基板ユニット及び電子装置
【課題】地上用及び搭載用の産業用機器で共用可能な電子回路基板を備え、電子回路基板及びヒートシンクの基本設計が改善された基板ユニット及び電子装置を提供する。
【解決手段】実施形態では、基板ユニット３は、第１の幅寸法部１５と、第１の幅寸法部１５の前方方向側に連続する第２の幅寸法部１６とを備える電子回路基板１０を備える。電子回路基板１０では、第１の幅寸法部１５の第１の方向側に第１の凹状部１７Ａが形成され、第１の幅寸法部１５の第２の方向側に第２の凹状部１７Ｂが形成されている。また、基板ユニット３は、第１の凹状部１７Ａから第１の幅寸法部１５に固定される第１のサイドフレーム部２１Ａと、第２の凹状部１７Ｂから第１の幅寸法部１５に固定される第２のサイドフレーム部２１Ｂと、第１のサイドフレーム部２１Ａから第２のサイドフレーム部２１Ｂまで連続するシンク本体部２２とを備えるヒートシンク２０を備える。
【解決手段】実施形態では、基板ユニット３は、第１の幅寸法部１５と、第１の幅寸法部１５の前方方向側に連続する第２の幅寸法部１６とを備える電子回路基板１０を備える。電子回路基板１０では、第１の幅寸法部１５の第１の方向側に第１の凹状部１７Ａが形成され、第１の幅寸法部１５の第２の方向側に第２の凹状部１７Ｂが形成されている。また、基板ユニット３は、第１の凹状部１７Ａから第１の幅寸法部１５に固定される第１のサイドフレーム部２１Ａと、第２の凹状部１７Ｂから第１の幅寸法部１５に固定される第２のサイドフレーム部２１Ｂと、第１のサイドフレーム部２１Ａから第２のサイドフレーム部２１Ｂまで連続するシンク本体部２２とを備えるヒートシンク２０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、ラック型ハウジングに差し込まれた状態で装着される基板ユニット及びこの基板ユニットを備える電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上用の産業用機器や、航空機などに搭載される搭載用の産業用機器で用いられる電子装置には、例えばバーサ・モジュール・ヨーロッパ（Ｖｅｒｓａ Ｍｏｄｕｌｅ Ｅｕｒｏｐｅ：ＶＭＥ）の標準規格であるＶＭＥ規格に合わせて形成される電子回路基板が用いられた電子装置がある。この電子装置では、ＶＭＥ規格に合わせて形成されたラック型ハウジングの基板装着部に電子回路基板が差し込まれた状態で装着されている。電子回路基板には、電子モジュール、電力増幅器、フィルタ等の電子部品が取り付けられている。このような電子部品は、使用することにより熱を発生する。
【０００３】
一般に、地上用の産業用機器で使用される電子装置では、ＶＭＥ規格の電子回路基板に取り付けられる電子部品で発生する熱を、自然空気対流又は強制空気対流によって効率よく冷却される。一方、宇宙関連機器、航空機等に搭載される搭載用の産業用機器が使用される空間では、空気対流が発生しない。このため、搭載用の産業用機器で使用される電子装置では、電子回路基板上に複数の支柱を突設し、電子回路基板上の支柱に固定ねじを介して放熱用のヒートシンクを取り付けている。そして、電子回路基板に取り付けられる電子部品で発生する熱を、ヒートシンクを介してラック型ハウジングに伝導している。これにより、電子部品で発生する熱が放熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２６８９０号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】“American National Standard for VME64 Extensions”、ANSI/VITA 1-1994、VMEbus International Trade Association、１９９８年１０月７日、American National Standards Institute,INC.
【非特許文献２】“IEEE Standard for Mechanical Core Specifications for Conduction−Cooled Eurocards”、IEEE-1101.2-1992、IEEE Computer Society
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、地上用の産業用機器で使用される電子装置では電子部品で発生した熱が空気対流により冷却され、搭載用の産業用機器で使用される電子装置では電子部品で発生した熱がヒートシンクを介してラック型ハウジングに伝導される。搭載用の産業用機器で使用されるＶＭＥ規格の電子回路基板では、電子回路基板にヒートシンクが取り付けられるため、地上用の産業用機器で使用されるＶＭＥ規格の電子回路基板とは電子部品の配置、電子回路基板の形状等の構成が異なる。したがって、地上用の産業機器と搭載用の産業機器とで同一の機能を有する電子回路基板を使用する場合も、構成上の差異により、地上用の産業機器と搭載用の産業機器とで同一の電子回路基板を共用できない。
【０００７】
また、電子回路基板上での電子部品の高密度化、パターンの高密度化等が原因で、電子回路基板上での支柱の位置、固定ねじを挿入する孔の位置が制限される。支柱及び固定ねじの位置が制限されることにより、ヒートシンクの形状が複雑化する。
【０００８】
そこで、実施形態では、地上用及び搭載用の産業用機器で共用可能な電子回路基板を備え、電子回路基板及びヒートシンクの基本設計が改善された基板ユニット及び電子装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態では、第１の基板装着部を備える第１のラック型ハウジング又は前記第１の基板装着部とは異なる第２の基板装着部を備える第２のラック型ハウジングに差し込まれた状態で装着され、前記第１のラック型ハウジング又は前記第２のラック型ハウジングへの差込方向である前方方向に垂直な第１の方向、及び、前記第１の方向と反対方向の第２の方向が幅方向となる基板ユニットにおいて、第１の幅寸法部と、前記第１の幅寸法部の前方方向側に連続する第２の幅寸法部とを備える電子回路基板であって、前記第１の幅寸法部の第１の方向側に前記第２の幅寸法部から第２の方向に凹んだ第１の凹状部が形成され、前記第１の幅寸法部の第２の方向側に前記第２の幅寸法部から第１の方向に凹んだ第２の凹状部が形成されている電子回路基板と、前記電子回路基板に取り付けられる電子部品と、前記第１の凹状部から前記電子回路基板の前記第１の幅寸法部に固定される第１のサイドフレーム部と、前記第２の凹状部から前記電子回路基板の前記第１の幅寸法部に固定される第２のサイドフレーム部と、前記第１のサイドフレーム部から前記第２のサイドフレーム部まで連続するシンク本体部とを備え、前記電子部品で発生した熱が伝導されるヒートシンクと、を備える基板ユニットを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る電子装置を示す正面図。
【図２】第１の実施形態に係る基板ユニットを概略的に示す平面図。
【図３】第１の実施形態に係る基板ユニットの電子回路基板を概略的に示す斜視図。
【図４】第１の実施形態に係る基板ユニットの第１のラック型ハウジングへの装着状態を示す断面図。
【図５】第２の実施形態に係る電子装置を示す正面図。
【図６】第２の実施形態に係る基板ユニットを概略的に示す平面図。
【図７】第２の実施形態に係る基板ユニットを部材ことに分解して示す斜視図。
【図８】第２の実施形態に係る基板ユニットの第２のラック型ハウジングへの装着状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
第１の実施形態について図１乃至図４を参照して説明する。図１は、本実施形態の産業機器に使用される電子装置１を示す図である。本実施形態では、主に宇宙関連機器、航空機等に搭載される搭載用の産業用機器で使用される電子装置１について説明する。図１に示すように、電子装置１は、第１のラック型ハウジング２を備える。第１のラック型ハウジング２には、複数の基板ユニット３が差し込まれた状態で装着されている。基板ユニット３は、基板ユニット３の厚さ方向（図１，図３，図４の矢印Ａ１及び矢印Ａ２の方向）に並設されている。また、第１のラック型ハウジング２には、複数の第１の基板装着部５が基板ユニット３の厚さ方向に並設されている。それぞれの第１の基板装着部５には、１つの基板ユニット３が差し込まれた状態で装着されている。
【００１２】
ここで、基板ユニット３の幅方向の一方を第１の方向（図１乃至図４の矢印Ｂ１の方向）、基板ユニット３の幅方向の他方（第１の方向と反対方向）を第２の方向（図１乃至図４の矢印Ｂ２の方向）とする。それぞれの第１の基板装着部５は、第１のラック型ハウジング２の第１の方向側の内周面に設けられる第１のガイド溝６Ａと、第１のラック型ハウジング２の第２の方向側の内周面に設けられる第２のガイド溝６Ｂとを備える。第１のラック型ハウジング２の第１のガイド溝６Ａ及び第２のガイド溝６Ｂは、産業機器で用いられる基準規格であるＶＭＥ規格に合わせて寸法、形状が設定されている。ＶＭＥ規格では、第１のガイド溝６Ａ及び第２のガイド溝６Ｂは、基板ユニット３の厚さ方向について第１の溝寸法ｄ１を有する。
【００１３】
図２は、第１のラック型ハウジング２に装着される基板ユニット３の概略構成を示す図である。また、図３は、基板ユニット３の電子回路基板１０及び電子部品１１を示す図である。なお、以下の説明では、基板ユニット３の第１のラック型ハウジング２への差込方向を前方方向（図２、図３の矢印Ｃ１の方向）、基板ユニット３の第１のラック型ハウジング２への差込方向とは反対方向を後方方向（図２、図３の矢印Ｃ２の方向）とする。
【００１４】
図３に示すように、電子回路基板１０は、第１の平面１２と、第１の平面１２の反対側の面である第２の平面１３とを備える。電子回路基板１０の第１の平面１２には、複数の電子部品１１が取り付けられている。また、第１の平面１２の前方方向側の部位には、コネクタ部７が設けられている。基板ユニット３が第１のラック型ハウジング２に装着された状態では、コネクタ部７は第１のラック型ハウジング２のコネクタ部（図示しない）に接続される。これにより、電子回路基板１０に取り付けられる電子部品１１が、第１のラック型ハウジング２に設けられる電子回路（図示しない）等に電気的に接続される。
【００１５】
電子回路基板１０は、ＶＭＥ規格に合わせて寸法、形状が設定されている。電子回路基板１０は、後方端から前方方向に延設される第１の幅寸法部１５と、第１の幅寸法部１５の前方方向側に連続する第２の幅寸法部１６とを備える。第１の幅寸法部１５の第１の方向側には、第２の幅寸法部１６から第２の方向に凹んだ第１の凹状部１７Ａが形成されている。同様に、第１の幅寸法部１５の第２の方向側には、第２の幅寸法部１６から第１の方向に凹んだ第２の凹状部１７Ｂが形成されている。このため、第１の幅寸法部１５の幅方向の寸法である第１の幅寸法ｂ１は、第２の幅寸法部１６の幅方向の寸法である第２の幅寸法ｂ２より小さい。
【００１６】
図４は、基板ユニット３の第１のラック型ハウジング２への装着状態を示す図である。図４に示すように、電子回路基板１０の第１の平面１２には、ヒートシンク２０が固定ねじ１８を介して取り付けられている。ヒートシンク２０は、アルミ二ウム等の熱伝導性の高い材料から形成されている。ヒートシンク２０は、第１の凹状部１７Ａから電子回路基板１０の第１の幅寸法部１５に固定される第１のサイドフレーム部２１Ａと、第２の凹状部１７Ｂから電子回路基板１０の第１の幅寸法部１５に固定される第２のサイドフレーム部２１Ｂと、第１のサイドフレーム部２１Ａから第２のサイドフレーム部２１Ｂまで連続するシンク本体部２２とを備える。
【００１７】
ヒートシンク２０は、第１のサイドフレーム部２１Ａ、第２のサイドフレーム部２１Ｂ及びシンク本体部２２が一体に形成される一体ヒートシンクである。したがって、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂが固定ねじ１８を介して第１の幅寸法部１５に固定されることにより、ヒートシンク２０が電子回路基板１０に取り付けられる。また、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂが固定ねじ１８を介して固定されるため、電子回路基板１０では固定ねじ１８を挿入する孔１９は電子回路基板１０の第１の方向側の端部及び第２の方向側の端部のみに位置している。なお、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂは、電子回路基板１０に取り付けられる電子部品１１の高さに合わせて寸法が設定されている。
【００１８】
第１のサイドフレーム部２１Ａには、第１の規制部材である第１のカードロック２５Ａが取り付けられている。第１のラック型ハウジング２の１つの第１の基板装着部５に基板ユニット３が装着された際には、第１のガイド溝６Ａで第１のカードロック２５Ａ及び第１のサイドフレーム部２１Ａが挟持されている。この状態で第１のカードロック２５Ａを作動することにより、第１のガイド溝６Ａでの第１のサイドフレーム部２１Ａの後方方向への移動が規制される。また、第２のサイドフレーム部２１Ｂには、第２の規制部材である第２のカードロック２５Ｂが取り付けられている。第１のラック型ハウジング２の１つの第１の基板装着部５に基板ユニット３が装着された際には、第１のカードロック２５Ａと同様にして、第２のカードロック２５Ｂにより第２のガイド溝６Ｂでの第２のサイドフレーム部２１Ｂの後方方向への移動が規制される。以上のように、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂの移動が規制されるため、基板ユニット３が第１の基板装着部５から取り外れることが防止される。
【００１９】
また、第１のサイドフレーム部２１Ａには、第１の方向へ突出する第１の凸部２７Ａが設けられている。同様に、第２のサイドフレーム部２１Ｂには、第２の方向へ突出する第２の凸部２７Ｂが設けられている。
【００２０】
ヒートシンク２０のシンク本体部２２は、電子回路基板１０に向けて突出する複数の突出部３０を備える。それぞれの突出部３０は、電子回路基板に対向する状態で取り付けられる電子部品１１に当接している。それぞれの突出部３０の突出寸法は、対向する電子部品１１の厚さ方向の寸法に対応して設定されている。それぞれの突出部３０は、例えば対向する電子部品１１の厚さ方向の寸法に対応する深さだけシンク本体部２２を切削加工することにより、形成されている。
【００２１】
また、シンク本体部２２の突出部３０と対向する電子部品１１との間には中継部材である放熱シート３１が設けられている。放熱シート３１は、シリコン等のヒートシンク２０より熱伝導性の低い材料から形成されている。シンク本体部２２の突出部３０は切削加工等により形成されるため、電子部品１１との当接面が粗い場合もある。この場合、突出部３０と電子部品１１との間に隙間が生じる。したがって、放熱シート３１により突出部３０と電子部品１１との間の隙間を埋めている。
【００２２】
以上のような構成にすることにより、電子回路基板１０に装着された複数の電子部品１１で発生した熱は、放熱シート１４を介して、対向する突出部３０に伝導される。そして、突出部３０に伝導された熱は、ヒートシンク２０のシンク本体部２２から、第１のサイドフレーム部２１Ａ又は第２のサイドフレーム部２１Ｂを介して、第１のラック型ハウジング２に伝導される。そして、第１のラック型ハウジング２から、電子装置１の外部に放熱される。
【００２３】
そこで、上記構成の電子装置１及び基板ユニット３は、以下の効果を奏する。すなわち、本実施形態の基板ユニット３では、電子回路基板１０の第１の幅寸法部１５の第１の方向側に第１の凹状部１７Ａが、第１の幅寸法部１５の第２の方向側に第２の凹状部１７Ｂが形成されている。また、第１の凹状部１７Ａから第１の幅寸法部１５に第１のサイドフレーム部２１Ａが固定され、かつ、第２の凹状部１７Ｂから第１の幅寸法部１５に第２のサイドフレーム部２１Ｂが固定されるため、電子回路基板１０では固定ねじ１８を挿入する孔１９は電子回路基板１０の第１の方向側の端部及び第２の方向側の端部のみに位置している。第１の凹状部１７Ａ、第２の凹状部１７Ｂ及び孔１９が設けられる電子回路基板１０の第１の方向側の端部及び第２の方向側の端部は、電子部品１１の配置等の電子回路基板１０の基本設計上の制約が少ない。また、ヒートシンク２０は、第１のサイドフレーム部２１Ａ、第２のサイドフレーム部２１Ｂ及びシンク本体部２２が一体に形成され、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂが第１の幅寸法部１５に固定されることにより、ヒートシンク２０が電子回路基板１０に取り付けられる。このため、ヒートシンク２０の形状が複雑にする必要はない。以上のように、ＶＭＥ規格の電子回路基板１０及びヒートシンク２０の基本設計が容易になり、電子回路基板１０にヒートシンク２０を容易に取り付けることができる。
【００２４】
また、本実施形態の電子装置１では、電子回路基板１０に装着された複数の電子部品１１で発生した熱は、放熱シート１４を介して、対向する突出部３０に伝導される。そして、突出部３０に伝導された熱は、ヒートシンク２０のシンク本体部２２から、第１のサイドフレーム部２１Ａ又は第２のサイドフレーム部２１Ｂを介して、第１のラック型ハウジング２に伝導される。そして、第１のラック型ハウジングから電子装置１の外部に、放熱される。このため、宇宙関連機器、航空機などに搭載される搭載用の産業用機器で使用される空気対流が発生しない空間でも、電子部品１１で発生する熱を有効に放熱することができる。
【００２５】
また、本実施形態の基板ユニット３では、第１のサイドフレーム部２１Ａ、第２のサイドフレーム部２１Ｂ及びシンク本体部２２が一体に形成されたヒートシンク２０が設けられている。このため、ヒートシンク２０の放熱性及び機械的強度を向上させることができる。
【００２６】
また、本実施形態の基板ユニット３では、シンク本体部２２の突出部３０と対向する電子部品１１との間に中継部材である放熱シート３１を設けている。これにより、シンク本体部２２の突出部３０の電子部品１１との当接面が粗い場合も、突出部３０と電子部品１１との間に隙間が放熱シート３１で埋めている。このため、電子部品１１からシンク本体部２２へより有効に熱を伝導することができる。
【００２７】
また、本実施形態の基板ユニット３では、放熱シート３１よりヒートシンク２０が熱伝導性の材料から形成されている。これにより、電子部品１１から第１のラック型ハウジング２までの伝熱ルートの大部分は、熱伝導性が高いヒートシンク２０から構成される。このため、電子部品１１で発生した熱をより有効に放熱することができる。
【００２８】
（第２の実施の形態）
第２の実施形態について、図５乃至図８を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一の部分及び同一の機能を有する部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００２９】
図５は、本実施形態の産業機器に使用される電子装置４０を示す図である。本実施形態では、主に地上用の産業用機器で使用される電子装置４０について説明する。図５に示すように、電子装置４０は、第１のラック型ハウジング２とは異なる第２のラック型ハウジング４２を備える。第２のラック型ハウジング４２には、複数の基板ユニット４３が差し込まれた状態で装着されている。基板ユニット４３は、基板ユニット４３の厚さ方向（図５，図７，図８の矢印Ａ１及び矢印Ａ２の方向）に並設されている。また、第２のラック型ハウジング４２には、複数の第２の基板装着部（ガイドレール）４５が基板ユニット４３の厚さ方向に並設されている。それぞれの第２の基板装着部４５には、１つの基板ユニット４３が差し込まれた状態で装着されている。それぞれの第２の基板装着部４５は、第２のラック型ハウジング４２の内周面に取付けられている。
【００３０】
ここで、基板ユニット４３の幅方向の一方を第１の方向（図５乃至図８の矢印Ｂ１の方向）、基板ユニット４３の幅方向の他方（第１の方向と反対方向）を第２の方向（図５乃至図８の矢印Ｂ２の方向）とする。それぞれの第２の基板装着部４５は、第２のラック型ハウジング４２の第１の方向側の内周面に設けられる第１の係合溝４６Ａと、第２のラック型ハウジング４２の第２の方向側の内周面に設けられる第２の係合溝４６Ｂとを備える。第２のラック型ハウジング４２の第１の係合溝４６Ａ及び第２の係合溝４６Ｂは、産業機器で用いられる基準規格であるＶＭＥ規格に合わせて寸法、形状が設定されている。ＶＭＥ規格では、第１の係合溝４６Ａ及び第２の係合溝４６Ｂは、基板ユニット４３の厚さ方向について第２の溝寸法ｄ２を有する。ここで、第２の溝寸法ｄ２は、第１のラック型ハウジング２の第１のガイド溝６Ａ及び第２のガイド溝６Ｂの第１の溝寸法ｄ１（図１，図４参照）より小さい。また、第２のラック型ハウジング４２には、冷却部材である冷却ファン（図示しない）が内蔵されている。
【００３１】
図６及び図７は、第２のラック型ハウジング４２に装着される基板ユニット４３の構成を示す図である。なお、以下の説明では、基板ユニット４３の第２のラック型ハウジング４２への差込方向を前方方向（図６、図７の矢印Ｃ１の方向）、基板ユニット４３の第２のラック型ハウジング４２への差込方向とは反対方向を後方方向（図６、図７の矢印Ｃ２の方向）とする。
【００３２】
図７に示すように、基板ユニット４３は、第１の実施形態と同一の電子回路基板１０を備える。電子回路基板１０には、複数の電子部品１１取り付けられ、コネクタ部７が設けられている。基板ユニット４３が第２のラック型ハウジング４２に装着された状態では、コネクタ部７は第２のラック型ハウジング４２のコネクタ部（図示しない）に接続される。これにより、電子回路基板１０に取り付けられる電子部品１１が、第２のラック型ハウジング４２に設けられる電子回路（図示しない）等に電気的に接続される。
【００３３】
電子回路基板１０は、第１の実施形態と同様に、第１の幅寸法部１５と、第２の幅寸法部１６とを備える。第１の幅寸法部１５の第１の方向側には第１の凹状部１７Ａが、第１の幅寸法部１５の第２の方向側には第２の凹状部１７Ｂが形成されている。
【００３４】
図８は、基板ユニット４３の第２のラック型ハウジング４２への装着状態を示す図である。図８に示すように、電子回路基板１０の第１の平面１２には、ヒートシンク５０が固定ねじ１８を介して取り付けられている。ヒートシンク５０は、第１の実施形態のヒートシンク２０と同様に、アルミ二ウム等の熱伝導性の高い材料から形成されている。また、ヒートシンク５０は、第１の実施形態のヒートシンク２０と同様に、第１のサイドフレーム部２１Ａと、第２のサイドフレーム部２１Ｂと、シンク本体部２２とを備える。
【００３５】
ヒートシンク５０は、シンク本体部２２が第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂに固定ねじ１８を介して連結される連結ヒートシンクである。ヒートシンク５０では、シンク本体部２２が平板状に形成されている。また、固定ねじ１８により、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂが第１の幅寸法部１５に固定される。したがって、固定ねじ１８により、ヒートシンク２０が電子回路基板１０に取り付けられる。また、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂが固定ねじ１８を介して固定されるため、電子回路基板１０では固定ねじ１８を挿入する孔１９は電子回路基板１０の第１の方向側の端部及び第２の方向側の端部のみに位置している。なお、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂは、電子回路基板１０に取り付けられる電子部品１１の高さに合わせて寸法が設定されている。
【００３６】
また、第１のサイドフレーム部２１Ａには、第１の方向へ突出する第１の凸部２７Ａが設けられている。同様に、第２のサイドフレーム部２１Ｂには、第２の方向へ突出する第２の凸部２７Ｂが設けられている。第２のラック型ハウジング４２の１つの第２の基板装着部４５に基板ユニット４３が装着された際には、第１の係合溝４６Ａに第１の凸部２７Ａが係合する。同様に、第２のラック型ハウジング４２の１つの第２の基板装着部４５に基板ユニット４３が装着された際には、第２の係合溝４６Ｂに第２の凸部２７Ｂが係合する。
【００３７】
また、電子回路基板１０の前方方向側には、フロントパネル５１が配設されている。フロントパネル５１の第１の方向側の部位にはカードロック５２Ａが、第２の方向側の部位にはカードロック５２Ｂがそれぞれ装着されている。そして、第２のラック型ハウジング４２の１つの第２の基板装着部４５に基板ユニット４３が装着された際には、カードロック５２Ａが作動することにより、第１の係合溝４６Ａでの第１の凸部２７Ａの後方方向への移動が規制される。同様に、カードロック５２Ａが作動することにより、第２の係合溝４６Ｂでの第２の凸部２７Ｂの後方方向への移動が規制される。以上のように、第１の凸部２７Ａ及び第２の凸部２７Ｂの移動が規制されるため、基板ユニット４３が第２の基板装着部４５から取り外れることが防止される。
【００３８】
また、電子回路基板１０に取り付けられるそれぞれの電子部品１１には、シンク本体部２２との間を連続させる中継部材である放熱シート５３が設けられている。放熱シート５３は、第１の実施形態と同様に、シリコン等から形成されている。それぞれの放熱シート５３は、接触する電子部品１１とシンク本体部２２との間の間隙寸法（例えばＳ１，Ｓ２）に対応して、厚さ方向の寸法が設定されている。すなわち、それぞれの放熱シート５３は、接触する電子部品１１の厚さ方向の寸法に対応して、厚さ方向の寸法が設定されている。このため、いかなる厚さ方向の寸法の電子部品１１でも、シンク本体部２２との間が連続する。したがって、それぞれの電子部品１１で発生した熱が、有効にシンク本体部２２に伝導される。
【００３９】
電子回路基板１０に取り付けられた電子部品１１から熱が発生した際には、第２のラック型ハウジング４２の冷却ファン（図示しない）が駆動される。電子部品１１から発生する熱は、放熱シート５３を介してシンク本体部２２、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂに伝導される。この際、ヒートシンク５０及び電子部品１１は、冷却ファンからの冷却風により冷却される。ただし、ヒートシンク５０は、第１のサイドフレーム部２１Ａ、第２のサイドフレーム部２１Ｂ及びシンク本体部２２が一体ではないため、第１の実施形態のヒートシンク２０に比べ、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂへの熱伝導性は低下する。
【００４０】
そこで、上記構成の電子装置４０及び基板ユニット４３は、以下の効果を奏する。すなわち、本実施形態の基板ユニット４３では、電子回路基板１０の第１の幅寸法部１５の第１の方向側に第１の凹状部１７Ａが、第１の幅寸法部１５の第２の方向側に第２の凹状部１７Ｂが形成されている。また、第１の凹状部１７Ａから第１の幅寸法部１５に第１のサイドフレーム部２１Ａが固定され、かつ、第２の凹状部１７Ｂから第１の幅寸法部１５に第２のサイドフレーム部２１Ｂが固定されるため、電子回路基板１０では固定ねじ１８を挿入する孔１９は電子回路基板１０の第１の方向側の端部及び第２の方向側の端部のみに位置している。第１の凹状部１７Ａ、第２の凹状部１７Ｂ及び孔１９が設けられる電子回路基板１０の第１の方向側の端部及び第２の方向側の端部は、電子部品１１の配置等の電子回路基板１０の基本設計上の制約が少ない。また、ヒートシンク５０では、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂが第１の幅寸法部１５に固定され、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂにシンク本体部２２が連結されている。このため、ヒートシンク５０の形状が複雑にする必要はない。以上のように、ＶＭＥ規格の電子回路基板１０及びヒートシンク５０の基本設計が容易になり、電子回路基板１０にヒートシンク５０を容易に取り付けることができる。
【００４１】
また、基板ユニット４３では、平板状にシンク本体部２２が形成されている。そして、シンク本体部２２が第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂに連結されている。以上のようにヒートシンク５０が形成されるため、第１の実施形態のヒートシンク２０に比べ、より容易にヒートシンク５０を製造することができる。
【００４２】
また、基板ユニット４３では、第１の実施形態の基板ユニット３と同一の構成の電子回路基板１０が用いられている。すなわち、第１のラック型ハウジング２に装着される基板ユニット３と第２のラック型ハウジング４２に装着される基板ユニット４３とで、形状、電子部品１１の配置等の構成が同一の電子回路基板１０が用いられる。このため、地上用及び搭載用の産業用機器で同一の構成の電子回路基板１０を共用することができる。
【００４３】
（変形例）
なお、上述の実施形態の変形例として、第１の実施形態の基板ユニット３が地上用の産業用機器に使用されてもよい。この場合、１つ基板ユニット３は、第２のラック型ハウジング４２の第２の基板装着部４５に差し込まれた状態で装着される。この際、第１の係合溝４６Ａに第１の凸部２７Ａが係合する。同様に、第２の係合溝４６Ｂに第２の凸部２７Ｂが係合する。
【００４４】
また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施できることは勿論である。
【符号の説明】
【００４５】
１，４０…電子装置、２…第１のラック型ハウジング、３，４３…基板ユニット、１０…電子回路基板、１１…電子部品、１５…第１の幅寸法部、１６…第２の幅寸法部、１７Ａ…第１の凹状部、１７Ｂ…第２の凹状部、２０，５０…ヒートシンク、２１Ａ…第１のサイドフレーム部、２１Ｂ…第２のサイドフレーム部、２２…シンク本体部、４２…第２のラック型ハウジング。
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、ラック型ハウジングに差し込まれた状態で装着される基板ユニット及びこの基板ユニットを備える電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上用の産業用機器や、航空機などに搭載される搭載用の産業用機器で用いられる電子装置には、例えばバーサ・モジュール・ヨーロッパ（Ｖｅｒｓａ Ｍｏｄｕｌｅ Ｅｕｒｏｐｅ：ＶＭＥ）の標準規格であるＶＭＥ規格に合わせて形成される電子回路基板が用いられた電子装置がある。この電子装置では、ＶＭＥ規格に合わせて形成されたラック型ハウジングの基板装着部に電子回路基板が差し込まれた状態で装着されている。電子回路基板には、電子モジュール、電力増幅器、フィルタ等の電子部品が取り付けられている。このような電子部品は、使用することにより熱を発生する。
【０００３】
一般に、地上用の産業用機器で使用される電子装置では、ＶＭＥ規格の電子回路基板に取り付けられる電子部品で発生する熱を、自然空気対流又は強制空気対流によって効率よく冷却される。一方、宇宙関連機器、航空機等に搭載される搭載用の産業用機器が使用される空間では、空気対流が発生しない。このため、搭載用の産業用機器で使用される電子装置では、電子回路基板上に複数の支柱を突設し、電子回路基板上の支柱に固定ねじを介して放熱用のヒートシンクを取り付けている。そして、電子回路基板に取り付けられる電子部品で発生する熱を、ヒートシンクを介してラック型ハウジングに伝導している。これにより、電子部品で発生する熱が放熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２６８９０号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】“American National Standard for VME64 Extensions”、ANSI/VITA 1-1994、VMEbus International Trade Association、１９９８年１０月７日、American National Standards Institute,INC.
【非特許文献２】“IEEE Standard for Mechanical Core Specifications for Conduction−Cooled Eurocards”、IEEE-1101.2-1992、IEEE Computer Society
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、地上用の産業用機器で使用される電子装置では電子部品で発生した熱が空気対流により冷却され、搭載用の産業用機器で使用される電子装置では電子部品で発生した熱がヒートシンクを介してラック型ハウジングに伝導される。搭載用の産業用機器で使用されるＶＭＥ規格の電子回路基板では、電子回路基板にヒートシンクが取り付けられるため、地上用の産業用機器で使用されるＶＭＥ規格の電子回路基板とは電子部品の配置、電子回路基板の形状等の構成が異なる。したがって、地上用の産業機器と搭載用の産業機器とで同一の機能を有する電子回路基板を使用する場合も、構成上の差異により、地上用の産業機器と搭載用の産業機器とで同一の電子回路基板を共用できない。
【０００７】
また、電子回路基板上での電子部品の高密度化、パターンの高密度化等が原因で、電子回路基板上での支柱の位置、固定ねじを挿入する孔の位置が制限される。支柱及び固定ねじの位置が制限されることにより、ヒートシンクの形状が複雑化する。
【０００８】
そこで、実施形態では、地上用及び搭載用の産業用機器で共用可能な電子回路基板を備え、電子回路基板及びヒートシンクの基本設計が改善された基板ユニット及び電子装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態では、第１の基板装着部を備える第１のラック型ハウジング又は前記第１の基板装着部とは異なる第２の基板装着部を備える第２のラック型ハウジングに差し込まれた状態で装着され、前記第１のラック型ハウジング又は前記第２のラック型ハウジングへの差込方向である前方方向に垂直な第１の方向、及び、前記第１の方向と反対方向の第２の方向が幅方向となる基板ユニットにおいて、第１の幅寸法部と、前記第１の幅寸法部の前方方向側に連続する第２の幅寸法部とを備える電子回路基板であって、前記第１の幅寸法部の第１の方向側に前記第２の幅寸法部から第２の方向に凹んだ第１の凹状部が形成され、前記第１の幅寸法部の第２の方向側に前記第２の幅寸法部から第１の方向に凹んだ第２の凹状部が形成されている電子回路基板と、前記電子回路基板に取り付けられる電子部品と、前記第１の凹状部から前記電子回路基板の前記第１の幅寸法部に固定される第１のサイドフレーム部と、前記第２の凹状部から前記電子回路基板の前記第１の幅寸法部に固定される第２のサイドフレーム部と、前記第１のサイドフレーム部から前記第２のサイドフレーム部まで連続するシンク本体部とを備え、前記電子部品で発生した熱が伝導されるヒートシンクと、を備える基板ユニットを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る電子装置を示す正面図。
【図２】第１の実施形態に係る基板ユニットを概略的に示す平面図。
【図３】第１の実施形態に係る基板ユニットの電子回路基板を概略的に示す斜視図。
【図４】第１の実施形態に係る基板ユニットの第１のラック型ハウジングへの装着状態を示す断面図。
【図５】第２の実施形態に係る電子装置を示す正面図。
【図６】第２の実施形態に係る基板ユニットを概略的に示す平面図。
【図７】第２の実施形態に係る基板ユニットを部材ことに分解して示す斜視図。
【図８】第２の実施形態に係る基板ユニットの第２のラック型ハウジングへの装着状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
第１の実施形態について図１乃至図４を参照して説明する。図１は、本実施形態の産業機器に使用される電子装置１を示す図である。本実施形態では、主に宇宙関連機器、航空機等に搭載される搭載用の産業用機器で使用される電子装置１について説明する。図１に示すように、電子装置１は、第１のラック型ハウジング２を備える。第１のラック型ハウジング２には、複数の基板ユニット３が差し込まれた状態で装着されている。基板ユニット３は、基板ユニット３の厚さ方向（図１，図３，図４の矢印Ａ１及び矢印Ａ２の方向）に並設されている。また、第１のラック型ハウジング２には、複数の第１の基板装着部５が基板ユニット３の厚さ方向に並設されている。それぞれの第１の基板装着部５には、１つの基板ユニット３が差し込まれた状態で装着されている。
【００１２】
ここで、基板ユニット３の幅方向の一方を第１の方向（図１乃至図４の矢印Ｂ１の方向）、基板ユニット３の幅方向の他方（第１の方向と反対方向）を第２の方向（図１乃至図４の矢印Ｂ２の方向）とする。それぞれの第１の基板装着部５は、第１のラック型ハウジング２の第１の方向側の内周面に設けられる第１のガイド溝６Ａと、第１のラック型ハウジング２の第２の方向側の内周面に設けられる第２のガイド溝６Ｂとを備える。第１のラック型ハウジング２の第１のガイド溝６Ａ及び第２のガイド溝６Ｂは、産業機器で用いられる基準規格であるＶＭＥ規格に合わせて寸法、形状が設定されている。ＶＭＥ規格では、第１のガイド溝６Ａ及び第２のガイド溝６Ｂは、基板ユニット３の厚さ方向について第１の溝寸法ｄ１を有する。
【００１３】
図２は、第１のラック型ハウジング２に装着される基板ユニット３の概略構成を示す図である。また、図３は、基板ユニット３の電子回路基板１０及び電子部品１１を示す図である。なお、以下の説明では、基板ユニット３の第１のラック型ハウジング２への差込方向を前方方向（図２、図３の矢印Ｃ１の方向）、基板ユニット３の第１のラック型ハウジング２への差込方向とは反対方向を後方方向（図２、図３の矢印Ｃ２の方向）とする。
【００１４】
図３に示すように、電子回路基板１０は、第１の平面１２と、第１の平面１２の反対側の面である第２の平面１３とを備える。電子回路基板１０の第１の平面１２には、複数の電子部品１１が取り付けられている。また、第１の平面１２の前方方向側の部位には、コネクタ部７が設けられている。基板ユニット３が第１のラック型ハウジング２に装着された状態では、コネクタ部７は第１のラック型ハウジング２のコネクタ部（図示しない）に接続される。これにより、電子回路基板１０に取り付けられる電子部品１１が、第１のラック型ハウジング２に設けられる電子回路（図示しない）等に電気的に接続される。
【００１５】
電子回路基板１０は、ＶＭＥ規格に合わせて寸法、形状が設定されている。電子回路基板１０は、後方端から前方方向に延設される第１の幅寸法部１５と、第１の幅寸法部１５の前方方向側に連続する第２の幅寸法部１６とを備える。第１の幅寸法部１５の第１の方向側には、第２の幅寸法部１６から第２の方向に凹んだ第１の凹状部１７Ａが形成されている。同様に、第１の幅寸法部１５の第２の方向側には、第２の幅寸法部１６から第１の方向に凹んだ第２の凹状部１７Ｂが形成されている。このため、第１の幅寸法部１５の幅方向の寸法である第１の幅寸法ｂ１は、第２の幅寸法部１６の幅方向の寸法である第２の幅寸法ｂ２より小さい。
【００１６】
図４は、基板ユニット３の第１のラック型ハウジング２への装着状態を示す図である。図４に示すように、電子回路基板１０の第１の平面１２には、ヒートシンク２０が固定ねじ１８を介して取り付けられている。ヒートシンク２０は、アルミ二ウム等の熱伝導性の高い材料から形成されている。ヒートシンク２０は、第１の凹状部１７Ａから電子回路基板１０の第１の幅寸法部１５に固定される第１のサイドフレーム部２１Ａと、第２の凹状部１７Ｂから電子回路基板１０の第１の幅寸法部１５に固定される第２のサイドフレーム部２１Ｂと、第１のサイドフレーム部２１Ａから第２のサイドフレーム部２１Ｂまで連続するシンク本体部２２とを備える。
【００１７】
ヒートシンク２０は、第１のサイドフレーム部２１Ａ、第２のサイドフレーム部２１Ｂ及びシンク本体部２２が一体に形成される一体ヒートシンクである。したがって、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂが固定ねじ１８を介して第１の幅寸法部１５に固定されることにより、ヒートシンク２０が電子回路基板１０に取り付けられる。また、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂが固定ねじ１８を介して固定されるため、電子回路基板１０では固定ねじ１８を挿入する孔１９は電子回路基板１０の第１の方向側の端部及び第２の方向側の端部のみに位置している。なお、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂは、電子回路基板１０に取り付けられる電子部品１１の高さに合わせて寸法が設定されている。
【００１８】
第１のサイドフレーム部２１Ａには、第１の規制部材である第１のカードロック２５Ａが取り付けられている。第１のラック型ハウジング２の１つの第１の基板装着部５に基板ユニット３が装着された際には、第１のガイド溝６Ａで第１のカードロック２５Ａ及び第１のサイドフレーム部２１Ａが挟持されている。この状態で第１のカードロック２５Ａを作動することにより、第１のガイド溝６Ａでの第１のサイドフレーム部２１Ａの後方方向への移動が規制される。また、第２のサイドフレーム部２１Ｂには、第２の規制部材である第２のカードロック２５Ｂが取り付けられている。第１のラック型ハウジング２の１つの第１の基板装着部５に基板ユニット３が装着された際には、第１のカードロック２５Ａと同様にして、第２のカードロック２５Ｂにより第２のガイド溝６Ｂでの第２のサイドフレーム部２１Ｂの後方方向への移動が規制される。以上のように、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂの移動が規制されるため、基板ユニット３が第１の基板装着部５から取り外れることが防止される。
【００１９】
また、第１のサイドフレーム部２１Ａには、第１の方向へ突出する第１の凸部２７Ａが設けられている。同様に、第２のサイドフレーム部２１Ｂには、第２の方向へ突出する第２の凸部２７Ｂが設けられている。
【００２０】
ヒートシンク２０のシンク本体部２２は、電子回路基板１０に向けて突出する複数の突出部３０を備える。それぞれの突出部３０は、電子回路基板に対向する状態で取り付けられる電子部品１１に当接している。それぞれの突出部３０の突出寸法は、対向する電子部品１１の厚さ方向の寸法に対応して設定されている。それぞれの突出部３０は、例えば対向する電子部品１１の厚さ方向の寸法に対応する深さだけシンク本体部２２を切削加工することにより、形成されている。
【００２１】
また、シンク本体部２２の突出部３０と対向する電子部品１１との間には中継部材である放熱シート３１が設けられている。放熱シート３１は、シリコン等のヒートシンク２０より熱伝導性の低い材料から形成されている。シンク本体部２２の突出部３０は切削加工等により形成されるため、電子部品１１との当接面が粗い場合もある。この場合、突出部３０と電子部品１１との間に隙間が生じる。したがって、放熱シート３１により突出部３０と電子部品１１との間の隙間を埋めている。
【００２２】
以上のような構成にすることにより、電子回路基板１０に装着された複数の電子部品１１で発生した熱は、放熱シート１４を介して、対向する突出部３０に伝導される。そして、突出部３０に伝導された熱は、ヒートシンク２０のシンク本体部２２から、第１のサイドフレーム部２１Ａ又は第２のサイドフレーム部２１Ｂを介して、第１のラック型ハウジング２に伝導される。そして、第１のラック型ハウジング２から、電子装置１の外部に放熱される。
【００２３】
そこで、上記構成の電子装置１及び基板ユニット３は、以下の効果を奏する。すなわち、本実施形態の基板ユニット３では、電子回路基板１０の第１の幅寸法部１５の第１の方向側に第１の凹状部１７Ａが、第１の幅寸法部１５の第２の方向側に第２の凹状部１７Ｂが形成されている。また、第１の凹状部１７Ａから第１の幅寸法部１５に第１のサイドフレーム部２１Ａが固定され、かつ、第２の凹状部１７Ｂから第１の幅寸法部１５に第２のサイドフレーム部２１Ｂが固定されるため、電子回路基板１０では固定ねじ１８を挿入する孔１９は電子回路基板１０の第１の方向側の端部及び第２の方向側の端部のみに位置している。第１の凹状部１７Ａ、第２の凹状部１７Ｂ及び孔１９が設けられる電子回路基板１０の第１の方向側の端部及び第２の方向側の端部は、電子部品１１の配置等の電子回路基板１０の基本設計上の制約が少ない。また、ヒートシンク２０は、第１のサイドフレーム部２１Ａ、第２のサイドフレーム部２１Ｂ及びシンク本体部２２が一体に形成され、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂが第１の幅寸法部１５に固定されることにより、ヒートシンク２０が電子回路基板１０に取り付けられる。このため、ヒートシンク２０の形状が複雑にする必要はない。以上のように、ＶＭＥ規格の電子回路基板１０及びヒートシンク２０の基本設計が容易になり、電子回路基板１０にヒートシンク２０を容易に取り付けることができる。
【００２４】
また、本実施形態の電子装置１では、電子回路基板１０に装着された複数の電子部品１１で発生した熱は、放熱シート１４を介して、対向する突出部３０に伝導される。そして、突出部３０に伝導された熱は、ヒートシンク２０のシンク本体部２２から、第１のサイドフレーム部２１Ａ又は第２のサイドフレーム部２１Ｂを介して、第１のラック型ハウジング２に伝導される。そして、第１のラック型ハウジングから電子装置１の外部に、放熱される。このため、宇宙関連機器、航空機などに搭載される搭載用の産業用機器で使用される空気対流が発生しない空間でも、電子部品１１で発生する熱を有効に放熱することができる。
【００２５】
また、本実施形態の基板ユニット３では、第１のサイドフレーム部２１Ａ、第２のサイドフレーム部２１Ｂ及びシンク本体部２２が一体に形成されたヒートシンク２０が設けられている。このため、ヒートシンク２０の放熱性及び機械的強度を向上させることができる。
【００２６】
また、本実施形態の基板ユニット３では、シンク本体部２２の突出部３０と対向する電子部品１１との間に中継部材である放熱シート３１を設けている。これにより、シンク本体部２２の突出部３０の電子部品１１との当接面が粗い場合も、突出部３０と電子部品１１との間に隙間が放熱シート３１で埋めている。このため、電子部品１１からシンク本体部２２へより有効に熱を伝導することができる。
【００２７】
また、本実施形態の基板ユニット３では、放熱シート３１よりヒートシンク２０が熱伝導性の材料から形成されている。これにより、電子部品１１から第１のラック型ハウジング２までの伝熱ルートの大部分は、熱伝導性が高いヒートシンク２０から構成される。このため、電子部品１１で発生した熱をより有効に放熱することができる。
【００２８】
（第２の実施の形態）
第２の実施形態について、図５乃至図８を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一の部分及び同一の機能を有する部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００２９】
図５は、本実施形態の産業機器に使用される電子装置４０を示す図である。本実施形態では、主に地上用の産業用機器で使用される電子装置４０について説明する。図５に示すように、電子装置４０は、第１のラック型ハウジング２とは異なる第２のラック型ハウジング４２を備える。第２のラック型ハウジング４２には、複数の基板ユニット４３が差し込まれた状態で装着されている。基板ユニット４３は、基板ユニット４３の厚さ方向（図５，図７，図８の矢印Ａ１及び矢印Ａ２の方向）に並設されている。また、第２のラック型ハウジング４２には、複数の第２の基板装着部（ガイドレール）４５が基板ユニット４３の厚さ方向に並設されている。それぞれの第２の基板装着部４５には、１つの基板ユニット４３が差し込まれた状態で装着されている。それぞれの第２の基板装着部４５は、第２のラック型ハウジング４２の内周面に取付けられている。
【００３０】
ここで、基板ユニット４３の幅方向の一方を第１の方向（図５乃至図８の矢印Ｂ１の方向）、基板ユニット４３の幅方向の他方（第１の方向と反対方向）を第２の方向（図５乃至図８の矢印Ｂ２の方向）とする。それぞれの第２の基板装着部４５は、第２のラック型ハウジング４２の第１の方向側の内周面に設けられる第１の係合溝４６Ａと、第２のラック型ハウジング４２の第２の方向側の内周面に設けられる第２の係合溝４６Ｂとを備える。第２のラック型ハウジング４２の第１の係合溝４６Ａ及び第２の係合溝４６Ｂは、産業機器で用いられる基準規格であるＶＭＥ規格に合わせて寸法、形状が設定されている。ＶＭＥ規格では、第１の係合溝４６Ａ及び第２の係合溝４６Ｂは、基板ユニット４３の厚さ方向について第２の溝寸法ｄ２を有する。ここで、第２の溝寸法ｄ２は、第１のラック型ハウジング２の第１のガイド溝６Ａ及び第２のガイド溝６Ｂの第１の溝寸法ｄ１（図１，図４参照）より小さい。また、第２のラック型ハウジング４２には、冷却部材である冷却ファン（図示しない）が内蔵されている。
【００３１】
図６及び図７は、第２のラック型ハウジング４２に装着される基板ユニット４３の構成を示す図である。なお、以下の説明では、基板ユニット４３の第２のラック型ハウジング４２への差込方向を前方方向（図６、図７の矢印Ｃ１の方向）、基板ユニット４３の第２のラック型ハウジング４２への差込方向とは反対方向を後方方向（図６、図７の矢印Ｃ２の方向）とする。
【００３２】
図７に示すように、基板ユニット４３は、第１の実施形態と同一の電子回路基板１０を備える。電子回路基板１０には、複数の電子部品１１取り付けられ、コネクタ部７が設けられている。基板ユニット４３が第２のラック型ハウジング４２に装着された状態では、コネクタ部７は第２のラック型ハウジング４２のコネクタ部（図示しない）に接続される。これにより、電子回路基板１０に取り付けられる電子部品１１が、第２のラック型ハウジング４２に設けられる電子回路（図示しない）等に電気的に接続される。
【００３３】
電子回路基板１０は、第１の実施形態と同様に、第１の幅寸法部１５と、第２の幅寸法部１６とを備える。第１の幅寸法部１５の第１の方向側には第１の凹状部１７Ａが、第１の幅寸法部１５の第２の方向側には第２の凹状部１７Ｂが形成されている。
【００３４】
図８は、基板ユニット４３の第２のラック型ハウジング４２への装着状態を示す図である。図８に示すように、電子回路基板１０の第１の平面１２には、ヒートシンク５０が固定ねじ１８を介して取り付けられている。ヒートシンク５０は、第１の実施形態のヒートシンク２０と同様に、アルミ二ウム等の熱伝導性の高い材料から形成されている。また、ヒートシンク５０は、第１の実施形態のヒートシンク２０と同様に、第１のサイドフレーム部２１Ａと、第２のサイドフレーム部２１Ｂと、シンク本体部２２とを備える。
【００３５】
ヒートシンク５０は、シンク本体部２２が第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂに固定ねじ１８を介して連結される連結ヒートシンクである。ヒートシンク５０では、シンク本体部２２が平板状に形成されている。また、固定ねじ１８により、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂが第１の幅寸法部１５に固定される。したがって、固定ねじ１８により、ヒートシンク２０が電子回路基板１０に取り付けられる。また、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂが固定ねじ１８を介して固定されるため、電子回路基板１０では固定ねじ１８を挿入する孔１９は電子回路基板１０の第１の方向側の端部及び第２の方向側の端部のみに位置している。なお、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂは、電子回路基板１０に取り付けられる電子部品１１の高さに合わせて寸法が設定されている。
【００３６】
また、第１のサイドフレーム部２１Ａには、第１の方向へ突出する第１の凸部２７Ａが設けられている。同様に、第２のサイドフレーム部２１Ｂには、第２の方向へ突出する第２の凸部２７Ｂが設けられている。第２のラック型ハウジング４２の１つの第２の基板装着部４５に基板ユニット４３が装着された際には、第１の係合溝４６Ａに第１の凸部２７Ａが係合する。同様に、第２のラック型ハウジング４２の１つの第２の基板装着部４５に基板ユニット４３が装着された際には、第２の係合溝４６Ｂに第２の凸部２７Ｂが係合する。
【００３７】
また、電子回路基板１０の前方方向側には、フロントパネル５１が配設されている。フロントパネル５１の第１の方向側の部位にはカードロック５２Ａが、第２の方向側の部位にはカードロック５２Ｂがそれぞれ装着されている。そして、第２のラック型ハウジング４２の１つの第２の基板装着部４５に基板ユニット４３が装着された際には、カードロック５２Ａが作動することにより、第１の係合溝４６Ａでの第１の凸部２７Ａの後方方向への移動が規制される。同様に、カードロック５２Ａが作動することにより、第２の係合溝４６Ｂでの第２の凸部２７Ｂの後方方向への移動が規制される。以上のように、第１の凸部２７Ａ及び第２の凸部２７Ｂの移動が規制されるため、基板ユニット４３が第２の基板装着部４５から取り外れることが防止される。
【００３８】
また、電子回路基板１０に取り付けられるそれぞれの電子部品１１には、シンク本体部２２との間を連続させる中継部材である放熱シート５３が設けられている。放熱シート５３は、第１の実施形態と同様に、シリコン等から形成されている。それぞれの放熱シート５３は、接触する電子部品１１とシンク本体部２２との間の間隙寸法（例えばＳ１，Ｓ２）に対応して、厚さ方向の寸法が設定されている。すなわち、それぞれの放熱シート５３は、接触する電子部品１１の厚さ方向の寸法に対応して、厚さ方向の寸法が設定されている。このため、いかなる厚さ方向の寸法の電子部品１１でも、シンク本体部２２との間が連続する。したがって、それぞれの電子部品１１で発生した熱が、有効にシンク本体部２２に伝導される。
【００３９】
電子回路基板１０に取り付けられた電子部品１１から熱が発生した際には、第２のラック型ハウジング４２の冷却ファン（図示しない）が駆動される。電子部品１１から発生する熱は、放熱シート５３を介してシンク本体部２２、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂに伝導される。この際、ヒートシンク５０及び電子部品１１は、冷却ファンからの冷却風により冷却される。ただし、ヒートシンク５０は、第１のサイドフレーム部２１Ａ、第２のサイドフレーム部２１Ｂ及びシンク本体部２２が一体ではないため、第１の実施形態のヒートシンク２０に比べ、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂへの熱伝導性は低下する。
【００４０】
そこで、上記構成の電子装置４０及び基板ユニット４３は、以下の効果を奏する。すなわち、本実施形態の基板ユニット４３では、電子回路基板１０の第１の幅寸法部１５の第１の方向側に第１の凹状部１７Ａが、第１の幅寸法部１５の第２の方向側に第２の凹状部１７Ｂが形成されている。また、第１の凹状部１７Ａから第１の幅寸法部１５に第１のサイドフレーム部２１Ａが固定され、かつ、第２の凹状部１７Ｂから第１の幅寸法部１５に第２のサイドフレーム部２１Ｂが固定されるため、電子回路基板１０では固定ねじ１８を挿入する孔１９は電子回路基板１０の第１の方向側の端部及び第２の方向側の端部のみに位置している。第１の凹状部１７Ａ、第２の凹状部１７Ｂ及び孔１９が設けられる電子回路基板１０の第１の方向側の端部及び第２の方向側の端部は、電子部品１１の配置等の電子回路基板１０の基本設計上の制約が少ない。また、ヒートシンク５０では、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂが第１の幅寸法部１５に固定され、第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂにシンク本体部２２が連結されている。このため、ヒートシンク５０の形状が複雑にする必要はない。以上のように、ＶＭＥ規格の電子回路基板１０及びヒートシンク５０の基本設計が容易になり、電子回路基板１０にヒートシンク５０を容易に取り付けることができる。
【００４１】
また、基板ユニット４３では、平板状にシンク本体部２２が形成されている。そして、シンク本体部２２が第１のサイドフレーム部２１Ａ及び第２のサイドフレーム部２１Ｂに連結されている。以上のようにヒートシンク５０が形成されるため、第１の実施形態のヒートシンク２０に比べ、より容易にヒートシンク５０を製造することができる。
【００４２】
また、基板ユニット４３では、第１の実施形態の基板ユニット３と同一の構成の電子回路基板１０が用いられている。すなわち、第１のラック型ハウジング２に装着される基板ユニット３と第２のラック型ハウジング４２に装着される基板ユニット４３とで、形状、電子部品１１の配置等の構成が同一の電子回路基板１０が用いられる。このため、地上用及び搭載用の産業用機器で同一の構成の電子回路基板１０を共用することができる。
【００４３】
（変形例）
なお、上述の実施形態の変形例として、第１の実施形態の基板ユニット３が地上用の産業用機器に使用されてもよい。この場合、１つ基板ユニット３は、第２のラック型ハウジング４２の第２の基板装着部４５に差し込まれた状態で装着される。この際、第１の係合溝４６Ａに第１の凸部２７Ａが係合する。同様に、第２の係合溝４６Ｂに第２の凸部２７Ｂが係合する。
【００４４】
また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施できることは勿論である。
【符号の説明】
【００４５】
１，４０…電子装置、２…第１のラック型ハウジング、３，４３…基板ユニット、１０…電子回路基板、１１…電子部品、１５…第１の幅寸法部、１６…第２の幅寸法部、１７Ａ…第１の凹状部、１７Ｂ…第２の凹状部、２０，５０…ヒートシンク、２１Ａ…第１のサイドフレーム部、２１Ｂ…第２のサイドフレーム部、２２…シンク本体部、４２…第２のラック型ハウジング。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板装着部を備える第１のラック型ハウジング又は前記第１の基板装着部とは異なる第２の基板装着部を備える第２のラック型ハウジングに差し込まれた状態で装着され、前記第１のラック型ハウジング又は前記第２のラック型ハウジングへの差込方向である前方方向に垂直な第１の方向、及び、前記第１の方向と反対方向の第２の方向が幅方向となる基板ユニットにおいて、
第１の幅寸法部と、前記第１の幅寸法部の前方方向側に連続する第２の幅寸法部とを備える電子回路基板であって、前記第１の幅寸法部の第１の方向側に前記第２の幅寸法部から第２の方向に凹んだ第１の凹状部が形成され、前記第１の幅寸法部の第２の方向側に前記第２の幅寸法部から第１の方向に凹んだ第２の凹状部が形成されている電子回路基板と、
前記電子回路基板に取り付けられる電子部品と、
前記第１の凹状部から前記電子回路基板の前記第１の幅寸法部に固定される第１のサイドフレーム部と、前記第２の凹状部から前記電子回路基板の前記第１の幅寸法部に固定される第２のサイドフレーム部と、前記第１のサイドフレーム部から前記第２のサイドフレーム部まで連続するシンク本体部とを備え、前記電子部品で発生した熱が伝導されるヒートシンクと、
を具備する基板ユニット。
【請求項２】
前記ヒートシンクは、前記第１のサイドフレーム部、前記第２のサイドフレーム部及び前記シンク本体部が一体に形成される一体ヒートシンクである請求項１の基板ユニット。
【請求項３】
前記シンク本体部は、前記電子回路基板に向けて突出し、前記電子部品に当接する突出部を備える請求項２の基板ユニット。
【請求項４】
前記突出部は、前記電子部品の厚さ方向の寸法に対応して突出寸法が設定されている請求項３の基板ユニット。
【請求項５】
前記突出部と前記電子部品との間に設けられ、前記電子部品との当接面が粗い前記突出部と前記電子部品との間に生じる隙間を埋める中継部材をさらに具備する請求項３の基板ユニット。
【請求項６】
前記一体ヒートシンクは、前記中継部材より熱伝導性が高い材料から形成されている請求項５の基板ユニット。
【請求項７】
請求項２乃至請求項６のいずれか１の前記基板ユニットと、
前記基板ユニットが前記第１の基板装着部に装着される前記第１のラック型ハウジングと、
を具備し、
前記第１の装着部は、前記第１のラック型ハウジングの前記第１の方向側の内周面に設けられる第１のガイド溝と、前記第１のラック型ハウジングの前記第２の方向側の内周面に設けられる第２のガイド溝とを備え、
前記基板ユニットは、前記第１のサイドフレーム部に取り付けられ、前記第１のガイド溝での前記第１のサイドフレーム部の後方方向への移動を規制する第１の規制部材と、前記第２のサイドフレーム部に取り付けられ、前記第２のガイド溝での前記第２のサイドフレーム部の前記後方方向への移動を規制する第２の規制部材とを備える電子装置。
【請求項８】
前記ヒートシンクは、前記シンク本体部が前記第１のサイドフレーム部及び前記第２のサイドフレーム部に連結される連結ヒートシンクである請求項１の基板ユニット。
【請求項９】
前記電子部品と前記シンク本体部との間を連続させる中継部材をさらに具備し、
前記シンク本体部は、平板状に形成されている請求項８の基板ユニット。
【請求項１０】
前記中継部材は、前記電子部品と前記シンク本体部との間の間隙寸法に対応して厚さ方向の寸法が設定されている請求項９の基板ユニット。
【請求項１１】
請求項８乃至請求項１０のいずれか１の前記基板ユニットと、
前記基板ユニットが前記第２の基板装着部に装着される前記第２のラック型ハウジングと、
を具備し、
前記第２の装着部は、前記第２のラック型ハウジングの前記第１の方向側の内周面に設けられる第１の係合溝と、前記第２のラック型ハウジングの前記第２の方向側の内周面に設けられる第２の係合溝とを備え、
前記基板ユニットは、前記第１のサイドフレーム部から前記第１の方向へ突出し、前記第１の係合溝に係合する第１の凸部と、前記第２のサイドフレーム部から前記第２の方向へ突出し、前記第２の係合溝に係合する第２の凸部とを備える電子装置。
【請求項１】
第１の基板装着部を備える第１のラック型ハウジング又は前記第１の基板装着部とは異なる第２の基板装着部を備える第２のラック型ハウジングに差し込まれた状態で装着され、前記第１のラック型ハウジング又は前記第２のラック型ハウジングへの差込方向である前方方向に垂直な第１の方向、及び、前記第１の方向と反対方向の第２の方向が幅方向となる基板ユニットにおいて、
第１の幅寸法部と、前記第１の幅寸法部の前方方向側に連続する第２の幅寸法部とを備える電子回路基板であって、前記第１の幅寸法部の第１の方向側に前記第２の幅寸法部から第２の方向に凹んだ第１の凹状部が形成され、前記第１の幅寸法部の第２の方向側に前記第２の幅寸法部から第１の方向に凹んだ第２の凹状部が形成されている電子回路基板と、
前記電子回路基板に取り付けられる電子部品と、
前記第１の凹状部から前記電子回路基板の前記第１の幅寸法部に固定される第１のサイドフレーム部と、前記第２の凹状部から前記電子回路基板の前記第１の幅寸法部に固定される第２のサイドフレーム部と、前記第１のサイドフレーム部から前記第２のサイドフレーム部まで連続するシンク本体部とを備え、前記電子部品で発生した熱が伝導されるヒートシンクと、
を具備する基板ユニット。
【請求項２】
前記ヒートシンクは、前記第１のサイドフレーム部、前記第２のサイドフレーム部及び前記シンク本体部が一体に形成される一体ヒートシンクである請求項１の基板ユニット。
【請求項３】
前記シンク本体部は、前記電子回路基板に向けて突出し、前記電子部品に当接する突出部を備える請求項２の基板ユニット。
【請求項４】
前記突出部は、前記電子部品の厚さ方向の寸法に対応して突出寸法が設定されている請求項３の基板ユニット。
【請求項５】
前記突出部と前記電子部品との間に設けられ、前記電子部品との当接面が粗い前記突出部と前記電子部品との間に生じる隙間を埋める中継部材をさらに具備する請求項３の基板ユニット。
【請求項６】
前記一体ヒートシンクは、前記中継部材より熱伝導性が高い材料から形成されている請求項５の基板ユニット。
【請求項７】
請求項２乃至請求項６のいずれか１の前記基板ユニットと、
前記基板ユニットが前記第１の基板装着部に装着される前記第１のラック型ハウジングと、
を具備し、
前記第１の装着部は、前記第１のラック型ハウジングの前記第１の方向側の内周面に設けられる第１のガイド溝と、前記第１のラック型ハウジングの前記第２の方向側の内周面に設けられる第２のガイド溝とを備え、
前記基板ユニットは、前記第１のサイドフレーム部に取り付けられ、前記第１のガイド溝での前記第１のサイドフレーム部の後方方向への移動を規制する第１の規制部材と、前記第２のサイドフレーム部に取り付けられ、前記第２のガイド溝での前記第２のサイドフレーム部の前記後方方向への移動を規制する第２の規制部材とを備える電子装置。
【請求項８】
前記ヒートシンクは、前記シンク本体部が前記第１のサイドフレーム部及び前記第２のサイドフレーム部に連結される連結ヒートシンクである請求項１の基板ユニット。
【請求項９】
前記電子部品と前記シンク本体部との間を連続させる中継部材をさらに具備し、
前記シンク本体部は、平板状に形成されている請求項８の基板ユニット。
【請求項１０】
前記中継部材は、前記電子部品と前記シンク本体部との間の間隙寸法に対応して厚さ方向の寸法が設定されている請求項９の基板ユニット。
【請求項１１】
請求項８乃至請求項１０のいずれか１の前記基板ユニットと、
前記基板ユニットが前記第２の基板装着部に装着される前記第２のラック型ハウジングと、
を具備し、
前記第２の装着部は、前記第２のラック型ハウジングの前記第１の方向側の内周面に設けられる第１の係合溝と、前記第２のラック型ハウジングの前記第２の方向側の内周面に設けられる第２の係合溝とを備え、
前記基板ユニットは、前記第１のサイドフレーム部から前記第１の方向へ突出し、前記第１の係合溝に係合する第１の凸部と、前記第２のサイドフレーム部から前記第２の方向へ突出し、前記第２の係合溝に係合する第２の凸部とを備える電子装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２３３２９（Ｐ２０１２−２３３２９Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６８３０４（Ｐ２０１０−２６８３０４）
【出願日】平成２２年１２月１日（２０１０．１２．１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１日（２０１０．１２．１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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