电子设备用机壳及电子设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种电子设备用机壳及电子设备。其中，在对为了实现进一步的轻量化而采用的镁锂合金进行冲压加工的情况下，不会在机壳弯曲部产生粗糙面、裂纹。一种电子设备用机壳，其通过对镁锂合金进行冲压加工而形成，并由一个以上的面部形成，其中，一个以上的面部的板厚t（mm）为0.4≤t≤2.0，形成在两个以上的面部之间的一个以上的弯曲部的内侧的曲率半径r（mm）为t≤r，在一个以上的面部中的相对于底面部竖立设置的一个以上的侧面部的高度H（mm）为0≤H≤r+4。
【专利说明】电子设备用机壳及电子设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及通过使用镁锂合金并对镁锂合金进行冲压加工而成形的电子设备用机壳及电子设备。
【背景技术】
[0002]以往，在便携式笔记本电脑等电子设备中，强烈期望一种薄型且轻量的产品。与此相伴，构成产品的机壳也被要求薄壁化、轻量化。此外，从确保机壳的外观性及刚性的观点来看，逐渐将镁(比重约1.8)那样的比重较低的轻金属用作机壳的原材料。例如，在专利文献I中公开了一种发明，该发明涉及一种机壳的外包装部件，该机壳的外包装部件通过对镁合金实施拉深等冲压加工而将其成形为容器状。
[0003]专利文献1:日本特开2011 - 156587号公报
【发明内容】
[0004] 发明要解决的问题
[0005]但是，近年来，在便携式笔记本电脑等电子设备中，除了对机壳要求薄壁化、轻量化之外，还对设备本身要求小型化、高性能化，与此相伴也谋求使内置零件小型化、高密度化(高搭载效率)。
[0006]此外，最近，上市了一种比重比镁的比重低的镁锂合金(例如在LA141合金中比重为1.34)。如果能够将该种镁锂合金用于可携带的电子设备的机壳，就能够谋求机壳进一步的轻量化。
[0007]但是，在为了将该镁锂合金用于笔记本电脑等电子设备的机壳而对其进行冲压加工的情况下，发现了在专利文献I所述的、使用镁合金来对其进行冲压加工时未出现过的以下问题。
[0008]例如，在使用镁锂合金而谋求以规定的板厚对其进行薄壁化，同时通过冲压加工使成为底面与侧面之间的交界处的弯曲部以将其曲率半径形成得极小的方式成形的情况下，存在这样的问题:因薄壁化而弯曲部被拉长，从而产生表面的纹路变粗糙的粗糙面这样的现象、产生裂纹(龟裂)。
[0009]本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供一种电子设备用机壳，其中，在对为了实现进一步的轻量化而采用的镁锂合金进行冲压加工的情况下，不会在机壳弯曲部产生粗糙面、裂纹。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]本发明人们鉴于上述情况进行了仔细研究，完成了能够达到上述目的的本发明。根据本发明，能够提供下述技术方案。
[0012]一种电子设备用机壳，其通过对镁锂合金进行冲压加工而形成，并由一个以上的面部构成，其特征在于，一个以上的面部的板厚t (mm)为0.4 < t < 2.0，形成在两个以上的面部之间的一个以上的弯曲部的内侧的曲率半径r (mm)为t≤r，在一个以上的面部中的相对于底面部竖立设置的一个以上的侧面部的高度H (mm)为O≤H≤r+4。
[0013]发明的效果
[0014]根据本发明，能够谋求机壳进一步的轻量化，并且能够防止机壳弯曲部产生粗糙面、裂纹。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的第I实施方式的便携式电子终端I的底壳10的概略立体图。
[0016]图2是本发明的第I实施方式的底壳10的弯曲部的剖视图。
[0017]图3是表示在弯曲部的曲率半径超出允许范围时、在本发明的实施方式的底壳产生的粗糙面现象的图像。
[0018]图4是表示在弯曲部的曲率半径不超出允许范围和超出允许范围时、是否能够在本发明的实施方式的底壳搭载电子零件等的示意图。
[0019]图5是本发明的第2实施方式的便携式电子终端50的底壳110的概略立体图。
[0020]图6是本发明的第2实施方式的底壳110的俯视图。
【具体实施方式】
[0021]第I实施方式
[0022]以下，参照附图对本发明的第I实施方式的电子设备用机壳进行说明。例如，如图1所示，在笔记本型的便携式电子终端I的底侧使用有作为本实施方式的电子设备用机壳的底壳10。本实施方式的底壳10的原材料使用了比重较低的镁锂合金。配制镁锂合金所需的合金种类不被特别限定，能够应用以所谓的LZ91、LA141等名称定义的任意种类的合金。另外，从使机壳的轻量化及提高刚性的观点来看，特别是优选使用比重较低的LA141。
[0023]经过以下工序能够获得用于本实施方式的底壳10的镁锂合金:塑性工序，以轧制、锻造、挤压、拉拔等公知的方法对合金铸锭进行加工，其中，合金铸锭是通过将含有各自规定质量％的锂、铝、镁的合金原料熔融物冷却固化而成的；退火工序，使在塑性工序中被施加了形变的合金再结晶；以及表面处理工序，将表面氧化物层、锂偏析层去除等。
[0024]本实施方式的底壳10能够通过对上述镁锂合金实施拉深等冲压加工而成形为箱状而获得。另外，如图2所示，在本实施方式中，从使机壳薄壁化的观点来看，将底壳10的板厚 t (mm)做成 0.4≤ t ≤ 2.0。
[0025]在本实施方式中，将形成在进行上述冲压加工时成形为箱状的底壳10的多个面部彼此之间的弯曲部的内侧的曲率半径设为r。在此，如图2所示，使用底壳10的右侧面的A-A'剖视图进行说明。
[0026]如A — A’剖视图所示，在底壳10的侧面部IOa与底面部IOb之间形成有弯曲部10c。在本实施方式中，以板厚t (mm)、弯曲部IOc的内侧的曲率半径r (mm)、侧面部IOa的高度Hl (mm)之间的关系满足以下的各式的方式成形底壳10。
[0027]t ≤ r...(I)
[0028]0<H1 ≤ r+4...(2)
[0029]在本实施方式中，在使弯曲部IOc的曲率半径r为上述(I)式中的下限值t以下的情况下，在成形时，在弯曲部IOc处会产生材料伸展不均匀，从而产生表面的纹路变粗糙的粗糙面这样的现象，或因局部壁厚变薄而产生裂纹(龟裂)，因此无法获得能够实际使用的电子设备用机壳。在图3的(a)中表不产生粗糙面的机壳表面的图像,在图3的(b)中表示未产生粗糙面的机壳表面的图像。
[0030]此外，为了在成形时不产生裂纹、粗糙面，优选的是将侧面部IOa的高度Hl设计在上述(2)式的范围内。S卩，由于弯曲部IOc的内侧的曲率半径r越小，在冲压成形时原料板的角部分的变形程度越大，因此上述(2)式表示具有将能够实现在冲压成形时不产生裂纹、粗糙面的侧面部IOa的高度缩小的倾向。
[0031]S卩，如上述本实施方式所述，在为了实现薄壁化、轻量化而使底壳10的板厚变薄的情况下，只要在冲压加工时以满足上述各式的方式成形底壳，就能够防止底壳的弯曲部产生粗糙面、裂纹。
[0032]另外，在本实施方式中，从防止产生粗糙面、裂纹的观点来看，弯曲部IOc的曲率半径r的上限值并不被特别限定，但是，为了确保用于安装机壳内部的基板上的各种电子零件、排线类等的容积，优选的是曲率半径r为20.0mm以下。
[0033]例如，如图4的(a)所示，在曲率半径r为20.0mm以下的底壳10中，能够将电子零件30安装在弯曲部IOc的内侧，但是，如图4的(b)所示，在曲率半径r大于20.0mm的底壳11中，由于曲率半径变大，因此弯曲部Ilc的内壁向机壳的内侧突出，用于搭载电子零件30的容积被剥夺，从而难以安装电子零件30。同样，如图4的(c)所示，在曲率半径r为20.0mm以下的底壳10中，能够安装排线类，但是，如图4的(d)所示，在曲率半径r大于20.0mm的底壳11中，难以安装排线类。
[0034]第2实施方式
[0035]接着，利用图5及图6对本发明的第2实施方式的电子设备用机壳进行说明。对与第I实施方式同样的结构省略其说明。如图5所示，在本实施方式中，笔记本型的便携式电子终端50的、搭载有液晶显示器的机壳51和内置有键盘等输入设备、CPU等电子零件的机壳100借助铰链部G以能够转动的方式连结起来。
[0036]在铰链部G中，设于机壳51的下部两侧的凸状的铰链部52和设于机壳100的上部中央位置的凸状的铰链部101借助未图示的转动机构彼此嵌合起来。在该情况下，用于覆盖机壳100的底面的底壳110如附图所示那样、呈向上方仅突出铰链部101部分的形状。
[0037]图6表示从图5中的B方向看到的、底壳110的俯视图。在此，将底壳110的自底面部IlOm的周缘垂直地竖立的侧面部以自铰链上边部IlOa开始顺时针旋转的顺序依次称为铰链右侧面部110b、右上边部110c、右侧面部110d、下边部110e、左侧面部110f、左上边部IlOg以及铰链左侧面部110h。
[0038]通过拉深加工，不仅能够形成在第I实施方式中说明的、形成在底壳的底面部与侧面部之间的交界处的弯曲部，还能够在侧面部彼此之间的交界处形成弯曲部。在本实施方式中，对形成在上述侧面部彼此之间的交界处的弯曲部的最佳曲率半径的导出进行说明。
[0039]首先，形成在侧面部彼此之间的交界处的弯曲部包括:形成在铰链上边部IlOa与铰链右侧面部IlOb之间的交界处的弯曲部Illa (脊形的弯曲部)、形成在铰链右侧面部IlOb与右上边部IlOc之间的交界处的弯曲部Illb (谷形的弯曲部)、形成在右上边部IlOc与右侧面部IlOd之间的交界处的弯曲部Illc (脊形的弯曲部)、形成在右侧面部IlOd与下边部IlOe之间的交界处的弯曲部Illd (脊形的弯曲部)、形成在下边部IlOe与左侧面部IlOf之间的交界处的弯曲部Ille (脊形的弯曲部)、形成在左侧面部IlOf与左上边部IlOg之间的交界处的弯曲部Illf (脊形的弯曲部)、形成在左上边部IlOg与铰链左侧面部IlOh之间的交界处的弯曲部Illg (谷形的弯曲部)以及形成在铰链左侧面部IlOh与铰链上边部IlOa之间的交界处的弯曲部Illh (脊形的弯曲部)。
[0040]但是，在本实施方式中，也需要防止上述各弯曲部产生粗糙面、裂纹。因此，本发明人们进行了仔细研究，结果发现，在成形底壳110时，关于板厚t(mm)、脊形的各弯曲部的内侧的曲率半径Ra (mm)、脊形的各弯曲部处的各侧面部的高度H2 (mm)之间的关系、以及板厚t (_)、谷形的各弯曲部的机壳外侧的曲率半径Rb、谷形的弯曲部处的各侧面部的高度H3之间的关系能够导出以下各式的关系。
[0041]t ^ Ra...(4)
[0042]2t ^ Rb...(5)
[0043]O < H2 ≤ Ra+4...(6)
[0044]O < H3 ≤ Rb+2...(7)
[0045]在本实施方式中，在将脊形的各弯曲部的内侧的曲率半径Ra设为上述(4)式中的下限值t以下、将谷形的各弯曲部的外侧的曲率半径Rb设为上述(5)式中的下限值2t以下的情况下，在成形时，在各弯曲部处产生材料伸展不均匀，从而产生表面的纹路变粗糙的粗糙面这样的现象，或因局部壁厚变薄而产生裂纹(龟裂)，因此无法获得能够实际使用的电子设备用机壳。
[0046]此外，与第I实施方式同样，需要使各侧面部的高度H2满足上述(6)式。另一方面，为了在冲压加工时，使谷形的各弯曲部处的侧面部的高度H3低于其他各侧面部的高度，因此需要使谷形的各弯曲部处的侧面部的高度H3满足上述(7)式。
[0047]即，如上述本实施方式所述，在为了实现薄壁化而使底壳110的板厚变薄了的情况下，只要在冲压加工时以满足上述各式的方式成形底壳，就能够防止底壳的弯曲部中的粗糙面、裂纹，从而能够将被内置于底壳的零件的搭载效率保持为最佳。此外，能够防止机壳铰链部的干涉。
[0048]另外，与第I实施方式同样，从防止粗糙面、裂纹的观点来看，脊形的各弯曲部的机壳内侧的曲率半径Ra的上限值并不被特别限定，为了足够地确保用于安装用于发挥机壳内部的各种基板、液晶面板以及电池等电子设备的功能性的所需的零件的面积，优选的是曲率半径Ra为30.0mm以下。
[0049]与上述机壳内侧的曲率半径Ra同样，优选的是，谷形的各弯曲部的机壳外侧的曲率半径Rb的上限值为30.0mm以下。例如，在曲率半径Ra、曲率半径Rb大于30.0mm的情况下，会产生这样的问题:被安装的液晶面板的屏幕必须减少I英寸以上。
[0050]另外，实际使用的便携式电子终端的机壳也可以是包含上述的多种形状的结构。此外，例如，对于形成在侧面部与底面部之间的交界处的弯曲部(竖起壁)的角度，侧面部与底面部之间的角度如果不是成为锐角这样的所谓的底切，也可以不是一定成为直角。
[0051]实施例
[0052]以下，对本发明的实施例进行说明。在各实施例中，将“镁锂合金(株式会社三德社制)”用作镁锂合金。此外，作为成形条件，在从室温至300°C的范围内对模具温度进行调整，利用伺服压力机等进行成形。
[0053]另外，在成形过程中，做成了纵长约200mm、横长约300mm的、假想为个人电脑用的机壳的冲压试制品并对其进行了验证。虽然将成形时的模具温度设为100°C~300°C，但是，在该温度范围内的任意温度下都可以形成满足上述各条件的制品。
[0054]耜糙面和裂纹的骀证
[0055]在各实施例中，用显微镜将冲压加工后的弯曲部放大并进行观察，通过目视确认是否存在粗糙面。此外，同样也通过目视确认是否存在裂纹。其结果，作为冲压性判定结果，将既未产生粗糙面也未产生裂纹的情况判定为“良好”，将产生了粗糙面和裂纹中的任意一种的情况判定为“粗糙面”或者“裂纹”，将既产生了粗糙面又产生了裂纹的情况判定为“粗糙面和裂纹”。
[0056]首先，在形成在上述的底面部与侧面部之间的弯曲部中，在将机壳的板厚设为
0.4_的情况下，分为分别改变了“形成在底面部与侧面部之间的弯曲部的内侧的曲率半径r”和“侧面部的高度H1”的实施例和比较例来进行粗糙面和裂纹的验证。以下的表1表示
其结果。
【权利要求】
1.一种电子设备用机壳，其通过对镁锂合金进行冲压加工而形成，并由一个以上的面部构成，其特征在于， 上述一个以上的面部的板厚t为0.4 ≤ t <≤ 2.0， 形成在两个以上的上述面部之间的一个以上的弯曲部的内侧的曲率半径r为t ≤ X, 在上述一个以上的面部中的相对于底面部竖立设置的一个以上的侧面部的高度H为O≤ H ≤r+4,其中t、r、H的单位为mm。
2.根据权利要求1所述的电子设备用机壳，其特征在于， 形成在上述一个以上的面部中的底面部与相对于上述底面部竖立设置的一个以上的侧面部之间的一个以上的弯曲部的内侧的曲率半径r为t < r，其中r的单位为mm。
3.根据权利要求2所述的电子设备用机壳，其特征在于， 形成在两个以上的上述侧面部之间的一个以上的脊形的弯曲部的机壳内侧的曲率半径Ra为t≤ Ra,其中Ra的单位为mm, 上述一个以上的脊形的弯曲部处的侧面部的高度H为O≤H≤Ra+4，其中H的单位为mmD
4.根据权利要求2所述的电子设备用机壳，其特征在于， 形成在两个以上的上述侧面部之间的一个以上的谷形的弯曲部的机壳外侧的曲率半径Rb为2t≤Rb，其中Rb的单位为mm， 上述一个以上的谷形的弯曲部处的侧面部的高度HSOSHS Rb+2，其中H的单位为mm。
5.根据权利要求3所述的电子设备用机壳，其特征在于， 形成在两个以上的上述侧面部之间的一个以上的谷形的弯曲部的机壳外侧的曲率半径Rb为2t≤Rb，其中Rb的单位为mm， 上述一个以上的谷形的弯曲部处的侧面部的高度H为O ≤H≤ Rb+2，其中H的单位为mm。
6.—种电子设备,其中， 该电子设备包括权利要求1所述的电子设备用机壳。
7.—种电子设备,其中， 该电子设备包括权利要求2所述的电子设备用机壳。
8.—种电子设备,其中， 该电子设备包括权利要求3所述的电子设备用机壳。
9.一种电子设备,其中， 该电子设备包括权利要求4所述的电子设备用机壳。
10.一种电子设备，其中， 该电子设备包括权利要求5所述的电子设备用机壳。
【文档编号】H05K5/02GK103533787SQ201310279278
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月4日 优先权日:2012年7月4日
【发明者】柳泽恒德 申请人:Nec个人电脑株式会社