JP7363610B2

JP7363610B2 - 電源ユニット

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Publication number: JP7363610B2
Application number: JP2020043330A
Authority: JP
Inventors: 大悟郎蛭子本; 真吾長岡; 充佐藤; 和史下里
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2020-03-12
Filing date: 2020-03-12
Publication date: 2023-10-18
Anticipated expiration: 2040-03-12
Also published as: CN113395849A; CN113395849B; JP2021145489A; DE102021105707A1; DE102021105707B4

Description

本発明は、電源ユニットに関する。

特許文献１には、電源ユニットが開示されている。特許文献１の電源ユニットでは、筐体と、発熱部品が設けられて筐体の内部に配置された基板とを備えている。

特開２０１５－１７７０６６号公報

前記電源ユニットでは、トランスなどの発熱部品が設けられている基板は、その端部が、筐体に形成された支持溝に挿入され、基板の端部で筐体に支持されている。このような構成において、例えば、電源容量を増加させようとすると、トランスなどの発熱部品が大型化して、基板と発熱部品とを合わせた質量が増加する。そのような電源ユニットを、例えば、工場内又は船舶内などで使用すると、伝播する様々な振動が筐体の支持溝と基板の端部との接続部分に伝達される。その結果、基板の端部と支持溝とに過大な力が作用して破損してしまい、電源ユニットが故障する可能性があり、耐振性が不十分である。

従って、本発明の目的は、前記問題を解決することにあって、耐振性を向上することができる電源ユニットを提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の１つの態様に係る電源ユニットは、
底面部と、前記底面部の両端部にそれぞれ互いに対向する第１側面部と第２側面部とを有するＵ字状の筐体と、
発熱部品を有し、前記第１側面部と前記第２側面部とに支持される基板と、
前記第１側面部及び前記第２側面部とのそれぞれの対向面にそれぞれ固定される固定部と、前記固定部を両端部に有し、且つ、前記底面部に対向して配置されつつ前記第１側面部と前記第２側面部との間に介在し固定されて前記筐体とで四角枠体を構成する支持板部と、前記支持板部より起立した複数の放熱フィンとを有するとともに、前記基板と接触して前記発熱部品によって発生する熱を外部へ放出する放熱部材と、
を備える。

本発明の前記態様によれば、第１側面部と、第２側面部と、底面部と、固定部を両端部に有する支持板部との四面で立体的に剛体のように四角枠体を構成して電源ユニットの剛性を向上させて、電源ユニットの耐振性を向上することができる。

本発明の第１実施形態に係る電源ユニットの斜視図。図１に示す電源ユニットの筐体の斜視図。図１に示す電源ユニットの発熱部品の一例が設けられた基板の斜視図。図１に示す電源ユニットの放熱部材の斜視図。図４Ａに示す放熱部材の正面図。本発明の第１実施形態の電源ユニットの平面図。本発明の第２実施形態の電源ユニットの斜視図。図６Ａに示す電源ユニットの分解斜視図。本発明の第３実施形態の電源ユニットの斜視図。図１に示す第１実施形態の第１変形例の電源ユニットの斜視図。図８Ａに示す第１実施形態の第１変形例の電源ユニットの平面図。図１に示す第１実施形態の第２変形例の電源ユニットの斜視図。図９Ａに示す第１実施形態の第２変形例の電源ユニットの平面図。図８Ａに示す第１実施形態の第１変形例に係る電源ユニットの第２側面部の端縁部に大きさＷの荷重を印加する様子を示す電源ユニットの平面図。放熱部材の異なる取付位置で図１０に示すように荷重が印加されたときに第２側面部の端縁部に生じるたわみをそれぞれ算出した結果を示す図。図９Ａに示す第１実施形態の第２変形例の電源ユニットにおいて第２側面部の端縁部と、第２側面部における第１の放熱部材と第２の放熱部材との間の中央部とに大きさＷの荷重を印加する様子を示す電源ユニットの平面図。複数の放熱部材の異なる取付位置で図１２に示すように荷重が印加されたときに第２側面部の端縁部に生じるたわみをそれぞれ算出した結果を示す図。複数の放熱部材の異なる取付位置で図１２に示すように荷重が印加されたときに第２側面部における複数の放熱部材の間の中央部に生じるたわみをそれぞれ算出した結果を示す図。図１３及び図１４に示すたわみをそれぞれの放熱部材の異なる取付位置で足し合わせた結果を示す図。

以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る電源ユニット１は、図１に示すように、筐体２と、基板３と、放熱部材４とを備える。

筐体２は、例えば、金属又はセラミックなど、基板３より放熱性能が高い材質で構成される。筐体２は、図２に示すように、概ね長方形形状の板を長手方向に折り曲げて第１側面部２１と、第２側面部２２と、底面部２３とを一体に形成する。第１側面部２１と底面部２３、及び、第２側面部２２と底面部２３とは、いずれも９０度で直交する。第１側面部２１と第２側面部２２とは、互いに対向して平行である。第１側面部２１と、第２側面部２２と、底面部２３とは、いずれも長方形形状であり、第１側面部２１と第２側面部２２とは、同じ大きさである。以下、本発明に係る実施の形態の説明において、元の長方形形状の板の長手方向を、それぞれ第１側面部２１、第２側面部２２、及び底面部２３の長手方向とする。また、第１側面部２１及び第２側面部２２では、第１側面部２１と第２側面部２２とのそれぞれ互いに対向する面内においてそれぞれの長手方向と垂直な方向を幅方向とする。底面部２３では、第１側面部２１及び第２側面部２２側の面内において底面部２３の長手方向と垂直な方向を幅方向と定義する。

第１側面部２１及び第２側面部２２において、第１側面部２１及び第２側面部２２の底面部２３と隣接する端縁部とは長手方向に反対の端縁部２７は、それぞれ自由端である。

第１側面部２１及び第２側面部２２は、複数のシャーシ固定部２４と、複数の通し穴２５と、複数の差込部２６とを有する。一例として、第１側面部２１は、第１側面部２１の幅方向の両端縁部に４つのシャーシ固定部２４を有し、同様に、第２側面部２２は、第２側面部２２の幅方向の両端縁部に４つのシャーシ固定部２４を有する。各シャーシ固定部２４は板状であって、第１側面部２１及び第２側面部２２の各端縁部から対向する第２側面部２２及び第１側面部２１に向けて突出する。また、第１側面部２１は、第１側面部２１の底面部２３と隣接する端縁部とは長手方向に反対の端縁部付近の放熱部材４の取付領域において、幅方向に３つの通し穴２５を有し、第２側面部２２は、第２側面部２２の底面部２３と隣接する端縁部とは長手方向に反対の端縁部付近の放熱部材４の取付領域において、幅方向に離れて配置された２つの通し穴２５を有する。更に、第１側面部２１及び第２側面部２２は、通し穴２５付近に、後述する基板３の突出部３２を位置決めするために収容する四角の差込部２６をそれぞれ幅方向に離れて２つ有する。差込部２６は、基板３の突出部３２よりもやや大きい貫通孔である。

基板３は、図３に示すように、概ね長方形形状であって、長手方向と幅方向とを有する。基板３には、発熱部品３１及びその他の部品が接続される。発熱部品３１は、例えばトランスである。基板３は、長手方向の各端部３３に長手方向外側に向けて矩形に突出する２つの突出部３２を有する。突出部３２は、筐体２の第１側面部２１及び第２側面部２２が有する差込部２６に対応するように設けられ、差込部２６を介して第１側面部２１及び第２側面部２２に支持されて位置決めされる。基板３は、例えば、図５に示すような円筒状のスペーサー４６を介して放熱部材４に接続され、発熱部品３１で発生した熱が基板３とスペーサー４６とを介して放熱部材４に伝達される。

放熱部材４は、図４Ａに示すように、概ね長方形形状であって、長手方向と幅方向とを有する。放熱部材４は、例えば、金属又はセラミックなど、基板３より放熱性能が高い材質で構成される。放熱部材４は、固定部４１と、概ね長方形形状で板状の剛体である支持板部４２と、放熱フィン４３とを有する。固定部４１は、支持板部４２の長手方向の両端部において、支持板部４２の厚み方向に支持板部４２に対して垂直に起立して、支持板部４２の幅方向沿いの取付面４１Ａを放熱部材４の長手方向外側に有する。また、各固定部４１は、固定部４１の取付面４１Ａ内において、ねじ穴部４４を支持板部４２の幅方向に離れて複数有する。ねじ穴部４４の寸法及び配置の間隔は、筐体２の第１側面部２１及び第２側面部２２が有する通し穴２５の寸法及び配置の間隔に対応する。放熱部材４の寸法は、放熱部材４が筐体２に固定されるとき、固定部４１の取付面４１Ａと筐体２の第１側面部２１及び第２側面部２２のそれぞれの対向面とが接触することができる寸法である。これにより、固定部４１は、筐体２の第１側面部２１及び第２側面部２２のそれぞれの対向面にそれぞれねじ４７で固定することができる。放熱フィン４３は、両固定部４１の間に複数配置され、固定部４１と同方向に支持板部４２より起立する。

また、放熱部材４が筐体２の第１側面部２１及び第２側面部２２のそれぞれの対向面の取付領域に固定されるとき、第１側面部２１と、第２側面部２２と、底面部２３と、固定部４１を両端部に有する支持板部４２との四面の金属体で立体的に剛体のように構成される四角枠体４５が形成される。このような構成によれば、四角枠体４５によって電源ユニット１の剛性を向上させることができる。
従来技術に記載したように基板の端部が筐体に形成された支持溝に挿入され、基板の端部で筐体に支持されている場合、基板が筐体に支持されても電源ユニット全体としては剛性を向上するものではなかった。これに対して、本発明に係る実施の形態の電源ユニット１における四角枠体４５では、上述のように、筐体２の第１側面部２１と底面部２３、及び、第２側面部２２と底面部２３とが、いずれも９０度で直交する。また、筐体２の第１側面部２１及び第２側面部２２のそれぞれの対向面と放熱部材４の支持板部４２とが、固定部４１を介していずれも９０度で直交する。その結果、四面の金属体同士の成す角が９０度である四角枠体４５によって電源ユニット１全体の剛性を向上させることができる。

なお、放熱フィン４３が支持板部４２から起立する方向において、放熱フィンの高さ４０１よりも固定部４１の高さ４０２の方が高くてもよい。このような構成によれば、固定部４１の第１側面部２１及び第２側面部２２にそれぞれ対向する面の取付領域の面積が増加して、より強固に筐体２と放熱部材４とを固定して、電源ユニット１の剛性を向上させることができる。
また、図４Ｂに示すように、放熱部材４では、放熱フィンの幅方向の寸法４０３よりも各固定部の幅方向の寸法４０４が大きくてもよい。このような構成によれば、固定部４１の取付強度が向上して、より強固に筐体２と放熱部材４とを固定して、電源ユニット１の剛性を向上させることができる。また、放熱部材４は、アルミニウム製であってもよい。このような構成によれば、放熱性を向上させることができる。

要するに、第１実施形態に係る電源ユニット１によれば、図５に示すように、第１側面部２１と、第２側面部２２と、底面部２３と、固定部４１を両端に有する支持板部４２との四面で立体的に四角枠体４５を構成して、電源ユニット１の剛性を向上させて、電源ユニット１の耐振性を向上することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る電源ユニット１は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、筐体２が１つの部材ではなく、第１部材２０１と第２部材２０２との２つの部材で構成されている点で、第１実施形態と異なっている。なお、第２実施形態では、第１実施形態と同一部分に同一参照番号を付して説明を省略し、第１実施形態と異なる点について説明する。

第１部材２０１は、第１側面部２１を有するとともに、第１側面部２１の長手方向の一方の端部に図１の底面部２３と同形状となるように長方形形状の第１底面部２３１を有する。また、第２部材２０２は、第２側面部２２を有するとともに、第２側面部２２の長手方向の一方の端部に図１の底面部２３と同形状となるように長方形形状の第２底面部２３２を有する。第１底面部２３１と第２底面部２３２とは、互いに重なり合って積層固定されることで、底面部２３を構成する。第１底面部２３１と第２底面部２３２とは、複数のねじ４８で固定される。例えば、図１の底面部２３の板厚と第１底面部２３１及び第２底面部２３２の板厚とが同じであれば、第２実施形態における底面部２３の厚さは増加する。
このような構成によれば、底面部２３の板厚の増加によって電源ユニット１の剛性を向上させて、電源ユニット１の耐振性を向上させつつ、電源ユニット１の組立を容易にすることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係る電源ユニット１は、図７に示すように、シャーシ５が筐体２に固定されている点で、第１実施形態とは異なっている。また、図７中の放熱部材４側の面を頂面とし、頂面と底面部２３との間で第１側面部２１と第２側面部２２とに直交する面を、それぞれ前面及び背面とする。なお、第３実施形態では、第１実施形態又は第２実施形態と同一部分に同一参照番号を付して説明を省略し、第１実施形態又は第２実施形態と異なる点について説明する。

シャーシ５は、金属製である。シャーシ５は、網状に複数の貫通孔５１を有する。シャーシ５は、放熱部材４の外側に放熱部材４に対向しつつ、電源ユニット１の頂面と、前面と、背面とを覆うように配置され、筐体２に複数設けられているシャーシ固定部２４にねじ４９で固定されている。
このような構成によれば、ごみ及び埃などが電源ユニット１の内部に入ることを防ぎつつ、放熱性を向上することができる。なお、本発明の第３実施形態においてシャーシ５は、電源ユニット１の頂面と、前面と、背面とを覆うように配置されるのみではなく、電源ユニット１の頂面だけを覆うように配置されてもよい。

（変形例）
電源ユニット１は、第１実施形態の第１変形例として、図８Ａに示すように、第１側面部２１と第２側面部２２との底面部２３とは反対側の端縁と底面部２３との間で固定される放熱部材４を備えてもよい。
このような構成によっても、図８Ｂに示すように、第１側面部２１と、第２側面部２２と、底面部２３と、固定部４１を両端に有する支持板部４２とで構成される金属製の四角枠体４５が形成されるため、電源ユニット１の剛性を向上させて、電源ユニット１の耐振性を向上することができる。

図１０は、図８Ａに示す第１実施形態の第１変形例に係る電源ユニット１の第２側面部２２の端縁部２７に大きさＷの荷重を印加する様子を示す電源ユニット１の平面図である。図１０に示すように、端縁部２７が、第２側面部２２の底面部２３から長手方向に距離Ｌの位置にある。端縁部２７における、第２側面部２２の第１側面部２１との対向面とは反対側の面から第２側面部２２の厚み方向に大きさＷの荷重を印加するときの端縁部２７のたわみを算出する。算出するたわみは、一端が固定端であり、他端が自由端である長さＬの片持ち梁の自由端側の先端に大きさＷの荷重をせん断力として印加したときのたわみと同様とする。ここで、放熱部材４を筐体２に固定していない場合の端縁部２７のたわみをδ０とすると、たわみδ０は、下記の数式（１）で求められる。なお、Ｅは第２側面部２２のヤング率であり、第２側面部２２の材料によって異なる。また、Ｉは第２側面部２２の断面二次モーメントであり、第２側面部２２を底面部２３の長手方向に平行な面に沿って切断したときの断面形状の寸法によって異なる。

（数１）
δ０＝ＷＬ^３／３ＥＩ …（１）

また、放熱部材４を底面部２３から端縁部２７の方向に底面部２３の内面から距離ｈ１の位置で第１側面部２１及び第２側面部２２に固定している場合に、端縁部２７において、同様に大きさＷの荷重を印加するときの端縁部２７のたわみを算出する。算出するたわみは、一端が固定端であり、他端が自由端である長さ(Ｌ－ｈ１)の片持ち梁の自由端側の先端に大きさＷの荷重をせん断力として印加したときのたわみと同様とする。このとき、端縁部２７におけるたわみをδ１とすると、たわみδ１は、下記の数式（２）で求められる。なお、図１０において、たわみδ１は、第２側面部２２の端縁部２７を囲むように破線の円で示されている。これは、たわみδ１が第２側面部２２の端縁部２７において生じることを示し、たわみδ１のたわみ形状を示すものではない。

（数２）
δ１＝Ｗ（Ｌ－ｈ１）^３／３ＥＩ …（２）

底面部２３から放熱部材４の取付位置までの距離ｈ１を、底面部２３より距離Ｌに対する１０％の位置から１０％ずつ増加させて、距離Ｌに対する１００％の位置、すなわち、端縁部２７に至るまで変更した。それぞれの取付位置における距離ｈ１の値を数式(２)に適用してたわみδ１を求め、たわみδ０に対するたわみδ１の割合を算出した。算出結果を図１１に示す。図１１において太枠で囲む部分の算出結果から、例えば、たわみδ１をたわみδ０の５０％以下に抑えるためには、距離ｈ１が距離Ｌの２０％以上１００％以下となるような位置で放熱部材４を第１側面部２１及び第２側面部２２に固定すればよい。更に、例えば、たわみδ１をたわみδ０の１０％以下に抑えるためには、距離ｈ１が距離Ｌの５０％以上１００％以下となるような位置で放熱部材４を第１側面部２１及び第２側面部２２に固定すればよい。このように、たわみδ０に対するたわみδ１の割合が小さくなるにつれて、筐体２の第２側面部２２は、たわみにくくなる。また、筐体２の第２側面部２２と同じ大きさで、底面部２３を介して互いに対向する第１側面部２１も、同様であると考えられる。すなわち、第１側面部２１及び第２側面部２２がたわみにくくなるため、放熱部材４と固定された筐体２は、剛性が向上する。従って、たわみδ０に対するたわみδ１の割合が小さくなるにつれて、放熱部材４と固定された筐体２を備える電源ユニット１の剛性が向上して、電源ユニット１の耐振性が向上する。

第１実施形態の第２変形例として、図９Ａに示すように、第１の放熱部材４１１と第２の放熱部材４１２とを備えてもよい。第１の放熱部材４１１は、第１実施形態の放熱部材４である。第１の放熱部材４１１は、第１側面部２１と第２側面部２２との底面部２３とは反対側の端縁側に固定される。また、第１の放熱部材と同様な構成を有する第２の放熱部材４１２は、第１側面部２１と第２側面部２２とに対して、第１の放熱部材４１１と底面部２３との間に、第１の放熱部材４１１と底面部２３とからそれぞれ離れて固定されてもよい。
このような構成によれば、図９Ｂに示すように、第１側面部２１と、第２側面部２２と、底面部２３と、第１の放熱部材４１１の固定部４１を両端に有する支持板部４２及び第２の放熱部材４１２の固定部４１を両端に有する支持板部４２とで構成される複数の金属製の四角枠体４５が形成される。具体的には、第１側面部２１、第２側面部２２、底面部２３、及び第１の放熱部材４１１の固定部４１を両端に有する支持板部４２の四面の金属体で構成される四角枠体４５Ａと、第１側面部２１、第２側面部２２、底面部２３、及び第２の放熱部材４１２の固定部４１を両端に有する支持板部４２の四面の金属体で構成される四角枠体４５Ｂと、第１側面部２１、第２側面部２２、第１の放熱部材４１１の固定部４１を両端に有する支持板部４２、及び第２の放熱部材４１２の固定部４１を両端に有する支持板部４２の四面の金属体で構成される四角枠体４５Ｃが形成される。
筐体２の第１側面部２１と第２側面部２２との底面部２３とは反対側の端縁側に第１の放熱部材４１１を固定することで、Ｕ字状の筐体２の自由端を支持できて電源ユニット１の剛性を向上することができる。更に、第２の放熱部材４１２を第１の放熱部材４１１と筐体２の底面部２３との中間に固定することで、第１側面部２１と第２側面部２２とを剛体の支持板で支持する箇所を第１側面部２１及び第２側面部２２の長手方向に複数設けることができる。その結果、１つの放熱部材で第１側面部２１と第２側面部２２とを支持する場合と比較して、電源ユニット１の剛性を更に向上させて、電源ユニット１の耐振性をより向上することができる。

図１２に示す電源ユニット１は、第１の放熱部材４１１を底面部２３から端縁部２７の方向に距離ｈ１の位置で筐体２の第１側面部２１及び第２側面部２２に固定している。また、第２の放熱部材４１２を底面部２３から端縁部２７の方向に底面部２３の内面から距離ｈ２の位置で第１側面部２１及び第２側面部２２に固定している。この場合の端縁部２７において、第２側面部２２の第１側面部２１との対向面とは反対側の面から第２側面部２２の厚み方向に大きさＷの荷重を印加するときの端縁部２７のたわみを算出する。このたわみは、上述のたわみδ１と同じである。また、図１２に示すように、中央部２８が、第２側面部２２の長手方向に係る第１の放熱部材４１１と第２の放熱部材４１２との間の距離を２等分する位置にある。中央部２８において、第２側面部２２の第１側面部２１との対向面とは反対側の面から第２側面部２２の厚み方向に大きさＷの荷重を印加するときのたわみを算出する。算出するたわみは、両端が固定端であり、長さ（ｈ１－ｈ２）の両端固定梁の中心に大きさＷの荷重をせん断力として印加したときのたわみと同様とする。ここで、中央部２８におけるたわみをδＣとすると、たわみδＣは、下記の数式（３）で求められる。なお、図１２において、たわみδ１は、第２側面部２２の端縁部２７を囲むように破線の円で示され、たわみδＣは、第２側面部２２の中央部２８を囲むように破線の円で示されている。これは、たわみδ１が第２側面部２２の端縁部２７において生じ、たわみδＣが第２側面部２２の中央部２８において生じることを示し、たわみδ１及びたわみδＣのたわみ形状を示すものではない。

（数３）
δＣ＝Ｗ（ｈ１－ｈ２）^３／１９２ＥＩ …（３）

底面部２３から第１の放熱部材４１１の取付位置までの距離ｈ１を、底面部２３より距離Ｌに対する１０％の位置から１０％ずつ増加させて、距離Ｌに対する１００％の位置、すなわち、端縁部２７に至るまで変更した。それぞれの取付位置における距離ｈ１の値を数式(２)に適用してたわみδ１を求めた。また、底面部２３から第２の放熱部材４１２の取付位置までの距離ｈ２を、底面部２３より距離Ｌに対する１０％の位置から１０％ずつ増加させて、距離Ｌに対する１００％の位置、すなわち、端縁部２７に至るまで変更した。それぞれの取付位置における距離ｈ２の値を数式(３)に適用してたわみδＣを求めた。求めたたわみδ１、たわみδＣ、及び先に求めたたわみδ０より、たわみδ０に対するたわみδ１の割合及びたわみδ０に対するたわみδＣの割合を算出した。たわみδ０に対するたわみδ１の割合の算出結果を図１３に示す。図１３に示す算出結果は、上述の図１１に示す結果と同様である。また、たわみδ０に対するたわみδＣの割合の算出結果を図１４に示す。図１３及び図１４において、算出結果の一部を太枠で囲んで示す。太枠で囲む部分の算出結果から、例えば、たわみδ１及びたわみδＣをたわみδ０の１０％以下に抑えるためには、距離ｈ１が距離Ｌの５０％以上１００％以下となるような位置で第１の放熱部材４１１を第１側面部２１及び第２側面部２２に固定すればよい。更に、例えば、距離ｈ１が距離Ｌの６０％以上９０％以下となるような位置で第１の放熱部材４１１を第１側面部２１及び第２側面部２２に固定する。尚且つ、距離ｈ２が距離Ｌの１０％以上８０％以下となるような位置で第１の放熱部材４１１及び第２の放熱部材４１２を第１側面部２１及び第２側面部２２に固定する。これにより、たわみδ１及びたわみδＣをたわみδ０の５％以下に抑えることができる。すなわち、第１の放熱部材４１１を距離ｈ１が距離Ｌの６０％以上９０％以下となる位置で第１側面部２１及び第２側面部２２に固定する。尚且つ、第２の放熱部材４１２を距離ｈ２が距離Ｌの１０％以上８０％以下となるような位置で第１側面部２１及び第２側面部２２に固定する。これにより、第１側面部２１及び第２側面部２２がたわみにくくなるため、第１の放熱部材４１１及び第２の放熱部材４１２と固定された筐体２は、剛性が向上する。そのため、第１の放熱部材４１１及び第２の放熱部材４１２と固定された筐体２を備える電源ユニット１の剛性が向上して、電源ユニット１の耐振性が向上する。

上述のたわみδ１及びたわみδＣに関する算出結果は、第２側面部２２の端縁部２７及び中央部２８においてそれぞれ別に算出された結果である。そこで、外部からの振動が電源ユニット１の複数点に印加された場合について評価するため、たわみδ０に対するたわみδ１及びたわみδＣの割合の算出結果を足し合わせた結果を図１５に示す。図１５において太枠で囲む部分の算出結果から、例えば、たわみδ１とたわみδＣとを足し合わせたたわみをたわみδ０の１０％以下に抑えるためには、距離ｈ１が距離Ｌの５０％以上１００％以下となるような位置で第１の放熱部材４１１を第１側面部２１及び第２側面部２２に固定すればよい。更に、例えば、距離ｈ１が距離Ｌの６０％以上９０％以下となるような位置で第１の放熱部材４１１を第１側面部２１及び第２側面部２２に固定する。尚且つ、第２の放熱部材４１２を距離ｈ２が距離Ｌの１０％以上８０％以下となるような位置で第１側面部２１及び第２側面部２２に固定する。これにより、たわみδ１及びたわみδＣをたわみδ０の５％以下に抑えることができる。すなわち、第１の放熱部材４１１及び第２の放熱部材４１２を筐体２に固定すれば、筐体２の複数点のたわみを抑えることができて、電源ユニット１の耐振性が向上する。

なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。

本発明の前記態様に係る電源ユニットは、例えば、工場内や船舶内で使用される電源に適用可能である。

１電源ユニット
２筐体
２１第１側面部
２２第２側面部
２３底面部
２４シャーシ固定部
２５通し穴
２６差込部
２７端縁部
２８中央部
２０１第１部材
２０２第２部材
２３１第１底面部
２３２第２底面部
３基板
３１発熱部品
３２突出部
３３端部
４放熱部材
４１固定部
４１Ａ取付面
４２支持板部
４３放熱フィン
４４ねじ穴部
４５四角枠体
４５Ａ四角枠体
４５Ｂ四角枠体
４５Ｃ四角枠体
４６スペーサー
４７ねじ
４８ねじ
４９ねじ
４０１放熱フィンの高さ
４０２固定部の高さ
４０３放熱フィンの幅方向の寸法
４０４固定部の幅方向の寸法
４１１第１の放熱部材
４１２第２の放熱部材
５シャーシ
５１貫通孔

Claims

底面部と、前記底面部の両端部にそれぞれ互いに対向する第１側面部と第２側面部とを有するＵ字状の筐体と、
発熱部品を有し、前記第１側面部と前記第２側面部とに支持される基板と、
前記第１側面部及び前記第２側面部とのそれぞれの対向面にそれぞれ固定される固定部と、前記固定部を両端部に有し、且つ、前記底面部に対向して配置されつつ前記第１側面部と前記第２側面部との間に介在し固定されて前記筐体とで四角枠体を構成する支持板部と、前記支持板部より起立した複数の放熱フィンとを有するとともに、前記基板と接触して前記発熱部品によって発生する熱を外部へ放出する放熱部材と、
を備える、
電源ユニット。
前記放熱フィンが前記支持板部から起立する方向において、前記放熱フィンの高さよりも前記固定部の高さの方が高い、請求項１に記載の電源ユニット。
前記放熱部材では、前記放熱フィンの幅方向の寸法よりも前記各固定部の幅方向の寸法が大きい、請求項１に記載の電源ユニット。
前記放熱部材を第１の放熱部材とし、前記第１の放熱部材は、前記第１側面部と前記第２側面部との前記底面部とは反対側の端縁側に固定され、
前記第１の放熱部材と同様な構成を有する第２の放熱部材をさらに備え、前記第２の放熱部材は、前記第１側面部と前記第２側面部とに対して、前記第１の放熱部材と前記底面部との間に、前記第１の放熱部材と前記底面部とからそれぞれ離れて固定されている、
請求項１～３のいずれか１つに記載の電源ユニット。
前記筐体は、
前記第１側面部を有するとともに、前記第１側面部の一方の端部に第１底面部を有する第１部材と、
前記第２側面部を有するとともに、前記第２側面部の一方の端部に第２底面部を有する第２部材とを備え、
前記底面部は、前記第１底面部と前記第２底面部とが互いに重なり合って積層固定されることで構成される、
請求項１～４のいずれか１つに記載の電源ユニット。
複数の貫通孔を有し、前記放熱部材の外側に前記放熱部材に対向して配置されて前記筐体と固定される網状のシャーシを有する、請求項１～５のいずれか１つに記載の電源ユニット。
前記筐体及び前記放熱部材が前記基板より放熱性能が高い材質である、請求項１～６のいずれか１つに記載の電源ユニット。