(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートシンク本体と、前記ヒートシンク本体の第１および第２の対向する側面に旋回的に固定されたハンドルと、前記ヒートシンク本体の前記第１および第２の対向する側面上の前記ハンドルに旋回的に固定された第１および第２のベイルとを備える、ヒートシンク・モジュールであって、前記第１および第２のベイルは、下部ベイル部材を前記ヒートシンク本体の基部に隣接して配設するために、前記ヒートシンク本体の前記第１および第２の対向する側面に沿って下方に延在し、前記ハンドルは、前記ベイルを上げるための第１の位置と前記ベイルを下げるための第２の位置との間で旋回する、ヒートシンク・モジュール、および
発熱コンポーネントの対向する側面上の回路基板に固定された、第１および第２のばね仕掛けラッチであって、前記第１のばね仕掛けラッチは、前記第１のベイルの前記下部ベイル部材を選択的に係合するために配設されたフックを含み、前記第２のばね仕掛けラッチは、前記第２のベイルの前記下部ベイル部材を選択的に係合するために配設されたフックを含み、前記第１および第２のばね仕掛けラッチは、それぞれ、前記ベイルが上げられた場合に前記下部ベイル部材に対して最小の下方に働く力を転移させるための、少なくとも１つの事前ロードされたばねを含む、第１および第２のばね仕掛けラッチ、
を備える、装置。
【請求項２】
前記第１および第２のベイルが、それぞれ、前記ヒートシンク本体上部に沿って横方向に延在する上部ベイル部材と、前記上部ベイル部材から前記ヒートシンク本体の側端に沿って縦下方に延在する１対の側面ベイル部材と、前記１対の側面ベイル部材間で前記ヒートシンク本体の前記基部に沿って横方向に延在する前記下部ベイル部材とを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１および第２のベイルはワイヤ・ベイルである、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１および第２のベイルは、前記ヒートシンク本体の主要部分を通る空気の流れを遮断しない、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記側端に沿ってヒートシンク本体に固定されるガイド・レールであって、各ガイド・レールは垂直運動の際に側面ベイル部材を誘導する、ガイド・レールをさらに備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
各ガイド・レールは、前記ベイルが下げられた場合、前記フックと垂直に位置合わせされずに、前記下部ベイル部材を内側に向けて送るために前記ヒートシンク本体方向に下向きに角度を付けられた下端を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記ヒートシンク本体に結合され、前記ベイルが上げられた場合、前記フックと垂直に位置合わせされ、前記下部ベイル部材を外側に向けて送るために前記ヒートシンク本体から離れて上向きに角度が付けられた、そらせ板をさらに備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記第１および第２のばね仕掛けラッチは、前記回路基板下に配設された裏当て板を使用して前記回路基板に固定される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記ハンドルはピボット・ポイントを中心に旋回的に固定され、前記第１および第２のベイルは、前記ハンドル・ピボット・ポイントのオーバーセンターの位置で前記ハンドルに旋回的に固定される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記ハンドルの前記第１の位置は一般に水平であり、前記ハンドルの前記第２の位置は一般に垂直である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記ハンドルは、前記ハンドルが前記第２の位置にある場合に前記ヒートシンク・モジュールを持ち上げるための握りを形成する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記ハンドルが前記第１の位置にある場合、前記ヒートシンク本体の上面に対して水平である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１および第２のばね仕掛けラッチは、それぞれ少なくとも２つの事前ロードされたばねを含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記ヒートシンク本体は水平フィンを備える、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記ベイルは、前記ベイルが下げられた場合に前記フックの下に前記下部ベイル部材を配設する縦の長さを有し、前記縦の長さは、所与の範囲内の高さを有するヒートシンク本体に対処するのに十分である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記ハンドルを前記第２の位置から前記第１の位置へ旋回することは、前記ベイルを前記フックの下から上げ、前記フックと係合させ、配置された位置から前記フックを持ち上げる、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記ハンドルはハンドル・ピボット・ポイントを中心に旋回し、前記ベイルはベイル・ピボット・ポイントを中心に旋回し、前記ハンドル・ピボット・ポイントと前記ベイル・ピボット・ポイントとの間の距離は、前記フックを配置位置から持ち上げる高さまで前記下部ベイル部材を上げ、所与の範囲内の高さを有するヒートシンク本体に対処するために十分である、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのばねは、前記ベイルが上げられた場合に、少なくとも前記最小の下方に働く力であり、最大の下方に働く力よりも小さい力を提供するのに十分な長さを有する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
前記第１および第２のベイルが屈曲可能である、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はヒートシンク保持システムに関し、より具体的に言えば、工具不要、上部作動式の、力制限ヒートシンク保持システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートシンクは、一般に、発熱コンポーネントから周囲空気などの低温の第２の物体または媒体へ熱エネルギーを伝導させることによって、コンピュータ・システムなどの電子機器内の発熱コンポーネントを冷却するために使用される。たとえば、中央処理ユニット（「ＣＰＵ」）などのプロセッサはかなりの量の熱を発生するため、ＣＰＵの動作を維持し、ＣＰＵへの損害を防ぐために、確実に冷却されなければならない。したがって、回路基板にヒートシンクを固定するための様々な方法およびデバイスが開発されてきた。ヒートシンクは、ヒートシンクと冷却される発熱コンポーネントとの間を確実に係合するように固定されなければならない。
【０００３】
高性能コンピュータ・システムおよびサーバ・システムは、小さな空間占有スペース内の効率的な電子相互接続に対処するために回路基板に固定された、ますます複雑な高速信号の集積回路デバイスまたはマイクロプロセッサを含む。これらの電子相互接続は、一般に、マイクロプロセッサとプリント回路基板との間に高密度の機械的負荷が与えられる相互接続を提供するランド・グリッド・アレイ（land grid array）（ＬＧＡ）を使用して作られる。ＬＧＡは、広範囲なアレイ・パッケージのはんだ付けに関連付けられた固有の信頼性および処理の制限を回避しながら、非常にコストの高いモジュール構成の、信頼性の高い効率的な相互接続、テスト、および置換を可能にするものである。さらに、プリント回路基板とマイクロプロセッサとのランド・グリッド・アレイの相互接続には、動作環境の領域全体にわたって高い信頼性が必要とされる面密度の高い電子接点が含まれる。
【０００４】
ランド・グリッド・アレイの電子接点上に配置される機械的負荷の変化は、最小限としなければならない。こうした変化は、印加される負荷を均一に分散させるためのばねと、プリント回路基板の背面に支持を与えるための裏当て板（backing plate）とを使用することによって、軽減されてきた。これらの機械的システムは、動作時のマイクロプロセッサの冷却を支援するために、マイクロプロセッサと直接接触するヒートシンクを支持する責務を負うことも可能である。プロセッサからヒートシンクへの効率的な熱伝導は、これら２つのコンポーネント間の接合部分全体にわたって印加される、均一な接触および機械的な負荷に依存する。
【０００５】
さらにまた、マイクロプロセッサの精密な位置決め、ロード、および冷却に関する要求は、より狭いスペースにより高い性能を提供するための努力と反目し合う可能性がある。たとえば、プリント回路基板上でのデバイスのレイアウトは、基板上の隣接するコンポーネント、ならびに同じエンクロージャ内の他の隣接するコンポーネント間の、空間的干渉について考慮しなければならない。さらに、ヒートシンクおよびそれらの接続デバイスは、プリント回路基板上の実表面積の過度な消費を避けなければならず、エンクロージャを極端に大型にするような寸法を使用せずに効率的に動作しなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって当分野では、前述の問題に対処することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態は、第１および第２のばね仕掛けラッチ（spring loaded latch）と協働するヒートシンク・モジュールを備える装置を提供する。ヒートシンク・モジュールは、ヒートシンク本体と、ヒートシンク本体の第１および第２の対向する側面に旋回的に（pivotally）固定されたハンドルと、ヒートシンク本体の第１および第２の対向する側面上のハンドルに旋回的に固定された第１および第２のベイルとを備える。加えて、第１および第２のベイルは、下部ベイル部材をヒートシンク本体の基部に隣接して配設するために、ヒートシンク本体の第１および第２の対向する側面に沿って下方に延在する。ハンドルは、ベイルを上げるための第１の位置とベイルを下げるための第２の位置との間で旋回する。一実施形態によれば、第１および第２のばね仕掛けラッチは、発熱コンポーネントの対向する側面上の回路基板に固定される。第１のばね仕掛けラッチは、第１のベイルの下部ベイル部材を選択的に係合するために配設されたフックを含み、第２のばね仕掛けラッチは、第２のベイルの下部ベイル部材を選択的に係合するために配設されたフックを含む。第１および第２のばね仕掛けラッチは、それぞれ、ベイルが上げられた場合に下部ベイル部材に対して最小の下方に働く力を転移させるための、少なくとも１つの事前ロードされたばねを含む。
【０００８】
次に本発明について、以下の図面に示された好ましい諸実施形態を参照しながら、単なる例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の好ましい実施形態が内部に実装可能な、回路基板に固定されたプロセッサと共に使用するためのヒートシンク保持システムの一実施形態を示すアセンブリ図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態が内部に実装可能な、ヒートシンク保持システム内に含められるヒートシンク・モジュールを示す分解斜視図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態が内部に実装可能な、ハンドルが完全に上げられた状態で回路基板に固定されるような位置にあるヒートシンク・モジュールを示す斜視図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態が内部に実装可能な、ハンドルが完全に上げられた状態で回路基板に固定されるような位置にあるヒートシンク・モジュールを示す部分断面側面図である。
【図５】本発明の好ましい実施形態が内部に実装可能な、ワイヤ・ベイルがばね仕掛け基部上のフックを内部で係合するようにハンドルが部分的に下げられた状態の、図３〜図４のヒートシンク・モジュールを示す、斜視図である。
【図６】本発明の好ましい実施形態が内部に実装可能な、ワイヤ・ベイルがばね仕掛け基部上のフックを内部で係合するようにハンドルが部分的に下げられた状態の、図３〜図４のヒートシンク・モジュールを示す部分断面側面図である。
【図７】本発明の好ましい実施形態が内部に実装可能な、ワイヤ・ベイルが屈曲されたようにさらにハンドルが下げられた状態の、図５〜図６のヒートシンク・モジュールを示す斜視図である。
【図８】本発明の好ましい実施形態が内部に実装可能な、ワイヤ・ベイルが屈曲されたようにさらにハンドルが下げられた状態の、図５〜図６のヒートシンク・モジュールを示す部分断面側面図である。
【図９】本発明の好ましい実施形態が内部に実装可能な、ラッチ本体を基部から持ち上げてヒートシンク・モジュールとプロセッサとの間に所定の力を印加できるようにするために、ばね仕掛けラッチ内のばねが圧縮されるように完全にハンドルが下げられた状態の、図７〜図８のヒートシンク・モジュールを示す斜視図である。
【図１０】本発明の好ましい実施形態が内部に実装可能な、ラッチ本体を基部から持ち上げてヒートシンク・モジュールとプロセッサとの間に所定の力を印加できるようにするために、ばね仕掛けラッチ内のばねが圧縮されるように完全にハンドルが下げられた状態の、図７〜図８のヒートシンク・モジュールを示す部分断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の好ましい一実施形態は、第１および第２のばね仕掛けラッチと協働するヒートシンク・モジュールを備える、ヒートシンク保持システムまたは装置を提供する。ヒートシンク・モジュールは、ヒートシンク本体と、ヒートシンク本体の第１および第２の対向する側面に旋回的に固定されたハンドルと、ヒートシンク本体の第１および第２の対向する側面上のハンドルに旋回的に固定された第１および第２のベイルとを備える。加えて、第１および第２のベイルは、下部ベイル部材をヒートシンク本体の基部に隣接して配設するために、ヒートシンク本体の第１および第２の対向する側面に沿って下方に延在する。ハンドルは、ベイルを上げるための第１の位置とベイルを下げるための第２の位置との間で旋回する。
【００１１】
第１および第２のばね仕掛けラッチは、発熱コンポーネントの対向する側面上の回路基板に固定される。オプションで、第１および第２のばね仕掛けラッチは、回路基板下に配設された裏当て板と、裏当て板を係合するために回路基板を通って延在する留め具とを使用して、回路基板に固定される。第１のばね仕掛けラッチは、第１のベイルの下部ベイル部材を選択的に係合するために配設されたフックを含み、第２のばね仕掛けラッチは、第２のベイルの下部ベイル部材を選択的に係合するために配設されたフックを含む。第１および第２のばね仕掛けラッチは、それぞれ、ベイルが上げられた場合に下部ベイル部材に対して最小の下方に働く力（すなわちクランピング力）を転移させるための、少なくとも１つの事前ロードされたばねを含む。別の方法として、第１および第２のばね仕掛けラッチは、それぞれが少なくとも２つの事前ロードされたばねを含むことができる。
【００１２】
他の実施形態では、第１および第２のベイルは、それぞれ、ヒートシンク本体上部に沿って横方向に延在する上部ベイル部材と、上部ベイル部材からヒートシンク本体の側端に沿って縦下方に延在する１対の側面ベイル部材と、１対の側面ベイル部材間でヒートシンク本体の基部に沿って横方向に延在する下部ベイル部材とを備える。オプションで、第１および第２のベイルはワイヤ・ベイルとすることができる。好ましくは、第１および第２のベイルは、ヒートシンク本体の主要部分を通る空気の流れを遮断しない。
【００１３】
装置のさらに他の実施形態では、垂直運動の際に側面ベイル部材を誘導するために、側端に沿ってガイド・レールがヒートシンク本体に固定される。ガイド・レールは個別に固定するか、または１対のガイド・レールを単一コンポーネント内に形成することが可能であり、オプションでヒートシンク本体の上端全体にわたって延在する。他のオプションでは、各ガイド・レールは、ベイルが下げられた場合、フックと垂直に位置合わせされずに、下部ベイル部材を内側に向けて送るためにヒートシンク本体方向に下向きに角度を付けられた下端を有することができる。下部ベイル部材が内側に移動されると、ヒートシンク・モジュールは、下部ベイル部材がフックに衝突するかまたはぶつかることなく、取り外すかまたは取り付けることができる。
【００１４】
さらに他の実施形態では、装置は、ヒートシンク本体に結合され、ベイルが上げられた場合、フックと垂直に位置合わせされ、下部ベイル部材を外側に向けて送るためにヒートシンク本体から離れて上向きに角度が付けられた、そらせ板（deflector）を含むことができる。したがってベイルを上げると、それらはヒートシンク本体を保持するように自動的にフックと係合することになる。ヒートシンク本体を取り外す唯一の方法は、ベイルを下げることである。
【００１５】
本発明の他の好ましい実施形態では、ハンドルはピボット・ポイントを中心に旋回的に固定され、第１および第２のベイルは、ハンドル・ピボット・ポイントのオーバーセンター（overcenter）の位置でハンドルに旋回的に固定される。ベイルは上げられた場合にばね仕掛けラッチと係合するため、ベイルは、ハンドルに旋回的に固定された位置で下方に引き下げられる。ハンドル・ピボット・ポイントのオーバーセンターの位置でベイルを固定することによって、下方に働く力は、閉またはラッチがかかった位置にハンドルを保持する傾向がある。しかしながら、ハンドルを解放するかまたはロック解除し、ベイルを下げるために、手動でこの下方に働く力を超えることができる。
【００１６】
本発明に従った様々なハンドルが実装可能であるが、ハンドルは一般に第１の位置では（ベイルを上げるために）水平であり、ハンドルは一般に第２の位置では（ベイルを下げるために）垂直であることが好ましい。したがってハンドルは、ハンドルが第２の位置にある場合にヒートシンク・モジュールを持ち上げるための握りを形成することができる。第２の位置は握りを形成し、ベイルも下げるため、握りは、モジュールがばね仕掛けラッチからロック解除される場合にのみ、ヒートシンク・モジュールの取り付けおよび取り外しに使用可能である。ハンドルが第１の位置にある場合、ハンドルは多くのスペースを取ることがない、または隣接するコンポーネントと干渉することがないため、ハンドルがヒートシンク本体の上面に対して水平であることも好ましい。
【００１７】
本発明の好ましい諸実施形態は、様々なタイプおよびサイズのヒートシンク本体を固定または保持するために使用可能である。しかしながら、ヒートシンクの高さが広範囲にわたって変化する可能性があるため、本ヒートシンク保持システムは、水平フィンを備えたヒートシンクなどの大型ヒートシンクを固定するために、特に有利な可能性がある。ヒートシンク基部を固定するヒートシンク保持システムとは異なり、本ヒートシンク保持システムは、ヒートシンクの全高が保持システムの動作に影響を与える可能性があるため、ヒートシンク上部から動作可能である。本発明の好ましい実施形態は、ヒートシンクの高さの変化のみを、またはヒートシンクが配置されている発熱コンポーネントの高さの変化と組み合わせて、許容する。
【００１８】
本発明の好ましい諸実施形態は、高さの許容差が提供可能な様々な方法を提供する。たとえばベイルは、ベイルが下げられた場合にフックの下に下部ベイル部材を配設する縦の長さを有することが可能であり、この縦の長さは、所与の範囲内の高さを有するヒートシンク本体に対処するのに十分である。さらにハンドルは、ベイルをフックの下から上げ、フックと係合させ、ベイルを屈曲させ、ラッチ本体を設置位置から持ち上げるために、第２の（上げられた）位置から第１の（下げられた）位置まで旋回することができる。好ましくは各ばねは、ラッチ本体が基板から持ち上げられた場合、ばねが少なくとも最小の下方に働く力を提供するように、十分な事前ロードを有する。さらに、ラッチ本体が最大の高さまで持ち上げられた場合、基部ばねが最大よりも小さい下方に働く力を提供するように、各ばねが十分な長さおよび低いばね定数を有することが好ましい。
【００１９】
事前ロードされたばねは、本発明の好ましい実施形態に「力制限」特徴を提供することを理解されたい。ラッチを事前ロードするばねは、好ましくは、２ｌｂｆ／ｍｍ未満などの、ワイヤ・ベイルのばね定数に比べて相対的に低いばね定数を有する。「ばね定数」という用語は、本明細書で使用される場合、ばねの及ぼす力の変化をばねのたわみの変化で割ったものを言い表す。したがって、相対的に低いばね定数を有するばねによって及ぼされる力は、ばねが圧縮された場合ほとんど変化しない。したがってこうしたばねは、最大の力以上を印加することなく、ヒートシンクの高さおよびプロセッサの上昇（elevation）の変化に対処することになる。
【００２０】
ばねは、好ましくは事前ロードされるため、結果としてワイヤ・ベイルがフックと係合すると、さらにワイヤ・ベイルが上げられることで、ラッチが持ち上がる（さらに低いばね定数のばねを圧縮する）まで接合力（interface force）を急速に上げることになる。したがって、ばね仕掛けラッチが「持ち上げられている」限り、最小の下方に働く力が保証できる（事前ロード）。しかしながら、ラッチがさらに長い距離だけ上げられた場合、接合力はごくわずかに上昇するのみであるため、下方に働く力は事前ロードをはるかに超える値にはならない。
【００２１】
一例では、ヒートシンク保持システムは、それぞれのばねが約１ｌｂｆ／ｍｍ（１ミリメートルあたり１重量ポンド）の相対的に低いばね定数を有する４つのばねすべてを組み込むことができる。オプションで、これら４つのばねは、まとめて約５０重量ポンドの総事前ロード力を提供することができる。したがって最悪の場合、最大許容条件によってラッチが３ｍｍ持ち上げられると、この３ｍｍの上昇が、結果として６２重量ポンドの接合力を生じさせることになる。［５０ｌｂｆ＋（１ｌｂｆ／ｍｍ）＊（３ｍｍ）＊（４つのばね）＝６２ｌｂｆ］
【００２２】
ハンドルはヒートシンク本体の上部近くのハンドル・ピボット・ポイントを中心に旋回し、ベイルはハンドル上のベイル・ピボット・ポイントを中心に旋回する。オプションで、ハンドル・ピボット・ポイントとベイル・ピボット・ポイントとの間の距離は十分であり、フックを配置位置から持ち上げるのに十分な高さまで下部ベイル部材を上げ、所与の範囲内の高さを有するヒートシンク本体に対処するように、それらの間に配向が構成される。
【００２３】
当業者であれば理解されるように、本発明の好ましい諸実施形態は、基板レベルのヒートシンク接合面へのアクセスが制限され、保持システムがヒートシンク上部から動作可能でなければならない、極端なスペース制限を有するシステム内に実装可能である。本発明の好ましい諸実施形態は、おそらく指定された範囲、許容差、または標準を超える、可変高さを有するヒートシンクにもかかわらず、一定のクランピング力生成も提供可能である。ほとんどのシステムは、ヒートシンクの上部ではなく基部を固定することによってヒートシンク高さの変化に対処するが、保持システムの諸実施形態はヒートシンクの上部に固定し、上部から動作可能である。本発明の諸実施形態は、工具を使用せずに取り付けおよび取り外しも可能である。
【００２４】
さらに、保持システムの諸実施形態は、常に最小のクランピング力に達することを保証し、許容ビルドアップ（build-up）条件によって事前に設定された最大限度を超えないように制限する、対向するばねを使用することができる。この下方に働くクランピング力の大きさの制御は、高さ領域を超えるヒートシンクの高さとは無関係である。ベイルは、ほぼ最低の許容ビルドアップ（すなわち、ヒートシンクの高さが領域の最下位である）で、最小の下方に働く力を提供するようにも設計された、組み込み閉鎖干渉（built in closure interference）を有する。その条件では、ばねはわずかに圧縮され、ばねの事前ロードを依然として超えるようにわずかに持ち上げられる。ベイル干渉は、たとえ「低」許容条件であっても、事前ロードを常に超えるように設定すべきである。したがって、ばね仕掛けラッチは依然として、システムが伝達することになる最小の下方に働く力を確立する。しかしながら、機械部分の許容積み重ねにより、ヒートシンクの高さがより大きくなる（すなわち、ヒートシンクの高さが領域の上限にある）場合、ベイルはヒートシンク高さに従ってさらに高く上げられ、ベイルが最低の事前設定値を超えてフックに印加する力はますます増加する。ばね仕掛けラッチ内の線形コイルばねはそれらの事前ロードを超え、さらに圧縮されることになるが、全体の下方に働く力は最小の下方に働く力よりもわずかに上に制限される。これにより、事前ロードされる要素のない単一ばねシステムによって達成可能な領域よりも狭い領域を備えたプロセッサ上に、より高度に制御されたクランピング力が与えられることになる。これにより、さらに広い許容範囲にも対処可能となる。
【００２５】
図１は、回路基板１４に固定されたプロセッサ１２と共に使用するための、ヒートシンク保持システム１０の一実施形態を示すアセンブリ図である。第１および第２のばね仕掛けラッチ２０は、プロセッサ１２または他の発熱コンポーネントの対向する側の回路基板１４に固定される。図に示されるように、基部２２は、ねじ穴２８内などに、裏当て板２６を係合するために基部２２および回路基板１４を通って延在する、ねじなどの留め具２４で固定される。次に、ラッチ本体３０は、ラッチ本体内のチャネル３４を通って延在し、基部２２内の穴３６とねじ止めされる、１対のねじ３２を使用して、基部２２に固定される。ラッチ本体を固定した各ねじ３２の周囲には、ねじ３２の頭部とラッチ本体内の肩部との間に捕捉されるようになる線形コイルばね３８が存在する。このように、ねじは、ねじ止めされるように基部内へと進み、結果として、持ち上げられるための最小の下方に働く力または抵抗力を提供するために、ばねが部分的に事前ロードされることになる。さらに、ばね内での運動範囲によって、ラッチ本体は、ねじのシャフトによって保持および誘導されながら、ある距離だけ基部の上に持ち上げることが可能である。ラッチ本体３０は、以下で説明するように、ヒートシンク・モジュール４０を固定するために、プロセッサ１２方向に内側に向いたフック３１を含む。
【００２６】
ヒートシンク・モジュール４０は、プロセッサ１２の上に、第１および第２のばね仕掛けラッチ２０の間で位置合わせされる。ヒートシンク・モジュール４０は、便利な握りとしてのハンドル４２を使用して上下させることが可能であり、第１および第２のベイル４４（図１では一方のみを図示）が、それぞれ第１および第２のばね仕掛けラッチ２０の方向を向くような方向に配置されなければならない。ヒートシンク本体４６は、ここではヒートシンク基部４８およびヒートシンク上部５０を含み、それらの間から空気を通すことが可能な複数の熱伝導フィン５２を提供する。
【００２７】
図２は、ヒートシンク保持システム内に含められるヒートシンク・モジュール４０を示す分解斜視図である。ヒートシンク・モジュール４０は、好ましくはヒートシンク基部４８およびヒートシンク上部５０のみの取付けによって、ヒートシンク本体４６に固定される様々なコンポーネントを含む。コンポーネントが、空気の流れがかなりの数のヒートシンク・フィンに入るのを遮断しないことも好ましい。図２はヒートシンク・モジュール４０の分解斜視図であるが、以下の説明は、残りの図面およびその説明と組み合わせることによって、ヒートシンク・モジュールの一実施形態の構造を完全に説明することになる。
【００２８】
ヒートシンク・モジュール４０は、旋回的に固定されるようにヒートシンク本体４６の上部を横切って渡されたハンドル４２を有する。ハンドル４０のユーティリティとヒートシンク本体４６の対向する側面上の諸コンポーネントは同じである。したがって、以下の説明は、ヒートシンク・モジュール４０の片側または両側のコンポーネントに等しく適用可能である。ブラケット６０は、ヒートシンク上部５０とヒートシンク下部４８との間に、たとえばねじで固定された１対のガイド・レール６２を含む。ピボット・ピンまたはねじ６４は、ハンドル・ピボット穴６６およびブラケット６０を通って延在し、ヒートシンク上部５０に固定される。
【００２９】
ワイヤ・ベイル４４は縦方向に移動可能であり、横方向には制止され、縦方向ガイド・レール６２の一部分の後ろで部分的に保護される。ベイル４４の上部では、遷移板６８がベイル４４に固定され、水平スロット７０を含む。次にベイル・ピボット・ピン７２は、水平スロット７０を通り、さらにハンドル４２の端部のベイル・ピボット穴７４を通って、受け入れられる。ハンドル４２をそのピボット・ピン６４を中心に旋回させることにより、ベイル・ピボットを同じピボット・ポイントを中心に移動させ、ベイルが上げ下げされる。
【００３０】
図３は、ハンドルが完全に上げられた状態で（すなわち、回路基板の面から９０°の角度を形成して）回路基板１４に固定されるような位置にあるヒートシンク・モジュール４０を示す斜視図である。ヒートシンク基部４８はプロセッサ（図示せず）と熱を伝え合う状態にあり、ヒートシンク・フィン構造全体にわたって熱エネルギーを伝導する。ハンドル４２を上げたままで、ベイル・ピボット・ピン７２はハンドル・ピボット・ピン６４に対して最も低い上昇であるため、結果として遷移板６８が下げられ、下部ベイル部材４５はフック３１よりも下に配置される。左側ベイル４４（右側ベイルはヒートシンクの後ろに隠されている）は２つのガイド・レール６２（ワイヤ・ベイルが見えるように破線で図示）によって横方向に制止される。さらに、ガイド・レール６２は、ベイル４４のいかなる外方向への動きも防ぎ、ベイル４４を下方へ向けて送るため、結果として下部ベイル部材４５は、下部ベイル部材４５を内側に向けて送る傾斜板８０と係合することになる。下部ベイル部材４５がこのように下方にけん引された位置にある状態で、ヒートシンク・モジュール４０は、ベイル４４とばね仕掛けラッチ２０との間の干渉なしに設置または取り外しが可能である。
【００３１】
各ばね３８は、ねじ３２の頭部とラッチ本体内に形成された肩部８２との間で固定され、ばね３８の圧縮を開始するために、ねじ３２を十分な距離だけ基部２２内へ進めることによって事前ロードされる。さらにばね３８は、適切な下方に働く力を与えながらさらに圧縮できるだけの十分な長さを有するものとする。
【００３２】
図４は、図３と同じ位置にあるヒートシンク・モジュール４０の部分断面側面図である。この図は、ヒートシンク４６が、冷却の必要に応じてプロセッサ１２と接触する基部４８を有するように示されている。ヒートシンク本体４６およびヒートシンク上部５０の全高は変更可能であるが、持ち上げられたハンドル４２はベイル・ピボット・ピン７２を下げるため、結果として下部ベイル部材４５はフック３１よりも下に位置し、モジュール４０が上げられて図示された位置まで下げられた場合に、フック３１との干渉を避けるように内側に向けて送られる。さらに、留め具３２はばね３８を通って延在し、ラッチ本体３０が事前ロードされた力によって下方に保持されるように、各基部２２に結合される。フック３１は内側に向けられ、下部ベイル部材４５が上げられた場合にそれらを係合するように位置付けられる。傾斜付きタブ８６は、フック３１と垂直に位置合わせされるようにベイル部材４５を外側に押すために、ヒートシンク基部４８に取り付けられる。
【００３３】
図５〜図６は、下部ベイル部材４５が傾斜付きタブ８６に沿って移動し、初期には各ばね仕掛けラッチ本体３０上のフック３１と係合するように、ベイル・ピボット・ピン７２を上げるために、ハンドル４２が部分的に下げられた（すなわち、水平から約７５°）状態の、図３および図４のヒートシンク・モジュールをそれぞれ示す、斜視図および部分断面側面図である。ばね３８は、それらの事前ロード条件を超えて圧縮されることはなく、ラッチ本体３０は依然として基部２２上に設置されていることに留意されたい。図５〜図６は、フック３１と接触する下部ベイル部材４５が、精密には同じハンドル位置であることを示すが、たとえハンドルと同じかまたはわずかに異なる角度であっても、ハンドル３２を下げることで最終的に各ベイル／ラッチのペアを係合させ、事前ロード力を印加することになるため、システム１０は、ヒートシンク高さにおけるわずかな左右の変化、あるいは横方向の（side-side）ベイル長さのわずかな変化、またはその両方に対処することになる。
【００３４】
図７〜図８は、ワイヤ・ベイル４４が屈曲されたように、さらにハンドル４２が下げられた（すなわち、水平から約２５°）状態の、図５および図６のヒートシンク・モジュールをそれぞれ示す、斜視図および部分断面側面図である。たとえばハンドル４２が７５°の角度から２５°の角度まで移動されるにつれて、ベイル４４は屈曲し、プロセッサ１２に印加される下方に働く力を徐々に増加させる。さらに、図に示されるように、ベイルの屈曲によって印加される力は事前ロードされた力の大きさまで達しておらず、結果としてばね３８はその事前ロード条件を超えて圧縮されることはなく、ラッチ本体３０は依然として基部２２上に配置されている。図８におけるベイル・ピボット・ピン７２の上昇は図６よりも大きいが、ベイル４４が屈曲時に伸長しているため、ラッチ本体３０はまだ移動されていないことに留意されたい。
【００３５】
図９〜図１０は、ばね３８を圧縮し、ラッチ本体３０を基部２２から持ち上げて本体３０と基部２２との間に隙間を形成できるように、完全にハンドル４２が下げられた（すなわち水平位置）状態の、図７〜図８のヒートシンク・モジュールをそれぞれ示す、斜視図および部分断面側面図である。持ち上げた結果として、ばね３８は、ヒートシンク・モジュールとプロセッサとの間に所定の事前ロード力を印加する。
【００３６】
ハンドル４２と、ハンドル・ピボット・ピン６４の位置に対するベイル・ピボット・ピン７２の位置は、好ましくは、ピボット・ピン７２が、ピボット・ピン６４の垂直に上のポイントでわずかにこのポイントを超えて回転するように構成される。図に示されるように、ベイル・ピボット・ピン７２の中心は、ピボット・ピン６４を通る垂直の中心線７８の丁度「オーバーセンター（overcenter）」で回転している。このオーバーセンター位置では、誰かがハンドルを無理に上げない限り、ハンドル４２は依然として下方位置（ロック）のままである。
【００３７】
本明細書で使用される用語は、特定の諸実施形態を説明するためのみのものであり、本発明を制限することは意図されていない。本明細書で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、他の方法で文脈によって明確に示されていない限り、複数形も含むものと意図される。「含む」あるいは「含んでいる」またはその両方の用語は、本明細書で使用されている場合、示された特徴、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント、あるいはグループ、またはそれらのすべての存在を指定するが、その１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント、あるいはグループ、またはそれらのすべての存在または追加を排除するものではないことを、さらに理解されよう。「好ましくは」、「好ましい」、「好む」、「オプションで」、「可能性がある」という用語、および同様の用語は、言い表されているアイテム、条件、またはステップが本発明のオプションの（必須ではない）特徴であることを示すために使用される。
【００３８】
以下の特許請求の範囲におけるすべての手段またはステップの対応する構造、材料、動作、および等価物、ならびに機能要素は、具体的に請求されている他の請求要素と組み合わせて機能を実行するための、任意の構造、材料、または動作を含むことが意図されている。これまで、例示および説明の目的で本発明について説明してきたが、開示された形の本発明が網羅的または限定的であることは意図されていない。当業者であれば、本発明の範囲を逸脱することなく、多くの修正および変形が明らかとなろう。実施形態は、本発明の原理および実際の適用を最も良く説明するため、ならびに、企図された特定の用途に合うような様々な修正を伴う様々な実施形態に関して、他の当業者が本発明を理解できるようにするために、選択および説明されたものである。
【要約】【課題】ヒートシンクを固定または保持するための装置を提供する。
【解決手段】ヒートシンク保持装置は、発熱コンポーネントの対向する側で回路基板に固定された、第１および第２のばね仕掛けラッチと協働するヒートシンク・モジュールを含む。ヒートシンク・モジュールは、ヒートシンク本体の対向する側面に旋回的に固定されたハンドルと、ハンドルに旋回的に固定されたベイルとを含む。加えて、ベイルは、ばね仕掛けラッチに隣接する下部ベイル部材を配設するために下方に延在する。ハンドルが、ベイルを上げるための第１の位置とベイルを下げるための第２の位置との間で旋回すると、ベイルはロック位置からロック解除位置へと自動的に移動する。ばね仕掛けラッチは、それぞれ、フックと、ベイルが上げられた場合に最小の下方に働く力を下部ベイル部材へと転移させるための少なくとも１つの事前ロードされたバネとを含む。したがって諸実施形態は、ヒートシンクの高さの範囲を超えて所望の下方に働く力を提供しながら、工具を使用せずにヒートシンクの上部から動作可能である。
【選択図】  図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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