JP5797179B2 - 開閉式電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えばノート型コンピュータなど、上側筐体と下側筐体とがヒンジ部により開閉可能に連結されて構成された開閉式電子機器に関する。

一般に、ヒンジ部により開閉可能とされた開閉式電子機器では、開状態であるか閉状態であるかを検知する開閉検知センサを設けることで、例えば閉状態とされている場合にはディスプレイの電源をＯＦＦにするなど、その開閉検知センサの検知出力に応じた制御を行うものが知られている。

こうした開閉検知センサでは、ヒンジ部により連結される上側筐体と下側筐体との何れか一方にセンサを設け、他方にそのセンサで検知される検知対象を設けるものが知られている。
ここで、上側筐体にディスプレイを設けた構成では、そのディスプレイの周辺部にセンサの検知対象を配置するものが一般的であり、ディスプレイの横に配置するもの（例えば、特許文献１参照）や、ヒンジ部近傍に配置するもの（例えば、特許文献２参照）が知られている。

特開２０１１−２３０２８号公報 特開２００４−１７７３２７号公報

ここで、開閉検知センサは、閉状態で検知対象のなるべく近くとなる位置に配置されることが望ましい。
しかし、配置が望まれる位置に、開閉検知センサを配置するための基板を専用に設けると、その分コストアップ要因となってしまう。このため、閉状態で検知対象のなるべく近くとし得る位置に配置される基板に、この開閉検知センサを実装することが望ましい。

しかし、近年の開発競争の中、電子機器にはさらなる小型化が求められている。特にヒンジ部周辺は、筐体構造によって、電源スイッチやキー、バッテリなどが配置され、こうしたスイッチ、キー、バッテリは、あまり小さくするとユーザの利便性を損ねてしまうおそれがある。このため、こうしたスイッチ、キー、バッテリといったヒンジ部周辺の各部分は小型化しすぎることなく、それでいて装置全体としてはさらに小型化することが求められていた。

さらに、ヒンジ部は開閉により回動する部分であるため、ヒンジ部を構成するヒンジ片の移動を円滑にするための空間も必要である。こうした空間も十分に確保しながら、装置全体としてさらに小型化することが求められていた。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ヒンジ部の近傍に開閉検知手段を配置した構成でありながら、ユーザの利便性を損ねることなく、さらなる小型化を実現することができる開閉式電子機器を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明に係る開閉式電子機器は、上側筐体と下側筐体とがヒンジ部により開閉可能に連結されて構成された開閉式電子機器であって、電子部品を配置するための配置部材がヒンジ部近傍に設けられ、ヒンジ部は、上側筐体に連設された上側ヒンジ片と、下側筐体に連設された下側ヒンジ片とが回動可能に連結されて構成され、上側ヒンジ片と下側ヒンジ片とは、一方が他方より細い外径であり、配置部材には、ヒンジ部の軸方向における外径の細いヒンジ片に対応する位置であり、かつ、ヒンジ部の軸方向に垂直な方向からヒンジ部における外径の太いヒンジ片に対して配置可能な位置よりもヒンジ部側の位置に凸部が設けられ、凸部に、ヒンジ部の開閉を検知する開閉検知手段が設けられたことを特徴とする。

また、本発明に係る開閉式電子機器は、上側筐体と下側筐体とがヒンジ部により開閉可能に連結されて構成された開閉式電子機器であって、電子部品を配置するための配置部材が、下側筐体におけるヒンジ部近傍に設けられ、ヒンジ部は、上側筐体に連設された上側ヒンジ片と、下側筐体に連設された下側ヒンジ片とが回動可能に連結されて構成され、上側ヒンジ片には外装部材が設けられ、下側筐体には、下側ヒンジ片を被装するヒンジ被装部が設けられ、配置部材には、ヒンジ被装部で被装される部分に、ヒンジ部の開閉を検知する開閉検知手段が設けられたことを特徴としてもよい。

以上のように、本発明によれば、ヒンジ部の近傍に開閉検知手段を配置した構成でありながら、ユーザの利便性を損ねることなく、さらなる小型化を実現することができる。

本発明の実施形態としてのノート型コンピュータ１００の外観を示す図である。 図１におけるＡ−Ａ断面を示す拡大断面図である。 図１からトップカバー２１を取り外した状態を示す図である。 図３のＣ部を示す部分拡大図である。 第２サブ基板５０を示す図である。 図３のＢ−Ｂ断面を示す縦断面図である。 図６のＤ部を示す拡大断面図である。 第２サブ基板５０周りの構成と、電源スイッチカバー２４と、ヒンジカバー２２との位置関係を示す図である。 図８のＥ−Ｅ断面を示す拡大断面図である。

次に、本発明に係る開閉式電子機器をノート型コンピュータに適用した一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。

本実施形態のノート型コンピュータ１００は、図１に示すように、表示部１１が設けられる上側筐体１０と、ＣＰＵなどの主要部品が配置される下側筐体２０とが、ヒンジ部３０により開閉可能に連結されて構成される。

下側筐体２０には、ヒンジ部３０の閉状態で上側筐体１０と対向する面にトップカバー２１が設けられ、このトップカバー２１に、キーボード２３と、電源スイッチカバー２４と、クリックパッド４１とが設けられる。
なお、図１に示す構成は一例であり、例えばクリックパッド４１に替えて、タッチパッドとマウスボタンを備える構成であってもよい。

図２〜図７に、ノート型コンピュータ１００の内部構造を示す。図２は、図１のＡ−Ａ断面を示し、図３は図１からトップカバー２１を取り外した状態を示し、図４は図３のＣ部拡大図を示す。

上側筐体１０と下側筐体２０を連結するヒンジ部３０は、軸方向における上側筐体１０と下側筐体２０の両端に設けられる。そして、両端のヒンジ部３０の間に、バッテリ４２が着脱可能に設けられ、バッテリ用コネクタ６２により下側筐体２０に接続されるように構成される。

このため、電源スイッチ５２が配置される第２サブ基板５０は、電源スイッチ５２を電源スイッチカバー２４により押下できる位置で、かつ、その電源スイッチカバー２４をキーボード２３よりもヒンジ部側に配置できる位置とするため、バッテリ４２に隣接し、トップカバー２１のすぐ下の位置に配置される。

図３に示すように、下側筐体２０には、不図示のＣＰＵなど主要部品が実装されたマザーボード６０が配置される。このマザーボード６０に第１サブ基板６１が接続され、その第１サブ基板６１に上述した第２サブ基板５０が接続される。
また、第２サブ基板５０は、第１サブ基板６１に接続されると共に、操作時のユーザ位置から見てヒンジ部３０よりも手前側に配置される。
なお、図３では、マザーボード６０に実装された部品を省略して示す。

ヒンジ部３０は、図４に示すように、上側筐体１０に連設された上側ヒンジ片３１と、下側筐体２０に連設された下側ヒンジ片３２とが回動可能に連結されて構成される。

上側ヒンジ片３１は、上側筐体１０に連設されて構造的強度を保持する上側接続片３３と、ヒンジ部３０の回動によるトルクを大きくするための抵抗部３４と、この上側接続片３３や抵抗部３４を被装する上側ヒンジ外装１２と、を備えて構成される。
上側ヒンジ外装１２は、上側筐体１０の外装と一体として設けられ、上側筐体１０と下側筐体２０とを接続するケーブル（不図示）を内側に通せるようになっている。

下側ヒンジ片３２は、下側筐体２０に連設されて構造的強度を保持する下側接続片３５と、ヒンジ部３０の回動によるトルクを大きくするための抵抗部３６と、を備えて構成される。

このように、下側ヒンジ片３２を被装するヒンジカバー２２およびトップカバー２１が取り外された状態では、上側ヒンジ片３１が上側ヒンジ外装１２を備えて構成されるため、図４に示すように、上側ヒンジ片３１の外径Ｍは、下側ヒンジ片３２の外径Ｎよりも太くなる。

また、上述した第２サブ基板５０は、上述のようにバッテリ４２に隣接すると共に、ヒンジ部３０の近傍に配置される。この近傍とは、ヒンジ部３０の軸方向に垂直な方向に、ヒンジ部３０が開閉動作を行う際にも外装等が接触することのない十分な空間を保持した上で、配置可能ななるべく近い位置であり、キーボード２３よりもヒンジ部側の位置に電源スイッチ５２を配置できるように設けられる。

図４、図５に示すように、第２サブ基板５０には、ヒンジ部３０が閉状態であるかどうかを検知する磁気センサ（開閉検知手段）５１と、図１の電源スイッチカバー２４により押下される電源スイッチ５２と、外部用コネクタ５３とが実装される。また、ネジ止めすることで電気的にグラウンドをとるためのグラウンド用ネジ穴５４と、通常のネジ穴５５とが開設される。

電源スイッチ５２は、本実施形態のノート型コンピュータ１００の主電源のＯＮ／ＯＦＦを行う。
外部用コネクタ５３は、ノート型コンピュータ１００側面に露出され、所定の種類のケーブル先端に設けられたコネクタを装置外部から接続させる。

グラウンド用ネジ穴５４は、穴の周囲に導通部が設けられ、電気的なグラウンドに接続されたネジ（不図示）がこの穴にネジ止めされることにより、この穴の周囲の導通部を第２サブ基板５０における電気的なグラウンドとして機能させる。

図６、図７に示すように、上側筐体１０における閉状態で磁気センサ５１と対向する位置には、マグネットなどの磁性体１５が配置される。このため、上側筐体１０と下側筐体２０とがヒンジ部３０により閉状態にされた場合、磁気センサ５１は、磁性体１５による磁気を検知し、このことにより閉状態であることを検知する開閉検知手段として機能する。

ここで、磁性体１５は、ヒンジ部３０が閉状態である場合に、磁気センサ５１のなるべく近くになる位置に配置されることが望ましい。このため、磁性体１５は、上側筐体１０における表示部１１の周辺部に配置される。
このため、磁気センサ１５は、下側筐体２０におけるヒンジ部３０の軸方向の縁端部に配置するか、あるいは、ヒンジ部３０になるべく近い位置に配置する方が、設計における自由度を大きくすることができる。

このため、図４により上述のように、磁気センサ１５および電源スイッチ５２が配置される第２サブ基板５０は、ヒンジ部３０近傍まで延設される。
さらに、図４に示すように、第２サブ基板５０は、ヒンジ部３０の軸方向における上側ヒンジ片３１に対応する範囲については、その上側ヒンジ片３１に対して配置可能ななるべく近くまで延設されると共に、ヒンジ部３０の軸方向における下側ヒンジ片３２に対応する範囲については、上側ヒンジ片３１に対して配置可能な最近接位置よりもヒンジ部３０側に凸状に延設された凸部５０ａが設けられる。そして、磁気センサ５１は、第２サブ基板５０における凸部５０ａに実装される。

図４はトップカバー２１およびヒンジカバー２２を取り外した状態を示しているが、第２サブ基板５０と上側ヒンジ外装１２との間には、図１に示すようにトップカバー２１が第２サブ基板５０を被装するように設けられる。また、ヒンジ部３０は、上側筐体１０および下側筐体２０を開閉させる可動部であり、開閉動作の際にも接触することがないようにするための空間が周囲に必要となる。このため、第２サブ基板５０と上側ヒンジ外装１２との間には、図４に示す空間Ｐが、ヒンジ部３０の軸方向に垂直な方向について少なくとも所定距離だけ必要となる。

これに対し、ヒンジ部３０の軸方向における下側ヒンジ片３２に対応する範囲については、上述のように上側ヒンジ片３１の外径よりも下側ヒンジ片３２の外径の方が細いため、軸方向における上側ヒンジ片３１に対応する範囲で配置可能な位置よりもヒンジ部３０側まで第２サブ基板５０を延設し、凸部５０ａを設けることができる。
このため、上側ヒンジ片３１に対して配置可能な、軸方向に垂直な方向における最近接位置よりもヒンジ部３０側に凸部５０ａを設け、その凸部５０ａに磁気センサ５１を配置することができる。

次に、下側ヒンジ片３２を被装するヒンジカバー２２と、磁気センサ５１および第２サブ基板５０の位置関係について、図８、図９に示す。図８、図９は、第２サブ基板５０周りの構成に、電源スイッチカバー２４と、ヒンジカバー２２とを付加した状態を位置関係として示す。

図８、図９に示すように、磁気センサ５１は、下側ヒンジ片３２を被装するヒンジカバー２２により被装される位置に配置される。

このように、本実施形態のノート型コンピュータ１００では、上側ヒンジ片３１が上側ヒンジ外装１２を含んだ太さＭ（図４）となるのに対し、ヒンジ部３０の軸方向における下側ヒンジ片３２に対応する範囲については、下側ヒンジ片３２を被装するヒンジカバー２２の内側に磁気センサ５１を配置する。このように、第２サブ基板５０に上述した凸部５０ａを設けて、その凸部５０ａに磁気センサ５１を実装することで、下側ヒンジ片３２を被装するヒンジカバー２２に被装される範囲内に磁気センサ５１を配置している。

このため、下側ヒンジ片３２を被装する部材により磁気センサ５１がヒンジ部３０から離れた位置になることがなく、ヒンジ部３０に非常に近い位置に磁気センサ５１を配置することができる。このため、ヒンジ部３０近傍の限られたスペースにも、別途専用基板を設ける必要なく、トップカバー２１のすぐ下、かつヒンジ部３０近傍の位置に磁気センサ５１を配置することができる。

以上のように、上述した本発明の実施形態では、電源スイッチ５２が設けられる第２サブ基板５０をヒンジ部３０側に凸状に延設して凸部５０ａを形成し、その凸部５０ａに磁気センサ５１を実装している。

このため、バッテリ４２に隣接し、ヒンジ部３０近傍の限られたスペースにも、別途専用基板を設ける必要なく、トップカバー２１のすぐ下、かつヒンジ部３０近傍の位置に磁気センサ５１を配置することができる。
このため、ノート型コンピュータ１００をさらに小型化することができる。さらに、磁気センサ５１による検知対象である磁性体１５を、上側筐体１０における表示部１１の周辺部に配置するように設計する場合にも、設計の自由度を大きくすることができる。また、別途専用基板を設ける必要もないため、小型化した電子機器を低コストに実現することができる。

近年のノート型コンピュータ１００の開発では、さらなる小型化が求められると同時に、ノート型コンピュータ１００の側面に配置される外部用コネクタとしては所定の種類に対応できるものを実装することが求められ、さらに、バッテリ４２についてはさらなる大容量化が求められる。

ここで、軸方向の両端に設けられたヒンジ部３０の間にバッテリ４２が設けられる構成では、バッテリ４２のスペースを大きくしながらノート型コンピュータ１００全体のサイズを小さくするには、軸方向におけるヒンジ部３０のスペースをさらに小型化する必要がある。それでいて、キーボード２３よりもヒンジ部３０側に電源スイッチカバー２４を配置するため、電源スイッチ５２を実装する第２サブ基板５０は、バッテリ４２に対して軸方向に隣接する位置に配置する必要がある。

このため、第２サブ基板５０は、軸方向にも小型化する必要があり、さらに外部用コネクタ５３も配置する必要がある。

上述した実施形態によれば、こうした状況をふまえ、小型化に向けた開発競争の中で、さらなる小型化を達成しながらも、バッテリ４２のスペースを大型化でき、それでいて基板を別途設けるコストアップもせずに、磁気センサ５１をヒンジ部３０のなるべく近くに配置することができる。

なお、上述した各実施形態は本発明の好適な実施形態であり、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々変形して実施することが可能である。

例えば、トップカバー２１とヒンジカバー２２は上述のように別体であってもよく、一体であってもよい。一体である場合、その一体とされたトップカバーにおけるヒンジカバー部が、上述した実施形態におけるヒンジカバー２２に対応する構成とすることで、上述した実施形態を同様に実現することができ、同様の効果を得ることができる。

１００ ノート型コンピュータ（開閉式電子機器）
１０ 上側筐体
１１ 表示部
１２ 上側ヒンジ外装（外装部材）
１５ 磁性体
２０ 下側筐体
２１ トップカバー
２２ ヒンジカバー
２３ キーボード
２４ 電源スイッチカバー
３０ ヒンジ部
３１ 上側ヒンジ片
３２ 下側ヒンジ片
３３ 上側接続片
３４ 上側抵抗部
３５ 下側接続片
３６ 下側抵抗部
４１ クリックパッド
４２ バッテリ
５０ 第２サブ基板（配置部材）
５０ａ 凸部
５１ 磁気センサ（開閉検知手段）
５２ 電源スイッチ
５３ 外部用コネクタ
５４ グラウンド用ネジ穴
５５ ネジ穴
６０ マザーボード
６１ 第１サブ基板
６２ バッテリ用コネクタ

Claims (4)

1. 上側筐体と下側筐体とがヒンジ部により開閉可能に連結されて構成された開閉式電子機器であって、
   電子部品を配置するための配置部材が前記ヒンジ部近傍に設けられ、
   前記ヒンジ部は、前記上側筐体に連設された上側ヒンジ片と、前記下側筐体に連設された下側ヒンジ片とが回動可能に連結されて構成され、
   前記上側ヒンジ片と前記下側ヒンジ片とは、一方が他方より細い外径であり、
   前記配置部材には、前記ヒンジ部の軸方向における外径の細いヒンジ片に対応する位置であり、かつ、前記ヒンジ部の軸方向に垂直な方向から前記ヒンジ部における外径の太いヒンジ片に対して配置可能な位置よりも前記ヒンジ部側の位置に凸部が設けられ、
   前記凸部に、前記ヒンジ部の開閉を検知する開閉検知手段が設けられたことを特徴とする開閉式電子機器。
2. 前記上側ヒンジ片には、前記開閉検知手段との間に外装部材が設けられ、
   前記下側ヒンジ片には、回動トルクを大きくするための抵抗部が前記ヒンジ部の軸方向に設けられ、
   前記上側ヒンジ片における前記外装部材の外径が、前記下側ヒンジ片における前記抵抗部の外径よりも大きく、
   前記配置部材は、前記下側筐体内に配置されたことを特徴とする請求項１記載の開閉式電子機器。
3. 前記ヒンジ部は、当該ヒンジ部の軸方向における前記上側筐体および前記下側筐体の両端に設けられ、
   前記両端のヒンジ部の間を含む部分にバッテリが配置され、
   前記配置部材は、前記バッテリに対して、前記ヒンジ部の軸方向に隣接する位置に配置されたことを特徴とする請求項１または２記載の開閉式電子機器。
4. 前記配置部材は、マザーボードと別体に設けられた基板であり、
   該基板には、前記開閉式電子機器の電源スイッチが設けられたことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の開閉式電子機器。

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