(57)【要約】【課題】放熱する部品を放熱する放熱板を、作業性良く他の放熱機構に接触させ、部品の放熱効率を向上させることを目的とする。【解決手段】基板１には部品７ａが設けられる。部品７ａは放熱ブロック６ａを介して放熱板２ａの第１面２９に接触する。放熱板２ａには貫通孔１１が設けられる。貫通孔１１には傾斜座金４ａを介してボルト５が貫通する。ボルト５はインサートナット８と螺合する。傾斜座金４ａの傾斜座面４１は放熱板２ａの傾斜面２２と摺動する。ボルト５がインサートナット８へと進むに連れ、放熱板２ａはこれと基板１とが対向する方向とは異なる方向に移動する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に載置された部品に対して前記基板とは反対側から対向する第１面と、前記第１面よりも前記部品から遠い第２面とを有し、前記部品を放熱する放熱板と、
前記放熱板と前記基板との距離を調節する調整機構と、
を備え、
前記第２面のうち前記調整機構と接触する第１部位と、前記調整機構のうち前記第２面と接触する第２部位とが、前記距離が縮まるにつれて、前記放熱板を前記放熱板と前記基板とが対向する方向とは異なる方向へと移動させる摺動構造を形成する、放熱装置。
【請求項２】
前記放熱板は貫通孔を有し、
前記調整機構は、
前記基板に固定されるナットと、
互いに非平行で対応する一対の面を有して前記第２面側に設けられる座金と、
前記第２面側から前記座金及び前記貫通孔を介して前記ナットと螺合するボルトと、
を有し、
前記第１部位は前記ナットに対する前記ボルトの進行方向に対して傾斜し、
前記座金の前記一対の面の一方が前記第２部位として機能する、請求項１記載の放熱装置。
【請求項３】
前記放熱板は貫通孔を有し、
前記調整機構は、
前記基板に固定されるスペーサと、
前記第２面側に設けられ、ネジ溝の中心軸に対して傾斜した座面を有するナットと、
前記第１面側から前記基板及び前記スペーサ並びに前記貫通孔を介して前記ナットと螺合するボルトと、
を有し、
前記第１部位は前記ナットに対する前記ボルトの進行方向に対して傾斜し、
前記座面が前記第２部位として機能する、請求項１記載の放熱装置。
【請求項４】
前記放熱板は他の複数の放熱要素に接触する、請求項２または請求項３記載の放熱装置。
【請求項５】
前記調整機構は、前記ボルトと前記ナットとの間に介在するバネを更に有する、請求項２から４のいずれか一つに記載の放熱装置。
【請求項６】
前記放熱板はその端部に傾斜面を呈する、請求項１から５のいずれか一つに記載の放熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板上に載置された部品を放熱する構造に関する。例えば、当該部品としては、光通信装置、光交換装置、光情報処理装置等の電気基板に搭載された、高発熱部品を挙げることができる。
【背景技術】
【０００２】
光通信装置、光交換装置、光情報処理装置等に使用される電気基板に搭載される発熱部品は、高速化が進むにつれ、より高発熱なものが採用される傾向にある。搭載装置は小型化される傾向にある。
【０００３】
一方、発熱部品の上限温度はあまり改善されない傾向がある。よって発熱部品の放熱効率を上げることが、重要となってきている。
【０００４】
高発熱部品を効率よく放熱するためには、放熱器を大きくすることと、発熱部品から放熱器までの間の熱抵抗を下げることが必要である。
【０００５】
放熱器を大きくすることは製品サイズの制約を受けることから限界がある。よって発熱部品から放熱器までの間の熱抵抗を下げることが重要となる。
【０００６】
銅やアルミ等の熱抵抗の小さい固定ブロックを、発熱部品と放熱器の間に密着した状態で配置できる構造が、比較的熱抵抗を低くできる。
【０００７】
一方、通信装置、光交換装置、光情報処理装置等に使用される電気基板では、１つの基板上に複数の高発熱部品が搭載される為、各々の発熱部品を効率よく放熱することも必要となる。
【０００８】
特許文献１における放熱装置の構造では、その図２３に示されるように、一対のシャーシの間に発熱モジュールが挟持される。一方のシャーシは台形状部を有している。台形状部によって発熱モジュールが他方のシャーシへと押し付けられる。発熱モジュールは一対のシャーシで放熱される。この台形状部が押し付ける圧力が調整されることにより、冷却効率が調整される。
【０００９】
この調節は一対のシャーシの間に挿入設置される圧力調整部材によって行われる。圧力調整部材において、第１のブロックと第２のブロックには、両端にネジ部が形成された軸部が挿入される。第１のブロックと第２のブロックは軸部のネジ部と螺合する。
【００１０】
第１のブロックと第２のブロックは、それぞれ第１の斜面と第２の斜面を有している。第１の斜面と第２の斜面を一方のシャーシの台形状部を挟み込む。軸部を回転させることで、第１のブロックと第２のブロックの間隔を狭めると、圧力調整部材は台形状部の先端方向に移動して、発熱モジュールとの当接面により大きな圧力が掛かる。これにより、発熱モジュールは他方のシャーシとの当接面圧が大きくなり、冷却効率が向上する。
【００１１】
特許文献２における放熱装置では、プリント基板に並べて実装された複数のトランジスター上に、伝熱台を介して、伝熱ばねのベース板を結合させる。伝熱ばねの複数の圧着片は、外筐に互いに独立して圧着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−３００５９７号公報
【特許文献２】特開平５−３２７２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１に開示された構造では、第１及び第２のブロック自体に放熱機能は無く、発熱モジュールをシャーシに圧着する機能を有するに留まる。また、ネジ部が発熱モジュールに近接した構成となっているので、ネジ部を回転させる作業が困難となる。
【００１４】
特許文献２に開示された構造では、トランジスターから伝熱台、伝熱台から伝熱ばねのベース板、伝熱ばねから伝熱ラバー、伝熱ラバーから外筐へと、熱的に直列的に連結されている部分が少なくとも４ヶ所存在する。しかも熱伝導効率が悪い弾性伝熱ラバーを使用している。よって大きな熱抵抗が発生する。
【００１５】
この発明は、放熱する部品を放熱する放熱板を、作業性良く他の放熱機構に接触させ、部品の放熱効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明にかかる放熱装置の第１の態様は、放熱板と調整機構とを備える。前記放熱板は、基板上に載置された部品に対して前記基板とは反対側から対向する第１面と、前記第１面よりも前記部品から遠い第２面とを有し、前記部品を放熱する。前記調整機構は、前記放熱板と前記基板との距離を調節する。
【００１７】
そして、前記第２面のうち前記調整機構と接触する第１部位と、前記調整機構のうち前記第２面と接触する第２部位とが、前記距離が縮まるにつれて、前記放熱板を前記放熱板と前記基板とが対向する方向とは異なる方向へと移動させる摺動構造を形成する。
【００１８】
この発明にかかる放熱装置の第２の態様は、その第１の態様であって、前記放熱板は貫通孔を有する。前記調整機構は、前記基板に固定されるナットと、互いに非平行で対応する一対の面を有して前記第２面側に設けられる座金と、前記第２面側から前記座金及び前記貫通孔を介して前記ナットと螺合するボルトとを有する。前記第１部位は前記ナットに対する前記ボルトの進行方向に対して傾斜し、前記座金の前記一対の面の一方が前記第２部位として機能する。
【００１９】
この発明にかかる放熱装置の第３の態様は、その第１の態様であって、前記放熱板は貫通孔を有する。前記調整機構は、前記基板に固定されるスペーサと、前記第２面側に設けられ、ネジ溝の中心軸に対して傾斜した座面を有するナットと、前記第１面側から前記基板及び前記スペーサ並びに前記貫通孔を介して前記ナットと螺合するボルトとを有する。前記第１部位は前記ナットに対する前記ボルトの進行方向に対して傾斜し、前記座面が前記第２部位として機能する。
【００２０】
この発明にかかる放熱装置の第４の態様は、その第２または第３の態様であって、前記放熱板は他の複数の放熱要素に接触する。
【００２１】
この発明にかかる放熱装置の第５の態様は、その第２〜第４の態様のいずれかであって、前記調整機構は、前記ボルトと前記ナットとの間に介在するバネを更に有する。
【００２２】
この発明にかかる放熱装置の第６の態様は、その第１〜第５の態様のいずれかであって、前記放熱板はその端部に傾斜面を呈する。
【発明の効果】
【００２３】
この発明にかかる放熱装置の第１の態様によれば、放熱板を当該放熱板が放熱する部品へ近づける際、その近づく方向とは異なる方向に放熱板が移動する。よって作業性良く当該放熱板を他の放熱機構に接触させることが可能となり、部品の放熱効率が向上する。
【００２４】
この発明にかかる放熱装置の第２の態様によれば、放熱板を、放熱する部品へ近づける際の処理を、放熱板側から行うことができる。
【００２５】
この発明にかかる放熱装置の第３の態様によれば、放熱板を、放熱する部品へ近づける際の処理を、基板側から行うことができる。
【００２６】
この発明にかかる放熱装置の第４の態様によれば、放熱効率がより向上する。
【００２７】
この発明にかかる放熱装置の第５の態様によれば、放熱板と部品との圧着程度を調整できる。よって放熱板と部品との間に放熱シートを介在させる必要がない。
【００２８】
この発明にかかる放熱装置の第５の態様によれば、他の放熱機構との接触面積を大きくし、放熱効率が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態１にかかる放熱装置を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１にかかる放熱装置を示す上面図である。
【図３】図２の位置ＡＡにおける断面矢視図である。
【図４】図３の範囲Ｂ近傍の拡大図である。
【図５】図３の範囲Ｂ近傍の拡大図である。
【図６】図４の範囲Ｃ近傍に相当する、実施の形態１の変形を示す拡大図である。
【図７】実施の形態２にかかる放熱装置を示す斜視図である。
【図８】実施の形態２にかかる放熱装置を示す上面図である。
【図９】実施の形態２にかかる放熱装置を示す背面図である。
【図１０】図８の位置ＤＤにおける断面矢視図である。
【図１１】図１０の範囲Ｅ近傍の拡大図である。
【図１２】図１０の範囲Ｅ近傍の拡大図である。
【図１３】図１０の範囲Ｇ近傍に相当する、実施の形態２の変形を示す拡大図である。
【図１４】実施の形態３にかかる放熱装置を示す上面図である。
【図１５】実施の形態４にかかる放熱装置を示す斜視図である。
【図１６】実施の形態４にかかる放熱装置を示す上面図である。
【図１７】図１６の位置ＨＨにおける断面矢視図である。
【図１８】図１７の範囲Ｉ近傍の拡大図である。
【図１９】図１７の範囲Ｉ近傍の拡大図である。
【図２０】図１８の範囲Ｊ近傍に相当する、実施の形態４の変形を示す拡大図である。
【図２１】比較例の一を示す側面図である。
【図２２】比較例の他の放熱装置を示す斜視図である。
【図２３】比較例の他の放熱装置の一部を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
実施の形態１．
図１は実施の形態１にかかる放熱装置を示す斜視図である。図２は当該放熱装置を示す上面図である。図３は当該放熱装置を示す、図２の位置ＡＡにおける断面矢視図である。図４及び図５は図３の範囲Ｂ近傍を示す拡大図である。
【００３１】
基板１上に部品７ａ，７ｂが設けられる。部品７ａ，７ｂはいずれも放熱されるべき対象である。
【００３２】
基板１には放熱板２ａ，２ｂが設けられる。放熱板２ａ，２ｂはそれぞれ部品７ａ，７ｂを放熱する機能を有する。
【００３３】
放熱板２ａは、部品７ａに対して基板１とは反対側から対向する第１面２９と、第１面２９よりも部品７ａから遠い第２面とを有する。放熱板２ｂも同様にして第１面２９と第２面とを有する。
【００３４】
放熱板２ａ（より具体的には第１面２９）と部品７ａとの間には放熱ブロック６ａが配置される。放熱板２ｂ（より具体的には第１面２９）と部品７ｂとの間には放熱ブロック６ｂが配置される。
【００３５】
放熱ブロック６ａは、それが部品７ａの真上に来るように、放熱板２ａを設ける際に配置される。放熱ブロック６ｂは、それが部品７ｂの真上に来るように、放熱板２ｂを設ける際に配置される。
【００３６】
放熱ブロック６ａ，６ｂの厚さについての詳細は後述するが、ここでは、部品７ａの厚さと放熱ブロック６ａの厚さとの和が、部品７ｂの厚さと放熱ブロック６ｂの厚さとの和と、同程度である、との説明に留める。
【００３７】
放熱板２ａ，２ｂはいずれも、放熱効率（あるいは冷却効率）を高めるために、第２面において放熱フィン２８を有する。但し、放熱フィン２８が設けられていない箇所も存在し、当該箇所は放熱フィン２８で囲まれた凹部２１として認識される。
【００３８】
放熱板２ａ，２ｂのいずれの凹部２１においても、放熱板２ａ，２ｂの厚み方向に貫通する貫通孔１１が設けられる。凹部２１では、頭部が基板１とは反対側に位置するボルト５が、貫通孔１１を貫通する。ボルト５の軸部の外側にはネジ山が設けられる。図面の繁雑を避けるため当該ネジ山の図示は省略された。
【００３９】
凹部２１と対向する位置において、基板１には、その第１面２９側に、インサートナット８が固定される。インサートナット８はその内側にネジ溝が設けられる。図面の繁雑を避けるため当該ネジ溝の図示は省略された。
【００４０】
ボルト５が第２面側（つまり放熱フィン２８が設けられた側）からインサートナット８に捻り込まれる。捻りの軸は、インサートナット８に対するボルト５の進行方向に平行である。ここでは、このようなネジ山とネジ溝との捻り込みによる、ボルトとナットとの掛かり合いを「螺合」と表現する。
【００４１】
放熱板２ａにおいてボルト５がインサートナット８とが螺合するものの、ボルト５の頭部と放熱板２ａとは直接には接触しない。より具体的には頭部と放熱板２ａとの間には傾斜座金４ａが介在する。
【００４２】
傾斜座金４ａは、その軸方向に対して垂直な面（以下「通常座面」と称す）４２と、垂直ではない座面（以下「傾斜座面」と称す）４１とを有する。当然ながら通常座面と傾斜座面とは非平行である。
【００４３】
放熱板２ａの第２面はその凹部２１において傾斜面２２となっている。傾斜面２２は、インサートナット８に対するボルト５の進行方向（以下、単に「進行方向」と称する）に対して傾斜する。傾斜面２２は傾斜座金４ａを設置する座金設置面であり、傾斜座面４１と接触する。
【００４４】
傾斜座面４１の法線が進行方向に対して傾斜する角度は、傾斜面２２の法線が進行方向に対して傾斜する角度と同程度に設定される。
【００４５】
放熱板２ｂにおいて、ボルト５がインサートナット８とが螺合するものの、ボルト５の頭部と放熱板２ａとは直接に接触する必要はない。例えば放熱板２ｂは傾斜座金４ａではなく、ボルト５の頭部と放熱板２ａとの間に平座金４ｂを採用できる。放熱板２ｂにおいて平座金４ｂと接触する面２３は、進行方向に対して傾斜せず垂直である。
【００４６】
あるいはボルト５の頭部と放熱板２ｂとは直接に接触してもよい。
【００４７】
放熱板２ｂは、ボルト５とインサートナット８との螺合により、基板１との間の距離が調節される。例えばインサートナット８の厚さ（基板１に対して垂直な方向の長さ）は、部品７ｂの厚さと放熱ブロック６ｂの厚さとの和と同程度に設定される。これにより、放熱板２ｂと基板１との間の距離は、部品７ｂの厚さと放熱ブロック６ｂの厚さとの和と同程度に調整される。上記嵌合が強ければ部品７ｂが放熱ブロック６ｂを介して放熱板２ｂに押し付けられる圧力が高められ、放熱効率が向上する。
【００４８】
同様にして、放熱板２ａと基板１との間の距離は、傾斜座金４ａを介したボルト５とインサートナット８との螺合により調節される。よってボルト５及びインサートナット８並びに傾斜座金４ａは、放熱板２ａと基板１との距離を調節する調整機構であると把握できる。
【００４９】
傾斜座金４ａとボルト５の頭部との間にはコイルバネ９を設けてもよい。つまりボルト５とインサートナット８との間にコイルバネ９を介在させ、両者間に縮み弾性力を働かせる。上述の調整機構は、その構成要素としてコイルバネ９を更に有する、と把握できる。
【００５０】
この場合、傾斜座金４ａの内径はボルト５の軸部の外径より大きくはあるが、ほぼ同値のものを使用することが望ましい。コイルバネ９の内径はボルト５の軸部の外径よりも大きく、外径はボルト５の頭径よりも小さいことが望ましい。
【００５１】
傾斜面２２は、放熱板２ａの第２面であって当該調整機構と接触する第１部位であると把握される。また傾斜座面４１は当該調整機構であって傾斜面２２と接触する第２部位であると把握される。
【００５２】
放熱板２ａにおいて、調整機構が放熱板２ａと基板１との距離を縮めることにより、即ち、ボルト５が螺合しつつインサートナット８に対して進行することにより、傾斜座面４１は傾斜面２２と接触しつつ、互いにずれ合って移動する。ここではこのような移動を「摺動」と称する。かかる摺動により、放熱板２ａと基板１とが対向する方向（ここでは進行方向と一致）とは異なる方向へ放熱板２ａが移動する。
【００５３】
つまり第１部位と第２部位とは、放熱板２ａと基板１との距離が縮まるにつれて、進行方向とは異なる方向へ放熱板２ａを移動させる、摺動構造２０を形成すると把握できる。
【００５４】
図５はかかる摺動を説明する拡大図である。図５で示された状態は、図４で示された状態よりも、上記距離が短くなった場合を例示している。
【００５５】
ボルト５を締めることによりコイルバネ９の縮み弾性力Ｆが発生する。縮み弾性力は、傾斜座金４ａを介して、放熱板２ａに対して進行方向に印加される。
【００５６】
傾斜座面４１、傾斜面２２は進行方向に対して（垂直ではなく）傾斜しているので、弾性力Ｆをこれらの傾斜面に対して垂直な分力Ｆ１と、平行な分力Ｆ２とに分解して考えることができる。
【００５７】
放熱板２ａには分力Ｆ１が作用し、これは進行方向（基板１に対して垂直方向でもある）に平行な分力Ｆ３と、これに垂直な方向（基板１に対して平行な方向でもある）の分力Ｆ４に分解して考えることができる。
【００５８】
分力Ｆ４は放熱板２ａを基板１に対して平行な方向へ移動させる。この移動によって放熱板２ａを放熱板２ｂに接触させることができ、介在物が無く両者間で熱を伝導させることができる。このようにして、ボルト５で放熱板２ａ側から放熱板２ａを基板１に近づける処理を行うことにより、放熱板２ａは放熱板２ｂに接触し、その放熱効率が向上する。
【００５９】
例えば放熱板２ａ，２ｂの放熱能力が相互に等しい場合、部品７ａ，７ｂのうち、発熱量が多い方の放熱を向上させることができる。
【００６０】
なお、このような放熱板２ａの移動を確実に行わせるためには、貫通孔１１内でボルト５の軸部が進行方向に対して垂直な方向に移動できる程度に、貫通孔１１はボルト５の軸部の外径よりも大きい径を有する。
【００６１】
図６は図４の範囲Ｃ近傍に相当し、本実施の形態の望ましい変形を示す拡大図である。放熱板２ａ，２ｂは上述のように、基板１に平行な方向において相互に接触することができる。よって両者間の熱伝導を高めるため両者の接触面積を増大させることが望ましい。
【００６２】
そこで図６で例示された構造では、放熱板２ａの放熱板２ｂ側の端部２７ａに傾斜面２７１を設け、放熱板２ｂの放熱板２ａ側の端部２７ｂに傾斜面２７２を設ける。
【００６３】
傾斜面２７１，２７２は、基板１に平行な方向に対して同程度に傾斜し、放熱板２ａの上述の移動によって面接触する。これにより、放熱板２ａ，２ｂの接触面積が増大し、放熱効率が高まる。
【００６４】
放熱板２ａが、放熱板２ｂへ向かって移動して、放熱板２ｂと接触するためには、基板１からの両者の高さが同程度であることが望ましい。よって上述のように、部品７ａの厚さと放熱ブロック６ａの厚さとの和が、部品７ｂの厚さと放熱ブロック６ｂの厚さとの和と、同程度であることが望ましい。
【００６５】
もちろん、放熱ブロック６ａ，６ｂの一方を省略してもよい。部品７ａ，７ｂの高さが同程度であれば放熱ブロック６ａ，６ｂの両方を省略してもよい。
【００６６】
なお、通常、傾斜座金はその平面視状の形状が長方形または四角形である。また本実施の形態を示す図面でも、傾斜座金４ａが設けられる凹部２１は四角形の形状を呈している。しかしながら本実施の形態では上述の摺動構造２０が得られれば奏功するのであって、傾斜座金はその平面視状の形状は四角形に限定される必要はない。
【００６７】
また図１及び図２では、放熱板２ａにおいて傾斜座金４ａとボルト５とが螺合する位置が４箇所である場合が例示されたが、その箇所数は適宜に選定することができる。但し、上記の摺動の観点からは、傾斜座金４ａや傾斜面２２が傾斜する方向は一致することが望ましい。
【００６８】
実施の形態２．
図７は実施の形態２にかかる放熱装置を示す斜視図である。図８は当該放熱装置を示す上面図である。図９は当該放熱装置を示す背面図である。図１０は当該放熱装置を示す、図８の位置ＤＤにおける断面矢視図である。図１１は図１０の範囲Ｅ近傍を示す拡大図である。
【００６９】
本実施の形態でも実施の形態１と同様にして、基板１上に部品７ａ，７ｂが設けられ、基板１には放熱板２ａ，２ｂが設けられ、放熱板２ａと部品７ａとの間には放熱ブロック６ａが配置され、放熱板２ｂと部品７ｂとの間には放熱ブロック６ｂが配置される。
【００７０】
放熱板２ａ，２ｂは放熱フィン２８を有し、放熱フィン２８が設けられていない箇所は、放熱フィン２８で囲まれた凹部２１として認識される。
【００７１】
放熱板２ａ，２ｂのいずれの凹部２１においても、放熱板２ａ，２ｂの厚み方向に貫通する貫通孔１１が設けられる。
【００７２】
凹部２１と対向する位置において、基板１には、その第１面２９側に、スペーサ１３が固定される。スペーサ１３は中空であり、その内側にネジ溝は設けられない。
【００７３】
基板１には、基板１に対して垂直方向に、スペーサ１３の中空部と連通する貫通孔１９が設けられる。
【００７４】
放熱板２ａの凹部２１には後述する形状のナット（「座面傾斜ナット」と仮称する）１２ａが設けられる。放熱板２ｂの凹部２１には通常のナット１２ｂが設けられる。
【００７５】
座面傾斜ナット１２ａ、ナット１２ｂのいずれにも、第１面２９側から、基板１（の貫通孔１９）及びスペーサ１３並びに貫通孔１１を介してボルト５が螺合する。
【００７６】
図面の繁雑を避けるため、ボルト５のネジ山、座面傾斜ナット１２ａ及びナット１２ｂのネジ溝の図示は省略された。
【００７７】
座面傾斜ナット１２ａは、そのネジ溝の中心軸（これは上記の「進行方向」に平行である）に対して傾斜した座面１２１を有する。
【００７８】
放熱板２ａの第２面はその凹部２１において傾斜面２２となっており、座面１２１と接触する。
【００７９】
座面１２１の法線が進行方向に対して傾斜する角度は、傾斜面２２の法線が進行方向に対して傾斜する角度と同程度に設定される。
【００８０】
座面傾斜ナット１２ａのネジ溝は、座面１２１近傍まで設けられていなくても、ボルト５と螺合することができる。よって例えば座面傾斜ナット１２ａは、通常のナットと、傾斜座金とを軸方向に結合して実現することができる。
【００８１】
本実施の形態においても実施の形態１と類似して、ボルト５とナット１２ｂとの螺合によって放熱板２ｂと基板１との間の距離が調節される。またボルト５と座面傾斜ナット１２ａとの螺合によって放熱板２ａと基板１との間の距離が調節される。
【００８２】
よってボルト５及び座面傾斜ナット１２ａ並びにスペーサ１３は、放熱板２ａと基板１との距離を調節する調整機構であると把握できる。
【００８３】
本実施の形態では基板１及び放熱板２ａ，２ｂを収納する筐体３が更に示されている。筐体３は凹部２１と対向する位置に凹部３１が設けられる。凹部３１には貫通孔３３が設けられている。ボルト５の頭部は凹部３１に収められ、ボルト５の軸部は貫通孔３３、貫通孔１９、スペーサ１３、貫通孔１１をこの順に貫通して、座面傾斜ナット１２ａ（あるいはナット１２ｂ）と螺合する。
【００８４】
筐体３とボルト５の頭部との間には凹部３１に収まるコイルバネ９を設けてもよい。実施の形態１と同様にボルト５と座面傾斜ナット１２ａとの間にコイルバネ９を介在させ、両者間に縮み弾性力を働かせる。上述の調整機構は、その構成要素としてコイルバネ９を更に有する、と把握できる。
【００８５】
この場合、コイルバネ９の内径はボルト５の軸部の外径よりも大きく、外径はボルト５の頭径よりも小さいことが望ましい。
【００８６】
傾斜面２２は、放熱板２ａの第２面であって当該調整機構と接触する第１部位であると把握される。また座面１２１は当該調整機構であって傾斜面２２と接触する第２部位であると把握される。
【００８７】
放熱板２ａにおいて、調整機構が放熱板２ａと基板１との距離を縮めることにより、即ち、ボルト５が螺合しつつ座面傾斜ナット１２ａに対して進行することにより、座面１２１は傾斜面２２と摺動する。かかる摺動により、放熱板２ａと基板１とが対向する方向（ここでは進行方向と一致）とは異なる方向へ放熱板２ａが移動する。
【００８８】
つまり実施の形態１と同様に、本実施の形態でも、第１部位と第２部位とは、放熱板２ａと基板１との距離が縮まるにつれて、進行方向とは異なる方向へ放熱板２ａを移動させる、摺動構造２０を形成すると把握できる。
【００８９】
図１２はかかる摺動を説明する拡大図である。図１２で示された状態は、図１１で示された状態よりも、上記距離が短くなった場合を例示している。
【００９０】
ボルト５を締めることによりコイルバネ９の縮み弾性力Ｆが発生する。縮み弾性力は、座面傾斜ナット１２ａを介して、放熱板２ａに対して進行方向に印加される。
【００９１】
座面１２１、傾斜面２２は進行方向に対して（垂直ではなく）傾斜しているので、弾性力Ｆをこれらの傾斜面に対して垂直な分力Ｆ１と、平行な分力Ｆ２とに分解して考えることができる。そして実施の形態１と同様にして、分力Ｆ１は分力Ｆ３，Ｆ４に分解して考えることができる。
【００９２】
分力Ｆ４は放熱板２ａを基板１に対して平行な方向へ移動させる。この移動によって放熱板２ａを放熱板２ｂに接触させることができ、介在物が無く両者間で熱を伝導させることができる。このようにして、基板１側からボルト５で放熱板２ａを基板１に近づける処理を行うことにより、放熱板２ａは放熱板２ｂに接触し、その放熱効率が向上する。
【００９３】
実施の形態１と同様に、放熱板２ａの移動を確実に行わせるためには、貫通孔１１内でボルト５の軸部が進行方向に対して垂直な方向に移動できる程度に、貫通孔１１はボルト５の軸部の外径よりも大きい径を有する。
【００９４】
図１３は図１０の範囲Ｇ近傍に相当し、本実施の形態の望ましい変形を示す拡大図である。実施の形態１と同様に、放熱板２ａの放熱板２ｂ側の端部２７ａに傾斜面２７１を設け、放熱板２ｂの放熱板２ａ側の端部２７ｂに傾斜面２７２を設ける。
【００９５】
よって実施の形態１と同様にして放熱板２ａ，２ｂの接触面積が増大し、放熱効率が高まる。
【００９６】
また、部品７ａ，７ｂの厚さや、放熱ブロック６ａ，６ｂの厚さ（あるいはこれらの少なくとも一方の省略についても実施の形態１と同様にして、種々の変形を想定することができる。
【００９７】
また図７、図８及び図９では、放熱板２ａにおいて座面傾斜ナット１２ａとボルト５とが螺合する位置が４箇所である場合が例示されたが、その箇所数は適宜に選定することができる。但し、上記の摺動の観点からは、座面傾斜ナット１２ａや傾斜面２２が傾斜する方向は一致することが望ましい。
【００９８】
実施の形態３．
図１４は、実施の形態３を示す上面図である。実施の形態３では、基板１上に一つの放熱板２ａと、二つの放熱板２ｂとが設けられている。図１４では、放熱板２ａ，２ｂを基板１に設けるために、実施の形態１で示された構造（傾斜座金４ａ、平座金４ｂを使用）を採用した場合を例示した。但し、放熱板２ａ，２ｂを基板１に設けるために、実施の形態２で示された構造（座面傾斜ナット１２ａ、ナット１２ｂを使用）を採用してもよい。
【００９９】
放熱板２ａが一方の放熱板２ｂと隣接する第１方向と、放熱板２ａが他方の放熱板２ｂと隣接する第２方向とは非平行である。図１４では第１方向と第２方向とがほぼ直交する場合が例示されている。図中、放熱板２ａは右下に位置し、放熱板２ｂは左下と右上とに一つずつ配置されている。
【０１００】
放熱板２ｂが、上述の摺動によって太線矢印の方向に移動すると、当該移動は一対の白抜き矢印の方向に分解して把握することができる。一対の白抜き矢印の方向は、即ち、第１方向及び第２方向を向いている。
【０１０１】
このような、放熱板２ａを太線矢印の方向に移動させるための摺動構造は、実施の形態１で示された技術において、傾斜座金４ａや傾斜面２２が傾斜する方向を適宜に設計することで実現できる。あるいは実施の形態２で示された技術において、座面傾斜ナット１２ａや傾斜面２２が傾斜する方向を適宜に設計することで実現できる。
【０１０２】
本実施の形態ではこのようにして放熱板２ａを二つの放熱板２ｂに接触させることができるので、その放熱効率をより高めることができる。
【０１０３】
あるいは放熱板２ｂに限定されず、複数の放熱要素に対して放熱板２ａを接触させて、その放熱効率をより向上することができる。
【０１０４】
実施の形態４．
実施の形態１、２、３では、放熱板２ａを放熱板２ｂに接触させる場合を例示した。しかし放熱板２ａは、冷却機能を有する他の部材と接触させることができる。本実施の形態では筐体３へ放熱板２ａを接触させ、その放熱効率を高める技術を説明する。
【０１０５】
図１５は実施の形態４にかかる放熱装置を示す斜視図である。図１６は当該放熱装置を示す上面図である。図１７は当該放熱装置を示す、図１６の位置ＨＨにおける断面矢視図である。図１８及び図１９は図１７の範囲Ｉ近傍を示す拡大図である。
【０１０６】
基板１には、実施の形態１と同様にして、部品７ａ、放熱板２ａが設けられ、放熱板２ａと部品７ａとの間には放熱ブロック６ａが配置される。放熱板２ａは放熱フィン２８を有し、放熱フィン２８が設けられていない箇所は、放熱フィン２８で囲まれた凹部２１として認識される。凹部２１と対向する位置において、基板１には、その第１面２９側に、インサートナット８が固定される。
【０１０７】
放熱板２ａの凹部２１においてこれを厚み方向に貫通する貫通孔１１が設けられる。凹部２１では、頭部が基板１とは反対側に位置するボルト５が、貫通孔１１を貫通し、インサートナット８と螺合する。但し頭部と放熱板２ａとの間には傾斜座金４ａが介在する。コイルバネ９がボルト５とインサートナット８との間、より詳細にはボルト５と傾斜座金４ａとの間に設けられる。
【０１０８】
本実施の形態でも、実施の形態１と同様にして、傾斜座金４ａの傾斜座面４１と放熱板２ａの傾斜面２２とは、摺動構造２０を構成し、それぞれが傾斜する角度は同程度に設定される。ボルト５で放熱板２ａを基板１に近づけることにより、放熱板２ａは基板１に対して平行な方向へ移動する。
【０１０９】
つまり、ボルト５及びインサートナット８並びに傾斜座金４ａ（あるいはさらにコイルバネ９）は、放熱板２ａと基板１との距離を調節する調整機構であると把握できる。そして傾斜面２２は、放熱板２ａの第２面であって当該調整機構と接触する第１部位であると把握される。また傾斜座面４１は当該調整機構であって傾斜面２２と接触する第２部位であると把握される。
【０１１０】
つまり第１部位と第２部位とは、放熱板２ａと基板１との距離が縮まるにつれて、進行方向とは異なる方向へ放熱板２ａを移動させる、摺動構造を形成すると把握できる。図１８及び図１９はかかる摺動を説明する拡大図である。図１９で示された状態は、図１８で示された状態よりも、上記距離が短くなった場合を例示している。但し実施の形態１とは異なり、その移動方向は筐体３に向かう。
【０１１１】
このようにして、ボルト５で放熱板２ａを基板１に近づけることにより、放熱板２ａは筐体３に接触し、その放熱効率が向上する。
【０１１２】
一般に筐体３は放熱板よりも広く、その放熱効率も高い。よって部品７ａの放熱を向上させることができる。
【０１１３】
図２０は図１８の範囲Ｊ近傍に相当し、本実施の形態の望ましい変形を示す拡大図である。放熱板２ａは上述のように、基板１に平行な方向において筐体３に接触することができる。よって両者間の熱伝導を高めるため両者の接触面積を増大させることが望ましい。
【０１１４】
そこで図２０で例示された構造では、放熱板２ａの筐体３側の端部２７ａに傾斜面２７１を設け、筐体３の側面３２を傾斜して肉厚とし、傾斜面３２１を設ける。
【０１１５】
傾斜面２７１，３２１は、基板１に平行な方向に対して同程度に傾斜し、放熱板２ａの上述の移動によって面接触する。これにより、放熱板２ａと筐体３との接触面積が増大し、放熱効率が高まる。
【０１１６】
図１６では、放熱板２ａにおいて傾斜座金４ａとボルト５とが螺合する位置が４箇所である場合が例示されたが、その箇所数は適宜に選定することができる。但し、上記の摺動の観点からは、傾斜座金４ａや傾斜面２２が傾斜する方向は一致することが望ましい。
【０１１７】
また本実施の形態において、実施の形態２と同様にして、ボルト５及び座面傾斜ナット１２ａ並びにスペーサ１３（あるいはさらにコイルバネ９）を、放熱板２ａと基板１との距離を調節する調整機構として採用することもできる。
【０１１８】
特許文献１，２に対する実施の形態１〜４の利点について．
基板１上に複数の部品７ａ，７ｂが実装されており、それぞれ放熱板２ａ，２ｂが設けられている。放熱板２ａを、これに隣接する放熱板２ｂあるいは筐体３に接触させる。これにより、部品７ａに対して設けられている放熱板２ａを、これと隣接する放熱板２ｂあるいは筐体３へ熱的に並列的に連結することができる、これにより、放熱板２ａの放熱効率が不足する場合に、部品７ａの放熱性を向上させることができる。
【０１１９】
特許文献１に記載された技術では、発熱モジュールに平行かつ近接してスクリューを螺合させる必要があるため、作業が困難である。しかし本実施の形態では、放熱板２ａを、放熱板２ａから基板１へ向かう一方向からのネジ締めによって放熱板２ｂあるいは筐体３に接触させる。よって特許文献１に記載された技術と比較して、作業が容易である。
【０１２０】
なお、実施の形態１，２のように放熱板２ａを放熱板２ｂに接触させることは、基板１上に放熱対象となる部品が密集して実装されている場合に好適である。
【０１２１】
さらに、上記実施の形態の構造は、部品７ａと接触して放熱効率を上げるための放熱板２ａそれ自身が放熱板２ｂあるいは筐体３と接触する。よって放熱板２ａを部品７ａへと押し当てて放熱効率を高める機能と、放熱板２ａそれ自体を放熱させる機能とを併有する点で、特許文献１に記載された技術よりも有利である。
【０１２２】
また、上記実施の形態の構造は、熱的に直列的に連結されている部分が、放熱の対象たる部品７ａから放熱板２ａ、放熱板２ａから放熱板２ｂあるいは筐体３の二箇所である。よって特許文献２に記載された技術よりも、熱抵抗が大きい部分が少ないという点で優れている。
【０１２３】
比較例．
以下、上述の摺動機構を用いないとすれば、どのようにして放熱効率を高めるかという観点で、比較例を示す。
【０１２４】
図２１は一般的な放熱装置を示す側面図である。放熱板２は放熱フィン２８を有し、放熱フィン２８とは反対側に放熱ブロック６１，６２が設けられる。
【０１２５】
基板１には放熱対象となる部品７１ａ，７２ａが載置されている。部品７１ａと放熱ブロック６１との間には放熱シート７１ｂが、部品７２ａと放熱ブロック６２との間には放熱シート７２ｂが、それぞれ設けられている。
【０１２６】
基板１と放熱板２との間にはインサートナット８が設けられる。基板１とインサートナット８とはボルト５１によって、放熱板２とインサートナット８とはボルト５２によって、それぞれ固定される。このようにして、基板１と放熱板２との間の距離が設定される。
【０１２７】
複数の部品７１ａ，７２ａに対して放熱板２を１つ設置する場合、放熱ブロック６１，６２の高さを変更し、これらを放熱板２に密着させるべく放熱シート７１ｂ，７２ｂ等の介在物を挟む。
【０１２８】
このようにすると、１つの放熱板２で基板１上の複数の部品７１ａ，７２ａを放熱することが可能である。しかし、挟んでいる放熱シート７１ｂ，７２ｂの熱抵抗が大きく、部品の熱を放熱板２に効率よく放熱できない。このような問題は特許文献２についても説明した。
【０１２９】
上記実施の形態ではコイルバネ９を使用することで放熱板２ａと部品７ａとの圧着程度を調整できる。よって放熱ブロック６ａである程度の高さ調節を行えば、他に放熱シート等の介在物を挟む必要がない。
【０１３０】
図２２は、比較例の他の放熱装置を示す斜視図である。また図２３は当該放熱装置の一部を拡大して示す断面図である。放熱板２ｃは基板１に設けられ、基板１は筐体３に収められる。
【０１３１】
基板１には放熱板２ｃが設けられる。放熱板２ｃは部品７ｃを放熱する機能を有する。放熱板２ｃと部品７ｃとの間には放熱ブロック６ｃが配置される。放熱ブロック６ｃは、それが部品７ｃの真上に来るように、放熱板２ｃを設ける際に配置される。
【０１３２】
放熱板２ｃは部品７ｃと反対側に放熱フィン２８を有している。但し、放熱フィン２８が設けられていない箇所も存在し、当該箇所は放熱フィン２８で囲まれた凹部２１として認識される。
【０１３３】
放熱板２ｃの凹部２１において放熱板２ｃの厚み方向に貫通する貫通孔１１が設けられる。凹部２１では、頭部が基板１とは反対側に位置するボルト５が、貫通孔１１を貫通する。
【０１３４】
基板１と放熱板２ｃとの間にはインサートナット８が設けられる。ボルト５とインサートナット８との螺合により、基板１と放熱板２ｃが固定される。なお、放熱板２ｃとボルト５の頭部との間には平座金４ｃが設けられる。
【０１３５】
基板１と平行に、ここではボルト５の進行方向に対して垂直に、ボルト５０が筐体３の貫通孔５９を貫通して放熱板２ｃに螺合する。これにより、放熱板２ｃは筐体３と接触する。
【０１３６】
このような放熱装置は、放熱板２ｃが筐体３と接触するので、実施の形態４と同様にして放熱板２ｃによる部品７ｃの放熱効率を高めることができる。
【０１３７】
しかしながら、ボルト５，５０によって放熱板２ｃを固定する作業は以下のように繁雑となる。ボルト５０によって放熱板２ｃを筐体３へ近づける方向と、ボルト５によって放熱板２ｃを基板１に近づける方向とは相互に異なる（ここで例示された場合ではこれら二つの方向は直交する）。よってボルト５，５０をそれぞれインサートナット８、放熱板２ｃへ螺合させる処理は、交互に少しずつ行わなくてはならない。このような作業を行えるようにするためには、ボルト５による螺合の際に、基板１に平行な方向に放熱板２ｃが筐体３へと接触する距離を確保して貫通孔１１の外径を大きくする必要がある。更に、ボルト５０が貫通する部位での筐体３には、ボルト５による螺合の際に、その進行方向に沿って放熱板２ｃが基板１へと向かう距離を確保できるように、貫通孔５９は長穴となる。
【０１３８】
このような操作に比べ、実施の形態４で示された技術ではボルト５０およびこれが貫通する貫通孔５９を設ける必要が無く、ボルト５の螺合によって放熱板２ｃが基板１に向かうと共に、筐体３と接触する。よって実施の形態４で示された技術では、部品点数が削減され、作業の困難性が大幅に緩和される。
【０１３９】
逆に、当該放熱装置を分解する際の作業よりも、実施の形態４で示された放熱装置を分解する作業の方が容易である。
【０１４０】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、更に変形したり、省略したりすることが可能である。例えば実施の形態１と実施の形態４とを組合せ、放熱板２ａを放熱板２ｂ、筐体３の両方に接触させてもよい。
【符号の説明】
【０１４１】
１  基板、２ａ，２ｂ  放熱板、２０  摺動構造、２２  傾斜面、４ａ  傾斜座金、４１  傾斜座面、５  ボルト、７ａ，７ｂ  部品、８  インサートナット、１２ａ  座面傾斜ナット、１２１  座面。
【図１】
2015170829.tif 000003
【図２】
2015170829.tif 000004
【図３】
2015170829.tif 000005
【図４】
2015170829.tif 000006
【図５】
2015170829.tif 000007
【図６】
2015170829.tif 000008
【図７】
2015170829.tif 000009
【図８】
2015170829.tif 000010
【図９】
2015170829.tif 000011
【図１０】
2015170829.tif 000012
【図１１】
2015170829.tif 000013
【図１２】
2015170829.tif 000014
【図１３】
2015170829.tif 000015
【図１４】
2015170829.tif 000016
【図１５】
2015170829.tif 000017
【図１６】
2015170829.tif 000018
【図１７】
2015170829.tif 000019
【図１８】
2015170829.tif 000020
【図１９】
2015170829.tif 000021
【図２０】
2015170829.tif 000022
【図２１】
2015170829.tif 000023
【図２２】
2015170829.tif 000024
【図２３】
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