(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に配設された回路基板と、この回路基板に実装された発熱素子と、前記筐体の端部に取り付けられたヒートシンクとを備え、前記発熱素子を金属板製のブラケットを介して前記ヒートシンクに圧接した状態となす電子機器の放熱構造において、
前記筐体の端部に前記ヒートシンクの押し込み方向とは逆向きに延設されて、前記回路基板の端部を支持する切り起こし部を形成し、
前記ブラケットに前記発熱素子の両側部から前記ヒートシンク側へ延びる一対の係合片を突設すると共に、前記ヒートシンクに前記係合片を挿入させる切欠きと該係合片を係止する押圧係止部とを設け、
前記ヒートシンクを前記筐体に取り付ける際に、前記切欠き内に挿入せしめた前記係合片と前記押圧係止部とを互いに摺動させて前記ヒートシンクを押し込むことにより、前記ブラケットに支持された前記発熱素子を前記一対の係合片の間で前記ヒートシンクに圧着させると共に、前記押し込みにより押し込まれる前記回路基板を前記切り起こし部によって支持していることを特徴とする電子機器の放熱構造。
【請求項２】
請求項１記載の電子機器の放熱構造において、前記係合片と前記押圧係止部の互いに摺動する部分のうち、少なくともいずれか一方を傾斜形状もしくは湾曲形状に形成したことを特徴とする電子機器の放熱構造。
【請求項３】
請求項１または２記載の電子機器の放熱構造において、前記ブラケットが前記一対の係合片を連結する支持板部を有すると共に、この支持板部に前記発熱素子に当接する突起部を設け、前記係合片が前記押圧係止部に係止されたときの前記支持板部に生じる撓みの反力により、前記突起部が前記発熱素子を前記ヒートシンク側へ付勢するようにしたことを特徴とする電子機器の放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワーＩＣ等の発熱量の大きな電子部品（発熱素子）が筐体内で発生する熱をヒートシンクによって筐体外へ放出する必要のある電子機器、例えばディスクプレーヤを内蔵している音響機器などに用いて好適な電子機器の放熱構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
筐体内にＣＤプレーヤやＭＤプレーヤあるいはＤＶＤプレーヤ等のディスクプレーヤを内蔵している車載用音響機器においては、ディスクプレーヤに電源を供給するパワーＩＣのような消費電力の大きい発熱素子が必要になるため、この発熱素子から放出される熱によって筐体内の温度が過度に上昇しないように、適切な放熱対策を講じる必要がある。これは、パワーＩＣ等の熱源が発生する熱によって筐体の内部温度が高くなり過ぎると、筐体内に配設されている各種電子部品の性能や信頼性に悪影響が及ぶ危険性が増大するからである。
【０００３】
このような車載用音響機器の放熱対策としては、筐体内の回路基板に実装されたパワーＩＣを、筐体の端部に取り付けたヒートシンク（放熱部材）に圧接させておくという手法が一般的である。ヒートシンクはアルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料で形成されているので、圧接状態にあるパワーＩＣの発生する熱を効率よく筐体の外部へ放出することができる。
【０００４】
かかる放熱効果を考慮した電子機器の放熱構造の従来例を図９と図１０に基づいて説明すると、図９はパワーＩＣの取付状態を示す断面図、図１０は図９のＡ矢視図である。これらの図において、回路基板１上に実装されたパワーＩＣ２は、その端子２ａ群が図示せぬ回路パターンに半田付けされている。これらの回路基板１やパワーＩＣ２は、図示せぬ筐体の内部に配設されており、熱源であるパワーＩＣ２の放熱を行うためのヒートシンク３が該筐体の端部に取り付けられている。金属板製のブラケット４はその一対の脚部４ａを回路基板１に係合させた状態で支持板部４ｂ等によりパワーＩＣ２を抱持しており、このブラケット４をヒートシンク３にねじ止め固定することにより、パワーＩＣ２がヒートシンク３に圧接されている。すなわち、ブラケット４には予めパワーＩＣ２に弾接する複数の板ばね部４ｃと、パワーＩＣ２の両側面よりも外側に位置する一対のねじ孔４ｄとが設けられているので、ヒートシンク３に挿通せしめた一対の取付ねじ５をそれぞれねじ孔４ｄに螺合させて締結すれば、板ばね部４ｃに付勢されるパワーＩＣ２がヒートシンク３に圧接された状態となり、パワーＩＣ２からヒートシンク３への熱伝導が効率よく行われることとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ブラケット４や取付ねじ５を用いてパワーＩＣ２等の発熱素子をヒートシンク３に圧着させるという上述した従来の放熱構造を採用すると、各発熱素子ごとに、長寸な２本の取付ねじ５を用意して煩雑なねじ止め作業を２回行わなければならないので、組立作業性が悪くなるという問題があった。また、ねじ止め作業は締結力にばらつきを生じやすいので、過度に締め付けて発熱素子を損傷する危険性もあった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、発熱素子をヒートシンクに圧接させておく放熱構造において、組立作業性を損なわず発熱素子を損傷する危険性も少ない電子機器の放熱構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ヒートシンクを筐体に取り付ける際に、まず、発熱素子を支持するブラケットの係合片をヒートシンクの切欠き内に挿入し、次いで、ヒートシンクの押圧係止部で該係合片をその突出方向へ徐々にずらしていき、もってブラケットを介して発熱素子をヒートシンク側へ引き寄せるようにした。これにより、ヒートシンクとブラケットとをねじ止め固定する必要がなくなり、発熱素子はヒートシンクを筐体に取り付ける段階で自動的に該ヒートシンクに圧接されることになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明による電子機器の放熱構造では、筐体内に配設された回路基板と、この回路基板に実装された発熱素子と、前記筐体の端部に取り付けられたヒートシンクとを備え、前記発熱素子を金属板製のブラケットを介して前記ヒートシンクに圧接した状態となす電子機器の放熱構造において、前記筐体の端部に前記ヒートシンクの押し込み方向とは逆向きに延設されて、前記回路基板の端部を支持する切り起こし部を形成し、前記ブラケットに前記発熱素子の両側部から前記ヒートシンク側へ延びる一対の係合片を突設すると共に、前記ヒートシンクに前記係合片を挿入させる切欠きと該係合片を係止する押圧係止部とを設け、前記ヒートシンクを前記筐体に取り付ける際に、前記切欠き内に挿入せしめた前記係合片と前記押圧係止部とを互いに摺動させて前記ヒートシンクを押し込むことにより、前記ブラケットに支持された前記発熱素子を前記一対の係合片の間で前記ヒートシンクに圧着させると共に、前記押し込みにより押し込まれる前記回路基板を前記切り起こし部によって支持していることとした。
【０００９】
このような放熱構造にあっては、ヒートシンクを筐体に取り付ける段階で、該ヒートシンクの押圧係止部をブラケットの係合片に摺動させることにより、発熱素子を支持する該ブラケットを係合片の突出方向へずらすという位置補正が行えるので、発熱素子が該ブラケットを介してヒートシンク側へ引き寄せられることとなる。したがって、筐体に対するヒートシンクの取付位置を考慮して押圧係止部や係合片の形状、形成位置等を適宜定めておけば、ヒートシンクを筐体に取り付ける際に、発熱素子を自動的に適正な圧力で該ヒートシンクに圧接させることができ、わざわざヒートシンクとブラケットとをねじ止め固定する必要がなくなる。その結果、組立作業性が向上すると共に、過大な締結力で発熱素子を損傷する心配がなくなるので、放熱対策に伴うコストが低減して信頼性も高まる。また、ヒートシンク１３を押し込むと、回路基板にも該押し込み力が作用するが、回路基板は切り起こし部に支持されているので、この回路基板が傾く心配はない。
【００１０】
上記の構成において、ブラケットの係合片とヒートシンクの押圧係止部の互いに摺動する部分のうち、少なくともいずれか一方を傾斜形状もしくは湾曲形状に形成しておけば、押圧係止部と係合片とを円滑に摺動させることができるので、ヒートシンクによるブラケットおよび発熱素子の位置補正を簡単かつ確実に行えることとなって好ましい。
【００１１】
また、上記の構成において、ブラケットが一対の係合片を連結する支持板部を有すると共に、この支持板部に発熱素子に当接する突起部を設け、係合片が押圧係止部に係止されたときの支持板部に生じる撓みの反力により、突起部が発熱素子をヒートシンク側へ付勢するようにしておけば、多少の寸法誤差があっても支持板部の撓みを利用して発熱素子を確実にヒートシンクに圧着させることができるので、好ましい。
【００１２】
【実施例】
実施例について図面を参照して説明すると、図１はパワーＩＣを支持するブラケットにヒートシンクを係合させる直前の状態を示す断面図、図２は図１を図示上方から見た説明図、図３は図１のブラケットにヒートシンクを係合させた状態を示す断面図、図４は図３を図示上方から見た説明図、図５はブラケットの外観図、図６は該ブラケットの側面図、図７は該ブラケットの平面図、図８はヒートシンクのパワーＩＣとの対向面を示す説明図である。
【００１３】
図１〜図４において、回路基板１１上に実装されたパワーＩＣ１２は、その端子１２ａ群が図示せぬ回路パターンに半田付けされていると共に、金属板製のブラケット１４に保持されている。これらの回路基板１１とパワーＩＣ１２およびブラケット１４等は車載用音響機器の筐体（シャーシ）１０の内部に配設されており、回路基板１１はその縁部が筐体１０の端部に形成された切り起こし部１０ａに支持されている。
【００１４】
ヒートシンク１３はアルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料で形成されており、このヒートシンク１３を筐体１０の端部に取り付けてパワーＩＣ１２に圧接させることにより、熱源であるパワーＩＣ１２の放熱を行わせるようになっている。このヒートシンク１３には、後述する係合片１４ｂを挿入させる切欠き１３ａと、この切欠き１３ａ内に臨出して該係合片１４ｂを係止する押圧係止部１３ｂと、回路基板１１に立設されているピン１５と係合して位置決め機能を果たす位置決め部１３ｃと、パワーＩＣ１２が圧接される平坦受け部１３ｄとが形成されている（図８参照）。
【００１５】
図５〜図７に示すように、ブラケット１４には、回路基板１１の取付孔１１ａ（図１参照）に挿着される一対の脚部１４ａと、ヒートシンク１３の押圧係止部１３ｂと係合する一対の係合片１４ｂと、これら一対の係合片１４ｂを連結してパワーＩＣ１２の片面と対向する支持板部１４ｃと、この支持板部１４ｃに突設されてパワーＩＣ１２の前記片面に当接する一対の突起部１４ｄと、支持板部１４ｃの下端に設けられてパワーＩＣ１２が搭載される一対の舌片１４ｅと、支持板部１４ｃの両側部の上端に設けられて内側に折曲された一対の抜け止め部１４ｆとが１つの金属板から折曲形成されている。このブラケット１４は、回路基板１１上に実装されるパワーＩＣ１２を位置決めして、支持板部１４ｃと舌片１４ｅおよび抜け止め部１４ｆとにより該パワーＩＣ１２を抱持するという機能を有する。両係合片１４ｂは側面視で略Ｌ字状に形成されており、上方を向く先端の内側の縁部は曲面１４ｇとなっている。なお、曲面１４ｇの代わりに、先端から図１における右下方へ傾斜する傾斜面を形成しておいても良い。また、ヒートシンク１３の押圧係止部１３ｂの先端に、図１における左側面において図示上方側が肉厚となるような曲面もしくは傾斜面を形成しても良い。
【００１６】
次に、パワーＩＣ１２をヒートシンク１３に圧接させる取付構造について説明する。まず、パワーＩＣ１２をブラケット１４で位置決めしながら回路基板１１上の所定位置に実装（端子１２ａ群の半田付け）し、このパワーＩＣ１２をブラケット１４で抱持した状態となす。しかる後、回路基板１１を筐体１０内にセットし、次に図１に示すように、ヒートシンク１３を矢印Ｂに沿って移動させることにより、該ヒートシンク１３を筐体１０の端部に取り付けると共に、パワーＩＣ１２に圧接させる。具体的には、図２，４に示すように、位置決め部１３ｃをピン１５と係合させることにより、回路基板１１に沿う方向でのヒートシンク１３の位置を規定すると共に、切欠き１３ａ内にブラケット１４の係合片１４ｂを挿入した状態となし、この後、ヒートシンク１３を図１の図示下方へ押し込むことにより、押圧係止部１３ｂを係合片１４ｂの曲面１４ｇに対して摺動させていく。
【００１７】
これにより、図３に示すように、押圧係止部１３ｂによって係合片１４ｂがその突出方向（矢印Ｃ方向）へずれていくので、パワーＩＣ１２がブラケット１４を介して同方向へ引き寄せられる。つまり、ヒートシンク１３を筐体１０に取り付ける際に、押圧係止部１３ｂが係合片１４ｂを介してブラケット１４の位置補正を行い、このブラケット１４を介してパワーＩＣ１２も位置補正されるようになっている。その結果、パワーＩＣ１２は一対の係合片１４ｂの間でヒートシンク１３の平坦受け部１３ｄに押し付けられ、これらパワーＩＣ１２と平坦受け部１３ｄとが面接触状態に保持されることとなる。なお、ヒートシンク１３を図１の図示下方へ押し込んで押圧係止部１３ｂを係合片１４ｂに摺動させているとき、脚部１４ａを介して回路基板１１にも図示下方への該押し込み力が作用するが、回路基板１１は筐体１０の切り起こし部１０ａに支持されているので、この回路基板１１が傾く心配はない。なお、特に図示しないが、ヒートシンク１３は最終的に筐体１０に対してねじ止めあるいはフックによる嵌合等の手段で固定されている。
【００１８】
このように本実施例においては、筐体１０に対するヒートシンク１３の取付位置を考慮して押圧係止部１３ｂや係合片１４ｂの形状、形成位置等を適宜定めておきさえすれば、ヒートシンク１３を筐体１０に取り付ける際に、パワーＩＣ１２を自動的に適正な圧力でヒートシンク１３に圧接させることができる。そのため、前述した従来例のようにわざわざヒートシンク１３とブラケット１４とをねじ止め固定する必要がなくなり、組立作業性が大幅に向上すると共に、過大な締結力でパワーＩＣ１２を損傷する心配もなくなる。つまり、パワーＩＣ１２をヒートシンク１３に圧接した状態となす放熱対策を講じても、製品の組立作業性に悪影響を及ぼすことはなく、パワーＩＣ１２自体の信頼性も損なわれない。
【００１９】
また、本実施例では、ブラケット１４の支持板部１４ｃに複数の突起部１４ｄを突設してあるので、係合片１４ｂがヒートシンク１３の押圧係止部１３ｂに係止された図３，４に示す状態で、支持板部１４ｃに生じている撓みの反力が突起部１４ｄを介してパワーＩＣ１２に付与されるようになっている。つまり、ヒートシンク１３の取り付けが完了すると、パワーＩＣ１２はブラケット１４の突起部１４ｄによりヒートシンク１３の平坦受け部１３ｄに向けて付勢された状態に保たれるので、多少の寸法誤差があったとしても、パワーＩＣ１２を確実に平坦受け部１３ｄに圧着させることができ、パワーＩＣ１２からヒートシンク１３への熱伝導を効率よく行わせることができる。
【００２０】
なお、上記実施例では、ブラケット１４の係合片１４ｂの先端部とその近傍を湾曲形状（曲面１４ｇ）となすことで、ヒートシンク１３の押圧係止部１３ｂが該係合片１４ｂに対し円滑に摺動でき、この摺動によってブラケット１４をヒートシンク１３側へ引き寄せるようにしてあるが、係合片１４ｂと押圧係止部１３ｂの互いに摺動する部分のうち、少なくともいずれか一方を傾斜形状もしくは湾曲形状に形成しておけば、ヒートシンク１３によるブラケット１４およびパワーＩＣ１２の位置補正を簡単かつ確実に行わせることができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２２】
ヒートシンクを筐体に取り付ける際に、パワーＩＣ等の発熱素子を支持するブラケットの係合片にヒートシンクの押圧係止部を摺動させることにより、ブラケットを介して発熱素子をヒートシンク側へ引き寄せることができるので、ヒートシンクとブラケットとをねじ止め固定する必要がなくなり、発熱素子はヒートシンクを筐体に取り付ける段階で自動的に該ヒートシンクに圧接されることになる。したがって、発熱素子をヒートシンクに圧接させておく放熱対策が組立作業性を悪化させず、発熱素子を損傷する危険性も少ない電子機器の放熱構造を提供することができる。また、ヒートシンク１３を押し込むと、回路基板にも該押し込み力が作用するが、回路基板は切り起こし部に支持されているので、この回路基板が傾く心配はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係るブラケットに支持されたパワーＩＣを示す断面図である。
【図２】図１を図示上方から見た説明図である。
【図３】該ブラケットにヒートシンクを係合させた状態を示す断面図である。
【図４】図３を図示上方から見た説明図である。
【図５】該ブラケットの外観図である。
【図６】該ブラケットの側面図である。
【図７】該ブラケットの平面図である。
【図８】ヒートシンクのパワーＩＣとの対向面を示す説明図である。
【図９】従来例に係るパワーＩＣの取付構造を示す断面図である。
【図１０】図９のＡ矢視図である。
【符号の説明】
１０  筐体（シャーシ）
１１  回路基板
１２  パワーＩＣ（発熱素子）
１３  ヒートシンク
１３ａ  切欠き
１３ｂ  押圧係止部
１３ｃ  位置決め部
１３ｄ  平坦受け部
１４  ブラケット
１４ｂ  係合片
１４ｃ  支持板部
１４ｄ  突起部
１４ｇ  曲面
【図１】
0003936874.tif 000002
【図２】
0003936874.tif 000003
【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】
0003936874.tif 000008
【図８】
0003936874.tif 000009
【図９】
0003936874.tif 000010
【図１０】
0003936874.tif 000011