JP2004327841A

JP2004327841A - 電子機器

Info

Publication number: JP2004327841A
Application number: JP2003122442A
Authority: JP
Inventors: Toshimasa Totsune; 敏正戸恒; Shigekazu Takashima; 重和高島; Tatsuyuki Daito; 辰行大東
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】衝撃に弱い精密部品等の発熱を熱吸収部材によりストレスを与えることなく密着させて冷却する。
【解決手段】筐体と、発熱電子部品２６が実装されこの発熱電子部品２６が筐体１５の内面と対向するように固定される回路基板２５と、発熱電子部品２６上に配設される板状のヒートシンク３２と、筐体の内面とヒートシンク３２の間に配設される支持板３３と、支持板３３とヒートシンク３２の間に配設され、ヒートシンク３２を発熱電子部品２６側に押圧する圧縮弾性部材３４とを備える。
【選択図】図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｒＵｎｉｔ）等の発熱量の大きい電子部品の放熱機構を備えた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数の記録再生部を備えた電子機器がある。例えば、この種の電子機器は、ハードディスクドライブと、交換可能な光ディスクが装着される光ディスクドライブとを一つの筐体内に内蔵したものが提案される。このような電子機器に備えられたＣＰＵ等の制御回路を構成する電子部品は、動作時の発熱量も大きいため冷却する必要がある。そこで、電子機器には、発熱電子部品にヒートシンクを取り付け、さらには冷却ファンを取り付けるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような電子機器は、小型化を図る場合には、冷却ファンや大型のヒートシンクを設けると小型化の妨げとなる。また、冷却ファンやヒートシンクを設けない場合には、筐体の熱放出孔近傍に発熱電子部品を設けるようにしている。しかしながら、筐体の近傍に電子部品を配設した場合に筐体の外部から衝撃が加わると筐体が撓み、電子部品に接触して損傷してしまう。
【０００４】
そこで、本発明は、機器全体の小型化を図りつつ、電子発熱部品の冷却を行うことができる電子機器を提供することを目的とする。また、筐体に外力が加わったときにも、発熱電子部品を保護することができる電子機器を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明に係る電子機器は、筐体と、発熱電子部品が実装され、この発熱電子部品が筐体の内面と対向するように固定される回路基板と、発熱電子部品上に配設される板状のヒートシンクと、ヒートシンクと発熱電子部品の間に配設され、粘弾性を有する熱伝導部材と、筐体の内面とヒートシンクの間に、ヒートシンクと離間して配設される支持板と、支持板とヒートシンクの間に配設され、ヒートシンクを発熱電子部品側に押圧する圧縮弾性部材とを備えてなる。
【０００６】
以上のように構成された本発明に係る電子機器は、筐体に外部からの衝撃が加わったときでも、発熱電子部品及び回路基板等にストレス等の悪い影響を与えることなく、常にヒートシンクを密着させることができるので、発熱電子部品の冷却を効率的に行うことができる。さらに、ヒートシンクによる効率的な冷却を可能にしたことにより、雑音源となるファン等を用いることなく効率的に冷却することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された電子機器について、図面を参照しながら詳細に説明する。この電子機器１は、内蔵型のハードディスクに、テレビジョン受像器等で受信した映像データや音声データを記録し、記録したデータを再生することができる装置である。
【０００８】
この電子機器１は、図１に示すように、機器本体２と、機器本体２の前面下部に取り付けられる前面カバー８と、機器本体２の上面に取り付けられる天板１４と、機器本体２の側面に取り付けられる側面カバー６，７とを備える。
【０００９】
機器本体２には、内部に記録媒体となるハードディスクが一又は複数台配設されると共に、マイクロコンピュータ等で構成された制御回路等が組み込まれたプリント配線基板が配設されている。この機器本体２は、背面側で、アンテナやテレビジョン受像器等と電気的に接続されている。
【００１０】
機器本体２には、その前面の主面には、略矩形の操作部４が突出するように設けられている。この操作部４の上面には、電源釦、再生釦、記録釦及び停止釦等の複数の操作釦５が設けられている。
【００１１】
以上のような電子機器１を構成する機器本体２は、筐体３を有し、この筐体３には、図２に示すように、各種電子部品や各種記録媒体のドライブ装置等が配設され、前面カバー８及び操作部４を固定する取付部を有するフレーム１０が設けられる。
【００１２】
機器本体２のフレーム１０は、図２に示すように、略矩形状に折り曲げられた板金により形成され、その周壁部には、内部に電子部品やプリント配線基板を取り付けるための複数の取付片が設けられている。
【００１３】
機器本体２には、図２に示すように、そのフレーム１０の上面開口部１１を覆う電磁シールド板１３と、電磁シールド板１３及び前面上部を覆う天板１４と、フレーム１０の底面開口部１２を覆う底板１５とが配設される。
【００１４】
また、図３、図４に示すように、電子機器１の筐体３には、筐体３の底面前面側に設けられ内部に外気を取り入れる空気流入口１８と、筐体３の背面に設けられ、内部の空気を外部に排出する空気排出口１７とが設けられると共に、この筐体３内の空気を空気排出口１７より排出するファン１６が配設され、内部に筐体３の前面側から背面側に向かって空気の流路１９を形成するようにしている。
【００１５】
筐体３の内部には、各種機能を実現する電子回路部品として、各回路に電源を供給する電源部２０、出力する音声信号を増幅する増幅器２１、テレビジョン信号等を保存するハードディスクドライブ２２、全体の動作を制御する制御部となるＣＰＵユニット２３、ハードディスクドライブ２２に保存されたデータを光ディスクに複写する光ディスクドライブ２４等が配設される。
【００１６】
ここで、電子機器１は、内部の温度が各種電子部品の発熱によって、高温になることを防止するため、発熱量の大きい部品を筐体内の一方の側に寄せて配設し、ファン１６によって、筐体３の一方の側において、筐体の前面側から背面側に向かって直線上の流路を形成するようにしている。筐体３内に配設される発熱量の大きい部品には、電源部２０、ハードディスクドライブ２２、増幅器２１がある。
【００１７】
また、図３に示すように、筐体３の他方の側面側の前面側には、光ディスクドライブ２４が設けられる。また、図２に示すようにフレーム１０の前面の光ディスクドライブ２４が配設される位置には、光ディスクドライブ２４の開閉部の位置に光ディスクドライブ用開口部６３が設けられている。
【００１８】
電源部２０は、例えば、配線基板８０上に配設されるＡＣ／ＤＣコンバータのスイッチングトランジスタ８１と、トランス８２，８３と、平滑化のためのコンデンサ８４とを有する。特に発熱量の大きいスイッチングトランジスタ部８１には、空気の流路１９上にヒートシンク８５が設けられている。
【００１９】
ハードディスクドライブ２２は、テレビアンテナ等から入力された情報信号を記録するとともに、記録された情報信号を再生する記録再生部である。
【００２０】
光ディスクドライブ２４は、交換可能なＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ）、ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）等の光ディスクが装着されるとともに、この装着された光ディスクにハードディスクドライブ２２に記録された情報信号を複写して記録し、さらに、この記録された情報信号を再生する記録再生部である。
【００２１】
増幅器２１は、ハードディスクドライブ２２や光ディスクドライブ２４から出力される情報信号を増幅する増幅器２１が設けられ、ここでは、発熱量の低いＳ−Ｍａｓｔｅｒが用いられる。この増幅器２１には、空気の流路１９上にヒートシンク８６が配設されている。
【００２２】
この電子機器１では、オペレーティングシステム、閲覧ソフトウェア、電子メールプログラム、通信プロトコル、各種アプリケーションプログラム、オーディオデータ、映画データ等を記録する主記録媒体として、ハードディスクドライブ２２を使用する。光ディスクドライブ２４は、ハードディスクドライブ２２に記録されたデータを、さらに複写する等の用途で用いられるものであり、副記録媒体である。したがって、ハードディスクドライブ２２の方が光ディスクドライブ２４より、駆動時間が長くなり、発熱量も大きくなる。そこで、この空気の流路１９上にはハードディスクドライブ２２を設けるようにしている。
【００２３】
この筐体３内には、前面側の底面に設けられた空気流入口１８と背面の一方の側に設けられた空気排出口１７との間の空気の流路１９上に、電源部２０、増幅器２１、ハードディスクドライブ２２が、空気排出口１７側から発熱量の大きい順に配設される。
【００２４】
すなわち、筐体３の前面側から背面側に向かって、ハードディスクドライブ２２、増幅器２１、電源部２０が順に設けられる。このとき、電源部２０は、空気排出口１７に近接して配設される。電源コード又は電源インレットは、装置の背面側に設けられることが多く、また、発熱量が最も大きく、電圧値あるいは電流値の比較的大きい電源部２０は、その電源コード取付部となる電源インレットとの距離も配線の点から短いことが望ましく、両者は接近して配置されることが好ましい。
【００２５】
ここで、空気流入口１８は、図２、図４に示すように、ハードディスクドライブ２２の下部の底板１５に設けられたスリット状の貫通孔である。また、空気排出口１７は、フレーム１０の背面側に設けられた開口部７１である。
【００２６】
このように、電子機器１は、発熱量の特に大きい、電源部２０、増幅器２１、ハードディスクドライブ２２から発生する熱を効率的に空気排出口１７から排出することができるので、ハードディスクドライブ２２や光ディスクドライブ２４等の熱により発生する動作不良を防ぐことができる。また、ヒートシンク８５，８６を空気の流路１９上に設けたことにより、効率的な冷却を行うことができる。
【００２７】
尚、ここでは、筐体３内の電子部品の配置の都合上、空気流入口１８を前面側底板１５に設け、空気排出口１７を背面に設けたが、本発明は、これに限られるものではなく、空気流入口を一の側面に設け、空気流出口を他の側面に設けて、空気の流路を筐体の左右方向にしてもよいし、空気の流路を筐体の対角線上に設けてもよい。
【００２８】
そして、ファン１６は、空気排出口１７に近接して配設される。電子機器１では、ファン１６は、空気排出口１７に取り付けるようにしたが、本発明では、これに限らず、例えば、吸気用のファンを空気流入口１８に取り付けるようにしてもよいし、あるいは、空気流入口１８から空気排出口１７に向けて空気の流路１９を形成できるように、その流路上のいずれか、例えば電源部２０と増幅器２１との間に配置するようにしてもよい。このファン１６は、モータを有し、羽根車が取り付けられ、モータが駆動され羽根車が回転することによって筐体内部の空気を排出する。
【００２９】
図４に示すように、筐体３の底板１５と前面側に設けられたハードディスクドライブ２２の間には、空間部２７が設けられ、筐体３の前面側の底面から背面に向かって矢印Ｆ方向に空気の流路１９を形成している。このように、空間部２７が設けられることで、空気流入口１８から吸引された空気は、大きい抵抗を受けることなく、空気の流路１９を通過して、空気排出口１７から流出することができ、高い冷却効率が得られる。
【００３０】
空気流入口１８から吸引された空気は、ハードディスクドライブ２２底面に衝突することで、矢印Ｆ方向への流れをスムーズに作ることができる。また、このときハードディスクドライブ２２が前面側に設けられているので、ハードディスクドライブ２２の底面に衝突した空気は、フレーム１０前面により前面方向に流れることなく、矢印Ｆ方向への流れをスムーズに作ることができる。
【００３１】
また、このハードディスクドライブ２２は、金属で形成された取付板４４に直付けで固定され、この取付板４４がフレーム１０の取付片４９に直付けされている。よって、ハードディスクドライブ２２底面に衝突した空気は、この金属で形成された取付板４４に効率よく接触し、この取付板４４の熱を除去することができる。また、この取付板４４には、図８に示すように、開口部４８が設けられているので、ハードディスクドライブ２２底面に取り付けられた取付板４４の開口部４８に衝突する空気は、直接ハードディスクドライブ２２に衝突して放熱するので、効率よくハードディスクドライブ２２の熱を除去することができる。
【００３２】
この電子機器１は、筐体３内部を空間的に分割することにより、さらに効率的に冷却を行うことができる。すなわち、空気流入口１８、電源部２０、増幅器２１、ハードディスクドライブ２２及び空気排出口１７は、筐体の一方の側、例えば、右側面側に寄せて、配設される。
【００３３】
このように、熱の発生する領域を電子機器１内部の一方の側面側に集中させ、この熱の発生する領域にのみ風の流れを直線上に作り、集中的に放熱させるので、冷却効率を向上させることができる。
【００３４】
尚、電子機器１においては、空気流入口１８、発熱量の高い電源部２０、増幅器２１、ハードディスクドライブ２２及び空気排出口１７を一方の側面側に設けることで、筐体３内部を空間的に分割したが、筐体３内部を空間的に分割する分割手段、具体的には、２つに分割する熱を遮蔽する隔壁等を設けることで、さらに効果的な冷却を行うことができる。
【００３５】
このように、効率よく熱を排出することにより、機器本体２の過熱による動作不良を防止することができる。また、ファン１６の送風量を必要最小限にすることができるので、ファン１６のモータの振動による騒音を低減し、又はファン１６の羽根車の回転数を抑え、ファンの回転による騒音を低減することができる。
【００３６】
ところで、電子機器１は、上述のハードディスクドライブ２２、増幅器２１及び電源部２０の他に、発熱量の大きい部品としてＣＰＵユニット等がある。この電子機器では、小型化を図るため、このＣＰＵユニット等を空気の流路１９上に配設することができない。そこで、筐体内で最も温度の低い場所である背面側の他方の側に配設される。
【００３７】
フレーム１０の背面側且つ他方の側面側に設けられたＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｒＵｎｉｔ）ユニット２３で発生した熱を放熱する構成について説明する。
【００３８】
図５、図６及び図７に示すように、このＣＰＵユニット２３は、中央演算処理装置を実装した発熱電子部品である集積回路素子２６と、この集積回路素子２６が実装され、この集積回路素子２６が筐体３の内面である底板１５と対向するように固定される配線基板２５とからなる。このＣＰＵユニット２３には、上述の直線上に配設された電源部２０、増幅器２１等の発熱源に比べると、発熱量の低いものが使用される。例えば、このＣＰＵユニット２３は、発熱量の低いジオードＩＣが用いられる。
【００３９】
この配線基板２５は、図６、図７に示すように、フレーム１０に配設される取付片９５，９６にねじ９２，９３にて取り付けられる。この取付片９５の一端部はフレーム１０にねじ９４により固定され、他端部は、光ディスクドライブ２４に設けた補助片９８にねじ９３により固定される。また、取付片９６の一端部は、フレーム１０にねじ９４により固定され、他端部は、フレーム１０に設けられた補助片９７により固定される。
【００４０】
図５〜図８に示すように、ＣＰＵユニット２３は、この集積回路素子２６上に配設される板状のヒートシンク３２と、筐体３の内面である底板１５とヒートシンク３２の間に配設される支持板３３と、この支持板３３とヒートシンク３２の間に配設され、ヒートシンク３２を集積回路素子２６側に押圧する圧縮弾性部材３４とを備える。
【００４１】
ヒートシンク３２は、圧縮弾性部材３４の押圧力のみにより、発熱電子部品である集積回路素子２６に密着されるので、外部からの衝撃により、支持板３３に衝撃が加わった場合も、集積回路素子２６を損傷させることなく発生する熱を吸引することができる。
【００４２】
ヒートシンク３２と集積回路素子２６の間には、粘弾性を有する熱伝導シート、シリコングリース等の熱伝導部材３１が設けられる。この熱伝導部材３１は、ヒートシンク３２と集積回路素子２６の密着性を高め、放熱効率を向上させるものである。
【００４３】
ヒートシンク３２には、支持板３３と対向する面の略中央に、この圧縮弾性部材３４の位置を決める位置決め突起３９が設けられている。支持板３３には、この位置決め突起３９に対応する位置に位置決め突起用孔４０が設けられている。図８に示すように、この位置決め突起３９を、位置決め突起用孔４０に係合することで、ヒートシンク３２は、支持板３３に対して位置決めされる。
【００４４】
また、ヒートシンク３２には、支持板３３と対向する面に、圧縮弾性部材３４を挟んで回り止め用のピン３５，３６が設けられている。支持板３３には、この回り止め用のピン３５，３６を係合する、僅かに大きい径を有する回り止め係合孔３７，３８が設けられている。図８に示すように、この回り止め用のピン３５，３６を、回り止め係合孔３７，３８に係合することで、ヒートシンク３２は、回動方向に規制される。
【００４５】
筐体３は、上述のように、フレーム１０と底板１５が別部材として形成されている。支持板３３は、配線基板２５と共にフレーム１０にねじ９２により取り付けられている。図８に示すように、底板１５に外部から衝撃が加わった場合にも、底板１５が撓むのに対し、支持板３３はフレーム１０に設けられているので撓まない。このように、支持板３３は、底板１５の撓みによるヒートシンク３２及び集積回路素子２６の損傷を保護する。
【００４６】
図２、図８に示すように、フレーム１０の底面開口部１２を覆う底板１５には、ヒートシンク３２と対向する位置にスリット状の熱放出孔６１が設けられている。集積回路素子２６で発熱した熱は、ヒートシンク３２で吸引され、熱放出孔６１から自然通気により、外部に放出される。
【００４７】
光ディスクドライブ２４の下部の底板１５には、スリット状の放熱部６２が配設される。光ディスクドライブ２４で発生した熱は、このスリット状の放熱部６２から自然通気により、外部に放出される。
【００４８】
次に上述した筐体３に固定されるハードディスクドライブ２２の取付部の構成について説明する。
【００４９】
この筐体３に固定されるハードディスクドライブ２２は、情報信号が記録される一又は複数枚のハードディスクと、ハードディスクがハブ等によってスピンドルに固定されハードディスクを７７００ｒｐｍ程度の高速で回転する回転駆動部であるスピンドルモータと、ハードディスクに対して情報信号を記録し又はハードディスクに記録されている情報信号を読み出す磁気ヘッドと、この磁気ヘッドをハードディスクの径方向に移動するボイスコイルモータとを有している。このハードディスクドライブ２２は、スピンドルモータによって回転されているハードディスクに対して磁気ヘッドが径方向に走査されることによって情報信号が記録され、また、ハードディスクに記録されている情報信号の読み出しが行われる。このようにハードディスクドライブ２２は、ハードディスクをスピンドルモータで回転駆動し、ボイスコイルモータによって磁気ヘッドをハードディスクの径方向に移動するものであるから、これらモータの駆動時に振動が発生することになり、機器全体の中での振動発生源となる。
【００５０】
図２、図１０に示すように、筐体３を構成する天板１４とハードディスクドライブ２２の間には、電磁シールド板１３が配設される。この電磁シールド板１３は、約０．３ｍｍのステンレス等の金属板である。電磁シールド板１３とハードディスクドライブ２２との間には、電磁シールド板１３とハードディスクドライブ２２に面状に接触する板状の第１の振動吸収体４１が配設される。また、筐体３を構成する天板１４と電磁シールド板１３との間には、天板１４と電磁シールド板１３に面状に接触する板状の第２の振動吸収体４２が配設される。
【００５１】
図２、図９及び図１０に示すように、この第１の振動吸収体４１は、例えば、３ｍｍ程度のゴムガスケット系の制振シートからなり、ハードディスクドライブ２２の上面に接着剤等で接着される。また、第２の振動吸収体４２は、例えば、１ｍｍ程度のゴムガスケット系の制振シートからなり、電磁シールド板１３の上面に接着剤等で接着される。第１の振動吸収体４１及び第２の振動吸収体４２の電磁シールド板１３に接触する面は、略同じ位置で、略同じ面積とされている。
【００５２】
図２、図１０に示すように、電磁シールド板１３の第２の振動吸収体４２を配設している面上、すなわち、上面の略中央部には、筐体３を形成する天板１４に押圧される被押圧部４３が突出して形成されている。
【００５３】
この被押圧部４３は、第２の振動吸収体４２と略同じ厚みで形成されており、天板１４により押圧されることで、弾性を有する電磁シールド板１３の被押圧部４３の周辺部を逆方向に変位させる。すなわち、被押圧部４３を上部から押圧したとき、被押圧部４３の周辺の電磁シールド板１３は、天板１４側に変位し、ハードディスクドライブ２２と天板１４の間の第１及び第２の振動吸収体４１，４２及び電磁シールド板１３は、より密着させられ、振動を抑えることができる。
【００５４】
図９に示すように、ハードディスクドライブ２２は、金属製の取付板４４に、側壁５０により挟持され、底面側からねじ４５により固定される。ハードディスクドライブ２２を固定した取付板４４は、ねじ孔４７がフレーム１０の取付片４９にねじ４６により固定される。このように、ハードディスクドライブ２２が金属製の取付板４４に直付けされ、この取付板４４がフレーム１０に直付けで固定されることにより、ハードディスクドライブ２２とフレーム１０は、金属的に接合される。
【００５５】
ハードディスクドライブ２２は、ダンパー等を介することなくフレーム１０に直付けされるので、ハードディスクドライブ２２で発生する振動がフレーム１０、電磁シールド板１３及び天板１４に伝わり、その間に設けられた第１及び第２の振動吸収体４１，４２で十分に吸収される。また、フレーム１０、電磁シールド板１３及び天板１４は、第１及び第２の振動吸収体４１，４２で密着されているので、振動により騒音を低下させる。尚、ＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ）、ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）等の光ディスクの光ディスクドライブ２４にも、同様な構成により振動を吸収させることができる。
【００５６】
また、後述する電磁シールド板１３に設けられた弾性体６５は、第２の振動吸収体４２と同様に、電磁シールド板１３と天板１４を密着させる役割をする。この弾性体６５は、第２の振動吸収体４２と同様の１ｍｍ程度のゴムガスケット系の制振シートが使用される。
【００５７】
上述の略矩形状に形成されたフレーム１０には、不要輻射を電磁シールドする電磁シールドフレームが用いられる。この電磁シールドするフレーム１０は、図２に示すように、側壁カバー６，７の取付部５５を取り付けるための貫通孔５６や、背面側に設けられる電気的接続用の貫通孔５７及び各電子部品を組み立てるために設けられた貫通孔６０が設けられる。図１２、図１３に示すように、これらの貫通孔５６，５７，６０の大きさＸ_１は、不要輻射の最大周波数の波長の１／１０以下の大きさとされる。
【００５８】
また、図１２に示すように、この電磁シールド板１３は、フレーム１０の側壁と接合する接合片７５を有し、この接合片７５をねじ７４でフレーム１０に取り付けることにより、固定される。天板７５は、電磁シールド板１３を覆った状態で、フレーム１０に固定する取付片７６を有し、この取付片７６をねじ７７でフレーム１０に取り付けることにより、固定される。
【００５９】
図１１に示すように、電磁シールド板１３には、フレーム１０に取り付けられ、天板１４が取り付けられたときに、電磁シールド板１３とフレーム１０の隙間の大きさを小さくするために、その外周囲にフレーム１０に弾接される複数の弾性片５１が全周にわたり並んで設けられている。図１２、図１３に示すように、電磁シールド板１３に設けられる隣接する弾性片５１の間隔Ｘ_２は、不要輻射の最大周波数の波長の１／１０以下の大きさとされる。
【００６０】
また、フレーム１０の周壁部の上面開口部１１には、この弾性片５１と当接する部分に折返し部５２が設けられている。フレーム１０とこれを覆う電磁シールド板１３の間の空隙Ｘ_２は、この弾性片５１により不要輻射の最大周波数の波長の１／１０以下の大きさとされる。
【００６１】
電磁シールド板１３の天板１４と対向する面には、図２に示すように、弾性片５１の内側に弾性を有する複数の弾性体６５が設けられている。この弾性体６５は、天板１４に押さえられることで、電磁シールド板１３に設けられた弾性片５１をフレーム１０の折返し部５２に接合させることができる。よって、電磁シールド板１３とフレーム１０との間の隙間を不要輻射の最大周波数の波長の１／１０以下の大きさとすることができる。
【００６２】
また、フレーム１０の周壁部の下面部にも、図５に示すように、底板１５に対向する折返し部５４が設けられており、その折返し部５４には、半円球状の突起５３が並んで設けられている。フレーム１０は、固定部である取付ねじ部５９で底板１５が取り付けられ、固定されたとき、この突起５３により底板１５と接触する。ここで、フレーム１０は、突起５３の取付箇所と取付ねじ部５９の取付箇所で底板１５と接触する。電子機器１において、図１２、図１３に示すように、隣接する突起５３の間隔Ｘ_３が不要輻射の最大周波数の波長の１／１０以下の大きさとされる。
【００６３】
尚、隣接する突起５３及び固定部である取付ねじ部５９の間隔又は隣接する固定部の間隔を不要輻射の最大周波数の波長の１／１０以下の大きさとしてもよい。よって、フレーム１０に底板１５を取り付けたとき、フレーム１０と底板１５との間の隙間を不要輻射の最大周波数の波長の１／１０以下の大きさとすることができる。
【００６４】
これらの貫通孔５６，５７，６０の大きさＸ_１及び、フレーム１０と電磁シールド板１３又は底板１５との間の隙間の大きさＸ_２，Ｘ_３は、不要輻射となる電磁波の最大周波数の波長により決定され、波長の１／１０以下とされる。例えば、この電子機器１では、最大周波数が１ＧＨｚ、波長が３０ｃｍであるから、貫通孔の大きさＸ_１及び隙間の大きさＸ_２，Ｘ_３を、その１／１０以下の３ｃｍとすることで、外部に放出される不要輻射を抑制することができる。
【００６５】
以上のような電子機器１の機器本体２は、以下のように組み立てられる。
【００６６】
図２、図３に示すように、フレーム１０の背面の一方の側面側の開口部７１には、ファン１６がねじ止めされ、その外側には、複数の貫通孔が設けられたファンカバー７２が配設される。この開口部７１は、空気排出口１７として機能する。次に、ファン１６の近傍、すなわち、背面側の一方の側面側には、背面側から順に、配線基板８０に実装される最も発熱量の大きい電源部２０及び次に発熱量の大きい増幅器２１が配設される。
【００６７】
また、図４、図９及び図１０に示すように、フレーム１０には、増幅器２１の前面側に、ハードディスクドライブ２２取付用の取付板４４がフレーム１０の取付片４９にねじ止めされる。この取付板４４には、ハードディスクドライブ２２がねじ４６により固定される。このようにハードディスクドライブ２２は、増幅器２１の前面側に筐体３に直付けで固定されて配設される。
【００６８】
また、後述する筐体３を構成する底板１５には、図２、図４に示すように、このハードディスクドライブ２２の下部に位置して、スリット状の貫通孔が設けられている。このスリット状の貫通孔が空気流入口１８として機能する。
【００６９】
図３、図４に示すように、空気の流路１９上には、電源部２０のスイッチングトランジスタ８１部を冷却するヒートシンク８５と、増幅器２１を冷却するヒートシンク８６が配設される。また、図３、図４、図５に示すように、筐体３に固定されたハードディスクドライブ２２と底板１５に設けられた空気流入口１８の間には、空間部２７が設けられる。
【００７０】
このように、筐体３内の一方の側面部側には、空気流入口１８と空気排出口１７の間の空気の流路１９上に、空気排出口１７側から発熱量の大きい順序で、電源部２０、増幅器２１、ハードディスクドライブ２２が配置される。
【００７１】
図２、図３に示すように、機器本体２のファン１６による送風が比較的行われない領域、すなわち、このフレーム１０の他方の側面側であって、背面側には、ＣＰＵユニット２３がフレーム１０の取付片にねじ止めされ、固定される。
【００７２】
図５〜図８に示すように、このＣＰＵユニット２３の集積回路素子２６の底板１５側に、粘着性を有する熱伝導シート、シリコングリース等の熱伝導部材３１が塗布され、アルミのヒートシンク３２が配設される。ヒートシンク３２に圧縮弾性部材３４を圧縮させた状態で支持板３３をフレーム１０に設けた取付片９５，９６に配線基板２５と共にねじ９２で固定する。
【００７３】
このとき、ヒートシンク３２は、略中央部に設けられた位置決め突起３９が支持板３３の位置決め突起用孔４０に係合され、位置決めされる。また、ヒートシンク３２に設けられた回り止め用のピン３５，３６は、支持板３３に設けられた回り止め係合孔３７，３８に挿入される。このように、ヒートシンク３２は、圧縮弾性部材３４により、集積回路素子２６側に押圧され、回り止め係合孔３７，３８により、集積回路素子２６と平行な面内での回動が規制される。
【００７４】
また、図３に示すように、フレーム１０の前面側且つ他方の側面側には、光ディスクドライブ２４が配設される。図２に示すように、筐体３を構成する底板１５には、この光ディスクドライブ２４の下部に位置してスリット上の放熱部６２が設けられる。
【００７５】
次に、図２、図９に示すように、フレーム１０の上面部には、電磁シールド板１３が載置され、取付ねじによりフレーム１０に固定される。このとき、電磁シールド板１３は、ハードディスクドライブ２２に設けられた第１の振動吸収体４１に面状に接触する。換言すると、第１の振動吸収体４１の厚みは、電磁シールド板１３に面状に接触するように設定される。
【００７６】
さらに、この電磁シールド板１３の上面に天板１４が取付ねじ７７によりフレーム１０に固定される。このとき、天板１４は、電磁シールド板１３に設けられた、第２の振動吸収体４２に面状に接触する。換言すると、第２の振動吸収体４２の厚みは、天板１４に面状に接触するように設定される。
【００７７】
また、電磁シールド板１３に被押圧部４３が設けられているので、天板１４が電磁シールド板１３を覆う際に、天板１４が被押圧部４３を押圧する。よって、電磁シールド板１３は、その被押圧部４３の周辺部、すなわち、第２の振動吸収体４２が設けられている付近は、上面側に変位することになる。この上面側に変位した、第２の振動吸収体４２が設けられた電磁シールド板１３は、天板１４に密着することになる。
【００７８】
さらに、図２に示すように、フレーム１０の上面開口部１１を覆う電磁シールド板１３は、フレーム１０の周壁部の折返し部５２と接触し、取付ねじ７４により固定される。このとき、電磁シールド板１３とフレーム１０の間には僅かに隙間が発生してしまうことがある。電磁シールド板１３に設けられた複数の弾性片５１は、天板１４で覆われたときに、天板１４により抑えられ、フレーム１０の折返し部５２と接触する。
【００７９】
また、フレーム１０の底面側開口部１２には、底板１５が取付ねじ７７により取り付けられる。このとき、フレーム１０の周壁部の下部の折返し部５４に設けられた突起５３が底板１５に接触する。また、取付ねじ部５９が設けられている箇所は、フレーム１０と底板１５が接触する。
【００８０】
以上のような電子機器１は、機器本体にテレビジョン受像器等が電気的に接続され、このテレビジョン受像器等で受信した映像データや音声データをハードディスクドライブ２２内に内蔵されたハードディスクに記録し、また、記録したデータをテレビジョン受像器等にて再生する。また、記録したデータを光ディスクドライブ２４で光ディスクに保存することができる。
【００８１】
また、以上のような構成を有する電子機器１は、電源部２０、増幅器２１等が発熱し、筐体３内が所定の温度を上回ると、温度センサによりこれを検知し、ファン１６を駆動させる。筐体３は、ファン１６が駆動されることにより、底板１５に設けられた空気流入口１８より空気が取り込まれる。このように、空気流入口１８より取り込まれた空気は、ハードディスクドライブ２２、増幅器２１、電源部２０を順に経由して、空気排出口１７から排出される。
【００８２】
このとき、筐体３内部は、空気流入口１８と空気排出口１７の間の空気の流路１９上にファン１６及び空気排出口１７側から発熱量の大きい順序で、電源部２０、複数の電子回路部として増幅器２１及びハードディスクドライブ２２が並んで配置され、しかも、一方の側に寄せられているため、熱の発生する領域を集中させ、その領域にのみ風の流れを直線上に作り、冷却効率を向上させることができる。このように、発熱領域を小さくし、小さくした発熱領域を集中的に放熱することで、機器内部を冷却し、機器本体の過熱による動作不良を防止することができる。また、冷却効率を高めることにより、ファン１６の風量を必要最小限に抑えることができ、ファン１６のモータの振動による騒音及びファン１６の羽根車の回転による騒音を低減することができる。
【００８３】
また、空気の流路１９上に、発熱量の高い電源部２０及び増幅器２１にヒートシンク８５，８６を設けることで、高い冷却効率が得られる。さらに、ハードディスクドライブ２２は、金属で形成された取付板４９に直付けされていて、空気流入口１８から流入する空気が直接衝突するようにされていて、また、その取付板には開口部４８が設けられていて、ハードディスクドライブ２２に空気流入口１８から流入する空気が直接衝突するようにされているので、ハードディスクドライブ２２では、高い放熱効果が得られる。
【００８４】
また、この電子機器１において、支持板３３に圧縮された圧縮弾性部材３４が常に、ヒートシンク３２を発熱部である集積回路素子２６側に密着させるので、ＣＰＵユニット２３で発生した熱が、熱伝導部材３１を介してヒートシンク３２に吸収される。ヒートシンク３２に吸収された熱は、フレーム１０を伝導して外部に排出されるか、スリット状の熱放出孔６１を通して自然通気により除去される。
【００８５】
また、この電子機器１は、筐体３に外力が加わった場合も、底板１５が変形しても、底板１５とは別部材であるフレーム１０に取り付けられた支持板３３は、変形しないので、ヒートシンク３２が押されて集積回路素子２６に圧接し、損傷するのを防止することができる。さらに、筐体３に加わった外力により支持板３３に衝撃が加わった場合においても、ヒートシンク３２は、圧縮弾性部材３４の押圧力により集積回路素子２６に接触されているので、外部からの衝撃により支持板３３が変位させられた場合も、圧縮弾性部材３４の弾性力で衝撃を吸収できるので、集積回路素子２６及び配線基板へのストレスが発生するようなことはない。
【００８６】
さらに、この電子機器１は、フレーム１０に取付板４４を介して固定されたハードディスクドライブ２２が第１の振動吸収体４１、板状体の電磁シールド板１３を介して第２の振動吸収体４２に接触され、この第２の振動吸収体４２がフレーム１０に固定された天板１４に面状に接触するので、振動を抑制し、振動による騒音を低減することができる。
【００８７】
この電子機器１では、比較的大きな振動を発生させる７７００ｒｐｍのハードディスクドライブを使用して測定環境１８ｄＢで測定を行ったところ、騒音値は２６ｄＢとなった。これに対し、一般的に、ユーザが騒がしく感じる騒音値は２８ｄＢであり、従来のゴムダンパーで測定したところ３３ｄＢであった。このように、本発明は、振動を抑制し、振動による騒音を低減することができる。よって、本発明を適用した電子機器は、騒音を低減し、音楽の再生環境を良好にする。
【００８８】
また、電磁シールド板１３に配設された弾性体６５は、天板１４に押圧されることにより、電磁シールド板１３をフレーム１０の折返し部５２及びハードディスクドライブ２２に設けられた第１の振動吸収体４１にさらに密着させることができ、よって、振動体の振動を抑制することができる。
【００８９】
しかも、筐体３の第２の振動吸収体４２と接触している面が、被押圧部４３を押圧することにより、弾性を有する板状体は、押圧方向と逆方向に変位しようとする。すなわち、板状体は、第２の振動吸収体を筐体３側に密着させることにより、接触面の密着性を高めることができ、よって、振動体の振動を抑制することができる。
【００９０】
さらに、以上のような構成を有する電子機器１では、その内面を構成する電磁シールド材に形成される最大隙間寸法、最大孔寸法を、最大周波数から求まる波長の１／１０以下とし、不要な輻射を防ぐことを可能とするものである。
【００９１】
また、フレーム１０の開口された上面部に配設する電磁シールド板１３を複数の固定部により固定し、その固定部間の大きさを不要輻射の最大周波数の波長の１／１０以下の大きさとすることで、間隙の大きさを小さくし、不要な輻射を防ぐものである。
【００９２】
また、電磁シールド板１３に設けられる弾性片５１及びフレーム１０に設けられる突起５３は、フレーム１０と電磁シールド板１３及び底板１５の間の隙間の大きさを不要輻射の最大周波数の波長の１／１０以下の大きさとし、不要な輻射を防ぐものである。
【００９３】
また、この弾性片５１及び突起５３は、フレーム１０と電磁シールド板１３及び底板１５をより密着させるので、不要な振動を抑制し、振動による騒音を防ぐことができるものである。
【００９４】
【発明の効果】
上述したように、本発明は、外部からの衝撃により底板が撓んだときでも、支持板で保護することでヒートシンク、及び発熱電子部品を損傷させることを防ぐことができる。さらに、外部からの衝撃で支持板に衝撃が伝わった場合においても、圧縮弾性部材を配設しているので、発熱電子部品にストレス等を発生させることなく、良好に冷却を行えるものである。さらに、ヒートシンクの密着による効率的な冷却を可能にしたことで、ファンの風量を下げることができ、ファンによる騒音値を下げることができ、情報信号の再生環境を整えるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された電子機器の外観斜視図である。
【図２】本発明が適用された電子機器の内部構成を示す分解斜視図である。
【図３】本発明が適用された電子機器の各電子部品の配置状況を示す斜視図である。
【図４】図３のＩ−Ｉ断面で、ファンにより送風される空気の流路を示す断面図である。
【図５】本発明が適用された電子機器の底面側の状態を説明する斜視図である。
【図６】本発明が適用された電子機器のＣＰＵユニットの取付状態を示す平面図である。
【図７】本発明が適用された電子機器のＣＰＵユニットに設けられるヒートシンクの取付状態を示す斜視図である。
【図８】本発明が適用された電子機器のＣＰＵユニットに設けられるヒートシンクの取付状態を説明する断面図である。
【図９】本発明が適用された電子機器のハードディスクドライブの取付方法を説明する斜視図である。
【図１０】本発明が適用された電子機器のハードディスクドライブの取付状況を説明する断面図である。
【図１１】本発明が適用された電子機器の電磁シールド板に設けられた弾性片を説明する平面図である。
【図１２】本発明が適用された電子機器の側面図である。
【図１３】本発明が適用された電子機器のフレーム及び電磁シールド板に設けられた貫通孔及び隙間について説明する側面図である。
【符号の説明】
１電子機器、２機器本体、３筐体、１０フレーム、１３電磁シールド板、１４天板、１５底板、１６ファン、１７空気排出口、１８空気流入口、２０電源部、２１増幅器、２２ハードディスクドライブ、２３ＣＰＵユニット、２４光ディスクドライブ、２６集積回路素子、３１熱伝導部材、３２ヒートシンク、３４圧縮弾性部材、４１第１の振動吸収体、４２第２の振動吸収体、４３被押圧部、５１弾性片、５３突起、５６貫通孔

Claims

筐体と、
発熱電子部品が実装され、この発熱電子部品が上記筐体の内面と対向するように固定される回路基板と、
上記発熱電子部品上に配設される板状のヒートシンクと、
上記ヒートシンクと上記発熱電子部品の間に配設され、粘弾性を有する熱伝導部材と、
上記筐体の内面と上記ヒートシンクの間に、ヒートシンクと離間して配設される支持板と、
上記支持板と上記ヒートシンクの間に配設され、上記ヒートシンクを上記発熱電子部品側に押圧する圧縮弾性部材とを備える電子機器。
上記ヒートシンクは、上記支持板に対して位置決めされている請求項１記載の電子機器。
上記筐体は、フレームと、上記フレームに取り付けられる底板とを有し、上記支持板は上記フレームに取り付けられる請求項１記載の電子機器。
上記筐体には、上記ヒートシンクと対向する位置に熱放出孔が設けられている請求項１記載の電子機器。