特許 6168242 筐体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6168242

(24)【登録日】2017年7月7日

(45)【発行日】2017年7月26日

(54)【発明の名称】筐体

(51)【国際特許分類】

   H05K 5/02 20060101AFI20170713BHJP

【ＦＩ】

   H05K5/02 N

   H05K5/02 J

【請求項の数】13

【全頁数】35

(21)【出願番号】特願2016-561396(P2016-561396)

(86)(22)【出願日】2016年9月6日

(86)【国際出願番号】JP2016076121

【審査請求日】2017年2月10日

(31)【優先権主張番号】特願2015-185990(P2015-185990)

(32)【優先日】2015年9月18日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000003159

【氏名又は名称】東レ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】本間 雅登

(72)【発明者】

【氏名】藤岡 聖

【審査官】 久松 和之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−７４０４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−２７９９７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００５−３１７９４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１９４２６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ５／００ − ５／０６

Ａ４５Ｃ １３／３６

Ｇ０６Ｆ １／１６

Ｈ０４Ｍ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

底面カバーと、天面カバーと、前記底面カバーと前記天面カバーとによって区画された空間内に配置された、平面部と、前記平面部の周縁部に立設された立ち壁部と、前記立ち壁部の周縁部から延伸する接合部と、を有する、または、曲面部と、前記曲面部の周縁部から延伸する接合部と、を有する補強部材と、を備え、前記補強部材の接合部が、前記底面カバーまたは前記天面カバーに接合されている筐体であって、
前記接合部の面積が１０ｃｍ^２以上、１００ｃｍ^２以下の範囲内にあり、前記補強部材の高さの最大値が３ｍｍ以上、３０ｍｍ以下の範囲内にあることを特徴とする筐体。

【請求項2】

前記接合部が接合されている底面カバーまたは天面カバーの方向への前記補強部材の投影面積が、前記接合部が接合されている底面カバーまたは天面カバーの面積の６０％以上、９５％以下の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の筐体。

【請求項3】

前記接合部を前記底面カバーまたは前記天面カバーに接合することによって形成された中空構造の体積が、前記空間の体積の５５％以上、９５％以下の範囲内にあることを特徴とする請求項１または２に記載の筐体。

【請求項4】

底面カバーと、天面カバーと、前記底面カバーと前記天面カバーとによって区画された空間内に配置された、開口部を有する補強部材と、を備え、前記補強部材の周縁部が、前記底面カバーまたは前記天面カバーに接合されている筐体であって、
前記補強部材の周縁部が接合されている底面カバーまたは天面カバーの方向への前記補強部材の投影面積が、前記補強部材の周縁部が接合されている底面カバーまたは天面カバーの面積の６０％以上、９５％以下の範囲内にあることを特徴とする筐体。

【請求項5】

前記周縁部を前記底面カバーまたは前記天面カバーに接合することによって形成された中空構造の体積が、前記空間の体積の５５％以上、９５％以下の範囲内にあることを特徴とする請求項４に記載の筐体。

【請求項6】

底面カバーと、天面カバーと、前記底面カバーと前記天面カバーとによって区画された空間内に配置された、開口部を有する補強部材と、を備え、前記補強部材の周縁部が、前記底面カバーまたは前記天面カバーに接合されている筐体であって、
前記補強部材の周縁部を前記底面カバーまたは前記天面カバーに接合することによって形成された中空構造の体積が、前記空間の体積の５５％以上、９５％以下の範囲内にあることを特徴とする筐体。

【請求項7】

前記補強部材が、前記底面カバーまたは前記天面カバーに熱溶着によって接着されていることを特徴とする請求項１〜６のうち、いずれか１項に記載の筐体。

【請求項8】

前記補強部材は、２３℃における引き剥がし荷重が６０Ｎ／ｃｍ^２以上、５０００Ｎ／ｃｍ^２以下の範囲内になり、且つ、２００℃における引き剥がし荷重が６０Ｎ／ｃｍ^２未満の範囲内になるように、前記底面カバーまたは前記天面カバーに接合されていることを特徴とする請求項１〜７のうち、いずれか１項に記載の筐体。

【請求項9】

前記補強部材および該補強部材が接合されている前記底面カバーまたは前記天面カバーが繊維強化複合材料によって形成され、前記補強部材と底面カバーまたは天面カバーとの少なくとも一方の接合部分に熱可塑性樹脂が設けられ、前記補強部材と底面カバーまたは天面カバーとが前記熱可塑性樹脂を介して接合されていることを特徴とする請求項１〜８のうち、いずれか１項に記載の筐体。

【請求項10】

前記補強部材と前記底面カバーまたは前記天面カバーとが直接接合されていることを特徴とする請求項１〜９のうち、いずれか１項に記載の筐体。

【請求項11】

前記補強部材と前記底面カバーまたは前記天面カバーに接合することによって形成された中空構造内の前記補強部材の表面に配設された発熱部材を備えることを特徴とする請求項１〜１０のうち、いずれか１項に記載の筐体。

【請求項12】

前記補強部材と前記底面カバーまたは前記天面カバーに接合することによって形成された中空構造内において、別の補強部材を備えることを特徴とする請求項１〜１１のうち、いずれか１項に記載の筐体。

【請求項13】

前記別の補強部材が、前記補強部材の内面と前記補強部材が接合されている前記底面カバーまたは前記天面カバーに接合されていることを特徴とする請求項１２に記載の筐体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子機器部品を内蔵する筐体（電子機器筐体）や、アタッシュケース、キャリーケースなどの筐体に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、電子機器の薄型化および軽量化や携帯性の向上、電子機器内部の部品の破損防止のために、筐体に対して高剛性化が求められている。詳しくは、電子機器を片手で把持してもう一方の手で操作する時、電子機器の運搬時、モニタなどの開閉時に偏った荷重が付与されるため、筐体にねじり方向の力が作用する。また、運搬時に誤って電子機器を落下させてしまった場合にも同様にねじり方向の力が作用する。このため、筐体が高いねじり剛性（torsional rigidity）を有していることが求められている。このような背景から、従来までに筐体の剛性を高める技術が数多く提案されている。

【0003】

具体的には、特許文献１には、上下段の電気機器取付面を有する樹脂製ロアケースと上段の電気機器取付面と重なり合う正面壁を有するアッパケースとからなる電気機器のキャビネット構造の剛性を高める発明が記載されている。特許文献２には、電子機器の筐体を２枚のプレートの表面が選択的に張り合わせ接合された構造とすることによって電子機器の筐体の剛性を高める発明が記載されている。特許文献３には、第１の筐体の内面に形成されたリブの先端を第２の筐体の内面に当接させることによって電子機器の筐体の剛性を高める発明が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０−１５０２８０号公報

【特許文献2】特開平８−２８８６８１号公報

【特許文献3】特開２０１１−２２８４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１記載の発明では、樹脂製ロアケースの上段の電気機器取付面とアッパケースの正面壁とが圧接されることによって接合されている。このため、特許文献１記載の発明によれば、市場で必要とされる大きさのねじり剛性を有し、携帯性に優れた筐体を提供することはできない。

【0006】

また、特許文献２記載の発明では、外プレートの全面に内プレートを接合、張り出し成形することによってヒートパイプ流路を形成し、冷却能力を向上させている。しかしながら、張り出し成形によって形成されたヒートパイプ流路では、プレートの厚みが薄くなるため、筐体に必要とされるねじり剛性を満足することはできない。また、外プレートの全面に内プレートが形成されており、軽量化の観点からは効果的な剛性の向上方法と言いがたい。

【0007】

また、特許文献３記載の発明では、リブの先端は、筐体の内面に接しているのみである。このため、特許文献３記載の発明によれば、筐体に大荷重が付与されることによってねじれが発生した場合、リブの先端が筐体の内面に対して相対的に滑るために、ある程度の大きさのねじり変形しか抑制できない。

【0008】

以上のように、筐体の剛性を高める従来までの技術によれば、薄型化および軽量化を実現しつつ筐体に高いねじり剛性を付与することができない。このため、薄型化および軽量化を実現しつつ筐体に高いねじり剛性を付与可能な技術の提供が期待されていた。

【0009】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、薄型化および軽量化を実現しつつねじり剛性を向上可能な筐体、特には電子機器部品を内蔵する電子機器筐体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の第１の態様に係る筐体は、底面カバーと、天面カバーと、前記底面カバーと前記天面カバーとによって区画された空間内に配置された、平面部と、前記平面部の周縁部に立設された立ち壁部と、前記立ち壁部の周縁部から延伸する接合部と、を有する、または、曲面部と、前記曲面部の周縁部から延伸する接合部と、を有する補強部材と、を備え、前記補強部材の接合部が、前記底面カバーまたは前記天面カバーに接合されている筐体であって、前記接合部の面積が１０ｃｍ^２以上、１００ｃｍ^２以下の範囲内にあり、前記補強部材の高さの最大値が３ｍｍ以上、３０ｍｍ以下の範囲内にあることを特徴とする。

【0011】

本発明の第１の態様に係る筐体は、上記発明において、前記接合部が接合されている底面カバーまたは天面カバーの方向への前記補強部材の投影面積が、前記接合部が接合されている底面カバーまたは天面カバーの面積の６０％以上、９５％以下の範囲内にあることを特徴とする。

【0012】

本発明の第１の態様に係る筐体は、上記発明において、前記接合部を前記底面カバーまたは前記天面カバーに接合することによって形成された中空構造の体積が、前記空間の体積の５５％以上、９５％以下の範囲内にあることを特徴とする。

【0013】

本発明の第２の態様に係る筐体は、底面カバーと、天面カバーと、前記底面カバーと前記天面カバーとによって区画された空間内に配置された、開口部を有する補強部材と、を備え、前記補強部材の周縁部が、前記底面カバーまたは前記天面カバーに接合されている筐体であって、前記補強部材の周縁部が接合されている底面カバーまたは天面カバーの方向への前記補強部材の投影面積が、前記補強部材の周縁部が接合されている底面カバーまたは天面カバーの面積の６０％以上、９５％以下の範囲内にあることを特徴とする。

【0014】

本発明の第２の態様に係る筐体は、上記発明において、前記周縁部を前記底面カバーまたは前記天面カバーに接合することによって形成された中空構造の体積が、前記空間の体積の５５％以上、９５％以下の範囲内にあることを特徴とする。

【0015】

本発明の第３の態様に係る筐体は、底面カバーと、天面カバーと、前記底面カバーと前記天面カバーとによって区画された空間内に配置された、開口部を有する補強部材と、を備え、前記補強部材の周縁部が、前記底面カバーまたは前記天面カバーに接合されている筐体であって、前記補強部材の周縁部を前記底面カバーまたは前記天面カバーに接合することによって形成された中空構造の体積が、前記空間の体積の５５％以上、９５％以下の範囲内にあることを特徴とする。

【0016】

本発明に係る筐体は、上記発明において、前記補強部材が、前記底面カバーまたは前記天面カバーに熱溶着によって接着されていることを特徴とする。

【0017】

本発明に係る筐体は、上記発明において、前記補強部材は、２３℃における引き剥がし荷重が６０Ｎ／ｃｍ^２以上、５０００Ｎ／ｃｍ^２以下の範囲内になり、且つ、２００℃における引き剥がし荷重が６０Ｎ／ｃｍ^２未満の範囲内になるように、前記底面カバーまたは前記天面カバーに接合されていることを特徴とする。

【0018】

本発明に係る筐体は、上記発明において、前記補強部材および該補強部材が接合されている前記底面カバーまたは前記天面カバーが繊維強化複合材料によって形成され、前記補強部材と底面カバーまたは天面カバーとの少なくとも一方の接合部分に熱可塑性樹脂が設けられ、前記補強部材と底面カバーまたは天面カバーとが前記熱可塑性樹脂を介して接合されていることを特徴とする。

【0019】

本発明に係る筐体は、上記発明において、前記補強部材と前記底面カバーまたは前記天面カバーとが直接接合されていることを特徴とする。

【0020】

本発明に係る筐体は、上記発明において、前記補強部材と前記底面カバーまたは前記天面カバーに接合することによって形成された中空構造内の前記補強部材の表面に配設された発熱部材を備えることを特徴とする。

【0021】

本発明に係る筐体は、上記発明において、前記補強部材と前記底面カバーまたは前記天面カバーに接合することによって形成された中空構造内において、別の補強部材を備えることを特徴とする。

【0022】

本発明に係る筐体は、上記発明において、前記別の補強部材が、前記補強部材の内面と前記補強部材が接合されている前記底面カバーまたは前記天面カバーに接合されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0023】

本発明に係る筐体によれば、薄型化および軽量化を実現しつつねじり剛性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】図１は、本発明の第１の実施形態である筐体の構成を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１に示す筐体の分解斜視図である。

【図3】図３は、図２に示す補強部材の構成の一例を示す断面図である。

【図4】図４は、図２に示す補強部材の構成の一例を示す断面図である。

【図5】図５は、筐体の構成の一例を示す断面図である。

【図6】図６は、別の補強部材の構成を示す平面図および断面図である。

【図7】図７は、本発明の第１の実施形態である筐体における補強部材の構成を示す断面図である。

【図8】図８は、本発明の第２の実施形態である筐体における補強部材の構成を示す断面図である。

【図9】図９は、本発明の第２の実施形態である筐体における各部材の投影面積を示す平面図および断面図である。

【図10】図１０は、本発明の第２の実施形態である筐体における補強部材の配置を示す平面図および断面図である。

【図11】図１１は、本発明の第３の実施形態である筐体における各空間を示す断面図である。

【図12】図１２は、ねじり剛性試験の方法を説明するための斜視図である。

【図13】図１３は、たわみ剛性試験の方法を説明するための斜視図である。

【図14】図１４は、引き剥がし荷重試験の方法を説明するための断面図である。

【図15】図１５は、積層体の構成を示す斜視図である。

【図16】図１６は、プレス成形方法を説明するための断面図である。

【図17】図１７は、プレス成形方法を説明するための断面図である。

【図18】図１８は、筐体の作製方法を説明するための断面図である。

【図19】図１９は、接合用治具を用いて実施例１２の底面カバーに補強部材を熱溶着することを説明するための断面図である。

【図20】図２０は、接合用治具を用いて実施例１９の底面カバーに補強部材および別の補強部材を熱溶着することを説明するための断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

本発明の発明者らは、鋭意研究を重ねてきた結果、補強部材を筐体に接合することによって、筐体に補強部材が接合されていない場合と比較して、筐体のねじり剛性を大幅に向上できることを知見した。以下、図面を参照して、上記知見から想到された、本発明の第１から第３の実施形態である筐体について詳細に説明する。なお、本発明の筐体の用途としてはアタッシュケース、キャリーケース、電子機器部品を内蔵する電子機器筐体などを挙げることができ、より具体的にはスピーカー、ディスプレイ、ＨＤＤ、ノートパソコン、携帯電話、デジタルスチルカメラ、ＰＤＡ、プラズマディスプレイ、テレビ、照明、冷蔵庫、およびゲーム機が挙げられ、中でも、ねじり剛性が高く、且つ、軽量および薄肉が要求される、クラムシェル型パソコンやタブレット型パソコンに好ましく用いられる。

【0026】

〔第１の実施形態〕
始めに、図１から図７を参照して、本発明の第１の実施形態である筐体について説明する。

【0027】

図１は、本発明の第１の実施形態である筐体の構成を示す斜視図である。図１に示すように、本発明の第１の実施形態である筐体１は、平面視矩形形状の底面カバー２、底面カバー２に接合された補強部材３、および平面視矩形形状の天面カバー４と、を主な構成要素として備えている。本発明の底面カバーおよび天面カバーと補強部材とは機能分離されており、目的に応じた形状である。なお、以下では、底面カバー２および天面カバー４の短辺に平行な方向をｘ方向、底面カバー２および天面カバー４の長辺に平行な方向をｙ方向、ｘ方向およびｙ方向に垂直な方向をｚ方向（鉛直方向）と定義する。

【0028】

図２は、図１に示す筐体１の分解斜視図である。図２に示すように、底面カバー２は、ｘｙ平面に対して平行な平面視矩形形状の平面部２１と、平面部２１の周縁部から＋ｚ方向に立設された立ち壁部２２と、を備えている。なお、底面カバー２を形成する部材の厚みは、０．１ｍｍ以上、０．８ｍｍ以下の範囲内にあることが望ましい。また、底面カバー２を形成する部材の弾性率は、２０ＧＰａ以上、１２０ＧＰａ以下の範囲内にあることが望ましい。

【0029】

また、底面カバー２は、金属材料および繊維強化複合材料のうちのいずれかによって形成されていることが望ましく、これらを組み合わせることによって形成されていてもよい。高いねじり剛性を発現する観点からは、底面カバー２は同一材料によって形成された継ぎ目のない部材であることが望ましい。また、生産性の観点からは、形状が単純な平面部２１を力学特性の高い金属材料や繊維強化複合材料を用いて形成し、形状が複雑な立ち壁部２２や接合部分を成形性に優れた樹脂材料を用いて射出成形などで形成してもよい。

【0030】

金属材料としては、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金などの軽金属材料を用いることが望ましい。アルミニウム合金としては、Ａｌ−Ｃｕ系のＡ２０１７、Ａ２０２４、Ａｌ−Ｍｎ系のＡ３００３、Ａ３００４、Ａｌ−Ｓｉ系のＡ４０３２、Ａｌ−Ｍｇ系のＡ５００５、Ａ５０５２、Ａ５０８３、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系のＡ６０６１、Ａ６０６３、Ａｌ−Ｚｎ系のＡ７０７５などを例示できる。マグネシウム合金としては、Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ系のＡＺ３１やＡＺ６１、ＡＺ９１などを例示できる。チタン合金としては、１１〜２３種のパラジウムを添加した合金やコバルトとパラジウムを添加した合金、５０種（α合金）、６０種（α−β合金）、８０種（β合金）に該当するＴｉ−６Ａｌ−４Ｖなどを例示できる。

【0031】

繊維強化複合材料に用いる強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、ＰＢＯ繊維、高強力ポリエチレン繊維、アルミナ繊維、および炭化ケイ素繊維などの繊維を用いることができ、これらの繊維を２種以上混合して用いても構わない。これらの強化繊維は、一方向に引き揃えられた長繊維、単一のトウ、織物、ニット、不織布、マット、組み紐などの繊維構造物として用いることができる。

【0032】

マトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、および不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性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、液晶ポリエステルなどのポリエステル系樹脂や、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンなどのポリオレフィンや、スチレン系樹脂、ウレタン樹脂の他、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、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）、フェノール系樹脂、およびフェノキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることができる。生産性や力学特性の観点からは、熱硬化性樹脂を用いることが望ましく、中でもエポキシ樹脂を用いることが望ましい。成形性の観点からは、熱可塑性樹脂を用いるとよく、中でも、強度の観点からはポリアミド樹脂、耐衝撃性の観点からはポリカーボネート樹脂、軽量性の観点からはポリプロピレン樹脂、耐熱性の観点からはポリフェニレンスルフィド樹脂を用いることが望ましい。また、前記樹脂は、繊維強化複合材料のマトリックス樹脂としてだけではなく、樹脂そのものからなる底面カバーや天面カバー、補強部材として用いてもよい。

【0033】

本発明において、前述した強化繊維とマトリックス樹脂とからなるプリプレグを各部材の材料として用いることが積層などの取扱い性の観点から望ましい。高い力学特性および設計自由度の観点からは、一方向連続繊維プリプレグを用いることが望ましく、等方性の力学特性や成形性の観点からは、織物プリプレグを用いることが望ましい。また、これらのプリプレグの積層体によって構成されていてもよい。

【0034】

補強部材３は、ｘｙ平面に対して平行な平面視矩形形状の平面部３１と、平面部３１の周縁部から−ｚ方向に立設された立ち壁部３２と、立ち壁部３２の周縁部からｘｙ平面に対して平行な外方方向に延伸する接合部３３と、を備えている。補強部材３は、底面カバー２の平面部２１に接合部３３を接合することにより、平面部３１と底面カバー２の平面部２１との間に中空構造Ｓ１を形成した状態で底面カバー２に接合されている。この接合部３３を有した補強部材３を用いることが、本発明のねじり剛性をさらに高める一因であり、接合部３３と底面カバー２および天面カバー４とが接合されていることが望ましい。また、この中空構造Ｓ１内に電子部品が装填されていることが望ましく、補強部材３に電子部品が配置されていることが補強部材３と接合されている底面カバー２または天面カバー４との距離を離すことができる点で望ましい。

【0035】

ｘｙ平面に対して平行な平面における接合部３３の面積は、１０ｃｍ^２以上、１００ｃｍ^２以下の範囲内にある。詳しくは、接合部３３の面積が１０ｃｍ^２未満である場合、大きな変形を伴う荷重が筐体１に付与された場合、補強部材３が底面カバー２から剥がれ、本来のねじり剛性を発現できないといった問題が生じる。一方、接合部３３の面積が１００ｃｍ^２より大きい場合には、接合部３３の面積の増加に伴う筐体１の重量の増加および中空構造Ｓ１の体積の減少といった問題が生じる。このため、接合部３３の面積は、１０ｃｍ^２以上、１００ｃｍ^２以下の範囲内とする。

【0036】

補強部材３の平面部３１と底面カバー２の平面部２１との間の距離（平面部２１からの補強部材３の高さ）ｈの最大値は、３ｍｍ以上、３０ｍｍ以下の範囲内にある。本発明において、補強部材３の高さｈはねじり剛性を発現する一因である。このため、高さｈの最大値が３ｍｍ未満である場合、筐体１において立ち壁部３２の効果が小さく、本来のねじり剛性を発現できないといった問題が生じる。一方、高さｈの最大値が３０ｍｍより長い場合には、立ち壁部３２の厚みも厚くする必要が生じ、結果として筐体１の重量増加といった問題が生じる。このため、高さｈの最大値は、３ｍｍ以上、３０ｍｍ以下の範囲内とする。

【0037】

図３および図４は、図２に示す補強部材３の構成の一例を示す断面図である。図３（ａ）に示すように、本実施形態では、接合部３３は、立ち壁部３２の周縁部からｘｙ平面に対して平行な外方方向に延伸するように設けられているが、図３（ｂ）に示すように、立ち壁部３２の周辺部からｘｙ平面に対して平行な内方方向に延伸するように接合部３３を設けてもよい。また、図４（ａ），（ｂ）に示すように、底面カバー２の平面部２１（または補強部材３の接合部３３）に対する立ち壁部３２の角度αは、４５°以上、１３５°以下の範囲内にあることが望ましい。なお、図４（ａ）は立ち壁部３２の角度αが鋭角である状態を示し、図４（ｂ）は立ち壁部３２の角度αが鈍角である状態を示している。

【0038】

図５は、筐体の構成の一例を示す断面図である。図５（ａ），（ｂ）に示すように補強部材３と底面カバー２または天面カバー４とが接合されることによって形成される中空構造Ｓ１内に発熱部材Ｄ１，Ｄ２が配置されている。発熱部材Ｄ１，Ｄ２は、補強部材３の中空構造Ｓ１側表面に配置されていることが望ましい。このような構成とすることにより、電子機器の使用者が触れる底面カバー２と発熱部材Ｄ１，Ｄ２との間の距離を離し、底面カバー２の温度上昇を抑制できる。なお、本明細書中において“発熱部材”とは、電子機器の稼動に伴い発熱する部品のことを意味し、特に電子機器の稼働に伴い１０℃以上の温度上昇が生じるものを指す。このような発熱部材としては、ＬＥＤ、コンデンサ、インバータ、リアクトル素子、サーミスタ素子、パワートランジスタ素子、モーター、ＣＰＵ、これらを搭載した電子基板などを例示できる。

【0039】

本発明は、補強部材３と補強部材３が接合されている底面カバー２または天面カバー４との間に形成されている中空構造Ｓ１内において、別の補強部材を備えることが好ましい。この中空構造Ｓ１内に備えられる別の補強部材は、底面カバー２または天面カバー４のみと接合していても構わないし、補強部材３のみと接合していても構わない。好ましくは別の補強部材は、補強部材３の内面と接合しており、さらに補強部材３が接合されている底面カバー２または天面カバー４とも接合されている態様である。ここで、補強部材３の内面とは、補強部材３における中空構造Ｓ１内側の面を意味する。

【0040】

補強部材３の平面部３１と底面カバー２の平面部２１との間に形成された中空構造Ｓ１内に補強部材３の内面と補強部材３が接合されている底面カバー２または天面カバー４とを接合するように別の補強部材を配置することによって、たわみ剛性を高めるようにしてもよい。図６（ａ）は別の補強部材の構成を示す平面図を示し、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ線断面図を示す。図６（ａ），（ｂ）に示すように、別の補強部材５は、中空構造Ｓ１のｙ方向中央部においてｘ方向に延伸するように配置された部材であり、底面カバー２の平面部２１と補強部材３の平面部３１とに接続されている。別の補強部材５を介して底面カバー２の平面部２１と補強部材３の平面部３１とを一体化することにより、荷重が加わった時には底面カバー２と補強部材３とが同期して変形するので、筐体１のたわみ剛性を向上できる。また、底面カバー２の立ち壁部２２や補強部材３の立ち壁部３２と別の補強部材５とが一体化されることによって、底面カバー２および補強部材３の立ち壁部が特に筐体１の内側方向に変形しにくくなり、筐体１のねじり剛性を向上できる。

【0041】

なお、別の補強部材５は、底面カバー２の平面部２１と補強部材３の平面部３１とに接続されている限り、中空構造Ｓ１のｘ方向中央部においてｙ方向に延伸するように配置された部材であってもよいし、中空構造Ｓ１の対角線方向に延伸するように配置された部材であってもよい。とりわけ、別の補強部材５は、厚み方向に荷重が付与された場合に底面カバー２の平面部２１のたわみ量が大きくなる位置を通過するように配置されていることが好ましく、配置される部材が複数配置され、部材同士が交差していてもよい。また、別の補強部材５は、エラストマーやゴム成分を有した樹脂材料、ゲルなどの弾力性に優れた衝撃吸収材料によって形成されていることが望ましく、これにより、たわみ剛性のみならず、衝撃に対しても効果を発現しうる。

【0042】

本実施形態では、補強部材３は、図７（ａ）に示すように、平面部３１、立ち壁部３２、および接合部３３によって構成されていることとしたが、図７（ｂ）に示すように平面部３１を曲面形状の部材とし、曲面形状の部材の周縁部に接合部３３を形成することによって補強部材３を構成してもよい。すなわち、平面部３１を曲面形状の部材とすることによって立ち壁部３２を省略してもよい。また、剛性を高める観点や空間を有効に活用する観点から平面部３１に凹凸形状が形成されていてもよい。本実施形態では、補強部材３は、底面カバー２に接合されていることとしたが、補強部材３を天面カバー４に接合し、補強部材３の平面部３１と天面カバー４との間に中空構造Ｓ１を形成してもよい。

【0043】

本実施形態では、平面部３１の辺毎に形成された４つの立ち壁部３２の全てに接合部３３が形成されているが、４つの立ち壁部３２のうちの少なくとも一つに接合部３３が形成されていればよい。また、４つの立ち壁部３２のうち、隣接している２つ以上の立ち壁部３２に接合部３３が形成されていてもよい。また、１つの立ち壁部３２に形成されている接合部３３の面積は１ｃｍ^２以上であることが望ましい。また、補強部材３を形成する部材の厚みは、筐体の軽量化および薄型化の観点から０．３ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の範囲内にあることが望ましい。また、補強部材３を形成する部材の弾性率は、２０ＧＰａ以上、１２０ＧＰａ以下の範囲内にあることが望ましい。

【0044】

また、補強部材３は、上述した金属材料および繊維強化複合材料のうちのいずれかによって形成されていることが望ましく、補強部材３の目的に応じて材料を選択できる。すなわち、高い補強効果を発現させる観点からは、弾性率の高い金属材料や繊維強化複合材料を用いるとよく、放熱性の観点からは、熱伝導率の高い金属材料を用いるとよい。さらに、補強部材３が繊維強化複合材料によって形成されている場合、補強部材３は連続繊維プリプレグの積層体によって構成されていることが望ましい。また、補強部材３が接合されている底面カバー２または底面カバー４の線膨張係数に対する補強部材３の線膨張係数の比が０．１以上、１０以下の範囲内にあることが望ましい。

【0045】

また、補強部材３の接合部３３は熱溶着によって底面カバー２の平面部２１に接着されることが望ましい。また、２３℃における引き剥がし荷重は、１００Ｎ／ｃｍ^２以上、５０００Ｎ／ｃｍ^２以下の範囲内にあることがより好ましい。熱溶着方法としては、インサート射出法、アウトサート射出法、振動溶着法、超音波溶着法、レーザ溶着法、熱板溶着法などを例示できる。また、この場合、接合部３３と平面部２１の接着面は２００℃における引き剥がし荷重が６０Ｎ／ｃｍ^２未満であることが望ましい。２００℃における引き剥がし荷重は、３０Ｎ／ｃｍ^２以下であることがより望ましい。

【0046】

また、この引き剥がし荷重が、１８０℃において６０Ｎ／ｃｍ^２未満であることが望ましく、より低い温度領域で容易に引き剥がすことが可能なものであることが解体性接着の観点からよい。しかしながら、解体する温度が低くなると、筐体として用いた際、電子部品の稼動に伴う温度上昇や使用環境の温度によって、補強部材が剥離する可能性がある。従って、筐体を使用する温度領域では高い接着強度で補強部材が接合されており、解体する温度領域では容易に引き剥がし可能なことが望ましい。このため、８０℃における引き剥がし荷重が６０Ｎ／ｃｍ^２以上、５０００Ｎ／ｃｍ^２以下の範囲内にあることがより望ましい。

【0047】

なお、２００℃における引き剥がし荷重は低いほど望ましく、１０Ｎ／ｃｍ^２以下であることが最も望ましい。そして、２００℃における引き剥がし荷重は低いほど好ましいため下限は特に限定されず、０Ｎ／ｃｍ^２以上であることが好ましいが、低すぎると取扱い性に劣ることもあるため、１Ｎ／ｃｍ^２以上であることがより好ましい。このような構成とすることにより、補強部材３を容易に取り外し可能な解体接着性を発現することが可能となり、電子機器の修理やリサイクルを容易にすることができる。また、補強部材３および補強部材３が接合されている底面カバー２または天面カバー４が繊維強化複合材料によって形成され、補強部材３および底面カバー２または天面カバー４の少なくとも一方の接合部分に熱可塑性樹脂が設けられ、補強部材３と底面カバー２または天面カバー４とが熱可塑性樹脂を介して接合されていることが望ましい。

【0048】

接合部分に熱可塑性樹脂を設ける方法としては、マトリックス樹脂として熱可塑性樹脂を用いた繊維強化シート（プリプレグーシート）を用いて補強部材３および補強部材３が接合されている底面カバー２または天面カバー４を成形して得る方法が挙げられる。この方法で得られた成形体であれば、表面に熱可塑性樹脂が高い割合で存在するため、接合の際に広い接着面積を有することが可能であり、接合箇所の選択自由度が高くなるため好ましい。各部材の力学特性の観点からは、マトリックス樹脂として熱硬化性樹脂を用いた繊維強化複合材料であることが好ましく、このような部材に熱可塑性樹脂を設ける方法としては、熱可塑性樹脂を加熱して溶融させた溶融物や熱可塑性樹脂を溶剤で溶解させた溶液を塗布して繊維強化複合材料に熱可塑性樹脂を設ける方法が挙げられる。また、マトリックス樹脂として熱硬化性樹脂を用いた繊維強化シート（プリプレグシート）を成形、硬化させる際に、繊維強化シート（プリプレグシート）の最外層に熱可塑性樹脂からなるフィルムや不織布を表面に積層した積層体を加熱、加圧成形する方法が例示できる。

【0049】

また、補強部材３と底面カバー２または天面カバー４とが直接接合されていることが望ましい。補強部材３の接合部３３および／またはその接合部３３と接着する底面カバー２または天面カバー４の接合部に熱可塑性樹脂を有する繊維強化複合材料を用いることで、各部材以外の接着剤を用いる必要がなくなり、各部材を直接接合することが可能となるので、筐体１の重量増加を抑制できる。補強部材３と底面カバー２または天面カバー４とを直接接合するために好適な方法は、マトリックス樹脂として熱硬化性樹脂を用いた繊維強化シート（プリプレグシート）の最外層に熱可塑性樹脂からなるフィルムや不織布を表面に積層した積層体を用いる方法であるが、ここで用いる熱可塑性樹脂としては、前記マトリックス樹脂として例示した熱可塑性樹脂の群から選択することも可能である。

【0050】

好ましくは、マトリックス樹脂が熱硬化性樹脂からなる繊維強化シート（プリプレグシート）を成形、硬化させる成形温度よりも低い融点を有する熱可塑性樹脂を選択することが好ましい。熱可塑性樹脂の融点の下限は特に限定されないが、本発明の筐体を電子機器に適応した際の耐熱性を発現する観点から、８０℃以上が好ましく、１００℃以上がより好ましい。また、熱可塑性樹脂の形態は特に限定されず、フィルム、連続繊維、織物、粒子、不織布などの形態が例示できるが、成形作業時の取扱い性の観点からフィルム、不織布の形態であることが好ましい。このような樹脂を選択することにより、成形時に、熱可塑性樹脂が溶融し、成形体表面に熱可塑性樹脂が膜のように広がって形成され、接合時に接合面積が広くなることや繊維強化シートの強化繊維に含浸して強固な熱可塑性樹脂層を形成し、高い引き剥がし強度を発現することが可能となる。これらの方法で得られた補強部材３および補強部材３と接合される底面カバー２または天面カバー４の少なくとも一方でもよいが、接合される部材の両方の接合部材に熱可塑性樹脂が設けられていることが好ましい。また、設けられる熱可塑性樹脂は、互いに実質的に同じ熱可塑性樹脂が選択されていることが望ましい。

【0051】

本明細書中において、“解体性接着”とは、補強部材３を容易に取り外し可能である点だけではなく、再接着可能であることも含んでおり、再接着の際、接着性を発現するために熱可塑性樹脂を付与しても良いが、熱可塑性樹脂などの重量増加なしで再接着可能であることが好ましい。また、再接着をした際の引き剥がし荷重が、元の引き剥がし荷重の５０％以上であることが望ましく、７０％以上であることがさらに望ましい。本発明の解体性接着は、熱可塑性樹脂の特性である、加熱により樹脂が溶融して力学特性が低下する点と、冷却または常温で固化して樹脂本来の高い力学特性を発現する特性を接合技術に適応したことにより成し得たことである。

【0052】

また、補強部材３の平面部３１、立ち壁部３２、および接合部３３に本発明のねじり剛性が向上する範囲において、孔部を形成することができる。このような構造とすることで、中空構造Ｓ１に内蔵した電子部品と底面カバー２と天面カバー４とによって区画された中空構造Ｓ１以外の空間（後述する空間Ｓ３）に配置した電子部品や天面カバー４に該当するディスプレイやキーボードなどとを接続するための配線ケーブルを配置することが可能となる。この孔部は放熱性の観点から空気の流れを良くするための配置、例えば対向する立ち壁部３２に形成することがよい。これらの孔部は、補強部材３の表面積に対して３０％以下であることが望ましく、ねじり剛性の観点からは１５％以下であることがさらに望ましい。

【0053】

天面カバー４は、底面カバー２の立ち壁部２２の周縁部に接合されている。図１においては、天面カバー４は、平滑な板状形状であるが、曲面や凹凸を有した板状形状でもよい。また、天面カバー４は、底面カバー２と同じ材料、形状であってもよく、補強部材３が底面カバー２と天面カバー４とによって区画されて空間内に複数配置、接合されていてもよく、このような構成とすることによってどちらの面に対しても高い剛性を有した筐体１を得ることができる。また、天面カバー４は、液晶ディスプレイやキーボードなどの電子機器部品であってもよく、このような構成とすることによってクラムシェル型パソコンやタブレット型パソコンへの適応が可能となる。

【0054】

以上の説明から明らかなように、本発明の第１の実施形態である筐体１は、底面カバー２と、天面カバー４と、底面カバー２と天面カバー４とによって区画された空間内に配置された、平面部３１と、平面部３１の周縁部に立設された立ち壁部３２と、立ち壁部３２の周縁部から延伸する接合部３３と、を有する補強部材３と、を備え、補強部材３の接合部３３が、底面カバー２または天面カバー４に接合されている筐体であって、接合部３３の面積が１０ｃｍ^２以上、１００ｃｍ^２以下の範囲内にあり、補強部材３の高さｈの最大値が３ｍｍ以上、３０ｍｍ以下の範囲内にある。これにより、薄型化および軽量化を実現しつつねじり剛性を向上可能な筐体を提供することができる。

【0055】

〔第２の実施形態〕
次に、図８から図１０を参照して、本発明の第２の実施形態である筐体について説明する。なお、本発明の第２の実施形態である筐体は、補強部材の構成および補強部材の投影面積に特徴を有している。そこで、以下では、本発明の第２の実施形態である筐体における、補強部材の構成および補強部材の投影面積についてのみ説明し、その他の構成の説明は省略する。

【0056】

図８は、本発明の第２の実施形態である筐体における補強部材の構成を示す断面図である。図９は、本発明の第２の実施形態である筐体における各部材の投影面積を示す平面図および断面図である。図１０は、本発明の第２の実施形態である筐体における補強部材の配置を示す平面図および断面図である。図８（ａ），（ｂ）に示すように、本発明の第２の実施形態である筐体では、補強部材３は、開口部を有する補強部材３４によって構成され、補強部材３４の周縁部が底面カバー２または天面カバー４に接合されることによって中空構造Ｓ１が形成されている。ここでいう“開口部を有する補強部材”とは、補強部材の一部に開口部を有する形状を指しており、前述した図７（ａ）および（ｂ）に示すような接合部を有した部材でもよい。つまり、開口部を有する補強部材の一例は、第１の実施形態における補強部材である、平面部、平面部の周縁部に立設された立ち壁部、および立ち壁部の周縁部から延伸する接合部を有する、または、曲面部、曲面部の周縁部から延伸する接合部を有する補強部材である。

【0057】

また、本実施形態では、図９（ａ），（ｂ）に示すように、周縁部が接合されている底面カバー２または天面カバー４の方向への補強部材３の投影面積Ｓが、周縁部が接合されている底面カバー２または天面カバー４の投影面積Ｒの６０％以上、９５％以下の範囲内に調整されている。なお、図９（ａ）は、底面カバー２または天面カバー４の投影面積Ｒを示しており、図９（ｂ）は、補強部材３の周縁部が底面カバー２に接合されている場合における補強部材３の投影面積Ｓを示している。なお、補強部材３の配置位置は特に限定はされないが、図１０（ａ）に示すように底面カバー２または天面カバー４の中心位置Ｃから均等な位置にあることが好ましく、このような配置とすることによって、ｘ方向またはｙ方向へのねじり剛性を等方的にできる。また、空間Ｓ３を有効活用する観点からは、図１０（ｂ）に示すように補強部材３を底面カバー２または天面カバー４のどちらか一方に寄せても良い。

【0058】

詳しくは、投影面積Ｓが補強部材３の接合されている底面カバー２または天面カバー４の面積の６０％未満である場合、本発明のねじり剛性を発現する一因である立ち壁部が底面カバー２または天面カバー４の中心位置に近い位置に形成されてしまい、本来のねじり剛性を発現できないといった問題が生じる。一方、投影面積Ｓが補強部材３の接合されている底面カバー２または天面カバー４の面積の９５％より大きい場合には、高いねじり剛性を発現しうるが、空間Ｓ３が小さくなるために、電子機器を構成するための電子部品および配線などを配置することが困難となり、筐体として適応することが困難となるといった問題が生じる。このため、周縁部が接合されている底面カバー２または天面カバー４の方向への補強部材３の投影面積Ｓは、周縁部が接合されている底面カバー２または天面カバー４の面積Ｒの６０％以上、９５％以下の範囲内とする。

【0059】

本発明は、接合部が接合されている底面カバー２または天面カバー４の方向への補強部材３の投影面積が、接合部が接合されている底面カバー２または天面カバー４の面積の６０％以上９５％以下の範囲内であることが好ましいため、本発明では、補強部材３と底面カバー２または天面カバー４とが互いに側面で接合された態様よりも、例えば、補強部材３が平面部、平面部の周縁部に立設された立ち壁部、および立ち壁部の周縁部から延伸する接合部を有し、補強部材３と接合されている底面カバー２または天面カバー４が平面部を有する態様であれば、補強部材３の接合部が底面カバー２または天面カバー４の平面部と接合していることが好ましい。

【0060】

このとき、補強部材３の投影面の形状、すなわち平面部３１の形状は特に限定されないが、矩形形状以外にも円形形状や多角形形状でも良く、高いたわみ剛性を発現する観点からは、底面カバー２および／または天面カバー４の形状に即した形状であることが好ましい。具体的には、図１に示す場合であれば、補強部材３の投影面の形状は矩形形状であることが好ましい。また、中空構造Ｓ１および中空構造Ｓ１以外の空間を有効に活用する観点からは、補強部材３の投影面の形状は装填される電子部品の形状に合わせた形状であることが好ましい。また、いずれの荷重に対しても等方的な剛性を発現する観点からは、補強部材３の投影面の形状はｘ方向および／またはｙ方向の軸に対称な形状であることが好ましい。

【0061】

以上の説明から明らかなように、本発明の第２の実施形態である筐体１は、底面カバー２と、天面カバー４と、底面カバー２と天面カバー４とによって区画された空間内に配置された、開口部を有する補強部材３と、を備え、補強部材３の周縁部が、底面カバー２または天面カバー４に接合されている筐体であって、補強部材３の周縁部が接合されている底面カバー２または天面カバー４の方向への補強部材３の投影面積が、補強部材３の周縁部が接合されている底面カバー２または天面カバー４の面積の６０％以上、９５％以下の範囲内にある。これにより、薄型化および軽量化を実現しつつねじり剛性を向上可能な筐体を提供することができる。

【0062】

〔第３の実施形態〕
最後に、図１１を参照して、本発明の第３の実施形態である筐体について説明する。なお、本発明の第３の実施形態である筐体１は、補強部材の構成および補強部材によって形成される中空構造Ｓ１の体積に特徴を有している。そこで、以下では、本発明の第３の実施形態である筐体における、補強部材の構成および補強部材によって形成される中空構造Ｓ１の体積についてのみ説明し、その他の構成の説明は省略する。

【0063】

図１１は、本発明の第３の実施形態である筐体における各空間を示す断面図である。本発明の第３の実施形態である筐体では、補強部材は、第２の実施形態である筐体と同様、開口部を有する補強部材３４によって構成され、補強部材３４の周縁部が底面カバー２または天面カバー４に接合されることによって中空構造Ｓ１が形成されている。

【0064】

また、本実施形態では、図１１（ａ）に示す底面カバー２の補強部材３によって形成される中空構造Ｓ１の体積が、図１１（ｂ）に示す底面カバー２と天面カバー４とによって区画される空間Ｓ２の体積の５５％以上、９５％以下の範囲内にある。詳しくは、中空構造Ｓ１の体積が空間Ｓ２の体積の５５％未満である場合、本発明のねじり剛性を発現する一因である立ち壁部の高さが低いおよび／または補強部材３の投影面積が小さい場合であり、本来のねじり剛性を発現できないといった問題が生じる。一方、中空構造Ｓ１の体積が空間Ｓ２の体積の９５％より大きい場合には、高いねじり剛性を発現しうるが、図１１（ｃ）に示す空間Ｓ３が小さくなり、電子機器を構成するための電子部品および配線などを配置することが困難となり筐体として適応することが困難となるといった問題が生じる。このため、中空構造Ｓ１の体積は、底面カバー２と天面カバー４とによって区画される空間Ｓ２の体積の５５％以上、９５％以下の範囲内とする。

【0065】

以上の説明から明らかなように、本発明の第３の実施形態である筐体１は、底面カバー２と、天面カバー４と、底面カバー２と天面カバー４とによって区画された空間内に配置された、開口部を有する補強部材３と、を備え、補強部材３の周縁部が、底面カバー２または天面カバー４に接合されている筐体であって、補強部材３の周縁部を底面カバー２または天面カバー４に接合することによって形成された中空構造Ｓ１の体積が、底面カバー２と天面カバー４とによって区画される空間Ｓ２の体積の５５％以上、９５％以下の範囲内にある。これにより、薄型化および軽量化を実現しつつねじり剛性を向上可能な筐体を提供することができる。

【0066】

以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述および図面により本発明は限定されることはない。例えば、本発明に係る筐体は、上記第１、第２、および第３の実施形態である筐体が有する構成を任意に組み合わせることによって構成してもよい。具体的には、第１の実施形態における補強部材が第２および第３の実施形態における補強部材の構成要件の一方または両方を満足してもよいし、第２の実施形態における補強部材が第３の実施形態における補強部材の構成要件を満足してもよい。このように、本実施形態に基づいて当業者などによりなされる他の実施形態、実施例、および運用技術などは全て本発明の範疇に含まれる。

【実施例】

【0067】

以下、実施例を用いて、本発明を具体的に説明する。但し、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

【0068】

＜評価・測定方法＞
（１）ねじり剛性試験
図１２（ａ）に示すように筐体１の１辺をコの字型の固定治具１００で固定し、固定した１辺に対向するもう一方の辺を支持治具１０１で保持する形で試験機に固定した後、図１２（ｂ）に示すように角度θの変化速度を１°／ｍｉｎとして５０Ｎの荷重を付与した時の筐体１の変位量を測定し、測定値を筐体のねじり剛性値とした。

【0069】

（２）たわみ剛性試験
図１３に示すように、補強部材が接合された底面カバー２または天面カバー４側から引張荷重Ｆを付与できるように筐体を試験機に設置した。試験機として“インストロン”（登録商標）万能試験機４２０１型（インストロン社製）を用いた。直径２０ｍｍの圧子１０２を用いて筐体１の中心位置をクロスヘッド速度１．０ｍｍ／ｍｉｎで押し、１００Ｎの荷重を付与したときの底面カバー２または天面カバー４のたわみ量を測定し、測定値をたわみ剛性値とした。

【0070】

（３）曲げ弾性率の評価
ＡＳＴＭ Ｄ−７９０（１９９７）の規格に準拠し、補強部材３、底面カバー２、および天面カバー４に用いる材料の曲げ弾性率を評価した。実施例または比較例により得られた各部材からそれぞれ、幅２５±０．２ｍｍ、厚みＤとスパンＬの関係がＬ／Ｄ＝１６となるように、長さをスパンＬ＋２０±１ｍｍの曲げ試験片を、任意の方向を０°方向とした場合に、０°、＋４５°、−４５°、９０°方向の４方向について切り出して試験片を作製した。それぞれの方向について測定回数ｎは５回とし、全ての測定値（ｎ＝２０）の平均値を曲げ弾性率とした。試験機として“インストロン”（登録商標）万能試験機４２０１型（インストロン社製）を用い、３点曲げ試験冶具（圧子直径１０ｍｍ、支点直径１０ｍｍ）を用いて支持スパンを試験片厚みの１６倍に設定し、曲げ弾性率を測定した。試験片の水分率０．１質量％以下、雰囲気温度２３℃、および湿度５０質量％の条件下において試験を行った。

【0071】

（４）補強部材の引き剥がし荷重試験（２３℃および２００℃）
ＪＩＳ Ｋ６８４９（１９９４）に規定される「接着剤の引張接着強さ試験方法」に基づいて補強部材の引き剥がし荷重を評価した。本試験における試験片は、実施例または比較例で得られる筐体を用いた。この時、補強部材の引き剥がし強度を測定するために、補強部材が接合されていない天面カバーまたは底面カバーがない状態（接合される前）で評価を行った。具体的には、図１４に示すように筐体１の底面カバー２または天面カバー４を固定治具１０３で固定し、補強部材３を引張治具１０４で固定した。そして、各部材を固定した状態のまま引張荷重Ｆを付与し、補強部材３が剥がれるまたは引張治具１０４が補強部材３から外れるまで評価を行った。この時の接着面積は、接合前の補強部材３の接合面の幅や長さを測定して算出した。接合が部分的になされている場合は、それらの面積を測定し、合算して接合面積とした。得られた引張荷重値と接合面積から補強部材３の引き剥がし荷重を算出した。また、２００℃における補強部材３の引き剥がし荷重は、筐体１を固定する治具ごと恒温槽内に設置し、恒温槽内の雰囲気温度を２００℃まで昇温した。昇温後、１０分間その状態を保持した後、補強部材３の引き剥がし荷重試験と同様に引張荷重を付与し、評価を行った。

【0072】

＜使用した材料＞
評価に用いた材料を以下に示す。

【0073】

［材料１］
東レ（株）製“トレカ”プリプレグＰ３２５２Ｓ−１２を材料１として準備した。材料１の特性は以下の表１に示す。

【0074】

［材料２］
スーパーレジン工業（株）製ＳＣＦ１８３ ＥＰ−ＢＬ３を材料２として準備した。材料２の特性は以下の表１に示す。

【0075】

［材料３］
アルミニウム合金Ａ５０５２を材料３として準備した。材料３の特性は以下の表１に示す。

【0076】

［材料４］
マグネシウム合金ＡＺ３１を材料４として準備した。材料４の特性は以下の表１に示す。

【0077】

［材料５］
チタン合金Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖを材料５として準備した。材料５の特性は以下の表１に示す。

【0078】

［材料６］
ポリアミド６樹脂（東レ（株）製“アミラン”（登録商標）ＣＭ１０２１Ｔ）９０質量％と、ポリアミド６／６６／６１０からなる３元共重合ポリアミド樹脂（東レ（株）製“アミラン”（登録商標）ＣＭ４０００）１０質量％とからなるマスターバッチを用いて、目付１２４ｇ／ｍ^２の熱可塑性樹脂フィルムを作製し、材料６として準備した。材料６の特性は以下の表１に示す。

【0079】

［材料７］
ポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチック（株）製“ユーピロン”（登録商標）Ｈ−４０００）の樹脂ペレットを材料７として準備した。成形前に庫内温度を１２０℃に設定した熱風循環式乾燥機で５時間乾燥させた。材料７の特性は以下の表１に示す。

【0080】

【表1】

【0081】

（実施例１）
実施例１−（１）：底面カバーの作製
材料１から所定の大きさを有するシートを７枚切り出した。このうち４枚は、プリプレグの繊維方向が縦方向（図１でいうｘ方向）と平行となるようにしてカットし、残りの３枚は繊維方向が横方向（図１でいうｙ方向）と平行となるようにした。本実施例においては、横方向（ｙ方向）を０°とし、図１５に示すように、繊維方向が９０°のプリプレグシート１０５ａと繊維方向が０°のプリプレグシート１０５ｂとの対称積層となるように７枚のプリプレグシートからなる積層体を得た。

【0082】

ここで、プレス成形装置と図１６（ａ）に示すような一対の金型１０６を用い、一対の金型１０６内に得られた積層体１０７を配置した。このとき、プレス成形装置の熱盤温度が１５０℃となるように設定しており、図１６（ｂ）に示すように金型１０６を移動させ、成形圧力１．０ＭＰａを保持した状態で加圧した。そして、３０分後、金型１０６を開放し、成形品を金型１０６から取り出した。得られた成形品の立ち壁が所望の高さとなるようにトリミングを行い、底面カバーを得た。

【0083】

実施例１−（２）：天面カバーの作製
得られる成形品の形状が平滑となる金型を用いること以外は、実施例１−（１）と同様にして成形品を得た。得られた成形品の寸法が所望の大きさとなるようにトリミングを行い、天面カバーを得た。

【0084】

実施例１−（３）：補強部材の作製
図１７に示すような金型１０６を用いること以外は、実施例１−（１）と同様にして成形品を得た。得られた成形品の接合面が所望の幅となるようにトリミングを行い、補強部材を得た。

【0085】

実施例１−（４）：筐体の作製
実施例１−（１）〜（３）で得た各部材を図１８に示すように接着剤１０８を用いて接合した。実施例１における成形条件および評価結果は以下の表２に示す。

【0086】

（実施例２，３）
表２に記載の寸法の補強部材を成形して用いること以外は、実施例１−（１）〜（４）と同様にして、筐体を得た。実施例２，３における成形条件および評価結果は以下の表２に示す。

【0087】

（実施例４）
実施例１−（１），（３）と同様にして得られた底面カバーおよび補強部材を、補強部材の接合部の１０箇所に各箇所の接合面積が６ｍｍ^２となるように接着剤を塗布し、底面カバーと補強部材を接合した。接合の仕方以外は、実施例１−（１）〜（４）と同様にして筐体を得た。実施例４における成形条件および評価結果は以下の表２に示す。

【0088】

（実施例５）
表３に記載の寸法の補強部材を成形して用いること以外は、実施例１−（１）〜（３）と同様にし、底面カバーと補強部材を接合する方法は実施例４と同様にして筐体を得た。実施例５における成形条件および評価結果は以下の表３に示す。

【0089】

（実施例６，７）
表３に記載の寸法の補強部材を成形して用いること以外は、実施例１−（１）〜（４）と同様にして、筐体を得た。実施例６，７における成形条件および評価結果は以下の表３に示す。

【0090】

（実施例８）
別の補強部材として、材料１を厚みが３ｍｍとなるように０°のプリプレグシートと９０°のプリプレグシートを交互に対称積層となるように２５枚積層した。実施例１−（１）と同様にしてプレス成形装置で加熱・加圧を行い、成形品を得た。得られた成形品を高さ７．２ｍｍとなるように加工を行い、表３に記載の寸法となる別の補強部材を得た。得られた別の補強部材を図６に示すように配置して接着剤で接合し、その他は実施例１−（１）〜（４）と同様にして、筐体を得た。実施例８における成形条件および評価結果は以下の表３に示す。

【0091】

（実施例９）
別の補強部材として、材料７を厚みが３ｍｍとなる成形金型と射出成形機を用いて、シリンダ温度２８０℃、金型温度１００℃となるように設定して射出成形を行い、平板を得た。得られた平板より、幅７．２ｍｍとなるように加工を行い、表３に記載の寸法となる別の補強部材を得た。得られた別の補強部材を用いること以外は、実施例８と同様にして、筐体を得た。実施例９における成形条件および評価結果は以下の表４に示す。

【0092】

（実施例１０）
表４に記載の寸法の補強部材を成形して用いること以外は、実施例１−（１）〜（４）と同様にして筐体を得た。実施例１０における成形条件および評価結果は以下の表４に示す。

【0093】

（実施例１１）
実施例１−（１），（３）と同様にして得られた底面カバーと補強部材を、補強部材の接合部に１４０℃のホットメルトアプリケーターで溶融させたホットメルト樹脂（セメダイン（株）製ＨＭ７１２）を塗布し、補強部材を重ね合わせ上から錘を乗せ、３分間そのままの状態として接合した。接合の仕方以外は、実施例１−（１）〜（４）と同様にして筐体を得た。実施例１１における成形条件および評価結果は以下の表４に示す。

【0094】

（実施例１２）
実施例１２−（１）：底面カバーの作製
補強部材との接合面となる側の面に共重合ポリアミド樹脂（東レ（株）製“アミラン（登録商標）”ＣＭ８０００）からなる厚み５０μｍとなるフィルムを積層して積層体を得た。得られた積層体を用いること以外は実施例１−（１）と同様にして、底面カバーを得た。

【0095】

実施例１２−（２）：天面カバーの作製
実施例１２−（１）と同様に底面カバーとの接合面となる側の面に共重合ポリアミド樹脂（東レ（株）製“アミラン（登録商標）”ＣＭ８０００）からなる厚み５０μｍとなるフィルムを積層して積層体を得た。得られた積層体を用いること以外は実施例１−（２）と同様にして、天面カバーを得た。

【0096】

実施例１２−（３）：補強部材の作製
実施例１２−（１）と同様に底面カバーとの接合面となる側の面に共重合ポリアミド樹脂（東レ（株）製“アミラン（登録商標）”ＣＭ８０００）からなる厚み５０μｍとなるフィルムを積層して積層体を得た。得られた積層体を用いること以外は実施例１−（３）と同様にして、補強部材を得た。

【0097】

実施例１２−（４）：筐体の作製
実施例１２−（１）で得た底面カバーの実施例１２−（３）で得た補強部材を接合形態に重ね合わせ、図１９に示すような接合用治具１０９を用い、接合用治具１０９の表面温度が１８０℃となるように設定したプレス成形装置の中に配置して加熱・加圧した。１分後、底面カバー２、補強部材３、および接合用治具１０９をプレス成形装置から取り出し冷却した。５分後、接合用治具１０９を取り外して底面カバー２と補強部材３の一体化品を得た。その後、実施例１−（４）と同様にして天面カバー４を接着剤を用いて接合した。実施例１２における成形条件および評価結果は以下の表４に示す。

【0098】

（実施例１３，１４）
表５に記載の寸法の補強部材を成形して用いること以外は、実施例１２−（１）〜（４）と同様にして、筐体を得た。実施例１３，１４における成形条件および評価結果は以下の表５に示す。

【0099】

（実施例１５）
実施例１２−（１），（３）と同様にして得られた底面カバーおよび補強部材を、超音波溶着法で補強部材の接合部を１０箇所で接合した。接合の仕方以外は、実施例１−（１）〜（４）と同様にして筐体を得た。実施例１５における成形条件および評価結果は以下の表５に示す。

【0100】

（実施例１６）
表５に記載の寸法の補強部材を成形して用いること以外は、実施例１２−（１）〜（３）と同様にし、底面カバーと補強部材を接合する方法は実施例１５と同様にして筐体を得た。実施例１６における成形条件および評価結果は以下の表５に示す。

【0101】

（実施例１７，１８）
表６に記載の寸法の補強部材を成形して用いること以外は、実施例１２−（１）〜（４）と同様にして、筐体を得た。実施例１７，１８における成形条件および評価結果は以下の表６に示す。

【0102】

（実施例１９）
実施例８で得た別の補強部材を用い、得られた別の補強部材５と底面カバー２、補強部材４を図２０に示すように配置したこと以外は、実施例１２−（４）と同様にして筐体を得た。実施例１９における成形条件および評価結果は以下の表６に示す。

【0103】

（実施例２０）
実施例９で得た別の補強部材を用いたこと以外は実施例１９と同様にして、筐体を得た。実施例２０における成形条件および評価結果は以下の表６に示す。

【0104】

（実施例２１）
表７に記載の寸法の補強部材を成形して用いること以外は、実施例１２−（１）〜（４）と同様にして筐体を得た。実施例２１における成形条件および評価結果は以下の表７に示す。

【0105】

（実施例２２）
底面カバーとして、表７に記載の材料を用い、熱盤温度を２２０℃、成形圧力を１０ＭＰａとすること以外は、実施例１と同様にして、筐体を得た。実施例２２における成形条件および評価結果は以下の表７に示す。

【0106】

（実施例２３）
底面カバーとして、表７に記載の材料を用い、熱盤温度を２００℃、成形圧力を１０ＭＰａとすること以外は、実施例１と同様にして、筐体を得た。実施例２３における成形条件および評価結果は以下の表７に示す。

【0107】

（実施例２４）
底面カバーとして、表７に記載の材料を用い、熱盤温度を２４０℃、成形圧力を１０ＭＰａとすること以外は、実施例１と同様にして、筐体を得た。実施例２３における成形条件および評価結果は以下の表７に示す。

【0108】

（実施例２５）
底面カバーとして、表８に記載の材料を用いること以外は、実施例１と同様にして、筐体を得た。実施例２５における成形条件および評価結果は以下の表７に示す。

【0109】

（実施例２６）
補強部材として、表８に記載の材料を用いること以外は、実施例１と同様にして、筐体を得た。実施例２６における成形条件および評価結果は以下の表８に示す。

【0110】

（実施例２７，２８）
表８に記載の寸法の補強部材を成形して用いること以外は、実施例１−（１）〜（４）と同様にして筐体を得た。実施例２７，２８における成形条件および評価結果は以下の表８に示す。

【0111】

（実施例２９）
表９に記載の寸法の補強部材を成形して用い、各部材を熱溶着により接合したこと以外は、実施例２２と同様にして筐体を得た。実施例２９における成形条件および評価結果は以下の表９に示す。

【0112】

（実施例３０）
実施例３０−（１）：底面カバーの作製
材料６を１０枚積層した積層体とプレス成形装置と図１６（ａ）に示すような一対の金型１０６を用い、一対の金型１０６内に積層体を配置した。このとき、プレス成形装置の熱盤温度が２６０℃となるように設定しており、成形圧力１．０ＭＰａを保持した状態で加圧した。そして、１０分後、プレス成形装置の熱盤に冷却水を流し、冷却を開始した。金型温度が１００℃以下となってから、金型１０６を開放し、成形品を金型１０６から取り出した。得られた成形品の立ち壁が所望の高さとなるようにトリミングを行い、底面カバーを得た。

【0113】

実施例３０−（２）：補強部材および天面カバーの作製
表９に記載の寸法となるように用いる金型を変更した以外は、実施例３０−（１）と同様にして、補強部材および天面カバーを得た。

【0114】

実施例３０−（３）：筐体の作製
得られた底面カバーおよび補強部材を接合形態に重ね合わせ、超音波溶着機を用いて接合を行った。その後、実施例１２−（４）と同様にして天面カバーを接着剤を用いて接合した。実施例３０における成形条件および評価結果は以下の表９に示す。

【0115】

（参考例１）
表９に記載の寸法とすること以外は実施例１２と同様にして、底面カバーと補強部材を得た。底面カバーと補強部材によって形成される中空構造Ｓ１，空間Ｓ３内に電子部品を配置し、接合部を実施例３０と同様に超音波溶着機で接合した。また、天面カバーとして、液晶ディスプレイを準備し、両面テープで底面部材と接合した。参考例１で得られた電子機器における成形条件および評価結果は以下の表９に示す。

【0116】

（比較例１）
補強部材を用いないこと以外は、実施例１と同様にして、筐体を得た。比較例１における成形条件および評価結果は以下の表１０に示す。

【0117】

（比較例２）
材料１と材料２を積層した積層体を底面カバーの材料として用いること以外は、実施例１と同様にして、筐体を得た。比較例１における成形条件および評価結果は以下の表１０に示す。

【0118】

（比較例３，４）
表１０に記載の寸法とすること以外は、実施例１と同様にして、筐体を得た。比較例３，４における成形条件および評価結果は以下の表１０に示す。

【0119】

〔評価〕
実施例で得られた筐体は、高いねじり剛性を発現することが確認された。中でも、実施例１は非常に高いねじり剛性を発現しつつ、中空構造の割合が高いため、中空構造の内部に電子機器などを多く搭載可能な筐体であった。実施例８，９は、別の補強部材の効果もあり、ねじり剛性のみならず、たわみ剛性も発現することが確認された。また、実施例９は、静的な荷重のみならず、動的な荷重（衝撃）にも効果を発現した。実施例１１〜２１，２９，３０は熱溶着により天面カバーと補強部材が接合されているため、高いねじり剛性やたわみ剛性を発現しつつ、加熱により接合部を解体することが可能であるため、修理やリサイクルの観点で好ましい。また、実施例１０〜２１，２９，３０は、補強部材と底面カバーとが直接接合されているため、接着剤やホットメルト樹脂などを用いた場合と比較して重量の増加が少なく、軽量化の観点から好ましい。

【0120】

実施例２２〜２５，２９は、底面カバーの力学特性の高い金属材料を用いることにより、高いねじり剛性のみならず、たわみ剛性も発現した。また、熱伝導率が高い材料でもあるため、熱特性の観点からも好ましい。実施例２６は、底面カバーに電磁波透過性を有する非導電材料を用いているため、高いねじり剛性のみならず、電波通信を可能とする観点から好ましい。実施例２７，２８は、各部材の薄肉化を図ったものであり、ねじり剛性を維持しつつ、軽量化および筐体の薄肉化にも貢献する。実施例３０は、各部材に樹脂材料を用いており、たわみ剛性は劣るが、ねじり剛性を発現することを確認した。また、参考例１は、筐体の活用方法として、中空構造内に電子部品を配置し、天面カバーとして液晶ディスプレイを用いて電子機器を作製した。本発明の要件を満たすことにより、高いねじり剛性とたわみ剛性を発現した電子機器を提供することが可能であることを確認した。

【0121】

一方、比較例１，２は、ねじりに対して非常に弱く、内部の電子部品が破損する可能性のある筐体であった。また、比較例３，４も補強部材を用いているが、本発明の要件を満たしておらず、満足するねじり剛性を発現することは不可能であった。

【0122】

【表2】

【表3】

【表4】

【表5】

【表6】

【表7】

【表8】

【表9】

【表10】

【産業上の利用可能性】

【0123】

本発明によれば、薄型化および軽量化を実現しつつねじり剛性を向上可能な筐体、特には電子機器部品を内蔵する電子機器筐体を提供することができる。

【符号の説明】

【0124】

１ 筐体
２ 底面カバー
３ 補強部材
４ 天面カバー
５ 別の補強部材
２１ 平面部
２２ 立ち壁部
３１ 平面部
３２ 立ち壁部
３３ 接合部

【要約】

本発明の第１の実施形態である筐体１は、底面カバー２と、天面カバー４と、底面カバー２と天面カバー４とによって区画された空間内に配置された、平面部３１と、平面部３１の周縁部に立設された立ち壁部３２と、立ち壁部３２の周縁部から延伸する接合部３３と、を有する補強部材３と、を備え、補強部材３の接合部３３が、底面カバー２に接合されている筐体であって、接合部３３の面積が１０ｃｍ^２以上、１００ｃｍ^２以下の範囲内にあり、補強部材３の高さの最大値が３ｍｍ以上、３０ｍｍ以下の範囲内にある。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】