JPH07176882A - 冷却ファンの実装構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子装置への冷却ファンの固定及び冷却ファ
ンとプリント配線板との電気的接続をより簡単な構造で
簡易に行い得るようにすることである。 【構成】 冷却ファン１のファンフレーム２に互いに平
行な溝３、３を設け、一方プリント配線板４には前記溝
３、３の底の間隔ｊに等しい間隔の側縁１４、１４を有
する切欠部１５または突出部２５を設け、この側縁１
４、１４を上記溝３、３に嵌め込んで冷却ファンのファ
ンフレーム２をプリント配線板４に固定する。固定した
冷却ファン１とプリント配線板４との電気的な接続は、
冷却ファンのファンフレーム２に内蔵したエッジコネク
タ７と、プリント配線板４に形成した接点パターン１８
を有する突片１７とで行う。エッジコネクタ７はその接
合スリット９をファンフレーム２に設けた溝３、３と同
一平面にし、かつ接合スリット９をプリント配線板４の
挿入方向に向けてファンフレーム２に装着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、プリント配線板を備
えた電子装置に冷却ファンを実装する構造に関するもの
で、冷却ファンのファンフレームの装置への固定及び冷
却ファンとプリント配線板との電気的な接続構造に特徴
がある構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子装置は通電時に発熱し装置の内部温
度が上昇する。電子装置に使用される電子部品には、温
度が上昇すると正常な動作を保証できなくなるものも多
く、特に部品の実装密度が高い場合には、単位容積当た
りの発熱量が増大するのに反して、放熱面積が小さくな
り、積極的に装置内部を冷却する必要が生ずる。中小型
のコンピュータやＯＡ機器などでは、この冷却手段とし
てファンが用いられている。

【０００３】この種の電子装置においては、ＩＣなどの
デリケートな部品を高密度実装したプリント配線板の温
度上昇が問題になることが多く、冷却ファンはプリント
板の近くに装着されるのが普通であり、冷却ファンの駆
動電源及び制御信号を当該プリント板から供給する構造
のものが多い。

【０００４】図１０はこのような冷却ファンの従来の最
も一般的な実装構造を示したもので、冷却ファン１のフ
ァンフレーム２をネジ３１によって装置の筐体に固定
し、冷却ファン１から引き出したケーブル３２の先端に
コネクタ３３を装着して、このコネクタ３３をプリント
配線板４に装着したコネクタ３４に接続するという構造
が採用されている。なお冷却ファン１は、ファンフレー
ム２にステイ１３で支持されたセンタハウジング１２内
にモータやその制御基板を収容しており、ケーブル３２
はステイの１本１３を通して引き出されている。

【０００５】図１１及び１２はあまり一般的な装着構造
ではないが、文献等によって提唱されている従来の冷却
ファンの実装構造の他の例を示したものである。図１１
に示す構造はファンフレーム２の下面に冷却ファン１の
モータや制御基板に接続されたリードピン３５を設け、
このリードピンをプリント配線板４に設けたスルーホー
ル３６に挿通して、リードピン３５とプリント配線板４
の回路パターンとを直接ハンダ付けして、冷却ファン１
をプリント配線板４上に実装するという構造である。冷
却ファン１はＩＣなどの部品に比べて大型で重量も大き
いため、リードピン３５のハンダ付けのみで固定するこ
とは不可能であるから、別途プラスチック製のＬ形のブ
ラケットなどを用いてファンフレーム２をプリント配線
板４にネジなどで固定する必要がある。

【０００６】図１２に示す構造は、冷却ファン１のファ
ンフレーム２の下面に、スタッキングコネクタ３７（図
の上下方向に挿抜されるコネクタ）を埋設しておき、プ
リント配線板４に設けたコネクタ３８と接続することに
より、プリント配線板４と冷却ファン１とを電気的に接
続する構造である。この構造の場合も冷却ファン１の保
持をコネクタ３７、３８の嵌合のみで行うことは不可能
であるから、別途Ｌ形のブラケット等を用いてファンフ
レーム２とプリント配線板４とを固定してやる必要があ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記図１０の従来構造
は、ケーブル３２の端末加工（ケーブルの皮剥き及びコ
ネクタの取付け）が必要であり、冷却ファンとプリント
配線板とが別々に装置に固定されるため、その固定作業
やケーブル３２の接続作業が面倒で組み立てに手数がか
かるという問題がある。また図１１に示す構造は冷却フ
ァン１とプリント配線板４との電気的な接続作業は簡単
であるが、故障した場合の冷却ファン１の交換が容易で
ないことが問題である。また図１２の従来構造は、図１
１の従来構造についても言えることであるが、ファンフ
レーム２をプリント配線板４に固定するためのブラケッ
トなどの固定部品が必要となり、その固定作業にも複数
本のネジのネジ止め作業が必要であるため、組立作業も
かなり面倒である。

【０００８】この発明は、冷却ファンのファンフレーム
の装置への固定及び冷却ファンとプリント配線板との電
気的な接続作業をより簡単な構造で簡易に行い得るよう
にすることを課題としてなされたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の構造では、冷
却ファン１のファンフレーム２に互いに平行な溝３、３
を設け、一方プリント配線板４には前記溝３、３の底の
間隔ｊに等しい幅の側縁１４、１４を有する切欠部１５
を設け、上記側縁１４、１４をファンフレームの溝３、
３に嵌め込んだ状態でファンフレーム２を切欠部１５に
嵌合することにより、冷却ファンのファンフレーム２を
プリント配線板４に固定する構造を採用している。

【００１０】また他の構造として冷却ファン１のファン
フレーム２に、両端にプリント配線板４の板厚に相当す
る幅の溝３、３を設けたスリット６を形成し、前記溝
３、３の底の間隔ｋに等しい幅の突出部２５をプリント
配線板４の一側に形成し、該突出部の側縁１４、１４を
前記溝３、３に嵌合した状態で、突出部２５をファンフ
レームのスリット６に差し込むことにより、冷却ファン
のファンフレーム２をプリント配線板４に固定する構造
とすることもできる。

【００１１】このようにしてプリント配線板４に固定し
た冷却ファン１とプリント配線板４との電気的な接続
は、冷却ファンのファンフレーム２に内蔵したエッジコ
ネクタ７と、プリント配線板４に形成した接点パターン
１８を有する突片１７とにより行う。エッジコネクタ７
はその接合スリット９をファンフレーム２に設けた溝
３、３と同一平面にし、かつ当該接合スリット９が溝
３、３へのプリント配線板４の挿入方向を向くようにし
てファンフレーム２に固定するか、あるいはファンフレ
ーム２と一体に設ける。一方プリント配線板側の突片１
７は切欠部１５の底辺２１や突出部２５の先端辺を一部
切り欠いて、ファンフレーム２へのプリント配線板４の
挿入方向にエッジコネクタ７の接合スリット９に挿入さ
れる幅で設ける。接点パターン１８はエッジコネクタ７
の接点位置に合わせて、この突片１７の先端辺に形成す
る。

【００１２】ファンフレーム２に設ける溝３、３の間隔
及びプリント配線板の切欠部１５または突出部２５の側
縁１４、１４の幅は高い嵌め合い精度で平行に設けるこ
とが好ましいが、場合によっては全体を若干傾斜させる
か、一部に互いに嵌合するテーパ部２６、２７を設ける
ことができる。溝３の底や側縁１４を傾斜させたり、テ
ーパ部２６、２７を設けたときは、その楔作用によって
ファンフレームとプリント配線板との固定をより強固に
することができるが、嵌め合い寸法差の誤差がファンフ
レーム２へのプリント配線板４の差込量の誤差となって
表れるので、その誤差を吸収し得るように、エッジコネ
クタ７はファンフレーム２内でその挿抜方向に若干遊動
し得るように設けるのが好ましい。

【００１３】溝３と側縁１４との嵌合状態の保持は、溝
３に設けた突起５、２８と側縁１４に設けた凹所２９ま
たは側縁１４に沿って設けた孔１６との係合により行う
ことができる。凹所と突起の係合による場合は、突起を
側縁１４側に設け、凹所を溝３側に設けることもでき
る。溝３のプリント配線板挿入側の端部は図４に示され
ているように、若干ラッパ状に拡げてプリント配線板４
の側縁１４を溝３に円滑に案内するようにする。

【００１４】

【作用】上記構造においては、側縁１４を溝３に嵌合し
た状態で、ファンフレーム２をプリント配線板の切欠部
１５に挿入するか、あるいはプリント配線板の突出部２
５をファンフレームのスリット６に挿入することによ
り、ファンフレーム２のプリント配線板４への固定と、
冷却ファン１とプリント配線板４との電気的な接続が同
時にワンタッチで行われる。すなわち溝３と側縁１４と
を緩い止まり嵌め程度の嵌め合い公差としておくことに
より、溝３と側縁１４との嵌合によって冷却ファン１を
プリント配線板４に固定することができ、突起５、２８
と凹所２９または孔１６の係合により、溝３と側縁１４
との嵌合状態すなわち冷却ファン１のプリント配線板４
への固定状態は保持される。そしてファンフレームの溝
３にプリント配線板の側縁１４を差し込んで嵌合したと
き、プリント配線板の突片１７がファンフレームに設け
たエッジコネクタ７の接合スリット９に挿入され、当該
エッジコネクタを介してプリント配線板の接点パターン
１８と冷却ファンのモータ及び制御基板が電気的に接続
される。

【００１５】また損傷等によって冷却ファン１の交換が
必要になったときには、強い力でファンフレーム２をプ
リント配線板の切欠部１５から引き抜くことにより、ま
たはプリント配線板の突出部２５をファンフレームのス
リット６から引き抜くことによって、プリント配線板４
への冷却ファン１の固定と電気的な接続を同時に解除で
きる。

【００１６】

【実施例】図１ないし図６はこの発明の第１実施例を示
したものである。図１に示すように冷却ファン１のファ
ンフレーム２の両側側面下端には、ファンの中心軸方向
の溝３が設けられている。この溝３はプリント配線板４
が緩い止まり嵌め程度で嵌合される幅ｈを備えている。
溝３の後述するプリント配線板の挿入側は、図４に示す
ようにラッパ状に開いており、溝３の前側と奥側の二箇
所に溝の下面及び上面から突出する部分球面状の突起５
が形成されている。

【００１７】この溝３、３と同一平面のファンフレーム
２の前面中央には、短い幅のスリット６が設けられ、こ
のスリット６の奥側には、図５、６に示すようにエッジ
コネクタ７がネジ８でファンフレーム２に固定して設け
られている。エッジコネクタ７の接合スリット９は、フ
ァンフレームのスリット６の延長上に位置し、ファンフ
レームの前方に向いている。エッジコネクタ７にはケー
ブル１１が接続され、このケーブル１１は冷却ファンの
センタハウジング１２を支えるステイの１本１３の内部
を通って、センタハウジング１２内に収容した図示され
ていないファンモータ及びその制御基板に接続されてい
る。

【００１８】一方この冷却ファンを固定するプリント配
線板４には、ファンフレームの側面両側に設けた溝３、
３の底の幅ｊと等しい間隔で対向する側縁１４、１４を
有する矩形の切欠部１５が設けられており、側縁１４に
沿う位置に図４に示した突起５の位置に対応して孔１６
が設けられている。また切欠部１５の底辺２１中央に
は、ファンフレーム２の前面中央のスリット６に挿入さ
れる幅の突片１７が、側縁１４と平行な方向に突出し、
この突片１７の前縁にエッジコネクタ７と接合される接
点パターン１８が設けられている。突片１７の突出高さ
はファンフレーム２の前面からエッジコネクタ７の接点
に接点パターン１８が接触する高さとする。突片１７に
設けた複数の接点パターン１８のそれぞれは、プリント
配線板４に設けた冷却ファンの電源パターン及び制御回
路パターンにそれぞれ電気的に接続されている。

【００１９】以上の構成においてプリント配線板の切欠
部の側縁１４、１４をファンフレームの前面にラッパ状
に開いた開口部１９から溝３内に挿入するようにして、
ファンフレーム２をプリント配線板の切欠部１５に挿入
すると、ファンフレーム２はその前面が切欠部の底辺２
１に当接するまで挿入され、このとき突片１７はファン
フレームのスリット６を通って、その奥に設けたエッジ
コネクタ７の接合スリット９に挿入され、また溝３に設
けた図４の突起５がプリント配線板の側縁１４に沿って
設けた孔１６に係合する。

【００２０】この状態において、冷却ファンのファンフ
レーム２は、その側面両側の溝３とプリント配線板の切
欠部の両側の側縁１４との嵌合により、プリント配線板
４に固定され、その固定状態は溝３内の突起５とこれに
係合するプリント配線板の孔１６とによって保持され
る。またこの嵌合状態において、プリント配線板の突片
１７に設けた接点パターン１８がエッジコネクタ７の接
点と接触して、冷却ファン１のモータとその制御基板が
プリント配線板４の対応する回路パターンに電気的に接
続される。

【００２１】冷却ファン１を取り外すときは、ファンフ
レーム２に力をかけてプリント配線板の切欠部１５から
引き出すことにより、突起５と孔１６との係合が外れて
プリント配線板の側縁１４は溝３から引き出され、同時
に突片１７もエッジコネクタの接合スリット９から引き
抜かれて、冷却ファン１はプリント配線板４から離脱す
る。

【００２２】図７はこの発明の第２実施例を示したもの
である。この第２実施例のものでは、プリント配線板４
と嵌合するファンフレーム側の溝３は、ファンフレーム
の上下面にファンの中心軸と直交する方向で設けられて
いる。そしてプリント配線板の突片１７を受け入れるた
めのスリット６は、溝３、３と同一平面のファンフレー
ムの側面上方の位置に開口している。エッジコネクタ７
はこのスリット６の奥側に設けられる。この第２実施例
のものでは、プリント配線板４に設けたファンフレーム
挿入用の切欠部１５の側縁１４の先端部分に鉤形の突起
２２を設けて、ファンフレーム２を切欠部１５に挿入し
たときに、側縁１４の先端の突起２２が溝３を通過して
ファンフレームの反対側の側面２３に係合してファンフ
レーム２とプリント配線板４との嵌合状態が保持される
ようにしている。側縁の先端部外側にはスリット２４を
設け、このスリットにより側縁の先端部に撓み弾性を与
えて、突起２２が溝３部分を通過できるようにしてい
る。この図７の構造は冷却ファン１を複数のプリント配
線板のバックパネルとして用いられているプリント配線
板に固定するような場合の構造として好適である。

【００２３】図８及び図９はこの発明の第３実施例を示
したもので、ファンフレームの側面ないし上下面に溝を
設ける代わりに、ファンフレーム２に設けたスリット６
の両側に溝３を設け、この溝３に嵌合する側縁１４を備
えた突出部２５をプリント配線板４側に設けて、この突
出部２５をファンフレームのスリット６に差し込むこと
により、この発明の構造を実現することも可能であるこ
とを示すために示したものである。この第３実施例のも
のでは、突出部２５の先端辺に切欠部１５を設け、この
切欠部にファンフレームに固定したエッジコネクタ７に
接合される突片１７を設けている。

【００２４】またこの第３実施例のものでは、突出部２
５の側縁１４の根元部分にテーパ部２６を設け、溝３の
前面側にもこれと対応するテーパ部２７を設けて、両テ
ーパ部２６、２７の楔作用により突出部２５をスリット
６に挿入したときの溝３と側縁１４との嵌合がより強固
に行われる構造としている。また嵌合時のプリント配線
板４とファンフレーム２の係合構造として、溝３の奥側
底部に設けた突起２８を側縁１４の先端部に設けた凹所
２９に嵌合させる構造としており、凹所２９を設けた側
縁の先端部に撓み性も持たせるために、側縁１４の先端
部内側にスリット２４を設けている。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したこの発明の構造によれば、
冷却ファンをワンタッチでプリント配線板の該当箇所に
固定することができ、この固定と同時に冷却ファンとプ
リント板の電気的な接続も同時に行われ、プリント配線
板を装置筐体に固定することによって、装置内への冷却
ファンの装着も行われるため、電子装置への冷却ファン
の実装作業を極めて容易かつ短時間で行うことができ
る。また冷却ファンが損傷した場合等におけるファンの
取外し作業も容易である。

【００２６】また冷却ファンのファンフレームは、通常
樹脂成形品であり、プリント配線板と嵌合する溝やエッ
ジコネクタの装着部及びこれに連なるスリットなどを、
射出成形により正確な寸法で簡単に成形することがで
き、かつ冷却ファンの固定のためにブラケットやネジな
どを用いないので、冷却ファンの固定及び電気的な接続
のための部品点数を少なくできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の斜視図

【図２】第１実施例のファンの正面図

【図３】第１実施例のファンの側面図

【図４】ファンフレームに設けた溝の拡大側面図

【図５】エッジコネクタの装着構造を示す図６のＢ部断
面図

【図６】図５のＡ部断面図

【図７】第２実施例の模式的な斜視図

【図８】第３実施例の模式的な斜視図

【図９】第３実施例のスリットを示す断面平面図

【図１０】第１従来例の模式的な正面図

【図１１】第２従来例の模式的な正面図

【図１２】第３従来例の模式的な正面図

【符号の説明】

１ 冷却ファン ２ ファンフレーム ３ 溝 ４ プリント配線板 ５ 突起 ６ スリット ７ エッジコネクタ ９ 接合スリット 14 側縁 15 切欠部 16 孔 17 突片 18 接点パターン 25 突出部 29 凹所 ｊ プリント配線板の幅 ｋ スリットの溝の底の間隔

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却ファン(1) のファンフレーム(2) に
   互いに平行な溝(3,3) が設けられ、プリント配線板(4)
   には前記溝(3,3) の底の間隔ｊに等しい幅の切欠部(15)
   が設けられており、この切欠部の側縁(14,14) を上記溝
   (3,3) に嵌合して冷却ファンのファンフレーム(2) がプ
   リント配線板(4) に固定されており、 冷却ファンのファンフレーム(2) には、上記溝(3) と同
   一平面の位置に、エッジコネクタ(7) がその接合スリッ
   ト(9) をプリント配線板(4) の挿入方向に向けて内装さ
   れ、プリント配線板(4) には上記エッジコネクタに対向
   する辺に接点パターン(18)が設けられ、上記エッジコネ
   クタ(7) と接点パターン(18)の接合により冷却ファン
   (1) とそのフレーム(2) を固定しているプリント配線板
   (4) に電気的に接続されていることを特徴とする、冷却
   ファンの実装構造。
2. 【請求項２】 冷却ファン(1) のファンフレーム(2)
   に、両端にプリント配線板(4) の板厚に相当する幅の溝
   (3,3) を設けたスリット(6) が設けられ、プリント配線
   板(4) には前記溝(3,3) の底の間隔(k) に等しい幅の突
   出部(25)が設けられており、この突出部の側縁(14,14)
   を上記溝(3,3) に嵌合して突出部(25)をファンフレーム
   のスリット(6) に差し込むことにより冷却ファンのファ
   ンフレーム(2) がプリント配線板(4) に固定されてお
   り、 冷却ファンのファンフレーム(2) には、上記溝(3) と同
   一平面の位置に、エッジコネクタ(7) がその接合スリッ
   ト(9) をプリント配線板(4) の挿入方向に向けて内装さ
   れ、プリント配線板(4) には上記エッジコネクタに対向
   する辺に接点パターン(18)が設けられ、上記エッジコネ
   クタ(7) と接点パターン(18)の接合により冷却ファン
   (1) がそのフレーム(2) を固定しているプリント配線板
   (4) に電気的に接続されていることを特徴とする、冷却
   ファンの実装構造。
3. 【請求項３】 溝(3) と側縁(14)との嵌合状態が突起
   (5,22,28) と凹所(29)、係合孔(16)、ファンフレーム
   (2) の面(23)との係合により保持されることを特徴とす
   る、請求項１または２記載の冷却ファンの実装構造。
4. 【請求項４】 溝(3) のプリント配線板挿入側の端部に
   プリント配線板(4)の側縁(14)を溝(3) に案内するラッ
   パ状のガイド部が設けられている、請求項１、２または
   ３記載の冷却ファンの実装構造。