JP2006185969A - 小型電子筐体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 アルミニウム合金材料を用いた筐体であって、より薄肉で加工性，生産性に優れ、一層の薄肉化を図ることができる携帯通信機用筐体と、このような筐体をより寸法精度よく円滑に製造できる製造方法を提供すること。
【解決手段】 筐体は少なくとも主要部がホロー断面部を有するアルミニウム合金製の押出形材からなり、前記押出形材には部品取付用の孔及び切欠部の少なくとも一方が形成されていることを特徴とする。製造方法は、ホロー断面部を有する所定長さのアルミニウム合金製の押出形材に、部品取付用の孔及び切欠部の少なくとも一方を形成するプレス打抜き加工工程を含むことを特徴とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、一般的には携帯電話機，モバイル端末，トランシーバ，デジタルカメラ、電子音楽再生装置、電子手帳、電子ブック、無線機器その他の小型電子機器の筐体（「スケルトン」に近い）及びその製造方法に関するものであり、さらに特別には、アルミニウム合金からなる携帯通信機用筐体等を含む小型電子筐体及びその製造方法に関するものである。

例えば最近の携帯電話機などの携帯通信機端末は、移動体通信手段としての機能が一層増加するに伴い、その筐体における液晶表示部の占める割合が大きくなり、筐体に実装する部品点数も増加しているので、端末全体に占める質量のウエイトが高い筐体は、軽量化すなわち薄肉化することが望まれている。
携帯通信機の中で大量に販売されている携帯電話機の筐体には、量産性に優れているプラスチック材料の射出成形品が使用されているが、種々の問題がある。
その一は、プラスチック材料は金属材料に比べて引張強さ，弾性率，衝撃強度などの機械的特性が劣るほか、プラスチック材料による薄肉の成形品は、成形時の残留応力により変形が生じて熱的信頼性が低下するので、プラスチック材料の成形品による筐体の薄肉化には限界があることである。繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）を用いて機械的特性や熱的信頼性をある程度向上させることはできるが、繊維強化プラスチックを用いて１.５ｍｍ以下の肉厚の実用性のある筐体を製造することは困難である。
その二は、プラスチック成形品による筐体は、内部に実装した電子部品の回路から漏出して人体に好ましくない影響を与える電磁波を遮蔽することができないので、銅及びニッケルなどを無電解メッキやイオンプレーティングなどで表面処理を施すなど、電磁波をシールドする加工が必要なことである。

前記のような背景により、最近アルミニウム合金素材（圧延板）に鍛造加工を施した筐体が提案されている（後記特許文献１）。すなわち、アルミニウム合金はプラスチック材料と比べて、密度が２．７ｇ／ｃｍ³ と後者の０．８〜１．４ｇ／ｃｍ³ より大きく、引張強さが約１．７倍、弾性率が約６倍であって、比強度（引張強さ／密度）及び比剛性（弾性率／密度）が相対的に大きいので、筐体の薄肉化が可能である。
アルミニウム合金を用いた筐体は電磁波を吸収又は反射するので、プラスチック材料にメッキを施した筐体に比較しても高い電磁波シールド性を有している。電磁障害規制がますます厳しくなる今日にあっては、筐体自体が高い電磁波シールド性を有しているという利点は決して小さくない。
また、アルミニウム合金からなる筐体は、アルマイト加工により高級感をかもし出すことができる等の利点があるほか、リサイクル性にも優れている。

しかし、アルミニウム合金の圧延板に鍛造加工を施した筐体は、寸法精度が悪く表面形状及び性状が一定でないなどの問題がある。すなわち、熱間鍛造の場合には寸法精度、メタルの鍛造フロー方向による材料強度の異方性があり、冷間鍛造の場合には寸法精度は多少改善されるものの打抜きや切削加工に比べて加工性ならびに寸法精度が悪く、形状選択の自由度が低下するとともに、鍛造後の表面形状及び性状が好ましくないなどの問題がある。
特開２００２−６４２８３号公報

本発明の目的は、アルミニウム合金材料を用いた筐体であって、より薄肉で加工性、電磁波シールド性及びリサイクル性に優れ、形状選択の自由度が高く、しかも表面形状及び性状（意匠性）の好ましい携帯通信機用筐体等の小型電子筐体を提供することにある。
本発明における電子筐体は、携帯用のものに限らずホロー断面を有する形材を利用できる小型電子筐体であれば適用可能である。
本発明の他の目的は、前記目的を達成する携帯通信機用筐体等の小型電子筐体を、より高い生産性と寸法精度で円滑に製造することができる製造方法を提供することにある。

本発明に係る小型電子筐体は、前述の課題を解決するため、少なくとも主要部がホロー断面部を有するアルミニウム合金製の押出形材からなり、前記押出形材には部品取付用の孔及び切欠部の少なくとも一方が形成されていることを最も主要な特徴としている。
前記孔や切欠部はプレス打抜き加工により形成するのが好ましい。
なお、ここで「部品取付用の」とは、孔又は切欠部に部品を係合又は嵌合して直接当該部位に部品を取り付けることのほか、部品を取り付けるために利用されるものを含むものである。

本発明に係る小型電子筐体の第１の製造方法は、前述の課題を解決するため、ホロー断面部を有するアルミニウム合金製の所定長さの押出形材に、部品取付用の孔及び切欠部の少なくとも一方を形成するプレス打抜き加工工程を含むことを最も主要な特徴としている。

本発明に係る小型電子筐体の第２の製造方法は、前述の課題を解決するため、ホロー断面部を有するアルミニウム合金製の所定長さの押出形材を用いた小型電子筐体の表面仕上げ加工を除く加工工程において、押出形材に部品取付用の孔又は切欠部を形成するプレス打抜き加工工程あるいは部品取付用の孔及び切欠部を形成するプレス打抜き加工工程のみを含むことを最も主要な特徴としている。

本発明に係る小型電子筐体は、少なくとも主要部にホロー断面部を有するアルミニウム合金製の押出形材によって構成し、前記押出形材に部品取付用の孔及び切欠部の少なくとも一方を形成したので、より薄肉で加工性、電磁波シールド性及びリサイクル性に優れ、形状選択の自由度が高く、表面形状及び性状（意匠性）もより好ましい。

本発明に係る小型電子筐体の第１の製造方法は、ホロー断面部を有するアルミニウム合金製の所定長さの押出形材に、部品取付用の孔及び切欠部の少なくとも一方を形成するプレス打抜き加工によって形成するので、より高い生産性と寸法精度で円滑に前記本発明に係る小型電子筐体を製造することができる。

本発明に係る小型電子筐体の第２の製造方法は、表面仕上げ加工を除く加工工程において、押出形材に部品取付用の孔又は切欠部を形成するプレス打抜き加工工程あるいは部品取付用の孔及び切欠部を形成するプレス打抜き加工工程のみを含むものであり、表面仕上げ加工を除く他の機械加工を施さないので、前記第１の製造方法と比べて生産性が一層向上する。

本発明においてプレス打ち抜き加工を使用するのは、切削加工と比較して切粉の発生がなく、被加工材表面を傷つけない他、同時に多数部位を加工できるためであり、一般にはプレス打ち抜き加工を行なわない範囲や切欠部についても、プレス打ち抜き加工を適用していることから生産性が高いだけでなく表面を傷つけない利点がある。
さらにいずれの場合も打ち抜き加工時に、被加工材を十分拘束することにより、押出形材のプレス打ち抜き時の変形を極端に小さく抑えることができる等の効果がある。
なお、本発明においては、機械加工をほとんどまたは全く省いて、加工中の寸法変化を抑えることを可能にしたため、ホロー形状のアルミニウム合金製押出形材の小型電子筐体への使用が可能になった。

図面を参照しながら、本発明に係る小型電子筐体とその製造方法を、小型電子筐体の代表例である携帯電話機用筐体に適用した実施形態について説明する。
図１は一体型の（ヒンジにより二つの筐体が連結されていない）携帯電話機用筐体の主部を構成する押出形材１ａの斜視図であり、この押出形材１ａは、全体として扁平なほぼ長方形のホロー断面部１０と、ホロー断面部１０の両側部へ一体に形成されたリブ１１とから構成され、各リブ１１は先端部分が相対するように円弧状に曲がっている。
「扁平」とは、平行ないしほぼ平行なな二つの長辺を有する断面形状と定義する。したがって、扁平形状には、矩形や台形及びそれらのコーナの一部が所定寸法のＲを持つものなど、種々の形状を含むものとし、例えば後述の図１１（ｃ）から（ｈ）に示すもの等が全て含まれる。
押出形材１ａの寸法は携帯電話機の設計に応じて選択されるが、図１に示す実施形態では、長さＬ＝１００ｍｍ、幅Ｗ＝５０ｍｍ、ホロー断面部の高さｈ１＝１０ｍｍ、リブの高さｈ２＝６ｍｍ、ホロー断面部の肉厚＝０．８ｍｍ、リブ１１の肉厚＝０．６ｍｍであり、寸法精度はＪＩＳ特殊級を満足している。

押出形材１ａは長尺の押出形材を前記長さに切断したもので、長尺の押出形材は押出加工後ロール矯正その他の手段による矯正工程を経て前記のように切断することができるが、この実施形態では高精度の押出加工により矯正工程を省略している。
形材の押出条件及び材質を以下例示する。
材質：ＪＩＳ６０６３合金（ＪＩＳ３００３又は６０６１合金の使用も可）
使用ビレット：１３０φ×４００ｍｍ
均質化処理：５６０℃×４ｈｒ保持（昇温速度：４０℃／ｈｒ）
押出速度：５〜１０ｍ／ｍｉｎ
押出温度：４６０〜５３０℃
その他：
ダイスのベンディングを防止するためダイス厚みを厚く、雄型ブリッジの剛性を高めるなどの工夫をし、ベアリング仕上げをＲｍａｘ：２μｍ、５μｍ（通常２０μｍ）とした高精度ダイスを使用した。

Ｒｍａｘ２μｍの押出ダイスで押出を行なった押出形材を高精度押出材Ａ、Ｒｍａｘ５μｍの押出ダイスで押出を行った押出形材を高精度押出材Ｂとし、比較のために通常ダイスでの押出を行ない、これを通常押出材とした。
押出材を押出・整直後、所定長さに切断してプレス打ち抜き加工前の寸法精度を測定した結果と、これらに後述のプレス打抜き加工を行った後の寸法精度を測定した結果とを表１に示した。寸法精度の比較は筐体ホロー断面部のリブを有しない扁平部分の直線部の両側端をＡ１、Ａ１１とし、その間を１０等分した測定点を順にＡ１，、、、、、，Ａ１１とした時にこれらのＡ２，、、、、、，Ａ１０までの測定点の真の直線からのずれの最大値を真直度で示した。ここで、最大値を示す位置が各測定点からずれている場合は、その最大値を示す点から最も近い測定点の値を最大値に書き換えて表示した。前記高精度ダイスで押出した場合には、直線部長さ４０ｍｍ当たり、真直度は、０．１５ｍｍ以下を満足する。これに対し、通常ダイスで押出しを行った押出形材の場合の真直度は直線部長さ４０ｍｍ当たり、約０．５ｍｍから１ｍｍの真直度を示した。

ここで、通常の方法で押出を行った場合には、部品取り付けのために必要な真直度が悪く携帯電話機用筐体として使用するには、真直度が不足するので、この場合は、押出形材断面寸法の矯正が必要になる。押出形材の寸法矯正を行なって、プレス打ち抜き加工前の真直度は、直線部長さ４０ｍｍ当たり、０．２０ｍｍ以下にすることができれば携帯電話機用筐体として使用することができる。このように、ロール成形等を行なえば、通常の押出方法で行った押出形材（例えば表１の真直度０．５０ｍｍの形材）は、上記の真直度０．２０ｍｍ以下という寸法の範囲に入るように矯正することができるので、本発明に係る筐体に使用することができる。

押出形材の断面形状の矯正は、前述のように長尺で行なう方が生産性に優れるために望ましいが、製品長さに切断した後や最終製品形状に加工した後も適当な矯正手段を用いれば、矯正を行なうことができる。
その矯正方法もロール成形の他、プレス矯正などの方法を用いることができる。特に矯正の対象となるのは、画像表示装置や近接して配置される数値を記した押しボタンなどの取付部であって、これらの取付部分の寸法精度は、プレス打ち抜き後の真直度が直線部の長さ４０ｍｍ当たりで０．３０ｍｍ以下であることが必要で、０．２５ｍｍ以下であることがより望ましい。

押出形材１ａには多数の部品取付用の孔や切欠部が形成され、これらの孔や切欠部の数，配置，形状及び大きさ等は携帯電話機の設計に対応するものであるが、この実施形態について以下説明する。
図２（ａ）で示すように、押出形材１ａには、両側のリブ１１の一端に所定長さの部品取付用の切欠部１１ａを形成し、ホロー断面部１０のリブ１１が形成されている面（以下説明の便宜上この面を「背面」と言い、背面の反対側の面を「正面」と言う。）にそれぞれ部品取付用の切欠部１０ａ及び孔１０ｂを形成している。
図２（ｂ）で示すように、ホロー断面部１０には一方の側面に部品取付用の孔１０ｃを形成し、正面に画像等の表示部が係合状に取り付けられる方形の大きな孔１０ｄ、入力・操作スイッチが嵌合状に取り付けられる一群の孔１０ｅ、及び他の小さな孔１０ｆ，１０ｇ，１０ｇをそれぞれ形成し、（ａ）図のような筐体１を製造する。
前記のように製造された筐体１は、ショットブラスト又はヘアライン加工などを行った後、アルマイトによる表面仕上げ加工が施される。
押出形材の特質として長手方向に同一断面形状をしており、これを打ち抜き加工した図２（ｂ）の筐体１も当然、上端部及び下端部に他の部材を挿入して筐体を完成させる必要があるが、この部分は端部断面に一致する部材を端部に適宜挿入し（嵌め込み）、接着又はねじ止め等で当該端部に固定し、筐体全体を完成することができる。形材端部に嵌め込む部材としてはアルミニウム材料に限らず樹脂などを使用することもできる。例えば、図２（ｂ）１０ｇ等の孔を取付け孔として利用できる。

前記の部品取付用の孔や切欠部は、以下に説明するようにプレス打抜き加工により形成するのが好ましい。図３は、押出形材１ａのリブ１１へ前記（ａ）図の切欠部１１ａを加工するためのプレス打抜き装置２の部分切断正面図であり、図４は図３の装置２の部分切断側面図である。

３はプレス打抜き装置２を据付けるためのテーブルであり、このテーブル３の上にはダイス４が設置されている。５はホロー断面部１０の幅方向が垂直になるように押出形材１ａがセットされる中子であり、この中子５は、セットされた押出形材１ａのホロー断面部１０の一方の側壁を介して前記ダイス４の上面と平行する状態で、前記テーブル３の上に垂直に設置された取付ブロック５０（図４）へその一端が固定されている。前記中子５の長さは、図４で示されているように押出形材１ａの長さよりも若干（１〜３ｍｍ程度）短く設計されている。

６は前記押出形材１ａの上部のリブ１１へ近接して垂下するように設置されパンチであり、作業側のであるその下端部は、下部のリブ１１の内側において前記押出形材１ａの背面と近接ないし接触するように鉤状に形成されている。
７は前記押出形材１ａの全長にわたってその正面と平行するように設置された押圧部材であり、この押圧部材７は、テーブル３上に設置されたスクリュージャッキ形態の押圧装置７０により、矢印ｉ（図３）の方向に水平移動して押出形材１ａをその正面方向から前記中子５へ押付けるように作動する。８はダイス４の手前側（図３）の端面へ取り付けられた他の押圧部材であり、この押圧部材８は、図３で示す垂下状態から矢印ｋのように時計方向に１８０度回転した後、スクリュージャッキ形態の押圧装置８０により、図４の矢印ｊの方向に移動して前記押出形材１ａを取付ブロック５０へ押付けるように作動する。
４ａは他のダイスであり、前記押出形材１ａの上部のリブ１１とパンチ６の鉤状の下端部との間に位置し、かつ、前記押出形材１ａの背面及びパンチ６の垂直部と近接する状態で前記ダイス４に固定されている。４ｂは、前記他のダイス４ａと平行してパンチ６と近接する状態で前記ダイス４の上面側部ヘ設置されたガイド部材である。

前記プレス打抜き装置２の中子５へ当該中子５が挿入された状態となるように押出形材１ａをセットし、ハンドル７１により押圧装置７０を作動させて押圧部材７を矢印ｉの方向に前進させ、形材１ａを中子５に押付け、当該形材１ａをその長さ方向と打抜き方向との二方向と直交する方向に拘束する。
次いで、押圧部材８を起立するように図３の矢印ｋのように１８０度回転させ、ハンドル８１を操作して押圧装置８０を作動させ、押圧部材８により押出形材１ａを取付ブロック５０へ押付けることにより当該形材１ａを長さ方向に拘束する。
形材１ａの前記拘束状態でパンチ６を下降させ、下部のリブ１１の端部を打抜くことにより当該リブ１１へ前記（ａ）図の切欠部１１ａを加工する。
他方のリブ１１へ切欠部１１ａを加工するには、中子５が図３とは逆向きに設置され、当該中子５にリブ１１，１１が図３の左向きになる状態で形材１ａをセットしたときに、各部が当該形材１ａと前記のように対応するように設置された打抜き装置を使用する。
前記プレス打抜き装置２を使用した加工工程を含む筐体の製造方法は、請求項１７の小型電子筐体の製造方法と対応している。

図５は、押出形材１ａの背面へ前記（ａ）図の切欠部１０ａ及び孔１０ｂを加工するためのプレス打抜き装置２ａの部分切断正面図である。前記プレス打抜き装置２と同じ構成部分は説明を省略し、異なる構成部分についてのみ以下説明する。
中子５ａはダイス４を兼ねており、その幅方向が水平になるように取付ブロック５０に固定され、ホロー断面部１０の背面が上向きになる状態で押出形材１ａがセットされる。
テーブル３の上には中子５ａの両側へ近接して平行するように押圧部材７，７ａが設置されており、各押圧部材７，７ａは、垂直（下降）方向の押圧力が水平方向に変換される押圧装置７０，７０ａにより、それぞれ矢印ｉ，ｉ１の方向へ均等に移動し、前記形材１ａを両側から挟む状態で打抜き方向及び当該形材１ａの長さ方向の二方向と直交する方向に拘束するように構成されている。
他の押圧部材８は、押圧作動に先立って前記形材１ａのレベルまで上昇するようにテーブル３上に設置されている。
９はストリッパであり、パンチ６の下降と同調して僅かに下降し、パンチ６による打抜きよりもやや速く前記形材１ａに接触して、ホロー断面部１０の背面をダイス４を兼ねる中子５ａに押付けるように作動する。

前記プレス打抜き装置２ａの中子５ａに形材１ａを図示の状態にセットし、押圧部材８を形材１ａのレベルまで上昇させ、ハンドル８１の操作により押圧装置８０を作動させ、形材１ａを取付ブロック５０ヘ押付けて長さ方向に拘束する。次いで、パンチ６と同調して押圧装置７０，７０ａが下降方向に作動し、押圧部材７，７ａにより形材１ａを長さ方向及び打抜き方向の二方向と直交する方向に拘束した直後に、パンチ６により形材１ａの背面に前記（ａ）図の切欠部１０ａ及び孔１０ｂが打抜き加工される。
なお、加工する孔や切欠部の大きさや数その他の条件によっては、形材１ａをその長さ方向にのみ拘束するか、あるいは形材１ａをその長さ方向及び打抜き方向の二方向と直交する方向にのみ拘束した状態で打抜き加工を行うことができる。
プレス打抜き装置２ａを使用した加工工程を含む筐体の製造方法は、請求項１２の小型電子筐体の製造方法と対応する一形態である。

図６は、押出形材１ａの側面へ前記（ｂ）図の孔１０ｃを加工するためのプレス打抜き装置２ｂの部分破断断面図である。
ダイス４を兼ねる中子５ａは、その幅方向が垂直になるように取付ブロック５０に固定され、この中子５ａには、ホロー断面部１０の背面が図の右向きになる状態で押出形材１ａがセットされる。
押圧部材７と押圧部材８は、図２の打抜き装置２におけるそれらと同様に作動するようにテーブル３の上に設置されている。
ストリッパ９はパンチ６とはやや先行しつつ同調して下降し、パンチ６による打抜きよりもわずかに速く形材１ａに接触し、当該形材１ａの被加工面を中子５ａに押付けるように構成されている。

前記プレス打抜き装置２ｂの中子５ａに形材１ａを図示の状態にセットし、押圧部材８を矢印ｋのように１８０度回転させて形材１ａのレベルに位置させ、ハンドル７１の操作により押圧装置７０を作動させて押圧部材７を矢印ｉの方向に前進させ、形材１ａを中子５に押付け、当該形材１ａをその長さ方向及び打抜き方向と直交する方向に拘束する。また、ハンドル８１の操作により押圧装置８０を作動させ、形材１ａを取付ブロック５０ヘ押付けて長さ方向に拘束する。
次いで、パンチ６をストリッパ９と同調するように下降させることにより、形材１ａの側面に前記（ｂ）図の１０ｃが打抜き加工される。
なお、加工する孔や切欠部の大きさや数その他の条件によっては、形材１ａをその長さ方向にのみ拘束するか、あるいは形材１ａをその長さ方向及び打抜き方向の二方向と直交する方向にのみ拘束した状態で打抜き加工を行うことができるが、通常は長さ方向及び打抜き方向と直交する方向にのみ拘束した状態で打抜き加工を行う。
前記プレス打抜き装置２ｂを使用した加工工程を含む筐体の製造方法は、請求項１２の小型電子筐体の製造方法と対応する一形態である。

形材１ａへ部品取付用の孔や切欠部を打抜き加工する前に、当該形材１ａの被加工面へ分散するようにあらかじめ位置決め孔を加工し、これらの位置決め孔を利用して部品取付用の孔や切欠部を加工することがでる。
この加工方法は、例えば部品取付用の孔や切欠部が所定の領域に密集している場合に、形材１ａの前記孔や切欠部を加工しようとする位置の、ストリッパの孔との位置合わせが簡単で、かつ、打抜き時に形材１ａが動かないように拘束するのが容易あるという利点がある。
以下その実施形態について説明する。

形材１ａの正面の図２（ｂ）に示す被加工面の各孔１０ｄ，１０ｅ，１０ｆを加工する前に、図７で示すように、前記被加項面へバランス良く分散する状態にあらかじめ二つの位置決め孔１０ｇと四つの位置決め孔１０ｈを加工する。二つの孔１０ｇは部品取付用の孔であるが、他の四つの位置決め孔１０ｈは位置決め専用の孔であり、表示部取付用の方形で広い孔１０ｄの被加工部内に納まる位置に加工する。
これらの各位置決め孔１０ｇ，１０ｈはドリル等によって形成することもできるが、プレス打抜き加工により形成するのが好ましい。位置決め孔１０ｇ，１０ｈをプレス打抜き加工するには、図５のプレス打抜き装置２ａにおける中子５ａを各位置決め孔１０ｇ，１０ｈが加工される位置とそれらの寸法に合わせて構成し、ストリッパ及びパンチを前記中子に適合するように構成したプレス打抜き装置を使用すればよい。

図７で示すように加工された各位置決め孔１０ｇ，１０ｈを利用して、先ず部品取付用の一群の孔１０ｅと部品取付用の小さい孔１０ｆとを、図８及び図９で示すプレス打抜き装置２ｃを使用して加工する。
図８は部品取付用の小さな孔１０ｇを加工する部分の一部切断正面図であり、図９は入力・操作スイッチを取り付けるための一群の孔１０ｅを加工する部分の一部切断正面図である。

二つの位置決め孔１０ｇは図８で示されているが、他の四つの位置決め孔１０ｈはそれらの加工位置と装置２ｃを部分的に切断した切断位置とが異なるため図示されていない。
ダイス４を兼ねる中子５ａは、その幅方向が水平になるように図示されていない取付ブロックに固定され、この中子５ａには、ホロー断面部１０の背面が図の下向きになる状態で押出形材１ａがセットされる。中子５ａには、図８のように形材１ａに加工された各位置決め孔１０ｇ，１０ｇ及び他の各位置決め孔と対応するように、各位置決め孔５ｂが加工されている。
押圧部材７は、図示されていない押圧装置により前記形材１ａを中子５ａへ押付けるように構成され、押圧部材８は、図５の打抜き装置２ａにおけるそれと同様に作動するようにテーブル３の上に設置されている。
ストリッパ９はパンチ６と同調かつやや先行して下降し、パンチ６による打抜きよりもわずかに速く形材１ａに接触し、当該形材１ａの被加工面を中子５ａに押付けるように構成されている。

前記プレス打抜き装置２ｃの中子５ａに形材１ａを図示の状態にセットし、形材１ａの各位置決め孔とそれらに対応する中子５ａの各位置決め孔５ｂとを一致させ、一致する各寮位置決め孔にまたがるように、各位置決め孔５ｂへそれぞれ位置決めピン５ｃを挿入する。
押圧部材７を形材１ａの対応する側面ヘ押付けることにより、当該形材１ａをその長さ方向及び打抜き方向の二方向と直交する方向に拘束するとともに、押圧部材８を形材１ａのレベルまで上昇させ、押圧部材８により当該形材１ａを図示されていない取付ブロックに押付ける。
この状態でパンチ６及びストリッパ９を同調して下降させ、形材１ａの正面に前記（ｂ）図で示すように一群の孔１０ｅと小さな孔１０ｆとを打抜き加工する。一群の孔１０ｅと小さな孔１０ｆは、各位置決めピン５ｃから外れた位置に加工される。
なお、加工する孔，切欠部の大きさやそれらの数その他の条件によっては、形材１ａをいずれの方向にも拘束しないか、又は形材１ａをその長さ方向にのみ拘束するか、あるいは形材１ａをその長さ方向及び打抜き方向と直交する方向にのみ拘束した状態で打抜き加工を行うことができる。
前記プレス打抜き装置２ｃを使用した加工工程を含む筐体の製造方法は、請求項１３，請求項１４の筐体の製造方法と対応する形態である。

前記のように、形材１ａの正面に部品取付用の各孔１０ｅ及び１０ｆを加工した後、図１０のプレス打抜き装置２ｄを使用して、形材１ａの正面に残っている四つの位置決め孔１０ｈをカバーする領域に表示部取付用の孔１０ｄを加工する。
図１０のプレス打抜き装置２ｄにおいて、ダイス４を兼ねた中子５ａは、リブ１１，１１が形成されている形材１ａの背面が下向き状に当該形材１ａがセットされるように構成され、中子５ａの孔及びパンチ６の加工面の寸法が図５の装置２ａのそれらとはやや大きくなっている。その他の構成は図５の装置２ａと同様に構成されているのでそれらの説明は省略する。

図１０のプレス打抜き装置２ｄの中子５ａに形材１ａを同図の状態にセットし、押圧部材８を形材１ａのレベルまで上昇させ、ハンドル８１の操作で形材１ａの方向へ必要量前進する押圧部材８により、形材１ａを取付ブロック５０ヘ押付けて長さ方向に拘束する。パンチ６及びストリッパ９を下降させると、それらと同調して押圧部材７，７ａが両側から形材１ａに向かって前進し、両者により形材１ａを長さ方向及び打抜き方向と直交する方向に拘束し、同時に形材１ａの正面はストリッパ９により中子５ａへ押付けられ、それらよりやや遅れたタイミングで下降するパンチ６により形材１ａに孔１０ｄが打抜き加工される。
なお、加工する孔や切欠部の大きさや数その他の条件によっては、形材１ａをその長さ方向にのみ拘束するか、あるいは形材１ａをその長さ方向及び打抜き方向と直交する方向にのみ拘束した状態で打抜き加工を行うことができる。
プレス打抜き装置２ｄを使用した加工工程を含む筐体の製造方法は、請求項１２の小型電子筐体の製造方法と対応する形態である。

前記各プレス打抜き装置による孔や切欠部の加工条件を以下例示する。
加工速度：機械式プレスでは１ｍ／ｓｅｃ、油圧プレスでは０．０５ｍ／ｓｅｃ
型締め力：３０００〜６０００Ｎ
パンチ押込み量：４ｍｍ
工具のクリアランス（パンチとダイスの段差）：０．０４ｍｍ（孔の打抜きの場合）
：０．０４ｍｍ（切欠部のせん断の場合）
本発明においては、スクリュージャッキ形式の押圧装置で押圧部材を押圧しす部分に関しては、生産性を考慮して油圧シリンダーやエアシリンダーなどの駆動による押圧方法に変更することが可能であり、量産過程においては、その方が望ましい。

前記実施形態の小型電子筐体によれば、ホロー断面部１０を有する押出形材１ａを用い、当該押出形材１ａに部品取付用の孔や切欠部を形成したので、より薄肉で加工性、意匠性及び電磁波シールド性に優れており、形状選択の自由度がより高い。
最大肉厚部の厚みが１ｍｍ以下でも十分な強度を有する。

前記実施形態の小型電子筐体の製造方法によれば、ホロー断面部１０を有するアルミニウム合金製の押出形材を所定長さに切断し、切断後の押出形材１ａに部品取付用の孔や切欠部をプレス打抜き加工のみにより形成したので、前記のように優れた特性を備えた筐体の生産性及び寸法精度が向上する。また、前記実施形態のプレス打抜き加工は高精度の位置合わせが可能で打ち抜きクリアランスも小さいので、バリがほとんど発生しない。バリ取り等の仕上げ加工は、孔断面の形状を整えるために行なっても良いが、特に行う必要はない。
また、プレス打抜き加工前後の被打抜き面の真直度の変化量を直線部４０ｍｍ当たり０．１０ｍｍ以下に抑えることができる。従って、プレス打抜き加工後の小型電子筐体のスケルトンの寸法精度は、４０ｍｍ当たり０．３０ｍｍ以下にすることができ、高精度押出材Ａの形材を用いれば、望ましい範囲として、４０ｍｍ当たり０．２５ｍｍ以下も、最も望ましい範囲として、０．２０ｍｍ以下も実現可能である。また、この寸法精度は仕上げ加工時に多少の工夫を行なえば仕上げ加工によっても変化しない。

押出形材１ａの断面形状は電子機器の設計に応じて設計されるが、携帯電話機用筐体に使用する場合にあっては、図１１の（ｃ）〜（ｈ）図でそれらの一部を例示するように、ホロー断面部１０が全体として扁平形状であるのが好ましい。しかし、扁平でなくとも断面がホロー形状を有し、打ち抜き加工時に位置合わせが可能な形状であれば、任意の断面形状のものを使用することができる。
前記実施形態及び（ｈ）図で示すように、ホロー断面部１０の片面又は両面には片側部又は両側部にリブ１１を形成することができる。また両側の間にも他のリブを形成することができるほか、ホロー断面部１０の内部に形成することもできる。
また、ホロー断面部１０の内部には、加工性や部品取付性を損なわない限り、ホロー全体を数個のホローに区分するように隔壁を形成することができる。

前記実施形態では一体型の筐体について説明したが、例えば折畳み型携帯電話機における送話部側筐体と受話側筐体のように、複数の筐体を有する場合にはその一方又は双方について実施することができるほか、筐体全体の中の主要部を構成するものであれば、本発明による筐体に他のアルミニウム押出形材等を組み合わせて筐体全体を構成する場合にも適用することができる。

本発明に係る小型電子筐体の代表例として携帯通信機用に使用される押出形材の一形態を示す斜視図である。 図１の押出形材にプレス打抜き加工を施したものの斜視図であって、（ａ）図は形材のリブと当該リブが形成されている面（背面）に部品取付用の切欠部や孔をプレス打抜き加工した状態の斜視図、（ｂ）図は形材の一方の側面と背面とに部品取付用の孔をプレス打抜き加工して筐体とした状態の斜視図である。 図１の押出形材のリブに切欠部を加工するためのプレス打抜き装置の一部切を切断した概略正面図である。 図３のプレス打抜き装置の一部切を切断した概略側面図である。 図１の押出形材の背面に部品取付用の孔と切欠部を加工するためのプレス打抜き装置の一部を切断した概略正面図である。 図１の押出形材の側面に部品取付用の孔を加工するためのプレス打ち抜き装置の１部を切断した概略正面図である。 図２の（ａ）図の押出形材の正面に位置決め孔を加工した状態の斜視図である。 図７の押出形材の正面に位置決め孔を利用して部品取付用の孔を加工するためのプレス打抜き装置の一部を切断した概略正面図である。 図７の押出形材の正面に位置決め孔を利用して部品取付用の他の孔を加工するためのプレス打抜き装置の他の一部を切断した概略正面図である。 図７の押出形材の正面の一部の位置決め孔を含む領域に部品（表示部）取付用の大きい孔を形成するためのプレス打抜き装置の一部切断した概略正面図である。 本発明に係る携帯通信機用筐体に使用される押出形材の他の形態を示す図で、（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｇ），（ｈ）の各図はそれぞれ異なる形態の押出形材の端面図である。

符号の説明

１ 携帯通信機用筐体
１ａ 押出形材
１０ ホロー断面部
１１ リブ
１０ａ，１１ａ 部品取付用の切欠部
１０ｂ〜１０ｆ 部品取付用の孔
１０ｇ 位置決め孔を兼ねる部品取付用の孔
１０ｈ 位置決め孔
２，２ａ，２ｂ，２ｃ プレス打抜き装置
３ テーブル
４，４ａ ダイス
４ｂ ガイド部材
５ 中子
５ａ ダイスを兼ねる中子
５ｂ 位置決め孔
５ｃ 位置決めピン
６ パンチ
７，７ａ，８ 押圧部材
７０，７０ａ，８０ 押圧装置
７１，８１ ハンドル
９ ストリッパ

Claims (18)

1. 少なくとも主要部がホロー断面部を有するアルミニウム合金製の押出形材からなり、前記押出形材には部品取付用の孔及び切欠部の少なくとも一方が形成されていることを特徴とする小型電子筐体。
2. 前記部品取付用の孔及び切欠部の少なくとも一方はプレス打抜き加工により形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の小型電子筐体。
3. 前記押出形材は最大肉厚部の厚みが１．０ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載の小型電子筐体。
4. 前記押出形材のホロー断面部は全体として扁平形状である、請求項１〜３のいずれかに記載の小型電子筐体。
5. 前記押出形材はホロー断面部の幅方向の少なくとも一辺の片側又は両側に起立したリブを有し、少なくとも一部のリブには切欠部が形成されている、請求項１〜４のいずれかに記載の小型電子筐体。
6. 前記筐体が携帯電話機用筐体である請求項１〜５のいずれかに記載の小型電子筐体。
7. ホロー断面部を有するアルミニウム合金製の所定長さの押出形材に、部品取付用の孔及び切欠部の少なくとも一方を形成するプレス打抜き加工工程を含むことを特徴とする、小型電子筐体の製造方法。
8. ホロー断面部を有するアルミニウム合金製の所定長さの押出形材を用いた小型電子筐体の表面仕上げ加工を除く加工工程において、押出形材に部品取付用の孔又は／及び切欠部を形成するプレス打抜き加工のみを含むことを特徴とする、小型電子筐体の製造方法。
9. 前記押出形材を所定長さに切断する前に当該押出形材をロール矯正又はその他の矯正を施す工程を含む、請求項７又は８に記載の小型電子筐体の製造方法。
10. 前記押出形材のホロー断面部は全体として扁平形状である、請求項７〜９のいずれかに記載の小型電子筐体の製造方法。
11. 前記押出形材にはホロー断面部の幅方向の片面又は両面の少なくとも一側部又は両側部に起立したリブを有する、請求項１０に記載の小型電子筐体の製造方法。
12. 前記ホロー断面部に対するプレス打抜き加工工程においては、打抜き加工を行う前に前記ホロー断面部の被加工材内面に中子が接触する状態に前記押出形材にダイスを兼ねた前記中子を挿入し、前記押出形材を次の（Ａ）及び（Ｂ）に記載された状態に保つ、請求項７〜１１のいずれかに記載の小型電子筐体の製造方法。
    Ａ．前記押出形材を長さ方向に拘束した状態とする。
    Ｂ．前記中子に対して前記押出形材をその長さ方向及び打抜き加工方向の二方向と直交する一方向から押圧部材で押付けて拘束した状態とする。
13. 前記ホロー断面部に対するプレス打抜き加工工程においては、打抜き加工を行う前に、前記押出形材の被加工面に複数の位置決め孔を加工した後、前記ホロー断面部の被加工内面に中子が接触する状態に前記押出形材にダイスを兼ねた前記中子を挿入し、前記各位置決め孔及び前記中子に形成された位置決め孔にそれぞれ位置決めピンを挿入した状態で位置合わせを行う、請求項７〜１１のいずれかに記載の小型電子筐体の製造方法。
14. 前記ホロー断面部に対するプレス打抜き加工工程においては、前記押出形材の被加工面に前記プレス打抜き加工を行う前に、前記押出形材をさらに次の（Ｃ）及び（Ｄ）に記載された状態に保つ、請求項１３に記載の小型電子筐体の製造方法。
    （Ｃ）．前記押出形材を長さ方向に拘束した状態とする。
    （Ｄ）．前記中子に対して前記押出形材をその長さ方向及び打抜き加工方向の二方向と直交する一方向から押圧部材により押圧することにより、前記押出形材を各位置決めピンに押付けて拘束した状態とする。
15. 前記プレス打抜き加工工程の後に、前記押出形材における被加工面の位置決め孔の全部又は一部を内包し、かつ既加工部以外の位置に、新たな孔又は切欠部を形成するプレス打抜き加工工程をさらに含む、請求項１４に記載の小型電子筐体の製造方法。
16. ホロー断面部を有する所定長さの押出形材に部品取付用の孔を加工するプレス打ち抜き工程は、請求項１２から請求項１５に記載の加工工程を含むことを特徴とする小型電子筐体の製造方法。
17. 前記押出形材のリブに対するプレス打抜き加工工程においては、ホロー内に中子を挿入し、当該押出形材を次ぎの（Ｅ）及び（Ｆ）に記載された状態に保ち、前記孔及び切欠部の少なくとも一方を形成しようとする被加工リブに打抜き加工を行う、請求項１１に記載の小型電子筐体の製造方法。
    （Ｅ）．前記押出形材を長さ方向に拘束した状態とする。
    （Ｆ）．前記孔及び切欠部の少なくとも一方を形成しようとする被加工リブが位置する反対側より前記押出形材のホロー断面部を前記中子に押圧部材で押付けて拘束した状態とする。
18. アルミニウム合金製の押出形材のホロー断面の一部に直線部を有する小型電子筐体において、その筐体の打ち抜き加工上り又は仕上げ加工上がりの状態で、真直度が筐体断面の直線部長さ４０ｍｍ当たり、０．３０ｍｍ以下である小型電子筐体。
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

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