JP4978201B2 - 携帯型情報処理装置 - Google Patents

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、外力に対して高い耐久力を有する筐体構造を提供するものである。

近年、携帯型情報処理装置（以下、総称してノートパソコンという）では、その携帯性を高めるため、装置自体の薄型、軽量化が進み、外郭を構成する筐体の薄型化も進んでいる。一方では、機械的強度の向上や電磁シールド及び装置内部から発生する熱を放熱するために筐体に金属が用いられてきている。

以下、従来のノートパソコンについて図を用いて説明する。

図４Ａは従来のノートパソコンのディスプレイ部を閉じた状態の外観斜視図である。図４Ｂは図４Ａで示すディスプレイ部を４Ｂ−４Ｂ軸より見た断面図である。図４Ｃは図４Ａで示すディスプレイ部を４Ｃ−４Ｃ軸より見た断面図である。

図４Ａ、Ｂ、Ｃにおいて、ディスプレイ部２２の背面筐体２４と前面筐体２５の間には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２６が配置されている。

以上のように構成された従来の携帯型情報処理装置について、以下その詳細について説明する。

ノートパソコン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ディスプレイ部２２を閉じた状態では略矩形状の平面部を有する薄型の平板状箱体である。

また、背面筐体２４は機械的強度の向上や電磁シールド及び装置内部から発生する熱を放熱するためにアルミニウムなどの金属材料で作成されている。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が使われてきており、合わせて最大限の筐体の薄肉化が図られている。

さらに薄型、軽量化が進んだために、鞄などに入れて持ち運ぶ機会が一層増えてきている。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、これがディスプレイ部２２に加えられると、薄肉化している背面筐体２４が変形し、収納された液晶表示パネル２６が破損するおそれがある。これを防止するために、筐体の基本肉厚を保ちつつ、図４Ｂに示すように自動車のボンネットのように背面筐体２４の中央部を前後方向に沿って隆起させてより強度を増している。なお、これらの技術内容は、特許文献１及び特許文献２に開示されている。
特開平９−０６２４００号公報 特開２００３−２０４１７４号公報

しかしながら上記の従来の構成では、図４Ａ、Ｂ、Ｃに実線の矢印で示すように、背面筐体の幅方向（４Ｂ−４Ｂ軸）に沿った方向の曲げ強度はあるものの、これに比較して背面筐体の前後方向（４Ｃ−４Ｃ軸）に沿った方向の曲げ強度は、周囲の枠部分、隆起部稜線部分（図４Ｂの破線円内）のみで支えられているだけで中心部ほど弱い。

次に、プレスフォーミング工法による背面筐体の製作手順について説明する。

図５はプレスフォーミング工法による背面筐体の製作方法を説明する図である。図５において、マグネシウム合金の板状の素材５１をブランクホルダー５２とダイセット５３の間に挟んで、ヒーター５４によって加熱しながらパンチ５５により押圧し成形する。

ディスプレイ部の背面筐体２４をプレスフォーミングによって隆起部を形成する際に稜線部分に材料歪が発生するため、隆起した平坦部が波状に変形する。特に、材料がマグネシウム合金である場合、材料の曲げによるクラックを防止するために２００℃以上の高温でプレスフォーミングされることが一般的であるが、この時の熱膨張により材料の肉余り現象が発生し、隆起部分の平面が凹凸状に変形する。

図５では、形状を説明するために寸法を誇張して背面筐体の断面図を示している。実際の段差は±０．５ｍｍ程であるが、不規則に表面が凹凸状に変形すると、外観上の見栄えが美しくないばかりではなく、凸状になった面は、少しの外力で凹状へ変化することから、面の張りが維持されることがなく、面強度が著しく低下する。

図６は鋳造工法で成型した場合の成型物である背面筐体が冷えて収縮する過程を示した図である。背面筐体２４を鋳型による鋳造工法で成型した場合には、図６のように、成型物が冷えて収縮する過程において収縮する割合が場所によって異なり、その影響で平坦部分では特に凹凸状の変形が著しい。

図６でも、図５と同様に、形状を説明するために寸法を誇張して背面筐体の断面図を示している。実際の段差は±０．５ｍｍ程であるが、不規則に表面が凹凸状に変形すると、外観上の見栄えが美しくないばかりではなく、凸状になった面は、少しの外力で凹状へ変化することから、面の張りが維持されることがなく、面強度が著しく低下する。

本発明では、ノートパソコンのディスプレイ部の背面筐体において、外力に対してより高い耐久力を有し、軽量なノートパソコンの筐体を提供する。さらに、この背面筐体である金属成型部品作成時の成型性を悪化させることないノートパソコンの筐体構造を提供することを目的とする。

本発明の携帯型情報処理装置は、情報処理部を内蔵する本体部と液晶表示装置を内蔵するディスプレイ部がヒンジ部により開閉可能に結合され、このディスプレイ部を構成する背面筐体に、非隆起部とその非隆起部から段差により凸状に隆起した隆起部を形成し、隆起部及び非隆起部の面を円筒面状に湾曲形成し、かつ、段差の稜線は円筒面の側線に対してほぼ直角である。

上記の構成により、背面筐体は強化され、外圧による変形が抑えられる。

本発明によれば、ディスプレイ部の背面筐体は、その幅方向とともに前後方向に強化され、外力による変形が抑えられ、このため、円筒面状に湾曲させた面の変形がなくなるという優れた効果が得られる。

さらに、この背面筐体が金属板からの成型作成においては、その成型性を悪化させることがない筐体構造を提供することが可能になる。

以下、本発明の実施の形態について、図１Ａから図２Ｃを用いて説明する。

（実施の形態１）
図１Ａは本発明に係るノートパソコン、すなわち、携帯型情報処理装置のディスプレイ部を開けた状態の斜視図である。図１Ｂはそのディスプレイ部を閉めた状態の斜視図である。図２Ａは図１Ｂと同様に、ノートパソコンのディスプレイ部を閉めた状態の斜視図である。図２Ｂは図２Ａに示すノートパソコンのディスプレイ部を２Ｂ−２Ｂ軸で切断した場合の断面図である。図２Ｃは図２Ａに示すノートパソコンのディスプレイ部を２Ｃ−２Ｃ軸で切断した場合の断面図である。

図１Ａから図２Ｃにおいて、ノートパソコンの情報処理部を内蔵する本体部１１とノートパソコンの液晶表示装置を内蔵するディスプレイ部１２とは、ヒンジ部１３により開閉可能に結合されている。ディスプレイ部１２には、携帯型情報処理装置の外装筐体を構成している背面筐体１４と前面筐体１５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１６が配置されている。

情報処理部は、その内部にＣＰＵ（図示せず）を備え、演算機能を有する。必要なデータを取り込み、その演算機能によりデータを加工する。加工されたデータは、液晶表示装置に送られる。液晶表示装置は、加工されたデータを画面上に表示する。通常、データはキーボードやマウスから取り込まれ、加工されたデータは液晶表示パネル１６に文字や図形として表示される。なお、ＣＰＵが有用な演算機能を発揮できるよう、多様なアプリケーションソフトが用意されている。

次に、以上のように構成されたノートパソコンの背面筐体１４について説明する。

図２Ａに示すように、非隆起部分１８を背面筐体１４の前後方向（２Ｃ−２Ｃ軸）に沿ってその背面筐体１４の中央部に形成する。非隆起部分１８は内部に向かって実線矢印（図２Ａ、図２Ｃの実線矢印）のように円筒面状に湾曲して形成する。すなわち、非隆起部分１８の両側と隣接する隆起部分１７を生じさせる段差の稜線１９は非隆起部１８の円筒面の側線（図２Ａの２Ｂ−２Ｂ軸と同じ）に対してほぼ垂直に交わるように形成する構造とする。前記隆起部分１７の外側は稜線を介して非隆起部になっている。これにより、背面筐体１４はその幅方向の２Ｂ−２Ｂ軸に沿って中央部と両外側が非隆起部で、その各非隆起部の間に隆起部分１７が形成された構造からなる。

このような構成により背面筐体１４の幅方向の曲げ強度とともに、背面筐体１４の前後方向の曲げ強度をより強化できる。

なお、図２Ａ、図２Ｃでは湾曲形状を誇張して表示している。実際はその曲率度合いは目視ではほとんど視認できない程度となっている。

また、背面筐体をプレスフォーミング工法にて作成した場合の加工材料歪や、熱膨張による肉余り現象による歪が発生した場合でも、肉余り部分が、非隆起部１８の平面部分をより凹になる方向で変形する。よって、非隆起部分１８の平面部分が凸状になることはなく、常に安定して凹形状とすることが可能である。このため、非隆起部分１８の面に張りが形成されることにより、非隆起部分１８に外力が加わっても、その面が従来のように変形するようなことがなく、高い面強度が確保される。

また、鋳造工法でも冷却過程で収縮して歪みが発生せず常に安定して凹形状とすることが可能である。

以上のように本実施の形態のノートパソコンのディスプレイ部１２の背面筐体１４によれば、薄肉板材を用いて、部分的に面を隆起させて外圧による背面筐体の前後方向（図２Ａの２Ｃ−２Ｃ軸）の曲げ（反り）変形が抑えられるだけでなく、背面筐体の幅方向（図２Ａの２Ｂ−２Ｂ軸）の変形に対してもより強化することが可能となる。

さらに、プレスフォーミング工法、鋳造工法での材料歪や熱膨張、冷却収縮による隆起面の凹凸を発生させずに安定した形状を提供することが可能となる。

なお、図３Ａ〜図３Ｃに示すような背面筐体１４としても同様の効果が得られる。

図３Ａに示すように、中央部及び両外側の非隆起部とともに、それらの非隆起部間の隆起部分にも実線矢印ように筐体内部方向に円筒面状に湾曲させてもよい。このような構成により、背面筐体の幅方向の変形強度はいっそう増すので、隆起部分のプレスフォーミング工法、鋳造工法での材料歪や熱膨張、冷却収縮による凹凸を発生させず、面の張りを維持し、面強度が確保できる。なお、隆起部、非隆起部で分割された各面の曲率度合いは同じでも良いし、小さめにするなど異なっていても良い。

図３Ｂに示すように、背面筐体のほぼ中央部を頂点としてドーム状に背面筐体をその内部方向に凸状に形成しても同様の効果が得られる。

さらに、図３Ｃに示すように、背面筐体の前後方向に設けた隆起部分を実線矢印ように筐体内部方向に凸状となる円筒面状に湾曲させることでも同様の効果が得られる。

なお、図３Ａ〜図３Ｃにおいて、背面筐体の湾曲形状は誇張して表現されているが、実際の湾曲度合いは目視ではほとんど視認できない程度にしている。

また、本実施の形態では、外装筐体の材料をマグネシウム合金としたが、これに限るものではなく、アルミニウム合金その他の薄肉の板状金属材料であれば何でもよい。

本発明に係る携帯型情報処理装置の筐体は、ディスプレイ部の背面筐体において、部分的に面を隆起させることで外圧による幅方向の変形が抑えられる。さらに、背面筐体の前後方向の変形に対してもより変形に対して強化されるという効果を有し、携帯型情報処理装置の筐体等として有用である。

本発明にかかる携帯型情報処理装置の筐体は、ディスプレイ部の背面筐体において、部分的に面を隆起させることで、外圧による背面筐体の幅方向の変形が抑えられ、さらに背面筐体の前後方向の変形に対しても強化され、さらに、この背面筐体である金属板からの成型作成時の成型性を悪化させることもないといった効果を有し、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：本発明の実施の形態１に係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斜視図、Ｂ：本発明に係る携帯型情報処理装置のディスプレイ部を閉めた状態の斜視図 Ａ：本発明の実施の形態１に係る携帯型情報処理装置のディスプレイ部を閉めた状態の斜視図、Ｂ：Ａ図に示す装置のディスプレイ部を２Ｂ−２Ｂ軸で切断した場合の断面図、Ｃ：Ａ図に示す装置のディスプレイ部を２Ｃ−２Ｃ軸で切断した場合の断面図 Ａ：本発明に係る別の携帯型情報処理装置のディスプレイ部を閉めた状態の斜視図、Ｂ：本発明に係るさらに別の携帯型情報処理装置のディスプレイ部を閉めた状態の斜視図、Ｃ：本発明に係るさらに別の携帯型情報処理装置のディスプレイ部を閉めた状態の斜視図 Ａ：従来の携帯型情報処理装置のディスプレイ部を閉じた状態の外観斜視図、Ｂ：Ａ図に示す装置のディスプレイ部を４Ｂ−４Ｂ軸で切断した場合の断面図、Ｃ：Ａ図に示す装置のディスプレイ部を４Ｃ−４Ｃ軸で切断した場合の断面図 プレスフォーミング工法による背面筐体の製作方法を説明する図 鋳造工法で成型した場合の成型物である背面筐体が冷えて収縮する過程を示した図

１１ 本体部
１２、２２ ディスプレイ部
１３ ヒンジ部
１４、２４ 背面筐体
１５、２５ 前面筐体
１６、２６ 液晶表示パネル
１７ 隆起部分
１８ 非隆起部分
１９ 稜線

Claims (2)

1. 情報処理部を内蔵する本体部と液晶表示装置を内蔵するディスプレイ部がヒンジ部により開閉可能に結合された携帯型情報処理装置であって、
   前記ディスプレイ部の外装筐体を構成する背面筐体に、非隆起部とその非隆起部から段差により凸状に隆起した隆起部を形成し、
   前記隆起部及び前記非隆起部の面を円筒面状に湾曲形成し、
   かつ、前記段差の稜線は前記円筒面の側線に対してほぼ直角であることを特徴とする携帯型情報処理装置。
2. 前記円筒面状に形成された湾曲方向は、背面筐体の内部方向に凸に湾曲していることを特徴とする請求項１に記載の携帯型情報処理装置。

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