CN101542127B - 送风机的叶轮的凸台结构以及具有该凸台结构的送风机的叶轮 - Google Patents

送风机的叶轮的凸台结构以及具有该凸台结构的送风机的叶轮 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够提高叶轮的强度的送风机的叶轮的凸台结构以及具有该凸台结构的送风机的叶轮。凸台结构(1)用于枢轴安装驱动送风机的叶轮(100)旋转的电动机(105)的旋转轴(106)，该凸台结构(1)具备：轮毂(10)，其具有沿着旋转轴的轴向方向延伸的筒状部(12)；防振部件(20)，其从径向两侧夹着筒状部(12)；第一凸台(31)，其支承防振部件(20)中的与筒状部(12)的径向一侧接触的部分并用于枢轴安装旋转轴(106)；以及第二凸台(32)，其支承防振部件(20)中的与筒状部(12)的径向另一侧接触的部分，并与第一凸台(31)一体旋转。

Description

送风机的叶轮的凸台结构以及具有该凸台结构的送风机的叶轮
技术领域
本发明涉及送风机的叶轮的凸台结构以及具有该凸台结构的送风机的叶轮，特别是涉及用于枢轴安装驱动送风机的叶轮旋转的电动机的旋转轴的凸台结构以及具有该凸台结构的叶轮。
背景技术
以往，存在下述的送风机的叶轮的凸台结构：以降低来自电动机的振动为主要目的，送风机的叶轮的轮毂经由利用橡胶材料等形成的防振部件紧固在凸台的外周部上，在所述凸台上枢轴安装着驱动叶轮旋转的电动机的旋转轴(例如参照特许文献1)。
特许文献1：2003-269382号公报
但是，在轮毂经由防振部件紧固在凸台的外周部上的凸台结构中，虽然降低来自电动机的振动的效果高，但是当由于叶轮的不平衡等而对防振部件施加外力时，防振部件产生变形，由此，外力进一步变大，结果，产生叶轮的振动和噪音变大的问题。特别是对于防振部件的半径方向的变形，会增大叶轮的半径方向的振动，且会牵涉到叶轮的强度降低，因此期望能够尽量抑制防振部件的半径方向的变形。
发明内容
本发明的课题在于，提供能够提高叶轮的强度的送风机的叶轮的凸台结构以及具有该凸台结构的送风机的叶轮。
本发明第一方面所涉及的凸台结构用于枢轴安装电动机的旋转轴，该电动机驱动送风机的叶轮旋转，其中，所述凸台结构具备：轮毂，其具有沿着旋转轴的轴向方向延伸的筒状部；防振部件，其从径向两侧夹着筒状部；第一凸台，其支承防振部件中的与筒状部的径向一侧接触的部分，并用于枢轴安装旋转轴；以及第二凸台，其支承防振部件中的与筒状部的径向另一侧接触的部分，并与第一凸台一体旋转。另外，作为防振部件的材质，使用橡胶材料等弹性材料。
在该凸台结构中，由于轮毂的筒状部的径向两侧与防振部件接触、并且防振部件由第一凸台和第二凸台从径向两侧夹着，因此，例如与以往的轮毂仅经由防振部件紧固在凸台的外周部上的凸台结构相比，防振部件相对于外力在径向的变位量变成大约一半。
由此，在该凸台结构中，能够缩小防振部件相对于外力朝径向的变形，能够提高作为叶轮的强度。
对于本发明第二方面所涉及的凸台结构，在本发明第一方面所涉及的凸台结构中，第二凸台与第一凸台一体成形。
在该凸台结构中，第一凸台和第二凸台一体成形，因此能够减少构成凸台结构的部件数量。
对于本发明第三方面所涉及的凸台结构，在本发明第一方面或者第二方面所涉及的凸台结构中，第一凸台和第二凸台形成收纳防振部件的空间。
在该凸台结构中，由于第一凸台和第二凸台形成收纳防振部件的空间，因此，例如在防振部件由橡胶材料形成的情况下，在将轮毂的筒状部配置在该空间的预定位置的状态下，能够注入或者填充橡胶材料而硫化成形，在防振部件由具有弹性的树脂材料形成的情况下，在将轮毂的筒状部配置在该空间的预定位置的状态下，能够注入或者填充树脂材料而嵌入成形。
这样，在该凸台结构中，能够将构成防振部件的材料注入或者填充到第一凸台和第二凸台所形成的空间中，将防振部件与第一凸台、第二凸台以及轮毂一体成形，因此制造容易。
对于本发明第四方面所涉及的凸台结构，在本发明第三方面所涉及的凸台结构中，在第一凸台和/或第二凸台上形成有使收纳防振部件的空间和外部连通的开口。
在该凸台结构中，由于形成有使收纳防振部件的空间和外部连通的开口，因此在将防振部件与第一凸台、第二凸台以及轮毂一体成形时，能够从外部将构成防振部件的材料注入或者填充在空间中，因此制造更加容易。
本发明第五方面所涉及的送风机的叶轮具备：本发明第一方面～第四方面中的任一方面所述的凸台结构；以及叶轮主体，其与轮毂成为一体或者固定在轮毂上。
在该送风机的叶轮中，由于具有下述凸台结构：轮毂的筒状部的径向两侧与防振部件接触、并且防振部件由第一凸台和第二凸台从径向两侧夹着，因此能够减小防振部件相对于外力朝径向的变形，能够提高作为叶轮的强度。
附图说明
图1是具有本发明的一个实施方式所涉及的凸台结构的送风机的叶轮的径向剖视图。
图2是仅将图1的凸台结构放大的图。
图3是对将防振部件与第一凸台、第二凸台以及轮毂一体成形的情况进行说明的图。
图4是示出变形例1所涉及的凸台结构的图，是与图2对应的图。
图5是对将变形例1所涉及的防振部件与第一凸台、第二凸台以及轮毂一体成形的情况进行说明的图。
图6是示出变形例2所涉及的凸台结构的图，是与图2对应的图。
图7是示出变形例2所涉及的凸台结构的图，是与图4对应的图。
符号说明
1：凸台结构；10：轮毂；12：筒状部；20：防振部件；30a、30b：开口；31：第一凸台；32：第二凸台；100：叶轮；101：叶轮主体；105：电动机；106：旋转轴；S1：空间。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明所涉及的送风机的叶轮的凸台结构以及具有该凸台结构的送风机的叶轮的实施方式进行说明。
(1)送风机的叶轮的凸台结构以及具有该凸台结构的送风机的叶轮的构成
图1中示出具有本发明的一个实施方式所涉及的凸台结构1的送风机的叶轮100的径向剖视图。图2中示出仅将图1的凸台结构1放大的图。
叶轮100是双向吸入式的多叶片送风机的叶轮，主要具有叶轮主体101和凸台结构1。此处，图中的O-O是叶轮100的旋转轴线。对于叶轮主体101，多个叶片103的一端固定在圆板状的端板102的两面的外周部上，这些叶片103的另一端的外周缘由环状的端环104连接。在端板102的中心固定着构成凸台结构1的轮毂10。另外，在本实施方式中，叶轮主体101的端板102固定在轮毂10上，但是并不限于此，叶轮主体101的端板102也可以与轮毂10成为一体。
凸台结构1是用于枢轴安装驱动叶轮100旋转的电动机105的旋转轴106的部件，通过将轮毂10经由防振部件20紧固在凸台30上而构成。
在本实施方式中，轮毂10是金属板制的部件，主要具有环状部11和筒状部12。在本实施方式中，环状部11是环状的部分，其外周端固定在叶轮主体101的端板102的内周部。筒状部12是沿着旋转轴方向延伸的筒状的部分，在本实施方式中，筒状部12从环状部11的内周端朝向旋转轴方向一侧(此处为电动机105侧)延伸。
在本实施方式中，防振部件20由橡胶材料或者具有弹性的树脂材料形成，以从径向两侧夹着筒状部12的至少一部分的方式配置。在本实施方式中，防振部件20具有内筒部21、外筒部22以及延伸部23。内筒部21是与筒状部12的内周面接触的筒状的部分，从筒状部12的旋转轴方向环状部侧(此处为电动机105侧的相反侧)的附近延伸到筒状部12的旋转轴方向环状部侧的相反侧(此处为电动机105侧)。外筒部22是与筒状部12的外周面接触的筒状的部分，从内筒部21的旋转轴方向环状部11侧的相反侧的端部向筒状部12的旋转轴方向环状部11侧折回，并延伸到筒状部12的旋转轴方向环状部11侧的端部。延伸部23是与环状部11的旋转轴方向一侧(此处为电动机105侧)的面接触的环状的部分，从外筒部22的旋转轴方向环状部11侧的端部延伸到比环状部11固定在端板102上的位置靠内周侧的位置。此处，将内筒部21和外筒部22从径向两侧夹着筒状部12的部分的长度设为长度L1。
在本实施方式中，凸台30是金属制的部件，主要具有第一凸台31和第二凸台32。第一凸台31是下述的圆柱状的部分：支承防振部件20中的与筒状部12的径向一侧(此处为径向内周侧)接触的部分(此处为内筒部21)并形成有用于枢轴安装旋转轴106的贯通孔31a。此处，将第一凸台31的旋转轴方向的长度设为长度L2。第二凸台32是下述部分：支承防振部件20中的与筒状部12的径向另一侧(此处为径向外周侧)接触的部分(此处为外筒部22)并与第一凸台31一体地旋转。在本实施方式中，第二凸台32具有环状部32a和筒状部32b，并与第一凸台31一体成形。环状部32a是与防振部件20的内筒部21的旋转轴方向环状部11侧的相反侧的端部以及外筒部22的旋转轴方向环状部11侧的相反侧的端部接触的环状的部分，并从第一凸台31的旋转轴方向大致中央的位置朝向径向外周侧延伸。筒状部32b是与防振部件20的外筒部22的外周面接触的筒状的部分，从环状部32a的径向外周侧端部延伸到与延伸部23的旋转轴方向一侧(此处为电动机105侧)的面接触的位置。进而，凸台30(即第一凸台31和第二凸台32)形成由第一凸台31的外周面、第二凸台32的环状部32a的旋转轴方向另一侧(此处为电动机105侧的相反侧)的面、以及第二凸台32的筒状部32b的内周面所包围的环状的空间S1，在该空间S1中收纳有从径向两侧夹着轮毂10的筒状部12的状态的防振部件20。此处，在设凸台30(即第一凸台31和第二凸台32)中的与防振部件20(此处为内筒部21和外筒部22)从径向两侧夹着轮毂10(此处为筒状部12)的部分对应的部分的长度为L3的情况下，该长度L3以及上述防振部件20从径向两侧夹着轮毂10的部分的长度L1具有长度L2的1/4倍以上的长度。
(2)本实施方式的送风机的叶轮的凸台结构以及具有该凸台结构的送风机的叶轮的特征。
在本实施方式的凸台结构1(对于具有该凸台结构1的送风机的叶轮100也同样)中具有如下的特征。
(A)
在本实施方式的凸台结构1中，轮毂10的筒状部12的径向两侧与防振部件20接触，并且，防振部件20由第一凸台31和第二凸台32从径向两侧夹着，因此例如与以往的轮毂仅经由防振部件紧固在凸台的外周部上的凸台结构相比，防振部件20相对于外力的径向的变位量大约为一半，由此，能够缩小防振部件20相对于外力的朝径向的变形，因此能够提高作为叶轮100的强度。
并且，由于防振部件20从径向两侧夹着轮毂10的部分的长度L1、以及凸台30中的与防振部件20从径向两侧夹着轮毂10的部分对应的部分的长度L3具有凸台30的旋转轴方向的长度L2的1/4倍以上的长度，因此能够充分地确保轮毂10、防振部件20以及凸台30相互接触的面积，能够可靠地得到减小防振部件20相对于外力的朝径向的变形的效果。
另外，轮毂10(此处为环状部11的一部分)经由防振部件20(此处为延伸部23)紧固在凸台30的旋转轴方向另一侧(此处为第二凸台32的筒状部32b的电动机105侧的相反侧)的端部上，因此能够缩小防振部件20朝旋转轴方向(此处为电动机105侧)的变形。
(B)
在本实施方式的凸台结构1中，由于第一凸台31和第二凸台32一体成形，因此能够减少构成凸台结构的部件数量。
(C)
在本实施方式的凸台结构1中，凸台30(即第一凸台31和第二凸台32)形成收纳防振部件20的空间S1，因此，能够以下述方式将防振部件20与凸台30(即第一凸台31和第二凸台32)和轮毂10一体成形。
首先，如图3所示，形成将轮毂10的筒状部12配置在空间S 1的预定位置(即，轮毂10的环状部11与第二凸台32的筒状部32b的电动机105侧的相反侧的端部之间在旋转轴方向上隔开环状的间隙S2、并且轮毂10的筒状部12不与第一凸台31的外周面和第二凸台32的筒状部32b的内周面接触)的状态。进而，例如在利用橡胶材料构成防振部件20的情况下，能够将该橡胶材料注入或者填充在空间S1和间隙S2中而硫化成形。并且，例如在利用具有弹性的树脂材料构成防振部件20的情况下，能够将该树脂材料注入或者填充在空间S1和间隙S2中而嵌入成形。这样，在凸台结构1中，由于能够将构成防振部件20的材料注入或者填充到凸台30(即第一凸台31和第二凸台32)所形成的空间S1和间隙S2中，从而将防振部件20与第一凸台31、第二凸台32以及轮毂10一体成形，因此制造容易。
(D)
在本实施方式的凸台结构1中，在凸台30的旋转轴方向另一侧(此处为电动机105侧的相反侧)的端部(此处为第一凸台31的电动机105侧的相反侧的端部和第二凸台32的筒状部32b的电动机105侧的相反侧的端部的径向之间的部分)形成有环状的开口30a，从而容易将轮毂10的筒状部12配置在空间S1的预定位置，并且，使收纳防振部件20的空间S1和外部连通。这样，在该凸台结构1中，由于形成有使收纳防振部件20的空间S1和外部连通的开口30a，因此，如上所述，在将防振部件20与第一凸台31、第二凸台32以及轮毂10一体成形时，能够通过开口30a从旋转轴方向另一侧(此处为电动机105侧的相反侧)将构成防振部件20的材料注入或者填充在空间S1中，因此制造更加容易。
并且，为了能够从旋转轴方向一侧(此处为电动机105侧)注入或者填充构成防振部件20的材料，除了开口30a之外，例如可以在凸台30的第二凸台32的环状部32a上形成开口30b。由此，能够不使用开口30a而是通过开口30b将构成防振部件20的材料从旋转轴方向一侧(此处为电动机105侧)注入或者填充在空间S1中，或者与开口30a并用来将构成防振部件20的材料注入或者填充在空间S1中。
(3)变形例1
在上述实施方式中，具有下述结构：在凸台30上形成有向旋转轴方向另一侧(此处为电动机105侧的相反侧)开口的空间S1，轮毂10的筒状部12从凸台30的电动机105侧的相反侧插入空间S1中，但是，也可以具有下述结构：在凸台30上形成有向旋转轴方向一侧(此处为电动机105侧)开口的空间S1，轮毂10的筒状部12从凸台30的电动机105侧插入空间S1中。
以下，使用图4和图5对本变形例的凸台结构1进行说明。
凸台结构1通过将轮毂10经由防振部件20紧固在凸台30上而构成。
在本变形例中，轮毂10是金属板制的部件，主要具有环状部11和筒状部12。在本变形例中，环状部11是环状的部分，其外周端固定在叶轮主体101的端板102的内周部。筒状部12是沿着旋转轴方向延伸的筒状的部分，在本变形例中，筒状部12从环状部11的内周端朝向旋转轴方向一侧(此处为电动机105侧的相反侧)延伸。
在本变形例中，防振部件20由橡胶材料或者具有弹性的树脂材料形成，以从径向两侧夹着筒状部12的至少一部分的方式配置。在本变形例中，防振部件20具有内筒部21、外筒部22以及延伸部23。内筒部21是与筒状部12的内周面接触的筒状的部分，从筒状部12的旋转轴方向环状部侧(此处为电动机105侧)附近延伸到筒状部12的旋转轴方向环状部侧的相反侧(此处为电动机105侧的相反侧)。外筒部22是与筒状部12的外周面接触的筒状的部分，从内筒部21的旋转轴方向环状部11侧的相反侧的端部向筒状部12的旋转轴方向环状部11侧折回，并延伸到筒状部12的旋转轴方向环状部11侧的端部。延伸部23是与环状部11的旋转轴方向一侧(此处为电动机105侧的相反侧)的面接触的环状的部分，从外筒部22的旋转轴方向环状部11侧的端部延伸到比环状部11固定在端板102上的位置靠内周侧的位置。此处，设内筒部21和外筒部22从径向两侧夹着筒状部12的部分的长度为长度L1。
在本变形例中，凸台30是金属制的部件，主要具有第一凸台31和第二凸台32。第一凸台31是下述的圆柱状的部分：支承防振部件20中的与筒状部12的径向一侧(此处为径向内周侧)接触的部分(此处为内筒部21)并形成有用于枢轴安装旋转轴106的贯通孔31a。此处，设第一凸台31的旋转轴方向的长度为长度L2。第二凸台32是下述部分：支承防振部件20中的与筒状部12的径向另一侧(此处为径向外周侧)接触的部分(此处为外筒部22)并与第一凸台31一体旋转。在本变形例中，第二凸台32具有环状部32a和筒状部32b，并与第一凸台31一体成形。环状部32a是与防振部件20的内筒部21的旋转轴方向环状部11侧的相反侧的端部以及外筒部22的旋转轴方向环状部11侧的相反侧的端部接触的环状部分，并从第一凸台31的旋转轴方向环状部11侧的相反侧的端部朝向径向外周侧延伸。筒状部32b是与防振部件20的外筒部22的外周面接触的筒状的部分，并从环状部32a的径向外周侧端部延伸到与延伸部23的旋转轴方向一侧(此处为电动机105侧的相反侧)的面接触的位置。进而，凸台30(即第一凸台31和第二凸台32)形成由第一凸台31的外周面、第二凸台32的环状部32a的旋转轴方向另一侧(此处为电动机105侧)的面以及第二凸台32的筒状部32b的内周面所包围的环状的空间S1，在该空间S1中收纳着从径向两侧夹着轮毂10的筒状部12的状态的防振部件20。此处，在设凸台30(即第一凸台31和第二凸台32)中的与防振部件20(此处为内筒部21和外筒部22)从径向两侧夹着轮毂10(此处为筒状部12)的部分对应的部分的长度为L3的情况下，该长度L3以及上述的防振部件20从径向两侧夹着轮毂10的部分的长度L1具有长度L2的1/4倍以上的长度。
并且，在本变形例的凸台结构1中，如图5所示，形成将轮毂10的筒状部12配置在空间S1的预定位置(即，轮毂10的环状部11和第二凸台32的筒状部32b的电动机105侧端部之间在旋转轴方向隔开环状的间隙S2、并且使轮毂10的筒状部12不与第一凸台31的外周面和第二凸台32的内周面接触)的状态，将构成防振部件20的材料注入或者填充在凸台30(即第一凸台31和第二凸台32)所形成的空间S1以及间隙S2中，从而能够将防振部件20与第一凸台31、第二凸台32以及轮毂10一体成形。而且，也可以通过形成于凸台30的旋转轴方向另一侧(此处为电动机105侧)的端部(此处为第一凸台31的电动机105侧的端部和第二凸台32的筒状部32b的电动机105侧的端部的径向之间的部分)的环状的开口30a或形成于凸台30的第二凸台32的环状部32a的开口30b，从旋转轴方向侧注入或者填充构成防振部件20的材料。
在具有这种构成的本变形例的凸台结构1中，与上述的实施方式同样，能够提高作为叶轮100的强度，能够将防振部件20与凸台30(即第一凸台31和第二凸台32)以及轮毂10一体成形。
(4)变形例2
在上述的实施方式以及变形例1中，形成第一凸台31和第二凸台32一体成形的凸台30，但是，如图6和图7所示，第一凸台31和第二凸台32也可以是单独的部件。
在具有这种构成的本变形例的凸台结构1中，除了构成凸台结构的部件数量增加这点之外，与上述的实施方式和变形例1同样，能够提高作为叶轮100的强度，能够将防振部件20与第一凸台31、第二凸台32以及轮毂10一体成形。
(5)其他的实施方式
以上，根据附图对本发明的实施方式及其变形例进行了说明，但是，具体的构成并不限于这些实施方式及其变形例，能够在不脱离发明的主旨的范围内进行变更。
例如，在上述的实施方式及其变形例中，将本发明的凸台结构应用于双向吸入式的多叶片送风机的叶轮，但是，本发明的凸台结构也能够应用于单向吸入式的多叶片送风机、径流式风扇、涡轮风扇、螺旋桨式风扇等各种送风机的叶轮。
产业上的可利用性
如果利用本发明，则可提供能够提高叶轮的强度的送风机的叶轮的凸台结构以及具有该凸台结构的送风机的叶轮。

Claims (5)

1.一种凸台结构(1)，所述凸台结构(1)用于枢轴安装电动机(105)的旋转轴(106)，该电动机(105)驱动送风机的叶轮(100)旋转，其特征在于，
所述凸台结构(1)具备：
轮毂(10)，其具有沿着所述旋转轴的轴向方向延伸的筒状部(12)；
防振部件(20)，其从径向两侧夹着所述筒状部；
第一凸台(31)，其支承所述防振部件中的与所述筒状部的径向一侧接触的部分，并用于枢轴安装所述旋转轴；以及
第二凸台(32)，其支承所述防振部件中的与所述筒状部的径向另一侧接触的部分，并与所述第一凸台一体旋转。
2.根据权利要求1所述的凸台结构(1)，其中，
所述第二凸台(32)与所述第一凸台(31)一体成形。
3.根据权利要求1或2所述的凸台结构(1)，其中，
所述第一凸台(31)和所述第二凸台(32)形成收纳所述防振部件(20)的空间(S1)。
4.根据权利要求3所述的凸台结构(1)，其中，
在所述第一凸台(31)和/或所述第二凸台(32)上形成有使所述空间(S1)与外部连通的开口(30a、30b)。
5.一种送风机的叶轮(100)，该送风机的叶轮(100)具备：
权利要求1或2所述的凸台结构(1)；以及
叶轮主体(101)，其与所述轮毂(10)成为一体或者固定在所述轮毂上。
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