JP6021696B2

JP6021696B2 - 電子装置およびファンモータ保持構造

Info

Publication number: JP6021696B2
Application number: JP2013044249A
Authority: JP
Inventors: 武藤　浩司; 浩司武藤; 善文粟蔵
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-03-06
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2033-03-06
Also published as: JP2014175350A

Description

この発明は、ファンモータをヒートシンクに保持させるファンモータ保持構造を備えた電子装置に関するものである。

車載用の電子装置などのヒートシンクに冷却用のファンモータを取り付ける場合、ファンモータの外周を取り囲んで保持する弾性保持ケースと、ヒートシンクにネジ止めされて弾性保持ケースを支持する支持部材とを用い、ファンモータを弾性保持ケースを介して支持部材に弾性的に保持させていた（例えば、特許文献１参照）。これにより、ファンモータの振動が弾性保持ケースに吸収されて支持部材側に伝わり難くなり、また、振動により生じる異音の低減も可能であった。

特開２００２−３２９９８８号公報

上記特許文献１では、ファンモータを保持する弾性保持ケースと、この弾性保持ケースをヒートシンクにネジ止めする支持部材が必要であった。そのため、部品点数が増え、コストが増大するという課題があった。また、ネジを使用するため、組み立てに手間がかかるという課題があった。

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、低コスト、かつ、組み立て作業性のよいファンモータ保持構造を備えた電子装置を提供することを目的とする。

この発明に係るファンモータ保持構造を備えた電子装置は、ヒートシンクと、当該ヒートシンク冷却用のファンモータを保持するファンホルダとを備え、ファンモータを保持したファンホルダを、ファンモータの軸方向と交差する方向にスライドさせてヒートシンクに固定するファンモータ保持構造であって、ファンホルダは、ファンモータの４側面のうちのスライド方向に平行な２側面上に、スライド方向に延設された弾性変形可能な一対の弾性係止部を有し、ヒートシンクは、スライド方向にスライドされたファンホルダの一対の弾性係止部を係止してファンホルダを、ファンモータの軸方向に平行な方向に撓ませて係止させ、ファンホルダをヒートシンク側へ押さえ込み、保持する一対のフック部を有し、ファンホルダは、一対のフック部の一方に、ファンモータの軸側から当接して撓む、第１の荷重付加部を有するようにしたものである。

この発明によれば、ファンモータを保持したファンホルダをヒートシンクに対してスライドすることにより、ファンホルダにスライド方向に延設された一対の弾性係止部が、ヒートシンクの一対のフック部に係止するようにしたので、ネジを使用せずにファンホルダを介してファンモータをヒートシンクに固定することができ、低コスト、かつ、組み立て作業性のよいファンモータ保持構造を備えた電子装置を提供することができる。

この発明の実施の形態１に係るファンモータ保持構造を適用した空冷式冷却装置の構成を示す外観斜視図である。図１のファンモータとファンホルダの外観斜視図であり、ファンモータにファンホルダを装着する前の状態を示す。ファンモータにファンホルダを装着した状態を示し、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は斜視図である。ファンモータとファンホルダをヒートシンクに組み付ける様子を説明する平面図である。実施の形態１に係るファンモータ保持構造を適用した車載用電子装置の内部構成を示す斜視図である。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態１に係るファンモータ保持構造を適用した空冷式冷却装置の構成を示す外観斜視図である。この空冷式冷却装置は、例えば車載用電子装置に内蔵されるものであって、冷却用のファンモータ１０と、ファンモータ１０を保持および位置決めする機能を持ったファンホルダ２０と、ファンホルダ２０の保持および放熱の機能を持ったヒートシンク３０とで構成されている。ファンホルダ２０とヒートシンク３０からなるファンモータ保持構造は、ファンモータ１０に装着したファンホルダ２０を、ファンモータ１０の軸方向と交差する方向にスライドさせてヒートシンク３０に組み付けることにより、ファンモータ１０を保持する。

以下では、ファンモータ１０の軸方向をＸ軸、このＸ軸に直交するスライド方向をＹ軸とした３次元の直交座標系（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）を仮定して説明する。

図２は、ファンモータ１０とファンホルダ２０の外観斜視図であり、ファンモータ１０にファンホルダ２０を装着する前の状態を示す。図３は、ファンモータ１０にファンホルダ２０を装着した状態を示し、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は斜視図である。

ファンホルダ２０は、ファンモータ１０の外周を取り囲み着脱可能に保持するものであって、例えば板金部材を打ち抜きおよび曲げ加工して形成されている。
このファンホルダ２０は、ファンモータ１０の４側面のうちのスライド方向Ｙに平行な２側面上に、スライド方向Ｙに延設されて軸方向Ｘに弾性変形可能な一対の弾性係止部２１ａ，２１ｂが形成されている。弾性係止部２１ａ，２１ｂはそれぞれ板金部材で構成される板バネであり、スライド方向Ｙの長さを変更することにより弾性力を調整可能である。

また、一対の弾性係止部２１ａ，２１ｂが形成された２側面のうちの一方側の側面には、一対のフック部３１ａ，３１ｂの一方に当接して撓み、ファンホルダ２０にＺ軸方向の荷重をかける荷重付加部２２ａが形成され、もう一方側の側面には、この荷重付加部２２ａによる荷重が付加されたファンホルダ２０を当接する荷重受け部２２ｂが形成されている。

また、ファンモータ１０のスライド方向Ｙに平行な２側面のうちの一方側の側面には、ファンモータ１０をＺ軸方向に押圧する荷重付加部２３ａが形成され、もう一方側の側面には、この荷重付加部２３ａに押圧されたファンモータ１０を当接する荷重受け部２３ｂが形成されている。
同様に、ファンモータ１０のＺ軸方向に平行な２側面のうちの一方側の側面には、ファンモータ１０をスライド方向Ｙに押圧する荷重付加部２４ａが形成され、もう一方側の側面には、この荷重付加部２４ａに押圧されたファンモータ１０を当接する荷重受け部２４ｂが形成されている。
さらに、ファンホルダ２０のスライド方向Ｙの先頭側の側壁２５には、スライドしたときにヒートシンク３０側に当接する突起２６が形成されている。

また、図３に示すように、ファンホルダ２０のスライド方向Ｙにおいて弾性係止部２１ａより後ろに、ファンモータ１０のリード線１１を掛止して仮固定するリード線仮固定部２７が形成されている。さらに、ファンホルダ２０の任意の位置に、リード線１１を本固定するリード線固定部２８が形成されている。このリード線固定部２８は弾性変形可能であり、コネクタ１２を基板に接続した後にリード線１１の余長がある場合に、リード線固定部２８とファンモータ１０との間にそのリード線１１を挟んで固定する。

これら荷重付加部２２ａ，２３ａ，２４ａ、リード線固定部２８は、一対の弾性係止部２１ａ，２１ｂと同様に、板金部材で構成される板バネである。

ヒートシンク３０は、放熱性の高いアルミニウムなどで構成されている。
図１に示すように、このヒートシンク３０にはスライド方向Ｙにのびる一対のフック部３１ａ，３１ｂが形成されており、この一対のフック部３１ａ，３１ｂがファンホルダ２０の一対の弾性係止部２１ａ，２１ｂを係止することにより、ファンホルダ２０をファンモータ１０に保持する。また、ヒートシンク３０のスライド方向Ｙの先端側には、スライドされたファンホルダ２０の側壁２５（突起２６）を当接してスライド方向Ｙに位置決めするストッパ部３２が形成されている。

次に、ファンモータ保持構造の組み付け手順を説明する。
先ず、図２に示すように、ファンホルダ２０に対してファンモータ１０を軸方向Ｘ（図２の矢印方向）へ挿入して組み付ける。これにより、荷重付加部２３ａを撓ませてＺ軸方向の荷重受け部２３ｂへファンモータ１０を押さえ込み、ファンモータ１０のＺ軸方向の位置決めと保持が可能となる。同様に、ファンホルダ２０の荷重付加部２４ａを撓ませてスライド方向Ｙの荷重受け部２４ｂへファンモータ１０を押さえ込み、ファンモータ１０のスライド方向Ｙの位置決めと保持が可能となる。ファンモータ１０がファンホルダ２０に弾性的に保持されるため、ファンモータ１０の振動および異音が吸収され、ヒートシンク３０側へ伝わりにくい。

また、ファンホルダ２０をファンモータ１０に装着した際に、リード線１１をリード線仮固定部２７に掛止しておく。

続いて、ファンモータ１０に装着したファンホルダ２０を、ヒートシンク３０に対してスライド方向Ｙにスライドさせて、ヒートシンク３０にファンモータ１０とファンホルダ２０を組み付ける。
ここで、図４に、ファンモータ１０とファンホルダ２０をヒートシンク３０に組み付ける様子を説明する平面図を示す。ファンホルダ２０をスライド方向Ｙ（図４の矢印方向）へスライドさせることにより、スライド方向Ｙに延設された一対の弾性係止部２１ａ，２１ｂが、ヒートシンク３０の一対のフック部３１ａ，３１ｂにスナップフィットし、軸方向Ｘに撓んで係止する。これにより、ファンホルダ２０が軸方向Ｘのヒートシンク３０側へ押さえ込まれ、ファンホルダ２０の軸方向Ｘの位置決めと保持が可能となる。また、ファンホルダ２０に収容されたファンモータ１０の軸方向Ｘの位置決めと保持も可能となる。

また、ファンホルダ２０の荷重付加部２２ａがフック部３１ａに当接してＺ軸方向へ撓み、ファンホルダ２０をＺ軸方向の荷重受け部２２ｂ側へ押さえ込む。これにより、ファンホルダ２０のＺ軸方向の位置決めと保持が可能となる。

さらに、ファンホルダ２０を矢印方向（スライド方向Ｙ）へスライドした際、ファンホルダ２０の側壁２５に形成した突起２６が、ヒートシンク３０のストッパ部３２に当接することにより、スライド方向Ｙの位置決めがされる。また、ストッパ部３２に突起２６が当接することにより側壁２５がスライド方向Ｙへ撓むので、ファンホルダ２０がスライド方向Ｙに保持される。

本実施の形態１では、弾性係止部２１ａ，２１ｂをスライド方向Ｙに延設しているので、これら弾性係止部２１ａ，２１ｂのスライド方向Ｙの長さを長くすることにより、ファンホルダ２０をヒートシンク３０に保持する力を高めることができる。そのため、ネジを使用してファンホルダ２０をヒートシンク３０に固定する必要がなく、部品点数の削減および組み立て作業性の向上ができる。
これに対し、弾性係止部２１ａ，２１ｂを軸方向Ｘへ延設した場合には、ファンモータ１０の軸方向Ｘの厚み分だけしか長くすることができない。そのため、ファンホルダ２０を保持する力が不足する場合には、ファンホルダ２０をヒートシンク３０にネジ止めしたり、板金部材より弾性力の高いステンレス鋼などの別部材を追加してファンホルダ２０をヒートシンク３０に弾性保持させたりする必要があった。

また、ファンホルダ２０のリード線仮固定部２７にリード線１１を掛止して、スライド方向Ｙからリード線１１を避けておくことにより、ファンモータ１０、ファンホルダ２０およびヒートシンク３０の組み立て作業中に、部品にリード線１１を挟み込んだり引っ掛けたりして損傷することを予防できる。また、リード線仮固定部２７をファンホルダ２０に作成することにより、リード線仮固定のための治具が不要になり、組み立て作業性が向上する。

最後に、ファンモータ１０とファンホルダ２０を組み付けたヒートシンク３０を、車載用電子装置５０の所定位置に取り付ける。
ここで、図５に、車載用電子装置５０の内部構成を示す。図５に示すように、ヒートシンク３０が車載用電子装置５０の所定位置に取り付けられ、ファンモータ１０のコネクタ１２が基板４０に接続された後、リード線１１の余長がある場合に装置内での配線処理のため、リード線１１をリード線固定部２８に挟み込んで本固定する。これにより、リード線１１の挙動を規制し、周辺部品との不意接触による損傷を防止できる。また、リード線固定部２８をファンホルダ２０に形成することにより、従来必要であったリード線固定のための別部品を削減でき、コストを低減できる。

なお、上記説明では、ファンモータ保持構造を車載用電子装置５０に適用したが、これに限定されるものではない。

以上より、実施の形態１によれば、ファンモータ保持構造は、ヒートシンク３０と、当該ヒートシンク３０の冷却用ファンモータ１０を保持するファンホルダ２０とを備え、ファンモータ１０を保持したファンホルダ２０を、ファンモータ１０の軸方向Ｘと交差するスライド方向Ｙにスライドさせてヒートシンク３０に固定するものであって、ファンホルダ２０は、ファンモータ１０の４側面のうちのスライド方向Ｙに平行な２側面上に、スライド方向Ｙに延設された弾性変形可能な一対の弾性係止部２１ａ，２１ｂを有し、ヒートシンク３０は、スライド方向Ｙにスライドされたファンホルダ２０の一対の弾性係止部２１ａ，２１ｂを係止してファンホルダ２０を保持する一対のフック部３１ａ，３１ｂを有するように構成した。このため、ネジを使用せずにファンホルダ２０を介してファンモータ１０をヒートシンク３０に固定することができ、低コスト、かつ、組み立て作業性のよいファンモータ保持構造を提供することができる。

また、実施の形態１によれば、ファンホルダ２０は、スライド方向Ｙにおいて弾性係止部２１ａより後ろに、ファンモータ１０のリード線１１を掛止するリード線仮固定部２７を有する構成にした。このため、リード線仮固定の治具を不要にして、組み立て作業性を向上できる。

また、実施の形態１によれば、ファンホルダ２０は、ファンモータ１０のリード線１１をファンモータ１０との間に挟んで保持するリード線固定部２８を有する構成にした。このため、リード線本固定のための別部品を削減して、コストを低減できる。

また、実施の形態１によれば、ファンホルダ２０は、ファンモータ１０の４側面のうちの１面上に、ファンモータ１０を押圧する荷重付加部２３ａを有し、当該１面に向かい合う他方の面に、荷重付加部２３ａに押圧されたファンモータ１０を当接する荷重付加部２３ａを有する構成にした。このため、ファンモータ１０のＺ軸方向の保持および位置決めができる。また、荷重付加部２３ａと荷重受け部２３ｂがファンモータ１０を弾性保持するので、ファンモータ１０の振動および異音を低減できる。

同様に、実施の形態１によれば、ファンホルダ２０は、ファンモータ１０の４側面のうちの１面上に、ファンモータ１０を押圧する荷重付加部２４ａを有し、当該１面に向かい合う他方の面に、荷重付加部２４ａに押圧されたファンモータ１０を当接する荷重受け部２４ｂを有する構成にした。このため、ファンモータ１０のスライド方向Ｙの保持および位置決めができる。また、荷重付加部２４ａと荷重受け部２４ｂがファンモータ１０を弾性保持するので、ファンモータ１０の振動および異音を低減できる。

なお、本願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。

１０ファンモータ、１１リード線、１２コネクタ、２０ファンホルダ、２１ａ，２１ｂ弾性係止部、２２ａ〜２４ａ荷重付加部、２２ｂ〜２４ｂ荷重受け部、２５側壁、２６突起、２７リード線仮固定部、２８リード線固定部、３０ヒートシンク、３１ａ，３１ｂフック部、３２ストッパ部、４０基板、５０車載用電子装置。

Claims

ヒートシンクと、当該ヒートシンク冷却用のファンモータを保持するファンホルダとを備え、前記ファンモータを保持した前記ファンホルダを、前記ファンモータの軸方向と交差する方向にスライドさせて前記ヒートシンクに固定するファンモータ保持構造を備えた電子装置であって、
前記ファンホルダは、前記ファンモータの４側面のうちの前記スライド方向に平行な２側面上に、前記スライド方向に延設された弾性変形可能な一対の弾性係止部を有し、
前記ヒートシンクは、前記スライド方向にスライドされた前記ファンホルダの前記一対の弾性係止部を、前記ファンモータの軸方向に平行な方向に撓ませて係止させ、前記ファンホルダを前記ヒートシンク側へ押さえ込み、保持する一対のフック部を有し、前記ファンホルダは、前記一対のフック部の一方に、前記ファンモータの軸側から当接して撓む、第１の荷重付加部を有することを特徴とするファンモータ保持構造を備えた電子装置。
前記ファンホルダは、前記スライド方向において前記弾性係止部より後ろに、前記ファンモータのリード線を掛止するリード線仮固定部を有することを特徴とする請求項１記載のファンモータ保持構造を備えた電子装置。
前記ファンホルダは、前記ファンモータのリード線を前記ファンモータとの間に挟んで保持するリード線固定部を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載のファンモータ保持構造を備えた電子装置。
前記ファンホルダは、前記ファンモータの４側面のうちのいずれか１つの面上に、前記ファンモータを押圧する第２の荷重付加部を有し、当該１つの面に向かい合う他方の面上に、前記第２の荷重付加部に押圧された前記ファンモータを当接する荷重受け部を有することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のファンモータ保持構造を備えた電子装置。
ヒートシンクと、当該ヒートシンク冷却用のファンモータを保持するファンホルダとを備え、前記ファンモータを保持した前記ファンホルダを、前記ファンモータの軸方向と交差する方向にスライドさせて前記ヒートシンクに固定するファンモータ保持構造であって、
前記ファンホルダは、前記ファンモータの４側面のうちの前記スライド方向に平行な２側面上に、前記スライド方向に延設された弾性変形可能な一対の弾性係止部を有し、
前記ヒートシンクは、前記スライド方向にスライドされた前記ファンホルダの前記一対の弾性係止部が、前記ファンモータの軸方向に平行な方向に撓ませて係止させ、前記ファンホルダを前記ヒートシンク側へ押さえ込み、保持する一対のフック部を有し、前記ファンホルダは、前記一対のフック部の一方に、前記ファンモータの軸側から当接して撓む、第１の荷重付加部を有することを特徴とするファンモータ保持構造。