(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却対象に熱接続する略平板の基体を有し、
前記基体には、前記冷却対象に熱接続する熱接続面を底面とした場合に側面となる部位に、前記熱接続面に向かう方向に傾き、かつ、前記基体の側方側からの力を受け当該力を前記基体から前記冷却対象への押し付け力として前記基体に作用させる傾斜受け面が形成されている冷却部材。
【請求項２】
前記傾斜受け面は、前記側面の上縁部に前記基体の側面を周回する方向に全周に亘って形成されている請求項１に記載の冷却部材。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の冷却部材と、
前記冷却部材における傾斜受け面に、前記基体の側方側からの力を作用する押圧部材とを備える冷却装置。
【請求項４】
前記押圧部材を固定する固定部材をさらに備え、
前記押圧部材は、前記固定部材に形成されているねじ穴に螺合することによって、前記固定部材に固定され、かつ、前記傾斜受け面に対し進退方向に変位し当該傾斜受け面に作用する押圧力の大きさを変化可能なねじである請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
冷却対象である発熱部品と、
請求項１又は請求項２に記載の冷却部材と、
前記冷却部材における傾斜受け面に、前記基体の側方側からの力を作用する押圧部材とを備える電子機器。
【請求項６】
前記発熱部品を収容するケースをさらに備え、
前記冷却部材における傾斜受け面に向き合う前記ケースのケース壁が、前記押圧部材を固定する固定部材として機能し、
前記押圧部材は、前記固定部材としての前記ケース壁に形成されたねじ穴に螺合することによって、前記ケース壁に固定され、かつ、前記傾斜受け面に対し進退方向に変位し当該傾斜受け面に作用する押圧力の大きさを変化可能なねじにより構成される請求項５に記載の電子機器。
【請求項７】
冷却対象に熱接続する熱接続面を有する略平板の基体における前記熱接続面を底面とした場合に側面となる部位に、
前記熱接続面に向かう方向に傾き、かつ、前記基体の側方側からの力を受け当該力を前記基体から前記冷却対象への押し付け力として前記基体に作用させる傾斜受け面を形成する冷却部材の形成方法。
【請求項８】
冷却対象に熱接続する基体を有し、
前記基体には、前記冷却対象に熱接続する熱接続面を底面とした場合に側面となる部位に、前記熱接続面に向かう方向に傾き、かつ、前記基体の側方側からの力を受け当該力を前記基体から前記冷却対象への押し付け力として前記基体に作用させる傾斜受け面が形成されている冷却部材であって、
前記傾斜受け面は、前記側面の上縁部に前記基体の側面を周回する方向に全周に亘って形成されている冷却部材。
【請求項９】
冷却対象である発熱部品と、
前記冷却対象に熱接続する基体を有し、
前記基体には、前記冷却対象に熱接続する熱接続面を底面とした場合に側面となる部位に、前記熱接続面に向かう方向に傾き、かつ、前記基体の側方側からの力を受け当該力を前記基体から前記冷却対象への押し付け力として前記基体に作用させる傾斜受け面が形成されている冷却部材と、
前記冷却部材における傾斜受け面に、前記基体の側方側からの力を作用する押圧部材と、
前記発熱部品を収容するケースを備え、
前記冷却部材における傾斜受け面に向き合う前記ケースのケース壁が、前記押圧部材を固定する固定部材として機能し、
前記押圧部材は、前記固定部材としての前記ケース壁に形成されたねじ穴に螺合することによって、前記ケース壁に固定され、かつ、前記傾斜受け面に対し進退方向に変位し当該傾斜受け面に作用する押圧力の大きさを変化可能なねじにより構成される電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱部品を冷却する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気回路の誤動作や熱損傷を招く虞がある熱を発する発熱部品は、電気回路の誤動作や熱損傷を防止するために、ヒートシンク等の冷却部材を利用して冷却される。図７は、発熱部品にヒートシンクを装着した態様の一例を表す断面図である。この図の例では、ケース４０の内部に収容された回路基板４１に発熱部品４２が搭載されている。ヒートシンク４３は、その発熱部品４２に放熱グリス４４を介して熱接続された状態で配置され、ねじ４５によって、回路基板４１と共にケース４０に固定されている。なお、図７の例では、ねじ４５にはコイルばね４７が挿通されており、ねじ４５の鍔部４６とヒートシンク４３との間にコイルばね４７が配設されている。コイルばね４７は、ねじ４５によりヒートシンク４３がケース４０に取り付けられている状態において圧縮状態となり、回路基板４１に押し付ける方向の付勢力をヒートシンク４３に作用する。
【０００３】
なお、特許文献１には、ヒートシンクを板バネを利用して冷却対象の部品に押し付ける構成が示されている。また、特許文献２には、冷却対象の部品と冷却フィン等を一体的に樹脂によりモールドする構成が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−７０２２２号公報
【特許文献２】特開２０１４−１８３０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、薄型化が要求されている装置に、発熱部品およびヒートシンクを搭載する場合に、ヒートシンクを発熱部品に装着する、又は、押し付ける構造に起因して、装置の薄型化を妨げる場合がある。例えば、図７に表されるような構成の場合には、ねじ４５がヒートシンク４３よりも突出してしまう場合が有り、その突出しているねじ４５の突出部分が、装置の薄型化を妨げる。また、板バネによってヒートシンクを発熱部品に押し付ける構成を持つ場合には、ヒートシンクを発熱部品に強固に押し付けるために板バネは大きな弾性力を持たなければならず、このために、板バネは大きなものとなる。この大きな板バネに起因して装置の薄型化が妨げられる。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するために考え出された。すなわち、本発明の主な目的は、発熱部品を冷却する冷却部材を備えた装置の薄型化を図る技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の冷却部材は、様相の一つとして、
冷却対象に熱接続する基体を有し、
前記基体には、前記冷却対象に熱接続する熱接続面を底面とした場合に側面となる部位に、前記熱接続面に向かう方向に傾き、かつ、前記基体の側方側からの力を受け当該力を前記基体から前記冷却対象への押し付け力として前記基体に作用させる傾斜受け面が形成されている。
【０００８】
本発明の冷却装置は、様相の一つとして、
本発明の冷却部材と、
前記冷却部材における傾斜受け面に、前記基体の側方側からの力を作用する押圧部材と
を備える。
【０００９】
また、本発明の電子機器は、様相の一つとして、
冷却対象である発熱部品と、
本発明の冷却部材と、
前記冷却部材における傾斜受け面に、前記基体の側方側からの力を作用する押圧部材と
を備える。
【００１０】
さらに、本発明の冷却部材の形成方法は、様相の一つとして、
冷却対象に熱接続する熱接続面を有する基体における前記熱接続面を底面とした場合に側面となる部位に、
前記熱接続面に向かう方向に傾き、かつ、前記基体の側方側からの力を受け当該力を前記基体から前記冷却対象への押し付け力として前記基体に作用させる傾斜受け面を形成する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、発熱部品を冷却する冷却部材を備えた装置の薄型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る第１実施形態の冷却部材を備えた電子機器の構成を説明する模式的な断面図である。
【図２】図１に表される電子機器の構成を図１の上方側から見た態様を表す模式的な平面図である。
【図３】本発明に係る第２実施形態の冷却部材の構成を説明する模式的な断面図である。
【図４】第２実施形態の冷却部材を備える冷却装置の一構成例を説明する模式的な断面図である。
【図５】第２実施形態の冷却部材を備える電子機器の一構成例を説明する模式的な断面図である。
【図６】本発明に係るその他の実施形態を説明する図である。
【図７】冷却部材を備える電子機器の一構成例を説明する模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る第１実施形態の冷却部材を備えた電子機器の構成を模式的に表す断面図である。図２は、図１における上方側から図１の構成を見た模式的な平面図である。第１実施形態の電子機器１は、発熱部品３を備えた回路基板４と、回路基板４を収容するケース５と、発熱部品３を冷却する冷却部材であるヒートシンク７と、ねじ８とを備えている。
【００１５】
この電子機器１では、発熱部品３を搭載した回路基板４は、ケース５の内部空間に収容され、ねじ１４によりケース５に固定されている。
【００１６】
ヒートシンク７は、基体１０と、基体１０の上部に立設されている複数のフィン１１とを有している。基体１０は、冷却対象である発熱部品３と熱接続する熱接続面１０ｂを有している。この第１実施形態では、基体１０の熱接続面１０ｂと発熱部品３との間には放熱グリス１３が介設され、当該放熱グリス１３によって、熱接続面１０ｂと発熱部品３との間における熱伝導率の低下が抑制される。
【００１７】
発熱部品３の熱は、放熱グリス１３を通って熱接続面１０ｂから基体１０に伝達され、当該基体１０に伝達された熱は、主に、当該基体１０の上部のフィン１１から放熱される。ヒートシンク７は、このように、発熱部品３の熱を放熱し、発熱部品３を冷却する。
【００１８】
このヒートシンク７における基体１０には、熱接続面１０ｂを底面とした場合に側面となる部位に傾斜受け面であるテーパ面１０ｓが形成されている。第１実施形態では、テーパ面１０ｓは、基体１０の側面の上縁部に基体１０を周回する方向に全周に亘って形成されている。このテーパ面１０ｓは、熱接続面１０ｂに向かう方向に傾き、かつ、基体の側方側からの力を受け当該力を基体１０から冷却対象である発熱部品３への押し付け力として基体１０に作用させる機能を持つ。テーパ面１０ｓの傾斜角度は、ヒートシンク７（基体１０）を発熱部品３に押し付ける押し付け力を考慮して設計される。
【００１９】
すなわち、第１実施形態では、テーパ面１０ｓと間隔を介して向き合うケース５のケース壁の複数個所に、ケース外部からケース内部に貫通する貫通孔の態様を持つねじ穴１６が形成されている。ここでは、ヒートシンク７の基体１０を図１における上方側から見た形状は、図２に表されているように、長方形状（正方形状）である。基体１０の上部における長方形状の四辺にそれぞれ向き合う各ケース壁部分５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄには、ねじ穴１６が２つずつ形成されている。かつ、互いに向き合うケース壁５ａ，５ｃに形成されるねじ穴１６は、基体１０の中心線に対して線対称となる位置に配置されている。また同様に、互いに向き合うケース壁５ｂ，５ｄに形成されているねじ穴１６は、基体１０の中心線に対して線対称となる位置に配置されている。さらに、ねじ穴１６は、その中心軸が基体１０の熱接続面１０ｂと平行となるように形成される。
【００２０】
ねじ８は、ケース５の外部からねじ穴１６に螺合することにより、ケース５に固定される。また、ねじ穴１６に螺合したねじ８の先端部は、基体１０のテーパ面１０ｓに当接し、ねじ込み量に応じた押圧力をテーパ面１０ｓに作用する。すなわち、ねじ８は、基体１０の側方側からテーパ面１０ｓに力を作用する押圧部材として機能する。このねじ８からテーパ面１０ｓが受けた押圧力は、基体１０から発熱部品３への押し付け力として基体１０に作用する。その基体１０から発熱部品３への押し付け力の大きさは、ねじ８のねじ込み量により調整することができる。例えば、ねじ８は、トルクレンチにより締め付けられる。
【００２１】
また、ねじ８からテーパ面１０ｓへの押圧力の大きさと、当該押圧力に起因した基体１０から発熱部品３への押し付け力の大きさとの関係は、テーパ面１０ｓの傾斜角度によって変化する。このことにより、テーパ面１０ｓの傾斜角度は、ねじ８からテーパ面１０ｓへの押圧力を効率良く発熱部品３への押し付け力として基体１０に作用させることができるように設計される。
【００２２】
上記のように、第１実施形態では、ねじ８は、基体１０を発熱部品３に押し付ける押圧部材として機能する。ケース５（ケース壁）は、回路基板４を収容する機能に加えて、ねじ８（押圧部材）を固定する固定部材としても機能する。さらに、ヒートシンク７（冷却部材）と、ねじ８（押圧部材）と、ケース５（固定部材）とによって、冷却対象である発熱部品３を冷却する冷却装置が構成される。
【００２３】
第１実施形態のヒートシンク７は、基体１０にテーパ面１０ｓを備えることにより、基体１０の側方側からの力を、当該基体１０を発熱部品３に押し付ける力として基体１０に作用させることができる。これにより、基体１０を発熱部品３に押し付ける押圧部材を、基体１０の側方側に配置することが可能となるので、ヒートシンク７は、当該ヒートシンク７を含む電子機器１の嵩上げを抑制できる。換言すれば、第１実施形態におけるヒートシンク７は、電子機器１の薄型化に寄与することができる。
【００２４】
また、第１実施形態では、基体１０に押圧力を作用する押圧部材は、ねじ８により構成されており、当該押圧部材は簡素な構成であり、この構成も電子機器１の薄型化に寄与する。
【００２５】
さらに、ねじ８による押圧部材は、ねじ込み量により基体１０に作用する押圧力の大きさを簡単に調整することができる。これにより、第１実施形態の電子機器１は、適切な押し付け力でもってヒートシンク７を発熱部品３に押し付けることができる。
【００２６】
さらに、テーパ面１０ｓは基体１０の側面における上縁部の全周に亘って形成されているので、ねじ８の配置位置が設計位置よりも横側にずれてしまっても、ねじ８はテーパ面１０ｓを押圧することができる。このため、基体１０の側面上縁部の全周に亘ってテーパ面１０ｓが形成されている構成は、ねじ８の配置位置を高精度に調整するという手間を削減することができる。
【００２７】
＜第２実施形態＞
本発明に係る第２実施形態を説明する。
【００２８】
図３は、本発明に係る第２実施形態の冷却部材を説明する模式的な断面図である。図４は、図３の冷却部材を備えた冷却装置の一構成例を説明する模式的な断面図である。図５は、図３の冷却部材を備えた電子機器の一構成例を説明する模式的な断面図である。
【００２９】
第２実施形態の冷却部材２０は、冷却対象（例えば、図５における発熱部品２７）に熱接続する基体２１を有する。この基体２１は、冷却対象に熱接続する熱接続面２１ｂを有する。さらに、基体２１は、熱接続面２１ｂを底面とした場合に側面となる部位に、傾斜受け面２１ｋを有する。この傾斜受け面２１ｋは、熱接続面２１ｂに向かう方向に傾き、かつ、基体２１の側方側からの力を受け当該力を基体２１から冷却対象への押し付け力として基体２１に作用させるように形成されている。
【００３０】
このような構成を持つ冷却部材２０は、図４に表されるように、押圧部材２４と共に、冷却装置２３を構成する。押圧部材２４は、冷却部材２０における基体２１の傾斜受け面２１ｋに、基体２１の側方側からの力Ｆを作用する構成を持つ。
【００３１】
また、冷却部材２０は、図５に表されるように、押圧部材２４および発熱部品２７と共に、電子機器２６を構成する。発熱部品２７は、冷却部材２０により冷却される冷却対象である。
【００３２】
第２実施形態の冷却部材２０は、傾斜受け面２１ｋを備えることにより、当該冷却部材２０を備える電子機器２６の嵩上げ方向に押圧部材２４を配置しなくとも済む構成を持つことになるから、押圧部材に起因した電子機器２６の嵩高を抑制できる。つまり、第２実施形態の冷却部材２０は、電子機器２６の薄型化を図ることができる。
【００３３】
＜その他の実施形態＞
なお、本発明は第１や第２の実施形態に限定されず、様々な実施の態様を採り得る。例えば、第１実施形態では、基体１０の側面における上縁部の全周に亘ってテーパ面１０ｓが形成されている。これに代えて、図６の平面図に表されるように、基体１０の側面における上縁部に傾斜受け面としてのテーパ面１０ｓが部分的に形成されてもよい。
【００３４】
また、第１実施形態では、ヒートシンク７の基体１０と発熱部品３との間には、放熱グリス１３が介設されているが、放熱グリス１３に代えて、放熱シートが介設されていてもよい。さらにまた、基体１０と発熱部品３は直接に接触する構成であってもよい。さらに、第１実施形態では、基体１０は、上方側から見た形状が四角形状であるが、基体１０の形状は特に限定されない。
【００３５】
さらに、第１実施形態では、押圧部材は、ねじ８を有して構成されている。これに代えて、押圧部材は、ねじ以外の構成でもってテーパ面（傾斜受け面）１０ｓに押圧力を作用する構成であってもよい。さらに、押圧部材（ねじ８）が基体１０に押圧力を作用する作用点の数および配置位置は、基体１０から発熱部品３への押し付け力を考慮して適宜設定されるものである。
【００３６】
さらに、第１実施形態等では、傾斜受け面であるテーパ面１０ｓは、基体１０の側面の上縁部に形成されている。これに代えて、例えば、基体１０が厚い場合には、基体１０の側面に凹部を設け、当該凹部の内壁面に傾斜受け面として機能する傾斜面を形成してもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１，２６  電子機器
３，２７  発熱部品
５  ケース
７  ヒートシンク
８  ねじ
１０，２１  基体
１６  ねじ穴
２０  冷却部材
２３  冷却装置
２４  押圧部材
【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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