特許 6525278 放熱構造及び電子装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6525278

(24)【登録日】2019年5月17日

(45)【発行日】2019年6月5日

(54)【発明の名称】放熱構造及び電子装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 7/20 20060101AFI20190527BHJP

   H05K 5/02 20060101ALI20190527BHJP

【ＦＩ】

   H05K7/20 B

   H05K7/20 F

   H05K5/02 T

【請求項の数】10

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-220336(P2016-220336)

(22)【出願日】2016年11月11日

(65)【公開番号】特開2018-78231(P2018-78231A)

(43)【公開日】2018年5月17日

【審査請求日】2018年3月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000227205

【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】田中 章裕

【審査官】 酒井 恭信

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−０６５８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−１４６９３０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０２−００４２８７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１０−２４６８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０２４３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５９３１０００（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ７／２０

Ｈ０５Ｋ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒状の筐体と、
前記筐体の内部に挿入される、前記筐体の中心軸に垂直な平面における外形が円形の内部ユニットと、
内側が前記内部ユニットの外側の曲率半径と同じ曲率半径を有し前記内部ユニットの外周面と接触する円弧状の第１の熱伝導部材と、
内側が前記第１の熱伝導部材の外側の曲率半径と同じ曲率半径を有し前記第１の熱伝導部材の外周面に接触する円弧状の第２の熱伝導部材とを備え、
前記第１の熱伝導部材と前記第２の熱伝導部材との組を複数有し、
前記中心軸に垂直な平面において、前記第１の熱伝導部材の内側の曲率中心と外側の曲率中心とは所定距離だけ離れており、かつ、前記第２の熱伝導部材の内側の曲率中心と外側の曲率中心とは前記所定距離だけ離れており、
前記内部ユニットの曲率中心は、前記第１の熱伝導部材の内側の曲率中心、及び前記第２の熱伝導部材の外側の曲率中心と一致し、
前記第１の熱伝導部材と前記第２の熱伝導部材とが円周軌道に沿って相対的に変位可能に構成され、
前記第１の熱伝導部材と前記第２の熱伝導部材とが円周軌道に沿って相対的に変位することで、前記第２の熱伝導部材の外側の少なくとも一部が前記筐体の内面に接触させられ、前記内部ユニットが前記筐体の内部に保持される電子装置。

【請求項2】

前記第２の熱伝導部材と前記筐体の内面との間に、柔軟性を有する第３の熱伝導部材を更に有し、前記第２の熱伝導部材の外側の少なくとも一部は前記第３の熱伝導部材を介して前記筐体の内面に接触させられる請求項１に記載の電子装置。

【請求項3】

前記第１の熱伝導部材及び前記第２の熱伝導部材の少なくとも一方が金属材料から成り、前記第３の熱伝導部材が熱伝導性を有するゴム部材から成る請求項２に記載の電子装置。

【請求項4】

前記第１の熱伝導部材と前記第２の熱伝導部材とが円周軌道に沿って相対的に変位することで、前記内部ユニットの中心から見た前記第１の熱伝導部材の厚みと前記第２の熱伝導部材の厚みとの和が変化する請求項１から３何れか１項に記載の電子装置。

【請求項5】

前記内部ユニットは、前記内部ユニットの中心から見た前記第１の熱伝導部材の厚みと前記第２の熱伝導部材の厚みとの和が前記筐体の内面と前記内部ユニットの外周との間の距離よりも小さくされた状態で前記筐体の内部に挿入され、前記内部ユニットが前記筐体に挿入された後、前記第１の熱伝導部材と前記第２の熱伝導部材とが円周軌道に沿って相対的に変位され、前記第２の熱伝導部材の外側の少なくとも一部が前記筐体の内面に接触させられる請求項４に記載の電子装置。

【請求項6】

前記第２の熱伝導部材が、前記第１の熱伝導部材に対して円周軌道に沿って変位可能に構成される請求項１から５何れか１項に記載の電子装置。

【請求項7】

前記筐体の前記中心軸に沿った方向の両端に、前記第１の熱伝導部材を固定する固定部材を更に有する請求項６に記載の電子装置。

【請求項8】

前記中心軸に沿った方向に延び、傾斜面が形成された突起部を有するシャフトを更に有し、
前記第２の熱伝導部材は前記突起部の傾斜面に対応した切り欠きを有し、
前記シャフトは前記中心軸に沿った方向に前記固定部材に対して変位可能に構成されており、前記突起部が傾斜面に沿って前記第２の熱伝導部材の前記切り欠きを押すことで、前記第２の熱伝導部材が、前記シャフトの変位量に応じた量だけ前記円周軌道に沿って回転させられる請求項７に記載の電子装置。

【請求項9】

前記固定部材は、前記第１の熱伝導部材の外周に沿って形成されたスリットを有し、
前記第２の熱伝導部材は、前記スリットに挿入される突起を有する請求項７又は８に記載の電子装置。

【請求項10】

内側が、円筒状の筐体の内部に挿入される、前記筐体の中心軸に垂直な平面における外形が円形の内部ユニットの外周の曲率半径と同じ曲率半径を有し前記内部ユニットの外周面と接触する円弧状の第１の熱伝導部材と、
内側が前記第１の熱伝導部材の外側の曲率半径と同じ曲率半径を有し前記第１の熱伝導部材の外周面と接触する円弧状の第２の熱伝導部材とを備え、
前記第１の熱伝導部材と前記第２の熱伝導部材との組を複数有し、
前記中心軸に垂直な平面において、前記第１の熱伝導部材の内側の曲率中心と外側の曲率中心とは所定距離だけ離れており、かつ、前記第２の熱伝導部材の内側の曲率中心と外側の曲率中心とは前記所定距離だけ離れており、
前記第１の熱伝導部材の内側の曲率中心、及び前記第２の熱伝導部材の外側の曲率中心は、前記内部ユニットの曲率中心と一致し、
前記第１の熱伝導部材及び前記第２の熱伝導部材は、円周軌道に沿って相対的に変位可能に構成され、
前記第１の熱伝導部材と前記第２の熱伝導部材とが円周軌道に沿って相対的に変位することで、前記第２の熱伝導部材の外側の少なくとも一部が前記筐体の内面に接触させられ、前記内部ユニットを前記筐体の内部に保持する放熱構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放熱構造及び電子装置に関し、更に詳しくは、円筒状の筐体の内部に挿入される内部ユニットから発せられた熱を放熱する放熱構造、及びそのような放熱構造を含む電子装置に関する。

【背景技術】

【0002】

筐体の内部に発熱体である内部ユニットが収容される電子装置においては、内部ユニットから発せられる熱の放熱が重要である。例えば特許文献１及び２は、円筒状の筐体とその内部に挿入される内部ユニットとを有する電子装置における放熱構造を開示する。これら文献に記載の電子装置は、内部ユニットの外周にばね部材（弾性変形部材）を有する。ばね部材は、弾性変形させられた状態で円筒状の筐体の内部に挿入される。ばね部材は、円筒状の筐体の内部に接触し、内部ユニットから発せられた熱は、ばね部材を通じて円筒状の筐体に伝達される。このようにすることで、内部ユニットから発せされた熱の放熱が可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０−２４６８１９号公報

【特許文献2】特開２００１−２４３６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１及び２では、内部ユニットから発せられた熱は、ばね部材を通じて筐体に放熱される。しかしながら、特許文献１及び２に記載の電子装置では、内部ユニットと筐体との間には隙間が多く存在する。通常、空気は熱伝導率がばね部材に用いられる金属に比べ非常に低く、内部ユニットと筐体との間の隙間では、熱伝導はほとんど行われない。近年、熱源となる電子部品の高密度実装化が急速に進んできており、高密度化に伴い装置内部の発熱量も増加している。特許文献１及び２に記載の放熱構造では、ばね部材の熱伝導でのみ内部ユニットの熱を筐体へ伝えているため、熱伝導性は高くなく、装置に必要な冷却能力を得ることが困難になりつつある。

【0005】

また、特許文献１に記載の放熱構造では、内部ユニットを筐体内に挿入実装する際に、ばね部材を弾性変形させてばねを圧縮した状態とする必要があるため、ばね部材と筐体との間の摩擦力が大きい。特許文献１に記載の放熱構造では、内部ユニットを筐体内に挿入するときに大きな挿入力が必要であり、装置の製造現場では挿入のための専用設備が必要であり、また、必要な工数が増加する。特許文献２に記載された放熱構造では、弧状板部を筐体の内面に弾性的に接触させているため、特許文献１に記載の放熱構造に比べて、摩擦力を低減できる。しかしながら、特許文献１に記載の放熱構造おいても、ばね部材（弧状板部）を弾性変形させた状態で挿入するための専用設備が必要であるという問題がある。

【0006】

本発明は、上記に鑑み、内部ユニットの筐体内への挿入を容易にしつつ、内部ユニットと筐体の間の熱伝導性を向上できる放熱構造及び電子装置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】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明は、円筒状の筐体と、前記筐体の内部に挿入される、前記筐体の中心軸に垂直な平面における外形が円形の内部ユニットと、内側が前記内部ユニットの外側の曲率半径と同じ曲率半径を有し前記内部ユニットの外周面と接触する円弧状の第１の熱伝導部材と、内側が前記第１の熱伝導部材の外側の曲率と同じ曲率半径を有し前記第１の熱伝導部材の外周面に接触する円弧状の第２の熱伝導部材とを備え、前記中心軸に垂直な平面において、前記第１の熱伝導部材の内側の曲率中心と外側の曲率中心とは所定距離だけ離れており、かつ、前記第２の熱伝導部材の内側の曲率中心と外側の曲率中心とは所定距離だけ離れており、前記第１の熱伝導部材と前記第２の熱伝導部材とが円周軌道に沿って相対的に変位可能に構成される電子装置を提供する。

【0008】

本発明は、また、内側が、円筒状の筐体の内部に挿入される、前記筐体の中心軸に垂直な平面における外形が円形の内部ユニットの外周の曲率半径と同じ曲率半径を有し前記内部ユニットの外周面と接触する円弧状の第１の熱伝導部材と、内側が前記第１の熱伝導部材の外側の曲率と同じ曲率半径を有し前記第１の熱伝導部材の外周面と接触する円弧状の第２の熱伝導部材とを備え、前記中心軸に垂直な平面において、前記第１の熱伝導部材の内側の曲率中心と外側の曲率中心とは所定距離だけ離れており、かつ、前記第２の熱伝導部材の内側の曲率中心と外側の曲率中心とは所定距離だけ離れており、
前記第１の熱伝導部材及び前記第２の熱伝導部材は、円周軌道に沿って相対的に変位可能に構成される放熱構造を提供する。

【発明の効果】

【0009】

本発明の電子装置及び放熱構造は、内部ユニットの筐体内への挿入を容易にしつつ、内部ユニットと筐体の間の熱伝導性を向上することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係る放熱構造を有する電子装置を示す分解斜視図。

【図2】内部ユニットを含む挿入体と筐体とを示す斜視図。

【図3】電子装置の長軸方向の中央付近の断面の一部を示す断面図。

【図4】電子装置に用いられるリングを示す斜視図。

【図5】電子装置に用いられるシャフトを示す斜視図。

【図6】電子装置に用いられる第２の熱伝導部材を示す斜視図。

【図7A】電子装置の中心軸に沿った方向の中央付近における中心軸に垂直な方向の断面を示す断面図。

【図7B】筐体に挿入された内部ユニットを示す側面図。

【図8】は、図７Ａの一部を拡大して示す断面図。

【図9A】電子装置の中心軸に沿った方向の中央付近における中心軸に垂直な方向の断面を示す断面図。

【図9B】筐体に挿入された内部ユニットを示す側面図。

【図10】図８Ａの一部を拡大して示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る放熱構造を有する電子装置を示す分解斜視図である。電子装置１００は、筐体１０１と、筐体１０１の内部に挿入（収容）される内部ユニット１０２とを有する。電子装置１００は、更に、第１の熱伝導部材１０３、第２の熱伝導部材１０４、第３の熱伝導部材１０５、リング１０６、及びシャフト１０７を有する。

【0012】

筐体１０１は、円筒状の筐体である。筐体１０１の円筒の内部に挿入される内部ユニット１０２は、発熱体を有している。内部ユニット１０２は、例えば発熱する電子回路を含む回路ユニットとして構成されている。内部ユニット１０２の、円筒状の筐体１０１の中心軸に垂直な平面における外形は円形である。内部ユニット１０２は、例えば円柱状に形成される。内部ユニット１０２の円筒状の筐体１０１の中心軸に垂直な平面における直径は、筐体１０１の内径よりも小さい。

【0013】

内部ユニット１０２には、断面形状が円弧状の第１の熱伝導部材（ブロック）１０３及び第２の熱伝導部材１０４が積み重ねられる。円筒状の筐体１０１の中心軸に垂直な平面において、円弧状の第１の熱伝導部材１０３の内側の曲率半径は、内部ユニット１０２の外側の曲率半径と等しい。第１の熱伝導部材１０３は、その内側において内部ユニット１０２の外周面と接触する。円弧状の第２の熱伝導部材１０４の内側の曲率半径は、第１の熱伝導部材１０３の外側の曲率と等しい。第２の熱伝導部材１０４は、内側において、第１の熱伝導部材１０３の外周面に接触する。第１の熱伝導部材１０３及び第２の熱伝導部材１０４は、放熱構造を構成する。

【0014】

ここで、「内側」とは内部ユニット１０２に熱伝導部材が重ねられた場合に、内部ユニット１０２が存在する側を指す。また、「外側」とは、内部ユニット１０２に熱伝導部材が重ねられた場合に、内部ユニット１０２が存在する側の反対側を指す。

【0015】

第３の熱伝導部材１０５は、第２の熱伝導部材１０４に重ねられる。第３の熱伝導部材１０５は、第２の熱伝導部材１０４と筐体１０１の内面との接触性を向上させるために設けられている。第２の熱伝導部材１０４を筐体１０１の内面に良好に接触させることができる場合、第３の熱伝導部材１０５は省略してもよい。

【0016】

第１の熱伝導部材１０３、第２の熱伝導部材１０４、及び第３の熱伝導部材１０５は、それぞれ筐体１０１（または内部ユニット１０２）の長軸方向に沿って延びている。第１の熱伝導部材１０３、第２の熱伝導部材１０４、及び第３の熱伝導部材１０５の、内部ユニット１０２の長軸方向における全長は、例えば内部ユニット１０２の長軸方向の全長と等しい。図１の例では、第１の熱伝導部材１０３及び第２の熱伝導部材１０４は、紙面の上下方向に２分割されており、上下方向の両側から内部ユニット１０２を挟み込んでいる。

【0017】

第１の熱伝導部材１０３及び第２の熱伝導部材１０４は、例えば熱伝導率が高い金属材料から成る。第１の熱伝導部材１０３及び第２の熱伝導部材１０４は、例えばアルミニウム又はアルミニウムを含む合金から成る。第３の熱伝導部材１０５は、柔軟性を有する材料から成る。第３の熱伝導部材１０５は、例えば熱伝導性を有するゴム部材から成る。第３の熱伝導部材１０５は、例えば熱伝導性シリコンゴムなどの柔軟性と熱伝導性とを有する素材から成る放熱シートとして構成される。

【0018】

シャフト１０７は、２分割された上下の第１の熱伝導部材１０３及び第２の熱伝導部材１０４の間に配置される。図１では、２つのシャフト１０７が、内部ユニット１０２を挟んで互いに対向する位置に配置されている。第１の熱伝導部材１０３、第２の熱伝導部材１０４、及びシャフト１０７は、長軸方向の両端において、リング（固定部材）１０６に挟み込まれて固定される。第１の熱伝導部材１０３は、ねじ１０８を用いてリング１０６に固定される。第２の熱伝導部材１０４は、ねじ１１０を用いてリング１０６に固定される。シャフト１０７は、ねじ１０９を用いてリング１０６に固定される。リング１０６は、例えばステンレスなどの剛性の高い素材から成る。

【0019】

内部ユニット１０２に第１の熱伝導部材１０３、第２の熱伝導部材１０４、及び第３の熱伝導部材１０５を重ね、それらとシャフト１０７とをリング１０６を用いて長軸方向の両端から挟み込むことで、挿入体１１１が構成される。図２は、挿入体１１１の筐体１０１への挿入を示す。筐体１０１の円筒の内部には、上記のように組み立てられた内部ユニット１０２を含む挿入体１１１が挿入される。

【0020】

図３は、電子装置１００の長軸方向の中央付近の断面を示す。なお、図３においては、簡略化のため、第３の熱伝導部材１０５及びシャフト１０７などの図示を省略している。筐体１０１の中心軸に垂直な平面において、内部ユニット１０２の外周面の半径をｒとする。第１の熱伝導部材１０３において、内側の曲率半径は半径ｒに等しい。第１の熱伝導部材１０３の外側の曲率半径は、半径ｒよりも大きい半径Ｍであるとする。

【0021】

第２の熱伝導部材１０４において、内側の曲率半径は半径Ｍに等しい。また、第２の熱伝導部材１０４の外側の曲率半径は、半径Ｍよりも大きい半径Ｒであるとする。

【0022】

本実施形態に係る電子装置１００では、筐体１０１の中心軸に垂直な平面において、第１の熱伝導部材１０３の内側と外側とで、曲率中心の位置が異なる。別の言い方をすれば、第１の熱伝導部材１０３の内側の曲率中心と外側の曲率中心とは所定距離だけ離れている。また、第２の熱伝導部材１０４も、外側と内側とで曲率中心の位置が異なる。図３においては、第１の熱伝導部材１０３の内側の曲率中心と外側の曲率中心とは距離Ｌだけ離れている。また、第２の熱伝導部材１０４の内側の曲率中心と外側の曲率中心とは距離Ｌだけ離れている。

【0023】

第１の熱伝導部材１０３は、内側の曲率中心の位置が内部ユニット１０２の中心と一致するように、内部ユニット１０２に重ねられる。その場合、第１の熱伝導部材１０３の外側の曲率中心の位置は、内部ユニット１０２の中心から所定距離Ｌだけずれる。第２の熱伝導部材１０４の内側の曲率半径は、第１の熱伝導部材１０３の外側の曲率半径と等しい。このため、第２の熱伝導部材１０４を第１の熱伝導部材１０３に重ねると、第２の熱伝導部材１０４の内側の曲率中心の位置は、内部ユニット１０２の中心から所定距離Ｌだけずれることになる。

【0024】

第２の熱伝導部材１０４の外側の曲率半径Ｒは、筐体１０１の内面の半径よりも小さい。例えば、第２の熱伝導部材１０４の外側の曲率半径Ｒは、シート状の第３の熱伝導部材１０５の厚みの分だけ、筐体１０１の内面の半径よりも小さい。その場合、第２の熱伝導部材１０４の外側の曲率中心が筐体１０１及び内部ユニット１０２の中心と重なるように第２の熱伝導部材１０４を配置すると、筐体１０１の内面と内部ユニット１０２の外周面との間の距離と、第１の熱伝導部材１０３、第２の熱伝導部材１０４、及び第３の熱伝導部材１０５の厚みの合計とが等しくなる。

【0025】

本実施形態では、電子装置１００は、第１の熱伝導部材１０３と第２の熱伝導部材１０４とが、円周軌道に沿って相対的に変位可能に構成される。特に、本実施形態では、第１の熱伝導部材１０３はリング１０６（図１を参照）を用いて固定されており、第２の熱伝導部材１０４が、第１の熱伝導部材１０３に対して、その外周に沿って変位可能に構成される。

【0026】

第２の熱伝導部材１０４を第１の熱伝導部材１０３に対して回転変位させると、第２の熱伝導部材１０４の外周面上の各点は、第１の熱伝導部材１０３の外側の曲率中心の位置を中心に、回転させられる。例えば、第２の熱伝導部材１０４の外周面上の点ａは図３に示される軌道Ｏａに沿って回転され、点ｂは軌道Ｏｂに沿って回転され、点ｃは軌道Ｏｃに沿って回転される。

【0027】

例えば、第２の熱伝導部材１０４を図３の紙面向かって左側に回転変位させると、第２の熱伝導部材１０４の外周面上の点ａ、ｂ、及びｃと内部ユニット１０２の中心との間の距離が長くなる。反対に、第２の熱伝導部材１０４を紙面向かって右側に回転変位させると、外周面上の点ａ、ｂ、及びｃと、内部ユニット１０２の中心との間の距離が短くなる。このように、第２の熱伝導部材１０４を内部ユニット１０２の中心に対して偏心した第１の熱伝導部材１０３の外側の円周軌道に沿って移動させることで、第２の熱伝導部材１０４の外周面を筐体１０１の内面に近づけ、或いは内面から遠ざけることができる。

【0028】

本実施形態では、第１の熱伝導部材１０３と第２の熱伝導部材１０４とが円周軌道に沿って相対的に変位することで、内部ユニット１０２の中心から見た第１の熱伝導部材１０３の厚みと第２の熱伝導部材１０４の厚みとの和が変化する。内部ユニット１０２は、筐体１０１の中心軸から見た第１の熱伝導部材１０３の厚みと第２の熱伝導部材１０４の厚みとの和が、筐体１０１の内面と内部ユニット１０２の外周との間の距離よりも小さくされた状態で、筐体１０１の内部に挿入される。内部ユニット１０２が筐体１０１に挿入された後、第２の熱伝導部材１０４が第１の熱伝導部材１０３に対して円周軌道に沿って相対的に変位され、第２の熱伝導部材１０４の外側の少なくとも一部が、第３の熱伝導部材１０５を介して筐体１０１の内面に接触させられる。このようにすることで、挿入の容易さと、内部ユニット１０２の放熱性とが両立可能である。

【0029】

図４は、リング１０６を示す。リング１０６は、円周に沿って形成された長穴１０６ａと、はめ込み穴１０６ｂとを有する。長穴（スリット）１０６ａには、第２の熱伝導部材１０４に形成されたピンが挿入される。第２の熱伝導部材１０４は、長穴１０６ａに第２の熱伝導部材１０４に形成されたピンが挿入された状態で、リング１０６に挟み込まれる。長穴１０６ａは、第１の熱伝導部材１０３の外側の曲率中心と同じ中心を持つ円の軌道に沿って形成されている。第２の熱伝導部材１０４に形成されたピンは長穴１０６ａに沿って移動可能である。別の言い方をすれば、長穴１０６ａは、第２の熱伝導部材１０４が第１の熱伝導部材１０３の外周に沿って移動可能になるように第２の熱伝導部材１０４を拘束する。

【0030】

はめ込み穴１０６ｂは、シャフト１０７がはめ込まれる穴である。はめ込み穴１０６ｂのサイズは、シャフト１０７の外形に比べて若干大きい。シャフト１０７は、はめ込み穴１０６ｂにはめ込まれた状態でリング１０６に挟まれて固定される。シャフト１０７は、リング１０６の片側でねじ１０９（図１を参照）に連結される。シャフト１０７の内部ユニット１０２の長軸方向の位置は、ねじ１０９の締め付け量に応じて変化させられる。

【0031】

図５は、シャフト１０７を示す。また、図６は、第２の熱伝導部材１０４を示す。シャフト１０７は、傾斜面が形成された突起部１０７ａを有する。第２の熱伝導部材１０４は、リング１０６の長穴１０６ａ（図４を参照）に挿入されるピン（突起）１０４ａを有する。また、第２の熱伝導部材１０４は、シャフト１０７の突起部１０７ａにかみ合うように、突起部１０７ａの傾斜に対応した切り欠き１０４ｂを有する。本実施形態では、シャフト１０７の突起部１０７ａが傾斜面に沿って第２の熱伝導部材１０４の切り欠き１０４ｂを押すことで、第２の熱伝導部材１０４が円周軌道に沿って回転させられる。シャフト１０７の長軸方向の位置はねじ１０９の締め付け応じて変化し、第２の熱伝導部材１０４の回転量はねじ１０９の締め付け量に応じて変化する。

【0032】

図７Ａは、内部ユニット１０２の挿入時の電子装置１００の中心軸に沿った方向の中央付近における中心軸に垂直な方向の断面を示す。図７Ｂは、筐体１０１に挿入された内部ユニット１０２を側面から見たものを示す。この状態では、図７Ｂに示されるように、シャフト１０７の位置は、その突起部の傾斜が第２の熱伝導部材１０４の切り欠きの傾斜と一致する位置に調整されている。この状態は、図７Ａに示される断面において、第２の熱伝導部材１０４が紙面向かって最も右側に回転された状態である。

【0033】

図８は、図７Ａにおける破線で囲んだ部分を拡大して示したものである。上記状態は、内部ユニット１０２の中心から見た第１の熱伝導部材１０３の厚みと第２の熱伝導部材１０４の厚みとの和が最も小さくなる状態である。この状態では、図８に示されるように、第２の熱伝導部材１０４上に重ねられる第３の熱伝導部材１０５と筐体１０１の内面との間には隙間ＧＡＰが生じる。第３の熱伝導部材１０５と筐体１０１の内面との間に隙間が生じる状態で内部ユニット１０２の挿入を行うことで、内部ユニット１０２を容易に筐体１０１の円筒に挿入することができる。

【0034】

図９Ａは、内部ユニット１０２の挿入後の電子装置１００の中心軸に沿った方向の中央付近における中心軸に垂直な方向の断面を示す。図９Ｂは、筐体１０１に挿入された内部ユニット１０２を側面から見たものを示す。内部ユニット１０２の挿入後、ねじ１０９の締め付けが調整され、図９Ｂに示されるように、シャフト１０７の位置が、紙面向かって左側に移動される。シャフト１０７が左側に移動すると、シャフト１０７の突起部の傾斜が、第２の熱伝導部材１０４の切り欠きの傾斜を押す。第２の熱伝導部材１０４は、ピン１０４ａ（図６を参照）がリング１０６の長穴１０６ａ（図５を参照）によってガイドされつつ、図９Ａに示される断面において、紙面向かって左側に回転させられる。

【0035】

図１０は、図９Ａにおける破線で囲んだ部分を拡大して示したものである。第２の熱伝導部材１０４が紙面向かって左側に回転することで、内部ユニット１０２の中心から見た第１の熱伝導部材１０３の厚みと第２の熱伝導部材１０４の厚みとの和は、図７Ａの場合よりも大きくなる。シャフト１０７は、第２の熱伝導部材１０４が第３の熱伝導部材１０５を介して筐体１０１の内面に突き当たるまで、図９Ｂにおいて紙面左側に移動させられる。ねじ１０９を用いてシャフト１０７の位置を調整することで、第２の熱伝導部材１０４上に重ねられる第３の熱伝導部材１０５と筐体１０１の内面とを密着させることができる。

【0036】

第２の熱伝導部材１０４は、挿入体１１１（図２を参照）が筐体１０１へ挿入され、第３の熱伝導部材１０５が筐体１０１の内面に密着するように円周軌道に沿って移動させられた後、ねじ１１０（図１を参照）を用いてリング１０６に固定される。内部ユニット１０２の挿入後、第３の熱伝導部材１０５と筐体１０１の内面とを密着させることで、内部ユニット１０２の熱を筐体１０１に効率的に伝導させることが可能であり、放熱性能を向上させることができる。

【0037】

本実施形態では、電子装置１００は、筐体１０１の内面と内部ユニット１０２の外周との間に、第１の熱伝導部材１０３と第２の熱伝導部材１０４とを有する。第１の熱伝導部材１０３の外側と内側とでは曲率中心の位置がずれており、第２の熱伝導部材１０４の外側と内側とでは曲率中心の位置がずれている。第１の熱伝導部材１０３の内側の曲率半径は、内部ユニット１０２の外周面の曲率半径と等しい。本実施形態では、内側の曲率半径が第１の熱伝導部材１０３の外側の曲率半径と等しい第２の熱伝導部材１０４を第１の熱伝導部材１０３に重ね、第２の熱伝導部材１０４を円周軌道に沿って移動させる。このようにすることで、第２の熱伝導部材１０４の外周面と筐体１０１の内面との距離を変更することができる。

【0038】

本実施形態では、第２の熱伝導部材１０４と筐体１０１の内面との距離が変更可能に構成されているため、内部ユニット１０２を筐体１０１に挿入する際には、第２の熱伝導部材１０４と筐体１０１の内面との間の距離を長くした状態で、内部ユニット１０２の挿入を実施できる。そのような状態で内部ユニット１０２の挿入を行うことで、挿入時の摩擦を低減することができる。内部ユニット１０２の挿入後は、第２の熱伝導部材１０４と筐体１０１の内面との距離を短くすることで、第２の熱伝導部材１０４の外周面を第３の熱伝導部材１０５を介して筐体１０１の内面に接触させることができる。熱伝導部材を隙間なく筐体１０１の内面に接触させることで、熱伝導性を向上することができる。

【0039】

ここで、特許文献１及び特許文献２では、金属ばねが用いられた構造が採用されており、そのような構造を適用した場合は、内部ユニットと円筒筐体との間に隙間が多く存在し、熱の伝導が阻害される。本実施形態では、内部ユニット１０２の挿入後、第２の熱伝導部材１０４を筐体１０１の内面に近づけて隙間を減らすことができ、内部ユニット１０２から筐体１０１への熱伝導性能を高めることが可能である。熱伝導性能を高め、装置の放熱性能を上げることで、電子部品の高密度実装に起因する発熱量の増加に対しても十分な冷却性能を確保することができるようになり、装置に実装する電子部品の高集積化を実現することもできる。

【0040】

また、特許文献１及び特許文献２に記載された構造では、筐体へ内部ユニットを挿入する際に、大きな挿入力が必要であり、或いは専用設備が必要であった。本実施形態では、第２の熱伝導部材１０４を筐体１０１の内面に対して内側に納めた状態で内部ユニット１０２の挿入ができるため、大きな挿入力を必要としない。本実施形態では、内部ユニット１０２を筐体１０１へ挿入する際に高い挿入力を加える必要がなくなり、生産現場の専用設備や製造工数を減らすことができるため、装置製造における生産性を向上することができる。

【0041】

なお、上記実施形態では、電子装置１００が、円周方向に２分割された２つの第１の熱伝導部材１０３及び第２の熱伝導部材１０４を有する例について説明したが、これには限定されない。電子装置１００は、円周方向に分割された３以上の複数の第１の熱伝導部材１０３及び第２の熱伝導部材１０４を有していてもよい。例えば、電子装置１００は、円周方向に４分割された４つの第１の熱伝導部材１０３及び第２の熱伝導部材１０４を有していてもよい。

【0042】

上記実施形態では、シート状の第３の熱伝導部材１０５を用いる例について説明したが、これには限定されない。例えば、放熱性グリスなどの高粘性の潤滑材が、第３の熱伝導部材１０５として用いられてもよい。第１の熱伝導部材１０３と第２の熱伝導部材１０４との間の接触性を向上させるために、第２の熱伝導部材１０４の内周に放熱シート配置され、或いはグリスなどが塗布されていてもよい。第１の熱伝導部材１０３、第２の熱伝導部材１０４、及びシャフト１０７の少なくとも１つには、硬質クロムメッキなどの接触面の摩耗性向上のための表面処理が行われていてもよい。

【0043】

上記実施形態では、円筒状の筐体に挿入される円柱状の内部ユニットを有する電子装置に放熱構造を適用する例を説明したが、本発明の放熱構造が適用可能なものはそのような電子装置には限定されない。例えば、内部ユニットの部分を流体の整流器やファンなどに置き換え、配管パイプの内部に追加で取り付けられる整流器ユニットやファンユニットに上記放熱構造を適用することとしてもよい。

【0044】

以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に対して変更や修正を加えたものも、本発明に含まれる。

【0045】

例えば、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。

【0046】

［付記１］
円筒状の筐体と、
前記筐体の内部に挿入される、前記筐体の中心軸に垂直な平面における外形が円形の内部ユニットと、
内側が前記内部ユニットの外側の曲率半径と同じ曲率半径を有し前記内部ユニットの外周面と接触する円弧状の第１の熱伝導部材と、
内側が前記第１の熱伝導部材の外側の曲率と同じ曲率半径を有し前記第１の熱伝導部材の外周面に接触する円弧状の第２の熱伝導部材とを備え、
前記中心軸に垂直な平面において、前記第１の熱伝導部材の内側の曲率中心と外側の曲率中心とは所定距離だけ離れており、かつ、前記第２の熱伝導部材の内側の曲率中心と外側の曲率中心とは所定距離だけ離れており、
前記第１の熱伝導部材と前記第２の熱伝導部材とが円周軌道に沿って相対的に変位可能に構成される電子装置。

【0047】

［付記２］
前記第２の熱伝導部材と前記筐体の内面との間に、柔軟性を有する第３の熱伝導部材を更に有する付記１に記載の電子装置。

【0048】

［付記３］
前記第１の熱伝導部材及び前記第２の熱伝導部材の少なくとも一方が金属材料から成り、前記第３の熱伝導部材が熱伝導性を有するゴム部材から成る付記２に記載の電子装置。

【0049】

［付記４］
前記第１の熱伝導部材と前記第２の熱伝導部材とが円周軌道に沿って相対的に変位することで、前記中心軸から見た前記第１の熱伝導部材の厚みと前記第２の熱伝導部材の厚みとの和が変化する付記１から３何れか１つに記載の電子装置。

【0050】

［付記５］
前記内部ユニットは、前記中心軸から見た前記第１の熱伝導部材の厚みと前記第２の熱伝導部材の厚みとの和が前記筐体の内面と前記内部ユニットの外周との間の距離よりも小さくされた状態で前記筐体の内部に挿入され、前記内部ユニットが前記筐体に挿入された後、前記第１の熱伝導部材と前記第２の熱伝導部材とが円周軌道に沿って相対的に変位され、前記第２の熱伝導部材の外側の少なくとも一部が前記筐体の内面に接触させられる付記４に記載の電子装置。

【0051】

［付記６］
前記第２の熱伝導部材が、前記第１の熱伝導部材に対して円周軌道に沿って変位可能に構成される付記１から５何れか１つに記載の電子装置。

【0052】

［付記７］
前記筐体の前記中心軸に沿った方向の両端に、前記第１の熱伝導部材及び第２の熱伝導部材を固定する固定部材を更に有する付記１から６何れか１つに記載の電子装置。

【0053】

［付記８］
前記中心軸に沿った方向に延び、傾斜面が形成された突起部を有するシャフトを更に有し、
前記第２の熱伝導部材は前記突起部の傾斜面に対応した切り欠きを有し、
前記シャフトは前記中心軸に沿った方向に前記固定部材に対して変位可能に構成されており、前記突起部が傾斜面に沿って前記第２の熱伝導部材の前記切り欠き部を押すことで、前記第２の熱伝導部材が、前記シャフトの変位量に応じた量だけ前記円周軌道に沿って回転させられる付記７に記載の電子装置。

【0054】

［付記９］
前記固定部材は、前記第１の熱伝導部材の外周に沿って形成されたスリットを有し、
前記第２の熱伝導部材は、前記スリットに挿入される突起を有する付記７又は８に記載の電子装置。

【0055】

［付記１０］
円周方向に分割された複数の前記第１の熱伝導部材及び第２の熱伝導部材を有する付記１から９何れか１つに記載の電子装置。

【0056】

［付記１１］
内側が、円筒状の筐体の内部に挿入される、前記筐体の中心軸に垂直な平面における外形が円形の内部ユニットの外周の曲率半径と同じ曲率半径を有し前記内部ユニットの外周面と接触する円弧状の第１の熱伝導部材と、
内側が前記第１の熱伝導部材の外側の曲率と同じ曲率半径を有し前記第１の熱伝導部材の外周面と接触する円弧状の第２の熱伝導部材とを備え、
前記中心軸に垂直な平面において、前記第１の熱伝導部材の内側の曲率中心と外側の曲率中心とは所定距離だけ離れており、かつ、前記第２の熱伝導部材の内側の曲率中心と外側の曲率中心とは所定距離だけ離れており、
前記第１の熱伝導部材及び前記第２の熱伝導部材は、円周軌道に沿って相対的に変位可能に構成される放熱構造。

【符号の説明】

【0057】

１００：電子装置
１０１：筐体
１０２：内部ユニット
１０３：第１の熱伝導部材
１０４：第２の熱伝導部材
１０５：第３の熱伝導部材
１０６：リング
１０６ａ：長穴
１０６ｂ：はめ込み穴
１０７：シャフト
１０７ａ：突起部
１０８〜１１０：ねじ
１１１：挿入体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】