JPH01239998A - プラグインユニットの放熱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ヰ既　　　　　要 通信・電子機器等の装置において装置本体に着脱自在に
収容されるプラグインユニットの放熱構造に関し、 プラグインユニットの高密度な収容を可能とすることを
目的とし、 装置本体に着脱自在に収容されたプラグインユニットの
放熱構造において、上記プラグ／１′ンユニツトに搭載
された発熱部品に二方向性形状記憶素子を密着固定し、
上記発熱部品が発熱したときに上記二方向性形状記憶素
子が上記装置本体に対して固定された放熱部材に当接し
上記発熱部品が冷却したときに上記二方向性形状記憶素
子が上記放熱部材から離間するように形状記憶を行って
構成する。

産業上の利用分野 本発明は、通信・電子機器等の装置において装置本体に
着脱自在に収容されるプラグインユニットの放熱構造に
関する。

近年、通信・電子機器等の装置における電子部品の実装
形態としては、小型又は単純な装置及び特殊用途の装置
を除いてほとんどが機能単位毎にモジニールを構成し、
各モジュール間をコネクタ及び配線材で接続してなるモ
ジュール実装方式が採用されており、これにより設計、
製造及び保守の効率化並びに装置の小型化が図られてい
る。各モジュールは、例えば電子回路が形成されたプリ
ント配線板に電気的及び機械的な接続のための着脱機構
を施したプラグインユニットからなり、そこに搭載され
る発熱部品の放熱構造の最適化が模索されているもので
ある。

従来の技術 第９図はプラグインユニットの従来の放熱構造の斜視図
である。プラグインユニット３１に搭載されたパワート
ランジスタ、ＩＣ等の発熱部品３２に放熱フィン３３を
密着固定し、この放熱フィン３３を介して空気中への放
熱を図ったものである。

発明が解決しようとする課題 第９図に示される従来の放熱構造にあっては、発熱部品
の大きさが限られていることから、充分な放熱効果を得
るためには、フィンを長くして放熱フィンの表面積を増
大させる必要があり、大型の放熱フィンが必要となる。

このため、プラグインユニットの薄型化が放熱フィンの
大きさにより制限され、プラグインユニットを装置本体
に高密度に収容することが困難となり、装置が大型化す
るという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みて創作されたもので、プ
ラグインユニットの装置本体への高密度な収容を可能と
することを目的としている。

課題を解決するための手段 第１図は本発明の原理図である。

２は装置本体１に着脱自在に収容されたプラグインユニ
ットである。

３はプラグインユニット２に搭載された発熱部品である
。

４は発熱部品３に密着固定された二方向性形状記憶素子
である。

５は装置本体１に対して固定された放熱部材である。

そして、発熱部品３が発熱したときに二方向性形状記憶
素子４が放熱部材５に当接し発熱部品３が冷却したとき
に二方向性形状記憶素子４が放熱部材５から離間するよ
うに形状記憶を行っている。

二方向性形状記憶素子としては、二方向性形状記憶合金
をそのまま用いることができ、又、一方向性形状記憶合
金とパイアスカ印加用のバネとを組み合わせて用いるこ
とができる。

作　　　用 本発明によれば、発熱部品３が発熱したときに二方向性
形状記憶素子４が放熱部材５に当接するから、発熱部品
３からの熱は二方向性形状記憶素子４及び放熱部材５を
介して効率的に放熱される。

このため、従来のように大型な放熱フィンを直接発熱部
材に取りつけることが不要となるから、プラグインユニ
ット２を装置本体１に高密度に収容することができる。

発熱部品３が冷却したときに二方向性形状記憶素子４が
放熱部材５から離間するように形状記憶を行っているの
は、装置不稼働時にプラグインユニットを交換する等に
際してその着脱を容易ならしめるためである。

実　　施　　例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の実施例を示す装置本体の部分断面上面
図である。この装置本体１１は、放熱性が良好な金属製
のフレーム１２と複数の雌側コネクタ１３が搭載された
マザーボード１４とから構成されている。各雌側コネク
タ１３にはそれぞれプラグインユニット１５　（図では
２ユニツトのみ図示）が着脱自在に装着されている。プ
ラグインユニット１５において、１６は一部図示しない
電子回路が形成されたプリント配線板、１７は雌側コネ
クタ１３に接続して上記電子回路の電気的な接続及びプ
ラグインユニット１５の機械的な接続をなすための雄側
コネクタ、１８は上記電子回路の一部である発熱部品、
１９はプリント配線板１６の裏面側に設けられた放熱部
材としても機能するシールド板である。この実施例では
、シールド板１９及びフレーム１２が放熱部材として作
用する。

発熱部品１８には、第３図に示すように、一方向性形状
記憶合金からなる平板を段差状に折り曲げてなる板バネ
部材２１が例えば接着により密着固定されており、この
板バネ部材２１とプリント配線板１６間には、それ自体
が縮む方向に付勢するパイアスカ印加用のコイルバネ等
の付勢部材２２が設けられている。

第４図は板バネ部材２１の形状記憶について説明するた
めの図である。即ち、発熱部品１８に通電されておらず
発熱部品１８が冷却しているときには、付勢部材２２の
付勢力により板バネ部材２１の先端の平坦面がフレーム
１２又はシールド板１９　（第２図）から離間し、発熱
部品１８に通電され発熱部品１８が発熱しているときに
は、板バネ部材２１が付勢部材２２の付勢力に抗して変
形し２１゛で示すようにフレーム１２又はシールド部材
１９に該平坦部が当接するように、形状記憶を行ってお
くものである。

このように板バネ部材２１及び付勢部材２２が二方向性
形状記憶素子として機能する原理を第５図により説明す
る。尚、この実施例では板バネ部材２１の材質について
はＮｉ−Ｔｉ合金を一方向性形状記憶合金として用いて
いる。一般に、この種の一方向性形状記憶合金において
は、変態温度以上の温度のオーステナイト状態で形状記
憶を行っておくと、即ち、記憶させるべき形状に加工す
ると共に適当な熱処理を行っておくと、変態温度以下の
温度のマルテンサイト状態で外力（この実施例では付勢
部材２２の付勢力）による変形を受けたとしても、再び
オーステナイト状態となる温度にまで加熱することで、
記憶した形状に復元されるものである。第５図は、板バ
ネ部材２１が第４図において２１”で示される位置に位
置するように形状記憶を行ったときの、付勢部材２２が
作用する方向に変形させるのに必要とされる力と当該変
形量との関係を示すグラフの一例である。Ａはオーステ
ナイト状態を示しており、Ｍはマルテンサイト状態を示
している。このように応カー歪み曲線が各状態で異なる
ので、例えば付勢部材２２の付勢力をマルテンサイト状
態における加工硬化が生じない程度のレベル（同グラフ
中の点線）としておくことにより、上述のように高温に
おいては板バネ部材２１を放熱部材に当接させ、低温に
おいては板バネ部材２１を放熱部材から離間するように
動作させることが可能となる。尚、当該当接力及び当該
離間距離は付勢部材２２の付勢力又は板バネ部材２１の
記憶形状を適当に変えることによりコントロールするこ
とができ、変態温度は合金組成によりコントロールする
ことができる。

第６図は、発熱部品１８が発熱している状態における装
置本体の部分断面上面図である。冷却時における第２図
と比較してみると、板バネ部材が変形して２１°で示さ
れるようにフレーム１２又はシールド板１９に当接して
良好に放熱がなされるものである。発熱部品１８が冷却
したときには、板バネ部材２１の変形は速やかに行われ
るから、第２図にふいてプラグインユニット１５を装置
本体１１からスムーズに取外し又は再び取りつけること
ができる。

第７図は本発明の他の実施例を示す板バネ部材の斜視図
である。（ａ）に示すように放熱部材に当接すべき面を
２か所形成した板バネ部材２５とするか、（ｂ）に示す
ように同じく４か所形成した板バネ部材２６とするもの
である。このように放熱部材に当接すべき面を複数箇所
形成することにより、放熱効果を更に高めることができ
る。又、発熱部品との密着固定部又は発熱部品及びプリ
ント配線板間の接続部に不均一な応力が作用することが
防止される。

尚、以上の実施例において、板バネ部材と放熱部材（フ
レーム、シールド板等）との間にシリコーンゴム等から
なるシートを介在させて放熱効果を高めるようにしても
良い。

これまでの実施例においては、一方向性形状記憶合金か
らなる板バネ部材とパイアスカ印加用の付勢部材とから
二方向性形状記憶素子を構成したが、二方向性形状記憶
合金からバネ部材を形成してパイアスカ印加用の付勢部
材を不要としても良い。このような場合には変形量が比
較的小さいから、例えば第８図（ａ）、（ｂ）に示され
るように、複数箇所折り曲げて形成されるバネ部材２７
、コイル状のバネ部材２８を用いるようにすると良い。

発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、プラグインユニ
ットに直接放熱部材を取りつけることなしに良好な放熱
を行うことができるのでプラグインユニットを薄型に形
成することができ、その結果プラグインユニットの装置
本体への高密度な収容が可能になるという効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図〜第６図は本発明の実施例図、 第７図は本発明の他の実施例図、 第８図は本発明の更に他の実施例図、 第９図は従来技術を示す図である。 １．１１・・・装置本体、 ２．１５・・・プラグインユニット ３．１８・・・発熱部品、 ４・・・二方向性形状記憶素子、 ５・・・放熱部材。 ・　　ツー１１．；う′ 一′６−− １　二　埼だｆオシ４本 参屯明の１程図 第１図 １５　゛　プラク゛インス二ット １８・　勇５整すＴあ う（プ〉−イ列　　７ 第２図 杢く　１乞イ列　ｒロ　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　ブ　プ壽もイ列　５ｎ第３図　　　
　　第４Ｎ うく　説　イ列　　圀 第５図 １：） 市（化４７）］　囚 第６図 （ａ）（ｂ） ２５．２６：　’１１＋’オ杏下′Ｆオイ乙　の　ネこ
　ラロ２−伊［１ 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 装置本体（１）に着脱自在に収容されたプラグインユニ
   ット（２）の放熱構造であって、 上記プラグインユニット（２）に搭載された発熱部品（
   ３）に二方向性形状記憶素子（４）を密着固定し、上記
   発熱部品（３）が発熱したときに上記二方向性形状記憶
   素子（４）が上記装置本体（１）に対して固定された放
   熱部材（５）に当接し上記発熱部品（３）が冷却したと
   きに上記二方向性形状記憶素子（４）が上記放熱部材（
   ５）から離間するように形状記憶を行ってなることを特
   徴とするプラグインユニットの放熱構造。