JPH09171540A

JPH09171540A - Ｐｃカードの冷却構造

Info

Publication number: JPH09171540A
Application number: JP7332419A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kitahara; 孝志北原; Tadayoshi Shimanuki; 忠好島貫
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 1995-12-20
Filing date: 1995-12-20
Publication date: 1997-06-30
Anticipated expiration: 2015-12-20
Also published as: JP3157099B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＰＣカードの冷却構造に関し、冷却構造を向上
させることを目的とする。【解決手段】ヒートパイプ１の一端部に設けられた吸熱
部１０をカードコネクタ２のガイドレール部２０の内壁
面に露出させ、該吸熱部１０をＰＣカード３の側壁部３
０に当接させてＰＣカード３からの発熱をヒートパイプ
１により吸熱するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】ＩＣメモリカードをはじめとする
ＰＣカードは、その携帯性、増設作業の容易性等が着目
されてメモリカード以外の用途に使用されるに到ってい
るが、この場合、ＰＣカードの消費電力量が増加するた
めに、効率的な冷却手段が求められる。

【０００２】なお、本明細書においてＰＣカード３と
は、米国ＰＣＭＣＩＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕ
ｔｅｒＭｅｍｏｒｙＣａｒｄＩｎｔｅｒｎａｔｉ
ｏｎａｌＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）あるいはＪＥＩＤ
Ａ（日本電子工業振興協会）の標準仕様に準拠するクレ
ジット・カード・サイズのＩＣカード、およびこれに類
似するコンパクトサイズのカード状電子部品を指すこと
とする。

【０００３】

【従来の技術】ＰＣカードは、半導体素子を実装した実
装基板を硬質のカバーによって覆って形成され、一般に
図７に示すように、装置本体側に固定されたカードコネ
クタ２にプラグイン接続して使用される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ＰＣカード３
には何等の冷却手段が施されていないために、発熱量の
多い素子が搭載されたＰＣカード３は温度上昇が激し
く、安定的な動作が期待できないという問題を有する。

【０００５】本発明は、かかる問題を解決するためにな
されたもので、冷却効率の高いＰＣカードの冷却構造を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば上記目的
は、ヒートパイプ１の一端部に設けられた吸熱部１０を
カードコネクタ２のガイドレール部２０の内壁面に露出
させ、該吸熱部１０をＰＣカード３の側壁部３０に当接
させてＰＣカード３からの発熱をヒートパイプ１により
吸熱するＰＣカードの冷却構造を提供することにより達
成される。

【０００７】ここで「ヒートパイプ」とは、熱伝導性の
極めて良好な円形，または偏平円形断面の杆体を指し、
吸熱部１０はヒートパイプ１自体を加工することによ
り、あるいはヒートパイプ１に熱伝導性の優れたアルミ
ニウム、あるいは銅等のブロックを接合して形成され、
カードコネクタ２のガイドレール部２０に開設された貫
通穴４から挿入されて該ガイドレール部２０の内壁面に
露出する。

【０００８】したがって本発明において、ＰＣカード３
からの発熱は、該ＰＣカード３の側壁部３０に当接する
吸熱部１０を介してヒートパイプ１に吸熱され、例えば
該ヒートパイプ１の他端部に設けられた放熱部から放熱
される。

【０００９】請求項２記載の発明において、ヒートパイ
プ１は、ＰＣカード３の挿入操作に伴って動作する操作
リンク５０を含むリンク機構により、移動操作可能とさ
れており、ＰＣカード３のカードコネクタ２への接続時
に吸熱部１０が貫通穴４に嵌合してＰＣカード３の側壁
部３０に当接する。

【００１０】吸熱部１０をＰＣカード３の挿入時にのみ
該ＰＣカード３の側壁部３０に当接させるように構成す
ることにより、ＰＣカード３の挿抜力を低減させること
が可能になる。

【００１１】ＰＣカード３の挿抜によりヒートパイプ１
を動作させるためのリンク機構が請求項３において例示
される。このリンク機構は、ＰＣカード３の挿入側端部
３１に係止するフック部５０ａを備え、滑り対偶でＰＣ
カード３の挿抜方向に移動自在に支持される操作リンク
５０と、操作リンク５０とヒートパイプ１にそれぞれ回
り対偶で連結される連結リンク５１とから構成される。

【００１２】また、請求項４に記載されるように、吸熱
部１０の先端に、ＰＣカード３の側壁部３０に圧接する
伝熱スプリング１１を固定した場合には、吸熱部１０の
位置、およびガイドレール部２０の誤差を吸収すること
が可能となるので、吸熱部１０のＰＣカード３側壁部３
０への当接の信頼性が向上する。

【００１３】以上、請求項１ないし４において、主とし
てガイドレール部２０が一体に形成されるカードコネク
タ２を使用する場合に有効なＰＣカードの冷却構造が提
案されているのに対し、請求項５ないし８においては、
ガイドレール部２０が端子保持部２１と別体に構成され
たＰＣカードの冷却構造が提案される。

【００１４】すなわち、請求項５記載の発明において、
ＰＣカードの冷却構造は、絶縁ハウジング内に端子を保
持してなり、ＰＣカード３がプラグインされるコネクタ
体６と、熱伝導性の良好な材料により形成され、ＰＣカ
ード３をコネクタ体６にガイドするガイドレール体７
と、ガイドレール体７に固定されるヒートパイプ１とを
有して構成される。

【００１５】端子を保持するために、絶縁体で形成する
必要のある端子保持部２１からガイドレール部２０を切
り離し、コネクタ体６と別体のガイドレール体７により
ＰＣカード３をガイドすることにより、ガイドレール体
７に金属等の熱伝導性の良好な導電体を使用することが
可能になり、ＰＣカード３の発熱は、ガイドレール体７
から速やかにヒートパイプ１に伝達され、放熱部等にお
いて放熱される。

【００１６】この場合においても、請求項６のように、
ガイドレール体７の内壁に伝熱スプリング１１を配置す
ることにより、ガイドレール体７を確実にＰＣカード３
の側壁部３０に当接させることが可能になる。

【００１７】請求項７、および８において、ガイドレー
ル体７により確実にＰＣカード３をコネクタ体６にガイ
ドすることのできる構造が提案される。すなわち、請求
項７記載の発明において、コネクタ体６の挿入側端部
は、先端に行くにしたがって漸次幅広にされ、請求項８
記載の発明において、ガイドレール体７は、コネクタ体
６の実装基板８上に上下移動自在で、かつ、スプリング
体８０により上方に付勢されて支持される。

【００１８】したがってこれらの発明において、ガイド
レール体７によるガイド寸法に誤差が生じた場合であっ
ても、コネクタ体６の入口が幅広なことからＰＣカード
３は確実にコネクタ体６に導かれる。また、ガイドレー
ル体７を上下移動自在にすることにより、ガイドレール
体７の高さを調整しつつＰＣカード３をコネクタ体６に
導くことが可能になる。

【００１９】請求項９以下において、ＰＣカード３の表
裏面３２を利用した冷却構造が提案される。すなわち、
請求項９記載の発明において、ＰＣカードの冷却構造
は、ＰＣカード３のカードコネクタ２への接続時に該Ｐ
Ｃカード３の表面３２に当接する受熱板９と、受熱板９
に連結されるヒートパイプ１とを有し、ＰＣカード表面
３２の発熱を受熱板９を介してヒートパイプ１に伝達す
るように構成される。

【００２０】受熱板９は、銅、アルミニウム等、熱伝導
性の良好な材料により形成され、ＰＣカード３がカード
コネクタ２に接続された状態で、該ＰＣカード３の表面
３２、正確には、少なくともＰＣカード３の天井面、あ
るいは底面のいずれかに接触する位置に配置される。

【００２１】側壁部３０に比して面積の広い表裏面３２
に受熱板９を当接させる本発明においては、面積の小さ
な側壁部３０を放熱面として利用する上述した各発明に
比して、放熱効率をより向上させることが可能になる。

【００２２】受熱板９は、ＰＣカード３の接続時に所定
の位置にあればよいもので、リンク機構等を利用してＰ
Ｃカード３の挿抜時には、該ＰＣカード３に接触しない
位置に退避させ、挿抜力の軽減を図ることも可能であ
る。

【００２３】また、受熱板９を所定位置に保持しておく
ように構成することも、全体の構造を簡単にするために
有効であり、例えば装置本体の適宜位置から支持体を突
設し、該支持体に受熱板９を固定することにより達成可
能であり、このほかに、請求項１０に記載されるよう
に、ヒートパイプ１を利用した固定も可能である。

【００２４】すなわち、請求項１０記載の発明におい
て、ヒートパイプ１はカードコネクタ２のガイドレール
部２０に沿って配設されるとともに、該ヒートパイプ１
の先端部はＰＣカード３の収納スペース側に折曲され、
ヒートパイプ１の折曲部１２により受熱板９が支持され
る。

【００２５】請求項１１記載の発明において、受熱板９
を固定位置に保持することにより、ＰＣカード３の挿抜
力が高くなることを防止するための構造が提案される。
すなわち、本発明において、受熱板９のＰＣカード３対
応面は凹凸面とされてＰＣカード３との接触面積が小さ
くされており、かつ、凸面部９０は、ＰＣカード３の発
熱部３３に対応して設けられる。

【００２６】本発明において、ＰＣカード３の挿抜時に
は、凸面部９０のみがＰＣカード３に摺接するために、
摩擦力が軽減されて挿抜力の低減が図られる上に、凸面
部９０はＰＣカード３の発熱部３３に対応しているため
に、熱伝達能力が低減することもない。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１に本発明の実施の形態を示
す。図中２は絶縁材料により形成されるカードコネクタ
で、図示しない多数の端子を保持する端子保持部２１
と、ＰＣカード３の側縁部をガイドする開放部を内方に
向けて断面コ字形状に形成されるガイドレール部２０と
からなる。

【００２８】１はガイドレール部２０の側壁部に沿って
配置される板状のヒートパイプであり、ガイドレール部
２０側の側壁部に吸熱部１０が形成される。吸熱部１０
は、アルミニウム、あるいは銅等の熱伝導性の良好な材
料で形成されるブロック体であり、ヒートパイプ１には
溶接、あるいは接着により固定される。

【００２９】上記吸熱部１０は、ガイドレール部２０に
開設された貫通穴４に嵌合されており、その先端部には
熱伝導性が良好で、かつ、ばね性に富む材料により形成
される伝熱スプリング１１が固定される。

【００３０】図２にヒートパイプ１を可変にした変形例
を示す。なお、以下に示す変形例、あるいは他の実施の
形態に対する説明において、上述した実施の形態と同一
の構成要素は図中に同一の符号を付して説明を省略す
る。

【００３１】この変形例において、ガイドレール部２０
に沿って配置される２本のヒートパイプ１、１の上端面
には各々連結リンク５１、５１・・の一端が回転自在に
枢支される。５０は装置筐体（図示せず）側に支持され
る操作リンクであり、図において矢印方向に移動自在と
されている。また、この操作リンク５０には、先端部、
正確には端子保持部２１側端部近傍をＰＣカード３側に
屈曲してフック部５０ａが形成される。

【００３２】上記操作リンク５０は連結リンク５１の他
端に回動自在に枢支されており、操作リンク５０、連結
リンク５１、ヒートパイプ１、および装置筐体との間で
リンク機構が構成される。

【００３３】今、ＰＣカード３をカードコネクタ２のガ
イドレール部２０に挿入した後、端子保持部２１側に押
し込むと、所定位置でＰＣカード３の先端縁がフック部
５０ａに係止し、その後のＰＣカード３の挿入動作に伴
って操作リンク５０が端子保持部２１側に摺動する。操
作リンク５０の摺動に伴って連結リンク５１のヒートパ
イプ１への枢支点は中心部に移動し、図２（ｂ）のよう
に、ガイドレール部２０に沿う位置まで移動して吸熱部
１０のＰＣカード３側壁部３０への圧接が完了する。

【００３４】この状態からＰＣカード３を抜去方向に引
くと、フック部５０ａのＰＣカード３前端３１への係止
が解除されることから、吸熱部１０のＰＣカード３側壁
部３０への圧接力も解除され、摩擦のない状態での抜去
操作が可能になる。

【００３５】なお、図示の例では、操作リンク５０を押
し出し方向に付勢するスプリング（図示せず）等を使用
して、ＰＣカード３の抜去後に図２（ａ）に示す位置に
復帰する場合が示されているが、抜去後においてはヒー
トパイプ１にはＰＣカード３側に押し付ける力が加わら
ないために、必ずしも図示の位置に復帰させる必要はな
い。また、吸熱部１０の先端に伝熱スプリング１１を固
定した場合には、ＰＣカード３の側壁部３０への圧接を
より確実に行うことができる。

【００３６】図３に本発明の第２の実施の形態を示す。
図において６は絶縁材料により形成され、複数の端子
（図示せず）を保持するコネクタ体、は熱伝導性の良好
な材料により形成されるガイドレール体７を示し、コネ
クタ体６は実装端子６０により実装基板８上に実装され
る。

【００３７】ガイドレール体７は、上述したカードコネ
クタ２のガイドレール部２０と同様に断面コ字形状をな
しており、ヒートパイプ１の側壁に固定される。このガ
イドレール体７は、底壁部に支持杆７０を有しており、
該支持杆７０を実装基板８に貫通させることにより、上
下方向に移動自在に支持される。なお、図３（ｂ）にお
いて７１は支持杆７０の抜け止めを行うためのナットを
示す。

【００３８】また、ガイドレール体７と実装基板８間に
は圧縮スプリング（スプリング体）８０が介装され、ガ
イドレール体７を上方に付勢している。一方、コネクタ
体６は両側部にガイド部６１を有し、該ガイド部を、先
端方に行くにしたがって上下方向に拡開する形状とする
ことによりＰＣカード３を確実にコネクタ体６内に導く
ようにされる。

【００３９】したがってこの実施の形態において、ＰＣ
カード３の実装は、ガイドレール体７に沿わせてＰＣカ
ード３をコネクタ体６側に押し込むことにより行われ
る。ガイドレール体７によるガイド誤差はコネクタ体６
の拡開部６２により吸収可能であり、さらに、ガイドレ
ール体７を圧縮スプリング８０の反力に抗して下方に押
し付けることによっても可能である。

【００４０】ＰＣカード３がコネクタ体６にプラグイン
された状態においては、ＰＣカード３の側壁部３０が熱
伝導性の良好なガイドレール体７に当接しているため
に、ＰＣカード３での発熱はガイドレール体７を介して
直ちにヒートパイプ１に伝達される。なお、この場合、
ガイドレール体７の内壁に伝熱スプリング１１を装着し
ておくことにより、ＰＣカード３の側壁部３０を確実に
ガイドレール体７に接触させることができる。

【００４１】図４に本発明の第３の実施の形態を示す。
この実施の形態において、カードコネクタ２のガイドレ
ール部２０に沿って配置されるヒートパイプ１の先端部
は対向するガイドレール側に折曲され、該折曲部１２に
より受熱板９が保持される。

【００４２】受熱板９は、アルミニウム、あるいは銅等
の熱伝導性に優れた材料により形成されており、上面に
固定された熱伝導性の良好な材料により形成されるホル
ダ９１を使用してヒートパイプ１に固定される。

【００４３】この受熱板９は、裏面に凹凸面が形成され
ており、ＰＣカード３を実装する際に凸面部９０がＰＣ
カード３の上面に摺接するように配置される。また、凸
面部９０は、ＰＣカード３を装着した際に図４ないし図
６においてハッチングを施して示される冷却対称となる
発熱素子（発熱部３３）上に位置するように形成され、
該発熱素子３３によるＰＣカード３の表面３２への熱を
直ちに吸収できるように配慮される。さらに、受熱板９
は、図５（ｂ）に示すように、少なくとＰＣカード３の
挿入側端部３１が上方に向けて湾曲しており、ＰＣカー
ド３の装着操作時におけるＰＣカード３の先端との衝接
が防止される。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ＰＣカードの側壁、あるいは表面を利用した
吸熱が可能なので、ＰＣカードの冷却効率を著しく向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は
側面図、（ｂ）は吸熱部の接触状態を示す断面図であ
る。

【図２】図１の変形例を示す図で、（ａ）はＰＣカード
の実装途中を示す平面図、（ｂ）は実装後の状態を示す
平面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示す図で、（ａ）
は平面図、（ｂ）はＰＣカードを除いて示す側面図であ
る。

【図４】本発明の第３の実施の形態を示す図で、（ａ）
は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図５】図４の要部拡大図で、（ａ）は凸面部を示す拡
大図、（ｂ）は受熱板の端部を示す拡大図である。

【図６】ＰＣカードの実装状態を示す図で、（ａ）は平
面図、（ｂ）は側面図である。

【図７】従来例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は
側面図である。

【符号の説明】

１ヒートパイプ１０吸熱部１１伝熱スプリング１２折曲部２カードコネクタ２０ガイドレール部３ＰＣカード３０側壁部３１挿入側端部３２表面３３発熱部４貫通穴５０操作リンク５０ａフック部５１連結リンク６コネクタ体７ガイドレール体８実装基板８０スプリング体９受熱板９０凸面部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヒートパイプの一端部に設けられた吸熱部
をカードコネクタのガイドレール部の内壁面に露出さ
せ、該吸熱部をＰＣカードの側壁部に当接させてＰＣカード
からの発熱をヒートパイプにより吸熱するＰＣカードの
冷却構造。
【請求項２】前記ガイドレール部には吸熱部が嵌合可能
な貫通穴が設けられるとともに、ヒートパイプは、ＰＣカードの挿入操作に伴って動作す
る操作リンクを含むリンク機構により、移動操作可能で
あり、ＰＣカードのカードコネクタへの接続時に吸熱部が貫通
穴に嵌合してＰＣカードの側壁部に当接する請求項１記
載のＰＣカードの冷却構造。
【請求項３】前記リンク機構は、ＰＣカードの挿入側端
部に係止するフック部を備え、滑り対偶でＰＣカードの
挿抜方向に移動自在に支持される操作リンクと、前記操作リンクとヒートパイプにそれぞれ回り対偶で連
結される連結リンクとから構成される請求項２記載のＰ
Ｃカードの冷却構造。
【請求項４】前記吸熱部の先端にはＰＣカードの側壁に
圧接する伝熱スプリングが固定される請求項１、２、３
または４記載のＰＣカードの冷却構造。
【請求項５】絶縁ハウジング内に端子を保持してなり、
ＰＣカードがプラグインされるコネクタ体と、熱伝導性の良好な材料により形成され、ＰＣカードをコ
ネクタ体にガイドするガイドレール体と、ガイドレール体に固定されるヒートパイプとを有し、ＰＣカードからの発熱を前記ガイドレール体を介してヒ
ートパイプに伝達するＰＣカードの冷却構造。
【請求項６】前記ガイドレール体の内壁には、ＰＣカー
ドの側壁部に圧接する伝熱スプリングが配置される請求
項５記載のＰＣカードの冷却構造。
【請求項７】前記コネクタ体の挿入側端部は、先端に行
くにしたがって漸次幅広にされている請求項５または７
記載のＰＣカードの冷却構造。
【請求項８】前記ガイドレール体は、コネクタ体の実装
基板上に上下移動自在で、かつ、スプリング体により上
方に付勢されて支持されている請求項５、６または７記
載のＰＣカードの冷却構造。
【請求項９】ＰＣカードのカードコネクタへの接続時に
該ＰＣカードの表面に当接する受熱板と、受熱板に連結されるヒートパイプとを有し、ＰＣカード表面の発熱を受熱板を介してヒートパイプに
伝達するＰＣカードの冷却構造。
【請求項１０】前記ヒートパイプはカードコネクタのガ
イドレール部に沿って配設されるとともに、該ヒートパ
イプの先端部はＰＣカードの収納スペース側に折曲さ
れ、前記ヒートパイプの折曲部により受熱板が支持される請
求項９記載のＰＣカードの冷却構造。
【請求項１１】前記受熱板のＰＣカード対応面は凹凸面
とされてＰＣカードとの接触面積が小さくされており、かつ、凸面部は、ＰＣカードの発熱部に対応して設けら
れる請求項９または１０記載のＰＣカードの冷却構造。