(57)【要約】【課題】放熱性能の低下を抑制しながら、静音性および滴下への耐久性を向上する技術を提供する。【解決手段】筐体１０は、第１シャーシ１２と第２シャーシ１４との組合せによって中空の箱形形状を有する。第１基板１６は、筐体１０の内部において、第１シャーシ１２に第１発熱部品５０を向けながら配置される。ヒートシンク１８は、筐体１０の内部において、第１基板１６と第１シャーシ１２の間に配置される。ヒートシンク１８は、第１基板１６の第１発熱部品５０に接着されるとともに、第１シャーシ１２とカシメ結合される。【選択図】図３
2020025017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１シャーシと第２シャーシとの組合せによって中空の箱形形状を有する筐体と、
前記筐体の内部において、前記第１シャーシに発熱部品を向けながら配置される基板と、
前記筐体の内部において、前記基板と前記第１シャーシの間に配置されるヒートシンクとを備え、
前記ヒートシンクは、前記基板の前記発熱部品に接着されるとともに、前記第１シャーシとカシメ結合されることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記基板に搭載される前記発熱部品よりも発熱量の小さい別の発熱部品を搭載する別の基板をさらに備え、
前記別の基板は、前記筐体の内部において、前記基板と前記第２シャーシの間に配置されるとともに、前記第２シャーシに前記別の発熱部品を向けながら配置され、
前記別の基板に搭載された別の発熱部品は、前記第２シャーシに接着されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記筐体における前記第１シャーシは、加工した板金であり、
前記筐体における前記第２シャーシは、加工した板金であることを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記筐体における前記第１シャーシおよび前記第２シャーシの外側面は、絶縁性を有する塗料により塗装されており、
前記第１シャーシと前記第２シャーシとを組み合わせた場合に、前記第２シャーシの外側面のうち、前記第１シャーシの内側面に接触する部分には、前記塗料が非塗装であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電子機器。
【請求項５】
前記筐体における前記第１シャーシおよび前記第２シャーシの外側面は、絶縁性を有する塗料により塗装されており、
前記第１シャーシと前記第２シャーシとを組み合わせた場合に、前記第１シャーシの外側面のうち、前記第２シャーシの内側面に接触する部分には、前記塗料が非塗装であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電子機器。
【請求項６】
前記ヒートシンクは、グリスを介して前記基板の前記発熱部品に接着されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子機器に関し、特に基板を収納する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用機器には、今後、さらなる高出力化・小型化が要求されるので、回路モジュールの構成要素である回路素子の発熱が課題になる。そのため、回路素子等の放熱性の向上が求められる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１３６５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発熱部品を実装した電子機器では、例えば、筐体内にファンを設けたり、筐体に孔を開けたりすることによって、放熱がなされる。このような構造では、電子機器の外部においてもファンの作動音が聞こえるとともに、滴下による不具合が発生するおそれがある。
【０００５】
本開示はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、放熱性能の低下を抑制しながら、静音性および滴下への耐久性を向上する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示のある態様の電子機器は、第１シャーシと第２シャーシとの組合せによって中空の箱形形状を有する筐体と、筐体の内部において、第１シャーシに発熱部品を向けながら配置される基板と、筐体の内部において、基板と第１シャーシの間に配置されるヒートシンクとを備える。ヒートシンクは、基板の発熱部品に接着されるとともに、第１シャーシとカシメ結合される。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、放熱性能の低下を抑制しながら、静音性および滴下への耐久性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例に係る電子機器を設置する車室内の構造を示す斜視図である。
【図２】実施例に係る電子機器の構造を示す斜視図である。
【図３】図２の電子機器の構造を示す分解斜視図である。
【図４】図４（ａ）−（ｃ）は、図２の電子機器の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示を具体的に説明する前に、概要を述べる。本実施例は、車両等に搭載可能な電子機器に関する。電子機器の一例は、地上デジタルテレビ放送用のチューナである。このような電子機器は、一般的に箱形の筐体の内部に、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の発熱部品を備える。電子機器の動作を安定させるために、発熱部品からの発熱を放熱させるための機構が電子機器に設けられる。放熱のための機構として、これまでは、筐体内にファンが設けられたり、筐体に孔が開けられたりされていた。また、筐体は、放熱性能を向上させるために、アルミニウム等の金属のダイカストであった。しかしながら、ファンは駆動によって作動音を発生させ、この作動音は、電子機器の外部においても聞こえてしまうおそれがある。また、筐体に設けた孔のために、電子機器に滴下による不具合が発生するおそれがある。さらに、ダイカストは、溶融した金属を金型に圧入することにより生産される鋳物であるが、金型の寿命に課題がある。
【００１０】
本実施例に係る電子機器は、金属のダイカストを使用せずに、金属の板金を切断加工および曲げ加工した筐体を使用する。板金は、アルミニウム等の金属をローラに通して圧縮することによって板状に生成される。このようなローラの寿命は金型の寿命よりも長い。また、作動音の発生と滴下による不具合とを防止するために、筐体内にファンが設けられず、筐体に孔が開けられない。筐体内には、ヒートシンクがカシメ結合されるとともに、ヒートシンクが発熱部品にグリスを介して接着される。発熱部品からの発熱は、ヒートシンクを介して筐体から放熱される。なお、以下の説明において、「平行」、「直交」は、完全な平行、直交だけではなく、誤差の範囲で平行、直交からずれている場合も含むものとする。また、「略」は、おおよその範囲で同一であるという意味である。
【００１１】
図１は、電子機器を設置する車室２００内の構造を示す斜視図である。車室２００には、後部座席２１０が配置される。後部座席２１０の後方には、第１設置位置２５０、第２設置位置２５２、第３設置位置２５４が配置される。第１設置位置２５０、第２設置位置２５２、第３設置位置２５４のいずれかに電子機器が設置される。このような位置に電子機器が設置されることによって、後部座席２１０に乗員が着座した場合、乗員の頭部付近に電子機器が配置される。電子機器にファンが設けられる場合、ファンの作動音は乗員に聞かれやすくなる。そのため、電子機器には静音性が求められる。
【００１２】
図２は、電子機器１００の構造を示す斜視図である。図３は、電子機器１００の構造を示す分解斜視図である。図２、図３に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる直交座標系が規定される。ｘ軸、ｙ軸は互いに直交する。ｚ軸は、ｘ軸およびｙ軸に垂直であり、電子機器１００の高さ方向に延びる。また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの正の方向は、図２、図３における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。ここでは、ｘ軸の正方向を「後方」、「後側」、ｘ軸の負方向を「前方」、「前側」、ｙ軸の正方向を「左方」、「左側」、ｙ軸の負方向を「右方」、「右側」、ｚ軸の正方向を「上方」、「上側」、ｚ軸の負方向を「下方」、「下側」ということもある。そのため、ｘ軸は前後方向に延び、ｙ軸は左右方向に延び、ｚ軸は上下方向に延びるといえる。
【００１３】
電子機器１００は、筐体１０、第１基板１６、ヒートシンク１８、第２基板２０を含み、筐体１０は、第１シャーシ１２、第２シャーシ１４を含む。第１シャーシ１２は、ｘ−ｙ平面に広がる矩形状の上面と、上面を囲む各辺から下方に延びる４つの側面とを有する。第１シャーシ１２は、アルミニウム等の金属の板金を切断加工および曲げ加工することによって形成される。第２シャーシ１４は、ｘ−ｙ平面に広がる矩形状の下面と、下面を囲む各辺から上方に延びる４つの側面とを有する。第２シャーシ１４も、アルミニウム等の金属の板金を切断加工および曲げ加工することによって形成される。つまり、第１シャーシ１２と第２シャーシ１４は、加工した板金である。第１シャーシ１２を上側に配置させ、第２シャーシ１４を下側に配置させ、それらの側面を結合することによって、第１シャーシ１２と第２シャーシ１４とが組み合わされる。第１シャーシ１２と第２シャーシ１４との組合せが筐体１０であり、筐体１０は、中空の箱形形状を有する。
【００１４】
第１基板１６は、筐体１０の内部に配置される。第１基板１６は、ｘ−ｙ平面に広がる板形状を有し、上側に配置される上面２２と、下側に配置される下面２４とを有する。上面２２には、第１シャーシ１２側に向けられた第１発熱部品５０が設けられる。第１発熱部品５０は、前述のごとく、ＩＣであり、例えば、チューナの処理を実行するためのＩＣである。上面２２には、複数の第１発熱部品５０が設けられてもよい。
【００１５】
ヒートシンク１８は、筐体１０の内部において、第１基板１６と第１シャーシ１２の間に配置される。ヒートシンク１８も、ｘ−ｙ平面に広がる板形状を有する。第１基板１６の上面２２に設けられた第１発熱部品５０に対向する位置に、下方に突出する突出部４２がヒートシンク１８に設けられる。上面２２に複数の第１発熱部品５０が設けられる場合、各第１発熱部品５０に対向する位置に、複数の突出部４２がヒートシンク１８に設けられる。このようなヒートシンク１８は、例えば、アルミニウムで製造される。
【００１６】
第２基板２０は、筐体１０の内部において、第１基板１６の下側、つまり第１基板１６と第２シャーシ１４の間に配置される。第２基板２０は、ｘ−ｙ平面に広がる板形状を有し、上側に配置される上面２６と、下側に配置される下面２８とを有する。上面２６は、第１基板１６の下面２４に対向する。下面２８には、第２シャーシ１４側に向けられた第２発熱部品（図示せず）が設けられる。第２発熱部品も、ＩＣであるが、例えば、第１発熱部品５０がチューナの処理を実行するためのＩＣである場合に、当該チューナを制御するためのＩＣである。そのため、第２発熱部品での発熱量は、第１発熱部品５０での発熱量よりも小さい。下面２８には、複数の第２発熱部品が設けられてもよい。
【００１７】
図２、図３に示された他の構成要素は、図４（ａ）−（ｃ）とともに説明する。図４（ａ）−（ｃ）は、電子機器１００の構造を示す。図４（ａ）は、電子機器１００、特に第１シャーシ１２の上面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図であり、図４（ｃ）は、図４（ｂ）の点線で囲った部分の拡大図である。第１シャーシ１２は、上側貫通孔３０と総称される第１上側貫通孔３０ａから第４上側貫通孔３０ｄ、貫通孔３８と総称される第１貫通孔３８ａから第１０貫通孔３８ｊを含み、第１基板１６は、下側貫通孔３２と総称される第１下側貫通孔３２ａから第４下側貫通孔３２ｄを含み、ヒートシンク１８は、突起部４０と総称される第１突起部４０ａから第１０突起部４０ｊを含み、第２基板２０は、上側貫通孔７０と総称される第１上側貫通孔７０ａから第４上側貫通孔７０ｄを含み、第２シャーシ１４は、下側貫通孔７２と総称される第１下側貫通孔７２ａから第４下側貫通孔７２ｄ、第２突出部８４、第３突出部８６を含む。
【００１８】
ヒートシンク１８における第１突起部４０ａから第１０突起部４０ｊは、第１シャーシ１２の上面に設けられた第１貫通孔３８ａから第１０貫通孔３８ｊにそれぞれ対向する位置に設けられる。ヒートシンク１８を第１シャーシ１２に重ね合わせた場合、第１突起部４０ａは第１貫通孔３８ａを下方から上方に貫通する。第２突起部４０ｂ等も同様に第２貫通孔３８ｂ等を下方から上方に貫通する。この状態において、各突起部４０の先端部分は、加圧により変形される。その結果、変形した第１突起部４０ａと第１貫通孔３８ａとの組合せによって、第１カシメ部３６ａが形成される。また、第２カシメ部３６ｂから第１０カシメ部３６ｊも同様に形成される。第１カシメ部３６ａから第１０カシメ部３６ｊはカシメ部３６と総称される。つまり、ヒートシンク１８は、複数のカシメ部３６において第１シャーシ１２とカシメ結合される。
【００１９】
ヒートシンク１８の突出部４２の下側の面にはグリス５２が塗布され、グリス５２の下方には、第１発熱部品５０が接着される。つまり、ヒートシンク１８は、グリス５２を介して、第１基板１６の上面２２に配置された第１発熱部品５０に接着される。ここで、「接着」とは、ヒートシンク１８と第１発熱部品５０が接合して離れないよう互いに力を及ぼし合うということに限定されず、熱が伝導するように接することであってもよい。このような状態において、第１シャーシ１２の第１上側貫通孔３０ａと第１基板１６の第１下側貫通孔３２ａとが連続して貫通する。第２上側貫通孔３０ｂから第４上側貫通孔３０ｄと、第２下側貫通孔３２ｂから第４下側貫通孔３２ｄも連続して貫通する。第１上側貫通孔３０ａと第１下側貫通孔３２ａには、下方から第１ねじ３４ａが通されて螺合される。また、他の上側貫通孔３０と他の下側貫通孔３２も同様に、他のねじ３４によって螺合される。その結果、第１シャーシ１２と第１基板１６は、第１ねじ３４ａから第４ねじ３４ｄによって固定される。
【００２０】
第２シャーシ１４には、第２突出部８４および第３突出部８６が設けられる。具体的に説明すると、第２突出部８４は、第２基板２０の下面２８に設けられた第２発熱部品５４に対応する位置に設けられ、第３突出部８６は、下面２８に設けられた第３発熱部品５６に対応する位置に設けられる。第２突出部８４および第３突出部８６は、上方に突出する。第２突出部８４の上側の面には、図示しないグリスが塗布され、グリスの上方には、第２発熱部品５４が接着される。つまり、第２シャーシ１４は、グリスを介して、第２基板２０の下面２８に配置された第２発熱部品５４に接着される。また、第３突出部８６の上側の面にも、図示しないグリスが塗布され、グリスの上方には、第３発熱部品５６が接着される。つまり、第２シャーシ１４は、グリスを介して、第２基板２０の下面２８に配置された第３発熱部品５６に接着される。
【００２１】
このような状態において、第２基板２０の第１上側貫通孔７０ａと第２シャーシ１４の第１下側貫通孔７２ａとが連続して貫通する。第２上側貫通孔７０ｂから第４上側貫通孔７０ｄと、第２下側貫通孔７２ｂから第４下側貫通孔７２ｄも連続して貫通する。第１上側貫通孔７０ａと第１下側貫通孔７２ａには、下方から第１ねじ７４ａが通されて螺合される。また、他の上側貫通孔７０と他の下側貫通孔７２も同様に、他のねじ７４によって螺合される。その結果、第２基板２０と第２シャーシ１４は、第１ねじ７４ａから第４ねじ７４ｄによって固定される。
【００２２】
筐体１０における第１シャーシ１２および第２シャーシ１４の外側面は、放熱効果を向上させるために、黒色の塗料により塗装される。この黒色の塗料は、絶縁性を有する樹脂材料を原料とする。図４（ｂ）に示すように、第１シャーシ１２と第２シャーシ１４とを組み合わせた場合に、重複部分６０では、第２シャーシ１４の外側面が第１シャーシ１２の内側面に接触する。重複部分６０における第２シャーシ１４の外側面に塗料が塗装されていれば、重複部分６０において、第１シャーシ１２と第２シャーシ１４との間で電気が導通しなくなる。ここでは、重複部分６０において電気を導通させることによって、第１シャーシ１２と第２シャーシ１４とのグランドを共通にするために、重複部分６０における第２シャーシ１４の外側面には塗料が塗装されない。
【００２３】
本実施例によれば、筐体内にファンが設けられず、かつ筐体に孔が開けられていないので、静音性および滴下への耐久性を向上できる。また、ヒートシンクが、第１基板の第１発熱部品に接着されるとともに、第１シャーシとカシメ結合されるので、放熱性能の低下を抑制しながら、静音性および滴下への耐久性を向上できる。また、第２基板に搭載された第２発熱部品は、第２シャーシに接着されるので、放熱性能の低下を抑制できる。また、第２基板も、筐体内に配置されるので、筐体内に搭載する発熱部品の数を増加できる。
【００２４】
また、第２発熱部品の発熱量は、第１発熱部品発熱量よりも小さいので、第２発熱部品に対するヒートシンクを不要にできる。また、第２発熱部品に対するヒートシンクが不要であるので、構造を簡易にできる。また、第１シャーシおよび第２シャーシは、加工した板金であるので、ダイカストにおける金型の寿命が短いという課題を克服できる。また、第２シャーシの外側面のうち、第１シャーシの内側面に接触する部分には、塗料が塗装されないので、電気の導通を確保できる。また、電気の導通が確保されるので、筐体におけるグランドを共通化できる。
【００２５】
本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の電子機器は、第１シャーシと第２シャーシとの組合せによって中空の箱形形状を有する筐体と、筐体の内部において、第１シャーシに発熱部品を向けながら配置される基板と、筐体の内部において、基板と第１シャーシの間に配置されるヒートシンクとを備える。ヒートシンクは、基板の発熱部品に接着されるとともに、第１シャーシとカシメ結合される。
【００２６】
この態様によると、ヒートシンクが、基板の発熱部品に接着されるとともに、第１シャーシとカシメ結合されるので、放熱性能の低下を抑制しながら、静音性および滴下への耐久性を向上できる。
【００２７】
基板に搭載される発熱部品よりも発熱量の小さい別の発熱部品を搭載する別の基板をさらに備えてもよい。別の基板は、筐体の内部において、基板と第２シャーシの間に配置されるとともに、第２シャーシに別の発熱部品を向けながら配置され、別の基板に搭載された別の発熱部品は、第２シャーシに接着されてもよい。この場合、別の基板に搭載された別の発熱部品は、第２シャーシに接着されるので、放熱性能の低下を抑制できる。
【００２８】
筐体における第１シャーシは、加工した板金であり、筐体における第２シャーシは、加工した板金であってもよい。この場合、第１シャーシおよび第２シャーシは、加工した板金であるので、ダイカストにおける金型の寿命が短いという課題を克服できる。
【００２９】
筐体における第１シャーシおよび第２シャーシの外側面は、絶縁性を有する塗料により塗装されており、第１シャーシと第２シャーシとを組み合わせた場合に、第２シャーシの外側面のうち、第１シャーシの内側面に接触する部分には、塗料が非塗装であってもよい。この場合、第２シャーシの外側面のうち、第１シャーシの内側面に接触する部分には、塗料が塗装されないので、電気の導通を確保できる。
【００３０】
筐体における第１シャーシおよび第２シャーシの外側面は、絶縁性を有する塗料により塗装されており、第１シャーシと第２シャーシとを組み合わせた場合に、第１シャーシの外側面のうち、第２シャーシの内側面に接触する部分には、塗料が非塗装であってもよい。この場合、第１シャーシの外側面のうち、第２シャーシの内側面に接触する部分には、塗料が塗装されないので、電気の導通を確保できる。
【００３１】
ヒートシンクは、グリスを介して基板の発熱部品に接着されてもよい。この場合、発熱部品からの発熱をグリスを介してヒートシンクに放熱できる。
【００３２】
以上、本開示を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３３】
本実施例において、第１シャーシ１２と第２シャーシ１４とを組み合わせた場合に、重複部分６０において、第２シャーシ１４の外側面が第１シャーシ１２の内側面に接触しており、重複部分６０における第２シャーシ１４の外側面には塗料が塗装されない。しかしながらこれに限らず例えば、第１シャーシ１２と第２シャーシ１４とを組み合わせた場合に、重複部分６０において、第１シャーシ１２の外側面が第２シャーシ１４の内側面に接触しており、重複部分６０における第１シャーシ１２の外側面には塗料が塗装されなくてもよい。本変形例によれば、第１シャーシの外側面のうち、第２シャーシの内側面に接触する部分には、塗料が塗装されないので、電気の導通を確保できる。
【００３４】
本実施例において、第２シャーシ１４と第２基板２０との間には、ヒートシンクが配置されない。しかしながらこれに限らず例えば、第２シャーシ１４と第２基板２０との間にもヒートシンクが配置されてもよい。当該ヒートシンクは、第２シャーシ１４とカシメ結合されればよい。このような構造において、第２発熱部品５４と第３発熱部品５６の発熱量が第１発熱部品５０より大きくてもよい。本変形例によれば、電子機器１００の放熱能力を向上できる。
【符号の説明】
【００３５】
１０  筐体、  １２  第１シャーシ、  １４  第２シャーシ、  １６  第１基板、  １８  ヒートシンク、  ２０  第２基板、  ２２  上面、  ２４  下面、  ２６  上面、  ２８  下面、  ３０  上側貫通孔、  ３２  下側貫通孔、  ３４  ねじ、  ３６  カシメ部、  ３８  貫通孔、  ４０  突起部、  ４２  突出部、  ５０  第１発熱部品、  ５２  グリス、  ５４  第２発熱部品、  ５６  第３発熱部品、  ６０  重複部分、  ７０  上側貫通孔、  ７２  下側貫通孔、  ７４  ねじ、  ８４  第２突出部、  ８６  第３突出部、  １００  電子機器。
【図１】
2020025017.tif 000003
【図２】
2020025017.tif 000004
【図３】
2020025017.tif 000005
【図４】
2020025017.tif 000006