JP6055882B1 - 情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大きな接続強度で筐体とヒンジとを接続した情報処理装置を提供すること。【解決手段】第１筐体とヒンジとを接続する接続具３１を備え、第１筐体の裏面カバー１１は、所定の方向に配置した繊維により樹脂を強化した炭素繊維強化プラスチック層（１１０〜１１８）を積層して構成された積層部を有する。接続具は、接続具の外形に応じて積層部に形成された凹部に接着固定され、凹部の底部を構成し接続具と直接接着される炭素繊維強化プラスチック層は、ヒンジの回動軸と直交する方向に繊維が配置された層となるよう、第１筐体と第２筐体とがヒンジにより回動可能に接続される。【選択図】図３

Description

本発明は、第１筐体と第２筐体とをヒンジにより回動可能に接続した情報処理装置に関する。

キーボードやポインティングデバイスなどの入力部を収容する入力部筐体とディスプレイを収容する表示部筐体とをヒンジにより回動可能に接続したノートパソコンには、その携帯性を高めるべく薄型化・軽量化が要求されている。

特許文献１には、ノートパソコン等の筐体にヒンジをネジ止めする技術が記載されている。

特開２００８−８３８０７号公報

ディスプレイを収容する表示部筐体を薄型化・軽量化するため、筐体の裏面カバーに繊維強化プラスチックを採用したノートパソコンが知られている。特にCFRP（炭素繊維強化プラスチック）は薄型・軽量であっても所定の強度が確保できるため、ノートパソコンの薄型化・軽量化に対応した筐体の素材として好適である。

表示部筐体と入力部を収容する入力部筐体とをヒンジで接続するにあたり、筐体の素材が樹脂であれば、例えば射出成型時にボスを一体形成しておくことにより、ボスにヒンジをネジ止めすることができる。しかし、CFRPなどの繊維強化プラスチックにはボスを一体成形することができない。

そのため、CFRPのヒンジに対応する箇所を切り欠き、そこに接合するように射出成型した別部材に対してネジ止めする接続構造が知られていた。この構造により、通常の使用に十分な接続強度は確保できていた。しかし、ノートパソコンのより一層の利用シーンの拡大に対応できるよう、さらなる強度確保が求められている。

本発明は、大きな接続強度で筐体とヒンジとを接続した情報処理装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明にかかる情報処理装置は、第１筐体と第２筐体とがヒンジにより回動可能に接続され、第１筐体とヒンジとを接続する接続具を備え、第１筐体は、所定の方向に配置した繊維により樹脂を強化した繊維強化プラスチック層を複数積層した素材で構成された積層部を有し、接続具は、接続具の外形に応じて積層部に形成された凹部に接着固定され、凹部の底部と接着される接着面から該接着面に対向する表面にかけて形成された溝部を有することを特徴とする。

本発明により、大きな接続強度で筐体とヒンジとを接続した情報処理装置を提供することができる。

本実施形態にかかる情報処理装置の概略構成を示す図である。 本実施形態にかかる情報処理装置の裏面カバーを内側から見た図である。 本実施形態にかかる接続構造のＹ−Ｙ断面の一部を示す模式図である。 従来の接続構造の断面を示す模式図である。 本実施形態にかかる情報処理装置の接続構造と従来の接続構造との強度比較試験の結果を示す表である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本実施形態にかかる情報処理装置の概略構成を示す図である。図１（ａ）に示すように、情報処理装置１は、第１筐体１０と第２筐体２０とを有して構成される。本実施形態にかかる情報処理装置１においては、第１筐体１０はディスプレイを収容するディスプレイ筐体であり、第２筐体２０はキーボードやポインティングデバイスなどの入力部を収容する入力部筐体であるが、本発明の実施はこの構成に限定されない。例えば、第１筐体１０に入力部が収容されてもよく、第１筐体１０と第２筐体２０の両方にディスプレイが収容されてもよい。

図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図である。図１（ｂ）を参照すると、第１筐体１０と第２筐体２０とはヒンジ３０により接続され、ヒンジ３０の回転軸を中心に回動可能に構成されている。ヒンジ３０の一端は、第２筐体２０に対してネジ止めなどの接続構造（不図示）により接続されている。ヒンジ３０の他端は、第１筐体１０の裏面カバー１１に接続されている。ヒンジ３０の他端の接続先は第１筐体１０の裏面カバーには限定されず、第１筐体１０を構成する部材、例えば裏面カバーと対向する表面カバーであってもよい。

図２は、本実施形態にかかる情報処理装置の裏面カバーを内側から見た図である。裏面カバー１１は、CFRPやGFRP（ガラス繊維強化プラスチック）を積層して構成されており、詳細は後述する。図２を参照すると、裏面カバー１１に形成された凹部に接続具３１が接着固定されており、接続具３１に構成されたネジ穴３２にネジ止めすることで接続具３１をヒンジ３０と接続することができる。凹部は接続具３１の外形に応じて形成され、凹部の底部を構成する層と接続具３１の接着面とが接着固定されている。接続具３１は略矩形の外形を有して構成され、溝部３３ａ〜３３ｄが接着面から接着面と対向する表面にかけて形成されている。溝部３３ａ〜ｃは、所定の頂点３４を含まない辺の近傍に、接着面と表面とをつなぐ面に対して切欠き状に設けられている。また、溝部３３ｄは頂点３４を含まない辺の外周近傍に、接着面から表面にかけて貫通する貫通孔として設けられている。このように溝部３３ａ〜ｄは、接着面から表面にかけて形成されていればよく、側面に対する切欠き状としても貫通孔としても構成することができる。かかる溝部３３ａ〜ｄの構成により、所定の空間を接続具３１の周辺に設けることができる。溝部３３ａ〜３３ｄは、後述する接着剤４０で満たされるよう接着されている。

接続具３１は、付加される力に耐えられるよう、金属で構成するのが好ましく、アルミニウム合金などの軽金属で構成すると装置を軽量化できるためさらに好適である。また、軽金属の表面が陽極酸化処理されていると、接着剤による接着強度を増加させることができるため、なお好適である。

図３は、本実施形態にかかる接続構造のＹ−Ｙ断面の一部を示す模式図である。図３を参照すると、裏面カバー１１は、複数の層を積層して構成されている。具体的には、CFRP層１１０、１１１、１１６、１１７、１１８と、GFRP層１１２、１１３、１１４、１１５とが積層されている。また、層１１０、１１２、１１５、１１７は繊維が図上横方向、すなわちヒンジ３０の回動軸と直交する方向に配列されており、層１１１、１１３、１１４、１１６は繊維が図上奥行方向、すなわちヒンジ３０の回動軸と平行な方向に配列されている。また、層１１８は繊維が網目状、すなわちヒンジ３０の回動軸と直交する方向と平行な方向のそれぞれに配列されている。

かかる裏面カバー１１は、接続具３１の形状に対応して層１１０、１１１、１１２、１１３、１１４が取り除かれて凹部が形成されている。凹部の底部は、繊維がヒンジ３０の回動軸と直交する方向に配列された層１１５である。層１１５と接続具３１の接着面３１ａとが、接着剤４０により接着固定されている。接着剤４０は層１１０の表面まで到達しており、これにより層１１５のみならず、層１１０〜１１４の断面に対しても接続具３１が接着されるため、接着強度を増すことができる。接着剤４０は、エポキシ系接着剤など繊維強化プラスチックと金属との接着に適した既存の接着剤を使用すればよい。

本実施形態において接続具３１を裏面カバー１１に接着するとき、所定の頂点３４を基準とすることができる。具体的には、接続具３１の形状に対応して凹部が形成された裏面カバー１１に接着剤４０を注入し、所定の頂点３４の位置決めを行って所定の頂点３４から接着を開始し、所定の頂点３４と対向する頂点に向けて徐々に接着してゆく。このようにすると、接着剤４０と接続具３１との間に生じる気泡が追い出されるので、接着剤４０と接続具３１との接触面積が大きくなり、接着強度を増すことができる。このように接着するときに、接着工程後半で接着される領域、すなわち所定の頂点３４を含まない辺の近傍に溝部３３を設けるようにすると、接着工程で生じた気泡を溝部３３に集めることができるため、より安定した接着が可能となる。

図４は、従来の接続構造の断面を示す模式図である。図４を参照すると、層１１０〜１１８を積層して構成される裏面カバー１１の最外層１１０上に接着剤４０を塗布して接続具３１が接着されている。

発明者は、本実施形態の情報処理装置を試作し、その接着強度を試験した。図５は、本発明にかかる接続構造と従来の接続構造との強度比較試験の結果を示す表である。図５を参照すると、ディスプレイ筐体を開閉する動作回数は、従来の接続構造では３１，５００回だったのに対し、本実施形態の接続構造では１００，０００回であった。また、筐体の角から７０ｃｍ落下させる試験は、従来の接続構造では１回しか耐えられなかったのに対し、本実施形態の接続構造では４回耐えることができた。最大開度まで開いた状態からさらに加えられる力を計測する強制開耐力試験では、従来の接続構造では３．１ｋｇｆで接続具３１が裏面カバー１１から剥離したのに対し、本実施形態の接続構造では５．５ｋｇｆの力を加えても剥離することはなかった。このように、本実施形態の接続構造により、従来の接続構造に比較して接着強度を大きく向上することができた。

以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。例えば、本実施形態では接続具３１をディスプレイ筐体である第１筐体１０の裏面カバー１１に接着するものとして説明したが、その他の部分、例えば入力部筐体である第２筐体２０の表面カバーと接着するときの接続構造に適用することも可能である。

１ 情報処理装置
１０ 第１筐体
１１ 裏面カバー
２０ 第２筐体
３０ ヒンジ
３１ 接続具
３２ ネジ穴
３３ａ〜ｄ 溝部
３４ 頂点
４０ 接着剤

Claims (8)

1. 第１筐体と第２筐体とがヒンジにより回動可能に接続された情報処理装置であって、
   前記第１筐体と前記ヒンジとを接続する接続具を備え、
   前記第１筐体は、所定の方向に配列された繊維により樹脂を強化した繊維強化プラスチック層を複数積層した素材で構成された積層部を有し、
   前記接続具は、前記接続具の外形に応じて前記積層部に形成された凹部に接着固定され、前記凹部の底部と接着される接着面から該接着面に対向する表面にかけて形成された溝部を有することを特徴とする情報処理装置。
2. 前記凹部の前記底部を構成し前記接続具と直接接着される前記繊維強化プラスチック層は、前記ヒンジの回動軸と直交する方向に繊維が配列された層であることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記溝部が、前記接着面と前記表面との間をつなぐ面に対して切欠き状に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の情報処理装置。
4. 前記溝部が、前記接着面から前記表面にかけて貫通する貫通孔であることを特徴とする請求項１乃至３に記載の情報処理装置。
5. 前記溝部が前記接続具と前記凹部とを接着固定する接着剤により満たされていることを特徴とする請求項１乃至４に記載の情報処理装置。
6. 前記接続具の前記接着面は、略矩形の外形を有し、
   前記接続具は、前記略矩形の外形を構成する１頂点を含まない２辺の近傍に前記溝部を有することを特徴とする請求項１乃至５に記載の情報処理装置。
7. 前記接続具は、軽金属で構成されることを特徴とする請求項１乃至６に記載の情報処理装置。
8. 前記接続具は、陽極酸化処理されていることを特徴とする請求項７に記載の情報処理装置。

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