(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部品がプリント配線基板に実装された回路ユニットと、
この回路ユニットが挿着される収容溝が設けられた機器筐体と、
前記回路ユニットの部品搭載面上に載置されるものであって、前記収容溝に収容される熱結合部を有したフレーム部材と、
このフレーム部材上に被着されて熱結合されるものであって、前記フレーム部材の熱結合部に間隙を有して対峙されて前記機器筐体の収容溝に収容される熱結合部が設けられた前記回路ユニットの発熱部品からの熱が伝導される熱伝導部材と、
前記フレーム部材及び熱伝導部材を前記回路ユニットに固定する固定手段と、
前記熱伝導部材の熱結合部と前記フレーム部材の熱結合部との間に締付け自在に介在されて前記収容溝に収容され、その締付け調整により前記両方の熱結合部を押圧し、前記機器筐体の収容溝の両側壁の異なる側壁に分けて圧接させる取付部材と、
を具備することを特徴とする回路ユニットの放熱構造。
【請求項２】
前記機器筐体には、前記収容溝に対して外部空気を供給・排気する空気路が設けられていることを特徴とする請求項１記載の回路ユニットの放熱構造。
【請求項３】
前記熱伝導部材の熱結合部は、弾性変形自在に設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の回路ユニットの放熱構造。
【請求項４】
前記機器筐体の収容溝は、前記回路ユニットの両端に対応して一対が対向配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の回路ユニットの放熱構造。
【請求項５】
前記機器筐体の収容溝は、複数対が所定の間隔に設けられることを特徴とする請求項４記載の回路ユニットの放熱構造。
【請求項６】
前記機器筐体は、飛翔体に搭載されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の回路ユニットの放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば航空機等の飛翔体に搭載される通信機器等を構成する回路ユニットの放熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、回路ユニットは、電子部品等の発熱部品がプリント配線基板に実装されて、通信機器等の所望の電子機器が構成されている。このような回路ユニットは、複数ユニットが、機器筐体に設けた複数の収容溝にそれぞれ収容されて並設配置され、所望の電子機器システムが構築される。
【０００３】
ところで、このような回路ユニットは、そのプリント配線基板に実装した発熱部品が駆動されると、発熱し、温度が高くなると、性能が低下されることで、所望の性能を確保するために、発熱部品の熱制御が必要とされている。
【０００４】
そこで、この回路ユニットにおいては、複数ユニットを同時に熱制御可能に、各ユニットの発熱部品からの熱を，熱伝導部材を介して機器筐体にそれぞれ熱輸送し、この機器筐体に熱輸送された熱を、機器筐体外部に排熱する、いわゆる間接空冷方式の放熱構造を用いて熱制御が行われている。
【０００５】
このような放熱構造としては、例えばシャーシにガイド溝を有したガイドプレートを設けて、電子回路モジュールの波状をした接触面を有したリテーナを、ガイドプレートのガイド溝に挿着して、その接触面を接触させることにより、電子回路モジュールの熱を、リテーナを介してガイドプレートのガイド溝に熱輸送する構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。そして、このシャーシのガイドプレート内には、外部から冷風が供給され、この冷風が、シャーシの排気口から排気されることで、電子回路モジュールの熱制御が行われる。
【特許文献１】特開平８−１９５５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示される放熱構造では、リテーナの波状の接触面をシャーシのガイド溝に接触させて接触部における熱抵抗を小さくして放熱効率を高めるように構成しているが、最近、要請されているように発熱部品の性能を高めて、その発熱が、さらに増加されると、その熱制御が困難となるという問題を有する。
【０００７】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、接触熱抵抗の軽減を図り得るようにして、小形化を確保したうえで、放熱効率の向上を実現し得るようにした回路ユニットの放熱構造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】
【０００８】
この発明は、発熱部品がプリント配線基板に実装された回路ユニットと、この回路ユニットが挿着される収容溝が設けられた機器筐体と、前記回路ユニットの部品搭載面上に載置されるものであって、前記収容溝に収容される熱結合部を有したフレーム部材と、このフレーム部材上に被着されて熱結合されるものであって、前記フレーム部材の熱結合部に間隙を有して対峙されて前記機器筐体の収容溝に収容される熱結合部が設けられた前記回路ユニットの発熱部品からの熱が伝導される熱伝導部材と、前記フレーム部材及び熱伝導部材を前記回路ユニットに固定する固定手段と、前記熱伝導部材の熱結合部と前記フレーム部材の熱結合部との間に締付け自在に介在されて前記収容溝に収容され、その締付け調整により前記両方の熱結合部を押圧し、前記機器筐体の収容溝の両側壁の異なる側壁に分けて圧接させる取付部材とを備えて回路ユニットの放熱構造を構成した。
【０００９】
上記構成によれば、回路ユニットは、フレーム部材及び熱伝導部材が固定手段を介して固定された状態で、各熱結合部が、取付部材により独立して機器筐体の収容溝に圧接されて２経路で熱的に結合されることにより、機器筐体との接触面積を大きく採ることができて、熱輸送経路における熱接触抵抗を小さく設定することができる。従って、小形化を確保したうえで、高効率な放熱が実現されて、発熱部品の性能の向上を容易に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、簡易な構成で、接触熱抵抗の軽減を図り得るようにして、小形化を確保したうえで、放熱効率の向上を実現し得るようにした回路ユニットの放熱構造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回路ユニットの放熱構造を示すもので、機器筐体１０は、例えば航空機に搭載されて使用に供され、その内壁の対向する面には、対を構成する凹状の収容溝１１が複数対、所定の間隔に並設されている。
【００１３】
また、機器筐体１０には、その上記複数対の収容溝１１の各基部に、収容溝１１の並設方向に形成された空気路１２が２系統、略平行に設けられている。この２系統の空気路１２には、例えばフィンが内装されており、その一方端が機器筐体１０の一方の壁面に設けられた図示しない空気取入口に連通され、他方端が機器筐体１０の他方の壁面に設けられた空気排気口１３に連通されている。
【００１４】
これにより、２系統の空気路１２は、上記空気取入口（図示せず）に冷風が供給されると、この冷風がフィン間を通り移動しながら周囲の熱を奪って空気排気口１３から排気され、この冷風で、後述するように機器筐体１０の対の収容溝１１に熱輸送された熱を、外部に排熱する。
【００１５】
上記機器筐体１０の複数対の収容溝１１間には、回路ユニット１４が、例えば架設する如くそれぞれ挿着されて並設収容される。この回路ユニット１４は、発熱部品である電子回路部品１４１がプリント配線基板１４２上に実装されて所望の電子回路が形成されている。そして、この回路ユニット１４の部品搭載面上には、枠状のフレーム部材１５及び板状の熱伝導部材１６が順に被着される（図２参照）。
【００１６】
このうちフレーム部材１５は、例えば上記回路ユニット１４の電子回路部品１４１の実装位置をよけるように二つの領域が連設されて形成されており、その両端部に熱結合部１５１が上記機器筐体１０の一対の収容溝１１に着脱可能に設けられる。そして、このフレーム部材１５には、複数の取付孔１５２が上記回路ユニット１４のプリント配線基板１４２に設けられた取付孔１４３に対応して形成されている。
【００１７】
なお、上記フレーム部材１５としては、二つの領域に分離形成したフレーム構造に限るものでなく、例えば回路ユニット１４の電子回路部品１４１の実装構造等に応じて、その電子部品回路１４１を囲むことのできるフレーム形状に形成したものが用いられる。
【００１８】
上記熱伝導部材１６には、図３乃至図５に示すように複数の取付孔１６１が上記プリント配線基板１４２の取付孔１４３及びフレーム部材１５の取付孔１５２に対応して形成されている。そして、この熱伝導部材１６の両側部には、熱結合部１６２が上記機器筐体１０の一対の収容溝１１に対応してそれぞれ設けられている。
【００１９】
この熱結合部１６２は、例えば変形自在に設けられ（図５参照）、上記収容溝１１に収容された状態で、周知のウエッジロックと称する締付け自在な取付部材１７を挟んで上記フレーム部材１５の熱結合部１５１と対向配置される。そして、このフレーム部材１５の熱結合部１５１及び熱伝導部材１６の熱結合部１６２は、上記取付部材１７が締付けられると、該取付部材１７に押圧されて収容溝１１の側壁に圧接され、機器筐体１０の収容溝１１の側壁に熱結合される。
【００２０】
この際、熱伝導部材１６の熱結合部１６２は、取付部材１７により、弾性力に抗して押圧されて弾性変形されていることで、収容溝１１の側壁に圧接されて小さな熱接触抵抗で確実に接触配置することができる。
【００２１】
上記構成において、上記フレーム部材１５及び熱伝導部材１６は、回路ユニット１４のプリント配線基板１４２の部品搭載面上に順に載置され、相互の熱結合部１５１，１６２間に取付部材１７が介在される。
【００２２】
この状態で、熱伝導部材１６は、例えば熱伝導部材１６の取付孔１６１から螺子部材１８が挿入されて、該螺子部材１８がフレーム部材１５の取付孔１５２に螺着されてフレーム部材１５の一方の面に取付けられる。そして、このフレーム部材１５は、その取付孔１５２に対して上記回路ユニット１４のプリント配線基板１４２の取付孔１４３に挿通された螺子部材１９が螺着されて、その他方の面側に該プリント配線基板１４２が取付けられる（図２参照、但し、この螺子部材１９は、上記螺子部材１８に対して紙面方向にずれた状態で螺着されている）。このようにして、フレーム部材１５及び熱伝導部材１６は、回路ユニット１４と一体的に組付けられる。
【００２３】
なお、上記フレーム部材１５及び熱伝導部材１６は、その他、例えば熱伝導部材１６の取付孔１６１から螺子部材１８を挿入して、フレーム部材１５の取付孔１５２に挿通させた後、さらにプリント配線基板１４２の取付孔１４３に挿通させる。そして、この螺子部材１８の先端部には、ナット部材を螺着してフレーム部材１５及び熱伝導部材１６を回路ユニット１４に一体的に組付けるようにしてもよい。
【００２４】
ここで、上記フレーム部材１５及び熱伝導部材１６の熱結合部１５１，１６２間に介在させた取付部材１７が締付けられる。すると、熱伝導部材１６の熱結合部１６２は、取付部材２７により、弾性力に抗して付勢されて撓み代を有するように広がる方向に弾性変形される。
【００２５】
そして、回路ユニット１４は、そのフレーム部材１５の熱結合部１５１及び熱伝導部材１６の熱結合部１６２が機器筐体１０の対の収容溝１１に挿着されて、複数ユニットが機器筐体１０内に所定の間隔に並設収容される。
【００２６】
ここで、収容溝１１に挿着されたフレーム部材１５及び熱伝導部材１６の熱結合部は、取付部材１７により、収容溝１１の側壁にそれぞれ圧接され、回路ユニット１４がそれぞれ収容溝１１に対して２経路で接触されて熱結合される。この際、熱伝導部材１６の熱結合部１６２は、その撓み代の作用により、機器筐体１０の収容溝１１の壁面に、強く接触されて高品質な熱接触が行われる。
【００２７】
この機器筐体１０内に並設配置された回路ユニット１４は、その電子回路部品１４１が駆動されると、発熱される。すると、この熱は、フレーム部材１５を介して機器筐体１０の対の収容溝１１の各一方側の壁面に熱輸送されると共に、熱伝導部材１６を介して機器筐体１０の対の収容溝１１の各他方側の壁面の２経路で熱輸送される。そして、この機器筐体１０の空気路１２には、その上記空気供給口（図示せず）から冷風が供給され、この冷風が空気排気口１３から外部に排気される。
【００２８】
ここで、機器筐体１０の収容溝１１に熱輸送された回路ユニット１４からの熱は、空気路１２を通過する冷風により奪われて、その空気と共に空気排気口１３から外部に排熱される。これにより、機器筐体１０内に並設収容された複数の回路ユニット１４は、その電子回路部品１４１が所望の温度に熱制御される。
【００２９】
このように、上記回路ユニットの放熱構造は、回路ユニット１４の部品搭載面に機器筐体１０の収容溝１１に収容される熱結合部１５１を有したフレーム部材１５及び上記機器筐体１０の収容溝１１に収容される熱結合部１６２を有した熱伝導部材１６を順に積重して、この熱伝導部材１６の熱結合部１６２とフレーム部材１５の熱結合部１５１との間に、相互の熱結合部１５１，１６２を機器筐体１０の収容溝１１の壁面に圧接して熱的に結合させる取付部材１７を介在し，回路ユニット１４の電子回路部品１４１からの熱をフレーム部材１５及び熱伝導部材１６の熱結合部１５１，１６２の２経路で排熱するように構成した。
【００３０】
これによれば、回路ユニット１４は、フレーム部材１５及び熱伝導部材１６に熱的に結合された状態で、各熱結合部１５１，１６２が、取付部材１７により独立して機器筐体１０の収容溝１１に圧接されて２経路で熱的に結合されることにより、機器筐体１０との接触面積を大きく採ることができて、熱輸送経路における熱接触抵抗を軽減させて小さく設定することができる。
【００３１】
これにより、機器筐体１０の小形化を確保したうえで、高効率な放熱が実現されて、電子回路部品の性能の向上を容易に図ることが可能となる。
【００３２】
なお、上記実施の形態では、機器筐体に凹状の収容溝を複数対、設けて、その一対の収容溝に回路ユニットを挿着する収容溝構造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、その他の収容溝構造のものにおいても適用可能である、
また、上記実施の形態では、空冷構造として、空気路１２を機器筐体１０に収容溝１１の基部に設けるように構成した場合について説明したが、この空冷構造に限ることなく、その他、各種の空冷構造を用いて構成することも可能である。
【００３３】
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。
【００３４】
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】
【００３５】
【図１】この発明の一実施の形態に係る回路ユニットの放熱構造の要部を分解して示した分解斜視図である。
【図２】図１の組付状態の一部を拡大して示した一部断面図である。
【図３】図１の熱伝導部材を取出して一方面から見た状態を示した斜視図である。
【図４】図１の熱伝導部材を取出して他方面から見た状態を示した斜視図である。
【図５】図１の熱伝導部材の熱結合部を拡大して示した斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０…機器筐体、１１…収容溝、１２…空気路、１３…空気排気口、１４…回路ユニット、１４１…電子回路部品、１４２…プリント配線基板、１４３…取付孔、１５…フレーム部材、１５１…熱結合部、１５２…取付孔、１６…熱伝導部材、１６１…取付孔、１６２…熱結合部、１７…取付部材、１８…螺子部材、１９…ナット部材。
【図１】
0005085429.tif 000002
【図２】
0005085429.tif 000003
【図３】
0005085429.tif 000004
【図４】
0005085429.tif 000005
【図５】
0005085429.tif 000006