JP6546239B2

JP6546239B2 - 電子装置

Info

Publication number: JP6546239B2
Application number: JP2017194766A
Authority: JP
Inventors: 純一大内
Original assignee: FANUC Corp
Current assignee: FANUC Corp
Priority date: 2017-10-05
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2019-07-17
Anticipated expiration: 2037-10-05
Also published as: JP2019068008A; CN109633954B; US20190110381A1; CN109633954A; DE102018124258A1; US10477734B2

Description

本発明は、ヒートシンクを有する電子装置に関する。

下記特許文献１には、背面に放熱フィンが設けられた液晶表示デバイスが開示されている。

特開２０１５−０３４８６５号公報

上記特許文献１に記載の液晶表示デバイスを工作機械等に設置した場合、切削液等の液体が放熱フィンに付着することがある。放熱フィンの下方に電子部品等がある場合、放熱フィンに付着した液体が電子部品等に滴下し、電子部品等の故障の原因となる問題があった。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、フィンに付着した液体を特定の箇所に滴下させることができる電子装置を提供することを目的とする。

本発明の態様は、ヒートシンクを有する電子装置であって、前記ヒートシンクは、平板状のベースと、前記ベースの一面から突出して設けられ、前記電子装置を機器に装着した状態で、略重力方向に延びるフィンと、を有し、前記フィンは、前記フィンの重力方向の下面に設けられ、前記ベースに近づくほど重力方向下側となるように傾斜する第１傾斜部を備え、前記ベースは、前記ベースの重力方向の下面に設けられ、前記ベースを前記フィンが設けられる側から前記ベースを見たときに、水平方向に対し傾斜する第２傾斜部を備える。

本発明によれば、フィンに付着した液体を特定の箇所に滴下させることができる。

表示装置の模式背面図である。表示装置の模式側面図である。ヒートシンクの部分斜視図である。ハウジングの排出機構付近の部分斜視図である。ハウジングの排出機構付近の部分斜視図である。

〔第１の実施の形態〕
［表示装置の構成］
図１は表示装置１０の模式背面図である。図２は表示装置１０の模式側面図である。図２は表示装置１０が機器１２に取り付けられている状態を示している。表示装置１０が工作機械等の機器１２に取り付けられた状態で、図１および図２の下側が重力方向下側を示す。

表示装置１０は、タッチパネルディスプレイ１４、電子基板１６、ハウジング１８およびヒートシンク２０を有している。タッチパネルディスプレイ１４は、タッチパネルディスプレイ１４の表示画面である液晶表示パネルと、液晶パネルに貼着された透明なシート状のタッチパネルとを有している。タッチパネルディスプレイ１４の背面には、タッチパネルディスプレイ１４を制御する電子部品等が搭載された電子基板１６が設けられている。電子基板１６の背面には、電子基板１６上の電子部品等を冷却するためのヒートシンク２０が設けられている。

ハウジング１８は、樹脂等を材料として射出成形により形成されている。ハウジング１８は、電子基板１６およびヒートシンク２０を保持した状態で、タッチパネルディスプレイ１４の背面に固定される。なお、本実施の形態の表示装置１０の冷却装置はファンレスであって、本実施の形態のヒートシンク２０の大きさは、ファンを有する冷却装置のヒートシンクと比較して、大型のものが用いられている。

表示装置１０は、機器１２の外装カバー２２にネジ２４によって固定される。表示装置１０が機器１２に取り付けられた状態で、表示装置１０の背面側は外装カバー２２内に収容されている。なお、表示装置１０は、電子装置２６を構成している。

［ヒートシンクの構造］
図３は、ヒートシンク２０の部分斜視図である。図１〜図３を用いてヒートシンク２０の構造について説明する。

ヒートシンク２０は、アルミニウム等の伝熱特性の良い材料により、押出成形および切削加工により形成されている。ヒートシンク２０は、ベース２８およびフィン３０から構成されている。ベース２８は、平板状の部材であって、ベース２８の電子基板１６側の側面は、電子基板１６上の発熱量の大きい電子部品に近接している。ベース２８の電子基板１６と対向する側の面と反対側の面には、面から突出するフィン３０が形成されている。フィン３０は略重力方向に延びる板状に形成されており、水平方向に多数のフィン３０が略平行して並ぶように形成されている。なお、フィン３０は、重力方向に対して傾斜して延びるように形成されていてもよい。

フィン３０の重力方向の下面は、ベース２８に近づくほど重力方向下側となるように傾斜して形成されている第１傾斜部３２を有している。フィン３０の重力方向の下面であって、フィン３０の根元部は、ベース２８の重力方向の下面と連続した面となるように形成されている。

ベース２８の重力方向の下面は、ベース２８をフィン３０が設けられている側から見たときに、水平方向に延びる水平面部３４と、ベース２８の外側に向かうほど重力方向下側となるように、水平方向に対して傾斜して形成されている第２傾斜部３６とを有している。ベース２８をフィン３０が設けられている側から見たときに、第２傾斜部３６は、水平面部３４を挟んで両側に設けられている。なお、ベース２８の重力方向の下面は、ベース２８をフィン３０が設けられている側から見たときに、水平方向に対して傾斜する第２傾斜部３６を有する形状であれば、その形状は適宜変更してもよい。

ヒートシンク２０の重力方向下側には、電子基板１６に搭載された電子部品であるコネクタ３８が位置している。ベース２８をフィン３０が設けられている側から見たときに、第２傾斜部３６は、第２傾斜部３６のベース２８の外側の端部に、略重力方向下側に突出する下端部４０を有している。なお、ベース２８をフィン３０が設けられている側から見たときに、下端部４０を重力方向下側に突出する形状とせずに、下端部４０を第２傾斜部３６のベース２８内側部分の面と連続する面として形成としてもよい。

［排出機構］
図４は、ハウジング１８の排出機構４２付近の部分斜視図である。排出機構４２は、当接部４４、誘導部４６および突起部４８を有している。

当接部４４は、ヒートシンク２０のベース２８に形成された下端部４０よりも重力方向下側に形成されている。当接部４４は、下端部４０の重力方向の下面と当接している。

誘導部４６は、当接部４４よりも重力方向下側であって、当接部４４に連続して形成されている。誘導部４６は、重力方向下側に延びて形成されるとともに、ハウジング１８をヒートシンク２０側から見たときに、誘導部４６の重力方向下側の端部は、ハウジング１８の内側に屈曲するように形成されている。突起部４８は、誘導部４６の重力方向の下面から略重力方向下側に突出して形成されている。突起部４８は、円柱形状に形成されている。なお、突起部４８が延びる方向は、重力方向に対して傾斜していてもよい。また、突起部４８の形状は円柱状に限らず、四角柱状に形成してもよい。

［切削液の流れについて］
図示しないワークを機器１２により加工する際には、切削液が使用されることがある。切削液は、噴霧状となって周囲に飛散し、その一部は、機器１２の内部に侵入する。ヒートシンク２０の付近は、噴霧状の切削液を含んだ空気が多く流れるため、切削液がベース２８やフィン３０の表面に付着して液滴化しやすくなる。

ベース２８の表面に付着し液滴化した切削液は、ベース２８の表面を伝って、ベース２８の重力方向の下面に移動する。また、フィン３０の表面に付着し液滴化した切削液は、フィン３０の表面を伝って重力方向下側に移動する。フィン３０の重力方向の下面に到達した切削液は、第１傾斜部３２の表面を伝ってベース２８の重力方向の下面に移動する。

ベース２８の重力方向の下面に到達した切削液は、第２傾斜部３６の表面を伝って下端部４０に移動する。下端部４０に到達した切削液は、ハウジング１８の当接部４４に移動し、当接部４４の表面を伝って誘導部４６に移動する。誘導部４６に到達した切削液は、誘導部４６の表面を伝って突起部４８に移動する。突起部４８の先端にある程度切削液が溜まると、突起部４８の先端から重力方向下側に切削液が滴下する。

つまり、フィン３０に付着した切削液は、最終的に突起部４８まで移動し、突起部４８から滴下する。これにより、突起部４８の重力方向下側を除く部分に、切削液が滴下することを抑制することができ、特定の箇所に切削液を滴下させることができる。

［作用効果］
前述のように、ヒートシンク２０のフィン３０の表面には切削液が付着しやすい。フィン３０に付着した切削液が、ヒートシンク２０の重力方向下側に滴下すると、ヒートシンク２０の重力方向下側に位置するコネクタ３８に切削液が付着するおそれがある。また、機器１２の外装カバー２２内であって、ヒートシンク２０の重力方向下側に、図示しない電子部品が位置する場合には、その電子部品に切削液が付着するおそれがある。コネクタ３８や電子部品の腐食や短絡を抑制するために、コネクタ３８や電子部品への切削液の付着を抑制する必要がある。

また、前述のように本実施の形態の冷却装置はファンレスであるため、ヒートシンク２０の大きさは、ファンを有する冷却装置のヒートシンクと比較して、大型のものが用いられている。そのため、ヒートシンク２０の重力方向下側に該当する範囲が広くなり、コネクタ３８や電子部品等をヒートシンク２０の重力方向下側を避けて配置することが困難であった。

そこで、本実施の形態では、フィン３０は、フィン３０の重力方向の下面に設けられ、フィン３０の先端側よりもベース２８側が重力方向下側となるように傾斜する第１傾斜部３２を備える。さらに、ベース２８は、ベース２８の重力方向の下面に設けられ、ベース２８をフィン３０が設けられる側からベース２８を見たときに、水平方向に対し傾斜する第２傾斜部３６を備える。

これにより、フィン３０に付着した切削液を、第１傾斜部３２に沿ってベース２８の重力方向の下面に移動させることができ、さらに、第２傾斜部３６に沿って第２傾斜部３６の重力方向の下端部４０に集めることができる。よって、切削液がヒートシンク２０から滴下する位置を、特定の箇所とすることができ、このヒートシンク２０の特定の箇所の重力方向下側部分を避けてコネクタ３８や電子部品を配置することで、コネクタ３８や電子部品への切削液の付着を抑制することができる。

また、本実施の形態では、ベース２８をフィン３０が設けられる側から見たときに、第２傾斜部３６の重力方向の下端部４０は、水平方向の両端に備えられる。これにより、電子基板１６をヒートシンク２０が設けられる側から見たときに、水平方向の中央部分にコネクタ３８やその他の電子部品をまとめて配置することができ、電子基板１６の設計自由度を高めることができる。

また、本実施の形態では、ハウジング１８は、第２傾斜部３６の重力方向の下端部４０に当接するとともに、略重力方向下側に延びて形成される排出機構４２を備える。排出機構４２の当接部４４により、切削液をヒートシンク２０からハウジング１８に移動させることができ、当接部４４に移動した切削液は、誘導部４６を伝って移動することができる。

ヒートシンク２０の材料はアルミニウム等であり、押出成形および切削加工により形成されている。一方、ハウジング１８の材料は樹脂等であり、射出成形により形成されている。そのため、ヒートシンク２０に比べて、ハウジング１８の方が複雑な形状に形成しやすい。よって、切削液を特定の箇所に誘導させるための構造を形成する際のコストを抑制することができる。

また、本実施の形態では、ハウジング１８の排出機構４２は、排出機構４２の誘導部４６の重力方向の下端部に、略重力方向下側に向かって突出する突起部４８を備える。面積が比較的狭い突起部４８の先端に切削液を集めることができ、切削液を突起部４８との表面張力に抗して滴下しやすくすることができる。

〔第２の実施の形態〕
第２の実施の形態は、排出機構４２が、第１の実施の形態の排出機構４２と一部構造が異なる。他の部分の構造については、第２の実施の形態と第１の実施の形態とは同一である。

［切削液排出構造］
図５は、ハウジング１８の排出機構４２付近の部分斜視図である。なお、図５では、排出機構４２の構造が見えるようにするために、電子基板１６は記載していない。排出機構４２は、当接部４４、誘導部４６および排出孔５０を有している。

当接部４４は、ヒートシンク２０のベース２８に形成された下端部４０よりも重力方向下側に形成されている。当接部４４は、ハウジング１８のタッチパネルディスプレイ１４側の底部５２であって、ヒートシンク２０側の面から突出して形成されている。当接部４４は、円柱状に形成されている。当接部４４のヒートシンク２０側の先端部が、下端部４０の重力方向の下面と当接している。

誘導部４６は、ハウジング１８の底部５２の一部として構成されており、当接部４４の根元部よりも重力方向下側に設けられている。誘導部４６は、当接部４４と連続して形成されており、重力方向下側に延びて形成されている。排出孔５０は、誘導部４６の重力方向下側であって、誘導部４６に立設された壁部５４に形成されている。排出孔５０は、壁部５４を略重力方向に貫通する孔であって、略重力方向下側に向かって開口して形成されている。なお、排出孔５０は、開口孔５６を構成している。なお、排出孔５０は、重力方向に対して傾斜して貫通する孔として形成されていてもよい。また、排出孔５０の開口する方向が、重力方向に対して斜めに形成されていてもよい。

［切削液の流れについて］
ベース２８の下端部４０に到達した切削液は、ハウジング１８の当接部４４に移動し、当接部４４の表面を伝って誘導部４６に移動する。誘導部４６に到達した切削液は、誘導部４６の表面を伝って壁部５４に移動する。ハウジング１８の壁部５４にある程度切削液が溜まると、排出孔５０から重力方向下側に切削液が滴下する。

つまり、フィン３０に付着した切削液は、最終的に排出孔５０まで移動し、排出孔５０から滴下する。これにより、排出孔５０の重力方向下側を除く部分に、切削液が滴下することを抑制することができ、特定の箇所に切削液を滴下させることができる。

［作用効果］
本実施の形態では、ハウジング１８は、誘導部４６の重力方向の下端部４０に、重力方向下側に向かって開口する排出孔５０を備える。切削液が滴下する箇所を、排出孔５０の重力方向下側のみとすることができ、この箇所を除く位置にコネクタ３８や電子部品を配置することにより、コネクタ３８や電子部品への切削液の付着を抑制することができる。

〔変形例１〕
第１の実施の形態および第２の実施の形態の表示装置１０の冷却装置はファンレスであるが、冷却装置がファンを有するものであっても、ヒートシンクのフィンに切削液が付着するおそれがある。そのため、ファンを有する冷却装置を搭載する表示装置に対しても、第１の実施の形態や第２の実施の形態と同様の構成としてもよい。これにより、切削液がヒートシンクから滴下する位置を、特定の箇所とすることができ、このヒートシンクの特定の箇所の重力方向下側部分を避けて電子部品等を配置することで、電子部品等への切削液の付着を抑制することができる。

〔変形例２〕
第１の実施の形態の表示装置１０では、突起部４８は、誘導部４６の重力方向の下面から重力方向下側に突出して形成されている。これに対して、突起部４８を誘導部４６の側面から重力方向に対して横方向に突出して形成するようにしてもよい。

〔変形例３〕
第２の実施の形態の表示装置１０では、排出孔５０は、壁部５４を略重力方向に貫通する孔であって、略重力方向下側に向かって開口して形成されている。これに対して、排出孔５０を、誘導部４６に立設された側壁部を重力方向に対して横方向に貫通する孔として形成するようにしてもよい。

〔実施の形態から得られる技術的思想〕
上記実施の形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。

ヒートシンク（２０）を有する電子装置（２６）であって、前記ヒートシンク（２０）は、平板状のベース（２８）と、前記ベース（２８）の一面から突出して設けられ、前記電子装置（２６）を機器（１２）に装着した状態で、略重力方向に延びるフィン（３０）と、を有し、前記フィン（３０）は、前記フィン（３０）の重力方向の下面に設けられ、前記ベース（２８）に近づくほど重力方向下側となるように傾斜する第１傾斜部（３２）を備え、前記ベース（２８）は、前記ベース（２８）の重力方向の下面に設けられ、前記ベース（２８）を前記フィン（３０）が設けられる側から前記ベース（２８）を見たときに、水平方向に対し傾斜する第２傾斜部（３６）を備える。これにより、切削液がヒートシンク（２０）から滴下する位置を、特定の箇所とすることができる。

上記の電子装置（２６）であって、前記ベース（２８）を前記フィン（３０）が設けられる側から見たときに、前記第２傾斜部（３６）の重力方向の下端部（４０）は、水平方向の両端に設けられてもよい。これにより、電子基板（１６）をヒートシンク（２０）が設けられる側から見たときに、水平方向の中央部分にコネクタ（３８）やその他の電子部品をまとめて配置することができ、電子基板（１６）の設計自由度を高めることができる。

上記の電子装置（２６）であって、前記電子装置（２６）のハウジング（１８）は、前記第２傾斜部（３６）の重力方向の下端部（４０）に当接するとともに、略重力方向下側に延びて形成される排出機構（４２）を備えてもよい。これにより、切削液を特定の箇所に誘導させるための構造を形成する際のコストを抑制することができる。

上記の電子装置（２６）であって、前記排出機構（４２）は、前記排出機構（４２）の重力方向の下端部に、略重力方向下側に向かって突出する突起部（４８）を備えてもよい。これにより、面積が比較的狭い突起部（４８）の先端に切削液を集めることができ、切削液を突起部（４８）との表面張力に抗して滴下しやすくすることができる。

上記の電子装置（２６）であって、前記排出機構（４２）は、前記排出機構（４２）の重力方向の下端部に、略重力方向下側に向かって開口する開口孔（５６）を備えてもよい。これにより、切削液が滴下する箇所を、排出孔（５０）の重力方向下側のみとすることができ、この箇所を除く位置に電子部品を配置することにより、電子部品への切削液の付着を抑制することができる。

１２…機器１８…ハウジング
２０…ヒートシンク２６…電子装置
２８…ベース３０…フィン
３２…第１傾斜部３６…第２傾斜部
４０…下端部４２…排出機構
４８…突起部５６…開口孔

Claims

ヒートシンクを有する電子装置であって、
前記ヒートシンクは、
平板状のベースと、
前記ベースの一面から突出して設けられ、前記電子装置を機器に装着した状態で、略重力方向に延びるフィンと、
を有し、
前記フィンは、前記フィンの重力方向の下面に設けられ、前記ベースに近づくほど重力方向下側となるように傾斜する第１傾斜部を備え、
前記ベースは、前記ベースの重力方向の下面に設けられ、前記ベースを前記フィンが設けられる側から前記ベースを見たときに、水平方向に対し傾斜する第２傾斜部を備える、電子装置。
請求項１に記載の電子装置であって、
前記ベースを前記フィンが設けられる側から見たときに、前記第２傾斜部の重力方向の下端部は、水平方向の両端に設けられる、電子装置。
請求項１または２に記載の電子装置であって、
前記電子装置のハウジングは、前記第２傾斜部の重力方向の下端部に当接するとともに、略重力方向下側に延びて形成される排出機構を備える、電子装置。
請求項３に記載の電子装置であって、
前記排出機構は、前記排出機構の重力方向の下端部に、略重力方向下側に向かって突出する突起部を備える、電子装置。
請求項３または４に記載の電子装置であって、
前記排出機構は、前記排出機構の重力方向の下端部に、略重力方向下側に向かって開口する開口孔を備える、電子装置。