JP6003768B2 - 電源装置 - Google Patents

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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