JP2024012979A - ターボファン - Google Patents

Abstract

【課題】超音波溶着時に発生するバリを逃がす機能と振動エネルギーの分散を抑制する機能とを実現しつつ、溶着前の二つの部品同士の位置決め精度を高める。【解決手段】ターボファン１は、平面部２及び平面部２から立設された板状の複数の羽根部４を有する第一部品７と、各羽根部４の端部４１が収まる複数の溝部３１が凹設された第二部品８と、が互いに超音波溶着により溶着されてなる。各溝部３１は、各羽根部４の端部４１における板厚よりも幅広の溝幅を持つ。ターボファン１は、溶着前状態で端部４１の板厚方向の両側に生じる二つの隙間のそれぞれを部分的に埋める位置決めリブ２０を一組有する。一組の位置決めリブ２０は、複数の羽根部４のうち少なくとも一つの羽根部４の端部４１、又は、複数の溝部３１のうち少なくとも一つの溝部３１の側面から板厚方向にそれぞれ突出して溝部３１の側面、又は、羽根部４の端部４１に当接する。【選択図】図２

Description

本発明は、複数の羽根部を有する第一部品と第二部品とが互いに超音波溶着により溶着されてなるターボファンに関する。

従来、ターボファンには、回転中心の周りに配設された複数の羽根部を、互いに対向する二つの平板部品で挟んだものが知られている。例えば、特許文献１には、複数の羽根部が一体成形された羽根付シュラウドと主板とを備えたターボファンが開示されている。特許文献１において、二つの平板部品（羽根付シュラウドと主板と）を備えたターボファンは、主板に凹設された複数の嵌合部に対して複数の羽根部が嵌め込まれ、超音波溶着により当該嵌合部と羽根部とが溶着されることで形成される。

特許第６８９９２４５号公報

ところで、特許文献１のように、超音波溶着により二つの部品が溶着されてターボファンが形成される場合、二つの部品には、各部品の溶着箇所以外の部分（非溶着部）同士が溶着前に接触しないことが求められる。言い換えれば、二つの部品には、それぞれの非溶着部同士の接触を避けるための隙間が形成されることが要求される。これにより、溶着時に発生するバリを逃がすことができるとともに、超音波溶着の振動エネルギーの分散を防止できる。一方で、二つの部品の間に上述の隙間が形成されることで、二つの部品の間には、ガタが発生する。これにより、溶着前の二つの部品同士の位置が安定しにくくなり、二つの部品を精度よく取り付けることが難しくなる。

本件は、このような課題に鑑み案出されたもので、超音波溶着時に発生するバリを逃がす機能と振動エネルギーの分散を抑制する機能とを実現しつつ、溶着前の二つの部品同士の位置決め精度を高めることを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。

開示のターボファンは、以下に開示する態様または適用例として実現でき、上記の課題の少なくとも一部を解決する。
（１）ここで開示するターボファンは、回転中心に対し直交する方向に沿って延在する平面部、及び、前記平面部から立設されるとともに前記回転中心周りに前記回転中心側から外側に向かって延設された板状の複数の羽根部を有する第一部品と、各々の前記羽根部の延設された端部が収まる複数の溝部が凹設された板状の第二部品と、が互いに超音波溶着により溶着されてなるターボファンである。各々の前記溝部は、各々の前記羽根部の前記端部における板厚よりも幅広の溝幅を持ち、前記ターボファンは、前記端部が前記溝部に収まった状態で前記端部の板厚方向の両側に生じる二つの隙間のそれぞれを部分的に埋める位置決めリブを一組有し、前記一組の位置決めリブは、前記複数の羽根部のうち少なくとも一つの前記羽根部の前記端部から前記板厚方向にそれぞれ突出して前記溝部の側面に当接し、又は、前記複数の溝部のうち少なくとも一つの前記溝部の側面から前記板厚方向にそれぞれ突出して前記羽根部の前記端部に当接する。

（２）上記（１）の場合において、各々の前記羽根部は、前記端部の端面から突設されて前記第一部品と前記第二部品との溶着時に加熱される複数の溶着リブを有することが好ましい。この場合、前記複数の溶着リブは、前記端部の延設方向に沿って断続的に延在することが好ましい。また、この場合、前記位置決めリブは、前記端部の延設方向において前記複数の溶着リブの切れ目に位置し、又は、前記端部が前記溝部に収まった状態で前記溝部の延設方向において前記複数の溶着リブの切れ目に位置することが好ましい。

（３）上記（１）又は（２）の場合において、前記二つの隙間の一方に設けられた前記位置決めリブと他方に設けられた前記位置決めリブとは、前記板厚方向の突出量が互いに等しいことが好ましい。

（４）上記（１）～（３）のいずれか一つの場合において、前記位置決めリブは、前記溝部の側面に対して前記溝部の深さ方向に線状に当接し、又は、前記端部に対して前記羽根部の立設方向に線状に当接することが好ましい。
（５）上記（４）の場合において、前記位置決めリブは、前記回転中心方向から視た形状が円弧状をなすことが好ましい。

（６）上記（１）～（５）のいずれか一つの場合において、前記羽根部の前記端部は、前記回転中心方向から視て湾曲形状であることが好ましい。この場合、前記一組の位置決めリブは、前記溝部に設けられたものであることが好ましい。また、この場合、前記二つの隙間の一方に設けられた前記位置決めリブと他方に設けられた前記位置決めリブとは、互いに、各々が前記端部に当接する位置における法線と重なって配置されていることが好ましい。

（７）上記（１）～（６）のいずれか一つの場合において、前記位置決めリブは、前記隙間から前記回転中心方向に突出しないことが好ましい。
（８）上記（１）～（７）のいずれか一つの場合において、前記一組の位置決めリブは、前記複数の羽根部のうち、前記回転中心周りに等間隔で位置する二つ以上の前記羽根部の前記端部又は当該端部が収まる前記溝部に設けられることが好ましい。

開示のターボファンによれば、超音波溶着時に発生するバリを逃がす機能と振動エネルギーの分散を抑制する機能とを実現しつつ、溶着前の二つの部品同士の位置決め精度を高めることができる。

実施形態に係るターボファンが適用されたファンモータの軸方向断面図である。 図１のターボファンが形成される前の状態を示す分解斜視図である。 図１のターボファンの部分断面斜視図である。 図３のＸ部の拡大図である。 図１のターボファンが具備する第一部品が第二部品に溶着される前の状態における、第一部品の一部（図４に示す部分）の拡大図である。 図２のＹ部の拡大図である。

図面を参照して、実施形態としてのターボファンについて説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

［１．構成］
図１は本実施形態に係るターボファン１が適用されたファンモータ１０の軸方向断面図であり、図２は本実施形態に係るターボファン１が形成される前の状態を示す斜視図である。図２に示すように、本実施形態のターボファン１は、二つの部品７，８を具備し、二つの部品７，８が超音波溶着により溶着されて一体化されることで形成される。ターボファン１は、回転中心Ｃ側から吸気した空気を外方（回転中心Ｃから離れる方向）に送出するファンであり、遠心ファンともよばれる。

以下、ターボファン１の回転中心Ｃが延びる方向を軸方向（回転中心方向）といい、回転中心Ｃに直交する方向であって回転中心Ｃから離れる方向を径方向といい、回転中心Ｃに直交する方向であって回転中心Ｃ回りに周回する方向を周方向という。ファンモータ１０は、図１に示すように、ファンモータ１０の外郭をなすハウジング１１に、ターボファン１と、ターボファン１を回転させる駆動源としてのモータ部１２とを内蔵して構成される。

モータ部１２は、シャフト１３と、シャフト１３を介してターボファン１と一体回転するロータ１４と、ロータ１４の内側に配置されたステータ１５とを有する。つまり、ファンモータ１０は、いわゆるアウターロータ型のブラシレスモータである。シャフト１３の回転中心は、ターボファン１の回転中心Ｃと一致する。ロータ１４には、カップ状のロータヨーク１６と、ロータヨーク１６の内周面に固着されたマグネット１７とが設けられる。本実施形態において、ロータヨーク１６は、軸方向の一側（図中上側）の外径が軸方向の他側（図中下側）の外径よりも小さい略円錐台形状の外形を持つ。ロータヨーク１６の径方向内側には、シャフト１３が圧入固定される。これにより、ロータ１４は、シャフト１３及びターボファン１と一体回転する。

ターボファン１は、上述の通り、回転中心Ｃ側から吸気した空気を外方に送出するファンであり、軸方向に対向配置された二つの板状の平面部２，３と、二つの平面部２，３の間に配設された複数の羽根部４とを備える。二つの平面部２，３の一方には、ターボファン１の吸込導風路を形成する孔１ｈが軸方向に貫設される。ここでは、軸方向一側に配置された平面部３（以下、「第二平面部３」とよぶ）に吸込導風路用の孔１ｈが設けられたターボファン１を例示する。つまり、本実施形態のターボファン１は軸方向一側から吸気した空気を径方向外方に送出するものであり、第二平面部３は径方向内側に孔１ｈが形成された円環状をなす。なお、ここで例示する第二平板部３は、径方向内側から径方向外側に行くほど軸方向他側に位置するように径方向に対して傾斜しているが、第二平面部３の形状はこれに限られず、径方向に対して傾斜していなくてもよい。

軸方向他側に配置された平面部２（以下、「第一平面部２」とよぶ）は、回転中心Ｃに対し直交する円環状をなす。また、第一平面部２の径方向内側の部分には、ボス部５と嵌合部６とが設けられる。ボス部５は、シャフト１３を支持するとともにロータヨーク１６を軸方向一側から覆う部分であり、上述のロータヨーク１６の外形に対応して略円錐台形状の外形をなす。ボス部５の径方向内側には、シャフト１３の軸方向一側の端部が固定（例えば圧入固定）される。嵌合部６は、第一平面部２の径方向内側の部分から軸方向他側に突設された環状の部分である。嵌合部６には、ロータヨーク１６が内嵌し、接着される。ターボファン１は、シャフト１３の軸方向一側の端部にボス部５が固定されるとともに、ロータヨーク１６に嵌合部６が外嵌及び接着することで、シャフト１３及びロータ１４に対して相対回転不能に固定される。

ターボファン１を形成する二つの部品７，８のうち、一方の第一部品７は上述の二つの平面部２，３の一方と複数の羽根部４とを有する。また、他方の第二部品８は上述の二つの平面部２，３の他方を有する。本実施形態のターボファン１は、図２に示すように、第一平面部２及び複数の羽根部４を有する第一部品７と、第二平面部３を有する第二部品８とを具備する。第一部品７には、ボス部５及び嵌合部６も含まれる。第一部品７において、第一平板部２，羽根部４，ボス部５及び嵌合部６は一体で成形される。つまり、第一部品７は、上述したターボファン１が備える部分２～６のうち、第二平面部３以外の部分が一体成形された部品であり、第二部品８は第二平面部３そのものとも換言される。

ターボファン１は、図３及び図４に示すように、第一部品７が有する複数の羽根部４の軸方向一側の端部４１が、第二部品８が有する第二平面部３の溝部３１に嵌まり、端部４１と溝部３１とが超音波溶着により溶着されることで形成される。より詳細には、端部４１の後述する溶着リブ４３（図５参照）と溝部３１の後述する底面３２（図４参照）とが超音波溶着によって接合される。以下、第一部品７と第二部品８とが超音波溶着により溶着される前の状態を「溶着前状態」とよび、第一部品７と第二部品８とが溶着された後の状態（図３及び図４に示す状態）を「溶着後状態」とよぶ。溶着前状態は、溶着前に羽根部４の端部４１が溝部３１に収まった状態を含む。

複数の羽根部４は、図３に示すように、第一平面部２の第二平面部３側を向く第一面２Ｆから立設される。また、各羽根部４は、回転中心Ｃ周りに回転中心Ｃ側から外側、すなわち径方向外側に向かって延設された板状をなす。本実施形態において、羽根部４の立設方向は軸方向に一致する。また、本実施形態のターボファン１は、軸方向一側から視て反時計回りに回転するものであり、羽根部４の延設方向は、軸方向一側から視て、羽根部４の径方向外側の部分が径方向内側の部分よりも時計回りにシフトした位置となるように湾曲している。なお、ターボファン１が軸方向一側から視て時計回りに回転する場合には、羽根部４の延設方向は、軸方向一側から視て、羽根部４の径方向外側の部分が径方向内側の部分よりも反時計回りにシフトした位置となるように湾曲していてよい。以下、羽根部４の延設方向（長手方向）及び軸方向（立設方向）の双方に直交する方向を「板厚方向」とよぶ。

複数の羽根部４は、いずれも同じ形状をなし、回転中心Ｃの周りを一周するようにそれぞれ離間して等間隔で配設される。なお、本実施形態では、１３枚の羽根部４を例示しているが、羽根部４の数はこれに限らない。また、本実施形態の羽根部４は、延設方向において板厚Ｈ１（板厚方向の寸法）が一様ではなく、回転中心Ｃ側よりも外側ほど板厚Ｈ１が薄肉となっているが、羽根部４の板厚Ｈ１は、延設方向で一様であってもよい。

板状の羽根部４は、図４に示すように、周方向で互いに反対を向く二つの面４Ｌ，４Ｒを持つ。ターボファン１の回転時において、当該二つの面４Ｌ，４Ｒの一方は風を押し出す正圧面となり、他方は負圧面となる。以下、二つの面４Ｌ，４Ｒのうち、軸方向一側から視て、周方向で時計回りの方向を向く面を第一圧面４Ｌとよび、反時計回りの方向を向く面を第二圧面４Ｒとよぶ。また、以下の説明において、「時計回り」，「反時計回り」という場合には、軸方向一側から視た場合の方向を意味する。

溶着前状態において、各羽根部４の端部４１には、図５に示すように、その端面４２から突設された溶着リブ４３が複数設けられる。溶着リブ４３は、上述の通り、溝部３１の底面３２と接合される部分であって、第一部品７と第二部品８との溶着時（以下、単に「溶着時」とよぶ）に加熱されて溶融する。なお、端面４２は、羽根部４の立設された先端側の面（羽根部４の立設方向に交差して板厚方向及び延設方向に延在する面）であり、溶着リブ４３は、この端面４２から羽根部４の立設方向と同方向に突設される。複数の溶着リブ４３は、端部４１の延設方向に沿って断続的に延在する。ここでは、延設方向に互いに離間して設けられた二条の溶着リブ４３を例示する。各溶着リブ４３の形状は、例えば、端部４１の板厚方向の中心線Ｃ１（以下、「板厚中心線Ｃ１」とよぶ）上に頂辺が位置するように端面４２から突設された三角柱状とされる。

第二平面部３には、図２に示すように、第二平面部３の第一平面部２側を向く第二面３Ｆから軸方向一側に向かって凹設された複数の溝部３１が設けられる。複数の溝部３１のそれぞれには、溶着前に複数の羽根部４の各端部４１が収まる。このため、溝部３１は羽根部４と同数（本実施形態では１３個）設けられる。また、各溝部３１の形状は、各羽根部４の軸方向から視た外形状に対応して、各羽根部４の延設方向に沿って設けられる。

各溝部３１は、図４に示すように、第二面３Ｆよりも軸方向一側に位置する底面３２と、底面３２の周方向両縁と第二面３Ｆとの間を繋ぐ二つの側面３３とを持つ断面コ字状となっている。二つの側面３３のうち、溶着前状態又は溶着後状態で端部４１の第一圧面４Ｌと対向配置される第一側面３３Ｌは、図４及び図６に示すように、第一圧面４Ｌよりも周方向で時計回り方向に位置するとともに延設方向に沿って延在する。また、二つの側面３３のうち、上記の状態で端部４１の第二圧面４Ｒと対向配置される第二側面３３Ｒは、第二圧面４Ｒよりも周方向で反時計回り方向に位置するとともに延設方向に沿って延在する。溶着後状態で、溝部３１の底面３２には、端部４１の端面４２が接着される。

各溝部３１の延設方向及び深さ方向の双方に直交する幅方向の寸法である溝幅Ｈ２は、図４に示すように、対応する（当該溝部３１に収まる）羽根部４の端部４１の板厚Ｈ１よりも大きく設定される。これにより、羽根部４の板厚方向において、溝部３１と端部４１との間には隙間ＳＬ，ＳＲが形成される。なお、本実施形態では、羽根部４の板厚Ｈ１が延設方向において一様ではないため、これに対応する溝幅Ｈ２も延設方向において一様ではなく、回転中心Ｃ側よりも外側ほど溝幅Ｈ２が狭くなっている。

ここで、上述のように羽根部４の端部４１における板厚Ｈ１よりも幅広の溝幅Ｈ２を溝部３１に持たせることで、羽根部４が溝部３１の側面３３に接しにくくなる。このため、溶着時の振動エネルギーの分散を抑制できる。よって、第一部品７と第二部品８との溶着をより確実に実施できる。また、溝部３１と端部４１との間に形成された隙間ＳＬ，ＳＲに、溶着時に発生するバリを逃がすことができる。これにより、溶着時に発生するバリが通風路に露出することを抑制できるため、溶着後の仕上がり外観を改善できる。さらに、溶着時に発生するバリの影響による風切り音の抑制にも寄与しうる。一方で、溝部３１の溝幅Ｈ２を端部４１の板厚Ｈ１よりも大きくすることで、溝部３１と端部４１との間には周方向や径方向（ラジアル方向）にガタが生じる。これにより、溶着前状態で二つの部品７，８同士の位置が安定しにくくなり、二つの部品７，８を精度よく取り付けることが難しくなるという課題がある。

そこで、本実施形態のターボファン１には、溶着前状態における二つの部品７，８同士の周方向及びラジアル方向のずれを防止する構造が設けられている。具体的には、ターボファン１には、溶着前状態で端部４１の板厚方向の両側に生じる二つの隙間ＳＬ，ＳＲのそれぞれを部分的に埋める位置決めリブ２０（図２又は図６参照）が設けられる。位置決めリブ２０は、複数の溝部３１又は複数の羽根部４の端部４１の、少なくとも一つに対して一組設けられる。言い換えると、本ターボファン１では、一つ以上の溝部３１に一組の位置決めリブ２０が設けられるか、あるいは、一つ以上の羽根部４の端部４１に一組の位置決めリブ２０が設けられる。

本実施形態のターボファン１では、図２に示すように、複数の溝部３１の各々に（すなわち、全ての溝部３１に）一組の位置決めリブ２０が設けられる。また、一組の位置決めリブ２０は、図６に示すように、溝部３１の側面３３（第一側面３３Ｌ，第二側面３３Ｒ）から板厚方向にそれぞれ突出して羽根部４の端部４１に当接する。なお、ここでいう「当接」とは、接触する対象物（端部４１）に圧接しない程度に当該対象物に触れる状態を意味する。

本実施形態において、一組の位置決めリブ２０は、溝部３１の第一側面３３Ｌから第二側面３３Ｒ側へ突出した第一位置決めリブ２０Ｌと、溝部３１の第二側面３３Ｒから第一側面３３Ｌ側へ突出した第二位置決めリブ２０Ｒとを一つずつ有する。つまり、一組の位置決めリブ２０は、一対の第一位置決めリブ２０Ｌ及び第二位置決めリブ２０Ｒを有しているとも換言される。なお、図６では、溶着後状態で、溝部３１の底面３２に端部４１の端面４２が接着される部分をドット塗で示している。また、図６では、溶着前状態で、羽根部４の溶着リブ４３が溝部３１の底面３２に当接する部分を太い点線で示している。

各位置決めリブ２０が設けられる位置は、例えば、端部４１の延設方向の中央付近に設定される。本実施形態において、各位置決めリブ２０が設けられる位置は、端部４１の延設方向の中央付近であって複数の溶着リブ４３と重ならない位置、言い換えれば、複数の溶着リブ４３の切れ目となる位置に設定される。

第一位置決めリブ２０Ｌと第二位置決めリブ２０Ｒとは、互いに、各々が端部４１に当接する位置における法線ＮＲ，ＮＬと重なって配置される。つまり、第一位置決めリブ２０Ｌは、第二位置決めリブ２０Ｒの法線ＮＲと重なるように配置されており、第二位置決めリブ２０Ｒは、第一位置決めリブ２０Ｌの法線ＮＬと重なるように配置される。このように、端部４１を挟んで設けられた二つの（一対の）位置決めリブ２０は、端部４１の延設方向において略同じ位置に配置される。なお、ここでいう法線ＮＬ，ＮＲは、軸方向から視て、位置決めリブ２０Ｌ，２０Ｒが端部４１に当接する位置における接線に直交する方向に延びる直線である。位置決めリブ２０の突出面が溝部３１の深さ方向に傾いている場合には、当接する位置（点，線，面）での接線に直交する方向を法線とする。

各位置決めリブ２０の形状は、例えば、軸方向から視た形状が円弧状をなす略半円柱状をなす。言い換えれば、各位置決めリブ２０は、軸方向に沿う中心線を持つ円柱の一部で構成される。また、位置決めリブ２０の突出面（言い換えれば、略半円柱状の位置決めリブ２０の周面）は、溝部３１の深さ方向及び溶着前状態の端部４１の立設方向に平行に延在する。これにより、各位置決めリブ２０は、第一側面３３Ｌ及び第二側面３３Ｒのそれぞれから最も突出した部分が、端部４１の第一圧面４Ｌ及び第二圧面４Ｒのそれぞれに対して端部４１の立設方向に線状に当接する。

各位置決めリブ２０が略半円柱状である場合、その曲率半径は、成形可能な範囲で小さい方が好ましい。位置決めリブ２０の曲率半径を小さくするほど、位置決めリブ２０と端部４１との接触面積が小さくなるため、溶着時の振動エネルギーの分散を抑制できる。なお、各位置決めリブ２０は、上記の形状に限らず、端部４１に対して羽根部４の立設方向に面状に当接する形状であってもよい。端部４１に対して各位置決めリブ２０が面状に当接することで、端部４１の延設方向と溝部３１の延設方向とがより一致しやすくなるため、溶着前状態や溶着時の羽根部４の揺動がより抑制される。

また、本実施形態において、第一位置決めリブ２０Ｌの板厚方向の突出量Ｐ１は、第二位置決めリブ２０Ｒの板厚方向の突出量Ｐ２と等しくなるように設定される。言い換えれば、第一位置決めリブ２０Ｌが第一側面３３Ｌから突出する長さ（突出量Ｐ１）は、第二位置決めリブ２０Ｒが第二側面３３Ｒから突出する長さ（突出量Ｐ２）と等しくなるように設定される。これにより、板厚方向において、溝部３１の中央に端部４１を配置させられる。言い換えれば、溝部３１の幅方向の中央線と端部４１の板厚中心線Ｃ１とをほぼ一致させた状態で端部４１を配置させられる。よって、第一側面３３Ｌと第一圧面４Ｌとの間の隙間ＳＬを、第二側面３３Ｒと第二圧面４Ｒとの間の隙間ＳＲと同等に形成できる。また、各位置決めリブ２０が持つ軸方向他側の端面は、各隙間ＳＬ，ＳＲから回転中心Ｃ方向に突出しないように配置される。ここでは、当該端面が第二面３Ｆと面一となるように形成されている。

［２．作用，効果］
（１）上述したターボファン１によれば、溝部３１と端部４１との間に生じる二つの隙間ＳＬ，ＳＲを部分的に埋める位置決めリブ２０が一組設けられることで、溝部３１と羽根部４とのガタをなくすことができる。このため、第一部品７と第二部品８との位置決め精度を高めることができる。また、第一部品７と第二部品８との位置決めのために治具を用いる必要もないため、組立作業を簡易化できる。加えて、治具による位置決めのための貫通孔を第一部品７や第二部品８に設ける必要もないため、ターボファン１の機能の低下も抑制できる。

さらに、一組の位置決めリブ２０をなす第一位置決めリブ２０Ｌ及び第二位置決めリブ２０Ｒのそれぞれは、溝部３１の第一側面３３Ｌ及び第二側面３３Ｒのそれぞれから板厚方向に突出して端部４１に当接する。このため、溝部３１と端部４１との間に二つの隙間ＳＬ，ＳＲを確実に形成できることから、溶着時に出るバリの影響による外観不良や、バリのはみだしによるターボファン１の機能の低下を抑制できる。

加えて、溶着前状態において第一圧面４Ｌ及び第二圧面４Ｒのそれぞれには、溝部３１に設けられた小さな位置決めリブ２０のみが当接する。第一圧面４Ｌ及び第二圧面４Ｒは、第一部品７と第二部品８との溶着に関連しない部分（非溶着部）である。つまり、溶着前状態において、第一部品７の非溶着部には、第二部品８に設けられた小さな位置決めリブ２０だけが当接する。これにより、溶着時の振動エネルギーが非溶着部へ伝わることを抑制できる。従って、溶着時の振動エネルギーの分散を抑制できる。よって、上述したターボファン１によれば、超音波溶着時に発生するバリを逃がす機能と振動エネルギーの分散を抑制する機能とを実現しつつ、溶着前の二つの部品７，８同士の位置決め精度を高めることができる。

（２）上述したターボファン１では、各位置決めリブ２０が、端部４１の延設方向において複数の溶着リブ４３の切れ目に位置する。言い換えれば、各位置決めリブ２０は、溝部３１と端部４１とが溶着される部分である溶着リブ４３から離れた場所に設けられる。これにより、位置決めリブ２０と端部４１とが当接する部分に、溶着時の振動エネルギーが伝わることを抑制できる。よって、溶着時の振動エネルギーの分散をより防止できる。

（３）また、上述したターボファン１によれば、第一位置決めリブ２０Ｌの突出量Ｐ１と第二位置決めリブ２０Ｒの突出量Ｐ２とが、互いに等しく設定されるため、端部４１の板厚方向の両側に同等の隙間ＳＬ，ＳＲを形成できる。よって、溶着時に発生するバリを端部４１の両側（それぞれの隙間ＳＬ，ＳＲ）に逃がすことができ、バリを逃がす機能をより高められる。

（４）上述したターボファン１によれば、各位置決めリブ２０が、端部４１に対して羽根部４の立設方向に線状に当接するため、位置決めリブ２０による羽根部４の位置決め性能（羽根部４の支持力）を高めることができる。また、上述したターボファン１によれば、位置決めリブ２０を、溝部３１に羽根部４を収めるときのガイドとして利用できることに加えて、溝部３１に収まった状態の羽根部４の立設状態を保持でき、羽根部４の揺動を抑制できる。

（５）また、各位置決めリブ２０を軸方向から視た形状が円弧状をなすようにすることで、端部４１に対して線接触する位置決めリブ２０を容易に形成できる。例えば、第二部品８を金型により成形する場合、角部の形成が難しいという実情があるが、位置決めリブ２０を円弧状とすることで、端部４１に対して線接触する位置決めリブ２０を容易に形成できる。

（６）上述したターボファン１では、第一位置決めリブ２０Ｌと第二位置決めリブ２０Ｒとが、互いに、各々が端部４１に当接する位置における法線ＮＲ，ＮＬと重なって配置される。これにより、端部４１の延設方向における略同じ位置で、端部４１を両側から支持できるため、羽根部４の位置決め精度を高められ、羽根部４の姿勢をより安定させることができる。

（７）また、上述したターボファン１では、各位置決めリブ２０が、隙間ＳＬ，ＳＲから回転中心Ｃ方向に突出しない。言い換えれば、各位置決めリブ２０は、隙間ＳＬ，ＳＲから軸方向に飛び出さないので、ターボファン１内の空気が乱されにくくなる。よって、ターボファン１の機能を低下させずに位置決めを行うことができる。

［３．その他］
上述の実施形態で説明したターボファン１の構成は一例であって、上述したものに限られない。上述のターボファン１では、第二部品８の全ての溝部３１に一組の位置決めリブ２０が設けられていたが、位置決めリブ２０は少なくとも一つの溝部３１に設けられていればよい。

また、全ての溝部３１ではなく、複数の溝部３１に位置決めリブ２０を設ける場合には、回転中心Ｃ周りに等間隔で位置する二つ以上の溝部３１のそれぞれに、一組の位置決めリブ２０が設けられることが好ましい。例えば、ターボファン１に二組の位置決めリブ２０が適用される場合、二組の位置決めリブ２０のそれぞれは、回転中心Ｃ周りに１８０度間隔をあけて配置された二つの溝部３１のそれぞれに設けられることが好ましい。回転中心Ｃ周りに等間隔で位置する溝部３１に位置決めリブ２０が設けられることで、羽根部４の位置決め精度をより高められる。

上述の実施形態において、各位置決めリブ２０が持つ軸方向他側の円弧状の端面は第二面３Ｆと面一となるように形成されていたが、当該端面は第二面３Ｆよりも底面３２側に位置していてもよい。各位置決めリブ２０は、少なくとも隙間ＳＬ，ＳＲから回転中心Ｃ方向に突出していなければ、上述の効果を得ることができる。また、各位置決めリブ２０が、隙間ＳＬ，ＳＲからわずかに回転中心Ｃ方向（軸方向他側）に突出して形成されていたとしても、ターボファン１の性能上の問題はない。

各位置決めリブ２０の配置は、上述のものに限らない。例えば、第一位置決めリブ２０Ｌと第二位置決めリブ２０Ｒとは、互いに、各々が端部４１に当接する位置における法線ＮＲ，ＮＬと重なって配置されていなくてもよい。言い換えると、第一位置決めリブ２０Ｌが端部４１に当接する延設方向位置と、第二位置決めリブ２０Ｒが端部４１に当接する延設方向位置とが互いに比較的大きくずれていてもよい。例えば、第一位置決めリブ２０Ｌが径方向内側寄りに配置され、第二位置決めリブ２０Ｒが径方向外側寄りに配置されていた場合であっても、一組の位置決めリブ２０により端部４１の位置がずれないようにすることができる。また、各位置決めリブ２０は、端部４１の延設方向において溶着リブ４３と重なる位置に配置されていてもよい。

各位置決めリブ２０の形状も、上述のものに限らない。端部４１に対して線接触する位置決めリブ２０の形状は、例えば、軸方向視で三角形状をなす三角柱状であってもよい。また、第一位置決めリブ２０Ｌの突出量Ｐ１及び第二位置決めリブ２０Ｒの突出量Ｐ２は、互いに相違していてもよい。例えば、羽根部４の湾曲内側に位置する位置決めリブ２０の突出量を、羽根部４の湾曲外側に位置する位置決めリブ２０の突出量よりも大きくすることで、隙間ＳＬ，ＳＲの容積を同等にしうる。これにより、バリの逃げる機能を上記の実施形態と同等（あるいはそれ以上）に確保しうる。

一組の位置決めリブ２０は、少なくとも板厚方向の両側からそれぞれ突出した少なくとも二つの位置決めリブ２０を有していればよい。例えば、一組の位置決めリブ２０は、第一側面３３Ｌから突出した第一位置決めリブ２０Ｌを複数有していてもよく、第二側面３３Ｌから突出した第二位置決めリブ２０Ｒを複数有していてもよい。すなわち、一組の位置決めリブ２０が、例えば二つの第一位置決めリブ２０Ｌと一つの第二位置決めリブ２０Ｒとで構成されていてもよい。

また、羽根部４の構成も上述のものに限らない。羽根部４は、軸方向から視て湾曲形状でなくてもよい。例えば、羽根部４は、径方向に延設されたものであってもよく、径方向に対して傾斜したものであってもよい。また、羽根部４の立設方向が、軸方向に対しやや傾いていてもよい。溶着リブ４３は、二条に限らず、三条以上設けられていてもよい。また、溶着リブ４３は、省略されてもよく、羽根部４の端面４２に代えて溝部３１の底面３２に設けられてもよい。

上述したターボファン１では、溝部３１に（言い換えると、第二部品８に）一組の位置決めリブ２０が設けられた場合を説明したが、一組の位置決めリブ２０は、羽根部４の端部４１に（言い換えると、第一部品７に）設けられてもよい。すなわち、一組の位置決めリブ２０が、複数の羽根部４のうち少なくとも一つの羽根部４の端部４１に設けられていてもよい。この場合、位置決めリブ２０は、羽根部４の第一圧面４Ｌ及び第二圧面４Ｒの各端部４１から板厚方向に突出し、溝部３１の側面３３に当接するよう構成すればよい。

なお、羽根部４に一組の位置決めリブ２０を設ける場合において、一組の位置決めリブ２０は、端部４１だけでなく立設方向の全域で、第一圧面４Ｌ及び第二圧面４Ｒから板厚方向に突出するように形成されてもよい。この場合、第一部品７にアンダーカット（そのままの状態では離型できない凸形状や凹形状）が形成されない。よって、第一部品７を容易に成形できるとともに、上記（７）以外の効果と同様の効果を得られるターボファン１を提供できる。また、上述のように羽根部４の立設方向の全域に一組の位置決めリブ２０を設けたあとに、各位置決めリブ２０が隙間ＳＬ，ＳＲから突出しないように各位置決めリブ２０を削れば、上記（７）の効果と同様の効果も得られる。羽根部４に一組の位置決めリブ２０を設ける場合、第一部品７は、第一平面部２と羽根部４とが個別に形成されたたあとに第一平面部２と羽根部４とが一体化されることで形成されてもよい。その他、羽根部４に一組の位置決めリブ２０を設ける場合において、各位置決めリブ２０の配置，形状及び個数は、上述の実施形態のものが採用されてもよいし、上述の変形例のものが採用されてもよい。

上述したターボファン１では、第一部品７が第一平面部２及び複数の羽根部４を有し、第二部品８が第二平面部３（溝部３１）を有している場合を説明したが、ターボファンを形成する第一部品及び第二部品の形状はこれに限らない。第一部品は、吸込導風路用の孔が設けられた環状の平面部（上述の第二平面部３に対応する部分）と複数の羽根部とが一体形成されたものであってもよく、第二部品は当該平面部と軸方向に対向配置された平面部（上述の第一平面部２に対応する部分）を有するものであってもよい。この場合、複数の溝部は第二部品が持つ平面部に設けられていればよい。第一平面部２及び第二平面部３は、少なくとも回転中心Ｃに対し直交する方向に沿って延在していればよく、当該方向に対してやや傾斜していてもよく、湾曲していてもよい。

１ ターボファン
２ 第一平面部（平面部）
３ 第二平面部（平面部）
４ 羽根部
７ 第一部品
８ 第二部品
２０ 位置決めリブ
２０Ｌ 第一位置決めリブ（位置決めリブ）
２０Ｒ 第二位置決めリブ（位置決めリブ）
３１ 溝部
３２ 底面
３３ 側面
３３Ｌ 第一側面（側面）
３３Ｒ 第二側面（側面）
４１ 端部
４２ 端面
４３ 溶着リブ
Ｃ 回転中心
ＮＬ，ＮＲ 法線
Ｈ１ 板厚
Ｈ２ 溝幅
Ｐ１ 第一位置決めリブの突出量（突出量）
Ｐ２ 第二位置決めリブの突出量（突出量）
ＳＬ，ＳＲ 隙間

Claims (8)

1. 回転中心に対し直交する方向に沿って延在する平面部、及び、前記平面部から立設されるとともに前記回転中心周りに前記回転中心側から外側に向かって延設された板状の複数の羽根部を有する第一部品と、各々の前記羽根部の延設された端部が収まる複数の溝部が凹設された板状の第二部品と、が互いに超音波溶着により溶着されてなるターボファンにおいて、
   各々の前記溝部は、各々の前記羽根部の前記端部における板厚よりも幅広の溝幅を持ち、
   前記ターボファンは、前記端部が前記溝部に収まった状態で前記端部の板厚方向の両側に生じる二つの隙間のそれぞれを部分的に埋める位置決めリブを一組有し、
   前記一組の位置決めリブは、前記複数の羽根部のうち少なくとも一つの前記羽根部の前記端部から前記板厚方向にそれぞれ突出して前記溝部の側面に当接し、又は、前記複数の溝部のうち少なくとも一つの前記溝部の側面から前記板厚方向にそれぞれ突出して前記羽根部の前記端部に当接する
   ことを特徴とする、ターボファン。
2. 各々の前記羽根部は、前記端部の端面から突設されて前記第一部品と前記第二部品との溶着時に加熱される複数の溶着リブを有し、
   前記複数の溶着リブは、前記端部の延設方向に沿って断続的に延在し、
   前記位置決めリブは、前記端部の延設方向において前記複数の溶着リブの切れ目に位置し、又は、前記端部が前記溝部に収まった状態で前記溝部の延設方向において前記複数の溶着リブの切れ目に位置する
   ことを特徴とする、請求項１に記載のターボファン。
3. 前記二つの隙間の一方に設けられた前記位置決めリブと他方に設けられた前記位置決めリブとは、前記板厚方向の突出量が互いに等しい
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のターボファン。
4. 前記位置決めリブは、前記溝部の側面に対して前記溝部の深さ方向に線状に当接し、又は、前記端部に対して前記羽根部の立設方向に線状に当接する
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のターボファン。
5. 前記位置決めリブは、前記回転中心方向から視た形状が円弧状をなす
   ことを特徴とする、請求項４に記載のターボファン。
6. 前記羽根部の前記端部は、前記回転中心方向から視て湾曲形状であり、
   前記一組の位置決めリブは、前記溝部に設けられたものであり、
   前記二つの隙間の一方に設けられた前記位置決めリブと他方に設けられた前記位置決めリブとは、互いに、各々が前記端部に当接する位置における法線と重なって配置されている
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のターボファン。
7. 前記位置決めリブは、前記隙間から前記回転中心方向に突出しない
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のターボファン。
8. 前記一組の位置決めリブは、前記複数の羽根部のうち、前記回転中心周りに等間隔で位置する二つ以上の前記羽根部の前記端部又は当該端部が収まる前記溝部に設けられる
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のターボファン。
   

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