JP2004285937A - 送風ファン - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の翼部を有する合成樹脂製のファンにおいて、大幅な工数低減により生産性の向上を図れる空気調和機等の送風ファンを提供する。
【解決手段】複数の翼部を有するファンにおいて、翼部のおねじの接合部３０２はボス組立部のめねじの接合部２０１と接合し、側板４は翼部のめねじの接合部３０１と接合し、翼部と翼部については翼部のめねじの接合部３０１と次に連結する翼部のおねじの接合部３０２が接合される。各接合部には、ファンの回転方向に対して逆方向に、ねじ式に回転して固定できるようにボス組立部のめねじ２０２、翼部のめねじ３０４、翼部のおねじ３０３、側板のおねじ４０２が加工されている。
【選択図】 図３
【解決手段】複数の翼部を有するファンにおいて、翼部のおねじの接合部３０２はボス組立部のめねじの接合部２０１と接合し、側板４は翼部のめねじの接合部３０１と接合し、翼部と翼部については翼部のめねじの接合部３０１と次に連結する翼部のおねじの接合部３０２が接合される。各接合部には、ファンの回転方向に対して逆方向に、ねじ式に回転して固定できるようにボス組立部のめねじ２０２、翼部のめねじ３０４、翼部のおねじ３０３、側板のおねじ４０２が加工されている。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大幅な工数低減により生産性の向上を図った、合成樹脂材からなる、空気調和機等に使用する送風ファンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の樹脂製送風ファンは、翼部と端板が一体構造とされていて、その構造体の合成樹脂材には、ファン全体にアクリロニトリル・スチレン系樹脂（以下、ＡＳ系樹脂と略す）にガラスファイバー（以下、ＧＦと略す）を混入して強度の向上を図ったもの等が使用されている。また翼部や端板の接合法は、一つは加工時に長尺の各ブレード（以下、羽根と云う）を補強板（以下、仕切板と云う）の外周方向から各仕切り板に連結するように挿入して構成されている。また羽根と仕切り版の勘合部には溶剤が塗布されて接着されている。尚、長尺の翼部は押出し成形によって成形加工されている（例えば特許文献１、２参照）。
【０００３】
また、各連間でお互いに羽根及び羽根の貫通孔を有する左右の仕切り板を合せて接合されている（例えば特許文献３参照）。
【０００４】
特に現在主に使用されている溶着方式であり、端板や翼部を超音波溶着して一体化している。その後温風循環炉等で９０℃程度の温風循環によりアニール処理（樹脂の歪み取り、焼鈍処理）を施して成形歪及び超音波溶着による歪を除去し、使用時における送風ファンとしての耐熱クリープ性を向上させている（例えば特許文献４参照）。翼部は、通常７連〜１３連程度の連結されたものが使用され、送風ファンの全長は６００〜９００ｍｍ程度のものまで使用されている。
【０００５】
【特許文献１】
実開昭５４−２０００４号公報
【特許文献２】
特開平１０−１９６５８４号公報
【特許文献３】
特開２００２−２６６７８８号公報
【特許文献４】
特開平７−２４７９９８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の送風ファンの構成では、合成樹脂材としてＡＳ系樹脂にＧＦを混入して強度を図ったものを、ファンの全体に使用している。また、その接合部は溶剤による接着か超音波溶着にて接合されているが、溶剤による工法は接着後の養生時間がかかり、また有機溶剤による環境問題などがあり実用化が困難でる。また、ファンの端板や翼部等の接合部を超音波溶着にて加工する溶着方式は、加工後の溶着歪を取るために、ファン全体を９０℃で８時間程度恒温層に入れて処理するため長時間のアニール処理が必要となる。
【０００７】
また接合法の一つは、加工時に長尺の各羽根を仕切板の外周方向から各仕切り板に連結するように挿入して構成する方法がある。この方法は、金属製ファンにおいては接合部を外周方向からかしめて圧着できるのでよく利用されている。但し、樹脂製の構成においては、長尺の羽根は押出し成形で加工しており現状の射出成形と比較すると肉厚が不安定になり易く、成形時間がかかりやすい。また、射出成形では１００ｍｍ以上の薄肉の羽根を成形することは、ショートショットが起こりやすく、また成形品の型離れも良くない。羽根厚みが中央部で１．６ｍｍ程度以下の羽根を成形するには非常に困難である。
【０００８】
また接合法の一つに、各連間でお互いに羽根及び羽根の貫通孔を有する左右の仕切り板を合せて接合し、２連間が１セットとした形態としているものがある。この方式においては加工時に、翼部をまず２連単位左右合せて固定するため羽根が長尺となり、また各連毎に等間隔の固定が順次できにくく加工性が低下する。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決するもので、ファンモーターの軸部と連結するボス組立部と、軸受けと連結する側板と、仕切り板を有する中央部の翼部が合成樹脂材で形成され、前記ファンのボス組立部と翼部、或いは翼部と翼部、或いは翼部と側板との接合部を、機械的に勘合や挿入で圧着固定させて一体化し、成形性、高剛性、耐熱クリープ性に優れた樹脂を用いて、薄肉の羽根で特に長時間のアニール処理が要らない生産性の優れた空気調和機用の送風ファンを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するに本発明の送風ファンは、ファンモーターの軸部と連結するボス組立部と、軸受けと連結する側板と、仕切り板を有する中央部の翼部が合成樹脂材で形成され、前記ファンのボス組立部と翼部、或いは翼部と翼部、或いは翼部と側板との接合部を、機械的に勘合や挿入で圧着固定させて一体化するために、一つはねじ式に回転させて構成している。また一つはファンの接合部において、翼部の仕切り板や側板の一部に翼部の羽根の先端部を挿入して固定し一体化している。尚、合成樹脂材は高剛性、耐熱クリープ性に優れたＡＳ系樹脂または、高剛性、耐熱クリープ性、特に流動性に優れた耐熱ＰＳ系樹脂にＧＦを２０〜４０重量％混入させた樹脂で形成している。
【００１１】
上記構成によって、従来の接合部を溶剤などで接着する方法や超音波溶着で接合してアニール処理する加工法よりも、トータル的な加工時間の短縮ができ生産性、耐熱クリープ性の優れた送風ファンを得ることができる。また、ファンの翼部全体や２連以上にまたがる１００ｍｍ以上の長尺の羽根にしなくても接合加工できる。これによって連間の接合部で羽根の位置をずらすことができる。
【００１２】
また、合成樹脂材をＡＳ系樹脂に代えて耐熱ＰＳ系樹脂にすることによって、流動性がよくなり、ボス組立部と翼部と側板の成形時に、成型機の成形条件の調整が容易となり、また成形時にショートショットの発生も少なくなり特に翼部を４個取りなどの多数個取りした時の歩留まりが良くなり、生産加工性を向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、複数の翼部を有するファンにおいて、ファンモーターの軸部と連結するボス組立部と、軸受けと連結する側板と、仕切り板を有する中央部の翼部が合成樹脂材で形成され、前記ファンのボス組立部と翼部、或いは翼部と翼部、或いは翼部と側板との各々の接合部を、機械的に勘合や挿入で圧着固定させて一体化したものである。この構成によれば、機械的に勘合や挿入で圧着固定させて一体化しているために、溶剤や超音波溶着による加工やアニール処理を必要とせずに接合することができる。
【００１４】
本発明の請求項２記載の発明は、前記ファンの接合部において、翼部或いは側板に継ぎ手となるおねじ部とめねじ部或いはめねじ部或いはおねじ部を設け、ファンの回転方向に対して逆方向に、ねじ式に回転させて挿入固定し一体化したものである。この構成によれば、ボス組立部と翼部、或いは翼部と翼部、或いは翼部と側板との各々の連間接合部をねじ式に回転して固定させ短時間で接合することができる。
【００１５】
本発明の請求項３記載の発明は、ねじ部を有する前記ファンの接合部において、翼部或いは側板に凸状の突起（ストッパー）と凸状の突起が入る凹部を、各連間の羽根が回転方向で直線状に重ならないように接合部の一部に設け、ねじ式に回転させて挿入固定し一体化したものである。この構成によれば、ねじ式の回転による接合に、さらにストッパー的な凹凸での勘合で確実に強固に接合できる。さらに連間の回転方向の羽根位置もずらせる。
【００１６】
本発明の請求項４記載の発明は、前記ファンの側板において回転させるときに固定する治具の固定穴を設けたものである。この構成によれば、接合加工時に側板の固定が確実にできる。
【００１７】
本発明の請求項５記載の発明は、前記ファンの接合部の外周部において、翼部或いはボス組立部に回転させるときに固定する治具の固定溝を設けたものである。この構成によれば、接合時に翼部或いはボス組立部を確実に固定できる。
【００１８】
本発明の請求項６記載の発明は、前記ファンの接合部において、翼部の仕切り板と側板に翼部の羽根の先端部を通す羽根受入側の接合部と、羽根受入側の接合部に羽根を交互に挿入して固定できる羽根の挿入孔を設け、羽根の挿入孔を有する羽根受入側の接合部と、ボス組立部或いは翼部に設けた羽根挿入側の接合部とを接合し、一体化したものである。この構成によれば、ボス組立部と翼部、翼部と翼部、翼部と側板の各接合部毎に順次の羽根挿入側と羽根受入側を接合でき、また各連間で羽根の回転方向位置をずらして一体化さすことができる。また複数の羽根と羽根貫通孔を有する仕切板を、２連単位で左右合せて双方から固定する方法よりも等間隔で固定しやすい。
【００１９】
本発明の請求項７記載の発明は、前記ファンの接合部の翼部において、翼部の羽根先端部を挿入したときに固定される段差を付けたものである。この構成によれば、段差がストッパーとなり均等な位置で羽根を止めることができる。
【００２０】
本発明の請求項８記載の発明は、前記ファンの接合部の翼部において、翼部の羽根先端部を挿入したときに固定される凸状の突起（ストッパー）を付けたものである。この構成によれば、凸状の突起がストッパーとなり確実に固定される。
【００２１】
本発明の請求項９記載の発明は、前記ファンの合成樹脂材がＡＳ系樹脂に、ＧＦを２０〜４０重量％混入して構成されたものである。この構成によれば、高剛性で耐熱クリープ性の優れたファンを形成さすことができる。合成樹脂の特性としては、密度 （ＪＩＳ−Ｋ−７１１２） が１．１〜１．４の範囲で曲げ弾性率（ＪＩＳ−Ｋ−７２０３）が６５００ＭＰａ以上で荷重たわみ温度（ＪＩＳ−Ｋ−７２０６・荷重１．８３ＭＰａ）が１００℃以上にすると良い。
【００２２】
本発明の請求項１０記載の発明は、前記ファンの合成樹脂材が耐熱ポリスチレン系樹脂にＧＦを２０〜４０重量％混入して構成されたものである。この構成によれば、流動性が高く成形加工に優れ、高剛性で耐熱クリープ性の優れたファンを形成さすことができる。合成樹脂の特性としては、流動性は、メルトフローレート（２２０℃・荷重１０ｋｇｆ）は７以上、密度が１．１〜１．４の範囲で曲げ弾性率が６５００ＭＰａ以上で荷重たわみ温度が１００℃以上にすると良い。また、ねじ式に回転させて各接合部をロックさせた時に容易に外れないようにするには、ファンの側板側を固定しボス組立部にトルク計をセットしてねじりトルクを測定し５０ｋｇ以上確保すると良い。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図面及び表を参照して説明する。図１は本発明のねじ式の一実施例におけるクロフスローファンの外観斜視図、図２はねじ式による同クロスフローファンの接合状態の横断面図、図３はねじ式による同クロスフローファンの側板・翼部・ボス組立部の横断面図、図４はねじ式による同クロスフローファンの翼部の縦断面図、図５はねじ式による同クロスフローファンの側板の外観斜視図。図６はねじ式による同クロスフローファンの翼部或いはボス組立部の外観斜視図、図７は本発明の羽根挿入式の一実施例におけるクロフスローファンの外観斜視図、図８は羽根挿入式による同クロスフローファンの接合状態の横断面図、図９は羽根挿入式による同クロスフローファンの側板・翼部・ボス組立部の横断面図、図１０は羽根挿入式による同クロスフローファンの接合部Ｃ１−Ｃ１の縦断面図、図１１は羽根挿入式による同クロスフローファンの翼部と翼部或いは翼部とボス組立部における接合部の外観斜視図と羽根の断面図、図１２は羽根挿入式による同クロスフローファンの翼部１０ｂ（羽根受入側の接合部）の縦断面図と接合部の断面部、図１３は従来のクロフスローファンの外観斜視図である。
【００２４】
また表１は、実施例１〜４（ねじ式）と従来例のクロフスローファンの加工時間と実用性、表２は、実施例５〜８（羽根挿入式）と従来例のクロフスローファンの加工時間と実用性、表３は、実施例１〜８と従来例に使用した合成樹脂の一般物性である。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
【表３】
【００２８】
まず実施例１〜４のねじ式の実施例について説明する。実施例１〜４は、構成材料は異なるが構造は同じである。図１〜図６に示すように複数の翼部を有するクロスフローファン１（以下、ファンと略す）は、ファンモータの軸部と連結するボス組立部２と、軸受けと連結する側板４と、仕切り板５を有する中央部の翼部３で構成されてファンを回転させて送風させるものである。ファンの全長は約６４１ｍｍ、外形は約９５ｍｍで翼部が９連仕様のものを用いた。ボス組立部２には、ファンモータの軸と直接連結するアルミとゴム製のボス部６を、また側板４には軸受けに通すステンレス製の軸７が中央部にインサート成形されている。
【００２９】
ねじ式による翼部とボス組立部との接合部Ａとねじ式による翼部と側板の接合部Ｂの接合状態は図２、図３に示すように構成されている。尚翼部と翼部の接合状態は、翼部とボス組立部との接合部Ａと同じ形態となる。翼部のおねじの接合部３０２はボス組立部のめねじの接合部２０１と接合し、側板４は翼部のめねじの接合部３０１と接合し、翼部と翼部については翼部のめねじの接合部３０１と次に連結する翼部のおねじの接合部３０２が接合される。
【００３０】
各接合部には、ファンの回転方向に対して逆方向に、ねじ式に回転して固定できるようにボス組立部のめねじ２０２、翼部のめねじ３０４、翼部のおねじ３０３、側板のおねじ４０２が加工されている。また、回転して確実に固定さすために翼部のストッパーの凸部３０５をボス組立部のストッパーの凹部２０３と接合させ、側板のストッパーの凸部４０３は翼部のストッパーの凹部３０６と接合させる。尚、凸部４０３と凹部３０６や凸部３０５と凹部２０３の接合に関しては、各連間の羽根が回転方向で重ならない位置にしている。連間の羽根が回転方向で重ならないほうが笛音などが発生し難く、送風時の低騒音化が図れる。
【００３１】
また回転して固定させるときの加工性を向上さすために、ファンを治具で保持できるボス組立部の固定溝２０４及び翼部の固定溝３０７を接合部の外周に設け、また側板には治具で固定するために側板の固定穴４０１を設けている。
【００３２】
尚、接合部以外の翼部には羽根の先端部が出ないように加工している。また、側板や翼部やボス組み立て部の合成樹脂は射出成形して形成するが、翼部及びボス組立部品においては、ボス組立部のめねじの接合部２０１と、翼部のめねじの接合部３０１の内周部の中を翼部の金型（スライドコア側）がスライドして射出成形することにより形成することが可能である。また、翼部のおねじの接合部３０２や側板４については金型が円周方向に開くようにスライドして射出成形することによって形成できる。
【００３３】
表１に示すファンの加工時間と実用性は、下記のようにした。組立て必要時間は、ファンを成形後にボス組立部と翼部と側板を、実施例のねじ式に固定した場合と従来例の超音波加工して接合した場合の時間を測定した。アニール時間は従来例、９０℃のアニール槽内での処理時間を用いた。またトータル時間は、組立て必要時間にアニール処理時間を合計したものである。ファンの実用性に関しては、耐熱静止たわみと回転破壊強度を用いて評価した。
【００３４】
耐熱静止たわみとは、試験前後のファンのバランス変化量を測定しファンの耐熱クリープ性を評価するものである。この数値は、出来るだけ小さい方か優れている。特に製品が長期保管や高温雰囲気に暴露された場合には、この変化量が少ないと変化量も少なく優れている。耐熱静止たわみの試験法は次に示す通りである。試験は、７０℃の恒温層にファン１の両端２点を支え、水平に１６８ｈ放置した前後のアンバランス変化量を、ファン専用のバランスマシーン測定機で計測したものである。熱変形が大きくなると数値が大きくなりバランス不良が発生する。バランス変化量が４ｇ・ｃｍ以上を超えるようなものは、空気調和機に長期に使用していると振動が大きく、異常音等による不具合を生じることがある。単位はｇ・ｃｍで表示する。
【００３５】
また回転破壊強度とは、ファン１のボス部を回転破壊試験機のモータ軸に固定し、１分間に１００ｒｐｍ毎徐々に回転数を上げて破壊した時の回転数をもとめるものである。ファンの回転数通常ＭＡＸで１７００ｒｐｍ程度であるが３０００ｒｐｍまで確認し、それ以上は実用的に合格とした。
【００３６】
実施例１〜実施例４と従来例に使用した合成樹脂の特性は、表３に示すように実施例１はＡＳ系樹脂にＧＦ２０重量％、実施例２と従来例はＡＳ系樹脂にＧＦ３０重量％、実施例３はＡＳ系樹脂にＧＦ４０重量％、実施例４は耐熱ＰＳ系樹脂にＧＦ３０重量％のものを使用している。
【００３７】
耐熱ＰＳ系樹脂とは、スチレンと耐熱性を付与したモノマー、すなわちアクリル系のモノマーやマレイン系のモノマーやＮフェニルマレイミド系のモノマーやメタクリル系モノマーとの共重合体やシンジオタクチック・ポリスチレン（ＳＰＳ）樹脂であって、耐熱温度を上げることが可能になり、実施例４では荷重たわみ温度が約１０６℃の樹脂を使用している。従来品のＡＳ系樹脂にＧＦ３０重量％と比較しても１℃高く、一般的なポリスチレン（ＰＳと略す）樹脂と比較して（ＰＳ樹脂＋ＧＦ３０重量％）では荷重たわみ温度は約９５℃で１１℃程度高くすることができる。
【００３８】
尚、本実施例４と実施例８はアクリル系のモノマーとポリスチレン樹脂とを重合させた耐熱ＰＳ系樹脂を用い、この樹脂にＧＦを均等分散させて製造し強度の高いものを使用している。尚、ＧＦは樹脂材料製造時に成形機のサイドフィーダーより一定量を均一分散して混入させている。実施例１〜実施例４の組立て加工時間は、約２分となり従来例は約３分で１分程度短縮できる。尚、実施例１〜４に関してはアニール処理がないためトータル時間では、従来例の８時間３分と比較して２分程度の加工時間となり大幅に短縮できる。
【００３９】
また、耐熱静止たわみは、実施例１〜実施例４は全て２ｇ・ｃｍ以内であり良好な状態である。また、ファンの側板側を固定しボス組立部にトルク計をセットしてねじりトルクを測定すると５０ｋｇ・ｃｍ以上確保している。尚、本実施例１〜実施例４では、ファンの回転方向に対して逆方向に、ねじ式に回転して固定しているため回転時に接合部から外れることはない。またファンの回転方向と逆方向でねじ式に固定した場合の回転破壊強度は、逆方向の方が強くなる。
【００４０】
次に実施例５〜８の羽根挿入式の実施例について説明する。実施例５〜８は、構成材料は異なるが構造は同じである。図７〜図１２に示すように複数の翼部を有するクロスフローファン１（以下、ファンと略す）は、ファンモータの軸部と連結するボス組立部９と、軸受けと連結する側板１１と、仕切り板５を有する中央部の翼部１０で構成されてファンを回転させて送風させるものである。ファンの全長は約６４１ｍｍ、外形は約９５ｍｍで翼部が９連仕様のものを用いた。
【００４１】
ボス組立部９には、ファンモータの軸と直接連結するアルミとゴム製のボス部６を、また側板１１には軸受けと通すステンレス製の軸７が中央部にインサート成形されている。羽根挿入式による翼部とボス組立部との接合部Ｃと羽根挿入式による翼部と側板の接合部Ｄの接合状態は図８、図９に示すように構成されている。尚翼部と翼部の接合状態は、翼部とボス組立部との接合部Ｃと同じ形態となる。
【００４２】
翼部の羽根受入側の接合部１０ｂはボス組立部の羽根挿入側の接合部９ａと接合し、側板１１は翼部の羽根挿入側の接合部１０ａと接合し、翼部と翼部については翼部の羽根挿入側の接合部１０ａと次に連結する翼部の羽根受入側の接合部１０ｂが接合される。各接合部には、羽根を挿入して固定できるように図１２に示すように羽根の挿入孔８ｃを翼部１０ｂ（羽根受入側の接合部）や側板１１に加工されている。尚、挿入孔８ｃには羽根の先端部８ｂが通しやすいようにテーパー部８ｃ−１を設けている。また、羽根先端部を挿入して均等な位置で固定さすために羽根の段差８０１ａと８０１ｂを−設けて圧着固定し、さらに羽根のストッパーの凸部８０２が抜け止めになり確実に固定される。
【００４３】
尚、図１０及び図１１に示すように羽根は交互に挿入され、羽根とボス組立部との接合部Ｃや翼部と翼部の接合部では、羽根の根元部８ａと挿入孔８ｃを通した羽根の先端部８ｂで構成されている。尚、羽根のストッパーの凸部８０２は挿入孔８ｃに挿入する時に、多少凸部が削られている。また、図８の接合部Ｃや接合部Ｄに示すように、接合部以外の翼部に、羽根の先端部が出ないように加工している。また、側板や翼部やボス組み立て部の合成樹脂は射出成形して形成するが、翼部及びボス組立部品においては、ボス組立部の羽根挿入側の接合部９ａと、翼部の羽根挿入側接合部１０ａの内周部の中を翼部の金型（スライドコア側）がスライドして射出成形することにより形成することが可能である。
【００４４】
実施例５〜実施例８と従来例に使用した合成樹脂の特性は、表３に示すように実施例１はＡＳ系樹脂にＧＦ２０重量％、実施例２と従来例はＡＳ系樹脂にＧＦ３０重量％、実施例３はＡＳ系樹脂にＧＦ４０重量％、実施例４は耐熱ＰＳ系樹脂にＧＦ３０重量％のものを使用している。実施例５〜実施例８の組立て加工時間は、実施例１〜実施例４のねじ式よりさらに短縮でき約１分３０秒となり従来例は約３分で１／２程度短縮できる。尚、実施例５〜８に関してはアニール処理がないためトータル時間では、従来例の８時間３分と比較して１分３０秒程度の加工時間となり大幅に短縮できる。また、耐熱静止たわみは、実施例５〜実施例８は全て２ｇ・ｃｍ以内であり良好な状態である。
【００４５】
尚、実施例４と実施例８に使用した耐熱ＰＳ系樹脂の流動性は、メルトフローレート（２２０℃・荷重１０ｋｇｆ）は１０であり、翼部を成形加工する時に４ケ取りでショートショットもなく成形できる。特に羽根長さが７０ｍｍを越すとＡＳ系樹脂よりも成形条件の調整がしやすく歩留まりが良い。
【００４６】
また、実施例１〜実施例８に使用した合成樹脂の曲げ弾性率は、実施例１と実施例５が６３７４ＭＰａ、実施例２と実施例６が８２６７ＭＰａ、実施例３と実施例７が１０２９７ＭＰａ、実施例４と実施例８が７８４５ＭＰａで６５００ＭＰａ以上ある。また荷重たわみ温度も実施例１〜実施例８は、全て１００℃以上あり剛性と耐熱性が高い樹脂である。尚、ＧＦの混入率が４０％以上であると成形時の流動性が悪くなりショートショットが発生しやすくなる。またＧＦの混入率が２０％以下では、曲げ弾性率６３００ＭＰａ以下で剛性が低くなり、ファンの耐熱静止たわみでバランス変化量が多くなる。従ってＧＦの混入率は２０〜４０％が好ましい。
【００４７】
また、従来例は図１３に示すように複数の翼部を有するファン１は、ファンモータの軸部と連結するボス組立部１２と、軸受けと連結する側板１４と、仕切り板５を有する中央部の翼部１３で構成されてファンを回転させて送風させるものである。側板と翼部或いは翼部と翼部或いは翼部とボス組立部の各連間は超音波溶着により接合されている。
【００４８】
尚、本発明の送風ファンは空気調和機用以外にも温風暖房等を行う温風機器または暖房機器用も利用でき、また本発明の技術は樹脂製の羽根車が使用される他の送風機分野で広く利用できる。
【００４９】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、機械的に勘合や挿入で圧着固定させて一体化しているために、溶剤や超音波溶着による加工やアニール処理を必要とせずに接合することができる。
【００５０】
請求項２記載の発明によれば、ボス組立部と翼部、或いは翼部と翼部、或いは翼部と側板との各々の連間接合部をねじ式に回転して固定さすことが可能となり短時間で接合することができる。また、ファンの回転方向に対して逆方向に、ねじり挿入し固定するため実使用時に接合部から外れない。
【００５１】
請求項３記載の発明によれば、ねじ式の回転による接合に、さらにストッパー的な凹凸での勘合を併用でき強固に接合できる。さらに連間の回転方向の羽根位置もずらせる。
【００５２】
請求項４記載の発明によれば、固定穴に治具を通すことができ接合加工時に側板の固定が確実にできる。
【００５３】
請求項５記載の発明によれば、固定溝に治具をセットすることができ接合時に翼部或いはボス組立部を確実に固定できる。
【００５４】
請求項６記載の発明によれば、ボス組立部と翼部、翼部と翼部、翼部と側板の各接合部毎に順次の羽根挿入側と羽根受入側を接合でき、また各連間で羽根の回転方向位置をずらして一体化さすことができる。
【００５５】
請求項７記載の発明によれば、羽根の段差がストッパーとなり均等な位置で羽根を止めることができる。
【００５６】
請求項８記載の発明によれば、凸状の突起がストッパーとなり確実に固定される。
【００５７】
請求項９記載の発明によれば、高剛性で耐熱クリープ性の優れたファンを形成さすことができる。
【００５８】
請求項１０記載の発明によれば、流動性が高く成形加工に優れ、高剛性で耐熱クリープ性の優れファンを形成さすことができる。さらに耐熱ＰＳ系樹脂は、従来品よりも成形時の成形時に２ケから４ケ取りなど多数個取りが容易になり、より生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のねじ式の一実施例におけるクロフスローファンの外観斜視図
【図２】ねじ式による同クロスフローファンの接合状態の横断面図
【図３】ねじ式による同クロスフローファンの側板・翼部・ボス組立部の横断面図
【図４】ねじ式による同クロスフローファンの翼部の縦断面図
【図５】ねじ式による同クロスフローファンの側板の外観斜視図
【図６】ねじ式による同クロスフローファンの翼部或いはボス組立部の外観斜視図
【図７】本発明の羽根挿入式の一実施例におけるクロフスローファンの外観斜視図
【図８】羽根挿入式による同クロスフローファンの接合状態の横断面図
【図９】羽根挿入式による同クロスフローファンの側板・翼部・ボス組立部の横断面図
【図１０】図８のＣ１−Ｃ１縦断面図
【図１１】（ａ）羽根挿入式による同クロスフローファンの翼部と翼部或いは翼部とボス組立部における接合部の外観斜視図
（ｂ）同接合部の拡大断面図
（ｃ）羽根の断面図とその要部拡大斜視図
【図１２】（ａ）羽根挿入式による同クロスフローファンの翼部（羽根受入側の接合部）の縦断面図
（ｂ）同接合部の拡大断面図
【図１３】従来のクロフスローファンの外観斜視図
【符号の説明】
１ クロスフローファン
２ ねじ式のボス組立部
２０１ ボス組立部のめねじの接合部
２０２ ボス組立部のめねじ
２０３ ボス組立部のストッパーの凹部
２０４ ボス組立部の固定溝
３ ねじ式の翼部
３０１ 翼部のめねじの接合部
３０２ 翼部のおねじの接合部
３０３ 翼部のおねじ
３０４ 翼部のめねじ
３０５ 翼部のストッパーの凸部
３０６ 翼部のストッパーの凹部
３０７ 翼部の固定溝
４ ねじ式の側板
４０１ 側板の固定穴
４０２ 側板のおねじ
４０３ 側板のストッパーの凸部
５ 仕切板
６ ボス部
７ 軸
８ 羽根
８ａ 羽根の根元部（羽根挿入式）
８ｂ 羽根の先端部（羽根挿入式）
８ｃ 羽根の挿入孔（羽根挿入式）
８ｃ−１ テーパー部
８０１ａ、８０１ｂ 羽根の段差
８０２ 羽根のストッパーの凸部
９ 羽根挿入式のボス組立部
９ａ ボス組立部の羽根挿入側の接合部
１０ 羽根挿入式の翼部
１０ａ 翼部の羽根挿入側の接合部
１０ｂ 翼部の羽根受入側の接合部
１１ 羽根挿入式の側板
１２ 従来品のボス組立部
１３ 従来品の翼部
１４ 従来品の側板
Ａ ねじ式による翼部とボス組立部との接合部
Ｂ ねじ式による翼部と側板との接合部
Ｃ 羽根挿入式による羽根とボス組立部との接合部
Ｄ 羽根挿入式による翼部と側板との接合部
【発明の属する技術分野】
本発明は、大幅な工数低減により生産性の向上を図った、合成樹脂材からなる、空気調和機等に使用する送風ファンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の樹脂製送風ファンは、翼部と端板が一体構造とされていて、その構造体の合成樹脂材には、ファン全体にアクリロニトリル・スチレン系樹脂（以下、ＡＳ系樹脂と略す）にガラスファイバー（以下、ＧＦと略す）を混入して強度の向上を図ったもの等が使用されている。また翼部や端板の接合法は、一つは加工時に長尺の各ブレード（以下、羽根と云う）を補強板（以下、仕切板と云う）の外周方向から各仕切り板に連結するように挿入して構成されている。また羽根と仕切り版の勘合部には溶剤が塗布されて接着されている。尚、長尺の翼部は押出し成形によって成形加工されている（例えば特許文献１、２参照）。
【０００３】
また、各連間でお互いに羽根及び羽根の貫通孔を有する左右の仕切り板を合せて接合されている（例えば特許文献３参照）。
【０００４】
特に現在主に使用されている溶着方式であり、端板や翼部を超音波溶着して一体化している。その後温風循環炉等で９０℃程度の温風循環によりアニール処理（樹脂の歪み取り、焼鈍処理）を施して成形歪及び超音波溶着による歪を除去し、使用時における送風ファンとしての耐熱クリープ性を向上させている（例えば特許文献４参照）。翼部は、通常７連〜１３連程度の連結されたものが使用され、送風ファンの全長は６００〜９００ｍｍ程度のものまで使用されている。
【０００５】
【特許文献１】
実開昭５４−２０００４号公報
【特許文献２】
特開平１０−１９６５８４号公報
【特許文献３】
特開２００２−２６６７８８号公報
【特許文献４】
特開平７−２４７９９８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の送風ファンの構成では、合成樹脂材としてＡＳ系樹脂にＧＦを混入して強度を図ったものを、ファンの全体に使用している。また、その接合部は溶剤による接着か超音波溶着にて接合されているが、溶剤による工法は接着後の養生時間がかかり、また有機溶剤による環境問題などがあり実用化が困難でる。また、ファンの端板や翼部等の接合部を超音波溶着にて加工する溶着方式は、加工後の溶着歪を取るために、ファン全体を９０℃で８時間程度恒温層に入れて処理するため長時間のアニール処理が必要となる。
【０００７】
また接合法の一つは、加工時に長尺の各羽根を仕切板の外周方向から各仕切り板に連結するように挿入して構成する方法がある。この方法は、金属製ファンにおいては接合部を外周方向からかしめて圧着できるのでよく利用されている。但し、樹脂製の構成においては、長尺の羽根は押出し成形で加工しており現状の射出成形と比較すると肉厚が不安定になり易く、成形時間がかかりやすい。また、射出成形では１００ｍｍ以上の薄肉の羽根を成形することは、ショートショットが起こりやすく、また成形品の型離れも良くない。羽根厚みが中央部で１．６ｍｍ程度以下の羽根を成形するには非常に困難である。
【０００８】
また接合法の一つに、各連間でお互いに羽根及び羽根の貫通孔を有する左右の仕切り板を合せて接合し、２連間が１セットとした形態としているものがある。この方式においては加工時に、翼部をまず２連単位左右合せて固定するため羽根が長尺となり、また各連毎に等間隔の固定が順次できにくく加工性が低下する。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決するもので、ファンモーターの軸部と連結するボス組立部と、軸受けと連結する側板と、仕切り板を有する中央部の翼部が合成樹脂材で形成され、前記ファンのボス組立部と翼部、或いは翼部と翼部、或いは翼部と側板との接合部を、機械的に勘合や挿入で圧着固定させて一体化し、成形性、高剛性、耐熱クリープ性に優れた樹脂を用いて、薄肉の羽根で特に長時間のアニール処理が要らない生産性の優れた空気調和機用の送風ファンを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するに本発明の送風ファンは、ファンモーターの軸部と連結するボス組立部と、軸受けと連結する側板と、仕切り板を有する中央部の翼部が合成樹脂材で形成され、前記ファンのボス組立部と翼部、或いは翼部と翼部、或いは翼部と側板との接合部を、機械的に勘合や挿入で圧着固定させて一体化するために、一つはねじ式に回転させて構成している。また一つはファンの接合部において、翼部の仕切り板や側板の一部に翼部の羽根の先端部を挿入して固定し一体化している。尚、合成樹脂材は高剛性、耐熱クリープ性に優れたＡＳ系樹脂または、高剛性、耐熱クリープ性、特に流動性に優れた耐熱ＰＳ系樹脂にＧＦを２０〜４０重量％混入させた樹脂で形成している。
【００１１】
上記構成によって、従来の接合部を溶剤などで接着する方法や超音波溶着で接合してアニール処理する加工法よりも、トータル的な加工時間の短縮ができ生産性、耐熱クリープ性の優れた送風ファンを得ることができる。また、ファンの翼部全体や２連以上にまたがる１００ｍｍ以上の長尺の羽根にしなくても接合加工できる。これによって連間の接合部で羽根の位置をずらすことができる。
【００１２】
また、合成樹脂材をＡＳ系樹脂に代えて耐熱ＰＳ系樹脂にすることによって、流動性がよくなり、ボス組立部と翼部と側板の成形時に、成型機の成形条件の調整が容易となり、また成形時にショートショットの発生も少なくなり特に翼部を４個取りなどの多数個取りした時の歩留まりが良くなり、生産加工性を向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、複数の翼部を有するファンにおいて、ファンモーターの軸部と連結するボス組立部と、軸受けと連結する側板と、仕切り板を有する中央部の翼部が合成樹脂材で形成され、前記ファンのボス組立部と翼部、或いは翼部と翼部、或いは翼部と側板との各々の接合部を、機械的に勘合や挿入で圧着固定させて一体化したものである。この構成によれば、機械的に勘合や挿入で圧着固定させて一体化しているために、溶剤や超音波溶着による加工やアニール処理を必要とせずに接合することができる。
【００１４】
本発明の請求項２記載の発明は、前記ファンの接合部において、翼部或いは側板に継ぎ手となるおねじ部とめねじ部或いはめねじ部或いはおねじ部を設け、ファンの回転方向に対して逆方向に、ねじ式に回転させて挿入固定し一体化したものである。この構成によれば、ボス組立部と翼部、或いは翼部と翼部、或いは翼部と側板との各々の連間接合部をねじ式に回転して固定させ短時間で接合することができる。
【００１５】
本発明の請求項３記載の発明は、ねじ部を有する前記ファンの接合部において、翼部或いは側板に凸状の突起（ストッパー）と凸状の突起が入る凹部を、各連間の羽根が回転方向で直線状に重ならないように接合部の一部に設け、ねじ式に回転させて挿入固定し一体化したものである。この構成によれば、ねじ式の回転による接合に、さらにストッパー的な凹凸での勘合で確実に強固に接合できる。さらに連間の回転方向の羽根位置もずらせる。
【００１６】
本発明の請求項４記載の発明は、前記ファンの側板において回転させるときに固定する治具の固定穴を設けたものである。この構成によれば、接合加工時に側板の固定が確実にできる。
【００１７】
本発明の請求項５記載の発明は、前記ファンの接合部の外周部において、翼部或いはボス組立部に回転させるときに固定する治具の固定溝を設けたものである。この構成によれば、接合時に翼部或いはボス組立部を確実に固定できる。
【００１８】
本発明の請求項６記載の発明は、前記ファンの接合部において、翼部の仕切り板と側板に翼部の羽根の先端部を通す羽根受入側の接合部と、羽根受入側の接合部に羽根を交互に挿入して固定できる羽根の挿入孔を設け、羽根の挿入孔を有する羽根受入側の接合部と、ボス組立部或いは翼部に設けた羽根挿入側の接合部とを接合し、一体化したものである。この構成によれば、ボス組立部と翼部、翼部と翼部、翼部と側板の各接合部毎に順次の羽根挿入側と羽根受入側を接合でき、また各連間で羽根の回転方向位置をずらして一体化さすことができる。また複数の羽根と羽根貫通孔を有する仕切板を、２連単位で左右合せて双方から固定する方法よりも等間隔で固定しやすい。
【００１９】
本発明の請求項７記載の発明は、前記ファンの接合部の翼部において、翼部の羽根先端部を挿入したときに固定される段差を付けたものである。この構成によれば、段差がストッパーとなり均等な位置で羽根を止めることができる。
【００２０】
本発明の請求項８記載の発明は、前記ファンの接合部の翼部において、翼部の羽根先端部を挿入したときに固定される凸状の突起（ストッパー）を付けたものである。この構成によれば、凸状の突起がストッパーとなり確実に固定される。
【００２１】
本発明の請求項９記載の発明は、前記ファンの合成樹脂材がＡＳ系樹脂に、ＧＦを２０〜４０重量％混入して構成されたものである。この構成によれば、高剛性で耐熱クリープ性の優れたファンを形成さすことができる。合成樹脂の特性としては、密度 （ＪＩＳ−Ｋ−７１１２） が１．１〜１．４の範囲で曲げ弾性率（ＪＩＳ−Ｋ−７２０３）が６５００ＭＰａ以上で荷重たわみ温度（ＪＩＳ−Ｋ−７２０６・荷重１．８３ＭＰａ）が１００℃以上にすると良い。
【００２２】
本発明の請求項１０記載の発明は、前記ファンの合成樹脂材が耐熱ポリスチレン系樹脂にＧＦを２０〜４０重量％混入して構成されたものである。この構成によれば、流動性が高く成形加工に優れ、高剛性で耐熱クリープ性の優れたファンを形成さすことができる。合成樹脂の特性としては、流動性は、メルトフローレート（２２０℃・荷重１０ｋｇｆ）は７以上、密度が１．１〜１．４の範囲で曲げ弾性率が６５００ＭＰａ以上で荷重たわみ温度が１００℃以上にすると良い。また、ねじ式に回転させて各接合部をロックさせた時に容易に外れないようにするには、ファンの側板側を固定しボス組立部にトルク計をセットしてねじりトルクを測定し５０ｋｇ以上確保すると良い。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図面及び表を参照して説明する。図１は本発明のねじ式の一実施例におけるクロフスローファンの外観斜視図、図２はねじ式による同クロスフローファンの接合状態の横断面図、図３はねじ式による同クロスフローファンの側板・翼部・ボス組立部の横断面図、図４はねじ式による同クロスフローファンの翼部の縦断面図、図５はねじ式による同クロスフローファンの側板の外観斜視図。図６はねじ式による同クロスフローファンの翼部或いはボス組立部の外観斜視図、図７は本発明の羽根挿入式の一実施例におけるクロフスローファンの外観斜視図、図８は羽根挿入式による同クロスフローファンの接合状態の横断面図、図９は羽根挿入式による同クロスフローファンの側板・翼部・ボス組立部の横断面図、図１０は羽根挿入式による同クロスフローファンの接合部Ｃ１−Ｃ１の縦断面図、図１１は羽根挿入式による同クロスフローファンの翼部と翼部或いは翼部とボス組立部における接合部の外観斜視図と羽根の断面図、図１２は羽根挿入式による同クロスフローファンの翼部１０ｂ（羽根受入側の接合部）の縦断面図と接合部の断面部、図１３は従来のクロフスローファンの外観斜視図である。
【００２４】
また表１は、実施例１〜４（ねじ式）と従来例のクロフスローファンの加工時間と実用性、表２は、実施例５〜８（羽根挿入式）と従来例のクロフスローファンの加工時間と実用性、表３は、実施例１〜８と従来例に使用した合成樹脂の一般物性である。
【００２５】
【表１】
【表２】
【表３】
まず実施例１〜４のねじ式の実施例について説明する。実施例１〜４は、構成材料は異なるが構造は同じである。図１〜図６に示すように複数の翼部を有するクロスフローファン１（以下、ファンと略す）は、ファンモータの軸部と連結するボス組立部２と、軸受けと連結する側板４と、仕切り板５を有する中央部の翼部３で構成されてファンを回転させて送風させるものである。ファンの全長は約６４１ｍｍ、外形は約９５ｍｍで翼部が９連仕様のものを用いた。ボス組立部２には、ファンモータの軸と直接連結するアルミとゴム製のボス部６を、また側板４には軸受けに通すステンレス製の軸７が中央部にインサート成形されている。
【００２９】
ねじ式による翼部とボス組立部との接合部Ａとねじ式による翼部と側板の接合部Ｂの接合状態は図２、図３に示すように構成されている。尚翼部と翼部の接合状態は、翼部とボス組立部との接合部Ａと同じ形態となる。翼部のおねじの接合部３０２はボス組立部のめねじの接合部２０１と接合し、側板４は翼部のめねじの接合部３０１と接合し、翼部と翼部については翼部のめねじの接合部３０１と次に連結する翼部のおねじの接合部３０２が接合される。
【００３０】
各接合部には、ファンの回転方向に対して逆方向に、ねじ式に回転して固定できるようにボス組立部のめねじ２０２、翼部のめねじ３０４、翼部のおねじ３０３、側板のおねじ４０２が加工されている。また、回転して確実に固定さすために翼部のストッパーの凸部３０５をボス組立部のストッパーの凹部２０３と接合させ、側板のストッパーの凸部４０３は翼部のストッパーの凹部３０６と接合させる。尚、凸部４０３と凹部３０６や凸部３０５と凹部２０３の接合に関しては、各連間の羽根が回転方向で重ならない位置にしている。連間の羽根が回転方向で重ならないほうが笛音などが発生し難く、送風時の低騒音化が図れる。
【００３１】
また回転して固定させるときの加工性を向上さすために、ファンを治具で保持できるボス組立部の固定溝２０４及び翼部の固定溝３０７を接合部の外周に設け、また側板には治具で固定するために側板の固定穴４０１を設けている。
【００３２】
尚、接合部以外の翼部には羽根の先端部が出ないように加工している。また、側板や翼部やボス組み立て部の合成樹脂は射出成形して形成するが、翼部及びボス組立部品においては、ボス組立部のめねじの接合部２０１と、翼部のめねじの接合部３０１の内周部の中を翼部の金型（スライドコア側）がスライドして射出成形することにより形成することが可能である。また、翼部のおねじの接合部３０２や側板４については金型が円周方向に開くようにスライドして射出成形することによって形成できる。
【００３３】
表１に示すファンの加工時間と実用性は、下記のようにした。組立て必要時間は、ファンを成形後にボス組立部と翼部と側板を、実施例のねじ式に固定した場合と従来例の超音波加工して接合した場合の時間を測定した。アニール時間は従来例、９０℃のアニール槽内での処理時間を用いた。またトータル時間は、組立て必要時間にアニール処理時間を合計したものである。ファンの実用性に関しては、耐熱静止たわみと回転破壊強度を用いて評価した。
【００３４】
耐熱静止たわみとは、試験前後のファンのバランス変化量を測定しファンの耐熱クリープ性を評価するものである。この数値は、出来るだけ小さい方か優れている。特に製品が長期保管や高温雰囲気に暴露された場合には、この変化量が少ないと変化量も少なく優れている。耐熱静止たわみの試験法は次に示す通りである。試験は、７０℃の恒温層にファン１の両端２点を支え、水平に１６８ｈ放置した前後のアンバランス変化量を、ファン専用のバランスマシーン測定機で計測したものである。熱変形が大きくなると数値が大きくなりバランス不良が発生する。バランス変化量が４ｇ・ｃｍ以上を超えるようなものは、空気調和機に長期に使用していると振動が大きく、異常音等による不具合を生じることがある。単位はｇ・ｃｍで表示する。
【００３５】
また回転破壊強度とは、ファン１のボス部を回転破壊試験機のモータ軸に固定し、１分間に１００ｒｐｍ毎徐々に回転数を上げて破壊した時の回転数をもとめるものである。ファンの回転数通常ＭＡＸで１７００ｒｐｍ程度であるが３０００ｒｐｍまで確認し、それ以上は実用的に合格とした。
【００３６】
実施例１〜実施例４と従来例に使用した合成樹脂の特性は、表３に示すように実施例１はＡＳ系樹脂にＧＦ２０重量％、実施例２と従来例はＡＳ系樹脂にＧＦ３０重量％、実施例３はＡＳ系樹脂にＧＦ４０重量％、実施例４は耐熱ＰＳ系樹脂にＧＦ３０重量％のものを使用している。
【００３７】
耐熱ＰＳ系樹脂とは、スチレンと耐熱性を付与したモノマー、すなわちアクリル系のモノマーやマレイン系のモノマーやＮフェニルマレイミド系のモノマーやメタクリル系モノマーとの共重合体やシンジオタクチック・ポリスチレン（ＳＰＳ）樹脂であって、耐熱温度を上げることが可能になり、実施例４では荷重たわみ温度が約１０６℃の樹脂を使用している。従来品のＡＳ系樹脂にＧＦ３０重量％と比較しても１℃高く、一般的なポリスチレン（ＰＳと略す）樹脂と比較して（ＰＳ樹脂＋ＧＦ３０重量％）では荷重たわみ温度は約９５℃で１１℃程度高くすることができる。
【００３８】
尚、本実施例４と実施例８はアクリル系のモノマーとポリスチレン樹脂とを重合させた耐熱ＰＳ系樹脂を用い、この樹脂にＧＦを均等分散させて製造し強度の高いものを使用している。尚、ＧＦは樹脂材料製造時に成形機のサイドフィーダーより一定量を均一分散して混入させている。実施例１〜実施例４の組立て加工時間は、約２分となり従来例は約３分で１分程度短縮できる。尚、実施例１〜４に関してはアニール処理がないためトータル時間では、従来例の８時間３分と比較して２分程度の加工時間となり大幅に短縮できる。
【００３９】
また、耐熱静止たわみは、実施例１〜実施例４は全て２ｇ・ｃｍ以内であり良好な状態である。また、ファンの側板側を固定しボス組立部にトルク計をセットしてねじりトルクを測定すると５０ｋｇ・ｃｍ以上確保している。尚、本実施例１〜実施例４では、ファンの回転方向に対して逆方向に、ねじ式に回転して固定しているため回転時に接合部から外れることはない。またファンの回転方向と逆方向でねじ式に固定した場合の回転破壊強度は、逆方向の方が強くなる。
【００４０】
次に実施例５〜８の羽根挿入式の実施例について説明する。実施例５〜８は、構成材料は異なるが構造は同じである。図７〜図１２に示すように複数の翼部を有するクロスフローファン１（以下、ファンと略す）は、ファンモータの軸部と連結するボス組立部９と、軸受けと連結する側板１１と、仕切り板５を有する中央部の翼部１０で構成されてファンを回転させて送風させるものである。ファンの全長は約６４１ｍｍ、外形は約９５ｍｍで翼部が９連仕様のものを用いた。
【００４１】
ボス組立部９には、ファンモータの軸と直接連結するアルミとゴム製のボス部６を、また側板１１には軸受けと通すステンレス製の軸７が中央部にインサート成形されている。羽根挿入式による翼部とボス組立部との接合部Ｃと羽根挿入式による翼部と側板の接合部Ｄの接合状態は図８、図９に示すように構成されている。尚翼部と翼部の接合状態は、翼部とボス組立部との接合部Ｃと同じ形態となる。
【００４２】
翼部の羽根受入側の接合部１０ｂはボス組立部の羽根挿入側の接合部９ａと接合し、側板１１は翼部の羽根挿入側の接合部１０ａと接合し、翼部と翼部については翼部の羽根挿入側の接合部１０ａと次に連結する翼部の羽根受入側の接合部１０ｂが接合される。各接合部には、羽根を挿入して固定できるように図１２に示すように羽根の挿入孔８ｃを翼部１０ｂ（羽根受入側の接合部）や側板１１に加工されている。尚、挿入孔８ｃには羽根の先端部８ｂが通しやすいようにテーパー部８ｃ−１を設けている。また、羽根先端部を挿入して均等な位置で固定さすために羽根の段差８０１ａと８０１ｂを−設けて圧着固定し、さらに羽根のストッパーの凸部８０２が抜け止めになり確実に固定される。
【００４３】
尚、図１０及び図１１に示すように羽根は交互に挿入され、羽根とボス組立部との接合部Ｃや翼部と翼部の接合部では、羽根の根元部８ａと挿入孔８ｃを通した羽根の先端部８ｂで構成されている。尚、羽根のストッパーの凸部８０２は挿入孔８ｃに挿入する時に、多少凸部が削られている。また、図８の接合部Ｃや接合部Ｄに示すように、接合部以外の翼部に、羽根の先端部が出ないように加工している。また、側板や翼部やボス組み立て部の合成樹脂は射出成形して形成するが、翼部及びボス組立部品においては、ボス組立部の羽根挿入側の接合部９ａと、翼部の羽根挿入側接合部１０ａの内周部の中を翼部の金型（スライドコア側）がスライドして射出成形することにより形成することが可能である。
【００４４】
実施例５〜実施例８と従来例に使用した合成樹脂の特性は、表３に示すように実施例１はＡＳ系樹脂にＧＦ２０重量％、実施例２と従来例はＡＳ系樹脂にＧＦ３０重量％、実施例３はＡＳ系樹脂にＧＦ４０重量％、実施例４は耐熱ＰＳ系樹脂にＧＦ３０重量％のものを使用している。実施例５〜実施例８の組立て加工時間は、実施例１〜実施例４のねじ式よりさらに短縮でき約１分３０秒となり従来例は約３分で１／２程度短縮できる。尚、実施例５〜８に関してはアニール処理がないためトータル時間では、従来例の８時間３分と比較して１分３０秒程度の加工時間となり大幅に短縮できる。また、耐熱静止たわみは、実施例５〜実施例８は全て２ｇ・ｃｍ以内であり良好な状態である。
【００４５】
尚、実施例４と実施例８に使用した耐熱ＰＳ系樹脂の流動性は、メルトフローレート（２２０℃・荷重１０ｋｇｆ）は１０であり、翼部を成形加工する時に４ケ取りでショートショットもなく成形できる。特に羽根長さが７０ｍｍを越すとＡＳ系樹脂よりも成形条件の調整がしやすく歩留まりが良い。
【００４６】
また、実施例１〜実施例８に使用した合成樹脂の曲げ弾性率は、実施例１と実施例５が６３７４ＭＰａ、実施例２と実施例６が８２６７ＭＰａ、実施例３と実施例７が１０２９７ＭＰａ、実施例４と実施例８が７８４５ＭＰａで６５００ＭＰａ以上ある。また荷重たわみ温度も実施例１〜実施例８は、全て１００℃以上あり剛性と耐熱性が高い樹脂である。尚、ＧＦの混入率が４０％以上であると成形時の流動性が悪くなりショートショットが発生しやすくなる。またＧＦの混入率が２０％以下では、曲げ弾性率６３００ＭＰａ以下で剛性が低くなり、ファンの耐熱静止たわみでバランス変化量が多くなる。従ってＧＦの混入率は２０〜４０％が好ましい。
【００４７】
また、従来例は図１３に示すように複数の翼部を有するファン１は、ファンモータの軸部と連結するボス組立部１２と、軸受けと連結する側板１４と、仕切り板５を有する中央部の翼部１３で構成されてファンを回転させて送風させるものである。側板と翼部或いは翼部と翼部或いは翼部とボス組立部の各連間は超音波溶着により接合されている。
【００４８】
尚、本発明の送風ファンは空気調和機用以外にも温風暖房等を行う温風機器または暖房機器用も利用でき、また本発明の技術は樹脂製の羽根車が使用される他の送風機分野で広く利用できる。
【００４９】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、機械的に勘合や挿入で圧着固定させて一体化しているために、溶剤や超音波溶着による加工やアニール処理を必要とせずに接合することができる。
【００５０】
請求項２記載の発明によれば、ボス組立部と翼部、或いは翼部と翼部、或いは翼部と側板との各々の連間接合部をねじ式に回転して固定さすことが可能となり短時間で接合することができる。また、ファンの回転方向に対して逆方向に、ねじり挿入し固定するため実使用時に接合部から外れない。
【００５１】
請求項３記載の発明によれば、ねじ式の回転による接合に、さらにストッパー的な凹凸での勘合を併用でき強固に接合できる。さらに連間の回転方向の羽根位置もずらせる。
【００５２】
請求項４記載の発明によれば、固定穴に治具を通すことができ接合加工時に側板の固定が確実にできる。
【００５３】
請求項５記載の発明によれば、固定溝に治具をセットすることができ接合時に翼部或いはボス組立部を確実に固定できる。
【００５４】
請求項６記載の発明によれば、ボス組立部と翼部、翼部と翼部、翼部と側板の各接合部毎に順次の羽根挿入側と羽根受入側を接合でき、また各連間で羽根の回転方向位置をずらして一体化さすことができる。
【００５５】
請求項７記載の発明によれば、羽根の段差がストッパーとなり均等な位置で羽根を止めることができる。
【００５６】
請求項８記載の発明によれば、凸状の突起がストッパーとなり確実に固定される。
【００５７】
請求項９記載の発明によれば、高剛性で耐熱クリープ性の優れたファンを形成さすことができる。
【００５８】
請求項１０記載の発明によれば、流動性が高く成形加工に優れ、高剛性で耐熱クリープ性の優れファンを形成さすことができる。さらに耐熱ＰＳ系樹脂は、従来品よりも成形時の成形時に２ケから４ケ取りなど多数個取りが容易になり、より生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のねじ式の一実施例におけるクロフスローファンの外観斜視図
【図２】ねじ式による同クロスフローファンの接合状態の横断面図
【図３】ねじ式による同クロスフローファンの側板・翼部・ボス組立部の横断面図
【図４】ねじ式による同クロスフローファンの翼部の縦断面図
【図５】ねじ式による同クロスフローファンの側板の外観斜視図
【図６】ねじ式による同クロスフローファンの翼部或いはボス組立部の外観斜視図
【図７】本発明の羽根挿入式の一実施例におけるクロフスローファンの外観斜視図
【図８】羽根挿入式による同クロスフローファンの接合状態の横断面図
【図９】羽根挿入式による同クロスフローファンの側板・翼部・ボス組立部の横断面図
【図１０】図８のＣ１−Ｃ１縦断面図
【図１１】（ａ）羽根挿入式による同クロスフローファンの翼部と翼部或いは翼部とボス組立部における接合部の外観斜視図
（ｂ）同接合部の拡大断面図
（ｃ）羽根の断面図とその要部拡大斜視図
【図１２】（ａ）羽根挿入式による同クロスフローファンの翼部（羽根受入側の接合部）の縦断面図
（ｂ）同接合部の拡大断面図
【図１３】従来のクロフスローファンの外観斜視図
【符号の説明】
１ クロスフローファン
２ ねじ式のボス組立部
２０１ ボス組立部のめねじの接合部
２０２ ボス組立部のめねじ
２０３ ボス組立部のストッパーの凹部
２０４ ボス組立部の固定溝
３ ねじ式の翼部
３０１ 翼部のめねじの接合部
３０２ 翼部のおねじの接合部
３０３ 翼部のおねじ
３０４ 翼部のめねじ
３０５ 翼部のストッパーの凸部
３０６ 翼部のストッパーの凹部
３０７ 翼部の固定溝
４ ねじ式の側板
４０１ 側板の固定穴
４０２ 側板のおねじ
４０３ 側板のストッパーの凸部
５ 仕切板
６ ボス部
７ 軸
８ 羽根
８ａ 羽根の根元部（羽根挿入式）
８ｂ 羽根の先端部（羽根挿入式）
８ｃ 羽根の挿入孔（羽根挿入式）
８ｃ−１ テーパー部
８０１ａ、８０１ｂ 羽根の段差
８０２ 羽根のストッパーの凸部
９ 羽根挿入式のボス組立部
９ａ ボス組立部の羽根挿入側の接合部
１０ 羽根挿入式の翼部
１０ａ 翼部の羽根挿入側の接合部
１０ｂ 翼部の羽根受入側の接合部
１１ 羽根挿入式の側板
１２ 従来品のボス組立部
１３ 従来品の翼部
１４ 従来品の側板
Ａ ねじ式による翼部とボス組立部との接合部
Ｂ ねじ式による翼部と側板との接合部
Ｃ 羽根挿入式による羽根とボス組立部との接合部
Ｄ 羽根挿入式による翼部と側板との接合部
Claims (10)
- 複数の翼部を有するファンにおいて、ファンモーターの軸部と連結するボス組立部と、軸受けと連結する側板と、仕切り板を有する中央部の翼部が合成樹脂材で形成され、前記ファンのボス組立部と翼部、或いは翼部と翼部、或いは翼部と側板との各々の接合部を、機械的に固定させて一体化したことを特徴とする送風ファン。
- 前記ファンの接合部において、翼部或いは側板に継ぎ手となるおねじ部とめねじ部或いはめねじ部或いはおねじ部を設け、ファンの回転方向に対して逆方向に、ねじ式に回転させて挿入固定し一体化したことを特徴とする請求項１記載の送風ファン。
- 前記ファンの接合部において、翼部或いは側板に凸状の突起（ストッパー）と凸状の突起が入る凹部を、各連間の羽根が回転方向で重ならないように接合部の一部に設けたことを特徴とする請求項２記載の送風ファン。
- 前記ファンの側板において、回転させるときに固定する治具の固定穴を設けたことを特徴とする請求項２記載の送風ファン。
- 前記ファンの接合部の外周部において、翼部或いはボス組立部に回転させるときに固定する治具の固定溝を設けたことを特徴とする請求項２記載の送風ファン。
- 前記ファンの接合部において、翼部の仕切り板と側板に翼部の羽根の先端部を通す羽根受入側の接合部と、羽根受入側の接合部に羽根を交互に挿入して固定できる羽根の挿入孔を設け、羽根の挿入孔を有する羽根受入側の接合部と、ボス組立部或いは翼部に設けた羽根挿入側の接合部とを接合し、一体化したことを特徴とする請求項１記載の送風ファン。
- 前記ファンの接合部の翼部において、翼部の羽根先端部を挿入したときに固定される段差を付けたことを特徴とする請求項６記載の送風ファン。
- 前記ファンの接合部の翼部において、翼部の羽根先端部を挿入したときに固定される凸状の突起（ストッパー）を付けたことを特徴とする請求項６記載の送風ファン。
- 前記ファンの合成樹脂材がアクリロニトリル・スチレン系樹脂に、ガラスファイバーを２０〜４０重量％混入して構成されたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の送風ファン。
- 前記ファンの合成樹脂材がスチレンと耐熱性を付与したモノマーとから生成される共重合樹脂（以下、耐熱ＰＳ系樹脂という）にガラスファイバーを２０〜４０重量％混入して構成されたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の送風ファン。
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|---|---|---|---|---|
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007003265A1 (de) * | 2005-07-06 | 2007-01-11 | Schaeffler Kg | Wasserpumpenflügelrad |
| KR101432020B1 (ko) | 2011-04-27 | 2014-08-20 | 환테쿠 가부시키가이샤 | 샤프트식 크로스 플로우 팬 및 그 제조 방법 |
| WO2017073593A1 (ja) * | 2015-10-30 | 2017-05-04 | ダイキン工業株式会社 | クロスフローファン |
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| WO2021169437A1 (zh) * | 2020-02-24 | 2021-09-02 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 贯流风扇、空调器 |
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