WO2012120706A1 - 電子機器の筐体構造 - Google Patents
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- H05K5/0004—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus comprising several parts forming a closed casing
- H05K5/0013—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus comprising several parts forming a closed casing assembled by resilient members
Definitions
- the present invention relates to a housing structure of an electronic device, and particularly relates to fitting.
- the housing structure of the electronic device according to the present invention is a substantially rectangular parallelepiped or polyhedral electronic device in which at least two of the first case and the second case are fitted with one or a plurality of claws, and the first case is on the inside. It has at least one claw part, the second case has at least one claw part facing outward, and the claw part of the first case and the claw part of the second case are arranged according to the amount of bending caused by a predetermined impact. It is characterized by doing.
- the electronic device casing structure of the present invention is characterized in that the first case and the second case each have at least one claw portion disposed on at least two surfaces.
- the housing structure of the electronic device of the present invention is characterized in that two surfaces are substantially opposed to each other.
- the housing structure of the electronic device according to the present invention is characterized in that the claw portion is disposed with respect to the center of gravity of the housing.
- the electronic device casing structure of the present invention is characterized in that the claw portion is disposed at a position having a ratio of about 50% of the maximum deflection amount.
- the housing structure of the electronic device according to the present invention is characterized by being arranged at a position of about 20% to about 80% of a side substantially parallel to the surface on which the claw portion is fitted.
- the assembly, drop resistance, vibration resistance, etc. are excellent.
- a fitting structure that can be easily disassembled can be provided.
- FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the concept of bending when an impact is applied to a rectangular parallelepiped whose bottom surface is open.
- FIG. 7 (A) is a top view of the upper cover 710
- FIG. 7 (B) is a side view of the upper cover 710.
- the upper cover 710 is a rectangular parallelepiped having a long side L1 constituted by a side x11 and a side x12, a short side L3 constituted by a side y11 and a side y12, and a height L2, and the bottom surface being opened.
- the amount of bending is the maximum f3max at the center in the direction of the long side L1, and the maximum f3max in the bottom direction in the direction of the height L2. Although bending also occurs in the direction of the short side L3, it is smaller than the direction of the long side L1.
- FIG. 1 is a perspective view showing the structure of an electronic apparatus according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 1 shows a case where two claw portions for fitting are arranged on the upper cover 110 and the lower cover 120 respectively.
- FIG. 1A is a perspective view of the upper cover 110 as viewed from above, and the upper cover 110 is a rectangular parallelepiped having a long side L1, a short side L3, a height L2, and a bottom surface opened.
- the upper surface is composed of side x11, side x12, side y11, and side y12.
- the side surface is composed of side z11, side z12, side z13, and side z14.
- the bottom surface is composed of side x13, side x14, side y13, and side y14.
- FIG. 1B is a perspective view of the upper cover 110 as viewed from the bottom, in which a fitting claw portion 111 and a claw portion 112 are arranged.
- the claw portion 111 has a width of a1, and is arranged at a position having a length from the side x12 to L21 and a length from the side z14 or z13 to b11.
- b11 is the side closer to the sides z14 and z13.
- the claw portion 112 has a width of a2, and is arranged at a position having a length from the side x11 to L22 and a length from the side z11 or z12 to b12.
- b12 is the side closer to the sides z11 and z12.
- FIG. 1C is a perspective view of the lower cover 120 as viewed from above, and the lower cover 120 is a substantially flat rectangular parallelepiped having a long side L1 and a short side L3.
- the lower cover 120 has a columnar claw portion 121 and a claw portion 122 for fitting.
- the claw portion 121 has a width of a5 and a height of L25.
- the claw portion 122 has a width of a6 and a height of L26.
- claw part 122 are columnar, there is almost no increase / decrease in the deflection amount by the position of L1 direction.
- FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the bending of the fitting claw portion of the electronic apparatus according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 2A is a cross-sectional view of the fitting claw portion for explaining a state where there is no bending.
- FIG. 2B is a cross-sectional view of the fitting claw portion for explaining a state where there is bending.
- FIG. 2A shows a state in which bending occurs when an impact or the like is applied while the upper cover 110 and the lower cover 120 are fitted.
- the amount of bending of the upper cover 110 is c12, which is a case where it is changed from k11 to k11 'when expressed in an angle, and is larger than 90 °.
- the amount of bending of the lower cover 120 is c22, which is a case where it is changed from k12 to k12 'when expressed in an angle and is smaller than 90 °.
- FIG. 2 describes the content of disengagement due to the amount of bending of the claw portion 112 and the claw portion 122, the relationship between the claw portion 111 and the claw portion 121 is the same.
- FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the arrangement of the fitting claws and the amount of bending of the claws of an electronic apparatus according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 3 is a diagram showing the relationship of the deflection ratio G in the arrangement of the claw portions 112 of the upper cover 110.
- the horizontal axis is the position of L22 with respect to L2, the numerical value 0 is the position in contact with the side x11, and the numerical value 1.0 is the position in contact with the side x13.
- the vertical axis represents the deflection ratio of the claw portion 112 in (%). When a predetermined impact or the like is applied, 0% indicates that there is no deflection, and 100% indicates that the amount of deflection is maximized.
- Equation 2 The amount of deflection ⁇ can be obtained from Equation 2.
- W is a force applied to the bending of the claw portion
- L is a ratio of the position of the claw portion
- E is a longitudinal elastic modulus that varies depending on the material
- I is a cross-sectional secondary moment that varies depending on the shape.
- ⁇ WxL 3 / (3xExI) (Formula 2)
- Equation 4 (L22 / L2) 3 (Formula 4)
- Equation 5 The deflection ratio g ′ depending on the position in the L1 direction can be obtained from Equation 5.
- g ′ p 3 (Formula 5)
- FIG. 1 and FIG. 2 when a predetermined impact is applied with the upper cover 110 and the lower cover 120 fitted, the claw portion 122 of the lower cover 120 does not bend, and only the upper cover 110 is bent.
- the position L22 ′ of the claw portion 112 is obtained from Expression 8. You may obtain
- require from FIG. L22 ′ (c122 / (c12xg ′)) (1/3) xL2 (Expression 8) From Expression 8, the position L22 ′ of the claw portion 112 is about 25.6 mm.
- the fitting When an impact or the like under the above conditions is applied, the fitting is not released when L22 is less than L22 ', and the fitting is released when L22 is L22' or more.
- the margin of fitting is obtained by multiplying the maximum deflection amount f3max by the margin j. Then, by calculating using the above formula, L22 considering the margin j can be obtained. For example, if the margin j is 5%, L22 is 25.2 mm. The margin j is about 5% to 20%. If the margin j is excessively increased, the assemblability and the disassembly will deteriorate.
- Equation 9 From Equation 9 k12 ′ is approximately 80 °.
- L26 ′ which is a fitting boundary point, is obtained from Equation 10.
- L26 ′ c122 / cos (k12 ′) (Equation 10) From Equation 10 L26 ′ is about 11.5 mm.
- the fitting When a predetermined impact or the like is applied under the above-described conditions, the fitting is not released when L26 is less than L26 ', and the fitting is released when L26 is L26' or more.
- FIG. 4 is a perspective view showing the structure of an electronic apparatus according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 4 shows a case where four claw portions for fitting are arranged on each of the upper cover 210 and the lower cover 220.
- FIG. 4A is a perspective view of the upper cover 210 as viewed from above, and the upper cover 210 is a rectangular parallelepiped having a long side L1, a short side L3, a height L2, and a bottom surface opened.
- the upper surface is composed of side x11, side x12, side y11, and side y12.
- the side surface is composed of side z11, side z12, side z13, and side z14.
- the bottom surface is composed of side x13, side x14, side y13, and side y14.
- FIG. 4B is a perspective view of the upper cover 210 as viewed from the bottom, and four pieces of claw portions 111 to 114 are arranged for fitting.
- the claw portion 111 has a width of a1, and is arranged at a position having a length from the side x12 to L21 and a length from the side z14 to b11.
- the claw portion 112 has a width of a2, and is arranged at a position having a length from the side x11 to L22 and a length from the side z11 to b12.
- the claw portion 113 has a width of a3, and is arranged at a position having a length from the side x12 to L23 and a length from the side z13 to b13.
- the claw portion 114 has a width of a4, and is arranged at a position having a length of sides x11 to L24 and a length of sides z12 to b14.
- FIG. 4C is a perspective view of the lower cover 220 as viewed from above, and the lower cover 220 is a substantially rectangular parallelepiped having a long side L1 and a short side L3.
- the lower cover 220 has four columnar claws 121 to 124 for fitting.
- the claw portion 121 has a width of a5 and a height of L25.
- the claw portion 122 has a width of a6 and a height of L26.
- the claw portion 123 has a width of a7 and a height of L27.
- the claw portion 124 has a width of a8 and a height of L28. Since the claw portions 121 to 124 are columnar, there is almost no increase or decrease in the amount of deflection due to the position in the L1 direction.
- FIG. 5 is an explanatory view for explaining the bending of the fitting claw portion of the electronic apparatus according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 5A is a cross-sectional view of the fitting claw portion for explaining a state in which there is no deflection.
- FIG. 5B is a cross-sectional view of the fitting claw portion for explaining a state where there is bending.
- the claw portion 112 of the upper cover 210 is in a state of being fitted to the claw portion 122 of the lower cover 220.
- the angle k21 of the upper cover 210 and the angle k22 of the lower cover 220 are 90 °.
- FIG. 5B shows a state in which bending occurs when an impact or the like is applied while the upper cover 210 and the lower cover 220 are fitted.
- the amount of bending of the upper cover 210 is c12, which is a case where it is changed from k21 to k21 'when expressed in an angle and is larger than 90 °.
- the amount of bending of the lower cover 220 is c22, which is a case where it is changed from k22 to k22 'when expressed in an angle and is smaller than 90 °.
- the interval between the claw portions of the upper cover 210 and the lower cover 220 is changed from c2 to d2, and the relationship between the depth c112 of the claw portion 112 and the depth c122 of the claw portion 122 is an expression.
- the fitting is released.
- FIG. 5 describes the content of disengagement due to the amount of bending of the claw portion 112 and the claw portion 122, but the relationship between the claw portion 111 and the claw portion 121, the relationship between the claw portion 113 and the claw portion 123, and the claw portion 114.
- the relationship between the claw portion 124 and the claw portion 124 is the same.
- the fitting When a predetermined impact or the like is applied under the above-described conditions, the fitting is not released when L22 is less than L22 ', and the fitting is released when L22 is L22' or more.
- One embodiment for providing a margin for fitting is the same as described above.
- the lower cover 120 in FIG. 1 and the lower cover 220 in FIG. 4 have been described as a substantially flat rectangular parallelepiped with the long side L1 and the short side L3 in the above description, but may have the same shape as the upper cover 110 and the upper cover 210. . In this case, the amount of bending and the arrangement of the claw portions are the same as those of the upper cover 110 and the upper cover 210.
- the present invention aims to provide a fitting structure that is excellent in assembling, drop resistance, vibration resistance, etc. and that can be easily disassembled, and is therefore excellent in drop resistance, vibration resistance, etc.
- An example of the arrangement of the claw portions will be described with reference to FIGS.
- the claw portion 112 is excellent in drop resistance, vibration resistance, and the like from the experimental results to be disposed at a position where the amount of deflection is 50% or less.
- FIG. 1 shows that the claw portion 112 in FIG. 1 and the claw portion 112 and the claw portion 114 in FIG. 4 are arranged at a position of about 20% to about 80% with respect to the length of L1. Excellent vibration characteristics.
- drop resistance and vibration resistance are provided by disposing the claw part 112 and the claw part 114 at symmetrical positions on the surface substantially opposite to the surface on which the claw part 111 and the claw part 113 are arranged. Etc. are improved.
- the arrangement of the claw part 111 to the claw part 114 is made in consideration of the assembling property and the disassembling property because there is a possibility that the assembling property and the disassembling property may be deteriorated if importance is attached to the drop resistance and the vibration resistance.
- the claw portion 111 to the claw portion 114 are arranged with reduced margins such as drop resistance and vibration resistance.
- FIG. 6 is a perspective view when the upper cover according to the embodiment of the present invention is reinforced.
- the upper cover 310 in FIG. 6 is provided with ribs or protrusions for reinforcing structure on the inside or outside of the housing in order to reduce the amount of bending compared to the upper cover 110 and the upper cover 210.
- the ribs v1 to v4 on the upper cover 310 By providing the ribs v1 to v4 on the upper cover 310, the amount of bending of the upper cover 310 can be reduced. This improves the drop resistance, vibration resistance, and the like.
- the outer shape of the casing is described as a rectangular parallelepiped, but it goes without saying that the present invention can be applied to a polyhedron or a substantially rectangular parallelepiped.
- the shape of the contact portion of the claw portion is a quadrangle, but it goes without saying that the present invention can be applied to a semicircle or a triangle.
- the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the housing structure of the electronic device described here, and by appropriately combining the above formulas and the contents of the drawings, It can be set as the housing
- the present invention can be used as a housing structure related to fitting of electronic equipment.
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Abstract
本発明は、少なくとも2個の部材で構成した筐体を各部材の爪部で構成している突起部で嵌合する構造において、組立性、耐落下性、耐振動性等に優れ、かつ分解が容易な嵌合構造を提供することを目的とする。 本発明の電子機器の筐体構造は、少なくとも第1ケースと第2ケースの2個を1または複数の爪部で嵌合する略直方体または多面体の電子機器であって、第1ケースは内側に少なくとも1つの爪部を有し、第2ケースは外向きに少なくとも1つの爪部を有し、第1ケースの爪部と第2ケースの爪部は所定の衝撃で生じる撓み量に応じて配置することを特徴とする。
Description
本発明は、電子機器の筐体構造に関し、特に嵌合に関するものである。
従来、電子機器内の各ユニットの嵌合用爪の嵌合長さを十分確保できるように大きくし、嵌合用爪をたわませることなくユニットをスライドさせる実装構造にすることにより、過度の落下衝撃等が加わっても、嵌合部が外れることがないようにしていた。(例えば、特許文献1参照。)。
前述の従来技術には、落下衝撃性の高い電子機器の実装構造ではあるが、分解の容易性までは考慮がなされていなかった。
本発明の電子機器の筐体構造は、少なくとも第1ケースと第2ケースの2個を1または複数の爪部で嵌合する略直方体または多面体の電子機器であって、第1ケースは内側に少なくとも1つの爪部を有し、第2ケースは外向きに少なくとも1つの爪部を有し、第1ケースの爪部と第2ケースの爪部は所定の衝撃で生じる撓み量に応じて配置することを特徴とする。
また、本発明の電子機器の筐体構造は、第1ケースと第2ケースが少なくとも2つの面に少なくとも各1個の爪部を配置することを特徴とする。
さらに、本発明の電子機器の筐体構造は、2つの面が略対向していることを特徴とする。
さらにまた、本発明の電子機器の筐体構造は、爪部が筐体の重心に対して配置することを特徴とする。
また、さらに本発明の電子機器の筐体構造は、爪部が最大の撓み量の約50%の比率の位置に配置することを特徴とする。
さらに、本発明の電子機器の筐体構造は、爪部が嵌合している面と略平行している辺の約20%から約80%の位置に配置することを特徴とする。
本発明によれば、少なくとも2個の部材で構成した筐体を各部材の爪部で構成している突起部で嵌合する構造において、組立性、耐落下性、耐振動性等に優れ、かつ分解が容易な嵌合構造を提供できる。
一般的な底面が開口している直方体に衝撃が加わった場合の撓みの概念について、図7を用いて説明する。図7は、底面が開口している直方体に衝撃が加わった場合の撓みの概念を説明するための説明図で、図7(A)が上カバー710の上面図であり、図7(B)が上カバー710の側面図である。 図7において、上カバー710は、長辺L1が辺x11と辺x12、短辺L3が辺y11と辺y12、高さL2で構成していて、底面が開口している直方体である。 上カバー710に衝撃等が加わった場合の撓み量は、長辺L1方向においては中央部分が最大f3maxとなり、高さL2方向においては底面方向が最大f3maxとなる。短辺L3方向においても撓みは生じるが、長辺L1方向より小である。
本発明による電子機器の筐体構造の一実施例について図1を用いて説明する。 図1は本発明の一実施例である電子機器の構造を示す斜視図である。図1は嵌合のための爪部を上カバー110と下カバー120に各2個配置した場合である。 図1(A)は、上カバー110を上面から見た斜視図であり、上カバー110は長辺L1、短辺L3、高さL2、底面が開口している直方体である。上面は辺x11,辺x12,辺y11,辺y12で構成している。側面は辺z11,辺z12,辺z13,辺z14で構成している。底面は辺x13,辺x14,辺y13,辺y14で構成している。
図1(B)は、上カバー110を底面から見た斜視図であり、嵌合用の爪部111と爪部112を配置している。 爪部111は幅がa1であり、辺x12からL21の長さと、辺z14またはz13のb11の長さの位置に配置している。なお、b11は辺z14とz13の近い方の辺とする。 爪部112は幅がa2であり、辺x11からL22の長さと、辺z11またはz12のb12の長さの位置に配置している。なお、b12は辺z11とz12の近い方の辺とする。
図1(C)は、下カバー120を上から見た斜視図であり、下カバー120は長辺L1、短辺L3で略平板の直方体である。下カバー120は嵌合用の柱状の爪部121および爪部122を配置している。爪部121は幅がa5であり、高さがL25である。爪部122は幅がa6であり、高さがL26である。なお、爪部121および爪部122は、柱状であるため、L1方向の位置による撓み量の増減がほとんどない。
次に、上カバー110と下カバー120を嵌合した状態で所定の衝撃等が加わった場合に撓みが発生して、嵌合が外れる現象について図2を用いて説明する。図2は本発明の一実施例である電子機器の嵌合用爪部の撓みを説明するための説明図である。 図2(A)は撓みがない状態を説明するための嵌合爪部の断面図である。図2(B)は撓みが有る状態を説明するための嵌合爪部の断面図である。
図2(A)において、上カバー110の爪部112は下カバー120の爪部122と嵌合した状態である。上カバー110の角度k11と、下カバー120の角度k12は90°である。 図2(B)は、上カバー110と下カバー120を嵌合した状態で衝撃等が加わった場合に撓みが発生した状態を示している。 上カバー110の撓み量はc12であり、簡略的に角度で表すとk11からk11’と変化して90°より大きくなった場合である。 下カバー120の撓み量はc22であり、簡略的に角度で表すとk12からk12’と変化して90°より小さくなった場合である。
図2(B)において、上カバー110と下カバー120の爪部が嵌合している間隔がc2からd2と変化して、爪部112の奥行きc112と爪部122の奥行きc122の関係が式1を満たした場合に、嵌合が外れることになる。
d2>c112+c122 ・・・ (式1)
d2>c112+c122 ・・・ (式1)
図2は、爪部112と爪部122の撓み量による嵌合が外れる内容について記載しているが、爪部111と爪部121の関係も同様である。
次に、爪部の配置と撓み率の関係について図1と図3を用いて説明する。図3は本発明の一実施例である電子機器の嵌合用爪部の配置と爪部の撓み量の関係を示す図である。 図3は上カバー110の爪部112の配置における撓み比率Gの関係を示す図である。横軸がL2に対するL22の位置であり、数値の0が辺x11に接する位置であり、数値の1.0が辺x13に接する位置である。縦軸が爪部112の撓み比率を(%)で表示している。所定の衝撃等を加えた場合に、0%は撓みがないことを示し、100%は撓み量が最大となることを示している。
撓み量δは式2により求めることができる。ここでWは爪部の撓みにかかる力であり、Lは爪部の位置の比率であり、Eは材質により異なる縦弾性係数であり、Iは形状により異なる断面二次モーメントである。
δ=WxL3/(3xExI) ・・・ (式2)
δ=WxL3/(3xExI) ・・・ (式2)
図3は、撓み比率の一例として式2のL3のみを使用してb12/L1=0.5即ち図1のL1の中央位置における撓み比率を表したグラフである。L1の中央位置は撓み量δが最大(f3max)となることから、この中央位置を1とした時の長さ方向の比率pを式3から求めることができる。
p=1-2x|0.5-b12/L1| ・・・ (式3)
p=1-2x|0.5-b12/L1| ・・・ (式3)
図3のb12/L1=0.4はL1の中央位置から左右のいずれかに20%(p=0.8)移動させた場合の撓み比率を表したグラフである。b12/L1=0.3はL1の中央位置から左右のいずれかに40%(p=0.6)移動させた場合の撓み比率gを表したグラフである。このL1の中央位置から左右のいずれかに移動させた時の総合撓み比率Gを表したグラフである。
L2方向の位置による撓み比率gは、式4から求めることができる。
g=(L22/L2)3 ・・・ (式4)
g=(L22/L2)3 ・・・ (式4)
L1方向の位置による撓み比率g’は、式5から求めることができる。
g’=p3 ・・・ (式5)
g’=p3 ・・・ (式5)
図1の辺x11、辺z12、辺x13、z11で囲まれた面の総合撓み比率Gは、式6から求めることができる。
G=gxg’ ・・・ (式6)
G=gxg’ ・・・ (式6)
次に本発明の一実施例の詳細について図1~図3を用いて説明する。 図1および図2において、上カバー110と下カバー120を嵌合した状態で所定の衝撃が加わった場合に、下カバー120の爪部122に撓みが発生せず、上カバー110のみに撓みが発生した場合、嵌合状態を維持できるL22を求めるための一実施例について説明する。なお、L26はL22に連動(L26=L2-L22)して増減するものとする。
撓みが発生した時の条件は、L1=50mm、L2=30mm、L3=40mm、爪部112の幅a2=4mm、爪部112の奥行きc122=2.0mm、c2=2.0mm、b12=23mm、最大の撓み量f3max=4.0mmとする。 上記条件から、撓み量c22=0、撓み量c12=f3max=4.0mmとなる。
嵌合の境界点におけるL22’を求める。嵌合の境界点においては式7が成立する。
d2=c112+c122 ・・・ (式7)
d2=c112+c122 ・・・ (式7)
撓み比率g’を求める。 爪部112は幅a2=4mmがあるため、L1の中央から2mm移動した点(b12=23mm)が衝撃を加えた場合の最終的に嵌合が外れる点となる。 式3からp=約0.93となり、式6からg’=約0.8となる。
式8から爪部112の位置L22’を求める。図3から求めても良い。
L22’=(c122/(c12xg’))(1/3)xL2 ・・・ (式8)
式8から爪部112の位置L22’は、約25.6mmとなる。
L22’=(c122/(c12xg’))(1/3)xL2 ・・・ (式8)
式8から爪部112の位置L22’は、約25.6mmとなる。
上述条件の衝撃等が加わった場合に、L22がL22’未満の場合は嵌合が外れることがなく、L22がL22’以上の場合は嵌合が外れることになる。
次に、嵌合に余裕度を持たせるための一実施例について説明する。 嵌合の余裕度は、最大の撓み量f3maxに余裕度jを乗じる。それから上述の式を用いて計算することにより、余裕度jを考慮したL22を求めることができる。 例えば、余裕度j=5%とすると、L22は、25.2mmとなる。 余裕度jは、5%~20%程度とする。余裕度jを大きくし過ぎると、組立性や分解性が悪くなる。
図1および図2において、上カバー110と下カバー120を嵌合した状態で所定の衝撃等が加わった場合に、上カバー110の爪部112に撓みが発生せず、下カバー120の爪部122のみに撓みが発生した場合、嵌合状態を維持できるL26を求めるための一実施例について説明する。なお、L22はL26に連動(L22=L2-L26)して増減するものとする。
撓みが発生した時の条件は、L1=50mm、L2=30mm、L3=40mm、爪部122の幅a2=4mm、爪部122の奥行き2mm、c2=2mm、L26’’=15mm、最大の撓み量f3max=2.6mmとする。上記条件から、撓み量c12=0、撓み量c22=f3max=2.6mmとなる。
嵌合の境界点におけるL26’を求める。嵌合の境界点においては上述の式7が成立する。 上記条件から、撓みが発生した場合の角度k12’を式9から求める。
k12’=cos-1(c22/L26’’) ・・・ (式9)
式9からk12’は、約80°なる。
k12’=cos-1(c22/L26’’) ・・・ (式9)
式9からk12’は、約80°なる。
嵌合の境界点であるL26’は、式10から求める。
L26’=c122/cos(k12’) ・・・ (式10)
式10からL26’は、約11.5mmとなる。
L26’=c122/cos(k12’) ・・・ (式10)
式10からL26’は、約11.5mmとなる。
上述条件で所定の衝撃等が加わった場合に、L26がL26’未満の場合は嵌合が外れることがなく、L26がL26’以上の場合は嵌合が外れることになる。
次に、嵌合に余裕度を持たせるための一実施例について説明する。 嵌合の余裕度は、最大の撓み量f3maxに余裕度iを乗じる。それから上述の式を用いて計算することにより、余裕度iを考慮したL26を求めることができる。 例えば、余裕度i=5%とすると、L26は、約11.0mmとなる。 余裕度iは、5%~20%程度とする。余裕度iを大きくし過ぎると、組立性や分解性が悪くなる。
さらに、上カバー110と下カバー120を嵌合した状態で衝撃等が加わった場合に、上カバー110の爪部112と、下カバー120の爪部122の両方に撓みが発生した場合は、式3~式10に基づいて連立方程式を作成することにより、L22とL26を求めることができる。
本発明による電子機器の筐体構造の他の一実施例について図4を用いて説明する。 図4は本発明の他の一実施例である電子機器の構造を示す斜視図である。図4は嵌合のための爪部を上カバー210と下カバー220に各4個配置した場合である。 図4(A)は、上カバー210を上面から見た斜視図であり、上カバー210は長辺L1、短辺L3、高さL2、底面が開口している直方体である。上面は辺x11,辺x12,辺y11,辺y12で構成している。側面は辺z11,辺z12,辺z13,辺z14で構成している。底面は辺x13,辺x14,辺y13,辺y14で構成している。
図4(B)は、上カバー210を底面から見た斜視図であり、嵌合用に爪部111~爪部114の4個を配置している。爪部111は幅がa1であり、辺x12からL21の長さと、辺z14からb11の長さの位置に配置している。 爪部112は幅がa2であり、辺x11からL22の長さと、辺z11からb12の長さの位置に配置している。爪部113は幅がa3であり、辺x12からL23の長さと、辺z13からb13の長さの位置に配置している。爪部114は幅がa4であり、辺x11からL24の長さと、辺z12からb14の長さの位置に配置している。
図4(C)は、下カバー220を上から見た斜視図であり、下カバー220は長辺L1、短辺L3で略平板の直方体である。下カバー220は嵌合用の柱状の爪部121~爪部124の4個を配置している。爪部121は幅がa5であり、高さがL25である。爪部122は幅がa6であり、高さがL26である。爪部123は幅がa7であり、高さがL27である。爪部124は幅がa8であり、高さがL28である。なお、爪部121~爪部124は、柱状であるため、L1方向の位置による撓み量の増減がほとんどない。
次に、上カバー210と下カバー220を嵌合した状態で衝撃等が加わった場合に撓みが発生して、嵌合が外れる現象について図5を用いて説明する。図5は本発明の他の一実施例である電子機器の嵌合用爪部の撓みを説明するための説明図である。 図5(A)は撓みがない状態を説明するための嵌合爪部の断面図である。図5(B)は撓みが有る状態を説明するための嵌合爪部の断面図である。
図5(A)において、上カバー210の爪部112は下カバー220の爪部122と嵌合した状態である。上カバー210の角度k21と、下カバー220の角度k22は90°である。 図5(B)は、上カバー210と下カバー220を嵌合した状態で衝撃等が加わった場合に撓みが発生した状態を示している。 上カバー210の撓み量はc12であり、簡略的に角度で表すとk21からk21’と変化して90°より大きくなった場合である。 下カバー220の撓み量はc22であり、簡略的に角度で表すとk22からk22’と変化して90°より小さくなった場合である。
図5(B)において、上カバー210と下カバー220の爪部が嵌合している間隔がc2からd2と変化して、爪部112の奥行きc112と爪部122の奥行きc122の関係が式1を満たした場合に、嵌合が外れることになる。
図5は、爪部112と爪部122の撓み量による嵌合が外れる内容について記載しているが、爪部111と爪部121の関係、爪部113と爪部123の関係、爪部114と爪部124の関係も同様である。
次に本発明の他の一実施例の詳細について図3~図5を用いて説明する。 図4および図5において、上カバー210と下カバー220を嵌合した状態で所定の衝撃等が加わった場合に、下カバー220の爪部122に撓みが発生せず、上カバー210のみに撓みが発生した場合、嵌合状態を維持できるL22を求めるための一実施例について説明する。なお、L26はL22に連動(L26=L2-L22)して増減するものとする。
撓みが発生した時の条件は、L1=50mm、L2=30mm、L3=40mm、爪部112の幅a2=4mm、爪部112の奥行きc122=2.0mm、c2=2.0mm、b12=23mm、最大の撓み量f3max=6.0mm、b12/L1=0.4(b12=20mm、p=0.8)とする。 上記条件から、撓み量c22=0、撓み量c12=f3max=6.0mmとなる。
次に、b12/L1=0.4(p=0.8)の位置による撓み比率g’を式5から求めると、g’=約0.51となる。
嵌合の境界点におけるL22’を式8から求める。 式8から爪部112の位置L22’は、約26.0mmとなる。
上述条件で所定の衝撃等が加わった場合に、L22がL22’未満の場合は嵌合が外れることがなく、L22がL22’以上の場合は嵌合が外れることになる。 嵌合に余裕度を持たせるための一実施例については上述と同様である。
図4および図5において、上カバー210と下カバー220を嵌合した状態で所定の衝撃等が加わった場合に、上カバー210の爪部112に撓みが発生せず、下カバー220の爪部122に撓みが発生した場合は、上述の上カバー110と下カバー120を嵌合した状態で所定の衝撃等が加わった場合に、上カバー110に撓みが発生せず、下カバー120の爪部122に撓みが発生した場合と同様である。
また、上カバー210と下カバー220を嵌合した状態で衝撃等が加わった場合に、下カバー220の爪部122にも撓みが発生した場合は、式3~式10に基づいて連立方程式を作成することにより、爪部112と爪部122の配置を決めることができる。
本発明による電子機器の筐体構造の更に他の一実施例について説明する。 図1の下カバー120および図4の下カバー220は、上述において、長辺L1、短辺L3で略平板の直方体として説明したが、上カバー110および上カバー210と同じ形状とすることもできる。この場合の撓み量と爪部の配置は、上カバー110および上カバー210と同様となる。
本発明は、組立性、耐落下性、耐振動性等に優れ、かつ分解が容易な嵌合構造を提供することを目的としているため、耐落下性、耐振動性等に優れているための爪部の配置の一実施例について図4と図5を用いて説明する。 図5において、爪部112は、撓み量の50%以下になる位置に配置することが実験結果から耐落下性、耐振動性等に優れている。
また、図1の爪部112、図4の爪部112と爪部114は、L1の長さに対して約20%~約80%の位置に配置するとことが実験結果から耐落下性、耐振動性等に優れている。
図4において、爪部111と爪部113が配置している面と略対向している面の対称とする位置に爪部112と爪部114を配置することにより、耐落下性、耐振動性等が向上する。
さらに、筐体の重心に対して、爪部111~爪部114を配置することにより、耐落下性、耐振動性等が向上する。
次に、組立性の向上および分解が容易な嵌合構造について図4を用いて説明する。 爪部111~爪部114の配置は、耐落下性、耐振動性等を重視し過ぎると組立性や分解性が悪くなる可能性があるため、組立性や分解性を考慮した配置とする。例えば、耐落下性や耐振動性等の余裕度を小さくした爪部111~爪部114の配置とする。
図6は、本発明の一実施例である上カバーを補強した場合の斜視図である。 図6の上カバー310は、上カバー110や上カバー210と比較して撓み量を小さくするために、筐体の内側又は外側に補強構造用のリブや突起を設けたものである。 上カバー310にリブv1~リブv4を設けることにより、上カバー310の撓み量を小さくすることができる。このことにより、耐落下性、耐振動性等が向上する。
本発明の実施例の説明では、筐体外形を直方体で説明したが、多面体でも略直方体でも本発明を適用できることは云うまでもない。 また、本発明の実施例の説明および図面では、爪部の接触部分の形状を四角形としたが、半円でも三角形でも本発明を適用できることは云うまでもない。 以上本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載された電子機器の筐体構造に限定されるものではなく、上述の式や図面の内容を適宜に組み合わせることにより、電子機器の用途に応じた最適な嵌合構造の筐体とすることができる。このため、上記以外の電子機器の筐体構造にも広く適用することができることは云うまでもない。
本発明は、電子機器の嵌合に関する筐体構造として利用することができる。
110,210,310:上カバー、120,220:下カバー、111~114,121~124:爪部。
Claims (6)
- 少なくとも第1ケースと第2ケースの2個を1または複数の爪部で嵌合する略直方体または多面体の電子機器において、 前記第1ケースは、内側に少なくとも1つの爪部を有し、 前記第2ケースは、外向きに少なくとも1つの爪部を有し、 前記第1ケースの爪部と前記第2ケースの爪部は、所定の衝撃で生じる撓み量に応じて配置することを特徴とする電子機器の筐体構造。
- 請求項1に記載の電子機器の筐体構造において、 前記第1ケースと前記第2ケースは、少なくとも2つの面に少なくとも各1個の爪部を配置することを特徴とする電子機器の筐体構造。
- 請求項2に記載の電子機器の筐体構造において、 前記2つの面は、略対向していることを特徴とする電子機器の筐体構造。
- 請求項2乃至請求項3に記載の電子機器の筐体構造において、 爪部は、筐体の重心に対して配置することを特徴とする電子機器の筐体構造。
- 請求項1乃至請求項4に記載の電子機器の筐体構造において、 爪部は、最大の撓み量の約50%の比率の位置に配置することを特徴とする電子機器の筐体構造。
- 請求項1乃至請求項5に記載の電子機器の筐体構造において、 爪部は、爪部が嵌合している面と略平行している辺の約20%から約80%の位置に配置することを特徴とする電子機器の筐体構造。
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