电视基座铸件 【技术领域】
本发明一般涉及投影电视装置，更具体地涉及一种整体加重的基座，其有利于投影电视外壳中结构和操作的稳定性。
背景技术
投影电视(PTV)或“大屏幕”电视是传统的显像管电视的流行的替代品，因为其提供了不能利用传统的显像管而有效地产生的相对较大的可视屏幕。目前设计PTV机壳来保持所需的电子和光学部件以在通常位于机壳前方的屏幕上译解和投影电视图像。今天市场上大多数普通的PTV将由适当的电子和光学部件所产生的图像投影到含有整个装置的盒子内的反射镜上，从而反射到屏幕上的图像尽可能地与包围它的机壳所占有的体积一样大。当前，PTV屏幕一般尺寸范围沿其对角线为约45英寸至约73英寸，而机壳的尺寸范围一般高度为约48英寸至65英寸以上，宽度为38英寸至65英寸以上，其深度约为22英寸至29英寸以上。机壳按所要求地美观的方式组装以所要求的关系保持电子部件、光发生器、透镜、反射镜和屏幕，从而获得所需要的电视图像。
如今市场上所售的大部分PTV包括一个由多片碎屑胶合板切割并胶粘在一起而构成的机壳。一些机壳也有塑料部件，其用螺钉或其他紧固件来保持基本的机壳结构。形成这样的机壳所需的塑料部件和碎屑胶合板块的数量一般超过50件。因为PTV尺寸，和一般构成机壳的碎屑胶合板，PTV趋向于非常沉重并难于移动。
可行的可选制造方法是可以减小机壳的整体重量和构成这样机壳所需的部件数量。例如，能够利用注塑来形成塑料机壳。另一个可选方法是真空成型塑料机壳。又一个可选方法是用模制塑料泡沫来形成机壳。
使用较轻的材料制造PTV机壳导致了一个附加的问题，即较新的轻机壳相对于传统的碎屑胶合板容易倾翻。例如，除了重量较轻之外，新PTV机壳相对于传统的机壳其深度也愈加浅了。因此，与传统机壳相比，新机壳也变得更加容易倾翻。
为了确保其所生产的投影电视容易倾翻，投影电视生产商一般力争满足PTV和PTV外壳的一定安全标准。一个现行的标准是(美国)保险商实验室(UL)负载标准。该UL负载标准要求PTV机壳必须能够承受施加给机壳任何末端25磅的力而不倾翻。在不给较轻较浅的PTV机壳附加一些重量的情况下，与传统的碎屑胶合板机壳相比，这些机壳更容易在UL倾翻实验中失败。为了解决该问题，为了能使这些机壳在不倾翻的情况下其任何末端承受至少25磅的力，那些本领域的技术人员如今给较轻较浅机壳的基座或下部增加配重。使用一个示例性的计算，利用下述公式来确定用于防止PTV机壳倾翻的总重量：最小重量＝(25磅)*(机壳的高度/机壳的深度)。
现在参考图1，其示出了一个PTV50的传统外壳10。该传统外壳10包括上面板12、底面板14、前面板16和后面板18。也包括连接前面板16和后面板18的侧面板，但没有示出。传统的机壳10通常由内壁24分隔成两个隔室，也就是上隔室20和下隔室22。阴极射线管(CRT)26和印刷线路板(PWB)30一般安装在下隔室22中，而反射镜M和屏幕S安装在上隔室20中。至少一个反射透镜28一般穿过内壁24从下隔室22延伸进入上隔室20。上隔室20一般与下隔室22紧密密封防止灰尘和其他外来物质进入上隔室20的内部。下隔室22一般包括一组或多组通风孔以排出来自CRT26和PWB30的热辐射。如图所示，下隔室22可包括一与下隔室22顶部相邻的第一组通风孔32和一与下隔室22底部相邻的第二组通风孔34。当外壳10做得较浅和/或用如前述的较轻的材料和方法制成时，配重36一般位于下隔室22，且通常在底面板14的顶部。配重36增加了外壳的整体重量并降低了外壳的重心。从而，将配重36连接或以其他方式物理地连接到外壳10的底面板14上，配重可以是金属、粘土、或混凝土块、附加的碎屑胶合板基座件、或任意其他适当的配重。为了能够确保外壳10通过UL倾翻实验，机壳10中所用的配重36的数量可以按上述公式来确定。
目前平衡较浅较轻PTV机壳的方法导致了几个缺点。例如，使用附加的碎屑胶合板来增加这些机壳的重量和稳定性常常需要额外使用木材，从而产生长期的环境恶化作用。同样，将单独的配重加到机壳上的附加步骤增加了制造轻PTV机壳的复杂性和成本。同样也存在在制作时这些配重可能没有正确地固定到机壳上的危险，从而导致在机壳运输期间或在机壳使用期内配重移位的安全问题。例如，配重移位并在一区域内重新定位，导致机壳不平衡和更易于倾翻。
那些本领域的技术人员不能提供不增加昂贵配重就能够通过标准负载试验的轻PTV机壳。因而，期望提供一种机壳或一种适于连接到PTV机壳上的整体加重基座，其制造容易和廉价，通过减小对作为配重材料木材的依赖而减轻对环境的损害，易于制造不规则形状的产品，从而使机壳能够满足PTV机壳的任何可适用负载或倾翻标准。
【发明内容】
本发明涉及一种与一外壳一起使用形成一个整体加重PTV机壳的整体加重基座。该基座起稳定机壳的作用，并能使机壳满足负载和倾翻标准。本发明的基座当其作为一较轻重量PTV机壳的一部分时特别有用，但其也能够与传统的木材基的PTV机壳一起使用。
在一个实施例中，提供了一种用于连接到一外壳底部从而形成一个机壳的基座。该外壳具有形成一基底面的多个侧面板。该基座设置成与外壳的基底面相一致。该基座包括一个与基底面相一致的框架和放置在该框架内的填充料。该填充料可以是混凝土、金属、混凝土和纤维的混合物、混凝土和金属的混合物、以及任何其他适当的材料。该框架可以是金属、塑料或其它任何适当的材料。另外，该框架可以分成一个带有顶表面的凸起区域和一个与该凸起区域相邻的较低区域。在该实施例中，填充材料设于框架的较低区域内。也可在凸起区域的顶表面上设置多个用于通风的开口，以允许机壳内部的热量容易散发出去。具置有用于容纳连接件的开口的升高部分也可设置在该较低区域内，以允许部件固定在该基座上。
在另一个实施例中，提供了一个由硬化材料形成的与外壳基底面相一致的基座。在该实施例中，该基座不包括一个单独的框架。该基座可以由金属、混凝土和纤维的混合物、或混凝土和金属的混合物制成。该基座可以分成一个具有顶表面的凸起区域和一个与该凸起区域相邻的较低区域。凸起区域的顶表面还可包括多个通风孔以允许热量排出。
本发明的另一个实施例是一个PTV的机壳，其具有一个带有反射镜、多个CRT、投影透镜、和多个面板的外壳，一个连接到该外壳上的基座。该外壳最好包括一个上面板、一个前面板、一个后面板、和在前后面板之间延伸的侧面板。连接到顶部并与外壳的上面板相对的基座，具有一个框架和位于框架内的填充料。该基座给机壳提供了稳定性使机壳能够满足标准承重要求。该基座还可包括至少一个凸起区域，每个凸起区域具有一个顶表面，至少一个与每个凸起区域相邻的较低区域，和放入每个较低区域的填充料。凸起区域的顶表面可包括多个通风孔以允许外壳内累积的热量通过其排出。在另一个实施例中，在基座上提供了附加的升高区域，以允许部件固定连接到该基座上。填充料最好是一种足以给外壳提供必需重量的材料。示范性的填充料包括混凝土、混凝土和纤维的混合物、混凝土和金属的混合物、和金属材料。
在本发明的另一方面，提供了一个制造适于连接到电视机壳外壳上的整体加重基座。制造一个符合由外壳面板所形成的基底面的框架。该框架可以由例如金属板冲压、模制塑料、金属铸造、或木材制成。将填充料注入该框架中并允许其凝固和硬化，填充料可以是例如混凝土、混凝土和纤维的混合物、混凝土和金属的混合物、或金属材料。为了形成一个无框架基座，形成一个与外壳基底面一致的模型，并将混合物注入该模型中并允许其凝固。允许凝固该填充料，然后对其这样磨蚀或研磨，使得填充料形成一个基本平坦的表面。如果框架分成凸起和较低区域，虽然一些填充料可能聚集在凸起区域的顶部，但填充料一般基本上注入基座的较低区域内。这里，在填充料凝固之后，这样磨蚀或研磨填充料，使得填充料形成一个基本平坦的表面，其基本上与凸起区域的顶表面平齐。
结合附图并根据下面的描述，本发明的其他目的和特征将变得更明显。
【附图说明】
图1是现有技术的投影电视装置的侧视图。
图2是连接到一PTV机壳上本发明基座的侧视图，其具有一个框架和放置在其中的填充料。
图3A是图2中所示基座实施例的顶视图，其设计用于矩形PTV机壳。
图3B是图2中所示基座实施例的顶视图，其设计用于五角形PTV机壳。
图3C是图2中所示基座实施例的顶视图，其设计用于客户定制形状的PTV机壳。
图3D是图2中所示基座实施例的顶视图，其设计用于另一客户定制形状的PTV机壳。
图4是连接到一PTV机壳上的本发明基座的侧视图，其没有一个单独的框架。
图5是连接到一PTV机壳上的本发明基座的侧视图，其具有一个框架、位于框架内的填充料和沿框架的凸起区域。
图6是图5所示机座的侧视图。
图7是一基座的侧视图，其具有一个用于将PTV部件与该基座连接的升高部分。
图8A是一基座的侧视图，其具有一个带有多个凹陷区域的框架。
图8B是图8A所是基座的侧视图，填充料放置在框架内。
图8C是图8A所是基座的侧视图，其具有磨蚀的填充料的顶表面，为了给连接件的插入提供开口，而将凹陷区域的顶部去除。
图9A是一基座实施例的顶视图，其具有平行的纵向开口。
图9B是一基座实施例的顶视图，其具有平行的横向开口。
图9C是一基座实施例的顶视图，其具有多个圆形开口。
图9D是一基座实施例的顶视图，其具有斜向平行开口。
图10是一具有多个凸起区域基座的侧视图。
图11A是一未加工基座的侧视图，其没有单独的框架，且沿中心具有多个凹陷。
图11B是图11A基座的侧视图，其为磨蚀去除凹陷后，暴露出多个适于散热的多个开口。
图11C是图11B所示基座的顶视图。
【具体实施方式】
本发明适于用在各种装置或显示装置的机壳中。本发明特别适于机壳生产商来实现，机壳生产商试图通过合理的努力来保证它们的机壳能够承受一个合理的而不使其翻倒的最大力。例如，本发明特别适于与机壳一起使用以防止机壳由于，例如，儿童或动物在其上攀爬或在其周围玩耍而翻倒。然而，下述讨论仅仅以举例为目的集中在PTV机壳上。在一个优选实施例中，提供了一个基座，其具有一个框架，及位于该框架内的填充料。该基座最好与其所连接的机壳外壳的形状一致，从而形成该机壳的底部。基座的框架可包括一个冲压的金属板、铸造的金属、模制的塑料、木材等等。该框架最好基本上与外壳的基底面一致，所得的框架将与基底面连接，从而形成该基座。或者，通过制造一个与外壳的基底面一致的模型，并将填充料直接注入该模型中，该基座可以基本上仅用填充料形成，也就是该机座无框架。
图2中所示是本发明一个PTV机壳的实施例。该PTV机壳100包括一个外壳110，其具有一个上面板112、一个前面板116、一个后面板118和在前面板116和后面板118之间延伸并与上面板112连接的侧面板(未示出)。而且，适于与本发明一起使用的外壳并不局限于具有前、后和侧面板的外壳。相反地，本发明能够与具有多个侧面板的外壳一起使用，例如，举例来说一个八角形状的外壳。另外，适于与本发明一起使用的外壳并不局限于一个方形或矩形外壳，其可以是任何合适的形状，例如，举例来说一个梯形外壳。本发明的基座是这样形成的，即其最好与基座所连接的外壳的具体形状一致。
外壳110最好由一内壁124分割成一个上隔室120和一个下隔室122。CRT126和PWB124最好安装在下隔室122中，反射镜M和屏幕S最好安装在上隔室120中。至少一个投影透镜128最好从下隔室122延伸穿过内壁124进入上隔室120中。为了防止上隔室120内部的灰尘和其它外来物质以其他方式从下隔室122进入，上隔室120最好与下隔室紧紧地密封。外壳110最好用轻材料和，例如，用膨胀的聚苯乙烯或苯酚形成的模制塑料泡沫件夹在一种适当的结构材料如塑料涂层之间的方法形成。利用轻材料构成外壳的适当材料和方法已在共同未决的序列号为09/643892的美国专利中请中描述，申请人为Lowe，名称为“FoamCabinetry for Electronic Devices”，其内容在这里全部引用。或者，外壳110的上面板112、前面板116、后面板118和侧面板(未示出)可以通过模制塑料、真空成型塑料、刨花板、其它木材基的材料等构成。
与典型的现有技术的底面板(如图1中所示的机壳10的底面板14)不同，本发明的PTV机壳100包括一个整体加重的基座150。在图2所示的实施例中，基座150包括一个框架151和位于框架151内的填充料158。框架151最好利用一个标准模型形成的冲压金属板框架。该模型设计成所需框架形状，也就是，该模型设计成生产与该基座与之连接的外壳的基底面(footprint)一致的框架。为了生产金属框架151，一片金属，例如一个金属板，放置在模型上面。随后用冲压头冲压或迫使金属进入模型的轮廓内，从而形成一个基本上与模型轮廓一致的冲压金属框架151。因为该模型设计成与外壳的基底面一致，所以形成的冲压金属框架151也与外壳的基底面一致。或者，可以使用一种塑料材料以现有技术中已知的方式形成框架151。如果框架151由金属形成，框架151还用作辐射屏蔽层也就是，金属框架151提供具有能够减小通过外壳110下隔室116电磁射线辐射附加功能的基座150。另外，当框架151用非金属材料如塑料材料形成时，混凝土被用作填充料158，为了使基座150能充当辐射屏蔽层，可以将金属纤维或颗粒加入混凝土中。
在制造框架151之后，为了给使用基座150的机壳提供足够的重量，以满足工业标准负载承受试验，将填充料158注入框架151内。在一个实施例中，填充料158是一种混凝土混合物。当混凝土被用作填充料时，可以将纤维材料加入混凝土中以在混凝土中提供结构来增加填充料的抗拉性能。在另一个实施例中，填充料158可以是一种金属材料。在又一个实施例中，填充料158可以是具有足够密度的任何其他材料，这样基座50的最终重量足以平衡PTV机壳100并防止翻倒。
在填充料158注入框架151之后，允许填充料158硬化或凝固。在凝固之后，填充料158的顶部被磨蚀或研磨成基本上与框架151的顶部处于同一水平，从而形成一个基本平坦的表面。任何适用的工艺如机械磨蚀、化学磨蚀、或机械切割技术均可被用作磨蚀填充材料158。然后，利用任何适当的技术包括粘接剂、托架、铆钉、螺钉等将基座150连接到外壳110上。将填充料158放入框架151的过程最好在框架151已经从模型移开之后完成。然而，期望的是将填充料158注入框架151的过程可以在框架151从模型取出之前完成。
如上所述，本发明的基座可以是任何构造的形状，该形状与基座所连接的外壳的轮廓或基底面相匹配。图3A-3D示出了基座150的几个示例性实施例的顶视图。图3A示出了一个设置用于连接到基本上为矩形的外壳的基座150a。图3B示出了一个设置用于连接到基本上为五边形的外壳的基座150b。图3C和3D示出了一个设置用于连接到不规则形状的外壳的基座150c和基座150d。从图3A-3D明显看出，框架151a-151d的形状规定了各自基座150a-150d的形状。
图4所示的是一个PTV机壳100(i)，其包括一个外壳110(i)和本发明基座的另一个实施例。PTV机壳100(i)包括一个与前述和在图2示出的PTV机壳100基本一样的部件。另外，外壳110(i)能够基本上以与外壳110相同的方式构成。
如同PTV机壳100一样，PTV机壳100(i)用一基座160取代普通的底面板或现有技术的区域。与图2所示的基座150不同，基座160不包括一个单独的框架。相反地，为了制造基座160，填充料168直接注入一个标准模型内。与基座150的框架151的制造一样，用于生产基座160的模型设置成所需基座的形状。通常，该形状对应于与基座160连接的外壳110(i)的基底面或轮廓。在一个实施例中，填充料168是一种混凝土混合物。当将混凝土用作填充料168时，将纤维或纤维材料加入混凝土中以在混凝土内提供结构来增加填充料168的抗拉强度。与基座150相比，增加纤维来增强混凝土的抗拉强度对基座160特别重要，因为基座160不包括一个给基座160提供附加支撑的单独框架。为了给基座160提供一些屏蔽辐射的能力，加入混凝土的纤维实际上可以是金属或如果用非金属纤维增加抗拉强度，可以将单独的金属颗粒加入填充料168中。或者，填充料168可以是金属材料。在又一个实施例中，填充料168可以是任意其他的材料，其具有比用于构成外壳110(i)面板的材料密度大的密度，从而其重量足以平衡PTV机壳100(i)。
在填充料168注入模型之后，填充料168允许硬化和凝固。在一个实施例中，凝固之后，填充料168的顶部被磨蚀成一个基本上水平的表面。任何适当的工艺，如机械磨蚀、化学磨蚀、或机械切割技术均可用于磨蚀填充料168。随后，利用任何适当的技术如螺钉、粘结剂、托架等将基座160连接到外壳110(i)上。
现在看图5，示出了一个PTV机壳200，其具有一个外壳210和本发明基座的另一实施例，也就是基座250。另外，图6提供了一个基座250的特写的侧视图。PTV机壳200包括与前述和图2中所示PTV100基本上相同的部件和基本上以相同的方式形成。与PTV机壳100一样，PTV机壳200用基座250取代了普通的底面板或现有技术的区域。基座250连接到外壳210的前面板116、后面板118和侧面板(未示出)上，与外壳210的上面板112相对，从而形成PTV机壳200的底表面。基座250最好分成至少一个凸起区域或面积252和至少一个与每个凸起区域252相邻的较低区域254。基座250包括一个填充料258放入其中的框架251。框架251用与前述和图2中所示框架151基本上相同的方式制造，且能够用基本上相同的材料制造。参照框架151的描述应用于框架251中。
填充料258最好基本上设置在框架251的较低区域254中，虽然希望在制作期间一些填充料258也可以与凸起区域252接触。在填充料258注入框架251，最好基本上注入框架251的较低区域254之后，允许填充料258凝固或固化。最好，一旦填充料258凝固，就磨蚀或研磨填充料258的上表面，这样填充料的上表面258基本上与凸起区域252的顶表面水平一致。虽然在该过程中也可以采用这里所述的化学或任何其他磨蚀方法，但是磨蚀或研磨过程最好通过机械磨蚀方法完成。
基座250也可包括位于凸起区域252顶表面上的多个开口256。当提供这些开口时，允许来自下隔室116的PTV部件(例如CRT126和PWB130)的热量从开口256散发。为了进一步增加从下隔室116热量的散发，可任选在后面板118之上设置一组通风口132。本领域技术人员应当明白的是，一组通风口132的位置可以根据所需热量散发效果来变化。在具有多个开口256的基座250的实施例中，在磨蚀或研磨过程中，覆盖开口256的任何填充料258要从凸起区域252的顶面除去。
现在参考图7，其示出了本发明基座的另一个实施例，即基座350。基座350具有一个框架351，除了凸起区域352之外，其还包括多个位于框架351较低区域354之内的升高部分353。虽然示出了两个升高部分353，但是任何多个数量的升高部分353均可在基座350中采用。升高部分353设置成紧固地连接到PTV的部件如PWB130上以与基座350连接。每个升高部分353可以是实心的，但有开口(未示出)用于固定插入的连接件，如螺钉。实际上，例如在基座350与机壳结合之前，PWB130放置在升高部分353的顶部，连接件通过PWB130插入每个各自部分353的每个开口中。结果，PWB130固定到基座350上。基本上与基座250相同的方式和能够用基本上相同的材料制造基座350。
图8A-8C示出了本发明基座的另一个实施例。基座450形成有多个凹陷区域453，在制造过程中当将其除去时留下开口454，通过开口454连接件456可以可靠地插入。图8A示出了带有框架451的基座450，该框架具有多个升高、凹陷的区域453。利用与形成前述其它基座框架基本上相同的制造方法来形成基座450的框架451。例如，一个用于形成基座150的框架151的工艺可以用于形成框架451。此外，可用于形成前述基座的其他框架如框架151的相同材料可以用于框架451。因此，参照形成框架151的材料和工艺的描述，其也可应用于制造框架451的材料和工艺。
在框架451形成后，将填充料458注入框架451内，并允许其凝固或硬化。与前述其它基座一样，材料，如混凝土、混凝土和纤维的混合物、混凝土和金属的混合物——如果用塑料来形成框架451，以及金属化合物可用作填充料458。一旦填充料458设置就位，就使用适当的磨蚀或研磨工艺来使填充料458的顶面变平。机械磨蚀或化学磨蚀可用于完成该功能。
另外，在磨蚀或研磨过程中，凹陷453的顶部从框架451除去。除去凹陷453顶部的结果，形成了对应于除去的许多凹陷453的许多开口454。如图8C所示，在凹陷453顶部除去之后形成的开口454设置成允许连接件456(例如其可为螺钉)可靠地插入其中。通过将连接件456穿过PTV部件并随后插入开口454中，PTV的部件可以固定到基座450上。
图9A-9D表示本发明基座250几个实施例的顶视图，示出了基座250的开口256可能的配置。图9A示出了具有开口256a的基座250a，开口之间互相平行并沿凸起区域252和基座250a的长度方向延伸。图9B示出了具有开口256b的基座250b，开口之间互相平行但沿凸起区域252和基座250a的宽度方向延伸。图9C示出了具有开口256c的基座250c，开口具有环形形状并贯穿基座250c的凸起区域252分布。图9D示出了在凸起区域252上具有斜向开口256d的基座250d。开口256的其它配置和形状也能够在基座250或具有开口允许过量的热量从PTV机壳内部排出的本发明任何其它前述基座上实现。本领域技术人员应该理解的是，开口256的配置和形状可以根据例如所需热量散发效果来变化。
本发明也提供了分成多个凸起区域的基座550。现在参考图10，其示出了包括分成多个凸起区域552的框架551的基座550。虽然图中仅示出了两个凸起区域552，但是可以想象的是，任何多个数量的凸起区域552均可在基座550中实现。基座550的框架551还包括与每个凸起区域552相邻的较低区域354。填充料558注入框架551，且基本上在较低区域554内，以允许凝固或硬化，然后磨蚀或研磨至基本上与凸起区域552的顶面水平。基座550也包括在凸起区域556顶面上的多个开口556，以允许热量散发。为了保持开口556不被堵塞，在注入和凝固期间可能聚集在这些开口556上的任何填充料558被磨蚀或研磨掉。
现在参考图11A和11B，示出了本发明另一个实施例的基座650。该基座650类似于前述和图4中所示的基座160，基座650不具有一个填充料注入并允许凝固的单独框架，基座160也不具有一个填充料注入并允许凝固的单独框架。基座650通过将填充料658直接注入一个模型中而形成。另外，基座650的模型设置成形成具有在一个开放空间653之上带有多个凹陷660的中心区域652。一旦填充料658硬化或凝固，就用适当的磨蚀或研磨方法使填充料658的顶面平滑。在磨蚀或研磨过程中，凹陷660也被除去，从而留下多个开口656。开口656允许热量从基座650所连接的机壳内部散发出去。图11C示出了基座650和开口656的顶视图，开口656是通过在磨蚀过程中去除凹陷660而形成。
本发明的基座允许机壳以满足工业标准载荷试验的适当的方式整体加重，例如UL倾翻试验，其与现有技术的机壳不同，不需要在机壳内放置附加、单独的配重，参见例如图1中机壳10的配重36。本发明基座相对于现有技术的优点是，消除了单独配重(例如图1中机壳10的配重36)在制造、运输或机壳10使用期限期间会分离的可能性。
这里所陈述的具体实例是说明性的，不应当解释为对本申请的限制，那些本领域普通技术人员能够应用该装置。对那些本领域的技术人员来说在由下述权利要求范围所限定的本发明精神内，可以进行修改或其它用途。