JP2012079025A - 情報処理装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ノートＰＣにおいて、機械部品をなくして故障の発生機会を低減し、部品点数を減らして製造コストを削減するとともに、筐体の自力オープン機能を持たせる。
【解決手段】ディスプレイを収容する第１筐体と、キーボードを収容する第２筐体と、第１筐体及び第２筐体とを回転可能に結合するヒンジ部と、を含んで構成され、少なくともヒンジ部に軟質樹脂を用いて、第１筐体、第２筐体及びヒンジ部が一体成形され、第１筐体に収容されるデバイスと第２筐体に収容されるデバイスとを接続するケーブルがヒンジ部の内部に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、情報処理装置及びその製造方法に関し、特に、例えば価格競争力を持たせたノートＰＣにおいて本体部及びディスプレイ部をつなぐヒンジ構造に好ましく適用される技術に関するものである。

現在、一般的なノートＰＣは、本体部（本体基板、キーボード、タッチパッド等を搭載する部分）とディスプレイ部（液晶ディスプレイ等を搭載する部分）とが分離しており、それぞれを別の筐体に収容している。そして、両筐体を結合するために金属製のヒンジが採用されている。しかし、金属製ヒンジを用いた場合、不良やフィールドでの故障が発生する可能性があり、また製造コストも高いものとなる。

また、ユーザにとってのユーザビリティを高めるために、折り畳み型の携帯電話機でも採用されているような筐体の自力オープン機能をノートＰＣに持たせることが考えられるが、金属製ヒンジを用いた自力オープンは、バネやモータでの駆動が必要となり、上記のように製造コスト、故障発生の可能性等の点で実現は困難である。

例えば特許文献１には、組立性の向上及び製造コストの低減を図ることが可能な液晶表示装置が開示されている。当該液晶表示装置では、液晶セルとこれを保持する保持フレームを有し、保持フレームのケース部が肉薄のヒンジ部を介してベース部に連結されており、ケース部、ベース部、ヒンジ部が合成樹脂により一体成形されている。

特開平１０−４８５９９号公報

特許文献１で開示された発明は、液晶表示装置の液晶セルを保持する保持フレームのヒンジ構造に関するものである。当該保持フレームは、組立後はケース部及びベース部で液晶セルを挟持し、その状態で液晶表示装置の一部（フレーム）をなすものである。すなわち、ケース部とベース部にそれぞれ異なるデバイスを収納して、使用の際にケース部を開閉するというような利用形態は想定されていない。このため、特許文献１による技術をそのままノートＰＣに適用しても、上述したような問題の解決にはならない。

そこで、本発明は、ノートＰＣにおいて、機械部品をなくして故障の発生機会を低減し、部品点数を減らして製造コストを削減するとともに、筐体の自力オープン機能を持たせることを目的とする。

本発明の一側面である情報処理装置は、ディスプレイを収容する第１筐体と、キーボードを収容する第２筐体と、第１筐体及び第２筐体とを回転可能に結合するヒンジ部と、を含んで構成され、少なくともヒンジ部に軟質樹脂を用いて、第１筐体、第２筐体及びヒンジ部が一体成形され、第１筐体に収容されるデバイスと第２筐体に収容されるデバイスとを接続するケーブルがヒンジ部の内部に配置されているものである。

また、本発明の情報処理装置は、上記の情報処理装置において、第１筐体及び第２筐体が折り畳まれた閉状態を固定する固定手段を有し、固定手段による閉状態の固定を解除したとき、ヒンジ部の復元力で、第１筐体及び第２筐体が開かれた開状態となるものであってもよい。

また、本発明の情報処理装置は、上記の情報処理装置において、第１筐体及び第２筐体が開かれた開状態となったときの第１筐体と第２筐体のなす角度を固定する第１支持部材を、第１筐体及び第２筐体が折り畳まれた閉状態におけるヒンジ部の内側の面に設けたものであってもよい。

また、本発明の情報処理装置は、上記の情報処理装置において、第１筐体及び第２筐体が開かれた開状態となったときの装置設置状態を固定する第２支持部材を、第１筐体及び第２筐体が折り畳まれた閉状態におけるヒンジ部の外側の面に設けたものであってもよい。

また、本発明の情報処理装置は、上記の情報処理装置において、第１筐体及び第２筐体が折り畳まれた閉状態となったとき、閉状態におけるヒンジ部の厚みが、閉状態における第１筐体と第２筐体とを合わせた厚みと略同等とであるものであってもよい。

また、本発明の情報処理装置は、上記の情報処理装置において、ケーブルの外側に第１樹脂フィルムが接着され、第１樹脂フィルムが接着されたケーブルの外側を覆う金属繊維シートの内側に第２樹脂フィルムが接着され、該ケーブルの外側が該金属繊維シートに覆われた状態で軟質樹脂により一体成型されているものであってもよい。

また、本発明の情報処理装置は、上記の情報処理装置において、第１筐体及び第２筐体に硬質樹脂を用い、ヒンジ部に軟質樹脂を用いて、第１筐体、第２筐体及びヒンジ部が一体成形されているものであってもよい。

本発明の一側面である情報処理装置の製造方法は、ディスプレイを収容する第１筐体と、キーボードを収容する第２筐体と、第１筐体及び第２筐体とを回転可能に結合するヒンジ部と、含んで構成される情報処理装置の製造方法であって、流し込まれる樹脂の接する面に形成された複数の突起部を有する第１金型と、第１金型との接合後に第１金型に形成された各突起部の間に対向する位置に形成された複数の突起部及びそれぞれの該突起部の間に形成された樹脂流し込み口を有する第２金型と、を用い、第１筐体に収容されるデバイスと第２筐体に収容されるデバイスとを接続するケーブルを、第１金型に形成された突起部及び第２金型に形成された突起部と当接するように挟み込んで第１金型及び第２金型を接合し、樹脂流し込み口から樹脂を流し込み、少なくともヒンジ部に軟質樹脂を用いて、第１筐体、第２筐体及びヒンジ部を一体成形するものである。

本発明によれば、ノートＰＣにおいて、機械部品をなくして故障の発生機会を低減し、部品点数を減らして製造コストを削減するとともに、筐体の自力オープン機能を持たせることが可能となる。

本発明の実施形態に係るノートＰＣ（開状態）の斜視図である。 本発明の実施形態に係るノートＰＣ（開状態）の側面図である。 本発明の実施形態に係るノートＰＣ（閉状態）の斜視図である。 本発明の実施形態に係るノートＰＣの構成図である。 本発明の実施形態に係るノートＰＣに用いられる一体成型ケーブルの断面図である。 本発明の実施形態に係るノートＰＣに用いられる一体成型ケーブルの上面図である。 本発明の実施形態に係るノートＰＣの筐体及びヒンジ部の一体成形方法の説明図である。

近年、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）バックライト液晶の採用によって、液晶パネル部品が軽量化され、金属製ヒンジを使用しなくても、ディスプレイ部を十分に支持できる重量になってきた。また、折り曲げに強く（変形しない）、劣化しない（化学物質に対する耐性が強い）軟質樹脂が商品化されている。そして、インターネット需要の広がりで、ネットブックのような安価なパソコンが普及し、さらに安価なものが求められるようになってきている。これらの背景から、ノートＰＣにおいてＰＣ本体ケース（上部筐体及び下部筐体）と軟質樹脂製のヒンジとを一体成形して、ヒンジの内部にケーブルを配置するという本発明が本願発明者により考案された。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施形態に係るノートＰＣの斜視図、図２は該ノートＰＣの側面図で、いずれもディスプレイ部を開いた開状態を示したものである。本実施形態のノートＰＣ１は、液晶ディスプレイ３等を収容した上部筐体２とキーボード５やタッチパッド６等を収容した下部筐体４が分離した一般的なノートＰＣで、上部筐体２と下部筐体４とがヒンジ部７を介して樹脂により一体成形され結合されている。

上部筐体２及び下部筐体４は硬質樹脂からなり、ヒンジ部７は折り曲げに強く（変形しない）、劣化しない（化学物質に対する耐性が強い）軟質樹脂からなる。なお、硬質樹脂と軟質樹脂は、ノートＰＣ全体のデザイン性を考慮して、異なる色で構成してもよいし、同じ色でも構成してもよい。

上部筐体２における液晶ディスプレイ３の実装面の上方端部（ヒンジ部７と逆の端部）にオープンロック１０ａが設けられ、下部筐体４におけるキーボード５の実装面の下方端部（ヒンジ部７と逆の端部でタッチパッド６の下方の端部）にオープンロック１０ｂが設けられている。オープンロック１０ａ及び１０ｂは、上部筐体２及び下部筐体４の閉状態を維持し固定する手段である。例えば、オープンロック１０ａは一方向に引っかかり部分が形成された突起であり、オープンロック１０ｂは挿入された突起の引っかかり部分をスライドにより解除可能な穴で構成してもよい。オープンロック１０ａ側をスライドさせて引っかかりを解除させるような構成でもよい。

オープンロック１０ａ及び１０ｂによる閉状態の固定を解除すると、ヒンジ部７の復元力により上部筐体２は自力で開き、図１に示すような開状態となる。上部筐体２、下部筐体４、ヒンジ部７は、上部筐体２及び下部筐体４が所定の角度をなす開状態で一体成形されているため、閉状態では筐体（特に下部筐体４より重量の軽い上部筐体２）を開く方向にヒンジ部７の復元力が働き、開いた後には開状態で安定する。

上部筐体２及び下部筐体４の閉状態を維持し固定する手段としては、上記のようなロック構造を筐体に設けることのほか、筐体の折り畳み時に面ファスナやスナップボタン付きベルトが挙げられる。図３に示すように、ベルクロやスナップボタン付きベルトを折り畳んだ状態の両筐体に巻き付けて閉状態を固定してもよい。

ヒンジ部７は、上部筐体２及び下部筐体４の開状態において、液晶ディスプレイ３やキーボード５と対向する側の面に前面支持リブ８が設けられている。前面支持リブ８は、ヒンジ部７の復元力で上部筐体２が開いた後、上部筐体２の自重で液晶ディスプレイ３の支持角度が大きくならないように、液晶ディスプレイ３の重量に応じて設置される（図１）。なお、この前面支持リブ８は、いわばヒンジ部７の一部であり、軟質樹脂で一体成形される。

また、ヒンジ部７は、上部筐体２及び下部筐体４の開状態において前面支持リブ８の配置面と反対の面に背面支持リブ９が設けられている。背面支持リブ９は、ヒンジ部７の復元力で上部筐体２が開く際の反動で、上部筐体２の開く方向にノートＰＣ１が倒れないように、下部筐体４の設置面の延長として配置される（図２）。なお、この背面支持リブ９も、前面支持リブ８と同様に、いわばヒンジ部７の一部であり、軟質樹脂で一体成形される。

ヒンジ部７は、上部筐体２及び下部筐体４の折り畳み時に、ヒンジ厚みがＰＣ本体厚みと同等になるように、ヒンジ形状が決定される。ヒンジ厚みがＰＣ本体厚みより厚くなれば、閉状態での設置状態が安定せず、またデザイン上も質が低下するためである。

図４は、本発明の実施形態に係るノートＰＣの構成図である。本実施形態では、ノートＰＣ１は、液晶ディスプレイ（液晶モジュール）３、アンテナ一体型無線モジュール１１、本体基板１２を上部筐体２に収容し、キーボード５、タッチパッド６（不図示）、ＵＳＢハブ１３、ＵＳＢポート１４、充電回路１５、バッテリ１７を下部筐体４に収容している。そして、上部筐体２に収容された本体基板１２と下部筐体４に収容された各種デバイスとをケーブル１７により電気的に接続している。ケーブル１７は、バッテリ１６から電源を本体基板１２に供給し、ＵＳＢハブ１３と本体基板１２との間で信号を伝送する。

図５は本発明の実施形態に係るノートＰＣに用いられる一体成型ケーブルの断面図、図６は該ケーブルの上面図で、いずれも該ケーブルの内部構造を示したものである。本実施形態のＰＣ１に用いられる一体成型ケーブル３０は、電源供給及び信号伝送を行うためのフラットケーブル１７、セロファンフィルム１８及び１９、金属繊維シート２０、軟質樹脂製チューブ２１で構成されている。

セロファンフィルム１８は、フラットケーブル１７の外側に巻き付けるように接着されている。セロファンフィルム１９は、金属繊維シート２０の内側に巻き付けるように接着されている。セロファン１９が接着された金属繊維シート２０は、セロファンフィルム１８が接着されたフラットケーブル１７を覆うように配置される。そして、金属繊維シート２０で外部を覆われた状態のフラットケーブル１７は軟質樹脂製チューブ２１で成型されている。軟質樹脂製チューブ２１は、ヒンジ部７と同じ軟質樹脂が用いられている。

図６に示すように、一体成型ケーブル３０は、外側にセロファンフィルム１８が接着されたフラットケーブル１７（（Ａ））、内側にセロファンフィルム１９が接着された金属繊維シート２０（（Ｂ））、軟質樹脂製チューブ２１（（Ｃ））に大別される。このような構造となっていることから、（Ａ）／（Ｂ）間が二重のセロファンフィルム（セロファンフィルム１８及び１９）でスライドし、フラットケーブル１７の伸縮を吸収してその破損を防止することが可能となっている。

図７は、本発明の実施形態に係るノートＰＣの筐体及びヒンジ部の一体成形方法の一例を説明するための図である。図７に示すように、金型５１及び５２を組み合わせて上部筐体２及び下部筐体４を成型するための空間を形成し、金型５２及び５３を組み合わせてヒンジ部７を成型するための空間を形成する。金型５２及び５３を組み合わせる際に両金型の間に一体成型ケーブル３０を配置する。

金型５１は、凹型で中央（ヒンジ部７が形成される位置）に凸部を有する形状で、この凸部上に円柱形状の突起である支柱５１１が形成されている。また、金型５３は、凹型（凹部が金型５１の凸部に対向）で中央（支柱５１１の配置位置と対応する位置）に円柱形状の突起である支柱５３１が形成されている。そして、支柱５１１及び５３１は、図７に示すように、各支柱が並んでいる方向に対してずれを持たせて（支柱５１１及び５３１のそれぞれが対向しないように）交互に配置され、金型５２及び５３の接合部分により両端が挟持された一体成形ケーブル３０が撓まないように該ケーブルを上下から挟み込んで支持している。

また、金型５３には、各支柱５３１の設置位置の間でかつ支柱５１１と対向する位置に樹脂の流し込み口（不図示）が設けられている。当該流し込み口から金型５１側に向けて流し込まれた樹脂の勢いが、該流し込み口と対向する支柱５１１で受け止められることで、一体成型ケーブル３０の外型（樹脂の流出方向）への張りを防止することができる。また、樹脂の流し込み口を金型５３に設けてヒンジ内側から樹脂を流し込むことで、ケーブルの両端（金型５２及び５３の接合部分で挟持された部分）と中央（支柱５１１及び５３１で挟み込まれ支持された部分）の間の部分の生じる撓みを防ぐことができる。

このように構成した金型を組み合わせ、一体成型ケーブル３０を成型前に金型により挟持して配置し、上記流し込み口から、はじめに硬質樹脂を流し込んで上部筐体２及び下部筐体４を成型し、次いで軟質樹脂を流し込んでヒンジ部７を成型し、上部筐体２及び下部筐体４とヒンジ部７とを一体成型する。

流しこんだ樹脂が固まった後に金型を外すと、一体成型された筐体及びヒンジ部が完成することになる。金型を外した後には、支柱５３１を抜いた部分の穴がヒンジ部７の表面に形成され、一体成型ケーブル３０がこの穴を通して露出することになるが、先にも述べたとおり、ヒンジ部７の成型で用いた軟質樹脂と一体成型ケーブル３０で用いた軟質樹脂は同一のものであるため目立たず、デザイン上の問題は生じない。

図７では、上部筐体２と下部筐体４とのなす角度が１８０°となっている状態での一体成型示されているが、これはあくまで一例であり、所望の角度で一体成型を行うことが可能である。すなわち、ヒンジ部や筐体の形状や筐体のなす角度に応じて金型を製作すればよく、また樹脂の色についてもデザインを考慮して一体成型を行うことができる。

なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。

１ ノートＰＣ
２ 上部筐体
３ 液晶ディスプレイ
４ 下部筐体
５ キーボード
６ タッチパッド
７ ヒンジ部
８ 前面支持リブ
９ 背面支持リブ
１０ａ，１０ｂ オープンロック
１１ アンテナ一体型無線モジュール
１２ 本体基板
１３ ＵＳＢハブ
１４ ＵＳＢポート
１５ 充電回路
１６ バッテリ
１７ フラットケーブル
１８，１９ セロファンフィルム
２０ 金属繊維シート
２１ 軟質樹脂製チューブ
３０ 一体成型ケーブル
５１，５２，５３ 金型
５１１，５３１ 支柱

Claims (8)

1. ディスプレイを収容する第１筐体と、キーボードを収容する第２筐体と、前記第１筐体及び前記第２筐体とを回転可能に結合するヒンジ部と、を含んで構成され、
   少なくとも前記ヒンジ部に軟質樹脂を用いて、前記第１筐体、前記第２筐体及び前記ヒンジ部が一体成形され、
   前記第１筐体に収容されるデバイスと前記第２筐体に収容されるデバイスとを接続するケーブルが前記ヒンジ部の内部に配置されていることを特徴とする情報処理装置。
2. 前記第１筐体及び前記第２筐体が折り畳まれた閉状態を固定する固定手段を有し、
   前記固定手段による前記閉状態の固定を解除したとき、前記ヒンジ部の復元力で、前記第１筐体及び前記第２筐体が開かれた開状態となることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記第１筐体及び前記第２筐体が開かれた開状態となったときの前記第１筐体と前記第２筐体のなす角度を固定する第１支持部材を、前記第１筐体及び前記第２筐体が折り畳まれた閉状態における前記ヒンジ部の内側の面に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の情報処理装置。
4. 前記第１筐体及び前記第２筐体が開かれた開状態となったときの装置設置状態を固定する第２支持部材を、前記第１筐体及び前記第２筐体が折り畳まれた閉状態における前記ヒンジ部の外側の面に設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の情報処理装置。
5. 前記第１筐体及び前記第２筐体が折り畳まれた閉状態となったとき、前記閉状態における前記ヒンジ部の厚みが、前記閉状態における前記第１筐体と前記第２筐体とを合わせた厚みと略同等とであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
6. 前記ケーブルの外側に第１樹脂フィルムが接着され、前記第１樹脂フィルムが接着された前記ケーブルの外側を覆う金属繊維シートの内側に第２樹脂フィルムが接着され、該ケーブルの外側が該金属繊維シートに覆われた状態で前記軟質樹脂により一体成型されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
7. 前記第１筐体及び前記第２筐体に硬質樹脂を用い、前記ヒンジ部に軟質樹脂を用いて、前記第１筐体、前記第２筐体及び前記ヒンジ部が一体成形されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
8. ディスプレイを収容する第１筐体と、キーボードを収容する第２筐体と、前記第１筐体及び前記第２筐体とを回転可能に結合するヒンジ部と、含んで構成される情報処理装置の製造方法であって、
   流し込まれる樹脂の接する面に形成された複数の突起部を有する第１金型と、前記第１金型との接合後に前記第１金型に形成された各突起部の間に対向する位置に形成された複数の突起部及びそれぞれの該突起部の間に形成された樹脂流し込み口を有する第２金型と、を用い、
   前記第１筐体に収容されるデバイスと前記第２筐体に収容されるデバイスとを接続するケーブルを、前記第１金型に形成された突起部及び前記第２金型に形成された突起部と当接するように挟み込んで前記第１金型及び前記第２金型を接合し、前記樹脂流し込み口から樹脂を流し込み、
   少なくとも前記ヒンジ部に軟質樹脂を用いて、前記第１筐体、前記第２筐体及び前記ヒンジ部を一体成形することを特徴とする情報処理装置の製造方法。

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