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公開番号2024103103
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-01
出願番号2023007258
出願日2023-01-20
発明の名称機器取付構造
出願人NTN株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H05K 7/20 20060101AFI20240725BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】レールに取り付けられる電子機器のレールの高さ方向への大型化を要することなく電子機器からの放熱性を向上させる。
【解決手段】レール10に取り付けられる電子機器30と、レール10の取付板部11とでレール10の高さ方向に挟まれる第一の熱伝導路41と、電子機器30と取付板部11をレール10の高さ方向に支持する支持構造部20とでレール10の高さ方向に挟まれる第二の熱伝導路42,43とのうちの少なくとも一方を備える。熱伝導路41～43が0.1W/(m・K)以上の熱伝導率を有すると共に、電子機器30の表面形状に倣う柔軟性および取付板部11又は支持構造部20の表面形状に倣う柔軟性を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
レールと、
前記レールの取付板部を前記レールの高さ方向に支持する支持構造部と、
前記レールに取り付けられる電子機器と、を備える機器取付構造において、
前記電子機器と前記取付板部とで前記レールの高さ方向に挟まれる第一の熱伝導路と、前記電子機器と前記支持構造部とで前記レールの高さ方向に挟まれる第二の熱伝導路とのうちの少なくとも一方を備え、
前記熱伝導路が、０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有すると共に、前記電子機器の表面形状に倣う柔軟性および前記取付板部又は前記支持構造部の表面形状に倣う柔軟性を有することを特徴とする機器取付構造。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記第一の熱伝導路及び前記第二の熱伝導路を備える請求項１に記載の機器取付構造。
【請求項３】
前記第二の熱伝導路が、前記取付板部に対して前記レールの幅方向一方側に寄った位置と、前記取付板部に対して前記レールの幅方向他方側に寄った位置とに配置されている請求項１又は２に記載の機器取付構造。
【請求項４】
前記第一の熱伝導路と、前記電子機器と前記取付板部との間で前記取付板部よりも前記電子機器の方へ突出する他部材と、を備え、
前記他部材と前記第一の熱伝導路との干渉を避け、あるいは軽減するための回避空間が前記第一の熱伝導路に設けられている請求項１又は２に記載の機器取付構造。
【請求項５】
前記電子機器が、前記レールの幅方向一方側のフランジ部を把持する固定係合部と、前記レールの幅方向他方側のフランジ部に係脱する可動係合部と、前記固定係合部よりも前記レールの幅方向一方側に寄った位置かつ前記支持構造部から前記レールの高さ方向に離れた位置に配置される側面部と、を有し、
前記第二の熱伝導路が、前記取付板部に対して前記レールの幅方向一方側に寄った位置に配置されており、
前記電子機器を前記支持構造部に対して前記レールの幅方向一方側へ倒した姿勢にして前記固定係合部に前記幅方向一方側のフランジ部を把持させるための姿勢変更用空間が、前記電子機器の側面部と前記支持構造部との間に設けられている請求項１又は２に記載の機器取付構造。
【請求項６】
前記熱伝導路が、所定形状に成形された熱伝導体を有し、
前記熱伝導体が、前記電子機器の表面形状に合わせて変形する柔軟性をもった第一の端面と、対応の前記取付板部の表面形状又は前記支持構造部の表面形状に合わせて変形する柔軟性をもった第二の端面とを有する請求項１又は２に記載の機器取付構造。
【請求項７】
前記熱伝導体が、シリコン樹脂、アクリル系ゴム及び熱可塑性エラストマーのうちのいずれか一つを母材として成形されており、
前記熱伝導体が、フィラーを含有し、
前記熱伝導体の前記第一の端面の硬さ及び前記第二の端面の硬さが、それぞれＡ６０°以下である請求項６に記載の機器取付構造。
【請求項８】
前記電子機器が、前記取付板部と前記レールの高さ方向に対向する位置で前記レールの幅方向両側のフランジ部よりも低く突出した第一の固体突出部と、前記支持構造部と前記レールの高さ方向に対向する位置で前記幅方向両側のフランジ部よりも低く突出した第二の固体突出部とのうちの少なくとも一方を有し、
前記固体突出部と対応の前記取付板部又は前記支持構造部との間に対応の前記熱伝導体が配置されており、
前記固体突出部が、前記対応の熱伝導体よりも高い熱伝導率を有する請求項６に記載の機器取付構造。
【請求項９】
前記熱伝導路が、前記熱伝導体と前記電子機器との間の熱的な結合を向上させる物質と、前記熱伝導体と対応の前記取付板部又は前記支持構造部との間の熱的な結合を向上させる物質とのうちの少なくとも一方を含む請求項６に記載の機器取付構造。
【請求項１０】
前記熱伝導路が、前記熱伝導体の表面の接着性による前記熱伝導体と前記電子機器との接着を阻害する物質と、前記熱伝導体の表面の接着性による前記熱伝導体と対応の前記取付板部又は前記支持構造部との接着を阻害する物質とのうちの少なくとも一方を含み、前記物質が、前記熱伝導体に積層されたフィルムからなる請求項６に記載の機器取付構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、レールに電子機器が取り付けられる機器取付構造に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、制御機器、計測機器等の電子機器を所定位置に支持するためにＤＩＮレールが利用されている（例えば、特許文献１、２）。そのＤＩＮレールは、室壁、柱、機枠、制御盤のケーシング等に設けられた支持構造部に取り付けられる。ＤＩＮレールの取付板部は、支持構造部でＤＩＮレールの高さ方向に支持される。電子機器の一面には、ＤＩＮレールの幅方向両側のフランジ部に取り付けるための機構が設けられている。電子機器の内部に収容された電子部品や回路部の安定動作には、電子機器から外部への放熱性が重要になる。
【０００３】
電子機器の放熱促進策として、電子機器とＤＩＮレールのフランジ部との間に熱伝導体を配置することにより電子機器とＤＩＮレールとを熱的に結合させて電子機器からＤＩＮレールへの熱伝導を促進することにより、電子機器からの放熱性を向上させることが提案されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１１－２３３９７７号公報
特開２０２１－５２１５５号公報
特許第４６９７４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献３のように熱伝導体を片持ち梁状の板ばねで構成し、その自由端部をＤＩＮレールの幅方向に対して湾曲状に形成し、板ばねの自由端部をＤＩＮレールのフランジ部に押し付ける場合、板ばねの自由端部とＤＩＮレールの接触領域は、ＤＩＮレールの長さ方向に延びる線状に生じ、板ばねの厚さも薄いため、板ばねからフランジ部までの熱抵抗が大きく、放熱効果が低い問題がある。また、ＤＩＮレールのフランジ部に板ばねの自由端部を押し付けるばね力を得るために板ばねの自由端部をＤＩＮレールの方へ垂らしているので、その板ばねを配置するための空間を電子機器の内部においてＤＩＮレールの高さ方向に確保する必要があり、その空間の分、電子機器がＤＩＮレールの高さ方向に大型化する問題がある。
【０００６】
上述の背景に鑑み、この発明が解決しようとする課題は、レールに取り付けられる電子機器のレールの高さ方向への大型化を要することなく電子機器からの放熱性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、この発明は、レールと、前記レールの取付板部を前記レールの高さ方向に支持する支持構造部と、前記レールに取り付けられる電子機器と、を備える機器取付構造において、前記電子機器と前記取付板部とで前記レールの高さ方向に挟まれる第一の熱伝導路と、前記電子機器と前記支持構造部とで前記レールの高さ方向に挟まれる第二の熱伝導路とのうちの少なくとも一方を備え、前記熱伝導路が、０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有すると共に、前記電子機器の表面形状に倣う柔軟性および前記取付板部又は前記支持構造部の表面形状に倣う柔軟性を有することを特徴とする機器取付構造、という構成１を採用した。
【０００８】
上記構成１によると、当該熱伝導路の熱伝導率が大気の熱伝導率よりも明らかに大きい０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であるから、当該熱伝導路を挟む電子機器から対応の取付板部又は支持構造部への放熱を促進することができる。しかも、取付板部や支持構造部の面積とレールの高さを利用して熱伝導路が電子機器と取付板部間や電子機器と支持構造部間に設けられるため、当該熱伝導路の配置空間を確保するために電子機器をレールの高さ方向に大型化することが不要でありながら、当該熱伝導路をレールの長さ方向及び幅方向に広く設けることができる。このように当該熱伝導路が広く設けられても、当該熱伝導路が電子機器と対応の取付板部又は支持構造部とでレールの高さ方向に挟まれると、電子機器の表面形状や対応の取付板部等の表面形状に対する当該熱伝導路の柔軟性によって当該熱伝導路が電子機器、対応の取付板部等と広い面積で密着させられるので、電子機器から対応の取付板部等までの熱抵抗を小さくすることができる。これらのことから、レールに取り付けられる電子機器のレールの高さ方向への大型化を要することなく、電子機器からの放熱性を向上させることができる。
【０００９】
上記構成１において、前記第一の熱伝導路及び前記第二の熱伝導路を備える、という構成２を採用することができる。このようにすると、第一、第二の熱伝導路の一方のみを備える場合よりも電子機器からの放熱性を向上させることができる。
【００１０】
上記構成１又は２において、前記第二の熱伝導路が、前記取付板部に対して前記レールの幅方向一方側に寄った位置と、前記取付板部に対して前記レールの幅方向他方側に寄った位置とに配置されている、という構成３を採用することができる。このようにすると、レールの取付板部に対してレールの幅方向一方側又は他方側のみに第二の熱伝導路を備える場合よりも電子機器から支持構造部への放熱性を向上させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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