JP5897968B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

本発明は電子機器における電気ケーブルの配置に関する。

下記特許文献１に例示されるように、従来、アンテナを備える電子機器が利用されている。アンテナは電気ケーブルを通して、回路基板に取り付けられたコネクタに接続されている。

米国特許出願公開第２０１０／０２５３５８２号明細書

回路基板上の電子部品、例えばＩＣチップからは比較的高い周波数の電磁波が出ている。ケーブルが回路基板の上側に配置される構造では、ケーブルを流れる信号が電磁波の影響を受ける場合がある。

本発明の目的は、電子部品から出る電磁波の信号への影響を低減することにある。

本発明に係る電子機器は、回路基板と、アンテナと、回路基板に取り付けられているコネクタと、前記コネクタと前記アンテナとを接続するケーブルと、前記ケーブルが前記コネクタの位置から前記回路基板の外縁に向けて延びるように前記ケーブルの位置を固定するとともに、前記ケーブルが前記回路基板の前記外縁に沿って配置されるように前記ケーブルを支持する、前記回路基板に取り付けられる部材と、を備える。この構造によれば、電子部品から出る電磁波の信号への影響を低減できる。

本発明の実施形態に係る電子機器が備える主要な部品を示す斜視図である。 シャーシと回路基板の分解斜視図である。 シャーシの平面図である。 図３に示すＩＶ−ＩＶ線での断面図である。 図３に示すＶ−Ｖ線での断面図である。 ケーブルの屈曲した部分を示す拡大斜視図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態に係る電子機器が備える主要な部品を示す斜視図である。同図では、冷却ユニット４０、アンテナ３８，３９、上シャーシ１０、及び電気ケーブル３１，３２が示されている。図２は上シャーシ１０と、回路基板２０と、下シャーシ５の分解斜視図である。図３は上シャーシ１０の平面図である。図４は図３に示すＩＶ−ＩＶ線での断面図であり、図５は図３に示すＶ−Ｖ線での断面図である。図６はケーブル３１，３２の屈曲した部分を示す拡大斜視図である。以下の説明においては、これらの図に示すＸ１及びＸ２をそれぞれ左方向及び右方向とし、Ｙ１及びＹ２をそれぞれ前方及び後方とし、Ｚ１及びＺ２をそれぞれ上方及び下方とする。

図１に示すように、電子機器は上シャーシ１０を備えている。上シャーシ１０は例えば１枚の金属板から板金加工により形成される板材である。また、電子機器は回路基板２０を備えている（図２参照）。上シャーシ１０は回路基板２０の一方の面（この例では上面）を覆っている。上シャーシ１０は回路基板２０と概ね同じサイズを有し、回路基板２０の全体を覆っている。上シャーシ１０は回路基板２０に取り付けられている。例えば、上シャーシ１０に形成された穴と回路基板２０に形成された穴とに螺子が差し込まれ、この螺子がこれらを収容するハウジングに固定される。そして、回路基板２０と上シャーシ１０は、螺子とハウジングとによって挟まれ、互いに固定される。なお、この例の電子機器は、さらに回路基板２０の下面を覆う下シャーシ５を有している（図２参照）。

回路基板２０の上面には複数の電子部品が取り付けられている。この例では、図２に示すように、回路基板２０にはＩＣチップ２１，２２やコネクタ２９ａ〜２９ｆが取り付けられている。上シャーシ１０はＩＣチップ２１，２２から出る電磁波を遮蔽する機能を有している。また、回路基板２０の上面には、後述する電気ケーブル３１，３２が接続されるコネクタ２３，２４が取り付けられている。

図１に示すように、上シャーシ１０を挟んで回路基板２０とは反対側には、すなわち、上シャーシ１０の上側には冷却ユニット４０が配置されている。この例の冷却ユニット４０は冷却ファン４１とカバー４２とを含んでいる。カバー４２の内側には、ＩＣチップ２１，２２に熱的に接続されＩＣチップ２１，２２の熱を受けるヒートシンクが配置されている。ヒートシンクは冷却ファン４１によって形成された空気流により冷却される。

電子機器はアンテナを有している。この例の電子機器は、図１に示すように、２つのアンテナ３８，３９を有している。アンテナ３８，３９は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格やＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線通信に用いられるアンテナである。アンテナ３８，３９は回路基板２０の外縁及び上シャーシ１０の外縁よりも外方に位置している。この例では、図３に示すように、アンテナ３８，３９は回路基板２０の前縁及び上シャーシ１０の前縁よりも前方に位置している。図１に示すように、カバー４２は回路基板２０の前縁及び上シャーシ１０の前縁を越えて張り出した部分４２ａを有し、アンテナ３８，３９は部分４２ａによって支持されている。アンテナ３８，３９は左右方向において離れて位置している。

図１に示すように、電子機器はアンテナ３８，３９とコネクタ２３，２４とをそれぞれ接続する電気ケーブル３１，３２を有している。ケーブル３１，３２は例えば同軸ケーブルである。すなわち、ケーブル３１，３２は管状のグランド線とその内側に配置される信号線とを有している。コネクタ２３，２４は、例えば同軸コネクタである。

ケーブル３１，３２は上シャーシ１０の上側、すなわち上シャーシ１０を挟んで回路基板２０とは反対側を通っている。詳細には、ケーブル３１，３２は、コネクタ２３，２４側に、上流部３１ａ，３２ａを有している（図３参照）。上流部３１ａ，３２ａは、後述する第１中途部３１ｂ，３２ｂと、コネクタ２３，２４との間の部分である。図１に示すように、上シャーシ１０は、回路基板２０のコネクタ２３，２４が取り付けられた部分を露出させる開口１０ｅを有している。上流部３１ａ，３２ａは上シャーシ１０の上側に配置され、それらの端部（すなわちケーブル３１，３２の端部）は、開口１０ｅの内側でコネクタ２３，２４にそれぞれ接続されている。このように上流部３１ａ，３２ａは上シャーシ１０を挟んで回路基板２０とは反対側に位置しているので、上流部３１ａ，３２ｂにおいてケーブル３１，３２の信号にノイズが加わることを、抑えることができる。図１に示すように、上シャーシ１０は、上流部３１ａ，３２ａが回路基板２０の外縁（この例では右縁）に向かって延びるように当該上流部３１ａ，３２ａの位置を固定するクランプ部１０ｄ，１１ｆを有している。上流部３１ａ，３２ａはクランプ部１０ｄに引っ掛けられ、屈曲し、回路基板２０の外縁の外方（この例では右方向）に延び、クランプ部１１ｆに達している。後において詳説するように、この例のクランプ部１１ｆは回路基板２０の外縁（この例では右縁）の外方に位置している。

ケーブル３１，３２は回路基板２０の外縁に沿って配置されている。詳細には、図３に示すように、ケーブル３１，３２は上流部３１ａ，３２ａに続く第１中途部３１ｂ，３２ｂをそれぞれ有している。また、ケーブル３１，３２は第１中途部３１ｂ，３２ｂに続く第２中途部３１ｃ，３２ｃをそれぞれ有している。第１中途部３１ｂ，３２ｂと第２中途部３１ｃ，３２ｃは回路基板２０の外縁に沿って配置されている。特に第１中途部３１ｂ，３２ｂは、回路基板２０の外縁よりも外方において、回路基板２０の外縁に沿って延びている（図４参照）。

回路基板２０は、その外縁に、右縁２０ａと前縁２０ｂと右縁２０ａと前縁２０ｂとで形成される角２０ｃとを有している（図２参照）。図４に示すように、第１中途部３１ｂ，３２ｂは右縁２０ａに沿って配置され、且つ右縁２０ａよりも外方（すなわち右方向）に位置している。第２中途部３１ｃ，３２ｃは前縁２０ｂに沿って配置されている。この例の第２中途部３１ｃ，３２ｃは回路基板２０の最前部の上方に位置している。ケーブル３１，３２は、第１中途部３１ｂ，３２ｂと第２中途部３１ｃ，３２ｃとの間で、回路基板２０の角２０ｃに合わせて屈曲している（図１参照）。

このように、ケーブル３１，３２を回路基板２０の外縁に沿って配置することにより、回路基板２０上の電子部品から出る電磁波がケーブル３１，３２の信号に影響すること、すなわち信号にノイズが発生することを、効果的に抑えることができている。特に第１中途部３１ｂ，３２ｂは回路基板２０の外縁よりも外方に位置しているので、ノイズの発生をより効果的に抑えることができている。

図３に示すように、アンテナ３８，３９とコネクタ２３，２４は、左右方向における回路基板２０の中心を通る中心線Ｌｙを挟んで互いに反対側に位置している。この例では、アンテナ３８，３９は中心線Ｌｙに対して左方向に位置し、コネクタ２３，２４は中心線Ｌｙに対して右方向に位置している。また、アンテナ３８，３９とコネクタ２３，２４は、前後方向における回路基板２０の中心を通る線Ｌｘを挟んで互いに反対側に位置している。この例では、アンテナ３８，３９は中心線Ｌｘに対して前方に位置し、コネクタ２３，２４は中心線Ｌｘに対して後方に位置している。本実施形態では、アンテナ３８，３９とコネクタ２３，２４と斜めに配置されるケーブルで接続するのではなく、回路基板２０の角２０ｃを経由するケーブル３１，３２でこれらを接続している。これにより、ケーブル３１，３２の信号にノイズが発生することを効果的に抑えながら、大きく離れて位置するアンテナ３８，３９とコネクタ２３，２４とを接続することができている。

コネクタ２３，２４と第１中途部３１ｂ，３２ｂは中心線Ｌｙに対して同一方向に位置している。この例では、これらは中心線Ｌｙに対して右方向に位置している。そのため、ケーブル３１，３２の上述した上流部３１ａ，３２ａの長さを短くできている。

図１に示すように、上シャーシ１０はケーブル３１，３２を支持する支持部１１，１２を有している。第１支持部１１はケーブル３１，３２の第１中途部３１ｂ，３２ｂを支持し、第２支持部１２は第２中途部３１ｃ，３２ｃを支持している。特に第１支持部１１は、第１中途部３１ｂ，３２ｂを回路基板２０の外縁よりも外方で支持している。このように、上シャーシ１０でケーブル３１，３２を支持することにより、部品数の低減を図ることができている。

支持部１１，１２は回路基板２０の外縁に沿った溝を構成している。この例では、第１支持部１１は回路基板２０の右縁２０ａに沿った溝を構成し（図４参照）、第２支持部１２は回路基板２０の前縁２０ｂに沿った溝を構成している（図５参照）。ケーブル３１，３２はこれらの溝の内側に配置されている。

図４に示すように、上シャーシ１０は、回路基板２０の上面の外周部に接している接触部１０ａを有している。接触部１０ａは、回路基板２０における電子部品が配置された領域を取り囲んでいる。第１支持部１１は溝部１１ａを有している（図１参照）。溝部１１ａはケーブル３１，３２の外周を取り囲む３つの壁部１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを含んでいる。第１壁部１１ｂは接触部１０ａの外縁（この例では右縁）で屈曲し、回路基板２０に対して立つように配置されている。この例の第１壁部１１ｂは接触部１０ａの右縁から上方に屈曲している。なお、第１壁部１１ｂは接触部１０ａの右縁から下方に屈曲してもよい。第１中途部３１ｂ，３２ｂは第１壁部１１ｂの外方に位置し、且つ第１壁部１１ｂに沿って配置されている。第３壁部１１ｄは第１壁部１１ｂと対向し、第２壁部１１ｃは第１壁部１１ｂの縁（この例では上縁）と第３壁部１１ｄの縁（この例では上縁）とを繋いでいる。ケーブル３１，３２はこれら３つの壁部１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの内側に配置されている。そのため、ケーブル３１，３２の信号にノイズが発生することを、さらに効果的に抑えることができている。特に第１壁部１１ｂは、ケーブル３１，３２と回路基板２０の上面との間に位置するため、電子部品から出る電磁波の信号への影響を効果的に抑える。

図４に示すように、上シャーシ１０は、接触部１０ａの内側に、回路基板２０の上面から離れて位置し、回路基板２０上の電子部品を覆う本体部１０Ａを有している。ここで本体部１０Ａは、接触部１０ａの内側の部分の全体である。上シャーシ１０は、本体部１０Ａから接触部１０ａに向かって下がる壁部１０ｂを有している。第１支持部１１の第１壁部１１ｂは壁部１０ｂの外側に位置している。そのため、回路基板２０上の電子部品から出る電磁波はこの２つの壁部１０ｂ，１１ｂによって遮られる。なお、壁部１０ｂには回路基板２０と上シャーシ１０の本体部１０Ａとの間に空気を導入するための複数の通気穴１０ｃが形成されている（図１参照）。

図１に示すように、第１支持部１１は、コネクタ２３，２４寄りの端部に、ケーブル３１，３２を留めるためのクランプ部１１ｆを有している。クランプ部１１ｆは、上シャーシ１０のクランプ部１０ｄに比べて後方に位置している。第１壁部１１ｂの一方の端部はクランプ部１１ｆに繋がっている。第１壁部１１ｂの他方の端部、より具体的には溝部１１ａの端部は、回路基板２０の角２０ｃに達している。

図４及び図６に示すように、溝部１１ａは、第３壁部１１ｄの縁（この例では下縁）から第１壁部１１ｂに向かって突出する複数（この例では２つ）の突出部１１ｅ，１１ｇを有している。突出部１１ｅ，１１ｇは、壁部１１ｂ，１１ｃ，１１ｄとともにケーブル３１，３２を取り囲んでいる。これにより、ケーブル３１，３２の位置をさらに安定させることができる。

上述したように、第２支持部１２は、ケーブル３１，３２の第２中途部３１ｃ，３２ｃが内側に配置される溝を構成している。この例の第２支持部１２は、図５に示すように、壁部１２ａを有している。壁部１２ａは接触部１０ａの外縁（この例では下縁）で屈曲し、回路基板２０に対して立つように配置されている。上述したように、上シャーシ１０は本体部１０Ａから接触部１０ａに向かって下がる壁部１０ｂを有している。第２中途部３１ｃ，３２ｃは接触部１０ａ上に位置し、回路基板２０の下縁２０ｂに沿って配置されている。第２中途部３１ｃ，３２ｃのこのようなレイアウトによれば、第２中途部３１ｃ，３２ｃにおいてケーブル３１，３２を流れる信号に電磁波が影響するのを、上シャーシ１０によって抑えることができる。図１及び図５に示すように、第２支持部１２は、壁部１２ａの上縁から本体部１０Ａに向かって突出する複数の突出部１２ｂを有している。突出部１２ｂは、壁部１２ａと接触部１０ａと壁部１０ｂとともに、第２中途部３１ｃ，３２ｃを取り囲んでいる。これにより、ケーブル３１，３２の位置を、安定させることができる。

上述したように、ケーブル３１，３２は第１中途部３１ｂ，３２ｂと第２中途部３１ｃ，３２ｃとの間で、回路基板２０の角２０ｃに合わせて屈曲している。図６に示すように、第１支持部１１は、角２０ｃ側の端部に、突出部１１ｈを有している。突出部１１ｈは、板状の部分を折り曲げることにより形成されており、突出部１１ｈの上縁１１ｉは円弧となっている。ケーブル３１，３２の屈曲した部分、すなわち、第１中途部３１ｂ，３２ｂと第２中途部３１ｃ，３２ｃとの間の部分は突出部１１ｈの上縁１１ｉに配置されている。これにより、ケーブル３１，３２の屈曲した部分に負荷が掛ることを抑えることが可能となる。

図１に示すように、ケーブル３１，３２は、第２中途部３１ｃ，３２ｃに続く下流部３１ｄ，３２ｄを有している。下流部３１ｄ，３２ｄはアンテナ３８，３９にそれぞれ接続される端部を有している。すなわち、下流部３１ｄ，３２ｄは、アンテナ３８，３９と第２中途部３１ｃ，３２ｃとの間の部分である。この例の下流部３１ｄ，３２ｄは、図１に示すように、第２中途部３１ｃ，３２ｃから回路基板２０の外縁の内方に向かって延びている。そして、下流部３１ｄ，３２ｄはカバー４２の側壁部４２ｂによって支持されている。詳細には、側壁部４２ｂにはクランプ部４２ｃ，４２ｄ，４２ｅが形成されている。下流部３１ｄ，３２ｄはクランプ部４２ｃ，４２ｄ，４２ｅに引っ掛けられ、側壁部４２ｂに沿って配置されている。

図１に示すように、クランプ部４２ｃ，４２ｄは回路基板２０の外縁よりも内方に位置している。クランプ部４２ｃ，４２ｄは、上シャーシ１０から上方に離れた位置に形成され、下流部３１ｄ，３２ｄは上シャーシ１０から上方に離れている。そのため、ケーブル３１，３２の信号に対する電子部品から出る電磁波の影響が低減されている。なお、クランプ部４２ｅは回路基板２０の外縁よりも外方に位置している。この例では、クランプ部４２ｅは回路基板２０の前縁２０ｂ（図２参照）よりも前方に位置している。クランプ部４２ｅは、他のクランプ部４２ｃ，４２ｄよりも低い位置に形成されている。

以上説明したように、コネクタ２３，２４とアンテナ３８，３９とを接続するケーブル３１，３２は、上シャーシ１０に設けられたクランプ部１０ｄ，１１ｆによって留められて、コネクタ２３，２４の位置から回路基板２０の外縁に向けて延びている。そして、ケーブル３１，３２は、上シャーシ１０によって回路基板２０の外縁に沿って支持されている。この構造によれば、ケーブル３１，３２の信号に電子部品から出る電磁波が影響するのを抑えることができる。

また、ケーブル３１，３２は、回路基板２０の右縁２０ａと前縁２０ｂと、それらによって形成される角２０ｃとに沿って配置されている。これによれば、ケーブル３１，３２の信号にノイズが発生することを効果的に抑えながら、大きく離れて位置するアンテナ３８，３９とコネクタ２３，２４とを接続することができる。

上シャーシ１０は、回路基板２０の外縁の外方でケーブル３１，３２を支持している。これによれば、ケーブル３１，３２の信号に電子部品から出る電磁波が影響するのを、さらに効果的に抑えることができる。

上シャーシ１０は、回路基板２０の外縁の外方で前記ケーブルを支持する支持部を有し、回路基板２０の一方の面を覆っている。これによれば、ケーブル３１，３２を支持する専用の部品が不要となるので、部品の数を低減できる。

上シャーシ１０は、その外周部に、回路基板２０に接触する接触部１０ａを有し、ケーブル３１，３２は上シャー１０シの接触部１０ａ上に配置され、且つ回路基板２０の外縁（以上の例では前縁）に沿って配置されている。この構造によれば、回路基板２０に実装される集積回路などの電子部品とケーブル３１，３２との間に上シャーシ１０が介在することとなる。その結果、ケーブル３１，３２の信号に電子部品から出る電磁波が影響するのを、効果的に抑えることができる。

また、第１支持部１１は、ケーブル３１，３２が内側に配置され、回路基板２０の外縁に沿った溝を構成している。これによれば、ケーブル３１，３２の信号に電子部品から出る電磁波が影響するのを、さらに効果的に抑えることができる。

なお、本発明は以上説明した実施形態に限られず、種々の変更が可能である。

例えば、以上の説明では、アンテナ３８，３９とコネクタ２３，３４は中心線Ｌｙを挟んで互いに反対側に位置しているが、これらは中心線Ｌｙに対して同一方向に位置してもよい。また、アンテナ３８，３９とコネクタ２３，３４は中心線Ｌｘを挟んで互いに反対側に位置しているが、これらは中心線Ｌｘに対して同一方向に位置してもよい。

また、第１支持部１１は溝部１１ａを有していなくてもよい。例えば、回路基板２０の縁に沿って並ぶ複数のクランプ部が第1支持部を構成してもよい。

また、上シャーシ１０とコネクタ２３，２４のうちいずれか一方は回路基板２０の上面に取り付けられ、他方は回路基板２０の下面に取り付けられてもよい。

また、ケーブル３１，３２を支持する支持部は、下シャーシ５に形成されてもよい。

また、以上説明した電子機器は、２つのコネクタ２３，２４と２つのアンテナ３８，３９を備えている。しかしながら、これらの数は２つに限定されず、例えば、１つや３つでもよい。

また、ケーブル３１、３２の第１中途部３１ｂ，３２ｂと第２中途部３１ｃ，３２ｃの双方が回路基板２０の外縁の外方に配置されてもよい。また、第１中途部３１ｂ，３２ｂと第２中途部３１ｃ，３２ｃの双方が上シャーシ１０の接触部１０ａ上において、回路基板２０の外縁に沿って配置されてもよい。

１０ シャーシ、１０Ａ 本体部、１０ａ 接触部、１０ｂ 壁部、１０ｄ クランプ部、１１ 第１支持部、１１ａ 溝部、１１ｂ 第１壁部、１１ｃ 第２壁部、１１ｄ 第３壁部、１１ｅ 突出部、１１ｆ クランプ部、１１ｈ 突出部、１２ 第２支持部、１２ａ 壁部、１２ｂ 突出部、２０ 回路基板、２０ａ 右縁、２０ｂ 前縁、２０ｃ 角、２１、２２ ＩＣチップ、２３，２４ コネクタ、３１，３２ ケーブル、３１ａ，３２ａ 上流部、３１ｂ，３２ｂ 第１中途部、３１ｃ，３２ｃ 第２中途部、３１ｄ，３２ｄ 下流部、３８，３９ アンテナ、４０ 冷却ユニット、４１ 冷却ファン、４２ カバー、４２ｂ 側壁部、４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ クランプ部。

Claims (5)

1. 回路基板と、
   アンテナと、
   回路基板に取り付けられているコネクタと、
   前記コネクタと前記アンテナとを接続するケーブルと、
   前記ケーブルが前記コネクタの位置から前記回路基板の外縁に向けて延びるように前記ケーブルの位置を固定するとともに、前記ケーブルが前記回路基板の前記外縁に沿って配置されるように前記ケーブルを支持する、前記回路基板に取り付けられる部材と、を備え、
   前記回路基板の前記外縁は、第１の縁と、第２の縁と、前記第１の縁と前記第２の縁とで形成される角と含み、
   前記ケーブルは、前記回路基板の前記第１の縁と前記第２の縁と前記角とに沿って配置されている、
   ことを特徴とする電子機器。
2. 回路基板と、
   アンテナと、
   回路基板に取り付けられているコネクタと、
   前記コネクタと前記アンテナとを接続するケーブルと、
   前記ケーブルが前記コネクタの位置から前記回路基板の外縁に向けて延びるように前記ケーブルの位置を固定するとともに、前記ケーブルが前記回路基板の前記外縁に沿って配置されるように前記ケーブルを支持する、前記回路基板に取り付けられる部材と、を備え、
   前記部材は、前記回路基板の外縁の外方で前記ケーブルを支持している、
   ことを特徴とする電子機器。
3. 回路基板と、
   アンテナと、
   回路基板に取り付けられているコネクタと、
   前記コネクタと前記アンテナとを接続するケーブルと、
   前記ケーブルが前記コネクタの位置から前記回路基板の外縁に向けて延びるように前記ケーブルの位置を固定するとともに、前記ケーブルが前記回路基板の前記外縁に沿って配置されるように前記ケーブルを支持する、前記回路基板に取り付けられる部材と、を備え、
   前記ケーブルを支持する前記部材は、前記回路基板の外縁に沿って前記ケーブルを支持する支持部を有し、前記回路基板の一方の面を覆うシャーシである、
   ことを特徴とする電子機器。
4. 請求項３に記載の電子機器において、
   前記シャーシは、その外周部に、前記回路基板に接触する接触部を有し、
   前記ケーブルは前記シャーシの前記接触部上に位置し、且つ前記回路基板の外縁に沿って配置されている、
   ことを特徴とする電子機器。
5. 回路基板と、
   アンテナと、
   回路基板に取り付けられているコネクタと、
   前記コネクタと前記アンテナとを接続するケーブルと、
   前記ケーブルが前記コネクタの位置から前記回路基板の外縁に向けて延びるように前記ケーブルの位置を固定するとともに、前記ケーブルが前記回路基板の前記外縁に沿って配置されるように前記ケーブルを支持する、前記回路基板に取り付けられる部材と、を備え、
   前記ケーブルを支持する部材は、前記ケーブルが内側に配置され、前記回路基板の外縁に沿った溝を構成している、
   ことを特徴とする電子機器。

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