JP2020183121A - 金型及びそのエジェクタ構造並びにファンの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、金型及びそのエジェクタ構造並びにファンの製造方法を提供する。【解決手段】金型は、ファンの製造に用いられ、前記ファンは、固定部と、前記固定部に接続される複数の羽根と、を含み、前記羽根は、底面を備え、前記金型は、前記ファンの形状に合わせる形状のキャビティを有する本体と、エジェクタ機構と、を含み、前記エジェクタ機構は、放射状に配置される複数のエジェクタピンを含み、前記エジェクタピンは、作業面を備え、複数の前記エジェクタピンの作業面の面積の合計は、前記複数の羽根の底面の面積の合計の４０％以上である。本発明に係る金型を用いて製造するファンは、歩留まりが高くなる。【選択図】図４

Description

本発明は、金型及びそのエジェクタ構造並びにファンの製造方法。

ノートパソコン等の電子製品のサイズは、益々縮小する傾向があり、電子製品の薄型化の要求を満足するために、電子製品に対して放熱するファンも薄型化に向けて開発しなければならない、薄型化ファンの羽根も比較的細いものとなる。

ファンは、一般的に射出成形により製造され、射出成形に用いられる金型は、主として、金型本体と、エジェクタ構造とを含む。エジェクタ構造の主な役割は、射出成形材料の硬化によって形成されたファンを金型キャビティから突き出すことである。従来のエジェクタ構造を用いて突き出されるファンは、羽根に窪みを残し、この窪みは、美観を影響し、一方、羽根の構造強度にも影響を与える。さらに、従来のエジェクタ構造を用いて薄型化ファンを製造する場合、羽根が細かいため、変形しやすく、ひいては、エジェクタピンの押し付け力に耐えきれずに折れてしまい、したがって、従来のエジェクタ構造を用いて製造された薄型化ファンの歩留まりが非常に低い、ひいては、薄型化ファンを製造しにくい。

背景技術の部分で開示した上記の情報は、本発明の背景に対する理解を深めるためのものだけであり、当業者にとって既知の関連技術を構成しない情報を含んでもよい。

本発明の１つの主目的は、上記の従来技術の欠点を解消し、歩留まりを向上させることができる金型及びそのエジェクタ構造並びにファンの製造方法を提供することにある。

本発明の追加の態様及び利点は、以下の説明において部分的に記載され、その説明から部分的に明らかとなり、又は本発明の実施により理解することができる。

本発明の一実施形態によれば、ファンの製造に用いられる金型を提供し、前記ファンは、固定部と、前記固定部に接続される複数の羽根と、を含み、前記羽根は、底面を備え、前記金型は、前記ファンの形状に合わせる形状のキャビティを有する本体と、エジェクタ構造と、を含み、前記エジェクタ構造は、放射状に配置される複数のエジェクタピンを含み、前記エジェクタピンは、作業面を備え、複数の前記エジェクタピンの作業面の面積の合計は、前記複数の羽根の底面の面積の合計の４０％以上である。

本発明の一実施形態によれば、各前記エジェクタピンの作業面の面積は、各前記羽根の底面の面積の４０％以上である。

本発明の一実施形態によれば、各前記エジェクタピンの作業面の面積は、各前記羽根の底面の面積の８０％以上である。

本発明の一実施形態によれば、各前記エジェクタピンの作業面の面積は、各前記羽根の底面の面積と等しい。

本発明の一実施形態によれば、前記エジェクタピンの数は、前記羽根の数と同じである。

本発明の一実施形態によれば、前記ファンの径方向において、少なくとも一部の前記エジェクタピンの長さは、前記羽根の長さと同じである。

本発明の一実施形態によれば、前記エジェクタピンの作業面は、平面、円柱面または角柱面である。

本発明の一実施形態によれば、前記エジェクタピンの幅は、０.４ｍｍ以下である。

本発明の一実施形態によれば、前記エジェクタピンの高さは、３５ｍｍ〜４５ｍｍである。

本発明の一実施形態によれば、前記エジェクタ構造は、複数のプッシュロッドをさらに含み、前記複数のプッシュロッドの一端は、それぞれ前記複数のエジェクタピンに着脱可能に接続される。

本発明の一実施形態によれば、前記エジェクタ構造は、前記複数のプッシュロッドの他端に固定的に接続されるエジェクタピン板を更に含む。

本発明の他の実施形態によれば、ファンの製造に用いられるエジェクタ構造を提供し、前記ファンは、固定部と、前記固定部に接続される複数の羽根と、を含み、前記羽根は、底面を備え、前記エジェクタ構造は、放射状に配置される複数のエジェクタピンを含み、前記エジェクタピンは、作業面を備え、複数の前記エジェクタピンの作業面の面積の合計は、前記複数の羽根の底面の面積の合計の４０％以上である。

本発明の他の実施形態によれば、ファンの製造方法を提供し、前記ファンは、固定部と、前記固定部に接続される複数の羽根と、を含み、前記羽根は、底面を備えるファンの製造方法において、
前記ファンの形状に合わせる形状のキャビティを有する本体を含む金型を提供するステップと、
作業面を有し且つ放射状に配置される複数のエジェクタピンを含むエジェクタ構造を提供し、複数の前記エジェクタピンの作業面の面積の合計が前記複数の羽根の底面の面積の合計の４０％以上であるステップと、
前記金型のキャビティ内に流体材料を注入するステップと、
前記エジェクタ構造を駆動して当該エジェクタ構造を前記キャビティに沿って移動させて、固化した流体材料を突き出してファンを形成するステップと、を含む。

本発明は、上記の技術案に基づいて、以下の利点及び好ましい効果のうちの少なくとも１つを有する。

本発明において、複数のエジェクタピンのファンを突き出すための作業面の面積の合計は、ファンの複数の羽根の底面の面積の合計の４０％以上であり、従来のエジェクタ構造を使用する場合に比べて、ファン羽根との接触面積は、著しく増加し、これにより、エジェクタ構造がファンを突き出す過程において、ファンの羽根は、変形または折れにくい、これにより、歩留まりを有効的に向上させることができる。

図面を参照して例示的な実施例を詳細に説明し、本発明の上記の内容、他の特徴及び利点は、より明らかになる。

図１は、ファンの立体構造の模式図である。 図２は、本発明に係る金型が取り付けられる金型装置の立体構造の模式図である。 図３は、図２の側面図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る金型の立体構造の模式図である。 図５は、本発明の一実施形態に係るエジェクタ構造を１つの角度から見た立体構造の模式図である。 図６は、本発明の一実施形態に係るエジェクタ構造を別の角度から見た立体構造の模式図である。 図７は、図６に示すエジェクタ構造の部分拡大図である。 図８は、本発明のファン製造方法における各状態を示す模式図である。 図９は、本発明のファン製造方法のフローチャートである。

次に、図面を参照しながら、例示的な実施形態をより全面的に説明する。しかしながら、例示的な実施形態は、様々な形態で実施することができ、ここに記述の実施形態に限定されると理解されるべきではない。逆に、これらの実施形態が提供されることにより、本発明が全面且つ完全になり、例示的な実施形態の構想を当業者に全面的に伝えることができる。図面において、同一の符号は、同一又は類似の構成を示すので、その詳細な説明は省略する。

図１、図２及び図３を参照すると、図１は、ファン１０の立体構造の模式図であり、図２は、本発明に係る金型４が取り付けられる金型装置の立体構造の模式図であり、図３は、図２の側面図である。

図１に示すように、ファン１０は、円環状または円板状の固定部１１と、固定部１１の円周に均等に設置される複数の羽根１２とを含む。羽根１２は、反対する第１端と第２端を備え、第１端は、前記固定部１１に固定的に接続され、第２端は、前記固定部１１から離れる方向に延在する。羽根１２の第１端から第２端までの距離は、羽根の長さＬ１である。羽根１２は、反対する頂面と底面１２１を備える。異なるタイプまたは応用分野のファンは、その底面１２１が異なる幅Ｄ１を有する。いくつかの実施形態において、ファン１０の複数の羽根１２の頂面には、羽根固定リングが設けされる。

図２及び図３に示すように、金型装置は、主として、ベース３０と、ベース３０の上面に着脱可能に取り付けられる上カバー３１と、上カバー３１に取り付けられる金型４とを含む。

図４ないし図７を参照すると、図４は、本発明の一実施形態に係る金型の立体構造の模式図であり、図５は、本発明の一実施形態に係るエジェクタ構造を１つの角度から見た立体構造の模式図であり、図６は、本発明の一実施形態に係るエジェクタ構造を別の角度から見た立体構造の模式図であり、図７は、図６に示すエジェクタ構造の部分拡大図であり、図８は、本発明のファン製造方法における各状態を示す模式図である。

図４に示すように、本発明に係る金型４は、図１に示すファン１０の製造に使用されることができる。金型４は、本体４１と、エジェクタ構造４２とを含む。本体４１は、ファン１０の形状に合わせる形状のキャビティを内部に備える。

図５及び図６に示すように、エジェクタ構造４２は、エジェクタ部４３と、エジェクタ部４３の周方向に均等に設置される複数のエジェクタピン４４とを含む。本実施形態において、エジェクタ部４３は、円柱形または円筒形であり、エジェクタ部４３の構造は、他の形態であってもよい、これに限定されない。他のいくつかの実施形態において、エジェクタ構造４２は、エジェクタ部４３を含まず、周方向に沿って放射状に配置される複数のエジェクタピン４４のみを含んでもよい。

エジェクタピン４４の数は、羽根１２の数と同じであっても良い、各エジェクタピン４４は、反対する底面４４１と頂面とを備える。エジェクタピン４４の頂面は、作業面４４２であり、１つの実施形態において、作業面４４２の形状は、羽根１２の底面１２１に合わせることができる、例えば、エジェクタピン４４の作業面４４２は、羽根１２の底面１２１に密着できるように、平面、円柱面または角柱面であってもよい。他のいくつかの実施形態において、エジェクタピン４４の作業面４４２の形状は、十分な突き出し力を提供してファン１０を金型４のキャビティから突き出す機能を果たすことができる限り、羽根１２の底面１２１に完全に合わせなくても良い。

いくつかの実施形態において、エジェクタ構造４２は、ベース３０と上カバー３１との間に介装されるプッシュロッド５０と、エジェクタピン板５１と、駆動機構（図示せず）と、をさらに含む。プッシュロッド５０の数は、エジェクタピン４４の数と同じであっても良い、プッシュロッド５０の一端は、エジェクタピン板５１に固定的に接続され、他端は、エジェクタピン４４の底面４４１に着脱可能に接続されても良い。駆動機構がエジェクタピン板５１を押圧する場合、エジェクタピン板５１により、プッシュロッド５０を移動させることができる。

本発明において、複数のエジェクタピン４４の作業面４４２の面積の合計は、ファン１０の複数の羽根１２の底面１２１の面積の合計の４０％以上であり、即ち、全てのエジェクタピン４４の作業面４４２の面積は、少なくともファン１０の複数の羽根１２の底面１２１の面積の４０％であり、従来のエジェクタ構造を使用する場合に比べて、ファン羽根との接触面積は、著しく増加し、これにより、エジェクタ構造４２がファン１０を突き出す過程において、ファン１０の羽根１２は、変形または折れにくい、これにより、歩留まりを有効的に向上し、本発明のエジェクタ構造４２は、特に微細な羽根を有するファン、例えば、羽根の底面の幅Ｄ１が０．４ｍｍまたは０．３５ｍｍまたは０．３ｍｍ以下であるファンの製造に適用しており、対応的に、この場合、エジェクタピン４４の幅Ｄ２が０．４ｍｍまたは０．３５ｍｍまたは０．３ｍｍ以下、更には、０．２５ｍｍ、０．２ｍｍ以下である。

当該実施形態において、エジェクタピン４４の高さＨは、４０ｍｍである。しかし、本発明は、これに限定されない、他のいくつかの実施形態において、当該高さＨは、突き出されるファンの寸法、例えば、ファンの軸方向の厚み、及び異なる応用場合などの要素に応じて適宜調整することができる。通常、エジェクタピン４４の高さＨの範囲は、３５ｍｍ〜４５ｍｍの範囲であってもよい、一般的には、エジェクタピン４４の高さＨは、羽根１２の軸方向の厚みよりも若干大きいであってもよい、このように、ファン１０を金型４のキャビティから突き出すのにより有利である。

本発明中，複数のエジェクタピン４４の作業面４４２の面積の合計がファン１０の複数の羽根１２の底面１２１の面積の合計の４０％以上であることに限定されない、例えば、複数のエジェクタピン４４の作業面４４２の面積の合計は、ファン１０の複数の羽根１２の底面１２１の面積の合計の５０％、６０％、７０％、８０％、９０％など以上であってもよい。当該比例数値が大きいほど、エジェクタピン４４とファン１０の複数の羽根１２との接触面積が大きく、エジェクタ構造４２がファン１０を突き出す過程において、ファン１０の羽根１２が変形または折れにくいことを意味する。

複数のエジェクタピン４４の作業面４４２の面積の合計がファン１０の複数の羽根１２の底面１２１の面積の合計と等しい場合、即ち、各エジェクタピン４４の作業面４４２の面積が各羽根１２の底面１２１の面積と等しい場合、各ファンの羽根１２の底面１２１は、いずれもエジェクタピン４４の作業面４４２に接触し、こうすると、ファン１０が突き出される過程において、全てのファン１０の複数の羽根１２は、エジェクタピン４４により受け止められるため、ファン羽根は、変形または折れにくくなる。

複数のエジェクタピン４４の作業面４４２の面積の合計がファン１０の複数の羽根１２の底面１２１の面積の合計よりも小さい場合、各羽根１２の底面１２１とエジェクタピン４４の作業面４４２とが接触する面積ができるだけ同じであることを保証するために、各エジェクタピン４４の作業面４４２の面積を同じにしてもよい、例えば、各エジェクタピン４４の作業面４４２の面積が各羽根１２の底面１２１の面積の５０％、６０％、７０％、８０％または９０％など以上である。

他のいくつかの実施形態において、複数のエジェクタピン４４の作業面４４２の面積の合計がファン１０の複数の羽根１２の底面１２１の面積の合計よりも小さい場合、ファン１０の径方向において、一部のエジェクタピン４４の長さＬ２は、羽根１２の長さＬ１と同じであり、他の一部は、異なっても良い。

図８及び図９を参照すると、図８は、本発明のファン製造方法における各状態の模式図であり、図９は、本発明のファン製造方法のフローチャートである。

図８及び図９に示すように、本発明に係るファン１０の製造方法は、
ファン１０の形状に合わせる形状のキャビティを有する本体４１を含む金型４を提供するステップと、
作業面４４２を有し且つ放射状に配置される複数のエジェクタピン４４を含むエジェクタ構造４２を提供し、複数のエジェクタピン４４の作業面４４２の面積の合計が複数の羽根１２の底面１２１の面積の合計の４０％以上であるステップと、
金型４のキャビティ内に流体材料を注入するステップと、
エジェクタ構造４２を駆動して当該エジェクタ構造４２をキャビティに沿って移動させて、固化した流体材料を突き出してファン１０を形成するステップと、を含む。

図８（ａ）は、ファン１０が突き出されなくて金型４に位置する状態を示し、図８（ｂ）は、ファン１０が突き出される状態を示し、図８（ｃ）は、ファン１０が更に突き出される状態を示し、図８（ｄ）は、完成品であるファン１０が取り外された状態を示す。

本発明は、金型及びそのエジェクタ構造並びにファンの製造方法を提供し、特に、製造薄型化のファン、例えば、羽根の幅が０．４ｍｍ以下のファンの製造に適用される。もちろん、本発明は、これに限定されない、同様に通常型のファンを製造することもできる。

以上の実施形態に使用可能な相対的な用語（例えば、「上」または「下」、「前」または「後」）は、図面における１つの構成要素の別の１つの構成要素に対する相対的な関係を説明するものである。図面における装置を反転して上下が逆になると、説明した「上」または「下」、「前」または「後」の構成要素は、「下」または「上」、「後」または「前」の構成要素になることが理解すべきである。「１つの」、「一」、「前記」、及び「少なくとも１つの」という用語は、１つ又は複数の要素／構成要素／等が存在することを示すためのものである。「含む」及び「有する」という用語は、開放的な包括を意味するものであり、列挙された構成要素以外の他の構成要素が存在し得ることなどを意味し、「第１」、「第２」は、単にマークとして用いられるものであり、その対象物の数を限定するものではない。

本発明は本明細書に記載された構成要素の詳細な構造及び配置にその適用を限定しないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態を有することができ、様々な形態で実現及び実行することができる。上記の変形形態や補正形態は、本発明の範囲に含まれる。本明細書で開示及び限定される本発明は、本明細書及び／又は図面で言及されるか、又は明白な２つ以上の個々の特徴の全ての代替的な組み合わせに及ぶことを理解されたい。これらの異なる組み合わせの全てが、本発明の複数の代替的な態様を構成する。本明細書に記載の実施形態は、本発明を実施するために知られている最良の方法を説明し、当業者が本発明を利用することを可能にする。

１０ ファン
１１ 固定部
１２ 羽根
１２１ 底面
３０ ベース
３１ 上カバー
５０ プッシュロッド
４ 金型
４１ 本体
４２ エジェクタ構造
４３ エジェクタ部
４４ エジェクタピン
４４１ エジェクタピンの底面
４４２ 作業面
Ｄ１ 羽根の幅
Ｄ２ エジェクタピンの幅
Ｌ１ 羽根の長さ
Ｌ２ エジェクタピンの長さ

Claims (25)

1. ファンの製造に用いられる金型であって、
   前記ファンは、固定部と、前記固定部に接続される複数の羽根と、を含み、前記羽根は、底面を備え、前記金型は、前記ファンの形状に合わせる形状のキャビティを有する本体と、エジェクタ構造と、を含む金型において、
   前記エジェクタ構造は、放射状に配置される複数のエジェクタピンを含み、前記エジェクタピンは、作業面を備え、複数の前記エジェクタピンの作業面の面積の合計は、前記複数の羽根の底面の面積の合計の４０％以上であることを特徴とする金型。
2. 各前記エジェクタピンの作業面の面積は、各前記羽根の底面の面積の４０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の金型。
3. 各前記エジェクタピンの作業面の面積は、各前記羽根の底面の面積の８０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の金型。
4. 各前記エジェクタピンの作業面の面積は、各前記羽根の底面の面積と等しいことを特徴とする請求項１に記載の金型。
5. 前記エジェクタピンの数は、前記羽根の数と同じであることを特徴とする請求項１に記載の金型。
6. 前記ファンの径方向において、少なくとも一部の前記エジェクタピンの長さは、前記羽根の長さと同じであることを特徴とする請求項１に記載の金型。
7. 前記エジェクタピンの作業面は、平面、円柱面または角柱面であることを特徴とする請求項１に記載の金型。
8. 前記エジェクタピンの幅は、０.４ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の金型。
9. 前記エジェクタピンの高さは、３５ｍｍ〜４５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の金型。
10. 前記エジェクタ構造は、複数のプッシュロッドをさらに含み、前記複数のプッシュロッドの一端は、それぞれ前記複数のエジェクタピンに着脱可能に接続されることを特徴とする請求項１に記載の金型。
11. 前記エジェクタ構造は、前記複数のプッシュロッドの他端に固定的に接続されるエジェクタピン板を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の金型。
12. 前記エジェクタ構造は、エジェクタ部を更に含み、前記複数のエジェクタピンは、前記エジェクタ部の周方向に沿って設けられることを特徴とする請求項１に記載の金型。
13. ファンの製造に用いられるエジェクタ構造であって、
    前記ファンは、固定部と、前記固定部に接続される複数の羽根と、を含み、前記羽根は、底面を備えるエジェクタ構造において、
    前記エジェクタ構造は、放射状に配置される複数のエジェクタピンを含み、前記エジェクタピンは、作業面を備え、複数の前記エジェクタピンの作業面の面積の合計は、前記複数の羽根の底面の面積の合計の４０％以上であることを特徴とするエジェクタ構造。
14. 各前記エジェクタピンの作業面の面積は、各前記羽根の底面の面積の４０％以上であることを特徴とする請求項１３に記載のエジェクタ構造。
15. 各前記エジェクタピンの作業面の面積は、各前記羽根の底面の面積の８０％以上であることを特徴とする請求項１３に記載のエジェクタ構造。
16. 各前記エジェクタピンの作業面の面積は、各前記羽根の底面の面積と等しいことを特徴とする請求項１３に記載のエジェクタ構造。
17. 前記エジェクタピンの数は、前記羽根の数と同じであることを特徴とする請求項１３に記載のエジェクタ構造。
18. 前記ファンの径方向において、少なくとも一部の前記エジェクタピンの長さは、前記羽根の長さと同じであることを特徴とする請求項１３に記載のエジェクタ構造。
19. 前記エジェクタピンの作業面は、平面、円柱面または角柱面であることを特徴とする請求項１３に記載のエジェクタ構造。
20. 前記エジェクタピンの幅は、０.４ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１３に記載のエジェクタ構造。
21. 前記エジェクタピンの高さは、３５ｍｍ〜４５ｍｍであることを特徴とする請求項１３に記載のエジェクタ構造。
22. 前記エジェクタ構造は、複数のプッシュロッドをさらに含み、前記複数のプッシュロッドの一端は、それぞれ前記複数のエジェクタピンに着脱可能に接続されることを特徴とする請求項１３に記載のエジェクタ構造。
23. 前記エジェクタ構造は、前記複数のプッシュロッドの他端に固定的に接続されるエジェクタピン板を更に含むことを特徴とする請求項２２に記載のエジェクタ構造。
24. 前記エジェクタ構造は、エジェクタ部を更に含み、前記複数のエジェクタピンは、前記エジェクタ部の周方向に沿って設けられることを特徴とする請求項１３に記載のエジェクタ構造。
25. ファンの製造方法であって、
    前記ファンは、固定部と、前記固定部に接続される複数の羽根と、を含み、前記羽根は、底面を備えるファンの製造方法において、
    前記ファンの形状に合わせる形状のキャビティを有する本体を含む金型を提供するステップと、
    作業面を有し且つ放射状に配置される複数のエジェクタピンを含むエジェクタ構造を提供するステップであって、複数の前記エジェクタピンの作業面の面積の合計が前記複数の羽根の底面の面積の合計の４０％以上である、ステップと、
    前記金型のキャビティ内に流体材料を注入するステップと、
    前記エジェクタ構造を駆動して当該エジェクタ構造を前記キャビティに沿って移動させて、固化した流体材料を突き出してファンを形成するステップと、
    を含むことを特徴とするファンの製造方法。

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