JP3207468U - Turbo fan - Google Patents
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Abstract
【課題】従来のターボファンに比べて生産性に優れ、安価なターボファンを提供する。【解決手段】ターボファン1は、中央部にモータの回転軸に固定されるボスを有する主板2と、吸込み導風壁を形成するシュラウド3と複数の羽根部材4を熱可塑性樹脂で別々に成形し、前記主板2は、前記複数の羽根部材との嵌合部を有し、前記シュラウドは前記複数の羽根部材との嵌合部を有し、前記羽根部材は中空成形またはブロー成形で一体となるように成形した羽根部材であり、前記複数の羽根部材を、前記主板と前記シュラウドの前記複数の嵌合部に回転軸に平行に嵌合させ超音波溶着にて一体化したことを特徴とする。【選択図】図1Provided is a turbo fan that is more productive and inexpensive than a conventional turbo fan. A turbofan 1 includes a main plate 2 having a boss fixed to a rotating shaft of a motor at a central portion, a shroud 3 forming a suction air guide wall, and a plurality of blade members 4 separately formed of a thermoplastic resin. The main plate 2 has a fitting portion with the plurality of blade members, the shroud has a fitting portion with the plurality of blade members, and the blade member is integrally formed by hollow molding or blow molding. A plurality of blade members, and the plurality of blade members are fitted to the plurality of fitting portions of the main plate and the shroud in parallel with a rotation axis and integrated by ultrasonic welding. To do. [Selection] Figure 1
Description
本考案は、空気調和機に搭載される熱可塑性樹脂にて成形されるターボファンに係り、溶着組立性の向上及び生産性向上を図ったターボファンに関するものである。 The present invention relates to a turbofan molded from a thermoplastic resin that is mounted on an air conditioner, and relates to a turbofan that improves weld assembly and productivity.
従来のターボファンは、主板と裏側に開口をもつ袋状の中空構造の複数の翼とが熱可塑性樹脂にて一体成形されたファン本体と、シュラウドとで構成されている。 また、ファン本体のそれぞれの翼には翼先端部から翼中空部に連通する嵌合メス部が形成され、シュラウドの各翼相当位置にはシュラウドよりファン高さ方向に延出する嵌合オス部が形成されている。 A conventional turbofan is composed of a fan body in which a main plate and a plurality of wings having a bag-like hollow structure having openings on the back side are integrally formed of a thermoplastic resin, and a shroud. Further, each blade of the fan body has a fitting female portion communicating from the blade tip to the blade hollow portion, and a fitting male portion extending from the shroud in the fan height direction at each blade of the shroud. Is formed.
そして、シュラウドの嵌合オス部はファン本体の嵌合メス部に挿入後、シュラウドの表面とファン本体の傾斜面となる翼先端溶着部及びシュラウドの嵌合オス部の側面とファン本体の嵌合メス部の側面が固着されて一体となり、ターボファンが形成されている。このように形成されたシュラウドとファン本体の両者を固着させる際、シュラウドの嵌合オス部とファン本体の嵌合メス部とにより、容易かつ正確に位置決めが可能なため、製造精度が向上すると共に、生産性を向上させることができる(例えば、特許文献1参照)。 Then, after the fitting male part of the shroud is inserted into the fitting female part of the fan main body, the blade tip welded part which becomes the inclined surface of the shroud surface and the fan main body and the side of the male male part of the shroud and the fan main body are fitted A side surface of the female portion is fixed and integrated to form a turbo fan. When fixing both the shroud and the fan body formed in this manner, the positioning can be easily and accurately performed by the fitting male part of the shroud and the fitting female part of the fan body, thereby improving the manufacturing accuracy. , Productivity can be improved (see, for example, Patent Document 1).
従来のターボファンは上述のように構成され、シュラウドとファン本体の固着時の製造精度が向上し、生産性の向上が可能である。しかし、シュラウドとファン本体との溶着面は、シュラウドの表面とファン本体の傾斜面となる翼先端溶着部及びシュラウドの嵌合オス部の側面とファン本体の嵌合メス部の側面であり、シュラウドとファン本体の組立て溶着時にターボファンの回転軸方向(上下方向)に両者が加圧されるが、ファン本体の翼先端溶着部は翼の回転方向に傾斜設置されているので翼先端溶着部は傾斜面となり、そのために上下方向の力が逃げ、翼に水平方向の力が付加されて溶着力が低下し、均等に溶着されないおそれがある。 The conventional turbofan is configured as described above, and the manufacturing accuracy at the time of fixing the shroud and the fan body is improved, and the productivity can be improved. However, the welding surface between the shroud and the fan main body is the surface of the shroud, the blade tip welded portion that becomes the inclined surface of the fan main body, the side surface of the fitting male portion of the shroud, and the side surface of the female fitting portion of the fan main body. When the fan body is assembled and welded, both are pressurized in the direction of the rotation axis (vertical direction) of the turbofan, but the blade tip welded part of the fan body is inclined in the blade rotation direction, so the blade tip welded part is As a result, the vertical force escapes and a horizontal force is applied to the wing, resulting in a decrease in the welding force, which may result in an uneven welding.
また、水平方向の力を吸収するのは、シュラウドの嵌合オス部とファン本体の嵌合メス部の側面のみであるため、シュラウドの嵌合オス部とシュラウドの接続面に応力が集中して破損するおそれがある。 Also, since the horizontal force is absorbed only by the side of the mating male part of the shroud and the female fitting part of the fan body, stress is concentrated on the mating male part of the shroud and the connecting surface of the shroud. There is a risk of damage.
このような問題を解決するために特許文献2のターボファン及びその製造方法が提案開示されている。
しかし特許文献2の形状のターボファンは、図14に示すような形状である。図14には示していないが、ターボファンの翼部分と底板は一体成形されているので成形用の金型が複雑になるという問題があった。またシュラウドにも翼部分と同数の、翼部分と固着接合するための凸状嵌合部が設けられている。従ってシュラウドを成形する金型も複雑になり、製造コストが上昇するという問題があった。
In order to solve such a problem, a turbo fan and a manufacturing method thereof in
However, the turbofan of the shape of
また特許文献1及び特許文献2のターボファンは、主板と翼部分は一体化されており、製造する金型が複雑となり、製品のコストを押し上げる要因となっていた。
In the turbofans of
このような問題を解決するために、本考案は、ターボファンの構成部品である主板、シュラウド、及び中空成形又はブロー成形により一体化した羽根部材(翼)を、超音波溶着にて組み立て一体化したターボファンを提供する。本考案により、複雑な金型を使用することなく、ターボファンを製造することができ、そのコストを格段に低減することができる。 In order to solve such problems, the present invention assembles and integrates the main plate, shroud, and blade members (blades) integrated by hollow molding or blow molding, which are components of a turbofan, by ultrasonic welding. A turbofan. According to the present invention, a turbofan can be manufactured without using a complicated mold, and its cost can be significantly reduced.
本考案は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、従来のターボファンに比べて生産性に優れ、安価なターボファンを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a turbo fan that is more productive and inexpensive than a conventional turbo fan.
上記課題を解決するための第1考案のターボファンは、中央部にモータの回転軸に固定されるボスを有する主板と、吸込み導風壁を形成するシュラウドと複数の羽根部材を熱可塑性樹脂で別々に成形し、前記主板は、前記複数の羽根部材との嵌合部を有し、前記シュラウドは前記複数の羽根部材との嵌合部を有し、前記羽根部材は中空成形またはブロー成形で一体となるように成形した羽根部材であり、前記複数の羽根部材を、前記主板と前記シュラウドの前記複数の嵌合部に回転軸に平行に嵌合させ超音波溶着にて一体化したことを特徴とする。 A turbofan according to a first device for solving the above-mentioned problem is a thermoplastic resin comprising a main plate having a boss fixed to a rotating shaft of a motor at a central portion, a shroud forming a suction air guide wall, and a plurality of blade members. The main plate has a fitting portion with the plurality of blade members, the shroud has a fitting portion with the plurality of blade members, and the blade member is formed by hollow molding or blow molding. It is a blade member formed so as to be integrated, and the plurality of blade members are fitted in the plurality of fitting portions of the main plate and the shroud in parallel with a rotation axis and integrated by ultrasonic welding. Features.
第1考案によれば、ターボファンを、主板、シュラウド及び羽根部材をそれぞれ別々に製造し、組み立てしてターボファンを超音波溶着にて固着させている。また羽根部材は中空成形又はブロー成形で一体化されたものである。各構成部材を成形する金型の形状が簡素化されターボファンの製造コストが格段に安価となる。更に各構成部材を超音波溶着により組立てているので、ターボファンをレーザ溶接法に比べて安価に製造することができる。更に羽根部材を一体成形したものであり、ターボファンを製造する際の歩留まりを向上させることができる。 According to the first device, the main plate, the shroud, and the blade member are separately manufactured, assembled, and the turbofan is fixed by ultrasonic welding. The blade member is integrated by hollow molding or blow molding. The shape of the mold for molding each constituent member is simplified, and the manufacturing cost of the turbofan is significantly reduced. Furthermore, since the constituent members are assembled by ultrasonic welding, the turbofan can be manufactured at a lower cost than the laser welding method. Furthermore, the blade member is integrally formed, and the yield when manufacturing the turbofan can be improved.
第2考案のターボファンは、第1考案において、前記羽根部材を中空成形またはブロー成形するために前記羽根部材に形成するエアー吸引穴は、前記羽根部材の前記主板の嵌合部または前記シュラウドの嵌合部に嵌め込まれる部位に設けたことを特徴とする。 The turbofan of the second invention is the turbofan according to the first invention, wherein the air suction hole formed in the blade member for hollow molding or blow molding of the blade member is a fitting portion of the main plate of the blade member or the shroud. It was provided in the site | part fitted by a fitting part.
第2考案によれば、羽根部材を中空成形またはブロー成形により成形する際に形成されるエアー吸引穴は、羽根部材が主板側の嵌合部に嵌め込まれる部位、又は羽根がシュラウド側の嵌合部に嵌め込まれる部位のいずれかに設けられている。従ってエアー吸引穴は、主板側の羽根部材の嵌合部又はシュラウド側の羽根部材の嵌合部に収まるので、羽根部材の内部の中空の空間と外気は連通しにくいので羽根部材の正圧側および負圧側が薄肉であっても羽根部材としての強度を保つことができる。 According to the second device, the air suction hole formed when the blade member is formed by hollow molding or blow molding is a portion where the blade member is fitted into the fitting portion on the main plate side, or the blade is fitted on the shroud side. It is provided in one of the parts fitted into the part. Therefore, since the air suction hole fits in the fitting part of the blade member on the main plate side or the fitting part of the blade member on the shroud side, the hollow space inside the blade member and the outside air are difficult to communicate with each other. Even if the negative pressure side is thin, the strength as a blade member can be maintained.
第3考案のターボファンは、第1考案または第2考案において、前記主板と前記羽根部材との嵌合部、及び前記シュラウドと前記羽根部材との嵌合部に溶着エッジを設けたことを特徴とする。 A turbofan according to a third device is characterized in that, in the first device or the second device, a welding edge is provided in a fitting portion between the main plate and the blade member and a fitting portion between the shroud and the blade member. And
第3考案によれば、主板とシュラウドが羽根部材と接合される部分には溶着エッジが設けられているので、過度な加圧力を加えることなく超音波溶着をすることができる。従ってターボファンの品質を確保するとともに、歩留まりを向上させることができる。 According to the third device, since the welding edge is provided at the portion where the main plate and the shroud are joined to the blade member, ultrasonic welding can be performed without applying excessive pressure. Therefore, the quality of the turbofan can be ensured and the yield can be improved.
第4考案のターボファンは、第1考案から第3考案のいずれか1つの考案において、前記シュラウドと前記羽根部材との嵌合部に設けた溶着エッジは、嵌合部の中央から羽根部材の正圧側または負圧側に偏らせて設けたことを特徴とする。 A turbofan of a fourth invention is the turbofan according to any one of the first to third inventions, wherein the welding edge provided at the fitting portion between the shroud and the blade member extends from the center of the fitting portion to the blade member. It is characterized by being biased toward the positive pressure side or the negative pressure side.
第4考案によれば、羽根部材がシュラウドに嵌合される部分に、その中央から偏らせて溶着エッジが設けられているので、超音波溶着加工の加圧力が主板またはシュラウドを通じて羽根部材に加えられても羽根部材が適正な姿勢を保持して超音波溶着をすることができる。従ってターボファンの品質を確保するとともに、歩留まりを向上させることができる。 According to the fourth device, since the welding edge is provided in the portion where the blade member is fitted to the shroud so as to be offset from the center, the pressure of ultrasonic welding is applied to the blade member through the main plate or the shroud. In this case, the blade member can maintain an appropriate posture and perform ultrasonic welding. Therefore, the quality of the turbofan can be ensured and the yield can be improved.
第5考案のターボファンは、第1考案から第3考案のいずれか1つの考案において、前記シュラウドと前記羽根部材との嵌合部に設けた溶着エッジは、嵌合部の中央に設けたことを特徴とする。 In the turbofan of the fifth device, in any one of the first to third devices, the welding edge provided in the fitting portion between the shroud and the blade member is provided in the center of the fitting portion. It is characterized by.
第5考案によれば、羽根部材の風を押し出す正圧面とその反対面がその頂部から底部に亘り同一形状である羽根部材の場合、第4考案と同様の効果を発現する。 According to the fifth device, in the case of the blade member in which the positive pressure surface for pushing out the wind of the blade member and the opposite surface thereof have the same shape from the top to the bottom, the same effect as the fourth device is exhibited.
第6考案のターボファンは、第1考案から第3考案のいずれか1つの考案において、前記羽根部材は、主板との嵌合部、及びシュラウドとの嵌合部に溶着エッジを設けたことを特徴とする。 In the turbofan of the sixth invention, in any one of the first to third inventions, the blade member is provided with a welding edge at a fitting portion with the main plate and a fitting portion with the shroud. Features.
第6考案によれば、第4考案及び第5考案と同様の効果を発現する。 According to the sixth device, the same effects as those of the fourth and fifth devices are exhibited.
第7考案のターボファンは、第1考案から第6考案のいずれか1つの考案において、前記羽根部材のエアー吸引穴が、羽根部材が挿入される前記主板側の嵌合部又はシュラウド側の嵌合部に塞がれるような形態で溶着エッジを設けたことを特徴とする。 A turbofan according to a seventh invention is the turbofan according to any one of the first to sixth inventions, wherein the air suction hole of the blade member has a fitting portion on the main plate side into which the blade member is inserted or a fitting on the shroud side. The welding edge is provided in such a form that the joint is closed.
第7考案によれば、羽根部材のエアー吸引穴が、羽根部材が挿入される前記主板側の嵌合部又はシュラウド側の嵌合部に塞がれるような形態で溶着エッジを設けている。従って羽根部材が主板側の嵌合部とシュラウド側の嵌合部に嵌め込まれ超音波溶着で接合されると、羽根部材の内部の中空の空間と外気は完全に連通しなくなり、第2考案の効果が更に顕著に発現する。 According to the seventh aspect, the air suction hole of the blade member is provided with the welding edge in such a form that it is blocked by the fitting portion on the main plate side or the fitting portion on the shroud side into which the blade member is inserted. Therefore, when the blade member is fitted into the main plate side fitting portion and the shroud side fitting portion and joined by ultrasonic welding, the hollow space inside the blade member and the outside air are not completely communicated with each other. The effect is even more pronounced.
本考案のターボファンについて図1から図14により説明する。 The turbofan of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は本考案のターボファンの主板、シュラウド及び羽根部材の組立時のセット状態を示す斜視図、図2は本考案のターボファンの完成した状態を示す斜視図、図3は本考案のターボファンの主板の全体概略図、図4は図3の主板と羽根部材との嵌合部の拡大図、図5は図3の主板と羽根部材との嵌合部の溶着エッジの説明図、図6は図3の主板と羽根部材とを嵌合させた状態の説明図、図7は本考案のターボファンのシュラウドを裏側から見た全体概略図、図8は図7のシュラウドと羽根部材との嵌合部の拡大図、図9は図7のシュラウドと羽根部材との嵌合部の拡大図、図10は図7のシュラウドと羽根部材とを嵌合させた状態の説明図、図11は本考案のターボファンの羽根部材の全体概略図、図12は図11の羽根部材を成形する工程の説明図、図13は主板における嵌合部の溶着エッジの別形態の説明図、及び図14は従来型のターボファンの完成した状態を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a set state when assembling the main plate, shroud and blade member of the turbo fan of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a completed state of the turbo fan of the present invention, and FIG. 3 is a turbo of the present invention. 4 is an overall schematic view of the main plate of the fan, FIG. 4 is an enlarged view of a fitting portion between the main plate and the blade member of FIG. 3, and FIG. 5 is an explanatory view of a welding edge of the fitting portion of the main plate and the blade member of FIG. 6 is an explanatory view of the state in which the main plate and the blade member of FIG. 3 are fitted, FIG. 7 is an overall schematic view of the turbofan shroud of the present invention viewed from the back side, and FIG. 9 is an enlarged view of the fitting portion of FIG. 7, FIG. 9 is an enlarged view of the fitting portion of the shroud and the blade member of FIG. 7, FIG. 10 is an explanatory view of a state in which the shroud and the blade member of FIG. Is an overall schematic view of the blade member of the turbofan of the present invention, and FIG. 12 is a process for forming the blade member of FIG. Of illustration, FIG. 13 is an explanatory view of another form of welding edges of the fitting portion in the main plate, and FIG. 14 is a perspective view showing a completed state of a conventional turbofan.
図2において、本考案のターボファン1は、円板状の主板2、ファンの吸込導風路を形成するシュラウド3、及び主板2とショラウド3を接続する複数の羽根部材4により構成されている。各部品は、熱可塑性樹脂を用いて個別に射出成形される。羽根部材4は、主板2及びシュラウド3の周辺部に複数個所設けた嵌合部に嵌め込んで組立て接合される。接合は、超音波溶着により接合される。尚羽根部材4の構造は、<3>にて詳述するが、図1に示すように、風を押し出す正圧面とその反対面である負圧面を有する。正圧面と負圧面は、ターボファンの送風特性を実現するために所要の曲面形状を呈する。但し、図14に示すように、風を押し出す正圧面とその反対面(負圧面)がその頂部から底部に亘り同一形状(ストレート)である場合もある。
In FIG. 2, a
従来、各部材を個別で成形し、組立接合する場合は、超音波溶着にて接合することは、難しくレーザ溶接法にて行なわれていた。レーザ溶接法は、接合する対象物に加圧力を加える必要がなく、レーザ照射により接合することができる。しかしながら、その装置は高価なものである。従ってその装置により製造されたターボファンは高価なものとなる。本考案はこのような問題を解決するためのものである。本考案は、個別に成形した構成部材を図1のように配置して超音波溶着により組立接合することを可能とするものである。考案者は、構成部材の構成及び構造に種々改良を加え、本考案に到達した。以下各部材の構成及び構造について説明する。 Conventionally, when each member is individually molded and assembled and joined, it is difficult to join by ultrasonic welding using a laser welding method. In the laser welding method, it is not necessary to apply pressure to the objects to be joined, and joining can be performed by laser irradiation. However, the device is expensive. Therefore, the turbofan manufactured by the apparatus is expensive. The present invention is intended to solve such problems. The present invention makes it possible to assemble and join individually molded components as shown in FIG. 1 by ultrasonic welding. The inventor made various improvements to the configuration and structure of the constituent members, and reached the present invention. The configuration and structure of each member will be described below.
<1>主板の構造
主板2は、図3に示すように、その中央部にモータを覆うように形成された凸形状のハブ22と、ハブ22の中心部にモータのシャフトが高さ方向(図1から図3の上下方向)に挿入されて固定されるボス21とを有している。また主板の周縁部には、図3に示すように、羽根部材4と組立接合する際に羽根部材を嵌込む嵌合部23を羽根部材4の個数分設けられている。
<1> Structure of Main Plate As shown in FIG. 3, the
嵌合部23は、図4のように構成されている。所定高さ及び厚さを有して主板上に立設し周回するように形成した壁部231、ピン部232及び溶着エッジ233により構成されている。図11に示す羽根部材4は、後述する中空成形やブロー成形により一体にて成形されたものである。この羽根部材4の底部42は、この嵌合部23に嵌込まれる。この時、羽根部材4の底部42には図11に示す穴46が設けられており、この穴にピン232が挿通する(図6参照)。羽根部材4の底部42は、この壁部231とピン232により嵌め込まれ位置決めされる。また嵌合部23に羽根部材4の底部42が嵌め込まれると、図6に示すように羽根部材の底部42の底面が溶着エッジ233に接触する状態となる。溶着エッジは、図4及び図5に示すように、ピン232を囲むように、壁部231に沿うように内側に2列設けられている。その断面は、略三角形状を呈している。
The
図6は、主板2と羽根部材4が超音波溶着により接合される直前の状態を示している。鋏合部23を図4及び図5のように構成することにより、超音波溶着時の加圧力を受けても安定した姿勢で接合することができる。
FIG. 6 shows a state immediately before the
<2>シュラウドの構造
シュラウド3を図7により説明する。図7は、図1及び図2のシュラウド3を、嵌合部33が見えるように裏面から見た図面である。シュラウド3は、図7に示すように、中央部には大きな開口部31を有している。また周辺部32には、主板2に嵌合された羽根部材4に相対する位置に、羽根部材の頂部43(図11参照)と嵌合する嵌合部33を羽根部材と同数備えている。周辺部32は、外周方向に略傾斜面を呈している。嵌合部33は、図8に示すように、羽根部材の頂部43の形状に合わせて階段状を呈し、その壁部332に沿って羽根部材4の頂部43が嵌まり込み位置決めされるように構成されている。嵌合部33は、以下本実施形態の形状に即して嵌合凹部33という。
<2> Shroud Structure The
また嵌合凹部33の天井部331には、図9に示すように、溶着エッジ333が設けられている。溶着エッジは、階段部分の天井部に、一列設けられている。この溶着エッジ333は、嵌合凹部33の天井部331の中央ではなく壁部332に対して羽根部材の正圧面側(羽根部材が風を押し出す面側)または負圧面側(正圧面側と反対面側)に偏らせて設けている。尚本実施例の図9では正圧側に偏らせている。溶着エッジの断面は、略三角形状を呈している。この嵌合凹部に羽根部材4の頂部43が嵌め込まれると、頂部43は溶着エッジ333に接触する状態となる(図10参照)。
Further, as shown in FIG. 9, a
羽根部材4の形状が、図14の羽根部材のように、風を押し出す正圧面とその反対面がその頂部から底部に亘り同一形状(ストレート)である羽根部材の場合、溶着エッジは以下の構成とすることができる。すなわち、嵌合凹部33の天井部331に設けた溶着エッジ333は、嵌合凹部33の壁部332に沿ってその嵌合凹部の中央に設ける構成とすることができる。
When the shape of the
図10は、シュラウド3と羽根部材4が超音波溶着により接合される直前の状態を示している。鋏合凹部33を図8及び図9のように構成することにより、超音波溶着時の加圧力を受けても安定した姿勢で接合することができる。
FIG. 10 shows a state immediately before the
<3>羽根部材の構造
羽根部材4について、図11及び図12により説明する。羽根部材は、複数枚あるので、ターボファンを軽量化するために、内部を空洞化する必要がある。このため本考案の羽根部材4は、中空成形又はブロー成形により一体化され成形される。図11に示すように、羽根部材4は、主板2の嵌合部23に嵌り込む底部42とシュラウド3の嵌合凹部33に嵌り込む頂部43を備えている。羽根部材の翼の部分相当する正圧面は44であり、負圧面は45である。また底部42には、主板2の嵌合部23のピン232が挿通する穴46が設けられている。この穴46は、ブロー成形時に形成されるエアー吸引穴である。図示しないが、この穴46は、羽根部材4の頂部43に設けることもできる。この場合は、穴46に挿通するピンは、嵌合凹部33に設けることとなる。主板2とシュラウド3は、各々の嵌合部23と嵌合凹部33に複数の羽根部材4の底部42と頂部43を嵌め込み組み立てられ超音波溶着で接合される。
<3> Structure of Blade Member The
図12により、羽根部材4をブロー成形で一体化成形する成形方法について説明する。ブロー成形は、公知の方法を使用することができる。概略以下のように図12の工程1〜工程4により成形される。
1)工程1
ノズルNから溶融した筒状の樹脂Rを、金型Mが開いた間の空間に流し込む。
2)工程2
金型Mを閉じ筒状の樹脂Rを挟み込む。
3)工程3
閉じた金型Mの合わせ面からノズルnを挿入し、ノズルnからエアーを注入し樹脂Rが中空の羽根部材4として成形され冷却される。
4)工程4
金型Mを開き羽根部材4を取り出す。
With reference to FIG. 12, a molding method for integrally molding the
1)
The cylindrical resin R melted from the nozzle N is poured into the space between the molds M opened.
2)
The mold M is closed and the cylindrical resin R is sandwiched.
3)
The nozzle n is inserted from the mating surface of the closed mold M, air is injected from the nozzle n, and the resin R is molded as a
4)
The mold M is opened and the
このようなブロー成形により肉厚がほぼ均一であり、内部空間が中空な羽根部材4が得られる。
By such blow molding, the
本考案の羽根部材4は、図11に示すように、エアー吸引穴46が形成されている。この穴46は、図6に示すように主板23の嵌合部233の底部にその穴は塞がれて、主板を超音波溶着で接合される。従って羽根部材の内部と外気が連通しにくくなり、羽根部材の剛性が高まり上下方向の加圧力が加えられても変形しにくい構造となっている。
As shown in FIG. 11, the
また主板、シュラウド及び羽根部材を一体に接合した後の羽根部材の剛性を向上させる手段として以下のような方法を採用することができる。その方法について図13により説明する。図13(a)は、嵌合部23の斜視図であり、図13(b)は、嵌合部23を上方から視た図である。
Moreover, the following methods can be adopted as means for improving the rigidity of the blade member after integrally joining the main plate, the shroud, and the blade member. This method will be described with reference to FIG. Fig.13 (a) is a perspective view of the
主板2の羽根部材4との嵌合部23に設ける溶着エッジとして、図4の溶着エッジ233以外にピン232の周りに溶着エッジ234と235も設けている。これにより、羽根部材の穴46にピン232が挿通した後に超音波溶着すると溶着エッジ234と235が溶融し羽根部材4の穴46とピン232の間の隙間を埋めることになる。これにより羽根部材の内部空間と外気は完全に連通しなくなり、羽根部材の剛性は更に高まることになる。従ってターボファン成形時の加圧力に対しての剛性が高まり、更に品質の良いターボファンが得られる。またターボファンの性能向上にも繋がる。
In addition to the
また超音波溶着時に作用する溶着エッジは、これまでの説明では、主板の嵌合部とシュラウドの嵌合凹部に設けていた。しかしこれに限定されるものではなく、例えば以下の構成とすることもできる。すなわち、溶着エッジは、嵌合部に設けるのではなく、羽根部材の底部42と頂部43に設ける構成とすることもできる。
Further, in the description so far, the welding edge that acts at the time of ultrasonic welding has been provided in the fitting portion of the main plate and the fitting concave portion of the shroud. However, it is not limited to this, For example, it can also be set as the following structures. That is, the welding edge may be provided at the
<4>ターボファンの組立接合
上記ように構成された、主板2、シュラウド3及び複数の羽根部材4を図1に示すように、主板2の嵌合部23に羽根部材4の底部42を嵌め合せ、シュラウド3の嵌合凹部33に羽根部材4の頂部43を嵌め合せし仮組を行なう。このように仮組されたものを、以下「ワーク」と称する。この状態で、羽根部材4の底部42は、図6に示すように主板2の嵌合部23の溶着エッジと接触している状態である。また、羽根部材4の頂部43は、図10に示すようにシュラウド3の嵌合凹部33の溶着エッジと接触している状態である。
<4> Assembling and joining of the turbofan The
このように仮組されたワークを超音波溶着機の治具上に載置する。ワークのシュラウド3の所定位置を超音波溶着機のホーンが接触加圧して、溶着エッジが溶融しワークは一体化される。ワークを超音波溶着機の治具上に載置する方法は、図1に示すように主板2を治具上にセットしても良いし、反転してシュラウドを治具上にセットしても良い。
The work temporarily assembled in this way is placed on a jig of an ultrasonic welding machine. The horn of the ultrasonic welding machine contacts and pressurizes a predetermined position of the
この超音波溶着加工の過程において、主板2の嵌合部23の構成、シュラウド3の嵌合凹部33の構成、及び羽根部材4を嵌め込んだ構成が相互に作用し、各部材が位置ズレすることなく、また羽根部材4と超音波溶着することができる。従って超音波溶着加工により安定した品質のターボファンを得ることができる。しかも製造コストは、レーザ溶接法に比べ格段に安価である。
In this ultrasonic welding process, the configuration of the
1 ターボファン
2 主板
21 ボス
22 ハブ
23 嵌合部
231 壁部
232 ピン部
233 溶着エッジ
234 溶着エッジ
235 溶着エッジ
3 シュラウド
31 開口部
32 周辺部
33 嵌合凹部
331 天井部
332 壁部
333 溶着エッジ
4 羽根部材
41 本体
42 羽根部材の底部
43 羽根部材の頂部
44 羽根部材の正圧面
45 羽根部材の負圧面
46 穴
M 金型
N ノズル
n ノズル
R 樹脂
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記主板は、前記複数の羽根部材との嵌合部を有し、
前記シュラウドは前記複数の羽根部材との嵌合部を有し、
前記羽根部材は中空成形またはブロー成形で一体となるように成形した羽根部材であり、
前記複数の羽根部材を、前記主板と前記シュラウドの前記複数の嵌合部に回転軸に平行に嵌合させ超音波溶着にて一体化し、
前記羽根部材を中空成形またはブロー成形するために前記羽根部材に形成するエアー吸引穴は、前記羽根部材の前記主板の嵌合部または前記シュラウドの嵌合部に嵌め込まれる部位に設けたことを特徴とするターボファン。 A main plate having a boss fixed to the rotation shaft of the motor in the center, a shroud forming a suction air guide wall and a plurality of blade members are separately molded with a thermoplastic resin,
The main plate has a fitting portion with the plurality of blade members,
The shroud has a fitting portion with the plurality of blade members,
The blade member is a blade member formed so as to be integrated by hollow molding or blow molding,
The plurality of blade members are fitted to the plurality of fitting portions of the main plate and the shroud in parallel with a rotation axis and integrated by ultrasonic welding,
An air suction hole formed in the blade member for hollow-molding or blow-molding the blade member is provided in a portion that is fitted into the fitting portion of the main plate or the fitting portion of the shroud of the blade member. A turbo fan.
2. The welding edge is provided in such a form that the air suction hole of the blade member is closed by the fitting portion on the main plate side or the fitting portion on the shroud side into which the blade member is inserted. The turbo fan according to claim 5.
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