JP5342363B2 - 制御装置の実装構造 - Google Patents

Description

本発明は、高信頼性を求められる産業用制御装置などにおいて、熱や振動やノイズに対する対策を低コストで実現できる制御装置の実装構造に関する。

社会インフラ・公共システム製品などを支える制御装置は、昨今、実装する内部機器や部品の低電圧化・高速化・高密度化など急速に技術が進歩し、製品の小型化・高性能化・低コスト化要求が益々高まっている。
そのため、製品開発設計においては、熱・振動・ノイズに対する対策など製品の信頼性を確保するのに苦慮しており、加えて製品のライフサイクルも短命化し、信頼性を確保しながら新製品をいち早く市場投入しなければならない状況にある。

このような制御装置において高信頼性を求められる熱・振動・ノイズに対する対策として、以下に示す技術がある。
第１の熱対策においては、製品の小型化、高密度化が進む一方、内部に実装される電子部品や機器の発熱量が多くなり、強制ファン冷却のみでは足らず、冷却フィンを実装し対応しているが、年々増加する発熱に対しては冷却フィンを大型化し対応している。
同時に、発熱量が増加する部品や機器は、制御装置内の複数箇所で起こっており、外部から取り込んだ冷却風を複数の発熱部に循環させ、発生した高熱を効率よく排気させる必要がある。
このため、制御装置内に複数のファンやフィンを設け、内部の空気抵抗を少なく循環させる整流板や風洞を複数箇所に設けるなどして対応している。

第２の振動対策においては、電子部品や機器の低コスト化・微細化・高性能化により振動に対し脆弱になっており、特に高速回転し駆動するハードディスク（以下、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)と称す）や、フラッシュメモリ、及びＤＶＤ(Digital Versatile Disk)機器などのメディア機器類に、振動が顕著に現れている。
このため、従来のＨＤＤ実装構造の要部横断面図の図１４に示すように、従来のＨＤＤ実装構造は、ＨＤＤを取り付けるＨＤＤトレー１１９を固定する部材であるＨＤＤ実装部材１２７、筐体フレーム１０３の上に固定されるＨＤＤ実装土台部材１２８、ＨＤＤ第１補強材１２９、ＨＤＤ第２補強材１３０など多数の部材で構成される。そして、これら多数の部材の板厚を厚くしたり、複数の部材を使い、多くの固定ネジｎ１０や溶接ｙ１０により、幾つも固定する剛体構造で対応している。
そのため、従来のＨＤＤ実装構造は、複雑な構造を有し、材料費、加工費共に多くかかり、コスト増となっている。

第３のノイズ対策においては、電子部品や機器の低電圧化・微細化・高速化などにより、制御装置内のノイズ源やノイズレベルが増加し、製品の高密度化により、ノイズ伝搬経路も複雑化している。これらの内部で発生するノイズを製品外部に漏れないように外郭を成す筐体フレームや外装カバー、及び内部実装金具類などで密着性を確保してアース経路に落とす必要がある。
このため、従来、部材間に導通性の良い市販のガスケットを挟んだり、専用のアースバネを製作し挟んだり、或いは市販のアースバネ（フィンガなど）を挟んだり、鋼材の塗装や表面処理を剥離したりして対応している。
その他、本願に係わる先行技術文献として、次の特許文献１〜３がある。

特開２００７−３７３９９７号公報 特開２０００−２９５７２号公報 特開２００１−９４２８６号公報

しかしながら、製品の熱・振動・ノイズに対する対策は、期待する性能がでるまでには設計・試作・試験の後戻り作業が繰り返し行われ、製品化期間の長期化やコストアップとなっている。これらの設計対策は、これまで設計経験則やノウハウなどにて対応してきたが、内部機器の急速な技術進歩により過酷化する状況に対応するには、以下に記載するように限界に達している。

第１の熱対策に関して、小型化・高密度化された制御装置内に、複数のファンやフィン、整流板や風洞を実装するのは、困難になりつつある。
第２の振動対策に関して、防振のために、図１４に示す剛体構造で対応するも、加速する高密度実装化で、例示した防振構造を実現するのは難しくなっている。

第３のノイズ対策に関して、密着性を確保してノイズをアース経路に落とす必要から、部材間に導通性の良い市販のガスケット、専用のアースバネ、或いは市販のアースバネ（フィンガなど）を挟んだり、鋼材の塗装や表面処理を剥離したりして対応しているが、年々厳しさを増すノイズ源やノイズレベル増加に対応するのは、困難になっている。

これらの熱、振動、およびノイズの各々の対策は、相関性がありバランス良く対策する必要がある。例えば熱対策のため空気入排気孔を大きくしたりすると、反対に耐振性や耐ノイズ性が低下したりするなど相反してしまう。且つ製品の低コスト化を同時に実現するには、至難の技となり、製品開発期間が益々短くなる中で、これらに対応するには非常に困難な状況にある。
本発明は上記実状に鑑み、熱や振動、ノイズの各々に対して信頼性が高く、かつ低コストの制御装置の実装構造の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、第１の本発明に関わる制御装置の実装構造は、内部実装機器と該内部実装機器に電圧を供給して稼動させる電源部を備える制御装置の実装構造であって、上面側に開口部を有する箱型形状に形成され前記内部実装機器と前記電源部とが搭載される外枠を成す筐体フレームと、電気的導通性を有し前記開口部を覆い閉塞する外装カバー部材と、前記筐体フレーム内に前記内部実装機器である第１内部実装機器を実装する第１実装部材とを備え、前記筐体フレームにおける開口部側にあって該開口部を囲むように形成された外面に、前記外装カバー部材に接触する複数の凸状の第１押し出し部が設けられ、かつ、前記第１実装部材と前記筐体フレームとが接触する複数の凸状の第２押し出し部が、前記第１実装部材と前記筐体フレームとの何れかに設けられ、前記第１押し出し部は、円柱形や球形を含む曲率を有した形状であり、互いに、耐ノイズ性に有効な所定距離の間隔で設けられ、前記第２押し出し部は、円柱形や球形を含む曲率を有した形状であり、互いに、耐ノイズ性に有効な所定距離の間隔で設けられ、前記第１内部実装機器が設置された第１内部実装機器取付部材と前記第１実装部材とが接触し、前記第１内部実装機器取付部材と前記第１実装部材との間の導通性を良くするための複数の凸状の第３押し出し部を、前記第１内部実装機器取付部材および前記第１実装部材のうちの何れかに設け、前記第１実装部材は、前記第１内部実装機器取付部材の一部である嵌合部が嵌合されるボード取付孔が形成され、前記第１内部実装機器取付部材の嵌合部が前記ボード取付孔に嵌合されるとともに、前記第１内部実装機器取付部材の他部が前記第１実装部材にネジ留めされ、前記第３押し出し部は、前記第１内部実装機器取付部材のネジ固定部側よりも前記ボード取付孔側の方が高く形成されている。
第２の本発明に関わる制御装置の実装構造は、内部実装機器と該内部実装機器に電圧を供給して稼動させる電源部を備える制御装置の実装構造であって、上面側に開口部を有する箱型形状に形成され前記内部実装機器と前記電源部とが搭載される外枠を成す筐体フレームと、電気的導通性を有し前記開口部を覆い閉塞する外装カバー部材と、前記筐体フレーム内に前記内部実装機器である第１内部実装機器を実装する第１実装部材と、前記内部実装機器であるハードディスクを含む防震を必要とする耐震必要機器が取り付けられるトレー部材と、板材が折り曲げられ上面板および両側面板を有する形状に形成され前記筐体フレームの内底面に固定され、前記トレー部材が挿入される第２実装部材と、前記耐震必要機器に電圧を供給する電気的被接続部を有する回路基板とを備え、前記筐体フレームにおける開口部側にあって該開口部を囲むように形成された外面に、前記外装カバー部材に接触する複数の凸状の第１押し出し部が設けられ、かつ、前記第１実装部材と前記筐体フレームとが接触する複数の凸状の第２押し出し部が、前記第１実装部材と前記筐体フレームとの何れかに設けられ、前記第１押し出し部は、円柱形や球形を含む曲率を有した形状であり、互いに、耐ノイズ性に有効な所定距離の間隔で設けられ、前記第２押し出し部は、円柱形や球形を含む曲率を有した形状であり、互いに、耐ノイズ性に有効な所定距離の間隔で設けられ、前記第２実装部材は、前記トレー部材を案内する案内部を有し、前記トレー部材は、前記第２実装部材に挿入される際に前記案内部によって挿入方向に案内されるとともに、手前側より奥側の方が前記挿入方向に対する上下方向に大きく移動する被案内部を有し、前記耐震必要機器が取り付けられるトレー部材は、前記被案内部が前記第２実装部材の案内部に案内されて、前記第２実装部材に挿入され、前記耐震必要機器の電気的接続部が前記回路基板の電気的被接続部に嵌合され電気的に接続されることで、前記耐震必要機器が実装されている。
第３の本発明に関わる制御装置の実装構造は、内部実装機器と該内部実装機器に電圧を供給して稼動させる電源部を備える制御装置の実装構造であって、上面側に開口部を有する箱型形状に形成され前記内部実装機器と前記電源部とが搭載される外枠を成す筐体フレームと、電気的導通性を有し前記開口部を覆い閉塞する外装カバー部材と、前記筐体フレーム内に前記内部実装機器である第１内部実装機器を実装する第１実装部材とを備え、前記筐体フレームにおける開口部側にあって該開口部を囲むように形成された外面に、前記外装カバー部材に接触する複数の凸状の第１押し出し部が設けられ、かつ、前記第１実装部材と前記筐体フレームとが接触する複数の凸状の第２押し出し部が、前記第１実装部材と前記筐体フレームとの何れかに設けられ、前記第１押し出し部は、円柱形や球形を含む曲率を有した形状であり、互いに、耐ノイズ性に有効な所定距離の間隔で設けられ、前記第２押し出し部は、円柱形や球形を含む曲率を有した形状であり、互いに、耐ノイズ性に有効な所定距離の間隔で設けられ、前記制御装置内の端部側に実装された外気吸い込みファンの吐き出し口に近接して冷却フィンが実装され、かつ、前記外気吸い込みファンから吐き出され前記冷却フィンにより拡散された冷却風を集約するように、板材を前記冷却フィンを覆うべく上方から前記冷却フィン側に折り曲げるとともに前記外気吸い込みファン側を開口した箱型形状に形成され、前記折り曲げた面板に通風孔を設けるとともに、加熱部に対向する前記折り曲げた面板を前記加熱部の方向に折り曲げ前記加熱部に向けて開放した冷却風案内部を形成した冷却風洞をさらに備え、前記冷却風案内部は、前記加熱部に向かって折り曲げた第１段板と、該第１段板の外側先端を下方向に向かって折り曲げた第２段板とを有している。

本発明によれば、熱や振動、ノイズの各々に対して信頼性が高く、かつ低コストの制御装置の実装構造を実現できる。

本発明の実施形態である制御装置の概略の斜視図である。 実施形態の制御装置の分解図である。 実施形態の筐体フレームの概略の斜視図である。 実施形態の筐体フレームの押し出し部の拡大図である図３のＡ部拡大図である。 実施形態のＩ／Ｏモジュールフレームの構造の概略図の図１のＢ方向矢視拡大図である。 実施形態のＩ／Ｏモジュールフレームの内部構造の概略図である図５のＣ方向矢視拡大図である。 実施形態のＩ／Ｏモジュールフレームの内部の押し出し部の拡大図である図６のＤ部拡大図である。 実施形態のＨＤＤ実装モジュールのＨＤＤ実装やぐらフレームの概略斜視図である。 図１に示すＨＤＤ実装モジュールに実装される実施形態のＨＤＤ実装トレーの分解図である。 実施形態のＨＤＤ実装組合わせ構造の概略を示す要部横断面図である。 実施形態のＨＤＤ実装モジュールの取り付け構造の図１のＥ−Ｅ線断面図である。 (ａ)は、レール固定前側ネジによる固定部の周辺の断面図であり、(ｂ)は、レール固定後側ネジによる固定部の周辺の断面図である。 実施形態の冷却風洞の概略を示す斜視図である。 従来のＨＤＤ実装構造の要部横断面図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態である制御装置１の概略を示す斜視図である。なお、図１においては、導通性を有する外装カバー類や化粧パネルは除いた状態を示している。
＜＜制御装置１の全体構成＞＞
図１に示す制御装置１は、箱型状に形成される筐体フレーム３の内部に、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)実装モジュール９、Ｉ／Ｏモジュール１２等の各種の装置構成要素が高密度実装されている。そのため、制御装置１は、発生する熱・外部からの振動・ノイズに対し高い信頼性を必要としている。

制御装置１の分解図である図２、図１に示すように、箱型の筐体フレーム３内の各種の装置構成要素は、主に、実装部品等の内部実装機器に電圧を供給して稼動させる電源モジュール２、筐体フレーム３内の内底面上に配置される制御プリント板であるマザーボード６(図２参照)、ＨＤＤ実装トレー１９やＤＶＤ(Digital Versatile Disk)メディア機器５を実装するＨＤＤ実装モジュール９(図１参照)、規格など標準化され外部とのデータの入出力を行うＩ／Ｏ機能が搭載されたＩ／Ｏボード１３等を複数実装するＩ／Ｏモジュール１２、その他ディスクアレイのＲＡＩＤ(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)モジュール１０等で構成されている。

図１に示す制御装置１の内部には、各種の装置構成要素の発熱に対する冷却性能を確保するため、図２に示すように、制御装置１の前面部のＨＤＤ実装トレー１９などを挿入する側の反対側に冷却ファン８ａが設けられ、後面中央側内に冷却ファン８ｂが設けられている。
また、制御装置１の内部下方に配置されるマザーボード６(図２参照)には、ＣＰＵ(Central Processing Unit)等の高発熱部の放熱のために、冷却フィンが実装されている。

特に、制御装置１の前面内の冷却ファン８ａの後方の吐き出し部側に近接して実装された大型冷却フィン７(図２参照)は、最も発熱する部分である。そこで、外気より冷却ファン８ａで強制的に取り込んだ空気を制御装置１の内部の大型冷却フィン７に向けて吐き出している。
しかしながら、この場合、冷却ファン８ａによる送風は、冷却ファン８ａの後方に近接した大型冷却フィン７を一気に冷却する一方、大型冷却フィン７が冷却ファン８ａによる送風の物理的障害となり、制御装置１の内部の四方に大型冷却フィン７によって風が拡散されることになる。
そこで、本制御装置１では、この拡散する風を集約させ案内し制御装置１の内部の発熱部など適切な場所に風を送るための冷却風洞１１が実装されている。

＜＜筐体フレーム３＞＞
次に、高信頼シールドフレーム構造を構成する筐体フレーム３について、図３を用いて、詳細に説明する。
図３は、実施形態の筐体フレーム３の概略の斜視図である。
図３に示す筐体フレーム３は、所定厚の鋼板を板金加工して四方を上方に折り曲げる加工を施し、前面板３ｚ、後面板３ｈ、右側面板３ｒ、左側面板３ｌ、および底面板３ｔを有する箱型形状に形成している。

また、筐体フレーム３は、前面板３ｚ、後面板３ｈ、右側面板３ｒ、および左側面板３ｌをぞれぞれ内方側に曲げ加工して前面上板３ｚ1、後面上板３ｈ1、右側面上板３ｒ1、および左側面上板３ｌ1を形成し、上面側に配置される外装カバー(図示せず)と接触する上面としている。なお、図示しない外装カバーは、導通性を有する例えば鋼板等で形成される平板状の部品であり、前面上板３ｚ1、後面上板３ｈ1、右側面上板３ｒ1、および左側面上板３ｌ1に接触して取り付けられ、前面上板３ｚ1、後面上板３ｈ1、右側面上板３ｒ1、および左側面上板３ｌ1によって形成される開口部ｋを覆う部材である。

筐体フレーム３の前面上板３ｚ1、後面上板３ｈ1、右側面上板３ｒ1、および左側面上板３ｌ1には、上外方の外面である上面側(図３の紙面上側)に、外装カバーが配置された際に外装カバーと電気的導通性を確保するために、円柱状、半球状等の等の曲率を有した形状の凸状の押し出し部１５が一定の間隔をもって形成されている。
すなわち、筐体フレーム３における上面側に配置される外装カバーと接触する面に、電気的導通性を確保するための円柱状、半球状等の複数の凸状の押し出し部１５を筐体フレーム３の上部の開口部ｋ(図３参照)を囲む各四方向に、ノイズの周波数、波長等に応じて耐ノイズ性を有効に発揮する所定の間隔で押し出し加工（ボス、ディンプル加工など）により設けた構成としている。

図４は、本発明の実施形態の筐体フレーム３の押し出し部１５の拡大図である図３のＡ部拡大図である。
図４に示す押し出し部１５は、筐体フレーム３を箱型形状に成形する際の製作工程で自動機により押し出し加工されるため、製作コストのアップが抑制されている。押し出し部１５の配置は、ノイズの周波数、波長等に合わせノイズに対するシールド力が有効に発揮できる寸法配置になっていることから、従来使用していた外装カバーと導通性を確保するために、市販のガスケットを設ける必要がない。

なお、従来のガスケット方式は、外装カバーや筐体フレーム、及びガスケット自体、各々の寸法の均一性が異なり、すなわち、不均一な寸法誤差があるため、組み合わせると目視し難い隙間が発生し、シールド性能が制御装置単体および複数の制御装置間で均一に保持できない。また、アースバネを挟み込む方式も同様である。
図１に示すように、本制御装置１では、マザーボード６、Ｉ／Ｏモジュール１２、ＨＤＤ実装トレー１９等の各種の装置構成要素を搭載する筐体フレーム３と一体に複数の押し出し部１５を設けている。これにより、ノイズの影響を受ける各種の装置構成要素と複数の押し出し部１５との相対位置の寸法精度が確保され、対ノイズ性能の向上が図られている。

また、複数の押し出し部１５は、筐体フレーム３の上面(前面上板３ｚ1、後面上板３ｈ1、右側面上板３ｒ1、および左側面上板３ｌ1(図３参照))に配置されるので、複数の押し出し部１５を圧接する外装カバーと筐体フレーム３の上面の複数の押し出し部１５との相対位置が、組立て、メンテナンス等において作業員に目視し易い。これらの点から、複数の押し出し部１５の配置が、制御装置１の性能上、および製造上、最適な配置となっている。
加えて、筐体フレーム３が箱形形状に形成されるため、外装カバーは平面状に形成でき、外装カバーの製造・組立作業が容易となっている。
このように、本実施形態の押し出し部１５を設ける構成により、対ノイズに対するシールド性能向上と製造コストの低減を実現している。

＜＜Ｉ／Ｏモジュール１２の実装構造＞＞
次に、図１、図２に示すＩ／Ｏモジュール１２の実装構造について、詳細に説明する。
図５は、一実施形態のＩ／Ｏモジュールフレーム４９の構造の概略図である図１のＢ方向矢視拡大図である。なお、図５において、Ｉ／Ｏモジュール１２以外の箇所は省略して示している。図６は、一実施形態のＩ／Ｏモジュールフレーム４９の内部構造の概略図の図５のＣ方向矢視拡大図である。なお、図６においては、Ｉ／Ｏボード１３が各々３つのスロットに入れられる３スロット実装されるうち、最上段のボードが未実装状態の場合を示している。一方、図５においては、Ｉ／Ｏボード固定金具１６を３つ設けた場合を例示している。

図１に示すように、Ｉ／Ｏモジュール１２は、制御装置１内の後方片端域に実装されている。Ｉ／Ｏモジュール１２は、規格標準化された形状である複数のＩ／Ｏボード１３を、図５、図６に示すＩ／Ｏボード固定金具１６介して、Ｉ／Ｏモジュールフレーム４９に実装される。
なお、Ｉ／Ｏボード固定金具１６には、図６に示すように、ネジｎ２を下方から、Ｉ／Ｏボード１３を挿通して螺着することで、Ｉ／Ｏボード１３が取り付けられている。

図５に示すように、Ｉ／Ｏボード１３を取り付けたＩ／Ｏボード固定金具１６は、平板状に延在するその一方端部１６ａをＩ／Ｏモジュールフレーム４９に穿孔されたＩ／Ｏボード固定金具挿入孔４０に嵌入した後、図６に示す反対側の曲げ加工された他方端部１６ｂを１本のネジｎ１をＩ／Ｏモジュールフレーム４９に螺着して実装する取り付け構造としている。
なお、Ｉ／Ｏモジュールフレーム４９における３本のネジｎ１がそれぞれ螺着される３つの箇所には、予め、バーリング加工およびタップを用いて雌ネジが螺刻されている。なお、Ｉ／Ｏモジュールフレーム４９に雌ネジを形成することなく、ナットを用いてネジｎ１を螺入させる構成にしてもよい。

図７は、一実施形態のＩ／Ｏモジュールフレーム４９の内部の押し出し部１７(１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、…)の拡大図である図６のＤ部拡大図である。
図５〜図７に示すように、Ｉ／Ｏモジュールフレーム４９には、筐体フレーム３と接触する面である凹型に配置される側面板４９ａ、４９ｂおよび下面板４９ｃに、電気的導通性を確保するために、図７に示すように、外側に突き出る半球状、円柱状等の曲率を有した形状の凸状の押し出し部１４ａが押し出し加工（ボス、ディンプル加工など）で形成された片持ち支持部１４が、ノイズの周波数、波長等に応じて耐ノイズ性を有効に発揮する所定の間隔で設けられている。
なお、凸状の押し出し部１４ａを有する片持ち支持部１４は、Ｉ／Ｏモジュールフレーム４９に代えて、筐体フレーム３に設け、筐体フレーム３とＩ／Ｏモジュールフレーム４９との導通を図る構成としてもよい。

図６、図７に示すように、Ｉ／Ｏモジュールフレーム４９の内部には、Ｉ／Ｏボード１３のスロットごとに、Ｉ／Ｏボード固定金具１６が取り付けられた際に、Ｉ／Ｏボード固定金具１６との電気的導通性を確保するために、Ｉ／Ｏボード固定金具１６が接触する幾つかの凸状の押し出し部１７(１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、…)が、所定の間隔で設けられている。なお、凸状の押し出し部１７(１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、…)間の所定の間隔は、ノイズの周波数、波長等に応じて耐ノイズ性を有効に発揮する距離を求め、決定される。

図７に示すように、押し出し部１７は、押し出し加工（ボス、ディンプル加工など）により、円柱状、半球状等の曲率を有した形状に形成されている。
図５に示すように、Ｉ／Ｏボード固定金具１６は、Ｉ／Ｏモジュールフレーム４９に一方端部１６ａが嵌入構造になっているため、Ｉ／Ｏモジュール固定金具挿入孔４０の近くでの接触圧は、反対側の他方端部１６ｂのネジｎ１(図６参照)による固定部付近に比べ安定しない。このため、Ｉ／Ｏモジュールフレーム４９の内部の押し出し部１７ａ、押し出し部１７ｂ、押し出し部１７ｃ、…の順に押し出し部１７の高さが、Ｉ／Ｏボード固定金具１６の取り付け状態が不安定なＩ／Ｏボード固定金具挿入孔４０付近に近づくほど高くし、Ｉ／Ｏボード固定金具１６とＩ／Ｏモジュールフレーム４９の内部の押し出し部１７との接触状態を均一化し、Ｉ／Ｏボード固定金具１６とＩ／Ｏモジュールフレーム４９の電気的導通性を均一にしている。

これにより、Ｉ／Ｏボード１３が固定されたＩ／Ｏボード固定金具１６が、Ｉ／Ｏモジュールフレーム４９の凸状の押し出し部１７に接触する。さらに、図７、図５に示すように、Ｉ／Ｏモジュールフレーム４９の片持ち支持部１４の凸状の押し出し部１４ａが筐体フレーム３に接触することで、Ｉ／Ｏボード１３が、Ｉ／Ｏボード固定金具１６、Ｉ／Ｏモジュールフレーム４９を介して筐体フレーム３に接続され、Ｉ／Ｏボード１３のグランド経路が確実に確保されている。
なお、押し出し部１７ａ、押し出し部１７ｂ、押し出し部１７ｃ、…は、Ｉ／Ｏモジュールフレーム４９の内部ではなく、Ｉ／Ｏボード固定金具１６に設ける構成としてもよい。
なお、筐体フレーム３との導通を図る凸状の押し出し部１４ａおよび凸状の押し出し部１７を、Ｉ／Ｏモジュールフレーム４９に設けた場合を例示したが、筐体フレーム３に搭載されるＩ／Ｏボード１３以外のその他の任意の内部実装機器を実装するＩ／Ｏモジュールフレーム４９以外のその他の任意の実装部材に設けることができるのは勿論である。
また、押し出し部１７ａ、押し出し部１７ｂ、押し出し部１７ｃ、…は、実装部材ではなく、Ｉ／Ｏボード固定金具１６に相当する任意の内部実装機器取り付け部材に設ける構成としてもよい。この場合も、Ｉ／Ｏボード固定金具１６のネジ固定部側よりも、嵌合部側の押し出し部１７の高さを高くする方が望ましい。

＜＜ＨＤＤ実装モジュール９の取り付け構造＞＞
次に、高信頼耐振構造を形成するＨＤＤ実装モジュール９の取り付け構造について、説明する。
図８は、一実施形態であるＨＤＤ実装モジュール９のＨＤＤ実装やぐらフレーム１８の概略斜視図である。図９は、図１に示すＨＤＤ実装モジュール９に実装される実施形態のＨＤＤ実装トレー１９の分解図である。図１０は、実施形態のＨＤＤ実装組合わせ構造の概略を示す要部横断面図である。
図８に示すＨＤＤ実装やぐらフレーム１８は、制御装置１(図１参照)の前面片側付近に実装される。

ＨＤＤ実装やぐらフレーム１８、ＨＤＤ４(図９参照)をそれぞれ搭載した２台のＨＤＤ実装トレー１９(図２、図１０参照)が内部に実装されるとともに、１台のＤＶＤメディア機器５(図２参照)が外上部に実装され、ＨＤＤ実装モジュール９(図１、図１０参照)を形成している。
ＨＤＤ実装やぐらフレーム１８(図８参照)は、鋼板を板金加工によって、左右の側部を下方に折り曲げ、上面板１８ａと右側面板１８ｂ、左側面板１８ｃが形成されるとともに前方側(前面側)と後方側(後面側)とおよび下方側が開口された略反凹構造の形状に形成されている。

このＨＤＤ実装やぐらフレーム１８は、図１０に示すように、２つのＨＤＤ実装トレー１９の上にそれぞれ載置されるＨＤＤ４(図２参照)へ冷却風を送るために、片側の左側面板１８ｃに、冷却孔３８ａ、３８ｂ、３９がそれぞれ任意の数設けられている。
この構成により、制御装置１の前面側の冷却ファン８ａ(図１参照)によって、制御装置１の外部の外気から冷却風を取り入れ、後記の冷却風洞１１(図１、図２参照)で集約した冷却風を、冷却風洞１１の折り曲げ案内部の右側段板１１ｒ1、１１ｒ2(図２、冷却風洞１１の斜視図の図１３参照)を介して、冷却孔３８ａ、３８ｂ、３９から取り入れ、取り入れた冷却風によってＨＤＤ４を冷却し、ＨＤＤ実装やぐらフレーム１８の後方から該冷却風が抜ける構造としている。

また、ＨＤＤ実装やぐらフレーム１８には、ＨＤＤ実装トレー１９を収納した際、ＨＤＤ用バックボード３７(図１のＥ−Ｅ線断面図の図１１参照)に実装されたＨＤＤ接続コネクタ３３に、ＨＤＤ実装トレー１９の電源・信号ラインコネクタ１９ｃを嵌合させるため、ＨＤＤトレー用ガイド２５ａ、２５ｂが両側の右側面板１８ｂと左側面板１８ｃとにそれぞれ設けられている。
図２、図９に示すＨＤＤ実装トレー１９は、以下のようにして製造される。

まず、所定の大きさの鋼板を幾つか折り曲げ、下面板２０ａ、右側面板２０ｂ、左側面板２０ｃを有するＨＤＤトレー金具２０を形成し、ＨＤＤトレー金具２０の下面板２０ａの上に、防振ゴム２４等の弾性材を貼り付ける。
そして、ＨＤＤトレー金具２０の下面板２０ａに貼り付けた防振ゴム２４等の弾性材の上にＨＤＤ４を載置する。なお、弾性材として、防振ゴム２４を例示したが、防振ゴム以外のスポンジ等の弾性材であってもよい。
その後、一方側部側から、レール固定前側ネジ２１とレール固定後側ネジ２２とを、それぞれＨＤＤ実装トレー用レール４１ａの取り付け孔４１ａ1、４１ａ3およびＨＤＤトレー金具２０の右側面板２０ｂの取り付け孔２０ｂ1、２０ｂ3にそれぞれ挿通させ、ＨＤＤ４の一方側部に螺刻した雌ネジ４ｍ1、４ｍ3にそれぞれ螺入させる。

同様に、他方側部側から、別のレール固定前側ネジ２１(図示せず)とレール固定後側ネジ２２(図示せず)とをそれぞれ、ＨＤＤ実装トレー用レール４１ｂの取り付け孔４１ｂ1、４１ｂ3およびＨＤＤトレー金具２０の左側面板２０ｃの取り付け孔２０ｃ1、２０ｃ3にそれぞれ挿通させ、ＨＤＤ４の他方側部に螺刻した雌ネジ(図示せず)にそれぞれ螺入させる。
これにより、ＨＤＤ実装トレー用レール４１ａ、４１ｂをＨＤＤトレー金具２０の右側面板２０ｂ、左側面板２０ｃにそれぞれ固定するとともに、ＨＤＤトレー金具２０の右側面板２０ｂ、左側面板２０ｃにＨＤＤ４を固定し、ＨＤＤ４をＨＤＤトレー金具２０に実装する。

また、図９に示すように、ＨＤＤ実装トレー１９の前面板２０ｄの上部には、ＨＤＤ実装モジュール９と筐体フレーム３(図１参照)とを弾性力をもって挟みＨＤＤ実装モジュール９、筐体フレーム３間を導通させてグランドが経由するためのフィンガ２３が複数設けられている。
図１０に示すように、本実施形態のＨＤＤ４の実装組合わせ構造は、ネジｎ３を、反凹形状のＨＤＤ実装やぐらフレーム１８の取り付け板１８ｅの取り付け孔(図示せず)を挿通させて、筐体フレーム３に対して螺着することで、ＨＤＤ実装やぐらフレーム１８を筐体フレーム３に固定する。

そして、ＨＤＤ４を搭載したＨＤＤ実装トレー１９を、両側のＨＤＤ実装トレー用レール４１ａ、４１ｂをそれぞれ筐体フレーム３に固定したＨＤＤ実装やぐらフレーム１８の両側のＨＤＤトレー用ガイド２５ａ、２５ｂ(図８参照)に、前方から嵌入して摺動させ、図１１に示すように、ＨＤＤ４の電源・信号ラインコネクタ１９ｃをＨＤＤ用バックボード３７に設置されるＨＤＤバックボード用コネクタ３４に嵌合させることで、ＨＤＤ４を搭載したＨＤＤ実装トレー１９を筐体フレーム３に固定したＨＤＤ実装やぐらフレーム１８に挿入し取り付ける。

一方、前記の従来の図１４に示すＨＤＤ実装モジュール１０９の構造は、筐体フレーム１０３の上に取り付けられるＨＤＤ実装部材１２７、ＨＤＤ実装土台部材１２８、ＨＤＤ第１補強材１２９、ＨＤＤ第２補強材１３０など多数の部材で構成され、多数の固定ネジｎ１０や溶接ｙ１０により、多数固定する剛体構造であり、複雑であり、材料費、加工費共に大きくかかる。

このように、図１０に示す本実施形態のＨＤＤ実装モジュール９は、従来のＨＤＤ実装モジュール１０９に比べ、ＨＤＤ実装やぐらフレーム１８を、筐体フレーム３にネジｎ３で固定し、ＨＤＤ４を実装したＨＤＤ実装トレー１９をＨＤＤ実装トレー用レール４１ａ、４１ｂ(図９参照)でＨＤＤ実装やぐらフレーム１８に挿入して、ＨＤＤ４の電源・信号ラインコネクタ１９ｃをＨＤＤ接続コネクタ３３に嵌合して取り付けるので、構成が簡素になっており、材料費、加工費等の製造コストの低減が図れている。
しかも、本構造は、ＨＤＤ実装やぐらフレーム１８を用いた免振構造のため、制御装置１が、外部から振動や衝撃を受けた場合にも、ＨＤＤ実装やぐらフレーム１８の反凹構造と防振ゴム２４で吸収することができ、ＨＤＤ４の信頼性を向上できる。

＜ＨＤＤ４の電源・通信ラインの嵌合信頼性＞
次に、ＨＤＤ４の電源・通信ラインの嵌合信頼性に関して、説明する。
ＨＤＤ４は、耐振性を確保すると同時に電源・通信ラインの嵌合信頼性を確保する必要がある。
図１のＨＤＤ実装モジュール９のＥ−Ｅ線断面図の図１１に示すように、制御装置１のＨＤＤ実装モジュール９内には、下部に配置される制御ボードのマザーボード６の上に、ＨＤＤ用バックボード３７に取り付けられたＨＤＤバックボード用コネクタ３４が嵌合され、ＨＤＤバックボード用コネクタ３４を介して、ＨＤＤ用バックボード３７が立設されている。
これにより、マザーボード６とＨＤＤ用バックボード３７との間の電源・信号ラインが、ＨＤＤバックボード用コネクタ３４を介して、接続され、ＨＤＤ用バックボード３７に実装されたＨＤＤ接続コネクタ３３とマザーボード６との電源・信号ラインが、ＨＤＤ用バックボード３７、ＨＤＤバックボード用コネクタ３４を介して、実現されている。

ＨＤＤ実装モジュール９において、図１０に示す筐体フレーム３に固定されたＨＤＤ実装やぐらフレーム１８の両側部のＨＤＤトレー用ガイド２５ａ、２５ｂ(図８参照)に、図９に示すＨＤＤ４を実装したＨＤＤ実装トレー１９の両側のＨＤＤ実装トレー用レール４１ａ、４１ｂを嵌入し、ＨＤＤ４を実装したＨＤＤ実装トレー１９を、図１０に示すように、ＨＤＤ実装やぐらフレーム１８内に挿入する。そして、ＨＤＤ実装トレー１９に実装されたＨＤＤ４の後部の電源・信号ラインコネクタ１９ｃを、ＨＤＤ用バックボード３７に実装されたＨＤＤ接続コネクタ３３に嵌合させる。

この構成により、ＨＤＤ実装トレー１９のＨＤＤ４と制御ボードであるマザーボード６との電源・信号ラインが、ＨＤＤ接続コネクタ３３、ＨＤＤ用バックボード３７、ＨＤＤバックボード用コネクタ３４を介して、確保されるとともに、ＨＤＤ４を実装したＨＤＤ実装トレー１９がＨＤＤ実装モジュール９に取り付けられる。
この構成では、ＨＤＤ４、ＨＤＤ用バックボード３７、およびマザーボード６が立体的な嵌合構造となり、余分な配線をなくすことができるという利点がある。
一方、ＨＤＤ実装トレー１９に実装されたＨＤＤ４の電源・信号ラインコネクタ１９ｃと、ＨＤＤ用バックボード３７に実装されたＨＤＤ接続コネクタ３３との間の嵌合の際の累積する寸法誤差は大きくなる。

そこで、本ＨＤＤ実装モジュール９においては、次に示す構成を採用している。
図１２は、本実施形態のＨＤＤ実装トレー１９のＨＤＤトレー金具２０とＨＤＤ実装トレー用レール４１ａとの取り付け状態を示す図であり、図１２(ａ)は、レール固定前側ネジ２１による固定部の周辺の断面図であり、図１２(ｂ)は、レール固定後側ネジ２２による固定部の周辺の断面図である。
図１２(ａ)に示すレール固定前側ネジ２１とＨＤＤ実装トレー用レール４１ａの取り付け孔４１ａ1とのクリアランス寸法ｓ１に対して、図１２(ｂ)に示すレール固定後側ネジ２２とＨＤＤ実装トレー用レール４１ａの取り付け孔４１ａ3とのクリアランス寸法ｓ２を大きく(ｓ１＜ｓ２)とっている。

同様に、反対側のレール固定前側ネジ２１とＨＤＤ実装トレー用レール４１ｂの取り付け孔４１ｂ1とのクリアランス寸法に対して、レール固定後側ネジ２２とＨＤＤ実装トレー用レール４１ｂとのクリアランス寸法を大きくとっている。
すなわち、ＨＤＤ実装トレー１９のＨＤＤ実装トレー用レール４１は、固定するレール固定前側ネジ２１とレール固定後側ネジ２２では、クリアランスが前方(寸法ｓ１)と後方(寸法ｓ２)とで異なっている。
これにより、図１２(ａ)に示すＨＤＤ４に螺着されるレール固定前側ネジ２１に対して、ＨＤＤ実装トレー用レール４１ａは、矢印α１のように、移動自在に構成されている。また、図１２(ｂ)に示すＨＤＤ４に螺着されるレール固定後側ネジ２２に対して、ＨＤＤ実装トレー用レール４１ａは、矢印α２のように、矢印α１の移動距離より大きく、移動自在に構成されている。

同様に、ＨＤＤ４に螺着されるレール固定前側ネジ２１に対して、ＨＤＤ実装トレー用レール４１ｂは、移動自在に構成されている。また、ＨＤＤ４に螺着されるレール固定後側ネジ２２に対して、ＨＤＤ実装トレー用レール４１ｂは、レール固定前側ネジ２１の箇所より、移動距離が大きく移動自在に構成されている。
このクリアランスの差(ｓ２−ｓ１)により、ＨＤＤ４の後部の電源・信号ラインコネクタ１９ｃをＨＤＤ用バックボード３７に固定されたＨＤＤ接続コネクタ３３に嵌合する際、ＨＤＤ４が実装されるＨＤＤ実装トレー１９が、前側よりも奥側の電源・信号ラインコネクタ１９ｃの近傍箇所が、上下に大きく可動する。

この構成により、図１１に示すように、ＨＤＤ実装トレー１９に実装されたＨＤＤ４の電源・信号ラインコネクタ１９ｃとＨＤＤ用バックボード３７に実装されたＨＤＤ接続コネクタ３３との間の嵌合誤差を吸収し、かつ、ＨＤＤ実装トレー１９の挿抜性を確保している。
なお、ＨＤＤ実装トレー用レール４１ａ、４１ｂがそれぞれレール固定前側ネジ２１、レール固定後側ネジ２２との間にクリアランスを有し、図１２(ａ)、(ｂ)の矢印α１、α２のように移動する場合を例示したが、前方側より後方側のクリアランスが大きければ、レール固定前側ネジ２１、レール固定後側ネジ２２に代えて、一対のボス、一対の任意の形状の凸状部材等の案内部材でもよく、レール固定前側ネジ２１、レール固定後側ネジ２２等のネジに限定されないのは勿論である。

＜＜冷却風洞１１＞＞
次に、冷却風洞１１について、説明する。
図２、図１３に示す冷却風洞１１は、前面部の冷却ファン８ａによって制御装置１の内部に取り入れた冷却風を案内し、制御装置１の内部で発生した熱を効果的に冷却するための風洞である。
図２に示すように、制御装置１は、その前面部に冷却ファン８ａを配置し、冷却ファン８ａの吐き出し口に近接して、大型冷却フィン７が配置されている。

冷却風洞１１は、外気を取り入れる冷却ファン８ａと大型冷却フィン７を覆うように、板厚の薄い鋼板等の１枚の板材を幾つか折り曲げ、上面板１１ａと、ＨＤＤ実装モジュール９側の一方側の側板である右側板１１ｒと、他方側の側板である左側板１１ｌと、後面板１１ｕとを形成し、前面側は、冷却ファン８ａで制御装置１(図１参照)の前方側から取り入れた外気を入れるため、開口している。
図１３に示すように、冷却風洞１１の大型冷却フィン７(図２参照)の後方側に配置される後面板１１ｕは、冷却風洞１１で拡散した空気を集約するように下方に折り曲げられるとともに、図示しない装置排気孔までに到達する途中の高発熱部に循環するように、下部を幾つかカットし、通気孔１１ｕ1、１１ｕ2、１１ｕ3としている。

冷却風洞１１の大型冷却フィン７の一方側の側面近くに配置される右側板１１ｒは、冷却風洞１１の一方外側方に配置されるＨＤＤ４(図２参照)に、大型冷却フィン７等で拡散した後に集約された風が、効率よくかつ全体的に流れるように、段曲げ成形して右側段板１１ｒ1、１１ｒ2を形成している。この右側板１１ｒの右側段板１１ｒ1、１１ｒ2により、ＨＤＤ４に対する風量と風速をコントロールする構造としている。
この構成により、冷却風洞１１は、冷却ファン８ａによって制御装置１の内部に外気を取り入れ、冷却ファン８ａの後方に近接して冷却風の障害となる大型冷却フィン７が実装されているような高密度実装状態において、本冷却風洞１１が冷却上効果を有効に発揮する。

なお、本実施形態では、冷却ファン８ａ、大型冷却フィン７は、制御装置１の前面側に設けた場合を例示したが、制御装置１の右側面側、左側面側、後面側の何れの箇所に設けてもよいことは勿論である。
また、本実施形態では、通気孔１１ｕ1、１１ｕ2、１１ｕ3を後面板１１ｕに設けた場合を例示したが、後面板１１ｕ以外の右側板１１ｒ、左側板１１ｌに、冷却風が発熱部に循環するように、通気孔を設けてもよいし、後面板１１ｕ、右側板１１ｒ、左側板１１ｌのうちの少なくとも何れかの面板に、該通気孔を設ける構成としてもよい。

また、本実施形態では、右側板１１ｒの右側段板１１ｒ1、１１ｒ2により、発熱部のＨＤＤ４に対する風量と風速をコントロールする構造とした場合を例示したが、右側板１１ｒ以外の後面板１１ｕ、左側板１１ｌに、右側段板１１ｒ1、１１ｒ2と同様な発熱部への右風量と風速をコントロールする段板を設けてもよいし、右側板１１ｒ、後面板１１ｕ、左側板１１ｌのうちの少なくとも何れかの面板に、右側段板１１ｒ1、１１ｒ2と同様な段板を設ける構成としてもよい。

＜＜まとめ＞＞
本実施形態は、高信頼を求められる産業用制御装置などにおいて、熱や振動やノイズ対策を低コストで実現できる実装構造を提供する。以下その実現手段をまとめて述べる。
第１点として、従来、外装カバーや内部実装金具と筐体フレーム３との間に市販のガスケットを挟め込み導通性を確保するも、筐体フレーム３や外装カバーなどの部材のゆがみによる隙間や接圧不足により、均一な導通性を確保することが困難であった。
そこで、本実施形態の筐体フレーム３への押し出し加工により、機械的に筐体フレーム３に押し出し部１５を数十センチ間隔で、外装カバーとの間に設け、押し出し部１５の形状を円柱状や球状等の曲率を有した形状にすることにより、隙間なく均一な導通性を確保することができる。

第２点として、図６に示すように、Ｉ／Ｏモジュールフレーム４９等の内部実装金具に押し出し加工による凸状の押し出し部１４ａが形成された片持ち支持部１４を設け、Ｉ／Ｏモジュールフレーム４９等の内部実装金具と筐体フレーム３との間で、隙間なく均一な導通性を確保している。
また、図５、図６に示すように、Ｉ／Ｏボード固定金具１６とこれを取り付けるＩ／Ｏモジュールムフレーム４９との間で均一な導通を図る目的で、下記の押し出し構造とその配置を行っている。

Ｉ／Ｏボード固定金具１６を簡易的に嵌合させる一方端部１６ａの部分と強制的にネジ固定する他方側の他方端部１６ｂ(図６参照)の部分とにおけるＩ／Ｏボード固定金具１６とＩ／Ｏモジュールムフレーム４９との間の接圧の不均一性を防止する。そのため、ネジ固定する他方端部１６ｂの付近の押し出し部１７(１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、…)の押し出し高さと嵌合部の一方端部１６ａの付近の押し出し部１７の押し出し高さを、嵌合部の一方端部１６ａに近づくに従って除々に高くすることにより、前記接圧を均一化している。
これにより、Ｉ／Ｏボード１３を固定したＩ／Ｏボード固定金具１６をＩ／Ｏモジュールムフレーム４９にネジ１本で固定し、両端部で固定状態が異なる場合にも、Ｉ／Ｏボード固定金具１６全体として、均一な導通性を確保することが可能である。

第３点として、従来、ＨＤＤ実装構造は、複数部材を用い、ネジや溶接などによりＨＤＤ実装構造やＨＤＤトレー構造、及びそれらの固定を行う剛体構造を採用しており、材料や加工費がかかるという問題があった。そこで、本実施形態では、図１０、図８に示すように、１つの板材を幾つか曲げ加工し、ＨＤＤ４の実装面であるＨＤＤトレー金具２０の下面板２０ａに防振ゴム等の弾性材を設け、外部からの振動や衝撃を吸収緩和する免振構造としている。
これにより、振動に対し脆弱なＨＤＤ４を保護することができる。

第４点として、図２、図１３に示す冷却風洞１１の構造は、小型化・高密度化された制御装置１は、外部空気を吸気する冷却ファン８ａに近接して、冷却ファン８ａからの冷却風の障害になる大型冷却フィン７(図２参照)などが実装される。
この大型冷却フィン７により、冷却ファン８ａの冷却風が拡散され、制御装置１の内部の風の循環が悪くなることを防止するため、障害となる大型冷却フィン７などを覆うように冷却風洞１１を設け、大型冷却フィン７で拡散された風を集約化する。そして、冷却風洞１１に、制御装置１の内部にあるヒートスポットや排気までの風の方向を案内する風孔の通気孔１１ｕ1、１１ｕ2、１１ｕ3や、案内板の右側段板１１ｒ1、１１ｒ2を設けることにより、制御装置１の内部の効果的な冷却性能を確保している。

＜＜作用効果＞＞
本実施形態は、第１に、制御装置１の内部の外気取り入れ用の冷却ファン８ａに近接して大型冷却フィン７が実装され、ＨＤＤ４・電源モジュール２など複数箇所の冷却が必要とする高密度実装において、大型冷却フィン７により発散した冷却風を集約し、必要な箇所に冷却風を送る冷却風洞１１の構造(図２、図１３参照)を採用している。
第２に、振動に脆弱なＨＤＤ４やＤＶＤメディア機器５などを設ける従来の剛構造から、図９に示すように、安価な防振ゴム２４等の弾性材をＨＤＤ実装トレー１９に配置し、かつ、ＨＤＤ４の嵌合誤差を吸収する可動の凸型レール構造のＨＤＤ実装トレー用レール４１ａ、４１ｂを有したＨＤＤ実装モジュール９(図１０参照)の免振構造としている。

第３に、筐体フレーム３や各部材に、直接押し出し部１５(図４参照)、片持ち支持部１４の押し出し部１４ａ(図７参照)、押し出し部１７(図７参照)などを押し出し加工で形成し、組み合わせ部材間の導通性を向上させるシールド構造を採用している。
これら第１〜第３を組み合わせた構成により、制御装置１に発生する熱や外部からの振動やノイズを抑制し、製造コストの低減を容易に実現できる。
従って、本実施形態によれば、熱や振動やノイズ対策設計が困難な制御装置１において、比較的容易におのおのに最適な対策を行える。また、使用部材の低減と加工費の低減が図れる。また、設計対策・試作・試験の繰り返しによる後戻り作業を大幅に低減することが可能である。
また、製品化期間の短縮に大きく貢献すると共に、短命化している制御装置１のライフサイクルに柔軟に対応することが可能になる。

なお、本実施形態においては、振動に対し脆弱な内部実装機器の耐震必要機器として、ＨＤＤ４を例示して説明したが、ＨＤＤ４以外の振動に対し脆弱な耐震必要機器に本発明の構成を有効に適用できるのは、勿論である。

１ 制御装置
２ 電源モジュール(電源部)
３ 筐体フレーム
３ｈ1 後面上板(外面)
３ｌ1 左側面上板(外面)
３ｒ1 右側面上板(外面)
３ｚ1 前面上板(外面)
４ ハードディスク（ＨＤＤ）（内部実装機器、耐震必要機器、加熱部）
５ ＤＶＤメディア機器（内部実装機器）
７ 大型冷却フィン(冷却フィン)
８ａ 冷却ファン（外気吸い込みファン）
１１ 冷却風洞
１１ｒ 右側板(側面板)
１１ｒ1、１１ｒ2 右側段板(冷却風案内部)
１１ｕ 後面板
１１ｕ1、１１ｕ2、１１ｕ3 通気孔
１３ Ｉ／Ｏボード（第１内部実装機器）
１４ 片持ち支持部(第２押し出し部)
１４ａ 押し出し部(第２押し出し部)
１５ 押し出し部(第１押し出し部)
１６ Ｉ／Ｏボード固定金具(第１内部実装機器取付部材)
１６ａ 一方端部(嵌合部)
１６ｂ 他方端部(他部、ネジ固定部)
１７ 押し出し部(第３押し出し部)
１８ ＨＤＤ実装やぐらフレーム(第２実装部材)
１８ａ 上面板
１８ｂ 右側面板(側面板)
１８ｃ 左側面板(側面板)
１９ ＨＤＤ実装トレー(トレー部材)
１９ｃ 電源・信号ラインコネクタ(電気的接続部)
２０ ＨＤＤトレー金具
２０ａ 下面板(受け面)
２１ レール固定前側ネジ（手前側固定部材）
２２ レール固定後側ネジ（奥側固定部材）
２４ 防振ゴム(弾性材)
２５ａ、２５ｂ ＨＤＤトレー用ガイド(案内部、案内孔)
３３ ＨＤＤ接続コネクタ(電気的被接続部)
３４ ＨＤＤバックボード用コネクタ
３７ ＨＤＤ用バックボード(回路基板)
４０ Ｉ／Ｏボード固定金具挿入孔(ボード取付孔)
４１ａ、４１ｂ ＨＤＤ実装トレー用レール(被案内部、案内用レール)
４１ａ1 取り付け孔(手前側固定用案内孔)
４１ａ3 取り付け孔(奥側固定用案内孔)
４１ｂ1 取り付け孔(手前側固定用案内孔)
４１ｂ3 取り付け孔(奥側固定用案内孔)
４９ Ｉ／Ｏモジュールフレーム(第１実装部材)
ｋ 開口部
ｎ１ ネジ(請求項４のネジ)
ｓ１ クリアランス
ｓ２ クリアランス

Claims (7)

1. 内部実装機器と該内部実装機器に電圧を供給して稼動させる電源部を備える制御装置の実装構造であって、
   上面側に開口部を有する箱型形状に形成され前記内部実装機器と前記電源部とが搭載される外枠を成す筐体フレームと、
   電気的導通性を有し前記開口部を覆い閉塞する外装カバー部材と、
   前記筐体フレーム内に前記内部実装機器である第１内部実装機器を実装する第１実装部材とを備え、
   前記筐体フレームにおける開口部側にあって該開口部を囲むように形成された外面に、前記外装カバー部材に接触する複数の凸状の第１押し出し部が設けられ、かつ、
   前記第１実装部材と前記筐体フレームとが接触する複数の凸状の第２押し出し部が、前記第１実装部材と前記筐体フレームとの何れかに設けられ、
   前記第１押し出し部は、円柱形や球形を含む曲率を有した形状であり、互いに、耐ノイズ性に有効な所定距離の間隔で設けられ、
   前記第２押し出し部は、円柱形や球形を含む曲率を有した形状であり、互いに、耐ノイズ性に有効な所定距離の間隔で設けられ、
   前記第１内部実装機器が設置された第１内部実装機器取付部材と前記第１実装部材とが接触し、
   前記第１内部実装機器取付部材と前記第１実装部材との間の導通性を良くするための複数の凸状の第３押し出し部を、前記第１内部実装機器取付部材および前記第１実装部材のうちの何れかに設け、
   前記第１実装部材は、前記第１内部実装機器取付部材の一部である嵌合部が嵌合されるボード取付孔が形成され、
   前記第１内部実装機器取付部材の嵌合部が前記ボード取付孔に嵌合されるとともに、前記第１内部実装機器取付部材の他部が前記第１実装部材にネジ留めされ、
   前記第３押し出し部は、前記第１内部実装機器取付部材のネジ固定部側よりも前記ボード取付孔側の方が高く形成される
   ことを特徴とする制御装置の実装構造。
2. 前記第１内部実装機器は、Ｉ／Ｏボードであり、
   前記第１内部実装機器取付部材は、Ｉ／Ｏボード固定金具であり、
   前記第１実装部材は、Ｉ／Ｏモジュールフレームである
   ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置の実装構造。
3. 内部実装機器と該内部実装機器に電圧を供給して稼動させる電源部を備える制御装置の実装構造であって、
   上面側に開口部を有する箱型形状に形成され前記内部実装機器と前記電源部とが搭載される外枠を成す筐体フレームと、
   電気的導通性を有し前記開口部を覆い閉塞する外装カバー部材と、
   前記筐体フレーム内に前記内部実装機器である第１内部実装機器を実装する第１実装部材と、
   前記内部実装機器であるハードディスクを含む防震を必要とする耐震必要機器が取り付けられるトレー部材と、
   板材が折り曲げられ上面板および両側面板を有する形状に形成され前記筐体フレームの内底面に固定され、前記トレー部材が挿入される第２実装部材と、
   前記耐震必要機器に電圧を供給する電気的被接続部を有する回路基板とを備え、
   前記筐体フレームにおける開口部側にあって該開口部を囲むように形成された外面に、前記外装カバー部材に接触する複数の凸状の第１押し出し部が設けられ、かつ、
   前記第１実装部材と前記筐体フレームとが接触する複数の凸状の第２押し出し部が、前記第１実装部材と前記筐体フレームとの何れかに設けられ、
   前記第１押し出し部は、円柱形や球形を含む曲率を有した形状であり、互いに、耐ノイズ性に有効な所定距離の間隔で設けられ、
   前記第２押し出し部は、円柱形や球形を含む曲率を有した形状であり、互いに、耐ノイズ性に有効な所定距離の間隔で設けられ、
   前記第２実装部材は、前記トレー部材を案内する案内部を有し、
   前記トレー部材は、前記第２実装部材に挿入される際に前記案内部によって挿入方向に案内されるとともに、手前側より奥側の方が前記挿入方向に対する上下方向に大きく移動する被案内部を有し、
   前記耐震必要機器が取り付けられるトレー部材は、前記被案内部が前記第２実装部材の案内部に案内されて、前記第２実装部材に挿入され、前記耐震必要機器の電気的接続部が前記回路基板の電気的被接続部に嵌合され電気的に接続されることで、前記耐震必要機器が実装される
   ことを特徴とする制御装置の実装構造。
4. 前記トレー部材は、前記耐震必要機器が取り付けられる受け面に、弾性材を設けた
   ことを特徴とする請求項３に記載の制御装置の実装構造。
5. 前記トレー部材の被案内部は、前記第２実装部材の側方にそれぞれ設けられる前記案内部の案内孔に案内される一対の案内用レールであり、
   前記トレー部材は、前記案内用レールに設けられた手前側固定用案内孔と奥側固定用案内孔にそれぞれ嵌合され、前記案内用レールをそれぞれ前記手前側固定用案内孔と前記奥側固定用案内孔とのクリアランスをもって前記挿入方向に対する上下方向に案内する手前側固定部材と奥側固定部材とが側方に設けられ、
   前記奥側固定用案内孔と前記奥側固定部材との間のクリアランスを、前記手前側固定用案内孔と前記手前側固定部材との間のクリアランスより、大きくした
   ことを特徴とする請求項３に記載の制御装置の実装構造。
6. 内部実装機器と該内部実装機器に電圧を供給して稼動させる電源部を備える制御装置の実装構造であって、
   上面側に開口部を有する箱型形状に形成され前記内部実装機器と前記電源部とが搭載される外枠を成す筐体フレームと、
   電気的導通性を有し前記開口部を覆い閉塞する外装カバー部材と、
   前記筐体フレーム内に前記内部実装機器である第１内部実装機器を実装する第１実装部材とを備え、
   前記筐体フレームにおける開口部側にあって該開口部を囲むように形成された外面に、前記外装カバー部材に接触する複数の凸状の第１押し出し部が設けられ、かつ、
   前記第１実装部材と前記筐体フレームとが接触する複数の凸状の第２押し出し部が、前記第１実装部材と前記筐体フレームとの何れかに設けられ、
   前記第１押し出し部は、円柱形や球形を含む曲率を有した形状であり、互いに、耐ノイズ性に有効な所定距離の間隔で設けられ、
   前記第２押し出し部は、円柱形や球形を含む曲率を有した形状であり、互いに、耐ノイズ性に有効な所定距離の間隔で設けられ、
   前記制御装置内の端部側に実装された外気吸い込みファンの吐き出し口に近接して冷却フィンが実装され、かつ、
   前記外気吸い込みファンから吐き出され前記冷却フィンにより拡散された冷却風を集約するように、板材を前記冷却フィンを覆うべく上方から前記冷却フィン側に折り曲げるとともに前記外気吸い込みファン側を開口した箱型形状に形成され、前記折り曲げた面板に通風孔を設けるとともに、加熱部に対向する前記折り曲げた面板を前記加熱部の方向に折り曲げ前記加熱部に向けて開放した冷却風案内部を形成した冷却風洞をさらに備え、
   前記冷却風案内部は、前記加熱部に向かって折り曲げた第１段板と、該第１段板の外側先端を下方向に向かって折り曲げた第２段板とを有する
   ことを特徴とする制御装置の実装構造。
7. 前記冷却風洞は、
   前記外気吸い込みファンが配置される反対側の前記冷却フィンの奥方の後面板に前記通風孔を設けるとともに、前記加熱部に対向する側面板を前記加熱部の方向に折り曲げ前記加熱部に向けて開放した冷却風案内部を形成した
   ことを特徴とする請求項６に記載の制御装置の実装構造。

Images