CN108029215A - 壳体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的壳体,具备顶盖、具有立壁部的底盖、以及具有开口部的加固构件,立壁部朝向顶盖立起设置,其周缘部与顶盖接合,加固构件配置于由顶盖和底盖划分出的空间内,加固构件与底盖接合,所述壳体的特征在于,底盖由厚度在0.1~0.8mm的范围内、弹性模量在20~120GPa的范围内的材料形成。

Description

壳体
技术领域
本发明涉及内置电子设备部件的壳体(电子设备壳体)、公文包、手提箱等的壳体。
背景技术
近年来,为了电子设备的薄型化和轻量化、便携性的提高、防止电子设备内部的部件破损,对壳体提出了高刚性化的要求。详细而言,在单手握持电子设备并用另一只手操作的情况下,或电子设备的搬运、监视器等的开闭时,会受到不平衡的载荷,因此扭转方向的力会作用于壳体。另外,在搬运时不慎摔落电子设备的情况下,同样扭转方向的力会作用于壳体。因此,需求壳体具有高的抗扭刚性(torsional rigidity)。另外,在拥挤的电车等局促的场所对壳体赋予压力或被落下的物体砸到(在厚度方向上赋予载荷)的情况下,内部的电子部件、显示器等液晶部件,特别是玻璃构件有可能破损,因此需求壳体具有高的抗弯刚性(flexural rigidity)。在这样的技术背景下,一直以来提出许多用于提高壳体刚性的技术。
具体而言,专利文献1记载了一种提高电气设备的外壳结构的刚性的发明,包含具有上下段的电气设备安装面的树脂制下部盒、和具有与上段的电气设备安装面重叠的正面壁的上部盒。专利文献2记载了一种通过使在第1壳体的内表面形成的肋拱的顶端与第2壳体的内表面抵接,来提高电子设备的壳体刚性的发明。专利文献3记载了一种通过将电子设备的壳体设为两枚板的表面被选择性地粘结接合而成的结构,来提高电子设备的壳体刚性的发明。
另外,近年来,由于高温多湿环境中的使用和/或随着电子部件的高规格化的发热,壳体常常暴露在高温环境下。在这样的高温环境下,如果壳体是由不同的材料形成,则有可能发生翘曲或变形、按钮无法操作、空出间隙使防水性降低、加固构件脱落使刚性降低等,损害电子设备原本的功能。从这样的技术背景出发,提出许多使壳体的尺寸稳定性提高的技术。
具体而言,专利文献4记载了一种提高信息处理装置的散热性的发明,该信息处理装置包含由第1壳体与第2壳体结合而成的外壳、以及配置于外筐内的安装于外筐的金属框架。专利文献3记载了一种通过将电子设备的壳体设为两枚板的表面被选择性地粘结接合而成的结构,来提高电子设备的壳体刚性的发明。
在先技术文献
专利文献1:日本特开平10-150280号公报
专利文献2:日本特开2011-22848号公报
专利文献3:日本特开平8-288681号公报
专利文献4:日本特开2007-305041号公报
发明内容
但是,专利文献1、2记载的发明中,壳体由树脂材料形成,因此无法提供具有市场所需求的大小的抗扭刚性和抗弯刚性的壳体。再者,专利文献1、2记载的发明中,也想到由金属板形成壳体。但专利文献1、2记载的发明中,壳体是通过将构件接合或抵接而形成的。因此,即使由金属板形成壳体,也无法提供具有市场所需求的大小的抗扭刚性的壳体。另外,由金属板形成壳体的情况下,壳体的重量会增加,从轻量性的观点出发,无法满足市场的需求。
另外,专利文献3记载的发明中,通过在外板的整个面上接合内板来提高电子设备的壳体的刚性。但是,通过将内板拉伸成型而形成热管流路,使板的厚度变薄,因此无法满足壳体所需的抗扭刚性。另外,在外板的整个面接合内板,从轻量化的观点出发并不是有效的提高刚性的方法,并且难以认为具有充分大小的抗扭刚性。
如上所述,根据一直以来提高壳体刚性的技术,无法在实现薄型化和轻量化的同时赋予壳体高的抗扭刚性和抗弯刚性。因此,期待提供一种能够实现薄型化和轻量化并且赋予壳体高的抗扭刚性和抗弯刚性的技术。
另外,根据一直以来提高壳体刚性的技术,无法在实现薄型化和轻量化以及便携性的提高的同时赋予壳体高的抗扭刚性。因此,期待提供一种能够实现薄型化和轻量化以及便携性并且赋予壳体高的抗扭刚性的技术。
另外,专利文献4记载的发明中,由于各构件通过螺栓固定,因此如果信息处理装置工作而使固定部分暴露在高温下,则各构件会发生变形,损害尺寸稳定性。同样地,专利文献3记载的发明中,由于两枚板的表面贴合,因此如果电子设备工作而使贴合部分暴露于高温下,则贴合部分会发生剥离,损害尺寸稳定性。因此,期待能够赋予壳体高的尺寸稳定性。另外,由于是想要通过固定或接合的构件来提高刚性,因此如果发生变形或剥离,则无法保证原本应该体现出的刚性。
本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的是提供一种能够实现薄型化和轻量化并且提高抗扭刚性和抗弯刚性的壳体。
另外,本发明的另一目的是提供一种能够实现薄型化和轻量化以及便携性的提高,并且提高抗扭刚性的壳体。
另外,本发明的另一目的是提供一种具有高的抗扭刚性、并提高尺寸稳定性的壳体。
本发明的第1技术方案涉及的壳体,具备顶盖、具有立壁部的底盖、以及具有开口部的加固构件,所述立壁部朝向所述顶盖立起设置,其周缘部与所述顶盖接合,所述加固构件配置于由所述顶盖和所述底盖划分出的空间内,所述加固构件与底盖接合,所述壳体的特征在于,所述底盖由厚度在0.1~0.8mm的范围内、弹性模量在20~120GPa的范围内的材料形成。
本发明的第2技术方案涉及的壳体,具备顶盖、具有立壁部的底盖、以及具有开口部的加固构件,所述立壁部朝向所述顶盖立起设置,其周缘部与所述顶盖接合,所述加固构件配置于由所述顶盖和所述底盖划分出的空间内,所述加固构件与底盖接合,所述壳体的特征在于,所述底盖由纤维增强复合材料形成,所述纤维增强复合材料是将由增强纤维和基质树脂构成的预浸料的层叠体固化而得到的。
本发明的第1和第2技术方案涉及的壳体,在上述发明中,其特征在于,所述加固构件由厚度在0.3~0.8mm的范围内、弹性模量在20~120GPa的范围内的材料形成。
本发明的第3技术方案涉及的壳体,具备顶盖、具有立壁部的底盖、以及具有开口部的加固构件,所述立壁部朝向所述顶盖立起设置,其周缘部与所述顶盖接合,所述加固构件配置于由所述顶盖和所述底盖划分出的空间内,所述加固构件与底盖接合,所述壳体的特征在于,所述加固构件由厚度在0.3~0.8mm的范围内、弹性模量在20~120GPa的范围内的材料形成。
本发明的第4技术方案涉及的壳体,具备顶盖、具有立壁部的底盖、以及具有开口部的加固构件,所述立壁部朝向所述顶盖立起设置,其周缘部与所述顶盖接合,所述加固构件配置于由所述顶盖和所述底盖划分出的空间内,所述加固构件与底盖接合,所述壳体的特征在于,所述加固构件由纤维增强复合材料形成,所述纤维增强复合材料是将由增强纤维和基质树脂构成的预浸料的层叠体固化而得到的。
本发明的第3和第4技术方案涉及的壳体,在上述发明中,其特征在于,所述底盖由厚度在0.1~0.8mm的范围内、弹性模量在20~120GPa的范围内的材料形成。
本发明的第1、第2、第3和第4技术方案涉及的壳体,在上述发明中,其特征在于,所述加固构件以及与该加固构件接合的所述顶盖或所述底盖由纤维增强复合材料形成,所述纤维增强复合材料是将由增强纤维和基质树脂构成的预浸料的层叠体固化而得到的。
本发明的第5技术方案涉及的壳体,具备顶盖、具有立壁部的底盖、以及具有开口部的加固构件,所述立壁部朝向所述顶盖立起设置,其周缘部与所述顶盖接合,所述加固构件配置于由所述顶盖和所述底盖划分出的空间内,所述加固构件与底盖或顶盖接合,所述壳体的特征在于,所述加固构件的线膨胀系数相对于与所述加固构件与所述加固构件接合的底盖或顶盖的线膨胀系数之比在0.1~10的范围内。
本发明的第1、第2、第3、第4和第5技术方案涉及的壳体,在上述发明中,其特征在于,所述加固构件通过热熔接与所述底盖或顶盖接合。
本发明的第1、第2、第3、第4和第5技术方案涉及的壳体,在上述发明中,其特征在于,所述加固构件以23℃时的剥离载荷为60~5000N/cm2的范围内、且200℃时的剥离载荷为低于60N/cm2的范围内的方式,与所述底盖或顶盖接合。
本发明的第1、第2、第3、第4和第5技术方案涉及的壳体,在上述发明中,其特征在于,所述加固构件与所述顶盖或底盖直接接合。
本发明的第1、第2、第3、第4和第5技术方案涉及的壳体,在上述发明中,其特征在于,所述加固构件向与所述加固构件接合的所述底盖或所述顶盖的方向的投影面积,在与所述加固构件接合的所述底盖或所述顶盖的面积的60~95%的范围内。
本发明的第1、第2、第3、第4和第5技术方案涉及的壳体,在上述发明中,其特征在于,通过将所述加固构件与所述底盖或所述顶盖接合而形成的中空结构的体积,在所述空间的体积的55~95%的范围内。
本发明的第1、第2、第3、第4和第5技术方案涉及的壳体,在上述发明中,其特征在于,在通过所述加固构件与所述底盖或所述顶盖接合而形成的中空结构中,发热构件配设在所述加固构件的所述中空结构侧表面。
本发明的第1、第2、第3、第4和第5技术方案涉及的壳体,在上述发明中,其特征在于,在所述加固构件和与所述加固构件接合的所述底盖之间形成的中空结构内,具备将所述加固构件的内表面和与所述加固构件接合的所述底盖连接起来的另一加固构件。
根据本发明涉及的壳体,能够实现薄型化和轻量化并且使抗扭刚性和抗弯刚性提高。另外,根据本发明涉及的壳体,能够实现薄型化和轻量化以及便携性的提高,并且使抗扭刚性提高。另外,根据本发明涉及的壳体,能够具有高的抗扭刚性,并使尺寸稳定性提高。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式涉及的壳体结构的立体图。
图2是图1所示的壳体的分解立体图。
图3是表示加固构件结构的一例的剖视图。
图4是表示图2所示的加固构件结构的一例的剖视图。
图5是表示图2所示的加固构件结构的一例的剖视图。
图6是表示壳体结构的一例的剖视图。
图7是表示另一加固构件结构的平面图和剖视图。
图8是用于说明抗扭刚性试验的方法的示意图。
图9是用于说明抗弯刚性试验的方法的示意图。
图10是用于说明剥离载荷试验的方法的示意图。
图11是表示层叠体结构的示意图。
图12是用于说明压制成型方法的示意图。
图13是用于说明压制成型方法的示意图。
图14是用于说明壳体的制作方法的示意图。
图15是用于说明壳体的制作方法的示意图。
具体实施方式
以下,参照图1~图7,对本发明的一实施方式涉及的壳体进行说明。再者,作为本发明的壳体的用途,可举出公文包、手提箱、内置电子设备部件的壳体等,更具体而言,可举出扬声器、显示器、HDD、笔记本电脑、手机、数码相机、PDA、等离子显示器、电视、照明、冰箱和游戏机,其中,优选用于要求抗扭刚性高且更轻更薄的翻盖型个人电脑和平板型个人电脑。
图1是表示本发明的一实施方式涉及的壳体结构的立体图。如图1所示,本发明的一实施方式涉及的壳体1,作为主要构成要素具备:俯视为矩形形状的底盖2、与底盖2接合的具有开口部的加固构件3、以及俯视为矩形形状的顶盖4。再者,以下将与底盖2和顶盖4的短边平行的方向定义为x方向,将与底盖2和顶盖4的长边平行的方向定义为y方向,将与x方向和y方向垂直的方向定义为z方向(铅垂方向)。
图2是图1所示的壳体1的分解立体图。如图2所示,底盖2具备:相对于xy平面平行的俯视为矩形形状的平面部21、和从平面部21的周缘部沿z的+方向立起设置的立壁部22。再者,形成底盖2的构件的厚度优选在0.1~0.8mm的范围内。另外,形成底盖2的构件的弹性模量优选在20~120GPa的范围内。
另外,底盖2优选由金属材料和纤维增强复合材料之中的任一种形成,也可以通过将它们组合来形成。从体现高的抗扭刚性的观点出发,底盖2优选是由同一材料形成的没有接缝的构件。另外,从生产率的观点出发,可以使用力学特性高的金属材料、纤维增强复合材料来形成形状简单的平面部21,并使用成型性优异的树脂材料通过射出成型等来形成形状复杂的立壁部22和接合部分。
作为金属材料,优选使用铝合金、镁合金、钛合金等轻金属材料。作为铝合金,可例示Al-Cu系的A2017、A2024、Al-Mn系的A3003、A3004、Al-Si系的A4032、Al-Mg系的A5005、A5052、A5083、Al-Mg-Si系的A6061、A6063、Al-Zn系的A7075等。作为镁合金,可例示Mg-Al-Zn系的AZ31、AZ61、AZ91等。作为钛合金,可例示11~23种添加了钯的合金、添加了钴和钯的合金、50种(α合金)、60种(α-β合金)、80种(β合金)所对应的Ti-6Al-4V等。
作为用于纤维增强复合材料的增强纤维,可使用碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、硼纤维、PBO纤维、高强力聚乙烯纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等的纤维,也可以将这些纤维混合两种以上使用。这些增强纤维可以作为在一个方向上并丝而成的长纤维、单一的亚麻短纤维(tow)、织物、针织品、无纺布、垫子、线绳等纤维结构物使用。
作为基质树脂,可以使用环氧树脂、酚醛树脂、苯并嗪树脂和不饱和聚酯树脂等的热固性树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二醇酯、液晶聚酯等的聚酯系树脂、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚丁烯等的聚烯烃、苯乙烯系树脂、聚氨酯树脂,此外,可以使用聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPE)、改性PPE、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚砜(PSU)、改性PSU、聚醚砜(PES)、聚酮(PK)、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚芳酯(PAR)、聚醚腈(PEN)、酚醛树脂和苯氧树脂等的热固性树脂。从生产率和力学特性的观点出发,优选使用热固性树脂,其中优选使用环氧树脂。从成型性的观点出发,可以使用热塑性树脂,其中,从强度的观点出发优选使用聚酰胺树脂,从耐冲击性的观点出发优选使用聚碳酸酯树脂,从轻量性的观点出发优选使用聚丙烯树脂,从耐热性的观点出发优选使用聚苯硫醚树脂。另外,上述树脂不仅可以作为纤维增强复合材料的基质树脂,也可以作为由树脂本身形成的底盖、顶盖、加固构件使用。
在本发明中,从层叠等的操作性的观点出发,优选使用包含上述增强纤维和基质树脂的预浸料作为各构件的材料。从高的力学特性和设计自由度的观点出发,优选使用单一方向连续纤维预浸料,从各向同性的力学特性、成型性的观点出发,优选使用织物预浸料。另外,也可以由这些预浸料的层叠体构成增强纤维。
加固构件3是具有开口部的构件。具体而言,加固构件3具备:相对于xy平面平行的俯视为矩形形状的平面部31、以及从平面部31的周缘部向z的-方向立起设置的立壁部32。可以在与底盖2的平面部21相对的平面部31的表面装填电子设备。加固构件3通过与底盖2的平面部21接合,在平面部31与底盖2的平面部21之间形成了中空结构S1的状态下与底盖2接合。这里提到的“具有开口部的加固构件”是指在加固构件的一部分具有开口部的形状,可以是如图3(a)和(b)所示的具有平面部和立壁部以及将它们连结的面的构件或具有曲面的构件。另外,具有开口部的加固构件的一例有:如图3(c)所示具有平面部、在平面部的周缘部立起设置的立壁部、以及从立壁部的周缘部延伸的接合部的加固构件,或具有曲面部、和从曲面部的周缘部延伸的接合部的加固构件。
相对于xy平面平行的平面的接合面积优选在10~100cm2的范围内。详细而言,在接合面积小于10cm2的情况下,与大的变形相伴的载荷赋予壳体1时,会发生加固构件3从底盖2剥离,无法体现出原本的抗扭刚性这样的问题。另一方面,在接合面积大于100cm2的情况下,随着接合面积的增加,会发生壳体1的重量的增加和中空结构S1的体积的减少之类的问题。因此,接合面积优选在10~100cm2的范围内。
加固构件3的平面部31与底盖2的平面部21之间的距离(从平面部21起的加固构件3的高度)h的最大值优选在3~30mm的范围内。本发明中,加固构件3的高度h是体现抗扭刚性的一个因素。因此,在高度h的最大值小于3mm的情况下,壳体1中立壁部32的效果较小,产生无法体现出原本的抗扭刚性之类的问题。另一方面,在高度h的最大值大于30mm的情况下,需要使立壁部32的厚度增厚,其结果产生壳体1的重量增加之类的问题。所以,高度h的最大值优选在3~30mm的范围内。
图4和图5是表示图2所示的加固构件3的结构的一例的剖视图。如图4(a)所示,可以以从立壁部32的周缘部向与xy平面平行的外侧方向延伸的方式设置接合部33。另外,如图4(b)所示,也可以以从立壁部32的周边部向与xy平面平行的内侧方向延伸的方式设置接合部33。另外,如图5(a)、(b)所示,立壁部32相对于底盖2的平面部21(或加固构件3的接合部33)的角度α优选在45°~135°的范围内。再者,图5(a)表示立壁部32的角度α为锐角的状态,图5(b)表示立壁部32的角度α为钝角的状态。
图6是表示壳体的结构的一例的剖视图。如图6(a)、(b)所示,在通过加固构件3与底盖2或顶盖4接合而形成的中空结构S1内配置有发热构件D1、D2。发热构件D1、D2优选配置于加固构件3的中空结构S1侧表面。通过这样的结构,能够增大电子设备的使用者会触碰到的底盖2与发热构件D1、D2之间的距离,抑制底盖2的温度上升。再者,在本说明书中“发热构件”是指随着电子设备的工作而发热的构件,特别是指随着电子设备的工作会上升10℃以上的温度的构件。作为这样的发热构件,可例示LED、电容器、逆变器、电抗元件、热敏电阻元件、功率晶体管元件、电动机、CPU、搭载这些的电子基板等。
可以通过在加固构件3的平面部31与底盖2的平面部21之间形成的中空结构S1内配置另一加固构件来提高抗弯刚性。图7(a)是表示另一加固构件的结构的平面图,图7(b)是图7(a)的A-A线剖视图。如图7(a)、(b)所示,另一加固构件5是以在中空结构S1的y方向中央部沿着x方向延伸的方式而配置的构件,与底盖2的平面部21和加固构件3的平面部31连接。通过经由另一加固构件5将底盖2的平面部21与加固构件3的平面部31一体化,使得在受到载荷时底盖2和加固构件3同步地变形,因此能够提高壳体1的抗弯刚性。另外,通过底盖2的立壁部22、加固构件3的立壁部32与另一加固构件5一体化,底盖2和加固构件3的立壁部特别难以向壳体1的内侧方向变形,能够提高壳体1的抗扭刚性。
再者,另一加固构件5只要与底盖2的平面部21和加固构件3的平面部31连接,则也可以是以在中空结构S1的x方向中央部沿着y方向延伸的方式而配置的构件,也可以是以沿着中空结构S1的对角线方向延伸的方式而配置的构件。尤其是另一加固构件5优选被配置为,在厚度方向上受到载荷的情况下,从底盖2的平面部21的挠曲量变大的位置穿过,所配置的构件可以配置多个,构件彼此可以交叉。另外,另一加固构件5优选由具有弹性体、橡胶成分的树脂材料、凝胶等弹性优异的冲击吸收材料形成,由此,不仅是抗弯刚性,还能够体现出对于冲击的效果。
本实施方式中,可以通过将平面部31设为曲面形状的构件从而省略立壁部32。另外,从提高刚性的观点、有效利用空间的观点出发,也可以在平面部31形成凹凸形状。本实施方式中,加固构件3与底盖2接合,但也可以将加固构件3与顶盖4接合,在加固构件3的平面部31与顶盖4之间形成中空结构S1。
本实施方式中,在平面部31的每条边形成的四个立壁部32全都形成有接合部33,但也可以在四个立壁部32之中的至少一个形成有接合部33。另外,也可以在四个立壁部32之中相邻的两个以上立壁部32形成有接合部33。另外,在一个立壁部32形成的接合部33的面积优选为1cm2以上。另外,从壳体的轻量化和薄型化的观点出发,形成加固构件3的构件的厚度优选在0.3~0.8mm的范围内。另外,形成加固构件3的构件的弹性模量优选在20~120GPa的范围内。
加固构件3优选由上述的金属材料和纤维增强复合材料之中的任一者形成,可以根据加固构件3的目的来选择材料。即,从体现出高的加固效果的观点出发,可以使用弹性模量高的金属材料、纤维增强复合材料,从散热性的观点出发,可以使用热传导率高的金属材料,从体现出电波透过性(天线特性)的观点出发,可以使用作为非导电性材料的树脂、玻璃纤维增强复合材料,从体现出电磁波屏蔽性(电波屏蔽性)的观点出发,可以使用作为导电性材料的金属材料、碳纤维复合材料。另外,在加固构件3由纤维增强复合材料形成的情况下,加固构件3优选由连续纤维预浸料的层叠体构成。另外,加固构件3的线膨胀系数相对于与加固构件3接合的底盖2的线膨胀系数之比优选在0.1~10的范围内。
另外,加固构件3优选通过热熔接与底盖2的平面部21接合。23℃时的剥离载荷优选在60~5000N/cm2的范围内,更优选在100~5000N/cm2的范围内。作为热熔接方法,可例示嵌入射出法、外嵌射出法、振动熔接法、超声波熔接法、激光溶接法、热板溶接法等。另外,该情况下,加固构件3与平面部21的接合面在200℃时的剥离载荷优选低于60N/cm2。200℃时的剥离载荷更优选为30N/cm2以下。
另外,优选该剥离载荷在180℃时低于60N/cm2,从解体性接合的观点出发,能够在更低的温度区域容易剥离。但是,如果解体的温度变低,则在作为壳体使用时,加固构件有可能由于与电子部件的工作相伴的温度上升、使用环境的温度而剥离。因此,优选在使用壳体的温度区域中以高的接合强度接合加固构件,而在解体的温度区域中能够容易剥离。为此,更优选80℃时的剥离载荷在60~5000N/cm2的范围内。
再者,200℃时的剥离载荷越低越好,最优选为10N/cm2以下。并且,由于200℃时的剥离载荷越低越好,因此对下限不特别限定,优选为0N/cm2以上,但如果过低则处理性差,因此更优选为1N/cm2以上。通过这样的结构,能够体现出可以容易地拆卸加固构件3的解体接合性,使电子设备的修理、循环处理变得容易。另外,优选加固构件3和与加固构件3接合的底盖2由纤维增强复合材料形成,在加固构件3和底盖2的至少一者的接合部分设置有热塑性树脂,加固构件3与底盖经由热塑性树脂接合。
作为在接合部分设置热塑性树脂的方法,可举出使用将热塑性树脂用作基质树脂的纤维增强片(预浸料片)将加固构件3和与加固构件3接合的底盖2或顶盖4成型而得到的方法。采用该方法得到的成型体,热塑性树脂以高比例存在于表面,因此在接合时能够具有大的接合面积,接合部位的选择自由度变高,因而优选。从各构件的力学特性的观点出发,优选使用热固性树脂作为基质树脂的纤维增强复合材料,作为在这样的构件设置热塑性树脂的方法,可举出将加热热塑性树脂使其熔融的熔融物、或使热塑性树脂在溶剂中溶解得到的溶液进行涂布,从而在纤维增强复合材料设置热塑性树脂性的方法。另外,在将使用热固性树脂作为基质树脂的纤维增强片(预浸料片)成型、固化时,可例示对于在纤维增强片(预浸料片)的最外层将由热塑性树脂制成的薄膜、无纺布层叠到表面而得到的层叠体,进行加热、加压成型的方法。
另外,优选加固构件3与底盖2或顶盖4直接接合。通过使用在加固构件3和/或与加固构件3接合的底盖2或顶盖4的接合部具有热塑性树脂的纤维增强复合材料,不再需要使用除了各构件以外的接合剂,能够将各构件直接接合,从而能够抑制壳体1的重量增加。适合于将加固构件3与底盖2或顶盖4直接接合的方法有,在使用热固性树脂作为基质树脂的纤维增强片(预浸料片)的最外层将由热塑性树脂制成的薄膜、无纺布层叠到表面而得到层叠体,并使用该层叠体的方法,作为在此使用的热塑性树脂,也可以从作为所述基质树脂例示的热塑性树脂中选择。
优选基质树脂选择熔点比将由热固性树脂形成的纤维增强片(预浸料片)成型、固化的成型温度低的热塑性树脂。对于热塑性树脂的熔点的下限不特别限定,从体现本发明的壳体应用于电子设备时的耐热性的观点出发,优选为80℃以上,更优选为100℃以上。另外,对于热塑性树脂的形态不特别限定,可例示薄膜、连续纤维、织物、粒子、无纺布等形态,从成型作业时的操作性的观点出发,优选薄膜、无纺布的形态。通过选择这样的树脂,在成型时热塑性树脂熔融,在成型体表面,热塑性树脂以膜的形式扩展形成,在接合时接合面积变大,浸渗于纤维增强片的增强纤维中形成牢固的热塑性树脂层,能够体现高的剥离强度。可以在采用这些方法得到的加固构件3和与加固构件3接合的底盖2或顶盖4中的至少一者设置热塑性树脂,但优选在接合的构件中两方的接合构件都设置热塑性树脂。另外,所设置的热塑性树脂优选选择彼此实质相同的热塑性树脂。
在本说明书中,“解体性接合”不仅包括能够将加固构件3容易地卸下,还包括能够再接合,再接合时,为了体现接合性,可以赋予热塑性树脂,但优选能够不增加热塑性树脂等的重量进行再接合。另外,进行再接合时的剥离载荷优选为原来的剥离载荷的50%以上,进一步优选为70%以上。本发明的解体性接合,是通过将作为热塑性树脂的特性的、利用加热使树脂熔融而使力学特性降低这一点,以及在冷却或常温下固化而体现出树脂原本的高的力学特性这一点应用于接合技术而实现的。
另外,可以在本发明的抗扭刚性提高的范围中,在加固构件3的平面部31和立壁部32形成孔部。通过这样的结构,能够配置配线缆线,用于将内置于中空结构S1中的电子部件、与配置于由底盖2和顶盖4划分出的空间中除了中空结构S1以外的空间的电子部件和/或与顶盖4相对应的显示器、键盘等连接。从散热性的观点出发,该孔部优选以用于使空气流动良好的配置方式,例如在相对的立壁部32形成。这些孔部相对于加固构件3的表面积优选为30%以下,从抗扭刚性的观点出发进一步优选为15%以下。
顶盖4与底盖2的立壁部22的周缘部接合。在图1中,顶盖4为平滑的板状形状,也可以是具有曲面、凹凸的板状形状。另外,顶盖4可以与底盖2的材料、形状相同,加固构件3可以在由底盖2和顶盖4划分出的空间内配置、接合多个,通过这样的结构,能够得到无论对于哪个面都具有高的刚性的壳体1。另外,顶盖4可以是液晶显示器、键盘等电子设备部件,通过这样的结构,能够应用于翻盖型个人电脑和平板型个人电脑。
再者,可以通过具有开口部的构件构成加固构件3,通过加固构件3与底盖2或顶盖4接合而形成中空结构S1。该情况下,加固构件3向与加固构件3接合的底盖2或顶盖4的方向的投影面积优选调整为与加固构件3接合的底盖2或顶盖4的投影面积的60~95%的范围内。再者,对于加固构件3的配置位置不特别限定,优选位于与底盖2或顶盖4的中心位置C距离均等的位置,通过这样的配置,能够使向x方向或y方向的抗扭刚性各向同性。另外,从有效利用由底盖2和顶盖4划分出的空间之中、除了中空结构S1以外的空间的观点出发,可以使加固构件3靠近底盖2或顶盖4的任一者。
详细而言,在加固构件3的投影面积小于与加固构件3接合的底盖2或顶盖4的面积的60%的情况下,作为本发明中体现抗扭刚性的一个因素的立壁部形成在靠近底盖2或顶盖4的中心的位置,产生无法体现出原本的抗扭刚性之类的问题。另一方面,在加固构件3的投影面积大于与加固构件3接合的底盖2或顶盖4的面积的95%的情况下,虽然能够体现出高的抗扭刚性,但由于除了中空结构S1以外的空间变小,因此会产生难以配置用于构成电子设备的电子部件和布线等,难以适应作为壳体之类的问题。因此,加固构件3向与其接合的底盖2或顶盖4的方向的投影面积,优选在与加固构件3接合的底盖2或顶盖4的面积的60~95%的范围内。
此时,对于加固构件3的投影面的形状、即平面部31的形状不特别限定,除了矩形形状以外也可以是圆形形状、多边形形状,从体现出高的抗弯刚性的观点出发,优选为与底盖2和/或顶盖4的形状相适合的形状。具体而言,加固构件3的投影面的形状优选为矩形形状。另外,从有效利用中空结构S1和除了中空结构S1以外的空间的观点出发,加固构件3的投影面的形状优选为与所装填的电子部件的形状相适合的形状。另外,从无论对于任何载荷都能体现出各向同性的刚性的观点出发,加固构件3的投影面的形状优选为相对于x方向和/或y方向的轴对称的形状。
另外,在由具有开口部的构件构成加固构件3,并通过加固构件3与底盖2或顶盖4接合来形成中空结构S1的情况下,优选底盖2的由加固构件3形成的中空结构S1的体积在由底盖2和顶盖4划分出的空间的体积的55%~95%的范围内。详细而言,在中空结构S1的体积小于由底盖2和顶盖4划分出的空间的体积的55%的情况下,作为体现本发明的抗扭刚性的原因之一的立壁部的高度低和/或加固构件3的投影面积小,会产生无法体现原本的抗扭刚性这样的问题。另一方面,在中空结构S1的体积大于由底盖2和顶盖4划分出的空间的体积的95%的情况下,虽然能够体现高的抗扭刚性,但除了中空结构S1以外的空间变小,难以配置用于构成电子设备的电子部件和配线等,会发生难以作为壳体应用这样的问题。因此,优选中空结构S1的体积设为由底盖2和顶盖4划分出的空间的体积的55%~95%的范围内。
实施例
以下,利用实施例对本发明的第1和第2技术方案进行具体说明。但本发明并不限定于以下的实施例。
<评价·测定方法>
(1)抗扭刚性试验
如图8(a)所示,将壳体1的一边用U型固定夹具100固定,将与固定了的一边相对的另一边用支持夹具101保持,在该形态下固定于试验机后,如图8(b)所示,测定将角度θ的变化速度设为1°/min并赋予50N的载荷时的壳体1的位移量,将测定值设为壳体的抗扭刚性值。
(2)抗弯刚性试验
如图9所示,以能够从与加固构件接合的底盖2或顶盖4侧赋予载荷F的方式将壳体1设置于试验机。作为试验机使用“Instron”(注册商标)万能试验机4201型(英斯特朗公司制)。使用直径为20mm的压头102以1.0mm/min的十字头速度按压壳体1的中心位置,测定赋予100N的载荷时的底盖2或顶盖4的弯曲量,将测定值作为抗弯刚性值。
(3)弯曲弹性模量的评价
依据ASTM D-790(1997)的标准,评价加固构件3、底盖2和顶盖4所使用的材料的弯曲弹性模量。在将任意方向设为0°方向的情况下,对0°、+45°、-45°、90°方向这四个方向,从由实施例或比较例得到的各构件分别以宽度为25±0.2mm、厚度D与间距L的关系为L/D=16的方式切取长度为间距L+20±1mm的弯曲试验片,从而制作试验片。对于各个方向的测定次数n为5次,将全部测定值(n=20)的平均值作为弯曲弹性模量。作为试验机使用“Instron”(注册商标)万能试验机4201型(英斯特朗公司制),使用3点弯曲试验夹具(压头直径10mm、支点直径10mm)将支持间距设定为试验片厚度的16倍,测定弯曲弹性模量。在试验片的水分率0.1质量%以下、气氛温度23℃和湿度50质量%的条件下进行试验。
(4)加固构件的剥离载荷试验(23℃和200℃)
基于JIS K6849(1994)规定的“粘结剂的拉伸粘结强度试验方法”评价加固构件的剥离载荷。本试验中的试验片使用实施例或比较例中得到的壳体。此时,为了测定加固构件的剥离强度,以不存在没有与加固构件接合的顶盖或底盖的状态(接合之前)进行了评价。具体而言,如图10所示,将壳体1的底盖2或顶盖4用固定夹具103固定,将加固构件3用拉伸夹具104固定。然后,在保持将各构件固定的状态下赋予拉伸载荷F,直到加固构件3剥离或者拉伸夹具104从加固构件3脱落为止,进行评价。此时的接合面积,通过测定接合前的加固构件3的接合面的宽度、长度而算出。在部分接合的情况下,测定它们的面积并合计作为接合面积。由得到的拉伸载荷值和接合面积算出加固构件3的剥离载荷。另外,关于200℃时的加固构件3的剥离载荷,连同固定壳体1的夹具一起设置在恒温槽内,将恒温槽内的气氛温度升温到200℃。升温后,保持该状态10分钟后,与加固构件3的剥离载荷试验同样地赋予拉伸载荷,进行评价。
<使用的材料>
将用于评价的材料示于以下。
[材料1]
准备东丽(株)制“torayca”预浸料P3252S-12作为材料1。材料1的特性示于以下的表1。
[材料2]
准备超级树脂工业(株)制SCF183EP-BL3作为材料2。材料2的特性示于以下的表1。
[材料3]
准备铝合金A5052作为材料3。材料3的特性示于以下的表1。
[材料4]
准备镁合金AZ31作为材料4。材料4的特性示于以下的表1。
[材料5]
使用由90质量%的聚酰胺6树脂(东丽(株)制“AMILAN”(注册商标)CM1021T)、和10质量%的包含聚酰胺6/66/610的三元共聚聚酰胺树脂(东丽(株)制“AMILAN”(注册商标)CM4000)构成的母料,制作每单位面积重量为124g/m2的热塑性树脂薄膜,作为材料5。材料5的特性示于以下的表1。
表1
(实施例1)
实施例1-(1):底盖的制作
从材料1切取7枚具有预定尺寸的片。其中4枚以预浸料的纤维方向与纵向(图1中的x方向)平行的方式切割,其余3枚以纤维方向与横向(图1中的y方向)平行的方式切割。在本实施例中,将横向(y方向)设为0°,如图11所示,以纤维方向为90°的预浸料片105a与纤维方向为0°的预浸料片105b对称层叠的方式,得到7枚预浸料片构成的层叠体。
在此,使用压制成型装置和图12(a)所示的一对模具106,在一对模具106内配置所得到的层叠体107。此时,压制成型装置的热盘温度设定为150℃,如图12(b)所示,使模具106移动,在保持1.0MPa成型压力的状态下加压。30分钟后打开模具106,将成型品从模具106中取出。进行修整成为所得到的成型品的高度,得到底盖。
实施例1-(2):顶盖的制作
使用使所得到的成型品的形状变得平滑的模具,除此以外与实施例1-(1)同样地得到成型品。进行修整以使所得到的成型品的尺寸成为期望的大小,得到顶盖。
实施例1-(3):加固构件的制作
除了使用如图13所示的模具106以外,与实施例1-(1)同样地得到成型品。进行修整以使所得到的成型品的接合面成为期望的宽度,得到加固构件。
实施例1-(4):壳体的制作
将实施例1-(1)~(3)中得到的各构件如图14所示使用粘结剂108接合。实施例1中的成型条件和评价结果示于以下的表2。
(实施例2)
将表2记载的尺寸的底盖成型并进行使用,除此以外与实施例1-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例2中的成型条件和评价结果示于以下的表2。
(实施例3)
作为底盖,使用表2记载的材料,将热盘温度设为220℃,将成型压力设为10MPa,除此以外与实施例1-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例3中的成型条件和评价结果示于以下的表2。
(实施例4)
作为底盖,使用表2记载的材料,将热盘温度设为200℃、成型压力设为10MPa,除此以外与实施例1-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例4中的成型条件和评价结果示于以下的表2。
(实施例5)
将表3记载的材料的底盖成型并进行使用,除此以外与实施例1-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例5中的成型条件和评价结果示于以下的表3。
(实施例6)
将表3记载的材料的加固构件成型并进行使用,除此以外与实施例1-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例6中的成型条件和评价结果示于以下的表3。
(实施例7)
作为另一加固构件,以0°的预浸料片与90°的预浸料片交替地对称层叠的方式层叠25枚,使得材料1的厚度成为3mm。与实施例1-(1)同样地利用压制成型装置进行加热、加压,得到成型品。进行加工以使所得到的成型品的宽度成为7.2mm,得到表3记载的尺寸的另一加固构件。将所得到的另一加固构件如图7所示进行配置,利用粘结剂进行接合,除此以外与实施例1-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例7中的成型条件和评价结果示于以下的表3。
(实施例8)
将表3记载的尺寸的加固构件成型并进行使用,除此以外与实施例1-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例8中的成型条件和评价结果示于以下的表3。
(实施例9)
对于与实施例1-(1)和(3)同样得到的底盖和加固构件,向加固构件的接合部涂布140℃的利用热熔胶涂布器熔融的热熔树脂(CEMEDINE(株)制HM712),将加固构件重叠并从上方放置重物,保持3分钟的状态下进行接合。除了接合的方法以外,与实施例1-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例9中的成型条件和评价结果示于以下的表4。
(实施例10)
实施例10-(1):底盖的制作
在与加固构件的接合面侧的面上,层叠包含共聚聚酰胺树脂(东丽(株)制“AMILAN(注册商标)”CM8000)的厚度为50μm的薄膜,得到层叠体。使用所得到的层叠体,除此以外与实施例1-(1)同样地得到底盖。
实施例10-(2):顶盖的制作
与实施例10-(1)同样地在与底盖的接合面侧的面上,层叠包含共聚聚酰胺树脂(东丽(株)制“AMILAN(注册商标)”CM8000)的厚度为50μm的薄膜,得到层叠体。使用所得到的层叠体,除此以外与实施例1-(2)同样地得到顶盖。
实施例10-(3):加固构件的制作
与实施例10-(1)同样地在与底盖的接合面侧的面上,层叠包含共聚聚酰胺树脂(东丽(株)制“AMILAN(注册商标)”CM8000)的厚度为50μm的薄膜,得到层叠体。使用所得到的层叠体,除此以外与实施例1-(3)同样地得到加固构件。
实施例10-(4):壳体的制作
在实施例10-(1)中得到的底盖上将实施例10-(3)中得到的加固构件以接合形态重叠,使用图15所示的接合用夹具109,配置于以接合用夹具109的表面温度成为180℃的方式设定的压制成型装置中,进行加热、加压。1分钟后,将底盖、加固构件和接合用夹具从压制成型装置中取出并进行冷却。5分钟后,将接合用夹具109取出,得到底盖2与加固构件3的一体化产品。然后,与实施例1-(4)同样地得到壳体。实施例10中的成型条件和评价结果示于以下的表4。
(实施例11)
将表4记载的尺寸的加固构件成型并进行使用,除此以外与实施例10同样地得到壳体。实施例11中的成型条件和评价结果示于以下的表4。
(实施例12~14)
将表4和表5记载的尺寸的加固构件成型并进行使用,除此以外与实施例10同样地得到壳体。实施例12~14中的成型条件和评价结果示于以下的表4和表5。
(参考例1)
除了设为表5记载的尺寸以外,与实施例12同样地得到底盖和加固构件。在由底盖和加固构件形成的中空结构S1内配置电子部件,与实施例12同样地通过超声波熔接机将接合部接合。另外,作为顶盖,准备液晶显示器,用双面胶与底盖接合。参考例1中得到的电子设备壳体的成型条件和评价结果示于以下的表5。
(比较例1)
除了不使用加固构件以外,与实施例1-(1)~(4)同样地得到壳体。比较例1中的成型条件和评价结果示于以下的表6。
(比较例2)
使用将材料1和材料2层叠而成的层叠体作为底盖的材料,除此以外与比较例1同样地得到壳体。比较例2中的成型条件和评价结果示于以下的表6。
(比较例3)
比较例3-(1):底盖的制作
使用将10枚表6记载的材料层叠成的层叠体、压制成型装置、以及图12(a)所示的一对模具106,将层叠体配置在一对模具106内。此时,加压成型装置的热盘温度设定为260℃,在保持成型压力为1.0MPa的状态下进行加压。10分钟后,对加压成型装置的热盘流动冷却水,开始冷却。模具温度成为100℃以下之后,打开模具106,将成型品从模具106中取出。进行修整以使所得到的成型品的立壁部成为期望的高度,得到底盖。
比较例3-(2):加固构件和顶盖的制作
变更所使用的模具以得到表6记载的尺寸,除此以外与比较例3-(1)同样地得到加固构件和顶盖。
比较例3-(3):壳体的制作
除了使用所得到的底盖和加固构件以外,与实施例1-(4)同样地使用粘结剂将顶盖接合。比较例3中的成型条件和评价结果示于以下的表6。
〔评价〕
实施例中得到的壳体,确认体现出高的抗扭刚性和抗弯刚性。其中,实施例1体现出非常高的抗扭刚性,并且中空结构的比例高,因此是在中空结构的内部能够搭载许多电子设备等的壳体。实施例7中确认还具有另一加固构件的效果,不仅是抗扭刚性,也体现出高的抗弯刚性。实施例9~11中通过热熔接将底盖与加固构件接合,因此体现出高的抗扭刚性、抗弯刚性,并且能够通过加热将接合部解体,因此从修理、循环利用的观点出发优选。另外,实施例10、11中将加固构件与底盖直接接合,因此与使用粘结剂、热熔树脂等的情况相比,重量的增加较少,从轻量化的观点出发优选。
实施例3、4中,通过底盖使用力学特性高的金属材料,不仅体现出高的抗扭刚性,也体现出抗弯刚性。另外,由于采用热传导率高的材料,因此从热特性的观点出发也优选。实施例5中,底盖使用具有电磁波透过性的非导电材料,因此不仅是高的抗扭刚性,从能够进行电波通信的观点出发也优选。实施例2中,谋求底盖变薄,维持抗扭刚性,并且也有助于轻量化和壳体的变薄。另外,参考例1中,作为壳体的利用方法,在中空结构内配置电子部件,使用液晶显示器作为顶盖制作电子设备。通过满足本发明的条件,确认能够提供体现出高的抗扭刚性和抗弯刚性的电子设备。
另一方面,比较例1、2中,抗扭刚性非常差,是内部的电子设备有可能破损的壳体。另外,比较例3中虽然使用了加固构件,但各构件使用树脂材料,抗弯刚性差。
表2
表3
表4
表5
表6
以下,利用实施例对本发明的第3和第4技术方案进行具体说明。但本发明并不限定于以下的实施例。
<评价·测定方法>
(1)抗扭刚性试验
如图8(a)所示,将壳体1的一边用U型固定夹具100固定,将与固定了的一边相对的另一边用支持夹具101保持,在该形态下固定于试验机后,如图8(b)所示,测定将角度θ的变化速度设为1°/min并赋予10N的载荷时的壳体1的位移量,将测定值作为壳体的抗扭刚性值。
(2)抗弯刚性试验
如图9所示,以能够从与加固构件接合的底盖2或顶盖4侧赋予载荷F的方式将壳体设置于试验机。作为试验机使用“Instron”(注册商标)万能试验机4201型(英斯特朗公司制)。使用直径为20mm的压头102以1.0mm/min的十字头速度按压壳体1的中心位置,测定赋予100N的载荷时的底盖2或顶盖4的弯曲量,将测定值作为抗弯刚性值。
(3)弯曲弹性模量的评价
依据ASTM D-790(1997)的标准,评价加固构件3、底盖2和顶盖4所使用的材料的弯曲弹性模量。在将任意方向设为0°方向的情况下,对0°、+45°、-45°、90°方向这四个方向,从由实施例或比较例得到的各构件分别以宽度为25±0.2mm、厚度D与间距L的关系为L/D=16的方式切取长度为间距L+20±1mm的弯曲试验片,从而制作试验片。对各个方向的测定次数n设为5次,将全部测定值(n=20)的平均值作为弯曲弹性模量。作为试验机使用“Instron”(注册商标)万能试验机4201型(英斯特朗公司制),使用3点弯曲试验夹具(压头直径为10mm、支点直径为10mm)将支持间距设定为试验片厚度的16倍,测定弯曲弹性模量。在试验片的水分率为0.1质量%以下、气氛温度为23℃且湿度为50质量%的条件下进行试验。
(4)加固构件的剥离载荷试验(23℃和200℃)
基于JIS K6849(1994)规定的“粘结剂的拉伸粘结强度试验方法”评价加固构件的剥离载荷。本试验中的试验片使用实施例或比较例中得到的壳体。此时,为了测定加固构件的剥离强度,以不存在没有与加固构件接合的顶盖或底盖的状态(接合之前)进行了评价。具体而言,如图10所示,将壳体1的底盖2或顶盖4用固定夹具103固定,将加固构件3用拉伸夹具104固定。然后,在保持将各构件固定的状态下赋予拉伸载荷F,直到加固构件3剥离或拉伸夹具104从加固构件3脱离为止,进行评价。此时的接合面积,通过测定接合前的加固构件3的接合面的宽度、长度而计算。在部分接合的情况下,测定它们的面积并合计作为接合面积。根据所得到的拉伸载荷值和接合面积算出加固构件3的剥离载荷。另外,关于200℃时的加固构件3的剥离载荷,连同固定壳体1的夹具一起设置于恒温槽内,将恒温槽内的气氛温度升温到200℃。升温后,保持该状态10分钟之后,与加固构件3的剥离载荷试验同样地赋予拉伸载荷,进行评价。
<使用的材料>
将用于评价的材料示于以下。
[材料11]
准备东丽(株)制“torayca”预浸料P3252S-12作为材料11。材料11的特性示于以下的表7。
[材料12]
准备超级树脂工业(株)制SCF183EP-BL3作为材料12。材料12的特性示于以下的表7。
[材料13]
准备铝合金A5052作为材料13。材料13的特性示于以下的表7。
[材料14]
准备镁合金AZ31作为材料14。材料14的特性示于以下的表7。
[材料15]
准备钛合金Ti-6Al-4V作为材料15。材料15的特性示于以下的表7。
[材料16]
使用由90质量%的聚酰胺6树脂(东丽(株)制“AMILAN”(注册商标)CM1021T)、和10质量%的包含聚酰胺6/66/610的三元共聚聚酰胺树脂(东丽(株)制“AMILAN”(注册商标)CM4000)构成的母料,制作每单位面积重量为124g/m2的热塑性树脂薄膜,作为材料16。材料16的特性示于以下的表7。
表7
(实施例21)
实施例21-(1):底盖的制作
从材料11切取7枚具有预定尺寸的片。其中4枚以预浸料的纤维方向与纵向(图1中的x方向)平行的方式切割,其余3枚以纤维方向与横向(图1中的y方向)平行的方式切割。在本实施例中,将横向(y方向)设为0°,如图11所示,以纤维方向为90°的预浸料片105a与纤维方向为0°的预浸料片105b对称层叠的方式,得到7枚预浸料片构成的层叠体。
在此,使用压制成型装置和图12(a)所示的一对模具106,在一对模具106内配置所得到的层叠体107。此时,压制成型装置的热盘温度设定为150℃,如图12(b)所示,使模具106移动,在保持1.0MPa成型压力的状态下加压。30分钟后打开模具106,将成型品从模具106中取出。进行修整以使所得到的成型品的立壁部成为期望的高度,得到底盖。
实施例21-(2):顶盖的制作
使用使所得到的成型品的形状变得平滑的模具,除此以外与实施例21-(1)同样地得到成型品。进行修整以使所得到的成型品的尺寸成为期望的大小,得到顶盖。
实施例21-(3):加固构件的制作
除了使用图13所示的模具106以外,与实施例21-(1)同样地得到成型品。进行修整以使所得到的成型品的接合面成为期望的宽度,得到加固构件。
实施例21-(4):壳体的制作
将实施例21-(1)~(3)中得到的各构件如图14所示利用粘结剂108接合。实施例21中的成型条件和评价结果示于以下的表8。
(实施例22)
将表8记载的材料的加固构件成型并进行使用,除此以外与实施例21-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例22中的成型条件和评价结果示于以下的表8。
(实施例23)
除了使用表8记载的尺寸的底盖以外,与实施例22同样地得到壳体。实施例23中的成型条件和评价结果示于以下的表8。
(实施例24)
作为加固构件,使用表8记载的材料,将热盘温度设为220℃,将成型压力设为10MPa,除此以外与实施例21-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例24中的成型条件和评价结果示于以下的表8。
(实施例25)
作为加固构件,使用表9记载的材料,将热盘温度设为200℃,将成型压力设为10MPa,除此以外与实施例21-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例25中的成型条件和评价结果示于以下的表9。
(实施例26)
作为加固构件,使用表9记载的材料,将热盘温度设为240℃,将成型压力设为10MPa,除此以外与实施例21-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例26中的成型条件和评价结果示于以下的表9。
(实施例27)
将表9记载的尺寸的加固构件成型并进行使用,除此以外与实施例21-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例27中的成型条件和评价结果示于以下的表9。
(实施例28)
作为另一加固构件,以0°的预浸料片与90°的预浸料片交替地对称层叠的方式层叠25枚,使得材料11的厚度成为3mm。与实施例21-(1)同样地利用压制成型装置进行加热、加压,得到成型品。进行加工以使所得到的成型品的宽度成为7.2mm,得到表9记载的尺寸的另一加固构件。将所得到的另一加固构件如图7所示进行配置,利用粘结剂进行接合,除此以外与实施例21-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例28中的成型条件和评价结果示于以下的表9。
(实施例29)
对于与实施例21-(1)和(3)同样得到的底盖和加固构件,向加固构件的接合部涂布140℃的利用热熔胶涂布器熔融的热熔树脂(CEMEDINE(株)制HM712),将加固构件重叠并从上方放置重物,在保持3分钟的状态下进行接合。除了接合的方法以外,与实施例21-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例29中的成型条件和评价结果示于以下的表10。
(实施例30)
实施例30-(1):底盖的制作
在与加固构件的接合面侧的面上层叠包含共聚聚酰胺树脂(东丽(株)制“AMILAN(注册商标)”CM8000)的厚度为50μm的薄膜,得到层叠体。除了使用所得到的层叠体以外,与实施例21-(1)同样地得到底盖。
实施例30-(2):顶盖的制作
与实施例30-(1)同样地在与底盖的接合面侧的面上层叠包含共聚聚酰胺树脂(东丽(株)制“AMILAN(注册商标)”CM8000)的厚度为50μm的薄膜,得到层叠体。除了使用所得到的层叠体以外,与实施例21-(2)同样地得到顶盖。
实施例30-(3):加固构件的制作
与实施例30-(1)同样地在与底盖的接合面侧的面上层叠包含共聚聚酰胺树脂(东丽(株)制“AMILAN(注册商标)”CM8000)的厚度为50μm的薄膜,得到层叠体。除了使用所得到的层叠体以外,与实施例21-(3)同样地得到加固构件。
实施例30-(4):壳体的制作
将在实施例30-(1)中得到的底盖与在实施例30-(3)中得到的加固构件重叠为接合形态,使用如图15所示的接合用夹具109,配置于以接合用夹具109的表面温度成为180℃的方式设定的压制成型装置中,进行加热、加压。1分钟后,将底盖2、加固构件3和接合用夹具109从压制成型装置中取出并进行冷却。5分钟后,将接合用夹具109取出,得到底盖2与加固构件3的一体化产品。然后,与实施例21-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例30中的成型条件和评价结果示于以下的表10。
(实施例31)
与实施例30同样地制作并使用底盖和顶盖,除此以外与实施例24同样地得到材料。与实施例30-(4)同样地将各构件接合,得到壳体。实施例31中的成型条件和评价结果示于以下的表10。
(实施例32)
与实施例30同样地得到底盖、顶盖和加固构件,除此以外与实施例28同样地得到材料。与实施例30-(4)同样地将各构件接合,得到壳体。实施例32中的成型条件和评价结果示于以下的表10。
(实施例33~35)
将表11的尺寸的加固构件成型并进行使用,除此以外与实施例30同样地得到壳体。实施例33~35中的成型条件和评价结果示于以下的表11。
(参考例11)
除了设为表11记载的尺寸以外,与实施例32同样地得到底盖和加固构件。在由底盖和加固构件形成的中空结构S1内配置电子部件,与实施例30同样地将接合部利用超声波熔接机接合。另外,作为顶盖,准备液晶显示器,用双面胶与底盖接合。在参考例11中得到的电子设备壳体的成型条件和评价结果示于以下的表11。
(比较例11)
除了不使用加固构件以外,与实施例21-(1)~(4)同样地得到壳体。比较例11中的成型条件和评价结果示于以下的表12。
(比较例12)
使用将材料11和材料12层叠而成的层叠体作为底盖的材料,除此以外与比较例11同样地得到壳体。比较例12中的成型条件和评价结果示于以下的表12。
(比较例13)
比较例13-(1):底盖的制作
使用将10枚表12记载的材料层叠成的层叠体、压制成型装置、以及图12(a)所示的一对模具106,将层叠体配置在一对模具106内。此时,加压成型装置的热盘温度设定为260℃,在保持成型压力为1.0MPa的状态下进行加压。10分钟后,对加压成型装置的热盘流动冷却水,开始冷却。模具温度成为100℃以下之后,打开模具106,将成型品从模具106中取出。进行修整以使所得到的成型品的立壁成为期望的高度,得到底盖。
比较例13-(2):加固构件和顶盖的制作
变更所使用的模具以得到表12记载的尺寸,除此以外与比较例13-(1)同样地得到加固构件和顶盖。
比较例13-(3):壳体的制作
除了使用所得到的底盖和加固构件以外,与实施例21-(4)同样地使用粘结剂将顶盖接合。比较例13中的成型条件和评价结果示于以下的表12。
〔评价〕
实施例中得到的壳体,确认体现出高的抗扭刚性。其中,实施例21体现出非常高的抗扭刚性,并且中空结构的比例高,因此是在中空结构的内部能够搭载许多电子设备等的壳体。实施例28、32中确认还具有另一加固构件的效果,不仅是抗扭刚性,也体现出抗弯刚性。另外,实施例29~32中通过热熔接将顶盖与加固构件接合,因此体现出高的抗扭刚性、抗弯刚性,并且能够通过加热将接合部解体,因此从修理、循环利用的观点出发优选。另外,实施例30~32中将加固构件与底盖直接接合,因此与使用粘结剂、热熔树脂等的情况相比,重量的增加较少,从轻量化的观点出发优选。
实施例33、34中,谋求各构件变薄,维持抗扭刚性,并且也有助于轻量化和壳体的变薄。另外,参考例11中,作为壳体的利用方法,在中空结构内配置电子部件,使用液晶显示器作为顶盖制作电子设备。通过满足本发明的条件,确认能够提供体现出高的抗扭刚性和抗弯刚性的壳体。
另一方面,比较例11、12中,抗弯刚性非常差,是内部的电子设备有可能破损的壳体。另外,比较例13中虽然也使用加固构件,但没有满足本发明的条件,因此无法体现出充足的抗扭刚性。
表8
表9
表10
表11
表12
以下,利用实施例对本发明的第5技术方案进行具体说明。但本发明并不限定于以下的实施例。
<评价·测定方法>
(1)抗扭刚性试验
如图8(a)所示,将壳体1的一边用U型固定夹具100固定,将与固定了的一边相对的另一边用支持夹具101保持,在该形态下固定于试验机后,如图8(b)所示,测定将角度θ的变化速度设为1°/min并赋予10N的载荷时的壳体1的位移量,将测定值作为壳体的抗扭刚性值。
(2)抗弯刚性试验
如图9所示,以能够从与加固构件接合的底盖2或顶盖4侧赋予载荷F的方式将壳体设置于试验机。作为试验机使用“Instron”(注册商标)万能试验机4201型(英斯特朗公司制)。使用直径为20mm的压头102以1.0mm/min的十字头速度按压壳体1的中心位置,测定赋予100N的载荷时的底盖2或顶盖4的弯曲量,将测定值作为抗弯刚性值。
(3)弯曲弹性模量的评价
依据ASTM D-790(1997)的标准,评价加固构件3、底盖2和顶盖4所使用的材料的弯曲弹性模量。在将任意方向设为0°方向的情况下,对0°、+45°、-45°、90°方向这四个方向,从由实施例或比较例得到的各构件分别以宽度为25±0.2mm、厚度D与间距L的关系为L/D=16的方式切取长度为间距L+20±1mm的弯曲试验片,从而制作试验片。对各个方向的测定次数n设为5次,将全部测定值(n=20)的平均值作为弯曲弹性模量。作为试验机使用“Instron”(注册商标)万能试验机4201型(英斯特朗公司制),使用3点弯曲试验夹具(压头直径为10mm、支点直径为10mm)将支持间距设定为试验片厚度的16倍,测定弯曲弹性模量。在试验片的水分率为0.1质量%以下、气氛温度为23℃且湿度为50质量%的条件下进行试验。
(4)加固构件的剥离载荷试验(23℃和200℃)
基于JIS K6849(1994)规定的“粘结剂的拉伸粘结强度试验方法”评价加固构件的剥离载荷。本试验中的试验片使用实施例或比较例中得到的壳体。此时,为了测定加固构件的剥离强度,以不存在没有与加固构件接合的顶盖或底盖的状态(接合之前)进行评价。具体而言,如图10所示,将壳体1的底盖2或顶盖4用固定夹具103固定,将加固构件3用拉伸夹具104固定。然后,在保持将各构件固定的状态下赋予拉伸载荷F,直到加固构件3剥离或拉伸夹具104从加固构件3脱离为止,进行评价。此时的接合面积,通过测定接合前的加固构件3的接合面的宽度、长度而计算。在部分接合的情况下,测定它们的面积并合计作为接合面积。根据所得到的拉伸载荷值和接合面积算出加固构件3的剥离载荷。另外,关于200℃时的加固构件3的剥离载荷,连同固定壳体1的夹具一起设置于恒温槽内,将恒温槽内的气氛温度升温到200℃。升温后,保持该状态10分钟之后,与加固构件3的剥离载荷试验同样地赋予拉伸载荷,进行评价。
(5)各构件的线膨胀系数的评价
参考JIS K7197(1991)规定的“通过塑料的热机械分析测定线膨胀率的试验方法”,对各构件的线膨胀系数进行了评价。本评价中的试验片使用实施例或比较例中得到的各构件。此时,进行加工使得厚度成为各构件的厚度,一边的长度成为5mm,制作了试验片。测定数设为n=5,将平均值作为各构件的线膨胀系数。
(6)热循环试验
将得到的壳体放入能够控制内部的气氛温度的试验机中,进行程序运行。程序运行的条件为,最低温度设为-25℃,最高温度设为85℃,在到达各温度之后保持该温度10分钟,然后设为1℃/分钟的温度变化。将该从最低温度到达最高温度、从最高温度到达最低温度的周期设为1次循环,进行10次循环之后,确认壳体是否发生剥离、翘曲。将与试验前相比没有变化的情况记为○,将发生了剥离、翘曲的情况记为×。
<使用的材料>
将用于评价的材料示于以下。
[材料21]
准备东丽(株)制“torayca”预浸料P3252S-12作为材料21。材料21的特性示于以下的表13。
[材料22]
准备超级树脂工业(株)制SCF183EP-BL3作为材料22。材料22的特性示于以下的表13。
[材料23]
准备铝合金A5052作为材料23。材料23的特性示于以下的表13。
[材料24]
准备镁合金AZ31作为材料24。材料24的特性示于以下的表13。
[材料25]
使用由90质量%的聚酰胺6树脂(东丽(株)制“AMILAN”(注册商标)CM1021T)、和10质量%的包含聚酰胺6/66/610的三元共聚聚酰胺树脂(东丽(株)制“AMILAN”(注册商标)CM4000)构成的母料,制作每单位面积重量为124g/m2的热塑性树脂薄膜,作为材料25。材料25的特性示于以下的表13。
[材料26]
准备聚碳酸酯树脂(三菱工程塑料(株)制“IUPILON”(注册商标)H-4000)的树脂颗粒。在成型前利用内部温度设为120℃的热风循环式干燥机干燥了5小时。材料26的特性示于以下的表13。
表13
(实施例41)
实施例41-(1):底盖的制作
从材料21切取7枚具有预定尺寸的片。其中4枚以预浸料的纤维方向与纵向(图1中的x方向)平行的方式切割,其余3枚以纤维方向与横向(图1中的y方向)平行的方式切割。在本实施例中,将横向(y方向)设为0°,如图11所示,以纤维方向为90°的预浸料片105a与纤维方向为0°的预浸料片105b对称层叠的方式,得到7枚预浸料片构成的层叠体。
在此,使用压制成型装置和图12(a)所示的一对模具106,在一对模具106内配置所得到的层叠体107。此时,压制成型装置的热盘温度设定为150℃,如图12(b)所示,使模具106移动,在保持1.0MPa成型压力的状态下加压。30分钟后打开模具106,将成型品从模具106中取出。进行修整以使所得到的成型品的立壁部成为期望的高度,得到底盖。
实施例41-(2):顶盖的制作
使用使所得到的成型品的形状变得平滑的模具,除此以外与实施例41-(1)同样地得到成型品。进行修整以使所得到的成型品的尺寸成为期望的大小,得到顶盖。
实施例41-(3):加固构件的制作
除了使用如图13所示的模具106以外,与实施例41-(1)同样地得到成型品。进行修整以使所得到的成型品的接合面成为期望的宽度,得到加固构件。
实施例41-(4):壳体的制作
将实施例41-(1)~(3)中得到的各构件如图14所示使用粘结剂108进行接合。实施例41中的成型条件和评价结果示于以下的表14。
(实施例42)
除了使用表14记载的材料以外,与实施例41-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例42中的成型条件和评价结果示于以下的表14。
(实施例43)
使用表14记载的材料,将热盘温度设为220℃,成型压力设为10MPa,除此以外与实施例41-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例43中的成型条件和评价结果示于以下的表14。
(实施例44)
使用射出成型机,设定汽缸温度为260℃、模具温度为80℃,将表14记载的材料进行射出成型,得到各构件。使用所得到的构件,与实施例41-(4)同样地得到壳体。实施例44中的成型条件和评价结果示于以下的表14。
(实施例45)
与实施例43同样地制作底盖和顶盖,与实施例44同样地制作加固构件。使用所得到的构件,与实施例41-(4)同样地得到壳体。实施例45中的成型条件和评价结果示于以下的表15。
(实施例46)
与实施例43同样地制作底盖和顶盖,与实施例42同样地制作加固构件。使用所得到的构件,与实施例41-(4)同样地得到壳体。实施例46中的成型条件和评价结果示于以下的表15。
(实施例47)
对于与实施例41-(1)和(3)同样地得到的底盖和加固构件,将通过140℃的热熔胶涂布器熔融的热熔树脂(セメダイン(株)制HM712)涂布于加固构件的接合部,将加固构件重叠并从上方放置重物,保持3分钟的状态下进行接合。除了接合的方法以外,与实施例41-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例47中的成型条件和评价结果示于以下的表15。
(实施例48)
对于与实施例42-(1)和(3)同样地得到的底盖和加固构件,将通过140℃的热熔胶涂布器熔融的热熔树脂(セメダイン(株)制HM712)涂布于加固构件的接合部,将加固构件重叠并从上方放置重物,保持3分钟的状态下进行接合。除了接合的方法以外,与实施例42-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例48中的成型条件和评价结果示于以下的表15。
(实施例49)
对于与实施例43-(1)和(3)同样地得到的底盖和加固构件,将通过140℃的热熔胶涂布器熔融的热熔树脂(セメダイン(株)制HM712)涂布于加固构件的接合部,将加固构件重叠并从上方放置重物,保持3分钟的状态下进行接合。除了接合的方法以外,与实施例43-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例49中的成型条件和评价结果示于以下的表16。
(实施例50)
对于与实施例44-(1)和(3)同样地得到的底盖和加固构件,将通过140℃的热熔胶涂布器熔融的热熔树脂(セメダイン(株)制HM712)涂布于加固构件的接合部,将加固构件重叠并从上方放置重物,保持3分钟的状态下进行接合。除了接合的方法以外,与实施例44-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例50中的成型条件和评价结果示于以下的表16。
(实施例51)
对于与实施例45-(1)和(3)同样地得到的底盖和加固构件,将通过140℃的热熔胶涂布器熔融的热熔树脂(セメダイン(株)制HM712)涂布于加固构件的接合部,将加固构件重叠并从上方放置重物,保持3分钟的状态下进行接合。除了接合的方法以外,与实施例45-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例51中的成型条件和评价结果示于以下的表16。
(实施例52)
与实施例44同样地制作底盖和顶盖。使用射出成型机,设定汽缸温度为280℃、模具温度为100℃,将表16记载的材料进行射出成型,得到加固构件。对于所得到的底盖和加固构件,将通过140℃的热熔胶涂布器熔融的热熔树脂(セメダイン(株)制HM712)涂布于加固构件的接合部,将加固构件重叠并从上方放置重物,保持3分钟的状态下进行接合。除了接合的方法以外,与实施例50-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例52中的成型条件和评价结果示于以下的表16。
(实施例53)
与实施例46同样地得到各构件。对于所得到的底盖和加固构件,将通过140℃的热熔胶涂布器熔融的热熔树脂(セメダイン(株)制HM712)涂布于加固构件的接合部,将加固构件重叠并从上方放置重物,保持3分钟的状态下进行接合。除了接合的方法以外,与实施例46-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例53中的成型条件和评价结果示于以下的表17。
(实施例54)
作为另一加固构件,使用射出成型机,设定汽缸温度为260℃、模具温度为80℃,将材料25进行射出成型,得到厚度为3mm的板状的成形品。对所得到的成形品进行加工使得宽度成为7.2mm,得到表17记载的尺寸的另一加固构件。将所得到的另一加固构件如图7所示进行配置并用粘结剂接合,除此以外与实施例50-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例54中的成型条件和评价结果示于以下的表17。
(实施例55)
对于与实施例50-(1)、(2)同样地得到的底盖和加固构件,采用超声波熔接法进行接合。除了接合的方法以外,与实施例50-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例55中的成型条件和评价结果示于以下的表17。
(实施例56)
实施例56-(1):底盖的制作
在成为与加固构件的接合面的一侧的面上层叠由共聚聚酰胺树脂(东丽(株)制“AMILAN(注册商标)”CM8000)制成的厚度为50μm的薄膜从而得到层叠体。除了使用所得到的层叠体以外,与实施例41-(1)同样地得到底盖。
实施例56-(2):顶盖的制作
与实施例56-(1)同样地在成为与底盖的接合面的一侧的面上层叠由共聚聚酰胺树脂(东丽(株)制“AMILAN(注册商标)”CM8000)制成的厚度为50μm的薄膜从而得到层叠体。除了使用所得到的层叠体以外,与实施例41-(2)同样地得到顶盖。
实施例56-(3):加固构件的制作
与实施例56-(1)同样地在成为与底盖的接合面的一侧的面上层叠由共聚聚酰胺树脂(东丽(株)制“AMILAN(注册商标)”CM8000)制成的厚度为50μm的薄膜从而得到层叠体。除了使用所得到的层叠体以外,与实施例41-(3)同样地得到加固构件。
实施例56-(4):壳体的制作
将在实施例56-(1)中得到的底盖与在实施例56-(3)中得到的加固构件重叠为接合形态,使用如图15所示的接合用夹具109,配置于以接合用夹具109的表面温度成为180℃的方式设定的压制成型装置中,进行加热、加压。1分钟后,将底盖2、加固构件3和接合用夹具109从压制成型装置中取出并进行冷却。5分钟后,将接合用夹具109取出,得到底盖2与加固构件3的一体化产品。然后,与实施例41-(4)同样地使用粘结剂将顶盖4接合。实施例56中的成型条件和评价结果示于以下的表17。
(实施例57)
除了使用表56记载的材料以外,与实施例56-(1)~(4)同样地得到壳体。实施例57中的成型条件和评价结果示于以下的表18。
(实施例58)
除了使用与实施例43同样地得到的加固构件以外,与实施例57同样地得到壳体。实施例58中的成型条件和评价结果示于以下的表18。
(实施例59)
除了将热盘温度设为200℃以外,与实施例43同样地得到底盖和顶盖。另外,与实施例57同样地得到加固构件。除了使用所得到的各构件以外,与实施例56同样地得到壳体。实施例59中的成型条件和评价结果示于以下的表18。
(实施例60)
与实施例43同样地得到底盖和顶盖。另外,与实施例57同样地得到加固构件。除了使用所得到的各构件以外,与实施例56同样地得到壳体。实施例60中的成型条件和评价结果示于以下的表18。
(实施例61~63)
除了设为表19记载的尺寸以外,与实施例60同样地得到各构件。使用所得到的构件,与实施例56同样地得到壳体。实施例61~63中的成型条件和评价结果示于以下的表19。
(参考例21)
除了设为表19记载的尺寸以外,与实施例60同样地得到底盖和加固构件。在由底盖和加固构件形成的中空结构S1内配置电子部件,并与实施例60同样地利用超声波熔接机将接合部接合。另外,作为顶盖,准备液晶显示器,用双面胶与底盖接合。参考例21中的成型条件和评价结果示于以下的表19。
(比较例21)
与实施例41同样地得到底盖和顶盖。另外,与实施例44同样地得到加固构件。除了使用所得到的各构件以外,与实施例41-(1)~(4)同样地得到壳体。比较例21中的成型条件和评价结果示于以下的表20。
〔评价〕
实施例中得到的壳体,确认即使在热循环试验后,加固构件和底盖也没有发生剥离、翘曲,尺寸稳定性优异。另外,这些壳体还确认具有高的抗扭刚性。其中,实施例47~63中由于通过热熔接将顶盖与加固构件接合,因此体现出高的抗扭刚性、抗弯刚性,并且能够通过加热将加固构件解体,因此从修理、循环利用的观点出发优选。另外,实施例56~63中将加固构件与底盖直接接合,因此与使用粘结剂、热熔树脂等的情况相比,重量的增加较少,从轻量化的观点出发优选。实施例54中确认还具有另一加固构件的效果,不仅是抗扭刚性,也体现出抗弯刚性。
在底盖使用力学特性高的玻璃纤维增强复合材料、碳纤维复合材料、金属材料的实施例中,不仅体现出高的抗扭刚性,也体现出抗弯刚性。另外,由于金属材料是热传导率高的材料,因此从热特性的观点出发也优选。在底盖使用树脂、玻璃纤维增强复合材料的实施例中,底盖具有电磁波透过性,因此不仅是高的抗扭刚性,从能够进行电波通信的观点出发也优选。在仅使用树脂材料的实施例中,虽然抗弯刚性差,但确认体现出抗扭刚性。另外,参考例21中,作为壳体的利用方法,在中空结构内配置电子部件,使用液晶显示器作为顶盖制作电子设备。通过满足本发明的条件,确认能够提供体现出高的抗扭刚性和抗弯刚性的电子设备。
另一方面,比较例21中,虽然体现出抗扭刚性和抗弯刚性,但在热循环试验后,加固构件与底盖剥离。这样的壳体只能在有限的环境下使用,没有满足市场的需求。
表14
表15
表16
表17
表18
表19
表20
产业可利用性
根据本发明,能够提供一种能实现薄型化和轻量化并且提高抗扭刚性和抗弯刚性的壳体。另外,根据本发明,能够提供一种能实现薄型化和轻量化以及便携性的提高,并且提高抗扭刚性的壳体。另外,根据本发明,能够提供一种具有高的抗扭刚性,并且能提高尺寸稳定性的壳体。
附图标记说明
1 壳体
2 底盖
3 加固构件
4 顶盖
5 另一加固构件
21 平面部
22 立壁部
31 平面部
32 立壁部
33 接合部

Claims (15)

1.一种壳体,具备顶盖、具有立壁部的底盖、以及具有开口部的加固构件,
所述立壁部朝向所述顶盖立起设置,其周缘部与所述顶盖接合,
所述加固构件配置于由所述顶盖和所述底盖划分出的空间内,
所述加固构件与底盖接合,
所述壳体的特征在于,
所述底盖由厚度在0.1~0.8mm的范围内、弹性模量在20~120GPa的范围内的材料形成。
2.一种壳体,具备顶盖、具有立壁部的底盖、以及具有开口部的加固构件,
所述立壁部朝向所述顶盖立起设置,其周缘部与所述顶盖接合,
所述加固构件配置于由所述顶盖和所述底盖划分出的空间内,
所述加固构件与底盖接合,
所述壳体的特征在于,
所述底盖由纤维增强复合材料形成,
所述纤维增强复合材料是将由增强纤维和基质树脂构成的预浸料的层叠体固化而得到的。
3.根据权利要求1或2所述的壳体,其特征在于,
所述加固构件由厚度在0.3~0.8mm的范围内、弹性模量在20~120GPa的范围内的材料形成。
4.一种壳体,具备顶盖、具有立壁部的底盖、以及具有开口部的加固构件,
所述立壁部朝向所述顶盖立起设置,其周缘部与所述顶盖接合,
所述加固构件配置于由所述顶盖和所述底盖划分出的空间内,
所述加固构件与底盖接合,
所述壳体的特征在于,
所述加固构件由厚度在0.3~0.8mm的范围内、弹性模量在20~120GPa的范围内的材料形成。
5.一种壳体,具备顶盖、具有立壁部的底盖、以及具有开口部的加固构件,
所述立壁部朝向所述顶盖立起设置,其周缘部与所述顶盖接合,
所述加固构件配置于由所述顶盖和所述底盖划分出的空间内,
所述加固构件与底盖接合,
所述壳体的特征在于,
所述加固构件由纤维增强复合材料形成,
所述纤维增强复合材料是将由增强纤维和基质树脂构成的预浸料的层叠体固化而得到的。
6.根据权利要求4或5所述的壳体,其特征在于,
所述底盖由厚度在0.1~0.8mm的范围内、弹性模量在20~120GPa的范围内的材料形成。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的壳体,其特征在于,
所述加固构件以及与该加固构件接合的所述顶盖或所述底盖由纤维增强复合材料形成,
所述纤维增强复合材料是将由增强纤维和基质树脂构成的预浸料的层叠体固化而得到的。
8.一种壳体,具备顶盖、具有立壁部的底盖、以及具有开口部的加固构件,
所述立壁部朝向所述顶盖立起设置,其周缘部与所述顶盖接合,
所述加固构件配置于由所述顶盖和所述底盖划分出的空间内,
所述加固构件与底盖或顶盖接合,
所述壳体的特征在于,
所述加固构件的线膨胀系数相对于与所述加固构件与所述加固构件接合的底盖或顶盖的线膨胀系数之比在0.1~10的范围内。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的壳体,其特征在于,
所述加固构件通过热熔接与所述底盖或顶盖接合。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的壳体,其特征在于,
所述加固构件以23℃时的剥离载荷为60~5000N/cm2的范围内、且200℃时的剥离载荷为低于60N/cm2的范围内的方式,与所述底盖或顶盖接合。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的壳体,其特征在于,
所述加固构件与所述顶盖或底盖直接接合。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的壳体,其特征在于,
所述加固构件向与所述加固构件接合的所述底盖或所述顶盖的方向的投影面积,在与所述加固构件接合的所述底盖或所述顶盖的面积的60~95%的范围内。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的壳体,其特征在于,
通过将所述加固构件与所述底盖或所述顶盖接合而形成的中空结构的体积,在所述空间的体积的55~95%的范围内。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的壳体,其特征在于,
在通过所述加固构件与所述底盖或所述顶盖接合而形成的中空结构中,发热构件配设在所述加固构件的所述中空结构侧表面。
15.根据权利要求1~14中任一项所述的壳体,其特征在于,
在所述加固构件和与所述加固构件接合的所述底盖之间形成的中空结构内,具备将所述加固构件的内表面和与所述加固构件接合的所述底盖连接起来的另一加固构件。
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