JP2003531342A - 軸流ファン用インペラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ブレード（３）を支持するハブ（２）を具備する軸流ファン用インペラー（１）である。ハブ（２）はその周囲表面内に穴（５）を有し、これにより、各穴（５）は第２半径方向外方部分（６）よりも大きい直径を有する第１半径方向内方部分（１０）を有する。各ブレード（３）はブレード・ピッチの調節を可能とする略円形の脚部分（４）を有する。各ブレード脚部分（４）は、２つの連結板（８，９）によって、対応する穴（５）内に取付けられ、各ブレード脚部分（４）は、２つの連結板（８，９）によって取付けられ、その連結板（８，９）は、第１穴部分（１０）内において離間して配置されるとともに穴（５）の略全直径に沿って互いに面する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本発明は、ブレードを支持するハブを具備する、軸流ファン用インペラー（ｉ
ｍｐｅｌｌｅｒ：送風機）であって、そのハブはその周囲表面に穴を有し、これ
により、各穴が第２の半径方向の（ｒａｄｉａｌｌｙ）外方部分よりも大きな直
径を有する第１の半径方向の内方部分を有し、各ブレードが、ブレード・ピッチ
の調節を可能とする略円形の脚部分を有し、各ブレード脚部分が、前記２つの穴
の間の肩部に係合する連結板により、対応する穴内に取付けられる軸流ファン用
インペラーに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】

このタイプの従来の軸流ファンにおいては、ブレード脚部分は６つの連結板に
対してクランプされており、各連結板は円盤部分を構成し、その円盤部分は、そ
の連結板の挿入及びその穴からその連結板の取り外しによる相互移動を可能とす
るために、離間して配置される関係で、その穴内に配置される。その円盤部分の
配置の中心において、その円盤部分のへりは円形孔を共同して形成し、その円形
孔内の保持リングが、ブレード脚部分を取付ける間、特にブレード・ピッチを調
節するためにするその穴内の脚部分の次の回転の間、これらの円盤部分を挿入位
置に保持するために、円盤部分の挿入の際に、溝内に嵌め込まれる。連結板は、
中心孔内に配置されたバネによって、穴内の肩部に対して押し付けられる。しか
し、公知のファンによれば、一定の場合のブレード脚部分は、ハブ内のその脚部
分に対応する穴内で固定される傾向があり、これによりブレード・ピッチの調節
を妨げるかもしれないという不利益がある。

【０００３】

【課題を解決するための手段】

本発明の目的は、それにより上記問題を解決すると同時にブレードとハブとの
間の強固な連結が達成される、まえがきに描写されたタイプのインペラーを提供
することである。

【０００４】 この目的の観点において、本発明に係るインペラーは、各ブレード脚部分が２
つの連結板により取付けられるものであって、第１の穴部分内の連結板は離間し
かつその穴の略全直径に沿って互いに面することを特徴とする。

【０００５】 従来方法によりより小さな６つの連結板を使用する代わりに、この方法によっ
て２つのより大きな連結板を配置することにより、連結板は、穴内の回転により
傾く傾向がはるかに小さくなり、これにより、ハブに関係するブレードの調節を
妨げる。更に、より大きな連結板は、１つのボルトよりも、各連結板がブレード
脚部分を各連結板に対してクランプすることに関してより多くの準備をするため
の十分な空間を提供する。これは、更に穴内で連結板が傾く傾向を減じ、これに
より、ブレード・ピッチの調節が容易になる。その上、この方法では、従来技術
のインペラーでは６つの不連続の小さな領域が配置されるのとは対照的に、穴内
の連結板と肩部との間の接触面は２つの比較的長い連続領域によって構成されう
る。連結板と肩部との間の全体の接触領域がより一様な構造であればある程、ブ
レード脚部分の回転による摩擦力は小さくなる。更に、より一様な応力の分布が
、連結板がクランプされているブレードの脚部分と同様に各穴の周りのハブ内で
達成され、これにより、ブレードとハブとの間の連結がより相当程度強くなる。

【０００６】 好ましい実施例においては、連結板は製作するのが大変簡単な部分を有してお
り、その連結板部分の周辺部は、ハブ内の第２穴部分の直径よりも大きい直径を
有する円に略沿って伸長する。ここで、各連結板の最も大きな寸法は、前記穴の
直径よりも短い。この方法では、一様で、連続する接触面は対応する穴内の連結
板と肩部との間で達成され、これにより、特に穴を囲むハブ材料内において更に
向上した応力分布が提供される。加えて、１つのブレードを取付けるのに必要な
２つの連結板は、１つの円盤を回転させ、直径に沿って切断することにより製作
することができ、これにより、２つの連結板の取付け位置においてこれらの間に
必要な空間を準備するために十分な材料を取り除き、結局、必要ならば、極端な
傾きを止めて、連結板が第２穴部分に進入することを可能とする。

【０００７】 更に好ましい実施例においては、半径方向の隙間（ｃｌｅａｒａｎｃｅ）が、
連結板の周辺部と第１穴部分との間に提供される。この方法では、ブレード・ピ
ッチの調節は、ブレードが回転している間の連結板の傾きが連結板の周囲部分と
第１穴部分の壁材料との間の係合を引き起こさない点で、さらに容易化される。

【０００８】 ブレード脚部分から突出したブレード・シャフトは、穴内において連結板の下
に配置された弾性部材に対してクランプされることができる。連結板の下に弾性
部材を備えることにより、弾性部材は、連結板の間の空間を塞がず、連結板材料
の強度を減じる連結板材料の切り欠き又は他の変形（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）は要
求されない。

【０００９】 弾性部材は、ハブ内の穴の底部内にある孔内に配置された１又はそれ以上の円
板バネの形状を有し、その孔は円板バネの外方直径と略同じ直径を有していても
よい。この方法では、弾性部材は、ブレードを取付けるときにその場所に保持さ
れ、あるいはその孔内に取付けられた保持リングによってさらに一層保持される
。

【００１０】 本発明はまた、ハブ上にインペラー・ブレードを取付けるための軸流ファン用
ブレード連結手段に関し、そのブレード連結手段は、ブレードの脚部分に対して
クランプされて、第２半径方向外方穴部分と該第２半径方向外方穴部分よりも大
きい直径を有する第１半径方向内方穴部分との間の肩部を有するハブ内の対応穴
に係合するのに適合された連結板を備える。本発明によれば、ブレード連結手段
は、２つの連結板であって、第１半径方向内方穴部分内に離間して取付けられる
のに適合されて、穴の略全直径に沿って互いに面する連結板が提供されることを
特徴とする。

【００１１】 本発明は更に、前記ブレード連結手段を備える軸流ファン用のブレードに関す
る。 本発明はまた、ハブ上にブレードを取付ける軸流ファン用取付け方法に関し、
これにより、ブレード脚部分が、ハブの周囲表面内の対応穴内に配置された連結
板に対してクランプされ、連結板は、第２半径方向外方穴部分と該第２半径方向
外方穴部分よりも大きい直径を有する第１半径方向内方穴部分との間の肩部に係
合させられる。本発明によれば、そのブレード取付け方法は、２つの連結板であ
って、この連結板は離間して配置され、穴の略全直径に沿って互いに面する連結
板に対してブレード脚部分をクランプすることによって特徴付けられる。

【００１２】 連結板は、連結板の周囲部分がハブ内の第２半径方向外方穴部分の直径よりも
大きい直径を有する円に略沿って伸長するような方法で配置されて、利用される
各連結板は、前記穴の直径よりも短い最大寸法を有することができる。

【００１３】 連結板は、半径方向の隙間が連結板の周囲部分と第１穴部分との間に提供され
るような方法で配置されることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】

図１は、ハブ２及びそのハブから半径方向に突出しているいくらかのブレード
３を具備するインペラー１を図示する。各ブレード３は、ハブ２の周囲表面内の
穴５の第２半径方向外方穴部分６内にはめ込まれる円形脚部分４を備える。

【００１５】 同図中取付け状態において、ブレード脚部分４は、例えば蝶ネジのような、ボ
ルト７によって、穴５の第１半径方向内方穴部分１０内に配置された２つの連結
板８，９に対してクランプされる。第１半径方向内方穴部分１０は第２半径方向
外方穴部分６の直径よりの大きい直径を有しているので、内方肩部１１は２つの
穴部分６，１０間に形成される。連結板８，９は、円形脚部分４から半径方向に
突出し、連結板の外方表面の周囲部分は、肩部１１に当接する。第１半径方向内
方穴部分１０の壁部２１は、ハブ材料内の応力を減少させるために丸くされてい
る。更に、連結板８，９は、連結板及び壁部２１間の係合を避け、その結果ブレ
ード・ピッチを調節する際に連結板を傾けることができるように、壁部２１から
半径方向に離間して配置される。

【００１６】 ブレード・シャフト１２は、ブレード脚部分４から同軸的に突出し、連結板８
，９間において伸長する。ブレード・シャフト１２は、ブレード脚部分と一体的
に製作されるが、例えばネジによってブレード脚部分内に固定されてもよい。ブ
レード脚部分４を連結板８，９に対してクランプすることによって、ブレード・
シャフト１２の下端も又、例えばたくさんの円板バネ１３のようなバネ手段に対
してクランプされる。円板バネ１３は、穴５の底部内に提供された孔１４内に受
け入れられ、円板バネ１３の上の孔１４内に配置された溝内にはめ込まれた保持
リング１５によってブレードが取付けられる間、孔１４内に保持される。

【００１７】 ブレード・シャフト１２の下端にバネ圧力が作用している結果として、接触圧
力は、連結板８，９と穴部分６，１０間の肩部１１との間において作用され、こ
れにより、穴５内に固定されたブレード脚部分４を保持する摩擦力を提供してい
る。しかし、ブレード・ピッチを調節するために、第２半径方向外方穴部分６内
のブレード脚部分４を手動回転させることによって、この摩擦力にうち勝つこと
ができる。インペラーの操作中、摩擦力は、遠心力の結果として著しく増大し、
ブレード脚部分は穴５内で回転することができなくなる。

【００１８】 図２は、図１中、ＩＩ−ＩＩ線に沿うインペラー１の部分断面を示し、これに
より、ハブ２は、第２半径方向外方穴部分６を示す点線によって示されるのみで
ある。連結板８，９は穴５の直径に関して対称的であり、各連結板は、円形部分
１６、円形部分１６に対向する直線１７、及び、直線１７に関連する端部を有す
る円形部分１６の各端部につながる直線１７に対する、直線１７の各端部におけ
る角度が９０度である線１８，１９によってその範囲を定められる。円形部分１
６は、ハブ２内の第２半径方向外方穴部分６の直径よりも大きな直径を有する円
に沿って伸長し、これにより、連結板８，９の表面と穴５内の肩部１１との間に
接触領域２０が提供され、この領域２０は、円形部分１６に沿って一定幅を有し
、これにより、穴５の周りのハブ材料内に比較的一様な応力分布を提供する。連
結板８，９の２つの直線１７間にある空間は、連結板が相互に接近することによ
って、小さい方の穴である第２半径方向外方穴部分６を経由して連結板を挿入し
たり、取り外したりすることを可能にする。連結板は、第２半径方向外方穴部分
６の直径より小さい全長を維持し、また連結板の挿入若しくは取り外しを可能に
するために、線１８，１９において短くされている。

【００１９】 小さい方の穴である第２半径方向外方穴部分６を経由して連結板８，９を挿入
した後、連結板は移動されて離間し、穴５内の肩部１１の下において、それらの
円形リムが係合する。続いて、ブレード脚部分４は、第２半径方向外方穴部分６
内に挿入されて、ボルト７によって、連結板８，９と接続される。各連結板８，
９は、２つのボルトによってブレード脚部分と接続され、これにより、調節の間
、連結板が傾く可能性が減少し、調節が容易になる。ボルト７が締められるとき
、ブレード脚部分４が連結板８，９に対してクランプされるとともにブレード・
シャフト１２がたくさんの円板バネ１３に対して押し付けられ、これにより、第
１半径方向内方穴部分１０内において、連結板８、９が外方に押しやられ、それ
によって、上部表面リムの領域が、肩部１１に対して押し付けられる。続いて、
ブレード脚部分４は、ハブ２内に安全に固定される。

【００２０】 図３は、連結板８，９の他の実施例を示し、これによれば、連結板は、実質的
にいかなる材料を取り除くことなく、直径に沿ってまっすぐに切断された１つの
円板から機械加工される。使用される円板はハブ２内の第２半径方向外方穴部分
６の直径より若干小さい直径を有しているので、その結果、連結板は、前記穴を
経由して通過できる。更に、前記直径の中心部においていくらかの材料を取り除
けば、連結板８，９の取付け位置においてブレード・シャフト１２用の空間がで
きる。連結板は、上記実施例に関する方法と同じ方法で穴５内に挿入される。加
えて、この実施例においては、各連結板は、３つのボルトが備えられる。

【００２１】 連結板は、特に図示された実施例の組合せのような、本発明の基本的本質から
はずれない、図に示された形状や形態とは他の形状や形態を有してもよい。例え
ば、連結板は、対称的である必要はないし、円形周囲部分を有する必要もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る軸流ファン用インペラーの１実施例の軸方向断面図である。

【図２】 図１中、ＩＩ−ＩＩ線に沿うインペラーの部分断面図であって、連結板を示す
ものである。

【図３】 図１中、ＩＩ−ＩＩ線に沿うインペラーの部分断面図であって、他の実施例に
係る連結板を示すものである。

【符号の説明】

１…インペラー ２…ハブ ３…ブレード ５…穴 ６…第２半径方向外方穴部分 ８、９…連結板 １０…第１半径方向内方穴部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレード（３）を支持するハブ（２）を具備する軸流ファン用
   インペラー（１）であって、該ハブ（２）はそのハブの周囲表面内に穴（５）を
   有し、これにより、前記各穴（５）は第２半径方向外方部分（６）よりも大きい
   直径を有する第１半径方向内方部分（１０）を有し、前記各ブレード（３）はブ
   レード・ピッチの調節を可能とする略円形の脚部分（４）を有し、該各ブレード
   脚部分（４）は、前記２つの穴部分（６，１０）間の肩部（１１）に係合する連
   結板によって、対応する穴（５）内に取付けられる前記軸流ファン用インペラー
   において、 前記各ブレード脚部分（４）は、２つの連結板（８，９）によって取付けられ
   、該連結板は、前記第１穴部分（１０）内において離間して配置されるとともに
   前記穴（５）の略全直径に沿って互いに面することを特徴とする前記軸流ファン
   用インペラー。
2. 【請求項２】 請求項１記載の軸流ファン用インペラーにおいて、 前記連結板（８，９）は部分を有し、その部分の周囲は、前記ハブ（２）内の
   前記第２穴部分（６）の直径よりも大きい直径を有する円に略沿って伸長し、該
   各連結板（８，９）の最も大きな寸法は該第２穴部分（６）の直径よりも短い前
   記軸流ファン用インペラー。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の軸流ファン用インペラーにおいて、 半径方向の隙間は、前記連結板（８，９）の前記周囲部分と前記第１穴部分（
   １０）との間に備えられる前記軸流ファン用インペラー。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３の何れか１項に記載の軸流ファン用インペラー
   において、 前記ブレード脚部分（４）から突出するブレード・シャフト（１２）は、前記
   穴内において前記連結板（８，９）の下に配置される弾性部材（１３）に対して
   クランプされる前記軸流ファン用インペラー。
5. 【請求項５】 請求項４記載の軸流ファン用インペラーにおいて、 前記弾性部材は、前記ハブ（２）内の前記穴（５）の底部内の孔（１４）内に
   配置された１又はそれ以上の円板バネ（１３）の形態を有し、該孔（１４）は、
   該円板バネ（１３）の外方直径と略同じ直径を有する前記軸流ファン用インペラ
   ー。
6. 【請求項６】 ハブ（２）上にインペラー・ブレード（３）を取付けるための
   軸流ファン用ブレード連結手段であって、該連結手段は、該ブレード（３）の脚
   部分（４）に対してクランプされて、前記ハブ（２）内の対応穴（５）内におい
   て第２半径方向外方穴部分（６）と該第２半径方向外方穴部分（６）よりも大き
   い直径を有する第１半径方向内方穴部分（１０）との間の肩部（１１）に係合す
   るのに適合された連結板を備える前記ブレード連結手段において、 ２つの連結板（８，９）であって、前記第１穴部分（１０）内に離間して取付
   けられるのに適合されて、前記穴（５）の略全直径に沿って互いに面する前記連
   結板（８，９）が提供されることを特徴とする前記ブレード連結手段。
7. 【請求項７】 請求項６記載の前記ブレード連結手段を備える軸流ファン用ブ
   レード（３）。
8. 【請求項８】 ハブ（２）上にブレード（３）を取付ける軸流ファン用取付け
   方法であって、これにより、ブレード脚部分（４）が、前記ハブ（２）の周囲表
   面内の対応穴（５）内に配置された連結板に対してクランプされ、該連結板は、
   第２半径方向外方穴部分（６）と該第２半径方向外方穴部分（６）よりも大きい
   直径を有する第１半径方向内方穴部分（１０）との間の肩部（１１）に係合させ
   られる前記取付け方法において、 ２つの連結板（８，９）であって、離間して配置されて、前記穴（５）の略全
   直径に沿って互いに面する前記連結板（８，９）に対して、前記ブレード脚部分
   （４）をクランプすることを特徴とする前記取付け方法。
9. 【請求項９】 請求項８記載の取付け方法において、 前記連結板（８，９）は、その連結板の周囲部分（１６）が前記ハブ（２）内
   の前記第２穴部分（６）の直径よりも大きい直径を有する円に略沿って伸長する
   ような方法で配置されるとともに、利用される前記各連結板（８，９）は、該穴
   部分（６）の直径よりも短い最大寸法を有する前記取付け方法。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の取付け方法において、 前記連結板（８，９）は、半径方向の隙間が該連結板の周囲部分と前記第１穴
    部分（１０）との間に提供されるような方法で配置される前記取付け方法。