JP2008053745A - ファン付きヒートシンク - Google Patents

Abstract

【課題】 ファンが省スペース、低コストで取付けられた、特に薄肉フィンのヒートシンクに有用なファン付きヒートシンクを提供する。
【解決手段】 ベース板１、ベース板１上に立設された多数のフィン２（フィン群３）およびフィン群３を冷却するためのファン４を備え、ファン４がファン保持筐体５内に保持されたヒートシンクにおいて、ファン保持筐体５がベース板１に棒状体６により取付けられており、棒状体６はフィン２間に配され、その一端が筐体５に開けられた貫通孔８部分に係止され、他端がベース板１に係止されて、ファン保持筐体５がベース板１に取付けられており、フィン２間に配された棒状体の本数は１フィン間あたり１以下である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ファンが省スペース、低コストで取付けられた、特に薄肉フィンのヒートシンクに有用なファン付きヒートシンクに関する。

ヒートシンクはベース板に多数のフィン（フィン群）を立設したものであり、
発熱体はベース板に熱的に接合されて冷却される。前記フィン群はその放熱効果を高めるため、通常、ファンにより送風冷却されている。そして、前記ファンは筐体内に保持されており、前記筐体はフィンに直接ネジ止めして取付けられていた。
登録実用新案第3082448号公報

しかし、近年、電子機器の高機能化が進み、ヒートシンクには更なる小型軽量化並びに冷却効率の向上が求められ、それに伴ってフィンが薄肉化され、ファン保持筐体をフィンに直接ネジ止めして取付けることが強度的に困難になった。
このようなことから、ベース板にアタッチメントを設け、そこにファンを取付ける方法が提案されたが、この方法ではアタッチメントはヒートシンクの形状に合わせて個々に設計されるため製造コストが掛かり、またアタッチメントはフィン群を包囲して設けられるためスペース的にも問題があった。

一方、フィンの薄肉化に伴い、ヒートシンクは従来のフィンとベース板を一体に成形する押出法や Modified Die Cast法では製造が困難になり、フィンとベース板を別部材とし、両者を機械的にかしめ、半田付け、リベットなどで接合する方法が開発されている。

前記フィンとベース板が別部材からなるヒートシンクは、ベース板が長さ５０〜８０ｍｍ、幅５０〜７０ｍｍ、厚さ６〜１０ｍｍのアルミ板または銅板で、フィンが高さ２５〜４２ｍｍ、厚さ０．４〜０．５ｍｍのアルミ板または銅板で、前記フィンの配列ピッチが２ｍｍ程度である。前記ヒートシンクに取付けられる筐体は長さおよび幅が５０〜６０ｍｍ、厚さが１０〜２５ｍｍである。
本発明の目的は、ファンが省スペース、低コストで取付けられた、特に薄肉フィンのヒートシンクに有用なファン付きヒートシンクを提供することにある。

請求項１記載発明は、ベース板、前記ベース板上にそれぞれ平行に立設された多数のフィン（フィン群）および前記フィン群を冷却するためのファンを備え、前記ファンが筐体内に保持されたヒートシンクにおいて、前記筐体が前記フィン群およびベース板に線条体により一体に囲包され締め付けられ、ベース板または筐体に前記線条体を案内するための切欠きまたは溝が設けられていることを特徴とするファン付きヒートシンクである。

請求項２記載発明は、前記線条体が弾性体であることを特徴とする請求項１記載のファン付きヒートシンクである。

請求項３記載発明は、ベース板、前記ベース板上にそれぞれ平行に立設された多数のフィン（フィン群）および前記フィン群を冷却するためのファンを備え、前記ファンが筐体内に保持されたヒートシンクにおいて、一端が太径で他端が二股に裂けた形状体が、前記筐体に開けられた貫通孔部分の上部外面にその太径部分を係止して通され、前記二股部分がフィンの端部を挟持して、前記筐体が前記フィン群に取付けられていることを特徴とするファン付きヒートシンクである。

請求項４記載発明は、ベース板、前記ベース板上にそれぞれ平行に立設された多数のフィン（フィン群）および前記フィン群を冷却するためのファンを備え、前記ファンが筐体内に保持されたヒートシンクにおいて、一端が太径で他端が二股に裂けた形状体が、前記筐体に開けられた貫通孔部分の上部外面にその太径部分を係止して通され、前記クリップ機能を有する他端がフィンの端部を挟持して、前記筐体が前記フィンに取付けられていることを特徴とするファン付きヒートシンクである。

請求項５記載発明は、前記形状体および前記フィンの所定箇所に凹部または凸部が設けられ、前記双方の凹部または凸部が嵌合して挟持位置またはクリップ位置のずれが防止されていることを特徴とする請求項３または４記載のファン付きヒートシンクである。

請求項６記載発明は、ベース板、前記ベース板上にそれぞれ平行に立設された多数のフィン（フィン群）および前記フィン群を冷却するためのファンを備え、前記ファンが筐体内に保持されたヒートシンクにおいて、一端が太径の形状体が前記筐体に開けられた貫通孔部分の上部外面にその太径部分を係止して通され、前記形状体の所定箇所および前記フィンの所定箇所に凹部または凸部が設けられ、前記凸部または凹部が嵌合して、前記筐体が前記フィンに取付けられていることを特徴とするファン付きヒートシンクである。

請求項７記載発明は、前記凹部が穴または窪みであり、前記凸部が突起であることを特徴とする請求項５または６記載のファン付きヒートシンクである。

請求項８記載発明は、前記凹凸嵌合部分がかしめられていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載のファン付きヒートシンクである。

請求項９記載発明は、ベース板、前記ベース板上にそれぞれ平行に立設された多数のフィン（フィン群）および前記フィン群を冷却するためのファンを備え、前記ファンが筐体内に保持されたヒートシンクにおいて、前記フィン群の上部に凹部が形成され、前記凹部の両端に庇が設けられ、前記凹部の庇が設けられた部分に、前記筐体の両側面下部に設けられた凸部が嵌入されて、前記筐体が前記フィン群に取付けられていることを特徴とするファン付きヒートシンクである。

請求項１０記載発明は、ヒートシンクのフィンとベース板とが別部材からなることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のファン付きヒートシンクである。

請求項１１記載発明は、フィンの厚さが１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至10のいずれかに記載のファン付きヒートシンクである。

以上に述べたように、本発明のファン付きヒートシンクは、ファン保持筐体を小型で安価な形状体などの取付部材を用いてベース板または／およびフィンに取付けたもので省スペースおよび低コストが図れる。特に薄肉フィンのヒートシンクに適用してその効果が顕著である。フィン群に凹部を設け、その両端部に庇を設け、前記凹部の庇を設けた部分に筐体側面下部に設けた凸部を嵌入させたものは、取付部材を要さず一層の省スペース、低コストが図れる。依って、工業上顕著な効果を奏する。

以下に、本発明を図を参照して具体的に説明する。
なお、本発明を説明するための全図において、同一機能を有するものには同一符号を付けその繰り返しの説明は省略する。

請求項１記載発明は、図１（イ）、（ロ）に示すように、ベース板１、フィン群３、ファン保持筐体５を線条体１１により一体に囲包し締め付けて、ファン保持筐体５をベース板１およびフィン群３に取付けたファン付きヒートシンクである。

線条体１１には金属、プラスチックなど任意の材料が使用できるが、特に弾性材（天然ゴム、エラストマーなど）は適度の締付力が容易に得られ推奨される。

線条体１１は、貫通孔８に差し込まれて位置が固定された案内片１２の貫通孔１３に通され、さらにベース板下面に設けられた案内溝１４に通されて位置ずれが防止されている。線状体に帯状強化ゴム（幅５．０ｍｍ、厚さ０．８ｍｍ）を用いた場合の案内溝１４の寸法は幅５．２ｍｍ、深さ１．０ｍｍである。
案内溝１４の代わりにベース板１やファン保持筐体５の線条体１１が通る角部などに切欠きを入れておいても良い。

請求項３記載発明は、図２に示すように、一端が太径で他端が二股に裂けた形状体２１の太径の一端２２を貫通孔８部分の外面に係止させ、二股に裂けた他端２３をファン保持筐体５に開けられた貫通孔８に通してフィン２の端部に挟持させて、ファン保持筐体５をフィン群３に取付けたファン付きヒートシンクである。
前記形状体はプラスチック製のものが、軽量、安価、耐食性に優れ望ましい。

形状体２１は、図３に示すように、その二股に裂けた他端２３の所定箇所に凸部を設け、これをフィン２の所定箇所に設けた凹部に挿入または嵌合させる。こうすることにより、形状体２１とフィン２の位置が振動などでずれるのが防止できる。前記凹部は貫通孔や窪みなどであり、凸部は凹部に入り込む大きさの突起であり、両者は嵌合する形状が望ましい。形状体２１に凹部を、フィン２に凸部を設けても良い。前記凹凸嵌合部をかしめておくと位置ずれはより確実に防止される。

前記形状体は、他端にクリップ機能を持たせたものでも良く、前記他端が二股に裂けた形状体よりフィン端部をより安定して挟持できる。また、この形状体においても、前記凹凸嵌合による位置ずれ防止効果は得られる。

請求項９記載発明は、図４（イ）、（ロ）に示すようにフィン群３の端部に凹部５１が形成され、凹部５１の両端に庇５２が設けられ、凹部５１の庇５２が設けられた部分に、筐体両側面下部に設けられた凸部５３が嵌入されて、ファン保持筐体５がフィン群３に取付けられたファン付きヒートシンクである。このヒートシンクは形状体などの取付部材を用いないので、より省スペース、低コストが図れる。

本発明は、フィンの厚さが薄く、ファン保持筐体５を直接ネジ止めするのが困難な場合、
例えば、フィンとベース板が別部材からなるヒートシンクなどに適用してその効果が大きい。特に、フィンの厚さが１．０ｍｍ以下のヒートシンクにおいて、その効果が顕著に発現される。

本発明の第１の実施形態を示す（イ）は正面説明図、（ロ）は部分斜視説明図である。 本発明の第２の実施形態を示す平面説明図である。 本発明の第３の実施形態を示す正面説明図である。 本発明の第４の実施形態を示す（イ）は平面図、（ロ）は（イ）のａ−ａ部分断面図である。

符号の説明

１ ベース板
２ フィン
３ フィン群
４ ファン
５ ファン保持筐体
６ ボルト（棒状体）
８ 貫通孔
１１ 線条体
１２ 案内片
１３ 貫通孔
１４ 案内溝
２１ 形状体
２２ 形状体の太径の一端
２３ 他端
５１ 凹部
５２ 庇
５３ 凸部

Claims (11)

1. ベース板、前記ベース板上にそれぞれ平行に立設された多数のフィン（フィン群）および前記フィン群を冷却するためのファンを備え、前記ファンが筐体内に保持されたヒートシンクにおいて、前記筐体が前記フィン群およびベース板に線条体により一体に囲包され締め付けられ、ベース板または筐体に前記線条体を案内するための切欠きまたは溝が設けられていることを特徴とするファン付きヒートシンク。
2. 前記線条体が弾性体であることを特徴とする請求項１記載のファン付きヒートシンク。
3. ベース板、前記ベース板上にそれぞれ平行に立設された多数のフィン（フィン群）および前記フィン群を冷却するためのファンを備え、前記ファンが筐体内に保持されたヒートシンクにおいて、一端が太径で他端が二股に裂けた形状体が、前記筐体に開けられた貫通孔部分の上部外面にその太径部分を係止して通され、前記二股部分がフィンの端部を挟持して、前記筐体が前記フィン群に取付けられていることを特徴とするファン付きヒートシンク。
4. ベース板、前記ベース板上にそれぞれ平行に立設された多数のフィン（フィン群）および前記フィン群を冷却するためのファンを備え、前記ファンが筐体内に保持されたヒートシンクにおいて、一端が太径で他端が二股に裂けた形状体が、前記筐体に開けられた貫通孔部分の上部外面にその太径部分を係止して通され、クリップ機能を有する他端がフィンの端部を挟持して、前記筐体が前記フィンに取付けられていることを特徴とするファン付きヒートシンク。
5. 前記形状体および前記フィンの所定箇所に凹部または凸部が設けられ、前記双方の凹部または凸部が嵌合して挟持位置またはクリップ位置のずれが防止されていることを特徴とする請求項３または４記載のファン付きヒートシンク。
6. ベース板、前記ベース板上にそれぞれ平行に立設された多数のフィン（フィン群）および前記フィン群を冷却するためのファンを備え、前記ファンが筐体内に保持されたヒートシンクにおいて、一端が太径の形状体が前記筐体に開けられた貫通孔部分の上部外面にその太径部分を係止して通され、前記形状体の所定箇所および前記フィンの所定箇所に凹部または凸部が設けられ、前記凸部または凹部が嵌合して、前記筐体が前記フィンに取付けられていることを特徴とするファン付きヒートシンク。
7. 前記凹部が穴または窪みであり、前記凸部が突起であることを特徴とする請求項５または６記載のファン付きヒートシンク。
8. 前記凹凸嵌合部分がかしめられていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載のファン付きヒートシンク。
9. ベース板、前記ベース板上にそれぞれ平行に立設された多数のフィン（フィン群）および前記フィン群を冷却するためのファンを備え、前記ファンが筐体内に保持されたヒートシンクにおいて、前記フィン群の上部に凹部が形成され、前記凹部の両端に庇が設けられ、前記凹部の庇が設けられた部分に、前記筐体の両側面下部に設けられた凸部が嵌入されて、前記筐体が前記フィン群に取付けられていることを特徴とするファン付きヒートシンク。
10. ヒートシンクのフィンとベース板とが別部材からなることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のファン付きヒートシンク。
11. フィンの厚さが１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至10のいずれかに記載のファン付きヒートシンク。

Images