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【発明の名称】 放熱構造
【発明者】 【氏名】金子 政彦

【氏名】熊原 和夫

【氏名】萩原 雄一

【氏名】小林 利光

【氏名】箕輪 佳明
【要約】 【課題】放熱構造に関し、複数の放熱体それぞれが熱伝導体と確実な熱接触を行なわせられることにより効果的な放熱が行なわれること。

【解決手段】基部側が大径で先端側が順次小径な複数段を有してなる熱伝導体４１と、上記熱伝導体の外側に嵌まり合い基部側が大径で先端側が順次小径となる嵌合孔をそなえてなる複数の放熱体４２と、からなり、上記複数の放熱体４２は押圧手段で基部側に押圧され上記熱伝導体４１が嵌合孔に挿入されることで熱伝導体の各段によってそれぞれの間隔が押し広げられるとともに熱伝導体４１の各段ごとにそれぞれ熱接触される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 基部側が大径で先端側が順次小径な複数段を有してなる熱伝導体と、上記熱伝導体の外側に嵌まり合い基部側が大径で先端側が順次小径となる嵌合孔をそなえてなる複数の放熱体と、からなり、上記複数の放熱体は押圧手段で基部側に押圧され上記熱伝導体が嵌合孔に挿入されることで熱伝導体の各段によってそれぞれの間隔が押し広げられるとともに熱伝導体の各段ごとにそれぞれ熱接触されることを特徴とする放熱構造。
【請求項２】 基部側が大径で先端側が小径となる錘形の熱伝導体と、上記熱伝導体の外側に嵌まり合い基部側が大径で先端側が小径となる錘形の嵌合孔をそれぞれにそなえてなる複数の放熱体と、からなり、上記複数の放熱体は押圧手段で基部側に押圧され上記熱伝導体が嵌合孔に挿入されることで熱伝導体と接触することによりそれぞれの間隔が押し広げられるとともに熱伝導体の面にそれぞれ熱接触されることを特徴とする放熱構造。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子・通信装置などの、とくにプラグイン式に挿入接続されるユニットに適用するに好適な放熱構造に関する。
【０００２】電子・通信装置など（以下、代表的に単に電子装置と称する）にあっては、機能回路をユニット化し装置筐体内にプラグイン式に挿入接続させる構成が製造性ならびに保守面など多くの有利な面をそなえていることから、多面的に採用されている。
【０００３】電子装置の概略の外観斜視図を図２２に示す。電子装置１は筐体２の内部に前面から複数の電子装置ユニット３それぞれを横方向に並列させてプラグイン式に挿入し、ファスナあるいは止めねじ５で取り付け固定させる。符号の６は着脱操作用の把手であり、４はゴム製の脚である。必要に応じて筐体２の前面にカバー７を止めねじ８で取り付けて覆う。
【０００４】このような最近の電子装置は、高機能化にともなう高密度実装化により消費電力の増加をともない、局部的な発熱が高集積化された電子デバイスに集中することとなり、それにつれて放熱構造も多様化してきているが大別して以下のような形態が採られている。
【０００５】第１に、空冷用の電動ファンにより電子装置内全体の空気を入れ換えて冷却させる。第２に、局部的に発熱している電子デバイスを放熱体（放熱フィン）と接触させ放熱体から空間に放熱させる。
【０００６】第３に、局部的に発熱している電子デバイスにヒートパイプなどの伝熱体を接触させ、伝熱体と一体の放熱体に伝熱させ放熱体から空間に放熱させる。
【０００７】
【従来の技術】図２３は、電子装置１の側断面図でありカバー７の前面に開口９を設けるとともに、電子装置ユニット３の前面板にも開口１１を設け、筐体２の背面開口部に電動ファン１２を取り付ける。
【０００８】このようにすることで、矢印に示されるように、開口９，１１から外部の空気を採り入れ、電子装置ユニット３内部を流通する空気によって熱を奪い、電動ファン１２により背面から熱気を排出させる。図２３で、符号の１５はプリント配線板でなるバックボードであり、電子装置ユニット３の背面と電気的にコネクタ１６でプラグイン接続される。
【０００９】図２４は、電子装置ユニット単体の正面側斜視図であり、内部側の側面に多数の放熱ひれ１７が平行して設けられた放熱体（放熱フィン）１８を取り付け、内面側に図示されない電子デバイスを密着して取り付ける。
【００１０】放熱体１８は、熱伝導性の良好な金属、たとえばアルミニウムなどの合金からなるものであるる。電子デバイスの動作にともなう発熱は、放熱体１８全面に伝達されて放熱ひれ１７から空間に放熱される。空間に放熱された熱は自然対流による換気で適宜な開口から外部に排出されるか、電動ファンで強制的に排出させる。
【００１１】図２５は、電子装置ユニット単体の背面側斜視図であり、内部のプリント配線板２１に実装された電子デバイス２２に、ヒートパイプ２３の吸熱側を結合させ、ヒートパイプ２３の放熱側を背面に突出させるとともに、放熱側に複数の放熱板を並設させてなる放熱体２４を一体に取り付けたものである。
【００１２】熱発生源である電子デバイス２２と直接熱的に結合されたヒートパイプ２３に熱伝達されることで、発生熱は、そのほとんどが周囲に拡散伝導することなく効率的に放熱体２４に伝達され、これから空間に放熱される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】電動ファン１２による放熱構造は、局部的な発熱箇所がある場合放熱体を設けなければならず、コスト増となる。電動ファン１２の故障にそなえて故障検出回路ならびに表示などの手段が必要であり、故障時には交換などの保守作業を要する。そのほか、電動ファン１２の回転にともなう振動や騒音が生じる。などの問題点がある。
【００１４】放熱体１８をそなえる放熱構造は、大型な放熱体１８を設けることによる回路の高密度実装に不利である。また、電子装置ユニット、ひいては電子装置全体の重量の増大化ともなる。そのほか、放熱量が放熱体１８の大きさによって決定される。といった問題点がある。
【００１５】ヒートパイプ２３で放熱させる放熱構造は、放熱体２４を電子装置の筐体外部に貫通して位置させることが必要で、そのために、電子装置全体が大きくなる。保守などに応じて電子装置ユニットを筐体から挿抜させるのに、筐体の貫通部に放熱体２４を通過させるための格別な工夫を要する、といった問題点がある。
【００１６】本発明は、以上のような従来の種々な問題点にかんがみて、このような問題点の解消された放熱構造の提供を発明の課題とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するための本発明手段の構成要旨とするところの、第１の手段は、基部側が大径で先端側が順次小径な複数段を有してなる熱伝導体と、上記熱伝導体の外側に嵌まり合い基部側が大径で先端側が順次小径となる嵌合孔をそなえてなる複数の放熱体と、からなり、上記複数の放熱体は押圧手段で基部側に押圧され上記熱伝導体が嵌合孔に挿入されることで熱伝導体の各段によってそれぞれの間隔が押し広げられるとともに熱伝導体の各段ごとにそれぞれ熱接触される放熱構造である。
【００１８】上記第１の手段によると、複数の放熱体それぞれが押圧されて熱伝導体の各段に確実な熱接触が行なわれるので、熱伝導体から分散されて効率的に放熱が行なわれる。電子装置ユニットなどの着脱に応じては、熱伝導体のみが挿抜移動されるので取り扱い操作が容易である。
【００１９】本発明構成要旨の第２の手段は、基部側が大径で先端側が小径となる錘形の熱伝導体と、上記熱伝導体の外側に嵌まり合い基部側が大径で先端側が小径となる錘形の嵌合孔をそれぞれにそなえてなる複数の放熱体と、からなり、上記複数の放熱体は押圧手段で基部側に押圧され上記熱伝導体が嵌合孔に挿入されることで熱伝導体と接触することによりそれぞれの間隔が押し広げられるとともに熱伝導体の面にそれぞれ熱接触される放熱構造である。
【００２０】上記第２の手段によると、複数の放熱体それぞれが押圧されて熱伝導体の錘面に確実な熱接触が行なわれるので、熱伝導体から分散されて効率的に放熱が行なわれる。錘面への押圧接触は自動調心的な作用により傾くことが阻止される。同様に、電子装置ユニットなどの着脱に応じては、熱伝導体のみが挿抜移動されるので取り扱い操作が容易である。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明放熱構造について、構成要旨にもとづいた実施形態により、それぞれ図を参照しながら具体的詳細に説明する。なお、全図を通じて同様部分には同一符号を付して示す。
【００２２】図１は、本発明放熱構造第１の一実施形態概略構成要部の側断面図であり、電子装置３１の筐体３２内部に電子装置ユニット３３が挿入される（または、引き出される）途中が図（ａ）に示され、挿入された状態が図（ｂ）に示される。
【００２３】電子装置ユニット３３は、筐体３２に設けられた図示されない前後方向（図の左右方向）のガイドにそって挿入あるいは引き出されるよう構成されている。電子装置ユニット３３内部の側面には、プリント配線板３５と発熱をともなう電子デバイス３６とが実装されており、背面側に電気回路接続用のコネクタ３７と、筐体３２の背面側にコネクタ３８が設けられている。
【００２４】電子デバイス３６にはヒートパイプ３９の吸熱側が取り付け固定されており、ヒートパイプ３９の放熱側は電子装置ユニット３３の背面側を貫通して突出されるとともに、背面に取り付け固定されている多段の熱伝導体４１内の中心を貫通するとともに熱的に結合されている。
【００２５】熱伝導体４１は、図示されるように、電子装置ユニット３３背面に取り付けられる基部側が大径で、先端側に向けて、順次小径な複数段（図は４段）に構成されている。
【００２６】筐体３２の背面側には、熱伝導体４１の中心と一致して複数の放熱体４２からなる放熱体の組み体４３が取り付けられている。複数の放熱体４２は、図示省略の支持手段と押圧手段とにより、軸方向移動可能に、背面側に支持されるとともに、図（ａ）に示されるよう接近状態に押圧されて放熱体の組み体４３に構成されている。
【００２７】複数の放熱体（図は４つ）４２−１，−２，−３，−４の貫通孔は、基部側である４２−１が大径で、先端側である４２−３が小径となるように段階的に設定されており、各貫通孔は熱伝導体４１の各段の外径に、それぞれが一致して嵌合可能なように構成されている。ただし、この実施形態では最先端側の放熱体４２−４には貫通孔が形成されていない。
【００２８】電子装置ユニット３３が図（ｂ）に示されるように挿入された状態では、コネクタ３７、３８どうしがプラグイン接続され、熱伝導体４１が放熱体の組み体４３の複数の貫通孔内に挿入される。
【００２９】各放熱体４２内に熱伝導体４１が挿入されると、図示されるように、熱伝導体４１の各段に対応して放熱体４２の貫通孔が丁度嵌まり合うが、最先端の放熱体４２−４は、その端面に熱伝導体４１の先端面が当接することとなる。
【００３０】熱伝導体４１の各段の長さと、放熱体４２の長さ（厚さ）の差異により、図（ｂ）で明らかに示されるように各放熱体４２の間隔が隔てられて、適宜僅かな隙間が形成されるように設定されている。
【００３１】以上の構成で図（ｂ）の状態においては、電子デバイス３６の動作にともなう発熱は、熱的に結合されたヒートパイプ３９に伝達されて熱伝導体４１に到り、熱伝導体４１に伝導される。
【００３２】各放熱体４２−１〜−３の貫通孔は、熱伝導体４１の各段にそれぞれ嵌まり合っているとともに押圧手段により押圧接触されている。したがって、熱伝導体４１に伝達された、電子デバイス３６からの熱は、各放熱体４２に効果的に分散伝導され放熱体の広面積な表面から空気への伝導、ならびに空間へ輻射されて放出される。
【００３３】上記、電子デバイス３６とヒートパイプ３９との結合手段、熱伝導体４１、放熱体４２、などは、熱伝導率の良好な銅または銅合金、熱伝導率良好にして軽量化のためには、アルミニウムまたはアルミニウム合金、などで形成される。
【００３４】以上の説明から容易に理解されるように、本発明によれば、熱伝導体４１は電子装置ユニット３３側に取り付けられており、放熱体４２は筐体３２に取り付けられて、相互に分離結合され得るように構成されていることから、電子装置ユニット３３単体での取り扱い性が良好であるとともに、放熱体４２のための筐体３２貫通部分に格別な配慮を要するものではない。
【００３５】図（ａ）に示される熱伝導体４１と放熱体４２とが結合されない状態では、複数の放熱体４２は支持手段と押圧手段とにより密着した縮小状態であり、塵埃などの侵入が防止される。
【００３６】図（ｂ）に示される熱伝導体４１と放熱体４２とが結合された状態では、複数の放熱体４２が分離独立状態に位置されるから、空間への露出表面積が、すべて最大となる。
【００３７】図２に、本発明放熱構造第１の一実施形態における、熱伝導体４１の具体的詳細な側断面図（ａ）と、背面視正面図（ｂ）と、が示される。熱伝導体４１は、電子装置ユニット３３背面へ取り付けるための、基部である四辺形の取り付け座４５と、その四隅に取り付けねじ挿通用の皿孔４６と、先端方向が順次所定差で小径となる第１の段部４７−１、第２の段部４７−２、第３の段部４７−３、第４の段部４７−４、が同一中心軸上に形成されており、中心にはヒートパイプ挿入孔４８が形成されている。
【００３８】第１の段部４７−１〜第４の段部４７−４すべては円柱形である。また、それぞれの段部４７の先端角周囲には挿入を容易とするための面取りＣが、すべてに施されている。
【００３９】図３を参照すると、熱伝導体４１を電子装置ユニット３３の背面に取り付ける状態の分離した斜視図が示される。電子装置ユニット３３の背面にはヒートパイプ３９の放熱端が貫通して突出されており、周囲の四箇所には取り付け用のねじ孔４９が設けられている。
【００４０】ヒートパイプ３９に突出端に熱伝導体４１のヒートパイプ挿入孔４８を挿入させて取り付け座４５を背面にあてがい、四隅の皿孔４６に取り付け用ねじ５１を挿通させるとともに、ねじ孔４９にねじ込み締め付けて固定させる。
【００４１】ヒートパイプ３９を熱伝導体４１に挿入させる際に、相互間の熱伝導を良好とするために、公知な伝熱用のコンパウンドあるいは伝熱用グリス、などを塗布する。
【００４２】図４ならびに図５に、本発明放熱構造第１の一実施形態における、放熱体４２の具体的詳細な背面視正面図が示される。図４の図（ａ）は基部であるところの四辺形をなす取り付け座５５であり、四隅に取り付けねじ挿通用のねじ挿通孔５６と、中央に熱伝導体４１が挿入される貫通孔５７、および、その周囲に等間隔の８個所にねじ孔５８、が形成されてなる。
【００４３】図（ｂ）は、第１の放熱体４２−１であり、円筒部６１−１と円板状の放熱ひれ部６２−１とが一体形成されており、円筒部６１−１の内径は熱伝導体４１の第２の段部４７−２が丁度嵌まり合える大きさである。放熱ひれ部６２−１周囲に等間隔の８個所にガイド孔６３が形成されてなる。
【００４４】図（ｃ）は、第２の放熱体４２−２であり、円筒部６１−２と円板状の放熱ひれ部６２−２とが一体形成されており、円筒部６１−２の内径は熱伝導体４１の第３の段部４７−３が丁度嵌まり合える大きさである。放熱ひれ部６２−２周囲に等間隔の、垂直線上以外の６個所にガイド孔６４が形成されてなる。
【００４５】図５の図（ａ）は、第３の放熱体４２−３であり、円筒部６１−３と円板状の放熱ひれ部６２−３とが一体形成されており、円筒部６１−３の内径は熱伝導体４１の第４の段部４７−４が丁度嵌まり合える大きさである。放熱ひれ部６２−３周囲に等間隔の、垂直線上と左４５°上側から右４５°下側の斜め線上以外の４個所にガイド孔６５が形成されてなる。
【００４６】図（ｂ）は、第４の放熱体４２−４であり、円筒部６１−４と円板状の放熱ひれ部６２−４とが一体形成されており、円筒部６１−４は、この場合中実の円柱形であり、端面は熱伝導体４１の先端面と接触し得る。放熱ひれ部６２−４周囲に、右４５°上側から左４５°下側の斜め線上の２個所にガイド孔６６が形成されてなる。
【００４７】図６ならびに図７に、本発明放熱構造の各実施形態に適用されるべき、支持手段であるガイドピン７１と、押圧手段であるコイルばね８１と、がそれぞれ側面図と正面図とに示される。
【００４８】ガイドピン７１は、軸部７２と、軸部７２の一端側にねじ７３、他端側に頭部７４と頭部７４の端面にねじ回し工具用の溝７５、が形成されてなる。軸部７２の長さＰＬは後述の、それぞれの形態の部分に応じて設定される。コイルばね８１の長さＳＬについても同様である。
【００４９】図８は、放熱体の組み体４３を分離状態の斜視図に示す。取り付け座５５に、第１の放熱体４２−１を、コイルばね８１−１を組み合わせた２本のガイドピン７１−１で、中心を通る対称位置の、ガイド孔６３とねじ孔５８とに挿通させてねじ込み取り付ける。
【００５０】第２の放熱体４２−２を、コイルばね８１−２を組み合わせた２本のガイドピン７１−２で、中心を通る対称位置の、ガイド孔６４と第１の放熱体４２−１のガイド孔６３とに挿通させ、取り付け座５５のねじ孔５８にねじ込み取り付ける。
【００５１】第３の放熱体４２−３を、コイルばね８１−３を組み合わせた２本のガイドピン７１−３で、中心を通る対称位置の、ガイド孔６５と第２の放熱体４２−２のガイド孔６４、第１の放熱体４２−１のガイド孔６３とに挿通させ、取り付け座５５のねじ孔５８にねじ込み取り付ける。
【００５２】最後に、第４の放熱体４２−４を、コイルばね８１−４を組み合わせた２本のガイドピン７１−４で、中心を通る対称位置の、ガイド孔６６と第３の放熱体４２−３のガイド孔６５、第２の放熱体４２−２のガイド孔６４、第１の放熱体４２−１のガイド孔６３とに挿通させ、取り付け座５５のねじ孔５８にねじ込み取り付ける。
【００５３】以上のようにして組み立てることにより、放熱体の組み体４３となるから、取り付け座５５の四隅のねじ挿通孔５６に、取り付け用ねじを挿通させるとともに電子装置３１の筐体３２（図１）背面のねじ孔にねじ込み取り付ける。
【００５４】ガイドピン７１の長さＰＬは、第１の放熱体４２−１を取り付ける長さが最も短く、それ以後の長さは順次長くなるように設定されている。理由は、たとえば第３の放熱体４２−３を取り付けるには、それ以前に取り付けられている第２の放熱体４２−２と第１の放熱体４２−１の厚さの和分以上適宜に長く設定する必要からである。
【００５５】コイルばね８１の長さＳＬについても後述するような関係に設定されるが、圧縮の復元力、すなわちばね圧力は、線径と巻数ならびに自由長とが適正となるようそれぞれに設定される。
【００５６】以上のようにして筐体３２の背面に取り付けられた状態が図９の側断面図に示される。図９はヒートパイプ３９の図示省略された熱伝導体４１が挿入されてそれぞれの段部４７が嵌まり合うとともに、先端面が第４の放熱体４２−４の端面に丁度接触された状態に示されている。
【００５７】図９から図１３までは、挿入過程の順序を示すものであり、理解を容易とするために、あえて同一断面図中にガイドピン７１−１〜７１−４すべてを図示させてある。
【００５８】図９を参照すると、放熱体４２−１〜４２−４は、支持手段であるガイドピン７１によってすべて同一軸上に支持されるとともに、押圧手段であるコイルばね８１それぞれの圧縮復元力により相互間が押圧されており、それぞれの間が近接密着し第１の放熱体４２−１は基部である取り付け座５５に接している。この状態はコイルばね８１の柔軟な初期圧縮力で押圧されていることにほかならない。
【００５９】図１０を参照すると、熱伝導体４１が図９の状態から押し込まれ挿入された位置の状態が示され、熱伝導体４１の第３の段部４７−３と第４の段部４７−４との境界端面が、第３の放熱体４２−３の端面に接し、第４の段部４７−４の先端面が第４の放熱体４２−４と第３の放熱体４２−３の端面との間に所定の隙間を形成させるとともに、その分コイルばね８１−４を圧縮させている。
【００６０】図１１を参照すると、熱伝導体４１が図１０の状態から押し込まれ挿入された位置の状態が示され、熱伝導体４１の第２の段部４７−２と第３の段部４７−３との境界端面が、第２の放熱体４２−２の端面に接し、第３の放熱体４２−３と第２の放熱体４２−２の端面との間に所定の隙間を形成させるとともに、その分コイルばね８１−３を圧縮させている。
【００６１】第３の放熱体４２−３と第４の放熱体４２−４との相対位置関係は同じであるものの、位置は押し込まれた分移動させられ、コイルばね８１−４がその分一層圧縮されている。
【００６２】図１２を参照すると、熱伝導体４１が図１１の状態から押し込まれ挿入された位置の状態が示され、熱伝導体４１の第１の段部４７−１と第２の段部４７−２との境界端面が、第１の放熱体４２−１の端面に接し、第２の放熱体４２−２と第１の放熱体４２−１の端面との間に所定の隙間を形成させるとともに、その分コイルばね８１−２を圧縮させている。
【００６３】第２の放熱体４２−２、第３の放熱体４２−３、第４の放熱体４２−４、それぞれの相対位置関係は同じであるものの、位置は押し込まれた分移動させられ、コイルばね８１−３、８１−４がその分一層圧縮されている。
【００６４】図１３を参照すると、熱伝導体４１が図１２の状態から押し込まれ挿入された最終位置の状態が示され、第１の放熱体４２−１の放熱ひれ部６２−１と取り付け座５５の端面との間に所定の隙間が形成されるとともに、その分コイルばね８１−１を圧縮させている。
【００６５】第１の放熱体４２−１、第２の放熱体４２−２、第３の放熱体４２−３、第４の放熱体４２−４、それぞれの相対位置関係は同じであるものの、位置は押し込まれた分移動させられ、それぞれのコイルばね８１−２、８１−３、８１−４がその分一層圧縮されている。
【００６６】図１３の状態は、すなわち、すべての放熱体４２が熱伝導体４１の段部の端面、および段部の周囲面と貫通孔の内面とに熱的に接触させられていることにほかならない。とくに段部の端面との接触はコイルばねの圧縮復元力によって押圧接触させられることから、確実な熱伝達が行なわれる。したがって、熱伝達はそれぞれの放熱体４２−１〜−４に分散して伝導され空間に放熱させられる。
【００６７】電子装置ユニット３３の引き出しに応じては、上記の順序と逆の過程をたどり、図９に示されるようになった後に引き出される。図１３に示されるように、各放熱体４２−１〜−４間に所定間隔の隙間が与えられて、熱伝導体４１との熱伝導が分散されるとともに確実なものとなるのであるが、この隙間に塵埃などの入り込む可能性がある。そこでこのようなことを阻止することの閉塞手段について図１４を参照して説明する。
【００６８】図１４は側断面図で、図（ａ）は柔軟な環状の弾性体リング８５であり、たとえばウレタンゴムスポンジからなる。図（ｂ）には放熱体４２−４（４２）の端面にリング溝８６が形成される。
【００６９】溝８６内に弾性体リング８５を挿入させた状態が図（ｃ）に示され、放熱体４２−４の端面から弾性体リング８５が所定量突出される。弾性体リング８５の両側面の角とリング溝８６の開口側の角とは、弾性体リングの変形に支障のないよう適宜な面取りが施されている。
【００７０】また、円筒部６１−４（６１）と放熱ひれ部６２−４（６２）との隅角には適宜な円弧Ｒが付与されており、急激な断面形状の変化をなくして熱の伝達が放熱ひれ部６２へ円滑に行なわれるよう配慮されている。このようなことは本発明における各実施形態のすべてに、適宜任意に適用され得ることである。
【００７１】図１５は、閉塞手段が放熱体の組み体４３に適用された状態の要部側断面図であって、図（ａ）は放熱体４２の接近状態、図（ｂ）は放熱体４２に熱伝導体４１が挿入された状態、がそれぞれ示される。
【００７２】図（ａ）は放熱体４２の位置状態が図９と同じであって、弾性体リング８５はリング溝８６内に圧縮状態に収容されている。図（ｂ）は放熱体４２の位置状態が図１３と同じであって、弾性体リング８５が復元状態となって隙間間を閉塞している。
【００７３】熱伝導体４１と放熱体の組み体４３との関係については、既述のとおりであるから、同等部分には同一符号を付して、ここでの説明を省略するので、必要に応じて前述の説明を図とともに参照されたい。
【００７４】このようにして、放熱体４２間の隙間は弾性体リング８５の接触によって確実に閉塞されるから、塵埃などの侵入は阻止され、熱伝導体４１との接触部分に熱的な接触障害の生じることがない。
【００７５】図１４の図（ｂ）における状態の弾性体リング８５の、放熱体４２からの突出長さは、図１５の図（ｂ）におけるそれよりも長く設定されていることは、もちろんのことである。
【００７６】この放熱体間の隙間閉塞手段については、本発明におけるすべての実施の形態に組み合わせ適用し得るものである。図１６は、放熱体４２の放熱ひれ部６２の変形例の側断面図である。図（ａ）によると、放熱ひれ部６２の周囲に同種の金属でなる拡張用の放熱ひれ８８を嵌め込み、溶接し一体化することにある。
【００７７】このようにすることで、放熱体４２単体の放熱量を増加させることが可能となり、放熱体の組み体４３の部位による熱伝達量の多少に応じて、適宜に調整し得る。
【００７８】図（ｂ）は、放熱体４２の放熱ひれ部６２の周囲に、同種の金属でなる拡張用の放熱ひれ９１を重ね合わせて溶接し一体化することにある。拡張用の放熱ひれ９１には放熱ひれ部６２のガイド孔６５に対応して大径な逃げ孔９２を形成する。このようにすることで、同様の作用、効果が達成される。
【００７９】この発明形態についても、本発明におけるすべての実施の形態に組み合わせ適用し得るものである。図１７は、本発明放熱構造第２の一実施形態の要部が側断面図に示される。図（ａ）は第１の一実施形態における図９に対応し、図（ｂ）は図１３に対応した態様が示される。
【００８０】本発明の構成は、端的には放熱体４２の方向を第１の一実施形態とは逆にしたことにある。すなわち、放熱ひれ部６２側が第１の一実施形態にあっては、基部側である取り付け座５５から遠ざかる方向としたが、取り付け座５５側としたことにある。作用、効果において、前実施形態と同様である。
【００８１】したがって、実際には異なるものの理解を容易とするために、あえて対応する各構成部分には同一符号を付して示し、詳細説明は省略する。なお、各放熱体４２の円筒部６１の内径の面取りは図示される面、すなわち、取り付け座５５側である。
【００８２】ついで、本発明放熱構造第３の一実施形態について、図１８ないし図２０を参照して説明する。図１８は、取り付け座１０１の背面視正面図であり、四辺形の四隅に取り付けねじ用のねじ挿通孔１０２と、中央に熱伝導体４１が挿入される貫通孔１０３、および、中心線上を通る対称位置の２個所のねじ孔１０４、とが形成されてなる。
【００８３】図１９は、放熱体１０５であり、図（ａ）は側断面図、図（ｂ）は背面視正面図、に示される。円筒部１０６と円板状の放熱ひれ部１０７とが一体化されており、円筒部１０６の内径は熱伝導体４１の各段部４７が丁度嵌まり合える大きさに設定される。
【００８４】放熱ひれ部１０７の周囲には、中心線上を通る対称位置の２個所にガイド孔１０８と、同じく２個所に柱状の突起１１１と、その突起１１１を貫通するねじ孔１１２と、がそれぞれ直交位置に形成されている。
【００８５】放熱体１０５は、本実施形態にあっては、４種類の形状構成からなり、円筒部１０６の大きさと、突起１１１ならびにねじ孔１１２の有無と、により、第１の放熱体１０５−１、第２の放熱体１０５−２、第３の放熱体１０５−３、第４の放熱体１０５−４、とからなる。放熱体１０５は切削加工であってもよいが、アルミニウム合金のダイカスト鋳造による製法が好ましい。
【００８６】熱伝導体は、図１ないし図３を参照して説明したと、構成において同じであるので、ここでの説明は省略するが、必要に応じて同図ならびに既述の説明を参照されたい。なお、熱伝導体４１ならびに各段部４７については同一符号を付して示し、ヒートパイプ３９についても図示煩雑となることから便宜上省略して示す。
【００８７】支持手段であるガイドピン７１は図６に示されると同じであり、押圧手段であるコイルばね８１についても図７に示されると同じであることから、同様にここでの説明は省略する。
【００８８】図２０の図（ａ）には、本発明実施形態の要部側断面図が示され、この図を参照して放熱体の組み体１１５の構成について、組み立て手順とともに説明する。なお、図（ａ）では熱伝導体４１が放熱体の組み体１１５内に挿入されてはいるものの、いずれの放熱体１０５をも押圧移動させてはいない状態が示される。
【００８９】まず、取り付け座１０１に、第１の放熱体１０５−１を、コイルばね８１を組み合わせた２本のガイドピン７１で、ガイド孔１０８と取り付け座１０１のねじ孔１０４とに挿通させてねじ込み取り付ける。
【００９０】第２の放熱体１０５−２を、コイルばね８１を組み合わせた２本のガイドピン７１で、ガイド孔１０８と第１の放熱体１０５−１のねじ孔１１２とに挿通させてねじ込み取り付ける。
【００９１】第３の放熱体１０５−３を、コイルばね８１を組み合わせた２本のガイドピン７１で、ガイド孔１０８と第２の放熱体１０５−２のねじ孔１１２とに挿通させてねじ込み取り付ける。
【００９２】最後に、第４の放熱体１０５−４を、コイルばね８１を組み合わせた２本のガイドピン７１で、ガイド孔１０８と第３の放熱体１０５−３のねじ孔１１２とにねじ込み取り付ける。
【００９３】以上のようにして組み立てることにより、放熱体の組み体１１５となるから、取り付け座１０１の四隅のねじ挿通孔１０２に、取り付け用ねじを挿通させるとともに電子装置３１の筐体３２（図１の放熱体の組み体４３に代えて）背面のねじ孔にねじ込み取り付ける。
【００９４】図２０においても、ガイド孔１０８と突起１１１との位置関係は、隣接する各段ごとに相違するのであるが、理解を容易とするために、あえて同一断面図上に示してあることに留意されたい。
【００９５】図２０の図（ａ）から明らかなように、放熱体１０５の円筒部１０６の貫通孔の内径は、熱伝導体４１の各段部４７に丁度嵌まり合えるように、基部である取り付け座１０１側が大きく、先端方向へ順次小径となるように設定されているが、第４の放熱体１０５−４の円筒部１０６−４には、貫通孔は設けられておらず、突起１１１ならびにねじ孔１１２も設けられていない。
【００９６】本発明実施形態によれば、ガイドピン７１は、放熱体１０５−１と取り付け座１０１、ならびに、隣接する放熱体１０５間を、それぞれ結合連結させるのみであるから、すべて同一長さとすることができ、コイルばね８１についても同様である。取り付け座１０１についてもねじ孔１０４は一対のみでこと足りる。
【００９７】図（ｂ）を参照すると、電子装置の筐体３２内に電子装置ユニット３３が押し込まれ挿入された状態、すなわち、放熱体の組み体１１５内に熱伝導体４１が押し込まれた状態が示される。
【００９８】この状態では、熱伝導体４１の各段４７−１〜４７−４が、それぞれの放熱体１０５−１〜１０５−４の端面に押圧状態となって、熱伝達を良好とする接触がなされるとともに、各放熱体１０５間にそれぞれ隙間が形成されている。
【００９９】このような状態となる過程では、隣接するコイルばね８１は圧縮された状態の相対関係位置を維持しして移動させられるのみであり、移動につれての順次圧縮量の増加されることはない。
【０１００】本実施形態においても、各放熱体１０５の向きを前後（図示左右）の逆方向とすることはもちろん可能なことであるが、この場合には取り付け座１０１のねじ孔１０４に突起１１１を設けておく必要がある。
【０１０１】さらに、本発明放熱構造第４の一実施形態について、要部構成側断面図を示す図２１を参照して説明する。図（ａ）では熱伝導体が放熱体の組み体内に挿入されているものの、いずれの放熱体も押圧移動させていない状態が示される。
【０１０２】熱伝導体１２１は、テーパ面１２２を有してなる台形の円錐形状であり、先端は平坦面に形成された截頭円錐形である。放熱体の組み体１２５は、基部であるところの取り付け座１２６に組み立てられたものである。取り付け座１２６は四辺形をなし、図示されない四隅の取り付けねじ用のねじ挿通孔と、中央に熱伝導体１２１が挿入されるテーパ孔１２７、および、その周囲に等間隔の８個所にねじ孔１２８（図は２個所のみが示される）、とが形成されている。
【０１０３】取り付け座１２６の外形、四隅のねじ挿通孔、ねじ孔１２８、は基本的に図４の図（ａ）に示される形状と同じである。相違するのは貫通孔５７がテーパ孔１２７となっている。
【０１０４】第１の放熱体１３１−１は、円筒部１３２−１と円板状の放熱ひれ部１３３−１とが一体形成されており、円筒部１３２−１の内形は熱伝導体１２１のテーパ面１２２の所定範囲が丁度嵌まり合える大きさのテーパ孔である。放熱ひれ部１３３−１の周囲等間隔の８個所に、図４の図（ｂ）に示されると同様にガイド孔１３４が形成されてなる。
【０１０５】第２の放熱体１３１−２は、円筒部１３２−２と円板状の放熱ひれ部１３３−２とが一体形成されており、円筒部１３２−２の内形は熱伝導体１２１のテーパ面１２２の所定範囲が丁度嵌まり合える大きさのテーパ孔である。放熱ひれ部１３３−２の周囲等間隔の、背面視垂直線上以外の６個所に、図４の図（ｃ）に示されると同様にガイド孔１３５が形成されてなる。
【０１０６】第３の放熱体１３１−３は、円筒部１３２−３と円板状の放熱ひれ部１３３−３とが一体形成されており、円筒部１３２−３の内形は熱伝導体１２１のテーパ面１２２の所定範囲が丁度嵌まり合える大きさのテーパ孔である。放熱ひれ部１３３−３の周囲等間隔の、背面視垂直線上と左４５°上側から右４５°下側の斜め線上以外の４個所に、図５の図（ａ）に示されると同様にガイド孔１３６が形成されてなる。
【０１０７】第４の放熱体１３１−４は、円筒部１３２−４と円板状の放熱ひれ部１３３−４とが一体形成されており、円筒部１３２−４は、この場合中実の円柱形であり、端面は熱伝導体１２１の先端面と接触し得る。放熱ひれ部１３３−４の周囲、背面視右４５°上側から左４５°下側の斜め線上の２個所に、図５の図（ｂ）に示されると同様にガイド孔１３７が形成されてなる。
【０１０８】本実施形態の支持手段と押圧手段とは、図６ならびに図７に示されるガイドピン７１とコイルばね８１とが適用され得る。以上の構成で、組み立て手順について記述すると、取り付け座１２６に、第１の放熱体１３１−１を、コイルばね８１−１を組み合わせた２本のガイドピン７１−１で、中心を通る対称位置の、ガイド孔１３４とねじ孔１２８とに挿通させてねじ込み取り付ける。
【０１０９】第２の放熱体１３１−２を、コイルばね８１−２を組み合わせた２本のガイドピン７１−２で、中心を通る対称位置の、ガイド孔１３５と第１の放熱体１３１−１のガイド孔１３４とに挿通し、取り付け座１２６のねじ孔１２８にねじ込み取り付ける。
【０１１０】第３の放熱体１３１−３を、コイルばね８１−３を組み合わせた２本のガイドピン７１−３で、中心を通る対称位置の、ガイド孔１３６と第２の放熱体１３１−２のガイド孔１３５、第１の放熱体１３１−１のガイド孔１３４とに挿通し、取り付け座１２６のねじ孔１２８にねじ込み取り付ける。
【０１１１】最後に、第４の放熱体１３１−４を、コイルばね８１−４を組み合わせた２本のガイドピン７１−４で、中心を通る対称位置の、ガイド孔１３７と第３の放熱体１３１−３のガイド孔１３６、第２の放熱体１３１−２のガイド孔１３４、第１の放熱体１３１−１のガイド孔１３４とに挿通し、取り付け座１２６のねじ孔１２８にねじ込み取り付ける。
【０１１２】以上のようにして組み立てることにより、放熱体の組み体１２５となるから、取り付け座１２６の四隅のねじ挿通孔に、取り付け用ねじを挿通させるとともに電子装置３１の筐体３２（図１）背面のねじ孔にねじ込み取り付ける。
【０１１３】ガイドピン７１の長さＰＬは、第１の放熱体１３１−１を取り付ける長さが最も短く、それ以後の長さは順次長くなるように設定されている。たとえば第３の放熱体１３１−３を取り付けるには、それ以前に取り付けられている第２の放熱体１３１−２と第１の放熱体１３１−１の厚さの和分以上適宜に長く設定させる必要がある。
【０１１４】コイルばね８１の長さＳＬについても同様な関係に設定されるが、圧縮の復元力、すなわちばね圧力は、線径と巻数ならびに自由長とが適正となるようそれぞれ設定させる。
【０１１５】以上のようにして筐体３２の背面に取り付けられた状態が図２１の図（ａ）の側断面図に示される。図２１はヒートパイプ３９の図示省略された熱伝導体１２１が挿入されて、先端面が第４の放熱体１３１−４の端面に丁度接触された状態に示される。
【０１１６】図（ａ）では、放熱体１３１−１〜１３１−４は、支持手段であるガイドピン７１によって、すべて同一軸上に支持されるとともに、押圧手段であるコイルばね８１それぞれの圧縮復元力により相互間が押圧されており、それぞれの間が近接密着し第１の放熱体１３１−１は取り付け座１２６に接している。この状態は柔軟なコイルばね８１の初期圧縮力で押圧されていることにほかならない。
【０１１７】取り付け座１２６のテーパ孔１２７、ならびに第１の放熱体１３１−１〜第３の放熱体１３１−３の、各円筒部１３２−１〜−３のテーパ孔は、熱伝導体１２１のテーパ面１２２の所定範囲長が嵌まり合える大きさとのみ示したが、実際には、たとえば取り付け座１２６のテーパ孔１２７の小径側の径よりも、第１の放熱体１３１−１の大径側の径が、図からは明確に識別し得ないが、所定径小径に設定されている。
【０１１８】このようなことは、第１の放熱体１３１−１と第２の放熱体１３１−２との関係について同様なことであり、第２の放熱体１３１−２と第３の放熱体１３１−３についても同様である。
【０１１９】図（ｂ）を参照すると、熱伝導体１２１が図（ａ）の状態から押し込まれ挿入された最終位置の状態が示され、第１の放熱体１３１−１の放熱ひれ部１３３−１と取り付け座１２６の端面との間に所定の隙間が形成されるとともに、その分コイルばね８１−１を圧縮させている。
【０１２０】第１の放熱体１３１−１、第２の放熱体１３１−２、第３の放熱体１３１−３、第４の放熱体１３１−４、それぞれの相対位置関係についても、位置は押し込まれた分移動させられて隙間が形成され、それぞれのコイルばね８１−２、８１−３、８１−４の圧縮されていることが理解される。
【０１２１】図（ｂ）の状態は、すなわち、すべての放熱体１３１が熱伝導体１２１のテーパ面１２２と先端面とに熱的に接触させられていることにほかならない。とくにテーパ孔の接触はコイルばね８１の圧縮復元力によって押圧面接触させられていることから、確実な熱伝達が行なわれる。したがって、熱伝達はそれぞれの放熱体１３１−１〜−４に分散して伝導され空間に放熱させられる。
【０１２２】電子装置ユニット３３の引き出しに応じては、挿入と逆順序の過程をたどり、図（ａ）に示されるようになった後に引き出される。熱伝導体１２１を円錐のテーパ面１２２としたことにより、安定した面接触が得られるが、引き抜きを容易とするために、テーパの角度を摩擦角以上にすることが肝要なことである。
【０１２３】本発明実施形態にあっては、放熱ひれ部１３３を基部である取り付け座１２６側としたが、図９、図１０に示されるような遠端側とすることも、もちろん可能なことであり、その作用、効果において差異はない。
【０１２４】本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく支、たとえば、支持手段を中心と対称配置させることであれば、２本でなく３本以上とし得る。また、放熱体についても複数であれば適宜な任意数にして分散放熱させることが可能である。放熱ひれ部も円板状でなく、多角形などを適用し得る。そのほか、放熱体の組み体についても、最先端の放熱体に貫通孔、テーパ孔を設けて熱伝導体を嵌合させることも含まれ得る。
【０１２５】
【発明の効果】以上、詳細に説明のように本発明放熱構造によると、基部側が大径で先端側が順次小径な複数段を有してなる熱伝導体と、この熱伝導体の外側に嵌まり合い基部側が大径で先端側が順次小径となる嵌合孔をそなえてなる複数の放熱体と、からなり、複数の放熱体は押圧手段で基部側に押圧されて熱伝導体が嵌合孔に挿入されることで熱伝導体の各段により、それぞれの間隔が押し広げられ、熱伝導体の各段ごとにそれぞれ熱接触されるようにしたものである。
【０１２６】または、基部側が大径で先端側が小径となる錘形の熱伝導体と、この熱伝導体の外側に嵌まり合い基部側が大径で先端側が小径となる錘形の嵌合孔をそれぞれにそなえてなる複数の放熱体と、からなり、複数の放熱体は押圧手段で基部側に押圧され熱伝導体が嵌合孔に挿入されることで、熱伝導体と接触しそれぞれの間隔が押し広げられ熱伝導体の面にそれぞれ熱接触されるようにしたものである。
【０１２７】したがって、電子装置ユニットなどの小型化が可能となり、取り扱い操作性が向上する。電動ファンなどのような保守を必要としない。電子装置ユニットなどの構成部品数を少なくすることができるから、組み立て作業が簡略となり、低コスト化が可能となる。熱を分散させて確実に伝熱させ放熱させることができる。放熱量を最適状態に可変設定し得る。接触面をテーパ面とすることで、確実な接触信頼性と安定した姿勢が得られる。電子・通信装置以外の装置への適用も、もちろん可能なことである。など、実用上の効果は、きわめて顕著なものである。
【出願人】 【識別番号】０００００５２２３
【氏名又は名称】富士通株式会社
【出願日】 平成１０年（１９９８）１月１２日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】井桁 貞一
【公開番号】 特開平１１−２０４９７７
【公開日】 平成１１年（１９９９）７月３０日
【出願番号】 特願平１０−４０８３