(57)【要約】【課題】アンテナの無線信号を遮蔽せず、且つサイズの精度を維持することができるケース、このケースを備える電子装置並びにこのケースの製造方法を提供すること。【解決手段】本発明に係るケースは、基材及び複数の金属片を備え、基材は、自身を貫通しているギャップを備え、複数の金属片は、ギャップの中に収容され、相隣する２つの金属片の間及び金属片とギャップの両側の基材との間には、非導電部品がそれぞれ介在し、非導電部品は、相隣する２つの金属片及び金属片とギャップの両側の基材とを絶縁して連接する。【選択図】図４
2016086400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材及び複数の金属片を備えるケースであって、
前記基材は、自身を貫通しているギャップを備え、前記複数の金属片は、前記ギャップの中に収容され、相隣する２つの金属片の間及び前記金属片と前記ギャップの両側の基材との間には、非導電部品がそれぞれ介在し、前記非導電部品は、相隣する２つの金属片及び前記金属片と前記ギャップの両側の基材とを絶縁して連接することを特徴とするケース。
【請求項２】
前記ギャップは、前記基材を少なくとも独立した２つの主体部に分け、各主体部と前記金属片との間には、前記非導電部品が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のケース。
【請求項３】
各主体部の端面及び内面、並びに各金属片の側面及び内面には、複数の凹部が形成されており、前記非導電部品を成形する過程において、前記非導電部品の表面に前記主体部の凹部及び前記金属片の凹部の中に嵌合固定される突起を形成することを特徴とする請求項１に記載のケース。
【請求項４】
前記凹部の直径は、１５μｍ〜８００μｍ又は２０ｎｍ〜４００ｎｍであることを特徴とする請求項３に記載のケース。
【請求項５】
各金属片の前記ケースの長さ方向に沿う幅は、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであり、各非導電部品の前記ケースの長さ方向に沿う幅は、２０μｍ〜８００μｍであることを特徴とする請求項１に記載のケース。
【請求項６】
前記ケースは、前記基材の内面において複数の前記金属片、複数の前記非導電部品及び各主体部の一部を被覆するように、前記基材の内面に接合される補強層をさらに備え、
前記補強層の前記基材と接触する表面には、複数の突起が形成され、前記金属片及び前記主体部は、それぞれ内面を備え、前記内面には、複数の凹部が形成され、複数の前記突起は、複数の前記凹部の中に嵌合固定されることを特徴とする請求項２に記載のケース。
【請求項７】
ギャップを備える基材を提供する工程と、
複数の金属片を提供して、各金属片の一端に切欠きを形成して、加工された後の金属片を集めて、金属片アセンブリを形成し、この際、全ての金属片の切欠きが形成されている側は同じ方向を向いており、前記基材を金型の中にセットして、前記金属片アセンブリを前記基材の前記ギャップの中に収容させる工程と、
前記金型の中に溶融樹脂を注入して、前記溶融樹脂を相隣する２つの前記金属片の間の切欠き及び前記金属片アセンブリと前記ギャップの両側の基材との間に充填させる工程と、
各金属片の前記基材の外面から露出した部分を除去して、所定の形状を有するケースを得る工程と、
を備えることを特徴とするケースの製造方法。
【請求項８】
前記基材における前記ギャップの両側には、端面及び前記端面に隣接する内面を有し、前記ケースの製造方法は、射出成形する前に、化学エッチング法又は陽極酸化法によって、前記基材の端面、内面及び前記金属片の前記切欠きが形成された一端の表面に複数の凹部を形成する工程をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載のケースの製造方法。
【請求項９】
前記射出成形の過程において、前記溶融樹脂の一部は、前記基材及び前記金属片の前記凹部の中に充填されて、複数の突起を形成すると共に、前記金属片アセンブリの内面及び前記基材の一部の表面を被覆して、補強層を成形することを特徴とする請求項８に記載のケースの製造方法。
【請求項１０】
機体と、ケースと、前記機体の内部に設けられたアンテナと、を備える電子装置であって、
前記ケースは、請求項１〜６の何れか１項に記載のケースであり、前記ケースが前記機体に装着された後、前記ケースの前記金属片及び前記非導電部品により構成される部分は、前記アンテナに対応して位置することを特徴とする電子装置。
【請求項１１】
前記基材に固定された前記金属片は、前記アンテナとカップリングして、前記電子装置のアンテナの一部として機能することを特徴とする請求項１０に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケース、このケースを備える電子装置及びこのケースの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、技術の発展に伴って、ノートパソコン、携帯電話機及びマルチメディア装置などの電子装置の機能も多様化している。これと同時に、消費者の電子製品の外観に対する要求も益々高くなっている。金属ケースは、外観、構造の強度及び放熱等の方面で利点を有するため、多くの電子装置に使用されている。しかし、周知のように、金属ケースは、電磁波遮蔽性能を有し、その内部に設けられたアンテナの送受信機能を妨害するため、アンテナの放射効率を低下させる問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記の問題点を考慮してなされたものであり、アンテナの無線信号を遮蔽せず、且つケースのサイズの精度を維持することができるケース、このケースを備える電子装置並びにこのケースの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、本発明に係るケースは、基材及び複数の金属片を備え、基材は、自身を貫通しているギャップを備え、複数の金属片は、ギャップの中に収容され、相隣する２つの金属片の間及び金属片とギャップの両側の基材との間には、非導電部品がそれぞれ介在し、非導電部品は、相隣する２つの金属片及び金属片とギャップの両側の基材とを絶縁して連接する。
【０００５】
また、上記の課題を解決するために、本発明に係るケースの製造方法は、ギャップを備える基材を提供する工程と、複数の金属片を提供して、各金属片の一端に切欠きを形成して、加工された後の金属片を集めて、金属片アセンブリを形成し、この際、全ての金属片の切欠きが形成された側は同じ方向を向いており、基材を金型の中にセットして、金属片アセンブリを基材のギャップの中に収容させる工程と、金型の中に溶融樹脂を注入して、溶融樹脂を相隣する２つの金属片の間の切欠き及び金属片アセンブリとギャップの両側の基材との間に充填させる工程と、各金属片の基材の外面から露出した部分を除去して、所定の形状を有するケースを得る工程と、を備える。
【０００６】
また、上記の課題を解決するために、本発明に係る電子装置は、機体と、ケースと、機体の内部に設けられたアンテナと、を備え、ケースは、基材及び複数の金属片を備え、基材は、自身を貫通しているギャップを備え、複数の金属片は、ギャップの中に収容され、相隣する２つの金属片の間及び金属片とギャップの両側の基材との間には、非導電部品がそれぞれ介在し、非導電部品は、相隣する２つの金属片及び金属片とギャップの両側の基材とを絶縁して連接し、ケースが機体に装着された後、金属ケースの金属片及び非導電部品により構成される部分は、アンテナに対応して位置する。
【発明の効果】
【０００７】
従来の技術と異なり、本発明の電子装置のケースにおけるアンテナに対応するエリアには、複数の金属片と複数の非導電部品が交互に設けられているので、ケースに内蔵されたアンテナの放射効率及び放射効果を効果的に改善することができる。また、本発明の基材の２つの主体部の端面及び内面、並びに各金属片の側面及び内面には、化学エッチング法などによって微細孔又は凹部が形成されているので、非導電部品と主体部及び金属片の各々との接合力は大きく高められる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る電子装置の斜視図である。
【図２】図１に示した電子装置のケースの一部の拡大斜視図である。
【図３】図２に示したケースを反対側から見た斜視図である。
【図４】図２に示したケースの分解斜視図である。
【図５】図２に示したケースのＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】図５に示したケースのＶＩ部の拡大図である。
【図７】図１に示した電子装置のケースの金属片の形成ステップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に示すように、本発明の電子装置１００は、ノートパソコン、携帯電話機又はマルチメディア再生装置などであるが、これらの電子装置に限定されるものではない。電子装置１００は、機体１０、前記機体１０に装着されたケース３０及びアンテナ５０を備える。
【００１０】
図２に示すように、ケース３０は、電子装置１００のバックケースとして使用され、且つ基材３１と、少なくとも１つの金属片３３と、少なくとも２つの非導電部品３５と、基材３１の内面に接合された補強層３７と、を含む。本実施形態において、ケース３０は、複数の金属片３３及び複数の非導電部品３５を備える。
【００１１】
基材３１は、所望の３次元形状を有し、収容空間３００を備える。基材３１の断面は、「Ｕ」字状に近似する。収容空間３００は、電子装置１００の機体１０と組み合わさって、アンテナ５０及び電池（図示せず）等の電子部品を収容する。
【００１２】
図２に示すように、本実施形態において、基材３１には、少なくとも１つのギャップ３１０が設けられている。ギャップ３１０は、アンテナ５０が配置されるエリアに対応して位置し、且つ基材３１の内面及び外面を貫通する。前記少なくとも１つのギャップは、基材３１を少なくとも２つの主体部３１１に分ける。２つの主体部３１１は、互いに対して独立して存在するか又はギャップ３１０の少なくとも一端を介して連接される。本実施形態において、基材３１は、１つのギャップ３１０を備える。ギャップ３１０によって、基材３１は独立した２つの主体部３１０に分けられる。基材３１は、合金材料によって製造される。好ましくは、５シリーズアルミニウム合金、６シリーズアルミニウム合金、チタン合金、マグネシウム合金又はステンレスを採用する。金属片３３及び非導電部品３５は、ギャップ３１０の間に挟まれて交互に設けられている。
【００１３】
具体的には、相隣する２つの金属片３３の間及び各主体部３１１とそれに隣接する金属片３３との間には、１つの非導電部品３５が設けられている。複数の非導電部品３５は、複数の金属片３３と２つの主体部３１１とを一体的に連結する。相隣する２つの金属片３３及び各主体部３１１とそれに隣接する金属片３３は、それぞれ絶縁して連接される。各金属片３３のケース３０の長さ方向に沿う幅は、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである。各非導電部品３５のケース３０の長さ方向に沿う幅は、２０μｍ〜８００μｍ（０．０２ｍｍ〜０．８ｍｍ）である。好ましくは、各非導電部品３５のケース３０の長さ方向に沿う幅は、０．１５ｍｍである。言い換えれば、相隣する２つの金属片３３の間の間隔及び各主体部３１１とそれに隣接する金属片３３との間の間隔は、２０μｍ〜８００μｍ（０．０２ｍｍ〜０．８ｍｍ）である。これによって、ケース３０は、アンテナ５０の無線信号を妨害しないという要求を満たすことができる。
【００１４】
各金属片３３及び各非導電部品３５の形状は、各主体部３１１の断面の形状と同じであり、ほぼ「Ｕ」字状を呈する。各金属片３３も、合金材料によって製造される。好ましくは、５シリーズアルミニウム合金、６シリーズアルミニウム合金、チタン合金、マグネシウム合金又はステンレスを採用する。各非導電部品３５は、プラスチック又はガラス等である。前記プラスチックは、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）及び変性樹脂材料の中の何れか１種又は多種の組成物である。
【００１５】
図４に示すように、ケース３０の各主体部３１１は、端面３０１ａ及びこの端面３０１ａに隣接する内面３０２ａを備える。各金属片３３は、２つの側面３０１ｂ及びこの２つの側面３０１ｂに隣接する内面３０２ｂを備える。
【００１６】
図６に示すように、各主体部３１１の端面３０１ａ及び内面３０２ａ、並びに各金属片３３の側面３０１ｂ及び内面３０２ｂには、多くの凹部３０３が形成されている。本実施形態において、凹部３０３の直径は、１５μｍ〜８００μｍ（０．０１５ｍｍ〜０．８ｍｍ）である。変形例として、凹部３０３の直径は、２０ｎｍ〜４００ｎｍであっても良い。これに対応して、非導電部品３５の表面には、多くの突起３０４ｂが形成されている。この突起３０４ｂは、対応する端面３０１ａ及び側面３０１ｂに形成された凹部３０３内に嵌合固定されて、非導電部品３５と金属片３３との接合力及び非導電部品３５と主体部３１１との接合力を高める。
【００１７】
補強層３７は、基材３１の内面において複数の金属片３３、複数の非導電部品３５及び各主体部３１１の一部を被覆するように、基材３１の内面に接合されて、複数の金属片３３、複数の非導電部品３５及び２つの主体部３１１を一体的に連結する。また、補強層３７の基材３１と接触する表面には、複数の突起３０４ａが形成されている。この突起３０４ａは、主体部３１１の内面３０２ａ及び金属片３３の内面３０２ｂに形成された凹部３０３と互いに嵌合して、補強層３７をケース３０の内面に強固に固定させる。補強層３７は、プラスチック材料からなる。前記プラスチック材料は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）及び変性樹脂材料の中の何れか１種又は多種の組成物である。
【００１８】
ケース３０が電子装置１００の機体１０に組み立てられた後、ケース３０の複数の金属片３３及び複数の非導電部品３５により構成された部分は、アンテナ５０に対応して位置する。基材３１は、アンテナ５０とカップリングすることができる。基材３１がアンテナ５０とカップリングすると、基材３１の一部は電子装置１００のアンテナの一部として機能する。これと同時に、ケース３０内に位置するアンテナ５０の信号は、複数の非導電部品３５を通過して外部へ放射されることができる。つまり、ケース３０は、アンテナ５０の放射効率に影響を及さない。
【００１９】
本発明の実施形態に係るケース３０の製造方法は、以下の工程を備える。
【００２０】
第一工程において、ギャップ３１０を備える基材３１を提供する。ギャップ３１０は、電子装置１００のアンテナ５０が所在するエリアに対応して設置される。基材３１は、ギャップ３１０によって独立した２つの主体部３１１に分けられる。各主体部３１１は、端面３０１ａ及び端面３０１ａに隣接する内面３０２ａを備える。基材３１は、鋳造、プレス加工又はコンピュータ数値制御（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｎｕｍｂｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ,ＣＮＣ）によって、所定の形状に成形される。また、基材３１は、５シリーズアルミニウム合金、６シリーズアルミニウム合金、チタン合金、マグネシウム合金又はステンレス等の合金材料からなる。
【００２１】
第二工程において、図７（ａ）〜図７（ｃ）に示すように、少なくとも１つの合金材料からなる金属片３３を提供して、各金属片３３の一端に切欠き３３５（図７ｂを参照）を形成する。具体的には、各金属片３３は、加工部３３１を備える。本実施形態において、加工部３３１は、金属片３３の一端に位置する。加工部３３１は、互いに対向して配置された第一表面３３２、第二表面３３３及び内面３０２ｂを含む。次に、各金属片３３の加工部３３１の第一表面３３２に対してフライス加工を行なって、切欠き３３５を形成する。本実施形態において、切欠き３３５は、金属片３３の１つの隅部に形成された矩形のものであり、且つ第二表面３３３に対向して位置する底壁３３５１を含む。切欠き３３５における第一表面３３２から第二表面３３３に向かって延在する方向に沿う幅Ｌは、２０μｍ〜８００μｍ（０．０２ｍｍ〜０．８ｍｍであるが、好ましくは、幅Ｌは、０．１５ｍｍである。切欠き３３５の底壁３３５１から第二表面３３３までの距離は、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである。金属片３３は、５シリーズアルミニウム合金、６シリーズアルミニウム合金、チタン合金、マグネシウム合金又はステンレス等の合金材料からなる。
【００２２】
第三工程において、基材３１の主体部３１１の端面３０１ａ、内面３０２ａ及び加工部３３１の各表面において複数の凹部を形成する。具体的には、主体部３１１及び金属片３３を化学水溶液の中に浸漬して、化学エッチング法又は陽極酸化法等の方法によって、基材３１の主体部３１１の端面３０１ａ、内面３０２ａ及び加工部３３１の各表面において複数の凹部３０３を形成する。凹部３０３は、可視孔であるか又は顕微鏡でしか見ることができない微細孔（即ち、不可視孔）である。本実施形態において、凹部３０３の直径は、１５μｍ〜８００μｍ（０．０１５ｍｍ〜０．８ｍｍ）である。また、本発明の他の実施形態において、凹部３０３の直径は２０ｎｍ〜４００ｎｍであっても良い。
【００２３】
第四工程において、図７（ｃ）に示すように、先ず、加工された後の金属片３３を集めて、金属片アセンブリ３３０を形成する。この際、全ての金属片３３の切欠き３３５が形成された側は同じ方向を向いている。次に、基材３１を金型（図示せず）の中にセットして、金属片アセンブリ３３０を基材３１のギャップ３１０内に収容させる。この場合、金属片アセンブリ３３０と各主体部３１１との間には間隙ができ、相隣する２つの金属片３３の間には切欠き３３５が介在する。次に、前記金型のキャビティの中に溶融樹脂を注入して、該溶融樹脂を相隣する２つの金属片３３の間の切欠き３３５及び金属片アセンブリ３３０と各主体部３１１との間の間隙内に充填させて、非導電部品３５を成形する。これと同時に、溶融樹脂を、各主体部３１１の内面３０２ａ及び各金属片３３の内面３０２ｂに被覆させて補強層３７を成形する。補強層３７は、基材３１の内面において複数の金属片３３、複数の非導電部品３５及び各主体部３１１の一部を被覆するように、基材３１の内面に接合されて、複数の金属片３３、複数の非導電部品３５及び２つの主体部３１１を一体的に連結する。また、上記の射出成形の過程において、非導電部品３５を構成する溶融樹脂を、各主体部３１１の端面３０１ａ、内面３０２ａ及び各金属片３３の側面３０１ｂ及び内面３０２ｂに形成された複数の凹部３０３の中に充填して、複数の突起３０４ａ及び複数の突起３０４ｂを形成する。これにより、非導電部品３５と各金属片３３との接合力及び非導電部品３５と各主体部３１１との接合力は大きく高められる。
【００２４】
第五工程において、ＮＣ工作機械を用いて、金属片３３の主体部３１１の外面から露出した余分な材料を除去する。例えば、前記余分な材料は、少なくとも図７（ｃ）に示された各金属片３３の点線Ａ−Ａ以上の部分を含む。即ち、各金属片３３の加工部３３１を除いた部分を除去する。これにより、各金属片３３及び各主体部３１１の機体１０に向かって延伸する方向における厚さは同じであるようになる。最後に、研磨又は表面装飾処理を行なって、ケース３０の全体に金属外観を付与する。
【００２５】
また、変形例として、二次成形法によって補強層３７を形成しても良い。具体的には、第一次射出成形する時に、非導電部品３５のみを形成し、第二次射出成形する時に、補強層３７を形成する。
【００２６】
従来の技術と異なり、本発明の電子装置１００のケース３０におけるアンテナ５０に対応するエリアには、複数の金属片３３及び複数の非導電部品３５が交互に設けられているので、金属材料からなるケース３０の内部に設けられたアンテナ５０の放射性能を大きく改善することができる。また、基材３１はアンテナ５０とカップリングすることができるので、基材３１の一部は電子装置１００のアンテナとして機能して、アンテナ５０の放射効率を大きく高めることができる。また、本発明は、各金属片３３と非導電部品３５とが接触する表面及び各主体部３１１と非導電部品３５とが接触する表面に複数の凹部３０３を形成し、非導電部品３５を成形する時に、非導電部品３５を構成する溶融樹脂を凹部３０３内に充填する。これにより、非導電部品３５は、基材３１の各主体部３１１及び各金属片３１１と強固に一体的に接合され、ケース３０のサイズの精度を維持することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１００  電子装置
１０  機体
３０  ケース
３００  収容空間
３０１ａ、３０１ｂ  側面
３０２ａ、３０２ｂ  内面
３０３  凹部
３０４ａ、３０４ｂ  突起
３１  基材
３１０  ギャップ
３１１  主体部
３３  金属片
３３０  金属片アセンブリ
３３１  加工部
３３２  第一表面
３３３  第二表面
３３５  切欠き
３３５１  底壁
３５  非導電部品
３７  補強層
５０  アンテナ
【図１】
2016086400.tif 000003
【図２】
2016086400.tif 000004
【図３】
2016086400.tif 000005
【図４】
2016086400.tif 000006
【図５】
2016086400.tif 000007
【図６】
2016086400.tif 000008
【図７】
2016086400.tif 000009