JP2016201580A

JP2016201580A - モバイル電子機器ケース

Info

Publication number: JP2016201580A
Application number: JP2013206352A
Authority: JP
Inventors: 博史青木; Hiroshi Aoki; 壮史平澤; Masashi Hirasawa; 匡視池田; Masashi Ikeda; 義勝稲垣; Yoshikatsu Inagaki
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2013-10-01
Filing date: 2013-10-01
Publication date: 2016-12-01
Also published as: WO2015050048A1; CN205681514U; TW201531197A

Abstract

【課題】薄型、軽量化を達成し、カバー背面に熱を伝え難くしたモバイル電子機器ケースを提供する。【解決手段】電子機器１の筐体２０と該筐体２０の背面に設けるケース部３との隙間に配置され、発熱源に相当する面に受熱部５Ａを配置し、非把持部に放熱部５Ｂを配置する薄型の熱伝導部材５を備え、薄型の伝導部材が、筐体とケース部の隙間に配置されることにより、薄型、軽量化が達成でき、かつ、熱伝導部材が機能するため、カバー平面に熱を伝え難くなる。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、スマートフォンや携帯電話をはじめとするモバイル電子機器のケースに関する。

一般に、携帯端末と通気口付きのカバーの間に空気層を設け、カバー背面に熱を伝え難くした携帯端末カバーが知られている（特許文献１）。この種の携帯端末カバーは、可とう性のカバーが手でつぶれることで、空気層の空気を追い出し、手を放すことで空気を吸い込むことにより空気を循環させ、冷却効果を持たせている。
また、電子機器の廃熱部に対向するように受熱部が配置され、放熱部が外部に配置されるヒートシンクを含む高熱伝導部材を、水密状態で設けた防水ケースが提案されている（特許文献２）。
また、少なくともノートパソコンの底面に接する位置に熱伝導性の部材を用いたノートパソコン収納ケースが提案されている（特許文献３）。

特開２０１３-１５００６７号公報特開２００７-２０７９８４号公報特開平１０-２６２７１９号公報

しかしながら、スマートフォンをはじめとするモバイル電子機器では、薄型、軽量化が求められており、特許文献１のように、空気層を設けることは大幅な厚みの増加をもたらすと共に、可とう性のあるカバーでは、グリップ感が低下し、電子機器を把持したときに落としやすくなるという問題がある。
特許文献２、及び特許文献３でも、熱伝導部材を配置するためのスペースが必要となるため、スマートフォン等のモバイル電子機器において、薄型、軽量化の障害になるという問題がある。
そこで、本発明の目的は、上述した従来技術が有する課題を解消し、薄型、軽量化を達成し、カバー背面に熱を伝え難くしたモバイル電子機器ケースを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、電子機器の筐体と該筐体の背面に設けるケース部との隙間に配置され、発熱源に相当する面に受熱部を配置し、非把持部に放熱部を配置する薄型の熱伝導部材を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、薄型の熱伝導部材が、筐体とケース部の隙間に配置されるため、薄型、軽量化を達成でき、かつ、熱伝導部材が機能するため、カバー背面に熱を伝え難くなる。したがって、ユーザが不快感を覚えることなく、モバイル電子機器を長時間にわたって使用できる。またケース部には可とう性を持たせる必要がないため、グリップ感が増し、保持性が向上する。

この場合において、前記熱伝導部材が前記筐体または前記ケース部の何れか一方に貼られていてもよい。
前記ケース部が前記筐体の裏蓋であってもよい。
前記ケース部が外付けの保護ケースであってもよい。
これらの構成では、筐体の背面にケース部を組み付けるだけで、薄型の熱伝導部材が筐体とケース部の隙間に簡易に挟持されるため、余分な空気層が不要となり、薄型、軽量化を達成できる。筐体とケース部が熱伝導部材を介して密着するため、熱が拡散し、ケース部背面の把持部に熱を伝え難くなる。

前記放熱部がバッテリに相当する面に配置されていてもよい。
この構成では、発熱源からバッテリへの熱の流入により、寒冷地でのセル電圧の低下防止、バッテリの長寿命化、バッテリ内蔵のＮＦＣ（Near field communication）アンテナの受信感度の向上が図れる。
前記放熱部がバッテリに相当する面を避けて配置されていてもよい。
この構成では、発熱源からバッテリへの熱の流入が防止でき、熱帯気候で使用される場合に好適である。これにより、把持部の温度上昇を防止でき、バッテリの発熱を抑制できる。

前記熱伝導部材がヒートパイプであってもよい。
前記熱伝導部材がグラファイトシートであってもよい。
前記熱伝導部材がグラフェンであってもよい。
前記熱伝導部材が金属板であってもよい。
前記熱伝導部材が複数の熱伝導部の組み合わせであってもよい。
いずれの構成でも、熱伝導部材の極薄型化が図られ、スマートフォンをはじめとするモバイル電子機器の薄型、軽量化が達成できる。
また、ここにあげる熱伝導部材はそれらの使用を限定するものではなく、本発明の効果を実現させるための一例であって、これら以外の熱伝導部材の使用をしてもよい。

本発明では、従来例のように空気層を設けないので、モバイル電子機器の厚みを増加させることなく、ユーザが不快を感じないように非把持部へと熱を拡散できる。またケース部には可とう性を持たせる必要がないため、グリップ感が増し、保持性が向上する。

本発明の一実施形態を示す図であり、Ａはスマートフォンの縦持ちの使用例を示し、Ｂは横持ちの使用例を示す図である。スマートフォンと保護カバーの分解斜視図である。Ａは、スマートフォンに保護カバーを組み付けた状態の背面図、Ｂは、その側面断面図である。Ａ、Ｂは、別の実施形態による図３相当図である。Ａ、Ｂは、別の実施形態による図３相当図である。Ａ、Ｂは、別の実施形態による図３相当図である。Ａ、Ｂは、別の実施形態による図３相当図である。Ａ、Ｂは、別の実施形態による図７相当図である。

この発明の一実施形態を以下図面とともに説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す図である。
符号１は、モバイル電子機器としてのスマートフォンを示している。スマートフォン１は板状の筐体２０を有し、通常の使用時には、図１Ａに示すように、筐体２０を縦持ちで使用し、カメラ、ゲーム等の使用時には、図１Ｂに示すように、筐体２０を横持となる。縦持ちで使用する際には、図１Ａに示すように、一般に下半部が把持部の領域Ａとなり、上半部が非把持部の領域Ｂとなる。これに対し、横持で使用する際には、図１Ｂに示すように、一般に左右の下隅部が把持部の領域Ｃとなり、それ以外の部分が非把持部の領域Ｄとなる。非把持部Ｂ、Ｄは把持部から離れており、通常使用時にユーザの手が触れることの少ない部位に相当する。

図２は、本発明の一実施形態を示す分解斜視図である。
スマートフォン１は筐体２０の表面に表示画面１Ａを備える。スマートフォン１は背面部に外付けの樹脂製のオプション製品としての、例えば、保護ケース（ケース部）３を組み付けて使用される。筐体２０の背面部に対向する、保護ケース３の内面３ＡにはＬ字形のヒートパイプ（熱伝導部材）５が接着剤または接着テープ等により貼られている。ヒートパイプ５は全体に扁平状であり、厚さが０．３〜１ｍｍの極薄型である。ヒートパイプ５は、筐体２０の背面部と保護ケース３の内面との間に形成されるわずかな隙間δ（図３）、すなわちヒートパイプ５の厚さと同等の寸法の隙間（０．３〜１ｍｍ）に密着して配置されている。
ヒートパイプ５は受熱部５Ａと放熱部５Ｂとを備えている。ヒートパイプ５の受熱部５Ａは、図３Ａ、図３Ｂに示すように、発熱源７に相当する面の中央部に当接して重なり合って配置されている。発熱源７はスマートフォン１に搭載されるＣＰＵ等の電子部品類である。ヒートパイプ５の放熱部５Ｂは、バッテリ９に相当する面の側縁に一部が当接して延びており、上述した非把持部の領域Ｂ、Ｄで終端している。

本実施形態では、筐体２０の背面部と保護ケース３の内面との隙間δに、極薄型のヒートパイプ５が密着して挟持されるため、ヒートパイプ５を介して発熱源７から非把持部の領域Ｂ、Ｄに向けて熱が拡散し、保護ケース３の背面の把持部への熱伝導が抑制される。したがって、電子機器の薄型、軽量化が図れ、熱源の高温異常を防止でき、非把持部を放熱部としたため、手に熱が伝わり難く、ユーザが不快感を覚えることを抑制できる。また、従来のように、筐体２０と保護ケース３との間に空気を循環するための空気層を形成する必要がない。その分だけ電子機器を薄型、薄型化できる。保護ケース３は可とう性を持たせる必要がなく、グリップ感が増し、保持性が向上する。
ヒートパイプ５はＬ字形で説明したが、これに限定されず、Ｉ字形、Ｈ字形、Ｊ字形、Ｕ字形、Ｖ字形等、各種形態が可能である。

本実施形態では、ヒートパイプ５の放熱部５Ｂは、バッテリ９に相当する面の側縁に一部が当接して延びるため、発熱源７からバッテリ９への熱の流入が起こる。この形態は、スマートフォン１の寒冷地での使用に好適である。この構成によれば、バッテリ９への熱流入により寒冷地でのセル電圧の低下防止が図れると共に、バッテリ９の長寿命化が図れる。また、内部にＮＦＣアンテナを有するバッテリであれば、ヒートパイプ５によりＮＦＣアンテナの受信感度の向上が図れる。

図４Ａ、図４Ｂは、別の実施形態を示す。なお、図４では、図３と同一部分に同一符号を付して示し、その説明を省略する。
本実施形態では、ヒートパイプ５の受熱部５Ａは、図３の構成と同様に、発熱源７に相当する面の中央部に当接して重なり合って配置されている。発熱源７はスマートフォン１に搭載されるＣＰＵ等の電子部品類である。ヒートパイプ５の放熱部５Ｂは、バッテリ９に相当する面の側縁から離れた位置、すなわちバッテリ９を避けて延びており、上述した非把持部の領域Ｂ、Ｄで終端している。

本実施形態では、ヒートパイプ５の放熱部５Ｂが、バッテリ９に相当する面を避けて延びるため、発熱源７からバッテリ９への熱の流入が起こり難い。
この形態は、スマートフォン１の温暖、熱帯気候下での使用に好適である。この構成によれば、バッテリ９への熱流入が起こり難く、非把持部へと熱拡散が可能となる。したがって、温暖、熱帯気候下での使用において、バッテリ９の異常温度上昇を抑制でき、バッテリ９の長寿命化が図れる。
図３は、寒冷地使用向けの保護ケース３であり、図４は、温暖、熱帯気候下での使用向けの保護ケース３である。したがって、保護ケース３を交換するだけで、寒冷地仕様や熱帯地使用へと簡易に変更できる。

図５Ａ、図５Ｂは、別の実施形態を示す。なお、図５では、図３と同一部分に同一符号を付して示し、その説明を省略する。
本実施形態では、保護ケース３の内面に、熱伝導部材としてグラファイトシート(graphite sheet)１０が接着剤または接着テープ等により貼られている。グラファイトシート１０は、例えば、炭素の同素体であるグラファイト、すなわち黒鉛をシート状に加工したものである。熱伝導率の高さが特徴で、ダイヤモンドに次ぎ、金・銀・銅などを上回る。グラファイトシート１０は、厚さが０．０１〜１ｍｍの極薄型である。スマートフォン１の背面部と保護ケース３の内面との隙間δには、極薄型のグラファイトシート１０が密着して挟持される。

この構成では、グラファイトシート１０を介して、発熱源７から非把持部の領域Ｂ、Ｄに向けて熱が拡散し、保護ケース３の背面の把持部への熱伝導が抑制される。したがって、熱源の高温異常を防止でき、非把持部を放熱部とすることで、電子機器を長時間にわたって使用しても、手に熱が伝わり難く、ユーザが不快感を覚えることを抑制できる。グラファイトシート１０は極薄型であり、薄型、軽量化が図れる。
グラファイトシート１０に限定されず、図示は省略したが、例えばグラフェン(grapheme)や、金属板等であってもよい。
グラフェンは、例えば、１原子の厚さのＳＰ²結合炭素原子のシートであり、炭素原子とその結合からできた蜂の巣状の六角形格子構造をとる。

図６Ａ、図６Ｂは、別の実施形態を示す。なお、図６では、図３と同一部分に同一符号を付して示し、その説明を省略する。
本実施形態では、保護ケース３の内面に、熱伝導部材としてヒートパイプ（熱伝導部）５とグラファイトシート（熱伝導部）１０の組み合わせ体１２が接着剤または接着テープ等により貼られている。グラファイトシート１０は、ヒートパイプ５の放熱部５Ｂに熱伝導可能に接合されている。ヒートパイプ５は受熱部５Ａと放熱部５Ｂとを備え、ヒートパイプ５の受熱部５Ａは、図３と同様に発熱源７に相当する面に当接している。ヒートパイプ５の放熱部５Ｂは、上述した非把持部の領域Ｂ、Ｄで終端し、放熱部５Ｂには、グラファイトシート１０が連結されている。
この構成では、組み合わせ体１２を介して、発熱源７から非把持部の領域Ｂ、Ｄに向けて熱が拡散し、保護ケース３の背面の把持部への熱伝導が抑制される。したがって、熱源の高温異常を防止でき、非把持部を放熱部とすることで、電子機器を長時間にわたって使用しても、手に熱が伝わり難く、ユーザが不快感を覚えることがない。組み合わせ体１２は極薄型であり、電子機器の薄型、軽量化が図れる。
上記各実施形態では、ヒートパイプ５、グラファイトシート１０等の熱伝導部材が保護ケース３の内面に貼られたが、この形態に限定されず、筐体２０の背面にヒートパイプ５が直接貼られていてもよい。

図７Ａ、図７Ｂは、別の実施形態を示す。なお、図７では、図３と同一部分に同一符号を付して示し、その説明を省略する。
この実施形態では、上述の保護ケース３は必須とされない。そして、筐体２０の裏蓋（ケース部）１４にはヒートパイプ５が貼られている。ヒートパイプ５は、筐体２０と裏蓋１４との間に形成されるわずかな隙間δ、すなわちヒートパイプ５の厚さと同等の寸法の隙間（０．３〜１ｍｍ）に配置される。ヒートパイプ５は、裏蓋１４を本体に取り付けたときに、筐体２０と裏蓋１４との隙間δに挟持される。ヒートパイプ５の受熱部５Ａは、図３と同様に発熱源７に相当する面に当接している。ヒートパイプ５の放熱部５Ｂは、上述した非把持部の領域で終端している。

この構成では、ヒートパイプ５を介して、発熱源７から非把持部の領域に向けて熱が拡散し、裏蓋１４の背面の把持部への熱伝導が抑制される。したがって、発熱源７の高温異常を防止することができ、非把持部を放熱部とすることで、手に熱が伝わり難く、ユーザが不快感を覚えることがない。上記の各実施形態と異なり、保護ケース３が必須とされないため、その分、薄型、軽量化が図れる。

上記実施形態では、裏蓋１４の内面にヒートパイプ５が貼られたが、この形態に限定されず、裏蓋１４を外して、筐体２０の内面にヒートパイプ５が貼られてもよい。図８に示すように、ヒートパイプ５の受熱部５Ａを、発熱源７に相当する面に当接させると共に、ヒートパイプ５の放熱部５Ｂを本体の側面で捩じって、本体の側面に沿わせて上述した非把持部の領域で終端させてもよい。

以上、各実施形態において、モバイル電子機器としてスマートフォン１を説明したが、本発明は、例えば、タブレット端末、携帯電話等の板状筐体にコンピュータを搭載した「スマートデバイス」と呼ばれる機器等に好適である。

１スマートフォン（電子機器）
３保護ケース（ケース部）
５ヒートパイプ（熱伝導部材）
５Ａ受熱部
５Ｂ放熱部
７発熱源
９バッテリ
１０グラファイトシート（熱伝導部材）
１２組み合わせ体
１４裏蓋（ケース部）
２０筐体

Claims

電子機器の筐体と該筐体の背面に設けるケース部との隙間に配置され、発熱源に相当する面に受熱部を配置し、非把持部に放熱部を配置する薄型の熱伝導部材を備えたことを特徴とするモバイル電子機器ケース。
前記熱伝導部材が前記筐体または前記ケース部の何れか一方に貼られていることを特徴とする請求項１に記載のモバイル電子機器ケース。
前記ケース部が前記筐体の裏蓋であることを特徴とする請求項１または２に記載のモバイル電子機器ケース。
前記ケース部が外付けの保護ケースであることを特徴とする請求項１または２に記載のモバイル電子機器ケース。
前記放熱部がバッテリに相当する面に配置されていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のモバイル電子機器ケース。
前記放熱部がバッテリに相当する面を避けて配置されていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のモバイル電子機器ケース。
前記熱伝導部材がヒートパイプであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のモバイル電子機器ケース。
前記熱伝導部材がグラファイトシートであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のモバイル電子機器ケース。
前記熱伝導部材がグラフェンであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のモバイル電子機器ケース。
前記熱伝導部材が金属板であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のモバイル電子機器ケース。
前記熱伝導部材が複数の熱伝導部の組み合わせであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のモバイル電子機器ケース。