JP6003768B2 - 電源装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電気部品が実装された回路基板を収容するケーシングと、そのケーシングに配設される冷却ファンとを備えた電源装置に関するものである。
この種の電源装置として、特開2001−314074号公報に開示された電源装置が知られている。この電源装置は、プリント回路基板、およびプリント回路基板を収容する電源ケースを備えて構成されている。また、電源ケースには、排気孔が形成されると共に、電源ケース内部の空気を排気するファンユニットが電源ケース内における排気孔の近傍に配設されている。
特開2001−314074号公報(第3頁、第2図)
ところが、従来の電源装置には、以下の問題点がある。すなわち、従来のこの種の電源装置では、電源ケースに形成された排気孔の近傍にファンユニットが配設されている。この場合、排気孔は、一般的に電源ケースの背面側に形成されるため、ファンユニットも電源ケースの背面側に配設される。一方、電源装置に対して電源を入力するためのコネクタや、電源装置によって生成された電源を出力するためのコネクタは、操作性を確保するため、一般的に電源ケースの前面側に配置される。この場合、ファンユニットは、電源装置によって生成された電源を用いて駆動されるため、ファンユニットに電源を供給するためのケーブルは、通常、電源ケースの前面側と背面側との間に掛け渡されるように配線されることとなる。この場合、ケーブルとプリント回路基板に実装された電気部品との接触によるトラブルを回避するため、結束バンド等を用いて電源ケースの側板等にケーブルを固定する必要がある。このため、従来のこの種の電源装置には、ファンユニットに電源を供給するケーブルの固定作業が煩雑なことに起因して組立効率が低下するという問題点が存在する。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、組立効率を向上し得る電源装置を提供することを主目的とする。
上記目的を達成すべく本発明に係る電源装置は、電気部品が実装された回路基板と、当該回路基板を収容するケーシングと、当該ケーシングに配設される冷却ファンとを備え、前記回路基板の表面には、前記電気部品としての接続用コネクタと前記ファンとの間を接続する電源供給用のケーブルを先端部で支持する支持板が立設され、前記ケーシングは、少なくとも前記回路基板の裏面と対向する主面を有するシャーシと、少なくとも前記回路基板の表面と対向する主面を有するカバーとを備えて、前記シャーシに前記カバーを装着したときに前記支持板の前記先端部と前記カバーの主面との間に前記ケーブルを収めるための空間が形成されるように構成されている。この場合、「ケーブルを収めるための空間」は、カバーをケーブルに接触させてケーブルを移動不可状態に保持するための空間であっても、カバーをケーブルに近接させてケーブルの移動を許容しつつ保持するための空間であってもよい。
また、本発明に係る電源装置は、前記支持板の前記先端部には、前記ケーブルの載置が可能な凹部が形成されている。
また、本発明に係る電源装置は、前記凹部が前記支持板の前記先端部における複数箇所に形成されている。
また、本発明に係る電源装置は、前記支持板は、前記電気部品から発生する熱を放出するための放熱板として機能する。
本発明に係る電源装置では、回路基板に支持板が立設され、シャーシにカバーを装着したときに支持板の先端部とカバーの主面との間にケーブルを収めるための空間が形成されるようにケーシングが構成されている。このため、この電源装置によれば、支持板の先端部にケーブルを支持させた状態でシャーシにカバーを装着するだけで、ケーブルをシャーシ(ケーシング)に固定することができる。したがって、この電源装置によれば、組立効率を十分に向上させることができる。また、結束バンド等によってケーブルを支持板に固定する場合であっても、ケーブルを支持板の先端部に載置した状態で固定作業を行えるため、固定作業が容易となる。
また、本発明に係る電源装置によれば、支持板の先端部にケーブルの載置が可能な凹部を形成したことにより、ケーブルを載置する箇所が明確となり、電源装置の組立効率をさらに向上させることができる。また、凹部にケーブルを載置することで、先端部にケーブルを支持させた状態を確実に維持することができる。このため、この電源装置によれば、凹部の縁部とカバーとの間にケーブルを挟み込ながらシャーシにカバーを装着する作業の効率を向上させることができる。また、結束バンド等によってケーブルを支持板に固定する場合であっても、ケーブルを凹部に仮固定できるため、作業効率をさらに向上させることができる。
また、本発明に係る電源装置によれば、支持板の先端部における複数箇所に凹部を形成したことにより、ケーブルを安定した姿勢で支持することができるため、電源装置の組立効率を一層向上させることができる。
また、本発明に係る電源装置によれば、電気部品から発生する熱を放出するための放熱板として機能させることにより、2つの機能を1つの部材で実現して、構成を十分に簡略化することができる。
電源装置1の構成を示す斜視図である。 支持板34を先端部34a側から見た平面図である。 図2におけるA−A線断面図である。 電源装置1の組立方法を説明する第1の説明図である。 電源装置1の組立方法を説明する第2の説明図である。 電源装置1の組立方法を説明する第3の説明図である。 電源装置1の組立方法を説明する第4の説明図である。
以下、電源装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。最初に、「電源装置」の一例としての電源装置1の構成について説明する。
図1に示す電源装置1は、例えば、測定装置等の電子機器に電源を供給する装置であって、電源回路実装体2、ケーシング3および冷却ファン4を備えて構成されている。
電源回路実装体2は、図1に示すように、電源回路を構成する各種の回路構成部品31、電源装置1と外部機器とを接続する接続用コネクタ32、および冷却ファン4に対して電源を供給するケーブル5を接続する接続用コネクタ33などの各種の電気部品が回路基板2aに実装されて構成されている。
また、回路基板2aの表面21には、図1に示すように、支持板34が立設されている。この支持板34は、接続用コネクタ33と冷却ファン4との間を接続して冷却ファン4に電源を供給するケーブル5を先端部34a(同図における上端部)で支持する機能を有している。この場合、支持板34の先端部34aには、図2〜図4に示すように、ケーブル5の載置が可能な凹部34bが2箇所に形成されている。また、支持板34は、一例として、アルミ板等の金属板をプレス加工することによって形成されている。
また、支持板34は、回路構成部品31から発生する熱を放出するための放熱板(放熱器)を流用してもよい。このような放熱板は、回路基板2aに実装されることが多いため、放熱板(放熱器)を流用することによって電源回路実装体2の構成を簡略化することができる。ここで、放熱板(放熱器)は、トランジスタやダイオードから発生する熱を放出するための部材であり、トランジスタやダイオードと接触するように回路基板2aに実装される。そして、トランジスタやダイオードから発生する熱は、この放熱板(放熱器)を介して放出される。なお、支持板34は、電源装置1の出力電流が流れるバスバーを流用してもよい。
ケーシング3は、図1に示すように、シャーシ11およびカバー12を備えて、電気部品と電気部品が実装される回路基板2aとからなる電源回路実装体2を収容可能に構成されている。
シャーシ11は、図1に示すように、回路基板2aの裏面22(図3参照)と対向する主板51(主面)と、主板51の3つの外周縁部にそれぞれ立設された側板52a〜52c(以下、区別しないときには「側板52」ともいう)とを備えて、電源回路実装体2を保持可能に構成されている。また、このシャーシ11では、主板51に対向する部位、および側板52bに対向する部位が開放されている。なお、主板51に対向する開放部位を以下「開放部11a」ともいい、側板52bに対向する部位を以下「開放部11b」ともいう。
この場合、この電源装置1では、図3に示すように、電源回路実装体2がシャーシ11に保持された状態において、回路基板2aに立設されている支持板34の先端部34aが開放部11aを構成する各側板52の先端部(同図では、側板52cのみを図示している)よりもやや低い位置に位置するように、各側板52および支持板34の高さが規定されている。また、この電源装置1では、電源回路実装体2がシャーシ11に保持された状態において、回路基板2aに実装されている接続用コネクタ32が開放部11bから露出する。
また、シャーシ11は、一例として、亜鉛メッキ処理を施したスチール板をプレス加工することにより、上記した主板51および側板52a〜52cが一体的に形成されている。
カバー12は、図1に示すように、一例として、シャーシ11を構成する材料と同様の材料(この例では、亜鉛メッキ処理を施したスチール板)を用いて板状に形成された主板61(主面)を有して構成されている。このカバー12は、図7に示すように、シャーシ11に装着したときに回路基板2aの表面21に主板61が対向して、シャーシ11の開放部11aを閉塞する。また、カバー12をシャーシ11に装着したときに(カバー12によって開放部11aを閉塞したときに)、支持板34の先端部34aとカバー12との間には、ケーブル5を収めるための空間Sが形成される。具体的には、図7に示すように、支持板34の先端部34aによってケーブル5が支持されている状態(より具体的には、先端部34aに形成されている凹部34b内にケーブル5が載置されている状態)においてカバー12によってシャーシ11の開放部11aを閉塞したときに、カバー12の内面(下面)と支持板34の先端部34aとの間に形成される空間Sにケーブル5が収められることによってケーブル5が移動不可状態になる。なお、支持板34の先端部34aとカバー12との間に形成されるケーブル5を収めるための空間Sは、空間S内でのケーブル5の移動を許容しないように形成しても、許容するように形成してもよい。また、ケーブル5をより確実に保持するために、結束バンド等によってケーブル5を支持板34に固定したうえで、カバー12をシャーシ11に装着するようにしてもよい。
冷却ファン4は、一例として、軸流型のファンで構成されて、ケーシング3に配設されている。具体的には、冷却ファン4は、図1に示すように、ケーシング3を構成するシャーシ11における側板52bの内側に配置されて、例えば、ねじ止めによって側板52bに固定されている。この冷却ファン4は、側板52bに形成されている図外の排気口からケーシング3内の空気をケーシング3の外部に排気することによってケーシング3内を冷却する。この場合、冷却ファン4は、ケーブル5および接続用コネクタ33を介して電源装置1の電源回路から供給される電力によって作動する。
次に、電源装置1の組立方法について、図面を参照して説明する。
まず、電気部品の実装が完了している回路基板2aを、例えば、ねじ止めによってシャーシ11の主板51に固定してシャーシ11に保持させる。
次いで、電源供給用のケーブル5が接続されている冷却ファン4をシャーシ11に取り付ける。具体的には、シャーシ11の側板52bに形成されている図外の排気口に対向させるようにして、側板52bの内側に冷却ファン4を配置し、続いて、ねじ止めによって冷却ファン4を側板52bに固定する。
次いで、図4に示すように、冷却ファン4に接続されているケーブル5を絶縁材料で形成されたチューブ5aに挿通させる。この場合、チューブ5aには、絶縁状態を確保するための働きと、ケーブル5を保護するための働きがあり、例えば、柔軟性を有する樹脂で形成されている。続いて、同図に示すように、ケーブル5の先端部に取り付けられているケーブル側のコネクタを回路基板2aに実装されている接続用コネクタ33に接続する。
次いで、図5,6に示すように、回路基板2aに立設されている支持板34の先端部34aに形成されている凹部34bにケーブル5(ケーブル5を挿通させているチューブ5a)を載置して、支持板34によってケーブル5を支持させる(図1も参照)。このとき、結束バンド等によってケーブル5を支持板34に固定してもよい。
続いて、図7に示すように、シャーシ11の開放部11aをカバー12で閉塞する。この際に、支持板34の先端部34aにカバー12の内面(下面)が近接して、先端部34a(凹部34bの縁部)とカバー12との間にケーブル5(ケーブル5が挿通されたチューブ5a)が挟み込まれる。これにより、ケーブル5が移動不可状態に保持される。
この電源装置1では、上記したように、結束バンド等を用いてケーブル5をシャーシ11に固定するという煩雑な作業を行うことなく、支持板34の先端部34aにケーブル5を支持させた状態でシャーシ11の開放部11aをカバー12で閉塞するだけで、ケーブル5が移動不可状態に保持される。また、結束バンド等によってケーブル5を支持板34に固定する場合であっても、ケーブル5を支持板34の先端部34aに載置した状態で固定作業を行えるため、作業効率が向上する。次いで、カバー12をシャーシ11にねじ止めして固定する。以上により、電源装置1の組立が完了する。
このように、この電源装置1では、回路基板2aに支持板34が立設され、シャーシ11にカバー12を装着したときに支持板34の先端部34aとカバー12の主板61との間にケーブル5を収めるための空間Sが形成されるようにケーシング3が構成されている。このため、この電源装置1によれば、支持板34の先端部34aにケーブル5を支持させた状態でシャーシ11にカバー12を装着する(シャーシ11の開放部11aをカバー12で閉塞する)だけで、ケーブル5をシャーシ11(ケーシング3)に固定することができる。したがって、この電源装置1によれば、結束バンド等を用いてケーブル5をシャーシ11に固定するというような煩雑な作業を省略することができるため、その分、組立効率を十分に向上させることができる。また、結束バンド等によってケーブル5を支持板34に固定する場合であっても、ケーブル5を支持板34の先端部34aに載置した状態で固定作業を行えるため、固定作業が容易になる。
また、この電源装置1によれば、支持板34の先端部34aにケーブル5の載置が可能な凹部34bを形成したことにより、ケーブル5を載置する箇所が明確となり、電源装置1の組立効率をさらに向上させることができる。また、凹部34bにケーブル5を載置することで、先端部34aにケーブル5を支持させた状態を確実に維持することができる。このため、この電源装置1によれば、凹部34bの縁部とカバー12との間にケーブル5が挟み込ながらシャーシ11にカバー12を装着する(シャーシ11の開放部11aをカバー12で閉塞する)作業の効率を向上させることができる。また、結束バンド等によってケーブル5を支持板34に固定する場合であっても、ケーブル5を凹部34bに仮固定できるため、作業効率をさらに向上させることができる。
また、この電源装置1によれば、支持板34の先端部34aにおける複数箇所(上記の例では、2箇所)に凹部34bを形成したことにより、ケーブル5を安定した姿勢で支持することができるため、先端部34aからのケーブル5の外れをより確実に防止することができる結果、電源装置1の組立効率を一層向上させることができる。
また、この電源装置1によれば、電気部品から発生する熱を放出するための放熱板として機能させることにより、2つの機能を1つの部材で実現して、構成を十分に簡略化することができる。
なお、「電源装置」の構成は、上記の電源装置1の構成に限定されない。例えば、支持板34を金属板で形成した例について上記したが、支持板34を形成する材料は金属に限定されず、樹脂等の任意の材料を用いることができる。
また、カバー12の内面と支持板34の先端部34aとの間でケーブル5を挟み込む例について上記したが、カバー12の内面に突起部を設けて、この突起部と支持板34の先端部34aとの間でケーブル5を挟み込む構成を採用することもできる。
また、支持板34の先端部34aにおける2箇所に凹部34bを形成した例について上記したが、先端部34aにおける1つの箇所または3つ以上の箇所に凹部34bを形成した支持板34を採用することもできる。また、凹部34bが形成されていない支持板34を採用することができる。この構成では、平面的に形成された支持板34の先端部34aおよびカバー12をケーブル5(または、ケーブル5が挿通されたチューブ5a)に当接させるようにして、両者でケーブル5を挟み込むことで、ケーブル5を保持することができる。
また、主板51および側板52a〜52cを備えたシャーシ11に代えて、側板52a〜52cの一部を備えていないシャーシ11や、主板51だけで構成されたシャーシ11を採用することもできる。また、主板61だけで構成されたカバー12に代えて、側板を備えたカバー12を採用することもできる。
また、保護用のチューブ5aにケーブル5を挿通させた状態で保持させる例について上記したが、支持板34の先端部34a(凹部34bの形成部位)やカバー12の内面に緩衝材を配設して、チューブ5aに代えて、この緩衝材でケーブル5を保護する構成を採用することもできる。
1 電源装置
2 電源回路実装体
2a 回路基板
3 ケーシング
4 冷却ファン
5 ケーブル
11 シャーシ
11a 開放部
12 カバー
21 表面
22 裏面
31 回路構成部品
32,33 接続用コネクタ
34 支持板
34a 先端部
34b 凹部
51 主板
52a〜52c 側板
S 空間

Claims (4)

  1. 電気部品が実装された回路基板と、当該回路基板を収容するケーシングと、当該ケーシングに配設される冷却ファンとを備え、
    前記回路基板の表面には、前記電気部品としての接続用コネクタと前記ファンとの間を接続する電源供給用のケーブルを先端部で支持する支持板が立設され、
    前記ケーシングは、少なくとも前記回路基板の裏面と対向する主面を有するシャーシと、少なくとも前記回路基板の表面と対向する主面を有するカバーとを備えて、前記シャーシに前記カバーを装着したときに前記支持板の前記先端部と前記カバーの主面との間に前記ケーブルを収めるための空間が形成されるように構成されている電源装置。
  2. 前記支持板の前記先端部には、前記ケーブルの載置が可能な凹部が形成されている請求項1記載の電源装置。
  3. 前記凹部が前記支持板の前記先端部における複数箇所に形成されている請求項2記載の電源装置。
  4. 前記支持板は、前記電気部品から発生する熱を放出するための放熱板として機能する請求項1から3のいずれかに記載の電源装置。
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