JP6321761B1 - Manufacturing method of housing member - Google Patents
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Abstract
【課題】外管品質を向上させることができる筐体用部材、該筐体用部材を用いた電子機器及び該筐体用部材の製造方法を提供する。【解決手段】筐体用部材10は、マトリクス樹脂42に強化繊維40を混入させた繊維強化樹脂板30の縁部に樹脂製のフレーム体32を設けた構成である。この筐体用部材10は、フレーム体32が繊維強化樹脂板30を構成するマトリクス樹脂42によって形成されている。【選択図】図3A casing member capable of improving the quality of an outer tube, an electronic device using the casing member, and a method of manufacturing the casing member. A housing member has a structure in which a resin frame body is provided at an edge of a fiber reinforced resin plate in which a reinforcing fiber is mixed into a matrix resin. In the housing member 10, the frame body 32 is formed of a matrix resin 42 that constitutes the fiber reinforced resin plate 30. [Selection] Figure 3
Description
本発明は、例えばノート型PC等の電子機器の筐体に利用される筐体用部材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a for example notebook PC or the like housing-body member in the housing of an electronic device Ru is used for.
ノートブック型のパーソナルコンピュータ(ノート型PC)、タブレット型のパーソナルコンピュータ(タブレット型PC)、スマートフォン及び携帯電話等の各種の電子機器の筐体は、軽量、薄型且つ高強度である必要がある。そこで、電子機器の筐体は、炭素繊維等の強化繊維にマトリクス樹脂を含浸させたプリプレグ板(繊維強化樹脂板)が用いられることがある。 The casings of various electronic devices such as notebook personal computers (notebook PCs), tablet personal computers (tablet PCs), smartphones, and mobile phones need to be lightweight, thin, and high in strength. Therefore, a prepreg plate (fiber reinforced resin plate) in which a matrix resin is impregnated with a reinforcing fiber such as carbon fiber is sometimes used for a housing of an electronic device.
ところが、繊維強化樹脂板は非常に硬く、また繊維が延伸しているため機械加工が難しい。そこで、電子機器の筐体に用いる際は、繊維強化樹脂板の周縁部にねじ止めや切削等の機械加工が容易な樹脂製のフレーム体を接合することが行われている(特許文献1参照)。 However, the fiber reinforced resin plate is very hard, and the machining is difficult because the fibers are stretched. Then, when using for the housing | casing of an electronic device, joining the resin-made frame body which is easy to machine processing, such as screwing and cutting, to the peripheral part of a fiber reinforced resin board is performed (refer patent document 1). ).
ところで、上記特許文献1の従来技術では、繊維強化樹脂板の縁部に熱可塑性樹脂を射出成形してフレーム体を接合することで筐体用部材を構成している。このようなフレーム体の接合方法は、例えばフレーム体をインサート成形で接合する方法やフレーム体を接着剤等を用いて接合する方法等がある。 By the way, in the prior art of the said patent document 1, the member for housing | casing is comprised by joining the frame body by injection-molding a thermoplastic resin to the edge of a fiber reinforced resin board. Examples of such a frame body joining method include a method of joining the frame body by insert molding and a method of joining the frame body using an adhesive or the like.
ところが、インサート成形による方法は、成形後の部材を金型から取り出した際にフレーム体が熱収縮する場合がある。そうすると、フレーム体と繊維強化樹脂板との接合部に段差や隙間を生じる可能性がある。また、接着による方法は、2つの部材間を接着する構造の都合上、当然にフレーム体と繊維強化樹脂板との接合部に段差や隙間を生じる可能性がある。このような段差や隙間を生じると、筐体用部材の外観品質が低下する。しかも筐体用部材の表面に塗装を行う場合は、段差や隙間で表面塗装の均一性が低下し、筐体用部材の外観品質が一層低下する可能性があった。 However, in the method by insert molding, the frame body may be thermally contracted when the molded member is taken out from the mold. If it does so, a level | step difference and a clearance gap may be produced in the junction part of a frame body and a fiber reinforced resin board. Moreover, the method by adhesion | attachment may naturally produce a level | step difference and a clearance gap in the junction part of a frame body and a fiber reinforced resin board on account of the structure which adhere | attaches two members. When such a level | step difference and a clearance gap arise, the external appearance quality of the member for housing | casing will fall. In addition, when the surface of the housing member is coated, the uniformity of the surface coating is lowered due to the steps or gaps, and the appearance quality of the housing member may be further deteriorated.
本発明は、上記従来技術の課題を考慮してなされたものであり、外観品質を向上させることができる筐体用部材の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide a method of manufacturing a housing-body member that can be improved appearance quality.
本発明に係る筐体用部材の製造方法は、熱可塑性樹脂を含むマトリクス樹脂に強化繊維を混入させた繊維強化樹脂板の縁部に樹脂製のフレーム体を設けた筐体用部材の製造方法であって、金型の内部に前記繊維強化樹脂板を配置して加圧及び加熱することで前記マトリクス樹脂を前記繊維強化樹脂板を形成する部分から浸み出させ、前記浸み出したマトリクス樹脂を前記金型のキャビティ空間に流入させた後に冷却によって硬化させることで前記フレーム体を形成し、これにより前記繊維強化樹脂板の縁部に前記フレーム体を設けた筐体用部材を製造することを特徴とする。 The method for manufacturing a housing member according to the present invention is a method for manufacturing a housing member in which a resin frame is provided at the edge of a fiber-reinforced resin plate in which reinforcing fibers are mixed into a matrix resin containing a thermoplastic resin. The fiber reinforced resin plate is placed inside a mold and pressed and heated to allow the matrix resin to ooze out from the portion where the fiber reinforced resin plate is formed , and the leached matrix. the resin forming the frame member by curing by cooling after inflow into the cavity of the mold, thereby producing the fiber-reinforced resin plate housing member provided with the frame body to the edge of the It is characterized by doing.
このような方法によれば、繊維強化樹脂板の成形過程でフレーム体を同時に成形できるため、製造効率が向上する。 According to such a method, since the frame body can be simultaneously formed in the process of forming the fiber reinforced resin plate, the manufacturing efficiency is improved.
筐体用部材を前記金型から取り出した後、前記フレーム体に切削加工又は研削加工を施すことで、該フレーム体の表面を所望の寸法形状に形成してもよい。そうすると、筐体用部材の表面形状を機械加工によってより平面化して外観品質を一層向上させることができる。さらに切削等の機械加工によって筐体用部材の製品寸法を一層高精度に形成できる。 After removing the housing member from the mold, the surface of the frame body may be formed into a desired size and shape by cutting or grinding the frame body. If it does so, the surface shape of the member for housing | casing can be planarized more by machining, and external appearance quality can be improved further. Furthermore, the product dimensions of the housing member can be formed with higher accuracy by machining such as cutting.
本発明によれば、繊維強化樹脂板とフレーム体の境界部分に段差や隙間が生じることを抑制でき、外観品質が向上する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that a level | step difference and a clearance gap arise in the boundary part of a fiber reinforced resin board and a frame body, and external appearance quality improves.
以下、本発明に係る筐体用部材について、この部材を利用した電子機器を例示して好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a housing member according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings by exemplifying an electronic device using this member and giving a preferred embodiment.
図1は、本発明の一実施形態に係る筐体用部材10を用いた筐体12を備える電子機器14の斜視図である。本実施形態では、筐体用部材10を用いた筐体12をノート型PCである電子機器14の蓋体16として使用した構成を例示する。
FIG. 1 is a perspective view of an
図1に示すように、電子機器14は、キーボード装置18を有する機器本体(本体筐体)20と、液晶ディスプレイ等からなるディスプレイ装置22を有する矩形平板状の蓋体16とを備える。電子機器14は、蓋体16を左右のヒンジ24により機器本体20に対して開閉可能に連結したクラムシェル型である。
As shown in FIG. 1, the
機器本体20は扁平箱状の筐体である。機器本体20は、内部に図示しない基板、演算処理装置、ハードディスク装置及びメモリ等の各種電子部品を収納している。キーボード装置18は、機器本体20の上面に配設されている。
The
蓋体16は、背面カバー12aと正面カバー12bとを重ねて連結した筐体12を備える。蓋体16は、ヒンジ24を通過した図示しないケーブルにより機器本体20と電気的に接続されている。背面カバー12aは、蓋体16の側面及び背面を覆うカバー部材であり、本実施形態に係る筐体用部材10によって構成されている。蓋体16は、背面カバー12aにねじ止め固定されたヒンジ24を介して機器本体20と連結されている(図2も参照)。正面カバー12bは、蓋体16の正面を覆う樹脂製のカバー部材であり、その大部分に例えば液晶ディスプレイからなるディスプレイ装置22を露出させる開口部が設けられている。
The
次に、蓋体16を構成する筐体12の背面カバー12a及びこの背面カバー12aを形成する筐体用部材10の構成について具体的に説明する。
Next, the configuration of the
先ず、背面カバー12aの全体的な構成を説明する。図2は、筐体12の背面カバー12aの構成を模式的に示す平面図であり、蓋体16の背面となる背面カバー12aを内面側から見た図である。
First, the overall configuration of the
上記の通り、背面カバー12aは筐体用部材10によって形成されている。図2に示すように、筐体用部材10は、軽量且つ高強度な繊維強化樹脂板30の外形端面30aに樹脂製のフレーム体32を設けた構成である。背面カバー12aは、フレーム体32によってその周縁部及び4辺の側面となる壁部34が形成され、繊維強化樹脂板30によってディスプレイ装置22の背面を支持する板状部分が形成されている。
As described above, the
筐体12(蓋体16)では、背面カバー12aの一縁側(図2では下縁)のフレーム体32に左右一対設けた幅広部32aに対し、複数(図2では2本)の固定ねじ36を用いてヒンジ24が固定される。背面カバー12aの他縁側(図2では上縁)のフレーム体32には左右方向に亘る帯状部32bが設けられ、この部分には無線通信用のアンテナ38が配設される。
In the housing 12 (lid 16), a plurality of (two in FIG. 2) fixing
次に、筐体用部材10の具体的な構成を説明する。図3は、図2中のIII−III線に沿う断面形状を模式的に示した断面図であり、筐体用部材10の繊維強化樹脂板30及びフレーム体32を含む部分での厚み方向の断面図である。
Next, a specific configuration of the
図3に示すように、筐体用部材10は、繊維強化樹脂板30と、繊維強化樹脂板30の外形端面30aに設けられたフレーム体32とを有する。
As shown in FIG. 3, the
繊維強化樹脂板30は、強化繊維40にマトリクス樹脂42を含浸させたプリプレグである(図4A及び図4B参照)。繊維強化樹脂板30は、2枚又は3枚以上の繊維強化樹脂板30の間に中間層(図示せず)を設けて板厚方向の断面係数を増大させた構造であってもよい。
The fiber reinforced
本実施形態の場合、強化繊維40は炭素繊維であり、繊維強化樹脂板30は炭素繊維強化樹脂板(CFRP板)である。強化繊維40は、繊維強化樹脂板30の一方向に並んで或いは網目状に並んで設けられる。強化繊維40は炭素繊維以外であってもよく、アルミニウム繊維、ステンレス繊維等の金属繊維やガラス繊維等の無機繊維等、各種材料を用いてもよい。
In this embodiment, the reinforcing
マトリクス樹脂42には、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂が用いられる。マトリクス樹脂42を構成する熱硬化性樹脂としては、例えば不飽和ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ、フェノール、ユリア・メラミン、ポリイミド等や、これらの共重合体、変性体及びこれらの少なくとも2種のポリマーアロイがあげられる。
As the
マトリクス樹脂42を構成する熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリブチレン等のポリオレフィンや、ポリスチレン(PS)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS)等のスチレン系樹脂や、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、液晶ポリエステル等のポリエステルや、ポリオキシメチレン(POM)、ポリアミド(PA)、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリフェニレンエーテル(PPE)、変性PPE、熱可塑性ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリスルホン(PSU)、変性PSU、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリケトン(PK)、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルケトンケトン(PEKK)、ポリアリレート(PAR)、ポリエーテルニトリル(PEN)、熱可塑性フェノール系樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素系樹脂、さらにはポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、ポリイソプレン系、フッ素系等の熱可塑エラストマー等や、これらの共重合体、変性体及び2種類以上のブレンド、ポリマーアロイ等が挙げられる。
Examples of the thermoplastic resin constituting the
フレーム体32は、繊維強化樹脂板30を形成するマトリクス樹脂42によって形成されている。つまりフレーム体32は、マトリクス樹脂42と同一材料で形成されている。フレーム体32は、強化繊維40を含まない材質であることが好ましい。但し、フレーム体32は、僅かな量の強化繊維40を含んでもよく、例えば繊維強化樹脂板30よりも低密度であれば強化繊維40を含む材質で構成されてもよい。
The
図3に示す構成例の場合、フレーム体32は、その上面及び側面が切削面44a,44bで構成されている。上面側の切削面44aは、繊維強化樹脂板30の表面30bと段差や隙間なく面一に形成されている。切削面44a,44bは、樹脂製のフレーム体32を例えばコンピュータ数値制御(CNC)工作機械で切削加工した平面である。切削面44a,44bは研削加工した研削面で構成されてもよい。
In the case of the configuration example shown in FIG. 3, the upper surface and the side surface of the
筐体用部材10は、このようなフレーム体32を設けることで、曲げや切断等の機械加工の自由度が乏しい繊維強化樹脂板30の周縁部に壁部34や固定ねじ36の締結部等を容易に設けることができる。また、導電性材料である繊維強化樹脂板30から外れた位置で非導電性材料のフレーム体32にアンテナ38を設置する等の設計自由度の向上も可能となる(図2参照)。図2ではフレーム体32を繊維強化樹脂板30の外形端面30aの全周に設けた構成を例示しているが、フレーム体32は外形端面30aの一部にのみ設けられていてもよい。
The casing
次に、筐体用部材10の製造方法の一手順を説明する。図4A〜図4Cは、図3に示す筐体用部材10の製造方法の一手順を示す説明図である。
Next, one procedure for manufacturing the
先ず、マトリクス樹脂42に熱硬化性樹脂を用いた場合の製造方法の一手順を説明する。この場合は、図4Aに示すように、一方の金型部品であるコア46と、他方の金型部品であるキャビティ47とを有する金型48の内部に強化繊維40を配置すると共にマトリクス樹脂42の原料液を注入する。
First, one procedure of the manufacturing method when a thermosetting resin is used for the
マトリクス樹脂42の原料液は未反応であってもよく、ある程度反応した状態のものであってもよい。この原料液は、金型48内に注入してもよい。又は、マトリクス樹脂42の原料液を層状若しくは薄板状に形成して上下層の強化繊維40の間に中間層として挟み込んだものか、或いは強化繊維40にマトリクス樹脂42の原料液をある程度含浸したものを金型48内に配置してもよい。つまり、強化繊維40とマトリクス樹脂42の原料液とを配合した繊維強化樹脂板30の前駆体を配置してもよい。なお、この原料液は、ある程度反応した状態、例えばスラリー状やゼリー状、ゲル状といった状態にしてもよい。すなわち、熱硬化性樹脂は、例えば完全硬化状態を100%とした場合に10〜20%程度硬化した状態でスラリー状やゼリー状、ゲル状といった状態になる。なお、図4A〜図4Bでは、硬化前で固体形状を持たないマトリクス樹脂42を固体板状に図示して繊維強化樹脂板30の成形過程を明示しており、後述する各構成例でも同様である。
The raw material liquid for the
続いて、図4Bに示すように、コア46とキャビティ47との間で強化繊維40及びマトリクス樹脂42の原料液、又は上記した繊維強化樹脂板30の前駆体を圧縮すると共に加熱する。そうすると、図4B中に実線の矢印で示すように硬化前のマトリクス樹脂42の原料液が繊維強化樹脂板30を形成する部分から浸み出して金型48のキャビティ空間48aに流入する。図4Bに示す例では、キャビティ空間48aは繊維強化樹脂板30を成形する空間よりも上部及び側部に膨らんだ形状を有する。
4B, between the core 46 and the
その結果、金型48の内部では、マトリクス樹脂42が強化繊維40に含浸して硬化して繊維強化樹脂板30が形成され、同時にキャビティ空間48aに流入したマトリクス樹脂42が硬化してフレーム体32の原型50が形成される。
As a result, inside the
金型48を型開きすると、図4Cに示すように図3に示すフレーム体32よりも大きな外形を持った原型50が繊維強化樹脂板30の縁部に一体的に設けられた筐体用部材10が成形される。そこで、図4C中に1点鎖線で示すカット線Cに沿って所定の工作機械で原型50の一部を切削又は(及び)研削する。具体的には、繊維強化樹脂板30の表面30bよりも上部に突出した原型50の余剰部50aと、図3に示すフレーム体32の側面(切削面44b)よりも側部に突出した原型50の余剰部50bとを切削除去する。
When the
以上で繊維強化樹脂板30の縁部にフレーム体32が一体的に設けられた筐体用部材10の製造が完了する(図3参照)。この筐体用部材10では、繊維強化樹脂板30の表面30bに沿った切削面44aがフレーム体32の表面を形成している。このため、繊維強化樹脂板30とフレーム体32との境界部分(外形端面30a)の表面に段差や隙間のない滑らかな平面が形成される。すなわち、壁部34の起立方向で根本側となる繊維強化樹脂板30の表面30b及び切削面44aは、筐体12(背面カバー12a)の外面となるが、当該筐体用部材10ではこの外面が段差や隙間のない平面によって形成される。このため、筐体12の外観品質が確保される。また、フレーム体32の側面も切削面44bで形成されている。このため、筐体用部材10は、その幅寸法、つまり筐体12の対向する壁部34,34間の幅寸法が機械加工によって形成されている。このため、筐体12の寸法精度が確保される。
This completes the manufacture of the
次に、マトリクス樹脂42に熱可塑性樹脂を用いた場合の製造方法の一手順を説明する。この場合は、図4Aに示すように、金型48の内部に強化繊維40にマトリクス樹脂42を含浸させて硬化させた、或いは強化繊維40にマトリクス樹脂42からなる樹脂フィルム乃至樹脂粉末や樹脂繊維を挟み込んだ形態の繊維強化樹脂板30を配置する。続いて、図4Bに示すように、コア46とキャビティ47との間で繊維強化樹脂板30を圧縮すると共に加熱する。そうすると、図4B中に実線の矢印で示すように溶融したマトリクス樹脂42が繊維強化樹脂板30を形成する部分から浸み出して金型48のキャビティ空間48aに流入する。
Next, one procedure of a manufacturing method when a thermoplastic resin is used for the
その結果、金型48の内部では、マトリクス樹脂42が強化繊維40に含浸して硬化して繊維強化樹脂板30が形成され、その後の冷却によってキャビティ空間48aに流入したマトリクス樹脂42が硬化してフレーム体32の原型50が形成される。そこで、上記したマトリクス樹脂42に熱硬化性樹脂を用いた場合と同様、図4Cに示すようにカット線Cに沿って原型50の一部を切削又は(及び)研削する。これにより、繊維強化樹脂板30の縁部にフレーム体32が一体的に設けられた筐体用部材10の製造が完了する(図3参照)。この場合にも、筐体用部材10は、繊維強化樹脂板30とフレーム体32との境界部分(外形端面30a)の表面に段差や隙間のない滑らかな平面(切削面44a)が形成される。また、筐体用部材10の幅寸法も切削面44bによって高い寸法精度で形成される。
As a result, inside the
次に、筐体用部材の別の構成例を説明する。図5は、第1変形例に係る筐体用部材10Aの要部を拡大した断面図である。
Next, another configuration example of the housing member will be described. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the
図5に示すように、筐体用部材10Aは、図3に示す筐体用部材10に別のフレーム体である第2フレーム体60を設けた構成である。第2フレーム体60は、フレーム体32に接合されている。図5に示す構成例では、第2フレーム体60は、フレーム体32に対して接合されると同時に、繊維強化樹脂板30の表面30bとは反対側の裏面に対して接合されている。第2フレーム体60は、例えばエポキシ等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、アルミニウムやマグネシウム等の金属、セラミックス等によって形成されている。さらに、この第2フレーム体60は、炭素繊維や金属繊維、ガラス繊維等の強化繊維を含む構成であってもよい。第2フレーム体60の接合位置は変更してもよい。
As illustrated in FIG. 5, the
図6A〜図6Cは、図5に示す筐体用部材10Aの製造方法の一手順を示す説明図である。
6A to 6C are explanatory views showing one procedure of the method for manufacturing the
筐体用部材10Aの製造方法の手順は、第2フレーム体60を用いる以外は上記した筐体用部材10の場合と略同様である。すなわち、先ず、図6Aに示すように、金型48の内部に強化繊維40と第2フレーム体60を配置すると共に熱硬化性樹脂であるマトリクス樹脂42の原料液を注入する。又は、マトリクス樹脂42の原料液を層状若しくは薄板状に形成して上下層の強化繊維40の間に中間層として挟み込んだものか、或いは強化繊維40にマトリクス樹脂42の原料液をある程度含浸したものを金型48内に配置してもよい。なお、マトリクス樹脂42を熱可塑性樹脂とする場合は、上記した筐体用部材10の場合と同様に金型48の内部に繊維強化樹脂板30を配置すればよい。コア46には第2フレーム体60を配置するための切欠状部分48bが設けられている。
The procedure of the manufacturing method of the
続いて、図6Bに示すように、コア46とキャビティ47との間で強化繊維40及びマトリクス樹脂42の原料液を圧縮すると共に加熱する。そうすると、図6B中に実線の矢印で示すように硬化前のマトリクス樹脂42の原料液が繊維強化樹脂板30を形成する部分から浸み出して金型48のキャビティ空間48aに流入する。なお、マトリクス樹脂42が熱可塑性樹脂である場合は溶融したマトリクス樹脂42がキャビティ空間48aに流入する。その結果、金型48の内部では、マトリクス樹脂42が強化繊維40に含浸して冷却によって硬化して繊維強化樹脂板30が形成され、同時にキャビティ空間48aに流入したマトリクス樹脂42が同じく冷却によって硬化してフレーム体32の原型50が形成される。この際、第2フレーム体60は、マトリクス樹脂42を介して繊維強化樹脂板30及び原型50と接合される。
Subsequently, as shown in FIG. 6B, the raw material liquid of the reinforcing
そこで、図6Cに示すようにカット線Cによって原型50の一部を切削又は(及び)研削する。これにより、繊維強化樹脂板30の縁部にフレーム体32が一体的に設けられ、さらに第2フレーム体60が接合された筐体用部材10Aの製造が完了する(図5参照)。その結果、筐体用部材10Aは、繊維強化樹脂板30とフレーム体32との境界部分(外形端面30a)の表面に段差や隙間のない滑らかな平面(切削面44a)が形成される。また、筐体用部材10Aの幅寸法も切削面44bによって高い寸法精度で形成される。
Therefore, as shown in FIG. 6C, a part of the
図7は、第2変形例に係る筐体用部材10Bの要部を拡大した断面図である。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the
図7に示すように、筐体用部材10Bは、図3に示す筐体用部材10に別のフレーム体である第2フレーム体62を設けた構成である。第2フレーム体62は、フレーム体32に接合されている。図7に示す構成例では、第2フレーム体62は、フレーム体32の繊維強化樹脂板30とは反対側の外側面に対して接合されている。筐体用部材10Bは、フレーム体32と第2フレーム体62とで壁部34を形成し、壁部34の外面を第2フレーム体62で構成している。第2フレーム体62は、例えばエポキシ等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、アルミニウムやマグネシウム等の金属によって形成されている。さらに、この第2フレーム体62は、炭素繊維や金属繊維、ガラス繊維等の強化繊維を含む構成であってもよい。第2フレーム体62の接合位置は変更してもよい。
As illustrated in FIG. 7, the
第2フレーム体62は、その上面、下面及び側面が切削面44a,44b,44cで構成されている。切削面44cは、切削面44a等と同様に第2フレーム体62を例えばコンピュータ数値制御(CNC)工作機械で切削加工或いは研削加工した平面である。
The upper surface, the lower surface, and the side surface of the
図8A〜図8Cは、図7に示す筐体用部材10Bの製造方法の一手順を示す説明図である。
8A to 8C are explanatory views showing one procedure of the method for manufacturing the
筐体用部材10Bの製造方法の手順は、上記した筐体用部材10Aの場合と略同様である。すなわち、先ず、図8Aに示すように、金型48の内部に強化繊維40を配置すると共に熱硬化性樹脂であるマトリクス樹脂42の原料液を注入する。又は、マトリクス樹脂42の原料液を層状若しくは薄板状に形成して上下層の強化繊維40の間に中間層として挟み込んだものか、或いは強化繊維40にマトリクス樹脂42の原料液をある程度含浸したものを金型48内に配置してもよい。また、キャビティ47に設けた切欠状部分48cに第2フレーム体62の原型64を配置する。第2フレーム体62の原型64は、第2フレーム体62よりも上部及び側部の外形を大きくしたものである。なお、マトリクス樹脂42を熱可塑性樹脂とする場合は、上記した筐体用部材10,10Aの場合と同様に金型48の内部に繊維強化樹脂板30を配置すればよい。
The procedure of the method for manufacturing the
続いて、図8Bに示すように、コア46とキャビティ47との間で強化繊維40及びマトリクス樹脂42の原料液を圧縮すると共に加熱する。そうすると、図8B中に実線の矢印で示すように硬化前のマトリクス樹脂42の原料液が繊維強化樹脂板30を形成する部分から浸み出して金型48のキャビティ空間48aに流入する。なお、マトリクス樹脂42が熱可塑性樹脂である場合は溶融したマトリクス樹脂42がキャビティ空間48aに流入する。その結果、金型48の内部では、マトリクス樹脂42が強化繊維40に含浸してその後の冷却によって硬化して繊維強化樹脂板30が形成され、同時にキャビティ空間48aに流入したマトリクス樹脂42が同じくその後の冷却によって硬化してフレーム体32の原型50が形成される。この際、第2フレーム体62の原型64は、フレーム体32の原型50を形成するマトリクス樹脂42を介して原型50と接合される。
Subsequently, as shown in FIG. 8B, the raw material liquid of the reinforcing
そこで、図8Cに示すようにカット線Cによって原型50,64の一部を切削又は(及び)研削する。具体的には、繊維強化樹脂板30の表面30bよりも上部に突出した原型50の余剰部50aと、図7に示すフレーム体32の下部に突出した原型50の余剰部50bとを切削除去する。さらに第2フレーム体62の上部に突出した原型64の余剰部64aと、外側部に突出した原型64の余剰部64bとを切削除去する。これにより、繊維強化樹脂板30の縁部にフレーム体32が一体的に設けられ、さらに第2フレーム体62が接合された筐体用部材10Bの製造が完了する(図7参照)。その結果、筐体用部材10Bは、繊維強化樹脂板30とフレーム体32との境界部分(外形端面30a)の表面、及びフレーム体32と第2フレーム体62との境界部分の表面に段差や隙間のない滑らかな平面(切削面44a,44b)が形成される。また、筐体用部材10Bの幅寸法も切削面44cによって高い寸法精度で形成される。
Therefore, as shown in FIG. 8C, a part of the
図9は、第3変形例に係る筐体用部材10Cの要部を拡大した断面図である。
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the
図9に示すように、筐体用部材10Cは、図3に示す筐体用部材10と比べて、繊維強化樹脂板30の縁部に屈曲形状部66を設けた構成である。筐体用部材10Cは、繊維強化樹脂板30とフレーム体32とで壁部34が構成されている。屈曲形状部66は、繊維強化樹脂板30と同一材料で一体的に形成されている。屈曲形状部66及びフレーム体32は、その下面が切削面44dで構成されている。切削面44dは、切削面44a等と同様にフレーム体32及び屈曲形状部66を例えばコンピュータ数値制御(CNC)工作機械で切削加工或いは研削加工した平面である。
As illustrated in FIG. 9, the
図10A〜図10Eは、図9に示す筐体用部材10Cの製造方法の一手順を示す説明図である。
10A to 10E are explanatory views showing one procedure of the method for manufacturing the
筐体用部材10Cの製造方法の手順は、金型48で強化繊維40を屈曲させて屈曲形状部66を成形する以外は上記した筐体用部材10の場合と略同様である。すなわち、先ず、図10Aに示すように、金型48の内部に強化繊維40を配置すると共に熱硬化性樹脂であるマトリクス樹脂42の原料液を注入する。又は、マトリクス樹脂42の原料液を層状若しくは薄板状に形成して上下層の強化繊維40の間に中間層として挟み込んだものか、或いは強化繊維40にマトリクス樹脂42の原料液をある程度含浸したものを金型48内に配置してもよい。なお、マトリクス樹脂42を熱可塑性樹脂とする場合は、上記した筐体用部材10の場合と同様に金型48の内部に繊維強化樹脂板30を配置すればよい。
The procedure of the manufacturing method of the
続いて、図10B及び図10Cに示すように、強化繊維40及びマトリクス樹脂42の原料液を圧縮すると共に加熱し、同時にコア46とキャビティ47とで強化繊維40の縁部を圧縮して屈曲させて屈曲形状部66の原型68を形成する。そうすると、図10D中に実線の矢印で示すように硬化前のマトリクス樹脂42の原料液が繊維強化樹脂板30や屈曲形状部66を形成する部分から浸み出して金型48のキャビティ空間48aに流入する。なお、マトリクス樹脂42が熱可塑性樹脂である場合は溶融したマトリクス樹脂42がキャビティ空間48aに流入する。その結果、金型48の内部では、マトリクス樹脂42が強化繊維40に含浸し硬化して繊維強化樹脂板30が形成されると共に、繊維強化樹脂板30の縁部で強化繊維40が屈曲されて屈曲形状部66の原型68が形成される。同時にキャビティ空間48aに流入したマトリクス樹脂42が硬化してフレーム体32の原型50が形成される。
Subsequently, as shown in FIGS. 10B and 10C, the raw material liquid of the reinforcing
そこで、図10Eに示すようにカット線Cによって原型50,68の一部を切削又は(及び)研削する。具体的には、繊維強化樹脂板30の表面30bよりも上部に突出した原型50の余剰部50aと、図9に示すフレーム体32の側部に突出した原型50の余剰部50bとを切削除去する。さらに屈曲形状部66の下部に突出した原型68の余剰部68aを余剰部50bの下部と共に切削除去する。これにより、繊維強化樹脂板30の縁部に屈曲形状部66及びフレーム体32が一体的に設けられた筐体用部材10Cの製造が完了する(図9参照)。その結果、筐体用部材10Cは、繊維強化樹脂板30とフレーム体32との境界部分(外形端面30a)の表面、及びフレーム体32と屈曲形状部66との境界部分の表面に段差や隙間のない滑らかな平面(切削面44a,44d)が形成される。また、筐体用部材10Cの幅寸法も切削面44bによって高い寸法精度で形成される。筐体用部材10Cは、壁部34に繊維強化樹脂板30の縁部である屈曲形状部66が配置されるため、壁部34の強度が向上する。
Therefore, as shown in FIG. 10E, a part of the
図11は、第4変形例に係る筐体用部材10Dの要部を拡大した断面図である。
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the
図11に示すように、筐体用部材10Dは、図9に示す筐体用部材10Cとほとんど同じ構成であるが、その製造方法が異なる。なお、図11に示す構成例の筐体用部材10Dは、屈曲形状部66の屈曲角度が図9に示す筐体用部材10Cと異なるが、この屈曲角度は変更してもよい。
As shown in FIG. 11, the
図12A〜図12Cは、図11に示す筐体用部材10Dの製造方法の一手順を示す説明図である。
12A to 12C are explanatory views showing one procedure of the method for manufacturing the
筐体用部材10Dの製造方法の手順は、別の成形工程で予め縁部を屈曲させて屈曲形状部66を設けた繊維強化樹脂板30を用いる以外は上記した筐体用部材10の場合と略同様である。すなわち、先ず、図12Aに示すように、金型48の内部に予め縁部に屈曲形状部66の原型となる屈曲形状を形成した強化繊維40を配置すると共に熱硬化性樹脂であるマトリクス樹脂42の原料液を注入する。なお、マトリクス樹脂42を熱可塑性樹脂とする場合は、上記した筐体用部材10の場合と同様に金型48の内部に屈曲形状部66を形成した繊維強化樹脂板30を配置すればよい。
The procedure of the method for manufacturing the
続いて、図12Bに示すように、コア46とキャビティ47との間で強化繊維40及びマトリクス樹脂42の原料液を圧縮すると共に加熱する。そうすると、図12B中に実線の矢印で示すように硬化前のマトリクス樹脂42の原料液が繊維強化樹脂板30や屈曲形状部66を形成する部分から浸み出して金型48のキャビティ空間48aに流入する。なお、マトリクス樹脂42が熱可塑性樹脂である場合は溶融したマトリクス樹脂42がキャビティ空間48aに流入する。その結果、金型48の内部では、マトリクス樹脂42が強化繊維40に含浸しその後の冷却によって硬化して縁部に屈曲形状部66を持った繊維強化樹脂板30が形成され、同時にキャビティ空間48aに流入したマトリクス樹脂42が硬化してフレーム体32の原型50が形成される。
Subsequently, as shown in FIG. 12B, the raw material liquid of the reinforcing
そこで、図12Cに示すようにカット線Cによって原型50の一部を切削又は(及び)研削する。これにより、繊維強化樹脂板30の縁部にフレーム体32が一体的に設けられた筐体用部材10Dの製造が完了する(図11参照)。その結果、筐体用部材10Dは、繊維強化樹脂板30とフレーム体32との境界部分(外形端面30a)の表面に段差や隙間のない滑らかな平面(切削面44a)が形成される。また、筐体用部材10Dの幅寸法も切削面44bによって高い寸法精度で形成される。筐体用部材10Dは、壁部34に繊維強化樹脂板30の縁部である屈曲形状部66が配置されるため、壁部34の強度が向上する。
Therefore, as shown in FIG. 12C, a part of the original 50 is cut or (and / or) ground by the cut line C. Thereby, the manufacture of the
なお、上記した各構成例に係る筐体用部材10,10A〜10Dでは、フレーム体32や屈曲形状部66をカット線Cによって切削した構成を例示した。しかしながら、これら筐体用部材10,10A〜10Dは、フレーム体32を繊維強化樹脂板30を構成するマトリクス樹脂42で形成しているため、フレーム体32と繊維強化樹脂板30との間の境界部分には接合部がなく、隙間や段差の発生が抑制される。このため、当該筐体用部材10,10A〜10Dでは、金型48を用いた成形工程で所望の製品寸法を持ったフレーム体32を成形し、後工程である切削工程を省略することも可能である。
In addition, in the
以上のように、本実施形態に係る筐体用部材10(10A〜10D)では、マトリクス樹脂42に強化繊維40を混入させた繊維強化樹脂板30の縁部に樹脂製のフレーム体32を設けた構成において、フレーム体32がマトリクス樹脂42によって形成されている。
As described above, in the housing member 10 (10A to 10D) according to the present embodiment, the
このように、当該筐体用部材10(10A〜10D)は、繊維強化樹脂板30の縁部に設けるフレーム体32を繊維強化樹脂板30を形成するマトリクス樹脂42によって形成している。このため、例えば金型48から取り出した後に温度が低下したとしても、マトリクス樹脂42の熱収縮等によって繊維強化樹脂板30とフレーム体32の境界部分に段差や隙間が生じることを抑制でき、その表面に対して塗装を施す場合はその均一性が確保される。その結果、当該筐体用部材10(10A〜10D)の外観品質が向上する。またフレーム体32を設けたことで、製品の加工自由度が向上し、製品用途も増加する。しかも繊維強化樹脂板30の成形過程でフレーム体32を同時に成形できるため、製造効率が向上する。
As described above, in the housing member 10 (10 </ b> A to 10 </ b> D), the
当該筐体用部材10(10A〜10D)は、フレーム体32の表面に切削面(或いは研削面)44a,44b,44dを有する。つまり筐体用部材10(10A〜10D)は、フレーム体32を繊維強化樹脂板30を形成するマトリクス樹脂42によって形成し、これを切削或いは研削して製品形状を形成している。このため、当該筐体用部材10(10A〜10D)は、その表面形状をより平面化して外観品質を一層向上できる。さらに切削等の機械加工によって製品寸法を一層高精度に形成することができる。
The housing member 10 (10A to 10D) has cutting surfaces (or grinding surfaces) 44a, 44b, and 44d on the surface of the
当該筐体用部材10(10A〜10D)では、フレーム体32は、強化繊維40を含まないか、又は強化繊維40を繊維強化樹脂板30よりも低密度で含むため、切削等の機械加工を容易に且つ円滑に行うことができる。
In the casing member 10 (10A to 10D), the
当該筐体用部材10A(10B)は、フレーム体32に接合された第2フレーム体60(62)を有する。このため、第2フレーム体60(62)に対しても切削等の機械加工を施すことができ、製品の外観品質や加工自由度が一層向上する。この際、第2フレーム体60(62)は、繊維強化樹脂板30及びフレーム体32の成形過程で同時にフレーム体32に対して接合でき、製造効率が低下することもない。
The
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the present invention can be freely changed without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態では、筐体用部材10(10A〜10D)を電子機器14を構成する蓋体16の筐体12として用いた構成を例示したが、筐体用部材10(10A〜10D)は機器本体20に用いてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the casing member 10 (10A to 10D) is used as the
また、上記した筐体用部材10(10A〜10D)は、ノート型PC以外、例えばタブレット型PC、デスクトップ型PC、スマートフォン又は携帯電話等、各種電子機器の筐体用部材として利用可能である。 The casing member 10 (10A to 10D) described above can be used as a casing member for various electronic devices such as a tablet PC, a desktop PC, a smartphone, or a mobile phone, in addition to a notebook PC.
10,10A〜10D 筐体用部材
12 筐体
12a 背面カバー
12b 正面カバー
14 電子機器
16 蓋体
20 機器本体
30 繊維強化樹脂板
30a 外形端面
30b 表面
32 フレーム体
34 壁部
40 強化繊維
42 マトリクス樹脂
44a〜44d 切削面
46 コア
47 キャビティ
48 金型
48a キャビティ空間
50,64,68 原型
50a,50b,64a,64b,68a 余剰部
60,62 第2フレーム体
66 屈曲形状部
10, 10A to
Claims (3)
金型の内部に前記繊維強化樹脂板を配置して加圧及び加熱することで前記マトリクス樹脂を前記繊維強化樹脂板を形成する部分から浸み出させ、
前記浸み出したマトリクス樹脂を前記金型のキャビティ空間に流入させた後に冷却によって硬化させることで前記フレーム体を形成し、これにより前記繊維強化樹脂板の縁部に前記フレーム体を設けた筐体用部材を製造することを特徴とする筐体用部材の製造方法。 A method for manufacturing a housing member in which a frame body made of a resin is provided at an edge of a fiber-reinforced resin plate in which reinforcing fibers are mixed into a matrix resin containing a thermoplastic resin,
Place the fiber reinforced resin plate inside the mold and pressurize and heat to ooze the matrix resin from the part forming the fiber reinforced resin plate ,
Wherein the immersion matrix resin began looking to form the frame body by curing by cooling After inflow into the cavity of the mold, and thereby provided the frame member to the edge of the fiber-reinforced resin plate A method for manufacturing a housing member, comprising manufacturing the housing member.
金型の内部に前記強化繊維と前記マトリクス樹脂の原料液とを配合した前記繊維強化樹脂板の前駆体を配置して加圧及び加熱することで前記マトリクス樹脂の原料液を前記繊維強化樹脂板を形成する部分から浸み出させ、
前記金型の内部で前記マトリクス樹脂の原料液を硬化させて前記繊維強化樹脂板を形成すると同時に、前記浸み出したマトリクス樹脂を前記金型のキャビティ空間に流入させた後に冷却によって硬化させることで前記フレーム体を形成し、これにより前記繊維強化樹脂板の縁部に前記フレーム体を設けた筐体用部材を製造することを特徴とする筐体用部材の製造方法。 A method for manufacturing a housing member in which a frame body made of resin is provided at an edge of a fiber reinforced resin plate in which reinforcing fibers are mixed into a matrix resin containing a thermosetting resin ,
By placing a precursor of the fiber-reinforced resin plate in the interior of the mold by blending a raw material liquid of the reinforcing fibers and the matrix resin pressure and the fiber-reinforced resin plate material solution of the matrix resin by heating Ooze from the part that forms
Simultaneously curing the raw material liquid of the matrix resin in the interior of the mold to form the fiber-reinforced resin plate, cured by cooling the immersion matrix resin began seen After inflow into the cavity of the mold A method for manufacturing a housing member, comprising: forming the frame body, thereby manufacturing a housing member provided with the frame body at an edge of the fiber reinforced resin plate.
筐体用部材を前記金型から取り出した後、前記フレーム体に切削加工又は研削加工を施すことで、該フレーム体の表面を所望の寸法形状に形成することを特徴とする筐体用部材の製造方法。 In the manufacturing method of the member for cases according to claim 1 or 2 ,
After removing the housing member from the mold, the frame body is cut or ground to form a surface of the frame body in a desired size and shape. Production method.
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