JP5657611B2 - ノートブック型パーソナルコンピュータ - Google Patents

Description

本発明は、ノートブック型パーソナルコンピュータに関し、特に、ノートブック型パーソナルコンピュータに内蔵させるバッテリパックに関する。

特許文献１の段落００５０や図１、図１１、図１２を参照すると、円筒状の二次電池が複数パッキングされたシリンドリカルバッテリが記載されている。また、バッテリパックをノートブック型パーソナルコンピュータの後方に装着したり、そこから取り外したりすることが記載されている。

特開２００９−１３５０８８号公報

ノートブック型パーソナルコンピュータ（以下、ノートＰＣ）の技術分野においては、軽量化、及び、薄型化の要求が厳しく、ユーザが納得のいく性能を提供できる範囲で可能な限りの軽量化、薄型化が求められている。ところが、従来のものよりも相対的に薄いノートＰＣを開発するにあたって、従来顕在化されてこなかった新たな課題が見出された。その一つが、剛性の低下である。

ノートＰＣの薄型化に伴う課題として、筐体の剛性が不足しがちになってしまうという問題がある。ノートＰＣの筐体の構造を略直方体と捉え、最大長辺を横、次に長い辺を縦とし、残る辺を高さとすると、薄型化とは、高さを可能な限り低くすることと捉えることができる。すると、略直方体は、薄型化により、縦横で構成される面積に対して、高さの長さが相対的に短くなるので、ひねりや割れに弱くなる。

従来のノートＰＣにおいては、バッテリパックを取り外し可能に構成し、内蔵させるものがあまり一般的ではなかった。着脱することを前提としたバッテリパックは、着脱機構を簡易にするために下部筐体の後部に設置される必要があった（例えば、特許文献１）。

これに対して、ノートＰＣに内蔵させることが前提にあるバッテリパックにおいては、取り外しのことを考慮に入れる必要がないので筐体内のどの場所にでも自由に内蔵させることができる。しかしながら、二次電池の容量を最大限に多くしたいという要求と、従来のノートＰＣよりも薄いことに起因する剛性の低下に対応するという課題とのバランスがとれた最適なバッテリパックの形状が、不明であった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、二次電池の容量を最大限に大きくし、また、下部筐体の剛性の向上にも貢献することが可能なバッテリパックを提供することを目的とする。また、そのようなバッテリパックを内蔵するノートブック型パーソナルコンピュータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、下部筐体と該下部筐体の中空部分に内蔵されるバッテリパックとを有するノートブック型パーソナルコンピュータであって、前記バッテリパックは、同じ厚みの複数枚のバッテリセルを覆い、前記下部筐体の横幅の全部を使って前記下部筐体の前部に収容される筐体部を有し、前記バッテリセルの厚みを第１の厚みとし、前記下部筐体の中空部分の厚みを第２の厚みとすると、前記筐体部は、前記第１の厚みを持ち、底面が前記下部筐体の底面の内側に接する中央部と、前記第１の厚みを持ち、上面が前記下部筐体の上面の内側に接する両翼部とを有し、前記中央部の底面から、前記両翼部の上面までの高さが、前記第２の厚みに略一致することを特徴とするノートブック型パーソナルコンピュータを提供する。

本発明によれば、二次電池の容量を最大限に大きくし、また、下部筐体の剛性の向上にも貢献することが可能なバッテリパックを提供することが可能となる。また、そのようなバッテリパックを内蔵するノートブック型パーソナルコンピュータを提供することが可能となる。

本発明による実施形態に係るバッテリパックが内蔵されたノートブック型パーソナルコンピュータの一例を示す外観図である。 図１の第１の筐体１０９を裏面から見た概念図である。 本実施形態に係るバッテリパック１００を裏面から見た概念図である。 図３のバッテリパック１００の筐体部の断面の概念図である。 図４の一部を、高さを強調して示した概念図である。

以下、本発明を実施形態により詳細に説明する。

［ノートＰＣ１］
図１に、本実施形態に係るバッテリパック１００が内蔵されたノートブック型パーソナルコンピュータ（以下、ノートＰＣ）１の外観を示す。本実施形態に係るノートＰＣ１は、上部筐体１０１と下部筐体１０２がヒンジ部１０４で連結した構成をしている。

上部筐体１０１にはディスプレイ１０３が設けられている。下部筐体１０２は、ディスプレイ１０３に向かって手前側にタッチパッド１０７、奥側にキーボード１０８が設けられている。

上部筐体１０１と下部筐体１０２は、ヒンジ部１０４を中心に回動可能である。図１では、上部筐体１０１がヒンジ部１０４を中心に下部筐体１０２に対して１３５°程度の角度をつけて回動している。

上部筐体１０１は、ディスプレイ枠１０５と天面１０６とでディスプレイ１０３を挟持する構成である。なお、天面１０６は、ディスプレイ枠１０５の裏側に配置されており、図１では見えない位置にある。

下部筐体１０２は、第１の筐体部品１０９と第２の筐体部品１１０とを有する構成である。第１の筐体部品１０９と第２の筐体部品１１０とで略直方体の下部筐体１０２が構成され、下部筐体１０２の内部に中空の空間が形成される。この中空の空間に、ノートＰＣ１の演算装置や記憶装置、例えば、バッテリパック１００や中央演算装置やマザーボード、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）や各種ファンが設置される。

［バッテリパック１００の配置位置］
図２に、第１の筐体部品１０９を裏面から見た概念図を示す。裏面とは、ここでは、図１のように組み立てたときに外側になるほうを表面とした場合に裏面となる側の面を言う。図２に示すように、第１の筐体部品１０９は、立壁１１１と、タッチパッド設置部１０７ａと、キーボード設置部１０８ａとを有する。

タッチパッド設置部１０７ａは、タッチパッド１０７を設置するために第１の筐体部品１０９に設置された孔である。同様に、キーボード設置部１０８ａは、キーボード１０８を設置するための部位であるが、剛性の観点から、孔でないほうが好ましい。

剛性の観点から、キーボード１０８はいわゆるアイソレーションキーボードであることが好ましく、この場合、キーボード設置部１０８ａは各キーをアイソレートする格子状の部材である。また、この場合、キーボード設置部１０８ａは、第１の筐体部品１０９と一体成型されて形成されるものである。

また、第１の筐体部品１０９の最大長辺を横として、次に大きい辺を縦（又は奥行き）としたとき、横に平行する方向を側方と呼ぶ。このとき、側方の立壁１１１を側面と呼ぶこととする。また、縦に平行する方向であって、ユーザに近い方を前方と呼ぶ。

一方の側面から他方の側面までの長さをＬ１とする。Ｌ１は、下部筐体１０２の横幅となる。

バッテリパック１００は、ノートＰＣ１に内蔵させるバッテリパックである。従来のノートＰＣにおいては、バッテリパックを取り外し可能に構成し、内蔵させるものがあまり一般的ではなかった。着脱することを前提としたバッテリパックは、着脱機構を簡易にするために下部筐体の後部に設置される必要があった。

一方で着脱しないことを前提とした内蔵バッテリパックは、その必要がない。他方で、キーボードを操作するユーザの手のひらがあたる部分である前部に、ＣＰＵ等の高発熱部品を配置したくないという事情がある。

そこで、本実施形態においては、ＣＰＵ等より比較的発熱の少ないバッテリパック１００を、ノートＰＣ１の下部筐体１０２の前部に置く構成としている。これにより、快適な操作感が得られる。

［バッテリパック１００の構成］
以下、下部筐体１０２の前部に配置するバッテリパック１００の構成を説明する。

図３に、バッテリパック１００を裏面から見た概念図を示す。図３に示すように、バッテリパック１００は、二次電池１２１を中に収容するバッテリセル１２０を複数連結させた構成である。

二次電池１２１は、本発明を限定するものではないが、円筒状のシリンドリカル二次電池ではなく、リチウムポリマ二次電池をラミネートパックした板状のものが好ましい。

バッテリパック１００の筐体全体の形状は、特に限定しないが、少なくとも図３に示すような筐体部を有することが好ましい。

ノートブック型パーソナルコンピュータの技術分野においては、電池の持ちがよいことが性能の良さに直結していると考えられており、二次電池の容量を可能な限り最大化することが望ましい。そこで、本実施形態においては、バッテリパック１００を配置する下部筐体１０２の前部の空間を最大限に利用する。

具体的には、バッテリパック１００は、下部筐体１０２の横幅Ｌ１の全部を使って下部筐体１０２に収容される。筐体部の横の長さは、下部筐体１０２の横幅Ｌ１と略一致する。

また、筐体部は、後述するように、底面からの高さが異なる中央部と両翼部に分かれる。両翼部は、右翼部と左翼部に分かれる。中央部、右翼部、左翼部の横幅をそれぞれ、Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４とすると、Ｌ１＝Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４となる。

バッテリパック１００の横方向の構成については、上述のように、収容される下部筐体１０２の横幅Ｌ１の全部を使って収容されるような構成であるため、二次電池の容量を最大化することができる。しかしながら、高さ方向の構成については、同様の技術的思想によって容量を最大化しようとしても、一つの課題がある。

当該課題は、タッチパッド設置部１０７ａ又はタッチパッド１０７との干渉である。図２に示したように、タッチパッド設置部１０７ａは孔状になっており、タッチパッド１０７が組み付けられると、タッチパッド１０７は下部筐体１０２の内側に窪む。したがって、単純にバッテリセル１２０の高さを下部筐体１０２の高さと略一致させようとしても、内側への窪みとバッテリパック１００の一部が干渉して実現しない。

そこで、本実施形態においては、中央部と両翼部の底面からの高さを異ならせることによって、内側への窪みとの干渉を避けることができ、且つ、二次電池の容量の最大化が可能なバッテリパック１００を得ている。図４に示すように、バッテリパック１００は、底面からの高さが相対的に低い中央部と、底面からの高さが相対的に高い両翼部と、を有する。

図４は、図３のバッテリパック１００の筐体部の断面の概念図である。また、図５は、図４の一部を、高さを強調して示した概念図である。図４及び図５に示すように、バッテリパック１００は、両翼部が中央部に対して持ち上がっている形状である。

この持ち上がりを用いて、中央部の底面から、両翼部の上面までの高さが、下部筐体１０２の高さＬ５に略一致するように構成されている。このとき、中央部の上方に、Ｌ５−Ｌ６（Ｌ６は、中央部の高さ）の高さを持つ空間が生じるが、当該空間に、タッチパッド１０７が配置される。したがって、本実施形態によれば、タッチパッド設置部１０７ａ又はタッチパッド１０７との干渉が生じない。

なお、単純にタッチパッド設置部１０７ａ又はタッチパッド１０７との干渉させないだけであれば、バッテリパック１００の全体の高さを、中央部の高さＬ６にする構成によっても解決できうると考えられる。

しかしながら、本実施形態の構成によれば、中央部の底面が下部筐体１０２の底面（すなわち、第２の筐体部品１１０）と接触して固定され、同時に、両翼部の上面が下部筐体１０２の上面（すなわち、第１の筐体部品１０９）と接触して固定される。

そのため、バッテリパック１００自体が下部筐体１０２を内部から支持する。したがって、下部筐体１０２に外部から加えられるひねりや割れや凹みの力に対して、第１の筐体部品１０９及び第２の筐体部品１１０だけでなく、バッテリパック１００自体も抵抗する。下部筐体１０２に加えられた衝撃等を内蔵するバッテリパック１００を含む下部筐体１０２全体で受け止められるようになる。したがって、下部筐体１０２の剛性が向上する。

なお、両翼部は上面が下部筐体１０２の上面に接触していればよく、その高さがＬ６である必要は必ずしもないが、各バッテリセル１２０の容量が同じであると量産性に優れるため、両端部のバッテリセル１２０と中央部のバッテリセル１２０とは同じものにした。そのため、高さも同じになった。図２に示すように、バッテリセル１２０の数は、本実施形態においては６である。

また、従来のバッテリパックは、基本的に樹脂素材（特にプラスチック）で全体を覆い内部に収容する二次電池と外部とを絶縁する。しかしながら、樹脂素材によるパッキングは、厚みが生じてしまう。そこで、本実施形態においては、バッテリパック１００の筐体部の上面を、可撓性のある絶縁シート１２２で被覆することによって、さらなる薄肉化を実現する（図４参照）。

すなわち、中央部の上面、及び、両翼部の上面は、可撓性を有する絶縁シート１２２で被覆されている構成である。両翼部の上面は、第１の筐体部品１０９と、また、中央部の上面は、タッチパッド１０７を構成する部品と、可撓性のある絶縁シート１２２を介して接触する。すると、下部筐体１０２に加えられた衝撃等をバッテリパック１００に伝えやすくなり、バッテリパック１００が下部筐体１０２の支えにしやすくなる。

また、各バッテリセル１２０は、側面の方向が樹脂素材で被覆されていることが好ましい。この樹脂素材が柱になって、下部筐体１０２が上から押されるというような外力が加えられても、下部筐体１０２が変形しにくくなる。この観点から、樹脂素材は、プラスチックが好ましく、また、硬質な樹脂素材であることがさらに好ましい。本実施形態においては、図４及び図５に示すように、樹脂構造体１２３が各バッテリセル１２０の側面を被覆する。

各バッテリセル１２０の側面の方向を被覆する樹脂素材は、特に、両翼部の側面にあるとよい。両翼部の側面とは、すなわち、下部筐体１０２の横側に接触する面である。本実施形態においては、下部筐体１０２の横側は、立壁１１１である。両端部の側面に配置された硬質の樹脂素材は、立壁１１１に当接する。

これにより、バッテリパック１００が下部筐体１０２の内部により固定的に設置することができる。揺れなどが生じても、バッテリパック１００がずれるようなことがない。この効果は、当該当接が、面接触であれば、さらに顕著である。なお、この樹脂素材は、絶縁の機能も持つ。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本実施形態は種々の形態に変形可能である。

１ ノートＰＣ
１００ バッテリパック
１０１ 上部筐体
１０２ 下部筐体
１０３ ディスプレイ
１０４ ヒンジ部
１０５ ディスプレイ枠
１０６ 天面
１０７ タッチパッド
１０７ａ タッチパッド設置部
１０８ キーボード
１０８ａ キーボード設置部
１０９ 第１の筐体部品
１１０ 第２の筐体部品
１１１ 立壁
１２０ バッテリセル
１２１ 二次電池
１２２ 絶縁シート
１２３ 樹脂構造体

Claims (6)

1. 下部筐体と該下部筐体の中空部分に内蔵されるバッテリパックとを有するノートブック型パーソナルコンピュータであって、
   前記バッテリパックは、同じ厚みの複数枚のバッテリセルを覆い、前記下部筐体の横幅の全部を使って前記下部筐体の前部に収容される筐体部を有し、
   前記バッテリセルの厚みを第１の厚みとし、
   前記下部筐体の中空部分の厚みを第２の厚みとすると、
   前記筐体部は、
   前記第１の厚みを持ち、底面が前記下部筐体の底面の内側に接する中央部と、
   前記第１の厚みを持ち、上面が前記下部筐体の上面の内側に接する両翼部とを有し、
   前記中央部の底面から、前記両翼部の上面までの高さが、前記第２の厚みに略一致することを特徴とするノートブック型パーソナルコンピュータ。
2. 前記中央部の上面、及び、前記両翼部の上面が、可撓性のある絶縁シートで被覆されていることを特徴とする請求項１記載のノートブック型パーソナルコンピュータ。
3. 前記第２の厚みから前記第１の厚みを引いた差分の高さを持つ前記中央部の上部の空間に設置されるタッチパッドを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のノートブック型パーソナルコンピュータ。
4. 前記筐体部は、前記バッテリセルの横面を硬質な樹脂素材で覆い、
   前記両翼部の前記樹脂素材で覆われた横面は、前記下部筐体に面接触することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のノートブック型パーソナルコンピュータ。
5. 前記両翼部の上面が前記下部筐体の上面の内側に接触して固定され、
   前記中央部の底面が前記下部筐体の底面の内側に接触して固定されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のノートブック型パーソナルコンピュータ。
6. 前記筐体部は、前記両翼部が前記中央部に対して持ち上がっている形状であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のノートブック型パーソナルコンピュータ。

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