JP2002009456A - 金属板と樹脂のハイブリッド構造筐体 - Google Patents
金属板と樹脂のハイブリッド構造筐体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電子機器筐体のリサイクル性を考慮した低コス
ト高剛性構造。 【解決手段】貫通穴３を有する金属板１をアウトサート
成形する金型のゲート14と反対面に樹脂部品２を接合し
た電子機器筐体であって、側壁の金属板１が終端部にお
いて、凸形状４または凹形状５を形成している。これ
は、ゲート14と反対側の面を製品外観とすることによ
り、ゲート処理費用を低減すると共に、側壁の金属板１
を、終端部において凸形状４とすることにより、リサイ
クル時の分別を容易にすると共に、凹形状５とすること
によって、金属板の脱落防止を図ったものである。ここ
で、金属板１側壁の終端部における凸形状４または凹形
状５は任意の形状に加工できるものとし、設置場所も任
意とする。また、軽量高剛性の筐体構造を実現するため
の解析検討により、樹脂部品２に比べて比重の重い金属
板１の全体肉厚に占める割合を5〜20％としている。
ト高剛性構造。 【解決手段】貫通穴３を有する金属板１をアウトサート
成形する金型のゲート14と反対面に樹脂部品２を接合し
た電子機器筐体であって、側壁の金属板１が終端部にお
いて、凸形状４または凹形状５を形成している。これ
は、ゲート14と反対側の面を製品外観とすることによ
り、ゲート処理費用を低減すると共に、側壁の金属板１
を、終端部において凸形状４とすることにより、リサイ
クル時の分別を容易にすると共に、凹形状５とすること
によって、金属板の脱落防止を図ったものである。ここ
で、金属板１側壁の終端部における凸形状４または凹形
状５は任意の形状に加工できるものとし、設置場所も任
意とする。また、軽量高剛性の筐体構造を実現するため
の解析検討により、樹脂部品２に比べて比重の重い金属
板１の全体肉厚に占める割合を5〜20％としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形加工技術
に係り、特に、ノートPC、携帯電話などの電子機器筐体
の構造に関する。
に係り、特に、ノートPC、携帯電話などの電子機器筐体
の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子機器筐体は、側壁、取り付けねじ用
のボスなどの形状を有しており、プラスチックの射出成
形、またはマグネシウム合金の鋳造により形成されてい
る。プラスチック製の筐体には、剛性が低い問題があ
り、マグネシウム合金の筐体には、高コストの問題があ
る。
のボスなどの形状を有しており、プラスチックの射出成
形、またはマグネシウム合金の鋳造により形成されてい
る。プラスチック製の筐体には、剛性が低い問題があ
り、マグネシウム合金の筐体には、高コストの問題があ
る。
【０００３】このような低コストのプラスチック筐体及
び高剛性の金属筐体両方の利点を兼ね備える構造とし
て、薄肉の金属板に、プラスチックのアウトサート成形
により、側壁、ボスなどの形状を加工した筐体の構造が
考えられ、最近では、試作成形品も発表されている。
び高剛性の金属筐体両方の利点を兼ね備える構造とし
て、薄肉の金属板に、プラスチックのアウトサート成形
により、側壁、ボスなどの形状を加工した筐体の構造が
考えられ、最近では、試作成形品も発表されている。
【０００４】以上で述べたアウトサート成形によって成
形部品が取り付けられた加工品として、日経メカニカル
(1998年9月号、p56-57)記載のノートパソコンの筐体が
知られている。これは、薄肉のアルミ板に金属錯体を形
成し、樹脂との接着性を高めることにより、アウトサー
ト成形方法を用いてアルミ板にリブなどの任意の部品を
形成するものである。一方、特開平5-269787号公報、
特開平7-124995号公報に示すように、アウトサート成形
により樹脂を金属基板と接合するため、接着層を形成し
た金属基板を用いる方法も報告されている。
形部品が取り付けられた加工品として、日経メカニカル
(1998年9月号、p56-57)記載のノートパソコンの筐体が
知られている。これは、薄肉のアルミ板に金属錯体を形
成し、樹脂との接着性を高めることにより、アウトサー
ト成形方法を用いてアルミ板にリブなどの任意の部品を
形成するものである。一方、特開平5-269787号公報、
特開平7-124995号公報に示すように、アウトサート成形
により樹脂を金属基板と接合するため、接着層を形成し
た金属基板を用いる方法も報告されている。
【０００５】また、金属板と樹脂材料を接合する構造と
して、特開平8-274483号公報に示すように、筐体同士が
接する側壁端部において金属板を折り曲げることによ
り、電磁波シールド性を高めた例も報告されている。
して、特開平8-274483号公報に示すように、筐体同士が
接する側壁端部において金属板を折り曲げることによ
り、電磁波シールド性を高めた例も報告されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、低コスト
高剛性の筐体構造を実現するには、金属板に側壁、ボス
などのプラスチック部品をアウトサート成形する構造が
有効である。しかし、金属板とプラスチック部品を締結
するために、金属板を加工し、プラスチック部品と接着
性をもたせると、製品回収後のリサイクル時に、接着し
た金属とプラスチックの材料分別が困難になる。更に、
通常、製品の外観となる成形部品側にゲートを設ける
と、ゲート処理を行う必要があり、コストが高くなる問
題がある。
高剛性の筐体構造を実現するには、金属板に側壁、ボス
などのプラスチック部品をアウトサート成形する構造が
有効である。しかし、金属板とプラスチック部品を締結
するために、金属板を加工し、プラスチック部品と接着
性をもたせると、製品回収後のリサイクル時に、接着し
た金属とプラスチックの材料分別が困難になる。更に、
通常、製品の外観となる成形部品側にゲートを設ける
と、ゲート処理を行う必要があり、コストが高くなる問
題がある。
【０００７】そこで、本発明は、低コスト高剛性構造で
あり、リサイクル性に優れた筐体を提供することを目的
とする。
あり、リサイクル性に優れた筐体を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、一つ以上の成形部品が取り付けられた接
着層を有する金属板を備えた電子機器の筐体であって、
前記成形部品のうちの少なくとも一つは、前記金属板に
予め空けられている貫通穴を通じた成形材料の射出によ
って、金属板の反ゲート側の面に外観表面である成形部
品を形成する電子機器筐体であり、側壁における前記金
属板の少なくとも１部分が凸形状となっていることを特
徴としている。
め、本発明は、一つ以上の成形部品が取り付けられた接
着層を有する金属板を備えた電子機器の筐体であって、
前記成形部品のうちの少なくとも一つは、前記金属板に
予め空けられている貫通穴を通じた成形材料の射出によ
って、金属板の反ゲート側の面に外観表面である成形部
品を形成する電子機器筐体であり、側壁における前記金
属板の少なくとも１部分が凸形状となっていることを特
徴としている。
【０００９】このような構造によれば、製品外観のゲー
ト処理コストを削減でき、更に、金属板と樹脂部品を分
離するために、側壁における金属板の凸形状を起点とし
て、２つの異なる材料を引き剥がすことが容易になる。
ト処理コストを削減でき、更に、金属板と樹脂部品を分
離するために、側壁における金属板の凸形状を起点とし
て、２つの異なる材料を引き剥がすことが容易になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しなが
ら、本発明に係る実施の一形態について説明する。
ら、本発明に係る実施の一形態について説明する。
【００１１】まず、本実施の形態に係る電子機器筐体の
アウトサート成形を用いた部品構成を図１に示す。これ
は、組立部品に、アウトサート成形により部品を締結し
た例を示したものである。
アウトサート成形を用いた部品構成を図１に示す。これ
は、組立部品に、アウトサート成形により部品を締結し
た例を示したものである。
【００１２】ここで、組立部品に用いる材質には、鉄、
アルミニウム、マグネシウム合金などの金属材料、ABS
樹脂(アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン)、PP樹
脂(ポリプロピレン)、PS樹脂(ポリスチレン)、PC樹脂
(ポリカーボネイト)などの熱可塑性高分子材料、エポキ
シ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性高分子材料、ガ
ラスなどの無機材料、もしくは、これら金属や高分子材
料などを組み合わせて構成されるガラス基板などを用い
ることができる。
アルミニウム、マグネシウム合金などの金属材料、ABS
樹脂(アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン)、PP樹
脂(ポリプロピレン)、PS樹脂(ポリスチレン)、PC樹脂
(ポリカーボネイト)などの熱可塑性高分子材料、エポキ
シ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性高分子材料、ガ
ラスなどの無機材料、もしくは、これら金属や高分子材
料などを組み合わせて構成されるガラス基板などを用い
ることができる。
【００１３】一方、部品をアウトサート成形で構成する
材料としては、ABS樹脂、PP樹脂、PS樹脂、PC樹脂など
の熱可塑性高分子材料、エポキシ樹脂、フェノール樹脂
などの熱硬化性高分子材料、もしくはアルミニウム、マ
グネシウム合金などの金属材料、もしくはガラス、紙な
どの無機材料を用いることができる。
材料としては、ABS樹脂、PP樹脂、PS樹脂、PC樹脂など
の熱可塑性高分子材料、エポキシ樹脂、フェノール樹脂
などの熱硬化性高分子材料、もしくはアルミニウム、マ
グネシウム合金などの金属材料、もしくはガラス、紙な
どの無機材料を用いることができる。
【００１４】なお、以下では、組立部品にはアルミニウ
ム合金などの金属材料、部品としてABS樹脂などの熱可
塑性材料を用いた例を示す。
ム合金などの金属材料、部品としてABS樹脂などの熱可
塑性材料を用いた例を示す。
【００１５】図１に示すように、成形部品２はアウトサ
ート成形により、金属板１に接合されている。ここで、
金属板１は、成形部品２と接合するための接着層を有し
ている。アウトサート成形を行う前の金属板１の展開形
状を図２に示す。このように、基板１の展開形状は、少
なくとも一つ以上の貫通穴３を有し、一つ以上の角部に
任意角度の切り欠き８を有するものとする。
ート成形により、金属板１に接合されている。ここで、
金属板１は、成形部品２と接合するための接着層を有し
ている。アウトサート成形を行う前の金属板１の展開形
状を図２に示す。このように、基板１の展開形状は、少
なくとも一つ以上の貫通穴３を有し、一つ以上の角部に
任意角度の切り欠き８を有するものとする。
【００１６】この図２で示す金属板１にアウトサート成
形により、成形部品２を接合した形状を図１に示してい
る。ここで、貫通穴３を通じた成形材料の射出によっ
て、金属板１の反ゲート側の面に製品外観である成形部
品２を形成しており、筐体の２面の側壁における角部で
は、金属板１同士が接触しない形状６および接触する形
状７どちらの形状にも加工することができる。なお、角
部において、金属板１が一部または全部接合していない
形状とするのは、側壁における角部において、金属板１
同士を隙間無く接合するためには、アウトサート成形時
に金属板１を正確に加工して箱状にしておく必要があ
り、加工費が高くなるためである。
形により、成形部品２を接合した形状を図１に示してい
る。ここで、貫通穴３を通じた成形材料の射出によっ
て、金属板１の反ゲート側の面に製品外観である成形部
品２を形成しており、筐体の２面の側壁における角部で
は、金属板１同士が接触しない形状６および接触する形
状７どちらの形状にも加工することができる。なお、角
部において、金属板１が一部または全部接合していない
形状とするのは、側壁における角部において、金属板１
同士を隙間無く接合するためには、アウトサート成形時
に金属板１を正確に加工して箱状にしておく必要があ
り、加工費が高くなるためである。
【００１７】また、製品リサイクルの観点から、異種材
質を分離する必要があり、このために、側壁の金属板１
の端部において1部あるいは全部を凸形状４とする。な
お、このとき、電子機器使用中の金属板１剥離防止のた
めに、側壁における金属板１の1部分を凹形状５にする
こともできる。また、凸形状4は△形状２１、半円形状
２２などの任意形状とすることもでき、凹形状５も同様
に任意の形状とすることができる。尚、図１では、これ
らの形状を全て有する形で図示しているが、少なくとも
１つ有するものであれば良く、それを設ける場所も任意
である。
質を分離する必要があり、このために、側壁の金属板１
の端部において1部あるいは全部を凸形状４とする。な
お、このとき、電子機器使用中の金属板１剥離防止のた
めに、側壁における金属板１の1部分を凹形状５にする
こともできる。また、凸形状4は△形状２１、半円形状
２２などの任意形状とすることもでき、凹形状５も同様
に任意の形状とすることができる。尚、図１では、これ
らの形状を全て有する形で図示しているが、少なくとも
１つ有するものであれば良く、それを設ける場所も任意
である。
【００１８】このように、側壁の金属板１の端部におい
て凸形状４を形成するのは、この凸形状４を起点とし
て、材料分離によるリサイクル性を容易にするためであ
る。また、電子機器使用時には、図３に示すように金属
板と樹脂から成る筐体２４と他筐体２３が液晶基板２５
などを保持するために組み合わされ、凸形状４は他の筐
体２３内に収納されるので、筐体には主に曲げ荷重が加
えられる。なお他筐体２３は、樹脂筐体、Mgなどの金属
筐体、金属板と樹脂から成る筐体２４の任意の構造とす
ることができる。
て凸形状４を形成するのは、この凸形状４を起点とし
て、材料分離によるリサイクル性を容易にするためであ
る。また、電子機器使用時には、図３に示すように金属
板と樹脂から成る筐体２４と他筐体２３が液晶基板２５
などを保持するために組み合わされ、凸形状４は他の筐
体２３内に収納されるので、筐体には主に曲げ荷重が加
えられる。なお他筐体２３は、樹脂筐体、Mgなどの金属
筐体、金属板と樹脂から成る筐体２４の任意の構造とす
ることができる。
【００１９】ここで、電子機器使用時に筐体に加わる曲
げ荷重および凸形状４を有する金属板端部からの引き剥
がし強度を評価するために、図４に示す試験片を用いた
曲げ試験および引き剥がし試験を行った。なお、金属板
１にはAl板を、樹脂部品２はPC樹脂にフィラーを充填し
た材料を用いて、金属板１の全体肉厚に占める肉厚比を
５％とした。金属板１と樹脂部品２の接着層として、ナ
イロン系接着剤を用いた。成形条件は、樹脂温度２３０
(℃)、金型温度７０(℃)、射出率４０(cm3/s)、保圧３
０(MPa)とした。曲げ試験は、スパン８０(mm)の冶具上
に金属板１と樹脂２から成る筐体２４を保持し、中央部
に荷重を加えた。また、引き剥がし試験は、図４に示す
ように、引き剥がし荷重位置２６に荷重を加え、金属板
１と樹脂２が分離する荷重を求めた。
げ荷重および凸形状４を有する金属板端部からの引き剥
がし強度を評価するために、図４に示す試験片を用いた
曲げ試験および引き剥がし試験を行った。なお、金属板
１にはAl板を、樹脂部品２はPC樹脂にフィラーを充填し
た材料を用いて、金属板１の全体肉厚に占める肉厚比を
５％とした。金属板１と樹脂部品２の接着層として、ナ
イロン系接着剤を用いた。成形条件は、樹脂温度２３０
(℃)、金型温度７０(℃)、射出率４０(cm3/s)、保圧３
０(MPa)とした。曲げ試験は、スパン８０(mm)の冶具上
に金属板１と樹脂２から成る筐体２４を保持し、中央部
に荷重を加えた。また、引き剥がし試験は、図４に示す
ように、引き剥がし荷重位置２６に荷重を加え、金属板
１と樹脂２が分離する荷重を求めた。
【００２０】曲げ、引き剥がし試験結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】このように、曲げ弾性率は、樹脂材料２だ
けの場合と比較して、５倍以上向上するが、引き剥がし
には、10(N)以下の低い荷重で金属板１と樹脂２が分離
することが分かる。このように、電子機器を構成する
際、または電子機器を使用する際に筐体に加わる曲げ荷
重に対しては、金属板１と樹脂２を接着することによ
り、強度の大幅な向上が見られ、かつ金属板１と樹脂２
とが剥がれにくいという特性を見出すことができた。ま
た、引き剥がし荷重を加えることに対しては、金属板１
と樹脂２を容易に分離可能という特性を見出すことがで
きた。
けの場合と比較して、５倍以上向上するが、引き剥がし
には、10(N)以下の低い荷重で金属板１と樹脂２が分離
することが分かる。このように、電子機器を構成する
際、または電子機器を使用する際に筐体に加わる曲げ荷
重に対しては、金属板１と樹脂２を接着することによ
り、強度の大幅な向上が見られ、かつ金属板１と樹脂２
とが剥がれにくいという特性を見出すことができた。ま
た、引き剥がし荷重を加えることに対しては、金属板１
と樹脂２を容易に分離可能という特性を見出すことがで
きた。
【００２３】よって、図１で示したように、筐体側壁の
金属板１の端部において凸形状４を形成する構造とする
ことにより、凸形状４を起点として人手によっても容易
に引き剥がすことができるので、リサイクル性を向上で
きる。なお、他の材料分別方法として、筐体に曲げ荷重
を加えて、材料を破断させて分別する方法が考えられる
が、表１に示すように、金属板１と樹脂２から成る筐体
２４は曲げ弾性率が強く、破断させるのは容易ではな
い。加えて、材料分離するために、曲げ荷重を加えて、
材料を破断させた後に、金属板１と樹脂２を引き剥がす
ので、凸形状４を起点として引き剥がすよりも材料分別
工程が多くなり、リサイクルコストも高くなる。
金属板１の端部において凸形状４を形成する構造とする
ことにより、凸形状４を起点として人手によっても容易
に引き剥がすことができるので、リサイクル性を向上で
きる。なお、他の材料分別方法として、筐体に曲げ荷重
を加えて、材料を破断させて分別する方法が考えられる
が、表１に示すように、金属板１と樹脂２から成る筐体
２４は曲げ弾性率が強く、破断させるのは容易ではな
い。加えて、材料分離するために、曲げ荷重を加えて、
材料を破断させた後に、金属板１と樹脂２を引き剥がす
ので、凸形状４を起点として引き剥がすよりも材料分別
工程が多くなり、リサイクルコストも高くなる。
【００２４】次に、金属板１と樹脂部品２の肉厚比の適
正値を求めるために、曲げ試験を行った。試験片は、
(幅)300×(奥行き)240×(肉厚)1.4mmの平板について、
金属板１および樹脂部品２の肉厚比を変更した形状を用
いた。また、拘束条件として、４角から(幅)30 mm、(奥
行き)30mmの４場所における高さ方向の変位を拘束し、
荷重をモデル中央に19.6N加える条件を用いて、中央部
の高さ方向の変形量を評価した。なお、金属板１として
Al板を、樹脂材料２としてABS樹脂およびフィラーを充
填したPC樹脂を用いた。なお、樹脂材料の曲げ弾性率
は、ABS樹脂が2.5GPa、フィラーを充填したPC樹脂が7.9
GPaと弾性率が大きく異なる材料を用いることにより、
金属板１と樹脂２との弾性率の差が強度に与える影響を
評価した。
正値を求めるために、曲げ試験を行った。試験片は、
(幅)300×(奥行き)240×(肉厚)1.4mmの平板について、
金属板１および樹脂部品２の肉厚比を変更した形状を用
いた。また、拘束条件として、４角から(幅)30 mm、(奥
行き)30mmの４場所における高さ方向の変位を拘束し、
荷重をモデル中央に19.6N加える条件を用いて、中央部
の高さ方向の変形量を評価した。なお、金属板１として
Al板を、樹脂材料２としてABS樹脂およびフィラーを充
填したPC樹脂を用いた。なお、樹脂材料の曲げ弾性率
は、ABS樹脂が2.5GPa、フィラーを充填したPC樹脂が7.9
GPaと弾性率が大きく異なる材料を用いることにより、
金属板１と樹脂２との弾性率の差が強度に与える影響を
評価した。
【００２５】この結果を図５に示す。これより、弾性率
が低いABS樹脂を用いると、フィラーを充填したPC樹脂
を用いる場合よりも変形量が大きくなるが、どちらの樹
脂材料を用いても金属板の全体肉厚に占める割合が約10
％以下では、金属板の肉厚が大きくなるに従い、変形量
が大幅に小さくなり、剛性の大幅な向上効果が確認でき
る。また、金属板の全体肉厚に占める割合が約15〜30％
の範囲では、変形量はほぼ一定値となり、金属板の肉厚
を大きくしても剛性は変化せず、重量だけが大きくなる
ことが分かる。
が低いABS樹脂を用いると、フィラーを充填したPC樹脂
を用いる場合よりも変形量が大きくなるが、どちらの樹
脂材料を用いても金属板の全体肉厚に占める割合が約10
％以下では、金属板の肉厚が大きくなるに従い、変形量
が大幅に小さくなり、剛性の大幅な向上効果が確認でき
る。また、金属板の全体肉厚に占める割合が約15〜30％
の範囲では、変形量はほぼ一定値となり、金属板の肉厚
を大きくしても剛性は変化せず、重量だけが大きくなる
ことが分かる。
【００２６】また、この図５で示す変形量の逆数を重量
で割った(１／変形量)／重量の値を用いて重量当たりの
変形のしにくさを評価した。この結果を図６に示す。こ
れより、樹脂材料としてABS樹脂およびカーボンフィラ
ーを充填したPC樹脂を用いる場合共に、(１／変形量)／
重量の値は、金属板の全体肉厚に占める割合が約8〜12
％で極大となることが分かる。よって、軽量、高剛性の
筐体構造を実現するためには、金属板の全体肉厚に占め
る割合が8〜12％であることが望ましい。また、金属板
の全体肉厚に占める割合が5％以下の場合にも、剛性の
向上効果が見られるので、前記した8〜12％の最適肉厚
比の筐体よりも強度は低くなるが、軽い筐体として、１
〜5%の筐体構造も用いることができる。一方、金属板の
全体肉厚に占める割合が15〜30％の場合には、剛性の向
上効果は見られないが、30％以上の場合は、前記した8
〜12％の最適肉厚比の筐体よりも重量は大きくなるが、
強度が大きくなるので、強度が高い筐体として、金属板
の全体肉厚に占める割合が30％以上50％以下の筐体構造
も用いることができる。なお、金属板の全体肉厚に占め
る割合が50％以上の場合には、樹脂肉厚が極めて薄くな
り、成形性が悪くなるので、適当ではない。
で割った(１／変形量)／重量の値を用いて重量当たりの
変形のしにくさを評価した。この結果を図６に示す。こ
れより、樹脂材料としてABS樹脂およびカーボンフィラ
ーを充填したPC樹脂を用いる場合共に、(１／変形量)／
重量の値は、金属板の全体肉厚に占める割合が約8〜12
％で極大となることが分かる。よって、軽量、高剛性の
筐体構造を実現するためには、金属板の全体肉厚に占め
る割合が8〜12％であることが望ましい。また、金属板
の全体肉厚に占める割合が5％以下の場合にも、剛性の
向上効果が見られるので、前記した8〜12％の最適肉厚
比の筐体よりも強度は低くなるが、軽い筐体として、１
〜5%の筐体構造も用いることができる。一方、金属板の
全体肉厚に占める割合が15〜30％の場合には、剛性の向
上効果は見られないが、30％以上の場合は、前記した8
〜12％の最適肉厚比の筐体よりも重量は大きくなるが、
強度が大きくなるので、強度が高い筐体として、金属板
の全体肉厚に占める割合が30％以上50％以下の筐体構造
も用いることができる。なお、金属板の全体肉厚に占め
る割合が50％以上の場合には、樹脂肉厚が極めて薄くな
り、成形性が悪くなるので、適当ではない。
【００２７】アウトサート成形時に金属板１を金型へ保
持する構造を図７に示す。この金型構造を用いたアウト
サート成形工程は、固定側金型11におけるキャビティ12
の面から突き出しピン9またはダミーピン13を凸形状と
することにより、金型にインサートする金属板１の貫通
穴との位置決めを行った後、ダミーピン13の中央に加工
した貫通穴16、又は突き出しピンのはめあいの隙間から
金属板１を真空引きすることにより、金属板１を固定側
金型11に固定した状態で、アウトサート成形を行ってい
る。なお、ダミーピン13は、金属板１の固定側金型11へ
の位置決めおよび真空引きによる固定が終わった後に、
油圧シリンダ15などで固定側金型11内に移動させる構造
とすることもできる。
持する構造を図７に示す。この金型構造を用いたアウト
サート成形工程は、固定側金型11におけるキャビティ12
の面から突き出しピン9またはダミーピン13を凸形状と
することにより、金型にインサートする金属板１の貫通
穴との位置決めを行った後、ダミーピン13の中央に加工
した貫通穴16、又は突き出しピンのはめあいの隙間から
金属板１を真空引きすることにより、金属板１を固定側
金型11に固定した状態で、アウトサート成形を行ってい
る。なお、ダミーピン13は、金属板１の固定側金型11へ
の位置決めおよび真空引きによる固定が終わった後に、
油圧シリンダ15などで固定側金型11内に移動させる構造
とすることもできる。
【００２８】このとき、ゲートから金型キャビティ12内
に充填される樹脂部品２は、金属板1の貫通穴を通っ
て、金属板の反ゲート側の面に接合され、側壁を射出圧
力によって曲げ加工する工程を有するものとする。
に充填される樹脂部品２は、金属板1の貫通穴を通っ
て、金属板の反ゲート側の面に接合され、側壁を射出圧
力によって曲げ加工する工程を有するものとする。
【００２９】この位置決めをした突き出しピン9または
ダミーピン13を用いてアウトサート成形された筐体構造
を図８に示す。前述したように、位置決め用の突き出し
ピン9またはダミーピン13は、金型キャビティ12内で凸
形状となっているので、図８のA-A断面に示すように、
金属板１の貫通穴3の場所において、樹脂部品が凹形状1
8となる構造の筐体が形成される。このとき、貫通穴3に
おける成形部品2の凹形状18は任意の形状とすることが
できる。また、ここで示すように、貫通穴3の位置にボ
ス形状17を形成することができ、このボス形状17は、貫
通穴3以外の場所においても樹脂の射出圧力によって、
金属板1を貫通させて形成できるものとする。
ダミーピン13を用いてアウトサート成形された筐体構造
を図８に示す。前述したように、位置決め用の突き出し
ピン9またはダミーピン13は、金型キャビティ12内で凸
形状となっているので、図８のA-A断面に示すように、
金属板１の貫通穴3の場所において、樹脂部品が凹形状1
8となる構造の筐体が形成される。このとき、貫通穴3に
おける成形部品2の凹形状18は任意の形状とすることが
できる。また、ここで示すように、貫通穴3の位置にボ
ス形状17を形成することができ、このボス形状17は、貫
通穴3以外の場所においても樹脂の射出圧力によって、
金属板1を貫通させて形成できるものとする。
【００３０】以上の筐体構造においては、４面の側壁
に、金属板１がアウトサート成形されている例を示した
が、本発明はこれだけに限定されるものではなく、図９
に示すように２面の側壁だけに金属板１がアウトサート
成形された構造、または図１０に示すように、金属板１
が側壁にアウトサート成形されない構造とすることもで
きる。なお、図１０に示す構造を用いる場合には、側壁
における金属板の凸形状がないので、材料分別時には、
筐体を破断させた後に行う必要がある。
に、金属板１がアウトサート成形されている例を示した
が、本発明はこれだけに限定されるものではなく、図９
に示すように２面の側壁だけに金属板１がアウトサート
成形された構造、または図１０に示すように、金属板１
が側壁にアウトサート成形されない構造とすることもで
きる。なお、図１０に示す構造を用いる場合には、側壁
における金属板の凸形状がないので、材料分別時には、
筐体を破断させた後に行う必要がある。
【００３１】以上では、平面形状を有する金属板に部品
を接合する方法を示したが、本発明はこれだけに限定さ
れるものではなく、曲面を含む任意の形状の金属板にア
ウトサート成形により部品を接合することができる。ま
た、以上では、金属板に接着層を形成して樹脂材料と接
合する構造を示したが、本発明はこれだけに限定される
ものではなく、樹脂材料としてエポキシ樹脂などの金属
との接着性を有する熱硬化性材料を用いることにより、
金属板に接着層を形成しなくても、樹脂材料を接合する
こともできる。
を接合する方法を示したが、本発明はこれだけに限定さ
れるものではなく、曲面を含む任意の形状の金属板にア
ウトサート成形により部品を接合することができる。ま
た、以上では、金属板に接着層を形成して樹脂材料と接
合する構造を示したが、本発明はこれだけに限定される
ものではなく、樹脂材料としてエポキシ樹脂などの金属
との接着性を有する熱硬化性材料を用いることにより、
金属板に接着層を形成しなくても、樹脂材料を接合する
こともできる。
【００３２】以上、電子機器筐体を一例に挙げて説明し
たが、本発明に係る製造方法は、成形部品が取り付けら
れた構造を備えるものであれば、電子機器筐体以外の加
工品であっても効果的に製造することができる。
たが、本発明に係る製造方法は、成形部品が取り付けら
れた構造を備えるものであれば、電子機器筐体以外の加
工品であっても効果的に製造することができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明に係る電子機器筐体によれば、低
コスト高剛性、更にリサイクル性に優れた構造の筐体を
形成できる。
コスト高剛性、更にリサイクル性に優れた構造の筐体を
形成できる。
【図１】金属板と樹脂部品からなるアウトサート成形品
(４面の側壁における金属板加工)
(４面の側壁における金属板加工)
【図２】金属板の展開形状
【図３】金属板と樹脂部品からなるアウトサート成形品
を用いた筐体構造の断面
を用いた筐体構造の断面
【図４】曲げ試験および引き剥がし試験に用いた試験片
形状
形状
【図５】全体肉厚に占める金属板肉厚の割合と変形量の
解析結果
解析結果
【図６】全体肉厚に占める金属板肉厚の割合と(１／変
形量)／重量の解析結果
形量)／重量の解析結果
【図７】金属板と樹脂部品からなるアウトサート成形品
の金型構造
の金型構造
【図８】金属板と樹脂部品からなるアウトサート成形品
の断面形状
の断面形状
【図９】金属板と樹脂部品からなるアウトサート成形品
(２面の側壁における金属板加工)
(２面の側壁における金属板加工)
【図１０】金属板と樹脂部品からなるアウトサート成形
品(側壁における金属板加工無し)
品(側壁における金属板加工無し)
１…金属板 ２…樹脂部品 ３…金属板の貫通穴 ４…金属板側壁における凸形状 ５…金属板側壁における凹形状 ６…金属板が接触しない角部形状 ７…金属板が接触する角部形状 ８…金属板の角部における切り欠き形状 ９…突き出しピン １０…可動側金型 １１…固定側金型 １２…キャビティ １３…ダミーピン １４…ゲート １５…油圧シリンダ １６…ダミーピンの貫通穴 １７…ボス １８…金属板貫通穴における樹脂部品の凹形状 １９…スプル ２０…真空引き装置 ２１…△形状 ２２…半円形状 ２３…他筐体 ２４…金属板と樹脂から成る筐体 ２５…液晶基板 ２６…引き剥がし荷重位置 ２７…金属板と樹脂から成る筐体 ２８…ねじ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 夏目 勉 愛知県尾張旭市晴丘町池上１番地 株式会 社日立旭エレクトロニクス内 (72)発明者 畑田 直純 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 飯田 誠 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 Ｆターム(参考） 4E360 AA02 AB02 AB52 AB59 EA18 ED06 ED07 ED22 ED27 EE03 EE15 GA11 GA52 GA60 GB99 GC02 GC08 4F206 AA11 AA13 AA28 AA37 AA39 AD03 AD08 AH42 JA07 JB11 JL02 JN26 JW21 JW45
Claims (12)
- 【請求項１】金属基板に一つ以上の成形部品がアウトサ
ート成形により接合された電子機器筐体であって、前記
基板と前記成形部品が接合している一つ以上の側壁面に
おいて、前記基板の終端部分の少なくとも一部分が前記
成形部品と接合しない状態で凸形状を形成することを特
徴とする電子機器筐体。 - 【請求項２】金属基板に一つ以上の成形部品がアウトサ
ート成形により接合された電子機器筐体であって、前記
基板と前記成形部品が接合している一つ以上の側壁面に
おいて、前記基板の終端部分の少なくとも一部分が凹形
状を形成していることを特徴とする電子機器筐体。 - 【請求項３】金属基板に一つ以上の成形部品がアウトサ
ート成形により接合されており、前記基板を少なくとも
一部分接合した２面以上の側壁を有する電子機器筐体で
あって、筐体の２面の側壁が交わる少なくとも一つの角
部において、２面を形成する前記基板同士の一部分また
は全部が接触していないことを特徴とする電子機器筐
体。 - 【請求項４】金属基板に一つ以上の成形部品がアウトサ
ート成形により接合された電子機器筐体であって、少な
くとも側壁を除く前記基板の一面全体に前記成形部品が
接合されおり、前記基板肉厚が全体の肉厚に対して1〜5
％の範囲であることを特徴とする電子機器筐体。 - 【請求項５】金属基板に一つ以上の成形部品がアウトサ
ート成形により接合された電子機器筐体であって、少な
くとも側壁を除く前記基板の一面全体に前記成形部品が
接合されおり、前記基板肉厚が全体の肉厚に対して8〜1
2％の範囲であることを特徴とする電子機器筐体。 - 【請求項６】金属基板に一つ以上の成形部品がアウトサ
ート成形により接合された電子機器筐体であって、少な
くとも側壁を除く前記基板の一面全体に前記成形部品が
接合されおり、前記基板肉厚が全体の肉厚に対して30〜
50％の範囲であることを特徴とする電子機器筐体。 - 【請求項７】請求項１〜６いずれか記載の電子機器筐体
であって、前記金属基板の展開形状が、少なくとも一つ
以上の貫通穴を有し、一つ以上の角部に任意角度の切り
欠きを有することを特徴とする電子機器筐体。 - 【請求項８】請求項１〜７いずれか記載の電子機器筐体
であって、前記基板の成形部分と接合していない開放面
における一つ以上の前記貫通穴の少なくとも一部分にお
いて、前記成形部分が凹形状を形成することを特徴とす
る電子機器筐体。 - 【請求項９】金属基板に一つ以上の成形部品がアウトサ
ート成形により接合された電子機器筐体において、 前記基板の少なくとも一つの貫通穴を通して樹脂を注入
できる位置に設置したゲートからの樹脂注入により、前
記基板の反ゲート側の面に前記成形部品を形成すると共
に、樹脂の射出圧力により、側壁を曲げ加工することを
特徴とする電子機器筐体の製造方法。 - 【請求項１０】金属基板に一つ以上の成形部品がアウト
サート成形により接合された電子機器筐体において、 前記基板の少なくとも一つの貫通穴を通して樹脂を注入
できる位置に設置したゲートからの樹脂注入により、前
記基板の反ゲート側の面に前記成形部品を形成する際の
前記基板の金型への固定方法であって、前記貫通穴の少
なくとも1つに位置決め用のピンを設置したことを特徴
とする電子機器筐体の製造方法。 - 【請求項１１】請求項１０記載の電子機器筐体の製造方
法であって、 前記基板を金型に密着させるために、真空引きを用いる
ことを特徴とする電子機器筐体の製造方法。 - 【請求項１２】請求項１〜８いずれか記載の電子機器筐
体を用いて構成されていることを特徴とする電子機器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000187506A JP2002009456A (ja) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | 金属板と樹脂のハイブリッド構造筐体 |
| KR1020010034221A KR20010113526A (ko) | 2000-06-19 | 2001-06-18 | 금속판과 수지의 하이브리드 구조 하우징 |
| US09/884,784 US20020021549A1 (en) | 2000-06-19 | 2001-06-19 | Hybrid housing of metal board and synthetic resin |
| CN01121673A CN1328909A (zh) | 2000-06-19 | 2001-06-19 | 金属板和树脂的混合结构壳体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000187506A JP2002009456A (ja) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | 金属板と樹脂のハイブリッド構造筐体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002009456A true JP2002009456A (ja) | 2002-01-11 |
Family
ID=18687475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000187506A Pending JP2002009456A (ja) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | 金属板と樹脂のハイブリッド構造筐体 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020021549A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002009456A (ja) |
| KR (1) | KR20010113526A (ja) |
| CN (1) | CN1328909A (ja) |
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| US7603055B2 (en) | 2005-02-01 | 2009-10-13 | Ricoh Company, Limited | Cover for image forming apparatus to facilitate parts recycling |
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| CN107244037A (zh) * | 2017-07-06 | 2017-10-13 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 壳体、电子设备及壳体制造工艺 |
| CN107283724A (zh) * | 2017-07-06 | 2017-10-24 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 壳体、电子设备及壳体制造工艺 |
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|---|---|---|---|---|
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| CN102196684B (zh) * | 2010-03-05 | 2014-10-08 | 深圳富泰宏精密工业有限公司 | 电子装置机壳及其制造方法 |
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