JP2000145696A

JP2000145696A - ファン用ブレードおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2000145696A
Application number: JP10323558A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Tsuge; 光雄柘植; Tadashi Hakamata; 唯史袴田; Minoru Nakahachi; 稔仲鉢; Kiyotaka Tachikawa; 清隆立川
Original assignee: Japan Aircraft Manufacturing Co Ltd; Nippon Light Metal Co Ltd
Current assignee: Japan Aircraft Manufacturing Co Ltd; Nippon Light Metal Co Ltd
Priority date: 1998-11-13
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 2000-05-26

Abstract

(57)【要約】【課題】断面が翼形の押出形材で成形されたブレード本
体１の翼根部にステム部を一体に正確に成形する製造方
法を提供する。【解決手段】ブレード本体１の翼根部をトルクボックス
部５ａを残して切除し、この切り残されたトルクボック
ス部５ａを外面成形金型３８のキャビテイ３９内に収容
するとともに、このトルクボックス部５ａ内に内面成形
金型４２を圧入してこのトルクボックス部５ａを膨出さ
せてキャビテイ３９の内面に密着させて正確な形状に成
形してステム部を成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば冷却用送
風ファン用等の軸流ファン等のブレードであって、アル
ミニウム合金等の金属材料の押出形材を使用したブレー
ドおよびこれを製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ファン用のブレードは翼端部に
向かって迎え角が減少するように全体に捩りが与えられ
ており、また翼根部にはハブ部に取り付けるためのステ
ム部が成形されており、複雑な形状をなしている。ま
た、ファンの回転数を高めるために軽量化が要求されて
いるとともに、上記の翼根部のステム部には集中荷重が
作用する等、その構造的な強度も要求される。このた
め、このファン用ブレードは製造工程が複雑になり、コ
スト低減にも限界があった。

【０００３】このため、最近ではアルミニウム合金等の
金属材料の押出形材を使用したブレードがある。このも
のは、所定の翼形断面の押出形材を形成し、この翼形断
面の押出形材を所定の寸法に切断し、全体を所定の捩り
角度に塑性捩り変形させ、翼根部にステム部を取り付け
たものである。

【０００４】このような押出形材を使用したブレード
は、形状の精度が高く、また表面の精度も良いため、空
力的な特性も良好である。また、押出成形の際の金属材
料の流れ方向がスパン方向と一致しているため、スパン
方向の引っ張り強度が高く、遠心力の作用するファン用
ブレードとしては好都合である。

【０００５】このような押出形材を用いたブレードとし
て、特開平９−７２２９８号に開示されているようなも
のが開発されている。このブレードは、これをハブ等に
取り付けるためのステム部も一体に成形されたもので、
軽量で強度が高く、また空力特性が良好で効率が高く、
また騒音の発生も少ない。

【０００６】ところで、この特開平９−７２２９８号に
開示されているブレードは、たとえば図２２ないし図２
５に示すような方法により製造されていた。すなわち、
まず図２２に示すように、前縁ウエブ部８、後縁ウエブ
部９、上面部１０、下面部１１からなる偏平筒状のトル
クボックス部５、前縁部６、後縁部７等が一体に成形さ
れた翼形断面のブレード本体１をアルミニウムの押出し
成形等で成形する。そして、このブレード本体１に所定
の捩り下げ等の加工をする。

【０００７】次に、図２２に示すように、このブレード
本体１の翼根部のトルクボックス部５内にプラグ金型３
３を圧入し、このトルクボックス部５の一部を図２３に
示すように断面円形に膨出させ、ステム部２０を成形す
る。そして、上記のように膨出加工の終了したブレード
は、図２５に示すようにその翼根部の所定の部分３４の
前縁部６および後縁部７を切削加工等の機械加工により
切除し、この部分のステム部２０を円筒部２１として成
形する。次に、図２５に示すように、この円筒部２１の
基端をフォーミング加工してフランジ部２２を成形して
いた。

【０００８】しかし、上記のような方法では、上記のプ
ラグ金型３３を挿入してステム部２０を成形する際に、
このトルクボックス部５が隣接する前縁部６や後縁部７
に拘束され所定の形状たとえば円形には正確に成形され
ない。このステム部２０は、このブレードをファンのハ
ブ部等に取り付けるための部分であり、このステム部２
０が正確に成形されないと、後のフランジ２２の加工精
度も低下する等の不具合がある。

【０００９】このような不具合を防止し、ステム部２０
を正確に成形するには、上記のプラグ金型３３を挿入す
る際に、このトルクボックス部５をその外面形状を規制
する金型内に収容したり、また上記のような成形の後
に、このステム部２０を機械加工する、等の手段が考え
られる。しかし、このような手段を採用すると、工程が
複雑となり、製造コストが上昇するばかりでなく、金型
の境界や機械加工の境界に段差が発生し、この部分に応
力集中が生じるので、強度の低下を招く等の不具があ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の事情に
基づいてなされたもので、翼形断面の押出形材を使用し
たブレード本体にステム部を一体に成形するものにおい
て、このステム部を簡単な工程で正確な形状に成形する
ことができるファン用ブレードおよび製造方法を提供す
るものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、翼形断面を有しかつその内部に長手方向に沿って断
面が偏平形状の筒状のトルクボックス部が一体に成形さ
れた金属の押出形材を所定の長さに切断してブレード本
体を形成する工程と、上記のブレード本体の翼根部の所
定のスパン方向の長さ範囲にわたる切除部分を、上記の
トルクボックス部を残して他の部分を切除する工程と、
上記の翼根部の切除部分に切り残されたトルクボックス
部を所定のキャビテイ形状の外面成形金型内に収容する
工程と、上記のトルクボックス部内にスパン方向に内面
成形金型を挿入し、これらの部分のトルクボックス部を
膨出させて筒状のステム部を成形する工程と、を具備し
たことを特徴とするものである。

【００１２】したがって、この切除部分に切り残されて
突出したトルクボックス部を外面成形金型内に収容し、
内面成形金型を挿入して膨出成形するので、このトルク
ボックス部が拘束されることなく外面成形金型のキヤビ
テイ内面に密着して成形され、正確な形状のステム部を
形成できる。また、この方法は工程が簡単で能率的に成
形加工が可能であり、製造のコストを低減することがで
きる。

【００１３】また、請求項２に記載の本発明は、前記の
外面成形金型のキャビテイ形状および内面成形金型の断
面形状は円形であり、前記のステム部は円筒状に成形さ
れるものであることを特徴とするもので、偏平形状のト
ルクボックス部を正確な円筒状に成形することができ
る。

【００１４】また、請求項３に記載の本発明は、前記の
内面成形金型は、前記の切り残されたトルクボックスを
収容する外面成形金型に対応した金型対応部分の径に対
して、前記の未切除部分のトルクボックス部分内に挿入
される先端挿入部分の径がより小径に形成されており、
これらの金型対応部分と先端挿入部分の境界部分には、
径が連続的に変化するテーパ状部分が形成されているも
のである。

【００１５】上記のトルクボックス部を外面成形金型の
キャビテイ内面に密着させて正確な形状に成形するに
は、上記の内面成形金型の径を太めにして、トルクボッ
クス部の材料をキャビテイ内面に強く密着させる必要が
あるが、このようにすると、この外面成形金型の縁部に
おいて、この金型に対応していない部分すなわち未切除
部分のトルクボックス部の外面が外側に盛り上がり、成
形されたステム部の外面にこの外面成形金型の縁部に対
応した位置に周方向に連続した段差が発生し、応力集中
が生じる。

【００１６】しかし、この内面成形金型では、外面成形
金型に対応していない先端挿入部分が小径に成形されて
いるので、成形されたステム部の外面の盛り上がりが防
止できる。また、この内面成形金型の金型対応部分と先
端挿入部分との境界部には連続して径が変化するテーパ
状部が成形されているので、成形されたステム部の内面
にも段差が発生することがなく、応力集中等を生じるこ
とがない。

【００１７】また、請求項４に記載の本発明は、前記の
内面成形金型を前記のトルクボックス部内に挿入する工
程の前に、前記の未切除部分のトルクボックス部に隣接
するブレード本体の空洞部分内に、この空洞部分の内面
に密着する保形用金型を挿入することを特徴とするもの
である。したがって、この未切除部分のトルクボックス
部が膨出成形される際に、隣接する前縁部や後縁部等の
空洞部分が不所望に変形するのを防止し、正確な形状に
成形することができる。

【００１８】また、請求項５に記載された本発明は、前
記の筒状に成形されたステム部の基端部にさらにフラン
ジ部を一体に成形するフランジ部成形工程を備え、この
フランジ部成形工程は、前記のステム部の基端部を除く
部分のステム部外周をフランジ成形用金型により密着保
持する工程と、フランジング角度が相違する複数のフラ
ンジ成形ポンチを用いて、前記のステム部の基端部を複
数工程でフランジング角度を順次小さくしてフランジ加
工をするフランジ加工工程と、を具備していることを特
徴とするものである。

【００１９】このようなファン用ブレードのステム部は
径や肉厚の大きいものがあり、そのフランジ加工が困難
になるが、このように複数工程で順次フランジング角度
を小さくしてゆく加工を行うことにより、ステム部の外
径や肉厚が大きい場合であっても、塑性変形によるフラ
ンジ成形加工を無理なく行うことができる。

【００２０】また、請求項６に記載の本発明は、前記の
フランジ加工工程の最終工程は、成形されるフランジ部
の外周縁部に密着する環状の成形突条部を備えたフラン
ジ成形ポンチを用い、このフランジ部の外周縁部を押圧
してフランジ部を最終形状に成形するものである。した
がって、このフランジ部の外周縁部が拘束されることに
より、このフランジ部内の材料の流れが正確に規制で
き、このフランジ部の形状精度、たとえばフランジ端面
の直角度、平坦度等の精度を向上させることが可能とな
る。

【００２１】また、請求項７に記載の本発明は、金属の
押出形材をアルミニウム合金としたことにより、このフ
アンブレードを軽量化でき、初期駆動トルクが低減す
る。また、成形性も良好なため、翼根部の形状精度が向
上し、さらにステム部の加工精度も向上する。

【００２２】また、請求項８に記載の本発明は、金属の
押出形材を前記の請求項１ないし請求項７のいずれかに
記載された方法により加工して製造されたファン用ブレ
ードである。したがって、それ自体が簡単に製造できる
押出形材を上記のような方法により簡単かつ能率的に加
工したので、形状が正確で空力特性が良く、また低コス
トのブレードが提供できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図１ないし図２１を参照し
て本発明の一実施形態のブレードおよびその製造方法を
説明する。この一実施形態のブレードは、冷却用送風フ
ァン用等の軸流ファンのブレードである。

【００２４】まず、この一実施形態のブレードの構造を
図１ないし図４を参照して説明する。図１には本発明の
一実施形態のブレードの斜視図を示し、図２はその分解
斜視図である。

【００２５】図中の１はブレード本体であって、このブ
レード本体１は金属材料たとえばアルミニウム合金（Ｊ
ＩＳＡ６０６３Ｔ１熱処理）の押出形材で成形さ
れ、その長さすなわちスパンは１０１０ｍｍ、翼弦長は
２７０ｍｍである。

【００２６】なお、上記のアルミニウム合金材は、後述
する全ての加工、すなわち捩り加工、ステム部の成形、
ステム部基部におけるフランジ部の成形等の完了後に、
Ｔ５熱処理を施し、強度を増加させる。

【００２７】このブレード本体１は、図４に示すような
断面形状の押出形材を使用したもので、所定の形状の翼
形をなしている。また、このブレード本体１の略中央部
には、筒状のトルクボックス部５が一体に形成され、ま
たこのトルクボックス部５の前方側には前縁部６、後方
側には後縁部７が一体に形成されている。上記のトルク
ボックス部５は偏平な形状をなし、前縁側の前縁ウエブ
部８、後縁側の後縁ウエブ部９、上面側の上面部１０、
下面側の下面部１１とから構成されている。そして、上
記の前縁ウエブ部８および後縁ウエブ部９は円筒の周壁
の一部を構成する円弧状に形成され、また上面部１０お
よび下面部１１の外形は上記の前縁部６および後縁部７
と円滑に連続しており、上記の所定の翼形を構成してい
る。

【００２８】このブレード本体１は、全体に所定の捩り
下げが与えられている。なお、このような捩りは、この
ブレード本体１を構成する押出形材を塑性捩り変形する
ことによって与えられる。

【００２９】また、このブレード本体１の翼根部には、
ステム部２０が成型されている。このステム部２０は、
このブレード本体１の翼根部のトルクボックス部５を断
面円形に膨出させて成形させたもので、このトルクボッ
クス部５と一体である。このステム部２０は、図３に示
すように上記のトルクボックス部５の上面部１０および
下面部１１を上方および下方に円弧状に膨出させた膨出
部１０ａ，１１ａ、および円弧状の前縁ウエブ部８およ
び後縁ウエブ部９で形成された円筒状をなしている。

【００３０】また、このブレード１の翼根部では、上記
の前縁部６および後縁部７の一部が切削等の機械加工に
よって切除されており、この部分ではこのステム部２０
は完全な円筒状の円筒部２１に成形されている。また、
この円筒部２１の基端にはフランジ部２２が一体に成形
されている。また、このステム部２０内には、金属材料
からなる円柱状のプラグ部材２３が圧入され、このステ
ム部を補強している。また、上記のブレード本体１の翼
根部端面には翼根カバー２４，２５が取り付けられ、ま
た翼端部の端面には翼端カバー２６が取り付けられてい
る。

【００３１】上記のようなブレードは、その複数枚をフ
ァンのハブ部（図示せず）に取り付けてファンを構成す
る。この場合に、これらのブレードのステム部２０をこ
のファンのハブ部に取り付ける。このステム部２０とハ
ブ部の取り付け構造はハブ部の構造によっても相違する
が、たとえばハブ部の取り付け金具にこのステム部２０
を抱持させ、この取り付け金具、ステム部２０およびこ
のステム部内のプラグ部材２３を共に締め付けて固定す
る。この場合に、上記のステム部２０内にはプラグ部材
２３が挿入されているので、このステム部２０が潰れる
ことはない。

【００３２】上記のようなブレードは、押出形材を使用
しているので、その形状が正確でかつ表面が平滑である
ので、空力特性が良好であり、また軽量である。また、
上記のステム部２０は、ブレード本体１のトルクボック
ス部５を円筒形に膨出させて成形したものであり、この
トルクボックス部５と一体であるとともに押出形材の押
出成形の際の材料の流れを切断していないので、強度が
高く、軽量である。また、このステム部２０は上記のよ
うにトルクボックス部５の一部を膨出させて成形したも
ので、ブレード本体１の翼根部には膨出部１０ａ，１１
ａが突出しているだけであり、しかもこれら膨出部は円
滑に突出しているので、空力特性を損なうことがなく、
また騒音の発生がない。

【００３３】次に、上記のようなブレードを製造する方
法を図５ないし図２１を参照して説明する。

【００３４】まず、図５に示すような前述の断面形状の
押出形材Ｓを成形する。次に図６に示すように、この押
出形材Ｓを複数対の固定ロール対３１と、回転ロール対
３２の間に挿通し、回転ロール対３２をこの押出形材Ｓ
の長手方向に沿う軸まわりに矢印Ｒで示すように回転さ
せる。これにより、上記の固定ロール対３１と回転ロー
ル対３２との間で相対的な捩り関係を形成しつつこの押
出形材Ｓを連続的に引き抜いて、この押出形材Ｓに所定
の捩り変形を与える。次に、この押出形材Ｓを所定の長
さに切断して前述のようなブレード本体１を形成する。
なお、この実施形態の場合の捩りは、１ｍにつき２３°
の捩り下げである。

【００３５】次に、図７に示すように、このブレード本
体１の翼根部の所定のスパン方向のの長さ範囲にわたる
切除部分３６を機械加工等により切除する。この切除部
分３６では、上記のトルクボックス部５を除く他の部
分、すなわち前縁部６、後縁部７を所定のスパン方向の
長さ範囲にわたって切除する。したがって、図８に示す
ように、切り残されたトルクボックス部５ａが、このブ
レード本体１から突出した形状となる。なお、この場合
に切り残されたトルクボックス部５ａの角部等を面取り
加工すると、この切り残されたトルクボックス部５ａの
外面が円滑となり、好ましい。また、後述のようにトル
クボックス部５を円筒状に加工してステム部を成形した
際に、この成形したステム部の肉厚は全周にわたり均一
なことが好ましい。この為には、前縁ウエブ部８、後縁
ウエブ部９に比べて、膨出加工される上面部１０、下面
部１１を押出形材の成形時に肉厚を厚く成形しておくこ
とが好ましい。

【００３６】次に、図９および図１１に示すように、上
記の切除部分３６に隣接したブレード本体部分１の未切
除部分の空洞部、すなわち前縁部６、後縁部７の内部に
は、スパン方向に保形用金型４０，４１が挿入される。
これらの保形用金型４０，４１は、上記の前縁部６、後
縁部７の内部の空洞部分と同一の形状をなし、これらの
内面に密着して挿入される。

【００３７】次に、上記の切り残されたトルクボックス
部５ａの部分を図９および図１１に示すように、外面成
形金型３８内に収容する。この外面成形金型３８は、こ
の実施形態では左右一対の割金型３８ａ、３８ｂが使用
され、これらには略半円形のキャビテイ３９が成形され
ている。そして、これら割金型３８ａ，３８ｂが互いに
衝合されると、上記のキャビテイ３９は断面円形のキャ
ビテイを構成し、図１２に二点鎖線で示すように、切り
残されたトルクボックス部５ａはその前縁ウエブ部８お
よび後縁ウエブ部９がこのキャビテイの内面に密着する
ように収容される。

【００３８】そして、上記の切り残されたトルクボック
ス部５ａの端面から、その内部にスパン方向に内面成形
金型４２がプレス装置（図示せず）等により圧入され
る。この内面成形金型４２は、この実施形態の場合には
丸棒状をなしている。そして、この内面成形金型４２
は、上記の切り残されたトルクボックス部５ａ、および
未切除部分のトルクボックス部５の内部の所定の位置ま
で挿入される。

【００３９】これによって、これら切り残されたトルク
ボックス部５ａ、および未切除部分のトルクボックス部
５は膨出され、切り残されたトルクボックス部５ａは図
１２に示すように外面成形金型３８のキャビテイ３８の
内面に密着し、図１６に示すようにこのステム部２０が
正確な円筒状の円筒部２１に成形される。

【００４０】また未切除部分のトルクボックス部５は図
１３および図１６に示すようにその上面部１０および下
面部１１が膨出されて膨出部１０ａ，１１ａを成形し、
この未切除部分においてもこのトルクボックス部５は円
筒状のステム部２０に成形される。この場合に、未切除
部の前縁部６および後縁部７の内部には、それぞれ保形
用金型４０，４１が密着挿入されているので、トルクボ
ックス部５が上記のように膨出しても、これら前縁部６
および後縁部７が不所望に変形することが防止される。

【００４１】また、図９ないし図１１に示すように、上
記の内面成形金型４２は、所定位置まで挿入された場合
に上記の切り残されたトルクボックス部５ａを収容する
外面成形金型３８に対応する金型対応部分４３と、この
部分より先端部分で上記の未切除部分のトルクボックス
５内に挿入される先端挿入部分４４とを備え、また先端
部分には挿入を案内するガイドテーパ部４６が成形され
ている。

【００４２】上記の金型対応部分４３の径は、切り残さ
れたトルクボックス部５ａを拡径して外面成形金型３８
のキャビテイ３９内に密着させて正確な円筒形に成形す
るに十分な太さの径に設定されている。また、上記の先
端挿入部分４４の径はこれより小径に成形され、これら
の境界部分には径が連続的に変化するテーパ状部分４５
が成形されている。

【００４３】このような内面成形金型４２の構成によ
り、外面成形金型３８のキャビテイ３９の縁部におい
て、膨出されたトルクボックス部５の外周面が段状に盛
り上がるのが防止される。すなわち、この内面成形金型
４２の全長を、切り残されたトルクボックス部５ａが外
面成形金型３８のキャビテイ３９内に密着するに十分な
太さの径にすると、図１５に示すように、この外面成形
金型３８以外の部分においてトルクボックス部５の外面
が余剰に膨出し、外面成形金型３８のキャビテイ３９の
縁部において外周面が段状に盛り上がり、成形されたス
テム部の外周面に周方向に連続した段部Ｓが成形され、
応力集中が生じる不具合がある。

【００４４】しかし、この内面成形金型４２を上記のよ
うに成形することにより、図１４に示すように外面成形
金型３８に対応していない部分のトルクボックス部５の
膨出量が少なくなり、上記のような段部は成形されず、
成形されたステム部の外周面は平滑となる。なお、この
金型対応部分４３と先端挿入部分４４との境界部には径
が連続的に変化するテーパ状部分４５が成形されている
ので、成形されたステム部の内面にも段部が成形される
ことがなく、応力集中を防止できる。そして、この後に
上記の保形用金型４０，４１を取り去る。

【００４５】次に、上記のようにして成形されたステム
部２０の円筒部２１の基端部には、図１７に示すような
フランジ部２２が成形される。このフランジ部２２は、
このステム部２０の基端部を塑性変形させて成形したも
ので、図１８ないし図２１のように成形され、このステ
ム部２０の肉厚が大きい場合でも、上記のように一体に
成形することが可能となる。

【００４６】すなわち、まず図１８に示すように、ステ
ム部２０の円筒部２１の外周を一対の割金型５０ａ，５
０ｂからなるフランジ成形金型５０により密着保持し、
このフランジ成形金型５０の端面からこの円筒部２１の
一部を突出させる。そして、所定のフランジング角度θ
を有するフランジ付面５３を有するフランジ成形ポンチ
５２をこの円筒部２１の縁部に押圧嵌合し、このフラン
シング角度θに対応した角度だけこの縁部をテーパ状の
フランジ部２２に成形する。

【００４７】次に、図２０に示すように、フランジグ角
度θがさらに小さくなった、たとえばこのフランジ付面
５５のフランジング角度θが実質的に０°となったフラ
ンジ成形ポンチ５４をこの円筒部２１の縁部に押圧嵌合
し、このフランジ部２２をさらに直角に近くなるように
成形する。

【００４８】そして、最終工程では、図２１に示すよう
に、フランジング角度０°で、かつフランジ部２２の外
周縁に当接するような環状の成形突条部５７を有するフ
ランジ成形ポンチ５６を用いて、このフランジ部２２を
正確な形状に成形する。上記の成形突条５７は、このフ
ランジ部２２の外周縁に押圧され、このフランジ部の材
料の径方向への流れを規制し、このフランジ成形ポンチ
の形状に正確に合致した形状にこのフランジ部２２を成
形する。したがって、このフランジ部２２の形状精度、
たとえばこのフランジ端面の平滑度、中心軸に対する直
角度等を正確に成形することができる。

【００４９】なお、上記の実施形態では、このフランジ
部２２の成形を最終工程を含めて３工程で成形する場合
を例示したが、このブレードの材料、ステム部の径等に
対応して、フランジング角度θが順次小さくなるような
フランジ成形金型による成形工程を入れて、２工程また
は４工程以上の成形を行っても良いことはもちろんであ
る。

【００５０】そして、このようにフランジ部２２を成形
した後に、前述のプラグ部材２３をこのステム部２０内
に圧入する。そして、前述の翼根カバー２４，２５、翼
端カバー２６を取り付け、このブレードを完成する。

【００５１】なお、本発明は上記の実施例には限定され
ない。たとえば、ステム部の形状、構造は取り付けるべ
きボス部との取り付け構造等に対応して適宜変更される
ものであり、上記のような構造、形状には限定されな
い。たとえば、上記の実施形態では、このステム部の断
面形状が円形の場合を示したが、断面が楕円形、その他
の形状のものでも良い。本発明の方法は、ブレードの翼
根部を機械加工により切除してトルクボックス部を切り
残してから金型により成形するものであるから、このス
テム部の成形、仕上げには機械加工は不要であり、よっ
てこのステム部を上記のように円形以外の形状に成形す
ることは容易である。

【００５２】

【発明の効果】上述の如く、本発明はブレードの翼根部
をトルクボックス部を残して切除し、この切り残された
トルクボックス部を外面成形金型内に収容してから内面
成形金型を挿入して膨出成形するので、このトルクボッ
クス部が他の部分に拘束されることなく外面成形金型の
キヤビテイ内面に密着して成形され、正確な形状のステ
ム部を成形できる。また、この方法は工程が簡単で能率
的に成形加工が可能であり、製造のコストを低減するこ
とができる等、その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のブレードの斜視図。

【図２】本発明の一実施形態のブレードの分解斜視図。

【図３】図１の３−３線に沿う断面図。

【図４】図１の４−４線に沿う断面図。

【図５】本発明の製造方法の一工程を説明する斜視図。

【図６】本発明の製造方法の一工程を説明する斜視図。

【図７】本発明の製造方法の一工程を説明する斜視図。

【図８】本発明の製造方法の一工程を説明する斜視図。

【図９】本発明の製造方法の一工程を説明する分解斜視
図。

【図１０】内面成形金型の側面図。

【図１１】ステム部成形工程を説明するブレード翼根部
の平面図。

【図１２】図１１の１２−１２線に沿う断面図。

【図１３】図１１の１３−１３線に沿う断面図。

【図１４】図１１の１４−１４線に沿う断面図。

【図１５】異なる内面成形金型を用いた場合の図１４に
対応する図。

【図１６】本発明の製造方法の一工程を説明する斜視
図。

【図１７】本発明の製造方法の一工程を説明する斜視
図。

【図１８】本発明の製造方法の一工程を説明する側面
図。

【図１９】図１８の１９−１９線に沿う断面図。

【図２０】本発明の製造方法の一工程を説明する側面
図。

【図２１】本発明の製造方法の一工程を説明する側面
図。

【図２２】従来の製造方法の一工程を説明する斜視図。

【図２３】従来の製造方法の一工程を説明する斜視図。

【図２４】従来の製造方法の一工程を説明する斜視図。

【図２５】従来の製造方法の一工程を説明する斜視図。

【符号の説明】

１ブレード５トルクボックス部５ａ切り残されたトルクボックス部８前縁ウエブ部９後縁ウエブ部１０上面部１１下面部１０ａ膨出部１１ａ膨出部２０ステム部３６切除部分３８外面成形金型４２内面成形金型５０フランジ成形金型５２，５４，５６フランジ成形ポンチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者袴田唯史静岡県庵原群蒲原町蒲原一丁目34番１号日本軽金属株式会社グループ技術センター内 (72)発明者仲鉢稔神奈川県横浜市金沢区昭和町3175番地日本飛行機株式会社内 (72)発明者立川清隆神奈川県横浜市金沢区昭和町3175番地日本飛行機株式会社内Ｆターム(参考） 3H033 AA02 BB02 BB08 CC02 DD00 DD02 DD25 DD26 EE11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】翼形断面を有しかつその内部に長手方向
に沿って断面が偏平形状の筒状のトルクボックス部が一
体に成形された金属の押出形材を所定の長さに切断して
ブレード本体を形成する工程と、上記のブレード本体の翼根部の所定のスパン方向の長さ
範囲にわたる切除部分を、上記のトルクボックス部を残
して他の部分を切除する工程と、上記の翼根部の切除部分に切り残されたトルクボックス
部を所定のキャビテイ形状の外面成形金型内に収容する
工程と、上記のトルクボックス部内にスパン方向に内面成形金型
を挿入し、これらの部分のトルクボックス部を膨出させ
て筒状のステム部を形成する工程と、を具備したことを
特徴とするファン用ブレードの製造方法。
【請求項２】前記の外面成形金型のキャビテイ形状お
よび内面成形金型の断面形状は円形であり、前記のステ
ム部は円筒状に成形されるものであることを特徴とする
請求項１のファン用ブレードの製造方法。
【請求項３】前記の内面成形金型は、前記の切り残さ
れたトルクボックス部を収容する外面成形金型に対応し
た金型対応部分の径に対して、前記の未切除部分のトル
クボックス部分内に挿入される先端挿入部分の径がより
小径に形成されており、これらの金型対応部分と先端挿
入部分の境界部分には、径が連続的に変化するテーパ状
部分が形成されていることを特徴とする請求項１ないし
請求項２のいずれかに記載のファン用ブレードの製造方
法。
【請求項４】前記の内面成形金型を前記のトルクボッ
クス部内に挿入する工程の前に、前記の未切除部分のト
ルクボックス部に隣接するブレード本体の空洞部分内
に、この空洞部分の内面に密着する保形用金型を挿入す
ることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか
に記載のファン用ブレードの製造方法。
【請求項５】前記の筒状に成形されたステム部の基端
部にさらにフランジ部を一体に成形するフランジ部成形
工程を備え、このフランジ部成形工程は、前記のステム
部の基端部を除く部分のステム部外周をフランジ成形用
金型により密着保持する工程と、フランジング角度が相
違する複数のフランジ成形ポンチを用いて、前記のステ
ム部の基端部を複数工程でフランジング角度を順次小さ
くしてフランジ加工をするフランジ加工工程と、を具備
していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のい
ずれかに記載のファン用ブレードの製造方法。
【請求項６】前記のフランジ加工工程の最終工程は、
成形されるフランジ部の外周縁部に密着する環状の成形
突条部を備えたフランジ成形ポンチを用い、このフラン
ジ部の外周縁部を押圧してフランジ部を最終形状に成形
するものであることを特徴とする請求項５のファン用ブ
レードの製造方法。
【請求項７】前記の押出形材はアルミニウム合金より
なることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれ
かに記載のファン用ブレードの製造方法。
【請求項８】金属の押出形材を前記の請求項１ないし
請求項７のいずれか１に記載された方法により加工して
製造されたファン用ブレード。