JP6081478B2 - ヒートシンク要素としてのノートブックの金属ヒンジ - Google Patents

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関連出願の相互参照
本出願は、２０１２年１１月２５日に「ＮＯＴＥＢＯＯＫ ＭＥＴＡＬ ＨＩＮＧＥ ＡＳ ＨＥＡＴ ＳＩＮＫ ＥＬＥＭＥＮＴ（ヒートシンク要素としてのノートブックの金属ヒンジ）」という名称で出願された米国特許非仮出願第１３／６８４，５４２号の優先権を主張し、かつ継続出願であり、次いで２０１１年１１月３０日に「ＮＯＴＥＢＯＯＫ ＭＥＴＡＬ ＨＩＮＧＥ ＡＳ ＨＥＡＴ ＳＩＮＫ ＥＬＥＭＥＮＴ」という名称で出願された米国特許仮出願第６１／５６５，４３０号の優先権を主張し、両者は全体が参照によって本明細書に組み込まれる。

また、本出願は、２０１１年１１月３０日に出願された米国特許仮出願第６１／５６５，４３０号の優先権を主張し、本開示は全体が参照によって本明細書に組み込まれる。

本明細書は、コンピューティングデバイス内の熱放散に関し、より詳細には、ヒートシンク要素として使用されるノートブックの金属ヒンジに関する。

コンピューティングデバイス（例えば、携帯電話、タブレット、ラップトップおよびノートブックコンピュータ）は、熱を発生する構成要素（例えば、プロセッサ、メモリ、ハードディスク）を含み、構成要素が適切に機能することができるように、熱を構成要素から発散しなければならない。コンピューティングデバイスがより薄くより小型になるにつれて、中央処理装置（ＣＰＵ）およびコンピューティングデバイスの他の構成要素を冷却する一方で、筐体の表面を受容可能な温度に維持する課題は、大きな課題になる。したがって、コンピューティングデバイス内の熱を放散する新しい技法が必要とされている。

一般的な一態様では、装置は、ベース部、ベース部内に配置された発熱要素、ベース部内に配置され、発熱要素から熱を移動させるよう作動可能な排熱要素、および情報をユーザに表示するように構成された表示部を含む。金属ヒンジ部は、ベース部を表示部に作動可能に結合し、ベース部を開いた形状と閉じた形状との間で表示部に結合する働きをする。ヒンジ部は、少なくとも一部の排熱が発熱要素からヒンジ部に排出され、ヒンジ部を加熱するように、排熱要素に対して配置される。

実装には、１つまたは複数の以下の特徴を含むことができる。例えば、発熱要素はプロセッサを含むことができる。排熱要素は、発熱要素を跨いで金属ヒンジ部に向かって空気流れを発生するように構成されたファンを含むことができる。金属ヒンジ部は、中空キャビティを含むことができ、ヒンジ部の外壁内に第１の開口を含むことができ、開口は、空気流れが第１の開口を通って金属ヒンジ部の中空キャビティの中に入るように、空気流れを受領するように構成される。

装置は、ベース部を表示部に電気的に結合する導電性線、導電性線をベース部から中空キャビティの中に受領するように構成されたヒンジ部の外壁内の第２の開口、およびヒンジ部の外壁内の第３の開口をさらに含むことができ、導電性線は中空キャビティから出て、第３の開口を通って表示部の中に入る。第１のガスケットを第３の開口内に配置することができ、少なくとも１つの導電性線に対して滑合させることができ、その結果、空気流れが第３の開口を通過して表示部の中に入るのを実質的に防ぐ。

金属ヒンジ部は、中空キャビティの内壁に実質的に垂直に延在する複数の金属フィンを含むことができる。金属ヒンジ部は、ヒンジ部の外壁に実質的に垂直に延在する複数の金属フィンを含むことができる。金属ヒンジ部は、中空キャビティの外部に粗面化された外壁表面を含むことができる。金属ヒンジ部は、アルミニウムを含むことができる。

別の一般的態様では、コンピューティングデバイスは、中央処理装置を収納するベース部、ベース部内に配置され、空気が中央処理装置を通過することができる排熱要素、情報をユーザに表示するように構成された表示部、およびベース部を表示部に作動可能に結合し、ベース部を開いた形状と閉じた形状との間で表示部に結合できる金属ヒンジ部を含むことができる。ヒンジ部は、金属ヒンジの縦軸に平行に延在する中空キャビティ、および金属ヒンジの壁内で縦軸に平行な縦スロットを含むことができ、縦スロットは、排熱要素によって移動され、スロットを通って中空キャビティの中に入る空気を受領するように、排熱要素に対して位置付けられる。

実装には、１つまたは複数の以下の特徴を含むことができる。例えば、排熱要素はファンを含むことができるか、または圧電ダイヤフラムポンプを含む。受領した空気の流れを、縦軸に実質的に垂直な縦スロットを通って受領することができる。受領した空気の流れを、縦軸に実質的に垂直な縦スロットを通って受領することができる。金属ヒンジ部は、中空キャビティの内壁に実質的に垂直に延在する複数の金属フィンを含むことができる。

金属ヒンジ部は、それを通って受領した空気が中空キャビティから出る、金属ヒンジ部の端部に開口を含むことができる。受領した空気の流れを、実質的に縦軸に平行な構成要素を含む方向に、縦スロットを通って受領することができる。受領した空気の流れを、縦スロットを通って受領することができ、縦スロットを通る空気流れは、毎秒少なくとも２メートルの速度を有する。ベース部は、ベースコンピューティングデバイスの外側から見える冷却用通気口を含まないことが可能である。金属ヒンジ部は、コンピューティングデバイスの外側から見て排熱要素の出口を目立たせないことが可能である。

１つまたは複数の実装の詳細を、添付図面および以下の記載において説明する。他の特徴は、説明および図面から、また特許請求の範囲から明らかになろう。

開いた形状のコンピューティングデバイスの図である。 閉じた形状のコンピューティングデバイスの図である。

閉じた形状のコンピューティングデバイス１００の裏面の斜視図である。

デバイスの裏面から見た、コンピューティングデバイス１００の角部の部分斜視図である。

ベース部の上面から見た、コンピューティングデバイスのベース部の斜視図である。

コンピューティングデバイスのベース部に連結された、ヒンジ部の側面図である。

コンピューティングデバイスのベース部の角部、およびベース部に取り付けられたヒンジ部の側面図である。

コンピューティングデバイスのヒンジ部の構成要素の分解斜視図である。

コンピューティングデバイスのヒンジ部の斜視図である。

コンピューティングデバイスのベース部内に配置された、排熱要素の斜視図である。

ベース部、表示部、およびヒンジ部を含む、コンピューティングデバイスの断面図である。

ベース部、表示部、およびヒンジ部を含む、コンピューティングデバイスの別の断面図である。

コンピューティングデバイス内の空気流れのモデルを示す、概略側面図である。

図１Ａおよび１Ｂはそれぞれ、ノートブック・コンピューティングデバイス１００が開いた形状および閉じた形状のそれぞれの斜視図である。コンピューティングデバイス１００は、ベース部１２０に作動可能に結合した（例えば、回転可能に結合した）表示部１１０を含む。図１Ａに示したように、ベース部１２０は、デバイス入力領域１２６を含み、表示部１１０の表示ベゼル１１４は、表示装置１１６の周囲に配置される。換言すると、表示装置１１６の少なくとも一部は、表示ベゼル１１４の少なくとも一部内に配置される。

上記のように、図１Ａおよび１Ｂはそれぞれ、コンピューティングデバイス１００が開いた形状および閉じた形状の図である。コンピューティングデバイス１００が開いた形状であるとき、表示部１１０はベース部１２０に対して開いた位置にあると言うことができる。表示部１１０の表示装置１１６は、コンピューティングデバイス１００が開いた形状であるとき、ベース部１２０のデバイス入力領域１２６に直面しない。表示部１１０の表示装置１１６は、コンピューティングデバイス１００が開いた形状であるときに、ユーザから見ることができる。同様に、コンピューティングデバイス１００が開いた形状であるときに、ベース部１２０のデバイス入力領域１２６にアクセスし、コンピューティングデバイス１００の１つまたは複数の機能を起動するために使用する（例えば、ユーザによって使用される）こともできる。コンピューティングデバイス１００が開いた形状であるとき、表示部１１０の表示装置１１６を、それに沿ってベース部１２０（例えば、ベース部１２０の底面および／または上面）を位置合わせする面に非平行な面に沿って、位置合わせすることができる。図１Ａおよび１Ｂに示されていないが、入力領域１２６は、例えば、キーボード、１つまたは複数のボタン、マウスカーソルを制御する静電タッチパッドなどの、様々なタイプの入力デバイスを含むことができる。

コンピューティングデバイス１００が閉じた形状のときは、表示部１１０はベース部１２０に対して閉じた位置にあると言うことができる。コンピューティングデバイス１００の表示部１１０の表示装置１１６は、コンピューティングデバイス１００が閉じた形状のときは、コンピューティングデバイス１００のベース部１２０の入力領域１２６に面する（かつ被覆してもよい）。閉じた形状のときは、表示部１１０（または表示装置１１６の表示面）を、それに沿ってベース部１２０（例えば、ベース部１２０の底面および／または上面）を位置合わせする面に実質的に平行な面に沿って、位置合わせすることができる。一部の実施形態では、表示部１１０（例えば、表示ベゼル１１４）は、コンピューティングデバイス１００が閉じた形状のときは、ベース部１２０に接触（またはほぼ接触）してもよい。

コンピューティングデバイス１００を、図１Ａに示した開いた形状から図１Ｂに示した閉じた形状に、表示部１１０をベース部１２０に対して反時計方向Ｘに回転させる（例えば、回転可能に動かす）ことによって動かすことができる。また、コンピューティングデバイス１００を、図１Ｂに示した閉じた形状から図１Ａに示した開いた形状に、表示部１１０をベース部１２０に対して時計方向Ｙに回転させることによって動かす（例えば、回転可能に動かす）ことができる。表示部１１０は、軸Ｚを中心に回転するように構成され、軸Ｚを、表示部１１０をベース部１２０に結合するために使用される１つまたは複数のヒンジ部（図示せず）に通すことができる。

図１Ａおよび１Ｂに示されていないが、コンピューティングデバイス１００は多くの開いた形状を有することができ、表示部１１０の表示装置１１６は、それに沿ってベース部１２０を位置合わせする面に非平行な面に沿って位置合わせされる。換言すると、表示部１１０を、ベース部１２０に対して様々な開いた位置の間で動かすことができ、そこで表示装置１１６が見られ、かつ／またはデバイス入力領域１２６は、例えばユーザによってアクセスされてもよい。

一部の実施形態では、コンピューティングデバイス１００の表示装置１１６は、その上で照明対象が表示され、ユーザによって見られることが可能な、表示面（可視面と呼ぶこともできる）を有することができる。一部の実施形態では、表示部１１０に含まれる表示装置１１６は、例えば、タッチ感応表示装置であることが可能である。一部の実施形態では、表示装置１１６は、例えば、静電タッチデバイス、抵抗タッチスクリーンデバイス、表面弾性波（ＳＡＷ）デバイス、容量性タッチスクリーンデバイス、感圧デバイス、表面容量性デバイス、および／または投影型容量性タッチ（ＰＣＴ）デバイスなどであることが可能である、または例えば、静電タッチデバイス、抵抗タッチスクリーンデバイス、表面弾性波（ＳＡＷ）デバイス、容量性タッチスクリーンデバイス、感圧デバイス、表面容量性デバイス、および／または投影型容量性タッチ（ＰＣＴ）デバイスなどを含むことが可能である。タッチ感応デバイスである場合、表示装置１１６は、入力デバイスとして機能することができる。例えば、表示装置１１６を、入力デバイスとしてユーザによって使用可能な仮想キーボードを表示する（例えば、キーボードをエミュレートする）ように構成することができる。

示されていないが、一部の実施形態では、表示部１１０および／またはベース部１２０は、１つまたは複数のプロセッサ、グラフィックプロセッサ、マザーボード、および／または記憶装置（例えば、ディスクドライブ、ソリッドステートドライブ）などの様々なコンピューティング構成要素（例えば、内部コンピューティング構成要素）を含むことができる。表示部１１０の表示装置１１６上に表示された１つまたは複数の画像は、ベース部１２０内に含まれるコンピューティング構成要素によって作動されることが可能である。一部の実施形態では、コンピューティングデバイス１００は、表示部１１０とベース部１２０との間の信号伝達（例えば、ビデオ信号、表示装置との相互作用に応答して発生した信号）を扱うように構成された、１つまたは複数の線を含むことができる。

図１Ａおよび１Ｂに示したように、コンピューティングデバイス１００は、パーソナル・コンピューティング・ラップトップ型デバイスであることが可能である。一部の実施形態では、コンピューティングデバイス１００は、あらゆるタイプのコンピューティングデバイスであることが可能である。コンピューティングデバイス１００は、例えば、有線デバイス、および／または無線デバイス（例えば、ｗｉ−ｆｉ対応デバイス）であることが可能であり、また例えば、タブレット型コンピューティングデバイス、コンピューティングエンティティ（例えば、パーソナル・コンピューティングデバイス）、サーバデバイス（例えば、ウェブサーバ）、携帯電話、および／またはパーソナル・デジタル端末（ＰＤＡ）などであることが可能である。コンピューティングデバイス１００は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、オペレーティングシステム、および／または実行時ライブラリなど１つまたは複数のタイプを含むことができる、１つまたは複数のプラットフォーム（例えば、１つまたは複数の同様のもしくは異なるプラットフォーム）に基づいて作動するように構成されることが可能である。ベース部に対して動くように構成された表示部を有する、コンピューティングデバイスの様々な構成に関するより詳細な事項については、図に関連して以下に説明する。

図２は、閉じた形状のコンピューティングデバイス１００の裏面の斜視図である。ベース部１２０は表示部１１０に平行であり、表示部の表示面は見えないところに隠されている。ベース部１２０の筐体側壁２０２は、ベース部の筐体内に配置された電気部品への１つまたは複数の入力／出力接続を含むことができる。例えば、筐体側壁２０２は、ベース部１２０内に配置された電気部品とコンピューティングデバイス１００の外部に配置された電気部品との間に電気接続を提供するために、ジャックプラグを受領するように適合されたジャックソケット２０４を含むことができる。筐体側壁２０２は、１つまたは複数のデータコネクタ２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ（例えば、ＵＳＢポート、ＩＥＥＥ１３９４ポートなど）を含むことができる。筐体側壁２０２は、ベース部１２０内に配置された電気部品に電力を提供するために、電源コネクタを受領するように適合された電源ジャックソケット２０８を含むことができる。

ベース部１２０の裏面は、ベース部１２０の裏側表面上に突出する複数の滑り止めフィート２１０を含むことができる。通常作動位置に置かれたときは、コンピューティングデバイス１００のベース部１２０を、複数の滑り止めフィート２１０により平面上に担持することができる。滑り止めフィート２１０以外に、ベース部１２０の裏側表面２１２は、平滑であり、いかなる冷却用通気口パターンも実質的にないことが可能である。例えば、表面２１２には、それを通って空気が入出してベース部１２０内の構成要素を冷却する、平行な縦方向の開口の格子、または円形開口のパターンが表面内にないことが可能である。ベース部１２０の表面２１２および他の表面上のこのような冷却用通気口を除外することにより、また冷却用空気を以下に詳述するようにベース部に入出することができる代わりに、コンピューティングデバイス１００の魅力的な設計を提供することができる。冷却用通気口パターン（例えば、平行な縦方向の開口、円形開口のパターンなど）を、ベース部１２０のすべての表面から除外して、コンピューティングデバイス１００の滑らかで魅力的な設計を提供することができる。

ヒンジ部２１４は、ベース部１２０を表示部１１０に結合することができる。以下により詳細に説明するように、ヒンジ部２１４は、複数の要素を含むことができる。例えば、ヒンジ要素２１４は、ベース部に取り付けられたベースヒンジ要素２１６Ａ、２１６Ｂ、２１６Ｃ、および表示部１１０に取り付けられた表示ヒンジ要素２１８Ａ、２１８Ｂを含むことができる。

図３は、デバイスの裏面から見たコンピューティングデバイス１００の角部の部分斜視図である。図３に示したように、滑り止めフィート２１０は、わずかに挙上したレール３０２から突出して、底部表面２１２の縁部を追加することができる。上述のように、ヒンジ部２１４は、ベースヒンジ要素２１６Ｃおよび表示ヒンジ要素２１８Ｂを含む。ヒンジ要素２１６Ｃ、２１８Ｂの一方または両方は、少なくとも一部が中空であることが可能であり、それを通って空気が流れ得る要素（複数可）内にキャビティを含むことができる。例えば、以下により詳細に説明するように、空気はヒンジ要素の中空キャビティの中に流れてもよく、ヒンジ要素の長さを移動してもよく、次いでヒンジ部２１４の端部における開口３０４から出て、コンピューティングデバイス１００を包囲する環境の中に流れてもよい。

図４は、ベース部１２０の上面から見たコンピューティングデバイス１００のベース部１２０の斜視図である。ベース部１２０は、情報をコンピューティングデバイス１００に入力するためのキーボードを一緒に形成することができる、複数の入力キー４０２を含むことができる。入力キー４０２は、ベース部１２０の上面上の概ね平滑な平面４０４から上方に突出することができる。面４０４には、ベース部の底面上の表面２１２のように、コンピューティングデバイスに滑らかで魅力的な外観を提供するために、いかなる冷却用通気口パターンも実質的にないことが可能である。ヒンジ部２１４は、表示ヒンジ要素２１８Ａ、２１８Ｂおよびベースヒンジ要素２１６Ａ、２１６Ｂ、２１６Ｃを含み、ベース部の縁部に配置されることが可能である。

図５Ａは、コンピューティングデバイス１００のベース部１２０の後縁部に連結された、ヒンジ部２１４（ベースヒンジ要素２１６Ａ、２１６Ｂ、２１６Ｃおよび表示ヒンジ要素２１８Ａ、２１８Ｂを含む）の側面図である。図５Ｂは、ベース部に取り付けられたヒンジ部２１４を含む、コンピューティングデバイス１００のベース部１２０の角部の側面図である。図５Ａおよび図５Ｂに示したように、ヒンジ部２１４は、ベース部１２０の表面４０４上に延在する。加えて、小さい空隙５０２は、ベース部１２０のヒンジ部２１４と底縁部５０４との間に配置される。一部の実装では、空気はベース部１２０の内部とコンピューティングデバイス１００の外側の環境との間の空隙５０２を通過することができ、その結果、熱をベース部１２０の内部の発熱構成要素（例えば、中央処理装置、グラフィック処理装置、メモリデバイス、ハードディスクドライブ、チップセットなど）からコンピューティングデバイス１００の外側の環境に排出することができる。

図６は、コンピューティングデバイス１００のヒンジ部２１４の構成要素の分解斜視図である。ヒンジ部２１４は、ベースヒンジ要素６０２、表示ヒンジ要素６０４、摩擦帯６０６、摩擦軸６０７、および座金６０８を含むことができる。ベースヒンジ要素６０２、表示ヒンジ要素６０４、摩擦帯６０６、および摩擦軸６０７のいずれかまたはすべては、高熱伝導性の材料、例えば、アルミニウムなどの金属から作成されることが可能である。ベースヒンジ要素６０２、表示ヒンジ要素６０４、摩擦帯６０６、および摩擦軸６０７のいずれかまたはすべては、それを通って線がベース部１２０と表示部１１０との間で電気信号を伝導して通すことができる中空内部キャビティを含むことができる。

ベースヒンジ要素６０２は、中空キャビティ６１２を含む概ね円筒形の胴部６１０を含むことができる。概ね円筒形の胴部６１０を、ベース部１２０に締結できる平坦なタブ６１４に固定することができる。１つの実装では、円筒形の胴部６１０を、平坦なタブ６１４に固定されるタング６１６に取り付けることができる。例えば、円筒形の胴部６１０をタング６１６と一体形成（例えば、ダイカスト）することができ、次いでタング６１６をタブ６１４に締結する（例えば、ネジで留める、接着するなど）ことができる。他の実装では、円筒形の胴部６１０をタング６１６から分離して形成することができ、次いで胴部６１０とタング６１６を（例えば、溶接、接着、結合などにより）一緒に接合することができる。表示ヒンジ要素６０４は、中空キャビティを含む概ね円筒形の胴部６１８を含むことができる。胴部６１８を、表示部１１０に締結できる（ネジで留める、ボルトで留める、接着するなど）タブ６２０に取り付けることができる。胴部６１８は、胴部の壁内に開口スロット６２１を含むことができる。一部の実装では、導電性線は、スロット６２１を通過し表示部１１０の中に入って、信号をベース部１２０内の構成要素から表示部１１０に伝導することができる。ガスケット（図示せず）は、開口スロット６２１内および開口スロットを通過するあらゆる線の周囲に滑合して、胴部６１８の中空キャビティから表示部１１０への空気流れを阻止することができる。

ベースヒンジ要素６０２を、摩擦帯６０６および摩擦軸６０７により表示ヒンジ要素６０４に結合することができる。例えば、摩擦軸は、摩擦帯６０６の胴部６２４がベースヒンジ要素６０２の内部キャビティ６１２の中に摺動するとき、または胴部６２４が胴部６１０および胴部６１８の縦中心軸６２５に沿った方向にキャビティ６１２に隣接するとき、タブ６１４に締結できるタブ６２２を含むことができる。摩擦軸６０７の一端部は、胴部６２４の内部中空キャビティ内に滑合することができる。摩擦軸６０７の別の端部６２６は、円筒形の表示ヒンジ要素６０４の中空キャビティ内に（例えば、押圧嵌合接続を介して）滑合することができる。次いで、表示ヒンジ要素６０４が軸６２５を中心に回転される（例えば、表示部１１０をベース部１２０に対して、閉じた形状から開いた形状に移動させる）とき、軸６０７を摩擦帯６０６内で回転させることができる。摩擦帯６０６の胴部６２４の内部中空キャビティ内の摩擦軸６０７間の滑合に起因する摩擦によって、ユーザは、表示部１１０をベース部１２０に対して、コンピューティングデバイス１００の開いた形状と閉じた形状との間を動かすときに、若干の抵抗を感じる。

図７は、コンピューティングデバイスのヒンジ部２１４の斜視図である。図７に示したように、ヒンジ部２１４は、ベース部１２０に取り付けることができる複数のベースヒンジ要素２１６Ａ、２１６Ｂ、２１６Ｃ、および表示部１１０に取り付けることができる複数の表示ヒンジ要素２１８Ａ、２１８Ｂを含むことができる。上記のように、ベースヒンジ要素２１６Ａ、２１６Ｂ、２１６Ｃは、ベースヒンジ要素をベース部１２０に固定するための１つまたは複数のタブを含むことができ、表示ヒンジ要素２１８Ａ、２１８Ｂは、表示ヒンジ要素を表示部１１０に固定するための１つまたは複数のタブを含むことができる。表示ヒンジ要素２１８Ａ、２１８Ｂはそれぞれ、開口スロット７０２Ａ、７０２Ｂを含むことができ、それを通って表示部をベース部に電気的に接続する線を通すことができる。中央のベースヒンジ要素２１６Ｂは、ベースヒンジ要素２１６Ｂの胴部７１４に連結され、ベースヒンジ要素２１６Ｂをベース部１２０に固定する、複数のタブ７０４、７０６、７０８、７１０、７１２を含むことができる。

図８は、コンピューティングデバイスのベース部内に配置された排熱要素８０２の斜視破断図である。排熱要素８０２は、ベース部１２０内の空気を動かすファン８０４を含むことができ、空気はベース部内の発熱要素（例えば、プロセッサ、記憶装置、ディスクドライブなど）から熱を移動させて、ベース部内の構成要素に対して受容可能な作動温度を維持する。１つの実装では、ファン８０４は、空気をファンの側壁８０６内の入口ポートを通って、またはファンの上壁８０８内の入口ポートを通って、またはファンの底壁（図示せず）内の入口ポートを通って、ファンの本体の中に引き入れることができる。ファンの中に引き入れられる空気によって提供されるベース部１２０の内部の空気流れは、ベース部内の発熱要素を通過することができ、また熱をそれらの要素から移動させることができる。ファン８０４は、ファンの管内の空気を矢印８１０によって示された方向に移動させ、次いでその空気をファンの出口ポート８１２を通って放出させることができる。放出された空気は、フィンがファンを通過して排出された空気から熱を吸収する度に、熱をファンから引き離すことができる高熱伝導性指状部８１６と接触する、高熱伝導性ヒートシンクファン８１４の配列を通過することができる。次いで指状部８１６は、熱を外部環境の中に放射することができる。フィン８１４を通過する、ファン８０４から排出された空気を、ヒンジ部２１４に向けることができる。例えば、放出された空気を、放出された空気からさらなる熱を吸収できるベースヒンジ部２１６Ｂに向け、次いで熱を外部環境に放射させることができる。したがって、ヒンジ部２１４は、そこからベース部１２０内の構成要素によって発生された熱を放射する、さらなる表面積を提供する。より大きい表面積に亘って熱を分散させることによって、熱はより効率的に放射され得、放射面は、より小さい表面積のデバイスより比較的低い温度を有することができる。

図９は、ベース部１２０、表示部１１０、およびヒンジ部を含む、コンピューティングデバイスの断面図である。ヒンジ部は、壁９０４を有するヒンジ胴部９０２を含むことができ、該壁は、外表面９０６および内表面９０８を有する。ヒンジ胴部９０２は実質的に円筒形状であり、内壁９０８は、ヒンジ胴部の縦軸に平行に延在するヒンジ胴部の内部キャビティを画定する。複数の電線９１０、９１２、９１４は、中空キャビティを通過することができる。ヒンジ胴部９０２は概ね円筒形状であるが、ヒンジ胴部の壁９０４の少なくとも一部は、真の円筒形を形成するために完全に３６０°は延在しない。むしろ、縦スロットはヒンジ胴部内に延在し、縦軸に平行に延在することができる。

ベース部１２０内のファン８０４は、空気を先細の出口ポート８１２を通り、高熱伝導性ヒートシンクフィン８１４の配列に向かって排出でき、高熱伝導性ヒートシンクフィン８１４は、排出された空気から熱を吸収し、次いで熱を放射する。ヒートシンクフィン８１４を通過する排気は、ヒンジ胴部９０２の壁９０４内の縦スロットを通り、ヒンジ胴部の中空キャビティの中に向けられる。高温の排気は、ヒンジ胴部９０２の中空キャビティ内を循環し、熱をヒンジ胴部の壁９０４に移動させることができる。一部の実装では、熱の移動は、ヒンジ胴部９０２の温度を装置の周囲の環境の大気温度より高い温度に上昇させることができる。ヒンジ胴部壁９０４に移動された熱を、ヒンジ胴部からコンピューティングデバイス１００の周囲の環境の中に放射することができる。コンピューティングデバイス内のファン８０４、出口ポート８１２、ヒートシンクフィン８１４、およびヒンジ胴部９０２の構成を、ファンから排出された空気からヒンジ胴部９０２への熱の移動を促進するように配置することができ、その結果、ヒンジ胴部は、排熱をコンピューティングデバイス１００の周囲の環境の中に放射することができる。加えて、コンピューティングデバイス１００がユーザに対して通常作動位置に置かれたときに、壁９０４内の縦スロットとヒートシンクフィン８１４のいずれも、ユーザにコンピューティングデバイス１００の外側から見えないように、ファン８０４、ヒートシンクフィン８１４、およびヒンジ胴部９０２の構成を配置することができる。特に、縦スロットを壁９０４によって見えないところに隠すことができ、ヒンジ胴部自体がヒートシンクフィン８１４を隠すことができる。ヒンジ胴部９０２の縦スロットおよびヒートシンクフィン８１４を隠すことによって、コンピューティングデバイス１００の魅力的な滑らかな外部設計を提供することができる。

ヒンジ胴部の内表面９０８は、内表面に実質的に垂直に延在する複数の金属フィン（図示せず）を含んで、高温の排気が接触するヒンジ胴部壁９０４の表面積を増加させることができ、その結果、胴部壁９０４は、排気から効率的に熱を吸収する。一部の実装では、外壁９０６は、外表面に実質的に垂直に延在する複数のフィン（図示せず）を含んで、ヒンジ胴部壁９０８の表面積を増加させることができ、その結果、ヒンジ胴部は、熱をコンピューティングデバイス１００の周囲の環境の中に効率的に放射することができる。一部の実装では、内表面が熱を排気から効率的に吸収し得るように、または外表面が熱をヒンジ胴部から周囲環境の中に効率的に放射することができるように、ヒンジ胴部の内表面９０８および／または外表面９０６を、その表面積を増加させるように表面加工することができる。

一部の実装では、ファン８０４によりヒンジ胴部９０２の内部キャビティの中に排出される空気を、内部キャビティに向かってヒンジ胴部の縦軸に平行な構成要素を有する方向に向けることができる。例えば、ファン８０４またはヒートシンクファン８１４を、空気をそのような方向に排出するように構成することができる。次いで、空気がヒンジ胴部９０２の中空キャビティ内を循環するとき、循環する空気は、ヒンジ胴部９０２の長さを移動してもよく、ヒンジ部２１４の端部における開口３０４から出て、コンピューティングデバイス１００を包囲する環境の中に流入してもよい。ファン８０４によりヒートシンクフィン８１４を通ってヒンジ胴部９０２に向かって排出される一部の空気は、縦スロットを通過して中空キャビティの中に入らなくてもよいが、むしろヒンジ胴部の壁９０４とベース部１２０の枠部材９１６との間の隙間を通過して、熱をコンピューティングデバイス１００の周囲の環境の中に排出してもよい。

図１０は、ベース部１２０、表示部１１０、およびヒンジ部を含む、コンピューティングデバイスの別の断面図である。ヒンジ部は、外表面１００８および内表面１００６を備える壁１００４を有する概ね円筒形のヒンジ胴部を含むことができる。複数の線１０１０、１０１２、１０１４を、概ね円筒形状のヒンジ胴部壁１００４によって画定される内部キャビティ内に配置することができる。図１０に示したように、先細の排気管１０１８は、空気を排熱設備（例えば、ファン）からコンピューティングデバイスの外部に向かって排熱設備の出口ポートの外に直接排気することができる。図９に示した排熱設備とは対照的に、図１０に示した実装は、ヒートシンクフィンの配列を含まなくてもよい。むしろ、排気を排気ポートからヒンジ胴部の１０２０とベース部の外枠部材１０１６との間の隙間を直接通ってヒンジ胴部の内部キャビティの中に直接向けることができる。次いで、高温の排気は、熱をヒンジ胴部１００４の金属壁に移動させることができ、ヒンジ胴部壁は、その熱を、コンピューティングデバイス１００を包囲する環境の中に放射することができる。ヒートシンクフィンの配列を省くことによって、コンピューティングデバイスのベース部内の空間を節約することができ、ヒンジ部の表面積を使用して、熱をベース部１２０内の発熱構成要素から放散することができる。

ベース部１２０の外に排出される空気を補充するために、空気をコンピューティングデバイス１００の筐体内の様々な小さい空間を通ってベース部に入れることができる。例えば、空気は、ヒンジ胴部壁の外表面１００８とベース部の上部筐体部材１０２２との間の隙間を通ってベース端部の中に流入することができる。ヒンジ胴部の外表面１００８を跨いでベース部の中に入る空気流れは、熱をヒンジ胴部壁１００４から放散することができる。別の例では、再度図７を参照すると、空気は、ベースヒンジ部２１６Ａおよび２１６Ｃのヒンジ胴部部材とそれらのベースヒンジ部付近のベース部枠部材との間の隙間を通ってベース部１２０の中に入ることができる一方で、領域は、ベース部１２０からベースヒンジ部２１６Ｂのヒンジ胴部要素とそのベース端部付近のベース部枠部材との間の隙間を通って排気される。

図１１は、コンピューティングデバイス１００内の空気流れのモデルを示す概略側面図である。排熱要素（例えば、ファン）１１０２は、空気を入口ポート１１０４の中に引き入れることができ、次いで空気を出口ポート１１０６の外にヒンジ要素１１０８に向かう方向に排出することができる。排気の気流の一部は、ベース枠部材１１１０を横切り、ヒンジ要素内のスロットを通ってヒンジ要素の内部キャビティの中に入ることができる。排気の気流の一部は、ベース枠部材１１１０とヒンジ要素１１０８との間を通り、コンピューティングデバイス１００の外に出ることができる。ヒンジ要素１１０８の内部キャビティに入る空気は、キャビティ内を循環することができ、ヒンジ要素１１０８の壁を加熱することができる。次いで加熱された壁は、熱を、コンピューティングデバイス１００を包囲する環境の中に放散することができる。図１１の空気流れのモデルに示された異なる領域は、コンピューティングデバイス１００内を流れる空気の異なる速度を示す。例えば、頭部が白抜きの実線矢印は、０〜１ｍ／ｓの空気流れを示す。棒部および頭部が実線の矢印は、１〜２ｍ／ｓの空気流れを示す。頭部が白抜きの破線矢印は、２〜３ｍ／ｓの空気流れを示し、棒および頭部が太字の実線矢印は、３ｍ／ｓを超す空気流れを示す。

一部の実施形態では、コンピューティングデバイス１００に示された構成要素の１つまたは複数の部分は、ハードウェアベースのモジュール（例えば、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、メモリ）、ファームウェアのモジュール、および／またはソフトウェアベースのモジュール（例えば、コンピュータコードのモジュール、コンピュータで実行可能なコンピュータ可読命令のセット）であることが可能であり、またはハードウェアベースのモジュール（例えば、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、メモリ）、ファームウェアのモジュール、および／またはソフトウェアベースのモジュール（例えば、コンピュータコードのモジュール、コンピュータで実行可能なコンピュータ可読命令のセット）を含むことができる。

一部の実施形態では、コンピューティングデバイス１００をネットワーク内に含むことができる。一部の実施形態では、ネットワークは、複数のコンピューティングデバイスおよび／または複数のサーバデバイス（図示せず）を含むことができる。また、コンピューティングデバイス１００を、様々なタイプのネットワーク環境内で機能するように構成することができる。例えば、ネットワークは、ローカルエリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、および／もしくはワイドエリア・ネットワーク（ＷＡＮ）などであることが可能であり、またはローカルエリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、および／もしくはワイドエリア・ネットワーク（ＷＡＮ）などを含むことができる。ネットワークは、無線ネットワークおよび／または例えばゲートウェイデバイス、ブリッジ、および／もしくはスイッチなどを使用して実装される無線ネットワークであることが可能であり、あるいは無線ネットワークおよび／または例えばゲートウェイデバイス、ブリッジ、および／もしくはスイッチなどを使用して実装される無線ネットワークを含むことができる。ネットワークは、１つまたは複数のセグメントを含むことができ、かつ／またはインターネット・プロトコル（ＩＰ）および／もしくは独自のプロトコルなどの様々なプロトコルに基づいた部分を有することができる。ネットワークは、インターネットの少なくとも一部を含むことができる。

ベース部内のメモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）構成要素またはディスクドライブメモリなどの、あらゆるタイプのメモリであることが可能である。一部の実施形態では、メモリを、コンピューティングデバイス１００内の２つ以上のメモリ構成要素（例えば、２つ以上のＲＡＭ構成要素またはディスクドライブメモリ）として実装することができる。

ベース部１２０内に配置されたプロセッサは、例として、汎用マイクロプロセッサおよび特殊用途のマイクロプロセッサの両方、ならびにあらゆる種類のデジタルコンピュータの任意の１つまたは複数のプロセッサを含むことができる。概して、プロセッサは、命令およびデータを読み取り専用メモリもしくはランダムアクセスメモリまたは両方から受信する。コンピューティングデバイス１００の要素は、命令を実行するための少なくとも１つのプロセッサ、ならびに命令およびデータを記憶するための１つまたは複数のメモリ装置を含んでもよい。概して、コンピューティングデバイス１００はまた、データを記憶するための１つまたは複数の大容量記憶装置、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、もしくは光ディスクを含んでもよく、あるいはデータを記憶するための１つまたは複数の大容量記憶装置、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、もしくは光ディスクからデータを受信するため、またはデータを記憶するための１つまたは複数の大容量記憶装置、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、もしくは光ディスクにデータを転送するために、またはその両方のために作動可能に連結されてもよい。コンピュータプログラム命令およびデータを具現化するのに適している情報担体には、例として、半導体記憶装置（例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびフラッシュメモリ装置）、磁気ディスク（例えば、内蔵ハードディスクもしくは着脱式ディスク）、光磁気ディスク、ならびにＣＤ−ＲＯＭディスクおよびＤＶＤ−ＲＯＭディスクを含む、あらゆる形の不揮発性メモリが含まれる。プロセッサおよびメモリは、特殊用途の論理回路によって補完されてもよく、または特殊用途の論理回路に組み込まれてもよい。

ユーザとの相互作用を提供するために、実装は、情報をユーザに表示するための、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）（例えば、有機ＬＥＤ）または液晶表示装置（ＬＣＤ）モニタを含む表示部１１０を有するコンピュータ上に実装されてもよい。また、コンピューティングデバイス１００は、キーボードおよびポインティングデバイス、例えば、マウスまたはトラックボールを含んでもよく、それによってユーザはコンピュータに入力できる。他の種類のデバイスを使用してユーザとの相互作用を同様に提供できる、例えば、ユーザに提供されるフィードバックは、あらゆる形の感覚フィードバック、例えば、視覚フィードバック、聴覚フィードバック、または触覚フィードバックであることが可能であり、ユーザからの入力を、聴覚入力、音声入力、または触覚入力を含む、あらゆる形で受信できる。

実装は、バックエンド構成要素を例えば、データサーバとして含む、またはミドルウェア構成要素、例えば、アプリケーションサーバを含む、またはフロントエンド構成要素、例えば、クライアントコンピュータを含み、それを通してユーザが実装と相互作用できる、グラフィカルユーザインターフェイスもしくはウェブブラウザ、またはそのようなバックエンド構成要素、ミドルウェア構成要素、もしくはフロントエンド構成要素のあらゆる組合せを有するコンピューティングシステム内に実装されてもよい。構成要素は、あらゆる形または媒体のデジタルデータ通信、例えば、通信ネットワークによって相互接続されてもよい。通信ネットワークの例には、ローカルエリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、およびワイドエリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、例えば、インターネットが含まれる。

記載された実装のいくつかの特徴が本明細書に記載されたように示されたが、当業者は、多くの修正形態、代替形態、変更形態および均等物を思いつくであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、実施形態の範囲内に収まるように、こうした修正形態および変更形態のすべてを網羅することが意図されることを理解されたい。記載された実装のいくつかの特徴は例として提示されたに過ぎず、限定ではなく、形および詳細に様々な変更がなされてもよいことを理解されたい。本明細書に記載された装置および／または方法のあらゆる部分を、相互排他的な組合せを除き、あらゆる組合せで組み合わせられてもよい。本明細書に記載された実施形態は、記載された異なる実施形態の機能、構成要素および／もしくは特徴の様々な組合せならびに／または部分組合せを含むことができる。

Claims (19)

1. ベース部と、
   前記ベース部内に配置された発熱要素と、
   前記ベース部を表示部に作動可能に結合し、前記ベース部を開いた形状と閉じた形状との間で前記表示部に結合する働きをする金属ヒンジ部と、
   前記ベース部内に配置された排熱要素であって、前記発熱要素を跨いで前記金属ヒンジ部に向かって空気流れを生成し、および、前記発熱要素から前記金属ヒンジ部に熱を移動させるよう作動可能な排熱要素と、
   情報をユーザに表示するように構成された表示部とを備え、
   前記金属ヒンジ部は、前記排熱要素が前記空気流れを生成すべく作動したときに、前記空気流れが前記発熱要素から前記金属ヒンジ部に指向して前記発熱要素を跨いで流動した後に前記金属ヒンジ部に衝突した結果、前記発熱要素を超える空気流れによって移動させた前記熱の少なくとも一部が前記発熱要素から前記金属ヒンジ部に排出され、
   前記金属ヒンジ部は、中空キャビティを含み、前記金属ヒンジ部の外壁内に第１の開口を含み、前記空気流れが前記第１の開口を通って前記金属ヒンジ部の前記中空キャビティの中に入るように、前記第１の開口は前記空気流れを受領するように構成される、装置。
2. 前記発熱要素はプロセッサを含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記排熱要素はファンを含んでなる、請求項１に記載の装置。
4. 前記ベース部を前記表示部に電気的に結合する少なくとも１つの導電性線と、
   前記少なくとも１つの導電性線を前記ベース部から前記中空キャビティの中に受領するように構成された前記金属ヒンジ部の外壁内の第２の開口と、
   前記金属ヒンジ部の前記外壁内の第３の開口であって、前記少なくとも１つの導電性線は前記中空キャビティから出て、前記第３の開口を通り前記表示部の中に入る、第３の開口とをさらに備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記第３の開口内に配置され、前記少なくとも１つの導電性線に対して滑合する第１のガスケットであって、その結果、空気流れが前記第３の開口を通過して前記表示部の中に入るのを実質的に防ぐ、第１のガスケットをさらに備える、請求項４に記載の装置。
6. 前記金属ヒンジ部は、前記中空キャビティの内壁から前記中空キャビティに実質的に垂直に延在する複数の金属フィンを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記金属ヒンジ部は、前記金属ヒンジ部の外壁から前記外壁の外側に向かって実質的に垂直に延在する複数の金属フィンを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記金属ヒンジ部は、前記中空キャビティの外部に粗面化された外壁を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記金属ヒンジ部は、アルミニウムを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
10. 中央処理装置を収納するベース部と、
    前記ベース部を表示部に作動可能に結合し、前記ベース部を開いた形状と閉じた形状との間で前記表示部に結合する働きをする金属ヒンジ部と、
    前記ベース部内に配置され、空気が前記中央処理装置を通過して前記金属ヒンジ部に向けることができる排熱要素と、
    情報をユーザに表示するように構成された表示部と、
    前記金属ヒンジ部は、前記金属ヒンジ部の縦軸に平行に延在する中空キャビティ、および前記金属ヒンジ部の壁内で前記縦軸に平行な縦スロットを含み、空気流れが発熱要素から前記金属ヒンジ部に指向して前記発熱要素を跨いで流動した後に前記金属ヒンジ部に衝突した結果、前記縦スロットは、前記排熱要素によって移動され、前記中央処理装置を通過し、前記縦スロットを通って前記中空キャビティの中に入る空気を受領するように、前記排熱要素に対して位置付けされる、コンピューティングデバイス。
11. 前記排熱要素はファンを含む、請求項１０に記載のコンピューティングデバイス。
12. 前記受領した空気の流れを、前記縦軸に実質的に垂直な前記縦スロットを通って受領する、請求項１０または１１に記載のコンピューティングデバイス。
13. 前記金属ヒンジ部は、前記中空キャビティの内壁に実質的に垂直に延在する複数の金属フィンを含む、請求項１２に記載のコンピューティングデバイス。
14. 前記金属ヒンジ部は、それを通って受領した空気が前記中空キャビティから前記コンピューティングデバイスを取り囲む周囲に出る前記金属ヒンジ部の端部に開口を含む、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のコンピューティングデバイス。
15. 前記受領した空気の流れを、実質的に前記縦軸に平行な構成要素を含む方向に、前記縦スロットを通って受領する、請求項１４に記載のコンピューティングデバイス。
16. 前記受領した空気の流れを、前記縦スロットを通って受領し、前記縦スロットを通る空気の流れは、毎秒少なくとも２メートルの速度を有する、請求項１４または１５に記載のコンピューティングデバイス。
17. 前記排熱要素は、圧電ダイヤフラムポンプを含む、請求項１０〜１６のいずれか一項に記載のコンピューティングデバイス。
18. 前記ベース部は、前記コンピューティングデバイスの外側から見える冷却用通気口を含まない、請求項１０〜１７のいずれか一項に記載のコンピューティングデバイス。
19. 前記金属ヒンジ部は、前記コンピューティングデバイスの外側から見て前記排熱要素の出口を目立たせない、請求項１０〜１８のいずれか一項に記載のコンピューティングデバイス。

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