JP2014078240A - ポータブルコンピュータの統合型トップケース - Google Patents

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Abstract

【課題】ポータブルコンピュータのトップケースアッセンブリを提供する。
【解決手段】このアッセンブリは、単一部品で形成された一体的な統合型（例えば、均質な）トップケースを備えている。この一体的なトップケースは、ポータブルコンピュータのエンクロージャー、フレーム及び化粧外部をなす。又、この一体的なトップケースは、ポータブルコンピュータの一次構造体としても働く。このアッセンブリは、種々のサブアッセンブリ、例えば、キーボード、タッチパッド、回路ボード、及びドライブを含み、これらは、一体的なトップケースの下面に支持される。一体的なトップケースは、そのトップケースの壁、開口、取り付けエリア及び化粧エリアを形成するように加工されたアルミニウムスラブから形成される。
【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、一般に、ノートブックコンピュータのようなポータブルコンピューティング装置に係る。より詳細には、本発明は、ポータブルコンピューティング装置のエンクロージャー、及びポータブルコンピューティング装置をアッセンブルする方法に係る。
本出願は、２００９年１月１３日に出願された米国特許出願第１２／３５３，２４２号及び２００８年１０月１３日に出願された米国プロビジョナル特許出願第６１／１０５，０３５号の優先権を主張するもので、これらは、参考としてここにそのまま援用される。
ポータブルコンピュータの設計者は、相反する需要に直面している。例えば、ポータブルコンピュータの重量を減少して、非常に重たい装置によってユーザに負担がかからないようにすることが一般的に望まれる。同時に、耐久性及び審美性に影響してはならない。多くの場合、重量は節減できるが、装置コンポーネントのサイズ又は強度の減少を犠牲にしなければならない。同様に、装置の見掛けを改善できるが、装置を虚弱にし、ダメージの影響を受け易くすることを犠牲にしなければならない。例えば、望ましい性能及び見掛けの基準を満足させながら頑健なコンピュータエンクロージャーを形成することは困難である。
従来のコンピュータエンクロージャーは、多数の部片をアッセンブルして単一のエンクロージャーを生成することにより形成される。しかしながら、多数の部片で形成されたエンクロージャーは、サイズ、重量、複雑さを増大し、比較的高価なものとなり、且つポータブルコンピュータ及びポータブルコンピュータのエンクロージャーをアッセンブルするのに長い時間を必要とする。加えて、多数の部片を一緒にアッセンブルすることから形成されるコンピュータエンクロージャーは、欠陥となる確率が比較的高い。というのは、１つの部片が欠陥となるとエンクロージャー全体が欠陥となるからである（例えば、欠陥となるポイントが多数あるからである）。更に、従来のコンピュータエンクロージャーは、リサイクルが困難であり、それ故、環境に対して厄介である。例えば、エンクロージャーを形成するのに使用される幾つかの部片は、典型的に、リサイクルの前にエンクロージャーから除去しなければならないリサイクル不能な材料で形成される。加えて、部片が異なる材料で形成される場合には、リサイクルの前に部片を分離し、分類することが必要になる。コンピュータエンクロージャーの部片を一緒に保持するのに使用される接着剤及び／又は溶接材料が、エンクロージャーのリサイクルの妨げになることもある。
それ故、現在のエンクロージャー設計よりも、費用効果が高く、小型で、軽量で、強度があり、且つ審美的に満足な改良されたエンクロージャーを提供できることが望まれる。加えて、エンクロージャー内に構造体を装着する仕方を改善する必要もある。例えば、構造体をエンクロージャー内に素早く容易に設置できると共に、構造体をエンクロージャー内に配置及び支持する上で助けとなるような改善も必要である。
ポータブルコンピュータのトップケースアッセンブリが開示される。このアッセンブリは、単一部品から形成される一体的な統合型（例えば、均質な）トップケースを含む。この一体的なトップケースは、ポータブルコンピュータのエンクロージャー、フレーム及び化粧外部をなす。又、この一体的なトップケースは、ポータブルコンピュータの一次構造体として働く。このアッセンブリは、種々のサブアッセンブリ、例えば、キーボード、タッチパッド、回路ボード、及びドライブを含み、これらは、一体的なトップケースの下面に支持される。一体的なトップケースは、そのトップケースの壁、開口、取り付けエリア及び化粧エリアを形成するように加工されたアルミニウムスラブ又はアルミニウムコアのような金属部品から形成される。
本発明の一実施形態による統合型トップケースを有する例示的ポータブルコンピュータの斜視図である。 本発明の一実施形態による統合型トップケースを有する例示的ポータブルコンピュータの斜視図である。 本発明の一実施形態による統合型トップケースを有するポータブルコンピュータの例示的ベースの分解斜視図である。 本発明の一実施形態による例示的トップケースの上部斜視図である。 本発明の一実施形態による例示的トップケースの下面図である。 本発明の実施形態によるトップケースの一体的特徴を示す例示的トップケースの斜視図である。 本発明の実施形態によるトップケースの一体的特徴を示す例示的トップケースの斜視図である。 本発明の実施形態によるトップケースの一体的特徴を示す例示的トップケースの斜視図である。 本発明の実施形態によるトップケースの一体的特徴を示す例示的トップケースの斜視図である。 本発明の一実施形態による統合型トップケースを有する例示的ポータブルコンピュータのアッセンブリを示す図である。 本発明の一実施形態による統合型トップケースを有する例示的ポータブルコンピュータのアッセンブリを示す図である。 本発明の一実施形態による統合型トップケースを有する例示的ポータブルコンピュータのアッセンブリを示す図である。 本発明の一実施形態による統合型トップケースを有する例示的ポータブルコンピュータのアッセンブリを示す図である。 本発明の一実施形態による統合型トップケースを有する例示的ポータブルコンピュータのアッセンブリを示す図である。 本発明の一実施形態による統合型トップケースを有する例示的ポータブルコンピュータのアッセンブリを示す図である。 本発明の一実施形態による統合型トップケースを有する例示的ポータブルコンピュータのアッセンブリを示す図である。 本発明の一実施形態による統合型トップケースを有する例示的ポータブルコンピュータのアッセンブリを示す図である。 本発明の一実施形態による統合型トップケースを有する例示的ポータブルコンピュータのアッセンブリを示す図である。 本発明の一実施形態による統合型トップケースを有する例示的ポータブルコンピュータのアッセンブリを示す図である。 本発明の一実施形態による統合型トップケースを有する例示的ポータブルコンピュータのアッセンブリを示す図である。 本発明の一実施形態によるポータブルコンピュータを形成し且つアッセンブルするのに含まれる例示的ステップのフローチャートである。 本発明の一実施形態によるトップケースを形成するのに含まれる例示的ステップのフローチャートである。 本発明の一実施形態によるトップケースを形成するのに含まれる例示的ステップのフローチャートである。 本発明の一実施形態によるトップケースの形成に含まれ且つトップケースからポータブルコンピュータを形成しアッセンブルするのに含まれる例示的ステップのフローチャートである。 本発明の一実施形態によるトップケースを形成するのに含まれる例示的ステップを示す図である。 本発明の一実施形態によるトップケースを形成するのに含まれる例示的ステップを示す図である。
本発明は、ポータブルコンピュータの構造に係る。耐久性及び審美性の望ましいレベルを保持し又は改善しつつポータブルコンピュータの機能を向上させるポータブルコンピュータの構造が提供される。
本発明の１つの態様は、２つの部分（例えば、トップケース及びボトムケース）で形成されたエンクロージャーを含むポータブル電子装置の部分に係る。１つの実施形態では、ポータブル電子装置のこの部分の電気的コンポーネントのような内部コンポーネントの、全部ではないがその大部分は、トップケース（時々は、コンピュータのベースユニットの上部とも称される）内にアッセンブルされ、一方、ボトムケースは、トップケースアッセンブリと協働して内部コンポーネントを完全に包囲するカバーとして働くに過ぎない（例えば、それらが協働して、電子装置のその部分のエンクロージャーを形成する）。トップケースは、電気的コンポーネントを支持することができる。電気的コンポーネントは積層される。トップケースは、電気的コンポーネントを固定するための取り付け特徴部をその下面に含む。
本発明の別の態様は、幾つかの構造的／装飾的特徴部を単一の一体的部分へと統合するハウジング部分（例えば、トップケース）に係る。例えば、このハウジング部分は、化粧外部を呈しながら一体的フレームを伴う保護殻として働くことができる。この形式の構成では、ハウジング部分（例えば、一次ケース２０）は、化粧外部を呈しながら構造的強度を与えるラップトップコンピュータのようなポータブルコンピュータの外骨格として働くことができる。これら３つの特徴部は、１つの単一部分において一緒に機能する。ハウジング部分は、種々のサブアッセンブリをハウジング内に／ハウジングへ固定する上で助けとなる一体的装着特徴部もなす。又、ハウジング部分は、ポータブル電子装置に対するヒートシンクとしても働く。
１つの実施形態では、一体的なハウジング部分は、材料の単一スラブから形成することができ、より特定すれば、金属材料の単一スラブ、更に特定すれば、アルミニウム材料の単一スラブから形成することができる。これは、例えば、１つ以上の加工操作で達成することができる。一体的なハウジング部分の表面の、全部ではないがその大部分は、加工されるか、さもなければ、成形される。一例として、スラブは、例えば、押し出し又は同様のプロセスを経て形成される。スラブは、一般的に、一体的なハウジング部分のプロフィールと同様のプロフィールを有する（例えば、側面図、上面図、前面図）。
もし希望であれば、一体的なハウジング部分は、近似正味形状(near-net-shape)アルミニウムコアとも称されるアルミニウムコアから形成されてもよい。この形式のアルミニウムコアは、一体的なハウジング部分の最終的形状と形状が同様のアルミニウムの部片から形成される。即ち、アルミニウムコアは、一体的なハウジング部分の輪郭又は形状をたどる（例えば、一体的なハウジング部分及びアルミニウムコアは、両方とも、形状サイズが一般的に同じである壁のような構造を有する）。一体的なハウジング部分を形成するためにアルミニウムコアから除去する必要のある材料は、アルミニウムスラブより比較的僅かである（例えば、アルミニウムスラブは、実質的に長方形状であるが、アルミニウムコアは、一体的なハウジング部分の形状と同様の近似正味形状である）。このため、アルミニウムコアから一体的なハウジング部分を形成すると、加工で除去される（即ち、切り取られる）材料の量を減少することができ、従って、破棄されるか又はリサイクルする必要のある機械切削のような材料の量を減少することができる。
コア、スラブ、アルミニウムコア、アルミニウムスラブ、及びビレットという語は、ここでは、交換可能に使用される。例えば、スラブと称される材料の断片は、材料の断片の属性を変えずにコアと称されてもよい。
一体的なハウジング部分の最終的形状に形状が類似しているアルミニウムコアは、いずれかの適当な方法を使用して形成される。例えば、アルミニウムコアは、粗鍛造、鍛造、鋳造、型抜き、インベストメント鋳造、押し出しプロセス、等のプロセスを使用して形成することができる。この形式の構成は、製造中の浪費を減少する上で助けとなる。
一体的なハウジング部分（例えば、一次ケース２０）がアルミニウムスラブ（例えば、未仕上げのアルミニウムの長方形部片）から形成されるときには、仕上げられた一体的なハウジング部分は、その重量が、生のアルミニウムスラブの重量の約６０％以下又は５０％以下である（或いは４０％以下、３０％以下、２０％以下、等）。一体的なハウジング部分が、その一体的なハウジング部分のおおよその形状を既に有するアルミニウムコア（例えば、鋳造物）から形成されるときには、一体的なハウジング部分は、その重量が、元のアルミニウムコアの重量の約５０％又は３０％以下である（或いは２０％以下、１０％以下、等）。これらは、単なる例示に過ぎない。統合型のトップケースを形成するときには元の金属部分から必要に応じて適当な量の材料を除去することができる。
以下、図１ないし９を参照して、本発明の実施形態を説明する。しかしながら、当業者であれば、本発明は、これらの限定された実施形態を越えて拡張できるので、添付図面を参照した詳細な説明は、説明上のものに過ぎないことが容易に明らかであろう。
図１は、本発明の一実施形態によるポータブルコンピュータ１０の図である。このポータブルコンピュータ１０は、例えば、ラップトップ又はノートブックコンピュータに対応する。図示されたように、ポータブルコンピュータ１０は、ベース又はメインユニット１２と、蓋又はカバー１４とを含む。蓋１４は、回転軸１６の周りでベース１２に対して回転する。蓋は、例えば、ヒンジ又はクラッチバレル１８を経てベースに枢着（回転可能に）結合される。従って、蓋１４は、ベース１２に対して開位置（図示された）又は閉位置（図示せず）へと回転することができる。ヒンジ１８は、蓋１４をベース１２に対して種々の位置に保持するように構成される。
ベース１２及び蓋１４の内部コンポーネントは、各々、ハウジング１３及び１５により周囲領域が取り巻かれ、これらのハウジングは、各装置の内部コンポーネントをそれらのアッセンブルされた位置に支持するように働く。即ち、ハウジング１３及び１５は、ポータブルコンピュータ１０の計算動作を与えるために（例えば、集積回路チップ及び他の回路を含む）種々のコンポーネントを包囲し、内部に支持する。又、ハウジング１３及び１５は、ポータブルコンピュータ１０の形状又は形態を画成する上でも助けになる。即ち、ハウジング１３及び１５の輪郭は、ポータブルコンピュータ１０の外側の物理的な見掛けを具現化する。従って、それらは、開位置及び閉位置の両方においてポータブルコンピュータの審美的な見掛けを改善する種々の装飾的特徴部を含む。
ある場合に、ベース１２及び蓋１４の内部コンポーネントは、望ましからぬ電気的放出（ＥＭＩ）を発生することがあり、それ故、ハウジング１３及び１５は、電子的放出をその中に閉じ込めるように構成される。一例として、ハウジングは、適当なシールド材料、即ち導電性材料、及び／又は導電性材料が被覆された非導電性材料で形成される。他の場合には、内部コンポーネントは、望ましからぬ熱を発生することがあり、それ故、ハウジングは、熱を分散する（例えば、発熱素子からハウジングの各部分を通して熱を伝導除去する）ように構成される。
時々、ケース又はケーシングとも称されるハウジング１３及び１５は、１つ以上の個々の構造体から形成することができる。例えば、ハウジング１３を参照すれば、このハウジング１３は、これを形成するように協働する一次ケース２０及びカバー２５を含む。一次ケース２０は、ポータブルコンピュータの一次構造体をなすことができる。例えば、これは、蓋１４を支持すると共に、ベース１２及びカバー２５の内部コンポーネントの、全部ではないがその大部分を支持することができる。一次ケース２０は、エンクロージャー、フレーム、及び化粧外部として働く（非常に堅牢な構造体）。カバー２５は、一次ハウジングにより与えられるスペースを閉じる上で助けとなる。ある実施形態では、カバー２５のある部分は、ハウジング１３内の内部スペースへアクセスするためのドアのような取り外し可能な部分２５として働くか、又はバッテリのような取り外し可能なコンポーネントとして働くことができる。取り外し可能な部分２５は、ラッチ構成体２７を経て開放し／ロックすることができる。
ハウジング１３及びそれに関連したコンポーネントは、一般に、プラスチック、セラミック、金属、ガラス、等の適当な材料で形成される。選択される材料は、一般的に、強度（張力）、密度（軽量性）、強度対重量比、ヤング率、耐腐食性、成形性、仕上げ、リサイクル性、設備費、設計柔軟性、製造コスト、製造スループット、再現性、等を含む多数のファクタに依存するが、これらに限定されない。又、選択される材料は、導電率、熱伝導率、燃焼性、毒性、等にも依存する。又、選択される材料は、色、表面仕上げ、重量、等を含む審美性にも依存する。
１つの実施形態によれば、ハウジングは、金属材料から形成され、更には、加工可能で且つリサイクル可能な金属材料から形成される。
１つの特定の実施形態では、ハウジングは、アルミニウムから形成される。他の材料よりもアルミニウムを使用する幾つかの理由は、軽量で構造上強い（例えば、非常に優れた機械的特性及び強度対重量比がある）からである。これは、ポータブル装置にとって特に重要である。アルミニウムを使用する他の理由は、設備費が低廉で、容易に成形でき且つ中空部品を含む様々な形状で押し出すことができ、加工が容易で、従って、部品を変更したり厳格な公差で製造したりすることが容易であり、近似正味形状を与え、優れた耐腐食性を与え、高いスクラップ値を有し且つ新たな製品を製造するよう日常的に再処理され、更には、機械的及び化学的な前仕上げ、アノードコーティング、ペイント及び電気メッキ仕上げを含む様々な方法を使用して仕上げられる、ことを含む。
１つの特定の実施形態では、一次ケース２０は、加工されたアルミニウム又は他の適当な金属の内実なブロック又はコアから形成される。ハウジング１２を少なくとも一部分アルミニウムで形成する効果は、アルミニウムが、軽量で、加工が可能で、耐久性があり、且つ見掛け上魅力的なことである。アルミニウムは、アノード処理して、絶縁酸化物被覆を形成することができる。
加工は、例えば、（１）エンクロージャーを整形し、及び／又は（２）高度の寸法正確性及び表面仕上げを得、及び／又は（３）開口を形成し、及び／又は（４）構造上の特徴部を形成し、及び／又は（５）取り付け特徴部を形成し、及び／又は（６）望ましい内部エリアを形成し、等の種々の効果を達成するように遂行される。加工プロセスは、大部分の材料を除去してフラットな部分を生成する１つ以上の粗い加工ステップと、最終的な形状を生成する１つ以上の微細な加工ステップとを含む。１つ以上のコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）工作機械を使用して、幾つかの又は全ての加工操作を行うことができる。
ベース１２は、種々のコンポーネントを支持しそしてそれらコンポーネントへのアクセスを与えるように構成される。図示されたように、ベース１２は、キーボード２１及びトラックパッド又はタッチパッド２２のような種々の入力装置を支持するように構成される。１つの実施形態では、キーボード２１及びトラックパッド２２は、一次ケーシング２０のトップ部分に配置される。トラックパッド２２は、一次ケーシング２０のトップ部分の前部（又はパームレスト）に位置され、そしてキーボード２１は、一次ケーシング２０のトップ部分の後部に位置される。
複数のキーを含むキーボード２１は、ポータブルコンピュータ１０のユーザがアルファニューメリックデータを入力できるようにする。１つの実施形態では、キーボード２１は、複数の空間的に分離されたキーを含むウェブベッド(webbed)キーボードとして構成される。キーを取り巻くウェブベッドキーボード構造は、例えば、ベース１２の一次ケース２０に一体化することができる。即ち、一次ケース２０のトップ面は、（キー開口／キー間のエリアを画成する）キーボードのキーを取り巻くウェブベッド構造を形成するキー開口を有する。１つの具現化において、キー開口は、一次ハウジングのトップ面を通して穴をカットする加工操作を経て形成される。この加工操作に代わって又はそれに組み合わせて別のカッティング操作を使用することもできる。
トラックパッド２２は、ユーザが、ジェスチャーに加えて、グラフィックユーザインターフェイス上で入力ポインタを移動できるようにすると共に、ユーザが、グラフィックユーザインターフェイス上で選択を行えるようにする。１つの実施形態では、トラックパッド２２は、更に別の入力（例えば、ボタン入力）のための機械的なクリックアクションを与える。このように、トラックパッド２２は、指の動きを追跡するためのより大きな占有面積を与える単一の非分割表面を含むことができる。更に、タッチパッド２２は、一度に２本以上の指を感知するマルチタッチであるように構成されてもよい。トラックパッド２２は、一次ハウジング２０のトップ面の開口を通してアクセスすることができる。１つの具現化において、キー開口は、一次ハウジングのトップ表面を通して穴をカットする加工操作を経て形成される。この加工操作に代わって又はそれに組み合わせて別のカッティング操作を使用することもできる。
又、ベース１２は、ポータブルコンピュータ１０に関連した種々の機能を遂行するためのディスクドライブ２４を支持するようにも構成される。一例として、ディスクドライブ２４は、光学ディスク、例えば、ＣＤ（例えば、ＣＤ、ＣＤＲ、ＣＤ−ＲＷ、ビデオＣＤ、等）、ＤＶＤ（例えば、ＤＶＤ、ＤＶＤオーディオ、ＤＶＤビデオ、ＤＶＤ−１５ＲＷ、等）、ミニディスク、磁気−光学ディスク、等と共に機能するように構成された光学ディスクドライブである。ディスクドライブ２４は、スロットロード型ドライブでもよい。スロットロード型とは、ドライブへ入ったりドライブから出たりする外部引っ込め式トレイによるのではなく、ディスクがドライブへ直接挿入されることを意味する。従って、ベース１２の一次ケース２０は、ベース内に収容されたディスクドライブ２４にディスクを入れることのできるディスク開口を含む。１つの具現化において、ディスク開口又はスロットは、一次ハウジングの側壁をカットする加工操作を経て形成することができる。この加工操作に代わって又はそれに組み合わせて別のカッティング操作を使用することもできる。
又、ベース１２は、ケーブル／コネクタを接続できる種々のポート２６（例えば、ユニバーサルシリアルバスポート、イーサネット（登録商標）ポート、ファイアワイヤポート、オーディオジャック、カードスロット、等）を支持するように構成することもできる。一次ケーシング２０は、外部ケーブル／コネクタをベースのポートに嵌合できるようにする種々のポート開口を含む。又、ベース１２の一次ケーシング２０内にはボタン及び他のコントローラを配置することもできる。これらは、一次ハウジング２０の開口内に配置される。１つの具現化において、ポート、ボタン及びコントローラの開口は、一次ハウジングの壁を通過する穴をカットする加工操作を経て形成することができる。又、この加工操作に代わって又はそれに組み合わせて別のカッティング操作を使用することもできる。
又、ベース１２は、ユーザに状態情報を表示するための種々のインジケータライト２８を支持するようにも構成される。インジケータライト２８は、マイクロ又はマクロレベルの窓又は穴を含み、これを通して１つ以上の光源（例えば、発光ダイオード）から光を放射することができる。サイズに基づいて、加工操作又はレーザカッティングのような他のカッティング操作を使用して、窓又は穴を形成することができる。窓及び穴には、透明な材料が含まれてもよい。
又、ベース１２は、ユーザへ音声情報を出力し及びユーザから音声情報を入力するためにスピーカ及びマイクロホン３０を支持するようにも構成される。一次ケース２０は、ハウジング１３の壁に音声を通過できるようにするための種々の開口を含む。１つの例示的構成では、スピーカの開口は、ハウジング１２の表面に小さな開口（孔）のアレイを生成することにより、ベースのハウジングに形成される。サイズに基づいて、加工操作、又はレーザカッティングのような他のカッティング操作を使用して、スピーカ開口を形成することができる。
ベース１２は、蓋１４を閉じるときにそれを把持するためのリップ２９を含む。１つの具現化では、リップ２９は、（閉じた蓋１４付近の縁において）一次ハウジングの前壁から材料を除去する加工操作を経て形成される。
又、ベース１２は、フラットな面にポータブルコンピュータを支持するための１つ以上の足３１も含む。足３１は、例えば、カバー２５及び取り外し可能な部分２６のボトム表面の角付近に配置される。足は、例えば、ボトム表面に取り付けられる緩衝器である。
図示されていないが、ベース１２は、ハードドライブ、バッテリ、メインロジックボード（ＭＬＢ）、等の付加的なコンポーネントを支持するように構成される。１つの実施形態では、これら内部コンポーネントの、全部ではないがその大部分が、ベース１２の一次ハウジング２０により支持される。一次ハウジングは、例えば、これらの内部コンポーネントを固定する上で助けとなる種々の内部特徴部（例えば、スロット、アンダーカット、タブ、ボス、等）を含む。１つの具現化において、これらの特徴部は、一次ハウジングの表面内の材料を除去する加工操作を経て形成することができる。この加工操作に代わって又はそれに組み合わせて別の除去操作を使用することもできる。
更に、図示されていないが、ベースは、その剛性及び強度を高めるために種々のフレームコンポーネント及び／又は内壁を含むことができる。フレームコンポーネント及び／又は壁は、多くの場合、ベース１２、より特定すれば、一次ケース２０内に配置された内部特徴部である。一実施形態では、フレームコンポーネントは、一体的なフレームコンポーネントである（例えば、フレームコンポーネントは、一次ケースと一体化されて、単一の統合型部片となる）。１つの具現化において、これらの特徴部は、一次ハウジングの表面内の材料を除去する加工操作を経て形成される。この加工操作に代わって又はそれに組み合わせて別の除去操作を使用することもできる。
蓋１４は、上述したコンポーネントの幾つかを含むが、蓋１４は、ユーザにグラフィック情報を提示するためのディスプレイ３２を支持するように構成される。ディスプレイ３２は、蓋１４のハウジング１５によりカバーされるか、又はその中に装着される。１つの具現化において、ディスプレイ３２は、蓋をベースに対して回転できるようにベース１２の一次ハウジングのヒンジ部分とインターフェイスするヒンジ部分を備えている。このように、ハウジング１５は、ディスプレイ３２により支持される。或いは又、ハウジングがヒンジ部分を含んでもよい。図示されたように、ディスプレイ３２は、蓋１４が開位置にあるときにはポータブルコンピュータ１０のユーザに見ることができ、そして蓋１４が閉位置にあるときには、もはや、ユーザに見ることはできない。ディスプレイ３２は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、又はプラズマディスプレイ（例えば）である。
ある実施形態では、ディスプレイ３２の前面にガラスパネルが装着される。ガラスパネルは、コンピュータ１０に対して構造上の完全性を追加する上で助けとなる。例えば、ガラスパネルは、蓋１４をより堅牢にし、キー又は他の構造体との接触によるダメージからディスプレイ３２を保護することができる。１つの実施形態では、ガラスパネルは、リサイクル可能なガラスから形成される。１つの実施形態では、ガラスパネルは、蓋１４の前面全体を実質的に満たす。即ち、ガラスパネルは、蓋１４の一方の縁から反対の縁へ実質的に延びる。これらの実施形態では、ハウジング１５は、ガラスパネルを取り巻く最小の側縁を含む（例えば、蓋の前面の一部分を消費する拡張表面とは異なる）。これは、蓋１４に対して審美的に快適な見掛け（例えば、黒い縁）を与えながら、ディスプレイエリアを最大にすることができる。
１つの実施形態によれば、一次ケース２０は、全ポータブルコンピュータ１０の一次構造体として働く。即ち、ベース１２及び蓋１４のコンポーネントを支持するのに加えて、蓋１４に、及び一次ケース２０により支持されたコンポーネントに、強度及び安定性を与える。更に、審美的に快適な見掛けを与える（即ち、コンピュータ１０の装飾的見掛けの一部分を形成する）。
１つの実施形態によれば、一次ケース２０は、単一の一体的な部品として形成される。一体的とは、一次ケース２０が単一の完全なユニットであることを意味する。一体的に形成されることにより、一次ケースは、幾つかの部品が一緒に固定された従来のハウジングより構造上強度が高い。更に、部品と部品との間に継ぎ目を有する従来のハウジング部品とは異なり、一次ケースは、実質的に継ぎ目なしの見掛けである。更に、この形式の構成は、汚染を防止する上で助けとなり、従来のハウジングより防水性が高い。更に、一次ケースを単一の一体的部品として形成することにより、装置１０、特に、一次ケース２０のリサイクル性を従来のハウジングに対して改善することができる。例えば、一次ケース２０は、接着剤、溶接又は他の金属を実質的に使用せずに、アルミニウムのような単一の均質な材料から形成されるので、一次ケースは、アルミニウムリサイクルプロセスの一部分として容易に溶融することができる。本質的に、一次ハウジング２０は、内実のリサイクル可能な材料（例えば、アルミニウム）の単一部片から形成された精密なユニボディエンクロージャーと考えることができる。その結果、多数の余計な部品を減少すると共に、生の材料を他の製品に再使用することができる。
１つの実施形態では、一次ケース２０は、水平の平坦トップ壁（表面）と共に、一体的で且つ実質的に垂直の平坦サイド壁（例えば、図１Ａ及び１Ｂに示すようにハウジングのトップ壁に垂直に向けられた４つの一体的なサイド壁）を含む。トップ壁及びサイド壁が協働して、空洞又は空所を画成し、そこに、アッセンブル中に、ベース１２の種々のコンポーネントを装着することができる。５つの壁が単一部品として一体的に形成される。トップ壁及びサイド壁は、材料のコア（例えば、アルミニウムのスラブ）を加工することにより形成される。
１つの実施形態では、ベースは、個別のフレームアッセンブリを含まない。むしろ、一次ケース２０は、トップケースに構造上の剛性を与える１つ以上の一体的なフレーム部材（例えば、リブ）を含む。即ち、フレーム部材は、一次ケース２０の他部分と均質である。この設定は、アッセンブリステップの数を減少すると共に、一次ケースのリサイクルを非常に容易にする。明らかなように、従来のコンポーネントのフレームは、ハウジングに留められるか又は接着される異種の材料からしばしば形成され、従って、リサイクルを非常に困難にする。
１つの実施形態では、ベースは、コンポーネントをベース内に固定するのに使用される個別の取り付け特徴部の幾つか又は全部を排除する。むしろ、一次ケース２０は、１つ以上の一体的取り付け特徴部を含む。これらは、例えば、タブ、スロット、ブリッジ、スナップ、フック、キャッチ、可撓部、リブ、スタンドオフ、ボス、等を含む。しかしながら、ハードドライブ（典型的に、緩衝装着を必要とする）及び光学的ディスクドライブ（この光学的ディスクドライブにダストが入り込むのを防止する上で助けとなるようにフェールト又は他の材料を含む）のようなコンポーネントを捕獲するために幾つかの個別のブラケットが必要とされることが明らかである。
１つの実施形態では、ポータブルコンピュータ２０をアッセンブルすることは、従来のポータブルコンピュータより比較的容易である。例えば、一次ケース２０は、単一の加工されたブロックで形成され、そしてコンポーネントを一次ケース内に固定するのに使用される多数の取り付け特徴部を含むので、ポータブルコンピュータ２０は、個別の取り付け特徴部（典型的に付加的な設置時間を要する）を設置する必要なくコンポーネントを一次ケース２０へ直接ねじ込めることから、比較的素早くアッセンブルすることができる。
１つの実施形態では、一次ケース２０の各表面は、アルミニウムのような金属材料のコアから加工される。即ち、一次ケース２０の各表面が加工される（裏返して）。
１つの実施形態では、トップケースは、加工操作によって形成されたアンダーカット、凹所、突出部、溝、及び開口を含む。アンダーカットは、ブリッジの下にスロット又は溝のような取り付け特徴部を形成する上で助けとなる。凹所は、ハードドライブ又は光学ドライブを配置するゾーンのようなコンポーネントゾーンを生成する上で助けとなる。突出部は、キーボード及びメインロジックボードのような種々のコンポーネントの支持点又は取り付け点のためのリブを生成する上で助けとなる。溝は、ワイヤ又はフレックス回路のための通路をなす。開口は、キー、トラックパッド、ポート、スロット、インジケータ、等の種々のコンポーネントへのアクセスを与える。
従来のハウジングは、典型的に、型抜きされた材料を含み、又は接着されるか、さもなければ、一緒に留められるか、或いはプラスチック射出された材料を含むことが明らかである。いずれにせよ、ハウジングは、ハウジングに接着されるか、さもなければ、留められる個別の取り付け特徴部を必要とすることにより、更に制限される。これは、付加的なステップ及び高い公差のギャップの必要性を生じ、より厚みのある装置を促進し、審美的に不快なものにする。
ここに述べる一体的なトップケースは、より正確な構造、低い公差、より薄く、軽量で且つより強度のあるエンクロージャーをなす。これは、一体的に形成される特徴部（例えば、トップケースと均質な特徴部）に比して、より厚く、より弱く且つ審美的に不快な溶接ボンド、接着ボンドの必要性を排除する。
図２は、本発明の一実施形態によるポータブルコンピュータのベース５０の分解図である。ベース５０は、例えば、図１に示したベースに対応する。図示されたように、ベース５０は、トップケース５２と、ボトムカバー５４と、アクセスドア５６とを含み、これらは、複数の内部コンポーネント５８を包囲するように協働する。トップケース５２は、全ベース、更には、全ポータブルコンピュータの一次構造体として働く。一実施形態では、トップケース５２は、ベース内の希望の位置に内部コンポーネントを支持する単一の統合（例えば、均質な）部品である。即ち、一体的なコンポーネントは、トップケース５２の下面に及びその中に装着される。図示されていないが、トップケース５２は、内部コンポーネントが位置される空所を含む。この空所は、一体的なトップ壁６０と、このトップ壁６０の縁を取り巻く一体的なサイド壁６２（例えば、図２に示す４つの一体的な垂直の平坦なサイド壁）とによって画成される。
図示されたように、トップ壁６０は、キーボード６８のキー６６を個々に且つ離間して受け入れるための開口６４の第１セットを含む。又、トップ壁６０は、タッチパッドアッセンブリ７０を受け入れるための第２の開口６９も含む。タッチパッドアッセンブリ７０は、開口６９内に嵌合するプラットホームを含む。このプラットホームは、クリックアクションを与えるために可動である。例えば、開口６９の後ろ側でトップ壁６０に対し片持ち梁支持される。サイド壁６２は、光学的ドライブ７６へのアクセスを与えるために開口７４を含む。サイド壁６２は、ポート８０へのアクセスを与えるために種々の開口７８を更に含む。図示されていないが、上述した全てのコンポーネント並びにメインロジックボード８２及びハードドライブ８４のための凹所及び取り付け点が下面に含まれる。取り付け点は、スナップ、クリック、タブ、スロットのような取り付け手段を備えているか、或いはスクリューを受け入れるためのねじ部を備えている。
コンポーネントがトップケース５２の下面に取り付けられると、ボトムカバー５４がトップケース５２に固定され、これにより、トップケース５２により支持された内部コンポーネントを部分的に閉じ／カバーする。サイド壁６２は、ボトムカバーの嵌合縁を受け入れる凹所又はフランジを含む。スクリューが使用される。ボトムに設けられた開放エリアは、バッテリ８６のためのドッキングエリアをなす。バッテリのドッキングエリアは、トップケース５２にアクセスドア５６を固定することにより閉じられ／カバーされる。トップケースにアクセスドアを係合し及び解離するためにラッチメカニズムが使用される。
又、トップケース５２は、ヒンジ部分のための切欠部と、上述したごときポータブルコンピュータにトップケースがアッセンブルされるときに蓋の開きを管理するためのリップとを含む。
一実施形態では、全トップケース５２は、アルミニウムのコアを希望の形状及びサイズに加工することによって形成される。これは、壁、開口及び取り付け特徴部を含む。その結果、トップケースは、一体的に形成されたハウジング構造体、即ち１つの均質な部品である。コアは、例えば、トップケースの望ましいサイズ及び形状と同様の近似正味形状をもつアルミニウムの押し出された部片でよい。この例では、空所又は空洞を画成するトップ表面及び一体的に形成されたサイド壁を形成するように、コアから材料が除去される。又、種々の開口、スロット、リブ、フレーム、穴、等を形成するように、材料を除去することもできる。その結果、トップケースは、単一の一体的な且つ均質な部片として形成される。
図３Ａ及び３Ｂは、本発明の一実施形態によるベースのトップケース１００の、各々、上面図及び下面図である。トップケース１００は、例えば、図２に示したトップケースに対応する。トップケース１００は、ベースの外部エンクロージャー、内部フレーム、及び化粧外部として働くように構成される。一実施形態では、トップケース１００は、材料の単一の均質部片から全体的に形成される。より詳細には、これは、アルミニウム又は同様の材料の金属のコアから形成される。１つの実施形態では、トップケース１００は、材料の単一コアを加工することにより形成される。
図示されたように、トップケース１００は、トップ壁１０２と、そのトップ壁１０２の縁から延びるサイド壁１０４とを含む。それらの壁は、同じ材料部片から形成されるので、互いに一体的である。トップ壁１０２及びサイド壁１０４は、ベースのコンポーネントを配置するための空洞又は空所１０６を画成する。又、トップ壁及びサイド壁は、コンポーネントが装着される取り付けエリアとしても働く。
図３Ｂに示すように、トップケース１００は、例えば、キーボードゾーン１０８、トラックパッドゾーン１０９、ハードドライブゾーン１１０、バッテリゾーン１１２、コネクタ／ポートゾーン１０５、光学的ドライブスロットゾーン１０７、及びヒンジゾーン１１１を含む種々のゾーンを形成するように加工されている。
キーボードゾーン１０８は、キーボードの独立したキーが配置される複数の加工された開口１１４を含む。開口の周りのエリアは、ウェブベッド構造体１１６を形成する。このエリアは、キーボードを取り付けるための種々の特徴部を含む。これは、スタンドオフ又はボスを含み、又、スクリューを受け入れるためのねじ部も含む。又、このエリアは、アッセンブル中にキーボード上に横たわる他のコンポーネントを受け入れるためのスタンドオフ１１８も含む。例えば、トップ壁は、メインロジックボード（ＭＬＢ）及び光学的ドライブ（ＯＤＤ）のためのスタンドオフを含む。これらは、全て、ベース材料から一体的に形成される。
トラックパッドゾーン１０９は、加工された開口１２０と、この開口１２０を取り巻く加工されたリブ１２１とを含む。後ろ側のリブ１２２は、トラックパッドアッセンブリのタブを受け入れてそれが開口１２０内で片持ち梁作用するようにするためのブリッジ１２３を含む。リブ１２２は、強度及び剛性を与えるためにトップ壁の長さを横切って延びる。又、開口１２０は、開口１２０へと延びるフランジ１２４も含む。このフランジ１２４は、トラックパッドが下方に押された（例えば、クリックアクション）ときにアクチベートされるスイッチを支持するように構成される。
ハードドライブゾーン１１０は、ハードドライブのタブ又は切欠部／突出部を受け入れるアンダーカットスロット又は空所のような特徴部を含む。
バッテリゾーン１１２は、蓋１４がベース１２に対して閉位置にあるときに蓋１４（例えば、ハウジング１５）をベース１２（例えば、ハウジング１３）に固定する上で助けとなる磁石を配置するための幾つかの凹所１３０を含む。
コネクタゾーン１０５は、コネクタ付きの外部ケーブルを、対応コネクタ付きのケース１００のポートへ結合できるようにする複数の開口をケース１００（例えば、ハウジング１３）に含む。一例として、これらの開口は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）コネクタ、ＵＳＢ（登録商標）コネクタ、オーディオコネクタ、電源コネクタ、及び他の適当なコネクタのための開口を含む。
光学的ドライブゾーン１０７は、光学的媒体ディスク（例えば、コンパクトディスク又は他の光学的媒体ディスク）をケース１００の外部からケース１００の内部の光学的ドライブへ通せるようにするための単一の細長い開口をケース１００内に含む。又、光学的ドライブゾーン１０７は、ボタン開口のような他の開口も含む。ボタン開口は、ユーザが光学的媒体ディスクをコンピュータ１０から放出できるようにする。
ヒンジゾーン１１１は、ヒンジコンポーネントが装着される凹所を含み、そして蓋１４がケース１００（例えば、ハウジング１３）に結合されるときに蓋１４の一部分として形成されたヒンジコンポーネントが引っ込められる穴を含む。
特に指摘しないが、例えば、種々のレベルの凹所及び種々の厚みの壁を含む多数の特徴部を形成できることが明らかであろう。又、付加的な強度を与えて柔軟性及び曲げを減少するためにストレス点が加工されることも明らかであろう。又、フレックス回路、プリント回路板、等の内部コンポーネントのスペースを与えるためにエリアを加工して除去できることも明らかであろう。
図３Ａ及び３Ｂを参照すれば、上述したように、加工操作を使用するときに装置１０の装飾的見掛けに影響するように種々の外部形状を形成することができる。ここに例示する実施形態では、トップ表面及びサイド表面が実質的にフラットである。更に、トップ表面及びサイド表面は、実質的に垂直であり、尖鋭な縁を形成する。更に、壁のボトム縁は、最終的なアッセンブリを形成するためにトップケースの底部に装着されるカバー及びドアのテーパーに実質的に一致するテーパーを含む。
図４Ａ−４Ｄは、本発明の一実施形態によりトップケースの加工された一体的特徴部の種々の図である。トップケースは、例えば、図３Ａ及び３Ｂに示したトップケースに対応する。
図４Ａに示すように、トップケースのサイド壁は、光インジケータアッセンブリのようなコンポーネントを配置するためのアンダーカットエリア１５０を含む。フランジ部分１５６は、ボトムケース又はアクセスドアの縁を受け入れるための凹所１５４と、審美性のための勾配区分とを含む。又、トップケースは、装着スクリューを受け入れるためのボス１６０と、内部コンポーネントを分離し及び／又は構造一体性を高めるためのリブ１６２も含む。
図４Ｂに示したように、トップケースは、開口１６４及び１６６を含む。一例として、開口１６４は、キーのための開口であり、又、開口１６６は、オーディオコネクタ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）コネクタ、ＵＳＢ（登録商標）コネクタ、セキュリティロックコネクタ、等のコネクタのための開口である。トップケースは、ボトムケース又はアクセスドアがハウジング１３内の内部スペースに当たるのを防止する上で助けとなるスタンドオフ１６８も含む。又、トップケースは、特定のコンポーネント（例えば、ヒンジコンポーネント）のための付加的なスペースを与えるアンダーカット１７０も含む。更に、トップケースは、トップケースへの取り付け点（例えば、内部コンポーネント、ボトムケース、又はアクセスドアをスクリューによりトップケースに固定できる点）をなすボス１７２も含む。
図４Ｃに示すように、トップケースは、リブ１７４及びフランジ１７６を含む。リブ１７４は、構造上の完全性を向上させ及び／又はトップケース内の内部スペースを分割する（例えば、内部コンポーネントを希望通りに分離する）のに使用される。又、トップケースは、ボトムケース又はアクセスドアがハウジング１３内の内部スペースに当たるのを防止する上で助けとなるスタンドオフ１７８と、装着スクリューを受け入れる（例えば、内部コンポーネント、ボトムケース、又はトップケースへのアクセス部を保持するスクリューを受け入れる）ねじ部１８０も含む。
図４Ｄに示すように、トップケースは、ブリッジ１８２、切欠部１８４及び凹所１８６を含む。ブリッジ１８２は、ブリッジ１８２とトップケースとの間のスペースにおいてブリッジ１８２の下に内部接続を通せるようにする。切欠部１８４は、内部コンポーネント及び／又は配線のためのスペースを与えるのに使用される。もし希望があれば、切欠部１８４は、装着構造体として使用される（例えば、内部コンポーネントは、切欠部１８４に嵌合して内部コンポーネントをトップケースに整列させる装着構造体を有する）。凹所１８６は、一例として、トップケースにバッテリを保持するのに使用される磁石を保持することができる。
図５Ａ−５Ｋは、本発明の一実施形態によるポータブルコンピュータを示す種々の図である。ポータブルコンピュータは、例えば、トップケースを含む前記実施形態のいずれかに対応し、及び／又はそれを含む。
図５Ａ−５Ｅは、ポータブルコンピュータ、特に、トップケースに対するポータブルコンピュータの種々のコンポーネントのアッセンブリを示す一連の画像である。図５Ａは、ステップ２００において、トップケース（例えば、図３−４のトップケース）を準備するところを示す。図５Ｂは、ステップ２０２において、キーボード２０４（固定具付き）、トラックパッド２０６（トラックパッド２０６は、ピックボタンのようなボタンを含み、そして固定具で取り付けられる）、スピーカ、例えば、左スピーカ２０８、右スピーカ２１０及びサブウーハー２１２、バッテリコネクタ２１４、バッテリスプリング２１６、ＰＣカードケージ、例えば、ＰＣカードケージ及びフィンガー２１８、メインＩ／Ｏシールド２２０、スライダーメカニズム２２２、等をトップケースに取り付けるところを示す。図５Ｃは、ステップ２２４において、メインロジックボード２２６（例えば、ＭＬＢ又はマザーボード）（特に、キーボード２０４の上に横たわる）をトップケースに取り付けるところを示す。図５Ｄは、ステップ２２８において、光学的ドライブ２３０（特に、キーボード２０４の上に横たわる）をトップケースに取り付けるところを示す。図５Ｅは、ステップ２３２において、ハードドライブ２３４をトップケースに取り付けるところを示す。これらのコンポーネントは、例えば、スクリューのような固定具を使用してポータブルコンピュータ（例えば、トップケース）に取り付けられる。もし希望があれば、より繊細なコンポーネントは、緩衝装着具（例えば、エラストマー及び／又はスプリングベースの装着構造体）を使用して装着される。
図５Ｆは、トップケースアッセンブリ１００（例えば、図５Ａ−５Ｅに示すトップケースアッセンブリ）に蓋１４を取り付けるところを示す。図示されたように、蓋１４は、トップケースの切欠部により受け入れられるヒンジ部分１８を含む。このヒンジは、（例えば、６本のスクリューにより）トップケースアッセンブリ１００にねじ込まれる。
図５Ｇ−５Ｉは、ポータブルコンピュータのアッセンブリを示す一連の画像である。図５Ｇは、図５Ｇは、ステップ２３６において、トップケースアッセンブリ１００にボトムケース５４を取り付けるところを示す。図５Ｈは、ステップ２３８において、トップケースアッセンブリ１００のバッテリドックエリア１１２内にバッテリ８６を位置付けるところを示す。図５Ｉは、ステップ２４０において、トップケース１００にアクセスドア５６をラッチするところを示す。
図５Ｊは、１）トップケース１００にボトムケース５４を取り付け、そして２）ドックエリア１１２にバッテリ８６を挿入するところを示す。ラッチメカニズム２７が開放され、アクセスドア５６が除去される。
図５Ｋは、１）アクセスドア５６をトップケース１００にラッチし、そして２）ラッチメカニズム２７を閉じるところを示す。
図６は、本発明の一実施形態によりポータブルコンピュータをアッセンブルする方法３００を示す。ポータブルコンピュータは、一般的に、前記図面に示されたポータブルコンピュータ及びコンポーネントに対応する。この方法は、例えば、図５Ａ−５Ｋに示す視覚表現に対応する。
この方法３００は、ベースを形成するブロック３０２を含む。これは、トップケースを形成し、コンポーネントをトップケースへ一体化し、そしてトップケースを１つ以上のカバーでシールすることを含む。
又、この方法３００は、蓋を形成するブロック３０４も含む。これは、ケーシングを形成して、ケーシングにコンポーネントを一体化する（又はその逆に行う）ことを含む。例えば、ディスプレイと、ベースに取り付けるためのヒンジメカニズムとを含むディスプレイサブアッセンブリにケーシングが取り付けられる。
又、この方法３００は、ベース及び蓋を一緒にアッセンブルするブロック３０６も含む。例えば、蓋及びベースは、両方とも、互いに機械的に且つ作動的に結合される。ベース及び蓋は、それらの間に配置されたヒンジシステムを経て結合される。このヒンジシステムは、蓋がベースに対して開位置と閉位置との間で移動できるようにする。又、ヒンジシステムは、蓋のコンポーネントをベースのコンポーネントに作動的に接続するための手段もなす。例えば、ディスプレイとメインロジックボードとの間に電気的な接続を与える。
図７は、本発明の一実施形態によりトップケースを形成する方法３５０に含まれる例示的ステップを示す。この方法は、例えば、図６のブロック３０２に使用される。この方法３５０は、金属スラブ（例えば、金属コア又は近似正味形状金属コア）を準備するブロック３５２を含む。金属スラブは、その外部寸法がトップケースの望ましい寸法に近いものである。Ｘ、Ｙ及びＺ寸法が若干大きくてもよい。一実施形態では、金属スラブは、金属を長い連続する材料長さに押し出しそしてその連続する材料長さを複数の金属スラブにセグメント化することにより形成される。これは、例えば、その押し出された金属をその長さに沿った種々の点でカットすることにより達成される。又、金属スラブは、フラットな表面を形成するための仕上げ操作も含む。フラットな表面は、例えば、トップケースのトップ壁の外面である。フラットな表面は、その後の操作中の基準表面として使用される。又、他の壁が、仕上げられた表面を含んでもよい。
又、この方法は、金属スラブ（例えば、金属コア又は近似正味形状金属コア）に対して加工操作を行うブロック３５４も含む。加工操作は、１つ以上の粗い加工ステップ及び１つ以上の微細な加工ステップを含む様々なステップで遂行される。粗い加工ステップは、金属スラブから材料の大半を除去して粗いトップケースを形成するように構成される。一例として、粗い加工操作は、空洞又は空所を形成するトップ壁及びサイド壁をもつ部品を形成するようにスラブをコア化することを含む。本質的に粗い加工操作は、望ましいトップケースの一般的な形状を形成する。細部加工ステップは、部品の嵌合、仕上げ及び最終精度を担う細部作業をなすように構成される。細部加工ステップは、キー開口、ポート開口、スピーカ開口、スロット、及びトラックパッド開口のような開口を壁に形成することを含む。又、細部加工ステップは、例えば、壁厚み及び輪郭を含む部品の最終的形状及び寸法を形成することも含む。又、細部加工ステップは、ベースの種々のコンポーネントのための取り付けエリアを形成することも含む。この取り付けエリアは、凹所、スロット、ブリッジ、ボス、ブラケット、フレーム部材、等を含む。幾つかの取り付けエリアは、長さが長く、一方、他の取り付けエリアは、個別のポイントである。
又、方法３５０は、１つ以上の仕上げ操作を行うブロック３５６も含む。仕上げ操作は、ブラスティングを含む。又、仕上げ操作は、グラインディング及び／又はポリシングも含む。アルミニウムの場合には、仕上げ操作は、アノード処理を含む。又、仕上げ操作は、アノード処理されたエリアをエッチングして、その下の金属を露出させることも含む。これらの露出されたエリアは、ＥＭＩ及び／又は接地接続点に使用される。１つの例では、レーザエッチングが使用される。
その後、例えば、トップケースの壁に小さな孔を形成することを含む１つ以上の後操作３５８が行われる。孔は、スピーカグリル及びインジケータライトに使用される。又、孔は、ポータブルコンピュータのニーズに基づいてマクロ孔又はマイクロ孔である。加えて、例えば、スクリュー、等のためのねじを含む取り付け点が設けられる。
図８は、本発明の一実施形態によりトップケースを形成する方法４００である。この方法は、押し出し及び押し出しのセグメント化によりアルミニウムスラブ（例えば、アルミニウムコア又は近似正味形状アルミニウムコア）又は同様の金属を形成するブロック４０２を含む。
又、方法４００は、スラブの表面の少なくとも１つを平坦化するブロック４０４も含む。平坦化された表面は、将来の操作のための基準面となる。表面は、例えば、フライカット加工操作を使用して平坦化される。金属スラブは、フラット面を形成するように加工される。
又、方法４００は、トップケースの近似正味形状を生成するためにスラブに対して粗い加工操作を行うブロック４０６も含む。粗い加工操作は、トップ壁及びサイド壁が形成されるようにスラブに空洞を形成することを含む。粗い加工操作は、例えば、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）技術を使用して遂行される。ある実施形態では、粗い加工操作は、１つのステップで遂行される。ケーシングの粗い形状が形成される。
又、方法４００は、１つ以上の細部加工操作を遂行するブロック４０８も含む。細部加工操作は、部品をその望ましい形状及び表面仕上げへと加工すると共に、空所を画成するトップ壁及びサイド壁を含む種々の壁に開口、フレーム部材、溝、及び取り付けエリア／構造を加工することを含む。細部操作は、種々のＣＮＣ操作で遂行される。ある操作は、アンダーカットを形成することに専用であり、他の操作は、開口及び／又は凹所を形成することに専用である。ある実施形態では、５ないし１２の細部加工操作が行われる。これらは、しばしば、異なるＣＮＣマシンで行われる。これらの操作中に、ケーシングの微細な形状が形成される。
又、方法４００は、トップケースの表面をブラスティングするブロック４１０も含み、その後、ブロック４１２において、アルミニウムのトップケースがアノード処理される。この方法は、更に、トップケースの壁を通して小さな孔を形成するブロック４１４も含む。小さな孔は、スピーカ、マイクロホン、及びインジケータライトに関連付けられる。
図９は、本発明の詳細な実施形態によりポータブルコンピュータを製造する方法５００を示す。
方法５００は、アルミニウムスラブ（例えば、アルミニウムコア）を押し出してセグメント化するブロック５０２を含む。押し出しは、ダイを通して材料を押すか又は引いて、望ましい断面形状を形成するプロセスである。このプロセスは、典型的に、連続的な長さの長い製品を製造する。金属スラブは、典型的に、連続長さの製品から分離される（例えば、金属スラブは、押し出された長さのセグメントである）。
方法５００は、スラブのトップ表面をフライカットしてフラットな表面を形成するブロック５０４を含む。
方法５００は、コンポーネントを受け入れる空所を形成するようにスラブの下面を加工するブロック５０６を含む。空所は、典型的に、トップ壁と、トップ壁の縁を取り巻くサイド壁とにより画成される。個別のエレメントと称されるが、トップ壁及びサイド壁は、同じ部品から形成されるので一体的であることが明らかである。これは、部品を構造的により健全にする。又、留めのようなステップを排除する。従来、これらのエレメントは、接着されるか、さもなければ、一緒に留められた（一体的部品ではない）。スラブは、例えば、粗いＣＮＣ操作を使用して加工される。
又、方法５００は、部品の残りの表面を加工するブロック５０８も含む。このブロックは、空所内に内部特徴部を形成することを含む。これらの内部特徴部は、ワイヤ又はケーブルを配置するための溝、コンポーネントを固定するためのスナップ／クリップ、コンポーネントのタブを受け入れるためのスロットを含む。ブロック５０８は、一連の細部加工操作において遂行される。
又、方法５００は、部品をブラスティングするブロック５１０も含む。このブラスティング操作は、粗い（艶消し）が均一な仕上げを生じるように遂行される。例えば、ブラスティング操作は、炭化シリコーン又は他の適当な材料を媒体として使用する。
又、方法５００は、部品をアノード処理するブロック５１２も含む。
又、方法５００は、アノード処理された表面の選択エリアをレーザエッチングして、露出されたアルミニウムエリアを形成するブロック５１４も含む。
又、方法５００は、トップ壁に一連の孔を形成して、一体的なスピーカグリルを形成するブロック５１６も含む。これは、例えば、レーザドリルを使用して達成される。
又、方法５００は、トップケースのサイド壁に種々のマイクロ孔を形成するブロック５１８も含む。マイクロ孔は、インジケータライト用に使用される。又、マイクロ孔は、それを通して光が送られるまで表面では見えない。もし希望があれば、ステップ５１６及び５１８で形成された孔は、トップケース２０をアノード処理した後に形成されてもよい。トップケースをアノード処理した後にステップ５１６及び５１８の孔を形成することにより、孔の視覚上の見掛けを改善することができる。例えば、アノード処理プロセスは、孔のサイズを変更し（これは、おそらく、孔により形成される開口を完全に閉じる）、又は孔に光沢的見掛けを与える（これは、希望してもしなくてもよい）ことにより、アノード処理の前に形成された孔の視覚上の見掛けを変更することができる。
又、方法５００は、トップケースに種々のコンポーネントをインストールするブロック５２０も含む。これは、一般的に、レイヤード解決策を使用して達成される。即ち、コンポーネントは、トップケースの空所内で互いにトップにあるレイヤ又はスタックである。一例として、キーボードは、トップ壁のキー開口に対して位置付けられ、そしてキーボードは、複数のスクリューを使用してトップ壁にねじ込まれる。これらスクリューは、キーボードに対して戦略的に配置される。又、スクリューは、ウェブベッド構造体の周りのエリアに加えてキーの周りに開口を画成するウェブベッド構造体へとねじ込まれる。更に、メインロジックボード（ＭＬＢ）、光学的ディスクドライブ（ＯＤＤ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、及びサーマルが、他のコンポーネントに加えて、固定される。
又、方法５００は、トップケースアッセンブリに蓋をアッセンブルするブロック５２２も含む。例えば、それは、ヒンジ付きクラッチメカニズムを経て機械的に結合されると共に、クラッチメカニズムを通過する１つ以上のフレックス回路又はワイヤを通して作動的に結合される。
又、方法５００は、ボトムカバーを空所の上のトップケースに取り付けるブロック５２４も含む。このカバーは、空所を部分的にカバーして、バッテリドッキングエリアを形成する。
又、方法５００は、バッテリドッキングエリアの上にアクセスカバー（例えば、ドア）を固定して、トップケース、ボトムカバー及びアクセスカバー内に内部コンポーネントが完全に包囲されるようにするブロック５２６も含む。
プロセス全体にわたり、方法５００は、クリーニング及び点検プロセスを含む。点検は、マイクロホトグラフィー及び寸法分析を含む。テストは、種々のコンポーネントを、それらがハウジングにインストールされるときにテストすることを含む。
図１０は、本発明の一実施形態により金属ハウジング部材６０８を形成するのに使用される方法６０６の簡単な図である。金属ハウジング部材６０８は、コンピュータのような電子製品に使用され、特に、ポータブルコンピュータのようなポータブル電子装置に使用される。金属ハウジング部材６０８は、電子装置の一次構造及び化粧部分であるように構成される。実際に、金属ハウジング部材６０８は、電子装置の電子、回路及び他の動作コンポーネント、これらのコンポーネントを取り巻き／保護するためのエンクロージャー、及び電子装置の装飾／化粧特徴部、の全部ではないがその大部分を保持／支持するためのベースをなす外骨格として働くことができる。金属ハウジング部材６０８は、単一の統合型均質部品（例えば、統合型トップケース）である。即ち、固定具、溶接、接着剤、等によって一緒に接合されない。その結果、金属ハウジング部材６０８は、リサイクルが比較的容易である（例えば、リサイクルの前に部材６０８から分離する必要のある付加的な固定具、溶接、接着剤、又は非均質な材料がないために）。１つの特定の実施形態では、金属ハウジング部材は、アルミニウム又は他の同様の金属から形成される。
図示されたように、方法６０６は、ベース材料６０７で出発し、これは、金属コア６０９（例えば、金属スラブ、金属コア、アルミニウムスラブ、アルミニウムコア、金属ビレット、アルミニウムビレット、等）へと変えられる。一例において、コアは、均一で且つ連続的な長さの希望の形状を形成する押し出しプロセスを経て形成され、これは、そこからカットされる金属ハウジング部材の外部寸法より大きな寸法を有するブロックを形成するようにカットされる。ある場合には、その寸法は、僅かに大きいだけである。破線で示すように、金属ハウジング部材６０８は、ブロック内に配置される３Ｄオブジェクトである。破線で示すように、金属ハウジング部材は、トップ壁を、一体的なサイド壁と共に含む。図１０には示さないが、一体的なサイド壁は、トップ壁から延びる４つのサイド壁を含む。トップ壁及びサイド壁は、例えば、内部電子コンポーネントを配置するための空洞を画成する。一実施形態では、金属ハウジング部材は、電子装置のメインエンクロージャーの一次構造体である。例えば、ポータブルコンピュータの状況では、金属ハウジング部材は、トップケースである。金属ハウジング部材は、内部電子コンポーネントを取り付けるためのプラットホームとして働く。例えば、トップ壁及びサイド壁の内面に電子装置を取り付けることができる。
オブジェクト又は最終的形状を得るために、望ましからぬ材料がブロックから選択的に除去される。本質的に、ブロックは、ハウジング部材の形態の彫刻物を形成するように削り取られる。これは、加算的方法ではなく、減算的方法である。これは、例えば、１つ以上の加工操作で達成することができる。この加工操作を使用して、壁を形成し、電子部品にアクセスできるように壁に開口を形成し、ハウジング部材を強化するリブのような構造上の特徴部を形成し、電子部品を固定し及び正しく配置するための内部取り付け特徴部を形成し、化粧外部を形成し、等々、を行うことができる。これらの加工操作は、粗い加工操作及び微細な加工操作の両方を含む。一例において、加工操作は、ＣＮＣマシンにより遂行される。
一実施形態では、金属ハウジング部材の表面の大部分が切り取られ又は削り取られる。従って、希望の形状及び寸法精度を容易に達成することができる。別の具現化では、金属ハウジング部材の全ての外面が切り取られ又は削り取られる（例えば、加工される）。それに加えて又はそれとは別に、金属ハウジング部材の内面の一部分が切り取られる。内部部品は、典型的に、化粧部品ではなく、従って、元の金属コア形状がこれを許す場合にはそのままにすることができる（例えば、切り取ったり削り取ったりしない）。しかしながら、より特定すれば、内面の大部分を切り取ることができ、更に特定すれば、内面を全部切り取ることができる。１つの特定の実施形態では、全ての表面が加工される（図１０に矢印で示す）。
図１１は、本発明の一実施形態により金属ハウジング部材６０８を形成するのに使用される方法６１１の簡単な図である。図１１は、金属ハウジング部材が金属ブロックから削られ又は彫刻されるという点で、図１０と同様である。しかしながら、ブロックのような形状の金属コア６０９を使用するのではなく、方法６１１は、金属ハウジング６０８の最終的な希望の形態の形状を一般的にたどる金属コア６１７を使用する。例えば、金属コアは、金属コアの表面から金属の層を除去することで希望の形状を形成できるように、若干大きな寸法の同様の形状をもつように形成される。例えば、金属コアは、一般的に、空洞を形成するトップ表面及びサイド壁を有する。この金属コアは、例えば、鋳造、粗鍛造、鍛造、型抜き、インベストメント鋳造、押し出しプロセス、又は他の適当な技術を使用して形成することができる。
図１０及び１１は、一般的に、図１ないし９を参照して上述した方法、システム及びコンポーネントのいずれかに対応する。
一実施形態によれば、蓋と、蓋が回転可能に接続されるベースとを備え、ベースは、金属の単一部片で形成された統合型トップケースを含み、この統合型トップケースの全ての表面が加工されるポータブルコンピュータが提供される。
別の実施形態によれば、ポータブルコンピュータは、複数のキーも備え、そして統合型トップケースは、キーのための開口を画成する部分を有する平坦面を含む。
別の実施形態によれば、統合型トップケースは、平坦面に垂直な一体的な平坦サイド壁を含む。
別の実施形態によれば、統合型トップケースは、平坦面に垂直な４つの一体的な平坦サイド壁を含む。
別の実施形態によれば、蓋は、ディスプレイを含む。
別の実施形態によれば、ポータブルコンピュータは、統合型トップケースの内面に取り付けられた複数のサブアッセンブリも含む。
別の実施形態によれば、金属は、アルミニウムを含み、統合型トップケースは、アルミニウムから排他的に形成される。
別の実施形態によれば、トップケースは、一体的フレーム部材及び取り付け特徴部を含む。
一実施形態によれば、回路を有するポータブルコンピュータのための一体的なトップケースを形成する方法であって、一体的なトップケースとして働き、ポータブルコンピュータの回路を包囲し、ポータブルコンピュータの構造的支持体をなし、そしてポータブルコンピュータの化粧外部をなす単一の仕上げられた部品を形成するように金属部品の実質的に全ての表面を加工することを含む方法が提供される。
別の実施形態によれば、金属部品を加工することは、粗い加工操作及び少なくとも１つの細部加工操作を使用してアルミニウムコアを加工することを含む。
別の実施形態によれば、金属部品は、アルミニウムスラブを含み、金属部品を加工することは、単一の仕上げられた部品にフラット面を形成することを含み、そのフラット面は、ポータブルコンピュータの化粧外部の少なくとも一部分として働く。
別の実施形態によれば、金属部品は、単一の仕上げられた部品の粗いアルミニウム鋳造物を含み、金属部品を加工することは、フライカット操作を遂行して、単一の仕上げられた部品にフラット面を形成することを含み、そのフラット面は、ポータブルコンピュータの化粧外部の少なくとも一部分として働く。
別の実施形態によれば、単一の仕上げられた部品は、その重量が、金属部品を加工する前の金属部品の重量の５０％未満であり、前記方法は、アノード処理操作を行って、単一の仕上げられた部品を形成することも含む。
別の実施形態によれば、単一の仕上げられた部品は、その重量が、金属部品を加工する前の金属部品の重量の５０％未満であり、前記方法は、単一の仕上げられた部品をアノード処理することも含む。
別の実施形態によれば、前記方法は、金属部品を加工して単一の仕上げられた部品を形成した後に、その単一の仕上げられた部品をアノード処理することも含む。
別の実施形態によれば、前記方法は、単一の仕上げられた部品をアノード処理した後、単一の仕上げられた部品に孔を形成することも含む。
別の実施形態によれば、単一の仕上げられた部品は、アルミニウムを含み、前記方法は、単一の仕上げられた部品をアノード処理した後に、単一の仕上げられた部品のアノード処理された部分をエッチングして、その単一部品のアルミニウム部分を露出させることも含む。
一実施形態によれば、ベース及び蓋を有するポータブルコンピュータであって、蓋に装着されたディスプレイと、ポータブルコンピュータのベースに装着された回路と、ベースのための外骨格として働く単一部品として形成されたベースの一体的なトップケースとを備え、その単一部品の実質的に全ての表面は、工作機械で加工された加工面であるポータブルコンピュータが提供される。
別の実施形態によれば、ベースのための外骨格として働く一体的なトップケースは、金属から排他的に形成され、回路のためのエンクロージャーをなし、ポータブルコンピュータのための一次構造体として働き、外部トップ面として働き、更に、ポータブルコンピュータは、蓋を単一部品に接続するヒンジも含む。
別の実施形態によれば、ポータブルコンピュータは、回路を実質的に包囲するように一体的なトップケースに接続されるボトムケースも備えている。
別の実施形態によれば、一体的なトップケースは、ベース内に回路を固定するのに使用される取り付け特徴部を含む。
別の実施形態によれば、ポータブルコンピュータは、キーボードキーも備え、一体的なトップケースは、金属から排他的に形成されると共に、キーの開口を画成する部分を有する。
別の実施形態によれば、一体的なトップケースは、実質的に平坦なトップ表面を有し、キーの開口を画成する部分は、その実質的に平坦なトップ表面の一部分であり、ポータブルコンピュータは、４つの一体的な平坦サイド壁も備え、その各々は、一体的なトップケースの一体的部分であり、且つその各々は、実質的に平坦なトップ表面に垂直である。
別の実施形態によれば、一体的なトップケースは、スピーカグリル孔を画成する部分、及び一体的な取り付け特徴部を画成する部分も含み、更に、一体的なトップケースは、アノード処理されたアルミニウムの単一部片から形成される。
一実施形態によれば、金属材料の単一コアを得るステップと、少なくとも１つのコンピュータ数値制御工作機械で、金属材料の単一コアの実質的に全ての表面を加工して、一体的特徴部をもつ単一の統合型金属ハウジング部材を形成するステップであって、その一体的特徴部は、トップ壁と、そのトップ壁から延びるサイド壁とを含み、トップ壁及びサイド壁は、空洞を画成し、空洞の１つ以上の表面が１つ以上の一体的な取り付け点を含むものであるステップと、その１つ以上の一体的な取り付け点を経て単一の統合型ハウジング部材の空洞内に電子コンポーネントを取り付けるステップであって、その単一の統合型ハウジング部材は、内部に取り付けられた電子コンポーネントを取り巻き、支持し且つ保持する外骨格として働くように構成されるステップと、を備えた方法が提供される。
別の実施形態によれば、単一の統合型ハウジング部材は、ポータブルコンピュータの電子コンポーネントの大半を支持する支持する。
別の実施形態によれば、単一の統合型ハウジング部材は、エンクロージャーの一次構造体であり、更に、単一の統合型ハウジング部材は、ポータブルコンピュータの電子コンポーネントの実質的に全部を支持する。
一実施形態によれば、一体的な特徴部を含む単一の均質なアルミニウム部品を備え、その単一アルミニウム部品の実質的に全ての表面は、コンピュータ数値制御工作機械を使用して加工された加工面であり、一体的な特徴部は、ポータブルコンピュータの外骨格を形成するトップ壁及びサイド壁を含み、その外骨格は、化粧外部と、外側の保護殻と、ポータブルコンピュータの一次支持構造体と、をなすものであり、更に、その外骨格は、ポータブルコンピュータの複数の電子コンポーネントを支持するものであるポータブルコンピュータ用のユニボディトップケースが提供される。
別の実施形態によれば、トップ壁及びサイド壁は、平坦な加工面で形成される。
別の実施形態によれば、一体的な特徴部は、電子コンポーネントをユニボディトップケースの内面に装着するための取り付け点を含む。
別の実施形態によれば、サイド壁は、トップ壁から下方に延びて、電子コンポーネントが配置される空洞を形成する。
別の実施形態によれば、トップ壁の外面は、フラットであり、そしてサイド壁の外面は、トップ壁の外面から実質的に垂直に延びる。
以上、本発明の原理を例示したが、当業者であれば、本発明の範囲及び精神から逸脱せずに種々の変更がなされることが明らかであろう。
１０：ポータブルコンピュータ
１２：ベース
１３、１５：ハウジング
１４：蓋
１６：回転軸
１８：ヒンジ
２０：一次ケース
２１：キーボード
２２：トラックパッド
２４：ディスクドライブ
２５：カバー
２７：ラッチ構成体
２８：インジケータライト
２９：リップ
３０：スピーカ及びマイクロホン
３１：足
３２：ディスプレイ
５０：ベース
５２：トップケース
５４：ボトムカバー
５６：アクセスドア
５８：内部コンポーネント
６０：一体的トップ壁
６２：一体的サイド壁
６４：開口
６６：キー
６８：キーボード
６９：第２の開口
７０：タッチパッドアッセンブリ
８０：ポート
８２：メインロジックボード
８４：ハードドライブ

Claims (13)

  1. 単一の仕上げられた金属部品として構成された一体的な一次エンクロージャーを備え、この一体的な一次エンクロージャーは、ポータブルコンピュータのコンポーネントを包囲するように配置され、更に、一体的な一次エンクロージャーは、
    トップ壁及びサイド壁で画成される空洞を形成するように協働する一体的なトップ壁及びサイド壁と、
    前記空洞を画成する複数の壁の少なくとも１つから前記空洞へと延びる複数の一体的特徴部であって、その少なくとも１つは前記空洞内に動作コンポーネントを固定するように構成された取り付け特徴部である複数の一体的特徴部と、
    を含む、ポータブルコンピュータのエンクロージャー。
  2. トップケースの前記空洞は、押し出された金属ブロックからある量の材料を除去することにより形成される、請求項１に記載のエンクロージャー。
  3. 前記複数の一体的特徴部の１つは、前記一体的な一次エンクロージャーのトップ壁から前記空洞へと延びる構造リブを含む、請求項１に記載のエンクロージャー。
  4. 前記構造リブが延びるところの前記トップ壁の部分は、実質的に平坦な外面を有する、請求項３に記載のエンクロージャー。
  5. 前記構造リブは、前記構造リブのトップ面へと延びるねじ切りされた孔を含む取り付け特徴部を含む、請求項４に記載のエンクロージャー。
  6. 前記構造リブは、ポータブルコンピューティング装置のコンポーネントに基づいた形状及びサイズを有する少なくとも１つの切欠部を含み、この切欠部は、ポータブルコンピューティング装置のコンポーネントを整列させるように構成される、請求項３に記載のエンクロージャー。
  7. 前記構造リブは、前記構造リブのボトム部分を通して加工された孔であって、前記構造リブと前記一体的トップ壁との間を内部接続が通過できるように構成された孔を含む、請求項３に記載のエンクロージャー。
  8. 前記少なくとも１つの取り付け特徴部は、ねじ切りされた孔に固定具を捕獲するように構成されたボスを含み、前記ねじ切りされた孔は、前記ボスが延びるところの壁を通して延びるものではない、請求項１に記載のエンクロージャー。
  9. 前記ポータブルコンピュータのコンポーネントを完全に包囲するように、前記一体的な一次エンクロージャーと協働するように構成されたカバーを更に備え、
    前記複数の一体的特徴部の少なくとも１つは、前記一体的な一次エンクロージャーに前記カバーを固定するように構成された取り付け特徴部である、請求項１に記載のエンクロージャー。
  10. 単一の仕上げられた金属部品として構成されたシームレスのトップケースを備え、このシームレスのトップケースは、ポータブルコンピュータの動作コンポーネントを包囲するように配置され、更に、シームレスのエンクロージャーは、
    トップ壁及びサイド壁で画成される空洞を形成するように協働する一体的なトップ壁及びサイド壁と、
    前記空洞を画成する複数の壁の少なくとも１つから前記空洞へと延びる複数の一体的特徴部であって、その少なくとも１つは、前記一体的なトップ壁から延びる構造リブであり、その構造リブが延びるところの前記トップ壁の部分は、実質的に平坦な外面を有するような複数の一体的特徴部と、
    を含む、ポータブルコンピュータのエンクロージャー。
  11. 前記シームレスのエンクロージャーの複数の一体的特徴部の少なくとも１つは、前記空洞内に動作コンポーネントを固定するように構成された取り付け特徴部である、請求項１０に記載のエンクロージャー。
  12. 前記シームレスのエンクロージャーの複数の一体的特徴部の少なくとも１つは、前記空洞内に動作コンポーネントを固定するように構成された取り付け特徴部である、請求項１０に記載のエンクロージャー。
  13. 前記ポータブルコンピュータのコンポーネントを完全に包囲するように前記シームレスのトップケースと協働するように構成されたボトムケースを更に備え、
    前記複数の一体的特徴部の少なくとも１つは、前記シームレスのトップケースに前記ボトムケースを固定するように構成された取り付け特徴部である、請求項１０に記載のエンクロージャー。
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