(57)【要約】【課題】発熱体の位置や形状の変更に対して柔軟に対応できる筐体及び基地局を提供する。【解決手段】発熱デバイス５ａ，５ｂを実装した電気回路基板４と、電気回路基板４を収容すると共に発熱デバイス５ａ，５ｂの熱を壁部Ｂを介して放熱する箱体２と、壁部Ｂに対して任意の位置に取付け可能であると共に壁部Ｂと発熱デバイス５ａ，５ｂとの間に介在して発熱デバイス５ａ，５ｂの熱を壁部Ｂに導く熱伝導体６ａ，６ｂと、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体を実装した電気回路基板と、
前記電気回路基板を収容すると共に前記発熱体の熱を壁部を介して外部に放熱する箱体と、
前記壁部に対して任意の位置に取付け可能であると共に前記壁部と前記発熱体との間に介在して前記発熱体の熱を前記壁部に導く熱伝導体と、
を備えることを特徴とする筐体。
【請求項２】
前記熱伝導体は、厚みを任意に設定可能であることを特徴とする請求項１に記載の筐体。
【請求項３】
前記熱伝導体は、前記箱体の形成材料と同一又は高い熱伝導率を有する材料により形成されることを特徴とする請求項１に記載の筐体。
【請求項４】
前記壁部の内壁面に一定間隔で形成された複数の係合部と、
前記熱伝導体の外面に前記係合部に対応して形成された複数の被係合部と、
を有し、
前記係合部と前記被係合部とを係合して前記熱伝導体を前記壁部に対して位置決めす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筐体。
【請求項５】
前記壁部の内壁面に一定間隔で形成された複数のネジ穴と、
前記熱伝導体に前記ネジ穴に対応して形成された複数の貫通孔と、
を有し、
止めネジを前記貫通孔を介して前記ネジ穴に螺着して前記熱伝導体を前記壁部に対して位置決めす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筐体。
【請求項６】
前記熱伝導体を前記壁部に対して磁気吸着して位置決めす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筐体。
【請求項７】
発熱デバイスを収容する筐体を有する基地局であって、
前記筐体として、請求項１から６のうち何れか１項に記載の筐体を用いることを特徴とする基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部に熱を放熱する放熱構造を有する筐体、及びこの筐体を備える基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、無線通信機器の電波を中継する基地局が使用されている。この基地局は、近年小型化が進み、屋外（建築構造物の外壁や電柱等）に設置されることが多くなっている。
そのため、基地局の筐体は、その内部に設けられている電子機器等を風雨から保護するために密閉構造が採られている。また、基地局には動作に伴って、８０℃〜１００℃程度まで発熱するパワートランジスタ等の発熱デバイスが設けられている。発熱デバイスから発生する熱により筐体内の温度が高くなると、電子機器等に誤動作が生じて基地局の正常な運転を妨げる虞がある。
【０００３】
そこで、基地局の筐体内では、基板上の発熱デバイスが高熱を発するため、熱伝導体を筐体と一体的に設けると共に、発熱体と熱伝導体とを密着固定し、熱伝導体を介して外部に放熱するようにした構造が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
図１１（ａ）、（ｂ）は、従来の基地局の断面図を示している。
基地局１００は、図１１（ａ）に示すように、筐体１０１が例えばステンレス鋼板などにより密閉構造に形成されており、筐体１０１の外周壁の一部には熱を放熱するための放熱フィン１０２が設けられている。また、筐体１０１の内部底面には、複数の台座（熱伝導体）１０４ａ，１０４ｂが一定間隔で突設している。
【０００５】
筐体１０１の内部には、各種情報を処理するデジタルユニットや発熱デバイス１０６ａ，１０６ｂなどが実装された電気回路基板１０８（以下、単に基板と称する）が、発熱デバイス１０６ａ，１０６ｂを台座１０４ａ，１０４ｂに密着させて固定配置される。
すなわち、複数の台座（熱伝導体）１０４ａ，１０４ｂは、筐体１０１と一体的に構成されており、基板１０８に実装された発熱デバイス１０６ａ，１０６ｂに対応するように所定間隔で配設されている。
そして、発熱デバイス１０６ａ，１０６ｂで発生した熱は、複数の台座（熱伝導体）１０４ａ，１０４ｂから筐体１０１の放熱フィン１０２を介して外部に放出（放熱）されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１−４１１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図１１（ｂ）に示すように、基板１１２に対する発熱デバイス１１０ａ，１１０ｂの配置が仕様変更等に応じてその取付け位置が大きく変更したり、発熱デバイス１１０ａ，１１０ｂの形状（厚み）が変更されたりする場合が生ずる。
【０００８】
例えば、取付け位置の変更が生じた場合には、これら発熱デバイス１１０ａ，１１０ｂが台座（熱伝導体）１０４ａ，１０４ｂの配置位置と一致しなくなる。この場合、複数の台座１０４ａ，１０４ｂは、筐体１０１と一体的に構成されているため、筐体１０１自体を新規に作り直す必要が生ずる。
このようなことから、発熱デバイス１１０ａ，１１０ｂの位置や形状の変更に柔軟に対応できる自由度を持ち、また安価に製作することができる筐体及び基地局が望まれている。
【０００９】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、基板に実装された発熱体の配置や形状の変更等に柔軟に対応することができ、安価に製作することができる筐体及び基地局を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る筐体では、発熱体を実装した電気回路基板と、前記電気回路基板を収容すると共に前記発熱体の熱を壁部を介して放熱する箱体と、前記壁部に対して任意の位置に取付け可能であると共に前記壁部と前記発熱体との間に介在して前記発熱体の熱を前記壁部に導く熱伝導体と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、前記熱伝導体は、厚みを任意に設定可能であることを特徴とする。
【００１２】
また、前記熱伝導体は、前記箱体の形成材料と同一又は高い熱伝導率を有する材料により形成されることを特徴とする。
【００１３】
また、前記壁部の内壁面に一定間隔で形成された複数の係合部と、前記熱伝導体の外面に前記係合部に対応して形成された複数の被係合部と、を有し、前記係合部と前記被係合部とを係合して前記熱伝導体を前記壁部に対して位置決めすることを特徴とする。
【００１４】
また、前記壁部の内壁面に一定間隔で形成された複数のネジ穴と、前記熱伝導体に前記ネジ穴に対応して形成された複数の貫通孔と、を有し、止めネジを前記貫通孔を介して前記ネジ穴に螺着して前記熱伝導体を前記壁部に対して位置決めすることを特徴とする。
【００１５】
また、前記熱伝導体を前記壁部に対して磁気吸着して位置決めすることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る基地局では、発熱デバイスを収容する筐体を有する基地局であって、前記筐体として、上記筐体を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、筐体（箱体）の内壁面に対して熱伝導体の取付位置を任意に設定できるので、電気回路基板に実装された発熱体の配置や形状の変更等に対して、柔軟かつ確実に、熱伝導体を発熱体に密着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る筐体及び基地局の分解斜視図である。
【図２】（ａ）は筐体及び基地局を示す断面図、（ｂ）は発熱体の取付位置が異なる場合を示す断面図である。
【図３】発熱体の形状が異なる場合を示す断面図である。
【図４】熱伝導体の変形例を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る筐体及び基地局の分解斜視図である。
【図６】筐体及び基地局を示す断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る筐体及び基地局の分解斜視図である。
【図８】（ａ）は筐体及び基地局を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る筐体及び基地局の分解斜視図である。
【図１０】筐体及び基地局を示す断面図である。
【図１１】従来の筐体及び基地局を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態に係る筐体及びその基地局ついて図面を参照して説明する。
【００２０】
（ピン差込み方式）
第１実施形態に係る筐体及び基地局の構成について、図１、図２を参照して説明する。
なお、図１、図２における紙面上下方向は、基地局１における鉛直方向とする。
【００２１】
図１に示すように、基地局１は無線通信機器の電波を中継する装置であり、屋外、例えば建築構造物の外壁や電柱等に設置されるものである。基地局１には、電波の送受信に用いられるアンテナや、中央のシステムとの通信に用いられる通信ケーブル、基地局１に電力を供給する電源ケーブル等（アンテナ及びケーブルは図示せず）が接続されている。
【００２２】
筐体２は、基地局１の外装を構成する箱状の部材であり、内部に電子機器を設置するときに分割する構成となっている。すなわち、電子機器を風雨きから保護するために蓋体（図１において不図示）により密閉する構造となっている。
そして、筐体２及び蓋体は、筐体２の内部の熱を効率よく放熱するように高い熱伝導率を有するステンレス鋼板などの金属材料等を用いて成形されている。
【００２３】
筐体２の外側面には、放熱性を向上させるための複数の放熱フィンＦが設けられている。放熱フィンＦは、筐体２と同一材料からなり、ダイキャストなどの鋳造法を用いて一体的に成形されている。
【００２４】
基地局１の内部には、稼働に伴って熱を発する発熱体（以下、発熱デバイスと称する）５ａ，５ｂを下面側に実装した電気回路基板４が、筐体２の両内側壁から内方に向けて突出した一対のブラケットＢＫにより、両端が支持された状態で収容されている。
なお、電気回路基板４には、無線通信機器の電波の送受信を行う無線制御機器等の電子部品が実装されており、無線制御機器には、基地局１の外部に設置される不図示のアンテナが接続されている。
そして、発熱デバイス５ａ，５ｂの下面には、放熱シートＳを介して筐体２の壁部（以下、底面壁部Ｂと称する）に配置した熱伝導体６ａ，６ｂが密着して取付けられる。
【００２５】
筐体２の底面壁部Ｂには、係合部となる複数の有底の嵌合穴１２が所定間隔（ピッチ）で格子状に配設されている。
一方、角ブロック状に形成された熱伝導体６ａ，６ｂの下面には、被係合部となる複数のロケートピン１３が、嵌合穴１２に対応した間隔で突出して配置されている。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、電気回路基板４の下面中央には、例えば一対の発熱デバイス５ａ，５ｂが所定間隔離間して取付けられている。そして、筐体２の底面壁部Ｂには、熱伝導体６ａ，６ｂが、発熱デバイス５ａ，５ｂに対応するように配置される。更に、熱伝導体６ａ，６ｂと発熱デバイス５ａ，５ｂは、放熱シートＳを介して密着接合される。
【００２７】
熱伝導体６ａ，６ｂは、熱伝導率の高い金属材料として、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、ステンレス鋼等が使用される。
上述したように、熱伝導体６ａ，６ｂの下面からは、複数（例えば４本）のロケートピン１３が突出している。また、筐体２の底面壁部Ｂには、ロケートピン１３の間隔に対応する複数の有底の嵌合穴１２が所定（一定）間隔（ピッチ）で格子状に配設されている。
【００２８】
そして、電気回路基板４を基地局１（筐体２）の内部に取り付ける際は、まず、電気回路基板４の下面に実装された発熱デバイス５ａ，５ｂの実装位置に対応して、熱伝導体６ａ，６ｂを筐体２の底面壁部Ｂに配置する。すなわち、熱伝導体６ａ，６ｂの下面から突出したロケートピン１３を、底面壁部Ｂの嵌合穴１２に差し込むことで、熱伝導体６ａ，６ｂを底面壁部Ｂの所望の位置に設置する。
【００２９】
そして、熱伝導体６ａ，６ｂの上面に放熱シートＳを配置した後に、電気回路基板４の発熱デバイス５ａ，５ｂが放熱シートＳを介して熱伝導体６ａ，６ｂに密接するように、電気回路基板４を配置する。この状態で、電気回路基板４を筐体２の両内側壁のブラケットＢＫにより支持する。
【００３０】
このように構成（配置）することで、発熱デバイス５ａ，５ｂから発生した熱は、放熱シートＳから熱伝導体６ａ，６ｂを介して筐体２の底面壁部Ｂに伝わり、複数の放熱フィンＦから外部に放出（放熱）される。
これにより、筐体２内部の温度上昇を、例えば、８０℃〜１００℃以下に抑えることができ、電気回路基板４上の電子部品の誤動作等を防止することができる。
【００３１】
図２（ｂ）は、発熱体の配置が異なる場合を示す断面図である。
図２（ｂ）に示すように、電気回路基板４の設計変更などにより、電気回路基板４における発熱デバイス５ａ，５ｂの配置位置が変更になった場合は、発熱デバイス５ａ，５ｂに対応する位置に熱伝導体６ａ，６ｂを移動させて対応する。つまり、熱伝導体６ａ，６ｂの下面から突出したロケートピン１３を、底面壁部Ｂの他の嵌合穴１２に差し込むことで、熱伝導体６ａ，６ｂを発熱デバイス５ａ，５ｂに対応する位置に再配置することができる。
【００３２】
このように、所望の位置に設置された熱伝導体６ａ，６ｂは、発熱デバイス５ａ，５ｂの間に放熱シートＳを介装させた状態で底面壁部Ｂの間に密接接合される。これにより、設計変更などにより電気回路基板４における発熱デバイス５ａ，５ｂの配置位置が変更になった場合であっても、熱伝導体６ａ，６ｂの位置変更を迅速かつ柔軟に行うことができる。
【００３３】
図３は、発熱体の形状が異なる場合を示す断面図である。
図３に示すように、基地局１の筐体２内には、厚み（高さ）の異なる一対の発熱デバイス１０ａ，１０ｂが下面に実装された電気回路基板４が収容されている。
【００３４】
電気回路基板４の下面に実装された厚みの異なる発熱デバイス１０ａ，１０ｂに対応して、筐体２の底面壁部Ｂには、これら発熱デバイス１０ａ，１０ｂに対応する位置に、高さ（厚み）の異なる熱伝導体１１ａ，１１ｂが取付けられる。
熱伝導体１１ａ，１１ｂは、前述と同様に、その下面に４本のロケートピン１３が突設しており、これらロケートピン１３が、底面壁部Ｂに形成された嵌合穴１２に差し込まれることで位置決めされる。
【００３５】
具体的には、厚みが大きい（厚い）発熱デバイス１０ａに対しては、厚みが小さい（薄い）熱伝導体１１ａを対応させ、厚みが小さい（薄い）発熱デバイス１０ｂに対しては、厚みが大きい熱伝導体１１ｂを対応させる。これにより、底面壁部Ｂに対して、電気回路基板４がほぼ平行に配置される。
なお、熱伝導体１１ａ，１１ｂと発熱デバイス１０ａ，１０ｂとの間には、放熱シートＳが介装され、電気回路基板４は筐体２の両内側壁のブラケットＢＫにより支持される。
【００３６】
これにより、発熱デバイス１０ａ，１０ｂから発生した熱は、放熱シートＳから熱伝導体１１ａ，１１ｂを介して、筐体２の底面壁部Ｂに伝わり、複数の放熱フィンＦから外部に放熱される。
【００３７】
図４は、熱伝導体の変形例を示す断面図である。
上述した実施形態では、一つの発熱デバイスに対して一つの熱伝導体を対応させたが、図４に示すように、複数の発熱デバイスに対して一つの熱伝導体を対応させてもよい。
すなわち、電気回路基板４の下面に、同一高さ（厚み）の発熱デバイス１４ａ，１４ｂが実装されている場合には、筐体２の底面壁部Ｂに、発熱デバイス１４ａ，１４ｂの両者に密着可能な大型の熱伝導体１６を取り付けてもよい。
この熱伝導体１６は、その下面に形成した複数のロケートピン１３を筐体２の底面壁部Ｂに設けた嵌合穴１２に差し込むことで、任意の位置に配置可能である。
【００３８】
（ネジ固定方式）
次に、第２実施形態に係る筐体及び基地局について、図５、図６を参照して説明する。
なお、前述した構成部分と以下に述べる同一構成部分は同一符号を付して説明を省略する。
【００３９】
図５、図６に示す基地局２０では、電気回路基板４の下面に一対の発熱デバイス２４ａ，２４ｂが所定間隔で離間して実装されている。また、筐体２２の底面壁部Ｂには、熱伝導体２６ａ，２６ｂが発熱デバイス２４ａ，２４ｂに対応する位置に取付けられている。そして、発熱デバイス２４ａ，２４ｂと発熱デバイス２４ａ，２４ｂは、放熱シートＳを介して密着接合されている。
【００４０】
熱伝導体２６ａ，２６ｂは、その四隅に貫通孔２７が穿設されている。
一方、筐体２２の底面壁部Ｂには、貫通孔２７の間隔に対応して複数の有底のネジ穴２３が所定間隔（ピッチ）で格子状に配設されている。
そして、熱伝導体２６ａ，２６ｂの貫通孔２７に４本の止めネジ２９を挿通して、この４本の止めネジ２９を底面壁部Ｂの有底のネジ穴２３にネジ込むことで、熱伝導体２６ａ，２６ｂを底面壁部Ｂに固定できるようになっている。
【００４１】
すなわち、電気回路基板４を基地局２０（筐体２２）の内部に取り付ける際は、まず、電気回路基板４の下面に実装された発熱デバイス２４ａ，２４ｂに対応する位置に熱伝導体２６ａ，２６ｂを配置し、この熱伝導体２６ａ，２６ｂを４本の止めネジ２９により底面壁部Ｂのネジ穴２３に螺着することで、所望の位置に設置する。
【００４２】
そして、熱伝導体２６ａ，２６ｂの上面に放熱シートＳを配置した後に、電気回路基板４の発熱デバイス２４ａ，２４ｂが放熱シートＳを介して熱伝導体２６ａ，２６ｂに密接するように、電気回路基板４を配置する。この状態で、電気回路基板４を筐体２２の両内側壁のブラケットＢＫにより支持する。
【００４３】
（突条・溝固定方式）
次に、第３実施形態に係る筐体及び基地局について、図７、図８を参照して説明する。
図７及び図８（ａ）、（ｂ）に示す基地局３０では、電気回路基板４の下面に一対の発熱デバイス３４ａ，３４ｂが所定間隔で離間して実装されている。また、筐体３２の底面壁部Ｂには、熱伝導体３６ａ，３６ｂが発熱デバイス３４ａ，３４ｂに対応する位置に取付けられている。そして、発熱デバイス３４ａ，３４ｂと熱伝導体３６ａ，３６ｂは、放熱シートＳを介して密着接合されている。
【００４４】
熱伝導体３６ａ，３６ｂの下面には、一対の下駄状の突条片３７が所定間隔で離間して平行に突設している。
一方、筐体３２の底面壁部Ｂには、突条片３７が嵌合可能な幅に形成された横溝３３Ａ並びに縦溝３３Ｂが突条片３７の間隔に対応する間隔（ピッチ）で互いに交叉した格子状に配置されている。
【００４５】
そして、電気回路基板４を基地局３０の内部に取り付ける際は、まず、電気回路基板４の下面に実装された発熱デバイス３４ａ，３４ｂに対応する位置に熱伝導体３６ａ，３６ｂを配置する。すなわち、熱伝導体３６ａ，３６ｂの下面に形成された一対の突条片３７を、底面壁部Ｂの横溝３３Ａ（又は縦溝３３Ｂ）に嵌合することで、熱伝導体３６ａ，３６ｂを底面壁部Ｂの所望の位置に設置する。
【００４６】
そして、横溝３３Ａに嵌合した一対の突条片３７の両端には、一対のクサビ３８がそれぞれ当接するように、横溝３３Ａに差し込まれる。これにより、熱伝導体３６ａ，３６ｂが所望の位置に位置決め固定される。
【００４７】
そして、熱伝導体３６ａ，３６ｂの上面に放熱シートＳを配置した後に、電気回路基板４の発熱デバイス３４ａ，３４ｂが放熱シートＳを介して熱伝導体３６ａ，３６ｂに密接するように、電気回路基板４を配置する。この状態で、電気回路基板４を筐体３２の両内側壁のブラケットＢＫにより支持する。
【００４８】
（マグネット固定方式）
次に、第４実施形態に係る筐体及び基地局について図９、図１０を参照して説明する。
図９及び図１０に示す基地局４０では、電気回路基板４の下面に一対の発熱デバイス４４ａ，４４ｂが所定間隔で離間して実装されている。
また、筐体４２の底面壁部Ｂには、磁性体となる鉄板４３が接合される。更に、この鉄板４３上には、一対の発熱デバイス４４ａ，４４ｂの位置に対応してマグネット４８が配置され、その磁気吸着力により磁性体からなる熱伝導体４６ａ，４６ｂを鉄板４３に対して固定している。
そして、発熱デバイス４４ａ，４４ｂと熱伝導体４６ａ，４６ｂは、放熱シートＳを介して密着接合されている。
【００４９】
なお、筐体４２が磁性体となるフェライト系のステンレス鋼材を使用する場合は、鉄板を使用せずに、筐体４２の底面壁部Ｂに、直接、マグネット４８を配置し、熱伝導体４６ａ，４６ｂを磁気吸着することができる。
【００５０】
そして、電気回路基板４を基地局４０の内部に取り付ける際は、まず、電気回路基板４の下面に実装された発熱デバイス４４ａ，４４ｂに対応する位置に、マグネット４８及び熱伝導体４６ａ，４６ｂを配置する。これにより、熱伝導体４６ａ，４６ｂは、所望の位置に位置決め固定される。
【００５１】
そして、熱伝導体４６ａ，４６ｂの上面に放熱シートＳを配置した後に、電気回路基板４の発熱デバイス４４ａ，４４ｂが放熱シートＳを介して熱伝導体４６ａ，４６ｂに密接するように、電気回路基板４を配置する。この状態で、電気回路基板４を筐体４２の両内側壁のブラケットＢＫにより支持する。
【００５２】
上述した実施形態によれば、筐体の底面壁部に対して、別体に形成した熱電熱伝導体を取り外し可能に設けたので、発熱デバイスの形状や配置位置が変更になった場合であっても、筐体自体を新規設計することなく、そのまま使用することができる。つまり、発熱デバイスの形状や配置位置の変更に、柔軟かつ確実に対応することができ、安価な筐体、ひいては基地局を提供することができる。
【００５３】
なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１，２０，３０，４０…基地局  
２，２２，３２，４２…筐体（箱体）  
４…電気回路基板  
５ａ，５ｂ，１０ａ，１０ｂ，１４ａ，１４ｂ，２４ａ，２４ｂ，３４ａ，３４ｂ，４４ａ，４４ｂ…発熱デバイス（発熱体）  
６ａ，６ｂ，１１ａ，１１ｂ，１６，２６ａ，２６ｂ，３６ａ，３６ｂ，４６ａ，４６ｂ…熱伝導体  
１２…嵌合穴（係合部）  
１３…ロケートピン（被係合部）  
２３…ネジ穴  
２７…貫通孔  
２９…止めネジ  
３３Ａ，３３Ｂ…溝（係合部）  
３７…突条片（被係合部）  
４３…マグネット
４８…鉄板  
Ｂ…底面壁部（壁部）  
【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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