CN103533788A - 电子设备用机壳及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子设备用机壳及电子设备。其中，在对为了实现进一步的轻量化而采用的镁锂合金进行冲压加工而在机壳的表面上成形了凹部的情况下，在形成该凹部的弯曲部上不会产生粗糙面、裂纹。一种电子设备用机壳，其通过对镁锂合金进行冲压加工而形成，并具有由一个以上的面部构成的凸起形状，其中，凸起形状为通过冲压加工将镁锂合金从被冲压加工之前的该镁锂合金的基准面向机壳内侧方向压入而从该基准面错开地配置的新面部被该基准面包围的形状，一个以上的面部的板厚t（mm）为0.4≤t≤2.0，形成凸起形状的一个以上的弯曲部的曲率半径r（mm）为t≤r。

Description

电子设备用机壳及电子设备

技术领域

本发明涉及通过使用镁锂合金并对镁锂合金进行冲压加工而成形的电子设备用机壳及电子设备。

背景技术

以往，在便携式笔记本电脑等电子设备中，强烈期望一种薄型且轻量的产品。与此相伴，构成产品的机壳也被要求薄壁化、轻量化。此外，从确保机壳的外观性及刚性的观点来看，逐渐将镁（比重约1.8）那样的比重较低的轻金属用作机壳的原材料。例如，在专利文献1中公开了一种发明，该发明涉及一种机壳的外包装部件，该机壳的外包装部件通过对镁合金实施拉深等冲压加工而将其成形为容器状。

此外，在专利文献2中公开了一种发明，该发明涉及硬盘驱动器装置的顶盖（机壳）。该顶盖是通过对镁合金板进行冲压加工而将其进行深拉从而成形而成的。此外，该顶盖具有以垂直于其侧壁外周缘的方式成形的凸缘（凸边）形状。

专利文献1：日本特开2011－156587号公报

专利文献2：日本特开2003－170227号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，近年来，在便携式笔记本电脑等电子设备中，除了对机壳要求薄壁化、轻量化之外，还对设备本身要求小型化、高性能化，与此相伴也谋求使内置零件小型化、高密度化（高搭载效率）。

此外，最近，上市了一种比重比镁的比重低的镁锂合金（例如在LA141合金中比重为1.34）。如果能够将该种镁锂合金用于可携带的电子设备的机壳，就能够谋求机壳进一步的轻量化。

但是，在为了将该镁锂合金用于笔记本电脑等电子设备的机壳而对其进行冲压加工的情况下，发现了在专利文献1所述的、使用镁合金来对其进行冲压加工时未出现过的以下问题。

在笔记本电脑等电子设备的机壳的表面形成有螺钉孔、凹部等，该螺钉孔供用于将机壳安装于笔记本电脑主体的螺钉插入，该凹部用于收纳对主体起到防滑作用的橡胶垫。在通过冲压加工成形上述螺钉孔、凹部的形状的情况下，需要考虑机壳表面的外观性。

从外观性的观点来看，对于螺钉孔来说，需要设置凸起形状的凹部，该凸起形状为了使螺钉不从机壳表面露出而要确保与螺钉头部相当的高度及直径，且具有能够与螺钉头部的内侧的倾斜相匹配的倾斜部。该凸起形状的凹部具有：形成在机壳的表面（凸缘）与凸起形状的倾斜部之间的交界处的弯曲部和形成在倾斜部与凹部的上表面部之间的交界处的弯曲部这两处弯曲部。此时，从上述外观性的观点来看，优选的是，使这两处弯曲部的曲率半径形成得极小。

但是，在使用镁锂合金并通过对镁锂合金进行冲压加工，使上述螺钉孔、凹部等自机壳的表面朝向机壳内侧去而形成的情况下，原来平面状的板状合金会以上述两处弯曲部为界被逐渐拉长。此时，若上述两处弯曲部的曲率半径过小，则因薄壁化、凹部的深度（高度）以及倾斜部的倾斜程度相互作用，上述两处弯曲部被拉长，从而产生表面的纹路变粗糙的粗糙面这样的现象、产生裂纹（龟裂）这样的问题。

本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供一种电子设备用机壳，其中，在对为了实现进一步的轻量化而采用的镁锂合金进行冲压加工而在机壳的表面上成形了凹部的情况下，不会在形成该凹部的弯曲部产生粗糙面、裂纹。

用于解决问题的方案

本发明人们鉴于上述情况进行了仔细研究，完成了能够达到上述目的的本发明。根据本发明，能够提供下述技术方案。

一种电子设备用机壳，其通过对镁锂合金进行冲压加工而形成，并具有由一个以上的面部构成的凸起形状，其特征在于，凸起形状为通过冲压加工将镁锂合金从被冲压加工之前的该镁锂合金的基准面向机壳内侧方向压入而从该基准面错开地配置的新面部被该基准面包围的形状，一个以上的面部的板厚t（mm）为0.4≤t≤2.0，形成凸起形状的一个以上的弯曲部的曲率半径r（mm）为t≤r。

发明的效果

根据本发明，能够谋求机壳进一步的轻量化，并且能够防止形成凹部的弯曲部产生粗糙面、裂纹，该凹部成形在机壳的表面上。

附图说明

图1是作为本发明的实施方式的镁锂机壳的、使用在便携式电子终端1中的底壳10的概略立体图。

图2是从本发明的实施方式的底壳10的底面看到的、螺钉孔的凹部11的概略放大图。

图3是本发明的实施方式的凹部11的剖视图。

图4是表示在弯曲部的曲率半径超出允许范围时、在本发明的实施方式的底壳产生的粗糙面现象的图像。

图5是表示在弯曲部的曲率半径不超出允许范围和超出允许范围时、是否能够在本发明的实施方式的底壳搭载电子零件等的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的第1实施方式的电子设备用机壳进行说明。例如，如图1所示，在笔记本型的便携式电子终端1的底侧使用有作为本实施方式的电子设备用机壳的底壳10。本实施方式的底壳10的原材料使用了比重较低的镁锂合金。配制镁锂合金所需的合金种类不被特别限定，能够应用以所谓的LZ91、LA141等名称定义的任意种类的合金。另外，从使机壳的轻量化及提高刚性的观点来看，特别是优选使用比重较低的LA141。

经过以下工序能够获得用于本实施方式的底壳10的镁锂合金：塑性工序，以轧制、锻造、挤压、拉拔等公知的方法对合金铸锭进行加工，其中，合金铸锭是通过将含有各自规定质量%的锂、铝、镁的合金原料熔融物冷却固化而成的；退火工序，使在塑性工序中被施加了形变的合金再结晶；以及表面处理工序，将表面氧化物层、锂偏析层去除等。

本实施方式的底壳10能够通过对上述镁锂合金实施拉深等冲压加工而成形为方形的箱状而获得。另外，如图2所示，在本实施方式中，从使机壳薄壁化的观点来看，将底壳10的板厚t（mm）做成0.4≤t≤2.0。

利用图1～图3对本实施方式的底壳10的凸起形状进行说明。图2是从底面看到的、将图1所示的底壳10的凸起形状放大后而得到的概略图。此外，图3是表示以穿过图2所示的凸起形状的中心的方式将该凸起形状沿铅垂方向剖切而得到的A－A'的剖视图。在本实施方式中，将凸起形状定义为如下形状：在将被冲压加工之前的镁锂合金轧制板的面作为基准面的情况下，通过冲压加工将该镁锂合金轧制板从基准面向机壳的内侧方向压入而形成的新面部配置为自该基准面错开，该新面部被该基准面包围。

在本实施方式中，凸起形状是指图1所示的那样的、具有供将底壳10安装在便携式电子终端1用的螺钉孔11h的凹部11、其他的形成在底壳10的凹部。其他凹部是指，例如供对主体起到防滑作用的橡胶垫嵌入的凹部等以及所有形成在底面的凹部。另外，从上述凸起形状的定义可知，上述凹部不限定于有棱角的凹部形状，也可以包括没有棱角的、带有圆形的圆顶形状等。

如图2及图3所示，凹部11由作为新面部的凹部上表面部11a及凹部肩部11b构成。凹部上表面部11a是指凹部11的向凹入侧（机壳内部侧）压入的平面，凹部肩部11b是指在凹部上表面部11a与作为基准面的底面部10a（凸缘）之间形成台阶的、具有规定角度的倾斜的台阶部。

在本实施方式的凹部11中，用于形成凹部的弯曲部包括弯曲部11c（第2弯曲部）及弯曲部11d（第1弯曲部）。弯曲部11c是形成在凹部上表面部11a与凹部肩部11b之间的弯曲部，弯曲部11d是形成在凹部肩部11b与底面部10a之间的弯曲部。

在本实施方式中，以底壳10的板厚t、弯曲部11c和弯曲部11d各自的曲率半径r、凹部11的高度H之间的关系满足以下各式的方式成形底壳10。

t≤r···（1）

0<H≤r+4···（2）

在本实施方式中，在使弯曲部11c、11d的曲率半径r为上述（1）式中的下限值t以下的情况下，在成形时，在弯曲部11c、11d处产生材料伸展不均匀，从而产生表面的纹路变粗糙的粗糙面这样的现象，或因局部壁厚变薄而产生裂纹（龟裂），因此无法获得能够实际使用的电子设备用机壳。图4的（a）表示产生粗糙面的机壳表面的图像，图4的（b）表示未产生粗糙面的机壳表面的图像。

此外，为了在成形时不产生裂纹、粗糙面，优选的是，将凹部11的高度H（凹部上表面部11a与底面部10a之间的高度差）设计在上述（2）式的范围内。

并且，优选的是，底面部10a与凹部肩部11b之间的倾斜角θ（°）为0<θ≤60。在凹部肩部11b的倾斜角大于作为上限的60°的情况下，在成形时，因角度伸展被施加于材料，因此会产生裂纹、粗糙面，无法获得能够实际使用的电子设备用机壳。此外，在该情况下，无法与螺钉内侧的锥部的倾斜相吻合，而使得螺钉内侧的锥部的倾斜与凹部肩部11b互相干涉，导致螺钉头部自底面部10a暴露。

如上述本实施方式所述，在为了实现薄壁化而使底壳10的厚度较薄的情况下，也能够防止底壳10的凹部11产生粗糙面、裂纹。另外，上述凸起形状本身只要能够满足上述各条件，其形状就不被特别限定为本实施方式的形状，其也可以是圆形的凸块、具有角R的四方形等的凸块。但是，在为圆顶形状等没有棱角的凸起形状的情况下，并不是像上述本实施方式那样形成多个面部，而是形成一个曲面。此外，在该情况下，曲面的倾斜角θ以这样的方式定义：在曲面上的任意点引一条切线，该切线与基准面的夹角就是曲面的倾斜角θ。

另外，在本实施方式中，为了与安装M2.5的螺钉相对应，将直径D的尺寸做成5.5mm，但是，只要能够满足上述各条件式，就并不限定于上述尺寸。

另外，从防止产生粗糙面、裂纹的观点来看，上述曲率半径r的上限值并不被特别限定，为了足够地确保在该凸起形状的周边部分具有供用于使机壳内部的各种基板、液晶面板及电池等发挥电子设备功能性的零件、以及各种电子零件、排线类等安装的容积，优选的是曲率半径r为20.0mm以下。其原因在于，在曲率半径r大于20.0mm的情况下，凸起形状变得平缓，无法确保用于安装上述各种电子零件等的容积。

例如，如图5的（a）所示，在使曲率半径r为20.0mm以下的情况下，在凹部11的内侧能够搭载电子零件30、线缆40，但是，如图5的（b）所示，在曲率半径r大于20.0mm的底壳10中，由于凹部110的曲率半径变大，因此凹部11的内壁向机壳的内侧突出，从而供搭载电子零件30、线缆40的空间被剥夺，而无法将其搭载于原本应该搭载的位置。

并且，如图5的（b）所示，由于上述两处弯曲部的曲率半径形成得较大，凹部的深度相对地变浅，因此螺钉的头部自底面仅暴露出附图标记B的部分，有损机壳的外观性。鉴于该点，也优选的是将曲率半径r的上限设为20.0mm。

实施例

以下，对本发明的实施例进行说明。在各实施例中，将“镁锂合金（株式会社三德社制）”用作镁锂合金。此外，作为成形条件，在从室温至300℃的范围内对模具温度进行调整，利用伺服压力机等进行成形。

另外，在成形过程中，做成了纵长约200mm、横长约300mm的、假想为个人电脑用的机壳的冲压试制品并对其进行了验证。虽然将成形时的模具温度设为100℃～300℃，但是，在该温度范围内的任意温度下都可以形成满足上述各条件的制品。

粗糙面和裂纹的验证

在各实施例中，用显微镜将冲压加工后的弯曲部放大并进行观察，通过目视确认是否存在粗糙面。此外，同样也通过目视确认是否存在裂纹。其结果，作为冲压性判定结果，将既未产生粗糙面也未产生裂纹的情况判定为“良好”，将产生了粗糙面、裂纹中的任意一种的情况判定为“粗糙面”或者“裂纹”，将既产生了粗糙面又产生了裂纹的情况判定为“粗糙面和裂纹”。

首先，在上述凹部（凸起形状）的各弯曲部中，在将机壳的板厚设为0.4mm、将凹部肩部的倾斜角设为60°的情况下，分为分别改变了“弯曲部的曲率半径r”和“凸起形状的高度H”的实施例和比较例来进行粗糙面和裂纹的验证。以下的表1表示其结果。

表1

在实施例1中，将r设为0.4mm，将H设为4.4mm。此外，在实施例2中，将r设为0.5mm，将H设为4.4mm。此外，在实施例3中，将r设为1.0mm，将H设为4.4mm。此外，在实施例4中，将r设为10.0mm，将H设为14.0mm。而且，在实施例5中，将r设为20.0mm，将H设为24.0mm。其结果，在上述实施例1～实施例5中的任一实施例中，冲压性判定结果均为“良好”。

另一方面，在比较例1中，将r设为0.2mm、将H设为4.4mm时，验证为“粗糙面和裂纹”。此外，在比较例2中，将r设为0.3mm、将H设为4.4mm时，验证为“粗糙面”。而且，在比较例3中，将r设为0.4mm、将H设为5.0mm时，验证为“粗糙面和裂纹”。而且，在比较例4中，将r设为20.0mm、将H设定为26.0mm时，验证为“粗糙面和裂纹”。

接着，在上述凹部（凸起形状）的各弯曲部中，在将机壳的板厚设为2.0mm、将凹部肩部的倾斜角设为60°的情况下，分为分别改变了“弯曲部的曲率半径r”和“凸起形状的高度H”的实施例和比较例来进行粗糙面和裂纹的验证。以下的表2表示其结果。

表2

在实施例6中，将r设为2.0mm，将H设为6.0mm。另外，在实施例7中，将r设为2.5mm，将H设为4.4mm。此外，在实施例8中，将r设为3.0mm，将H设为4.4mm。此外，在实施例9中，将r设为10.0mm，将H设为14.0mm。而且，在实施例10中，将r设为20.0mm，将H设为24.0mm。其结果，在上述实施例6～实施例10中的任一实施例中，冲压性判定结果均为“良好”。

另一方面，在比较例5中，将r设为1.0mm、将H设为6.0mm时，验证为“粗糙面和裂纹”。此外，在比较例6中，将r设为1.5mm、将H设为6.0mm时，验证为“粗糙面”。而且，在比较例7中，将r设为2.0mm、将H设为8.0mm时，验证为“粗糙面和裂纹”。而且，在比较例8中，将r设为20.0mm、将H设为26.0mm时，验证为“粗糙面和裂纹”。

从上述验证结果也可知，在满足本发明的实施方式的上述（1）式及（2）式、以及凸起形状的高度及凹部肩部的倾斜角的各条件的情况下，能够获得在机壳的各弯曲部中既不产生“粗糙面”也不产生“裂纹”的良好的电子设备用机壳。

产业上的可利用性

本发明不仅能够应用于上述笔记本电脑、其他移动终端、平板触控终端等便携式电子设备的机壳，还能够应用于白色家电、汽车、工业设备、玩具等的机壳。

附图标记说明

1便携式电子终端；10底壳；10a底面部；10c、11c、11d弯曲部；11凹部；11a凹部上表面部；11b凹部肩部；11h凹部孔部。

Claims (15)

1.一种电子设备用机壳，其通过对镁锂合金进行冲压加工而形成，并具有由一个以上的面部构成的凸起形状，其特征在于，

凸起形状为通过冲压加工将镁锂合金从被冲压加工之前的该镁锂合金的基准面向机壳内侧方向压入而从该基准面错开地配置的新面部被该基准面包围的形状，

上述一个以上的面部的板厚t为0.4≤t≤2.0，其中t的单位为mm，

形成上述凸起形状的一个以上的弯曲部的曲率半径r为t≤r，其中r的单位为mm。

2.根据权利要求1所述的电子设备用机壳，其特征在于，

上述一个以上的弯曲部包括至少形成在上述基准面与上述新面部之间的交界处的第1弯曲部。

3.根据权利要求1所述的电子设备用机壳，其特征在于，

在上述新面部上的任意点引一条切线，该切线与上述基准面之间的夹角θ为0°<θ≤60°。

4.根据权利要求2所述的电子设备用机壳，其特征在于，

在上述新面部上的任意点引一条切线，该切线与上述基准面之间的夹角θ为0°<θ≤60°。

5.根据权利要求1所述的电子设备用机壳，其特征在于，

上述凸起形状包括：凹部上表面部，其是利用冲压加工而朝向机壳的内侧压入而形成的部分；以及凹部肩部，其一个端部与上述凹部上表面部的端部相连，其另一个端部与上述基准面的端部相连，并形成上述凹部上表面部与上述基准面之间的台阶。

6.根据权利要求2所述的电子设备用机壳，其特征在于，

上述凸起形状包括：凹部上表面部，其是利用冲压加工朝向机壳的内侧压入而形成的部分；以及凹部肩部，其一个端部与上述凹部上表面部的端部相连，其另一个端部与上述基准面的端部相连，并形成上述凹部上表面部与上述基准面之间的台阶。

7.根据权利要求3所述的电子设备用机壳，其特征在于，

上述凸起形状包括：凹部上表面部，其是利用冲压加工朝向机壳的内侧压入而形成的部分；以及凹部肩部，其一个端部与上述凹部上表面部的端部相连，其另一个端部与上述基准面的端部相连，并形成上述凹部上表面部与上述基准面之间的台阶。

8.根据权利要求4所述的电子设备用机壳，其特征在于，

上述凸起形状包括：凹部上表面部，其是利用冲压加工朝向机壳的内侧压入而形成的部分；以及凹部肩部，其一个端部与上述凹部上表面部的端部相连，其另一个端部与上述基准面的端部相连，并形成上述凹部上表面部与上述基准面之间的台阶。

9.根据权利要求5所述的电子设备用机壳，其特征在于，

上述一个以上的弯曲部包括至少形成在上述凹部上表面部与上述凹部肩部之间的交界处的第2弯曲部。

10.根据权利要求6所述的电子设备用机壳，其特征在于，

上述一个以上的弯曲部包括至少形成在上述凹部上表面部与上述凹部肩部之间的交界处的第2弯曲部。

11.根据权利要求7所述的电子设备用机壳，其特征在于，

上述一个以上的弯曲部包括至少形成在上述凹部上表面部与上述凹部肩部之间的交界处的第2弯曲部。

12.根据权利要求8所述的电子设备用机壳，其特征在于，

上述一个以上的弯曲部包括至少形成在上述凹部上表面部与上述凹部肩部之间的交界处的第2弯曲部。

13.根据权利要求5所述的电子设备用机壳，其特征在于，

上述凹部上表面部与上述基准面之间的高度差H为0<H≤r+4，其中H的单位为mm。

14.根据权利要求9所述的电子设备用机壳，其特征在于，

上述凹部上表面部与上述基准面之间的高度差H为0<H≤r+4，其中H的单位为mm。

15.一种电子设备，其中

该电子设备包括权利要求1所述的电子设备用机壳。

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