JP2007281100A - ヒートシンクファンユニット - Google Patents

Abstract

【課題】冷却ファンとヒートシンクの締結方法
【解決手段】風洞部１２の外周側面には、軸方向下方に向けて垂下する支持脚１６が形成されている。各支持脚１６の先端部にはネジ孔１６１が形成されている。ヒートシンクＢのベース部３１は、略長方形状に形成されており、短手方向の両端部に他の部分よりも肉厚の薄い薄肉部３１１が形成されている。固定孔３１２には、スペーサ４が圧入される。スペーサ４は円筒状に形成されており、円筒状内周面にはメネジ４３が形成されている。冷却ファンＡは、ヒートシンクＢの放熱フィン３２が配列されている側の上方側から取り付けられる。各スペーサ４上に各支持脚１６が載置される。ネジ孔１６１に対してヒートシンクＢ側に向けてネジ５が挿通され、ネジ５が各スペーサ４の内周側面に形成されたメネジ４３に螺合され冷却ファンＡとヒートシンクＢとが固定される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＭＰＵを含む電子部品等の被冷却物を冷却するヒートシンクファンユニットにおけるヒートシンクと冷却ファンとの締結構造に関するものである。

ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）は、受け取ったデータに対して演算などの処理を加えて出力結果を得るコンピュータの中枢部分であり、高性能な電子機器に搭載される。近年はＭＰＵの高クロック化が著しく、高クロック化に合わせてＭＰＵ自体の発熱も増大傾向の一途を辿っており、発熱によりＭＰＵが誤動作する可能性があり、ＭＰＵの冷却問題は極めて重要になってきている。そのため、それら高性能な電子機器に搭載されているＭＰＵ等の発熱する電子部品には、金属製で表面積がなるべく広くなるような複数の放熱用フィンで構成されたヒートシンクと、そのヒートシンクに冷却風を供給する冷却ファンとを組み合わせたヒートシンクファンが装着されている。その際、ヒートシンク本体がＭＰＵに接触するように装着され、ヒートシンクは、冷却ファンによって供給される冷却風によって強制的に冷却される。

ヒートシンクファンは、ヒートシンクに対して冷却ファンが装着されることによって構成されるが、その装着方法には様々な構成が提案されている。例えば、特許文献１の段落００３０に、ファン装置取付用フレームに一対の取付用脚部が設けられており、ヒートシンクベース部に係止されているヒートシンクファンが開示されている。

特許文献２の段落００２７に、ケーシングの四隅に４本のピラーが一体に設けられ、４本のピラーの下側端部に、基板の四隅に設けられた貫通孔に基板の裏面側から表面側に挿入されるネジのネジ部が螺合されるネジ孔が形成されているヒートシンクファンが開示されている。

特開２００２−１１０８７７（段落［００３０］） 特開２００１−２９８１４０（段落［００２７］）

近年、ＭＰＵが搭載される電子機器は、小型化が進んでおり、電子機器筐体内部に配置される部品の密度が高くなる傾向にある。このため、ＭＰＵが取り付けられているマザーボード上のサイズも小さくなり、マザーボードのＭＰＵが取り付けられる近傍にも多くの電子部品が実装されている。

マザーボードに装着されたＭＰＵ上にヒートシンクファンを取り付けた後に、ヒートシンクファンから冷却ファンを取り外したい場合、締結構造によっては容易に取り外し作業を行うことができない。

特許文献１のようにヒートシンクを外方から係止する取付用脚部が設けられているヒートシンクファンでは、ヒートシンクから冷却ファンを取り外すのに、取付用脚部の先端に形成された係止部を外方に撓ませてヒートシンクの係止を解く必要がある。しかし、ヒートシンクファンの近傍には多くの電子部品が形成されており、係止部を外方に撓ませるのは容易ではない。

特許文献２のようにヒートシンクの下面側からネジ止めしてヒートシンクと冷却ファンとを締結するヒートシンクファンでは、ヒートシンクファンをＣＰＵ上に載置後に、ヒートシンクから冷却ファンを取り外すことができない。

本発明は、上記のような従来技術に鑑みてなされたものである。すなわち本発明はすなわち本発明はすなわち本発明は支持脚を介して、支持脚側から挿入されるネジによって支持脚がヒートシンクにネジ止めされることによって冷却ファンがヒートシンクに固定される。これにより、ＭＰＵ等の被冷却物上にヒートシンクファンを載置した後に、容易にヒートシンクから冷却ファンが取り外すことができ、冷却ファンが確実にヒートシンクに固定することを図ることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載のヒートシンクファンユニットは、被冷却物からの熱を放出するためのヒートシンクファンユニットであって、複数の放熱用フィンを有するヒートシンクと、前記ヒートシンクに対して冷却風を供給する冷却ファンと、を備え、前記冷却ファンは、前記ヒートシンクに対して垂下する支持脚を有しており、該支持脚側から前記ヒートシンク側へ向けて挿入されるネジによって該支持脚が前記ヒートシンクにネジ止めされることにより、前記冷却ファンが前記ヒートシンクに対して固定されていることを特徴とする。

本発明の請求項２の記載のヒートシンクファンユニットは、請求項１に記載のヒートシンクファンユニットであって、前記支持脚先端には前記ヒートシンクと対向する方向に向けてネジ孔が穿設され、前記ネジ孔内周面の前記ネジ挿入側に小径部が形成されており、前記ネジ孔内周面のヒートシンク側に大径部が形成されており、前記ネジは、オネジ部と、該オネジ部よりも外径が大きい頭部と、を備えており、前記オネジ部の前記頭部側にはオネジが形成されない円柱部が形成されており、前記円柱部は前記ネジ孔小径部よりも外径が小さく形成され、前記オネジ部は前記ネジ孔小径部よりも外径が大きく前記ネジ孔大径部よりも小さく形成されており、前記ネジ孔小径部が前記頭部と前記オネジ部との間に位置することにより、前記冷却ファンを前記ヒートシンクファンユニットから取り外した際に前記ネジが前記ネジ孔小径部によって離脱されないことを特徴とする。

本発明の請求項３に記載のヒートシンクファンユニットは、請求項１又は２に記載のヒートシンクファンユニットであって、前記ヒートシンクは、板状のベース板部と、該ベース板部上に配列された複数の前記放熱用フィンとを有しており、前記冷却ファンは、前記ヒートシンクに対して冷却風を前記放熱用フィンの上方より供給していることを特徴とする。

本発明の請求項４に記載のヒートシンクファンユニットは、請求項１乃至３のいずれかに記載のヒートシンクファンユニットであって、前記支持脚と前記ヒートシンクとの間に円筒状のスペーサが介在されており、前記冷却ファンは、前記支持脚が前記スペーサを介してネジ止めされることにより前記ヒートシンクに対して固定されていることを特徴とする。

本発明の請求項５に記載のヒートシンクファンユニットは、請求項４に記載のヒートシンクファンユニットであって、前記ベース板部には、前記スペーサが嵌合固定される固定孔が形成されており、前記スペーサの外側面には前記固定孔に嵌合される小径部が備えられていることを特徴とする。

本発明の請求項６に記載のヒートシンクファンユニットは、請求項４又は５に記載のヒートシンクファンユニットであって、前記スペーサは、前記ベース板部よりも硬度が高い材料で形成されており、前記小径部の外側面には径方向外方に向けて突出する複数の凸部が環状に配設され、前記小径部を前記固定孔に嵌め込む際に、前記凸部と前記固定孔の内周面との間で発生する楔効果により前記スペーサが前記ベース板部に固定されることを特徴とする。

本発明の請求項７に記載のヒートシンクファンユニットは、請求項４乃至６のいずれかに記載のヒートシンクファンユニットであって、前記スペーサの内周面には前記ネジと螺合するメネジが形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項８に記載のヒートシンクファンユニットは、請求項４乃至７のいずれかに記載のヒートシンクファンユニットであって、前記スペーサが金属製であることを特徴とする。

本発明の請求項９に記載のヒートシンクファンユニットは、請求項８に記載のヒートシンクファンユニットであって、前記ベース板部は、略四角形状に形成されており、該ベース板部の四隅に前記固定孔が形成されており、前記冷却ファンが前記固定孔に対応した４つの前記支持脚を備えることを特徴とする。

本発明の請求項１０に記載のヒートシンクファンユニットは、請求項９に記載のヒートシンクファンユニットであって、前記ベース板部は、四隅を含む両端部付近に薄肉部が形成されており、前記固定孔が前記薄肉部に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ヒートシンクファンをＭＰＵ等の被冷却物に載置後に、ヒートシンクファン上方から冷却ファンを取り外すことが可能である。

また、請求項９の発明によれば、板厚の薄い箇所であってもスペーサを介して冷却ファンを固定することができるため、十分な固定強度を満足することができる。

以下、本発明の各実施形態のヒートシンクファンについて、図１乃至図６を参照して説明する。なお、本発明の実施形態に説明では便宜上各図面の上下方向を「上下方向」とするが、実際の取り付け状態における方向を限定するものではない。

（１）冷却ファンの構造ついて
図１は本発明にかかる実施形態の冷却ファン及びヒートシンクを示した斜視図である。

冷却ファンＡは、有蓋円筒状のハウジングカップ部１１の下方に所定の回転軸を中心として回転するインペラ２が回転自在に取り付けられている。インペラ２は有底円筒状のカップ部２１の外周側面に、回転することで軸方向上方から下方に向けて流れる空気流が発生する複数枚の羽根２２が等配されている。一般的には、インペラ２が回転することによって発生する空気流は、羽根２２表面付近において空気に遠心力が働くため、径方向外方に向けて広がるように排出される。しかし、冷却ファンＡによって発生する空気流が、できるだけヒートシンクＢの中央部に供給されることがヒートシンクＢの冷却特性を向上させる上で理想的である。このため、冷却ファンＡから発生する空気流は径方向外方に向けて広がらずに、できるだけ軸方向と平行に流れるようにしたい。そのため、羽根２２は回転周方向に向けて湾曲している。これにより、羽根２２付近の空気に遠心力が働いたとしても、回転周方向に向けて湾曲した羽根２２表面によって径方向内方への分力が働き、空気流は径方向外方に向けて広がり難くなっている。

インペラ２の径方向外方にはインペラ２を外囲する風洞部１２が形成されている。風洞部１２の上端部には軸方向上方に向けて延伸する支柱部１３が周方向において等間隔に４箇所設けられている。各支柱部１３の上端部には内方に向けて延伸するリブ１４が形成されており、各リブ１４は径方向内方においてハウジングカップ部１１と連結され、ハウジングカップ部１１を支持している。本実施形態における冷却ファンＡは、リブ１４配置側から空気を吸気する。各支柱部１３の高さを変えることで、風洞部１２とインペラ２の軸方向の位置を変化させることが可能である。風洞部１２とインペラ２の軸方向の位置を変化させることによって、インペラ２が回転することによる風洞部１２の吸気口側つまり上側での吸気状態が変化し、冷却ファンＡの風量特性、静圧特性、騒音特性が変化する。各支柱部１３の高さは冷却ファンＡの特性を考慮して適宜変更することが可能である。また、風洞部１２の内周形状をベンチュリ形状にすることによって、風洞部１２に流れる空気流の流速を増加させることができる。このベンチュリ形状を利用して風量特性、静圧特性、騒音特性を変化することができる。また風洞部１２の軸方向の高さを変化させることによっても同様に風量特性、静圧特性、騒音特性を変化することができる。

各リブ１４と羽根２２との距離が近い場合、騒音値が高くなる。このため、各支柱部１３は各リブ１４と羽根２２との干渉騒音を小さくするために、各リブ１４と羽根２２との間隔が大きくなるように高さが設定されている。

風洞部１２の外周側面には、径方向外方に向けて突出するフランジ部１５が４箇所形成されており、各フランジ部１５の径方向外方には軸方向下方に向けて垂下する支持脚１６が形成されている。各支持脚１６の先端部には軸方向にネジ５を挿通することが可能なネジ孔１６１が形成されている。冷却ファンＡは支持脚１６を介してヒートシンクＢに固定されるため、フランジ部１５、支持脚１６は十分な強度が必要となる。そこでフランジ部１５の軸方向下側には補強リブ（図略）が形成されており、支持脚１６に負荷が掛かった際の耐衝撃強度が高くなっている。冷却ファンＡはヒートシンクＢに対して軸方向上方からドライバーによってネジ止めされるため、支持脚１６の先端に形成されているネジ孔１６１は、軸方向上方から見えるように形成されている。

（２）ヒートシンクの構造について
ヒートシンクＢは、アルミニウム、銅、銅合金等の比較的熱伝導性の高い材料によって形成された放熱部材である。通常、ヒートシンクＢは外気との接触面積つまりはヒートシンクＢ（特に放熱フィン３２）の表面積が大きくなるように複数の放熱フィン３２がプレスにて形成され、ベース部３１上に配列される。本実施形態においては図１に示されているようにベース部上３１に放熱フィン３２が等間隔で配列されている。ここで、ベース部３１上の中央部に短手方向に延びる放熱フィン３２が形成されない領域が設けられている。

一般的に、アルミニウム製の材料を使用した押出し加工及び引抜き加工は成型に使用する金型の構造が銅製の材料を使用した金型と比べて単純であり、仕上がりの寸法精度が高い。銅製材料では複雑な形状の押出し加工及び引抜き加工による成型が非常に難しく、仕上がりの寸法精度が極めて悪い。事実上、銅製の複雑な形状のヒートシンクを押出し加工及び引抜き加工による成型によって形成するのは不可能である。このため、放熱フィンが一体形成されている複雑なヒートシンクにおいては、銅製材料ではなくアルミニウム製材料が使用される。しかし、アルミニウムよりも銅の方が圧倒的に熱伝達率が高く、アルミニウム製のヒートシンクと同一の形状に形成することができれば、アルミニウム製のヒートシンクと比較して銅製のヒートシンクの方が冷却特性が高い。このため、本実施形態においては、銅製のベース部３１に銅製の放熱フィン３２を貼り付けたものを使用する。本実施形態のヒートシンク形状によれば、押出し加工では実現不可能な厚みまで銅製の放熱フィン３２を薄くした状態でベース部３１に配列されるため、放熱面積を広くすることができる。ただし、ヒートシンクの材料及び形状は本実施形態に限定されるものではなく、適宜変更可能である。

図５はヒートシンクファンをＭＰＵに載置した状態が示された平面図である。ベース部３１のＭＰＵ接合面３１４は、図５に示されているようにＭＰＵ６と熱伝導材３１３を介して接合されている。熱伝導材は熱伝達性が高い材料が用いられる。本実施形態においては作業性を考慮してポリイミドフィルム（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ Ｆｉｌｍ）、ファイバグラスマット（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓ Ｍａｔ）、アルミニウム箔等の支持基材上に充填剤が含まれる感圧接着剤を塗布してコーティングしたサーマルテープ等のテープ状の部材を使用する。熱伝導材はＭＰＵ６表面とヒートシンクＢのＭＰＵ接合面３１４との接触面積が高い方が良いため、シリコーンオイルを基油としてアルミナ等の熱伝導性の高い粉末を配合したグリース状の熱伝導性シリコーン樹脂等を使用しても良い。熱伝導性シリコーン樹脂はグリース状であるため、ほぼ隙間が無い状態で各部材表面と密着させることが可能である。熱伝導材は熱伝導性が高い部材であれば、適宜変更可能である。

ベース部３１は、図１に示されているように略長方形状に形成されており、短手方向の両端部に他の部分よりも肉厚の薄い薄肉部３１１が形成されている。長手方向の両端には被冷却物とベース部３１とを固定するヒートシンク固定部３１３が各２箇所（計４箇所）取り付けられている。ヒートシンク固定部３１３には固定ネジ３１３１が挿通される貫通孔が形成されており、固定ネジ３１３１が挿通され被冷却物にネジ止めによって固定される。ベース部３１の四隅は上述のとおり薄肉部３１１が形成されており、固定孔３１２が貫通形成されている。よって、ベース部３１上のヒートシンク固定部３１３及び固定孔３１２が形成されている箇所には放熱フィン３２は配列されていない。

図３は、ベース部に形成された固定孔とスペーサを示す斜視図である。ベース部３１に形成された固定孔３１２には、スペーサ４が圧入される。スペーサ４は図３に示されているように円筒状に形成されており、円筒状内周面にはメネジ４３が形成されている。スペーサ４には固定孔３１２の内径とほぼ同様の外径の小径部４１が形成されている。小径部４１の外周側面には凸部４２が周方向に等配されている。凸部４２はローレット（ナーリング）加工により形成される。従来のローレット加工は、型押転造によるローレット加工面に対して塑性変形を施す加工方法であったが、近年においては切削によるローレット加工が行われるため、従来の加工方法と比較して、被加工物へ加わるストレスが小さく、精度の良い加工が可能である。小径部４１の大径部４４側には、凸部４２が形成されていない領域４１１が設けられている。ただし、凸部４２の形成方法に関しては上記に限定されない。

スペーサ４は固定孔３１２に圧入される際に、小径部４１の外周側面に形成された凸部４２が、固定孔３１２の内周側面に食い込み、固定孔３１２内周側面の内方への内圧及び小径部４１外周側面及び凸部４２の外方への外圧の相互作用（つまり楔効果）によりベース部４１に対するスペーサ４の固定構造を構成している。スペーサ４に使用される材料は、切削加工が容易で耐食性の強い真鍮（黄銅）が用いられ、ヒートシンクＢを構成するベース部３１及び放熱フィン３２は材料として上述したとおり熱伝導率が高い銅が用いられている。真鍮は銅よりも硬度が高いため、スペーサ４を固定孔３１２に圧入した際に、固定孔３１２の内周側面に小径部４１の外周側面に形成された凸部４２は容易に食い込むことができる。また、小径部４１には凸部４２が形成されない領域４１１が形成されているため、小径部４１を固定孔３１２に圧入した際に、凸部４２の領域４１１側のエッジが固定孔３１２に係止され、固定強度を高めることができる。スペーサ４とベース部３１の材料とが、同一の材料もしくはベース部３１の方が硬度の高い材料で形成された場合には、凸部４２が食い込み難く、圧入が困難である。スペーサ４は小径部４１が固定孔３１２に完全に収容される状態まで圧入される。この際にスペーサ４は外径部４４の小径部４１形成側の端部がベース部３１に当接するまで圧入すれば良いので、スペーサ４を圧入する際の位置決めが可能である。またスペーサ４の小径部４１の圧入方向の高さは薄肉部３１１の厚みよりも低く形成されているため、スペーサ４を固定孔３１２に圧入後、ベース部３１底面（つまり薄肉部３１１底面）側からスペーサ４が突出することはない。スペーサ４のベース部３１への固定構造は、上記に限定されず、その他の固定構造（例えば接着剤を用いた固定構造）を用いても良い。

（３）冷却ファンとヒートシンクとの締結構造
図２は、ヒートシンクファンを示す斜視図である。図４は、支持脚とベース部とがスペーサを介してネジ止めされた締結構造を示す断面図である。図６は、ヒートシンクファンを上方から見た平面図である。冷却ファンＡとヒートシンクＢとは、図１に示されるようにヒートシンクＢの放熱フィン３２が配列されている側の上方側から冷却ファンＡが取り付けられる。上述のとおり、ベース部３１の四隅に固定孔３１２が形成され各固定孔３１２にはスペーサ４が圧入されている。各スペーサ４上に冷却ファンＡに形成された各支持脚１６が載置され、各支持脚１６先端のネジ孔１６１と各スペーサ４の内周側面とが載置方向において一致した状態で、各支持脚１６のネジ孔１６１に対してヒートシンクＢ側に向けてネジ（雄ネジ）５が挿通され、ネジ５が各スペーサ４の内周側面に形成されたメネジ４３に螺合され締め付けられる。これによって、冷却ファンＡとヒートシンクＢとが固定される。

一般的にネジ５の上部にはドライバーを用いてネジ５を締め付けるためのドライバー嵌合溝（いわゆるプラス溝、マイナス溝）を天面側に有する頭部５１が形成されている。頭部５１は底面側にネジ溝形成部５２が形成されており、ネジ溝形成部５２はオネジ部５２１と円柱部５２２とで構成されている。円柱部５２２はオネジ部５２１に対して頭部５１側に位置している。円柱部５２２の外径寸法はオネジ部５２１の外径寸法よりも小さく形成されている。

各支持脚１６の先端に形成されるネジ孔１６１の内周面は、ネジ５挿入側に形成される小径部１６１１と、ヒートシンクＢ側に形成される大径部１６１２とで構成されている。小径部１６１１の内径寸法は、オネジ部５２１の外径寸法よりも小さく、円柱部５２２の外径寸法よりも大きく形成されている。また大径部１６１２の内径寸法は、オネジ部５２１の外径寸法よりも大きく形成されている。

ネジ５は、冷却ファンＡとヒートシンクＢとをネジ止めする前に予め冷却ファンに挿入されている。オネジ部５２１の外径寸法よりも小径部１６１１の内径寸法の方が小さく形成されているため、ネジ５をネジ孔１６１に挿入する際に、挿入方向に向けて押すだけでは挿入することができない。そのため、ネジ５をドライバーで回し、オネジ部３２１のネジ溝によって小径部１６１１の内周面をタッピングしながら挿入する必要がある。タッピングが完了すると、オネジ部５２１は小径部１６１１を通過し、大径部１６１２と径方向で対向する位置まで挿入される。この際、小径部１６１１が、頭部５１とオネジ部５２１との間に配置される。このため、ネジ５を挿入方向に移動させた場合、頭部５１がネジ孔５のネジ挿入口と接触し、それ以上の移動が規制される。また、ネジ５を挿入方向とは反対側に移動させた場合、小径部１６１１とオネジ部５２１とが接触し、それ以上の移動が規制される。よってネジ５がネジ孔１６１から離脱することがない。小径部１６１１の挿入方向の長さは、円柱部５２２の長さよりも短いため、ネジ５がネジ孔１６１内部で遊ぶこと（つまり円柱部５２２と小径部１６１１の寸法差の分だけ移動すること）が可能である。これにより、ヒートシンクＢから冷却ファンＡを取り外した際に、ネジ孔１６１からネジ５が容易に離脱することがないため、ネジ５が他の電子部品上に落下してショートするような問題が発生することがない。また、ネジ５自体を紛失する虞も無い。これにより個人のパソコンユーザーが容易にヒートシンクＢから冷却ファンＡを取り外すことが可能である。

頭部５１は円柱部５２よりも径が大きく形成されており、支持脚１６とスペーサ４とをネジ止め固定した際に、支持脚１６のネジ孔１６１が形成される部位の上端面と頭５１の底面側（つまりオネジが形成される側）とが当接するまでネジ５がドライバーによって回される。この際、ネジ５は、オネジが形成されている円柱部５２がスペーサの下端面から突出しないような寸法で形成されている。つまり、円柱部５２はベース部３１の薄肉部３１１の下端面から突出しない。

ヒートシンクＢは銅製であるため、場合によっては質量が１ｋｇ前後になり、冷却ファンＡとヒートシンクＢとは高い固定強度で締結されなければならない。上述したビス５を利用した締結方法により冷却ファンＡとヒートシンクＢとは確実に締結される。しかも、ヒートシンクＢをＭＰＵに載置した後も、図２又は図６に示されているようにヒートシンクファンＣ上方からネジ５の天面が見えるため、ドライバーによってネジ５を回すことができ、ネジ止めによる締結を緩めることが可能である。これによって、ＭＰＵの周囲に実装された電子部品に関係なくヒートシンクＢから冷却ファンＡを容易に外すことができる。

ヒートシンクファンＣが載置される部位の回りには電子部品が多く実装されており、近年の電子機器小型の要求に伴い、電子機器内の回路基板９（マザーボード）も小型化される傾向にある。よって、図５に示されているようにヒートシンクＢの薄肉部３１２の下側にも電子部品７を実装することが可能であり、薄肉部３１２の下側に例えば電解コンデンサのように大きめの電子部品７が実装できるように薄肉部３１２の厚みを薄く形成されている。また、上述のとおり、薄肉部の下端面からは、スペーサ４及びネジ５が突出することがないため、電子部品７の実装にあっては、薄肉部３１２の下側スペースを最大限に利用することが可能である。ベース部３１に薄肉部３１２が形成されていることにより、多くの電子部品を効率よく実装することが可能である。

冷却ファンＡとヒートシンクＢの締結構造は、支持脚１６とスペーサ４とがネジ５による締結になっているが、スペーサ５が無い場合は、薄肉部３１１に直接支持脚１６がネジ５に締結されることになる。しかし、薄肉部３１１はベース部３１の他の部分と比較して肉厚が薄く形成されているため、ネジ５と螺合されるメネジを形成するのに十分な寸法を確保することができない。メネジを形成するのに十分な寸法を取った場合には、薄肉部３１の肉厚を厚くするか、ベース部３１全体の肉厚を上方向側に厚くするかのいずれかを選択する必要がある。薄肉部３１１を厚くした場合には、薄肉部３１１の下側に電子部品を配置することができない。ベース部３１全体の肉厚を厚くした場合には、ベース部３１の肉厚を厚くした分、放熱フィン３２の高さを低くしなければならないため、ヒートシンクＢの放熱面積が狭くなり、ヒートシンクＢの冷却特性が低下する。また、銅は金属材料の中でも比較的硬度が低いため、十分な締結強度を確保することができない。上記のことを考慮すると、質量の重い銅製のヒートシンクＢを使用した場合には信頼性の高い締結強度を満たすことができない。

よって、ベース部３１が薄型のヒートシンクＢと冷却ファンＡとを締結する際には、スペーサ４を介して締結することにより、高い締結強度を実現することが可能である。

本発明の冷却ファン及びヒートシンクを示した斜視図である。 本発明のヒートシンクファンを示す斜視図である。 本発明のベース部に形成された固定孔とスペーサを示す斜視図である。 本発明の支持脚とベース部とがスペーサを介してネジ止めされた締結構造を示す断面図である。 本発明のヒートシンクファンをＭＰＵに載置した状態が示された平面図である。 本発明のヒートシンクファンを上方から見た平面図である。

符号の説明

Ａ 冷却ファン
Ｂ ヒートシンク
Ｃ ヒートシンクファン
１ ハウジング
１１ ハウジングカップ部
１２ 風洞部
１３ 支柱部
１４ リブ
１５ フランジ
１６ 支持脚
１６１ ネジ孔
２ インペラ
２１ インペラカップ
２２ 羽根
３１ ベース部
３１１ 薄肉部
３１２ 固定孔
３２ 放熱フィン

Claims (10)

1. 被冷却物からの熱を放出するためのヒートシンクファンユニットであって、
   複数の放熱用フィンを有するヒートシンクと、
   前記ヒートシンクに対して冷却風を供給する冷却ファンと、を備え、
   前記冷却ファンは、前記ヒートシンクに対して垂下する支持脚を有しており、該支持脚側から前記ヒートシンク側へ向けて挿入されるネジによって該支持脚が前記ヒートシンクにネジ止めされることにより、前記冷却ファンが前記ヒートシンクに対して固定されていることを特徴とするヒートシンクファンユニット。
2. 前記支持脚先端には前記ヒートシンクと対向する方向に向けてネジ孔が穿設され、
   前記ネジ孔内周面の前記ネジ挿入側に小径部が形成されており、前記ネジ孔内周面のヒートシンク側に大径部が形成されており、
   前記ネジは、オネジ部と、該オネジ部よりも外径が大きい頭部と、を備えており、
   前記オネジ部の前記頭部側にはオネジが形成されない円柱部が形成されており、前記円中部は前記ネジ孔小径部よりも外径が小さく形成され、前記オネジ部は前記ネジ孔小径部よりも外径が大きく前記ネジ孔大径部よりも小さく形成されており、
   前記ネジ孔小径部が前記頭部と前記オネジ部との間に位置することにより、前記冷却ファンを前記ヒートシンクファンユニットから取り外した際に前記ネジが前記ネジ孔小径部によって離脱されないことを特徴とする請求項１に記載のヒートシンクファンユニット。
3. 前記ヒートシンクは、板状のベース板部と、該ベース板部上に配列された複数の前記放熱用フィンとを有しており、
   前記冷却ファンは、前記ヒートシンクに対して冷却風を前記放熱用フィンの上方より供給していることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒートシンクファンユニット。
4. 前記支持脚と前記ヒートシンクとの間に円筒状のスペーサが介在されており、前記冷却ファンは、前記支持脚が前記スペーサを介してネジ止めされることにより前記ヒートシンクに対して固定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のヒートシンクファンユニット。
5. 前記ベース板部には、前記スペーサが嵌合固定される固定孔が形成されており、前記スペーサの外側面には前記固定孔に嵌合される小径部が備えられていることを特徴とする請求項４に記載のヒートシンクファンユニット。
6. 前記スペーサは、前記ベース板部よりも硬度が高い材料で形成されており、
   前記小径部の外側面には径方向外方に向けて突出する複数の凸部が環状に配設され、前記小径部を前記固定孔に嵌め込む際に、前記凸部と前記固定孔の内周面との間で発生する楔効果により前記スペーサが前記ベース板部に固定されることを特徴とする請求項４又は５に記載のヒートシンクファンユニット。
7. 前記スペーサの内周面には前記ネジと螺合するメネジが形成されていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載のヒートシンクファンユニット。
8. 前記スペーサが金属製であることを特徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載のヒートシンクファンユニット。
9. 前記ベース板部は、略四角形状に形成されており、該ベース板部の四隅に前記固定孔が形成されており、
   前記冷却ファンが前記固定孔に対応した４つの前記支持脚を備えることを特徴とする請求項８に記載のヒートシンクファンユニット。
10. 前記ベース板部は、四隅を含む両端部付近に薄肉部が形成されており、前記固定孔が前記薄肉部に形成されていることを特徴とする請求項９に記載のヒートシンクファンユニット。

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