(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
側板を有する筐体の内側に、基板に実装された発熱性の電子部品と、前記電子部品に密着しまたは前記電子部品に接近して設けられた放熱金属部材と、ユニットを支持する金属製シャーシとが設けられている電子機器において、
前記放熱金属部材には、前記電子部品の上方を覆うオーバーハング部が形成され、このオーバーハング部に、前記電子部品の上面から上方へ抜ける放熱通路が、溝または穴の状態で形成されており、
前記放熱金属部材と前記筐体の天井板との間に、前記側板と前記金属シャーシとの取付部が配置され、前記取付部には、前記放熱通路の上方に開口する切欠部が形成され、前記天井板には前記切欠部の上方に開口する放熱穴が設けられており、
前記放熱通路を上昇する加熱された空気が、前記切欠部を通り前記放熱穴から前記筐体の外部に排出可能とされていることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記放熱通路は、前記放熱金属部材の上方に開口する上端開口部よりも、前記電子部品に対向する下端開口部の方が開口面積が広く形成され、前記下端開口部の開口幅寸法は、前記電子部品の幅寸法以上である請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記放熱金属部材には、隣り合う前記電子部品の間に入る隔壁部が一体に形成されている請求項１または２記載の電子機器。
【請求項４】
前記放熱通路は、前記基板の垂線に対して斜めに延び、前記放熱通路の上端開口部が、前記切欠部の下に対向している請求項１ないし３のいずれかに記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用などの電子機器に係り、パワーアンプなどの放熱性の電子部品の発熱を装置外部に放熱するための放熱金属部材を備えた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車載用電子機器などの電子機器では、各種発熱性の電子部品が設けられている。特に電源回路、オーディオ機器の出力部などには、発熱量の多い電子部品が実装される。
【０００３】
しかし前記発熱性の電子部品から発せられる熱が筐体内に滞留すると、前記電子部品の特性が低下し、また他のユニットや電子部品にも悪影響を与える。
【０００４】
そこで、従来は、筐体の外壁部に、前記発熱性の電子部品に密着するアルミニウムなどの熱伝導率の高い放熱金属部材（ヒートシンク）が設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来、前記発熱性の電子部品の放熱を高めるための手法として、前記放熱金属部材の体積を大きくし、前記電子部品からの熱をなるべく多く前記放熱金属部材に伝導させるようにしている。
【０００６】
しかし、前記放熱金属部材の体積を大きくすると、筐体内で前記放熱金属部材が占有するスペースが広くなり過ぎて、筐体内での各ユニット、基板、部品の配置設計に制約を与えることになる。また、前記電子部品からの熱を放熱金属部材で完全に吸収するのは困難であり、前記放熱金属部材に伝導されきれなかった熱が筐体内に滞留するのを防止しきれない。
【０００７】
また、最近のパワーアンプなどのＩＣは、熱補償機能を有しているものが多く、設置環境の温度が高くなりすぎると、ＩＣを保護するために出力を抑制するように機能し、その結果、増幅回路での大出力化が困難になる。
【０００８】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、前記放熱金属部材に吸収しきれなかった熱を筐体の外部へ排出しやすいようにした電子機器を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、側板を有する筐体の内側に、基板に実装された発熱性の電子部品と、前記電子部品に密着しまたは前記電子部品に接近して設けられた放熱金属部材と、ユニットを支持する金属製シャーシとが設けられている電子機器において、
前記放熱金属部材には、前記電子部品の上方を覆うオーバーハング部が形成され、このオーバーハング部に、前記電子部品の上面から上方へ抜ける放熱通路が、溝または穴の状態で形成されており、
前記放熱金属部材と前記筐体の天井板との間に、前記側板と前記金属シャーシとの取付部が配置され、前記取付部には、前記放熱通路の上方に開口する切欠部が形成され、前記天井板には前記切欠部の上方に開口する放熱穴が設けられており、
前記放熱通路を上昇する加熱された空気が、前記切欠部を通り前記放熱穴から前記筐体の外部に排出可能とされていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明では、放熱金属部材がオーバーハング部を有する形状でありそれ自体熱容量が大きく放熱性に優れる。しかも、前記オーバーハング部に放熱通路が形成されているため、前記オーバーハング部と電子部品との間に加熱された空気が滞留することがなく、前記放熱通路から上方へ抜けるようになり、電子部品の冷却効果を高くできる。
【００１２】
また、前記放熱通路は、前記放熱金属部材の上方に開口する上端開口部よりも、前記電子部品に対向する下端開口部の方が開口面積が広く形成されていることが好ましく、さらには、前記下端開口部の開口幅寸法は、前記電子部品の幅寸法以上であることが好ましい。
【００１３】
上記のように構成されていると、電子部品で加熱された空気が、前記放熱通路から上方へ確実に排出されるようになる。
【００１４】
したがって、前記放熱金属部材の、前記上端開口部が形成されていない領域の上方にユニットまたは部品を設置するスペースを広く確保できる。しかも前記放熱通路内を通過する加熱された空気によって、前記ユニットまたは電子部品が加熱されにくくなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の発熱性の電子部品を有する電子機器の一例である車載用電子機器の一部を示す斜視図、図２は図１のＩＩ矢視方向から見た部分平面図、図３は図１のＩＩＩ矢視方向から見た正面図である。
【００１６】
図１に示す車載用電子機器は、オーディオ装置としての機能を備えているものであり、筐体１の内部に収納されている。
【００１７】
筐体１は、本体ケース２と天井板３を有している。前記本体ケース２は板金製であり、底板４と、前記底板４から折り曲げられた側板５を有している。前記側板５の上部には雌ねじ穴５ａが複数箇所に形成されている。前記天井板３も板金製であり、その側部には折曲片６が形成され、この折曲片６に取付け穴６ａが複数箇所に形成されている。前記折曲片６が、前記側板５の上部の外側に設置され、図示しない取付けねじが前記取付け穴６ａに挿入され前記雌ねじ穴５ａに螺着されることによって、天井板３が本体ケース２に固定されている。
【００１８】
前記筐体１内には、プリント基板１１が固定されている。前記プリント基板１１には各種電気回路を構成する電子部品が実装されている。そして、前記プリント基板１１には、発熱性の電子部品１２と１３が実装されている。図１に示す前記発熱性の電子部品１２，１３は、例えばオーディオ回路からスピーカへの出力段に用いられるパワーアンプである。前記パワーアンプは、放熱性のケース内にプッシュプル回路などを収納したＩＣチップが収納され、且つ端子１２ａ，１３ａが、前記プリント基板１１に挿入されてプリント基板１１の裏面に半田付けされている。
【００１９】
前記プリント基板１１上には、放熱金属部材（ヒートシンク）１５，１６が設置されており、この放熱金属部材１５，１６は、前記プリント基板１１上にねじ止めなどの手段で固定されている。または、プリント基板１１あるいは本体ケース２に金属ブラケットが固定されて、この金属ブラケットに前記放熱金属部材１５，１６が取付けられている構造にすることもできる。前記放熱金属部材１５，１６はアルミニウムまたはアルミニウム合金などの熱伝導率の高い金属材料で形成されている。
【００２０】
前記放熱金属部材１５と１６は互いに分離されて形成されており、放熱金属部材１５に一方の電子部品１２が密着し、放熱金属部材１６に他方の電子部品１３が密着している。また、前記電子部品１２を放熱金属部材１５に密着させる金属製のブラケット、および電子部品１３を放熱金属部材１６に密着させる金属製のブラケットが設けられ、このブラケットがプリント基板１１に固定されている構造であってもよい。
【００２１】
一方の放熱金属部材１５には、前記電子部品１２が密着する当接面１５ａが形成されており、前記当接面１５ａは前記プリント基板１１の表面からほぼ垂直に延びている。前記放熱金属部材１５には、２つの放熱性の電子部品１２と１３との間に位置する隔壁部１５ｂが形成されている。また、前記放熱金属部材１５には、前記当接面１５ａに当接している電子部品１２の上方に空間１７を介して対向する第１のオーバーハング部１５ｃが形成されている。
【００２２】
そして、前記第１のオーバーハング部１５ｃには、上下に貫通する溝で形成された放熱通路１８が形成されている。この放熱通路１８は、一定の奥行き寸法Ｈ１（図２参照）で、且つ一定の幅寸法Ｗ１（図３参照）で上下に貫通する貫通部１８ａと、前記貫通部１８ａの下端から、電子部品１２の上面に向けて幅寸法が徐々に広がる拡開部１８ｂとが連続して形成されている。前記拡開部１８ｂの下端の開口幅寸法はＷ２である。
【００２３】
前記奥行き寸法Ｈ１は、電子部品１２の厚さ寸法Ｔ１を全て含む大きさである。そして放熱金属部材１５の上面１５ｄでの前記貫通部１８ａの開口幅寸法Ｗ１は、前記電子部品１２の幅寸法Ｌ１よりも小さく、また前記第１のオーバーハング部１５ｃの下面１５ｅでの前記拡開部１８ｂの開口幅寸法Ｗ２は、前記電子部品１２の幅寸法Ｌ１と同じかあるいは、わずかに小さく形成されている。なお、前記拡開部１８ｂの開口幅寸法Ｗ２が、前記電子部品１２の幅寸法Ｌ１よりも大きく、前記拡開部１８ｂの下端開口部が、前記電子部品１２の上面の全域またはそれ以上の領域に対向しているものであることがさらに好ましい。
【００２４】
他方の放熱金属部材１６には、前記電子部品１３が密着する当接面１６ａが形成されており、前記当接面１６ａは、前記プリント基板１１の上面に対してほぼ垂直に向けられている。また、前記放熱金属部材１６の側部には、前記電子部品１３の側面を側方から覆う壁部１６ｂが形成されている。
【００２５】
前記放熱金属部材１５には、前記電子部品１３および前記放熱金属部材１６の上面に隙間１９を介して対向する第２のオーバーハング部１５ｇが形成されている。前記第２のオーバーハング部１５ｇには、放熱通路２１が形成されている。前記放熱通路２１は、奥行き寸法がＨ２で且つ一定の幅寸法Ｗ３で、前記第２のオーバーハング部１５ｇを上下に貫通する溝で形成された貫通部２１ａと、前記貫通部２１ａの下端から電子部品１３の上面に向けて、開口幅寸法が徐々に広くなる拡開部２１ｂとが形成されている。前記拡開部２１ｂの下端開口部の開口幅寸法をＷ４で示している。
【００２６】
放熱金属部材１５の前記放熱通路２１の、奥行き寸法Ｈ２は、電子部品１３の厚さ寸法Ｔ２を全て含む大きさであり、また上面１５ｄにおける上端開口部の開口幅寸法Ｗ３は、電子部品１３の幅寸法Ｌ２よりも小さい。また、前記第２のオーバーハング部１５ｇの下面１５ｈにおける前記拡開部２１ｂの開口幅寸法Ｗ４は、前記電子部品１３の幅寸法Ｌ２と同じまたはそれ以上であり、前記拡開部２１ｂの開口幅寸法Ｗ４内に、前記電子部品１３の幅寸法Ｌ２が全て収まるようになっている。
【００２７】
前記放熱金属部材１５の上方には、放熱金属部材１５の上面１５ｄと間隔を開けてユニット３０の上部シャーシ３１が位置している。
【００２８】
前記ユニット３０は、ディスク再生装置またはディスク記録・再生装置であり、前記上部シャーシ３１の下部に下部シャーシ３２が固定されている。前記上部シャーシ３１と下部シャーシ３２は共に金属板製である。前記上部シャーシ３１と下部シャーシ３２との間には、光ピックアップ、ディスクの中心部が設置されるターンテーブルおよび前記ターンテーブルを回転駆動するスピンドルモータ、さらにディスクの中心部を前記ターンテーブルにクランプするクランプ機構などが設けられている。
【００２９】
前記ユニット３０の上部シャーシ３１の端部には取付片３１ａと３１ｂが形成されており、両取付片３１ａと３１ｂとの間に切欠部３１ｃが形成されている。前記取付片３１ａには取付け穴３１ｄが、前記取付片３１ｂには取付け穴３１ｅが形成されている。前記本体ケース２の側板５の上部には、本体ケース２の内側へ向けて折り曲げられた支持片５ｂと５ｄが設けられており、支持片５ｂには雌ねじ穴５ｃが、支持片５ｄには雌ねじ穴５ｅが形成されている。前記上部シャーシ３１の取付片３１ａおよび３１ｂは、それぞれ支持片５ｂと５ｄの上に設置され、図示しない取付けねじが前記取付け穴３１ｄと３１ｅに挿入されて前記雌ねじ穴５ｃと５ｅに螺着され、前記ユニット３０の上部シャーシ３１が本体２の側板５に固定されている。
【００３０】
前記取付片３１ａ，３１ｂおよび支持片５ｂと５ｄは、前記放熱金属部材１５の上面１５ｄの上方に間隔を開け、且つ前記放熱通路１８および２１が開口していない領域に位置している。すなわち、前記放熱金属部材１５に形成された前記放熱通路１８と２１は、前記ユニット３０の上部シャーシ３１の切欠部３１ｃの下方に対向しており、前記上部シャーシ３１の取付片３１ａ，３１ｂおよび支持片５ｂと５ｄが、前記放熱通路１８と２１の上端開口部に重ならないように位置している。
【００３１】
また、天井板３には複数の放熱穴３ａが開口している。この放熱穴３ａは、前記上部シャーシ３１の切欠部３１ｃと同じ位置に形成されており、前記放熱通路１８と２１は、前記上部シャーシ３１の切欠部３１ｃおよび前記天井板１に形成された前記放熱穴３ａが形成されている領域の下方に対向している。
【００３２】
電子部品１２から発せられる熱は、この電子部品１２が密着している放熱金属部材１５に伝わる。放熱金属部材１５は体積が大きく、前記電子部品１２からの熱の多くが、前記放熱金属部材１５に吸収され、さらに熱が放熱金属部材１５から本体ケース２の側板５を伝達するなどして筐体１の外部へ放出される。また、前記電子部品１２により加熱された空気は、上昇気流となり、放熱通路１８の拡開部１８ｂから貫通部１８ａ内に導かれ、前記貫通部１８ａを経て、前記ユニット３０の上部シャーシ３１の切欠部３１ｃおよび天井板３の放熱穴３ａ内を経て、筐体１の上方へ排出される。
【００３３】
他方の電子部品１３の熱は、前記電子部品１３が密着している放熱金属部材１６に伝わり、放熱金属部材１６から本体ケース２の側板５に伝達されるなどして筐体１の外部に放出される。また、前記電子部品１３により加熱された空気の一部は、前記放熱金属部材１６と放熱金属部材１５との間の隙間１９から側板５に向けて排出される。さらに、前記加熱された空気の一部は上昇気流となって、前記放熱通路２１の拡開部２１ｂにより貫通部２１ａに導かれ、貫通部２１ａの上端の開口部、上部シャーシ３１の切欠部３１ｃおよび天井板２の放熱穴３ａを経て筐体の上方へ排出される。
【００３４】
前記電子部品１２と１３で加熱された空気が、筐体の上方へ抜けるために、電子部品１２と１３が高温になるのを防止でき、またプリント基板１１に実装されている他の電子部品を過剰に加熱するのを防止できる。
【００３５】
また、電子部品１２と１３で加熱された空気は、拡開部１８ｂ，２１ｂから貫通部１８ａ，２１ａ内に導かれるため、前記放熱通路１８と２１の貫通部１８ａと２１ａの開口面積が小さくても、電子部品１２と１３の上方で加熱された空気を貫通部１８ａと２１ａ内に導くことができ、電子部品１２と１３の周囲で加熱された空気が滞留するのを防止できる。特に、前記拡開部１８ｂおよび２１ｂの下端の開口部が、電子部品１２と１３の上面の全域を覆うことができる大きさであると、電子部品１２と１３で加熱された空気の多くを、貫通部１８ａと２１ａ内に導くことが可能になる。
【００３６】
前記貫通部１８ａと２１ａの開口面積を小さくすることにより、放熱金属部材１５の上方において、前記放熱通路１８と２１を経て加熱された空気が上昇する領域と直接に重ならない位置に、上部シャーシ３１および他の電子部品を配置でき、これら上部シャーシ３１や他の部品の配置領域を広く確保できる。さらに上部シャーシ３１が、貫通部１８ａと２１ａの上を直接覆うことがないため、放熱通路１８と２１を通過する空気によって上部シャーシ３１が過剰に加熱されることがない。よって、ユニット３０の温度上昇を防止でき、ユニット３０内の光ピックアップの特性が熱により低下させられるなどの不都合を回避できる。
【００３７】
次に、図４は本発明の他の実施の形態を示す図３と同等の正面図である。
図４では、放熱金属部材１５の第２のオーバーハング部１５ｇに形成された放熱通路２１の貫通部２１ａが、一定の幅寸法で垂直線に対して斜めに形成されており、前記貫通部２１ａの下部に、電子部品１３に向けて幅寸法が徐々に広がる拡開部２１ｂが形成されている。
【００３８】
この実施の形態においても、電子部品１３で加熱された空気が、拡開部２１ｂから貫通部２１ａに導かれて上方へ排出される。また貫通部２１ａの上端開口部が、他方の貫通部１８ａの上端開口部に接近しているため、放熱金属部材１５の第２のオーバーハング部１５ｇの左側の領域の上方に、上部シャーシ３１や他の部品を配置する領域を広く確保でき、上部シャーシ３１の取付片３１ａの幅寸法を図３に示すものよりも広くでき、上部シャーシ３１の固定を安定させることが可能である。
【００３９】
また、図４において他方の放熱通路１８の貫通部１８ａを垂直線に対して斜めに形成することも可能である。また拡開部１８ｂと２１ｂは、曲面状の傾斜面であってもよい。また、放熱通路１８と２１の全体が拡開形状、すなわち下端の開口部から上端の開口部に向けて全体が、徐々に小さくなる形状であってもよい。
【００４０】
また、前記放熱通路１８と２１は、放熱金属部材１５のオーバーハング部に穴を貫通させることにより形成することもできる。また放熱性の電子部品は電子機器の電源回路などに用いられるものであってもよい。
【００４１】
さらに、前記電子部品１２と１３が放熱金属部材１５と１６に密着せず、前記電子部品１２と１３が、放熱金属部材１５と１６に接近して位置しているものであってもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明では、放熱金属部材にオーバーハング部が設けられているため、放熱金属部材の設置スペースをなるべく小さくでき、しかも放熱に寄与する体積を大きくできる。しかもオーバーハング部に放熱通路を形成しているため、電子部品の温度の上昇を効果的に抑制できる。
【００４３】
さらに、放熱通路の形状を工夫することにより、放熱金属部材の上方の加熱された空気の影響の少ない場所に、ユニットや電子部品を配置するスペースを広く確保できる。よって、前記ユニットや電子部品が加熱された空気の影響を受け難くなるため、これらユニットや電子部品が過剰に加熱されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子機器の一部を示す斜視図、
【図２】図１のＩＩ矢視方向から見た部分平面図、
【図３】図１のＩＩＩ矢視方向から見た正面図、
【図４】他の実施の形態を示す図３と同等の正面図、
【符号の説明】
１  筐体
２  本体ケース
３  天井板
３ａ  放熱穴
１１  プリント基板
１２，１３  発熱性の電子部品
１５  放熱金属部材
１５ｃ  第１のオーバーハング部
１５ｇ  第２のオーバーハング部
１６  放熱金属部材
１８  放熱通路
１８ａ  貫通部
１８ｂ  拡開部
２１  放熱通路
２１ａ  貫通部
２１ｂ  拡開部
３０  ユニット
３１  上部シャーシ
３１ａ，３１ｂ  取付片
３１ｃ  切欠部
３２  下部シャーシ
【図１】
0004212260.tif 000002
【図２】
0004212260.tif 000003
【図３】
0004212260.tif 000004
【図４】
0004212260.tif 000005