(57)【要約】ポータブル電子機器用エンクロージャが、長円形の断面プロファイルと電子インサート用キャビティを画成する壁とを有するガラススリーブを含む。この壁は、第１の厚さおよび１０ｍｍ以下の局所的曲率半径を有する第１の壁セグメントと、第２の厚さを有する第２の壁セグメントとを含み、第１の厚さは第２の厚さよりも２０〜５０％厚い。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポータブル電子機器用のエンクロージャにおいて、
長円形の断面プロファイルと電子インサート用キャビティを画成する壁とを有するガラススリーブであって、前記壁が、第１の厚さおよび１０ｍｍ以下の局所的曲率半径を有する第１の壁セグメントと、第２の厚さを有する第２の壁セグメントとを含み、前記第１の厚さが前記第２の厚さよりも２０〜５０％厚い、ガラススリーブ、
を備えていることを特徴とするエンクロージャ。
【請求項２】
前記ガラススリーブの対向する端部に取り付けられた、端部キャップの対をさらに含み、前記端部キャップの夫々が、４０ＭＰａを超える引張弾性率を有することを特徴とする請求項１記載のエンクロージャ。
【請求項３】
前記ガラススリーブが、イオン交換されたものであり、かつ前記壁に形成された表面圧縮層を含み、前記表面圧縮層が、７００ＭＰａを超える圧縮応力と２９μｍを超える圧縮応力層深さとを有することを特徴とする請求項１または２記載のエンクロージャ。
【請求項４】
前記ガラススリーブの前記第１の厚さが、約０．７ｍｍから約１．３ｍｍまでであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載のエンクロージャ。
【請求項５】
エンクロージャを備えた電子機器において、
前記エンクロージャ内部の１以上の電子部品、および、
長円形の断面プロファイルと電子インサート用キャビティを画成する壁とを有するガラススリーブであって、前記壁が、第１の厚さおよび１０ｍｍ以下の局所的曲率半径を有する第１の壁セグメントと、第２の厚さを有する第２の壁セグメントとを含み、前記第１の厚さが前記第２の厚さよりも２０〜５０％厚い、ガラススリーブ、
を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項６】
前記ガラススリーブの対向する端部に取り付けられた、端部キャップの対をさらに含み、前記端部キャップの夫々が、４０ＭＰａを超える引張弾性率を有することを特徴とする請求項５記載の電子機器。
【請求項７】
前記エンクロージャ内部の前記１以上の電子部品が、硬充填の状態で存在していることを特徴とする請求項５または６記載の電子機器。
【請求項８】
前記ガラススリーブがイオン交換されたものであり、かつ前記ガラススリーブが、前記壁に形成された表面圧縮層を含み、前記表面圧縮層が、７００ＭＰａを超える圧縮応力と２９μｍを超える圧縮応力層深さとを有することを特徴とする請求項５から７いずれか１項記載の電子機器。
【請求項９】
前記ガラススリーブの前記第１の厚さが、約０．７ｍｍから約１．３ｍｍまでであることを特徴とする請求項５から８いずれか１項記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、その内容が引用されその全体が参照することにより本書に組み込まれる、２０１２年１０月４日に出願された米国仮特許出願第６１/７０９，３９０号の非仮出願である２０１３年３月１５日に出願された米国特許出願第１３/８３２，７６９号の優先権の利益を、米国特許法第１２０条の下で主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、メディアプレーヤ、スマートフォンなどのポータブル電子機器用のエンクロージャに関する。
【背景技術】
【０００３】
ポータブル電子機器の前面をカバーするために、ガラスがこれまで使用されてきた。現在電子機器の製造業者は、ポータブル電子機器の側面および背面のカバーにもガラスを使用することを望んでいる。例えば特許文献１（Prest他）は、ガラス管から形成された本体をエンクロージャが有する、ポータブルコンピュータデバイスを開示している。Prest他は、このエンクロージャによれば、エンクロージャを通じた無線通信が可能になると開示している。ポータブル電子機器のユーザは、歩き回ってポータブル電子機器を持ち運ぶ傾向にあり、これはこれらの機器を堅い表面上に落下させる可能性を無視できないことを意味する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１２／００６９５１７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、ポータブル電子機器で実用的に使用される、Prest他で説明されたようなガラスエンクロージャでは、ガラスエンクロージャは前だけではなく後および側面も衝突損傷に耐えることができるものである必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、衝突損傷に対する機械的抵抗が向上したガラスエンクロージャ本体を主要な構成要素として含む、ポータブル電子機器、およびポータブル電子機器用エンクロージャを説明する。
【０００７】
特定の実施形態において、本開示はポータブル電子機器用のエンクロージャを提供し、このエンクロージャは、電子インサート用キャビティを画成する壁を有するガラススリーブを含み、このときガラススリーブは長円形の断面プロファイルを有し、壁は、第１の厚さおよび１０ｍｍ以下の局所的曲率半径を有する第１の壁セグメントと、第２の厚さを有する第２の壁セグメントとを含み、かつ第１の厚さは第２の厚さよりも２０〜５０％厚い。
【０００８】
特定の実施形態において、本開示はポータブル電子機器用のエンクロージャを提供し、このエンクロージャは、電子インサート用キャビティを画成する壁を有するガラススリーブを含み、このときキャビティは長円形の断面プロファイルを有し、壁は、第１の厚さおよび１０ｍｍ以下の局所的曲率半径を有する第１の壁セグメントと、第２の厚さを有する第２の壁セグメントとを含み、かつ第１の厚さは第２の厚さよりも２０〜５０％厚い。
【０００９】
特定の実施形態において、本開示はポータブル電子機器用のエンクロージャを提供し、このエンクロージャは、電子インサート用キャビティを画成する壁を有するガラススリーブを含み、このときガラススリーブは長円形の断面プロファイルを有し、壁は、第１の厚さおよび１０ｍｍ以下の局所的曲率半径を有する第１の壁セグメントと、第２の厚さを有する第２の壁セグメントとを含み、かつ第１の厚さは第２の厚さよりも２０〜５０％厚い。エンクロージャは、ガラススリーブの対向する端部に取り付けるための端部キャップの対をさらに含み、このとき端部キャップの夫々は４０ＭＰａを超える引張弾性率を有する。
【００１０】
特定の実施形態において、本開示はポータブル電子機器用のエンクロージャを提供し、このエンクロージャは、電子インサート用キャビティを画成する壁を有するガラススリーブを含み、このとき７００ＭＰａを超える圧縮応力と２９μｍを超える圧縮応力層深さとを有する表面圧縮層が壁に形成されており、さらに壁は、１０ｍｍ以下の局所的曲率半径を有する少なくとも１つの壁セグメントを含む。
【００１１】
特定の実施形態において、本開示はキャビティを画成する壁を有するガラススリーブを含むエンクロージャを備えた、ポータブル電子機器を提供し、このキャビティ内に、ポータブル電子機器の電子部品を含む電子インサートが配置され、ガラススリーブの壁は、７００ＭＰａを超える圧縮応力と２９μｍを超える圧縮応力層深さとを有する表面圧縮層をこれに形成して含み、壁は、第１の厚さおよび１０ｍｍ以下の局所的曲率半径を有する第１の壁セグメントと、第２の厚さを有する第２の壁セグメントとを含み、かつ第１の厚さは第２の厚さよりも２０〜５０％厚い。
【００１２】
特定の実施形態において、本開示はキャビティを画成する壁を有するガラススリーブを含むエンクロージャを備えた、ポータブル電子機器を提供し、このキャビティ内に、ポータブル電子機器の電子部品を含む電子インサートが配置され、キャビティおよび電子インサートの夫々は長円形の断面プロファイルを有し、壁は、第１の厚さおよび１０ｍｍ以下の局所的曲率半径を有する第１の壁セグメントと、第２の厚さを有する第２の壁セグメントとを含み、かつ第１の厚さは第２の厚さよりも２０〜５０％厚い。
【００１３】
前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は、本発明の例示であり、また請求される本発明の本質および特徴を理解するための概要または構成を提供することを意図したものであることを理解されたい。添付の図面は、本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれかつその一部を構成する。図面は本発明の種々の実施形態を示し、そしてその説明とともに、本発明の原理および動作の説明に役立つ。
【００１４】
以下は、添付の図面に含まれる図の説明である。これらの図は必ずしも原寸に比例したものではなく、またこれらの図のうち特定の特徴および特定の図は、明瞭および簡潔にするため、縮尺において、または概略的に、拡大して図示されている可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ポータブル電子機器用エンクロージャの分解図
【図２】ガラススリーブの端面図
【図３】厚い側壁を有するガラススリーブの端面図
【図４】ガラススリーブの断面図であって、表面圧縮層を示した図
【図５】ポータブル電子機器を示した図
【図６】ポータブル電子機器の断面図
【図７】落下シミュレーションで、曲率半径がガラススリーブの最大引張応力に与える影響を示したプロット
【図８】落下シミュレーションで、壁厚がガラススリーブの最大引張応力に与える影響を示したプロット
【図９】落下シミュレーションで、インサートの材料、スリーブの形状、および壁厚が、ガラススリーブの最大引張応力に与える影響を示したプロット
【図１０】落下シミュレーションで、端部キャップの材料がガラススリーブの最大引張応力に与える影響を示したプロット
【図１１】実際の実験において、壁厚がガラススリーブの破損時の衝突エネルギーに与える影響を示したプロット
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するために多くの具体的詳細が明記され得る。しかしながら、これらの具体的詳細のいくつかまたは全てを含まずに本発明の実施形態を実施し得ることは当業者には明らかであろう。他の事例では、本発明を不必要に不明瞭にしないよう、周知の特徴またはプロセスを詳細に説明しないことがある。さらに、同様または同一の参照番号を使用して、共通のまたは類似の要素を識別することがある。
【００１７】
図１は、ポータブル電子機器用のエンクロージャ１０を示している。エンクロージャ１０は、ガラススリーブ状のガラスエンクロージャ本体１２を含む。ガラススリーブ１２は、電子機器の部品のアセンブリである電子インサートを受け入れるのに適したサイズのキャビティ１４を有している。ガラススリーブ１２は壁１６から作られている。図２において壁１６は、前（または上）壁セグメント１６ａ、後（または下）壁セグメント１６ｂ、および側壁セグメント１６ｃ、１６ｄを有している。前壁セグメント１６ａおよび後壁セグメント１６ｂは対向しかつ間隔を空けて配置されており、かつ側壁セグメント１６ｃ、１６ｄは対向しかつ間隔を空けて配置されており、側壁セグメント１６ｃ、１６ｄは前壁セグメント１６ａと後壁セグメント１６ｂとの間に延在し、さらに前壁セグメント１６ａおよび後壁セグメント１６ｂの間の間隔は側壁セグメント１６ｃ、１６ｄ間の間隔よりも小さい。壁セグメント１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ間の空間がキャビティ１４を画成する。一実施の形態においてガラススリーブ１２はシームレスであり、これは壁セグメント１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ間に物理的な継ぎ目または接合部が存在していないこと、さらに壁１６がモノリシックであることを意味する。ガラススリーブ１２はガラス管から作製してもよい。ガラススリーブ１２がシームレスである場合、このガラス管もシームレスである。
【００１８】
ガラススリーブ１２は長円形の断面プロファイルを有し、ここで「長円形」とは細長いことを意味する。長円形の断面プロファイルの一例が図２に示されているが、ガラススリーブ１２は図２に示されている特定の長円形の断面プロファイルに限定されない。長円形の断面プロファイルは、前壁セグメント１６ａおよび後壁セグメント１６ｂの間の最短距離である高さｈと、側壁セグメント１６ｃ、１６ｄ間の最短距離である幅ｗとで特徴付けられる。側壁セグメント１６ｃ、１６ｄは平坦な壁でもよいし、あるいは湾曲した壁でもよい。前壁セグメント１６ａおよび後壁セグメント１６ｂも平坦な壁または湾曲した壁とすることができ、あるいはいくつかの輪郭を取り込んだ概して平坦な壁でもよい。典型的には、前壁セグメント１６ａは平坦である。後壁セグメント１６ｂは、ガラススリーブの取扱いを助けることが可能な輪郭を取り込んだものでもよい。一実施の形態では、ガラススリーブ１２のキャビティ１４も長円形の断面プロファイルを有する。キャビティ１４の長円形の断面形状は、ガラススリーブ１２の長円形の断面形状と同じでもよいし、あるいは異なっていてもよい。
【００１９】
特定の実施形態において、側壁セグメント１６ｃ、１６ｄは湾曲した壁である。湾曲した壁の曲線形状は単純なものでもよいし、あるいは複合的なものでもよい。各曲線形状は局所的曲率半径を有すると考えることができ、この局所的曲率半径は曲線の長さに沿って一定のもの、または変化するものとすることができる。後に論証するが、各側壁セグメント１６ｃ、１６ｄの湾曲したプロファイルの局所的曲率半径は、ガラススリーブ１２を実際に使用した際に起こり得るような剛体との衝突時に、ガラススリーブ１２に誘起される最大引張応力に影響を与える。特に、側壁セグメント１６ｃ、１６ｄの局所的曲率半径が小さくなればなるほど、衝突時にガラススリーブ１２内で誘起される最大引張応力が小さくなり得ることが分かった。この線に沿うと、衝突損傷に対するガラススリーブ１２の機械的抵抗を向上させるために、各側壁セグメント１６ｃ、１６ｄの局所的曲率半径は１０ｍｍ以下であることが好ましい。別の実施形態において、各側壁セグメント１６ｃ、１６ｄの局所的曲率半径は６ｍｍ以下であることが好ましい。さらに別の実施形態において、各側壁セグメント１６ｃ、１６ｄの局所的曲率半径は４ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２０】
一実施の形態において、ガラススリーブ１２の壁１６の厚さは１．５ｍｍ未満であり、好適には０．８ｍｍから１．２ｍｍまでの範囲内である。一実施の形態では、亀裂伝播に対して脆弱なガラススリーブ１２の選択されたエリアを強化するために、局所的な壁厚の変化を利用する。この局所的な壁厚の変化と例えば側壁セグメント１６ｃ、１６ｄでの小さい局所的曲率半径とを合わせると、ガラススリーブ１２が剛体に衝突したときのガラススリーブ１２内部の最大引張応力を大幅に減少させ得ることが分かった。局所的な厚さの変化の一例が図３に示されており、ここでは側壁セグメント１６ｃ、１６ｄが前壁セグメント１６ａおよび後壁セグメント１６ｂよりも厚い。一実施の形態において、各側壁セグメント１６ｃ、１６ｄの厚さは、前壁セグメント１６ａおよび後壁セグメント１６ｂ夫々の厚さよりも２０〜５０％厚い。壁厚が、より厚い側壁セグメントから隣接する薄くなった上壁セグメントまたは後壁セグメントへと変化する場合、壁セグメントの厚さは、各側壁セグメント１６ｃ、１６ｄと隣接する前壁セグメント１６ａおよび後壁セグメント１６ｂとの間で移行領域を含まないと考えられる。局所的な壁厚の変化は、側壁セグメント１６ｃ、１６ｄを厚く作製する一方、前壁セグメント１６ａは、視差のような光学的問題なしにディスプレイを視認できるような薄さで作製できることを意味する。
【００２１】
衝突損傷に対するガラススリーブ１２の抵抗力をさらに向上させるために、ガラススリーブ１２は図４に示されているように、ガラススリーブ壁１６の外側表面２０から壁１６の厚さ範囲内のある深さまで延在する、表面圧縮層１８を有する。一実施の形態において、表面圧縮層１８の圧縮応力は７００ＭＰａ超である。別の実施形態において、この圧縮応力は８００ＭＰａから１，０００ＭＰａの範囲でもよい。一実施の形態において、壁１６の外側表面２０から壁１６の厚さ内へと測定した表面圧縮層１８の深さは、２９μｍよりも大きいことが好ましい。別の実施形態において、表面圧縮層１８の深さは約３０μｍから５０μｍの範囲であることが好ましい。さらに別の実施形態において、表面圧縮層１８の深さは約４０μｍから６０μｍの範囲であることが好ましい。表面圧縮層は、イオン交換または熱強化などの化学強化によってガラススリーブ１２の壁１６内に形成され得る。表面圧縮層の圧縮応力および深さの好適な組合せは、ガラス組成の選択と焼戻しパラメータの選択および制御とによって得ることができる。
【００２２】
一実施の形態において、ガラススリーブ１２はイオン交換によって化学強化され得るガラス組成から作製される。典型的には、これらのイオン交換可能なガラスは、相対的に大きいアルカリまたはアルカリ土類金属イオンと交換され得る、相対的に小さいアルカリ金属またはアルカリ土類金属イオンを含む。これらのイオン交換可能なガラスは、アルカリアルミノケイ酸塩ガラスまたはアルカリアルミノホウケイ酸塩ガラスでもよい。イオン交換可能なガラスの例は、その全体が参照することにより全て組み込まれる、米国特許第７，６６６，５１１号明細書（Ellison他、２００８年１１月２０日）、米国特許第４，４８３，７００号明細書（Forker, Jr.他、１９８４年１１月２０日）、および米国特許第５，６７４，７９０号明細書（Araujo、１９９７年１０月７日）などの特許文献において見出すことができ、またコーニング社（Corning Incorporated）からＧＯＲＩＬＬＡ（登録商標）ガラスの商品名で入手することもできる。
【００２３】
ガラススリーブ１２の外側表面２０は、反射防止コーティングおよび／または汚れ防止コーティングなどの、１以上のコーティングで被覆してもよい。ガラススリーブ１２のいくつかの部分を、典型的にはガラススリーブ１２の内側表面２１に適切なコーティング材料を堆積させることによって、半透明または不透明にしてもよい。
【００２４】
図１においてエンクロージャ１０は、ガラススリーブ１２の壁１６と係合しかつキャビティ１４をシールまたは閉鎖するよう、ガラススリーブ１２の対向した開口端部２４ａ、２４ｂに夫々取り付けるために成形された、端部キャップ２２ａ、２２ｂをさらに含む。シールは密封である必要はない。端部キャップ２２ａ、２２ｂは、スナップ嵌合、接着などの任意の適切な手段を用いてガラススリーブ１２の端部２４ａ、２４ｂに取り付けられるように設計され得る。端部キャップ２２ａ、２２ｂは、電子インサートをキャビティ１４内に配置できるように、また電子インサートがキャビティ１４内に配置された後の電子インサートへの接近を可能にするように、取り外し可能にしてもよい。端部キャップ２２ａ、２２ｂは、プラスチックおよび金属などの種々の材料から作製することができる。一実施の形態では、端部キャップ２２ａ、２２ｂの引張弾性率または剛性が高くなればなるほど、剛体との衝突時にガラススリーブ１２の端部２４ａ、２４ｂが損傷に耐える能力が向上する。一実施の形態において端部キャップ２２ａ、２２ｂは、４０ＭＰａを超える引張弾性率を有する材料から作製される。端部キャップ２２ａ、２２ｂに適した材料の例として、限定するものではないが、Ｄｕｐｏｎｔ社によるＤＥＬＲＩＮ（登録商標）アセタール樹脂およびアルミニウムが挙げられる。
【００２５】
図５は、エンクロージャ１０内部に電子インサート２６を含むポータブル電子機器２５を示している。電子インサート２６がガラススリーブ１２のキャビティ（図１の１４）内部に配置され、端部キャップ２２ａ、２２ｂ（図１）がガラススリーブ１２の開口端部に取り付けられた。一実施の形態では図６に示されているように、電子インサート２６の全体形状は、電子インサート２６がキャビティ１４を完全に占めるような形状である。これは、ガラススリーブ１２のキャビティ１４が長円形の断面プロファイルを有する場合、電子インサート２６もキャビティの断面プロファイルに略一致する長円形の断面プロファイルを有することを意味する。他の実施形態では、電子インサート２６はキャビティ１４を完全に占めないものでもよく、電子インサート２６とガラススリーブ１２の内側表面との間に間隙が存在していてもよい。この場合、所望であれば、間隙を充填するために充填材料をキャビティ１４に加えてもよい。エンクロージャ１０を、電子インサート２６がキャビティ１４を完全に占めていない場合には軟充填（soft fill）、また電子インサート２６が任意の充填材料と共にキャビティ１４を完全に占めている場合には硬充填（stiff fill）を有していると見なす。キャビティ１４が軟充填か、あるいは硬充填かは、剛体と衝突した際のガラススリーブ１２の最大引張応力の位置に影響を与え得る。
【００２６】
ポータブル電子機器２５は、スマートフォン、メディアプレーヤ、または他のハンドヘルド機器とすることができる。図６に示されているように電子インサート２６は、ユーザインターフェースサブアセンブリ２８および動作サブアセンブリ３０を含み得る。ユーザインターフェースサブアセンブリ２８は、例えばディスプレイ、またはキーボード、タッチパッド、タッチスクリーン、ジョイスティック、トラックボール、ボタン、スイッチなどの入力装置など、ポータブル電子機器２５とユーザとの相互作用を可能にする種々の要素を含み得る。動作サブアセンブリ３０は、例えばマイクロプロセッサ、メモリ、ハードドライブ、バッテリ、入力／出力コネクタ、無線伝送モジュール、アンテナなど、動作を実行するための種々の要素を含み得る。ユーザインターフェースサブアセンブリ２８および動作サブアセンブリ３０の種々の要素は、１以上の支持体にマウントしてもよく、この１以上の支持体は、プラスチックまたは金属などの適切な材料から作製されたものでもよいし、あるいはプリント基板でもよい。ユーザインターフェースサブアセンブリ２８が、その位置を３２でおおよそ示しているディスプレイを含む場合、ガラススリーブ１２の前壁セグメント１６ａによって、ディスプレイの視認およびディスプレイとの相互作用が可能になり得る。この場合、ディスプレイおよび前壁セグメント１６ａの両方、またはディスプレイ３２を覆っている前壁セグメント１６ａの部分は、平坦であることが好ましい。
【実施例１】
【００２７】
テストポータブル電子機器を種々の調査のために考案した。このテストポータブル電子機器は、シームレスガラススリーブのキャビティ内に配置された固体インサートを含み、キャビティ内に固体インサートを収納するためにガラススリーブの端部に端部キャップが取り付けられたものであった。固体インサートとは、電子インサートを表すものであった。ガラススリーブは、平行な上下の壁セグメントと半円状の側壁セグメントとから成る、基本的な長円形プロファイルを有するものであった。
【実施例２】
【００２８】
落下シミュレーションは、１ｍの高さの落下に相当するエネルギーで平坦な堅い表面と衝突したときにガラススリーブ内に発現する瞬間応力を算出することから構成されるものであった。この堅い表面は花崗岩であった。
【実施例３】
【００２９】
実施例１で説明したテストポータブル機器のガラススリーブ内の応力に落下の向きが与える影響を、実施例２で説明した落下シミュレーションを用いて調査した。ある使用環境で起こるケースを反映したテストポータブル機器の種々の向きを、落下シミュレーションで使用した。テストポータブル電子機器の向き次第で、バウンドまたは２次的な衝突などの衝突によってもたらされる軌道だけではなく、最初の衝突も変化した。シミュレーションの結果により、ガラススリーブの湾曲した側壁で落下するとガラススリーブの端部角部で落下するよりも、ガラススリーブ内にはるかに高い応力をもたらすことが示された。ガラススリーブの端部角部は端部キャップによって保護された。
【実施例４】
【００３０】
実施例１で説明したテストポータブル機器のガラススリーブ内の応力にスリーブの形状が与える影響を、実施例２で説明した落下シミュレーションを用いて調査した。この調査に、実施例１で説明したテストポータブル機器を使用した。実施例３を考慮して、落下の向きを側面落下に限定した。ガラススリーブは、０．７ｍｍ、１ｍｍ、および１．３ｍｍから選択した、均一な壁厚を有するものであった。ガラススリーブ内の最大引張応力と側壁セグメントの曲率半径との関数関係を図７に示す。この結果は、曲率半径が小さくなればなるほど、テストポータブル機器の側面落下によるガラススリーブ内の最大引張応力が小さくなることを示している。
【実施例５】
【００３１】
実施例１で説明したテストポータブル機器のガラススリーブ内の応力に壁厚が与える影響を、実施例２で説明した落下シミュレーションを用いて調査した。この調査に、実施例１で説明したテストポータブル機器を使用した。実施例３を考慮して、落下の向きを側面落下に限定した。ガラススリーブの厚さは０．７ｍｍから１．３ｍｍの範囲のものであった。ガラススリーブ内の最大引張応力とガラススリーブの壁厚との関数関係を図８に示す。この結果は、壁厚が厚くなればなるほど、テストポータブル機器の側面落下によるガラススリーブ内の最大引張応力が小さくなることを示している。
【実施例６】
【００３２】
実施例１で説明したテストポータブル機器のガラススリーブ内の応力に、インサートの材料、スリーブの形状、およびガラススリーブの壁厚が与える影響を、実施例２で説明した落下シミュレーションを用いて調査した。この調査に、実施例１で説明したテストポータブル機器を使用した。実施例３を考慮して、落下の向きを側面落下に限定した。これらの結果を、応力対影響レベルの観点から図９に示す。この結果は、インサートの弾性率がガラスの応力に与える影響はごく僅かであることを示しており、というのも最も高い応力がガラスに生じるのは常にガラススリーブの端部であり、これはガラススリーブと端部キャップとの間の相互作用によって大抵は制御されるためである。少なくとも側面落下では、インサートの剛性または弾性率よりもインサートの重量がより重要になる。
【実施例７】
【００３３】
実施例１で説明したテストポータブル機器のガラススリーブ内の応力に端部キャップの材料が与える影響を、実施例２で説明した落下シミュレーションを用いて調査した。この調査に、実施例１で説明したテストポータブル機器を使用した。実施例３を考慮して、落下の向きを側面落下に限定した。これらの結果を、応力対端部キャップの弾性率の観点から図１０に示す。この結果は、端部キャップの引張弾性率（または剛性）が増加するにつれて、ガラス内の応力が減少することを示している。
【実施例８】
【００３４】
図１１は、ガラススリーブの厚さが均一である場合の、ガラススリーブの壁厚に対する破損時の衝突エネルギーを示したプロットである。テストポータブル機器を、実施例１で説明したように準備した。図１１に示したプロットでは、振り子を用いて、テストポータブル機器のガラススリーブが破損するまでテストポータブル機器に衝突エネルギーを印加した。実験データを、空のガラススリーブ（非充填）、長方形プロファイルを有するインサートを収納したガラススリーブ（軟充填）、および長円形の断面プロファイルを有するインサートを収納したガラススリーブ（硬充填）について集めた。このときガラススリーブは全ての事例で長円形の断面プロファイルを有するものであった。さらに図１１には、衝突エネルギーに対応する落下高さが示されている。図１１のプロットは、ガラススリーブの壁厚が増加するにつれて破損時の衝突エネルギーが増加することを示している。インサートの形状は、破損を生じさせるために必要な衝突エネルギーの量にあまり影響しないようである。しかしながら、ガラススリーブが空であるか、あるいはインサートを収納しているかどうかは、破損を生じさせるために必要な衝突エネルギーの量に影響し、後者がより多くの衝突エネルギーを必要とする。
【００３５】
上記の実施例から、ガラススリーブの壁がより厚くなると、剛体との衝突時の破損に対するガラススリーブの機械的抵抗はより高くなるであろう。しかしながらこれは、電子機器の製造業者によって規定されることになる重量および空間の制約とバランスが取れたものである必要がある。ポータブル電子機器は典型的には望ましくは、小さくかつ軽量であることが要求される。側壁セグメントの局所的曲率半径とガラススリーブの壁厚の局所的変化との組合せを、ガラスの性質を高めることと合わせて用いることで、望ましい重量および空間の制約の範囲内で維持しながらガラススリーブの機械的抵抗の向上を実現することができる。
【００３６】
本発明を、限られた数の実施形態を参照して説明したが、本書で開示される本発明の範囲から逸脱しない他の実施形態を考案できることは、本開示から利益を得る当業者には明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の請求項によってのみ限定されるべきである。
【符号の説明】
【００３７】
１０    エンクロージャ
１２    ガラススリーブ
１４    キャビティ
１６    壁
１８    表面圧縮層
２２ａ、２２ｂ    端部キャップ
２４ａ、２４ｂ    開口端部
２５    ポータブル電子機器
２６    電子インサート
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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