JP2001041194A

JP2001041194A - 羽根車の製造方法

Info

Publication number: JP2001041194A
Application number: JP11249139A
Authority: JP
Inventors: Konosuke Okumura; 耕之助奥村
Original assignee: Toyo Kinzoku Corp
Current assignee: Toyo Kinzoku Corp
Priority date: 1999-07-30
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2001-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】羽根車の製造において、その作業が難かしく
時間のかかる側板と羽根板との組付作業の工数削減と、
側板と羽根板との固着強度と気密性を高めることを目的
とする。【解決手段】二体の側板Ａ，Ｂに溶接用の凸部Ａ，Ｂ
と位置決め用のサイド切欠部Ａ，Ｂとセンター孔Ａ，Ｂ
とをそれぞれ備え、羽根板を所定位置にセットするため
のネスト孔とサイド切欠部Ｃとセンター孔Ｃとを備えた
羽根板規正ネストと、側板と羽根板規正ネストと羽根板
とを一体的に位置合せをするためのサイドピンとセンタ
ーピンＡ，Ｂを備えた下電極と、上から押圧する上電極
Ａおよび、溶接用の突起部を備えた上電極Ｂとを設け、
下電極と上電極Ａとで側板Ａと羽根板の一方の端面を押
圧しながら通電して溶接し、次に、下電極と上電極Ｂと
で側板Ｂと羽根板の他方の端面を押圧しながら通電して
溶接し、二体の側板と羽根板とを密着して固定すること
で上記の目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気体および液体を
吸入または、吐出するための羽根車の製造方法に関し、
特に、高速回転する羽根車においては、羽根車自体の慣
性モーメント値を低くするため、より軽量化が志向さ
れ、従ってその使用する部材の薄板化と軽金属化が要求
される中にあって、有効的なアルミ材が用いられる場合
が一般的であるが、一方円形の側板と羽根板との結合方
法において、その効率化には有効的ではあるが極めて難
度の高いスポット溶接方法を用いた羽根車の製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、羽根車の製造において、その部材
がステンレスや鉄の場合には、また用途や大きさによっ
ては、スポット溶接で側板と羽根板との固着を行ってい
る例はあるが、一方、アルミ材を用いた羽根車では図１
１〜図１３に示すようにかしめ方法で羽根板を挟着し組
立てている。

【０００３】図１１−（ｂ）に示す側板１（Ａ）と側板
２（Ｂ）に、図１１−（ａ）に示す複数の角孔（Ａ−
１），（Ｂ−１）それぞれを設ける。また、図１２に示
す羽根板（Ｃ）にはその長手の両端面に同一形状の係合
爪（Ｃ−１）を複数設ける。そして、先ず側板１（Ａ）
の角孔（Ａ−１）に羽根板（Ｃ）の一方の端面の係合爪
（Ｃ−１）それぞれを嵌入させ、図１１−（ａ）の配列
に設置する。次に、前記配列設置した羽根板（Ｃ）に側
板２（Ｂ）を、羽根板（Ｃ）の他方の端面の係合爪（Ｃ
−１）に側板２（Ｂ）の角孔（Ｂ−１）それぞれを嵌合
させて被嵌し、側板１（Ａ）と側板２（Ｂ）の二体の側
板で複数の羽根板（Ｃ）それぞれを挟持し組付ける。次
に、上下二面の金型を用いてプレス機で押圧し、上下の
側板面（Ａ），（Ｂ）より突出している係合爪（Ｃ−
１）の突出部のそれぞれを同時にかしめて図１３のよう
にかしめ部（Ｄ）を形成し、二体の側板（Ａ），（Ｂ）
と羽根板（Ｃ）とを固着し羽根車（ｆ）を組立る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記のような方
法では、最初に側板１（Ａ）の角孔（Ａ−１）に羽根板
の係合爪を嵌込む場合において、側板１（Ａ）の角孔
（Ａ−１）それぞれに羽根板（Ｃ）の複数の一方の係合
爪（Ｃ−１）それぞれを嵌込むのに非常に手間がかかり
かつ、熟練を要する。さらに羽根板（Ｃ）の曲りのバラ
ツキ等があり人手で修正して嵌め合わすことも生じる。
また二体の側板（Ａ），（Ｂ）の角孔（Ａ−１），（Ｂ
−１）と羽根板（Ｃ）の係号爪（Ｃ−１）との嵌合にお
いても余裕をもたせると嵌め易いがかしめ後の保持力が
弱くなる。保持力が弱くなると、重要な側板と羽根板と
の気密性が損なわれる。そのため前記の嵌合いにおいて
も極力間隙を小さくする必要がある。さらに、側板１
（Ａ）に羽根板（Ｃ）を嵌着した後、次に側板２（Ｂ）
を被嵌させる場合においては、前述の嵌合せの場合より
一層側板２（Ｂ）の角孔（Ｂ−１）に、複数の羽根板
（Ｃ）の他方の係合爪（Ｃ−１）を嵌合させることの方
が手間がかかる。また、部品加工の面においては、二体
の側板（Ａ），（Ｂ）の複数の角孔（Ａ−１），（Ｂ−
１）の加工は、両側板（Ａ），（Ｂ）どうしの位置精度
は極めて高い正確度が要求される。また羽根板（Ｃ）に
ついても複数の係合爪（Ｃ−１）の加工精度においては
前記側板の角孔（Ａ−１），（Ｂ−１）の加工と同様で
あり、さらに形状の複雑さから金型製作費およびバリ、
変形等の加工時の精度管理も含めコスト高になる。以上
のことから二体の側板（Ａ），（Ｂ）の間に複数の羽根
板（Ｃ）の複数の係合爪（Ｃ−１）を嵌合させて組込
み、かしめる組立方法は極めて非能率的でありコスト高
になり量産には不向きな方法である。

【０００５】本発明の目的は、二体の側板の間に羽根板
を固着する方法をかしめ方式から溶接方式にして固着力
と気密性を強化し、側板および羽根板の部品加工を簡易
化するとともに、複雑で手間のかかる側板と羽根板との
組付作業も容易化することにより、効率の良い羽根車の
製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、請求項１の発明は、所定の形状で所定の位
置に複数の凸部と位置規正部とを有した二体の円形の側
板と係合爪のない単なる長方形で所定の曲線形状に曲げ
加工した複数の羽根板の部材を備え、前記複数の羽根板
を所定の配列で配置し、前記二体の側板のうちの一方の
側板の凸部に羽根板の長手方向の一方の端面が当接する
ように載置するために、曲線状の羽根板を嵌め込むネス
ト孔を有し、位置規正のためのセンター孔と二ケ所のサ
イド切欠部とを有した羽根板位置規正ネストと、前記二
体の側板のうちの一方の側板の凸部と前記羽根板の一方
の端面と前記羽根板位置規正ネストとを一体的に位置決
めをするための２種類のセンターピンと２本のサイドピ
ンを有した下電極と、該下電極とで前記一方の側板と羽
根板の一方の端面とを溶接するための上電極および所定
の形状で所定の位置に複数の突起部を有し、前記下電極
とで二体の側板のうち他方の側板と前記溶接した状態の
羽根板の他方の端面とを溶接する、もう一つの上電極と
を設けたことを特徴とするものである。

【０００７】このような構成で二体の側板で羽根板を所
定の位置で挟持して溶接する方法は先ず一方の側板を、
凸部を上方にして下電極上の所定位置に載置し、その上
に、所定位置に羽根板規正ネストを載上し、次に該羽根
板規正ネストに備えた複数のネスト孔に複数の羽根を順
次嵌入することで羽根板は所定の位置に並置され、羽根
板の下方の一方の端面と前記側板の凸部とが正確に当接
する。この状態で羽根板の他方の端面を上電極で押圧し
て通電し、前記一方の側板の複数の上向きの凸部と複数
の羽根板の下方の一方の端面を同時に溶接する。次に、
前記溶接を完了した羽根板から羽根板位置規正ネストを
抜脱して他方の側板を、その凸部と羽根板の他方の端面
を当接するようにして羽根板の他方の端面に載上し、そ
の上からもう一つの別の上電極で押圧して通電し、他方
の側板の複数の凸部と複数の羽根板の他方の端面とを同
時に溶接する。このようにして二体の側板間に複数の羽
根板を所定の位置に正確に密着して固着し羽根車を製造
することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、実施の一例を図１〜図１０を参照しながら説明す
る。

【０００９】図１は羽根車Ｆの完成品図であって、図１
−（ａ），（ｂ）に示す側板Ａ（１）と側板Ｂ（２）と
複数の羽根板（３）とで構成している。側板Ａ（１）お
よび側板Ｂ（２）は、図２、図３に示すように、共に図
４の羽根板（３）との溶接個所となる複数の略半球面形
状の凸部Ａ，Ｂ（１ａ）（２ａ）を互いに内側に相対向
するようにし、かつ図４に示す、曲線状の羽根板（３）
の長手の端面（３ａ）（３ｂ）が図１−（ａ）の破線で
示すようにそれぞれが前記凸部に当接するように設け
る。先ず、図５に示す、溶接機に装着されたワークを溶
接するための下電極（５）に、同じく図５の破線で示す
ように側板Ａ（１）をセットする。セットの方法は側板
Ａ（１）を、図２に示す位置規正のために設けた円周上
の二個所のサイド切欠部Ａ（１ｂ）とセンター孔Ａ（１
ｃ）を、前記下電極（５）に設けた、側板Ａ（１）と羽
根板（３）とを一体的に位置規正をするための、二個所
のサイドピン（５ａ）とセンターピンＡ（５ｂ）にそれ
ぞれを嵌合して下電極（５）上に載置する。その上に、
羽根板（３）の位置決めをするための図５に示す羽根板
（３）を嵌め込むネスト孔（４ａ）と、回転方向規正の
ためのサイド切欠部Ｃ（４ｂ）と中心度合せのためのセ
ンター孔Ｃ（４ｃ）を設けた羽根板規正ネスト（４）
を、前記側板Ａ（１）と同様に、下電極（５）のサイド
ピン（５ａ）とセンターピンＡ（５ｂ）にそれぞれを嵌
合して載上して羽根板規正ネスト（４）の位置決めをし
た後、前記ネスト孔（４ａ）に複数の羽根板（３）を、
その一方の端面（３ａ）を下方して、順次嵌め込む。こ
のようにすれば、図５および図８、図９のように側板Ａ
（１）の凸部Ａ（１ａ）の中心に羽根板（３）の端面
（３ａ）の巾中心とが正確に当接する。次に、図６に示
すように、側板Ａ（１）と複数の羽根板（３）とをセッ
トし羽根板規正ネスト（４）を装着した状態で、溶接機
に装着した上電極Ａ（６）を下降させ羽根板の上方の端
面３ｂ側を押圧して電流を瞬時通電する。その電流によ
り、側板Ａ（１）の凸部Ａ（１ａ）の略半球面の頂部と
羽根板の端面（３ａ）とが点接触で当接しているため、
図６に示す溶接点Ａ（Ｗ１）に電気抵抗が生じ、凸部
（１ａ）と羽根板（３）の端面（３ａ）とが加熱され溶
融して溶着する。図６および図８は通電前の状態であ
り、通電後は図７および図９に示すように溶接点Ａ（Ｗ
１）の凸部Ａ（１ａ）は溶融し、羽根板（３）の端面
（３ａ）は側板Ａ（１）の内面に密着し気密性が保持さ
れる。このようにすれば、図６および図８に示すように
羽根板（３）は羽根板規正ネスト（４）のネスト孔（４
ａ）に嵌められているので電極の押圧力によっても倒れ
が生じることなく垂直度を保持されて溶接される。

【００１０】上記のように側板Ａ（１）と羽根板（３）
とを溶接した後、羽根板規正ネスト（４）を抜脱して、
溶接された羽根板（３）の他方の端面（３ｂ）の上に側
板Ｂ（２）を被嵌する。この方法は、前述の側板Ａ
（１）のセッティング時と同様に図３に示すように、側
板Ｂ（２）に設けたサイド切欠部Ｂ（２ｂ）およびセン
ター孔Ｂ（２ｃ）を下電極（５）に設けてあるサイドピ
ン（５ａ）および図７に示す側板Ｂ（２）用に差し替え
たセンターピンＢ（５ｃ）に、それぞれを嵌め込んでセ
ットする。側板Ｂ（２）と羽根板（３）の他方の端面
（３ｂ）とを溶接するための上電極（７）は、図１０の
（ａ）および（ｂ）に示すように、側板Ｂ（２）の凸部
Ｂ（２ａ）に合致した位置に円柱状の突起部（７ａ）を
設けてある。これは、図９に示すように溶接点Ｂ（Ｗ
２）である側板Ｂ（２）の凸部Ｂ（２ａ）と羽根板
（３）の他方の端面（３ｂ）の当接点に電流を効率的に
集中させる作用をしている。次に、羽根板（３）の端面
（３ｂ）上に被嵌し凸部Ｂ（２ａ）を当接した側板Ｂ
（２）の上から、溶接機に装着した上電極Ｂ（７）を下
降させ押圧して電流を瞬時通電し側板Ｂ（２）の凸部Ｂ
（２ａ）と羽根板（３）の他方の端面（３ｂ）とを溶接
し、側板Ｂ（２）の面と羽根板（３）の他方の端面（３
ｂ）とが密着し前述の側板Ａ（１）の溶接時と同様に気
密性が保持される。以上のようにして、側板Ａ（１）と
側板Ｂ（２）とで複数の羽根板（３）を挟持した状態で
溶接して一体化し、図１の（ａ）および（ｂ）に示す羽
根車（Ｆ）を完成する。

【００１１】

【発明の効果】本発明によれば、先ず部品加工面におい
ては側板の角孔加工を省くことと、羽根板の係合爪を無
くすることで、部品形状が大きく単純化することがで
き、金型の製作費の低減と加工工程の単純化で加工コス
トが大きく低減される。また組立面についても、二体の
側板の角孔にそれぞれ複数の羽根板の係合爪を挿入して
いた、極めて難しく手間のかかる組付の手作業が省くこ
とができ、従来方法に比べ数倍の作業効率アップが図
れ、量産において大きなコストダウンが図れる。さら
に、品質面においては、従来の羽根板の係合爪と側板の
角孔との嵌合具合が難かしく作業性の面から嵌合度合を
ゆるい目にしていることから、長期間の使用経過の振動
等でかしめ力が弛緩し羽根車の生命である側板と羽根板
との気密性が損われる惧れがあるが本発明の溶接構造で
一体化すれば、羽根車の剛性は一段と高め、気密性を保
持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の羽根車を示し、（ａ）は
平面図、（ｂ）は一部断面を開示した正面図である。

【図２】本発明の実施の形態の側板Ａの平面図、および
一部断面を開示した正面図である。

【図３】本発明の実施の形態の側板Ｂの平面図、および
一部断面を開示した正面図である。

【図４】本発明の実施の形態の羽根板の正面図および右
側面図である。

【図５】本発明の実施の形態を示し、下電極に側板Ａと
羽根板規正ネストおよび羽根板をセットした状態を示す
平面図である。

【図６】図５の状態に上方から上電極Ａで押圧した、通
電前の状態を示す一部断面を開示した正面図である。

【図７】本発明の実施の形態を示し、側板Ａと羽根板と
を溶接後、側板Ｂをセットし、その上に上電極Ｂで押圧
した、通電前の状態を示す一部断面を開示した正面図で
ある。

【図８】図６の側板Ａと羽根板との当接状態を拡大した
正面図および断面図である。

【図９】図７の側板Ｂと羽根板との当接状態を拡大した
正面図および断面図である。

【図１０】本発明の実施の形態の上電極Ｂを示し、
（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。

【図１１】従来の羽根車を示し、（ａ）は角孔および羽
根板のセット位置を示す概略の平面図であり、（ｂ）は
一部断面を開示した正面図である。

【図１２】従来の羽根板の正面図と右側面図である。

【図１３】図１１−（ｂ）の側板Ａと側板Ｂおよび羽根
板をかしめた状態を示す部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１側板Ａ１ａ凸部Ａ１ｂサイド切欠部Ａ１ｃセンター孔Ａ２側板Ｂ２ａ凸部Ｂ２ｂサイド切欠部Ｂ２ｃセンター孔Ｂ３羽根板３ａ一方の端面３ｂ他方の端面４羽根板規正ネスト４ａネスト孔４ｂサイド切欠部Ｃ４ｃセンター孔Ｃ５下電極５ａサイドピン５ｂセンターピンＡ５ｃセンターピンＢ６上電極Ａ７上電極Ｂ７ａ突起部Ｆ羽根車Ｗ１溶接点ＡＷ２溶接点Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の位置に所定形状の凸部を複数設け
た二体の円形の側板と所定の曲線状にした長方形の羽根
板を複数備え、前記側板の凸部どうしを内向に相対向さ
せた前記二体の側板の内面間に、長手方向の両端面を前
記側板の凸部に当接するようにして複数の羽根板を配置
し、前記二体の側板で挟持して組込んだ状態で、両外面
を、それぞれが所定の形状をしたプラスとマイナスの二
体の電極で押圧して通電することで、前記二体の側板の
凸部とそれに当接した前記羽根板の両端面とを溶着さ
せ、二体の側板と複数の羽根板とを密着させて一体化す
ることを特徴とする羽根車の製造方法。