JP4632989B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、機器本体部の筐体に取り付けられるキーボードを備える例えばノート型パーソナルコンピュータ等の電子機器に関する。

従来の電子機器として、例えばノート型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）では、表示部を支持する機器本体部側の筐体に設けられた取付け部に、キーボードが組み付けられている。

この種のノート型ＰＣでは、近年、機器本体部に配置される集積回路等の電子部品や例えばハードディスクドライブユニット等の電子デバイスによる発熱量が増加する傾向にある。

従来のノート型ＰＣでは、機器本体部内で発生した熱気が上昇するので、電子部品や電子部品の放熱板等の上方に配置されているキーボード自体も、放熱性を確保し、筐体内の放熱性の向上を図ることが求められている。

このため、従来のノート型ＰＣとしては、キーボードを構成する支持ベースに貫通穴が設けられ、この貫通穴に、良好な熱伝導性を有する材料からなるピンが挿通されて、このピンを介して放熱する構成が採られている（例えば、特許文献１）。
特開平１１−１４９３３７号公報

しかしながら、上述したように、キーボードの支持ベースに貫通穴が設けられる構成では、筐体内の放熱性が得られる一方で、ユーザーが誤ってキーボードに飲料等の液体をこぼした場合に、液体が貫通穴から機器本体部内に浸入し、液体で電子部品等を破損してしまうおそれがある。

そこで、本発明は、放熱性および防水性を向上することができる電子機器を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明に係る電子機器は、押圧操作されるキーと、キーを支持する第１の支持部材と、第１の支持部材の下方に配置され第１の支持部材を支持する第２の支持部材とを有する操作手段を備える。また、この電子機器は、操作手段が取り付けられる取付け部が設けられ、内部に発熱部が配置された筐体を備える。また、第１および第２の支持部材には、発熱部による熱を放熱するための第１および第２の通気穴がそれぞれ設けられる。また、取付け部には、発熱部による熱を放熱するための第３の通気穴が設けられる。そして、第２の支持部材には、第１の通気穴に対応する位置に傾斜面が形成され、この傾斜面に、第２の通気穴が、第１の通気穴の鉛直下方の位置よりも上方側に位置して設けられ、かつ、第１の通気穴から浸入した液体を排出するための排出穴が、第１の通気穴よりも鉛直下方に位置し、第１の通気穴に連通されて設けられている。

以上のように構成した本発明に係る電子機器によれば、操作手段の第１の通気穴から液体が浸入した場合、第１の通気穴から浸入した液体が、第１の通気穴の鉛直下方に流入するが、この鉛直下方の位置よりも上方に位置する第２の通気穴に浸入することなく、第２の支持部材の排出穴から円滑に排出される。また、この電子機器では、発熱部による熱が、取付け部の第３の通気穴から放熱され、第２の通気穴を介して第１の通気穴から外部に放熱することが可能にされている。

また、本発明に係る電子機器は、操作手段が複数のキーが配列されたキーボードであり、第１の支持部材の第１の通気穴が、キートップを支持する支持脚を回動可能に支持する支持片を切り起こすことで形成された穴であってもよい。これによれば、構成の簡素化が図られ、生産性が向上される。

なお、本発明における発熱部とは、例えば集積回路等の電子部品やハードディスクドライブユニット等の電子デバイスを指している。また、本発明における排出穴とは、いわゆる円形の穴のみでなく、例えばＵ字状等の他の形状の開口や、溝状の排出路の形態を含めて指している。

上述したように本発明に係る電子機器によれば、放熱性および防水性を向上することができる。

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。

図１に示すように、ノート型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１は、液晶表示板を有する表示部（不図示）と、この表示部が一端部に開閉可能に設けられた機器本体部７とを備えている。

機器本体部７は、配列された複数のキーを有する操作手段としてキーボード１１と、このキーボード１１が取り付けられる取付け部１３が設けられた筐体１２とを有している。

図２、図３および図４に示すように、キーボード１１は、押圧操作される操作部材としての複数のキー１５と、これらキー１５を支持する第１の支持部材としての第１の支持ベース１６と、この第１の支持ベース１６の下方に配置され第１の支持ベース１６を支持する第２の支持部材としての第２の支持ベース１７とを有している。

図４に示すように、各キー１５は、押し込み操作されるキートップ２１と、キートップ２１を移動可能に支持するいわゆるパンタグラフ（シザース）方式の支持機構２２と、キートップ２１を初期位置に復帰させる付勢力を付与する弾性部材２３とを有している。

各キー１５は、キートップ２１の操作状態に応じて制御信号を伝送するフレキシブル回路基板２４上に配置されている。フレキシブル回路基板２４には、各キートップ２１の押圧状態を検出する圧電素子（不図示）が設けられている。フレキシブル回路基板２４は、第１の支持ベース１６上に配置されている。

なお、各キー１５としては、例えば図５に示すように、キーボード１１全体の機械的強度を更に補強するために、キートップ２１の支持機構２２を支持する第１の支持ベース１６と第２の支持ベース１７との間に、例えば金属製の第３の支持ベース１９が更に配置される構成が採られてもよい。この構成では、第１の支持ベース１６の下方に、フレキシブル回路基板２４が配置されている。また、第３の支持ベース１９には、後述する第１の支持ベース１６の第１の通気穴２６に対応する位置に、通気穴１９ａがそれぞれ設けられている。また、この構成では、必要に応じて、第２の支持プレート１７が第３の支持プレート１９と一体に形成されてもよい。

第１の支持ベース１６は、金属材料によって平板状に形成されており、図１および図３に示すように、発熱部としての集積回路等の電子部品やハードディスクドライブユニット等の電子デバイスによる発熱を放熱するための複数の第１の通気穴２６が、キー配列の行方向に沿って所定の間隔をあけてそれぞれ設けられている。なお、本発明では、便宜上、キーボード１１の長辺方向をキー配列の行方向と称している。

これら第１の通気穴２６は、キー配列における最も手前側、すなわちパームレスト側の行から順に第１行、第２行とすれば、第１行と第２行との間、および第２行と第３行との間に位置して、キー配列の行方向に沿ってそれぞれ設けられている。

なお、第１の通気穴２６は、第１の支持ベース１６の所定の位置に形成される構成が採られたが、各キートップ２１の支持機構２２の一部を第１の通気穴として利用する構成が採られてもよい。

第１の支持ベース１６には、図４に示すように、各キートップ２１の支持機構２２の支持脚２２ａの下端側の回動軸２２ｂを回動自在に支持する支持片１６ａがそれぞれ形成されている。これら支持片１６ａは、第１の支持ベース１６の一部を切り起こしてそれぞれ形成されており、支持片１６ａを切り起こすことで、第１の支持ベース１６に切り欠き穴がそれぞれ形成される。これらの切り欠き穴を第１の通気穴として利用することで、構成の簡素化が図られ、第１の支持ベース１６に第１の通気穴を別途に加工する必要がなく、生産性の向上を図ることが可能である。

また、各キー１５が配置されたフレキシブル回路基板２４にも同様に、第１の支持ベース１６の第１の通気穴２６に対応する位置に、通気穴２４ａがそれぞれ形成されている。

第２の支持ベース１７は、金属板材が折り曲げられて形成されており、図３および図４に示すように、キーボード１１の主面にほぼ直交する立ち上がり壁２５ａと、この立ち上がり壁２５ａに連続する傾斜面２５ｂとが、キー配列の行方向に沿ってそれぞれ形成されている。

立ち上がり壁２５ａは、キーボード１１の主面とほぼ直交して形成されることで、各キー１５の押圧操作に抗して第１の支持ベース１６が良好に支持されている。また、第２の支持ベース１７には、立ち上がり壁２５ａと傾斜面２５ｂとで囲まれた空間が確保されるので、この空間の空気によって、電子部品や電子デバイス側から上昇する熱がキーボード１１側へ伝わるのを遮断する断熱効果が得られている。

傾斜面２５ｂは、表示部側が上方にされてパームレスト側が下方にされて傾斜されている。この傾斜面２５ｂには、例えば集積回路が実装された回路基板等の電子部品やハードディスクドライブユニット等の電子デバイスによる発熱を放熱するための複数の第２の通気穴２７が、第１の通気穴２６の鉛直下方の位置よりも上方側に位置して設けられている。このため、第１の通気穴２６から傾斜面２５ｂ上に流入した液体が、第２の通気穴２７に到達して流入することが防止されている。

また、図６に示すように、第２の支持ベース１７の傾斜面２５ｂの下端には、キー配列の行方向の両側に、第１の通気穴２６から浸入した液体を排出するための排出穴２９が、第１の通気穴２６に連通されて設けられている。また、筐体１２の両側面には、第２の支持ベース１７の排出穴２９から排出された液体を、筐体１２の外部に排出するための排出口３０が、キー配列の各行ごとにそれぞれ設けられている。なお、排出穴２９としては、いわゆる円形の穴のみでなく、例えばＵ字状等の他の形状の開口や、溝状の排出路の形態が適用されてもよい。

図３に示すように、取付け部１３は、例えば樹脂材料からなる取付け板３１を有している。また、図４に示すように、この取付け板３１には、第２の支持ベース１７に設けられた傾斜面２５ｂおよび第２の通気穴２７に対応する位置に、凹部３１ａが形成されており、この凹部３１ａ内に、例えば集積回路等の電子部品やハードディスクドライブユニット等のデバイスによる発熱を放熱するための複数の第３の通気穴２８が設けられている。したがって、第３の通気穴２８は、第１の通気穴２６および第２の通気穴２７にそれぞれ連通されており、筐体１２内の熱気をキーボード１１の主面側から放出させることが可能にされている。

また、図６、図７のように第２の支持ベース１７の排出穴２９から排出口３０に至る液体の経路は、液体が取付け板３１の下方側に配置された集積回路が実装された回路基板等の電子部品や電子デバイス３７側に浸入しないように封止されている。

また、機器本体部７には、図２に示したように、キーボード１１の下方に対応する位置に、機器本体部７内を冷却するための液冷手段としてのカード型の水冷ユニット３３が、発熱部である電子回路や電子デバイスに熱的に接続されて配置されている。このカード型の水冷ユニット３３は、平板状に構成されており、図示しないが、冷却液が充填された冷却回路と、この冷却回路内の冷却液を循環させるポンプと、冷却液から放熱させる放熱器とを有している。

また、図３に示すように、筐体１２には、表示部側の背面部に、排気手段として、機器本体部７内の熱気を排気する排気口３４が設けられ、この排気口３４に排気ファン３５が設けられている。これら排気口３４および排気ファン３５は、排気ファン３５を駆動させることで、筐体１２内でパームレスト側から背面部側に向かって、図３中矢印Ｆ方向に空気が流動されて排気されるとともに、この空気の流れによって水冷ユニット３３の放熱器が冷却されるように機器本体部７に配置されている。このように、本実施形態では、排気ファン３５を、水冷ユニット３３の冷却と筐体１２内の空気の排気とに兼用することで、筐体１２内の熱が効率的に放熱されている。

なお、本実施形態では、カード型の水冷ユニット３３を一例として挙げたが、例えばヒートシンクとヒートパイプを組み合わせた構成等が用いられてもよく、発熱部からの熱を放熱や熱拡散、熱伝導させる他の構成が適用されてもよい。

以上のように構成されたノート型ＰＣ１について、機器本体部７内の電子部品等による熱が放熱される状態、およびキーボード１１から浸入した液体が機器本体部７から排出される状態を説明する。

ノート型ＰＣ１では、排気ファン３５の駆動時、第１および第２の通気穴２６，２７から筐体１２内に外部の空気が吸引される。そして、第１および第２の通気穴２６，２７から吸気された空気が筐体１２内に円滑に導かれるとともに、第３の通気穴２８から吸気された熱気が、矢印Ｆ方向に沿って流動され、排気口３４から排気される。

本実施形態のノート型ＰＣ１では、第１の通気穴２６が、キー配列の第１行と第２行との間、および第２行と第３行との間の２つの行で設けられることで、筐体１２内で流動する気流が安定し、筐体１２のパームレスト側から背面部側に向かって、筐体１２内の空気を効率的に放熱することができる。

また、排気ファン３５の非駆動時においても、取付け部１３側からキーボード１１側に向かって上方に上昇する熱気が、第２および第３の通気穴２７，２８を介して第１の通気穴２６から円滑に排気される。

キーボード１１に液体をこぼした場合、キーボード１１にかかった液体は、第１の通気穴２６から機器本体部７に浸入する。しかしながら、第１の通気穴２６から浸入した液体は、傾斜面２５ｂ上に流入するが、第１の通気穴２６の鉛直下方の位置よりも上方に位置する第２の通気穴２７に流入することなく、傾斜面２５ｂに沿って下方に導かれて、排出穴２９から排出される。

第２の支持ベース１７の排出穴２９から排出された液体は、図６に示すように、矢印方向に沿って下方に向かって流れ、筐体１２の両側面に設けられた排出口３０からそれぞれ外部に排出される。

また、例えば図７に示すように、排出口３０は、必要に応じて、筐体１２の両側面の底面側に配置され、第２の支持ベース１７の排出穴２９から排出された液体が、図７中矢印方向に沿って下方に向かって流れ、筐体１２の底面側の排出口３０から外部に排出されるように構成されてもよい。

上述したように、ノート型ＰＣ１は、第１の支持ベース１６の第１の通気穴２６に対応する位置に傾斜面２５ｂが形成され、この傾斜面２５ｂに、第２の通気穴２７が第１の通気穴２６の鉛直下方よりも上方側に位置して設けられた第２の支持ベース１７を備えることによって、放熱性を確保するとともに、防水性を向上することができる。

（他の実施形態）
次に、他の実施形態について、図面を参照して簡単に説明する。なお、他の実施形態において、上述した実施形態と同一部材には、便宜上、同一符号を付して説明を省略する。

図８に示すように、第２の支持ベース３８には、傾斜面２５ｂの最も鉛直上方の位置に、第２の通気穴２７が設けられるのが好ましい。これによって、第１の支持ベース１６の第１の通気穴２６から浸入した液体が、傾斜面２５ｂから第２の通気穴２７に流入することが更に良好に抑えられる。

また、図９に示すように、第２の支持ベース３９は、例えば樹脂材料によって射出成形され、傾斜面２５ｂに、第２の通気穴２７が貫通されて形成されてもよい。この構成によれば、筐体１２の取付け部１３に一体に形成することが可能になる。

なお、本実施形態のノート型ＰＣでは、操作手段としてキーボードが適用されたが、指やタッチペン等で押圧操作されるいわゆるタッチパネルや、表示部の表示面に貼り付けられたタッチスクリーンに適用されてもよいことは勿論である。

本実施形態のノート型ＰＣが備えるキーボードを示す平面図である。 図１におけるＡ−Ａ断面図である。 図１におけるＢ−Ｂ断面図である。 前記Ａ−Ａ断面の要部を示す模式図である。 キーボードの他の例を示す模式図である。 キーボードから浸入した液体が排出される状態を示す模式図である。 キーボードから浸入した液体を排出する他の構成を示す模式図である。 第２の支持部材の他の例を示す模式図である。 第２の支持部材の更に他の例を示す模式図である。

符号の説明

１ ノート型ＰＣ
７ 機器本体部
１１ キーボード
１２ 筐体
１３ 取付け部
１５ キー
１６ 第１の支持ベース
１７ 第２の支持ベース
２５ｂ 傾斜面
２６ 第１の通気穴
２７ 第２の通気穴
２８ 第３の通気穴
２９ 排出穴

Claims (11)

1. 押圧操作されるキーと、前記キーを支持する第１の支持部材と、前記第１の支持部材の下方に配置され前記第１の支持部材を支持する第２の支持部材とを有する操作手段と、
   前記操作手段が取り付けられる取付け部が設けられ、内部に発熱部が配置された筐体とを備え、
   前記第１および第２の支持部材には、前記発熱部による熱を放熱するための第１および第２の通気穴がそれぞれ設けられ、
   前記取付け部には、前記発熱部による熱を放熱するための第３の通気穴が設けられ、
   前記第２の支持部材には、前記第１の通気穴に対応する位置に傾斜面が形成され、該傾斜面に、前記第２の通気穴が、前記第１の通気穴の鉛直下方の位置よりも上方側に位置して設けられ、かつ、前記第１の通気穴から浸入した液体を排出するための排出穴が、前記第１の通気穴よりも鉛直下方に位置し、前記第１の通気穴に連通されて設けられている電子機器。
2. 押圧操作されるそれぞれ別体である複数の操作部材と、前記操作部材を支持する第１の支持部材と、前記第１の支持部材の下方に配置され前記第１の支持部材を支持する第２の支持部材とを有する操作手段と、
   前記操作手段が取り付けられる取付け部が設けられ、内部に発熱部が配置された筐体とを備え、
   前記第１及び第２の支持部材には、前記発熱部による熱を放熱するための第１および第２の通気穴がそれぞれ設けられ、
   前記取付け部には、前記発熱部による熱を放熱するための第３の通気穴が設けられ、
   前記第２の支持部材には、前記第１の通気穴に対応する位置に傾斜面が形成され、該傾斜面に、前記第２の通気穴が、前記第１の通気穴の鉛直下方の位置よりも上方側に位置して設けられ、かつ、前記第１の通気穴から進入した液体を排出するための排出穴が、前記第１の通気穴よりも鉛直下方に位置し、前記第１の通気穴に連通されて設けられている電子機器。
3. 前記操作手段は、複数の前記キーが配列されたキーボードである、または前記複数の操作部材が配列されて構成されている請求項１または２に記載の電子機器。
4. 前記第１の支持部材には、複数の前記第１の通気穴が、押圧操作される各前記キーまたは各前記操作部材の間に配置されている請求項３に記載の電子機器。
5. 前記第１の支持部材には、複数の前記第１の通気穴が、キー配列の行方向、または格子状に配列された前記複数の操作部材の行方向に沿って間隔をあけて設けられている請求項３に記載の電子機器。
6. 前記第１の通気穴は、キートップまたは前記操作部材を支持する支持脚を回動可能に支持する支持片を切り起こすことで形成された穴である請求項３に記載の電子機器。
7. 前記筐体には、前記第１の通気穴から前記第２の通気穴を介して吸気した空気を前記筐体の外部に排気する排気手段が設けられている請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電子機器。
8. 前記筐体の一端部には、情報を表示する表示部が設けられ、
   前記第１の通気穴、前記第２の通気穴および前記排気手段は、前記筐体内の空気を、前記筐体の手前側から前記表示部側に向かう方向に流動させるように配置されている請求項７に記載の電子機器。
9. 前記筐体には、前記第２の支持部材の前記排出穴に連通された排出口が設けられている請求項１ないし８のいずれか１項に記載の電子機器。
10. 前記筐体内には、前記操作手段の直下の位置に、前記筐体内を冷却するための液冷手段が設けられている請求項１ないし９のいずれか１項に記載の電子機器。
11. 前記第１の支持部材と前記第２の支持部材との間に設けられ、前記第１の通気穴に対応する他の通気穴が設けられた他の支持部材を備える請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の電子機器。

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