(57)【要約】【課題】熱源からの熱を放熱板から効率よく外部に放熱でき、さらに、軽量で、形成が容易な放熱構造を提供することを目的とする。【解決手段】熱源に対向する表面と前記熱源とは異なる方向を向く他の表面を備えた金属部（１１）と、前記他の表面から前記熱源とは異なる方向で外方に突出して形成され、前記金属部（１１）とアウトサート成型又はインサート成型により一体成型した熱伝導性の樹脂部（１２）とを備えた放熱構造（１０）。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源に対向する表面と前記熱源とは異なる方向を向く他の表面を備えた金属部と、前記他の表面から前記熱源とは異なる方向に突出して形成され、前記金属部とアウトサート成型又はインサート成型により一体成型した熱伝導性の樹脂部とを備えた放熱構造。
【請求項２】
前記金属部は、平板状であることを特徴とする、請求項１に記載の放熱構造。
【請求項３】
前記樹脂部を前記金属部の２つ以上の表面又は側面に形成したことを特徴とする、請求項１に記載の放熱構造。
【請求項４】
前記樹脂部の表面上に複数の溝を形成したことを特徴とする、請求項１又は２に記載の放熱構造。
【請求項５】
前記溝は、前記樹脂部の表面上の縦方向又は横方向に形成したことを特徴とする、請求項４に記載の放熱構造。
【請求項６】
前記樹脂部は前記溝の側壁となる複数のフィン状突出部を備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の放熱構造。
【請求項７】
前記樹脂部の表面に複数のピン状突起部を形成したことを特徴とする、請求項１又は２に記載の放熱構造。
【請求項８】
前記金属部は、表面に前記樹脂部を配置する凹部を備えることを特徴とする、請求項１に記載の放熱構造。
【請求項９】
前記平板状の金属部は湾曲部を備え、前記湾曲部を含む前記湾曲部近傍の前記平板状の金属部の上下表面及び側表面に前記樹脂部を層状に形成したことを特徴とする請求項２に記載の放熱構造。
【請求項１０】
前記熱源の近傍のみに前記樹脂部を形成したことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の放熱構造。
【請求項１１】
前記熱源の近傍のみに前記金属部を形成したことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の放熱構造。
【請求項１２】
熱源となる部品と、
前記部品に接触するように固定され、前記部品に対向する表面と前記部品とは異なる方向を向く他の表面を備えた金属部と、前記他の表面から前記部品とは異なる方向に突出して形成され、前記金属部とアウトサート成型又はインサート成型により一体成型した熱伝導性の樹脂部とを備える放熱構造と、
を有することを特徴するオーディオアンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動作時に発熱する電子部品・電気部品を備えた電気回路等の装置の放熱構造に関し、特に、オーディオアンプ等のパワーＩＣやレギュレータ等の発熱部品を備えた装置の放熱構造と放熱構造を備えたオーディオアンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
音響装置を備えた各種装置を車両に搭載することは一般的であり、音響装置の主要な電気要素の１つとなるオーディオアンプ等の電子回路はパワーＩＣやレギュレータのような発熱する部品を備えている。そのため、周辺の部品も含めた電子回路の性能確保と破壊防止のための放熱機構が必須となる。放熱機構としては、従来、銅やアルミ等の放熱板を介して熱伝導や空冷ファン等により強制対流を利用して放熱を行っている。その際、回路基板上に配置された部品の耐熱温度以下に維持できるように冷却することが必要である。
【０００３】
ここで、銅、アルミ等の放熱板や冷却ファンを用いた従来技術の問題点として、以下の点が知られている。
・銅は、高熱伝導率であるが、コスト高で、重いため汎用の構成部品には適さない。
・冷却ファンは騒音発生源となり易く、コストも増加し、さらに、放熱効率の良いレイアウトを考慮する必要がある。
・純アルミの板やアルミダイカストを放熱材として利用する際には、（ａ）純アルミは銅に次いで熱伝導率は高いが、プレス形成が必要なため形状の自由度が低く２次加工も必要であり、（ｂ）アルミダイカストは形状の自由度は高いが、不純物の混入のため、純アルミと比較して熱伝導率が低く、（ｃ）熱伝導や、放熱効率を上げるには表面積、体積の増加が必要なため、重量増となる。
【０００４】
また、放熱部材の材料として、上記した銅やアルミ等の金属材料が使用されるが、放熱部材に樹脂の利用が試みられている。
【０００５】
例えば、穴を備えた金属製基板に樹脂の成型により突出部を備えた金属材と樹脂材を一体に形成すること（先行技術文献１参照）、金属性基板に複数の樹脂製放熱板を接着固定して放熱フィンを形成すること（先行技術文献２参照）が知られている。また、樹脂製の基板と放熱フィンを樹脂で一体成型すること（先行技術文献３参照）、熱電導性の樹脂と他の部材を一体化した熱伝導性形成体（先行技術文献４参照）及び、熱伝導部材に接触配置された放熱フィンのほぼ全体を覆って一体化された熱伝導樹脂を設けること（先行技術文献５参照）も知られている。
【０００６】
さらに、基板と基板上に配置された発熱体とを、フィン状部を備えた平板部により挟んで固定する放熱装置（先行技術文献６参照）、及び発熱部材に接触し、放熱部材の一部が放熱部材を固定する部材から突出する放熱部を備えた放熱部材（金属インサート）（先行技術文献７参照）も知られている。
【０００７】
しかしながら、先行技術文献1に記載される樹脂体に関しては、放熱との関連は考慮されておらず、先行技術文献２に記載されるシート状の放熱フィンは、複数個間隔を置いて基板に配置されており、放熱構造の形成が簡単ではなく、また、先行技術文献３に記載される放熱構造は形成容易であるとしても、放熱構造体を構成する基板及びヒートシンク全体を樹脂で形成しており発熱体に長期間安定して固定する点に課題がある。
【０００８】
また、先行技術文献４に記載される熱伝導性成形体は、一体として形成されているため熱伝導性には優れているとしても、放熱面積は、成形体の表面のみであり、放熱構造としての放熱効率は十分でない。さらに、先行技術文献５に記載されるヒートシンクは、放熱フィンを覆って熱伝導樹脂を配置形成しているが、熱伝導樹脂の外表面は、放熱フィンの外表面とほぼ同一平面であり、熱伝導樹脂を配置形成することにより、放熱構造としての熱伝導率は向上したとしても、放熱フィンの表面積より、放熱構造全体の表面積が減少しているために、全体としての放熱効率はさほど改善していない。
【０００９】
さらに、先行技術文献６に記載される放熱構造においては、樹脂で形成された放熱装置の弾性により発熱体を挟持固定しており、発熱体から放熱装置への熱伝導の効率及び固定強度等の信頼性が十分ではない。また、先行技術文献7に記載される放熱構造においては、放熱効率を向上するための突出部は金属要素（金属インサート）から形成されており、放熱構造は軽量にならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−１５６１９４号公報
【特許文献２】特開２００１−２１７３５９号公報
【特許文献３】特開２００４−２０７６９０号公報
【特許文献４】特開２００６−４９８７８号公報
【特許文献５】特開２００９−３０２３０２号公報
【特許文献６】特開２００８−１９８８３５号公報
【特許文献７】実開平５−６６２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
重量が重く、価格の高い金属により形成される放熱板を用いた放熱構造の軽量化及びコスト削減のために放熱構造の一部を熱伝導性の良い樹脂により形成することが従来検討されていた。しかし、放熱構造の信頼性及び放熱効率の改善が十分でなく、更なる、放熱効率の改善及び放熱構造の加工の自由度の向上、及び車種によるシートの下、トランク等の搭載位置に対応した放熱構造の形状、取付角度の変更の容易性に課題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、熱源（発熱体）からの熱を放熱板から効率よく外部に放熱でき、さらに、軽量で、形成が容易な放熱構造及び放熱構造を備えたオーディオアンプ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】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明に係る放熱構造は、熱源に対向する表面と前記熱源とは異なる方向を向く他の表面を備えた金属部と、前記他の表面から前記熱源とは異なる方向で外方に突出して形成され、前記金属部とアウトサート成型又はインサート成型により一体成型した熱伝導性の樹脂部とを備えるようにした。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明に係るオーディオアンプは、熱源となる部品と、前記部品に接触するように固定され、前記部品に対向する表面と前記部品とは異なる方向を向く他の表面を備えた金属部と、前記他の表面から前記部品とは異なる方向に突出して形成され、前記金属部とアウトサート成型又はインサート成型により一体成型した熱伝導性の樹脂部とを備える放熱構造とを有するようにした。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明では、放熱板にアウトサート成型又はインサート成型により放熱用の樹脂部を一体成型し、樹脂部の外表面を増加させる構造とすることにより、熱源（発熱体）から樹脂部を介しての放熱が効率的に行われ、熱源（発熱体）からの発熱により温度が過度に上昇することによる電子回路等の劣化が防止できる。
【００１６】
また、本発明では、放熱構造に占める金属放熱板の比率を減少させ、金属放熱板の一部を熱伝導率の良い樹脂で形成することにより、放熱構造が、軽量化できる。さらに、本発明の放熱構造はアウトサート成型又はインサート成型により形成することにより、放熱構造の一部を構成する樹脂は加工が容易であり、放熱構造の外形の設計自由度も向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、本発明の放熱構造を備えたオーディオアンプの概観図及び分解斜視図を示すものである。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の放熱構造及びその断面図を示し、金属部に対して樹脂部が縦方向の突出部を備えてアウトサート成型されたものである。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の他の放熱構造及びその断面図を示し、金属部に対して樹脂部が縦方向の突出部を備えてアウトサート成型されたものである。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の更に他の放熱構造及びその断面図を示し、金属部に対して樹脂部が縦方向の突出部を備えてインサート成型されたものである。
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の更に他の放熱構造及びその断面図を示し、金属部に対して樹脂部が縦方向の突出部を備えてインサート成型されたものである。
【図６】本発明の更に他の放熱構造を示し、金属部に対して樹脂部が横方向の突出部を備えてアウトサート成型されたものである。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、本発明の更に他の放熱構造を示し、金属部に対して樹脂部が横方向の突出部を備えてインサート成型されたものである。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、本発明の更に他の放熱構造を示し、金属部に対して樹脂部がピン状突出部を備えてアウトサート成型されたものである。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、本発明の更に他の放熱構造を示し、金属部に対して樹脂部がピン状突出部を備えてインサート成型されたものである。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、本発明の更に他の放熱構造を示し、金属部に対して樹脂部が突出するようにアウトサート成型されたものである。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は、本発明の更に他の放熱構造を示し金属部に対して樹脂部が突出するようにインサート成型されたものである。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は、本発明の更に他の放熱構造を示し、中空の金属部に対して溝を備えた樹脂部が突出するようにアウトサート成型されたものである。
【図１３】（ａ）、（ｂ）は、本発明の更に他の放熱構造を示し、中空の金属部に対して溝を備えた樹脂部が突出するようにインサート成型されたものである。
【図１４】（ａ）ないし（ｄ）は、本発明の更に他の放熱構造を示し、金属部の一部に対して樹脂部が突出するようにアウトサート成型されたものである。
【図１５】（ａ）ないし（ｅ）は、本発明の更に他の放熱構造を示し、金属部を樹脂部の一部に含んで、金属部に対して樹脂部が突出するようにインサート成型されたものである。
【図１６】（ａ）、（ｂ）は、本発明の更に他の放熱構造を示し、平置き型の放熱部に対して配置される放熱構造を金属部に対して樹脂部が突出するようにアウトサート成型されたものである。
【図１７】（ａ）、（ｂ）は、本発明の更に他の放熱構造を示し、上下方向の一部が外方に湾曲した金属部に対して樹脂部が突出するようにアウトサート成型されたものである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下図面を参照して、本発明に係る放熱構造について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
【００１９】
図１（ａ）は、車両に搭載される音響機器等に使用されるオーディオアンプに、本発明に関する放熱構造を用いた際の概観図を、図１（ｂ）は、オーディオアンプの分解斜視図を例示したものである。オーディオアンプ３０は、例えば、図１（ｂ）に示されるように、筐体３２に固定された回路基板３３の上面及び一側面を覆う上蓋３１と、筐体３２と上蓋３１により塞がれていない側面に配置された放熱構造１０を備えている。なお、放熱構造１０は、熱源３４に接触して配置されていればよい。また、熱源３４を備え、図１（ａ）（ｂ）に記載されたオーディオアンプの構造は、例示に過ぎず、その形状・構造は適宜変更できるものである。
【００２０】
また、回路基板３３に設置されたパワーＩＣ等の熱源３４に放熱構造１０は固定され、熱源３４からの熱を、放熱構造１０を介して周囲に放熱する。放熱構造１０は、通常１００ｍｍ×２０〜５０mm程度であり、長さは２００〜３００ｍｍ程度でもよい。
【００２１】
放熱構造１０から効果的に放熱するために、放熱構造１０の材料として熱伝導率が高い金属材料と、熱伝導性の良い樹脂が多く使用される。また、放熱構造１０の形状も効率的に放熱するために、表面積が増加するよう、放熱構造１０の突出部をフィン状、ピン状等の形状に形成する。放熱構造１０の詳細については、図２〜図１７を用いて説明する。
【００２２】
本発明の放熱構造を図２（ａ）ないし（ｃ）に示す。この放熱構造は、金属部に対して樹脂部が突出するようにアウトサート成型されたものである。図２（ａ）は外観図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ１−Ａ１の矢視方向から見た断面図、図２（ｃ）はのＡ２−Ａ２の矢視方向から見た、フィン状突出部１２１の断面を含む断面図である。
【００２３】
図２（ａ）ないし（ｃ）に示される放熱構造１０では、金属部１１に樹脂部１２がアウトサート成型により一体構造とされる。放熱構造１０の断面図（図２（ｂ）、（ｃ））に示されるように、アウトサート成型により、金属部の孔１１３は樹脂１２で充填されるとともに、金属部の裏面１１１に形成される樹脂部の裏面部１２２、樹脂部の突出部１２１を備えた樹脂部１２が形成される。
【００２４】
図２（ｂ）に示されるように、隣接するフィン状突出部１２１に対応する金属部１１の孔１１３は、図２（ａ）のフィン状突出部１２１の上下方向（図２（ｂ）では、図の奥行き方向）に互いに位置がずれている。また、図２（ｃ）の断面図においても、隣接するフィン状突出部１２１に対応する金属部１１の孔１１３は、同様に、図の上下方向に互いに位置がずれている。
【００２５】
金属部の孔１１３に充填された樹脂部を介して接続された、樹脂部の裏面部１２２と樹脂部の突出部１２１により、金属部の裏面１１１及び金属部の表面１１２が挟持され、金属部１１と樹脂部１２は強固に固定される。また、樹脂部の突出部１２１は、外観上縦方向に溝を備えたフィン状突出部として形成される。
【００２６】
発熱部（図１（ｂ）の熱源（パワーＩＣ等）３４参照）と直接に接触している放熱構造１０から、金属部１１及び樹脂部１２の突出部１２１を介して、放熱構造１０の外方（樹脂部１２のフィン状突出部１２１の外方：図２（ａ）の矢印方向）へ熱が効率よく放散される。熱の放出経路としては、熱の良伝導性の樹脂部１２のフィン状突出部１２１の突出する方向の樹脂を介する経路がある。フィン状突出部１２１の表面の周辺の空気は、樹脂部１２と比較して熱伝導性が低いので、空気を介する熱伝導・熱放散は相対的に小さい。
【００２７】
図２の放熱構造では、放熱構造全体をアルミ等の金属で形成した場合に比較して、軽量化できる。放熱構造をアウトサート成型により形成できるので、形成が容易で、放熱構造の形状の変更にも容易に対応できる。この放熱構造はアウトサート成型により形成することにより、アルミ、アルミダイカストの成型とは異なり、３方向以上の方向からの型抜きも可能となり、比較的複雑な形状も形成でき、アルミダイカストで必要であった追加部品や二次加工が不要となる。
【００２８】
放熱構造１０が発熱部に直接接する部分は、樹脂部１２より熱伝導性が高い金属部１１を配置し、金属部１１から外部への放熱経路として、熱伝導性が良い樹脂部１２を放熱特性が改善されたフィン状突出部１２１を備えた樹脂部１２を用いた。そのため、この放熱構造の放熱特性は、放熱構造全体をアルミ等の金属で形成した従来構造と比較して同等または改善されたものとなった。
【００２９】
本発明の他の放熱構造を図３（ａ）ないし（ｃ）に示す。この放熱構造は、金属部に対して樹脂部が突出するようにアウトサート成型されて、金属部と樹脂部が一体構造とされたものである。図３（ａ）は放熱構造の外観図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ１−Ｂ１の矢視方向から見た断面図、図３（ｃ）は、図３（ａ）のＢ２−Ｂ２の矢視方向から見た状突出部１２１の断面を含む断面図である。
【００３０】
図３の放熱構造においては、金属部１１から突出する樹脂部１２の突出部１２１の高さは、図２（ａ）ないし（ｃ）に示される放熱構造１０のフィン状突出部１２１の高さと比較して、低い。また、樹脂部の突出部１２１は、外観上縦方向に溝１２４と一体的に形成される。
【００３１】
図３の放熱構造では、図３（ｂ）に示されるように、図２の放熱構造と同様に、金属部の孔１１３は樹脂１２で充填されるとともに、金属部の裏面１１１に形成される樹脂部の裏面部１２２、樹脂部の突出部１２１を備えた樹脂部１２により、金属部１１が挟持固定されている。
【００３２】
図３（ｂ）に示されるように、隣接するフィン状突出部１２１に対応する金属部１１の孔１１３は、図３（ａ）のフィン状突出部１２１の上下方向（図３（ｂ）では、図の奥行き方向）に互いに位置がずれている。また、図３（ｃ）の断面図においても、隣接するフィン状突出部１２１に対応する金属部１１の孔１１３は、同様に、図の上下方向に互いに位置がずれている。
【００３３】
図３（ａ）ないし（ｃ）に示される放熱構造においては、突出部１２１の突出部の高さが、図２（ｂ）と比較して低く、外気と接する樹脂部１２の外部表面積が相対的に小さいので、熱放散効率は相対的に小さい。したがって、突出部１２１の放熱効果は図２（ｂ）に比較して、小さい。熱源からの発熱量が比較的少なく、放熱効果が多少小さくても、回路素子等の最高温度を限界温度より低く保持することが可能であれば、図３の放熱構造を用いて放熱構造の体積を削減できる。
【００３４】
本発明の更に他の放熱構造を図４（ａ）ないし（ｃ）に示す。この放熱構造は、金属部に対して樹脂部が突出するようにインサート成型されて、金属部と樹脂部が一体構造とされたものである。図４（ａ）は放熱構造の外観図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ１−Ｃ１の矢視方向から見た断面図、図４（ｃ）は、図４（ａ）のＣ２−Ｃ２の矢視方向から見たフィン状突出部１２１の断面を含む断面図である。
【００３５】
図４（ａ）ないし（ｃ）に示される放熱構造では、金属部の裏面１１１の一部、金属部の表面１１２及び金属部の側面部１１５を覆って、樹脂部の突出部１２１を備えた樹脂部１２が形成されている。金属部の裏面１１１の一部、金属部の表面１１２及び金属部の側面部１１５を覆って形成された樹脂部１２の表面部１２６、側面部１２７及び裏面部１２２により、金属部１１は挟持されるので、金属部１１と樹脂部１２は強固に固定される。
【００３６】
また、図４（ａ）のＣ２−Ｃ２方向では、上下の両端部で樹脂部１２の両側面部１２７及び裏面部１２２に挟持されている。さらに、樹脂部の突出部１２１は、外観上縦方向に溝を備えたフィン状突出部として形成される。
【００３７】
図４の放熱構造は、図２の放熱構造と、放熱構造の短辺・長辺の長さ、フィン状突出部の高さ、金属部１１の厚さが同程度であって、金属部から樹脂部への熱伝導が同程度であれば、放熱効果はほぼ同程度と予測できる。
【００３８】
また、この放熱構造はインサート成型により形成することにより、アルミ、アルミダイカストの成型とは異なり、３方向以上の方向からの型抜きも可能となり、比較的複雑な形状も形成でき、アルミダイカストで必要であった追加部品が不要となる。
【００３９】
本発明の更に他の放熱構造を図５（ａ）ないし（ｃ）に示す。この放熱構造は、金属部に対して樹脂部が突出するようにインサート成型されて、金属部と樹脂部が一体構造とされたものである。図５（ａ）は放熱構造の外観図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＤ１−Ｄ１の矢視方向から見た断面図、図５（ｃ）は、図５（ａ）のＤ２−Ｄ２の矢視方向から見た突出部１２１の断面を含む断面図である。
【００４０】
図５（ａ）ないし（ｃ）に示される放熱構造においても、金属部１１に樹脂部１２がインサート成型により一体構造として形成される。この放熱構造においても、金属部の裏面１１１の一部、金属部の表面１１２及び金属部の側面部１１５を覆って形成された樹脂部１２の表面部１２６、側面部１２７及び裏面部１２２により、金属部１１は挟持されるので、金属部１１と樹脂部１２は強固に固定される。
【００４１】
また、図５（ａ）のＤ２−Ｄ２方向では、上下の両端部で樹脂部１２の両側面部１２７及び裏面部１２２に挟持されている。さらに、樹脂部の突出部１２１は、外観上縦方向に溝を備えたフィン状突出部として形成される。また、樹脂部の突出部１２１は、外観上縦方向に溝１２４と一体的に形成される。
【００４２】
図５の放熱構造においては、金属部１１から突出する樹脂部１２の突出部１２１の高さは、図４（ａ）ないし（ｃ）に示される放熱構造のフィン状突出部１２１の高さと比較して、低い。そのため、図５の放熱構造の外気と接する樹脂部１２の外部表面積が相対的に小さく、熱放散効率は相対的に小さい。したがって、突出部１２１を含む放熱効果は図４の放熱構造に比較して、小さい。
【００４３】
本発明の更に他の放熱構造を図６に示す。この放熱構造は、金属部に対して樹脂部が突出するようにアウトサート成型されたものであって、樹脂部の突出部１２１は、外観上横方向に溝を備えたフィン状突出部として形成される。
【００４４】
また、図６の断面図は図示されておらず、図２の放熱構造とは溝の形成方向が異なる（図２では縦方向で、図６では横方向）ものの、図２の放熱構造の断面図と同様に、アウトサート成型により、金属部の孔１１３は樹脂１２で充填されるとともに、金属部の裏面１１１に形成される樹脂部の裏面部１２２、樹脂部の突出部１２１を備えた樹脂部１２が形成される。
【００４５】
また、金属部の孔１１３に充填された樹脂部を介して接続された、樹脂部の裏面部１２２と樹脂部の突出部１２１により、金属部の裏面１１１及び金属部の表面１１２が挟持されており、金属部１１と樹脂部１２は強固に固定されている。
【００４６】
さらに、図６の放熱構造も、図２の放熱構造と同様に、図２（ｂ）に示されるように、隣接するフィン状突出部１２１に対応する金属部１１の孔１１３は、互いに位置がずれており、図６のフィン状突出部１２１の左右方向で互いに位置がずれている。
【００４７】
本発明の更に他の放熱構造を図７（ａ）、（ｂ）に示す。この放熱構造は、金属部に対して樹脂部１２が突出するようにインサート成型されたものである。図７（ａ）及び（ｂ）は、異なる放熱構造の概観図を示す。
【００４８】
また、図７（ａ）、（ｂ）には、図示されておらず、図５の放熱構造とは溝の形成方向が異なる（図５では縦方向で、図７では横方向）ものの、図５の放熱構造の断面図と同様に、金属部の裏面１１１の一部、金属部の表面１１２及び金属部の側面部１１５を覆って形成された樹脂部１２により、金属部１１が挟持されており、金属部１１と樹脂部１２は強固に固定される。また、樹脂部の突出部１２１は、外観上横方向に溝を備えたフィン状突出部として形成される。
【００４９】
さらに、図７（ｂ）の樹脂部１２の表面に形成された突出部１２１は、図７（ａ）の樹脂部１２の表面に形成されたフィン状突出部１２１に比較して低く、突出部１２１の外気に接する表面積が小さいので、その熱放散効果は相対的に小さい。
【００５０】
〔放熱構造の熱伝導効果のシミュレーション解析〕
放熱構造を構成する要素の材質を変更するとともに、放熱フィンの形状を変更して、シミュレーションにより放熱構造の熱伝導伝効果についてシミュレーション解析を行い、表１の解析結果が得られた。比較例は、放熱構造として、アルミダイカストで放熱フィンを一体成型したものであり、解析実施例１〜５は、金属部分としてアルミ板を用い樹脂をアウトサート成型により放熱構造を形成したものである。
【００５１】
【表１】
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【００５２】
比較例、解析実施例１〜５について、放熱構造は、高さ４５ｍｍ、長さ２５０ｍｍで、放熱フィンの形状（縦溝、横溝）、放熱フィンの高さ（高い、低い）、放熱フィンの本数及び肉厚を表１のように設定して、熱伝導についての解析を実施した。また、アルミダイカスト、アルミ板と樹脂部の熱伝導率は、それぞれ、１６０Ｗ／ｍ・℃、１６０Ｗ／ｍ・℃、及び２０Ｗ／ｍ・℃である。そして、表１のアルミ板及びアウトサート樹脂の最高温度の解析結果から解析実施例１〜５の放熱効果の有効性についての結果が得られた。
【００５３】
比較例、解析実施例１〜５の放熱構造は以下のとおりである。
（ａ）比較例は、放熱板と放熱フィンをアルミダイカストで一体成型し、縦方向の放熱フィンを備える。
（ｂ）解析実施例１〜５は、図２、図３及び図６などの放熱構造に対応するものであって、放熱構造として、放熱用金属部材のアルミ板に樹脂の放熱フィンをアウトサート成型した。
解析実施例１は、縦方向の高い（長い）放熱フィンを備える。
解析実施例２は、縦方向の低い（短い）放熱フィンを備える。
解析実施例３は、横方向の低い（短い）放熱フィンを備える。
解析実施例４は、横方向の、相対的に多い数の、低い（短い）放熱フィンを備える。
解析実施例５は、横方向の高い（長い）放熱フィンを備える。
【００５４】
熱伝導の解析結果から以下の結論が得られた。
・解析実施例１から５の放熱構造のアルミ板（金属部分）と熱伝導性が良好なアウトサート樹脂の最高温度は同じであるが、いずれも、比較例のアルミ板の最高温度より低い。
・樹脂製放熱フィンを縦方向に形成した解析実施例１、２では、樹脂製放熱フィンの高さを高くして放熱フィンの表面積を増加し、外部との熱伝達面が増加することにより、放熱構造のアルミ板、樹脂製放熱フィンはともに最高温度が下がる傾向にある。
【００５５】
・樹脂製放熱フィンを横方向（長手方向）に形成した解析実施例３では、同じ高さの樹脂製放熱フィンを縦方向に形成した解析実施例２と比較して、熱伝導に寄与する樹脂製放熱フィンの断面積（熱伝達方向と垂直方向の面積）が増加し、放熱フィンを縦方向に配置した場合に比較して、放熱構造のアルミ板、樹脂製フィンともに温度が下がる傾向にある。
【００５６】
・解析実施例３と解析実施例４を比較すると横方向に配置する放熱フィンの列数を増加し、放熱フィンの表面積を増加し、外気との熱伝達面が増加することにより、放熱構造のアルミ板、樹脂製放熱フィンはともに最高温度が下がる傾向にある。
【００５７】
・解析実施例３と解析実施例５を比較すると横方向に配置する放熱フィンの高さ（放熱フィンの長さ）を高くし、表面積を増加することにより、外部との熱伝達面が増加し、放熱構造のアルミ板、樹脂製放熱フィンはともに温度が下がる傾向にある。
【００５８】
したがって、熱源となるパワー素子等の発熱量がより大きい場合には、フィンの高さをより高くすることにより、放熱構造のアルミ板及び樹脂製放熱フィンの最高温度の上昇を抑えることが可能である。また、樹脂製放熱フィンを横方向に形成した解析実施例３〜５では、樹脂製放熱フィンの高さを高くすることと、樹脂製放熱フィンの列数を増加することよりも、放熱構造のアルミ板、樹脂製放熱フィンの最高温度を低下させる効果が高い。
【００５９】
本発明の更に他の放熱構造を図８（ａ）、（ｂ）に示す。この放熱構造は、金属部１１に対して樹脂部１２が突出するようにアウトサート成型されたものである。図８（ａ）はこの放熱構造の外観図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＥ−Ｅの矢視方向から見た、ピン状突出部１２１の断面を含む断面図である。
【００６０】
図８（ａ）及び（ｂ）に示される放熱構造では、金属部１１に樹脂部１２がアウトサート成型により一体構造に形成される。この放熱構造では、図８（ｂ）の断面図に示されるように、図２の放熱構造と同様に、金属部の孔１１３に充填された樹脂部を介して接続された、樹脂部の裏面部１２２と樹脂部の突出部１２１により、金属部の裏面１１１及び金属部の表面１１２が挟持されており、金属部１１と樹脂部１２は強固に固定される。
【００６１】
また、樹脂部の突出部１２１は、外観上、ピン状の突出部１２１が２次元に配列された構造である。そのため、図８（ａ）でＥ−Ｅと垂直な矢視方向から見た断面図は、図８（ｂ）の放熱構造のＥ−Ｅの矢視方向から見た断面図と同様である。
【００６２】
図８の放熱構造においては、発熱部に対して一体的な構造として接触する放熱構造１０から、金属部１１及び樹脂部１２のピン状の突出部１２１を介して、放熱構造１０の外方（樹脂部１２のピン状突出部１２１の外方）へ熱が放散される。熱の放出経路としては、熱の良伝導性の樹脂部１２のピン状突出部１２１の突出する方向の樹脂を介する経路のみである。
【００６３】
そのため、図２の放熱構造のフィン状突出部１２１と対比すると、ピン状突出部１２１間の縦方向または横方向のいずれの空間も熱伝導性の良い樹脂で連結されていない。言い換えると、ピン状突出部１２１の相互の間の空間が熱良伝導性の樹脂で連結されていないので、図８の放熱構造のピン状突出部１２１全体としては、図２の放熱構造のフィン状突出部全体と比較して、放熱効率は低い。
【００６４】
本発明の更に他の放熱構造を図９（ａ）、（ｂ）に示す。この放熱構造は、金属部に対して樹脂部が突出するようにインサート成型されたものである。図９（ａ）はこの放熱構造の外観図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＦ−Ｆの矢視方向から見た断面図である。
【００６５】
また、図９（ｂ）に示されたとおり、金属部の裏面１１１の一部、金属部の表面１１２及び金属部の側面部１１５を覆って形成された樹脂部１２の表面部１２６、側面部１２７及び裏面部１２２により、金属部１１は挟持されるので、金属部１１と樹脂部１２は強固に固定される。
【００６６】
図９の放熱構造は、外観上、ピン状の突出部１２１が２次元に配列されたものである。さらに、熱の放出経路としては、熱の良伝導性の樹脂部１２のピン状突出部１２１の突出する方向の樹脂を介する経路のみである。そのため、図３の放熱構造のフィン状突出部１２１と比較して、ピン状突出部１２１相互間の縦方向または横方向のいずれの空間も熱導電性の樹脂で連結されておらず、図９のピン状突出部１２１全体は、図３のフィン状突出部全体と比較して、熱伝導性が相対的に低くなる。
【００６７】
本発明の更に他の放熱構造を図１０（ａ）、（ｂ）に示す。この放熱構造は、金属部１１の表面（平面）の法線方向に対して、樹脂部１２の厚さ方向分だけ突出するようにアウトサート成型されたものである。図１０（ａ）はこの放熱構造の外観図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＧ−Ｇの矢視方向から見た断面図である。
【００６８】
図１０（ｂ）に示されるように、金属部の孔１１３に充填された樹脂部を介して接続された、樹脂部の裏面部１２２と樹脂部の表面部１２６により、金属部の裏面１１１及び金属部の表面１１２が挟持されており、金属部１１と樹脂部１２は強固に固定される。また、金属部１１からの熱は、熱良伝導体の樹脂部１２を介して、樹脂部１２が外気と接している樹脂部の表面部１２６から放散される。樹脂部１２の厚さが厚くなるほど、熱放散効率は向上する。なお、図２の放熱構造と比較すると、樹脂部１２に突出部１２１が形成されていないので、放熱効率は低い。
【００６９】
本発明の更に他の放熱構造を図１１（ａ），（ｂ）に示す。この放熱構造は、金属部１１の表面（平面）の法線方向に対して、樹脂部１２の厚さ方向分だけ突出するようにインサート成型されたものである。図１１（ａ）は放熱構造の外観図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＨ−Ｈの矢視方向から見た断面図である。
【００７０】
また、図１１に示されるように、金属部の裏面１１１の一部、表面１１２及び金属部の側面部１１５を覆って形成された樹脂部の裏面部１２２、樹脂部の側面部１２７及び樹脂部の表面部１２６により挟持されており、金属部１１と樹脂部１２は強固に固定される。
【００７１】
さらに、金属部１１からの熱は、熱良伝導体の樹脂部１２を介して、樹脂部１２が外気と接している樹脂部の表面部１２６から放散される。樹脂部１２の厚さが厚くなるほど、熱放散効率は向上する。なお、図４の放熱構造と比較すると、樹脂部１２に突出部１２１が形成されていないので、放熱効率は低い。
【００７２】
本発明の更に他の放熱構造を図１２（ａ）、（ｂ）に示す。この放熱構造は、金属部に対して樹脂部が突出するようにアウトサート成型されたものである。図１２（ａ）はこの放熱構造の外観図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＩ−Ｉの矢視方向から見た断面図である。
【００７３】
図１２（ａ）及び（ｂ）に示される放熱構造では、金属部１１に樹脂部１２がアウトサート成型により一体構造とされている。また、図１２（ｂ）の断面において、金属部１１の断面は、方形の中空体である。さらに、図１２（ｂ）の断面図に図示されるように、中空箱状の金属部１１の孔１１３に充填された樹脂部を介して接続された、樹脂部の裏面部１２２と樹脂部の突出部１２１により、金属部の裏面１１１及び金属部の表面１１２が挟持されており、金属部１１と樹脂部１２は強固に固定される。
【００７４】
また、図１２（ｂ）の断面図に示されるように、金属部１１の一側面及び表面１１２の凹部に凹凸のある樹脂部１２が配置されている。この放熱構造では、樹脂部１２に金属部１１の長手方向に沿った溝が形成される。
【００７５】
また、樹脂部１２は、金属部１１の一側面と表面に層状に形成されるが、金属部１１の両側面と表面に層状に形成してもよく、金属部１１の表面のみに層状に形成してもよい。さらに、樹脂部１２に形成した溝は、金属部１１の長手方向と垂直方向に形成してもよく、側面と表面に形成した溝の方向は異なる方向としても良い。
【００７６】
図１２の放熱構造は、図２の放熱構造のフィン状突出部１２１の突出方向の長さと比較して短い突出部１２１を備える放熱構造であるので、突出部１２１の放熱表面積が少なく放熱効率は相対的に小さい。しかし、図１２の放熱構造は、樹脂部１２を中空状の金属部１１の表面のみでなく側面にも放熱用の樹脂部１２を配置することが可能であり、放熱効率を向上できる。
【００７７】
この放熱構造では、金属部１１の表面の一部分のみを樹脂部１２で覆っているが、樹脂部１２で覆う金属部１１の表面の割合を変更すること、及び樹脂部１２の色を適宜変更又は複数の色を組み合わせることにより、放熱構造１０の外見・模様等を様々に変更することができる。そのため、車両のトランク等に放熱構造１０を配置した場合には、見栄えのよい放熱構造１０を追加部品なしに形成することができる。
【００７８】
本発明の更に他の放熱構造を図１３（ａ）、（ｂ）に示す。この放熱構造は、金属部に対して樹脂部が突出するようにインサート成型されたものである。図１３（ａ）はこの放熱構造の外観図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＪ−Ｊの矢視方向から見た断面図である。
【００７９】
図１３（ａ）及び（ｂ）に示される放熱構造では、金属部１１に樹脂部１２がインサート成型により一体構造とされている。また、図１３（ｂ）の断面において、金属部１１の断面は方形の中空体である。さらに、図１３に図示されるように、金属部の両側面及び表面１１２を覆って形成された樹脂部１２の裏面部１２２及び表面部１２６により挟持されており、金属部１１と樹脂部１２は強固に固定されている。
【００８０】
また、図１３（ａ）及び（ｂ）に図示されるように、金属部１１の両側面及び表面１１２の凹部に凹凸のある樹脂部１２が配置されている。図１３（ａ）の上表面（長辺方向の溝）と両側面（短辺方向の溝）とに形成される溝の方向は異なっているが、同じ方向（金属部の長辺方向又は短辺方向）の溝が形成されても良く、また、上表面のみに溝を形成しても良い。
【００８１】
さらに、図１３の放熱構造の樹脂部１２の加工の自由度が高いので、樹脂部１２の表面に形成される溝の幅、方向等を適宜変更することにより、放熱構造の外観、色調等を容易に変更でき、意匠性についても改善できる。また、樹脂部１２の色を適宜変更又は複数の色を組み合わせることにより、放熱構造１０の外見・模様等を様々に変更することができる。そのため、車両のトランク等に放熱構造１０を配置した場合には、見栄えのよい放熱構造１０を追加部品なしに形成することができる。
【００８２】
本発明の更に他の放熱構造を図１４（ａ）〜（ｄ）に示す。この放熱構造は、金属部の一部に対して樹脂部が突出するようにアウトサート成型されたものである。図１４（ａ）〜（ｄ）のいずれも、金属部１１の熱源（図１（ｂ）参照）に近い部分付近のみに、放熱用の樹脂部１２を配置したものである。
【００８３】
ここで、図１４（ａ）は、放熱用樹脂部１２として、フィン状の突出部１２１を備えた樹脂部１２を配置し、図１４（ｂ）は、放熱用樹脂部１２として、表面に突出部１２１と溝部１２４を形成した樹脂部１２を配置し、図１４（ｃ）は、放熱用樹脂部１２として、ピン状の突出部１２１を備えた樹脂部１２を配置し、図１４（ｄ）は、放熱用樹脂部１２として、厚さのある樹脂部１２を配置したものである。
【００８４】
なお、図１４（ａ）〜（ｄ）では図示されていないが、金属部の孔１１３に形成された樹脂部を介して接続された、樹脂部の裏面部１２２と樹脂部の突出部１２１により、金属部の裏面１１１及び金属部の表面１１２が挟持されており、金属部１１と樹脂部１２は強固に固定されている。
【００８５】
また、図１４（ａ）〜（ｄ）においては、放熱用の樹脂部１２が放熱金属部１１の表面の一部のみに配置されており、一般的に金属部１１の熱伝導率と比較して樹脂部１２の熱伝導率は低い。したがって、図１４の放熱構造の樹脂部１２による放熱効率は、金属部１１の表面全体に樹脂部１２を形成した対応、図２、図３、図８及び図１０の放熱構造に比較して低い。
【００８６】
しかし、熱源からの発熱量が比較的少なく、放熱効果が多少小さくても、回路素子等の最高温度を限界温度より低く保持することが可能であれば、図１４の放熱構造を用いることにより放熱構造の体積を削減できる。
【００８７】
本発明の更に他の放熱構造を図１５（ａ）〜（ｅ）に示す。この放熱構造は、金属部を樹脂部の一部に含んで、金属部に対して樹脂部が突出するようにインサート成型されたものである。図１５（ａ）はフィン状の突出部１２１、図１５（ｃ）は突出部１２１と溝部１２４、図１５（ｄ）はピン状の突出部１２１、図１５（ｅ）は厚さのある樹脂部１２を備えたものである。いずれの放熱構造においても、樹脂部１２の熱源に最も近い部分付近のみに、金属部１１を配置している。
【００８８】
図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＫ−Ｋの矢視方向から見た断面図である。また、図１５（ｂ）に図示されるように、金属部の表面１１２及び両側面部１１５を覆って形成された樹脂部１２により挟持されており、金属部１１と樹脂部１２は強固に固定されている。
【００８９】
また、図１５（ａ）、（ｃ）〜（ｅ）に記載される放熱構造では、金属部１１が熱源に最も近い部分付近のみに形成されており、一般的に金属部１１の熱伝導率と比較して樹脂部１２の熱伝導率は低いので、樹脂部１２の裏面部１２２の全面に渡り金属部１１が形成された、それぞれ対応する、図５、図６、図９及び図１１の放熱構造での放熱効率より相対的に効果は低い。
【００９０】
しかし、熱源からの発熱量が比較的少なく、放熱効果が多少小さくても、回路素子等の最高温度を限界温度より低く保持することが可能であれば、図１５の放熱構造を用いることにより放熱構造の体積を削減できる。
【００９１】
本発明の更に他の放熱構造を図１６（ａ）、（ｂ）に示す。図１６（ａ）はこの放熱構造の概観図であり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＬ−Ｌの矢視方向から見た断面図である。この放熱構造は、熱源となるパワーＩＣ等が回路基板に平置きの状態で配置され、放熱板を基板と垂直方向に配置しても効果的に放熱できない構造に対する放熱構造である。
【００９２】
ここで、放熱板（金属部１１）に湾曲部がある場合には、湾曲部のように形状が急峻に変化する部分で熱伝導の効率が低下し、熱が滞留する。そのため、熱が放熱構造から効率よく放熱されず、熱源からの熱の放散が十分でなく、放熱効率が低下する問題もある。図１６の放熱構造は、上記課題を解決するために、金属部１１の湾曲部１１７の近傍付近に層状の熱伝導性の良い樹脂部１２を形成したものである。
【００９３】
さらに、金属部の平坦部１１６の下面を回路基板に平置きされたパワーＩＣ等の熱源に平面接触させることにより、熱源から効果的に金属部１１に熱を伝導させる。その後、金属部の平坦部１１６から金属部の屈曲部１１７を介して金属部の先端部１１８へ熱を伝導し、金属部の平坦部１１６の表面を含めた、金属部の全ての表面から放熱する。
【００９４】
しかしながら、金属部の屈曲部１１７では、金属部の平坦部に比較して熱の伝導率が低い。そのため、金属部の屈曲部１１７での熱の伝導率の減少を防止し、さらには、屈曲部１１７でもさらに熱の伝導率を向上させるために、金属部の屈曲部１１７を含む、屈曲部近傍の金属部の表面・裏面及び両側面に樹脂部を層状に形成した。
【００９５】
そして、図１６（ｂ）の断面図から解かるように、金属部の平坦部１１６から屈曲部１１７を介して先端部１１８への熱伝導路の断面積を増加させ、熱源から吸収した熱を、金属部の屈曲部１１７で熱が滞留することなく、効果的に金属部の先端部１１８更には外気へ熱放散できるようにした。
【００９６】
図１６の放熱構造は、熱源の表面が水平方向と平行な場合の放熱構造として有効な構造である。また、放熱構造を配置する空間の余裕のある範囲で放熱板の先端部１１８を延長して、放熱板の表面積を増大させることが可能であるので、放熱効率も改善できる。
【００９７】
本発明の更に他の放熱構造を図１７に示す。図１７（ａ）はこの放熱構造の概観図であり、図１７（ｂ）は図１７（ａ）のＭ−Ｍの矢視方向から見た断面図である。この放熱構造は、熱源に対して上下の両端部で接し、中間部で外方に凸状に隆起した金属部を含み、上下の中間部の金属部の凸状隆起部の内側表面及び外側表面に樹脂部を層状にアウトサート成型により形成した放熱構造である。
【００９８】
熱源から金属部に伝わった熱は更に金属部の表面に形成された層状の樹脂部を介して外方向に放散される。また、金属部の上端部から下端部へ、又は金属部の下端部から上端部への熱の伝導は、金属部の屈曲部の表面及び裏面に形成された層状の樹脂部により拡大された放熱路を介して効果的になされる。結果として、金属部の長手方向及び上下方向への熱の伝導が滞留することなく行われ、熱源からの熱を効果的に外部に放熱することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１０    放熱構造
１１    金属部
１１１    金属部の裏面
１１２    金属部の表面
１１３    金属部の孔
１１４    金属部の側端部
１１５    金属部の側面部
１１６    金属部の平坦部
１１７    金属部の屈曲部
１１８    金属部の先端部
１２    樹脂部
１２１    樹脂部の突出部
１２２    樹脂部の裏面部
１２３    樹脂注入孔
１２４    樹脂部の溝部
１２５    樹脂部の凹部
１２６    樹脂部の表面部
１２７    樹脂部の側面部
３０    オーディオアンプ
３１    上蓋
３２    筐体
３３    回路基板
３４    熱源（パワーＩＣ等）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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