JP3863352B2 - 電子機器筐体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器筐体に関し、特に高周波信号処理を行う電子機器の筐体としての使用に適し、高い電磁遮蔽効果を得られると同時に組立工数の削減にも寄与する電子機器筐体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、種々の電子機器において、その処理する信号のデジタル化及び高周波数化が進んでいる。これにともなって、その電子機器の信号処理回路から発生する電磁波によって周辺にある他の電子機器が誤動作を起こしたり、人体に影響を与える可能性といった問題、即ち、ＥＭＩ（電磁妨害雑音）の問題を考慮することが必須となっている。
【０００３】
こうした問題を解決するために、近年の電子機器では、その筐体に高い電磁遮蔽効果が求められている。図７は、従来の電子機器筐体の一例の分解斜視図である。ここでは電子機器筐体として、上面キャビネット板１２、前面キャビネット板１４、右面キャビネット板１６、左面キャビネット板１８、背面キャビネット板２０及び底面キャビネット板２２の６面で構成されるものを示し、ここでは特に上面キャビネット板１２が取り外された状態を示す。以下の例では、上面キャビネット板１２は着脱可能に固定されるので、他のキャビネット板と区別し、特にカバーとも呼ぶ。また、以下では、カバー１２以外のキャビネット板を筐体の本体２４と呼ぶ。キャビネット板には導電性の金属板が使用され、その結果として筐体全体が共通電位（接地）に維持されるように機能するものとして説明する。
【０００４】
ＥＭＩ対策のためには、キャビネット板とキャビネット板を固定するときに、これらの間に電磁気的な隙間が生じないように、これらの間の電気的接続を考慮する必要がある。しかしその一方で、この筐体を用いた電子機器の組立、修理等を考慮すると、少なくとも１つのキャビネット板が必要に応じて容易に筐体の本体から着脱できることが望ましい。
【０００５】
図７では、カバー（上面キャビネット板）１２を他のキャビネット板から離した状態を示している。このとき、右面キャビネット板１６、左面キャビネット板１８及び背面キャビネット板２０には厚いキャビネット板が使用され、それぞれの側面がカバー１２と接触するとともにねじ５０等の複数のねじによって固定される（全てのねじは図示せず、一部省略）。これによってカバー１２は、右面キャビネット板１６、左面キャビネット板１８及び背面キャビネット板２０に対して電気的に接続される。また、前面キャビネット板１４には導電性フランジ（つば）１５があり、これとカバー１２がねじ止めによりメカ的及び電気的に接続され、結果として前面キャビネット板１４とカバー１２は電気的に接続される。底面キャビネット板２２もカバー１２と同様に、ねじ止めによって前面キャビネット板１４、右面キャビネット板１６、左面キャビネット板１８及び背面キャビネット板２０に対して固定され、メカ的及び電気的に接続される。カバー１２は、ねじをゆるめることで、必要に応じて本体２４から取り外すことも可能である。なお、前面キャビネット板１４の前面には、装飾とユーザーインターフェイスを兼ねるプラスチック製のパネル、表示パネル等を装着するための機構が設けられるが、簡単のため省略している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来より、カバー１２（着脱可能に固定されるキャビネット板）を他のキャビネット板とメカ的及び電気的に接続する際には、ねじ止めが重要な役割を果たしている。ねじ止めを強力に行うことによって、カバー１２の主面を他のキャビネット板夫々の側面に確実に面接触させて、電磁的な隙間がないようにする必要があるからである。
【０００７】
そこで、右面キャビネット板１６、左面キャビネット板１８及び背面キャビネット板２０に対するカバー１２の面接触をより確実なものとするために、これらには厚いキャビネット板を使用している。即ち、キャビネット板が厚ければ、その側面の面積も広くなるのでカバー１２との接触面積が広がり、それだけ確実な面接触を可能にするからである。しかし、厚いキャビネット板を使用すると、電磁遮蔽（シールド）効果は高くなるものの、筐体の重量が大きくなってしまうという問題がある。
【０００８】
また、図７に示す従来例では、面接触を確実にするためには、ねじ止めの箇所を多めにして電気的な非接触部分を生じ難くする必要がある。即ち、ねじ止めの箇所が少ないと、ねじ止め箇所同士の間隔が長くなり、その間に電気的接触不良の箇所が発生しやすくなり、よって電磁的な隙間が発生しやすくなるからである。しかし、ねじ止め箇所が多くなると、それだけ電子機器の組立工程にそれだけ多くの作業時間が必要となるので、コスト増加要因となってしまう。
【０００９】
そこで本発明は、こうした課題を解決しようとするもので、電磁遮蔽効果が高く、軽量で組立作業時間の削減にも効果的な電子機器筐体を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決する為の手段】
本発明による電子機器筐体においては、筐体の本体に対して固定されるカバーがその側縁にフランジを有し、これと本体の側面キャビネット板の内側に固定されるシールド・フレームとが係合することで、本体とカバーが電気的接触不良部分を発生することなく固定可能となる。このシールド・フレームは、本体の側面キャビネット板の内側に固定される固定部と、一端部にカバーと接触する接触部を有し、他端部が屈曲して固定部に接続され本体の側面キャビネット板と間隔を保って略並行に配置される並行部とで構成される。また、係合シャフトが、本体の側面キャビネット板から突出して側面キャビネット板と並行部間の間隔を横断して設けられる。このとき、カバーのフランジが係合シャフトと係合する係合部を有し、この係合部を係合シャフトと係合させることによりフランジの接触部がカバーに圧着される構造となっている。
【００１１】
より具体的には、並行部の接触部に複数の切欠きを設けることにより、接触部がカバーと複数の点で点接触するようにすると良い。これによって、面接触よりもより確実な電気的接続が確保され、よって電磁遮蔽効果をより確実なものとすることができる。また、シールド・フレームの固定部及び並行部の接続部分と本体の側面キャビネット板の間にガスケットを配置し、カバーのフランジの一端をガスケットと接触させると更に良い。ガスケットは、周知のように細い糸状の金属を布のように編み込んで丸めたもので、その弾性によってフランジの先端を包み込むと同時に、本体側面キャビネット板、フランジ及びシールド・フレームを互いに電気的に更に確実に接続する。更にシールド・フレームの固定部及び並行部の接続部分と本体の側面キャビネット板の間に、カバーのフランジの一端を挿入させるようにしても良い。加えて、本体の両側面キャビネット板に夫々固定されたシールド・フレームの並行部の夫々の一端部の間に接続される横断フレームを更に設けるとともに、カバーにこの横断フレームと係合する係合部を設け、カバーと横断フレームを係合させるようにすると良い。これによって、筐体の両側面のキャビネット板の間が離れていても、カバーと側面キャビネット板の電気的接続をカバーの全体に渡って良好に保つことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照しながら説明する。このとき、従来例と対応する要素には同じ符号を付している。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。
【００１３】
図１は、本発明による電子機器筐体の一実施形態を示す分解斜視図であって、本体２４に対してカバー（着脱可能に固定されるキャビネット板）１２を外した状態を示している。なお、説明の都合上、前面キャビネット板１４の左側一部を破断させ、左面キャビネット板１８の内側を見えるようにしている。
【００１４】
カバー１２は、その左右の縁（側縁）にフランジ３０及び３１を夫々有している。更に両フランジ３０及び３１は、後述する本体２４の係合シャフトと係合する係合部（切欠き）を夫々有している。図１では、フランジ３０に３つの係合部３２Ａ、３２Ｂ及び３２Ｃを設けた例を示す。本体２４の両側面キャビネット板１６及び１８は、ここでは底面キャビネット板２２とともに、１枚の金属板を屈曲させることにより形成されている。これによれば、両側面及び底面キャビネット板を別々の金属板から形成するよりも、これらのつなぎ目に隙間がなく、よって電気接続が確実になるという効果が得られる。なお、これは、従来と異なり、比較的薄い金属板を用いて構成できることから可能になることであって、厚い金属板を使用した場合では困難であることに注意されたい。右面キャビネット板１６及び左面キャビネット板１８の内側には、シールド・フレーム４０及び４１がそれぞれ固定される。また、右面キャビネット板１６には、本体内側に向かって垂直に係合シャフト４８が設けられる（後述）。ここでは、３つの係合シャフト４８Ａ、４８Ｂ及び４８Ｃを設けた例が示され、フランジ３０の対応する係合部３２Ａ、３２Ｂ及び３２Ｃと夫々係合可能となっている。左面キャビネット板１８についても同様に係合シャフトが設けられるが、左右対称であり右面キャビネット板１６に関する説明と同様であるため、詳細は省略する。なお、各符号の添え字にあるアルファベットは、対応関係があることを示している。
【００１５】
図２は、右面キャビネット板１６、シールド・フレーム４０、係合シャフト４８等の関係を示す断面図である。ここでは、右面キャビネット板１６に関連する部分について示すが、左面キャビネット板１８に関連する部分についても同様である。斜線は、断面であることを示す。シールド・フレーム４０は、その機能からいくつかの部分に区分される。固定部４２は、右面キャビネット板１６にシールド・フレーム４０を固定する機能を有する。即ち、固定部４２は、ねじ５２及びナット５４によって右面キャビネット板１６に固定される。並行部４４は、一端部にキャビネット板１２と接触する接触部４６を有し、他端部が固定部と段差を生じるように屈曲（段曲がり）して固定部４２に接続される。並行部４４は、好適には本体２４の側面キャビネット板（ここでは右面キャビネット板１６）と間隔を保ってほぼ並行に配置される。
【００１６】
筐体の本体２４の側面キャビネット（ここでは右面キャビネット板１６）からは、係合シャフト４８が本体内側に垂直に突出して右面キャビネット板１６と並行部４４間の間隔を横断している。好適には、シールド・フレーム４０の係合シャフト４８と対応する位置に開口５０を設け、この開口５０に係合シャフト４８を通すと良い。カバー１２を本体２４に取り付ける際には、その係合部３２を対応する係合シャフト４８と係合させる。
【００１７】
図３は、フランジ３０の係合部３２と、係合シャフト４８の関係を示す拡大図である。係合部３２は、好適にはフランジ３０の所望の位置を切り出すことにより形成される。係合シャフト４８は、矢印Ｙに示すように、係合部３２の入り口３２１から係合部３２の開口内部へと入り、係合部３２のアーム３２２に下から支持される形で係合される。このときアーム３２２の弾性による上向きの力と、係合シャフト４８の下向きの力がバランスした位置で係合することになる。なお、アーム３２２の弾性による上向きの力は、シールド・フレーム４０の接触部４６がカバー１２を下から上に押し上げる力によって生じるものである。即ち、アーム３２２の係合シャフト４８と係合する辺３２３からカバー１２の下面までの距離と、辺３２３から接触部４６の上面までの距離とでは、後者の距離が若干長く設計されており、金属製カバー１２はその弾性によってその距離の差を埋める方向に力を働かせる。これにより、カバー１２には底面の方向に押し下げられる力が働き、接触部４６はカバー１２の下面に圧着され、電気的に接続される。このとき、シールド・フレーム４０は、ねじ５２及びナット５４の固定点を支点する板ばねとしても機能しており、これによって更に効果的に接触部４６とカバー１２を圧着されることになる。
【００１８】
また、フランジ３０の外側の面は、右面キャビネット板１６の内側の面と接触し、ここにおいても電気的に接続される。このとき、これらの電気的接続は、カバー１２のフランジ３０のある辺のほぼ全てに渡っていることが重要な点である。これによって、カバー１２のフランジ３０のある辺と右面キャビネット板１６との間について、隙間のない電磁遮蔽を実現する。加えて言えば、フランジ３０の係合部分３２及び係合シャフト４８の係合によってもフランジ３０（よってカバー１２）と右面キャビネット板１６は電気的に接続される。
【００１９】
更に、シールド・フレームの固定部及び並行部の接続部分と本体の側面キャビネット板の間、言い換えるとシールド・フレームと側面キャビネット板の間の溝にガスケットを配置し、フランジの先端をこれと接触させるようにすると良い。ガスケット３６は、周知のように細い糸状の金属を布のように編み込んで細く筒状に丸めたもので、その弾性によってフランジ３０の先端を包み込むと同時に、右面キャビネット板１６、フランジ３０及びシールド・フレーム４０を互いに電気的に接続する。
【００２０】
図４は、右面キャビネット板１６、フランジ３０及びシールド・フレーム４０の接続に関する応用例の一例を示す部分拡大図である。この例においては、フランジ３０の先端がシールド・フレーム４０の固定部４２及び並行部４４の接続部分と右面キャビネット板１６で挟まれる部分に挿入されるようしている。これによれば、ガスケット３６を使用することなく、フランジ３０とシールド・フレーム４０及び右面キャビネット板１６が更に確実に電気的に接続される。シールド・フレーム４０は、弾性を確保するためにはやや薄い金属を使用すると良い。
【００２１】
アーム３２２の係合シャフト４８と係合する辺３２３には、入り口３２１側から開口奥側に向かう方向に向かって下がるわずかな傾斜（図３においては右側から左側への右肩下がりの傾斜）を持たせると良い。これによって係合シャフト４８は、係合部３２の開口の奥へと誘導される。
【００２２】
ユーザーがカバー１２を本体２４に装着するときには、図１の矢印Ｄ１及びＤ２で示すように、最初、カバー１２を下向き（Ｄ１）に本体に対して挿入した後、前面キャビネット板１４の方向（Ｄ２）に押し込むことで、フランジの係合部と係合シャフトを係合させる。なお、上述の説明において、フランジ３０及び３１を側縁（左右の縁）に設けるとしてきたが、ここで言う左右とはカバー１２の押し込む矢印Ｄ２の方向を前方と定めたときのものである。別の見方によれば、必ずしも前面キャビネット板１４のある方向を前、背面キャビネット板２０のある方向を後ろとしたときの左右とは限らない。例えば、仮にカバー１２を最後に押し込む方向Ｄ２が、左面キャビネット板１６から右面キャビネット板１８に向かう方向である場合ならば、カバー１２の右側は前面キャビネット板１４のある側となる。
【００２３】
図５は、シールド・フレーム４０の他の実施形態の一例を示す斜視図である。この実施形態では、シールド・フレーム４０の接触部４６に複数の切欠きを設けている。これにより、接触部４６のカバー１２との接触は、複数の点（フィンガー）で行われることになる（多点接触）。切欠きを設けることによって接触部の弾性は増加し、面同士で接触させている場合よりも複数の点での電気接触が確実に行われる。切欠き部分の間隔は、例えば２ｍｍ程度、切欠きを設けたことでできる複数のフィンガー部分の幅は例えば５ｍｍ程度である。このとき、筐体内部に配置される電子回路で処理される信号の周波数が１ＧＨｚ程度であるとしても、その波長は３０ｃｍ程度である。よって切欠き部分の間隔が２ｍｍ程度であっても電磁遮蔽効果は十分に得られ、むしろ電気接触が確実になる分だけ電磁遮蔽効果が高くなる。
【００２４】
本発明の特徴の１つには、フランジ３０及び３１の係合部３２及び３３（係合部３３は図示せず）と夫々対応する係合シャフトを係合させる構造としたことによって、カバー１２を筐体本体２４に対して固定するのに多数のねじを使用する必要がなくなることが挙げられる。図１では、２つのねじ５０及び５１を用いて２カ所で固定する例を示している。本発明においては、ねじによる固定はフランジと係合シャフトの係合を補完するもので、固定という本来の目的よりもむしろユーザーが不用意にカバーを外してしまうことを防げる程度の強度を確保すれば十分である。本発明によれば、このように従来よりも格段に少ないねじの個数でも、カバー１２を本体に対して十分効果的に電気的接触不良なく固定させることができるようになる。また、ねじ数削減により、組立作業時間も削減されるので、製造コスト低減にもつながる。
【００２５】
ところで、右面キャビネット板１６及び左面キャビネット板１８の間が離れていると、カバーの中央付近におけるグランドが不十分となることがある。そこで、こうした問題を解決すると同時に、筐体本体２４のメカ的な強度の補強のために横断フレームを設ける。図１では、２つの横断フレーム６０Ａ及び６０Ｂを設けた例を示し、また、横断フレーム６０Ａ及び６０Ｂの設けられる位置に対応して、カバー１２には係合接触部６２Ａ及び６２Ｂが設けられている。横断フレーム６０Ａ及び６０Ｂは、シールド・フレーム４０及び４１の並行部４４及び４５の夫々の一端部同士の間に接続される。具体的には、シールド・フレーム４０及び４１の並行部４４及び４５の夫々の一端部には横断フレーム接続用フランジ（図示せず）が設けられ、これに横断フレーム６０Ａ及び６０Ｂがねじ止めされることで固定される。
【００２６】
図６は、係合接触部６２Ａの図１に示す破線Ｘにおける断面図である。係合接触部６２は、カバー１２に切り込みを入れることで形成される。その接触フランジ６４上には接触子６６が設けられ、横断フレーム６０の下面と接触することで電気的接触が実現される。接触子６６は、薄い金属製で弾性があり、これによってカバー１２と筐体本体２４との電気的接触を更に確実なものにできる。
【００２７】
前面キャビネット板には、カバー１２との電気接触のための接触フランジ１５が設けられる。また、カバー１２の前縁には、接触フランジ１５を下から挟み込む接触フランジ３４が設けられ、カバー１２の前縁と接触フランジ３４の間に接触フランジ１５が挿入する形でメカ的及び電気的接続が行われる。背面キャビネット板２０には、カバー１２との電気接触のための接触フランジ１９が設けられる。また、更に良好な電気的接続を実現するため、金属製の接触子２１を設けても良い。背面キャビネット板２０は、カバー１２を取り付ける前に本体２４に取り付けておいても良い。しかし、カバー１２を本体２４に取り付けた状態で、必要に応じて背面キャビネット板２０のみを着脱し、ねじ止めできる形態としても良い。
【００２８】
以上、本発明の好適な実施形態に基いて説明したが、本発明は、上述の例のみに限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱することなく、種々の変形及び修正を加え得ることは当業者には明らかである。
【００２９】
上述のように、本発明の電子機器筐体によれば、上面キャビネット板のフランジとシールド・フレームが係合する構造としたことで、ねじを多用することなく、上面キャビネット板及び筐体本体の確実な電気接触を実現し、電磁遮蔽効果を向上させている。よって、従来と比較し筐体本体２４に厚いキャビネット板を使用しなくとも良いので、筐体の軽量化を図ることができる。また、少数のねじで組み立てられるために、組立作業の時間が削減され、製造コストの低減につながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子機器筐体の上面キャビネット板を外した状態を示す斜視図である。
【図２】本発明による電子機器筐体の右面キャビネット板、シールド・フレーム、係合シャフト等の関係を示す断面図である。
【図３】本発明による電子機器筐体におけるフランジの係合部と係合シャフトの関係を示す拡大図である
【図４】右面キャビネット板、フランジ及びシールド・フレームの接続に関する応用例の一例を示す部分拡大図である。
【図５】本発明によるシールド・フレームの他の実施形態の一例を示す斜視図である。
【図６】本発明による電子機器筐体におけるフランジの係合部と、係合シャフトの関係を示す拡大図である
【図７】従来の電子機器筐体の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ 電子機器筐体
１２ 上面キャビネット板
１４ 前面キャビネット板
１５ 前面キャビネット板の接触フランジ
１６ 右面キャビネット板
１８ 左面キャビネット板
１９ 背面キャビネット板の接触フランジ
２０ 背面キャビネット板
２１ 接触フランジの接触子
２２ 底面キャビネット板
２４ 筐体の本体
３０ フランジ
３２ 係合部
３２１ 入り口
３２２ 係合部のアーム
３２３ アームの係合する辺
３４ 接触フランジ
３６ ガスケット
４０ シールド・フレーム
４２ 固定部
４４ 並行部
４６ 接触部
４８ 係合シャフト
５０ 開口
５４ ナット
６０ 横断フレーム
６２ 係合接触部
６４ 接触フランジ
６６ 上面
Ｄ１ カバーの最初の挿入方向を示す矢印
Ｄ２ カバーの第２の挿入方向を示す矢印
Ｘ 破線
Ｙ 矢印

Claims (5)

1. 側縁にフランジを有し、筐体の本体に対して固定されるカバーと、
   上記本体の側面キャビネット板の内側に固定される固定部と、一端部に上記カバーと接触する接触部を有し、他端部が屈曲して上記固定部に接続され上記本体の上記側面キャビネット板と間隔を保って略並行に配置される並行部とを有するシールド・フレームと、
   上記本体の上記側面キャビネット板から突出して上記側面キャビネット板と上記並行部間の上記間隔を横断する係合シャフトとを具え、
   上記カバーの上記フランジが上記係合シャフトと係合する係合部を有し、該係合部を上記係合シャフトと係合させることにより上記フランジの上記接触部が上記カバーに圧着されることを特徴とする電子機器筐体。
2. 上記フランジの上記接触部に複数の切欠きを設けることにより、上記接触部が上記カバーと複数の点で点接触することを特徴する請求項１記載の電子機器筐体。
3. 上記シールド・フレームの上記固定部及び上記並行部の接続部分と上記本体の上記側面キャビネット板の間にガスケットを配置し、上記カバーの上記フランジの一端を上記ガスケットと接触させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器筐体。
4. 上記シールド・フレームの上記固定部及び上記並行部の接続部分と上記本体の上記側面キャビネット板の間に、上記カバーの上記フランジの一端を挿入させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器筐体。
5. 上記本体の両側面キャビネット板に夫々固定された上記シールド・フレームの上記並行部の夫々の上記一端部の間に接続される横断フレームを更に具え、
   上記カバーが上記横断フレームと係合する係合部を有し、上記カバーと上記横断フレームが係合することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電子機器筐体。

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