JP2015061730A - 板状の筐体部材及びその射出成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高強度の板状の筐体部材を提供する。
【解決手段】板状の筐体部材は、表面と裏面とを有する板状の筐体部材であって、裏面には、蛇行する複数のリブを有する。さらに、表面には凸状に隆起した凸状部を有し、裏面には、表面の凸状部に対応する凹面を有する凹状部を有すると共に、蛇行する複数のリブは、前記裏面の凹状部に設けられている。
【選択図】図１

Description

本開示は、板状の筐体部材及びその射出成形方法に関する。

筐体表面に凸状に隆起した隆起部を設けると共に、隆起部の内面側に一体に成形されたリブを設けた筐体が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、ディスプレイパネルの裏面側を覆う背面パネルを備えた筐体であって、背面パネルにおけるディスプレイパネルに対向する対向面に、肉厚が薄い薄肉部と、薄肉部の一部にディスプレイパネルの方向に肉厚を厚くした厚肉部とを備えた筐体が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００７−２７２８６０号公報 特開２０１０−１１３７０８号公報

特許文献１及び２に記載の筐体では、隆起方向や厚肉部に沿った方向（短軸方向）に対する強度は高いものの、これに垂直な方向（長軸方向）への曲げに対しても、より高い強度が求められている。

本開示は、高強度の板状の筐体部材を提供する。

本開示における板状の筐体部材は、表面と裏面とを有する板状の筐体部材であって、裏面に、蛇行する複数のリブを有する。

本開示における板状の筐体部材は、裏面には、蛇行する複数のリブを有するので、高強度の板状の筐体部材として有効である。

実施の形態１に係る板状の筐体部材の裏面側の平面図である。 図１の板状の筐体部材の裏面側の斜視図である。 図１の板状の筐体部材の一部分の平面図である。 図３のＡ−Ａ方向から見た断面構造を示す断面図である。 蛇行するリブに沿った断面図である。 実施の形態１に係る板状の筐体部材をディスプレイ部分に用いたノートブック型パーソナルコンピュータのディスプレイパネルを開けた状態の外観を示す斜視図である。 図６のノートブック型パーソナルコンピュータのディスプレイパネルを閉じた状態の外観を示す平面図である。 図７のＢ−Ｂ方向から見た断面図である。

本開示における第１の態様に係る板状の筐体部材は、表面と裏面とを有する板状の筐体部材であって、
前記裏面には、蛇行する複数のリブを有する。

第２の態様に係る板状の筐体部材は、前記表面には凸状に隆起した凸状部を有し、前記裏面には、前記表面の凸状部に対応する凹面を有する凹状部を有すると共に、
前記蛇行する複数のリブは、前記裏面の凹状部に設けられていてもよい。

第３の態様に係る板状の筐体部材は、上記第２の態様において、前記裏面の前記凹状部に設けられた前記リブは、前記凹状部の周囲を構成する端部よりも低くてもよい。

第４の態様に係る板状の筐体部材は、上記第２又は第３の態様において、前記凸状部は、前記筐体部材の短軸方向に連続して設けてもよい。

第５の態様に係る板状の筐体部材は、上記第４の態様において、前記凹状部は、前記筐体部材の短軸方向に連続して設けてもよい。

第６の態様に係る板状の筐体部材は、上記第１から第５のいずれかの態様において、前記リブは、その頂部が延在方向に沿って同一面を構成していてもよい。

第７の態様に係る板状の筐体部材は、上記第１から第６の態様において、前記リブは、蛇行の中心方向が前記筐体部材の前記短軸方向に平行となるように設けてもよい。

第８の態様に係る板状の筐体部材は、上記第１から第７のいずれかの態様において、前記複数のリブは、蛇行の中心方向が互いに平行となるように配置してもよい。

第９の態様に係る板状の筐体部材は、上記第１から第８のいずれかの態様において、前記複数のリブは、蛇行の周期が互いに同期するように配置してもよい。

第１０の態様に係る板状の筐体部材は、上記第１から第９のいずれかの態様において、前記複数のリブは、互いに等間隔に配置してもよい。

第１１の態様に係る板状の筐体部材の射出成形方法は、第１の金型と、前記第１の金型に対して接離自在な第２の金型とを備えた射出成形金型を用意するステップであって、前記第１の金型は、蛇行する複数の凹状の溝を有する、射出成形金型を用意するステップと、
前記第１の金型と前記第２の金型とを型締めするステップと、
前記第１の金型と前記第２の金型との間に形成される空洞部に、前記第１の金型の蛇行する前記複数の凹状の溝の蛇行の中心方向に沿って溶融材料を射出し、冷却・固化させて成形材料を形成するステップと、
前記第１の金型と前記第２の金型とを型開きし、射出成形された前記成形材料からなる板状の筐体部材を取り出すステップと、
を含む。

第１２の態様に係る板状の筐体部材の射出成形方法は、上記第１１の態様において、前記第１の金型は、凸状に隆起した凸状部を含み、前記蛇行する複数の凹状の溝は、前記凸状部の頂部に設けられ、
前記第２の金型は、前記第１の金型と型締めした場合に、前記第１の金型の前記凸状部と対向する凹面を有する凹状部を含んでもよい。

第１３の態様に係る板状の筐体部材の射出成形方法は、上記第１１又は第１２の態様において、前記第１の金型に設けられた前記溝は、延在方向に沿って前記溝の底が同一面であってもよい。

第１４の態様に係る板状の筐体部材の射出成形方法は、上記第１１から第１３の態様において、前記複数の溝は、蛇行の中心方向が互いに平行となるように配置してもよい。

第１５の態様に係る板状の筐体部材の射出成形方法は、上記第１１から第１４のいずれかの態様において、前記複数の溝は、蛇行の周期が互いに同期するように配置してもよい。

第１６の態様に係る板状の筐体部材の射出成形方法は、上記第１１から第１５のいずれかの態様において、前記複数の溝は、蛇行の中心方向を互いに等間隔に配置してもよい。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。なお、図面において、実質的に同一の部材には同一の符号を付している。

（実施の形態１）
＜板状の筐体部材＞
図１は、実施の形態１に係る板状の筐体部材１０の裏面側の平面図である。図２は、図１の板状の筐体部材１０の裏面側の斜視図である。図３は、図１の板状の筐体部材１０の裏面側の一部分を示す平面図である。図４は、図３のＡ−Ａ方向から見た断面図である。図５は、蛇行するリブ６に沿った断面図である。
この板状の筐体部材１０は、表面３と裏面２とを有し、裏面２には蛇行する複数のリブ６を有する。また、表面３には、凸状に隆起した凸状部４ａ、４ｂを有する。裏面２には、表面３の凸状部４ａ、４ｂに対応する凹面を有する凹状部を含む。蛇行する複数のリブ６は、裏面２の凹状部に設けられている。この蛇行する複数のリブ６によって、曲げなどの外力による変形を抑制できる。具体的には、裏面２に垂直なリブ６を有するので裏面２に垂直な方向の応力に対して高い強度を有する。さらに、蛇行するリブ６の延在する方向（蛇行の中心方向）を支点とする曲げに対して高い強度を有するだけでなく、リブ６の延在方向と垂直な方向を支点とする曲げに対しても高い強度を有する。これは、リブ６が蛇行しているので、リブ６の一部が曲げの方向に交わる部分を有するため、リブ６の延在方向に垂直な成分を有する曲げ応力についても、板状の筐体部材１０が高い強度を示すからと考えられる。したがって、リブ６は、リブ６の延在方向に限らず、板状の筐体部材１０に印加される面内方向及び垂直方向の全ての方向の応力に対して高い強度を有し、特に面内方向の応力による板状の筐体部材１０の変形を抑えることができる。そこで、この板状の筐体部材１０によれば、裏面２の凹状部に設けた蛇行する複数のリブ６によって、応力耐性を向上させることができ、高強度を得ることができる。なお、リブ６の延在する方向とは、リブ６が交互に異なる方向から交わる想像上の直線が存在した場合の、その直線の方向である。

以下に、この板状の筐体部材１０の構成要素について説明する。

＜板状の筐体部材＞
この板状の筐体部材１０は、表面３及び裏面２を有する。また、電子機器、例えば、ノートブック型パーソナルコンピュータを格納する筐体部材として使用できる。なお、電子機器として、ノートブック型パーソナルコンピュータは一例であって、これに限定するものではない。
板状の筐体部材１０は、長方形形状を有するものを用いてもよい。ディスプレイパネルを格納する場合には、例えば、縦横比として、４：３、１６：１０、１６：９等に設定してもよい。なお、縦横比は上記のものに限定されない。
また、板状の筐体部材１０を構成する材料として、例えば、マグネシウム合金等の低融点金属合金を用いることができる。なお、板状の筐体部材１０を構成する材料としては、マグネシウム合金に限られるものではない。例えば、他の金属合金、樹脂材料等を用いてもよい。

＜表面＞
この板状の筐体部材１０の表面３は、強度向上に関する様々な構造及び美観を得るための装飾等を設けてもよい。例えば、表面３に凸状に隆起した凸状部４ａ、４ｂを設けてもよい。このような凸状部４ａ、４ｂを有する構造をボンネット構造という。表面３に凸状に隆起した凸状部４ａ、４ｂを設けることで、高強度の板状の筐体部材１０とすることができる。
なお、図４に示すように、この板状の筐体部材１０では、表面３の中心に対して左右２箇所に凸状部４ａ、４ｂを設けているが、凸状部は必ずしも複数の箇所に形成される必要は無い。また、凸状部４ａ、４ｂは、板状の筐体部材の短軸方向に平行に設けてもよい。あるいは、長軸方向と平行に設けてもよい。凸状部を１箇所だけ設ける場合には、表面３の中央へ、短軸方向と平行に設けることが好ましい。

＜裏面＞
板状の筐体部材１０の裏面２は、複数の蛇行するリブ６を有する。また、裏面２には、表面３の凸状部４ａ、４ｂに対応する凹面を有する凹状部を設けてもよい。この場合、複数の蛇行するリブ６は、裏面２の凹状部に設けてもよい。ここでは、凹状部は、長軸方向の中心から左右に設けられている。また、凹状部は、板状の筐体部材１０の短軸方向に平行に設けてもよい。
また、この板状の筐体部材１０では、中心に対して左右２箇所の凹状部のそれぞれに蛇行する複数のリブを設けているが、蛇行する複数のリブ６は、少なくとも１箇所に設ければよい。

＜リブ＞
また、裏面２には、複数の蛇行するリブ６が設けられている。複数の蛇行するリブ６は、凹状部に設けてもよい。リブ６は、凹状部の周囲を構成する端部よりも低くなるように設けてもよい。この場合には、この板状の筐体部材１０によってディスプレイパネルを格納する場合に、ディスプレイパネルの背面側にリブ６が当接することを避けることができる。また、リブ６は、その頂部が延在方向に沿って同一面を構成していてもよい。この場合、表面３を下にして板状の筐体部材１０を平面の上に載置した場合の平面からのリブ６の高さが、リブ６の延在方向に沿って一定であることを意味する（図５）。なお、図５に示すように、筐体部材の外面は端部に近づくにつれて曲線状になっていくため、凹状部の底面からのリブ６の高さは見かけ上減っていく。例えば、中央部のリブ６の底面からの高さｈ１と、端部のリブ６の底面からの高さｈ２とを対比すると、ｈ２＜ｈ１となる。このように、端部ではリブ６の見かけ上の高さｈ２が中央部のリブ６の高さｈ１よりも減るので、端部にケーブル類を通すことができる。

さらに、リブ６は、凹状部の方向に沿って設けてもよい。具体的には、リブ６は、蛇行の延在方向が板状の筐体部材１０の短軸方向に平行となるように設けてもよい。この場合、特に板状の短軸方向の応力に対して高強度とすることができる。

また、蛇行する複数のリブ６は、蛇行の中心方向が互いに平行となるように配置してもよい。この場合、さらに強度を高めることができる。さらに、蛇行する複数のリブ６は、蛇行の周期が互いに同期するように配置してもよい。蛇行の周期が互いに同期するとは単一のリブ同士の延在方向が略同一であり、かつ、延在方向に垂直な方向で定義されるリブ同士の間隔が略一定であることを意味する。この場合、さらに強度を高めることができる。複数のリブは、互いに等間隔に配置してもよい。この場合、安定した強度が得られると共に、射出成形時に溶融材料の流れをより均一化でき、リブ６の根元におけるヒケの発生を抑制できる。
なお、リブ６は、裏面側の基部から頂部につれて細くなるようにしておいてもよい。この場合には、射出成形時の抜けがよくなる効果が得られる。

＜蛇行する段差部分＞
この板状の筐体部材１０では、表面の凸状部４ａ、４ｂに対応する裏面の凹状部の周囲の段差部分において、蛇行する複数の段差部（蛇行段差部）８を設けてもよい。この蛇行段差部８は、蛇行する複数の面が段差を介して設けられている。この蛇行段差部８によって、射出成型時には厚肉部での大量の溶融材料の流れを周囲の薄肉部へ分散することによって、全体としての溶融材料の流れを均一化できる。その結果、温度差を生じにくくできるので、ヒケの発生を抑制できる。さらに、蛇行する複数の面が段差を介して設けられているので、面内方向（面に平行な方向）に印加される応力を波形のリブ６によって左右方向に分散させることができ、面内方向の応力による変形を抑えることができる。さらに、蛇行段差部８によって面に垂直方向から印加した応力に対する応力耐性を向上させることができる。これによって、高強度の板状の筐体部材を得ることができる。

＜ノートブック型パーソナルコンピュータ＞
図６は、実施の形態１に係る板状の筐体部材１０をディスプレイ部分に用いたノートブック型パーソナルコンピュータ３０のディスプレイパネル１２を開けた状態の外観を示す斜視図である。図７は、図６のノートブック型パーソナルコンピュータのディスプレイパネルを閉じた状態の外観を示す平面図である。図８は、図７のＢ−Ｂ方向から見た断面図である。

このノートブック型パーソナルコンピュータ３０は、ディスプレイパネル１２を保持するディスプレイ部分に用いた板状の筐体部材（上部筐体）１０及び背面筐体１４と、下部筐体２０とを備える。上部筐体である板状の筐体部材１０は、表面側の凸状部４ａ、４ｂに対応する裏面側の凹状部に蛇行する複数のリブ６を有するため、高強度であるので、ノートブック型パーソナルコンピュータ３０の強度を高めることができる。

＜板状の筐体部材の射出成形方法＞
実施の形態１に係る板状の筐体部材の射出成形方法について以下に説明する。
（１）第１の金型と、第１の金型に対して接離自在な第２の金型とを備えた射出成形金型を用意する。
第１の金型は、蛇行する複数の凹状の溝を有する。なお、凸状に隆起した凸状部を含んでもよい。この場合、蛇行する複数の凹状の溝は、凸状部の頂部に設けられていてもよい。
第２の金型は、第１の金型と型締めした場合に、第１の金型の凸状部と対向する凹面を有する凹状部を含んでもよい。
（２）第１の金型と第２の金型とを型締めする。
（３）第１の金型と第２の金型との間に形成される空洞部に、第１の金型に設けられた蛇行する溝の蛇行の中心方向に沿って溶融材料を射出し、冷却・固化させて成形材料を形成する。このように溝の蛇行の中心方向にそって溶融材料を流し込むことによって、蛇行する溝で溶融材料が左右に分散されるため、材料流れを均一にすることができる。つまり、凸状部で大量に速く流れる溶融材料が蛇行する溝によって左右の方向に分散され、全体として材料流れが均一化される。この場合、溝は、例えば、わずか数ｍｍ程度の深さでしかないが、蛇行していることによって、材料流れに対してブレーキをかける障壁として働いているものと思われる。
（４）第１の金型と第２の金型とを型開きし、射出成形された成形材料からなる射出成形品（板状の筐体部材）を取り出す。
以上によって、板状の筐体部材を得ることができる。

この板状の筐体部材の射出成形方法によれば、第１の金型に蛇行する複数の溝を設け、溝の蛇行の中心方向に沿って溶融材料を射出する。これによって、溶融材料の流れを均一化することができ、温度差を生じにくくできるので、蛇行する溝に対応して形成される蛇行するリブにおけるヒケの発生を抑制できる。
また、射出成形後には、第１の金型の蛇行する溝に対応して、複数の蛇行するリブを形成できる。これによって、応力による変形を抑制できる。まず、裏面に垂直なリブを有するので裏面に垂直な方向の応力に対して高い強度を有する。さらに、蛇行するリブの延在する方向（蛇行の中心方向）の応力に対して高い強度を有するだけでなく、リブの延在方向と垂直な方向の応力に対しても高い強度を有する。したがって、リブの延在方向に限らず、板状の筐体部材に印加される面内方向及び垂直方向の全ての方向の応力に対して高い強度を有し、特に面内方向の応力による変形を抑えることができる。そこで、この板状の筐体部材によれば、裏面の凹状部に設けた蛇行する複数のリブによって、応力耐性を向上させることができ、高強度を得ることができる。

以下に、この板状の筐体部材の射出成形方法において用いる各構成部材について説明する。

＜第１の金型＞
第１の金型は、蛇行する複数の凹状の溝を有する。なお、第１の金型は、凸状に隆起する凸状部を含んでもよい。この場合、蛇行する複数の凹状の溝は、凸状部の頂部に設けてもよい。射出成形後には、第１の金型に接する面が板状の筐体部材の裏面となり、蛇行する溝が蛇行するリブとなる。また、射出成形後には、上記凸状部が凹状部となる。

＜第２の金型＞
第２の金型は、第１の金型と型締めした場合に、第１の金型の凸状部と対向する凹状部を含んでもよい。射出成形後には、第２の金型に接する面が板状の筐体部材の表面となり、上記凹状部が表面に凸状に隆起する凸状部となる。

＜溶融材料＞
溶融材料は、例えば、マグネシウム合金等の低融点金属合金の溶融材料を用いることができる。なお、溶融材料は、マグネシウム合金に限られるものではない。例えば、他の金属合金、樹脂材料等を用いてもよい。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示は、高強度の板状の筐体部材に適用可能である。具体的には、ノートブック型パーソナルコンピュータ等の電子機器用の板状の筐体部材等に、本開示は適用可能である。

２ 裏面
３ 表面
４、４ａ、４ｂ 凸状部
６ リブ
８ 蛇行段差部
１０ 筐体部材
１２ ディスプレイパネル
１４ 背面筐体
２０ 下部筐体
３０ パーソナルコンピュータ

Claims (16)

1. 表面と裏面とを有する板状の筐体部材であって、
   前記裏面には、蛇行する複数のリブを有する、板状の筐体部材。
2. 前記表面には凸状に隆起した凸状部を有し、前記裏面には、前記表面の凸状部に対応する凹面を有する凹状部を有すると共に、
   前記蛇行する複数のリブは、前記裏面の凹状部に設けられている、請求項１に記載の板状の筐体部材。
3. 前記裏面の前記凹状部に設けられた前記リブは、前記凹状部の周囲を構成する端部よりも低い、請求項２に記載の板状の筐体部材。
4. 前記凸状部は、前記筐体部材の短軸方向に連続して設けられている、請求項２又は３のいずれか一項に記載の板状の筐体部材。
5. 前記凹状部は、前記筐体部材の短軸方向に連続して設けられている、請求項４に記載の板状の筐体部材。
6. 前記リブは、その頂部が延在方向に沿って同一面を構成している、請求項１から５のいずれか一項に記載の板状の筐体部材。
7. 前記リブは、蛇行の中心方向が前記筐体部材の前記短軸方向に平行となるように設けられている、請求項１から６のいずれか一項に記載の板状の筐体部材。
8. 前記複数のリブは、蛇行の中心方向が互いに平行となるように配置されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の板状の筐体部材。
9. 前記複数のリブは、蛇行の周期が互いに同期するように配置されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の板状の筐体部材。
10. 前記複数のリブは、互いに等間隔に配置されている、請求項１から９のいずれか一項に記載の板状の筐体部材。
11. 第１の金型と、前記第１の金型に対して接離自在な第２の金型とを備えた射出成形金型を用意するステップであって、前記第１の金型は、蛇行する複数の凹状の溝を有する、射出成形金型を用意するステップと、
    前記第１の金型と前記第２の金型とを型締めするステップと、
    前記第１の金型と前記第２の金型との間に形成される空洞部に、前記第１の金型の蛇行する前記複数の凹状の溝の蛇行の中心方向に沿って溶融材料を射出し、冷却・固化させて成形材料を形成するステップと、
    前記第１の金型と前記第２の金型とを型開きし、射出成形された前記成形材料からなる板状の筐体部材を取り出すステップと、
    を含む、板状の筐体部材の射出成形方法。
12. 前記第１の金型は、凸状に隆起した凸状部を含み、前記蛇行する複数の凹状の溝は、前記凸状部の頂部に設けられ、
    前記第２の金型は、前記第１の金型と型締めした場合に、前記第１の金型の前記凸状部と対向する凹面を有する凹状部を含む、請求項１１に記載の板状の筐体部材の製造方法。
13. 前記第１の金型に設けられた前記溝は、延在方向に沿って前記溝の底が同一面にある、請求項１１又は１２に記載の板状の筐体部材の射出成形方法。
14. 前記複数の溝は、蛇行の中心方向が互いに平行となるように配置されている、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の板状の筐体部材の射出成形方法。
15. 前記複数の溝は、蛇行の周期が互いに同期するように配置されている、請求項１１から１４のいずれか一項に記載の板状の筐体部材の射出成形方法。
16. 前記複数の溝は、蛇行の中心方向を互いに等間隔に配置されている、請求項１１から１５のいずれか一項に記載の板状の筐体部材の射出成形方法。

Images