JP6406110B2 - Electric heater - Google Patents
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Description
本発明は、電気式ヒータに関する。 The present invention relates to an electric heater.
従来、自動車には、例えば、寒冷時に車室内の暖房能力が足りない時に、エンジンが停止しているときでも、車両室内の空気を暖めることができるように、電気式ヒータが備えたものがある。かかる電気式ヒータの例として、特許文献1には、発熱素子であるPTC素子(正温度特性サーミスタ)、電極板、放熱フィン等を積層してなる発熱体を備えるものが開示されている。この電気式ヒータでは、当該発熱体はコ字状の押圧部材により積層方向の両側から把持されるように押圧されて積層状態が維持されている。当該発熱体には、コネクタと接続するための端子が備えられており、当該端子を覆う樹脂カバーが取り付けられている。そして、押圧部材は、当該樹脂カバー内に収納されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, some automobiles are provided with an electric heater so that air in a vehicle compartment can be warmed even when the engine is stopped when the heating capacity in the vehicle compartment is insufficient during cold weather, for example. . As an example of such an electric heater,
樹脂カバーと押圧部材との間には、組み付け作業性や寸法公差を考慮してある程度のクリアランスが設けられているが、組み付け初期状態では、押圧部材が樹脂カバーの内壁に当接するように構成されている。しかしながら、車両に搭載された後、エンジンの振動や車両が受けた物理的な衝撃等が伝播することにより、樹脂カバー又は押圧部材がわずかに位置ずれして、押圧部材が樹脂カバーから離隔した状態となることがある。かかる状態では、押圧部材は、発熱体に当接して押圧する一対の当接部を通る軸線を中心に回動するように揺れ動きしやすくなる。そのため、車両の振動等に伴って、押圧部材が樹脂カバーの内壁に繰り返し衝突して異音が発生するという問題が生じるおそれがある。 A certain amount of clearance is provided between the resin cover and the pressing member in consideration of assembly workability and dimensional tolerances, but in the initial assembly state, the pressing member is configured to abut against the inner wall of the resin cover. ing. However, after being mounted on the vehicle, the resin cover or the pressing member is slightly displaced due to the propagation of engine vibration or physical impact received by the vehicle, and the pressing member is separated from the resin cover. It may become. In such a state, the pressing member easily swings so as to rotate around an axis passing through a pair of abutting portions that abut and press against the heating element. Therefore, with the vibration of the vehicle, the problem that the pressing member repeatedly collides with the inner wall of the resin cover and abnormal noise may occur.
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、異音の発生が抑制される電気式ヒータを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide an electric heater in which the generation of abnormal noise is suppressed.
本発明の一態様は、通電により発熱する発熱素子と、該発熱素子を保持する保持具と、電力が入力される端子部を有するとともに該電力を上記発熱素子に供給する電極板と、上記発熱素子から発生した熱を放散する放熱フィンを備えたフィン部材と、をそれぞれ複数積層してなる発熱体と、
該発熱体の積層方向における両端部にそれぞれ配設された一対の積層フレームと、
該一対の積層フレームを上記発熱体に押圧して、該発熱体の積層状態を維持させる押圧部材と、
上記端子部を覆うとともに、上記押圧部材を収納するように上記発熱体に取り付けられるカバーと、
外部電力と電気的に接続されるコネクタを有するとともに、上記カバーに取り付けられて、上記コネクタと上記端子部とが電気的に接続されるように構成されたキャップと、
を有する電気式ヒータにおいて、
上記押圧部材は、上記発熱体の積層方向に延びる本体部と、該本体部の両端に屈曲形成されて、上記一対の積層フレームにそれぞれ当接して上記発熱体を押圧する一対の押圧片と、を有し、
上記カバー及び/又は上記キャップには、上記本体部が収納される本体部収納部が備えられ、該本体部収納部の内壁に、上記本体部に当接して上記押圧部材が揺れ動くのを規制する揺れ動き規制部が形成されていることを特徴とする電気式ヒータにある。
One embodiment of the present invention includes a heating element that generates heat when energized, a holder that holds the heating element, a terminal portion to which electric power is input and an electrode plate that supplies the electric power to the heating element, and the heating element A heating element formed by laminating a plurality of fin members each having a heat dissipating fin that dissipates heat generated from the element;
A pair of laminated frames respectively disposed at both ends in the laminating direction of the heating elements;
A pressing member that presses the pair of laminated frames against the heating element to maintain the laminated state of the heating element;
A cover that covers the terminal part and is attached to the heating element so as to accommodate the pressing member;
A cap that is electrically connected to external power and is attached to the cover, and is configured to electrically connect the connector and the terminal portion;
In an electric heater having
The pressing member includes a main body portion extending in the stacking direction of the heating elements, a pair of pressing pieces that are bent at both ends of the main body portion and press the heating elements by contacting the pair of stacked frames, respectively. Have
The aforementioned cover and / or the cap, the body portion housing portion that said body portion is accommodated is provided on the inner wall of the body portion housing portion, restraining the swing the upper Symbol pressing member abuts on the main body An electric heater is characterized in that a swinging movement restricting portion is formed.
上記電気式ヒータにおいては、上記揺れ動き規制部が押圧部材の本体部に当接することにより、押圧部材が揺れ動くことが規制されている。そのため、当該電気式ヒータが車両に搭載された後に、エンジンの振動や車両が受けた物理的な衝撃等が電気式ヒータに伝播してわずかに位置ずれが生じたとしても、車両の振動等に伴って、押圧部材がカバーの内壁に繰り返し衝突することが防止される。その結果、異音の発生が抑制されることとなる。 In the electric heater, the swinging movement restricting portion is in contact with the main body portion of the pressing member, so that the pressing member is restricted from swinging. For this reason, even after the electric heater is mounted on the vehicle, even if the engine vibration or physical impact received by the vehicle propagates to the electric heater and a slight displacement occurs, Accordingly, the pressing member is prevented from repeatedly colliding with the inner wall of the cover. As a result, the occurrence of abnormal noise is suppressed.
以上のごとく、本発明によれば、異音の発生が抑制される電気式ヒータを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electric heater in which the generation of abnormal noise is suppressed.
本発明の電気式ヒータは、自動車に使用することができる。 The electric heater of the present invention can be used for automobiles.
(実施例1)
実施例に係る電気式ヒータにつき、図1〜図13を用いて説明する。
本例の電気式ヒータ1は、発熱体10、一対の積層フレーム20、押圧部材30、カバー40、キャップ50を有する。
発熱体10は、発熱素子11、保持具12、電極板13、フィン部材14をそれぞれ複数積層してなる。発熱素子11は、通電により発熱する。保持具12は、発熱素子11を保持する。電極板13は、電力が入力される端子部131を有するとともに該電力を発熱素子11に供給する。フィン部材14は、発熱素子11から発生した熱を放散する放熱フィン141を備えている。
Example 1
The electric heater according to the embodiment will be described with reference to FIGS.
The
The
一対の積層フレーム20は、発熱体10の積層方向Yにおける両端部にそれぞれ配設されている。
押圧部材30は、一対の積層フレーム20を発熱体10に押圧して、発熱体10の積層状態を維持させている。
カバー40は、端子部131を覆うとともに、押圧部材30を収納するように発熱体10に取り付けられている。
キャップ50は、外部電力と電気的に接続されるコネクタ51を有するとともに、カバー40に取り付けられて、コネクタ51と端子部131とが電気的に接続されるように構成されて、端子部131をコネクタ51内に収容されて保持されるように構成されている。
The pair of laminated
The pressing
The
The
そして、押圧部材30は、本体部31と一対の押圧片32とを有する。本体部31は、発熱体10の積層方向Yに延びている。一対の押圧片32は、本体部31の両端に屈曲形成されて、一対の積層フレーム20にそれぞれ当接して発熱体10を押圧している。
さらに、カバー40及び/又はキャップ50には、本体部31に当接して、押圧部材30が揺れ動くのを規制する揺れ動き規制部60が形成されている。
The pressing
Further, the
以下、本例の電気式ヒータ1について、詳述する。
図1及び図2に示すように、発熱体10は、発熱素子11と、保持具12と、電極板13と、フィン部材13とを一組として、積層方向Yに5つ積層されて形成されている。そして、発熱体10は積層方向Y及び厚さ方向Zに直交する幅方向Xに延びる平板状に形成されている。
Hereinafter, the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
発熱素子11として、本例では、温度が上昇すると抵抗が増加するPTC(Positive Temperature Coefficient)特性を示すPTCサーミスタ素子(以下、PTC素子という)を使用している。PTC素子は、通電により、特定の温度以上になると急激に電気抵抗が増大して自己発熱する性質を有している。そして、発熱温度が補綴の温度を超えると電気抵抗が過剰に高くなって電流がほとんど流れなくなる性質を有している。そのため、発熱素子11として、PTC素子を使用することにより、電気式ヒータ1を効率的に発熱させることができるとともに、電気式ヒータの過度な発熱を防止することができる。
In this example, a PTC thermistor element (hereinafter referred to as a PTC element) having a PTC (Positive Temperature Coefficient) characteristic that increases in resistance as the temperature rises is used as the
図1及び図2に示すように、発熱素子11は、保持具12に埋設されて保持されている。本例では、各保持具12において、それぞれ2個の発熱素子11が、所定間隔をおいて幅方向Xに配列している。そして、図2に示すように、電極板13は、端子部131が、幅方向Xの一方側X1に位置するように配設されている。端子部131は、一方側X1に突出している。電極板13の上にはフィン部材14は接着されている。なお、本例では、積層方向Yにおいて最も下方に位置する保持具12には、発熱素子11が埋設されていない。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図2に示すように、発熱体10の積層方向Yの端部にはそれぞれ積層フレーム20が配設されている。一対の積層フレーム20はいずれもステンレス製であって、発熱体10の端面に接して幅方向Xに延びる長板状の横板21と、横板21の厚さ方向端部において積層方向Yに立設されて幅方向Xに延びて互いに対向するとからなる。そして、図9に示すように、一対の積層フレーム20はいずれも断面形状がコの字状となっている。
As shown in FIG. 2, a
そして、発熱体10の幅方向Xの両端には、押圧部材30が設けられている。図3(a)に示すように、押圧部材30は、正面から見た形状は略コの字状となっている。図3(b)に示すように、押圧部材30は、積層方向Yに延びるとともにその両端側において厚さ方向Zに向かって傾斜した本体部31と、図3(a)、図3(c)に示すように、本体部31の両端から幅方向Xに向かって屈曲形成された一対の押圧片32とからなる。一対の押圧片32は発熱体10に装着される前の状態では、発熱体10の積層方向Yの長さY1よりも短い距離Y2だけ離隔している。そして、図1に示すように、一対の押圧片32は積層方向Yの長さY1がけ離隔するように弾性変形して、一対の積層フレーム20における一対の立壁部22(図9参照)の間に挿入されて、一対の積層フレーム20における横板21の当接部21aに当接するようにして、発熱体10に取り付けられている。これにより、一対の押圧片32に生じた復元力に基づいて、一対の積層フレーム20を介して発熱体10が積層方向Yに押圧されて、発熱体10の積層状態が維持されている。
And the pressing
そして、図1に示すように、押圧部材30の本体部31は、端子部131とともに、樹脂製のカバー40に収納されている。図4に示すように、カバー40の内側には、発熱体10が貫通可能な貫通部41と、押圧部材30の本体部11を収納する本体部収納部42とが形成されている。本体部収納部42は、カバー40の内壁421と、貫通部41と隣接して形成された底部422と、内壁421に対向するように底部422に立設されるとともに貫通部41と本体部収納部42とを区画する隔壁423とにより囲まれた空間として形成されている。
And as shown in FIG. 1, the main-
カバー40は、図5(a)に示すように、発熱体10における端子部131が突出する側と反対側から端子部131側に向かって、図5(b)に示すように、発熱体10が貫通部41に挿通される。これにより、図5(c)に示すように、端子部131が、カバー40内に位置するとともに、本体部収納部42に押圧部材30の本体部31が収納された状態となる。そして、一対の積層フレーム20の側面に形成された戻り防止爪221が、カバー40における端子部131と反対側の縁部40aに係合して、カバー40が端子部131と反対側に戻ることを防止している。図5(d)に示すように、カバー40に後述のキャップ50が取り付けられる。
As shown in FIG. 5A, the
そして、本例では、図6に示すように、本体部収納部42を形成する隔壁423に、揺れ動き規制部60が形成されている。揺れ動き規制部60は、図4に示すように、隔壁423における積層方向Yの両端近くにそれぞれ形成されている。本例では、図7、図8に示すように、隔壁423には断面矩形の基部61が突出形成されている。そして、揺れ動き規制部60は基部61から、厚さ方向Zに垂直な断面における断面形状が略三角形を成すリブ状に突出形成されている。揺れ動き規制部60の両側面602は、底部422及び隔壁423に近づくにつれて、底部422及び隔壁423に対する傾斜が緩やかになるように湾曲している。そして、揺れ動き規制部60における底部422と反対側の面601は隔壁423から離れるにつれて底部422に近づくように傾斜している。
And in this example, as shown in FIG. 6, the rocking | fluctuation
図8に示すように、揺れ動き規制部60は、内壁421と離隔している。そして、揺れ動き規制部60における積層方向Yの中央位置での、揺れ動き規制部60と内壁421との距離W1は、押圧部材30の本体部31の幅(直径R、図3(a)参照)より若干小さくなっている。なお、内壁421と隔壁423との距離W2は本体部31の幅Rよりも大きくなっている。そのため、図12に示すように、カバー40を発熱体10に取り付けると、揺れ動き規制部60の先端60aが、本体部31により押しつぶされた状態となる。これにより、揺れ動き規制部60が確実に本体部31に当接するとともに、揺れ動き規制部60に対向する内壁421も確実に本体部31に当接することとなる。これにより、揺れ動き規制部60は、図13に示すように、一対の押圧片32と一対の積層フレーム20とにおける一対の当接部21aを通る仮想軸線21b(図1参照)を軸心とする軸回転方向Qに、押圧部材30が回動することを規制している。
As shown in FIG. 8, the swing
上述のように、押圧部材30は、一対の押圧片32を取り付け前の状態から離隔させて、発熱体10に取り付けられている。そのため、発熱体10に取り付けられた状態において、本体部31はその積層方向Yにおける中央部が発熱体10側に膨出するように撓んでいる。これにより、図9に示すように、カバー40の本体収納部42に、押圧部材30が収納された状態において、積層方向Yにおける中央部では、図10に示すように、本体部31は、底部422の底部当接部422aに当接しているが、その他の部分では、例えば図11に示すように、本体部31は、底部422の底部当接部422aに離隔している。
As described above, the pressing
また、本例では、図1、図5(d)に示すように、カバー40には樹脂製のキャップ50が取り付けられている。キャップ50には、外部電力側のコネクタ(図示せず)が接続されて、外部電力と端子部131とを電気的に接続するコネクタ51が形成されている。図1に示すように、キャップ50には、カバー40に形成された係合突起43に係合する係合爪52が形成されている。そして、係合爪52が係合突起43に係合することにより、キャップ50がカバー40に取り付けられている。図5(d)に示すように、キャップ50の内側には、カバー40の内側に形成された本体部収納部42に向かって突出形成されたキャップ突出部53が設けられている。キャップ突出部53は、本体部31から離隔している。しかし、万が一、押圧部材30が大きく位置ずれした場合には、当該キャップ突出部53が本体部31に当接して、本体部収納部42から脱落することを防止している。
In this example, a
次に、本例の電気式ヒータ1における作用効果について、詳述する。
本例の電気式ヒータ1によれば、揺れ動き規制部60が押圧部材30の本体部31に当接することにより、押圧部材30が揺れ動くことが規制されている。そのため、電気式ヒータ1が車両に搭載された後に、エンジンの振動や車両が受けた物理的な衝撃等が電気式ヒータ1に伝播して、押圧部材30又はカバー40にわずかに位置ずれが生じたとしても、車両の振動等に伴って、押圧部材30がカバー40の内壁に繰り返し衝突することが防止される。その結果、異音の発生が抑制されることとなる。
Next, the effect in the
According to the
また、本例では、揺れ動き規制部60は、押圧部材30が、一対の押圧片32と一対の積層フレーム20とにおける一対の当接部21aを通る仮想軸線21bを軸心とする軸回転方向に回動することを規制している。これにより、押圧部材30の揺れ動きが一層防止されて、異音の発生が一層抑制される。
Further, in this example, the swinging
また、本例では、カバー40には、本体部31が収納される本体部収納部42が備えられ、本体部収納部42の内壁421に揺れ動き規制部60が形成されている。これにより、揺れ動き規制部60の形成が容易となる。また、本例では、揺れ動き規制部60は、本体収納部42の積層方向Yの両端側にそれぞれ形成されており、合計2か所に設けられている。そのため、例えば、揺れ動き規制部60を一か所に設ける場合に比べて、押圧部材30の揺れ動きが一層防止されている。これにより、異音の発生が一層抑制される
In this example, the
なお、本例では、隔壁423に揺れ動き規制部60を形成したが、これに替えて、内壁421に揺れ動き規制部60をしてもよい。また、隔壁423と隔壁423に対向する内壁421との両方に揺れ動き規制部60を形成してもよい。例えば、図14に示すように、隔壁423に形成された揺れ動き規制部60に対向する位置における内壁421に揺れ動き規制部65を形成して、揺れ動き規制部60、65が本体部31を軸回転方向Q(図13参照)における第1の方向Q1と第2の方向Q2の両方から挟むように構成されていてもよい。この場合には、カバー40を取り付ける際における、押圧部材30の本体部31とカバー40との接触面積を一層小さくできるため、カバー40を取り付けやすくなり、組み付け作業性が向上する。
In this example, the swinging
なお、本例では、揺れ動き規制部60は、厚さ方向Zに垂直な断面における断面形状が略三角形を成すリブ状に突出形成されているが、これに替えて、当該断面形状が台形を成すリブ状に突出形成してもよいし、半球状に突出形成されていてもよい。また、本例では、揺れ動き規制部60は、隔壁423に設けられた基部61から突出形成されているが、基部61を設けずに、隔壁423に直接突出形成されていることとしてもよい。
In this example, the swinging
以上のごとく、本例によれば、異音の発生が抑制される電気式ヒータ1を提供することができる。
As described above, according to this example, it is possible to provide the
(実施例2)
本例の電気式ヒータ1では、図15に示すように、カバー40及びキャップ50に、押圧部材30の本体部31を収納する本体部収納部420が備えられている。具体的には、本体部収納部420は、カバー40の内壁に形成された第1凹部421と、キャップ50の内壁に形成された第2凹部521とによって、囲まれた空間として形成されている。そして、第1凹部421の壁面には揺れ動き規制部611が突出形成され、第2凹部521の壁面には揺れ動き規制部612が突出形成されている。
(Example 2)
In the
図15に示すように、揺れ動き規制部611、612はいずれも、実施例1における揺れ動き規制部60(図10参照)と同様の形状である。そして、揺れ動き規制部611、612は互いに連続するように、積層方向Yにおいて同じ位置に形成されている。なお、実施例1と同等の構成部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。そして、本例の電気式ヒータ1によっても、実施例1の場合と同等の作用効果を奏する。
As shown in FIG. 15, the swinging
なお、変形例として、キャップ50に、押圧部材30の本体部31を収納する本体部収納部420が備えられるようにしてもよい。具体的には、図16に示すように、当該変形例では、カバー40には第1凹部421(図15参照)が形成されておらず、キャップ50の内壁に第3凹部523が形成されている。そして、当該第3凹部523によって本体部収納部420が形成されており、第3凹部523の壁面に揺れ動き規制部620が突出形成されている。この場合にも実施例1の場合と同等の作用効果を奏する。
As a modification, the
1 電気式ヒータ
10 発熱体
11 発熱素子
12 保持具
13 電極板
14 フィン部材
20 積層フレーム
30 押圧部材
31 本体部
32 押圧片
40 カバー
42、420 本体部収納部
50 キャップ
60、65、611、612、620 揺れ動き規制部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
該発熱体(10)の積層方向における両端部にそれぞれ配設された一対の積層フレーム(20)と、
該一対の積層フレーム(20)を上記発熱体(10)に押圧して、該発熱体(10)の積層状態を維持させる押圧部材(30)と、
上記端子部(131)を覆うとともに、上記押圧部材(30)を収納するように上記発熱体(10)に取り付けられるカバー(40)と、
外部電力と電気的に接続されるコネクタ(51)を有するとともに、上記カバー(40)に取り付けられて、上記コネクタ(51)と上記端子部(131)とが電気的に接続されるように構成されたキャップ(50)と、
を有する電気式ヒータ(1)において、
上記押圧部材(30)は、上記発熱体(10)の積層方向に延びる本体部(31)と、該本体部(31)の両端に屈曲形成されて、上記一対の積層フレーム(20)にそれぞれ当接して上記発熱体(10)を押圧する一対の押圧片(32)と、を有し、
上記カバー(40)及び/又は上記キャップ(50)には、上記本体部(31)が収納される本体部収納部(42、420)が備えられ、該本体部収納部(42、420)の内壁に、上記本体部(31)に当接して上記押圧部材(30)が揺れ動くのを規制する揺れ動き規制部(60、65、611、612、620)が形成されていることを特徴とする電気式ヒータ(1)。 A heating element (11) that generates heat when energized, a holder (12) that holds the heating element (11), and a terminal portion (131) to which electric power is input, and the electric power to the heating element (11). A heating element (10) formed by laminating a plurality of electrode members (13) to be supplied and a fin member (14) provided with heat radiation fins (141) that dissipate heat generated from the heating element (11). ,
A pair of laminated frames (20) respectively disposed at both ends in the laminating direction of the heating element (10);
A pressing member (30) for pressing the pair of laminated frames (20) against the heating element (10) to maintain the laminated state of the heating element (10);
A cover (40) that covers the terminal portion (131) and is attached to the heating element (10) so as to accommodate the pressing member (30);
It has a connector (51) that is electrically connected to external power and is attached to the cover (40) so that the connector (51) and the terminal portion (131) are electrically connected. A cap (50),
In the electric heater (1) having
The pressing member (30) is formed to be bent at both ends of the main body (31) extending in the stacking direction of the heating element (10) and the main body (31), and is respectively formed on the pair of stacked frames (20). A pair of pressing pieces (32) that contact and press the heating element (10),
The cover (40) and / or the cap (50 ) is provided with a main body storage section (42, 420) for storing the main body section (31), and the main body storage section (42, 420). the inner wall, characterized in that the body portion (31) for restricting the upper Symbol pressing member (30) swings to contact with the oscillatory movement restricting portion (60,65,611,612,620) is formed Electric heater (1).
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