(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と；
嵌着部を具備する放熱板と；
上記嵌着部に嵌合されている嵌合部と、上記回路基板に半田付けされている脚部とを具備する金具と；
熱伝導性を具備し、密閉型である筐体と；
を有し、上記放熱板が上記回路基板の端面から突出し、上記筐体の内壁に上記放熱板が密着し、また、上記回路基板の端面から突出している上記放熱板の面の厚みが、上記回路基板の端面から突出していない上記放熱板の面の厚みよりも厚いことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記放熱板の嵌着部は、その上端から下端まで延びる溝形状であることを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密閉型の筐体に収容される電源装置及びそれに使用される放熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、電源装置に設けられる従来の放熱板６０と、回路基板ＣＢ１０とを示す斜視図である。
【０００３】
従来の放熱板６０では、脚部ＨＳ１０ａ、ＨＳ１０ｂが折り曲げられ、この折り曲げられた脚部ＨＳ１０ａ、ＨＳ１０ｂに透孔ＨＳ１０ｈが設けられている。そして、この透孔ＨＳ１０ｈと、回路基板ＣＢ１０に設けられている透孔とに、回路基板ＣＢ１０の裏側（放熱板６０が取付られていない側）からビスを挿通し、ビス止めすることによって、放熱板６０を回路基板ＣＢ１に固定している。
【０００４】
そして、上記固定された放熱板６０に発熱素子を密着させ放熱させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、放熱板６０を回路基板ＣＢ１０に固定するには、ビスを回路基板ＣＢ１０の裏側から挿入して回さなければならず、放熱板６０を回路基板に固定する作業が煩雑であるという問題がある。
【０００６】
また、放熱板６０が折り曲げ加工によってコーナー６０Ｃを形成しているため、コーナー６０Ｃで熱伝導性が悪くなり、効率よく放熱が行われないので、放熱板６０を大きくしなければならないという問題がある。
【０００７】
また、脚部ＨＳ１０ａ、ＨＳ１０ｂを設けているので、脚部ＨＳ１０ａ、ＨＳ１０ｂの分だけ、放熱板６０の取付けスペースが必要となり、回路基板ＣＢ１０を広くしなければならない。さらに、放熱板６０を固定するために透孔ＨＳ１０ｈをタップ加工しなければならず、タップ加工をするためには、放熱板６０の板厚を増やさなければならない。
【０００８】
放熱板６０の板厚を増やすことによって、放熱板６０の重量が増し、加工も容易でなく、製作コストが増すという問題がある。
【０００９】
また、放熱板６０のコーナー６０Ｃ、脚部ＨＳ１０ａ、ＨＳ１０ｂが板金を折り曲げ加工することによって製作されるので、放熱板６０を製作するための加工が煩雑であるという問題があり、加工精度（平面度、直角度）が悪く、発熱素子を取付けた際、発熱素子と放熱板６０との接触面積が小さくなり、効率よく放熱が行われないという問題がある。さらに、放熱板６０を製作する際の材料取りに無駄が生じるという問題がある。
【００１０】
本発明は、第１に回路基板に固定する作業が容易で軽量の放熱装置を提供することを目的とし、第２に電源装置の筐体に密着させ固定する作業が容易である放熱装置および電源装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回路基板と、嵌着部を具備する放熱板と、上記嵌着部に嵌合されている嵌合部と、上記回路基板に半田付けされている脚部とを具備する金具と、熱伝導性を具備し、密閉型である筐体とを有し、上記放熱板が上記回路基板の端面から突出し、上記筐体の内壁に上記放熱板が密着し、また、上記回路基板の端面から突出している上記放熱板の面の厚みが、上記回路基板の端面から突出していない上記放熱板の面の厚みよりも厚い電源装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態および実施例】
図１は、本発明の一実施例である電源装置１００を示す斜視図である。
【００１７】
図２は、電源装置１００を、図１におけるＸ−Ｘ’方向から眺めた矢視図である。
【００１８】
電源装置１００は、回路基板ＣＢ１と放熱装置１０と筐体ＢＸ１とを有し、回路基板ＣＢ１と放熱装置１０とが筐体ＢＸ１に収容されている。
【００１９】
放熱装置１０は、放熱板ＨＳ１と金具ＭＦ１、ＭＦ２とを有する。放熱板ＨＳ１は、特定の溝形状の嵌着部ＤＴ１、ＤＴ２を有する。金具ＭＦ１、ＭＦ２は、嵌着部ＤＴ１、ＤＴ２に嵌合されている嵌合部と、回路基板ＣＢ１に半田付けされる脚部とを具備する。放熱板ＨＳ１に嵌合された金具ＭＦ１、ＭＦ２の脚部が、回路基板ＣＢ１に半田付けされることによって、放熱装置１０が回路基板ＣＢ１に固定されている。なお、放熱装置１０の詳細な説明は、図３において行う。
【００２０】
そして、放熱装置１０の放熱板ＨＳ１が、回路基板ＣＢ１の端面から突出し、筐体ＢＸ１の内壁に密着している。なお、ボルトＢＴ１、ＢＴ２によって、上記密着が行われる。さらに、放熱板ＨＳ１が、回路基板ＣＢ１の端面から突出し、筐体ＢＸ１の内壁に密着しているので、回路基板ＣＢ１の端面と筐体ＢＸ１の内壁との間に隙間ＯＰが生じている。また、放熱板ＨＳ１には、回路基板ＣＢ１上に設けられた発熱素子ＥＬ１、ＥＬ２、およびＥＬ２とは反対側にＥＬ３が密着している。
【００２１】
なお、電源装置１００が屋外での使用に耐え得るように、筐体ＢＸ１が密閉型の構造となっており、また、筐体ＢＸ１は熱伝導性を具備する。
【００２２】
次に、電源装置１００の組立てについて説明する。
【００２３】
まず、放熱装置１０、回路基板ＣＢ１、発熱素子ＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３を筐体ＢＸ１に組込む動作について説明する。
【００２４】
発熱素子ＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３は、放熱板ＨＳ１に密着している。金具ＭＦ１、ＭＦ２の嵌合部ＭＦ１ａ、ＭＦ２ａは、放熱板ＨＳ１の嵌着部ＤＴ１、ＤＴ２に嵌合され、金具ＭＦ１、ＭＦ２の脚部ＭＦ１ｂ、ＭＦ２ｂは、回路基板ＣＢ１の所定の穴に挿入され、回路基板ＣＢ１に半田付けされて、放熱装置１０が回路基板ＣＢ１に固定される。また、発熱素子ＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３のリード端子も、回路基板ＣＢ１に半田付けされる。
【００２５】
このように放熱装置１０を回路基板ＣＢ１に半田付けすることによって、放熱装置１０を回路基板ＣＢ１に固定する際、ビスを回路基板ＣＢ１の裏側から挿入し回す作業が不要になり、放熱装置１０を回路基板ＣＢ１に固定する作業が容易になる。
【００２６】
そして、回路基板ＣＢ１と、放熱装置１０と、発熱素子ＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３とが一体化され、筐体ＢＸ１内に組込まれる。この際、筐体ＢＸ１と回路基板ＣＢ１との間に隙間ＯＰが設けられているので、上記一体化された回路基板ＣＢ１等を筐体ＢＸ１内に組み込み、放熱板ＨＳ１を筐体ＢＸ１の内壁に確実に密着させ固定することができる。
【００２７】
次に、電源装置１００の放熱の動作について説明する。
【００２８】
発熱素子ＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３が使用時に熱を発生し、この発生した熱が放熱板ＨＳ１を介して筐体ＢＸ１に伝わり、筐体ＢＸ１が外気によって冷やされ放熱が行われる。このように放熱がされることによって、密閉型の構造を有する電源装置１００の内部に熱がこもることがなくなる。なお上記実施例において、発熱量の多い発熱素子ＥＬ１を筐体ＢＸ１の近くに配置すれば、放熱が一層効率よくなされる。
【００２９】
図３は、電源装置１００に固定される放熱装置１０の構成を示す斜視図である。
【００３０】
放熱板ＨＳ１に設けられた嵌着部ＤＴ１、ＤＴ２の一端に、金具ＭＦ１、ＭＦ２を嵌合することによって、放熱装置１０の脚部が形成される。
【００３１】
金具ＭＦ１、ＭＦ２が、放熱板ＨＳ１に設けられた嵌着部ＤＴ１、ＤＴ２に嵌合される嵌合部ＭＦ１ａ、ＭＦ２ａと、回路基板ＣＢ１に半田付けされる脚部ＭＦ１ｂ、ＭＦ２ｂとを有する。そして、ツバＭＦ１ｄ、ＭＦ２ｄによって止まるまで、金具ＭＦ１、ＭＦ２の嵌合部ＭＦ１ａ、ＭＦ２ａが、嵌着部ＤＴ１、ＤＴ２に挿入されると、バネ部ＭＦ１ｃ、ＭＦ２ｃによって、嵌着部ＤＴ１、ＤＴ２と嵌合部ＭＦ１ａ、ＭＦ２ａとの間に所定の力がかかり、金具ＭＦ１、ＭＦ２が、放熱板ＨＳ１から容易にはぬけなくなり、放熱装置１０の脚部ＭＦ１ｂ、ＭＦ２ｂが形成される。
【００３２】
放熱装置１０が脚部ＭＦ１ｂ、ＭＦ２ｂを必要とする理由は、第１に、放熱板ＨＳ１の材質として、軽量で熱伝導性のよいアルミニウム合金が使用されるが、アルミニウム合金が半田付けしにくい。そこで、回路基板ＣＢ１に固定するため、放熱装置１０が半田付性の良い脚部ＭＦ１ｂ、ＭＦ２ｂを必要とするからである。従って、金具ＭＦ１、ＭＦ２は半田付性の良い材質であることを要する。第２に、回路基板ＣＢ１上の配線パターンと干渉しないように、放熱板ＨＳ１を回路基板ＣＢ１から浮かせて固定するためである。
【００３３】
なお、放熱板ＨＳ１のコーナーＨＳ１Ｃに丸みをつけてもよく、また放熱板ＨＳ１のコーナーＨＳ１Ｃの角度が、直角以外の鋭角または鈍角であってもよい。また、放熱板ＨＳ１の形状精度を上げ、かつ簡便に製作するために、アルミニウムを押し出し加工した大面積の板を切断して放熱板ＨＳ１としてもよい。この場合には、嵌着部ＤＴ１、ＤＴ２が溝形状となるが、個々に切断された放熱板を加工して嵌着部を形成する場合には、放熱板の一端に所定の長さの嵌着部が形成されていればよい。
【００３４】
そして、アルミニウムを押し出し加工して形成したアルミニウム板を切断して放熱板ＨＳ１を形成すれば、折り曲げ加工された部分が存在しないので熱伝導性が良く、形状精度が良く、加工費が削減され、材料の無駄がない安価な放熱装置１０を製作することができる。
【００３５】
なお、筐体ＢＸ１の材質も、軽量で熱伝導性のよいアルミニウム合金が使用される。しかし、放熱板ＨＳ１、筐体ＢＸ１の材質は、アルミニウム合金に限定されるものではなく、軽量で熱伝導性がよければ、マグネシウム合金等を採用してもよい。また軽量化が特に必要とされなければ、銅合金等を採用してもよい。
【００３６】
また、上記実施例では、放熱板ＨＳ１の切断面（アルミニウムの押し出し加工材の切断面）を平らにしていたが、回路基板ＣＢ１に実装される素子の態様によって、切り欠きを設けてもよい。切り欠きを設けることによって、回路基板ＣＢ１の態様に合致した放熱装置を形成することができ、一層の軽量化を図ることができる。
【００３７】
なお、上記実施例において、回路基板ＣＢ１の端面から突出している放熱板ＨＳ１の面の厚み（筐体側の辺ＨＳ１Ｂの厚み）を、回路基板ＣＢ１の端面から突出していない放熱板ＨＳ１の面の厚み（筐体側の辺ＨＳ１Ｎの厚み）よりも厚くすることによって、放熱に必要な最小板厚で、放熱板ＨＳ１を筐体ＢＸ１に密着させつつ、隙間ＯＰを確保することができ、さらに放熱装置１０を軽量化することができる。
【００３８】
図４は、放熱装置１０の変形例を示す図である。
【００３９】
放熱装置１０は、放熱板が「Ｌ」字型の断面形状を有している。しかしながら、図４（１）に示す放熱装置２０のように、放熱板ＨＳ２の形状を平板形状としたり、図４（２）に示す放熱装置３０のように、放熱板ＨＳ３の形状を「コ」字型の断面を有する形状としたり、その他、Ｔ型、Ｈ型の断面を有する形状としてもよい。これによって、回路基板ＣＢ１の態様に応じた放熱板を形成することができる。
【００４０】
図５は、放熱装置１０、２０、３０の放熱板に設けられる嵌着部の変形例を示す図である。
【００４１】
上記実施例では、嵌着部の形状を溝状のＴ字型としている。しかしながら、図５（１）に示す放熱板ＨＳ４のように、嵌着部の形状をクサビ型溝形状ＤＴ４としたり、図５（２）に示す放熱板ＨＳ５のように、嵌着部の形状をキリ孔形状ＤＴ５としたり、図５（４）に示す放熱板ＨＳ６のように、嵌着部の形状をキリ孔形状であって孔の壁の一部が欠けている形状ＤＴ６としてもよい。また、図５（３）に示すように、嵌着部が貫通していなくてもよい。
【００４２】
なお、嵌着部の形状を変えた場合、図５（３）に示す金具ＭＦ５のように、嵌着部の形状に合わせて金具の形状を変える必要がある。
【００４３】
さらに、図５（５）に示すように、嵌着部を設けず、金具ＭＦ７を、ボルトＢＴ７を使用して放熱板ＨＳ７に固定してもよい。この際、組立工数がかかるが、放熱板ＨＳ７に特殊形状の嵌着部を設ける必要がなく、また、金具ＭＦ７の形状が簡単なので、金具を容易に製作できる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、放熱板を軽量化でき、放熱板を回路基板に固定する作業が容易であり、また、放熱板を電源装置の筐体に密着させ固定する作業が容易であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】電源装置１００を示す斜視図である。
【図２】電源装置１００を、図１におけるＸ−Ｘ’方向から眺めた矢視図である。
【図３】電源装置１００に固定される放熱装置１０の構成を示す斜視図である。
【図４】放熱装置１０の変形例を示す図である。
【図５】放熱板に設けられた嵌着部の変形例を示す図である。
【図６】従来の電源装置に設けられる放熱板６０、回路基板ＣＢ１０を示す斜視図である。
【符号の説明】
１００…電源装置、
１０、２０、３０…放熱装置、
ＢＸ１…筐体、
ＣＢ１…回路基板、
ＤＴ１、ＤＴ２、ＤＴ４、ＤＴ５、ＤＴ６…嵌着部、
ＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３…発熱素子、
ＨＳ１、ＨＳ２、ＨＳ３、ＨＳ４、ＨＳ５、ＨＳ６、ＨＳ７…放熱板、
ＭＦ１、ＭＦ２、ＭＦ５、ＭＦ７…金具、
ＭＦ１ａ、ＭＦ２ａ…嵌合部、
ＭＦ１ｂ、ＭＦ２ｂ…脚部、
ＯＰ…隙間。
【図１】
0003568192.tif 000002
【図２】
0003568192.tif 000003
【図３】
0003568192.tif 000004
【図４】
0003568192.tif 000005
【図５】
0003568192.tif 000006
【図６】
0003568192.tif 000007