JP2009294698A - Reinforced housing structure for portable electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯型通信端末装置や携帯型情報端末装置等の携帯型電子機器の補強された筐体構造体に関する。 The present invention relates to a reinforced case structure of a portable electronic device such as a portable communication terminal device or a portable information terminal device.
携帯型通信端末装置や携帯型情報端末装置等の携帯型電子機器の筐体構造、特にノートブック型パーソナルコンピュータ端末(以下「ノートPC」という。)において、近年、薄型化及び軽量化のみならず面加圧力等に対する耐静的荷重特性や落下衝撃力等に対する耐動的荷重特性を満足すること、すなわち薄型化及び軽量化と堅牢性との両立が必須要件となってきている。 In recent years, in the case of portable electronic devices such as portable communication terminal devices and portable information terminal devices, especially in the case of notebook personal computer terminals (hereinafter referred to as “notebook PCs”), not only have they become thinner and lighter. Satisfying the static load resistance characteristics against surface pressure and the like and the dynamic load characteristics against drop impact force, that is, achieving both a reduction in thickness and weight and robustness are indispensable requirements.
ここで、ノートPCの表示部には一般的にガラス板等の非常に割れやすい基材からなる液晶ディスプレイパネル(以下「LCDパネル」という。)が多用されていることから、近年、面加圧力や落下衝撃力が印加されてもLCDパネルの破損を防止する筐体構造に関する種々の提案がなされている。特にノートPCで用いられるLCDパネルはその面積に対して薄型化が非常に進んでおり、LCDパネル側の筐体天板に対策を施すのが最も有効な手段で、天板材料剛性を向上するために特殊な高剛性材料を用いたもの、一般的な材料で高剛性化するため天板の断面二次モーメントの増加を目的とした複雑な断面形状を形成したもの等が提案されている。 Here, since a liquid crystal display panel (hereinafter referred to as “LCD panel”) made of a very fragile base material such as a glass plate is generally used for a display portion of a notebook PC, in recent years, surface pressure has been increased. Various proposals have been made regarding a housing structure that prevents the LCD panel from being damaged even when a drop impact force is applied. In particular, LCD panels used in notebook PCs have become very thin with respect to their area, and it is the most effective means to take measures against the housing top panel on the LCD panel side, improving the top panel material rigidity. For this purpose, a material using a special high-rigidity material, a material having a complicated cross-sectional shape for the purpose of increasing the cross-sectional secondary moment of the top plate in order to increase the rigidity with a general material, and the like have been proposed.
また、LCDパネル側の筐体天板に施す以外の対策として、LCDパネル側の筐体天板とLCDパネルとの間に金属材料からなる補強板を配置し、LCDパネルをこの金属材料からなる補強板で保持する構造が提案されており、東芝レビュー、Vol.62、No.11(2007)の46頁、図8(非特許文献1)には、LCDパネルをバスタブ状のLCDカバーで保持するノートPCのLCDパネル補強構造が、特開2007−110482号公報(特許文献1)には、略板状の補強フレームに表示部を装着する携帯電子機器の補強構造が開示されている。 Further, as a measure other than applying to the LCD panel side casing top plate, a reinforcing plate made of a metal material is disposed between the LCD panel side casing top plate and the LCD panel, and the LCD panel is made of this metal material. A structure that is held by a reinforcing plate has been proposed. Toshiba Review, Vol. 62, no. 11 (2007), page 46, FIG. 8 (Non-patent Document 1), an LCD panel reinforcing structure for a notebook PC that holds an LCD panel with a bathtub-shaped LCD cover is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-110482 (Patent Document 1). ) Discloses a reinforcing structure for a portable electronic device in which a display unit is mounted on a substantially plate-shaped reinforcing frame.
さらに、別の技術として特開2001−313487号公報(特許文献2)には、柱状に形成したスペーサを熱伝導率の低いフィルム状外皮で挟み込む電子部品用断熱部材構造が開示されている。 Furthermore, as another technique, Japanese Patent Laying-Open No. 2001-313487 (Patent Document 2) discloses a heat insulating member structure for an electronic component in which a spacer formed in a columnar shape is sandwiched between film-like skins having low thermal conductivity.
しかし、天板に特殊な高剛性材料を用いた構造は、天板とLCDパネルの間に外力が印加された際の天板の撓み変形を吸収する一定量以上の間隙が必要で、この間隙を削減するため、すなわち天板の撓み変形を抑制するために例えば天板にステンレス材などの高剛性材料を使用した場合、薄型化は可能であるがステンレス材はその密度が8000Kg/m3と大きいため軽量化は不可能である。さらに、天板の断面形状を凸型もしくは凹型とし断面二次モーメントを増加させる構造の場合でも、十分な剛性を得るために凸、凹の段差を大きく、例えば厚さ0.5mmのマグネシウム合金の場合4mm程度の段差を確保する必要があり、軽量化は可能であるが薄型化は困難であった。 However, the structure using a special high-rigidity material for the top plate requires a gap of a certain amount or more to absorb the bending deformation of the top plate when an external force is applied between the top plate and the LCD panel. For example, when a high-rigidity material such as stainless steel is used for the top plate in order to suppress bending deformation of the top plate, the thickness can be reduced, but the density of the stainless material is 8000 kg / m 3 . It is impossible to reduce the weight because it is large. Furthermore, even in the case of a structure in which the cross-sectional shape of the top plate is convex or concave and the cross-sectional moment is increased, the step between the convex and concave is increased to obtain sufficient rigidity, for example, a magnesium alloy having a thickness of 0.5 mm. In this case, it is necessary to secure a step of about 4 mm, and it is possible to reduce the weight, but it is difficult to reduce the thickness.
さらに、非特許文献1、特許文献1のように、LCDパネル側の筐体天板とLCDパネルとの間に金属材料からなる補強板を配置し、LCDパネルをこの金属材料からなる補強板で保持する構造の場合、天板にステンレス材のような高剛性であるが高密度の金属材料を使用する必要はなく、断面二次モーメントを増加させる凹凸の形成も不要であるが、結局かかる外力は補強板で受け止めることとなり、十分な剛性を得るために補強板に高剛性材料、例えばステンレス材を用いることとなり、前記と同様にステンレス材はその密度が8000Kg/m3と大きいため軽量化は困難であった。 Further, as in Non-Patent Document 1 and Patent Document 1, a reinforcing plate made of a metal material is arranged between the housing top plate on the LCD panel side and the LCD panel, and the LCD panel is made of the reinforcing plate made of this metal material. In the case of the structure to hold, it is not necessary to use a high-rigidity metal material such as stainless steel for the top plate, and it is not necessary to form irregularities that increase the moment of inertia of the cross section. In order to obtain sufficient rigidity, a high-rigidity material such as a stainless steel material is used for the reinforcement plate. Similarly to the above, the density of the stainless steel material is as large as 8000 kg / m 3 , so the weight reduction is It was difficult.
ここで、軽量化を達成するために一般的に補強板の平面部に複数個の貫通穴を形成する手法が用いられるが、例えば230mm×110mmのステンレス材からなる平板に貫通穴を形成しその重量を約60%削減した場合、その曲げ剛性は約半分に低下してしまい、補強板としての機能を発揮できなくなってしまう。逆に曲げ剛性を低下させない程度(例えば約20%低下)に貫通穴を形成した場合、その重量は約35%程度しか削減できない。すなわち、補強板の曲げ剛性を大幅に低下させないために形成できる貫通穴の数には限りがあるため、補強板の大幅な軽量化と堅牢性の両立は困難であった。 Here, in order to achieve weight reduction, a method of forming a plurality of through holes in the flat portion of the reinforcing plate is generally used. For example, the through holes are formed in a flat plate made of a stainless material of 230 mm × 110 mm. When the weight is reduced by about 60%, the bending rigidity is reduced to about half, and the function as a reinforcing plate cannot be exhibited. Conversely, when the through hole is formed to such an extent that the bending rigidity is not reduced (for example, about 20% reduction), the weight can be reduced only by about 35%. That is, since the number of through holes that can be formed is limited in order not to significantly reduce the bending rigidity of the reinforcing plate, it has been difficult to achieve both significant weight reduction and robustness of the reinforcing plate.
また、特許文献2では、電子部品に対する外部からの熱や温度変化の影響を解消し、電子部品の使用温度を適正温度に保つために提案されている構造で、スペーサ材の材質には低熱伝導率材料、例えばスポンジゴム、ポリスチレン、ガラスウール、シリコーン樹脂、硬質ウレタン樹脂、発泡ウレタン樹脂が用いられており、前記材料のヤング率は数十MPaから数百MPaであるため、本構造では堅牢性を向上することはできない。 Patent Document 2 proposes a structure for eliminating the influence of external heat and temperature changes on the electronic component and maintaining the use temperature of the electronic component at an appropriate temperature. Material such as sponge rubber, polystyrene, glass wool, silicone resin, hard urethane resin, foamed urethane resin is used, and the Young's modulus of the material is several tens of MPa to several hundreds of MPa. Cannot be improved.
すなわち従来の構造では、LCD側筐体の薄型化及び軽量化と堅牢性向上は二律背反関係にあった。 In other words, in the conventional structure, there has been a trade-off between thinning and weight reduction of the LCD side casing and improving robustness.
本発明は、薄型化及び軽量化のみならず面加圧力等に対する耐静的荷重特性や落下衝撃力等に対する耐動的荷重特性を満足すること、すなわち薄型化及び軽量化と堅牢性との両立が可能な携帯型通信端末装置や携帯型情報端末装置等の携帯型電子機器の補強された筐体構造体を提供することを目的とする。 The present invention satisfies not only the reduction in thickness and weight but also the static load resistance against surface pressure and the like and the dynamic load resistance against drop impact force, that is, the reduction in thickness and reduction in weight and robustness. An object of the present invention is to provide a reinforced case structure of a portable electronic device such as a portable communication terminal device or a portable information terminal device.
第1の視点において、本発明に係る携帯型電子機器の補強された筐体構造体は、外周部を略垂直に立ち上げてバスタブ状とした金属製バスタブ状補強板を含み、金属製バスタブ状補強板に貫通穴を形成し、かつ貫通穴を形成した金属製バスタブ状補強板の片面又は両面の少なくとも一部に樹脂材料からなるフィルムを貼り付けたことを特徴とする。ここで「バスタブ状補強板」とは、外周部を略垂直に立ち上げて箱型容器状にした形状の補強板のみならず、さらに立ち上げ部分から平面状の補強板を追加構成したものも含む。 In a first aspect, a reinforced case structure of a portable electronic device according to the present invention includes a metal bathtub-shaped reinforcing plate that is formed in a bathtub shape by raising an outer peripheral portion substantially vertically, and has a metal bathtub shape. A through hole is formed in the reinforcing plate, and a film made of a resin material is attached to at least a part of one side or both sides of the metal bathtub-shaped reinforcing plate in which the through hole is formed. Here, the “bathtub-shaped reinforcing plate” is not only a reinforcing plate in the shape of a box-shaped container with the outer peripheral portion raised substantially vertically, but also a plate-shaped reinforcing plate added from the rising portion. Including.
第2の視点において、本発明に係る携帯型電子機器は、上記の筐体構造体を含むことを特徴とする。 In a second aspect, a portable electronic device according to the present invention includes the above-described casing structure.
本発明によれば、ノートPC等の携帯型電子機器のLCD側筐体構造の薄型化及び軽量化のみならず、面加圧力等に対する耐静的荷重特性や落下衝撃力等に対する耐動的荷重特性を満足し、薄型化及び軽量化と堅牢性との両立を可能とする。 According to the present invention, not only thinning and weight reduction of the LCD side housing structure of a portable electronic device such as a notebook PC but also static load resistance against surface pressure and the like and dynamic load resistance against a drop impact force and the like. Satisfying the requirements, making it possible to achieve both thinness, light weight and robustness.
上記フィルムは、貫通穴を形成した金属製バスタブ状補強板のバスタブ底面相当内面又はその反対面のいずれかに貼り付けることができる。ここで「バスタブ底面相当内面」とは、補強板をバスタブ状の容器と見た場合の、容器の底面内側に相当する部分である。また、バスタブ底面相当内面の反対面というのは、補強板をバスタブ状の容器と見た場合の、容器の底面外側に相当する部分である。 The film can be attached to either the bathtub-corresponding inner surface of the metal bathtub-shaped reinforcing plate having through holes or the opposite surface. Here, the “inner surface corresponding to the bathtub bottom surface” is a portion corresponding to the inner side of the bottom surface of the container when the reinforcing plate is viewed as a bathtub-shaped container. The opposite surface of the inner surface corresponding to the bathtub bottom surface is a portion corresponding to the outer surface of the bottom surface of the container when the reinforcing plate is viewed as a bathtub-shaped container.
上記フィルムは、貫通穴を形成した金属製バスタブ状補強板のバスタブ底面相当内面及びその反対面の両面に貼り付けてもよい。 You may affix the said film on both surfaces of the bathtub bottom face equivalent surface of a metal bathtub-shaped reinforcement board in which the through-hole was formed, and its opposite surface.
また、貫通穴を形成した金属製バスタブ状補強板の、バスタブ底面相当内面に貼り付けるフィルムの厚さと、その反対面に貼り付けるフィルムの厚さとが互いに異なってもよい。これにより、一方向に対する曲げ剛性を反対方向に対する曲げ剛性より強化することができる。 Moreover, the thickness of the film affixed on the inner surface corresponding to the bathtub bottom surface of the metal bathtub-shaped reinforcing plate in which the through hole is formed may be different from the thickness of the film affixed on the opposite surface. Thereby, the bending rigidity with respect to one direction can be strengthened rather than the bending rigidity with respect to an opposite direction.
さらに、貫通穴を形成した金属製バスタブ状補強板の、バスタブ底面相当内面に貼り付けるフィルムのヤング率と、その反対面に貼り付けるフィルムのヤング率とが互いに異なってもよい。これにより、一方向に対する曲げ剛性を反対方向に対する曲げ剛性より強化することができる。 Furthermore, the Young's modulus of the film affixed to the inner surface corresponding to the bathtub bottom surface of the metal bathtub-shaped reinforcing plate in which the through hole is formed may be different from the Young's modulus of the film affixed to the opposite surface. Thereby, the bending rigidity with respect to one direction can be strengthened rather than the bending rigidity with respect to an opposite direction.
また、フィルムのヤング率が、貫通穴を形成した金属製バスタブ状補強板のヤング率の1%以上であることが好ましく、さらに好ましくは4%以上、或いは25%以上も可能である。 Further, the Young's modulus of the film is preferably 1% or more, more preferably 4% or more, or 25% or more of the Young's modulus of the metal bathtub-shaped reinforcing plate in which through holes are formed.
金属製バスタブ状補強板の外周の少なくとも一部に、さらに平面状の補強板が構成されていることが好ましい。 It is preferable that a flat reinforcing plate is further formed on at least a part of the outer periphery of the metal bathtub-shaped reinforcing plate.
また、貫通穴を、金属製バスタブ状補強板のバスタブ底面相当面にのみ形成することができる。「バスタブ底面相当面」とは、補強板をバスタブ状の容器と見た場合の、容器の底面に相当する部分である。 Moreover, a through-hole can be formed only in the bathtub equivalent surface of a metal bathtub-shaped reinforcement board. “The bathtub equivalent surface” is a portion corresponding to the bottom surface of the container when the reinforcing plate is viewed as a bathtub-shaped container.
貫通穴の形状は、正方形、円形又は任意の多角形とすることができる。 The shape of the through hole can be a square, a circle, or an arbitrary polygon.
なお、金属製バスタブ状補強板の全体に対する貫通穴の総面積は、投影面積比において50%以上とすることができ、また60%以上、さらには70%以上とすることができる。 The total area of the through holes with respect to the entire metal bathtub-shaped reinforcing plate can be 50% or more, 60% or more, and further 70% or more in the projected area ratio.
以下本発明に係る携帯型電子機器の筐体構造体のいくつかの実施例について、図面を参照しながら説明する。 Several embodiments of a casing structure for a portable electronic device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施例1)
図1は本発明に係る携帯型電子機器の筐体構造体の実施例1の構成を示す説明図である。ここで、図1(a)は分解斜視図、図1(b)は組立斜視図、図1(c)は図1(b)のA−A矢視断面概略図である。
(Example 1)
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a first embodiment of a casing structure of a portable electronic device according to the present invention. Here, FIG. 1A is an exploded perspective view, FIG. 1B is an assembled perspective view, and FIG. 1C is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
本実施例1による携帯型電子機器の筐体構造体は、図1(a)に示すように、金属製のバスタブプレート101の主平面部102及び平面部103、104に貫通穴105を複数個形成し、図1(b)に示すように、樹脂性のフィルム106a、106bを、バスタブプレート101の主平面部102の表裏側夫々に接着し、バスタブプレートユニット107とした構造である。ここでバスタブプレートとは、外周部を略垂直に立ち上げて凹部状の内面を持つようなバスタブ状構造の筐体用プレートであり、略垂直に立ち上げた外周部の少なくとも1面からさらに平面構造を形成して補強材とする場合もある。図1(a)では、符号103及び104で示す2箇所の部分がその平面構造部分である(ただしいずれも貫通穴を開けている)。
As shown in FIG. 1A, the housing structure of the portable electronic device according to the first embodiment has a plurality of through
ここで、金属製のバスタブプレート101の主平面部102及び平面部103、104に形成した貫通穴105は、実施例1では正方形を縦横に整列させた構造であるが、生産性や製造コスト及び製品仕様によっては必ずしも正方形である必要はなく、任意の多角形状もしくは円弧形状を用いることも可能である。
Here, the through
図2、図3、図4、図5を用いて、本発明に係る携帯型電子機器の筐体構造体の実施例1の構造及び製造方法並びにその特徴について詳細に説明する。 With reference to FIGS. 2, 3, 4, and 5, the structure and manufacturing method of Embodiment 1 of the housing structure of the portable electronic device according to the present invention and the features thereof will be described in detail.
図2は本発明に係る携帯型電子機器の筐体構造体の第1の製造工程を示す斜視図である。まず、板厚0.5mmのステンレス製の平板201を準備し(図2(a))、LCDパネルの外形寸法である縦102mm×横162.4mm、厚さ2.5mmに対応した形状及び位置にバスタブ状の凹部202を、同時に平板201の最外周端部四箇所をその高さが3.0mm、外形稜線寸法が縦111mm×横227mmとなるようプレスにて成型し、バスタブプレート101を作成した(図2(b))。図2(d)は図2(b)のB−B矢視断面略図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a first manufacturing process of the casing structure of the portable electronic device according to the present invention. First, a
次に、バスタブプレート101の主平面部102及び平面部103、104に縦9mm×横9mmの貫通穴105を10mmピッチで主平面部102には160箇所、平面部103には30箇所、平面部104には30箇所、合計220箇所パンチングにて作成した(図2(c))。これは、投影面積比で約71%にあたる。なお、主平面部102は、バスタブ状凹部202のバスタブ底面に相当する部分であり、以下「バスタブ底面相当面」とも称する。
Next, the
図3は本発明に係る携帯型電子機器の筐体構造体の第2の製造工程を示す斜視図である。即ち、高分子樹脂材料、ここではポリイミド材を用いて縦100mm×横160.4mm、厚さ0.05mmのフィルム106a、106bを作成し(図3(a))、フィルム106aを、バスタブ底面相当面102のうち、バスタブとしてみた場合の内側に相当する、バスタブ底面相当内面102a(以下「主平面部102a」という。)に、フィルム106bをバスタブ底面相当面102のうち、バスタブとしてみた場合の外側に相当する、バスタブ底面相当内面の反対面102b(以下「主平面部102b」という。)に、それぞれ予めフィルム106a、106bの両主平面部102a、102bに対応した各面に塗布してある接着層(図示せず)を介して接着し、バスタブプレートユニット107を作成した(図3(b))。図3(c)は図3(b)のC−C矢視断面略図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a second manufacturing process of the casing structure of the portable electronic device according to the present invention. That is,
最後に図4は、本発明による携帯型電子機器の筐体構造体の第3の製造工程を示す斜視図である。バスタブプレートユニット107の凹部405にLCDパネル403を挿入し、その両側から、ポリカーボネイトを基材とする厚さ0.8mmのその四端辺が略直角に同一方向に折り曲げられ箱型形状を形成し、LCDパネル403に対応した窓部401が形成されているベゼル板402と、ポリカーボネイトを基材とする厚さ0.8mmのその四端辺が略直角に同一方向に折り曲げられ箱型形状を形成した天板404とで、凹部405にLCDパネル403を挿入してあるバスタブプレートユニット107を挟み込み、LCD筐体構造体406を作成した(図4(a)、(b))。
Finally, FIG. 4 is a perspective view showing a third manufacturing process of the casing structure of the portable electronic device according to the present invention. The
ここで、バスタブプレート101の主原料であるステンレス材の密度を8000kg/m3、ヤング率を197GPaとすると、貫通穴105を設ける前のバスタブプレート101の重量は約113gとなり、例えば一般的なモバイル用ノートPCの総重量は1kgから1.5kg程度であるので、約113gの重量増加は総重量の約10%程度を占めることになり無視できない値である。
Here, assuming that the density of the stainless steel as the main raw material of the
本実施例1のように、バスタブプレート101に貫通穴105を10mmピッチで主平面部102には160箇所、平面部103には30箇所、平面部104には30箇所、合計220箇所パンチングにて作成した場合、穴開け後の重量は約41gとなり、約64%の重量低減効果がある反面、その曲げ剛性は約82%低下してしまうという課題が残存してしまう。
As in the first embodiment, the through
そこで本実施例1ではさらに、高分子樹脂材料、ここでは密度1430kg/m3、ヤング率3.63GPaのポリイミド材を用いたフィルム106a、106bをバスタブプレート101の主平面部102a、102bに、接着層(図示せず)を介して接着し、バスタブプレートユニット107とした。その結果、バスタブプレートユニット107の重量はフィルム106a、106bと接着層重量約3g増加の約44gで重量低減効果は約61%と高い割合を維持しており、且つ、その曲げ剛性は35%の低下に留めることが可能で、バスタブプレートユニット107の曲げ剛性の低下を47%改善する効果がある。
Therefore, in Example 1,
つまり、高分子樹脂材料、ここでは密度1430kg/m3、ヤング率3.63GPaのポリイミド材を用いたフィルム106a、106bをバスタブプレート101の主平面部102a、102bに、接着層(図示せず)を介して接着したバスタブプレートユニット107で、面加圧力等に対する耐静的荷重からLCDパネル403を保護することができる。
That is,
さらに、ポリイミド材は一般的に材料固有の減衰係数がステンレス材よりも大きいため、落下衝撃力が印加された際の残留振動の減衰が従来のステンレス材からなるバスタブプレート101よりも大きく、振動が早期に解消されるため、落下衝撃力等に対する耐動的荷重特性も向上させることができる。
Furthermore, since the damping coefficient inherent to the material of the polyimide material is generally larger than that of the stainless steel material, the residual vibration when the drop impact force is applied is larger than that of the
すなわち、ノートPCの薄型化及び軽量化のみならず、面加圧力等に対する耐静的荷重特性や落下衝撃力等に対する耐動的荷重特性を満足し、薄型化及び軽量化と堅牢性との両立が可能となる。 In other words, not only the notebook PC is thinner and lighter, but also satisfies the static load resistance against surface pressure and the dynamic load resistance against drop impact force. It becomes possible.
ここで、本実施例では、バスタブプレート101にステンレス材を用いているが、これに限定されるものではなく、アルミニウム材及びこれを主原料とする合金材、マグネシウム材及びこれを主原料とする合金材、亜鉛材及びこれを主原料とする合金材、チタン材及びこれを主原料とする合金材、等を用いても同様の効果を得ることができる。ただし、バスタブプレート101の曲げ剛性を最大化するためにはステンレス材が最も好適である。
Here, in this embodiment, the stainless steel material is used for the
図5はフィルムのヤング率と曲げ変形量比率の関係を示すグラフである。本実施例1に示した構造においてフィルム106a、106bのヤング率を0.0GPa(フィルムなし)、0.073GPa、0.91GPa、1.8GPA、3.63GPa(本実施例1)、7.26GPa、14.52GPa、36.3GPa、90.8GPa、181.5GPaと変化させた場合の静的荷重印加時の曲げ変形量比率の関係を調べたところ、フィルムなしの状態を基準とするとその曲げ変形量比率は夫々、ヤング率0.073GPaのとき−3.2%、ヤング率0.91GPaのとき−15.9%、ヤング率1.8GPaのとき−20.8%、ヤング率3.63GPaのとき−25.6%、ヤング率7.26GPaのとき−29.8%、ヤング率14.52GPaのとき−33.7%、ヤング率36.3GPaのとき−38.3%、ヤング率90.8GPaのとき−43.5%、ヤング率181.5GPaのとき−48.2%となり、低ヤング率時に大きく曲げ変形量が減少し、一定以上のヤング率からは曲げ変形量が大きく減少しないいわゆるサチュレーション現象が発生していることがわかる。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the Young's modulus of the film and the bending deformation ratio. In the structure shown in Example 1, the Young's modulus of the
このことから、曲げ変形量削減率を20%以上確保することを前提とした場合ヤング率1.8GPa以上の材料であれば十分に要件を満足するといえる。また、曲げ変形量削減率を30%以上確保する場合に必要なヤング率は約7GPa以上、削減率40%以上であればヤング率は約50GPa以上とすればよい。 From this, it can be said that a material having a Young's modulus of 1.8 GPa or more sufficiently satisfies the requirements when it is assumed that the bending deformation reduction rate is 20% or more. Further, the Young's modulus required for securing the bending deformation reduction rate of 30% or more is about 7 GPa or more, and if the reduction rate is 40% or more, the Young's modulus may be about 50 GPa or more.
さらに一般化すれば、曲げ変形量削減率を20%以上確保するためには、フィルム106a、106bのヤング率をバスタブプレート101のヤング率の1%以上とすればよい。また、同様に曲げ変形量削減率を30%以上確保する場合は、フィルム106a、106bのヤング率をバスタブプレート101のヤング率の約4%以上、削減率40%以上であれば同じく約25%以上とすればよい。
In general, in order to secure a bending deformation reduction rate of 20% or more, the Young's modulus of the
つまり、本実施例1においては、フィルム106a、106bにヤング率3.63GPaのポリイミド材を用いているが、これに限定されるものではなく、ヤング率1.8GPa以上であれば良いことがわかる。ただし、フィルム106a、106bはバスタブプレート101に用いた材料よりも低密度な材料である必要があることは自明である(図5)。
That is, in Example 1, a polyimide material having a Young's modulus of 3.63 GPa is used for the
また、本実施例1では、バスタブプレートユニット107の凹部405にLCDパネル403を挿入しているが、これに限定されるものではなく、キーボードを嵌入した場合も同様な効果を得ることができる。
In the first embodiment, the
また、本実施例1では、ベゼル板402と天板404の材質をポリカーボネイトを基材とし作成しているが、これに限定されるものではなく、バスタブプレート101同様ステンレス材、アルミニウム材及びこれを主原料とする合金材、マグネシウム材及びこれを主原料とする合金材、亜鉛材及びこれを主原料とする合金材、チタン材及びこれを主原料とする合金材、等を用いることも可能であるが、本構造の最も大きな効果である薄型化及び軽量化と堅牢性との両立を最も効果的に発現させるためには、PMMA、PS、ABS、PA、PVC、PPS、PBT、ROA及びこれらを主成分とする合成樹脂材料を用いることが好ましい。
In the first embodiment, the material of the
また、本実施例1では、フィルム106a、106bの厚さを両者とも同じ0.05mmで作成しているが、これに限定されるものではなく、これより厚くても薄くても構成可能である。またフィルム106a、106bの厚さを相違させても構わない。このとき、例えばフィルム106aをフィルム106bより厚くすると主平面部102aが凸になる方向の荷重が印加された場合の堅牢化に特化したバスタブプレートユニット107となり、フィルム106bをフィルム106aより厚くすると主平面部102bが凸になる方向の荷重が印加された場合の堅牢化に特化したバスタブプレートユニット107となる。すなわち、フィルム106a、106bの厚さを任意に選択することでバスタブプレートユニット107の曲げ剛性を強化したい方向を任意に選択することが可能である。
In the first embodiment, the
また、本実施例1では、フィルム106a、106bを同一材料で作成しているが、これに限定されるものではなく、フィルム106a、106bの材料を相違させても構わない。このとき、例えばフィルム106aのヤング率をフィルム106bのヤング率より高くすると主平面部102aが凸になる方向の荷重が印加された場合の堅牢化に特化したバスタブプレートユニット107となり、フィルム106bのヤング率をフィルム106aのヤング率より高くすると主平面部102bが凸になる方向の荷重が印加された場合の堅牢化に特化したバスタブプレートユニット107となる。すなわち、フィルム106a、106bのヤング率を任意に選択することでバスタブプレートユニット107の曲げ剛性を強化したい方向を任意に選択することが可能である。
In the first embodiment, the
(実施例2)
図6を用いて、本発明に係る携帯型電子機器の筐体構造体の実施例2について詳細に説明する。ここで、図6(c)は図6(b)のD−D矢視断面略図である。
(Example 2)
With reference to FIG. 6, a second embodiment of the casing structure of the portable electronic device according to the present invention will be described in detail. Here, FIG. 6C is a schematic cross-sectional view taken along the line DD in FIG.
実施例1との違いは、バスタブプレート101の主平面部102aにのみフィルム106aを接着してあることである。
The difference from the first embodiment is that the
実施例1(図2)と同様に、まず、板厚0.5mmのステンレス製の平板201を準備し、LCDパネル403の外形寸法である縦102mm×横162.4mm、厚さ2.5mmに対応した形状及び位置に凹部202を、同時に平板201の最外周端部四箇所をその高さが3.0mm、外形稜線寸法が縦111mm×横227mmとなるようプレスにて成型し、バスタブプレート101を作成した。
As in Example 1 (FIG. 2), first, a stainless steel
次に、バスタブプレート101のバスタブ底面相当面102及び平面部103、104に縦9mm×横9mmの貫通穴105を10mmピッチで主平面部102には160箇所、平面部103には30箇所、平面部104には30箇所、合計220箇所パンチングにて作成した。これは、投影面積比で約71%にあたる。
Next, through-
次に、高分子樹脂材料、ここではポリイミド材を用いて縦100mm×横160.4mm、厚さ0.05mmのフィルム106aを作成し、フィルム106aをバスタブプレート101の主平面部102aに、予めフィルム106aのバスタブプレート101の主平面部102aに対応した面に塗布してある接着層(図示せず)を介して接着し、バスタブプレートユニット107を作成した。
Next, a
本実施例2に係る携帯型電子機器の筐体構造体は実施例1と比べ、フィルム106aを一枚しか使用しないため、材料コスト及び製造工程コストの削減が可能で、且つ、更なる軽量化効果の点で優れている。ここで、実施例1のようにバスタブプレート101の主平面部102a、102b両面にフィルム106a、106bを接着せず主平面部102aのみに接着していることから、主平面部102aが凸になる方向の荷重が印加された場合の堅牢化に特化したバスタブプレートユニット107となるが、特にノートPCへ適用を考えた場合、ベゼル板402に形成されている窓部401から露出しているLCDパネル403の近傍にはキーボード(図示せず)等の構造物が存在するのが一般的で、バスタブプレート101の主平面部102b方向からの静的荷重が印加された際にLCDパネル403とキーボード(図示せず)等の構造物との接触を軽減する必要があり、バスタブプレート101の主平面部102b方向からの静的荷重印加に対する曲げ剛性を特に強化する必要があるため、バスタブプレートユニット107の曲げ剛性は必ずしも表裏一定ではなく、本実施例2のように主平面部102aが凸になる方向の曲げ剛性が大きい場合でも同様な効果を発揮する。また、適用する装置の仕様により、主平面部102bのみにフィルム106bを接着し、主平面部102bが凸になる方向の荷重が印加された場合の堅牢化に特化したバスタブプレートユニット107を用いることも可能である。その他の構造及び効果は、実施例1と同様であるため説明は省略する。
Since the casing structure of the portable electronic device according to the second embodiment uses only one
(実施例3)
図7を用いて、本発明による携帯型電子機器の筐体構造体の実施例3について詳細に説明する。
(Example 3)
A third embodiment of the casing structure of the portable electronic device according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.
実施例1及び実施例2との違いは、バスタブプレート101の貫通穴105がバスタブ底面相当面102にのみ作成してあることである。
The difference from Example 1 and Example 2 is that the through
実施例1(図2)と同様に、まず、板厚0.5mmのステンレス製の平板201を準備し、LCDパネル403の外形寸法である縦102mm×横162.4mm、厚さ2.5mmに対応した形状及び位置に凹部202を、同時に平板201の最外周端部四箇所をその高さが3.0mm、外形稜線寸法が縦111mm×横227mmとなるようプレスにて成型し、バスタブプレート101を作成した。
As in Example 1 (FIG. 2), first, a stainless steel
次に、バスタブプレート101のバスタブ底面相当面102のみに縦9mm×横9mmの貫通穴105を10mmピッチで160箇所パンチングにて作成した。これは、投影面積比で約51%にあたる。以降の製造工程、工法、構造は、実施例1及び実施例2と同様であるため説明は省略する。
Next, through
本実施例3に係る携帯型電子機器の筐体構造体は実施例1及び実施例2と比べ、バスタブプレート101の平面部103、104の面積がバスタブ底面相当面102の面積より大きい場合、バスタブプレート101の平面部103、104への貫通穴形成による曲げ剛性低下を抑制することができる効果がある。その他の構造及び効果は、実施例1及び実施例2と同様であるため説明は省略する。
When the area of the
また、図示しないが、平面部103、104のうちの片方のみに貫通穴を設けることも考えられる。この場合、開口部(貫通穴)の投影面積比で約60%となり、開口面積比も強度も実施例1及び実施例3の場合の中間となり、搭載する部材や必要な補強度に応じてこのような自由な選択が可能である。
Although not shown, it is also conceivable to provide a through hole in only one of the
以上、本発明の実施例について種々述べてきたが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲でさらに多くの改変を施しえるのは言うまでも無いことである。 Although various embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that more modifications can be made without departing from the spirit of the invention. It is.
101:バスタブプレート
102:バスタブ底面相当面(主平面部)
102a:バスタブ底面相当内面(主平面部)
102b:バスタブ底面相当内面の反対面(主平面部)
103、104:平面部
105:貫通穴
106a、106b:フィルム
107:バスタブプレートユニット
201:平板
202、405:凹部
401:窓部
402:ベゼル板
403:LCDパネル
404:天板
406:LCD筐体構造体
101: Bathtub plate 102: Equivalent surface of the bottom of the bathtub (main plane)
102a: Bathtub bottom equivalent inner surface (main plane part)
102b: Opposite surface (main plane portion) corresponding to the inner surface of the bathtub bottom
103, 104: Plane portion 105: Through
107: Bathtub plate unit 201:
Claims (9)
該金属製バスタブ状補強板に貫通穴を形成し、かつ該貫通穴を形成した該金属製バスタブ状補強板の片面又は両面の少なくとも一部に樹脂材料からなるフィルムを貼り付けたことを特徴とする、筐体構造体。 A casing structure of a portable electronic device including a metal bathtub-shaped reinforcing plate having a bathtub-like shape whose outer periphery is raised substantially vertically,
A through hole is formed in the metal bathtub-shaped reinforcing plate, and a film made of a resin material is attached to at least a part of one side or both sides of the metal bathtub-shaped reinforcing plate in which the through hole is formed. A housing structure.
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