JP4350762B2 - 携帯式コンピュータ - Google Patents

Description

本発明は、携帯式コンピュータの薄型化および軽量化を実現する技術に関し、さらに詳細には、ディスプレイ・モジュールを保持する筐体の薄型化および軽量化を実現する技術に関する。

ノートブック型コンピュータ（以下、ノートＰＣという。）に対しては、近年一層の薄型化および軽量化が求められている。ノートＰＣは人間に肘で抱えて持ち運ばれたり、鞄の中に書類などと一緒に納められたり、机上で本が上に重ねられたりすることなどがあるので、ノートＰＣの筐体には外部からの押圧に対して内部の電子部品を保護する機械的強度が要求される。特に、液晶ディスプレイが内蔵される側のディスプレイ側筐体は、ディスプレイに平行な外側の面の筐体中央部が最も強度的に脆弱であるため、ここを押圧されると、液晶ディスプレイに表示される画面に歪みなどの影響が残りやすいので、特に筐体中央部への押圧に対して十分な強度を確保する必要がある。

一方、無線ＬＡＮが普及した結果、最近出荷されているノートＰＣの大部分は、無線通信用のアンテナを標準で装備するようになっている。無線通信用のアンテナは、ユーザがノートＰＣを使用する際に最もアンテナの感度が良好になるように、液晶ディスプレイの上側もしくは横側に配置される。周波数帯域の広帯域化・複数帯域化への対応、データ転送速度の高速化への対応、ダイバーシティ通信への対応などの理由で、ノートＰＣのディスプレイ側筐体に搭載されるアンテナの数も一層増大する傾向にある。

ディスプレイに関連した補強構造に関する従来技術には、たとえば以下のようなものがある。特許文献１は、液晶表示装置の筐体を、蓋筐体取り付け部と共に蝶番を通して開閉可能に蓋筐体に固定し、蓋筐体の強度を絞り加工を施した補強板によって増大するという技術を開示する。特許文献２は、ノートＰＣの背面カバーと液晶表示装置との間に筋交い状の菱形格子状リブを配置することによって背面カバーの強度を増大するという技術を開示する。背面カバーは、液晶表示装置や蛍光管を収納し、蝶番で入力部に結合されている。特許文献３は、ノートＰＣの筐体中央部を周辺部に比べて膨らませた形状にすることによって強度を増大するという技術を開示する。特許文献４は、プラズマ・ディスプレイ装置の耐震性を強化するために、アルミニウム合金製のハニカムコアをアルミニウム合金板で挟持した積層パネルを裏面に設ける技術を開示する。
特開平８−７６８８６号公報 特開平９−６２４００号公報 特開２００６−８５６０５号公報 特開２００１−１３４１９５号公報

図９は、従来のノートＰＣの表示部２１３の構成を示す概略斜視図である。表示部２１３は、ディスプレイ側筐体２２３、ディスプレイ・モジュール２２５、２つのアンテナ２２７ａ、２２７ｂ、およびベゼル２３１を含んでいる。ディスプレイ側筐体２２３は箱形の構造であり、内部にディスプレイ・モジュール２２５を収納して固定するようになっている。アンテナ２２７ａ、２２７ｂは、ディスプレイ・モジュールの側部に配置される。アンテナ２２７ａ、２２７ｂとシステム（図示せず）内部の無線モジュール（図示せず）との間を結ぶケーブル２２９ａ、２２９ｂは、ディスプレイ・モジュール２２５の側部の周辺とディスプレイ側筐体２２３の側部の内面との間を通っている。ディスプレイ・モジュール２２５の前面に配置されたベゼル２３１がディスプレイ側筐体２２３に取り付けられる。

ディスプレイ側筐体２２３は、内蔵されたディスプレイ・モジュール２２５などの部品を外部の押圧から保護する構造体である。そのため、ディスプレイ側筐体２２３は、かつては厚いプラスチックによって構成されることが多かったが、筐体の強度を保ちつつ薄型化および軽量化を可能にするために、最近はアルミニウム系合金、マグネシウム系合金などのような軽金属が多く使われるようになっている。

アンテナ２２７ａ、２２７ｂは、金属で形成されたディスプレイ側筐体２２３の内側に取り付けられると感度が低下する。そのため、ディスプレイ側筐体２２３が金属製の場合は、側部の一部に切り欠き２３３ａ、２３３ｂを設けてアンテナ２２７ａ、２２７ｂを収納し、ゴムやプラスチックなどのような非導電体で構成されたキャップ２３５ａ、２３５ｂで切り欠き２３３ａ、２３３ｂの上部を覆う構造が一般的であった。しかし、ディスプレイ側筐体２２３に切り欠き２３３ａ、２３３ｂを設けると、その部分の強度が低下することが避けられないという問題がある。そのため、切り欠き２３３ａ、２３３ｂによって強度が低下することを見越して十分な強度を確保できるよう、ディスプレイ側筐体２２３の構造を決定しなければならなかった。特に、一つの筐体に複数のアンテナが搭載される場合には、搭載されるアンテナの数だけ切り欠きが必要となるので、金属製の筐体による薄型化が制約を受けることになる。

さらに、複数のアンテナを搭載したノートＰＣでは、アンテナ２２７ａ、２２７ｂと無線モジュール（図示せず）との間を接続するケーブル２２９ａ、２２９ｂも、アンテナの個数に対応した本数が必要である。ノートＰＣの薄型化が進んだ昨今では、ディスプレイ・モジュールの背面とディスプレイ側筐体２２３の内面との間にケーブルのスペースを確保することが困難である。また、複数本のケーブルを束ねた太さに対応するスペースをディスプレイ・モジュール２２５の側面とディスプレイ側筐体２２３の側部の内面との間に確保することも小型化の観点から困難になりつつある。また、ノートＰＣの筐体は外装カバーとしての要求にも対応しなければならない。そのため、ディスプレイ側筐体２２３は、強度だけでなく装飾的な機能や安全性の機能も満たすように製作する必要がある。したがって、これ以上の薄型化および軽量化を図るためには、図９に示したようなディスプレイ側筐体に強度と外装カバーとしての２つの機能を要求する従来の構造とは異なる新たな基本構造を表示部２１３に導入する必要がある。

そこで本発明の目的は、薄型化および軽量化が可能な携帯式コンピュータを提供することにある。さらに本発明の目的は、複数のアンテナを搭載しても薄型化および軽量化が可能な携帯式コンピュータを提供することにある。

本発明は、従来のディスプレイ側筐体に要求されていた構造体としての機能と外装カバーとしての機能を分離して、前者を上部筐体で実現し後者を化粧カバーで実現する新たな基本筐体構造を提供する。本発明の第１の態様にかかる携帯式コンピュータは、システム要素を収納する下部筐体と、システム要素に接続されたディスプレイ・モジュールと、ディスプレイ・モジュールを収納する上部筐体と、上部筐体を覆う化粧カバーとで構成される。上部筐体は、周辺部が下部筐体と開閉可能に結合されディスプレイ・モジュールを収納するというように携帯式コンピュータの構造体を構成する。

上部筐体の周辺部の内側には開口部が形成され、周辺部の一部と周辺部の他の一部との間には、開口部を横断して連絡するメイン・ブリッジ構造体が設けられる。メイン・ブリッジ構造体は、望ましくは開口部を横断するように周辺部を連絡する複数のブリッジで構成したり、さらにそれらのブリッジ相互間を連絡するようにしたりして構成することができる。上部筐体は化粧カバーで覆われるため、その形状は強度と軽量化だけを考慮して決定することができる。そして、化粧カバーは強度に対する要求から解放され、外装の美観を確保したり、水滴や粉塵の進入を防止したりするという外装カバーの目的に特化した構造にすることができる。

材料として上部筐体に金属を選択し、化粧カバーに合成樹脂を選択してアンテナを化粧カバーで覆うようにすると、上部筐体の外側にアンテナを配置しまたは取り付けても、アンテナの外側には金属が存在しないので感度が低下することがない。さらに、上部筐体に切り欠きを形成する必要がないので上部筐体の強度が低下することもない。アンテナは、化粧カバーにより覆われるので美観も確保できる。さらに、化粧カバーをユーザが着脱可能なように上部筐体に取り付けることにより、ユーザの好みに応じて化粧カバーを交換することができるようになる。

蓋を閉じた状態で化粧カバーを通じて上部筐体に与えられた押圧力は、最終的には下部筐体が受けることになる。メイン・ブリッジ構造体が受けた押圧力は、メイン・ブリッジ構造体が連絡している位置において周辺部が受ける。よって、押圧力を受ける周辺部の位置に対応する下部筐体の位置は、押圧に対して十分な強度を保持していることが望ましい。一般的なノートＰＣでは筐体が矩形状に形成されている。このようなノートＰＣでは通常は下部筐体のコーナー部分が最も強度が高いので、周辺部の対向するコーナー同士をそれぞれ連絡するように２本のメイン・ブリッジ構造体を形成することができる。

また、下部筐体の長辺部および短辺部に対応する位置に十分な強度があれば、周辺部の対向する長辺部を連絡するメイン・ブリッジ構造体と、対向する短辺部を連絡するメイン・ブリッジ構造体とを形成してもよい。さらに、それぞれ隣接する長辺部と短辺部を連絡する４本のメイン・ブリッジ構造体を設けてもよい。メイン・ブリッジ構造体は、さらに、対向するコーナー部分を連絡する２本と、対向する長辺部を連絡するものと、対向する短辺部を連絡するもので構成することができる。化粧カバーは中央部が押圧に対する歪みが最大になる。したがって、複数のメイン・ブリッジ構造体が開口部の中央で一体に結合するように構成すると、中央部の強度を増強することができるので望ましい。

メイン・ブリッジ構造体の本数を増やし幅を広げるほど、押圧に対抗するための化粧カバーの強度を低下させることができる。ただし、上部筐体の重量が増加するので、各々のメイン・ブリッジ構造体の幅は、長辺部の長さの５％〜１０％程度の範囲とすることが、軽量性と強度とを両立できるという意味で望ましい。

メイン・ブリッジ構造体は、長手方向において周辺部から中央部にかけて厚さが増すアーチ状のリブを含むようにすることができる。アーチ状のリブを設けることで、押圧に対して上部筐体が強度的に最も脆弱な中央部を強化することができる。また、このリブは１つのメイン・ブリッジ構造体において、複数のリブが底部で相互に連絡するように構成することができる。このようにすると、大きなリブを１つだけ設けるよりも、メイン・ブリッジ構造体の体積当たりの強度を大きくすることができる。

さらにメイン・ブリッジ構造体で区分された各開口部には、リブで構成されたサブ・ブリッジ構造体を設けることができる。そして、メイン・ブリッジ構造体で区分された各開口部はサブ・ブリッジ構造体が化粧カバーの押圧を支持する。よって上部筐体は、メイン・ブリッジ構造体とサブ・ブリッジ構造体で強度を確保することができる。サブ・ブリッジ構造体は、メイン・ブリッジ構造体および周辺部またはそのいずれかに連絡し複数の開口セルを形成するリブで構成することができる。サブ・ブリッジに開口セルを設けることで、上部筐体の強度と軽量化の両立を図ることができる。メイン・ブリッジ構造体の頂部とサブ・ブリッジ構造体の頂部を結んだ面が化粧カバーの内側の面に整合するようにすると、メイン・ブリッジ構造体とサブ・ブリッジ構造体は、隙間を空けないで化粧カバーを確実に支持することができる。サブ・ブリッジ構造体のリブは、多角形や曲線などの任意の形状の開口セルで構成することができるが、中でも強度に対する体積効率のよいハニカム構造のリブで構成することが望ましい。ハニカム構造の場合は、開口セルの開口率を４０〜６０％程度にすると軽量化と強度との両立という意味で望ましい。

メイン・ブリッジ構造体の頂部とサブ・ブリッジ構造体の頂部を結んだ面を化粧カバー側に隆起するようなドーム状に形成すると、上部筐体の強度を一層強化することができる。化粧カバーの内面をドーム状にしてメイン・ブリッジ構造体の頂部とサブ・ブリッジ構造体の頂部をこれに密着させるようにすると、押圧に対して化粧カバーが窪んだり変形したりすることを確実に防ぐことができるようになる。上部筐体は、メイン・ブリッジ構造体およびサブ・ブリッジ構造体を含むために形状が複雑になりがちであるが、マグネシウム合金またはアルミニウム合金などのような軽合金のダイキャストで容易に一体成形することができる。

本発明の第２の態様にかかる携帯式コンピュータは、システム要素を収納する下部筐体と、システム要素に接続されたディスプレイ・モジュールと、ディスプレイ・モジュールを収納する上部筐体と、上部筐体の外側に配置されシステム要素に接続されたアンテナと、合成樹脂で形成され上部筐体とアンテナとを覆う化粧カバーとで構成される。上部筐体は、内側に開口部が形成され下部筐体と開閉可能に結合された周辺部と、周辺部の間を連絡する底部と底部を補強する複数のリブを含むメイン・ブリッジ構造体で構成される。上部筐体はさらにメイン・ブリッジ構造体で区分された各開口部に配置されリブで形成されたサブ・ブリッジ構造体を含むことができる。化粧カバーは合成樹脂で形成されているので、上部筐体の外側にアンテナを取り付けたときに、上部筐体が金属で形成されていても感度が低下することはない。また、アンテナの取り付けのために上部筐体を部分的に切除する必要がないので強度が低下することもない。

さらに、上部筐体にアンテナに接続された配線を収納するケーブル・ダクトを設ける。アンテナへの配線を上部筐体に形成したケーブル・ダクトを通すようにすれば、ディスプレイ・モジュールの周辺にケーブルを通す必要がないので、アンテナの数が増えてもケーブル・ルートの確保ができる。ケーブル・ダクトは、メイン・ブリッジ構造体およびサブ・ブリッジ構造体を立体的に横断するように配置することもできるが、上部筐体の厚さが増すので、交差位置においてメイン・ブリッジ構造体のリブの頂部およびサブ・ブリッジ構造体のリブの頂部を超えないことが望ましい。また、メイン・ブリッジ構造体の頂部、サブ・ブリッジ構造体の頂部、およびケーブル・ダクトの側壁の頂部を結ぶ面が中央に向かって隆起したドーム形状を形成するようにすると、上部筐体の強度を増加させることができる。ケーブル・ダクトの側壁がサブ・ブリッジ構造体のリブの一部を構成するようにすると、サブ・ブリッジ構造体のケーブル・ダクトとの交差部分における化粧カバーに対する支持力が低下することがない。

アンテナの取付位置とケーブル・ダクトのルートとの関係によっては、ケーブル・ダクトとメイン・ブリッジ構造体の同一平面上での交差が生じる場合がある。ケーブル・ダクトがメイン・ブリッジ構造体を横切る部分があると、メイン・ブリッジ構造体のリブがケーブル・ダクトによって切除されることになり、そのリブが切除された部分に押圧の応力が集中して上部筐体の強度が低下することになる。そこで、ケーブル・ダクトがメイン・ブリッジ構造体を横切って複数のリブのそれぞれを切除する部分では、ケーブル・ダクトとメイン・ブリッジ構造体とが斜めに交差するようにすることが望ましい。

そして、メイン・ブリッジ構造体とケーブル・ダクトの交差角度と、ケーブル・ダクトの幅は、１つのメイン・ブリッジ構造体において最も外側にある２つのリブが、リブに垂直な方向からみたときに、リブの切除部分間の距離にともに切除されないでオーバーラップする距離を含むように決定することができる。このようにすれば、１つのリブが切除された部分にかかる応力を、他のリブによって負担することができるので、強度の低下を低減することができる。リブが切除された部分にかかる応力を他のリブによって支える作用を十分に発揮させるためには、オーバーラップする部分の距離を、メイン・ブリッジ構造体の幅の１／２より大きくすることが望ましい。

本発明により、薄型化および軽量化が可能な携帯式コンピュータを提供することができた。さらに本発明により、複数のアンテナを搭載可能しても薄型化および軽量化が可能な携帯式コンピュータを提供することができた。

図１は、本発明の実施の形態にかかるノートＰＣ１０の構成を示す斜視図である。ノートＰＣ１０は、全体が、表面にキーボードおよびポインティング・デバイスを搭載し内部に多くのデバイスを収納したメイン筐体１１と、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を表面に搭載した表示部１３とで構成される。表示部１３は、連結部１５を介してメイン筐体１１に対して開閉自在に取り付けられている。

図２は、表示部１３の構成を示す概略斜視図である。表示部１３は主として、化粧カバー２１、上部筐体２３、アンテナ２７ａ、２７ｂ、ディスプレイ・モジュール２５、およびベゼル３１で構成されている。化粧カバー２１は、ノートＰＣ１０の蓋を閉じたときにノートＰＣ１０の表面を形成する。化粧カバー２１はプラスチックで箱形に形成され、周辺部の厚さが１ｍｍ程度であるのに対して、中央部の厚さが２〜３ｍｍ程度と少し厚くなって強化されている。化粧カバー２１は、嵌め込み構造、ラッチ構造、またはネジなどの周知の方法で上部筐体２３にユーザによる取り付けが可能なように構成されている。したがって、ユーザは好みに応じて化粧カバーを交換することができる。

上部筐体２３は、マグネシウム合金またはアルミニウム合金などのような軽合金のダイキャストで一体成形され、下部が連結部１５（図２では、図示せず。）によりメイン筐体１１に取り付けられる。上部筐体２３は、ディスプレイ・モジュール２５を収納し、表示部１３の全体の構造体としての機能を果たしている。ディスプレイ・モジュール２５は、液晶素子、偏光フィルタ、およびバックライトなどで構成される。ディスプレイ・モジュール２５は、連結部１５を介して、メイン筐体１１の内部にあるビデオ・カード（図示せず）に接続される。ベゼル３１は、ディスプレイ・モジュール２５を挟んで上部筐体２３に取り付けられ、表示部１３においてディスプレイ・モジュール２５側の化粧カバーの役割を果たしている。

アンテナ２７ａは上部筐体２３の上側の側面に、アンテナ２７ｂは上部筐体２３の横側の側面に取り付けられる。アンテナ２７ａ、２７ｂは、上部筐体２３の外側に取り付けられるので、感度を確保するために構造体である上部筐体２３を部分的に切除する必要はない。アンテナ２７ａ、２７ｂは、上部筐体２３上に設けられたケーブル・ダクト（図示せず）を通るケーブル２９ａ〜２９ｄを介して、メイン筐体１１内部の無線モジュール（図示せず）に接続される。アンテナ２７ａにはケーブル２９ａ、２９ｂが、アンテナ２７ｂにはケーブル２９ｃ、２９ｄがそれぞれ接続される。なお、図２ではケーブル２９ａ〜２９ｄはアンテナ近辺だけを図示している。

図３は、上部筐体２３の構造について示す化粧カバー２１側からみた概略斜視図である。上部筐体２３は、長辺が約３０ｃｍ、短辺が約２５ｃｍの長方形の板の内側に開口部が形成されたような形状である周辺部５１の端が、ディスプレイ・モジュールの収納が可能なように６〜７ｍｍ程度折り曲げられて箱状に形成されている。周辺部５１の一部と他の一部とは、それぞれ点線で示した範囲において４本のメイン・ブリッジ６３ａ〜６３ｄで連絡している。メイン・ブリッジ６３ａ〜６３ｄは、中央部７１で一体になるように結合しており中央部の押圧に対する強度を強化している。そして、周辺部５１と４本のメイン・ブリッジ６３ａ〜６３ｄによって区切られた開口部のそれぞれには、ハニカム構造のサブ・ブリッジ６５ａ〜６５ｈが形成されている。サブ・ブリッジ６５ａ〜６５ｈは、メイン・ブリッジおよび周辺部に連絡しており、押圧に対して化粧カバー２１を支持するために設けられている。上部筐体２３にはメイン・ブリッジ６３ａ〜６３ｄおよびサブ・ブリッジ６５ａ〜６５ｄを同一平面上で横切るような経路で、ケーブル２９ａ〜２９ｄを通すケーブル・ダクト８１（詳しくは後述）が形成されている。

メイン・ブリッジ６３ａは周辺部５１のコーナー５３ａと５３ｄの間を連絡するように形成される。メイン・ブリッジ６３ｂはコーナー５３ｂと５３ｃの間を連絡するように形成される。メイン・ブリッジ６３ｃは長辺部５５ａ、５５ｂの中点付近の位置５７ａと５７ｂとの間を連絡するように形成される。メイン・ブリッジ６３ｄは短辺部５９ａ、５９ｂの中点付近の位置６１ａと６１ｂとの間を連絡するように形成される。ノートＰＣ１０を閉じた状態で化粧カバー２１に加えられる押圧力は、メイン・ブリッジ６３ａ〜６３ｄから周辺部５１に伝わる。そして周辺部のコーナー５３ａ〜５３ｄ、長辺部の中点付近の位置５７ａ、５７ｂ、短辺部の中点付近の位置６１ａ、６１ｂからメイン筐体１１に伝えられる。

メイン筐体１１は、メイン・ブリッジからの押圧力が伝えられる各位置に対応する位置で、押圧力を受けるのに十分な強度を持つように構成されている。メイン筐体１１の周囲には、たとえば各種端子、カード・スロット、光学ドライブなどが内蔵される関係で、上部からの押圧力を受けるのに十分な強度を保つことができない部分もある。そのような部分に対応する周辺部５１上の位置には、メイン・ブリッジを設けないことが望ましい。

図４（ａ）は、周辺部５１から切り出した状態のメイン・ブリッジ６３ａの構造について示す斜視図で、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面を示し、図４（ｃ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ断面を示している。他のメイン・ブリッジ６３ｂ〜６３ｄも、全長などが多少変わるが基本的な構造は図４に示すものと同様である。図４（ａ）に示すようにメイン・ブリッジ６３ａは、細長い板状の底部７４がリブ７３ａ〜７３ｆで補強された構造である。そして、中央部７１付近からコーナー５３ａ付近へ向かう方向にリブ７３ａ〜７３ｃが設けられ、中央部７１付近からコーナー５３ｄ付近へ向かう方向には、リブ７３ｄ〜７３ｆが設けられる。メイン・ブリッジ６３ａの幅は板状の底部７４の幅として画定される。本実施の形態では長辺部５５ａの長さが約３０ｃｍ程度であるのに対して、メイン・ブリッジ６３ａの幅は約２０ｍｍ程度（長辺部の長さの約７％程度）となっている。

メイン・ブリッジ６３ａの厚さはリブ７３ａ〜７３ｆの高さで画定される。メイン・ブリッジ６３ａは、周辺部５１から中央部７１に向かって厚さが増して全体でアーチ状になるように構成されている。図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように、中央部７１に近いＢ−Ｂ断面の方が周辺部に近いＡ−Ａ断面に比べてリブ７３ａ〜７３ｃの厚さが増している。メイン・ブリッジ６３ａの厚さは、底部７４も含めるとその両端であるコーナー５３ａおよび５３ｄ付近では１ｍｍ程度であるのに対し、中央部７１付近では３〜４ｍｍ程度となる。リブ７３ａ〜７３ｆのそれぞれの長さは１２〜１６ｃｍ程度、幅は２ｍｍ程度、中央部７１付近でのリブの高さは２〜３ｍｍ程度であり、それぞれの間には４〜５ｍｍ程度の間隔が取られている。また、図４ではケーブル・ダクト８１によってリブが切除される部分（詳しくは後述）について記載を省略している。

図５は、矩形状の上部筐体におけるメイン・ブリッジの代表的な基本構成を示す平面図である。図５（ａ）は、図３に示した本実施の形態にかかる上部筐体２３におけるメイン・ブリッジの基本構成を示している。ノートＰＣでは通常は下部筐体のコーナー部分が最も強度が高いので、図５（ｂ）のように、周辺部５１の対向するコーナー同士の間を開口部５２を横断して連絡する２本のメイン・ブリッジだけを設けることもできる。また、下部筐体の長辺部および短辺部に対応する位置に十分な強度があれば、図５（ｃ）のように、対向する長辺部同士を連絡するメイン・ブリッジと、対向する短辺部同士を連絡するメイン・ブリッジだけを設けるようにしてもよい。さらに、化粧カバーの中央部に強度がある場合は、図５（ｄ）のように、隣接する長辺部と短辺部を連絡する４本のメイン・ブリッジを設けるようにしてもよい。メイン・ブリッジの基本構成はこれらに限られず、当業者において想起し得る他のパターンも本発明の範囲に含まれる。図５（ａ）〜図５（ｃ）の構成の場合は、開口部５２の中央でメイン・ブリッジが結合して中央部７１を形成するようにすると、中央部の強度を強化することができる。

本実施の形態では、周辺部の内側に形成された開口部５２を横断する複数のメイン・ブリッジで化粧カバーの押圧に対する対抗力を発揮している。メイン・ブリッジの本数、幅、およびパターンなどの構成は、表示部１３の構成、メイン筐体１１の構成、および化粧カバー２１の構成などにより決定されるが、開口部と複数のメイン・ブリッジとにより軽量化と強度の両立を図ることができる。メイン・ブリッジの本数または幅を増やすほど、化粧カバーの押圧に対抗するための化粧カバーの強度を低下させることができるが、重量が増加するので、図５（ａ）の構造の場合は、各々のメイン・ブリッジ構造体の幅は、長辺部の長さの５％〜１０％程度にすることが望ましい。

図６（ａ）はサブ・ブリッジ６５ａの構造について示す図３の部分的な平面図で、図６（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。他のサブ・ブリッジ６５ｂ〜６５ｈも、周辺部５１、メイン・ブリッジ６３ａ〜６３ｄ、およびケーブル・ダクト８１との取り合い寸法によりセルの形状が変わるがセルの基本構造は同様である。サブ・ブリッジ６５ａは、一辺１５ｍｍ程度の正六角形を敷き詰めたような開口セル７５を形成するハニカム構造のリブ７７により構成される。後述するケーブル・ダクトの経路や、周辺部およびメイン・ブリッジとの位置関係で、一部の開口セルは正六角形にならない。開口セル７５は、面積比４０〜６０％程度の開口率となるよう形成されている。

開口率とは、開口セルも含んだサブ・ブリッジの全体の面積に対する開口セルの開口部分の面積の合計の割合を言う。また、正六角形の縁部は、幅５ｍｍ程度の底部７６の上に形成された幅１ｍｍ程度のリブ７７で区切られる。リブ７７の頂部７８は、メイン・ブリッジ６３ａ〜６３ｄの各リブの頂部と結んだ面がドーム状になるように中央部７１に近づくにしたがって、リブ７７の厚さが増すように形成されている。そして化粧カバー２１もドーム状に形成され、メイン・ブリッジ６３ａ〜６３ｄの各リブの頂部とサブ・ブリッジ６５ａ〜６５ｈの各リブの頂部は、ドーム状の化粧カバーの内側に密着する。

上部筐体２３は、全体がドーム状に形成されることで中央部の押圧に対する対抗力が増大し、かつ、化粧カバー２１との間にも隙間がないので、化粧カバー２１は押圧により窪んだり変形したりすることがない。開口セル７５は、ハニカム構造以外にも様々な形状を適用することができる。中でも、たとえば正三角形、二等辺三角形、正方形、長方形、平行四辺形、菱形などのように、平面上に敷き詰めることが可能な多角形のセル形状を適用することができる。

図７は、ケーブル・ダクト８１の経路について示す上部筐体２３の部分的な平面図である。図７からは図の簡略化のためにサブ・ブリッジは省略している。本実施の形態にかかる表示部１３では、薄型化を実現するために上部筐体２３にアンテナのケーブルを通すケーブル・ダクト８１が組み込まれて形成されている。ケーブル・ダクト８１には、上部筐体２３の下部にあるケーブル入り口８３からケーブル２９ａ〜２９ｄが引き込まれる。ケーブル・ダクト８１は、第１の分岐位置８５ａでケーブル２９ａ〜２９ｃとケーブル２９ｄとが分岐し、第２の分岐位置８５ｂでケーブル２９ａ〜２９ｂとケーブル２９ｃとが分岐し、第３の分岐位置８５ｃでケーブル２９ａとケーブル２９ｂとが分岐し、それぞれのケーブルを対応するアンテナの接続端子へ導く。ケーブル２９ａおよびケーブル２９ｂはアンテナ２７ａに、ケーブル２９ｃおよびケーブル２９ｄはアンテナ２７ｂに接続される。

ケーブル・ダクト８１がメイン・ブリッジおよびサブ・ブリッジの上または下を通過させて、それらと立体的に交差させるようにすることは上部筐体２３の薄型化を図るために望ましくない。よって、本実施の形態においては、ケーブル・ダクト８１はメイン・ブリッジ６３ａ〜６３ｄおよびサブ・ブリッジ６５ａ〜６５ｅと同一平面上で交差するように構成する。ケーブル・ダクト８１は、第１の交差位置８７ａでメイン・ブリッジ６３ａと交差し、第２の交差位置８７ｂでメイン・ブリッジ６３ｄと交差し、第３および第４の交差位置８７ｃ、８７ｄでメイン・ブリッジ６３ｂと交差し、第５の交差位置８７ｅでメイン・ブリッジ６３ｃと交差している。

サブ・ブリッジ６５ａ〜６５ｅとケーブル・ダクト８１が交差する位置では、開口セル７５の形状を変更してケーブル・ダクト８１のルートを確保する。メイン・ブリッジ６３ａ〜６３ｄとケーブル・ダクト８１が交差する位置では、ケーブル・ダクト８１のルートを確保するためにメイン・ブリッジのリブの一部を切除する必要があるため、メイン・ブリッジの強度が低下するという問題がある。

図８は、図７に示したメイン・ブリッジ６３ａとケーブル・ダクト８１が交差する位置である第１の交差位置８７ａの構造を説明する図である。図８（ａ）は、ケーブル・ダクト８１とメイン・ブリッジ６３ａが直角に近い角度で交差していると仮定した状態を説明する図である。ケーブル・ダクト８１は、底面８４と底面８４の両端から垂直に延びている２つの側壁８２ａ、８２ｂによりトレンチ状に形成されている。したがって、交差位置ではリブ７３ｄ〜７３ｆがケーブル・ダクトの側壁８２ａ、８２ｂで切除された切除部分が発生する。化粧カバー２１に対する押圧によりメイン・ブリッジ６３ａに対して曲げ応力がかかると、リブ７３ｄ〜７３ｆの切除部分に応力が集中しやすくなるので強度が低下することになる。

このため、本実施の形態においては、図８（ｂ）に示すように、交差位置８７ａではケーブル・ダクト８１がメイン・ブリッジ６３ａの長手方向に対して斜めに交差するようにしている。ケーブル・ダクト８１が最も外側に配置されているリブ７３ｄとリブ７３ｆを切除して交差するときに、メイン・ブリッジ６３ａの長手方向において、メイン・ブリッジの長手方向に対して垂直方向からみたときに、リブ７３ｄと７３ｆがともに切除されないで残っている距離Ｒが切除部分間に発生するようにする。この距離Ｒをオーバーラップ距離ということにする。

オーバーラップ距離Ｒを設けると、最も外側に配置されたリブ７３ｄ、７３ｆの強度は、メイン・ブリッジ６３ａの長手方向に垂直な方向において、互いの切除部分が切除されない部分で補完される。また、内側に配置されたリブ７３ｅは、外側のリブ７３ｄ、７３ｆの切除されない部分で補完される。従って、ケーブル・ダクト８１により切除された切除部分の強度を他のリブで補完しながら、上部筐体２３の中にケーブル・ダクト８１を組み込んで形成することができる。

オーバーラップ距離Ｒは、メイン・ブリッジ６３ａの幅Ｗ、ケーブル・ダクト８１の幅、ケーブル・ダクト８１とメイン・ブリッジの交差角度、リブ７３ｄ〜７３ｆの幅、リブ間の間隔により決定される。リブ間の間隔が広くなるほど、１つのリブで負担する押圧の応力が大きくなり、広すぎる場合は補完できなくなる。ノートＰＣの表示部に採用されるメイン・ブリッジでは、リブ間の間隔は化粧カバーからの押圧を相互に補完できる程度になっていると考えてよい。この場合でも、リブ間の間隔が広いほど、補完の効果が低減するので、オーバーラップ距離Ｒはメイン・ブリッジの幅Ｗが広いほど長くすることが望ましい。

メイン・ブリッジ６３ａの幅をＷとしたとき、Ｒ＞０．５Ｗとすることが推奨される。一例では、Ｗ＝２０ｍｍ程度であるのに対して、Ｒ＝１５ｍｍ程度で、ケーブル・ダクト８１とリブ７３ｄ〜７３ｆとが交差する角度は１５度前後になる。なお、他の交差位置８７ｂ〜８７ｅも、交差部分の構成は図８（ｂ）で説明したように決定する。

ケーブル・ダクト８１がサブ・ブリッジ６５ａ〜６５ｅと交差する位置では、ケーブル・ダクトの側壁８２ａ、８２ｂの頂部がメイン・ブリッジ６３ａ〜６３ｄのリブの頂部およびサブ・ブリッジ６５ａ〜６５ｅのリブの頂部を超えないことが望ましい。ケーブル・ダクトの側壁８２ａ、８２ｂの頂部がサブ・ブリッジのリブの一部を構成するようにすると、交差位置において化粧カバー２１に対するサブ・ブリッジの支持力を低下させることがない。そして、メイン・ブリッジのリブの頂部、サブ・ブリッジのリブの頂部、およびケーブル・ダクトの側壁の頂部を結ぶ面が中央に向かって隆起したドーム形状を形成するように構成すると、上部筐体２３の強度を一層強化することができる。

以上で述べたように、上部筐体２３は、周辺部と比べて中央部が厚い形状のリブが形成されたメイン・ブリッジ６３ａ〜６３ｄ、および周辺部５１と４本のメイン・ブリッジ６３ａ〜６３ｄによって区切られた開口部に形成されたサブ・ブリッジにより、軽量化・薄型化を達成しつつ十分な強度を確保することができる。一例では、図３に示した上部筐体２３と化粧カバー２１との組み合わせ構造では、荷重に対する変位量で測定した中央部の強度を図９に示したディスプレイ側筐体２２３に対して約１．５倍にすることができた。

また、以上の構造を採用することによって化粧カバー２１は従来のディスプレイ側筐体のような強度を確保する必要がないので、材料の選択がしやすくなり美観に対する多様な要求に応えやすくなる。たとえば、上部筐体２３に使用される材料であるマグネシウム合金またはアルミニウム合金などのような軽合金の表面を塗装しやすいように表面加工するにはコストがかかるが、本実施の形態にかかる化粧カバー２１は強度は劣っても表面加工が容易であるプラスチックなどの材料で形成することが可能である。

上部筐体２３にアンテナ２７ａ、２７ｂを取り付ける場合、化粧カバー２１にはアンテナ２７ａ、２７ｂの感度を低下させる金属を使用しなくてもよいので、アンテナが取り付けられる部分に切り欠きなどを形成しなくてもよい。従って、アンテナ２７ａ、２７ｂの感度を低下させたり、上部筐体２３の強度を低下させたりすることはない。上部筐体２３のメイン・ブリッジおよびサブ・ブリッジにケーブル・ダクト８１を組み込んでケーブル・ルートを確保すれば、薄型化を実現しつつ複数のアンテナを容易に上部筐体に搭載することができる。

上部筐体の構造は、ノートＰＣに限らず軽量化・薄型化のための電子機器の補強構造として使用することができる。たとえば、１つの筐体に液晶ディスプレイと電子回路の両方を搭載したタブレット形コンピュータやＰＤＡなどについても、液晶ディスプレイを補強するために上部筐体の構造を採用することができる。また、ユーザがキーボードの操作中に掌を乗せるための下部筐体の一部であるパーム・レストの強化のために、上部筐体の構造を適用することもできる。

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることは言うまでもないことである。

本発明の実施の形態にかかるノートＰＣの構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態にかかる表示部の構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態にかかる上部筐体の構造を示す斜視図である。 本発明の実施の形態にかかるメイン・ブリッジの構造を示す概略図である。 上部筐体におけるメイン・ブリッジの代表的な構成を示す概略図である。 本発明の実施の形態にかかるサブ・ブリッジの構造を示す概略図である。 本発明の実施の形態にかかるケーブル・ダクトの経路を示す平面図である。 本発明の実施の形態にかかるケーブル・ダクトとメイン・ブリッジとの交差部の構造について示す平面図である。 従来のノートＰＣの表示部の構成を示す分解斜視図である。

符号の説明

１０…ノートＰＣ
１１…メイン筐体
１３…表示部
１５…連結部
２１…化粧カバー
２３…上部筐体
２５…ディスプレイ・モジュール
２７ａ〜２７ｂ…アンテナ
２９ａ〜２９ｄ…ケーブル
３１…ベゼル
５１…周辺部
５２…開口部
５３ａ〜５３ｄ…コーナー
５５ａ、５５ｂ…長辺部
５７ａ、５７ｂ…長辺の中点付近の位置
５９ａ、５９ｂ…短辺部
６１ａ、６１ｂ…短辺の中点付近の位置
６３ａ〜６３ｄ…メイン・ブリッジ
６５ａ〜６５ｈ…サブ・ブリッジ
７１…中央部
７３ａ〜７３ｆ…リブ（メイン・ブリッジ上）
７５…開口セル
７７…リブ（サブ・ブリッジ上）
８１…ケーブル・ダクト
８３…ケーブル入り口
８５ａ〜８５ｃ…分岐位置
８７ａ〜８７ｅ…交差位置
８９ｄ〜８９ｆ…切除部分

Claims (11)

1. システム要素を収納する下部筐体と、
   前記システム要素に接続されたディスプレイ・モジュールと、
   内側に開口部が形成され前記下部筐体と開閉可能に結合された周辺部と該周辺部の一部と該周辺部の他の一部との間を前記開口部を横断して連絡するメイン・ブリッジ構造体とを含み、前記ディスプレイ・モジュールを収納し、軽合金のダイキャストで一体成形された上部筐体と、
   合成樹脂で形成され着脱が可能なように前記上部筐体に取り付けられて前記上部筐体を覆う化粧カバーとを有し、
   前記上部筐体の外側に前記システム要素に接続されたアンテナが配置され、該アンテナが前記化粧カバーで覆われている携帯式コンピュータ。
2. 前記上部筐体の周辺部が矩形状に形成され、前記メイン・ブリッジ構造体が前記周辺部の対向するコーナーを連絡し前記開口部の中央で一体に結合している第１のメイン・ブリッジ構造体と第２のメイン・ブリッジ構造体を含む請求項１記載の携帯式コンピュータ。
3. 前記上部筐体の周辺部が長辺部と短辺部を含む矩形状に形成され、前記メイン・ブリッジ構造体が対向する前記長辺部を連絡する第１のメイン・ブリッジ構造体と対向する前記短辺部を連絡する第２のメイン・ブリッジ構造体を含み、前記第１のメイン・ブリッジ構造体と前記第２のメイン・ブリッジ構造体が前記開口部の中央で一体に結合している請求項１記載の携帯式コンピュータ。
4. 前記上部筐体の周辺部が長辺部と短辺部を含む矩形状に形成され、前記メイン・ブリッジ構造体が隣接する前記長辺部と前記短辺部をそれぞれ連絡する４本のメイン・ブリッジ構造体を含む請求項１記載の携帯式コンピュータ。
5. 前記上部筐体の周辺部が長辺部と短辺部を含む矩形状に形成され、前記メイン・ブリッジ構造体が対向するコーナーを連絡する第１のメイン・ブリッジ構造体および第２のメイン・ブリッジ構造体と、対向する前記長辺部を連絡する第３のメイン・ブリッジ構造体と、対向する前記短辺部を連絡する第４のメイン・ブリッジ構造体とを含み、前記第１のメイン・ブリッジ構造体、前記第２のメイン・ブリッジ構造体、前記第３のメイン・ブリッジ構造体、および前記第４のメイン・ブリッジ構造体が前記開口部の中央で一体に結合され、各メイン・ブリッジ構造体の幅は前記長辺部の長さの５％〜１０％の範囲である請求項１に記載の携帯式コンピュータ。
6. 前記メイン・ブリッジ構造体が長手方向に形成されたリブを含み、該リブは前記周辺部から中央部にかけて厚さが増すようにアーチ状に形成されている請求項１記載の携帯式コンピュータ。
7. 前記上部筐体はさらに前記メイン・ブリッジ構造体で区分された各開口部に配置されリブで構成されたサブ・ブリッジ構造体を含む請求項１記載の携帯式コンピュータ。
8. 前記サブ・ブリッジ構造体のリブが前記メイン・ブリッジ構造体および前記周辺部またはそのいずれかに連絡し複数の開口セルを形成する請求項７記載の携帯式コンピュータ。
9. 前記メイン・ブリッジ構造体の頂部と前記サブ・ブリッジ構造体の頂部を結んだ面が前記化粧カバーの内側の面に整合するように構成されている請求項８記載の携帯式コンピュータ。
10. 前記サブ・ブリッジ構造体がハニカム構造のリブで構成されている請求項８記載の携帯式コンピュータ。
11. 前記化粧カバーの内面がドーム状に形成され、前記メイン・ブリッジ構造体の頂部と前記サブ・ブリッジ構造体の頂部が前記化粧カバーの内面に密着するようにドーム状に形成されている請求項１記載の携帯式コンピュータ。

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