(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022173346
(43)【公開日】2022-11-18
(54)【発明の名称】電子デバイスのためのファンアセンブリを伴う電力供給源アセンブリ
(51)【国際特許分類】
G06F 1/20 20060101AFI20221111BHJP
G06F 1/16 20060101ALI20221111BHJP
【FI】
G06F1/20 C
G06F1/16 312G
G06F1/16 312J
G06F1/20 B
【審査請求】有
【請求項の数】1
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022152410
(22)【出願日】2022-09-26
(62)【分割の表示】P 2019555851の分割
【原出願日】2018-05-29
(31)【優先権主張番号】62/512,635
(32)【優先日】2017-05-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/671,379
(32)【優先日】2018-05-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】514108838
【氏名又は名称】マジック リープ, インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Magic Leap,Inc.
【住所又は居所原語表記】7500 W SUNRISE BLVD,PLANTATION,FL 33322 USA
(74)【代理人】
【識別番号】100078282
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 秀策
(74)【代理人】
【識別番号】100113413
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 夏樹
(74)【代理人】
【識別番号】100181674
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 貴敏
(74)【代理人】
【識別番号】100181641
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 大輔
(74)【代理人】
【識別番号】230113332
【弁護士】
【氏名又は名称】山本 健策
(72)【発明者】
【氏名】ジョン アギーレ
(72)【発明者】
【氏名】ヨウリン ジン
(72)【発明者】
【氏名】ラルフ レムズバーグ
(72)【発明者】
【氏名】ギレルモ パディン ロヘナ
(72)【発明者】
【氏名】エバン フランシス リンク
(72)【発明者】
【氏名】カルロス フリオ スアテ ペドロサ
(72)【発明者】
【氏名】ゲイリー クォータナ ジュニア
(72)【発明者】
【氏名】ブラッドリー フレイザー
(72)【発明者】
【氏名】ヘイニー アワド
(72)【発明者】
【氏名】ウィリアム ウィーラー
(72)【発明者】
【氏名】夏目 繁
(57)【要約】
【課題】好適な電子デバイスのためのファンアセンブリを伴う電力供給源アセンブリを提供すること。
【解決手段】ファンアセンブリが、開示される。ファンアセンブリは、第1の支持フレームを含むことができる。ファンアセンブリは、第1の支持フレームと結合される、第1の端部と、第1の端部から離れるように配置される、第2の端部とを有する、シャフトアセンブリを備えることができる。第2の支持フレームは、第1の支持フレームと結合され、シャフトアセンブリの第2の端部においてまたはそれにわたって配置されることができる。インペラが、ハブと結合される、ファンブレードを有することができ、ハブは、縦軸を中心とした第1の支持フレームと第2の支持フレームとの間の回転のために、シャフトアセンブリにわたって配置される。シャフトアセンブリにかかる横方向荷重は、第1および第2の支持フレームによって制御されることができる。
【選択図】
図13A
【特許請求の範囲】
【請求項1】
本明細書に記載の発明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(任意の優先権出願に対する参照による援用)
本願とともに提出されたアプリケーションデータシートにおいて外国または国内の優先権主張が識別されている任意のおよび全ての出願は、37 C.F.R.§1.57のもとで参照により本明細書中に援用される。
【0002】
本分野は、電子デバイス、特に、ポータブル電子デバイスのためのファンアセンブリを伴う、電力供給源アセンブリに関する。
【背景技術】
【0003】
種々のタイプのポータブル電子デバイスでは、オンボード電子機器および/または電力供給源(例えば、バッテリ)によって生成される熱を十分に放散させることが困難であり得る。さらに、いくつかの熱放散コンポーネントは、巡回的または他の機械的応力および/または故障を生じさせ得る、高機械的荷重条件を被り得る。電子デバイス内の熱の放散を改良し、および/またはそのようなデバイスの機械的性能を改良することが望ましくあり得る。
【0004】
例えば、いくつかの実施形態では、現代のコンピューティングおよびディスプレイ技術は、仮想現実および/または拡張現実体験のためのシステムの開発を促進しており、デジタル的に再現された画像またはその一部が、それらが現実であるように見える、またはそのように知覚され得る様式において、ユーザに提示される。仮想現実または「VR」シナリオは、典型的には、他の実際の実世界視覚的入力に対して透過性を伴わずに、デジタルまたは仮想画像情報の提示を伴い、拡張現実または「AR」シナリオは、典型的には、ユーザの周囲の実際の世界の可視化に対する拡張として、デジタルまたは仮想画像情報の提示を伴う。
【0005】
いくつかのVRまたはARシステムは、熱および/または機械的負荷を被り得る、ポータブル電子デバイスを含み得る。故に、VRまたはARシステムと併用されるものを含む、ポータブル電子デバイスのための改良された熱および/または機械的ソリューションの継続的必要性が残っている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
いくつかの実施形態では、電子デバイスが、開示される。電子デバイスは、第1の電子コンポーネントが配置される、第1のコンパートメントを備える、筐体を備えることができる。筐体は、第2の電子コンポーネントが配置される、第2のコンパートメントを備えることができ、第1および第2の電気コンポーネントの一方または両方は、電子デバイスの別のコンポーネントと電気的に通信する。筐体は、第1のコンパートメントと第2のコンパートメントとの間に延在する、接続部分を備えることができる。第1のコンパートメントは、接続部分から離間される場所において、第2のコンパートメントから間隙によって分離され、熱分離を第1のコンパートメントと第2のコンパートメントとの間に提供することができる。
【0007】
いくつかの実施形態では、ポータブル電子デバイスが、開示される。ポータブル電子デバイスは、筐体と該筐体内に配置されるバッテリとを備え、該バッテリは、ポータブル電子デバイスの少なくとも一部のために電力を供給する。ポータブル電子デバイスは、ポータブル電子デバイスを動作させるための電子コンポーネントを備え、電子コンポーネントは、筐体内に配置される。ポータブル電子デバイスは、フレームアセンブリを備える、熱軽減アセンブリを備える。フレームアセンブリは、第1の端部と、第1の端部と反対の第2の端部とを有するシャフトアセンブリを備えることができ、第1および第2の端部は、フレームアセンブリによって支持される。フレームアセンブリは、ハブと結合されるファンブレードを有するインペラであって、ハブは、シャフトアセンブリの縦軸を中心とした筐体内の回転のために、シャフトアセンブリと結合される、インペラを備えることができる。シャフトアセンブリの縦軸に対して横方向の荷重は、シャフトアセンブリの第2の端部におけるフレームアセンブリによって制御されることができる。熱軽減アセンブリは、バッテリおよび電子コンポーネントの一方または両方から生成された熱を除去する。
【0008】
いくつかの実施形態では、筐体は、第1のエンクロージャと、第2のエンクロージャとを備え、電子コンポーネントおよび熱軽減アセンブリは、第1のエンクロージャ内に配置され、バッテリは、第2のエンクロージャ内に配置される。
【0009】
いくつかの実施形態では、ファンアセンブリが、開示される。ファンアセンブリは、第1の支持フレームと、第1の支持フレームと結合される、第1の端部と、第1の端部から離れるように配置される、第2の端部とを有する、シャフトアセンブリと、第1の支持フレームと結合され、シャフトアセンブリの第2の端部においてまたはそれにわたって配置される、第2の支持フレームとを含むことができる。インペラは、ハブと結合される、ファンブレードであって、ハブは、縦軸を中心とした第1の支持フレームと第2の支持フレームとの間の回転のために、シャフトアセンブリにわたって配置される、ファンブレードを有することができる。シャフトアセンブリにかかる横方向荷重は、第1および第2の支持フレームによって制御されることができる。
【0010】
いくつかの実施形態では、第2の支持フレームは、シャフトアセンブリの第1の端部と第2の端部との間に延在する縦軸を中心として配置される、空気流開口部を備える。シャフト支持体は、シャフトアセンブリの第2の端部と結合されることができ、シャフト支持体は、空気流開口部を横断して第2の支持フレームにしっかりと取り付けられる。シャフト支持体は、第2の支持フレームの個別の第1および第2の部分において支持されることができ、個別の第1および第2の部分は、空気流開口部の周縁を中心として離間される。第2の支持フレームの第1の部分は、概して、第2の支持フレームの第2の部分に対して空気流開口部の反対側にある。シャフト支持体は、インペラが動作しているとき、最大空気流に対応する空気流開口部の回転位置内に配置される。シャフト支持体は、伸長部材をその第1の端部と第2の端部との間に備え、伸長部材は、翼形状を有する。シャフト支持体は、伸長部材をその第1の端部と第2の端部との間に備え、伸長部材は、可変幅をその長さに沿って有する。シャフト支持体は、伸長部材をその第1の端部と第2の端部との間に備え、伸長部材は、可変厚をその長さに沿って有する。シャフトアセンブリは、第1の支持フレームに回転的に固定される、第1のシャフト部分と、インペラに回転的に固定される、第2の部分とを備え、第2の部分は、シャフトアセンブリの第1のシャフト部分の遊離端にわたって回転可能である。シャフトアセンブリは、インペラの第1の側に配置される、第1の端部と、インペラの第2の側に配置される、第2の端部とを有する、伸長部材を備え、第2の側は、第1の側と反対にある。凹面部材は、第2の支持フレームと結合され、伸長部材の第2の端部を回転的に支持するように構成されることができる。付加的凹面部材は、第1の支持フレームと結合され、伸長部材の第1の端部を回転的に支持するように構成されることができる。ファンアセンブリの空気流経路が、縦軸を中心として配置される、空気流開口部と、縦軸と非平行な軸を中心として配置される面を有する、第2の空気流開口部との間に延在する。縦軸と非平行な軸は、縦軸と略垂直に、インペラの半径方向に延在する軸に沿って配置される。
【0011】
ファンアセンブリは、第1の端部においてシャフトアセンブリを支持する、エンクロージャであって、シャフトは、第1の端部と反対の第2の端部を有する、エンクロージャと、ハブと結合されるファンブレードを有する、インペラであって、ハブは、縦軸を中心としたエンクロージャ内の回転のために、シャフトと結合される、インペラとを含むことができる。シャフトアセンブリにかかる横方向荷重は、シャフトアセンブリの第2の端部におけるエンクロージャによって制御されることができる。
【0012】
ファンアセンブリは、シャフト支持体と、シャフト支持体によって支持される、シャフトアセンブリとを備える、筐体とを備えることができる。インペラは、筐体内に配置され、シャフトアセンブリと結合されることができ、インペラは、シャフトアセンブリの縦軸を中心として回転するように構成される。第1の空気流開口部は、縦軸を中心として配置されることができる。ある面を有する第2の空気流開口部は、縦軸と非平行な軸を中心として配置されることができる。ファンアセンブリの空気流経路は、第1の空気流開口部と第2の空気流開口部との間に延在することができる。シャフト支持体は、第1の空気流開口部の少なくとも一部を横断して延在する、伸長部材を備えることができ、伸長部材は、第1の空気流開口部を通した空気流の少なくとも極大値を可能にする非平行な軸に対する角度で、第1の空気流開口部を横断して角度的に位置付けられる。
【0013】
いくつかの実施形態では、非平行な軸に対する角度は、鋭角である。いくつかの実施形態では、非平行な軸に対する角度は、-45°~45°の範囲内である。いくつかの実施形態では、非平行な軸に対する角度は、-30°~30°の範囲内である。
【0014】
いくつかの実施形態では、ファンアセンブリを製造する方法が、開示される。本方法は、ファンアセンブリを提供するステップを含むことができ、該ファンアセンブリは、筐体と、該筐体内に配置され、シャフトアセンブリと結合される、インペラであって、シャフトアセンブリの縦軸を中心として回転するように構成される、インペラとを備える。第1の空気流開口部が、縦軸を中心として配置されることができる。第2の空気流開口部が、縦軸と非平行な軸を中心として配置される面を有し、ファンアセンブリの空気流経路が、第1の空気流開口部と第2の空気流開口部との間に延在する。本方法は、ファンアセンブリを通した空気流プロファイルを算出するステップと、算出に基づいて、シャフト支持体を提供し、シャフトアセンブリの端部を支持するステップであって、シャフト支持体は、第1の空気流開口部の少なくとも一部を横断して延在する、伸長部材を備える、ステップとを含むことができる。
【0015】
いくつかの実施形態では、算出に基づいて、本方法は、第1の空気流開口部を通して空気流の少なくとも極大値を可能にする非平行な軸に対する角度で、第1の空気流開口部を少なくとも部分的に横断して、伸長部材を角度的に位置付けるステップを含むことができる。いくつかの実施形態では、角度的に位置付けるステップは、非平行な軸に対する角度を鋭角に配向するステップを含む。いくつかの実施形態では、角度的に位置付けるステップは、非平行な軸に対する角度を-45°~45°の範囲内に配向するステップを含む。いくつかの実施形態では、角度的に位置付けるステップは、非平行な軸に対する角度を-30°~30°の範囲内に配向するステップを含む。
【0016】
本明細書に説明される主題の1つ以上の実装の詳細は、付随の図面および下記の説明に記載される。他の特徴、側面、および利点は、説明、図面、および請求項から明白となるであろう。本概要または以下の詳細な説明のいずれも、本発明の主題の範囲を定義または限定することを主張するものではない。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
電子デバイスであって、
筐体であって、前記筐体は、
第1の電子コンポーネントが配置される第1のコンパートメントと、
第2の電子コンポーネントが配置される第2のコンパートメントであって、第1および第2の電気コンポーネントの一方または両方は、前記電子デバイスの別のコンポーネントと電気的に通信する、第2のコンパートメントと、
前記第1のコンパートメントと第2のコンパートメントとの間に延在する接続部分と
を備える、筐体
を備え、
前記第1のコンパートメントは、前記接続部分から離間される場所において、前記第2のコンパートメントから間隙によって分離され、熱分離を前記第1のコンパートメントと第2のコンパートメントとの間に提供する、電子デバイス。
(項目2)
前記第1の電子コンポーネントは、プロセッサを備える、項目1に記載の電子デバイス。
(項目3)
前記第2の電子コンポーネントは、電力供給源を備える、項目1に記載の電子デバイス。
(項目4)
前記電力供給源は、バッテリを備える、項目3に記載の電子デバイス。
(項目5)
前記第1のコンパートメント、前記第2のコンパートメント、および前記接続部分は、ガスで充填される、項目1に記載の電子デバイス。
(項目6)
前記接続部分は、チャネルを前記第1のコンパートメントと第2のコンパートメントとの間に備える、項目1に記載の電子デバイス。
(項目7)
前記チャネルは、前記第1のコンパートメントの最大寸法と平行な方向に沿って得られる前記第1のコンパートメントの断面積より小さい側断面積を有する、項目6に記載の電子デバイス。
(項目8)
前記電子デバイスは、拡張現実デバイスを備える、項目1に記載の電子デバイス。
(項目9)
ユーザによって装着されるヘッドピースに接続するように構成されるコネクタをさらに備える、項目8に記載の電子デバイス。
(項目10)
前記第1の電子コンポーネントは、前記第2の電子コンポーネントと電気的に通信する、項目1に記載の電子デバイス。
(項目11)
前記第1のコンパートメントと第2のコンパートメントとの間の間隙内に配置されるクリップをさらに備える、項目1に記載の電子デバイス。
(項目12)
ポータブル電子デバイスであって、
筐体と、
前記筐体内に配置されるバッテリであって、前記バッテリは、前記ポータブル電子デバイスの少なくとも一部のために電力を供給する、バッテリと、
前記ポータブル電子デバイスを動作させるための電子コンポーネントであって、前記電子コンポーネントは、前記筐体内に配置される、電子コンポーネントと、
フレームアセンブリを備える熱軽減アセンブリであって、
シャフトアセンブリであって、前記シャフトアセンブリは、第1の端部と、前記第1の端部と反対の第2の端部とを有し、前記第1および第2の端部は、前記フレームアセンブリによって支持される、シャフトアセンブリと、
ハブと結合されるファンブレードを有するインペラであって、前記ハブは、前記シャフトアセンブリの縦軸を中心とした前記筐体内の回転のために、前記シャフトアセンブリと結合される、インペラと
を備える、熱軽減アセンブリと
を備え、
前記シャフトアセンブリの縦軸に対して横方向の荷重は、前記シャフトアセンブリの第2の端部における前記フレームアセンブリによって制御され、
前記熱軽減アセンブリは、前記バッテリおよび前記電子コンポーネントの一方または両方から生成された熱を除去する、ポータブル電子デバイス。
(項目13)
前記筐体は、第1のエンクロージャと、第2のエンクロージャとを備え、前記電子コンポーネントおよび前記熱軽減アセンブリは、前記第1のエンクロージャ内に配置され、前記バッテリは、前記第2のエンクロージャ内に配置される、項目12に記載の電力供給源アセンブリ。
(項目14)
前記シャフトアセンブリは、前記フレームアセンブリの第1のフレームに接続される第1のシャフト部分と、前記フレームアセンブリの第2のフレームに接続される第2のシャフト部分とを備え、前記第1および第2のシャフト部分は、少なくとも部分的に、前記ハブの反対側に配置される、項目12に記載の電力供給源アセンブリ。
(項目15)
ファンアセンブリであって、
第1の支持フレームと、
シャフトアセンブリであって、前記シャフトアセンブリは、前記第1の支持フレームと結合される第1の端部と、前記第1の端部から離れるように配置される第2の端部とを有する、シャフトアセンブリと、
第2の支持フレームであって、前記第2の支持フレームは、前記第1の支持フレームと結合され、前記シャフトアセンブリの第2の端部においてまたはそれにわたって配置される、第2の支持フレームと、
ハブと結合されるファンブレードを有するインペラであって、前記ハブは、縦軸を中心とした前記第1の支持フレームと第2の支持フレームとの間の回転のために、前記シャフトアセンブリにわたって配置される、インペラと
を備え、
前記シャフトアセンブリにかかる横方向荷重は、前記第1および第2の支持フレームによって制御される、ファンアセンブリ。
(項目16)
前記第2の支持フレームは、前記シャフトアセンブリの前記第1の端部と第2の端部との間に延在する前記縦軸を中心として配置される空気流開口部を備える、項目15に記載のファンアセンブリ。
(項目17)
前記シャフトアセンブリの第2の端部と結合されるシャフト支持体をさらに備え、前記シャフト支持体は、前記空気流開口部を横断して前記第2の支持フレームにしっかりと取り付けられる、項目16に記載のファンアセンブリ。
(項目18)
前記シャフト支持体は、前記第2の支持フレームの個別の第1および第2の部分において支持され、前記個別の第1および第2の部分は、前記空気流開口部の周縁を中心として離間される、項目17に記載のファンアセンブリ。
(項目19)
前記第2の支持フレームの第1の部分は、概して、前記第2の支持フレームの第2の部分に対して前記空気流開口部の反対側にある、項目18に記載のファンアセンブリ。
(項目20)
前記シャフト支持体は、前記インペラが動作しているとき、最大空気流に対応する前記空気流開口部の回転位置内に配置される、項目17に記載のファンアセンブリ。
(項目21)
前記シャフト支持体は、伸長部材をその第1の端部と第2の端部との間に備え、前記伸長部材は、翼形状を有する、項目17に記載のファンアセンブリ。
(項目22)
前記シャフト支持体は、伸長部材をその第1の端部と第2の端部との間に備え、前記伸長部材は、可変幅をその長さに沿って有する、項目17に記載のファンアセンブリ。
(項目23)
前記シャフト支持体は、伸長部材をその第1の端部と第2の端部との間に備え、前記伸長部材は、可変厚をその長さに沿って有する、項目17に記載のファンアセンブリ。
(項目24)
前記シャフトアセンブリは、前記第1の支持フレームに回転的に固定される第1のシャフト部分と、前記インペラに回転的に固定される第2の部分とを備え、前記第2の部分は、前記シャフトアセンブリの第1のシャフト部分の遊離端にわたって回転可能である、項目15に記載のファンアセンブリ。
(項目25)
前記シャフトアセンブリは、伸長部材を備え、前記伸長部材は、前記インペラの第1の側に配置される第1の端部と、前記インペラの第2の側に配置される第2の端部とを有し、前記第2の側は、前記第1の側と反対にある、項目15に記載のファンアセンブリ。
(項目26)
前記第2の支持フレームと結合され、前記伸長部材の第2の端部を回転的に支持するように構成される凹面部材をさらに備える、項目25に記載のファンアセンブリ。
(項目27)
前記第1の支持フレームと結合され、前記伸長部材の第1の端部を回転的に支持するように構成される付加的凹面部材をさらに備える、項目26に記載のファンアセンブリ。
(項目28)
前記ファンアセンブリの空気流経路が、前記縦軸を中心として配置される空気流開口部と、前記縦軸と非平行な軸を中心として配置される面を有する第2の空気流開口部との間に延在する、項目16に記載のファンアセンブリ。
(項目29)
前記縦軸と非平行な軸は、前記縦軸と略垂直に、前記インペラの半径方向に延在する軸に沿って配置される、項目28に記載のファンアセンブリ。
(項目30)
ファンアセンブリであって、
第1の端部においてシャフトアセンブリを支持するエンクロージャであって、シャフトは、前記第1の端部と反対の第2の端部を有する、エンクロージャと、
ハブと結合されるファンブレードを有するインペラであって、前記ハブは、縦軸を中心とした前記エンクロージャ内の回転のために、前記シャフトと結合される、インペラと
を備え、
前記シャフトアセンブリにかかる横方向荷重は、前記シャフトアセンブリの第2の端部における前記エンクロージャによって制御される、ファンアセンブリ。
(項目31)
ファンアセンブリであって、
筐体であって、前記筐体は、シャフト支持体と、前記シャフト支持体によって支持されるシャフトアセンブリとを備える、筐体と、
インペラであって、前記インペラは、前記筐体内に配置され、前記シャフトアセンブリと結合され、前記インペラは、前記シャフトアセンブリの縦軸を中心として回転するように構成される、インペラと、
前記縦軸を中心として配置される第1の空気流開口部と、
前記縦軸と非平行な軸を中心として配置される面を有する第2の空気流開口部と、
前記第1の空気流開口部と前記第2の空気流開口部との間に延在する前記ファンアセンブリの空気流経路と
を備え、
前記シャフト支持体は、前記第1の空気流開口部の少なくとも一部を横断して延在する伸長部材を備え、前記伸長部材は、前記第1の空気流開口部を通した空気流の少なくとも極大値を可能にする前記非平行な軸に対する角度で、前記第1の空気流開口部を横断して角度的に位置付けられる、ファンアセンブリ。
(項目32)
前記非平行な軸に対する角度は、鋭角である、項目31に記載のファンアセンブリ。
(項目33)
前記非平行な軸に対する角度は、-45°~45°の範囲内である、項目32に記載のファンアセンブリ。
(項目34)
前記非平行な軸に対する角度は、-30°~30°の範囲内である、項目33に記載のファンアセンブリ。
(項目35)
ファンアセンブリを製造する方法であって、前記方法は、
ファンアセンブリを提供することであって、前記ファンアセンブリは、
筐体と、
インペラであって、前記インペラは、前記筐体内に配置され、シャフトアセンブリと結合され、前記インペラは、前記シャフトアセンブリの縦軸を中心として回転するように構成される、インペラと、
前記縦軸を中心として配置される第1の空気流開口部と、
前記縦軸と非平行な軸を中心として配置される面を有する第2の空気流開口部と
を備え、前記ファンアセンブリの空気流経路が、前記第1の空気流開口部と前記第2の空気流開口部との間に延在する、ことと、
前記ファンアセンブリを通した空気流プロファイルを算出することと、
前記算出に基づいて、シャフト支持体を提供し、前記シャフトアセンブリの端部を支持することであって、前記シャフト支持体は、前記第1の空気流開口部の少なくとも一部を横断して延在する伸長部材を備える、ことと
を含む、方法。
(項目36)
前記算出に基づいて、前記第1の空気流開口部を通した空気流の少なくとも極大値を可能にする前記非平行な軸に対する角度で、前記第1の空気流開口部を少なくとも部分的に横断して前記伸長部材を角度的に位置付けることをさらに含む、項目35に記載の方法。
(項目37)
角度的に位置付けることは、前記非平行な軸に対する角度を鋭角に配向することを含む、項目36に記載の方法。
(項目38)
角度的に位置付けることは、前記非平行な軸に対する角度を-45°~45°の範囲内に配向することを含む、項目37に記載の方法。
(項目39)
角度的に位置付けることは、前記非平行な軸に対する角度を-30°~30°の範囲内に配向することを含む、項目38に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【
図1】
図1は、人物によって視認されるある仮想現実オブジェクトおよびある物理的オブジェクトを伴う、拡張現実シナリオの例証を描写する。
【0018】
【
図2A】
図2A-2Dは、種々の実施形態による、ウェアラブルシステムの実施例を図式的に図示する。
【
図2B】
図2A-2Dは、種々の実施形態による、ウェアラブルシステムの実施例を図式的に図示する。
【
図2C】
図2A-2Dは、種々の実施形態による、ウェアラブルシステムの実施例を図式的に図示する。
【
図2D】
図2A-2Dは、種々の実施形態による、ウェアラブルシステムの実施例を図式的に図示する。
【0019】
【
図3A】
図3Aは、一実施形態による、ローカル処理およびデータモジュールを備える、ウェアラブルシステムの一部を構成し得る、ポータブル電子デバイスの一部の概略正面平面図である。
【0020】
【0021】
【
図3C】
図3Cは、
図3A-3Bに示されるローカル処理およびデータモジュールの概略背面平面図である。
【0022】
【
図3D】
図3Dは、
図3A-3Cに示されるローカル処理およびデータモジュールの概略側面断面図である。
【0023】
【
図4A】
図4Aは、一実施形態による、ローカル処理およびデータモジュールの第1のエンクロージャの概略斜視分解図である。
【0024】
【
図4B】
図4Bは、別の実施形態による、ローカル処理およびデータモジュールの概略斜視分解図である。
【0025】
【
図4C】
図4Cは、種々の実施形態による、第1の熱拡散器に搭載されるファンアセンブリの概略斜視部分分解図である。
【0026】
【
図4D】
図4Dは、ファンアセンブリ、第1の熱拡散器、熱伝達経路、および放熱板の概略部分分解図である。
【0027】
【
図4E】
図4Eは、ファンアセンブリの動作の間の組み立てられた熱拡散器、熱伝達経路、および放熱板のヒートマップを図示する。
【0028】
【
図5】
図5は、本明細書に説明されるローカル処理およびデータモジュールと併用され得る、ファンアセンブリの概略側面断面図である。
【0029】
【
図6】
図6は、本明細書に開示される種々の実施形態による、ファンアセンブリの背面平面図である。
【0030】
【
図6A】
図6Aは、インペラの回転平面と略平行に画定された平面に沿って略直線プロファイルを有する、伸長部材の概略上部平面図である。
【0031】
【
図6B】
図6Bは、一実施形態による、第1の湾曲領域および第2の湾曲領域を有する、伸長部材の概略上部平面図である。
【0032】
【
図6C】
図6Cは、別の実施形態による、第1の湾曲領域および第2の湾曲領域を有する、伸長部材の概略上部平面図である。
【0033】
【
図6D】
図6Dは、
図6A-6Cに示される平面に対して略横方向に画定された平面に沿って視認される際、略平面または直線プロファイルを有する、伸長部材の概略側面図である。
【0034】
【
図6E】
図6Eは、いくつかの実施形態による、
図6A-6Cに示される平面に対して略横方向に画定された平面に沿って視認される際、非線形または成形プロファイルを有する、伸長部材の概略側面図である。
【0035】
【
図6F】
図6Fは、別の実施形態による、
図6A-6Cに示される平面に対して略横方向に画定された平面に沿って視認される際、非線形または湾曲プロファイルを有する、伸長部材の概略側面図である。
【0036】
【
図7】
図7は、
図6のファンアセンブリの概略側面断面図である。
【0037】
【
図8】
図8は、別の実施形態による、ファンアセンブリの背面平面図である。
【0038】
【
図9】
図9は、別の実施形態による、ファンアセンブリ111の概略側面断面図である。
【0039】
【
図10】
図10は、別の実施形態による、ファンアセンブリの概略側面断面図である。
【0040】
【
図10A】
図10Aは、いくつかの実施形態による、ブッシングを用いてインペラアセンブリに動作可能に結合する、シャフトアセンブリを備える、ファンアセンブリの概略側面図である。
【0041】
【
図10B】
図10Bは、別の実施形態による、ブッシングを用いてインペラアセンブリに動作可能に結合する、シャフトアセンブリを備える、ファンアセンブリの概略側面図である。
【0042】
【
図10C】
図10Cは、別の実施形態による、インペラと動作可能に結合される第1および第2のシャフト部分を有する、シャフトアセンブリを備える、ファンアセンブリの概略側面図である。
【0043】
【
図10D】
図10Dは、別の実施形態による、インペラと動作可能に結合される第1および第2のシャフト部分を有する、シャフトアセンブリを備える、ファンアセンブリの概略側面図である。
【0044】
【
図11】
図11は、伸長部材がファンアセンブリに取り付けられる前のファンアセンブリ内の流動パターンの平面図である。
【0045】
【
図12】
図12は、伸長部材がファンアセンブリに対して所望の配向で設置された後のファンアセンブリ内およびその周囲の流動パターンの概略斜視図である。
【0046】
【
図13A】
図13Aは、一実施形態による、電子デバイスの概略背面左斜視図である。
【0047】
【0048】
【0049】
【0050】
【0051】
【0052】
【0053】
【0054】
【0055】
【0056】
【
図15A】
図15Aは、本設計の一実施形態による、電子デバイスの概略背面左斜視図である。
【0057】
【0058】
【0059】
【0060】
【0061】
【0062】
【0063】
【0064】
図面全体を通して、参照番号は、参照される要素間の対応を示すために再使用され得る。図面は、本明細書に説明される例示的実施形態を図示するために提供され、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
【発明を実施するための形態】
【0065】
本明細書に開示される種々の実施形態は、ポータブル(例えば、ウェアラブル)電子デバイスに関する。例えば、
図1では、拡張現実場面4が、描写され、AR技術のユーザには、人々、木々、背景における建物、およびコンクリートプラットフォーム1120を特徴とする、実世界公園状設定6が見える。これらのアイテムに加え、AR技術のユーザはまた、実世界プラットフォーム1120上に立っているロボット像1110と、マルハナバチの擬人化のように見える、飛んでいる漫画のようなアバタキャラクタ2とが「見える」と知覚するが、これらの要素2、1110は、実世界には存在しない。少なくとも要素2、1110は、少なくとも部分的に、本明細書に開示されるポータブル(例えば、ウェアラブル)電子デバイスによって、ユーザに提供されることができる。結論から述べると、ヒト視知覚系は、非常に複雑であって、他の仮想または実世界画像要素の中における、仮想画像要素の快適で、自然で、豊かな提示を促進する、VRまたはAR技術を生産することは、困難である。
【0066】
例えば、頭部装着型ARディスプレイ(またはヘルメット搭載型ディスプレイまたはスマートグラス)は、典型的には、ユーザの頭部に少なくとも緩く結合され、したがって、ユーザの頭部が移動すると移動する。ユーザの頭部運動が、ディスプレイシステムによって検出される場合、表示されているデータは、頭部の変化を考慮するために更新されることができる。
【0067】
実施例として、頭部装着型ディスプレイを装着しているユーザが、3次元(3D)オブジェクトの仮想表現をディスプレイ上で視認し、3Dオブジェクトが現れる面積の周囲を歩き回る場合、その3Dオブジェクトは、視点毎に再レンダリングされ、ユーザに、実空間を占有するオブジェクトの周囲を歩き回っているという知覚を与えることができる。頭部装着型ディスプレイが、複数のオブジェクトを仮想空間(例えば、豊かな仮想世界)内に提示するために使用される場合、頭部姿勢の測定(例えば、ユーザの頭部の場所および配向)が、場面を再レンダリングし、エンドユーザの動的に変化する頭部場所および配向に合致させ、仮想空間内への増加される没入感を提供するために使用されることができる。
【0068】
ARシステムでは、頭部姿勢の検出または計算は、ユーザにとって意味をなす様式で実世界内の空間を占有するように現れるように、ディスプレイシステムが仮想オブジェクトをレンダリングすることを促進することができる。加えて、ユーザの頭部またはARシステムに関連したハンドヘルドデバイス(「トーテム」とも称され得る)、触知デバイス、または他の実際の物理的オブジェクト等の実オブジェクトの位置および/または配向の検出もまた、ディスプレイシステムが、ディスプレイ情報をユーザに提示し、ユーザがARシステムのある側面と効率的に相互作用することを可能にすることを促進し得る。ユーザの頭部が、実世界内で動き回るにつれて、仮想オブジェクトは、仮想オブジェクトが実世界に対して安定したままであるように現れるように、頭部姿勢の関数として再レンダリングされ得る。少なくともAR用途に関して、物理的オブジェクトとの空間関係における仮想オブジェクトの設置(例えば、2次元または3次元において物理的オブジェクトに空間的に近接して現れるように提示される)は、簡単な問題ではない場合がある。例えば、頭部移動は、周囲環境のビュー内における仮想オブジェクトの設置を有意に複雑にし得る。これは、ビューが、周囲環境の画像として捕捉され、次いで、エンドユーザに投影または表示されるかどうか、またはエンドユーザが、周囲環境のビューを直接知覚するかどうかにかかわらず、当てはまる。例えば、頭部移動は、エンドユーザの視野を変化させる可能性が高く、これは、種々の仮想オブジェクトがエンドユーザの視野に表示される場所に対する更新を要求する可能性が高いであろう。加えて、頭部移動は、多種多様な範囲および速度内で生じ得る。頭部移動速度は、異なる頭部移動間でだけではなく、単一頭部移動の範囲内またはそれを横断しても変動し得る。例えば、頭部移動速度は、最初に、開始点から増加し得(例えば、線形または非線形に)、終了点に到達するにつれて減少し、頭部移動の開始点と終了点との間のある場所で最大速度を取得し得る。高速頭部移動は、均一におよび/または平滑運動としてエンドユーザに現れる画像をレンダリングする、特定のディスプレイまたは投影技術の能力さえ超え得る。
【0069】
頭部追跡正確度および待ち時間(例えば、ユーザがその頭部を移動させる時間と、画像が更新され、ユーザに表示される時間との間の経過時間)は、VRおよびARシステムにとって課題となっている。特に、ユーザの視野の実質的部分を仮想要素で充填する、表示システムに関して、頭部追跡の正確度が高く、頭部運動の最初の検出からディスプレイによってユーザの視覚系に送達される光の更新までの全体的システム待ち時間が非常に短い場合、有利である。待ち時間が、長い場合、システムは、ユーザの前庭系と視知覚系との間の不整合をもたらし、乗り物酔いまたはシミュレータ酔いにつながり得る、ユーザ知覚シナリオを生成させ得る。システム待ち時間が長い場合、仮想オブジェクトの見掛け場所は、高速頭部運動の間、不安定に現れ得る。
【0070】
頭部装着型ディスプレイシステムに加え、他のディスプレイシステムもまた、正確かつ短い待ち時間の頭部の姿勢検出から恩恵を受け得る。これらは、ディスプレイが、ユーザの身体に装着されず、例えば、壁または他の表面上に搭載される、頭部追跡型ディスプレイシステムを含む。頭部追跡型ディスプレイは、場面上に窓のように作用し、ユーザがその頭部を「窓」に対して移動させるにつれて、場面は、ユーザの変化する視点に合致するように、再レンダリングされる。他のシステムは、頭部装着型ディスプレイが光を実世界上に投影する、頭部装着型投影システムを含む。
【0071】
加えて、現実的拡張現実体験を提供するために、ARシステムは、ユーザと相互作用するように設計されてもよい。例えば、複数のユーザが、仮想ボールおよび/または他の仮想オブジェクトを用いて、ボールゲームをプレーしてもよい。1人のユーザが、仮想ボールを「キャッチ」し、ボールを別のユーザに投げ返してもよい。別の実施形態では、第1のユーザは、仮想ボールを打つためのトーテム(例えば、ARシステムに通信可能に結合されるバット状オブジェクト)を提供されてもよい。他の実施形態では、仮想ユーザインターフェースは、ユーザが多くのオプションのうちの1つを選択することを可能にするために、ARユーザに提示されてもよい。ユーザは、トーテム、触知デバイス、ウェアラブルコンポーネントを使用し、または単に、仮想画面をタッチし、システムと相互作用してもよい。
【0072】
ユーザの頭部の姿勢および配向を検出することおよび空間内の実オブジェクトの物理的場所を検出することは、ARシステムが、仮想コンテンツを効果的かつ享受可能な様式で表示することを可能にする。しかしながら、これらの能力は、ARシステムにとって有利であるが、達成することが困難であり得る。言い換えると、ARシステムは、実オブジェクト(例えば、ユーザの頭部、トーテム、触知デバイス、ウェアラブルコンポーネント、ユーザの手等)の物理的場所を認識し、実オブジェクトの物理的座標をユーザに表示されている1つ以上の仮想オブジェクトに対応する仮想座標に相関させなければならない。これは、概して、1つ以上のオブジェクトの位置および配向を高速レートで追跡する非常に正確なセンサおよびセンサ認識システムを要求する。現在のアプローチは、満足のゆく速度または精度規格において位置特定を行い得ない。
【0073】
したがって、ARおよびVRデバイスのコンテキストにおいて、より優れた位置特定システムの必要がある。さらに、ユーザの継続的および/または高速移動は、そのようなARおよび/またはVRデバイスの電気、熱、および/または機械的システムの中に種々の他の問題を導入し得る。
【0074】
図2A-2Dを参照すると、いくつかの一般的コンポーネントオプションが、図示される。
図2A-2Dの議論に従う、詳細な説明の部分では、種々のシステム、サブシステム、およびコンポーネントが、ヒトVRおよび/またはARのための高品質かつ快適に知覚されるディスプレイシステムを提供する目的に対処するために提示される。
【0075】
図2Aに示されるように、ARシステムユーザ60は、ユーザの眼の正面に位置付けられるディスプレイシステム62に結合されるフレーム64構造を特徴とする、頭部搭載型コンポーネント58を装着するように描写される。スピーカ66が、描写される構成においてフレーム64に結合され、ユーザの外耳道に隣接して位置付けられる(一実施形態では、示されない別のスピーカが、ユーザの他方の外耳道に隣接して位置付けられ、ステレオ/成形可能音制御を提供する)。ディスプレイ62は、有線導線または無線コネクティビティ等によって、ローカル処理およびデータモジュール70に動作可能に結合68され、これは、フレーム64に固定して取り付けられる、
図2Bの実施形態に示されるようにヘルメットまたは帽子80に固定して取り付けられる、ヘッドホンに内蔵される、
図2Cの実施形態に示されるようにリュック式構成においてユーザ60の胴体82に除去可能に取り付けられる、または
図2Dの実施形態に示されるようにベルト結合式構成においてユーザ60の臀部84に除去可能に取り付けられる等、種々の構成において搭載されてもよい。
【0076】
ローカル処理およびデータモジュール70は、電力効率の良いプロセッサまたはコントローラおよびフラッシュメモリ等のデジタルメモリを備えてもよく、両方とも、a)画像捕捉デバイス(カメラ等)、マイクロホン、慣性測定ユニット、加速度計、コンパス、GPSユニット、無線デバイス、および/またはジャイロスコープ等、フレーム64に動作可能に結合され得る、センサから捕捉されるデータ、および/またはb)可能性として、処理または読出後、ディスプレイ62への通過のために、遠隔処理モジュール72および/または遠隔データリポジトリ74を使用して、入手および/または処理され得るデータの処理、キャッシュ、および記憶を補助するために利用されてもよい。ローカル処理およびデータモジュール70は、有線または無線通信リンク等を介して、遠隔モジュール72、74が、相互に動作可能に結合され、ローカル処理およびデータモジュール70へのリソースリソースとして利用可能であるように、これらの遠隔処理モジュール72および遠隔データリポジトリ74に動作可能に結合76、78されてもよい。
【0077】
一実施形態では、遠隔処理モジュール72は、データおよび/または画像情報を分析および処理するように構成される、1つ以上の比較的に高性能なプロセッサまたはコントローラを備えてもよい。一実施形態では、遠隔データリポジトリ74は、比較的に大規模なデジタルデータ記憶設備を備え得、これは、インターネットまたは「クラウド」リソース構成における他のネットワーキング構成を通して利用可能であってもよい。一実施形態では、全てのデータが、記憶され、全ての算出が、ローカル処理およびデータモジュールにおいて実施され、任意の遠隔モジュールからの完全に自律的な使用を可能にする。
ローカル処理およびデータモジュール内の熱軽減
【0078】
図3Aは、一実施形態による、ローカル処理およびデータモジュール70の概略正面平面図である。
図3Bは、
図3Aのローカル処理およびデータモジュール70の概略右側面図である。
図3Aおよび3Bに示されるように、ローカル処理およびデータモジュール70は、第1のエンクロージャ100と、第1のエンクロージャ100と機械的に接続される、第2のエンクロージャ101とを備える、筐体75を備えることができる。第2のエンクロージャ101は、いくつかの実施形態では、第1のエンクロージャ100と流体結合されることができる。第1のエンクロージャ100および第2のエンクロージャ101は、熱隔離または分離をその間に提供するように結合され、例えば、エンクロージャ100、101間の間隙(空気間隙等)は、改良された熱隔離をその間に提供することができる。したがって、いくつかの実施形態では、第1のエンクロージャは、熱分離を第1および第2のエンクロージャ100、101間に提供する間隙によって第1のコンパートメントから離間される場所に、第2のエンクロージャ101の第2のコンパートメントから分離される、第1のコンパートメントを備えることができる。しかしながら、さらに下記に議論されるように、種々の実施形態では、第2のエンクロージャ101内で生成された熱の少なくとも一部は、第1のエンクロージャ100に流動することができる。
【0079】
第1のエンクロージャ100は、正面側102と、正面側102と反対の背面側103とを備えることができる。第2のエンクロージャ101は、第1のエンクロージャの背面側103と結合されることができる。チャネル119を備える、接続部分が、第1および第2のエンクロージャ100、101間に延在することができる。接続部分のチャネル119は、第1のエンクロージャ100内に画定された内部チャンバまたは空洞と、第2のエンクロージャ101内に画定された内部チャンバまたは空洞とを接続することができる。本明細書に説明されるように、いくつかの実施形態では、チャネル119は、第1および第2のエンクロージャ100、101内のコンポーネント間に延在する1つ以上の電気コネクタを収容するようにサイズ決めされることができる。さらに、チャネル119は、第1および第2のエンクロージャ100、101間の流体連通または他の手段によって、熱伝達を提供し、例えば、筐体75内の熱放散を改良することができる。他の実施形態では、本明細書に説明されるように、接続部分のチャネル119(および/またはエンクロージャ100、101を分離する物理的空気間隙)は、熱間隙を第1および第2のエンクロージャ100、101間に提供し、熱分離をエンクロージャ100、101間に提供する。
図3A-3Bの実施形態では、各エンクロージャ100、101は、種々の電子デバイス、熱軽減特徴、および/または電力供給源デバイスを含有するように成形された内部チャンバまたは空洞を有する、ディスク形状の構造を備えることができる。他の実施形態では、エンクロージャ100、101は、異なるように成形されることができる。
【0080】
図3Cは、
図3A-3Bに示されるローカル処理およびデータモジュール70の概略背面平面図である。
図3Cに示されるように、筐体75(例えば、第1のエンクロージャ100の周縁上)は、ユーザがシステムの動作を制御することを可能にするように構成される、1つまたは複数のユーザインターフェース106を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、ユーザインターフェース106は、ボタンまたは他のタイプのインターフェースを備え、ARまたはVR体験の音量を制御し、および/または音量をミュートにすることができる。他の制御機構も、インターフェース106を通して可能性として考えられる。加えて、ローカル処理およびデータモジュール70は、1つ以上の入力/出力(I/O)ポート107を含み、入力および/または出力データを提供することができる。例えば、I/Oポート107は、オーディオポートを備えることができる。
【0081】
また、ローカル処理およびデータモジュール70は、例えば、第1のエンクロージャ100の周縁上の位置において、ガス(例えば、空気)が筐体75に進入することを可能にするように構成される、1つ以上の入口ポート104a、104bを備えることができる。ローカル処理およびデータモジュール70はまた、1つ以上の排気ポート105を含み、例えば、第1のエンクロージャ100の周縁上の位置において、ガス(例えば、空気)が筐体75から退出することを可能にすることができる。したがって、空気は、エンクロージャ100の中に入口ポート104a、104bを通して流動することができ、エンクロージャ100から排気ポート105を通して退出することができる。ポート104a、104bは、エンクロージャ100の周縁上の離間場所において、エンクロージャ100内に1つまたはアレイの孔を含むことができる。ポート105は、1つまたはアレイの孔をエンクロージャ100内に含むことができる。さらに下記に議論されるように、1つのファン出口が、いくつかの実施形態では、提供され、そのような実施形態では、単一ポート105が、筐体100から外への流体連通のために提供されることができる。ポート105は、いくつかの実施形態では、エンクロージャ100の複数の周辺側に配置されることができる。ポート104は、エンクロージャ100の複数の周辺側に配置されることができる。本明細書に説明されるように、エンクロージャ100を通した空気流は、有益なこととして、熱をローカル処理およびデータモジュール70から離れるように搬送することができる。
【0082】
図3Dは、
図3A-3Cに示されるローカル処理およびデータモジュール70の概略側面断面図である。前述のように、ローカル処理およびデータモジュール70は、プロセッサ、メモリダイ、センサ等の1つまたは複数の電子コンポーネント109(ブロック形態において本明細書に図式的に図示される)を含んでもよい。
図3Dの実施形態では、電子コンポーネント109は、筐体の第1のエンクロージャ100のチャンバまたは第1のコンパートメント内に配置されることができる。示されるように、電子コンポーネント109は、比較的に低いプロファイルおよび比較的に小さな側方占有面積内に配列されることができる。図示される電子コンポーネント109は、第1のエンクロージャ100の正面側102またはその近傍に示されるが、付加的電子コンポーネントは、エンクロージャ100、101内の好適な任意の場所に提供されてもよいことを理解されたい。
【0083】
複数の電子コンポーネント109をエンクロージャ100内に組み込むことは、実質的熱を生成し得、これは、適正に冷却されない場合、ユーザに不快となり得、および/またはシステムコンポーネントを損傷させ得る。故に、種々の実施形態では、熱軽減アセンブリ110が、筐体(例えば、第1のエンクロージャ100内)に提供され、動作の間、電子コンポーネント109によって生成された熱を除去し、筐体の温度を快適かつ/または効果的レベルに維持することができる。図示される実施形態では、熱軽減アセンブリ110は、電子コンポーネント109の背面に配置される。
図3Dに描写される図では、熱軽減アセンブリ110は、ファンアセンブリ111の第1の側に配置される、第1の熱拡散器112を備えることができる。第1の熱拡散器112は、ファンアセンブリ111の正面側に配置されることができ、したがって、時として、正面熱拡散器と称される。本明細書に説明されるように、第1の熱拡散器112は、熱を下記に議論される放熱板またはファンアセンブリ111のコンポーネントに熱的に伝導させるように、電子コンポーネント109と機械的および熱的に結合されることができる。ファンアセンブリ111は、空気を熱拡散器112の近傍においてまたはそれにわたって吹送するかまたは引き込み、熱伝達媒体(例えば、加熱された空気または他の加熱されたガス)をローカル処理およびデータモジュール70から外に排気ポート105を通して排出することができる。
【0084】
ローカル処理およびデータモジュール70はまた、ユーザが有線電力供給源に繋留される必要はないように、付加的電子コンポーネント(例えば、オンボード電力供給源モジュール118)を第2のエンクロージャ101内に含み、電力を第1のエンクロージャ100内の電子コンポーネント109に提供し得る。
図3Dに示される電力供給源118は、例えば、1つまたは複数のバッテリを含むことができる。オンボード電力供給源は、付加的熱をローカル処理およびデータモジュール70内に生成し得る。いくつかの実施形態では、ファンアセンブリ111が、例えば、流体連通をエンクロージャ100、101間に提供するチャネル119を用いて、熱伝達媒体(例えば、加熱された空気または他の加熱されたガス)を第2のエンクロージャ101から第1のエンクロージャ100の中に引き込むことができる。したがって、種々の実施形態では、熱軽減アセンブリ110は、バッテリ(例えば、電力供給源118)および電子コンポーネント109の一方または両方から生成された熱を除去するように構成されることができる。種々の実施形態では、ローカル処理およびデータモジュール70から除去される熱の大部分は、電子コンポーネント109によって生成された熱を含み得る。
【0085】
図4Aは、一実施形態による、ローカル処理およびデータモジュール70の第1のエンクロージャ100の概略斜視分解図である。
図3A-3Dに関連して前述のように、電子機器コンポーネント109は、熱軽減アセンブリ110の前方において、エンクロージャ100内に位置付けられることができる。エンクロージャ100は、正面カバー108aと背面カバー108bを接続または噛合することによって、構造的に境界または含有されることができる。正面および背面カバー108a、108bは、接続されると、電子機器コンポーネント109および熱軽減アセンブリ110が配置される、チャンバまたは第1のコンパートメントを画定する。
図4Aは、電子機器コンポーネント109および熱軽減アセンブリ110をエンクロージャ100内に図示するが、付加的コンポーネントが、第1のエンクロージャ100に提供されてもよいことを理解されたい。
【0086】
図4Aに示されるように、熱軽減アセンブリ110は、基部115を備え、熱軽減アセンブリ110の種々のコンポーネントを支持することができる。例えば、
図4Aに示されるように、第1の熱拡散器112および熱伝達経路117(例えば、熱パイプ)は、基部115に搭載またはそれと結合されることができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、アセンブリ110は、第1の熱拡散器122および熱伝達経路117が、ファンアセンブリ111に隣接して配置される、または別様にそれに接続され得るように、基部115を含まなくてもよい。加えて、放熱板113(例えば、金属プレートまたは要素のフィン付きスタック)が、基部115に搭載またはそれと結合されることができる。例えば、放熱板113は、連結された銅フィンパターンを備えることができ、各フィンは、0.05mm~0.35mmの範囲内、例えば、0.1mm~0.3mmの範囲内(いくつかの実施形態では、約0.2mm)の厚さを有する。フィンは、0.25mm~2mmの範囲内または0.5mm~1.5mmの範囲内(いくつかの実施形態では、約1mm)で離間されることができる。第2の熱拡散器114は、ファンアセンブリ111の第2の側に配置されることができる。第2の熱拡散器114は、ファンアセンブリ111の背面側に配置されることができ、したがって、時として、背面熱拡散器と称される。第1の熱拡散器112は、熱伝導性コネクタ、熱間隙パッド、熱接着剤等の任意の好適なコネクタを用いて、熱的に、随意に、機械的に、電子コンポーネント109の一部または全部に結合されることができる。例えば、いくつかの実施形態では、電子コンポーネント109によって生成された熱は、熱伝導性エラストマを備え得る、1つ以上の熱間隙パッドを用いて、第1の熱拡散器112に伝導されてもよい。熱間隙パッドは、熱伝導性を改良するように、圧力を熱拡散器112とコンポーネントとの間に生成することができる。熱は、熱拡散器112および/または電子コンポーネント109から熱伝達経路117に沿って放熱板113に伝達されることができる。
【0087】
ファンアセンブリ111は、第1の熱拡散器112、熱伝達経路117、および/または第2の熱拡散器114にわたっておよび/またはその周囲において、空気を駆動するかまたは引き込み、第1のエンクロージャ100および/または第2のエンクロージャ101を冷却することができる。例えば、流入空気A1が、ファンアセンブリ111によって、第1のエンクロージャ100の中に、入口ポート104a、104bを経由して引き込まれることができる。ファンアセンブリ111は、冷却空気A2を、第1のエンクロージャ100内で、電子コンポーネント109にわたっておよび/またはその周囲で循環させ、電子コンポーネント109を冷却することができる。冷却空気A2は、いくつかの実施形態では、付加的冷却を伴わずにエンクロージャ100の中に引き込まれる、周囲空気を含んでもよい。さらに、
図4Aに示されるように、ファンアセンブリ111は、冷却空気A3を、第1のエンクロージャ100の中に、第2のエンクロージャ101から、例えば、チャネル119を経由して引き込むことができる。したがって、図示される実施形態では、電子コンポーネント109は、エンクロージャ100内で循環される冷却空気A2によって冷却されることができる。
【0088】
いくつかの実施形態では、バッテリまたは電力供給源118はまた、第2のエンクロージャ101から第1のエンクロージャ100の中に引き込まれる冷却空気A3を用いて冷却されてもよい。第2のエンクロージャ101からの熱はまた、いくつかの実施形態では、熱導体によって、第1のエンクロージャ100の中に伝導され本明細書に説明される空気流によって放散されることができる。いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるように、チャネル119を含む、接続部分は、第1のエンクロージャ100から第2のエンクロージャ101(またはその逆)への熱の流動を軽減または低減させるように、断熱間隙を備えることができる。冷却空気流A2およびA3は、ファンアセンブリ111の内部部分(例えば、中心部分)内に形成される空気流開口部129の中に引き込まれるかまたは吸い込まれることができる。いくつかの実施形態では、例えば、冷却空気A2は、第1の熱拡散器112または基部115とファンアセンブリ111との間を側方に通過することができ、開口部129を通して、ファンアセンブリ111に進入することができる。本明細書に説明されるように(
図4Cおよび4E参照)、ファンアセンブリ111の空気流開口部129を通して引き込まれる空気は、流出空気流A4として、出口空気開口部132を通して半径方向外向きに、ファンアセンブリ111から排出されることができる。したがって、種々の実施形態では、ファンアセンブリ111の空気経路は、縦軸Lに沿って配置される、空気流開口部129と、縦軸Lと非平行な軸を中心として配置される面を有する、出口空気流開口部132との間に延在することができる。例えば、出口空気流開口部132は、半径方向外向きに(例えば、縦軸Lと略垂直に)配置されることができる。半径方向に流出する空気流A4は、放熱板113にわたって指向され、放熱板113内に貯蔵される熱エネルギーをエンクロージャ100から外に駆動することができる。
図4Aに示されるように、排出された空気A5は、第1のエンクロージャ100から外に排気ポート105を通して外側環境に指向されることができる。
【0089】
図4Bは、別の実施形態による、ローカル処理およびデータモジュール70の概略斜視分解図である。別様に注記されない限り、
図4Bのローカル処理およびデータモジュール70は、
図4Aのローカル処理およびデータモジュール70に類似してもよい。
図4Aの実施形態と異なり、
図4Bでは、単一入口ポート104および単一排気ポート105のみが、示される。したがって、任意の好適な数の入口ポート104および/または出口ポート105が、空気をエンクロージャ100の中に取り込み、空気をエンクロージャ100から排出するために提供されてもよいことを理解されたい。
【0090】
図4Cは、第1の熱拡散器112に搭載されるファンアセンブリ111の概略斜視部分分解図である。
図4Dは、ファンアセンブリ111、熱拡散器112、熱伝達経路117、および放熱板113の概略部分分解図である。
図4A-4Cに示されるように、電子コンポーネント109は、正面カバー108aの近傍に配置されることができる。第1の熱拡散器112は、電子コンポーネントの背面に配置されることができ、ファンアセンブリ111は、第1の熱拡散器112と熱的に結合され、その背面に配置されることができる。第1の熱拡散器112は、電子コンポーネント109とファンアセンブリ111との間に配置されることができる。ファンアセンブリ111は、第1の熱拡散器112と熱的に結合されることができる。いくつかの実施形態では、間隙が、ファンアセンブリ111と熱拡散器112または基部115との間に配置され、空気が開口部129に進入することを可能にしてもよい。基部115および熱伝達経路117は、基部115および伝達経路117が熱拡散器112とファンアセンブリ111との間に配置され得るため、
図4Cでは隠されている。
図4Aに関連して前述のように、流出空気流A5は、ファンアセンブリ111の出口開口部132の近傍(例えば、上流)に配置される、放熱板113(
図4Cでは隠されている)にわたって通過することができる。
【0091】
図4Cに示されるように、ファンアセンブリ111は、回転軸Lと、軸Lに対して非平行(例えば、垂直)に配置される、横軸Tとを備えることができる。回転軸Lは、シャフトアセンブリまたはシャフト部分の縦軸であって、それを中心として、ファンアセンブリ111の一部が、回転し、したがって、時として、縦軸Lとも称される。冷却空気流A2(
図4D参照)およびA3(
図4Cおよび4D参照)は、空気流開口部129を通して、筐体100、101内の熱源から、例えば、それぞれ、電子コンポーネント109および電力供給源118から、ファンアセンブリ111に進入することができることができる。いくつかの配列では、例えば、空気流A2は、熱拡散器112または基部115とファンアセンブリ111との間を通過することができ、開口部129に進入することができる。冷却空気流A2、A3は、開口部129およびファンアセンブリ111の反対側の対応する開口部の近傍において、少なくとも局所的に、縦軸Lに沿って整合される速度成分を有することができる。ファンアセンブリ111のブレードの回転は、したがって、縦軸に沿って、高モーメンタムを伴って、空気をファンアセンブリ111の中に引き込むことができる。流出空気流A4は、空気流A4が横軸Tに沿って整合される速度成分を含むように、出口開口部132を通して、半径方向外向きに指向されることができる。流出空気流A4は、排気ポート105(
図4A-4B参照)を経由して、エンクロージャ100から退出することができる。
【0092】
図4Eは、ファンアセンブリ111の動作の間の組み立てられた熱拡散器、熱伝達経路117、および放熱板113のヒートマップを図示する。ヒートマップは、数値流体力学(CFD)ソフトウェアを使用して算出された。
図4Dおよび4Eに示されるように、熱伝達経路117は、熱拡散器112と結合され、例えば、熱拡散器112の溝またはチャネル内に配置されることができる。熱拡散器112は、銅等の熱伝導性材料を含むことができる。熱伝達経路117は、熱伝導性チャネルを備える、熱パイプを備えることができる。作業流体(例えば、水)が、熱伝達経路117の管腔内に提供されることができる。種々の実施形態では、伝達経路117の熱パイプは、略楕円形の断面プロファイルを有するように平坦化される、銅パイプを備えることができる。種々の実施形態では、例えば、熱パイプの大径は、熱パイプの小径より2~10倍大きくあることができる(例えば、5~9倍大きい)。
【0093】
図4Eに示されるように、熱エネルギーQは、コンポーネント109内に貯蔵され、および/またはそこから熱拡散器112に伝導されることができる。熱拡散器112からの熱エネルギーQは、1つ以上の熱経路Q1、Q2に沿って、放熱板113に伝達されることができる。例えば、
図4Eに示されるように、一部の熱エネルギーは、第1の経路Q1に沿って、熱拡散器112から熱伝達経路117を経由して伝達されることができる。熱伝導性管状部材の内側で高熱容量を伴う作業流体を利用することによって、熱エネルギーは、急速かつ効果的に、放熱板113に伝達されることができる。第2の経路Q2は、熱エネルギーを熱拡散器112の面積に沿って放熱板に伝達することができる。
図4Eに示されるように、第1の経路Q1を表す矢印は、第2の経路Q2を表す矢印より広く、熱が第2の経路Q2より第1の経路Q1に沿って効率的および/または急速に伝達されることを示す。種々の実施形態では、伝達経路117は、第1の熱拡散器112より有意に熱伝導性であることができる(例えば、熱拡散器112の熱伝導性の少なくとも5倍または少なくとも10倍)。
【0094】
図4Eに示されるように、ファンアセンブリ111の動作の間、熱は、放熱板113にわたる空気流によって維持される比較的に冷たい温度によって示されるように、流出空気流A4によって、放熱板から離れるように急速に伝達されることができる。放熱板113を冷たい温度に維持することは、熱拡散器112および/または熱伝達経路117と放熱板113との間の熱勾配を増加させることができる。有益なこととして、開示される実施形態は、ローカル処理およびデータモジュール70の温度を好適に低温に維持することができる。
【0095】
図5は、本明細書に説明されるローカル処理およびデータモジュール70と併用され得る、ファンアセンブリ211の概略側面断面図である。ファンアセンブリ211は、構造支持をファンアセンブリ211に提供するように構成される、支持フレーム222を備えることができる。フレーム222は、例えば、締結具または他の機械的コネクタによってともに接続される、複数のフレーム部分を備えることができる。他の実施形態では、フレーム222は、一体型本体を備えることができる。モータ220は、フレーム222と機械的に結合されることができる。シャフトアセンブリ223は、モータ220に接続されることができ、縦軸がシャフトアセンブリ223の第1および第2の端部間におよび/またはそれを通して延在するように、上記に説明される縦軸Lに沿って延在することができる。シャフトアセンブリ223がモータ220に接続される、
図5の実施形態では、シャフト支持モータ220は、支持フレーム222またはフレームアセンブリの一部と見なされ得る。図示される配列では、シャフトアセンブリ223は、モータ220またはフレーム222に対してカンチレバー固定される。本明細書に説明されるように、シャフトアセンブリ223は、いくつかの実施形態では、単一シャフトを備えることができる。他の実施形態では、シャフトアセンブリ223は、ともに結合される、複数のシャフトを備えることができる。ブッシングであり得る、軸受224が、少なくとも部分的に、シャフトアセンブリ223の周囲に配置されることができる。インペラ221が、ブッシングまたは他の軸受224と動作可能に結合され、それを中心として配置されることができる。
【0096】
いくつかの実施形態では、モータ220は、電力によって励起されると、(例えば、インペラ221のハブまたは他の中心部分内または上で)インペラ221とともに結合または形成される磁気回転子アセンブリ(図示せず)を駆動するために十分な変化または交互磁場を作成する、1つ以上のワイヤコイルを有する、固定子(図示せず)を備えることができる。モータ220によって生成された磁場は、インペラ221の磁気回転子アセンブリと相互作用し、磁気回転子、したがって、インペラ221を縦軸Lを中心として回転させることができる。図示される実施形態では、シャフトアセンブリ223は、モータ220またはフレーム222に固定されることができる。したがって、図示される実施形態では、シャフトアセンブリ223は、回転しなくてもよい。いくつかの実施形態では、ブッシングまたは他の軸受224が、シャフトアセンブリ223にわたって固着される、またはそれに固定されてもよく、インペラ221は、ブッシング224およびシャフトアセンブリ223に対して回転することができる。いくつかの実施形態では、ブッシングまたは他の軸受224は、インペラ221に固着または固定されてもよく、シャフトアセンブリ223に対してインペラ221とともに回転することができる。他の実施形態では、モータ220は、シャフトアセンブリ223(またはその一部)を回転させる、内部固定子および回転子アセンブリを含むことができることを理解されたい。そのような配列では、インペラ221は、シャフトアセンブリ223に対して回転的に固定されることができ、それとともに回転することができる。
【0097】
インペラ221は、熱エネルギーを筐体から適正に除去するために、駆動され、高速で回転することができる。例えば、インペラ221は、5,000rpm~10,000rpm、例えば、8,000rpmまたはより高速の速度で回転することができる。前述のように、ローカル処理およびデータモジュール70は、VRまたはAR体験のために、ユーザによって装着または別様に搬送されることができる。ユーザは、多くの場合、モジュール70、したがって、ローカル処理およびデータモジュール70を装着しながら、移動し得、その中のファンアセンブリ211は、頻繁に、重力gに対して異なる角度で配置され得る。しかしながら、ある場合には、ファンアセンブリ211は、シャフトアセンブリ223にかかる横方向負荷から生じるトルクが、
図5に示されるように、シャフトアセンブリ223を角度Pだけ屈曲または撓曲させるように、ある角度に配置され得る、または十分に高加速で移動し得る。横方向荷重条件に起因するシャフトアセンブリ223の偏向または屈曲は、インペラ221をフレーム222の内部表面に接触または衝打させ得、これは、望ましくない雑音および/または振動をローカル処理およびデータモジュール70内に生じさせ得る。さらにシャフトアセンブリ223へのそのような外部トルクの頻繁な印加は、シャフトアセンブリ223を摩耗させる、または体験疲労を被らせ得、これは、シャフトアセンブリを損傷させ得る。
【0098】
故に、シャフトアセンブリ223にかかる横方向負荷(および結果として生じるトルク)の印加によって生じる雑音および振動を低減または排除し、疲労または摩耗の影響を低減または排除することが望ましくあり得る。本明細書に開示される実施形態は、有利には、
図5に示される縦軸Lに対して横方向の荷重を制御することができる。いくつかの配列では、例えば、シャフトアセンブリ223は、シャフトアセンブリ223の遠位端の偏向量を低減させるように、十分に堅性に作製されてもよい。他の配列では、フレーム222上の要素は、インペラ221およびシャフトアセンブリ223が、フレーム222に接触することを防止することを補助することができる、または、実質的に偏向することを防止することを補助することができる。例えば、いくつかの実施形態では、インペラ221を中心として配置される、フレームのフレーム部分222’は、インペラ221内の対応する磁石と整合する、1つ以上の磁石を備えることができる。例えば、フレーム部分222’およびインペラ内の磁石は、インペラ221をフレーム222内で中心合わせされたままにするかまたは横方向荷重に基づくフレーム222に向かうインペラ221の偏向に少なくとも対抗し、シャフトアセンブリ223の偏向を低減または排除し得るように整合される、同様の極性を有することができる。
【0099】
図6は、本明細書に開示される種々の実施形態による、ファンアセンブリ311の背面平面図である。
図7は、
図6のファンアセンブリ311の概略側面断面図である。別様に注記されない限り、
図6および7に示されるコンポーネントは、
図5に示される同様に付番されたコンポーネントに類似する、コンポーネントを含んでもよい。
図6および7に示されるように、ファンアセンブリ311は、第1の支持フレーム322aと、第1のフレーム322aに結合される、第2の支持フレーム322bとを有し得る、フレームアセンブリを備えることができる。接続された第1および第2の支持フレーム322a、322bは、エンクロージャまたはチャンバを画定することができる。インペラ321は、例えば、フレーム322a、322bによって画定されたエンクロージャ内において、第1および第2の支持フレーム322a、322b間に配置されることができる。したがって、図示される実施形態では、第1および第2の支持フレーム322a、322bは、インペラ321が配置される、筐体を画定することができる。
図6および7のインペラ321は、ハブ327と、ハブ327と結合される、および/またはそこから延在する、1つまたは複数のブレード328(例えば、ファンブレード)を備えることができる。ハブ327は、シャフトアセンブリ323と結合されることができる。いくつかの実施形態では、ブッシングは、シャフトアセンブリ323とハブ327との間に配置されることができる。前述のように、いくつかの実施形態では、インペラ321は、回転的に固定されるシャフトアセンブリ323に対して回転することができる。他の実施形態では、インペラ321は、回転シャフトアセンブリ323とともに回転することができる。
【0100】
図7に示されるように、シャフトアセンブリ323の第1の端部333は、第1の支持フレーム322aによって支持される、またはそれと結合されることができる(例えば、フレームによって画定された、またはそれ含む、支持構造、モータ等に)。例えば、
図7の実施形態では、シャフトアセンブリ123の第1の端部333は、第1の支持フレーム322aの第1のシャフト支持体330において、第1のフレーム322aに固着されることができる。種々の実施形態では、第1の端部333は、フレーム322a上に溶接、糊着、またはプレスフィットされることができる。第1のシャフト支持体330は、第1の支持フレーム322aによって画定された構造本体の一部を含むことができる。他の実施形態では、第1の支持フレーム322aは、シャフトアセンブリ323の第1の端部333が、モータに固着され、シャフト支持体330が、モータの一部を含むように、モータを備えることができる。任意の好適な構造が、セキュアシャフトアセンブリ323の第1の端部333を固着するように、シャフト支持体330として使用されることができることを理解されたい。
【0101】
前述のように、雑音および振動を低減させ、疲労、摩耗、または過剰な荷重条件のリスクを軽減させるように、シャフトアセンブリ323に印加される横方向負荷を制御することが有利であり得る。故に、
図6および7の実施形態では、第2の支持フレーム322bが、シャフトアセンブリ323にかかる横方向荷重を制御するために提供されることができる。第2の支持フレーム322bは、シャフトアセンブリ323の第2の端部334における横方向荷重を制御するように、第1の支持フレーム322aと結合されることができ、シャフトアセンブリ323の第2の端部334においてまたはそれにわたって配置されることができる。
図6および7では、第2の支持フレーム322bは、シャフトアセンブリ323の第2の端部334と結合される、第2のシャフト支持体326を備えることができる。第2のシャフト支持体326は、空気流開口部329の少なくとも一部を横断して、第2の支持フレーム322bにしっかりと取り付けられることができる。いくつかの実施形態では、第2のシャフト支持体326は、シャフトアセンブリ323の第2の端部334をフレーム322bにしっかりと取り付ける、ピンまたは他のコネクタを備えることができる。種々の実施形態では、第2のシャフト支持体326(例えば、ピン)は、軸Lに対して同心状または軸方向に接続されることができ、それを中心として、シャフトアセンブリ323、インペラ321、またはシャフトアセンブリ323およびインペラの両方が、回転する。第2のシャフト支持体326を軸Lに沿ってまたはそれに対して中心合わせされた状態で位置付けることは、有益なこととして、偏向を低減させ、インペラ321の回転を改良することができる。
【0102】
図6および7の実施形態では、第2のシャフト支持体326は、伸長部材325をその第1の端部および第2の端部部分335a、335b間に備える、またはそれと接続されることができる。
図6に示されるように、伸長部材325の第1の端部部分335aは、第2の支持フレーム322bの第1の部分に支持されることができ、伸長部材325の第2の端部部分335bは、第2の支持フレーム322bの第2の部分に支持されることができる。第1および第2の端部部分335a、335b(および第2のフレーム322bの対応する第1および第2の部分)は、空気流開口部329の周縁を中心として離間されることができる。図示される実施形態では、例えば、第1および第2の端部部分335a、335b(およびフレーム322bの第1および第2の部分)は、空気流開口部329の略反対側に配置されることができる。しかしながら、他の実施形態では、伸長部材325の第1および第2の端部部分335a、335bは、180°未満だけ、周辺に離間されることができる。例えば、伸長部材325は、第1の端部部分335aから空気流開口部329にわたって延在してもよく、シャフトアセンブリの第2の端部334と接続してもよい。伸長部材325はさらに、第2の端部334から第2の端部部分335bまで、180°未満の角度で延在してもよい。
【0103】
第1の端部333を支持することに加え、シャフトアセンブリ323の第2の端部334をしっかりと支持することは、有益なこととして、シャフトアセンブリ323にかかる横方向荷重を制御することができ、アセンブリ323の偏向を低減または排除することができる。しかしながら、伸長部材325は、空気流開口部329の一部または全体を横断して配置され得るため、伸長部材325は、空気流開口部329を通してファンアセンブリ311に進入する流入空気に干渉し得る。故に、図示される実施形態では、伸長部材325は、流入空気への途絶を低減または最小限にするように(例えば、開口部329の中への空気流が熱設計目標のために十分に最大限にまたは増加されるように)選択または決定された角度Aだけ、横軸Tに対して角度付けられることができる。例えば、いくつかの実施形態では、算出技法(数値流体力学またはCFD等)が、モータアセンブリ311を通した推定空気流場を計算することができる。分析または計算は、伸長部材325を配向すべき所望の角度Aを決定することができる。種々の実施形態では、所望の角度Aは、伸長部材325(伸長部材325がフレーム322bに取り付けられた状態で)の角度Aの範囲にわたって比較される、インペラ321が回転しているときの空気流の最大値または極大値に対応し得る。いくつかの実施形態では、算出技法は、伸長部材325を伴わずに適用され、ファンアセンブリ311の動作の間の開口部329を中心とする他の位置と比較して、空気流が少ない、開口部329の場所を決定することができる。最小または低減された空気流領域が、見出される(伸長部材325が取り付けられていない状態で)場合、伸長部材325の所望の場所または配向は、より少ない空気流のこれらの領域に対応し得る。図示される実施形態では、横軸Tに対して十分に小角度Aで、空気がそのような角度では伸長部材325の比較的に薄いプロファイルの周囲で流動し得るように、伸長部材325を配向することが望ましくあり得る。種々の実施形態では、角度Aは、-45°~45°の範囲内、例えば、-30°~30°の範囲内であることができる。しかしながら、他の角度Aも、ファンアセンブリ311の具体的流動動態に応じて使用されてもよいことを理解されたい。有益なこととして、種々の実施形態では、製造業者または組立業者は、故に、ファンアセンブリ311を組み立てることができ、伸長部材325を伴わないファンアセンブリ311の動作の間の決定されたより少ない空気流領域に基づいて、製造業者は、空気流への途絶を最小限にするように(例えば、伸長部材325をこれらの最小限の流動領域にわたって配向することによって)、伸長部材325を位置付けることができる。組立の間および最小限の空気流パターンの計算後の伸長部材325の配向は、製造業者または組立業者が、伸長部材325を固定する前に、冷却されるデバイスの具体的空気流パターンを考慮することを可能にすることができる。
【0104】
さらに下記に議論されるように、伸長部材325の配向は、フレーム322aにわたる、かつ開口部329を通した(またはフレーム322b内の開口部を通した)局所的により大きいまたは大域的に最大の空気流の方向に対して略横方向であることができる。伸長部材325は、このより大きいまたは最大の空気流レジームに面して最小限のプロファイルを有するように配向されることができる。
【0105】
図6A-6Fは、本明細書に説明される伸長部材325の種々の上部および側面プロファイルを図示する。例えば、
図6Aは、インペラ321の回転平面と略平行に画定されたx-y平面に沿って略直線プロファイルを有する、伸長部材325aの概略上部平面図であって、例えば、インペラ321は、x-y平面が回転縦軸Lに対して横方向であり得るように、
図6に示されるx-y平面と略平行な平面内で回転してもよい。
図6Bは、第1の湾曲領域361aと、第2の湾曲領域361bとを有する、伸長部材325bの概略上部平面図である。
図6Bでは、第1および第2の湾曲領域361a、361bは、遷移領域360においてまたはその近傍において曲率の方向を逆転させ得る。例えば、遷移領域360は、第1および第2の領域361a、361bが曲率の方向を変化させる、変曲領域としての役割を果たすことができる。同様に、
図6Cは、別の実施形態による、第1の湾曲領域361aと、第2の湾曲領域361bとを有する、伸長部材325cの概略上部平面図である。
図6Bと異なり、
図6Cでは、第1および第2の湾曲領域361a、361bは、平滑または連続の変曲または遷移領域360に沿って、曲率の方向を変化させることができる。上下図から(例えば、x-y平面に沿って)示されるような形状は、ファンアセンブリを通して所望のフロープロファイルを達成するように選択されてもよい。
【0106】
図6Dは、x-y平面に対して略横方向、例えば、縦方向回転軸Lの方向と平行に画定されたx-z平面に沿って視認される際に、略平面または直線プロファイルを有する、伸長部材325dの概略側面図である(
図7に示されるx-z平面参照)。
図6Eは、x-z平面に沿って視認される際に、非線形または成形プロファイルを有する、伸長部材325eの概略側面図である。例えば、
図6Eに示されるように、伸長部材325eは、z-軸の第1の場所に沿って配置される、第1の部分362aと、第1の部分362aからz-軸(縦軸Lと平行または略整合され得る)に沿ってオフセットされて配置される、第2の部分362bとを備えることができる。第3の遷移部分362cは、第1および第2の部分362a、362bを接続する役割を果たし得る。
【0107】
図6Fは、別の実施形態による、x-z平面に沿って視認される際に、非線形または湾曲プロファイルを有する、伸長部材325fの概略側面図である。
図6Eの実施形態と同様に、伸長部材325fは、z-軸に沿った第1の場所に沿った、第1の部分363aと、z-軸に沿った他の場所における、1つ以上の第2の部分363bとを備えることができる。
図6Eの実施形態と異なり、
図6Fの部材325fは、z-軸に沿って湾曲表面を備えることができる。したがって、
図6A-6Fに示されるように、伸長部材325の形状は、x-y平面および/またはx-z平面内で変動し得る。伸長部材325a-325fは、故に、ファンアセンブリを通した流動を改良するために、任意の好適なタイプの3次元プロファイルを有するように成形されてもよい。
【0108】
図8は、別の実施形態による、ファンアセンブリ411の背面平面図である。別様に注記されない限り、
図8に示されるコンポーネントは、
図6-7に示される同様に付番されたコンポーネントに類似する、コンポーネントを含んでもよく、参照番号は、
図6-7に対して100ずつ増分される。しかしながら、
図6および7の実施形態と異なり、
図8に示される伸長部材425は、ファンアセンブリ411を通した空気流をさらに改良するように、翼形状を有することができる。いくつかの実施形態では、伸長部材425の厚さは、第1および第2の端部部分435a、435b間の伸長部材425の長さに沿って変動し得る。いくつかの実施形態では、伸長部材425の幅は、第1および第2の端部部分435a、435b間の伸長部材425の長さに沿って変動し得る。種々の実施形態では、伸長部材425の幅および/または厚さは、予期される横方向荷重条件の間、シャフトアセンブリ423を支持し、誘発される応力に適応するように十分に強固であるように選択されることができる。したがって、
図8の実施形態はまた、有益なこととして、ファンアセンブリ411を通して適正な空気流を維持しながら、シャフトアセンブリ423にかかる横方向荷重を制御することができる。
【0109】
図9は、別の実施形態による、ファンアセンブリ511の概略側面断面図である。別様に注記されない限り、
図9に示されるコンポーネントは、
図6-8に示される同様に付番されたコンポーネントに類似する、コンポーネントを含んでもよく、参照番号は、
図8に対して100ずつ増分される。例えば、
図6-8の実施形態と同様に、ファンアセンブリ511は、シャフトアセンブリ523と結合される(例えば、ブッシング524を用いて)、インペラ521を含むことができる。さらに、
図6-8と同様に、シャフトアセンブリ523の第1の端部533は、例えば、モータ520またはその上またはフレーム522aによって画定された構造本体上に配置され得る、第1のシャフト支持体530において、第1のフレーム522aに固定または固着されることができる。加えて、
図6-8と同様に、シャフトアセンブリ523の第2の端部533は、伸長部材525もまた備え得る、第2のシャフト支持体526において、第2のフレーム522bに固定または固着されることができる。有益なこととして、第1および第2のシャフト支持体526は、シャフトアセンブリ523にかかる横方向荷重を制御することができ、シャフトアセンブリ523の偏向を低減させることができる。さらに、上記に説明されるように、いくつかの実施形態では、伸長部材525の角度配向は、ファンアセンブリ511を通した空気流を改良するかまたはある場合には、空気流の流れ内に伸長部材525を含む空気流コストを最小限にするように、選択されることができる。
【0110】
しかしながら、
図6-8の実施形態と異なり、
図9では、シャフトアセンブリ523は、第1の支持フレーム522aに回転的に固定される(例えば、固着される)、第1のシャフト部分523aと、インペラ521に回転的に固定される(例えば、固着される)、第2のシャフト部分523bとを備えることができる。
図9に示されるように、シャフトアセンブリ523の第1の端部533は、インペラ521の第1の側に配置されることができ、シャフトアセンブリ523の第2の端部534は、第1の側と反対のインペラ521の第2の側に配置されることができる。第2のシャフト部分523bは、第1のシャフト部分523aの遊離端にわたっておよび/またはそれに対して、回転可能であることができる。いくつかの実施形態では、第1および第2のシャフト部分523a、523bは、例えば、インペラ521においてともに接続される、2つの別個のシャフトを備えることができる。いくつかの実施形態では、第1および第2のシャフト部分523a、523bは、単一シャフトを備えることができ、第1の部分523aは、インペラ521の第1の側にあって、第2の部分523bは、インペラ521の第2の側にある。
【0111】
したがって、
図9の実施形態では、第1のシャフト部分523aは、第1のフレーム522a(例えば、モータ520またはフレーム522aの構造本体)に対して回転的に固定されることができる。第2のシャフト部分523aは、インペラ521およびブッシング524とともに回転することができる。上記の実施形態と同様に、シャフトアセンブリ523の第2の端部534を第2のフレーム522bとともに支持することは、有益なこととして、横方向荷重条件を制御し、シャフトアセンブリ523の偏向を低減させることができる。
【0112】
図10は、別の実施形態による、ファンアセンブリ611の概略側面断面図である。別様に注記されない限り、
図10に示されるコンポーネントは、
図6-9に示される同様に付番されたコンポーネントに類似する、コンポーネントを含んでもよく、参照番号は、
図9に対して100ずつ増分される。例えば、
図9と同様に、シャフトアセンブリ623の第1の端部633は第1のフレーム622a(フレームの構造本体、モータ620、またはファンアセンブリ611の任意の他の好適な定常特徴を備え得る)と動作可能に結合することができる。シャフトアセンブリ623の第2の端部634は、第2のフレーム622bと動作可能に結合することができる。
図10では、インペラ621およびシャフトアセンブリ623は、例証を容易にするために、部分分解図で図示される。しかしながら、動作の間、シャフトアセンブリ623の第1の端部633は、第1のフレーム622aと係合し、シャフトアセンブリ623の第2の端部634は、第2のフレーム622bと係合することを理解されたい。
【0113】
さらに、
図9と同様に、インペラ621は、シャフトアセンブリ623の第1および第2のシャフト部分623a、623bと結合されることができる。第1および第2のシャフト部分623a、623bは、単一の一体型シャフトを備えることができる、または第1および第2のシャフト部分623a、623bは、2つの別個のシャフトを備えることができる。
図10の実施形態では、シャフト部分623a、623bは、回転をインペラ621に付与するように、インペラ621に固定されることができる。例えば、インペラハブ627の一部は、従動子磁石または回転子アセンブリを含むことができる。モータ620の固定子アセンブリは、磁力をハブ627上に作成し、インペラ621の回転を付与するように、励起されることができる。加えて、
図10に示されるように、第1のブッシング624aを備える、凹面部材は、第1のフレーム622aおよび/またはモータ620とともに結合または形成されることができる。第2のブッシング624bを備える、第2の凹面部材は、第2のフレーム622bとともに結合または形成されることができる。第1のブッシング624aは、第1のシャフト支持体630として作用し、シャフトアセンブリ623の第1の端部633を回転的に支持することができ、第2のブッシング624bは、第2のシャフト支持体626として作用するかまたはそれを備え、シャフトアセンブリ623の第2の端部634を回転的に支持することができる。したがって、インペラ621の回転の間、第1のシャフト部分623aの第1の端部633は、第1のブッシング624a内で回転することができる。第2のシャフト部分623aの第2の端部634は、第2のブッシング624b内で回転することができる。
【0114】
有益なこととして、第2のブッシング624bは、ファンアセンブリ611の動作の間、シャフトアセンブリ624にかかる横方向荷重を制御することを補助することができる。示されるように、シャフト支持体626の第2のブッシング624bは、第2のシャフト部分623bに沿って整合されるか、または、それに対して同心状に整合されることができる。いくつかの実施形態では、第2のシャフト支持体626はまた、空気流開口部629の一部または全体を横断して延在する、伸長部材625を備えることができる。
図10に示されるように、第1および第2のブッシング624a、624bの一方または両方は、凹面部材、例えば、凹面内側表面を備えることができる。いくつかの実施形態では、凹面内側表面は、略球状または実質的に球状の表面を備える、または画定してもよい。第1および/または第2のブッシング624a、624bに画定される、凹面内側表面は、有益なこととして、シャフトアセンブリ623の両端633、634を横方向荷重条件に対して支持しながら、シャフトアセンブリ623の回転を可能にすることができる。さらに、第1および/または第2のブッシング624a、624bの凹面内側表面は、シャフトアセンブリ623の端部633、634のわずかであるが、容認可能な回転および/または平行移動に適応するように、成形されることができる。端部633、634のそのような無視可能である移動に適応することはさらに、シャフトアセンブリ623にかかる応力を低減させながら、望ましくない大変形を防止することができる。
【0115】
図10A-10Dは、本明細書に開示される実施形態と併用され得る、ファンアセンブリの付加的実施例を図示する。例えば、
図10Aは、ブッシング924を用いてインペラアセンブリ921に動作可能に結合する、シャフトアセンブリ923を備える、ファンアセンブリ911の概略側面図である。別様に注記されない限り、
図10Aに示されるコンポーネントは、
図6-10に示される同様に付番されたコンポーネントに類似する、コンポーネントを含んでもよく、参照番号は、
図10に対して100ずつ増分される。
図10Aの実施形態では、シャフトアセンブリ923は、その端部において、フレーム922a、922bに接続され得る(例えば、伸長部材925またはフレーム922bに溶接される、機械的に締結される、または別様に固定される)、単一シャフトを備えることができる。いくつかの実施形態では、フレーム922bのうちの1つは、伸長部材925を備えることができる。
図10Aでは、シャフトアセンブリ923は、ブッシング924およびインペラ921と別個の部材を備えることができ、例えば、
図10Aのシャフトアセンブリ923は、ブッシング924と一体的に形成されなくてもよい。
図10Aでは、シャフトアセンブリ923は、ブッシング924に回転的に固定される場合とそうではない場合がある。例えば、いくつかの実施形態では、シャフトアセンブリ923は、ブッシング924およびインペラ921が、固定されたシャフトアセンブリ923に対して回転し得る(例えば、それを中心として回転し得る)ように、ブッシング924に回転的に固定されなくてもよい。他の実施形態では、ブッシング924およびインペラ921は、インペラ921およびブッシング924がシャフトアセンブリ923の回転とともに回転するかまたはそれに追従するように、シャフトアセンブリ923に回転的に固定または結合されてもよい。
【0116】
図10Bは、ブッシング1024を用いてインペラアセンブリ1021に動作可能に結合する、シャフトアセンブリ1023を備える、ファンアセンブリ1011の概略側面図である。別様に注記されない限り、
図10Bに示されるコンポーネントは、
図6-10Aに示される同様に付番されたコンポーネントに類似する、コンポーネントを含んでもよく、参照番号は、
図10Aに対して100ずつ増分される。
図10Aの実施形態と異なり、
図10Bの実施形態では、シャフトアセンブリ1023は、単一の一体型シャフトアセンブリおよびインペラを画定するように、インペラ1021(および/または示されないブッシング)と物理的に統合されてもよい。したがって、
図10Bでは、シャフトアセンブリ1023は、その端部において、フレーム1022a、1022b(そのうちの1つは、伸長部材1025を備えてもよい)に固定されることができる。シャフトアセンブリ1023の回転は、回転を一体的に形成されるインペラ1021に付与することができる。
【0117】
図10Cは、インペラ1121と動作可能に結合される第1および第2のシャフト部分1123a、1123bを有する、シャフトアセンブリ1123を備える、ファンアセンブリ1111の概略側面図である。別様に注記されない限り、
図10Cに示されるコンポーネントは、
図6-10Bに示される同様に付番されたコンポーネントに類似する、コンポーネントを含んでもよく、参照番号は、
図10Bに対して100ずつ増分される。
図10Cの実施形態では、第1および第2のシャフト部分1123a、1123bは、それぞれ、フレーム1122a、1122bと結合される、別個のシャフトを備えることができる。第1および第2のシャフト部分1123a、1123bは、ハブ1124を用いて、インペラ1121に接続することができる。
図10Cでは、第1および第2のシャフト部分1123a、1123bは、インペラ1121およびハブ1124がシャフト部分1123a、1123bに対して回転するように、フレーム1122a、1122bに固定されることができる。他の実施形態では、第1および第2のシャフト部分1123a、1123bは、ハブ1124およびインペラ1121が第1および第2のシャフト部分1123a、1123bとともに回転し得るように、ハブ1124に固定されることができる。
【0118】
図10Dは、インペラ1221と動作可能に結合される第1および第2のシャフト部分1223a、1223bを有する、シャフトアセンブリ1223を備える、ファンアセンブリ1211の概略側面図である。別様に注記されない限り、
図10Dに示されるコンポーネントは、
図6-10Cに示される同様に付番されたコンポーネントに類似する、コンポーネントを含んでもよく、参照番号は、
図10Cに対して100ずつ増分される。
図10Cの実施形態と異なり、例えば、第1のシャフト部分1223aは、第1のフレーム1222aと一体的に形成されることができ、例えば、第1のシャフト部分1223aおよび第1のフレーム1222aは、第1のシャフト部分1223aが第1のフレーム1222aから延在するように、単一の一体型コンポーネントを画定することができる。同様に、第2のシャフト部分1223bは、第2のフレーム1222bと一体的に形成されることができ、例えば、第2のシャフト部分1223bおよび第2のフレーム1222bは、第2のシャフト部分1223bが第2のフレーム1222bから延在するように、単一の一体型コンポーネントを画定することができる。いくつかの実施形態では、第1および第2のシャフト部分1223a、1223bは、ハブ1224およびインペラ1221がシャフト部分1223a、1223bに対して回転するように、固定されることができる。
【0119】
図11は、伸長部材725がファンアセンブリ711に取り付けられる前のファンアセンブリ711内の流動パターンの平面図である。
図12は、伸長部材825がファンアセンブリ811に対して所望の配向に設置された後のファンアセンブリ811内およびその周囲の流動パターンの概略斜視図である。
図11および12の流動パターンは、数値流体力学(CFD)技法を使用して算出された。
【0120】
図11は、伸長部材725を伴わない、すなわち、それが取り付けられる前の、ファンアセンブリ711の空気流開口部729の中に流動する、冷却空気流A2、A3(
図4A参照)の速度場を表す。前述のように、ファンアセンブリ711は、種々のタイプのポータブル電子デバイスと併用されてもよく、これは、異なるタイプまたは数の電子コンポーネントを含んでもよい。いったん電子デバイス設計が完成されると、ファンアセンブリ711を通した流動パターンが、動作の間、算出され、筐体内の電子コンポーネントを考慮して、ファンアセンブリ711の速度場を決定することができる。
図11に示されるアセンブリ711に関して、ローカル処理およびデータモジュール70と併用されるとき、最大または増加された空気流を表す、円周方向場所Cmaxが、決定されることができる。同様に、最小または低減された空気流を表す、円周方向場所Cminも、決定されることができる。
【0121】
伸長部材725を伴わずにファンアセンブリ711に関して決定された速度プロファイルに基づいて、伸長部材725の所望の配向が、選択されることができる。ある場合には、開口部729を通した最小空気流に対応するように、伸長部材725を配向することが望ましくあり得る。いくつかの実施形態では、伸長部材725の一端部分は、円周方向場所Cminに位置付けられることができ、他端部分は、反対円周方向場所に配置されることができる。いくつかの実施形態では、伸長部材725の第1および第2の端部部分は、加重された平均または最小空気流に関する他の決定基準に基づいて、円周方向に位置付けられることができる。伸長部材725を最小または低減された空気流の領域に位置付けることによって、ファンアセンブリ711の中への空気流に及ぼされる伸長部材725の影響は、低減または排除されることができる。
【0122】
図12は、伸長部材825が
図11に関連して行われた選択および決定に従って配向された後のファンアセンブリ811を通した空気流経路A2、A3およびその速度プロファイルを図示する。
図12に示されるように、伸長部材825は、ファンアセンブリ811を通して空気流を著しく低減させない。むしろ、空気流経路A2、A3は、モーメンタムの損失を殆どまたは全く伴わずに、伸長部材825にわたって通過する。
【0123】
【0124】
電子デバイスは、上記に説明されるローカル処理およびデータモジュール70を備えることができる。
図3A-3Dに関連して前述のように、ローカル処理およびデータモジュール70は、第1のエンクロージャ1300(エンクロージャ100に類似してもよい)と、第1のエンクロージャ1300から間隙1367によって離間される、第2のエンクロージャ1301とを備えることができる。本明細書に説明されるように、1つ以上の電子デバイス(例えば、プロセッサ)は、少なくとも部分的に、第1のエンクロージャ1301によって画定された第1のコンパートメントに提供されてもよい。1つ以上の他の電子デバイス(例えば、1つ以上のバッテリ、1つ以上のプロセッサ等)は、少なくとも部分的に、第2のエンクロージャ1302によって画定された第2のコンパートメントに提供されてもよい。
【0125】
種々の実施形態では、電子デバイスを高速(例えば、中心処理および/またはグラフィック処理ユニットのために高速)で動作させながら、また、電力供給源(例えば、電子デバイスのバッテリ)を充電することが望ましくあり得る。本明細書に開示されるバッテリは、任意の好適なタイプのバッテリであることができ、例えば、リチウムイオンバッテリを含む。しかしながら、プロセッサを高速(および対応する高温)で動作させながら、また、バッテリを充電および/または放電させることは、困難であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、プロセッサは、減速前(例えば、動的周波数スケーリングまたは減速が開始される前)は、最大約95℃で動作することができる。プロセッサ動作に関するそのような高温は、効果的バッテリ使用のための最大温度閾値(例えば、いくつかの実施形態では、45℃またはその近傍であり得る)を超え得る。したがって、プロセッサを高速で動作させることからの温度上昇は、電子デバイスの使用の間(例えば、プロセッサの高速動作の間)、バッテリを急速かつ効果的に充電する能力を低減させ得る。プロセッサおよびバッテリの動作温度は、概略であって、プロセッサおよびバッテリは、種々の温度で動作されることができることを理解されたい。
【0126】
故に、本明細書に開示される種々の実施形態は、第1および第2のエンクロージャ1300、1301と併せて、エンクロージャ1300、1301のコンパートメントを熱的に分離するための接続部分1365を利用する。例えば、プロセッサは、第1のエンクロージャ1300の第1のコンパートメント内に配置されてもよく、高速、したがって、高温で動作してもよい。バッテリは、第2のエンクロージャ1301の第2のコンパートメント内に配置されることができ、デバイスの他のコンポーネント、例えば、第1のエンクロージャ1300内のプロセッサと電気的に通信することができる。いくつかの実施形態では、1つ以上の処理要素は、第1のエンクロージャ1300内に配置されることができ、1つ以上の他の処理要素は、第2のエンクロージャ1301内に配置されることができる。いくつかの実施形態では、エンクロージャ1300、1301の両方内の処理要素は、システムの動作を制御するために使用されることができる。
【0127】
いくつかの実施形態では、接続部分1365は、チャネル1319を備えることができ、これは、上記に説明されるチャネル119に類似してもよい。いくつかの実施形態では、接続部分1365は、第1および第2のエンクロージャ1300、1301を分離する、空気または熱間隙を備えることができる。空気間隙の比較的に低い熱伝導性(および高断熱性質)は、第1のエンクロージャ1300内のプロセッサを第2のエンクロージャ1301内のバッテリから熱的に分離する役割を果たすことができる。いくつかの実施形態では、1つ以上のコネクタまたはワイヤが、チャネル119を通して通過し、第1のエンクロージャ1300内のプロセッサと第2のエンクロージャ1301のバッテリを電気的に接続することができる。付加的コンポーネントもまた、第1および/または第2のエンクロージャ1300、1301に提供されてもよい。有益なこととして、したがって、接続部分1365によって提供される熱間隙は、第1のエンクロージャ1300内のプロセッサから第2のエンクロージャ1301内のバッテリに通過する熱を低減または実質的に防止することができる。したがって、プロセッサは、比較的に高速および高温で動作しながら、プロセッサの動作の間、充電を可能にするように、バッテリを十分に低温に維持することができる。対照的に、バッテリおよびプロセッサを単一コンパートメントまたはエンクロージャ内に提供することは、バッテリとプロセッサとの間の適正な熱分離を提供し得ない。
【0128】
図示される実施形態では、接続部分1365は、空気間隙を備え、断熱を第1および第2のエンクロージャ1300、1301間に提供する。他の実施形態では、他の低熱伝導性材料(絶縁体または誘電体等)が、接続部分1365に提供されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、断熱ポリマー(例えば、埋込用樹脂または封止剤)が、接続部分1365に提供されてもよい。いくつかの実施形態では、第1および第2のエンクロージャ1300、1301によって画定された第1および第2のコンパートメントはまた、ガス(例えば、空気)で充填されてもよい。他の実施形態では、電子デバイス(例えば、プロセッサ、バッテリ等)もまた、ポリマーまたは誘電体等の別のタイプの断熱材料内にカプセル化または別様に封入されてもよい。
【0129】
さらに、
図13E-Fに示されるように、第1および第2のエンクロージャ1300、1301は、第1および第2のエンクロージャ1300、1301間に配置される、または延在する、接続部分1365によって画定された幅または間隙と類似またはほぼ同一である、
図13Eに示されるような間隙幅Gを有する、間隙1367によって分離されることができる(例えば、接続部分1365から離間したまたその下方の場所において)。間隙1367(例えば、エンクロージャ1300、1301間の空気間隙)は、改良された熱分離を第1および第2のエンクロージャ1300、1301間に提供することができる。いくつかの実施形態では、第1および第2のエンクロージャ1300、1301内のコンパートメント間の空間の大部分は、空気またはガスで充填されてもよい。例えば、チャネル1319は、いくつかの実施形態では、ガスで充填されることができ、エンクロージャ1300、1301の外側部分間の間隙1367は、空気等のガスを備えることができる。示されるように、チャネル1319は、第1のコンパートメントの最大寸法と平行な方向に沿って得られた第1のエンクロージャ1300の第1のコンパートメントの断面積より小さい(および/または第2のエンクロージャ1301の第2のコンパートメントの断面積より小さい)、側断面積を有することができる。
【0130】
エンクロージャ1300、1301は、間隙1367内に配置される、クリップ1366を備えることができる。クリップ1366は、第1および第2のエンクロージャ1300、1301から延在する、突出部を備えることができる。クリップ1366は、例えば、ベルトまたはユーザの他の衣類付属品上へのモジュール70の装着能力を改良することができる。いくつかの実施形態では、接続部分1365(例えば、チャネル1319)および/または間隙1367の間隙幅Gは、0.5mm~10mmの範囲内、1mm~7mmの範囲内、または1mm~5mmの範囲内であってもよい。熱間隙または熱障壁(例えば、空気間隙)を提供することは、十分な熱分離をエンクロージャ1300、1301間に提供し得る。いくつかの実施形態では、エンクロージャ1300、1301の一方または両方は、エンクロージャ1300、1301の内部コンパートメント間の熱障壁をさらに改良するように、比較的に低い熱伝導性を有する、材料から構築されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、より高い熱伝導性材料と比較して、より低い熱伝導性材料(例えば、アルミニウムまたはプラスチック)が、使用されてもよい。上記に開示されるような種々の実施形態では、接続部分1365および/または間隙1367によって提供される熱間隙は、依然として、少なくとも一部の熱が第1のエンクロージャ1300から第2のエンクロージャ1301に流動することを可能にしてもよい。しかしながら、本明細書に開示されるファンアセンブリは、第1のエンクロージャ1300から第2のエンクロージャ1301への熱放散を低減させるように、本熱伝達を軽減させる。
【0131】
図14Aは、電子デバイスの動作の間の
図13A-13Hの電子デバイスの側面図の概略熱伝達マップ1450である。
図14Bは、熱伝達マップ1450の概略上面図である。
図14Aおよび14Bに示されるように、第1のエンクロージャ1300(その中にプロセッサが配置され得る)の温度プロファイルは、第2のエンクロージャ1301(その中にバッテリが配置され得る)の温度プロファイルより有意に高くなり得、接続部分1365および/または間隙1367が、適正な熱分離をエンクロージャ1300、1301間に提供していることを示す。種々の実施形態は、有益なこととして、少なくとも40℃、少なくとも50℃等の熱分離をエンクロージャ1300、1301間に提供することができる。
【0132】
本明細書に開示される種々の実施形態では、本発明者らは、電子デバイスのための新しく、オリジナルの、かつ装飾的設計を発明した。
図15A-15Hでは、輪郭および破線を示す、陰影は、例証目的のためのものであって、請求される設計の一部を形成するものではない。
図15Aは、本設計の一実施形態による、電子デバイスの概略背面左斜視図である。
図15Bは、
図15Aの電子デバイスの概略正面右斜視図である。
図15Cは、
図15A-15Bの電子デバイスの概略正面平面図である。
図15Dは、
図15A-15Cの電子デバイスの概略背面平面図である。
図15Eは、
図15A-15Dの電子デバイスの概略右側面図である。
図15Fは、
図15A-15Eの電子デバイスの概略左側面図である。
図15Gは、
図15A-15Fの電子デバイスの概略上部平面図である。
図15Hは、
図15A-15Gの電子デバイスの概略底部平面図である。種々の実施形態は、故に、少なくとも
図15A-15Hを含む、本明細書に図示および説明される電子デバイスのための装飾的設計を対象とする。
【0133】
例示的実施形態
実施形態1:電子デバイスであって、
筐体であって、該筐体は、
第1の電子コンポーネントが配置される、第1のコンパートメントと、
第2の電子コンポーネントが配置される、第2のコンパートメントであって、第1および第2の電気コンポーネントの一方または両方は、電子デバイスの別のコンポーネントと電気的に通信する、第2のコンパートメントと、
第1のコンパートメントと第2のコンパートメントとの間に延在する接続部分と、
を備える、筐体
を備え、第1のコンパートメントは、接続部分から離間される場所において、第2のコンパートメントから間隙によって分離され、熱分離を第1のコンパートメントと第2のコンパートメントとの間に提供する、電子デバイス。
【0134】
実施形態2:第1の電子コンポーネントは、プロセッサを備える、実施形態1に記載の電子デバイス。
【0135】
実施形態3:第2の電子コンポーネントは、電力供給源を備える、実施形態1-2のいずれか1項に記載の電子デバイス。
【0136】
実施形態4:電力供給源は、バッテリを備える、実施形態3に記載の電子デバイス。
【0137】
実施形態5:第1のコンパートメント、第2のコンパートメント、および接続部分は、ガスで充填される、実施形態1-4のいずれか1項に記載の電子デバイス。
【0138】
実施形態6:接続部分は、チャネルを第1のコンパートメントと第2のコンパートメントとの間に備える、実施形態1-5のいずれか1項に記載の電子デバイス。
【0139】
実施形態7:チャネルは、第1のコンパートメントの最大寸法と平行な方向に沿って得られる第1のコンパートメントの断面積より小さい、側断面積を有する、実施形態6に記載の電子デバイス。
【0140】
実施形態8:電子デバイスは、拡張現実デバイスを備える、実施形態1-7のいずれか1項に記載の電子デバイス。
【0141】
実施形態9:ユーザによって装着されるヘッドピースに接続するように構成される、コネクタをさらに備える、実施形態8に記載の電子デバイス。
【0142】
実施形態10:第1の電子コンポーネントは、第2の電子コンポーネントと電気的に通信する、実施形態1-9のいずれか1項に記載の電子デバイス。
【0143】
実施形態11:第1のコンパートメントと第2のコンパートメントとの間の間隙内に配置される、クリップをさらに備える、実施形態1-10のいずれか1項に記載の電子デバイス。
【0144】
実施形態12:ポータブル電子デバイスであって、
筐体と、
筐体内に配置される、バッテリであって、ポータブル電子デバイスの少なくとも一部のために電力を供給する、バッテリと、
ポータブル電子デバイスを動作させるための電子コンポーネントであって、筐体内に配置される、電子コンポーネントと、
フレームアセンブリを備える、熱軽減アセンブリであって、
第1の端部と、第1の端部と反対の第2の端部とを有する、シャフトアセンブリであって、第1および第2の端部は、フレームアセンブリによって支持される、シャフトアセンブリと、
ハブと結合されるファンブレードを有する、インペラであって、ハブは、シャフトアセンブリの縦軸を中心とした筐体内の回転のために、シャフトアセンブリと結合される、インペラと、
を備え、
シャフトアセンブリの縦軸に対して横方向の荷重は、シャフトアセンブリの第2の端部におけるフレームアセンブリによって制御され、
熱軽減アセンブリは、バッテリおよび電子コンポーネントの一方または両方から生成された熱を除去する、
熱軽減アセンブリと、
を備える、ポータブル電子デバイス。
【0145】
実施形態13:筐体は、第1のエンクロージャと、第2のエンクロージャとを備え、電子コンポーネントおよび熱軽減アセンブリは、第1のエンクロージャ内に配置され、バッテリは、第2のエンクロージャ内に配置される、実施形態12に記載の電力供給源アセンブリ。
【0146】
実施形態14:シャフトアセンブリは、フレームアセンブリの第1のフレームに接続される、第1のシャフト部分と、フレームアセンブリの第2のフレームに接続される、第2のシャフト部分とを備え、第1および第2のシャフト部分は、少なくとも部分的に、ハブの反対側に配置される、実施形態12または13に記載の電力供給源アセンブリ。
【0147】
実施形態15:ファンアセンブリであって、
第1の支持フレームと、
第1の支持フレームと結合される、第1の端部と、第1の端部から離れるように配置される、第2の端部とを有する、シャフトアセンブリと、
第1の支持フレームと結合され、シャフトアセンブリの第2の端部においてまたはそれにわたって配置される、第2の支持フレームと、
ハブと結合される、ファンブレードを有する、インペラであって、ハブは、縦軸を中心とした第1の支持フレームと第2の支持フレームとの間の回転のために、シャフトアセンブリにわたって配置される、インペラと、
を備え、シャフトアセンブリにかかる横方向荷重は、第1および第2の支持フレームによって制御される、ファンアセンブリ。
【0148】
実施形態16:第2の支持フレームは、シャフトアセンブリの第1の端部と第2の端部との間に延在する縦軸を中心として配置される、空気流開口部を備える、実施形態15に記載のファンアセンブリ。
【0149】
実施形態17:シャフトアセンブリの第2の端部と結合される、シャフト支持体をさらに備え、シャフト支持体は、空気流開口部を横断して第2の支持フレームにしっかりと取り付けられる、実施形態16に記載のファンアセンブリ。
【0150】
実施形態18:シャフト支持体は、第2の支持フレームの個別の第1および第2の部分において支持され、個別の第1および第2の部分は、空気流開口部の周縁を中心として離間される、実施形態17に記載のファンアセンブリ。
【0151】
実施形態19:第2の支持フレームの第1の部分は、概して、第2の支持フレームの第2の部分に対して空気流開口部の反対側にある、実施形態18に記載のファンアセンブリ。
【0152】
実施形態20:シャフト支持体は、インペラが動作しているとき、最大空気流に対応する空気流開口部の回転位置内に配置される、実施形態17-19のいずれか1項に記載のファンアセンブリ。
【0153】
実施形態21:シャフト支持体は、伸長部材をその第1の端部と第2の端部との間に備え、伸長部材は、翼形状を有する、実施形態17-20のいずれか1項に記載のファンアセンブリ。
【0154】
実施形態22:シャフト支持体は、伸長部材をその第1の端部と第2の端部との間に備え、伸長部材は、可変幅をその長さに沿って有する、実施形態17-21のいずれか1項に記載のファンアセンブリ。
【0155】
実施形態23:シャフト支持体は、伸長部材をその第1の端部と第2の端部との間に備え、伸長部材は、可変厚をその長さに沿って有する、実施形態17-22のいずれか1項に記載のファンアセンブリ。
【0156】
実施形態24:シャフトアセンブリは、第1の支持フレームに回転的に固定される、第1のシャフト部分と、インペラに回転的に固定される、第2の部分とを備え、第2の部分は、シャフトアセンブリの第1のシャフト部分の遊離端にわたって回転可能である、実施形態15-23のいずれか1項に記載のファンアセンブリ。
【0157】
実施形態25:シャフトアセンブリは、インペラの第1の側に配置される、第1の端部と、インペラの第2の側に配置される、第2の端部とを有する、伸長部材を備え、第2の側は、第1の側と反対にある、実施形態15-24のいずれか1項に記載のファンアセンブリ。
【0158】
実施形態26:第2の支持フレームと結合され、伸長部材の第2の端部を回転的に支持するように構成される、凹面部材をさらに備える、実施形態25に記載のファンアセンブリ。
【0159】
実施形態27:第1の支持フレームと結合され、伸長部材の第1の端部を回転的に支持するように構成される、付加的凹面部材をさらに備える、実施形態26に記載のファンアセンブリ。
【0160】
実施形態28:ファンアセンブリの空気流経路が、縦軸を中心として配置される、空気流開口部と、縦軸と非平行な軸を中心として配置される面を有する、第2の空気流開口部との間に延在する、実施形態16-27のいずれか1項に記載のファンアセンブリ。
【0161】
実施形態29:縦軸と非平行な軸は、縦軸と略垂直に、インペラの半径方向に延在する軸に沿って配置される、実施形態28に記載のファンアセンブリ。
【0162】
実施形態30:ファンアセンブリであって、
第1の端部においてシャフトアセンブリを支持する、エンクロージャであって、シャフトは、第1の端部と反対の第2の端部を有する、エンクロージャと、
ハブと結合されるファンブレードを有する、インペラであって、ハブは、縦軸を中心としたエンクロージャ内の回転のために、シャフトと結合される、インペラと、
を備え、シャフトアセンブリにかかる横方向荷重は、シャフトアセンブリの第2の端部におけるエンクロージャによって制御される、ファンアセンブリ。
【0163】
実施形態31:ファンアセンブリであって、
シャフト支持体と、シャフト支持体によって支持される、シャフトアセンブリとを備える、筐体と、
筐体内に配置され、シャフトアセンブリと結合される、インペラであって、シャフトアセンブリの縦軸を中心として回転するように構成される、インペラと、
縦軸を中心として配置される、第1の空気流開口部と、
縦軸と非平行な軸を中心として配置される面を有する、第2の空気流開口部と、
第1の空気流開口部と第2の空気流開口部との間に延在する、ファンアセンブリの空気流経路と、
を備え、シャフト支持体は、第1の空気流開口部の少なくとも一部を横断して延在する、伸長部材を備え、伸長部材は、第1の空気流開口部を通した空気流の少なくとも極大値を可能にする非平行な軸に対する角度で、第1の空気流開口部を横断して角度的に位置付けられる、ファンアセンブリ。
【0164】
実施形態32:非平行な軸に対する角度は、鋭角である、実施形態31に記載のファンアセンブリ。
【0165】
実施形態33:非平行な軸に対する角度は、-45°~45°の範囲内である、実施形態32に記載のファンアセンブリ。
【0166】
実施形態34:非平行な軸に対する角度は、-30°~30°の範囲内である、実施形態33に記載のファンアセンブリ。
【0167】
実施形態35:ファンアセンブリを製造する方法であって、該方法は、
ファンアセンブリを提供するステップであって、該ファンアセンブリは、
筐体と、
筐体内に配置され、シャフトアセンブリと結合される、インペラであって、シャフトアセンブリの縦軸を中心として回転するように構成される、インペラと、
縦軸を中心として配置される、第1の空気流開口部と、
縦軸と非平行な軸を中心として配置される面を有する、第2の空気流開口部と、
を備え、ファンアセンブリの空気流経路が、第1の空気流開口部と第2の空気流開口部との間に延在する、ステップと、
ファンアセンブリを通した空気流プロファイルを算出するステップと、
算出に基づいて、シャフト支持体を提供し、シャフトアセンブリの端部を支持するステップであって、シャフト支持体は、第1の空気流開口部の少なくとも一部を横断して延在する、伸長部材を備える、ステップと、
を含む、方法。
【0168】
実施形態36:算出に基づいて、第1の空気流開口部を通した空気流の少なくとも極大値を可能にする非平行な軸に対する角度で、第1の空気流開口部を少なくとも部分的に横断して伸長部材を角度的に位置付けるステップをさらに含む、実施形態35に記載の方法。
【0169】
実施形態37:角度的に位置付けるステップは、非平行な軸に対する角度を鋭角に配向するステップを含む、実施形態36に記載の方法。
【0170】
実施形態38:角度的に位置付けるステップは、非平行な軸に対する角度を-45°~45°の範囲内に配向するステップを含む、実施形態37に記載の方法。
【0171】
実施形態39:角度的に位置付けるステップは、非平行な軸に対する角度を-30°~30°の範囲内に配向するステップを含む、実施形態38に記載の方法。
付加的考慮点
【0172】
本明細書に説明される、および/または添付される図に描写される任意のプロセス、方法、およびアルゴリズムは、具体的かつ特定のコンピュータ命令を実行するように構成される、1つ以上の物理的コンピューティングシステム、ハードウェアコンピュータプロセッサ、特定用途向け回路、および/または電子ハードウェアによって実行される、コードモジュールにおいて具現化され、それによって完全または部分的に自動化され得る。例えば、コンピューティングシステムは、具体的コンピュータ命令とともにプログラムされた汎用コンピュータ(例えば、サーバ)または専用コンピュータ、専用回路等を含むことができる。コードモジュールは、実行可能プログラムにコンパイルおよびリンクされ得る、動的リンクライブラリ内にインストールされ得る、または解釈されるプログラミング言語において書き込まれ得る。いくつかの実装では、特定の動作および方法が、所与の機能に特有の回路によって実施され得る。
【0173】
さらに、本開示の機能性のある実装は、十分に数学的、コンピュータ的、または技術的に複雑であるため、(適切な特殊化された実行可能命令を利用する)特定用途向けハードウェアまたは1つ以上の物理的コンピューティングデバイスは、例えば、関与する計算の量または複雑性に起因して、または結果を実質的にリアルタイムで提供するために、機能性を実施する必要があり得る。例えば、ビデオは、多くのフレームを含み、各フレームは、数百万のピクセルを有し得、具体的にプログラムされたコンピュータハードウェアは、商業的に妥当な時間量において所望の画像処理タスクまたは用途を提供するようにビデオデータを処理する必要がある。
【0174】
コードモジュールまたは任意のタイプのデータは、ハードドライブ、ソリッドステートメモリ、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取専用メモリ(ROM)、光学ディスク、揮発性または不揮発性記憶装置、同一物の組み合わせ、および/または同等物を含む、物理的コンピュータ記憶装置等の任意のタイプの非一過性コンピュータ可読媒体上に記憶され得る。本方法およびモジュール(またはデータ)はまた、無線ベースおよび有線/ケーブルベースの媒体を含む、種々のコンピュータ可読伝送媒体上で生成されたデータ信号として(例えば、搬送波または他のアナログまたはデジタル伝搬信号の一部として)伝送され得、種々の形態(例えば、単一または多重化アナログ信号の一部として、または複数の離散デジタルパケットまたはフレームとして)をとり得る。開示されるプロセスまたはプロセスステップの結果は、任意のタイプの非一過性有形コンピュータ記憶装置内に持続的または別様に記憶され得る、またはコンピュータ可読伝送媒体を介して通信され得る。
【0175】
本明細書に説明される、および/または添付される図に描写されるフロー図における任意のプロセス、ブロック、状態、ステップ、または機能性は、プロセスにおいて具体的機能(例えば、論理または算術)またはステップを実装するための1つ以上の実行可能命令を含む、コードモジュール、セグメント、またはコードの一部を潜在的に表すものとして理解されたい。種々のプロセス、ブロック、状態、ステップ、または機能性は、組み合わせられる、再配列される、追加される、削除される、修正される、または別様に本明細書に提供される例証的実施例から変更されることができる。いくつかの実施形態では、付加的または異なるコンピューティングシステムまたはコードモジュールが、本明細書に説明される機能性のいくつかまたは全てを実施し得る。本明細書に説明される方法およびプロセスはまた、任意の特定のシーケンスに限定されず、それに関連するブロック、ステップ、または状態は、適切な他のシーケンスで、例えば、連続して、並行して、またはある他の様式で実施されることができる。タスクまたはイベントが、開示される例示的実施形態に追加される、またはそれから除去され得る。さらに、本明細書に説明される実装における種々のシステムコンポーネントの分離は、例証を目的とし、全ての実装においてそのような分離を要求するものとして理解されるべきではない。説明されるプログラムコンポーネント、方法、およびシステムは、概して、単一のコンピュータ製品においてともに統合される、または複数のコンピュータ製品にパッケージ化され得ることを理解されたい。多くの実装変形例が、可能である。
【0176】
本プロセス、方法、およびシステムは、ネットワーク(または分散)コンピューティング環境において実装され得る。ネットワーク環境は、企業全体コンピュータネットワーク、イントラネット、ローカルエリアネットワーク(LAN)、広域ネットワーク(WAN)、パーソナルエリアネットワーク(PAN)、クラウドコンピューティングネットワーク、クラウドソースコンピューティングネットワーク、インターネット、およびワールドワイドウェブを含む。ネットワークは、有線または無線ネットワークまたは任意の他のタイプの通信ネットワークであり得る。
【0177】
本発明は、本主題デバイスを使用して実施され得る、方法を含む。本方法は、そのような好適なデバイスを提供する行為を含んでもよい。そのような提供は、エンドユーザによって実施されてもよい。言い換えると、「提供」する行為は、単に、エンドユーザが、本主題方法における必要デバイスを、取得すること、それにアクセスすること、それに接近すること、それを位置付けること、それを設定すること、それをアクティブ化すること、その電源を投入すること、または別様に提供する行為を要求する。本明細書に列挙される方法は、論理上可能性として考えられる列挙されるイベントの任意の順序および列挙されるイベントの順序で行われてもよい。
【0178】
本開示のシステムおよび方法は、それぞれ、いくつかの革新的側面を有し、そのうちのいかなるものも、本明細書に開示される望ましい属性に単独で関与しない、またはそのために要求されない。上記に説明される種々の特徴およびプロセスは、相互に独立して使用され得る、または種々の方法で組み合わせられ得る。全ての可能な組み合わせおよび副次的組み合わせが、本開示の範囲内に該当することが意図される。本開示に説明される実装の種々の修正が、当業者に容易に明白であり得、本明細書に定義される一般原理は、本開示の精神または範囲から逸脱することなく、他の実装に適用され得る。したがって、請求項は、本明細書に示される実装に限定されることを意図されず、本明細書に開示される本開示、原理、および新規の特徴と一貫する最も広い範囲を与えられるべきである。
【0179】
別個の実装または実施形態の文脈において本明細書に説明されるある特徴はまた、単一の実装における組み合わせにおいて実装されることができる。逆に、単一の実装の文脈において説明される種々の特徴もまた、複数の実装において別個に、または任意の好適な副次的組み合わせにおいて実装されることができる。さらに、特徴がある組み合わせにおいて作用するものとして上記に説明され、さらに、そのようなものとして最初に請求され得るが、請求される組み合わせからの1つ以上の特徴は、いくつかの場合では、組み合わせから削除されることができ、請求される組み合わせは、副次的組み合わせまたは副次的組み合わせの変形例を対象とし得る。いかなる単一の特徴または特徴のグループも、あらゆる実施形態に必要または必須ではない。
【0180】
とりわけ、「~できる(can)」、「~し得る(could)」、「~し得る(might)」、「~し得る(may)」、「例えば(e.g.)」、および同等物等、本明細書で使用される条件文は、別様に具体的に記載されない限り、または使用されるような文脈内で別様に理解されない限り、概して、ある実施形態がある特徴、要素、および/またはステップを含む一方、他の実施形態がそれらを含まないことを伝えることが意図される。したがって、そのような条件文は、概して、特徴、要素、および/またはステップが、1つ以上の実施形態に対していかようにも要求されること、または1つ以上の実施形態が、著者の入力または促しの有無を問わず、これらの特徴、要素、および/またはステップが任意の特定の実施形態において含まれるかどうか、または、実施されるべきかどうかを決定するための論理を必然的に含むことを示唆することを意図されない。用語「~を備える」、「~を含む」、「~を有する」、および同等物は、同義語であり、非限定的方式で包括的に使用され、付加的要素、特徴、行為、動作等を除外しない。また、用語「または」は、その包括的意味において使用され(およびその排他的意味において使用されず)、したがって、例えば、要素のリストを接続するために使用されると、用語「または」は、リスト内の要素のうちの1つ、いくつか、または全てを意味する。加えて、本願および添付される請求項で使用されるような冠詞「a」、「an」、および「the」は、別様に規定されない限り、「1つ以上の」または「少なくとも1つ」を意味するように解釈されるべきである。本明細書に具体的に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術的および科学的用語は、請求項の有効性を維持しながら、可能な限り広範な一般的に理解される意味を与えられるべきである。
【0181】
本明細書で使用されるように、項目のリスト「~のうちの少なくとも1つ」を指す語句は、単一の要素を含む、それらの項目の任意の組み合わせを指す。ある実施例として、「A、B、またはCのうちの少なくとも1つ」は、A、B、C、AおよびB、AおよびC、BおよびC、およびA、B、およびCを網羅することが意図される。語句「X、Y、およびZのうちの少なくとも1つ」等の接続文は、別様に具体的に記載されない限り、概して、項目、用語等がX、Y、またはZのうちの少なくとも1つであり得ることを伝えるために使用されるような文脈で別様に理解される。したがって、そのような接続文は、概して、ある実施形態が、Xのうちの少なくとも1つ、Yのうちの少なくとも1つ、およびZのうちの少なくとも1つがそれぞれ存在するように要求することを示唆することを意図されない。
【0182】
同様に、動作は、特定の順序で図面に描写され得るが、これは、望ましい結果を達成するために、そのような動作が示される特定の順序でまたは連続的順序で実施されること、または、全ての図示される動作が実施されることの必要はないと認識されるべきである。さらに、図面は、フローチャートの形態で1つ以上の例示的プロセスを図式的に描写し得る。しかしながら、描写されない他の動作も、図式的に図示される例示的方法およびプロセス内に組み込まれることができる。例えば、1つ以上の付加的動作が、図示される動作のいずれかの前に、その後に、それと同時に、またはその間に実施されることができる。加えて、動作は、他の実装において再配列される、または再順序付けられ得る。ある状況では、マルチタスクおよび並列処理が、有利であり得る。さらに、上記に説明される実装における種々のシステムコンポーネントの分離は、全ての実装におけるそのような分離を要求するものとして理解されるべきではなく、説明されるプログラムコンポーネントおよびシステムは、概して、単一のソフトウェア製品においてともに統合される、または複数のソフトウェア製品にパッケージ化され得ることを理解されたい。加えて、他の実装も、以下の請求項の範囲内である。いくつかの場合では、請求項に列挙されるアクションは、異なる順序で実施され、依然として、望ましい結果を達成することができる。
【外国語明細書】