JP2014092149A - 遠心ファン、ハウジング部品鋳造体およびハウジング部品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型の遠心ファンに適したハウジング部品を容易に製造することにより、遠心ファンの製造コストを削減する。
【解決手段】ハウジングが、上プレート部３１と、下プレート部と、側壁部３３とを備え、一方のプレート部と側壁部とが鋳造により成型された１つのハウジング部品３０であり、一方のプレート部の側壁部との境界に沿う部位が、軸方向の厚さが他の部位よりも厚い厚肉部３１６であり、厚肉部の厚さが、径方向外方に向かって漸次増加し、側壁部の外面が湯口ゲート痕を含み、湯口ゲート痕が周方向に細長く、湯口ゲート痕の軸方向の存在範囲の少なくとも一部が、厚肉部の内面の軸方向の存在範囲と重なる。
【選択図】図８

Description

本発明は、遠心ファンに関連し、特に、ハウジング部品の製造に関連する。

ノート型ＰＣ等の小型かつ高性能な電子機器では、筐体内部のＣＰＵ等にておける発熱量が多い。したがって、発熱対策が重要となる。発熱対策の一手法として、送風ファンを筐体内部に設け、熱の排出が行われる。一方、ノート型ＰＣでは、薄型化が求められている。これに伴い、送風ファンには、送風性能の低下を抑制しつつ薄型化が求められる。

例えば、特開２００７−２３９７１２号公報に開示される遠心ファンのハウジングカバーは、ステンレス鋼の薄板材をプレス加工することにより安価に形成される。ハウジングカバーは、カバー上部と、カバー側壁部と、を含む。これにより、薄肉のカバーが容易に実現され、遠心ファンの薄型化が可能となる。しかし、プレス加工では、側壁部と、プレート部とを１つの部品として形成することは容易ではない。そこで、ダイカストにてプレート部および側壁部を１つの部品として製造する方法が考えられる。

薄板状の部位を含む部品をダイカストで製造する場合、金型内の薄板状の空間に溶融金属を適切に流し込むことは容易ではない。そのため、例えば、特開２００３−４８０４７号公報、特開２００２−１６００４１号公報等に例示するように、様々な工夫が必要となる。

なお、特開平８−９０２１１号公報には、電子機器の箱体構造をアルミダイカスト鋳造法にて製造する技術が開示されている。箱体構造では、側板と底板とが一体成形される。底板の縁の一部には、底板より厚い湯口が形成される。なお、湯口が存在する位置では側板は設けられない。厚肉の湯口により、底板の強度が増加する。また、底板と射出スリーブとの間に段部を設けることにより、鋳造後の湯口ゲートを切断、除去する際に、欠け込みや変形を防止することができる。さらに、湯口を厚肉にすることにより、溶湯が流れ易くなり、箱体の製造品質が向上する。
特開２００８−１５７２１６号公報 特開２００３−４８０４７号公報 特開２００２−１６００４１号公報 特開平８−９０２１１号公報

ところで、ＰＣ等に搭載される遠心ファンを薄型化する場合、ハウジングのプレート部を極端に薄くすることが求められる。また、側壁部は、プレート部の外縁部の広範囲に接続する。そのため、プレート部と側壁部とをダイカストにて１つの部材として成型しようとすると、湯皺や湯回り不良による外観不良が生じ安く、容易に成型することができない。一方、ハウジング内にはエアの流路が形成されるため、ハウジングには、エアの流れを乱さない形状が求められる。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、薄型の遠心ファンに適したハウジング部品を容易に製造することにより、遠心ファンの製造コストを削減するを主たる目的としている。

本発明の一の側面に係る遠心ファンは、上下方向を向く中心軸を中心とするインペラと、前記インペラを前記中心軸回りに回転するモータ部と、前記インペラを収納するハウジングと、を備え、前記ハウジングが、前記インペラの上側に位置する上プレート部と、前記インペラの下側に位置するとともに前記モータ部が固定される下プレート部と、前記インペラの側方を覆い、前記上プレート部および前記下プレート部と共に送風口を形成する側壁部と、を備え、前記上プレート部または前記下プレート部が、吸気口を有し、前記上プレート部、前記側壁部および前記下プレート部により、前記インペラを囲む風洞部が構成され、前記上プレート部および前記下プレート部のうちの一方のプレート部と、前記側壁部とが、鋳造により成型された１つのハウジング部品であり、前記一方のプレート部の前記側壁部との境界に沿う部位が、軸方向の厚さが他の部位よりも厚い厚肉部であり、前記厚肉部の厚さが、径方向外方に向かって漸次増加し、前記側壁部の外面が湯口ゲート痕を含み、前記湯口ゲート痕が周方向に細長く、前記湯口ゲート痕の軸方向の存在範囲の少なくとも一部が、前記厚肉部の内面の軸方向の存在範囲と重なる。

本発明は、ハウジング部品鋳造体およびハウジング部品製造方法にも向けられている。

本発明では、薄型の遠心ファンに適したハウジング部品を容易に製造することができる。また、遠心ファンの製造コストを削減することができる。

図１は、一の実施形態に係る遠心ファンの断面図である。 図２は、遠心ファンの分解斜視図である。 図３は、ハウジング部品の平面図である。 図４は、ハウジング部品の底面図である。 図５は、ハウジング部品の斜視図である。 図６は、ハウジング部品の斜視図である。 図７は、ハウジング部品鋳造体の平面図である。 図８は、ハウジング部品鋳造体の底面図である。 図９は、ハウジング部品鋳造体の斜視図である。 図１０は、ハウジング部品鋳造体の斜視図である。 図１１は、ハウジング部品鋳造体の一部の断面図である。 図１２は、厚肉部の拡大図である。 図１３．Ａは、可動金型の斜視図である。 図１３．Ｂは、固定金型の斜視図である。 図１４は、ハウジング部品の製造の流れを示す図である。 図１５．Ａは、シェービングプレス機の動作を示す図である。 図１５．Ｂは、シェービングプレス機の動作を示す図である。 図１５．Ｃは、シェービングプレス機の動作を示す図である。 図１５．Ｄは、シェービングプレス機の動作を示す図である。 図１６は、他の例に係るハウジング部品鋳造体の平面図である。 図１７は、ハウジング部品鋳造体の底面図である。 図１８は、さらに他の例に係るハウジング部品鋳造体の底面図である。

本明細書では、図１中における遠心ファン１の中心軸Ｊ１方向の上側を単に「上側」と呼び、下側を単に「下側」と呼ぶ。本明細書における上下方向は、実際の機器に組み込まれたときの上下方向を示すものではない。また、中心軸Ｊ１を中心とする周方向を、単に「周方向」と呼び、中心軸Ｊ１を中心とする径方向を、単に「径方向」と呼ぶ。中心軸Ｊ１に平行な方向を、単に「軸方向」と呼ぶ。

図１は、本発明の例示的な一の実施形態に係る遠心ファン１を示す断面図である。遠心ファン１は、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ（以下、「ノート型ＰＣ」という。）に搭載され、ノート型ＰＣの筐体内部の機器の冷却に利用される。

遠心ファン１は、モータ部２と、ハウジング３と、インペラ４と、を含む。インペラ４は、上下方向を向く中心軸Ｊ１を中心とする。モータ部２は、インペラ４を中心軸Ｊ１回りに回転する。ハウジング３は、モータ部２およびインペラ４を収納する。

ハウジング３は、上プレート部３１と、下プレート部３２と、側壁部３３と、を含む。上プレート部３１は、インペラ４の上側に位置する。下プレート部３２は、インペラ４の下側に位置する。上プレート部３１および下プレート部３２は中心軸Ｊ１に垂直である。下プレート部３２には、モータ部２が固定される。側壁部３３は、インペラ４の側方を覆う。側壁部３３は、上プレート部３１および下プレート部３２と共に送風口３０１を形成する。上プレート部３１、側壁部３３および下プレート部３２により、インペラ４を囲む風洞部３０２が構成される。

上プレート部３１および側壁部３３は、鋳造により、より詳細には、金型を利用するアルミニウム合金のダイカストにより、１つのハウジング部品３０として成型される。ハウジング部品３０は、ハウジング３の一部である。下プレート部３２は、アルミニウム合金もしくはステンレス等の金属により、薄板状に形成される。図２は、ハウジング部品３０、下プレート部３２、インペラ４およびモータ部２を分解して示す分解斜視図である。ただし、モータ部２の一部はインペラ４の内側に位置する。側壁部３３の下端部と下プレート部３２の周縁部とは、ねじ留めにより締結される。上プレート部３１は吸気口３１１を含む。吸気口３１１は、インペラ４の上方に位置する。

モータ部２は、アウターロータ型である。モータ部２は、固定組立体である静止部２１と、回転組立体である回転部２２と、軸受であるスリーブ２３と、を含む。スリーブ２３は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状である。回転部２２は、スリーブ２３により、中心軸Ｊ１を中心として静止部２１に対して回転可能に支持される。

静止部２１は、ステータ２１０と、軸受保持部２４と、を含む。軸受保持部２４は、スリーブ２３を収容する。軸受保持部２４は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状であり、樹脂により形成される。軸受保持部２４は、下プレート部３２のおよそ中央から上向きに突出する。軸受保持部２４は、下プレート部３２に設けられた孔部３２７に固定される。軸受保持部２４の下端部と、孔部３２７の周囲の部位とは、インサート成型により締結される。

ステータ２１０は、中心軸Ｊ１を中心とする環状であり、軸受保持部２４の外側面に取り付けられる。ステータ２１０は、ステータコア２１１と、インシュレータ２１２と、コイル２１３と、を含む。ステータコア２１１は、薄板状の珪素鋼板が積層されて形成される。インシュレータ２１２は、ステータコア２１１の表面を被覆する絶縁体である。

回転部２２は、シャフト２２１と、ヨーク２２２と、ロータマグネット２２３と、カップ２２４と、を含む。カップ２２４は、中心軸Ｊ１を中心とする有蓋略円筒状であり、下側に向かって開口する。シャフト２２１は、中心軸Ｊ１を中心として配置され、上端部がカップ２２４に固定される。ヨーク２２２は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状であり、カップ２２４の内側面に固定される。ロータマグネット２２３は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状であり、ヨーク２２２の内側面に固定される。

シャフト２２１は、スリーブ２３に挿入される。スリーブ２３は、含油性の多孔質金属体により形成され、軸受保持部２４に挿入されて固定される。なお、軸受機構として、例えば、ボール軸受が利用されてもよい。

インペラ４は、複数の翼４１を含む。複数の翼４１は、カップ２２４の外側にて、中心軸Ｊ１を中心として環状に配列される。各翼４１の径方向内側の端部は、カップ２２４の外側面に固定される。静止部２１に電流が供給されることにより、ロータマグネット２２３とステータ２１０との間に、中心軸Ｊ１を中心とするトルクが発生する。これにより、インペラ４が、中心軸Ｊ１を中心として回転部２２と共に回転する。インペラ４の回転により、吸気口３１１からハウジング３内へと空気が吸引され、送風口３０１から送出される。

図３は、ハウジング部品３０の平面図である。図４は、ハウジング部品３０の底面図である。図５は、ハウジング部品３０の斜視図である。図６は、図５のハウジング部品３０の上下を反転した斜視図である。図３および図４の下側が送風口３０１に対応し、図５および図６の右下が送風口３０１に対応する。側壁部３３は、第１側壁部３４１と、第２側壁部３４２と、第３側壁部３４３と、を含む。第１側壁部３４１は、吸気口３１１の送風口３０１とは反対側に位置する。すなわち、第１側壁部３４１は、インペラ４の送風口３０１とは反対側に位置する。

第１側壁部３４１は、周方向に沿って、すなわち、インペラ４の外周に沿って湾曲する。第１側壁部３４１の内側面も、インペラ４の外周に沿って湾曲する。第２側壁部３４２は、第１側壁部３４１からインペラ４の回転方向に延びる。第２側壁部３４２の外側面は、第１側壁部３４１の周方向の一方端から略直線状に延びる。第３側壁部３４３は、第１側壁部３４１からインペラ４の回転方向とは逆方向に延びる。第３側壁部３４３の外側面は、第１側壁部３４１の周方向の他方端から略直線状に延びる。第２側壁部３４２および第３側壁部３４３の図４の左右方向の厚さは、第１側壁部３４１の径方向の厚さよりも厚い。第３側壁部３４３には、風洞部３０２の最上流に位置する舌部３４４が位置する。

吸気口３１１のエッジである吸気口エッジ３０３は側壁部３３に沿うように位置する。図４に示すように、上プレート部３１における送風口３０１のエッジである送風口エッジ３０４は、第２側壁部３４２の端部および第３側壁部３４３の端部に繋がる。破線３０５は、送風口エッジ３０４に最も近い吸気口エッジ３０３上の点を通り、送風口エッジ３０４に平行な直線である。吸気口３１１は大きく、破線３０５は、第２側壁部３４２および第３側壁部３４３と交差する。

側壁部３３は、外側面から径方向外方に突出する複数のねじ穴形成部３４６を含む。各ねじ穴形成部３４６は、軸方向に延びる。本実施形態では、第１側壁部３４１に２つのねじ穴形成部３４６が配置され、第２側壁部３４２に１つのねじ穴形成部３４６が配置され、第３側壁部３４３に１つのねじ穴形成部３４６が配置される。各ねじ穴形成部３４６には、下端から上方へと窪むねじ穴３４７が設けられる。ねじ穴３４７は、下プレート部３２と側壁部３３とをねじにて締結するために利用される。本実施形態では、ねじ穴形成部３４６は、側壁部３３の水平方向外方へと突出する部位上に設けられるが、ねじ穴形成部３４６の位置や突出方向は、適宜変更されてよい。

図７は、ハウジング部品鋳造体３００の平面図である。図８は、ハウジング部品鋳造体３００の底面図である。図９は、ハウジング部品鋳造体３００の斜視図である。図１０は、図９のハウジング部品鋳造体３００の上下を反転した斜視図である。ハウジング部品鋳造体３００は、ハウジング部品３０を鋳造する際に金型から取り出した後の部材である。

ハウジング部品鋳造体３００は、ハウジング部品３０と、ランナー体５０と、を含む。ランナー体５０は、ハウジング部品３０に接続する。ハウジング部品３０は、図３ないし図６のハウジング部品３０と同様の構造を有する。すなわち、インペラ４と軸方向に対向する部位となる上プレート部３１と、インペラ４の側方を覆う部位となる側壁部３３と、を含む。

ランナー体５０は、ダイカストにて鋳造する際に溶融金属が流れる流路であるランナー内に成型される部位である。溶融金属には半溶融状態の金属が含まれる。ランナー体５０は、第１ランナー部５１と、第２ランナー部５２と、を含む。第１ランナー部５１は、側壁部３３の外面に接続する。第１ランナー部５１は薄板状である。したがって、ランナー体５０と側壁部３３との間の接続領域５０１は、周方向に細長い。第１ランナー部５１は、接続領域５０１から径方向外方と広がる。

第２ランナー部５２は、第１ランナー部５１から径方向外方へと扇状に広がる。図９および図１０に示すように、第２ランナー部５２は、第１ランナー部５１よりも軸方向に厚い。第２ランナー部５２は、第１ランナー部５１の径方向外側のほぼ全体に亘って存在する。本実施形態の場合、接続領域５０１は側壁部３３の上部に位置する。一方、第２ランナー部５２は、第１ランナー部５１に対して下方に突出する。また、本実施形態に係るハウジング部品３０は、薄型化されているため、側壁部３３の軸方向の幅は、第２ランナー部５２の軸方向厚さよりも小さい。

図１１は、図７中の矢印Ａ−Ａの位置におけるハウジング部品鋳造体３００の側壁部３３近傍の断面図である。ただし、図１１の左側が図７の上側に対応する。

側壁部３３の内面３３２と上プレート部３１の下面３１２との間には、これらの面を滑らかに繋げる凹面３１４が設けられる。ここで、説明の便宜上、図１１中に破線３１５にて示すように、側壁部３３の内面３３２を真っ直ぐ上方に延ばした面を、上プレート部３１と側壁部３３との「境界」と呼ぶ。そして、境界３１５よりも左側の部位を側壁部３３に含め、右側の部位を上プレート部３１に含めるものとする。この場合、凹面３１４では、上プレート部３１が他の部位よりも厚肉になっていると捉えることができる。

さらに換言すれば、上プレート部３１の側壁部３３との境界３１５に沿う部位が、軸方向の厚さが他の部位よりも厚い厚肉部３１６となっている。厚肉部３１６の内面は凹面３１４である。厚肉部３１６の厚さは、径方向外方に向かって漸次増加する。以下の説明では、凹面３１４を、厚肉部３１６の「内面３１４」と呼ぶ。

図１２は、厚肉部３１６を拡大して示す図である。図１２では、厚肉部３１６の径方向の存在範囲に符号３１７を付している。符号３１８は、厚肉部３１６の内面３１４の軸方向の存在範囲を示す。破線５０１は、第１ランナー部５１と側壁部３３との間の接続領域５０１を示す。ハウジング部品３０が製造される際には、接続領域５０１にて切断が行われる。

接続領域５０１の軸方向の存在範囲の一部は、厚肉部３１６の内面３１４の軸方向の存在範囲３１８と径方向に重なる。好ましくは、接続領域５０１の軸方向の存在範囲の全部が、厚肉部３１６の軸方向の存在範囲、すなわち、内面３１４および上プレート部３１の軸方向の存在範囲に含まれる。また、接続領域５０１は周方向に細長い。このような構造により、ハウジング部品３０を成型する際に、金型のランナーから上プレート部３１に対応する空間内に溶融金属が円滑に流れ込む。その結果、非常に薄い上プレート部３１を適切に形成することができる。上プレート部３１の厚さは、例えば、０．３〜０．５ｍｍである。

なお、接続領域５０１の軸方向の存在範囲の少なくとも一部が厚肉部３１６の内面３１４の軸方向の存在範囲３１８と重なればよく、接続領域５０１の軸方向の存在範囲の全体が、内面３１４の軸方向の存在範囲３１８と重なってもよい。厚肉部３１６の厚さが径方向外方に向かって漸次増大するため、溶融金属がさらに円滑に流れ込む。

厚肉部３１６の内面３１４は、凹面には限定されず、例えば、上プレート部３１の内面である下面３１２と側壁部３３の内面３３２とを繋ぐのであれば、縦断面が直線となる傾斜面であってもよい。これにより、成型時に溶融金属を適切にキャビティ内に流入させることができる。すなわち、いわゆる湯回り性が向上する。その結果、薄型の遠心ファン１に適したハウジング部品３０をダイカストにて容易に製造することができ、ハウジング部品３０および遠心ファン１の製造コストを削減することができる。

もちろん、風洞部３０２内におけるエアの流れを滑らかにするためには、厚肉部３１６の内面３１４は滑らかな凹面であることが好ましい。厚肉部３１６の存在により、ハウジング部品３０の剛性が向上する。ハウジング部品３０の形状精度の向上、遠心ファン毎の振動や騒音のばらつきの抑制等も実現される。

既述のように、第２側壁部３４２および第３側壁部３４３の図４の左右方向の厚さは、第１側壁部３４１の径方向の厚さよりも厚い。これにより、第１側壁部３４１から溶融金属が流入する場合であっても、第２側壁部３４２および第２側壁部３４２を容易かつ適切に成型することができる。

図１２に示すように、第１ランナー部５１の上面５１１は、上プレート部３１の上面３１３よりも下方に位置する。すなわち、接続領域５０１の軸方向の存在範囲は、上プレート部３１の上面３１３である外面から内面へと向かう方向に、上面３１３の軸方向の位置から離れている。したがって、第１ランナー部５１と側壁部３３との間に段差５１２が存在する。段差５１２を設けることにより、接続領域５０１にて切断することにより形成される湯口ゲート痕のはみ出し等の側壁部３３のエッジの形状不良を防止することができる。なお、要求される形状精度によっては、段差５１２は設けられなくてもよい。

図８に示すように、第１ランナー部５１は、第１側壁部３４１に繋がる。これに対応して、厚肉部３１６も第１側壁部３４１に繋がる。本実施形態では、第１側壁部３４１の周方向全長に亘って、接続領域５０１および厚肉部３１６が存在する。接続領域５０１の周方向の存在範囲は、厚肉部３１６の周方向の存在範囲と一致する必要はないが、好ましくは、接続領域５０１の周方向の存在範囲は、厚肉部３１６の周方向の存在範囲に含まれる。第１ランナー部５１は、不必要には大きくは設けられない。側壁部３３のうち、湾曲している部位から溶融金属を流入させることにより、金型内の上プレート部３１に対応する空間に溶融金属を適切に流入させることができる。

また、本実施形態では、吸気口３１１の中心を通り、送風口エッジ３０４に平行な直線３０６に対して送風口エッジ３０４とは反対側の部位の全周に亘って第１側壁部３４１が存在する。したがって、接続領域５０１も、側壁部３３のうち、直線３０６に対して送風口エッジ３０４とは反対側の部位の周方向全長に亘って存在する。

図７および図８中に二点鎖線にて示すように、好ましくは、吸気口３１１の内側に補助ランナー体６０が設けられる。補助ランナー体６０は、第１補助ランナー部６１と、第２補助ランナー部６２と、を含む。第１補助ランナー部６１は、吸気口エッジ３０３から内側に延びる。本実施形態では、第１補助ランナー部６１は、吸気口エッジ３０３の送風口３０１側の部位と、その反対側の部位から吸気口３１１の中央に向かって延びる。

第２補助ランナー部６２は、吸気口エッジ３０３よりも内側に位置し、吸気口エッジ３０３から離間する。第２補助ランナー部６２は、第１補助ランナー部６１に繋がり、吸気口３１１のおよそ中央に位置する。第１補助ランナー部６１は、非常に薄い。第２補助ランナー部６２は、第１補助ランナー部６１よりも軸方向に厚く、上プレート部３１よりも下方へと突出する。補助ランナー体６０は、ハウジング部品３０を成形する際の金型に設けられた補助ランナー内に成型される。補助ランナーは、金型内のガスを吸気口３１１の位置から適切に抜くために利用される。

図３ないし図６に示すように、ハウジング部品３０は、ビス孔部３３４を含む。ビス孔部３３４は、側壁部３３から径方向外方へと突出する。ビス孔部３３４は、軸方向に貫通するビス孔を含む。ビス孔は、遠心ファン１を所望の位置に固定するために利用される。なお、複数のビス孔部３３４が設けられてよい。図７および図８に示すように、ビス孔部３３４の外周は、第１ランナー部５１と連続する。すなわち、ビス孔部３３４は、第１ランナー部５１を利用して、第１ランナー部５１に含まれるようにして成型される。

図１３．Ａおよび図１３．Ｂは、ハウジング部品鋳造体３００をダイカストにて成型するための可動金型７０１および固定金型７０２をそれぞれ示す図である。図１４は、ハウジング部品鋳造体３００を成型する工程を示す図である。

可動金型７０１に固定金型７０２を重ね合わせることにより、キャビティ７１と、ランナー７２とが形成される（ステップＳ１１）。また、吸気口３１１に対応する領域に補助ランナー７３が形成される。ランナー７２から溶融金属がキャビティ７１および補助ランナー内に流入する（ステップＳ１２）。溶融金属が固化することにより、ハウジング部品鋳造体３００が成型される。すなわち、キャビティ７１内にハウジング部品３０が成型され、ランナー７２内にランナー体５０が成型される。補助ランナー７３内には補助ランナー体６０が成型される。可動金型７０１と固定金型７０２とが分離され、金型からハウジング部品鋳造体３００が取り出される（ステップＳ１３）。

ハウジング部品鋳造体３００は、シェービングプレス機に載置される（ステップＳ１４）。シェービングプレス機により、ハウジング部品鋳造体３００からハウジング部品３０以外の部位がプレスにて切断される（ステップＳ１５）。すなわち、ハウジング部品鋳造体３００からランナー体５０および補助ランナー体６０が切り落とされる。

図１５．Ａないし図１５．Ｄは、シェービングプレス機７４の動作を簡略化して示す図である。シェービングプレス機７４の下保持部７４１および上保持部７４２には、ハウジング部品鋳造体３００の保持位置を決定するための凹凸が設けられる。上保持部７４２の側面上には、切断刃であるアウタパンチ７４３が位置する。

ハウジング部品鋳造体３００が下保持部７４１上に載置され、水平方向の位置が決定されると、図１５．Ｂに示すように、上保持部７４２が下降し、ハウジング部品鋳造体３００が固定される。その後、図１５．Ｃに示すように、アウタパンチ７４３が上保持部７４２に沿って下降し、ハウジング部品鋳造体３００のランナー体５０や補助ランナー体６０等を切断する。図１５．Ｄに示すように、アウタパンチ７４３および上保持部７４２が上昇し、ハウジング部品３０が取り出される。

ステップＳ１５により、ハウジング部品３０では、接続領域５０１に湯口ゲート痕が形成される。湯口ゲート痕と側壁部３３の外面との間の段差をなくすために、湯口ゲート痕の研磨が行われる（ステップＳ１６）。これにより、滑らかな外面が得られる。したがって、図３および図４中に符号５０２にて示すように、第１側壁部３４１の外面には、実際には、湯口ゲート痕５０２が存在する。

湯口ゲート痕５０２は上記説明における接続領域５０１に一致するため、接続領域５０１の形状や位置に関する上記説明は、湯口ゲート痕５０２に関しても同様に適用される。すなわち、側壁部３３の外面が含む湯口ゲート痕５０２は、周方向に細長く、湯口ゲート痕５０２の軸方向の存在範囲の少なくとも一部が、厚肉部３１６の内面３１４の軸方向の存在範囲３１８と重なる。好ましくは、湯口ゲート痕５０２および厚肉部３１６は、第１側壁部３４１の周方向全長に亘って存在する。また、好ましくは、湯口ゲート痕５０２の周方向の存在範囲は、厚肉部３１６の周方向の存在範囲に含まれる。

図１６および図１７は、他の例に係るハウジング部品鋳造体３００ａを示す図であり、図７および図８に対応する。ハウジング部品鋳造体３００ａでは、ランナー体５０の第１ランナー部５１は、第１側壁部３４１のみならず、第２側壁部３４２の一部および第３側壁部３４３の一部にも繋がる。したがって、接続領域５０１、すなわち、ハウジング部品３０における湯口ゲート痕も、第１側壁部３４１から第２側壁部３４２および第３側壁部３４３まで連続して存在する。

これに対応して、厚肉部３１６も第１側壁部３４１のみならず、第２側壁部３４２の一部および第３側壁部３４３の一部に繋がる。このように、第１ランナー部５１の少なくとも一部、および、厚肉部３１６の少なくとも一部は、第１側壁部３４１に繋がる。このような構造においても、金型内の上プレート部３１に対応する空間に溶融金属を適切に流入させることができる。また、第２側壁部３４２および第３側壁部３４３に対応する空間に溶融金属を容易に流入させることができる。

図１７に示す例では、側壁部３３のうち、吸気口エッジ３０３上の送風口エッジ３０４に最も近い点を通り、送風口エッジ３０４に平行な直線３０５に対して、送風口エッジ３０４とは反対側の部位の周方向全長に亘って、接続領域５０１および厚肉部３１６が存在する。すなわち、ハウジング部品３０では、この範囲に湯口ゲート痕が存在する。

図１８は、さらに他の例に係るハウジング部品鋳造体３００ｂを示す底面図であり、図８に対応する。ハウジング部品鋳造体３００ｂでは、第１ランナー部５１に貫通孔５１３が設けられる。これにより、周方向に互いに離れる２つの接続領域５０１が存在する。その結果、ハウジング部品３０では、第１側壁部３１の外面は、周方向に離れて位置する複数の湯口ゲート痕を含む。第１ランナー部５１に貫通孔５１３を設けることにより、ランナー体５０における金属量を削減することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

例えば、下プレート部３２は吸気口を有してもよい。この場合、下プレート部３２と側壁部３３とが１つのハウジング部品３０として製造される。ハウジング部品３０の上プレート部３１に関する上記説明において、上プレート部３１は下プレート部３２に置き換えられる。すなわち、ハウジング部品３０では、下プレート部３２の側壁部３３との境界に沿う部位が、軸方向の厚さが他の部位よりも厚い厚肉部となる。厚肉部の厚さは、径方向外方に向かって漸次増加する。好ましくは、湯口ゲート痕の軸方向の存在範囲は、下プレート部３２の外面から内面へと向かう方向に、下プレート部３２の外面の軸方向の位置から離れる。吸気口は上プレート部３１および下プレート部３２の双方に設けられてもよい。

補助ランナー７３に加えて、第２側壁部３４２の送風口エッジ３０４側の端部、および、第３側壁部３４３の送風口エッジ３０４側の端部に対応する金型内の部位に、キャビティ７１内のガスを抜くための流路が設けられてもよい。この場合、これらの流路へと溶融金属をオーバーフローさせることにより、ハウジング部品鋳造体３００に他の補助部的な部位が設けられる。

ハウジング部品鋳造体３００は、ダイカスト以外の鋳造により成型されてもよい。

上記実施形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

本発明に係る遠心ファンは、ノート型ＰＣやデスクトップ型ＰＣの筐体内部における機器の冷却、その他の機器の冷却、様々な対象物に対する空気の供給等に利用可能である。さらに、他の用途として利用することができる。

１ 遠心ファン
２ モータ部
３ ハウジング
４ インペラ
３０ ハウジング部品
３１ 上プレート部
３２ 下プレート部
３３ 側壁部
５０ ランナー体
５１ 第１ランナー部
５２ 第２ランナー部
６０ 補助ランナー体
６１ 第１補助ランナー部
６２ 第２補助ランナー部
７１ キャビティ
７２ ランナー
７３ 補助ランナー
３００ ハウジング部品鋳造体
３０１ 送風口
３０２ 風洞部
３０３ 吸気口エッジ
３０４ 送風口エッジ
３１１ 吸気口
３１４ （厚肉部の）内面
３１５ 境界
３１６ 厚肉部
３３４ ビス孔部
３４１ 第１側壁部
３４２ 第２側壁部
３４３ 第３側壁部
５０１ 接続領域
５０２ 湯口ゲート痕
７０１ 可動金型
７０２ 固定金型
Ｊ１ 中心軸
Ｓ１１〜Ｓ１６ ステップ

Claims (30)

1. 上下方向を向く中心軸を中心とするインペラと、
   前記インペラを前記中心軸回りに回転するモータ部と、
   前記インペラを収納するハウジングと、
   を備え、
   前記ハウジングが、
   前記インペラの上側に位置する上プレート部と、
   前記インペラの下側に位置するとともに前記モータ部が固定される下プレート部と、
   前記インペラの側方を覆い、前記上プレート部および前記下プレート部と共に送風口を形成する側壁部と、
   を備え、
   前記上プレート部または前記下プレート部が、吸気口を有し、
   前記上プレート部、前記側壁部および前記下プレート部により、前記インペラを囲む風洞部が構成され、
   前記上プレート部および前記下プレート部のうちの一方のプレート部と、前記側壁部とが、鋳造により成型された１つのハウジング部品であり、
   前記一方のプレート部の前記側壁部との境界に沿う部位が、軸方向の厚さが他の部位よりも厚い厚肉部であり、前記厚肉部の厚さが、径方向外方に向かって漸次増加し、
   前記側壁部の外面が湯口ゲート痕を含み、前記湯口ゲート痕が周方向に細長く、前記湯口ゲート痕の軸方向の存在範囲の少なくとも一部が、前記厚肉部の内面の軸方向の存在範囲と重なる、遠心ファン。
2. 前記厚肉部の前記内面が、前記一方のプレート部の内面と前記側壁部の内面とを繋く凹面である、請求項１に記載の遠心ファン。
3. 前記側壁部が、
   前記インペラの前記送風口とは反対側において、前記インペラの外周に沿って湾曲する第１側壁部と、
   前記第１側壁部から、前記インペラの回転方向に向かって前記インペラから漸次離れる第２側壁部と、
   前記第１側壁部から、前記インペラの回転方向とは逆方向に向かって前記インペラから漸次離れる第３側壁部と、
   を含み、
   前記厚肉部の少なくとも一部が、前記第１側壁部に繋がる、請求項１または２に記載の遠心ファン。
4. 前記第２側壁部および前記第３側壁部が、前記第１側壁部よりも厚い、請求項３に記載の遠心ファン。
5. 前記第１側壁部の周方向全長に亘って、前記湯口ゲート痕および前記厚肉部が存在する、請求項３または４に記載の遠心ファン。
6. 前記湯口ゲート痕が、前記第１側壁部から前記第２側壁部および前記第３側壁部まで連続して存在する、請求項５に記載の遠心ファン。
7. 前記第１側壁部の外面が、前記湯口ゲート痕に周方向に離れて位置する他の湯口ゲート痕を含む、請求項３または４に記載の遠心ファン。
8. 前記上プレート部が前記吸気口を含み、前記上プレート部と前記側壁部とが前記１つのハウジング部品であり、
   前記上プレート部の送風口エッジに最も近い前記吸気口のエッジ上の点を通り、前記送風口エッジに平行な直線が、前記第２側壁部および前記第３側壁部と交差する、請求項３ないし７のいずれかに記載の遠心ファン。
9. 前記側壁部のうち、前記吸気口の中心を通り、前記送風口エッジに平行な直線に対して前記送風口エッジとは反対側の部位の周方向全長に亘って、前記湯口ゲート痕が存在する、請求項８に記載の遠心ファン。
10. 前記側壁部のうち、前記吸気口のエッジ上の前記送風口エッジに最も近い点を通り、前記送風口エッジに平行な直線に対して、前記送風口エッジとは反対側の部位の周方向全長に亘って、前記湯口ゲート痕が存在する、請求項８に記載の遠心ファン。
11. 前記湯口ゲート痕の周方向の存在範囲が、前記厚肉部の周方向の存在範囲に含まれる、請求項１ないし１０のいずれかに記載の遠心ファン。
12. 前記湯口ゲート痕の軸方向の存在範囲が、前記一方のプレート部の外面から内面へと向かう方向に、前記一方のプレート部の前記外面の軸方向の位置から離れている、請求項１ないし１１のいずれかに記載の遠心ファン。
13. 遠心ファンのハウジングの一部であるハウジング部品と、
    前記ハウジング部品に接続するランナー体と、
    を含み、
    前記ハウジング部品が、
    前記遠心ファンのインペラと軸方向に対向する部位となるプレート部と、
    前記インペラの側方を覆う部位となる側壁部と、
    を備え、
    前記プレート部の前記側壁部との境界に沿う部位が、軸方向の厚さが他の部位よりも厚い厚肉部であり、前記厚肉部の厚さが、径方向外方に向かって漸次増加し、
    前記ランナー体が前記側壁部の外面に接続し、前記ランナー体と前記側壁部との間の接続領域が、周方向に細長く、前記接続領域の軸方向の存在範囲の少なくとも一部が、前記厚肉部の内面の軸方向の存在範囲と重なり、
    前記ランナー体が、
    前記接続領域から径方向外方へと広がる薄板状の第１ランナー部と、
    前記第１ランナー部から径方向外方へと扇状に広がり、前記第１ランナー部よりも軸方向に厚い第２ランナー部と、
    を含む、ハウジング部品鋳造体。
14. 前記厚肉部の前記内面が、前記一方のプレート部の内面と前記側壁部の内面とを繋ぐ凹面である、請求項１３に記載のハウジング部品鋳造体。
15. 前記側壁部の軸方向の幅が、前記第２ランナー部の軸方向厚さよりも小さい、請求項１３または１４に記載のハウジング部品鋳造体。
16. 前記側壁部が、
    周方向に沿って湾曲する第１側壁部と、
    前記第１側壁部の周方向の一方端から外側面が略直線状に延びる第２側壁部と、
    前記第１側壁部の周方向の他方端から外側面が略直線状に延びる第３側壁部と、
    を含み、
    前記厚肉部の少なくとも一部が、前記第１側壁部に繋がる、請求項１３ないし１５のいずれかに記載のハウジング部品鋳造体。
17. 前記第２側壁部および前記第３側壁部が、前記第１側壁部よりも厚い、請求項１６に記載のハウジング部品鋳造体。
18. 前記第１側壁部の周方向全長に亘って、前記接続領域および前記厚肉部が存在する、請求項１６または１７に記載のハウジング部品鋳造体。
19. 前記接続領域が、前記第１側壁部から前記第２側壁部および前記第３側壁部まで連続して存在する、請求項１８に記載のハウジング部品鋳造体。
20. 前記第１側壁部の外面が、前記接続領域に周方向に離れて位置する他の接続領域を含む、請求項１６または１７に記載のハウジング部品鋳造体。
21. 前記プレート部が、
    前記遠心ファン用の吸気口と、
    前記遠心ファンの送風口のエッジである送風口エッジと、
    を含み、
    前記送風口エッジに最も近い前記吸気口のエッジ上の点を通り、前記送風口エッジに平行な直線が、前記第２側壁部および前記第３側壁部と交差する、請求項１６ないし２０のいずれかに記載のハウジング部品鋳造体。
22. 前記側壁部のうち、前記吸気口の中心を通り、前記送風口エッジに平行な直線に対して前記送風口エッジとは反対側の部位の周方向全長に亘って、前記接続領域が存在する、請求項２１に記載のハウジング部品鋳造体。
23. 前記側壁部のうち、前記吸気口のエッジ上の前記送風口エッジに最も近い点を通り、前記送風口エッジに平行な直線に対して、前記送風口エッジとは反対側の部位の周方向全長に亘って、前記接続領域が存在する、請求項２１に記載のハウジング部品鋳造体。
24. 前記吸気口の内側に位置する補助ランナー体、をさらに備え、
    前記補助ランナー体が、
    前記吸気口の前記エッジから内側に延びる第１補助ランナー部と、
    前記吸気口の前記エッジよりも内側に位置し、前記第１補助ランナー部に繋がり、前記第１補助ランナー部よりも軸方向に厚い第２補助ランナー部と、
    を含む、請求項２１ないし２３のいずれかに記載のハウジング部品鋳造体。
25. 前記接続領域の周方向の存在範囲が、前記厚肉部の周方向の存在範囲に含まれる、請求項１３ないし２４のいずれかに記載のハウジング部品鋳造体。
26. 前記接続領域の軸方向の存在範囲が、前記プレート部の外面から内面へと向かう方向に、前記プレート部の前記外面の軸方向の位置から離れている、請求項１３ないし２５のいずれかに記載のハウジング部品鋳造体。
27. 前記ハウジング部品が、前記側壁部から径方向外方へと突出して軸方向に貫通するビス孔を含むビス孔部、をさらに備え、
    前記ビス孔部の外周が、前記第１ランナー部と連続する、請求項１３ないし２６のいずれかに記載のハウジング部品鋳造体。
28. 金型を重ね合わせて、キャビティと、ランナーと、を形成する工程と、
    前記ランナーから溶融金属を前記キャビティ内に流入させる工程と、
    前記金型を分離し、前記金型からハウジング部品鋳造体を取り出す工程と、
    前記ハウジング部品鋳造体から、遠心ファンのハウジングの一部であるハウジング部品以外の部位をプレスにて切断する工程と、
    を備え、
    前記ハウジング部品鋳造体が、
    前記ハウジング部品と、
    前記ランナー内にて成型されるランナー体と、
    を含み、
    前記ハウジング部品が、
    前記遠心ファンのインペラと軸方向に対向する部位となるプレート部と、
    前記インペラの側方を覆う部位となる側壁部と、
    を備え、
    前記プレート部の前記側壁部との境界に沿う部位が、軸方向の厚さが他の部位よりも厚い厚肉部であり、前記厚肉部の厚さが、径方向外方に向かって漸次増加し、
    前記ランナー体が前記側壁部の外面に接続し、前記ランナー体と前記側壁部との間の接続領域が、周方向に細長く、前記接続領域の軸方向の存在範囲の少なくとも一部が、前記厚肉部の内面の軸方向の存在範囲と重なり、
    前記ランナー体が、
    前記接続領域から径方向外方へと広がる薄板状の第１ランナー部と、
    前記第１ランナー部から径方向外方へと扇状に広がり、前記第１ランナー部よりも軸方向に厚い第２ランナー部と、
    を含む、ハウジング部品製造方法。
29. 前記プレート部が、前記遠心ファン用の吸気口、を有し、
    前記金型を合わせる工程において、前記吸気口に対応する領域の内側に補助ランナーが形成され、
    前記ハウジング部品鋳造体が、前記補助ランナー内に形成される補助ランナー体、をさらに備え、
    前記補助ランナー体が、
    前記吸気口のエッジから内側に延びる第１補助ランナー部と、
    前記吸気口の前記エッジよりも内側に位置し、前記第１補助ランナー部に繋がり、前記第１補助ランナー部よりも軸方向に厚い第２補助ランナー部と、
    を含む、請求項２８に記載のハウジング部品製造方法。
30. 前記ハウジング部品鋳造体から前記ハウジング部品以外の部位を切断することにより前記接続領域に形成される湯口ゲート痕を研磨する工程、をさらに備える、請求項２８または２９に記載のハウジング部品製造方法。

Images