(57)【要約】  本開示は、薄いフォームファクタで低コスト設計が可能なファスナレスヒンジシステムを含む。本明細書で説明されるヒンジシステムは、ヒンジブラケット及びヒンジウィングを含んでよい。ヒンジブラケットは、中空領域及び１又は複数のスプリングタブを提供することにより隆起部分を含む。ヒンジウィングは、中空部分を介してヒンジブラケットにスライド可能に結合される。有利なことに、本開示に一致するヒンジシステムは、ファスナを含まず、これにより、コンピューティングデバイスの"Ｚ"高さは最小化され、さらにコストを減らし得る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部分と少なくとも１つのスプリングタブとを提供することにより隆起部分を有するヒンジブラケットと、
前記ヒンジブラケットの前記中空部分を介して前記ヒンジブラケットにスライド可能に結合されたヒンジウィングと、
を備えるヒンジアセンブリ。
【請求項２】
前記ヒンジブラケットと前記ヒンジウィングとの間に配置される摩擦減衰コンポーネントをさらに備える、請求項１に記載のヒンジアセンブリ。
【請求項３】
前記摩擦減衰コンポーネントは、粘弾性材料を含む、請求項２に記載のヒンジアセンブリ。
【請求項４】
前記少なくとも１つのスプリングタブは、前記ヒンジブラケットの前記隆起部分の外部の前記ヒンジブラケット上に配置される、請求項１から３のいずれか一項に記載のヒンジアセンブリ。
【請求項５】
前記ヒンジウィングと前記ヒンジブラケットは、位置合わせコンポーネントを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のヒンジアセンブリ。
【請求項６】
前記ヒンジウィング及び前記ヒンジブラケットは、機械的止め部コンポーネントを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のヒンジアセンブリ。
【請求項７】
前記ヒンジウィングは、複数の挿入タブを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のヒンジアセンブリ。
【請求項８】
前記ヒンジウィングは、ヒンジピンに結合される、請求項１から７のいずれか一項に記載のヒンジアセンブリ。
【請求項９】
前記ヒンジブラケットは、前記少なくとも１つのスプリングタブを受ける少なくとも１つの凹部を含む、請求項１から８のいずれか一項に記載のヒンジアセンブリ。
【請求項１０】
前記ヒンジブラケット又は前記ヒンジウィングは、板金鋼を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載のヒンジアセンブリ。
【請求項１１】
中空部分と少なくとも１つのスプリングタブとを提供することにより隆起部分を有するヒンジブラケットと、
前記中空部分を介して前記ヒンジブラケットにスライド可能に結合されるヒンジウィングと、
を備え、前記ヒンジウィングは、少なくとも１つのスプリングタブを有する、ヒンジアセンブリ。
【請求項１２】
前記ヒンジブラケットは、前記少なくとも１つのスプリングタブを受ける少なくとも１つの凹部を含む、請求項１１に記載のヒンジアセンブリ。
【請求項１３】
前記ヒンジウィングは、それに配置された２つのスプリングタブを有する、請求項１１又は１２に記載のヒンジアセンブリ。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのスプリングタブは、０．７５  ｌｂｓと１．０  ｌｂｓとの間の範囲のばね力を有する、請求項１１から１３のいずれか一項に記載のヒンジアセンブリ。
【請求項１５】
前記ヒンジウィングに結合されたヒンジピンをさらに備え、前記ヒンジピンはトルクエンジンに結合される、請求項１１から１４のいずれか一項に記載のヒンジアセンブリ。
【請求項１６】
内部に電子回路をサポートする筐体と、
前記筐体に結合されたヒンジアセンブリであり、
中空部分と少なくとも１つのスプリングタブとを提供することにより隆起部分を有するヒンジブラケットと、
前記中空部分を介して前記ヒンジブラケットにスライド可能に結合されるヒンジウィングと、
を含む、前記ヒンジアセンブリと、
を備えるノートブックデバイス。
【請求項１７】
前記ノートブックデバイスは、２ｉｎ１デバイスである、請求項１６に記載のノートブックデバイス。
【請求項１８】
前記ヒンジブラケットは、前記筐体内にある、請求項１６又は１７に記載のノートブックデバイス。
【請求項１９】
前記ヒンジブラケットの一部は、半透明である、請求項１６から１８のいずれか一項に記載のノートブックデバイス。
【請求項２０】
前記ヒンジアセンブリの高さは、１．８ｍｍと２．８ｍｍとの間である、請求項１６から１９のいずれか一項に記載のノートブックデバイス。
【請求項２１】
前記少なくとも１つのスプリングタブは、０．７５  ｌｂｓと１．０  ｌｂｓとの間の範囲のばね力を有する、請求項１６から２０のいずれか一項に記載のノートブックデバイス。
【請求項２２】
前記ヒンジウィングに結合されたヒンジピンをさらに備え、前記ヒンジピンはトルクエンジンに結合される、請求項１６から２１のいずれか一項に記載のノートブックデバイス。
【請求項２３】
前記ヒンジウィングの寸法は、約１０ｍｍ×１５ｍｍである、請求項１６から２２のいずれか一項に記載のノートブックデバイス。
【請求項２４】
前記ヒンジウィングを前記ヒンジブラケットから取り外すのに必要な抜去力は、前記ヒンジウィングを前記ヒンジブラケットに挿入するのに必要な挿入力より大きい、請求項１６から２３のいずれか一項に記載のノートブックデバイス。
【請求項２５】
前記挿入力は１．０  ｌｂｓと１．５  ｌｂｓとの間であり、前記抜去力は１．５  ｌｂｓと２．０  ｌｂｓとの間である、請求項２４に記載のノートブックデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［優先権］
この特許は、２０１５年６月２７日に出願された米国特許出願第１４／７５２，９３８号に対する優先権を主張する。
【０００２】
本明細書で説明される実施形態は、概して、コンバーチブル２ｉｎ１コンピューティングシステムに関し、より詳細には、薄いフォームファクタで低コスト設計を可能にするファスナレスヒンジに関する。
【背景技術】
【０００３】
２ｉｎｌコンピューティングシステムのようなクラムシェル及びコンバーチブルシステムは、蓋とベースアセンブリを取り付けるヒンジシステムを必要とする。業界が、より薄く且つより軽いコンピューティングシステムに移行するにつれて、ヒンジを取り付けるための従来技術、特に蓋の高さが、システムの制限要因になってきている。
【０００４】
従来のコンピューティングシステムにおけるヒンジシステムは、筐体に嵌入されて、ピン及びねじを用いて固定される型抜きされた金属であるトルクエンジン、ヒンジピン、及びヒンジウィングを含む。とりわけ、従来のコンピューティングシステムは、コンピューティングシステムの全体高さ及びコストに追加されるねじボス、ブラケット、及びねじを含む。
【０００５】
このように、ヒンジシステムのコア機能をさらに維持しつつコストをセーブし且つ高さを下げるために幾つかのアセンブリパーツを取り除く必要がある。本開示は、この必要に取り組む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】当技術分野で周知のコンピューティングデバイスに対する従来のヒンジシステムである。
【０００７】
【図２】当技術分野で周知のコンピューティングデバイスに対する従来のヒンジシステムの側面図である。
【０００８】
【図３】本開示の実施形態に係るコンピューティングデバイスに対する例示的なヒンジシステムである。
【０００９】
【図４】本開示の実施形態に係るコンピューティングデバイスに対する例示的なヒンジシステムの側面図である。
【００１０】
【図５Ａ】分解されたヒンジシステムの概略である。
【図５Ｂ】組み立てられたヒンジシステムの概略である。
【００１１】
【図６】本開示の実施形態に係る例示的なヒンジシステムの上面図である。
【００１２】
【図７】本開示の実施形態に係る例示的なヒンジシステムの斜視図である。
【００１３】
【図８】本開示の実施形態に係るノートブックコンピューティングデバイスに結合され例示的なヒンジシステムの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
いくつかの実施形態の詳細な説明が、添付図面とともに以下に提供される。詳細な説明は、そのような実施形態に関連して提供されるが、任意の特定の例に限定されない。範囲は、特許請求の範囲によってのみ限定され、多数の代替、変形、及び等価物が包含される。多数の具体的な詳細が、徹底的な理解を提供するために以下の説明において説明される。これらの詳細は、例示目的のために提供され、説明された技術は、これらの具体的な詳細のいくつか又はすべてを伴わずに特許請求の範囲に従って実施されてよい。明確さの目的で、いくつかの実施形態に関連する技術的分野において周知である技術的材料は、説明を不必要に曖昧にするのを防ぐために詳細には説明されていない。
【００１５】
図１は、当技術分野で周知のコンピューティングデバイス１００に対する従来のヒンジシステムである。特に、この図は、コンピューティングデバイス１００の筐体１０１の内部を示す。いくつかの実施形態では、筐体は、コンピューティングデバイス１００のバックカバーをデバイス１００のフレーム１０２（例えば、金属フレーム）に取り付けるための従来のネジ／ボルトファスナ１０３を含む。さらに、様々な従来のファスナ１０３のいずれかは、プラスチックフレームコンポーネント１０４をコンピューティングデバイス１００の筐体１０１に取り付けてよい。
【００１６】
図２は、当技術分野で周知のコンピューティングデバイス２００に対する従来のヒンジシステムの側面図である。この図において、コンピューティングデバイス２００の"Ｚ"高さ２０２が示される。例えば、コンピューティングデバイス２００の"Ｚ"高さは約３．６ｍｍである。もう１つの実施形態では、コンピューティングデバイスの"Ｚ"高さは、デバイスがその通常の位置にある場合にデバイスが底面から延在する垂直高さであってよい。特に、コンピューティングデバイス２００の"Ｚ"高さは、従来のファスナ２０１の存在によって影響を受け得る。
【００１７】
"Ｚ"高さは、コンピューティングデバイス２００の長さに沿って変化し得ることは、当業者により理解されるべきである。しかしながら、本開示は、後述されるような少なくとも１つのエリアに沿ってコンピューティングデバイスの"Ｚ"高さを下げるための技術を提供する。
【００１８】
図３は、本開示の実施形態によるコンピューティングデバイス３００に対する例示的なヒンジシステムである。コンピューティングデバイス３００は、２ｉｎｌデバイス、コンピュータノートブックデバイス、コンピュータサブノートブックデバイス、ラップトップコンピュータ等であってよい。本開示の実施形態において、本開示に一致するヒンジシステムは、ヒンジウィング３０２及びヒンジブラケット３０３を含む。コンピューティングデバイス３００の筐体の金属サポートブラケット３０４及びプラスチックコンポーネント３０５は、ヒンジシステムの近傍にある。いくつかの実施形態では、ヒンジウィング３０２がより容易に露出され得るように、ヒンジブラケット３０３及び金属サポートブラケット３０４は半透明の部分を有してよい。
【００１９】
有利なことに、コンピューティングデバイス３００において採用されるヒンジシステムは、デバイス３００の"Ｚ"高さを下げ、それによりコストを下げる。ヒンジウィング３０２は、従来のヒンジシステムにおけるヒンジウィングと比較して狭いと考えられ得る。
【００２０】
図４は、本開示の実施形態に係るコンピューティングデバイスに対する例示的なヒンジシステム４００の側面図である。ヒンジシステム４００は、ヒンジブラケット４０２に取り付けされるヒンジウィング４０１を含む。とりわけ、コンピューティングデバイスの"Ｚ"高さは、ヒンジシステム４００を採用することにより実質的に下げられてよく、それにより、当技術分野で周知の従来のファスナを使用する必要性がない。示される実施形態では、コンピューティングデバイスの"Ｚ"高さは、１．８ｍｍ及び２．８ｍｍの間であってよい。
【００２１】
図５Ａ−５Ｂは、組み立て及び分解されたヒンジシステム５００の概略である。特に、図５Ａおよび５Ｂは、ヒンジシステム５００の断面を示す。図５Ａにおいて、ヒンジブラケット５０５の隆起部分５０４及びヒンジブラケットのベース部５０２ａ、５０２ｂが、分解されたヒンジウィング５０１とともに示される。
【００２２】
いくつかの実装では、スプリングタブ５０３ａ、５０３ｂがベース部５０２ａ、５０２ｂの上面上に角度をもって配置される。示される実施形態では、ヒンジウィング５０１の挿入を考慮して、ヒンジウィング５０１がヒンジブラケット５０５に挿入される際に力も提供するように、スプリングタブ５０３ａ、５０３ｂが角度をもって配置される。
【００２３】
いくつかの実施形態では、スプリングタブ５０３ａ、５０３ｂは、２０度から４５度の角度で配置されてよく、１．５  ｌｂｓから２．０  ｌｂｓ（ただし、１  ｌｂｓ＝０．４５ｋｇ）の範囲内でヒンジウィング５０１に力を加えてよい。従って、ヒンジウィング５０１をヒンジブラケット５０５に組み込むのに必要な挿入力は、スプリングタブ５０３ａ、５０３ｂにより提供される力の作用であってよい。
【００２４】
挿入力は、抜去力、すなわちヒンジウィング５０１をヒンジブラケット５０５から取り外すのに必要な力に等しい又は異なってよいことは当業者により理解されるべきである。いくつかの実施形態では、ヒンジウィング５０１をヒンジブラケット５０５から取り外すのに必要な抜去力は、ヒンジウィング５０１をヒンジ５０５に挿入するのに必要な挿入力より大きい。
【００２５】
図５Ａ−５Ｂに、２つのスプリングタブ５０３ａ，５０３ｂが示される。しかしながら、本開示は、それに限定されない。更に、スプリングタブ５０３ａ、５０３ｂは、ヒンジブラケット５０５のベース部５０２ａ、５０２ｂから同一角度で配置されるが、本開示はそれに限定されない。いくつかの実施形態では、スプリングタブ５０３ａ、５０３ｂは、異なるばね力５１２ａ、５１２ｂを有してよく、ヒンジブラケット５０５のベース部５０２ａ、５０２ｂから異なる角度で配置されてよい。
【００２６】
図５Ｂは、ヒンジシステム５００内の幾つかの力を図示する。示されるように、挿入力５１１は、スプリングタブにより提供される力（すなわち、ばね力５１２ａ、５１２ｂ）及びヒンジウィング５０１及びヒンジブラケット５０５の表面の間の接触により提供される摩擦力（すなわち、摩擦力５１３）の作用であってよい。例えば、ヒンジウィング５０１及びヒンジブラケット５０５の両方の表面は、硬質鋼又は板金鋼であってよい。いくつかの実施形態では、両方の表面が板金鋼を備える場合、静摩擦係数は約０．７８であってよい。
【００２７】
いくつかの実装では、潤滑剤が、ヒンジウィング又はヒンジブラケットのいずれの表面に加えられて、引抜又は挿入を促進してよい。上記の表面への湿潤又は乾燥潤滑剤の適用は、いくつかの実施形態では、約０．３の静摩擦係数を生じ得る。
【００２８】
図６は、本開示の実施形態による例示的なヒンジシステム６００の上面図である。ヒンジシステム６００は、ヒンジウィング６０１、ヒンジブラケット６０２、及び摩擦減衰コンポーネント６０３を含む。ヒンジウィング６０１は、限定されないが、機械的止め部６０５、位置合わせ溝６０７、及び挿入タブ６０４のような様々な機能を有してよい。
【００２９】
いくつかの実施形態では、挿入タブ６０４は、ツールによって操作されるように設計され得る浅い角度を有する。いくつかの実施形態では、挿入タブ６０４は、４５度未満の角度にて配置される。このように、ツールは、挿入タブ６０４を圧縮してヒンジウィング６０１を引き抜くために使用されてよい。挿入タブ６０４は、ロック機構として機能してよい。
【００３０】
ヒンジブラケット６０２は、上述のそれらを含む複数の機能を含む。さらに、ヒンジブラケット６０２は、機械的止め部６１１及び位置合わせコンポーネント６０９を含む。いくつかの実装では、ヒンジブラケット６０２は、コンピューティングデバイスの筐体の内部にある。
【００３１】
ヒンジウィング６０１は、ヒンジブラケット６０２の機械的止め部６０８と相互作用する機械的止め部６０６を含む。いくつかの実装では、機械的止め部６０６は、ヒンジブラケット６０２にロックする位置合わせのための深さ及び角度配置を有する。組み立て時に、ヒンジウィング６０１は方向６０６に挿入される。組み立て時に、ヒンジウィング６０１の位置合わせコンポーネント６０７は、ヒンジブラケット６０２の位置合わせフィーチャ６０９と接触する。
【００３２】
更に、いくつかの実施形態では、ヒンジシステム６００は、摩擦減衰コンポーネント６０３を含む。摩擦減衰コンポーネント６０３は、粘弾性材料を含んでよい。摩擦減衰コンポーネント６０３は、限定されないが、ケイ素、ゴム、及び発泡のような様々な材料のいずれかを含んでもよい。いくつかの実施形態では、摩擦減衰コンポーネント６０３は、アセタール樹脂材料を含む。
【００３３】
図７は、本開示の実施形態による例示的なヒンジシステム７００の斜視図である。示されるように、ヒンジウィング７０１は、ヒンジブラケット７０２に挿入される。特に、ヒンジウィング７０１は、複数のスプリングタブ７１４を含む。例えば、ヒンジウィング７０１は、ヒンジブラケット７０２の内面７１３上に配置される凹部７１２に嵌合される４つのスプリングタブ７１４を有する。
【００３４】
図８は、本開示の実施形態によるノートブックコンピューティングデバイス８００に結合される例示的なヒンジシステムの斜視図である。特に、ヒンジウィング８０３は、ノートブックコンピューティングデバイス８００のトルクエンジン８０１コンポーネントに結合されるヒンジピン８０４に結合されて示される。
【００３５】
組み立て時に、ヒンジウィング８０３は、方向８０５にヒンジブラケット８０２内に挿入される。特に、ヒンジブラケット８０２は、角度位置合わせ及び機械的止め部フィーチャ８１６を含んでよい。同様に、ヒンジウィング８０１は、ヒンジブラケット８０２の位置合わせ及び機械的止め部フィーチャ８１６と協働する機械的止め部８１７を含んでよい。
【００３６】
要約書に記載されているものを含め、本開示の示された実装の上記の説明は、包括的であること又は開示された厳密な形態に本開示を限定することを意図するものではない。当業者が理解するように、本開示の特定の実装及び例は、本明細書中の例示目的のために記載されるが、本開示の範囲内で様々な同等の変更が可能である。
【００３７】
これらの変形は、上記の詳細な説明を考慮して、本開示に加えてよい。以下の特許請求の範囲で使用される用語は、本開示を本明細書及び特許請求の範囲に開示される特定の実装に限定するものと解釈されるべきでない。むしろ、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって完全に決定されるべきであり、特許請求の範囲の解釈の確立された原則に従って解釈されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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