機櫃裝置與採用這種機櫃裝置的電子設備的製作方法
2023-04-28 03:25:11 2
專利名稱：機櫃裝置與採用這種機櫃裝置的電子設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於電子設備等的機櫃裝置，更具體地說，本發明涉及可以屏蔽電磁波的機櫃裝置以及採用這種機櫃裝置的電子設備。
背景技術：
通常，不僅在電子設備領域，而且在諸如行動電話機的數字設備領域均需要在內部和外部應用電磁屏蔽技術抑制電磁波的有害作用。
通常，通過將多個金屬平板部件機械加工成機櫃的組成部分並通過利用螺絲等以對接方式將各金屬平板部件的邊緣部分連接在一起，來形成電子設備的機櫃裝置。
在這種機櫃裝置中，如果在金屬平板部件之間的對接處存在間隙，則安裝在機櫃內的電子部件產生的電磁波會通過該間隙洩漏到外部，外部電磁波也會通過該間隙進入機櫃內部。
由於此原因，為了消除這種間隙，必須將相應金屬平板部件的各邊緣部分加工成完全平坦表面並使各邊緣部分互相緊密接觸從而互相連接在一起。
然而，從技術上說，難以將邊緣部分加工成完全平坦表面。此外，即使利用機械加工方法提供這種平坦表面，邊緣部分仍會因為螺絲等的擰緊過程而變形。因此，正常情況下，對於機櫃，儘管程度不同，但是總存在間隙。
在此，眾所周知，為了防止電磁波進入機櫃，並防止電磁波洩漏到機櫃外部，採用在金屬平板部件的對接處設置電磁波屏蔽板的技術。
因為對這種電磁波屏蔽板採用諸如磷青銅的昂貴材料，所以會增加材料成本。此外，由於將電磁波屏蔽板作為機櫃的單獨部件設置，所以需要將這些單獨部件安裝到上述間隙上，因此增加了機櫃的組裝成本。
不僅如此，由於構成機櫃的平板部件與電磁波屏蔽板的材料不同，所以會因為不同金屬之間的接觸而產生接觸電位差。如果存在此接觸電位差的狀態保持得時間長，則會因為氧化還原反應而產生生鏽部分。在此生鏽部分，平板部件與電磁波屏蔽板之間的接觸電導率會降低，即此生鏽部分成為絕緣部分，會產生如上述間隙引起的同樣情況。因此，降低了採用電磁波屏蔽板的電磁波屏蔽作用。
本發明的主要目的是提供一種可以降低上述成本並且還可以長時間持續保持電磁波屏蔽功能的機櫃裝置。
發明內容
根據本發明的機櫃裝置是通過將被分別加工成相應形狀機櫃組成部分的多個平板部件組合在一起，並以對接方式將它們的邊緣部分對接在一起構成的機櫃裝置，該機櫃裝置設置一對第一平板部件和第二平板部件，對這兩個平板部件設置邊緣部分，以組合方式將邊緣部分對接在一起形成機櫃，並且在此配置中，以互相之間的間隔被實際設置為不大於電磁波波長的1/2的方式，對第一平板部件的邊緣部分設置多個接觸部分，該接觸部分電接觸以對接方式集成形成在其上的第二平板部件的邊緣部分。
根據本發明，以互相之間被實際設置為不大於電磁波波長的1/2的間隔設置多個接觸部分，因此可以屏蔽通過相鄰接觸部分之間的間隔的電磁波。換句話說，可以使導體包圍的間隔具有天線功能。電磁波具有波的屬性，會在具有其1/2波形的導體內產生諧振。在此，半波長天線的方向性強。因此，在以實際被設置為不大於1/2電磁波波長的間隔設置多個接觸部分時，可以按要求屏蔽通過間隔傳輸的電磁波。
而且，在本發明中，由於接觸部分與板型的部件集成形成在一起，所以可以不需要與機櫃分離設置傳統電磁波屏蔽板，因此可以減少部件，並且可以降低成本。
此外，對於本發明，可以利用與平板部件相同的材料製造接觸部分，因此，與利用磷青銅製造傳統電磁波屏蔽板相比，可以進一步降低成本。
對於本發明，由於上述接觸部分與平板部件集成形成在一起，所以在將這些部件組裝為機櫃時，可以提供更好的可操作性。
此外，對於本發明，由於上述接觸部分與平板部件集成形成在一起，並且由於其材料也相同，所以即使與平板部件的另一側接觸，也不會產生接觸電位差，因此即使長期使用之後，也不會產生鏽蝕，從而可以持續、有效保持電磁波屏蔽功能。
此外，在上述結構的改進型機櫃裝置中，將上述電磁波的頻率設置為包括基波頻率和基波頻率的n階高次諧波頻率，假定n是不小於2的自然數。
在這種情況下，相鄰接觸部分之間的間隔能有效地按要求屏蔽n階高次諧波。
圖1是示出根據本發明一個優選實施例的機櫃裝置的部分分解透視圖；圖2是以示出圖1所示主要部分的放大分解透視圖；圖3是示出根據本發明另一個優選實施例的機櫃裝置內的平板部件的主要部分的透視放大圖；圖4是示出根據本發明又一個優選實施例的機櫃裝置內的平板部件的主要部分的平面放大圖；圖5是示出根據本發明又一個優選實施例的機櫃裝置內的平板部件的主要部分的透視放大圖；圖6(a)是示出根據本發明又一個優選實施例的機櫃裝置內的平板部件的主要部分的透視放大圖；圖6(b)是示出圖6(a)所示平板部件的主要部分的透視放大圖；圖7是示出根據本發明又一個優選實施例的機櫃裝置內的平板部件的主要部分的透視放大圖。
本發明的最佳設施方式以下將參考附圖詳細說明根據本發明最優選實施例的機櫃裝置。
圖1和圖2示出根據本發明最優選實施例的機櫃裝置。
如圖1和圖2所示，例如，本優選實施例的機櫃1可以用作電子設備機櫃。對機櫃1設置多個平板部件10、20。
將平板部件10、20分別加工成該機櫃相應組成部分的形狀，並在各自的邊緣部分10a、20a互相對接在一起的狀態下，利用螺絲30，將它們互相連接在一起。
平板部件20的邊緣部分20a被折彎成直角，並且在其內以預定間隔在長度方向形成螺絲插入孔20b、20b。
對平板部件10設置與平板部件20的邊緣部分對接的邊緣部分10a。
為了與螺絲插入孔20b、20b對應，以同樣方式在邊緣部分10a上形成螺絲擰入孔10b、10b。
將多個用於降低電磁波的舌片形接觸部分11在長度方向以固定間隔集成形成在平板部件10的邊緣部分10a上。
每個接觸部分11的空端側A分別指向機櫃1的內部。
利用諸如U字形的預定形狀的切口12形成接觸部分11。
每個接觸部分11的空端側A從邊緣部分10a的表面稍許凸出並具有彈性。
以下將說明平板部件10、20的組裝過程。
兩個平板部件10、20的各自邊緣部分10a、20a互相對接在一起並互相重疊在一起，定位螺絲插入孔20b、20b和螺絲擰入孔10b、10b，並將螺絲30、30插入螺絲插入孔20b、20b內，然後擰入螺絲擰入孔10b、10b內，這樣就將兩個平板部件10、20互相連接在一起。
在這種狀態下，平板部件20的邊緣部分20a與相應接觸部分11接觸。
這樣，平板部件10的每個接觸部分11被平板部件20的邊緣部分20a壓下，並彈性變形，並且因為其反作用力，每個接觸部分11與平板部件20的邊緣部分20a彈性接觸。
在本優選實施例中，由於與傳統機櫃不同，接觸部分11集成形成在邊緣部分10a上，所以可以不必為了屏蔽電磁波單獨製備電磁波屏蔽板，並相應地減少了部件數量。
此外，在本優選實施例中，不再需要將電磁波屏蔽板安裝在機柜上的組裝過程，因此可以降低組裝成本。
不僅如此，與傳統機櫃不同，本優選實施例不需要諸如磷青銅的任何昂貴屏蔽材料，因此可以降低材料成本。
由於將機櫃組成部分使用的同樣材料用作電磁屏蔽部件的材料，所以與利用磷青銅單獨形成電磁波屏蔽板的情況相比，可以降低成本。
此外，由於接觸部分11具有彈性，所以可以改善與邊緣部分20a的電接觸情況，並且可以精確規定控制電磁波傳輸的間隔尺寸，因此可以優先保持電磁波屏蔽特性。
在此，利用U字形切口12，將每個接觸部分11分別設置到距離邊緣部分10a的表面的升高狀態，因此可以優先有效產生上述彈性。因為容易實現利用切口12形成接觸部分11的過程，所以可以進一步降低製造成本。
此外，在本優選實施例中，由於利用同樣材料製造平板部件10、20，以致也利用製造平板部件20的同樣材料製造接觸部分11，所以在接觸部分11與平板部件20的邊緣部分20a之間不存在接觸電位差。即使長期使用，也不會在接觸部分11和邊緣部分20a上產生鏽蝕，這樣就可以持續有效保持電磁波屏蔽功能。
在本優選實施例中，關於待屏蔽電磁波的頻率，除了基波頻率外，在其內還存在n階高次諧波頻率，假定n是不小於2的自然數，將接觸部分11之間的間隔設置為接近不大於待屏蔽的n階電磁波波長的1/2。在這種情況下，將兩個螺絲30之間的間隔設置為不小於待屏蔽的電磁波波長的1/2。
利用這種配置，通過控制接觸部分11之間的間隔，本優選實施例的機櫃裝置可以優先對通過間隔傳輸的電磁波進行屏蔽。
例如，假定待屏蔽的電磁波的基波頻率為1GHz，並且待屏蔽的高次諧波為5階，則基波頻率1GHz的波長為30cm，其5階高次諧波的波長為6cm，因此將接觸部分11之間的間隔設置為不大於3cm，3cm是其波長的一半或者更低。
在這種情況下，待屏蔽的目標電磁波是基波頻率為1GHz的電磁波以及2GHz、3GHz、4GHz和5GHz的2階至5階高次諧波。
在此，根據條件和情況，可以將電磁波屏蔽接觸部分11的間隔設置為不大於15cm，即主頻率1GHz的波長30cm的一半或者更低。
通過其向外部釋放在機櫃1內產生的電磁波的間隙是被邊緣部分10a、20a和接觸部分11、11包圍的細小間隙。由於將此細小間隙的尺寸設置為可以屏蔽如上所述從基波頻率至5階高次諧波頻率的電磁波的尺寸，所以可以防止這種電磁波向外洩漏。
此外，還可以防止電磁波通過該間隙從外部空間進入到機櫃內部。
上述說明對高階高次諧波進行了討論，然而，以下在對互調製進行說明之後，解釋相應處理過程在多個不同的單頻共存時，產生互調製問題。
例如，假定兩個單頻的頻率為f1、f2，則除了頻率分量f1、f2之外，會因為二次非線性特性產生直接分量和頻率分量f1-f2、2f1、2f2、f1+f2。此外，會因為3次非線性特性產生頻率分量2f1-f2、2f2-f1、3f1、3f2、2f1+f2、f1+2f2。此外，還可以產生其它高次頻率分量。
總之，假定m、n為整數，產生頻率分量mf1±nf2。如果存在的頻率超過3種，則情況會更加複雜。
例如，如果對於電子設備內的電路存在多個時鐘發生源，則在由這些時鐘發生源產生的時鐘的互調製過程會產生問題。例如，假定1.5GHz和1GHz的時鐘共存，則其2次分量的高頻包括2f1＝3GHz，2f2＝2GHz、f1+f2＝2.5GHz。此外，其3次分量的高頻包括3f1＝4.5GHz，2f2+f2＝4GHz、f1+2f2＝3.5GHz。而且，例如，還可以產生5GHZ、5.5GHz、6GHz、6.5GHz、7.5GHz等的高次頻率分量。在此，例如，如果m＝4、n＝4，則最高頻率為10GHz。如果m＝8、n＝8，則最高頻率為20GHz。對於10GHz的情況，波長為3cm，並且為了屏蔽此頻率的電磁波，將接觸部分11之間的間隔設置為不大於1.5cm，即3cm的一半。對於20GHz的情況，將接觸部分11之間的間隔設置為不大於0.75cm。
無論是對高階高次諧波還是對互調製過程進行處理，為了對頻率fk的電磁波提供EMC(電磁兼容性)，以如下方式設置接觸部分11之間的間隔假定真空中的光速為c，則將頻率fk與波長λ之間的關係表示為fk·λ＝c＝3×1010(cm)，因此通過將接觸部分11之間的間隔設置為不大於λ/2，波長λ的1/2被設置為λ/2＝(3×1010)/(2×fk)(cm)，則可以有效屏蔽目標頻率為fk的電磁波，從而提供EMC，並且還可以有效提高抗擾度。
其它優選實施例(1)以下將參考圖3說明根據本發明的另一個優選實施例。
通過形成切口12a，在長度方向，將屬於第一組的多個接觸部分11a設置在平板部件10的邊緣部分10a上。
通過形成切口12b，將屬於第二組的多個接觸部分11b設置第一組的各相應接觸部分11a之間。
第一組的每個接觸部分11a的空端側A指向機櫃的內部，而第二組的每個接觸部分11b的空端側A指向機櫃的外部。
相對於第一組接觸部分11a的長度方向上的對準線B，將第二組接觸部分11b的長度方向上的對準線C設置在更靠近機櫃1的外部。
利用此優選實施例可以獲得與上述實施例同樣的功能和效果。
(2)以下將參考圖4說明根據本發明又一個優選實施例。
在長度方向，將屬於第一組的多個接觸部分11a集成形成在平板部件10的邊緣部分10a上。將屬於第二組的多個接觸部分11c和屬於第三組的多個接觸部分11d形成在相應接觸部分11a之間。
通過形成切口12a、12c、12d，設置屬於相應組的接觸部分11a、11c、11d。
第一組的每個接觸部分11a的空端側A指向內部，第二組的每個接觸部分11c的空端側A指向一個長度方向，第三組的每個接觸部分11d的空端側A指向另一個長度方向。
利用此優選實施例可以實現與上述實施例同樣的功能和效果。
(3)以下將參考圖5說明根據本發明的又一個優選實施例。
在此實施例中，將直接與邊緣部分20a接觸的圓形、小凸塊11a1集成形成在接觸部分11的空端側上。通常進行模壓等，或者通過將同樣材料的單獨部件焊接在其上，將此圓形、小凸塊形成在接觸部分11上。
如果接觸部分11的空端側A具有銳利邊緣，則與平板部件20的邊緣部分20a的接觸會產生表面上的電鍍剝離，並且在長期使用之後產生鏽蝕。因此，形成小的圓形凸塊11a1可以防止電鍍被剝離並且還可以長期利用接觸部分11保持電磁波屏蔽功能。
(4)以下將參考圖6(a)、6(b)說明根據本發明的又一個優選實施例。
在此優選實施例中，每個接觸部分11的空端側A被折彎成彎曲形狀。
圖6(a)所示的空端側A具有較大彎角，並相對於平板部件10的邊緣部分10a傾斜。
圖6(b)所示的空端側A具有較小彎角，並且與平板部件10的邊緣部分10a平行。
由於接觸部分的空端側A被折彎，所以因為上述同樣原因可以防止電鍍被剝離，並因此可以長期利用接觸部分11保持電磁波屏蔽功能。
(5)以下將參考圖7說明本發明的又一個優選實施例。
在此實施例中，通過衝壓形成，將加勁肋11a3集成形成在每個接觸部分11上。通過利用模壓過程進行衝壓形成此加勁肋11a3。關於加勁肋11a3的形成過程，優先從平板部件10的邊緣部分10a到接觸部分11形成連續形狀。
在此，加勁肋11a3可以是凹槽形或凸塊形的。此外，可以將加勁肋11a3的這種結構應用於圖5和圖6所示的相應優選實施例。
在此，可以將圖5至圖7所示的結構應用於圖1至圖4所示的接觸部分11。
總之，為了降低機櫃重量，平板部件10比較薄。因此，這樣會降低集成形成在平板部件10上的接觸部分11的強度和彈性。因為此原因，形成加勁肋11a3以保持接觸部分11的強度和彈性，而且還降低了機櫃的重量。
在上述優選實施例中，僅將接觸部分11集成形成在平板部件10上，然而，還可以將接觸部分11集成形成在平板部件20的邊緣部分20a上，或者將接觸部分集成形成在平板部件10和20上。
此外，在上述優選實施例中，沿板型部件的一個邊緣部分設置接觸部分的對準結構，然而，可以在多個邊緣部分上找齊各接觸部分。
工業應用本發明優先應用於電磁波屏蔽技術，用於降低在電子設備領域裝置的外部和內部產生的電磁波的有害作用。
權利要求
1.一種機櫃裝置，通過組合被分別加工為相應形狀的機櫃組成部分的多個平板部件，並且通過以對接方式將其邊緣部分對接在一起構造該機櫃裝置，該機櫃裝置包括至少一對第一和第二平板部件，對這兩個平板部件設置邊緣部分，以組合方式將各邊緣部分對接在一起以構成機櫃，其中，通過在互相之間實際設置不大於電磁波波長的1/2的間隔，對第一平板部件的所述邊緣部分在長度方向集成形成多個接觸部分，這些接觸部分以對接方式電接觸第二平板部件的邊緣部分。
2.根據權利要求1所述的機櫃裝置，其中允許所述電磁波的頻率包括基波頻率和基波頻率的n階高次諧波頻率，設定n是不小於2的自然數。
3.根據權利要求1所述的機櫃裝置，其中所述兩個平板部件由金屬製成。
4.根據權利要求1所述的機櫃裝置，其中每個所述接觸部分均具有彈性。
5.根據權利要求4所述的機櫃裝置，其中通過形成切口，將所述接觸部分設置在所述第一平板部件的邊緣部分上以具有彈性。
6.根據權利要求5所述的機櫃裝置，其中每個所述接觸部分具有在其空端側直接接觸所述第二平板部件的對接面的圓形凸塊。
7.根據權利要求5所述的機櫃裝置，其中每個所述接觸部分在其空端側具有彎曲部分。
8.根據權利要求5所述的機櫃裝置，其中每個所述接觸部分具有利用第一平板部件的邊緣部分集成形成的加勁肋。
9.根據權利要求5所述的機櫃裝置，其中每個所述接觸部分具有指向所述機櫃內部的空端。
10.根據權利要求5所述的機櫃裝置，其中每個所述接觸部分具有指向所述機櫃外部的空端。
11.根據權利要求5所述的機櫃裝置，其中，將所述接觸部分劃分為其空端指向所述機櫃內部的第一組和其空端指向所述機櫃外部的第二組，而且分別屬於這兩個組的接觸部分在長度方向被交替形成在所述第一平板部件的邊緣部分上。
12.根據權利要求5所述的機櫃裝置，其中，將所述接觸部分劃分為其空端指向所述機櫃內部的第一組、其空端指向第一平板部件的邊緣部分的一個長度方向的第二組以及其空端指向另一個長度方向的第三組，而且屬於相應組的接觸部分在長度方向被交替形成在所述第一平板部件的邊緣部分上。
13.一種其機櫃具有導電性並將內置電子部件設置在其機櫃內的電子設備，所述機櫃包括至少一對第一和第二平板部件，作為組成部分，對這兩個平板部件設置以組合方式互相對接在一起從而構成機櫃的邊緣部分。其中，通過在互相之間實際設置不大於電磁波波長的1/2的間隔，對第一平板部件的所述邊緣部分在長度方向集成形成多個接觸部分，這些接觸部分以對接方式電接觸第二平板部件的邊緣部分。
14.根據權利要求13所述的電子設備，其中將所述電磁波的頻率設置為包括基波頻率和基波頻率的n階高次諧波頻率，設定n是不小於2的自然數。
全文摘要
本發明披露了一種機櫃裝置，該機櫃裝置可以降低成本、減少部件數量並有助於簡化組裝過程，而且即使長期使用電子部件，仍可以有效實現電磁屏蔽功能。該機櫃裝置包括一對第一平板部件和第二平板部件，包括邊緣部分的這兩個平板部件以組裝方式互相對接在一起作為機櫃，其中，沿第一平板部件的長度方向，以大致為電磁波波長的一半或更低的間隔，在第一平板部件的邊緣部分設置多個接觸部分，這些接觸部分以對接方式電接觸第二平板部件的邊緣部分。
文檔編號H05K9/00GK1419804SQ01807313
公開日2003年5月21日 申請日期2001年3月16日 優先權日2000年3月31日
發明者山本隆, 青柳義和 申請人:松下電器產業株式會社