JP3601778B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば携帯型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）を含む情報機器やその各種の周辺装置に相当する拡張機能を備えた拡張装置等の電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コンピュータ装置等の情報機器においては、その機器筐体の実装スペースが制限されているために、周辺装置として、ディスプレイ装置やフロッピーディスク装置等の限られた装置以外は実装されていないのが一般的である。
【０００３】
そこで、最近では、機器筐体に実装されていない周辺装置を拡張機能機器として用意して（いわゆるオプションとして）、必要に応じて情報機器の機器筐体と接続して使用する方式が採用されている。この拡張機能機器と情報機器とを接続する手段として、ディスクステーションやドッキングステーションと称する拡張装置がある。
【０００４】
このような拡張装置は、その装置本体に各種の拡張機能機器に対応する各コネクタ（インターフェース用コネクタ）、及び情報機器の機器筐体と接続するためのコネクタが実装されており、機器筐体と着脱可能な構造に形成されている。このような拡張装置を使用可能な情報機器においては、その機器筐体を携帯に最適なまでの小型・軽量化を図ったうえで、拡張装置を使用して大機能な情報機器と略同じ環境を実現することが可能となる。拡張機能機器としては、キーボード、プリンタ、スピーカ、ＣＤ―ＲＯＭ、ＦＤＤ、シリアル通信用ポート等がある。
【０００５】
ところで、このような拡張装置を使用可能な情報機器においては、その機器筐体に拡張装置を接続した時に、相互のロジックのアドレスバスやデータバス等の各種制御信号の信号線路が接続されて、機能の拡張が図られている。そして、情報機器には、多様な情報を処理する例えばMPU (Micro Processing Unit)等の大容量の電子部品が搭載され、拡張装置が接続された状態で、電子部品の容量を最大限に使用して拡張機能機器の動作を制御している。
このため、情報機器にあっては、拡張装置の着脱により電子部品の消費電力が増減されて発生熱量が変化し、この電子部品が発する熱量は拡張装置が装着された状態で最大となる。
【０００６】
そこで、このような拡張装置が装着可能な情報機器においては、その拡張装置に送風機構を配置して、拡張装置に装着した使用形態で、送風機構より風を機器筐体内に送り込むようにして、発熱量が増加された機器筐体内の電子部品の熱制御を実行する方法が採られている。
【０００７】
しかしながら、上記情報機器では、その機器筐体に拡張装置からの風の吸入口を電子部品の熱制御に適する部位に配備すると、その機器筐体の吸入口が、拡張装置に装着されていない単独使用形態で、内部空気の排熱口となり、機器筐体内の空気路を変化させて、その熱制御特性が低下されたりする虞を有する。そのため、上記情報機器にあっては、その熱制御系の設計を含む製作が非常に煩雑なものとなっている。
【０００８】
係る事情は、情報機器のみに限るものではなく、その他、各種の電子機器において同様である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来の電子機器では、拡張機能を付加した拡張使用形態及び単独使用形態に応じた高精度な熱制御を実現するように熱制御系を製作するのが非常に煩雑であるという問題を有する。
【００１０】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、構成簡易にして、単独使用及び拡張使用の異なる使用形態における信頼性の高い高精度な熱制御を実現し得るようにした電子機器を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る電子機器は、
周壁に開口部を有するとともに、内部に空気が導かれる機器筐体と、
上記機器筐体に収容された発熱する電子部品と、
上記機器筐体に収容され、上記電子部品の熱を奪って放熱する放熱部材と、
上記機器筐体に設けられ、上記開口部を閉塞するとともに上記放熱部材と熱的に遮断される第１の位置と、上記放熱部材に熱的に結合されるとともに上記開口部を開放する第２の位置との間で移動可能な熱伝導部材と、
上記熱伝導部材を上記第１の位置に移動付勢し、上記機器筐体の開口部を閉塞した状態に保つ付勢手段と、
上記機器筐体が選択的に装着され、上記機器筐体を装着した時に上記付勢手段の付勢力に抗して上記熱伝導部材を上記第２の位置に移動案内するとともに、上記電子部品と電気的に接続される拡張機能部を収容した拡張装置本体と、を備えていることを特徴としている。
【００１４】
この構成によれば、機器筐体を拡張装置本体から離脱させて単独で使用する場合、機器筐体の熱伝導部材が第１の位置に保持され、機器筐体の開口部を閉塞するので、この開口部が機器筐体内に導かれる空気の排出口となることはない。これにより、機器筐体内に定められた空気路の変化を防止でき、放熱部材から放出された電子部品の熱を機器筐体の外に排出する熱制御特性の低下を回避できる。
機器筐体を拡張装置本体に装着して使用する場合、機器筐体の熱伝導部材が第２の位置に移動し、機器筐体の開口部を開放するとともに放熱部材に熱的に結合される。このため、開口部を通じて機器筐体の内部に風を供給することで、機器筐体の内部の熱輸送特性が向上する。
よって、機器筐体の単独使用時および拡張使用時のいずれにおいても、その使用形態に対応した高精度な熱制御が可能となる。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の他の形態に係る電子機器は、
発熱する電子部品と、開口部が形成された周壁と、上記開口部を閉塞する第１の位置および上記開口部を開放する第２の位置との間で移動可能な熱伝導部材とを有し、上記電子部品が収容された内部に空気が導かれる機器筐体を着脱可能としたものであって、
上記機器筐体が装着された時に、上記機器筐体の熱伝導部材を上記第２の位置に移動させる駆動部を有する拡張装置本体と、
上記拡張装置本体に設けられ、上記熱伝導部材が上記第２の位置に移動された時に、上記開口部を通じて上記機器筐体内に風を供給する送風機構と、
上記拡張装置本体に収容され、上記機器筐体が装着された時に上記電子部品に電気的に接続される拡張機能部と、を備えていることを特徴としている。
【００１６】
この構成によれば、機器筐体を拡張装置本体から離脱させて単独で使用する場合、機器筐体の熱伝導部材が第１の位置に保持され、機器筐体の開口部を閉塞するので、この開口部が機器筐体内に導かれる空気の排出口となることはない。これにより、機器筐体内に定められた空気路の変化を防止でき、電子部品の熱を機器筐体の外に排出する熱制御特性の低下を回避できる。
機器筐体を拡張装置本体に装着して使用する場合、機器筐体の熱伝導部材が第２の位置に移動し、機器筐体の開口部を開放する。このため、送風機構から送られる風が開口部を通じて機器筐体の内部に供給され、機器筐体の内部の熱輸送特性が向上する。
よって、機器筐体の単独使用時および拡張使用時のいずれにおいても、その使用形態に対応した高精度な熱制御が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１は、この発明の一実施の形態に係る電子機器の外観を示すもので、機器筐体１０は、略箱状に形成され、その上面部には、キーボード１１がキー操作自在に組付けられる。そして、この機器筐体１０には、そのキーボード１１に対応して液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１２がヒンジ機構１３を介して矢印方向に開閉自在に組付けられる。
【００１９】
また、上記機器筐体１０には、図２に示すように印刷配線基板１４が収容され、この印刷配線基板１４には、発熱体、例えばMPU等の電子部品１５が搭載される。この電子部品１５には、熱制御系を構成するヒートシンクと称する放熱部材１６の受熱部が熱的に結合される。この放熱部材１６は、例えば印刷配線基板１４に螺子１７を用いて取り付けられ、上記電子部品１５が発する熱を奪って放熱フィン１６１より機器筐体１０内に放熱する。ここで、熱は機器筐体１０内に導かれた空気により、機器筐体１０の外に排出される。
【００２０】
上記印刷配線基板１４には、上記キーボード１１及び液晶ディスプレイ１２が電気的に接続され、そのキーボード１１のキー操作に連動して印刷配線基板１４が駆動され、そのキー操作に応じた所望の情報が液晶ディスプレイ１２に表示される。
【００２１】
さらに、上記機器筐体１０の周壁には、開口部１０１が例えば上記放熱部材１６の放熱フィン１６１に対応して形成され、この開口部１０１には、板状の熱伝導部材１８が矢印Ａ，Ｂ方向に開閉可能に配設される。この熱伝導部材１８は、例えば図３に示すような複数の挿通孔１８１を有するとともに、その周囲部が付勢手段としてのばね部材９を介して機器筐体１０に対し矢印Ａ，Ｂ方向（開閉方向）に接離自在に設けられる。そして、機器筐体１０には、開口部１０１の周囲に複数の駆動孔１０３が上記放熱部材１６の周囲部に対応して設けられる。
【００２２】
また、機器筐体１０は、選択的に拡張装置を構成する拡張装置本体１９に装着され、その機能がアップされて使用される。この拡張装置本体１９には、例えば図４に示すように拡張機能部２０が設けられ、その機器載置面には、突状係止部１９１が機器筐体１０に形成される凹状係止部１０２（図１参照）に対応して設けられる。また、拡張装置本体１９には、保持機構２１が設けられる。保持機構２１は、例えば上記突状係止部１９１が機器筐体１０の凹状係止部１０２に係止された状態で駆動されて機器筐体１０の一部を位置決め保持し、図示しない解除操作に連動して位置決め保持を解放する。
【００２３】
上記拡張装置本体１９には、接続コネクタ２２が機器筐体１０の接続コネクタ１０４に対応して設けられる。この接続コネクタ２２は、機器筐体１０の接続コネクタ１０４に結合された状態で、その拡張機能部２０と機器筐体１０内の印刷配線基板１４との電気的接続を実現し、例えば上記キーボード１１のキー操作に連動して拡張機能部２０の動作制御を実現する。
【００２４】
さらに、上記拡張装置本体１９には、その機器載置面に送風機構を構成する送風口１９２が機器筐体１０の開口部１０１に対応して設けられ、この送風口１９２には、送風ファン２３が配設される。そして、拡張装置本体１９の送風口１９２の周囲部には、駆動部１９３が機器筐体１０の複数の駆動孔１０３に対応して設けられる。この駆動部１９３は、拡張装置本体１９に対する機器筐体１０の装着が完了した状態で、図５に示すように機器筐体１０の駆動孔１０３に挿通される。この挿通により、駆動部１９３は熱伝導部材１８をばね部材９の付勢力に抗して矢印Ａ方向に移動付勢し、機器筐体１０の開口部１０１を開放するとともに、熱伝導部材１８を放熱部材１６の放熱フィン１６１に熱的に結合させる。
【００２５】
上記構成において、機器筐体１０が拡張装置本体１９に装着されていない離脱状態では、熱伝導部材１８の周囲部がばね部材９の付勢力により開口部１０１の周囲部に当接し、放熱部材１６の放熱フィン１６１から熱的に分離されている（図２参照）。ここで電子部品１５からの熱は、先ず放熱部材１６に伝導されて放熱フィン１６１に熱輸送され、ここから機器筐体１０内に排熱された後、機器筐体１０内に導かれた空気の流れに乗じて機器筐体１０の外に排出される。この際、熱伝導部材１８は放熱部材１６から離れているので、放熱部材１６からの熱の移動が確実に防止されて温度上昇がほとんどなく、安全が確保される。
【００２６】
そして、機器筐体１０は、図５に示すように拡張装置本体１９に装着されると、拡張装置本体１９の突状係止部１９１が機器筐体１０の凹状係止部１０２に係止されるとともに、その保持機構２１が駆動されて機器筐体１０を装着位置に位置決め保持する。
この際、拡張装置本体１９は、その駆動部１９３が機器筐体１０の駆動孔１０３を挿通して熱伝導部材１８の周囲部をばね部材９の付勢力に抗して矢印Ａ方向に押圧し、熱伝導部材１８を機器筐体１０の開口部１０１から離間させて開口部１０１を開放する。同時に熱伝導部材１８は、放熱部材１６の放熱フィン１６１に熱的に結合される。
【００２７】
また、この際、拡張装置本体１９の接続コネクタ２２は、機器本体１０の接続コネクタ１０４に電気的に接続される。
【００２８】
ここで、拡張装置本体１９の送風ファン２３が駆動され、その送風が拡張装置本体１９の送風口１９２から機器筐体１０の開口部１０１を通して機器筐体１０内に送風される。ここで、放熱部材１６及び熱伝導部材１８は、協働して印刷配線基板１４の電子部品１５から発生する熱の熱輸送を実行して、該電子部品１５の最大能力による駆動を可能とする。
【００２９】
このような電子機器によると、電子部品１５が収容される機器筐体１０の周壁に開口部１０１を形成するとともに、この開口部１０１にばね部材９を介して熱伝導部材１８を設けている。熱伝導部材１８は、開口部１０１を閉塞するとともに電子部品１５の熱を受ける放熱部材１６から熱的に遮断される第１の位置と、放熱部材１６に熱的に結合されるとともに開口部１０１を開放する第２の位置との間で移動自在となっており、機器筐体１０が拡張装置本体１９に装着された時に、ばね部材９の付勢力に抗して第２の位置に移動するようになっている。
【００３０】
この構成によれば、機器筐体１０が拡張装置本体１９から離脱した単独使用状態では、機器筐体１０の開口部１０１が熱伝導部材１８によって閉塞されるとともに、この熱伝導部材１８と放熱部材１６との熱的な結合が遮断される。このため、機器筐体１０の単独使用時にあっては、機器筐体１０の内部に導かれる空気が開口部１０１から排出されることはなく、機器筐体１０の内部に定められた空気路の変化を防止できる。よって、放熱部材１６から放出された電子部品１５の熱を機器筐体１０の外に排出する熱制御特性の低下を回避することができる。
また、機器筐体１０が拡張装置本体１９に装着された状態では、機器筐体１０の開口部１０１が開放されるとともに、熱伝導部材１８と放熱部材１６とが熱的に結合され、機器筐体１０の内部の熱輸送特性の向上を図れる。
この結果、機器筐体１０の単独使用時および機器筐体１０を拡張装置本体１９に装着する拡張使用時のいずれにおいても高精度な熱制御を実現することができる。
【００３４】
さらに、拡張装置本体１９は、機器筐体１０が装着された時に、この機器筐体１０の熱伝導部材１８を第２の位置に移動させて送風ファン２３から送られる風を送風口１９２および開口部１０１を介して機器筐体１０内に供給する。この結果、機器筐体１０内の熱制御特性の向上を図る上において、機器筐体１０側の構成の簡略化を実現しつつ機器筐体１０内の高精度な熱制御が可能となる。
【００３５】
なお、上記実施の形態では、熱伝導部材１８を開閉するのに機器筐体１０に駆動孔１０３を設けて、拡張装置本体１９に駆動部１９３を設けた駆動構成で説明したが、この構成に限ることなく、各種の駆動構成が可能である。
【００３６】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱いない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。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合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば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の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている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。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、構成簡易にして機器筐体の単独使用および拡張使用のいずれにおいても信頼性の高い高精度な熱制御を実現できる電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る電子機器の概略構成を説明するために示した側面図である。
【図２】図１の機器筐体と拡張装置本体の分離状態における要部を断面して示した断面図である。
【図３】図１の熱伝導部材を示した平面図である。
【図４】図１の機器筐体と拡張装置本体の分離状態を示した分解斜視図である。
【図５】図２の装着状態を示した断面図である。
【符号の説明】
９…付勢手段（ばね部材）、１０…機器筐体、１５…電子部品、１６…放熱部材、１８…熱伝導部材、１９…拡張装置本体、２０…拡張機能部、２３，１９２…送風機構（送風ファン、送風口）、１０１…開口部、１９３…駆動部。

Claims (6)

1. 周壁に開口部を有するとともに、内部に空気が導かれる機器筐体と、
   上記機器筐体に収容された発熱する電子部品と、
   上記機器筐体に収容され、上記電子部品の熱を奪って放熱する放熱部材と、
   上記機器筐体に設けられ、上記開口部を閉塞するとともに上記放熱部材と熱的に遮断される第１の位置と、上記放熱部材に熱的に結合されるとともに上記開口部を開放する第２の位置との間で移動可能な熱伝導部材と、
   上記熱伝導部材を上記第１の位置に移動付勢し、上記機器筐体の開口部を閉塞した状態に保つ付勢手段と、
   上記機器筐体が選択的に装着され、上記機器筐体を装着した時に上記付勢手段の付勢力に抗して上記熱伝導部材を上記第２の位置に移動案内するとともに、上記電子部品と電気的に接続される拡張機能部を収容した拡張装置本体と、を具備したことを特徴とする電子機器。
2. 請求項１の記載において、上記機器筐体の開口部は、上記電子部品に対向して設けられることを特徴とする電子機器。
3. 請求項１の記載において、上記拡張装置本体は、上記機器筐体を装着した時に上記機器筐体の開口部と対向する送風ファンを有することを特徴とする電子機器。
4. 請求項１又は請求項２の記載において、上記熱伝導部材は、複数の挿通孔を有することを特徴とする電子機器。
5. 発熱する電子部品と、開口部が形成された周壁と、上記開口部を閉塞する第１の位置および上記開口部を開放する第２の位置との間で移動可能な熱伝導部材とを有し、上記電子部品が収容された内部に空気が導かれる機器筐体を着脱可能とした電子機器であって、
   上記機器筐体が装着された時に、上記機器筐体の熱伝導部材を上記第２の位置に移動させる駆動部を有する拡張装置本体と、
   上記拡張装置本体に設けられ、上記熱伝導部材が上記第２の位置に移動された時に、上記開口部を通じて上記機器筐体内に風を供給する送風機構と、
   上記拡張装置本体に収容され、上記機器筐体が装着された時に上記電子部品に電気的に接続される拡張機能部と、を具備したことを特徴とする電子機器。
6. 請求項５の記載において、上記送風機構は、上記機器筐体の開口部と対向する送風口と、この送風口に配設された送風ファンとを有することを特徴とする電子機器。

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