JP2007285135A - リングファン及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 耐久強度及び音振性能を向上できるリングファンの製造方法の提供。
【解決手段】 中央に配置されるボス部２と、このボス部２から径方向外側へ突出した複数のブレード３と、各ブレード３の先端部３ａ同士を結合するリング部４を備えて樹脂で一体的に形成されたリングファン１において、リングファン１の成形時に素材となる樹脂が合流して形成されるウエルド5,6をリング部４の各ブレード３同士の間を除く部位に形成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、リングファン及びその製造方法に関する。

従来、中央に配置されるボス部と、このボス部から径方向外側へ突出した複数のブレードと、各ブレードの先端部同士を結合するリング部を備えて樹脂で一体的に形成されたリングファン及びその製造方法の技術が公知になっている（特許文献１参照）。
このようなリングファンは、成形型内に素材となる樹脂を送出して一体的に形成されるが、この際、図９に示すように、樹脂を成形型内に送出するゲート０Ｇが製造すべきリングファンのボス部０２、詳しくは各ブレード０３の基端部付近に配置され、樹脂がボス部０２から各ブレード０３、リング部０４の順番に充填されて一体的に形成されている。
また、この際、リング部０４の各ブレード０３同士の間で樹脂が合流し、ここに、他の部位に比べて剛性の低くなるウエルド０５が形成される。
特開２００５−３１３６４０号公報

しかしながら、従来のリングファン及びその製造方法にあっては、元々剛性の低いリング部の各ブレード同士の間にウエルドが形成されるため、リングファンの回転時の遠心力による応力がウエルドに集中し、リングファンの耐久強度及び音振性能が大幅に低下してしまうという問題点があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、耐久強度及び音振性能を向上できるリングファン及びその製造方法を提供することである。

本発明のリングファンでは、中央に配置されるボス部と、このボス部から径方向外側へ突出した複数のブレードと、各ブレードの先端部同士を結合するリング部を備えて樹脂で一体的に形成されたリングファンにおいて、前記リングファンの成形時に素材となる樹脂が合流して形成されるウエルドをリング部の各ブレード同士の間を除く部位に形成したことを特徴とする。

本発明のリングファンの製造法では、中央に配置されるボス部と、このボス部から径方向外側へ突出した複数のブレードと、各ブレードの先端部同士を結合するリング部を備えて樹脂で一体的に形成されたリングファンの製造方法において、前記リングファンの成形型内に素材となる樹脂を送出するゲートを、製造すべきリング部の各ブレード同士の間に配置し、前記各ゲートから成形型内に素材となる樹脂を送出して、該樹脂の合流するウエルドをリング部の各ブレード同士の間を除く部位に形成したことを特徴とする。

本発明の請求項１記載のリングファンでは、中央に配置されるボス部と、このボス部から径方向外側へ突出した複数のブレードと、各ブレードの先端部同士を結合するリング部を備えて樹脂で一体的に形成されたリングファンにおいて、前記リングファンの成形時に素材となる樹脂が合流して形成されるウエルドをリング部の各ブレード同士の間を除く部位に形成したため、リングファンの耐久強度及び音振性能を向上できるリングファンを提供できる。

本発明の請求項４記載のリングファンの製造方法では、中央に配置されるボス部と、このボス部から径方向外側へ突出した複数のブレードと、各ブレードの先端部同士を結合するリング部を備えて樹脂で一体的に形成されたリングファンの製造方法において、前記リングファンの成形型内に素材となる樹脂を送出するゲートを、製造すべきリング部の各ブレード同士の間に配置し、前記各ゲートから成形型内に素材となる樹脂を送出して、該樹脂の合流するウエルドをリング部の各ブレード同士の間を除く部位に形成したため、ゲートを製造すべきリング部の各ブレード同士の間に配置するという簡便な方法でもって、容易にウエルドをリング部の各ブレード同士の間を除く部位に形成することができ、これによって、耐久強度及び音振性能を向上できるリングファンの製造方法を提供できる。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

以下、実施例１を説明する。
図１は本発明の実施例１のリングファンの正面図、図２は同背面図、図３は同斜視図、図４は図１のＳ４−Ｓ４線における断面図（一部省略）、図５は図２のＳ５−Ｓ５線における断面図、図６、７は本実施例１のリングファンの製造方法を説明する図、図８は本実施例１のリングファンの車両搭載状態を説明する図である。

先ず、全体構成を説明する。
図１〜３に示すように、本実施例１のリングファン１は、中央に配置される有底円筒形状のボス部２と、このボス部２の外周部２ａから径方向外側へ突出した複数（本実施例１では９枚）の翼形状のブレード３と、各ブレード３の先端部３ａ同士を結合するリング状のリング部４を備えて樹脂で一体的に形成されている。

ボス部２は、リングファン１の中心Ｏでもある底部２ｂの中心Ｏに後述するモータＭの回転軸Ｍ１が固定される固定穴２ｃが形成されている。
ブレード３は、隣接するブレード３とリングファン１の中心Ｏに対する角度が各ブレード３間で異なる所謂不等ピッチブレードとなっている。
リング部４の内側には、各ブレード３の先端部３ａが結合される他、その前端は略Ｌ字状に屈折してフランジ部４ａが形成されている。

そして、本実施例１では、各ブレード３の先端部３ａとリング部４の結合部位に、後述する成形時に素材となる樹脂の合流するウエルド５が形成され、さらに、ボス部２の各ブレード３同士の間にウエルド６が形成されている。

従って、各ブレード３が剛性の低くなる各ウエルド５を補強するリブとしての機能を果たし、これによって、周辺部位の必要剛性が確保されている。
一方、図２、４、５に示すように、ボス部２の内側において、各ウエルド６の部位に合わせてボス部２の底部２ｂから外周部２ａに掛けて放射状に伸びるリブ10,11が形成され、さらに、各リブ１０同士は円形状のリブ１２で結合され、これによって剛性の低くなるウエルド６の周辺部位の必要剛性が確保されている。
なお、本実施例１では、リブ10,11,12をボス部２の内側に設けているが、外側に設けても良い。

以下、本実施例１のリングファン１の製造方法を説明する。
このように構成されたリングファン１を製造する際には、図６に示すように、製造すべきリングファン１の回転軸方向へ分割可能で、且つ、その内部に製造すべきリングファン１の外形の空間Ｒを有する上下型8,9が用意されると共に、この上型８における製造すべきリング部４の各ブレード３同士の間には素材となる樹脂を上記空間Ｒ内に送出するためのゲートＧが配置されている（図１、３参照）。

従って、各ゲートＧから素材となる樹脂を送出すると、図７に示すように、リング部４の各ブレード３同士の間から樹脂が充填されて、各ブレード３の先端部３ａとリング部４の結合部位で樹脂が合流してウエルド５が形成される。

続いて、各ブレード３が形成された後、ボス部２の各ブレード３同士の間で樹脂が合流してその外周部２ａ付近にウエルド６が形成される。なお、ボス部２の中心Ｏ付近は樹脂が略同時に到達するため、外見上明らかに判明するウエルドは形成されない。

従って、本実施例１のリングファン１では、各ブレード３の先端部３ａとリング部４の結合部位にウエルド５が、ボス部２のボス部２の各ブレード３同士の間にウエルド６がそれぞれ形成される。
なお、補足ではあるが、各ゲートＧから送出される樹脂の量や速度は充填の最中に適宜調整される。

次に、作用を説明する。
図８に示すように、車両搭載時においてリングファン１はボス部２の固定穴２ｃにモータＭの回転軸Ｍ１が固定された状態でファンシュラウド２０に固定される他、リングファン１と熱交換器２１が対向配置される。
そして、モータＭの駆動を介してリングファン１が回転することにより、熱交換器２１を冷却し、ファンとして機能する。

ここで、従来の発明にあっては、元々剛性の低いリング部の各ブレード同士の間にウエルドが形成されるため、リングファンの回転時の遠心力による応力がウエルドに集中し、リングファンの耐久強度及び音振性能が大幅に低下してしまうという問題点があった。

しかしながら、本実施例１のリングファン１にあっては、ウエルド５を各ブレード３の先端部３ａとリング部４の結合部位に形成したため、各ブレード３がウエルドを補強するリブの役目を果たし、これによって、周辺部位の必要剛性を確保でき、従来のリングファンに比べて耐久強度及び音振性能を向上できる。

また、ボス部２に形成されたウエルド６をリブ10,11で補強して必要剛性を容易に確保することができる。
さらに、ブレード３の枚数の変更によりウエルドの形成位置が変わる場合でも、ウエルドをブレード３の中途部位等に形成した場合に比べて、リブ10,11の形成位置を設計・変更だけで容易に対処できる。

次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１のリングファン１にあっては、中央に配置されるボス部２と、このボス部２から径方向外側へ突出した複数のブレード３と、各ブレード３の先端部３ａ同士を結合するリング部４を備えて樹脂で一体的に形成されたリングファン１において、リングファン１の成形時に素材となる樹脂が合流して形成されるウエルド5,6をリング部４の各ブレード３同士の間を除く部位に形成したため、従来の発明に比べてリング部４の各ブレード３同士の間の剛性を向上でき、これによって、リングファン１の耐久強度及び音振性能を向上できる。

また、ウエルド５を各ブレード３の先端部３ａとリング部４との結合部位と、ボス部２に形成したため、該結合部位に形成されたウエルド５をブレード３によって補強できる。
また、リングファン１の中央に配置されたボス部２に形成されたウエルド６はリングファン１の回転時の遠心力による応力が他の部位に比べて最小であり、その悪影響を殆ど受けない。

また、ボス部２のウエルド６が形成される部位に合わせて該ボス部２の底部２ｂから外周部２ａに掛けて放射状に形成されたリブ10,11を設けたため、ウエルドをブレード３の中途部位に形成した場合に比べて、容易な設計変更でもって対処できる。

また、本実施例１のリングファン１の製造方法にあっては、中央に配置されるボス部２と、このボス部２から径方向外側へ突出した複数のブレード３と、各ブレード３の先端部３ａ同士を結合するリング部４を備えて樹脂で一体的に形成されたリングファン１の製造方法において、リングファン１の上下型8,9内に素材となる樹脂を送出するゲートＧを、製造すべきリング部４の各ブレード３同士の間に配置し、各ゲートＧから上下型8,9内に素材となる樹脂を送出して、該樹脂の合流するウエルド5,6をリング部４の各ブレード３同士の間を除く部位に形成したため、ゲートＧを製造すべきリング部４の各ブレード３同士の間に配置するという簡便な方法でもって、容易にウエルドをリング部４の各ブレード３同士の間を除く部位に形成することができ、これによって、耐久強度及び音振性能を向上できるリングファン１の製造方法を提供できる。

また、各ゲートＧから成形型内に素材となる樹脂を送出して、リング部４、各ブレード３、ボス部２の順番に一体的に形成することにより、該樹脂の合流するウエルド5,6を各ブレード３の先端部３ａとリング部４との結合部位と、ボス部２に形成したため、各ブレード３の先端部３ａとリング部４との結合部位に形成されるウエルド５をブレード３で補強できる上、リングファン１の回転時の遠心力が最小であるボス部２にウエルド６を形成してその悪影響を防止できる。

また、樹脂の送出をリングファン１の外側から中心Ｏへ向かって行うことで充填バランスを安定化させて製品信頼性を向上できる。

以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、ブレード３は、不等ピッチブレードに限らず、隣接するブレード３間のリングファン１の中心Ｏに対する角度が各ブレード３の間で等しくなる等ピッチブレードとしても良い。また、ブレード３の枚数については適宜設定できる。

また、ウエルドをブレード３の中途部に設けると、音振性能が悪化する虞がある上、樹脂の充填コントロールが複雑となってリングファンのバランスが悪化し易いため、あまり好ましくない。

また、本実施例１では、ゲートＧを製造すべきリング部４の各ブレード３同士の間に配置したが、ボス部２にもゲートＧを設けて樹脂の送出スピードを制御しながらリングファン１を形成する場合もあり得る。要はウエルドがリング部４の各ブレード３同士の間を除く部位に形成されれば良く、その範囲内で行われる成形型を含む詳細な部位の設計変更等は全て本発明の範疇となる。

本発明の実施例１のリングファンの正面図である。 本発明の実施例１のリングファンの背面図である。 本発明の実施例１のリングファンの斜視図である。 図１のＳ４−Ｓ４線における断面図（一部所略）である。 図２のＳ５−Ｓ５線における断面図である。 本実施例１のリングファンの製造方法を説明する図である。 本実施例１のリングファンの製造方法を説明する図である。 本実施例１のリングファンの車両搭載状態を説明する図である。 従来のリングファンの製造方法を説明する図である。

符号の説明

Ｇ ゲート
Ｍ モータ
Ｍ１ 回転軸
Ｒ 空間
１ リングファン
２ ボス部
２ａ 外周部
２ｂ 底部
２ｃ 固定穴
３ ブレード
３ａ 先端部
４ リング部
４ａ フランジ部
５、６ ウエルド
８ 上型
９ 下型
１０、１１、１２ リブ
２０ ファンシュラウド
２１ 熱交換器

Claims (5)

1. 中央に配置されるボス部と、このボス部から径方向外側へ突出した複数のブレードと、各ブレードの先端部同士を結合するリング部を備えて樹脂で一体的に形成されたリングファンにおいて、
   前記リングファンの成形時に素材となる樹脂が合流して形成されるウエルドをリング部の各ブレード同士の間を除く部位に形成したことを特徴とするリングファン。
2. 請求項１記載のリングファンにおいて、
   前記ウエルドを各ブレードの先端部とリング部の結合部位と、ボス部に形成したことを特徴とするリングファン。
3. 請求項２記載のリングファンにおいて、
   前記ボス部のウエルドが形成される部位に合わせて該ボス部の底部から外周部に掛けて放射状に形成されたリブを設けたことを特徴とするリングファン。
4. 中央に配置されるボス部と、このボス部から径方向外側へ突出した複数のブレードと、各ブレードの先端部同士を結合するリング部を備えて樹脂で一体的に形成されたリングファンの製造方法において、
   前記リングファンの成形型内に素材となる樹脂を送出するゲートを、製造すべきリング部の各ブレード同士の間に配置し、
   前記各ゲートから成形型内に素材となる樹脂を送出して、該樹脂の合流するウエルドをリング部の各ブレード同士の間を除く部位に形成したことを特徴とするリングファンの製造方法。
5. 請求項４記載のリングファンの製造方法において、
   前記各ゲートから成形型内に素材となる樹脂を送出して、リング部、各ブレード、ボス部の順番に一体的に形成することにより、該樹脂の合流するウエルドを各ブレードの先端部とリング部の結合部位と、ボス部に形成したことを特徴とするリングファンの製造方法。

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