JP2008227353A - ヒートシンク - Google Patents

Abstract

【課題】配線を有する温度測定素子が設けられた端子がネジ止めされるヒートシンクにおいて、発熱素子が取り付けられる領域と、温度測定素子との位置関係がばらつくことを防止する。
【解決手段】ヒートシンク１は、発熱素子２が取り付けられる領域と、配線５を有する温度測定素子４が設けられた端子３がネジ止めされる面１０とを備える。面１０において、配線５及び端子３を填め込む凹部７が穿たれる。凹部７には端子３をボルト６でネジ止めするためのタップ溝が穿たれる。
【選択図】図１

Description

この発明はヒートシンクに関し、特に温度測定素子が設けられた端子を固定するヒートシンクに関する。

従来から、例えばトランジスタのように発熱量の多い素子（ここでは単に発熱素子と呼ぶ）にはヒートシンクが取り付けられ、その放熱が図られている（例えば下掲の特許文献１）。なお、本願に関係するものとして特許文献２，３を挙げる。

特開平７−６６５７３号公報 特開２００３−１２７８２５公報 実開平６−１８９７５号公報

さて、発熱素子の制御に対しては、過剰な発熱を回避する要求がある。例えばトランジスタについて言えば、許容コレクタ損失などを越えないようにその動作が選定される制御が行われる。

そこで当該ヒートシンクを介して発熱素子の温度を間接的にモニタすることが望ましい。図８はこのような温度のモニタをするためのヒートシンク上の構成を例示する平面図である。

発熱素子２はその取り付け部２１によって、例えばネジによってヒートシンク１上に取り付けられている。端子３はリング部３１及び載置部３２を有している。リング部３１にはネジ止めのためのボルト６が貫挿される孔３０が空いている。また載置部３２には配線５を有する温度測定素子４が載置されている。このようにして温度測定素子４は端子３に設けられており、端子３はボルト６によってヒートシンク１の面１０にネジ止めされる。温度測定素子４には例えばサーミスタが採用される。

配線５は、部位５１において温度測定素子４に接続され、被覆５２で被覆されて延在する。

さて、端子３をボルト６によってヒートシンク１の面１０にネジ止めするとき、回転方向Ｓに沿ってボルト６を回転させる（図ではボルト６として、一般的な右ネジを採用した場合について例示している）。

しかし、このようなボルト６の回転は、回転方向Ｓに沿って端子３を回転させ、引いては配線５をも移動させてしまう。図９はこのような端子３の回転による不都合を例示する平面図であり、発熱素子２を取り付ける前の状態を例示している。

載置部３２はリング部３１よりもボルト６から離れているため、端子３が回転することでその位置が大きく移動してしまう。これは発熱素子２を取り付ける領域２０と、温度測定素子４との位置関係がばらつくことを招来する。このような位置関係のばらつきは発熱素子２によるヒートシンク１の温度上昇を再現性良く測定できなくしてしまう。更にはこの測定上の不都合は、発熱素子の温度制御を困難とする。

更に、図示されたように、端子３が固定される面１０に領域２０がある場合には他の問題をも招来する。必ずしも面１０において領域２０を設定する必要はない。しかしながら取り付け作業の便宜から、発熱素子２と端子３とは同じ方向からヒートシンク１へと配置することが望ましく、その場合には面１０において領域２０が設定される。

しかしながら、図９に示されるように端子３が回転することで端子３のみならず配線５もその位置が大きく移動し、領域２０に温度測定素子４及びその配線５が進入する場合がある。これでは発熱素子２の取り付けを温度測定素子４の後に行い難くなる。

上記の問題を解決するためには、一旦ボルト６を回転させた後、端子３及び配線５が所定の位置に戻るように、ボルト６を緩めることも考えられる。しかしこのような作業は温度測定素子４を取り付ける作業の効率を低下させてしまう。

あるいは特許文献２に開示されたような、フロアの孔と係合する爪がついたシートブラケットを採用することも考えられる。しかし新たな部品を追加しなければならず、作業効率を低下させる。

あるいは特許文献３に開示されるような、凹溝に落とし込むサーミスタでは、ヒートシンク１と温度測定素子４とを密着できず、温度測定の再現性に乏しい。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、発熱素子が取り付けられ、配線を有する温度測定素子が設けられた端子がネジ止めされるヒートシンクにおいて、発熱素子が取り付けられる領域と、温度測定素子との位置関係がばらつくことを防止し、以て発熱素子によるヒートシンクの温度上昇を再現性良く測定でき、引いては発熱素子の温度制御を容易とすることを目的とする。

更には、ヒートシンクへの発熱素子の取り付けに先だって端子のネジ止めを行っても、発熱素子が取り付けられる領域に温度測定素子及びその配線が進入させず、その後に発熱素子の取り付けを行うことを阻害しない技術を提供することも目的とする。

この発明にかかるヒートシンクの第１の態様は、発熱素子（２）が取り付けられる領域（２０）と、配線（５）を有する温度測定素子（４）が設けられた端子（３）がネジ止めされる面（１０）とを備えるヒートシンク（１）であって、前記面において、前記配線の少なくとも一部及び前記端子（３）の少なくともいずれか一方を填め込む凹部（７，８）が穿たれ、前記端子をネジ止めするためのタップ溝（１１）が穿たれる。

この発明にかかるヒートシンクの第２の態様は、その第１の態様であって、前記凹部（７）は前記面（１０）が延在する一方側において前記面を貫通する。

この発明にかかるヒートシンクの第３の態様は、その第２の態様であって、前記凹部（７）は前記一方側とは反対側の他方側においてもまた前記面を貫通する。

この発明にかかるヒートシンクの第１の態様では、ヒートシンクに端子をネジ止めする際、温度測定素子及びその有する配線がネジ止めする回転方向に沿って移動することが、凹部によって阻まれる。よってヒートシンクにおいて、発熱素子が取り付けられる領域と、温度測定素子との位置関係がばらつくことが防止され、以て発熱素子によるヒートシンクの温度上昇を再現性良く測定でき、引いては発熱素子の温度制御を容易とする。

この発明にかかるヒートシンクの第２の態様では、温度測定素子が有する配線を凹部からはみ出さずに填め込むことができるので、ヒートシンクへの発熱素子の取り付けに先だって端子のネジ止めを行っても、発熱素子が取り付けられる領域に温度測定素子及びその配線が進入することがない。よってその後に発熱素子の取り付けを行うことは阻害されない。

この発明にかかるヒートシンクの第３の態様では、ダイキャスト以外の製造方法でも容易に製造できる。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態について詳細に説明する。但し、図８及ぶ図９を用いて説明した内容と重複する内容については説明を簡略するか、省略する。また同一又は対応する構成要素には同じ参照符号が付加される。

第１の実施の形態．
図１はこの発明の第１の実施の形態にかかるヒートシンク１及びこれに載置される部品を示す平面図である。また図２は図１の位置ＡＡにおけるヒートシンク１のみの断面を示す断面図である。

ヒートシンク１の面１０には、発熱素子２がその取り付け部２１によって取り付けられる。また面１０には端子３が、そのリング部３１の孔３０を貫通するボルト６によってネジ止めされる。端子３の載置部３２には温度測定素子４が設けられる。

面１０には凹部７が穿たれており、端子３及び配線５のいずれもが填め込まれている。凹部の底部には、より具体的にはその底部７２には、端子３をネジ止めするためのタップ溝１１が穿たれており、これにボルト６が螺合する。凹部７は側面７１も有している。

ヒートシンク１に端子３をネジ止めする際、温度測定素子４及び配線５がネジ止めする回転方向に沿って移動することは、凹部７によって、より具体的には側面７１によって、阻まれる。よってヒートシンク１において、発熱素子２が取り付けられる領域と、温度測定素子４との位置関係がばらつくことが防止される。これは発熱素子２によるヒートシンク１の温度上昇を再現性良く測定し、引いては発熱素子の温度制御を容易とする効果を招来する。

特に本実施の形態では凹部７が、面１０が延在する一方側及びこれと反対側にも貫通するので、配線５を凹部７からはみ出さずに填め込むことができる。よってヒートシンク１への発熱素子２の取り付けに先だって端子３のネジ止めを行っても、発熱素子２が取り付けられる領域に温度測定素子４及びその配線５が進入することがない。よってその後に発熱素子２の取り付けを行うことは阻害されない。しかもダイキャスト以外の製造方法、例えばドリリングでも容易に製造できる。

第２の実施の形態．
図３はこの発明の第２の実施の形態にかかるヒートシンク１及びこれに載置される部品を示す平面図である。また図４は図３の位置ＢＢにおけるヒートシンク１のみの断面をその矢印の方向から見た断面矢視図である。

第２の実施の形態ではヒートシンク１には第１の実施の形態の凹部７の代わりに凹部８が穿たれている。凹部８は環状部８０、側面８１、端面８３、底部８２を備えている。

環状部８０は端子３のリング部３１よりも大きく、これを収納する。側面８１及び底部８２は環状部８０と連通し、載置部３２及び温度測定素子４並びに配線５を収納する。但し端面８３が環状部８０とは反対側で凹部８の端を規定しているので、配線５はその一部のみが凹部８に収納される。

凹部８も凹部７と同様に、環状部８０においてボルト６と螺合するタップ溝１１が穿たれている。よって環状部８０にリング部３１を収納し、ボルト６で端子３をヒートシンク１にネジ止めする場合、凹部８も凹部７と同様に、より具体的には側面８１によって、温度測定素子４及び配線５がネジ止めする回転方向に沿って移動することを阻む。

もちろん、端面８３を設けることなく、凹部８は面１０が延在する一方側に貫通してもよい。本実施の形態で示されたヒートシンク１はダイキャストによって製造することができる。

第３の実施の形態．
図５はこの発明の第３の実施の形態にかかるヒートシンク１及びこれに載置される部品を示す平面図である。本実施の形態では第２の実施の形態で示された凹部８から、環状部８０を取り除いた態様を例示している。この場合、端子３は凹部に収納されず、よってタップ溝も凹部の外で面１０に穿たれる（リング部３１の孔３０で図示された位置）。

本実施の形態のように配線５の一部のみが凹部に収納される場合であっても、温度測定素子４は配線５が位置決めされているので、端子３のネジ止めの際にその位置が移動しにくい。よって第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様にして、発熱素子２が取り付けられる領域と、温度測定素子４との位置関係がばらつくことが防止される。またヒートシンク１への発熱素子２の取り付けに先だって端子３のネジ止めを行っても、発熱素子２が取り付けられる領域に温度測定素子４及びその配線５が進入することがない。

第４の実施の形態．
図６はこの発明の第４の実施の形態にかかるヒートシンク１及びこれに載置される部品を示す平面図である。また図７は図６の位置ＣＣにおける断面を示す断面図である。但し、図の繁雑を避けるため、図６では発熱素子２を示す代わりに、その配置される領域２０を示している。

本実施の形態では第１の実施の形態で説明された凹部７を跨いで領域２０が設定されている。よって配線５が凹部７に収納されている限り、ヒートシンク１への発熱素子２の取り付けに先だって端子３のネジ止めを行っても、発熱素子２が取り付けられる領域に温度測定素子４及びその配線５が進入することがない。

本実施の形態において、第２及び第３の実施の形態で示された凹部を採用しても、それらを跨いで領域２０が設定されれば、同様の効果を得ることができる。

この発明の第１の実施の形態にかかるヒートシンク及びこれに載置される部品を示す平面図である。 図１の位置ＡＡにおけるヒートシンクのみの断面を示す断面図である。 この発明の第２の実施の形態にかかるヒートシンク及びこれに載置される部品を示す平面図である。 図３の位置ＢＢにおけるヒートシンクのみの断面をその矢印の方向から見た断面矢視図である。 この発明の第３の実施の形態にかかるヒートシンク及びこれに載置される部品を示す平面図である。 この発明の第４の実施の形態にかかるヒートシンク及びこれに載置される部品を示す平面図である。 図６の位置ＣＣにおける断面を示す断面図である。 発明が解決しようとする課題を説明する平面図である。 発明が解決しようとする課題を説明する平面図である。

符号の説明

１ ヒートシンク
２ 発熱素子
３ 端子
４ 温度測定素子
５ 配線
７，８ 凹部
１０ 面
１１ タップ溝
２０ 領域

Claims (3)

1. 発熱素子（２）が取り付けられる領域（２０）と、
   配線（５）を有する温度測定素子（４）が設けられた端子（３）がネジ止めされる面（１０）と
   を備えるヒートシンク（１）であって、
   前記面において、
   前記配線の少なくとも一部及び前記端子（３）の少なくともいずれか一方を填め込む凹部（７，８）が穿たれ、
   前記端子をネジ止めするためのタップ溝（１１）が穿たれたヒートシンク。
2. 前記凹部（７）は前記面（１０）が延在する一方側において前記面を貫通する、請求項１記載のヒートシンク。
3. 前記凹部（７）は前記一方側とは反対側の他方側においてもまた前記面を貫通する、請求項２記載のヒートシンク。

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