JP2021052090A - 電子機器 - Google Patents

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惇 神永
博秀 小見山
Hirohide Komiyama
博秀 小見山
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Abstract

【課題】筐体内において部材をレイアウトしやすい電子機器を提供する。【解決手段】電子部品2aが実装される基板2と、基板2の板面を正面に見た平面視で、基板2と間隔をあけて配置される拡張カード3と、基板2と拡張カード3とを電気的に接続するフレキシブルプリント基板4と、フレキシブルプリント基板4に設けられ、拡張カード3の端子が接続されるコネクタ5と、電子部品2aと熱的に接続される熱輸送部材6a、および、熱輸送部材6aを冷却する冷却ファン6bを有する冷却ユニット6と、コネクタ5と固定されるブラケット7と、基板2、拡張カード3、フレキシブルプリント基板4、コネクタ5、冷却ユニット6およびブラケット7を収容する筐体と、を備え、冷却ファン6bは、平面視において、基板2と拡張カード3との間に配置されてフレキシブルプリント基板4と重なり、ブラケット7は、筐体に固定される。【選択図】図3

Description

本発明は、電子機器に関する。
従来、例えば特許文献1に記載の電子機器が知られている。この電子機器は、CPU(Central Processing Unit)やSSD(Solid State Drive)等の電子部品が実装される電子基板と、電子部品を冷却するプレート型熱輸送装置および冷却ファンと、バッテリ装置と、これらの部材を収容する筐体と、を備える。
特開2019−32134号公報
この種の電子機器では、筐体の薄型化やバッテリ容量を増大することへの要求があり、これにともない、筐体内の部材のレイアウトに制限が生じやすい。
特に、電子部品の中でも外形が大きいSSDやWWAN(Wireless Wide Area Network)などの拡張カード、すなわち、いわゆる「M.2」(エムドットツー)と呼ばれる規格等に準ずる拡張カードを、基板上に配置したコネクタと接続すると、筐体を薄型化することが難しく、筐体内の部材のレイアウトに制限が生じやすい。
上記事情に鑑み、本発明は、筐体を薄型化でき、かつ筐体内において部材をレイアウトしやすい電子機器を提供することを目的の一つとする。
本発明の電子機器の一つの態様は、電子部品が実装される基板と、前記基板の板面を正面に見た平面視で、前記基板と間隔をあけて配置される拡張カードと、前記基板と前記拡張カードとを電気的に接続するフレキシブルプリント基板と、前記フレキシブルプリント基板に設けられ、前記拡張カードの端子が接続されるコネクタと、前記電子部品と熱的に接続される熱輸送部材、および、前記熱輸送部材を冷却する冷却ファンを有する冷却ユニットと、前記コネクタと固定されるブラケットと、前記基板、前記拡張カード、前記フレキシブルプリント基板、前記コネクタ、前記冷却ユニットおよび前記ブラケットを収容する筐体と、を備え、前記冷却ファンは、前記平面視において、前記基板と前記拡張カードとの間に配置されて前記フレキシブルプリント基板と重なり、前記ブラケットは、前記筐体に固定される。
また、本発明の電子機器の一つの態様は、電子部品が実装される基板と、前記基板の板面を正面に見た平面視で、前記基板と間隔をあけて配置される拡張カードと、前記基板と前記拡張カードとを電気的に接続するフレキシブルプリント基板と、前記フレキシブルプリント基板に設けられ、前記拡張カードの端子が接続されるコネクタと、前記コネクタと固定されるブラケットと、前記基板、前記拡張カード、前記フレキシブルプリント基板、前記コネクタおよび前記ブラケットを収容する筐体と、を備え、前記ブラケットは、前記筐体に固定される。
また、本発明の電子機器の一つの態様は、電子部品が実装される基板と、前記基板の板面を正面に見た平面視で、前記基板と間隔をあけて配置される拡張カードと、前記基板と前記拡張カードとを電気的に接続するフレキシブルプリント基板と、前記フレキシブルプリント基板に設けられ、前記拡張カードの端子が接続されるコネクタと、前記電子部品と熱的に接続される熱輸送部材、および、前記熱輸送部材を冷却する冷却ファンを有する冷却ユニットと、前記基板、前記拡張カード、前記フレキシブルプリント基板、前記コネクタおよび前記冷却ユニットを収容する筐体と、を備え、前記冷却ファンは、前記平面視において、前記基板と前記拡張カードとの間に配置されて前記フレキシブルプリント基板と重なる。
本発明の一つの態様の電子機器によれば、筐体を薄型化でき、かつ筐体内において部材をレイアウトしやすい。
図1は、本発明の一実施形態の電子機器を示す正面図である。 図2は、本発明の一実施形態の電子機器の内部の構造の一部を示す斜視図であり、電子機器の内部を裏面側から見た状態を表す。 図3は、本発明の一実施形態の電子機器の内部の構造の一部を示す分解斜視図であり、電子機器の内部を裏面側から見た状態を表す。 図4は、本発明の一実施形態の電子機器のブラケット、およびフレキシブルプリント基板の一部を示す分解斜視図であり、ブラケットおよびフレキシブルプリント基板を裏面側から見た状態を表す。
以下、本発明の一実施形態の電子機器1について、図面を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態の電子機器1は、いわゆるクラムシェル型(ノート型)のパーソナルコンピュータである。
電子機器1は、本発明の筐体に相当する第1筐体10と、第1筐体10と側面同士が回動可能に接続される第2筐体20と、ヒンジ30と、を備える。第1筐体10と第2筐体20とは、ヒンジ30を介して互いに回動可能に連結される。第1筐体10および第2筐体20は、ヒンジ30のヒンジ軸回りに、閉じた状態と開いた状態との間で相対的に移動可能である。図1は、第1筐体10と第2筐体20とが、ヒンジ30のヒンジ軸回りに略180°の角度で開いた状態を示す。
第1筐体10は、外観が四角形板状または扁平した直方体状である。第1筐体10は、箱状であり、内部に収容スペースを有する。第1筐体10は、第1カバー10aと、第2カバー10bと、キーボード11と、タッチパッド12と、パームレスト部13と、を有する。
第1カバー10aおよび第2カバー10bは、第1筐体10の外面のうち、第1筐体10の厚さ方向を向く表面および裏面を構成する。すなわち、第1カバー10aと第2カバー10bとは、第1筐体10の厚さ方向において、互いに反対側を向く。具体的に、第1カバー10aは、第1筐体10の外面のうち、表面を構成する。第2カバー10bは、第1筐体10の外面のうち、裏面を構成する。第1筐体10は、第1筐体10の外面のうち、厚さ方向と直交する方向を向く4つの側面を有する。4つの側面は、第1筐体10の表面と裏面とを接続する。各側面は、第1カバー10aに含まれてもよいし、第2カバー10bに含まれてもよい。
第1カバー10aは、特に図示しないが、第1筐体10と第2筐体20とがヒンジ30のヒンジ軸回りに0°の角度で閉じた状態において、第2筐体20と対向する。第2カバー10bは、第1筐体10と第2筐体20とがヒンジ30のヒンジ軸回りに0°の角度で閉じた状態において、第2筐体20とは反対方向を向く。
第2筐体20は、外観が四角形板状または扁平した直方体状である。第2筐体20は、ディスプレイ21を有する。ディスプレイ21は、例えば、液晶ディスプレイや有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等である。
ヒンジ30は、ヒンジ軸が延びる方向に互いに離れて、一対設けられる。一対のヒンジ30は、第1ヒンジ30aと、第2ヒンジ30bと、を有する。
本実施形態では、XYZ直交座標系を設定して各構成の位置関係を説明する。以下、X軸に沿う方向を左右方向と呼び、Y軸に沿う方向を前後方向と呼び、Z軸に沿う方向を厚さ方向と呼ぶ。
厚さ方向は、第1筐体10の厚さ方向に相当する。厚さ方向のうち、第1カバー10aから第2カバー10bへ向かう方向を、裏面側(−Z側)と呼び、第2カバー10bから第1カバー10aへ向かう方向を、表面側(+Z側)と呼ぶ。
左右方向は、厚さ方向と直交する方向のうち、ヒンジ30のヒンジ軸と平行な方向である。左右方向のうち、第1ヒンジ30aから第2ヒンジ30bへ向かう方向を右側(+X側)と呼び、第2ヒンジ30bから第1ヒンジ30aへ向かう方向を左側(−X側)と呼ぶ。
前後方向は、厚さ方向と直交する方向のうち、ヒンジ30のヒンジ軸と直交する方向である。つまり前後方向は、厚さ方向および左右方向と直交する方向である。図1に示すように、第1カバー10aを正面に見た第1筐体10の平面視で、第1カバー10aの外周の4つの辺のうち、ヒンジ30と重なる第1辺10cと、第1辺10cと平行でありヒンジ30と重ならない第2辺10dとは、前後方向において互いに異なる位置に配置される。前後方向のうち、第1辺10cから第2辺10dへ向かう方向を前側(−Y側)と呼び、第2辺10dから第1辺10cへ向かう方向を後側(+Y側)と呼ぶ。
キーボード11は、電子機器1が有する複数の入力デバイスのうちの1つである。図1および図2に示すように、キーボード11は、キー11aと、バックプレート11bと、を有する。なお図2は、電子機器1の内部の構造の一部を示す斜視図であり、電子機器1の内部を裏面側(−Z側)から見た状態を表す。
図1に示すように、キー11aは、第1カバー10aの開口部10eに配置される。キー11aは、キーボード11のうち、開口部10eを通して表面側(+Z側)に露出される部分である。なお図1では、キー11aの具体的形状の図示は省略する。キー11aは、複数設けられる。複数のキー11aは、左右方向および前後方向に並ぶ。
図2に示すように、バックプレート11bは、四角形板状である。バックプレート11bは、複数のキー11aの裏面側(−Z側)に配置される。バックプレート11bは、複数のキー11aを支持する。
タッチパッド12は、電子機器1が有する複数の入力デバイスのうちの1つである。図1に示すように、タッチパッド12は、第1カバー10aに配置され、キーボード11の前側(−Y側)に位置する。
パームレスト部13は、第1カバー10aに配置される。パームレスト部13は、キーボード11の前側に位置し、タッチパッド12の左側と右側とに一対設けられる。
図1から図3に示すように、電子機器1は、基板2と、拡張カード3と、フレキシブルプリント基板(Flexible Printed Circuits:FPC)4と、コネクタ5と、冷却ユニット6と、ブラケット7と、第1ネジ17aと、第2ネジ17bと、第3ネジ17cと、シムスロット14と、バッテリ8と、アンテナ9と、を備える。以下の説明では、フレキシブルプリント基板4を単にFPC4と呼ぶ場合がある。なお図3は、電子機器1の内部の構造の一部を示す分解斜視図であり、電子機器1の内部を裏面側(−Z側)から見た状態を表す。
第1筐体10は、基板2、拡張カード3、FPC4、コネクタ5、冷却ユニット6、ブラケット7、第1ネジ17a、第2ネジ17b、第3ネジ17c、シムスロット14、バッテリ8およびアンテナ9を内部に収容する。
基板2は、マザーボードである。基板2は、四角形板状である。基板2は、一対の板面が厚さ方向(Z軸方向)を向く。図1に示すように、基板2の板面を正面に見た平面視において、基板2は、前後方向(Y軸方向)の長さよりも左右方向(X軸方向)の長さが大きい長方形状である。つまり基板2は、左右方向に延びる。この平面視で、基板2は、キーボード11と重なる。図2に示すように、基板2は、バックプレート11bの裏面側(−Z側)を向く面に設けられる。
図2および図3に示すように、基板2は、電子部品2aを有する。電子部品2aは、基板2に実装される。電子部品2aは、少なくとも基板2の裏面側(−Z側)を向く板面に配置される。電子部品2aは、基板2に複数設けられる。複数の電子部品2aには、CPUおよびメモリが含まれる。電子部品2aは、電子機器1が稼働することにより発熱する。電子部品2aは、発熱部品と言い換えてもよい。
拡張カード3は、例えばSSDやWWANなどであり、いわゆる「M.2」(エムドットツー)と呼ばれる規格等に準ずる内部拡張カードである。拡張カードは、四角形板状である。拡張カード3は、一対の板面が厚さ方向(Z軸方向)を向く。拡張カード3の厚さ方向の寸法(つまり高さ)は、電子部品2aの厚さ方向の寸法よりも大きい。
図1に示すように、基板2の板面を正面に見た平面視で、拡張カード3は、前後方向(Y軸方向)の長さよりも左右方向(X軸方向)の長さが大きい長方形状である。つまり拡張カード3は、左右方向に延びる。この平面視で、拡張カード3は、キーボード11と重なる。この平面視で、拡張カード3は、基板2と間隔をあけて配置される。本実施形態では、基板2と拡張カード3とが、左右方向に互いに間隔をあけて配置される。図2に示すように、拡張カード3は、バックプレート11bよりも裏面側(−Z側)に配置される。
図3に示すように、拡張カード3は、端子(図示省略)と、固定部3cと、を有する。
端子は、拡張カード3の左側(−X側)の端部に配置される。端子は、例えば、拡張カード3の左側の端部から、左側へ向けて突出する。端子は、前後方向(Y軸方向)に並んで複数設けられる。
固定部3cは、拡張カード3の右側(+X側)の端部に配置される。すなわち、固定部3cは、拡張カード3が延びる方向つまり左右方向において、拡張カード3の両端部のうち端子が位置する端部とは異なる端部に配置される。本実施形態では固定部3cが、拡張カード3の右側を向く端面から左側に窪む凹状である。
拡張カード3は、複数設けられる。複数の拡張カード3は、前後方向(Y軸方向)に並んで配置される。本実施形態では、拡張カード3が2つ設けられる。複数の拡張カード3は、第1拡張カード3aと、第2拡張カード3bと、を有する。第1拡張カード3aと第2拡張カード3bとは、外形が互いに異なる。本実施形態では、2つの拡張カード3a,3bのうち、前側(−Y側)に位置する第1拡張カード3aの前後方向の寸法が、後側(+Y側)に位置する第2拡張カード3bの前後方向の寸法よりも大きい。
左右方向(X軸方向)において、第1拡張カード3aの中心位置と、第2拡張カード3bの中心位置とは、互いに異なる。つまり第1拡張カード3aと第2拡張カード3bとは、左右方向にずらされて配置される。本実施形態では、左右方向において、第1拡張カード3aの中心位置に対して、第2拡張カード3bの中心位置が、右側(+X側)に配置される。
FPC4は、フィルム状であり、電気的特性(機能)を維持しつつ変形可能である。具体的にFPC4は、撓み変形可能であり、つまり可撓性を有する。特に図示しないが、FPC4は、1つまたは複数の導電層と、複数の絶縁層と、を有する。図2に示すように、FPC4は、バックプレート11bの裏面側(−Z側)に配置される。特に図示しないが、バックプレート11bを厚さ方向(Z軸方向)から見た平面視で、FPC4はバックプレート11bと重なる。つまりこの平面視で、FPC4はキーボード11と重なる。なお、上記「バックプレート11bを厚さ方向から見た平面視」は、「基板2の板面を正面に見た平面視」に相当する。
図3に示すように、FPC4は、基板2と拡張カード3とを電気的に接続する。FPC4は、1つ設けられる。本実施形態ではFPC4が、左右方向に延びる。FPC4は、FPC4のうち基板2と接続される左側(−X側)の端部の前後方向の寸法(つまり幅)よりも、拡張カード3と接続される右側(+X側)の端部の前後方向の寸法が大きい。
FPC4は、FPC4のうち左右方向の両端部間に位置する中間部分4aが、左右方向の両端部よりも、表面側(+Z側)に位置している。すなわち中間部分4aは、FPC4の左右方向の両端部よりも、表面側に膨らむ。中間部分4aは、バックプレート11bの裏面側(−Z側)を向く面に、両面テープ(図示省略)により固定される。つまりFPC4は、バックプレート11bに両面テープで固定される。
図3および図4に示すように、FPC4は、第1コネクタ配置部4bと、第2コネクタ配置部4cと、シムスロット配置部4dと、を有する。なお図4は、電子機器1のブラケット7、およびFPC4の一部を示す分解斜視図であり、ブラケット7およびFPC4を裏面側から見た状態を表す。
第1コネクタ配置部4bは、FPC4の右側(+X側)の端部に位置する。第1コネクタ配置部4bは、左右方向(X軸方向)に延びる。第1コネクタ配置部4bは、FPC4の右側の端部のうち、前側(−Y側)部分に位置する。第1コネクタ配置部4bには、コネクタ5の後述する第1コネクタ5aが設けられる。
第1コネクタ配置部4bは、第1貫通部4eを有する。第1貫通部4eは、FPC4を厚さ方向(Z軸方向)に貫通する。第1貫通部4eは、孔および切り欠きのいずれかである。第1貫通部4eは、複数設けられる。複数の第1貫通部4eは、例えば前後方向(Y軸方向)に互いに間隔をあけて配置される。
第2コネクタ配置部4cは、FPC4の右側(+X側)の端部に位置する。第2コネクタ配置部4cは、左右方向(X軸方向)に延びる。第2コネクタ配置部4cは、FPC4の右側の端部のうち、後側(+Y側)部分に位置する。第2コネクタ配置部4cには、コネクタ5の後述する第2コネクタ5bが設けられる。
第2コネクタ配置部4cは、第2貫通部4fを有する。第2貫通部4fは、FPC4を厚さ方向(Z軸方向)に貫通する。第2貫通部4fは、孔および切り欠きのいずれかである。第2貫通部4fは、複数設けられる。複数の第2貫通部4fは、例えば前後方向(Y軸方向)に互いに間隔をあけて配置される。
シムスロット配置部4dは、FPC4の右側(+X側)の端部に位置する。本実施形態ではシムスロット配置部4dが、第2コネクタ配置部4cから後側(+Y側)へ向けて突出する。
図3に示すように、コネクタ5は、FPC4に設けられ、拡張カード3の端子が接続される。FPC4は、コネクタ5を介して、拡張カード3と基板2とを電気的に接続する。コネクタ5は、FPC4の右側(+X側)の端部に配置される。コネクタ5は、FPC4の裏面側(−Z側)を向く面に固定される。コネクタ5は、拡張カード3の左側(−X側)に、拡張カード3と隣接して配置される。
コネクタ5は、四角形板状である。コネクタ5は、一対の板面が厚さ方向(Z軸方向)を向く。厚さ方向から見た平面視で、コネクタ5は、左右方向(X軸方向)の長さよりも前後方向(Y軸方向)の長さが大きい長方形状である。つまりコネクタ5は、前後方向に延びる。
コネクタ5は、拡張カード3の端子と接続可能な端子(図示省略)を有する。コネクタ5の端子は、コネクタ5の内部に配置され、前後方向に並んで複数設けられる。
コネクタ5は、複数設けられる。つまり本実施形態では、拡張カード3およびコネクタ5の組が、複数設けられる。1つのFPC4が、複数の前記組と、基板2とを電気的に接続する。複数のコネクタ5は、前後方向(Y軸方向)において、互いに異なる位置に配置される。本実施形態では、コネクタ5が2つ設けられる。複数のコネクタ5は、第1コネクタ5aと、第2コネクタ5bと、を有する。
2つのコネクタ5a,5bのうち、前側(−Y側)に位置する第1コネクタ5aは、FPC4の第1コネクタ配置部4bの右側(+X側)の端部に配置される。第1コネクタ5aは、第1コネクタ配置部4bの裏面側(−Z側)を向く面に固定される。第1コネクタ5aは、第1拡張カード3aの左側(−X側)に、第1拡張カード3aと隣接して配置される。第1コネクタ5aには、第1拡張カード3aの端子が接続される。
2つのコネクタ5a,5bのうち、後側(+Y側)に位置する第2コネクタ5bは、FPC4の第2コネクタ配置部4cの右側(+X側)の端部に配置される。第2コネクタ5bは、第2コネクタ配置部4cの裏面側(−Z側)を向く面に固定される。第2コネクタ5bは、第2拡張カード3bの左側(−X側)に、第2拡張カード3bと隣接して配置される。第2コネクタ5bには、第2拡張カード3bの端子が接続される。
第1コネクタ5aと第2コネクタ5bとは、左右方向(X軸方向)において、互いに異なる位置に配置される。本実施形態では第2コネクタ5bが、第1コネクタ5aに対して右側(+X側)に配置される。
冷却ユニット6は、少なくとも基板2上の電子部品2aを冷却する。冷却ユニット6は、熱輸送部材6aと、冷却ファン6bと、拡張部材6cと、付勢部材6dと、図示しない放熱シートと、を有する。
熱輸送部材6aは、電子部品2aと熱的に接続される。熱輸送部材6aは、ヒートパイプである。熱輸送部材6aは、概ね左右方向(X軸方向)に延びる。熱輸送部材6aのうち、左側(−X側)の部分は、電子部品2aの裏面側(−Z側)を向く面と接触する。本実施形態では熱輸送部材6aが、複数の電子部品2aのうち少なくともCPUと接触する。
冷却ファン6bは、熱輸送部材6aを冷却する。冷却ファン6bは、熱輸送部材6aのうち、右側(+X側)の部分を排気フローにより冷却する。冷却ファン6bの排気フローは、後述する排気口6h、および、第1筐体10の後側(+Y側)を向く側面に開口する排気孔(図示省略)を通して、第1筐体10の外部へ放出される(図1参照)。
図3に示すように、冷却ファン6bは、ファン6eと、ファン6eを収容するファンケーシング6fと、を有する。ファンケーシング6fは、吸気口6gと、排気口6hと、を有する。吸気口6gは、ファンケーシング6fの裏面側(−Z側)を向く面に開口する。排気口6hは、ファンケーシング6fの後側(+Y側)を向く面に開口する。
基板2の板面を正面に見た平面視で、すなわち厚さ方向(Z軸方向)から見た平面視で、冷却ファン6bは、基板2と拡張カード3との間に配置されてFPC4と重なる。図1および図2に示すように、本実施形態では冷却ファン6bが、左右方向(X軸方向)において、基板2と拡張カード3との間に配置される。図2に示すように、冷却ファン6bは、FPC4の裏面側(−Z側)を向く面と接触し、または隙間をあけて対向する。詳しくは、ファンケーシング6fの表面側(+Z側)を向く面と、FPC4のうち中間部分4aの裏面側を向く面とが、厚さ方向において接触し、または隙間をあけて対向する。
拡張部材6cは、板状であり、一対の板面が厚さ方向(Z軸方向)を向く。拡張部材6cは、熱輸送部材6aの左側(−X側)の部分に設けられ、電子部品2aの裏面側(−Z側)を向く面と接触する。拡張部材6cは、例えば銅などの金属製である。拡張部材6cは、熱輸送部材6aが電子部品2aから熱を受ける領域、つまり熱輸送部材6aの受熱面積を広げるように作用する。
付勢部材6dは、例えば板バネ製であり、弾性変形可能である。付勢部材6dは、拡張部材6cおよび熱輸送部材6aを、電子部品2aへ向けて付勢し、電子部品2aに押し付ける。付勢部材6dは、第2カバー10bに、例えばネジ止めにより固定される。
放熱シート(図示省略)は、例えばグラファイトシート製である。放熱シートは、基板2、熱輸送部材6a、拡張部材6c、ファンケーシング6fおよび拡張カード3に、裏面側(−Z側)から熱的に接触する。放熱シートは、基板2、熱輸送部材6a、拡張部材6c、ファンケーシング6fおよび拡張カード3の熱を受けて拡散(放熱)することで、これらの部材の発熱による温度上昇を抑制する。
図2および図3に示すように、ブラケット7は、FPC4の右側(+X側)の端部とコネクタ5とを、厚さ方向(Z軸方向)に対向するブラケット7の部分(後述するボトムブラケット15およびトップブラケット16)同士の間に挟んで固定する。つまりブラケット7は、コネクタ5と固定される。またブラケット7は、第1筐体10に固定される。具体的に、ブラケット7は、キーボード11のバックプレート11bに固定される。
ブラケット7は、ボトムブラケット15と、トップブラケット16と、を有する。
ボトムブラケット15は、コネクタ5とバックプレート11bとの間に配置され、バックプレート11bと固定される。すなわち、ボトムブラケット15は、コネクタ5と第1筐体10との間に配置され、第1筐体10と固定される。
図4に示すように、ボトムブラケット15は、枠形の板状である。ボトムブラケット15の一対の板面は、厚さ方向(Z軸方向)を向く。
ボトムブラケット15は、台座部15aと、位置決め部15bと、凸部15cと、トップブラケット固定部15dと、バックプレート固定部15eと、FPC固定部15fと、拡張カード固定部15gと、を有する。
台座部15aは、ボトムブラケット15のうち、FPC4の一部が載せられる部分である。台座部15aは、ボトムブラケット15のうち、左側(−X側)の端部に位置する。台座部15aは、前後方向(Y軸方向)に延びる部分を有する。台座部15aの裏面側(−Z側)を向く面は、FPC4の表面側(+Z側)を向く面のうち、右側(+X側)の端部と接触する。
台座部15aは、複数設けられる。複数の台座部15aは、前後方向(Y軸方向)において、互いに異なる位置に配置される。本実施形態では、台座部15aが2つ設けられる。複数の台座部15aは、第1台座部15hと、第2台座部15iと、を有する。
2つの台座部15aのうち、前側(−Y側)に位置する第1台座部15hは、FPC4の第1コネクタ配置部4bの右側(+X側)の端部と接触する。図3に示すように、第1コネクタ5aは、第1コネクタ配置部4bを介して、第1台座部15hに支持される。
図4に示すように、2つの台座部15aのうち、後側(+Y側)に位置する第2台座部15iは、FPC4の第2コネクタ配置部4cの右側(+X側)の端部と接触する。図3に示すように、第2コネクタ5bは、第2コネクタ配置部4cを介して、第2台座部15iに支持される。
第1台座部15hと第2台座部15iとは、左右方向(X軸方向)において、互いに異なる位置に配置される。本実施形態では第2台座部15iが、第1台座部15hに対して右側(+X側)に配置される。
図4に示すように、位置決め部15bは、台座部15aに設けられ、ボトムブラケット15とFPC4とを位置決めする。本実施形態では位置決め部15bが、台座部15aの裏面側(−Z側)を向く面から突出する突起状である。位置決め部15bは、互いに間隔をあけて複数設けられる。複数の位置決め部15bは、第1位置決め部15jと、第2位置決め部15kと、を有する。
第1位置決め部15jは、第1台座部15hに配置される。第1位置決め部15jは、例えば前後方向(Y軸方向)に互いに間隔をあけて複数設けられる。各第1位置決め部15jは、第1コネクタ配置部4bの各第1貫通部4eに挿入される。つまり第1位置決め部15jは、第1貫通部4eと係止される。
第2位置決め部15kは、第2台座部15iに配置される。第2位置決め部15kは、例えば前後方向(Y軸方向)に互いに間隔をあけて複数設けられる。各第2位置決め部15kは、第2コネクタ配置部4cの各第2貫通部4fに挿入される。つまり第2位置決め部15kは、第2貫通部4fと係止される。
これによりFPC4は、厚さ方向(Z軸方向)と直交する方向において、ボトムブラケット15と位置決めされる。
凸部15cは、ボトムブラケット15の左側(−X側)の端部に配置される。凸部15cは、ボトムブラケット15のうち、厚さ方向(Z軸方向)においてトップブラケット16と対向する部分に位置する。凸部15cは、ボトムブラケット15の裏面側(−Z側)を向く面から突出する突起状である。凸部15cは、複数設けられる。複数の凸部15cは、例えば前後方向(Y軸方向)に互いに間隔をあけて配置される。
トップブラケット固定部15dは、ボトムブラケット15の左側(−X側)の端部に配置される。トップブラケット固定部15dは、ボトムブラケット15のうち、厚さ方向(Z軸方向)においてトップブラケット16と対向する部分に位置する。トップブラケット固定部15dは、ボトムブラケット15の裏面側(−Z側)を向く面から窪む凹状である。本実施形態ではトップブラケット固定部15dが、ボトムブラケット15を厚さ方向に貫通する孔である。トップブラケット固定部15dは、トップブラケット固定部15dの内周面に雌ネジ部を有する。トップブラケット固定部15dは、複数設けられる。複数のトップブラケット固定部15dは、例えば前後方向(Y軸方向)に互いに間隔をあけて配置される。
バックプレート固定部15eは、ボトムブラケット15を厚さ方向(Z軸方向)に貫通する孔である。バックプレート固定部15eは、複数設けられる。複数のバックプレート固定部15eは、環状をなすボトムブラケット15の外周および内周が延びる方向、つまりボトムブラケット15の周方向において、互いに間隔をあけて配置される。
FPC固定部15fは、ボトムブラケット15の左側(−X側)の端部に配置される。FPC固定部15fは、ボトムブラケット15のうち、厚さ方向(Z軸方向)においてFPC4と対向する部分に位置する。本実施形態ではFPC固定部15fが、ボトムブラケット15を厚さ方向に貫通する孔である。FPC固定部15fは、厚さ方向において、FPC4を厚さ方向に貫通する貫通孔と対向する。FPC4の貫通孔およびFPC固定部15fには、図示しないネジが挿入されて、バックプレート11bにネジ止めされる。
これにより、FPC4、ボトムブラケット15およびバックプレート11bが、互いに固定される。
拡張カード固定部15gは、ボトムブラケット15の右側(+X側)の端部に配置される。拡張カード固定部15gは、複数設けられる。複数の拡張カード固定部15gは、前後方向(Y軸方向)に互いに間隔をあけて配置される。複数の拡張カード固定部15gは、左右方向(X軸方向)に互いに間隔をあけて配置される。複数の拡張カード固定部15gのうち、少なくとも1つの拡張カード固定部15gは、ボトムブラケット15のうち、厚さ方向(Z軸方向)において拡張カード3と対向する部分に位置する。本実施形態では、1つの拡張カード固定部15gが、厚さ方向において、第1拡張カード3aの固定部3cと対向し、他の1つの拡張カード固定部15gが、厚さ方向において、第2拡張カード3bの固定部3cと対向する。本実施形態では拡張カード固定部15gが、ボトムブラケット15を厚さ方向に貫通する孔である。拡張カード固定部15gは、拡張カード固定部15gの内周面に雌ネジ部を有する。
図2から図4に示すように、トップブラケット16は、厚さ方向(Z軸方向)において、コネクタ5と対向する。トップブラケット16は、コネクタ5に対して裏面側(−Z側)から接触する。トップブラケット16は、ボトムブラケット15の台座部15aとの間に、コネクタ5およびFPC4の一部を挟み込む。つまりトップブラケット16は、ボトムブラケット15との間にコネクタ5を挟み込む。
トップブラケット16は、板状であり、一対の板面が厚さ方向(Z軸方向)を向く。
トップブラケット16は、コネクタ押さえ部16aと、凹部16bと、ボトムブラケット固定部16cと、を有する。
コネクタ押さえ部16aは、トップブラケット16のうち、コネクタ5と接触しコネクタ5を押さえる部分である。コネクタ押さえ部16aは、前後方向(Y軸方向)に延びる部分を有する。コネクタ押さえ部16aの表面側(+Z側)を向く面は、コネクタ5の裏面側(−Z側)を向く面と接触する。
コネクタ押さえ部16aは、複数設けられる。複数のコネクタ押さえ部16aは、前後方向(Y軸方向)において、互いに異なる位置に配置される。本実施形態では、コネクタ押さえ部16aが2つ設けられる。複数のコネクタ押さえ部16aは、第1コネクタ押さえ部16dと、第2コネクタ押さえ部16eと、を有する。
2つのコネクタ押さえ部16aのうち、前側(−Y側)に位置する第1コネクタ押さえ部16dは、第1コネクタ5aと接触する。第1コネクタ5aおよび第1コネクタ配置部4bは、厚さ方向(Z軸方向)において、第1コネクタ押さえ部16dと第1台座部15hとにより挟まれる。
2つのコネクタ押さえ部16aのうち、後側(+Y側)に位置する第2コネクタ押さえ部16eは、第2コネクタ5bと接触する。第2コネクタ5bおよび第2コネクタ配置部4cは、厚さ方向(Z軸方向)において、第2コネクタ押さえ部16eと第2台座部15iとにより挟まれる。
第1コネクタ押さえ部16dと第2コネクタ押さえ部16eとは、左右方向(X軸方向)において、互いに異なる位置に配置される。本実施形態では第2コネクタ押さえ部16eが、第1コネクタ押さえ部16dに対して右側(+X側)に配置される。
図4に示すように、凹部16bは、トップブラケット16のうち、厚さ方向(Z軸方向)においてボトムブラケット15の凸部15cと対向する部分に位置する。本実施形態では凹部16bが、トップブラケット16を厚さ方向に貫通する孔である。凹部16bは、複数設けられる。複数の凹部16bは、例えば前後方向(Y軸方向)に互いに間隔をあけて配置される。各凹部16bには、各凸部15cが挿入される。つまり凹部16bは、凸部15cと係止される。
これによりトップブラケット16は、厚さ方向と直交する方向において、ボトムブラケット15と位置決めされる。
ボトムブラケット固定部16cは、トップブラケット16のうち、厚さ方向(Z軸方向)においてボトムブラケット15のトップブラケット固定部15dと対向する部分に位置する。ボトムブラケット固定部16cは、トップブラケット16を厚さ方向に貫通する孔である。ボトムブラケット固定部16cは、複数設けられる。複数のボトムブラケット固定部16cは、例えば前後方向(Y軸方向)に互いに間隔をあけて配置される。
図2に示すように、第1ネジ17aは、ボトムブラケット15をバックプレート11bに固定する。第1ネジ17aは、複数設けられる。各第1ネジ17aは、ボトムブラケット15の各バックプレート固定部15eに挿入されて、バックプレート11bの図示しない各雌ネジ部にねじ込まれる。これによりブラケット7は、バックプレート11bつまり第1筐体10に固定される。
第2ネジ17bは、拡張カード3をボトムブラケット15に固定する。第2ネジ17bは、複数設けられる。
複数の第2ネジ17bのうち、1つの第2ネジ17bは、第1拡張カード3aの固定部3cに挿入されて、ボトムブラケット15の拡張カード固定部15gの雌ネジ部にねじ込まれる。この第2ネジ17bのネジ先端は、厚さ方向(Z軸方向)において、拡張カード固定部15gの内部に位置する。つまり第2ネジ17bのネジ先端は、バックプレート11bには達していない。
複数の第2ネジ17bのうち、他の1つの第2ネジ17bは、第2拡張カード3bの固定部3cに挿入されて、ボトムブラケット15の拡張カード固定部15gの雌ネジ部にねじ込まれる。この第2ネジ17bのネジ先端も、厚さ方向(Z軸方向)において、拡張カード固定部15gの内部に位置しており、バックプレート11bには達していない。
これにより、拡張カード3は、拡張カード3のうち端子以外の部分において、ブラケット7と固定される。
第3ネジ17cは、トップブラケット16をボトムブラケット15に固定する。つまりトップブラケット16は、ボトムブラケット15と固定される。第3ネジ17cは、トップブラケット16をボトムブラケット15に固定することにより、トップブラケット16とボトムブラケット15との間に、コネクタ5およびFPC4の一部を挟み込んで固定する。これによりコネクタ5は、ブラケット7に固定される。
第3ネジ17cは、複数設けられる。各第3ネジ17cは、トップブラケット16の各ボトムブラケット固定部16cに挿入されて、ボトムブラケット15の各トップブラケット固定部15dの雌ネジ部にねじ込まれる。第3ネジ17cのネジ先端は、厚さ方向(Z軸方向)において、トップブラケット固定部15dの内部に位置する。つまり第3ネジ17cのネジ先端は、バックプレート11bには達していない。
図3に示すように、シムスロット14は、FPC4のシムスロット配置部4dに配置される。シムスロット14は、シムスロット配置部4dの裏面側(−Z側)を向く面に固定される。
図1に示すように、バッテリ8は、基板2、冷却ユニット6および拡張カード3の前側(−Y側)に配置される。本実施形態では、図1に示す平面視において、バッテリ8は、第1筐体10が内部に収容する複数の部材のうち、最も占有面積が大きい部材である。
アンテナ9は、第1筐体10の内部のうち外周部に配置され、互いに間隔をあけて複数設けられる。
以上説明した本実施形態の電子機器1では、基板2と拡張カード3とが、形状の自由度が高いFPC4により接続されている。このため、基板2と拡張カード3とを第1筐体10内で個別に配置でき、レイアウトの自由度が高められる。また拡張カード3は、コネクタ5と接続されており、コネクタ5は、ブラケット7を介して第1筐体10と固定されている。このため、基板2と拡張カード3とを可撓性のFPC4で接続しつつも、拡張カード3を第1筐体10に安定して固定できる。また、基板2の板面を正面に見た平面視において、FPC4と冷却ファン6bとが重なって配置される。このため、第1筐体10内のスペースを有効に利用できる。また、FPC4を用いることにより、基板2と拡張カード3との間に設けられる、基板2とコネクタ5を接続する中継用コネクタの数を削減できる 。本実施形態と異なり、例えば、拡張カードを実装したサブボードと、マザーボード(本実施形態の基板2に相当)とを、コネクタおよびケーブルを用いて接続する場合と比べて、本実施形態によれば、部品点数を削減できる。
したがって本実施形態によれば、第1筐体10を薄型化でき、かつ第1筐体10内において部材をレイアウトしやすい。
また、冷却ファン6bが基板2と拡張カード3との間に配置されるため、基板2上の電子部品2aと冷却ファン6bとの間の距離を短く抑えることができる。これにより、熱輸送部材6aの長さを短く抑えることができ、熱輸送部材6aの冷却性能が高められ、電子部品2aの冷却効率が向上する。また、熱輸送部材6aの重量が小さく抑えられて、電子機器1の軽量化を図ることができる。
詳しくは、本実施形態と異なり、例えば、基板2と冷却ファン6bとが間隔をあけて配置され、これらの部材間に拡張カード3が配置される構成の場合には、基板2上の電子部品2aと冷却ファン6bとの間の距離が長くなり、熱輸送部材6aの長さも長くなる。また熱輸送部材6aは、外形が大きい(特に厚さが大きい)拡張カード3を迂回する必要が生じて、熱輸送部材6aの長さがより長くなり、その分重量も増す。また、熱輸送部材6aを迂回させるスペースを確保するために、第1筐体10の外形も大きくなる。
一方、本実施形態によれば、熱輸送部材6aの長さを短く抑えて電子部品2aを効率よく冷却でき、熱輸送部材6aの重量を小さく抑えて電子機器1の軽量化を図ることができ、かつ、第1筐体10の外形がコンパクトに抑えられる。
また本実施形態では、コネクタ5が、第1筐体10に固定されるボトムブラケット15と、トップブラケット16と、の間で挟まれる。このため、コネクタ5および拡張カード3が、ブラケット7を介して第1筐体10に安定して固定される。
また本実施形態では、トップブラケット16が、バックプレート11bつまり第1筐体10に対しては直接固定されておらず、ボトムブラケット15と固定されている。すなわち、例えば第1筐体10のレイアウト上の都合などにより、ボトムブラケット15をバックプレート11bに固定する位置については制限が生じやすいが、トップブラケット16をボトムブラケット15に固定する位置については、制限が生じにくい。このため、拡張カード3およびコネクタ5の各仕様(外形)等に応じて、ボトムブラケット15に対してトップブラケット16を固定する位置を、比較的自由に決めることができる。また、ボトムブラケット15およびトップブラケット16の各形状の自由度が高められるため、様々なサイズの拡張カード3に対応可能である。
また本実施形態では、ボトムブラケット15が台座部15aおよび位置決め部15bを有するので、電子機器1の製造時において、FPC4をボトムブラケット15に位置決め状態で容易にセットできる。FPC4およびコネクタ5と、ブラケット7とを組み立てやすい。
また本実施形態では、拡張カード3が、拡張カード3のうち端子以外の部分において、ブラケット7と固定される。すなわち、拡張カード3が、拡張カード3とコネクタ5との接続部分以外の部分において、ボトムブラケット15に固定される。拡張カード3は、コネクタ5およびブラケット7を介して、2箇所以上で第1筐体10に固定される。このため、拡張カード3の第1筐体10への取り付け姿勢が安定する。また拡張カード3が、第1筐体10に直接的にではなく、ブラケット7を介して第1筐体10に間接的に固定されるため、拡張カード3とブラケット7との固定位置に、制限が生じにくい。
また本実施形態では、ブラケット7が、キーボード11のバックプレート11bに固定される。すなわち、拡張カード3がコネクタ5に接続され、コネクタ5は、ブラケット7を介してバックプレート11bと固定される。厚さ方向(Z軸方向)から見た平面視において、拡張カード3、コネクタ5およびブラケット7と、キーボード11とが、重なって配置される。第1筐体10の構成部材の中でも、キーボード11のバックプレート11bは、ブラケット7を固定する位置に制限が生じやすい部材である。この点、本実施形態では、拡張カード3が、FPC4を用いて基板2と接続されるため、拡張カード3、コネクタ5およびブラケット7を、バックプレート11b上で比較的自由にレイアウトできる。このため、ブラケット7とバックプレート11bとの固定位置を、限られたレイアウトの中でも容易に確保しやすい。
また本実施形態では、FPC4がバックプレート11bに両面テープで固定される。このため、FPC4がバックプレート11b上で移動したり撓んだりすることを抑制できる。固定されたFPC4上に、冷却ファン6bを安定して配置できる。
また本実施形態では、拡張カード3が複数設けられるので、電子機器1の性能が高められる。上述のように、拡張カード3およびコネクタ5の組が複数設けられる構成であっても、本実施形態によれば、第1筐体10内に部材をレイアウトしやすい。
また本実施形態では、1つのFPC4が、複数の拡張カード3およびコネクタ5の組と、基板2とを接続する。本実施形態と異なり、例えば、複数の拡張カード3およびコネクタ5の組と、基板2とを、複数のFPC4を用いて別々に接続する場合と比べて、本実施形態によれば部品点数を削減でき、構造を簡素化でき、組み立てが容易である。
また本実施形態では、複数の拡張カード固定部15gが、左右方向(X軸方向)に互いに間隔をあけて配置される。本実施形態によれば、左右方向の長さが互いに異なる複数種類の拡張カード3のいずれかをボトムブラケット15に取り付ける場合において、例えば1種類の(つまり共通品の)ボトムブラケット15により、対応可能である。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。
前述の実施形態では、ボトムブラケット15の位置決め部15bが、突起状であり、位置決め部15bに係止されるFPC4の第1貫通部4eおよび第2貫通部4fが、孔または切り欠きである例を挙げたが、これに限らない。すなわち、位置決め部15bは、第1貫通部4eおよび第2貫通部4fに挿入される突起状に限らない。
例えば、図4に示すように、ボトムブラケット15は、ボトムブラケット15のうち、厚さ方向(Z軸方向)においてトップブラケット16と対向する部分に、裏面側(−Z側)へ突出する直方体状のブロック部を有する。このブロック部には、FPC4のうち、右側(+X側)の端部に位置して前後方向(Y軸方向)に突出する舌片が、右側から引っ掛けられている。このため、ボトムブラケット15の位置決め部には、前記ブロック部も含まれる。
またボトムブラケット15は、ボトムブラケット15のうち、台座部15aの右側に隣接する部分に、台座部15aの裏面側を向く面よりも裏面側へ突出する段部を有する。この段部は、左側(−X側)を向いており、FPC4の右側を向く端面(端縁)と対向する。FPC4とブラケット7とを組み立てるときに、この段部に対してFPC4の右側の端面を突き当てて、位置合わせすることができる。このため、ボトムブラケット15の位置決め部には、前記段部も含まれる。
前述の実施形態では、電子機器1としてノート型PC(Personal Computer)を例に挙げたが、これに限らない。電子機器1は、例えばタブレット型PC等であってもよい。
その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例およびなお書き等で説明した各構成(構成要素)を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態等によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。
1…電子機器、2…基板、2a…電子部品、3…拡張カード、4…フレキシブルプリント基板、5…コネクタ、6…冷却ユニット、6a…熱輸送部材、6b…冷却ファン、7…ブラケット、10…第1筐体(筐体)、11…キーボード、11a…キー、11b…バックプレート、15…ボトムブラケット、15a…台座部、15b…位置決め部、16…トップブラケット

Claims (11)

  1. 電子部品が実装される基板と、
    前記基板の板面を正面に見た平面視で、前記基板と間隔をあけて配置される拡張カードと、
    前記基板と前記拡張カードとを電気的に接続するフレキシブルプリント基板と、
    前記フレキシブルプリント基板に設けられ、前記拡張カードの端子が接続されるコネクタと、
    前記電子部品と熱的に接続される熱輸送部材、および、前記熱輸送部材を冷却する冷却ファンを有する冷却ユニットと、
    前記コネクタと固定されるブラケットと、
    前記基板、前記拡張カード、前記フレキシブルプリント基板、前記コネクタ、前記冷却ユニットおよび前記ブラケットを収容する筐体と、を備え、
    前記冷却ファンは、前記平面視において、前記基板と前記拡張カードとの間に配置されて前記フレキシブルプリント基板と重なり、
    前記ブラケットは、前記筐体に固定される、
    電子機器。
  2. 前記ブラケットは、
    前記コネクタと前記筐体との間に配置され、前記筐体と固定されるボトムブラケットと、
    前記ボトムブラケットとの間に前記コネクタを挟み込むトップブラケットと、を有する、
    請求項1に記載の電子機器。
  3. 前記トップブラケットは、前記ボトムブラケットと固定される、
    請求項2に記載の電子機器。
  4. 前記ボトムブラケットは、
    前記フレキシブルプリント基板の一部が載せられる台座部と、
    前記ボトムブラケットと前記フレキシブルプリント基板とを位置決めする位置決め部と、を有する、
    請求項2または3に記載の電子機器。
  5. 前記拡張カードは、前記拡張カードのうち前記端子以外の部分において、前記ブラケットと固定される、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の電子機器。
  6. 前記筐体は、キーボードを有し、
    前記キーボードは、
    複数のキーと、
    前記複数のキーを支持するバックプレートと、を有し、
    前記ブラケットは、前記バックプレートに固定される、
    請求項1から5のいずれか1項に記載の電子機器。
  7. 前記フレキシブルプリント基板は、前記バックプレートに両面テープで固定される、
    請求項6に記載の電子機器。
  8. 前記拡張カードおよび前記コネクタの組が、複数設けられる、
    請求項1から7のいずれか1項に記載の電子機器。
  9. 前記フレキシブルプリント基板は、1つ設けられ、
    前記フレキシブルプリント基板は、複数の前記組と、前記基板とを電気的に接続する、
    請求項8に記載の電子機器。
  10. 電子部品が実装される基板と、
    前記基板の板面を正面に見た平面視で、前記基板と間隔をあけて配置される拡張カードと、
    前記基板と前記拡張カードとを電気的に接続するフレキシブルプリント基板と、
    前記フレキシブルプリント基板に設けられ、前記拡張カードの端子が接続されるコネクタと、
    前記コネクタと固定されるブラケットと、
    前記基板、前記拡張カード、前記フレキシブルプリント基板、前記コネクタおよび前記ブラケットを収容する筐体と、を備え、
    前記ブラケットは、前記筐体に固定される、
    電子機器。
  11. 電子部品が実装される基板と、
    前記基板の板面を正面に見た平面視で、前記基板と間隔をあけて配置される拡張カードと、
    前記基板と前記拡張カードとを電気的に接続するフレキシブルプリント基板と、
    前記フレキシブルプリント基板に設けられ、前記拡張カードの端子が接続されるコネクタと、
    前記電子部品と熱的に接続される熱輸送部材、および、前記熱輸送部材を冷却する冷却ファンを有する冷却ユニットと、
    前記基板、前記拡張カード、前記フレキシブルプリント基板、前記コネクタおよび前記冷却ユニットを収容する筐体と、を備え、
    前記冷却ファンは、前記平面視において、前記基板と前記拡張カードとの間に配置されて前記フレキシブルプリント基板と重なる、
    電子機器。
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