(57)【要約】【課題】発熱する電子部品の温度上昇の抑制を簡単な構造にて行なえる冷却構造を提供する。【解決手段】機械的に振動する振動体１１に設けられたベース１２ａと、ベース１２ａに固定され、発熱する電子部品１３が搭載された回路基板１４と、回路基板１４を蓋ってベース１２ａに固定されたカバー１２ｂと、カバー１２ｂ内で回路基板１４から離間してベース１２ａに取付けられ、振動体１１の振動が伝達されて振動することによりカバー１２ｂ内に空気流を発生する弾性の空気流発生部材１５とを有する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械的に振動する振動体に設けられたベースと、
前記ベースに固定され、発熱する電子部品が搭載された回路基板と、
前記回路基板を蓋って前記ベースに固定されたカバーと、
前記カバー内で前記回路基板から離間して前記ベースに取付けられ、前記振動体の振動が伝達されて振動することにより前記カバー内に空気流を発生する弾性の空気流発生部材とを有する冷却構造。
【請求項２】
前記回路基板を前記ベースに固定する取付部材を設け、前記取付部材は、前記回路基板から前記カバーの天井に向かって延在する延在部を有し、前記空気流発生部材には、前記延在部に固定され、前記空気流発生部材を前記回路基板と平行に取付ける取付部が形成されている請求項１に記載の冷却構造。
【請求項３】
前記空気流発生部材は、帯状部を有し、前記帯状部は長手方向に延在する線状肉厚部と前記線状肉厚部から幅方向に延在する薄肉部とを有する請求項１又は２に記載の冷却構造。
【請求項４】
前記帯状部は、環状に形成され、前記線状肉厚部は、当該帯状部内に設けられる請求項３に記載の冷却構造。
【請求項５】
前記取付部は、複数のうちの１つであり、各取付部は前記帯状部から平面方向に突出する請求項３に記載の冷却構造。
【請求項６】
前記空気流発生部材は、合成樹脂又はゴムで形成された請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷却構造。
【請求項７】
前記空気流発生部材は、円盤状をなし、且つ一方の面から他方の面まで貫通する貫通孔を複数有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱する電子部品を冷却することができる冷却構造に関する。
【０００２】
ケーシングの内部に収容された例えば、ＬＳＩ等の発熱する電子部品の対流熱が、熱に弱い電子部品への拡散を抑制するために、対流抑制部を設けることが、知られている。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
また、発熱する電子部品に接続されたバスバーを板ばねによって基板であるヒートシンクに押圧して、発熱する電子部品の熱をヒートシンクで吸収して放散するものが、知られている。（例えば、特許文献２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７‐３１２４９１号公報
【特許文献２】特開２００９‐７０９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、発熱する電子部品の熱が熱に弱い電子部品に伝達しない様にして、対流熱の拡散を抑制するのみで、発熱する電子部品を冷却することができない。
【０００６】
また、特許文献２に記載された技術では、発熱する電子部品を冷却するには、ヒートシンクの設置、板バネの装着等が必要となり、構造が複雑である。
【０００７】
本発明は、こうした事情に鑑み案出されたものであり、発熱する電子部品を冷却することができる冷却構造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】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に係る冷却構造は、機械的に振動する振動体に設けられたベースと、前記ベースに固定され、発熱する電子部品が搭載された回路基板と、前記回路基板を蓋って前記ベースに固定されたカバーと、前記カバー内で前記回路基板から離間して前記ベースに取付けられ、前記振動体の振動が伝達されて振動することにより前記カバー内に空気流を発生する弾性の空気流発生部材とを有することを要旨とする。
【０００９】
これによれば、機械的に振動する振動体からの振動が、空気流発生部材へ伝達される。この空気流発生部材の振動により、発熱する電子部品の周囲に空気流が、発生して、熱放散ができるため、発熱する電子部品を冷却することができる。又、空気流発生部材を振動させる駆動源も、機械的に振動する振動体であるため、空気流発生部材は、専用の駆動源を必要としない。
【００１０】
請求項２に係る冷却構造は、請求項１において、前記回路基板を前記ベースに固定する取付部材を設け、前記取付部材は、前記回路基板から前記カバーの天井に向かって延在する延在部を有し、前記空気流発生部材には、前記延在部に固定され、前記空気流発生部材を前記回路基板と平行に取付ける取付部が形成されていることを要旨とする。
【００１１】
これによれば、空気流発生部材は、回路基板とカバーの天井間に設けられることにより、発熱する電子部品の周囲により空気流が発生できるため、カバーの天井に向けて放熱がし易くなる。空気流発生部材は、ベースへの取付が、回路基板をベースに固定する取付部材にて行われるため、専用の取付部材を必要としない。
【００１２】
請求項３に係る冷却構造は、請求項１又は２において、前記空気流発生部材は、帯状部を有し、前記帯状部は長手方向に延在する線状肉厚部と前記線状肉厚部から幅方向に延在する薄肉部とを有することを要旨とする。
【００１３】
これによれば、線状肉厚部がウエート作用をして、振動の支点となって、空気流発生部材が、より振動し易くなる。
【００１４】
請求項４に係る冷却構造は、請求項３において、前記帯状部は、環状に形成され、前記線状肉厚部は、当該帯状部内に設けられることを要旨とする。
【００１５】
これによれば空気流発生部材は、環状の線状肉厚部にて、環状の全周に亘って補強ができ、薄肉部が破損した場合にその破損の範囲拡大化を抑制できる。さらに、帯状部の内周側の連通穴を介して、発熱する電子部品の周囲の空気に、空気流発生部材の一方の面から他方の面へと流れる空気流をより発生し易くできる。
【００１６】
請求項５に係る冷却構造は、請求項３において、前記取付部は、複数のうちの１つであり、各取付部は前記帯状部から平面方向に突出することを要旨とする。
【００１７】
これによれば、空気流発生部材における帯状部から突出した複数の取付部間の余白スペースに、電子部品を配置することができ、特に背高の電子部品の配置が、可能となる。
【００１８】
請求項６に係る冷却構造は、請求項１〜５のいずれか１項において、前記空気流発生部材は、合成樹脂又はゴムで形成されたことを要旨とする。
【００１９】
これによれば、合成樹脂又はゴムは弾性を有して、振動し易く、空気流発生部材全体を同一材料にて製作できるため、製作が、容易となる。
【００２０】
請求項７に係る冷却構造は、請求項１〜６のいずれか１項において、前記空気流発生部材は、円盤状をなし、且つ一方の面から他方の面まで貫通する貫通孔を複数有することを要旨とする。
【００２１】
これによれば、貫通孔を通じて効率よく冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態における冷却構造を示す正面図である。
【図２】本発明の実施形態における冷却構造のカバーを外した正面図である。
【図３】図２のＡ‐Ａ断面図である。
【図４】図２の帯状部のＢ‐Ｂ断面図である。
【図５】帯状部の断面形状の他の例を示す図４と同様な断面図である。
【図６】空気流発生部材の線状肉厚部の配置の他の例を示す説明図である。
【図７】空気流発生部材の取付部の他の例を示す説明図である。
【図８】帯状部の貫通孔の他の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態の冷却構造１０を図１〜図７に基づいて説明する。
図３に示すごとく、冷却構造１０は、機械的に振動する振動体１１、例えば、走行による振動が生じる車両、あるいは、往復動するピストンまたは回転するモータ等による振動が生じる作動機器等に設けられたベース１２ａを有する。ベース１２ａに固定された回路基板１４に、例えば、半導体集積回路素子等、作動にて発熱する電子部品１３が搭載されている。カバー１２ｂは、べース１２ａに固定されて回路基板１４を蓋うもので、ベース１２ａとにてケーシング１２を構成する。
【００２４】
カバー１２ｂ内で、合成樹脂又はゴム等、弾性の薄板状の空気流発生部材１５が、回路基板１４から離間してベース１２ａに取付けられている。空気流発生部材１５は、ベース１２ａを介して振動体１１の振動が伝達されて振動することにより、発熱する電子部品１３の周囲に空気流が、発生して、熱放散ができるため、発熱する電子部品１３を冷却することができる。又、空気流発生部材１５を振動させる駆動源も、機械的に振動する振動体１１であるため、空気流発生部材１５は、専用の駆動源を必要としない。
【００２５】
回路基板１４をベース１２ａに固定する取付部材１６は、図２及び図３に示す如く、回路基板１４からカバー１２ａの天井に向かって延在する延在部１６ａを有する。空気流発生部材１５には、延在部１６ａに固定され、空気流発生部材１５を回路基板１４と平行にベース１２ａに取付ける取付部１５ｂが、形成されている。空気流発生部材１５は、回路基板１４とカバー１２ａの天井間に設けられることにより、発熱する電子部品１３の周囲により空気流が発生できるため、カバー１２ａの天井に向けて放熱がし易くなる。空気流発生部材１５は、ベース１２ａへの取付が、回路基板１４をベース１２ａに固定する取付部材１６にて行われるため、専用の取付部材を必要としない。なお、空気流発生部材１５の配置位置は、図３に示した如く、発熱する電子部品１３の上方に限定されないもので、例えば、発熱する電子部品１３の下方あるいは水平方向の側方等の位置にて、振動可能に設けることができる。これにより、同様に発熱する電子部品１３の周囲には、空気流が発生して、熱放散ができるため、発熱する電子部品１３を冷却することができる。なお、空気流発生部材１５は、ベース１２ａに代えてカバー１２ｂに取付けてもよい。
【００２６】
空気流発生部材１５は、図２に示すごとく、帯状部１５ａを有し、帯状部１５ａは長手方向に延在する線状肉厚部１５ａ１と線状肉厚部１５ａ１から幅方向に延在する薄肉部１５ａ２とを有する。線状肉厚部１５ａ１がウエート作用をして、振動の支点となって、空気流発生部材１５が、より振動し易くなる．なお、線状肉厚部１５ａ１の断面形状は、図４に示す如く、略円形状の他、図５に示す如く、台形状等多角形状も適宜選択可能である。
【００２７】
空気流発生部材１５は、図２に示す如く、帯状部１５ａは、平面内で環状に形成された平面環状体であり、線状肉厚部１５ａ１は、帯状部１５ａ内に環状に設けられている。空気流発生部材１５は、図２に示す如く、連続的に繋がった構成に相当する環状の線状肉厚部１５ａ１にて、環状の全周に亘って薄肉部１５ａ２の補強ができ、薄肉部１５ａ２が破損した場合にその破損の範囲拡大化を抑制できる。なお、線状肉厚部１５ａ１は、図２に示す構成では、帯状部１５ａの幅方向の略中心に環状に形成した例を示したが、線状肉厚部１５ａ１は、帯状部１５ａの幅方向の中心から、内周側端または外周側端等を含むオフセット位置に設けてもよい。
【００２８】
空気流発生部材１５は円盤状をなし、その内周側に一方の面から他方の面まで貫通する貫通孔１５ｃを有する。空気流発生部材１５は、帯状部１５ａの内周側の貫通孔１５ｃを介して、発熱する電子部品の周囲の空気に、空気流発生部材１５の一方の面から他方の面へと流れる空気流をより発生し易くできる。なお、貫通孔１５ｃは、図２に示す如く、例えば帯状部１５ａの中央部分に設けた貫通孔を１個とした構成のほか、図８に示す如く、例えば格子状に設けて貫通孔を複数設けた構成とすることもできる。従って、貫通孔１５ｃは、帯状部１５ａに単数又は複数を問わず、又配置位置も向きも問わず適宜に設けることができる。
【００２９】
空気流発生部材１５の取付部１５ｂは、図２及び図６に示す如く、帯状部１５ａから平面方向に突出して複数、具体的には４個設けられているので、空気流発生部材１５における帯状部１５ａから突出した複数の取付部１５ｂ間の余白スペースに、発熱する電子部品１３とは別なる例えばバッテリー等他の電子部品１７を配置することができ、特に発熱する電子部品よりも背高である電子部品１７の配置が可能となる。
【００３０】
空気流発生部材１５の線状肉厚部１５ａ１は、図６に示す如く、帯状部１５ａにおける環状部分から取付部１５ｂに向けて延在させて取付部１５ｂと連結する構成とすることができる。この構成によれば、線状肉厚部１５ａ１は、帯状部１５ａにおける環状部分と取付部１５ｂとの間で薄肉部１５ａ２が破損した場合にもその破損の範囲拡大化を抑制できる。
【００３１】
空気流発生部材１５の取付部１５ｂは、図２及び図６に示した如く、帯状部１５ａから平面方向に突出させる構成に代えて、図７に示す如く、帯状部１５ａに設ける構成として、形状を簡素化して製作容易とすることができる。
【００３２】
ケーシング１２のカバー部１２ｂは、空気流発生部材１５の作用により空気流発生部材１５の上方へと導かれた発熱する電子部品１３からの熱を、ケーシング１２の外部への放熱を高めるためには、材質は例えばアルミニウム等熱伝導率が良いが材質が好ましい。図１、図２及び図３に示すように、コネクタ１８は、回路基板１２を外部回路（図示略）と電気的に接続する。
【００３３】
上述のように、本発明の実施形態の冷却構造１０によれば、機械的に振動する振動体１１と、振動体１１に設けられたベース１２ａと、ベース１２ａに固定され、発熱する電子部品１３が搭載された回路基板１４と、回路基板１４を蓋ってベース１２ａに固定されたカバー１２ｂと、カバー１２ｂ内で回路基板１４から離間してベース１２ａに取付けられ、振動体１１の振動が伝達されて振動することによりカバー１２ｂ内に空気流を発生する弾性の空気流発生部材１５とを有するので、機械的に振動する振動体１１からの振動が、空気流発生部材１５へ伝達される。この空気流発生部材１５の振動により、発熱する電子部品１３の周囲に空気流が、発生して、熱放散ができるため、発熱する電子部品１３を冷却することができる。又、空気流発生部材１５を振動させる駆動源も、機械的に振動する振動体１１であるため、空気流発生部材１５は、専用の駆動源を必要としない。
【００３４】
上述のように、本発明の実施形態の冷却構造１０によれば、回路基板１４をベース１２ａに固定する取付部材１６を設け、取付部材１６は、回路基板１４からカバー１２ｂの天井に向かって延在する延在部１６ａを有し、空気流発生部材１５には、延在部１６ａに固定され、空気流発生部材１５を回路基板１４と平行に取付ける取付部１５ｂが形成されているので、空気流発生部材１５は、回路基板１４とカバー１２ａの天井間に設けられることにより、発熱する電子部品１３の周囲により空気流が発生できるため、カバー１２ａの天井に向けて放熱がし易くなる。空気流発生部材１５は、ベース１２ａへの取付が、回路基板１４をベース１２ａに固定する取付部材１６にて行われるため、専用の取付部材を必要としない。
【００３５】
上述のように、本発明の実施形態の冷却構造１０によれば、空気流発生部材１５は、帯状部１５ａを有し、帯状部１５ａは長手方向に延在する線状肉厚部１５ａ１と線状肉厚部１５ａ１から幅方向に延在する薄肉部１５ａ２とを有するので、線状肉厚部１５ａ１がウエート作用をして、振動の支点となって、空気流発生部材１５がより振動し易くなる。
【００３６】
上述のように、本発明の実施形態の冷却構造１０によれば、帯状部１５ａは、環状に形成され、線状肉厚部１５ａ１は、当該帯状部１５ａ内に設けられるので、空気流発生部材１５は、環状の線状肉厚部１５ａ１にて、環状の全周に亘って補強ができ、薄肉部１５ａ２が破損した場合にその破損の範囲拡大化を抑制できる。さらに、帯状部１５ａの内周側の貫通孔１５ｃを介して、発熱する電子部品の周囲の空気に、空気流発生部材１５の一方の面から他方の面へと流れる空気流をより発生し易くできる。
【００３７】
上述のように、本発明の実施形態の冷却構造１０によれば、取付部１５ｂは、複数のうちの１つであり、各取付部１５ｂは帯状部１５ａから平面方向に突出するので、空気流発生部材１５における帯状部１５ａから突出した複数の取付部１５ｂ間の余白スペースに、電子部品１７を配置することができ、特に背高の電子部品の配置が可能となる。
【００３８】
上述のように、本発明の実施形態の冷却構造１０によれば、空気流発生部材１５は、合成樹脂又はゴムで形成されたので、合成樹脂又はゴムは弾性を有して、振動し易く、空気流発生部材１５全体を同一材料にて製作できるため、製作が容易となる。
【００３９】
上述のように、本発明の実施形態の冷却構造１０によれば、空気流発生部材１５は、円盤状をなし、且つ一方の面から他方の面まで貫通する貫通孔１５ｃを複数有するので、貫通孔１５ｃを通じて効率よく冷却できる。
【００４０】
なお、複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合せることが可能であることは、明らかである。
【符号の説明】
【００４１】
１０・・・冷却構造
１１・・・振動体
１２ａ・・・ベース
１２ｂ・・・カバー
１３・・・発熱する電子部品
１４・・・回路基板
１５・・・空気流発生部材
１５ａ・・・帯状部（平面環状体）
１５ａ１・・・線状肉厚部
１５ａ２・・・薄肉部
１５ｂ・・・取付部
１５ｃ・・・貫通孔
１６・・・取付部材
１６ａ・・・延在部
１７・・・電子部品
【図１】
2015225954.tif 000003
【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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