JP2009137171A - 樹脂製シュラウド - Google Patents

Abstract

【課題】成形時のウエルドによるケーシングのそりの発生を抑制可能とする樹脂製シュラウドを提供することにある。
【解決手段】樹脂製シュラウドにおいて、樹脂材料の充填の際に、ケース部１２０に充填される樹脂材料に対して、中心部におけるゲート部１１６から、複数のステー部１１２ａ〜１１２ｆの一部１１２ａ、１１２ｂを経由して、ケース１２０に至る樹脂材料の流れを分散させるための余肉部１３１を設ける。
あるいは、樹脂材料の充填の際に、中心部におけるゲート部１１６から、複数のステー部１１２ａ〜１１２ｆの一部１１２ａ、１１２ｂを経由して、ケース１２０に至る樹脂材料の流れ長さを延長させるための延長肉部１３２を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、エアクリーナ用ケースを一体的に備える樹脂製シュラウドに関するものである。

従来の樹脂製シュラウドとして、例えば特許文献1に示されるように、ファンが配設されるシュラウドリング部に隣接して、エアクリーナ用のケーシング（容器体）が一体成形されたものが知られている。
特開平１０−２３８８２５号公報

上記ケーシングを備えるシュラウドを成形する際に、樹脂材料充填用のゲート部をシュラウドリング部の中心部、およびケーシングの所定の一端部に設けた場合に、シュラウドの中心部からケーシングに向けて流れる樹脂材料と、ケーシングを一方向に流れる樹脂材料とが折れ曲がるように合流して、その合流部にウエルドが発生する。ウエルドは２方向からの樹脂材料の合流度合いが大きいほど大きく発生し、成形後のケーシングにそり（変形）をもたらす。このようなケーシングのそりによって、例えば、エアクリーナ用エレメントやケーシングの蓋部材との接触状態が悪化して、適切な組付けおよびシールができなくなる。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、成形時のウエルドによるケーシングのそりの発生を抑制可能とする樹脂製シュラウドを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、送風用のファン（２００）を回転駆動させる駆動部を保持する保持部（１１１）と、
保持部（１１１）から放射状に延びる複数のステー部（１１２ａ〜１１２ｆ）と、
ステー部（１１２ａ〜１１２ｆ）の延設される先端側に接続されて、ファン（２００）を収容するリング状のリング部（１１３）と、
リング部（１１３）の全周からスカート状に広がる導風部（１１４）と、
リング部（１１３）に隣接し、導風部（１１４）に一体的に形成されて、集塵用のエレメントが収容される箱状のケース（１２０）とを備え、
保持部（１１１）の中心部と、ケース（１２０）の所定の一端部にそれぞれ設けられたゲート部（１１６、１２６）から充填される樹脂材料によって形成された樹脂製シュラウドにおいて、
充填の際に、中心部におけるゲート部（１１６）から、複数のステー部（１１２ａ〜１１２ｆ）の一部（１１２ａ、１１２ｂ）を経由して、ケース（１２０）に至る樹脂材料の流れを分散させるための余肉部（１３１）を備えることを特徴としている。

これにより、樹脂製シュラウド（１００）の成形の際に、ケース（１２０）に充填される樹脂材料に対して、中心部からケース（１２０）に至る樹脂材料を分散させて合流させることができるので、ケース（１２０）に発生するウエルドを小さくして、ケース（１２０）に発生するそりを抑制することができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明に対して更に、充填の際に、中心部におけるゲート部（１１６）から、複数のステー部（１１２ａ〜１１２ｆ）の一部（１１２ａ、１１２ｂ）を経由して、ケース（１２０）に至る樹脂材料の流れ長さを延長させるための延長肉部（１３２）を備えることを特徴としている。

これにより、樹脂製シュラウド（１００）の成形の際に、ケース（１２０）に充填される樹脂材料に対して、中心部からケース（１２０）に至る樹脂材料の流れ長さを延長させて、合流度合いを小さくすることができるので、ケース（１２０）に発生するウエルドを小さくして、上記請求項１に記載の発明に対して、更にケース（１２０）に発生するそりを抑制することができる。

請求項３に記載の発明では、樹脂製シュラウドにおいて、
充填の際に、中心部におけるゲート部（１１６）から、複数のステー部（１１２ａ〜１１２ｆ）の一部（１１２ａ、１１２ｂ）を経由して、ケース（１２０）に至る樹脂材料の流れ長さを延長させるための延長肉部（１３２）を備えることを特徴としている。

これにより、樹脂製シュラウド（１００）の成形の際に、ケース（１２０）に充填される樹脂材料に対して、中心部からケース（１２０）に至る樹脂材料の流れ長さを延長させて、合流度合いを小さくすることができるので、ケース（１２０）に発生するウエルドを小さくして、ケース（１２０）に発生するそりを抑制することができる。

請求項４に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の発明に対して、余肉部（１３１）は、保持部（１１１）からケース（１２０）に接続される棒状の余肉部（１３１）であることを特徴としている。

これにより、容易に余肉部（１３１）を設定することができる。加えて、棒状の余肉部（１３１）においては、ケース（１２０）に対する拘束部材となるので、成形後の収縮に伴うそりの発生自体を抑制することができる。

請求項５に記載の発明では、請求項２または請求項３に記載の発明に対して、延長肉部（１３２）は、リング部（１１３）から接続されてリング部（１１３）の外周に配設されるリング状の延長肉部（１３２）であることを特徴としている。

これにより、過剰な肉部を必要とせずに、充填時における樹脂材料の流れ長さを延長させることができる。

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図３に示し、まず、具体的な構成について説明する。第１実施形態のケース一体型シュラウド（樹脂製シュラウドであり、以下シュラウドと言う）１００は、車両エンジンの冷却用ラジエータ（図示せず）に装着される電動ファン用のシュラウドである。

電動ファンは、シュラウド１００の中心部（後述するモータ保持部１１１）に、図示しないファン駆動用の電動モータ（駆動部）が組付けされて、更に、この電動モータのシャフトに送風用のファン２００（図２）が組付けされたものである。シュラウド１００の導風部１１４（後述）の四隅には、取付け部１１５が設けられている。電動ファンは、取付け部１１５によって、ラジエータのエンジン側に固定され、ラジエータのコア部に冷却用の空気を送風する送風機として機能する。ここでは、車両のグリル側からエンジン側に向けて、即ちラジエータのコア部からファン２００側に送風空気を吸引するいわゆる吸込み式の電動ファンとしている。

上記電動ファンにおけるシュラウド１００は、シュラウド部１１０と、ケース部１２０とを備えている。シュラウド１００は、例えば、ガラス繊維を２５〜３０％程度含有するポリプロピレン材より成り、射出成形によってシュラウド部１１０およびケース部１２０が一体で形成されている。

シュラウド部１１０の中心部にはリング状を成して電動モータを保持するためのモータ保持部１１１が形成されている。モータ保持部１１１には、電動モータ固定用ビスを挿通させる取付け孔１１１ａが円周方向に複数設けられている。

尚、モータ保持部１１１の中心部は、シュラウド部１１０を成形する際の樹脂材料を充填するためのゲート部１１６の位置となっている。ゲート部１１６は、このゲート部１１６から円周方向に等分となるように放射状に延びる複数のランナー（図１中の２点鎖線で示す３本のランナー）によってモータ保持部１１１の内径側と繋がっており、樹脂材料がシュラウド部１１０の中心側から導風部１１４の全周に向けて充填されるようになっている。ゲート部１１６は、実際にはシュラウド１００の成形用金型に形成されるものであり、またランナーは、成形後の不要肉部として除去されるものであり、シュラウド部１１０には、モータ保持部１１１の内径側の複数個所にゲート跡が残る形となる。

モータ保持部１１１の外径側からは放射状に複数（ここでは６本）のモータステー部（ステー部）１１２ａ〜１１２ｆが延設されている。モータステー部１１２ａ〜１１２ｆの延設される先端側は、後述するリング部１１３の開口側端部に接続されている。モータステー部１１２ａ〜１１２ｆは、モータ保持部１１１を強固に支持する支持部材であり、長手方向に直交する断面形状は、例えば縦長で薄幅のＵ字状を成している。複数のモータステー部１１２ａ〜１１２ｆのうち、モータステー部１１２ａ、１１２ｂは、後述するケース部１２０側を向くように配設されている。

リング部１１３は、ファン２００を収容する扁平円筒状の空間部を形成するリング状部材である。そして、リング部１１３のモータステー部１１２ａ〜１１２ｆが接続される開口側端部の反対側の端部からは、ラジエータのコア部側に向けて、外形が矩形状になるように、滑らかなスカート状に広がる導風部１１４が形成されている。導風部１１４は、ファン２００によって吸引される空気をコア部側からファン２００側に効率的に導くようにしている。

一方、ケース部１２０は、縦長直方体の一面側に開口部１２１を備える半容器体（箱体）として形成されており、リング部１１３の横側（図１中の左横側）に隣接して配置されている。開口部１２１は、ファン２００によって送風される空気流れの下流側（図１紙面の手前側）を向いている。開口部１２１の外周には、開口部１２１の一面（仮想面）に沿うように張出した開口周縁部１２２が形成されている。そして、開口周縁部１２２には、微小に突出するシール用突部１２２ａ（図２）が形成されている。

ケース部１２０の側壁のうち、リング部１１２に隣接する側壁１２３と対向する側壁１２４の下側には、円形の吸入孔１２４ａ（図３）が穿設されており、ケース部１２０の外部と内部とが連通している。また、開口周縁部１２２の四隅には、開口部１２１を閉塞するための図示しない蓋部材（キャップ部）を組付けるための長方形板状の組付け部１２５が突出形成されている。そして、ケース部１２０の反開口部側となる底壁が、導風部１１４に接合されている。

尚、ケース部１２０の開口周縁部１２２の上側中央部は、ケース部１２０を成形する際の樹脂材料を充填するためのゲート部１２６の位置となっている。成形時の樹脂材料は、ゲート部１２６からケース部１２０の下側に向けて充填されるようになっている。ゲート部１２６は、実際にはシュラウド１００の成形用金型に形成されるものであり、成形後のケース部１２０には、上側中央部にゲート跡が残る形となる。

また、ケース部１２０には、図示しない集塵用のエレメント（フィルタ）および開口部１２１閉塞用の蓋部材（キャップ部）が組付けられて、エアクリーナを形成する。即ち、フィルタの外周部が開口周縁部１２２の表面に沿うように配設され、更に、このフィルタの外周部を挟み込むようにして、ケース部１２０と同様の半容器体を成すキャップ部がケース部１２０の組付け部１２５に組付けされる。キャップ部の上側には排出孔が穿設されている。

ケース部１２０の吸入孔１２４ａには、車両グリルの近傍に開口する吸入ダクトが接続され、また、排出孔にはエンジンの給気側に繋がる給気ダクトが接続される。エンジン作動時には、給気側が負圧となって、吸入ダクトから外気（空気）がケース部１２０に吸入され、フィルタを通過する際に空気中の塵、埃などが除去され、清浄された空気がキャップ部に流れ、排出孔からエンジンの給気側に供給される。

本実施形態における特徴部として、シュラウド部１１０のモータ保持部１１１とケース部１２０との間に、余肉部１３１が形成されるようにしている。余肉部１３１は、断面が円形状を成す丸棒状の部材であり、ここでは複数（２本）設定されている。余肉部１３１は、モータステー部１１２ａ〜１１２ｆのうち、モータステー部１１２ａ、１１２ｂのモータ保持部１１１に対する付け根部近傍からそれぞれケース部１２０側に延びて、リング部１１４および側壁１２３に接続されている。余肉部１３１のリング部１１４における接続点は、モータステー部１１２ａ、１１２ｂのリング部１１４における接続点の間を略等分に分割する位置として設定されている。

余肉部１３１は、モータステー部１１２ａ〜１１２ｆのようにモータ保持部１１１を強固に支持する支持部材とは異なる。即ち、余肉部１３１は、シュラウド１００の成形時における樹脂材料の通り道となるランナー部を成すものであり、成形後のシュラウド１００として、結果的に棒状の肉部として残るものである。余肉部１３１の形状は、シュラウド１００としての送風性能、騒音性能等に悪影響を与えない範囲で、且つ、成形時における適度な樹脂材料の流れを達成するものであれば、何ら制約を受けるものではない。例えば、断面形状は円形状に限らず、長円形状、楕円形状、流線型翼形状等適宜選定可能である。また、断面形状の代表寸法（例えば円形状の直径）、設定本数等も適宜選定可能である。

上記シュラウド１００は、以下のようにして成形される。即ち、成形用金型を閉じた状態で、溶融した樹脂材料をゲート部１１６、１２６へ射出する（図１中の白矢印）。ゲート部１１６から注入された樹脂材料は、シュラウド部１１０の中心側から放射状に広がるように流れて、モータ保持部１１１から各モータステー部１１２ａ〜１１２ｆを通り、リング部１１３、導風部１１４に充填され、シュラウド部１１０が成形される。

また、ゲート部１２６から注入された樹脂材料は、ケース部１２０の上側中央部から下側に向けて流れて、導風部１１４と一体的となるケース部１２０が成形される。

そして、所定時間の冷却の後に、成形用金型を開いて、シュラウド１００を取り出し、不要なランナー部（図１中の中心部における２点鎖線部）を除去して、完成品となる。

ここで、従来のシュラウドであると、シュラウド部１１０の中心側からケース部１２０に向かう樹脂材料は、モータステー部１１２ａ、１１２ｂを流れて（図１中の実線矢印）、リング部１１４上の両モータステー部１１２ａ、１１２ｂの略中央部となる位置で、ケース部１２０側に充填される樹脂材料に合流して、大きなウエルドを発生させていた。このウエルドによってケース部１２０の側壁１２３には、ケース部１２０が太鼓状に膨らむ方向となる大きなそりが発生していた。

しかしながら、本実施形態では、余肉部１３１を設けるようにしているため、余肉部１３１における樹脂材料流れ（図１中の破線矢印）を追加形成することができ、シュラウド１００の成形の際に、ケース部１２０に充填される樹脂材料に対して、中心部からケース部１２０に至る樹脂材料を分散させて合流させることができるので、ケース部１２０に発生するウエルドを小さくして、ケース部１２０に発生するそりを抑制することができる。

実機での定量確認では、従来のケース部において側壁１２３に最大０．８ｍｍのそりが発生していたものに対して、本実施形態では、最大０．３５ｍｍのそりに低減できた。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図４に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、余肉部１３１に代えて（余肉部１３１を廃止して）、延長肉部１３２を設けたものとしている。

延長肉部１３２は、シュラウド１００の成形の際に、ゲート部１１６から、モータステー部１１２ａ、１１２ｂを経由して、ケース部１２０に至る樹脂材料の流れ長さを延長させるためのものである。

具体的には、延長肉部１３２は、リング部１１３の外周側でモータステー部１１２ａ、１１２ｂの先端部間に配設されて、リング部１１３の反モータステー部側端部（導風部１１４側端部）と接続されたリング状の部材としている。つまり、図４に示すように、リング部１１３および延長肉部１３２は、２重のリング構造によって、縦長のＵ字状断面を形成して、モータステー部１１２ａ、１１２ｂからリング部１１４→延長肉部１３２に繋がる構造となっている。そして、延長肉部１３２のモータステー部側端部が、ケース部１２０の開口周縁部１２２に接続されるようになっている。

これにより、シュラウド１００の成形の際に、中心部からケース部１２０に至る樹脂材料の流れ長さを延長肉部１３２の分だけ延長させることができる。よって、ケース部１２０に充填される樹脂材料に対して、中心部からケース部１２０に至る樹脂材料の合流度合いを小さくすることができ、ケース部１２０に発生するウエルドを小さくして、ケース部１２０に発生するそりを抑制することができる。

尚、延長肉部１３２は、リング状のものに限らず、成形時における中心部からケース部１２０に向かう樹脂材料の流れ長さを延長できるものであれば、その他、リブ状、棒状等の肉部として、リング部１１３からケース部１２０に接続されるようにしても良い
（その他の実施形態）
上記第１実施形態では余肉部１３１によるそりの抑制を、また第２実施形態では延長肉部１３２によるそりの抑制を説明したが、当然のことながら、両者を組合せた内容として実施しても良い。

また、上記各実施形態では、ケース一体型シュラウド１００を電動モータによってファン２００が回転作動される電動ファンに適用したものとして説明したが、これに限らず、油圧モータによってファン２００が回転作動される油圧ファンに適用しても良い。

第１実施形態におけるケース一体型シュラウドの全体構成を示す正面図である。 図１におけるII−II部を示す断面図である。 図１における余肉部を示す斜視図である。 第２実施形態におけるケース一体型シュラウドの延長肉部を示す断面図である。

符号の説明

１００ ケース一体型シュラウド
１１１ モータ保持部（保持部）
１１２ａ〜１１２ｆ モータステー部（ステー部）
１１３ リング部
１１４ 導風部
１１６ ゲート部
１２０ ケース部（ケース）
１２６ ゲート部
１３１ 余肉部（棒状の余肉部）
１３２ 延長肉部（リング状の延長肉部）
２００ ファン

Claims (5)

1. 送風用のファン（２００）を回転駆動させる駆動部を保持する保持部（１１１）と、
   前記保持部（１１１）から放射状に延びる複数のステー部（１１２ａ〜１１２ｆ）と、
   前記ステー部（１１２ａ〜１１２ｆ）の延設される先端側に接続されて、前記ファン（２００）を収容するリング状のリング部（１１３）と、
   前記リング部（１１３）の全周からスカート状に広がる導風部（１１４）と、
   前記リング部（１１３）に隣接し、前記導風部（１１４）に一体的に形成されて、集塵用のエレメントが収容される箱状のケース（１２０）とを備え、
   前記保持部（１１１）の中心部と、前記ケース（１２０）の所定の一端部にそれぞれ設けられたゲート部（１１６、１２６）から充填される樹脂材料によって形成された樹脂製シュラウドにおいて、
   前記充填の際に、前記中心部における前記ゲート部（１１６）から、前記複数のステー部（１１２ａ〜１１２ｆ）の一部（１１２ａ、１１２ｂ）を経由して、前記ケース（１２０）に至る前記樹脂材料の流れを分散させるための余肉部（１３１）を備えることを特徴とする樹脂製シュラウド。
2. 更に、前記充填の際に、前記中心部における前記ゲート部（１１６）から、前記複数のステー部（１１２ａ〜１１２ｆ）の一部（１１２ａ、１１２ｂ）を経由して、前記ケース（１２０）に至る前記樹脂材料の流れ長さを延長させるための延長肉部（１３２）を備えることを特徴とする請求項１に記載の樹脂製シュラウド。
3. 送風用のファン（２００）を回転駆動させる駆動部を保持する保持部（１１１）と、
   前記保持部（１１１）から放射状に延びる複数のステー部（１１２ａ〜１１２ｆ）と、
   前記ステー部（１１２ａ〜１１２ｆ）の延設される先端側に接続されて、前記ファン（２００）を収容するリング状のリング部（１１３）と、
   前記リング部（１１３）の全周からスカート状に広がる導風部（１１４）と、
   前記リング部（１１３）に隣接し、前記導風部（１１４）に一体的に形成されて、集塵用のエレメントが収容される箱状のケース（１２０）とを備え、
   前記保持部（１１１）の中心部と、前記ケース（１２０）の所定の一端部にそれぞれ設けられたゲート部（１１６、１２６）から充填される樹脂材料によって形成された樹脂製シュラウドにおいて、
   前記充填の際に、前記中心部における前記ゲート部（１１６）から、前記複数のステー部（１１２ａ〜１１２ｆ）の一部（１１２ａ、１１２ｂ）を経由して、前記ケース（１２０）に至る前記樹脂材料の流れ長さを延長させるための延長肉部（１３２）を備えることを特徴とする樹脂製シュラウド。
4. 前記余肉部（１３１）は、前記保持部（１１１）から前記ケース（１２０）に接続される棒状の余肉部（１３１）であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂製シュラウド。
5. 前記延長肉部（１３２）は、前記リング部（１１３）から接続されて前記リング部（１１３）の外周に配設されるリング状の延長肉部（１３２）であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の樹脂製シュラウド。

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