JP2015011199A - 防火エンクロージャ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で確実な防火機能を確保しつつ機器の小型化に寄与し得る防火エンクロージャ構造を提供する。【解決手段】電気基板３２と、電気基板上に実装された電源用回路３２ｄと、電源用回路の上に重畳させた難燃性の弾性体３４と、難燃性弾性体に重ね難燃性弾性体を圧縮して電気基板上に固定された板状金属部材３３とを具備する構造。【選択図】図６

Description

この発明は、電子機器における防火エンクロージャ構造に関するものである。

従来、電子機器の内部構成において例えば高電圧となる部分については、発火等を防止するための構成上の工夫、即ち、電子機器において高圧部分である電源用回路（具体的には例えば８Ａ以上の電源供給能力を備えた電源用回路）を含む周辺領域と、当該電源用回路と機器外装部材との間の構造について、例えば難燃性部材によって覆う等、特定の条件を備えた防火エンクロージャ（ファイア・エンクロージャ；Fire enclosure）構造に対応する設計が必要である。ここで、上記特定の条件としては、例えばＵＬ（アメリカ保険業者安全試験所（Underwriters Laboratories Inc.；UL）の安全規格等に準拠した条件等が適用される。

例えば、特開２００４−６３３３６号公報等においては、対象物（電気回路等を構成する電気部品，電気素子等）の外面を、金属もしくは難燃性の樹脂素材等によって形成された箱形状のカバー部材を用いて覆うように構成したものが開示されている。このような形態のカバー部材を適用する場合には、例えば対象部品を囲うカバー部材同士の隙間を１ｍｍ以下に確保するような構造とすることが一般に実用化されている。

特開２００４−６３３３６号公報

ところが、上記特開２００４−６３３３６号公報等によって開示されている従来形態の防火エンクロージャ構造では、例えば難燃性の樹脂素材を用いたケース部材とした場合、必要な防火機能を確保するためにはケース部材の肉厚が厚くなり、よってカバー部材が大型化する傾向がある。このことから、これを適用した機器内部においてケース部材自体の占有空間を多く必要とし、機器自体の小型化を阻害してしまうという問題点がある。

また、従来形態の防火エンクロージャ構造において、金属製のケース部材を用いる場合には、樹脂製のものに比べて肉厚のより薄い板部材を利用することができる。しかしながら、金属製ケース部材を用いる場合、外面を覆うべき対象物（電源用回路等を構成し基板上に実装される電気部品，電気素子や回路パターン等）の外面と当該ケース部材の内面との間を絶縁する必要がある。

したがって、これら対象物外面とカバー部材内面との接触を避けるための部品配置や回路パターン等を工夫する必要がある。したがって、場合によっては、回路基板上において、部品配置や回路パターンの形成を不可とする領域を設けなければならなくなることもある。このことから、金属製ケース部材を適用する場合には、回路基板や回路パターン等の設計を行う上で不利な要素になることがある。

さらに、金属製ケース部材を用いる場合には、複雑な形状を薄板状部材の曲げ加工等によって形成する必要があるので、その加工に係わる製造コストが高騰してしまうという問題点もある。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、簡単な構造を維持しながら、確実な防火機能を確保しつつ、適用する電子機器の小型化に寄与し得る防火エンクロージャ構造を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の一態様の防火エンクロージャ構造は、電気基板と、上記電気基板上に実装された電源用回路と、上記電源用回路の上に重畳させた難燃性の弾性体と、上記難燃性弾性体に重ね上記難燃性弾性体を圧縮して上記電気基板上に固定された板状金属部材とを具備している。

本発明によれば、簡単な構造を維持しながら、確実な防火機能を確保しつつ、適用する電子機器の小型化に寄与し得る防火エンクロージャ構造を提供することができる。

本発明の一実施形態の防火エンクロージャ構造を適用した電子機器（カメラボディ）の主に前面側の外観を示す斜視図 図１の電子機器（カメラボディ）の主に背面側の外観を示す斜視図 図１の電子機器（カメラボディ）の背面側から見た分解斜視図 本発明の一実施形態の防火エンクロージャ構造を適用した電子機器（カメラボディ）の詳細構成を示し、上記カメラボディのうちの本体ユニット及び前カバーユニット，下カバーユニットを組み立てた状態の組立体を示す要部分解斜視図 本発明の一実施形態の防火エンクロージャ構造の詳細を示し、図１の電子機器（カメラボディ）の本体ユニットの要部拡大断面図（図６の［５］−［５］線に沿う断面図） 本発明の一実施形態の防火エンクロージャ構造の配設部位を拡大して示す要部拡大平面図 図１の電子機器（カメラボディ）におけるメイン基板の一部を拡大して示す要部拡大平面図

以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。

本発明の一実施形態は、本発明の防火エンクロージャ（ファイア・エンクロージャ；Fire enclosure）構造を適用した電子機器として、例えば撮影光学系により形成される光学像を固体撮像素子を用いて光電変換し、その結果得られた画像信号を静止画像又は動画像を表わすデジタル画像データとして記録及び再生し得るように構成された撮影機器（以下、単にカメラという）を例示するものである。ここで、本実施形態において、防火エンクロージャ構造とは、電子機器内において、特に電源用回路等を構成する電気部品，電気素子等（以下、電気素子等と略記する）からの火災や炎の広がりを最小限に抑えるための構造を指す。

なお、以下の説明に用いる各図面においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせて示している場合がある。したがって、本発明は、これらの図面に記載された構成要素の数量，構成要素の形状，構成要素の大きさの比率及び各構成要素の相対的な位置関係は、図示の形態のみに限定されるものではない。

図１，図２，図３は、本発明の一実施形態の防火エンクロージャ構造を適用した電子機器（カメラボディ）の概略構成を示す図である。このうち図１は当該カメラボディの主に前面側の外観を示す斜視図である。図２は当該カメラボディの主に背面側の外観を示す斜視図である。図３は、当該カメラボディの分解斜視図である。なお、図３では主に背面側の外観（図２に対応）を示している。

まず、本実施形態の防火エンクロージャ構造を適用した電子機器（カメラ）のカメラボディの概略構成について図１〜図３を用いて説明をする。

本実施形態において例示するカメラは、カメラボディ１に対してレンズ鏡筒（不図示）が着脱自在に構成された形態のものを示している。なお、本実施形態においては、カメラボディ１に対してレンズ鏡筒（不図示）が着脱自在に構成された形態のカメラを例示しているが、この例に限られることはなく、カメラボディとレンズ鏡筒とが一体に構成された形態のものであってもよい。

そして、本実施形態の防火エンクロージャ構造（詳細後述）においては、カメラボディ１側の内部に設けられている例を示している。したがって、図１〜図３においては、本発明に直接関連しないレンズ鏡筒については図示を省略している。なお、本発明の防火エンクロージャ構造は、カメラボディ１側にのみ設けられるものではなく、レンズ鏡筒側に設けるような形態であってもよいのは勿論である。

図１〜図３に示すように、本実施形態の外装部材を適用したカメラボディ１は、前カバーユニット１１と、後カバーユニット１２と、上カバーユニット１３と、本体ユニット１４（図３にのみ図示）と、下カバーユニット１５等によって主に構成されている。

本体ユニット１４は、本カメラボディ１の内部に設けられる主要構成ユニットであり、例えば電池（バッテリ）３１ａを収納する電池室３１及びメモリカード４１ａを収納するカード収納室４１（後述の図５も参照）等の空間を内部に有し、例えば樹脂モールド成形等によって箱型状に形成された構成ユニットである。この本体ユニット１４の外面上には、例えば当該カメラボディ１側の制御回路（ＣＰＵ）３２ａ，ＩＣメモリ３２ｂ，電源用回路３２ｄ等が実装配置された電気基板であるメイン基板３２や、その他各種の電気基板等がビス等の固定手段を用いて固設されている。

前カバーユニット１１は、上記本体ユニット１４の主に前面側及び側面の一部を覆う外装部材である。前カバーユニット１１の前面の略中央部分には、レンズ鏡筒（不図示）を着脱自在に取り付けるためのレンズマウント部が露呈して設けられている。また、前カバーユニット１１の表面には、各所定の部位に各種の操作部材が配設されている。

後カバーユニット１２は、上記本体ユニット１４の主に背面側及び側面の一部とを覆う外装部材である。後カバーユニット１２の背面側には、複数の操作部材が設けられていると共に、表示パネル等及びこれを駆動する表示駆動回路等を含む表示ユニット２５が配設されている。

上カバーユニット１３は、上記本体ユニット１４の主に上面側を覆う外装部材である。上カバーユニット１３の表面には複数の操作部材が設けられている。また、上カバーユニット１３の略中央部分の内部には、小型液晶パネル及びその表示駆動回路と接眼光学系等からなる接眼ファインダユニット２６等が配設されている。

下カバーユニット１５は、上記本体ユニット１４の主に底面を覆う外装部材である。下カバーユニット１５には、上記電池室３１に連通する開口１４ａ（後述の図５参照）が形成されていて、この開口近傍には、当該開口を覆う位置と開放する位置との間で開閉自在に形成される蓋部材や三脚穴等（いずれも不図示）が設けられている。

上記前カバーユニット１１，上記後カバーユニット１２，上記上カバーユニット１３等の表面に配設される複数の操作部材としては、例えば次のようなものがある。上記前カバーユニット１１には、例えばレンズ着脱ボタン１２ａ、絞り込みボタン等が設けられている。上記後カバーユニット１２には、四方向十字キー１２ｂやＯＫボタン１２ｃ，メニューボタン，情報表示ボタン，削除ボタン，設定切換レバー１２ｄ等が設けられている。上記上カバーユニット１３には、モードダイヤル２１，メインダイヤル２２，サブダイヤル２３，レリーズボタン２４等が設けられている。上記モードダイヤル２１，メインダイヤル２２，サブダイヤル２３は、カメラボディ１の固定部分に対して回動自在に軸支されるダイヤル形状の操作部材である。

このように構成されたカメラボディ１に適用される本実施形態の防火エンクロージャ構造について、以下に詳述する。図４〜図７は、本実施形態の防火エンクロージャ構造を適用したカメラボディ１の詳細構成を示す図である。このうち、図４は、図１〜図３に示すカメラボディのうちの本体ユニット及び前カバーユニット，下カバーユニットを組み立てた状態の組立体を示す要部分解斜視図である。また、図５〜図７は、本実施形態の防火エンクロージャ構造の詳細を示す要部拡大図である。このうち、図５は本カメラボディの本体ユニットの要部拡大断面図である。なお、図５は、本実施形態の防火エンクロージャ構造の配設部位の断面、即ち図６の［５］−［５］線に沿う断面を示している。図６は、本実施形態の防火エンクロージャ構造の配設部位を拡大して示す要部拡大平面図である。そして、図７は、メイン基板の一部をさらに拡大して示す要部拡大平面図である。

本実施形態の防火エンクロージャ構造は、図３〜図７に示すように、カメラボディ１の本体ユニット１４に設けられるメイン基板３２の一部（背面から見て略右半部）を覆うように設けられる構造体である。

上述したように本体ユニット１４は、内部に電池室３１，カード収納室４１を有し、外面にメイン基板３２等を取り付けて構成される構成ユニットである。本実施形態においては、上記メイン基板３２は、本体ユニット１４の背面側の略全体を覆うように配設されている。このメイン基板３２上には、複数の各種の電気素子等が実装されている。具体的には、例えば図４，図６等に示すように、メイン基板３２上には、電源用回路３２ｄ，制御回路（ＣＰＵ）３２ａ，ＩＣメモリ３２ｂ等が実装配置されている。本実施形態においては、電源用回路３２ｄ，制御回路（ＣＰＵ）３２ａ，ＩＣメモリ３２ｂ等は、メイン基板３２の背面側から見て略右半部の領域に配置されている。なお、図５，図６において示す符号３２ｃは、上記電源用回路３２ｄを構成する複数の電気素子等のうちの一つをしている。

ここで、上記電源用回路３２ｄは、複数の電気素子等によって構成される回路部である（図３，図６等参照）。つまり、メイン基板３２上の一部の領域に、電源用の回路部を構成するための複数の電気素子等が集中的に実装されることによって電源用回路３２ｄが構成されている。この場合において、電源用回路３２ｄの周囲には、図７に示すように、全周に亘って約１ｍｍ以上の隙間（図７の符号Ｃ１，Ｃ２参照）が確保されるように電気素子等の実装配置がされている。本実施形態においては、電源用回路３２ｄを構成する複数の電気素子等は、図７において点線で示す枠（符号３２ｄ）の範囲内に実装配置されていて、この枠範囲（３２ｄ）の周囲には全周に亘って約１ｍｍ以上の間隔をおいて他の電気素子等が配置されている。

一方、本体ユニット１４には、メイン基板３２を覆うように板状金属部材３３が設けられている。板状金属部材３３は、例えばアルミニウム素材又はステンレス素材等の薄板状の金属部材を曲げ加工等によって形成され、ビス３３ａ等の固定手段を用いて本体ユニット１４又はメイン基板３２の実装面に対して固定されている（図４等参照）と同時に、当該固定部において基準電位点に対して接地されている。板状金属部材３３は、メイン基板３２の実装面のうち、少なくとも電源用回路３２ｄと制御回路（ＣＰＵ）３２ａとＩＣメモリ３２ｂ等の実装領域を覆うように配設されている。これにより、板状金属部材３３は、メイン基板３２に実装されている複数の電気素子のうち例えば制御回路（ＣＰＵ）３２ａ等から発生する電磁波等を遮蔽するシールド部材として機能する。

また、メイン基板３２と板状金属部材３３との間において、上記電源用回路３２ｄを覆う位置には、シート形状からなり、例えばシリコーン系の素材からなる難燃性の弾性体である難燃性シート３４が重畳して配置されている。この場合において、上記板状金属部材３３は、上記難燃性シート３４に重ねて配置され、かつ難燃性シート３４を圧縮した形態で固定されている。つまり、難燃性シート３４は、上記電源用回路３２ｄの電気素子上において密着した状態で配置されている。このような構成により、本カメラボディ１における電源用回路３２ｄについての防火エンクロージャ構造が構成されている。

ここで、メイン基板３２の実装面と板状金属部材３３の内面（メイン基板３２との対向面）、即ち板状金属部材３３が難燃性シート３４を圧縮する面との隙間の間隔寸法Ａは、電源用回路３２ｄを構成する電気素子（３２ｃ等）の厚み（高さ寸法）Ｂより大きく、難燃性シート３４の厚さ寸法ｔを減算した値が１ｍｍより小さくなるように設定されている（Ａ＞Ｂ，Ａ−ｔ＜１ｍｍ）。

本実施形態において、図５に示すように、電源用回路３２ｄを構成する電気素子（３２ｃ等）の高さ寸法Ｂ＝約１ｍｍであるとし、難燃性シート３４の厚さ寸法ｔ＝約１ｍｍ程度であるとし、板状金属部材３３が難燃性シート３４を圧縮する面とメイン基板３２の実装面との隙間の間隔寸法Ａ＝約１．５ｍｍとする。

防火エンクロージャ構造において、寸法的な設定をこのようにすることによって、つまり、メイン基板３２の電源用回路３２ｄの領域においては当該電源用回路３２ｄの上に難燃性シート３４を配置することによって、電源用回路３２ｄを構成する複数の電気素子に難燃性シート３４を密着した状態を確保できると同時に防火エンクロージャとして必要な１ｍｍ以下の隙間である電気素子の実装されていないところでは、難燃性シート３４とメイン基板３２の実装面との間隔を約０．５ｍｍに保持することができる。この状態で、電源用回路３２ｄ，難燃性シート３４の上面から板状金属部材３３を覆うように配設し、当該板状金属部材３３をメイン基板３２に対して固定配置することによって、難燃性シート３４は板状金属部材３３によって適度に圧縮された形態で電源用回路３２ｄを構成する複数の電気素子の外面に常に密着配置される。これによって、難燃性シート３４はメイン基板３２の一部であって電源用回路３２ｄが実装されている領域を確実に覆う構造となる。そして、このとき、電源用回路３２ｄの周囲には、所定の間隔（約１ｍｍ以上）をおいて、他の電気素子を実装配置するように構成したので、確実な防火エンクロージャ構造を構成することができる。

一方、メイン基板３２と板状金属部材３３との間において、上記制御回路（ＣＰＵ）３２ａ及びＩＣメモリ３２ｂを覆う位置には、シート形状からなり熱伝導性を有する弾性体である放熱シート３５が重畳して配置されている。この場合においても、上記板状金属部材３３は、上記放熱シート３５に重ねて配置されていて、かつ放熱シート３５を若干圧縮した形態で固定されている。この構成により、上記放熱シート３５及び板状金属部材３３は、制御回路（ＣＰＵ）３２ａ及びＩＣメモリ３２ｂ等からの発熱を外部へ放出する放熱機能を備えている。この場合において、板状金属部材３３は放熱板として作用する。

以上説明したように上記一実施形態によれば、メイン基板３２上に実装された電源用回路３２ｄの上に難燃性シート３４を密着状態で重畳配置し、この難燃性シート３４に重ねて当該難燃性シート３４を圧縮するように板状金属部材３３をメイン基板３２上に固定配置することによって防火エンクロージャ構造を構成している。

この場合において、メイン基板３２の実装面と、板状金属部材３３が難燃性シート３４を圧縮する面との間の間隔寸法Ａは、電源用回路３２ｄを構成する電気素子（３２ｃ）の厚みＢより大きく、かつ難燃性シート３４の厚みｔを減算した値が１ｍｍより小さく設定している（Ａ＞Ｂ，Ａ−ｔ＜１ｍｍ）。

この構成によって、シールド部材及び放熱板として配設されている板状金属部材３３は、メイン基板３２の一部の電源用回路３２ｄの部分においては、難燃性シート３４を圧縮した形態で電源用回路３２ｄに密着配置されることによって、当該難燃性シート３４が電源用回路３２ｄの周囲を覆うように構成される。これにより、確実な防火エンクロージャ構造を形成することができる。

また、本来より配設されている板状金属部材３３を用いて、電気基板（メイン基板３２）の所定の領域を覆うように難燃性シート３４を挟み込むのみの極めて簡単な構造によって、確実な防火機能を確保しながら、機器（カメラボディ１）自体の大型化を抑え、よって機器（カメラボディ１）の小型化に寄与することができる。

なお、本実施形態では、防火エンクロージャ構造を適用する電子機器としてカメラを例示したが、これに限られることはなく、特に電源回路，制御回路等を備えた様々な形態の電子機器に広く適用することが可能であり、その場合にも、本実施形態と略同様の効果を得ることができる。

また、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用を実施し得ることが可能であることは勿論である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせによって、種々の発明が抽出され得る。例えば、上記一実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

本発明は、電子機器である撮影機器（カメラ等）に限られることはなく、電源回路，制御回路等を備えた様々な形態の電子機器、例えば携帯電話，スマートフォン，録音機器，電子手帳，パーソナルコンピュータ，タブレット端末機器，ゲーム機器，携帯テレビ，時計，ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用したナビゲーション機器，また、望遠鏡，双眼鏡，顕微鏡等の観察用機器等、各種の電子機器にも広く適用することができる。

１……カメラボディ，
１１……前カバーユニット，１２……後カバーユニット，１３……上カバーユニット，１４……本体ユニット，１５……下カバーユニット，
３１……電池室，
３２……メイン基板，３２ａ……制御回路（ＣＰＵ），３２ｂ……ＩＣメモリ，３２ｄ……電源用回路,
３３……板状金属部材，３４……難燃性シート，３５……放熱シート，
４１……カード収納室，４１ａ……メモリカード,

Claims (5)

1. 電気基板と、
   上記電気基板上に実装された電源用回路と、
   上記電源用回路の上に重畳させた難燃性の弾性体と、
   上記難燃性弾性体に重ね、上記難燃性弾性体を圧縮して上記電気基板上に固定された板状金属部材と、
   を具備したことを特徴とした防火エンクロージャ構造。
2. 上記電気基板の実装面と、上記板状金属部材が上記難燃性弾性体を圧縮する面との間の間隔寸法は、上記電源用回路を構成する電気素子の厚みと上記難燃性弾性体の厚みとを加算した値より小さいことを特徴とする請求項１記載の防火エンクロージャ構造。
3. 上記難燃性弾性体は、上記板状金属部材で圧縮されて上記電気素子の周囲を覆うことを特徴とする請求項２記載の防火エンクロージャ構造。
4. 上記板状金属部材は、電磁波を遮蔽するシールド部材であることを特徴とする請求項１記載の防火エンクロージャ構造。
5. 上記板状金属部材は、放熱機能を有する放熱板であることを特徴とする請求項１記載の防火エンクロージャ構造。

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