(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ回路基板を緩衝的に保持した複数の基板ユニットを重ねた状態で収容するケースと、
このケース内に収容した上記複数の基板ユニットを圧縮して上記ケースに固定する固定手段と、
上記複数の基板ユニットとともに上記ケース内に収容されるマザーボードと、
このマザーボードと上記各基板ユニット内の回路基板を接続する複数のフレキシブル基板と、を有し、
上記複数のフレキシブル基板を上記各基板ユニット内の回路基板に接続するためのコネクタが、上記複数の基板ユニットを挿抜する上記ケースの開口部側に設けられている、基板収容筐体。
【請求項２】
上記固定手段は、上記複数の基板ユニットの重ね方向に形成される隙間に押し込むくさび板を含む請求項１の基板収容筐体。
【請求項３】
上記くさび板は、上記複数の基板ユニットの重ね方向両端にそれぞれ設けられる請求項２の基板収容筐体。
【請求項４】
上記固定手段は、上記重ね方向一端の基板ユニットを重ね方向に押圧する押圧部材を含む請求項１の基板収容筐体。
【請求項５】
上記押圧部材は、上記ケースの開口部から外方へ突出した端部を有し、この開口部を塞ぐカバーを上記ケースに締結することで、上記端部が押されて上記一端の基板ユニットを上記重ね方向に押圧する請求項４の基板収容筐体。
【請求項６】
上記カバーに取り付けたコネクタボードと、
このコネクタボードと上記マザーボードを接続した別のフレキシブル基板と、
をさらに有する請求項５の基板収容筐体。
【請求項７】
上記各基板ユニットは、互いに重ねられた状態で、基板ユニット間に空気の流路を形成する脚部を有する請求項１の基板収容筐体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発熱部品を実装した回路基板を複数枚重ねて収容する基板収容筐体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、航空機搭載用アンテナ装置の回路基板を収容する筐体は、耐振動性、耐衝撃性の要求に応じて高剛性、高強度に製作され、軽量化の要求に応じてアルミニウム合金等の軽量な材料により製作されている。
【０００３】
しかしながら、近年では航空機自体にさらなる軽量化が要求されており、これに対応するためには、搭載機器の軽量化が必須であるが、上述した筐体構造では、軽量合金を利用したとしても、金属材料ではもはや軽量化に限界がきている。また、複数台の筐体を限られたスペースに設置する場合には、積み重ねによって放熱対策が不十分となることがあり、その対応策も要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１７７００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、従来の筐体では、軽量合金で作成されているものの、さらなる軽量化は実現困難な状況にある。また、複数の筐体を設置する場合には、放熱性を考慮して束ねて設置可能とすることも要望されている。
【０００６】
よって、より軽量で、耐振動性、耐衝撃性に優れ、発熱部品の放熱性にも優れた基板収容筐体の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る基板収容筐体は、それぞれ回路基板を緩衝的に保持した複数の基板ユニットを重ねた状態で収容するケースと、このケース内に収容した上記複数の基板ユニットを圧縮して上記ケースに固定する固定手段と、上記複数の基板ユニットとともに上記ケース内に収容されるマザーボードと、このマザーボードと上記各基板ユニット内の回路基板を接続する複数のフレキシブル基板と、を有し、上記複数のフレキシブル基板を上記各基板ユニット内の回路基板に接続するためのコネクタが、上記複数の基板ユニットを挿抜する上記ケースの開口部側に設けられている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る基板収容筐体に収容する第１の実施例の基板ユニットを基板表面側から見た分解斜視図である。
【図２】図２は、図１の基板ユニットを基板裏面側から見た分解斜視図である。
【図３】図３は、図１の基板ユニットの組み立て後の断面図である。
【図４】図４は、実施形態に係る基板収容筐体に収容する第２の実施例の基板ユニットを基板表面側から見た分解斜視図である。
【図５】図５は、図４の基板ユニットを基板裏面側から見た分解斜視図である。
【図６】図６は、図４の基板ユニットの組み立て後の断面図である。
【図７】図７は、図４の基板ユニットに組み込まれたフレキシブルな熱伝導フィンの具体的な構成例を示す図である。
【図８】図８は、実施形態に係る基板収容筐体に収容する第３の実施例の基板ユニットを基板表面側から見た分解斜視図である。
【図９】図９は、図８の基板ユニットを基板裏面側から見た分解斜視図である。
【図１０】図１０は、図８の基板ユニットの組み立て後の断面図である。
【図１１】図１１は、図４の基板ユニットの変形例を示す図である。
【図１２】図１２は、図７の熱伝導フィンの変形例（ぜんまい型）を示す図である。
【図１３】図１３は、図７の熱伝導フィンの他の変形例（Ｓ字型）を示す図である。
【図１４】図１４は、図１２の熱伝導フィンのさらなる変形例（ぜんまい型）を示す図である。
【図１５】図１５は、図１３の熱伝導フィンのさらなる変形例（Ｓ字型）を示す図である。
【図１６】図１６は、実施形態に係る基板収容筐体の分解斜視図である。
【図１７】図１７は、図１６の矢印Ｆ１７方向から組み立て後の基板収容筐体を見た平面図である。
【図１８】図１８は、図１７の線Ｆ１８に沿って基板収容筐体を切断した断面図である。
【図１９】図１９は、他の固定手段を備えた基板収容筐体の断面図である。
【図２０】図２０は、図１９の基板収容筐体で用いる押え枠を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら実施形態について詳細に説明する。  
ここでは、まず、実施形態に係る基板収容筐体１００について説明する前に、この基板収容筐体１００に収容する基板ユニット１０について、図１乃至図１５を参照して、いくつかの実施例を挙げて説明する。以下に説明する基板ユニット１０は、基本的に、発熱部品を実装した回路基板１を発泡材で梱包した構造を有する。発泡材として、表面のすべりが良く、難燃性のポリウレタンやポリイミドなどが用いられる。
【００１０】
（第１の実施例）
図１乃至図３は、第１の実施例に係る基板ユニット１０の構造を示すもので、図１は基板表面側から見た分解斜視図、図２は基板裏面側から見た分解斜視図、図３は組み立て後の断面図を示している。
【００１１】
図１乃至図３において、１１は発熱部品を搭載した回路基板１の周縁部を囲むユニット本体であり、発泡材の成型物であって、表面と裏面が開放された額縁形状となっている。そして、裏面側に回路基板１を収容し当該基板１の周縁で支持するための座繰り１１ａが形成されている。
【００１２】
回路基板１は、表面側に発熱部品等を含む電子部品が搭載され、裏面側にその配線パターンが形成されている。この回路基板１をユニット本体１１に収容する際には、電子部品搭載面側が筐体内部となるようにする。ユニット本体１１の座繰り１１ａの深さは基板１の厚さより深くし、基板収容時の表面側の深さは搭載部品の最大の高さ以上とする。座繰り１１ａは基板周囲の寸法よりやや小さくし、発泡材の弾性を利用して、基板１を押し込むことで容易に支持されるものとする。
【００１３】
尚、図中１１ｂは、ユニット本体１１の側面部に形成されるケーブル引込口である。このケーブル引込口１１ｂを介して後述するコネクタ１０ａを接続するためのケーブルが導出される。
【００１４】
ユニット本体１１に対して、表面蓋１２、裏面蓋１３がそれぞれ用意されている。これらの蓋１２、１３はいずれもユニット本体１１と同じ材質の発泡材による成型物であり、ユニット本体１１の表面全体、裏面全体を覆う寸法を有する。
【００１５】
また、これらの蓋１２、１３には、基板ユニット１０を重ねた場合に互いに密着してしまうことのないように、それぞれ長手方向の両端に一定幅の脚部１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂが形成されている。言い換えると、これら複数の脚部１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂが、重ねられた基板ユニット１０間に空気の流路を形成する。
【００１６】
すなわち、ユニット本体１１には、回路基板１を収容した状態で表面蓋１２、裏面蓋１３が一体的に結合される。その結合機構としては、様々な形態が考えられるが、本実施例では、ユニット本体１１、表裏面蓋１２、１３それぞれの周辺部の複数箇所に貫通孔１１ｃ、１２ｃ、１３ｃを形成し、ここにシャフト１４ａを通し、シャフト１４ａの両側に円形平板１４ｂ、１４ｃをかませて螺子１４ｄ、１４ｅで螺合することで、ユニット本体１１に各蓋１２、１３を一体結合する構造を採用した。
【００１７】
しかし、本実施形態の後述する基板収容筐体１００に上記構造の基板ユニット１０を重ねて収容する場合、必ずしもこの結合機構は必要ではない。つまり、本実施形態の基板収容筐体１００は、複数の基板ユニット１０をその重ね方向に圧縮して保持固定するため、各基板ユニット１０を螺子で締結固定する必要はない。
【００１８】
以上の構造とした結果、以下の効果が得られる。すなわち、従来品が“堅く”作り、振動、衝撃を受けたときの、内部の変位、すなわち加速度（＝慣性力）を抑制する設計であったのに対し、上記構造による基板ユニット１０によれば、逆に高減衰材料である発泡材による緩衝材を用いて“柔らかく”作り、振動、衝撃を受けたときに変位して高周波成分（振動）を絶縁することにより、内部を保護することができる。イメージ的には、梱包箱のまま筐体として使用するようなものである。放熱に関しては、脚部の隙間（流路）より強制的に風を送ることで対応する。
【００１９】
（第２の実施例）
図４乃至図６は第２の実施例に係る基板ユニット１０の構造を示すもので、図４は基板表面側から見た分解斜視図、図５は基板裏面側から見た分解斜視図、図６は組み立て後の断面図を示している。尚、図４乃至図６において、図１乃至図３と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは異なる部分について詳述する。
【００２０】
図４乃至図６に示す実施例において、ユニット本体１１には、表面側にアルミ板２を収容するスペースとなる座繰り１１ｄが形成される。このアルミ板２を支持するための座繰り１１ｄの深さは、それぞれアルミ板２の板厚とほぼ等しくする。一方、表面蓋１２には、上記アルミ板２を外部に露出させるための窓部１２ｄが形成されている。
【００２１】
ここで、上記構造では、図６に示すように、回路基板１とアルミ板２との間が空気層となっており、熱伝導性が低い。そこで、熱伝導シートを詰め込むことも考えられるが、基板上の部品を収容するに十分な高さが確保されているため、空間を埋めるために熱伝導シートを詰め込むことは得策でなく、かえって部品の接続の損傷を招くおそれがある。
【００２２】
そこで、本実施例では、アルミ板２と発熱部品１との間に熱伝導部材３を介在させる。具体的には、少なくとも高さ方向にフレキシブルな形状に加工したアルミ製の熱伝導フィン３ａを用意し、アルミ板２の内側の面の、基板１上の発熱部品に対向する位置にゲル状の熱伝導シート３ｂを介して螺子止めし、組み立て時に発熱部品とフィン３ａとの間にゲル状の熱伝導シート３ｃを挟むようにする。
【００２３】
これにより、発熱部品の発熱が伝導シート３ｃ、フィン３ａ、伝導シート３ｂを介してアルミ板２に伝導され、表面蓋１２の窓部１２ｄから放熱することができる。また、フィン３ａ自体によっても、ユニット本体内の空冷によって放熱効果が得られる。このフィン３ａは、少なくとも高さ方向にフレキシブルな構造となっているため、表面側あるいは裏面側からの衝撃があっても、発泡材による衝撃吸収と共に、フィン３ａによってその振動を吸収することができる。
【００２４】
図７は、フィン３ａとして、高さ方向のみならず、水平方向にもフレキシブルにする場合の具体例を示すものである。このフィンの構造は、熱導電性に優れた薄板である銅板を十字型に形成し、一対の上下片を共に上方に向けて湾曲させて各片端部を互いに対向するように近接させ、一対の左右片を共に下方に向けて湾曲させて各片端部を互いに対向するように近接させ、それぞれの近接対向部を発熱部品１及びアルミ板２との接合面としている。この構造によれば、上下でそれぞれ高さ方向に自由度があることに加えて、Ｘ方向、Ｙ方向にそれぞれ自由度があるため、全体として垂直・水平方向にフレキシブルなフィンを実現することができる。
【００２５】
尚、本実施例では、ユニット本体１１側にアルミ板２を嵌め込んで支持するための座繰り１１ｄを形成するようにしたが、表面蓋１２にアルミ板支持用の座繰りを形成するようにしてもよいことは勿論である。
【００２６】
上記構造によれば、発熱部品の発熱を直接アルミ板２に伝導して外部に放熱するようになっているため、外気温が低ければ、特にブロアによる強制空冷によらず放熱することが可能である。
【００２７】
（第３の実施例）
図８乃至図１０は第３の実施例に係る基板ユニット１０の構造を示すもので、図８は基板表面側から見た分解斜視図、図９は基板裏面側から見た分解斜視図、図１０は組み立て後の断面図を示している。尚、図８乃至図１０において、図４乃至図６と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは異なる部分について詳述する。
【００２８】
図８乃至図１０において、ユニット本体１１には、さらに、裏面側に形成された回路基板１用の座繰り１１ａの外側に、放熱用のアルミ板４を収容し当該アルミ板４の周縁で支持するための座繰り１１ｅが形成されている。この座繰り１１ｅの深さはそれぞれアルミ板４の板厚とほぼ等しくする。一方、裏面蓋１３には、アルミ板４を外部に露出させるための窓部１３ｄが形成されている。
【００２９】
上記構造によれば、ユニット本体１１、表面蓋１２、裏面蓋１３を一体化する際に、ユニット本体１１の裏面に、熱伝導性に優れた放熱用のアルミ板４を挟み込むことができる。このとき、アルミ板４は蓋１３に形成された窓部１３ｄから外部に露出されているため、基板裏面に溜まった熱をアルミ板４で効率よく放熱することができる。
【００３０】
上記構造では、回路基板１の裏面とアルミ板４との間が空気層となっており、熱伝導性が低い。そこで、図１０に示すように、回路基板１とアルミ板４との間に、その空間を埋めるのに十分な厚さを持つゲル状の熱伝導シート５を挟むようにする。これにより、ユニット本体内部の発熱は基板裏面から熱伝導シート５を介してアルミ板４に伝導されるため、特にブロアによる強制空冷によらず、外気温が低ければ効率よく放熱することができる。
【００３１】
尚、本実施例でも、ユニット本体１１側にアルミ板４を嵌め込んで支持するための座繰り１１ｄを形成するようにしたが、裏面蓋１３にアルミ板支持用の座繰りを形成するようにしてもよいことは勿論である。
【００３２】
（第２の実施例の変形例）
ところで、上述した第２の実施例の回路基板１、アルミ板２を本体１１の座繰り部分に嵌め込んだ場合、その端面が比較的鋭角であるため、長期の振動を受けると、発泡材によるユニット本体１１側の受け部分が削れてしまい、がたつきの原因となる。
【００３３】
そこで、本変形例では、図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、回路基板１の四辺（図では３辺）にＬ字型金具１ａを例えば螺子止めによって取り付け、ユニット本体１１側の受け部分に基板に取り付けたＬ字型金具１ａの端部が嵌る溝部１１ｆを形成する。同様に、アルミ板２については、四辺の縁を同一方向に折り曲げ、ユニット本体１１側の受け部分にその折り曲げ部分の端部が嵌るように溝部１１ｇを形成する。
【００３４】
これにより、回路基板１、アルミ板２の縁はＬ字型となってユニット本体１１の内面と平面で接触するため、ユニット本体１１が発泡材であっても削れてしまうことを防ぐことができる。
【００３５】
尚、第３の実施例の基板ユニット１０において、この変形例の構造を採用する場合、アルミ板４についてもアルミ板２と同様に四辺の縁を折り曲げ、ユニット本体１１の受け部分にその縁部分が嵌る溝部を形成しておくことで、同様の効果が得られる。
【００３６】
（別の変形例）
上述した第２の実施例において、全体として垂直・水平方向にフレキシブルなフィンを用いる場合について説明したが、そのフィン構造は、図７に示す形状のものに限定されず、例えば図１２及び図１３に示す形状のものであってもよい。
【００３７】
図１２に示すフィンは、フレキシブルでかつ熱伝導性を有する薄板（銅板）を帯状に形成し、ぜんまい状に成形して、両端部を発熱部品１及びアルミ板２との接合面としている。また、図１３に示すフィンは、フレキシブルでかつ熱伝導性を有する薄板（銅板）を帯状に形成し、Ｓ字型に成形して、両端部を発熱部品１及びアルミ板２との接合面としている。
【００３８】
放熱効果をあげるために複数個を併設することも可能であるが、部分的な放熱効果を高めるためには、図１４、図１５に示すように、薄板を複数枚重ね合わせてぜんまい形状またはＳ字形状に成形し、各端部を接合するとよい。この構造によれば、１つの熱伝達部材で厚さを増して対応するよりも軽量化を行うことができ、しかも高い柔軟性を維持することが可能である。
【００３９】
（実施形態に係る基板収容筐体）
以下、上述した基板ユニット１０を収容する実施形態に係る基板収容筐体１００について、図１６乃至図２０を参照して説明する。  
基板収容筐体１００は、図１６にその分解斜視図を示すように、複数（本実施形態では７つ）の基板ユニット１０を同じ向きに重ねて収容するためのものである。ここで言う基板ユニット１０は、好適には、上述した第１乃至第３の実施例の基板ユニット１０のいずれかであるが、それ以外のものでも良く、いずれにしても、回路基板１を発泡材で梱包した構造を有する必要がある。
【００４０】
以下の説明では、説明を分かり易くするため、図１６で紙面手前方向（図示矢印ｘ方向）を前方、紙面奥方向を後方、図１６の上下左右方向をそれぞれ上方（図示矢印ｚ方向）、下方、右方（図示矢印ｙ方向）、左方とする。
【００４１】
基板収容筐体１００は、図示のように重ねた複数の基板ユニット１０を収容するため内部を空洞にした略矩形ブロック状のケース２０を有する。このケース２０は、比較的薄い金属板やカーボンＦＲＰなどで形成されることが望ましい。本実施形態では、ケース２０を比較的軽量なアルミニウムで形成した。
【００４２】
ケース２０の底面、上面、前面、および後面には、それぞれ矩形の開口部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが形成されている。ケース上面の開口部２０ｂは、整備用の矩形板状のアッパーカバー２１で閉じられる。ケース前面の開口部２０ｃは、基板収容筐体１００を外部機器に接続するための複数のコネクタ１０２を備えたフロントカバー２２で閉じられる。ケース後面の開口部２０ｄは、基板収容筐体１００内に空気を流通させるためのブロア１０４を備えたリアカバー２３で閉じられる。ケース底面の開口部２０ａは、ベース部材３６で枠状に支持された後、矩形板状のボトムカバー２４で閉じられる。
【００４３】
上記のように、全ての開口部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが塞がれたケース２０の中に、図１６に図示した残りの部材１０、３１、３２、３３、３４、３５が収容される。以下、ケース２０内に収容する収容物について説明する。
【００４４】
前後方向に密着されて重ねられた複数の基板ユニット１０の右端には、図示しないマザーボードを発泡材で包んだ基板ユニット３１が隣接して配置される。この基板ユニット３１が上述した複数の基板ユニット１０に対向する面には、エアチャンバーとして機能する図示しない矩形の凹部が形成されている。また、複数の基板ユニット１０の左端には、内面側にエアチャンバーとして機能する矩形の凹部３２ａを有する発泡材により形成された板状部材３２が隣接して配置されている。板状部材３２の前方端側は凹部３２ａが開放している。
【００４５】
つまり、板状部材３２の凹部３２ａと基板ユニット３１の図示しない凹部は、複数の重ねられた基板ユニット１０の間に形成された複数の流路を介して連通される。各基板ユニット１０は、例えば図３に示すように、断面Ｈ形の外形を有するため、隣接する基板ユニット１０同士の間には空気が流通可能な空洞が形成される。また、板状部材３２の凹部３２ａの前方の開口は、フロントカバー２２に形成された開口２２ａを介して基板収容筐体１００の外部に連通する。
【００４６】
しかして、ブロア１０４を作動させることにより、フロントカバー２２の開口２２ａを介して、緩衝部材３３の枠内を通過して板状部材３２の凹部３２ａの前方の開口から空気が流入し、各基板ユニット１０の間の流路を通って基板ユニット３１の図示しない凹部へ流れ、緩衝部材３４の枠内を通過して開口２３ａを介してブロア１０４より排出され、基板収容筐体１００を空気が流通することになる。
【００４７】
また、マザーボードを内蔵した基板ユニット３１は、複数本のフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）３１ａを介して複数の基板ユニット１０内の回路基板１に接続される。各基板ユニット１０の上端には、コネクタ１０ａが設けられている。また、各ＦＰＣ３１ａの先端には、各コネクタ１０ａに接続されるコネクタ３１ｂがそれぞれ設けられている。
【００４８】
さらに、基板ユニット３１は、比較的幅広のＦＰＣ３１ｃを介してコネクタ３１ｄを有し、このコネクタ３１ｄがフロントカバー２２に取り付けられるコネクタボード１０２ａに設けられたコネクタ２２ｂに接続される。
【００４９】
上述したように、複数の基板ユニット１０、マザーボードを内蔵した基板ユニット３１、および板状部材３２を互いに近接させた集合体の前端側には、矩形枠状の発泡材により形成された緩衝部材３３が重ねられる。また、この集合体の後端側には、同様に、矩形枠状の緩衝部材３４が重ねられる。さらに、この集合体の下端側にも、矩形枠状の緩衝部材３５を間に挟んで、矩形枠状のベース部材３６が配置される。そして、これら複数の収容物１０、３１、３２、３３、３４、３５、３６がケース２０内に収容されて、基板収容筐体１００が構成される。
【００５０】
図１７には、図１６の矢印Ｆ１７方向から基板収容筐体１００を見た平面図を示してある。図１７では、筐体内部を見易くするため、アッパーカバー２１、フロントカバー２２、およびリアカバー２３を取り除いた状態を図示してある。また、図１８には、図１７の矢印Ｆ１８に沿って基板収容筐体１００を切断した断面図を示してある。図１８では、フロントカバー２２、リアカバー２３を書き加えて、本実施形態の固定手段４０を図示してある。
【００５１】
ケース２０の内側寸法は、複数（本実施形態では７つ）の基板ユニット１０を２つの緩衝部材３３、３４とともに重ねて収容した状態で、重ね方向に隙間が生じる寸法に設計されている。これにより、ケース２０に対する基板ユニット１０の挿抜を容易にできる。基板ユニット１０は、ケース２０の上面にある開口部２０ｂを介して挿抜される。
【００５２】
反面、複数の基板ユニット１０をケース２０に固定した後、基板ユニット１０間にガタを生じることのないように、基板収容筐体１００は、複数の基板ユニット１０を収容した後、これら複数の基板ユニット１０を重ね方向に圧縮してケース２０に固定する固定手段４０を備えている。
【００５３】
固定手段４０は、重ね方向前端の基板ユニット１０とこれに対向する緩衝部材３３との間に配置された傾斜板４１、重ね方向後端の基板ユニット１０とこれに対向する緩衝部材３４との間に配置された傾斜板４２、および２枚のくさび板４３、４４を含む。これら緩衝部材３３、３４、および傾斜板４１、４２は、例えば、比較的軽量で滑りの良いアルミニウムか、フッ素樹脂により形成されている。
【００５４】
フロント側の傾斜板４１は、その平らな背面を緩衝部材３３に当接せしめるとともに、その傾斜面４１ａを基板ユニット１０に対向せしめる向きでケース２０内に収容される。また、リア側の傾斜板４２は、その平らな背面を緩衝部材３４に当接せしめるとともに、その傾斜面４２ａを基板ユニット１０に対向せしめる向きでケース２０内に収容される。この状態で、複数の基板ユニット１０および２枚の傾斜板４１、４２は、まだ、ケース２０に固定されておらずガタを有する。
【００５５】
複数の基板ユニット１０をケース２０に固定するため、最後に、２枚のくさび板４３、４４が、図１８に示すように押し込まれる。フロント側のくさび板４３は、重ね方向前端の基板ユニット１０と傾斜板４１の傾斜面４１ａとの間に上方から挿入されて下方に押し込まれる。この際、くさび板４３は、その傾斜面４３ａが傾斜板４１の傾斜面４１ａに接触する向きで押し込まれる。また、リア側のくさび板４４は、重ね方向後端の基板ユニット１０と傾斜板４２の傾斜面４２ａとの間に上方から挿入されて下方に押し込まれる。この際、くさび板４４は、その傾斜面４４ａが傾斜板４２の傾斜面４２ａに接触する向きで押し込まれる。
【００５６】
以上のように、固定手段４０を設けることで、複数の基板ユニット１０をケース２０内に固定することができる。なお、この場合、剛体であるケース２０に対して複数の基板ユニット１０は固定されることになるが、各基板ユニット１０内に収容された回路基板１は、発泡材によって形成された表裏蓋１２、１３によって緩衝的に保持されているため、各回路基板１は、ケース２０に対して緩衝的に保持されることになる。つまり、本実施形態の基板収容筐体１００によると、ケース２０に外部から強い衝撃が加わった場合であっても、その振動が回路基板１に伝わることが抑制され、耐震性、耐衝撃性に優れた基板保持構造を提供できる。
【００５７】
しかしながら、この場合、ケース２０に加わった振動は、マザーボードと各基板ユニット１０の回路基板１をつなぐ接続部分やマザーボードとフロントパネル２２のコネクタ１０２をつなぐ接続部分に応力を発生させる。このため、本実施形態では、このような応力を吸収するため、マザーボードと他の部材１、１０２との間の電気的な接続をフレキシブル基板でつないでいる。
【００５８】
以上のように、本実施形態によると、比較的薄くて軽い金属製のケース２０内に、発泡材で回路基板１を包んだ基板ユニット１０を重ねて収容し、固定手段４０で基板ユニット１０を重ね方向に圧縮して固定するようにしたため、軽量且つ耐震性および耐衝撃性に優れた基板収容筐体１００を提供することができる。
【００５９】
また、本実施形態の基板収容筐体１００は、複数の基板ユニット１０の間に空気の流路を形成したため、良好な放熱特性を有することができる。さらに、本実施形態では、基板ユニット１０をケース２０に固定する固定手段４０としてくさび板４３、４４を用いたため、くさび板４３、４４を抜き取るだけで、簡単に基板ユニット１０の交換が可能となり、ユーザーによる利便性を向上させることができる。
【００６０】
図１９は、ケース２０に対して複数の基板ユニット１０を固定するための他の固定手段５０を備えた基板収容筐体１００を図１８に対応させて示す断面図である。ここでは、図１８の構造と異なる構成について詳細に説明し、同様に機能する構成要素には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６１】
固定手段５０は、上述した固定手段４０と同様に、複数の基板ユニット１０をその重ね方向に圧縮してケース２０内に固定するものである。この固定手段５０は、複数の基板ユニット１０を、重ね方向両側から押圧するのではなく、基板収容筐体１００のフロント側から押圧して、複数の基板ユニット１０を固定する。
【００６２】
固定手段５０は、基板収容筐体１００のフロント側の開口部２０ｃに、ケース２０の内側から装着された押え枠５２を有する。押え枠５２は、図２０に斜視図を示すように、比較的短い四角い筒５２ａの一端に外側に広がる矩形枠状の押え板５２ｂを備えた構造を有する。そして、この押え枠５２を開口部２０ｃに装着する際には、四角い筒５２ａをケース２０の内側から開口部２０ｃに挿通し、筒５２ａの先端を開口部２０ｃから外側へ突出させる。
【００６３】
なお、この押え枠５２は、複数の基板ユニット１０のうち重ね方向前端にある基板ユニット１０に接触して配置されたフロント側の緩衝部材３３をケース２０の内側へ押圧するよう取り付けられる。つまり、押え枠５２は、緩衝部材３３の前面に押え板５２ｂを押し付ける姿勢でケース２０に取り付けられる。
【００６４】
そして、この状態で、フロントカバー２２をケース２０の前面に取り付けることで、押え枠５２の筒５２ａの先端がフロントカバー２２によって押圧され、複数の基板ユニット１０が重ね方向に圧縮される。この際、フロントカバー２２をケース２０に締結固定するネジ５４の締結力によって基板ユニット１０が重ね方向に圧縮される。
【００６５】
以上のように、この固定手段５０を採用すると、フロントカバー２２の取付作業によって複数の基板ユニット１０をケース２０に固定することができ、その分、基板収容筐体１００の組立工数を少なくでき、組立にかかる手間を低減できる。
【００６６】
以上述べた少なくともひとつの実施形態の基板収容筐体１００によれば、発泡材によって回路基板１を包んだ基板ユニット１０をその重ね方向に圧縮してケース２０内で固定するようにしたため、より軽量で、耐振動性、耐衝撃性に優れ、発熱部品の放熱性にも優れた基板保持構造を提供することができる。
【００６７】
上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
それぞれ回路基板を緩衝的に保持した複数の基板ユニットを重ねた状態で収容するケースと、
このケース内に収容した上記複数の基板ユニットを圧縮して上記ケースに固定する固定手段と、
を有する基板収容筐体。
［２］
上記固定手段は、上記複数の基板ユニットの重ね方向に形成される隙間に押し込むくさび板を含む［１］の基板収容筐体。
［３］
上記くさび板は、上記複数の基板ユニットの重ね方向両端にそれぞれ設けられる［２］の基板収容筐体。
［４］
上記固定手段は、上記重ね方向一端の基板ユニットを重ね方向に押圧する押圧部材を含む［１］の基板収容筐体。
［５］
上記押圧部材は、上記ケースの開口部から外方へ突出した端部を有し、この開口部を塞ぐカバーを上記ケースに締結することで、上記端部が押されて上記一端の基板ユニットを上記重ね方向に押圧する［４］の基板収容筐体。
［６］
上記複数の基板ユニットとともに上記ケース内に収容されて該ケースに固定されるマザーボードと、
このマザーボードと上記各基板ユニット内の回路基板を接続する複数のフレキシブル基板と、
をさらに有する［１］の基板収容筐体。
［７］
上記各基板ユニットは、互いに重ねられた状態で、基板ユニット間に空気の流路を形成する脚部を有する請求項１の基板収容筐体。
【符号の説明】
【００６８】
１…回路基板、
３ａ…フレキシブル熱伝導フィン、
１０…基板ユニット、
１０ａ…コネクタ、
１１…ユニット本体、
１２…表面蓋、
１３…裏面蓋、
２０…ケース、
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ…開口部、
２１…アッパーカバー、
２２…フロントカバー、
２３…リアカバー、
２４…ボトムカバー、
３１…基板ユニット、
３２…板状部材、
３３、３４、３５…緩衝部材、
３６…ベース部材、
４０、５０…固定手段、
４１、４２…傾斜板、
４３、４４…くさび板、
５２…押え枠、
５４…ネジ、
１００…基板収容筐体、
１０２…コネクタ、
１０２ａ…コネクタボード、
１０４…ブロア。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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