JP2003229522A - 電子機器の放熱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】パワーＩＣ等の発熱素子をヒートシンクに圧接
させておく放熱対策が組立作業性を損なわず、発熱素子
を損傷する危険性も少ない電子機器の放熱構造を提供す
ること。 【解決手段】 ブラケット１４にパワーＩＣ１２の両側
部からヒートシンク１３の配設される側へ延びる係合片
１４ｂを突設し、かつ、ヒートシンク１３に、係合片１
４ｂを挿入させる切欠き１３ａと、この切欠き１３ａ内
に臨出して係合片１４ｂを係止する押圧係止部１３ｂと
を設け、ヒートシンク１３を筐体１０に取り付ける際
に、切欠き１３ａ内に挿入せしめた係合片１４ｂに押圧
係止部１３ｂを摺動させて該係合片１４ｂをその突出方
向へ押し込むことにより、ブラケット１４に支持された
パワーＩＣ１２をヒートシンク１３に圧着させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パワーＩＣ等の発
熱量の大きな電子部品（発熱素子）が筐体内で発生する
熱をヒートシンクによって筐体外へ放出する必要のある
電子機器、例えばディスクプレーヤを内蔵している音響
機器などに用いて好適な電子機器の放熱構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】筐体内にＣＤプレーヤやＭＤプレーヤあ
るいはＤＶＤプレーヤ等のディスクプレーヤを内蔵して
いる車載用音響機器においては、ディスクプレーヤに電
源を供給するパワーＩＣのような消費電力の大きい発熱
素子が必要になるため、この発熱素子から放出される熱
によって筐体内の温度が過度に上昇しないように、適切
な放熱対策を講じる必要がある。これは、パワーＩＣ等
の熱源が発生する熱によって筐体の内部温度が高くなり
過ぎると、筐体内に配設されている各種電子部品の性能
や信頼性に悪影響が及ぶ危険性が増大するからである。

【０００３】このような車載用音響機器の放熱対策とし
ては、筐体内の回路基板に実装されたパワーＩＣを、筐
体の端部に取り付けたヒートシンク（放熱部材）に圧接
させておくという手法が一般的である。ヒートシンクは
アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料で形成され
ているので、圧接状態にあるパワーＩＣの発生する熱を
効率よく筐体の外部へ放出することができる。

【０００４】かかる放熱効果を考慮した電子機器の放熱
構造の従来例を図９と図１０に基づいて説明すると、図
９はパワーＩＣの取付状態を示す断面図、図１０は図９
のＡ矢視図である。これらの図において、回路基板１上
に実装されたパワーＩＣ２は、その端子２ａ群が図示せ
ぬ回路パターンに半田付けされている。これらの回路基
板１やパワーＩＣ２は、図示せぬ筐体の内部に配設され
ており、熱源であるパワーＩＣ２の放熱を行うためのヒ
ートシンク３が該筐体の端部に取り付けられている。金
属板製のブラケット４はその一対の脚部４ａを回路基板
１に係合させた状態で支持板部４ｂ等によりパワーＩＣ
２を抱持しており、このブラケット４をヒートシンク３
にねじ止め固定することにより、パワーＩＣ２がヒート
シンク３に圧接されている。すなわち、ブラケット４に
は予めパワーＩＣ２に弾接する複数の板ばね部４ｃと、
パワーＩＣ２の両側面よりも外側に位置する一対のねじ
孔４ｄとが設けられているので、ヒートシンク３に挿通
せしめた一対の取付ねじ５をそれぞれねじ孔４ｄに螺合
させて締結すれば、板ばね部４ｃに付勢されるパワーＩ
Ｃ２がヒートシンク３に圧接された状態となり、パワー
ＩＣ２からヒートシンク３への熱伝導が効率よく行われ
ることとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ブラケ
ット４や取付ねじ５を用いてパワーＩＣ２等の発熱素子
をヒートシンク３に圧着させるという上述した従来の放
熱構造を採用すると、各発熱素子ごとに、長寸な２本の
取付ねじ５を用意して煩雑なねじ止め作業を２回行わな
ければならないので、組立作業性が悪くなるという問題
があった。また、ねじ止め作業は締結力にばらつきを生
じやすいので、過度に締め付けて発熱素子を損傷する危
険性もあった。

【０００６】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、発熱素子をヒートシ
ンクに圧接させておく放熱構造において、組立作業性を
損なわず発熱素子を損傷する危険性も少ない電子機器の
放熱構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ヒートシンク
を筐体に取り付ける際に、まず、発熱素子を支持するブ
ラケットの係合片をヒートシンクの切欠き内に挿入し、
次いで、ヒートシンクの押圧係止部で該係合片をその突
出方向へ徐々にずらしていき、もってブラケットを介し
て発熱素子をヒートシンク側へ引き寄せるようにした。
これにより、ヒートシンクとブラケットとをねじ止め固
定する必要がなくなり、発熱素子はヒートシンクを筐体
に取り付ける段階で自動的に該ヒートシンクに圧接され
ることになる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明による電子機器の放熱構造
では、筐体内に配設された回路基板と、この回路基板に
実装された発熱素子と、前記筐体の端部に取り付けられ
たヒートシンクとを備え、前記発熱素子を金属板製のブ
ラケットを介して前記ヒートシンクに圧接した状態とな
す電子機器の放熱構造において、 前記ブラケットに前
記発熱素子の両側部から前記ヒートシンク側へ延びる一
対の係合片を突設すると共に、前記ヒートシンクに前記
係合片を挿入させる切欠きと該係合片を係止する押圧係
止部とを設け、前記ヒートシンクを前記筐体に取り付け
る際に、前記切欠き内に挿入せしめた前記係合片と前記
押圧係止部とを互いに摺動させることにより、前記ブラ
ケットに支持された前記発熱素子を前記一対の係合片の
間で前記ヒートシンクに圧着させることとした。

【０００９】このような放熱構造にあっては、ヒートシ
ンクを筐体に取り付ける段階で、該ヒートシンクの押圧
係止部をブラケットの係合片に摺動させることにより、
発熱素子を支持する該ブラケットを係合片の突出方向へ
ずらすという位置補正が行えるので、発熱素子が該ブラ
ケットを介してヒートシンク側へ引き寄せられることと
なる。したがって、筐体に対するヒートシンクの取付位
置を考慮して押圧係止部や係合片の形状、形成位置等を
適宜定めておけば、ヒートシンクを筐体に取り付ける際
に、発熱素子を自動的に適正な圧力で該ヒートシンクに
圧接させることができ、わざわざヒートシンクとブラケ
ットとをねじ止め固定する必要がなくなる。その結果、
組立作業性が向上すると共に、過大な締結力で発熱素子
を損傷する心配がなくなるので、放熱対策に伴うコスト
が低減して信頼性も高まる。

【００１０】上記の構成において、ブラケットの係合片
とヒートシンクの押圧係止部の互いに摺動する部分のう
ち、少なくともいずれか一方を傾斜形状もしくは湾曲形
状に形成しておけば、押圧係止部と係合片とを円滑に摺
動させることができるので、ヒートシンクによるブラケ
ットおよび発熱素子の位置補正を簡単かつ確実に行える
こととなって好ましい。

【００１１】また、上記の構成において、ブラケットが
一対の係合片を連結する支持板部を有すると共に、この
支持板部に発熱素子に当接する突起部を設け、係合片が
押圧係止部に係止されたときの支持板部に生じる撓みの
反力により、突起部が発熱素子をヒートシンク側へ付勢
するようにしておけば、多少の寸法誤差があっても支持
板部の撓みを利用して発熱素子を確実にヒートシンクに
圧着させることができるので、好ましい。

【００１２】

【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図１はパワーＩＣを支持するブラケットにヒートシンク
を係合させる直前の状態を示す断面図、図２は図１を図
示上方から見た説明図、図３は図１のブラケットにヒー
トシンクを係合させた状態を示す断面図、図４は図３を
図示上方から見た説明図、図５はブラケットの外観図、
図６は該ブラケットの側面図、図７は該ブラケットの平
面図、図８はヒートシンクのパワーＩＣとの対向面を示
す説明図である。

【００１３】図１〜図４において、回路基板１１上に実
装されたパワーＩＣ１２は、その端子１２ａ群が図示せ
ぬ回路パターンに半田付けされていると共に、金属板製
のブラケット１４に保持されている。これらの回路基板
１１とパワーＩＣ１２およびブラケット１４等は車載用
音響機器の筐体（シャーシ）１０の内部に配設されてお
り、回路基板１１はその縁部が筐体１０の端部に形成さ
れた切り起こし部１０ａに支持されている。

【００１４】ヒートシンク１３はアルミニウム等の熱伝
導性に優れた金属材料で形成されており、このヒートシ
ンク１３を筐体１０の端部に取り付けてパワーＩＣ１２
に圧接させることにより、熱源であるパワーＩＣ１２の
放熱を行わせるようになっている。このヒートシンク１
３には、後述する係合片１４ｂを挿入させる切欠き１３
ａと、この切欠き１３ａ内に臨出して該係合片１４ｂを
係止する押圧係止部１３ｂと、回路基板１１に立設され
ているピン１５と係合して位置決め機能を果たす位置決
め部１３ｃと、パワーＩＣ１２が圧接される平坦受け部
１３ｄとが形成されている（図８参照）。

【００１５】図５〜図７に示すように、ブラケット１４
には、回路基板１１の取付孔１１ａ（図１参照）に挿着
される一対の脚部１４ａと、ヒートシンク１３の押圧係
止部１３ｂと係合する一対の係合片１４ｂと、これら一
対の係合片１４ｂを連結してパワーＩＣ１２の片面と対
向する支持板部１４ｃと、この支持板部１４ｃに突設さ
れてパワーＩＣ１２の前記片面に当接する一対の突起部
１４ｄと、支持板部１４ｃの下端に設けられてパワーＩ
Ｃ１２が搭載される一対の舌片１４ｅと、支持板部１４
ｃの両側部の上端に設けられて内側に折曲された一対の
抜け止め部１４ｆとが１つの金属板から折曲形成されて
いる。このブラケット１４は、回路基板１１上に実装さ
れるパワーＩＣ１２を位置決めして、支持板部１４ｃと
舌片１４ｅおよび抜け止め部１４ｆとにより該パワーＩ
Ｃ１２を抱持するという機能を有する。両係合片１４ｂ
は側面視で略Ｌ字状に形成されており、上方を向く先端
の内側の縁部は曲面１４ｇとなっている。なお、曲面１
４ｇの代わりに、先端から図１における右下方へ傾斜す
る傾斜面を形成しておいても良い。また、ヒートシンク
１３の押圧係止部１３ｂの先端に、図１における左側面
において図示上方側が肉厚となるような曲面もしくは傾
斜面を形成しても良い。

【００１６】次に、パワーＩＣ１２をヒートシンク１３
に圧接させる取付構造について説明する。まず、パワー
ＩＣ１２をブラケット１４で位置決めしながら回路基板
１１上の所定位置に実装（端子１２ａ群の半田付け）
し、このパワーＩＣ１２をブラケット１４で抱持した状
態となす。しかる後、回路基板１１を筐体１０内にセッ
トし、次に図１に示すように、ヒートシンク１３を矢印
Ｂに沿って移動させることにより、該ヒートシンク１３
を筐体１０の端部に取り付けると共に、パワーＩＣ１２
に圧接させる。具体的には、図２，４に示すように、位
置決め部１３ｃをピン１５と係合させることにより、回
路基板１１に沿う方向でのヒートシンク１３の位置を規
定すると共に、切欠き１３ａ内にブラケット１４の係合
片１４ｂを挿入した状態となし、この後、ヒートシンク
１３を図１の図示下方へ押し込むことにより、押圧係止
部１３ｂを係合片１４ｂの曲面１４ｇに対して摺動させ
ていく。

【００１７】これにより、図３に示すように、押圧係止
部１３ｂによって係合片１４ｂがその突出方向（矢印Ｃ
方向）へずれていくので、パワーＩＣ１２がブラケット
１４を介して同方向へ引き寄せられる。つまり、ヒート
シンク１３を筐体１０に取り付ける際に、押圧係止部１
３ｂが係合片１４ｂを介してブラケット１４の位置補正
を行い、このブラケット１４を介してパワーＩＣ１２も
位置補正されるようになっている。その結果、パワーＩ
Ｃ１２は一対の係合片１４ｂの間でヒートシンク１３の
平坦受け部１３ｄに押し付けられ、これらパワーＩＣ１
２と平坦受け部１３ｄとが面接触状態に保持されること
となる。なお、ヒートシンク１３を図１の図示下方へ押
し込んで押圧係止部１３ｂを係合片１４ｂに摺動させて
いるとき、脚部１４ａを介して回路基板１１にも図示下
方への該押し込み力が作用するが、回路基板１１は筐体
１０の切り起こし部１０ａに支持されているので、この
回路基板１１が傾く心配はない。なお、特に図示しない
が、ヒートシンク１３は最終的に筐体１０に対してねじ
止めあるいはフックによる嵌合等の手段で固定されてい
る。

【００１８】このように本実施例においては、筐体１０
に対するヒートシンク１３の取付位置を考慮して押圧係
止部１３ｂや係合片１４ｂの形状、形成位置等を適宜定
めておきさえすれば、ヒートシンク１３を筐体１０に取
り付ける際に、パワーＩＣ１２を自動的に適正な圧力で
ヒートシンク１３に圧接させることができる。そのた
め、前述した従来例のようにわざわざヒートシンク１３
とブラケット１４とをねじ止め固定する必要がなくな
り、組立作業性が大幅に向上すると共に、過大な締結力
でパワーＩＣ１２を損傷する心配もなくなる。つまり、
パワーＩＣ１２をヒートシンク１３に圧接した状態とな
す放熱対策を講じても、製品の組立作業性に悪影響を及
ぼすことはなく、パワーＩＣ１２自体の信頼性も損なわ
れない。

【００１９】また、本実施例では、ブラケット１４の支
持板部１４ｃに複数の突起部１４ｄを突設してあるの
で、係合片１４ｂがヒートシンク１３の押圧係止部１３
ｂに係止された図３，４に示す状態で、支持板部１４ｃ
に生じている撓みの反力が突起部１４ｄを介してパワー
ＩＣ１２に付与されるようになっている。つまり、ヒー
トシンク１３の取り付けが完了すると、パワーＩＣ１２
はブラケット１４の突起部１４ｄによりヒートシンク１
３の平坦受け部１３ｄに向けて付勢された状態に保たれ
るので、多少の寸法誤差があったとしても、パワーＩＣ
１２を確実に平坦受け部１３ｄに圧着させることがで
き、パワーＩＣ１２からヒートシンク１３への熱伝導を
効率よく行わせることができる。

【００２０】なお、上記実施例では、ブラケット１４の
係合片１４ｂの先端部とその近傍を湾曲形状（曲面１４
ｇ）となすことで、ヒートシンク１３の押圧係止部１３
ｂが該係合片１４ｂに対し円滑に摺動でき、この摺動に
よってブラケット１４をヒートシンク１３側へ引き寄せ
るようにしてあるが、係合片１４ｂと押圧係止部１３ｂ
の互いに摺動する部分のうち、少なくともいずれか一方
を傾斜形状もしくは湾曲形状に形成しておけば、ヒート
シンク１３によるブラケット１４およびパワーＩＣ１２
の位置補正を簡単かつ確実に行わせることができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２２】ヒートシンクを筐体に取り付ける際に、パ
ワーＩＣ等の発熱素子を支持するブラケットの係合片に
ヒートシンクの押圧係止部を摺動させることにより、ブ
ラケットを介して発熱素子をヒートシンク側へ引き寄せ
ることができるので、ヒートシンクとブラケットとをね
じ止め固定する必要がなくなり、発熱素子はヒートシン
クを筐体に取り付ける段階で自動的に該ヒートシンクに
圧接されることになる。したがって、発熱素子をヒート
シンクに圧接させておく放熱対策が組立作業性を悪化さ
せず、発熱素子を損傷する危険性も少ない電子機器の放
熱構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係るブラケットに支持されたパワー
ＩＣを示す断面図である。

【図２】図１を図示上方から見た説明図である。

【図３】該ブラケットにヒートシンクを係合させた状態
を示す断面図である。

【図４】図３を図示上方から見た説明図である。

【図５】該ブラケットの外観図である。

【図６】該ブラケットの側面図である。

【図７】該ブラケットの平面図である。

【図８】ヒートシンクのパワーＩＣとの対向面を示す説
明図である。

【図９】従来例に係るパワーＩＣの取付構造を示す断面
図である。

【図１０】図９のＡ矢視図である。

【符号の説明】 １０ 筐体（シャーシ） １１ 回路基板 １２ パワーＩＣ（発熱素子） １３ ヒートシンク １３ａ 切欠き １３ｂ 押圧係止部 １３ｃ 位置決め部 １３ｄ 平坦受け部 １４ ブラケット １４ｂ 係合片 １４ｃ 支持板部 １４ｄ 突起部 １４ｇ 曲面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筐体内に配設された回路基板と、この回
   路基板に実装された発熱素子と、前記筐体の端部に取り
   付けられたヒートシンクとを備え、前記発熱素子を金属
   板製のブラケットを介して前記ヒートシンクに圧接した
   状態となす電子機器の放熱構造において、 前記ブラケットに前記発熱素子の両側部から前記ヒート
   シンク側へ延びる一対の係合片を突設すると共に、前記
   ヒートシンクに前記係合片を挿入させる切欠きと該係合
   片を係止する押圧係止部とを設け、 前記ヒートシンクを前記筐体に取り付ける際に、前記切
   欠き内に挿入せしめた前記係合片と前記押圧係止部とを
   互いに摺動させることにより、前記ブラケットに支持さ
   れた前記発熱素子を前記一対の係合片の間で前記ヒート
   シンクに圧着させたことを特徴とする電子機器の放熱構
   造。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、前記係合片と
   前記押圧係止部の互いに摺動する部分のうち、少なくと
   もいずれか一方を傾斜形状もしくは湾曲形状に形成した
   ことを特徴とする電子機器の放熱構造。
3. 【請求項３】 請求項１または２の記載において、前記
   ブラケットが前記一対の係合片を連結する支持板部を有
   すると共に、この支持板部に前記発熱素子に当接する突
   起部を設け、前記係合片が前記押圧係止部に係止された
   ときの前記支持板部に生じる撓みの反力により、前記突
   起部が前記発熱素子を前記ヒートシンク側へ付勢するよ
   うにしたことを特徴とする電子機器の放熱構造。