JP2008218847A - 熱伝導体及び発熱部品放熱構造 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱部品の熱を筐体に伝熱させて外部に放熱させる熱伝導体であって、簡素な構成でもって汎用性に富んだ熱伝導体及び発熱部品放熱構造を提供すること。
【解決手段】中心に取付孔１ａが設けられた略円板状の板状部１ｂと、その板状部１ｂの周縁部と、周縁部と取付孔１ａとの略中間部とに、その取付孔１ａを中心として二重環状に配設され、頂部１ｃが径方向外方に向くように板状部１ｂから弾性変形可能に凸湾曲状に切り起こし形成された矩形状の舌状部１ｄとで熱伝導体１を構成する。そして、その熱伝導体１を、取付孔１ａを介して筐体Ｂの内壁面に螺着し、その板状部１ｂから起立した舌状部１ｄをハードディスクドライブＡ等の発熱部品の表面に圧接衝合して、発熱部品から筐体Ｂへ至る熱伝導路を形成した発熱部品放熱構造を構築する。
【選択図】図３

Description

本発明は、発熱部品のからの発熱を外部へ放熱させるための熱伝導体、及び、この熱伝導体を用いた発熱部品放熱構造に関する。

従来、金属ケースに収納されたハードディスクドライブからの発熱を外部に放出するための放熱構造として、例えば、金属ケースとハードディスクドライブとの間に矩形体状の衝撃吸収材を挟装させ、金属ケースとハードディスクドライブとを接続するように、その衝撃吸収材と、金属ケースまたはハードディスクドライブとの接続面に銅フィルムを挟み込ませたものがある（例えば特許文献１参照）。
特開２００２−３５２５７５公報（第４頁、図１〜図３）

上記の従来例に係る放熱構造は、ハードディスクドライブの衝撃吸収と放熱機能とを兼ね備えたものであるが、熱伝導体単体としてみれば、金属ケースとハードディスクドライブとを接続するように、衝撃吸収材と、金属ケースまたはハードディスクドライブとの接続面に挟みこませた銅フィルムである。
したがって、これらの各構成部がアッセンブリされることで初めて放熱構造となることから、熱伝導体単体としてみれば汎用性に欠けていた。
そこで本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決できる熱伝導体及び発熱部品放熱構造を提供することを目的とする。

上記技術課題を達成するために、本発明に係る熱伝導体及び発熱部品放熱構造は、下記の技術的手段を講じた。
即ち、請求項１に係る熱伝導体は、デバイスと該デバイスを内装させる筐体の内壁面との間に設けられ、前記デバイスの熱を前記筐体に伝熱させて放熱させる熱伝導体であって、前記内壁面に止着される板状部と、該板状部から起立され前記デバイスの表面に圧接衝合させる舌状部とを備えてなることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１において、前記舌状部は、前記板状部から弾性変形可能に切り起こし形成されていることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１において、前記舌状部は、前記板状部と別部材で構成されていることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか一項において、前記舌状部は、複数個設けられていることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項４において、前記舌状部は、環状に配設されていると共に、該舌状部の頂部が径方向に向くように前記板状部から起立されていることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項４において、前記舌状部は、環状に配設されていると共に、該舌状部の頂部が周方向に向くように前記板状部から起立されていることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項５または６において、前記舌状部は、同心円状且つ環状に配設されていることを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項４において、前記舌状部は、環状に配設されていると共に、該舌状部の頂部が径方向に向くように前記板状部から起立されている第１舌状部と、該第１舌状部の配設と同心円となるように内径側に環状に配設されていると共に、頂部が周方向に向くように前記板状部から起立されている第２舌状部とを備えてなることを特徴とする。
請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れか一項において、前記発熱部品は、ハードディスクドライブであり、前記舌状部は、前記ハードディスクドライブの筐体表面に形成された段差を避けるように配設されていることを特徴とする。
請求項１０の発明に係る発熱部品放熱構造は、請求項１乃至９の何れか一項に記載の熱伝導体を、前記発熱部品と前記筐体との間に設けたことを特徴とする。

本発明によれば、板状部を筐体の内壁面に止着し、その板状部から起立した舌状部を発熱部品（他の発熱源からの熱によって昇温する部品を含む）としてのデバイスの表面に圧接衝合して、このデバイスから筐体へ至る熱伝導路を形成し、このデバイスの熱を筐体に伝熱して外部へ放熱する構成にしたから、極めて簡単な構成でもって汎用性に富んだ熱伝導体を提供できる。

以下、本発明に係る熱伝導体の実施の形態を、添付図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１及び図２は本発明の実施の形態１に係る熱伝導体の斜視図、及び正面図であり、この熱伝導体１は、中心に取付孔１ａが貫通形成された略円板状の板状部１ｂと、板状部１ｂに所定の配置にて切り起こしにより形成した複数の舌状部１ｄと、を備えている。即ち、舌状部１ｄは、板状部１ｂの周縁部に沿った所定の配置（この例では４０度間隔）にて形成された８個の外周部の舌状部と、板状部１ｂの周縁部と取付孔１ａとの間の中間部に、取付孔１ａを中心として環状に、かつ、所定の配置（この例では４０度間隔）にて形成された舌状部と、から構成される。この例では、外周部に設けた各舌状部と中間部に設けた各舌状部は夫々同一の中心線に沿って放射状に配設され、各舌状部１ｄの頂部１ｃが径方向外方に向くように板状部１ｂから同一面側に且つ弾性変形可能に凸湾曲状に切り起こし形成されている。また、個々の舌状部１ｄは、板状部１ｂにコ字状に切り込み線を形成することにより得た矩形状の部分を片面側へ湾曲させることにより形成されている。個々の舌状部１ｄは内径側を固定部としてその頂部１ｃを外径方向へ向けている。
この熱伝導体１の材質は、その物性値として、熱伝導体１としての機能を十分に果たすことができる熱伝導率を有していれば、合成樹脂や金属（銅やアルミニウム、あるいはバネ鋼等）など、特に限定されない。
また、板状部１ｂは、略円板状に形成されているが、略矩形状や四角形以外の多角形状、楕円状等、特に限定されず、また、舌状部１ｄの形状も凸湾曲状に切り起こしできれば、その形状も特に限定されない。
なお、実施の形態１に係る熱伝導体１の製造法は特に限定されないが、例えば、順送型の金型によって金属の帯板材から、取付孔１ａと舌状部１ｄとを打ち抜き、帯板材から離脱するように円板状に打ち抜くと略同時に舌状部１ｄを起立させることで、容易に製造できる。また、略中空円板状部１ｂをブランクとし、レーザー加工機で舌状部１ｄを切り込み、金型でもって舌状部１ｄを起立させても良い。また、高熱伝導の合成樹脂の場合、その形状から、射出成形や真空成形による製造が好適である。

次に、図３は図１の熱伝導体の取り付け状態の縦断側面図であり、図４はこの熱伝動体の取り付け状態の斜視図である。
実施の形態１に係る熱伝導体１は、図３及び図４に示すように、まず、発熱部品としてのハードディスクドライブＡ（デバイス）を備えた電子機器、例えばパーソナルコンピュータの筐体や、複写機、ＭＦＰ（複合機）等の画像形成装置の筐体、あるいは、ハードディスクケース等の所望の筐体Ｂに予め設けた螺子孔ｂ１と、熱伝導体１の取付孔１ａとが整合するように、かつ、筐体Ｂ内に各舌状部１ｄが内方に向くようにし、ビスでもって、筐体Ｂ内に熱伝導体１を螺着してセットする。
なお、発熱部品とは、それ自体が発熱する部品以外にも、他の発熱体からの熱によって昇温する部品を含む概念である。

次いで、ハードディスクドライブ（発熱部品）Ａの表面に各舌状部１ｄに同時に押し当てながら、ハードディスクドライブＡの側面を筐体Ｂに螺着する。
このとき、各舌状部１ｄは、その頂部１ｃが径方向外方に向くように放射状に配設されていることから、ハードディスクドライブＡの表面に舌状部１ｄに押し当てる際、押し当て方向であるスラスト方向に対し、ラジアル方向に向かう作用力が発生しないことから（打ち消しあう）、スムーズに押し当てることができる。
このようにして、図３に示すように、板状部１ｂを筐体Ｂの内壁面に止着し、板状部１ｂから起立した舌状部１ｄをハードディスクドライブＡの表面に圧接衝合して、ハードディスクドライブＡから筐体Ｂへ至る熱伝導路を形成し、ハードディスクドライブＡの熱を筐体Ｂに伝熱して外部へ放熱できることとなる。
以上のように、実施の形態１に係る熱伝導体１は、筐体ＢとハードディスクドライブＡとの間の熱伝導路を弾性変形可能な舌状部１ｄで構成しているため、筐体ＢとハードディスクドライブＡとの間隙距離が多少異なっていても取り付け可能になっている。従って、既設のハードディスクドライブＡに対しても簡単に取り付け可能な汎用性に富んだ熱伝導体１、発熱部品放熱構造になっている。
なお、実施の形態１では、舌状部１ｄを複数個設けたものを例示しているが、図５に示すように、舌状部１ｄが一つであっても良い。また、実施の形態１では、複数個設けた舌状部１ｄの配置例として、同心円の二重環状に、かつ、周方向に向かって８等分に配置させたものを例示しているが、この構造に限定されない。

（実施の形態２）
図６、図７、及び図８は、実施の形態２に係る熱伝導体の斜視図、この熱伝導体の正面図、及びこの熱伝導体の取り付け状態の縦断側面図である。
実施の形態２に係る熱伝導体２は、中心に取付孔１ａが設けられた略円板状の板状部２ｂと、その板状部２ｂの周縁部と、周縁部と取付孔１ａとの間の中間部とに、夫々切り起こし形成された複数の扇状の舌状部２ｄと、を備えている。周縁部に形成された各舌状部は、所定の周方向ピッチで１０個形成されており、中間部に形成された舌状部は所定の周方向ピッチで６個形成されている。
各熱伝導体２は、舌状部２ｄの適所をＬ字状、或いは略コ字状に切り込むことによって得た扇状、或いは矩形状の部分をその頂部２ｃが周方向に向くように板状部２ｂの片面側に起立させることによって形成されている。即ち、各舌状部２ｄは取付孔１ａを中心として環状に配設され、頂部２ｃが周方向に向くように板状部２ｂから弾性変形可能に凸湾曲状に切り起こし形成されている。
この舌状部２ｄは、その切り起こしのパターンが、板状部２ｂの周縁部（以下、「外側」という）と、周縁部と取付孔１ａとの略中間部（以下、「内側」という）とで異なっている。
即ち、外側の舌状部２ｄは、図７に示すように、その上下に、取付孔１ａの中心を通る垂直中心線上から左右に開くように切り起こされたもの（計４つ）と、その垂直中心線より右方において、反時計方向に向かって切り起こされたもの（計３つ）と、垂直中心線より左方において、時計方向に向かって切り起こされたもの（計３つ）とで構成されている。

内側の舌状部２ｄは、図７に示すように、その上下に、時計方向に切り起こされたもの（計２つ）と、垂直中心線を境にその左右において、互いに背を向けるように反時計方向と時計方向に切り起こされたもの（計４つ）とで構成されている。なお、この切り起こしのパターンはこのものに限定されない。
外側と内側の各舌状部２ｄは、ハードディスクドライブＡの筐体表面との密着度を確保させるため、図８に示したように、ハードディスクドライブＡの筐体表面に形成された段差を避けるように配設されている。すなわち、内側の舌状部２ｄは、ハードディスクドライブＡの筐体表面に形成された一段高い凸面ｂ２に圧接衝合させ、外側の舌状部２ｄは、凸面ｂ２を形成させる一段低い面ｂ３に圧接衝合させるようになっている。
なお、凸面ｂ２は、図４に例示したように、略円形状になっており、そのため、外側の舌状部２ｄをこの略円形状の凸面ｂ２に対応させたレイアウトにしている。
従って、上記した舌状部２ｄの配設は、凸面ｂ２の形状に応じてハードディスクドライブＡの筐体表面と密着度が確保される位置であれば良いもので特に限定されない。
なお、この実施の形態２に係る熱伝導体２の材質や、その製造法、組み付け手順などは、実施の形態１と同じであるため、重複した説明は省略する。

（実施の形態３）
図９、図１０、及び図１１は、実施の形態３に係る熱伝導体の斜視図、この熱伝導体の正面図、及びこの熱伝導体の取り付け状態の縦断側面図である。
実施の形態３に係る熱伝導体３は、中心部に取付孔１ａが設けられた略円板状の板状部３ｂと、実施の形態１で例示した内側の舌状部（第１舌状部）１ｄで構成した内側の舌状部１ｄと、実施の形態２で例示した外側の舌状部２ｄで構成した外側の舌状部（第２舌状部）２ｄとで構成した例（舌状部１ｄ、２ｄを逆のレイアウトにしても良い）であり、その製造法、組み付け手順などは、実施の形態１と同じであるため、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
以上、本実施の形態に係る熱伝導体を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
例えば、本実施の形態では、各舌状部１ｄを板状部１ｂから切り起こし形成しているが、図１２に示すように、板状部１ｂとは別部材としての舌状部３ｄを板状部１ｂに対して例えば、スポット溶接による溶着や接着剤による接着などで一体化しても良い。
さらに、本実施の形態では、板状部１ｂと筐体Ｂとを螺合させているが、接着剤による接着、嵌着（例えば、筐体Ｂ内にボスを設け、取付孔１ａへ嵌め込む）、両面テープによる貼着等、板状部が筐体Ｂに密着するように止着されれば、その態様は特に限定されない。
また、筐体ＢとハードディスクドライブＡとの間隙距離が、例えば図示したものより大きい場合、その離間距離に応じて舌状部の数、切り起こし部の突出長さを変えれば良く、図１２に示すような別部材構成の舌状部３ｄの場合、その長さ形状を適宜替えれば良い。
また、本実施の形態では、冷却対象とするデバイス（発熱部品）としてハードディスクドライブを例示したが、電子機器を構成する部材のうち、発熱の高い電子部品、電気部品などの各種発熱部品に用いても良いものである。

実施の形態１に係る熱伝導体の斜視図である。 図１の熱伝動体の正面図である。 図１の熱伝導体の取り付け状態の縦断側面図である。 図１の熱伝動体の取り付け状態の斜視図である。 実施の形態１に係る熱伝導体の他の態様を示した斜視図である。 実施の形態２に係る熱伝導体の斜視図である。 図６の熱伝導体の正面図である。 図６の熱伝導体の取り付け状態の縦断側面図である。 実施の形態３に係る熱伝導体の斜視図である。 図９の熱伝導体の正面図である。 図９の熱伝導体の取り付け状態の縦断側面図である。 舌状部の他の態様を示した部分斜視図である。

符号の説明

１、２、３ 熱伝導体、１ａ 取付孔、１ｂ、２ｂ、３ｂ 板状部、１ｃ、２ｃ 頂部、１ｄ、２ｄ、３ｄ 舌状部、Ａ ハードディスクドライブ、Ｂ 筐体、ｂ１ 螺子孔、ｂ２ 凸面

Claims (10)

1. デバイスと該デバイスを内装させる筐体の内壁面との間に設けられ、前記デバイスの熱を前記筐体に伝熱させて放熱させる熱伝導体であって、
   前記内壁面に止着される板状部と、該板状部から起立され前記デバイスの表面に圧接衝合させる舌状部とを備えてなることを特徴とする熱伝導体。
2. 前記舌状部は、前記板状部から弾性変形可能に切り起こし形成されていることを特徴とする請求項１記載の熱伝導体。
3. 前記舌状部は、前記板状部と別部材で構成されていることを特徴とする請求項１記載の熱伝導体。
4. 前記舌状部は、複数個設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の熱伝導体。
5. 前記舌状部は、環状に配設されていると共に、該舌状部の頂部が径方向に向くように前記板状部から起立されていることを特徴とする請求項４記載の熱伝導体。
6. 前記舌状部は、環状に配設されていると共に、該舌状部の頂部が周方向に向くように前記板状部から起立されていることを特徴とする請求項４記載の熱伝導体。
7. 前記舌状部は、同心円状且つ環状に配設されていることを特徴とする請求項５または６記載の熱伝導体。
8. 前記舌状部は、環状に配設されていると共に、該舌状部の頂部が径方向に向くように前記板状部から起立されている第１舌状部と、該第１舌状部の配設と同心円となるように内径側に環状に配設されていると共に、頂部が周方向に向くように前記板状部から起立されている第２舌状部とを備えてなることを特徴とする請求項４記載の熱伝導体。
9. 前記発熱部品は、ハードディスクドライブであり、前記舌状部は、前記ハードディスクドライブの筐体表面に形成された段差を避けるように配設されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の熱伝導体。
10. 請求項１乃至９の何れか一項に記載の熱伝導体を、前記発熱部品と前記筐体との間に設けたことを特徴とする発熱部品放熱構造。

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