JP6025644B2 - ファンホルダ - Google Patents

Description

この発明は、電子機器のファンを保持するファンホルダに関する。

従来から、電子機器の筐体ケースにファンを取り付けて機器内部を冷却するようにしたものがある。例えば、特許文献１には、電子機器を収納する筐体ケースにファンモータを配設し、このファンモータによって電子機器を冷却するファンモータ内蔵機器が開示されている。この機器は、上部が出し入れ口となっているファンモータ収納部（ファンホルダ部）が筐体ケース内に設けられており、ファンモータ自体を上方からファンモータ収納部に嵌め込んで収納する。

特開平９−３１２４８７号公報

特許文献１では、ファンモータ収納部からファンモータ（以下、ファンと記載する）を取り出す際にファンを前後から摘まむ必要がある。このため、ファンを摘まむ際に羽部に接触して回転軸に過度の荷重をかけてしまうと偏芯などのダメージを与える可能性があるという課題があった。

特に、近年の電子機器の小型化に伴ってファンも小型化しているため、ファンの外郭フレームの両面で摘まみ荷重をかけられる面積が小さくなっている。
従って、特許文献１のような構成であると、ファンモータ収納部に収納して保持する際には外郭フレームの外周部を摘まんで収納することができるが、ファンモータ収納部からファンと取り出す際は、外郭フレームの両面における上記小面積部を摘まんで取り出さなければならない。この場合、ファンを取り出す際の作業性が悪く、また誤って羽部に過度な荷重をかけてしまう可能性もある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ファンの羽部に荷重をかけることなく、ファンを容易に保持および取り出しを行うことができるファンホルダを得ることを目的とする。

この発明に係るファンホルダは、外郭フレームの一方の面に支持枝でモータ部が支持され、モータ部の回転軸に取り付けたロータに複数の羽部が設けられたファンを保持するファンホルダにおいて、ファンを嵌装するフレーム形状を有しており、フレーム形状の一方の開口縁部に、嵌装されたファンを厚み方向に付勢する弾性形状部を備え、フレーム形状のもう一方の開口を挿入口として、支持枝でモータ部が支持された面側からファンが挿入され、弾性形状部は、外郭フレームの周辺部に当接してファンを付勢し、ファンの外郭フレームの周辺部との間に隙間部分を形成し、隙間部分に対向するフレーム形状の開口縁部に切り欠き部を備えることを特徴とする。

この発明によれば、ファンの羽部に荷重をかけることなく、ファンを容易に保持および取り出しを行うことができるという効果がある。

この発明に係るファンホルダを備える電子機器を示す斜視図である。 図１の電子機器の分解斜視図である。 実施の形態１に係るファンホルダおよびファンを示す図（ファン収納前）である。 実施の形態１に係るファンホルダおよびファンを示す図（ファン収納後）である。 実施の形態１に係るファンホルダの切り欠き部側から見た斜視図である。 実施の形態１に係るファンホルダからファンを取り外す態様を示す図である。 電子機器の筐体シャーシに実施の形態１に係るファンホルダを組み付ける態様を示す斜視図である。 電子機器の筐体シャーシに組み付けた実施の形態１に係るファンホルダを示す斜視図である。 電子機器の筐体シャーシに組み付けた実施の形態１に係るファンホルダを示す正面図である。 実施の形態１に係るファンホルダを電子機器の筐体シャーシに組み付ける他の態様を示す図である。

実施の形態１．
図１は、この発明に係るファンホルダを備える電子機器を示す斜視図である。また、図２は、図１の電子機器の分解斜視図である。電子機器１は、例えば、車載用の情報機器（ナビゲーション装置など）であって、図１に示すように、天板となる上部シャーシ２を、一面が開口した箱型の下部シャーシ３に組み合わせて構成される。
また、電子機器１においては、基板４およびファンホルダ６に嵌装された放熱用のファン５が、上部シャーシ２と下部シャーシ３とを組み合わせて形成される内部空間内に収納される。

図３は、実施の形態１に係るファンホルダおよびファンを示す図（ファン収納前）である。また、図４は、実施の形態１に係るファンホルダおよびファンを示す図（ファン収納後）である。図５は、実施の形態１に係るファンホルダの切り欠き部側から見た斜視図である。まず、この発明で使用するファン５は、市販の定型品であるが、メーカが異なっていても大略同様な構造を有する。

図３に示すように、ファン５は、略正方形状の面を持ち、厚み方向が薄い外郭フレーム５ａを備えている。外郭フレーム５ａの正方形状の中央には、図３および図４に示すように、モータ部５ｂ１、モータの回転軸（不図示）に取り付けられたロータ５ｂ２が配置されている。

ロータ５ｂ２の外周には、ロータ５ｂ２とともに回転する複数の羽部５ｃが設けられている。モータ部５ｂ１は、図４に示すように、外郭フレーム５ａの周辺部５ａ−１との間に渡された３本の支持枝５ｄによって支持されている。
なお、支持枝５ｄは外郭フレーム５ａの一方の面（送風面）側のみに設けられている。

また、モータ部５ｂ１と外郭フレーム５ａの周辺部５ａ−１と支持枝５ｄとで囲まれた領域は、羽部５ｃの回転によって生じる空気流を通過させるための鎌形状の送風窓５ｅを形成している。ファン５は、リード線７およびコネクタ８を介してモータ部５ｂ１に電力が供給されて回転して空気流を発生し、送風窓５ｅから空気流が送風される。

ファン５において、モータ部５ｂ１は、小片の支持枝５ｄで外郭フレーム５ａに支持されており、図３に示すように、ロータ５ｂ２は外郭フレーム５ａから支持されていない。このため、ロータ５ｂ２に設けた羽部５ｃに接触して荷重を加えると、比較的小さな荷重であっても回転軸を偏芯させるなどのダメージを与える可能性がある。このため、ファン取り付けまたは取り出し作業の際に、ロータ５ｂ２および羽部５ｃは、ハンドリング禁止領域であることを作業者に指示しなければならない。

この発明に係るファンホルダ６においては、ファン５を嵌装するためのフレーム形状の板金製のファンホルダであり、その内周部には、図３に示すように弾性形状部６ａ，６ｂ，６ｃが形成されている。また、ファンホルダ６の一方の開口縁部には、図４（ａ）に示すように弾性形状部６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇが形成されている。

弾性形状部６ａ，６ｂ，６ｃは、ファンホルダ６の内周部を内側に切り曲げて形成されており、ファンホルダ６に嵌装されたファン５の外郭フレーム５ａの外周部を内側に付勢する。これにより、ファンホルダ６内でのファン５のがたつきを防止できる。
また、弾性形状部６ａ，６ｂ，６ｃがファンホルダ６の内周部に繋がる基部は、図３に示すように、ファンホルダ６におけるファン５を嵌装する開口（挿入口Ａ）側に位置するように形成する。このようにすることで、ファン５を滑らかにファンホルダ６に嵌装することができる。

弾性形状部６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇは、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、ファンホルダ６の挿入口の反対側の開口縁部から延出されて挿入口Ａに向けて曲がった片持ち梁状のばねである。ファンホルダ６に嵌装されたファン５は、弾性形状部６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇにより厚み方向に付勢される。このため、電子機器１の下部シャーシ３に組み付ける前の段階では、弾性形状部６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇの付勢によってファン５がファンホルダ６から若干飛び出した状態となる。

ファン５は、図３において矢印で示すように、支持枝５ｄでモータ部５ｂ１が支持された面（送風面）側からファンホルダ６の挿入口Ａに挿入されて、弾性形状部６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇが外郭フレーム５ａの周辺部５ａ−１に当接した状態でファンホルダ６に嵌装される。なお、ファン５をファンホルダ６に嵌装する際には、外郭フレーム５ａの外周部を摘まんでファン５を挿入口Ａに挿入してから、周辺部５ａ−１を矢印側に押せばよい。このようにすることで、羽部５ｃに荷重をかけることなく、ファン５をファンホルダ６に取り付け可能である。

また、ファンホルダ６には、挿入口Ａの反対側の開口縁部に切り欠き部６ｈが形成されている。上述したように、弾性形状部６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇは、先端が挿入口Ａ側に曲がった片持ち梁状のばねである。このように、ばねの先端が挿入口Ａ側に曲がっているため、図５に示すように、ファンホルダ６の開口縁部と周辺部５ａ−１との間に隙間部分Ｂが形成される。切り欠き部６ｈは、ファンホルダ６の開口縁部における隙間部分Ｂに対向する位置に形成される。

ファンホルダ６からファン５を取り出す際には、図６に示すように、ファンホルダ６におけるファン５の送風面が露出する面を上方に配置する。この面側の開口縁部には、弾性形状部６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇがあるため、ファンホルダ６の開口縁部と周辺部５ａ−１との間に隙間部分Ｂが形成されている。
そこで、図６に示すように、隙間部分ＢにマイナスドライバーＣを差し込んで、Ｄ方向に回転させると、隙間部分Ｂが広がってＥ方向にファン５が押し出される。
このとき、マイナスドライバーＣは、ファンホルダ６の開口縁部と周辺部５ａ−１とに当接するだけであるので、羽部５ｃに荷重をかけることなく、取り出しが可能である。

また、隙間部分Ｂに対向する位置に切り欠き部６ｈを設けることで、図６に示すように隙間部分ＢにマイナスドライバーＣを差し込みやすくなり、ファンホルダ６からファン５を取り出す作業性を向上させることができる。なお、ファン５の取り出しには、マイナスドライバーＣではなく、専用の治具を使用してもよい。

この発明では、ファン５を取り出す際に、支持枝５ｄでモータ部５ｂ１が支持された面（送風面）側にマイナスドライバーＣを差し込むことから、誤ってマイナスドライバーＣを羽部５ｃに接触させることもない。
従って、多少大きな工具であってもよく、また隙間部分Ｂに差し込める形状であればよいため、取り出し工具に対する制約が少ない。また、ファンホルダ６からファン５を取り出す作業で、ファン５のハンドリング禁止領域を指定する必要もない。

図７は、電子機器の筐体シャーシに実施の形態１に係るファンホルダを組み付ける態様を示す斜視図である。また、図８は、電子機器の筐体シャーシに組み付けた実施の形態１に係るファンホルダを示す斜視図である。図９は、電子機器の筐体シャーシに組み付けた実施の形態１に係るファンホルダを示す正面図である。図７に示すように、ファン５は、ファンホルダ６を介して電子機器１の下部シャーシ３に組み付けられる。また、ファン５は、下部シャーシ３の側面３Ａに形成された通気口に沿って取り付けられる。

下部シャーシ３は、ファン５が嵌装されたファンホルダ６を組み付け方向Ｆへ案内する複数の案内形状部を有する。まず、下部シャーシ３の側面３Ａには、組み付けの際にファンホルダ６の幅方向の両側に位置する組み付けガイド部３ａ，３ｂが形成されている。
組み付けガイド部３ａは、ファンホルダ６のねじ止め座面となる板状部３ｇの端部を組み付け方向Ｆに折り曲げて形成される。同様に、組み付けガイド部３ｂは、ファンホルダ６のねじ止め座面となる板状部３ｈの端部を組み付け方向Ｆに折り曲げて形成される。
ファン５が嵌装されたファンホルダ６は、組み付けガイド部３ａ，３ｂによって組み付け方向Ｆへ案内される。

また、下部シャーシ３の側面３Ａおよび底面３Ｂには当たり部３ｃ，３ｄ，３ｅが形成されている。当たり部３ｃは、例えば側面３Ａを切り起こした小片の端部を曲げて形成される。また、当たり部３ｄは、例えば底面３Ｂを切り起こして形成される。当たり部３ｅは、例えば底面３Ｂを切り起こした小片（当たり部３ｆ）の一部を曲げて形成される。

図８に示すようにシャーシ側にファンホルダ６を組み付けると、ファンホルダ６に嵌装されたファン５は、弾性形状部６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇにより厚み方向に付勢され、その付勢方向の反対側から当たり部３ｃ，３ｄ，３ｅによって当接された状態となる。
このように当たり部３ｃ，３ｄ，３ｅがファン５に当接することにより、組み付け後のファン５の厚み方向の変位が規制され、ファン５のガタをなくすことができる。

また、当たり部３ｃ，３ｄ，３ｅには、図７に示すように、ファンホルダ６を組み付け方向Ｆへ案内する案内形状部である組み付けガイド部３ｃ−１，３ｄ−１，３ｅ−１，３ｆ−１が形成されている。例えば、組み付けガイド部３ｃ−１，３ｄ−１，３ｅ−１，３ｆ−１は、当たり部３ｃ，３ｄ，３ｅとなる小片の端部を外側に曲げて形成される。
これにより、組み付けの際にファンホルダ６に嵌装されたファン５をスムーズに当たり部３ｃ，３ｄ，３ｅへ導くことができる。

また、図７に示すように、ファンホルダ６の幅方向の一方に組み付け方向に沿って延びるＬ字形状部６ｉを形成してもよい。
さらに、下部シャーシ３の底面３Ｂには、当たり部３ｆが形成されている。
なお、この実施の形態１では、当たり部３ｅが当たり部３ｆと一体に形成されている。

シャーシ側にファンホルダ６を組み付けた際に、図８に示すように、ファンホルダ６のＬ字形状部６ｉの端部ａ１と下部シャーシ３の当たり部３ｆとが当接してファンホルダ６の幅方向の一方（Ｌ字形状部６ｉを形成した側）の変位が規制される。
このように構成することで、ファンホルダ６が組み付け方向Ｆに対して傾くことなく、下部シャーシ３へ組み付けることが可能となる。

また、ファンホルダ６には、図７に示すように、下部シャーシ３に組み付けたときに底面３Ｂに当接する下端とは反対側（上面側）にねじ止め用の張り出し部６ｊが設けられている。張り出し部６ｊは、ファンホルダ６の幅方向の両側に外方向に延設された板状部であり、位置決め用の孔部６ｋ，６ｌとねじ挿入用の孔部６ｍ，６ｎが形成されている。
さらに、ファンホルダ６に接続する張り出し部６ｊの基部には、ねじ止めの際に座面に向けて撓みやすくするためのスリット６ｏ，６ｐが形成されている。

下部シャーシ３の側面３Ａには、ねじ止めの座面となる板状部３ｇ，３ｈが形成されている。また、板状部３ｇ，３ｈは、下部シャーシ３の側面３Ａに設けられて、底面３Ｂに平行な平面部を有するねじ止め用の座面であり、ねじ溝が形成されたねじ止め用孔部３ｋ，３ｌが形成されている。また、この実施の形態１においては、板状部３ｇ，３ｈに位置決め用の突起部３ｉ，３ｊが一体に形成されている。

図８に示すように、ファンホルダ６が下部シャーシ３に組み付けられた状態において、板状部３ｇ，３ｈの突起部３ｉ，３ｊが張り出し部６ｊの孔部６ｌ，６ｋにそれぞれ挿入される。これにより、ファンホルダ６が、下部シャーシ３における正常な組み付け位置に位置決めされる。このとき、張り出し部６ｊにおけるねじ挿入用の孔部６ｍ，６ｎと板状部３ｇ，３ｈのねじ止め用孔部３ｋ，３ｌとが重なった状態となる。

図９に示すように、この発明では、組み付け後の状態において、張り出し部６ｊの高さが板状部３ｇ，３ｈより高くなるようファンホルダ６の高さ寸法が設定される。
ファンホルダ６が下部シャーシ３に正常に組み付けられた場合、ファンホルダ６の最下端が下部シャーシ３の底面３Ｂに当接して適切に位置決めされる。これにより、組み付け後のガタの発生を確実に防止することができる。

なお、組み付け後の状態においては、図９に示すように、張り出し部６ｊと板状部３ｇ，３ｈとの間にクリアランスＨが形成される。ねじ９を用いて、クリアランスＨが形成された状態の張り出し部６ｊと板状部３ｇ，３ｈとをねじ止めする場合、仮に張り出し部の剛性が維持されていると、ねじ止め部位を支点として張り出し部が歪み、ファンホルダ６が底面３Ｂから浮いてしまう可能性がある。

そこで、この発明では、ファンホルダ６に接続する張り出し部６ｊの基部に、ねじ止めの際に座面に向けて撓みやすくするためのスリット６ｏ，６ｐが形成されている。
ねじ９を用いて張り出し部６ｊと板状部３ｇ，３ｈとをねじ止めすると、スリット６ｏ，６ｐから先の各張り出し部６ｊが板状部３ｇ，３ｈ側に撓む。このようにすることで、ファンホルダ６の最下端が底面３Ｂに当接した状態を維持しつつ、張り出し部６ｊと板状部３ｇ，３ｈを強固にねじ止めすることが可能となる。

上述のようにしてファンホルダ６を組み付けると、ファン５により発生した空気流は、図８に示すＧ方向（電子機器１の外側）に流れる。
また、図１０に示すように、ファン５により発生した空気流が逆方向（Ｉ方向）になるようファンホルダ６Ａをシャーシ側に組み付けてもよい。図１０では、ファンホルダ６Ａとして、挿入口Ａに対向する開口縁部を互いに反対方向外側に延設した板状部６ｑを備えるファンホルダを用いる。なお、ファンホルダ６Ａの構造は、板状部６ｑ以外は前述したファンホルダ６と同様である。

ファンホルダ６Ａは、ファン５の送風面を電子機器１の内側に向けてから組み付け方向に移動させ、下部シャーシ３の側面３Ａに形成された保持片３ｍに板状部６ｑを挟持させて組み付けられる。このように組み付けることで、ファン５により発生した空気流を電子機器１の内側（Ｉ方向）に流すことができる。

また、板状部６ｑを挟持できればよいので、保持片３ｍが小片であってもよい。
これにより、保持片３ｍが挟持する際に板状部６ｑに接触する面積が小さくて済むことから、組み付けの際にファンホルダ６Ａを強く押し込む必要がない。このため、組み付けの際のハンドリングでファンホルダ６Ａが変形することを防止できる。

以上のように、この実施の形態１によれば、ファンホルダ６が、ファン５を嵌装するフレーム形状を有しており、フレーム形状の一方の開口縁部に、嵌装されたファン５を厚み方向に付勢する弾性形状部６ｄ〜６ｇを備え、フレーム形状のもう一方の開口を挿入口として、支持枝５ｄでモータ部５ｂ１が支持された面側からファン５が挿入され、弾性形状部６ｄ〜６ｇが、外郭フレーム５ａの周辺部５ａ−１に当接してファン５を付勢する。
このように構成することで、ファン５の羽部５ｃに荷重をかけることなく、ファン５を容易に保持および取り出しを行うことができる。

また、この実施の形態１によれば、弾性形状部６ｄ〜６ｇが、フレーム形状の開口縁部から延出されて、先端がフレーム形状の挿入口Ａ側に曲がった片持ち梁状のばねである。
このように構成することで、ファンホルダ６の開口縁部と周辺部５ａ−１との間に隙間部分Ｂが形成され、ファンホルダ６からファン５を取り出す作業に隙間部分Ｂを利用することができる。

さらに、この実施の形態１によれば、嵌装されたファン５の外郭フレーム５ａの周辺部５ａ−１との間に生じた隙間部分Ｂに対向するフレーム形状の開口縁部に切り欠き部６ｈを備えるので、隙間部分Ｂに向けてマイナスドライバーＣなどの取り外しに用いる工具が差し込みやすくなり、ファンホルダ６からファン５を取り出す作業性を向上させることができる。

なお、本発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ 電子機器、２ 上部シャーシ、３ 下部シャーシ、３ａ，３ｂ，３ｃ−１，３ｄ−１，３ｅ−１，３ｆ−１ 組み付けガイド部、３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ 当たり部、３ｇ，３ｈ 板状部、３ｉ，３ｊ 突起部、３ｋ，３ｌ ねじ止め用孔部、３ｍ 保持片、３Ａ 側面、３Ｂ 底面、４ 基板、５ ファン、５ａ 外郭フレーム、５ａ−１ 周辺部、５ｂ１ モータ部、５ｂ２ ロータ、５ｃ 羽部、５ｄ 支持枝、５ｅ 送風窓、６，６Ａ ファンホルダ、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇ 弾性形状部、６ｈ 切り欠き部、６ｉ Ｌ字形状部、６ｊ 張り出し部、６ｋ，６ｌ，６ｍ，６ｎ 孔部、６ｏ，６ｐ スリット、６ｑ 板状部、７ 給電線、８ コネクタ、９ ねじ。

Claims (2)

1. 外郭フレームの一方の面に支持枝でモータ部が支持され、前記モータ部の回転軸に取り付けたロータに複数の羽部が設けられたファンを保持するファンホルダにおいて、
   前記ファンを嵌装するフレーム形状を有しており、
   前記フレーム形状の一方の開口縁部に、嵌装された前記ファンを厚み方向に付勢する弾性形状部を備え、
   前記フレーム形状のもう一方の開口を挿入口として、前記支持枝で前記モータ部が支持された面側から前記ファンが挿入され、
   前記弾性形状部は、前記外郭フレームの周辺部に当接して前記ファンを付勢し、前記ファンの前記外郭フレームの周辺部との間に隙間部分を形成し、
   前記隙間部分に対向する前記フレーム形状の開口縁部に切り欠き部を備えることを特徴とするファンホルダ。
2. 前記弾性形状部は、前記フレーム形状の開口縁部から延出されて、先端が前記フレーム形状の前記挿入口側に曲がった片持ち梁状のばねであることを特徴とする請求項１記載のファンホルダ。

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