JP7321764B2

JP7321764B2 - ブロワ装置

Info

Publication number: JP7321764B2
Application number: JP2019092161A
Authority: JP
Inventors: 和彦藤田; 修平金原; 聖也吉留; 英明合田; 誠日高
Original assignee: Toyota Motor Corp; MinebeaMitsumi Inc
Current assignee: Toyota Motor Corp; MinebeaMitsumi Inc
Priority date: 2019-05-15
Filing date: 2019-05-15
Publication date: 2023-08-07
Anticipated expiration: 2039-05-15
Also published as: JP2020186689A; US20200362882A1; US11193501B2

Description

本発明はブロワ装置に関し、特に遠心ファンを用いたブロワ装置に関する。

遠心ファンを用いたブロワ装置は、家電機器、ＯＡ機器、産業機器の冷却、換気、空調や、車両用機器、などに広く用いられている。ブロワ装置を筐体等に固定する構造として、特許文献１に記載された構造がある。特許文献１の構造では、ブロアケースに一体成型された固定取付足を用いて、ブロアケースの取り付け対象への固定が行われる。

特開２０１３－１０４３６５号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたブロア装置は、固定取付足がブロアケースに一体に形成されているため、例えば、ブロア側の固定位置を変更する場合に、ブロア下ケース成形用金型を変更する必要がある。これは、異なる複数の金型を用意する必要があり高コストとなる。

このような背景において、本発明は、ブロワ装置の固定位置の変更が容易で大幅なコストの増加を抑えたブロワ装置の提供を目的とする。

本発明は、ケースの外周面に形成した長尺のレール状の突起に固定取付足を形成したフランジを取り付け、前記フランジに抜け止めブロックを装着して前記フランジを前記ケースに固定したブロワ装置であって、前記抜け止めブロックは、第１ブロックと、第２ブロックと、前記第１ブロックと前記第２ブロックとを連結し、前記第１ブロックおよび前記第２ブロックよりも幅が小さい連結部を有し、前記第１ブロックと前記第２ブロックとは各々抜け止め脚部と係止脚部を備え、前記抜け止め脚部の前記レール状の突起の一方の端面側を向く面には前記端面側に突出する突起部が形成され、該突起部の両側には前記端面側に突出するリブが形成されているブロワ装置である。

本発明において、前記突起部の前記端面側を向く方向の寸法より、前記リブの前記端面側へ向く方向の寸法が大きい態様が挙げられる。また、本発明において、前記フランジには、前記抜け止め脚部が挿入される開口が形成され、前記開口には、前記抜け止め脚部の前記突起部と前記リブが挿入され、前記挿入の方向における前記リブの長さは、該方向における前記突起部の長さよりも短く、前記リブが延在していない部分で前記突起部が前記レール状の突起の前記端面に接触している態様が挙げられる。

本発明によれば、ブロワ装置の固定位置の変更が容易で大幅なコストの増加を抑えたブロワ装置が得られる。

実施形態の斜視図である。ブロワ装置ケースへの固定取付足の結合状態を示す斜視断面図である。ブロワ装置ケースへの固定取付足の結合状態を示す断面図である。ブロワ装置ケースに固定した固定取付足に抜け止めブロックを装着した状態を示す斜視図である。図１に示す抜け止めブロックの斜視図である。図１に示す抜け止めブロックの斜視図である。

（構造）
まず、ブロワ装置について説明する。図１には、ブロワ装置１００が示されている。ブロワ装置１００の内部構造や動作形態は、通常のブロワ装置と同じである。以下の説明において、軸方向とは、ブロワ装置１００内部の図示しない遠心ファンのインペラの回転軸の方向であり、図のＺ軸方向のことである。上とは、下ケーシング１０２から上ケーシング１０１を見た方向（Ｚ軸正の方向）であり、下とはその反対の方向のことである。

ブロワ装置１００は、上ケーシグ１０１と下ケーシング１０２により構成されるケーシグ１０３を備えている。上ケーシグ１０１と下ケーシング１０２は、樹脂を材料とした射出成型法により製造されている。ケーシング１０３の内側に遠心ファンが納められている。

下ケーシング１０２の上端側には係止部（爪部）１０２ａが周方向に複数個所、形成されている。またそれに対応する上ケーシング１０１の下端側には、前記係止部（爪部）１０２ａが軸方向で引っかかる複数の受け部（開口部）が形成されている。

また、下ケーシング１０２の上端の縁の部分には、軸方向に向いた凹部が形成され、上ケーシング１０１の下端の縁の部分には、上記凹部と噛み合う凸部が形成されている。これら凹部と凸部を嵌合させ、更に上記係止部１０２ａを上ケーシング１０１にひっかけて係止させることで、上ケーシング１０１と下ケーシング１０２が結合される。図２には、この凹凸の噛み合いによる嵌合構造１１２が示されている。そして、上ケーシング１０１と下ケーシング１０２が結合した状態は、機械的固定部材であるスナップフィット１０４を用いて固定化されている。

上ケーシング１０１には、軸方向に開口した吸込口１０５が設けられている。ケーシング１０３の内側には、図では見えていない遠心ファンのインペラが収められている。ブロワ装置１００は、Ｚ軸を回転軸の方向とするインペラを駆動するモータを備えている。インペラが回転することで、吸込口１０５から空気が吸い込まれる。

ケーシング１０３の内側には、渦巻き型の流路が形成されており、この流路の終端部分に吹出口１０６が形成されている。ファンの回転に従って吸気口１０５から吸い込まれた空気は、ファンの内側から径外側の方向に吹き出され、上記渦巻き型の流路を搬送され、吹出口１０６から吹出される。

下ケーシング１０２は円筒形状を有し、その外周には、ガイドレール部１０７が設けられている。ガイドレール部１０７は、断面が突起形状を有し、軸方向に延在した２つのレール１０８と１０９を有している。符号１１０，１１１は、ガイドレール部１０７と同様な構造を有する他のガイドレール部である。同様なガイドレール部は、図１に示す状態の背面側にも複数が設けられている。ガイドレール部１０７を構成する２条のレール１０８，１０９は同じ構造であり、下ケーシング１０２の外周面上に軸方向に延在する状態で、間隔をおいて平行に配置されている。

図３には、軸方向（Ｚ軸の方向）から見た、レール１０８，１０９の断面が示されている。レール１０８，１０９は、延在方向から見て突起状の構造を有し、縦につぶれた略Ｔ型の形状を有している。図１に示すように、レール１０９はその延在方向において下端１０９ａと上端１０９ｂを有している。同様に、レール１０８はその延在方向において下端１０８ａと上端１０８ｂを有している。

ガイドレール部１０７を利用して固定取付足２００が下ケーシング１０２に固定される。固定取付足２００は、フランジ２０１、ボルト等の締結部材を挿通するための貫通孔２０２ａが形成された固定部２０２を備えている。

フランジ２０１には、レール１０８，１０９と噛み合う２本の溝２０３，２０４が形成されている。溝２０３，２０４のそれぞれは、レール１０８，１０９と噛み合う形状を有し、軸方向に延在している。

図３に示すように、レール１０８，１０９は略Ｔ字型の断面形状を有し、溝２０３，２０４はこの略Ｔ字型の形状を受容する形状を有している。そのため、溝２０３にレール１０８を軸方向で噛み合わせて嵌合させ、溝２０４にレール１０９を軸方向で噛み合わせて嵌合させると、固定取付足２００は、下ケーシング１０２に対して、軸方向（Ｚ軸方向）に摺動可能であるが、それ以外の方向への移動は規制され、移動できない状態となる。

例えば、ケーシング１０３（ブロワ装置１００）のガイドレール部１０７に固定取付足２００を取り付ける場合を説明する。この場合、Ｚ軸負の方向から、固定取付足２００（フランジ２０１）の溝２０３をレール１０８に，溝２０４をレール１０９に噛み合わせ、そのまま固定取付足２００をＺ軸正方向（軸方向）にスライドさせる。

フランジ２０１の下端部分には、軸方向に直交する方向に延在する係止部２０１ａが設けられている。溝２０３，２０４がレール１０８，１０９に噛み合った状態で固定取付足２００をＺ軸正方向（軸方向）にスライドさせて行くと、最終的に係止部２０１ａがレール１０８の下端１０８ａおよびレール１０９の下端１０９ａに接触し、それ以上固定取付足２００をＺ軸正方向に押し込めなくなる。こうして、固定取付足２００のガイドレール部１０７（ケーシング１０３）への位置決めが行なわれる。

この状態では、逆方向（Ｚ軸負の方向）に固定取付足２００がスライド可能であるので、抜け止めブロック２０５を用いて、固定取付足２００が軸方向に動かないようにする。これにより、固定取付足２００がケーシング１０３（ガイドレール部１０７）に固定される。

図４，５，６に抜け止めブロック２０５を示す。抜け止めブロック２０５は、樹脂の射出成型によって一体成形され、第１ブロック２１０と第２ブロック２２０が連結部２３０によって結合した構造を有している。連結部２３０は、第１ブロック２１０と第２ブロック２２０とを結ぶ線の方向で考えた場合の幅の寸法（第１ブロック２１０と第２ブロック２２０とを結ぶ線に直交する方向における寸法）Ｗ_１を、同様の方向で考えた第１ブロック２１０と第２ブロック２２０の幅Ｗ_２よりも小さくしている。

第１ブロック２１０は、抜け止め脚部２１１と係止脚部２１２を備えている。第２ブロック２２０は、抜け止め脚部２２１と係止脚部２２２を備えている。抜け止め脚部２１１の係止脚部２１２と反対の側の側面には、円弧状に盛り上がった突起部２１３が設けられている。突起部２１３は、抜け止めブロック２０５がフランジ２０１に装着された状態で考えて、レール１０８がある方向（Ｚ軸負の方向）に突出している。突起部２１３の両側には一対のリブ２１４が形成されている。リブ２１４の高さ（抜け止め脚部２１１から離れる方向における寸法）は、突起部２１３の盛り上がりの高さよりも大きい。また、係止脚部２１２の先端には爪部２１２ａが形成されている。

抜け止め脚部２２１の係止脚部２２２と反対の側の側面には、突起部２１３と同様に円弧状に盛り上がった突起部２２３が設けられている。突起部２２３の両側には一対のリブ２１５が形成されている。リブ２１５の高さ（抜け止め脚部２２１から離れる方向における寸法）は、突起部２２３の盛り上がりの高さよりも大きい。また、係止脚部２２２の先端には爪部２２２ａが形成されている。

固定取付足２００のフランジ２０１には、４箇所の開口２０６，２０７，２０８，２０９が形成されている。これらの開口は貫通孔である。開口２０６，２０７に、抜け止めブロック２０５の抜け止め脚部２１１，２２１が挿入され、開口２０８，２０９に係止脚部２１２，２２２が挿入されることで、固定取付足２００に抜け止めブロック２０５が装着される。

例えば、固定取付足２００をガイドレール部１０７に固定する場合を説明する。この場合、固定取付足２００をガイドレール部１０７に装着した状態で、固定取付足２００に抜け止めブロック２０５を装着する。

ここで、開口２０６に抜け止め脚部２１１が挿入され、同時にリブ２１４も開口２０６に挿入される。また、開口２０７に抜け止め脚部２２１が挿入され、同時にリブ２１５も開口２０７に挿入される。また、係止脚部２１２が開口２０８に挿入され、係止脚部２２２が開口２０９に挿入される。

この状態において、抜け止め脚部２１１，２２１は、開口２０６，２０７を貫通し、その先端はフランジ２０１の裏側に突出する。この部分において、突起部２１３がレール１０８の上端１０８ｂに接触し、突起部２２３がレール１０９の上端１０９ｂに接触する。これにより、固定取付足２００は、ガイドレール部１０７上でＺ軸負の方向に移動できなくなる。

固定取付足２００は、係止部２０１ａがレール１０８の下端１０８ａとレール１０９の下端１０９ａに軸方向で接触（図２参照）しており、ガイドレール部１０７上でＺ軸正の方向に移動できない。また、図３の嵌合構造により、抜け止めブロック２０５がない状態において、固定取付足２００は下ケーシング１０２に対してＺ軸方向以外に動けない。よって、上記の様に抜け止めブロック２０５を装着することで、固定取付足２００がガイドレール部１０７（ケーシング１０３）に動かないように固定される。

他方で、係止脚部２１２が開口２０８に挿入され、開口２０８奥側の縁に爪部２１２ａが引っかかって係合する。また、係止脚部２２２が開口２０９に挿入され、開口２０９奥側の縁に爪部２２２ａが引っかかって係合する。これにより、係止脚部２１２，２２２が開口２０８，２０９から抜けなくなり、抜け止めブロック２０５が固定取付足２００に固定される。

図１の例では、固定取付足２００の他に固定取付足３００がガイドレール部１１０に固定される。固定取付足３００のケーシング１０３への固定構造は、固定取付足２００の場合と同じである。また、抜け止めブロック２０５と同様な構造の抜け止めブロック４００により、固定取付足３００がケーシング１０３に対して動かないようにする点も固定取付足２００の場合と同じである。

図１の場合、固定取付足２００の貫通孔２０２ａと固定取付足３００の貫通孔３０１ａ，３０２ａを用いてボルトにより対象物（冷却対象を収納した筐体等）へのブロワ装置１００の固定が行われる。

固定取付足２００および固定取付足３００のケーシング１０３への固定を他のガイドレール部に行うこともできる。固定取付足のいずれのガイドレール部への固定の構造は、全て同じである。また、抜け止めブロックを共通化し、固定取付足の形状として、図示する以外のものを用意し、必要に応じて、適宜組み合わせて利用することもできる。

以上の構造によれば、ブロワ装置のケーシングの形状の変更を必要とせず、固定取付足の固定位置について多用なバリエーションに対応できる。また固定取付足の形状が異なる場合でも、その形状に応じた固定取付足を用意するだけで対応できる。

（特徴）
下ケーシング１０２の外周面に形成したガイドレール部１１０、固定取付足２００および抜け止めブロック２０５は、樹脂の射出成型で成形されるため、寸法精度をあまり追求できない。このため、抜け止めブロック２０５の第１ブロック２１０と第２ブロック２２０の各々の抜け止め脚部２１１，２２１の側面に形成した円弧状の突起部２１３，２２３を、固定御取付足２００の開口（貫通孔）２０６，２０７に挿入（圧入）してレール１０８，１０９の上端１０８ｂ、１０９ｂに圧接させる時、左右の抜け止め脚部２１１，２２１の寸法がばらついた時、連結部２３０を有していない（連結部２３０がない状態）場合、抜け止めブロック２０５が弾性変形し難く、抜け止めブロック２０５の装着が難しくなったり、無理に挿入して抜け止め脚部２１１，２２１の根元に応力集中が生じて部品が破損する虞がある。

これに対して、本実施形態では、第１ブロック２１０と第２ブロック２２０とを連結する幅の寸法の小さい連結部２３０を形成している。こうすることで、第１ブロック２１０と第２ブロック２２０各々の抜け止め脚部２１１，２２１の側面に形成した円弧状の突起部２１３，２２３を、レール１０８，１０９の上端１０８ｂ、１０９ｂに圧接させる際、連結部２３０が僅かに弾性変形することが可能で、それによって、第１ブロック２１０と第２ブロック２２０それぞれの動きの自由度が高くなる。これにより、抜け止めブロック２０５の固定取付足２００への装着が容易になり、高い作業性が得られる。また、連結部２３０が僅かに弾性変形することで、ガタがない状態で抜け止めブロック２０５が固定取付足２００に固定される。

さらに、第１ブロック２１０と第２ブロック２２０各々の抜け止め脚部２１１，２２１の側面に形成した円弧状の突起部２１３，２２３の両側面にはリブ２１４，２１５が形成されている。抜け止めブロック２０５の係止脚部２１２，２２２を固定取付足２００の開口(貫通孔)２０８，２０９に挿入する際、係止脚部２１２，２２２の先端の爪部２１２ａ，２２２ａが固定取付足２００に接触することで、抜け止めブロック２０５が傾き、抜け止めブロック２０５の開口２０６～２０８への圧入が難しい場合がある。

これに対して、リブ２１４，２１５が形成されていると、上記の爪部２１２ａ，２２２の固定取付足２００への接触が生じても、リブ２１４，２１５によって抜け止めブロック２０５の傾きが抑制され、抜け止めブロック２０５の開口２０６～２０９への圧入作業が容易になる。

また、円弧状の突起部２１３，２２３の両側に形成したリブ２１４，２１５は、円弧状の突起部２１３，２２３よりも、高さ（盛り上がり寸法）を高くしている。このため、抜け止めブロック２０５が傾こうとした際、リブ２１４，２１５が開口（貫通孔）２０６，２０７の内面に当接することで、上記の傾きが抑制される。

また、リブ２１４，２１５は、円弧状の突起部２１３，２２３よりも、抜け止めブロック２０５の装着の方向（抜け止め脚部２１１，２２１を開口２０６，２０７に挿入する方向）における長さを短くしている。このため、リブ２１４，２１５が延在していない部分で突起部２１３，２２３がレール１０８，１０９の上端１０８ｂ，１０９ｂに接触し、リブ２１４，２１５はレール１０８，１０９の上端１０８ｂ，１０９ｂに圧接しない。

仮に、リブ２１４，２１５の長さが突起部２１３，２２３と同じであると、リブ２１４とレール１０８の上端１０８ｂとの干渉、およびリブ２１５とレール１０９の上端１０９ｂとの干渉が生じる可能性が生じる。これは、上述した抜け止めブロック２０５の弾性変形が生じる可能性があるからである。上記の干渉が生じると、抜け止めブロック２０５６のフランジ２０１への装着が困難となる。

この問題は、リブ２１４，２１５の長さを突起部２１３，２２３の長さより短くし、リブ２１４，２１５が延在していない部分で突起部２１３，２２３がレール１０８，１０９の上端１０８ｂ，１０９ｂに接触するようにすることで避けることができる。

また、図６に示すように、抜け止めブロック２０５には複数の凹部２０５ａ，２０５ｂが形成されている。この凹部２０５ａ，２０５ｂは肉盗みとして作用し、抜け止めブロック２０５の樹脂成形の際のヒケ対策であると共に、抜け止めブロック２０５の軽量化を図っている。なお、凹部の形状は図面の形状に制約されない。

本実施形態において、フランジ２０１には、レール１０８，１０９と噛み合う溝２０３，２０４が形成され、フランジ２０１には、レール１０８，１０９の下端１０８ａ，１０９ａに接触する係止部２０１ａが設けられ、係止部２０１ａがレール１０８，１０９の下端１０８ａ，１０９ａに接触し、抜け止めブロック２０５の突起部２１３，２２３がレール１０８，１０９の上端１０８ｂ，１０９ｂに接触することで、ケーシング１０３の外周面にフランジ２０１が固定されている。固定取付足２００と同様に固定取付足３００も確実にケーシング１０３に固定される。

この構造によれば、フランジ２０１がレール１０８，１０９の両端に係止され、フランジ２０１が軸方向で移動できない状態となって、固定取付足２００が確実にケーシング１０３に固定される。

１００…ブロワ装置、１０１上ケーシング、１０２…下ケーシング、１０２ａ…係止部、１０３…ケーシング、１０４…スナップフィット、１０５…吸気口、１０６…吹出口、１０７…ガイドレール部、１０８…レール、１０８ａ…下端、１０８ｂ…上端、１０９…レール、１０９ａ…下端、１０９ｂ…上端、１１０…ガイドレール部、１１１…ガイドレール部、１１２…凹凸の嵌め合いによる嵌合構造、２００…固定取付足、２０１…フランジ、２０１ａ…係止部、２０２…固定部、２０２ａ…貫通孔、２０３…溝、２０４…溝、２０５…抜け止めブロック、２０５ａ…凹部、２０５ｂ…凹部、２０６…開口、２０７…開口、２０８…開口、２０９…開口、２１０…第１ブロック、２１１…抜け止め脚部、２１２…係止脚部、２１２ａ…爪部、２１３…突起部、２１４…リブ、２１５…リブ、２２０…第１ブロック、２２１…抜け止め脚部、２２２…係止脚部、２２２ａ…爪部、２２３…突起部、２３０…連結部、３００…固定取付足、３０１ａ…貫通孔、３０２ａ…貫通孔、４００…抜け止めブロック。

Claims

ケースの外周面に形成した長尺のレール状の突起に固定取付足を形成したフランジを取り付け、前記フランジに抜け止めブロックを装着して前記フランジを前記ケースに固定したブロワ装置であって、
前記抜け止めブロックは、第１ブロックと、第２ブロックと、前記第１ブロックと前記第２ブロックとを連結し、前記第１ブロックおよび前記第２ブロックよりも幅が小さい連結部を有し、
前記第１ブロックと前記第２ブロックとは各々抜け止め脚部と係止脚部を備え、
前記抜け止め脚部の前記レール状の突起の一方の端面側を向く面には前記端面側に突出する突起部が形成され、該突起部の両側には前記端面側に突出するリブが形成されているブロワ装置。
前記突起部の前記端面側を向く方向の寸法より、前記リブの前記端面側へ向く方向の寸法が大きい請求項１に記載のブロワ装置。
前記フランジには、前記抜け止め脚部が挿入される開口が形成され、
前記開口には、前記抜け止め脚部の前記突起部と前記リブが挿入され、
前記挿入の方向における前記リブの長さは、該方向における前記突起部の長さよりも短く、
前記リブが延在していない部分で前記突起部が前記レール状の突起の前記端面に接触している請求項１または２に記載のブロワ装置。