JP2540471B2 - 放熱機構及び放熱器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、例えば、トランジスタ等の放熱の必要な電
子素子の放熱器に関する。特に、放熱性の向上と、プリ
ント基板に対する電子素子の取付・取外を容易にしたも
のに関する。

【従来技術】

従来から、トランジスタ等の電子素子の放熱フィンに
ついては、筒の側面に多くの平板状のフィンを配設した
ものや、その他の種類のものが知られている。 一方、電子素子はプリント基板にリードで接続され取
付けられるのが一般的である。この電子素子にこれらの
放熱器を取付る際、放熱効果を高めるため、放熱器を筐
体やプリント基板等に螺子締め等により機械的に取り付
ける方法が採用されている。

【発明が解決しようとする課題】

放熱器を筐体やプリント基板に取付けると、電子素子
の取付、取外の際に次のような問題点があった。 第一には、放熱器を筐体やプリント基板に螺子等で取
付ける際に、放熱器の取付位置と電子素子の取付位置と
のミスマッチにより電子素子へ機械的ストレスが加わ
る。 第二には、電子素子を交換する場合、放熱器を一度取
外さなければならないという煩わしさがある。 第三に放熱器のプリント基板への取付けが容易でなく
時間がかかる。 また、従来の放熱器は空中への放熱が一般的である
が、さらに、放熱効率を向上させることが要請されてい
る。また、一定の放熱効率の場合には、放熱器の寸法を
小さくすることが要請されている。 本発明は上記課題を解決するために成されたものであ
り、その目的は、素子のプリント基板に対する固定や取
外を容易にすると共に放熱効率を向上させることであ
る。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するための発明の構成は、装置に搭載
された電子部品からの熱を放熱するための放熱機構であ
って、装置に設置されたプリント基板と、プリント基板
と平行に配設され、放熱のための放熱用金属パネルと、
プリント基板と放熱用金属パネルとの間に立設され、放
熱用金属パネルを固設するための高ナットと、高ナット
に対して、断面が閉じていない筒形金属体により、高ナ
ットの側面を覆うようにして、弾性によりその高ナット
の側面に接触して取り付けられる固定部と、固定部に連
続して一枚の平板の折曲加工により形成され、断面が閉
じていない筒形金属体により、放熱の必要な柱状の電子
素子の側面を覆うようにして、弾性によりその電子素子
の側面に接触して保持する保持部とから成る弾性を有す
る熱伝導性金属でできた放熱器とから成る放熱機構であ
る。 発明の他の特徴では、固定部と保持部は、それらの断
面形状において、曲線又は直線の集合により、略Ｓ字形
状に折り曲げ加工され、高ナットの軸方向に沿って筒形
状に形成されていることを特徴とする。 さらに、発明の他の特徴は、装置のプリント基板と放
熱用金属パネル間に立設された高ナットに対して、断面
が閉じていない筒形金属体により、高ナットの側面を覆
うようにして、弾性によりその高ナットの側面に接触し
て取り付けられ、その断面が高ナットの断面形状に適合
し、高ナットの軸方向に沿って筒形状に形成されている
固定部と、固定部に連続して形成され、放熱の必要な電
子素子を覆うようにして、弾性によりその電子素子を保
持し、固定部の上部端面に連続した短冊状の板部を下方
に折り曲げて、その板部とその板部が対面する保持部の
外側側面との間で電子素子を弾性により保持する保持部
とから成る弾性を有する熱伝導性金属でできた放熱器で
ある。

【作用および発明の効果】

装置のプリント基板と上部の金属プレートとの間には
高ナットが配設されており、その高ナットにより金属プ
レートが保持される。 本発明はこの高ナットを用いて放熱器の取付けを行う
と共にその高ナットを介して金属プレートに対して熱伝
導を行わせている。 この放熱器の取付けは次のように行われる。 放熱器の固定部は断面形状が閉じていない筒形の金属
体で構成されている。即ち、筒形の側面には、軸方向に
沿って両端を貫く切目が存在する。この切目を利用し
て、筒形の径を若干広げることで、固定部を高ナットの
端面又は側面から容易に挿入することができる。又は、
切目により筒形の外形を高ナットの外形より若干小さく
形成することにより、固定部を高ナットに取り付けた状
態で、金属弾性により固定部は固定ナットの側面に向か
う付勢力が作用し、固定部側面と高ナット側面とが強固
に接触する。 又、保持部では、電子素子が金属弾性により保持され
る。断面形状をＳ字形状に構成した放熱器では、固定部
は保持部と同様な方向により、電子素子に金属弾性によ
り強固に固定される。 この結果、電子素子により発生された熱は、保持部に
伝達され、固定部と高ナットを介して、高ナットの上端
に配設された金属プレートに放熱される。 このように、本発明の放熱器は高ナットに対して金属
弾性により固定されるので、取付け、取外しが極めて容
易となる。又、金属弾性による取付けのため、高ナット
が螺子締め固定されても電子素子にストレスが加わるこ
とがない。更に、電子素子から高ナットへの熱伝導性が
良く、しかも、最終的には金属プレートに放熱されるの
で放熱効果が高い。 又、発明の他の特徴では、保持部が、固定部の上部端
面に連続した短冊状の板部を下方に折り曲げて、その板
部とその板部が対面する保持部の外側面との間で、電子
素子を弾性により保持する構造であるので、直方体形状
の電子素子を保持し、その電子素子の放熱に有効であ
る。

【実施例】

以下、本発明を具体的な一実施例に基づいて説明す
る。 第１図は本発明の具体的な一実施例に係る放熱器の取
付け状態を示した斜視図である。 プリント基板１上に高ナット２が、プリント基板１の
裏面からビス３により螺子締めされて立設されている。
その高ナット２の上端面18には、電磁遮蔽と放熱とを兼
ねたアルミパネル４がビス５により固定される。 又、プリント基板１には図示しない抵抗、コンデン
サ、トランジスタ等の多数の電子素子が配設される。 このような構成において、プリント基板１に立設され
た放熱の必要なトランジスタ６に対して、本発明の放熱
器10が取付けられている。 放熱器10は固定部11と保持部12とから成る弾性を有し
た熱伝導性の高い金属で構成されている。放熱器10の断
面は、金属板の折曲加工により、第２図に示すように、
Ｓ字状に形成されている。そして、全体として断面Ｓ字
形状の筒形に構成されている。 第２図に示すように、固定部11は断面形状が閉じてい
ない。即ち、固定部11は高ナット２の側面の全体を覆う
ことなく、高ナット２の軸方向に沿った切目13を有して
いる。同様に、保持部12もトランジスタ６の側面の全体
を覆うことなく、高ナット２の軸方向に沿った切目14を
有している。 固定部11の断面形状は高ナット２の断面形状に略適合
しており、高ナット２に固定された状態で、金属弾性に
より高ナット２の側面に強固に接触する。又、保持部12
の断面形状はトランジスタ６と断面形状に略適合してお
り、トランジスタ６を保持した状態で、金属弾性により
トランジスタ６の側面に強固に接触する。 次に、本放熱器10の取付け方法を説明する。 第３図に示すように、放熱器10の保持部12の下方端面
17からトランジスタ６が挿入される。この時、保持部11
2の切目14を若干開くことで、トランジスタ６を保持部1
2に容易に挿入することができる。 又、保持部12の内側面には突起15が形成されており、
トランジスタ６は、その上端面16がその突起15に当接す
る位置に位置決めされる。これによって、トランジスタ
６が保持部12に挿入され過ぎて、トランジスタ６のリー
ド20a,20b,20cが保持部12に接触することが防止されて
いる。 又、トランジスタ６を充分に覆える保持部12の側周面
だけを他の保持部12から分離するように軸に垂直にスリ
ットを入れても良い。このようにスリットを入れると、
トランジスタ６を覆う保持部12が柔軟になりトランジス
タ６の挿入が容易となる。 次に、トランジスタ６の保持された放熱器10の固定部
11をその下端面19からプリント基板１に立設されている
高ナット２の上端面18の方向から挿入する。この時、固
定部11の切目を若干開くことで、容易に挿入できる。放
熱器10の挿入後、放熱器10を高ナット２に対してプリン
ト基板１の方向に向かって移動させる。そして、トラン
ジスタ６のリード20a,20b,20cをプリント基板１に形成
された穴24a,24b,24cに順次、挿入し、さらに、トラン
ジスタ６の底部がプリント基板１に、凡そ接触するま
で、放熱器10の移動を続けてる。尚、トランジスタ６の
リード20a,20b,20cは、この順序で長くなるように形成
されている。これにより、各リード20a,20b,20cが、１
本づつ、順次、穴24a,24b,24cに挿入されることから、
リードのプリント基板１に対する装着が容易となる。 このように、トランジスタ６のプリント基板１への取
付と放熱器10の高ナット２への取付けが行われた後、ア
ルミパネル４が高ナット２の上端面18にビス５により固
定される。 次に、放熱経路に付いて説明する。 トランジスタ６で発熱した熱は、放熱器10の保持部12
に伝達される。特に、保持部12の平面状の平坦部25は、
その表裏で、トランジスタ６及び高ナット２と接合して
いる。従って、保持部12に伝達された熱は、平坦部25を
介して高ナット２に伝達される。この高ナット２に伝達
された熱は、アルミパネル４に伝達され、最終的に空中
に放熱される。この経路と並行して、保持部12に伝達さ
れた熱は固定部11にも伝達され、固定部11から高ナット
２に伝達される。又、放熱器10から空中へも放熱され
る。 このように、本実施例の放熱器10は放熱効率の極めて
高いものである。 他の実施例 （１）放熱器30の断面形状を第４図に示す形状に構成し
ても良い。即ち、高ナット21が角柱である場合には、放
熱器30の固定部31を角柱に構成される。この場合も、固
定部31の側面は軸方向に沿って切目33が形成される。 （２）放熱器40の断面形状を第５図に示す形状に構成し
ても良い。即ち、高ナット22が半円柱である場合には、
放熱器40の固定部41を半円柱に構成される。この場合
も、固定部41の側面は軸方向に沿って切目43が形成され
る。 （３）放熱器50の断面形状を第６図に示す形状に構成し
ても良い。即ち、高ナット23が六角柱である場合には、
放熱器50の固定部51を六角柱に構成される。この場合
も、固定部51の側面は軸方向に沿って切目53が形成され
る。 （４）放熱器60の固定部61及び保持部62の断面は、第７
図に示すように、コ字状の角形をＳ字形状に連続した形
状としても良い。この場合には、固定部61には、高ナッ
ト２の直径より蛇若干狭い切目63が形成されており、保
持部62にはトランジスタ６の幅より若干狭い切目62が形
成されている。そして、固定部61の切目62の端面は外側
に若干開き、挟持面（側面）61aの中央部は外側に向か
って若干凸形状をなしている。又、保持部62において
も、同様に、保持部62の切目62の端面は外側に若干開
き、挟持面（側面）62aの中央部は外側に向かって若干
凸形状をなしている。 又、固定部61の挟持面61a,61b間の間隔は高ナット２
の直径より若干狭い。同様に、保持部62の挟持面（側
面）62a,62b間の間隔はトランジスタ６の幅よりも若干
狭い。 このような構成により、固定部61及び保持部62に強力
なバネ弾性が付与され、固定部61及び保持部62は高ナッ
ト２及びトランジスタ６に対して強力に接触される。 この構成の放熱器60の場合には、放熱器60の固定部61
を高ナット２に固定する場合には、切目63の側から、即
ち、高ナット２の側面の方向から挿入することができ
る。同様に、トランジスタ６も、保持部62の切目62の側
から挿入することができる。従って、上記実施例に比べ
てさらに、放熱器60の高ナット２及びトランジスタ６に
対する取付け及び取り外しが容易となる。 （５）放熱器70の保持部72を第８図に示すよな形状とし
ても良い。又、更に、固定部72の平坦部74を高ナット２
から遠ざかる方向に、更に90゜回転させた形状でも良
い。 （６）上記の実施例は放熱器の断面形状を略Ｓ字形状と
しているが、第９図に示すように、放熱器80をトランジ
スタ６の側面と高ナット２の側面とを同じ向きに回るよ
うに形成しても良い。 （７）本実施例の放熱器90は、第10図に示すように、高
ナット２と接合される断面が円形の固定部91を有してい
る。固定部91は軸方向に筒形状を構成され、前記実施例
と同様に切目93が設けられている。 一方、保持部92は固定部91の上端面94から平板95が固
定部91の外側面方向に折り返されて形成されている。こ
の平板95と固定部91の外側面との間でトランジスタ７が
挟持される。 このトランジスタ７は平板95の折り曲げ加工による弾
性により、トランジスタ７の方向に付勢されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の具体的な一実施例に係る放熱器の取付
け構成を示した斜視図、第２図は取付け状態での放熱器
の断面図、第３図は放熱器の取付けを示した拡散分解
図、第４図、第５図、第６図、第７図、第８図、第９図
は、それぞれ、他の実施例係る放熱器の取付け状態にお
ける断面図、第10図は他の実施例に係る放熱器の取付け
状態を示す拡散分解図である。 １……プリント基板 2,21,22,23……高ナット ４……アルミパネル、６……トランジスタ 10,30,40,50,60,70,80,90……放熱器 11,31,41,51,61,91……固定部 12,62,72,92……保持部 13,33,43,53,63,93……切目（固定部の） 14……切目（保持部の）

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】装置に搭載された電子部品からの熱を放熱
   するための放熱機構であって、 前記装置に設置されたプリント基板と、 前記プリント基板と平行に配設され、放熱のための放熱
   用金属パネルと、 前記プリント基板と前記放熱用金属パネルとの間に立設
   され、前記放熱用金属パネルを固設するための高ナット
   と、 前記高ナットに対して、断面が閉じていない筒形金属体
   により、前記高ナットの側面を覆うようにして、弾性に
   よりその高ナットの側面に接触して取り付けられる固定
   部と、前記固定部に連続して一枚の平板の折曲加工によ
   り形成され、断面が閉じていない筒形金属体により、放
   熱の必要な柱状の電子素子の側面を覆うようにして、弾
   性によりその電子素子の側面に接触して保持する保持部
   とから成る弾性を有する熱伝導性金属でできた放熱器
   と、 から成る放熱機構。
2. 【請求項２】前記固定部と前記保持部は、それらの断面
   形状において、曲線又は直線の集合により、略Ｓ字形状
   に折り曲げ加工され、前記高ナットの軸方向に沿って筒
   形状に形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の放熱機構。
3. 【請求項３】装置のプリント基板と放熱用金属パネル間
   に立設された高ナットに対して、断面が閉じていない筒
   形金属体により、前記高ナットの側面を覆うようにし
   て、弾性によりその高ナットの側面に接触して取り付け
   られ、その断面が前記高ナットの断面形状に適合し、高
   ナットの軸方向に沿って筒形状に形成されている固定部
   と、 前記固定部に連続して形成され、放熱の必要な電子素子
   を覆うようにして、弾性によりその電子素子を保持し、
   前記固定部の上部端面に連続した短冊状の板部を下方に
   折り曲げて、その板部とその板部が対面する前記保持部
   の外側側面との間で前記電子素子を弾性により保持する
   保持部と から成る弾性を有する熱伝導性金属でできた放熱器。