JP3174641U - プラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】本考案は、プラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品を提供する。
【解決手段】内側面と、外側面と、少なくとも1つのくりぬき領域と、を有する金属ケースと、前記金属ケースの前記内側面に成形される貼合面と、前記貼合面に対向して設けられる接着層と、前記接着層に成形されるプラスチック部材と、前記くりぬき領域に成形される光学プラスチック部品と、を備えるプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品である。
【選択図】図5
【解決手段】内側面と、外側面と、少なくとも1つのくりぬき領域と、を有する金属ケースと、前記金属ケースの前記内側面に成形される貼合面と、前記貼合面に対向して設けられる接着層と、前記接着層に成形されるプラスチック部材と、前記くりぬき領域に成形される光学プラスチック部品と、を備えるプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品である。
【選択図】図5
Description
本考案は、金属とプラスチックの複合部品に関し、特に、インサート射出(insert injection)技術によって金属ケースに成形されたプラスチック部材、商品ロゴにおける導光パターン、カメラレンズ及び/又は補助光(閃光)レンズを備える軽金属ケース成形物に関する。
近年、携帯型電子製品が軽薄短小化の傾向にあるため、軽量化で高鋼性を持つ金属ケースの使用が必要となり、金属ケースとプラスチック部材からなる複合材構造技術が業界の発展の重心となっている。従来は、金属部品とプラスチック部材を別々に成形した後、粘着剤を金属部品に塗って、金属部品とプラスチック部材を合わせるように積み重ねて、最後に押圧して付着させるように製作する。しかしながら、3C製品用の金属ケースが単なる平面構造ではなく、不規則な曲面を有し、プラスチック部材も対応する曲面を有することは一般的であり、この曲面同士の間の付着工程は、非常に困難であるので、歩留まりを向上させることができなくなってしまう。
関連する先行技術において、特開2011‐73191号公報には、図1に示すように、まず、CFRPプリプレグ12と金属合金11の所定の表面を粗面化した後、それぞれに1液型(one‐pack type)エポキシ樹脂接着剤を塗布し、その後、接着剤が塗られている表面を接触させ、硬化させて接着させることを特徴とする、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)プリプレグ(prepreg)と金属合金を強力に固接させる方法が開示されているが、金属合金11の所定の表面を粗面化する場合、特殊な薬液を塗布して、ナノホールを有する表面を形成する必要がある。
特開2010‐274600号公報には、図2に示すように、金属合金部品1の表面に特殊な薬液を塗り、ナノホールを有する表面となるように侵食し、続いて、金属酸化物又は金属リン酸化物の表面層を更に形成する必要があり、最後にインサート射出成形技術によってプラスチック部材4をこの金属合金部品1の表面に成形することを特徴とする金属合金と熱硬化性樹脂の複合体の製造方法が開示されている。
特開2007‐179952号公報には、外側キートップ片(outside keytop piece)の金属塗膜と内側キートップ片(inside keytop piece)の白色の塗膜が融着層(fusion layer)を介して組み合わせて固着されることを特徴とするキートップの製造方法が開示されている。
特開2009‐81030号公報には、製造過程におけるエア抜き(degassing)を容易に行うように、カバー部材(cover member)とキートップ(key top)を貼り合わせるための粘着剤を、ドットアレイ状に前記カバー部材と前記キートップとの間に形成することを特徴とする押釦の製造方法が開示されている。
中国CN1827839特許公報には、金属部品に底面ラッカ塗布を施した後、真空めっき膜によって金属薄膜層を被覆し、その後透明硬膜ラッカ保護を施すことを特徴とし、主に、真空めっき膜工程によって、マグネシウム合金の外観製品の表面処理を行い、金属の外観の質感を備えたマグネシウム合金製品を産出する金属表面処理方法が開示されている。
特開2011‐11505号公報には、図3に示すように、金属部品20の裏面に樹脂部をモールド成形する同時に、金属体20の外観面に加飾シート(decorative sheet)Fにより加飾することができる、射出成形による金属と樹脂の複合品の製造方法が開示されている。
特開2011‐11505号公報には、溶融樹脂を射出する同時に、加飾層を金属体の一面に形成し、金属体及び射出樹脂の複合品を所望の形状にモールド成形する複合品の製造方法が開示されている。
特開2011‐73314号公報には、図4に示すように、透明性のインサート材3の外周に成形された樹脂部品の強度を向上させた方法において、透明性のインサート材3の外周に金属製のフレーム材4を提供し、粘着シート5を前記透明性のインサート材と前記金属製のフレーム材からなる一面に貼り付けた後、樹脂を射出成形し、前記透明性のインサート材を囲繞するとともに、少なくとも前記金属製のフレーム材の周縁部に係合した状態に樹脂部品7を形成したことを特徴とする透明性インサート材による樹脂射出成形方法が開示されている。
本考案は、先行技術の不足と欠点を解決するように、改良された、プラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品を提供することを主要な目的としている。
本考案は、内側面と、外側面と、少なくとも1つのくりぬき領域と、を有する金属ケースと、前記金属ケースの前記内側面に成形される貼合面と、前記貼合面に対向して設けられる接着層と、前記接着層に成形されるプラスチック部材と、前記くりぬき領域に成形される光学プラスチック部品と、を備えるプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品を提供する。
本考案に関する以下の詳細な説明と添付図面は、審査官に本考案の特徴及び技術内容を更に理解させるためのものである。しかしながら、添付図面は、参照したり説明を補助するためのものに限り、本考案を限定するものではない。
本明細書の一部として、それに含まれる添付図面は、読者に本考案の実施例を更に理解させるためのものである。これらの図面は、本考案の幾つかの実施例を描き、本文の説明と合わせてその原理を説明するものである。これらの図面は、以下の通りである。
本明細書における図面のいずれも、図面で例示するためのものであることは注意すべきである。図面を明確で説明しやすくするように、図面における各部品を、サイズと比例で、拡大したり縮小するように示すことがある。一般的に、図における同一の参照符号は、修正後又は異なる実施例における対応又は類似な特徴を明示するためのものである。
下記の詳細な説明において、符号を、添付した図面の一部としてその中に明示し、且つ前記実施例を実行できるように特別に説明するように示す。このような実施例では、当業者が実施できるように、細部を十分に説明する。読者であれば、本考案において、他の実施例を採用したり、本願に記載の実施例から逸脱せずに、如何なる構造性、論理性、ステップの順番上の変更をしたりしてよいことは、理解すべきである。そのため、下記の詳細な説明を、限定と見なそうとしてはいけなく、それに対して、それに含まれる実施例は、添付の実用新案登録請求の範囲によって限定される。
本考案のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品の側面図である図5と、切線I‐I'に沿っている、図5に示したプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品の断面模式図である図6と、図6に示した丸の箇所の拡大模式図である図6Aと、を参照する。本考案のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品は、携帯電話筐体又は電池バックカバー等であってよく、筐体又は電池バックカバーに、例えば、文字又はパターンのような、くりぬかれて隠しバックライト効果(hidden backlight effect)のある商品ロゴが設けられていることを特徴とする。図5及び図6に示すように、本考案のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品1は、金属ケース10と、金属ケース10の内側面S1に成形され、信号ポート12a、組立構造12b及び/又は補強用構造12cを含むプラスチック部材12と、を備える。他の実施例において、金属ケース10は、曲面を有してもよい。
プラスチック部材12を、金属ケース10の内側面S1の貼合面SBに射出成形し、詳しくは、貼合面SBを、射出の前、予め物理的方式又は化学的方式によって成形し、貼合面SBに接着層112を設け、プラスチック部材12を、接着層112に射出成形して、金属ケース10と緊密に接合する。前記貼合面SBを成形するための物理的方式は、砥粒吹き付け(サンドブラスト)による粗面化処理、レーザーエッチングによる粗面化処理、プラズマ処理(plasma)、紫外線プラズマ処理(UV Plasma)又はモールドによる押圧成形を含んでよく、化学的方式は、化学エッチング処理、成形を含んでよい。
本考案の好適な実施例によると、金属ケース10には、図5に示した英語の大文字「LOGO」の点線領域で例示するもののような、くりぬいた商品ロゴ領域10aが更に設けられている。くりぬいた商品ロゴ領域10aは、レーザー、プレス成形等の方式による、如何なる文字、パターン等であってよい。本考案の好適な実施例によると、射出成形技術を利用して、例えば、光学用ポリカーボネート(polycarbonate;PC)樹脂又はポリメタクリル酸メチル(Polymethylmethacrylate;PMMA)アクリル等光学用プラスチックのような、光学プラスチック部品14を、くりぬいた商品ロゴ領域10aに詰め込む。光学プラスチック部品14の外側面14aと、金属ケース10の外側面S0とは、共面であり、且つ本質的に隙間を有しない。光学プラスチック部品14の内側面14bに、導光パターン構造114を提供してよい。導光パターン構造114は、光学プラスチック部品14を射出成形する同時に光学プラスチック部品14の内側面14bに一斉に形成されたり、別に射出成形することで形成された光学ミクロ構造である。光学プラスチック部品14の一側辺に隣接する所に、例えば、フレキシブル回路基板又はプリント回路基板のような回路板24に取り付けられる、発光ダイオード(LED)光源のような光源22が設けられている。ただし、光源22からの光線が、光学プラスチック部品14の側辺から通過し、導光パターン構造114によって導かれて商品ロゴ領域10aを通過して、ケースにおける発光する商品ロゴの効果を発生する。
本考案の実施例によると、外観的な質感の異なる表現が得られるように、金属ケース10の外側面S0に、表面装飾層101を被覆してよい。また、光源22が発光しなく、又はオフになった場合、金属ケース10の外側面S0が全体的に揃った金属質感を呈して、利用者に金属ケース10の商品ロゴを容易に発見させないように、PVDめっき膜技術を利用して、金属ケース10の外側面S0と光学プラスチック部品14の外側面14aにニッケル金属薄膜をめっきしてよく、これにより、隠しバックライト効果のある商品ロゴを提供できるようになる。
本考案のまた他の実施例によると、光学プラスチック部品14は、金属ケース10に一体化されたカメラレンズ又は閃光(補助光)レンズであってもよく、ただし、光学プラスチック部品14が金属ケース10に一体化された閃光(補助光)レンズである場合、内側面に光学拡散パターン又はプリズムパターンを直接に形成してよい。
本考案の好適な一実施例によるプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品の製作フローを示す模式図である図7を参照されたい。図7に示すように、本考案のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品の製作方法は、金属ケースの製作ステップであるサブフローS100と、主に、インサート射出成形、表面処理ステップ及び後段製品品質管理検査であるS102という2つのサブフローを備える。まず、金属素材供給(ステップM01)及び供給材料の検査を行い、ただし、前記金属素材は、ステンレス、マグネシウム合金、アルミニウム合金又はマグネシウムアルミ合金等であってよい。そして、例えば、携帯電話筐体又は電池バックカバー等のような所望の金属ケース形状を得るように、前記金属素材に対してプレス成形(ステップM02)を行い、続いて、切削加工(ステップM03)を行い、そして、トリミング処理ステップ(ステップM04)を行う。
トリミング処理ステップを完成した後、そして、金属ケースの内側面に貼合面の成形(ステップM05)を行う。本考案の好適な実施例によると、例えば、砥粒吹き付けによる粗面化処理のような物理的方式によって、前記貼合面に対して表面処理をしてよい。無論、例えば、レーザーエッチングによる粗面化処理、プラズマ処理、紫外線プラズマ処理又はモールドによる押圧成形等のような他の物理的方式を選んで表面粗化してもよい。また、例えば、化学エッチング処理、成形のような化学的方式を選んで貼合面を成形してもよい。そして、洗浄ステップ(ステップM06)を行う。その後、例えば、スプレー、グルーイング又は印刷等の方式で、接着剤(adhesive)又は結合剤(primer)等を、表面処理されたり加工された貼合面に塗布し、前記貼合面に接着層を形成するように、接着剤被覆ステップ(ステップM07)を行う。次に、ベーキング(ステップM08)を行い、これで、サブフローS100を完成する。サブフローS100で処理された金属ケースは、後のインサート射出成形加工、即ち、サブフローS102を待つことになる。
以下、サブフローS102を詳しく説明する。まず、樹脂原料供給(ステップP01)及び検査を行い、ただし、前記樹脂原料は、ポリカーボネート(polycarbonate;PC)樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合(acrylonitrile butadiene styrene;ABS)樹脂又はポリフェニレン・サルファイド(polyphenylene sulfide;PPS)樹脂等であってよい。そして、乾燥処理(ステップP02)を行う。その後、樹脂原料又はプラスチックをサブフローS100で処理された金属ケースに射出成形するように、第1回目のインサート射出工程(ステップP03)を行う。より詳しくは、プラスチックを直接に金属ケースの貼合面の接着層に射出成形する。例として、金属ケースは、携帯電話筐体又は電池バックカバー等であってよく、射出成形されるプラスチック部材は、信号ポート、組立構造及び/又は補強用構造であってよい。インサート射出成形工程は、既に周知の技術であるため、詳しく説明しないことにする。後で、トリミング処理ステップ(ステップP04)を行う。その後、金属ケースにおけるくりぬいた商品ロゴ領域に光学プラスチック部品を射出成形する同時に、光学プラスチック部品の内側面に導光パターン構造を形成するように、第2回目のインサート射出工程(ステップP05)を続いて行う。ただし、光学プラスチック部品を、光学用ポリカーボネート(polycarbonate;PC)樹脂又はポリメタクリル酸メチル(Polymethylmethacrylate;PMMA)アクリル等から構成してよい。続いて、例えば、砥粒吹き付け、ヘアライン処理、PVD処理、陽極処理又はスプレー処理等のような、金属部品の表面装飾処理(ステップP06)を選んでよい。ただし、前記PVD処理は、ケースの表面で隠し文字の特殊効果を現す可能な、ニッケルめっき膜処理を更に含むことは注意すべきである。また、例えば、印刷、塗装、アルミニウム陽極処理等の方式によって、多様の色、パターン、柄を形成するように、金属ケースの外側面に装飾層を設けてもよい。最後、整形(ステップP07)及び後段品質管理ステップ(ステップP08)を行い、サブフローS102を完成する。
本考案のまた他の好適な実施例によるプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品の製作フローを示す模式図である図8を参照する。図8に示すように、プラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品を製作するための方法である本考案のまた他の好適な実施例は、同様に、金属ケースの製作ステップであるS200と、主に、インサート射出成形及び後段製品品質管理検査であるS202という2つのサブフロー、を備える。以下、サブフローS202を詳しく説明する。まず、金属素材供給(ステップM11)及び供給材料の検査を行い、ただし、前記金属素材は、ステンレス、マグネシウム合金、アルミニウム合金又はマグネシウムアルミ合金等であってよい。金属ケースの内側面に貼合面を成形する(ステップM12)。本考案の好適な実施例によると、例えば、砥粒吹き付けによる粗面化処理のような物理的方式によって、前記貼合面に対して表面処理する。無論、例えば、レーザーエッチングによる粗面化処理、プラズマ処理、紫外線プラズマ処理又はモールドによる押圧成形等のような他の物理的方式を選んで表面粗化してもよい。また、例えば、化学エッチング処理、成形のような化学的方式を選んで貼合面を成形してもよい。そして、例えば、携帯電話筐体又は電池バックカバー等のような必要な金属ケース形状を得るように、前記金属素材に対してプレス成形(ステップM13)を行い、続いて、切削加工(ステップM14)を行い、そして、トリミング処理ステップ(ステップM15)を行う。そして、洗浄ステップ(ステップM16)を行う。
洗浄ステップを完成した後、次に例えば、砥粒吹き付け、ヘアライン処理、PVD処理、陽極処理又はスプレー処理等のような、表面装飾処理(ステップM17)を行う。ただし、前記PVD処理は、ケースの表面で隠し文字の特殊効果を現す可能な、ニッケルめっき膜処理を更に含むことは注意すべきである。また、例えば、印刷、塗装、アルミニウム陽極処理等の方式によって、多様の色、パターン、柄を形成するように、金属ケースの外側面に装飾層を設けてもよい。その後、例えば、スプレー、グルーイング又は印刷等の方式で、接着剤(adhesive)又は結合剤(primer)等を、表面処理されたり加工された貼合面に塗布し、前記貼合面に接着層を形成するように、接着剤被覆ステップ(ステップM18)を行う。次に、ベーキング(ステップM19)を行い、これで、サブフローS200を完成する。サブフローS200で処理された金属ケースは、後のインサート射出成形加工、即ち、サブフローS202を待つことになる。
以下、サブフローS202を詳しく説明する。まず、樹脂原料供給(ステップP11)及検査を行い、ただし、前記樹脂原料は、PC樹脂、ABS樹脂又はPPS樹脂等であってよい。そして、乾燥処理(ステップP12)を行う。その後、樹脂原料又はプラスチックをサブフローS200で処理された金属ケースに射出成形するように、第1回目のインサート射出工程(ステップP13)を行う。より詳しくは、プラスチックを直接に金属ケースの貼合面の接着層に射出成形する。例として、金属ケースは、携帯電話筐体又は電池バックカバー等であってよく、射出成形されるプラスチック部材は、信号ポート、組立構造及び/又は補強用構造であってよい。インサート射出成形工程は、既に周知の技術であるため、詳しく説明しないことにする。後で、トリミング処理ステップを行う(ステップP14)。その後、金属ケースにおけるくりぬいた商品ロゴ領域に光学プラスチック部品を射出成形する同時に、光学プラスチック部品の内側面に導光パターン構造を形成するように、第2回目のインサート射出工程(ステップP15)を続いて行う。ただし、光学プラスチック部品を、光学用ポリカーボネート(PC)樹脂又はポリメタクリル酸メチル(PMMA)アクリル等から構成してよい。最後、整形(ステップP16)及後段品質管理ステップ(ステップP17)を行い、サブフローS202を完成する。
上記のいずれも、本考案の好適な実施例に限り、本考案の実用新案登録請求の範囲による均等な変更や修正は、全て本考案に含まれる範囲に属する。
1 プラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品、10 金属ケース、10a 商品ロゴ領域、12 プラスチック部材、12a 信号ポート、12b 組立構造、12c 補強用構造、14 光学プラスチック部品、14a、S1 外側面、14b、S0 内側面、22 光源、24 回路板、101 装飾層、112 接着層、114 導光パターン構造、SB 貼合面、S100、S102、S200、S202 サブフロー、M01、M11 金属素材供給、M02、M13 プレス成形、M03、M14 切削加工、M04、M15、P04、P14 トリミング処理、M05、M12 貼合面表面処理、M06、M16 洗浄、M07、M18 接着剤被覆、M08、M19 ベーキング、M17、P06 表面装飾処理、P01、P11 樹脂原料供給、P02、P12 乾燥、P03、P13 第1回目のインサート射出工程、P05、P15 第2回目のインサート射出工程、P07、P16 整形、P08、P17 後段品質管理ステップ
Claims (18)
- 内側面と、外側面と、少なくとも1つのくりぬき領域と、を有する金属ケースと、
前記金属ケースの前記内側面に成形される貼合面と、
前記貼合面に対向して設けられる接着層と、
射出成形によって、前記接着層に成形されるプラスチック部材と、
前記くりぬき領域に成形される光学プラスチック部品と
を備える、プラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品。 - 前記接着層は、接着剤を含む請求項1に記載のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品。
- 前記金属ケースは、マグネシウム合金、アルミニウム合金又はマグネシウムアルミ合金を含む請求項1または2に記載のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品。
- 前記金属ケースは、ステンレスを含む請求項1または2に記載のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品。
- 前記プラスチック部材は、ポリカーボネート(polycarbonate;PC)樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合(acrylonitrile butadiene styrene;ABS)樹脂又はポリフェニレン・サルファイド(polyphenylene sulfide;PPS)樹脂を含む請求項1から4の何れか1項に記載のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品。
- 前記プラスチック部材は、信号ポートである請求項1から5の何れか1項に記載のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品。
- 前記プラスチック部材は、組立構造である請求項1から6の何れか1項に記載のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品。
- 前記プラスチック部材は、補強用構造である請求項1から7の何れか1項に記載のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品。
- 前記金属ケースの前記外側面に設けられる装飾層を更に備える請求項1から8の何れか1項に記載のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品。
- 前記光学プラスチック部品は、光学用ポリカーボネート(polycarbonate;PC)樹脂又はポリメタクリル酸メチル(Polymethylmethacrylate;PMMA)アクリルを含む請求項1から9の何れか1項に記載のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品。
- 前記光学プラスチック部品の外側面と、前記金属ケースの前記外側面とは、共面であり、且つ本質的に隙間を有しない請求項1から10の何れか1項に記載のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品。
- 前記光学プラスチック部品の内側面に、導光パターン構造が設けられている請求項1から11の何れか1項に記載のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品。
- 前記光学プラスチック部品の側辺には、光源が設けられている請求項1から12の何れか1項に記載のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品。
- 前記光源は、発光ダイオードを含む請求項13に記載のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品。
- 前記光源は、回路板に取り付けられる請求項13または14に記載のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品。
- 前記回路板は、フレキシブル回路基板又はプリント回路基板を含む請求項15に記載のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品。
- 前記光学プラスチック部品は、カメラレンズである請求項1から16の何れか1項に記載のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品。
- 前記光学プラスチック部品は、閃光(補助光)レンズである請求項1から16の何れか1項に記載のプラスチック部材を有する金属ケースによる複合部品。
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