JP2011258599A - 素子の取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】素子をヒートシンクに取り付けるに際し、ねじ止めに代わる固定手段を提供して、コスト高になるのを回避する。
【解決手段】ヒートシンク６０に、凸部６１が形成され、素子１０に、孔１３が形成されている。ヒートシンク６０が素子１０の裏面側に配置され、凸部６１が孔１３を貫通して、凸部６１の先端部が素子１０の表面側に臨む。凸部６１の先端部には、ばね材３０が取り付けられている。ばね材３０が、素子１０の表面側に弾性的に当接して、素子１０に対しその裏面側（ヒートシンク６０側）へ向けて凸部６１の突出方向と交差する斜め方向への荷重Ｆを付与するようになっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ヒートシンクに対する素子の取付構造に関する。

素子（発熱素子）をヒートシンクに取り付ける構造が特許文献１に開示されている。素子には、貫通孔が形成され、ヒートシンクには、ねじ孔が形成されている。

素子の取り付けに際し、素子をヒートシンクの表面側に載せ、貫通孔とねじ孔とを整合させた状態で、貫通孔からねじ孔にかけてねじの軸部を挿入する。そして、ねじ孔にねじの軸部をねじ込み、ねじの頭部とヒートシンクとの間に素子を挟み付けて固定するようになっている。

特開２００７−３２４２２４公報

上記の場合、貫通孔とねじ孔とを整合させる位置決め作業が必要とされ、かかる位置決め作業が適正になされないと、ねじ孔の開口縁にねじの先端部が干渉して、削り粉が生じる等といった問題がある。これに鑑み、ヒートシンクに、素子に位置決め可能に当接する位置決め部を形成することもあるが、その分、ヒートシンクの成型が複雑になり、コストが高くつくという問題がある。また、ヒートシンクに、ねじ締めに伴って素子が連れ回りされるのを防止する回り止め部を、位置決め部とともに形成することもあるが、こうすると、ヒートシンクの成型が益々複雑になるという事情がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、素子をヒートシンクに取り付けるに際し、ねじ止めに代わる固定手段を提供して、コスト高になるのを回避することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、ヒートシンクに素子を取り付ける構造であって、前記ヒートシンクと前記素子のいずれか一方に、凸部が形成され、他方に、孔が形成され、前記一方が前記他方の裏面側に配置され、前記凸部が前記孔を貫通して、前記凸部の先端部が前記他方の表面側に臨み、前記凸部の先端部には、ばね材が取り付けられており、前記ばね材が、前記他方の表面側に弾性的に当接して、前記他方に対しその裏面側へ向けて前記凸部の突出方向と交差する斜め方向への荷重を付与するようになっているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記ばね材が、前記凸部の先端部にかしめ付けにより固定されているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載のものにおいて、前記ばね材が、前記凸部を挟んだ両側で、前記他方の表面側における前記孔の開口縁に沿って当接しているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のものにおいて、前記凸部及び前記孔が、前記凸部の前記孔内での回転を規制可能な円形以外の断面形状とされているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
ばね材が他方（ヒートシンク又は素子）の表面側に弾性的に当接して、他方に対しその裏面側へ向けて凸部の突出方向と交差する斜め方向への荷重を付与するようになっているから、孔内における凸部の遊動が規制され、素子がヒートシンクに位置決め状態で固定される。したがって、素子をヒートシンクに取り付けるに際し、ねじ止めに代わる固定手段が提供される。また、ヒートシンクに位置決め部や回り止め部を形成しなくて済む分、コストが低く抑えられる。

＜請求項２の発明＞
ばね材が凸部の先端部にかしめ付けにより固定されているから、ばね材と凸部とが簡易な方法で強固に一体化される。

＜請求項３の発明＞
ばね材が凸部を挟んだ両側で他方の表面側における孔の開口縁に沿って当接しているから、他方に対するばね材の固定力が高められる。

＜請求項４の発明＞
凸部及び孔の断面形状によって凸部の孔内での回転が規制されるため、ヒートシンクに対する素子の回り止めの信頼性が担保される。

本発明の素子の取付構造の平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 凸部を孔に挿入する途中の状態を示す断面図である。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図４によって説明する。実施形態１は、素子１０と、素子１０が取り付けられるヒートシンク６０と、素子１０をヒートシンク６０に固定するばね材３０とを備えている。

素子１０は、発熱源としての素子本体（図示せず）と、素子本体の周りを包囲する樹脂部１１とからなる。樹脂部１１の底面（裏面）は、略水平なフラット面とされ、素子１０の取付時に、ヒートシンク６０の表面に沿って配置される。この場合、素子１０は、絶縁シート（図示せず）等を介してヒートシンク６０に間接的に当接することもある。素子本体が発熱すると、該熱は、樹脂部１１等を伝って、ヒートシンク６０側に放熱される。

樹脂部１１には、板状の取付部１２が形成され、図４に示すように、取付部１２には、孔１３が貫通して形成されている。孔１３は、断面円形ではなく、図１のＢ−Ｂ断面方向で互いに対向する直線状の第１対向面１４と、図１のＡ−Ａ断面方向で互いに対向する円弧状の第２対向面１５とを有する断面俵状をなしている。

ヒートシンク６０は、アルミニウム等の金属製の板材であって、アルミダイキャストで構成されている。ヒートシンク６０の表面には、素子１０の取付位置に対応して、凸部６１が一体に形成されている。凸部６１は、ヒートシンク６０の表面に対して直交する向きに立ち上がる柱状をなし、素子１０の孔１３内に挿入可能とされている。そして、凸部６１は、孔１３と対応する断面形状をなし、素子１０の取付時に、第１対向面１４に沿って配置される直線状の第３対向面６２と、第２対向面１５に沿って配置される円弧状の第４対向面６３とを有している。これにより、孔１３内における凸部６１の回転が規制され、素子１０がヒートシンク６０に回動規制状態に保持されるようになっている。

凸部６１の先端面（上端面）には、図３に示すように、径方向（本実施形態の場合は図１のＡ−Ａ断面方向）に沿って延びるとともに、径方向両端に開口する取付溝６４が形成されている。また、凸部６１の上端面には、取付溝６４の両側縁に沿って立ち上がる一対のかしめ片６５が形成されている。

ばね材３０は、例えば、ばね鋼からなる板ばねであって、図２に示すように、直線帯状に延びる基部３１と、基部３１の両端から互いに同じ側へ折り返される一対の弾性片３２とで構成されている。両弾性片３２は、略半円弧状に回曲され、基部３１との連結部位を略支点として撓み変形可能とされている。

基部３１は、凸部６１の取付溝６４に嵌着され、さらに、両かしめ片６５の折り曲げにより、基部３１の両側縁の径方向略中央部に、両かしめ片６５が緊密に当接する。これにより、ばね材３０が凸部６１にかしめ付けして固定され、凸部６１からの脱落が確実に阻止される。また、かかるばね材３０の固定時に、両弾性片３２は、凸部６１の上端から径方向両端外方に突出して配置される。

次に、素子１０のヒートシンク６０への取付方法について説明する。
凸部６１の先端部にばね材３０をかしめ固定し、その状態で、ヒートシンク６０の表面側に素子１０を配置する。次いで、素子１０をヒートシンク６０に向けて引き下ろす。すると、図４に示すように、凸部６１の先端部が素子１０の孔１３にその裏面側から挿入され、凸部６１の先端部に固定されたばね材３０の両弾性片３２が孔１３の第２対向面１５を摺動して弾縮状態で撓み変形される。

素子１０が正規の取付位置に至ると、図２に示すように、取付部１２の底面がヒートシンク６０の表面に支持されるとともに、凸部６１の先端部が素子１０の表面側に臨み、かつ、両弾性片３２が復帰方向に拡開して素子１０の表面側に当接する。このとき、両弾性片３２の外側の円弧面が、凸部６１を挟んだ径方向両側において、取付部１２の表面側における孔１３の第２対向面１５の開口縁に沿って円弧状に当接する。このため、両弾性片３２は、基部３１に対し、ヒートシンク６０側へ向けて互いに離間しつつ、凸部６１の突出方向（取付部１２の板厚方向）及び取付部１２の板面方向と交差する斜め方向への荷重Ｆを付与することとなる。

以上説明したように、本実施形態によれば、凸部６１に装着されたばね材３０が素子１０の表面側に弾性的に当接して、素子１０に対しその裏面側（ヒートシンク６０側）へ向けて凸部６１の突出方向と交差する斜め方向への荷重Ｆを付与するようになっているから、孔１３内における凸部６１の遊動が規制され、素子１０がヒートシンク６０に位置決め状態で確実に固定される。したがって、素子１０をヒートシンク６０に取り付けるに際し、ねじ止めに代わる固定手段が提供される。しかも、ヒートシンク６０から位置決め部や回り止め部を省略できるから、コストが低く抑えられる。

また、ばね材３０が凸部６１の先端部にかしめ付けにより固定されているため、ばね材３０と凸部６１とが簡易な方法で強固に一体化される。

また、ばね材３０が凸部６１を挟んだ両側で素子１０の表面側における孔１３の開口縁に沿って当接しているから、素子１０に対するばね材３０の固定力が高められる。

さらに、凸部６１及び孔１３の断面形状によって凸部６１の孔１３内での回転が規制されるため、ヒートシンク６０に対する素子１０の回り止めの信頼性も担保される。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態とは逆に、凸部が素子に形成され、孔がヒートシンクに形成されるものであってもよい。
（２）凸部の孔内での回転が規制されるものであれば、凸部及び孔の断面形状を円形以外で特に限定するものではない。また、ねじ止めではないので、場合によっては、回り止め構造そのものを省略することも可能である。

１０…素子
１３…孔
３０…ばね材
３２…弾性片
６０…ヒートシンク
６１…凸部
６５…かしめ片
Ｆ…荷重

Claims (4)

1. ヒートシンクに素子を取り付ける構造であって、
   前記ヒートシンクと前記素子のいずれか一方に、凸部が形成され、他方に、孔が形成され、
   前記一方が前記他方の裏面側に配置され、前記凸部が前記孔を貫通して、前記凸部の先端部が前記他方の表面側に臨み、
   前記凸部の先端部には、ばね材が取り付けられており、
   前記ばね材が、前記他方の表面側に弾性的に当接して、前記他方に対しその裏面側へ向けて前記凸部の突出方向と交差する斜め方向への荷重を付与するようになっていることを特徴とする素子の取付構造。
2. 前記ばね材が、前記凸部の先端部にかしめ付けにより固定されている請求項１記載の素子の取付構造。
3. 前記ばね材が、前記凸部を挟んだ両側で、前記他方の表面側における前記孔の開口縁に沿って当接している請求項１または２記載の素子の取付構造。
4. 前記凸部及び前記孔が、前記凸部の前記孔内での回転を規制可能な円形以外の断面形状とされている請求項１ないし３のいずれか１項記載の素子の取付構造。

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