(57)【要約】【課題】良好な放熱効果を奏するヒートシンクを備えたサーボアンプを提供する。【解決手段】サーボアンプは、発熱源と、該発熱源に熱的に接続されていて自然対流を利用して発熱源からの熱を周囲に散逸させるヒートシンクと、を備えている。ヒートシンクには、下方から上方に向かって流れる流体の複数の流路を画定する複数のフィンが形成されている。各流路は、吸気部として作用する最下方部と、排気部として作用する最上方部との間にわたって延在している。各流路の長さは、フィンが形成された部分の鉛直方向における寸法よりも小さい。また、各流路の最下方部は、他の流路の最上方部の鉛直方向上方には配置されないように水平方向に離間して配置される。【選択図】図２
2014022680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱源と、該発熱源に熱的に接続されていて自然対流を利用して前記発熱源からの熱を周囲に散逸させるヒートシンクと、を備えたサーボアンプであって、
前記ヒートシンクは、前記発熱源からの熱を受ける基部と、該基部から前記発熱源とは反対方向に延在していて、下方から上方に向かって流れる流体の複数の流路を画定する複数のフィンが形成された放熱部と、を有しており、
前記複数の流路の各々は、前記流体を周囲から取込む吸気部として作用する最下方部と、該最下方部よりも上方に位置していて前記流体を周囲に排出する排気部として作用する最上方部との間にわたって延在しており、
前記複数の流路の各々において、該流路に沿った前記最下方部と前記最上方部との間の距離は、前記放熱部の鉛直方向における寸法よりも小さくなっており、
前記複数の流路のうちの少なくとも１つの流路の最下方部は、前記放熱部の下端よりも上方に位置しており、かつ、前記複数の流路のうちの少なくとも１つの流路の最上方部は、前記放熱部の上端よりも下方に位置しており、
前記複数の流路の各々において、前記最下方部は、他の流路の前記最上方部を通って鉛直方向に延びる直線上には位置しないよう他の流路の前記最上方部に対して水平方向に離間して配置される、サーボアンプ。
【請求項２】
前記複数の流路の各々において、該流路に沿った前記最下方部と前記最上方部との間の距離は、前記放熱部の水平方向における寸法よりも小さくなっており、
前記複数の流路のうちの少なくとも１つの流路における最下方部及び最上方部のうちの少なくともいずれか一方は、前記放熱部の側縁から離間して配置される、請求項１に記載のサーボアンプ。
【請求項３】
前記複数の流路のうちの少なくとも２つの流路の最上方部が鉛直方向に延びる少なくとも１つの直線上にそれぞれ配置される、請求項１又は２に記載のサーボアンプ。
【請求項４】
前記複数の流路の各々において、前記最上方部及び前記最下方部のうちの少なくともいずれか一方を形成する前記フィンの一部が、前記フィンの他の部分よりも前記基部に対して垂直な方向に対して大きく傾斜して延在する、請求項１から３のいずれか１項に記載のサーボアンプ。
【請求項５】
前記複数の流路のうちの少なくとも１つの流路が、鉛直方向に延在する鉛直部を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載のサーボアンプ。
【請求項６】
前記複数の流路のうち、前記放熱部の周縁に配置されていて他の流路よりも流路に沿った距離が小さい流路以外の流路が、前記鉛直部をそれぞれ有する、請求項５に記載のサーボアンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートシンクを備えるサーボアンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
サーボアンプは、パワー半導体デバイスから発生される熱を散逸させるために空冷式ヒートシンクを備えたものが多い。そして、パワー半導体デバイスの高出力化に伴って放熱作用を向上させる必要があるので、大型のヒートシンクが使用される傾向にある。各種機器において用いられるヒートシンクの例については特許文献１〜５を参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３２５３５号公報
【特許文献２】特開２００７−８８３７６号公報
【特許文献３】特開２００９−２６６４３５号公報
【特許文献４】特開２０００−２８３６７０号公報
【特許文献５】特許第２９５１１１６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ヒートシンクを単純に大型化したとしても放熱作用の向上には限界があり、放熱効果が十分に得られない場合がある。したがって、良好な放熱効果を奏するヒートシンクを備えたサーボアンプが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願の１番目の発明によれば、発熱源と、該発熱源に熱的に接続されていて自然対流を利用して前記発熱源からの熱を周囲に散逸させるヒートシンクと、を備えたサーボアンプであって、前記ヒートシンクは、前記発熱源からの熱を受ける基部と、該基部から前記発熱源とは反対方向に延在していて、下方から上方に向かって流れる流体の複数の流路を画定する複数のフィンが形成された放熱部と、を有しており、前記複数の流路の各々は、前記流体を周囲から取込む吸気部として作用する最下方部と、該最下方部よりも上方に位置していて前記流体を周囲に排出する排気部として作用する最上方部との間にわたって延在しており、前記複数の流路の各々において、該流路に沿った前記最下方部と前記最上方部との間の距離は、前記放熱部の鉛直方向における寸法よりも小さくなっており、前記複数の流路のうちの少なくとも１つの流路の最下方部は、前記放熱部の下端よりも上方に位置しており、かつ、前記複数の流路のうちの少なくとも１つの流路の最上方部は、前記放熱部の上端よりも下方に位置しており、前記複数の流路の各々において、前記最下方部は、他の流路の前記最上方部を通って鉛直方向に延びる直線上には位置しないよう他の流路の前記最上方部に対して水平方向に離間して配置される、サーボアンプが提供される。
【０００６】
本願の２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記複数の流路の各々において、該流路に沿った前記最下方部と前記最上方部との間の距離は、前記放熱部の水平方向における寸法よりも小さくなっており、前記複数の流路のうちの少なくとも１つの流路における最下方部及び最上方部のうちの少なくともいずれか一方は、前記放熱部の側縁から離間して配置される、サーボアンプが提供される。
【０００７】
本願の３番目の発明によれば、１番目又は２番目の発明において、前記複数の流路のうちの少なくとも２つの流路の最上方部が鉛直方向に延びる少なくとも１つの直線上にそれぞれ配置される、サーボアンプが提供される。
【０００８】
本願の４番目の発明によれば、１番目から３番目のいずれかの発明において、前記複数の流路の各々において、前記最上方部及び前記最下方部のうちの少なくともいずれか一方を形成する前記フィンの一部が、前記フィンの他の部分よりも前記基部に対して垂直な方向に対して大きく傾斜して延在する、サーボアンプが提供される。
【０００９】
本願の５番目の発明によれば、１番目から４番目のいずれかの発明において、前記複数の流路のうちの少なくとも１つの流路が、鉛直方向に延在する鉛直部を有する、サーボアンプが提供される。
【００１０】
本願の６番目の発明によれば、５番目の発明において、前記複数の流路のうち、前記放熱部の周縁に配置されていて他の流路よりも流路に沿った距離が小さい流路以外の流路が、前記鉛直部をそれぞれ有する、サーボアンプが提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本願の１番目の発明においては、ヒートシンクに形成される流体の流路が短縮化されるようになっている。したがって、ヒートシンクとの間で熱交換をすることにより流体の温度が上昇したとしても、流体の温度がヒートシンクの温度に達する前に流体が周囲に排出されるようになるので、大型のヒートシンクにおける放熱作用を向上できる。また、吸気部として作用する流路の最下方部と、排気部として作用する流路の最上方部とが互いに離間して配置される。それにより、流路から排出された高温の流体が流路に再び流入するのを防止でき、結果として放熱効率の低下を防止できる。
【００１２】
本願の２番目の発明においては、ヒートシンクに形成される流体の流路が、ヒートシンクの水平方向の寸法に対して短縮化されるようになる。したがって、ヒートシンクが大型化されて水平方向の寸法が大きくなる場合であっても、放熱作用を向上できる。
【００１３】
本願の３番目の発明においては、流体の排気部として作用する複数の最上方部が鉛直方向に延びる同一直線上に配置されるようになる。それにより、下方に位置する流路の最上方部から排出される流体の流れによって、より上方に位置する流路の最上方部から排出される流体の流れが促進される煙突効果がもたらされる。そして、別個の流路を通って合流した流体によってもたらされる煙突効果によって、さらに上方に位置する流路から排出される流体の流れが促進される。このようにして、流路を通る流体の流速が増大し、放熱作用を向上させられる。
【００１４】
本願の４番目の発明においては、流路の最下方部又は最上方部において、流路の側壁を形成するフィンが傾斜している。それにより、最下方部を通って流入する空気の流れ又は最上方部を通って排出される空気の流れが円滑化される。したがって、最下方部及び最上方部における空気のよどみが解消され、放熱作用を向上できる。
【００１５】
本願の５番目の発明においては、流路が鉛直方向に延びる鉛直部を含んでいる。それにより、流路の短縮化による放熱作用の向上を実現しながら、流路の鉛直部においてもたらされる煙突効果によって流路内の流体の流速を増大させられるようになる。
【００１６】
本願の６番目の発明においては、ヒートシンクの放熱部の一部の領域を除いた他の領域の全体にわたって鉛直部を含む流路が形成される。したがって、放熱部の大部分の領域において、流路の短縮化による放熱効果の向上を実現しながら、鉛直部における煙突効果によって流路内の流体の流速を増大させられる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を適用可能なサーボアンプを示す概略斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係るヒートシンクを示す斜視図である。
【図３】図２のヒートシンクを放熱部側から見た正面図である。
【図４】第２の実施形態に係るヒートシンクを示す斜視図である。
【図５】図４のヒートシンクを放熱部側から見た正面図である。
【図６】第３の実施形態に係るヒートシンクを示す斜視図である。
【図７】図６のヒートシンクを放熱部側から見た正面図である。
【図８】第４の実施形態に係るヒートシンクを示す斜視図である。
【図９】図８のヒートシンクを放熱部側から見た正面図である。
【図１０】第５の実施形態に係るヒートシンクを示す斜視図である。
【図１１】図１０のヒートシンクを放熱部側から見た正面図である。
【図１２】第５の実施形態の変形例に係るヒートシンクを示す斜視図である。
【図１３】第６の実施形態に係るヒートシンクを示す斜視図である。
【図１４】図１３のヒートシンクを放熱部側から見た正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図示される実施形態の各構成要素は、本発明の理解を助けるためにその縮尺が実用的な縮尺から変更されている場合があることに留意されたい。
【００１９】
図１は、本発明を適用可能なサーボアンプ１０を示す概略斜視図である。サーボアンプ１０は、サーボアンプ本体１２と、図示されないパワー半導体デバイスを収容する収容部１４と、収容部１４を介してパワー半導体デバイスに熱的に接続されるヒートシンク２０と、を備えている。ヒートシンク２０は後述する実施形態に従って種々の形態を有し得るので、図１においてはその輪郭のみが破線で表わされており、詳細な構造は省略されている。ヒートシンク２０は、収容部１４に当接するように直接取付けられていてもよいし、良好な伝熱性を有する追加の部材、例えばヒートシンク２０の取付を容易にするフランジがヒートシンク２０と収容部１４との間に介在していてもよい。
【００２０】
ヒートシンク２０は、パワー半導体からの熱を受ける受熱面を有する平板状の基部２０ａと、基部２０ａから収容部１４とは反対方向に延在する放熱部２０ｂと、を有している。放熱部２０ｂには、より詳細に後述するように複数のフィンが形成されていて、自然対流を利用して、発熱源であるパワー半導体デバイスからの熱を周囲に散逸させるように形成されている。複数のフィンは、流体、例えば空気が自然対流によって下方から上方に向かって流れる際にその流路を画定する。なお、基部２０ａの収容部１４とは反対側の表面の全体にわたってフィンが形成されていない場合は、フィンが形成されている部分が放熱部２０ｂであり、フィンが形成されていない部分は放熱部２０ｂには含まれない。
【００２１】
以下、ヒートシンク２０の詳細な構成について種々の実施形態を参照して説明するが、後述するいずれのヒートシンクも図１に関連して説明したヒートシンク２０に置き換えて使用され得る。なお、それら種々の実施形態に係るヒートシンクが適用され得るサーボアンプは何ら特定のタイプのものに限定されず、当業者であれば、サーボアンプ又はヒートシンクの構成要素の配置及び取付の態様等を適宜変更し、本発明を任意のタイプのサーボアンプに容易に適用できるであろう。
【００２２】
図２は、第１の実施形態に係るヒートシンク３０を示す斜視図である。図３は、図２のヒートシンク３０を放熱部３４の側から見た正面図である。ヒートシンク３０は、図示されるように、平板状の基部３２と、基部３２の一方の表面３２ａに形成される放熱部３４と、を備えている。放熱部３４は、基部３２を介して伝達される発熱源（例えばパワー半導体デバイス）からの熱を周囲に散逸させるために、基部３２の表面３２ａに対して概ね垂直に延在する複数のフィン３６を備えている。フィン３６は、図３に示されるように正面視において鉛直方向に延びる放熱部３４の中心軸線Ｏに対して左右対称なＶ字形状を概ね有している。フィン３６は、放熱部３４の概ね全範囲にわたって鉛直方向Ｚにおいて概ね等間隔に配列されている。なお、放熱部３４の上端３４ａ及び下端３４ｂの近傍に位置するフィン３６は、水平方向に延在する上端３４ａ及び下端３４ｂに沿って切除されている。
【００２３】
鉛直方向Ｚにおいて隣接して配置される一対のフィン３６の間には、基部３２の表面３２ａと、一対のフィン３６と、によって画定される溝３８が形成される。溝３８の正面視における形状はフィン３６の形状及び間隔に応じて定まり、本実施形態の場合は、図３に示されるようにＶ字の形状を概ね有している。
【００２４】
本実施形態のヒートシンク３０は、流体、例えば空気の自然対流を利用する。空気の自然対流は、発熱源から伝達される熱によって温められた空気の比重が小さくなって局所的に発生する比重の差に起因して、下方から上方に向かって移動する空気の流れによってもたらされる。このことを本実施形態に係るヒートシンク３０に則して説明すると、フィン３６の近傍に存在する空気は、基部３２を介して発熱源に熱的に接続されたフィン３６との間で熱交換する結果として温められ、溝３８に沿って上方に移動する。それにより、空気は、各溝３８の最も下方に位置する最下方部４２から、溝３８の最も上方に位置する最上方部４４ａ及び最上方部４４ｂに向かって移動するようになる。図３の破線の矢印Ａ１及び矢印Ａ２は、それぞれ空気の流れる方向を表している。
【００２５】
本実施形態においては、溝３８がＶ字形状を概ね有しているので、温められた空気は、最下方部４２から分岐していて鉛直方向に対して傾斜する流路４０ａ及び流路４０ｂに沿ってそれぞれ流れるようになる。そして、空気は、各流路４０ａ及び流路４０ｂの末端に位置する最上方部４４ａ及び最上方部４４ｂを通って放熱部３４の周縁から外方に排出される。このように、最上方部４４ａ及び最上方部４４ｂは、フィン３６との間で熱交換をして温められた空気を周囲に排出する排気部として作用する。他方、最下方部４２においては、温められた空気が上方に移動することにより負圧が発生し、周囲から低温の空気を取込むようになる。したがって、最下方部４２は吸気部として作用する。
【００２６】
流路４０ａ及び流路４０ｂの始点となる最下方部４２は、放熱部３４の下端３４ｂの近傍に配置されるものを除き、放熱部３４の下端３４ｂよりも上方に位置している。また、流路４０ａ及び流路４０ｂの終点となる最上方部４４ａ及び最上方部４４ｂは、放熱部３４の上端３４ａの近傍に配置されるものを除き、放熱部３４の上端３４ａよりも下方に位置している。
【００２７】
本実施形態に係る構成によれば、流路４０ａ及び流路４０ｂの長さ、すなわち流路４０ａ及び流路４０ｂに沿った最下方部４２と最上方部４４ａ又は最上方部４４ｂとの間の距離が、放熱部３４の鉛直方向Ｚに沿った高さＨよりも小さくなるように調整される。したがって、放熱部３４に形成される流路が鉛直方向Ｚに沿って直線状に形成される場合に比べて、本実施形態においては、流路の長さが短縮される。流路の長さを短縮化することは、良好な放熱効率を実現する上で有利である。一般的には、発熱源からの発熱量が大きく、放熱能力の増大が求められる場合、ヒートシンクを大型化する解決手段が採用される。しかしながら、ヒートシンクを単純に大型化させると、空気の流路が長尺化することになる。空気は高温部と熱交換をしながら流路を進むことになるが、自然対流させる場合、空気の流速は大きくなく、流路の途中でヒートシンクと略同じ温度まで空気の温度が上昇してしまう。そうすると空気とヒートシンクとの間の熱交換が十分に行われなくなる。したがって、流路の下流側において熱交換が十分に行われず、全体として放熱効率が低下し得る。
【００２８】
これに対し、本実施形態によれば、流路４０ａ及び流路４０ｂの長さが放熱部３４の鉛直方向Ｚに沿った高さＨよりも短縮されるように流路４０ａ及び流路４０ｂが形成される。それにより、流路４０ａ及び流路４０ｂを通過する際に空気の温度が上昇するものの、ヒートシンク３０と同じ温度に到達する前に空気が周囲に排出されるようになる。したがって、ヒートシンク３０、すなわち放熱部３４が大型化された場合であっても、本実施形態によれば前述した影響が軽減ないし解消されるとともに、ヒートシンク３０の表面積を増大させることによる利点を享受できる。なお、基部３２の受熱面とは反対側の表面３２ａの全体にわたってフィン３６が形成されていない場合は、フィン３６が形成されている部分が放熱部３４であり、フィン３６が形成されていない部分は放熱部３４には含まれない。
【００２９】
また、本実施形態に係るヒートシンク３０においては、各流路４０ａ及び流路４０ｂの最下方部４２は、他の流路４０ａ及び流路４０ｂの最上方部４４ａ及び最上方部４４ｂに対して水平方向Ｘに離間して配置される。図３に示されるように、最上方部４４ａ及び最上方部４４ｂは、放熱部３４の側縁３４ｃ及び側縁３４ｄにそれぞれ位置している。他方、最下方部４２は、正面視において側縁３４ｃ及び側縁３４ｄから十分に離間した放熱部３４の中心軸線Ｏ上に位置している。このような構成にすれば、最上方部４４ａ又は最上方部４４ｂから排出される比較的高温の空気が、高温の状態のまま最下方部４２ａを通って再び流路４０ａ及び流路４０ｂに流入することを防止できる。それにより、最下方部４２には低温の空気が流入するのが保証され、良好な放熱作用を実現できる。
【００３０】
前述したとおり放熱効率の低下を防止する構成を採用した本実施形態によれば、パワー半導体デバイス等を安全に動作させるのに十分な冷却効果を奏する自然対流型ヒートシンクを備えた信頼性の高いサーボアンプが提供される。また、送風ファンを使用する空冷ヒートシンクを採用した従来のサーボアンプと比較して、本実施形態に係るヒートシンク３０を備えたサーボアンプは、ファンの導入コスト及び保守管理コストを削減できるので安価に利用可能である。なお、本実施形態に係るヒートシンク３０は、ダイカストによって容易かつ安価に大量生産可能である。
【００３１】
続いて、前述した実施形態とは異なる本発明の他の実施形態について説明する。以下の説明において、既に述べた内容と重複する事項については説明を適宜省略する。また、同一又は対応する構成要素には同一の参照符号が使用される。
【００３２】
図４は、第２の実施形態に係るヒートシンク５０を示す斜視図である。図５は、図４のヒートシンク５０を放熱部５２の側から見た正面図である。本実施形態においては、放熱部５２に形成されるフィン５４が、図５に示されるように正面視において逆Ｖ字の形状を概ね有している。すなわち、本実施形態では、流路５８ａ及び流路５８ｂとして作用する溝５６が逆Ｖ字の形状を概ね有している。
【００３３】
本実施形態においては、流路５８ａ及び流路５８ｂの始点である最下方部６０ａ及び最下方部６０ｂは、放熱部５２の側縁５２ｃ及び側縁５２ｄに位置している。他方、流路５８ａ及び流路５８ｂの終点である最上方部６２は、側縁５２ｃ及び側縁５２ｄから十分に離間していて、正面視において放熱部５２の中心軸線Ｏ上に位置している。このような構成によれば、放熱部５２の側縁５２ｃ及び側縁５２ｄの近傍に位置する低温の空気は、最下方部６０ａ及び最下方部６０ｂの両方から流入し、流路５８ａ及び流路５８ｂを通って最上方部６２において合流し、最上方部６２から周囲に排出される。
【００３４】
本実施形態のヒートシンク５０は、前述した第１の実施形態のヒートシンク３０に関連する利点を概ね同様に有する。そこで、第１の実施形態との相違点について述べる。第１の実施形態においては、温められた空気が放熱部３４の側縁３４ｃ及び側縁３４ｄから外方に排出されるので、排出された空気がヒートシンク３０における冷却作用に影響を与える可能性は低いという利点がある。それに対し、本実施形態においては、放熱部５２の側縁５２ｃ及び側縁５２ｄの外方から外部雰囲気条件により近い空気を吸気するので、放熱作用が向上する利点がある。
【００３５】
図６は、第３の実施形態に係るヒートシンク７０を示す斜視図である。図７は、図６のヒートシンク７０を放熱部７２の側から見た正面図である。本実施形態においては、放熱部７２に形成されるフィン７４が、図７に示されるように、正面視においてＷ字形状を概ね有している。すなわち、本実施形態では、空気の流路７６ａ、流路７６ｂ、流路７６ｃ及び流路７６ｄとして作用する溝がＷ字の形状を概ね有している。
【００３６】
流路７６ａは、放熱部７２の側縁７２ｃに形成されていて前述した実施形態と同様に排気部として作用する最上方部８０ａと、最上方部８０ａの斜め下方に位置する最下方部７８ａとの間に形成される。流路７６ｂは、最下方部７８ａと、最下方部７８ａの、最上方部８０ａとは反対側の斜め上方に位置する最上方部８０ｂとの間に形成される。流路７６ｃは、最上方部８０ｂと、最上方部８０ｂの、最下方部７８ａとは反対側の斜め下方に位置する最下方部７８ｂとの間に形成される。流路７６ｄは、最下方部７８ｂと、放熱部７２の側縁７２ｃの反対側の側縁７２ｄに形成される最上方部８０ｃとの間に形成される。図７の矢印Ｂ１〜Ｂ４は、流路７６ａ、流路７６ｂ、流路７６ｃ及び流路７６ｄに沿って流れる空気の向きを表している。
【００３７】
本実施形態においては、流路７６ｂの最下方部７８ａと、流路７６ｂ及び流路７６ｃの最上方部８０ｂと、流路７６ｃの最下方部７８ｂとが、それぞれ放熱部７２の側縁７２ｃ及び７２ｄから離間して形成される。本実施形態においては、このような構成を採用することによって、各流路７６ａ〜７６ｄの長さが、放熱部７２の水平方向Ｘにおける長さＬよりも小さくなるように調整される。本実施形態によれば、ヒートシンク７０が大型化された結果として水平方向Ｘにおける放熱部７２の寸法が大きくなっても、流路７６ａ〜７６ｄの長さを短縮できる。したがって、本実施形態に係るヒートシンク７０を備えたサーボアンプは、流路の短縮化に関連して前述した第１の実施形態の利点を同様に享受できる。
【００３８】
２つのＶ字形状のフィンを連結して形成されるＷ字形状のフィン７４が図示されるものの、放熱部７２の水平方向Ｘにおける寸法がより大きい場合等、必要に応じて３つ以上のＶ字形状のフィンを水平方向Ｘに連結してフィンを形成するようにしてもよい。なお、流路の長さが約１００ｍｍを超えると、流路の途中で空気の温度がヒートシンクの温度に近づいて放熱作用が低下する場合がある。したがって、流路の長さは最大でも約１２０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３９】
また、図示された実施形態においては、流路７６ａ〜７６ｄの最上方部８０ａ〜８０ｃが、放熱部７２の側縁７２ｃ、側縁７２ｄ及び水平軸線Ｏのそれぞれに沿って鉛直方向Ｚに伸びる直線上に配置される。このように、複数の流路７６ａ〜７６ｄの最上方部８０ａ〜８０ｃを鉛直方向Ｚに延びる同一直線上に配置することによって、下方に位置する流路７６ａ〜７６ｄの最上方部８０ａ〜８０ｃから排出された空気が、上方に位置する流路７６ａ〜７６ｄの最上方部８０ａ〜８０ｃから排出される空気の流れを促進する煙突効果が得られる。それにより、流路７６ａ〜７６ｄを流れる空気の流速が増大し、放熱効果を増大させられる。
【００４０】
図８は、第４の実施形態に係るヒートシンク９０を示す斜視図である。図９は、図８のヒートシンク９０を放熱部９２の側から見た正面図である。本実施形態のヒートシンク９０は、第１の実施形態に係るヒートシンク３０に類似しているものの、ヒートシンク９０が、放熱部９２の側縁９２ｃにおいて、基部３２の表面３２ａに対して垂直な方向から側縁９２ｃの外方に向かって傾斜する傾斜側壁９６が形成されている点において異なる。傾斜側壁９６は、放熱部９２の側縁９２ｃに形成される最上方部４４ａに到達した空気を案内して、周囲への空気の排出を補助するために設けられる。例えば、ヒートシンク９０が、側縁９２ｃの側においてサーボアンプ本体に直接、又はフランジ等の部品を介して間接的に取付けられる状態を考えると、側縁９２ｃから外方に排出される空気の流れがサーボアンプ本体又はフランジ等の部品によって阻害され、空気の流れに淀みが生じる場合がある。それに対し、本実施形態によれば傾斜側壁９６が傾斜しているので、側縁９２ｃから周囲に流出する空気の流れが円滑化されるようになる。
【００４１】
傾斜側壁９６は、フィン３６のテーパ角度よりも大きくなるように、約５度から約１０度までの範囲の傾斜角度を有するのが好ましい。なお、フィン３６のテーパ角度は、金型を使用して製造されるヒートシンクにおいて、ヒートシンク９０を金型から取出し易くするために設けられるものである。
【００４２】
図１０は、第５の実施形態に係るヒートシンク１００を示す斜視図である。図１１は、図１０のヒートシンク１００を放熱部１０２の側から見た正面図である。本実施形態のヒートシンク１００は、第１の実施形態に係るヒートシンク３０に類似しているものの、ヒートシンク１００が、放熱部１０２の水平方向Ｘにおける中央部を通る中心軸線Ｏに沿って、傾斜仕切部１０４が形成されている点において異なる。傾斜仕切部１０４は、図１１に示されるように正面視にて中心軸線Ｏに沿って延びる頂部１０４ａに向かって基部３２の表面３２ａからテーパ状に突出するように形成されている。したがって、傾斜仕切部１０４の両側面１０４ｂは、基部３２の表面３２ａに対して垂直な方向に対して傾斜している。
【００４３】
傾斜仕切部１０４は、両側面１０４ｂにおいて傾斜しているので、最下方部４２を通って流路４０ａ及び流路４０ｂに流入する空気の流れを円滑化する。それにより、最下方部４２における空気のよどみを防止でき、結果として放熱作用を向上させられる。
【００４４】
図１２は、第５の実施形態の変形例に係るヒートシンク１１０を示す斜視図である。本変形例においては、傾斜仕切部１０４が設けられる代わりに中心軸線Ｏに沿ってフィン３６に切欠部３６ａが形成されている。切欠部３６ａは、流路４０ａ及び流路４０ｂの最下方部４２に対応するフィン３６の下方に向かって突出する突出部に形成されている。
【００４５】
切欠部３６ａは隣接する最下方部４２どうしを連通させる。しかしながら、切欠部３６ａによって形成される連通部は寸法が流路４０ａ及び流路４０ｂの寸法に比べて非常に小さいので、空気が流路４０ａ及び流路４０ｂを通って円滑に流れる状態においては、無視できる量の空気しか切欠部３６ａを通過できないようになっている。他方、最下方部４２において空気が停滞しているときには、空気の一部が切欠部３６ａを通って流れるようになるので、空気の流れの停滞を軽減できるようになる。
【００４６】
図１３は、第６の実施形態に係るヒートシンク１２０を示す斜視図である。図１４は、図１３のヒートシンク１２０を放熱部１２２の側から見た正面図である。本実施形態においては、フィン１２４によって形成される流路１２６が、鉛直方向Ｚに向かって直線状に伸びる鉛直部１２６ｃを含んでいる。したがって、各流路１２６は、最下方部１２８から傾斜して伸びる下方傾斜部１２６ａと、最上方部１３０に向かって傾斜して延びる上方傾斜部１２６ｂと、下方傾斜部１２６ａ及び上方傾斜部１２６ｂとの間に形成される鉛直部１２６ｃと、によって形成される。
【００４７】
図示される実施形態において、放熱部１２２の側縁１２２ｃ及び側縁１２２ｄの近傍に配置されていて他の流路１２６よりも流路の長さが短い流路１３２には鉛直部１２６ｃが形成されていない。しかしながら、流路１３２以外の流路１２６は鉛直部１２６ｃを含んでおり、放熱部１２２の全体にわたって配列されている。
【００４８】
鉛直部１２６ｃを含む流路１２６は、短縮化された流路によってもたらされる前述した利点を有しながら、鉛直部１２６ｃによってもたらされる煙突効果によって流路１２６内における流速を増大させられる。
【００４９】
図示された複数の実施形態において、空気は、自然対流によって、鉛直方向に対して概ね一定の角度で傾斜する流路を通って下方から上方に向かって流れるようになっている。しかしながら、傾斜する流路を形成することなく、例えば水平方向に延びる流路と鉛直方向に延びる流路とを組合せた階段状の流路を通って空気が下方から上方に流れるようにしてもよい。また、流路の傾斜角度を段階的に変化させてもよい。すなわち、流路は、空気が全体として下方から上方に流体が流れるように形成されればよく、図示されたいかなる具体的な形態にも限定されない。
【００５０】
以上、本発明の種々の実施形態及びその変形例を説明したが、本明細書において明示的又は暗示的に開示される実施形態の特徴を任意に組合せることによっても本発明を実施できることは当業者に自明であり、そのような組合せの形態も本発明の開示の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５１】
１０    サーボアンプ
２０    ヒートシンク
２０ａ    基部
２０ｂ    放熱部
３０    ヒートシンク
３２    基部
３４    放熱部
３６    フィン
４０ａ，４０ｂ    流路
４２    最下方部
４４ａ，４４ｂ    最上方部
５０    ヒートシンク
５２    放熱部
５４    フィン
５８ａ，５８ｂ    流路
６０ａ，６０ｂ    最下方部
６２    最上方部
７０    ヒートシンク
７２    放熱部
７４    フィン
７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄ    流路
７８ａ，７８ｂ    最下方部
８０ａ，８０ｂ，８０ｃ    最上方部
９０    ヒートシンク
９２    放熱部
９６    傾斜側壁
１００    ヒートシンク
１０２    放熱部
１０４    傾斜仕切部
１１０    ヒートシンク
１２０    ヒートシンク
１２２    放熱部
１２４    フィン
１２６    流路
１２６ｃ    鉛直部
１２８    最下方部
１３０    最上方部
１３２    流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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