JP2007272860A - 筐体、それを用いた携帯型情報処理装置、筐体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯型情報処理装置の表示装置の背面筐体強度をさらに向上させることを目的とする。
【解決手段】筐体は段差により凸状に隆起した隆起部１４と、この隆起部の内面側に設けられ隆起部と一体に成型されたリブ１７とを有する。この筐体は携帯型情報処理装置の表示装置の背面に配置される。この構成により液晶パネル１６が組み込まれたディスプレイ部１２の強度はさらに増し、外圧に対する変形が抑えられるという作用を有する。この筐体を用いた携帯型情報処理装置は外圧に対する強度が向上しているため、表示装置が破損しにくい。
【選択図】図２

Description

本発明はノートパソコンのような携帯型情報処理装置に関し、詳しくは携帯型情報処理装置に使用される金属製の筐体とその製造方法に関する。

近年、ノートパソコンのような携帯型情報処理装置において、その携帯性を高めるため、装置自体の薄型、軽量化が進められ、外郭を構成する筐体の薄型化も進められている。一方では、機械的強度の向上や電磁シールド、装置内部から発生する熱の放散のため、筐体に金属が用いられている。

以下、従来の携帯型情報処理装置について図を用いて説明する。図７（Ａ）は従来の携帯型情報処理装置のディスプレイ部を開けた状態を示す外観斜視図、図７（Ｂ）はディスプレイ部を閉めた状態を示す外観斜視図である。図８（Ａ）は図７（Ｂ）の８Ａ−８Ａ線におけるディスプレイ部の断面図、図８（Ｂ）は図７（Ｂ）の８Ｂ−８Ｂ線における断面図である。

携帯型情報処理装置の本体部３１には、ヒンジ部３３で開閉可能にディスプレイ部３２が取り付けられている。ディスプレイ部３２では、背面筐体３４と前面筐体３５との間に液晶表示装置の構成部品である液晶ドライブ回路（図示せず）と液晶表示パネル３６とが配置されている。

携帯型情報処理装置は、ノート型あるいはブック型と呼ばれるように、一般的には鞄などに収納しやすいように略矩形状の平面部を有する薄型の箱体形状を有する。また、背面筐体３４は機械的強度の向上や電磁シールド、装置内部から発生する熱の放散のためにアルミニウムなどの金属材料で構成されている。特に近年では軽量化のため、アルミニウムよりも比重が小さく強度の大きいマグネシウム合金を用いて、筐体が最大限に薄肉化されている。また薄型、軽量化が進んだために、携帯型情報処理装置を鞄などに入れて持ち運ぶ機会が一層増えてきている。
特開平９ー６２４００号公報 特開２００３−２０４１７４号公報

しかし、満員電車に乗り込んだ場合など、鞄には外側から大きな圧力が加えられる。鞄に携帯型情報処理装置が入っていればこの圧力はディスプレイ部３２に加えられる。この圧力により薄肉化された背面筐体３４が変形し、収納された液晶表示パネル３６が破損することを防止するために種々の検討がされている。すなわち、肉厚を薄く保ちつつ、図７（Ｂ）、図８（Ａ）に示すように自動車のボンネットのように背面筐体３４に凹凸を形成する技術が特許文献２に開示されている。また特許文献１には筐体全面にリブを設けることが開示されている。このような形状により背面筐体３４の強度が向上する。

しかしながらこのような構造でも液晶表示パネル３６の破損を完全に防ぐことはできない場合もあり、背面筐体３４の強度をさらに向上させることが望まれている。

本発明の筐体は段差により凸状に隆起した隆起部と、この隆起部の内面側に設けられ隆起部と一体に成型されたリブとを有する。この筐体は携帯型情報処理装置の表示装置の背面に配置される。この構成により表示装置が組み込まれたディスプレイ部の強度はさらに増し、外圧に対する変形が抑えられるという作用を有する。この筐体を用いた携帯型情報処理装置は外圧に対する強度が向上しているため、表示装置が破損しにくい。

以上のように本発明の携帯型情報処理装置の背面筐体は、段差により凸状に隆起した隆起部と、隆起部内面側に設けられ、隆起部と一体に成型されたリブとを有することで表示装置が組み込まれたディスプレイ部の強度はさらに増し、外圧に対する変形が抑えられる。

以下、本発明の実施の形態について、図１から図６を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１（Ａ）は本発明の実施の形態による携帯型情報処理装置のディスプレイ部を開けた状態の内面の外観斜視図、図１（Ｂ）は背面側から見た外観斜視図である。図１（Ｃ）は本発明の実施の形態による携帯型情報処理装置の構成を示すブロック図である。図２（Ａ）は図１（Ｂ）の２Ａ−２Ａ線におけるディスプレイ部の断面図、図２（Ｂ）は図１（Ｂ）の２Ｂ−２Ｂ線における断面図である。図３はディスプレイ部の背面筐体の透視平面図である。図４（Ａ）、図４（Ｂ）は外側から大きな圧力を受けたときのディスプレイ部の断面図である。

図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように携帯型情報処理装置の本体部１１には、ヒンジ部１３で開閉可能にディスプレイ部１２が取り付けられている。また図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すようにディスプレイ部１２では、背面筐体１４と前面筐体１５の間に表示装置の構成部品である液晶ドライブ回路（図示せず）と液晶表示パネル１６とが配置されている。表示装置としてプラズマディスプレイパネルなど、液晶表示パネル以外の装置を用いてもよい。

図１（Ｃ）に示すように本体部１１には、情報処理部５が内蔵され入力部６が搭載されている。ディスプレイ部１２と入力部６は情報処理部５に接続されている。情報処理部５はＣＰＵ、メモリ、ハードディスク等を有する。入力部６は、図１（Ａ）に示すように本体部１１に設けられたキーボード、タッチパネル、マウスパッド（またはタッチパッド）、あるいは外部装置とのインタフェース、メディアドライブや、ケーブルを介して接続されたマウス等である。ディスプレイ部１２の液晶表示パネル１６に例えばタッチパネルを用いて入力部６を構成してもよい。

背面筐体１４には段差により凸状に隆起した隆起部１４Ａが形成されている。隆起部１４Ａは実質的に直方体の外形形状に構成された背面筐体１４の外面短辺側の稜部１４Ｂに平行に設けられている。このように背面筐体は１４自動車のボンネット構造を有している。隆起部１４Ａの裏面（内面側）にはそれぞれリブ１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃが設けられている。

リブ１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃは隆起部１４Ａの筐体面に垂直に、稜部１４Ｂと平行な方向に隆起部１４Ａと一体に成型、配置されている。これにより長方形に形成されたディスプレイ部１２の短辺方向の強度はさらに増し、外圧に対する変形が抑えられる。このように背面筐体１４に複数のリブを設けることが強度向上の点から好ましい。またリブ１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃは稜部１４Ｂと平行な方向に設けられていることが好ましい。これにより長辺方向が本体部１１に取り付けられたディスプレイ部１２の強度が効果的に向上する。

また図２（Ａ）に示すように、リブ１７Ａとリブ１７Ｂとの間隔はリブ１７Ｂとリブ１７Ｃとの間隔より狭いことが好ましい。すなわち、３本のリブは背面筐体１４の中心より外側寄り、つまり背面筐体１４の外側の段差に近いほど密に配置されていることが好ましい。またリブ１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃはこの順に突出高さが高いことが好ましい。すなわち、内側のリブほど突出高さが低くなっていることが好ましい。また図２（Ｂ）に示すように、リブ１７Ａの側面形状は中心ほど幅が狭くなっていることが好ましい。すなわちリブ１７Ａの突出高さは背面筐体１４の中央部に近いほど低いことが好ましい。図２（Ｂ）ではリブ１７Ａを示しているが、リブ１７Ｂ、１７Ｃについても同様である。

図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、背面筐体１４が外圧により変形した場合、背面筐体１４の中心部ほど変形量が大きくなる。そのため背面筐体１４の中心部ほど液晶表示パネル１６や液晶表示パネル１６に画像を表示するドライブ回路（図示せず）とのクリアランスが小さくなる。上記のようにリブ１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃを構成することによりいずれの場合もこのクリアランスが確保される。これによりリブ１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃが液晶表示パネル１６やドライブ回路に当たってストレスにより故障や割れを生ずることを防止することができる。

以上のように、自動車のボンネット構造をした背面筐体１４の隆起部１４Ａの裏面の空き空間を利用して、リブ１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃを背面筐体１４と一体に成型、配置する。リブ１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃは筐体面に垂直に、かつディスプレイ部１２の短辺方向に平行に配置する。これによりディスプレイ部１２の短辺方向の強度はさらに増し、外圧に対する変形が抑えられる。

なお、背面筐体１４と液晶表示パネル１６とのクリアランスを確保できればディスプレイ部１２の長辺方向にリブを配置してもよい。これによりディスプレイ部１２の長辺方向の強度も増すことが可能となる。また、ディスプレイ部１２の大きさによっては稜部１４Ｂと平行に設けず、例えば隆起部１４Ａの対角線方向に設けてもよい。

また上記説明ではリブが３本設けられた例を説明しているが本数に限定はない。

また図３では隆起部１４Ａが２つ設けられた例を示しているが、３つ以上設けてもよい。また隆起部１４Ａが１つだけ設けられていてもよい。いずれの場合でも複数本のリブは背面筐体１４の中心より外側寄りに近いほど密に配置されていることが好ましい。また内側のリブほど突出高さが低くなっていることが好ましい。各リブの突出高さは背面筐体１４の中央部に近いほど低いことが好ましい。

次にリブ１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃを有する背面筐体１４を製造する方法について説明する。まず「ヒケ」という不良現象について先に説明する。図５（Ａ）、図５（Ｂ）は成型品の作製時に発生するヒケと呼ばれる不良現象を説明する図である。

ヒケとは、成型製品の表面にエクボのような窪みができてしまうことを意味する。成型品の体積は固化するとき、圧力と温度によって大きく変化する。図５（Ａ）のように成型品２１は固化するときの冷える速度が場所により異なり、表面が速く冷める一方、内部、特に厚い部分の内部に熱い部分２２ができる。このように熱がこもりやすくなると、材料は圧力の低い中でゆっくり固まっていき、より体積的に小さくなろうとする。このことが成型品２１の寸法の安定性に大きく影響する。このようにして図５（Ｂ）に示すように窪み２３が生じる。ヒケの大きな要因としては、次の２つがあると言われている。

（１）製品設計
成型品の形状において肉厚は均一化するという基本的概念がある。前述したように、ヒケは高温で溶融した樹脂や金属が固まる際、同じ冷却速度で固化していかないという理由で出てくる現象であるからこのような基本的概念が成り立つ。例えば、２ｍｍの肉厚部と４ｍｍの肉厚部があれば４ｍｍの肉厚部の方が固まるのが遅れやすい。つまり、図５（Ａ）に示すように異なる肉厚部が交差する部分にヒケが生じやすくなる。

（２）成型条件
成型時には、高温で溶融された樹脂や金属がキャビティ（鋳型の空間）に充填される。そのため通常、保持圧力をかけることで、冷えて収縮する材料をキャビティの隅々に送るようにぐいぐいと押し込んでいく。この圧力が弱いとヒケが起こりやすい。この工程では成型品のでき栄えを見ながら冷却時間と圧力のバランスをとった成型条件が決定される。一般に製品ができるまでの周期時間は短い方がよいのは当然であり、この保持圧力をかける工程を含め冷却時間を短縮しようとするとヒケが生じやすい。

以下、図６（Ａ）〜図６（Ｄ）を用いてマグネシウム合金を用いた背面筐体１４の成型方法に説明する。図６（Ａ）は背面筐体１４を成型するための鋳型の要部概略断面図、図６（Ｂ）〜図６（Ｄ）は背面筐体１４を製造するステップを説明するための要部断面図である。図６（Ｂ）は成型直後、図６（Ｃ）は冷却後、図６（Ｄ）は表面研磨処理後の各状態を示している。ここではリブ１７Ａを代表として説明する。

リブ１７Ａは背面筐体１４の筐体面に垂直に一体に成型、配置されている。しかしながら筐体肉厚に対してリブ１７Ａの幅（厚み）が広い。そのため、上述したように高温で溶融したマグネシウム合金が鋳型内で固化する際には主に上述（１）が原因でヒケが発生する。背面筐体１４の隆起部１４Ａの表面には裏面に設けられたリブ１７Ａのヒケが溝状の痕跡となって残る。このような痕跡は研磨処理でなくすことはできるが、溝状の痕跡のため研磨すれば背面筐体１４の肉厚が減少して強度が低下する。また製造工数も増加する。

そのため、図６（Ａ）に示すように予めヒケが発生する部分を考慮して鋳型を設計する。ヒケの量（深さ）は背面筐体１４の隆起部１４Ａの肉厚に対するリブ１７Ａの幅（厚み）の比率から実験的に求めることができる。この実験結果を基に、リブ１７Ａが設けられる背面筐体１４の反対面にこのヒケによる肉厚の減少量を考慮し、図６（Ｂ）に示す突出した部分１８を盛り込むように、上側鋳型２５に凹部２７を構成する。この時、ヒケによる肉厚の減少を考慮する量を少し多めにすることでバラツキが吸収される。しかしながら図６（Ｃ）に示すように部分１８の痕跡１９が残る場合がある。痕跡１９は、図６（Ｄ）に示すように成型後の表面研磨により容易に処理することが可能で、ヒケによる溝状痕跡の表面研磨処理のように背面筐体１４の肉厚を減少させることはない。

以上のように、背面筐体１４を成型する際には、材料であるマグネシウムを含む合金を溶融し、これを上側鋳型２５と下側鋳型２６との間に流し込む。下側鋳型２６には、隆起部１４Ａを形成するための第１段部２９Ａと、第１段部２９Ａより上側（中央側）にリブ１７Ａを形成するための溝部２８が設けられている。上側鋳型２５には隆起部１４Ａを形成するための第２段部２９Ｂと、第２段部２９Ｂより上側（中央側）の、リブ１７Ａの裏面に対応する位置に突出した部分１８を形成するための凹部２７が設けられている。流し込んだ合金が冷えて固まれば上側鋳型２５と下側鋳型２６とをはずしてヒケのない背面筐体１４が得られる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、背面筐体１４のボンネット構造を利用したリブ１７Ａ（リブ１７Ｂ、１７Ｃ）により新たに強度が強化される。さらに、成型部品作製時のヒケのように成型性を低下させる要因が抑制され、外力に対して高い耐久力を有した背面筐体１４が得られる。

なお、主に金属であるマグネシウムを含む合金の成型について説明したが、成型材料が樹脂であってもよい。

また、本体部１１とディスプレイ部１２との２つの平板状箱体がヒンジで連結されたノートパソコンの筐体について説明したが、キーボードに代えてディスプレイ部１２にタッチパネル機能を搭載し、本体部１１に液晶表示装置が組み込まれた１つの平板状箱体のノートパソコンの背面筐体に適用してもよい。

また、上記説明ではノートパソコンを例にして携帯型情報処理装置の筐体について説明したが、ノートパソコンに限られない。他の機器の携帯型機器、例えば表示装置を有するＤＶＤプレイヤ、計測器、あるいはカーナビに適用してもよい。

本発明にかかる携帯型情報処理装置の筐体では、自動車のボンネット構造をした背面筐体の隆起部の裏面の空き空間を利用して、筐体面に直角に、ディスプレイ部の背面筐体と一体にリブが成型、配置されている。この構造によりディスプレイ部の強度はさらに増し、外圧に対する変形が抑えられる。この構造は金属製の筐体を使用した携帯型情報処理装置等として有用である。

（Ａ）は本発明の実施の形態による携帯型情報処理装置の外観斜視図、（Ｂ）（Ａ）に示す携帯型情報処理装置の背面側から見た外観斜視図、（Ｃ）は本発明の実施の形態による携帯型情報処理装置の構成を示すブロック図 （Ａ）は図１（Ｂ）に示す携帯型情報処理装置のディスプレイ部の２Ａ−２Ａ線における断面図、（Ｂ）は図１（Ｂ）に示す携帯型情報処理装置のディスプレイ部の２Ｂ−２Ｂ線における断面図 図１（Ｂ）に示す携帯型情報処理装置におけるディスプレイ部の背面筐体の透視平面図 （Ａ）は図２（Ａ）に示すディスプレイ部が外側から大きな圧力を受けたときの断面図、（Ｂ）は図２（Ｂ）に示すディスプレイ部が外側から大きな圧力を受けたときの断面図 成型品作製時に発生する「ヒケ」と呼ばれる不良現象を説明する図 （Ａ）は図２（Ａ）に示す背面筐体を成型するための鋳型の要部概略断面図、（Ｂ）〜（Ｄ）は図２（Ａ）に示す背面筐体の製造方法を説明するための要部断面図 （Ａ）は従来の携帯型情報処理装置のディスプレイ部を開けた状態を示す外観斜視図、（Ｂ）は図６（Ａ）に示す携帯型情報処理装置のディスプレイ部を閉めた状態を示す外観斜視図 （Ａ）は図７（Ｂ）の８Ａ−８Ａ線におけるディスプレイ部の断面図、（Ｂ）は図７（Ｂ）の８Ｂ−８Ｂ線におけるディスプレイ部の断面図

符号の説明

５ 情報処理部
６ 入力部
１１ 携帯型情報処理装置の本体部
１２ ディスプレイ部
１３ ヒンジ部
１４ 背面筐体
１４Ａ 隆起部
１４Ｂ 稜部
１５ 前面筐体
１６ 液晶パネル
１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ リブ
１８ 突出した部分
１９ 痕跡

Claims (9)

1. 携帯型情報処理装置の表示装置の背面に配置される筐体であって、
   段差により凸状に隆起した隆起部と、
   前記隆起部の内面側に前記隆起部と一体に成型されたリブと、
   を備えた筐体。
2. 前記リブは複数のリブのうちの１つであり、前記複数のリブが前記隆起部の内面側に前記隆起部と一体に設けられた請求項１記載の筐体。
3. 前記筐体は実質的に直方体の外形形状に構成され、
   前記複数のリブは前記筐体の外面の稜部の方向と実質的に平行に配置された請求項２記載の筐体。
4. 前記筐体の中央部より離れるにしたがって前記複数のリブの間隔が狭い請求項３記載の筐体。
5. 前記複数のリブのそれぞれの突出高さは前記筐体の中央部に近いほど低い請求項３記載の筐体。
6. 前記リブの突出高さは前記筐体の中央部に近いほど低い請求項１記載の筐体。
7. 情報処理部と、
   前記情報処理部に接続された入力部と、
   表示装置と、
   段差により凸状に隆起した隆起部と、
   前記隆起部の内面側に前記隆起部と一体に成型されたリブと、を含み、前記表示装置の背面に配置された筐体と、
   を有し、前記情報処理部に接続されたディスプレイ部と、
   を備えた携帯型情報処理装置。
8. 材料を溶融するステップと、
   前記溶融された材料を上側鋳型と下側鋳型との間に流し込むステップと、
   前記溶融された材料が冷えて固まった後、前記上側鋳型と前記下側鋳型とをはずすステップと、を備え、
   前記下側鋳型には成型される筐体に隆起部を形成するための第１段部と、前記第１段部より中央側にリブを形成するための溝部とが設けられ、前記上側鋳型には前記隆起部を形成するための第２段部が設けられている筐体の製造方法。
9. 前記上側鋳型には前記第２段部より中央側の前記リブの裏面に対応する位置に、ヒケによる成型物体積が減少する部分を予め余分に盛りこんだ突出部を形成するための凹部がさらに設けられた請求項８記載の筐体の製造方法。
   
   

Images