(57)【要約】　　　（修正有）【課題】２つの基板回路と、基板回路に固定したパワー素子及び抵抗と、パワー素子及び抵抗の冷却用ヒートシンクとの組立体において、容易な組付け及びメンテナンス並びにヒートシンクの製造コスト低減及び放熱能力向上。【解決手段】それぞれにパワー素子の端子をハンダ付けした第１及び第２の基板回路の各々に第１及び第２のヒートシンクをねじ止めし、かつ、パワー素子をこの各々のヒートシンクの側面にねじで固定するとともに、これら第１のヒートシンクと第２のヒートシンクのＨ型断面の脚部分を隣り合わせに重ねて一体的に止着具で固定して第１の基板回路と第２の基板回路が第１のヒートシンクと第２のヒートシンクを挟んでいる構成であり、抵抗を第１のヒートシンクと第２のヒートシンクの中空部に収容し、ヒートシンクの側面に取着された送風ファンの送風がヒートシンクのＨ型断面の空隙を通流する構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に第１の回路が形成された第１の基板回路の部品取付面に縦断面がＨ型である第１のヒートシンクがねじで固定され第１の基板回路に取付けるパワー素子が第１の基板回路に設けた端子取付穴に挿通された状態で第１のヒートシンクの側面にねじで固定されてからパワー素子の第１の基板回路に対するハンダ付けがされており、
他方、基板に第２の回路が形成された第２の基板回路の部品取付面に縦断面がＨ型である第２のヒートシンクがねじで固定され第２の基板回路に取付けるパワー素子が第２の基板回路に設けた端子取付穴に挿通された状態で第２のヒートシンクの側面にねじで固定されてからパワー素子の第２の基板回路に対するハンダ付けがされており、第１のヒートシンクのＨ型断面の二つの脚部分と第２のヒートシンクのＨ型断面の二つの脚部分とを隣り合わせに重ねて第１のヒートシンクと第２のヒートシンクとを一体的に止着具で固定して第１の基板回路と第２の基板回路が第１のヒートシンクと第２のヒートシンクを挟んでいる構成であり、
ヒートシンクの側面に取着された送風ファン取付用のブラケットを介して取り付けられた送風ファンの送風がヒートシンクのＨ型断面の空隙を通流する構成である、
ことを特徴とするヒートシンクを備えた基板回路。
【請求項２】
基板に電源回路が形成された第１の基板回路の部品取付面に縦断面がＨ型でかつＨ型の中間連結部に両端が開放した中空部を有する第１のヒートシンクがねじで固定され第１の基板回路に取付けるパワー素子が第１の基板回路に設けた端子取付穴に挿通された状態で第１のヒートシンクの側面にねじで固定されてからパワー素子の第１の基板回路に対するハンダ付けがされており、
他方、基板にモータを動作させるインバータ回路が形成された第２の基板回路の部品取付面に縦断面がＨ型でかつＨ型の中間連結部に両端が開放した中空部を有する第２のヒートシンクがねじで固定され第２の基板回路に取付けるパワー素子が第２の基板回路に設けた端子取付穴に挿通された状態で第２のヒートシンクの側面にねじで固定されてからパワー素子の第２の基板回路に対するハンダ付けがされており、第１のヒートシンクのＨ型断面の二つの脚部分と第２のヒートシンクのＨ型断面の二つの脚部分とを隣り合わせに重ねて第１のヒートシンクと第２のヒートシンクとを一体的に止着具で固定して第１の基板回路と第２の基板回路が第１のヒートシンクと第２のヒートシンクを挟んでいる構成であり、
モータ回生電力消費用の抵抗を第１のヒートシンクと第２のヒートシンクの中空部に収容し、ヒートシンクの側面に取着された送風ファン取付用のブラケットを介して取り付けられた送風ファンの送風がヒートシンクのＨ型断面の空隙を通流する構成である、
ことを特徴とするヒートシンクを備えた基板回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本願発明は、２つの基板回路と基板回路に備えるパワー素子及びモータ回生電力消費用の抵抗と該パワー素子及び該抵抗の冷却を行なうヒートシンクとの組付けが容易であり、メンテナンス作業が１つの基板回路ごとにできて、かつヒートシンクの製造コストを低減でき、ヒートシンクの放熱能力を引き上げることができる、ヒートシンクを備えた基板回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板回路に備えるパワー素子や発熱抵抗をヒートシンクで冷却することに関する先行技術としては、例えば、特開２００１−２７４５７７の発熱性素子の取付構造、特開２０００−２７３５９４のアルミニウム製ヒートシンクの製造方法、特開２０００−０２０１６８の情報処理装置、その部品配置方法及びヒートシンク、特開平１１−３４６４７７のインバータ装置、特開平１１−２２０２７９の高発熱ＩＣの冷却装置、特開平１０−２６７３２６のパワートランジスタモジュールの実装構造、特開平１０−１７３１１４のマルチチップモジュールの冷却構造、特開平０７−２１１８２４のヒートシンクの固定構造、特開平０７−１２２８６７のヒートシンク、特開平０６−１５１６６３のヒートシンク等がある。
【０００３】
配線基板に設ける回路が、物理的に二つに分けられる回路、例えば、モータを動作させるインバータ回路と、入力の力率改善回路及び絶縁形のＤＣ・ＤＣコンバータ回路であるときに、これらを１つの配線基板に設けると、一方の回路に問題があるときに全部の回路を交換しなければならず高くつくので、物理的に二つに分けられる回路を別々の配線基板に設けるのが良い。
しかし、そうした場合に、２つの配線基板に取付けられるパワー素子をヒートシンクを挟んでヒートシンクの両面に固定し、各配線基板に取付けられるパワー素子と、該パワー素子を冷却するヒートシンク、該ヒートシンクを冷却する冷却ファンとの配置・構造は、パワー素子を配線基板の配設位置の孔に差しこんでヒートシンクの側面へねじで固定してからパワー素子を配線基板へハンダ付けして歪が生じないようにする必要があり、組付け作業の難易度に関係して製作コストやメンテナンスコストに大きく影響するので重要である。
又、一方の回路がインバーター回路であるときに備えるモータ回生電力消費用の抵抗をヒートシンクと離して冷却ファンと反対側に配置していたが十分な冷却が達成され難かった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、２つの基板回路と基板回路に備えるパワー素子及びモータ回生電力消費用の抵抗と該パワー素子及び該抵抗の冷却を行なうヒートシンクとの組付けが容易であり、メンテナンス作業が１つの基板回路ごとにできて、かつヒートシンクの製造コストを低減でき、ヒートシンクの放熱能力を引き上げることができる、ヒートシンクを備えた基板回路を提供することを解決課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
［請求項１］に記載の発明は、基板に第１の回路が形成された第１の基板回路の部品取付面に縦断面がＨ型である第１のヒートシンクがねじで固定され第１の基板回路に取付けるパワー素子が第１の基板回路に設けた端子取付穴に挿通された状態で第１のヒートシンクの側面にねじで固定されてからパワー素子の第１の基板回路に対するハンダ付けがされており、
他方、基板に第２の回路が形成された第２の基板回路の部品取付面に縦断面がＨ型である第２のヒートシンクがねじで固定され第２の基板回路に取付けるパワー素子が第２の基板回路に設けた端子取付穴に挿通された状態で第２のヒートシンクの側面にねじで固定されてからパワー素子の第２の基板回路に対するハンダ付けがされており、第１のヒートシンクのＨ型断面の二つの脚部分と第２のヒートシンクのＨ型断面の二つの脚部分とを隣り合わせに重ねて第１のヒートシンクと第２のヒートシンクとを一体的に止着具で固定して第１の基板回路と第２の基板回路が第１のヒートシンクと第２のヒートシンクを挟んでいる構成であり、
ヒートシンクの側面に取着された送風ファン取付用のブラケットを介して取り付けられた送風ファンの送風がヒートシンクのＨ型断面の空隙を通流する構成である、
ことを特徴とするヒートシンクを備えた基板回路を提供するものである。
【０００６】
［請求項２］に記載の発明は、基板に電源回路が形成された第１の基板回路の部品取付面に縦断面がＨ型でかつＨ型の中間連結部に両端が開放した中空部を有する第１のヒートシンクがねじで固定され第１の基板回路に取付けるパワー素子が第１の基板回路に設けた端子取付穴に挿通された状態で第１のヒートシンクの側面にねじで固定されてからパワー素子の第１の基板回路に対するハンダ付けがされており、
他方、基板にモータを動作させるインバータ回路が形成された第２の基板回路の部品取付面に縦断面がＨ型でかつＨ型の中間連結部に両端が開放した中空部を有する第２のヒートシンクがねじで固定され第２の基板回路に取付けるパワー素子が第２の基板回路に設けた端子取付穴に挿通された状態で第２のヒートシンクの側面にねじで固定されてからパワー素子の第２の基板回路に対するハンダ付けがされており、第１のヒートシンクのＨ型断面の二つの脚部分と第２のヒートシンクのＨ型断面の二つの脚部分とを隣り合わせに重ねて第１のヒートシンクと第２のヒートシンクとを一体的に止着具で固定して第１の基板回路と第２の基板回路が第１のヒートシンクと第２のヒートシンクを挟んでいる構成であり、
モータ回生電力消費用の抵抗を第１のヒートシンクと第２のヒートシンクの中空部に収容し、ヒートシンクの側面に取着された送風ファン取付用のブラケットを介して取り付けられた送風ファンの送風がヒートシンクのＨ型断面の空隙を通流する構成である、
ことを特徴とするヒートシンクを備えた基板回路を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本願発明のヒートシンクを備えた基板回路の実施の形態を図１（ａ），　（ｂ），　（ｃ）を参照して説明する。
このヒートシンクを備えた基板回路は、
基板に電源回路が形成された第１の基板回路１Ａの部品取付面に縦断面がＨ型でかつＨ型の中間連結部２１Ａに両端が開放した中空部２２Ａを有し中間連結部２１Ａの両面に多数の放熱フィン２３Ａを有する第１のヒートシンク２Ａがねじ３Ａで固定され第１の基板回路１Ａに取付けるパワー素子４Ａが第１の基板回路１Ａに設けた端子取付穴に挿通された状態で第１のヒートシンク２Ａの側面にねじ５Ａで固定されてからパワー素子４Ａの第１の基板回路１Ａに対するハンダ付けがされており、
他方、基板にモータを動作させるインバータ回路が形成された第２の基板回路１Ｂの部品取付面に縦断面がＨ型でかつＨ型の中間連結部２１Ｂに両端が開放した中空部２２Ｂを有し中間連結部２１Ｂの両面に多数の放熱フィン２３Ｂを有する第２のヒートシンク２Ｂがねじ３Ｂで固定され第２の基板回路１Ｂに取付けるパワー素子４Ｂが第２の基板回路１Ｂに設けた端子取付穴に挿通された状態で第２のヒートシンク２Ｂの側面にねじ５Ｂで固定されてからパワー素子４Ｂの第２の基板回路１Ｂに対するハンダ付けがされており、
第１のヒートシンク２ＡのＨ型断面の二つの脚部分２４Ａ，２４Ａと第２のヒートシンクのＨ型断面の二つの脚部分２４Ｂ，２４Ｂとを隣り合わせに重ねて第１のヒートシンク２Ａと第２のヒートシンク２Ｂとを一体的に止着具（例えばねじ）６で固定して第１の基板回路１Ａと第２の基板回路１Ｂが第１のヒートシンク２Ａと第２のヒートシンク２Ｂを挟んでいる構成であり、
モータ回生電力消費用の抵抗７Ａ，７Ｂを第１のヒートシンク２Ａと第２のヒートシンク２Ｂの中空部２２Ａ，２２Ｂに全面密着するように収容し、ヒートシンク２Ａ，２Ｂの側面に取着された送風ファン取付用のブラケット８を介して取り付けられた送風ファン９の送風がヒートシンク２Ａ，２ＢのＨ型断面の空隙を通流する構成である。
【０００８】
第１のヒートシンク２Ａと第２のヒートシンク２Ｂは、同一形状のアルミ型抜き品であり、１８０°向きを変えて脚部分２４Ａと脚部分２４Ｂとを隣り合わせに重ねられ止着具６で固定されている。送風ファン取付用のブラケット８のヒートシンクへの取付は、止着具６で兼用されており、第１のヒートシンク２Ａと第２のヒートシンク２Ｂを分離するときは、送風ファン９もブラケット８から取外される。その他、発熱する電気部品又は電子部品である要冷却部品１０で冷却が必要なときは、ブラケット１１でヒートシンクの送風方向下流側に取り付ける。
【０００９】
従って、このヒートシンクを備えた基板回路は、
基板回路が、物理的に分離可能な電源回路が形成された第１の基板回路１Ａとモータを動作させるインバータ回路が形成された第２の基板回路１Ｂとに分離して構成され、第１の基板回路１Ａと第２の基板回路１Ｂとが第１のヒートシンク２Ａと第２のヒートシンク２Ｂを挟んで組立てられた構成である。
【００１０】
そして、送風ファンの送風で第１のヒートシンク２Ａと第２のヒートシンク２Ｂの断面Ｈ型の空隙を通流してヒートシンクを冷却するから、第１のヒートシンク２Ａと第２のヒートシンク２Ｂの側面に固定されているパワー素子４Ａ，４Ｂ及びモータ回生電力消費用の抵抗７Ａ，７Ｂは、発熱がヒートシンクへ伝わることで冷却が図られる。
【００１１】
＜メンテナンスの方法＞
電源回路又はインバータ回路が故障して第１の基板回路１Ａ又は第２の基板回路１Ｂを交換する必要がある場合、第１のヒートシンク２Ａと第２のヒートシンク２Ｂを連結している止着具６を外して第１のヒートシンク２Ａが付いた第１の基板回路１Ａと第２のヒートシンク２Ｂが付いた第２の基板回路１Ｂとに分離する。又、抵抗７Ａの配線の接続を解除する。送風ファン９の取外しは必要があれば、送風ファン取付用のブラケット８の取付ねじ９を弛めて取外すことができる。
電源回路が故障している場合には第１のヒートシンク２Ａから全てのパワー素子４Ａの固定を外してから第１のヒートシンク２Ａと第１の基板回路１Ａを分離し、又、インバータ回路が故障している場合には第２のヒートシンク２Ｂから全てのパワー素子４Ｂの固定を外してから第２のヒートシンク２Ｂが付いた第２の基板回路１Ｂを分離する。
故障している基板回路を交換しヒートシンクは継続使用する。
交換する基板回路と該基板回路に備えるパワー素子と継続使用するヒートシンクは、パワー素子が基板回路に設けた端子取付穴に挿通された状態でヒートシンクの側面にねじで固定してからパワー素子の基板回路に対するハンダ付けを行なう。その後の組付けは、分解の逆の順序で行なうことができる。
【００１２】
本願発明は、上記の実施の形態に限定されない。第１の基板回路１Ａと第２の基板回路１Ｂに形成される回路を、電源回路とインバータ回路に限定するものではない。モータ回生電力消費用の抵抗を備えない実施の形態も含み、この場合には、ヒートシンクに抵抗を収容する中空部を設ける必要がない。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、［請求項１］に記載の発明のヒートシンクを備えた基板回路によれば、２つの基板回路と基板回路に備えるパワー素子と該パワー素子の冷却を行なうヒートシンクとの組付けが容易であり、メンテナンス作業が１つの基板回路ごとにできて、かつヒートシンクの製造コストを低減でき、ヒートシンクの放熱能力を引き上げることができる。
又、［請求項２］に記載の発明のヒートシンクを備えた基板回路によれば、２つの基板回路と基板回路に備えるパワー素子及びモータ回生電力消費用の抵抗と該パワー素子及び該抵抗の冷却を行なうヒートシンクとの組付けが容易であり、メンテナンス作業が１つの基板回路ごとにできて、かつヒートシンクの製造コストを低減でき、ヒートシンクの放熱能力を引き上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の形態に係るヒートシンクを備えた基板回路であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）　正面図におけるＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
１Ａ・・・第１の基板回路、２Ａ・・・第１のヒートシンク、２１Ａ・・・中間連結部、２２Ａ・・・中空部、３Ａ・・・ねじ、４Ａ・・・パワー素子、５Ａ・・・ねじ、１Ｂ・・・第２の基板回路、２Ｂ・・・第２のヒートシンク、２１Ｂ・・・中間連結部、２２Ｂ・・・中空部、３Ｂ・・・ねじ、４Ｂ・・・パワー素子、５Ｂ・・・ねじ、２３Ａ，２３Ｂ・・・放熱フィン、２４Ａ，２４Ａ・・・脚部分、２４Ｂ，２４Ｂ・・・脚部分、６・・・止着具、７Ａ，７Ｂ・・・モータ回生電力消費用の抵抗、８・・・送風ファン取付用のブラケット、９・・・送風ファン、１０・・・要冷却部品、１１・・・ブラケット、
【図１】
2004087544.tif 000003