JP2007048946A

JP2007048946A - 電子機器の筐体構造

Info

Publication number: JP2007048946A
Application number: JP2005231806A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Hirano; 一彦平野; Kazuyuki Sasaki; 和幸佐々木
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2005-08-10
Filing date: 2005-08-10
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2025-08-10
Also published as: US20070045306A1; US7923670B2; DE602006015136D1; US8299410B2; JP4015164B2; EP1753283B1; CN1913764B; CN1913764A; EP1753283A2; US20110198973A1; EP1753283A3

Abstract

【課題】ファンモータのハウジング等から滴下する油滴等を電子機器内部の電子部品等に付着しないように所定箇所に確実にガイドできる電子機器の筐体構造を得る。
【解決手段】電子機器の筐体２の上部２ａにファンモータ５が配置される。該ファンモータ５が取り付けられた筐体上部２ａの下面は、表示部１側から対向する側壁２ｂ側へ、下に傾斜した傾斜面に形成されている。ファンモータ５の駆動によってエアー中の水分、オイルミストが凝縮され、ファンモータ５のハウジングに付着し水滴、油滴７となって、滴下する。通風穴４の周側面を介して筐体２の内面まで油滴７は流れ落ちてくる。そして、該油滴７等は、通風穴４の輪郭線沿いに傾斜に従って側壁２ｂ側にガイドされ流れる。側壁２ｂに沿って滴下する。制御基板３等の位置には水滴、油滴７は滴下して付着せず、制御基板、電子機器を保護する。
【選択図】図３

Description

数値制御装置や各種機械の制御装置等に用いられる電子機器の筐体構造に関する。

数値制御装置や各種機械の制御装置等に用いられる電子機器は、その筐体内部に配設された制御基板、電子部品を冷却するためにファンモータを備えている。このような電子機器を工場等の製造現場で長時間運転を行うと、工場内のエアーに含まれている水分や切削油等のミストがファンモータのケーシングに蓄積する。ファンモータを電子機器の上部に配置した場合、ファンモータのケーシングに蓄積した水分や油が水滴、油滴となって電子機器内に垂れ落ち、電子機器内の制御基板等に付着し、電子部品が短絡したり、劣化を促進する等の障害原因となる。

図９は、従来の電子機器におけるファンモータ取り付け構造を示す断面図である。電子機器の表示部１の背面には、筐体２が取り付けられ、該筐体２内には、プリント基板等に電子部品が配設された複数の制御基板３が収納されている。該筐体２の上部には、通風穴４が設けられ、該通風穴４の上部には、ファンモータ５が取り付けられている。ファンモータ５を稼働することによって、筐体２内のエアーを吸引し、外部に排出することによって、制御基板３に配設された電子部品を冷却している。

ファンモータ５の稼働によって、エアー中に含まれる水分や切削油等のミストがファンモータ５のハウジング６に付着し、凝縮されて水滴、油滴７となって落下する。この水滴、油滴７の落下位置はランダムに発生し、制御基板３や電子部品に付着し、電子部品の短絡、故障の原因となる。

そこで、この問題を改善することを目的として、ファンモータを傾斜して、電子機器筐体に取り付け、この傾斜面に沿って油滴等をガイドし、電子機器内部の制御基板等に滴下しない位置で滴下するように構成したものが提案されている（特許文献１参照）。

特開平９−１７２２８１号公報

上述した特許文献１に記載された発明では、単にファンモータを傾斜させて筐体に取り付けるものである。そのため、ファンモータの形状によっては必ずしもファンモータのハウジングに付着した油等を一方向に滴下させるとは限らなかった。
又、水滴、油滴はファンモータの停止時には、所定の領域に垂直に落下するが、ファンモータが駆動している際には、ファンモータで吸引されるエアーの流れに影響されて水滴、油滴は垂直に滴下せず、制御基板、電子部品に付着するという問題があった。

本発明は、上述した従来技術の問題点を改善し、ファンモータのハウジング等に付着し凝縮された油や水が電子機器内部の制御基板や電子部品に付着しないように所定箇所により確実にガイドできる電子機器の筐体構造を提供することにある。

本願請求項１に係る発明は、筐体の上部に設けられた通風穴の上部にファンモータが取り付けられる電子機器の筐体構造であって、前記通風穴が形成された筐体上部の下面を、該筐体のいずれか一方の側壁側を上方とした傾斜面に形成すると共に、少なくとも前記通風穴の中心部より傾斜方向上側の該通風穴の輪郭線は、傾斜面の最上部位置から、傾斜面に沿って登ることなく下降するように該通風穴を形成することによって、水滴、油滴をより的確に所定箇所に集積するようにしたものである。
又、請求項２に係る発明は、前記通風穴の輪郭線を、前記一方の側壁側に対向する側壁側に近接する近接部が１以上有する形状とし、１以上の点に水滴、油滴を集積するようにしたものである。

請求項３に係る発明は、前記通風穴が設けられた筐体上部の下面の輪郭線部分に、前記傾斜面の最上部位置で下方への突出量を一番小さくした谷部を形成し、該谷部から前記傾斜面の傾斜方向と交差する方向にも下方への突出量を大きくして下方に傾斜するよう構成し、水滴、油滴の通風穴の輪郭線に沿ったガイドをより確実にしたものである。
請求項４に係る発明は、前記通風穴が設けられた筐体の下面の輪郭線部分において、前記一方の側壁側に対向する側壁側に近接する近接部の位置に、前記下面が下方へ突出した山部を形成し、該山部から前記傾斜面の傾斜方向と交差する方向にも下方への突出量を小さくして前記山部に向かって下面が下方に傾斜するよう構成し、該山部に水滴、油滴がより容易に集積するようにしたものである。

請求項５に係る発明は、筐体の上部に設けられた通風穴の上部にファンモータが取り付けられる電子機器の筐体構造であって、前記通風穴の周囲には下方に突出するリブが設けられ、該リブの下面は、前記筐体のいずれか一方の側壁側を上方とした傾斜面で形成され、少なくとも前記通風穴の中心部より傾斜方向上側のリブは、傾斜面の最上部位置から、傾斜面に沿って登ることなく下降するように該通風穴及びリブが形成され、水滴、油滴を該リブの下面に沿ってより的確に所定箇所に集積するようにしたものである。
請求項６に係る発明は、リブが形成された通風穴の輪郭線が前記一方の側壁側に対向する側壁側に近接する近接部を１以上有する形状としたものである。

又、請求項７に係る発明は、前記リブに、その下面の傾斜面の最上部位置で下方への突出量を小さくした谷部を形成し、該谷部から前記傾斜面の傾斜方向と交差する方向に下方への突出量を大きくして下方に傾斜するよう構成することによって、水滴、油滴を通風穴の輪郭線のリブに沿ってより確実にガイドできるようにしたものである。
さらに、請求項８に係る発明は、前記リブに、前記一方の側壁側に対向する側壁側に近接する近接部の位置に前記下面が下方へ突出した山部を形成し、該山部から前記傾斜面の傾斜方向と交差する方向にも下方への突出量を小さくして前記山部に向かって下面が下方に傾斜するよう構成することによって、水滴、油滴がこの山の位置により容易に集積するようにしたものである。
請求項９に係る発明は、前記ファンモータは前記筐体の取付部に対して空隙をもって取り付けられ、該空隙を通って水滴、油滴が筐体の外面を伝わり滴下するようにしたものである。

ファンモータによって凝縮された水滴や油滴をより確実にガイドして、電子機器内部の制御基板や電子部品に付着しない安全な所定の場所に排出するようにできるので、電子機器の筐体内部に配置された制御基板や該制御基板に搭載された電子部品等に水滴や油滴が付着することを防止し、電子部品の短絡、故障、寿命の低下を防止できる。

以下、本発明の一実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明の電子機器の筐体構造を適用した制御装置の外観図である。図１において、符号１は表示部であり、該表示部１は筐体２の一側壁を構成している。該筐体２内に電子部品等が搭載された複数の制御基板や電気、電子部品が配置されている。図１において符号５’は、ファンモータが取り付けられる部位を示す。この実施形態では２つのファンモータが取り付けられる例を示している。

図２は、制御装置の表示部１を取り除き、筐体２をその内側から見た斜視図である。又、図３は、一方のファンモータ取付部位置での断面図である。
筐体２の一側壁には表示部１が取り付けられ、該筐体２内には、電気、電子部品や複数の制御基板３等が配設されている。又、筐体２の上部２ａには、通風穴４が設けられ、該通風穴４の上部にはファンモータ５が取り付けられている。この通風穴４が設けられ、その上にファンモータ５が配設される筐体上部２ａの少なくともファンモータ５の取り付け位置に対応する部分の下面（ファンモータ５が取り付けられる面の反対側の面）は傾斜面とされている。すなわち、筐体２の一側壁側が高く該側壁に対向する側壁側が低くなるように、傾斜面が形成されている。この実施形態では、表示部１を設ける側の側壁側を高くし、該側壁と対向する側壁２ｂ側が低く形成された傾斜面とされている。

また、筐体上部２ａの通風穴４の外側には、ファンモータ５のハウジング６を載置し取り付けるための突出部８が設けられ、該突出部８によって、該ハウジング６と筐体上部２ａ間には、突出部８以外の位置では間隙が形成されている。
図４（ａ），（ｂ）は、この筐体上部２ａの通風穴４部分の拡大説明図である。図４（ａ）は側面図、図４（ｂ）は正面図である。この図４に示す例では、筐体上部２ａは傾斜して、一側壁側（表示部１側）が高く、対向する側壁側が低く構成されると共に、さらに、高い方の一側壁側（表示部１側）の筐体上部２ａの板厚が薄く形成され、筐体上部２ａの下面で形成される天井が高く形成されている。又、対向する側の側壁２ｂ側の筐体上部２ａの板厚は厚く形成されている。これによって、筐体上部２ａの下面で形成される通風穴４の回りは、一側壁側（表示部１側）の天井が高く、対向する側の側壁２ｂ側を低くして、該天井下面（筐体上部２ａの下面）の傾斜をより強く形成している。なお、筐体上部２ａは傾斜させずにその下面を上述したような板厚を変えることによって傾斜させるようにしてもよいものである。

図５は、筐体２の上部２ａの傾斜面に設ける通風穴４の形状の説明図である。
図５（ａ）は、通風穴４の形状の輪郭線４ａが連続する曲線での円又は楕円で形成されたものである。又、必要によって若しくは加工上から図５（ｂ）に示すように、通風穴４の輪郭線４ａを、直線を結びあわせた形状としても、さらには、図５（ｃ）に示すように、任意の形状に形成してもよいものである。ただし、該輪郭線４ａは、通風穴４の傾斜面上側の上半分（図５において、通風穴の概略中心を通り、傾斜面の傾斜方向に対して直交する線Ｌより傾斜面上側）においては、最上部位置Ａより傾斜面に沿って常に下降し、傾斜面に沿って登ることがないように形成されている。これは、後述するように、この通風穴４の輪郭線４ａを伝って滴下する油滴７等が途中でその流れを停止し溜まることを防止するものである。

図６は、通風穴４の輪郭線４ａが傾斜面に沿って常に下降していない形状としたとき、油滴７等が溜まることを説明する説明図である。油滴７等は最上部位置Ａより傾斜に基づいて輪郭線４ａを伝って滴下する。しかし、点Ｂの位置では、両側で輪郭線４ａが傾斜の上方向に向かっていることから、油滴７等は、Ｂ点に溜まって輪郭線４ａを伝って流れることができない。そのため、このＢ点で油滴７等が落下する恐れがある。そのため、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、通風穴４の傾斜面上側の上半分では、輪郭線４ａの方向は常に傾斜方向に向く成分を持つようにする。

しかし、輪郭線４ａの傾斜面下側の下半分の領域では、輪郭線が傾斜面を溯るような形状としてもよい。図５（ａ）〜（ｃ）では、輪郭線４ａにおいて、傾斜面の最下部に達する点がＣ点の１点である。その結果、輪郭線４ａを伝って滴下してきた油滴７等は、この最下部点Ｃより側壁に沿って滴下することになる。又、図５（ｄ）に示すような通風穴４の輪郭線４ａでは、２箇所の最下部（局所的最下部）Ｃ１，Ｃ２が形成されているが、油滴７等はこの最下部Ｃ１，Ｃ２に集められ、この点より側壁に沿って滴下することになる。

以上のような構成により、ファンモータ５を駆動し、筐体２内のエアーを吸引し、通風穴４を介して該エアーを外部に排出し、制御基板３等に搭載された電子部品を冷却する。長時間使用し続けるとエアーに含まれた水分やオイルミストがファンモータ５のハウジング６に付着凝縮され、水滴、油滴７となってハウジング６の側壁を伝って落下する。筐体上部２ａに設けられたファンモータ５のハウジング６を載置すると突出部８により、ハウジング６と筐体上部２ａ間に形成された間隙（図７符号１０参照）より、筐体２の外側面に流れでた水滴、油滴７は、筐体上部２ａ及び側壁２ｂの外側側壁面に沿って流れ落ちることになり、筐体２の内部には落下しない。

一方、ファンモータ５のハウジング６から、通風穴４の周壁を伝い筐体上部２ａの内側面の傾斜面に流れでた水滴、油滴７は、上述したように、通風穴４の輪郭線４ａに沿って、傾斜方向に流れ、その最下部位置Ｃ，Ｃ１，Ｃ２に集積されて、該最下部位置Ｃ，Ｃ１，Ｃ２より筐体２の側壁２ｂの内側面に移動し、該内側面に沿って流れ落ちる。よって、筐体２内の制御基板３や該制御基板に搭載された電子部品等の上に滴下して付着することはない。

上述した第１の実施形態では、ファンモータ５を取り付ける筐体上部２ａの下面を傾斜面としたが、筐体上部２ａの下面を伝って滴下する水滴、油滴７は、通風穴４の輪郭線４ａに沿って滴下するものであるから、この輪郭線４ａの部分を傾斜面とすればよい。そこで、本発明の別の実施形態として、輪郭線４ａの部分に内側（下方）に突出するリブを形成し、該リブの下面が傾斜面とした別の実施形態について説明する。

図７は、この別の実施形態におけるファンモータ５の取付部を示す部分図である。
筐体上部２ａの下面（筐体２の内側面）は、前述した第１の実施形態と相違し、この別の実施形態は傾斜面で構成されていない。そして、該上部２ａに設けられた通風穴４の輪郭線４ａの部分には下方に突出するリブ９が設けられている。該リブ９は、一方の側壁側、すなわち表示部１側では、その下側への突出量が小さく表示部１と対向する側壁２ｂ側に進むにつれて、徐々にその突出量を大きくすることによって、リブ９の下面は、表示部１側が高く（天井が高く）、表示部１と対向する側壁側が低くなる傾斜面を形成する（図８の左側の例参照）。なお、この傾斜面は、傾斜度が一定の連続する一様な面でなくても、ある程度傾斜度が不連続していても、連続して接続されているようなものであればよい。他の構成は、上述した第１の実施形態と同一である。すなわち、筐体上部２ａの下面が傾斜していない点、及び通風穴４の輪郭線４ａの部分にリブ９が設けられ、そのリブ９の下面が傾斜している点、以外は、第１の実施形態と同じである。なお、図７において、符号８は、ファンモータ５のハウジング６を載置する突出部を示すものであり、符号１０は、該突出部８の上に載置されて取り付けられたファンモータ５のハウジング６と筐体上部２ａとの間に形成された間隙を表している。

なお、この別の実施形態では、筐体上部２ａの下面を傾斜面とはせず、通風穴４の輪郭線４ａの部分に形成したリブ９の下方への突出量を変えることによって、リブ９の下面を傾斜面としたが、筐体上部２ａの下面を傾斜面とし形成し、通風穴４の輪郭線４ａの部分に形成するリブ９の下方への傾斜面からの突出量を同一とすることによって、実質的にリブ９の下面を傾斜面として形成するようにしてもよいものである。

図８は、筐体２の内側から通風穴４の部分を見た拡大説明図である。図８の左側の例は、通風穴４の輪郭線に沿ってリブ９を設けた上述した別の実施形態の例を示している。又、図８の右側は筐体上部２ａの下面が傾斜面とした第１の実施形態の例を示している。上述したように、リブ９下面の傾斜面及び筐体上部２ａの下面の傾斜面は、一方の側壁側（表示部１側）が高く、該一方の側壁側に対向する側壁側は低く形成されているので、水滴、油滴７は、別の実施形態を適用した例では、リブ９の下面を伝って、矢印Ｐに示すように、一方の側壁側から他方の側壁側に流れ最下部で他方の側壁に伝わり落ち、他方の側壁に沿って滴下することになる。又、第１の実施形態を適用したときも、通風穴４の輪郭線４ａに沿って矢印Ｑに示すように、一方の側壁側から他方の側壁側に流れ最下部で他方の側壁に伝わり落ち、他方の側壁に沿って滴下することになる。

以上のように、水滴、油滴７は、筐体上部２ａの下面又はリブ９の下面に形成された傾斜面に沿って、その傾斜に促進されて通風孔４の輪郭線４ａを伝って、一方の側壁側から他方の側壁側に流れるものである。しかし、輪郭線４ａの傾斜方向の成分が小さいときは、水滴、油滴７の流れの促進度が弱いことになる。
例えば図５（ａ）に示す通風穴４の場合、紙面上側が傾斜面の上側で、下側が傾斜面の下側であり、傾斜方向は紙面上側が高く下側が低くなる傾斜である。一方、最上部位置Ａの近傍領域では、通風穴４の輪郭線４ａは、紙面左右方向へ成分が大きく傾斜方向の成分は小さい。そのためこの位置Ａ近傍に滴下した水滴、油滴７は、傾斜度が小さいことから、輪郭線４ａに沿って流れるように促す促進度が小さい。
一方、図５（ａ）の最下部位置Ｃの近傍領域では、紙面左右方向へ成分が大きく傾斜方向の成分は小さい。そのため、水滴、油滴７が、輪郭線４ａに沿って最下部位置Ｃ点に集積するように流れを促す促進度が小さい。

そこで、最上部位置Ａの近傍では、該最上部位置Ａから紙面左右方向に下面が低くなるように傾斜を与える。すなわち、筐体上部２ａの下面の傾斜面又はリブ９の下面の傾斜方向と直交する方向に、最上部位置Ａの面が一番高く（面の下方への突出量が一番小さい）、該位置Ａから輪郭線４ａに沿って順次低く（面の下方への突出量を大きく）して、傾斜を与える。すなわち、筐体２の内側から見た場合、最上部位置Ａに向かって谷が形成されるように、筐体上部２ａの下面又はリブ９の下面を形成する。

又、最下部位置Ｃの近傍では、該最下部位置Ｃに向かって紙面左右方向に下面が低くなるように傾斜を与える。すなわち、筐体上部２ａの下面又はリブ９の下面の傾斜方向と直交する方向に、最下部位置Ｃの面が一番下方に突出し、該位置Ｃから順次その下方への突出量を小さくして傾斜を与える。すなわち、筐体２の内側から見た場合、最下部位置Ｃに山が形成されるように形成する。

これによって、例えば、最上部位置Ａに滴下した水滴、油滴７は、位置Ａで一番天井が高く、図５における紙面左右方向及び上下方向に順次天井が低くなる通風穴４の輪郭線４ａを伝って、筐体上部２ａの下面又はリブ９の下面の傾斜に促されて滴下することになる。そして、最下部位置Ｃに形成された下方に突出した山に向かって水滴、油滴７は進み、該最下部位置Ｃの山の頂点より側壁２ｂ等に移動して滴下することになる。このように水滴、油滴７は最下位位置Ｃに集められ、排出されることになり、最下位位置Ｃが１箇所設けられていれば、水滴、油滴７はこの１箇所に集められ排出されることになる。
なお、上述した実施形態では、筐体２の一側壁を開口部とし、該開口部に表示部１を取り付けて、表示部１が筐体の一側壁を兼ねるものとしたが、筐体に開口部を持たない一体成形品で構成してもよく、又、開口部を有し、表示部以外の部材で側壁を構成しても良い。

本発明の電子機器の筐体構造を適用した実施形態の制御装置の外観図である。同実施形態の制御装置から表示部を取り除き、筐体をその内側から見た斜視図である。同実施形態における一方のファンモータ取付部位置での断面図である。同実施形態における筐体上部の通風穴４部分の拡大説明図である。同実施形態における通風穴形状の説明図である。通風穴形状として本発明の通風穴に適していない例の説明図である。本発明の別の実施形態の要部説明図である。本発明の２つの実施形態における水滴、油滴の流れを説明する筐体の内側から通風穴の部分を見た拡大説明図である。従来の電子機器の筐体におけるファンモータ取付部位置での断面図である。

符号の説明

１表示部
２筐体
２ａ筐体の上部
２ｂ側壁
３制御基板
４通風穴
４ａ輪郭線
５ファンモータ
６ファンモータのハウジング
７水滴、油滴
８突出部
９リブ
１０間隙

Claims

筐体の上部に設けられた通風穴の上部にファンモータが取り付けられる電子機器の筐体構造であって、
前記通風穴が形成された筐体上部の下面は、前記筐体のいずれか一方の側壁側を上方とした傾斜面に形成されると共に、少なくとも前記通風穴の中心部より傾斜方向上側の該通風穴の輪郭線は、傾斜面の最上部位置から、傾斜面に沿って登ることなく下降するように該通風穴が形成されていることを特徴とする電子機器の筐体構造。
前記通風穴はその輪郭線が前記一方の側壁側に対向する側壁側に近接する近接部を１以上有する形状とした請求項１記載の電子機器の筐体構造。
前記通風穴が設けられた筐体上部の下面の輪郭線部分には、前記傾斜面の最上部位置で下方への突出量を一番小さくした谷部が形成され、該谷部から前記傾斜面の傾斜方向と交差する方向にも下方への突出量を大きくして下方に傾斜するよう構成されている請求項１又は請求項２に記載の電子機器の筐体構造。
前記通風穴が設けられた筐体の下面の輪郭線部分には、前記一方の側壁側に対向する側壁側に近接する近接部の位置に、前記下面が下方へ突出した山部が形成され、該山部から前記傾斜面の傾斜方向と交差する方向にも下方への突出量を小さくして前記山部に向かって下面が下方に傾斜するよう構成されている請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の電子機器の筐体構造。
筐体の上部に設けられた通風穴の上部にファンモータが取り付けられる電子機器の筐体構造であって、
前記通風穴の周囲には下方に突出するリブが設けられ、該リブの下面は、前記筐体のいずれか一方の側壁側を上方とした傾斜面で形成され、少なくとも前記通風穴の中心部より傾斜方向上側のリブは、傾斜面の最上部位置から、傾斜面に沿って登ることなく下降するように該通風穴及びリブが形成されていることを特徴とする電子機器の筐体構造。
前記通風穴はその輪郭線が前記一方の側壁側に対向する側壁側に近接する近接部を１以上有する形状とした請求項５記載の電子機器の筐体構造。
前記リブは、その下面の傾斜面の最上部位置で下方への突出量を小さくした谷部が形成され、該谷部から前記傾斜面の傾斜方向と交差する方向に下方への突出量を大きくして下方に傾斜するよう構成されている請求項５又は請求項６に記載の電子機器の筐体構造。
前記リブは、前記一方の側壁側に対向する側壁側に近接する近接部の位置に前記下面が下方へ突出した山部が形成され、該山部から前記傾斜面の傾斜方向と交差する方向にも下方への突出量を小さくして前記山部に向かって下面が下方に傾斜するよう構成されている請求項５乃至７の内いずれか１項に記載の電子機器の筐体構造。
前記ファンモータは前記筐体の取付部に対して空隙をもって取り付けられることを特徴とする前記請求項１乃至８の内いずれか１項に記載の電子機器の筐体構造。