JP2001251073A - ヒートシンク保持具及びこれを用いたヒートシンク組立体 - Google Patents

ヒートシンク保持具及びこれを用いたヒートシンク組立体

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 新規で且つ改良されたヒートシンク保持具及
びそれを用いたヒートシンク組立体を提供する。 【解決手段】 ヒートシンク組立体１０は、熱伝導性シ
ートを含む熱交換部２０を備え、熱伝導性シートは、交
互の山と谷に折り曲げられて、全体的に円筒のフィンを
画成する。谷は、内部セグメント化円筒を形成し、山
は、この内部円筒とほぼ同心的な外部セグメント化円筒
を形成し、そしてフィンは、軸から外方に放射状に延び
る。内部セグメント化円筒内に熱伝導性コア５２が設け
られ、発熱性部品から熱交換部へ消散されるべき熱を伝
達する。保持具１８は、フィンの第２端縁において円筒
状の折り曲げられたシートに係合される。熱交換部２０
は、ベースプレート２２に取り付けられ、保持具１８と
ベースプレート２２との間に相補的な相互係合ラッチ３
０が設けられ、熱交換部２０をそれらの間に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、熱交換器
のような冷却装置に係り、より詳細には、ヒートシンク
保持具及びこれを使用して発熱性部品から熱を消散する
ように構成されたヒートシンク組立体に係る。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ産業のような種々の産業で
は、マイクロプロセッサや半導体のような部品を冷却す
るために低コスト、高性能の熱交換器が必要とされる。
多くの半導体は相当の熱を発生し、この熱を除去しない
と、修復不能なダメージを被ることになる。従って、半
導体から熱を引き出しそしてその熱を大気中へ放出する
ために、ヒートシンクを用いた熱交換器が使用されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、公知の
ヒートシンクは、一般に、空気の流れが一方向性又は両
方向性のいずれかであるように構成され、従って、加熱
された空気は、冷却されるべき部品上又はその周囲に循
環される傾向となる。本発明は、このようなヒートシン
ク保持具及びヒートシンク組立体の改良に向けられる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の目的
は、新規で且つ改良されたヒートシンク保持具及びそれ
を用いたヒートシンク組立体を提供することである。本
発明によれば、発熱性部品から熱を消散するのに使用さ
れるヒートシンク組立体は、熱伝導性シートが交互の山
と谷に折り曲げられて、第１端縁及び第２端縁を有する
離間されたフィンを形成している熱交換部を備えてい
る。折り曲げられたシートは、軸を定めるほぼ円筒の形
状へと成形される。谷は、内部セグメント化円筒を形成
し、山は、内部円筒とほぼ同心的な外部セグメント化円
筒を形成し、そしてフィンは、軸から外方に放射状に延
び、これにより、公知の熱交換器で一般的であった一方
向又は両方向パターンではなく、あらゆる方向に空気を
循環させることができる。円筒状の折り曲げられたシー
トの谷により形成される内部セグメント化円筒内には熱
伝導性のコアが設けられ、発熱性部品から消散されるべ
き熱が熱交換部へ転送される。保持具は、フィンの第２
端縁において円筒状の折り曲げられたシートに係合さ
れ、その円筒状の折り曲げられたシートをコアの周囲に
保持する。
【０００５】保持具は、フィンの第２端縁において円筒
状の折り曲げられたシートに係合するための円形上部を
備えている。この円形上部の周囲縁から複数のフィンガ
ーが垂下しており、円筒状の折り曲げられたシートの少
なくとも幾つかの山に個々に係合することができる。少
なくとも幾つかの山は、付加的な空気流をフィンに通せ
るようにすると共に、各フィンガーの内側にラッチ止め
部を受け入れるという２つの目的を果たす穴を含む。少
なくとも１つのストップ突起が、円形上部から円筒状の
折り曲げられたシートのフィンの隣接対間に延びて、熱
交換器に対する保持具の回転を防止する。
【０００６】本発明によれば、ヒートシンク組立体は、
ベースプレートを含み、その上に熱交換部が取り付けら
れる。円筒状の折り曲げられたシートのフィンの第１端
縁は、ベースプレートとフィンの第２端縁との間に配置
される。更に、コアの周囲肩部は、熱交換部をベースプ
レートから持ち上げるのに使用され、円筒状の折り曲げ
られたシートのフィンの第１端縁がベースプレートから
離間される。保持具とベースプレートとの間には相補的
な相互係合ラッチ手段が設けられ、それらの間に熱交換
部を保持する。相補的な相互係合ラッチ手段は、円筒状
の折り曲げられたシートの外側で保持具から垂下するラ
ッチアームを含む。ベースプレートから上方にラッチフ
ランジが突出する。ラッチアーム又はラッチフランジの
一方に設けられた弾力性ラッチフックは、その他方に設
けられたラッチ開口にスナップ係合する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の好適な実施形態を詳細に説明する。添付図面の先ず
図１及び２を参照すれば、本発明に係る熱交換器組立体
１０は円形ファン組立体１２を備え、そこからリード線
１４が延びて電気コネクタ１６で終端されている。熱交
換器組立体１０はヒートシンク組立体とも称する。ファ
ン組立体１２は保持具１８の上部に取り付けられ、そし
て保持具１８は熱交換部２０の上部に取り付けられる。
次いで、熱交換部２０は、ベースプレート２２の上に取
り付けられる。このベースプレート２２は、熱交換器組
立体１０を発熱性部品（図示せず）上又はその付近に取
り付けるための複数の取付ポスト２４を有している。
【０００８】図３に示すように、４つの取付ポスト２６
が保持具１８から上方に突出し、ファン組立体１２の４
つの取付穴２８（図１）にプレスフィット又は締りばめ
によって挿入される。以下に詳細に述べるように、熱交
換器組立体１０をベースプレート２２又は発熱性部品
（図示せず）に取り付けるために、相補的な相互係合ラ
ッチ手段３０が保持具１８とベースプレート２２又は発
熱性部品（図示せず）との間に設けられる。
【０００９】図４を参照すれば、熱交換部２０は熱伝導
性シート３２を備え、これは交互に山３４及び谷３６に
折り曲げられて、上端縁４０及びそれと反対の下端縁４
２を有するほぼ平行に離間されたフィン３８を形成す
る。折り曲げられたシート３２は、全体的に円筒形状へ
と成形され、谷３６は、軸４６を定める内部セグメント
化円筒４４を形成し、そして山３４は、内部円筒４４と
ほぼ同心的な外部セグメント化円筒４８を形成する。山
３４は、軸４６から外方に放射状に延びる。内部及び外
部円筒は、連続した滑らかな面で形成されないので「セ
グメント化」状態であり、従って、空気は、フィン３８
の側部へ又は側部から循環することができる。換言すれ
ば、山３４と谷３６は、軸方向に延びて周囲方向に離間
された円筒セグメントを形成する。又、山３４は穴５０
も含み、これは、フィン３８の端縁４２が発熱性部品
（図示せず）又はベースプレート２２に直接接触したと
き、又はシステムの冷却要求を満足するために付加的な
空気脱出路が所望されるときに、フィン３８を通る空気
流量を増加することができる。又、この穴は、以下に述
べるようにラッチの機能も果たすことができる。
【００１０】更に、図４を参照すれば、円筒状の折り曲
げられたシート３２の谷３６により画成された内部セグ
メント化円筒４４内に熱伝導性コア５２が配置される。
このコア５２は、内実の構造体でもよいし、中空の構造
体でもよいし、又は流体充填されたヒートパイプで構成
されてもよい。コア５２の好ましい形状は、円形である
が、半導体断面（図示せず）のようないかなる形状でも
よい。更に、図４から明らかなように、コア５２の周囲
に形成された対向する円形肩部５４は、円筒状の折り曲
げられたシート３２をコア５２の両端５２ａから離間さ
せてコア５２の軸方向に位置設定する。下方の肩部５４
は、円筒状の折り曲げられたシート３２のフィン３８の
下端縁４２をベースプレート２２又は発熱性部品（図示
せず）から効果的に離間させる。
【００１１】図３と共に図５を参照すれば、保持具１８
は、円形上部５６を備え、これは、円筒状の折り曲げら
れたシート３２の外周でフィン３８の上端縁４０に係合
する。複数のフィンガー５８が円形上部５６から垂下
し、これらのフィンガー５８は、円筒状の折り曲げられ
たシート３２の山３４に個々に係合し得る。好ましく
は、保持具１８は、プラスチック材料で一体成形された
１部片構造のものである。それ故、フィンガー５８は弾
力性である。フィンガー５８の内側には、山３４に確実
に係合するために突出フック５８ａが形成される。選択
されたフィンガー５８Ａは、他のフィンガー５８より長
い。その長いフィンガー５８Ａは、山３４の穴５０内に
係合するラッチ止め部６０を有する。これらラッチ止め
部６０は、円筒状の折り曲げられたシート３２で形成さ
れた熱交換部の上部に保持具１８を固定するように働
く。ここに示す実施形態では、保持具１８の周囲の４番
目ごとのフィンガー５８Ａがラッチ止め部６０を有して
いて、それが各山３４の穴５０にスナップ嵌合し、保持
具１８と円筒状の折り曲げられたシート３２との間の相
対的な回転を防止する。或いは又、長いフィンガー５８
Ａがそのラッチ止め部６０をフィン３８の下端縁４２に
スナップ嵌合してもよい（図示せず）。又、長いフィン
ガー５８Ａは、ヒートシンク組立体１０をベースプレー
ト２２にラッチするか、又は発熱性部品に直接ラッチす
るように使用されてもよい（図示せず）。
【００１２】図６は、一対のストップ突起６２が保持具
１８の円形上部５６から垂下する本発明の特徴を示して
いる。２対以上のストップ突起６２が円形上部５６の周
囲に設けられてもよい。これらのストップ突起６２は、
円筒状の折り曲げられたシート３２のフィン３８の下端
縁４２をベースプレート２２又は発熱性部品（図示せ
ず）から効果的に離間し、そして保持具１８と円筒状の
折り曲げられたシート３２との間の相対的な回転を防止
する。
【００１３】図７は、保持具１８とベースプレート２２
との間の相補的な相互係合ラッチ手段３０を詳細に示
す。より詳細には、このラッチ手段３０は、保持具１８
の円形上部５６から垂下するラッチアーム６６と、ベー
スプレート２２から上方に突出するラッチフランジ６８
とを含む。ベースプレート２２は、シートメタル材料で
型抜き成形され、そしてラッチフランジ６８は、シート
メタル材料から単に型抜き成形されて、図７に示すよう
に上方に曲げられる。ラッチフランジ６８は、ラッチア
ーム６６から形成された弾力性フィンガー７４から内方
に突出するラッチフック７２を受け入れるためのラッチ
開口７０を有する。ラッチフック７２は、７２ａにおい
て面取りされ、従って、保持具１８が円筒状の折り曲げ
られたシート３２の上部に矢印Ａの方向に取り付けられ
るときに、ラッチフック７２がラッチ開口７０に弾力で
パチンと入り、円筒状の折り曲げられたシート３２を保
持具１８とベースプレート２２との間にサンドイッチす
る。実際に、円筒状の折り曲げられたシート３２が、図
４について述べたように、コア５２の周りに取り付けら
れた状態では、保持具１８がコア５２の下面５２ｂ（図
５）をベースプレート２２に係合保持するか、又はベー
スプレート２２上に取り付けられた発熱電子デバイスに
係合保持する。図１から明らかなように、図７を参照し
て述べた２個の相補的な相互係合ラッチ手段３０がヒー
トシンク組立体１０の直径方向両側に配置される。或い
は又、ヒートシンク組立体１０は、コア５２の下面５２
ｂによってベースプレート２２に維持されてもよく、こ
れは、例えば、コア５２の下面５２ｂをベースプレート
２２のねじ切りされた穴（図示せず）にねじ込むか、又
はコア５２の下面５２ｂとベースプレート２２の穴との
締りばめによるか、或いは他の公知のやり方により行な
うことができる。更に、ラッチフック７２は、ベースプ
レート２２の穴（図示せず）に直接係合されてもよい
し、又は発熱性部品（図示せず）に直接係合されてもよ
い。
【００１４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
により、新規で且つ改良されたヒートシンク保持具及び
それを用いたヒートシンク組立体が提供された。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のヒートシンク保持具を備えたヒートシ
ンク組立体の上方斜視図である。
【図２】図１のヒートシンク組立体の下方斜視図であ
る。
【図３】図１と同様であるが、ファン組立体を取り外し
た図である。
【図４】熱伝導コアを示すために部分的に破断して円筒
状の折り曲げられたシートを示す上方斜視図である。
【図５】保持具組立体が固定された状態で円筒状の折り
曲げられたシート及びコアを示す下方斜視図である。
【図６】保持具の一対のストップ突起を示す部分斜視図
である。
【図７】保持具とベースプレートとの間の相補的な相互
係合ラッチ手段を示す部分斜視図である。
【符号の説明】
１０ ヒートシンク組立体（熱交換器組立体） １２ ファン組立体 １８ 保持具 ２０ 熱交換部 ２２ ベースプレート ３０ ラッチ手段 ３２ 熱伝導性シート ３４ 山 ３６ 谷 ３８ フィン ４０、４２ 端縁 ４４ 内部セグメント化円筒 ４６ 軸 ４８ 外部セグメント化円筒 ５２ 熱伝導性コア ５４ 肩部 ５８ フィンガー ６６ ラッチアーム ６８ ラッチフランジ ７０ ラッチ開口 ７２ ラッチフック ７４ 弾力性フィンガー

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱伝導性シート３２を含む熱交換部２０
    を備え、熱伝導性シート３２は、交互の山３４と谷３６
    に折り曲げられて、第１及び第２の端縁４０、４２を有
    する離間されたフィン３８を画成し、上記折り曲げられ
    たシート３２は、軸４６を定める全体的に円筒の形状へ
    と成形され、谷３６は、内部セグメント化円筒４４を形
    成し、山３４は、この内部円筒４４とほぼ同心的な外部
    セグメント化円筒４８を形成し、そしてフィン３８は、
    上記軸４６から外方に放射状に延び、 更に、上記円筒状の折り曲げられたシート３２の谷３６
    により画成された上記内部セグメント化円筒４４内に設
    けられた熱伝導性コア５２と、 上記円筒状の折り曲げられたシート３２に係合される保
    持具１８とを備えたことを特徴とするヒートシンク組立
    体１０。
  2. 【請求項２】 上記保持具１８は、フィン３８の第２端
    縁４０において上記円筒状の折り曲げられたシート３２
    に係合する円形上部５６を含む請求項１に記載のヒート
    シンク組立体１０。
  3. 【請求項３】 上記保持具１８は、上記円筒状の折り曲
    げられたシート３２の少なくとも幾つかの山３４に個々
    に係合し得る複数の垂下したフィンガー５８を含む請求
    項１に記載のヒートシンク組立体１０。
  4. 【請求項４】 少なくとも幾つかの上記山３４は、上記
    フィンガー５８の側部のラッチ止め部６０を受け入れる
    ための穴５０を含む請求項３に記載のヒートシンク組立
    体１０。
  5. 【請求項５】 上記コア５２は、断面が半円形である請
    求項１に記載のヒートシンク組立体１０。
  6. 【請求項６】 交互の山３４と谷３６に折り曲げられ
    て、第１及び第２の端縁４０、４２を有する離間された
    フィン３８を画成する熱伝導性シート３２を備えた熱交
    換部２０のための保持具１８において、 上記折り曲げられたシート３２に係合する上部５６と、 上部５６から垂下しそして上記折り曲げられたシート３
    ２の少なくとも幾つかの山３４に係合し得る複数のフィ
    ンガー５８とを備えたことを特徴とする保持具１８。
  7. 【請求項７】 上記上部５６から垂下するラッチアーム
    ６６を含む請求項６に記載の保持具１８。
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