JP2000320538A - 回転体およびその製造方法並びに製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形時に回転バランス調整が可能なプロペラ
ファン等の回転体構造およびその製造方法、製造装置を
提供する。 【解決手段】 プロペラファン１等の回転体のハブ２部
分に成形時において重量調整可能な重量調整部８，８・
・・を設け、成形時に該重量調整部８，８・・・の重量
を任意に調整設定できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、回転体および回
転体の製造方法並びに製造装置の構成に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えばプロペラファンのような回転バラ
ンスが必要な回転体を樹脂成形により製造する場合、一
般に成形時の最終工程において、バランス調整が行われ
ている。

【０００３】このバランス調整には、従来例として例え
ばバランスの取れる場所に金属製のクリップ等所定のウ
エイトを接着剤により付着させて取り付けるか、又は試
作調整作業によって予じめウエイト取付位置を明確に特
定できるような場合には成形金型の一部分を予じめ切削
加工によって必要なウエイト量に見合うように削って置
き、成形時に肉付けを行うなどの構成が採用されてい
る。後者の場合、成形後のウエイト取付作業が不要にな
るメリットがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のような
構成の場合、後工程としてのバランス調整作業が必要で
あり（前者の場合）、またウエイト取付位置を特定する
ための試作調整作業に手間がかかる（後者の場合）、な
どの問題がある。

【０００５】本願発明は、上記のような問題を解決する
ためになされたもので、成形型から成形品を取り出すの
に使用されているエジェクタピンを利用してウエイト調
整を行うことが可能な回転体および回転体の製造方法並
びに製造装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願発明は、上記の目的
を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構
成されている。

【０００７】（１） 請求項１の発明 この発明の回転体は、そのハブ２部分に、成形時におい
て軸方向の長さＬを可変することにより重量調整できる
重量調整部８，８・・・が設けられていることを特徴と
している。

【０００８】すなわち、この発明の回転体における回転
バランスの調整は、成形時において、上記重量調整部
８，８・・・の軸方向の長さＬを基準長さに対して短か
くして重量を軽くしたり、逆に長くして重量を重くする
ことによって行われている。

【０００９】したがって、このような構成の回転体によ
れば、同回転体の成形時において上記重量調整部８，８
・・・の軸方向長さを適切に設定して成形するのみの簡
単な方法と構造で、適正なバランス設定を実現すること
ができ、試作調整作業の効率化が図られるとともに後工
程でのバランス調整作業（錘りの取付け等）が不要にな
る。

【００１０】（２） 請求項２の発明 この発明の回転体は、上記請求項１の発明の重量調整部
８，８・・・が、ボス部構造となっていることを特徴と
している。

【００１１】したがって、該ボス部構造となった周辺よ
りも相対的に質量の大きな重量調整部８，８・・・の軸
方向の長さＬを変えることにより、有効に回転バランス
の調整を行うことができる。

【００１２】（３） 請求項３の発明 この発明の回転体は、上記請求項１又は２の発明の回転
体が、プロペラファン１であることを特徴としている。

【００１３】したがって、該構成では、例えばプロペラ
ファン１のような高精度な回転バランスが必要な回転体
を成形する場合において、容易に良好なバランス調整が
行われる。

【００１４】（４） 請求項４の発明 この発明の回転体の製造方法は、ハブ２部分に設けられ
た重量調整部８，８・・・の軸方向の長さＬを成形時に
おいて所望の値に可変することにより、重量調整した上
で成形できるようにしたことを特徴としている。

【００１５】すなわち、この発明の回転体の製造方法で
は、成形時に上記重量調整部８，８・・・の軸方向の長
さＬを基準長さに対して短かくして重量を軽くしたり、
逆に長くして重量を重くすることができる。

【００１６】したがって、このような構成の回転体の製
造方法によれば、同回転体の成形時において上記重量調
整部８，８・・・の軸方向長さを適切に設定して成形す
るのみの簡単な製造方法で、予じめ適正なバランス設定
を実現することができ、試作調整作業の効率化が図られ
るとともに後工程でのバランス調整作業（錘りの取付け
等）が不要になる。

【００１７】（５） 請求項５の発明 この発明の回転体の製造装置は、離型時に使用されるエ
ジェクタピン１６を、成形後ハブ２部分に設けられるボ
ス部構造の重量調整部８，８・・・に対応させて軸方向
移動可能に設け、該エジェクタピン１６の軸方向位置を
所望の位置に調整設定することにより、成形される上記
ボス部構造の重量調整部８，８・・・の軸方向の長さＬ
を所望の長さに調整できるようにしたことを特徴として
いる。

【００１８】したがって、この発明の回転体の製造装置
では、成形時において、上記エジェクタピン１６の軸方
向位置を所望の位置に調整設定することにより、上記重
量調整部８，８・・・の軸方向の長さＬを基準長さに対
して短かくして重量を軽くしたり、逆に長くして重量を
重くすることによって、容易に適正な回転バランスを設
定することができる。

【００１９】その結果、試作調整作業の効率化が図られ
るとともに後工程でのバランス調整作業（錘りの取付け
等）が不要になる。

【００２０】

【発明の効果】以上の結果、本願発明の回転体およびそ
の製造方法並びに製造装置によれば、同回転体の成形時
において上記重量調整部８，８・・・の軸方向長さを適
切に設定して成形するのみの簡単な方法と構造で、予じ
め適正なバランス設定を実現することができ、試作調整
作業の効率化が図られるとともに後工程でのバランス調
整作業（錘りの取付け等）が不要になる。

【００２１】また、従来のように成形型を切削加工する
と、逆の場合の復元が不可能であるが、本願発明の場合
には容易に復元が可能となり、微調整を行ない易いメリ
ットがある。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１〜図５は、本願発明の実施の
形態に係る回転体の構造およびその製造方法を実施する
製造装置の構成を示している。

【００２３】この実施の形態では、例えば回転体の一例
として従来例の場合と同じプロペラファンが採用されて
いる。

【００２４】（プロペラファンの構造）先ず図１は、例
えば合成樹脂により一体成形されて本願発明の実施の形
態に係るプロペラファン１の構造を示している。

【００２５】図中、符号２は同プロペラファン１の円筒
形のハブであり、該ハブ２の外周には複数枚（３枚）の
例えばエアフォイル構造の翼３ａ，３ｂ，３ｃが送風方
向に所定の傾斜角を有して所定の翼間ピッチで設けられ
ている。

【００２６】該翼３ａ，３ｂ，３ｃは、それぞれその外
周側の翼弦長が大きく、かつ前縁が回転方向に前進した
前進翼形状となっている。

【００２７】そして、該翼３ａ，３ｂ，３ｃは、その後
縁部分において、鋸歯状部４ａ，４ｂ，４ｃが形成され
ている。

【００２８】一方、上記筒状のハブ２内中央部には、フ
ァンモータの駆動軸が嵌合される駆動軸嵌合孔５を有す
る駆動軸嵌合部６が設けられ、該駆動軸嵌合部６とハブ
２の筒壁部２ａとは相互に等間隔で放射方向に延びる複
数枚の補強用のリブ（接続壁）７，７・・・によって相
互に連結一体化されている。

【００２９】そして、これら複数枚のリブ７，７・・・
には、それらの共通する途中位置に置いて各々軸方向に
延びる所定直径の重量バランス調整用ボス部（離型時に
おけるエジェクタピン突き当て部としても機能する）
８，８・・・が設けられている。この重量バランス調整
用ボス部８，８・・・は、その軸方向の長さが成形時に
おいて任意に調整されるようになっており、それらの内
の何れか１つ、又は必要な場合にはそれらの内の複数の
ものの軸方向の長さが、回転バランスが適切になるよう
に可変調整されて成形されている。

【００３０】すなわち、この重量バランス調整用ボス部
８，８・・・の長さ変更によるプロペラファン回転バラ
ンスの調整は、例えば図２の（Ａ）〜（Ｃ）の各々に示
すように、上記重量バランス調整用ボス部８，８・・・
の長さＬを基準となる長さＬ ₁（図２の（Ａ））に対し
て、それよりも短かくして重量を軽くしたり（図２の
（Ｂ）のＬ₂を参照）、また上記基準長さＬ₁よりも長く
して重量を重くしたり（図２の（Ｃ）のＬ₃を参照）し
てリブ７，７・・・部分の重量を変えることによって行
われる。

【００３１】したがって、このような構成のプロペラフ
ァン等の回転体の構造によれば、同回転体の成形時にお
いて上記リブ７，７・・・の重量バランス調整用ボス部
８，８・・・部分の軸方向長さを適切に設定して成形す
るのみの簡単な成形方法と成形構造で、成形過程におい
て適正なバランス設定を実現することができ、試作調整
作業の効率化が図られるとともに後工程でのバランス調
整作業（錘りの取付け等）が不要になる。

【００３２】（プロペラファンの製造装置および製造方
法）ところで、上記のような重量バランス調整用ボス部
８，８・・・を備え、その軸方向の長さが回転バランス
が良くなるように適切に調整設定された合成樹脂製のプ
ロペラファン１は、例えば図３のようなプロペラファン
射出成形装置１０によって一体に射出成形されて製造さ
れる。

【００３３】この射出成形装置１０は、コア入れ子１１
を介して図示しない固定金型との間にワークとしてのプ
ロペラファン１を支持したコア本体１２と、該コア本体
１２を図示しない受け板を介して支持した第１，第２の
エジェクタプレート１３，１４と、該第１，第２のエジ
ェクタプレート１３，１４を支持したコア側取付板１５
とからなるコア側可動金型２０を有して構成されてい
る。そして、同コア側可動金型２０の上記コア入れ子１
１、コア本体１２、受け板、第１のエジェクタプレート
１３上部には、それぞれエジェクタピン１６の軸体部分
が遊嵌状態で貫挿されたエジェクタピン貫挿孔１１ａ，
１２ａ，１７ａが、それぞれ上記プロペラファン１のハ
ブ２のリブ７部分に設けられるバランス調整用ボス部８
に対応して同軸状態で形成されている。

【００３４】また上記第１のエジェクタプレート１３の
下部と第２のエジェクタプレート１４、コア側取付板１
５には、それに対応して上記エジェクタピン１６の大径
の固定ヘッド１６ｂ部分を貫挿するための上記エジェク
タピン貫挿孔１１ａ，１２ａ，１７ａよりも大径のヘッ
ド部貫挿孔１７ｂ，１９，２０がそれぞれ同軸状態で形
成されている。そして、上記第２のエジェクタプレート
１４のヘッド部貫挿孔１９は、螺状溝を有するネジ溝に
形成され、該ヘッド部貫挿孔１９には、図示のように貫
挿されたエジェクタピン１６の下部側ヘッド部１６ｂを
下方側から高さ調整可能な状態で支持する、その外周面
に対応するネジ溝を有するキャップボルト１８が螺合さ
れている。このキャップボルト１８は、その下面側内部
には例えば六角レンチ等のレンチ先端が嵌合されるレン
チ穴１８ａを有しており、六角レンチ等のレンチで右又
は左方向に回転させることにより、その高さ位置を調整
することができるようになっている。そして、それによ
って上記エジェクタピン１６の先端１６ａのコア入れ子
１１部分における設定高さを調節し、成形されるリブ部
分７の重量バランス調整用ボス部８，８・・・の軸方向
長さを前述した図２の（Ａ）〜（Ｃ）のように所望の長
さ可変することによって適正な回転バランスを実現した
プロペラファン１の射出成形を行う。

【００３５】すなわち、上記のようなプロペラファンの
射出成形装置１０を用いてプロペラファン１を製造する
ようにすると、その回転バランスの調整は、上記キャッ
プボルト１８を回動操作して本来具備されているエジェ
クタピン１６の先端１６ａ位置を可変するだけで、例え
ば図２の（Ａ）〜（Ｃ）の各々に示すように、上記重量
バランス調整用ボス部８，８・・・の長さＬを基準長さ
Ｌ₁（図２の（ａ））に対して短かくして重量を軽くし
たり（図２の（ｂ）のＬ₂参照）、反対に長くして重量
を重くしたり（図２の（ｃ）のＬ₃参照）することによ
って、簡単に実現することができる。

【００３６】したがって、このような構成のプロペラフ
ァン等回転体の製造方法および製造装置によれば、同プ
ロペラファン等回転体の成形時において上記ハブ２部分
に設けられているリブ７，７・・・の重量バランス調整
用ボス部８，８・・・の軸方向長さＬを適切に設定して
成形するのみの簡単な製造方法と製造装置で、成形過程
において適正なバランス設定を実現することができ、試
作調整作業の効率化が図られるとともに後工程でのバラ
ンス調整作業（錘りの取付け等）が不要になる。また、
上記エジェクタピン１６の軸方向位置の調整は、キャッ
プボルト１８の回動操作のみで容易に実現できるので、
面倒な型バラシ、組付け等の必要もない。

【００３７】これに対し、従来の射出成形装置は、例え
ば図６のように構成されており、エジェクタピン１６の
軸方向位置の可変調整は行えない。従って、該従来の射
出成形装置では、重量バランス調整用ボス部８，８・・
・の軸方向長さＬの変更は不可能である。

【００３８】また、従来のように成形金型を切削加工し
た場合、逆の場合の復元が不可能であるが、上記本願発
明の構成の場合には、容易に復元が可能となり、微調整
を行ない易いメリットがある。

【００３９】（変形例）次に図５は、上記図３のプロペ
ラファン射出成形装置１０の変形例の構成を示してい
る。

【００４０】上記のようにして射出成形されたプロペラ
ファン１は、成形終了後、固定金型を外して最終的にコ
ア側可動金型２０を上昇させ、上記エジェクタピン１６
を突き上げて離型するが、その場合、例えば図４に例示
するように、翼部３ａ〜３ｃの正圧面側が金型側に密着
していると、当該離型時に所定量ΔＳの変形を生じる可
能性がある。

【００４１】そこで、該問題に対する対策として、例え
ば必要に応じて図５に示すような第２のエジェクタピン
２１（先端２１ａ，ヘッド部２１ｂ）を追加する。

【００４２】そして、該第２のエジェクタピン２１の先
端２１ａを上記プロペラファン１の翼部３ａ，３ｂ，３
ｃのハブ２側基部に対応させて設置し、２つのエジェク
タピン１６，２１でエジェクトすることにより、エジェ
クタピン１本当りの荷重負担量（座屈荷重量）を軽減す
るとともに図４のような変形を防止する。

【００４３】この場合、第２のエジェクタピン２１の先
端２１ａの翼部３ａ，３ｂ，３ｃとの当接面は、翼部３
ａ，３ｂ，３ｃ側当接面の３次元形状に合わせた３次元
形状とすることにより、翼部側の座屈変形を防止するよ
うにする。

【００４４】また、このようにすると、ハブ２部分と各
翼部３ａ，３ｂ，３ｃ部分を同時に効率良く離形するこ
とができるようになるので、成形工程のサイクルタイム
の短縮にも有効となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態に係る回転体の一例であ
るプロペラファンの斜視図である。

【図２】同プロペラファンの重量バランスに応じた調整
例の要部の断面図である。

【図３】同プロペラファンの射出成形装置の断面図であ
る。

【図４】同プロペラファン離型時の現象例を示す要部の
断面図である。

【図５】本願発明の実施の形態の変形例に係るプロペラ
ファン射出成形装置の要部の断面図である。

【図６】従来のプロペラファン射出成形装置を使用して
上記本願発明の実施の形態に係るプロペラファンを射出
成形しようとする場合の問題点を説明するための断面図
である。

【符号の説明】

１はプロペラファン、２はハブ、３ａ〜３ｃは翼部、７
はリブ、８は重量バランス調整用ボス部、１０は射出成
形装置、１１はコア入れ子、１２はコア本体、１４は第
１のエジェクタプレート、１５は第２のエジェクタプレ
ート、１６はエジェクタピン、１８はキャップボルト、
２１は第２のエジェクタピンである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｃ 45/40 Ｂ２９Ｃ 45/40 Ｂ２９Ｌ 31:08 Ｆターム(参考） 3H033 AA02 AA11 BB02 BB08 CC01 DD12 DD25 DD26 EE10 EE12 EE19 3J103 AA02 AA27 EA02 FA15 FA30 GA02 GA52 4F202 AH04 CA11 CB01 CK17 CK52 CM03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハブ（２）部分に、成形時において軸方
   向の長さ（Ｌ）を可変することにより重量調整できる重
   量調整部（８），（８）・・・が設けられていることを
   特徴とする回転体。
2. 【請求項２】 重量調整部（８），（８）・・・は、ボ
   ス部構造となっていることを特徴とする請求項１記載の
   回転体。
3. 【請求項３】 回転体が、プロペラファン（１）である
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の回転体。
4. 【請求項４】 ハブ（２）部分に設けられた重量調整部
   （８），（８）・・・の軸方向の長さ（Ｌ）を成形時に
   おいて可変することにより、重量調整できるようにした
   ことを特徴とする回転体の製造方法。
5. 【請求項５】 離型時に使用されるエジェクタピン（１
   ６）を、成形後ハブ（２）部分に設けられるボス部構造
   の重量調整部（８），（８）・・・に対応させて軸方向
   移動可能に設け、該エジェクタピン（１６）の軸方向位
   置を所望の位置に調整設定することにより、成形される
   上記ボス部構造の重量調整部（８），（８）・・・の軸
   方向の長さ（Ｌ）を所望の長さに調整できるようにした
   ことを特徴とする回転体の製造装置。