説明

外装部品の製造方法及び外装部品

【課題】 審美性及び機能性に優れる外装部品を効率的に製造することができる外装部品の製造方法、及び外装部品を提供する。
【解決手段】金属板からなる被加工物10の一部領域を鍛造加工して立体形状を成形する鍛造ステップS2と、鍛造ステップS2の後、前記領域の一部を所定形状に切断する切断ステップS3と、切断後の被加工物10をプレス加工して外装部品の外周形状を成形するプレスステップS4とを備えることを特徴とする外装部品の製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、外装部品の製造方法及び外装部品に関する。より詳細には、例えば自動車部品の外装に用いる部品や電子機器の外装に用いる電子機器筐体等の外装部品を製造する方法、及び、このような外装部品に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、種々の外装部品が一般的に知られており、具体的には、例えば自動車部品の外装に用いる部品や電子機器の外装に用いる電子機器筐体等が知られている。
【0003】
また、例えば上記の電子機器としては、ノートパソコンや電子手帳などが一般的に知られている。図6は、従来の電子機器の側面図である。図6に示すように、電子機器100は、キーボード等を有する本体部101と、液晶表示装置等を有する表示部102とを備えており、本体部101及び表示部102は連結部103により連結されている。そして、上記の表示部102は、液晶表示装置の背面を覆う電子機器筐体104を備えている(例えば、特許文献1参照)。図7(a)は、従来の電子機器筐体の平面図であり、(b)は、(a)におけるX−X断面図である。図7に示すように、従来の電子機器筐体104は、断面視においてコの字状に形成された部材であり、板状の天板部105と、天板部105の周縁部分から起立する側面部106とを備えている。また、電子機器筐体104は、天板部105の表面から突出する円筒状のボス107を備えている。また、従来技術において、このような構成を備える電子機器筐体104を製造するときは、まず、電子機器筐体104の素材となる金属板の表面にボス107を溶接により接合する。その後、ボス107が接合された金属板を全体にわたって鍛造加工することにより金属板を変形させ、天板部105及び側面部106を有する電子機器筐体104を作製する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−50424号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、一般的なノートパソコンや電子手帳などに係る電子機器筐体では、当該電子機器筐体と、液晶表示装置等の他の部材とをネジ止めするために、ネジを固定するためのボスを有することが好ましい。また、近年の電子機器は無線LANなどの無線通信機能を備えるためにアンテナを搭載する必要があり、電磁波シールド性の高い金属製筐体の場合、アンテナ取り付け部周辺は金属で覆わず、電磁波シールド性が低い樹脂部材でカバーしており、この樹脂カバーを取り付けるためにもボスを有する形状が望まれている。
【0006】
しかし、上述のような電子機器筐体の製造方法では、ボス107を溶接により接合しているので、加工に手間がかかるという問題があった。また、上述のような製造方法では、電子機器筐体104の素材となる金属板を全体にわたって鍛造加工しているので、作製された電子機器筐体104の全体に鍛造加工の加工跡が残り、電子機器筐体104の外観が損なわれるという問題があった。また、鍛造加工の加工跡を処理するために、電子機器筐体104の全体にわたってバフ研磨などをすることになるので、粉塵の発生や手間がかかるという問題があった。
【0007】
また、複雑な形状の電子機器筐体を製造する方法としてダイカスト工法も従来から知られているが、このダイカスト工法では、溶融金属の流動性の問題から、電子機器筐体の板厚が厚くなってしまうことがあった。また、ダイカスト工法では、電子機器筐体の表面にヒケ等の鋳造欠損が発生することや、縁部にランナーやバリが生じることがある。そのため、これらを取り除くためにパテ埋めや後工程が必要となり、手間がかかるという問題があった。
【0008】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、審美性及び機能性に優れる外装部品を効率的に製造することができる外装部品の製造方法、及び外装部品の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、上記課題を解決するための外装部品の製造方法であって、金属板からなる被加工物の一部領域を鍛造加工して立体形状を成形する鍛造ステップと、前記鍛造ステップの後、前記領域の一部を所定形状に切断する切断ステップと、切断後の被加工物をプレス加工して外装部品の外周形状を成形するプレスステップとを備える。
【0010】
また、上記製造方法において、前記外装部品は、電子機器の筐体であり、前記鍛造ステップは、前記筐体の内側に、カバー部材を固定するボス又はリブを生成し、前記プレスステップは、前記筐体の外側に無線通信アンテナを配置する領域を生成することができる。
【0011】
このような構成によれば、鍛造ステップにより突起状のボスやリブを形成することができる。これにより、ネジ等を固定するためのボスが形成されるので、他の部品を容易に着脱することができる外装部品が得られる。また、外装部品を補強するリブが形成されるので、外装部品の剛性及び強度を向上させることができる。また、鍛造加工を被加工物の一部に施すだけであり、全体に施すことがないので、外装部品の外観が損なわれない。また、鍛造加工は部分的なので、加工跡を容易に覆い隠すことができる。また、天板部や側面部はプレス加工により形成されるので、外装部品の外観が損なわれない。したがって、本発明に係る外装部品の製造方法によれば、審美性及び機能性に優れる外装部品を効率的に製造することができる。
【0012】
また、本発明は、上記課題を解決するための外装部品であって、金属板からなる被加工物を鍛造加工して立体形状を成形した鍛造領域と、前記被加工物にプレス加工で外周形状を成形したプレス領域とを含み、前記鍛造領域は、カバー部材で被覆されている。
【0013】
また、前記外装部品は、電子機器の筐体であり、前記筐体は、内側に電磁波シールド性領域、外側に非電磁波シールド性領域を備え、前記立体形状は、前記筐体の内側に突設されるボス又はリブであり、前記非電磁波シールド性領域は前記カバー部材で被覆され、当該カバー部材は、前記ボスを利用して固定されてもよい。
【0014】
また、上記外装部品において、前記非電磁波シールド性領域には、無線通信アンテナが収納され、前記カバー部材は、前記被加工物より電磁波シールド性が低い樹脂からなる構成であってもよい。
【0015】
また、前記被加工物は、マグネシウム合金又はアルミニウム合金からなることが好ましい。
【発明の効果】
【0016】
本発明に係る外装部品の製造方法によれば、審美性及び機能性に優れる外装部品を効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の一実施形態に係るノートパソコンの斜視図である。
【図2】ノートパソコンの縦断面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る電子機器筐体の斜視図である。
【図4】電子機器筐体の製造方法のフローチャートである。
【図5】電子機器筐体の製造方法を説明する図である。
【図6】従来の電子機器の側面図である。
【図7】(a)は、従来の電子機器筐体の平面図であり、(b)は、(a)におけるX−X断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本実施形態においては、外装部品の一例として電子機器筐体について説明する。まず、本発明に係る外装部品の製造方法により製造された電子機器筐体を備える電子機器について説明する。電子機器としては、特に限定されないが、例えば、ノートパソコンや電子手帳などが挙げられ、本実施形態では、ノートパソコンとしている。図1は、本発明の一実施形態に係るノートパソコンの斜視図である。また、図2は、ノートパソコンの縦断面図である。図1及び図2に示すように、ノートパソコン20は、本体部21と、表示部22と、本体部21及び表示部22を連結する連結部23とを備えている。本体部21は、主基板24やキーボード25等を備えている。表示部22は、液晶表示装置26等を備えている。また、表示部22は、液晶表示装置26の背面28を覆う断面視コの字状の電子機器筐体1を備えている。連結部23は、本体部21及び表示部22をヒンジにより開閉可能に連結している。また、電子機器筐体1の連結部23近傍には、近距離無線通信アンテナ等(図示せず)を覆う樹脂製のカバー部材27が取り付けられている。無線通信アンテナ等と、カバー部材27との取り付け位置は適宜変更可能である。また、カバー部材27は、後述の被加工物10より電磁波シールド性が低い樹脂からなり、後述のボス4を利用してねじ止めされている。
【0019】
次に本発明に係る製造方法により製造された電子機器筐体について説明する。図3は、本発明の一実施形態に係る電子機器筐体1の斜視図である。図3に示すように、電子機器筐体1は、平板状の天板部2と、天板部2の周縁部分に形成された側面部3とを備えている。電子機器筐体1の材質は、例えば、マグネシウム合金やアルミニウム合金などの金属を用いることができ、この場合、電子機器筐体1の内側は電磁波シールド性が高い領域(電磁波シールド性領域)となる。図3における紙面表面が天板部2の内側面であり、ノートパソコン20を組み立てたときに、この内側面が液晶表示装置26の背面28に面する。また、天板部2は、内側面から垂直方向に突出するように設けられたボス4及びリブ5を備えている。このボス4及びリブ5は、天板部2の周縁近傍に形成されている。ボス4は、ネジやピン等を固定するためのものであり、肉厚に形成された円筒状の突出部分である。ボス4には、カバー部材27をネジにより固定することができる。リブ5は、平板状の天板部2を補強するためのものであり、天板部2の内側面に沿って延びるように形成された肉厚の突出部分である。
【0020】
側面部3は、天板部2と直交するように天板部2の周縁部分から起立しており、天板部2を取り囲むように形成されている。また、側面部3は、天板部2の周方向に沿って部分的に屈曲しながら延びている。屈曲している凹形状の領域で筐体外側にあたる凹状領域ATは、無線通信アンテナ等が収納される領域で、その外側からカバー部材27で覆われる。カバー部材27は、凹状領域AT近傍のボス4を利用して、筐体内側からネジ止めして固定される。無線通信アンテナ等は、筐体内側より電磁波シールド性が低い筐体外側の領域(非電磁波シールド性領域)に位置するので、送受信特性を向上させることが出来る。無線通信アンテナ等は、カバー部材27に取り付ける構造であっても良いし、凹状領域AT近傍のボス4を利用して電子機器筐体1に取り付ける構造であっても良い。側面部3の屈曲形状は、ノートパソコン20の機能に応じて適宜変更可能である。
【0021】
次に、本発明に係る電子機器筐体の製造方法について説明する。図4は、製造方法のフローチャートである。また、図5は、製造方法を説明するための図である。図4及び図5に示すように、電子機器筐体1を製造するには、まず、電子機器筐体1の素材となる被加工物10を準備する(準備ステップS1:図5(a))。被加工物10は、金属の板状部材からなり、その板厚は、特に限定されないが、0.4mm〜4mmが好ましい。金属としては、例えばマグネシウム合金やアルミニウム合金などが挙げられる。また、被加工物10は、本実施形態では矩形状であり、4辺10a〜10dを有している。
【0022】
次に、被加工物10を部分的に鍛造加工することにより立体形状が成形された中間加工物11を生成する(鍛造ステップS2:図5(b))。具体的には、鍛造加工で被加工物10の一部領域を変形させることにより、金属板の表面から立体形状であるボス4及びリブ5が突出する中間加工物11を生成する。本実施形態では、被加工物10の4辺10a〜10dのうちの一辺10aの近傍を鍛造加工することにより、一辺10aの近傍にボス4及びリブ5を形成する。これにより、金属板の周縁近傍にボス4及びリブ5を有する中間加工物11が形成される。このとき鍛造加工は、被加工物10の一辺10a近傍の所定範囲に施され、被加工物10のその他の部分(一辺10aの近傍以外の部分)には施されない。また、鍛造加工により、鍛造領域が形成される。鍛造領域は、ボス4やリブ5が形成される領域であり、電子機器筐体1にカバー部材27を取り付けたときに、カバー部材27により被覆されて隠される部分である。本明細書において、鍛造加工とは、金型あるいは工具を用いて、板やバルク状(塊体)素材を圧縮することにより、所要の形状・寸法を有する製品を得る塑性加工法のことをいい、材料の板厚の増減が大きい加工のことをいう。鍛造加工において板厚の圧下率は50%以下が好ましい。また、鍛造加工における加工温度は、280℃〜400℃が好ましいが、加工性の良い材質を用いる場合には、常温など上記より低い温度で加工しても良い。鍛造加工をするための鍛造装置としては、公知の鍛造装置やプレス装置を用いることができる。
【0023】
続いて、中間加工物11を所定形状に切断(トリミング)する(切断ステップS3:図5(c))。具体的には、製造される電子機器筐体1が所定の形状となるように、中間加工物11の周縁部分(4辺10a〜10d)を予め定められた形状に切断する。より具体的には、鍛造加工された領域の一部を所定形状に切断する。本実施形態では、矩形状の中間加工物11の四つ角と、一辺10aとを所定形状に切断している。また、切断形状は適宜変更可能である。
【0024】
その後、中間加工物11をプレス加工することにより電子機器筐体1を生成する(プレスステップS4:図5(d))。具体的には、プレス加工で中間加工物11の周縁部分を屈曲させることにより、電子機器筐体1の外周形状となる側面部3を形成する。これにより、天板部2と、天板部2の周縁部分から起立する側面部3とを有する電子機器筐体1が形成される。プレス加工における側面部3の屈曲形状は適宜変更可能である。また、ボス4及びリブ5が側面部3の近傍に配置される。また、プレス加工により、プレス領域が形成される。本実施形態では、プレス領域は、天板部2及び側面部3が形成されている領域である。また、プレス加工により、電子機器筐体1の内側に電磁波シールド性領域が形成され、電子機器筐体1の外側に非電磁波シールド性領域が形成される。非電磁波シールド性領域には、無線通信アンテナを配置することができる。本明細書において、プレス加工とは、パンチ,ダイス,金型,しわ押さえなどと呼ばれる工具を用いて金属素板にせん断、曲げ、(板)成形、絞りなどを行い、円筒容器,角筒容器,その他のさまざまな形状を有する製品を得る加工法のことをいい、材料の板厚の増減が少ない加工のことをいう。プレス加工をするためのプレス装置としては、公知のプレス装置を用いることができる。プレス加工における加工温度は、250℃〜350℃が好ましい。なお、材質によっては、常温など、上記の加工温度より低い温度で加工しても良い。
【0025】
その後、仕上げをする(仕上げステップS5)。具体的には、電子機器筐体1に化成処理や塗装などを施す。
【0026】
以上のような本実施形態に係る電子機器筐体の製造方法によれば、金属板からなる被加工物10を部分的に鍛造加工して中間加工物11を生成する鍛造ステップS1と、中間加工物11をプレス加工して電子機器筐体1を生成するプレスステップS4とを備えるので、鍛造ステップS1により突起状のボス4やリブ5を形成することができる。これにより、例えばネジを固定するためのボス4が形成されるので、他の部品を容易に着脱することができる電子機器筐体1が得られる。また、このような電子機器筐体1であれば、他の部品が着脱容易なので、ノートパソコン20の故障の際の部品の修理や、リサイクルの際の部品の回収が容易となる。また、電子機器筐体1を補強するリブ5が形成されるので、電子機器筐体1のそりやねじれ等を防ぐことができ、剛性及び強度を向上させることができる。また、鍛造加工を被加工物10の一部に施すだけであり、全体に施すことがないので、大きな力が必要にならず、小型かつ一般的な鍛造装置やプレス装置により加工することができる。また、鍛造加工はカバー部材27などにより覆い隠す部分に用いるため、加工跡のバフ研磨等をする必要がなくなり、手間がかからなくなる。また、天板部2や側面部3はプレス加工により形成されるので、電子機器筐体1の外観が損なわれない。したがって、本発明に係る電子機器筐体の製造方法によれば、審美性及び機能性に優れる電子機器筐体を効率的に製造することができる。このような製造方法は、ノートパソコン20内に無線通信用のアンテナ機器を内蔵するために多くのボス4やリブ5を必要とする電子機器筐体を製造する場合に特に有効である。
【0027】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されるものではない。
【0028】
例えば、ボス4及びリブ5は、必ずしも両方形成しなくてもよく、いずれか一方のみを形成してもよい。また、これらの数や形状は特に限定されるものではない。
【0029】
また、上記実施形態では、外装部品としてノートパソコンや電子手帳などの電子機器に係る電子機器筐体1について説明したが、外装部品としては電子機器筐体1に限定されず、自動車部品の外装に用いる部品等であってもよい。通常の使用時に、外観に露出する部分をプレス加工し、他の部材で覆われて使用者から見えなくなる部分を鍛造加工することで形成できる部品であれば本発明を適用することが可能である。
【0030】
また、無線通信アンテナ等と、それを覆うカバー部材27の取り付け位置は、連結部23近傍でなくてもよく、アンテナの送受信特性を考慮して、ノートパソコンを開いたときに上部近傍にあたる位置に設けても良い。
【0031】
なお、本明細書においてマグネシウム合金、アルミニウム合金は、純マグネシウム、純アルミニウムを含む。
【符号の説明】
【0032】
1 電子機器筐体
2 天板部
3 側面部
4 ボス
5 リブ
10 被加工物
11 中間加工物
20 ノートパソコン
21 本体部
22 表示部
23 連結部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属板からなる被加工物の一部領域を鍛造加工して立体形状を成形する鍛造ステップと、
前記鍛造ステップの後、前記領域の一部を所定形状に切断する切断ステップと、
切断後の被加工物をプレス加工して外装部品の外周形状を成形するプレスステップと
を備えることを特徴とする外装部品の製造方法。
【請求項2】
前記外装部品は、電子機器の筐体であり、
前記鍛造ステップは、前記筐体の内側に、カバー部材を固定するボス又はリブを生成し、
前記プレスステップは、前記筐体の外側に無線通信アンテナを配置する領域を生成する
ことを特徴とする請求項1記載の外装部品の製造方法。
【請求項3】
金属板からなる被加工物を鍛造加工して立体形状を成形した鍛造領域と、
前記被加工物にプレス加工で外周形状を成形したプレス領域とを含み、
前記鍛造領域は、カバー部材で被覆されている
ことを特徴とする外装部品。
【請求項4】
前記外装部品は、電子機器の筐体であり、
前記筐体は、内側に電磁波シールド性領域、外側に非電磁波シールド性領域を備え、
前記立体形状は、前記筐体の内側に突設されるボス又はリブであり、
前記非電磁波シールド性領域は前記カバー部材で被覆され、当該カバー部材は、前記ボスを利用して固定される
ことを特徴とする請求項3記載の外装部品。
【請求項5】
前記非電磁波シールド性領域には、無線通信アンテナが収納され、
前記カバー部材は、前記被加工物より電磁波シールド性が低い樹脂からなる
ことを特徴とする請求項4記載の外装部品。
【請求項6】
前記被加工物は、マグネシウム合金又はアルミニウム合金からなる
ことを特徴とする請求項3から5の何れかに記載の外装部品。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−156587(P2011−156587A)
【公開日】平成23年8月18日(2011.8.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−22610(P2010−22610)
【出願日】平成22年2月3日(2010.2.3)
【出願人】(300019445)株式会社カサタニ (19)
【Fターム(参考)】