JP6294683B2 - インバータ装置、及びファンの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、インバータ装置、及びファンの取付構造に関する。

例えばインバータ装置などの電子機器には、冷却用ファンが取り付けられている。この冷却用ファンの取り付けに際し、ねじなどを使用せずに、いわゆるスナップフィットなどを備えたアタッチメントを用いる場合がある。このようなアタッチメントは、例えば樹脂を射出成形することにより構成されている。

この場合、スナップフィットの弾性力が十分でなかったり、冷却ファンとアタッチメント、及びアタッチメントとインバータ本体との間に隙間が存在していたりすると、冷却用ファンで生じた振動により、冷却用ファンとアタッチメント、及びアタッチメントとインバータが相互に衝突して騒音が生じる。そのため、冷却ファンを取り付けるアタッチメントは、冷却ファンとアタッチメントとの間、及びアタッチメントとインバータ本体との間、の２箇所に対して、寸法の調整をする必要がある。

しかしながら、この調整は、まずアタッチメントの成形型の寸法を変更し、その成形型を用いて実際にアタッチメントを製造し、製造したアタッチメントを用いて冷却ファンをインバータ本体に取り付けて検証し最適化する必要があり、手間とコストがかかる。

特開平１１−０６８３６４号公報

そこで、ねじなどを用いることなく冷却ファンをインバータ本体に取り付けるものにおいて、冷却ファンによる騒音を極力抑制するとともに、冷却ファンをインバータ本体に取り付けるための取り付け部材の調整を極力容易にしたインバータ装置及びファンの取付構造を提供する。

実施形態のインバータ装置は、インバータ本体と、ファンを取り付けた状態で前記インバータ本体に取り付けられる取付部材と、を備える。前記取付部材は、前記インバータ本体と前記ファンとの間を弾性的に接続する弾性部を有している。前記取付部材は、前記ファンに弾性的に接触して前記ファンを保持する第１保持部と、第１保持部の外側に設けられ前記インバータ本体に弾性的に接触する第２保持部と、を有し、前記弾性部は、前記第１保持部と前記第２保持部とを弾性的に接続する。

また、実施形態のファンの取付構造は、ファンを取り付けた状態で電子機器本体に取り付けられる取付部材を備える。前記取付部材は、前記電子機器本体と前記ファンとの間を弾性的に接続する弾性部を有している。前記取付部材は、前記ファンに弾性的に接触して前記ファンを保持する第１保持部と、第１保持部の外側に設けられ前記電子機器本体に弾性的に接触する第２保持部と、を有し、前記弾性部は、前記第１保持部と前記第２保持部とを弾性的に接続する。

第一実施形態によるインバータ装置を示す斜視図 第一実施形態による取付部材を示す斜視図 第一実施形態による取付部材をインバータ本体に取り付けた状態で示す平面図 第二実施形態による図２相当図 第二実施形態による図３相当図 第三実施形態による図２相当図 第三実施形態による図３相当図 第四実施形態による図１相当図 第四実施形態による取付部材をインバータ本体に取り付けた状態で示す側面図 第五実施形態による図３相当図

以下、複数の実施形態によるインバータ装置及びファンの取付構造について、図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

（第一実施形態）
本実施形態では、ファンの取付構造をインバータ装置１０に適用した例について説明する。なお、以下の説明において、図１に示す実線矢印方向を、インバータ装置１０の左右方向とする。図１に示すように、インバータ装置１０は、インバータ本体１１、冷却ファン１２、及び取付部材２０などを備えている。この場合、インバータ装置１０は電子機器に相当し、インバータ本体１１は電子機器本体に相当する。インバータ本体１１は、内部に図示しないインバータ回路などを有している。インバータ本体１１の外郭は、例えば金属板を折り曲げて構成されており、一方が開放されて各角が略直角のＵ字すなわちコ字の溝状であって、その両辺部に板状の耳部１１１を有した形状となっている。

インバータ本体１１は、耳部１１１と、左右の側壁部１１２と、上壁部１１３と、を一体に有して構成されている。上壁部１１３の幅寸法は、側壁部１１２の幅寸法よりも大きい。耳部１１１は、左右側壁部１１２に対して略直角に設けられている。上壁部１１３は、耳部１１１と略平行であって、左右側壁部１１２を繋いでいる。インバータ装置１０は、耳部１１１を設置面９０に当てて取り付けられる。

インバータ本体１１には、溝穴１１４及び開口部１１５が形成されている。溝穴１１４は、図１及び図３に示すように、左右側壁部１１２を矩形の溝状に貫いて形成されている。溝穴１１４は、設置面９０から離間する方向へ長く延びている。開口部１１５は、左右側壁部１１２と、上壁部１１３とに囲まれて形成されている。開口部１１５を介して、インバータ本体１１の内部に連通している。

取付部材２０は、冷却ファン１２をインバータ本体１１に取り付けるためのものである。冷却ファン１２は、取付部材２０に保持された状態で、インバータ本体１１の開口部１１５から、インバータ本体１１の内部に配置される。取付部材２０は、例えば樹脂を射出成形して構成されている。取付部材２０は、図２及び図３に示すように、前面部２１と、第１保持部２２と、第２保持部２３と、第１弾性部２４と、を一体に有して構成されている。

前面部２１は、インバータ本体１１の開口部１１５よりもやや小さい矩形に形成されている。前面部２１には、当該前面部２１を貫いて通気口２１１が形成されている。第１保持部２２は、板状であって、前面部２１に２個設けられている。第１保持部２２は、インバータ本体１１の左右側壁部１１２と略平行であって、前面部２１に対して略直角に設けられている。２個の第１保持部２２は、前面部２１の左右方向の中心に対して線対称となるように相互に離間して設けられている。この場合、２個の第１保持部２２の基端部２２２間の距離寸法は、冷却ファン１２の幅寸法と同等か若干大きい寸法に設定されている。

第１保持部２２は、いわゆるスナップフィットに構成されており、冷却ファン１２に弾性的に接触して冷却ファン１２を保持する。第１保持部２２は、係止部２２１を有している。係止部２２１は、第１保持部２２の先端部すなわち前面部２１と反対側にあって、内側へ突出している。各第１保持部２２は、基端部２２２すなわち前面部２１との接合部分を支点に、相互に離接する方向へ弾性変形する。この場合、各第１保持部２２の前端部間の距離寸法は、冷却ファン１２の取り付け前の状態において、後述する第１弾性部２４の作用によって冷却ファン１２の幅寸法よりも若干小さくなる。冷却ファン１２は、２個の第１保持部２２の間に配置される。２個の第１保持部２２は、冷却ファン１２を両側から弾性的に挟んで保持する。そして、係止部２２１は、冷却ファン１２を係止し、冷却ファン１２の前後方向の移動すなわち前面部２１から離間する方向への移動を規制する。

第２保持部２３は、図２及び図３に示すように、板状であって、前面部２１に２個設けられている。第２保持部２３は、インバータ本体１１の左右側壁部１１２と略平行であって、前面部２１に対して略直角に設けられている。２個の第２保持部２３は、前面部２１の左右方向の中心に対して線対称となるように相互に離間しており、第１保持部２２の外側すなわち側壁部１１２側に設けられている。この場合、第２保持部２３は、前面部２１の左右側縁部に設けられている。２個の第２保持部２３の基端部２３２間の距離寸法は、インバータ本体１１の開口部１１５の幅寸法と同等か若干小さい寸法に設定されている。

第２保持部２３は、いわゆるスナップフィットに構成されており、インバータ本体１１に弾性的に接触する。第２保持部２３は、係止部２３１を有している。係止部２３１は、第２保持部２３の先端部すなわち前面部２１と反対側にあって、外側すなわち側壁部１１２側へ突出している。各第２保持部２３は、第１保持部２２と同様に、基端部２３２すなわち前面部２１との接合部分を支点に、相互に離接方向へ弾性変形する。この場合、各第２保持部２３の前端部間の距離寸法は、取付部材２０がインバータ本体１１に取り付けられる前の状態において、後述する第１弾性部２４の作用によってインバータ本体１１の左右側壁部１１２間の幅寸法よりも若干大きくなる。取付部材２０がインバータ本体１１に取り付けられた際、第２保持部２３は、側壁部１１２の内側に弾性的に接触する。

第１弾性部２４は、各第２保持部２３の先端部にあって、内側すなわち第１保持部２２側へ突出している。すなわち、第１弾性部２４は、第１保持部２２と第２保持部２３との間に設けられている。第１弾性部２４は、第１保持部２２及び第２保持部２３の厚み以下又は同程度の厚みの板状に構成されている。第１弾性部２４は、弓形状となって弾性変形可能に構成されている。第１弾性部２４の先端部は、第１保持部２２の係止部２２１付近に弾性的に接触している。この場合、第１弾性部２４は、第２保持部２３の先端部に一体に設けられているが、第１保持部２２の先端部とは分離されている。

第１弾性部２４の左右方向の直線寸法は、第１保持部２２と第２保持部２３との間の距離寸法と同等か若干大きく設定されている。そのため、第１弾性部２４は、第１保持部２２と第２保持部２３とを相互に離間する方向へ付勢する。これにより、第１弾性部２４は、第１保持部２２又は第２保持部２３に対して作用する力、この場合、相互に接する方向へ作用する力を、相互に伝達する。このように、第１弾性部２４は、第１保持部２２と第２保持部２３とを弾性的に接続している。

取付部材２０は、２個の第１保持部２２の間に冷却ファン１２を取り付けた状態、すなわち、２個の第１保持部２２で冷却ファン１２を挟んで保持した状態で、インバータ本体１１の開口部１１５内に取り付けられる。第２保持部２３の係止部２３１は、インバータ本体１１の溝穴１１４の周囲の側壁部１１２に係止される。これにより、取付部材２０は、インバータ本体１１から外れないように保持される。

この場合、第１弾性部２４は、第１保持部２２の先端部と第２保持部２３の先端部とを相互に離間する方向へ付勢している。そのため、２個の第１保持部２２の間に冷却ファン１２が配置される前の状態において、２個の第１保持部２２の先端部間の距離は、冷却ファン１２の幅寸法よりも小さくなっている。一方、冷却ファン１２が２個の第１保持部２２間に取り付けられると、第１保持部２２は冷却ファン１２に押し広げられて、第１保持部２２の先端部が相互に離間する。すると、第１保持部２２の先端部の相互間の拡大による力が、第１弾性部２４を介して、第２保持部２３の先端部へ伝達される。これにより、第２保持部２３の先端部つまり係止部２３１は、インバータ本体１１の側壁部１１２に密接し、側壁部１１２を強固に捕らえる。その結果、第２保持部２３とインバータ本体１１との隙間が減少し、取付部材２０は、インバータ本体１１によって強固に保持される。

同様に、取付部材２０がインバータ本体１１に取り付けられる前の状態において、第２保持部２３の先端部間の距離は、第１弾性部２４の弾性力によって、開口部１１５の幅寸法よりも大きくなっている。一方、第１保持部２２に冷却ファン１２を保持した状態で、取付部材２０がインバータ本体１１に取り付けられると、第２保持部２３の先端部は、インバータ本体１１の左右側壁部１１２に押される。これにより、２個の第２保持部２３の先端部が相互に接近する。すると、第２保持部２３の先端部の相互間の縮小による力が、第１弾性部２４を介して、第１保持部２２の先端部へ伝達される。これにより、第１保持部２２は、冷却ファン１２の側面に密接し、冷却ファン１２の側面を強固に捕らえる。その結果、取付部材２０の第１保持部２２は、その先端部つまり係止部２２１において、冷却ファン１２を、隙間なく強固に保持する。このように、第１弾性部２４は、インバータ本体１１と冷却ファン１２との間を弾性的に接続している。

これによれば、冷却ファン１２をインバータ本体１１に取り付ける際、ねじなどを用いなくても、冷却ファン１２と取付部材２０との間、及び取付部材２０とインバータ本体１１との間の２箇所において、隙間が生じることを極力防止することができる。これにより、冷却ファン１２で生じた振動によって、冷却ファン１２と取付部材２０、及び取付部材２０とインバータ本体１１が相互に衝突して生じる騒音を、極力抑制することができる。

また、第１保持部２２及び第２保持部２３は、弾性変形可能に構成されている。さらに、第１弾性部２４によって、第１保持部２２と第２保持部２３の相互間で力が伝達される。このため、冷却ファン１２の幅寸法や、インバータ本体１１の開口部１１５の幅寸法の寸法誤差は、第１保持部２２及び第２保持部２３によってある程度吸収される。したがって、冷却ファン１２と取付部材２０との間、及び取付部材２０とインバータ本体１１との間、の２箇所の寸法の調整をする際、第１弾性部２４の形状や長さ寸法、すなわち弾性力を変更するだけで、調整を行うことができるため、その調整を極力容易なものとすることができる。

さらに、２個の第１保持部２２の基端部２２２間の距離は、冷却ファン１２の幅寸法と同等か若干大きく設定されている。したがって、冷却ファン１２を第１保持部２２間に配置し易い。また、２個の第１保持部２２の先端部つまり係止部２２１には、第１弾性部２４による弾性力が作用する。そたのめ、第１保持部２２の間に冷却ファン１２を配置した際、第１保持部２２は、冷却ファン１２との隙間を低減し、冷却ファン１２の側面を強固に捕らえることができる。

２個の第２保持部２３の基端部２３２間の距離は、インバータ本体１１の開口部１１５の幅寸法と同等か若干小さく設定されている。そのため、取付部材２０をインバータ本体１１の開口部１１５内に配置し易い。また、２個の第２保持部２３の先端部つまり係止部２３１には、第１弾性部２４による弾性力が作用する。そのため、取付部材２０がインバータ本体１１に取り付けられた際、第２保持部２３は、インバータ本体１１の側壁部１１２との隙間を低減し、インバータ本体１１の側壁部１１２を強固に捕らえることができる。

（第二実施形態）
次に、第二実施形態について、図４及び図５を参照して説明する。
第二実施形態において、インバータ装置１０は、取付部材２０に換えて、取付部材３０を備えている。取付部材３０は、前面部２１と、第２保持部２３と、第１弾性部２５と、を一体に有して構成されている。すなわち、取付部材３０は、第一実施形態の取付部材２０から第１保持部２２を除いた構成となっている。第１弾性部２５は、第一実施形態の第１弾性部２４と比べ、除かれた第１保持部２２の厚み分だけ左右方向の長さ寸法が延長されている。この場合、冷却ファン１２は、両側２個の第１弾性部２５の先端部に挟まれて保持される。そして、第１弾性部２５は、インバータ本体１１と冷却ファン１２との間を弾性的に接続している。
これによれば、上記第一実施形態と同様の作用効果が得られる。

（第三実施形態）
次に、第三実施形態について、図６及び図７を参照して説明する。
第三実施形態において、インバータ装置１０は、取付部材２０に換えて、取付部材４０を備えている。取付部材４０は、前面部２１と、第１保持部２２と、第１弾性部２６と、を一体に有して構成されている。すなわち、取付部材４０は、第一実施形態の取付部材２０から第２保持部２３を除いた構成となっている。第１弾性部２６は、第一実施形態の第１弾性部２４と比べ、除かれた第２保持部２３の厚み分だけ左右方向の長さ寸法が延長されている。この場合、第１弾性部２６は、第１保持部２２の先端部にある係止部２２１付近に接続されている。取付部材４０は、第１弾性部２６の弾性力によって、インバータ本体１１の内側に保持される。そして、第１弾性部２６は、インバータ本体１１と冷却ファン１２との間を弾性的に接続している。
これによっても、上記各実施形態と同様の作用効果が得られる。

（第四実施形態）
次に、第四実施形態について、図８及び図９を参照して説明する。
第四実施形態におけるインバータ装置５０は、上記各実施形態におけるインバータ装置１０と、その取り付けの姿勢が異なる。
すなわち、インバータ装置５０は、設置面９０からの突出量が、上記各実施形態におけるインバータ装置１０に比べて大きい。インバータ装置５０は、インバータ本体５１、冷却ファン１２、及び取付部材６０などを備えている。インバータ本体５１の構成は、インバータ本体１１と同様に、例えば金属板を折り曲げて構成されている。インバータ本体５１は、耳部５１１と、左右側壁部５１２と、上壁部５１３と、を一体に有して構成されている。側壁部５１２の幅寸法は、上壁部５１３の幅寸法よりも大きい。インバータ本体５１には、溝穴５１４及び開口部５１５が形成されている。溝穴５１４は、上壁部５１３を矩形の溝状に貫いて形成されている。開口部５１５は、左右側壁部５１２と、上壁部５１３とに囲まれて形成されている。

取付部材６０は、図９に示すように、前面部６１、第１保持部６２、第２保持部６３、第３保持部６４、第１弾性部６５、及び第２弾性部６６、を一体に有して構成されている。取付部材６０も、上記各実施形態における取付部材２０、３０、４０と同様に、樹脂を射出成型して構成されている。前面部６１は、前面部２１と同様に、板状に構成されて、通気口６１１を有している。

第１保持部６２は、第１保持部２２と同様の形状であるが、設置面９０すなわち上壁部５１３に対して平行に設けられている。第１保持部６２は、上記第１保持部２２と同様に、前面部６１に２個設けられており、冷却ファン１２の幅寸法分相互に離間している。また、第１保持部６２は、上記各実施形態における係止部２２１と同様の係止部６２１を有している。

第２保持部６３と第３保持部６４は、係止部６３１の有無によって区別されている。すなわち、第２保持部６３及び第３保持部６４は、板状であって、第１保持部６２と平行に設けられている。第２保持部６３と第３保持部６４とは、設置面９０と上壁部５１３との距離寸法分相互に離間している。第２保持部６３は、上壁部５１３側にあって、その先端部に係止部６３１を有している。係止部６３１は、上壁部５１３側へ向かって突出している。第３保持部６４は、上壁部５１３と反対側すなわち設置面９０側に設けられている。第３保持部６４は、係止部を有していない。

第１弾性部６５は、第２保持部６３に一体に設けられている。第２弾性部６６は、第３保持部６４に一体に設けられている。そして、各弾性部６５、６６の先端部は、それぞれ第１保持部６２に接触している。これにより、第１弾性部６５は、２個の第１保持部６２のうち一方の第１保持部６２、この場合上壁部５１３側の第１保持部６２と第２保持部６３とを弾性的に接続している。また、第２弾性部６６は、２個の第１保持部６２のうち他方の第１保持部６２、この場合設置面９０側の第１保持部６２と第３保持部６４とを弾性的に接続している。すなわち、第１弾性部６５は、インバータ本体５１と冷却ファン１２との間を弾性的に接続する。第２弾性部６６は、設置面９０と冷却ファン１２との間を弾性的に接続する。第１保持部６２、第２保持部６３、第３保持部６４、及び弾性部６５は、それぞれ弾性を有している。

取付部材６０をインバータ本体５１に取り付けた際、図９に示すように、第２保持部６３の係止部６３１は、溝穴５１４の周囲の上壁部５１３に係止される。また、第３保持部６４は、設置面９０を押圧する。これにより、取付部材６０は、第１保持部６２と冷却ファン１２との隙間、第２保持部６３とインバータ本体５１の上壁部５１３との隙間、及び第３保持部６４と設置面９０との隙間を低減し、インバータ本体５１に強固に取り付けられる。
これによれば、上記各実施形態と同様の作用効果が得られる。

（第五実施形態）
次に、第五実施形態について、図１０を参照して説明する。
第五実施形態において、取付部材７０は、上記第一実施形態における取付部材２０の第１弾性部２４に換えて、弾性部材７１を有している。この場合、弾性部材７１は、第１弾性部として機能する。弾性部材７１は、前面部２１、第１保持部２２、及び第２保持部２３とは別体に構成された、例えば圧縮コイルばねなどである。この場合、第１保持部２２と第２保持部２３とが対向する面に、それぞれ突部７２、７３が設けられている。そして、弾性部材７１は、突部７２、７３にはめ込まれている。弾性部材７１は、第１保持部２２と第２保持部２３とを相互に離間させる方向へ付勢する。これにより、弾性部材７１は、第１弾性部２４に換えて、第１保持部２２と第２保持部２３との相互間において力を伝達する。

これによれば、上記各実施形態と同様の作用効果が得られる。
また、冷却ファン１２と取付部材７０との間、及び取付部材７０とインバータ本体１１との間、の２箇所の寸法の調整をする際、別体に構成された弾性部材７１の弾性力を調整するだけで良い。例えば、弾性部材７１がコイルばねである場合、コイルばね７１の長さ寸法を調整するだけで良い。これにより、上記調整をより簡易なものとすることができる。

なお、弾性部材７１は、圧縮コイルばねに限られず、例えば柱状のゴム材など一定の弾性力すなわち復元力を有する部材であれば良い。
以上、実施形態において、インバータ装置は、インバータ本体と、ファンを取り付けた状態で前記インバータ本体に取り付けられる取付部材と、を備えている。すなわち、実施形態のファンの取付構造は、ファンを取り付けた状態で電子機器本体に取り付けられる取付部材を備えている。そして、取付部材は、電子機器本体となるインバータ本体と、ファンとの間を弾性的に接続する第１弾性部、又は設置面とファンとの間を弾性的に接続する第２弾性部の少なくともいずれか一方を有している。

これによれば、第１弾性部がインバータ本体とファンとの間で力を伝達するため、又は第２弾性部が設置面とファンとの間で力を伝達するため、ファンと取付部材との間、及び取付部材とインバータ本体との間に生じる隙間を極力小さくすることができる。そのため、冷却ファンによる騒音を極力抑制することができる。さらに、冷却ファンと取付部材との間、及び取付部材とインバータ本体との間の２箇所の寸法、又は冷却ファンと取付部材との間、及び取付部材と設置面との間の２箇所の寸法の調整をする際、第１弾性部又は第２弾性部を調整するだけで、全体の調整を行うことができる。その結果、取付部材の調整を極力容易にすることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変更は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、１０はインバータ装置及び電子機器、１１はインバータ本体及び電子機器本体、１２は冷却ファン（ファン）、２０は取付部材、２２は第１保持部（保持部）、２３は第２保持部（保持部）、２４、２５、２６は第１弾性部、３０は取付部材、４０は取付部材、５０はインバータ装置及び電子機器、５１はインバータ本体及び電子機器本体、６０は取付部材、６２は第１保持部（保持部）、６３は第２保持部（保持部）、６４は第３保持部（保持部）、６５は第１弾性部、６６は第２弾性部、７０は取付部材、７１は第１弾性部材を示す。

Claims (4)

1. インバータ本体と、
   ファンを取り付けた状態で前記インバータ本体に取り付けられる取付部材と、を備え、
   前記取付部材は、前記インバータ本体と前記ファンとの間を弾性的に接続する弾性部を有しており、
   前記取付部材は、
   前記ファンに弾性的に接触して前記ファンを保持する第１保持部と、
   第１保持部の外側に設けられ前記インバータ本体に弾性的に接触する第２保持部と、を有し、
   前記弾性部は、前記第１保持部と前記第２保持部とを弾性的に接続するインバータ装置。
2. 前記弾性部を第１弾性部とした場合に、
   前記第１保持部の外側に設けられ設置面に弾性的に接触する第３保持部と、
   前記第１保持部と前記第３保持部とを弾性的に接続する第２弾性部と、をさらに有する請求項１に記載のインバータ装置。
3. ファンを取り付けた状態で電子機器本体に取り付けられる取付部材を備え、
   前記取付部材は、前記電子機器本体と前記ファンとの間を弾性的に接続する弾性部を有しており、
   前記取付部材は、
   前記ファンに弾性的に接触して前記ファンを保持する第１保持部と、
   第１保持部の外側に設けられ前記電子機器本体に弾性的に接触する第２保持部と、を有し、
   前記弾性部は、前記第１保持部と前記第２保持部とを弾性的に接続するファンの取付構造。
4. 前記弾性部を第１弾性部とした場合に、
   前記第１保持部の外側に設けられ設置面に弾性的に接触する第３保持部と、
   前記第１保持部と前記第３保持部とを弾性的に接続する第２弾性部と、をさらに有する請求項３に記載のファンの取付構造。

Images