JP3879116B2 - 放熱板の支持構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に立設した２個の放熱板の間に支持部材を架け渡してなる放熱板の支持構造に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、ユニット電源などの各種電子機器においては、プリント基板などの基板に立設してパワートランジスタや整流ダイオードなどの発熱する電子部品が実装されており、こうした電子部品の温度上昇を抑制するために、熱伝導性に優れた例えばアルミニウムなどの放熱板を電子部品の背面に熱接続して用いている。また、この放熱板を支持するために、プリント基板上に立設して向かい合う２個の放熱板の間には、板状の支持部材である支持板金が略水平に懸け渡されている。
【０００３】
図３および図４は、従来の放熱板の支持構造を示す側面図と斜視図である。これらの各図において、１は絶縁層の片面または両面に導電パターンを形成してなる基板すなわちプリント基板、２はこのプリント基板１の表面すなわち部品実装面上に設けられる特に発熱量の大きい電子部品で、これらの電子部品２は部品本体３の下端に延設する導電性のリード４が、プリント基板１の所定位置に形成したメッキスルーホール（図示せず）に挿通し、そこで半田付け接続されるようになっている。
【０００４】
11はアルミニウムなどの導電性に優れた部材で構成される放熱板で、これはプリント基板１に略直交する放熱部としての垂直部12と、この垂直部12の下端部よりＵ字状に折り返された部品取付け部13とを備えていると共に、垂直部12より下方に基板取付け部として複数の脚部15を延設している。そして、この脚部15の下端にあってプリント基板１の上面すなわち部品実装面に当接する折曲げ片16には、基板取付用のタップ孔17がバーリング加工により開口形成される。
【０００５】
部品取付け部13は脚部15とは別に形成され、脚部15の下端にある折曲げ片16よりも上方でＵ字状に折り返されている。そして、部品取付け部13の底面部全体に渡って、この底面部とプリント基板１との間には、電子部品２側に冷風（図３の符号Ｃ参照）を取り入れるための空気取入れ口18が形成される。この空気取入れ口18は、脚部15を下方に延ばすことにより、その開口面積をいくらでも簡単に広げることができる。また、発熱部品２の背面が当接する部品取付け部13の立上り部20は、プリント基板１の端縁に沿って立設する垂直部12に向き合うように形成され、この立上り部20と垂直部12との間には隙間21が形成される。
【０００６】
そして、脚部15の折曲げ片16をプリント基板１の部品実装面に載せた状態で、プリント基板１の下面すなわち半田面側からタップ孔14に止着部材であるねじ（図示せず）を螺着させることで、予め電子部品２を実装したプリント基板１の長手方向両側に沿って、２個の放熱板11，11が向かい合うように取付け固定される。また、電子部品２を構成する部品本体３の背面が部品取付け部13の立上り部20に熱的に接続固定される。なお、立上り部20に密着固定される電子部品２は、各電子部品２のディレーティングが満たされる範囲で、幾つ取付けても可能である。
【０００７】
25は、放熱板11，11間に架け渡された板金状の支持部材であり、これは各放熱板11，11の横方向から加えられる力Ｆにより、プリント基板１にストレス（ねじれ力）が発生するのを防止するために設けられている。具体的には、双方の放熱板11，11間に跨がる水平直線状の横架部26と、この横架部26の両端より垂直に折り曲げられて、前記放熱板11の横方向からの力Ｆを実質的に受ける当接部27とにより構成される。当接部27には、バーリング加工によるタップ孔28が開口形成されており、垂直部12に形成した孔29に止着部材であるねじ30を挿通し、このねじ30をタップ孔28に螺着することで、垂直部12の内側面に当接部27が当接した状態で、放熱板11と支持部材25との取付け固定が図られる。なお、23は横架部26に適合する形状に切り欠かれた溝で、これは支持部材25の位置決め用として、放熱板11の立上り部20上端に形成される。
【０００８】
そして、電子部品２の温度上昇に伴ないこの電子部品２が発熱すると、放熱板11の部品取付け部13に熱が直接伝導し、この部品取付け部13と反対側の垂直部12からその周辺にある空気と熱交換して放熱される。また、電子部品２の発熱に伴ない、その周辺にある熱を帯びた空気が上昇するため、この熱を帯びた空気の下方から、垂直部12の外側周囲にある冷風Ｃが、空気取入れ口18を通過して電子部品２側に取り込まれる。そして、電子部品２自体に冷風Ｃが導かれ、電子部品２と熱交換を行なうことで、熱を帯びた空気が再度上昇し、空気取入れ口18から新たな冷風Ｃが導入される。これを繰り返すことで、放熱板11の外側から電子部品２側に絶えず風の流動性が生じ、電子部品２の温度上昇が抑制される。それと共に、電子部品２の周辺にある他のプリント基板１に実装された発熱部品に対しても、この空気取入れ口18を通過する空気の流動性を利用して、熱のこもりを防止することが可能になる。こうして放熱板11の下部にある空気取入れ口18より空気の流動性が促進され、放熱板11とプリント基板１とにより囲まれた電子部品２の実装空間にある熱を速やかに上方へ放散させることが可能になる。
【０００９】
上記構成では、放熱板11，11間に跨って支持部材25を設けると共に、放熱板11，11の両外側からねじ30の締付けを行ない、放熱板11に当接部27を当接させることで、放熱板11，11の横方向からの力Ｆによるプリント基板１のストレスを防いでいる。しかし、支持部材25の当接部27を放熱板11の垂直部12に確実に当接させるには、ねじ30による締付け作業が必要不可欠となり、その際に支持部材25がゆがんだり、傾きが発生する虞れがあって、支持部材25本来の効力を充分発揮できない。
【００１０】
また、各放熱板11に支持部材25を取付け固定する際のねじ30の締付け方向が、それぞれ正反対になっているため、放熱板11，11付きのプリント基板１をいちいち回転させながら、ネジ30の締付け作業を行わざるを得ず、工程数が２つになって作業性の低下を招いていた。
【００１１】
本発明は、上記の課題に着目して成されたものであって、支持部材がゆがんだり傾いたりすることなく、支持部材を放熱板に確実に取付け固定することができ、さらには支持部材の当接部を放熱板の垂直部に確実に当接させることができると共に、支持部材が横方向 にずれることを確実に防止できる放熱板の支持構造をその第１の目的とする。
【００１２】
また、本発明の第２の目的は、止着部材の締付け作業が容易な放熱板の支持構造を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１における放熱板の支持構造は、基板上に立設する２個の放熱板の間に支持部材を架け渡すと共に、前記放熱板は前記支持部材の両端部としての当接部が当接する垂直部と、この垂直部の内側に対向して設けられ、前記基板上に取付けられた電子部品に熱的に接続する部品取付け部とを有する放熱板の支持構造において、前記支持部材の両端部として、前記当接部より下方に延設した折曲片を形成し、前記折曲片を嵌合固定する嵌合部を前記放熱板の部品取付け部に形成し、前記折曲片を前記嵌合部に嵌合すると、前記部品取付け部の弾性復元力により、前記当接部と前記折曲片とを前記垂直部と前記部品取付け部との間に挟持するように構成される。
【００１４】
この場合、放熱板の部品取付け部に形成した嵌合部に、支持部材の両端部にある折曲片が嵌合すると、放熱板の垂直部に支持部材の当接部が当接した状態で、支持部材が各放熱板に取付け固定され、放熱板の垂直部外側からの力による基板のストレスを、支持部材によって防ぐことができる。また、支持部材の両端部が嵌合部に嵌合した段階で、放熱板と支持部材との固定が図られているので、その後止着部材による締付け作業を行なったとしても、支持部材がゆがんだり傾いたりせず、支持部材を放熱板に確実に取付け固定することができる。
【００１５】
さらに、支持部材の折曲片が嵌合部に嵌合すると、部品取付け部の弾性復元力により、支持部材の当接部と折曲片を放熱板の垂直部と部品取付け部で挟持するように構成しているので、支持部材の当接部を放熱板の垂直部に確実に当接させることができると共に、支持部材が横方向にずれることを確実に防止できる。
【００１６】
請求項２における放熱板の支持構造は、前記支持部材を前記放熱板に止着する止着部材をさらに備えると共に、前記止着部材を上方向から締付け可能にする取付孔を前記放熱板に形成して構成される。
【００１７】
この場合、支持部材を各放熱板に止着する際に使用する止着部材を、いずれも同じ上方向から締付けることができるため、止着部材の締付け作業が容易で、一つの工程で行なうことが可能になる。
【００１８】
【発明の実施形態】
以下、本発明における好ましい実施態様について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、前記従来例で示した図３および図４と同一部分には同一符号を付し、その共通する箇所の詳細な説明は重複するため省略する。
【００１９】
本発明の一実施例を示す図１および図２において、本実施例では支持部材25の両端部として、放熱板11の横方向からの力Ｆを実質的に受ける当接部27の他に、この当接部27より下方に延設し、放熱板11の部品取付け部13の立上り部20に向けてくの字状に折り曲げられた折曲片31が形成される。また、折曲片31に対応して、放熱板11の立上り部20には、この折曲片31を嵌合固定するための嵌合孔32が開口形成される。ここでは特に、支持部材25の両端部と放熱板11との嵌合固定を確実なものとするために、垂直部12と立上り部20との向かい合う面の間の横方向距離は、垂直部12に対向する当接部27の外側面から、立上り部20に対向する折曲片31の突出端部33に至る横方向距離よりも短かく形成されると共に、部品取付け部13は若干の弾性を有している。なお、嵌合部としては本実施例のような嵌合孔32ではなく、凹みとしたり、複数の孔や凹みを組み合わせてもよい。また、嵌合孔32に嵌合する折曲片31の形状も、実施例のものに限定されない。
【００２０】
また本実施例では、支持部材25の取付け位置を規定する位置決め用の溝23が、従来と同様に放熱板11の立上り部20上端に形成されるが、ここには支持部材25の横架部26が載るように水平方向に延びた載置片35が折曲げ形成される。この載置片35には、バーリング加工されたタップ孔36が垂直方向に開口形成されると共に、このタップ孔36に対応して、支持部材25の横架部26には、止着部材であるねじ37が挿通可能な孔38が垂直方向に形成される。各放熱板11にあるタップ孔36が、いずれもねじ37を上から螺着できるように形成されることで、各放熱板11，11と支持部材25とを止着するねじ37は、いずれも同じ締付け方向となる。また、ねじ37を締付けた状態では、放熱板11の載置片35の上面全体に渡って、支持部材25の横架部26が密着当接する。これにより、支持部材25が安定した状態で放熱板11の載置片35上に載置されると共に、部品取付け部13からの熱を、さらに熱伝導性に優れた材料からなる支持部材25で効果的に放熱させることも可能になる。なお、それ以外の構成は、従来例と共通している。
【００２１】
上記構成の放熱板11や支持部材25を組立てる際には、先ず放熱板11の最下部にある脚部15の折曲げ片16をプリント基板１の部品実装面に載せ、プリント基板１の半田面側からタップ孔14にねじを螺着する。これにより、電子部品２を実装したプリント基板１の長手方向両側に沿って、２個の放熱板11，11が向かい合うように取付け固定される。次に、放熱板11の内側にある部品取付け部13の立上り部20に、電子部品２を構成する部品本体３の背面を、例えばねじなどを利用して熱的に接続固定する。
【００２２】
プリント基板１に放熱板11を単に取付けただけでは、放熱板11の横方向からの力Ｆによって、放熱板11に比べて柔軟性に富むプリント基板１にストレスが加わる。このようなことを防止するために、放熱板11，11の間に金属製の支持部材25を取付け固定する。具体的には、支持部材25の横架部26が各々の放熱板11，11に形成した水平な載置片35に載るように、支持部材25を放熱板11，11の上端部から押し込む。すると、この支持部材25の上方からの押圧力によって各放熱板11，11の部品取付け部13が内側に若干弾性変形しながら、放熱板11，11の垂直部12と立上り部20との間に、支持部材25の両端部である当接部27と折曲片31が挿入する。やがて、支持部材25をある程度押し込むと、支持部材25の折曲片31に形成した突出端部33が、各放熱板11，11の嵌合孔32に嵌り込み、部品取付け部13が元の位置に復帰する。これにより、支持部材25の両端部（当接部27と折曲片31）は、放熱板11，11の垂直部12と立上り部20との間に挟持される状態となり、ねじ37を取り付けない状態で、各放熱板11，11に対する支持部材25の取付け固定が、支持部材25を上方から押し込むだけで達成される。それと共に、各放熱板11，11の垂直部12に支持部材25の当接部27が当接することで、放熱板11，11の横方向からの力Ｆによるプリント基板１のストレスを防止できる。
【００２３】
各放熱板11，11に対し支持部材25をさらに強固に固定するには、ねじ37を利用すればよい。具体的には、支持部材25に形成した孔38からねじ38を垂直方向に挿通し、その下にある放熱板11のタップ孔36にねじ38を螺着する。これにより、載置片35の上面全体に渡って横架部26が密着当接した状態で、支持部材25と放熱板11がさらに強固に固着される。その際、各放熱板11，11に対するねじ37の締付けがいずれも同じ上方向からであるため、ねじ37の締め付け作業が容易で、一つの工程で行なうことが可能になる。また、嵌合孔32と突出端部33との嵌合により、放熱板11，11と支持部材25はすでに固定された状態にあるので、ねじ37による締め付けの際に、支持部材25がゆがんだり、傾きが発生することがなく、支持部材25本来の効力を充分発揮できる。
【００２４】
なお、ここでのねじ37は補助的なものであって、嵌合孔32と突出端部33との嵌合により支持部材25が放熱板11，11に確実に固定されているならば、省略しても構わない。またねじ37に代わって、リベットのような止着部材を別に利用してもよい。
【００２５】
以上のように本実施例では、プリント基板１上に立設する２個の放熱板11，11の間に支持部材25を架け渡すと共に、放熱板11，11は支持部材25の両端部である当接部27が当接する垂直部12と、この垂直部12の内側に対向して設けられ、プリント基板１上に取付けられた電子部品２に熱的に接続する部品取付け部13とを有する放熱板11，11の支持構造において、支持部材 25 の両端部として、当接部 27 より下方に延設した折曲片 31 を形成し、この折曲片31を嵌合固定する嵌合部としての嵌合孔32を、放熱板11，11の部品取付け部13に形成している。
【００２６】
このようにすると、放熱板11，11の部品取付け部13に形成した嵌合孔32に、支持部材25の両端部にある折曲片31が嵌合すると、放熱板11，11の垂直部12に支持部材25の当接部27が当接した状態で、支持部材25が各放熱板11，11に取付け固定され、放熱板11，11の垂直部12外側からの力Ｆによるプリント基板１のストレスを、支持部材25によって防ぐことができる。また、支持部材25の折曲片31が嵌合孔32に嵌合した段階で、放熱板11，11と支持部材25との固定が図られているので、その後でねじ37による締付け作業を行なったとしても、支持部材25がゆがんだり傾いたりせず、支持部材25を放熱板11，11に確実に取付け固定することができる。
【００２７】
また本実施例では、支持部材25の折曲片31が嵌合孔32に嵌合すると、部品取付け部13の弾性復元力により、支持部材25の両端部（当接部27と折曲片31）を放熱板11，11の垂直部12と部品取付け部13で挟持するように構成しているので、支持部材25の当接部27を放熱板11，11の垂直部12に確実に当接させることができると共に、支持部材25が横方向にずれることを確実に防止できる。
【００２８】
また本実施例では、支持部材25を放熱板11，11に止着（螺着）する止着部材としてのねじ37を備えると共に、このねじ37を上方向から止着可能にする取付孔としてのタップ孔36を放熱板11，11に形成している。
【００２９】
こうすると、支持部材25を各放熱板11，11に止着する際に使用するねじ37を、いずれも同じ上方向から締付けることができるため、ねじ37の締め付け作業が容易で、一つの工程で行なうことが可能になる。
【００３０】
さらに、ねじ37により支持部材25を各放熱板11，11に止着すると、タップ孔38の周囲に形成した載置片35の上面全体に渡って支持部材25が密着当接するので、部品取付け部13から載置片35に達した熱を、さらに支持部材25で効果的に放熱させることも可能になる。
【００３１】
以上、前記実施例に基づき、電源装置に適用される放熱板の支持構造について説明してきたが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１の放熱板の支持構造によれば、支持部材がゆがんだり傾いたりすることなく、支持部材を放熱板に確実に取付け固定することができ、さらには支持部材の当接部を放熱板の垂直部に確実に当接させることができると共に、支持部材が横方向にずれることを確実に防止できる。
【００３３】
請求項２の放熱板の支持構造によれば、止着部材の締付け作業が容易で、一つの工程で行なうことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例における放熱板の支持構造を示した側面図である。
【図２】同上要部の斜視図である。
【図３】 従来例における放熱板の支持構造を示した側面図である。
【図４】 従来例における要部の斜視図である。
【符号の説明】
１ プリント基板（基板）
２ 電子部品
11 放熱板
12 垂直部
13 部品取付け部
25 支持部材
27 当接部（両端部）
31 折曲片（両端部）
32 嵌合孔（嵌合部）
36 タップ孔（取付孔）

Claims (2)

1. 基板上に立設する２個の放熱板の間に支持部材を架け渡すと共に、前記放熱板は前記支持部材の両端部としての当接部が当接する垂直部と、この垂直部の内側に対向して設けられ、前記基板上に取付けられた電子部品に熱的に接続する部品取付け部とを有する放熱板の支持構造において、
   前記支持部材の両端部として、前記当接部より下方に延設した折曲片を形成し、
   前記折曲片を嵌合固定する嵌合部を前記放熱板の部品取付け部に形成し、
   前記折曲片を前記嵌合部に嵌合すると、前記部品取付け部の弾性復元力により、前記当接部と前記折曲片とを前記垂直部と前記部品取付け部との間に挟持する構成としたことを特徴とする放熱板の支持構造。
2. 前記支持部材を前記放熱板に止着する止着部材をさらに備えると共に、前記止着部材を上方向から止着可能にする取付孔を前記放熱板に形成したことを特徴とする請求項１記載の放熱板の支持構造。

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