JP5157413B2 - 携帯型電子機器の筐体構造 - Google Patents

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本発明は、携帯型電子機器の筐体構造に関する。
携帯型通信端末装置や携帯型情報端末装置等の携帯型電子機器の筐体構造、特にノートブック型パーソナルコンピュータ端末(以降ノートPC)において、近年、薄型化および軽量化のみならず面加圧力等に対する耐静的荷重特性や落下衝撃力等に対する耐動的荷重特性を満足すること、すなわち薄型化および軽量化と堅牢性との両立が必須要件となってきている。
ここで、ノートPCの表示部には一般的にガラス板等の非常に割れやすい基材からなる液晶ディスプレイパネル(LCDパネル)が多用されていることから、近年、面加圧力や落下衝撃力が印加されてもLCDパネルの破損を防止する筐体構造に関する種々の提案がなされている。
特にノートPCで用いられるLCDパネルはその面積に対して薄型化が非常に進んでおり、LCDパネル側の筐体天板に対策を施すのが最も有効な手段で、天板材料剛性を向上するために特殊な高剛性材料を用いたもの、一般的な材料で高剛性化するため天板の断面二次モーメントの増加を目的とした複雑な断面形状を形成したもの等が提案されている。
さらに、特許文献1には、LCDパネルの表側と裏側面の外縁に沿って弾性体を枠状に配置することで略密閉された空間を設け、弾性体の弾性力および密閉された空間のエアダンパ効果を伴わせてLCDパネルを固定し、振動や衝撃によるLCDパネルの移動や変形を減じる構造が提案されている。これを以下に図5を用いて示す。
図5に示す、液晶表示装置501は、2つの蓋状の部材502,503(以下、“上側蓋体” 502及び“下側蓋体503”とする)を備えている。
このうち、上側蓋体502は、透光性の材料にて形成した底壁部(第1の板状部材。以下、“上側底壁部”とする)502aと、該上側底壁部502aの端縁から立設された縦壁部(第1の係止部)502bとによって構成されており、同じく下側蓋体503も、透光性の材料にて形成した底壁部(第2の板状部材。以下、“下側底壁部”とする)503aと、該下側底壁部503aの端縁から立設された縦壁部(第2の係止部)503bとによって構成されている。
そして、これらの蓋体502,503は、互いに嵌脱自在となるように構成されており、これらが嵌め合わされた状態では、上側底壁部502aと下側底壁部503aとが所定距離を隔てて配置されるようになっている。
上述した縦壁部502bと縦壁部503bとによって支持体が構成されており、これらの縦壁部502b,503bを係合させることにより、上側底壁部502a及び下側底壁部503aの位置決めを行うようになっている。なお、上側蓋体502は、化学強化ガラスを成形したものであり、その上側底壁部502aの表面(図では上面であり、観察者側の面に相当する)には防眩処理が施されている。
また、上述した上側底壁部502aと縦壁部502bとは一体的に形成されて上側蓋体502を構成しており、下側底壁部503aと縦壁部503bとは一体的に形成されて下側蓋体503を構成している。
また、これらの底壁部502a,503aの間には液晶パネル508が配置されている。この液晶パネル508は、所定距離を隔てて略平行に配置された一対の基板を有しており、それぞれの基板の表面には多数の透明電極が形成されている。そして、これら一対の基板の間隙には強誘電性を示す液晶(以下、“強誘電性液晶”とする)が配置されている。また、この液晶パネル508の外面には偏光フィルム(不図示)が貼付されており、偏光板の機能もあわせ持っている。
さらに、液晶パネル508と上側底壁部502aとの間には、弾性材料にて形成された弾性部材(第1の弾性部材)504が介装され、液晶パネル508と下側底壁部503aとの間には弾性部材(第2の弾性部材)505が介装されている。なお、これらの弾性部材は、硬化した後に弾性を示すゴム系の接着剤を液晶パネル508の表面に塗布し、これを硬化させることにより形成している。また、これらの弾性部材の硬化状態のゴム硬度は20度以下に設定されている。
さらに、これらの弾性部材は、液晶パネル508の表示領域を囲むように枠状に形成されており、上側底壁部502a、弾性部材504及び液晶パネル508によって略密閉された空間510aを形成し、下側底壁部32a、弾性部材35及び液晶パネル508によって略密閉された空間510bを形成するようになっている。
またさらに、下側蓋体503の外面にはバックライト装置509が取り付けられており、液晶パネル508を照明するように構成されている。
なお、下側蓋体503の内面にはリブ503cが形成されており、このリブ503cには回路基板507が取り付けられている。
いま、この液晶表示装置501を駆動すると、回路基板507を介して液晶パネル508へは駆動信号が印加され、液晶パネル508には画像情報が表示される。また、バックライト装置509から照射された光は、下側底壁部503a、液晶パネル508並びに上側底壁部502aを透過し、液晶パネル508の画像情報が認識できる。
いま、落下等によって+Y方向に衝撃が装置501に加えられた場合、液晶パネル508は同方向に移動しようとする。このとき、液晶パネル508の下方の略密閉空間510b、並びに弾性部材505は圧縮されるが、その反力により液晶パネル508の移動が最小限に抑えられる。同様に、−Y方向に衝撃が加えられた場合にも、液晶パネル508の上方の略密閉空間510a並びに弾性部材504によって液晶パネル508の移動が最小限に抑えられる。
衝撃を受けた場合でも、液晶パネル508の上下に配置された略密閉空間510a,510bや弾性部材504,505によって液晶パネル508の移動や変形が最小限に抑えられる。このため、液晶パネル508の配向性の悪化や画質の劣化防止が可能となり、また従来のようにバックライト装置509によって略密閉空間を形成する必要がない。したがって、バックライト装置509の周囲の空気を絶えず循環させて熱がこもらないようにでき、液晶パネル508の温度上昇を抑えることができる。その結果、液晶パネル508の表示性能を良好に維持できる。
特許文献2には、LCDパネルを額縁状の緩衝材で挟み込むことにより衝撃力を減衰させる構造が提案されている。これを以下に図6を用いて示す。
下部緩衝部材607の底部の中央を空洞部608とし、表裏に肉盗み609が設けている。LCDパネルの表示画面上に埃や塵等の進入を防ぐための中央部が透明なアクリル製の板のフィルタ601を支持する上部筐体602に取り付けられた上部緩衝部材610により押圧されて保持されている。従って、LCDパネルはその周囲を下部緩衝部材607により、下面は下部緩衝部材607、上面は上部緩衝部材610により支持されていることから緩衝部材の弾性力のみにより全方向に支持されている。
特許文献3には、筐体四隅に緩衝部材を配置することにより端末全体にかかる衝撃力を減衰させる構造が提案されている。これを以下に図7を用いて示す。
図7に示す、各保護部材705と、筐体701との間には、衝撃緩衝部材703bが介在するようになっている。X軸、Y軸は、電子機器本体の側面の法線方向であり、X軸、Y軸、Z軸はそれぞれ直交する。+Z、−Z方向は、製品の天面の法線方向のZ軸座標である。電子機器本体の重心の位置は、バッテリなどの重量物が、偏った位置に存在するため、点Gの位置である。
衝撃緩衝部材703bは、厚みが均一になるように、筐体701の表面に対して保護部材705の保護板部706及び保護壁部705のそれぞれが平行になるように構成されている。
特許文献4には、ハニカムコアの両主面に表面板を接着材で接着した構造のハニカムパネルが開示されており、ハニカムパネルは一般的に航空機、人口衛星、車両等の筐体構造、もしくは建築用途として利用されている。これを以下に図8を用いて示す。
図8に示すハニカムパネルは、ハニカムコア801の両面に表面板802を、接着剤803にて直接的かつ一体的に接着されている。
特開平9−329777号公報 特開平11−298157号公報 特開2000−156569号公報 特開平6−335984号公報
しかし、天板に特殊な高剛性材料を用いた構造は、天板とLCDパネルの間に外力が印加された際の天板の撓み変形を吸収する一定量以上の間隙が必要で、この間隙を削減するため、すなわち天板の撓み変形を抑制するために例えば天板にステンレス材などの高剛性材料を使用した場合、薄型化は可能であるがステンレスはその密度が8000Kg/m3と大きいため軽量化は不可能である。
また、天板の断面形状を凸型もしくは凹型とし断面二次モーメントを増加させる構造の場合でも、十分な剛性を得るために凸、凹の段差を大きく、例えば厚さ0.5mmのマグネシウム合金の場合4mm程度の段差を確保する必要があり、軽量化は可能であるが薄型化は不可能であった。
さらに、特許文献1では、LCDパネルの表側と裏側面の外縁に沿って弾性体を枠状に配置することで略密閉された空間を設ける必要がある。
また、特許文献2ではLCDパネルを額縁状の緩衝材で挟み込む必要がある。
また、特許文献3では、筐体四隅に緩衝部材を配置する必要があることから何れも薄型化および軽量化を達成することはできない。
すなわち、従来の構造では、LCD側筐体の薄型化および軽量化と堅牢性向上は二律背反関係にあった。
そこで本発明は、天板と、表示デバイスとの間にハニカムコアを配置した携帯型電子機器の筐体構造を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明にかかる携帯型電子機器の筐体構造の好適な構成は、天板と、表示デバイスとの間に、ハニカムコアが配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、天板と、表示デバイスとの間にハニカムコアを配置した構造であるため、薄型化および軽量化と堅牢性の両立が可能な携帯型電子機器の筐体構造を提供することを可能とする。
本発明は、以下を実現する。
LCD側筐体の質量を増加させることなく高剛性化が可能で、面加圧力等に対する耐静的荷重特性や落下衝撃力等に対する耐動的荷重特性を向上することができる。すなわち、薄型化および軽量化と堅牢性の両立が可能となる。
上記を実現する好適な態様を以下に示す。
LCDパネル等の表示デバイスを備えた携帯型電子機器の筐体構造、特に、天板と表示デバイスと底板等からなる表示デバイス側の筐体構造において、天板と表示デバイスとの間に、ハニカムコアを配置する。
また、別の態様として、上記のハニカムコアの両主面に、一対の表面板を接着することが好ましい。
また、別の態様として、上記のハニカムコアの前記天板側は天板と接着し、他方の主面は表面板と接着することが好ましい。
また、別の態様として、上記のハニカムコアの前記表示デバイス側は表示デバイスと接着し、他方の主面は表面板と接着することが好ましい。
さらに、別の態様として、上記のハニカムコアの前記天板側は天板と接着し、前記表示デバイス側は表示デバイスと接着することが好ましい。
上記態様を以下の実施の形態にて、説明する。以下に示す実施の形態は、好適もしくは最適と思われる形態の一例であり、これに限定されるものではなく、当業者が容易に想到できる範囲内において、変形、修正可能とする。
図1は、本実施形態にかかる携帯型電子機器の筐体構造の構成の一例を示す。
図1(a)は、本実施形態にかかる携帯型電子機器の筐体構造の断面略図である。
図1(b)、(c)は、本実施形態にかかるハニカム構造を説明するための図である。
本実施形態にかかる携帯型電子機器の筐体構造は、図1(a)に示すように、LCDパネル等の表示デバイス103を備えた携帯型電子機器の側筐体構造において、天板102と表示デバイス103との間にハニカムコア101を配置した構造である。
ここで、ハニカムコア101とは、図1(b)、(c)に示すように、正六角形を隙間なく縦横に整列させた構造のことを指し、本構造が最も薄型化および軽量化と堅牢性の両立に効果的である。
しかし、生産性や製造コストおよび製品仕様によっては、必ずしも正六角形である必要はなく、任意の多角形状もしくは円弧形状を用いることも可能で、隙間なく整列させる必要もない。
さらに、ハニカムコア101は、その上下両主面を拘束することで、せん断効果が発現し、高剛性化が可能となる構造であるから、ハニカムコア101の両主面には表面板もしくは天板若しくは表示デバイス等の拘束用部品104、105が貼り付けられる。
上述した携帯型電子機器の筐体構造について、以下の実施例を用いてさらに詳細に説明する。
図2を用いて、本実施例にかかる携帯型電子機器の筐体構造について説明する。
図2(a)は、第1の実施例にかかる携帯型電子機器の筐体構造の端末全体外観斜視図(開状態)である。
図2(b)は、第1の実施例にかかる携帯型電子機器の筐体構造の端末全体外観斜視図(閉状態)である。
図2(c)は、図2(b)のA−A断面図である。
図2(d)は第1の実施例にかかるハニカムパネルを説明するための図である。
本実施例にかかる携帯型電子機器の筐体構造は、図2(a)に示すように、入力インターフェース側筐体202と、表示デバイス側筐体204とを有する。
また、図2(a)、(b)に示すように、入力インターフェース側筐体202は、入力インターフェースであるキーボード201を有し、表示デバイス側筐体204は、表示デバイスであるLCDパネル203を有する。
また、図2(c)に示すように、マグネシウム合金を基材と擦る厚さ0.3mmの金属板で祖の四端辺207が略直角に同一方向に折り曲げられ箱型形状を形成している天板102と、ポリカーボネイトを基材と擦る厚さ0.8mmの底板205と、ハニカムパネル206と、LCDパネル203とを有する。
ハニカムパネル206を天板102と、LCDパネル203とで挟み込みLCDパネル203に天板102を、反対面側に、底板205を配置した構造である。
このとき、ハニカムパネル206、天板102およびLCDパネル203の界面は、接触による摩擦抵抗による保持のみで、特に界面への処理は行っていない。
ここでハニカムパネル206は、図2(d)に示すように、アルミ基材で箔厚25.6μm、高さ3.0mm、セルサイズ3.2mmのハニカムコア101を、厚さ0.3mmの二枚のアルミ板からなる表面板208、209で挟み込み、その界面を接着材210、211(ここではエポキシ接着材を使用)を用いて接着したアルミコアハニカムサンドウィッチパネルで、ハニカムコア101には、昭和飛行機工業(株)製のアルミ・ハニカム“AL 1/8−5052−.001”を使用している。
本実施例によれば、天板102と、LCDパネル203との間にアルミコアハニカムサンドウィッチパネルであるハニカムパネル206を配置した構造であるため、表示デバイス側筐体204の質量を増加させることなく高剛性化が可能で、面加圧力等に対する耐静的荷重特性や落下衝撃力等に対する耐動的荷重特性を向上することができる。
また、本実施例では、天板102にマグネシウム合金を基材とする厚さ0.3mmの金属板を用いているがこれに限定されるものではなく、ポリカーボネイト等の合成樹脂材料を使用することもできる。合成樹脂材料を用いた場合、金属材料を用いたときよりもその形状加工性が良いことから、端部処理の自由度が向上し更なる高剛性化も可能であるという優位点がある。
さらに、四端辺207は天板102と同一部品である必要はなく、天板102と同一材料若しくは異なる材料で別個の単体部品として作成し、天板102と接着若しくはネジ止め等で接続して形成しても良い。この場合も端部処理の自由度が向上し更なる高剛性化も可能であるという優位点がある。
ハニカムコア101もアルミ基材で箔厚25.6μm、高さ3.0mm、セルサイズ3.2mm、厚さ0.3mmとしたが、これに限定されるものではなく、面加圧力等に対する耐静的荷重特性や落下衝撃力等に対する耐動的荷重特性を向上することかできる任意の箔厚、高さ、セルサイズを選択することができる。
また、ハニカムコア101をアルミで形成しアルミコアハニカムサンドウィッチパネルとしたがこれに限定されるものではなく、アラミド繊維からなるアラミドコア、水酸化アルミ紙からなるペーパーコアを用いたサンドウィッチパネルを用いることができる。
また、本実施例では、ハニカムパネル206と天板102およびLCDパネル203との界面は接触による摩擦抵抗による保持のみであるが、この界面のどちらか一方もしくは両方を接着材を用いて接着し、複合多層板構造とすることによりせん断効果がより発現し、さらに高剛性化することができる。
また、ハニカムパネル206と天板102およびLCDパネル203の両方若しくはどちらか一方を接触させずに間隙を設けることで、接着材210、211が不要となり、低コスト化を図ることも可能である。
本発明は、表示デバイスとしてLCDパネル203を例に説明しているが、これに限定するものではなく、有機ELディスプレイや無機ELディスプレイ等割れやすい基材から構成されている表示デバイスであれば本発明と同様の構成とすることにより同様の効果を発現することは言うまでもない。
図3を用いて、本実施例にかかる携帯型電子機器の筐体構造について詳細に説明する。
図3(a)は、第2の実施例にかかる携帯型電子機器の筐体構造の断面図である。
図3(b)は、第2の実施例にかかるハニカムパネルを説明するための図である。
第1の実施例にかかる携帯型電子機器の筐体構造との違いは、天板102を表面板208と共通化したことである。
本実施例にかかる携帯型電子機器の筐体構造は、図3(a)に示すように、マグネシウム合金を基材と擦る厚さ0.3mmの金属板で、その四端辺207が略直角に同一方向に折り曲げられ箱型形状を形成している天板102と、ポリカーボネイトを基材と擦る厚さ0.8mmの底板205と、ハニカムパネル206と、LCDパネル203とを有する。
ハニカムパネル206を天板102と、LCDパネル203とで挟み込みLCDパネル203を天板102と反対面側に底板205を配置した構造である。
このとき、ハニカムパネル206と、LCDパネル203との界面は接触による摩擦抵抗による保持のみで、特に界面への処理は行っていない。
ここでハニカムパネル206は、第1の実施例と同様に、アルミ基材で箔厚25.6μm、高さ3.0mm、セルサイズ3.2mmのハニカムコア101に、表面板209を接着材211(個々ではエポキシ接着材を使用)を用いて接着した構造である。
このハニカムパネル206は、表面板209と対向する主面において、厚さ0.3mmのマグネシウム合金を基材とする天板102と接着材210(ここではエポキシ接着材を使用)を用いて接着される。ハニカムコア101には昭和飛行機工業(株)製のアルミ・ハニカム“AL 1/8−5052−.001”を使用している。
本実施例にかかる携帯型電子機器の筐体構造は、第1の実施例に対して天板102と、表面板208とを共通化してあることから、さらなる薄型化および軽量化が可能な点、および部品点数の削減による生産コスト削減の観点で優れている。
ここで、本実施例では、ハニカムパネル206とLCDパネル203との界面は接触による摩擦抵抗による保持のみであるが、この界面両方を接着材を用いて接着し、複合多層板構造とすることによりせん断効果がより発現し、さらに高剛性化することができる。
また、ハニカムパネル206とLCDパネル203を接触させずに間隙を設けることで、接着材210が不要となり、低コスト化を図ることも可能である。
図4を用いて、本実施例にかかる携帯型電子機器の筐体構造について詳細に説明する。
図4(a)は、第3の実施例にかかる携帯型電子機器の筐体構造の断面図である。
図4(b)は、第3の実施例にかかるハニカムパネルを説明するための図である。
第1および第2の実施例との違いは、天板102およびLCDパネル203を表面板208、209と共通化したことである。
本実施例にかかる携帯型電子機器の筐体構造の第三の実施例は、図4(a)に示すように、マグネシウム合金を基材とする厚さ0.3mmの金属板でその四端辺201が略直角に同一方向に折り曲げられ箱型形状を形成している天板102と、ポリカーボネイトを基材と擦る厚さ0.8mmの底板205と、ハニカムコア101と、LCDパネル203とを有する。
ハニカムコア101を天板102とLCDパネル203とで挟み込みLCDパネル203の天板102と反対面側に底板205を配置した構造である。
ここで、ハニカムコア101は、第1の実施例と同様に、アルミ基材で箔厚25.6μm、高さ3.0mm、セルサイズ3.2mmであり、このハニカムコア101をマグネシウム合金を基材と擦る天板102とLCDパネル203とで挟み込み祖の界面を接着材210、211(個々ではエポキシ接着材を使用)を用いて接着する。ハニカムコア101には昭和飛行機工業(株)製のアルミ・ハニカム“AL 1/8−5052−.001”を使用している。
本実施例にかかる携帯型電子機器の筐体構造は、第1の実施例に対して天板102およびLCDパネル203と表面板208、209とを共通化してあることから、さらなる薄型化および軽量化が可能な点、および部品点数の削減による生産コスト削減の観点で優れている。
実施形態にかかる携帯型電子機器の筐体構造を示す図である。 第1の実施例にかかる携帯型電子機器の筐体構造を示す図である。 第2の実施例にかかる携帯型電子機器の筐体構造を示す図である。 第3の実施例にかかる携帯型電子機器の筐体構造を示す図である。 特許文献1を説明するための図である。 特許文献2を説明するための図である。 特許文献3を説明するための図である。 特許文献4を説明するための図である。
符号の説明
101、801 ハニカムコア
102 天板
103 表示デバイス
104、105 拘束用部材
201 キーボード
202 入力インターフェース側筐体
203 LCDパネル
204 表示デバイス側筐体
205 底板
206 ハニカムパネル
207 四端辺
208、209、802 表面板
210、211、803 接着材
501 液晶表示装置(液晶装置)
502 上側蓋体
502a 上側低壁部(第1の板状部材)
502b 縦壁部(第1の係止部)
503 下側蓋体
503a 下側低壁部(第2の板状部材)
503b 縦壁部(第2の係止部)
503c リブ
504 弾性部材(第2の弾性部材)
505 弾性部材(第2の弾性部材)
506 フレキシブル基板
507 回路基板
508 液晶パネル
509 バックライト装置
510a、510b 略密閉された空間
601 フィルタ
602 上部筐体
603 防水パッキン
604 中フレーム
605 下部筐体
606 シート
607 下部緩衝部材
608 空洞
609 肉盗み
610 上部緩衝部材
611 スイッチキー
701 筐体
702 保護部材
703a、703b、703c、703d 衝撃緩衝部材
704 LCDパネル
705 保護板部
706 保護壁部
707 形状重心線
801 ハニカムコア
802 表面板
803 接着剤

Claims (3)

  1. 天板と、表示デバイスとの間に、ハニカムコアが配置され、
    前記ハニカムコアの両主面に、一対のアルミニウム製の表面板が接着され、
    前記天板と前記ハニカムコアとの間に設けられる前記表面板の、前記ハニカムコアに接着される面と反対側の面と、前記天板とが接して設けられる、携帯型電子機器の筐体構造。
  2. 前記表面板と前記天板とが接着されている、請求項1に記載の携帯型電子機器の筐体構造。
  3. 天板と、表示デバイスとの間に、ハニカムコアが配置され、
    前記ハニカムコアの両主面に、一対のアルミニウム製の表面板が接着され、
    前記天板と前記ハニカムコアとの間に設けられる前記表面板の、前記ハニカムコアに接着される面と反対側の面と、前記天板とが接して設けられ、
    前記表示デバイスと前記ハニカムコアとの間に設けられる前記表面板の、前記ハニカムコアに接着される面と反対側の面と、前記表示デバイスとが接して設けられる、携帯型電子機器の筐体構造。
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