JP2019050259A - 電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
複数のモジュールを組み付けて構成する電子機器においては、モジュールを組み付けるスペースに限りがあるため、省スペース化が望まれている。
図1は、本実施形態による電子機器の最小構成を示す図である。
この図が示すように、電子機器1は、基板2と、第1モジュール3と、第2モジュール4と、を少なくとも備えていればよい。
基板2は、第1のコネクタ5および第2のコネクタ6を有する。
第1モジュール3は、第1のコネクタ5に挿抜可能である。第1モジュール3は、切り欠き部7を有する。切り欠き部7は、第一モジュール3の一部を、第一モジュール3の内側に向かって窪むように段付きに形成したものである。
第2モジュール4は、第1モジュール3の面方向に対向して設けられる。第2モジュール4は、第2のコネクタ6に挿抜可能である。第2モジュール4は、その少なくとも一部が切り欠き部7に位置する。
図2は、本実施形態によるサーバの概略構成を示す斜視図である。図3は、本実施形態によるサーバの内部構成を示す斜視図である。図4は、本実施形態によるサーバの内部構成を示す側面図である。図5は、本実施形態によるCPUモジュールの外観を示す斜視図である。図6は、本実施形態によるサーバの内部構成を示す平断面図である。図7は、本実施形態によるCPUモジュールの断面図である。図8は、本実施形態によるサーバの平断面図である。
図2に示すように、サーバ(電子機器)10は、筐体11と、基板50と、CPU(Central Processing Unit:プロセッサ)モジュール20と、制御モジュール(第3モジュール、上流側モジュール)30と、カードモジュール(第2モジュール)40と、サブモジュール70と、を備える。
図3に示すように、メイン基板51は、その上面に、ベースコネクタ54,55を備える。ベースコネクタ(第1のコネクタ)54は、後述するCPUモジュール20が着脱可能に接続される。ベースコネクタ55は、後述する制御モジュール30が着脱可能に接続される。本実施形態の図4において、ベースコネクタ54,55は、筐体11の前端部11fと後端部11rとを結ぶ前後方向D1に直交する筐体11の幅方向D2に間隔をあけて、複数個(例えば4個)ずつ配置されている。
CPU接続基板52は、上面に、幅方向D2に間隔をあけて配置された、複数の基板コネクタ56を備える。各基板コネクタ56は、後述するCPUモジュール20が接続される。CPU接続基板52は、複数枚のCPUモジュール20同士を、電気的に接続する。
カード接続基板53は、メイン基板51及びCPU接続基板52に対し、上下方向D3(挿抜方向)において互いに位置が異なる。具体的には、カード接続基板53は、CPU接続基板52よりも、メイン基板51との間隔が大きく配置される。
カード接続基板53は、前後方向D1の前部の上面に、幅方向D2に間隔をあけて配置された、複数の基板コネクタ(第2のコネクタ)57を備える。各基板コネクタ57は、各モジュール基板21が着脱可能に接続される。
また、カード接続基板53は、前後方向D1の後部の上面に、幅方向D2に間隔をあけて配置された、複数のカードスロット58、59を備える。各カードスロット58は、後述するカードモジュール40のカード基板41が接続される。各カードスロット59は、後述するサブモジュール70のサブ基板71が接続される。
第二接続端子212は、モジュール基板21をメイン基板51に接続した状態で、メイン基板51の上面に対して上下方向D3に間隔をあけて配置される。第二接続端子212は、CPU接続基板52の上面の基板コネクタ56に着脱可能に接続される。これにより、モジュール基板21は、CPU接続基板52の上面に対し、上下方向D3に沿って挿抜可能に接続される。
第三接続端子213は、第二接続端子212よりも前後方向D1の後方に配置される。第三接続端子213は、モジュール基板21をメイン基板51に接続した状態で、メイン基板51の上面に対して上下方向D3に間隔をあけて配置される。さらに、第三接続端子213は、メイン基板51の上面との間隔が、第二接続端子212におけるメイン基板51の上面との間隔よりも大きい。第三接続端子213は、カード接続基板53の上面の基板コネクタ57に着脱可能に接続される。これにより、モジュール基板21は、カード接続基板53の上面に対し、上下方向D3に沿って挿抜可能に接続される。
図7に示すように、メモリ23Bは、モジュール基板21の第2面21bにおいて、上下方向D3の両端部に、それぞれ複数枚ずつ配置される。各メモリ23Bは、モジュール基板21の第2面21bに設けられたソケット21tに対し、モジュール基板21の第2面21bに直交する方向に挿抜可能である。メモリ23Bは、略長方形の板状で、その厚み方向を上下方向D3に一致させ、その長手方向を前後方向D1に一致させて配置される。
第一メインカバー24は、第一導入口101に、CPU22側に向かって流路幅を狭める第一案内翼28を備えている。
また、第一メインカバー24は、後部平板部24rの後端部とモジュール基板の後端部21rとの間に、後方に向かって開口する第二排出口104を有している。
また、CPUモジュール20の前後方向D1の後部に、第一メインカバー24の後部平板部24rと、第二メインカバー26の後部平板部26rが位置する。後部平板部24r、後部平板部26rは、CPUカバー部24fおよび平板部26fよりもモジュール基板21に近い。したがって、CPUモジュール20の後部は、前後方向D1の中央部よりも幅方向D2の厚みが小さい。これにより、CPUモジュール20の後部には、幅方向D2の両側に、切り欠き部K3,K4が形成されている。
一般的には、モジュールは、基板に実装される電子部品の最大外形に合わせた簡易な形状(直方体等)で設計されることが多い。これに対し、CPUモジュール20は、モジュール基板21に実装される電子部品に合わせて、切り欠き部K1〜K4を設けた。例えば、CPUモジュール20は、高さが大きい部品であるCPU22(ヒートシンク22h)やメモリ23A,23Bが設けられておらず、高さが小さい電子部品が設けられている部分に、切り欠き部K1〜K4を有する。
図3に示すように、制御基板31は、略長方形状の板状をなしている。制御基板31は、その表面に、図示しない電子部品を備える。制御基板31は、メイン基板51上に、メイン基板51の上面に直交して配置される。制御基板31は、長手方向を前後方向D1に沿わせ、短手方向を上下方向D3に沿わせて配置される。
第二カバー34は、制御基板31の第2面31b側に配置される。第二カバー34は、制御基板31の第2面31bに、図示しないビス等によって固定される。第二カバー34は、制御基板31と平行に位置する基板カバー部35と、制御基板31よりも後方に設けられた後部カバー部36と、を備える。後部カバー部36は、制御基板31と平行に位置する。後部カバー部36は、基板カバー部35よりも、第一カバー33に近い位置に配置される。
第二カバー34は、基板カバー部35の前端部と制御基板31との間に、前後方向D1の前方に向かって開口した導入口111を備える。また、第二カバー34は、基板カバー部35の後端部と後部カバー部36との間に、前後方向D1の後方に向かって開口する第一排出口112を備える。また、第一カバー33の後端部と第二カバー34の後部カバー部36の後端部との間には、前後方向D1の後方に向かって開口する第二排出口113を備える。
制御モジュール30は、制御基板31に実装される電子部品に合わせて、切り欠き部K10を設けた。具体的には、制御モジュール30は、高さが小さい電子部品が設けられている部分に、切り欠き部K10を有する。
また、制御モジュール30は、導入口111から第一排出口112へと至るダクト部X1と、導入口111から第二排出口113へと至るバイパスダクト部X2と、を備える。
図8に示すように、このようなカードモジュール40とCPUモジュール20とは、少なくとも上下方向D3(挿抜方向)から見たときの形状が互いに異なっている。
サブ基板71は、外周部に、カード接続基板53への基板接続端子(図示無し)を有している。基板接続端子(図示無し)は、カード接続基板53の上面のカードスロット59に着脱可能に接続される。これにより、サブ基板71は、カード接続基板53の上面に対し、上下方向D3に沿って挿抜可能に接続される。
CPUモジュール20は、メイン基板51(基板50)上で、前後方向D1の最前部に位置している。
また、カードモジュール40は、CPUモジュール20の切り欠き部K3またはK4に位置しているので、CPUモジュール20とカードモジュール40とは、基板50に対し、互いに独立して挿抜可能である。さらに、切り欠き部K3,K4は、CPUモジュール20、カードモジュール40の挿抜方向に連続している。これによっても、CPUモジュール20とカードモジュール40とは、基板50に対し、互いに独立して挿抜可能である。
このような配置において、制御モジュール30の第一排出口112は、CPUモジュール20の第二導入口102に対し、前後方向D1で対向している。
ファンユニット18は、幅方向D2に計4個が配列されている。各ファンユニット18は、CPUモジュール20と制御モジュール30に対し、前後方向D1の前方に位置している。
図6に示すように、冷却風の一部は、CPUモジュール20の第一導入口101から、第一メインカバー24の前部平板部24gと、モジュール基板21との間に流れ込む。第一導入口101から流れ込んだ冷却風W1は、CPU22を冷却する。このとき、冷却風W1は、第一案内翼28により流速が高められ、CPU22の冷却効率が高まる。CPU22を経た冷却風W1は、第一排出口103、第二排出口104から後方に排出される。
冷却風の一部は、制御モジュール30の導入口111から、第一カバー33と第二カバー34との間に流れ込む。流れ込んだ冷却風W2は、制御基板31上の電子部品を冷却する。冷却風W2の一部は、ダクト部X1を経て第一排出口112から後方に排出される。第一排出口112から排出された冷却風W3は、第一排出口112に前後方向D1で対向する第二導入口102に流れ込む。第二導入口102から流れ込んだ冷却風W3は、CPU22を冷却する。CPU22を経た冷却風W2は、第一排出口103、第二排出口104から後方に排出される。第二導入口102から導入された冷却風W2は、第二案内翼29によって、効率良くCPU22に向かうよう導かれる。
また、制御モジュール30の導入口111から流れ込んだ冷却風のうちの一部(冷却風W4)は、バイパスダクト部X2を経て、第二排出口113から後方に排出される。このように、バイパスダクト部X2を通る冷却風W4は、CPUモジュール20を迂回して流れ方向下流側に流れる。
また、冷却風の一部は、ダクト状の第一メモリカバー25、第二メモリカバー27に流れ込み、メモリ23A、23Bを冷却する。
このようにして、CPUモジュール20とカードモジュール40との一部を、幅方向D2で互いに重畳することで、いわゆる入れ子配置とすることができる。これにより、CPUモジュール20とカードモジュール40とを配置するために必要なスペースが、前後方向D1で少なくて済む。また、CPUモジュール20とカードモジュール40とを配置するために必要なスペースが、幅方向D2においても少なくて済む。このように、CPUモジュール20の構造を工夫することで、CPUモジュール20とカードモジュール40とを高密度に配置し、省スペース化を図ることができる。
これにより、制御モジュール30の構造を工夫することでも、CPUモジュール20と制御モジュール30とを配置するために必要なスペースが、前後方向D1、および幅方向D2で少なくて済む。したがって、CPUモジュール20と制御モジュール30とを高密度に配置し、省スペース化を図ることができる。
これにより、第二導入口102の上流側に制御モジュール30が位置していても、ダクト部X1を通った冷却風W2が第二導入口102から流れ込むことで、CPU22の冷却性を確保することができる。
また、CPUモジュール20、制御モジュール30に、切り欠き部K1〜K4、K10を形成するようにしたが、切り欠き部K1〜K4、K10の位置や形状等については、適宜変更することができる。また、カードモジュール40に切り欠き部を形成し、CPUモジュール20の一部をカードモジュール40の切り欠き部に位置させるようにしてもよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
2 基板
3 第1モジュール
4 第2モジュール
5 第1のコネクタ
6 第2のコネクタ
7 切り欠き部
10 サーバ(電子機器)
18 ファンユニット(ファン)
20 CPUモジュール(第1モジュール)
22 CPU(発熱性部品)
24 第一メインカバー(カバー)
30 制御モジュール(第3モジュール、上流側モジュール)
40 カードモジュール(第2モジュール)
50 基板
54 ベースコネクタ(第1のコネクタ)
57 基板コネクタ(第2のコネクタ)
102 第二導入口(開口部)
K3 切り欠き部
K4 切り欠き部
K10 第2の切り欠き部
Claims (8)
- 第1のコネクタおよび第2のコネクタを有する基板と、
前記第1のコネクタに挿抜可能な第1モジュールと、
前記第1モジュールの面方向に対向して設けられ、前記第2のコネクタに挿抜可能な第2モジュールと、を備え、
前記第1モジュールは、切り欠き部を有し、
前記第2モジュールの少なくとも一部が前記切り欠き部に位置する
電子機器。 - 前記第1モジュールと前記第2モジュールとは、互いに独立して挿抜可能に設けられている
請求項1に記載の電子機器。 - 前記第1モジュールと、前記第2モジュールとは、少なくとも前記挿抜方向から見たときの形状が互いに異なる、
請求項1または2に記載の電子機器。 - 前記第1モジュールの少なくとも一部に対向する位置に設けられた第3モジュールをさらに備える、
請求項1から3のいずれか一項に記載の電子機器。 - 前記第1モジュールおよび前記第3モジュールの一方は、第2の切り欠き部を有し、
前記第1モジュールおよび前記第3モジュールの他方は、少なくとも一部が前記第2の切り欠き部に位置する、
請求項4に記載の電子機器。 - 前記基板の表面に沿った方向に冷却風を送るファンを備え、
前記第1モジュールは、発熱性部品と、前記発熱性部品を覆うカバーとを備えるとともに、
前記カバーは、前記冷却風の流れ方向に沿って前記発熱性部品の上流側に開口する開口部を有する、
請求項1から5のいずれか一項に記載の電子機器。 - 前記開口部に対し、前記冷却風の流れ方向の上流側に、上流側モジュールが配置され、
前記上流側モジュールは、前記第1モジュールの前記開口部に対し、前記冷却風の流れ方向上流側から前記冷却風を通すダクト部を備える、
請求項6に記載の電子機器。 - 前記上流側モジュールは、前記第1モジュールを迂回して前記流れ方向下流側に前記冷却風を通すバイパスダクト部を備える、
請求項7に記載の電子機器。
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