JPH09307037A - ファン付きヒートシンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数個の高発熱部を持つ発熱素子の冷却にお
いて、ファンの騒音を抑制するとともに効率的に冷却で
きるファン付きヒートシンクを提供する。 【解決手段】 ファン付きヒートシンクの上面中心部に
回転自在に係止したファン組立体をファン組立体に対し
て偏在して配置したファンの回転によって回転させる。
これにより、ファン組立体の回転は特別の駆動源を必要
としないで低速回転し、ファン組立体のファンがヒート
シンク本体を一様に冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、発熱素子を冷却
する際に用いるファン付きヒートシンクに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】発熱素子を冷却する際にファンを内蔵し
たファン付きヒートシンクを各発熱素子に対応して設置
することは一般に知られている。

【０００３】図７は従来技術の図を示すものである。

【０００４】同図において、プリント基板６３には複数
個の高発熱部を有する発熱素子６４が搭載されている。
この発熱素子６４の表面に対応してファン組立体６２を
収納したヒートシンク本体６１が接着あるいは圧接され
ている。そして、ファン組立体６２を構成するカバー部
材６８には複数個の高発熱部に対応した位置にファン６
７を備えており、プロペラ部６７ａからの冷却風の静圧
を高めるために隔壁７０が全周に設けられてプロペラ部
６７ａを覆っている。このファン組立体６２はヒートシ
ンク本体６１に備えた支柱７４にネジ６９の締結によっ
て固定されている。

【０００５】このファン付きヒートシンクは前記ファン
組立体６２によりヒートシンク本体６１の発熱素子６４
への固定壁６５を強制空冷するものである。ヒートシン
ク本体６１には放熱フイン６６を備えるとともに冷却風
がヒートシンク本体６１の中央部へ流れやすくするため
に防風壁７１を備えて冷却効果が上がるように配慮され
ている。

【０００６】ファン組立体６２へのファン駆動用の電源
供給は、ファン動力部６２ａからリード線７２によりプ
リント基板６３上のパッドやランドからなる電源接続部
７３に接続して電源供給が行われている。

【０００７】なお、上記従来技術のファン付きヒートシ
ンクのファン組立体については特開平６−２６８１２５
公報の図７および図８によって詳細に開示されている。

【０００８】このファン付きヒートシンクではファンの
位置が固定されているため、複数個の高発熱部を持つ発
熱素子６４に対しては複数個のファンを必要としてい
た。このため、ファンの信頼性の低下と騒音の増大とを
招くものであった。また強力なファン１個を使用するこ
とも考えられるが、騒音の上昇とファン付きヒートシン
クの大型化とを招くことにもなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記のごとく、従来の
技術によるファン付きヒートシンクでは次のような問題
点がある。

【００１０】１）ファンの位置が固定されているため、
複数個の高発熱部を持つ発熱素子に対しては複数個のフ
ァンを必要とするので、ファンの信頼性の低下と騒音の
増大とを招くものであった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記の問題点を解決する
ために、この発明では次のような手段を取る。

【００１２】ファン付きヒートシンクの上面中心部に回
転自在に係止したファン組立体を回転させる。

【００１３】これにより、ファン組立体のファンがヒー
トシンク本体を一様に冷却する。

【００１４】

【発明の実施の形態】この発明は、次に示したような実
施の形態をとる。

【００１５】１）図１に示すごとく、ヒートシンク本体
１にファン組立体２を収納してなり、該ファン組立体２
によりヒートシンク本体１の発熱素子４との固定壁５を
強制空冷するファン付きヒートシンクにおいて、回転自
在に係止する回転機構部２１をファン組立体２の中心部
に備え、ファン３をファン組立体２に対して偏在して配
置し、ファン組立体２を前記ファン３の回転によって回
転させる。これにより、ファン組立体２の回転は特別の
駆動源を必要としないでファン３自身の回転でもって低
速回転し、ヒートシンク本体１を一様に冷却する。

【００１６】２）図１に示すごとく、前記ファン付きヒ
ートシンクは、ファン３の駆動用電源をヒートシンク本
体１側から供給するように構成した電源供給部３１を備
える。これにより、回転するファン組立体２に対して電
気的接続を行うことでファン３への電源供給を行う。

【００１７】３）図３に示すごとく、前記電源供給部３
１は、輪状の電源パターン３４を前記ファン組立体２に
設けられたカバー部材８に配置し、前記ヒートシンク本
体１に設けられた電極部３２を該電源パターン３４に押
圧して電源供給を行う。これにより、ファン付きヒート
シンクの組立においては、回転機構部２１の組立のみで
電源供給部３１が構成される。

【００１８】４）図４に示すごとく、回転自在に係止さ
れた球体電極４１あるいはローラ電極４５を備えた電極
部３２ａ，３２ｂを電源パターン３４に押圧して電源供
給を行う。これにより、ファン組立体２との電源供給の
ための接触部においては摩擦力を軽減する。

【００１９】

【実施例】この発明による代表的な実施例を図２ないし
図６によって説明する。

【００２０】図２は本発明の実施例の図を示す。

【００２１】同図において、４は複数個の高発熱部を有
する発熱素子であり、プリント基板１１にはんだ付けさ
れて搭載されている。１はベース部材７に設けられた放
熱フイン６を有するヒートシンク本体であり、発熱素子
４の表面に対応して接着あるいは圧接されている。２は
ファン組立体であり、その中心部では回転機構部２１と
電源供給部３１とによって前記ヒートシンク本体１に回
転自在に係止されている。

【００２２】ファン組立体２はカバー部材８に設けられ
たファン動力部２ａにファン３を偏在させて装着してい
る。このカバー部材８にはプロペラ部３ａに対応して設
けた冷却風開口１３と、この冷却風開口１３の下方に前
記プロペラ部３ａからの冷却風の静圧を高めるためにプ
ロペラ部３ａの全周に設けた隔壁９と、前記回転機構部
２１を中心とするファン組立体２の重量の均衡を保つた
めに設けたバランス部１２とが形成されている。さら
に、望ましくは冷却風がヒートシンク本体１の中央部へ
流れやすくするために防風壁１０を設ける。なお、これ
ら隔壁９と、バランス部１２と、防風壁１０とは、カバ
ー部材８と一体で形成してもよい。

【００２３】ファン組立体２は前記ファン３が回転する
ことで、ファンモータの回転による慣性力と、気流によ
る旋回流の力とによってファン３の回転方向と同じ方向
に低速で回転する。そして、ヒートシンク本体１の発熱
素子４への固定壁５を強制空冷する。なお、これらヒー
トシンク本体１と、固定壁５と、放熱フイン６と、ベー
ス部材７とは、アルミニウムなどの熱伝導性の良好な材
料で形成されている。

【００２４】図３は本発明の実施例の回転機構部の説明
図を示す。なお、以下において、前述と同じ箇所は同一
の符号を付してあり詳細な説明は省略する。

【００２５】同図において、ヒートシンク本体１とファ
ン組立体２との回転機構部２１について説明する。

【００２６】ヒートシンク本体１の中央部にはベース部
材７から延びる円筒部７ａが設けられている。ファン組
立体２の中央部にはカバー部材８に設けられたシャフト
固定部材２６にシャフト２４を圧入して立設されてい
る。そして、このシャフト２４を軸受２２と与圧バネ２
３を介して前記円筒部７ａにカットワッシャ２５を用い
て装着されている。

【００２７】次に同図において、ヒートシンク本体１と
ファン組立体２との電源供給部３１について説明する。

【００２８】ヒートシンク本体１の中央部近傍には絶縁
台座３７がベース部材７に設けられている。さらに、こ
の絶縁台座３７に立設したハウジング３６の先端にはハ
ウジング３６内をスライド可能にして装着した凸形状の
電極部３２がバネ３３を介して設けられている。そし
て、この電極部３２に対応して前記カバー部材８には回
転機構部２１を中心とする輪状の電源パターン３４が設
けられている。この電源パターン３４は前記電極部３２
の横ズレを防止したりして接触を確実にするために窪み
を設けることも有効である。なお、バネ３３の一端には
リード線３５が接続されていて、発熱素子４を搭載した
プリント基板１１上のパッドやランドからなる電源接続
部３８に接続される。

【００２９】このヒートシンク本体１とプリント基板１
１との接続には、前記リード線３５に替えて電源供給端
子を設けてプリント基板１１上の前記電源接続部３８に
接続することもできる。さらに、発熱素子４を経由して
接続させることもできる。すなわち、前記バネ３３の一
端から延びる電源供給端子を設け、プリント基板１１か
ら電源供給される発熱素子４にはベース部材７との接合
面に電源供給のためのコンタクトを設け、このコンタク
トと前記電源供給端子とを接続してもよい。

【００３０】図４は本発明の他の実施例の電源供給部に
おける電極部の説明図を示す。

【００３１】同図（ａ）において、電極部３２ａは、球
体電極４１と、この球体電極４１を回転自在に係止する
電極支え４２とで形成されている。この場合には、前記
電源パターン３４は球体電極４１より僅かに大きな径を
持った窪みを有するパターン形状にすることで電源パタ
ーン３４と球体電極４１との接触部の摩擦力はさらに軽
減される。

【００３２】同図（ｂ）において、電極部３２ｂは、ロ
ーラ電極４５と、軸受４６および軸４７を介してこのロ
ーラ電極４５を回転自在に係止する電極支え４８とで形
成されている。この場合には、前記電源パターン３４は
窪みを有しない平坦なパターン形状としてもよい。ま
た、ファン組立体２の回転中心部に対して外側に配置さ
れたローラ電極４５ｂのローラ径を内側に配置されたロ
ーラ電極４５ａのローラ径よりも大きくすることでファ
ン組立体２の回転をよりスムーズにすることができる。

【００３３】なお、図４において、電極部以外の箇所は
図３によって前述したヒートシンク本体１とファン組立
体２との電源供給部３１についての説明と同じである。

【００３４】図５は本発明の実施例のファン組立体の図
を示す。

【００３５】同図において、カバー部材８にはファンモ
ータを構成するファン動力部２ａが設けられている。こ
のファン動力部２ａにファン３が吊下するように取付ら
れている。さらに、カバー部材８は前記冷却風開口１３
を避けてファン動力部２ａまで前記電源パターン３４を
ランドやスルホールなどを用いて延長した電源パターン
３４ａをカバー部材の表面あるいは内部に形成する。そ
して、ファン動力部２ａに接続される。このファン動力
部２ａへの接続は前記電源パターン３４ａに替えてリー
ド線を用いて接続してもよい。なお、前記カバー部材８
は絶縁部材で形成するのが望ましいが、前記電源パター
ン３４を絶縁処理すれば絶縁部材に限定されない。

【００３６】図６は本発明の他の実施例の図を示す。

【００３７】同図において、ファン組立体２に放熱フイ
ンを設けたものである。放熱フイン６はカバー部材８に
各放熱フイン６を各々立設してもよいし、カバー部材と
一体に形成してもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
に示すような効果がある。

【００３９】１）ファン付きヒートシンクの上面中心部
に回転自在に係止したファン組立体をファンの回転によ
って回転させるようにしたので、ファン組立体の回転は
特別の駆動源を必要としないでファン自身の回転でもっ
て低速回転できるとともにヒートシンク本体を一様に冷
却できる。さらに、ファンの個数を削減できるとともに
ファンの信頼性の低下と騒音を抑制することができる。
加えて、薄形化できることで限られたスペースで効率的
な冷却を行うことができる。

【００４０】２）ファンの駆動用電源をヒートシンク本
体側から供給するように構成したので、回転するファン
組立体に対して電気的接続を行うことでファンへの電源
供給ができる。

【００４１】３）ファンの駆動用電源の電源供給部にお
いて、輪状の電源パターンをファン組立体に設けられた
カバー部材に配置し、ヒートシンク本体に設けられた電
極部を該電源パターンに押圧して電源供給を行うように
したので、ファン付きヒートシンクの組立においては、
回転機構部の組立のみで電源供給部を構成することがで
きる。さらに、電源供給のための作業を必要としないた
め、ヒートシンクの製造を容易にすることができる。

【００４２】４）ファンの駆動用電源の電源供給部にお
いて、電極部に回転自在に係止された電極を備えて電源
パターンに押圧して電源供給を行うようにしたので、電
源供給のための接触部においては摩擦力を軽減させるこ
とができるため、ファン組立体をスムーズに回転させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成図である。

【図２】本発明の実施例の図である。

【図３】本発明の実施例の回転機構部の説明図である。

【図４】本発明の他の実施例の電源供給部における電極
部の説明図である。

【図５】本発明の実施例のファン組立体の図である。

【図６】本発明の他の実施例の図である。

【図７】従来技術の図である。

【符号の説明】

１：ヒートシンク本体 ２：ファン組立体 ３：ファン ４：発熱素子 ５：固定壁 ８：カバー部材 ２１：回転機構部 ３１：電源供給部 ３２：電極部 ３４：電源パターン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヒートシンク本体（１）にファン組立体
   （２）を収納してなり、該ファン組立体（２）によりヒ
   ートシンク本体（１）の発熱素子（４）との固定壁
   （５）を強制空冷するファン付きヒートシンクにおい
   て、回転自在に係止する回転機構部（２１）をファン組
   立体（２）の中心部に備え、ファン（３）をファン組立
   体（２）に対して偏在して配置し、ファン組立体（２）
   を前記ファン（３）の回転によって回転させることを特
   徴とする、ファン付きヒートシンク。
2. 【請求項２】前記ファン付きヒートシンクは、ファン
   （３）の駆動用電源をヒートシンク本体（１）側から供
   給するように構成した電源供給部（３１）を備えること
   を特徴とする、請求項１に記載のファン付きヒートシン
   ク。
3. 【請求項３】前記電源供給部（３１）は、輪状の電源パ
   ターン（３４）を前記ファン組立体（２）に設けられた
   カバー部材（８）に配置し、前記ヒートシンク本体
   （１）に設けられた電極部（３２）を該電源パターン
   （３４）に押圧して電源供給を行うことを特徴とする、
   請求項２に記載のファン付きヒートシンク。
4. 【請求項４】前記電極部（３２）は、回転自在に係止さ
   れた電極を備えることを特徴とする、請求項３に記載の
   ファン付きヒートシンク。