动器用于响应于电致动中的变化而返回到未变形的形状，至少部分返回到将相应的机械互连的可移动元件从打开位置移动到锁定位置的程度。
39、在所述第三方面的另一种可能的实现方式中，所述至少一个可移动元件朝向所述锁定位置弹性地偏置，停用所述至少一个单件式致动器包括移除所述电流，以便使任何弹性偏置的可移动元件能够返回所述锁定位置。
40、这些和其它方面将从下面描述的实施例中显而易见。
1.一种用于外壳(1)的锁定装置(4)，其特征在于，所述外壳包括底座(2)和可拆卸盖(3)，所述锁定装置(4)包括：
2.根据权利要求1所述的锁定装置(4)，其特征在于，所述锁定装置(4)包括布置在所述底座(2)中的锚定元件(8)；
3.根据权利要求1或2所述的锁定装置(4)，其特征在于，所述锁定装置(4)包括布置在所述底座(2)的相对侧的两个可移动元件(6)和布置在所述底座(2)中的所述两个可移动元件(6)之间的锚定元件(8)；并且其中，所述单件式致动器(7)包括固定部分(71)和两个移动部分(72)，所述固定部分(71)连接到所述锚定元件(8)并用于在电致动期间保持静止，所述两个移动部分(72)各自连接到相应的可移动元件(6)并用于在电致动期间相对于所述固定部分(71)在相反方向上位移。
4.根据权利要求2或3所述的锁定装置(4)，其特征在于，所述单件式致动器(7)还包括至少一个致动臂(73)，所述至少一个致动臂(73)的长度布置在固定部分(71)与移动部分(72)之间，所述至少一个致动臂(73)用于响应于由电致动引起的温度升高而沿着其长度收缩，并由此使移动部分(72)相对于固定部分(71)位移。
5.根据权利要求4所述的锁定装置(4)，其特征在于，至少一个致动臂(73)以之字形布置在固定部分(71)与移动部分(72)之间，用于为所述移动部分(72)的所述位移提供附加的收缩长度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的锁定装置(4)，其特征在于，所述单件式致动器(7)包括形状记忆合金(shape-memory alloy，sma)组件，所述sma组件用于根据温度引起的相变曲线而变形。
7.根据权利要求6所述的锁定装置(4)，其特征在于，所述单件式致动器(7)包括sma片(11)，所述sma片(11)在布置在所述底座(2)中的固定锚定元件(8)与可移动元件(6)之间延伸。
8.根据权利要求6所述的锁定装置(4)，其特征在于，所述单件式致动器(7)包括sma丝(12)，所述sma丝(12)在布置在所述底座(2)中的固定锚定元件(8)与至少一个可移动元件(6)之间延伸。
9.根据权利要求8所述的锁定装置(4)，其特征在于，至少一个可移动元件(6)是旋转元件(13)，所述旋转元件(13)被布置成围绕旋转轴线(14)旋转，并且其中，所述sma丝(12)包括弯曲部分(15)，所述弯曲部分(15)被布置成在附接部分(17)处与所述旋转元件(13)接合，所述弯曲部分(15)被成形为在所述sma丝(12)的电致动期间使所述附接部分(17)相对于所述旋转轴线(14)切向地位移。
10.根据权利要求8或9所述的锁定装置(4)，其特征在于，所述sma丝(12)以铰接方式与所述至少一个可移动元件(6)机械互连，以使所述可移动元件(6)能够相对于所述sma丝(12)的连接部分旋转移动。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的锁定装置(4)，其特征在于，至少一个可移动元件(6)通过弹性元件(10)朝向所述锁定位置(p1)弹性地偏置，所述弹性元件(10)被布置成将所述至少一个可移动元件(6)朝向对应的锁定元件(5)推动并且当所述单件式致动器(7)不被电致动时抵消所述单件式致动器(7)的所述位移。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的锁定装置(4)，其特征在于，至少一个可移动元件(6)是旋转元件(13)，所述旋转元件(13)被布置成围绕旋转轴线(14)至少在第一角度与第二角度之间旋转，在所述第一角度下，所述旋转元件(13)在所述锁定位置(p1)与对应的锁定元件(5)接合，在所述第二角度下，所述旋转元件(13)在所述打开位置(p2)从对应的锁定元件(5)脱离。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的锁定装置(4)，其特征在于，至少一个可移动元件(6)是滑动元件(19)，所述滑动元件(19)被布置成沿着平移轴线(20)至少在锁定位置(p1)与打开位置(p2)之间滑动，在所述锁定位置(p1)，所述滑动元件(19)与对应的锁定元件(5)接合，在所述打开位置(p2)，所述滑动元件(19)从对应的锁定元件(5)脱离。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的锁定装置(4)，其特征在于，至少一个可移动元件(6)包括凹部(61)，所述凹部(61)成形为在所述锁定位置(p1)容纳锁定元件(5)的至少一部分。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的锁定装置(4)，其特征在于，所述盖(3)包括沿着圆周延伸的边缘(21)；
16.根据权利要求15所述的锁定装置(4)，其特征在于，所述盖(3)还包括至少一个肋部(23)，所述至少一个肋部(23)从所述边缘(21)朝向所述盖(3)的内侧延伸，所述至少一个肋部(23)成形为与布置在所述底座(2)中的对应凹槽(24)接合。
17.一种用于电子设备的外壳(1)，其特征在于，所述外壳(1)包括：
18.根据权利要求17所述的外壳(1)，其特征在于，所述外壳(1)包括根据权利要求1至16中任一项所述的两个锁定装置(4)，所述两个锁定装置(4)布置在所述外壳(1)的相对侧。
19.一种操作根据权利要求1至16中任一项所述的锁定装置(4)的方法，其特征在于，所述锁定装置(4)用于使电子设备的盖(3)能够至少部分地从底座(2)上拆卸，所述方法包括：
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，至少一个可移动元件(6)朝向所述锁定位置(p1)弹性地偏置，并且其中，停用所述至少一个单件式致动器(7)包括移除所述电流，以便使任何弹性偏置的可移动元件(6)能够返回所述锁定位置(p1)。
