JP4063382B2 - 電気機器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に複数の電子部品が搭載されて構成される電気機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような電気機器の一例として図１１で示されるような回路構成を備えたスイッチング電源装置について説明する。交流入力は整流平滑回路３０で整流平滑されたうえでコンバータトランス３１の入力巻線３２に与えられる。コンバータトランス３１の出力巻線３３に誘起される電圧は整流平滑回路３４で整流平滑されて出力される。この出力電圧は検出回路３５で検出されて制御回路３６に与えられる。制御回路３６は、帰還巻線３７に誘起される電圧を電源とするとともに前記検出回路３５の出力に応答して出力電圧を一定に制御するようにスイッチングトランジスタ３８のオンオフデューティーを制御する。
【０００３】
上述した構成のスイッチング電源装置は周知であるが、こうしたスイッチング電源装置では、スイッチングトランジスタ３８とか整流平滑回路３４内のダイオードにおいて発生する熱を放熱するために、放熱部材３９上にこれらスイッチングトランジスタ３８、整流平滑回路３４内ダイオードを実装している。なお、説明の都合でこれらスイッチングトランジスタとかダイオードを発熱素子ともいうことにする。
【０００４】
こうした回路構成を備えたスイッチング電源装置では、通常、開口を備えたケーシングと、この開口に取り付けられる蓋体とを有し、前記ケーシング内に回路基板上に実装するとともに、この回路基板上に前記各回路を構成する部品を実装するようになっている。そして、前記発熱素子は前記ケーシング内に配備された放熱部材上に実装されている。
【０００５】
ところで、発熱素子はそれ自体から電気的ノイズを発生しているが、こうした電気的ノイズが放熱部材と発熱素子との間に存在している浮遊容量を通して空中に放射されたのでは好ましいことではない。そのため、従来ではその対策として放熱部材３９を安定な電位好ましくは接地電位にして空中にノイズが放射されないようにしているものがある。例えば放熱部材３９に接地用端子を固定するとともに、その接地用端子の端部をケーシング内の回路基板上の接地配線パターン上に半田付けして放熱部材３９を接地するとか、あるいは、放熱部材３９に圧着端子付きのリード線を用意し、その圧着端子をケーシング内で放熱部材３９と回路基板それぞれにネジおよびナットなどの固定部材を用いて接続して放熱部材３９を接地するようにしたノイズ放射防止構造としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したいずれのノイズ放射防止構造も、放熱部材の接地のために接地用端子とか圧着端子付きリード線が必要であるうえ、かつ、これらの取り付け作業に手間とコストとが相当にかかるものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ケーシング本体内に配備した発熱素子から発生する熱を放熱する板状の放熱部材に前記発熱素子を取り付けるとともに、前記放熱部材を前記ケーシング本体内に配備しており、前記ケーシング本体は該ケーシング本体と別体の支持部材に対して取り付け可能であり、前記支持部材は接地電位またはこれに相当する電位を有し、前記ケーシング本体の後部には複数の開口が形成され、前記放熱部材の一部が前記ケーシング本体の前記開口のそれぞれに対応して切り起こされて、それぞれの切り起こし部分が対応する前記開口からケーシング本体外に露出されるとともに、前記ケーシング本体外に露出している前記各切り起こし部分は、前記ケーシング本体が前記支持部材に取り付けられた状態で該支持部材に直接に接触して接地される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態においては電気機器としてスイッチング電源装置に適用して説明されるが、本発明はこのスイッチング電源装置に限定されるものではない。
【０００９】
図１を参照して本実施の形態のスイッチング電源装置の外部構成について説明する。この装置はケーシング本体１と蓋体２とからなるケーシング３を有している。蓋体２は入力、出力、接地などの端子４が取り付けられている。ケーシング本体１の後部後面には断面逆Ｕ形状のディンレールなどの支持レールの取り付けが可能な支持レール取付溝５が長手方向に形成され、この支持レール取付溝５にディンレールなどの支持レール６がケーシング本体外部材として装着されている。この支持レール６は接地などされて接地電位またはこれに相当する電位に保持されている。
【００１０】
図２および図３を参照して本実施の形態のスイッチング電源装置の内部構成について説明する。ここで、図２は当該スイッチング電源装置の分解斜視図であり、図３は内部側面構成図である。この装置は、ケーシング本体１内に電子部品７がそれぞれ実装された４枚の回路基板８〜１１が立体的に収納されている。ケーシング本体１は前面側に開口１２を有し、この開口１２に蓋体２が取り付けられる。前記各回路基板８〜１１においては、ケーシング本体１の開口１２に取り付けられた蓋体２の内面と対向する回路基板（前部回路基板）８とケーシング本体２の側部内面に対向する回路基板（側部回路基板）９，１０と、ケーシング本体１の後部内面と対向する回路基板（後部回路基板）１１とで構成されている。
【００１１】
放熱部材１５は板状であってケーシング本体２内における所定の部品（この場合は発熱素子となる）の動作に関連して配備され外部にノイズを放射し得る配備部材として、ケーシング本体１の後部内面と後部回路基板１１との間の後部収納スペース１３における放熱部分１５ａと、ケーシング本体１の側部内面と側部回路基板９，１０それぞれとの間の側部収納スペース１４における放熱部分１５ｂとで構成されている。側部収納スペース１４内の放熱部分１５ｂにはスイッチングトランジスタとかダイオードなどの発熱素子１６が取り付けられている。
【００１２】
ケーシング本体１の後部には複数のこの例では一対の開口１７が形成されている。後部収納スペース１３内の放熱部分１５ａには前記一対の開口１７それぞれ対応して一部に切り起こされてなる一対の切り起こし部分１８が構成されている。この切り起こし部分１８はケーシング本体１の開口１７それぞれからケーシング本体１外に露出するように構成される。
【００１３】
図４ないし図６を参照してケーシング本体１の後部後面の支持レール取付溝５の下側部には該支持レール取付溝５側に弾力的に突出する樹脂製の係止部材１９が設けられているとともに、この支持レール取付溝５上部に前記開口１７が一対形成され、この開口１７から切り起こし部分１８がケーシング本体１外に露出されている。
【００１４】
上記構成において、支持レール６への本実施の形態のスイッチング電源装置の取り付けは、まず支持レール取付溝５の上側に設けられた係止部２０に支持レール６の上係止縁を係止させて支持レール６を支持レール取付溝５を押し込み、その押し込み途中において支持レール６の下係止縁を係止部材１９に係止させてのち、係止部材１９を支持レール取付溝５側に復帰させることで支持レール６の支持レール取付溝５に取り付ける。
【００１５】
そして、スイッチング電源装置を支持レール６に上述のように取り付ける際に、放熱部分１５ａに形成されケーシング本体１の後部開口１７から外部に露出している切り起こし部分１８が支持レール６に圧接することになる。その結果、支持レール６は接地されているので、放熱部材１５は接地されることとなって、スイッチングトランジスタとかダイオードなどの発熱素子１６からは外部に電気的ノイズが放射されなくなる。
【００１６】
なお、上述の実施の形態においては、放熱部材１５はその放熱部分１５ａの一部が切り起こされてなる部分１８であったが、放熱部分１５ａに弾性を有する部材２１をネジ２２でもって取り付け、この部材２１をケーシング本体１の後部開口１７から外部に露出させることは、図７に参考例として示す。
【００１７】
なお、上述の実施の形態においては、支持部材としてのケーシング本体外部材が支持レール６であったが、これに限定されるものではなく、例えば、図１および図２で示されるケーシング本体１の外面のネジ穴２３に通されるネジ２５でもって制御盤などの盤体に固定する場合、その盤体をケーシング本体外部材としても構わない。この場合について図８ないし図１０を参照して説明すると、盤体２４に取り付けられるケーシング本体１の後部に開口２６，２６を設け、この開口２６，２６から前記切り起こし部分１８，１８を露出させて盤体２４に当接させるものとするとよい。
【００１８】
なお、上述の実施の形態においては、ケーシング本体外部材としての支持レール６あるいは盤体２４の電位は接地電位であったが、これに限定されるものではなく、接地電位に相当する電位であれば構わない。
【００１９】
なお、上述の実施の形態においては、ケーシング本体外部材が支持レール６あるいは制御盤２４であったが、これに限定されるものではなく、接地電位あるいはこれに相当する電位を有する部材であれば構わない。
【００２０】
なお、上述の実施の形態においては、ノイズを放射する部品は発熱素子に限らないが、こうした場合では、放熱部材に代え、そのノイズ放射部品を覆う遮蔽部材の一部をケーシング本体の開口を介してケーシング本体外部材に接地などしても構わない。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ケーシング本体内における発熱素子の熱が放熱される放熱部材から切り起こした切り起こし部分がケーシング本体の開口からケーシング本体外に露出しているとともに、ケーシング本体が支持部材に取り付けられた状態では、放熱部材のケーシング本体外に露出している切り起こし部分が支持部材に直接に接触して接地されることにより、放熱部材からノイズが放射されるのを防止できる。また、本発明によれば、放熱部材のような部材からノイズが放射されるのを防止する構造としては、その部材の接地のために接地用端子とか圧着端子付きリード線が不要であるうえ、これらの取り付け作業も不要となり、その分、手間とコストとが大幅に削減される。
【００２２】
なお、ケーシング本体が取り付けられる支持部材として、支持レール、盤体を用いると、装置の支持ができるうえ、放熱部材の接地にも利用でき、別途に放熱部材の接地のための部材が不要であるのでコストの削減が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のスイッチング電源装置の外観斜視図
【図２】図１の分解斜視図
【図３】図１の内部の側面図
【図４】図１のケーシング本体の斜視図
【図５】図１の内部の放熱部材と回路基板との斜視図
【図６】支持レールへ取り付けた状態の電源装置の側面図
【図７】放熱部材における設置用部材の参考例を示す図
【図８】本発明の他の実施の形態のスイッチング電源装置におけるケーシング本体の斜視図
【図９】図８の装置における内部の放熱部材と回路基板との斜視図
【図１０】盤体へ取り付けた状態の電源装置の側面図
【図１１】スイッチング電源装置の内部回路図
【符号の説明】
１ ケーシング本体
２ 蓋体
３ ケーシング
５ 支持レール取付溝
６ 支持レール
８〜１１ 回路基板
１２ 開口
１５ 放熱部材
１６ 発熱素子
１７ 開口
１８ 切り起こし部分

Claims (1)

1. ケーシング本体内に配備した発熱素子から発生する熱を放熱する板状の放熱部材に前記発熱素子を取り付けるとともに、前記放熱部材を前記ケーシング本体内に配備しており、
   前記ケーシング本体は該ケーシング本体と別体の支持部材に対して取り付け可能であり、
   前記支持部材は接地電位またはこれに相当する電位を有し、
   前記ケーシング本体の後部には複数の開口が形成され、
   前記放熱部材の一部が前記ケーシング本体の前記開口のそれぞれに対応して切り起こされて、それぞれの切り起こし部分が対応する前記開口からケーシング本体外に露出されるとともに、
   前記ケーシング本体外に露出している前記各切り起こし部分は、前記ケーシング本体が前記支持部材に取り付けられた状態で該支持部材に直接に接触して接地されることを特徴とする電気機器。

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