JP5121897B2 - 電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、アンテナカバーを備えた電子機器に関する。
液晶ディスプレイの金属製のカバーに、樹脂製のアンテナカバーを取り付けたポータブルコンピュータが開示されている。このポータブルコンピュータは、液晶ディスプレイと、この周囲を取り囲んだカバーと、カバーの一部に設けられた開口部と、カバー上で開口部の近傍に設けられたアンテナ素子と、開口部を塞ぐように設けられたアンテナカバーと、を備えている。アンテナカバーは、カバーに取り付けるための取付部となる突起を有している。カバーは、開口部の近傍に、突起が嵌め入れられる溝を有している。
アンテナカバーは、突起に熱を加えて突起を溝の周囲に溶着させることで、カバーの開口部に固定される(例えば、特許文献1参照)。
特開2008−3714号公報
しかしながら、上記従来のポータブルコンピュータでは、アンテナカバーを取り付けるために突起を避けながら筐体内に部品を配置するため、アンテナカバーの周囲の設計に制限があった。
本発明の目的は、実装密度を向上させることができる電子機器を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る電子機器は、開口部と、この開口部近傍に其々位置する第1貫通孔と第2貫通孔とが設けられた筐体と、 前記筐体に収容されたディスプレイと、前記開口部近傍に設けられたアンテナと、前記開口部と前記第1貫通孔と前記第2貫通孔とを覆ったアンテナカバーと、前記筐体と前記アンテナカバーとを接合するとともに、第1先端部が前記第1貫通孔から筐体内側に突出し、第2先端部が前記第2貫通孔内に位置された接合部材と、を具備する。
また、本発明の一つの形態に係る電子機器は、開口部と、この開口部近傍に其々位置する貫通孔が設けられた金属製の筐体と、前記筐体に収容されたディスプレイと、前記開口部近傍に設けられたアンテナと、前記開口部と前記貫通孔とを覆ったアンテナカバーと、前記筐体と前記アンテナカバーとを接合するとともに、先端部が前記貫通孔内に位置された接合部材と、を具備する。
実装密度を向上させる。
第1の実施形態の電子機器の一例であるポータブルコンピュータを示した斜視図。 図1に示すポータブルコンピュータのカバーを内側から示した斜視図。 図2に示すカバーの第1の突出部周りを拡大して示した斜視図。 図3に示す第1の突出部を樹脂部に対向する面とは反対側の面から見た斜視図。 図3に示すカバーおよびマスクのF3−F3線に沿った断面図。 図3に示す第2の突出部を樹脂部に対向する面とは反対側の面から見た斜視図。 図1に示すポータブルコンピュータの樹脂部を内側から示した斜視図。 図7に示す樹脂部の第2の部分を示した断面図。 図1に示す樹脂部の第2の部分をポータブルコンピュータの内側から示した斜視の断面図。 図7に示す樹脂部の第1の部分を示した断面図。 図7に示す樹脂部の第2の部分に他の部品を配置した場合を示した断面図。 図7に示す樹脂部の第2の部分に他の部品を配置した場合を示した図。 第2の実施形態の電子機器の一例であるポータブルコンピュータの第2の部分を示した断面図。 第2の実施形態の電子機器の他の例であるポータブルコンピュータの第2の部分を示した断面図。 第2の実施形態の電子機器の一例であるポータブルコンピュータの第2の部分を示した断面図。
以下に、図1から図6を参照して、電子機器について説明する。本明細書において、手前側(即ちユーザ側)を前方向F、ユーザから見て奥側を後方向R、ユーザから見て左側を左方向、ユーザから見て右側を右方向、ユーザから見て上方を上方向、ユーザから見て下方を下方向と定義する。
図1に示すように、電子機器の一例であるポータブルコンピュータ11は、本体ユニット12と、表示ユニット13と、を備えている。本体ユニット12は、ヒンジ部14を有し、ヒンジ部14は、表示ユニット13を回転可能に支持している。
図1、図2に示すように、本体ユニット12は、例えば、マグネシウム合金等の金属によって箱状に形成された本体キャビネット15と、本体キャビネット15の上面に取り付けられたキーボード16と、本体キャビネット15の上面に設けられたタッチパッド17と、本体キャビネット15の内部に収容されたプリント回路板18と、を備えている。プリント回路板18は、CPUや、RAM、ROMなどの回路部品を有しており、ポータブルコンピュータ11全体を統括的に制御する。本体キャビネット15は、その上側の半分を構成するとともにキーボード16が固定された上ケース15Aと、下側の半分を構成している下ケース15Bと、を有している。
表示ユニット13は、ディスプレイ21と、ディスプレイ21の周囲を取り囲む合成樹脂製のディスプレイキャビネット22と、ディスプレイキャビネット22のマスク23に取り付けられた複数のクッション部材24と、を有している。ディスプレイ21は、本実施形態では、例えば、液晶ディスプレイパネルで構成されているが、他の種類のディスプレイパネルであってもよい。
図1、図5に示すように、クッション部材24は、弾性を有した例えばゴム等で構成されている。クッション部材24は、後述するねじ25の頭部25Aに対応する位置で第2のケースであるマスク23に固定されている。クッション部材24は、表示ユニット13が本体ユニット12に被さった位置、すなわち、ディスプレイキャビネット22の第2のケースであるマスク23が本体ユニット12に対向する位置に回転した際に、本体ユニット12に突き当たるようになっている。なお、本実施形態において、筐体26は、本体キャビネット15と、ディスプレイキャビネット22と、で構成される。
図5に示すように、ディスプレイキャビネット22は、ディスプレイ21の背面を覆った第1のケースであるカバー31と、ディスプレイ21の前面を覆った第2のケースであるマスク23と、マスク23をカバー31に固定するためのねじ25と、を有している。マスク23は、カバー31とは分離して設けられており、例えば、合成樹脂材料によって平たい枠状に形成されている。図5に示すように、マスク23は、後述するカバー31のボス46およびねじ25が通される貫通孔23Aを有している。
図2に示すように、カバー31は、金属製のベースの一部に合成樹脂を一体に成形したものであり、全体として平板状に形成される。すなわち、図2、図5に示すように、カバー31は、開口部32Aが設けられた金属部32と、この開口部32Aを覆うように金属部32と一体に設けられた樹脂部33と、金属部32から樹脂部33に向けて延びた第1の突出部34および第2の突出部35と、第1の突出部34に接着されたシート状の閉塞部材36と、を有している。金属部32は、例えば、マグネシウム合金などで形成されているが、他の金属材料でもよい。
樹脂部33は、いわゆるアンテナカバーであり、この内側に複数のアンテナが配置される。 これら複数のアンテナ(アンテナ回路基板)は、Bluetooth(登録商標)や無線LAN、無線WAN、WiMAX、UWB、またはGPSのような通信方式、或いは3Gや3.5Gのような携帯電話方式といった各方式にそれぞれ対応する。複数のアンテナは、開口部32Aの近傍に設けられている。複数のアンテナは、樹脂部33の内面に横並びに接着されている。
樹脂部33は、金属部32をインサートとして用いたいわゆるインサート成形によって金属部32と一体に成形されている。樹脂部33は、合成樹脂材料によって形成されている。図2、図3、および図6に示すように、樹脂部33は、本体部分41と、本体部分41から突出した複数の第1の保持部42と、本体部分41から突出した複数の第2の保持部43と、第1の部分33aおよび第2の部分33bと、を有している。第1の部分33aおよび第2の部分33bは、樹脂部33と金属部32とが重なる部分(接合部分)323に設けられている。各第1の保持部42は、第1の突出部34の第1の先端部34Aまたは第2の突出部35の第2の先端部35Aを取り囲むように本体部分41から突出している。各第1の保持部42は、本体部分41とともに袋形状をなしている。
各第2の保持部43は、第2の突出部35の第2の先端部35Aとは反対側の第2の基部35B付近の周囲を取り囲むように本体部分41から突出している。各第2の保持部43は、本体部分41とともに筒形状をなしている。
図3に示すように、第1の突出部34は、金属部32と一体に形成され、樹脂部33に向けて突出する小片状をなしている。図5に示すように、第1の突出部34は、樹脂部33に対して樹脂部33の厚み方向Tにおいて重なっている。図3、図5に示すように、第1の突出部34は、樹脂部に対向した面(樹脂部に向かった面)44とは反対側の面45にボス46を有している。図4、図5に示すように、この第1の突出部34には、樹脂部に対向した面44に設けられた開口47と、この開口47から延びて第1の突出部34のボス46を厚み方向Tに貫通したねじ孔48とが設けられている。第1の突出部34の樹脂部に対向した面44には、閉塞部材36を配置するための例えば、深さ0.1mm程度の凹部51が設けられている。この凹部51内に、閉塞部材36が嵌り込んでいる。
図6に示すように、第2の突出部35は、金属部32と一体になっており、樹脂部33に向けて突出する小片状をなしている。第2の突出部35は、樹脂部33に対して樹脂部33の厚み方向Tにおいて重なっている。第2の突出部35には、ボス46およびねじ孔48が設けられていない。図2に示すように、第1の突出部34と第2の突出部35とは、ポータブルコンピュータ11の前後方向と直交したカバー31の幅方向Wにおいて、互いに一定の間隔をおいて、交互に配置されている。
図5に示すように、閉塞部材36は、第1の突出部34と樹脂部33との間でこれらに挟まれた位置に設けられている。閉塞部材36は、第1の突出部34と樹脂部33との間に介在された介在部材の一例である。閉塞部材36は、例えば、厚さ0.1mm程度の耐熱テープで構成されている。より具体的には、閉塞部材36は、カプトン(登録商標)テープであり、耐熱性のあるポリイミドフィルムの一方の面にシリコーン系の接着剤を塗布したものである。閉塞部材36は、第1の突出部34の開口47を塞いでいる。
次に図7乃至図11を参照しながら、本実施例の第1の部分33aおよび第2の部分33bの構成について説明する。図7乃至図10に示すように、第1の部分33aおよび第2の部分33bは、本体部分41から突出し、金属部32に設けられた開口部(第1貫通孔、第2貫通孔)32a,32b内部に延びている。第1の部分33aおよび第2の部分33bは、開口部32a,32bの口径と略同等の径を有し、開口部32a,32bに嵌り込む。
図10に示すように、第1の部分33aは、開口部32aから筐体内部に向かって突出した第1の先端部33a1を有する。第1の先端部33a1は、開口部32aに通された合成樹脂材料から成る突起部に熱を加えて該突起部を溝の周囲に溶着させることで、カバーの開口部に固定される。従って、第1の先端部33a1の外縁寸法は開口部32aの口径よりも大きい。
図7に示すように、第1の先端部33a1の外縁形状は、筐体カバー31の長手方向に沿って延びた、楕円や長円等の形状を有する。例えば、ポータブルコンピュータ11の表示筐体は、小型化薄型化を達成するために、表示装置21の外縁寸法に近づける設計を要するが、本実施例のように第1の先端部33a1の外縁形状を筐体カバー31の長手方向に延ばすことで、表示筐体を大型化せずとも溶着面を広げることが可能となり、金属部32と樹脂部33との接合力を上げることができる。
図8及び図9に示すように、第2の部分33bは、第2の先端部33b1を有する。本実施例では、第2の先端部33b1の外縁寸法は開口部32bの口径とほぼ同一に設けられる。第2の先端部33b1は、開口部32bの内部に位置される状態か、或いは開口部32aが設けられた金属部32の内表面と略面一となる状態に位置される。即ち、第2の先端部33b1は、第1の先端部33a1と比較して金属部32の内表面よりも突出されていない。このような構成を有することで、例えば図11及び図12に示すように、第2の部分33bが設けられる領域に重ねてアンテナ部品33Hやインシュレータ等を設けることができ、高密度実装を実現できる。
本実施例の構成を有することで、第1の部分33aおよび第2の部分33bが位置される領域では、接着材や両面テープなどの別部材を金属部32と樹脂部33との間に介在させることなく、金属部32と樹脂部33とを強固に固定することが可能となる。これにより、本実施例では、より筐体の薄型化を実現できる。
第1の部分33aおよび第2の部分33bは、自身の剛性が保てる範囲で細く、即ち口径を小さく設けることができる。特に、第2の部分33bは開口部32bの口径とほぼ同一に設けることができるため、狭い実装面積の領域であっても有効な接合効果を得られる。
ここで、3Gアンテナや3.5Gアンテナのようなアンテナカバーに対して比較的大きな部品を実装する領域では、その分周辺の領域が圧迫されるように狭設計となる可能性がある。例えば、図7に示すように、3Gアンテナ300Aを実装する領域33gの近傍領域33hは、他の領域33iと比較して狭くなる。このような狭い実装面積の領域には本実施例の第2の部分33bを設け金属部32と樹脂部33とを接着することが好適である。
また、 第1の部分33aおよび第2の部分33bは、可能な限り交互に設けることでより接合力が均一化される。例えば、図7に示すように、3Gアンテナを実装する領域33gの近傍領域33hには、第2の部分33bが複数設けられているが、これらを囲むように第1の部分33aを領域33hの両端の領域33iに配置することで領域33gの近傍の接合部分が他の領域と比較して弱く接着されることを防ぐことが可能となる。
本実施形態のポータブルコンピュータ11のカバー31を製造するには、予め、ダイカストによって金属部32、第1の突出部34、および第2の突出部35を一体に形成する。次に、図5に示すように、第1の突出部34のボス46に対して厚み方向Tに貫通した下穴を形成し、図示しないタップを用いて下穴に沿ってねじ孔48(雌ねじ)を形成する。その際、ねじ孔48が第1の突出部34を厚み方向Tに貫通しているため、ねじ孔48の内面全部にねじ山を形成することができる。続いて、第1の部分33aおよび第2の部分33bを金属部32に設けられた開口部32a,32bの内部に其々通すとともに、第1の突出部34の樹脂部に対向した面44に閉塞部材36である耐熱テープを接着して、この面にある開口47を塞ぐ。そして、この金属部32、第1の突出部34、第2の突出部35および閉塞部材36が一体となったものをインサートとして射出成形用の金型の内部に配置する。この状態で射出成形を行なって金属部32と一体になった樹脂部33を成形する。その際、開口47が閉塞部材36によって塞がれているため、合成樹脂がねじ孔48の内部に侵入する事態を生ずることがない。また、閉塞部材36は、樹脂部33によって隠れるため、この閉塞部材36を設けたとしても、ポータブルコンピュータ11の美観を損なうこともない。
本実施形態によれば、ポータブルコンピュータ11は、ねじ孔48が設けられた第1のケースと、第1のケースとは分離した第2のケースと、ねじ孔48に通されて第2のケースを第1のケースに固定したねじ25と、を具備し、第1のケースは、開口部32Aが設けられた金属部32と、開口部32Aを覆うように金属部32と一体に成形された樹脂部33と、金属部32から延びて樹脂部33に対して厚み方向において重なった突出部と、突出部と樹脂部33との間の位置に設けられた閉塞部材36と、を有し、突出部には、樹脂部に対向した面44に設けられた開口47およびこの開口47から延びて突出部を厚み方向Tに貫通したねじ孔48が設けられており、閉塞部材36は、開口47を塞いでいる。
一般に、タップを用いて有底のねじ孔(雌ねじ)を形成する場合には、下穴の底から例えば0.6mm程度の範囲には、タップの構造上雌ねじを形成することができない。このことは、タップの先端付近において雌ねじを切ることができないことに起因している。また、ねじ孔を有底のものにする場合に、底部の厚さは、下穴の公差等を考慮して例えば少なくとも0.6mm程度以上の厚さを確保する必要がある。このため、一般的な有底のねじ孔の場合、両者を加算して、例えば少なくとも1.2mm程度以上の寸法のロスを生じていた。
上記の構成によれば、ねじ孔48が突出部を貫通して設けられているため、ねじ孔48内で実際に雌ねじが形成された長さである有効ねじ長さをねじ孔48の全長と同一にすることができる。これによって、ねじ孔48の全長を短くすることができ、第1のケースの厚み寸法を小さくすることができる。また、ねじ孔48の底部を設ける必要がないため、底部の分だけさらに第1のケースの厚み寸法を低減できる。これらによって、ポータブルコンピュータ11をより一層の薄型にすることができる。
さらに、閉塞部材36によって開口47が塞がれているため、樹脂部33を一体成形する際に、樹脂がねじ孔48内部に侵入してねじ孔48を塞いでしまう事態を防止できる。また、閉塞部材36は、シート状であるから、閉塞部材36を設けたことで第1のケースの厚み寸法が増大してしまうことがない。特に、閉塞部材36として例えば0.1mm程度の厚さのシートを利用すれば、例えば少なくとも1.1mm程度の寸法分だけ第1のケースを薄くすることができる。これによって、その寸法分だけポータブルコンピュータ11を薄型化できる。
この場合、金属部32には、閉塞部材36が嵌り込んだ凹部51が設けられている。この構成によれば、閉塞部材36を設けた分だけ樹脂部33の厚さが薄くなってしまうことを防止できる。これによって、射出成形時の樹脂の流動性を良くして、樹脂部33に不良品を生ずる頻度を少なくできる。これによって、第1のケースの歩留りを向上することができる。
また、樹脂部33は、突出部の先端部を取り囲んで保持する第1の保持部42を有している。この構成によれば、樹脂部33周りの強度を向上することができる。これによって、第1のケースの薄型化を推し進めたとしても、樹脂部33周りにおいて強度が低下してしまうことを防止できる。
この場合、ポータブルコンピュータ11は、第1のケースおよび第2のケースから分離して設けられるとともに、第1のケースおよび第2のケースを回転可能に支持する本体ユニット12と、ねじ25の頭部25Aに対応する位置で第2のケースに固定されるとともに、第2のケースが本体ユニット12に対向する位置に回転した際に本体ユニット12に突き当たるクッション部材24と、を具備する。この構成によれば、ねじ25の頭部25Aに対応してクッション部材24が設けられるため、クッション部材24によって第2のケースが本体ユニット12に対して勢い良くぶつかることを防止できる。また、クッション部材24によってねじ25の頭部25Aを隠すことができ、ポータブルコンピュータ11の体裁を良好に維持することができる。このため、ポータブルコンピュータ11は、このクッション部材24の構造を持つことがさらに望ましい。
また、本実施形態によれば、開口部32Aと、この開口部32A近傍に其々位置する開口部32a,32bと、これらの開口部を覆ったアンテナカバー33と、金属部32と樹脂部33とを接合するとともに、第1の先端部33a1が開口部32aから筐体内側に突出した第1の部分33aと、第2の先端部33b1が開口部32b内に位置された第2の部分33bとを有した接合部323と、を具備する。第1の部分33aおよび第2の部分33bが位置される領域では、接着材や両面テープなどの別部材を金属部32と樹脂部33との間に介在させることなく、金属部32と樹脂部33とを強固に固定することが可能となる。
また、本実施形態によれば、第2の部分33bは、第1の部分33aの間に設けられる。これにより、金属部32と樹脂部33との接合力が均一化できる。
また、本実施形態によれば、図12に示すように、開口部32aから筐体内側に突出した2つの第1の先端部33a1の間に収容部品33Hが位置される。これにより、狭い空間を有効に活用した部品の高密度実装を実現できる。
また、第2の部分33bは、第1の部分33aよりも筐体の中央部に寄って位置される。即ち、アンテナカバー33の周縁近傍に接合強度の大きい第1の部分33aを設けることで、より安定させて金属部32と樹脂部33とを接合することができる。
続いて図13及び図14を参照して、電子機器の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態の電子機器の一例であるポータブルコンピュータ11は、第2の部分33bの形状が第1の実施形態のものと異なっているが、他の部分は第1の実施形態と共通している。このため、主として異なる部分について説明し、共通する部分については共通の符号を付して説明を省略する。第2の実施形態のポータブルコンピュータ11は、図1に示すものと同様の外観を有する。
図13及び図14に示すように、第2の実施形態の第2の部分33bは、スロープ部33bsを有する。このような構成により、第2の部分33bと開口部32bとの接触面積を増やすことができる。図13に示すスロープ部33bsは、筐体外部に向かって拡開するように広がる形状を有する。図14に示すスロープ部33bsは、筐体内部に向かって拡開するように広がる形状を有する。図13の形状を採用した場合、筐体へのアンテナカバー実装が容易となる。一方、図14の形状を採用した場合、筐体とアンテナカバーとの接合強度を向上させることができる。
続いて図15を参照して、電子機器の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態の電子機器の一例であるポータブルコンピュータ11は、第2の実施形態と同様、第2の部分33bの形状が第1の実施形態のものと異なっているが、他の部分は第1の実施形態と共通している。このため、主として異なる部分について説明し、共通する部分については共通の符号を付して説明を省略する。第2の実施形態のポータブルコンピュータ11は、図1に示すものと同様の外観を有する。
図15に示すように、第3の実施形態の第2の部分33bは、段差部33bdを有する。このような構成により、第2の実施形態と同様、第2の部分33bと開口部32bとの接触面積を増やすことができる。図15に示すスロープ部33bsは、筐体内部に向かって拡開するように広がる形状を有する。このような構成を有することで、第2の部分33bの接合強度を第1の部分33aに近づけることができ、筐体とアンテナカバーとの接合強度を向上させることができる。
電子機器は、上記実施形態に示したポータブルコンピュータ11に限らず、例えば携帯電話機のようなその他の電子機器に対しても当然に実施可能である。電子機器は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
11…ポータブルコンピュータ
12…本体ユニット
23…マスク
24…クッション部材
25…ねじ
31…カバー
32…金属部
32A…開口部
32a,32b…開口部
33…樹脂部
33a…第1の部分
33b…第2の部分
33a1…第1の先端部
33b1…第2の先端部
34…第1の突出部
34A…第1の先端部
34B…第1の基部
36…閉塞部材
42…第1の保持部
43…第2の保持部
44…樹脂部に対向した面
47…開口
48…ねじ孔
51…凹部

Claims (6)

  1. 開口部と、この開口部近傍に其々位置し、外部に露出する第1の面及びこの第1の面の反対側の第2の面を接続する第1貫通孔と前記第2の面側の開口が前記第1の面側の開口よりも幅広の第2貫通孔とが設けられたカバー部材を有する筐体と、
    前記筐体に収容されたディスプレイと、
    前記開口部近傍に設けられたアンテナと、
    前記開口部と前記第1貫通孔と前記第2貫通孔とを覆ったアンテナカバーと、
    前記第1貫通孔に挿入され、前記筐体内側に突出する先端部に前記第2の面と密接される密接部が形成された第1の部分と、前記第2貫通孔に挿入され、前記第2貫通孔と対応する形状でかつ先端部が前記第2の面側の開口の縁部と略面一になるように形成された第2の部分とを有し、前記筐体と前記アンテナカバーとを接合する接合部と、
    前記第2の面と密接し、前記第2貫通孔を覆うように前記筐体内に配置された部材と、
    具備することを特徴とする電子機器。
  2. 前記第2貫通孔は、複数の前記第1貫通孔の間に位置されたことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
  3. 2つの前記第1貫通孔から其々突出された前記第1の部分の先端部の間に、前記筐体に収容された部品の一部が位置されたことを特徴とする請求項2に記載の電子機器。
  4. 前記第2貫通孔は、前記第1貫通孔よりも前記筐体の中央部に寄って位置されたことを特徴とする請求項3に記載の電子機器。
  5. 前記第2貫通孔は、段差部を有することを特徴とする請求項3に記載の電子機器。
  6. 前記第2貫通孔は、スロープ部を有することを特徴とする請求項3に記載の電子機器。
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