JP7062048B2 - 電子機器 - Google Patents

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Description

本開示は電子機器に関する。
下記特許文献1の電子機器は、メイン基板上に実装されているマイクロプロセッサや、電源回路に実装されている部品を冷却するための空気流路を有している。この電子機器の外装部材には、空気流路の端部に位置する吸気孔と排気孔とが形成されている。複数の吸気孔が外装部材の側壁に形成され、複数の排気孔が外装部材の後壁に形成されている(以下では、吸気孔と排気孔の双方を通気孔と称する。)。通気孔が設けられている壁部に沿って、回路基板など部品が位置している。
特開2017-183670号公報
電子機器の設計者は、電子機器の外観や機能性を向上する目的で、通気孔が形成された壁部(以下では、通気孔壁と称する)を湾曲させたり、傾斜させることを望む場合がある。しかしながら、例えば、外側に向かって膨らむように通気孔壁の一部を傾斜させると、外装部材の内側に配置されている回路基板と通気孔壁の傾斜部との距離が、通気孔壁の他の部分と回路基板との距離よりも大きくなる。そのことが原因で、通気孔壁を傾斜させるデザインを採用することが難しい場合がある。例えば通気孔壁の一部を傾斜させると、空気流が変わってしまうために、通気孔壁の一部が傾斜したデザインが採用し難くなる場合がある。また、回路基板に取り付けられた部品(例えば電線)が通気孔壁によって支持されている場合、通気孔壁の傾斜部ではそのような支持構造が実現できなくなるために、通気孔壁の一部が傾斜したデザインが採用し難くなる場合がある。
本開示の目的の一つは、通気孔が形成された壁部についてのデザインの自由度を増すことのできる電子機器を提案する。
本開示で提案する電子機器の一例は、回路基板と、前記回路基板に対して第1の方向に位置し複数の通気孔が形成されている通気孔壁を、有している外装部材とを有している。前記回路基板は、前記通気孔壁の側に、前記通気孔壁に沿っている縁を有している。前記通気孔壁は、前記回路基板の前記縁から第1の方向に離れている第1の壁部と、前記第1の壁部よりも第1の方向に位置している第2の壁部とを含んでいる。前記第2の壁部と前記回路基板の前記縁との間に内壁部が位置している。前記内壁部は前記第1の壁の少なくとも一部と前記回路基板の前記縁との間に位置していない。この電子機器によると、前記第2の壁部と前記回路基板の前記縁との間に内壁部が位置しているので、前記第2の壁部と前記回路基板の縁との距離を大きくすることに起因するデザイン上の制約を軽減できる。その結果、通気孔が形成されている壁部についてのデザインの自由度を増すことができる。
本開示で提案する電子機器の例を示す斜視図である。 電子機器の分解斜視図である。 電子機器を構成している機器本体の平面図である。 電子機器の背面図である。 図4に示すV-V線での断面図である。 外装フレームと電源ユニットの下ケースとを示す平面図である。 外装フレームの斜視図である。 外装フレームと電源ユニットの下ケースとを示す斜視図である。 図6の拡大図である。 図9に示すX-X線での断面図である。
以下、本開示で提案する電子機器の実施形態の例について説明する。以下の説明においては、図1等に示すY1、Y2方向をそれぞれ前方及び後方と称し、X1、X2方向をそれぞれ右方及び左方と称し、Z1、Z2方向を上方及び下方と称する。
電子機器100は、例えばゲーム装置やオーディオ・ビジュアル機器として機能するエンタテインメント装置である。電子機器100は、ゲームプログラムの実行により生成した動画像データや、光ディスクなどの記録媒体から取得した映像・音声データ、ネットワークを通して取得した映像・音声データなどをテレビジョンなどの表示装置に出力する。本開示で提案する電子機器はゲーム装置などのエンタテインメント装置に限られず、パーソナルコンピュータでもよい。
図2に示すように、電子機器100は機器本体10を有している。機器本体10は、回路基板(不図示)や、冷却ファン5(図3参照)、光ディスクドライブ7(図3参照)、及び電源ユニット40などの部品を有している。電源ユニット40は機器本体10の後部に位置し、冷却ファン5と光ディスクドライブ7の後方に配置されている。回路基板は、例えば、冷却ファン5及び光ディスクドライブ7の下側に配置される。機器本体10における部品のレイアウトは、電子機器100の例に限られず、適宜変更されてよい。
図2に示すように、電子機器100は、その外装部材20として、上外装カバー22と、下外装カバー23と、外装フレーム21とを有している。外装フレーム21は平面視において略四角形である。外装フレーム21の内側は上下方向に開口しており、機器本体10を構成する上述した部品は外装フレーム21の内側で支持されている。すなわち、外装フレーム21は前壁部21Aと右壁部21Bと左壁部21Cと後壁部21Dとを有している。機器本体10を構成する部品は壁部21A~21Dの内側に配置され、外装フレーム21に取り付けられている。上外装カバー22は機器本体10の上側を覆い、外装フレーム21に取り付けられている。下外装カバー23は機器本体10の下側を覆い、外装フレーム21に取り付けられている。上外装カバー22と、下外装カバー23と、外装フレーム21は、例えばABS樹脂などの樹脂で形成される。なお、外装部材20の構成は、電子機器100の例に限られない。例えば、電子機器100は、外装部材20として、上下方向で互いに組み合わされる下ハウジングと上ハウジングとを有してもよい。そして、機器本体10を構成する部品は、一方のハウジングに取り付けられてもよい。
[排気孔]
電子機器100は、機器本体10が有している発熱部品を冷却するための空気流路を有している。発熱部品は、例えば、回路基板(不図示)に実装されているCPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)などの集積回路や、電源ユニット40が有している電源回路である。図5に示すように、外装部材20は、空気流路を通過した空気を外部に排出するための排気孔E1、E2を有している。電子機器100の例においては、排気孔E1、E2は外装部材20の後壁部20D(通気孔壁、図4参照)に形成されている。
詳細には、図5に示すように、外装部材20の後壁部20Dは、左右方向に沿って形成されている第1壁部21aと、左右方向に沿って形成されている第2壁部20bとを有している。第2壁部20bは、第1壁部21aから後方に離れており且つ第1壁部21aに対して上方にずれている。第1壁部21aと第2壁部20bとの間に、左右方向において並んでいる複数の排気孔E1(図7参照)が形成されている。図7に示すように、隣り合う2つの排気孔E1の間には、それらを仕切る仕切り壁部21bが形成されている。複数の仕切り壁部21bが左右方向において一定間隔で並んでいる。図5に示すように、仕切り壁部21bは第2壁部20bから前方に伸び、第1壁部21aの上縁に接続している。第2壁部20bの下縁と第1壁部21aの上縁は同じ高さに位置している。そのため、排気孔E1を通した電子機器100の内部の露出は、第2壁部20bによって遮蔽されている。電子機器100の例において、第1壁部21aと第2壁部20bは、それらの上縁が下縁よりも後方に位置するように傾斜している。第1壁部21aと第2壁部20bは鉛直に形成されていてもよい。
図5に示すように、外装部材20の後壁部20Dは、左右方向に沿って形成されている第3壁部23aを有している。第3壁部23aは、第1壁部21aから後方に離れており且つ第1壁部21aに対して下方にずれている。第1壁部21aと第3壁部23aとの間に、左右方向において並んでいる複数の排気孔E2が形成されている。隣り合う2つの排気孔E2の間には、それらを仕切る仕切り壁部21cが形成されている。複数の仕切り壁部21cが左右方向において一定間隔で並んでいる。この構造により、排気孔E1と排気孔E2は上下方向において向き合っている。電子機器100の例では、第1壁部21aと第3壁部23aは左右方向において概ね同じ長さを有している。第3壁部23aは、第1壁部21aと第2壁部20bと同様に、その上縁が下縁よりも後方に位置するように傾斜している。第3壁部23aは鉛直に形成されていてもよい。
排気孔E1、E2を構成する上述した壁部21a、20b、23a、21b、21cは、外装フレーム21と、上外装カバー22と、下外装カバー23のいずれの部材に形成されてもよい。例えば、壁部21a、20b、23a、21b、21cの全てが外装フレーム21に形成されてもよい。他の例では、第2壁部20bと仕切り壁部21bは上外装カバー22に形成され、第3壁部23aと仕切り壁部21cは下外装カバー23に形成されてもよい。排気孔E1、E2の構造も電子機器100の例に限られない。例えば、電子機器は上下方向に並んでいる複数の排気孔を有し、上下方向で隣り合う2つの排気孔を仕切る仕切り壁部を有してもよい。
図5に示すように、電子機器100の例では、第1壁部21aと仕切り壁部21b、21cは外装フレーム21の後壁部21Dに形成されている。第1壁部21aから後方に離れている第2壁部20bは、外装フレーム21の後壁部21Dに形成されている壁部21dと、壁部21dの後側に沿って配置されている上外装カバー22の後壁部22Dとによって構成されている。第3壁部23aは、第1壁部21aから後方に離れている下外装カバー23の後壁部23Dの上部である。
[電源ユニット]
図5に示すように、外装フレーム21の後壁部21D(図2参照)や上述した第2壁部20bなどを含む外装部材20の後壁部20Dに沿って、電源ユニット40が配置されている。電源ユニット40は、外部電源から供給される電力を、電子機器100が有している部品・装置の駆動電圧に変換して、それらに供給する。電源ユニット40は、電源回路が実装されている回路基板41(図5参照)と、回路基板41を収容しているケース42(図2参照)とを有している。回路基板41には、熱を発する種々の部品41bが実装されている。ケース42は、例えばABS樹脂などの樹脂で形成される。
図5に示すように、ケース42は箱状であり、上ケース42Aと下ケース42Bとを有している。上ケース42Aと下ケース42Bは、例えば螺子などの固定具によって、上下方向で組み合わされる。ケース42の前側には開口42c(図2参照)が形成されている。ケース42は空気流路S3を構成し、冷却ファン5が駆動すると、冷却ファン5から出た空気は開口42cからケース42内に流れ込む(図3参照)。ケース42の後側も開口しており、ケース42(空気流路)は排気孔E1、E2に接続している。図5に示すように、上ケース42Aは上壁部42aを有し、下ケース42Bは下壁部42bを有している。上壁部42aは第2壁部20b(より具体的には、外装フレーム21の壁部21d)の上縁まで伸びている。また、外装フレーム21は、下側の仕切り壁部21cの下縁に、左右方向に沿って形成されている底壁部21fを有している。底壁部21fの後縁は第3壁部23a(下外装カバー23の後壁部23Dの上部)に達している。下ケース42Bの下壁部42bの後縁42hは外装フレーム21の底壁部21fの前縁に接続している。また、ケース42の左右の壁部は、排気孔E1、E2の端部に位置する壁部に接続している。このようにして、ケース42内の空気流路S3は排気孔E1、E2に繋がっている。第3空気流路S3の空気は、他の領域に漏れることなく、排気孔E1、E2から外部に排出される。
回路基板41は矩形であり、図5に示すように、その後縁41cは、上述した排気孔E1、E2が形成されている外装部材20の後壁部20Dに沿って位置している。より詳細には、回路基板41の後縁41cは後壁部20Dと平行である。上述した第1壁部21aは他の壁部20b、23aよりも回路基板41寄りに位置している。回路基板41の後縁41cは第1壁部21aと平行である(図6参照)。上述したように、ケース42は後方に開口している。そのため、図5に示すように、回路基板41と後壁部20D(より具体的には、第1壁部21a)との間に別の部品は存在していない。言い換えると、電源回路41を構成する部品41bを通過する前後方向に沿った直線は、回路基板41の後縁41cと後壁部20Dとの間では、いずれの部品とも交差しない。
[外装部材の後壁部]
電源回路41は、ケーブルを介して外部電源(例えば、家庭用電源)と接続するための電源インレット41dを有している(図4及び図6参照)。図7に示すように、外装部材20の後壁部20Dには、電源インレット41dを露出させるインレット開口21hが形成されている。電子機器100の例では、インレット開口21hは外装フレーム21の後壁部21Dの右端部に形成されている。外装フレーム21は、その右端部に、インレット開口21hが形成されている壁部21kを有している(以下では、壁部21kを「インレット壁部」と称する。)。インレット壁部21kは、排気孔E1、E2を形成するための上述した第1壁部21aの右方に位置している。また、インレット壁部21kは第1壁部21aよりも後方に位置している。この構造によると、ユーザが外部電源から伸びているケーブルのプラグを電源インレット41dに接続する作業が容易となる。電子機器100の例においては、前後方向におけるインレット壁部21kの位置は、上述した第2壁部20bを構成する壁部21d(図5参照)の位置に概ね一致している。電源ユニット40のケース42は、後方に突出し電源インレット41dを収容している収容部42i(図9参照)を有している。収容部42iにも、電源インレット41dを後方に露出させる開口42jが形成されている。
図8に示すように、第1壁部21aは、直線壁部21iと傾斜壁部21jとを有している。直線壁部21iは左右方向において直線的に伸びている。傾斜壁部21jは直線壁部21iから右方且つ後方に伸び、インレット壁部21kに接続している。したがって、図9に示すように、傾斜壁部21jは、直線壁部21iよりも後方に位置している。電子機器100の例では、傾斜壁部21jは、直線壁部21iから後方に湾曲しながら右方に伸びている。
図9に示すように、電源ユニット40の回路基板41は、直線壁部21iと、傾斜壁部21jと、インレット壁部21kとの前方に位置している部分を有している。回路基板41の後縁41cは左右方向に沿って直線的に形成されている。そのため、後縁41cから傾斜壁部21jまでの距離L2は、後縁41cから直線壁部21iまでの距離L1よりも大きい。同様に、後縁41cからインレット壁部21kまでの距離も、後縁41cから直線壁部21iまでの距離L1よりも大きい。電子機器100の例では、傾斜壁部21jは右方且つ後方に斜めに伸びているので、距離L2は右方に向かって徐々に大きくなっている。
[内壁部]
平面視において、傾斜壁部21jと回路基板41の後縁41cとの間に、内壁部42e(図8及び図9参照)が位置している。電子機器100の例では、図10に示すように、断面視において、内壁部42eは、傾斜壁部21jと回路基板41の後縁41cとの間に位置している。したがって、回路基板41は、内壁部42eの前方に位置している。回路基板41の位置は内壁部42eの上端よりも低く、内壁部42eの下端よりも高い。また、内壁部42eは、傾斜壁部21jの前方に位置している。すなわち、内壁部42eを正面視したときに、内壁部42eと傾斜壁部21jとが重なる。このことによって、傾斜壁部21jを形成したことに起因するデザイン上の制約(外装部材20の後壁部20Dの一部を後方に傾斜させたことに起因する制約)を内壁部42eによって、軽減できる。その結果、後壁部20Dの一部を傾斜させるデザインを採用することが容易となる。
なお、左右方向での内壁部42eの幅W2(図9参照)は、傾斜壁部21jの幅に概ね一致している。したがって、内壁部42eは第1壁部21aの直線壁部21iの前方には位置していない。より詳細には、内壁部42eの正面視において、内壁部42eは直線壁部21iと重なる部分を有していない。電子機器100の例とは異なり、内壁部42eの一部は、正面視において、直線壁部21iの一部と重なってもよい。例えば、内壁部42eの一部は、正面視において、直線壁部21iにおける傾斜壁部21jに近い部分(例えば直線壁部21iの半分より少ない部分)と重なってもよい。
内壁部42eは、排気孔E1、E2が形成されている後壁部20Dとは別個に形成されている部材である。より詳細には、内壁部42eは、外装部材20とは別個に形成されている部材である。図10に示すように、電子機器100の例においては、内壁部42eは電源ユニット40のケース42の一部である。より具体的には、内壁部42eは、下ケース42Bと一体的に形成された部位である。この構造によると、電子機器100の部品数の増加を招くことなく、傾斜壁部21jと回路基板41との間に、内壁部42eを配置できる。なお、「内壁部42eが外装部材20とは別個に形成されている」とは、内壁部42eを有する部材(電子機器100の例においてケース42)が、外装部材20を構成する部材(電子機器100の例において、外装フレーム21、上外装カバー22及び下外装カバー23)を成型する金型とは別の金型で形成されることを意味する。
電子機器100の例では、図10に示すように、内壁部42eは下ケース42Bの下壁部42bの後縁42hから上方に伸びている。そして、内壁部42eの上縁は上ケース42Aの上壁部42aに達している。より詳細には、内壁部42eの上縁は上壁部42aに引っかかっている。
電子機器100の例においては、内壁部42eと回路基板41の後縁41cとの距離L3(図9参照)は、回路基板41の後縁41cと第1壁部21aの直線壁部21iまでの距離L1(図9参照)よりも小さい。距離L3は、例えば、距離L1よりも内壁部42eの厚さ分だけ小さい。内壁部42eの位置は、電子機器100の例に限られない。例えば、距離L3は距離L1と同じでもよい。
図9に示すように、内壁部42eは、左右方向に沿って形成されており、第1壁部21aと平行に配置されている。したがって、傾斜壁部21jは内壁部42eに対して後方に傾斜している。上述したように、第1壁部21a(図5参照)は、その上縁が下縁よりも後方に位置するように傾斜している。図10に示すように、内壁部42eも、第1壁部21aと同様に、その上縁が下縁よりも後方に位置するように傾斜している。内壁部42eの姿勢は、電子機器100の例に限られない。すなわち、内壁部42eは鉛直方向と平行に形成されてもよい。
図10に示すように、内壁部42eの後方には排気孔E1が位置している。内壁部42eには、内壁部42eを貫通する貫通孔42fが形成されている。この構造によると、空気F1は貫通孔42fを通過して排気孔E1から排出され得るので、このような貫通孔42fが無い構造に比して、電子機器100の冷却性能を向上できる。電子機器100の例においては、左右方向で並ぶ2つの貫通孔42fが内壁部42eに形成されている(図9参照)。そして、一方の貫通孔42f(図9において左側の孔42f)は、排気孔E1(右端に位置している排気孔E1)の前方に位置している。図の例とは異なり、右側の貫通孔42fの後方にも排気孔E1が形成されてもよい。さらに他の例として、内壁部42eに貫通孔42fは必ずしも形成されていなくてもよい。他の例として、内壁部42eの後方に排気孔E1が形成されていなくてもよい。
なお、図10に示すように、貫通孔42fの上縁42gは、傾斜壁部21jの上縁21mよりも高い位置に位置している。言い換えると、前後方向に沿った直線FLは、内壁部42eの貫通孔42fの内側を通過して、排気孔E1に達することができる。このことによって、内壁部42eの貫通孔42fを通過した空気F1が排気孔E1から排出され易くなる。なお、図10に示すように、電子機器100の例においては、傾斜壁部21jの後方には排気孔E1が形成されているものの、排気孔E2は形成されていない。電子機器100の例とは異なり、傾斜壁部21jの後方に、排気孔E1、E2の双方が形成されてもよい。
また、図10に示すように、内壁部42eは傾斜壁部21jに近接しており、内壁部42eと傾斜壁部21jとの間に別の部品は存在していない。すなわち、内壁部42eと交差する前後方向に沿った直線は、内壁部42eと傾斜壁部21jとの間で別の部品・部材に交差しない。このため、内壁部42eの孔42fを通過した空気は、スムーズに排気孔E1まで流れることができる。
[空気流路]
吸気孔から、ケース42によって構成される空気流路S3に至る空気流路について説明する。電子機器100の例においては、電子機器100の側面に吸気孔A(図1参照)が形成されている。図3に示すように、冷却ファン5はカバー8で覆われている。カバー8には、冷却ファン5の上側に位置する開口8aが形成されている。冷却ファン5が駆動すると、吸気孔Aを通して外部から導入された空気は、冷却ファン5の上側から開口8aを通して冷却ファン5に流れ込む。また、吸気孔Aを通して外部から導入された空気は、機器本体10の下側を通過して、冷却ファン5の下側から冷却ファン5に流れ込む。機器本体10は、その内部に、上述した空気流路S3に加えて、冷却ファン5の下流に形成される空気流路S1、S2を有している。空気流路S1、S2は、カバーや、ケース、壁部材によって、機器本体10の他の領域とは区画されている。空気流路S1は冷却ファン5の周りに形成されている。空気流路S2は空気流路S1から後方に伸びており、冷却ファン5の後方に位置している。空気流路S2には、例えば、CPUやGPUなどの集積回路に接しているヒートシンクが配置される。ケース42によって構成される空気流路S3は空気流路S2から後方に伸び且つ左右方向に広がっている。
[まとめ]
上述したように、電子機器100は、回路基板41と、回路基板41に対して後方に位置し排気孔E1が形成されている後壁部20Dを有している外装部材20と、を有している。回路基板41は、後壁部20Dの側に、後壁部20Dに沿っている後縁41cを有している。後壁部20Dは、回路基板41の後縁41cから後方に離れている直線壁部21iと、直線壁部21iよりも後方に位置している傾斜壁部21jとを有している。後壁部20Dと回路基板41の後縁41cとの間に内壁部42eが位置している。内壁部42eは、傾斜壁部21jと回路基板41の後縁41cとの間に位置し、直線壁部21iと回路基板41の後縁41cとの間に位置していない。これによると、外装部材20に傾斜壁部21jを形成したことに起因するデザイン上の制約(外装部材20の後壁部20Dの一部を後方に傾斜させたことに起因する制約)を内壁部42eによって、軽減できる。その結果、後壁部20Dの一部を傾斜させるデザインを採用することが容易となる。
[変形例]
なお、本開示で提案する電子機器は、上述した電子機器100に限られない。
例えば、外装部材20の後壁部20Dは、傾斜壁部21jに替えて、直線壁部21iと同様に、左右方向に沿って形成され且つ直線壁部21iよりも後方に位置する部分を有してもよい。そして、内壁部42eは、後壁部20Dのこの部分と、回路基板41の後縁41cとの間に位置してもよい。
内壁部42eは、ケース42とは異なる部材に形成されてもよい。内壁部42eは、例えば、外装フレーム21や、下外装カバー23などの部材と一体的に形成されてもよい。
後壁部20Dに沿って配置される回路基板41は、電源ユニット40を構成する回路基板でなくてもよい。例えば、回路基板41は、電子機器100のメイン基板(CPU等が実装された基板)であってもよい。
傾斜壁部21jを有している後壁部20Dには、排気孔E1、E2ではなく、吸気孔が形成されてもよい。言い換えれば、内壁部42eや傾斜壁部21jの構造は、吸気孔が形成される壁部に適用されてもよい。
また、傾斜壁部21jは、インレット壁部21kと直線壁部21iとを結ぶ壁部であった。傾斜壁部21jの位置はこれに限られない。すなわち、インレット壁部21kとは異なる位置に傾斜壁部21jが形成されてもよい。そして、その傾斜壁部21jの前方に内壁部42eが形成されてもよい。


Claims (5)

  1. 回路基板と、
    前記回路基板に対して第1の方向に位置し複数の通気孔が形成されている通気孔壁を、有している外装部材と
    を有し、
    前記回路基板は、前記通気孔壁の側に、前記通気孔壁に沿っている縁を有し、
    前記通気孔壁は、前記回路基板の前記縁から第1の方向に離れている第1の壁部と、前記第1の壁部よりも第1の方向に位置している第2の壁部とを含み、
    前記第2の壁部は、前記第1の壁部に接続されており、前記第1の方向において前記第1の壁部と重なっておらず、
    前記第2の壁部と前記回路基板の前記縁との間に内壁部が位置し、
    前記内壁部は前記第1の壁の少なくとも一部と前記回路基板の前記縁との間に位置していないことを特徴とする電子機器。
  2. 前記内壁部には前記第1の方向に貫通する孔が形成されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
  3. 前記第2の壁部には前記複数の通気孔の一部が形成され、
    前記内壁部には、前記第1の方向に貫通する孔が形成されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
  4. 前記回路基板を収容するケースを有し、
    前記内壁部は前記ケースの一部である
    ことを特徴とする請求項1に記載される電子機器。
  5. 前記第2の壁部は、前記第1の壁部から前記第1の方向に向かって湾曲している
    ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
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