JP2013171845A - 電子機器の筐体 - Google Patents

Abstract

【課題】 発熱性を有する電子部品が載置された電子基板の、効率的な放熱を行うことのできる電子機器の筐体を提供する。
【解決手段】 筐体１は、互いに対向する樹脂素材の２つの側面１１２、１１３からなる、第１の側面対及び第２の側面対を有する電子機器の筐体であって、いずれかの側面の内側に樹脂素材で形成された受け部１１４により、電子基板２１を所定の高さ位置に担持したうえ、いずれかの側面の内側に樹脂素材で形成された爪部１１５により、電子基板２１を押止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、熱を発する電子部品が載置された電子基板を有する電子機器の筐体に関するものである。

従来、熱を発する電子部品が載置された電子基板を有する電子機器においては、電子基板が金属製のケースにねじで取り付けられるのが一般的であった。この場合、電子基板上の電子部品が発する熱は、金属製ケースを通じて放熱されるほか、従来は電子機器を構成する電子基板がある程度の大きさを有していたため、その分ケース内の空気の対流を利用した冷却も可能であった。

ところが、近年では電子機器の小型化・軽量化が進み、このような自然空冷による放熱が困難となっている。そこで、金属板と電子基板との間に樹脂を充填し、放熱性を向上させたパッケージ構造が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開平１１−２６６５１号公報

しかしながら、特許文献１のように金属板と電子基板との間に樹脂を充填する手法によると、廃棄またはリサイクルに際し、電子機器の分解が困難となる。また、電子基板上の各電子部品の高さが異なるなど、電子基板の構造が複雑になると、そもそも樹脂の充填自体も難しくなるという問題が生じる。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、発熱性を有する電子部品が載置された電子基板の、効率的な放熱を行うことのできる電子機器の筐体を提供することを目的とする。

本発明にかかる電子機器の筐体は、互いに対向する樹脂素材の２つの側面からなる、第１の側面対及び第２の側面対を有する電子機器の筐体であって、前記第１の側面対または前記第２の側面対を構成するいずれかの側面の内側に前記樹脂素材で形成され、電子部品が載置された第１の電子基板を第１の所定の高さ位置に担持するための第１の受け部と、前記第１の側面対または前記第２の側面対を構成するいずれかの側面の内側に前記樹脂素材で形成され、前記第１の電子基板を前記第１の所定の高さ位置に押止するための第１の爪部とを備えた構成を有している。

この構成によれば、電子基板上の電子部品からの熱は、電子基板の下部からは受け部を介して、電子基板の上部からは爪部を介して、樹脂製の筐体側面に伝わり、筐体外に放散されることになる。

また、本発明の電子機器の筐体は、前記第１の側面対または前記第２の側面対を構成するいずれかの側面の内側に前記樹脂素材で形成され、電子部品が載置された第２の電子基板を第２の所定の高さ位置に担持するための第２の受け部と、前記第１の側面対または前記第２の側面対を構成するいずれかの側面の内側に前記樹脂素材で形成され、前記第２の電子基板を前記第２の所定の高さ位置に押止するための第２の爪部とをさらに備えた構成であってもよい。

この構成によれば、筐体内の複数の異なる高さ位置に収納される複数の電子基板上の電子部品からの熱は、それぞれ、電子基板の下部からは受け部を介して、電子基板の上部からは爪部を介して、樹脂製の筐体側面に伝わり、筐体外に放散されることになる。

また、本発明の電子機器の筐体においては、前記第１の受け部と前記第１の爪部は、前記第１の側面対を構成する側面の内側に形成され、前記第１の電子基板は、前記第１の受け部と前記第１の爪部とに挟持されるものであってもよい。

この構成によれば、電子基板を、受け部と爪部とに当接して挟持するという、電子基板を筐体内の所定の高さ位置に位置決めして収納するための構造を利用して、電子基板上の電子部品からの熱を放散させることができる。

また、本発明の電子機器の筐体においては、前記第２の受け部と前記第２の爪部は、前記第２の側面対を構成する側面の内側に形成され、前記第２の電子基板は、前記第２の受け部と前記第２の爪部とに挟持されるものであってもよい。

この構成によれば、複数の電子基板を、受け部と爪部とに当接して挟持するという、電子基板を筐体内のそれぞれ異なる所定の高さ位置に位置決めして収納するための構造を利用して、複数の電子基板上の電子部品からの熱を放散させることができる。

また、本発明の電子機器の筐体においては、前記第２の側面対を構成する側面の内側に前記樹脂素材で形成され、前記第１の電子基板を前記第１の所定の高さ位置に担持するための基板当て部をさらに備えた構成であってもよい。

この構成によれば、第１の電子基板と筐体との接触を増やして、さらに放熱効率を高めることができる。また、第１の電子基板を担持するための受け部が設けられる第１の側面対とは異なる第２の側面対に基板当て部を設けたので、第１の電子基板をより安定して担持する構成をいかして、放熱効率を高めることができる。

さらに、本発明の電子機器の筐体は、前記第１の側面対及び第２の側面対と連なる樹脂素材の底面をさらに備え、前記第１の受け部は、前記底面と接しているものであってもよい。

この構成によれば、第１の電子基板と接する受け部が、筐体の側面および底面に接するので、側面および底面を利用して、放熱をすることができる。

また、本発明の電子機器の筐体においては、前記樹脂は、炭素材料が添加された樹脂であってもよい。

この構成により、筐体の放熱性を高めることができる。

また、前記樹脂素材は、黒色系の色調を有するものであってもよい。

この構成により、輻射熱吸収を促進し、放熱性を高めることができる。

本発明によれば、発熱性を有する電子部品が載置された電子基板の、効率的な放熱を行うことのできる電子機器の筐体を提供することができる。

本発明の実施の形態の電子機器の筐体及び収納される電子機器の分解斜視図 本発明の実施の形態の電子機器の筐体及び収納される電子機器の分解斜視図 本発明の実施の形態の電子機器の筐体及び収納される電子機器の分解斜視図 （ａ）本発明の実施の形態の電子機器の筐体（電子基板が下方に収納された状態）の斜視図 （ｂ）本発明の実施の形態の電子機器の筐体（電子基板が下方に収納された状態）の平面図 （ｃ）本発明の実施の形態の電子機器の筐体（電子基板が下方に収納された状態）の断面図 （ａ）本発明の実施の形態の電子機器の筐体（電子基板が上方に収納された状態）の平面図 （ｂ）本発明の実施の形態の電子機器の筐体（電子基板が上方に収納された状態）の断面図 （ａ）本発明の実施の形態の電子機器の筐体（電子機器が収納され、組み立てられた状態）の斜視図 （ｂ）本発明の実施の形態の電子機器の筐体（電子機器が収納され、組み立てられた状態）の平面図 （ｃ）本発明の実施の形態の電子機器の筐体（電子機器が収納され、組み立てられた状態）の断面図

以下、本発明の実施の形態の電子機器の筐体について、図面を参照しながら説明する。

図１から図３は、本発明の実施の形態の電子機器の筐体及び電子機器の分解斜視図である。図１及び図２に示すように、筐体１は、ベース部１１とカバー部１２からなり、ベース部１１内には、電子基板２１と電子基板２２とが収納され、その上からカバー部１２がベース部１１に被嵌される。

ベース部１１及びカバー部１２は、ともに炭素材料が添加された樹脂からなり、黒色あるいは黒色系の色調を有している。

電子基板２１は、ガラスエポキシ基板上に銅箔パターンが形成され、そのパターン上に電子部品２１１等が載置されている。電子基板２１には、ノイズとなる電磁波を外部へ放出させないため、金属製のシールドベース２１２が取り付けられ、さらにその上から金属製のシールドカバー２１３で覆われている。

電子基板２２上にも電子部品２２１等が載置されており、電子基板２１と同様、金属製のシールドベース２２２が取り付けられ、さらにその上から金属製のシールドカバー２２３で覆われている。

なお、シールドベース２１２、２２２、及びシールドカバー２１３、２２３は、ともに黒色系の色調を有している。これは、輻射熱の吸収により、放熱効果を高めるためである。

ベース部１１は、底面１１１と、２つの対向する側面１１２からなる側面対と、この側面１１２に隣接し、相互に対向する２つの側面１１３からなる側面対とから構成される略方形の箱体であり、側面１１３は側面１１２より大きい。図３に示すように、開口部が設けられた方の側面１１２の内側には、２枚の直方体の板状体からなる受け部１１４が形成されている。受け部１１４は、側面１１２と底面１１１とに接している。また、受け部１１４を構成する２枚の板状体の間には爪部１１５が、底面１１１に接して形成されている。この爪部１１５は、先端部が屈曲した略鍵形形状を有している。

図１に戻り、他方の側面１１２の内側にも、受け部１１４と、その上部近傍に爪部１１５が設けられている。図１に示すように、受け部１１４は、略同じ長さの２本の棒状体からなり、側面１１２と底面１１１に接している。一方、爪部１１５は、受け部１１４の頂部よりも高い位置であり、かつ、側面１１２の横方向における、受け部１１４の２本の棒状体の間の位置に、突起状に形成されている。

側面１１３の内側には、受け部１１６が、側面１１２の受け部１１４よりもその頂部が高い位置となるよう、設けられている。また、爪部１１７が受け部１１６の上部近傍に設けられている。受け部１１６も、略同じ長さの２本の棒状体からなる。爪部１１７は、受け部１１６の頂部よりも高い位置であり、かつ、側面１１３の横方向における、２つの受け部１１６の間の位置に、突起状に形成されている。

側面１１３の内側には、さらに、基板当て部１１８が設けられている。基板当て部は、図１ないし３に示すように、両端が側面１１３に向かって屈曲した板状体であり、その頂部が受け部１１４の頂部と略同じ高さとなるように形成されている。本実施の形態においては、基板当て部１１８は、底面１１１と接し、屈曲した両端が受け部１１６を構成する２本の棒状体とそれぞれ接するように形成されている。

以上の、受け部１１４及び１１６、爪部１１５及び１１７、基板当て部１１８は、いずれも、側面１１２、１１３と同じ炭素材料を含む樹脂で形成されている。

電子基板２１をベース部１１に収納する場合には、爪部１１５の先端部を持ち上げて位置をずらし、爪部１１５よりも下にある受け部１１４に電子基板２１を載置して、爪部１１５をもとに戻す。こうすると、電子基板２１が受け部１１４及び基板当て部１１８に担持されるとともに、爪部１１５により上から押止されて、受け部１１４と爪部１１５とに挟持された状態で、ベース部１１内の所定の高さ位置に収納される。図４（ａ）は、このように電子基板２１がベース部１１下方に収納された状態の斜視図、図４（ｂ）は、同じ状態の平面図、図４（ｃ）は、図４（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図である。

さらに、電子基板２２をベース部１１上方に収納する場合には、側面１１３上の受け部１１６と爪部１１７を利用する。この場合も、電子基板２１をベース部１１に収納するのと同様、爪部１１７に負荷をかけて位置をずらし、受け部１１６に電子基板２２を載置して、爪部１１７をもとに戻す。これにより、電子基板２２が受け部１１６と爪部１１７とに当接して挟持され、ベース部１１内の所定の高さ位置に収納することができる。図５（ａ）は、ベース部１１上方に電子基板２２が収納された状態の平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。

以上のように電子基板２１、２２を収納したベース部１１には、カバー部１２が被嵌される。このようにして組み立てられた電子機器の斜視図を図６（ａ）に、平面図を図６（ｂ）に、Ａ−Ａ間断面図を図６（ｃ）に、それぞれ示す。なお、本実施の形態における電子機器の筐体は、例えば、カメラコントローラの筐体に用いられる。

次に、図４（ｃ）、図５（ｂ）を用いて、本発明の実施の形態における電子機器の筐体の、放熱の仕組みを説明する。

図４（ｃ）において、電子基板２１は、受け部１１４と爪部１１５とに挟持され、その上部において爪部１１５に、下部において受け部１１４に接している。また、電子基板２１は、その下部において、基板当て部１１８にも接している。そして、受け部１１４は側面１１２及び底面１１１に接し、爪部１１５は側面１１２または底面１１１に接し、基板当て部１１８は側面１１３に接する受け部１１６に接し、さらに底面１１１にも接している。したがって、電子基板２１上の電子部品２１１から発生した熱は、熱伝導率の高い電子基板２１上の銅箔パターンに伝わり、さらに、電子基板２１が接する、受け部１１４、爪部１１５及び基板当て部１１８を介して、側面１１２及び側面１１３、底面１１１とから、ベース部１１に伝わることとなる。ベース部１１にカバー部１２が装着された場合には、カバー部１２にも伝わり、筐体１全体から外気へ、熱が放散される。

電子基板２２は、図５（ｂ）に示される２個の受け部１１６と爪部１１７、さらに図示しない２個の受け部１１６及び爪部１１７により挟持され、その上部において合計４個の爪部１１７に、下部において合計４個の受け部１１６に接している。電子基板２２上の電子部品２２２から発生した熱は、電子基板２１の場合と同様、熱伝導率の高い電子基板２２上の銅箔パターンに伝わり、さらに、電子基板２２が接する、受け部１１６、爪部１１７を介してベース部１１に伝わり、さらに、ベース部１１にカバー部１２が装着された場合には、カバー部１２にも伝わり、筐体１全体から外気へと放散される。

なお、側面１１２は、筐体１において、図６（ａ）のように、開口部が設けられた側面が前面となり、他方が背面となる。そして、背面側には電子基板２１と２２接続を接続する図示しないケーブルが収納されるため、側面１１２の上方に電子基板２２を取り付けるための受け部及び爪部を設けた場合、電子基板２２の取り付けが困難となる。そこで、本実施の形態においては、側面１１３の上方に受け部１１６及び爪部１１７を設けることとし、これらを１つの側面につき２つずつ形成し、筐体１との接触を増やして電子基板の放熱効果を高めている。

上方に収納される電子基板２２上の電子部品２２１から発生する熱が、受け部１１６と爪部１１７を介して側面１１３から放散されるのであれば、下方に収納される電子基板２１は、電子部品２１１からの熱を側面１１２を利用して放散されるようにする方が効率的である。もっとも、側面１１２は小さいため、側面１１２には、受け部１１４と爪部１１５を１つずつ設けるにとどめ、その分、側面１１３に基板当て部１１８を設け、電子基板２１と筐体１との接触を確保している。

また、前述のとおり、筐体１は、受け部１１４、１１６、爪部１１５、１１７、基板当て部１１８を含めて、炭素材料を添加した樹脂により形成されているため、熱伝導率が高く、このような放熱がより効率的に行われることになる。

この樹脂は、黒色系の色調を有するものであるため、筐体１により電子基板２１、２２からの輻射熱が吸収されることによっても、放熱がなされる。

以上のように、本発明の実施の形態における電子機器の筐体１によれば、電子基板２１、２２がベース部１１内に収納されると、電子基板２１は、受け部１１４と爪部１１５とにより当接して挟持され、電子基板２２は、受け部１１６と、爪部１１７とにより当接して挟持される。したがって、電子部品から発生した熱がこれらの受け部１１１４、１１６及び爪部１１５、１１７を介して筐体１に伝わり、外気へと放散されるため、小型の電子機器であっても、筐体を利用して効率的な放熱を行うことができる。

また、本発明の実施の形態における電子機器の筐体１によれば、側面１１３に、電子基板２１が担持される基板当て部１１８を設けられており、電子部品２１１から発生した熱は、基板当て部１１８を介しても筐体１に伝わるため、放熱効果をさらに高めることができる。

また、本発明の実施の形態における電子機器の筐体１によれば、筐体１は、熱伝導率の高い炭素材料を含む樹脂から形成されているため、筐体１による放熱効果を高めることができる。

さらに、本発明の実施の形態における電子機器の筐体１によれば、筐体１は黒色系の色調を有するものであるため、輻射熱の吸収による冷却を行うことができ、筐体１による放熱効果を高めることができる。

以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。

例えば、以上の説明では、１つの電子基板を、同一側面に設けられた受け部と爪部とにより挟持する場合について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、例えば、１つの電子基板を下から担持する受け部と、上から押止する爪部が、それぞれ異なる側面に設けられていてもよい。

また、以上の説明では、２つの異なる電子基板を、それぞれ異なる側面対に設けられた受け部と爪部とにより挟持する場合について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、例えば、同じ側面に、複数の異なる電子基板を挟持するための受け部と爪部が設けられていてもよい。

また、以上の説明では、側面１１２に設けられた受け部１１４と爪部１１５にて、筐体１の下方に収納される電子基板２１を取り付け、側面１１３に設けられた受け部１１６と爪部１１７にて、筐体１の上方に収納される電子基板２２を取り付ける場合について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、側面１１３に設けられた受け部と爪部にて、筐体１の下方に収納される電子基板２１を取り付け、側面１１２に設けられた受け部と爪部にて、筐体１の上方に収納される電子基板２２を取り付けるものであってもよい。

さらに、以上の説明では、電子基板２１を担持する基板当て部１１８が側面１１３に設けられている場合について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、側面１１２に設けてもよいし、電子基板２２を担持する基板当て部を側面１１２または１１３に設けてもよい。

また、以上の説明では、筐体１の材質である樹脂が、炭素材料が添加された樹脂である場合について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、ガラス等が添加された樹脂であってもよい。

本発明は、発熱性を有する電子部品が載置された電子基板の、効率的な放熱を行うことができるという効果を有し、電子機器の筐体等として有用である。

１ 筐体
１１ ベース部
１１１ 底面部
１１２ 側面部
１１３ 側面部
１１４ 受け部
１１５ 爪部
１１６ 受け部
１１７ 爪部
１１８ 基板当て部
１２ カバー部
２１ 電子基板
２１１ 電子部品
２１２ シールドベース
２１３ シールドカバー
２２ 電子基板
２２１ 電子部品
２２２ シールドベース
２２３ シールドカバー

Claims (8)

1. 互いに対向する樹脂素材の２つの側面からなる、第１の側面対及び第２の側面対を有する電子機器の筐体であって、
   前記第１の側面対または前記第２の側面対を構成するいずれかの側面の内側に前記樹脂素材で形成され、電子部品が載置された第１の電子基板を第１の所定の高さ位置に担持するための第１の受け部と、
   前記第１の側面対または前記第２の側面対を構成するいずれかの側面の内側に前記樹脂素材で形成され、前記第１の電子基板を前記第１の所定の高さ位置に押止するための第１の爪部と、
   を備えたことを特徴とする電子機器の筐体。
2. 前記第１の側面対または前記第２の側面対を構成するいずれかの側面の内側に前記樹脂素材で形成され、電子部品が載置された第２の電子基板を第２の所定の高さ位置に担持するための第２の受け部と、
   前記第１の側面対または前記第２の側面対を構成するいずれかの側面の内側に前記樹脂素材で形成され、前記第２の電子基板を前記第２の所定の高さ位置に押止するための第２の爪部と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器の筐体。
3. 前記第１の受け部と前記第１の爪部は、前記第１の側面対を構成する側面の内側に形成され、前記第１の電子基板は、前記第１の受け部と前記第１の爪部とに挟持されることを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器の筐体。
4. 前記第２の受け部と前記第２の爪部は、前記第２の側面対を構成する側面の内側に形成され、前記第２の電子基板は、前記第２の受け部と前記第２の爪部とに挟持されることを特徴とする請求項２または３のいずれかに記載の電子機器の筐体。
5. 前記第２の側面対を構成する側面の内側に前記樹脂素材で形成され、前記第１の電子基板を前記第１の所定の高さ位置に担持するための基板当て部をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電子機器の筐体。
6. 前記第１の側面対及び第２の側面対と連なる樹脂素材の底面をさらに備え、
   前記第１の受け部は、前記底面と接していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の電子機器の筐体。
7. 前記樹脂は、炭素材料が添加された樹脂であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の電子機器の筐体。
8. 前記樹脂は、黒色系の色調を有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の電子機器の筐体。

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