JP2005150668A - 電子機器筐体及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 薄型化しても十分な強度を確保できる電子機器筐体及び電子機器を提供すること。
【解決手段】 電子機器１の筐体は、炭素繊維強化プラスチックを主成分とする基材を用いており、その基材は複数層からなり、最外層に含まれる多数本の炭素繊維は一方向に配向された連続した長繊維である。その炭素繊維は、基材の外縁に対して斜め方向に配向され、さらに具体的には、基材の対角線方向に平行に配向されている。また、最外層の表面には、高い弾性復元力により時間経過と共に傷を自動的に修復し消滅させる作用を有する自己治癒性樹脂層が形成されている。
【選択図】 図３０

Description

本発明は、炭素繊維を強化材として樹脂の中に複合させた炭素繊維強化プラスチックを主成分とする基材を用いた電子機器筐体及びこの筐体を備えた電子機器に関する。

従来、電子機器の筐体材料としては、金属材料や樹脂材料が多く採用されている。例えば特許文献１に開示されている電子機器筐体は、ポリカーボネート樹脂の射出成型品からなる。
特開２００２−１０８５０５号公報

しかし、樹脂材料あるいは金属材料からなる筐体では、薄型化した場合における強度低下の問題がある。また、樹脂に強化材として炭素繊維を複合させた炭素繊維強化プラスチックを筐体材料に用いたものもあるが、今後さらに筐体の薄型化が推し進められた場合に、より高い強度を実現するには、単に炭素繊維を樹脂に複合させただけでは不十分である。

そこで、本願発明者らは、樹脂の中で炭素繊維をどういう状態で存在させるかを工夫することによって、薄型化しても十分な強度を確保できることを見出し、本発明の電子機器筐体及び電子機器を提供するに至った。

本発明の電子機器筐体は、炭素繊維強化プラスチックを主成分とし複数層からなる基材を用いており、基材の最外層に含まれる炭素繊維は一方向に配向された連続した長繊維であることを特徴としている。

すなわち、基材の最外層に含まれる炭素繊維の１本１本が、一方向に揃えられた配向方向に沿って連続した状態で延在している。これにより、樹脂の中で不連続な短繊維の状態で存在するものよりも強度を向上できる。また、多数本の炭素繊維は一方向に配向されて並べられているので、編んだ場合のような炭素繊維どうしの重なりがなく、その分、基材の薄型化が図れる。

炭素繊維の配向方向は基材の外縁に沿う方向でもよいが、それよりも基材の外縁に対して斜め方向に配向した方が、より強度が高くなる。この斜め配向のなかでも特に基材の対角線方向に平行に配向すれば、基材を外縁の一方向（例えば縦方向）に沿う方向に曲げるような応力と、前記一方向に直交する方向（例えば横方向）に沿う方向に曲げるような応力とのどちらに対しても強くできる。

また、最外層の表面に自己治癒性樹脂層を形成すれば、この自己治癒性樹脂層は、高い弾性復元力を有するので、最外層に多少の傷または圧力によるへこみが生じたとしても、一時的には他の平面に比べてへこんだ傷として存在するが、高い弾性復元力により時間経過と共に自動的に修復し傷を消滅させる作用が得られる。

本発明の電子機器は上述した筐体を備えている。すなわち、本発明の電子機器において、その筐体に用いられている基材は複数層からなり、その最外層に含まれる炭素繊維は一方向に配向された連続した長繊維である。

ここで、電子機器としては、ノートブック型コンピュータ、表示装置、携帯電話機、携帯情報端末、オーディオ機器、映像機器などが一例として挙げられる。

本発明の電子機器筐体は、一方向に配向された連続した長繊維状の炭素繊維を最外層に含む複数層からなる基材を用いているので、筐体が薄くなっても電子機器の筐体として必要とされる強度を確保でき、部品（例えば液晶表示パネルや回路基板）を保護できる。

また、本発明の電子機器によれば、その筐体として、一方向に配向された連続した長繊維状の炭素繊維を最外層に含む複数層からなる基材を用いているので、筐体が薄くなっても電子機器の筐体として必要とされる強度を確保でき、この筐体の薄型化によって電子機器全体の薄型化及び軽量化も図れる。薄型化及び軽量化は、特に携帯型の電子機器にとって大きな利点となる。

以下、本発明の実施形態に係る電子機器について説明する。本実施形態では電子機器としてノートブック型コンピュータを一例に挙げて説明する。

図１、２は本実施形態に係る電子機器１の外観図を示す。電子機器１は、主要な構成要素として、本体部３と、表示部５と、これら本体部３と表示部５とを連結するヒンジｈとを備えている。

表示部５はヒンジｈを介して本体部３に対して開閉される。図１は表示部５が本体部３に対して開いている状態を示し、図２は表示部５が本体部３に重ね合わされて閉じられた状態を示す。

本体部３は、本体側筐体２６と、この本体側筐体２６に図５に示すような配置関係で配設されるキーボードユニット１１、マザーボード３０、ハードディスク装置３２、ＰＣカードスロット３４、コネクタ４０ａ〜４０ｄなどの内蔵部品を備えている。

キーボードユニット１１は電子機器１の入力部として機能する。マザーボード３０は、キーボードユニット１１からの入力信号を受けて、演算処理、制御処理、画像処理、表示部５への出力処理などの各種処理を行い、この電子機器１の実質的な機能上の本体として機能する。また、マザーボード３０は、キーボードユニット１１や表示部５などの各部品個々の制御処理を行う制御基板の機能も兼ねている。

本体側筐体２６は、更に下筐体２７と上筐体２８とが組み合わされて構成される。図３は下筐体２７の内面の平面図を示す。図４は図３における［Ｘ］−［Ｘ］線方向から見た側面図を示す。

下筐体２７は、略四角形状の底面部２７ａと、この底面部２７ａの縁部に部分的に形成された壁部２７ｂ〜２７ｄとを有する扁平箱状を呈する。壁部２７ｂ〜２７ｄは、図３において紙面手前側に突出している。

表示部５と連結される側の縁部に形成された壁部２７ｃにおいて、下筐体２７の長手方向に関しての左右の両端部近傍部分には、表示部５との連結部４２ａ、４２ｂが外方に突出して設けられている。

底面部２７ａの左右の縁部において、壁部２７ｃ寄りの１／３ほどの部分には、コネクタ４０ａ〜４０ｄの抜差口やＰＣカードスロット３４の挿脱口を外部に露見させるための切欠き４３ａ〜４３ｅが形成されている。

底面部２７ａの内面には樹脂製のモールド部材４５が設けられている。モールド部材４５は底面部２７ａ内面からリブ状に突出しており、下筐体２７に曲げや、ねじれに対する強度を与える。

底面部２７ａの内面にはシート状の熱伝導部材４７が貼り付けられている。熱伝導部材４７は壁部２７ｃ側の半分ほどの領域であって、且つ下筐体２７の左右の幅方向に関しての中央付近に広がっている。

熱伝導部材４７は、例えば厚さ０．１ｍｍ〜１ｍｍのグラファイトからなるシートである。熱伝導部材４７は上記モールド部材４５の設けられていない箇所に貼り付けられているため、筐体２７の内面から浮いた状態にならず密着している。これにより、後述する発熱部品から伝わった熱を筐体２７に効果的に拡散させて逃がすことができる。

熱伝導部材４７の下には、下筐体２７の底面部２７ａとの間に弾性部材４８が介在されている。弾性部材４８は、後述する発熱部品よりも平面寸法の大きな矩形状を呈する。弾性部材４８は、壁部２７ｃ側の半分ほどの領域であって、且つ下筐体２７の左右の幅方向に関しての略中央部に配設されている。

弾性部材４８は具体的には、高密度で非常に細密、且つ均一なセル構造を特徴としたポリウレタンフォームであるポロン（ロジャースイノアック社の商品）からなり、厚さは例えば０．５ｍｍ〜３ｍｍである。

また、底面部２７ａには、熱伝導部材４７の上に被さるように絶縁シート４９が貼り付けられている。これにより、グラファイトからなり導電性を有する熱伝導部材４７と、この上に配設される後述するマザーボードとの短絡を防止できる。

絶縁シート４９は、例えばポリフェニレンサルファイドからなり、透明な薄いフィルム状を呈している。その厚さは例えば０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍである。このような薄さのため、発熱部品から熱伝導部材４８への熱伝達の障害にはならない。

下筐体２７は、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics；炭素繊維強化プラスチック）を主成分とする基材から構成される。この基材は複数層からなり、表裏２層のそれぞれの最外層の例えばエポキシ樹脂中に含まれる炭素繊維は一方向に配向された連続した長繊維である。

具体的には、四角形状の下筐体２７の基材の対角位置を結ぶ対角線に平行に揃えられている。また、基材の表側及び裏側の２層の最外層のそれぞれに含まれる炭素繊維は互いに平行である。

以上のような筐体構造とすることによって、下筐体２７を薄くしても電子機器筐体として必要とされる強度を確保できる。また、下筐体２７の薄型化が図れることで電子機器全体の軽量化も図れる。このことは、特に可搬型の電子機器にとって大きな利点となる。

下筐体２７においてその底面部２７ａの内面には、図２６に示すように絶縁層５６が形成されている。絶縁層５６は例えばナイロン（デュポン社の商品名）からなる。

この絶縁層５６の存在によって、導電性の炭素繊維を含む炭素繊維強化プラスチックからなる下筐体２７と、この下筐体２７に配設される後述するマザーボードとの短絡を防げる。

また、ナイロンからなる絶縁層５６は加熱軟化されると接着性を有し、その接着性を利用して上述したモールド部材４５が接着固定される。モールド部材４５には、ねじ孔を形成したボス部などが形成されている。

また、下筐体２７の前端縁部は、図２６に示すように樹脂材４５ａで被覆される。樹脂材４５ａは上記絶縁層５６の接着性を利用して下筐体２７の前端縁部を被覆するように絶縁層５６に接着固定される。これにより、下筐体２７の前端縁部からささくれようにしてその一部が露出される炭素繊維を覆い隠すことができる。

また、樹脂材４５ａは図３に示すように下筐体２７の長手方向に沿って延在しているので梁のような役割もし、下筐体２７の曲げやねじれに対する強度を向上させる。

樹脂材４５ａ及びモールド部材４５は、これらが接着される絶縁層５６と同じナイロンからなるので良好な接着状態が確保される。また、図２６に示すように樹脂材４５ａにおいて絶縁層５６との接触部に凹部５４が形成されている。この凹部５４は、樹脂材４５ａが絶縁層５６に接着された際に軟化されて流動性の増した絶縁層５６の逃げ部として機能する。

凹部５４に絶縁層５６が入り込むことで、下筐体２７の前端縁部と樹脂材４５ａとの合わせ面から絶縁層５６がはみ出すことを防げ、見栄えを損ねない。

なお、下筐体２７において、前端縁部以外の端縁部は、図３に示すように壁部２７ｂ〜２７ｄが内側に折り曲げられて形成されているのでこれら壁部２７ｂ〜２７ｄが上記樹脂材４５ａと同様な役割をする。

次に、下筐体２７に配置されるマザーボードについて図６、７を参照して説明する。図６はマザーボード３０の一方の面を、図７はその反対面を示す。マザーボード３０の一方の面には中央処理装置５８が実装されている。他方の面には画像処理装置６０と複数の半導体メモリ６２が実装されている。なお、図示しないが、マザーボードの両面にはその他多くの部品が実装されている。

中央処理装置５８及び画像処理装置６０は、具体的には半導体部品であり、その動作に発熱を伴う発熱部品でもある。また、中央処理装置５８と画像処理装置６０とは、マザーボード３０の厚さ方向に関して互いに重ならない位置に実装されている。

マザーボード３０は、多層プリント配線板に、上記中央処理装置５８、画像処理装置６０、半導体メモリ６２及びその他図示しない部品などを両面実装して構成され、この電子機器１の機能上の実質的な本体を構成する。

上記多層プリント配線板は、具体的には、最内層となる２層配線（両面配線）の基板を出発材とし、この基板の表裏両側にそれぞれ別の２層配線基板を積層させ、これら２層配線基板それぞれに１層配線基板を積層させ、これら１層配線基板それぞれにまた別の１層配線基板を順に積層させていくビルドアップ工法により１０層配線の多層プリント配線板として得られる。このような工法により、配線の引き回しを効率的に行え高密度実装が実現できる。

下筐体２７には図８〜１０に示すコネクタ４０ａ〜４０ｄも配設される。各コネクタ４０ａ〜４０ｄは、上記マザーボード３０とフレキシブル配線板６７を介して電気接続される。すなわち、フレキシブル配線板６７の一端部に各コネクタ４０ａ〜４０ｄがフレキシブル配線板６７に形成された配線と接続されて実装されており、フレキシブル配線板６７の他端部６７ａが、マザーボード３０に実装されたコネクタに差し込まれる。

また、コネクタ４０ｂ、４０ｃは、図１０に示すように矩形状の抜差口の短尺側の縁部から張り出して形成されたフランジ部６４を有する。このフランジ部６４は、コネクタ４０ｂ、４０ｃを下筐体２７の壁部に対して例えばねじ止めさせるための取付部として機能する。

更に、下筐体２７には、図１１〜図１６に示すキーボードユニット１１が配設される。図１１はキーボードユニット１１の上面図を、図１２は正面図を、図１３は後面図を、図１４、１５は左右の側面図を、図１６は底面図を、それぞれ示す。

キーボードユニット１１は、ケース３７に、複数の入力キー１３、いわゆるトラックポイントと呼ばれるポインティングデバイス１４、カバー部材３６を収容して構成される。

ケース３７は、例えばマグネシウムからなり、入力キー１３が配設されるキー配設部と、このキー配設部の縁部に形成された側壁部とを有する扁平箱状を呈する。

キー配設部は略矩形状の平板状に形成され、側壁部は、このキー配設部の上下左右の縁部に一体形成されている。

このようにケース３７は単なる平板ではなく側壁部を有する扁平箱状を呈しているので剛性が高められている。この結果、使用者がキー１３を叩いた際にケース３７がたわんだりすることなく良好な反発力を得られ、キー操作の感触を良好にできる。

また、各入力キー１３の側面部は通常の入力キーに見られるように傾斜しておらず、キートップ部に対して垂直になっているので、各入力キー１３の平面寸法の低減が図れ、この平面寸法が小さくなった分だけ、隣り合う各入力キー１３間の距離を広げることができ、入力キー１３の打ち間違えなどの誤操作を防ぐことができる。

カバー部材３６には、各入力キー１３やポインティングデバイス１４に応じて多数のくり抜き部が形成されており、そのくり抜き部からポインティングデバイス１４及びキートップ部を露出させるようにして、カバー部材３６が入力キー１３を備え付けたケース３７のキー配設部に被せられることで、各入力キー１３間の隙間を塞いでその隙間からのゴミや水分などの入り込みを防げる。カバー部材３６及び入力キー１３は例えばＡＢＳ樹脂からなる。

次に、上記下筐体２７に組み合わされる上筐体２８について、図１７を参照して説明する。図１７は、図３に示す下筐体２７の内面に対向される上筐体内面の平面図を示す。

上筐体２８は、上記下筐体２７とほぼ同じ平面寸法を有する全体として略四角形状を呈しているが、前端部側には、上述したキーボードユニット１１のキー１３やポインティングデバイス１４を露出させるためのくりぬき部８０が形成されている。

表示部５と連結される側の後端部側には略矩形状のカバー部８１が形成されている。また、後端部において、上筐体２８の長手方向に関しての左右の両端部近傍部分には、表示部５との連結部７４ａ、７４ｂが外方に突出して設けられている。

カバー部８１の内面には、上記下筐体２７と同様に、シート状の熱伝導部材７２が貼り付けられている。熱伝導部材７２は上筐体２８の左右の幅方向に関しての中央付近に広がっている。

熱伝導部材７２は、例えば厚さ０．１ｍｍ〜１ｍｍのグラファイトからなるシートである。熱伝導部材７２はカバー部８１の内面に立設されたボスやリブなどを避けて、あるいは切り込みを入れてそれらが熱伝導部材７２から突き出るようにして貼り付けられているため、カバー部８１内面から浮いた状態にならず密着している。これにより、発熱部品から伝わった熱を上筐体２８に効果的に拡散させて逃がすことができる。

熱伝導部材７２の下には、カバー部８１の内面との間に弾性部材８３が介在されている。弾性部材８３は、熱伝導部材７２に接触される発熱部品よりも平面寸法の大きな矩形状を呈する。弾性部材８３は、カバー部８１の左右の幅方向に関しての略中央部に配設されている。

弾性部材８３は具体的には、高密度で非常に細密、且つ均一なセル構造を特徴としたポリウレタンフォームであるポロン（ロジャースイノアック社の商品）からなり、厚さは例えば０．５ｍｍ〜３ｍｍである。

また、カバー部８１内面には、図示しないが下筐体２７と同様に、熱伝導部材７２の上に被さるように絶縁シートが貼り付けられている。これにより、グラファイトからなり導電性を有する熱伝導部材７２と、この上に配設される後述するマザーボード３０との短絡を防止できる。

その絶縁シートは、例えばポリフェニレンサルファイドからなり、透明な薄いフィルム状を呈している。その厚さは例えば０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍである。このような薄さのため、発熱部品から熱伝導部材７２への熱伝達の障害にはならない。

上述した下筐体２７及び上筐体２８は、例えばねじ止めにて互いに組み合わされる。このとき、下筐体２７の内面に対して、図５に示すような配置関係で、キーボードユニット１１、マザーボード３０、ハードディスク装置３２、ＰＣカードスロット３４が配置される。

次に、マザーボード３０の両面にそれぞれ実装された発熱部品である中央処理装置５８及び画像処理装置６０の冷却構造について、図１８に示す模式断面図を参照して説明する。

マザーボード３０において画像処理装置６０が実装された面は下筐体２７の内面に対向させられ、中央処理装置５８が実装された面は上筐体２８の内面に対向させられる。

そして、画像処理装置６０は、下筐体２７内面に貼り付けられた熱伝導部材４７の表面における、弾性部材４８設置個所に接触させられる。これにより、画像処理装置６０は、弾性部材４８の弾性力を利用して熱伝導部材４７に密着される。この結果、画像処理装置６０と熱伝導部材４７との間の空気の介在を排除して、画像処理装置６０からの発熱を効率よく熱伝導部材４７に伝達させることができる。

熱伝導部材４７に伝えられた画像処理装置６０からの熱は熱伝導部材４７及び下筐体２７を拡散され、この結果、画像処理装置６０の過熱を防げる。

中央処理装置５８は、上筐体２８内面に貼り付けられた熱伝導部材７２の表面における、弾性部材８３設置個所に接触させられる。これにより、中央処理装置５８は、弾性部材８３の弾性力を利用して熱伝導部材７２に密着される。この結果、中央処理装置５８と熱伝導部材７２との間の空気の介在を排除して、中央処理装置５８からの発熱を効率よく熱伝導部材７２に伝達させることができる。

熱伝導部材７２に伝えられた中央処理装置５８からの熱は熱伝導部材７２及び上筐体２８を拡散され、この結果、中央処理装置５８の過熱を防げる。

また、両処理装置５８、６０は、マザーボード３０の厚さ方向に関して互いに重ならない位置に実装されており、１箇所に熱が集中しないようにしている。更に、このことにより、上下筐体２７、２８間の距離の低減が図れ、結果として、本体部３全体の薄型化にも寄与する。

なお、画像処理装置６０と同じ面に実装された半導体メモリ６２（図７参照）についても、下筐体２７内面に貼り付けられた熱伝導部材４７に接触されて熱拡散が図られる。

次に、マザーボード３０の側方（図５において左側方）に配置されるハードディスク装置３２について説明する。

図３に示すように、下筐体２７内面におけるハードディスク装置配置領域４４には、例えばその領域４４の四隅にリブ４６が形成されている。また、図１７に示すように、上筐体２８内面におけるハードディスク装置配置領域７６にも、例えばその領域７６の四隅にリブ７８が形成されている。

これにより、ハードディスク装置３２の上面と下面は、それぞれ、上筐体２８内面と下筐体２７内面とから浮いた状態で配設される。すなわち、リブ７８、４６の高さ分だけ、ハードディスク装置３２の上面と上筐体２８内面との間、及び下面と下筐体２７内面との間に間隙が形成される。

また、抜差口が外部に露見されるように上下筐体２７、２８の側端部に配置されるコネクタ４０ａ〜４０ｄ（図５参照）の配置個所には、外部と上下筐体２７、２８内を連通させるわずかな間隙が存在し、この間隙、及び上述したハードディスク装置３２の上下面と上下筐体２８、２７内面との間の間隙を通じて、マザーボード３０配置部分を外部と通じさせることができる。

このことによっても、マザーボード３０に実装された中央処理装置５８及び画像処理装置６０からの熱排気を促進させることができる。もちろん、ハードディスク装置３２自体を空冷する作用も得られる。

次に、コネクタ４０ａ〜４０ｄは、図８を参照して説明したフレキシブル配線板６７を介してマザーボード３０に接続される。フレキシブル配線板６７は、上述したハードディスク装置３２の下面と下筐体２７内面との間の間隙を通されて、マザーボード３０とコネクタ４０ａ〜４０ｄとの間を接続する。

コネクタ４０ａ〜４０ｄはマザーボード３０に直接実装されていないため、コネクタ４０ａ〜４０ｄに対する外部ケーブルなどの抜差しの際にコネクタ４０ａ〜４０ｄに加わる衝撃は、可撓性を有するフレキシブル配線板６７で吸収されてマザーボード３０には伝わらない。これにより、マザーボード３０の位置ずれや破損を防止できる。

また、図８、及び各コネクタ４０ａ〜４０ｄを抜差口６５側から見た図９に示すように、互いに隣接されるコネクタ４０ｂ、４０ｃは、隣接されるコネクタ４０ｂ、４０ｃ側に張り出したフランジ部６４を重ねるようにして並設されている。重ねられたフランジ部６４は、下筐体２７の壁部に対して例えばねじを用いて共締めされる。このようにすることで、コネクタ４０ｂ、４０ｃの設置スペースに関して、他のフランジ部に重ねられたフランジ部１つ分だけ小さくできる。

図５に示すように、コネクタ４０ａ〜４０ｄが配置された側端部の反対側の側端部にはＰＣカードスロット３４が配置される。ここでＰＣカードとは、ＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card International Association）と日本電子工業振興協会が共同で制定したパソコン用のカード型周辺機器の規格である。

また、キーボードユニット１１は、上下筐体２８、２７において前端部側の領域に配置される。キー１３及びポインティングデバイス１４は、上筐体２８のくり抜き部８０から外部に露出される。

以上の本体部３に具備される各内蔵部品の配置についてまとめると、表示部５と連結される側である後端部側の領域にマザーボード３０、ハードディスク装置３２、ＰＣカードスロット３４が配置され、前端部側の領域にキーボードユニット１１が配置される。

マザーボード３０の左右両側部分は切り欠かれており、マザーボード３０はハードディスク装置３２とＰＣカードスロット３４と重なっていない。また、キーボードユニット１１は、マザーボード３０に実装された中央処理装置５８、画像処理装置６０、更に、ハードディスク装置３２、ＰＣカードスロット３４と重なっていない。

このように、本体部３において、各内蔵部品を互いに重ねることなく配置したので、その分、本体部３を薄くできる。

なお、マザーボード３０の一部分は、キーボードユニット１１の上縁部側の下に入り込んで重なっているが、マザーボード３０における厚さの大部分を占める中央処理装置５８、画像処理装置６０とキーボードユニット１１とは重なっていないので、本体部３の薄型化の妨げにはそれほどならない。その重なった部分には、例えばポリカーボネートからなる絶縁シートが介在され、これにより導電性を有するマグネシウムからなるキーボードユニット１１のケース３７とマザーボード３０との短絡を防ぐようにしている。もちろん、キーボードユニット１１とマザーボード３０とが完全に重ならないようにしてもよい。

また、動作時に発熱する中央処理装置５８及び画像処理装置６０とキーボードユニット１１とが重なっていないことにより、キー操作中にキーボードユニット１１に中央処理装置５８及び画像処理装置６０から熱が伝わることを防げ、使用者に不快感を与えない。

更に、中央処理装置５８及び画像処理装置６０を後端部側の領域に、キーボードユニット１１を前端部側の領域に配置しているので、上筐体２８表面における中央処理装置５８及び画像処理装置６０配置対応個所に指や手のひらを触れることなくキー操作を行える。

更に、筐体２７、２８の長手方向に関しての中央付近に中央処理装置５８及び画像処理装置６０が位置しているので、このことによって、キー操作時に左右側に寄って置かれる傾向にある両手に熱が伝わりにくくできる。また、表示部５が開いた状態でこの電子機器１を持ち運ぼうとする場合には、キーボードユニット１１の配置されていない後端部側の領域に手をかけて持ち運ぶことになるが、このとき左右の側端部側にそれぞれ両手をかけることになるので、中央付近に中央処理装置５８及び画像処理装置６０が位置していないことはこの持ち運びの際にも、手にそれらからの熱を伝わりにくくする。

更に、マザーボード３０に実装された全ての部品のうちで最も発熱量の大きい画像処理装置６０を下筐体２７側に向けて配置しているので、このことによっても、その画像処理装置６０からの発熱を上側に、すなわちキー１３側に伝わりにくくして、キー操作時の熱による不快感を防げる。

次に、表示部５について説明する。表示部５は、表示側筐体２２（図１９参照）と、この表示側筐体２２に収容される液晶パネルユニット７（図２１参照）と、インバータ回路基板９３（図２１参照）とを備えている。

図１９は表示側筐体２２の内面の平面図を示す。図２０は図１９における［Ｙ］−［Ｙ］線方向から見た側面図を示す。表示側筐体２２は、略四角形状を呈し、その左右の縁部には、図１９において紙面手前側に突出する壁部が形成されている。

本体部３と連結される側の縁部において、表示側筐体２２の長手方向に関しての左右の両端部近傍部分には、本体部３との連結部８７ａ、８７ｂが外方に突出して設けられている。

表示側筐体２２の内面には樹脂製のモールド部材８５ａ〜８５ｄが設けられている。モールド部材８５ａ〜８５ｄは表示側筐体２２の４つの縁部を囲むように設けられており、表示側筐体２２に曲げや、ねじれに対する強度を与える。

表示側筐体２２は、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics；炭素繊維強化プラスチック）を主成分とする基材から構成される。この基材は複数層からなり、表裏２層のそれぞれの最外層の例えばエポキシ樹脂中に含まれる炭素繊維は一方向に配向された連続した長繊維である。

具体的には、図２９、３０において炭素繊維の配向方向を模式的に１点鎖線で示すように、四角形状の表示側筐体２２の基材の対角位置を結ぶ対角線に平行に揃えられている。また、基材の表側及び裏側の２層の最外層のそれぞれに含まれる炭素繊維は互いに平行である。

図２９において、炭素繊維の配向方向は、左上の対角位置と右下の対角位置とを結ぶ対角線に平行とされているが、これは左右２つのヒンジｈのうち一方（図２９において右方）にのみ、後述するようにヒンジ金具９７（図２３参照）が設けられていることに起因する。

すなわち、ヒンジ金具によって本体部３と連結されていない左方側では、表示部２を手で開け閉めする際に、図２９において点線で示す方向に沿って左上角部が折り曲げられるような曲げ応力に対して弱い傾向にある。そこで、上記点線に直交するように炭素繊維の方向を揃えることでその点線に沿って曲げられにくくしている。

以上のような筐体構造とすることによって、表示側筐体２２を薄くしても電子機器筐体として必要とされる強度を確保できる。また、表示側筐体２２の薄型化が図れることで、上記本体側筐体の下筐体２７の薄型化と合わせて電子機器全体の軽量化も図れる。このことは、特に可搬型の電子機器にとって大きな利点となる。

表示側筐体２２においてその内面には、図２６に示すように絶縁層５６が形成されている。絶縁層５６は例えばナイロン（デュポン社の商品名）からなる。

この絶縁層５６の存在によって、導電性の炭素繊維を含む炭素繊維強化プラスチックからなる表示側筐体２２と、この表示側筐体２２に配設される液晶パネルユニット７、インバータ回路基板９３、その部品などとの短絡を防げる。

また、ナイロンからなる絶縁層５６は加熱軟化されると接着性を有し、その接着性を利用して上述したモールド部材８５ａ〜８５ｄが接着固定される。モールド部材８５ａ〜８５ｄは、これらが接着される絶縁層５６と同じナイロンからなる樹脂材であるので良好な接着状態が確保される。

また、表示側筐体２２の前端縁部及び後端縁部は、それぞれ、図２６に示すようにモールド部材８５ａ、８５ｂで被覆される。モールド部材８５ａ、８５ｂは上記絶縁層５６の接着性を利用して表示側筐体２２の前端縁部及び後端縁部を被覆するように絶縁層５６に接着固定される。これにより、表示側筐体２２の前端縁部及び後端縁部からささくれようにしてその一部が露出される炭素繊維を覆い隠すことができる。

また、モールド部材８５ａ、８５ｂは図１９に示すように表示側筐体２２の長手方向に沿って延在しているので梁のような役割もし、表示側筐体２２の曲げやねじれに対する強度を向上させる。

また、図２６に示すようにモールド部材８５ａ、８５ｂにおいて絶縁層５６との接触部に凹部５４が形成されている。この凹部５４は、モールド部材８５ａ、８５ｂが絶縁層５６に接着された際に軟化されて流動性の増した絶縁層５６の逃げ部として機能する。

凹部５４に絶縁層５６が入り込むことで、表示側筐体２２の前端縁部とモールド部材８５ａ、及び後端縁部とモールド部材８５ｂとの合わせ面から絶縁層５６がはみ出すことを防げ、見栄えを損ねない。

なお、表示側筐体２２において、左右の側端縁部には壁部が内側に折り曲げられて形成されているのでこれら壁部が上記モールド部材８５ａ、８５ｂと同様な役割をする。

また、表示側筐体２２において、図１９に示す内面の反対面はこの電子機器の体裁面として機能するが、その面、すなわち基材の最外層のどちらか一方の表面には自己治癒性樹脂層が形成されている。

自己治癒性樹脂層は、高い弾性復元力を有する例えばアクリル系やウレタン系の架橋構造を有する樹脂塗料をスプレー法などで表示側筐体２２の体裁面（基材最外層の表面）に塗布して得られる。

ここで、自己治癒とは、多少の傷または圧力によるへこみが生じたとしても、一時的には他の平面に比べてへこんだ傷として存在するが、高い弾性復元力により時間経過と共に自動的に修復し傷を消滅させてしまう機能をいう。

例えば、自己治癒性樹脂層としてナトコ株式会社の商品「自己治癒性クリヤー＃３００」を、６０ｍｍ×６０ｍｍの試験材（上述したＣＦＲＰからなる）に塗装し、常温下で５００ｇの荷重を与えて４８時間放置した後でも、商品として問題となるような圧痕は見られなかった。

また、本実施形態に用いる自己治癒性樹脂層は無色透明である。このような自己治癒性樹脂層の形成は、くすんだような黒色の炭素繊維強化プラスチックからなる表示側筐体２２の体裁面に光沢を与え、見栄えをよくする。

図１９に示される表示側筐体２２の内面には、図２１に示す配置関係でもって液晶パネルユニット７とインバータ回路基板９３が配置される。すなわち、液晶パネルユニット７とインバータ回路基板９３とは重なって配置されないので、その分、表示部５を薄型化できる。この表示部５の薄型化は、上述した本体部３の薄型化と相まって、表示部５が本体部３に重ね合わされて閉じられた状態での電子機器１全体の薄型化を実現する。

なお、ここでの液晶パネルユニット７には光源や導光板などのバックライトユニットも含む。光源としては、例えば蛍光管が用いられ、その蛍光管は例えば液晶パネルユニット７の上縁部に内蔵されている。

また、図１９に示すように、表示側筐体２２の内面には導体箔、更に詳しくは銅箔８９が貼り付けられている。これは液晶パネルユニット７を表示側筐体２２にグランド接続させるために用いられる。

一般に、炭素繊維強化プラスチックを主成分とする基材の表面には、薄い樹脂膜（例えばエポキシ樹脂膜）が存在し、基材表面は安定した導電性を有してしない。そこで、表示側筐体２２の内面となる基材の最外層表面に存在する樹脂膜の上に銅箔８９（図１９参照）をプレスする。これにより、銅箔８９は樹脂膜を押しのけるようにして最外層表面に貼り付けられ、その銅箔８９と、基材に含まれる導電性を有する炭素繊維との安定した電気的接触を確保できる。

そして、図２２に示すように、液晶パネルユニット７の金属製フレーム９１に取り付けられたやはり金属製のブラケット９１ａと、表示側筐体２２内面の銅箔８９との間に板ばね部材９５を介在させて、液晶パネルユニット７と銅箔８９とを電気的に接続させる。板ばね部材９５は先端部が銅箔８９に弾接され、その先端部の反対側の端部をブラケット９１ａに例えばねじ止めにて接触した状態で固定される。

これにより、液晶パネルユニット７を、広い面積を有する導体である表示側筐体２２に安定して電気的に接続でき、液晶パネルユニット７を外部からの電磁ノイズから保護する、あるいは液晶パネルユニット７から発生する電磁ノイズが外部の部品や機器に及ばないようにすることができる。

液晶パネルユニット７が配設された表示側筐体２２には、図１に示すように、表示部７０を外部に露見させるようにして枠部材２４が取り付けられる。

次に、表示部５と本体部３とを連結するヒンジｈについて説明する。

図３に示す本体側筐体の下筐体２７と、図１７に示す本体側筐体の上筐体２８とが組み合わされることにより、下筐体２７に形成された連結部４２ａと、上筐体２８に形成された連結部７４ａとが組み合わされて円筒状の連結部を形成する。この本体側の連結部が、図１９に示す表示側筐体２２に形成された連結部８７ａと回動自在に連結されることで、一方のヒンジｈ（図１、２において左側のヒンジｈ）が構成される。

他方、図３に示す本体側筐体の下筐体２７と、図１７に示す本体側筐体の上筐体２８とが組み合わされることにより、下筐体２７に形成された連結部４２ｂと、上筐体２８に形成された連結部７４ｂとが組み合わされて円筒状の連結部を形成する。この本体側の連結部が、図１９に示す表示側筐体２２に形成された連結部８７ｂと回動自在に連結されることで、他方のヒンジｈ（図１、２において右側のヒンジｈ）が構成される。

この他方のヒンジｈにおいては、図２３に示すように、ヒンジ金具９７が設けられている。ヒンジ金具９７の一端部は例えばねじ止めにて本体側筐体の連結部に固定される。表示側筐体２２の連結部はヒンジ金具９７の円筒部を受け、表示側筐体２２、すなわち表示部５はヒンジ金具９７の円筒部まわりに相対的に回動自在となっている。

また、図２３に示すように、このヒンジの軸部の端縁部（ヒンジの回動軸方向に沿った方向に関して他方のヒンジに向き合わない側部（図２３において右側の側部））に、電源スイッチ２０が設けられている（図２も参照）。

電源スイッチ２０は、図２５の模式図に示すように、押動操作部１０１と、発光素子１２１と、スイッチ部１２５と、接触子１２３とを有する。

押動操作部１０１は、ヒンジの回動軸方向に沿った方向（図２５で矢印方向）に押動可能である。この押動操作部１０１の内方に発光素子１２１が配設されている。発光素子１２１は例えば発光ダイオードであり、押動操作部１０１と結合された基板１０３において押動操作部１０１に対向する面に実装されている。

基板１０３の反対面にはスイッチ部１２５が実装されている。スイッチ部１２５に対向して設けられた接触子１２３は、表示側筐体２２の連結部に対して固定されている。

押動操作部１０１は図２に示すように外部に露出しており、その押動操作部１０１が図２５において矢印方向に人の指などで押動されると、基板１０３及びこれに実装された発光素子１２１とスイッチ部１２５と共に接触子１２３に向けて移動される。

そして、スイッチ部１２５が接触子１２３に当接して押されると、電子機器１の電源が入っていた状態のときには電源が切れ、電源が入っていなかった状態のときには電源が入る。

人の指で押動操作部１０１を横方向に押す場合は、真下に押す場合に比べて傾きがちになりやすいが、スイッチ部１２５に対する接触子１２３の当接部は曲面状に形成されているため、そのような傾きが多少生じたとしても、接触子１２３とスイッチ部１２５との安定した当接を行え（例えば曲面状ではなく平面として形成されていた場合に比べて当接面積を大とできる）、確実に電源をオンまたはオフに操作できる。

また、押動操作部１０１において外部に露出している部分の全体を、あるいは一部（例えば外縁部のリング状の部分）を透明な樹脂材料から構成される光透過部とすれば、その光透過部を通して発光素子１２１からの発光を外部に導出できる。これにより、例えば電源がオンになっているときは赤色の光を点灯させて、使用者にその状態を視認させたり、あるいは省電力待機状態のときには緑色の光を点滅させてその状態を視認させることができる。

押動操作部１０１の光透過部は、電子機器１が開状態、閉状態に関係なく、常に外部に露見された状態にあるので、電源を入れたまま表示部５を閉じてしまってもその光透過部から通じて視認できる光により上記状態を確認できる。

また、表示部５が閉じた状態において例えば鞄などに電子機器１を入れて持ち運んでいる際に押動操作部１０１がその鞄に入れられた他の物に押されてしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、図２３に示すように、表示側筐体２２の連結部に閉状態検知用スイッチ１０５を設け、ヒンジ金具９７に一体的に閉状態検知用接触子１０６を設けている。

表示側筐体２２の連結部とヒンジ金具９７との相対的な回動により、表示部５が本体部３に対して閉じられると、上記閉状態検知用スイッチ１０５と閉状態検知用接触子１０６とが当接して、閉状態検知用スイッチ１０５がオンにされる。閉状態検知用スイッチ１０５がオンにされる。閉状態検知用スイッチ１０５のオン状態は表示部５が本体部３に対して閉じられている間はずっと保持される。

これにより、その閉状態検知用スイッチ１０５がオン状態のときには、押動操作部１０１が押動されても電子機器１の電源は入らないようにできる。あるいは、電源が入ったままの状態で閉じられて、閉状態検知用スイッチ１０５がオンになると、電源を自動的に切るあるいは省電力待機状態にするなどすることも可能になる。

また、図２４に示すように、上記電源スイッチ２０が設けられたヒンジの反対側のヒンジの軸部の端縁部（図２４において左側の側部）には、ＡＣアダプタ接続用のコネクタ１９が設けられている（図１も参照）。このコネクタ１９の抜差口は、電子機器１の開閉状態にかかわらず常に外部に露見されている。

そして、図２４に示すように、コネクタ１９を本体部３のマザーボード３０と接続させるための配線ケーブル１１２は、コネクタ１９との接続部からそのまま本体部３側（図において下方）に向かわせるのではなく、コネクタ１９との接続部近傍部分が表示部５側でループを形成するように迂回されてから本体部３側に引き出されている。

配線ケーブル１１２の迂回部分は、表示側筐体２２の内面に突設されたボス部１１４やガイド部材１１８、１１９ａ、１１９ｂなどのガイド作用を受けてループを形成している。

これにより、表示部５の本体部３に対する開閉動作が繰り返されても、配線ケーブル１１２におけるコネクタ１９に対する接続部（例えばはんだ接続される）に、ねじれや引っ張りなどの過剰な負荷が集中してかかることを防げ、断線を防止できる。

また、ガイド部材１１９ａ、１１９ｂは、配線ケーブル１１２迂回部の表示側筐体２２内面からの浮き上がりを規制して、ループ上の迂回部が安定して保持できるようにしている。

なお、図２３に示される上記した電源スイッチ２０は、表示側筐体２２内面に形成されたフレキシブル配線板１０８及びこれが接続されたコネクタ１１０を介して、コネクタ１１０に接続された図示しない配線ケーブルが本体部３側に引き出される構造となっており、やはり電源スイッチ２０から直接配線ケーブルが本体部３に引き出されないようになっている。これは、こちら側には、表示側筐体２２内面に上述したインバータ回路基板９３が配置されないため、上記フレキシブル配線板１０８やコネクタ１１０を余裕をもって配設するスペースがあることによる。

以上のように、従来は全く使用されていない、いわゆるデッドスペースであったヒンジの軸部の端縁部に電源スイッチ２０やコネクタ１９を配置することで、その分、本体部３や表示部５の各部品配置に自由度が生じ、それら部品配置を工夫することで上述したような本体部３や表示部５の薄型化を促進する。また、電源スイッチ２０はキーボードユニット１１やその他操作ボタン１５ａ〜１５ｃ（図１参照）と離れた位置に設けられるので、押し間違えを防いで確実に操作できる。このことにより、使用中に誤って電源を切ってしまうことなどを防げる。

本体部３の前端縁部において長手方向に関しての略中央部に設けられた３つの操作ボタン１５ａ〜１５ｃには、左クリック機能、右クリック機能、スクロール機能などの機能が割り当てられている。

また、図１、２に示すように、両ヒンジｈ間にはバッテリー９が配設される。

また、図１、２に示されるように、本体側筐体の下筐体２７の下面は平面形状ではなく、ヒンジｈ側の後端部が（設置面上からわずかに浮き上がるように）湾曲している。このことによって、下筐体２７の下面を平面形状にした場合に比べて曲げやねじれに対する強度を向上させることができる。

また、図２７に示すように、各ヒンジｈの外周面上において電子機器１の後方に向いた部分にはストッパ１３０が設けられている。表示部５が開いたときにはその表示部５の下縁部がストッパ１３０に当接することで表示部５のそれ以上の開きが規制される。例えば本実施形態では１３５゜の開き角度（本体部３と表示部５との成す角度）で規制されるようにしている。

また、図２及び図２８に示されるように、本体部３と表示部５とが重なり合った閉状態で、本体側筐体２６及び表示側筐体２２の相対向する前端縁部がＶ字状になるようにそれぞれの前端縁部にテーパー部６９、６８が設けられている。

テーパー部６８は前方に向かって上向き傾斜しており、テーパー部６９は前方に向かって下向き傾斜している。本体側筐体２６及び表示側筐体２２が重ね合わされた閉状態における両テーパー部６８、６９間の距離は、前方に向かうにつれて徐々に大となるように広がっている。

このような構成により、本実施形態のように本体部３及び表示部５が非常に薄いものであっても、本体部３が設置面上に置かれた状態で、両テーパー部６８、６９間のＶ字状に広がっている部分に指を入り込ませて、その指の腹を表示側筐体２２のテーパー部６８に引っかけるようにして表示部５の前端縁部側を容易に本体部３から持ち上げることができる。

また、図１、２に示すように、本体部３の前端縁部に形成された各種表示ランプ部１７ａ〜１７ｃは、その前端縁部の下向き傾斜した部分にまで及んでいるため、図２に示すように表示部５を閉じた状態でも、上記各種表示ランプ部１７ａ〜１７ｃを視認できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

上記本体部３に内蔵されるＰＣカードスロットに代えて、その他の半導体メモリカードのスロットを設けてもよい。

また、熱伝導部材７２、４７は、それぞれ、上筐体２８の内面と下筐体２７の内面の全面に貼設してもよい。

本発明の実施形態に係る電子機器の開状態における斜視図である。 同電子機器が閉状態における斜視図である。 同電子機器の本体側筐体の下筐体内面の平面図である。 図３における［Ｘ］−［Ｘ］線方向から見た側面図である。 本体側筐体に配設される各内蔵部品の平面図である。 本体側筐体に配設されるマザーボードの一実装面の平面図である。 図６に示す面の反対面の平面図である。 本体側筐体に配設されるコネクタ及びフレキシブル配線板の平面図である。 図８に示されるコネクタ及びフレキシブル配線板をコネクタ正面側から見た図である。 図８、９に示されるコネクタの拡大正面図である。 本体側筐体に配設されるキーボードユニットの上面図である。 同キーボードユニットの正面図である。 同キーボードユニットの後面図である。 同キーボードユニットの左側面図である。 同キーボードユニットの右側面図である。 同キーボードユニットの裏面図である。 本体側筐体の上筐体内面の平面図である。 本体側筐体内部において発熱部品配設箇所の模式断面図である。 表示側筐体内面の平面図である。 図１９における［Ｙ］−［Ｙ］線方向から見た側面図である。 表示側筐体に配設される液晶パネルユニット及びインバータ回路基板の平面図である。 液晶パネルユニットが表示側筐体に配設された状態における要部の拡大平面図である。 表示側筐体に設けられた本体部との２つの連結部のうちの一方の連結部の拡大図である。 表示側筐体に設けられた他方の連結部の拡大図である。 図２３に示す連結部に設けられた電源スイッチの構成を示す模式図である。 筐体の基材の端縁部に対する樹脂材の接着を示す図である。 本実施形態に係る電子機器が開状態における背面の要部拡大図である。 本実施形態に係る電子機器が閉状態における前端縁部側の拡大図である。 図１に示される電子機器の筐体に、炭素繊維の配向方向を１点鎖線で模式的に示した図である。 図２に示される電子機器の筐体に、炭素繊維の配向方向を１点鎖線で模式的に示した図である。

符号の説明

１…電子機器、３…本体部、５…表示部、７…液晶パネルユニット、９…バッテリー、１１…キーボードユニット、１３…キー、１９…コネクタ、２０…電源スイッチ、２２…表示側筐体、２６…本体側筐体、２７…下筐体、２８…上筐体、３０…マザーボード、３２…記憶装置、３４…ＰＣカードスロット、３６…カバー部材、３７…キーボードユニットのケース、４０ａ〜４０ｄ…コネクタ、４２ａ，４２ｂ…連結部、４４…記憶装置配置領域、４５ａ…樹脂材、４６…リブ、４７…熱伝導部材、４８…弾性部材、４９…絶縁シート、５４…凹部、５６…絶縁層、５８…中央処理装置、６０…画像処理装置、６２…半導体メモリ、６４…フランジ部、６７…フレキシブル配線板、６８，６９…テーパー部、７２…熱伝導部材、７６…記憶装置配置領域、７８…リブ、８３…弾性部材、８７ａ，８７ｂ…連結部、８９…導体箔、９３…インバータ回路基板、９７…ヒンジ金具、１０１…押動操作部、１０３…基板、１０５…閉状態検知用スイッチ、１０６…閉状態検知用接触子、１１２…配線ケーブル、１２１…発光素子、１２３…接触子、１２５…スイッチ部、ｈ…ヒンジ。

Claims (8)

1. 炭素繊維強化プラスチックを主成分とする基材を用いた電子機器筐体であって、前記基材は複数層からなり、最外層に含まれる炭素繊維は一方向に配向された連続した長繊維である
   ことを特徴とする電子機器筐体。
2. 前記最外層に含まれる炭素繊維は前記基材の外縁に対して斜め方向に配向されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器筐体。
3. 前記最外層に含まれる炭素繊維は前記基材の対角線方向に平行に配向されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の電子機器筐体。
4. 前記最外層の表面に自己治癒性樹脂層が形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器筐体。
5. 炭素繊維強化プラスチックを主成分とする基材を用いた筐体を備えた電子機器であって、
   前記基材は複数層からなり、最外層に含まれる炭素繊維は一方向に配向された連続した長繊維である
   ことを特徴とする電子機器。
6. 前記最外層に含まれる炭素繊維は前記基材の外縁に対して斜め方向に配向されている
   ことを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
7. 前記最外層に含まれる炭素繊維は前記基材の対角線方向に平行に配向されている
   ことを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
8. 前記最外層の表面に自己治癒性樹脂層が形成されている
   ことを特徴とする請求項５に記載の電子機器。

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