JPWO2003060916A1 - 記憶装置ユニットおよび冷却装置 - Google Patents
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Abstract
大容量記憶装置ユニットすなわちハードディスク駆動装置ユニット(23)は、ハードディスク駆動装置(36)を備える。ハードディスク駆動装置(36)には放熱装置(37)が取り付けられる。放熱装置(37)の働きでハードディスク駆動装置(36)では温度の上昇は十分に回避されることができる。ハードディスク駆動装置(36)は高温の環境下でも通常通りに動作し続けることができる。しかも、こういったハードディスク駆動装置(36)の実現にあたって放熱装置(37)は既存のハードディスク駆動装置(36)に取り付けられればよく、したがって、ハードディスク駆動装置(36)の設計変更は極力回避されることができる。こうして安価に耐熱性のハードディスク駆動装置(36)は提供されることができる。
Description
技術分野
本発明は、例えばハードディスク駆動装置(HDD)といった磁気記憶装置を含む記憶装置に関する。
背景技術
一般に、ハードディスク駆動装置はコンピュータに組み込まれて使用される。コンピュータは、人間の生活環境と同一の環境下で使用される。ハードディスク駆動装置は高温や高湿といった劣悪な使用環境から確実に引き離されることができる。こういった場合には、ハードディスク駆動装置に耐熱性や耐湿性が要求されることはない。
近年、様々な製品分野でハードディスク駆動装置の活用が模索される。これまで以上に過酷な環境下でハードディスク駆動装置が使用されることも予想される。高温の環境に曝されても確実に動作し続けるハードディスク駆動装置が求められる。この要求に応じてハードディスク駆動装置の構造が設計し直されてもよい。しかしながら、こういった設計変更には多大な労力および費用が費やされてしまう。
発明の開示
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、大きな設計変更を伴わずに、高温の環境下で確実に動作し続けることができる記憶装置すなわちハードディスク駆動装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、第1発明によれば、ハウジング内に記憶媒体を収容する記憶装置と、ハウジングの外側で記憶装置に取り付けられる放熱装置とを備えることを特徴とする記憶装置ユニットが提供される。
こういった記憶装置ユニットによれば、放熱装置の働きで記憶装置では温度の上昇は十分に回避されることができる。記憶装置は高温の環境下でも通常通りに動作し続けることができる。しかも、こういった記憶装置の実現にあたって放熱装置は既存の記憶装置に取り付けられればよく、したがって、記憶装置の設計変更は極力回避されることができる。こうして安価に耐熱性の記憶装置は提供されることができる。
放熱装置は、記憶装置に密着する熱伝導性のベース部材と、このベース部材に密着する放熱フィン部材とを備えればよい。こういった放熱装置によれば、記憶装置の熱は効率的にベース部材に伝達される。その後、ベース部材の熱は効率的に放熱フィン部材から放射されることができる。こうして記憶装置では温度の上昇は回避される。
また、放熱装置は、表面で記憶装置に密着する熱伝導性のベース部材と、このベース部材の裏面に一体に形成される放熱フィンとを備えてもよい。こういった放熱装置によれば、記憶装置の熱は効率的にベース部材に伝達される。ベース部材の熱は効率的に放熱フィンから放射されることができる。こうして記憶装置では温度の上昇は回避される。
その他、放熱装置は、記憶装置に密着する熱伝導性のベース部材と、このベース部材に密着するヒートパイプと、ヒートパイプに連結される放熱フィンとを備えてもよい。こういった放熱装置によれば、記憶装置の熱は効率的にベース部材に伝達される。ベース部材の熱はヒートパイプの働きで効率的に放熱フィンに伝達される。放熱フィンは効率的に放熱することができる。こうして記憶装置では温度の上昇は回避される。
いずれの放熱装置の場合でも、ベース部材や放熱フィン部材には、記憶装置を収容する筐体内で固定される所定のガイドに組み合わせられて、筐体に対して記憶装置の移動を案内するガイド面が形成されてもよい。こういったガイド面の働きによれば、記憶装置ユニットすなわち記憶装置は比較的に簡単に筐体に対して着脱されることができる。しかも、放熱装置は単独で筐体に対して着脱されることができる。
以上のような記憶装置ユニットでは、記憶装置およびベース部材の間に非シリコン系の熱伝導シートが挟み込まれることが望まれる。こういった熱伝導シートは記憶装置とベース部材との密着性を高めることができる。記憶装置の熱は効率的にベース部材に伝達される。記憶装置の温度上昇は効率的に抑制されることができる。特に、熱伝導シートからシリコン系材料が排除されれば、記憶装置ユニット内でシリコンガスの発生は確実に回避されることができる。記憶装置にハードディスク駆動装置といった磁気記憶装置が用いられる場合には、シリコンガスに基づく腐蝕といった磁気記憶媒体の劣化は確実に防止されることができる。
第2発明によれば、電子部品の収容空間を形成する筐体と、筐体に収容されて、表面で電子部品を受け止める熱伝導性のベース部材と、このベース部材に密着する放熱フィン部材と、収容空間内で固定されるガイドと、少なくともベース部材および放熱フィン部材のいずれか一方に形成されて、ガイドに受け止められる際に収容空間に対するベース部材の出し入れを案内するガイド面とを備えることを特徴とする冷却装置が提供される。
また、第3発明によれば、電子部品の収容空間を形成する筐体と、筐体に収容されて、表面で電子部品を受け止める熱伝導性のベース部材と、このベース部材の裏面に一体に形成される放熱フィンと、収容空間内で固定されるガイドと、ベース部材に形成されて、ガイドに受け止められる際に収容空間に対するベース部材の出し入れを案内するガイド面とを備えることを特徴とする冷却装置が提供される。
さらに、第4発明によれば、電子部品の収容空間を形成する筐体と、筐体に収容されて、表面で電子部品を受け止める熱伝導性のベース部材と、ベース部材に密着するヒートパイプと、ヒートパイプに連結される放熱フィンと、収容空間内で固定されるガイドと、ベース部材に形成されて、ガイドに受け止められる際に収容空間に対するベース部材の出し入れを案内するガイド面とを備えることを特徴とする冷却装置が提供される。
いずれの冷却装置でも、ベース部材や放熱フィン部材は筐体に対して着脱されることができる。ベース部材や放熱フィン部材は筐体内で所定の位置に位置決めされることができる。こういった位置決めによれば、放熱フィン部材や放熱フィンは確実に空気の流通路内に配置されることができる。位置決めにあたって、冷却装置は、収容空間に対してベース部材が進入する際にベース部材の進入を制限するストッパをさらに備えてもよい。
こういった冷却装置は、収容空間内でベース部材に対して位置決めされるファンをさらに備えてもよい。こういったファンの働きで、筐体内には、前述のように空気の流通路が形成されることができる。こうして放熱フィン部材や放熱フィンは確実に空気の流通路内に配置されることができる。しかも、こういった冷却装置の筐体は、電子部品を利用する電子機器の筐体を兼ねてもよい。
なお、電子部品には、前述の記憶装置のほか、動作時に発熱を伴うあらゆるものが含まれることができる。その他、記憶装置ユニットは、カーナビゲーションシステムやデジタルオーディオ機器、オーディオビジュアル機器、デジタルテレビジョン装置、ゲーム機といった家電製品その他の電子機器に組み込まれて使用されることができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
図1は自動車の乗員室の様子を概略的に示す。乗員室は、フロントガラス11に沿って車体の幅方向に広がるダッシュボード12でエンジンルーム(図示されず)から仕切られる。運転席13側のダッシュボード12にはスピードメーター14やタコメーター15といった計器類が埋め込まれる。運転席13と助手席16との間でダッシュボード12には、ベンチレータ18やオーディオ機器19のほか、カーナビゲーションシステム21が埋め込まれる。カーナビゲーションシステム21は、ダッシュボード12上に取り付けられるディスプレイ装置22に接続される。カーナビゲーションシステム21は、地図情報に基づき車体の現在位置や目的地へのルートを算出することができる。ディスプレイ装置22は、カーナビゲーションシステム21から供給される画像信号に基づき画面に地図その他の情報を映し出すことができる。
例えば図2に示されるように、カーナビゲーションシステム21は、大容量記憶装置ユニットすなわちハードディスク駆動装置(HDD)ユニット23の収容空間を区画する筐体24を備える。その他、筐体24の収容空間には、GPS(全地球測位システム)センサや中央演算処理装置(CPU)が収容される。GPSセンサはGPSに基づき自己の位置を検出する。CPUは、GPSセンサから取得する位置情報と、HDDユニット23内のHDDから取得する例えば地図情報とに基づき、地図上の現在位置や目的地までのルートを算出することができる。
筐体24のフロントパネル24aには、筐体24の外側および内側すなわち収容空間とを相互に接続する開口25が形成される。HDDユニット23は開口25から筐体24内の収容空間に挿入されることができる。こうしてHDDユニット23が差し込まれた後に、開口25は、筐体24の外側と内側すなわち収容空間とを相互に接続する通気口26を確保する。通気口26が塞がれない限り、筐体24のフロントパネル24aは別部材の化粧パネル(図示されず)で覆われてもよい。
図3に示されるように、筐体24のバックパネル24bには、ファンユニット27が組み込まれる。このファンユニット27は、バックパネル24bに直交する回転軸回りで回転する軸流れファン28を備える。軸流れファン28が回転すると、筐体24の内側すなわち収容空間から外側に向かって空気は吸い出される。こうした軸流れファン28の働きで、収容空間内では開口25すなわち通気口26から軸流れファン28に向かって空気の流れが生成される。言い換えれば、通気口26から軸流れファン28に向かう空気の流通路は確保される。
筐体24内には、開口25からバックパネル24bすなわち軸流れファン28に向かって延びる1対のガイドすなわちガイドレール29が配置される。ガイドレール29同士は1水平面に沿って相互に平行に延びる。ガイドレール29は収容空間内で例えば筐体24に固定される。筐体24はガイドレール29と軸流れファン28との相対位置を確実に規定することができる。
HDDユニット23には1水平面に沿って相互に平行に延びるガイド板31が配置される。ガイド板31は本発明に係るガイド面を規定する。HDDユニット23が開口25から収容空間に差し込まれる際に、HDDユニット23のガイド板31はガイド面でガイドレール29の上面に受け止められる。ガイド板31はガイドレール29上でスライドする。こうして筐体24に対してHDDユニット23の移動は案内される。ただし、ガイドレール29やガイド板31で構成されるガイド機構はこういった形態に限定されるものではない。
HDDユニット23には、前述の水平面に直交する1垂直面に沿って延びる1対のストッパ板32が配置される。ストッパ板32は本発明に係るストッパとして機能する。HDDユニット23が開口25から収容空間に差し込まれる際に、HDDユニット23のストッパ板32は筐体24のフロントパネル24aに受け止められる。こうしてHDDユニット23の進入は制限される。こういった制限に基づきHDDユニット23は収容空間内で規定の位置に位置決めされることができる。こうしてHDDユニット23と軸流れファン28との相対位置は規定される。こういったストッパ板32は筐体24のフロントパネル24aに例えばねじ33で固定されればよい。
HDDユニット23の後端には可撓性コネクタケーブル34の一端が接続される。可撓性コネクタケーブル34の他端は、筐体24内に配置されるプリント基板35に接続される。こうしてHDDユニット23とプリント基板35との間にはデータや電力の伝送経路が確立される。プリント基板35には前述のGPSセンサやCPUが実装される。
図4は本発明の第1実施形態に係るHDDユニット23を示す。このHDDユニット23は、ハウジング内に記憶媒体すなわちハードディスクを収容するHDD36と、ハウジングの外側でHDD36に取り付けられる放熱装置37とを備える。放熱装置37はHDD36の裏面に重ね合わせられる。こうしたHDD36の裏面には例えばプリント基板が配置される。プリント基板上には、周知の通りに、ハードディスクコントローラといった半導体チップのほか、可撓性コネクタケーブル34の一端を受け入れるコネクタなどが実装される。放熱装置37は例えばねじ38といった結合具でHDD36に固定されればよい。HDD36のハウジング内には、前述のハードディスクのほか、ハードディスクを回転駆動するスピンドルモータや、ハードディスクに関して磁気情報の読み書きに用いられるヘッド、ヘッドを支持するアクチュエータアーム、アクチュエータアームを駆動するボイスコイルモータ、その他の構成部品が同様に収容される。
HDD36と放熱装置37との間には弾性の熱伝導シート39が挟み込まれる。熱伝導シート39には例えば非シリコン系のシロキサンレス熱伝導シートが用いられればよい。熱伝導シート39の弾力に基づき放熱装置37はHDD36の裏面に密着することができる。こうして密着性が高められる結果、HDD36で発生する熱は効率的に放熱装置37に伝えられる。
図5を併せて参照し、放熱装置37は、平坦な表面でHDD36を受け止める熱伝導性のベース部材すなわちベース板41と、このベース板41の裏面に重ね合わせられるヒートシンク部材すなわち放熱フィン部材42とを備える。前述のように、熱伝導シート39の働きでベース板41の表面はHDD36の裏面に密着する。ベース板41は例えばアルミニウム板といった高熱伝導率の板素材からプレス加工されればよい。プレス加工にあたって前述のガイド板31やストッパ板32はベース板41と同時に打ち抜かれることができる。すなわち、ベース板41、ガイド板31およびストッパ板32は1枚の板素材から形作られることができる。ベース板41はガイドレール29およびガイド板31の働きでそれ単独で筐体24に対して抜き差しされることができる。こうして筐体24および放熱装置37は本発明に係る冷却装置を構成する。
放熱フィン部材42には、HDD36の前端から後端に向かって延びる複数枚のフィン43が形成される。これらのフィン43は、ベース板41に一体に形成されるガイド板31やストッパ板32の働きで筐体24に対して所定の位置に位置決めされることができる。フィン43同士の間には、HDDユニット23が筐体24内に収容された際に通気口26から軸流れファン28に向かって空気の流れを案内する流通路が形成される。放熱フィン部材42はアルミニウムといった高熱伝導率の材料から押し出し成型で加工されればよい。
図5から明らかなように、ベース板41の裏面と放熱フィン部材42との間には弾性の熱伝導シート44が挟み込まれる。熱伝導シート44には、前述と同様に、例えば非シリコン系のシロキサンレス熱伝導シートが用いられればよい。熱伝導シート44の弾力に基づき放熱フィン部材42はベース板41の裏面に密着することができる。こうして密着性が高められる結果、ベース板41の熱は効率的に放熱フィン部材42から放熱されることができる。ベース板41と放熱フィン部材42とは例えばねじ45で相互に結合されればよい。ただし、こういった結合にあたってその他の結合具が用いられてもよい。
いま、例えば夏の炎天下で自動車が放置される場面を想定する。このとき、ダッシュボード12付近では例えば100度以上まで温度は上昇する。図6に示されるように、軸流れファン28が作動すると、開口25すなわち通気口26から軸流れファン28に向かって気流は生成される。気流は各フィン43から熱を奪う。フィン43からの放熱は促進される。こうしてHDD36では温度の上昇は回避されることができる。HDD36は高温の環境下でも通常通りに動作し続けることができる。
こういったHDD36の実現にあたって、前述のような放熱装置37は既存のHDD36に取り付けられればよく、したがって、HDD36の設計変更は極力回避されることができる。こうして安価に耐熱性のHDD36は提供されることができる。しかも、前述のように筐体24にHDDユニット23が組み合わせられると、筐体24に対して放熱装置37が着脱されても、軸流れファン28に対して放熱装置37のフィン43は確実に位置決めされることができる。フィン43は必ず空気の流通路内に配置されることができる。フィン43からの放熱は確実に促進されることができる。
図7は本発明の第2実施形態に係るHDDユニット23aを示す。この第2実施形態では、放熱装置37aは、表面でHDD36を受け止める熱伝導性のヒートシンク部材すなわちベース部材51と、ベース部材51に結合されて、ベース部材51の表面との間でHDD36の収容空間を区画する樹脂製カバー52とを備える。ベース部材51の裏面には一体に放熱フィン53が形成される。こういったベース部材51は例えばアルミニウムといった高熱伝導率の材料から鋳造で成型されればよい。ベース部材51およびカバー52の結合には例えばねじ54が用いられればよい。カバー52がベース部材51に結合されると、収容空間内のHDD36はベース部材51の表面に押し付けられる。前述と同様に、熱伝導シート39の働きでベース部材51はHDD36の裏面に密着することができる。こうして密着性が高められる結果、HDD36で発生する熱は効率的にベース部材51に伝えられる。その他、前述の第1実施形態と均等な作用や機能を発揮する構成には同一の参照符号が付される。
放熱フィン53はHDD36の前端から後端に向かって延びる。これらの放熱フィン53は、ベース部材51の外面(側面や底面)に規定されるガイド面55の働きで筐体24に対して所定の位置に位置決めされることができる。こういったガイド面55は、前述と同様に、筐体24内の収容空間で固定されるガイドレール29その他のガイドで案内されればよい。こうして、放熱フィン53同士の間には、通気口26から軸流れファン28に向かって空気の流れを案内する流通路が形成される。
HDD36の外部コネクタ(図示されず)には中継コネクタユニット57が取り付けられる。この中継コネクタユニット57は、ベース部材51およびカバー52が相互に結合される際にベース部材51およびカバー52の間に挟み込まれるフレキシブルプリント配線板58を備える。フレキシブルプリント配線板58の一端には、HDD36の外部コネクタに結合される第1コネクタ59が取り付けられる。この第1コネクタ59は、ベース部材51およびカバー52が相互に結合される際にHDD36の収容空間内に配置される。その一方で、フレキシブルプリント配線板58の他端には、ベース部材51およびカバー52が相互に結合される際にHDD36の収容空間の外側に配置される第2コネクタ61が取り付けられる。第1コネクタ59の各端子と、第2コネクタ61で対応する各端子とはフレキシブルプリント配線板58上の配線パターンで相互に接続される。こうしてHDD36と第2コネクタ61との間にはデータや電力の伝送経路が確立される。
この中継コネクタユニット57では、第2コネクタ61はフレキシブルプリント配線板58の他端で固定板62に支持される。こういった固定板62の両端は、例えばベース部材51に形成される案内溝63にはめ込まれる。その結果、HDDユニット23aでは、ベース部材51およびカバー52が結合される際に第2コネクタ61がベース部材51から離脱することは阻止される。案内溝63はベース部材51と固定板62との相対移動を阻止することができる。
こういったHDDユニット23aが前述と同様に筐体24に組み込まれると、放熱フィン53からの放熱は促進されることができる。こうしてHDD36では温度の上昇は回避されることができる。HDD36は高温の環境下でも通常通りに動作し続けることができる。放熱装置37aは既存のHDD36に取り付けられればよく、したがって、HDD36の設計変更は極力回避されることができる。しかも、前述と同様に、筐体24に対して放熱装置37aが着脱されても、軸流れファン28に対して放熱装置37aの放熱フィン53は確実に位置決めされることができる。放熱フィン53は必ず空気の流通路内に配置されることができる。
図8は本発明の第3実施形態に係るHDDユニット23bを示す。この第3実施形態では、放熱装置37bは、表面でHDD36を受け止める熱伝導性のベース部材すなわちベース板65を備える。このベース板65は前述のベース板41と同様に構成されればよい。ベース板65には、前述と同様に、ガイド板31やストッパ板32が一体に形成される。ベース板65は例えばねじ66といった結合具でHDD36に固定されればよい。前述と同様に、熱伝導シート39の働きでベース板65の表面はHDD36の裏面に密着する。こうして密着性が高められる結果、HDD36で発生する熱は効率的にベース板65に伝えられる。その他、前述の第1および第2実施形態と均等な作用や機能を発揮する構成には同一の参照符号が付される。
図9を併せて参照すると明らかなように、ベース板65の裏面にはヒートパイプ67が取り付けられる。ヒートパイプ67はベース板65の裏面に密着する。ヒートパイプ67の先端には放熱フィン68が連結される。ヒートパイプ67は、ベース板65から奪った熱を効率的に放熱フィン68に伝達することができる。ヒートパイプ67は、周知の通り、真空中で適量の作動液を保持するパイプから構成される。
こういったHDDユニット23bが前述と同様に筐体24に組み込まれると、放熱フィン68からの放熱は促進されることができる。こうしてHDD36では温度の上昇は回避されることができる。HDD36は高温の環境下でも通常通りに動作し続けることができる。放熱装置37bは既存のHDD36に取り付けられればよく、したがって、HDD36の設計変更は極力回避されることができる。しかも、前述と同様に、筐体24に対して放熱装置37bが着脱されても、軸流れファン28に対して放熱装置37bの放熱フィン68は確実に位置決めされることができる。放熱フィン68は必ず空気の流通路内に配置されることができる。
図10は第3実施形態の変形例に係るHDDユニット23cを示す。この変形例では、放熱装置37cは、ベース板65に結合されて、ベース板65の表面との間でHDD36の収容空間を区画する樹脂製カバー69をさらに備える。ベース板65およびカバー69の結合には例えばねじ71が用いられればよい。カバー69がベース板65に結合されると、収容空間内のHDD36はベース板65の表面に押し付けられる。前述と同様に、熱伝導シート39の働きでベース板65はHDD36の裏面に密着することができる。こうして密着性が高められる結果、HDD36で発生する熱は効率的にベース板65に伝えられる。その他、前述の第3実施形態と均等な作用や機能を発揮する構成には同一の参照符号が付される。
なお、前述のHDDユニットは、前述のカーナビゲーションシステムのほか、デジタルオーディオ機器、オーディオビジュアル機器、デジタルテレビジョン装置、ゲーム機といった家電製品その他の電子機器に組み込まれて使用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
図1は、自動車内の乗員室の様子を示す図である。
図2は、カーナビゲーションシステムの外観を示す斜視図である。
図3は、カーナビゲーションシステムの構造を概略的に示す部分分解斜視図である。
図4は、本発明の第1実施形態に係るハードディスク駆動装置(HDD)ユニットの構成を概略的に示すHDDユニットの分解斜視図である。
図5は、放熱装置の構成を概略的に示す放熱装置の分解斜視図である。
図6は、カーナビゲーションシステム内の空気の流れを概略的に示すカーナビゲーションシステムの部分断面図である。
図7は、本発明の第2実施形態に係るHDDユニットの構成を概略的に示すHDDユニットの分解斜視図である。
図8は、本発明の第3実施形態に係るHDDユニットの構成を概略的に示すHDDユニットの分解斜視図である。
図9は、放熱装置の構造を概略的に示す放熱装置の斜視図である。
図10は、本発明の第4実施形態に係るHDDユニットの構成を概略的に示すHDDユニットの分解斜視図である。
本発明は、例えばハードディスク駆動装置(HDD)といった磁気記憶装置を含む記憶装置に関する。
背景技術
一般に、ハードディスク駆動装置はコンピュータに組み込まれて使用される。コンピュータは、人間の生活環境と同一の環境下で使用される。ハードディスク駆動装置は高温や高湿といった劣悪な使用環境から確実に引き離されることができる。こういった場合には、ハードディスク駆動装置に耐熱性や耐湿性が要求されることはない。
近年、様々な製品分野でハードディスク駆動装置の活用が模索される。これまで以上に過酷な環境下でハードディスク駆動装置が使用されることも予想される。高温の環境に曝されても確実に動作し続けるハードディスク駆動装置が求められる。この要求に応じてハードディスク駆動装置の構造が設計し直されてもよい。しかしながら、こういった設計変更には多大な労力および費用が費やされてしまう。
発明の開示
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、大きな設計変更を伴わずに、高温の環境下で確実に動作し続けることができる記憶装置すなわちハードディスク駆動装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、第1発明によれば、ハウジング内に記憶媒体を収容する記憶装置と、ハウジングの外側で記憶装置に取り付けられる放熱装置とを備えることを特徴とする記憶装置ユニットが提供される。
こういった記憶装置ユニットによれば、放熱装置の働きで記憶装置では温度の上昇は十分に回避されることができる。記憶装置は高温の環境下でも通常通りに動作し続けることができる。しかも、こういった記憶装置の実現にあたって放熱装置は既存の記憶装置に取り付けられればよく、したがって、記憶装置の設計変更は極力回避されることができる。こうして安価に耐熱性の記憶装置は提供されることができる。
放熱装置は、記憶装置に密着する熱伝導性のベース部材と、このベース部材に密着する放熱フィン部材とを備えればよい。こういった放熱装置によれば、記憶装置の熱は効率的にベース部材に伝達される。その後、ベース部材の熱は効率的に放熱フィン部材から放射されることができる。こうして記憶装置では温度の上昇は回避される。
また、放熱装置は、表面で記憶装置に密着する熱伝導性のベース部材と、このベース部材の裏面に一体に形成される放熱フィンとを備えてもよい。こういった放熱装置によれば、記憶装置の熱は効率的にベース部材に伝達される。ベース部材の熱は効率的に放熱フィンから放射されることができる。こうして記憶装置では温度の上昇は回避される。
その他、放熱装置は、記憶装置に密着する熱伝導性のベース部材と、このベース部材に密着するヒートパイプと、ヒートパイプに連結される放熱フィンとを備えてもよい。こういった放熱装置によれば、記憶装置の熱は効率的にベース部材に伝達される。ベース部材の熱はヒートパイプの働きで効率的に放熱フィンに伝達される。放熱フィンは効率的に放熱することができる。こうして記憶装置では温度の上昇は回避される。
いずれの放熱装置の場合でも、ベース部材や放熱フィン部材には、記憶装置を収容する筐体内で固定される所定のガイドに組み合わせられて、筐体に対して記憶装置の移動を案内するガイド面が形成されてもよい。こういったガイド面の働きによれば、記憶装置ユニットすなわち記憶装置は比較的に簡単に筐体に対して着脱されることができる。しかも、放熱装置は単独で筐体に対して着脱されることができる。
以上のような記憶装置ユニットでは、記憶装置およびベース部材の間に非シリコン系の熱伝導シートが挟み込まれることが望まれる。こういった熱伝導シートは記憶装置とベース部材との密着性を高めることができる。記憶装置の熱は効率的にベース部材に伝達される。記憶装置の温度上昇は効率的に抑制されることができる。特に、熱伝導シートからシリコン系材料が排除されれば、記憶装置ユニット内でシリコンガスの発生は確実に回避されることができる。記憶装置にハードディスク駆動装置といった磁気記憶装置が用いられる場合には、シリコンガスに基づく腐蝕といった磁気記憶媒体の劣化は確実に防止されることができる。
第2発明によれば、電子部品の収容空間を形成する筐体と、筐体に収容されて、表面で電子部品を受け止める熱伝導性のベース部材と、このベース部材に密着する放熱フィン部材と、収容空間内で固定されるガイドと、少なくともベース部材および放熱フィン部材のいずれか一方に形成されて、ガイドに受け止められる際に収容空間に対するベース部材の出し入れを案内するガイド面とを備えることを特徴とする冷却装置が提供される。
また、第3発明によれば、電子部品の収容空間を形成する筐体と、筐体に収容されて、表面で電子部品を受け止める熱伝導性のベース部材と、このベース部材の裏面に一体に形成される放熱フィンと、収容空間内で固定されるガイドと、ベース部材に形成されて、ガイドに受け止められる際に収容空間に対するベース部材の出し入れを案内するガイド面とを備えることを特徴とする冷却装置が提供される。
さらに、第4発明によれば、電子部品の収容空間を形成する筐体と、筐体に収容されて、表面で電子部品を受け止める熱伝導性のベース部材と、ベース部材に密着するヒートパイプと、ヒートパイプに連結される放熱フィンと、収容空間内で固定されるガイドと、ベース部材に形成されて、ガイドに受け止められる際に収容空間に対するベース部材の出し入れを案内するガイド面とを備えることを特徴とする冷却装置が提供される。
いずれの冷却装置でも、ベース部材や放熱フィン部材は筐体に対して着脱されることができる。ベース部材や放熱フィン部材は筐体内で所定の位置に位置決めされることができる。こういった位置決めによれば、放熱フィン部材や放熱フィンは確実に空気の流通路内に配置されることができる。位置決めにあたって、冷却装置は、収容空間に対してベース部材が進入する際にベース部材の進入を制限するストッパをさらに備えてもよい。
こういった冷却装置は、収容空間内でベース部材に対して位置決めされるファンをさらに備えてもよい。こういったファンの働きで、筐体内には、前述のように空気の流通路が形成されることができる。こうして放熱フィン部材や放熱フィンは確実に空気の流通路内に配置されることができる。しかも、こういった冷却装置の筐体は、電子部品を利用する電子機器の筐体を兼ねてもよい。
なお、電子部品には、前述の記憶装置のほか、動作時に発熱を伴うあらゆるものが含まれることができる。その他、記憶装置ユニットは、カーナビゲーションシステムやデジタルオーディオ機器、オーディオビジュアル機器、デジタルテレビジョン装置、ゲーム機といった家電製品その他の電子機器に組み込まれて使用されることができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
図1は自動車の乗員室の様子を概略的に示す。乗員室は、フロントガラス11に沿って車体の幅方向に広がるダッシュボード12でエンジンルーム(図示されず)から仕切られる。運転席13側のダッシュボード12にはスピードメーター14やタコメーター15といった計器類が埋め込まれる。運転席13と助手席16との間でダッシュボード12には、ベンチレータ18やオーディオ機器19のほか、カーナビゲーションシステム21が埋め込まれる。カーナビゲーションシステム21は、ダッシュボード12上に取り付けられるディスプレイ装置22に接続される。カーナビゲーションシステム21は、地図情報に基づき車体の現在位置や目的地へのルートを算出することができる。ディスプレイ装置22は、カーナビゲーションシステム21から供給される画像信号に基づき画面に地図その他の情報を映し出すことができる。
例えば図2に示されるように、カーナビゲーションシステム21は、大容量記憶装置ユニットすなわちハードディスク駆動装置(HDD)ユニット23の収容空間を区画する筐体24を備える。その他、筐体24の収容空間には、GPS(全地球測位システム)センサや中央演算処理装置(CPU)が収容される。GPSセンサはGPSに基づき自己の位置を検出する。CPUは、GPSセンサから取得する位置情報と、HDDユニット23内のHDDから取得する例えば地図情報とに基づき、地図上の現在位置や目的地までのルートを算出することができる。
筐体24のフロントパネル24aには、筐体24の外側および内側すなわち収容空間とを相互に接続する開口25が形成される。HDDユニット23は開口25から筐体24内の収容空間に挿入されることができる。こうしてHDDユニット23が差し込まれた後に、開口25は、筐体24の外側と内側すなわち収容空間とを相互に接続する通気口26を確保する。通気口26が塞がれない限り、筐体24のフロントパネル24aは別部材の化粧パネル(図示されず)で覆われてもよい。
図3に示されるように、筐体24のバックパネル24bには、ファンユニット27が組み込まれる。このファンユニット27は、バックパネル24bに直交する回転軸回りで回転する軸流れファン28を備える。軸流れファン28が回転すると、筐体24の内側すなわち収容空間から外側に向かって空気は吸い出される。こうした軸流れファン28の働きで、収容空間内では開口25すなわち通気口26から軸流れファン28に向かって空気の流れが生成される。言い換えれば、通気口26から軸流れファン28に向かう空気の流通路は確保される。
筐体24内には、開口25からバックパネル24bすなわち軸流れファン28に向かって延びる1対のガイドすなわちガイドレール29が配置される。ガイドレール29同士は1水平面に沿って相互に平行に延びる。ガイドレール29は収容空間内で例えば筐体24に固定される。筐体24はガイドレール29と軸流れファン28との相対位置を確実に規定することができる。
HDDユニット23には1水平面に沿って相互に平行に延びるガイド板31が配置される。ガイド板31は本発明に係るガイド面を規定する。HDDユニット23が開口25から収容空間に差し込まれる際に、HDDユニット23のガイド板31はガイド面でガイドレール29の上面に受け止められる。ガイド板31はガイドレール29上でスライドする。こうして筐体24に対してHDDユニット23の移動は案内される。ただし、ガイドレール29やガイド板31で構成されるガイド機構はこういった形態に限定されるものではない。
HDDユニット23には、前述の水平面に直交する1垂直面に沿って延びる1対のストッパ板32が配置される。ストッパ板32は本発明に係るストッパとして機能する。HDDユニット23が開口25から収容空間に差し込まれる際に、HDDユニット23のストッパ板32は筐体24のフロントパネル24aに受け止められる。こうしてHDDユニット23の進入は制限される。こういった制限に基づきHDDユニット23は収容空間内で規定の位置に位置決めされることができる。こうしてHDDユニット23と軸流れファン28との相対位置は規定される。こういったストッパ板32は筐体24のフロントパネル24aに例えばねじ33で固定されればよい。
HDDユニット23の後端には可撓性コネクタケーブル34の一端が接続される。可撓性コネクタケーブル34の他端は、筐体24内に配置されるプリント基板35に接続される。こうしてHDDユニット23とプリント基板35との間にはデータや電力の伝送経路が確立される。プリント基板35には前述のGPSセンサやCPUが実装される。
図4は本発明の第1実施形態に係るHDDユニット23を示す。このHDDユニット23は、ハウジング内に記憶媒体すなわちハードディスクを収容するHDD36と、ハウジングの外側でHDD36に取り付けられる放熱装置37とを備える。放熱装置37はHDD36の裏面に重ね合わせられる。こうしたHDD36の裏面には例えばプリント基板が配置される。プリント基板上には、周知の通りに、ハードディスクコントローラといった半導体チップのほか、可撓性コネクタケーブル34の一端を受け入れるコネクタなどが実装される。放熱装置37は例えばねじ38といった結合具でHDD36に固定されればよい。HDD36のハウジング内には、前述のハードディスクのほか、ハードディスクを回転駆動するスピンドルモータや、ハードディスクに関して磁気情報の読み書きに用いられるヘッド、ヘッドを支持するアクチュエータアーム、アクチュエータアームを駆動するボイスコイルモータ、その他の構成部品が同様に収容される。
HDD36と放熱装置37との間には弾性の熱伝導シート39が挟み込まれる。熱伝導シート39には例えば非シリコン系のシロキサンレス熱伝導シートが用いられればよい。熱伝導シート39の弾力に基づき放熱装置37はHDD36の裏面に密着することができる。こうして密着性が高められる結果、HDD36で発生する熱は効率的に放熱装置37に伝えられる。
図5を併せて参照し、放熱装置37は、平坦な表面でHDD36を受け止める熱伝導性のベース部材すなわちベース板41と、このベース板41の裏面に重ね合わせられるヒートシンク部材すなわち放熱フィン部材42とを備える。前述のように、熱伝導シート39の働きでベース板41の表面はHDD36の裏面に密着する。ベース板41は例えばアルミニウム板といった高熱伝導率の板素材からプレス加工されればよい。プレス加工にあたって前述のガイド板31やストッパ板32はベース板41と同時に打ち抜かれることができる。すなわち、ベース板41、ガイド板31およびストッパ板32は1枚の板素材から形作られることができる。ベース板41はガイドレール29およびガイド板31の働きでそれ単独で筐体24に対して抜き差しされることができる。こうして筐体24および放熱装置37は本発明に係る冷却装置を構成する。
放熱フィン部材42には、HDD36の前端から後端に向かって延びる複数枚のフィン43が形成される。これらのフィン43は、ベース板41に一体に形成されるガイド板31やストッパ板32の働きで筐体24に対して所定の位置に位置決めされることができる。フィン43同士の間には、HDDユニット23が筐体24内に収容された際に通気口26から軸流れファン28に向かって空気の流れを案内する流通路が形成される。放熱フィン部材42はアルミニウムといった高熱伝導率の材料から押し出し成型で加工されればよい。
図5から明らかなように、ベース板41の裏面と放熱フィン部材42との間には弾性の熱伝導シート44が挟み込まれる。熱伝導シート44には、前述と同様に、例えば非シリコン系のシロキサンレス熱伝導シートが用いられればよい。熱伝導シート44の弾力に基づき放熱フィン部材42はベース板41の裏面に密着することができる。こうして密着性が高められる結果、ベース板41の熱は効率的に放熱フィン部材42から放熱されることができる。ベース板41と放熱フィン部材42とは例えばねじ45で相互に結合されればよい。ただし、こういった結合にあたってその他の結合具が用いられてもよい。
いま、例えば夏の炎天下で自動車が放置される場面を想定する。このとき、ダッシュボード12付近では例えば100度以上まで温度は上昇する。図6に示されるように、軸流れファン28が作動すると、開口25すなわち通気口26から軸流れファン28に向かって気流は生成される。気流は各フィン43から熱を奪う。フィン43からの放熱は促進される。こうしてHDD36では温度の上昇は回避されることができる。HDD36は高温の環境下でも通常通りに動作し続けることができる。
こういったHDD36の実現にあたって、前述のような放熱装置37は既存のHDD36に取り付けられればよく、したがって、HDD36の設計変更は極力回避されることができる。こうして安価に耐熱性のHDD36は提供されることができる。しかも、前述のように筐体24にHDDユニット23が組み合わせられると、筐体24に対して放熱装置37が着脱されても、軸流れファン28に対して放熱装置37のフィン43は確実に位置決めされることができる。フィン43は必ず空気の流通路内に配置されることができる。フィン43からの放熱は確実に促進されることができる。
図7は本発明の第2実施形態に係るHDDユニット23aを示す。この第2実施形態では、放熱装置37aは、表面でHDD36を受け止める熱伝導性のヒートシンク部材すなわちベース部材51と、ベース部材51に結合されて、ベース部材51の表面との間でHDD36の収容空間を区画する樹脂製カバー52とを備える。ベース部材51の裏面には一体に放熱フィン53が形成される。こういったベース部材51は例えばアルミニウムといった高熱伝導率の材料から鋳造で成型されればよい。ベース部材51およびカバー52の結合には例えばねじ54が用いられればよい。カバー52がベース部材51に結合されると、収容空間内のHDD36はベース部材51の表面に押し付けられる。前述と同様に、熱伝導シート39の働きでベース部材51はHDD36の裏面に密着することができる。こうして密着性が高められる結果、HDD36で発生する熱は効率的にベース部材51に伝えられる。その他、前述の第1実施形態と均等な作用や機能を発揮する構成には同一の参照符号が付される。
放熱フィン53はHDD36の前端から後端に向かって延びる。これらの放熱フィン53は、ベース部材51の外面(側面や底面)に規定されるガイド面55の働きで筐体24に対して所定の位置に位置決めされることができる。こういったガイド面55は、前述と同様に、筐体24内の収容空間で固定されるガイドレール29その他のガイドで案内されればよい。こうして、放熱フィン53同士の間には、通気口26から軸流れファン28に向かって空気の流れを案内する流通路が形成される。
HDD36の外部コネクタ(図示されず)には中継コネクタユニット57が取り付けられる。この中継コネクタユニット57は、ベース部材51およびカバー52が相互に結合される際にベース部材51およびカバー52の間に挟み込まれるフレキシブルプリント配線板58を備える。フレキシブルプリント配線板58の一端には、HDD36の外部コネクタに結合される第1コネクタ59が取り付けられる。この第1コネクタ59は、ベース部材51およびカバー52が相互に結合される際にHDD36の収容空間内に配置される。その一方で、フレキシブルプリント配線板58の他端には、ベース部材51およびカバー52が相互に結合される際にHDD36の収容空間の外側に配置される第2コネクタ61が取り付けられる。第1コネクタ59の各端子と、第2コネクタ61で対応する各端子とはフレキシブルプリント配線板58上の配線パターンで相互に接続される。こうしてHDD36と第2コネクタ61との間にはデータや電力の伝送経路が確立される。
この中継コネクタユニット57では、第2コネクタ61はフレキシブルプリント配線板58の他端で固定板62に支持される。こういった固定板62の両端は、例えばベース部材51に形成される案内溝63にはめ込まれる。その結果、HDDユニット23aでは、ベース部材51およびカバー52が結合される際に第2コネクタ61がベース部材51から離脱することは阻止される。案内溝63はベース部材51と固定板62との相対移動を阻止することができる。
こういったHDDユニット23aが前述と同様に筐体24に組み込まれると、放熱フィン53からの放熱は促進されることができる。こうしてHDD36では温度の上昇は回避されることができる。HDD36は高温の環境下でも通常通りに動作し続けることができる。放熱装置37aは既存のHDD36に取り付けられればよく、したがって、HDD36の設計変更は極力回避されることができる。しかも、前述と同様に、筐体24に対して放熱装置37aが着脱されても、軸流れファン28に対して放熱装置37aの放熱フィン53は確実に位置決めされることができる。放熱フィン53は必ず空気の流通路内に配置されることができる。
図8は本発明の第3実施形態に係るHDDユニット23bを示す。この第3実施形態では、放熱装置37bは、表面でHDD36を受け止める熱伝導性のベース部材すなわちベース板65を備える。このベース板65は前述のベース板41と同様に構成されればよい。ベース板65には、前述と同様に、ガイド板31やストッパ板32が一体に形成される。ベース板65は例えばねじ66といった結合具でHDD36に固定されればよい。前述と同様に、熱伝導シート39の働きでベース板65の表面はHDD36の裏面に密着する。こうして密着性が高められる結果、HDD36で発生する熱は効率的にベース板65に伝えられる。その他、前述の第1および第2実施形態と均等な作用や機能を発揮する構成には同一の参照符号が付される。
図9を併せて参照すると明らかなように、ベース板65の裏面にはヒートパイプ67が取り付けられる。ヒートパイプ67はベース板65の裏面に密着する。ヒートパイプ67の先端には放熱フィン68が連結される。ヒートパイプ67は、ベース板65から奪った熱を効率的に放熱フィン68に伝達することができる。ヒートパイプ67は、周知の通り、真空中で適量の作動液を保持するパイプから構成される。
こういったHDDユニット23bが前述と同様に筐体24に組み込まれると、放熱フィン68からの放熱は促進されることができる。こうしてHDD36では温度の上昇は回避されることができる。HDD36は高温の環境下でも通常通りに動作し続けることができる。放熱装置37bは既存のHDD36に取り付けられればよく、したがって、HDD36の設計変更は極力回避されることができる。しかも、前述と同様に、筐体24に対して放熱装置37bが着脱されても、軸流れファン28に対して放熱装置37bの放熱フィン68は確実に位置決めされることができる。放熱フィン68は必ず空気の流通路内に配置されることができる。
図10は第3実施形態の変形例に係るHDDユニット23cを示す。この変形例では、放熱装置37cは、ベース板65に結合されて、ベース板65の表面との間でHDD36の収容空間を区画する樹脂製カバー69をさらに備える。ベース板65およびカバー69の結合には例えばねじ71が用いられればよい。カバー69がベース板65に結合されると、収容空間内のHDD36はベース板65の表面に押し付けられる。前述と同様に、熱伝導シート39の働きでベース板65はHDD36の裏面に密着することができる。こうして密着性が高められる結果、HDD36で発生する熱は効率的にベース板65に伝えられる。その他、前述の第3実施形態と均等な作用や機能を発揮する構成には同一の参照符号が付される。
なお、前述のHDDユニットは、前述のカーナビゲーションシステムのほか、デジタルオーディオ機器、オーディオビジュアル機器、デジタルテレビジョン装置、ゲーム機といった家電製品その他の電子機器に組み込まれて使用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
図1は、自動車内の乗員室の様子を示す図である。
図2は、カーナビゲーションシステムの外観を示す斜視図である。
図3は、カーナビゲーションシステムの構造を概略的に示す部分分解斜視図である。
図4は、本発明の第1実施形態に係るハードディスク駆動装置(HDD)ユニットの構成を概略的に示すHDDユニットの分解斜視図である。
図5は、放熱装置の構成を概略的に示す放熱装置の分解斜視図である。
図6は、カーナビゲーションシステム内の空気の流れを概略的に示すカーナビゲーションシステムの部分断面図である。
図7は、本発明の第2実施形態に係るHDDユニットの構成を概略的に示すHDDユニットの分解斜視図である。
図8は、本発明の第3実施形態に係るHDDユニットの構成を概略的に示すHDDユニットの分解斜視図である。
図9は、放熱装置の構造を概略的に示す放熱装置の斜視図である。
図10は、本発明の第4実施形態に係るHDDユニットの構成を概略的に示すHDDユニットの分解斜視図である。
Claims (15)
- ハウジング内に記憶媒体を収容する記憶装置と、ハウジングの外側で記憶装置に取り付けられる放熱装置とを備えることを特徴とする記憶装置ユニット。
- 請求の範囲第1項に記載の記憶装置ユニットにおいて、前記放熱装置は、記憶装置に密着する熱伝導性のベース部材と、このベース部材に密着する放熱フィン部材とを備えることを特徴とする記憶装置ユニット。
- 請求の範囲第2項に記載の記憶装置ユニットにおいて、少なくとも前記ベース部材および放熱フィン部材のいずれか一方には、前記記憶装置を収容する筐体内で固定される所定のガイドに組み合わせられて、筐体に対して前記記憶装置の移動を案内するガイド面が形成されることを特徴とする記憶装置ユニット。
- 請求の範囲第1項に記載の記憶装置ユニットにおいて、前記放熱装置は、表面で前記記憶装置に密着する熱伝導性のベース部材と、このベース部材の裏面に一体に形成される放熱フィンとを備えることを特徴とする記憶装置ユニット。
- 請求の範囲第4項に記載の記憶装置ユニットにおいて、前記ベース部材には、前記記憶装置を収容する筐体内で固定される所定のガイドに組み合わせられて、筐体に対して前記記憶装置の移動を案内するガイド面が形成されることを特徴とする記憶装置ユニット。
- 請求の範囲第1項に記載の記憶装置ユニットにおいて、前記放熱装置は、前記記憶装置に密着する熱伝導性のベース部材と、このベース部材に密着するヒートパイプと、ヒートパイプに連結される放熱フィンとを備えることを特徴とする記憶装置ユニット。
- 請求の範囲第6項に記載の記憶装置ユニットにおいて、前記ベース部材には、前記記憶装置を収容する筐体内で固定される所定のガイドに組み合わせられて、筐体に対して前記記憶装置の移動を案内するガイド面が形成されることを特徴とする記憶装置ユニット。
- 請求の範囲第2項〜第7項に記載の記憶装置ユニットにおいて、前記記憶装置およびベース部材の間には非シリコン系の熱伝導シートが挟み込まれることを特徴とする記憶装置ユニット。
- 電子部品の収容空間を形成する筐体と、筐体に収容されて、表面で電子部品を受け止める熱伝導性のベース部材と、このベース部材に密着する放熱フィン部材と、収容空間内で固定されるガイドと、少なくともベース部材および放熱フィン部材のいずれか一方に形成されて、ガイドに受け止められる際に収容空間に対するベース部材の出し入れを案内するガイド面とを備えることを特徴とする冷却装置。
- 電子部品の収容空間を形成する筐体と、筐体に収容されて、表面で電子部品を受け止める熱伝導性のベース部材と、このベース部材の裏面に一体に形成される放熱フィンと、収容空間内で固定されるガイドと、ベース部材に形成されて、ガイドに受け止められる際に収容空間に対するベース部材の出し入れを案内するガイド面とを備えることを特徴とする冷却装置。
- 電子部品の収容空間を形成する筐体と、筐体に収容されて、表面で電子部品を受け止める熱伝導性のベース部材と、ベース部材に密着するヒートパイプと、ヒートパイプに連結される放熱フィンと、収容空間内で固定されるガイドと、ベース部材に形成されて、ガイドに受け止められる際に収容空間に対するベース部材の出し入れを案内するガイド面とを備えることを特徴とする冷却装置。
- 請求の範囲第9項〜第11項のいずれかに記載の冷却装置において、前記収容空間に対して前記ベース部材が進入する際にベース部材の進入を制限するストッパをさらに備えることを特徴とする冷却装置。
- 請求の範囲第9項〜第12項のいずれかに記載の冷却装置において、前記収容空間内で前記ベース部材に対して位置決めされるファンをさらに備えることを特徴とする冷却装置。
- 請求の範囲第9項〜第13項のいずれかに記載の冷却装置において、前記筐体は、前記電子部品を利用する電子機器の筐体を兼ねることを特徴とする冷却装置。
- 記憶装置と、記憶装置を収納する筐体と、記憶装置および筐体の間に挟まれる非シリコン系の熱伝導部材とを備えることを特徴とする記憶装置ユニット。
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