JP4775334B2 - ファンシステム - Google Patents

Description

本発明は、電子機器のファン取付部にファンを直接ビス締めを行わなくても固定が可能なファンシステムに関するものである。

プラズマディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置などの電子機器は、筐体内に配置される発熱部品の発熱による温度上昇を抑えるために、筐体内を通気するファンが取付けられている。

従来のファンシステムは、ファンを取付ける際には四隅に防振用ゴムを配置し、ファンとシャーシ板金の間に防振用ゴムを共締めすることで、騒音を低いレベルに抑えている。図７は、従来のファンシステムを示すものである（例えば、特許文献１参照）。

図７は、従来のファンシステムのファン取付部の（ａ）正面図、（ｂ）ｅ−ｅ断面図、（ｃ）防振用ゴム正面図、（ｄ）防振用ゴム断面図である。図７において、冷却用ファン１は、ファン取付保持シャーシのシャーシ板金２に設けたネジ穴に固定用ネジ３で固定していた。冷却用ファン１とシャーシ板金２との間及び冷却用ファン１と固定用ネジ３の頭部との間には、座金の形状をした防振用ゴム４を各々配置し、防振用ゴム４に開けられた穴に固定用ネジ３を通してファン１とともにシャーシ板金２に共締め固定していた。
特開平９−２７０９７５号公報

前記従来の構成では、ファンとシャーシ板金の間に防振用ゴムを共締めしているため、ビス及び防振用ゴムが四隅に必要となり、部品点数が多くなる。図７で説明すると、特許文献１のファンシステムにおいては、少なくとも防振用ゴム８つとビス４つとが必要である。このため、ファンを電子機器のファン取付け部に取付ける際に組立工数も必然的に多くなるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、部品点数を削減し、組立工数を低減した上で、さらに不快な騒音を増加させないことを目的としたファンシステムを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のファンシステムは、ファンと、前記ファンと先端が点接触する突起を備えた上ケースと、前記ファンと先端が点接触する突起を備えた下ケースと、を備え、前記上ケースと、下ケースとで前記突起によって前記ファンを挟み込んで固定するファン保持装置と、前記上ケースと下ケースを連結するヒンジ部と、を有するファンシステムを提供する。

本構成によって、ファンを振動吸収性の高いポリプロピレンで点接触させて保持することで、ファンからの振動伝達を抑制し、複数の防振ゴムの使用を削減させることが可能となる。

本発明のファンシステムは、上ケースと下ケースが一体型となったファン保持装置でファンを挟み込んで電子機器のファン取付部に取付けることで、ビス及び、防振用ゴム等の部品点数を削減し、組立工数を低減することが可能となる。また、ファン保持装置にポリプロピレンを使用することで、不快な騒音を増加させないことが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
まず、本発明のファンシステムの構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態１におけるファンとファン保持装置を開いた状態の斜視図である。

図１のように本発明のファンシステムは、ファン２００とファン２００を間に挟みこむファン保持装置１００とで構成される。ファン２００は、図１のようにヒンジ部１０２が開いたファン保持装置１００の下ケース１０７の位置決めボス１０３に設置される。そして、ファン２００を下ケース１０７に配置した後、ファン保持装置１００を閉じて、ファンシステムを構成する。

ファン２００は、中央にモータ部を配置し、モータ部の外周に羽根を有し、モータ部と垂直方向に風を流す軸流ファンである。そして、ファン２００の四隅には、従来ではファン２００を取り付ける際に取付ビス３００を通すためのビス穴２０１を設けている。本発明においては、ビス穴２０１はファン２００をファン保持装置１００に配置するときの位置決め穴の役割を行うこととする。

ファン保持装置１００は、大きく分けると、上ケース１０６と下ケース１０７とヒンジ部１０２で構成されている。これらの構成について詳細に説明する。

上ケース１０６は、ファン２００を挟み込んだ際に仮固定するための下ケース１０７の爪部１０８と嵌め合う溝部１０９と、上下方向にファン２００が動かないように固定する上ケース突起部１０４と、ファンシステムが電子機器に取り付けられたときに電子機器の筐体のバックカバーと接触することで風洞をつくる風洞リブ１０１から構成されている。

溝部１０９は、ヒンジ部１０２に対して上ケース１０６の正面にある面にケース開閉時の縦方向に二箇所と、それに対面する面にケース開閉時の縦方向に二箇所の計四箇所を設けている。これらは、下ケース１０７にある爪部１０８の四箇所と爪嵌合する構成となっている。

上ケース突起部１０４は、上ケース１０６の内側に設置してある突起で、ファン２００の四隅に一個ずつ配置されている。上ケース突起部１０４の形状は、直径２ｍｍ程度の円柱で、先端が半球形になっており、ファン２００と点接触させることでファンの振動をファン保持装置１００に伝えにくくしている。また、上ケース突起部１０４は、ファン２００を挟んでファン保持装置１００を閉じた際に、ファン２００を０．３〜０．５ｍｍ押す微小な大きさの突起である。更に、上ケース突起部１０４はファン２００を下ケース１０７と挟み込んだ際に、下ケース１０７の下ケース突起部１０５と対向する位置に配置している。このように、上ケース突起部１０４と下ケース突起部１０５により上下からファン２００を点接触で押さえ込む構造とすることで、ファン２００からの振動を伝えにくくしながら、ファン２００を固定する。

風洞リブ１０１は、上ケース１０６の開口部に沿って上ケース１０６の上面に対して垂直に作られているリブである。また、風洞リブ１０１は電子機器の筐体のバックカバー５００と接触させることで風洞を確保する役割を果たす。そして、風洞リブ１０１は、根元から先端にかけて徐々に細くすることでヒンジ機能を持たせ、バックカバー５００とファン保持装置１００の上面との距離がばらついても風洞リブ１０１がたわみ、バックカバー５００との風洞を確保する役割を果たす。そして、風洞リブ１０１の４コーナーに設けられた切り欠き部１１０が、バックカバー５００との接触による風洞リブ１０１のたわみを吸収し、風洞リブ１０１がバックカバー５００との接触が確実に実施される。更に、風洞リブ１０１は細くなった先端とバックカバー５００との線接触になるので、ファン保持装置１００からバックカバー５００への振動を伝わりにくくしている。

下ケース１０７は、ファン２００を挟み込んだ際に上ケース１０７の溝部１０９と嵌め合わせることで仮固定するための爪部１０８、ファン２００の位置を決める位置決めボス部１０３、上下方向にファン２００が動かないように固定する下ケース突起部１０５から構成されている。

爪部１０８は、ヒンジ部１０２に対して下ケース１０７の正面にある面にケース開閉時の縦方向に二箇所と、それに対面する面にケース開閉時の縦方向に二箇所の計四箇所を設けている。これらは、上ケースにある溝部１０９の四箇所と爪嵌合する構成となっている。

位置決めボス１０３は、下ケース１０７の四隅に一個ずつ配置し、ファン２００をファン保持装置１００に設置する際にファン２００の四隅に設けられているビス穴２０１に合うように配置している。位置決めボス１０３は、ファン２００をファン保持装置１００で挟み込んだ際にファン２００の四隅に設置しているビス穴２０１と嵌合する大きさのボスで、ファン２００が左右に動かないように固定する。

ここでファン２００のビス穴２０１とは従来、電子機器のファン取付部４００にファン２００を直接取付ける際に、取付ビス３００を通すための穴である。位置決めボス１０３は、先端を半球形にすることでファン２００の四隅に設置しているビス穴２０１を位置決めボス１０３に嵌合する際に挿入がしやすくなり作業性がよくなる。

下ケース突起部１０５は、下ケース１０７の内側に設置してある突起で、ファン２００の四隅に一個ずつ配置されている。そして、下ケース突起部１０５はファン２００をファン保持装置１００で挟み込んだ際に、ファン２００に接触させることでファン２００を上下に動かないように固定する。下ケース突起部１０５の形状は、直径２ｍｍ程度の円柱で、先端が半球形になっており、ファン２００と点接触させることでファンの振動をファン保持装置１００に伝えにくくしている。また、下ケース突起部１０５は、ファン２００を挟んでファン保持装置１００を閉じた際に、ファン２００を０．３〜０．５ｍｍ押す微小な大きさの突起である。更に、下ケース突起部１０５はファン２００を上ケース１０６と挟み込んだ際に、上ケース１０６の下ケース突起部１０４と対向する位置に配置している。このように、上ケース突起部１０４と下ケース突起部１０５により上下からファン２００を点接触で、押さえ込む構造とすることでファン２００からの振動を伝えにくくしながら、ファン２００を固定する。

ヒンジ部１０２は、上ケース１０６と下ケース１０７を連結しファン保持装置１００を一体化させ、上ケース１０６と下ケース１０７の開閉を可能とする。また、ヒンジ部１０２を樹脂成形にすることで、上ケース１０６と下ケース１０７を連結させて一体成形にすることが可能となり、上ケース１０６と下ケース１０７の樹脂成形金型を一体型として製作することが可能となる。また、ヒンジ部１０２はヒンジ機能を持たせるため、上ケース１０６や下ケース１０７よりも肉厚を薄くしている。ヒンジ部１０２の肉厚は０．３〜１．０ｍｍである。

ファン保持装置１００の材料を、熱可塑性樹脂材料でヒンジ効果の高いポリプロピレンとすることで、爪部１０８と風洞リブ１０１のたわみ性、及びヒンジ部１０２のヒンジ性の役割を向上させている。また、ポリプロピレンの振動吸収性を利用し、ファン２００の振動をファン保持装置１００に伝えにくくすると共に、ファン保持装置１００から電子機器の筐体であるバックカバー５００や電子機器のファン取り付け部４００に振動を伝えにくくするという役割も果たす。

また、ファン保持装置１００のベース肉厚は、２〜３ｍｍとすることで成形可能とし、さらに風洞リブ１０１に関してはベース肉厚２〜３ｍｍに対して、先端肉厚を０．４ｍｍと徐々に変化させることで、振動を伝えにくくしている。さらに、風洞リブ１０１の肉厚を徐々に変化させることで、樹脂成形の流動支援の役割も果たしている。

図２は、本発明の実施の形態１におけるファン保持装置がファンを挟み込んで電子機器のファン取付部に取付けた状態の斜視図である。

図２のように、ファン２００を挟み込んで閉じた状態のファン保持装置１００からなる本発明のファンシステムは、電子機器のファン取付部４００に３個の取付ビス３００で取付ける。このとき、ファン２００がファン保持装置１００の下ケース１０７の爪部１０８と上ケース１０６の溝１０９が嵌め合い仮固定されている。そのため、上ケース１０６と下ケース１０７が開いてファン２００が脱落する心配がなく、ファン２００を挟み込んで閉じた状態のファン保持装置１００からなるファンシステムを電子機器のファン取付部４００に取付ける際に、作業を容易に進めることができる。

そして、図２のように、ファン保持装置１００を電子機器のファン取付部４００に取付ける際、上ケース１０６と下ケース１０７を閉じた状態で共締めすることで、ファン２００を挟み込んだファンシステムが電子機器のファン取付部４００に完全に固定され、落下や衝撃等でファン２００が脱落する危険はない。

図３は、本発明の実施の形態１におけるファン保持装置を閉じた状態で下ケースの爪と上ケースの溝が嵌合している状態の断面図である。

図３において、下ケース１０７の爪部１０８と上ケース１０６の溝部１０９を嵌め合わすことで、上ケース１０６と下ケース１０７でファン２００を挟み込む際に、取付ビス３００等を使用しないで上ケース１０６と下ケース１０７が外れないように仮固定することが可能となる。そして、ファン２００を挟み込んで仮固定したファン保持装置１００からなるファンシステムを電子機器のファン取付部４００に取付けることによって、作業効率の向上も図れる。

図３において、下ケース１０７の爪部１０８はポリプロピレン製でヒンジ特性に優れているため、指で押さえることで前後に動くことが可能となり、上ケース１０６と下ケース１０７を閉じる際に、爪部１０８は上ケース１０６の内側の壁に押されて先端がたわみ、上ケース１０６と下ケース１０７が完全に閉じた状態では、爪部１０８はもとに戻り、溝部１０９と嵌合し、上ケース１０６と下ケース１０７が外れるのを防止する。また、爪部１０８の先端を押せば、上ケース１０６の溝部１０９から下ケース１０７の爪部１０８が外れ、上ケース１０６と下ケース１０７を再び開くことが可能となり、ファン２００が故障したときなどの交換作業を容易に行うことが可能となる。

図４は、本発明の実施の形態１におけるファン保持装置にファンを設置した状態での位置決めボス部の断面図である。図４において、下ケース１０７の位置決めボス部１０３は、下ケース１０７の四隅に配置されたボス、ファン２００をファン保持装置１００の下ケース１０７に設置した際にファン２００の四隅に設置してあるビス穴２０１と嵌合させることで、ファン２００の取付位置を決める。この位置決めボス１０３によってファン２００が左右に動くのを防ぐことが可能となる。また、位置決めボス部１０３の先端を半球状にすることで、ファン２００の四隅に設置してあるビス穴２０１に挿入する際に、ガイドし挿入しやすくする役割を果たすことで、ファン２００を電子機器のファン取付部４００に取付ける際の作業を容易に進めることが可能となる。

図５は、本発明の実施の形態１におけるファン保持装置にファンを挟み込んだまま閉じた状態での上ケース突起部及び下ケース突起部の断面図である。図５において上ケース突起部１０４及び下ケース突起部１０５は、ファン２００を挟み込んだ際に、ファン２００に接触する突起のことであり、上ケース突起部１０４は、上ケース１０６の内側の各コーナーの４箇所に設置してあり、下ケース突起部１０５は下ケース１０７の内側の各コーナーの４箇所に設置してある。図５のように、上ケース突起部１０４及び下ケース突起部１０５はファン２００をファン保持装置１００で挟み込んだ際にファン２００を上ケース１０６と下ケース１０７の両側から０．３〜０．５ｍｍ押す微小な大きさで、先端が半球状になっている突起である。そのため、上ケース突起部１０４及び下ケース突起部１０５は、ファン２００が上下方向に動かないように固定する役割と、ファン２００とファン保持ケース１００とを点接触し（ファン２００の面全体がファン保持装置１００に接触することを回避し）、ファン２００の振動をファン保持装置１００に伝達しにくくする役割を果たしている。更に、下ケース１０７の下ケース突起部１０５と上ケース１０６の上ケース突起部１０４は各コーナー４箇所でファン２００を間に挟んで対向する位置にあり、上下からファン２００を押さえ込む構造となっている。

図６は、本発明の実施の形態１におけるファン保持装置がファンを挟み込んで閉じた状態でバックカバーと接触するときの風洞リブの断面図である。図６において、風洞リブ１０１は、上ケース１０６の開口部の外周に沿ってファン保持装置１００の上面に対して垂直に作られているリブである。風洞リブ１０１は電子機器のバックカバー５００と接触させることで、風の通り道（風洞）を確保し、ファン２００を直接、バックカバー５００に取付けた場合と同等の風量を確保することが可能となる。また、風洞リブ１０１は、先端へいくほど風洞リブ１０１の厚さは徐々に薄くなっており、バックカバー５００に接触することで、先端が少し内側に曲がってたわみを発生させる。そのとき、風洞リブ１０１の四隅に設けられた切り欠き部１１０により、風洞リブ１０１のたわみ分を寸法吸収することが可能となる。そして、風洞リブ１０１にカーブをつくりやすくなるので、バックカバー５００と接触しても、風洞リブ１０１はたわみ、振動を吸収することで共振を起こしにくくし、騒音を低いレベルにおさえることができる。さらに、風洞リブ１０１とバックカバー５００の接触を線接触にすることで、振動をバックカバー５００に伝えにくくしている。

かかる構成によれば、ファン２００と、ファン２００を上ケース１０６と下ケース１０７で挟み込んで固定するポリプロピレン製の開閉方式のファン保持装置１００により、ファン２００を電子機器のファン取付部４００に取付ける際に必要となる部品点数を削減し、組立工数を低減することができる。

本発明にかかるファンシステムは、不快なファン騒音をさせないで、ファン取付にかかるビス及び、防振用ゴム等の部品を削減し、組立工数を低減するという点で、ファンを取付ける際に有用である。

本発明の実施の形態１におけるファンとファン保持装置を開いた状態の斜視図 本発明の実施の形態１におけるファン保持装置がファンを挟み込んで電子機器のファン取付部に取付けた状態を示す斜視図 本発明の実施の形態１におけるファン保持装置を閉じた状態で下ケースの爪と上ケースの溝が嵌合している状態の断面図 本発明の実施の形態１におけるファン保持装置にファンを設置した状態での位置決めボス部の断面図 本発明の実施の形態１におけるファン保持装置にファンを挟み込んだまま閉じた状態での上ケース突起部及び下ケース突起部の断面図 本発明の実施の形態１におけるファン保持装置がファンを挟み込んで閉じた状態でバックカバーと接触するときの風洞リブの断面図 従来のファンシステムのファン取付部の（ａ）正面図、（ｂ）ｅ−ｅ断面図、（ｃ）防振用ゴム正面図、（ｄ）防振用ゴム断面図

符号の説明

１００ ファン保持装置
１０１ 風洞リブ
１０２ ヒンジ部
１０３ 位置決めボス部
１０４ 上ケース突起部
１０５ 下ケース突起部
１０６ 上ケース
１０７ 下ケース
１０８ 爪部
１０９ 溝部
１１０ 切り欠き部
２００ ファン
２０１ ビス穴
３００ 取付ビス
４００ 電子機器のファン取付部
５００ バックカバー

Claims (3)

1. ファンと、
   前記ファンと先端が点接触する突起を備えた上ケースと、前記ファンと先端が点接触する突起を備えた下ケースと、前記上ケースと下ケースを連結するヒンジ部と、を備え、前記上ケースと、下ケースとで前記突起によって前記ファンを挟み込んで固定するファン保持装置と、
   を有するファンシステム。
2. 前記上ケースは、
   風洞を確保する開口部と、
   前記開口部の外周に沿って、前記ファン保持装置の上面に対して垂直方向を向いて形成されたリブと、
   を有し、
   前記リブは電子機器の筐体に接触した際に、先端が前記開口部の内側に曲がる部位を有する、
   請求項１に記載のファンシステム。
3. 前記リブは、前記電子機器の筐体に接触した際のたわみを吸収する切り欠き部を有したことを特徴とする、
   請求項２に記載のファンシステム。

Images