JP4712273B2 - 電子機器装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般に電子機器装置に関するものであり、より特定的には、電子機器装置に設けられた放熱のための通風開口部に、ＥＭＩ（Electro Magnetic Interference）シールドとして設けられるアルミニウムハニカムシールドパネルの取付構造に改良を加えた、電子機器装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来の、サブラックが実装された、電子機器装置の斜視図である。図９は、その概略断面図である。
【０００３】
これらの図を参照して、従来の電子機器装置を説明する。電子機器の架３０の内部には、複数のサブラック１０とファンユニット３１が収納される。架３０の下部に、吸気口３２ａが設けられている。架３０の上部に、排気口３２ｂが設けられている。サブラック１０は、金属で作られた筐体で、内部に電子機器である電子回路パッケージ１１を複数収容する。また、サブラック１０の、底面および上面には、それぞれ、パッケージ１１より発生する熱を冷却するための風を通過させる通風口１２ａ、１２ｂが設けられる。また、パッケージ１１は電磁波を発生し、通風口１２ａ，１２ｂから漏れれば、隣接する他のサブラック１０内のパッケージや、近傍の他の電気設備の作動を妨害する。そのため、通風性があり、電磁波遮蔽の効果があるＥＭＩシールド２０を、通風口１２ａ，１２ｂに、カバーとして被せ、電磁波の遮蔽を行なっている。
【０００４】
図８および図９に示す状態で、ファン３１により、架３０の吸気口３２ａより吸い込まれた外気は、最下段のサブラック１０の低部に設けられた通風口１２ａより、サブラック１０内に取り入れられ、実装されたパッケージ１１を冷却して、サブラック１０上面の通気口１２ｂから抜けて、次の段以降のサブラック１０の内部を同様に冷却した後、架３０上部に設けられた排気口３２ｂから架外へ排出される。
【０００５】
以上のように、ＥＭＩシールド２０は通風性能と、電磁波遮蔽性能の両立が要求され、金属板に、遮蔽が必要な電磁波の波長より十分小さな孔を多数空けたものが用いられる。一般的に遮蔽が必要な電磁波の周波数が低い領域においては、パンチングメタルが用いられ、遮蔽が必要な電磁波の周波数が高い領域においては、アルミニウムハニカムシールドパネルがＥＭＩシールドとして用いられている。
【０００６】
図１０は、アルミニウムハニカムシールドパネルの斜視図である。
図１０に示すように、アルミニウムハニカムシールドパネル２１は、アルミ箔を蜂の巣状に形成したもので、パネル状の厚み方向両面を貫通して開口した孔の大きさと孔の深さ（パネルの厚さ）により電磁波を遮蔽するとともに、隣接する孔間の仕切りがごく薄いアルミ箔であるため、実質的な開口面積が大きく、良好な通風性能を有する。しかし、素材がアルミ箔であり、それ自体では、強く押さえられれば外力により変形しやすいため、図１１に示すように外周を強固なフレーム２２にて一体保持固定し、アルミニウムハニカムシールドパネルユニットとして使用される。以下に詳述する。
【０００７】
図１１〜図１６を用いて、従来の、アルミニウムハニカムシールドパネルを用いた、サブラックの通風開口部に設けられるＥＭＩシールド構造の一例を説明する。
【０００８】
図１１は、アルミニウムハニカムシールドパネルをユニット化したものの斜視図であり、図１２〜図１６は、アルミニウムハニカムシールドパネルを製造するための工程図である。
【０００９】
図１１を参照して、アルミニウムハニカムシールドパネルユニット２０は、アルミニウムハニカムシールドパネル２１とフレーム２２とを備える。取付け用のネジ貫通孔２３は、ユニット化された後、フレーム２２、アルミニウムハニカムシールドプレート２１を貫通して設けられる。
【００１０】
次に、ユニット化の工程を説明する。
図１２に示すように、折り曲げ部にＶ字型の切れ目を入れた押出し材のチャネルから形成されたフレーム２２を準備する。フレーム２２を図１３に示すように、折り曲げの過程で、囲いの中にアルミニウムハニカムシールドパネル２１を挿入した後、最後に合わせて角部を溶接する。
【００１１】
その後、図１４に示すように、フレーム２２の縁部分２２ｂを折り曲げてかしめることにより、爪２２ｃを食い込ませ、アルミニウムハニカムシールドパネル２１とフレーム２２を電気的導通をさせて固定する。
【００１２】
図１５は、かしめられた状態の断面図を示す。
なお、図１６に示すように、導電性ガスケット２４を挟んで、電気的導通の信頼性を上げる場合もある。
【００１３】
図１７は、サブラックの通風開口部に設けられるＥＭＩシールドの分解斜視図であり、図１８は、その外観図である。
【００１４】
図１７を参照して、サブラック１０に、パッケージ１１が収納される。サブラック１０の底面、上面には、それぞれ通風開口部１２ａ，１２ｂが設けられる。サブラック１０は、切り起こし孔１６をさらに備える。切り起こし孔１６は、サブラック１０の筐体にパッケージ１１を保持するためのガイドレール１５を形成するためのものである。ネジ孔１３は、通風開口部周囲に設けられる。ネジ孔１３は、通風開口部１２ａ，１２ｂを取り囲むように同一平面に配置され、パッケージより発生する電磁波の波長より十分小さい間隔で設けられる。前面パネル４０は、サブラック１０前面側から前面パネル取付けネジ４１で、サブラック１０の前面の上および下の部分に設けられたネジ孔１７に固定されるとともに、電気的に接続される。
【００１５】
また、アルミニウムハニカムシールドパネルユニット２０、アルミニウムハニカムシールドパネル２１、アルミニウムフレーム２２は、アルミニウムフレームに設けられたネジ貫通孔２３を介して、ネジ２５により、サブラック１０の通風開口部周囲のネジ孔１３に固定される。ネジ孔１３およびその周囲は、めっきされた導電部を形成し、固定されたアルミニウムフレーム２２と電気的に接続される。
【００１６】
次に動作について説明する。
図１７および図１８を参照して、サブラック１０に収容されたパッケージ１１から発生する熱は、通風開口部１２ａに被せられたアルミニウムハニカムシールドパネル２１の孔から取り入れられた外気で冷却された後、通風開口部１２ｂに被せられたアルミニウムハニカムシールドパネル２１の孔から外部に排気される。パッケージ１１から発生する電磁波は、前面側は電気的に接続された前面パネル４０で遮蔽される。通風開口部１２ａ、１２ｂにおいては、アルミニウムハニカムシールドパネル２１が電気的にサブラック１０に接続されており、ＥＭＩシールドとして機能し、電磁波は遮蔽される。
【００１７】
また、アルミニウムハニカムシールドパネルユニット２０とサブラック１０との取付け部分においては、通風開口部周囲に設けられたネジ孔１３の周囲とアルミニウムフレーム２２とが電気的に接続されている。さらに、ネジ孔１３の間隔は発生する電磁波の波長より十分小さな間隔で設けられているため、この取付け部分からの電磁波の漏れは遮断される。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のアルミニウムハニカムシールドパネルを用いた、サブラックの通風開口部に設けられるＥＭＩシールドは、以上のように構成されていた。
【００１９】
しかしながら、アルミニウムハニカムシールドパネルを予めアルミニウムフレームに電気的接続させた状態でユニットとして組み立てておく必要があり、このユニット化のコストが非常に割高であった。
【００２０】
また、このユニットを再度サブラックの通風開口部に取付ける際、取付け部からの電磁波の漏れをなくすため、遮蔽する電磁波の波長より十分に小さな間隔でネジを配置する必要があった。
【００２１】
さらに、サブラック側の通風開口部周囲は、アルミニウムフレームと全周にわたって電気的接触を得るため連続的に繋がった同一平面にする必要があるが、パッケージ１１のガイドレール１５を形成するための切り起こし孔１６が大きくなると、この部分が途切れることや、同一平面にするために筐体の板金部材の継ぎ合わせによる段差を、この部分に設けられないなど、サブラックの構造設計面に大きな制約を与えていた。
【００２２】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、アルミニウムハニカムシールドパネルを、予めユニット化することなく、サブラック側に直接取付けることができるように改良された電子機器装置を提供することを目的とする。
【００２３】
この発明の他の目的は、安価に使用できるように改良された電子機器装置を提供することにある。
【００２４】
この発明のさらに他の目的は、電気的導通を得るためのネジ止めをなくし、サブラック側の構造設計面の制約を解消することができるように改良された電子機器装置を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電子機器装置は、電子回路パッケージと、筐体と、枠と、シールドパネルと、切り起こし孔と、フレームとを有している。筐体は、電子回路パッケージを収納し、かつ電子回路パッケージからの熱を放熱するために設けられた通風開口部を有する。枠は筐体の通風開口部と一体に形成されている。シールドパネルは、枠に収容され、かつ電気的接触がなされるように枠の内面と接し、かつハニカム構造を有する。切り起こし孔は、電子回路パッケージを保持するためのガイドレールを形成するように筐体の通風開口部に設けられている。フレームは、枠の外側を覆いシールドパネルの外周部分を保護している。シールドパネルの外縁側面が枠によって内側に向かって加圧されるように押さえつけられることによってシールドパネルが保持されており、シールドパネルと枠とはシールドパネルのハニカム構造の孔の撓みにより発生する圧力によって接触している。
【００２６】
この発明によれば、厚み方向両面に貫通して開口した蜂の巣状の孔の側面である外縁側面が内側に向って加圧されるように押えられて、ハニカム構造のシールドパネルを保持するため、孔の撓みによる反力により発生する圧力で、筐体との点接触を可能とした。したがって、ハニカム構造のシールドパネルを保持固定することによりユニット化しておく必要がないため、安価に使用することができ、電気的接触を得るための多数のネジ止めを不要とした。
【００２７】
また、ハニカム構造のシールドパネルとサブラックとの合わせ面である孔開口面での筐体との電気的接触をなくしたため、筐体側の該当部分が孔で途切れてもよいようになり、サブラックの筐体構造の設計面での制約を排除することができる。
【００２８】
この発明によれば、好ましくは切り起こし孔が複数設けられている。
【００３０】
この発明によれば、好ましくはめっきされた導体が枠の内側に形成されている。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図を用いて説明する。
【００３２】
実施の形態１
図１は、この発明の実施の形態１に係る電子機器装置の外観斜視図であり、サブラック１０に前面パネル４０、ハニカム構造のシールドパネルである、アルミニウムハニカムシールドパネル２１、およびフレーム２２が取付けられている。
【００３３】
図２は、図１に示す電子機器装置において、アルミニウムハニカムシールドパネルの取付け構造を示す、分解斜視図である。
【００３４】
サブラック１０に、パッケージ１１が収納されている。サブラック１０の底面、および上面に、通風開口部１２ａ、１２ｂが設けられている。サブラック１０は、切り起こし孔１６を含む。切り起こし孔１６は、サブラック１０の筐体にパッケージ１１を保持するための、ガイドレール１５を形成するためのものである。枠１４は、通風開口部周囲にサブラック１０と一体に形成される。枠１４の内側は、めっきされた導体が形成されている。サブラック１０の背面に、孔１８が設けられている。前面パネル４０は、サブラック１０の前面側から前面パネル取付けネジ４１で、サブラック１０の前面上下部に設けられたネジ孔１７に固定されるとともに、サブラック１０に電気的に接続されている。
【００３５】
アルミニウムハニカムシールドパネル２１は枠１４に収納される。フレーム２２には、爪２６と孔２７が設けられ、爪２６を孔１７に引っ掛け、前面パネル取付け時に、孔２７と取付けネジにて、サブラック１０に共締め固定される。
【００３６】
図２に示すように、アルミニウムハニカムシールドパネル２１の向い合う対辺の幅ａ、ｂに対して、通風開口部に設けられたフレームの向い合う対辺の幅ｃ、ｄをｃ＝ａ−α、ｄ＝ｂ−αと、ｃ、ｄの寸法を僅かαだけ、ａ、ｂの寸法より小さく設定してある。
【００３７】
図３は、アルミニウムハニカムシールドパネル２１を枠１４に収納した状態を示す図である。アルミニウムハニカムシールドパネル２１の向い合う対辺間隔ａ、ｂと、これを収納する枠内寸ｃ、ｄとでは、枠内寸ｃ、ｄの方がそれぞれαだけ小さい。そのため、アルミニウムハニカムシールドパネル２１は、厚み方向に貫通した各孔が側面から押されて撓んだ状態で枠１４に収納され、かつ内側から外側に向って発生したそれぞれｆ１、ｆ２の圧力で、枠１４の内面と接して、電気的接触がなされる。
【００３８】
次に動作について説明する。サブラック１０に収容されたパッケージ１１から発生する熱は、通風開口部１２ａに被せられたアルミニウムハニカムシールドパネル２１の孔から取り入れられた外気で冷却された後、通風開口部１２ｂに被せられたアルミニウムハニカムシールドパネル２１の孔から外部に排気される。パッケージ１１から発生する電磁波は、前面側では、電気的に接続された前面パネル１５で遮蔽される。通風開口部１２ａ、１２ｂにおいては、アルミニウムハニカムシールドパネル２１が通風開口部周囲に設けた枠１４を介して、サブラック１０に電気的に接続される。これにより、ＥＭＩシールドとして機能し、遮蔽される。
【００３９】
また、アルミニウムハニカムシールドパネル２１は、枠１４と全周にわたって遮蔽したい電磁波より十分小さい孔径に設定された蜂の巣状の孔の間隔で、電気的に接触しているため、この部分からの電磁波は遮断される。
【００４０】
実施の形態２
上記実施の形態１では、サブラック１０の、通風開口部の周囲に設けられる枠１４の内側と、アルミニウムハニカムシールドパネル２１の側面が直接接触し、これらが、アルミニウムハニカムシールドパネル２１の孔の撓み力により発生する圧力で、電気的接触を得る例を示したが、この発明はこれに限られるものではなく、この両者の間に導電性ガスケットを挿入して、接触抵抗を小さくすることにより、ＥＭＩシールド特性をさらに向上させることもできる。
【００４１】
図４に、その具体例を示す。
図４を参照して、導電性ガスケット１８は、枠１４の内側に貼られている。図５は、図４に示す枠１４の内側に貼られた導電性ガスケット１８のｃ寸法と、アルミニウムハニカムシールドパネル２１のａ寸法分を示す断面図である。
【００４２】
図５を参照して、枠１４に貼られた導電性ガスケット１８の向い合う幅の内寸法ｃは、ここに収納されるアルミニウムハニカムシールドパネル２１の外周側面幅寸法ａとの寸法関係をｃ＝ａ−αと、αだけ小さく設定されている。
【００４３】
両者の他の断面、ｄとｂについても同様にｄ＝ｂ−αと、導電性ガスケット１８のｄ寸法がαだけ小さく設定されている。このことにより、アルミニウムハニカムシールドパネル２１を収納すればアルミニウムハニカムシールドパネル２１の開口孔とともに、導電ガスケット１８も撓んで両者の電気的接触抵抗を小さくすることができる。
【００４４】
なお、アルミニウムハニカムシールドパネル２１、フレーム２２は、アルミニウム以外の導電性を有する他の金属に置換えてもよい。
【００４５】
実施の形態３
実施の形態１では、アルミニウムハニカムシールドパネル２１をサブラック１０に設けた通風開口部に取付けてＥＭＩシールドを行なう方法を示したが、図６に示すように、電子機器筐体の架３０に設けてもよい。
【００４６】
図６を参照して、枠３３は、架３０の内側に設けられたアルミニウムハニカムシールドパネル２１を収納するフレームである。枠３３は、サブラック１０を収納したときのサブラック１０の上下の仕切りとなる位置に配置されている。アルミニウムハニカムシールドパネル２１とフレーム２２は、枠３３に収納されたアルミニウムハニカムシールドパネル２１を外壁側面方向から押さえる形で、ネジ３４にて、架３０の内部に固定される。この場合も同様に、アルミニウムハニカムシールドパネル２１の寸法ａ、ｂに対して、収納側の枠３３、フレーム２２で構成される収納側内寸法ｃ、ｄが、ｃ＝ａ−α、ｄ＝ｂ−αと、α分小さく設定されている。このようにアルミニウムハニカムシールドパネル２１は、側面側から加圧されて、電気的な接触が確保される。架３０にサブラック１０を収納することで両者は電気的に接続される（図示せず）。
【００４７】
この状態で、実施の形態１と同様にサブラック１０に収容されたパッケージ１１から発生する熱は、通風開口部１２ａの下側に設けられたアルミニウムハニカムシールドパネル２１の孔から取り入れられた外気で冷却された後、通風開口部１２ｂの上段に設けられたアルミニウムハニカムシールドパネル２１より排出され、同様に次の段以降のサブラック１０の内部を冷却した後、排気口３２ｂより外部に排気される。パッケージ１１から発生する電磁波は、サブラック１０の上下段アルミニウムハニカムシールドパネル２１により遮蔽される。このことにより、隣接するサブラック１０間に、アルミニウムハニカムシールドパネル２１を重複することなく、配置することができる。
【００４８】
実施の形態４
図７は、実施の形態４に係るアルミニウムハニカムシールドパネルの取付け構造を示す斜視図である。
【００４９】
図７を参照して、フレーム２２に、網状の保護材２８が取付けられている。アルミニウムハニカムシールドパネル２１は、素材がアルミ箔であるため、外力により変形しやすい。そのため、フレーム２２を被せて保護するが、通風性能を維持するため、フレーム２２はほぼ外周フレームのみの形状で、中央部分は開口状態であった。しかし、この開口部分に突起物が当ると、保護がない部分であるため、アルミニウムハニカムシールドパネル２１は容易に変形し、両面に開口した孔が潰れて塞がり、通風性能を損なったり、破れてＥＭＩシールドの性能を損なうことが多々あった。このため、アルミニウムハニカムシールドパネルの通風性能に影響を与えない、大きな目の網状の保護材２８をフレーム２２の開口部に設けることで、外力に対する変形防止を行なった。
【００５０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明によれば、アルミニウムハニカムシールドパネルを予めユニット化しておく必要がないため、アルミニウムハニカムシールドパネルを安価に使用することができる。また、サブラックとの電気的接触を得るための多数のネジをなくすことができ、さらにサブラック側への構造設計的制約を排除できる。
【００５２】
また、本発明によれば、アルミニウムハニカムシールドとサブラックとの間にガスケットを入れることで、接触抵抗を小さくすることができ、ＥＭＩシールド性能をさらに向上できる。
【００５３】
また、本発明によれば、アルミニウムハニカムシールドパネルを架側に取付けることで、隣接するサブラック間にアルミニウムハニカムシールドパネルを重複することなく配置できる。
【００５４】
さらに、本発明によれば、フレームの開口部分に網状の保護材を設けることで、アルミニウムハニカムシールドパネルの外力による変形防止を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１に係るアルミニウムハニカムシールドパネルの取付け構造を示す外観斜視図である。
【図２】 実施の形態１に係るアルミニウムハニカムシールドパネルの取付け構造を示す分解斜視図である。
【図３】 実施の形態１に係るアルミニウムハニカムシールドパネルの取付け状態を示す斜視図である。
【図４】 実施の形態２に係るアルミニウムハニカムシールドパネルの取付け構造を示す分解斜視図である。
【図５】 実施の形態２に係るアルミニウムハニカムシールドパネルの取付け構造を示す断面図である。
【図６】 実施の形態３に係るアルミニウムハニカムシールドパネルの取付け構造を示す斜視図である。
【図７】 実施の形態４に係るアルミニウムハニカムシールドパネルの取付け構造を示す外観斜視図である。
【図８】 サブラック、ファンユニットを実装した従来の電子機器装置の斜視図である。
【図９】 サブラック、ファンユニットを実装した従来の電子機器装置の断面図である。
【図１０】 従来のアルミニウムハニカムシールドパネルの斜視図である。
【図１１】 従来のアルミニウムハニカムシールドパネルユニットの斜視図である。
【図１２】 従来のアルミニウムハニカムシールドパネルユニットの組立工程の第１の工程を示す図である。
【図１３】 従来のアルミニウムハニカムシールドパネルユニットの組立工程の第２の工程を示す図である。
【図１４】 従来のアルミニウムハニカムシールドパネルユニットの組立工程の第３の工程を示す図である。
【図１５】 従来のアルミニウムハニカムシールドパネルユニットの組立工程の第４の工程を示す図である。
【図１６】 従来のアルミニウムハニカムシールドパネルユニットの組立工程の第５の工程を示す図である。
【図１７】 従来のサブラックのアルミニウムハニカムシールドパネルの取付け構造を示す分解斜視図である。
【図１８】 従来のサブラックのアルミニウムハニカムシールドパネル取付け構造の外観斜視図である。
【符号の説明】
１０ サブラック、１１ パッケージ、１２ａ，１２ｂ 通風開口部、１３ ネジ孔、１４ 枠、１５ ガイドレール、１６ 切り起こした孔、１７ ネジ孔、１８ 導電性ガスケット、１９ 孔、２０ アルミニウムハニカムシールドパネルユニット、２１ アルミニウムハニカムシールドパネル、２２ フレーム、２２ｂ フレームの縁、２２ｃ フレームの爪、２３ ネジ貫通孔、２４ 導電性ガスケット、２５ ネジ、２６ 爪、２７ 孔、２８ 網状の保護材、３０ 架、３１ ファンユニット、３２ａ 吸気口、３２ｂ 排気口、３３ 取付け枠、３４ ネジ、４０ 前面パネル、４１ 前面パネル取付けネジ。

Claims (3)

1. 電子回路パッケージと、
   前記電子回路パッケージを収納し、かつ前記電子回路パッケージからの熱を放熱するために設けられた通風開口部を有する筐体と、
   前記筐体の前記通風開口部と一体に形成された枠と、
   前記枠に収容され、かつ電気的接触がなされるように前記枠の内面と接し、かつハニカム構造を有するシールドパネルと、
   前記電子回路パッケージを保持するためのガイドレールを形成するように前記筐体の前記通風開口部に設けられた切り起こし孔と、
   前記枠の外側を覆い前記シールドパネルの外周部分を保護するフレームとを備え、
   前記シールドパネルの外縁側面が前記枠によって内側に向かって加圧されるように押さえつけられることによって前記シールドパネルが保持されており、前記シールドパネルと前記枠とは前記シールドパネルの前記ハニカム構造の孔の撓みにより発生する圧力によって接触している、電子機器装置。
2. 前記切り起こし孔が複数設けられている、請求項１に記載の電子機器装置。
3. めっきされた導体が前記枠の内側に形成されている、請求項１または２に記載の電子機器装置。

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