JP5788849B2 - 筐体用材料及び筐体、並びに、筐体用材料の製造方法及び筐体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、筐体用材料及び筐体、並びに、筐体用材料の製造方法及び筐体の製造方法に関する。
携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、タブレット型のパソコン、ノート型のパソコンなどの電子機器は、軽量で、かつ、堅牢なものが好まれ、力学特性を確保しつつ軽量性を高めた材料（筐体用材料）が提案されている。具体的には、ハニカム構造、島状構造が形成された芯材と、その両面に配置された、連続した繊維強化材とマトリックス樹脂で構成される繊維強化材からなるサンドイッチ構造体であって、最大厚みが０．３〜２．０のものが提案されている。芯材は、芯材の厚み方向に貫通したセル（小部屋）を持つハニカム構造や、島状に独立した島をもつ島状構造を有している。これは、空間を区切るセル壁や芯材壁が上下に連続して形成されることで、力学特性を確保しつつ軽量性を高めることができるからである（たとえば、特許文献１参照）。
ところで、ノート型のパソコンなどの電子機器は、筐体に収容する収容物（たとえば、ＨＤＤ(Hard Disk Drive）やＯＤＤ(Optical Disk Drive）などのコンポーネント)ごとに、その厚みが異なるから、筐体の内側形状を筐体に収容する収容物の厚みに合わせて形成すると、力学特性はさらに優れたものになる。
しかしながら、単に、筐体の内側形状を筐体に収容する収容物の厚みに合わせて形成すると、筐体の重量が重くなり、軽量性を損なうことになる。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、力学特性と軽量性に優れた筐体用材料及び筐体、並びに、筐体用材料の製造方法及び筐体の製造方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、スタンパブルシートをプレス成形することにより、片面に筐体に収容する収容物の厚みに合わせて凹凸を形成するとともに、その裏側に該凹凸を補強するリブを設けた内側シートと、該内側シートの裏側に接合した外側シートとを備えたことを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記スタンパブルシートが、ナイロン系の樹脂に炭素繊維のフィラーを混入したものであることを特徴とする。
また、本発明は、スタンパブルシートをプレス成形することにより、片面に筐体に収容する収容物の厚みに合わせて凹凸を形成するとともに、その裏側に該凹凸を補強するリブを設けた内側シートと、前記内側シートよりも大きな外形で構成され、該内側シートの裏側に接合した外側シートとを備えた筐体用材料を底部とし、その周囲に形成された前記外側シートの内側シートからの突出部分に壁部を樹脂成形したことを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記壁部は、ガラス繊維を混入した樹脂で樹脂成型したことを特徴とする。
また、本発明は、スタンパブルシートをプレス成形することにより、片面に筐体に収容する収容物の厚みに合わせて凹凸を形成するとともに、その裏側に凹凸を補強するリブを設けた内側シートを製造するプレス工程と、前記内側シートの裏側に外側シートを接合する接合工程とを有することを特徴とする。
また、本発明は、スタンパブルシートをプレス成形することにより、片面に筐体に収容する収容物の厚みに合わせて凹凸を形成するとともに、その裏側に凹凸を補強するリブを設けた内側シートを製造するプレス工程と、前記内側シートの裏側に外側シートを接合することにより、内側シートの裏側に外側シートを接合した筐体用材料を製造する接合工程と、前記筐体用材料を底部とし、その周囲に壁部を樹脂成形する成型工程とを有することを特徴とする。
本発明にかかる筐体用材料は、スタンパブルシートをプレス成形することにより、片面に筐体に収容する収容物の厚みに合わせて凹凸を形成するとともに、その裏側に凹凸を補強するリブを設けた内側シートと、内側シートの裏側に接合した外側シートを有するので、力学特性と軽量性に優れたものになる。
本発明にかかる筐体は、スタンパブルシートをプレス成形することにより、片面に筐体に収容する収容物の厚みに合わせて凹凸を形成するととともに、その裏側に凹凸を補強するリブを設けた内側シートと、内側シートの裏側に接合した外側シートとを備えた筐体用材料を底部とし、その周囲に壁部を樹脂成形したので、力学特性と軽量性に優れたものになる。
本発明にかかる筐体用材料の製造方法は、スタンパブルシートをプレス成形することにより、片面に筐体に収容する収容物の厚みに合わせて凹凸を形成するとともに、その裏側に凹凸を補強するリブを設けた内側シートを製造する工程と、内側シートの裏側に外側シートを接合する工程とを有するので、力学特性と軽量性に優れた筐体用材料を効率的に製造できる。
本発明にかかる筐体の製造方法は、スタンパブルシートをプレス成形することにより、片面に筐体に収容する収容物の厚みに合わせて凹凸を形成するとともに、その裏側に凹凸を補強するリブを設けた内側シートを製造するプレス工程と、内側シートの裏側に外側シートを接合することにより、内側シートの裏側に外側シートを接合した筐体用材料を製造する接合工程と、筐体用材料を底部とし、その周囲に壁部を樹脂成形する成型工程とを有するので、力学特性と軽量性に優れた筐体を効率的に製造できる。
以下に、本発明にかかる筐体用材料及び筐体、並びに、筐体用材料の製造方法及び筐体の製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、ノート型のパソコンのパソコン本体に用いる筐体、筐体に用いる筐体用材料を例に説明するが、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
図１および図２は、本発明の実施の形態である筐体を採用したノート型のパソコンを示す斜視図であって、図１は、パソコン本体に対して蓋体を開いた状態を示す図、図２は、パソコン本体に対して蓋体を閉じた状態を示す図である。図１および図２に示すように、ノート型のパソコン１は、パソコン本体２と、パソコン本体２に対して開閉可能に支持された蓋体３とを備えている。パソコン本体２の上面には、各種情報を入力するための操作キー２１、タッチパッド２２などの入力装置が設けてある。これら入力装置は、パソコン本体２に対して蓋体３を閉じた場合に蓋体３によって覆われる（図２参照）。また、蓋体３の前面には、各種情報を表示出力するための液晶ディスプレイ３１が設けてある。液晶ディスプレイ３１は、パソコン本体２に対して蓋体３を閉じた場合にパソコン本体２によって覆われる（図２参照）。
図３は、図１および図２に示したパソコン本体に用いる筐体を示す斜視図である。図４は、図３に示した筐体の構造を示す断面図である。図３および図４に示すように、本発明の実施の形態である筐体２３は、二層構造の筐体用材料４を底部２３１とし、その周囲に壁部２３２を樹脂成形したものである。筐体用材料４は、内側シート４１と外側シート４２とからなり、内側シート４１と外側シートとの間には空間が設けてある。内側シート４１は、スタンパブルシート４０（図５参照）をプレス成形することにより、筐体２３の内側面となる片面に、筐体２３に収容する収容物の厚みに合わせて凹凸４１Ａを形成するとともに、該凹凸の裏側（裏面）に、該凹凸４１Ａを補強するとともに、外側シート４２との間に空間を画成するリブ４１Ｂを設けたものである。スタンパブルシート４０は、ナイロン系の樹脂に炭素繊維のフィラーを混入したもので、プレス成形により、さまざまな形状や強度分布の成形品を自由に造ることが可能である。なお、スタンパブルシート４０をプレス成形するのは、射出成形では得られない厚み（たとえば、０．３ｍｍ）が得られるからである。筐体２３に収容する収容物は、たとえば、ＨＤＤ(Hard Disk Drive）５やＯＤＤ(Optical Disk Drive）６などのコンポーネントであり、ここでは、ＨＤＤ５よりも厚みが大きいＯＤＤ６を基準として、ＨＤＤ５の厚みに合わせて内壁面を嵩上げしてある。リブ４１Ｂは、凹凸４１Ａの裏側から凹凸４１Ａを補強するとともに、外側シート４２との間に空間を画成するものであれば、格子構造、蜂の巣構造（ハニカム構造）、島構造など、各種の構造が採用可能であるが、本実施の形態では格子構造を採用する。また、壁部２３２を構成する樹脂７は、ガラス繊維を混入した樹脂を採用する。
図５は、本発明の実施の形態である筐体用材料の製造方法を説明する説明図である。筐体用材料４を製造する場合には、まず、内側シート４１となるスタンパブルシート４０をプレス加工する。具体的には、図５（ａ）に示すスタンパブルシート４０を図５（ｂ）に示すように、金型（雌型Ｄ１と雄型Ｄ２）Ｄとの間に挟んでプレスすることにより、内側シート４１の片面に、筐体２３に収容する収容物の厚みに合わせて凹凸４１Ａを形成するとともに、該凹凸４１Ａの裏側（裏面）に、該凹凸４１Ａを補強するとともに、外側シート４２との間に空間を画成するリブ４１Ｂを形成する。
つぎに、図５（ｃ）に示すように、金型Ｄから内側シート４１を取り出し、内側シート４１の裏面側に外側シート４２を接合する（図５（ｄ）参照）。接合は、接着剤によるものでもよいし、熱溶着によるものでもよい。なお、このように製造した筐体用材料４は、その周囲に壁部２３２を樹脂成形するので、樹脂成形に適するように、内側シート４１よりも大きな外側シート４２とすることができる（図５（ｄ）参照）。これにより、筐体用材料４が完成する。
図６は、本発明の実施の形態である筐体の製造方法を説明する説明図である。筐体２３を製造する場合には、筐体用材料４を底部２３１とし、その周囲に壁部２３２を樹脂成形する。具体的には、アウトサート成型などの樹脂成形により、図６（ａ）に示す筐体用材料４を底部２３１とし、その周囲に壁部２３２を設ける（図６（ｂ）参照）。これにより、筐体２３が完成する。
上述した本発明の実施の形態である筐体用材料４は、スタンパブルシート４０をプレス成形することにより、片面に筐体２３に収容する収容物の厚みに合わせて凹凸４１Ａを形成するとともに、該凹凸の裏側に、該凹凸４１Ａを補強するとともに、外側シート４２との間に空間を画成するリブ４１Ｂを設けた内側シート４１と、内側シート４１の裏側に接合した外側シート４２を有するので、力学特性と軽量性に優れたものになる。
また、本発明の実施の形態である筐体２３は、スタンパブルシート４０をプレス成形することにより、片面に筐体２３に収容する収容物の厚みに合わせて凹凸４１Ａを形成するとともに、該凹凸４１Ａの裏側に、該凹凸４１Ａを補強するとともに、外側シート４２との間に空間を画成するリブ４１Ｂを設けた内側シート４１と、内側シート４１の裏側に接合した外側シート４２とを備えた筐体用材料４を底部２３１とし、その周囲に壁部２３２を樹脂成形したので、力学特性と軽量性に優れたものになる。
また、本発明の実施の形態である筐体用材料４の製造方法は、スタンパブルシート４０をプレス成形することにより（図５（ｂ））、片面に筐体２３に収容する収容物の厚みに合わせて凹凸４１Ａを形成するとともに、その裏側に凹凸４１Ａを補強するするとともに、外側シート４２との間に空間を画成するリブ４１Ｂを設けた内側シート４１を製造する工程（図５（ｃ））と、内側シート４１の裏側に外側シート４２を接合する工程（図５（ｄ））とを有するので、力学特性と軽量性に優れた筐体用材料を効率的に製造できる。
また、本発明の実施の形態である筐体２３の製造方法は、スタンパブルシート４０をプレス成形することにより（図５（ｂ））、片面に筐体２３に収容する収容物の厚みに合わせて凹凸４１Ａを形成するとともに、その裏側に凹凸４１Ａを補強するとともに、外側シート４２との間に空間を画成するリブ４１Ｂを設けた内側シート４１を製造するプレス工程（図５（ｃ））と、内側シート４１の裏側に外側シート４２を接合することにより、内側シート４１の裏側に外側シート４２を接合した筐体用材料４を製造する接合工程（図５（ｄ））と、筐体用材料４を底部２３１とし、その周囲に壁部２３２を樹脂成形する成型工程（図６（ｂ））とを有するので、力学特性と軽量性に優れた筐体を効率的に製造できる。
１ ノート型のパソコン
２ パソコン本体
２１ 操作キー
２２ タッチパッド
２３ 筐体
２３１ 底部
２３２ 壁部
３ 蓋体
３１ 液晶ディスプレイ
４ 筐体用材料
４０ スタンパブルシート
４１ 内側シート
４１Ａ 凹凸
４１Ｂ リブ
４２ 外側シート
５ ＨＤＤ
６ ＯＤＤ
７ 樹脂
Ｄ 金型
Ｄ１ 雌型
Ｄ２ 雄型
２ パソコン本体
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４ 筐体用材料
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５ ＨＤＤ
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Ｄ 金型
Ｄ１ 雌型
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Claims (6)
- ナイロン系の樹脂に炭素繊維のフィラーを混入したスタンパブルシートをプレス成形することにより、片面に筐体に収容する収容物の厚みに合わせて凹凸を形成するとともに、その裏側に該凹凸を補強するリブを設けた内側シートと、
該内側シートの裏側に接合した外側シートと
を備えたことを特徴とする筐体用材料。 - スタンパブルシートをプレス成形することにより、片面に筐体に収容する収容物の厚みに合わせて凹凸を形成するとともに、その裏側に該凹凸を補強するリブを設けた内側シートと、
前記内側シートよりも大きな外形で構成され、該内側シートの裏側に接合した外側シートと
を備えた筐体用材料を底部とし、その周囲に形成された前記外側シートの内側シートからの突出部分に壁部を樹脂成形したことを特徴とする筐体。 - 前記スタンパブルシートは、ナイロン系の樹脂に炭素繊維のフィラーを混入したものであることを特徴とする請求項２に記載の筐体。
- 前記壁部は、ガラス繊維を混入した樹脂で樹脂成型したことを特徴とする請求項２又は３に記載の筐体。
- スタンパブルシートをプレス成形することにより、片面に筐体に収容する収容物の厚みに合わせて凹凸を形成するとともに、その裏側に凹凸を補強するリブを設けた内側シートを製造するプレス工程と、
前記内側シートの裏側に外側シートを接合する接合工程と
を有することを特徴とする筐体用材料の製造方法。 - スタンパブルシートをプレス成形することにより、片面に筐体に収容する収容物の厚みに合わせて凹凸を形成するとともに、その裏側に凹凸を補強するリブを設けた内側シートを製造するプレス工程と、
前記内側シートの裏側に外側シートを接合することにより、内側シートの裏側に外側シートを接合した筐体用材料を製造する接合工程と、
前記筐体用材料を底部とし、その周囲に壁部を樹脂成形する成型工程と
を有することを特徴とする筐体用の製造方法。
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