JP4176909B2 - 電子装置の放熱ヒンジ構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ノートブック型パーソナルコンピュータのように一対のハウジングがヒンジ機構を介して開閉可能に連結された電子装置に適用される、ハウジング内部に収容されるCPU等の発熱性部品の熱を放熱させるための放熱ヒンジ構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電子装置の放熱ヒンジ構造として、例えば、特開平１０−１８７２８４号公報に、ノートブック型パーソナルコンピュータ（以下、「パソコン」と略す）に適用される電子装置の放熱ヒンジ構造（以下、「先行技術１」という）が開示されている。図１２に先行技術１の放熱ヒンジ構造の概要を示す。先行技術１においては、パソコンのCPU側ハウジング１１２にディスプレイ側ハウジング１１４を枢動可能に連結するヒンジ機構が、CPU側ハウジングに固定されたヒートパイプ１３８の凝縮側端部１３８ｂからなるヒンジ部材と、ディスプレイ側ハウジングに固定されたヒンジ部材１５２とで構成されている。ヒートパイプ１３８が発熱性部品１２４から熱を受け取ると、その凝縮側端部１３８ｂおよびヒンジ部材１５２を介して熱が伝達される。そして、更に、ヒートパイプ１６６およびその蒸発側端部１６６ｂを介してディスプレイ側ハウジングの伝達熱ブロック１６８へ伝わり、ディスプレイ側ハウジングから周囲環境へ放熱される。
【０００３】
即ち、ＣＰＵ側ハウジング内において、ＣＰＵ上の伝熱ブロックにはヒートパイプの蒸発側端部が接続され、ヒートパイプはＣＰＵ側ハウジングに形成された円孔１４８を介してディスプレイ側ハウジング内に突出している。ディスプレイ側ハウジング内には金属製のヒンジ部材１５２が固定され、そのヒンジ部材に貫設された挿通部内に前記ヒートパイプの凝縮側端部１３８ｂが挿入されている。ヒンジ部材の挿通部には所謂すり割り加工が施されており、ヒートパイプの凝縮側端部は、ヒンジ部材の挿通部内に設けられた摩擦材料からなる層を介して、適度な摺動抵抗をもって回動可能に保持されている。
【０００４】
前記円孔及びヒンジ部材の挿通部は、他方側のヒンジ機構と開閉軸線を一致して設けられているため、両ハウジングの開閉時において、一方のヒンジ機構では、ヒートパイプの凝縮側端部を中心としてヒンジ部材が回動することによって、ハウジングの開閉を案内する。
【０００５】
なお、ヒートパイプは、内部に封入された作動液の蒸発潜熱を利用して熱伝達を行うように構成されている。従って、パソコンの作動に伴ってCPUが発する熱は、ヒートパイプを経てヒンジ部材に伝達され、そのヒンジ部材から比較的温度が低いディスプレイ側ハウジングに放熱される。尚、このパソコンではより高い放熱効果を得るために、ヒンジ部材から別のヒートパイプを介してディスプレイ側ハウジングに熱伝達がなされるように配慮されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した先行技術１のパソコンの放熱ヒンジ構造では、以下に述べる問題点がある。
先ず、ヒンジ部材１５２がディスプレイ側ハウジング１１４に密着接触しているので、ＣＰＵが発する熱の温度が高いとき、ヒートパイプによって移動された熱が熱伝導性のヒンジ部材１５２を伝わって、ディスプレイ側ハウジング１１４との密着接触部位に伝わり、その部位の温度が過度に高くなる。更に、ヒートパイプがＣＰＵ側ハウジングに形成された円孔１４８と直接接触すると、ＣＰＵ側ハウジングの円孔の近傍の部位においても、同様に温度が過度に高くなる。従って、ディスプレイ側ハウジング、ＣＰＵ側ハウジングの材質の設計範囲が狭まるという問題点がある。
【０００７】
次に、ヒートパイプとヒンジ部材との連結構造に関して、上記のようにヒートパイプの凝縮側端部は、ヒンジ部材の挿通部内に保持されているため、パソコンの組立時には、挿通部に対してヒートパイプの凝縮側端部を開閉軸線に沿って挿入する必要がある。その際、ヒートパイプはCPU側ハウジングに、ヒンジ部材はディスプレイ側ハウジングに組付け済みであるので、組立作業が非常に難しいという問題点がある。
【０００８】
更に、放熱ヒンジ構造の強度に関して、上記のように一方のヒンジ機構においては、中空構造の強度的に十分でないヒートパイプによってハウジングの開閉を案内するので、ヒートパイプが破損する可能性があるという問題点がある。
【０００９】
従って、この発明の目的は、特定部位の温度が過度に高くならず、組立作業が簡略で、そして、ヒートパイプの破損等の不具合を未然に防止することができる電子装置の放熱ヒンジ構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
発明者等は、上述した先行技術の問題点を解決すべく、鋭意研究を重ねた。その結果、熱伝導性の低い材質からなるヒンジ部を介して、放熱ヒンジ部材がハウジングと密着接触しないように、放熱ヒンジ部材をハウジングに固定することによって、または、熱が放熱ヒンジ部材に過度に集中しないように、発熱性部品に別のヒートパイプを設置して、予め熱を分散することによって、ハウジングの特定部位の温度が過度に高くなることを防ぐことができることを知見した。
【００１１】
更に、前記放熱ヒンジ部材に、その内部にヒートパイプを配置することができるヒートパイプ受容溝と、放熱ヒンジ部材を弾性をもって被嵌して、ヒートパイプをヒートパイプ受容溝内に回動可能に保持するヒートパイプ固定部材とを備えることによって、組立時において、ヒートパイプをヒートパイプ受容溝内に配置してヒートパイプ固定部材を嵌め込むだけで、ヒートパイプと放熱ヒンジ部材とを連結することができることを知見した。
【００１２】
更に、放熱ヒンジ部材とヒンジ部とを連結して、両ハウジングの開閉を案内するヒンジ機構を構成すると、両ハウジングはヒートパイプとは全く関係なくヒンジ機構によりその開閉が案内され、ヒートパイプに無理な外力が作用しないので、ヒートパイプの破損を未然に防止することができることを知見した。
【００１３】
この発明は、上述した知見に基づいてなされたものであって、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の第１の態様は、放熱ヒンジ部材とヒンジ機構とを備えた電子装置の放熱ヒンジ構造であって、前記放熱ヒンジ部材は、熱伝導性部材からなり、一方のハウジングに配置された発熱性部品からの熱を受け入れる放熱ヒンジ本体と、他方のハウジングに設けられたヒートパイプの少なくとも一部が回動可能に収容されるヒートパイプ受容溝と該ヒートパイプ受容溝の開口部に着脱可能に取り付けられるヒートパイプ固定部材とを有する保持部と、を備え、相互に開閉可能な一対の前記ハウジングの連結部に配設され、前記ヒンジ機構は、熱伝導性の低い部材からなり、少なくとも支軸と該支軸が軸受けされる軸受け部とを有し前記放熱ヒンジ部材を前記一対のハウジングの少なくとも一方のハウジングに固定するヒンジ部を備え、前記一対のハウジングを相互に開閉可能に連結する。
【００１４】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の第２の態様は、前記放熱ヒンジ本体は、前記発熱性部品の熱を伝達する伝熱板材と接続するための接続部を更に備えており、そして、前記保持部は、前記ヒートパイプの一部を回動可能に収容するヒートパイプ受容溝および前記ヒートパイプ受容溝内に収容された前記ヒートパイプの一部を押圧する、弾性部材からなるヒートパイプ固定部材とを備えていることを特徴とするものである。
【００１５】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の第３の態様は、前記放熱ヒンジ本体は、前記発熱性部品の熱を伝達する伝熱板材と一体的に形成されており、そして、前記保持部は、前記ヒートパイプの一部を回動可能に収容するヒートパイプ受容溝および前記ヒートパイプ受容溝内に収容された前記ヒートパイプの一部を押圧する、弾性部材からなるヒートパイプ固定部材とを備えていることを特徴とするものである。
【００１６】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の第４の態様は、前記ヒンジ部は、前記発熱性部品が配置されていないハウジングに設けられており、そして、前記放熱ヒンジ部材は、前記発熱性部品が配置されているハウジングに接触することなく、前記ヒンジ部によって前記ハウジングに固定されていることを特徴とするものである。
【００１７】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の第５の態様は、前記ヒンジ部は、前記1対のハウジングのそれぞれに設けられており、そして、前記放熱ヒンジ部材は、前記発熱性部品が配置されているハウジングに接触することなく、前記ヒンジ部によって前記1対のハウジングのそれぞれに固定されていることを特徴とするものである。
【００１８】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の第６の態様は、前記放熱ヒンジ部材が、前記発熱性部品が配置されているハウジングに接触することなく前記ヒンジ部によって固定され、そして、前記放熱ヒンジ本体の前記接続部と接続する前記伝熱板材には、前記発熱性部品の熱を、別の所定の位置に移動する別のヒートパイプが備えられていることを特徴とするものである。
【００１９】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の第７の態様は、前記放熱ヒンジ部材が、前記発熱性部品が配置されているハウジングに接触することなく前記ヒンジ部によって固定され、そして、前記放熱ヒンジ本体の前記伝熱板材には、前記発熱性部品の熱を、別の所定の位置に移動する別のヒートパイプが備えられていることを特徴とするものである。
【００２０】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の他の態様は、下記部材を備えた、電子装置の放熱ヒンジ構造である。
（１）相互に開閉可能な一対のハウジングの一方のハウジング内に収容された発熱性部品の熱を前記一方のハウジング内の所定の位置に移動する第１のヒートパイプ、
（２）前記第１のヒートパイプと接続して、前記第1のヒートパイプによって移動された熱を前記1対のハウジングの他方のハウジング内の所定の位置に移動する第２のヒートパイプ、
（３）前記ハウジングの連結部の前記発熱性部品が配置されたハウジングに配設された、前記第１のヒートパイプの端部を固定保持し、前記第２のヒートパイプの端部を弾性部材によって回動可能に保持する、熱伝導性部材からなる放熱ヒンジ部材、
（４）前記放熱ヒンジ部材を前記一対のハウジングの少なくとも一方のハウジングに固定するための、熱伝導性の低い部材からなるヒンジ部。
【００２１】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の他の態様は、前記放熱ヒンジ部材は、前記第１のヒートパイプの端部を固定保持する保持孔と、前記第２のヒートパイプの端部を回動可能に収容するヒートパイプ受容溝および前記ヒートパイプ受容溝内に収容された前記第２のヒートパイプの端部を押圧する、弾性部材からなるヒートパイプ固定部材とを備えていることを特徴とするものである。
【００２２】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の他の態様は、前記ヒンジ部は、前記発熱性部品が配置されていないハウジングに設けられており、そして、前記放熱ヒンジ部材は、前記発熱性部品が配置されているハウジングに接触することなく、前記ヒンジ部によって前記ハウジングに固定されていることを特徴とするものである。
【００２３】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の他の態様は、前記ヒンジ部は、前記1対のハウジングのそれぞれに設けられており、そして、前記放熱ヒンジ部材は、前記発熱性部品が配置されているハウジングに接触することなく、前記ヒンジ部によって前記1対のハウジングのそれぞれに固定されていることを特徴とするものである。
【００２４】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の他の態様は、前記放熱ヒンジ部材が、前記発熱性部品が配置されているハウジングに固定して設けられ、そして、前記発熱性部品の熱を、前記第１のヒートパイプと異なる所定の位置に移動する第３のヒートパイプを備えていることを特徴とするものである。
【００２５】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の他の態様は、前記放熱ヒンジ部材が、前記発熱性部品が配置されているハウジングと接触することなく設けられ、そして、前記発熱性部品の熱を、前記第１のヒートパイプと異なる所定の位置に移動する第３のヒートパイプを備えていることを特徴とするものである。
【００２６】
更に、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の他の態様は、相互に開閉可能な一対のハウジングの連結箇所に放熱ヒンジ部材を配設し、同放熱ヒンジ部材に、前記両ハウジングの開閉軸線上で回動可能にヒートパイプを連結して、同ヒートパイプ及び放熱ヒンジ部材を介して一方のハウジングに設けた発熱性部品の熱を他方のハウジング側に放熱する電子装置の放熱ヒンジ機構において、前記放熱ヒンジ部材に、内部に前記ヒートパイプを配置可能なヒートパイプ受容溝と、前記放熱ヒンジ部材を弾性をもって被嵌して、前記ヒートパイプを前記ヒートパイプ受容溝内で回動可能に保持するヒートパイプ固定部材とを備えたものである。
【００２７】
更に、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の他の態様は、ヒートパイプ固定部材に湾曲した押圧部を形成して、ヒートパイプ受容溝内のヒートパイプを弾性を持って押圧するものである。
【００２８】
更に、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の他の態様は、相互に開閉可能な一対のハウジングの連結箇所に放熱ヒンジ部材を配設し、同放熱ヒンジ部材に、前記両ハウジングの開閉軸線上で固動可能にヒートパイプを連結して、同ヒートパイプ及び放熱ヒンジ部材を介して一方のハウジングに設けた発熱性部品の熱を他方のハウジング側に放熱する電子装置の放熱ヒンジ構造において、前記両ハウジングの開閉を案内するヒンジ機構を、前記ヒートパイプと独立して設けると共に、開閉軸線を前記ヒートパイプの回動中心と一致させた状態で、前記ヒンジ機構を放熱ヒンジ部材に対して位置決め固定したものである。
【００２９】
更に、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の他の態様は、相互に開閉可能な一対のハウジングの連結箇所に放熱ヒンジ部材を配設し、同放熱ヒンジ部材に、前記両ハウジングの開閉軸線上で回動可能にヒートパイプを連結して、同ヒートパイプ及び放熱ヒンジ部材を介して一方のハウジングに設けた発熱性部品の熱を他方のハウジング側に放熱する電子装置の放熱ヒンジ構造において、放熱ヒンジ部材とヒンジ部材とを連結して、両ハウジングの開閉を案内するヒンジ機構である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、ノートブック型パソコンに配設した本発明の放熱ヒンジ構造の1つの態様を説明する。
図1の組立状態の斜視図、及び図2の分解斜視図に示すように、この態様のパソコンにおいては、ＣＰＵ側ハウジング1とディスプレイ側ハウジング2とが左右一対のヒンジ機構3（図には左側のヒンジ機構のみを図示している）を介して相互に連結され、CPU側ハウジング1上には（図示しない）キーボードが、ディスプレイ側ハウジング2上には液晶ディスプレイがそれぞれ設けられている。両ハウジング1，2は、ヒンジ機構3の開閉軸線Lを中心として開閉し、キーボード及び液晶ディスプレイをそれぞれ内包して閉じたときの格納位置と、キーボード及び液晶ディスプレイを露出させて開いたときの使用位置との間の切換を行うことができる。
【００３１】
CPU側ハウジング1及びディスプレイ側ハウジング2は、アルミ板を折曲して製作され、それぞれキーボードや液晶ディスプレイが配設される側の面を開口させた薄型の箱状体からなっている。両ヒンジ機構3は、左右対称の同一構成からなっており、それぞれ固定ヒンジ4と可動ヒンジ5とから構成されている。
【００３２】
以下、左側のヒンジ機構3を例にとって説明する。固定ヒンジ4はステンレス板をL字状に折曲形成され、固定ヒンジの一側面がビス６ａ及びナット６ｂによってCPU側ハウジング1内の底面に国定されている。固定ヒンジの他側面にはハウジング1，2の開閉軸線Lに沿って支軸４ａが固着されている。可動ヒンジ5は、ステンレス板からなっており、その基端側をビス６ａ及びナット６ｂによってディスプレイ側ハウジング2内の底面に固定され、先端側が湾曲形成されて筒状の軸受部５ａをなしている。各可動ヒンジ5の軸受部５ａには固定ヒンジ4の支軸４ａがそれぞれ挿入され、支軸４ａ（即ち、開閉軸線L）を中心として、上記のようにCPU側ハウジング1とディスプレイ側ハウジング2とが開閉する。
【００３３】
尚、ハウジング1，2はプラスチックやマグネシウム合金等の成型によって製作してもよく、この場合にはナット６ｂをハウジング1，2に一体成形してもよい。又、固定ヒンジ4や可動ヒンジ5は弾性体であればよく、例えば、りん青銅で製作してもよい。
パソコンは、CPU側ハウジング1をデスク上に載置し、ディスプレイ側ハウジング2を上方に開放した状態で使用されるが、軸受部５ａの弾性により、軸受部と、その内部の支軸４ａとの間には適度な摺動抵抗が生じるように配慮されているため、ディスプレイ側ハウジング2を任意の角度で固定することができる。
【００３４】
図2及び図3の拡大断面図に示すように、左側のヒンジ機構3の左方位置にはアルミダイカスト製の放熱ヒンジ部材7が配設され、放熱ヒンジ部材の下部に延設された取付面７ａがビス６ａ及びナット６ｂによってCPU側ハウジング1内の底面に固定されている。放熱ヒンジ部材7には、固定ヒンジ4の支軸４ａと同一軸線上に位置決め孔8が貫設されると共に、その下側には、それ等と平行に保持孔9が貫設されている。位置決め孔8には右方より固定ヒンジ4の支軸４ａの先端が回動可能に嵌合され、その嵌合部分を除いて、位置決め孔8は上方に向けて開放されてヒートパイプ受容溝10を形成している。ヒートパイプ受容溝10の両側には断面円弧状の拡張案内部１１が一体形成され、両拡張案内部１１の下側には掛止溝１２が形成されている。尚、放熱ヒンジ部材7は、アルミ押出し材や銅等の熱伝導性の良好な材質で製作してもよい。
【００３５】
一方、ＣＰＵ側ハウジング１内には、演算処理を行うための電子部品が実装されたプリント基板１５が格納されている。図に示した態様では、プリント基板１５上の発熱性部品としてのＣＰＵ１６に関して放熱対策が施されている。ＣＰＵ１６上にはほぼ同等の大きさの四角形状の伝熱プレート１７が密着状態で配設され、伝熱プレート１７の一辺は筒状に湾曲形成されて、第1ヒートパイプ１８の蒸発側端部１８ａがカシメによりその筒状部に固定されている。第1ヒートパイプ１８はＣＰＵ側ハウジング1の側壁に沿って直角に折曲され、その他端側の凝縮側端部１８ｂは、前記放熱ヒンジ部材７の保持孔9内に圧入固定された上で、放熱ヒンジ部材7の側面よりカシメが施されて離脱を防止されている。
【００３６】
前記放熱ヒンジ部材7のヒートパイプ受容溝１０内には第2ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａが配置され、ステンレス板やりん青銅等の弾性材料によって折曲成形されたヒートパイプ固定金具２０が上方から被嵌されている。ヒートパイプ固定金具２０の両側面の下端部には掛止部２０ａが形成され、ヒートパイプ固定金具２０は、自己の弾性によって掛止部２０ａを放熱ヒンジ部材７の掛止溝１２に掛け止めすることにより放熱ヒンジ部材7に固定されている。ヒートパイプ固定金具２０の上面には下方に湾曲する押圧部２０ｂが形成され、この押圧部２０ｂは第2ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａを弾性をもって上方より押圧して、ヒートパイプ受容溝１０内で第2ヒートパイプを回動可能に保持している。
【００３７】
なお、この態様においては、ヒートパイプとして第2ヒートパイプ１９が機能し、ヒートパイプ固定部材としてヒートパイプ固定金具２０が機能している。第２ヒートパイプ１９は直角に折曲され、その凝縮側端部１９ｂはディスプレイ側ハウジング２の側壁に沿って配置されて、アルミ板によって略L字状に折曲成形された固定板２１によりハウジング２に固定されている。
【００３８】
尚、第２ヒートパイプ１９とヒートパイプ受容溝１０やヒートパイプ固定金具２０との間は、ハウジング１，２の開閉時に第２ヒートパイプ１９に作用する外力や摩耗を低減すべく、熱伝導性グリスの充填により摺動抵抗が極力低減されている。熱伝導性グリスは空気層の介在を排除して、放熱ヒンジ部材７から第２ヒートパイプ１９への熱伝導効率を向上させる利点もある。
【００３９】
上記した第1ヒートパイプ１８及び第２ヒートパイプ１９は、内部に封入された作動液の蒸発潜熱を利用して熱伝達を行っている。その動作原理を概略説明する。ヒートパイプ１８，１９は銅、アルミ等の熱伝導性の良好な金属材料から製作されて、その両端は閉塞されて内部に密閉空間を有している。ヒートパイプ１８，１９の表面にはニッケルメッキ処理が施され、内部にはグルーブ等のウイック構造体が内張りされると共に、ヒートパイプ１８，１９の材質に適した作動液、例えば水、アセトン、代替フロン等が所定量封入された上で、予め所定圧に減圧されている。
【００４０】
以上のように構成されたパソコンの作動中において、以下に述べるようにＣＰＵ１６の放熱作用が奏される。
パソコンの作動に伴ってＣＰＵ１６が発熱すると、その熱は伝熱プレート１７を介して第１ヒートパイプ１８の蒸発側端部１８ａに集約されて内部の作動液を蒸発させる。このときの蒸発によって蒸発側端部１８ａの内圧は上昇し、発生した蒸気はより低圧の凝縮側端部１８ｂへと流れて、凝縮側端部１８ｂ内で冷却されて凝縮する。この凝縮液は毛細管現象によりウイック構造体内を経て蒸発側端部１８ａに環流し、再びＣＰＵ１６からの熱で蒸発する。
【００４１】
このサイクルが繰り返されることにより、蒸発潜熱がＣＰＵ１６側から第１ヒートパイプ１８を経て放熱ヒンジ部材７に伝達され、更に放熱ヒンジ部材７からＣＰＵ側ハウジング１へと放熱される。又、放熱ヒンジ部材７に伝達された熱の一部は、第２ヒートパイプ１９で繰り返される同様の熱伝達サイクルを経てディスプレイ側ハウジング２に伝達される。ディスプレイ側ハウジング２は内部に電子部品を格納せずに比較的温度が低いことから、ＣＰＵ側ハウジング１に比較してより効率良く放熱が行われる。
【００４２】
ここで、前記のように第２ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａはヒートパイプ固定金具２０の押圧部２０ｂに押圧されているため、放熱ヒンジ部材７のヒートパイプ受容溝１０の内壁に常に密着して十分な接触面積が確保されている。従って、放熱ヒンジ部材７から第２ヒートパイプ１９への熱伝達が確実になされ、ディスプレイ側ハウジング２においても大きな放熱効果を得ることができる。
【００４３】
一方、以上の説明から明らかなように、この態様では右側のヒンジ機構（図示せず）は無論のこと、左側のヒンジ機構３についても、ヒートパイプ１８，１９とは全く関係なく独立してヒンジとしての機能を奏するように構成されている。つまり、特開平１０−１８７２８４号公報記載されるように開閉の案内にヒートパイプ１８，１９を利用していないため、ヒートパイプ１８，１９に無理な外力が作用することがなく、その破損を未然に防止することができる。この種のノートブック型のパソコンは、例えばディスプレイ側ハウジング２を把持して持ち上げられる等の予想外の取り扱いを受けるが、このような取り扱いに対しても十分に耐えることができる。
【００４４】
次に、以上のように構成されたパソコンの放熱ヒンジ構造の組立手順、特に第２ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａと放熱ヒンジ部材７との連結手順について説明する。
第２ヒートパイプ１９と放熱ヒンジ部材７とを連結する際には、事前に放熱ヒンジ部材７及び固定ヒンジ４がＣＰＵ側ハウジング１に固定されて、固定ヒンジ４の支軸４ａに可動ヒンジ５の軸受部５ａが嵌め込まれている。又、放熱ヒンジ部材７の保持孔９内にはＣＰＵ１６側からの第１ヒートパイプ１８の凝縮側端部１８ｂが圧入されている。一方、第２ヒートパイプ１９は固定板２１によりディスプレイ側ハウジング２に固定されている。
【００４５】
この状態で左右の可動ヒンジ５をディスプレイ側ハウジング２の正規位置にビス６ａ及びナット６ｂにより固定すると、第２ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａは自ずと放熱ヒンジ部材７のヒートパイプ受容溝１０内に上方より配置される。次いで、放熱ヒンジ部材７に上方よりヒートパイプ固定金具２０を嵌め込むと、両側の掛止部２０ａは、図４に示すように放熱ヒンジ部材７の拡張案内部１１に案内されてヒートパイプ固定金具２０を撓ませながら一旦離間した後に、図３に示すように放熱ヒンジ部材７の掛止溝１２に掛け止めされる。その結果、ヒートパイプ固定金具２０は放熱ヒンジ部材７に被嵌され、その押圧部２０ｂに押圧されて第２ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａがヒートパイプ受容溝１０内に保持される。
【００４６】
上記以外の手順でも組立可能であるが、その場合であっても、第２ヒートパイプ１９と放熱ヒンジ部材７との連結は上記と同様になされる。
このように組立時において第２ヒートパイプ１９と放熱ヒンジ部材７とを連結するには、第２ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａをヒートパイプ受容溝１０内に配置して、上方よりヒートパイプ固定金具２０を嵌め込むだけでよい。従って、ヒートパイプ１８，１９を開閉軸線Lに沿って挿入する必要がある公報記載の従来例に比較して、組立作業が非常に行い易く、ひいてはパソコンの組立作業を簡略化することができる。
【００４７】
一方、両ハウジング１，２の開閉時において、第２ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａはヒートパイプ受容溝１０内で回動しながら放熱ヒンジ部材７との間の角度変化を吸収している。よって、第２ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａは、開閉中心である固定ヒンジ４ａの支軸４ａに対して同一軸線上（即ち、開閉軸線L上）に位置する必要があり、蒸発側端部１９ａと支軸４ａとの中心がずれると、開閉の度に第２ヒートパイプ１９が撓んで破損の虞が生ずる。この態様では、固定ヒンジ４の支軸４ａを放熱ヒンジ部材７の位置決め孔８に嵌合させることにより、支軸４ａに対して第２ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａを簡単、且つ確実に一致させることができ、上記したヒートパイプ１９の破損等のトラブルを回避すると共に、組立作業の簡略化にも大きく貢献している。
【００４８】
この発明の態様は、上述した態様に限定されるものではない。例えば、図５に示すように、ＣＰＵ側ハウウジング１に固定された固定ヒンジ４を省略して支軸のみ４ａとし、その支軸４ａを放熱ヒンジ部材７の位置決め孔８に圧入固定してもよい。この場合には、固定ヒンジ４の機能を放熱ヒンジ部材７が兼ねることになり、支軸４ａの周囲を可動ヒンジ５の軸受部５ａが摺接しながら回動してハウジング１，２の開閉を案内する。そして、このように固定ヒンジ４の省略により部品点数が削減されると共に、ヒンジ機構３を小型化してハウジング１，２内の有効スペースを拡大できるため、上記実施例で述べた作用効果に加えて、製造コスト低減の効果、及び基板等の設置レイアウトの自由度拡大の効果を得ることができる。
【００４９】
又、上述した態様では、ＣＰＵ側ハウジング１に格納されたＣＰＵ１６の熱を、第１ヒートパイプ１８、放熱ヒンジ部材７、第２ヒートパイプ１９を経てディスプレイ側ハウジング２に伝達したが、これらの各部材のレイアウトは種々の態様に変更可能である。例えば、公報記載の従来技術と同様に、放熱ヒンジ部材７をディスプレイ側ハウジング２に固定し、その放熱ヒンジ部材７にＣＰＵ１６側からの第１ヒートパイプ１８の凝縮側端部１８ｂを接続し、第２ヒートパイプ１９は省略してもよい。このように構成しても、放熱ヒンジ部材７のパイプ受容溝１０を開閉軸線Lと一致させておけば支障なくハウジング１，２を開閉可能であり、且つ、ＣＰＵ１６の熱を第１ヒートパイプ１８及び放熱ヒンジ部材７を介してディスプレイ側ハウジング２に放熱させることができる。又、ＣＰＵ１６等の発熱性部品が開閉軸線Lの近接位置にある場合には、第１ヒートパイプ１８を省略してＣＰＵ１６を銅等の熱伝導性の良好な部材を介して放熱ヒンジ部材７に接続するだけでも良い。この場合でもＣＰＵ１６の熱は十分に放熱ヒンジ部材７側に伝達され、第２ヒートパイプ１９を経てディスプレイ側ハウジング２に放熱させることができる。
【００５０】
更に、上述した態様では、ＣＰＵ側ハウジング１とディスプレイ側ハウジング２を放熱性の良好なアルミ板によって製作してＣＰＵ１６の放熱に利用したが、ハウジング１，２をプラスチックで製作した場合には、それ程高い放熱効果を期待できないため、ハウジング１，２内に設けられている既存のアルミ製の電磁シールド板を放熱に利用する。具体的には、上述した態様において、第２ヒートパイプ１９の凝縮側端部１９ｂをディスプレイ側ハウジング２内の電磁シールド板に接続したり、或いは第１ヒートパイプ１８をＣＰＵ１６から反対側に延設してキーボード下の電磁シールド板に接続したりして構成すればよい。後者の場合には、ＣＰＵ１６に接続された第１ヒートパイプ１８の中央で作動液の蒸発が生じ、パイプ両端で作動液の凝縮がそれぞれ生じて放熱作用を奏することになる。
【００５１】
一方、上述した態様では、ＣＰＵ１６に関して放熱対策を施したが、放熱を要する発熱性部品であれば特にＣＰＵ１６に限定されることはなく、例えばトランス、電源部等の放熱に利用してもよい。
【００５２】
次に、図６から図９に、ハウジングの特定部位の温度が過度に高くならないようにした、この発明の別の態様を示す。
図６は、発熱性部品に更に別のヒートパイプを設けたこの発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。図６に示すように、伝熱プレート１７に第1のヒートパイプ１８と直交する方向に第3のヒートパイプ３０が備えられている。ヒートパイプ３０の他端には、放熱部材３１が設けられて、伝熱プレートからヒートパイプ３０によって移動された熱は、放熱部材３１を介して筐体に放熱される。このように備えられた第3のヒートパイプによって、伝熱プレートに伝わった熱は、第1ヒートパイプと第3ヒートパイプに分散されて移動されるので、第1ヒートパイプ１８によって移動した熱は、放熱ヒンジ７において第2ヒートパイプによってディスプレイ側に移動し、放熱ヒンジ７の下部に延設された取付面７ａが直接ＣＰＵ側ハウジングに接触して固定されていても、放熱ヒンジ７の温度が過度に高くなることはない。
図６においては、ＣＰＵ側ハウジング１に固定された固定ヒンジ４を省略して支軸のみ４ａとし、その支軸４ａを放熱ヒンジ部材７の位置決め孔８に圧入固定している。従って、支軸４ａの周囲を可動ヒンジ５の軸受部５ａが摺接しながら回動してハウジング１、２の開閉を案内する。
【００５３】
図７は、放熱ヒンジ部材がハウジングと直接接触しない態様の、この発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。図７に示すように、ステンレス製の固定ヒンジ4は、その一側面がビス６ａ及びナット６ｂによってCPU側ハウジング1内の底面に国定され、そして、他側面にはハウジング1，2の開閉軸線Lに沿って支軸４ａが固着されている。更に、ステンレス製の可動ヒンジ5は、その基端側をビス６ａ及びナット６ｂによってディスプレイ側ハウジング2内の底面に固定され、そして、先端側が湾曲形成されて筒状の軸受部５ａをなしている。各可動ヒンジ5の軸受部５ａには固定ヒンジ4の支軸４ａがそれぞれ挿入され、支軸４ａ（即ち、開閉軸線L）を中心として、CPU側ハウジング1とディスプレイ側ハウジング2とが開閉する。
【００５４】
放熱ヒンジ７は、何れのハウジングとも直接接触しないように配設されている（即ち、図１に示す、ＣＰＵ側ハウジングに取り付けられる放熱ヒンジの下部に延設された取付面が、取り除かれている）。従って、上述したように、放熱ヒンジは、ステンレス製の熱伝導性の低い固定ヒンジによって支持されているので、第1のヒートパイプによって放熱ヒンジに移動された熱は、例え高い温度の熱であっても、第2のヒートパイプによって、更にディスプレイ側ハウジングに移動され、ＣＰＵ側ハウジングに直接高い温度の熱が伝わることはない。
【００５５】
図８は、放熱ヒンジ部材がハウジングと直接接触しない別の態様の、この発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。図８に示すように、ステンレス製の可動ヒンジ5は、その基端側をビス６ａ及びナット６ｂによってディスプレイ側ハウジング2内の底面に固定され、そして、先端側が湾曲形成されて筒状の軸受部５ａをなしている。ＣＰＵ側ハウウジング１に固定された固定ヒンジ４を省略して支軸のみ４ａとし、その支軸４ａを放熱ヒンジ部材７の位置決め孔８に圧入固定している。各可動ヒンジ5の軸受部５ａには固定ヒンジ4の支軸４ａが挿入されている。
【００５６】
更に、放熱ヒンジ部は、図７に示した態様と同様に、何れのハウジングとも直接接触しないように配設されている。従って、支軸４ａの周囲を可動ヒンジ５の軸受部５ａが摺接しながら回動してハウジング１、２の開閉を案内する。従って、放熱ヒンジは、ステンレス製の熱伝導性の低い固定ヒンジによって支持されているので、第1のヒートパイプによって放熱ヒンジに移動された熱は、例え高い温度の熱であっても、第2のヒートパイプによって、更にディスプレイ側ハウジングに移動され、ＣＰＵ側ハウジングに直接高い温度の熱が伝わることはない。
【００５７】
図９は、発熱性部品に更に別のヒートパイプを設け、そして、放熱ヒンジ部材がハウジングと直接接触しない態様の、この発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。図９に示すように、この態様は、図８に示す態様の放熱ヒンジおよび固定ヒンジと、そして、図６に示す態様の発熱性部品に更に設けた別のヒートパイプとを組み合わせたものである。図６に示す態様で述べたように、伝熱プレート１７に第1のヒートパイプ１８と直交する方向に第3のヒートパイプ３０が備えられている。ヒートパイプ３０の他端には、放熱部材３１が設けられて、伝熱プレートからヒートパイプ３０によって移動された熱は、放熱部材３１を介して筐体に放熱される。
【００５８】
放熱ヒンジ部材は、何れのハウジングとも直接接触しないように配設されている。従って、放熱ヒンジ部は、ステンレス製の熱伝導性の低い固定ヒンジによって支持されているので、第3のヒートパイプによって分散され、第1のヒートパイプによって放熱ヒンジに移動された熱は、例え高い温度の熱であっても、第2のヒートパイプによって、更にディスプレイ側ハウジングに移動され、ＣＰＵ側ハウジングに直接高い温度の熱が伝わることはない。
【００５９】
次に、図１０および図１１に、発熱性部品に接続する伝熱板材と接続され、または、伝熱板材が一体形成された放熱ヒンジ本体を備えた、ハウジングの特定部位の温度が過度に高くならないようにした、この発明の別の態様を示す。
図１０は、発熱性部品に接続する伝熱板材が一体形成された放熱ヒンジ本体を備えたこの発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。図１０に示すように、放熱ヒンジ構造は、放熱ヒンジ部材とヒンジ部とからなっており、放熱ヒンジ部材は放熱ヒンジ本体と保持部とからなっている。放熱ヒンジ本体は、図に示すように、その下部７が発熱性部品１６の方向に延びて、発熱性部品１６に接続する伝熱板材と一体形成されている。熱伝導性の低い部材からなるヒンジ部５を介して、放熱ヒンジ部材をディスプレイ側ハウジングに固定している。その際、放熱ヒンジ部７は、何れのハウジングとも直接接触しないように配設されている。
【００６０】
保持部は、ヒートパイプ１９の一部を回動可能に収容するヒートパイプ受容溝およびヒートパイプ受容溝内に収容されたヒートパイプの一部を押圧する、弾性部材からなるヒートパイプ固定部材２０とを備えている。ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａは、放熱ヒンジ部材７のヒートパイプ受容溝１０内に上方より配置される。次いで、上方よりヒートパイプ固定金具２０を嵌め込むと、両側の掛止部２０ａは、図４に示すように放熱ヒンジ部７の拡張案内部１１に案内されてヒートパイプ固定金具２０を撓ませながら一旦離間した後に、図３に示すように放熱ヒンジ部材７の掛止溝１２に掛け止めされる。その結果、ヒートパイプ固定金具２０は放熱ヒンジ部材７に被嵌され、その押圧部２０ｂに押圧されてヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａがヒートパイプ受容溝１０内に保持される。
【００６１】
ＣＰＵ側ハウウジング１に固定された固定ヒンジ４を省略して支軸のみ４ａとし、その支軸４ａを放熱ヒンジ部材７の（図示しない）位置決め孔に圧入固定している。従って、支軸４ａの周囲を可動ヒンジ５の軸受部５ａが摺接しながら回動してハウジング１、２の開閉を案内する。
伝熱板材には、別のヒートパイプ３０が備えられている。ヒートパイプ３０の他端には、放熱部材３１が設けられて、伝熱板材からヒートパイプ３０によって移動された熱は、放熱部材３１を介して筐体に放熱される。
【００６２】
放熱ヒンジ部材は、何れのハウジングとも直接接触しないように配設されている。従って、放熱ヒンジ部材は、ステンレス製の熱伝導性の低い固定ヒンジによって支持されているので、別のヒートパイプによって分散され、その一部である伝熱板材によって放熱ヒンジ部材に移動された熱は、例え高い温度の熱であっても、ヒートパイプによって、更にディスプレイ側ハウジングに移動され、ＣＰＵ側ハウジングに直接高い温度の熱が伝わることはない。
【００６３】
図１１は、伝熱板材４１に接続する接続部７ａを有する放熱ヒンジ本体を備えたこの発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。図１１に示すように、放熱ヒンジ構造は、放熱ヒンジ部材とヒンジ部とからなっており、放熱ヒンジ部材は放熱ヒンジ本体と保持部とからなっている。放熱ヒンジ本体は、図に示すように、その下部７に接続部７ａが設けられて、発熱性部品１６に接続する伝熱板材４１と接続する。熱伝導性の低い部材からなるヒンジ部５を介して、放熱ヒンジ部材をディスプレイ側ハウジングに固定している。その際、放熱ヒンジ部材７は、何れのハウジングとも直接接触しないように配設されている。
【００６４】
保持部は、ヒートパイプ１９の一部を回動可能に収容するヒートパイプ受容溝およびヒートパイプ受容溝内に収容されたヒートパイプの一部を押圧する、弾性部材からなるヒートパイプ固定部材２０とを備えている。ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａは、放熱ヒンジ部材７のヒートパイプ受容溝１０内に上方より配置される。次いで、上方よりヒートパイプ固定金具２０を嵌め込むと、両側の掛止部２０ａは、図４に示すように放熱ヒンジ部材７の拡張案内部１１に案内されてヒートパイプ固定金具２０を撓ませながら一旦離間した後に、図３に示すように放熱ヒンジ部材７の掛止溝１２に掛け止めされる。その結果、ヒートパイプ固定金具２０は放熱ヒンジ部材７に被嵌され、その押圧部２０ｂに押圧されてヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａがヒートパイプ受容溝１０内に保持される。
【００６５】
ＣＰＵ側ハウウジング１に固定された固定ヒンジ４を省略して支軸のみ４ａとし、その支軸４ａを放熱ヒンジ部材７の（図示しない）位置決め孔に圧入固定している。従って、支軸４ａの周囲を可動ヒンジ５の軸受部５ａが摺接しながら回動してハウジング１、２の開閉を案内する。
伝熱板材４１には、別のヒートパイプ３０が備えられている。ヒートパイプ３０の他端には、放熱部材３１が設けられて、伝熱板材からヒートパイプ３０によって移動された熱は、放熱部材３１を介して筐体に放熱される。
【００６６】
放熱ヒンジ部材は、何れのハウジングとも直接接触しないように配設されている。従って、放熱ヒンジ部は、ステンレス製の熱伝導性の低い固定ヒンジによって支持されているので、別のヒートパイプによって分散され、伝熱板材４１によって放熱ヒンジ部に移動された熱は、例え高い温度の熱であっても、ヒートパイプによって、更にディスプレイ側ハウジングに移動され、ＣＰＵ側ハウジングに直接高い温度の熱が伝わることはない。
図１０および図１１に示す態様では、別のヒートパイプを設けて熱を別の方向に分散しているけれども、必ずしも、別のヒートパイプを設ける必要はない。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造によれば、一対のハウジングの特定の部位の温度が過度に高くなることが回避され、ディスプレイ側ハウジング、ＣＰＵ側ハウジングの材質の設計範囲を広くすることができる。
【００６８】
更に、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造によれば、ヒートパイプをパイプ受容溝内に配置してパイプ固定部材を嵌め込むだけで、ヒートパイプと放熱ヒンジ部材とを容易に連結でき、ひいては電子装置の組立作業を大幅に簡略化することができる。
【００６９】
更に、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造によれば、パイプ固定部材の押圧部によりヒートパイプを弾性を持って押圧するため、放熱ヒンジ部材とヒートパイプとの間に十分な接触面積が確保されて熱伝達が確実になされ、大きな放熱効果を得ることができる。
【００７０】
更に、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造によれば、ヒートパイプとは全く関係なくヒンジ機構によりハウジングの開閉を案内するため、ヒートパイプに無理な外力が作用せずに破損等のトラブルを未然に防止することができ、しかも、組立時においてと一トパイプの回動中心が自ずとヒンジ機構の開閉軸線と一致するため、上記ヒートパイプの破損を一層確実に防止できると共に、組立作業の簡略化を達成することができる。
【００７１】
更に、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造によれば、ヒートパイプとは全く関係なくヒンジ機構によりハウジングの開閉を案内するため、ヒートパイプに無理な外力が作用せずに破損等のトラブルを未然に防止することができ、しかも、ヒンジ機構の一方として放熱ヒンジ部材を利用したため、部品点数の削減を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の１つの態様の組立状態を示す部分斜視図である。
【図２】図２は、この発明の放熱ヒンジ構造の分解状態を示す部分斜視図である。
【図３】図３は、この発明の放熱ヒンジ部材の詳細を示す拡大断面図である。
【図４】図４は、この発明のパイプ固定金具を被嵌するときの拡大断面図である。
【図５】図５は、固定ヒンジを省略したこの発明の放熱ヒンジ構造の別の態様の組立状態を示す部分斜視図である。
【図６】図６は、発熱性部品に更に別のヒートパイプを設けたこの発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。
【図７】図７は、放熱ヒンジ部材がハウジングと直接接触しない態様の、この発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。
【図８】図８は、放熱ヒンジ部材がハウジングと直接接触しない別の態様の、この発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。
【図９】図９は、発熱性部品に更に別のヒートパイプを設け、そして、放熱ヒンジ部材がハウジングと直接接触しない態様の、この発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。
【図１０】図１０は、発熱性部品に接続する伝熱板材と一体形成された放熱ヒンジ本体を備えたこの発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。
【図１１】図１１は、発熱性部品の熱を伝える伝熱板材に接続する接続部を有する放熱ヒンジ本体を備えたこの発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。
【図１２】図１２は、先行技術のヒンジ構造を示す図である。
【符号の鋭明】
１．ＣＰＵ側ハウジング
２．ディスプレイ側ハウジング
３．ヒンジ機構
４．固定ヒンジ
５．可動ヒンジ
７．放熱ヒンジ部材
８．位置決め孔
９．保持孔
１０．ヒートパイプ受容溝
１１．拡張案内部
１２．掛止部
１６．ＣＰＵ（発熱性部品）
１７．伝熱プレート
１８．ヒートパイプ
１９．ヒートパイプ
２０．ヒートパイプ固定部材
２０ｂ．押圧部
３０．ヒートパイプ
３１．放熱部材
４１．伝熱板材
L． 開閉軸線
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ノートブック型パーソナルコンピュータのように一対のハウジングがヒンジ機構を介して開閉可能に連結された電子装置に適用される、ハウジング内部に収容されるCPU等の発熱性部品の熱を放熱させるための放熱ヒンジ構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電子装置の放熱ヒンジ構造として、例えば、特開平１０−１８７２８４号公報に、ノートブック型パーソナルコンピュータ（以下、「パソコン」と略す）に適用される電子装置の放熱ヒンジ構造（以下、「先行技術１」という）が開示されている。図１２に先行技術１の放熱ヒンジ構造の概要を示す。先行技術１においては、パソコンのCPU側ハウジング１１２にディスプレイ側ハウジング１１４を枢動可能に連結するヒンジ機構が、CPU側ハウジングに固定されたヒートパイプ１３８の凝縮側端部１３８ｂからなるヒンジ部材と、ディスプレイ側ハウジングに固定されたヒンジ部材１５２とで構成されている。ヒートパイプ１３８が発熱性部品１２４から熱を受け取ると、その凝縮側端部１３８ｂおよびヒンジ部材１５２を介して熱が伝達される。そして、更に、ヒートパイプ１６６およびその蒸発側端部１６６ｂを介してディスプレイ側ハウジングの伝達熱ブロック１６８へ伝わり、ディスプレイ側ハウジングから周囲環境へ放熱される。
【０００３】
即ち、ＣＰＵ側ハウジング内において、ＣＰＵ上の伝熱ブロックにはヒートパイプの蒸発側端部が接続され、ヒートパイプはＣＰＵ側ハウジングに形成された円孔１４８を介してディスプレイ側ハウジング内に突出している。ディスプレイ側ハウジング内には金属製のヒンジ部材１５２が固定され、そのヒンジ部材に貫設された挿通部内に前記ヒートパイプの凝縮側端部１３８ｂが挿入されている。ヒンジ部材の挿通部には所謂すり割り加工が施されており、ヒートパイプの凝縮側端部は、ヒンジ部材の挿通部内に設けられた摩擦材料からなる層を介して、適度な摺動抵抗をもって回動可能に保持されている。
【０００４】
前記円孔及びヒンジ部材の挿通部は、他方側のヒンジ機構と開閉軸線を一致して設けられているため、両ハウジングの開閉時において、一方のヒンジ機構では、ヒートパイプの凝縮側端部を中心としてヒンジ部材が回動することによって、ハウジングの開閉を案内する。
【０００５】
なお、ヒートパイプは、内部に封入された作動液の蒸発潜熱を利用して熱伝達を行うように構成されている。従って、パソコンの作動に伴ってCPUが発する熱は、ヒートパイプを経てヒンジ部材に伝達され、そのヒンジ部材から比較的温度が低いディスプレイ側ハウジングに放熱される。尚、このパソコンではより高い放熱効果を得るために、ヒンジ部材から別のヒートパイプを介してディスプレイ側ハウジングに熱伝達がなされるように配慮されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した先行技術１のパソコンの放熱ヒンジ構造では、以下に述べる問題点がある。
先ず、ヒンジ部材１５２がディスプレイ側ハウジング１１４に密着接触しているので、ＣＰＵが発する熱の温度が高いとき、ヒートパイプによって移動された熱が熱伝導性のヒンジ部材１５２を伝わって、ディスプレイ側ハウジング１１４との密着接触部位に伝わり、その部位の温度が過度に高くなる。更に、ヒートパイプがＣＰＵ側ハウジングに形成された円孔１４８と直接接触すると、ＣＰＵ側ハウジングの円孔の近傍の部位においても、同様に温度が過度に高くなる。従って、ディスプレイ側ハウジング、ＣＰＵ側ハウジングの材質の設計範囲が狭まるという問題点がある。
【０００７】
次に、ヒートパイプとヒンジ部材との連結構造に関して、上記のようにヒートパイプの凝縮側端部は、ヒンジ部材の挿通部内に保持されているため、パソコンの組立時には、挿通部に対してヒートパイプの凝縮側端部を開閉軸線に沿って挿入する必要がある。その際、ヒートパイプはCPU側ハウジングに、ヒンジ部材はディスプレイ側ハウジングに組付け済みであるので、組立作業が非常に難しいという問題点がある。
【０００８】
更に、放熱ヒンジ構造の強度に関して、上記のように一方のヒンジ機構においては、中空構造の強度的に十分でないヒートパイプによってハウジングの開閉を案内するので、ヒートパイプが破損する可能性があるという問題点がある。
【０００９】
従って、この発明の目的は、特定部位の温度が過度に高くならず、組立作業が簡略で、そして、ヒートパイプの破損等の不具合を未然に防止することができる電子装置の放熱ヒンジ構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
発明者等は、上述した先行技術の問題点を解決すべく、鋭意研究を重ねた。その結果、熱伝導性の低い材質からなるヒンジ部を介して、放熱ヒンジ部材がハウジングと密着接触しないように、放熱ヒンジ部材をハウジングに固定することによって、または、熱が放熱ヒンジ部材に過度に集中しないように、発熱性部品に別のヒートパイプを設置して、予め熱を分散することによって、ハウジングの特定部位の温度が過度に高くなることを防ぐことができることを知見した。
【００１１】
更に、前記放熱ヒンジ部材に、その内部にヒートパイプを配置することができるヒートパイプ受容溝と、放熱ヒンジ部材を弾性をもって被嵌して、ヒートパイプをヒートパイプ受容溝内に回動可能に保持するヒートパイプ固定部材とを備えることによって、組立時において、ヒートパイプをヒートパイプ受容溝内に配置してヒートパイプ固定部材を嵌め込むだけで、ヒートパイプと放熱ヒンジ部材とを連結することができることを知見した。
【００１２】
更に、放熱ヒンジ部材とヒンジ部とを連結して、両ハウジングの開閉を案内するヒンジ機構を構成すると、両ハウジングはヒートパイプとは全く関係なくヒンジ機構によりその開閉が案内され、ヒートパイプに無理な外力が作用しないので、ヒートパイプの破損を未然に防止することができることを知見した。
【００１３】
この発明は、上述した知見に基づいてなされたものであって、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の第１の態様は、放熱ヒンジ部材とヒンジ機構とを備えた電子装置の放熱ヒンジ構造であって、前記放熱ヒンジ部材は、熱伝導性部材からなり、一方のハウジングに配置された発熱性部品からの熱を受け入れる放熱ヒンジ本体と、他方のハウジングに設けられたヒートパイプの少なくとも一部が回動可能に収容されるヒートパイプ受容溝と該ヒートパイプ受容溝の開口部に着脱可能に取り付けられるヒートパイプ固定部材とを有する保持部と、を備え、相互に開閉可能な一対の前記ハウジングの連結部に配設され、前記ヒンジ機構は、熱伝導性の低い部材からなり、少なくとも支軸と該支軸が軸受けされる軸受け部とを有し前記放熱ヒンジ部材を前記一対のハウジングの少なくとも一方のハウジングに固定するヒンジ部を備え、前記一対のハウジングを相互に開閉可能に連結する。
【００１４】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の第２の態様は、前記放熱ヒンジ本体は、前記発熱性部品の熱を伝達する伝熱板材と接続するための接続部を更に備えており、そして、前記保持部は、前記ヒートパイプの一部を回動可能に収容するヒートパイプ受容溝および前記ヒートパイプ受容溝内に収容された前記ヒートパイプの一部を押圧する、弾性部材からなるヒートパイプ固定部材とを備えていることを特徴とするものである。
【００１５】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の第３の態様は、前記放熱ヒンジ本体は、前記発熱性部品の熱を伝達する伝熱板材と一体的に形成されており、そして、前記保持部は、前記ヒートパイプの一部を回動可能に収容するヒートパイプ受容溝および前記ヒートパイプ受容溝内に収容された前記ヒートパイプの一部を押圧する、弾性部材からなるヒートパイプ固定部材とを備えていることを特徴とするものである。
【００１６】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の第４の態様は、前記ヒンジ部は、前記発熱性部品が配置されていないハウジングに設けられており、そして、前記放熱ヒンジ部材は、前記発熱性部品が配置されているハウジングに接触することなく、前記ヒンジ部によって前記ハウジングに固定されていることを特徴とするものである。
【００１７】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の第５の態様は、前記ヒンジ部は、前記1対のハウジングのそれぞれに設けられており、そして、前記放熱ヒンジ部材は、前記発熱性部品が配置されているハウジングに接触することなく、前記ヒンジ部によって前記1対のハウジングのそれぞれに固定されていることを特徴とするものである。
【００１８】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の第６の態様は、前記放熱ヒンジ部材が、前記発熱性部品が配置されているハウジングに接触することなく前記ヒンジ部によって固定され、そして、前記放熱ヒンジ本体の前記接続部と接続する前記伝熱板材には、前記発熱性部品の熱を、別の所定の位置に移動する別のヒートパイプが備えられていることを特徴とするものである。
【００１９】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の第７の態様は、前記放熱ヒンジ部材が、前記発熱性部品が配置されているハウジングに接触することなく前記ヒンジ部によって固定され、そして、前記放熱ヒンジ本体の前記伝熱板材には、前記発熱性部品の熱を、別の所定の位置に移動する別のヒートパイプが備えられていることを特徴とするものである。
【００２０】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の他の態様は、下記部材を備えた、電子装置の放熱ヒンジ構造である。
（１）相互に開閉可能な一対のハウジングの一方のハウジング内に収容された発熱性部品の熱を前記一方のハウジング内の所定の位置に移動する第１のヒートパイプ、
（２）前記第１のヒートパイプと接続して、前記第1のヒートパイプによって移動された熱を前記1対のハウジングの他方のハウジング内の所定の位置に移動する第２のヒートパイプ、
（３）前記ハウジングの連結部の前記発熱性部品が配置されたハウジングに配設された、前記第１のヒートパイプの端部を固定保持し、前記第２のヒートパイプの端部を弾性部材によって回動可能に保持する、熱伝導性部材からなる放熱ヒンジ部材、
（４）前記放熱ヒンジ部材を前記一対のハウジングの少なくとも一方のハウジングに固定するための、熱伝導性の低い部材からなるヒンジ部。
【００２１】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の他の態様は、前記放熱ヒンジ部材は、前記第１のヒートパイプの端部を固定保持する保持孔と、前記第２のヒートパイプの端部を回動可能に収容するヒートパイプ受容溝および前記ヒートパイプ受容溝内に収容された前記第２のヒートパイプの端部を押圧する、弾性部材からなるヒートパイプ固定部材とを備えていることを特徴とするものである。
【００２２】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の他の態様は、前記ヒンジ部は、前記発熱性部品が配置されていないハウジングに設けられており、そして、前記放熱ヒンジ部材は、前記発熱性部品が配置されているハウジングに接触することなく、前記ヒンジ部によって前記ハウジングに固定されていることを特徴とするものである。
【００２３】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の他の態様は、前記ヒンジ部は、前記1対のハウジングのそれぞれに設けられており、そして、前記放熱ヒンジ部材は、前記発熱性部品が配置されているハウジングに接触することなく、前記ヒンジ部によって前記1対のハウジングのそれぞれに固定されていることを特徴とするものである。
【００２４】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の他の態様は、前記放熱ヒンジ部材が、前記発熱性部品が配置されているハウジングに固定して設けられ、そして、前記発熱性部品の熱を、前記第１のヒートパイプと異なる所定の位置に移動する第３のヒートパイプを備えていることを特徴とするものである。
【００２５】
この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の他の態様は、前記放熱ヒンジ部材が、前記発熱性部品が配置されているハウジングと接触することなく設けられ、そして、前記発熱性部品の熱を、前記第１のヒートパイプと異なる所定の位置に移動する第３のヒートパイプを備えていることを特徴とするものである。
【００２６】
更に、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の他の態様は、相互に開閉可能な一対のハウジングの連結箇所に放熱ヒンジ部材を配設し、同放熱ヒンジ部材に、前記両ハウジングの開閉軸線上で回動可能にヒートパイプを連結して、同ヒートパイプ及び放熱ヒンジ部材を介して一方のハウジングに設けた発熱性部品の熱を他方のハウジング側に放熱する電子装置の放熱ヒンジ機構において、前記放熱ヒンジ部材に、内部に前記ヒートパイプを配置可能なヒートパイプ受容溝と、前記放熱ヒンジ部材を弾性をもって被嵌して、前記ヒートパイプを前記ヒートパイプ受容溝内で回動可能に保持するヒートパイプ固定部材とを備えたものである。
【００２７】
更に、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の他の態様は、ヒートパイプ固定部材に湾曲した押圧部を形成して、ヒートパイプ受容溝内のヒートパイプを弾性を持って押圧するものである。
【００２８】
更に、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の他の態様は、相互に開閉可能な一対のハウジングの連結箇所に放熱ヒンジ部材を配設し、同放熱ヒンジ部材に、前記両ハウジングの開閉軸線上で固動可能にヒートパイプを連結して、同ヒートパイプ及び放熱ヒンジ部材を介して一方のハウジングに設けた発熱性部品の熱を他方のハウジング側に放熱する電子装置の放熱ヒンジ構造において、前記両ハウジングの開閉を案内するヒンジ機構を、前記ヒートパイプと独立して設けると共に、開閉軸線を前記ヒートパイプの回動中心と一致させた状態で、前記ヒンジ機構を放熱ヒンジ部材に対して位置決め固定したものである。
【００２９】
更に、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の他の態様は、相互に開閉可能な一対のハウジングの連結箇所に放熱ヒンジ部材を配設し、同放熱ヒンジ部材に、前記両ハウジングの開閉軸線上で回動可能にヒートパイプを連結して、同ヒートパイプ及び放熱ヒンジ部材を介して一方のハウジングに設けた発熱性部品の熱を他方のハウジング側に放熱する電子装置の放熱ヒンジ構造において、放熱ヒンジ部材とヒンジ部材とを連結して、両ハウジングの開閉を案内するヒンジ機構である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、ノートブック型パソコンに配設した本発明の放熱ヒンジ構造の1つの態様を説明する。
図1の組立状態の斜視図、及び図2の分解斜視図に示すように、この態様のパソコンにおいては、ＣＰＵ側ハウジング1とディスプレイ側ハウジング2とが左右一対のヒンジ機構3（図には左側のヒンジ機構のみを図示している）を介して相互に連結され、CPU側ハウジング1上には（図示しない）キーボードが、ディスプレイ側ハウジング2上には液晶ディスプレイがそれぞれ設けられている。両ハウジング1，2は、ヒンジ機構3の開閉軸線Lを中心として開閉し、キーボード及び液晶ディスプレイをそれぞれ内包して閉じたときの格納位置と、キーボード及び液晶ディスプレイを露出させて開いたときの使用位置との間の切換を行うことができる。
【００３１】
CPU側ハウジング1及びディスプレイ側ハウジング2は、アルミ板を折曲して製作され、それぞれキーボードや液晶ディスプレイが配設される側の面を開口させた薄型の箱状体からなっている。両ヒンジ機構3は、左右対称の同一構成からなっており、それぞれ固定ヒンジ4と可動ヒンジ5とから構成されている。
【００３２】
以下、左側のヒンジ機構3を例にとって説明する。固定ヒンジ4はステンレス板をL字状に折曲形成され、固定ヒンジの一側面がビス６ａ及びナット６ｂによってCPU側ハウジング1内の底面に国定されている。固定ヒンジの他側面にはハウジング1，2の開閉軸線Lに沿って支軸４ａが固着されている。可動ヒンジ5は、ステンレス板からなっており、その基端側をビス６ａ及びナット６ｂによってディスプレイ側ハウジング2内の底面に固定され、先端側が湾曲形成されて筒状の軸受部５ａをなしている。各可動ヒンジ5の軸受部５ａには固定ヒンジ4の支軸４ａがそれぞれ挿入され、支軸４ａ（即ち、開閉軸線L）を中心として、上記のようにCPU側ハウジング1とディスプレイ側ハウジング2とが開閉する。
【００３３】
尚、ハウジング1，2はプラスチックやマグネシウム合金等の成型によって製作してもよく、この場合にはナット６ｂをハウジング1，2に一体成形してもよい。又、固定ヒンジ4や可動ヒンジ5は弾性体であればよく、例えば、りん青銅で製作してもよい。
パソコンは、CPU側ハウジング1をデスク上に載置し、ディスプレイ側ハウジング2を上方に開放した状態で使用されるが、軸受部５ａの弾性により、軸受部と、その内部の支軸４ａとの間には適度な摺動抵抗が生じるように配慮されているため、ディスプレイ側ハウジング2を任意の角度で固定することができる。
【００３４】
図2及び図3の拡大断面図に示すように、左側のヒンジ機構3の左方位置にはアルミダイカスト製の放熱ヒンジ部材7が配設され、放熱ヒンジ部材の下部に延設された取付面７ａがビス６ａ及びナット６ｂによってCPU側ハウジング1内の底面に固定されている。放熱ヒンジ部材7には、固定ヒンジ4の支軸４ａと同一軸線上に位置決め孔8が貫設されると共に、その下側には、それ等と平行に保持孔9が貫設されている。位置決め孔8には右方より固定ヒンジ4の支軸４ａの先端が回動可能に嵌合され、その嵌合部分を除いて、位置決め孔8は上方に向けて開放されてヒートパイプ受容溝10を形成している。ヒートパイプ受容溝10の両側には断面円弧状の拡張案内部１１が一体形成され、両拡張案内部１１の下側には掛止溝１２が形成されている。尚、放熱ヒンジ部材7は、アルミ押出し材や銅等の熱伝導性の良好な材質で製作してもよい。
【００３５】
一方、ＣＰＵ側ハウジング１内には、演算処理を行うための電子部品が実装されたプリント基板１５が格納されている。図に示した態様では、プリント基板１５上の発熱性部品としてのＣＰＵ１６に関して放熱対策が施されている。ＣＰＵ１６上にはほぼ同等の大きさの四角形状の伝熱プレート１７が密着状態で配設され、伝熱プレート１７の一辺は筒状に湾曲形成されて、第1ヒートパイプ１８の蒸発側端部１８ａがカシメによりその筒状部に固定されている。第1ヒートパイプ１８はＣＰＵ側ハウジング1の側壁に沿って直角に折曲され、その他端側の凝縮側端部１８ｂは、前記放熱ヒンジ部材７の保持孔9内に圧入固定された上で、放熱ヒンジ部材7の側面よりカシメが施されて離脱を防止されている。
【００３６】
前記放熱ヒンジ部材7のヒートパイプ受容溝１０内には第2ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａが配置され、ステンレス板やりん青銅等の弾性材料によって折曲成形されたヒートパイプ固定金具２０が上方から被嵌されている。ヒートパイプ固定金具２０の両側面の下端部には掛止部２０ａが形成され、ヒートパイプ固定金具２０は、自己の弾性によって掛止部２０ａを放熱ヒンジ部材７の掛止溝１２に掛け止めすることにより放熱ヒンジ部材7に固定されている。ヒートパイプ固定金具２０の上面には下方に湾曲する押圧部２０ｂが形成され、この押圧部２０ｂは第2ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａを弾性をもって上方より押圧して、ヒートパイプ受容溝１０内で第2ヒートパイプを回動可能に保持している。
【００３７】
なお、この態様においては、ヒートパイプとして第2ヒートパイプ１９が機能し、ヒートパイプ固定部材としてヒートパイプ固定金具２０が機能している。第２ヒートパイプ１９は直角に折曲され、その凝縮側端部１９ｂはディスプレイ側ハウジング２の側壁に沿って配置されて、アルミ板によって略L字状に折曲成形された固定板２１によりハウジング２に固定されている。
【００３８】
尚、第２ヒートパイプ１９とヒートパイプ受容溝１０やヒートパイプ固定金具２０との間は、ハウジング１，２の開閉時に第２ヒートパイプ１９に作用する外力や摩耗を低減すべく、熱伝導性グリスの充填により摺動抵抗が極力低減されている。熱伝導性グリスは空気層の介在を排除して、放熱ヒンジ部材７から第２ヒートパイプ１９への熱伝導効率を向上させる利点もある。
【００３９】
上記した第1ヒートパイプ１８及び第２ヒートパイプ１９は、内部に封入された作動液の蒸発潜熱を利用して熱伝達を行っている。その動作原理を概略説明する。ヒートパイプ１８，１９は銅、アルミ等の熱伝導性の良好な金属材料から製作されて、その両端は閉塞されて内部に密閉空間を有している。ヒートパイプ１８，１９の表面にはニッケルメッキ処理が施され、内部にはグルーブ等のウイック構造体が内張りされると共に、ヒートパイプ１８，１９の材質に適した作動液、例えば水、アセトン、代替フロン等が所定量封入された上で、予め所定圧に減圧されている。
【００４０】
以上のように構成されたパソコンの作動中において、以下に述べるようにＣＰＵ１６の放熱作用が奏される。
パソコンの作動に伴ってＣＰＵ１６が発熱すると、その熱は伝熱プレート１７を介して第１ヒートパイプ１８の蒸発側端部１８ａに集約されて内部の作動液を蒸発させる。このときの蒸発によって蒸発側端部１８ａの内圧は上昇し、発生した蒸気はより低圧の凝縮側端部１８ｂへと流れて、凝縮側端部１８ｂ内で冷却されて凝縮する。この凝縮液は毛細管現象によりウイック構造体内を経て蒸発側端部１８ａに環流し、再びＣＰＵ１６からの熱で蒸発する。
【００４１】
このサイクルが繰り返されることにより、蒸発潜熱がＣＰＵ１６側から第１ヒートパイプ１８を経て放熱ヒンジ部材７に伝達され、更に放熱ヒンジ部材７からＣＰＵ側ハウジング１へと放熱される。又、放熱ヒンジ部材７に伝達された熱の一部は、第２ヒートパイプ１９で繰り返される同様の熱伝達サイクルを経てディスプレイ側ハウジング２に伝達される。ディスプレイ側ハウジング２は内部に電子部品を格納せずに比較的温度が低いことから、ＣＰＵ側ハウジング１に比較してより効率良く放熱が行われる。
【００４２】
ここで、前記のように第２ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａはヒートパイプ固定金具２０の押圧部２０ｂに押圧されているため、放熱ヒンジ部材７のヒートパイプ受容溝１０の内壁に常に密着して十分な接触面積が確保されている。従って、放熱ヒンジ部材７から第２ヒートパイプ１９への熱伝達が確実になされ、ディスプレイ側ハウジング２においても大きな放熱効果を得ることができる。
【００４３】
一方、以上の説明から明らかなように、この態様では右側のヒンジ機構（図示せず）は無論のこと、左側のヒンジ機構３についても、ヒートパイプ１８，１９とは全く関係なく独立してヒンジとしての機能を奏するように構成されている。つまり、特開平１０−１８７２８４号公報記載されるように開閉の案内にヒートパイプ１８，１９を利用していないため、ヒートパイプ１８，１９に無理な外力が作用することがなく、その破損を未然に防止することができる。この種のノートブック型のパソコンは、例えばディスプレイ側ハウジング２を把持して持ち上げられる等の予想外の取り扱いを受けるが、このような取り扱いに対しても十分に耐えることができる。
【００４４】
次に、以上のように構成されたパソコンの放熱ヒンジ構造の組立手順、特に第２ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａと放熱ヒンジ部材７との連結手順について説明する。
第２ヒートパイプ１９と放熱ヒンジ部材７とを連結する際には、事前に放熱ヒンジ部材７及び固定ヒンジ４がＣＰＵ側ハウジング１に固定されて、固定ヒンジ４の支軸４ａに可動ヒンジ５の軸受部５ａが嵌め込まれている。又、放熱ヒンジ部材７の保持孔９内にはＣＰＵ１６側からの第１ヒートパイプ１８の凝縮側端部１８ｂが圧入されている。一方、第２ヒートパイプ１９は固定板２１によりディスプレイ側ハウジング２に固定されている。
【００４５】
この状態で左右の可動ヒンジ５をディスプレイ側ハウジング２の正規位置にビス６ａ及びナット６ｂにより固定すると、第２ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａは自ずと放熱ヒンジ部材７のヒートパイプ受容溝１０内に上方より配置される。次いで、放熱ヒンジ部材７に上方よりヒートパイプ固定金具２０を嵌め込むと、両側の掛止部２０ａは、図４に示すように放熱ヒンジ部材７の拡張案内部１１に案内されてヒートパイプ固定金具２０を撓ませながら一旦離間した後に、図３に示すように放熱ヒンジ部材７の掛止溝１２に掛け止めされる。その結果、ヒートパイプ固定金具２０は放熱ヒンジ部材７に被嵌され、その押圧部２０ｂに押圧されて第２ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａがヒートパイプ受容溝１０内に保持される。
【００４６】
上記以外の手順でも組立可能であるが、その場合であっても、第２ヒートパイプ１９と放熱ヒンジ部材７との連結は上記と同様になされる。
このように組立時において第２ヒートパイプ１９と放熱ヒンジ部材７とを連結するには、第２ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａをヒートパイプ受容溝１０内に配置して、上方よりヒートパイプ固定金具２０を嵌め込むだけでよい。従って、ヒートパイプ１８，１９を開閉軸線Lに沿って挿入する必要がある公報記載の従来例に比較して、組立作業が非常に行い易く、ひいてはパソコンの組立作業を簡略化することができる。
【００４７】
一方、両ハウジング１，２の開閉時において、第２ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａはヒートパイプ受容溝１０内で回動しながら放熱ヒンジ部材７との間の角度変化を吸収している。よって、第２ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａは、開閉中心である固定ヒンジ４ａの支軸４ａに対して同一軸線上（即ち、開閉軸線L上）に位置する必要があり、蒸発側端部１９ａと支軸４ａとの中心がずれると、開閉の度に第２ヒートパイプ１９が撓んで破損の虞が生ずる。この態様では、固定ヒンジ４の支軸４ａを放熱ヒンジ部材７の位置決め孔８に嵌合させることにより、支軸４ａに対して第２ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａを簡単、且つ確実に一致させることができ、上記したヒートパイプ１９の破損等のトラブルを回避すると共に、組立作業の簡略化にも大きく貢献している。
【００４８】
この発明の態様は、上述した態様に限定されるものではない。例えば、図５に示すように、ＣＰＵ側ハウウジング１に固定された固定ヒンジ４を省略して支軸のみ４ａとし、その支軸４ａを放熱ヒンジ部材７の位置決め孔８に圧入固定してもよい。この場合には、固定ヒンジ４の機能を放熱ヒンジ部材７が兼ねることになり、支軸４ａの周囲を可動ヒンジ５の軸受部５ａが摺接しながら回動してハウジング１，２の開閉を案内する。そして、このように固定ヒンジ４の省略により部品点数が削減されると共に、ヒンジ機構３を小型化してハウジング１，２内の有効スペースを拡大できるため、上記実施例で述べた作用効果に加えて、製造コスト低減の効果、及び基板等の設置レイアウトの自由度拡大の効果を得ることができる。
【００４９】
又、上述した態様では、ＣＰＵ側ハウジング１に格納されたＣＰＵ１６の熱を、第１ヒートパイプ１８、放熱ヒンジ部材７、第２ヒートパイプ１９を経てディスプレイ側ハウジング２に伝達したが、これらの各部材のレイアウトは種々の態様に変更可能である。例えば、公報記載の従来技術と同様に、放熱ヒンジ部材７をディスプレイ側ハウジング２に固定し、その放熱ヒンジ部材７にＣＰＵ１６側からの第１ヒートパイプ１８の凝縮側端部１８ｂを接続し、第２ヒートパイプ１９は省略してもよい。このように構成しても、放熱ヒンジ部材７のパイプ受容溝１０を開閉軸線Lと一致させておけば支障なくハウジング１，２を開閉可能であり、且つ、ＣＰＵ１６の熱を第１ヒートパイプ１８及び放熱ヒンジ部材７を介してディスプレイ側ハウジング２に放熱させることができる。又、ＣＰＵ１６等の発熱性部品が開閉軸線Lの近接位置にある場合には、第１ヒートパイプ１８を省略してＣＰＵ１６を銅等の熱伝導性の良好な部材を介して放熱ヒンジ部材７に接続するだけでも良い。この場合でもＣＰＵ１６の熱は十分に放熱ヒンジ部材７側に伝達され、第２ヒートパイプ１９を経てディスプレイ側ハウジング２に放熱させることができる。
【００５０】
更に、上述した態様では、ＣＰＵ側ハウジング１とディスプレイ側ハウジング２を放熱性の良好なアルミ板によって製作してＣＰＵ１６の放熱に利用したが、ハウジング１，２をプラスチックで製作した場合には、それ程高い放熱効果を期待できないため、ハウジング１，２内に設けられている既存のアルミ製の電磁シールド板を放熱に利用する。具体的には、上述した態様において、第２ヒートパイプ１９の凝縮側端部１９ｂをディスプレイ側ハウジング２内の電磁シールド板に接続したり、或いは第１ヒートパイプ１８をＣＰＵ１６から反対側に延設してキーボード下の電磁シールド板に接続したりして構成すればよい。後者の場合には、ＣＰＵ１６に接続された第１ヒートパイプ１８の中央で作動液の蒸発が生じ、パイプ両端で作動液の凝縮がそれぞれ生じて放熱作用を奏することになる。
【００５１】
一方、上述した態様では、ＣＰＵ１６に関して放熱対策を施したが、放熱を要する発熱性部品であれば特にＣＰＵ１６に限定されることはなく、例えばトランス、電源部等の放熱に利用してもよい。
【００５２】
次に、図６から図９に、ハウジングの特定部位の温度が過度に高くならないようにした、この発明の別の態様を示す。
図６は、発熱性部品に更に別のヒートパイプを設けたこの発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。図６に示すように、伝熱プレート１７に第1のヒートパイプ１８と直交する方向に第3のヒートパイプ３０が備えられている。ヒートパイプ３０の他端には、放熱部材３１が設けられて、伝熱プレートからヒートパイプ３０によって移動された熱は、放熱部材３１を介して筐体に放熱される。このように備えられた第3のヒートパイプによって、伝熱プレートに伝わった熱は、第1ヒートパイプと第3ヒートパイプに分散されて移動されるので、第1ヒートパイプ１８によって移動した熱は、放熱ヒンジ７において第2ヒートパイプによってディスプレイ側に移動し、放熱ヒンジ７の下部に延設された取付面７ａが直接ＣＰＵ側ハウジングに接触して固定されていても、放熱ヒンジ７の温度が過度に高くなることはない。
図６においては、ＣＰＵ側ハウジング１に固定された固定ヒンジ４を省略して支軸のみ４ａとし、その支軸４ａを放熱ヒンジ部材７の位置決め孔８に圧入固定している。従って、支軸４ａの周囲を可動ヒンジ５の軸受部５ａが摺接しながら回動してハウジング１、２の開閉を案内する。
【００５３】
図７は、放熱ヒンジ部材がハウジングと直接接触しない態様の、この発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。図７に示すように、ステンレス製の固定ヒンジ4は、その一側面がビス６ａ及びナット６ｂによってCPU側ハウジング1内の底面に国定され、そして、他側面にはハウジング1，2の開閉軸線Lに沿って支軸４ａが固着されている。更に、ステンレス製の可動ヒンジ5は、その基端側をビス６ａ及びナット６ｂによってディスプレイ側ハウジング2内の底面に固定され、そして、先端側が湾曲形成されて筒状の軸受部５ａをなしている。各可動ヒンジ5の軸受部５ａには固定ヒンジ4の支軸４ａがそれぞれ挿入され、支軸４ａ（即ち、開閉軸線L）を中心として、CPU側ハウジング1とディスプレイ側ハウジング2とが開閉する。
【００５４】
放熱ヒンジ７は、何れのハウジングとも直接接触しないように配設されている（即ち、図１に示す、ＣＰＵ側ハウジングに取り付けられる放熱ヒンジの下部に延設された取付面が、取り除かれている）。従って、上述したように、放熱ヒンジは、ステンレス製の熱伝導性の低い固定ヒンジによって支持されているので、第1のヒートパイプによって放熱ヒンジに移動された熱は、例え高い温度の熱であっても、第2のヒートパイプによって、更にディスプレイ側ハウジングに移動され、ＣＰＵ側ハウジングに直接高い温度の熱が伝わることはない。
【００５５】
図８は、放熱ヒンジ部材がハウジングと直接接触しない別の態様の、この発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。図８に示すように、ステンレス製の可動ヒンジ5は、その基端側をビス６ａ及びナット６ｂによってディスプレイ側ハウジング2内の底面に固定され、そして、先端側が湾曲形成されて筒状の軸受部５ａをなしている。ＣＰＵ側ハウウジング１に固定された固定ヒンジ４を省略して支軸のみ４ａとし、その支軸４ａを放熱ヒンジ部材７の位置決め孔８に圧入固定している。各可動ヒンジ5の軸受部５ａには固定ヒンジ4の支軸４ａが挿入されている。
【００５６】
更に、放熱ヒンジ部は、図７に示した態様と同様に、何れのハウジングとも直接接触しないように配設されている。従って、支軸４ａの周囲を可動ヒンジ５の軸受部５ａが摺接しながら回動してハウジング１、２の開閉を案内する。従って、放熱ヒンジは、ステンレス製の熱伝導性の低い固定ヒンジによって支持されているので、第1のヒートパイプによって放熱ヒンジに移動された熱は、例え高い温度の熱であっても、第2のヒートパイプによって、更にディスプレイ側ハウジングに移動され、ＣＰＵ側ハウジングに直接高い温度の熱が伝わることはない。
【００５７】
図９は、発熱性部品に更に別のヒートパイプを設け、そして、放熱ヒンジ部材がハウジングと直接接触しない態様の、この発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。図９に示すように、この態様は、図８に示す態様の放熱ヒンジおよび固定ヒンジと、そして、図６に示す態様の発熱性部品に更に設けた別のヒートパイプとを組み合わせたものである。図６に示す態様で述べたように、伝熱プレート１７に第1のヒートパイプ１８と直交する方向に第3のヒートパイプ３０が備えられている。ヒートパイプ３０の他端には、放熱部材３１が設けられて、伝熱プレートからヒートパイプ３０によって移動された熱は、放熱部材３１を介して筐体に放熱される。
【００５８】
放熱ヒンジ部材は、何れのハウジングとも直接接触しないように配設されている。従って、放熱ヒンジ部は、ステンレス製の熱伝導性の低い固定ヒンジによって支持されているので、第3のヒートパイプによって分散され、第1のヒートパイプによって放熱ヒンジに移動された熱は、例え高い温度の熱であっても、第2のヒートパイプによって、更にディスプレイ側ハウジングに移動され、ＣＰＵ側ハウジングに直接高い温度の熱が伝わることはない。
【００５９】
次に、図１０および図１１に、発熱性部品に接続する伝熱板材と接続され、または、伝熱板材が一体形成された放熱ヒンジ本体を備えた、ハウジングの特定部位の温度が過度に高くならないようにした、この発明の別の態様を示す。
図１０は、発熱性部品に接続する伝熱板材が一体形成された放熱ヒンジ本体を備えたこの発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。図１０に示すように、放熱ヒンジ構造は、放熱ヒンジ部材とヒンジ部とからなっており、放熱ヒンジ部材は放熱ヒンジ本体と保持部とからなっている。放熱ヒンジ本体は、図に示すように、その下部７が発熱性部品１６の方向に延びて、発熱性部品１６に接続する伝熱板材と一体形成されている。熱伝導性の低い部材からなるヒンジ部５を介して、放熱ヒンジ部材をディスプレイ側ハウジングに固定している。その際、放熱ヒンジ部７は、何れのハウジングとも直接接触しないように配設されている。
【００６０】
保持部は、ヒートパイプ１９の一部を回動可能に収容するヒートパイプ受容溝およびヒートパイプ受容溝内に収容されたヒートパイプの一部を押圧する、弾性部材からなるヒートパイプ固定部材２０とを備えている。ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａは、放熱ヒンジ部材７のヒートパイプ受容溝１０内に上方より配置される。次いで、上方よりヒートパイプ固定金具２０を嵌め込むと、両側の掛止部２０ａは、図４に示すように放熱ヒンジ部７の拡張案内部１１に案内されてヒートパイプ固定金具２０を撓ませながら一旦離間した後に、図３に示すように放熱ヒンジ部材７の掛止溝１２に掛け止めされる。その結果、ヒートパイプ固定金具２０は放熱ヒンジ部材７に被嵌され、その押圧部２０ｂに押圧されてヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａがヒートパイプ受容溝１０内に保持される。
【００６１】
ＣＰＵ側ハウウジング１に固定された固定ヒンジ４を省略して支軸のみ４ａとし、その支軸４ａを放熱ヒンジ部材７の（図示しない）位置決め孔に圧入固定している。従って、支軸４ａの周囲を可動ヒンジ５の軸受部５ａが摺接しながら回動してハウジング１、２の開閉を案内する。
伝熱板材には、別のヒートパイプ３０が備えられている。ヒートパイプ３０の他端には、放熱部材３１が設けられて、伝熱板材からヒートパイプ３０によって移動された熱は、放熱部材３１を介して筐体に放熱される。
【００６２】
放熱ヒンジ部材は、何れのハウジングとも直接接触しないように配設されている。従って、放熱ヒンジ部材は、ステンレス製の熱伝導性の低い固定ヒンジによって支持されているので、別のヒートパイプによって分散され、その一部である伝熱板材によって放熱ヒンジ部材に移動された熱は、例え高い温度の熱であっても、ヒートパイプによって、更にディスプレイ側ハウジングに移動され、ＣＰＵ側ハウジングに直接高い温度の熱が伝わることはない。
【００６３】
図１１は、伝熱板材４１に接続する接続部７ａを有する放熱ヒンジ本体を備えたこの発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。図１１に示すように、放熱ヒンジ構造は、放熱ヒンジ部材とヒンジ部とからなっており、放熱ヒンジ部材は放熱ヒンジ本体と保持部とからなっている。放熱ヒンジ本体は、図に示すように、その下部７に接続部７ａが設けられて、発熱性部品１６に接続する伝熱板材４１と接続する。熱伝導性の低い部材からなるヒンジ部５を介して、放熱ヒンジ部材をディスプレイ側ハウジングに固定している。その際、放熱ヒンジ部材７は、何れのハウジングとも直接接触しないように配設されている。
【００６４】
保持部は、ヒートパイプ１９の一部を回動可能に収容するヒートパイプ受容溝およびヒートパイプ受容溝内に収容されたヒートパイプの一部を押圧する、弾性部材からなるヒートパイプ固定部材２０とを備えている。ヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａは、放熱ヒンジ部材７のヒートパイプ受容溝１０内に上方より配置される。次いで、上方よりヒートパイプ固定金具２０を嵌め込むと、両側の掛止部２０ａは、図４に示すように放熱ヒンジ部材７の拡張案内部１１に案内されてヒートパイプ固定金具２０を撓ませながら一旦離間した後に、図３に示すように放熱ヒンジ部材７の掛止溝１２に掛け止めされる。その結果、ヒートパイプ固定金具２０は放熱ヒンジ部材７に被嵌され、その押圧部２０ｂに押圧されてヒートパイプ１９の蒸発側端部１９ａがヒートパイプ受容溝１０内に保持される。
【００６５】
ＣＰＵ側ハウウジング１に固定された固定ヒンジ４を省略して支軸のみ４ａとし、その支軸４ａを放熱ヒンジ部材７の（図示しない）位置決め孔に圧入固定している。従って、支軸４ａの周囲を可動ヒンジ５の軸受部５ａが摺接しながら回動してハウジング１、２の開閉を案内する。
伝熱板材４１には、別のヒートパイプ３０が備えられている。ヒートパイプ３０の他端には、放熱部材３１が設けられて、伝熱板材からヒートパイプ３０によって移動された熱は、放熱部材３１を介して筐体に放熱される。
【００６６】
放熱ヒンジ部材は、何れのハウジングとも直接接触しないように配設されている。従って、放熱ヒンジ部は、ステンレス製の熱伝導性の低い固定ヒンジによって支持されているので、別のヒートパイプによって分散され、伝熱板材４１によって放熱ヒンジ部に移動された熱は、例え高い温度の熱であっても、ヒートパイプによって、更にディスプレイ側ハウジングに移動され、ＣＰＵ側ハウジングに直接高い温度の熱が伝わることはない。
図１０および図１１に示す態様では、別のヒートパイプを設けて熱を別の方向に分散しているけれども、必ずしも、別のヒートパイプを設ける必要はない。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造によれば、一対のハウジングの特定の部位の温度が過度に高くなることが回避され、ディスプレイ側ハウジング、ＣＰＵ側ハウジングの材質の設計範囲を広くすることができる。
【００６８】
更に、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造によれば、ヒートパイプをパイプ受容溝内に配置してパイプ固定部材を嵌め込むだけで、ヒートパイプと放熱ヒンジ部材とを容易に連結でき、ひいては電子装置の組立作業を大幅に簡略化することができる。
【００６９】
更に、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造によれば、パイプ固定部材の押圧部によりヒートパイプを弾性を持って押圧するため、放熱ヒンジ部材とヒートパイプとの間に十分な接触面積が確保されて熱伝達が確実になされ、大きな放熱効果を得ることができる。
【００７０】
更に、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造によれば、ヒートパイプとは全く関係なくヒンジ機構によりハウジングの開閉を案内するため、ヒートパイプに無理な外力が作用せずに破損等のトラブルを未然に防止することができ、しかも、組立時においてと一トパイプの回動中心が自ずとヒンジ機構の開閉軸線と一致するため、上記ヒートパイプの破損を一層確実に防止できると共に、組立作業の簡略化を達成することができる。
【００７１】
更に、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造によれば、ヒートパイプとは全く関係なくヒンジ機構によりハウジングの開閉を案内するため、ヒートパイプに無理な外力が作用せずに破損等のトラブルを未然に防止することができ、しかも、ヒンジ機構の一方として放熱ヒンジ部材を利用したため、部品点数の削減を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の電子装置の放熱ヒンジ構造の１つの態様の組立状態を示す部分斜視図である。
【図２】図２は、この発明の放熱ヒンジ構造の分解状態を示す部分斜視図である。
【図３】図３は、この発明の放熱ヒンジ部材の詳細を示す拡大断面図である。
【図４】図４は、この発明のパイプ固定金具を被嵌するときの拡大断面図である。
【図５】図５は、固定ヒンジを省略したこの発明の放熱ヒンジ構造の別の態様の組立状態を示す部分斜視図である。
【図６】図６は、発熱性部品に更に別のヒートパイプを設けたこの発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。
【図７】図７は、放熱ヒンジ部材がハウジングと直接接触しない態様の、この発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。
【図８】図８は、放熱ヒンジ部材がハウジングと直接接触しない別の態様の、この発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。
【図９】図９は、発熱性部品に更に別のヒートパイプを設け、そして、放熱ヒンジ部材がハウジングと直接接触しない態様の、この発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。
【図１０】図１０は、発熱性部品に接続する伝熱板材と一体形成された放熱ヒンジ本体を備えたこの発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。
【図１１】図１１は、発熱性部品の熱を伝える伝熱板材に接続する接続部を有する放熱ヒンジ本体を備えたこの発明の放熱ヒンジ構造を示す図である。
【図１２】図１２は、先行技術のヒンジ構造を示す図である。
【符号の鋭明】
１．ＣＰＵ側ハウジング
２．ディスプレイ側ハウジング
３．ヒンジ機構
４．固定ヒンジ
５．可動ヒンジ
７．放熱ヒンジ部材
８．位置決め孔
９．保持孔
１０．ヒートパイプ受容溝
１１．拡張案内部
１２．掛止部
１６．ＣＰＵ（発熱性部品）
１７．伝熱プレート
１８．ヒートパイプ
１９．ヒートパイプ
２０．ヒートパイプ固定部材
２０ｂ．押圧部
３０．ヒートパイプ
３１．放熱部材
４１．伝熱板材
L． 開閉軸線
Claims (7)
- 放熱ヒンジ部材とヒンジ機構とを備えた電子装置の放熱ヒンジ構造であって、
前記放熱ヒンジ部材は、熱伝導性部材からなり、
一方のハウジングに配置された発熱性部品からの熱を受け入れる放熱ヒンジ本体と、
他方のハウジングに設けられたヒートパイプの少なくとも一部が回動可能に収容されるヒートパイプ受容溝と該ヒートパイプ受容溝の開口部に着脱可能に取り付けられるヒートパイプ固定部材とを有する保持部と、を備え、
相互に開閉可能な一対の前記ハウジングの連結部に配設され、
前記ヒンジ機構は、熱伝導性の低い部材からなり、少なくとも支軸と該支軸が軸受けされる軸受け部とを有し前記放熱ヒンジ部材を前記一対のハウジングの少なくとも一方のハウジングに固定するヒンジ部を備え、前記一対のハウジングを相互に開閉可能に連結する
ことを特徴とする電子装置の放熱ヒンジ構造。 - 前記放熱ヒンジ本体は、前記発熱性部品の熱を伝達する伝熱板材と接続するための接続部を更に備えており、そして、前記保持部は、前記ヒートパイプの一部を回動可能に収容する前記ヒートパイプ受容溝および前記ヒートパイプ受容溝内に収容された前記ヒートパイプの一部を押圧する、弾性部材からなる前記ヒートパイプ固定部材とを備えていることを特徴とする、請求項１に記載の電子装置の放熱ヒンジ構造。
- 前記放熱ヒンジ本体は、前記発熱性部品の熱を伝達する伝熱板材と一体的に形成されており、そして、前記保持部は、前記ヒートパイプの一部を回動可能に収容するヒートパイプ受容溝および前記ヒートパイプ受容溝内に収容された前記ヒートパイプの一部を押圧する、弾性部材からなるヒートパイプ固定部材とを備えていることを特徴とする、請求項１に記載の電子装置の放熱ヒンジ構造。
- 前記ヒンジ部は、前記発熱性部品が配置されていないハウジングに設けられており、そして、前記放熱ヒンジ部材は、前記発熱性部品が配置されているハウジングに接触することなく、前記ヒンジ部によって前記ハウジングに固定されていることを特徴とする、請求項２または３に記載の電子装置の放熱ヒンジ構造。
- 前記ヒンジ部は、前記1対のハウジングのそれぞれに設けられており、そして、前記放熱ヒンジ部材は、前記発熱性部品が配置されているハウジングに接触することなく、前記ヒンジ部によって前記1対のハウジングのそれぞれに固定されていることを特徴とする、請求項２または３に記載の電子装置の放熱ヒンジ構造。
- 前記放熱ヒンジ部材が、前記発熱性部品が配置されているハウジングに接触することなく前記ヒンジ部によって固定され、そして、前記放熱ヒンジ本体の前記接続部と接続する前記伝熱板材には、前記発熱性部品の熱を、別の所定の位置に移動する別のヒートパイプが備えられていることを特徴とする、請求項２に記載の電子装置の放熱ヒンジ構造。
- 前記放熱ヒンジ部材が、前記発熱性部品が配置されているハウジングに接触することなく前記ヒンジ部によって固定され、そして、前記放熱ヒンジ本体の前記伝熱板材には、前記発熱性部品の熱を、別の所定の位置に移動する別のヒートパイプが備えられていることを特徴とする、請求項３に記載の電子装置の放熱ヒンジ構造。
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-
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