JP2013546168A - 装着機構 - Google Patents

Abstract

第１の構成部品及び第２の構成部品を装着する装着機構は、第１の構成部品と一体に形成された本体を少なくとも含む。説明される実施形態において、本体は、第１の部分と、第１の部分から離間して配置された第２の部分とを少なくとも含み、第１の部分は少なくとも第１の方向に撓み可能であり且つ第２の部分は、少なくとも第１の方向に対してほぼ直交する第２の方向に撓み可能である。第２の部分は、第１の部分の撓み量に比例する固定力で第２の構成部品を第１の構成部品に固定し、且つ第１の部分及び第２の部分は離間したままである。

Description

本発明は、一般にポータブル電子デバイスに関する。特に、ポータブル電子デバイスに使用される複数部品で構成される筐体の構造の一体性を向上する方法が説明される。

ポータブル電子デバイスは、様々な構成部品を使用して組み立てられる。例えば、ポータブル電子デバイスは、少なくとも２つの部分に分割された筐体を含む。二分割形筐体は、複数の作動構成部品を受け入れるように構成された第１の部分と、何らかの適切な装着機構を使用して第１の部分に装着可能な第２の部分とから形成される。これにより、ポータブル電子デバイスの構成部品を囲包し且つ支持するために二分割形筐体を使用できる。

従って、複数部品で構成される筐体を固定するのに適する装着機構が望まれる。

本明細書は、ポータブル電子デバイスで使用するための複数部品で構成される囲包体を形成するシステム、方法及び装置に関する種々の実施形態を説明する。

第１の筐体構成部品及び第２の筐体構成部品を装着するための装着機構が説明される。装着機構は、第１の筐体構成部品と一体に形成された本体を少なくとも含む。説明される実施形態において、本体は、第２の撓み部分から独立した第１の撓み部分を少なくとも含み、各撓み部分は互いに離間して配置される。第１の撓み部分は、外部から加えられた力に対して応答し、第１の筐体構成部品及び第２の筐体構成部品を一体に固定する固定力で第２の筐体構成部品を付勢する。この固定力は第１の撓み部分の撓み量に比例する。

装着機能部を使用して第１の筐体構成部品及び第２の筐体構成部品を一体に装着する方法が説明される。装着機能部は第１の筐体構成部品と一体に形成される。装着機能部は、第２の筐体構成部品に付勢力を加える装着機能部の第１の撓み部分によって第１の筐体構成部品及び第２の筐体構成部品を互いに装着する。装着機能部の第２の撓み部分は係合機能部を有し、係合機能部は第２の筐体構成部品に一体に形成された係止機能部により付勢力に比例する固定力で捕捉される。

ポータブル電子デバイスは、複数の作動構成部品と、複数の作動構成部品のうち少なくともいくつかの作動構成部品を囲包し且つ固定するように構成された複数部品で構成される筐体とを少なくとも含む。説明される実施形態において、複数部品で構成される筐体は第１の筐体構成部品及び第２の筐体構成部品を少なくとも含み、第１の筐体構成部品は、一体に形成された第１の装着機能部を有する。第１の装着機能部は、第２の筐体構成部品と接触することにより作動された場合に付勢力を与えるように構成された第１の撓み部分と、係合機能部を有する第２の撓み部分とを有する。複数部品で構成される筐体は、係合機能部に応じた大きさ及び形状の係止機能部を有する第２の筐体構成部品を更に含む。第１の装着機構は、係止機能部が付勢力とほぼ同一の大きさの係止力で係合機能部を捕捉することにより、第１の筐体構成部品及び第２の筐体構成部品を互いに固定する。

複数部品で構成される筐体を有するポータブル電子デバイスを組み立てる方法は、複数部品で構成される筐体の第１の筐体構成部品及び第２の筐体構成部品を準備する工程によって実行される。第１の筐体構成部品は、第１の筐体構成部品の縁部分に一体に形成された装着機能部を有し、装着機能部は、第１の撓み部分と係合機能部を有する第２の撓み部分を備える。また、複数の複数の作動構成部品を準備する工程と、複数の作動構成部品のうち少なくともいくつかの作動構成部品を第２の筐体構成部品に固定する工程と、第２の筐体構成部品の第１の面に一体に形成された係止機能部が係合機能部と位置が合うように、装着機能部を係止機能部と位置合わせする工程と、第１の撓み部分を第２の筐体構成部品の第２の面の内面と接触させると共に第２の撓み部分が第２の筐体構成部品の第１の面の内面と摺接するように、第１の筐体構成部品を第２の筐体構成部品と接触して配置する工程と、係止機能部が係合機能部を係止力で捕捉するまで、第１の筐体構成部品を第２の筐体構成部品に対して移動する工程と、により実行される。

本発明の他の態様及び利点は、例によって本発明の原理を添付の図面と関連させて以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるだろう。

添付の図面と関連させて以下の詳細な説明を読むことにより、本発明は容易に理解されるだろう。図面中、同一の図中符号は同一の構造要素を示す。

図１は、説明される実施形態に係る非作動状態にある典型的な梁形装着機能部を示す図である。

図２は、作動状態にある図１に示される梁形装着機能部を示す図である。

図３は、図２に示される梁形装着機能部の典型的な横断面を示す図である。

図４は、説明される実施形態に係る非作動状態にあるアーチ型装着機能部を示す図である。

図５Ａは、作動状態にある図４に示されるアーチ型装着機能部を示す図である。 図５Ｂは、作動状態にある図４に示されるアーチ型装着機能部を示す図である。 図５Ｃは、装着機能部の典型的な寸法を示す図である。 図５Ｄは、装着機能部の典型的な寸法を示す図である。

図６は、説明される実施形態に係る複数の装着機能部を有する典型的な第１の筐体構成部品を示す斜視図である。

図７は、説明される実施形態に係る典型的な第２の筐体構成部品を示す斜視図である。

図８は、図６及び図７にそれぞれ示される第１の筐体構成部品及び第２の筐体構成部品から形成される複数部品で構成される筐体を有するポータブルディスクドライブ（ＰＤＤ）の形態のポータブル電子デバイスを示す展開図である。

図９は、図８のＰＤＤが完全に組み立てられた状態を示す図である。

図１０は、説明される実施形態に係る方法を詳細に示すフローチャートである。

添付の図面に示される代表的な実施形態を参照して本発明を詳細に説明する。以下の説明は、それらの実施形態を１つの好適な実施形態に限定することを意図しないことを理解すべきである。反対に、以下の説明は、添付の特許請求の範囲により定義される以下に説明される実施形態の精神及び範囲に含めることができる代替例、変形例及び均等物を含むことを意図する。

以下の説明は、少なくとも第１の構成部品及び第２の構成部品を一体に固定するために使用可能な機構に関する。この機構は第１の構成部品と一体に形成された装着機構の形態をとることができる。装着機構は第２の部分とは実質的に無関係に作動し得る第１の部分を有する。第２の部分は第２の構成部品に一体に形成された係止機能部と係合し得る。第２の部分とは無関係に第１の部分により発生される付勢力は、第２の部分を係止機能部に固定するために使用できる。一実施形態において、第１の部分は、加えられた荷重に対して付勢力を発生することによって対抗する可逆的に変形可能な材料から形成される。この付勢力は、第２の部分を係止機能部に固定するために使用され、その結果、第１の構成部品と第２の構成部品は互いに固定される。

特定の一実施形態において、装着機能部は、第１の構成部品と一体に形成された本体を少なくとも含む。本体は、第１の部分及び第２の部分が互いに離間したままであるように構成され得る。第１の部分は、荷重が加えられた場合に第１の部分を可逆的に撓ませる、金属などの材料から形成される。尚、第１の部分及び第２の部分が互いに離間したままであるように、第１の部分の撓みは最大撓み量を超えない。従って、第１の部分と第２の部分との間の動的相互作用は、第２の構成部品を介して第２の部分へ伝達される付勢力によってのみ第１の部分から第２の部分へ伝えられる。付勢力は第１の部分の撓み量に比例する。説明される実施形態において、第１の部分は少なくとも第１の方向に撓むことができ、第２の部分は、少なくとも第１の方向に対してほぼ直交する第２の方向に撓むことができる。付勢力は第２の部分を係止機能部に固定するために使用され得る。

以下の説明中、普遍性を失うことなく、装着機能部は、少なくとも第１の筐体構成部品及び第２の筐体構成部品を機械的に結合するために使用できる第１の撓み部分及び第１の撓み部分から切り離された第２の撓み部分を含む。装着機能部は第１の筐体構成部品と一体の部分として形成される。第１の撓み部分は、第１の撓み部分と接触するように配置された第２の筐体構成部品に力が加えられるのに応答して可逆的に変形する、金属などの変形可能な材料から形成される。第１の撓み部分は、加えられた力に対して、中立状態から撓み状態に可逆的に変形することによって応答する。撓み状態にあるとき、第１の撓み部分の固有の材料特性によって、第１の撓み部分は、第１の撓み部分の撓み量に比例する付勢力を発生する。この付勢力は、第２の筐体構成部品に一体に形成された係止機能部へ第２の筐体構成部品を介して伝達される。これにより、係止機能部は付勢力とほぼ等しい大きさを有する力で第２の撓み部分を撓ませる。

係止機能部は、第２の撓み部分に応じた大きさ及び形状を有するが、その形状及び大きさは多様に変更されてよい。例えば、係止機能部は、第２の筐体構成部品の側壁に形成されたスロット構造の形態をとり得る。その場合、第２の筐体構成部品が第１の撓み部分と係合するように、筐体構成部品は互いに対して相対的に移動することができる。１つの構成例では、第２の筐体構成部品は、第１の筐体構成部品の縁部分に嵌合することができる。この構成の場合、装着機能部は第１の筐体構成部品の縁部分に配置される。従って、装着機能部の第２の撓み部分は、例えば、第１の方向に対して実質的に直交する第２の方向に係止機能部を撓ませることにより第２の筐体構成部品の内面と係合するように構成される。第１の撓み部分及び第２の撓み部分は、第１の筐体構成部品と第２の筐体構成部品とを互いに固定するように互いに協働する。

例えば、第２の筐体構成部品の第１の面は、第１の撓み部分と係合し且つ第１の筐体構成部品に対してＺ方向に移動することができる。第２の筐体構成部品の第１の面が移動することによって、第１の撓み部分はＺ方向に可逆的に変形することができる。撓み状態にあるとき、第１の撓み部分は、第２の筐体構成部品の移動に対して、−Ｚ方向の付勢力を発生することができる。説明される実施形態において、第１の筐体構成部品及び第２の筐体構成部品は、第２の筐体構成部品の第１の面に対して実質的に垂直である第２の筐体構成部品の第２の面と第２の撓み部分が接触するように配置され得る。第２の撓み部分は、第１の撓み部分の撓みの方向に対して実質的に直交する第２の方向に撓むことができる。言い換えれば、デカルト座標｛Ｘ，Ｙ，Ｚ｝を利用して説明すると、第２の撓み部分は｛Ｘ｝方向又は｛Ｙ｝方向に撓むことができる。尚、場合によっては、第２の撓み部分は実際には回動点を中心として回動し得るので、少なくともわずかに｛Ｚ｝方向に撓むが、説明上、この撓みは事実上無視できる。

一実施形態において、第２の筐体構成部品は第１の筐体構成部品に沿って摺動し得る。所定の位置に到達すると、２つの筐体構成部品を互いに固定するために、撓みスナップは係止機能部に対して付勢され得る。係止機能部は、撓みスナップと係合するのに適する大きさ及び形状を有するスロットのような種々の形態をとることができる。装着機能部は、例えばポータブル電子デバイスの作動構成部品を囲包し且つ支持するために使用される、複数部品で構成される筐体の構成部品を互いに装着するのに適している。複数部品で構成される筐体は少なくとも上面カバー及び底面カバーを含むことができ、各カバーは互いに適合する大きさ及び形状を有する。

図１〜図１０を参照して、上記の実施形態及び他の実施形態を以下に説明する。しかし、以下の詳細な説明が図１〜図１０に関して提示されることは当業者には容易に理解されるだろう。

図１は、説明される実施形態に係る典型的な梁型装着機構１００を示す。装着機構１００は、少なくとも２つの構成部品を互いに固定するために使用される。以下の説明中、装着機構１００は、便宜上、複数部品で構成される筐体の複数の構成部品を堅固に接合するために使用される装着機構として説明される。複数部品で構成される筐体は、ポータブル電子デバイスの作動構成部品を囲包し且つ支持するために使用される。しかし、装着機構１００は以下に説明される特定の例以外の他の多くの用途に利用可能であるので、説明される実施形態の幅又は範囲を限定すると解釈されてはならない。

図１に示されるように、装着機構１００は中立形態と呼ばれる状態にある。装着機構１００は、第１の筐体構成部品１０４と一体に形成された本体１０２を含むことができる。第１の筐体構成部品１０４は、ポータブル大容量記憶デバイス系列のポータブル電子デバイスの作動構成部品を囲包するために使用される複数部品で構成される筐体の一部である。いずれにしても、本体１０２は、加えられた力に対して可逆的に変形することによって応答する材料から形成され得る。鋼、ステンレス鋼及びアルミニウムなどの金属材料が適切であると考えられる。

本体１０２は、梁型である第１の撓み部分１０６及び第２の撓み部分１０８を含むことができ、２つの撓み部分は、間隙１１０を挟んで互いに離間している。図示されるように、第１の撓み部分１０６は、支柱により支持される梁の形態をとることができ、支柱は、圧縮されることによって加えられた外力に対して応答することができる。しかし、他の実施形態（図４に示される実施形態など）では、第１の撓み部分１０６は、支柱により支持されるアーチの形状をとることができ、その場合、アーチは、外力が加えられたのに応答して少なくとも限られた範囲で圧縮され得る。それらの実施形態において、支柱構造はほとんど圧縮されない。圧縮されない代わりに、支柱構造は、撓みを避けるように特別に設計され且つアーチが最大撓み量を超えて撓みするのを防止する当接機構又はストップ機構として使用される。

図１に示される実施形態では、第２の撓み部分１０８は、第２の筐体構成部品に配置された対応する係止機能部と係合するために使用される係合機能部１１２（撓みスナップ１１２とも呼ばれる）を含むことができる。中立の場合、すなわち撓みされていない状態にある場合、間隙１１０は公称間隙幅ｄ_nominalを有することができる。外力Ｆ_extが加えられたのに応答して、第１の撓み部分１０６は第１の方向に撓み得る（すなわち圧縮し得る）。第２の撓み部分１０８は、第１の撓み部分１０６に外力Ｆ_extが加えられたことに直接応答しない。第２の撓み部分１０８は、第２の撓み部分１０８に直接加えられた力に対して、第１の撓み部分１０６の撓みとは無関係に撓みことによって応答することができる。

例えば、第２の撓み部分１０８は、力Ｆ_yに応答して、第１の撓み部分１０６の動きに対応する第１の方向に対してほぼ直交する第２の方向に撓むことができる。「実質的に直交する」とは、いくつかの実施形態において、第２の撓み部分１０８が回動点又は回動線に関して回動することを意味し、その場合、第２の方向は、実際には第１の方向にごくわずかな成分を含む。例えば、第１の撓み部分１０６は、外力Ｆ_extが｛−ｚ｝方向に加えられたことに応答して｛−ｚ｝方向に撓み得る。言い換えれば、第１の撓み部分１０６の少なくとも一部は外力Ｆ_extが加えられたことに応答して圧縮し得るということである。外力Ｆ_extが加えられたことに応答したこの第１の撓み部分１０６の動きとは無関係に、第２の撓み部分１０８は、第２の撓み部分１０８に加えられた力Ｆ_yに応答して線１１４に関して回動運動で移動し得る。第２の撓み部分１０８の回動運動は｛±ｙ｝成分及び｛ｚ｝成分の双方を含み得る。しかし、｛ｚ｝方向の運動は小さいので、実際のあらゆる用途に関して｛ｚ｝成分を無視できる。

装着機構１００を作動させるために、第１の撓み部分１０６に外力Ｆ_extが加えられ得る。外力Ｆ_extは、ばね１２０及び１２２としてそれぞれモデル化されている支柱１１６及び１１８に伝達され得る。当該技術では周知の通り、第１の撓み部分１０６が撓み状態、すなわち作動された状態にあり且つ第２の撓み部分１０８は非作動状態にあるシステム２００を示す図２に示されるように、外力Ｆ_extが加えられた場合、ばね１２０及び１２２は、距離ｘ_deflectionだけ圧縮することによって応答することができる。作動された状態にある場合、第１の撓み部分１０６は、以下の式（１）に従って付勢力Ｆ_biasを発生することができる。
Ｆ_bias＝Ｅ×Ａ₀×（ΔＬ／Ｌ₀） （式１）
式中、Ｅはヤング係数（弾性係数）であり、Ａ₀は当初の横断面面積であり、ΔＬは支柱部分の長さの変化量（ｄ_deflection）であり、Ｌ₀は支柱部分の当初の長さである。

従って、第１の撓み部分１０６を形成するために使用される材料として何を選択するかは、第１の撓み部分１０６及び装着機構１００全体の適正な性能を実現する上で重要足り得る。第１の撓み部分１０６を形成するために使用される材料は、等方性の（すなわちあらゆる方向にほぼ同一である）機械的特性を有し得る。等方性材料を使用した場合、ヤング係数は、ある歪み範囲にわたりほぼ一定である。そのような材料は、線形材料と呼ばれ且つフックの法則に従うといわれる。線形材料は、例えば鋼及びアルミニウムなどの大半の金属を含み得る。

しかし、ある特定の不純物によって処理した金属及びセラミック並びに粒構造が指向性を持つように機械的に加工された金属のような異方性材料も使用可能である。それらの材料が異方性を示すようになると、力が加えられる方向に応じてヤング係数が変化する。異方性は複合材料でも見られる。例えば、炭素繊維は、繊維と平行に（粒子に沿って）力が加わった場合にはるかに高いヤング係数を示す（はるかに高い剛性を示す）。しかし、本明細書の以下の説明中、少なくとも第１の撓み部分１０６はアルミニウムなどの等方性材料から形成されると考える。特定の実現例において、少なくとも第１の撓み部分１０６は、Ｈ３２の焼戻し標示を有するアルミニウム合金５０５２から形成される（すなわち、歪み硬化され且つ熱処理を伴って又は熱処理を伴わずに安定化され且つ１／４硬質である）。

図２及び図３を参照すると、図３は、図２に示される線ＡＡに沿ったシステム２００の断面図である。作動状態にある場合、第１の撓み部分１０６は、第２の筐体構成部品２０２を撓ませるために使用される付勢力Ｆ_biasを発生できる。第２の筐体構成部品２０２は、第２の撓み部分１０８、特に撓みスナップ１１２に従った大きさ及び形状を有する係止機能部２０４を含むことができる。係止機能部２０４は、付勢力Ｆ_biasが第２の筐体構成部品２０２を介して係止機能部２０４へ伝達されるように撓みスナップ１１２を受け入れる大きさ及び形状を有するスロットの形態を有することができる。これにより、係止機能部２０４は、付勢力Ｆ_biasとほぼ同じ大きさの係止力Ｆ_lockで撓みスナップ１１２と係合し且つ撓みスナップ１１２を固定することができる。

第１の筐体構成部品１０４と第２の筐体構成部品２０２とを互いに固定するために使用される力は、第２の撓み部分１０８を作動させるために使用される力の量とは無関係である。例えば、第１の撓み部分１０６は、第２の筐体構成部品２０２の内面２０６を第１の撓み部分１０６と接触させることにより作動され得る。内面２０６は、第１の撓み部分１０６に外力Ｆ_extを加えるように｛−ｚ｝方向に移動され得る。そこで、第１の撓み部分１０６は、外力Ｆ_extが加えられたこと（すなわち内面２０６が動いたこと）に対して、距離ｘ_deflectionだけ撓み、間隙の幅をｄ_nominalからｄ_deflectedに縮小することによって応答することができる。尚、第１の撓み部分１０６及び第２の撓み部分１０８を互いに無関係に作動させるために、１つにはシステム２００の許容差の累積によって間隙の幅をｄ_minより広く維持しておかなければならない。

内面２０６が｛−ｚ｝方向に移動するのと共に、第２の筐体構成部品２０２の内面２０８も｛−ｚ｝方向に移動することができるので、力Ｆ_yが加わることによって第２の撓み部分１０８は作動され得る。この力Ｆ_yは、例えば内面２０８が第１の筐体構成部品１０４の外面に沿って摺動することにより発生され得る。この摺動力Ｆ_yは、第２の撓み部分１０８（及び撓みスナップ１１２）を｛−ｙ｝方向に撓みスナップ１１２の横方向寸法と等しい距離だけ移動させ得る（制止し得る）。

撓みスナップ１１２は、内面２０８と摺接した状態で、撓みスナップ１１２が係止機能部２０４に到達するまでその位置に保持され得る。一実施形態において、撓みスナップ１１２は、第２の面２０８の摺動動作を容易にすると共に係止機能部２０４の係合を容易にするような形状に形成することができる。例えば、第２の面２０８と摺接する撓みスナップ１１２の面は面取りされるか又は湾曲した形状であるが、撓みスナップ１１２の反対側の面は、係止機能部２０４と堅固に係合するような形状に形成することができる。第２の筐体構成部品２０２が第１の撓み部分１０６によって撓んだ状態であるので、撓みスナップ１１２は、付勢力Ｆ_biasとほぼ同じ大きさの係止力Ｆ_lockで係止機能部２０４と係合し得る。

図４は、説明される別の実施形態に係る典型的なアーチ型装着機構４００を示す。装着機構４００は、第１の筐体構成部品４０４と一体に形成された本体４０２を含むことができる。尚、装着機構４００は第１の筐体構成部品４０４の縁部分に配置され得る。これにより、第２の筐体構成部品（図示せず）をアーチ部分４０８と接触させることによって第１の撓み部分４０６を作動させることができる。アーチ部分４０８は支柱構造４１０及び４１２により支持することができる。アーチ型装着機構の場合、外力Ｆ_extが加えられたことに応答して板ばねのように撓むのはアーチ部分４０８である。アーチ部分４０８は、撓みことにより、十分に調整され且つ規定された量で付勢力Ｆ_biasを与えることができる。しかし、先に説明した梁型装着機能部とは異なり、支柱構造４１０及び４１２はさほど大きく撓みしないように設計されている。実際、支柱構造４１０及び４１２は、当接構造又はストップ機構として作用することにより、アーチ部分４０８が臨界閾値撓み量を超えて撓むのを防止するために使用することができる。

アーチ部分４０８が湾曲しており且つ支柱構造４１０及び４１２が配置されているため、アーチ部分４０８の湾曲がごく大きくなった場合（すなわち平坦になった場合）、過剰な荷重はアーチ部分４０８から支柱構造４１０及び４１２へ直接伝達されるので、アーチ部分４０８の過剰撓みを防止できる。過剰な荷重が支柱構造４１０及び４１２へ伝達されることにより、支柱構造４１０及び４１２は破砕防止部として作用する。すなわち、装着機能部４００が大きな損傷により破砕する危険が生じた場合、アーチ部分４０８を最大撓み量まで撓ませる（すなわち平坦にする）値を超える荷重は、支柱構造４１０及び４１２を介して筐体構成部品４０４へ直接伝達される。支柱構造４１０及び４１２に凹部４１４及び４１６がそれぞれ一体に形成される。凹部４１４及び４１６は、支柱構造４１０及び４１２の慣性モーメントをそれぞれ減少させることにより、損傷の危険を低減する。

装着機能部４００は、係合機能部４２０を有する第２の撓み部分４１８を更に含むことができる。係合機能部４２０は、第２の撓み部分４１８の作動を容易にするような形状に形成された第１の湾曲面４２２を有することができる。例えば、第２の撓み部分４１８が筐体構成部品の面の摺動運動により作動される場合、第１の面４２２が湾曲していることにより、筐体構成部品の摺動運動は容易になり得る。これに対し、係合機能部４２０の第２の面４２４は、対応する係止機能部を受け入れるのに適する平坦な形状を有することができる。係止機能部は、例えば係合機能部４２０に従った大きさ及び形状を有するスロットの形態である。

図５Ａ及び図５Ｂは、装着機構４００が既に作動され且つ第１の筐体構成部品４０４に第２の筐体構成部品５０２を固定するために使用されているシステム５００を示す。本実施形態において、第１の筐体構成部品４０４及び第２の筐体構成部品５０２を固定するために、第２の筐体構成部品５０２の内面５０４は、アーチ部分４０８と接触するように配置され得る。第２の筐体構成部品５０２は、第２の筐体構成部品５０２の内面５０６が第１の筐体構成部品４０４の外面５０８に沿って摺動することができるような大きさに形成され得る。これにより、第２の筐体構成部品５０２の内面５０４がアーチ部分４０８と接触した状態で、第２の筐体構成部品５０２の内面５０６は、第１の筐体構成部品４０４の外面５０８と接触して摺動することができる。内面５０６は、係合機能部４２０の面４２２に力Ｆ_yを加えることにより第２の撓み部分４１８を作動させることができる。その結果、係合機能部４２０は、内面５０６により所定の位置に保持されながら、係止機能部５１０により捕捉されるまで｛−ｙ｝方向に移動することができる。係止機能部５１０は、付勢力Ｆ_biasが第２の筐体構成部品５０２により係止機能部５１０へ伝達されるような大きさ及び形状を有することができる。このように、係止機能部５１０は、付勢力Ｆ_biasとほぼ同一の大きさである係止力Ｆ_lockで係合機能部４２０を面４２２に固定することができる。

梁型装着機能部の場合と同様に、アーチ部分４０８を形成するために使用される材料及びアーチ部分４０８の幾何学的形状の双方により、係合機能部４２０を固定するために使用される係止力（係合力とも呼ばれる）を判定できる。詳細には、アーチ部分４０８の厚さ及びアーチ部分４０８を形成するために使用される材料は、アーチ部分４０８の慣性モーメントを決定することができる。更に、アーチ部分４０８と第２の筐体構成部品５０２との干渉の量は、アーチ部分４０８のｘ_displacementを決定することができる。従って、装着機構４００の許容差の累積が係止力Ｆ_lockに大きな影響を与えることができる。例えば、装着機能部４００（特に係合機能部４２０）を形成するために使用される材料の降伏強さ及びヤング係数を超えないことが重要である。

そこで、図５Ｃ及び図５Ｄは、説明される実施形態に係る装着機能部４００の典型的な寸法を示す。詳細には、図５Ｃは、図５Ｂに示される装着機能部４００及び第１の筐体構成部品４０２の横断面を示し、装着機構４００の特定の実現例の特定の寸法を明示する。距離Ｔは、第２の筐体構成部品５０２とアーチ部分４０８との干渉に直接影響し、その結果、係止力Ｆ_lockに直接影響する許容差の累積を考慮に入れなければならない間隙幅ｄｇａｐを含む。従って、装着機能部４００を形成するために使用される材料の降伏強さを超えないようにするには、許容差の累積を慎重に考慮することが重要である。尚、製品設計に際しては、装着機能部４００の設計に組み込まれる許容係合範囲などのマージンも考慮される。例えば、約０．０５ｍｍ〜約０．３５ｍｍの係合範囲は許容できると考えられる。更に、図５Ｄは、図５Ａに示される装着機構４００の典型的な寸法を示す。

説明される実施形態において、以下の式（１）により定義されるようにＦ_biasを計算できる。装着機能部４００を形成する材料の計算上の応力Ｓは、式（２）により定義され得る。例えば、表１、表２及び表３は、装着機能部４００の特定の実現例の典型的な値を示す。尚、実現例の１つはアルミニウム合金ＡＬ５０５２Ｈ３２を使用し、別の実現例はアルミニウム合金ＡＬ５０５２Ｈ３６を使用している。表２及び表３に提示される結果からわかるように、いずれの材料も、装着機能部４００を利用して少なくとも２つの構成部品を互いに固定する用途に適する。

例えば、８つの装着機能部が使用される図６に示される実施形態に関して、その安全係数（計算上の応力と応力限界との関係）が表３に示される。
Ｆ＝ｙ_max×（48×Ｅ×Ｉ）／Ｌ³ （式１）
Ｓ＝Ｆ／Ａ （式２）
Ｌ：梁の長さ
Ｅ：材料の弾性係数
Ｉ：横断面（ｘ）の慣性モーメント
Ｓ_y：材料の降伏強さ
Ｓ：材料の計算上の応力
Ａ：横断面面積
ｂ：横断面幅（ｘ）
ｈ：横断面高さ（ｙ）

図６は、説明される実施形態に係る典型的な第１の筐体構成部品６００を示す。第１の筐体構成部品６００は、ポータブル電子デバイスの作動構成部品を囲包し且つ支持するために使用される、複数部品で構成される筐体の一部であり得る。例えば、第１の筐体構成部品６００は、アルミニウム又はステンレス鋼などの金属から形成でき且つポータブル電子デバイスの底部として使用できる。こうして、第１の筐体構成部品６００は、ポータブル電子デバイスの機能を実行するために使用される作動構成部品のすべてを囲包し且つ固定するために使用できる。作動構成部品のすべてを囲包し且つ複数部品で構成される筐体を互いに固定するために、第１の筐体構成部品６００はアーチ型装着機構４００の形態の装着機能部を複数含むことができ、各装着機能部は第１の筐体構成部品６００の縁部６０４に配置することができる。

図７は、説明される実施形態に係る典型的な第２の筐体構成部品７００を示す。ポータブル電子デバイスの種々の作動構成部品を固定し且つ囲包するために使用される、複数部品で構成される筐体を形成するために、第２の筐体構成部品７００は第１の筐体構成部品６００と組み合わせて使用することができる。第２の筐体構成部品７００は、第１の筐体構成部品６００の装着機能部４００の複数の係合機能部４２０のうち対応する１つの係合機能部を受け入れるような大きさ及び形状に形成された複数の係止機能部７０２を含むことができる。第２の筐体構成部品７００は、ポータブル電子デバイスの複数の作動構成部品を支持するために使用されるシャシを装着できるマウント７０４を更に含むことができる。特定の例において、ポータブル電子デバイスは、コンピュータなどの外部回路と通信するため及び外部電源から電力を受け取るために使用されるケーブルを含むことができる。従って、ケーブルを受け入れる大きさの開口部７０６が形成されると共に、ポータブル電子デバイスがＣＤ又はＤＶＤなどの光媒体を利用する場合には、光ディスクを受け入れるスロット７０８が形成される。

図８は、説明される実施形態に係るポータブル電子デバイス８００を示す展開図である。ポータブル電子デバイス８００は、ＣＤ又はＤＶＤのような光ディスクを受け入れるように構成されたポータブルディスクドライブ（ＰＤＤ）８００の形態をとることができる。従って、ＰＤＤ８００は、装着機構４００を介して第１の筐体構成部品６００と第２の筐体構成部品７００とを装着することにより形成される、複数部品で構成される筐体の中に囲包される作動構成部品８０２を含むことができる。そのため、ブラケット８０６及び支え７０４を使用して、シャシ８０４の形態の作動構成部品８０２が第２の筐体構成部品７００に取り付けることができる。外部回路及び外部電源との間の給電及び通信の双方を可能にするために、ケーブル８０８が作動構成部品に接続され得る。ケーブル８０８は、第２の筐体構成部品７００の開口部７０８に受け入れられ得る。尚、装着機能部４００は、光ディスク及びケーブル８０８の双方に対応できるように配置することができる。例えば、予想される光ディスクの大きさとＰＤＤ８００の大きさがほぼ同一になるようにするために、第１の筐体構成部品６００及び第２の筐体構成部品７００は、光ディスクとほぼ同一の寸法を有することができる。

しかし、装着の工程を容易にするために第２の筐体構成部品７００を第１の筐体構成部品６００に沿って摺動させることができるように、第２の筐体構成部品７００は、第１の筐体構成部品６００よりわずかに大きい寸法を有することができる。従って、作動構成部品８０２が第２の筐体構成部品７００の中に装着され且つ第２の筐体構成部品７００に固定された後、第１の筐体構成部品６００を装着機構４００のアーチ部分４０８と接触させ、係止機能部７０２が係合機能部４２０と係合し且つ係合機能部４２０を固定するまで第１の筐体構成部品６００を所定の位置まで押し込むことができる。

詳細には、第２の撓み部分４１８を作動させるために、第１の筐体構成部品６００の外面８１０は、係合機能部４２０がスロット７０２の形態の係止機能部により捕捉されるまで第２の筐体構成部品の内面８１２と摺動自在に係合する。その結果、図９に示されるように、装着機能部４００を介して第２の筐体構成部品７００に固定された第１の筐体構成部品６００から形成される、複数部品で構成される筐体９００を使用して、ＰＤＤ８００を形成できる。

図１０は、説明される実施形態に係る方法１０００を詳細に示すフローチャートである。方法１０００は、１００２において、第１の筐体構成部品と一体に形成された装着機能部の第１の撓み部分を作動させることにより開始され得る。１００４において、作動された第１の撓み部分により第２の筐体構成部品に付勢力が加えられる。１００６において、装着機能部の第１の撓み部分が作動されるのと共に、装着機能部の第２の撓み部分が作動され得る。一実施形態において、装着機能部の第１の撓み部分は、第２の筐体構成部品の第２の面が装着機能部の第２の撓み部分と接触するのとほぼ同時に装着機能部の第１の撓み部分と接触する状態にされた第２の筐体構成部品の第１の面により作動される。１００８において、装着機能部の第２の撓み部分の一部である係合機能部は、第２の筐体構成部品に一体に形成された係止機能部により捕捉される。説明される実施形態では、係止機能部は、付勢力とほぼ同一の大きさの係止力で係合機能部を撓ませる。これにより、１０１０において、装着機構は第１の筐体構成部品と第２の筐体構成部品とを互いに固定する。

説明される実施形態の利点は数多くある。種々の態様、実施形態又は実現例は、次に示す利点のうち１つ以上を提供する。本発明の実施形態の多くの特徴及び利点は以上の説明から明らかであり、従って、添付の特許請求の範囲は、本発明のそのような特徴及び利点のすべてを含むことを意図する。更に、当業者には多くの変形及び変更が容易に理解されるので、上述の実施形態は、図示され且つ説明された構成及び作動のみに限定されるべきではない。従って、適切な変形及び同等物のすべては、本発明の範囲内に含まれるものとする。

Claims (20)

1. 第１の構成部品と第２の構成部品とを装着するための装着機構であって、
   前記第１の構成部品に一体に形成された本体を備え、
   前記本体は、第１の撓み部分を備え、
   前記第１の撓み部分は、
   可撓性のアーチ部分と、
   前記可撓性のアーチ部分と一体に形成された第１の端部及び前記第１の構成部品と一体に形成された第２の端部を有する耐荷重第１及び第２の支柱と、を備え、
   前記第１及び第２の支柱は、前記アーチ部分の第１の方向への撓み量を第１の最大撓み量以下に制限するストップ機構として作用し、
   前記耐荷重第１及び第２の支柱は、前記撓み量が少なくとも前記第１の最大撓み量である場合に限り、前記第２の構成部品により前記装着機構に加えられた第１の荷重を前記第１の構成部品へ直接伝達し、
   前記本体は、前記第１の部分から離間して配置された第２の撓み部分を備え、
   前記第１の部分は少なくとも第１の方向へ撓み可能であり、前記第２の部分は少なくとも前記第１の方向に対して実質的に直交する第２の方向に撓み可能であり、
   前記第２の部分は、前記第１の部分の撓み量に比例する固定力で前記第２の構成部品を前記第１の構成部品に固定し、前記第１の部分及び前記第２の部分は離間したままである装着機構。
2. 前記第２の構成部品により前記アーチ部分に加えられる前記第１の荷重によって、前記アーチ部分の前記第１の方向への撓みが生じ、
   撓んだ前記アーチ部分は、前記加えられた荷重に応答して、前記固定力で前記第２の構成部品を付勢し、
   前記固定力は、前記アーチ部分の撓み量に比例し且つ前記加えられた荷重の方向とは逆の方向であることを特徴とする請求項１記載の装着機構。
3. 前記第２の構成部品は、前記アーチ部分に前記第１の荷重を加えると共に前記第２の部分に第２の荷重を加え、
   前記第２の部分は、前記第２の荷重に応答して、前記第２の構成部品に一体に形成された係合機能部に達するまで少なくとも前記第２の方向に、最大で第２の最大撓み量まで撓むことを特徴とする請求項１又は２記載の装着機構。
4. 前記第２の撓み部分が前記係合機能部に達した場合に、前記第２の部分は前記固定力で前記係合機能部と係合することを特徴とする請求項３記載の装着機構。
5. 前記第２の方向と前記第１の方向とは互いに直交することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の装着機構。
6. 前記アーチ部分の湾曲と前記第１の支柱及び前記第２の支柱の配置とによって、前記アーチ部分から過剰な荷重が前記第１の支柱及び前記第２の支柱へ直接均等に伝達され、前記アーチ部分の過剰撓みが防止されて前記アーチ部分の湾曲が平坦になるにとどまることを特徴とする請求項５記載の装着機構。
7. 第１の筐体構成部品と第２の筐体構成部品とを前記第１の筐体構成部品に一体的に形成された装着機能部により固定する方法であって、
   前記装着機能部は、
   互いに離間したままであり且つ互いに独立して動く第１の撓み部分及び第２の撓み部分を有し、
   前記第２の撓み部分は係合機能部を有し、
   前記方法は、
   前記第１の撓み部分によって前記第１の筐体構成部品に付勢力を加える工程を備え、
   前記付勢力は、前記第１の撓み部分の撓み量に比例し、
   前記第１の撓み部分は、
   アーチ部分と、
   第１及び第２の支柱部分とを含み、
   前記第１及び第２の支柱部分は、第１の端部、第２の端部で、前記アーチ部分をそれぞれ支持し、
   前記第１及び第２の支柱部分は、前記アーチ部分が最大撓み量を超えることを防止するストップ機構として作用し、
   前記方法は、
   前記第２の筐体構成部品に一体に形成された係止機能部によって前記係合機能部を捕捉する工程と、
   捕捉された前記係合機能部を前記付勢力と直接関連する固定力で固定する工程と、
   を備えることを特徴とする方法。
8. 前記アーチ部分の湾曲が臨界湾曲になった場合、前記アーチ型装着機能部に加えられた過剰な荷重は、前記第１の支柱部分及び前記第２の支柱部分を介して前記第１の筐体構成部品へ伝達されることを特徴とする請求項７記載の方法。
9. 前記アーチ型装着機能部の前記第１の部分は、
   前記第２の筐体構成部品を前記装着機能部の前記第１の撓み部分の前記アーチ部分と接触するように配置し、前記第２の筐体構成部品により前記アーチ部分に外力を加え、前記アーチ部分の撓み量に比例する付勢力の形態で反作用力を与えることにより、作動することを特徴とする請求項８記載の方法。
10. 前記係合機能部と前記係止機能部との係合の付勢は前記付勢力に正比例することを特徴とする請求項９記載の方法。
11. 前記アーチ部分の湾曲と前記第１の支柱及び前記第２の支柱の配置とによって、前記アーチ部分から過剰な荷重が前記第１の支柱及び前記第２の支柱へ直接均等に伝達され、前記アーチ部分の過剰撓みが防止されて前記アーチ部分の湾曲が平坦になるにとどまることを特徴とする請求項１０記載の方法。
12. ポータブル電子デバイスであって、
    複数の作動構成部品と、
    複数部品で構成される筐体と、を備え、
    前記複数部品で構成される筐体は、前記複数の作動構成部品のうち少なくともいくつかの作動構成部品を囲包して固定するように構成され、
    前記複数部品で構成される筐体は、第１及び第２の筐体構成部品を備え、
    前記第１の筐体構成部品は、前記第１の筐体構成部品に一体に形成された第１の装着機能部を有し、
    前記第１の装着機能部は、
    前記第２の筐体構成部品と接触することにより作動された場合に付勢力を与えるように構成された第１の撓み部分と、
    係合機能部を有する第２の撓み部分とを有し、
    前記第２の筐体構成部品は、係止機能部を有し、
    前記係止機能部は、
    前記付勢力の大きさとほぼ等しい大きさの係止力で前記係合機能部を捕捉することにより前記第１の装着機構が前記第１の筐体構成部品及び前記第２の筐体構成部品を互いに固定的に装着するように、前記係合機能部に応じた大きさ及び形状を有し、
    前記第１の装着機能部は、前記第１の筐体構成部品と一体に形成された本体を備え、
    前記第１の撓み部分及び前記第２の撓み部分は互いに離間して配置され、
    前記第１の撓み部分は少なくとも第１の方向に撓み可能であり、前記第２の撓み部分は、少なくとも前記第１の方向に対して実質的に直交する第２の方向に撓み可能であり、
    前記第２の撓み部分は前記第２の筐体構成部品を前記第１の筐体構成部品に固定し、
    前記係止力は前記第１の撓み部分の撓み量に比例することを特徴とするポータブル電子デバイス。
13. 前記第１の撓み部分は、
    可撓性のアーチ部分と、
    前記可撓性のアーチ部分と一体に形成された第１の端部及び前記第１の筐体構成部品と一体に形成された第２の端部を有する耐荷重第１及び第２の支柱とを備え、
    前記第１及び第２の支柱は、前記アーチ部分の第１の方向への撓み量を第１の最大撓み量以下に制限するストップ機構として作用し、
    前記耐荷重第１及び第２の支柱は、前記撓み量が少なくとも前記第１の最大撓み量である場合に限り、前記第２の筐体構成部品により前記装着機能部に加えられた第１の荷重を前記第１の筐体構成部品へ直接伝達し、
    前記アーチ部分の湾曲と前記第１の支柱及び前記第２の支柱の配置とによって、前記アーチ部分から過剰な荷重が前記第１の支柱及び前記第２の支柱へ直接均等に伝達され、前記アーチ部分の過剰撓みが防止されて前記アーチ部分の湾曲が平坦になるにとどまることを特徴とする請求項１１記載のポータブル電子デバイス。
14. 前記第２の筐体構成部品により前記アーチ部分に加えられる前記第１の荷重によって、前記アーチ部分の前記第１の方向への撓みが生じ、
    撓んだ前記アーチ部分は、前記加えられた荷重に応答して、前記付勢力で前記第２の筐体構成部品を付勢し、
    前記付勢力は、前記アーチ部分の撓み量に比例し且つ前記加えられた荷重の方向とは逆の方向であることを特徴とする請求項１３記載のポータブル電子デバイス。
15. 前記第２の筐体構成部品は、前記アーチ部分に前記第１の荷重を加えるのと共に前記第２の撓み部分に第２の荷重を加え、
    前記第２の撓み部分は、前記第２の荷重に応答して、前記第２の筐体構成部品に一体に形成された係止機能部が前記係合機能部を捕捉するまで撓むことを特徴とする請求項１４記載のポータブル電子デバイス。
16. 複数部品で構成される筐体を有するポータブル電子デバイスを組み立てる方法であって、
    前記複数部品で構成される筐体の第１及び第２の筐体構成部品を準備する工程を備え、
    前記第１の筐体構成部品は、前記第１の筐体構成部品の縁部分に一体に形成された装着機能部を有し、
    前記装着機能部は、
    第１の撓み部分と、
    係合機能部を有する第２の撓み部分とを備え、
    前記方法は、
    複数の作動構成部品を準備する工程と、
    前記複数の作動構成部品のうち少なくともいくつかの作動構成部品を前記第２の筐体構成部品に固定する工程と、
    前記第２の筐体構成部品の第１の面に一体に形成された係止機能部が前記係合機能部と位置が合うように、前記装着機能部を前記係止機能部と位置合わせする工程と、
    前記第１の撓み部分を前記第２の筐体構成部品の第２の面の内面と接触させると共に前記第２の撓み部分を前記第２の筐体構成部品の前記第１の面の内面と摺接するように、前記第１の筐体構成部品を前記第２の筐体構成部品と接触して配置する工程と、
    前記係止機能部が前記係合機能部を係止力で捕捉するまで前記第１の筐体構成部品を前記第２の筐体構成部品に対して移動する工程と、を備え、
    前記第２の筐体構成部品に対する前記第１の筐体構成部品の移動により、前記第１の撓み部分は、ある撓み量だけ撓みを生じ、
    前記方法は、更に、
    前記撓み量に比例して付勢力を発生する工程と、
    前記付勢力を前記第２の筐体構成部品に加える工程と、
    前記付勢力を前記第２の筐体構成部品を介して前記係止機能部へ伝達する工程と、
    を備えることを特徴とする方法。
17. 前記係止力は前記付勢力と実質的に等しいことを特徴とする請求項１６記載の方法。
18. 前記装着機能部は、
    アーチ部分と、
    前記アーチ部分を前記第１の筐体構成部品の前記縁部分に接続する第１及び第２の支柱部分と、
    を更に備えることを特徴とする請求項１７記載の方法。
19. 前記アーチ部分の撓みは、実質的に前記第１の撓み部分の全ての撓みを示し、
    前記アーチ部分は最大撓み量を有することを特徴とする請求項１８記載の方法。
20. 加えられた外力のうち、前記アーチ部分を前記最大撓み量を超えて撓ませるおそれがある部分はすべて前記第１の筐体構成部品の前記縁部分へ直接伝達されることを特徴とする請求項１９記載の方法。