JP2009021290A - プリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】放熱板と発熱性デバイスの着脱が容易であり、しかも、状況に応じて最適の放熱形態を最小コストで自由に選択できる発熱性デバイスの放熱構造を提供すること。
【解決手段】プリント配線板1上に実装された複数の発熱性デバイス2と、プリント配線板上に立設され、発熱性デバイスのハウジング2aの外側壁に接触させられた金属製の放熱板10と、発熱性デバイスのハウジングの外壁に自身の弾性を利用して着脱自在に装着されることで、発熱性デバイスと放熱板とを挟持し、それにより、発熱性デバイスのハウジングの外壁と放熱板とを密着させる金属製のバネ部材20と、を備える。放熱板の足13が、プリント配線板の導体パターン1bに導通接続されることで、放熱板がバスバーとして利用されており、放熱板が導体パターンの熱も逃がす。
【選択図】図1
【解決手段】プリント配線板1上に実装された複数の発熱性デバイス2と、プリント配線板上に立設され、発熱性デバイスのハウジング2aの外側壁に接触させられた金属製の放熱板10と、発熱性デバイスのハウジングの外壁に自身の弾性を利用して着脱自在に装着されることで、発熱性デバイスと放熱板とを挟持し、それにより、発熱性デバイスのハウジングの外壁と放熱板とを密着させる金属製のバネ部材20と、を備える。放熱板の足13が、プリント配線板の導体パターン1bに導通接続されることで、放熱板がバスバーとして利用されており、放熱板が導体パターンの熱も逃がす。
【選択図】図1
Description
本発明は、例えば、車両に搭載される電気接続箱の中のプリント配線板上に実装された発熱性デバイス(即ち、電気部品)の放熱構造に関するものである。
図6に示すように、車両に搭載される電気接続箱の中にはプリント配線板101が配設されており、そのプリント配線板101上には各種のデバイス(電気部品)が実装されている。これらのデバイスの中には、高電流を制御するリレー等の発熱性デバイス102が含まれている。これらの発熱性デバイス102は作動に応じて高温になるため、熱対策を講じなくてはならず、一般的には放熱板110を、発熱性デバイス102のハウジングの外壁に接触させるようにして配設している。
このようにプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造としては、特許文献1や特許文献2に記載されたものが知られている。
図7は特許文献1に記載された放熱構造を示している。プリント配線板210には導体パターン221、222が形成され、裏側の導体パターン222の位置にはスルーホール220が設けられ、そのスルーホール220には、バスバーとして機能する放熱板210の足213が挿入され、その足213が導体パターン221にハンダ付け(導通接続)されることで、放熱板210がプリント配線板201上に立設状態で固定されている。プリント配線板210上には発熱性デバイス202が実装されるが、この発熱性デバイス202のパッケージ(即ち、ハウジング)は、放熱板210の平板部211に接触状態でネジ止め固定されている。
この放熱構造では、バスバーとして機能する導体パターン221に放熱板210の足213を接続しているので、導体パターン221が発熱した場合、その熱を放熱板210を介して逃がすことができる。また、この放熱板210に発熱性デバイス202を接触状態で固定しているので、発熱性デバイス202の熱を放熱板210を介して逃がすことができる。
図8は特許文献2に記載された放熱構造を示している。この構造では、プリント配線板(図示略)に固定する足313を有した放熱板310の主板部311に、複数のバネ片312を連設し、主板部311とバネ片312との間に発熱性デバイス302のパッケージ(即ち、ハウジング)を弾性的に挟持させることにより、発熱性デバイス302の熱を放熱板310に伝えるようにしている。
ところで、図7に示した放熱構造は、導体パターン221の熱も発熱性デバイス202の熱も、そのときの熱バランスの状態に応じて、放熱板210で逃がすことができる。しかし、発熱性デバイス202と放熱板210をネジで連結しているので、特に多数の発熱性デバイス202に対処しようとする場合、ネジによる取り付けや取り外しが面倒であった。また、放熱板210で熱を逃がすだけであるから、放熱効果の加減のための種々の変化をつけにくく、状況に応じた柔軟な放熱の形態を選択できず、拡張性がないという問題があった。
また、図8に示した放熱構造は、放熱板310に発熱性デバイス302を挟持するための複数のバネ片312を設けているので、発熱性デバイス302に簡単に放熱板310を装着できるものの、一旦装着して放熱板310をプリント配線板に固定してしまうと、バネ片312が放熱板310に一体的に設けられているため、バネ片312を取り外したりバネ片312の数を調整したりすることはできず、従って、過剰設計になりがちでコストアップにつながる上、後からの変更に対応できないため、形態を変える際の柔軟性に欠けるという問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、放熱板と発熱性デバイスの着脱が容易であり、しかも、状況に応じて最適の放熱形態を最小コストで自由に選択できる、形態変化の柔軟性に富んだ、プリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造を提供することにある。
前述した目的を達成するために、本発明に係るプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造は、下記(1)〜(8)を特徴としている。
(1) プリント配線板上に実装された単数または複数の発熱性デバイスと、
前記プリント配線板上に立設され、前記発熱性デバイスのハウジングの外壁に接触させられた金属製の放熱板と、
前記発熱性デバイスのハウジングの外壁に自身の弾性を利用して着脱自在に装着されることで、前記発熱性デバイスと前記放熱板とを挟持し、それにより、前記発熱性デバイスのハウジングの外壁と前記放熱板とを密着させる金属製のバネ部材と、
を備えること。
(2) 上記(1)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造において、
前記発熱性デバイスが一列に並ぶように前記プリント配線板上に実装され、それら複数の発熱性デバイスの各ハウジングの外壁に、前記放熱板が共通して接触させられており、その状態で、前記複数の発熱性デバイスの少なくとも1つに前記バネ部材が装着されていること。
(3) 上記(1)または(2)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造において、
前記放熱板に足が設けられており、その足が、前記プリント配線板の導体パターンに導通接続されることで、前記放熱板が前記プリント配線板上に固定されていること。
(4) 上記(3)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造において、
前記放熱板に複数の足が設けられており、それら複数の足が異なる前記導体パターンにそれぞれ導通接続されることで、前記異なる導体パターンを含む回路間をバスバーとして導通接続していること。
(5) 上記(4)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造において、
前記足が前記放熱板の長手方向の両端に設けられており、前記放熱板の長手方向の中間部が、前記プリント配線板から浮いた状態で前記発熱性デバイスのハウジングの外壁に接触させられていること。
(6) 上記(5)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造において、
前記放熱板は、長手方向の中間部に直線状の接触板部を持ち、長手方向の両端部に、前記接触板部に対してL字状に折れ曲がった支持板部を持つ、平面視Z字状またはコ字状に形成されており、前記各支持板部の下端縁に前記足が突設され、該各足の近傍に、前記プリント配線板の表面に当接することで、前記接触板部を前記プリント配線板の表面から浮かせる当接縁部が設けられていること。
(7) 上記(1)〜(5)のいずれかの構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造において、
前記発熱性デバイスのハウジングが直方体形状をなし、前記バネ部材が、前記発熱性デバイスの直方体形状のハウジングの上面に接触する当接板と、該当接板の両端より同方向に略垂直に延びて前記ハウジングの両側面を弾性的に挟持する一対のバネ片と、を有した略コ字状をなしており、該バネ片により前記放熱板を前記ハウジングとの間に挟持すること。
(8) 上記(7)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造において、
前記一対のバネ片がくの字状に屈曲しており、各バネ片の先端が外側に開いていること。
(1) プリント配線板上に実装された単数または複数の発熱性デバイスと、
前記プリント配線板上に立設され、前記発熱性デバイスのハウジングの外壁に接触させられた金属製の放熱板と、
前記発熱性デバイスのハウジングの外壁に自身の弾性を利用して着脱自在に装着されることで、前記発熱性デバイスと前記放熱板とを挟持し、それにより、前記発熱性デバイスのハウジングの外壁と前記放熱板とを密着させる金属製のバネ部材と、
を備えること。
(2) 上記(1)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造において、
前記発熱性デバイスが一列に並ぶように前記プリント配線板上に実装され、それら複数の発熱性デバイスの各ハウジングの外壁に、前記放熱板が共通して接触させられており、その状態で、前記複数の発熱性デバイスの少なくとも1つに前記バネ部材が装着されていること。
(3) 上記(1)または(2)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造において、
前記放熱板に足が設けられており、その足が、前記プリント配線板の導体パターンに導通接続されることで、前記放熱板が前記プリント配線板上に固定されていること。
(4) 上記(3)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造において、
前記放熱板に複数の足が設けられており、それら複数の足が異なる前記導体パターンにそれぞれ導通接続されることで、前記異なる導体パターンを含む回路間をバスバーとして導通接続していること。
(5) 上記(4)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造において、
前記足が前記放熱板の長手方向の両端に設けられており、前記放熱板の長手方向の中間部が、前記プリント配線板から浮いた状態で前記発熱性デバイスのハウジングの外壁に接触させられていること。
(6) 上記(5)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造において、
前記放熱板は、長手方向の中間部に直線状の接触板部を持ち、長手方向の両端部に、前記接触板部に対してL字状に折れ曲がった支持板部を持つ、平面視Z字状またはコ字状に形成されており、前記各支持板部の下端縁に前記足が突設され、該各足の近傍に、前記プリント配線板の表面に当接することで、前記接触板部を前記プリント配線板の表面から浮かせる当接縁部が設けられていること。
(7) 上記(1)〜(5)のいずれかの構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造において、
前記発熱性デバイスのハウジングが直方体形状をなし、前記バネ部材が、前記発熱性デバイスの直方体形状のハウジングの上面に接触する当接板と、該当接板の両端より同方向に略垂直に延びて前記ハウジングの両側面を弾性的に挟持する一対のバネ片と、を有した略コ字状をなしており、該バネ片により前記放熱板を前記ハウジングとの間に挟持すること。
(8) 上記(7)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造において、
前記一対のバネ片がくの字状に屈曲しており、各バネ片の先端が外側に開いていること。
上記(1)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造によれば、バネ部材を放熱板と別に設けて、発熱性デバイスに対して着脱自在としているので、選択的に任意の数だけのバネ部材を使用することができる。つまり、複数の発熱性デバイスがある場合でも、任意の発熱性デバイスに対してだけ、バネ部材を装着することができ、全部の発熱性デバイスにバネ部材を装着する必要はない。
金属製のバネ部材は、発熱性デバイスの樹脂製ハウジングよりも熱伝導度が高いので、バネ部材を発熱性デバイスのハウジングに装着するだけで、当該デバイスの放熱を促進することができる。また、バネ部材を装着することにより、当該発熱性デバイスと放熱板との密着度を高めることができるので、両方の作用により、バネ部材を装着した発熱性デバイスの放熱効果を促進することができる。従って、適正な個数のバネ部材を使用するだけで、発熱性デバイスの熱管理を低コストで効率良く行なうことができる。
また、バネ部材が放熱板と別部材として構成されているので、個別にバネ部材を発熱性デバイスに後付けすることができる。つまり、実際の使用に応じた発熱の度合を考慮して、どの発熱性デバイスにバネ部材を装着するかを自由に決めることができる。また、個別にバネ部材を後付けすればよいから、装着作業や取り外し作業がやりやすい。
上記(2)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造によれば、放熱板が、複数の発熱性デバイスの各ハウジングの外壁に共通して接触しているので、放熱板を介して、発熱性デバイス相互間での熱の移動を促すことができる。例えば、高温のデバイスと低温のデバイスが存在する場合、高温のデバイス側から低温のデバイス側へ熱を逃がすことができる。従って、放熱板それ自体による放熱作用に加えて、低温のデバイスによる熱吸収作用により、高温のデバイスの放熱性の促進を図ることができる。また、一列に並んだ発熱性デバイスに放熱板を接触させるだけでよいから、デバイスに接触させる部分を直線状に構成することができ、放熱板の形状の単純化が図れる。
上記(3)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造によれば、放熱板と導体パターンを導通接続しているので、放熱板と導体パターンの間での熱の移動を促進することができる。従って、導体パターンが発熱する場合は、導体パターンの熱を放熱板により逃がすことができる。また、放熱板を介して発熱性デバイスと導体パターンが熱的に接続された関係にあるから、発熱性デバイスの温度が導体パターンの温度より高い場合、あるいは、導体パターンの温度が発熱性デバイスの温度より高い場合、温度が高い方から低い方に熱を逃がして、放熱促進を図ることができ、効率のよい発熱管理を行なうことができる。
上記(4)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造によれば、回路への通電によりバスバーとして使用された導体パターンが発熱した場合にも、導体パターンの熱を放熱板や、放熱板を介して低温の発熱性デバイス側に逃がすことができ、導体パターンの発熱を抑制することができる。また、発熱の問題から導体パターンの幅を大きくしたり、プリント配線板の積層数を増やしたりする必要がある場合にも、それを抑制的に行なうことができ、レイアウト面やコスト面での有利をもたらすことができる。
上記(5)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造によれば、放熱板は、両端がプリント配線板に固定されて拘束されるものの、長手方向の中間部が自由な状態になっているので、無理な応力を発生せずに、放熱板の中間部を発熱性デバイスに接触させることができる。従って、発熱性デバイスのハウジング外壁への密着性をよくすることができ、発熱性デバイスと放熱板との間の熱伝達性の向上が図れる。
上記(6)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造によれば、放熱板が平面視Z字状またはコ字状に形成されているので、放熱板の剛性が高まり、プリント配線板上での姿勢が安定する。また、プリント配線板に固定するための足の近傍に、プリント配線板の表面に当接する当接縁部が設けられているので、放熱板の接触板部を、安定した姿勢でプリント配線板の表面から浮かせることができ、放熱板の発熱性デバイスに対する接触性の向上が図れる。
上記(7)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造によれば、バネ部材を略コ字状に形成して、発熱性デバイスのハウジングの両側面を一対のバネ片で挟持するようにしたので、バネ部材の装着が簡単・確実にできる。また、バネ部材の当接板を発熱性デバイスのハウジングの上面に接触させることができるので、発熱性デバイスのハウジングの熱をバネ部材で効率よく吸収することができる。
上記(8)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造によれば、各バネ片がくの字状に屈曲しており、各バネ片の先端が外側に開いているので、上から発熱性デバイスの上に被せるだけで、バネ部材を発熱性デバイスに容易に装着することができる。
金属製のバネ部材は、発熱性デバイスの樹脂製ハウジングよりも熱伝導度が高いので、バネ部材を発熱性デバイスのハウジングに装着するだけで、当該デバイスの放熱を促進することができる。また、バネ部材を装着することにより、当該発熱性デバイスと放熱板との密着度を高めることができるので、両方の作用により、バネ部材を装着した発熱性デバイスの放熱効果を促進することができる。従って、適正な個数のバネ部材を使用するだけで、発熱性デバイスの熱管理を低コストで効率良く行なうことができる。
また、バネ部材が放熱板と別部材として構成されているので、個別にバネ部材を発熱性デバイスに後付けすることができる。つまり、実際の使用に応じた発熱の度合を考慮して、どの発熱性デバイスにバネ部材を装着するかを自由に決めることができる。また、個別にバネ部材を後付けすればよいから、装着作業や取り外し作業がやりやすい。
上記(2)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造によれば、放熱板が、複数の発熱性デバイスの各ハウジングの外壁に共通して接触しているので、放熱板を介して、発熱性デバイス相互間での熱の移動を促すことができる。例えば、高温のデバイスと低温のデバイスが存在する場合、高温のデバイス側から低温のデバイス側へ熱を逃がすことができる。従って、放熱板それ自体による放熱作用に加えて、低温のデバイスによる熱吸収作用により、高温のデバイスの放熱性の促進を図ることができる。また、一列に並んだ発熱性デバイスに放熱板を接触させるだけでよいから、デバイスに接触させる部分を直線状に構成することができ、放熱板の形状の単純化が図れる。
上記(3)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造によれば、放熱板と導体パターンを導通接続しているので、放熱板と導体パターンの間での熱の移動を促進することができる。従って、導体パターンが発熱する場合は、導体パターンの熱を放熱板により逃がすことができる。また、放熱板を介して発熱性デバイスと導体パターンが熱的に接続された関係にあるから、発熱性デバイスの温度が導体パターンの温度より高い場合、あるいは、導体パターンの温度が発熱性デバイスの温度より高い場合、温度が高い方から低い方に熱を逃がして、放熱促進を図ることができ、効率のよい発熱管理を行なうことができる。
上記(4)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造によれば、回路への通電によりバスバーとして使用された導体パターンが発熱した場合にも、導体パターンの熱を放熱板や、放熱板を介して低温の発熱性デバイス側に逃がすことができ、導体パターンの発熱を抑制することができる。また、発熱の問題から導体パターンの幅を大きくしたり、プリント配線板の積層数を増やしたりする必要がある場合にも、それを抑制的に行なうことができ、レイアウト面やコスト面での有利をもたらすことができる。
上記(5)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造によれば、放熱板は、両端がプリント配線板に固定されて拘束されるものの、長手方向の中間部が自由な状態になっているので、無理な応力を発生せずに、放熱板の中間部を発熱性デバイスに接触させることができる。従って、発熱性デバイスのハウジング外壁への密着性をよくすることができ、発熱性デバイスと放熱板との間の熱伝達性の向上が図れる。
上記(6)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造によれば、放熱板が平面視Z字状またはコ字状に形成されているので、放熱板の剛性が高まり、プリント配線板上での姿勢が安定する。また、プリント配線板に固定するための足の近傍に、プリント配線板の表面に当接する当接縁部が設けられているので、放熱板の接触板部を、安定した姿勢でプリント配線板の表面から浮かせることができ、放熱板の発熱性デバイスに対する接触性の向上が図れる。
上記(7)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造によれば、バネ部材を略コ字状に形成して、発熱性デバイスのハウジングの両側面を一対のバネ片で挟持するようにしたので、バネ部材の装着が簡単・確実にできる。また、バネ部材の当接板を発熱性デバイスのハウジングの上面に接触させることができるので、発熱性デバイスのハウジングの熱をバネ部材で効率よく吸収することができる。
上記(8)の構成のプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造によれば、各バネ片がくの字状に屈曲しており、各バネ片の先端が外側に開いているので、上から発熱性デバイスの上に被せるだけで、バネ部材を発熱性デバイスに容易に装着することができる。
本発明によれば、放熱板と発熱性デバイスをバネ部材の使用により、容易に密着させることができる。また、バネ部材は発熱性デバイスに対して着脱自在とされているので、状況に応じて最適の放熱形態を最小コストで自由に選ぶことができる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1(a)および(b)は実施形態の放熱構造の構成を示す斜視図であって、図1(a)は分解斜視図、そして図1(b)は組立状態の斜視図である。図2(a)および(b)は図1(a)および(b)の放熱構造に使用するバネ部材の構成図であって、図2(a)は斜視図、そして図2(b)は正面図である。図3(a)および(b)は図1(a)および(b)の放熱構造に使用する放熱板の構成図であって、図3(a)は斜視図、そして図3(b)は正面図である。また、図4は図1(b)のIV矢視図である。
この実施形態の放熱構造は、図1(a)および(b)に示すように、プリント配線板1上に一列に並ぶように実装された複数の発熱性デバイス2と、プリント配線板1上に立設され、発熱性デバイス2の直方体状のハウジング2aの外側壁に共通して接触させられた金属製の帯板状の放熱板10と、発熱性デバイス2のハウジング2aの外壁に自身の弾性を利用して着脱自在に装着されることで、発熱性デバイス2と放熱板10とを挟持し、それにより、発熱性デバイス2のハウジング2aの外壁と放熱板10とを密着させる金属製のバネ部材20と、を備えている。放熱板10とバネ部材20は、銅等の熱伝導率の大きな金属よりなる。
発熱性デバイス2の下端には端子2bが突設され、これら端子2bがプリント配線板1の回路に接続されることで、発熱性デバイス2がプリント配線板1上に実装されている。尚、発熱性デバイス2は、ここではリレーである。
放熱板10の下端縁には、図3(a)および(b)に示すように、固定用の2本の足13が設けられており、それらの足13がスルーホール1aを通してプリント配線板1の裏面の導体パターン1bにハンダ付け(導通接続)されることで、帯板状の放熱板10がプリント配線板1上に立設状態で固定されている。これら2本の足13は、異なる導体パターン1bにそれぞれハンダ付けされており、異なる導体パターン1bを含む回路間をバスバーとして導通接続している。
また、2本の足13は、放熱板10の長手方向の両端に設けられており、放熱板10の長手方向の中間部が、プリント配線板1から浮いた状態で発熱性デバイス2のハウジング2aの外壁に接触させられている。この放熱板10は、長手方向の中間部に直線状の接触板部11を持ち、長手方向の両端部に、接触板部11に対してL字状に折れ曲がった支持板部12を持っており、平面視形状がZ字状に形成されている。尚、平面視形状がコ字状に形成されていてもよい。
前記2本の足13は各支持板部12の下端縁に突設されており、各足13の近傍には、プリント配線板1の表面に当接することで、接触板部11や支持部12の下縁11a、12aをプリント配線板1の表面から浮かせる当接縁部14が設けられている。
また、バネ部材20は、発熱性デバイス2のハウジング2aが直方体形状をなしているのに対応して、発熱性デバイス2のハウジング2aの上面に接触する当接板21と、この当接板21の両端より下方へ略垂直に延びてハウジング2aの両側面を弾性的に挟持する一対のバネ片22と、を有した略コ字状をなしている。バネ片22は、放熱板10をハウジング2aとの間に挟持するもので、板厚方向にくの字状に屈曲しており、各バネ片22の先端が外側に開いている。
この放熱構造を得る場合は、図1(a)に示すように、プリント配線板1上に発熱性デバイス2を実装すると共に、各発熱性デバイス2のハウジング2aの外側壁に接触するように、放熱板10をプリント配線板1上に実装する。次いで、その状態で、上方からバネ部材20を各発熱性デバイス2に装着して、両バネ片22でハウジング2aと放熱板10の接触板部11を挟持する。こうすることにより、各発熱性デバイス2のハウジング2aに放熱板10を密着させることができ、実施形態の放熱構造が得られる。
次に作用を述べる。金属製のバネ部材20は、発熱性デバイス2の樹脂製ハウジング2aよりも熱伝導度が高いので、バネ部材20を発熱性デバイス2のハウジング2aに装着するだけで、当該デバイス2の放熱を促進することができる。即ち、バネ部材20は略コ字状に形成されており、発熱性デバイス2のハウジング2aの上面にバネ部材20の当接板21が接触している上、バネ片22の一部も直接あるいは放熱板10を介してハウジング2aの外側壁に接触しているので、発熱性デバイス2のハウジング2aの熱をバネ部材20で効率よく吸収し放散することができる。
また、放熱板10は、発熱性デバイス2のハウジング2aの外側壁に単に接触しているだけではなく、バネ片22に押されて接触しているので、発熱性デバイス2と放熱板10との密着度を高めることができ、発熱性デバイス2と放熱板10の間の熱伝達効率を高めることができる。
このように放熱板10が、複数の発熱性デバイス2の各ハウジング2aの外壁に共通して密着している場合、放熱板10を介して、発熱性デバイス2相互間での熱の移動を促すことができる。例えば、高温のデバイス2と低温のデバイス2が存在する場合、高温のデバイス2側から低温のデバイス2側へ熱を逃がすことができる。従って、放熱板10それ自による放熱作用に加えて、低温のデバイス2による熱吸収作用により、高温のデバイス2の放熱性の促進を図ることができる。
また、放熱板10とプリント配線板1の導体パターン1bを導通接続しているので、放熱板10と導体パターン1bの間での熱の移動を促進することができる。従って、導体パターン1bが発熱する場合は、導体パターン1bの熱を放熱板10により逃がすことができる。また、放熱板10を介して発熱性デバイス2と導体パターン1bが熱的に接続された関係にあるから、発熱性デバイス2の温度が導体パターン1bの温度より高い場合、あるいは、導体パターン1bの温度が発熱性デバイス2の温度より高い場合、温度が高い方から低い方に熱を逃がして、放熱促進を図ることができ、効率のよい発熱管理を行なうことができる。
特に放熱板10を電流が流れるバスバーとして使用しているので、回路への通電により、導体パターン1bが発熱した場合にも、導体パターン1bの熱を放熱板10や、放熱板10を介して低温の発熱性デバイス2側に逃がすことができ、導体パターン1bの発熱を抑制することができる。また、発熱の問題から導体パターン1bの幅を大きくしたり、プリント配線板1の積層数を増やしたりする必要がある場合にも、それを抑制的に行なうことができ、レイアウト面やコスト面での有利をもたらすことができる。
また、本発明の放熱構造では、それ自体が放熱機能を発揮するバネ部材20の装着と、バネ部材20の装着による放熱板10と発熱性デバイス2の密着性の強化により、発熱性デバイス2や導体パターン1bの放熱効果を促進することができる。
また、図1(a)および(b)に示した実施形態では、全部の発熱性デバイス2にバネ部材20を装着した場合を示したが、本発明では、バネ部材20を放熱板10と別に設けて発熱性デバイス2に対して着脱自在としているので、選択的に任意の数だけのバネ部材20を使用することができる。
例えば、図5(a)の実施形態では、バネ部材20を1個だけ装着した場合、図5(b)の実施形態では、バネ部材20を1個おきに装着した場合を示している。このように、数の発熱性デバイス2がある場合でも、任意の発熱性デバイス2に対してだけ、バネ部材20を装着することができ、全部の発熱性デバイス2に対してバネ部材20を装着する必要はなく、適正個数のバネ部材20を使用するだけで、発熱性デバイス2の熱管理を低コストで効率良く行なうことができる。
また、バネ部材20が放熱板10と別部材として構成されているので、個別にバネ部材20を発熱性デバイス2に後付けすることができる。つまり、実際の使用に応じた発熱の度合を考慮して、どの発熱性デバイス2にバネ部材20を装着するかを自由に決めることができる。また、個別にバネ部材20を後付けすればよいから、装着作業がやりやすいメリットもある。
また、上記各実施形態によれば、一列に並んだ発熱性デバイス2に放熱板10を接触させるだけでよいから、デバイス2に接触させる部分を直線状に構成することができ、放熱板10の形状の単純化が図れる。また、放熱板10は、両端がプリント配線板1に固定されて拘束されるものの、長手方向の中間部が自由な状態になっているので、無理な応力を発生せずに、放熱板10の中間部を発熱性デバイス2に接触させることができ、従って発熱性デバイス2のハウジング2aの外側壁への密着性をよくすることができ、発熱性デバイス2と放熱板10との間の熱伝達性の向上が図れる。
また、放熱板10は、平面視Z字状またはコ字状に形成されているので、剛性を高めることができ、プリント配線板1上での姿勢の安定化が図れる。更に、プリント配線板1に固定するための足13の近傍に、プリント配線板1の表面に当接する当接縁部14が設けられているので、放熱板10の接触板部11を、安定した姿勢でプリント配線板1の表面から浮かせることができ、放熱板10の発熱性デバイス2に対する接触性の向上を図ることができる。
また、バネ部材20は、一対のバネ片22で発熱性デバイス2を挟持するようになっており、各バネ片22がくの字状に屈曲して、各バネ片22の先端が外側に開いているので、上から発熱性デバイス2の上に被せるだけで、バネ部材20を発熱性デバイス2に簡単・確実に装着することができる。
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
例えば、上記実施形態では、複数の発熱性デバイス2に対して放熱板10を接触させているが、1個の発熱性デバイス2に対して放熱板10を接触させ、バネ部材20の装着により、発熱性デバイス2と放熱板10の密着性を強化してもよい。
1:プリント配線板
1b:導体パターン
2:発熱性デバイス
2a:ハウジング
10:放熱板
13:足
14:当接縁部
20:バネ部材
21:当接板
22:バネ片
1b:導体パターン
2:発熱性デバイス
2a:ハウジング
10:放熱板
13:足
14:当接縁部
20:バネ部材
21:当接板
22:バネ片
Claims (8)
- プリント配線板上に実装された単数または複数の発熱性デバイスと、
前記プリント配線板上に立設され、前記発熱性デバイスのハウジングの外壁に接触させられた金属製の放熱板と、
前記発熱性デバイスのハウジングの外壁に自身の弾性を利用して着脱自在に装着されることで、前記発熱性デバイスと前記放熱板とを挟持し、それにより、前記発熱性デバイスのハウジングの外壁と前記放熱板とを密着させる金属製のバネ部材と、
を備えることを特徴とするプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造。 - 前記発熱性デバイスが一列に並ぶように前記プリント配線板上に実装され、それら複数の発熱性デバイスの各ハウジングの外壁に、前記放熱板が共通して接触させられており、その状態で、前記複数の発熱性デバイスの少なくとも1つに前記バネ部材が装着されていることを特徴とする請求項1に記載したプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造。
- 前記放熱板に足が設けられており、その足が、前記プリント配線板の導体パターンに導通接続されることで、前記放熱板が前記プリント配線板上に固定されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載したプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造。
- 前記放熱板に複数の足が設けられており、それら複数の足が異なる前記導体パターンにそれぞれ導通接続されることで、前記異なる導体パターンを含む回路間をバスバーとして導通接続していることを特徴とする請求項3に記載したプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造。
- 前記足が前記放熱板の長手方向の両端に設けられており、前記放熱板の長手方向の中間部が、前記プリント配線板から浮いた状態で前記発熱性デバイスのハウジングの外壁に接触させられていることを特徴とする請求項4に記載したプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造。
- 前記放熱板は、長手方向の中間部に直線状の接触板部を持ち、長手方向の両端部に、前記接触板部に対してL字状に折れ曲がった支持板部を持つ、平面視Z字状またはコ字状に形成されており、前記各支持板部の下端縁に前記足が突設され、該各足の近傍に、前記プリント配線板の表面に当接することで、前記接触板部を前記プリント配線板の表面から浮かせる当接縁部が設けられていることを特徴とする請求項5に記載したプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造。
- 前記発熱性デバイスのハウジングが直方体形状をなし、前記バネ部材が、前記発熱性デバイスの直方体形状のハウジングの上面に接触する当接板と、該当接板の両端より同方向に略垂直に延びて前記ハウジングの両側面を弾性的に挟持する一対のバネ片と、を有した略コ字状をなしており、該バネ片により前記放熱板を前記ハウジングとの間に挟持することを特徴とする請求項1〜5いずれか一項に記載したプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造。
- 前記一対のバネ片がくの字状に屈曲しており、各バネ片の先端が外側に開いていることを特徴とする請求項7に記載したプリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007181043A JP2009021290A (ja) | 2007-07-10 | 2007-07-10 | プリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2009021290A true JP2009021290A (ja) | 2009-01-29 |
Family
ID=40360706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007181043A Pending JP2009021290A (ja) | 2007-07-10 | 2007-07-10 | プリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造 |
Country Status (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112010000808T5 (de) | 2009-02-02 | 2012-06-06 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Profilmesseinrichtung |
JP2017139380A (ja) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | 矢崎総業株式会社 | スイッチング制御装置 |
-
2007
- 2007-07-10 JP JP2007181043A patent/JP2009021290A/ja active Pending
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