JPWO2009008238A1 - 電子機器および冷却用ファンの固定方法 - Google Patents

Abstract

冷却用ファンを取付けるための部材の材質を選ばず、冷却用ファンの取付け構造が簡単で組立て易く、冷却用ファンを取付けるための部材が少なく、コストの低い、電子機器および冷却用ファンの固定方法を提供することを目的とする。ハウジング（３）に冷却用ファン（１）のフランジ部の穴または凹部に契合する突起部（５）を形成し、ヒートシンク（２）に冷却用ファン（１）のフランジ部の穴または凹部に契合する突起部（６）を形成し、ハウジングの突起部（５）を冷却用ファンのフランジ部の穴または凹部に契合し、ヒートシンクの突起部（６）を冷却用ファンのフランジ部の穴または凹部に契合することにより、冷却用ファンを挟持する。

Description

本発明は、冷却用ファンを備えた電子機器および冷却用ファンの固定方法に関するものである。

本来、電子機器の冷却用ファンは、図８に示すように、冷却用ファンに設けられた取付け用穴にねじを貫通させて、筐体やヒートシンクにねじで締結して固定するようになっている。冷却用ファンを筐体やヒートシンクにねじで締結する固定方法は、組み立て時の作業が煩雑になるので、従来から、ねじを使用しない固定方法が提案されていた。
例えば、筺体の材料の柔軟性を利用した可撓性突起と固定突起とを組合わせた複数組の固定部を設けて、ねじ等の締結部品を使用せずに冷却用ファンを固定していた（例えば、特許文献１参照）。
また、発熱体に装着されるヒートシンクに対し冷却用の空気流を供給する冷却ファンを支持するファンケースを備えたものがある。ファンケースは、上壁と、上壁の対向側端から垂下する少なくとも一対の係合部とを有し、係合部の基部近傍の上壁にスリットを形成して上壁の基部側を斜め上方に屈曲させて、基部を上壁に対して上側に位置させ、係合部によりファンケースをヒートシンクに装着する。スカイブフィンやコルゲートフィンをヒートシンクに用いたファン冷却装置であっても、これらの放熱フィンを変形させることなくファンケースをヒートシンクに装着でき、高さ方向の寸法精度が要求される小型・薄型の電子部品にも用いることができるようにしている（例えば、特許文献２参照）。

図８は、本来の冷却用ファンの固定方法である。図８において、１は冷却用ファン、２はヒートシンク、８は取付け用穴、９はねじである。ヒートシンク２には、冷却用ファンの取付け穴８に対応する位置に、ねじ９が締結されるようにタップが加工されていて、冷却用ファン１は、ヒートシンク２にねじ９を締結することにより固定する。
図９は、従来技術の冷却用ファンの固定方法（例１）である。図９において、４１は筐体、４１ａは通風穴、４２は可撓性突起、４３は固定突起、４４はばね部である。プラスチック製の筺体４１に１個の可撓性突起４２と１個の固定突起４３とを組合わせた２組の固定部を、冷却用のファンを通風穴４１ａの外側のファンのフランジ部の対角線状に設けてある。可撓性突起４２は周囲に切込みを設けることによって板ばね状としたばね部４４と、そのばね部４４と先端に設けた斜面体とで構成されており、上方からの力によって下方に撓むようになっている。固定突起４３は、“Ｌ”字状の形状を有し、筺体４１との間にファンモータのフランジ部を挟持できる構造となっている。

図１０は、従来技術の冷却用ファンの固定方法（例２）である。図１０において、２１は基板、２２は放熱フィン、２４は凹部、３０はファンケース、３１は上壁、３２、３２’は係合部、３３はスリット、３４は基部、３５は爪部である。基板２１の両側面には全面わたって水平方向に凹部２４が形成されている。この凹部２４は、ファンケース３０に設けられた係合部３２、３２’の端部の爪部３５と係合して、ファンケース３０をヒートシンク２に係脱自在に装着可能とする。凹部２４の深さは、爪部３５が確実に係合できる深さとする。ファンケース３０は、略正方形状の上壁３１と、この上壁３１の対向側端の四隅から垂下する２対の係合部３２、３２’とを有する。係合部３２、３２’の基部３４の近傍の上壁にはスリット３３が形成され、上壁３１の基部側を斜め上方に屈曲させて各基部３４を上壁３１に対して上側に位置させている。このような構成により、ヒートシンク２に設けられた放熱フィン２２の先端部がファンケースの上壁３１の下面と接触した場合には、基部３４の弾性変形により上壁３１が弧状に変形し、放熱フィン先端部の変形が防止される。
このように、従来の電子機器は、ねじ等の締結部品を使用せずに冷却用ファンを固定している。
実開平５−６８９２号公報（第２頁、図１） 特開２００２−１３４９７２号公報（第６頁、図１）

特許文献１に記載の冷却用ファンの固定方法は、プラスチック製の筺体４１に切込みを設けることによって板ばね状としたばね部４４の先端に斜面体を形成した１個の可撓性突起４２と１個の“Ｌ”字状の形状をした固定突起４３とを組合わせて冷却用ファンのフランジ部を上下から挟持する構造の２組の固定部で構成されて、ばね部４４は上方からの力によって下方に撓むようになっている。また、冷却用ファン１を取付けるときは、可撓性突起４２および固定突起４３と接触しないように筐体４１に搭載し、上から押圧しながら回動させることによって冷却用ファンを取付けるので、冷却用ファンを取付ける部材は、柔軟性を有した弾性体でなければならないというような問題があった。
特許文献２に記載の冷却用ファンの固定方法は、ファンケース３０をヒートシンク２に装着することは簡単であるが、ファンケース３０を構成する部材が多く、複雑な形状となり、コストが高くなるというような問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、冷却用ファンを取付けるための部材の材質を選ばず、冷却用ファンの取付け構造が簡単で組立て易く、冷却用ファンを取付けるための部材が少なく、コストの低い、電子機器および冷却用ファンの固定方法を提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の電子機器の冷却用ファンの固定方法の発明は、発熱体を装着するヒートシンクと、該ヒートシンクに対し冷却用の空気流を供給する冷却用ファンと、少なくとも前記ヒートシンクおよび前記冷却用ファンを収納するハウジングとを備えた電子機器の冷却用ファンの固定方法において、前記ハウジングに前記冷却用ファンのフランジ部の穴または凹部に契合する突起部を形成し、前記ヒートシンクに前記冷却用ファンのフランジ部の穴または凹部に契合する突起部を形成し、前記ハウジングの突起部を前記冷却用ファンのフランジ部の穴または凹部に契合し、前記ヒートシンクの突起部を前記冷却用ファンのフランジ部の穴または凹部に契合することにより、前記冷却用ファンを挟持することを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子機器の冷却用ファンの固定方法において、前記ハウジングに前記冷却用ファンの外形の少なくとも一部が嵌合するホルダ部が形成されていることを特徴とするものである。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の電子機器の冷却用ファンの固定方法において、前記ヒートシンクに前記冷却用ファンの外形の少なくとも一部が嵌合する凹部が形成されていることを特徴とするものである。

また、請求項４に記載の電子機器の発明は、発熱体を装着するヒートシンクと、該ヒートシンクに対し冷却用の空気流を供給する冷却用ファンと、少なくとも前記ヒートシンクおよび前記冷却用ファンを収納するハウジングとを備えた電子機器において、前記ハウジングに前記冷却用ファンのフランジ部の穴または凹部に契合する突起部を形成し、前記ヒートシンクに前記冷却用ファンのフランジ部の穴または凹部に契合する突起部を形成し、前記ハウジングの突起部を前記冷却用ファンのフランジ部の穴または凹部に契合し、前記ヒートシンクの突起部を前記冷却用ファンのフランジ部の穴または凹部に契合することにより、前記冷却用ファンを挟持することを特徴とするものである。
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の電子機器において、前記ハウジングに前記冷却用ファンの外形の少なくとも一部が嵌合するホルダ部が形成されていることを特徴とするものである。
また、請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の電子機器において、前記ヒートシンクに前記冷却用ファンの外形の少なくとも一部が嵌合する凹部が形成されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、冷却用ファンを取付けるための部材を変形させる必要がないので、部材の材質を選ばず、冷却用ファンの取付け構造が簡単で組立て易く、また、冷却用ファンを固定するための部材は、ハウジングやヒートシンクを形成する際に同時に形成することが出来るので、冷却用ファンを取付けるための特別な部材を必要とせず、コストの低い、冷却用ファンを備えた電子機器および冷却用ファンの固定方法を提供することができる。

本発明の概要を説明する概念図 本発明の第１の実施例である電子機器の冷却用ファンの取付け部、（ａ）正面図、（ｂ）側面図 本発明の第１の実施例である電子機器の冷却用ファンの取付け部断面図、（ａ）正面図、（ｂ）側面図 図３のＡ部を拡大した図 本発明の第２の実施例である電子機器の冷却用ファンの取付け部、（ａ）正面図、（ｂ）側面図 本発明の第２の実施例である電子機器の冷却用ファンの取付け部断面図、（ａ）正面図、（ｂ）側面図 図６のＢ部を拡大した図 本来の冷却用ファンの固定方法 従来技術の冷却用ファンの固定方法（例１） 従来技術の冷却用ファンの固定方法（例２）

符号の説明

１ 冷却用ファン
２ ヒートシンク
３ ハウジング
３ａ ハウジング（本体）
３ｂ ハウジング（カバー）
５ ハウジングの突起部
６ ヒートシンクの突起部
７ ホルダ部
８ 取付け穴
９ ねじ
２１ 基板
２２ 放熱フィン
２４ 凹部
３０ ファンケース
３１ 上壁
３２、３２’ 係合部
３３ スリット
３４ 基部
３５ 爪部
４１ 筐体
４１ａ 通風穴
４２ 可撓性突起
４３ 固定突起
４４ ばね部

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
実際の電子機器には様々な機能や手段が内蔵されているが、図には本発明に関係する機能や手段のみを記載し説明することとする。また、以下同一名称には極力同一符号を付け重複説明を省略する。
図１は、本発明の概要を説明する概念図である。図１において、１は冷却用ファン、２はヒートシンク、３ａはハウジング（本体）、３ｂはハウジング（カバー）、８は取付け穴である。
ヒートシンク２には、発熱体が装着されており、冷却用ファン１は、ヒートシンクに対し冷却用の空気流を供給する。また、冷却用ファン１のフランジ部には、通常、取付け穴８が複数個形成されている。ハウジング（本体）３ａと、ハウジング（カバー）３ｂとでハウジング３を構成し、ヒートシンク２および冷却用ファン１を収納する。ハウジング（本体）３ａ、およびハウジング（カバー）３ｂには、前記冷却用の空気流が流れるように通風穴が形成されている。冷却用ファン１は、ヒートシンク２と、ハウジング（本体）３ａおよびハウジング（カバー）３ｂとで挟持されて固定される。

図２は、本発明の第１の実施例である電子機器の冷却用ファンの取付け部であり、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は側面図である。
図３は、本発明の第１の実施例である電子機器の冷却用ファンの取付け部の断面図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は側面図である。図３において、５はハウジングの突起部、６はヒートシンクの突起部である。
図４は、図３のＡ部を拡大した図である。
ハウジングの突起部５を、冷却用ファン１のフランジ部に形成された取付け穴８に契合するように、ハウジング（本体）３ａおよびハウジング（カバー）３ｂに形成する。
また、ヒートシンクの突起部６を、冷却用ファン１のフランジ部に形成された取付け穴８に契合するように、ヒートシンク２にも形成する。
そして、冷却用ファン１のフランジ部に形成された取付け穴８に、ヒートシンクの突起部６を、下から契合し、ハウジング（本体）３ａに形成されたハウジングの突起部５を、上から契合して、冷却用ファン１を挟み込んで固定する。さらに、ハウジング（カバー）３ｂに形成されたハウジングの突起部５を、上から契合するようにして、ハウジングのカバーをする。
このようにして、冷却用ファン１を固定する。
本発明が従来技術と異なる点は、ハウジング３およびヒートシンク２に、冷却用ファンの１フランジ部に形成された取付け穴８に契合する突起部（５、６）を設け、冷却用ファン１を挟み込んで固定する点である。

ハウジングの突起部５は、ハウジングに後から、取付けることも可能であるが、ハウジングと同時に形成されるように成形することが好ましい。
また、ヒートシンクの突起部６も、ヒートシンク２に後から、取付けたり、加工して形成したりすることも可能であるが、ヒートシンク２がダイキャストなどで成形されるのであれば、突起部も同時に形成されるように成形することが好ましい。
そうすることで、大幅な加工コストの削減が可能となるのみならず、強度も高いものとなる。
また、本実施例では、ハウジングの突起部５およびヒートシンクの突起部６を冷却用ファン１のフランジ部の取付け穴８に契合させているが、冷却用ファン１のフランジ部の穴であっても凹部であっても、ハウジングおよびヒートシンクに設けられた突起部を契合させることができ、フランジ面に平行に作用する力を吸収できるものであれば、取付け穴８に限定するものではない。

図５は、本発明の第２の実施例である電子機器の冷却用ファンの取付け部であり、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は側面図である。
図５において、７はホルダ部である。ホルダ部７は、冷却用ファン１の外形が嵌合するように、ハウジング（本体）３ａおよびハウジング（カバー）３ｂに形成する。
本実施例が実施例１と異なる点は、冷却用ファン１の外形が嵌合するように、ハウジング３にホルダ部７を形成した点である。こうすることにより、より強固に、安定して冷却用ファンを固定できる。

図６は、本発明の第２の実施例である電子機器の冷却用ファンの取付け部の断面図であり、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は側面図である。
図７は、図６のＢ部を拡大した図である。
ハウジングの突起部５は、冷却用ファン１のフランジ部に形成された取付け穴８に契合するように、ハウジング（本体）３ａに形成しているところは実施例１と同様であるが、本実施例では、さらに、ホルダ部７を冷却用ファン１の外形が嵌合するように、ハウジング（本体）３ａおよびハウジング（カバー）３ｂに形成している。
また、ヒートシンクの突起部６を、冷却用ファン１のフランジ部に形成された取付け穴８に契合するように、ヒートシンク２にも形成しているところは実施例１と同様であるが、本実施例では、さらに、冷却用ファン１の外形の一部が嵌合するように、凹部をヒートシンク２に形成する。
そして、下から、冷却用ファン１のフランジ部に形成された取付け穴８にヒートシンクの突起部６を契合するとともに、ヒートシンク２の凹部に冷却用ファンの外形を嵌合し、上から、ハウジング（本体）３ａに形成されたハウジングの突起部５を契合するとともに、ハウジング（本体）３ａに形成されたホルダ部７に冷却用ファンの外形を嵌合して、冷却用ファン１を挟み込んで固定する。さらに、上から、ハウジング（カバー）３ｂに形成されたハウジングの突起部５を契合するとともに、ハウジング（カバー）３ｂに形成されたホルダ部７に冷却用ファンの外形を嵌合するようにして、ハウジングのカバーをする。
このようにして、冷却用ファン１を固定する。

本発明は電子機器の冷却用ファンの固定方法において利用可能である。

Claims (6)

1. 発熱体を装着するヒートシンクと、該ヒートシンクに対し冷却用の空気流を供給する冷却用ファンと、少なくとも前記ヒートシンクおよび前記冷却用ファンを収納するハウジングとを備えた電子機器の冷却用ファンの固定方法において、
   前記ハウジングに前記冷却用ファンのフランジ部の穴または凹部に契合する突起部を形成し、前記ヒートシンクに前記冷却用ファンのフランジ部の穴または凹部に契合する突起部を形成し、
   前記ハウジングの突起部を前記冷却用ファンのフランジ部の穴または凹部に契合し、前記ヒートシンクの突起部を前記冷却用ファンのフランジ部の穴または凹部に契合することにより、前記冷却用ファンを挟持することを特徴とする電子機器の冷却用ファンの固定方法。
2. 前記ハウジングに前記冷却用ファンの外形の少なくとも一部が嵌合するホルダ部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器の冷却用ファンの固定方法。
3. 前記ヒートシンクに前記冷却用ファンの外形の少なくとも一部が嵌合する凹部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器の冷却用ファンの固定方法。
4. 発熱体を装着するヒートシンクと、該ヒートシンクに対し冷却用の空気流を供給する冷却用ファンと、少なくとも前記ヒートシンクおよび前記冷却用ファンを収納するハウジングとを備えた電子機器において、
   前記ハウジングに前記冷却用ファンのフランジ部の穴または凹部に契合する突起部を形成し、前記ヒートシンクに前記冷却用ファンのフランジ部の穴または凹部に契合する突起部を形成し、
   前記ハウジングの突起部を前記冷却用ファンのフランジ部の穴または凹部に契合し、前記ヒートシンクの突起部を前記冷却用ファンのフランジ部の穴または凹部に契合することにより、前記冷却用ファンを挟持することを特徴とする電子機器。
5. 前記ハウジングに前記冷却用ファンの外形の少なくとも一部が嵌合するホルダ部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
6. 前記ヒートシンクに前記冷却用ファンの外形の少なくとも一部が嵌合する凹部が形成されていることを特徴とする請求項４または５に記載の電子機器。

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