JP2002347080A - 遠心ファンの成形型および成形方法 - Google Patents
遠心ファンの成形型および成形方法Info
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Abstract
を備える遠心ファンを容易に成形できる成形型および成
形方法を提供する。 【解決手段】 遠心ファンの成形型を、コーンの一方の
面の周縁部に複数の捻りブレードを一体に備える遠心フ
ァンをその中心軸方向に挟んで成形し、成型後同遠心フ
ァンに対してコーンの一方の面側と他方の面側へ抜かれ
る遠心ファンの成形型において、コーンの一方の面側の
成形型を、各捻りブレードの非アンダーカット部分を成
形する第1の金型と、各捻りブレードのアンダーカット
部分を成形する第2の金型とに各捻りブレードの外形に
略沿い前記中心軸に平行な面をなす割り面で2分し、少
なくとも第2の金型を中心軸を中心に回動可能に構成
し、第2の金型を成形された捻りブレードと干渉せずに
抜くことができるようにした。
Description
ターボファン等遠心ファン(以下、単に「遠心ファン」
という)の成形型および成形方法に関し、特に樹脂製遠
心ファンに適する成形型および成形方法に関する。
ン、例えば射出成形等で成形される樹脂製遠心ファンの
成形型および成形方法について説明する。図7(a)は
従来の樹脂製の遠心ファンの正面図、同図(b)は
(a)中K−K矢視断面図であり、(a)は(b)中L
−L矢視図となる。図8は、図7(a)中P部の拡大図
である。
遠心ファン01は、コーン03の中心に配置されたボス
04の中心軸X周りに、中心軸X方向に略均一断面を有
するブレード02がコーン03の一方の面の周縁部に多
数形成されており、各ブレード02の先端部がリング0
5により連結された一体構造となっている。なお、コー
ン03のブレード02と反対側の他方の面の周縁部には
略同位置にサブブレード02’が設けられている。
Xの方向に図7(b)上、左右から挟む図示しない金型
の間に射出成形され、成型後、金型は遠心ファン01に
対してコーン03の一方の面側と他方の面側へ抜かれ
る。すなわち、遠心ファン01に対して図7(b)中に
左右に向けた矢印Mと、矢印Nで示す方向に抜かれるも
のとなっている。また通常、金型は一方が固定側金型、
他方が移動側金型となり、中心軸X方向の移動によって
開閉される。
中心軸X方向に均一ではなく三次元流れとなっており、
そのため遠心ファン01の空力、騒音特性を向上させる
には、ブレード02は中心軸X方向に従い各断面毎に適
切な形状を持たせた捻りブレードとする必要がある。
通常使われている射出成型技術においては、上記のよう
な捻りブレード02を持つ遠心ファン01を制作しよう
としても、その金型構造上アンダーカットとなるため成
型することができず、実現が困難であった。
方法としては、射出成形における固定側金型および移動
側金型に加えて、アンダーカット部分の成形にスライド
型を配置する方法があるが、直径100〜300mm程
度の小型でブレード02の枚数が多い遠心ファン01の
ような場合では、スライド型のサイズが小さく且つ数が
多くなり、金型構造が複雑となる問題があった。
の配置スペースや耐久性の問題があり、捻りブレードを
有する遠心ファンを実現することは困難であった。
の樹脂製の遠心ファンの成形における問題に対して、捻
りブレードを有する遠心ファンを容易に成形できる成形
型および成形方法を提供することを課題とするものであ
る。
課題を解決するためになされたものであって、その第1
の手段として、コーンの一方の面の周縁部に複数の捻り
ブレードを一体に備える遠心ファンをその中心軸方向に
挟んで成形し、成型後同遠心ファンに対して前記コーン
の一方の面側と他方の面側へ抜かれる遠心ファンの成形
型において、前記コーンの一方の面側の成形型を、各捻
りブレードの非アンダーカット部分を成形する第1の金
型と、各捻りブレードのアンダーカット部分を成形する
第2の金型とに各捻りブレードの外形に略沿い前記中心
軸に平行な面をなす割り面で2分し、少なくとも前記第
2の金型を前記中心軸を中心に回動可能に構成してなる
ことを特徴とする遠心ファンの成形型を提供する。
後、非アンダーカット部分の第1の金型を中心軸方向に
抜き、アンダーカット部分の第2の金型を回転させなが
ら成形された捻りブレードと干渉せずに抜くことがで
き、捻りブレードを含む遠心ファンの成型後の成形型の
抜き操作が簡単且つ容易になる。
遠心ファンの成形型において、前記捻りブレードの先端
部外周側に取り付けられたベルマウスが前記中心軸周り
に覆う一定幅の範囲の前記捻りブレードを成形する外周
側成形型と、前記一定幅の範囲より内側の範囲の前記捻
りブレードを成形する内周側成形型とに前記中心軸に平
行な円筒面をなす割り面で分割するとともに、前記コー
ンの外周縁を前記ベルマウスの内周縁より小さく構成
し、前記外周側成形型を前記他方の面側へ抜く場合の前
記第1の金型と前記第2の金型に2分し、前記内周側成
形型を前記一方の面側へ抜く場合の前記第1の金型と前
記第2の金型に2分してなることを特徴とする遠心ファ
ンの成形型を提供する。
を、捻りブレードの先端にベルマウスを一体成形し、ベ
ルマウスが捻りブレードの一部を覆う遠心ファンにおい
ても奏することができる。
段または第2の手段の遠心ファンの成形型を用い、前記
遠心ファンを成形した後において、前記第1の金型を前
記中心軸方向に抜いた後、前記第2の金型を前記中心軸
周りに回転させながら前記第1の金型と同方向に抜くこ
とを特徴とする遠心ファンの成形方法を提供する。
2の手段の遠心ファンの成形型の作用により、遠心ファ
ンの中心軸方向に従い各断面毎に適切な形状をもたせた
捻りブレードを多数設けた樹脂製の遠心ファンの射出成
型が可能となる。
実施の第1形態に係る遠心ファンの成形型および成形方
法を説明する。図1(a)は本実施の形態の遠心ファン
の正面図、同図(b)は(a)中E−E矢視断面図であ
り、(a)は(b)中F−F矢視図となる。図2は、図
1中G部の拡大図であり、図3(a)、(b)はそれぞ
れ図2と同じ部分を示す成形型の構造と成形方法の説明
図である。
樹脂製の遠心ファン1は、コーン3の中心に配置された
ボス4の中心軸X周りに、中心軸X方向に従って各断面
毎に適切な形状を持たせた捻りブレード2がコーン3の
一方の面の周縁部に多数枚形成され、その捻りブレード
2の先端部がリング5により連結された一体構造となっ
ている。
来の遠心ファン01と同様に中心軸Xの方向に図1
(b)上、左右から挟む図1中に図示しない金型の間に
射出成形され、成型後、金型は遠心ファン1に対してコ
ーン3の一方の面側と他方の面側へ抜かれる。すなわ
ち、図1(b)中に左方向に向けた矢印A、Bと、右方
向に向けた矢印Nで示す方向に抜かれるものとなってい
る。なお、矢印A、Bは後述の本実施の形態の金型Aと
金型Bを抜く方向の中心軸X方向成分である。
ァン1の捻りブレード2は捻りを有するため、各ブレー
ドの背面2a側は非アンダーカット部となり図2紙面垂
直上方に金型が抜けるが、腹面2b側はアンダーカット
部となって図2紙面垂直上方へ金型を抜くことができな
い。なお、腹面2b側の金型は図2紙面垂直下方へはコ
ーン3があるため抜くことはできない。
形するための成形型は、捻りブレード2を形成するため
に図3(a)に示すように、コーン3の一方の面の捻り
ブレード2側の金型は、割り面31で金型A10と金型
B20に二分され、各捻りブレード2の背面2a側を金
型A10、腹面2b側を金型B20で円周方向に挟むよ
うに配置される。
いてのみ図示したが、本実施の形態の成形型は全捻りブ
レード2に対して同様に金型A10と金型B20が配置
され、全捻りブレード2に対する金型A10が一体に構
成され第1の金型をなし、全捻りブレード2に対する金
型B20も一体に構成され第2の金型をなしている。そ
して、少なくともアンダーカット部を形成する第2の金
型である金型B20はボス4の中心軸Xを中心として回
動可能な構造となっている。
10と金型B20とは、金型A10の割り面30と金型
B20の割り面32とが捻りブレード2の外形に略沿
い、ボス4の中心軸Xに平行な面に形成されて互いに接
している。
成形型においては、捻りブレード2の反対側のコーン3
面を形成する図1(b)中矢印N方向に抜く金型は従来
通りでよいが、捻りブレード2側は上記の通り図3
(a)に示すように金型A10と金型B20とにより、
射出成形等によって捻りブレード2を含めた遠心ファン
1の成形を行う。
部分の金型A10は図3紙面垂直上方(中心軸X方向)
に抜かれ、図3(b)に示すように金型B20が残る。
は、ボス4の中心軸X周りに図3(b)中矢印Yの方
向、反時計周りに回転させながら図3紙面垂直上方に抜
くことにより、金型10と同方向に、成形された捻りブ
レード2と干渉せずに抜くことができる。
0、金型B20のセットも、逆の手順で容易に行うこと
ができる。
ァンの成形型および成形方法によれば、捻りブレード2
を含む遠心ファン1の成型後、アンダーカット部分の金
型B20の抜き操作が簡単且つ容易になり、遠心ファン
1内部の風の流れに合わせ、遠心ファン1の中心軸X方
向に従い各断面毎に適切な形状をもたせた捻りブレード
2を多数設けた樹脂製の遠心ファン1の射出成型が可能
となり、空力・騒音特性の優れたファン形状がその大小
を問わず低コストで製作できるようになる。
2形態に係る遠心ファンの成形型および成形方法を説明
する。図4(a)は本実施の形態の遠心ファンの正面
図、同図(b)は(a)中H−H矢視断面図であり、
(a)は(b)中I−I矢視図となる。図5は、図1中
J部の拡大図であり、図6(a)、(b)はそれぞれ図
5と同じ部分を示す成形型の構造と成形方法の説明図で
ある。
樹脂製の遠心ファン101は、コーン103の中心に配
置されたボス104の中心軸X周りに、中心軸X方向に
従って各断面毎に適切な形状を持たせた捻りブレード1
02がコーン103の一方の面の周縁部に多数枚形成さ
れ、その捻りブレード102の先端部がベルマウス10
5により連結された一体構造となっている。
気を導く形状をなしているが、捻りブレード102の先
端部のうち、ボス104の中心軸X周りの外周側を半径
方向一定幅Wの範囲で覆う形となっている。
ウス105が覆う幅W分、外周縁103aの半径を縮小
した形状をなしており、図5に示すように、中心軸X方
向に見てベルマウス105の内周縁105aよりコーン
103の外周縁103aが若干内側に位置するように設
定されている。
の実施の第1形態の遠心ファン1と同様に中心軸Xの方
向に図4(b)上で左右から挟む図4中に図示しない成
形型(金型)の間に射出成形され、成型後、金型は遠心
ファン101に対してコーン103の一方の面側と他方
の面側へ抜かれる。すなわち、図4(b)に示す中心軸
Xに沿い左右に抜かれるものであるが、ベルマウス10
5が覆った周縁部の幅Wの範囲の捻りブレード102の
外周側成形型は、前述の実施の第1形態のようにコーン
103の一方の面側(図中左側)では抜くことができな
いため、コーン103の外周縁103aの外側をかわし
てコーン103の他方の面側(図中右側)で抜くものと
している。
囲より内側の範囲の捻りブレード102の内周側成形型
は実施の第1形態と同様にコーン103の一方の面側
(図中左側)で抜くことができる。
4(b)に示すように図中左側に向けた矢印A’、B’
で示す方向に抜かれる内周側成形型と、図中右側に向け
た矢印C、Dで示す方向に抜かれる外周側成形型と、矢
印Nで示す方向に抜かれるコーン103右側中央部の金
型で構成されている。なお、矢印A’、B’、C、Dは
後述の本実施の形態の金型A’、金型B’、金型C、金
型Dを抜く方向の中心軸X方向成分である。
ァン101の捻りブレード102は捻りを有するため、
各捻りブレード102の一方の側はアンダーカット部と
なり、その金型は他方の非アンダーカット部の金型と同
方向に抜くことができないだけでなく、さらに、ベルマ
ウス105によって金型の抜く方向も制約される。
を成形するための成形型は、図6(a)に示すように、
半径方向で中心軸Xに平行な円筒面をなす割り面133
で外周側成形型と内周側成形型とに分割される。
ルマウス105に覆われない範囲を成形する内周側成形
型は、さらに割り面131で、図4(b)中矢印A’、
B’方向(コーン103の一方の面側)で型を抜く場合
の非アンダーカット部の第1の金型となる背面102a
側の金型A’110と、アンダーカット部の第2の金型
となる腹面102b側の金型B’120に二分される。
れる範囲を成形する外周側成形型は、図4(b)中矢印
C、D方向(コーン103の他方の面側)で型を抜く場
合の非アンダーカット部の第1の金型となる腹面102
b側の金型D121と、アンダーカット部の第2の金型
となる背面102a側の金型C111に二分される。
2a側の金型A’110、金型C111と、腹面2b側
の金型B’120、金型D121とにより円周方向に挟
まれてその間に成形される。
についてのみ図示したが、本実施の形態の成形型は全捻
りブレード102に対して同様に金型A’110、金型
B’120、金型C111および金型D121が配置さ
れ、全捻りブレード102に対する各金型が一体に構成
され、少なくともアンダーカット部分を形成する第2の
金型である金型B’120と金型C111はボス104
の中心軸Xを中心として回動可能な構造となっている。
2の金型A’110と金型B’120は、それぞれの割
り面130と割り面132とが捻りブレード102の外
形に略沿い、ボス4の中心軸Xに平行な面に形成されて
接し、隣り合う各捻りブレード102の金型C111と
金型D121は、それぞれの割り面134と割り面13
5とが捻りブレード102の外形に略沿い、ボス4の中
心軸Xに平行な面に形成されて、互いに接している。
間、金型B’120と金型D121の間は、ベルマウス
105の内周縁105aに一致ないし若干内周側に位置
し、且つコーン103の外周縁103aに一致ないし若
干外周側に位置し、ボス4の中心軸Xに平行な円筒面に
形成された割り面133で、互いに接している。
成形型においては、捻りブレード102の反対側の図4
(b)中矢印N方向に抜くコーン103中央部の金型は
従来通りでよいが、捻りブレード102側は上記の通り
図6(a)に示すように金型A’110、金型B’12
0、および金型C111、金型D121により、射出成
形等によって捻りブレード102を含めた遠心ファン1
01の成形を行う。
05に覆われた部分の非アンダーカット部である金型
A’110は図6紙面垂直上方に抜かれ、図6(b)に
示すように金型B’120が残る。
0は、ボス104の中心軸X周りに図6(b)中矢印Y
の方向、反時計周りに回転させながら図6紙面垂直上方
に抜くことにより、成形された捻りブレード102と干
渉せず抜くことができる。
非アンダーカット部である金型D121は図6紙面垂直
下方に抜かれ、図6(b)に示すように金型C111が
残る。
は、ボス104の中心軸X周りに図6(b)中矢印Zの
方向、時計周りに回転させながら図6紙面垂直下方に抜
くことにより、成形された捻りブレード102と干渉せ
ず抜くことができる。
A’110、金型B’120、金型C、金型Dのセット
も、逆の手順で容易におこなうことができる。
ァンの成形型および成形方法によれば、ベルマウス10
5が一体となって設けられ、捻りブレード102の先端
部を、ベルマウス105がボス104の中心軸X周りの
外周側の半径方向一定幅Wの範囲で覆う形となっている
ものにおいても、捻りブレード102を含む遠心ファン
101の成型後、アンダーカット部分の金型B’12
0、金型C111の抜き操作が簡単且つ容易になり、遠
心ファン101内部の風の流れに合わせ、遠心ファン1
01の中心軸X方向に従い各断面毎に適切な形状をもた
せた捻りブレード102を多数設けた樹脂製の遠心ファ
ン101の射出成型が可能となり、空力・騒音特性の優
れたファン形状がその大小を問わず低コストで製作でき
るようになる。
が、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発
明の範囲内でその具体的構造、構成に種々の変更を加え
てもよいことは言うまでもない。
ダーカット部分となる側がどちらになるかは、図示のも
のに限定されるものではない。
ァンの成形型を、コーンの一方の面の周縁部に複数の捻
りブレードを一体に備える遠心ファンをその中心軸方向
に挟んで成形し、成型後同遠心ファンに対して前記コー
ンの一方の面側と他方の面側へ抜かれる遠心ファンの成
形型において、前記コーンの一方の面側の成形型を、各
捻りブレードの非アンダーカット部分を成形する第1の
金型と、各捻りブレードのアンダーカット部分を成形す
る第2の金型とに各捻りブレードの外形に略沿い前記中
心軸に平行な面をなす割り面で2分し、少なくとも前記
第2の金型を前記中心軸を中心に回動可能に構成してな
るようにしたので、遠心ファンの成形後、非アンダーカ
ット部分の第1の金型を中心軸方向に抜き、アンダーカ
ット部分の第2の金型を回転させながら成形された捻り
ブレードと干渉せずに抜くことができ、捻りブレードを
含む遠心ファンの成型後の成形型の抜き操作が簡単且つ
容易になるため、遠心ファンの中心軸方向に従い各断面
毎に適切な形状をもたせた捻りブレードを多数設けた樹
脂製の遠心ファンの射出成型が可能となり、空力・騒音
特性の優れたファン形状がその大小を問わず低コストで
製作できるようになる。
に記載の遠心ファンの成形型において、前記捻りブレー
ドの先端部外周側に取り付けられたベルマウスが前記中
心軸周りに覆う一定幅の範囲の前記捻りブレードを成形
する外周側成形型と、前記一定幅の範囲より内側の範囲
の前記捻りブレードを成形する内周側成形型とに前記中
心軸に平行な円筒面をなす割り面で分割するとともに、
前記コーンの外周縁を前記ベルマウスの内周縁より小さ
く構成し、前記外周側成形型を前記他方の面側へ抜く場
合の前記第1の金型と前記第2の金型に2分し、前記内
周側成形型を前記一方の面側へ抜く場合の前記第1の金
型と前記第2の金型に2分してなるように構成したの
で、請求項1の発明の効果を、捻りブレードの先端にベ
ルマウスを一体成形し、ベルマウスが捻りブレードの一
部を覆う遠心ファンにおいても奏することができる。
ンの成形方法を、請求項1または請求項2に記載の遠心
ファンの成形型を用い、前記遠心ファンを成形した後に
おいて、前記第1の金型を前記中心軸方向に抜いた後、
前記第2の金型を前記中心軸周りに回転させながら前記
第1の金型と同方向に抜くように構成したので、請求項
1または請求項2の発明の効果を奏することで、遠心フ
ァンの中心軸方向に従い各断面毎に適切な形状をもたせ
た捻りブレードを多数設けた樹脂製の遠心ファンの射出
成型が可能となり、空力・騒音特性の優れたファン形状
がその大小を問わず低コストで製作できるようになる。
ァンの正面図、(b)は(a)中E−E矢視断面図であ
る。
す実施の第1形態に係る成形型の構造と成形方法の説明
図である。
ァンの正面図、(b)は(a)中H−H矢視断面図であ
る。
す実施の第2形態に係る成形型の構造と成形方法の説明
図である。
(b)は(a)中K−K矢視断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 コーンの一方の面の周縁部に複数の捻り
ブレードを一体に備える遠心ファンをその中心軸方向に
挟んで成形し、成型後同遠心ファンに対して前記コーン
の一方の面側と他方の面側へ抜かれる遠心ファンの成形
型において、前記コーンの一方の面側の成形型を、各捻
りブレードの非アンダーカット部分を成形する第1の金
型と、各捻りブレードのアンダーカット部分を成形する
第2の金型とに各捻りブレードの外形に略沿い前記中心
軸に平行な面をなす割り面で2分し、少なくとも前記第
2の金型を前記中心軸を中心に回動可能に構成してなる
ことを特徴とする遠心ファンの成形型。 - 【請求項2】 請求項1に記載の遠心ファンの成形型に
おいて、前記捻りブレードの先端部外周側に取り付けら
れたベルマウスが前記中心軸周りに覆う一定幅の範囲の
前記捻りブレードを成形する外周側成形型と、前記一定
幅の範囲より内側の範囲の前記捻りブレードを成形する
内周側成形型とに前記中心軸に平行な円筒面をなす割り
面で分割するとともに、前記コーンの外周縁を前記ベル
マウスの内周縁より小さく構成し、前記外周側成形型を
前記他方の面側へ抜く場合の前記第1の金型と前記第2
の金型に2分し、前記内周側成形型を前記一方の面側へ
抜く場合の前記第1の金型と前記第2の金型に2分して
なることを特徴とする遠心ファンの成形型。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の遠心フ
ァンの成形型を用い、前記遠心ファンを成形した後にお
いて、前記第1の金型を前記中心軸方向に抜いた後、前
記第2の金型を前記中心軸周りに回転させながら前記第
1の金型と同方向に抜くことを特徴とする遠心ファンの
成形方法。
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