JP2005038933A - 電子機器装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の冷却を要する複数のモジュールを有する電子機器装置では、モジュールと冷却装置と一体化した連結体ユニットを電子機器装置の構造部材に取付けていたので、モジュール交換の作業能率が悪かった。
【解決手段】冷却板3と、冷却板3と接触するように所定の方向から、ゆるく挿入配置される複数個のモジュール2と、モジュール2と少なくとも一部が係合し、かつ所定の方向から受ける圧力をモジュール2と冷却板3との間の圧力に変換する押し付け具7と、押し付け具7が冷却板3から所定の間隔よりも離れることを防止する間隔拡大防止機構6とを備えた。
【選択図】 図1
【解決手段】冷却板3と、冷却板3と接触するように所定の方向から、ゆるく挿入配置される複数個のモジュール2と、モジュール2と少なくとも一部が係合し、かつ所定の方向から受ける圧力をモジュール2と冷却板3との間の圧力に変換する押し付け具7と、押し付け具7が冷却板3から所定の間隔よりも離れることを防止する間隔拡大防止機構6とを備えた。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フェイズドアレイアンテナなどのように冷却を要する複数のモジュールを有する電子機器装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
冷却を要する複数のモジュールを有する従来の電子機器装置(例えば、フェイズドアレイアンテナなど)では、信号処理や数値演算処理や記号情報処理などを行うモジュールを冷却装置と一体化した連結体ユニットとし、これを電子機器装置の構造部材に取付けていた。連結体ユニットには内部に冷媒循環路が形成されており、冷媒循環路に冷媒を循環させることにより、冷却装置として機能させていた。モジュールが冷媒循環路の一部を構成する場合と、構成しない場合があった。なお、フェイズドアレイアンテナでは、モジュールがアンテナ素子との間で信号を送信、受信、または送受信の何れかを行う。(例えば、特許文献1を参照)。
【0003】
【特許文献1】
特許第3302561号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の冷却を要する複数のモジュールを有する電子機器装置では、モジュールと冷却装置とを一体化した連結体ユニットを電子機器装置の構造部材に取付けていたので、モジュール故障などでモジュールを交換する際には、まず連結体ユニットを取外して、連結体ユニットからモジュールを分離し、新しいモジュールを組み込んだ連結体ユニットを再度取付ける必要があり、モジュール交換の作業能率が悪かった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、モジュール交換を簡単に行うことができる電子機器装置を得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電子機器装置は、冷却板と、該冷却板と接触するように所定の方向から、ゆるく挿入配置される複数個のモジュールと、該モジュールと少なくとも一部が係合し、かつ前記所定の方向から受ける圧力を前記モジュールと前記冷却板との間の圧力に変換する押し付け具と、該押し付け具が前記冷却板から所定の間隔よりも離れることを防止する間隔拡大防止機構とを備えたものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
本明細書では、冷却を要する複数のモジュールを有する電子機器装置の例としてフェイズドアレイアンテナに適用して実施の形態を説明する。フェイズドアレイアンテナ以外の電子機器装置でも、同様に適用できる。なお、フェイズドアレイアンテナとは、可変位相器と接続したアンテナを1次元または2次元に配置し、各アンテナの位相をずらして信号を合成することにより、アンテナの指向性を電気的に高速に制御できるようにしたアンテナである。アンテナを配置する面をアレイ開口面または開口面と呼ぶ。
【0007】
図1は、この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態1を示す斜視図である。フェイズドアレイアンテナの構成部品は、フェイズドアレイアンテナとしての機能を実現するための機能部品と、適切に機能できる位置に機能部品を配置するための構造部材とに分類できる。機能部品には、アンテナ素子1(図示せず)との間で信号を送受信するモジュール2、モジュール2を冷却する冷却板3、冷却板3に冷媒を供給する冷媒供給排出口4、モジュール2に対応するアンテナ素子1をユニット化した素子ユニット5が有る。
【0008】
構造部材には、冷却板3を棚構造上に固定する間隔拡大防止機構であるアレイ構造部材6、モジュール2を冷却板3に密着させるモジュール2の両側に設けられた押し付け具である固定用部品7、素子ユニット5を格子状に取付ける開口面パネル8、モジュール2の背面を覆う背面パネル9、開口面パネル8と背面パネル9を所定の位置関係で固定するパネル連結部材10が有る。
フェイズドアレイアンテナは、ここで説明した以外にも機能部品や構造部材を有するが、この発明を説明する上で必要最小限の機能部品と構造部材だけを説明する。
【0009】
フェイズドアレイアンテナではアンテナ素子1を格子状に配置するので、アンテナ素子1との間で信号を送受信するモジュール2も格子状(図1では、層方向に3層、列方向に8列)に配置する。なお、モジュール2が送信、または受信の何れかだけを行うようにしてもよい。ここで、層とは同じ冷却板3に接触するモジュール2の集合であり、層方向とは異なる層への方向である。列とは層方向に並ぶモジュール2の集合であり、列方向とは異なる列への方向である。
【0010】
モジュール2には送受信の信号処理を行う電子部品が多数収容されており、発熱量が無視できないほど有る。電子部品を正常に動作させるためには電子部品を適切な動作温度範囲に保つための冷却が必要である。内部に冷媒が循環する冷却板3にモジュール2を密着させることで、モジュール2を冷却する。密着したモジュール2から冷却板3に伝導されて来た熱が冷媒に伝わり、冷媒が熱を外部に排出することにより、モジュール2と冷却板3を所定の温度範囲内に保つように冷却する。モジュール2の冷却板3と接触する面は、熱伝導が良く、圧力を加えても変形も損傷もしない部材とする。
【0011】
モジュール2の開口面パネル8側の端面には素子ユニット5と接続するためのコネクタがあり、背面パネル9側の端面にも信号処理などを行う部品と接続するためのコネクタがある。図1の開口面パネル8に挿入する途中のモジュール2の端面にある2個の丸い突起が、素子ユニット5と接続するためのコネクタである。背面パネル9側の端面のコネクタは、図1では図示していない。なお、コネクタの数や形状は、接続すべき信号線の種類や数などにより決める。
【0012】
冷却板3はモジュール2の層を挟むように、図中の水平方向に互いに平行に配置する。冷却板3の数は、モジュール2の層の数よりも1個多くなる。なお、モジュール2は片側の冷却板3に密着するので、冷却板3をモジュール2の層の数と同じにして、どちらかの端のモジュール2の冷却板3と反対側には、冷却板3の替わりにモジュール2が移動しないようにする部材を配置するようにしてもよい。
【0013】
構造部材の構造を説明するために、図2に冷却板3とモジュール2を取付ける前のフェイズドアレイアンテナの斜視図を示す。なお、構造部材に関しては、以下の点を満足するようにしている。(1)電磁気学の法則によりアンテナとして機能させるためには、アレイ開口面側には構造部材を配置できない。(2)格子状に配置したモジュール2を開口面パネル8側から挿脱できるようにする。
開口面パネル8と背面パネル9は横長の長方形の形状のパネルであり、互いに平行に相対する位置にパネル連結部材10により固定する。パネル連結部材10は所定の位置に配置された所定の数(図2では、4×2=8本)の棒であり、開口面パネル8と背面パネル9とに垂直である。開口面パネル8と背面パネル9とに貫通穴をあけ、その貫通穴に通したネジをパネル連結部材10の両端にネジ止めして、開口面パネル8と背面パネル9の相対位置を固定する。開口面パネル8と背面パネル9との間の間隔は、モジュール2の長さよりも僅かに大きくする。
【0014】
なお、開口面パネル8と背面パネル9の大きさと形状は、モジュール3の形状と配列方法に合わせて決定する。ここでは、モジュール3を3層8列に配置したので、横長の長方形となったが、モジュール3の配列方法が異なれば別の大きさと形状になる。例えば6層16列の場合には、横長の長方形の形状だが一辺の長さがほぼ2倍に大きくなる。また、同じ3層8列でもモジュール3の長方形の縦横の比率が変化すれば、開口面パネル8と背面パネル9の縦横の比率も変化する。
【0015】
開口面パネル8には、モジュール2を挿入する穴が、モジュール2の縦の列ごとに8個有る。背面パネル9にも同様に、モジュール2の背面パネル9側の端面のコネクタと接続するコネクタや信号線などを通すための8個の穴が有る。なお、開口面パネル8と背面パネル9の穴は、モジュール2の配置方法に応じて、必要な位置に配置する。背面パネル9にモジュール3と接続するコネクタを持たせ、背面パネル9に穴を設けないようにしてもよい。
【0016】
開口面パネル8を開口面側から見ると、モジュール2を挿入する穴の両側には素子ユニット5をネジ止めするためのネジ穴が3層あり、パネル連結部材10をとめる8個のネジの頭も見える。なお、パネル連結部材10はアレイ構造部材6に隠れる位置に有るので、パネル連結部材10の開口面パネル8に近い部分は、図2の斜視図の方向からは見えない。
【0017】
アレイ構造部材6は、冷却板3を1枚ずつ挿入する穴が有る外形が長方形の所定の数の冷却板固定枠6aと、冷却板固定枠6aを背面パネル9側で連結して固定する固定板6bとから構成する。なお、固定板6bにはパネル連結部材10とモジュール2を挿入する穴をあけておく。
冷却板固定枠6aは互いに平行に全体の外形が直方体になるように開口面パネル8の裏側に有る貫通しないネジ穴にネジ止めし、冷却板固定枠6aの背面パネル9側には固定板6bをネジ止めする。ネジ止めの位置は、モジュール2と冷却板3を挿入するのに邪魔にならない位置とする。
【0018】
冷却板固定枠6aには4枚の冷却板3を挿入する長方形の穴が有る。この穴の寸法は、冷却板3の大きさに必要最小限の余裕を持たせた大きさとする。冷却板固定枠6aの穴に冷却板3を挿入すると、冷却板固定枠6aにより冷却板3の間の間隔は固定される。冷却板固定枠6aの数は配置するモジュール2の列数よりも1個多くし、モジュール2の両側には冷却板固定枠6aが有るようにする。
【0019】
開口面パネル8の図2における左側の裏面には、冷却板3への冷媒供給排出口4が有る。なお、冷媒供給排出口4は冷媒が流れるパイプにより冷媒から熱を排出させる外部冷却装置に接続するが、パイプと外部冷却装置は図示しない。この図2の状態で、冷却板3を図における右側から冷却板固定枠6aの穴の中を通して、冷媒供給排出口4に接続する。そして、固定用部品7を用いてモジュール2を取付け、さらに素子ユニット5を開口面パネル8にネジ止めすると、図1の状態になる。なお、図1などの斜視図では図面を簡潔にするために、素子ユニット5を開口面パネル8にネジ止めする部分は右端の部分だけとし、素子ユニット5を直方体で表現する。
【0020】
冷媒供給排出口4は冷媒供給口と冷媒排出口を別にして、例えば図1における左側に冷媒供給口を右側に冷媒排出口をそれぞれ配置してもよい。その場合には、冷却板3を冷媒供給口に接続した後に、冷却排出口を冷却板3に接続する。
素子ユニット5を開口面パネル8に固定するのは、ネジ止めでなくてもファスナーなどでもよい。必要な精度と強度で固定できる方法であれば、どのような方法でもよい。このことは、冷却板固定枠6aやパネル連結部材10などのネジ止めによる固定する部材すべてであてはまる。
【0021】
押し付け具である固定用部品7の組立図を、図3に示す。固定用部品7は、第1のエッジ部7aと、この第1のエッジ部7aが傾斜面で接合される第2のエッジ部7bと、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bを接合するネジ7cとにより構成されており、この固定用部品7はモジュール2の両側に設けられる。なお、第1のエッジ部7aを、モジュール2の外形部品と一体に成型することにより、固定用部品7をモジュール2と係合させるものとしているが、図3では便宜上、固定用部品7として機能する部分だけを切り離して示す。モジュール2の外形部品の第1のエッジ部7aに相当する部分と冷却板3との間には、圧力に対して十分な耐力を持つ部材だけを配置する。
【0022】
第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとを角が合うように接合させた場合の固定用部品7の外形は、細長い棒状の直方体であり、その接合面は直方体の長手方向に直角で図における底面に対して所定の角度(図3の場合は約45度)で傾斜した平面である。第1のエッジ部7aには直方体の長手方向に平行にネジ7cが入る貫通穴7dがあり、この貫通穴7dの図における高さはネジ7cの直径よりも大きくしてあるので、貫通穴7dの中でネジ7cは高さ方向に移動可能である。第2のエッジ部7bには、底面に近い位置にネジ7cと螺合するネジ穴7eが有る。
【0023】
ネジ7cを締め付けていくと、ネジ7cが第2のエッジ部7bのネジ穴7eと螺合して、ネジ7cが第1のエッジ部7aの貫通穴7dの中で上面側に移動しながら第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとの接合面がずれ、第2のエッジ部7bの上面が第1のエッジ部7aの上面よりせり上がり、結果として第1のエッジ部7aの底面と第2のエッジ部7bの上面との間隔、つまり固定用部品7の厚さが大きくなる。すなわち固定用部品7は所定の方向(長手方向)の圧力を厚さ方向の圧力に変換する機能を有し、結果的にその厚さを大きくするものである。
【0024】
モジュール2は、以下のようにしてフェイズドアレイアンテナに取付ける。モジュール2を、開口面パネル8側から2枚の冷却板3の間に挿入する。なお、2枚の冷却板3の間の間隔は、モジュール2を自由に挿脱させることができる余裕があり、モジュール2はゆるく冷却板3の間に長手方向が挿入方向と平行となるように挿入される。モジュール2を挿入する所定の方向は、開口面パネル8に垂直な方向(パネル垂直方向と呼ぶ)である。なお、モジュール2と固定用部品7の長手方向は、パネル垂直方向と平行になる。
【0025】
パネル垂直方向に背面パネル9の後ろに配置されたコネクタ(図示せず)にモジュール2のコネクタが接続するまでモジュール2を押し込んだ後、ネジ7cを締め付けることによりアレイ開口面側から固定用部品7の長手方向に圧力を加える。この圧力を受けた固定用部品7は、図3で説明したように第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとの接合面がずれて、固定用部品7の厚さが大きくなろうとする。冷却板3の間の間隔はアレイ構造部材6により固定され、またモジュール2の外形部品と第1のエッジ部7aを一体に成型し固定用部品7とモジュール2を係合させているので、固定用部品7の厚さが大きくなろうとすると、固定用部品7すなわちモジュール2と両側の冷却板3との間に圧力が発生する。この圧力により、冷却板3にモジュール2が密着して固定される。前記したように固定用部品7はモジュール2の両側に設けられているが、この両側の固定用部品7のネジ7cを締め付けて、モジュール2を冷却板3に密着して固定することは言うまでもない。
【0026】
図4が、固定用部品7に加えた長手方向の圧力がモジュール2を冷却板3に押し付ける方向の圧力に変換される動作状態を示す側面図である。なお、図4などの側面図では図の要部を簡潔に表示するため、アレイ構造部材6は表示しない。
素子ユニット5のコネクタ(図示せず)とモジュール2のコネクタを接続してから、素子ユニット5を開口面パネル8にネジ止めして、フェイズドアレイアンテナへのモジュール2と素子ユニット5の取付けが完了する。
【0027】
モジュール2の取外しは、以下の手順で行う。まず、取外すモジュール2と対応する素子ユニット5のコネクタとモジュール2のコネクタを分離し、この素子ユニット5を開口面パネル8に固定するネジを外して取外す。次に、モジュール2の両側の固定用部品7のネジ7cを開口面パネル8側から緩めて、モジュール2を冷却板3の間で移動可能にする。そして、モジュール2のコネクタを背面パネル9の後ろに配置されたコネクタから分離し、モジュール2を開口面パネル8側から抜き取り取外す。
【0028】
このように構成したフェイズドアレイアンテナは、モジュール2の交換時に、交換するモジュール2だけをアレイ開口面側から容易に取外して交換でき、交換作業を短時間で能率よく行うことができるという効果が有る。どのモジュール2を交換する場合もアレイ開口面側から作業するので、アレイ開口面側だけに作業スペースを確保すればよく、スペースの制約が厳しい場合などにスペースを有効に利用しやすくなるという効果もある。フェイズドアレイアンテナだけでなく、冷却を要する複数のモジュール2を有する電子機器装置では同様の効果が有る。
【0029】
モジュール2の取付けと取外しの手順は、ここで説明した以外でもよい。例えば、取付け時のモジュール2の背面パネル9側の端面のコネクタの接続は、モジュール2の挿入時に接続したが、モジュール2を挿入した後に実施してもよい。逆に取外し時には、モジュール2の背面パネル9側の端面のコネクタの分離を最初に実施してもよい。
【0030】
固定用部品7の一部である第1のエッジ部7aをモジュール2と一体に成型して固定用部品7とモジュール2を係合させるようにしているので、モジュール2の取付け取外しをする上で、固定用部品7を別に扱う必要がなく、取付け取外しの手間が少なくてもよいという効果が有る。
固定用部品7を設けてもモジュール2の厚さが大きくならないようにしているので、冷却板3の間の間隔をモジュール2の厚さに必要最小限の余裕を加えた値にできる。そのため、モジュール2と冷却板3の間に固定用部品7を挟む場合と比較して、装置全体の厚さを薄くできるという効果が有る。
【0031】
モジュール2の両側に固定用部品7を設けたので、モジュール2を両側から均等に冷却板3に密着できるという効果が有る。固定用部品7と冷却板3の間に入るモジュール2の部分には、集積回路やメモリなど力を加えてはならない電子部品を配置しないようにしたので、モジュール2の外装を簡易にできるという効果が有る。
モジュール2の幅方向の中央に固定用部品7を配置すれば、1個の固定用部品7を使用しても、幅方向に偏りなくモジュール2を冷却板3に密着できるという効果が有る。
【0032】
開口面パネル8と背面パネル9の間の間隔をモジュール2の長さよりも僅かに大きくしたので、モジュール2の端がパネル垂直方向に背面パネル9に接するか近くに来るまで押し込むと背面パネル9の後ろに配置されたコネクタにモジュール2のコネクタが接続できる。モジュール2の長さを、開口面パネル8と背面パネル9の間隔よりも短くしてもよい。その場合には、背面パネル9の後ろに配置される部品から信号線を延ばして、この信号線の先にあるコネクタをモジュール2のコネクタに接続することになる。
モジュール2の長さは、開口面パネル8または背面パネル9から出る長さが許容できる範囲内ならば、開口面パネル8と背面パネル9の間隔よりも長くしてもよい。例えば、この実施の形態1では、素子ユニット5を開口面パネル8に取付けると、素子ユニット5の中央部には開口面パネル8との間が少し離れる。この離れた部分の位置に、モジュール2と素子ユニット5のコネクタを接続部分が来るようにしている。
【0033】
冷却板3を互いに平行に固定して配置し、冷却板3の間の間隔をモジュール2よりも僅かに大きくし、モジュール2の反対側では固定用部品7が冷却板3と接触するようにしたので、冷却板3からの固定用部品7の間隔を一定以下とする抑え部材として隣接する冷却板3を使用でき、専用の抑え部材を備えなくてもよいという効果が有る。なお、冷却板3からの固定用部品7の間隔とは、冷却板3から最も遠い固定用部品7の部分までの間隔のことである。冷却板3からの固定用部品7の間隔を一定以下とする部材が有ることにより、固定用部品7の厚さが大きくなろうとすると、モジュール2と冷却板3との間に圧力を発生させることができる。冷却板3からの固定用部品7の間隔を一定以下とする部材がなければ、固定用部品7の厚さが大きくなって、圧力は発生しない。
【0034】
冷却板3の間隔を固定としたが、冷却板固定枠6aの穴の余裕を大きくして冷却板3が移動できるようにしてもよい。冷却板固定枠6aが有るので冷却板3からの固定用部品7の間隔が上限以下となり、冷却板固定枠6aの穴の余裕よりも固定用部品7の厚さの増大分を大きくできるようにすれば、固定用部品7によりモジュール2と冷却板3の間に圧力を発生させることができる。
【0035】
冷却板3の内部に冷媒を循環させるとしたが、冷却板3に放熱部分を設け、放熱部分に風をあてて冷却してもよい。冷却板3は、モジュール2を適切な動作範囲に保つように冷却でき、フェイズドアレイアンテナに組込めるものであればどのようなものでもよい。
【0036】
この実施の形態では、第1のエッジ部7aをモジュール2の外形部品と一体成型したが、第2のエッジ部7bをモジュール2の外形部品と一体成型したり、第1のエッジ部7aまたは第2のエッジ部7bをモジュール2にネジなどにより取付けて係合したり、第1のエッジ部7aを開口面パネル8に係合したり、第2のエッジ部7bがパネル垂直方向に移動しないようにする止め具を使用したりするなど、長手方向の圧力を加えても固定用部品7がパネル垂直方向(長手方向と同じ方向)に移動しないようにできれば他の方法を用いてもよい。
【0037】
固定用部品7は、図3のものでなくても、図5のようなものでもよい。図5の固定用部品7では、両端に第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bを持ち、これら両エッジ部と接合する傾斜面を有する中央部7fが有る。中央部7fの両側の傾斜面はどちらも図における底面に対して所定の角度(図5では45度程度)であり、中央部7fは上面の方が底面よりも長さが短い。中央部7fには、挿入されたネジ7cが上面の方に移動可能な大きさの貫通穴7gが有る。第1のエッジ部7aの貫通穴7dと第2のエッジ部7bのネジ穴7eの位置は、底面に近い同じ高さの位置とし、貫通穴7dの直径は挿入されるネジ7cが移動できない大きさとする。
【0038】
図5の固定用部品7に長手方向の圧力が加えられると、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとが同じ方向に中央部7fがその反対方向にそれぞれ移動して、厚さが大きくなろうとする。そのため、図3の固定用部品7よりも長手方向により均等な力で、図5の固定用部品7はモジュール2を冷却板3に押し付けることができる。
【0039】
図3または図5に示したものでなくても、固定用部品7は、長手方向に加えられた圧力を厚さ方向または幅方向の何れかまたは両方の間隔を広げるような圧力に変換できるようなものであれば、どのようなものでもよい。なお、固定用部品7が幅方向の間隔を広げる場合には、固定用部品7の幅方向の面がモジュール2と接触するようにするか、モジュール2と固定用部品7が接触する面を傾斜させるなどして、幅方向の圧力をモジュール2と冷却板3の間の圧力に変換できるようにする。
また、この実施の形態1では、第1のエッジ部7aのネジ7cを挿入する貫通穴7dの幅をネジ7cの直径とほぼ同じにして、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとが幅方向にずれないようにしたが、幅方向にずれないようにできればどのような方法でもよい。
【0040】
固定用部品7の少なくとも一部は、固着または接触によりモジュール2と係合する。この実施の形態1では、第1のエッジ部7aがモジュール2と固着して係合している。全部がモジュール2と係合する固定用部品7として、以下のようにしてもよい。固定用部品7を直方体のゴムなどの弾性体製とし、モジュール2と冷却板3の間にパネル垂直方向に挿入する。モジュール2はパネル垂直方向に移動しないように、止め具を設けるなど何らかの対策をとるものとする。この場合には、固定用部品7が長手方向すべてでモジュール2と接触して係合する。長手方向に圧力を加えると、弾性体製の固定用部品7の幅と厚みがともに増大して、モジュール2が冷却板3に密着して固定することになる。また、第2のエッジ部7bを冷却板3と固着して係合してもよい。
【0041】
この実施の形態1では、冷却板3を水平方向に棚構造に配置したが、垂直方向など別の方向に配置してもよい。モジュール2を格子状に配置したが、冷却板3の層ごとに横方向の位置をずらしてモジュール2を配置するようにしてもよい。モジュール2を冷却板3に対して直角に挿入したが、直角でなくてもよい。
モジュール2の配置に合わせて、全モジュール2を冷却できるように冷却板3を配置する。モジュール2の列を放射状に配置するなどしてもよい。なお、モジュール2の列を放射状に配置した場合などでは、冷却板3からの固定用部品7の間隔を一定以下とする部材が必要になる。
【0042】
冷却板3とモジュール2の配置に合わせて、アレイ構造部材6は適切な構造をとるものとする。冷却板3とモジュール2の配置に対する適切なアレイ構造部材6の構造は1つではなく、その自由度の範囲内でどのようなものとしてもよい。例えば、この実施の形態1と同じ冷却板3とモジュール2の配置の場合では、冷却板3を載せる棚板を連結する構造のアレイ構造部材6などでよい。
【0043】
この実施の形態1では、モジュール2を下側の冷却板3に密着して固定するようにしたが、上側の冷却板3に密着して固定するようにしてもよい。モジュール2を長手方向が挿入方向と平行になるように冷却板3の間に挿入したが、挿入方向と長手方向が平行でなくてもよい。モジュール2の形状は直方体でなくてもよい。直方体でないなど長手方向が明確でない場合には、モジュール2と固定用部品7の長手方向は、モジュール2を挿入する所定の方向であるパネル垂直方向に平行な方向を意味するものとする。同様に、モジュール2を開口面パネル8に垂直でない方向に挿入する場合も、パネル垂直方向はモジュール2を挿入する所定の方向を意味するものとする。
以上のことは、他の実施の形態でもあてはまる。
【0044】
実施の形態2.
この実施の形態2は、複数のモジュール2に対応するアンテナ素子1(図示せず)をユニット化して素子ユニット5とするように、実施の形態1を変更したものである。
図6は、この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態2を示す斜視図である。図6では、素子ユニット5が列方向に隣接する2個のモジュール2と接続される。その他の構成は、実施の形態1の場合の図1と同じである。
モジュール2のフェイズドアレイアンテナへの取付けと取外しは、実施の形態1の場合と同様である。
【0045】
この実施の形態2では、実施の形態1の効果に加えて、2個のモジュール2に対応するアンテナ素子1をユニット化して素子ユニット5としたので、素子ユニット5の数を少なくできるという効果が有る。この実施の形態2以外の形態でも、複数のモジュール2に対応するようにアンテナ素子1をユニット化した素子ユニット5とすることにより、素子ユニット5の数を少なくできるという効果が有る。
【0046】
実施の形態3.
実施の形態3は、素子ユニット5を開口面パネル8に取付ける作業により、同時にモジュール2の冷却板3への密着もできるように、実施の形態1を変更したものである。
図7は、この発明の実施の形態3で使用する固定用部品7の組立図である。固定用部品7は、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとから構成される。第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとを角が合うように接合させた外形は、実施の形態1の場合と同様に、細長い棒状の直方体であり、その接合面は直方体の長手方向に直角で底面に対して所定の角度(図7の場合は約45度)で傾斜した平面である。この接合面には、第1のエッジ部7aに突起7hを設けており、第2のエッジ部7bにはこの突起7hが入る穴7jが有る。第2のエッジ部7bのこの穴7jは、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとの互いの距離が短くなる方向に接合面がずれても第1のエッジ部7aの突起を収容できるだけの大きさにしておくものとし、また第1のエッジ部7aの突起7hは接合面がずれても外れないような十分な長さが有るものとする。第1のエッジ部7aの開口面パネル8側には、窪み7kが有る。
【0047】
なお、第1のエッジ部7aの突起7hと第2のエッジ部7bの穴7jの替わりに、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bを溝に入れるなどしてもよく、要するに第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bの間に長手方向の圧力を加えても、幅方向にずれないようにする機構であればどのようなものでもよい。
【0048】
モジュール2の両側に固定用部品7を挿入する空間を構成し、この空間に挿入された固定用部品7は底面側と側面側の2面でモジュール2と接触して係合する。したがって、モジュール2の底面の幅は、固定用部品7を含めた幅となる。
図8が、この発明の実施の形態3における固定用部品7の動作状態を示す側面図である。実施の形態1の場合の図1と異なる点だけを説明する。冷却板3には第2のエッジ部7bがパネル垂直方向に移動しないように止め具3bが有る。止め具3bの位置は、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとを角が合うように接合させた状態では、第1のエッジ部7aが開口面パネル8よりも所定の長さだけ出る位置である。
素子ユニット5の第1のエッジ部7aと接触する位置には、窪み7kにはまる押し込み機構11が有る。
【0049】
モジュール2は、以下のようにしてフェイズドアレイアンテナに取付ける。モジュール2を、開口面パネル8側から2枚の冷却板3の間にパネル垂直方向に背面パネル9の後ろに配置されたコネクタにモジュール2のコネクタが接続するまで挿入する。モジュール2の両側の空間に固定用部品7を、止め具3bにあたるまで挿入する。固定用部品7が、モジュール2に接触して係合することになる。素子ユニット5のコネクタとモジュール2のコネクタを接続してから、素子ユニット5を開口面パネル8にネジ止めして取付ける。第1のエッジ部7aが開口面パネル8よりも所定の長さだけ出ているので、素子ユニット5が開口面パネル8に接触する前に、素子ユニット5の押し込み機構11が窪み7kに接触する。
【0050】
素子ユニット5を開口面パネル8に取付けていくと、押し込み機構11が窪み7kを押して、第1のエッジ部7aから第2のエッジ部7bの方向への圧力が発生する。第2のエッジ部7bは止め具3bが有るためパネル垂直方向に移動できないので、この圧力により第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bの接合面がずれて、固定用部品7の厚さが大きくなろうとする。冷却板3の間隔が固定されているので、固定用部品7の厚さが大きくなろうとすることにより、図8に示すようにモジュール2と冷却板3の間に圧力が発生して密着する。こうして、素子ユニット5の開口面パネル8への取付けが完了すると、モジュール2が冷却板3に密着して固定される。
【0051】
モジュール2の取外しは、以下の手順で行う。素子ユニット5のコネクタとモジュール2のコネクタを分離して、素子ユニット5を開口面パネル8から取外す。すると、モジュール2の冷却板3への密着が解除される。モジュール2のコネクタを背面パネル9の後ろに配置されたコネクタから分離し、モジュール2を開口面パネル8側から取り出す。
【0052】
このように構成したフェイズドアレイアンテナは、モジュール2の交換時に、交換するモジュール2だけをアレイ開口面側から容易に取外して交換でき、交換作業を短時間で能率よく行うことができる。素子ユニット5の開口面パネル8への取付け作業により同時にモジュール2の冷却板3への密着ができるので、さらに作業に要する手順を少なくして、より能率よく交換作業ができるという効果が有る。
素子ユニット5でなくても開口面パネル8側から取付け部材を取付ける際に、その取付け部材を取付けるための力を固定用部品7の長手方向の圧力として加えることができるならば、どのような部材でも同様な効果が有る。
【0053】
この実施の形態3では、すべての固定用部品7で素子ユニット5を取付ける力を長手方向の圧力とすることできたが、一部の固定用部品7を対象としてもよい。例えば、実施の形態2のように列方向に隣接する2個のモジュール2に対応するアンテナ素子1をユニット化した素子ユニット5を使用する実施の形態では、素子ユニット5の両端の固定用部品7でだけ素子ユニット5を取付ける力を長手方向の圧力とし、残る中央部の固定用部品7は図3で説明したようにネジ7cの締め付けにより長手方向の圧力とすることもできる。
【0054】
実施の形態4.
実施の形態4は、固定用部品7の第1のエッジ部7aを開口面パネル8に固定し、第2のエッジ部7bが冷却板3に係合するように、実施の形態1を変更したものである。
図9が、この発明の実施の形態4における固定用部品7の組立図である。図3の場合と比較して、第1のエッジ部7aが幅広で長さが短く、第1のエッジ部7aの底面に正方形の断面のパネル固定用突起7mが有る。開口面パネル8には、モジュール2を1個ずつ挿入するモジュール挿入穴8aを設ける。モジュール挿入穴8aの形状は、モジュール2が入る大きさの長方形の下側中央部に第1のエッジ部7aが入る大きさの長方形を連結した形状とする。モジュール挿入穴8aの下部中央の開口面パネル8の断面部には、パネル固定用突起7mを挿入する固定用部品固定穴8bが有る。固定用部品固定穴8bは、幅がパネル固定用突起7mより僅かに大きく、長さが2倍程度の長方形で、深さはパネル固定用突起7mの高さよりも十分な余裕をもって深い。パネル固定用突起7mを固定用部品固定穴8bに挿入した状態では、パネル垂直方向に第1のエッジ部7aは移動可能である。
【0055】
冷却板3には、モジュール2が接触する位置に冷却板3の本体から突き出るように、第2のエッジ部7bを設けている。冷却板3の本体の大きさは実施の形態1と同じなので、冷却板3の全体の幅は第2のエッジ部7bの分だけ大きくなる。そのため、冷却板固定枠6aの幅も冷却板3を挿入できるように大きくし、冷媒供給排出口4の位置は、第2のエッジ部7bの分だけ背面パネル9側に移動させる。冷却板3と一体に成型することにより、第2のエッジ部7bを冷却板3に係合させる。
【0056】
冷却板固定枠6aの冷却板3を挿入する穴の高さは、冷却板3の厚さに適度な余裕(移動可能範囲と呼ぶ)を持たせた値とし、この穴の中で高さ方向に冷却板3が移動可能範囲まで移動可能とする。また、冷却板3は適度にたわむ素材で製作し、所定範囲内のたわみであれば冷却板3の機能には支障が出ないものとする。隣接する2個の冷却板固定枠6aの間隔の半分で冷却板3の高さ方向に移動可能範囲のズレが有る場合は、このたわみの所定範囲内であるとする。
【0057】
第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとの接合面は、図における底面に対して所定の角度(図9の場合は約60度)で傾斜している。この接合面には、第1のエッジ部7aに貫通穴7dが、第2のエッジ部7bにネジ穴7eがそれぞれあり、その形状は実施の形態1の場合と同様である。ただし、固定用部品7の厚さが移動可能範囲以上大きくなることができるように、貫通穴7dの形状とネジ穴eの位置を調整しておく。なお、第2のエッジ部7bのネジ穴7eの深さは、当然ながら冷却板3の冷媒が通る部分の手前までの深さである。
【0058】
固定用部品7は、以下のようにして組立てる。冷却板3を冷却板固定枠6aに通して冷媒供給排出口4に接続する。冷却板3を上側に持ち上げながら、第1のエッジ部7aのパネル固定用突起7mを開口面パネル8の固定用部品固定穴8bに挿入し、第1のエッジ部7aと冷却板3に設けた第2のエッジ部7bの傾斜した平面を接合する。そして、ネジ7cを第1のエッジ部7aの貫通穴7dを通して、第2のエッジ部7bのネジ穴7eにネジ7cをゆるく止める。この状態では、冷却板3が冷却板固定枠6aの穴の底面の位置にあり、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとは全体の外形が直方体になるように接合される。
【0059】
図10が、この発明の実施の形態4における固定用部品7の動作状態を示す側面図である。背面パネル9には、開口面パネル8のモジュール挿入穴8aと相対する位置に、モジュール挿入穴8aの高さと同じ幅のモジュール格納溝9bを設ける。このモジュール格納溝9bには、開口面パネル8のモジュール挿入穴8aから挿入されるモジュール2の先端を格納する。こうして、開口面パネル8のモジュール挿入穴8aと背面パネル9のモジュール格納溝9bとによりモジュール2は、図における上下に移動しないように固定される。
【0060】
第1のエッジ部7aは、開口面パネル8のモジュール挿入穴8aの底面に固定されている。そのため、固定用部品7の下端からモジュール2の上面までの間隔は、モジュール挿入穴8aの高さ以下に制限されることになる。つまり、開口面パネル8のモジュール挿入穴8aと背面パネル9のモジュール格納溝9bとが、モジュール2と固定用部品7の間隔が所定値よりも大きくなることを防止する間隔拡大防止機構として機能することになる。モジュール2はその両端で固定されることになるので、十分な剛性を持つように製作しておく。
【0061】
モジュール2は、以下のようにしてフェイズドアレイアンテナに取付ける。まず、その層で最初のモジュール2を取付ける場合を説明する。モジュール2を、開口面パネル8のモジュール挿入穴8aから2枚の冷却板3の間にパネル垂直方向に挿入し、モジュール2の先端を背面パネル9のモジュール格納溝9bに格納する。同時に、背面パネル9の後ろに配置されたコネクタにモジュール2のコネクタが接続する。なお、2枚の冷却板3の間の間隔は、モジュール2を自由に挿脱させることができる余裕があり、モジュール2はゆるく冷却板3の間に挿入される。
【0062】
ネジ7cを締め付けて、アレイ開口面側から固定用部品7の長手方向に圧力を加える。この圧力を受けた固定用部品7は、第1のエッジ部7aが第2のエッジ部7bの下側にもぐりこむように移動して、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとの接合面がずれて、固定用部品7の厚さが大きくなろうとする。第1のエッジ部7aの下端はモジュール挿入穴8aに固定されており、モジュール2の上面はモジュール挿入穴8aとモジュール格納溝9bとにより固定されている。ここで、第2のエッジ部7bと冷却板3とは一体成型により係合されており、冷却板3の上方にはモジュール2が有る。そのため、固定用部品7の厚さが大きくなろうとすると、固定用部品7すなわち冷却板3と上方のモジュール2の間に図9に示すような圧力が発生する。この圧力により、冷却板3とモジュール2とが密着して固定される。
【0063】
素子ユニット5のコネクタとモジュール2のコネクタを接続してから、素子ユニット5を開口面パネル8にネジ止めして、フェイズドアレイアンテナへのモジュール2と素子ユニット5の取付けが完了する。
同じ層でモジュール2を既に取付けている場合は、モジュール2の下側の冷却板3が上方に移動している。そのため、モジュール2の下側の冷却板3に下方向の力を加えこの冷却板3をたわませながら、モジュール2を開口面パネル8側から2枚の冷却板3の間に挿入する。以降は、その層で最初にモジュール2を取付ける場合と同様である。
【0064】
モジュール2の取外しは、以下の手順で行う。まず、取外すモジュール2と対応する素子ユニット5を、素子ユニット5のコネクタとモジュール2のコネクタを分離してから、開口面パネル8側に固定するネジを外して取外す。次に、モジュール2の下側の冷却板3と係合する固定用部品7のネジ7cを開口面パネル8側から緩める。モジュール2のコネクタを背面パネル9の後ろに配置されたコネクタから分離し、モジュール2の下側の冷却板3に下方向の力を加えこの冷却板3をたわませながら、モジュール2を開口面パネル8側から抜き取り取外す。
【0065】
この実施の形態4でもモジュール2の交換時に、交換するモジュール2だけをアレイ開口面側から容易に取外して交換でき、交換作業を短時間で能率よく行うことができるという効果が有る。
第1のエッジ部7aがモジュール2を挿入する方向に移動可能としたので、モジュール2を取付けた状態でも冷却板3にパネル垂直方向の力が加わらず、冷却板3が損傷する可能性が少なくなるという効果が有る。
冷却板固定枠6aの冷却板3を挿入する穴の高さを冷却板3の厚さに移動可能範囲を加えた値としたので、モジュール2を取付けた状態でも冷却板3がたわまず、冷却板3が損傷する可能性が少なくなるという効果が有る。
【0066】
冷却板固定枠6aの冷却板3を挿入する穴の高さを冷却板3の厚さとほぼ同じにし、移動可能範囲をゼロにしてもよい。移動可能範囲をゼロにすると、モジュール2を挿入または取外す際に、冷却板3をたわませる力を加える必要がなく、移動可能範囲を持たせる場合と比較してより早くモジュール2を取付け取外しできるという効果が有る。ただし、モジュール2を取付け状態では、冷却板固定枠6aと固定具7の位置とで、冷却板3に反対方向の力が加わるので、この力に耐えられるように、冷却板3を製作しておく必要が有る。
【0067】
この実施の形態4では、第2のエッジ部7bを冷却板3と一体に成型して係合したが、第2のエッジ部7bと冷却板3との位置関係がずれないように防止する機構を備えれば、接触して係合させるようにしてもよい。また、第1のエッジ部7aを冷却板3と一体に成型して係合し、ネジ7cを背面パネル9側から締め付けるようにしてもよい。
【0068】
モジュール2と固定用部品7の間隔が所定値よりも大きくなることを防止する間隔拡大防止機構として、この実施の形態4では開口面パネル8のモジュール挿入穴8aと背面パネル9のモジュール格納溝9bを使用したが、モジュール2の上側に固定した板を配置するなど、間隔拡大防止機構として機能するものならばどのような構造でもよい。
この実施の形態4では、モジュール2の下側から冷却板3を押し上げてモジュール2と冷却板3が密着して固定するようにしたが、モジュール2の上側から冷却板3を押し下げてモジュール2と冷却板3が密着して固定するようにしてもよい。
【0069】
実施の形態5.
実施の形態5は、モジュール2にアンテナ素子1を取付けてから、モジュール2をフェイズドアレイアンテナに取付けるように、実施の形態1を変更したものである。
図11が、この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態5を示す斜視図である。実施の形態1の場合の図1と比較して、モジュール2にアンテナ素子1が取付けられている点だけが異なる。
モジュール2は、実施の形態1の場合と同様に、フェイズドアレイアンテナに取付ける。モジュール2の取外し時の手順も、実施の形態1の場合と同様である。ただし、モジュール2にアンテナ素子1を取付けているので、素子ユニット5を開口面パネル8に取付けたり取外したりはしないし、モジュール2とアンテナ素子1の間でコネクタを接続したり分離したりすることはない。
【0070】
この実施の形態5でもモジュール2の交換時に、交換するモジュール2だけをアレイ開口面側から容易に取外して交換でき、交換作業を短時間で能率よく行うことができるという効果が有る。
なお、モジュール2にアンテナ素子1ではなく、素子ユニット5を取付けておいても同様の効果が有る。
【0071】
実施の形態6.
実施の形態6は、固定用部品7を列方向に隣接するモジュール2にともに接触して係合するように、実施の形態2を変更したものである。
図12が、この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態6を示す斜視図である。実施の形態2の場合の図6と比較して、異なる点だけを説明する。固定用部品7がモジュール2と一体化されておらず、モジュール2の両側には、固定用部品7を入れるための空間を設けている。固定用部品7は実施の形態2の場合と同様であるが、幅がほぼ2倍である。この固定用部品7を列方向に隣接するモジュール2の間の前記空間に挿入されると、固定用部品7が隣接する2個のモジュール2にともに接触して係合する。なお、格子状に配置したモジュール2の列方向の端の部分では、固定用部品7が1個のモジュール2とだけ接触し、その幅は2個に接触するものの約半分である。冷却板3に、実施の形態3の場合と同様な止め具3b(図示せず)が有る。
【0072】
モジュール2は、以下のようにしてフェイズドアレイアンテナに取付ける。モジュール2を開口面パネル8側から2枚の冷却板3の間に挿入して、パネル垂直方向に背面パネル9の後ろに配置されたコネクタにモジュール2のコネクタが接続するまで押し込む。列方向に隣接する2個のモジュール2の間に設けられた空間に固定用部品7を挿入し、ネジ7cを締め付けることによりアレイ開口面側から固定用部品7の長手方向に圧力を加える。この圧力を受けた固定用部品7は、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとの接合面がずれて、固定用部品7の厚さが大きくなろうとする。冷却板3の間隔が固定されているので、この厚さが大きくなろうとすることにより、モジュール2を冷却板3に押し付ける力を発生させ、モジュール2と冷却板3とが密着して固定される。固定用部品7はモジュール2の両側に設けられているので、両側の固定用部品7のネジ7cを締め付けて、モジュール2を冷却板3に密着して固定する。
素子ユニット5のコネクタとモジュール2のコネクタを接続してから、素子ユニット5を開口面パネル8に取付けて、フェイズドアレイアンテナへのモジュール2と素子ユニット5の取付けが完了する。
【0073】
モジュール2の取外しは、以下の手順による。まず、取外すモジュール2に対応する素子ユニット5を、素子ユニット5のコネクタとモジュール2のコネクタを分離してから、開口面パネル8から取外す。取外すモジュール2の両側の固定用部品7のネジ7cを緩めてから、固定用部品7を取り出す。そして、モジュール2のコネクタを背面パネル9の後ろに配置されたコネクタから分離し、モジュール2を取り出す。
【0074】
このように構成したフェイズドアレイアンテナは、モジュール2の交換時に、交換するモジュール2だけをアレイ開口面側から容易に取外して交換でき、交換作業を短時間で能率よく行うことができるという効果が有る。
全部のモジュール2を取付けまたは取外す場合には、操作する固定用部品7が実施の形態2の場合のほぼ半分でよく、作業量が少なくなるという効果が有る。
【0075】
実施の形態7.
実施の形態7は、固定用部品7を層方向に隣接するモジュール2の間に挿入するように、実施の形態1を変更したものである。
図13が、この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態7を示す斜視図である。実施の形態1の場合の図1と比較して、異なる点だけを説明する。モジュール2を4層とし、冷却板3を3枚にして、冷却板3の間に層方向に並ぶ2個のモジュール2を挿入し、このモジュール2の間に固定用部品7を挿入する。固定用部品7はモジュール2と一体化しておらず、幅広状の形状としている。開口面パネル8のモジュールを挿脱する穴を層方向に大きくし、背面パネル9の穴も同様に大きくする。
その他の固定用部品7の形状は、実施の形態1の場合と同様である。
【0076】
固定用部品7は層方向に隣接する2個のモジュール2の間に挿入する。そのため、モジュール2の両側には、固定用部品7を入れるための空間を設けていない。モジュール2の固定用部品7と接触する面には、固定用部品7に長手方向の圧力を加えても、固定用部品7がパネル垂直方向(長手方向と同じ方向)に移動しないようにする止め具2b(図示せず)が有る。モジュール2の固定用部品7が接触する部分には補強材を配置し、モジュール2がつぶれないようにする。
素子ユニット5は、間に固定用部品7を挟んで層方向に隣接するモジュール2に対応するアンテナ素子1(図示せず)をユニット化している。
【0077】
モジュール2は、以下のようにしてフェイズドアレイアンテナに取付ける。層方向に隣接する2個のモジュール2を開口面パネル8側から2枚の冷却板3の間に挿入して、パネル垂直方向に背面パネル9の後ろに配置されたコネクタにモジュール2のコネクタが接続するまで押し込む。2個のモジュール2の間に固定用部品7を挿入して、この2個のモジュール2と接触して係合する。ネジ7cを締め付けて、アレイ開口面側から固定用部品7の長手方向に圧力を加える。この圧力を受けた固定用部品7は、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとの接合面がずれて、固定用部品7の厚さが大きくなろうとする。冷却板3の間隔は固定されているので、固定用部品7の厚さが大きくなろうとすると、固定用部品7の両側のモジュール2を冷却板3の方向に押す圧力を発生させ、モジュール2と冷却板3とが密着して固定される。
素子ユニット5のコネクタとモジュール2のコネクタを接続してから、素子ユニット5を開口面パネル8に取付けて、フェイズドアレイアンテナへのモジュール2と素子ユニット5の取付けが完了する。
【0078】
モジュール2の取外しは、以下の手順による。まず、素子ユニット5のコネクタとモジュール2のコネクタを分離し、素子ユニット5を開口面パネル8から取外す。取外すモジュール2に接触する固定用部品7のネジ7cを緩めてから、固定用部品7を取り出す。その後、モジュール2のコネクタを背面パネル9の後ろに配置されたコネクタから分離し、モジュール2を取り出す。
【0079】
このように構成したフェイズドアレイアンテナは、モジュール2の交換時に、交換するモジュール2だけをアレイ開口面側から容易に取外して交換でき、交換作業を短時間で能率よく行うことができるという効果が有る。
全部のモジュール2を取付けまたは取外すために操作する固定用部品7の数は、実施の形態1の場合の4分の1であり、1個のモジュール2を取付けまたは取外すために操作する固定用部品7が1個と実施の形態1の場合の2個の半分であり、作業時間をより短縮できるという効果が有る。
【0080】
この実施の形態7では、固定用部品7が接触するモジュール2の部分に、固定用部品7を収納するような窪みを設けなかったが、窪みを設けてもよい。窪みの深さは、2個のモジュール2でそれぞれ固定用部品7の厚さの半分程度とする。この場合、窪みが止め具2bを兼用するので、止め具2bを省略できる。窪みを設けると、モジュール2の厚さと必要最小限の余裕を加えた長さに冷却板3の間の間隔をできるので、装置全体の厚さを窪みがない場合と比較して薄くできるという効果が有る。
冷却板3を垂直に並べる場合は、層方向が上下ではなく左右になるが、同様な効果が有る。
【0081】
実施の形態8.
この実施の形態8は、背面パネル9側からモジュール2を取付け取外しするように、実施の形態1を変更したものである。
図14は、この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態8を示す斜視図である。図14では、背面パネル9の穴がモジュール2を出し入れできるほど大きい。第2のエッジ部7bをモジュール2の外形部品と一体成型して固定用部品7をモジュール2に係合させ、背面パネル9側にネジ7cの頭が有る。その他は、実施の形態1の場合の図1と同様である。
【0082】
モジュール2は、以下のようにしてフェイズドアレイアンテナに取付ける。開口面パネル8に素子ユニット5を固定する。モジュール2を背面パネル9側から2枚の冷却板3の間に挿入する。素子ユニット5のコネクタにモジュール2のコネクタが接続するまでモジュール2を押し込んだ後、背面パネル9側からネジ7cを締め付ける。実施の形態1の場合と同様にして、ネジ7cを締め付けることにより、モジュール2と冷却板3とが密着して固定される。モジュール2の背面パネル9側の端面のコネクタに、背面パネル9の後ろからコネクタを接続する。
【0083】
モジュール2の取外しは、以下の手順による。モジュール2の背面パネル9側の端面のコネクタと背面パネル9の後ろからコネクタを分離する。取外すモジュール2に設けた固定用部品7のネジ7cを背面パネル9側から緩める。素子ユニット5のコネクタとモジュール2のコネクタを分離し、モジュール2を背面パネル9側に取り出す。
モジュール2の取付けと取り外しの手順は、ここで説明したものでなくてもよい。例えば、モジュール2を固定してから、素子ユニット5を開口面パネル8に取付けるようにしてもよい。
【0084】
このように構成したフェイズドアレイアンテナは、モジュール2の交換時に交換するモジュール2だけを背面パネル9側から容易に取外して交換でき、交換作業を短時間で能率よく行うことができるという効果が有る。モジュール2を開口面パネル8側と背面パネル9側の両方から取付け取外しできるようにしてもよい。モジュール2を背面パネル9側から挿脱できるようにするのは、他の実施の形態でも適用できる。
【0085】
【発明の効果】
この発明に係る電子機器装置は、冷却板と、該冷却板と接触するように所定の方向から、ゆるく挿入配置される複数個のモジュールと、該モジュールと少なくとも一部が係合し、かつ前記所定の方向から受ける圧力を前記モジュールと前記冷却板との間の圧力に変換する押し付け具と、該押し付け具が前記冷却板から所定の間隔よりも離れることを防止する間隔拡大防止機構とを備えたので、交換するモジュールだけを容易に取外し取付けができ、モジュールの交換作業を短時間で能率よく行うことができるという効果が有る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態1を示す斜視図である。
【図2】この発明の実施の形態1における冷却板とモジュールとを取付ける前の斜視図である。
【図3】この発明の実施の形態1における固定用部品の組立図である。
【図4】この発明の実施の形態1における固定用部品の動作状態を示す側面図である。
【図5】この発明の実施の形態1における別の固定用部品の組立図である。
【図6】この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態2を示す斜視図である。
【図7】この発明の実施の形態3における固定用部品の組立図である。
【図8】この発明の実施の形態3における固定用部品の動作状態を示す側面図である。
【図9】この発明の実施の形態4における固定用部品の組立図である。
【図10】この発明の実施の形態4における固定用部品の動作状態を示す側面図である。
【図11】この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態5を示す斜視図である。
【図12】この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態6を示す斜視図である。
【図13】この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態7を示す斜視図である。
【図14】この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態8を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 :アンテナ素子
2 :モジュール
2b:止め具
3 :冷却板
3b:止め具
4 :冷媒供給排出口
5 :素子ユニット
6 :アレイ構造部材(間隔拡大防止機構)
6a:冷却板固定枠
6b:固定板
7 :固定用部品(押し付け具)
7a:第1のエッジ部
7b:第2のエッジ部
7c:ネジ
7d:貫通穴
7e:ネジ穴
7f:中央部
7g:貫通穴
7h:突起
7j:穴
7k:窪み
7m:パネル固定用突起
8 :開口面パネル
8a:モジュール挿入穴(間隔拡大防止機構)
8b:固定用部品固定穴
9 :背面パネル
9b:モジュール格納溝(間隔拡大防止機構)
10:パネル連結部材
11:押し込み機構
【発明の属する技術分野】
この発明は、フェイズドアレイアンテナなどのように冷却を要する複数のモジュールを有する電子機器装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
冷却を要する複数のモジュールを有する従来の電子機器装置(例えば、フェイズドアレイアンテナなど)では、信号処理や数値演算処理や記号情報処理などを行うモジュールを冷却装置と一体化した連結体ユニットとし、これを電子機器装置の構造部材に取付けていた。連結体ユニットには内部に冷媒循環路が形成されており、冷媒循環路に冷媒を循環させることにより、冷却装置として機能させていた。モジュールが冷媒循環路の一部を構成する場合と、構成しない場合があった。なお、フェイズドアレイアンテナでは、モジュールがアンテナ素子との間で信号を送信、受信、または送受信の何れかを行う。(例えば、特許文献1を参照)。
【0003】
【特許文献1】
特許第3302561号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の冷却を要する複数のモジュールを有する電子機器装置では、モジュールと冷却装置とを一体化した連結体ユニットを電子機器装置の構造部材に取付けていたので、モジュール故障などでモジュールを交換する際には、まず連結体ユニットを取外して、連結体ユニットからモジュールを分離し、新しいモジュールを組み込んだ連結体ユニットを再度取付ける必要があり、モジュール交換の作業能率が悪かった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、モジュール交換を簡単に行うことができる電子機器装置を得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電子機器装置は、冷却板と、該冷却板と接触するように所定の方向から、ゆるく挿入配置される複数個のモジュールと、該モジュールと少なくとも一部が係合し、かつ前記所定の方向から受ける圧力を前記モジュールと前記冷却板との間の圧力に変換する押し付け具と、該押し付け具が前記冷却板から所定の間隔よりも離れることを防止する間隔拡大防止機構とを備えたものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
本明細書では、冷却を要する複数のモジュールを有する電子機器装置の例としてフェイズドアレイアンテナに適用して実施の形態を説明する。フェイズドアレイアンテナ以外の電子機器装置でも、同様に適用できる。なお、フェイズドアレイアンテナとは、可変位相器と接続したアンテナを1次元または2次元に配置し、各アンテナの位相をずらして信号を合成することにより、アンテナの指向性を電気的に高速に制御できるようにしたアンテナである。アンテナを配置する面をアレイ開口面または開口面と呼ぶ。
【0007】
図1は、この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態1を示す斜視図である。フェイズドアレイアンテナの構成部品は、フェイズドアレイアンテナとしての機能を実現するための機能部品と、適切に機能できる位置に機能部品を配置するための構造部材とに分類できる。機能部品には、アンテナ素子1(図示せず)との間で信号を送受信するモジュール2、モジュール2を冷却する冷却板3、冷却板3に冷媒を供給する冷媒供給排出口4、モジュール2に対応するアンテナ素子1をユニット化した素子ユニット5が有る。
【0008】
構造部材には、冷却板3を棚構造上に固定する間隔拡大防止機構であるアレイ構造部材6、モジュール2を冷却板3に密着させるモジュール2の両側に設けられた押し付け具である固定用部品7、素子ユニット5を格子状に取付ける開口面パネル8、モジュール2の背面を覆う背面パネル9、開口面パネル8と背面パネル9を所定の位置関係で固定するパネル連結部材10が有る。
フェイズドアレイアンテナは、ここで説明した以外にも機能部品や構造部材を有するが、この発明を説明する上で必要最小限の機能部品と構造部材だけを説明する。
【0009】
フェイズドアレイアンテナではアンテナ素子1を格子状に配置するので、アンテナ素子1との間で信号を送受信するモジュール2も格子状(図1では、層方向に3層、列方向に8列)に配置する。なお、モジュール2が送信、または受信の何れかだけを行うようにしてもよい。ここで、層とは同じ冷却板3に接触するモジュール2の集合であり、層方向とは異なる層への方向である。列とは層方向に並ぶモジュール2の集合であり、列方向とは異なる列への方向である。
【0010】
モジュール2には送受信の信号処理を行う電子部品が多数収容されており、発熱量が無視できないほど有る。電子部品を正常に動作させるためには電子部品を適切な動作温度範囲に保つための冷却が必要である。内部に冷媒が循環する冷却板3にモジュール2を密着させることで、モジュール2を冷却する。密着したモジュール2から冷却板3に伝導されて来た熱が冷媒に伝わり、冷媒が熱を外部に排出することにより、モジュール2と冷却板3を所定の温度範囲内に保つように冷却する。モジュール2の冷却板3と接触する面は、熱伝導が良く、圧力を加えても変形も損傷もしない部材とする。
【0011】
モジュール2の開口面パネル8側の端面には素子ユニット5と接続するためのコネクタがあり、背面パネル9側の端面にも信号処理などを行う部品と接続するためのコネクタがある。図1の開口面パネル8に挿入する途中のモジュール2の端面にある2個の丸い突起が、素子ユニット5と接続するためのコネクタである。背面パネル9側の端面のコネクタは、図1では図示していない。なお、コネクタの数や形状は、接続すべき信号線の種類や数などにより決める。
【0012】
冷却板3はモジュール2の層を挟むように、図中の水平方向に互いに平行に配置する。冷却板3の数は、モジュール2の層の数よりも1個多くなる。なお、モジュール2は片側の冷却板3に密着するので、冷却板3をモジュール2の層の数と同じにして、どちらかの端のモジュール2の冷却板3と反対側には、冷却板3の替わりにモジュール2が移動しないようにする部材を配置するようにしてもよい。
【0013】
構造部材の構造を説明するために、図2に冷却板3とモジュール2を取付ける前のフェイズドアレイアンテナの斜視図を示す。なお、構造部材に関しては、以下の点を満足するようにしている。(1)電磁気学の法則によりアンテナとして機能させるためには、アレイ開口面側には構造部材を配置できない。(2)格子状に配置したモジュール2を開口面パネル8側から挿脱できるようにする。
開口面パネル8と背面パネル9は横長の長方形の形状のパネルであり、互いに平行に相対する位置にパネル連結部材10により固定する。パネル連結部材10は所定の位置に配置された所定の数(図2では、4×2=8本)の棒であり、開口面パネル8と背面パネル9とに垂直である。開口面パネル8と背面パネル9とに貫通穴をあけ、その貫通穴に通したネジをパネル連結部材10の両端にネジ止めして、開口面パネル8と背面パネル9の相対位置を固定する。開口面パネル8と背面パネル9との間の間隔は、モジュール2の長さよりも僅かに大きくする。
【0014】
なお、開口面パネル8と背面パネル9の大きさと形状は、モジュール3の形状と配列方法に合わせて決定する。ここでは、モジュール3を3層8列に配置したので、横長の長方形となったが、モジュール3の配列方法が異なれば別の大きさと形状になる。例えば6層16列の場合には、横長の長方形の形状だが一辺の長さがほぼ2倍に大きくなる。また、同じ3層8列でもモジュール3の長方形の縦横の比率が変化すれば、開口面パネル8と背面パネル9の縦横の比率も変化する。
【0015】
開口面パネル8には、モジュール2を挿入する穴が、モジュール2の縦の列ごとに8個有る。背面パネル9にも同様に、モジュール2の背面パネル9側の端面のコネクタと接続するコネクタや信号線などを通すための8個の穴が有る。なお、開口面パネル8と背面パネル9の穴は、モジュール2の配置方法に応じて、必要な位置に配置する。背面パネル9にモジュール3と接続するコネクタを持たせ、背面パネル9に穴を設けないようにしてもよい。
【0016】
開口面パネル8を開口面側から見ると、モジュール2を挿入する穴の両側には素子ユニット5をネジ止めするためのネジ穴が3層あり、パネル連結部材10をとめる8個のネジの頭も見える。なお、パネル連結部材10はアレイ構造部材6に隠れる位置に有るので、パネル連結部材10の開口面パネル8に近い部分は、図2の斜視図の方向からは見えない。
【0017】
アレイ構造部材6は、冷却板3を1枚ずつ挿入する穴が有る外形が長方形の所定の数の冷却板固定枠6aと、冷却板固定枠6aを背面パネル9側で連結して固定する固定板6bとから構成する。なお、固定板6bにはパネル連結部材10とモジュール2を挿入する穴をあけておく。
冷却板固定枠6aは互いに平行に全体の外形が直方体になるように開口面パネル8の裏側に有る貫通しないネジ穴にネジ止めし、冷却板固定枠6aの背面パネル9側には固定板6bをネジ止めする。ネジ止めの位置は、モジュール2と冷却板3を挿入するのに邪魔にならない位置とする。
【0018】
冷却板固定枠6aには4枚の冷却板3を挿入する長方形の穴が有る。この穴の寸法は、冷却板3の大きさに必要最小限の余裕を持たせた大きさとする。冷却板固定枠6aの穴に冷却板3を挿入すると、冷却板固定枠6aにより冷却板3の間の間隔は固定される。冷却板固定枠6aの数は配置するモジュール2の列数よりも1個多くし、モジュール2の両側には冷却板固定枠6aが有るようにする。
【0019】
開口面パネル8の図2における左側の裏面には、冷却板3への冷媒供給排出口4が有る。なお、冷媒供給排出口4は冷媒が流れるパイプにより冷媒から熱を排出させる外部冷却装置に接続するが、パイプと外部冷却装置は図示しない。この図2の状態で、冷却板3を図における右側から冷却板固定枠6aの穴の中を通して、冷媒供給排出口4に接続する。そして、固定用部品7を用いてモジュール2を取付け、さらに素子ユニット5を開口面パネル8にネジ止めすると、図1の状態になる。なお、図1などの斜視図では図面を簡潔にするために、素子ユニット5を開口面パネル8にネジ止めする部分は右端の部分だけとし、素子ユニット5を直方体で表現する。
【0020】
冷媒供給排出口4は冷媒供給口と冷媒排出口を別にして、例えば図1における左側に冷媒供給口を右側に冷媒排出口をそれぞれ配置してもよい。その場合には、冷却板3を冷媒供給口に接続した後に、冷却排出口を冷却板3に接続する。
素子ユニット5を開口面パネル8に固定するのは、ネジ止めでなくてもファスナーなどでもよい。必要な精度と強度で固定できる方法であれば、どのような方法でもよい。このことは、冷却板固定枠6aやパネル連結部材10などのネジ止めによる固定する部材すべてであてはまる。
【0021】
押し付け具である固定用部品7の組立図を、図3に示す。固定用部品7は、第1のエッジ部7aと、この第1のエッジ部7aが傾斜面で接合される第2のエッジ部7bと、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bを接合するネジ7cとにより構成されており、この固定用部品7はモジュール2の両側に設けられる。なお、第1のエッジ部7aを、モジュール2の外形部品と一体に成型することにより、固定用部品7をモジュール2と係合させるものとしているが、図3では便宜上、固定用部品7として機能する部分だけを切り離して示す。モジュール2の外形部品の第1のエッジ部7aに相当する部分と冷却板3との間には、圧力に対して十分な耐力を持つ部材だけを配置する。
【0022】
第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとを角が合うように接合させた場合の固定用部品7の外形は、細長い棒状の直方体であり、その接合面は直方体の長手方向に直角で図における底面に対して所定の角度(図3の場合は約45度)で傾斜した平面である。第1のエッジ部7aには直方体の長手方向に平行にネジ7cが入る貫通穴7dがあり、この貫通穴7dの図における高さはネジ7cの直径よりも大きくしてあるので、貫通穴7dの中でネジ7cは高さ方向に移動可能である。第2のエッジ部7bには、底面に近い位置にネジ7cと螺合するネジ穴7eが有る。
【0023】
ネジ7cを締め付けていくと、ネジ7cが第2のエッジ部7bのネジ穴7eと螺合して、ネジ7cが第1のエッジ部7aの貫通穴7dの中で上面側に移動しながら第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとの接合面がずれ、第2のエッジ部7bの上面が第1のエッジ部7aの上面よりせり上がり、結果として第1のエッジ部7aの底面と第2のエッジ部7bの上面との間隔、つまり固定用部品7の厚さが大きくなる。すなわち固定用部品7は所定の方向(長手方向)の圧力を厚さ方向の圧力に変換する機能を有し、結果的にその厚さを大きくするものである。
【0024】
モジュール2は、以下のようにしてフェイズドアレイアンテナに取付ける。モジュール2を、開口面パネル8側から2枚の冷却板3の間に挿入する。なお、2枚の冷却板3の間の間隔は、モジュール2を自由に挿脱させることができる余裕があり、モジュール2はゆるく冷却板3の間に長手方向が挿入方向と平行となるように挿入される。モジュール2を挿入する所定の方向は、開口面パネル8に垂直な方向(パネル垂直方向と呼ぶ)である。なお、モジュール2と固定用部品7の長手方向は、パネル垂直方向と平行になる。
【0025】
パネル垂直方向に背面パネル9の後ろに配置されたコネクタ(図示せず)にモジュール2のコネクタが接続するまでモジュール2を押し込んだ後、ネジ7cを締め付けることによりアレイ開口面側から固定用部品7の長手方向に圧力を加える。この圧力を受けた固定用部品7は、図3で説明したように第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとの接合面がずれて、固定用部品7の厚さが大きくなろうとする。冷却板3の間の間隔はアレイ構造部材6により固定され、またモジュール2の外形部品と第1のエッジ部7aを一体に成型し固定用部品7とモジュール2を係合させているので、固定用部品7の厚さが大きくなろうとすると、固定用部品7すなわちモジュール2と両側の冷却板3との間に圧力が発生する。この圧力により、冷却板3にモジュール2が密着して固定される。前記したように固定用部品7はモジュール2の両側に設けられているが、この両側の固定用部品7のネジ7cを締め付けて、モジュール2を冷却板3に密着して固定することは言うまでもない。
【0026】
図4が、固定用部品7に加えた長手方向の圧力がモジュール2を冷却板3に押し付ける方向の圧力に変換される動作状態を示す側面図である。なお、図4などの側面図では図の要部を簡潔に表示するため、アレイ構造部材6は表示しない。
素子ユニット5のコネクタ(図示せず)とモジュール2のコネクタを接続してから、素子ユニット5を開口面パネル8にネジ止めして、フェイズドアレイアンテナへのモジュール2と素子ユニット5の取付けが完了する。
【0027】
モジュール2の取外しは、以下の手順で行う。まず、取外すモジュール2と対応する素子ユニット5のコネクタとモジュール2のコネクタを分離し、この素子ユニット5を開口面パネル8に固定するネジを外して取外す。次に、モジュール2の両側の固定用部品7のネジ7cを開口面パネル8側から緩めて、モジュール2を冷却板3の間で移動可能にする。そして、モジュール2のコネクタを背面パネル9の後ろに配置されたコネクタから分離し、モジュール2を開口面パネル8側から抜き取り取外す。
【0028】
このように構成したフェイズドアレイアンテナは、モジュール2の交換時に、交換するモジュール2だけをアレイ開口面側から容易に取外して交換でき、交換作業を短時間で能率よく行うことができるという効果が有る。どのモジュール2を交換する場合もアレイ開口面側から作業するので、アレイ開口面側だけに作業スペースを確保すればよく、スペースの制約が厳しい場合などにスペースを有効に利用しやすくなるという効果もある。フェイズドアレイアンテナだけでなく、冷却を要する複数のモジュール2を有する電子機器装置では同様の効果が有る。
【0029】
モジュール2の取付けと取外しの手順は、ここで説明した以外でもよい。例えば、取付け時のモジュール2の背面パネル9側の端面のコネクタの接続は、モジュール2の挿入時に接続したが、モジュール2を挿入した後に実施してもよい。逆に取外し時には、モジュール2の背面パネル9側の端面のコネクタの分離を最初に実施してもよい。
【0030】
固定用部品7の一部である第1のエッジ部7aをモジュール2と一体に成型して固定用部品7とモジュール2を係合させるようにしているので、モジュール2の取付け取外しをする上で、固定用部品7を別に扱う必要がなく、取付け取外しの手間が少なくてもよいという効果が有る。
固定用部品7を設けてもモジュール2の厚さが大きくならないようにしているので、冷却板3の間の間隔をモジュール2の厚さに必要最小限の余裕を加えた値にできる。そのため、モジュール2と冷却板3の間に固定用部品7を挟む場合と比較して、装置全体の厚さを薄くできるという効果が有る。
【0031】
モジュール2の両側に固定用部品7を設けたので、モジュール2を両側から均等に冷却板3に密着できるという効果が有る。固定用部品7と冷却板3の間に入るモジュール2の部分には、集積回路やメモリなど力を加えてはならない電子部品を配置しないようにしたので、モジュール2の外装を簡易にできるという効果が有る。
モジュール2の幅方向の中央に固定用部品7を配置すれば、1個の固定用部品7を使用しても、幅方向に偏りなくモジュール2を冷却板3に密着できるという効果が有る。
【0032】
開口面パネル8と背面パネル9の間の間隔をモジュール2の長さよりも僅かに大きくしたので、モジュール2の端がパネル垂直方向に背面パネル9に接するか近くに来るまで押し込むと背面パネル9の後ろに配置されたコネクタにモジュール2のコネクタが接続できる。モジュール2の長さを、開口面パネル8と背面パネル9の間隔よりも短くしてもよい。その場合には、背面パネル9の後ろに配置される部品から信号線を延ばして、この信号線の先にあるコネクタをモジュール2のコネクタに接続することになる。
モジュール2の長さは、開口面パネル8または背面パネル9から出る長さが許容できる範囲内ならば、開口面パネル8と背面パネル9の間隔よりも長くしてもよい。例えば、この実施の形態1では、素子ユニット5を開口面パネル8に取付けると、素子ユニット5の中央部には開口面パネル8との間が少し離れる。この離れた部分の位置に、モジュール2と素子ユニット5のコネクタを接続部分が来るようにしている。
【0033】
冷却板3を互いに平行に固定して配置し、冷却板3の間の間隔をモジュール2よりも僅かに大きくし、モジュール2の反対側では固定用部品7が冷却板3と接触するようにしたので、冷却板3からの固定用部品7の間隔を一定以下とする抑え部材として隣接する冷却板3を使用でき、専用の抑え部材を備えなくてもよいという効果が有る。なお、冷却板3からの固定用部品7の間隔とは、冷却板3から最も遠い固定用部品7の部分までの間隔のことである。冷却板3からの固定用部品7の間隔を一定以下とする部材が有ることにより、固定用部品7の厚さが大きくなろうとすると、モジュール2と冷却板3との間に圧力を発生させることができる。冷却板3からの固定用部品7の間隔を一定以下とする部材がなければ、固定用部品7の厚さが大きくなって、圧力は発生しない。
【0034】
冷却板3の間隔を固定としたが、冷却板固定枠6aの穴の余裕を大きくして冷却板3が移動できるようにしてもよい。冷却板固定枠6aが有るので冷却板3からの固定用部品7の間隔が上限以下となり、冷却板固定枠6aの穴の余裕よりも固定用部品7の厚さの増大分を大きくできるようにすれば、固定用部品7によりモジュール2と冷却板3の間に圧力を発生させることができる。
【0035】
冷却板3の内部に冷媒を循環させるとしたが、冷却板3に放熱部分を設け、放熱部分に風をあてて冷却してもよい。冷却板3は、モジュール2を適切な動作範囲に保つように冷却でき、フェイズドアレイアンテナに組込めるものであればどのようなものでもよい。
【0036】
この実施の形態では、第1のエッジ部7aをモジュール2の外形部品と一体成型したが、第2のエッジ部7bをモジュール2の外形部品と一体成型したり、第1のエッジ部7aまたは第2のエッジ部7bをモジュール2にネジなどにより取付けて係合したり、第1のエッジ部7aを開口面パネル8に係合したり、第2のエッジ部7bがパネル垂直方向に移動しないようにする止め具を使用したりするなど、長手方向の圧力を加えても固定用部品7がパネル垂直方向(長手方向と同じ方向)に移動しないようにできれば他の方法を用いてもよい。
【0037】
固定用部品7は、図3のものでなくても、図5のようなものでもよい。図5の固定用部品7では、両端に第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bを持ち、これら両エッジ部と接合する傾斜面を有する中央部7fが有る。中央部7fの両側の傾斜面はどちらも図における底面に対して所定の角度(図5では45度程度)であり、中央部7fは上面の方が底面よりも長さが短い。中央部7fには、挿入されたネジ7cが上面の方に移動可能な大きさの貫通穴7gが有る。第1のエッジ部7aの貫通穴7dと第2のエッジ部7bのネジ穴7eの位置は、底面に近い同じ高さの位置とし、貫通穴7dの直径は挿入されるネジ7cが移動できない大きさとする。
【0038】
図5の固定用部品7に長手方向の圧力が加えられると、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとが同じ方向に中央部7fがその反対方向にそれぞれ移動して、厚さが大きくなろうとする。そのため、図3の固定用部品7よりも長手方向により均等な力で、図5の固定用部品7はモジュール2を冷却板3に押し付けることができる。
【0039】
図3または図5に示したものでなくても、固定用部品7は、長手方向に加えられた圧力を厚さ方向または幅方向の何れかまたは両方の間隔を広げるような圧力に変換できるようなものであれば、どのようなものでもよい。なお、固定用部品7が幅方向の間隔を広げる場合には、固定用部品7の幅方向の面がモジュール2と接触するようにするか、モジュール2と固定用部品7が接触する面を傾斜させるなどして、幅方向の圧力をモジュール2と冷却板3の間の圧力に変換できるようにする。
また、この実施の形態1では、第1のエッジ部7aのネジ7cを挿入する貫通穴7dの幅をネジ7cの直径とほぼ同じにして、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとが幅方向にずれないようにしたが、幅方向にずれないようにできればどのような方法でもよい。
【0040】
固定用部品7の少なくとも一部は、固着または接触によりモジュール2と係合する。この実施の形態1では、第1のエッジ部7aがモジュール2と固着して係合している。全部がモジュール2と係合する固定用部品7として、以下のようにしてもよい。固定用部品7を直方体のゴムなどの弾性体製とし、モジュール2と冷却板3の間にパネル垂直方向に挿入する。モジュール2はパネル垂直方向に移動しないように、止め具を設けるなど何らかの対策をとるものとする。この場合には、固定用部品7が長手方向すべてでモジュール2と接触して係合する。長手方向に圧力を加えると、弾性体製の固定用部品7の幅と厚みがともに増大して、モジュール2が冷却板3に密着して固定することになる。また、第2のエッジ部7bを冷却板3と固着して係合してもよい。
【0041】
この実施の形態1では、冷却板3を水平方向に棚構造に配置したが、垂直方向など別の方向に配置してもよい。モジュール2を格子状に配置したが、冷却板3の層ごとに横方向の位置をずらしてモジュール2を配置するようにしてもよい。モジュール2を冷却板3に対して直角に挿入したが、直角でなくてもよい。
モジュール2の配置に合わせて、全モジュール2を冷却できるように冷却板3を配置する。モジュール2の列を放射状に配置するなどしてもよい。なお、モジュール2の列を放射状に配置した場合などでは、冷却板3からの固定用部品7の間隔を一定以下とする部材が必要になる。
【0042】
冷却板3とモジュール2の配置に合わせて、アレイ構造部材6は適切な構造をとるものとする。冷却板3とモジュール2の配置に対する適切なアレイ構造部材6の構造は1つではなく、その自由度の範囲内でどのようなものとしてもよい。例えば、この実施の形態1と同じ冷却板3とモジュール2の配置の場合では、冷却板3を載せる棚板を連結する構造のアレイ構造部材6などでよい。
【0043】
この実施の形態1では、モジュール2を下側の冷却板3に密着して固定するようにしたが、上側の冷却板3に密着して固定するようにしてもよい。モジュール2を長手方向が挿入方向と平行になるように冷却板3の間に挿入したが、挿入方向と長手方向が平行でなくてもよい。モジュール2の形状は直方体でなくてもよい。直方体でないなど長手方向が明確でない場合には、モジュール2と固定用部品7の長手方向は、モジュール2を挿入する所定の方向であるパネル垂直方向に平行な方向を意味するものとする。同様に、モジュール2を開口面パネル8に垂直でない方向に挿入する場合も、パネル垂直方向はモジュール2を挿入する所定の方向を意味するものとする。
以上のことは、他の実施の形態でもあてはまる。
【0044】
実施の形態2.
この実施の形態2は、複数のモジュール2に対応するアンテナ素子1(図示せず)をユニット化して素子ユニット5とするように、実施の形態1を変更したものである。
図6は、この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態2を示す斜視図である。図6では、素子ユニット5が列方向に隣接する2個のモジュール2と接続される。その他の構成は、実施の形態1の場合の図1と同じである。
モジュール2のフェイズドアレイアンテナへの取付けと取外しは、実施の形態1の場合と同様である。
【0045】
この実施の形態2では、実施の形態1の効果に加えて、2個のモジュール2に対応するアンテナ素子1をユニット化して素子ユニット5としたので、素子ユニット5の数を少なくできるという効果が有る。この実施の形態2以外の形態でも、複数のモジュール2に対応するようにアンテナ素子1をユニット化した素子ユニット5とすることにより、素子ユニット5の数を少なくできるという効果が有る。
【0046】
実施の形態3.
実施の形態3は、素子ユニット5を開口面パネル8に取付ける作業により、同時にモジュール2の冷却板3への密着もできるように、実施の形態1を変更したものである。
図7は、この発明の実施の形態3で使用する固定用部品7の組立図である。固定用部品7は、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとから構成される。第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとを角が合うように接合させた外形は、実施の形態1の場合と同様に、細長い棒状の直方体であり、その接合面は直方体の長手方向に直角で底面に対して所定の角度(図7の場合は約45度)で傾斜した平面である。この接合面には、第1のエッジ部7aに突起7hを設けており、第2のエッジ部7bにはこの突起7hが入る穴7jが有る。第2のエッジ部7bのこの穴7jは、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとの互いの距離が短くなる方向に接合面がずれても第1のエッジ部7aの突起を収容できるだけの大きさにしておくものとし、また第1のエッジ部7aの突起7hは接合面がずれても外れないような十分な長さが有るものとする。第1のエッジ部7aの開口面パネル8側には、窪み7kが有る。
【0047】
なお、第1のエッジ部7aの突起7hと第2のエッジ部7bの穴7jの替わりに、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bを溝に入れるなどしてもよく、要するに第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bの間に長手方向の圧力を加えても、幅方向にずれないようにする機構であればどのようなものでもよい。
【0048】
モジュール2の両側に固定用部品7を挿入する空間を構成し、この空間に挿入された固定用部品7は底面側と側面側の2面でモジュール2と接触して係合する。したがって、モジュール2の底面の幅は、固定用部品7を含めた幅となる。
図8が、この発明の実施の形態3における固定用部品7の動作状態を示す側面図である。実施の形態1の場合の図1と異なる点だけを説明する。冷却板3には第2のエッジ部7bがパネル垂直方向に移動しないように止め具3bが有る。止め具3bの位置は、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとを角が合うように接合させた状態では、第1のエッジ部7aが開口面パネル8よりも所定の長さだけ出る位置である。
素子ユニット5の第1のエッジ部7aと接触する位置には、窪み7kにはまる押し込み機構11が有る。
【0049】
モジュール2は、以下のようにしてフェイズドアレイアンテナに取付ける。モジュール2を、開口面パネル8側から2枚の冷却板3の間にパネル垂直方向に背面パネル9の後ろに配置されたコネクタにモジュール2のコネクタが接続するまで挿入する。モジュール2の両側の空間に固定用部品7を、止め具3bにあたるまで挿入する。固定用部品7が、モジュール2に接触して係合することになる。素子ユニット5のコネクタとモジュール2のコネクタを接続してから、素子ユニット5を開口面パネル8にネジ止めして取付ける。第1のエッジ部7aが開口面パネル8よりも所定の長さだけ出ているので、素子ユニット5が開口面パネル8に接触する前に、素子ユニット5の押し込み機構11が窪み7kに接触する。
【0050】
素子ユニット5を開口面パネル8に取付けていくと、押し込み機構11が窪み7kを押して、第1のエッジ部7aから第2のエッジ部7bの方向への圧力が発生する。第2のエッジ部7bは止め具3bが有るためパネル垂直方向に移動できないので、この圧力により第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bの接合面がずれて、固定用部品7の厚さが大きくなろうとする。冷却板3の間隔が固定されているので、固定用部品7の厚さが大きくなろうとすることにより、図8に示すようにモジュール2と冷却板3の間に圧力が発生して密着する。こうして、素子ユニット5の開口面パネル8への取付けが完了すると、モジュール2が冷却板3に密着して固定される。
【0051】
モジュール2の取外しは、以下の手順で行う。素子ユニット5のコネクタとモジュール2のコネクタを分離して、素子ユニット5を開口面パネル8から取外す。すると、モジュール2の冷却板3への密着が解除される。モジュール2のコネクタを背面パネル9の後ろに配置されたコネクタから分離し、モジュール2を開口面パネル8側から取り出す。
【0052】
このように構成したフェイズドアレイアンテナは、モジュール2の交換時に、交換するモジュール2だけをアレイ開口面側から容易に取外して交換でき、交換作業を短時間で能率よく行うことができる。素子ユニット5の開口面パネル8への取付け作業により同時にモジュール2の冷却板3への密着ができるので、さらに作業に要する手順を少なくして、より能率よく交換作業ができるという効果が有る。
素子ユニット5でなくても開口面パネル8側から取付け部材を取付ける際に、その取付け部材を取付けるための力を固定用部品7の長手方向の圧力として加えることができるならば、どのような部材でも同様な効果が有る。
【0053】
この実施の形態3では、すべての固定用部品7で素子ユニット5を取付ける力を長手方向の圧力とすることできたが、一部の固定用部品7を対象としてもよい。例えば、実施の形態2のように列方向に隣接する2個のモジュール2に対応するアンテナ素子1をユニット化した素子ユニット5を使用する実施の形態では、素子ユニット5の両端の固定用部品7でだけ素子ユニット5を取付ける力を長手方向の圧力とし、残る中央部の固定用部品7は図3で説明したようにネジ7cの締め付けにより長手方向の圧力とすることもできる。
【0054】
実施の形態4.
実施の形態4は、固定用部品7の第1のエッジ部7aを開口面パネル8に固定し、第2のエッジ部7bが冷却板3に係合するように、実施の形態1を変更したものである。
図9が、この発明の実施の形態4における固定用部品7の組立図である。図3の場合と比較して、第1のエッジ部7aが幅広で長さが短く、第1のエッジ部7aの底面に正方形の断面のパネル固定用突起7mが有る。開口面パネル8には、モジュール2を1個ずつ挿入するモジュール挿入穴8aを設ける。モジュール挿入穴8aの形状は、モジュール2が入る大きさの長方形の下側中央部に第1のエッジ部7aが入る大きさの長方形を連結した形状とする。モジュール挿入穴8aの下部中央の開口面パネル8の断面部には、パネル固定用突起7mを挿入する固定用部品固定穴8bが有る。固定用部品固定穴8bは、幅がパネル固定用突起7mより僅かに大きく、長さが2倍程度の長方形で、深さはパネル固定用突起7mの高さよりも十分な余裕をもって深い。パネル固定用突起7mを固定用部品固定穴8bに挿入した状態では、パネル垂直方向に第1のエッジ部7aは移動可能である。
【0055】
冷却板3には、モジュール2が接触する位置に冷却板3の本体から突き出るように、第2のエッジ部7bを設けている。冷却板3の本体の大きさは実施の形態1と同じなので、冷却板3の全体の幅は第2のエッジ部7bの分だけ大きくなる。そのため、冷却板固定枠6aの幅も冷却板3を挿入できるように大きくし、冷媒供給排出口4の位置は、第2のエッジ部7bの分だけ背面パネル9側に移動させる。冷却板3と一体に成型することにより、第2のエッジ部7bを冷却板3に係合させる。
【0056】
冷却板固定枠6aの冷却板3を挿入する穴の高さは、冷却板3の厚さに適度な余裕(移動可能範囲と呼ぶ)を持たせた値とし、この穴の中で高さ方向に冷却板3が移動可能範囲まで移動可能とする。また、冷却板3は適度にたわむ素材で製作し、所定範囲内のたわみであれば冷却板3の機能には支障が出ないものとする。隣接する2個の冷却板固定枠6aの間隔の半分で冷却板3の高さ方向に移動可能範囲のズレが有る場合は、このたわみの所定範囲内であるとする。
【0057】
第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとの接合面は、図における底面に対して所定の角度(図9の場合は約60度)で傾斜している。この接合面には、第1のエッジ部7aに貫通穴7dが、第2のエッジ部7bにネジ穴7eがそれぞれあり、その形状は実施の形態1の場合と同様である。ただし、固定用部品7の厚さが移動可能範囲以上大きくなることができるように、貫通穴7dの形状とネジ穴eの位置を調整しておく。なお、第2のエッジ部7bのネジ穴7eの深さは、当然ながら冷却板3の冷媒が通る部分の手前までの深さである。
【0058】
固定用部品7は、以下のようにして組立てる。冷却板3を冷却板固定枠6aに通して冷媒供給排出口4に接続する。冷却板3を上側に持ち上げながら、第1のエッジ部7aのパネル固定用突起7mを開口面パネル8の固定用部品固定穴8bに挿入し、第1のエッジ部7aと冷却板3に設けた第2のエッジ部7bの傾斜した平面を接合する。そして、ネジ7cを第1のエッジ部7aの貫通穴7dを通して、第2のエッジ部7bのネジ穴7eにネジ7cをゆるく止める。この状態では、冷却板3が冷却板固定枠6aの穴の底面の位置にあり、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとは全体の外形が直方体になるように接合される。
【0059】
図10が、この発明の実施の形態4における固定用部品7の動作状態を示す側面図である。背面パネル9には、開口面パネル8のモジュール挿入穴8aと相対する位置に、モジュール挿入穴8aの高さと同じ幅のモジュール格納溝9bを設ける。このモジュール格納溝9bには、開口面パネル8のモジュール挿入穴8aから挿入されるモジュール2の先端を格納する。こうして、開口面パネル8のモジュール挿入穴8aと背面パネル9のモジュール格納溝9bとによりモジュール2は、図における上下に移動しないように固定される。
【0060】
第1のエッジ部7aは、開口面パネル8のモジュール挿入穴8aの底面に固定されている。そのため、固定用部品7の下端からモジュール2の上面までの間隔は、モジュール挿入穴8aの高さ以下に制限されることになる。つまり、開口面パネル8のモジュール挿入穴8aと背面パネル9のモジュール格納溝9bとが、モジュール2と固定用部品7の間隔が所定値よりも大きくなることを防止する間隔拡大防止機構として機能することになる。モジュール2はその両端で固定されることになるので、十分な剛性を持つように製作しておく。
【0061】
モジュール2は、以下のようにしてフェイズドアレイアンテナに取付ける。まず、その層で最初のモジュール2を取付ける場合を説明する。モジュール2を、開口面パネル8のモジュール挿入穴8aから2枚の冷却板3の間にパネル垂直方向に挿入し、モジュール2の先端を背面パネル9のモジュール格納溝9bに格納する。同時に、背面パネル9の後ろに配置されたコネクタにモジュール2のコネクタが接続する。なお、2枚の冷却板3の間の間隔は、モジュール2を自由に挿脱させることができる余裕があり、モジュール2はゆるく冷却板3の間に挿入される。
【0062】
ネジ7cを締め付けて、アレイ開口面側から固定用部品7の長手方向に圧力を加える。この圧力を受けた固定用部品7は、第1のエッジ部7aが第2のエッジ部7bの下側にもぐりこむように移動して、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとの接合面がずれて、固定用部品7の厚さが大きくなろうとする。第1のエッジ部7aの下端はモジュール挿入穴8aに固定されており、モジュール2の上面はモジュール挿入穴8aとモジュール格納溝9bとにより固定されている。ここで、第2のエッジ部7bと冷却板3とは一体成型により係合されており、冷却板3の上方にはモジュール2が有る。そのため、固定用部品7の厚さが大きくなろうとすると、固定用部品7すなわち冷却板3と上方のモジュール2の間に図9に示すような圧力が発生する。この圧力により、冷却板3とモジュール2とが密着して固定される。
【0063】
素子ユニット5のコネクタとモジュール2のコネクタを接続してから、素子ユニット5を開口面パネル8にネジ止めして、フェイズドアレイアンテナへのモジュール2と素子ユニット5の取付けが完了する。
同じ層でモジュール2を既に取付けている場合は、モジュール2の下側の冷却板3が上方に移動している。そのため、モジュール2の下側の冷却板3に下方向の力を加えこの冷却板3をたわませながら、モジュール2を開口面パネル8側から2枚の冷却板3の間に挿入する。以降は、その層で最初にモジュール2を取付ける場合と同様である。
【0064】
モジュール2の取外しは、以下の手順で行う。まず、取外すモジュール2と対応する素子ユニット5を、素子ユニット5のコネクタとモジュール2のコネクタを分離してから、開口面パネル8側に固定するネジを外して取外す。次に、モジュール2の下側の冷却板3と係合する固定用部品7のネジ7cを開口面パネル8側から緩める。モジュール2のコネクタを背面パネル9の後ろに配置されたコネクタから分離し、モジュール2の下側の冷却板3に下方向の力を加えこの冷却板3をたわませながら、モジュール2を開口面パネル8側から抜き取り取外す。
【0065】
この実施の形態4でもモジュール2の交換時に、交換するモジュール2だけをアレイ開口面側から容易に取外して交換でき、交換作業を短時間で能率よく行うことができるという効果が有る。
第1のエッジ部7aがモジュール2を挿入する方向に移動可能としたので、モジュール2を取付けた状態でも冷却板3にパネル垂直方向の力が加わらず、冷却板3が損傷する可能性が少なくなるという効果が有る。
冷却板固定枠6aの冷却板3を挿入する穴の高さを冷却板3の厚さに移動可能範囲を加えた値としたので、モジュール2を取付けた状態でも冷却板3がたわまず、冷却板3が損傷する可能性が少なくなるという効果が有る。
【0066】
冷却板固定枠6aの冷却板3を挿入する穴の高さを冷却板3の厚さとほぼ同じにし、移動可能範囲をゼロにしてもよい。移動可能範囲をゼロにすると、モジュール2を挿入または取外す際に、冷却板3をたわませる力を加える必要がなく、移動可能範囲を持たせる場合と比較してより早くモジュール2を取付け取外しできるという効果が有る。ただし、モジュール2を取付け状態では、冷却板固定枠6aと固定具7の位置とで、冷却板3に反対方向の力が加わるので、この力に耐えられるように、冷却板3を製作しておく必要が有る。
【0067】
この実施の形態4では、第2のエッジ部7bを冷却板3と一体に成型して係合したが、第2のエッジ部7bと冷却板3との位置関係がずれないように防止する機構を備えれば、接触して係合させるようにしてもよい。また、第1のエッジ部7aを冷却板3と一体に成型して係合し、ネジ7cを背面パネル9側から締め付けるようにしてもよい。
【0068】
モジュール2と固定用部品7の間隔が所定値よりも大きくなることを防止する間隔拡大防止機構として、この実施の形態4では開口面パネル8のモジュール挿入穴8aと背面パネル9のモジュール格納溝9bを使用したが、モジュール2の上側に固定した板を配置するなど、間隔拡大防止機構として機能するものならばどのような構造でもよい。
この実施の形態4では、モジュール2の下側から冷却板3を押し上げてモジュール2と冷却板3が密着して固定するようにしたが、モジュール2の上側から冷却板3を押し下げてモジュール2と冷却板3が密着して固定するようにしてもよい。
【0069】
実施の形態5.
実施の形態5は、モジュール2にアンテナ素子1を取付けてから、モジュール2をフェイズドアレイアンテナに取付けるように、実施の形態1を変更したものである。
図11が、この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態5を示す斜視図である。実施の形態1の場合の図1と比較して、モジュール2にアンテナ素子1が取付けられている点だけが異なる。
モジュール2は、実施の形態1の場合と同様に、フェイズドアレイアンテナに取付ける。モジュール2の取外し時の手順も、実施の形態1の場合と同様である。ただし、モジュール2にアンテナ素子1を取付けているので、素子ユニット5を開口面パネル8に取付けたり取外したりはしないし、モジュール2とアンテナ素子1の間でコネクタを接続したり分離したりすることはない。
【0070】
この実施の形態5でもモジュール2の交換時に、交換するモジュール2だけをアレイ開口面側から容易に取外して交換でき、交換作業を短時間で能率よく行うことができるという効果が有る。
なお、モジュール2にアンテナ素子1ではなく、素子ユニット5を取付けておいても同様の効果が有る。
【0071】
実施の形態6.
実施の形態6は、固定用部品7を列方向に隣接するモジュール2にともに接触して係合するように、実施の形態2を変更したものである。
図12が、この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態6を示す斜視図である。実施の形態2の場合の図6と比較して、異なる点だけを説明する。固定用部品7がモジュール2と一体化されておらず、モジュール2の両側には、固定用部品7を入れるための空間を設けている。固定用部品7は実施の形態2の場合と同様であるが、幅がほぼ2倍である。この固定用部品7を列方向に隣接するモジュール2の間の前記空間に挿入されると、固定用部品7が隣接する2個のモジュール2にともに接触して係合する。なお、格子状に配置したモジュール2の列方向の端の部分では、固定用部品7が1個のモジュール2とだけ接触し、その幅は2個に接触するものの約半分である。冷却板3に、実施の形態3の場合と同様な止め具3b(図示せず)が有る。
【0072】
モジュール2は、以下のようにしてフェイズドアレイアンテナに取付ける。モジュール2を開口面パネル8側から2枚の冷却板3の間に挿入して、パネル垂直方向に背面パネル9の後ろに配置されたコネクタにモジュール2のコネクタが接続するまで押し込む。列方向に隣接する2個のモジュール2の間に設けられた空間に固定用部品7を挿入し、ネジ7cを締め付けることによりアレイ開口面側から固定用部品7の長手方向に圧力を加える。この圧力を受けた固定用部品7は、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとの接合面がずれて、固定用部品7の厚さが大きくなろうとする。冷却板3の間隔が固定されているので、この厚さが大きくなろうとすることにより、モジュール2を冷却板3に押し付ける力を発生させ、モジュール2と冷却板3とが密着して固定される。固定用部品7はモジュール2の両側に設けられているので、両側の固定用部品7のネジ7cを締め付けて、モジュール2を冷却板3に密着して固定する。
素子ユニット5のコネクタとモジュール2のコネクタを接続してから、素子ユニット5を開口面パネル8に取付けて、フェイズドアレイアンテナへのモジュール2と素子ユニット5の取付けが完了する。
【0073】
モジュール2の取外しは、以下の手順による。まず、取外すモジュール2に対応する素子ユニット5を、素子ユニット5のコネクタとモジュール2のコネクタを分離してから、開口面パネル8から取外す。取外すモジュール2の両側の固定用部品7のネジ7cを緩めてから、固定用部品7を取り出す。そして、モジュール2のコネクタを背面パネル9の後ろに配置されたコネクタから分離し、モジュール2を取り出す。
【0074】
このように構成したフェイズドアレイアンテナは、モジュール2の交換時に、交換するモジュール2だけをアレイ開口面側から容易に取外して交換でき、交換作業を短時間で能率よく行うことができるという効果が有る。
全部のモジュール2を取付けまたは取外す場合には、操作する固定用部品7が実施の形態2の場合のほぼ半分でよく、作業量が少なくなるという効果が有る。
【0075】
実施の形態7.
実施の形態7は、固定用部品7を層方向に隣接するモジュール2の間に挿入するように、実施の形態1を変更したものである。
図13が、この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態7を示す斜視図である。実施の形態1の場合の図1と比較して、異なる点だけを説明する。モジュール2を4層とし、冷却板3を3枚にして、冷却板3の間に層方向に並ぶ2個のモジュール2を挿入し、このモジュール2の間に固定用部品7を挿入する。固定用部品7はモジュール2と一体化しておらず、幅広状の形状としている。開口面パネル8のモジュールを挿脱する穴を層方向に大きくし、背面パネル9の穴も同様に大きくする。
その他の固定用部品7の形状は、実施の形態1の場合と同様である。
【0076】
固定用部品7は層方向に隣接する2個のモジュール2の間に挿入する。そのため、モジュール2の両側には、固定用部品7を入れるための空間を設けていない。モジュール2の固定用部品7と接触する面には、固定用部品7に長手方向の圧力を加えても、固定用部品7がパネル垂直方向(長手方向と同じ方向)に移動しないようにする止め具2b(図示せず)が有る。モジュール2の固定用部品7が接触する部分には補強材を配置し、モジュール2がつぶれないようにする。
素子ユニット5は、間に固定用部品7を挟んで層方向に隣接するモジュール2に対応するアンテナ素子1(図示せず)をユニット化している。
【0077】
モジュール2は、以下のようにしてフェイズドアレイアンテナに取付ける。層方向に隣接する2個のモジュール2を開口面パネル8側から2枚の冷却板3の間に挿入して、パネル垂直方向に背面パネル9の後ろに配置されたコネクタにモジュール2のコネクタが接続するまで押し込む。2個のモジュール2の間に固定用部品7を挿入して、この2個のモジュール2と接触して係合する。ネジ7cを締め付けて、アレイ開口面側から固定用部品7の長手方向に圧力を加える。この圧力を受けた固定用部品7は、第1のエッジ部7aと第2のエッジ部7bとの接合面がずれて、固定用部品7の厚さが大きくなろうとする。冷却板3の間隔は固定されているので、固定用部品7の厚さが大きくなろうとすると、固定用部品7の両側のモジュール2を冷却板3の方向に押す圧力を発生させ、モジュール2と冷却板3とが密着して固定される。
素子ユニット5のコネクタとモジュール2のコネクタを接続してから、素子ユニット5を開口面パネル8に取付けて、フェイズドアレイアンテナへのモジュール2と素子ユニット5の取付けが完了する。
【0078】
モジュール2の取外しは、以下の手順による。まず、素子ユニット5のコネクタとモジュール2のコネクタを分離し、素子ユニット5を開口面パネル8から取外す。取外すモジュール2に接触する固定用部品7のネジ7cを緩めてから、固定用部品7を取り出す。その後、モジュール2のコネクタを背面パネル9の後ろに配置されたコネクタから分離し、モジュール2を取り出す。
【0079】
このように構成したフェイズドアレイアンテナは、モジュール2の交換時に、交換するモジュール2だけをアレイ開口面側から容易に取外して交換でき、交換作業を短時間で能率よく行うことができるという効果が有る。
全部のモジュール2を取付けまたは取外すために操作する固定用部品7の数は、実施の形態1の場合の4分の1であり、1個のモジュール2を取付けまたは取外すために操作する固定用部品7が1個と実施の形態1の場合の2個の半分であり、作業時間をより短縮できるという効果が有る。
【0080】
この実施の形態7では、固定用部品7が接触するモジュール2の部分に、固定用部品7を収納するような窪みを設けなかったが、窪みを設けてもよい。窪みの深さは、2個のモジュール2でそれぞれ固定用部品7の厚さの半分程度とする。この場合、窪みが止め具2bを兼用するので、止め具2bを省略できる。窪みを設けると、モジュール2の厚さと必要最小限の余裕を加えた長さに冷却板3の間の間隔をできるので、装置全体の厚さを窪みがない場合と比較して薄くできるという効果が有る。
冷却板3を垂直に並べる場合は、層方向が上下ではなく左右になるが、同様な効果が有る。
【0081】
実施の形態8.
この実施の形態8は、背面パネル9側からモジュール2を取付け取外しするように、実施の形態1を変更したものである。
図14は、この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態8を示す斜視図である。図14では、背面パネル9の穴がモジュール2を出し入れできるほど大きい。第2のエッジ部7bをモジュール2の外形部品と一体成型して固定用部品7をモジュール2に係合させ、背面パネル9側にネジ7cの頭が有る。その他は、実施の形態1の場合の図1と同様である。
【0082】
モジュール2は、以下のようにしてフェイズドアレイアンテナに取付ける。開口面パネル8に素子ユニット5を固定する。モジュール2を背面パネル9側から2枚の冷却板3の間に挿入する。素子ユニット5のコネクタにモジュール2のコネクタが接続するまでモジュール2を押し込んだ後、背面パネル9側からネジ7cを締め付ける。実施の形態1の場合と同様にして、ネジ7cを締め付けることにより、モジュール2と冷却板3とが密着して固定される。モジュール2の背面パネル9側の端面のコネクタに、背面パネル9の後ろからコネクタを接続する。
【0083】
モジュール2の取外しは、以下の手順による。モジュール2の背面パネル9側の端面のコネクタと背面パネル9の後ろからコネクタを分離する。取外すモジュール2に設けた固定用部品7のネジ7cを背面パネル9側から緩める。素子ユニット5のコネクタとモジュール2のコネクタを分離し、モジュール2を背面パネル9側に取り出す。
モジュール2の取付けと取り外しの手順は、ここで説明したものでなくてもよい。例えば、モジュール2を固定してから、素子ユニット5を開口面パネル8に取付けるようにしてもよい。
【0084】
このように構成したフェイズドアレイアンテナは、モジュール2の交換時に交換するモジュール2だけを背面パネル9側から容易に取外して交換でき、交換作業を短時間で能率よく行うことができるという効果が有る。モジュール2を開口面パネル8側と背面パネル9側の両方から取付け取外しできるようにしてもよい。モジュール2を背面パネル9側から挿脱できるようにするのは、他の実施の形態でも適用できる。
【0085】
【発明の効果】
この発明に係る電子機器装置は、冷却板と、該冷却板と接触するように所定の方向から、ゆるく挿入配置される複数個のモジュールと、該モジュールと少なくとも一部が係合し、かつ前記所定の方向から受ける圧力を前記モジュールと前記冷却板との間の圧力に変換する押し付け具と、該押し付け具が前記冷却板から所定の間隔よりも離れることを防止する間隔拡大防止機構とを備えたので、交換するモジュールだけを容易に取外し取付けができ、モジュールの交換作業を短時間で能率よく行うことができるという効果が有る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態1を示す斜視図である。
【図2】この発明の実施の形態1における冷却板とモジュールとを取付ける前の斜視図である。
【図3】この発明の実施の形態1における固定用部品の組立図である。
【図4】この発明の実施の形態1における固定用部品の動作状態を示す側面図である。
【図5】この発明の実施の形態1における別の固定用部品の組立図である。
【図6】この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態2を示す斜視図である。
【図7】この発明の実施の形態3における固定用部品の組立図である。
【図8】この発明の実施の形態3における固定用部品の動作状態を示す側面図である。
【図9】この発明の実施の形態4における固定用部品の組立図である。
【図10】この発明の実施の形態4における固定用部品の動作状態を示す側面図である。
【図11】この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態5を示す斜視図である。
【図12】この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態6を示す斜視図である。
【図13】この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態7を示す斜視図である。
【図14】この発明をフェイズドアレイアンテナに適用した場合の実施の形態8を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 :アンテナ素子
2 :モジュール
2b:止め具
3 :冷却板
3b:止め具
4 :冷媒供給排出口
5 :素子ユニット
6 :アレイ構造部材(間隔拡大防止機構)
6a:冷却板固定枠
6b:固定板
7 :固定用部品(押し付け具)
7a:第1のエッジ部
7b:第2のエッジ部
7c:ネジ
7d:貫通穴
7e:ネジ穴
7f:中央部
7g:貫通穴
7h:突起
7j:穴
7k:窪み
7m:パネル固定用突起
8 :開口面パネル
8a:モジュール挿入穴(間隔拡大防止機構)
8b:固定用部品固定穴
9 :背面パネル
9b:モジュール格納溝(間隔拡大防止機構)
10:パネル連結部材
11:押し込み機構
Claims (5)
- 冷却板と、該冷却板と接触するように所定の方向から、ゆるく挿入配置される複数個のモジュールと、該モジュールと少なくとも一部が係合し、かつ前記所定の方向から受ける圧力を前記モジュールと前記冷却板との間の圧力に変換する押し付け具と、該押し付け具が前記冷却板から所定の間隔よりも離れることを防止する間隔拡大防止機構とを備えた電子機器装置。
- 前記所定の方向から前記モジュールに取付ける取付け部材を備え、少なくとも一部の前記押し付け具において前記取付け部材を取付けるための力を前記押し付け具への前記所定の方向からの圧力とすることを特徴とする請求項1に記載の電子機器装置。
- 前記押し付け具が列方向に隣接する2個の前記モジュールにともに係合することを特徴とする請求項1に記載の電子機器装置。
- 層方向に隣接する2個の前記モジュールの間に前記押し付け具を配置して、この2個の前記モジュールと前記押し付け具が係合することを特徴とする請求項1に記載の電子機器装置。
- 冷却板と、該冷却板と接触するように所定の方向から、ゆるく挿入配置される複数個のモジュールと、前記冷却板と少なくとも一部が係合し、かつ前記所定の方向から受ける圧力を前記モジュールと前記冷却板との間の圧力に変換する押し付け具と、該押し付け具が前記モジュールから所定の間隔よりも離れることを防止する間隔拡大防止機構とを備えた電子機器装置。
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Cited By (2)
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US7551136B1 (en) | 2006-07-24 | 2009-06-23 | The Boeing Company | Multi-beam phased array antenna for limited scan applications |
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2003
- 2003-07-16 JP JP2003197933A patent/JP2005038933A/ja active Pending
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