(57)【要約】【課題】加熱時の本体の撓み量を抑えることと、放熱性能の向上と、の両立を達成できる放熱器を提供すること。【解決手段】金属製板状の本体３０と、本体３０と一体に形成され、本体３０の表面３０ａに、複数並設した状態で立設された板状のフィン４１と、を備え、本体３０の裏面３０ｂに回路基板２１を当接させ、この回路基板２１の放熱を行う放熱器であって、各フィン４１に、その立設方向の先端から基端部に向けて凹状に形成されて、このフィン４１の延在方向の連続性を絶つ第１分割部４２，第２分割部４３を形成した放熱器とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製板状の本体と、
この本体と一体に形成され、この本体の表面に、複数並設した状態で立設された板状のフィンと、
を備え、
前記本体の裏面に回路基板を当接させ、この回路基板の放熱を行う放熱器であって、
各フィンに、その立設方向の先端から基端部に向けて凹状に形成されて、このフィンの延在方向の連続性を絶つ分割部が形成されていることを特徴とする放熱器。
【請求項２】
前記分割部が、各フィンの２箇所に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の放熱器。
【請求項３】
前記本体は、その平面形状が略四角形に形成され、
各フィンは、前記本体の一辺に略平行に延在され、
前記本体の、前記フィンが延在する方向の端縁に、本体を被取付部に固定する螺子を挿通する固定用穴が形成された固定用片が一体に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放熱器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板の放熱を行う放熱器に関するもので、特に、自動車などのファンコントロールユニットの放熱を行うのに最適な放熱器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ファンコントロールユニット用の放熱器として、板状の本体と、この本体の表裏の一側に筋状に形成された複数のフィンと、を備え、本体のフィンが形成されたのと反対側の面に回路基板を当接させ、回路基板の熱を、本体を介してフィンから放熱するようにした金属の押出成形により形成された放熱器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、放熱部分を複数のフィンに代えて複数の突起とした金属ダイキャスト製の放熱器も知られている。
【特許文献１】特開２０００−２９９９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、放熱部分に複数のフィンを備えた放熱器にあっては、放熱部分であるフィンが一方向に連続した形状であるため、このフィンに熱が伝達された際に、一方向に伸張し、フィンおよび本体が一体的に撓むという問題があり、その撓み量が大きくなった場合に、回路基板を変形させるなど回路基板に悪影響を与えるおそれがあった。
一方、ダイキャスト製のものは、放熱部分が一方向に連続していないため、フィンを有したものと比べて、撓み量を抑えることができるが、ダイキャスト製であるため、突起間の隙間を小さくすると型抜きができなくなり、突起の数に限界があり放熱性能に限界があった。
【０００５】
本発明は、上述のような従来の問題に着目して成されたもので、加熱時の本体の撓み量を抑えることと、放熱性能の向上と、の両立を達成できる放熱器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】
【０００６】
上述の目的を達成するために請求項１に記載の発明は、金属製板状の本体と、この本体と一体に形成され、この本体の表面に、複数並設した状態で立設された板状のフィンと、を備え、前記本体の裏面に回路基板を当接させ、この回路基板の放熱を行う放熱器であって、各フィンに、その立設方向の先端から基端部に向けて凹状に形成されて、このフィンの延在方向の連続性を絶つ分割部が形成されていることを特徴とする放熱器とした。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の放熱器において、前記分割部が、各フィンの２箇所に形成されていることを特徴とする放熱器とした。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の放熱器において、前記本体は、その平面形状が略四角形に形成され、各フィンは、前記本体の一辺に略平行に延在され、前記本体の、前記フィンが延在する方向の端縁に、本体を被取付部に固定する螺子を挿通する固定用穴が形成された固定用片が一体に形成されていることを特徴とする放熱器とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の放熱器では、回路基板の熱が本体に伝達され、さらに、複数のフィンに伝達された後、フィンから外部に放熱される。
このように、複数のフィンから放熱させることで、突起などを立設するのと比較して、表面積を確保して、高い放熱性能を得ることができる。
【００１０】
一方、放熱器を鋳造した場合、フィンでは、この部分に残った熱でフィンが熱膨張することで、フィンが延在方向に伸張し、本体の表面のみがフィンの伸張により延びて、本体に撓みが生じることがあり、このような場合には、本体の裏面に皺が発生し、回路基板との密着性が悪化し、放熱性能の低下を招く。
これに対し、本発明では、フィンに分割部を設けているため、フィンの熱膨張による伸張がフィン全体に連続して生じることがないため、分割部を設けない場合と比較して、本体の表面の伸張を抑えることができる。
したがって、本体の裏面に皺が発生するのを防止し、放熱性能の低下を防止できる。
【００１１】
また、上述のフィンの熱膨張およびこれによる本体の撓みは、回路基板の放熱時にも生じるもので、この場合、本体裏面に当接された回路基板を撓ませ、回路基板の破損などの悪影響を与えるおそれがある。
この場合も、本発明のようにフィンに分割部を形成したものでは、フィンが全体的に伸張するのを抑えて、本体に撓みが生じるのを抑えることができ、これによって、本体の撓みにより回路基板に対し悪影響を与えるのを抑制することができる。
【００１２】
以上のように、本発明では、高い放熱性能を確保することと、成形時および過熱時の本体の撓み量を抑えることとの両立を図ることができる。
【００１３】
さらに、請求項２に記載の発明では、分割部を、各フィンの２箇所に形成したため、分割部を３以上の複数設けた場合よりも、フィンの全体表面積を確保して高い放熱性能を得ることと、フィンの熱膨張による伸張を抑えて本体が撓むのを防止する性能を確保することの両立を、バランス良く達成できる。
すなわち、分割部を３以上形成した場合、フィン伸張時の本体の撓み量は抑えることができるものの、フィンの全体面積が減り放熱性能が悪化する。一方、分割部をフィンの１箇所に形成した場合、放熱性能は確保できるものの、フィン伸張時の本体の撓みが大きくなる。そこで、分割部を２箇所とすることで、両性能の確保をバランス良く達成できる。
【００１４】
請求項３の発明では、フィンが熱膨張により伸張した場合、四角形の本体の一対の辺の方向に伸張し、この方向へ本体を伸張させようとするが、この伸張方向の本体の両端が、被取付部に固定されるため、この本体の伸張が抑制される。
したがって、本体の撓み防止性能が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この実施の形態の放熱器は、金属製板状の本体（３０）と、この本体（３０）と一体に形成され、この本体（３０）の表面（３０ａ）に、複数並設した状態で立設された板状のフィン（４１）と、を備え、前記本体（３０）の裏面（３０ｂ）に回路基板（２１）を当接させ、この回路基板（２１）の放熱を行う放熱器であって、各フィン（４１）に、その立設方向の先端から基端部に向けて凹状に形成されて、このフィン（４１）の延在方向の連続性を絶つ分割部（４２，４３）が形成されていることを特徴とする放熱器である。
【実施例１】
【００１６】
以下に、図１〜図２に基づいて、この発明の最良の実施の形態の実施例１の放熱器Ａについて説明する。
【００１７】
図２に示すように、放熱器Ａは、車両のラジエータ装置１０に設けられている。
このラジエータ装置１０は、熱交換器１１と、この熱交換器１１の前面に配置され、熱交換器１１の一部を覆うシュラウド１２に支持部材１３を介して支持されたモータ１４，１４と、このモータ１４で回転されるファン１５と、を備えている。
【００１８】
本実施例１の放熱器Ａは、モータ１４，１４の回転を制御するファンコントロールユニット２０（図１参照）の放熱に用いられている。
【００１９】
すなわち、放熱器Ａは、支持部材１３に取り付けられており、アルミや銅などを含む熱伝導性の高い金属による鋳造により一体に形成されており、図１に示すように、四角板状の本体３０と、この本体３０の表面３０ａから立設されたフィン部４０と、を備えている。
【００２０】
本体３０は、対向する一対の辺の部分に、一対の固定用片３１，３１が突出され、各固定用片３１には、ボス部３１ａが形成されているとともに、このボス部３１ａに、支持部材１３に固定する螺子を挿通する固定用穴３１ｂが貫通して形成されている。
そして、本体３０の裏面３０ｂにファンコントロールユニット２０が設けられている。
なお、本体３０の裏面３０ｂには、ファンコントロールユニット２０の位置決め用の突起３０ｃが複数形成されている。
【００２１】
ファンコントロールユニット２０は、アルミなどの金属製の回路基板２１と、その表面２１ａに実装された図示を省略した回路と、を有し、この回路には、図示を省略した集積回路や複数のＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ２２，２２が設けられている。そして、回路基板２１の裏面２１ｂを、放熱器Ａの本体３０の裏面３０ｂに当接させた状態で図示を省略した接着剤により接着されている。
【００２２】
放熱器Ａのフィン部４０は、本体３０の表面３０ａから立設された複数の板状のフィン４１を備えている。
これらのフィン４１は、本体３０の一対の辺と平行な向きである、矢印Ｘ方向に延在されており、かつ、矢印Ｙ方向に一定の間隔を空けて複数並設されている。
そして、フィン４１は、成形時に型抜き容易なように、立ち上がり方向（矢印Ｚ方向）に徐々に窄まる略台形の断面形状に形成されている。
【００２３】
さらに、フィン部４０では、各フィン４１に、矢印Ｘ方向である延在方向に不連続としてフィン４１を分割する第１分割部４２、第２分割部４３が形成されており、各フィン４１は、延在方向に３分割されている。
これらの分割部４２，４３は、フィン４１の先端面から基端までの全高に亘り形成されている。ちなみに、図３（ｂ）に示す後述する実施例２の第１，第２分割部２４２，２４３と同様の形状に形成されている。
【００２４】
なお、第２分割部４３は、各フィン４１において、矢印Ｙ方向に重なるように形成されているが、第１分割部４２は、図において右側の２枚のフィン４１ａ，４１ａには形成されていない。さらに、図において左側の３枚のフィン４１ｂ，４１ｂ，４１ｂの第１分割部４２ａ，４２ａ，４２ａは、他の第１分割部４２よりも矢印Ｘ方向に位置を異ならせて配置されている。
【００２５】
また、ファンコントロールユニット２０において、発熱性の高いＭＯＳトランジスタ２２，２２は、図示のように、矢印Ｙ方向において３枚のフィン４１，４１ａ，４１ａに跨って配置されている。
【００２６】
次に、実施例１の作用を説明する。
（製造時）
放熱器Ａは、鋳造により形成される。
このとき、型開き直後に徐々に冷却されるが、フィン４１では、残った熱で熱膨張した場合、延在方向（矢印Ｘ方向）に伸張する。そして、フィン４１の伸張に伴い、本体３０の表面３０ａ側のみが伸張することで、本体３０が図１（ｂ）の矢印Ｗで示す方向に撓むおそれがある。
【００２７】
この場合、フィン４１が本体３０の矢印Ｘ方向のほぼ全長に亘って連続していると、その伸張量がフィン４１の両端に伝達されて、本体３０の表面３０ａ側の伸張量が大きくなり、本体３０の撓み量が大きくなり、本体３０の裏面３０ｂに皺が発生するおそれがある。そして、皺が生じた場合には、回路基板２１との密着性が悪化し、放熱性能の低下を招く。
これに対し、実施例１の放熱器Ａでは、フィン４１に各分割部４２，４３を設けているため、この熱膨張による伸張量がフィン４１の延在方向の両端まで伝達されず、本体３０の表面３０ａ側の伸張量が抑えられる。
したがって、本体３０の裏面３０ｂの皺の発生が抑えられ、回路基板２１との密着性の悪化も防止される。
【００２８】
（取付時）
放熱器Ａを取り付ける場合には、ファンコントロールユニット２０を支持部材１３の側に向け、一方、フィン部４０を、図２（ｂ）において矢印ＷＤで示す送風の方向に対面させた状態で、固定用片３１，３１に図示を省略した螺子を挿通させ、支持部材１３に固定する。
【００２９】
（ラジエータ装置１０の作動時）
モータ１４，１４を回転させると、図２（ｂ）の矢印ＷＤ方向に送風が成され、熱交換器１１において熱交換が成される。
【００３０】
このモータ１４，１４の回転は、ファンコントロールユニット２０により制御されるが、この制御に伴ってファンコントロールユニット２０で発熱が成され、特にＭＯＳトランジスタ２２，２２において発熱が顕著である。
【００３１】
このファンコントロールユニット２０の熱は、回路基板２１の表面２１ａ側から空気中に放熱されるとともに、回路基板２１の裏面２１ｂから、放熱器Ａに伝達されて放熱される。
【００３２】
このとき、放熱器Ａでは、本体３０の裏面３０ｂに伝達された熱が、複数のフィン４１から空気中に放熱されるもので、このように複数のフィン４１により放熱を行うようにしたため、突起を形成した場合と比較して、表面積を確保して、高い放熱性能が得られる。
【００３３】
加えて、実施例１では、最も発熱するＭＯＳトランジスタ２２，２２が設けられている部分を、複数のフィン４１，４１，ａ，４１ａに跨って配置させているため、このＭＯＳトランジスタ２２，２２における発熱を、効率良く放熱させることができる。
【００３４】
また、フィン４１に熱が伝達された場合に、フィン４１は、延在方向（矢印Ｘ方向）に伸張するが、各フィン４１は、各分割部４２，４３により分割されているため、鋳造時で説明したのと同様に、フィンが全長に亘って連続しているのと比較して、本体３０が矢印Ｗ方向に撓むのが抑制される。
これにより、回路基板２１が本体３０と共に撓むのが抑制され、この撓みにより回路基板２１が破損するなどの悪影響を受けるのを抑制できる。
【００３５】
以上説明したように、実施例１の放熱器Ａでは、本体３０に複数のフィン４１を立設したため、突起を立設したものと比較して、高い放熱性能を得ることができる。なお、放熱性能の実験結果では、フィンを全長で一体としたものと同等の放熱性能を得ることができた。
さらに、最も発熱するＭＯＳトランジスタ２２，２２を、複数（３枚）のフィン４１，４１ａ，４１ａに跨って配置させたため、複数のフィンに跨らない場合と比較して、効率の良い放熱が行われる。
【００３６】
加えて、各フィン４１に、第１分割部４２および第２分割部４３を設け、フィン４１の延在方向で３つに分割したため、鋳造後の冷却時に本体３０が撓むのを抑制でき、この撓みにより本体３０の裏面３０ｂに皺が発生するのを抑制でき、しかも、ファンコントロールユニット２０の放熱を行う際にも、フィン４１が熱膨張により伸張して本体３０が撓むのを抑制でき、この撓みにより回路基板２１に反損などの悪影響を与えるのを抑制できる。
【実施例２】
【００３７】
次に、図３に基づいてこの発明の実施の形態の実施例２の放熱器Ｂについて説明する。なお、この実施例２は、実施例１の変形例であるため、その相違点についてのみ説明し、実施例１と同様の構成および作用効果については説明を省略する。
【００３８】
この実施例２では、放熱器Ｂにおいて、フィン部２４０の各フィン２４１の延在方向が実施例１のものと９０度異ならせた例であり、各フィン２４１は、矢印Ｙ方向に延在されている。
また、各フィン２４１において、延在方向である矢印Ｙ方向の２箇所に第１分割部２４２および第２分割部２４３が設けられている。なお、これらの分割部２４２，２４３は、各フィン２４１の延在方向に直交する方向に連なって形成されている。
【００３９】
この実施例２では、実施例１の作用効果に加え、ラジエータ装置１０の作動時において、各フィン２４１が熱膨張した際の伸張方向が固定用片３１により螺子止めされるため、この方向への本体３０の変形が抑制され、本体３０が矢印Ｗ方向に撓むのが抑制されるという作用効果が得られる。
【００４０】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態および実施例１，２を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態および実施例１，２に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００４１】
例えば、実施例１，２では、本体３０を略四角形に形成した例を示したが、本体の形状は、長方形や、四角以外の多角形や楕円形、円形など、実施例１，２の本体の平面形状とは異なる形状に形成してもよい。
【００４２】
また、実施例１，２では、フィン４１，２４１を、本体３０の一辺と略平行である矢印Ｘ方向や矢印Ｙ方向に延在させた例を示したが、これに限定されず、例えば、図４（ａ）に示すように、各フィン３４１をＬ字状に形成したり、図４（ｂ）に示すように各フィン４４１を斜めに形成したりしてもよい。なお、フィン３４１には、分割部３４２が形成されており、フィン４４１には、分割部４４２が形成されている。
【００４３】
また、実施例１，２では、分割部は、フィン４１，２４１の延在方向の２箇所に形成した例を示したが、その数は、２箇所に限定されず、１箇所、あるいは３以上の複数箇所に形成してもよい。
また、図４に示す例の場合のように、フィン３４１，４４１の長さに応じ、異なる数の分割部３４２，４４２を形成してもよく、フィン３４１，４４１の長さの短いものには、分割部３４２，４４２を形成しないものも存在するようにしてもよい。
【００４４】
また、実施例１，２では、分割部４２，４３，２４２，２４３は、フィン４１，２４１の全高に亘って形成したが、フィンの立ち上がり方向の先端から、基端方向の中間まで凹ませた形状に形成しても、所期の効果は得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の最良の実施の形態の実施例１の放熱器Ａを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】実施例１の放熱器Ａを設置したラジエータ装置１０を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面の一部を示している。
【図３】実施例２の放熱器を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】本発明の実施の形態の他の例を示す概略図で、（ａ）（ｂ）はそれぞれ平面図を示している。
【符号の説明】
【００４６】
２１   回路基板
３０   本体
３０ａ 表面
３０ｂ 裏面
３１   固定用片
３１ｂ 固定用穴
４０   フィン部
４１   フィン
４２   第１分割部
４３   第２分割部
２４０ フィン部
２４１ フィン
２４２ 第１分割部
２４３ 第２分割部
３４１ フィン
３４２ 分割部
４４１ フィン
４４２ 分割部
Ａ     放熱器
Ｂ     放熱器
【図１】
2008288411.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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