(57)【要約】【課題】この発明は、簡易な放熱構造を実現したうえで、高効率な熱制御を実現し得、且つ、容易な組付け作業を実現し得るようにすることにある。【解決手段】螺子部材１０の頭部１１及び螺子部１２にヒートパイプ１３を内装して、この螺子部材１０を用いて受熱部１５と放熱フィン１４とを締着すると共に、その内装したヒートパイプ１３を用いて電子部品１８から受熱部１５に熱移動された熱量を、放熱フィン１４に熱輸送して放熱し得るように構成した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部と放熱部とを締着して配する締着部材と、
この締着部材に内装され、前記発熱部と前記放熱部との締着状態において、前記発熱部と前記放熱部を熱的に結合するヒートパイプと、
を具備することを特徴とする締着装置。
【請求項２】
前記締着部材は、前記発熱部及び前記放熱部の一方に当接される座面を有した締付け操作部と、前記発熱部及び前記放熱部の他方に螺合されて締着する螺子部を備えることを特徴とする請求項１記載の締着装置。
【請求項３】
前記締着部材は、螺子部をタッピング螺子で形成したことを特徴とする請求項２記載の締着装置。
【請求項４】
前記発熱部は、発熱体に熱的に結合された受熱部であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の締着装置。
【請求項５】
前記ヒートパイプは、締着部材と別体に形成され、該締着部材内に内装されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の締着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば電子機器に搭載される電子部品等の発熱部の熱量を放熱する放熱構造に用いるのに好適する締着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子機器においては、印刷基板に搭載した発熱部を構成する発熱体である電子部品を、周知の気液混合の２相流体を利用して熱輸送を行うヒートパイプを用いて放熱部と熱的に結合して、電子部品で発熱した熱量を、ヒートパイプを経由して放熱部まで熱輸送して放熱することにより、電子部品の高効率な熱制御を実現する放熱構造が採用されている。このような放熱構造は、ヒートパイプを電子部品側と放熱部との間に架設して、カシメ技術や接着技術を用いて熱的に結合し、この熱的に結合させた状態で、さらに固定手段を用いて電子部品側及び放熱部が筐体等に取付けられて配置される。
【０００３】
ところで、このような熱輸送に供されるヒートパイプとしては、その他、ネジ送り機構等のネジ軸内に空間を形成して作動液、ウイックを封入し、ネジ軸の両端にキャップを取付けて密閉してヒートパイプ構造を形成し、そのネジ軸又はナットの回転駆動に伴って発生するネジ軸自体の熱量を、そのヒートパイプ構造を利用して冷却制御する使用形態も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このようなヒートパイプ構造にあっては、あくまでもネジ送り機構におけるネジ軸自体の熱量を冷却制御するだけの構成であり、上記発熱部からの熱量を放熱部まで熱輸送して放熱する放熱構造とは、全く異なる構成のものである。
【特許文献１】特開平６−１０１９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記放熱構造では、ヒートパイプをカシメ技術や接着技術を用いて電子部品側と放熱部との間に結合させて相互間を熱的に結合配置した状態で、さらに固定手段を用いて電子部品側及び放熱部を筐体等に取付けて固定配置しなければならないために、その配置に多く取付け部品が必要となることで、その組付け作業が非常に面倒であるという問題を有する。
【０００６】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な放熱構造を実現したうえで、高効率な熱制御を実現し得、且つ、容易な組付け作業を実現し得るようにした締着装置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】
【０００７】
この発明は、発熱部と放熱部とを締着して配する締着部材と、この締着部材に内装され、前記発熱部と前記放熱部との締着状態において、前記発熱部と前記放熱部を熱的に結合するヒートパイプとを備えて締着装置を構成した。
【０００８】
上記構成によれば、締着部材は、発熱部と放熱部を締着すると、内送したヒートパイプが相互間に熱的に結合されることにより、発熱部の熱量が放熱部に熱輸送されて、発熱部の冷却が実行される。
【０００９】
従って、締着部材で、発熱部と放熱部とを締着するだけで、相互間がヒートパイプを介して熱結合されて、高効率な熱制御が可能となるため、その組付け作業の簡略化を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
以上述べたように、この発明によれば、簡易な放熱構造を実現したうえで、高効率な熱制御を実現し得、且つ、容易な組付け作業を実現し得るようにした締着装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、この発明の一実施の形態に係る締着装置を示すもので、締着部材を構成する螺子部材１０には、締付け操作部を構成する十字穴付きなべ形状の頭部１１が設けられる。この頭部１１には、係止部である座面１１１及び十字形状の操作孔１１２が形成され、その座面１１１には、締着部である螺子部１２が突設される。
【００１３】
また、螺子部材１０には、気液混合の２相流体を利用して熱輸送を行うヒートパイプ１３が頭部１１及び螺子部１２に亘って内装される。このヒートパイプ１３は、例えば頭部１１及び螺子部１２に中空部を形成し、この中空部にウイックを形成して作動液を封入したヒートパイプ構造を構成するようにしても良いし、あるいはアルミニウム、銅合金、鋼、ステンレス等の金属材料で別体に形成して、この別体のものを上記螺子部材１０に内装するように構成することが可能である。
【００１４】
上記螺子部材１０は、その頭部１１として、その他、六角柱形状の操作孔１１２を有した六角ボルト形状や、蝶ボルト形状等のＪＩＳ螺子部品や各種団体規格品等のものを用いることが可能であり、その螺子部１２の螺子形状においても各種螺子構造が適用可能である。
【００１５】
例えば、頭部１１を六角ボルト形状に形成した場合には、ヒートパイプ１３を螺子部１２から頭部１１の先端部近傍に亘って内装することが可能となり、熱輸送特性の高効率化を図ることが可能となる。  
また、蝶ボルト形状に形成した場合には、図示しないドライバ等の締付け工具を用いることなく、容易に締着作業を行うことが可能となる。
【００１６】
さらに、螺子部１２を、タッピング螺子構造に形成した場合には、締着物側に螺子孔を形成することなく、直接的にねじ込み締着させることが可能となる。これにより、その螺子部１２と締着物側との接触部位の熱伝達特性を高めることが可能となる。
【００１７】
上記構成において、螺子部材１０は、その螺子部１２で、例えば図２に示すように放熱部である放熱フィン１４と、発熱部である受熱部１５とを電子機器を構成する筐体１６を挟んで締着して固定配置されて放熱構造を構成する。
【００１８】
即ち、放熱フィン１４及び筐体１６には、例えば挿通孔１４１，１６１が同軸的に上記螺子部材１０の螺子部１２に対応して設けられる。そして、受熱部１５には、螺子孔１５１が螺子部材１０の螺子部１２に対応して設けられる。
【００１９】
この受熱部１５は、上記筐体１６内に収容された印刷配線基板１７に搭載された発熱体であるＣＰＵ等の電子部品１８に熱的に結合され、その螺子孔１５１に対して上記放熱フィン１４及び筐体１６の挿通孔１４１，１６１に対向配置される。この状態で、この螺子孔１５１には、上記螺子部材１０の螺子部１２が放熱フィン１４の挿通孔１４１から筐体１６の挿通孔１６１を通して挿入されて、その先端部が螺合されて仮止めされる。
【００２０】
ここで、螺子部材１０は、その頭部１１の操作孔１１２に上記締付け工具が取付けられて該締め付け工具が回転操作される。すると、螺子部材１０は、その螺子部１２が受熱部１５の螺子孔１５１への螺合が進んで受熱部１５及び放熱フィン１４が印刷配線基板１７に締付けられて締着され、その取付け作業が完了される。この取付け完了状態において、螺子部材１０は、その内装されたヒートパイプ１３が、受熱部１５と放熱フィン１４とを熱的に結合する。
【００２１】
この螺子部材１０は、その締着状態において、重力を考慮して、ヒートパイプ１３の放熱側が重力方向に対して略直交するように配置されたり、あるいは重力方向に向くように設定される。
【００２２】
上記受熱部１５には、上記印刷配線基板１７の電子部品１８が駆動されて発熱されると、その熱量が受熱される。すると、この受熱部１５の熱量は、螺子部材１０のヒートパイプ１３を介して放熱フィン１４に熱輸送され、該放熱フィン１４から放熱され、ここに、印刷配線基板１７に搭載された電子部品１８が、所望の温度に冷却される。この際、ヒートパイプ１３は、重力の影響を受けることなく、所望の熱輸送特性が得られて、その受熱部１５の熱量を、放熱フィン１４に安定して熱輸送して、印刷配線基板１７の電子部品１８の熱制御を実行する。
【００２３】
このように、上記締着装置は、螺子部材１０の頭部１１及び螺子部１２にヒートパイプ１３を内装して、この螺子部材１０を用いて受熱部１５と放熱フィン１４とを締着すると共に、その内装したヒートパイプ１３を用いて電子部品１８から受熱部１５に熱移動された熱量を、放熱フィン１４に熱輸送して放熱し得るように構成した。
【００２４】
これによれば、螺子部材１０で、受熱部１５と放熱フィン１４とを締着することにより、相互間がヒートパイプ１３を介して熱結合されて、高効率な熱制御が可能となることで、その組付け作業工程の軽減が図れるため、容易に組付け作業性の向上を図ることが可能となる。
【００２５】
また、上記螺子部材１０を用いた放熱構造としては、その他、例えば図３に示すようにシールドケース１９に収容した発熱体である電子部品２０を搭載した印刷配線基板２１を、図示しない電子機器筐体内に収容配置する場合においても、同様に有効な効果が期待される。
【００２６】
この放熱構造の場合には、放熱フィン２２を、印刷配線基板２１に搭載されるシールドケース１９と逆面（上面）に配置して、放熱フィン２２及び印刷配線基板２１に挿通孔２２１，２１１を形成する。そして、シールドケース１９には、螺子孔１９１を形成し、この螺子孔１９１には、上記放熱フィン２２の挿通孔２２１、印刷配線基板２１の挿通孔２１１を順に挿通させた上記螺子部材１０の螺子部１２を螺合させて締付ける。
【００２７】
ここで、シールドケース１９及び放熱フィン２２は、螺子部材１０を介して印刷配線基板２１に取付けられると共に、該螺子部材１０に内装されたヒートパイプ１３を介して熱的に結合される。このヒートパイプ１３は、印刷配線基板２１の上面側に配置される放熱フィン２２が放熱側となるように螺子部材１０に内装されることで、重力に逆らうことなく、熱輸送が可能となり、高効率な熱制御が可能となる。このように螺子部材１０に内装するヒートパイプ１３は、螺子部材１０の締着状態における重力を考慮して受熱側及び放熱側が設定される。
【００２８】
なお、上記実施の形態では、受熱部１５と放熱フィン１４との締着構成、及びシールドケース１９と放熱フィン２２との締着構成に適用した場合について説明したが、この配置構成に限ることなく、その他、各種の配置構成を有する放熱構造において適用可能で、同様の効果が期待される。
【００２９】
また、上記実施の形態では、螺子部１２を有した螺子部材１０を用いた螺子構造の締着部材に適用した場合について説明したが、これに限ることなく、その他、例えばリベット構造等の締着部材を用いて構成することも可能である。
【００３０】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００３１】
例えば実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の一実施の形態に係る締着装置を示した図である。
【図２】図１の締着状態を示した一例を示した図である。
【図３】図１の締着状態を示した他の例を示した図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０…螺子部材、１１…頭部、１１１…座面、１１２…操作孔、１２…螺子部、１３…ヒートパイプ、１４，２２…放熱フィン、１４１，２２１…挿通孔、１５…受熱部、１５１…螺子孔、１６…筐体、１６１…挿通孔、１７，２１…印刷配線基板、２１１…挿通孔、１８…電子部品、１９…シールドケース、１９１…螺子孔、２０…電子部品。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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