JP2013254784A - Chassis structure of electronic apparatus housing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、電子機器筐体のシャシー構造に関する。 Embodiments described herein relate generally to a chassis structure of an electronic device casing.
近年、航空機用の電子機器には機材の小型化・軽量化が求められている。その一方、搭載機体の高機動化、無人化に伴う高機動化により、より厳しい環境条件(振動、衝撃、静荷重など)に対する適用も求められている。 In recent years, electronic equipment for aircraft has been required to be smaller and lighter. On the other hand, application to more severe environmental conditions (vibrations, impacts, static loads, etc.) is also demanded due to the increased mobility and the increased mobility associated with unmanned operation.
航空機用の機体側では従来のアルミ合金やチタン合金に加えCFRP(炭素繊維強化樹脂)など先進的な複合材が使用されることが増えている。ただし、このような材料は非常に高価であり、搭載機器側への適用はコスト的な問題から実現が難しかった。 On the aircraft body side, advanced composite materials such as CFRP (carbon fiber reinforced resin) are increasingly used in addition to conventional aluminum alloys and titanium alloys. However, such a material is very expensive, and its application to the on-board equipment side has been difficult to realize due to cost problems.
また、航空機搭載用の電子機器の多くは間接空冷構造を適用している。ここでは、電子機器の筐体の内部機器から発生する熱は、筐体の内部に配設されたアルミ合金で作られたシャシーの側板に伝導/伝達し、筐体の外部でそのシャシーに強制的に空気を流すことで筐体の内部機器を間接的に冷却することを実現している。 In addition, many of the electronic devices for aircraft use an indirect air cooling structure. Here, the heat generated from the internal device of the electronic device case is conducted / transmitted to the side plate of the chassis made of aluminum alloy arranged inside the case, and forced to the chassis outside the case. Indirect cooling of the internal equipment of the housing is realized by flowing air.
しかしながら、複合材で電子機器筐体のシャシーを製作した場合には、筐体の内部機器から発生する熱をシャシーの側板に効率よく伝導/伝達することが難しく、航空機搭載用の電子機器の間接空冷構造を適用することが困難になる。そのため、機械的性質に優れた先進複合材を航空機用の電子機器に使用した場合には、コストの問題と間接空冷が困難となる問題があり、実現が困難である。 However, when the chassis of an electronic device casing is made of a composite material, it is difficult to efficiently conduct / transmit heat generated from the internal equipment of the casing to the chassis side plate. It becomes difficult to apply an air cooling structure. Therefore, when an advanced composite material having excellent mechanical properties is used for an aircraft electronic device, there are problems of cost and indirect air cooling, which are difficult to realize.
実施の形態は、上記事情に着目してなされたもので、低コストで機械的性能も高く、軽量な構造を実現できる電子機器筐体のシャシー構造を提供することにある。 The embodiment has been made paying attention to the above circumstances, and is to provide a chassis structure of an electronic device casing that can realize a lightweight structure with low mechanical cost, high mechanical performance, and the like.
実施の形態によれば、前側上下2本のバーと後側上下2本のバーで構成された金属製のフレームと、前記フレームの両側面に配設され、電子機器の基板を保持する基板保持部を有する金属製の基板保持プレートと、前記フレームの上面に配置された上カバーと、前記フレームの下面に配置された下カバーと、前記フレームの前面に配置された前パネルと、前記フレームの後ろ面に配置された後パネルとを具備する電子機器筐体のシャシー構造である。前記上カバーと、下カバーと、前パネルと、後パネルとをそれぞれ複合材による単板の平板パネルによって形成したものである。 According to the embodiment, a metal frame composed of two front upper and lower bars and two rear upper and lower bars, and a substrate holder that is disposed on both sides of the frame and holds a substrate of an electronic device. A metal substrate holding plate having a portion, an upper cover disposed on the upper surface of the frame, a lower cover disposed on the lower surface of the frame, a front panel disposed on the front surface of the frame, 1 is a chassis structure of an electronic device casing including a rear panel disposed on a rear surface. The upper cover, the lower cover, the front panel, and the rear panel are each formed by a single flat plate panel made of a composite material.
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
(構成)
図1乃至図3は、第1の実施の形態を示す。図1は、主に航空機用の搭載機器で使用される電子機器筐体のシャシー構造全体の概略構成を示す分解斜視図である。本実施の形態の電子機器筐体のシャシー1は、前側上下2本のバー2,3と後側上下2本のバー4,5で構成された金属製のフレーム6と、前記フレーム6の両側面に配設された金属製の基板保持プレート7,8とからなる図2に示すベースユニット9が設けられている。ベースユニット9の両側面の基板保持プレート7,8と、フレーム6の各バー2,3、4,5との連結部間は、小金具類等で締結することでベースユニット9が構成されている。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
(Constitution)
1 to 3 show a first embodiment. FIG. 1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of an entire chassis structure of an electronic equipment casing mainly used in aircraft-mounted equipment. The
このベースユニット9のフレーム6は、アルミ合金削り出しで形成されている。フレーム6の各バー2,3、4,5には、複合材で作成した後述するパネルを取り付ける複数のねじ穴10が形成されている。
The frame 6 of the base unit 9 is formed by cutting an aluminum alloy. Each
基板保持プレート7,8は、アルミ合金で作られている。基板保持プレート7,8の内面側には、電子機器筐体の内部機器である例えば伝導冷却構造を有する電子回路基板12(図3参照)を保持する複数の突起部(基板保持部)11が並設されている。これらの突起部11は、図2中で上下方向に延設されている。そして、図3に示すように電子機器筐体のシャシー1内に組み込まれる電子回路基板12は、左右の基板保持プレート7,8の突起部11間に架設される状態で固定されている。これにより、図3中に点線矢印で示すように電子回路基板12に実装された電気部品(発熱品)12aから発生する熱が電子回路基板12を経て突起部11を介して基板保持プレート7,8に熱伝導で伝熱される伝熱路が形成されている。
The
基板保持プレート7,8の外面側には、ヒートシンク13が形成されている。このヒートシンク13には、図2中で前後方向に延設されている複数のフィン13aが突設されている。さらに、基板保持プレート7,8の上面、下面および側面には、複合材で作成した後述するパネルを取り付ける複数のねじ穴14が形成されている。
A
また、ベースユニット9のフレーム6の上面には、上カバー15が配置されている。フレーム6の下面には、下カバー16が配置されている。左右の各基板保持プレート7,8の外面側には、横カバー21,22が配置されている。さらに、フレーム6の前面には、前パネル17が配置され、フレーム6の後ろ面には、後パネル18が配置されている。これらの上カバー15と、下カバー16と、横カバー21,22と、前パネル17と、後パネル18とは、それぞれ複合材による単板の平板パネルによって形成されている。複合材の平板パネルは、例えばCFRP(炭素繊維強化樹脂)などの先進的な複合材によって形成されている。
An upper cover 15 is disposed on the upper surface of the frame 6 of the base unit 9. A lower cover 16 is disposed on the lower surface of the frame 6. Horizontal covers 21 and 22 are arranged on the outer surface sides of the left and right
上カバー15には、前後の各上バー2、4のねじ穴10および左右の基板保持プレート7,8の上面のねじ穴14とそれぞれ対応する位置にねじ挿通孔(ねじ止め固定部)19が形成されている。同様に、下カバー16には、前後の各下バー3、5のねじ穴10および左右の基板保持プレート7,8の下面のねじ穴14とそれぞれ対応する位置にねじ挿通孔19が形成されている。そして、上カバー15は、図示しない固定ねじがそれぞれねじ挿通孔19を通して前後の各上バー2、4のねじ穴10および左右の基板保持プレート7,8の上面のねじ穴14にねじ止め固定されることで、フレーム6の上面に固定されている。同様に、下カバー16は、図示しない固定ねじがそれぞれねじ挿通孔19を通して前後の各下バー3、5のねじ穴10および左右の基板保持プレート7,8の下面のねじ穴14にねじ止め固定されることで、フレーム6の下面に固定されている。横カバー21,22には、左右の基板保持プレート7,8の側面のねじ穴14とそれぞれ対応する位置にねじ挿通孔(ねじ止め固定部)19が形成されている。そして、横カバー21,22は、図示しない固定ねじがそれぞれねじ挿通孔19を通して左右の基板保持プレート7,8の側面のねじ穴14にねじ止め固定されることで、左右の基板保持プレート7,8の外面に固定されている。
The upper cover 15 has screw insertion holes (screw fixing portions) 19 at positions corresponding to the
また、前パネル17は、図示しない固定ねじがそれぞれねじ挿通孔を通して前後の各上バー2、4の前面および左右の基板保持プレート7,8の前面のねじ穴にそれぞれねじ止め固定されることで、フレーム6の前面に固定されている。同様に、後パネル18は、図示しない固定ねじがそれぞれねじ挿通孔を通して前後の各上バー2、4の後面および左右の基板保持プレート7,8の後面のねじ穴にそれぞれねじ止め固定されることで、フレーム6の後面に固定されている。
Further, the front panel 17 is fixed by screwing unillustrated fixing screws into the screw holes on the front surfaces of the front and rear
図3に示すように後パネル18には、複数、本実施の形態では2つのブロア装置20a,20bが配設されている。これらのブロア装置20a,20bには、吹出しファンが内蔵されている。さらに、電子機器筐体のシャシー1の外面側には、フレーム6の両側面の基板保持プレート7,8の外面側のヒートシンク13の周囲と、横カバー21,22と、ブロア装置20a,20bとの間に図示しない送風ダクトが形成される。
As shown in FIG. 3, the
そして、ブロア装置20a,20bの駆動により、図3中に矢印で示すように電子機器筐体のシャシー1の外面側に冷却風が流れる送風路が形成される。このとき、冷却風は、電子機器筐体のシャシー1の前面側から外気がフレーム6の両側面の基板保持プレート7,8と外面側の横カバー21,22との間でヒートシンク13に沿って後方側に流れ、ブロア装置20a,20bから電子機器筐体のシャシー1の後方に吹き出される。これにより、筐体の外部で基板保持プレート7,8の外面側のヒートシンク13に沿って強制的に空気を流すことで基板保持プレート7,8が冷却される。そのため、電子機器筐体の内部の電子回路基板12に実装された電気部品(発熱品)12aから発生する熱は、電子回路基板12を経て回路基板12の両側方向に伝熱され、さらに突起部11を介して基板保持プレート7,8に熱伝導で伝熱され、同時に、筐体の外部で基板保持プレート7,8がヒートシンク13に沿って流れる冷却風の通風により空冷されることで、筐体内部の電子回路基板12の電気部品12aを間接的に冷却する間接空冷構造が形成されている。
Then, by driving the
(作用・効果)
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の複合材パネルを用いたシャシー構造では、前側上下2本のバー2,3と後側上下2本のバー4,5で構成されたフレーム6と、前記フレーム6の両側面に配設された基板保持プレート7,8とからなる図2に示すベースユニット9によって冷却を受け持つ間接空冷構造が形成されている。このベースユニット9は、アルミ合金で作られたフレームであり、冷却構造は従来の機材と同等となる。
(Action / Effect)
Therefore, the above configuration has the following effects. That is, in the chassis structure using the composite material panel of the present embodiment, the frame 6 composed of the front upper and lower two bars 2 and 3 and the rear upper and lower two
さらに、ベースユニット9のフレーム6の上面には、上カバー15、フレーム6の下面には、下カバー16、フレーム6の横面には、横カバー21,22、フレーム6の前面には、前パネル17、フレーム6の後ろ面には、後パネル18がそれぞれ配置されている。これらの上カバー15と、下カバー16と、横カバー21,22と、前パネル17と、後パネル18とは、それぞれ複合材による単板の平板パネルによって形成されている。本実施の形態で使用する複合材はパネル(板)に加工を施したものである。一般的に高価な複合材であるが、単純な板材はローコストで入手できる。これにより、機械的性質の優れた複合材をローコストに使用して、かつアルミ合金で作られたベースユニット9によって間接冷却構造を実現することができる。
Further, the upper surface of the frame 6 of the base unit 9 has an upper cover 15, the lower surface of the frame 6 has a lower cover 16, the lateral surface of the frame 6 has lateral covers 21 and 22, and the front surface of the frame 6 has a front surface. A
ここで、機械的性質の優れた複合材パネルを使用してシャシーを作る際、複合材一体成型で製造した場合には、製造が複雑になり、高価なものとなる。さらに、アルミ合金でパネルを製造すると、強度・剛性などの問題から、単純な板ではなく、複雑な削り込みや、リブ構造の作り込みなどが必要となる。 Here, when a chassis is made using a composite panel having excellent mechanical properties, if the chassis is manufactured by integral molding of the composite material, the manufacturing becomes complicated and expensive. Furthermore, when a panel is manufactured from an aluminum alloy, complicated cutting or a rib structure is required instead of a simple plate because of problems such as strength and rigidity.
これに対し、本実施の形態では、前側上下2本のバー2,3と後側上下2本のバー4,5で構成されたフレーム6と、前記フレーム6の両側面に配設された基板保持プレート7,8とからなる図2に示すベースユニット9によって冷却を受け持つ間接空冷構造が形成されている。さらに、ベースユニット9のフレーム6の上カバー15と、下カバー16と、横カバー21,22と、前パネル17と、後パネル18とは、それぞれ複合材による単板の平板パネルによって形成されている。複合材はアルミ合金に比べ強度・剛性に優れるため、単純な板のままで所望の機械的性能を得ることが出来る。これにより、冷却を受け持つ間接空冷構造をアルミ合金で作られたフレーム6のベースユニット9によって構成し、このアルミ合金のベースユニット9と、アルミ合金に比べ強度・剛性に優れる複合材による単板の平板パネルで作られた上カバー15と、下カバー16と、前パネル17と、後パネル18との組み合わせにより、結果として、低コストで機械的性能も高く、軽量な電子機器筐体のシャシー1の構造を実現することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the frame 6 constituted by the front upper and lower two bars 2 and 3 and the rear upper and lower two
本実施の形態の電子機器筐体のシャシー1によれば、アルミ合金で作られたフレーム6のベースユニット9が間接空冷構造を維持したまま、上カバー15と、下カバー16と、横カバー21,22と、前パネル17と、後パネル18に複合材の平板パネルを併用することで機械的性質を向上させることが可能となる。複合材の平板パネルは単板を基準とするため、コストインパクトも最小限となる。結果として、電子機器筐体のシャシー1は、冷却性能を維持したまま小型・軽量・高耐環境性のシャシーを実現することが可能となる。これにより、低コストで機械的性能も高く、軽量な構造を実現できる電子機器筐体のシャシー構造を提供することができる。
According to the
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. The novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…シャシー、2〜5…バー、6…フレーム、7,8…基板保持プレート、11…突起部(基板保持部)、12…電子回路基板、15…上カバー、16…下カバー、17…前パネル、18…後パネル、19…ねじ挿通孔(ねじ止め固定部)、21,22…横カバー。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記フレームの両側面に配設され、電子機器の基板を保持する基板保持部を有する金属製の基板保持プレートと、
前記フレームの上面に配置された上カバーと、前記フレームの下面に配置された下カバーと、前記フレームの前面に配置された前パネルと、前記フレームの後ろ面に配置された後パネルとを具備する電子機器筐体のシャシー構造であって、
前記上カバーと、下カバーと、前パネルと、後パネルとをそれぞれ複合材による単板の平板パネルによって形成した
ことを特徴とする電子機器筐体のシャシー構造。 A metal frame composed of two front upper and lower bars and two rear upper and lower bars;
A metal substrate holding plate disposed on both sides of the frame and having a substrate holding portion for holding a substrate of an electronic device;
An upper cover disposed on an upper surface of the frame; a lower cover disposed on a lower surface of the frame; a front panel disposed on a front surface of the frame; and a rear panel disposed on a rear surface of the frame. A chassis structure of an electronic device housing,
A chassis structure for an electronic device casing, wherein the upper cover, the lower cover, the front panel, and the rear panel are each formed of a single flat panel made of a composite material.
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器筐体のシャシー構造。 The chassis structure for an electronic device casing according to claim 1, wherein the flat panel has a screw fixing portion at a joint portion with the frame.
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器筐体のシャシー構造。 The chassis structure of the electronic device casing according to claim 1, wherein the flat panel is formed of a composite material made of fiber reinforced resin.
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器筐体のシャシー構造。 The chassis structure of the electronic device casing according to claim 1, wherein the substrate holding plate has a heat sink for cooling with an indirect air cooling structure formed on an outer surface thereof.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN107846809A (en) * | 2017-12-15 | 2018-03-27 | 安徽省弘泰电子信息科技有限公司 | A kind of cabinet and its application method of two-sided layout |
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