JP2011035208A - Mounting structure for control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高信頼性を求められる産業用制御装置などにおいて、熱や振動やノイズに対する対策を低コストで実現できる制御装置の実装構造に関する。 The present invention relates to a mounting structure of a control device that can realize countermeasures against heat, vibration, and noise at low cost in industrial control devices that require high reliability.
社会インフラ・公共システム製品などを支える制御装置は、昨今、実装する内部機器や部品の低電圧化・高速化・高密度化など急速に技術が進歩し、製品の小型化・高性能化・低コスト化要求が益々高まっている。
そのため、製品開発設計においては、熱・振動・ノイズに対する対策など製品の信頼性を確保するのに苦慮しており、加えて製品のライフサイクルも短命化し、信頼性を確保しながら新製品をいち早く市場投入しなければならない状況にある。
Control devices that support social infrastructure, public system products, etc., have recently made rapid progress in technologies such as lower voltage, higher speed, and higher density of internal devices and components to be mounted, resulting in smaller, higher performance, and lower products. Cost demands are increasing.
Therefore, in product development and design, it is difficult to ensure the reliability of the product, such as measures against heat, vibration, and noise. In addition, the life cycle of the product is shortened, and new products are quickly developed while ensuring reliability. You have to put it on the market.
このような制御装置において高信頼性を求められる熱・振動・ノイズに対する対策として、以下に示す技術がある。
第1の熱対策においては、製品の小型化、高密度化が進む一方、内部に実装される電子部品や機器の発熱量が多くなり、強制ファン冷却のみでは足らず、冷却フィンを実装し対応しているが、年々増加する発熱に対しては冷却フィンを大型化し対応している。
同時に、発熱量が増加する部品や機器は、制御装置内の複数箇所で起こっており、外部から取り込んだ冷却風を複数の発熱部に循環させ、発生した高熱を効率よく排気させる必要がある。
このため、制御装置内に複数のファンやフィンを設け、内部の空気抵抗を少なく循環させる整流板や風洞を複数箇所に設けるなどして対応している。
As countermeasures against heat, vibration, and noise for which high reliability is required in such a control device, there are the following techniques.
As the first countermeasure against heat, products are becoming smaller and higher in density, while the heat generated by electronic components and equipment mounted inside increases, and cooling fan mounting is not enough, and cooling fins can be mounted. However, the cooling fins are increased in size to cope with heat generation that increases year by year.
At the same time, parts and devices that generate a large amount of heat are generated at a plurality of locations in the control device, and it is necessary to circulate cooling air taken from the outside to the plurality of heat generating portions to efficiently exhaust the generated high heat.
For this reason, a plurality of fans and fins are provided in the control device, and rectifying plates and wind tunnels that circulate with less internal air resistance are provided at a plurality of locations.
第2の振動対策においては、電子部品や機器の低コスト化・微細化・高性能化により振動に対し脆弱になっており、特に高速回転し駆動するハードディスク(以下、HDD(Hard Disk Drive)と称す)や、フラッシュメモリ、及びDVD(Digital Versatile Disk)機器などのメディア機器類に、振動が顕著に現れている。
このため、従来のHDD実装構造の要部横断面図の図14に示すように、従来のHDD実装構造は、HDDを取り付けるHDDトレー119を固定する部材であるHDD実装部材127、筐体フレーム103の上に固定されるHDD実装土台部材128、HDD第1補強材129、HDD第2補強材130など多数の部材で構成される。そして、これら多数の部材の板厚を厚くしたり、複数の部材を使い、多くの固定ネジn10や溶接y10により、幾つも固定する剛体構造で対応している。
そのため、従来のHDD実装構造は、複雑な構造を有し、材料費、加工費共に多くかかり、コスト増となっている。
In the second measure against vibration, the electronic components and equipment are vulnerable to vibration due to low cost, miniaturization, and high performance, especially hard disks that rotate at high speed (hereinafter referred to as HDD (Hard Disk Drive)). Vibrations are remarkably appearing in media devices such as flash memory and DVD (Digital Versatile Disk) devices.
For this reason, as shown in FIG. 14 which is a cross-sectional view of the main part of the conventional HDD mounting structure, the conventional HDD mounting structure includes an
For this reason, the conventional HDD mounting structure has a complicated structure, and both the material cost and the processing cost increase, resulting in an increase in cost.
第3のノイズ対策においては、電子部品や機器の低電圧化・微細化・高速化などにより、制御装置内のノイズ源やノイズレベルが増加し、製品の高密度化により、ノイズ伝搬経路も複雑化している。これらの内部で発生するノイズを製品外部に漏れないように外郭を成す筐体フレームや外装カバー、及び内部実装金具類などで密着性を確保してアース経路に落とす必要がある。
このため、従来、部材間に導通性の良い市販のガスケットを挟んだり、専用のアースバネを製作し挟んだり、或いは市販のアースバネ(フィンガなど)を挟んだり、鋼材の塗装や表面処理を剥離したりして対応している。
その他、本願に係わる先行技術文献として、次の特許文献1〜3がある。
In the third measure against noise, the noise source and noise level in the control device increase due to low voltage, miniaturization, and high speed of electronic parts and devices, and the noise propagation path is complicated due to the high density of the product. It has become. In order to prevent the noise generated inside from leaking to the outside of the product, it is necessary to ensure adhesion with a casing frame, an exterior cover, and internal mounting brackets that form an outer shell and drop them to the ground path.
For this reason, conventionally, a commercially available gasket with good electrical conductivity is sandwiched between members, a dedicated ground spring is manufactured, a commercially available ground spring (finger, etc.) is sandwiched, or steel coating or surface treatment is peeled off. It corresponds.
Other prior art documents relating to the present application include the following
しかしながら、製品の熱・振動・ノイズに対する対策は、期待する性能がでるまでには設計・試作・試験の後戻り作業が繰り返し行われ、製品化期間の長期化やコストアップとなっている。これらの設計対策は、これまで設計経験則やノウハウなどにて対応してきたが、内部機器の急速な技術進歩により過酷化する状況に対応するには、以下に記載するように限界に達している。 However, measures against heat / vibration / noise of products are repeated after design, trial production and testing until expected performance is achieved, resulting in a longer product period and higher costs. These design measures have been dealt with based on design experience rules and know-how so far, but the limit has been reached as described below in order to cope with the severe situation due to rapid technological advancement of internal equipment. .
第1の熱対策に関して、小型化・高密度化された制御装置内に、複数のファンやフィン、整流板や風洞を実装するのは、困難になりつつある。
第2の振動対策に関して、防振のために、図14に示す剛体構造で対応するも、加速する高密度実装化で、例示した防振構造を実現するのは難しくなっている。
With regard to the first countermeasure against heat, it is becoming difficult to mount a plurality of fans, fins, rectifying plates, and wind tunnels in a downsized and high-density control device.
Regarding the second vibration countermeasure, although the rigid body structure shown in FIG. 14 is used for vibration isolation, it is difficult to realize the illustrated vibration isolation structure by accelerating high-density mounting.
第3のノイズ対策に関して、密着性を確保してノイズをアース経路に落とす必要から、部材間に導通性の良い市販のガスケット、専用のアースバネ、或いは市販のアースバネ(フィンガなど)を挟んだり、鋼材の塗装や表面処理を剥離したりして対応しているが、年々厳しさを増すノイズ源やノイズレベル増加に対応するのは、困難になっている。 With regard to the third noise countermeasure, since it is necessary to secure the adhesion and drop the noise to the ground path, a commercially available gasket with good conductivity, a dedicated ground spring, or a commercially available ground spring (such as a finger) is sandwiched between the members, or steel materials However, it is difficult to deal with noise sources and noise levels that are becoming more severe year by year.
これらの熱、振動、およびノイズの各々の対策は、相関性がありバランス良く対策する必要がある。例えば熱対策のため空気入排気孔を大きくしたりすると、反対に耐振性や耐ノイズ性が低下したりするなど相反してしまう。且つ製品の低コスト化を同時に実現するには、至難の技となり、製品開発期間が益々短くなる中で、これらに対応するには非常に困難な状況にある。
本発明は上記実状に鑑み、熱や振動、ノイズの各々に対して信頼性が高く、かつ低コストの制御装置の実装構造の提供を目的とする。
These countermeasures for heat, vibration, and noise are correlated and must be balanced. For example, if the air intake / exhaust hole is made larger as a heat countermeasure, the vibration resistance and noise resistance may be reduced. At the same time, it is extremely difficult to reduce the cost of the product, and the product development period is becoming shorter, and it is very difficult to cope with them.
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a control device mounting structure that is highly reliable with respect to heat, vibration, and noise and that is low in cost.
上記目的を達成すべく、本発明に関わる制御装置の実装構造は、内部実装機器と該内部実装機器に電圧を供給して稼動させる電源部を備える制御装置の実装構造であって、上面側に開口部を有する箱型形状に形成され前記内部実装機器と前記電源部とが搭載される外枠を成す筐体フレームと、電気的導通性を有し前記開口部を覆い閉塞する外装カバー部材と、前記筐体フレーム内に前記内部実装機器である第1内部実装機器を実装する第1実装部材とを備え、前記筐体フレームにおける開口部側にあって該開口部を囲むように形成された外面に、前記外装カバー部材に接触する複数の凸状の第1押し出し部が設けられ、かつ、前記第1実装部材と前記筐体フレームとが接触する複数の凸状の第2押し出し部が、前記第1実装部材と前記筐体フレームとの何れかに設けられている。 In order to achieve the above object, the mounting structure of the control device according to the present invention is a mounting structure of a control device including an internal mounting device and a power supply unit that operates by supplying voltage to the internal mounting device. A casing frame that is formed in a box shape having an opening and forms an outer frame on which the internal mounting device and the power supply unit are mounted; and an exterior cover member that has electrical conductivity and covers and closes the opening. And a first mounting member for mounting the first internal mounting device, which is the internal mounting device, in the housing frame, and is formed on the opening side of the housing frame so as to surround the opening. A plurality of convex first extruding portions that contact the exterior cover member are provided on the outer surface, and a plurality of convex second extruding portions that contact the first mounting member and the housing frame are provided, The first mounting member and the housing frame It is provided in either the over arm.
本発明によれば、熱や振動、ノイズの各々に対して信頼性が高く、かつ低コストの制御装置の実装構造を実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize a control device mounting structure that is highly reliable and low-cost with respect to heat, vibration, and noise.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態である制御装置1の概略を示す斜視図である。なお、図1においては、導通性を有する外装カバー類や化粧パネルは除いた状態を示している。
<<制御装置1の全体構成>>
図1に示す制御装置1は、箱型状に形成される筐体フレーム3の内部に、HDD(Hard Disk Drive)実装モジュール9、I/Oモジュール12等の各種の装置構成要素が高密度実装されている。そのため、制御装置1は、発生する熱・外部からの振動・ノイズに対し高い信頼性を必要としている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a
<< Overall Configuration of
The
制御装置1の分解図である図2、図1に示すように、箱型の筐体フレーム3内の各種の装置構成要素は、主に、実装部品等の内部実装機器に電圧を供給して稼動させる電源モジュール2、筐体フレーム3内の内底面上に配置される制御プリント板であるマザーボード6(図2参照)、HDD実装トレー19やDVD(Digital Versatile Disk)メディア機器5を実装するHDD実装モジュール9(図1参照)、規格など標準化され外部とのデータの入出力を行うI/O機能が搭載されたI/Oボード13等を複数実装するI/Oモジュール12、その他ディスクアレイのRAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)モジュール10等で構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 1 which are exploded views of the
図1に示す制御装置1の内部には、各種の装置構成要素の発熱に対する冷却性能を確保するため、図2に示すように、制御装置1の前面部のHDD実装トレー19などを挿入する側の反対側に冷却ファン8aが設けられ、後面中央側内に冷却ファン8bが設けられている。
また、制御装置1の内部下方に配置されるマザーボード6(図2参照)には、CPU(Central Processing Unit)等の高発熱部の放熱のために、冷却フィンが実装されている。
Inside the
In addition, a cooling fin is mounted on a mother board 6 (see FIG. 2) disposed below the inside of the
特に、制御装置1の前面内の冷却ファン8aの後方の吐き出し部側に近接して実装された大型冷却フィン7(図2参照)は、最も発熱する部分である。そこで、外気より冷却ファン8aで強制的に取り込んだ空気を制御装置1の内部の大型冷却フィン7に向けて吐き出している。
しかしながら、この場合、冷却ファン8aによる送風は、冷却ファン8aの後方に近接した大型冷却フィン7を一気に冷却する一方、大型冷却フィン7が冷却ファン8aによる送風の物理的障害となり、制御装置1の内部の四方に大型冷却フィン7によって風が拡散されることになる。
そこで、本制御装置1では、この拡散する風を集約させ案内し制御装置1の内部の発熱部など適切な場所に風を送るための冷却風洞11が実装されている。
In particular, the large cooling fins 7 (see FIG. 2) mounted in the vicinity of the discharge portion side behind the
However, in this case, the air blown by the cooling
Therefore, in the
<<筐体フレーム3>>
次に、高信頼シールドフレーム構造を構成する筐体フレーム3について、図3を用いて、詳細に説明する。
図3は、実施形態の筐体フレーム3の概略の斜視図である。
図3に示す筐体フレーム3は、所定厚の鋼板を板金加工して四方を上方に折り曲げる加工を施し、前面板3z、後面板3h、右側面板3r、左側面板3l、および底面板3tを有する箱型形状に形成している。
<<
Next, the
FIG. 3 is a schematic perspective view of the
3 has a
また、筐体フレーム3は、前面板3z、後面板3h、右側面板3r、および左側面板3lをぞれぞれ内方側に曲げ加工して前面上板3z1、後面上板3h1、右側面上板3r1、および左側面上板3l1を形成し、上面側に配置される外装カバー(図示せず)と接触する上面としている。なお、図示しない外装カバーは、導通性を有する例えば鋼板等で形成される平板状の部品であり、前面上板3z1、後面上板3h1、右側面上板3r1、および左側面上板3l1に接触して取り付けられ、前面上板3z1、後面上板3h1、右側面上板3r1、および左側面上板3l1によって形成される開口部kを覆う部材である。
Further, the
筐体フレーム3の前面上板3z1、後面上板3h1、右側面上板3r1、および左側面上板3l1には、上外方の外面である上面側(図3の紙面上側)に、外装カバーが配置された際に外装カバーと電気的導通性を確保するために、円柱状、半球状等の等の曲率を有した形状の凸状の押し出し部15が一定の間隔をもって形成されている。
すなわち、筐体フレーム3における上面側に配置される外装カバーと接触する面に、電気的導通性を確保するための円柱状、半球状等の複数の凸状の押し出し部15を筐体フレーム3の上部の開口部k(図3参照)を囲む各四方向に、ノイズの周波数、波長等に応じて耐ノイズ性を有効に発揮する所定の間隔で押し出し加工(ボス、ディンプル加工など)により設けた構成としている。
A front upper plate 3z1, a rear upper plate 3h1, a right upper plate 3r1, and a left upper plate 3l1 of the
That is, on the surface of the
図4は、本発明の実施形態の筐体フレーム3の押し出し部15の拡大図である図3のA部拡大図である。
図4に示す押し出し部15は、筐体フレーム3を箱型形状に成形する際の製作工程で自動機により押し出し加工されるため、製作コストのアップが抑制されている。押し出し部15の配置は、ノイズの周波数、波長等に合わせノイズに対するシールド力が有効に発揮できる寸法配置になっていることから、従来使用していた外装カバーと導通性を確保するために、市販のガスケットを設ける必要がない。
FIG. 4 is an enlarged view of a portion A in FIG. 3, which is an enlarged view of the pushing
Since the
なお、従来のガスケット方式は、外装カバーや筐体フレーム、及びガスケット自体、各々の寸法の均一性が異なり、すなわち、不均一な寸法誤差があるため、組み合わせると目視し難い隙間が発生し、シールド性能が制御装置単体および複数の制御装置間で均一に保持できない。また、アースバネを挟み込む方式も同様である。
図1に示すように、本制御装置1では、マザーボード6、I/Oモジュール12、HDD実装トレー19等の各種の装置構成要素を搭載する筐体フレーム3と一体に複数の押し出し部15を設けている。これにより、ノイズの影響を受ける各種の装置構成要素と複数の押し出し部15との相対位置の寸法精度が確保され、対ノイズ性能の向上が図られている。
In the conventional gasket method, the outer cover, the housing frame, and the gasket itself have different dimensional uniformity, that is, there is a non-uniform dimensional error. The performance cannot be maintained uniformly between a single control device and a plurality of control devices. The same applies to the method of sandwiching the ground spring.
As shown in FIG. 1, in the
また、複数の押し出し部15は、筐体フレーム3の上面(前面上板3z1、後面上板3h1、右側面上板3r1、および左側面上板3l1(図3参照))に配置されるので、複数の押し出し部15を圧接する外装カバーと筐体フレーム3の上面の複数の押し出し部15との相対位置が、組立て、メンテナンス等において作業員に目視し易い。これらの点から、複数の押し出し部15の配置が、制御装置1の性能上、および製造上、最適な配置となっている。
加えて、筐体フレーム3が箱形形状に形成されるため、外装カバーは平面状に形成でき、外装カバーの製造・組立作業が容易となっている。
このように、本実施形態の押し出し部15を設ける構成により、対ノイズに対するシールド性能向上と製造コストの低減を実現している。
Further, the plurality of pushing
In addition, since the
As described above, the configuration in which the extruded
<<I/Oモジュール12の実装構造>>
次に、図1、図2に示すI/Oモジュール12の実装構造について、詳細に説明する。
図5は、一実施形態のI/Oモジュールフレーム49の構造の概略図である図1のB方向矢視拡大図である。なお、図5において、I/Oモジュール12以外の箇所は省略して示している。図6は、一実施形態のI/Oモジュールフレーム49の内部構造の概略図の図5のC方向矢視拡大図である。なお、図6においては、I/Oボード13が各々3つのスロットに入れられる3スロット実装されるうち、最上段のボードが未実装状態の場合を示している。一方、図5においては、I/Oボード固定金具16を3つ設けた場合を例示している。
<< Mounting structure of I /
Next, the mounting structure of the I /
FIG. 5 is an enlarged view taken in the direction of the arrow B in FIG. 1, which is a schematic diagram of the structure of the I / O module frame 49 according to the embodiment. In FIG. 5, parts other than the I /
図1に示すように、I/Oモジュール12は、制御装置1内の後方片端域に実装されている。I/Oモジュール12は、規格標準化された形状である複数のI/Oボード13を、図5、図6に示すI/Oボード固定金具16介して、I/Oモジュールフレーム49に実装される。
なお、I/Oボード固定金具16には、図6に示すように、ネジn2を下方から、I/Oボード13を挿通して螺着することで、I/Oボード13が取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the I /
As shown in FIG. 6, the I /
図5に示すように、I/Oボード13を取り付けたI/Oボード固定金具16は、平板状に延在するその一方端部16aをI/Oモジュールフレーム49に穿孔されたI/Oボード固定金具挿入孔40に嵌入した後、図6に示す反対側の曲げ加工された他方端部16bを1本のネジn1をI/Oモジュールフレーム49に螺着して実装する取り付け構造としている。
なお、I/Oモジュールフレーム49における3本のネジn1がそれぞれ螺着される3つの箇所には、予め、バーリング加工およびタップを用いて雌ネジが螺刻されている。なお、I/Oモジュールフレーム49に雌ネジを形成することなく、ナットを用いてネジn1を螺入させる構成にしてもよい。
As shown in FIG. 5, the I / O
It should be noted that female screws are pre-threaded at three locations on the I / O module frame 49 where the three screws n1 are respectively screwed using burring and taps. In addition, without forming an internal thread in the I / O module frame 49, the screw n1 may be screwed in using a nut.
図7は、一実施形態のI/Oモジュールフレーム49の内部の押し出し部17(17a、17b、17c、…)の拡大図である図6のD部拡大図である。
図5〜図7に示すように、I/Oモジュールフレーム49には、筐体フレーム3と接触する面である凹型に配置される側面板49a、49bおよび下面板49cに、電気的導通性を確保するために、図7に示すように、外側に突き出る半球状、円柱状等の曲率を有した形状の凸状の押し出し部14aが押し出し加工(ボス、ディンプル加工など)で形成された片持ち支持部14が、ノイズの周波数、波長等に応じて耐ノイズ性を有効に発揮する所定の間隔で設けられている。
なお、凸状の押し出し部14aを有する片持ち支持部14は、I/Oモジュールフレーム49に代えて、筐体フレーム3に設け、筐体フレーム3とI/Oモジュールフレーム49との導通を図る構成としてもよい。
FIG. 7 is an enlarged view of a portion D in FIG. 6, which is an enlarged view of the pushing portion 17 (17 a, 17 b, 17 c,...) Inside the I / O module frame 49 of one embodiment.
As shown in FIGS. 5 to 7, the I / O module frame 49 is electrically connected to the
The
図6、図7に示すように、I/Oモジュールフレーム49の内部には、I/Oボード13のスロットごとに、I/Oボード固定金具16が取り付けられた際に、I/Oボード固定金具16との電気的導通性を確保するために、I/Oボード固定金具16が接触する幾つかの凸状の押し出し部17(17a、17b、17c、…)が、所定の間隔で設けられている。なお、凸状の押し出し部17(17a、17b、17c、…)間の所定の間隔は、ノイズの周波数、波長等に応じて耐ノイズ性を有効に発揮する距離を求め、決定される。
As shown in FIGS. 6 and 7, when the I / O
図7に示すように、押し出し部17は、押し出し加工(ボス、ディンプル加工など)により、円柱状、半球状等の曲率を有した形状に形成されている。
図5に示すように、I/Oボード固定金具16は、I/Oモジュールフレーム49に一方端部16aが嵌入構造になっているため、I/Oモジュール固定金具挿入孔40の近くでの接触圧は、反対側の他方端部16bのネジn1(図6参照)による固定部付近に比べ安定しない。このため、I/Oモジュールフレーム49の内部の押し出し部17a、押し出し部17b、押し出し部17c、…の順に押し出し部17の高さが、I/Oボード固定金具16の取り付け状態が不安定なI/Oボード固定金具挿入孔40付近に近づくほど高くし、I/Oボード固定金具16とI/Oモジュールフレーム49の内部の押し出し部17との接触状態を均一化し、I/Oボード固定金具16とI/Oモジュールフレーム49の電気的導通性を均一にしている。
As shown in FIG. 7, the extruding
As shown in FIG. 5, the I / O
これにより、I/Oボード13が固定されたI/Oボード固定金具16が、I/Oモジュールフレーム49の凸状の押し出し部17に接触する。さらに、図7、図5に示すように、I/Oモジュールフレーム49の片持ち支持部14の凸状の押し出し部14aが筐体フレーム3に接触することで、I/Oボード13が、I/Oボード固定金具16、I/Oモジュールフレーム49を介して筐体フレーム3に接続され、I/Oボード13のグランド経路が確実に確保されている。
なお、押し出し部17a、押し出し部17b、押し出し部17c、…は、I/Oモジュールフレーム49の内部ではなく、I/Oボード固定金具16に設ける構成としてもよい。
なお、筐体フレーム3との導通を図る凸状の押し出し部14aおよび凸状の押し出し部17を、I/Oモジュールフレーム49に設けた場合を例示したが、筐体フレーム3に搭載されるI/Oボード13以外のその他の任意の内部実装機器を実装するI/Oモジュールフレーム49以外のその他の任意の実装部材に設けることができるのは勿論である。
また、押し出し部17a、押し出し部17b、押し出し部17c、…は、実装部材ではなく、I/Oボード固定金具16に相当する任意の内部実装機器取り付け部材に設ける構成としてもよい。この場合も、I/Oボード固定金具16のネジ固定部側よりも、嵌合部側の押し出し部17の高さを高くする方が望ましい。
As a result, the I / O
The pushing
In addition, although the case where the
In addition, the pushing
<<HDD実装モジュール9の取り付け構造>>
次に、高信頼耐振構造を形成するHDD実装モジュール9の取り付け構造について、説明する。
図8は、一実施形態であるHDD実装モジュール9のHDD実装やぐらフレーム18の概略斜視図である。図9は、図1に示すHDD実装モジュール9に実装される実施形態のHDD実装トレー19の分解図である。図10は、実施形態のHDD実装組合わせ構造の概略を示す要部横断面図である。
図8に示すHDD実装やぐらフレーム18は、制御装置1(図1参照)の前面片側付近に実装される。
<< Mounting structure of HDD mounting module 9 >>
Next, the mounting structure of the HDD mounting module 9 that forms the highly reliable vibration-proof structure will be described.
FIG. 8 is a schematic perspective view of the HDD mounting and the
8 is mounted near one side of the front surface of the control device 1 (see FIG. 1).
HDD実装やぐらフレーム18、HDD4(図9参照)をそれぞれ搭載した2台のHDD実装トレー19(図2、図10参照)が内部に実装されるとともに、1台のDVDメディア機器5(図2参照)が外上部に実装され、HDD実装モジュール9(図1、図10参照)を形成している。
HDD実装やぐらフレーム18(図8参照)は、鋼板を板金加工によって、左右の側部を下方に折り曲げ、上面板18aと右側面板18b、左側面板18cが形成されるとともに前方側(前面側)と後方側(後面側)とおよび下方側が開口された略反凹構造の形状に形成されている。
Two HDD mounting trays 19 (see FIG. 2 and FIG. 10) each mounted with an HDD mounting, a
The HDD mounting and the round frame 18 (see FIG. 8) are formed by forming a
このHDD実装やぐらフレーム18は、図10に示すように、2つのHDD実装トレー19の上にそれぞれ載置されるHDD4(図2参照)へ冷却風を送るために、片側の左側面板18cに、冷却孔38a、38b、39がそれぞれ任意の数設けられている。
この構成により、制御装置1の前面側の冷却ファン8a(図1参照)によって、制御装置1の外部の外気から冷却風を取り入れ、後記の冷却風洞11(図1、図2参照)で集約した冷却風を、冷却風洞11の折り曲げ案内部の右側段板11r1、11r2(図2、冷却風洞11の斜視図の図13参照)を介して、冷却孔38a、38b、39から取り入れ、取り入れた冷却風によってHDD4を冷却し、HDD実装やぐらフレーム18の後方から該冷却風が抜ける構造としている。
As shown in FIG. 10, the HDD mounting and
With this configuration, the cooling
また、HDD実装やぐらフレーム18には、HDD実装トレー19を収納した際、HDD用バックボード37(図1のE−E線断面図の図11参照)に実装されたHDD接続コネクタ33に、HDD実装トレー19の電源・信号ラインコネクタ19cを嵌合させるため、HDDトレー用ガイド25a、25bが両側の右側面板18bと左側面板18cとにそれぞれ設けられている。
図2、図9に示すHDD実装トレー19は、以下のようにして製造される。
Further, when the
The
まず、所定の大きさの鋼板を幾つか折り曲げ、下面板20a、右側面板20b、左側面板20cを有するHDDトレー金具20を形成し、HDDトレー金具20の下面板20aの上に、防振ゴム24等の弾性材を貼り付ける。
そして、HDDトレー金具20の下面板20aに貼り付けた防振ゴム24等の弾性材の上にHDD4を載置する。なお、弾性材として、防振ゴム24を例示したが、防振ゴム以外のスポンジ等の弾性材であってもよい。
その後、一方側部側から、レール固定前側ネジ21とレール固定後側ネジ22とを、それぞれHDD実装トレー用レール41aの取り付け孔41a1、41a3およびHDDトレー金具20の右側面板20bの取り付け孔20b1、20b3にそれぞれ挿通させ、HDD4の一方側部に螺刻した雌ネジ4m1、4m3にそれぞれ螺入させる。
First, several steel plates of a predetermined size are bent to form an HDD tray metal fitting 20 having a
Then, the
Thereafter, from one side, the rail fixing
同様に、他方側部側から、別のレール固定前側ネジ21(図示せず)とレール固定後側ネジ22(図示せず)とをそれぞれ、HDD実装トレー用レール41bの取り付け孔41b1、41b3およびHDDトレー金具20の左側面板20cの取り付け孔20c1、20c3にそれぞれ挿通させ、HDD4の他方側部に螺刻した雌ネジ(図示せず)にそれぞれ螺入させる。
これにより、HDD実装トレー用レール41a、41bをHDDトレー金具20の右側面板20b、左側面板20cにそれぞれ固定するとともに、HDDトレー金具20の右側面板20b、左側面板20cにHDD4を固定し、HDD4をHDDトレー金具20に実装する。
Similarly, from the other side, another rail fixing front screw 21 (not shown) and a rail fixing rear screw 22 (not shown) are respectively attached to the mounting holes 41b1, 41b3 of the HDD mounting
Thus, the HDD mounting
また、図9に示すように、HDD実装トレー19の前面板20dの上部には、HDD実装モジュール9と筐体フレーム3(図1参照)とを弾性力をもって挟みHDD実装モジュール9、筐体フレーム3間を導通させてグランドが経由するためのフィンガ23が複数設けられている。
図10に示すように、本実施形態のHDD4の実装組合わせ構造は、ネジn3を、反凹形状のHDD実装やぐらフレーム18の取り付け板18eの取り付け孔(図示せず)を挿通させて、筐体フレーム3に対して螺着することで、HDD実装やぐらフレーム18を筐体フレーム3に固定する。
As shown in FIG. 9, the HDD mounting module 9 and the housing frame 3 (see FIG. 1) are sandwiched between the
As shown in FIG. 10, the mounting combination structure of the
そして、HDD4を搭載したHDD実装トレー19を、両側のHDD実装トレー用レール41a、41bをそれぞれ筐体フレーム3に固定したHDD実装やぐらフレーム18の両側のHDDトレー用ガイド25a、25b(図8参照)に、前方から嵌入して摺動させ、図11に示すように、HDD4の電源・信号ラインコネクタ19cをHDD用バックボード37に設置されるHDDバックボード用コネクタ34に嵌合させることで、HDD4を搭載したHDD実装トレー19を筐体フレーム3に固定したHDD実装やぐらフレーム18に挿入し取り付ける。
Then, the
一方、前記の従来の図14に示すHDD実装モジュール109の構造は、筐体フレーム103の上に取り付けられるHDD実装部材127、HDD実装土台部材128、HDD第1補強材129、HDD第2補強材130など多数の部材で構成され、多数の固定ネジn10や溶接y10により、多数固定する剛体構造であり、複雑であり、材料費、加工費共に大きくかかる。
On the other hand, the structure of the conventional
このように、図10に示す本実施形態のHDD実装モジュール9は、従来のHDD実装モジュール109に比べ、HDD実装やぐらフレーム18を、筐体フレーム3にネジn3で固定し、HDD4を実装したHDD実装トレー19をHDD実装トレー用レール41a、41b(図9参照)でHDD実装やぐらフレーム18に挿入して、HDD4の電源・信号ラインコネクタ19cをHDD接続コネクタ33に嵌合して取り付けるので、構成が簡素になっており、材料費、加工費等の製造コストの低減が図れている。
しかも、本構造は、HDD実装やぐらフレーム18を用いた免振構造のため、制御装置1が、外部から振動や衝撃を受けた場合にも、HDD実装やぐらフレーム18の反凹構造と防振ゴム24で吸収することができ、HDD4の信頼性を向上できる。
As described above, the HDD mounting module 9 of the present embodiment shown in FIG. 10 is compared with the conventional
Moreover, since this structure is a vibration-isolating structure using the HDD mounting and the
<HDD4の電源・通信ラインの嵌合信頼性>
次に、HDD4の電源・通信ラインの嵌合信頼性に関して、説明する。
HDD4は、耐振性を確保すると同時に電源・通信ラインの嵌合信頼性を確保する必要がある。
図1のHDD実装モジュール9のE−E線断面図の図11に示すように、制御装置1のHDD実装モジュール9内には、下部に配置される制御ボードのマザーボード6の上に、HDD用バックボード37に取り付けられたHDDバックボード用コネクタ34が嵌合され、HDDバックボード用コネクタ34を介して、HDD用バックボード37が立設されている。
これにより、マザーボード6とHDD用バックボード37との間の電源・信号ラインが、HDDバックボード用コネクタ34を介して、接続され、HDD用バックボード37に実装されたHDD接続コネクタ33とマザーボード6との電源・信号ラインが、HDD用バックボード37、HDDバックボード用コネクタ34を介して、実現されている。
<Fitting reliability of power supply / communication line of HDD4>
Next, the fitting reliability of the power supply / communication line of the
The
As shown in FIG. 11 of the EE line cross-sectional view of the HDD mounting module 9 of FIG. 1, the HDD mounting module 9 of the
As a result, the power / signal lines between the motherboard 6 and the HDD backboard 37 are connected via the HDD backboard connector 34, and the
HDD実装モジュール9において、図10に示す筐体フレーム3に固定されたHDD実装やぐらフレーム18の両側部のHDDトレー用ガイド25a、25b(図8参照)に、図9に示すHDD4を実装したHDD実装トレー19の両側のHDD実装トレー用レール41a、41bを嵌入し、HDD4を実装したHDD実装トレー19を、図10に示すように、HDD実装やぐらフレーム18内に挿入する。そして、HDD実装トレー19に実装されたHDD4の後部の電源・信号ラインコネクタ19cを、HDD用バックボード37に実装されたHDD接続コネクタ33に嵌合させる。
In the HDD mounting module 9, the HDD mounting shown in FIG. 9 is mounted on the HDD mounting guides 25a and 25b (see FIG. 8) on both sides of the HDD mounting and the
この構成により、HDD実装トレー19のHDD4と制御ボードであるマザーボード6との電源・信号ラインが、HDD接続コネクタ33、HDD用バックボード37、HDDバックボード用コネクタ34を介して、確保されるとともに、HDD4を実装したHDD実装トレー19がHDD実装モジュール9に取り付けられる。
この構成では、HDD4、HDD用バックボード37、およびマザーボード6が立体的な嵌合構造となり、余分な配線をなくすことができるという利点がある。
一方、HDD実装トレー19に実装されたHDD4の電源・信号ラインコネクタ19cと、HDD用バックボード37に実装されたHDD接続コネクタ33との間の嵌合の際の累積する寸法誤差は大きくなる。
With this configuration, power and signal lines between the
In this configuration, there is an advantage that the
On the other hand, the accumulated dimensional error at the time of fitting between the power /
そこで、本HDD実装モジュール9においては、次に示す構成を採用している。
図12は、本実施形態のHDD実装トレー19のHDDトレー金具20とHDD実装トレー用レール41aとの取り付け状態を示す図であり、図12(a)は、レール固定前側ネジ21による固定部の周辺の断面図であり、図12(b)は、レール固定後側ネジ22による固定部の周辺の断面図である。
図12(a)に示すレール固定前側ネジ21とHDD実装トレー用レール41aの取り付け孔41a1とのクリアランス寸法s1に対して、図12(b)に示すレール固定後側ネジ22とHDD実装トレー用レール41aの取り付け孔41a3とのクリアランス寸法s2を大きく(s1<s2)とっている。
Therefore, the HDD mounting module 9 adopts the following configuration.
FIG. 12 is a view showing a mounting state of the
12 (a) and the clearance dimension s1 between the rail fixing
同様に、反対側のレール固定前側ネジ21とHDD実装トレー用レール41bの取り付け孔41b1とのクリアランス寸法に対して、レール固定後側ネジ22とHDD実装トレー用レール41bとのクリアランス寸法を大きくとっている。
すなわち、HDD実装トレー19のHDD実装トレー用レール41は、固定するレール固定前側ネジ21とレール固定後側ネジ22では、クリアランスが前方(寸法s1)と後方(寸法s2)とで異なっている。
これにより、図12(a)に示すHDD4に螺着されるレール固定前側ネジ21に対して、HDD実装トレー用レール41aは、矢印α1のように、移動自在に構成されている。また、図12(b)に示すHDD4に螺着されるレール固定後側ネジ22に対して、HDD実装トレー用レール41aは、矢印α2のように、矢印α1の移動距離より大きく、移動自在に構成されている。
Similarly, the clearance dimension between the rear
That is, the HDD mounting tray rail 41 of the
Thus, the HDD mounting
同様に、HDD4に螺着されるレール固定前側ネジ21に対して、HDD実装トレー用レール41bは、移動自在に構成されている。また、HDD4に螺着されるレール固定後側ネジ22に対して、HDD実装トレー用レール41bは、レール固定前側ネジ21の箇所より、移動距離が大きく移動自在に構成されている。
このクリアランスの差(s2−s1)により、HDD4の後部の電源・信号ラインコネクタ19cをHDD用バックボード37に固定されたHDD接続コネクタ33に嵌合する際、HDD4が実装されるHDD実装トレー19が、前側よりも奥側の電源・信号ラインコネクタ19cの近傍箇所が、上下に大きく可動する。
Similarly, the HDD mounting
Due to this clearance difference (s2-s1), when the power /
この構成により、図11に示すように、HDD実装トレー19に実装されたHDD4の電源・信号ラインコネクタ19cとHDD用バックボード37に実装されたHDD接続コネクタ33との間の嵌合誤差を吸収し、かつ、HDD実装トレー19の挿抜性を確保している。
なお、HDD実装トレー用レール41a、41bがそれぞれレール固定前側ネジ21、レール固定後側ネジ22との間にクリアランスを有し、図12(a)、(b)の矢印α1、α2のように移動する場合を例示したが、前方側より後方側のクリアランスが大きければ、レール固定前側ネジ21、レール固定後側ネジ22に代えて、一対のボス、一対の任意の形状の凸状部材等の案内部材でもよく、レール固定前側ネジ21、レール固定後側ネジ22等のネジに限定されないのは勿論である。
With this configuration, as shown in FIG. 11, the fitting error between the power /
The HDD mounting
<<冷却風洞11>>
次に、冷却風洞11について、説明する。
図2、図13に示す冷却風洞11は、前面部の冷却ファン8aによって制御装置1の内部に取り入れた冷却風を案内し、制御装置1の内部で発生した熱を効果的に冷却するための風洞である。
図2に示すように、制御装置1は、その前面部に冷却ファン8aを配置し、冷却ファン8aの吐き出し口に近接して、大型冷却フィン7が配置されている。
<<
Next, the
The
As shown in FIG. 2, the
冷却風洞11は、外気を取り入れる冷却ファン8aと大型冷却フィン7を覆うように、板厚の薄い鋼板等の1枚の板材を幾つか折り曲げ、上面板11aと、HDD実装モジュール9側の一方側の側板である右側板11rと、他方側の側板である左側板11lと、後面板11uとを形成し、前面側は、冷却ファン8aで制御装置1(図1参照)の前方側から取り入れた外気を入れるため、開口している。
図13に示すように、冷却風洞11の大型冷却フィン7(図2参照)の後方側に配置される後面板11uは、冷却風洞11で拡散した空気を集約するように下方に折り曲げられるとともに、図示しない装置排気孔までに到達する途中の高発熱部に循環するように、下部を幾つかカットし、通気孔11u1、11u2、11u3としている。
The
As shown in FIG. 13, the rear plate 11 u arranged on the rear side of the large cooling fins 7 (see FIG. 2) of the
冷却風洞11の大型冷却フィン7の一方側の側面近くに配置される右側板11rは、冷却風洞11の一方外側方に配置されるHDD4(図2参照)に、大型冷却フィン7等で拡散した後に集約された風が、効率よくかつ全体的に流れるように、段曲げ成形して右側段板11r1、11r2を形成している。この右側板11rの右側段板11r1、11r2により、HDD4に対する風量と風速をコントロールする構造としている。
この構成により、冷却風洞11は、冷却ファン8aによって制御装置1の内部に外気を取り入れ、冷却ファン8aの後方に近接して冷却風の障害となる大型冷却フィン7が実装されているような高密度実装状態において、本冷却風洞11が冷却上効果を有効に発揮する。
The right side plate 11r disposed near the side surface on one side of the
With this configuration, the
なお、本実施形態では、冷却ファン8a、大型冷却フィン7は、制御装置1の前面側に設けた場合を例示したが、制御装置1の右側面側、左側面側、後面側の何れの箇所に設けてもよいことは勿論である。
また、本実施形態では、通気孔11u1、11u2、11u3を後面板11uに設けた場合を例示したが、後面板11u以外の右側板11r、左側板11lに、冷却風が発熱部に循環するように、通気孔を設けてもよいし、後面板11u、右側板11r、左側板11lのうちの少なくとも何れかの面板に、該通気孔を設ける構成としてもよい。
In the present embodiment, the cooling
Further, in the present embodiment, the case where the vent holes 11u1, 11u2, and 11u3 are provided in the rear plate 11u is illustrated, but the cooling air is circulated to the heat generating portion in the right side plate 11r and the left side plate 11l other than the rear plate 11u. In addition, a vent hole may be provided, or the vent hole may be provided in at least one of the rear plate 11u, the right plate 11r, and the left plate 11l.
また、本実施形態では、右側板11rの右側段板11r1、11r2により、発熱部のHDD4に対する風量と風速をコントロールする構造とした場合を例示したが、右側板11r以外の後面板11u、左側板11lに、右側段板11r1、11r2と同様な発熱部への右風量と風速をコントロールする段板を設けてもよいし、右側板11r、後面板11u、左側板11lのうちの少なくとも何れかの面板に、右側段板11r1、11r2と同様な段板を設ける構成としてもよい。
Further, in the present embodiment, the case where the structure is such that the air flow rate and the wind speed for the
<<まとめ>>
本実施形態は、高信頼を求められる産業用制御装置などにおいて、熱や振動やノイズ対策を低コストで実現できる実装構造を提供する。以下その実現手段をまとめて述べる。
第1点として、従来、外装カバーや内部実装金具と筐体フレーム3との間に市販のガスケットを挟め込み導通性を確保するも、筐体フレーム3や外装カバーなどの部材のゆがみによる隙間や接圧不足により、均一な導通性を確保することが困難であった。
そこで、本実施形態の筐体フレーム3への押し出し加工により、機械的に筐体フレーム3に押し出し部15を数十センチ間隔で、外装カバーとの間に設け、押し出し部15の形状を円柱状や球状等の曲率を有した形状にすることにより、隙間なく均一な導通性を確保することができる。
<< Summary >>
This embodiment provides a mounting structure that can realize heat, vibration, and noise countermeasures at low cost in industrial control devices and the like that require high reliability. The implementation means will be described below.
As a first point, conventionally, a commercially available gasket is sandwiched between the exterior cover or the internal mounting bracket and the
Therefore, by extruding the
第2点として、図6に示すように、I/Oモジュールフレーム49等の内部実装金具に押し出し加工による凸状の押し出し部14aが形成された片持ち支持部14を設け、I/Oモジュールフレーム49等の内部実装金具と筐体フレーム3との間で、隙間なく均一な導通性を確保している。
また、図5、図6に示すように、I/Oボード固定金具16とこれを取り付けるI/Oモジュールムフレーム49との間で均一な導通を図る目的で、下記の押し出し構造とその配置を行っている。
As a second point, as shown in FIG. 6, an internal mounting bracket such as an I / O module frame 49 is provided with a
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, for the purpose of achieving uniform conduction between the I / O
I/Oボード固定金具16を簡易的に嵌合させる一方端部16aの部分と強制的にネジ固定する他方側の他方端部16b(図6参照)の部分とにおけるI/Oボード固定金具16とI/Oモジュールムフレーム49との間の接圧の不均一性を防止する。そのため、ネジ固定する他方端部16bの付近の押し出し部17(17a、17b、17c、…)の押し出し高さと嵌合部の一方端部16aの付近の押し出し部17の押し出し高さを、嵌合部の一方端部16aに近づくに従って除々に高くすることにより、前記接圧を均一化している。
これにより、I/Oボード13を固定したI/Oボード固定金具16をI/Oモジュールムフレーム49にネジ1本で固定し、両端部で固定状態が異なる場合にも、I/Oボード固定金具16全体として、均一な導通性を確保することが可能である。
The I / O
As a result, the I / O
第3点として、従来、HDD実装構造は、複数部材を用い、ネジや溶接などによりHDD実装構造やHDDトレー構造、及びそれらの固定を行う剛体構造を採用しており、材料や加工費がかかるという問題があった。そこで、本実施形態では、図10、図8に示すように、1つの板材を幾つか曲げ加工し、HDD4の実装面であるHDDトレー金具20の下面板20aに防振ゴム等の弾性材を設け、外部からの振動や衝撃を吸収緩和する免振構造としている。
これにより、振動に対し脆弱なHDD4を保護することができる。
Thirdly, conventionally, the HDD mounting structure uses a plurality of members, and adopts the HDD mounting structure, the HDD tray structure, and a rigid body structure for fixing them by screws or welding, which requires materials and processing costs. There was a problem. Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 10 and 8, several plate members are bent, and an elastic material such as an anti-vibration rubber is applied to the
As a result, the
第4点として、図2、図13に示す冷却風洞11の構造は、小型化・高密度化された制御装置1は、外部空気を吸気する冷却ファン8aに近接して、冷却ファン8aからの冷却風の障害になる大型冷却フィン7(図2参照)などが実装される。
この大型冷却フィン7により、冷却ファン8aの冷却風が拡散され、制御装置1の内部の風の循環が悪くなることを防止するため、障害となる大型冷却フィン7などを覆うように冷却風洞11を設け、大型冷却フィン7で拡散された風を集約化する。そして、冷却風洞11に、制御装置1の内部にあるヒートスポットや排気までの風の方向を案内する風孔の通気孔11u1、11u2、11u3や、案内板の右側段板11r1、11r2を設けることにより、制御装置1の内部の効果的な冷却性能を確保している。
As a fourth point, the structure of the
In order to prevent the cooling air from the cooling
<<作用効果>>
本実施形態は、第1に、制御装置1の内部の外気取り入れ用の冷却ファン8aに近接して大型冷却フィン7が実装され、HDD4・電源モジュール2など複数箇所の冷却が必要とする高密度実装において、大型冷却フィン7により発散した冷却風を集約し、必要な箇所に冷却風を送る冷却風洞11の構造(図2、図13参照)を採用している。
第2に、振動に脆弱なHDD4やDVDメディア機器5などを設ける従来の剛構造から、図9に示すように、安価な防振ゴム24等の弾性材をHDD実装トレー19に配置し、かつ、HDD4の嵌合誤差を吸収する可動の凸型レール構造のHDD実装トレー用レール41a、41bを有したHDD実装モジュール9(図10参照)の免振構造としている。
<< Action and effect >>
In the present embodiment, first,
Second, from the conventional rigid structure in which the
第3に、筐体フレーム3や各部材に、直接押し出し部15(図4参照)、片持ち支持部14の押し出し部14a(図7参照)、押し出し部17(図7参照)などを押し出し加工で形成し、組み合わせ部材間の導通性を向上させるシールド構造を採用している。
これら第1〜第3を組み合わせた構成により、制御装置1に発生する熱や外部からの振動やノイズを抑制し、製造コストの低減を容易に実現できる。
従って、本実施形態によれば、熱や振動やノイズ対策設計が困難な制御装置1において、比較的容易におのおのに最適な対策を行える。また、使用部材の低減と加工費の低減が図れる。また、設計対策・試作・試験の繰り返しによる後戻り作業を大幅に低減することが可能である。
また、製品化期間の短縮に大きく貢献すると共に、短命化している制御装置1のライフサイクルに柔軟に対応することが可能になる。
Thirdly, the extrusion unit 15 (see FIG. 4), the
By combining these first to third configurations, it is possible to suppress heat generated in the
Therefore, according to this embodiment, in the
In addition, it greatly contributes to shortening the commercialization period, and can flexibly cope with the life cycle of the
なお、本実施形態においては、振動に対し脆弱な内部実装機器の耐震必要機器として、HDD4を例示して説明したが、HDD4以外の振動に対し脆弱な耐震必要機器に本発明の構成を有効に適用できるのは、勿論である。
In the present embodiment, the
1 制御装置
2 電源モジュール(電源部)
3 筐体フレーム
3h1 後面上板(外面)
3l1 左側面上板(外面)
3r1 右側面上板(外面)
3z1 前面上板(外面)
4 ハードディスク(HDD)(内部実装機器、耐震必要機器、加熱部)
5 DVDメディア機器(内部実装機器)
7 大型冷却フィン(冷却フィン)
8a 冷却ファン(外気吸い込みファン)
11 冷却風洞
11r 右側板(側面板)
11r1、11r2 右側段板(冷却風案内部)
11u 後面板
11u1、11u2、11u3 通気孔
13 I/Oボード(第1内部実装機器)
14 片持ち支持部(第2押し出し部)
14a 押し出し部(第2押し出し部)
15 押し出し部(第1押し出し部)
16 I/Oボード固定金具(第1内部実装機器取付部材)
16a 一方端部(嵌合部)
16b 他方端部(他部、ネジ固定部)
17 押し出し部(第3押し出し部)
18 HDD実装やぐらフレーム(第2実装部材)
18a 上面板
18b 右側面板(側面板)
18c 左側面板(側面板)
19 HDD実装トレー(トレー部材)
19c 電源・信号ラインコネクタ(電気的接続部)
20 HDDトレー金具
20a 下面板(受け面)
21 レール固定前側ネジ(手前側固定部材)
22 レール固定後側ネジ(奥側固定部材)
24 防振ゴム(弾性材)
25a、25b HDDトレー用ガイド(案内部、案内孔)
33 HDD接続コネクタ(電気的被接続部)
34 HDDバックボード用コネクタ
37 HDD用バックボード(回路基板)
40 I/Oボード固定金具挿入孔(ボード取付孔)
41a、41b HDD実装トレー用レール(被案内部、案内用レール)
41a1 取り付け孔(手前側固定用案内孔)
41a3 取り付け孔(奥側固定用案内孔)
41b1 取り付け孔(手前側固定用案内孔)
41b3 取り付け孔(奥側固定用案内孔)
49 I/Oモジュールフレーム(第1実装部材)
k 開口部
n1 ネジ(請求項4のネジ)
s1 クリアランス
s2 クリアランス
1 Controller 2 Power supply module (Power supply unit)
3 Housing frame 3h1 Rear upper plate (outer surface)
3l1 Left side upper plate (outer surface)
3r1 Right side upper plate (outer surface)
3z1 Front upper plate (outer surface)
4 Hard disks (HDD) (internal mounting equipment, earthquake-proof equipment, heating section)
5 DVD media equipment (internal mounting equipment)
7 Large cooling fins (cooling fins)
8a Cooling fan (external air suction fan)
11 Cooling wind tunnel 11r Right side plate (side plate)
11r1, 11r2 Right side plate (cooling air guide)
11u Rear plate 11u1, 11u2, 11u3 Vent 13 I / O board (first internal mounting device)
14 Cantilever support part (second extrusion part)
14a Extruding part (second extruding part)
15 Extruding part (first extruding part)
16 I / O board fixing bracket (first internal mounting equipment mounting member)
16a One end (fitting part)
16b The other end (other part, screw fixing part)
17 Extrusion part (3rd extrusion part)
18 HDD mounting and round frame (second mounting member)
18c Left side plate (side plate)
19 HDD mounting tray (tray material)
19c Power / Signal line connector (electrical connection)
20
21 Rail fixing front side screw (front side fixing member)
22 Rail fixing rear side screw (back side fixing member)
24 Anti-vibration rubber (elastic material)
25a, 25b HDD tray guide (guide section, guide hole)
33 HDD connector (electrically connected part)
34 HDD backboard connector 37 HDD backboard (circuit board)
40 I / O board fixing bracket insertion hole (board mounting hole)
41a, 41b HDD mounting tray rail (guided part, guide rail)
41a1 mounting hole (front fixing hole)
41a3 mounting hole (back fixing guide hole)
41b1 mounting hole (front fixing hole)
41b3 mounting hole (back fixing guide hole)
49 I / O module frame (first mounting member)
k opening n1 screw (screw of claim 4)
s1 clearance s2 clearance
Claims (12)
上面側に開口部を有する箱型形状に形成され前記内部実装機器と前記電源部とが搭載される外枠を成す筐体フレームと、
電気的導通性を有し前記開口部を覆い閉塞する外装カバー部材と、
前記筐体フレーム内に前記内部実装機器である第1内部実装機器を実装する第1実装部材とを備え、
前記筐体フレームにおける開口部側にあって該開口部を囲むように形成された外面に、前記外装カバー部材に接触する複数の凸状の第1押し出し部が設けられ、かつ、
前記第1実装部材と前記筐体フレームとが接触する複数の凸状の第2押し出し部が、前記第1実装部材と前記筐体フレームとの何れかに設けられる
ことを特徴とする制御装置の実装構造。 A mounting structure of a control device including an internal mounting device and a power supply unit that operates by supplying voltage to the internal mounting device,
A housing frame that is formed in a box shape having an opening on the upper surface side and forms an outer frame on which the internal mounting device and the power supply unit are mounted;
An exterior cover member that has electrical conductivity and covers and closes the opening;
A first mounting member for mounting the first internal mounting device, which is the internal mounting device, in the housing frame;
A plurality of convex first extruding portions that are in contact with the exterior cover member are provided on the outer surface formed so as to surround the opening portion on the opening side of the housing frame, and
A plurality of convex second extruding portions where the first mounting member and the housing frame are in contact with each other are provided on either the first mounting member or the housing frame. Mounting structure.
前記第2押し出し部は、円柱形や球形を含む曲率を有した形状であり、互いに、耐ノイズ性に有効な所定距離の間隔で設けられる
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置の実装構造。 The first extruding part is a shape having a curvature including a cylindrical shape or a spherical shape, and is provided at a predetermined distance effective for noise resistance,
2. The control device according to claim 1, wherein the second extruding part has a shape having a curvature including a cylindrical shape or a spherical shape, and is provided at a predetermined distance effective for noise resistance. Mounting structure.
前記第1内部実装機器取付部材と前記第1実装部材との間の導通性を良くするための複数の凸状の第3押し出し部を、前記第1内部実装機器取付部材および前記第1実装部材のうちの何れかに設けた
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置の実装構造。 The first internal mounting device mounting member on which the first internal mounting device is installed and the first mounting member are in contact,
A plurality of convex third extruded portions for improving electrical conductivity between the first internal mounting device mounting member and the first mounting member are provided as the first internal mounting device mounting member and the first mounting member. The control device mounting structure according to claim 1, wherein the control device mounting structure is provided in any one of the above.
前記第1内部実装機器取付部材の嵌合部が前記ボード取付孔に嵌合されるとともに、前記第1内部実装機器取付部材の他部が前記第1実装部材にネジ留めされ、
前記第3押し出し部は、前記第1内部実装機器取付部材のネジ固定部側よりも前記ボード取付孔側の方が高く形成される
ことを特徴とする請求項3に記載の制御装置の実装構造。 The first mounting member is formed with a board mounting hole into which a fitting portion that is a part of the first internal mounting device mounting member is fitted,
The fitting portion of the first internal mounting device mounting member is fitted into the board mounting hole, and the other portion of the first internal mounting device mounting member is screwed to the first mounting member,
The mounting structure of the control device according to claim 3, wherein the third pushing portion is formed higher on the board mounting hole side than on the screw fixing portion side of the first internal mounting device mounting member. .
前記第1内部実装機器取付部材は、I/Oボード固定金具であり、
前記第1実装部材は、I/Oモジュールフレームである
ことを特徴とする請求項3または請求項4に記載の制御装置の実装構造。 The first internally mounted device is an I / O board;
The first internal mounting device mounting member is an I / O board fixing bracket,
The control device mounting structure according to claim 3 or 4, wherein the first mounting member is an I / O module frame.
板材が折り曲げられ上面板および両側面板を有する形状に形成され前記筐体フレームの内底面に固定され、前記トレー部材が挿入される第2実装部材とを
備えることを特徴とする請求項1に記載の制御装置の実装構造。 A tray member to which a seismic-required device including a hard disk, which is the internal mounting device, is installed, and
2. The second mounting member, wherein the plate member is bent and formed into a shape having an upper surface plate and both side surface plates, is fixed to an inner bottom surface of the housing frame, and the tray member is inserted therein. The control device mounting structure.
ことを特徴とする請求項6に記載の制御装置の実装構造。 The mounting structure for a control device according to claim 6, wherein the tray member is provided with an elastic material on a receiving surface to which the seismic-required equipment is attached.
前記トレー部材は、前記第2実装部材に挿入される際に前記案内部によって挿入方向に案内されるとともに、手前側より奥側の方が前記挿入方向に対する上下方向に大きく移動する被案内部を有する
ことを特徴とする請求項6または請求項7に記載の制御装置の実装構造。 The second mounting member has a guide portion for guiding the tray member,
When the tray member is inserted into the second mounting member, the guided portion is guided in the insertion direction by the guide portion, and the guided portion is moved more greatly in the vertical direction with respect to the insertion direction on the back side than the near side. The control device mounting structure according to claim 6, wherein the control device mounting structure is provided.
前記トレー部材は、前記案内用レールに設けられた手前側固定用案内孔と奥側固定用案内孔にそれぞれ嵌合され、前記案内用レールをそれぞれ前記手前側固定用案内孔と前記奥側固定用案内孔とのクリアランスをもって前記挿入方向に対する上下方向に案内する手前側固定部材と奥側固定部材とが側方に設けられ、
前記奥側固定用案内孔と前記奥側固定部材との間のクリアランスを、前記手前側固定用案内孔と前記手前側固定部材との間のクリアランスより、大きくした
ことを特徴とする請求項8に記載の制御装置の実装構造。 The guided portions of the tray member are a pair of guide rails that are guided by guide holes of the guide portions respectively provided on the sides of the second mounting member.
The tray member is fitted into a front-side fixing guide hole and a back-side fixing guide hole provided in the guide rail, and the guide rail is fitted to the front-side fixing guide hole and the back-side fixing respectively. A front side fixing member and a back side fixing member that are guided in the vertical direction with respect to the insertion direction with a clearance from the guide hole are provided on the sides,
The clearance between the back side fixing guide hole and the back side fixing member is made larger than the clearance between the front side fixing guide hole and the front side fixing member. Mounting structure of the control device described in 1.
前記耐震必要機器が取り付けられるトレー部材は、前記被案内部が前記第2実装部材の案内部に案内されて、前記第2実装部材に挿入され、前記耐震必要機器の電気的接続部が前記回路基板の電気的被接続部に嵌合され電気的に接続されることで、前記耐震必要機器が実装される
ことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の制御装置の実装構造。 Comprising a circuit board having an electrically connected portion for supplying voltage to the seismic-required equipment,
The tray member to which the seismic-required equipment is attached has the guided part guided by the guide part of the second mounting member and is inserted into the second mounting member, and the electrical connection part of the seismic-required equipment is the circuit. The mounting structure of the control device according to claim 8 or 9, wherein the seismic-required device is mounted by being fitted and electrically connected to an electrically connected portion of a board.
前記外気吸い込みファンから吐き出され前記冷却フィンにより拡散された冷却風を集約するように、板材を前記冷却フィンを覆うべく上方から前記冷却フィン側に折り曲げるとともに前記外気吸い込みファン側を開口した箱型形状に形成され、
前記折り曲げた面板に通風孔を設けるか、または、加熱部に対向する前記折り曲げた面板を前記加熱部の方向に折り曲げ前記加熱部に向けて開放した冷却風案内部を形成した冷却風洞を備える
ことを特徴とする請求項1から請求項10のうちの何れか一項に記載の制御装置の実装構造。 Cooling fins are mounted close to the outlet of the outside air suction fan mounted on the end side in the control device, and
A box-like shape in which the plate material is folded from above to the cooling fin side so as to cover the cooling fins and the outside air suction fan side is opened so as to collect cooling air discharged from the outside air suction fan and diffused by the cooling fins Formed into
A ventilating hole is provided in the bent face plate, or a cooling wind tunnel is formed in which the bent face plate facing the heating portion is bent in the direction of the heating portion to form a cooling air guide portion opened toward the heating portion. The mounting structure for a control device according to any one of claims 1 to 10, wherein:
前記外気吸い込みファンが配置される反対側の前記冷却フィンの奥方の後面板に前記通風孔を設けるとともに、前記加熱部に対向する側面板を前記加熱部の方向に折り曲げ前記加熱部に向けて開放した冷却風案内部を形成した
ことを特徴とする請求項11に記載の制御装置の実装構造。 The cooling wind tunnel is
The vent hole is provided in the rear plate at the back of the cooling fin on the opposite side where the outside air suction fan is disposed, and the side plate facing the heating unit is bent in the direction of the heating unit and opened toward the heating unit. The mounting structure of the control device according to claim 11, wherein the cooling air guide portion is formed.
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