(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想正方形の四隅にそれぞれ設けられた四本の支柱と、
前記支柱のそれぞれが挿入される４つの孔部が間隔をおいて設けられ、前記支柱の各々が前記孔部に挿入された状態で、それぞれの前記支柱の間に張られた伸縮自在な弾性体の輪と、
前記輪に嵌められた正方形状であって、隣接する前記支柱の間において前記輪に内接する角部を備えたハウジングと、
前記ハウジング内に収容された羽根と、
を有することを特徴とするファン。
【請求項２】
前記支柱は円柱形状を有し、
前記孔部の横断面は、前記支柱の横断面形状に対応する円形形状を有することを特徴とする請求項１に記載のファン。
【請求項３】
前記輪は、平板状のバンドであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のファン。
【請求項４】
前記羽根の回転軸に沿って延びるように前記角部に設けられた継手管を更に有し、
前記輪の内側に、前記継手管が嵌る凹部が形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のファン。
【請求項５】
筐体と、
前記筐体内に収容された電子部品と、
前記筐体における仮想正方形の四隅にそれぞれ設けられた四本の支柱と、
前記支柱のそれぞれが挿入される４つの孔部が間隔をおいて設けられ、前記支柱の各々が前記孔部に挿入された状態で、それぞれの前記支柱の間に張られた伸縮自在な弾性体の輪と、
前記輪に嵌められた正方形状であって、隣接する前記支柱の間において前記輪に内接する角部を備えたハウジングと、
前記ハウジング内に収容され、前記電子部品を冷却する風を生成する羽根と、
を有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファン及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーバ等の電子機器においては筐体内を冷却するためのファンが設けられる。筐体内にはハードディスクのような振動に弱い精密部品が設けられており、ファンの振動によってその精密部品が故障するおそれがある。
【０００３】
そのため、ファンの振動を筐体に伝えないようにするための様々な防振構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１３３５５３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ファンは故障により交換することが多い部品であるため、作業者が交換作業を容易に行うことができる構造であるのが好ましい。
【０００６】
しかしながら、前述のように防振構造を設けると、その防振構造によってファンの構造が複雑となり、ファンを交換するのが難しくなるおそれがある。
【０００７】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、防振機能を備えた交換が容易なファンと電子機器とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下の開示の一観点によれば、仮想正方形の四隅にそれぞれ設けられた四本の支柱と、前記支柱のそれぞれが挿入される４つの孔部が間隔をおいて設けられ、前記支柱の各々が前記孔部に挿入された状態で、それぞれの前記支柱の間に張られた伸縮自在な弾性体の輪と、前記輪に嵌められた正方形状であって、隣接する前記支柱の間において前記輪に内接する角部を備えたハウジングと、前記ハウジング内に収容された羽根とを有するファンが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
以下の開示によれば、防振機能を備えた交換が容易なファンと電子機器とを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、検討に使用した電子機器の斜視図である。
【図２】図２は、防振対策を施した枠の斜視図である。
【図３】図３は、枠にファンを収容した状態での斜視図である。
【図４】図４は、枠の分解斜視図である。
【図５】図５は、ゴム製のブッシュにより防振対策を施したファンの斜視図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係る電子機器の斜視図である。
【図７】図７は、風の下流側から見た第１実施形態に係るファンの正面図である。
【図８】図８（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態に係る弾性体の輪に生ずる力について説明するための模式平面図である。
【図９】図９は、第１実施形態における押圧力の作用について説明するための平面図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態に係る輪が振動を吸収する様子を模式的に示す正面図である。
【図１１】図１１は、第１実施形態に係るハウジングの装着方法について説明するための斜視図である。
【図１２】図１２は、第１実施形態に係るハウジングの装着方法について説明するための正面図（その１）である。
【図１３】図１３は、第１実施形態に係るハウジングの装着方法について説明するための正面図（その２）である。
【図１４】図１４は、第２実施形態に係る四本の支柱と輪の斜視図である。
【図１５】図１５（ａ）、（ｂ）は、第２実施形態において輪の張り方について説明するための拡大正面図である。
【図１６】図１６は、第３実施形態に係るハウジングと羽根の斜視図である。
【図１７】図１７（ａ）は、第３実施形態に係る輪の拡大平面図であり、図１７（ｂ）は図１７（ａ）のI-I線に沿う断面図である。
【図１８】図１８は、第４実施形態に係る輪とその周囲の拡大正面図である。
【図１９】図１９は、第４実施形態に係る凹部の別の例について説明するための拡大正面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本実施形態の説明に先立ち、本願発明者が行った検討事項について説明する。
【００１２】
図１は、その検討に使用した電子機器の斜視図である。
【００１３】
この電子機器１は、例えばサーバであって、筐体２とその中に収容されたCPU(Central Processing Unit)等の電子部品６とを有する。
【００１４】
その電子部品６を冷却するために筐体２の前面にはファン３が設けられる。ファン３は、筐体２に着脱自在な枠４に収容されており、ファン３の交換時には筐体２から枠４が引き出される。この例では枠４は上方に解放されているため、上方から枠４にファン３を簡単に入れることができ、ファン３の交換作業が容易となる。
【００１５】
更に、筐体２には、ハードディスク等のように振動に弱い精密部品５も収容される。
【００１６】
実使用下においては、ファン３の回転で発生した振動が精密部品５に伝わり、その振動が原因で電子部品５が故障することがある。例えば、精密部品５として前述のようにハードディスクを用いると、書き込みや読み出しをハードディスクに対して行うことができなくなることがある。
【００１７】
このような問題は、電子機器１の世代が進んで振動振幅や振動周期といったファン３の振動特性が現状から変わる場合に顕在化する。例えば、現状よりもファン３の回転数を増大させたり、現状とは別のベンダーのファン３を採用したりする場合にファン３の振動特性が変わることがある。
【００１８】
ファン３の振動でこのように精密部品５が故障してしまうのを防止するためには、ファン３に対して防振対策を施すのが有効である。
【００１９】
本願発明者は、幾つかの防振対策について検討したが、以下のようにいずれも改善の余地がある。
【００２０】
図２は、防振対策を施した枠４の斜視図である。
【００２１】
枠４は、いずれも通気性を備えたファンガード４ａとバックパネル４ｂとを有しており、これらの間にファン３が収容されるスペースが確保される。
【００２２】
図３は、枠４にファン３を収容した状態での斜視図である。
【００２３】
図３に示すように、ファンガード４ａはファン３の前方に位置しており、回転中のファン３に作業者が触れるのを防止する。
【００２４】
図４は、枠４の分解斜視図であり、前述のファンガード４ａを省いた図である。
【００２５】
図４に示すように、この例では防振対策として枠４の内面にゴムやスポンジ等の弾性体シート１１を貼付する。
【００２６】
これにより、ファン３（図３参照）と枠４との間に弾性体シート１１が介在するようになるので、ファン３で発生した振動を弾性体シート１１で吸収して枠４に伝わり難くすることができる。
【００２７】
しかしながら、枠４に弾性体シート１１を貼付するのは作業者にとって面倒である。
【００２８】
また、この例では三枚の弾性体シート１１を用いているが、ファン３の振動が枠４に直接伝わらないようにするために更に多くの弾性体シート１１を用いなければいけない場合も想定され、その場合には更に作業者に負担を強いることになる。
【００２９】
しかも、ファン３の外形に誤差があると、ファン３と弾性体シート１１とが良好に密着しなくなってしまう。これではファン３と弾性体シート１１との間にガタが生じ、弾性体シート１１で振動を吸収するのが難しくなる。
【００３０】
一方、図５は、上記の弾性体シート１１に代えて、二本のゴム製のブッシュ９により防振対策を施したファン３の斜視図である。
【００３１】
ブッシュ９の外周側面には不図示のネジ山が設けられており、作業者が筐体２にブッシュ９を捩じ込むことにより、筐体２にファン３が固定される。
【００３２】
ゴム製のブッシュ９は振動を吸収する性質があるため、この構造によりファン３から筐体２に伝わる振動を低減することができる。
【００３３】
しかしながら、筐体２にブッシュ９を捩じ込むのは作業者にとって面倒であり、ファン３の交換に手間がかかる。更に、交換途中にブッシュ９が落下してしまうとブッシュ９を紛失してしまうおそれもある。
【００３４】
以下、本実施形態について説明する。
【００３５】
（第１実施形態）
図６は、本実施形態に係る電子機器の斜視図である。
【００３６】
この電子機器２１は、例えばサーバであって、筐体２２とその中に収容された精密部品２５と電子部品２６とを有する。
【００３７】
このうち、精密部品２５は、例えばハードディスク等のように振動に弱い部品である。そして、電子部品２６は、CPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphical Processing Unit)等のように演算処理が可能な部品であって、使用中に発熱する。
【００３８】
その電子部品２６を冷却する風Aを生成するために、筐体２２の前面には複数のファン２３が設けられる。
【００３９】
図７は、風Aの下流側から見たファン２３の正面図である。
【００４０】
図７に示すように、ファン２３は、風Aが透過するメッシュ状の樹脂製のバックパネル２８と、そのバックパネル２８に立てられた四本の支柱２９とを備える。
【００４１】
各支柱２９は、樹脂製のバックパネル２８と一体的に形成されており、バックパネル２８上に設定された仮想正方形Rの四隅に配される。なお、各支柱２９をバックパネル２８と別部品としてもよい。
【００４２】
そして、隣接する支柱２９の間には伸縮可能な弾性体の輪３０が張られる。輪３０は、例えばゴムを射出成型することにより製造された輪ゴムであり、各支柱２９が挿入されるチューブ３０ａがその成型時に形成される。
【００４３】
また、輪３０はその自然長から伸長した状態で支柱２９に掛けられており、輪３０には自然長に戻ろうとする収縮力が生じている。
【００４４】
その輪３０には正方形状のハウジング３１が嵌められる。ハウジング３１は、羽根３２を収容する正方形状であり、四つの角部３１ａを備える。
【００４５】
このように羽根３２を備えたハウジング３１は、コスト削減の観点から市販品を採用するのが好ましい。市販品の場合、ハウジング３１の一辺の長さは例えば３０mm〜１５０mm程度であって、これと同程度の長さに仮想矩形Rの一辺も設定される。
【００４６】
そして、ハウジング３１内で回転軸Cを中心にして羽根３２が回転することにより、電子部品２６を冷却する風A（図６参照）が生成される。
【００４７】
また、隣接する二つの支柱２９の間において角部３１ａが輪３０に内接することにより、輪３０によりハウジング３１が支持される。
【００４８】
これによれば、ハウジング３１を各支柱２９から離しながら輪３０で支持できる。その結果、羽根３２が回転したときの振動を輪３０の弾性で吸収でき、その振動が支柱２９を介して精密部品２５（図６参照）に伝わるのを防止できる。
【００４９】
図８（ａ）〜（ｃ）は、弾性体の輪３０に生ずる力について説明するための模式平面図である。
【００５０】
このうち、図８（ａ）は輪３０の模式平面図である。図８（ａ）の状態では輪３０は自然長から伸長しておらず、その内径はΦdである。
【００５１】
そして、図８（ｂ）は、輪３０が嵌められる円形の物体３３の模式平面図である。その物体３３の内径ΦDは、輪３０の内径Φdよりも大きいものとする。
【００５２】
図８（ｃ）は、物体３３に輪３０を嵌めた場合の模式平面図である。
【００５３】
前述のように物体３３の内径ΦDが輪３０の内径Φdよりも大きいため、輪３０には収縮しようとする力が発生し、これにより輪３０から物体３３に押圧力Fが加わる。
【００５４】
特に、物体３３はその中心Gに関して軸対称な形状であるため、押圧力Fの大きさは輪３０の場所によらず一定となる。
【００５５】
図９は、この押圧力Fの作用について説明するための平面図である。この例では、振動によりハウジング３１の中心３４が仮想矩形Rの中心３５からずれた場合を例示している。
【００５６】
円形の物体３３（図８（ｂ）参照）と同様に仮想正方形Rも軸対称な形状である。よって、このようにハウジング３１と仮想矩形Rの各々の中心３４、３５がずれても、輪３０の場所によらずに押圧力Fの大きさが一定となるようにハウジング３１が矢印Eの方向に動く。その結果、ハウジング３１が振動しても、その中心３４を仮想矩形Rの中心３５の近傍に常に位置させることができる。
【００５７】
図１０は、輪３０が振動を吸収する様子を模式的に示す正面図である。
【００５８】
図１０に示すように、支柱２９とハウジング３１との間には隙間Sが存在する。隙間Sが存在することによりハウジング３１が支柱２９に触れることなく振動することが可能となり、その振動が輪３０によって減衰される。
【００５９】
次に、輪３０へのハウジング３１の装着方法について説明する。
【００６０】
図１１はハウジング３１の装着方法について説明するための斜視図である。また、図１２〜図１３は、ハウジング３１の装着方法について説明するための正面図である。
【００６１】
まず、図１１に示すように、作業者が輪３０を広げながら、四本の支柱２９の各々にチューブ３０ａを押し込む。
【００６２】
この時点においては、輪３０は、四隅に各支柱２９が配された正方形状となる。
【００６３】
次に、図１２に示すように、作業者が輪３０にハウジング３１を嵌める。前述のようにハウジング３１は輪３０と略同一の正方形状であり、この時点ではハウジング３１の角部３１ａが各支柱２９に近接する。
【００６４】
そして、図１３に示すように、作業者が回転軸Cを中心にしてハウジング３１を４５°だけ回転させる。これにより、ハウジング３１の角部３１ａによって輪３０が押し広げられ、輪３０から角部３１ａに押圧力Fが加わる。そして、その押圧力Fによってハウジング３１が支持され、輪３０へのハウジング３１の装着が完了する。
【００６５】
この装着方法によれば、図１２〜図１３のように輪３０にハウジング３１を嵌めた後、ハウジング３１を回転させるだけで簡単に輪３０にハウジング３１を装着でき、装着時の作業者の負担を著しく軽減することができる。
【００６６】
また、羽根３２が故障した場合等のようにハウジング３１を輪３０から抜去するときには、上記とは逆方向にハウジング３１を回転させればよい。これにより、輪３０の収縮力からハウジング３１が解放されるため、輪３０からハウジング３１を容易に抜去でき、作業者の更なる負担軽減を図ることができる。
【００６７】
しかも、ハウジング３１の外形に合わせて輪３０が伸縮するので、ハウジング３１の外形に誤差がある場合でもその誤差を輪３０が吸収でき、輪３０でハウジング３１を支持できる。
【００６８】
更に、電子機器１の世代が進んでハウジング３１の振動特性が現状から変わっても、輪３０が伸縮することでその振動特性の変化が吸収される。そのため、電子機器１の世代が変わる度に輪３０を設計し直す必要がなく、電子機器１の低コスト化を実現することも可能となる。
【００６９】
（第２実施形態）
第１実施形態では、図１１に示したように、支柱２９にチューブ３０ａを押し込んだ。本実施形態では、このように押し込むことなしに各支柱２９の間に輪３０を張る。
【００７０】
図１４は、本実施形態に係る四本の支柱２９と輪３０の斜視図である。
【００７１】
なお、図１４において、第１実施形態で説明したのと同じ要素には第１実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００７２】
図１４に示すように、本実施形態においては、輪３０の外側に向かって開いた嵌合凹部２９ａを各支柱２９に設ける。各支柱２９の形状は特に限定されないが、この例では各支柱２９を正面視でV字状とする。
【００７３】
また、輪３０には、その内側に突出した嵌合凸部３０ｂが設けられる。嵌合凸部３０ｂは断面視で略三角形状であり、前述の嵌合凹部２９ａと嵌合する。
【００７４】
なお、図１４は輪３０を円状に延ばした状態を例示するものであって、実使用下においては輪３０の収縮力によって嵌合凹部２９ａと嵌合凸部３０ｂとが密着すると共に、輪３０が各支柱２９を四隅とする正方形状となる。
【００７５】
図１５（ａ）、（ｂ）は、輪３０の張り方について説明するための拡大正面図である。
【００７６】
輪３０を張るには、まず１５（ａ）に示すように、作業者が嵌合凹部２９ａと嵌合凸部３０ｂとの位置合わせを行う。
【００７７】
そして、図１５（ｂ）に示すように、嵌合凹部２９ａに嵌合凸部３０ｂが嵌るように、支柱２９に輪３０を掛ける。
【００７８】
このような作業を四本の支柱２９の各々において行うことで、各支柱２９ａに輪３０を張ることができる。
【００７９】
この方法によれば、第１実施形態のように輪３０のチューブ３０ａを支柱２９ａに押し込む動作が不要であり、押し込み動作に起因して支柱２９ａが折れるのを防ぐことができる。
【００８０】
しかも、嵌合凹部２９ａに嵌合凸部３０ｂを嵌めるのは極短時間で終了するため、全ての支柱２９に略同時に輪３０を掛けることができ、作業時間の更なる短縮化を図ることができる。
【００８１】
（第３実施形態）
第１、第２実施形態では弾性体の輪３０として輪ゴムを用いたが、本実施形態では以下のように輪ゴム以外の弾性体を輪３０として用いる。
【００８２】
図１６は、ハウジング３１と羽根３２の斜視図である。
【００８３】
なお、図１６において、第１実施形態や第２実施形態で説明したのと同じ要素にはこれらにおけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。これについては後述の図１７（ａ）、（ｂ）においても同様である。
【００８４】
図１６に示すように、ハウジング３１の角部３１ａには、羽根３２の回転軸Cに沿って延びる継手管３７が設けられる。この例ではその継手管３７の長さをZとする。
【００８５】
図１７（ａ）は本実施形態に係る輪３０の拡大平面図であり、図１７（ｂ）は図１７（ａ）のI-I線に沿う断面図である。
【００８６】
図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態では平面視で平板状のゴムバンドを輪３０として使用する。輪３０を平板状とすることで、輪３０と継手管３７との接触面積が増え、ハウジング３１が輪３０によって安定的に支持される。
【００８７】
なお、輪３０の幅Wは特に限定されないが、幅Wを継手管３７の長さZよりも狭くすることにより、継手管３７の端から輪３０がはみ出ないようにするのが好ましい。
【００８８】
（第４実施形態）
本実施形態では、以下のようにして輪３０からハウジング３１が外れるのを防止する。
【００８９】
図１８は、本実施形態に係る輪３０とその周囲の拡大正面図である。
【００９０】
なお、図１８において、第１〜第３実施形態で説明したのと同じ要素にはこれらの実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００９１】
図１８に示すように、本実施形態においては、角部３１ａの継手管３７に嵌る凹部３０ｃを輪３０の内側に設ける。
【００９２】
これにより、電子機器２１（図６参照）の運搬時や地震の際の衝撃によってハウジング３１が意図せずに回転して輪３０から外れてしまうのを防止できる。
【００９３】
しかも、図１２〜図１３のようにハウジング３１を回転させると、凹部３０ｃに継手管３７が嵌る際に作業者にクリック感が伝わり、輪３０にハウジング３１が確実に装着されたとの安心感を作業者に与えることができる。
【００９４】
なお、凹部３０ｃに継手管３７を確実に嵌めるには、凹部３０ｃの幅ΦRを継手管３７の直径ΦEよりも大きくすると共に、凹部３０ｃの形状を継手管３７の表面に倣って湾曲させるのが好ましい。
【００９５】
凹部３０ｃの形状はこれに限定されない。
【００９６】
図１９は、凹部３０ｃの別の例について説明するための拡大正面図である。
【００９７】
この例では、輪３０の内側に二つの突起３０ｄを設け、これらの突起３０ｄで凹部３０ｃを形成する。この場合、各突起３０ｄの間隔Lを継手管３７の直径ΦEよりも大きくすることで、凹部３０ｃに継手管３７を確実に嵌めることができる。
【符号の説明】
【００９８】
１、２１…電子機器、２、２２…筐体、３、２３…ファン、４…枠、４ａ…ファンガード、４ｂ、２８…バックパネル、５、２５…精密部品、６、２６…電子部品、９…ブッシュ、１１…弾性体シート、２９…支柱、２９ａ…篏合凹部、３０…輪、３０ａ…チューブ、３０ｂ…篏合凸部、３０ｃ…凹部、３０ｄ…凸部、３１…ハウジング、３１ａ…角部、３２…羽根、３３…物体、３７…継手管。
【図１】
0006531485.tif 000002
【図２】
0006531485.tif 000003
【図３】
0006531485.tif 000004
【図４】
0006531485.tif 000005
【図５】
0006531485.tif 000006
【図６】
0006531485.tif 000007
【図７】
0006531485.tif 000008
【図８】
0006531485.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0006531485.tif 000011
【図１１】
0006531485.tif 000012
【図１２】
0006531485.tif 000013
【図１３】
0006531485.tif 000014
【図１４】
0006531485.tif 000015
【図１５】
0006531485.tif 000016
【図１６】
0006531485.tif 000017
【図１７】
0006531485.tif 000018
【図１８】
0006531485.tif 000019
【図１９】
0006531485.tif 000020