JP2000064997A - 冷却ファンの取付装置及び取付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パーソナルコンピュータ等のＭＰＵの熱は、
冷却ファンで放熱するようにしているが、この冷却ファ
ンはプリント基板にねじ棒とナットを用いて取付けた
り、先端に挿入頭部とスリットを有する取付ピンでプリ
ント基板に取付けており、取付け作業性が悪く、部品コ
ストが高いものとなっていた。 【解決手段】 プリント基板１１には取付ピン１５の径
より大きい径の取付孔１８を形成しておき、取付ピン１
５の下端に、プリント基板１１の取付孔１８に挿通する
ときに縮径し、挿通後に復径するポリエステルフイルム
などよりなる係止座板１６を設け、係止座板１６をプリ
ント基板１１に係止させて冷却ファン１３を取付けた構
成とし、取付部品の加工が容易て、取付部品のコストを
安くし、冷却ファンの取付けがワンタッチででき、しか
も、プリント基板への冷却ファンの取付状態を安定にす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータその他電子機器における発熱部品、たとえばＩ
Ｃ、ＬＳＩ、ＭＰＵ等（以下ＭＰＵと略す）の冷却に用
いる冷却ファンの取付装置および取付方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にパーソナルコンピュータ等におい
ては、機能部品としてＭＰＵを使用するが、このＭＰＵ
は発熱することから冷却ファンを付設し、その熱を放熱
するようにしている。

【０００３】たとえば図１３に示すように、プリント基
板１の上にＭＰＵ２を配置し、ＭＰＵ２の上に冷却ファ
ン３を重ねるとともに、冷却ファン３におけるヒートシ
ンクをもつ金属フレーム４をＭＰＵ２に対し導熱的に接
触させ、プリント基板１に金属フレーム４をねじ棒５と
ナット６を用いて取付けていた。

【０００４】また、図１４に示すように、先端に挿入頭
部７とスリット８を有する取付ピン９を、金属フレーム
４側よりプリント基板１に挿通するとともに、その挿入
頭部７をプリント基板１に掛け止め、取付ピン９の金属
フレーム４の上側に突出する部分に、金属フレーム４を
ＭＰＵ２側に押しつけるコイルばね１０を介在させたも
のもある。

【０００５】また、図示しないが、冷却ファンの金属フ
レームを、熱伝導性接着剤によってＭＰＵに接着してと
りつけるものもある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記図１３
に示すプリント基板１に冷却ファン３の金属フレーム４
をねじ棒５とナット６を用いて取付ける構成では、ナッ
ト６を締めつける作業を要し、作業性が悪く、また、複
数のナット６の締め付け時にＭＰＵ２と金属フレーム４
の接触力を均等に調節するのが難しく、ヒートシンクを
構成する金属フレーム４による放熱が妨げられるという
問題がある。

【０００７】また、図１４に示す先端に挿入頭部７とス
リット８を有する取付ピン９を用い、かつ、取付ピン９
の金属フレーム４の上側に突出する部分にコイルばね１
０を介在させた構成では、ワンタッチ取付けができるこ
とと、ＭＰＵ２と金属フレーム４の接触を良好にする利
点があるが、取付ピン９にスリット８を形成する作業に
工数が多くかかり、また、スリット部分に弾性をもたせ
るため、スリット加工後熱処理を施すことが必要なた
め、全体のコストが高いものとなっていた。

【０００８】さらに、金属フレームを熱伝導性接着剤に
よってＭＰＵに接着する構成では、その接着作業が容易
でなく、さらに、ＭＰＵを交換する場合には不都合であ
るという問題がある。

【０００９】本発明は前記従来の問題に留意し、取付部
品の加工が容易て、かつ、取付部品のコストを安くし、
さらに、冷却ファンの取付けが容易て、また、取付状態
も安定する冷却ファンの取付装置および取付方法を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、プリント基板などの基板に偏平型で、かつ
小型の冷却ファンを取付ピンで取り付ける構成であっ
て、前記基板には取付ピンの径より大きい径の取付孔を
形成しておき、前記の取付ピンにおける冷却ファンフレ
ーム上に突出した部分にコイルスばねやばね板などの弾
性部材を嵌め合わせて冷却ファンを基板方向に付勢する
ようにし、前記取付ピンの下端に、基板の取付孔に挿通
するときに縮径し、挿通後に復径するポリエステルフイ
ルムなどよりなる係止座板を設け、前記の係止座板を基
板に係止させて冷却ファンを取付けた冷却ファンの取付
装置の構成とする。

【００１１】本発明によれば、取付部品の加工が容易
て、取付部品のコストを安くし、冷却ファンの取付けが
ワンタッチででき、しかも、冷却ファンの基板への取付
状態を安定にすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、基板上に冷却ファンを配置し、前記冷却ファンのフ
レーム側より取付ピンを挿通させて前記基板に前記冷却
ファンを取付ける構成であって、前記基板には取付ピン
の径より大きい径の取付孔を形成しておき、前記取付ピ
ンにおけるフレーム上に突出した部分に弾性部材を嵌め
合わせ、前記取付ピンの下端に、基板の取付孔に挿通す
るときに縮径し、挿通後に復径する係止座板を設け、前
記係止座板を基板に係止させて冷却ファンを取付けた冷
却ファンの取付装置であり、取付ピンの下端の係止座板
を基板の取付孔に圧挿入することで係止座板が縮径、復
径して基板に係止し、その取付けが容易であり、取付部
品の加工も容易であるという作用を有する。

【００１３】本発明の請求項２に記載の発明は、基板上
に冷却ファンを配置し、前記冷却ファンのフレーム側よ
り取付ピンを挿通させて前記基板に前記冷却ファンを取
付ける構成であって、前記基板には取付ピンの径より大
きい径の取付孔を形成しておき、取付ピンは下端に挿入
テーパをもつ挿入頭と、この挿入頭の上部に位置する頚
溝を有し、前記取付ピンにおけるフレーム上に突出した
部分にコイルばねを嵌め合わせ、前記取付ピンの頚溝
に、可撓性材料よりなり、基板の取付孔に挿通するとき
に縮径し挿通後に復径する係止座板を嵌めあわせ、前記
係止座板を基板に係止させて冷却ファンを取付けた冷却
ファンの取付装置であり、取付ピンの下端の係止座板を
基板の取付孔に圧挿入することで係止座板がその可撓性
によって縮径、復径して基板に係止し、その取付けが容
易であり、また、前記係止座板の取付ピンへの取付状態
が安定しているという作用を有する。

【００１４】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
２に記載の冷却ファンの取付装置において、取付ピン
は、頚溝より上方に曲げ案内部を有する構成としたもの
であり、係止座板を基板の取付孔に圧挿入するとき、可
撓性の係止座板が頚溝より上方に連なる係止座板曲げ案
内曲面に案内されて、その縮径動作をスムースに行い、
取付作業を容易にするという作用を有する。

【００１５】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
２に記載の冷却ファンの取付装置において、係止座板
は、取付ピンの頚溝に嵌まり合う孔の縁に鋸歯を有する
構成としたものであり、可撓性の係止座板が固定ピンの
頚溝に確実に係り合い、係止座板を基板の取付孔に圧挿
入するときや基板に係止しているとき、係止座板が固定
ピンより外れにくいという作用を有する。

【００１６】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
１または２に記載の冷却ファンの取付装置において、基
板上に発熱部品および前記発熱部品と導熱的に関係をも
たせて冷却ファンが配置された構成としたものであり、
基板に取付けられた冷却ファンは発熱部品の熱を有効に
放熱するという作用を有する。

【００１７】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
５に記載の冷却ファンの取付装置において、発熱部品
が、基板と冷却ファンのフレーム間に配置された構成と
したものであり、発熱部品は冷却ファンのフレームに密
着し、その熱が冷却ファンによって有効に放熱されると
いう作用を有する。

【００１８】本発明の請求項７に記載の発明は、基板上
に冷却ファンを独立または発熱部品と導熱的に関係をも
たせて配置し、前記冷却ファンのフレーム側より取付ピ
ンを挿通させて冷却ファンを基板に取り付ける方法であ
って、前記基板には取付ピンの径より大きい径の取付孔
を形成しておき、前記取付ピンにおけるフレーム上に突
出した部分に弾性部材を嵌め合わせ、前記取付ピンの下
端の係止座板を基板の取付孔に挿通するときに基板の取
付孔で縮径させ、基板の取付孔への挿通後に係止座板を
復径させて基板に係止することにより冷却ファンを取付
ける冷却ファンの取付方法であり、取付ピンの下端の係
止座板を基板の取付孔に圧挿入することで係止座板がそ
の可撓性によって縮径、復径して基板に係止し、その取
付けが容易であるという作用を有する。

【００１９】本発明の請求項８に記載の発明は、基板上
に冷却ファンを配置し、前記冷却ファンのフレーム側よ
り取付ピンを挿通させて前記基板に前記冷却ファンを取
付ける構成であって、前記基板には取付ピンの径より大
きい径の取付孔を形成しておき、取付ピンは下端に挿入
テーパをもつ挿入頭と、この挿入頭の上部に位置する頚
溝を有し、前記取付ピンにおけるフレーム上に突出した
部分にコイルばねを嵌め合わせ、前記取付ピンの頚溝
に、嵌合孔より外周に通じるスリットをもつ係止部材を
嵌め合わせ、前記係止部材を基板の取付孔に挿通すると
きに縮径させ、挿通後に復径させて基板に係止して冷却
ファンを取付けた冷却ファンの取付装置であり、取付ピ
ンの下端の係止部材を基板の取付孔に圧挿入することで
係止部材が縮径、復径して基板に係止し、その取付けが
容易であり、取付部品の加工も容易であるという作用を
有する。

【００２０】以下、本発明の実施の形態を、図面を参照
して説明する。 （実施の形態１）図１は、本発明の実施の形態１の冷却
ファンの取付装置の上面図、図２は、同冷却ファンの取
付装置の断面図、図３は、同冷却ファンの取付装置にお
ける取付ピンおよび係止座板の斜視図、図４は、同冷却
ファンの取付装置における取付ピンと係止座板の断面
図、図５は同取付ピンと係止座板の側面図、図６〜図９
は、同冷却ファンの取付説明図である。

【００２１】図１および図２に示すように、プリント基
板１１の上面にはファンモータを駆動させるための回路
素子および発熱部品であるＭＰＵ１２を装着してあり、
前記ＭＰＵ１２の上面には全体として偏平で、かつ、四
角形状をした冷却ファン１３を重ねている。前記冷却フ
ァン１３は、モータ部とインペラーを内装し、かつ、ヒ
ートシンクとなる金属フレーム１４を有し（図示のよう
に複数のフィンを形成してもよい）、この金属フレーム
１４が前記ＭＰＵ１２に密着して導熱的関係をもってい
る。

【００２２】前記プリント基板１１には前記冷却ファン
１３の金属フレーム１４が取付ピン１５によって取付け
られている。前記取付ピン１５は図３および図４に示す
ように、下端に挿入テーパをもつ挿入頭部１５ａと、前
記挿入頭部１５ａの上に隣接して位置する径小の頚溝１
５ｂと、前記頚溝１５ｂより上方に連なる係止座板の曲
げ案内面１５ｃとを有し、また、上端に係止部１５ｄを
有している。そして前記頚溝１５ｂには、取付ピン１５
の径より大きい径のポリエステルフイルムよりなる可撓
性の係止座板１６を嵌め合わせている。また、取付ピン
１５の上部には、コイルばね１７を嵌め合わせている。

【００２３】さらに詳しく説明すると、プリント基板１
１の取付孔１８の径は取付ピン１５の径よりやや大きな
径としている。また、係止座板１６はその外径をプリン
ト基板１１の取付孔１８の径より大きくし、この例では
厚みを０．１８〜０．０８ｍｍ、さらに、プリント基板
１１の取付孔１８と取付ピン１５間のギャップを０．１
〜０．３ｍｍとしている。

【００２４】前記係止座板１６は、図５に示すように、
取付ピン１５に嵌め合わせる嵌合孔１６ａの縁に鋸歯１
６ｂを形成している。

【００２５】この係止座板１６の構成によれば、取付ピ
ン１５の頚溝１５ｂへの嵌め込み作業が容易にできると
ともに、取付ピン１５の頚溝１５ｂの周面に鋸歯１６ｂ
が食い込み、プリント基板１１の取付孔１８に取付ピン
１５とともに係止座板１６を挿通させるとき、前記係止
座板１６が外れるようなことがなくなる。

【００２６】なお、前記係止座板１６は、図示しないが
円形以外に三角形や多角形としてもよく、また、材質と
してはポリエステル以外にりん青銅としてもよい。

【００２７】次に取付け作業について説明すると、図６
に示すように取付ピン１５の上部にコイルばね１７を嵌
め合わせ、そして、取付ピン１５の下部の頚溝１５ｂに
係止座板１６を嵌め止めておく。

【００２８】その後、図７に示すように、取付ピン１５
の下端の挿入頭部１５ａを、金属フレーム１４の取付孔
１９に挿入する。このとき、係止座板１６の外周部は取
付孔１９によって押され、取付ピン１５の周りを包むよ
うに曲げられ、すなわち、縮径して取付孔１８を通り抜
ける。前記係止座板１６の外周部の押し曲げのとき、取
付ピン１５には曲げ案内部１５ｃを設けているので、係
止座板１６の外周部の押し曲げが容易に、かつ、確実に
行われ、また、係止座板１６が取付孔１９をスムースに
通り抜けることができる。

【００２９】次に、図８に示すように金属フレーム１４
を通り抜けた係止座板１６は、取付孔１９の押圧が解除
されるので、径が大きくなるように復帰する。プリント
基板１１に対しても同様な動作をし、図９に示すように
係止座板１６はプリント基板１１の下面に係止する。こ
こでコイルばね１７は、取付ピン１５を上方に付勢して
前記係止座板１６のプリント基板１１への係止を確実に
するとともに、冷却ファン１３の金属フレーム１４をＭ
ＰＵ１２に押しつける。

【００３０】したがつて、冷却ファン１３の取付けをワ
ンタッチで容易に、かつ、確実にするとともに、ＭＰＵ
１２で生じる熱を効果的に金属フレーム１４に導き、有
効に放熱できることとなる。

【００３１】なお、本実施の形態１において、係止座板
１６としてポリエステルフイルムを用い、その厚みを
０．１８〜０．０８ｍｍ、さらに、プリント基板１１の
取付孔１８と取付ピン１５間のギャップを０．１〜０．
３ｍｍとした場合、取付ピン１５をプリント基板１１の
取付孔１８に挿入する力は５００ｇであり、その挿入が
容易にでき、また、取付ピン１５をプリント基板１１の
取付孔１８より抜き出す力は８００ｇ以上を要し、簡単
に固定ピンが抜け出なく、取付状態が極めて安定したも
のとなった。

【００３２】（実施の形態２）図１０は、本発明の実施
の形態２の冷却ファンの取付装置における取付ピンと係
止部材の側面図、図１１は同係止部材の側面図、図１２
は同係止部材の斜視図である。

【００３３】この実施の形態２は、取付ピン１５に設け
る係止部材２０に特徴を有する。すなわち、この係止部
材２０は、フイルムではなくて、合成樹脂製または金属
製の厚みを有する形状に形成され、そして、その中心の
嵌合孔２０ａより外周に通じる径方向のスリット２０ｂ
を有している。さらに、すくなくとも挿入側となる下端
面の周部には挿入案内テーパ２０ｃを設けている。な
お、この実施の形態では、上端面の外周部にも抜き出し
案内曲面２０ｄを設けている。

【００３４】この構成において、取付ピン１５の下端を
プリント基板１１の取付孔１８に挿入するとき、係止部
材２０の外周部は取付孔１８によって押され、係止部材
２０はスリット２０ｂをもつために縮径して取付孔１８
を通り抜ける。次に、プリント基板１１を通り抜けた係
止部材２０は、取付孔１８の押圧が解除されるので、径
が大きくなるように復帰し、プリント基板１１の下面に
係止する。

【００３５】したがつて、冷却ファン１３の取付けをワ
ンタッチで容易に、かつ、確実にすることができる。

【００３６】なお、前記の各実施の形態では、冷却ファ
ンを発熱部品であるＭＰＵに重ねて導熱的関係をもたせ
ているが、冷却ファンと発熱部品をプリント基板上に並
設し、冷却ファンと発熱部品を導熱部材で接続して導熱
的関係をもたせる構成としてもよく、本発明の作用、効
果に差異を生じない。また、プリント基板は単なる基板
としてもよく、金属フレームも合成樹脂製のフレームと
してもよい。さらに発熱部品はＭＰＵに限られるもので
はない。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように本発明
は、基板上に冷却ファンを配置し、前記冷却ファンのフ
レーム側より取付ピンを挿通させて前記基板に前記冷却
ファンを取付ける構成であって、前記基板には取付ピン
の径より大きい径の取付孔を形成しておき、前記取付ピ
ンにおけるフレーム上に突出した部分に弾性部材を嵌め
合わせ、前記取付ピンの下端に、基板の取付孔に挿通す
るときに縮径し、挿通後に復径する係止座板もしくは係
止部材を設け、前記係止座板もしくは係止部材を基板に
係止させて冷却ファンを取付けた構成としたので、基板
に対する冷却ファンの取付けが容易て、しかも確実にで
きるという効果が得られる。また、発熱部品と冷却ファ
ンのフレームを重ねた構成では、常に両者の接触をよく
して良好な放熱をさせることができるものであり、その
効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の冷却ファンの取付装置
の上面図

【図２】同冷却ファンの取付装置の断面図

【図３】同冷却ファンの取付装置における取付ピンおよ
び係止座板の斜視図

【図４】同冷却ファンの取付装置における取付ピンと係
止座板の断面図

【図５】同取付ピンと係止座板の側面図

【図６】同冷却ファンの取付説明図

【図７】同冷却ファンの取付説明図

【図８】同冷却ファンの取付説明図

【図９】同冷却ファンの取付説明図

【図１０】本発明の実施の形態２の冷却ファンの取付ピ
ンと係止部材の側面図

【図１１】同係止部材の側面図

【図１２】同係止部材の斜視図

【図１３】従来の冷却ファンの取付装置の側面図

【図１４】従来の他の冷却ファンの取付装置の側面図

【符号の説明】

１１ プリント基板 １２ ＭＰＵ（発熱部品） １３ 冷却ファン １４ 金属フレーム １５ 取付ピン １５ａ 挿入頭部 １５ｂ 頚溝 １５ｃ 曲げ案内部 １５ｄ 係止部 １６ 係止座板 １６ａ 嵌合孔 １６ｂ 鋸歯 １７ コイルばね １８ 取付孔（基板側） １９ 取付孔（金属フレーム側） ２０ 係止部材 ２０ａ 嵌合孔 ２０ｂ スリット ２０ｃ 挿入案内テーパ ２０ｄ 抜き出し案内曲面

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に冷却ファンを配置し、前記冷却フ
   ァンのフレーム側より取付ピンを挿通させて前記基板に
   前記冷却ファンを取付ける構成であって、前記基板には
   取付ピンの径より大きい径の取付孔を形成しておき、前
   記取付ピンにおけるフレーム上に突出した部分に弾性部
   材を嵌め合わせ、前記取付ピンの下端に、基板の取付孔
   に挿通するときに縮径し、挿通後に復径する係止座板を
   設け、前記係止座板を基板に係止させて冷却ファンを取
   付けたことを特徴とする冷却ファンの取付装置。
2. 【請求項２】基板上に冷却ファンを配置し、前記冷却フ
   ァンのフレーム側より取付ピンを挿通させて前記基板に
   前記冷却ファンを取付ける構成であって、前記基板には
   取付ピンの径より大きい径の取付孔を形成しておき、取
   付ピンは下端に挿入テーパをもつ挿入頭と、この挿入頭
   の上部に位置する頚溝を有し、前記取付ピンにおけるフ
   レーム上に突出した部分にコイルばねを嵌め合わせ、前
   記取付ピンの頚溝に、可撓性材料よりなり、基板の取付
   孔に挿通するときに縮径し挿通後に復径する係止座板を
   嵌めあわせ、前記係止座板を基板に係止させて冷却ファ
   ンを取付けたことを特徴とする冷却ファンの取付装置。
3. 【請求項３】取付ピンは、頚溝より上方に曲げ案内部を
   有することを特徴とする請求項２記載の冷却ファンの取
   付装置。
4. 【請求項４】係止座板は、取付ピンの頚溝に嵌まり合う
   孔の縁に鋸歯を有することを特徴する請求項２記載の冷
   却ファンの取付装置。
5. 【請求項５】基板上に発熱部品および前記発熱部品と導
   熱的に関係をもたせて冷却ファンが配置されたことを特
   徴とする請求項１または２記載の冷却ファンの取付装
   置。
6. 【請求項６】発熱部品が、基板と冷却ファンのフレーム
   間に配置されたことを特徴とする請求項５記載の冷却フ
   ァンの取付装置。
7. 【請求項７】基板上に冷却ファンを独立または発熱部品
   と導熱的に関係をもたせて配置し、前記冷却ファンのフ
   レーム側より取付ピンを挿通させて冷却ファンを基板に
   取り付ける方法であって、前記基板には取付ピンの径よ
   り大きい径の取付孔を形成しておき、前記取付ピンにお
   けるフレーム上に突出した部分に弾性部材を嵌め合わ
   せ、前記取付ピンの下端の係止座板を基板の取付孔に挿
   通するときに基板の取付孔で縮径させ、基板の取付孔へ
   の挿通後に係止座板を復径させて基板に係止することに
   より冷却ファンを取付けることを特徴とする冷却ファン
   の取付方法。
8. 【請求項８】基板上に冷却ファンを配置し、前記冷却フ
   ァンのフレーム側より取付ピンを挿通させて前記基板に
   前記冷却ファンを取付ける構成であって、前記基板には
   取付ピンの径より大きい径の取付孔を形成しておき、取
   付ピンは下端に挿入テーパをもつ挿入頭と、この挿入頭
   の上部に位置する頚溝を有し、前記取付ピンにおけるフ
   レーム上に突出した部分にコイルばねを嵌め合わせ、前
   記取付ピンの頚溝に、嵌合孔より外周に通じるスリット
   をもつ係止部材を嵌め合わせ、前記係止部材を基板の取
   付孔に挿通するときに縮径させ、挿通後に復径させて基
   板に係止して冷却ファンを取付けたことを特徴とする冷
   却ファンの取付装置。