JP4143059B2 - ファンユニット取付具 - Google Patents

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Description

本発明は、直流モータ及び冷却用ファンを筐体内に内蔵し、その筐体の周囲に固定用のビス穴を備えたファンユニットを、フレームに固定するためのファンユニット取付具に関し、詳しくは、ファンユニットの振動がフレームに伝達されるのを良好に抑制できるファンユニット取付具に関する。
従来より、直流モータと冷却用ファンとを筐体内に内蔵し、一体化された一つのファンユニットとしてパソコン,プリンタ等の各種機器のフレームに取り付けることがなされている。また、この種のファンユニットは一般的に、送風方向(以下、前後方向という)の両端面が略正方形の直方体状に構成され、その四隅に固定用のビス穴が形成されている。このように構成されたファンユニットは、上記ビス穴に固定用ビスを挿入することによって各種機器のフレームに固定することができる。
ところが、ファンユニットはファンの駆動時に振動を発生するため、この振動が上記フレームに伝達されて騒音となる場合がある。そこで、ファンユニットの四隅を弾性材料製のファンユニット取付具で被覆し、そのファンユニット及びファンユニット取付具をフレームに載せた上で、その上から更にブラケットを被せて、そのブラケットをビス等でフレームに固定している(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、この場合、ファンユニットは、フレームとブラケットとの間にファンユニット取付具を介して挟まれることによって固定され、ファンユニットの四隅に設けられたビス穴は活用されない。また、ファンユニットの上からブラケットを被せる必要があるため、そのファンユニットを備えた機器の部品数が増えると共に小型化が困難になる。
一方、ファンユニットのビス穴を囲むようにゴムワッシャを配設し、ファンユニットからフレームに振動が伝達されるのを、そのゴムワッシャによって抑制しようとする試みもなされている(例えば、特許文献2,非特許文献1参照)。この場合、ファンユニットの筐体からフレームへ振動が直接伝達されるのはある程度抑制できるものの、固定用ビスを介して振動が伝達される場合があるため、充分に騒音を防止することができない恐れがある。
特開2001−313483号公報 特開2004−49288号公報 "Shuttle ST61G4 SuperSilent"、<静音その2>、[online]、有限会社オリオスペック、[平成16年8月12日検索]、インターネット<URL:http://www.oliospec.com/windows/index_st61g4.html>
そこで、本発明は、ファンユニットの筐体周囲(四隅に限定されない)に設けられたビス穴を活用してファンユニットをフレームに固定することで機器の小型化を可能にすると共に、ファンユニットの振動が機器のフレームに伝達されるのを良好に抑制することのできるファンユニット取付具の提供を目的としてなされた。
上記目的を達するためになされた本発明は、直流モータ及び冷却用ファンを筐体内に内蔵し、該筐体の周囲に固定用のビス穴を備えたファンユニットを、フレームに固定するためのファンユニット取付具であって、上記ビス穴近傍で上記フレームと対向する上記筐体の端面と上記フレームとの間に配設され、制振材料で構成された第1制振部材と、該第1制振部材に穿設され、上記ビス穴に挿入される固定用ビスが挿入可能で、かつ、上記ビス穴よりも小径に構成された第1穴部と、上記ビス穴近傍で上記固定用ビスの頭部と対向する上記筐体の端面と上記頭部との間に配設され、制振材料で構成された第2制振部材と、該第2制振部材に穿設され、上記固定用ビスが挿入可能で、かつ、上記ビス穴よりも小径に構成された第2穴部と、上記第1穴部及び上記第2穴部が上記ビス穴の中心に配設されるように、上記第1制振部材及び上記第2制振部材を位置決めする位置決め手段と、を備え、上記位置決め手段が、上記第1制振部材及び上記第2制振部材を構成する制振材料よりも伸縮性の優れた材料で構成され、上記第1制振部材と上記第2制振部材とを接続し、上記筐体の側面に沿って配設可能な帯状部材であることを特徴としている。
このように構成された本発明では、上記ビス穴近傍で上記フレームと対向する筐体端面と上記フレームとの間には、第1制振部材が配設される。この第1制振部材は制振材料で構成されているので、ファンユニットの筐体から機器等のフレームへ直接振動が伝達されるのを良好に抑制することができる。
また、上記ビス穴近傍で固定用ビスの頭部と対向する筐体端面と上記頭部との間には、第2制振部材が配設される。しかも、第1制振部材に穿設された第1穴部、及び、第2制振部材に穿設された第2穴部は、いずれもビス穴よりも小径に構成されており、その第1穴部,第2穴部は位置決め手段によってビス穴の中心に配設されている。このため、第1穴部,第2穴部を介してビス穴に固定用ビスを挿入し、ファンユニットをフレームに固定した場合でも、ファンユニットの振動が固定用ビスに伝達されるのを良好に抑制することができる。なお、位置決め手段が第1穴部及び第2穴部をビス穴の中心に配設するとは、これらの説明からも自明なように、完全にビス穴の中心と一致する必要はなく、第1穴部及び第2穴部に挿入された固定用ビスがファンの駆動時にもビス穴の内壁に当接しない程度であればよい。
このように、本発明のファンユニット取付具を利用すれば、ファンユニットの筐体周囲に設けられたビス穴を活用してファンユニットをフレームに固定することができる。従って、前述のブラケットなどを更に設ける必要がなく、そのファンユニットが取り付けられる機器の部品数を減らして、その機器を良好に小型化することができる。また、ファンユニットの振動がフレームに直接伝達されるのも固定用ビスを介してフレームに伝達されるのも良好に抑制することができるので、騒音を良好に低減することができる。
更に、本発明では、上記位置決め手段が、上記第1制振部材と上記第2制振部材とを接続し、上記筐体の側面に沿って配設可能な帯状部材であ。このため、帯状部材の少なくとも一部が筐体の側面に係合することにより、第1制振部材及び第2制振部材を位置決めすることができる。また、この場合、第1制振部材と第2制振部材とが帯状部材を介して接続されるため、両制振部材がバラバラにならない。このため、第1制振部材及び第2制振部材を介してファンユニットをフレームに固定する作業の作業性が一層向上する。
しかも、本発明では、上記帯状部材は、上記第1制振部材及び上記第2制振部材を構成する制振材料よりも伸縮性の優れた材料で構成されている。このため、帯状部材が容易に伸縮するため、第1制振部材と第2制振部材との間隔は容易に変化させることができる。従って、厚さ(前述の、上記ビス穴近傍で上記フレームと対向する上記筐体の端面と、上記ビス穴近傍で上記固定用ビスの頭部と対向する上記筐体の端面との間隔)が異なるファンユニットにも良好に適用することができるといった更なる効果が生じる。
また、上記位置決め手段としては他にも種々の構成が採用でき、例えば、上記位置決め手段が、上記第1制振部材または上記第2制振部材の少なくともいずれか一方に形成され、上記第1穴部または上記第2穴部の周囲から突出して上記ビス穴に嵌合する凸部であってもよい。この場合、凸部をビス穴に嵌合させることによって、第1穴部または第2穴部をビス穴の中心に良好に位置決めすることができる。
また更に、上記第1穴部及び第2穴部は、少なくともビス穴よりも小径であればよいが、上記第1穴部または上記第2穴部の少なくともいずれか一方が、上記固定用ビスのネジ部の外径よりも小径に構成された場合、次のような更なる効果が生じる。この場合、当該第1穴部または第2穴部に固定用ビスの先端を押し込めば、その第1穴部または第2穴部によって固定用ビスの先端が摘まれ、固定用ビスは落下しない。従って、その第1穴部または第2穴部に固定用ビスを仮止めすることができ、ファンユニットをフレームに固定する作業の作業性が一層向上する。
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図1(A)は、本発明が適用された第1の実施の形態としてのファンユニット取付具10の構成を表す斜視図であり、図1(B)はその背面図(すなわち図1(A)奥側から見た図)である。また、図2は、そのファンユニット取付具10の使用状態を表す説明図である。
図2に示すように、ファンユニット取付具10は1つのファンユニット1に対して4個(図2では1個のみ図示した)使用され、ファンユニット1の四隅に装着される。ファンユニット1は、冷却用ファン2(図3参照)と直流モータ3とを筐体4内に内蔵した周知のもので、筐体4の四隅には、その筐体4を厚さ方向に貫通するビス穴4aが設けられている。このビス穴4aに固定用ビス5(図3参照)を挿入し、更にその固定用ビス5をパーソナルコンピュータ等のフレーム6に設けられたビス穴6a(図3参照)に挿入して図示しないナットを螺合させることにより、ファンユニット1をフレーム6に固定することができる。
しかしながら、ファンユニット1をこのようにフレーム6に直接固定すれば、冷却用ファン2の駆動時にファンユニット1の振動がフレーム6に伝達されて騒音となる場合がある。そこで、本実施の形態では、次のように構成されたファンユニット取付具10をファンユニット1の四隅に装着した上で、前述のような固定用ビス5による固定がなされる。
すなわち、本実施の形態のファンユニット取付具10は、図1(A),(B)に示すように、略直角二等辺三角形の板状の第1制振部材11及び第2制振部材12を備え、両制振部材11,12の一対の短辺は、帯状部材としての一対のアジャストベルト13,13によって接続されている。また、第1制振部材11には第1穴部11aが穿設され、第2制振部材12には第2穴部12aが穿設されている。更に、第1制振部材11及び第2制振部材12の内側面には、台座部11b,12bが設けられ、前述の第1穴部11a,第2穴部12aは、この台座部11b,12bの中央を貫通している。
第1制振部材11及び第2制振部材12は、「ロストマー」(登録商標第4476516号:特開2001−19853号公報参照)などの制振材料によって構成され、アジャストベルト13,13は低硬度のスチレン系エラストマ若しくはスチレン系ゲル材によって構成されている。ファンユニット取付具10は、これら2種類の材料を用いて、2色成形によって成形されている。なお、台座部11b,12bは、第1制振部材11,第2制振部材12と同様の材料に構成してもよいが、台座部11b,12bを更に軟らかい材料で構成してもよい。後者の場合、ファンユニット固定具10を装着したとき、軟らかい台座部11b,12bを第1制振部材11,第2制振部材12によって筐体4に圧接することができる。
このように構成されたファンユニット取付具10では、第1制振部材11及び第2制振部材12よりも、アジャストベルト13,13の方が優れた伸縮性を有している。そこで、アジャストベルト13,13を適宜伸長することにより、図2に示すように、第1制振部材11及び第2制振部材12が筐体4の厚さ方向両端面にそれぞれ当接するように、ファンユニット取付具10を筐体4の四隅に装着することができる。ここでは、第1制振部材11がフレーム6側の端面に配設されるものとする。
また、アジャストベルト13,13を筐体4の隣接する側面に係合させると、第1穴部11a及び第2穴部12aがビス穴4aの中心に配設される。ここで、図3に示すように、第1穴部11aの内径=第2穴部12aの内径=φa、ビス穴4aの内径=φb、固定用ビス5のネジ部5aの外径=φc、とした場合、本実施の形態のファンユニット取付具10は、φa≦φc<φbを満たすように設計されている。このため、次のような効果が生じる。
先ず、φa≦φcであるので、第2穴部12aにネジ部5aの先端を押し込めば、その第2穴部12aによってネジ部5aの先端が摘まれ、固定用ビス5は落下しない。従って、第2穴部12aに固定用ビス5を仮止めすることができ、ファンユニット1をフレーム6に固定する作業の作業性が向上する。
この状態から固定用ビス5を締めていくと、筐体4とフレーム6との間に第1制振部材11が挟まれ、固定用ビス5の頭部5bと筐体4との間に第2制振部材12が挟まれた状態で、筐体4はフレーム6に固定される。また、このとき、φc<φbであるので、固定用ビス5のネジ部5aはビス穴4aの内壁に当接しない。
このため、第1制振部材11によって、ファンユニット1の筐体4からフレーム6にファンユニット1の振動が直接伝達されるのを抑制することができる。また、第2制振部材12によって、固定用ビス5の頭部5bに上記振動が直接伝達されるのを抑制することができ、φc<φbとした上記構成によって固定用ビス5のネジ部5aに上記振動が直接伝達されるのを抑制することができる。従って、本実施の形態では、ファンユニット1の振動がフレーム6に伝達されるのを良好に抑制することができ、延いては、騒音の発生を良好に防止することができる。
また、本実施の形態では、ビス穴4aを活用してファンユニット1をフレーム6に固定することができるので、ファンユニット取付具10の上から更にブラケットを被せて固定する場合に比べて、部品点数を減らして機器を小型化することができる。更に、本実施の形態では、アジャストベルト13,13を介して第1制振部材11と第2制振部材12とが接続されるため、両制振部材11,12がバラバラにならず、ファンユニット1をフレーム6に固定する作業の作業性が一層向上する。しかも、アジャストベルト13,13は前述のように伸縮性を有するので、第1制振部材11と第2制振部材12との間隔が調整でき、ファンユニット取付具10は大きさの異なるファンユニット1にも良好に適用することができる。
また、前述の2色成形時に、図4に示すような凸部12bを第2制振部材12の筐体4側端面に設ければ、ネジ部5aがビス穴4aに当接するのを一層良好に防止することができる。なお、図4では第2制振部材12を例にとって描いたが、第1制振部材11にも同様の凸部を設けてもよく、第1制振部材11にのみ設けてもよい。
図4に示すように、凸部12bは、第2穴部12aの周囲から突出してビス穴4aの開口部に嵌合するように、略球面状に突出成形されている。このため、この凸部12bをビス穴4aに嵌合させることによって、第2穴部12aをビス穴4aの中心に位置決めすることができる。従って、このような凸部12bを設けた場合、ネジ部5aがビス穴4aに当接するのを一層良好に防止することができる。更に、このような凸部を第1制振部材11にも設けた場合、アジャストベルト13,13が位置決め手段としての機能を有さなくてもよく、或いは、アジャストベルト13,13は省略してもよい。本発明は、このように第1制振部材11と第2制振部材12とが別体に構成されたものも含んでいる。
また、アジャストベルト13,13は、図5に示すように薄肉に形成してもよく、この場合、アジャストベルト13,13の伸縮性を一層向上させることができる。アジャストベルト13,13をこのように薄肉に形成する場合、アジャストベルト13,13を第1制振部材11及び第2制振部材12と同じ材料で構成してもよい。
更に、アジャストベルト13,13は、図6に示すように蛇腹状に形成してもよく、この場合も、アジャストベルト13,13の伸縮性を一層向上させることができる。アジャストベルト13,13をこのように蛇腹状に形成する場合も、アジャストベルト13,13を第1制振部材11及び第2制振部材12と同じ材料で構成することができる。
また更に、アジャストベルト13,13に応力集中を促すことによって、第1制振部材11及び第2制振部材12の変形を抑制することも考えられる。この応力集中を促す方法としては、例えば、図7に示すようにアジャストベルト13,13の付け根部分にその端縁方向から切り込み13aを入れる方法や、図8に示すように、アジャストベルト13,13の付け根部分に厚さ方向から切り込み13bを入れる方法が考えられる。
なお、図5〜図8では台座部11b,12bを省略して描いているが、図1〜図8に示す各実施の形態において、実際に台座部11b,12bを省略してもよく、台座部11b,12bを設けてもよい。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態のファンユニット取付具20は、第1制振部材11,第2制振部材12と同様の制振材料にて構成された平板状の板材200を、図9に示すように打ち抜くことで一体に構成されている。
図9に示すように、本実施の形態のファンユニット取付具20は、ファンユニット取付具10と同様、略直角二等辺三角形の板状の第1制振部材21及び第2制振部材22を備え、両制振部材21,22の一方の短辺が、帯状部材23によって接続されている。また、ファンユニット取付具10と同様、第1制振部材21及び第2制振部材22には、第1穴部21a及び第2穴部22aが穿設されている。
このように構成されたファンユニット取付具20は、左右対称な一対のファンユニット取付具20を一組として使用され、次のようにしてファンユニット1に装着される。すなわち、図10に示すように、筐体4の固定用ビス5が挿入される側の端面に第2制振部材22,22を重ねて配設し、帯状部材23,23を第2制振部材22,22に対する付け根で折り曲げた後、筐体4のフレーム6(図3参照)側端面で第1制振部材21,21を重ねて使用される。この場合、筐体4の稜、または、筐体4のすぐ上に配設された第2制振部材22または第1制振部材21の稜に沿って帯状部材23を折り曲げることで、第2穴部22aまたは第1穴部21aをビス穴4aの中心に配設することができる。そして、第1の実施の形態と同様に固定用ビス5でフレーム6に固定することにより、同様の効果が生じる。
また、本実施の形態では、板材200をプレス等で打ち抜くことで製造できるため、製造コストを一層良好に低減することができる。なお、板材200は2色成形にて製造してもよく、この場合、帯状部材23の伸縮性を第1制振部材21及び第2制振部材22よりもよくすることも可能である。
また、このように板材200を打ち抜くことでファンユニット取付具20を製造する場合、次のような凸部22bを形成して、図4で説明した凸部12bと同様の効果を得ることも可能である。すなわち、第2穴部22aをプレスで打ち抜いて形成する場合、その第2穴部22aの縁を打ち抜き方向に突出させて図11に示すような凸部22bとすることができる。この場合も、凸部22bをビス穴4aの開口部に嵌合させて、第2穴部22aをビス穴4aの中心に位置決めすることができる。なお、このようにして凸部を形成する場合、第1穴部21aと第2穴部22aとの双方に同様の凸部を形成するためには、第1穴部21aと第2穴部22aとを図9の紙面に対して互いに反対方向から打ち抜くことになる。
なお、図10の例では、図示上方から一方の第2制振部材22、他方の第2制振部材22、筐体4、一方の第1制振部材21、他方の第1制振部材21の順で配設しているが、図12に示すように、一方の第2制振部材22、他方の第2制振部材22、筐体4、他方の第1制振部材21、一方の第1制振部材21の順で配設してもよい。また、帯状部材23が筐体4の各側面に必ずしも配設される必要がない場合は、筐体4の四隅にファンユニット取付具20を1つずつ用いてもよい。
更に、図13に示すように、第1制振部21及び第2制振部22の直角の頂点を対向させ、その頂点間に帯状部材23を設けてもよい。この場合、図14に示すように、筐体4の四隅の稜線に沿って帯状部材23を配設してファンユニット取付具20を装着することができる。この場合も、上記各実施の形態と、ほぼ同様の作用・効果が生じる。
以上、具体的な実施の形態を挙げて本発明を説明したが、上記各実施の形態において、アジャストベルト13,凸部12b,帯状部材23,または凸部22bが位置決め手段に相当する。また、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。
例えば、第1制振部材11,21及び第2制振部材12,22を構成する制振材料としては、前述の「ロストマー」等のスチレン系エラストマの他、オレフィン系,ウレタン系,ポリエステル系等の射出成形可能な熱可塑性エラストマ、若しくは加硫ゴムなど、種々の材料を使用することができる。但し、良好な振動・騒音防止効果を得るためには、JISA硬度で90以下のものを使用するのが望ましい。
また、アジャストベルト13や帯状部材23に位置決め手段としての機能はなくてもよく、固定用ビス5を締め付けることで第1穴部11a,21a及び第2穴部12a,22aをビス穴4aの中心に位置決めしてもよい。この場合、第1制振部材11,21及び第2制振部材12,22の筐体4側端面が位置決め手段に相当する。すなわち、位置決め手段としては、前述のアジャストベルト13や帯状部材23のように筐体4への係合を利用したものに限らず、種々の形態が考えられる。また、第1穴部11a,21a及び第2穴部12a,22aを完全にビス穴4aの中心と一致させる必要はなく、固定用ビス5が冷却用ファン2の駆動時にもビス穴4aの内壁に当接しない程度に位置決めすればよい。
更に、第1制振部材11,21及び第2制振部材12,22としては種々の形状が採用でき、両者はアジャストベルト13または帯状部材23によって接続されていなくてもよい。また更に、第1制振部材11,21及び第2制振部材12,22は、予め筐体4と一体に成形されていてもよい。また、ファンユニットのビス穴は、上記のように四隅に設けられた場合に限らず、3点,6点など種々の場合が想定される。
図15(A),(B)は、予め筐体4と一体に成形されたファンユニット取付具30を例示する斜視図である。図15(A)に示すように、筐体4が、直流モータ3の回転軸に沿って平行配置された2枚の取付板41,42から構成される場合、フレーム6側の取付板41の四隅に第1制振部材31を、取付板42の四隅に第2制振部材32を、それぞれ一体に成形することによってファンユニット取付具30を構成してもよい。
また、図15(B)に示すように、筐体4が直方体状に構成される場合、その筐体4のフレーム6側の各角部に4個の第1制振部材31を、他の角部に4個の第2制振部材32を、それぞれ一体に成形することによって、ファンユニット取付具30を構成してもよい。なお、図15(A),(B)では、上記各実施の形態と同様に、第1穴部を31aで、第2穴部を32aで、それぞれ表した。
第1の実施の形態としてのファンユニット取付具の構成を表す斜視図及び背面図である。 そのファンユニット取付具の使用状態を表す斜視図である。 そのファンユニット取付具の穴部の径の関係を表す説明図である。 そのファンユニット取付具に凸部を設けた変形例の構成を表す断面図である。 上記ファンユニット取付具のアジャストベルトに関する変形例の構成を表す斜視図である。 上記ファンユニット取付具のアジャストベルトに関する他の変形例の構成を表す斜視図である。 上記ファンユニット取付具のアジャストベルトに関する更に他の変形例の構成を表す斜視図である。 上記ファンユニット取付具のアジャストベルトに関する更に他の変形例の構成を表す斜視図である。 第2の実施の形態としてのファンユニット取付具の構成を表す平面図である。 そのファンユニット取付具の使用状態を表す説明図である。 そのファンユニット取付具に凸部を設けた変形例の構成を表す断面図である。 上記ファンユニット取付具の他の使用状態を表す斜視図である。 上記ファンユニット取付具の変形例の構成を表す平面図である。 その変形例の使用状態を表す斜視図である。 筐体と一体に成形されたファンユニット取付具を例示する斜視図である。
符号の説明
1…ファンユニット 2…冷却用ファン 3…直流モータ 4…筐体
4a…ビス穴 5…固定用ビス 5a…ネジ部 5b…頭部
6…フレーム 6a…ビス穴 10,20…ファンユニット取付具
11,21,31…第1制振部材 11a,21a,31a…第1穴部
12,22,32…第2制振部材 12a,22a,32a…第2穴部
12b,22b…凸部 13…アジャストベルト 13a,13b…切り込み
23…帯状部材 200…板材

Claims (3)

  1. 直流モータ及び冷却用ファンを筐体内に内蔵し、該筐体の周囲に固定用のビス穴を備えたファンユニットを、フレームに固定するためのファンユニット取付具であって、
    上記ビス穴近傍で上記フレームと対向する上記筐体の端面と上記フレームとの間に配設され、制振材料で構成された第1制振部材と、
    該第1制振部材に穿設され、上記ビス穴に挿入される固定用ビスが挿入可能で、かつ、上記ビス穴よりも小径に構成された第1穴部と、
    上記ビス穴近傍で上記固定用ビスの頭部と対向する上記筐体の端面と上記頭部との間に配設され、制振材料で構成された第2制振部材と、
    該第2制振部材に穿設され、上記固定用ビスが挿入可能で、かつ、上記ビス穴よりも小径に構成された第2穴部と、
    上記第1穴部及び上記第2穴部が上記ビス穴の中心に配設されるように、上記第1制振部材及び上記第2制振部材を位置決めする位置決め手段と、
    を備え
    上記位置決め手段が、上記第1制振部材及び上記第2制振部材を構成する制振材料よりも伸縮性の優れた材料で構成され、上記第1制振部材と上記第2制振部材とを接続し、上記筐体の側面に沿って配設可能な帯状部材であることを特徴とするファンユニット取付具。
  2. 上記位置決め手段が、上記第1制振部材または上記第2制振部材の少なくともいずれか一方に形成され、上記第1穴部または上記第2穴部の周囲から突出して上記ビス穴に嵌合する凸部であることを特徴とする請求項1記載のファンユニット取付具。
  3. 上記第1穴部または上記第2穴部の少なくともいずれか一方が、上記固定用ビスのネジ部の外径よりも小径に構成されたことを特徴とする請求項1または2記載のファンユニット取付具。
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