JP4410436B2

JP4410436B2 - Centrifugal fan mold and molding method

Info

Publication number: JP4410436B2
Application number: JP2001152980A
Authority: JP
Inventors: 敦鈴木
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-05-22
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2021-05-22
Also published as: JP2002347080A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シロッコファン、ターボファン等遠心ファン（以下、単に「遠心ファン」という）の成形型および成形方法に関し、特に樹脂製遠心ファンに適する成形型および成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７、図８に基づき、従来の遠心ファン、例えば射出成形等で成形される樹脂製遠心ファンの成形型および成形方法について説明する。図７（ａ）は従来の樹脂製の遠心ファンの正面図、同図（ｂ）は（ａ）中Ｋ−Ｋ矢視断面図であり、（ａ）は（ｂ）中Ｌ−Ｌ矢視図となる。図８は、図７（ａ）中Ｐ部の拡大図である。
【０００３】
図７、図８に示すように、従来の樹脂製の遠心ファン０１は、コーン０３の中心に配置されたボス０４の中心軸Ｘ周りに、中心軸Ｘ方向に略均一断面を有するブレード０２がコーン０３の一方の面の周縁部に多数形成されており、各ブレード０２の先端部がリング０５により連結された一体構造となっている。なお、コーン０３のブレード０２と反対側の他方の面の周縁部には略同位置にサブブレード０２’が設けられている。
【０００４】
そして、従来の遠心ファン０１は、中心軸Ｘの方向に図７（ｂ）上、左右から挟む図示しない金型の間に射出成形され、成型後、金型は遠心ファン０１に対してコーン０３の一方の面側と他方の面側へ抜かれる。すなわち、遠心ファン０１に対して図７（ｂ）中に左右に向けた矢印Ｍと、矢印Ｎで示す方向に抜かれるものとなっている。また通常、金型は一方が固定側金型、他方が移動側金型となり、中心軸Ｘ方向の移動によって開閉される。
【０００５】
一方、遠心ファン０１内部の風の流れは、中心軸Ｘ方向に均一ではなく三次元流れとなっており、そのため遠心ファン０１の空力、騒音特性を向上させるには、ブレード０２は中心軸Ｘ方向に従い各断面毎に適切な形状を持たせた捻りブレードとする必要がある。
【０００６】
しかし、樹脂製の遠心ファン０１の成型に通常使われている射出成型技術においては、上記のような捻りブレード０２を持つ遠心ファン０１を制作しようとしても、その金型構造上アンダーカットとなるため成型することができず、実現が困難であった。
【０００７】
成形時のアンダーカットの問題を解決する方法としては、射出成形における固定側金型および移動側金型に加えて、アンダーカット部分の成形にスライド型を配置する方法があるが、直径１００〜３００ｍｍ程度の小型でブレード０２の枚数が多い遠心ファン０１のような場合では、スライド型のサイズが小さく且つ数が多くなり、金型構造が複雑となる問題があった。
【０００８】
また、スライド型は、スライド駆動装置等の配置スペースや耐久性の問題があり、捻りブレードを有する遠心ファンを実現することは困難であった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来の樹脂製の遠心ファンの成形における問題に対して、捻りブレードを有する遠心ファンを容易に成形できる成形型および成形方法を提供することを課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その第１の手段として、コーンの一方の面の周縁部に複数の捻りブレードを一体に備える遠心ファンをその中心軸方向に挟んで成形し、成型後同遠心ファンに対して前記コーンの一方の面側と他方の面側へ抜かれる遠心ファンの成形型において、前記コーンの一方の面側の成形型は、前記捻りブレードの先端部外周側に取り付けられたベルマウスが前記中心軸周りに覆う一定幅の範囲の前記捻りブレードを成形する外周側成形型と、前記一定幅の範囲より内側の範囲の前記捻りブレードを成形する内周側成形型とに前記中心軸に平行な円筒面をなす割り面で分割されるとともに、前記コーンの外周縁が前記ベルマウスの内周縁より小さく構成され、前記外周側成形型は、当該外周側成形型を前記他方の面側へ抜く場合の各捻りブレードの非アンダーカット部分を成形する第１の金型と、前記外周側成形型を前記他方の面側へ抜く場合の各捻りブレードのアンダーカット部分を成形する第２の金型とに各捻りブレードの外形に略沿い前記中心軸に平行な面をなす割り面で２分され、少なくとも前記外周側成形型の第２の金型が前記中心軸を中心に回動可能に構成され、前記内周側成形型は、当該内周側成形型を前記一方の面側へ抜く場合の各捻りブレードの非アンダーカット部分を成形する第１の金型と、前記内周側成形型を前記一方の面側へ抜く場合の各捻りブレードのアンダーカット部分を成形する第２の金型とに各捻りブレードの外形に略沿い前記中心軸に平行な面をなす割り面で２分され、少なくとも前記内周側成形型の第２の金型が前記中心軸を中心に回動可能に構成されることを特徴とする遠心ファンの成形型を提供する。
【００１１】
第１の手段によれば、捻りブレードの先端にベルマウスを一体成形し、ベルマウスが捻りブレードの一部を覆う遠心ファンにおいて、この遠心ファンの成形後、非アンダーカット部分の第１の金型を中心軸方向に抜き、アンダーカット部分の第２の金型を回転させながら成形された捻りブレードと干渉せずに抜くことができ、捻りブレードを含む遠心ファンの成型後の成形型の抜き操作が簡単且つ容易になる。
【００１４】
（２）また、第２の手段として、第１の手段の遠心ファンの成形型を用い、前記遠心ファンを成形した後において、前記外周側成形型と前記内周側成形型とは、それぞれ前記第１の金型を前記中心軸方向に抜いた後、前記第２の金型を前記中心軸周りに回転させながら前記第１の金型と同方向に抜くことを特徴とする遠心ファンの成形方法を提供する。
【００１５】
第２の手段によれば、第１の手段の遠心ファンの成形型の作用により、遠心ファンの中心軸方向に従い各断面毎に適切な形状をもたせた捻りブレードを多数設けた樹脂製の遠心ファンの射出成型が可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１から図３に基づき、本発明の実施の第１形態に係る遠心ファンの成形型および成形方法を説明する。図１（ａ）は本実施の形態の遠心ファンの正面図、同図（ｂ）は（ａ）中Ｅ−Ｅ矢視断面図であり、（ａ）は（ｂ）中Ｆ−Ｆ矢視図となる。図２は、図１中Ｇ部の拡大図であり、図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図２と同じ部分を示す成形型の構造と成形方法の説明図である。
【００１７】
図１、図２に示すように、本実施の形態の樹脂製の遠心ファン１は、コーン３の中心に配置されたボス４の中心軸Ｘ周りに、中心軸Ｘ方向に従って各断面毎に適切な形状を持たせた捻りブレード２がコーン３の一方の面の周縁部に多数枚形成され、その捻りブレード２の先端部がリング５により連結された一体構造となっている。
【００１８】
本実施の形態の遠心ファン１も、前述の従来の遠心ファン０１と同様に中心軸Ｘの方向に図１（ｂ）上、左右から挟む図１中に図示しない金型の間に射出成形され、成型後、金型は遠心ファン１に対してコーン３の一方の面側と他方の面側へ抜かれる。すなわち、図１（ｂ）中に左方向に向けた矢印Ａ、Ｂと、右方向に向けた矢印Ｎで示す方向に抜かれるものとなっている。なお、矢印Ａ、Ｂは後述の本実施の形態の金型Ａと金型Ｂを抜く方向の中心軸Ｘ方向成分である。
【００１９】
図２に示すように、本実施の形態の遠心ファン１の捻りブレード２は捻りを有するため、各ブレードの背面２ａ側は非アンダーカット部となり図２紙面垂直上方に金型が抜けるが、腹面２ｂ側はアンダーカット部となって図２紙面垂直上方へ金型を抜くことができない。なお、腹面２ｂ側の金型は図２紙面垂直下方へはコーン３があるため抜くことはできない。
【００２０】
そこで、本実施の形態の遠心ファン１を成形するための成形型は、捻りブレード２を形成するために図３（ａ）に示すように、コーン３の一方の面の捻りブレード２側の金型は、割り面３１で金型Ａ１０と金型Ｂ２０に二分され、各捻りブレード２の背面２ａ側を金型Ａ１０、腹面２ｂ側を金型Ｂ２０で円周方向に挟むように配置される。
【００２１】
図３に於いては一つの捻りブレード２についてのみ図示したが、本実施の形態の成形型は全捻りブレード２に対して同様に金型Ａ１０と金型Ｂ２０が配置され、全捻りブレード２に対する金型Ａ１０が一体に構成され第１の金型をなし、全捻りブレード２に対する金型Ｂ２０も一体に構成され第２の金型をなしている。そして、少なくともアンダーカット部を形成する第２の金型である金型Ｂ２０はボス４の中心軸Ｘを中心として回動可能な構造となっている。
【００２２】
また、隣り合う各捻りブレード２の金型Ａ１０と金型Ｂ２０とは、金型Ａ１０の割り面３０と金型Ｂ２０の割り面３２とが捻りブレード２の外形に略沿い、ボス４の中心軸Ｘに平行な面に形成されて互いに接している。
【００２３】
以上のような本実施の形態の遠心ファンの成形型においては、捻りブレード２の反対側のコーン３面を形成する図１（ｂ）中矢印Ｎ方向に抜く金型は従来通りでよいが、捻りブレード２側は上記の通り図３（ａ）に示すように金型Ａ１０と金型Ｂ２０とにより、射出成形等によって捻りブレード２を含めた遠心ファン１の成形を行う。
【００２４】
遠心ファン１の成形後、非アンダーカット部分の金型Ａ１０は図３紙面垂直上方（中心軸Ｘ方向）に抜かれ、図３（ｂ）に示すように金型Ｂ２０が残る。
【００２５】
そこでアンダーカット部分の金型Ｂ２０は、ボス４の中心軸Ｘ周りに図３（ｂ）中矢印Ｙの方向、反時計周りに回転させながら図３紙面垂直上方に抜くことにより、金型１０と同方向に、成形された捻りブレード２と干渉せずに抜くことができる。
【００２６】
また、遠心ファン１の成形前の金型Ａ１０、金型Ｂ２０のセットも、逆の手順で容易に行うことができる。
【００２７】
したがって、上記の本実施の形態の遠心ファンの成形型および成形方法によれば、捻りブレード２を含む遠心ファン１の成型後、アンダーカット部分の金型Ｂ２０の抜き操作が簡単且つ容易になり、遠心ファン１内部の風の流れに合わせ、遠心ファン１の中心軸Ｘ方向に従い各断面毎に適切な形状をもたせた捻りブレード２を多数設けた樹脂製の遠心ファン１の射出成型が可能となり、空力・騒音特性の優れたファン形状がその大小を問わず低コストで製作できるようになる。
【００２８】
図４から図６に基づき、本発明の実施の第２形態に係る遠心ファンの成形型および成形方法を説明する。図４（ａ）は本実施の形態の遠心ファンの正面図、同図（ｂ）は（ａ）中Ｈ−Ｈ矢視断面図であり、（ａ）は（ｂ）中Ｉ−Ｉ矢視図となる。図５は、図４中Ｊ部の拡大図であり、図６（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図５と同じ部分を示す成形型の構造と成形方法の説明図である。
【００２９】
図４、図５に示すように、本実施の形態の樹脂製の遠心ファン１０１は、コーン１０３の中心に配置されたボス１０４の中心軸Ｘ周りに、中心軸Ｘ方向に従って各断面毎に適切な形状を持たせた捻りブレード１０２がコーン１０３の一方の面の周縁部に多数枚形成され、その捻りブレード１０２の先端部がベルマウス１０５により連結された一体構造となっている。
【００３０】
ベルマウス１０５は遠心ファン１０１の吸気を導く形状をなしているが、捻りブレード１０２の先端部のうち、ボス１０４の中心軸Ｘ周りの外周側を半径方向一定幅Ｗの範囲で覆う形となっている。
【００３１】
一方、コーン１０３は、少なくともベルマウス１０５が覆う幅Ｗ分、外周縁１０３ａの半径を縮小した形状をなしており、図５に示すように、中心軸Ｘ方向に見てベルマウス１０５の内周縁１０５ａよりコーン１０３の外周縁１０３ａが若干内側に位置するように設定されている。
【００３２】
本実施の形態の遠心ファン１０１も、前述の実施の第１形態の遠心ファン１と同様に中心軸Ｘの方向に図４（ｂ）上で左右から挟む図４中に図示しない成形型（金型）の間に射出成形され、成型後、金型は遠心ファン１０１に対してコーン１０３の一方の面側と他方の面側へ抜かれる。すなわち、図４（ｂ）に示す中心軸Ｘに沿い左右に抜かれるものであるが、ベルマウス１０５が覆った周縁部の幅Ｗの範囲の捻りブレード１０２の外周側成形型は、前述の実施の第１形態のようにコーン１０３の一方の面側（図中左側）では抜くことができないため、コーン１０３の外周縁１０３ａの外側をかわしてコーン１０３の他方の面側（図中右側）で抜くものとしている。
【００３３】
一方、ベルマウスで覆われる一定幅Ｗの範囲より内側の範囲の捻りブレード１０２の内周側成形型は実施の第１形態と同様にコーン１０３の一方の面側（図中左側）で抜くことができる。
【００３４】
したがって、本実施の形態の成形型は、図４（ｂ）に示すように図中左側に向けた矢印Ａ’、Ｂ’で示す方向に抜かれる内周側成形型と、図中右側に向けた矢印Ｃ、Ｄで示す方向に抜かれる外周側成形型と、矢印Ｎで示す方向に抜かれるコーン１０３右側中央部の金型で構成されている。なお、矢印Ａ’、Ｂ’、Ｃ、Ｄは後述の本実施の形態の金型Ａ’、金型Ｂ’、金型Ｃ、金型Ｄを抜く方向の中心軸Ｘ方向成分である。
【００３５】
図５に示すように、本実施の形態の遠心ファン１０１の捻りブレード１０２は捻りを有するため、各捻りブレード１０２の一方の側はアンダーカット部となり、その金型は他方の非アンダーカット部の金型と同方向に抜くことができないだけでなく、さらに、ベルマウス１０５によって金型の抜く方向も制約される。
【００３６】
そこで、本実施の形態の遠心ファン１０１を成形するための成形型は、図６（ａ）に示すように、半径方向で中心軸Ｘに平行な円筒面をなす割り面１３３で外周側成形型と内周側成形型とに分割される。
【００３７】
半径方向において捻りブレード１０２がベルマウス１０５に覆われない範囲を成形する内周側成形型は、さらに割り面１３１で、図４（ｂ）中矢印Ａ’、Ｂ’方向（コーン１０３の一方の面側）で型を抜く場合の非アンダーカット部の第１の金型となる背面１０２ａ側の金型Ａ’１１０と、アンダーカット部の第２の金型となる腹面１０２ｂ側の金型Ｂ’１２０に二分される。
【００３８】
半径方向においてベルマウス１０５に覆われる範囲を成形する外周側成形型は、図４（ｂ）中矢印Ｃ、Ｄ方向（コーン１０３の他方の面側）で型を抜く場合の非アンダーカット部の第１の金型となる腹面１０２ｂ側の金型Ｄ１２１と、アンダーカット部の第２の金型となる背面１０２ａ側の金型Ｃ１１１に二分される。
【００３９】
すなわち、各捻りブレード１０２は、背面２ａ側の金型Ａ’１１０、金型Ｃ１１１と、腹面２ｂ側の金型Ｂ’１２０、金型Ｄ１２１とにより円周方向に挟まれてその間に成形される。
【００４０】
図６に於いては一つの捻りブレード１０２についてのみ図示したが、本実施の形態の成形型は全捻りブレード１０２に対して同様に金型Ａ’１１０、金型Ｂ’１２０、金型Ｃ１１１および金型Ｄ１２１が配置され、全捻りブレード１０２に対する各金型が一体に構成され、少なくともアンダーカット部分を形成する第２の金型である金型Ｂ’１２０と金型Ｃ１１１はボス１０４の中心軸Ｘを中心として回動可能な構造となっている。
【００４１】
したがって、隣り合う各捻りブレード１０２の金型Ａ’１１０と金型Ｂ’１２０は、それぞれの割り面１３０と割り面１３２とが捻りブレード１０２の外形に略沿い、ボス４の中心軸Ｘに平行な面に形成されて接し、隣り合う各捻りブレード１０２の金型Ｃ１１１と金型Ｄ１２１は、それぞれの割り面１３４と割り面１３５とが捻りブレード１０２の外形に略沿い、ボス４の中心軸Ｘに平行な面に形成されて、互いに接している。
【００４２】
また、金型Ａ’１１０と金型Ｃ１１１の間、金型Ｂ’１２０と金型Ｄ１２１の間は、ベルマウス１０５の内周縁１０５ａに一致ないし若干内周側に位置し、且つコーン１０３の外周縁１０３ａに一致ないし若干外周側に位置し、ボス４の中心軸Ｘに平行な円筒面に形成された割り面１３３で、互いに接している。
【００４３】
以上のような本実施の形態の遠心ファンの成形型においては、捻りブレード１０２の反対側の図４（ｂ）中矢印Ｎ方向に抜くコーン１０３中央部の金型は従来通りでよいが、捻りブレード１０２側は上記の通り図６（ａ）に示すように金型Ａ’１１０、金型Ｂ’１２０、および金型Ｃ１１１、金型Ｄ１２１により、射出成形等によって捻りブレード１０２を含めた遠心ファン１０１の成形を行う。
【００４４】
遠心ファン１０１の成形後、ベルマウス１０５に覆われていない部分の非アンダーカット部である金型Ａ’１１０は図６紙面垂直上方に抜かれ、図６（ｂ）に示すように金型Ｂ’１２０が残る。
【００４５】
そこでアンダーカット部分の金型Ｂ’１２０は、ボス１０４の中心軸Ｘ周りに図６（ｂ）中矢印Ｙの方向、反時計周りに回転させながら図６紙面垂直上方に抜くことにより、成形された捻りブレード１０２と干渉せず抜くことができる。
【００４６】
また、ベルマウス１０５に覆われた部分の非アンダーカット部である金型Ｄ１２１は図６紙面垂直下方に抜かれ、図６（ｂ）に示すように金型Ｃ１１１が残る。
【００４７】
そこでアンダーカット部分の金型Ｃ１１１は、ボス１０４の中心軸Ｘ周りに図６（ｂ）中矢印Ｚの方向、時計周りに回転させながら図６紙面垂直下方に抜くことにより、成形された捻りブレード１０２と干渉せず抜くことができる。
【００４８】
なお、遠心ファン１０１の成形前の金型Ａ’１１０、金型Ｂ’１２０、金型Ｃ、金型Ｄのセットも、逆の手順で容易におこなうことができる。
【００４９】
したがって、上記の本実施の形態の遠心ファンの成形型および成形方法によれば、ベルマウス１０５が一体となって設けられ、捻りブレード１０２の先端部を、ベルマウス１０５がボス１０４の中心軸Ｘ周りの外周側の半径方向一定幅Ｗの範囲で覆う形となっているものにおいても、捻りブレード１０２を含む遠心ファン１０１の成型後、アンダーカット部分の金型Ｂ’１２０、金型Ｃ１１１の抜き操作が簡単且つ容易になり、遠心ファン１０１内部の風の流れに合わせ、遠心ファン１０１の中心軸Ｘ方向に従い各断面毎に適切な形状をもたせた捻りブレード１０２を多数設けた樹脂製の遠心ファン１０１の射出成型が可能となり、空力・騒音特性の優れたファン形状がその大小を問わず低コストで製作できるようになる。
【００５０】
以上、本発明の実施の一形態を説明したが、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内でその具体的構造、構成に種々の変更を加えてもよいことは言うまでもない。
【００５１】
例えば、捻りブレードの捻りの向き、アンダーカット部分となる側がどちらになるかは、図示のものに限定されるものではない。
【００５２】
【発明の効果】
（１）請求項１の発明によれば、遠心ファンの成形型を、コーンの一方の面の周縁部に複数の捻りブレードを一体に備える遠心ファンをその中心軸方向に挟んで成形し、成型後同遠心ファンに対して前記コーンの一方の面側と他方の面側へ抜かれる遠心ファンの成形型において、前記コーンの一方の面側の成形型を、各捻りブレードの非アンダーカット部分を成形する第１の金型と、各捻りブレードのアンダーカット部分を成形する第２の金型とに各捻りブレードの外形に略沿い前記中心軸に平行な面をなす割り面で２分し、少なくとも前記第２の金型を前記中心軸を中心に回動可能に構成してなるようにしたので、遠心ファンの成形後、非アンダーカット部分の第１の金型を中心軸方向に抜き、アンダーカット部分の第２の金型を回転させながら成形された捻りブレードと干渉せずに抜くことができ、捻りブレードを含む遠心ファンの成型後の成形型の抜き操作が簡単且つ容易になるため、遠心ファンの中心軸方向に従い各断面毎に適切な形状をもたせた捻りブレードを多数設けた樹脂製の遠心ファンの射出成型が可能となり、空力・騒音特性の優れたファン形状がその大小を問わず低コストで製作できるようになる。
【００５３】
（２）請求項２の発明によれば、請求項１に記載の遠心ファンの成形型において、前記捻りブレードの先端部外周側に取り付けられたベルマウスが前記中心軸周りに覆う一定幅の範囲の前記捻りブレードを成形する外周側成形型と、前記一定幅の範囲より内側の範囲の前記捻りブレードを成形する内周側成形型とに前記中心軸に平行な円筒面をなす割り面で分割するとともに、前記コーンの外周縁を前記ベルマウスの内周縁より小さく構成し、前記外周側成形型を前記他方の面側へ抜く場合の前記第１の金型と前記第２の金型に２分し、前記内周側成形型を前記一方の面側へ抜く場合の前記第１の金型と前記第２の金型に２分してなるように構成したので、請求項１の発明の効果を、捻りブレードの先端にベルマウスを一体成形し、ベルマウスが捻りブレードの一部を覆う遠心ファンにおいても奏することができる。
【００５４】
（３）請求項３の発明によれば、遠心ファンの成形方法を、請求項１または請求項２に記載の遠心ファンの成形型を用い、前記遠心ファンを成形した後において、前記第１の金型を前記中心軸方向に抜いた後、前記第２の金型を前記中心軸周りに回転させながら前記第１の金型と同方向に抜くように構成したので、請求項１または請求項２の発明の効果を奏することで、遠心ファンの中心軸方向に従い各断面毎に適切な形状をもたせた捻りブレードを多数設けた樹脂製の遠心ファンの射出成型が可能となり、空力・騒音特性の優れたファン形状がその大小を問わず低コストで製作できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施の第１形態に係る遠心ファンの正面図、（ｂ）は（ａ）中Ｅ−Ｅ矢視断面図である。
【図２】図１中Ｇ部の拡大図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図２と同じ部分を示す実施の第１形態に係る成形型の構造と成形方法の説明図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施の第２形態に係る遠心ファンの正面図、（ｂ）は（ａ）中Ｈ−Ｈ矢視断面図である。
【図５】図４中Ｊ部の拡大図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図５と同じ部分を示す実施の第２形態に係る成形型の構造と成形方法の説明図である。
【図７】（ａ）は従来の樹脂製の遠心ファンの正面図、（ｂ）は（ａ）中Ｋ−Ｋ矢視断面図である。
【図８】図７（ａ）中Ｐ部の拡大図である。
【符号の説明】
１遠心ファン
２捻りブレード
３コーン
４ボス
５リング
１０金型Ａ
２０金型Ｂ
３０、３１、３２割り面
１０１遠心ファン
１０２捻りブレード
１０３コーン
１０３ａ外周縁
１０４ボス
１０５ベルマウス
１０５ａ内周縁
１１０金型Ａ’
１１１金型Ｃ
１２０金型Ｂ’
１２１金型Ｄ
１３０、１３１割り面
１３２、１３３割り面
１３４、１３５割り面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a molding die and a molding method for a centrifugal fan such as a sirocco fan or a turbo fan (hereinafter simply referred to as “centrifugal fan”), and more particularly to a molding die and a molding method suitable for a resin centrifugal fan.
[0002]
[Prior art]
Based on FIGS. 7 and 8, a mold and a molding method of a conventional centrifugal fan, for example, a resin centrifugal fan molded by injection molding or the like will be described. 7A is a front view of a conventional resin centrifugal fan, FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line KK in FIG. 7A, and FIG. 7A is a view taken along the line LL in FIG. It becomes a figure. FIG. 8 is an enlarged view of a portion P in FIG.
[0003]
As shown in FIGS. 7 and 8, the conventional resin centrifugal fan 01 has a blade 02 having a substantially uniform cross section in the direction of the central axis X around the central axis X of the boss 04 arranged at the center of the cone 03. A large number are formed on the peripheral edge of one surface of the cone 03, and the tip of each blade 02 has an integral structure connected by a ring 05. A sub blade 02 ′ is provided at substantially the same position on the peripheral edge of the other surface of the cone 03 opposite to the blade 02.
[0004]
The conventional centrifugal fan 01 is injection-molded between molds (not shown) sandwiched from the left and right in FIG. 7B in the direction of the central axis X. After molding, the mold is conical 03 with respect to the centrifugal fan 01. Are pulled out to one side and the other side. That is, the centrifugal fan 01 is pulled out in the direction indicated by the arrows M and N in the left and right directions in FIG. Usually, one of the molds is a fixed mold and the other is a movable mold, which is opened and closed by movement in the central axis X direction.
[0005]
On the other hand, the flow of the wind inside the centrifugal fan 01 is not uniform in the central axis X direction, but is a three-dimensional flow. Therefore, in order to improve the aerodynamic and noise characteristics of the centrifugal fan 01, the blade 02 is arranged in the central axis X direction. Therefore, it is necessary to provide a twisting blade having an appropriate shape for each cross section.
[0006]
However, in the injection molding technique normally used for molding the resin centrifugal fan 01, even if an attempt is made to produce the centrifugal fan 01 having the twisting blade 02 as described above, the die structure is undercut. It could not be molded and was difficult to realize.
[0007]
As a method for solving the problem of undercut at the time of molding, there is a method of arranging a slide mold for molding the undercut portion in addition to the fixed side mold and the moving side mold in the injection molding, but the diameter is 100 to 300 mm. In the case of the centrifugal fan 01 having a small size and a large number of blades 02, there is a problem that the size of the slide mold is small and the number is large, and the mold structure is complicated.
[0008]
In addition, the slide type has a problem of arrangement space and durability of the slide drive device and the like, and it has been difficult to realize a centrifugal fan having a twist blade.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a molding die and a molding method capable of easily molding a centrifugal fan having a twisted blade, with respect to the problems in molding such a conventional centrifugal fan made of resin.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
(1) The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and as a first means, a centrifugal fan is integrally provided with a plurality of twisted blades on the peripheral edge of one surface of a cone. In a mold for a centrifugal fan that is molded in the direction of the central axis and is drawn out to one side of the cone and the other side of the centrifugal fan after molding, the mold on one side of the cone is The outer peripheral side mold for forming the twisted blade in a range of a constant width covered by the bell mouth attached to the outer peripheral side of the tip of the twisted blade around the central axis; and the range of the inner side of the range of the constant width The outer peripheral side of the cone is divided into an inner peripheral mold for forming a twisting blade by a split surface that forms a cylindrical surface parallel to the central axis, and the outer peripheral side of the cone is smaller than the inner peripheral edge of the bell mouth. The mold is A first mold for forming the non-undercut portion of each twist blade when removing the outer peripheral side mold to the other side, the twist in the case of removing the outer peripheral side mold to the other side The second die for forming the undercut portion of the blade is divided into two by a split surface that is substantially along the outer shape of each twisted blade and that is parallel to the central axis, and at least the second die of the outer peripheral side mold The mold is configured to be rotatable about the central axis, and the inner peripheral mold forms the non-undercut portion of each twist blade when the inner peripheral mold is pulled to the one surface side. The first mold and the second mold for forming an undercut portion of each twist blade when the inner peripheral mold is pulled out to the one surface side, substantially along the outer shape of each twist blade and the center Divided by a split plane that is parallel to the axis, at least in front A second mold of the inner peripheral side mold to provide a mold of a centrifugal fan, characterized in that rotatably configured about the central axis.
[0011]
According to the first means, in the centrifugal fan in which the bell mouth is integrally formed at the tip of the twisting blade and the bell mouth covers a part of the twisting blade, after the centrifugal fan is formed, the first gold in the non-undercut portion is formed. The mold can be removed without interfering with the twisted blade formed while rotating the second die in the undercut portion while rotating the second mold in the central axis direction. Operation is simple and easy.
[0014]
(2) As a second means, using a mold of the centrifugal fan of the first hand stage, in after molding the centrifugal fan, and the inner peripheral side mold and the outer peripheral side mold, respectively The centrifugal fan according to claim 1, wherein after the first mold is pulled out in the direction of the central axis, the second mold is pulled out in the same direction as the first mold while rotating around the central axis. A forming method is provided.
[0015]
According to the second means, the molds of the action of the centrifugal fan of the first hand stage, centrifugal fan number provided a resin-made centrifugal accordance central axis twisting blades remembering appropriate shape for each cross-section of the Fan injection molding is possible.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A centrifugal fan mold and molding method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. 1A is a front view of the centrifugal fan of the present embodiment, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line EE in FIG. 1A, and FIG. 1A is a view taken along the line FF in FIG. It becomes a figure. FIG. 2 is an enlarged view of a portion G in FIG. 1, and FIGS. 3A and 3B are explanatory views of the structure of the molding die and the molding method showing the same portions as FIG.
[0017]
As shown in FIGS. 1 and 2, the resin centrifugal fan 1 according to the present embodiment is suitable for each cross section around the central axis X of the boss 4 arranged at the center of the cone 3 according to the direction of the central axis X. A number of twisting blades 2 each having a specific shape are formed on the peripheral edge of one surface of the cone 3, and the tip of the twisting blade 2 is connected by a ring 5.
[0018]
The centrifugal fan 1 of the present embodiment is also injection-molded between molds not shown in FIG. 1 sandwiched from the left and right in FIG. 1 (b) in the direction of the central axis X in the same manner as the conventional centrifugal fan 01 described above. After molding, the mold is pulled out from the centrifugal fan 1 to one surface side and the other surface side of the cone 3. That is, it is extracted in the direction indicated by the arrows A and B directed leftward and the arrow N directed rightward in FIG. The arrows A and B are components in the direction of the central axis X in the direction of pulling out a mold A and a mold B of the present embodiment described later.
[0019]
As shown in FIG. 2, since the twisting blade 2 of the centrifugal fan 1 of the present embodiment has a twist, the back surface 2a side of each blade becomes a non-undercut portion, and the mold comes out vertically upward in FIG. The 2b side becomes an undercut portion, and the mold cannot be pulled vertically upward in FIG. It should be noted that the mold on the abdominal surface 2b side cannot be removed because there is a cone 3 in the lower part perpendicular to the paper surface of FIG.
[0020]
Therefore, a mold for molding the centrifugal fan 1 according to the present embodiment is a gold mold on one side of the cone 3 on the side of the twisting blade 2 to form the twisting blade 2 as shown in FIG. The mold is divided into a mold A10 and a mold B20 at the split surface 31, and is arranged so that the back surface 2a side of each twisting blade 2 is sandwiched between the mold A10 and the abdominal surface 2b side with the mold B20 in the circumferential direction.
[0021]
Although only one twisting blade 2 is illustrated in FIG. 3, the mold A 10 and the mold B 20 are similarly arranged with respect to the whole twisting blade 2 in the molding die of the present embodiment. The mold A10 is integrally formed to form a first mold, and the mold B20 for the whole twist blade 2 is also integrally formed to form a second mold. A mold B20, which is a second mold that forms at least an undercut portion, has a structure that can rotate about the central axis X of the boss 4.
[0022]
Further, the mold A10 and the mold B20 of each adjacent twisting blade 2 are such that the split surface 30 of the mold A10 and the split surface 32 of the mold B20 substantially follow the outer shape of the twisting blade 2, and the central axis of the boss 4 They are formed on a plane parallel to X and are in contact with each other.
[0023]
In the mold for the centrifugal fan of the present embodiment as described above, the mold that is formed in the direction of arrow N in FIG. 1 (b) that forms the cone 3 surface on the opposite side of the twisting blade 2 may be conventional, On the twisting blade 2 side, as shown in FIG. 3A, the centrifugal fan 1 including the twisting blade 2 is molded by injection molding or the like using the mold A10 and the mold B20.
[0024]
After the centrifugal fan 1 is molded, the mold A10 at the non-undercut portion is pulled vertically upward (in the direction of the central axis X) in FIG. 3, and the mold B20 remains as shown in FIG.
[0025]
Therefore, the undercut portion of the mold B20 is pulled around the center axis X of the boss 4 in the direction indicated by the arrow Y in FIG. It can be pulled out in the same direction without interfering with the molded twisting blade 2.
[0026]
Moreover, the mold A10 and the mold B20 before the centrifugal fan 1 can be set easily by the reverse procedure.
[0027]
Therefore, according to the above-described centrifugal fan mold and molding method of the present embodiment, after the centrifugal fan 1 including the twisting blade 2 is molded, the undercut portion of the mold B20 can be easily and easily removed. According to the flow of the wind inside the centrifugal fan 1, it becomes possible to injection-mold the resin-made centrifugal fan 1 provided with a number of twisting blades 2 each having an appropriate shape for each cross section in the direction of the central axis X of the centrifugal fan 1. A fan shape with excellent aerodynamic and noise characteristics can be manufactured at low cost regardless of its size.
[0028]
A centrifugal fan mold and molding method according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4A is a front view of the centrifugal fan of the present embodiment, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line H-H in FIG. 4A, and FIG. 4A is a view taken along the line I-I in FIG. It becomes a figure. FIG. 5 is an enlarged view of a portion J in FIG. 4 , and FIGS. 6A and 6B are explanatory views of the structure of the molding die and the molding method showing the same portions as FIG.
[0029]
As shown in FIGS. 4 and 5, the resin centrifugal fan 101 according to the present embodiment is suitable for each cross section around the central axis X of the boss 104 disposed at the center of the cone 103 according to the direction of the central axis X. A large number of twisting blades 102 having various shapes are formed on the peripheral edge portion of one surface of the cone 103, and the tip ends of the twisting blades 102 are connected by a bell mouth 105.
[0030]
The bell mouth 105 has a shape that guides the suction of the centrifugal fan 101, but covers the outer peripheral side around the central axis X of the boss 104 in the range of a constant radial width W in the tip of the twisting blade 102. ing.
[0031]
On the other hand, the cone 103 has a shape in which the radius of the outer peripheral edge 103a is reduced by at least the width W covered by the bell mouth 105, and as shown in FIG. The outer peripheral edge 103a of the cone 103 is set slightly inside from 105a.
[0032]
The centrifugal fan 101 of this embodiment is also a mold (not shown in FIG. 4) that is sandwiched from the left and right in FIG. 4B in the direction of the central axis X in the same manner as the centrifugal fan 1 of the first embodiment. After the molding, the mold is pulled out to the one surface side and the other surface side of the cone 103 with respect to the centrifugal fan 101. That is, the outer peripheral side mold of the twisting blade 102 in the range of the width W of the peripheral edge covered by the bell mouth 105 is extracted from the left and right along the central axis X shown in FIG. Since the cone 103 cannot be pulled out on one surface side (left side in the figure) as in the first embodiment, the outer side of the outer peripheral edge 103a of the cone 103 is swept away on the other surface side (right side in the figure) of the cone 103. I'm going to pull it out.
[0033]
On the other hand, the inner peripheral side mold of the twisting blade 102 in the range inside the range of the constant width W covered with the bell mouth is pulled out on one surface side (left side in the figure) of the cone 103 as in the first embodiment. Can do.
[0034]
Therefore, as shown in FIG. 4B, the mold according to the present embodiment includes an inner peripheral mold that is pulled out in the direction indicated by arrows A ′ and B ′ toward the left side in the drawing, and a right side in the drawing. The outer peripheral side mold is pulled out in the direction shown by arrows C and D, and the mold at the right central part of the cone 103 is pulled out in the direction shown by arrow N. Arrows A ′, B ′, C, and D are components in the direction of the central axis X in the direction of pulling out a mold A ′, a mold B ′, a mold C, and a mold D, which will be described later.
[0035]
As shown in FIG. 5, the twisting blade 102 of the centrifugal fan 101 of the present embodiment has a twist, so that one side of each twisting blade 102 becomes an undercut portion, and the mold thereof is the other non-undercut portion. In addition to being unable to pull in the same direction as the mold, the bell mouth 105 also restricts the direction in which the mold can be pulled out.
[0036]
Therefore, as shown in FIG. 6A, the mold for molding the centrifugal fan 101 of the present embodiment is an outer peripheral mold with a split surface 133 that forms a cylindrical surface parallel to the central axis X in the radial direction. And an inner peripheral side mold.
[0037]
The inner peripheral side mold that molds the area in which the twisting blade 102 is not covered with the bell mouth 105 in the radial direction is further divided by a split surface 131 in the directions of arrows A ′ and B ′ in FIG. The mold A′110 on the back surface 102a side, which is the first mold of the non-undercut portion when the mold is pulled out on the surface side), and the mold B on the side of the abdominal surface 102b, which is the second mold of the undercut portion Divided into '120.
[0038]
The outer peripheral side mold that molds the area covered by the bell mouth 105 in the radial direction is a non-undercut portion when the mold is pulled in the direction of arrows C and D (the other surface side of the cone 103) in FIG. The mold is divided into a mold D121 on the side of the abdominal surface 102b serving as the first mold and a mold C111 on the back surface 102a serving as the second mold of the undercut portion.
[0039]
That is, each twisting blade 102 is sandwiched in the circumferential direction by the mold A′110 and mold C111 on the back surface 2a side and the mold B′120 and mold D121 on the abdominal surface 2b side, and is molded therebetween. .
[0040]
Although only one twisting blade 102 is illustrated in FIG. 6, the mold of the present embodiment is similar to the mold A ′ 110, the mold B ′ 120, the mold C 111, and the like for all the twisting blades 102. A mold D121 is arranged, and the molds for all the twisting blades 102 are integrally formed. A mold B′120 and a mold C111 which are at least a second mold forming an undercut portion are the central axis of the boss 104. The structure is rotatable around X.
[0041]
Therefore, in the mold A ′ 110 and the mold B ′ 120 of each adjacent twisting blade 102, each split surface 130 and split surface 132 are substantially along the outer shape of the twisting blade 102 and parallel to the central axis X of the boss 4. The mold C111 and the mold D121 of the adjacent twist blades 102 that are formed on and in contact with each other have a split surface 134 and a split surface 135 that substantially follow the outer shape of the twist blade 102, and the central axis X of the boss 4 Are in contact with each other.
[0042]
Further, the space between the mold A ′ 110 and the mold C 111, and the space between the mold B ′ 120 and the mold D 121 coincide with the inner peripheral edge 105 a of the bell mouth 105 or slightly on the inner peripheral side, and are outside the cone 103. The split surfaces 133 formed on a cylindrical surface that coincides with the peripheral edge 103a or slightly on the outer peripheral side and is parallel to the central axis X of the boss 4 are in contact with each other.
[0043]
In the centrifugal fan mold of the present embodiment as described above, the mold at the center of the cone 103 extracted in the direction of arrow N in FIG. 4B on the opposite side of the twisting blade 102 may be the same as the conventional one. As described above, the blade 102 side is a centrifugal fan including the twisted blade 102 by injection molding or the like by the mold A′110, the mold B′120, the mold C111, and the mold D121 as shown in FIG. 101 is formed.
[0044]
After forming the centrifugal fan 101, the mold A′110, which is a non-undercut portion of the portion not covered by the bell mouth 105, is pulled out vertically upward in FIG. 6, and as shown in FIG. 6 (b), the mold B ′. 120 remains.
[0045]
Therefore, the undercut portion mold B′120 is formed by removing the die B′120 around the central axis X of the boss 104 in the direction of arrow Y in FIG. It can be removed without interfering with the twisting blade 102.
[0046]
Further, the mold D121, which is a non-undercut portion of the portion covered with the bell mouth 105, is pulled out vertically downward in FIG. 6, and the mold C111 remains as shown in FIG. 6B.
[0047]
Therefore, the mold C111 of the undercut portion is formed by twisting the boss 104 around the central axis X in the direction of arrow Z in FIG. It can be removed without interfering with 102.
[0048]
The mold A′110, the mold B′120, the mold C, and the mold D before forming the centrifugal fan 101 can be easily set in the reverse procedure.
[0049]
Therefore, according to the above-described centrifugal fan mold and molding method of the present embodiment, the bell mouth 105 is provided integrally, and the tip of the twisting blade 102 is connected to the bell mouth 105 by the central axis X of the boss 104. Even in the case where the outer peripheral side is covered in a range of a constant radial width W, after the centrifugal fan 101 including the twisting blade 102 is molded, the undercut mold B′120 and the mold C111 are removed. A centrifugal fan made of resin, which is easy and easy to operate, and is provided with a number of twisting blades 102 each having an appropriate shape for each cross section according to the direction of the central axis X of the centrifugal fan 101 in accordance with the flow of air inside the centrifugal fan 101 101 can be injection-molded, and a fan shape with excellent aerodynamic and noise characteristics can be manufactured at low cost regardless of its size.
[0050]
The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made to the specific structure and configuration within the scope of the present invention. Needless to say.
[0051]
For example, the direction of twisting of the twisting blade and the side serving as the undercut portion are not limited to those illustrated.
[0052]
【The invention's effect】
(1) According to the invention of claim 1, a centrifugal fan mold is formed by sandwiching a centrifugal fan integrally provided with a plurality of twisted blades on the peripheral edge of one surface of the cone in the direction of the central axis, and molding In the centrifugal fan mold that is pulled out to one surface side and the other surface side of the cone with respect to the centrifugal fan, the mold on one surface side of the cone is replaced with a non-undercut portion of each twist blade. The first mold to be molded and the second mold to mold the undercut portion of each twist blade are divided into two by a split surface that is substantially along the outer shape of each twist blade and that is parallel to the central axis, Since at least the second mold is configured to be rotatable around the central axis, after forming the centrifugal fan, the first mold of the non-undercut portion is pulled out in the central axis direction, Rotate the second die of the undercut part Because it can be pulled out without interfering with the twisted blade that has been molded, and the mold can be easily and easily removed after the centrifugal fan including the twisted blade is molded. It is possible to injection-mold a resin-made centrifugal fan provided with a large number of twisted blades with appropriate shapes, and a fan shape with excellent aerodynamic and noise characteristics can be manufactured at low cost regardless of its size.
[0053]
(2) According to the invention of claim 2, in the centrifugal fan forming die according to claim 1, a range of a constant width covered by the bell mouth attached to the outer peripheral side of the tip of the twist blade around the central axis The outer peripheral side mold for molding the twisted blade and the inner peripheral mold for molding the twisted blade in the range inside the range of the constant width are divided by a split surface that forms a cylindrical surface parallel to the central axis. In addition, the outer peripheral edge of the cone is configured to be smaller than the inner peripheral edge of the bell mouth, and the first mold and the second mold when the outer peripheral mold is pulled out to the other surface side are 2 According to the invention of claim 1, since the first mold and the second mold are divided into two parts when the inner peripheral mold is pulled out to the one surface side. The effect is achieved by integrally forming a bell mouth on the tip of the twisting blade. There can also achieve the centrifugal fan for covering a portion of the torsion blade.
[0054]
(3) According to the invention of claim 3, a centrifugal fan is molded by using the centrifugal fan molding die according to claim 1 or 2, and after forming the centrifugal fan, Since the second mold is extracted in the same direction as the first mold while being rotated around the central axis after the mold is extracted in the direction of the central axis, the first or second aspect is provided. By producing the effect of the invention of the second aspect, it becomes possible to injection-mold a resin-made centrifugal fan provided with a large number of twisted blades each having an appropriate shape for each cross section in the direction of the central axis of the centrifugal fan. An excellent fan shape can be manufactured at low cost regardless of its size.
[Brief description of the drawings]
1A is a front view of a centrifugal fan according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion G in FIG.
FIGS. 3A and 3B are explanatory views of a structure of a molding die and a molding method according to the first embodiment, showing the same parts as those in FIG. 2, respectively.
4A is a front view of a centrifugal fan according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line HH in FIG. 4A.
FIG. 5 is an enlarged view of a portion J in FIG.
6 (a) and 6 (b) are explanatory views of a structure of a molding die and a molding method according to a second embodiment showing the same parts as those in FIG. 5, respectively.
7A is a front view of a conventional resin centrifugal fan, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line KK in FIG. 7A.
FIG. 8 is an enlarged view of a portion P in FIG. 7 (a).
[Explanation of symbols]
1 Centrifugal fan 2 Twisting blade 3 Cone 4 Boss 5 Ring 10 Mold A
20 Mold B
30, 31, 32 Split surface 101 Centrifugal fan 102 Twist blade 103 Cone 103a Outer peripheral edge 104 Boss 105 Bell mouth 105a Inner peripheral edge 110 Mold A '
111 Mold C
120 Mold B '
121 Mold D
130, 131 Split surface 132, 133 Split surface 134, 135 Split surface

Claims

A centrifugal fan that is integrally provided with a plurality of twisted blades on the peripheral edge of one surface of the cone is formed by sandwiching it in the direction of its central axis, and after molding, one surface side and the other surface side of the cone with respect to the centrifugal fan In the centrifugal fan mold that is pulled out,
The mold on one surface side of the cone is an outer peripheral mold that molds the torsion blade in a range of a certain width covered by a bell mouth attached to the outer peripheral side of the tip of the twist blade around the central axis; The inner periphery side mold for forming the torsional blade in the range inside the fixed width range is divided by a split surface that forms a cylindrical surface parallel to the central axis, and the outer peripheral edge of the cone is the bell mouth Less than the inner periphery of the
The outer peripheral mold includes a first mold for forming a non-undercut portion of each twist blade when the outer peripheral mold is pulled out to the other surface side, and the outer peripheral mold as the other surface. And a second die that molds the undercut portion of each twisting blade when pulled to the side, and is divided in half by a split surface that is substantially along the outer shape of each twisting blade and parallel to the central axis, at least on the outer peripheral side A second mold of the mold is configured to be rotatable about the central axis;
The inner peripheral side molding die includes a first mold for molding a non-undercut portion of each twist blade when the inner peripheral side molding die is pulled out to the one surface side, and the inner peripheral side molding die. The second die for forming the undercut portion of each twisting blade in the case of pulling out to one surface side is divided into two by a split surface which is substantially along the outer shape of each twisting blade and forms a surface parallel to the central axis, A centrifugal fan mold, wherein the second mold of the inner peripheral mold is configured to be rotatable about the central axis .

After forming the centrifugal fan using the centrifugal fan mold according to claim 1 ,
The outer periphery side mold and the inner periphery side mold are respectively the first mold while the second mold is rotated around the central axis after the first mold is pulled out in the central axis direction. A method for forming a centrifugal fan, characterized in that it is pulled out in the same direction as the mold.