JP4456821B2

JP4456821B2 - リング付きファンおよびその製造方法

Info

Publication number: JP4456821B2
Application number: JP2003054605A
Authority: JP
Inventors: 一宏渡辺; 高敬川部
Original assignee: T.RAD CO., L T D.
Current assignee: T.RAD CO., L T D.
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: EP1553305A1; US20060292008A1; WO2004031589A1; EP1553305A4; US7384241B2; JP2004176702A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用ラジエータ等の起風用ファンとして用いられるリング付きファンおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用ラジエータ等の背面側、或いは前面側に取付けられるファンであって、放射状の翼部の先端間が筒状のリングで一体に接続されたものが知られている。図８はその例を示す樹脂ファン12であって、ボス部２の外周に多数の翼部３が放射状に配置され、その翼部３の半径方向先端縁がベルマウス状のリング部１の内面に一体に連設され、翼部３及びボス部２並びにリング部１が合成樹脂の一体成形体からなるもである。なお、この翼部３は、図８（Ａ）の平面に対して一定角度捩じられた形状を有する。
そしてボス部２の中心に中心孔７が設けられ、その中心孔７にモーターの回転軸が挿通固定されるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の樹脂製のリング付きファンは射出成形により作られ、その成形上の都合や強度の点から翼部３，ボス部２等の厚みを一定以上厚くする必要があり、全体として重量が重くなる欠点がある。
また、全ての翼部３の板厚を厳密に均一にすることが難しく、その回転時におけるファンバランスが僅かに狂う等の品質上の問題が生じていた。
さらに射出成形時に、成形に伴う樹脂の収縮や変形等が生じるおそれがあった。
そこで本発明は、上記問題点を解決するため一枚の均一な金属板をプレス成形してリング付きファンを一体に形成することを課題とすると共に、製造し易く品質のよい製造方法を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、円筒状のリング部（１）と、
そのリング部（１）内に位置して、中心のボス部（２）から放射状に突設された複数の翼部（３）と、
を具備し、夫々の前記翼部（３）の先端縁の一部が、前記リング部（１）の縁の一部に一体に連設されてなる接続部（４）を有し、
その翼部（３）と前記リング部（１）と前記ボス部（２）とが、一枚の金属板のプレス成形体で一体に成形されたものからなるリング付きファンにおいて、
夫々の前記翼部（３）は、その翼面がボス部（２）の平面に対して捩じられた傾斜平面を有しており、
その翼部（３）の先端の前記接続部（４）は、前記リング部（１）でその縁を含んで斜めに凹陥した傾斜凹部（１６）が、前記傾斜平面に面一で一体に形成されたリング付きファンである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、周縁に円筒状のリング部（１）が形成されるように、金属板を浅い鍋形に塑性加工する工程と、
その鍋形の周縁部にその縁を含み、その周方向に互いに均等に離間して、翼部傾斜面形成用の複数の傾斜凹部（１６）を鍋底外面側にその中心から放射状に凹陥形成する工程と、
その鍋形の底部の中心にボス部（２）を形成すると共に、前記傾斜凹部（１６）が夫々の翼部の一部となるように、そのボス部（２）から放射方向に翼部（３）を切り起こし形成すると共に、夫々の翼部（３）の半径方向先端縁の一部と前記リング部（１）の縁の一部との境が、前記傾斜部の先端縁となるようにその部分を接続部（４）として残して、他の部分を切断する工程と、
を具備するリング付きファンの製造方法である。
請求項３に記載の発明は、請求項２において、
前記金属板を浅い鍋形に塑性加工する工程の次に、
その鍋形の底部の中心にボス部（２）を形成すると共に、そのボス部（２）から放射方向に複数の翼部（３）を形成すべく、それらの幅方向両縁および先端部の一部を残して、その翼部（３）の輪郭を切断すると共に、その先端部の輪郭の縁に亀裂防止用の拡大孔部（１３）を形成する工程を設け、
次いで、夫々の翼部（３）の半径方向先端縁の一部と前記リング部（１）の縁の一部とを接続部（４）として残して、他の部分を切断すると共に、夫々の翼部（３）をボス部（２）に対して捩じる塑性加工を施したリング付きファンの製造方法である。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項２において、
前記接続部（４）の両端に亀裂防止用の拡大孔部（１３）を予め形成しておいたリング付きファンの製造方法である。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項２において、
前記金属板を浅い鍋形に塑性加工する工程の次に、
その鍋底の縁と鍋のリング部（１）の周縁との境で、前記翼部（３）の先端縁の位置に、金属板の外面に達しない切り込み（１５）を鍋底の内側から予め形成しておく工程を設けたリング付きファンの製造方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。なお、本発明の実施例は、図５〜図７に記載され、図１〜図４に記載の例は参考的なものである。
図１（Ａ）〜（Ｃ）はリング付きファンをプレス成形により製造する工程を順に示すものであり、図２は同方法により製造されたリング付きファンの正面図及び縦断面図である。
【００１３】
このリング付きファンは、アルミ板やステンレス鋼板等の薄い金属板をプレス成形により製造するものである。そこで先ず、図１（Ａ）の如く、金属板を絞り加工して外周に円筒状のリング部１が形成されるように浅い鍋形にする。
次いで、図１（Ｂ）に示す如く、その鍋形の底部の中心にボス部２を形成すると共に、そのボス部２から放射方向に多数の翼部３が配置されるように、その翼部３どうしの境に、僅かに湾曲する放射スリット５を打ち抜き加工する。
次いで、図１（Ｃ）に示す如く、夫々の翼部３の先端縁の一部とリング部１の縁の一部との間に接続部４を残して、他の部分を切断すると共に、翼部３をボス部２の平面に対して夫々同一方向に捩じる、翼部曲げ加工を行う。
【００１４】
なお、図２に示す如く、ボス部２の中心には中心孔７が穿設される。この中心孔７の穿設加工は、図１（Ｂ）の工程または（Ｃ）の工程の際に同時に行うことができ、或いはその後に中心孔７を穿設することもできる。
また、リング部１の空気流入側の縁部は僅かに拡開し図２（Ｂ）の如くベルマウス部８が形成される。そして翼部３は、図２（Ｂ）の如く捩じられると共に、後方がリング部１の後端縁よりも後ろ側に突出した部分が存在する。
このようにしてなるリング付きファンは、図示しないモーターの回転軸10の先端部がスペーサ９を介してボス部２の中心孔７に背面側から挿通され、その前面側にナット11が螺着締結されるものである。
【００１５】
次に、図３は他の参考的ファンの例であり、この例は前述の図２（Ａ）において周スリット６の両端に拡大孔部13を設けたものである。
この拡大孔部13は、周スリット６の両端間に形成される接続部４に捩じりの塑性変形を加えたとき、周スリット６と接続部４との境界部に図４に示す亀裂部14が生じることを防止するものである。即ち、この拡大孔部13のない場合には、プレス成形により翼部３の平面を傾斜させるとき、接続部４に捩じりが生じ、その接続部と周スリット６との間に亀裂が生じることがある。
この拡大孔部13の形成は、予めその位置に円形孔を互いに離間して穿設しておき、各円形孔間に周スリット６をその後形成すれば足りる。このように、周スリット６の端部に拡大孔部13を形成した場合、接続部４の回りに翼部３を捩じっても、周スリット６と接続部４との境に応力集中が生じ難いので、そこに亀裂が生じることを可及的に防止できる。
【００１６】
次に、図５および図６は本発明のリング付きファンの第３の実施の形態を示す斜視図である。そして図５および図６は順にその製造工程を示す。
この例においても、先ず最初に前述の図１（Ａ）の如く金属板をプレス加工により鍋形に絞り加工する。次いで図５に示す如く、絞りの第２工程において周方向に等間隔に傾斜凹部16を形成する。この傾斜凹部16は中心から周縁に放射状に形成され、その横断面が異形のＶ字状に形成される。そしてその傾斜凹部16の先端部は、リング部１の周縁を含んで凹陥する。
【００１７】
次いで、図６に示す如く、鍋形の底部中心にボス部２を形成すると共に、そのボス部２から放射方向に翼部３を切り起こし形成する。このとき、翼部３の半径方向先端部はその傾斜凹部16の存在しない位置のみ切断され、傾斜凹部16自体が翼部３の翼面の一部となる。即ち、傾斜凹部16自体がボス部２に対する翼部３の傾斜面を予め形成させたものである。そして翼部３はその半径方向に伸びる両側と先端部の一部のみが、切り起こされる。なお、翼部３となる部分を除いて傾斜凹部16の残部はスリット状に切り落とされる。このようにすることにより図４で説明した亀裂部14の発生を完全に防止できる。
【００１８】
次に、図７は図１〜図３および図６において、夫々の周スリット６を形成するための加工手段を示す。
これは一例として図１（Ａ）の周スリット６の位置において、図７に示す如く、浅い鍋形に形成された金属板のリング部１と鍋底との境部を鍋の内面側から等間隔に切り込み15を形成するものである。即ち、鍋形金属板19を下金型17の周縁に断続的に突設された刃部20により、鍋形金属板19の外面までには達しない程度に切り込み15を形成する。これは図２における周スリット６を形成するための金型が異常に損耗することを防止するものである。
なお、この切り込み15を形成すると、その切り込み15から鍋形金属板19の外面に達する亀裂が生じることがあるが、実質的な問題は生じない。後にその部分が切り起こされるからである。
【００１９】
このようにした後に、放射スリット５を形成してそこを打ち抜く。そして他のプレス金型により翼部を捩じるように塑性変形する。すると切り込み15の存在により翼面の先端部はその一部を除いて切断すると共に、その翼面はボス部に対して捩じるように傾斜される。
なお切り込み15を形成する場合、鍋形金属板19は上金型18と下金型17とで挟持されると共に、刃部20によってその一部に切り込みが入れられるものである。
このように切り込み15を予め設けることにより、周スリット６が容易に形成されると共に、下金型17の刃部20の寿命を長く保ち得る。
【００２０】
【発明の作用・効果】
本発明のリング付きファンは、リング部１の縁に翼部３の先端縁の一部が一体に連設されてなる接続部４を有し、その翼部３とリング部１とボス部２とが一枚の金属板のプレス成形体で一体に形成されたものであるから、制作が容易で均一な板厚に製作でき、ファンバランスの良い高性能なファンを提供できる。
また、比較的薄い金属板を用いることができ、全体として軽量なファンを提供できる。
【００２１】
さらに、夫々の前記翼部３がボス部２の平面に対して捩じられた傾斜平面を有し、その翼部３とリング部１との接続部４は、リング部１を含んで斜めに凹陥した傾斜凹部１６を翼部３の傾斜平面に面一で一体に形成したから、翼部３とリング部１との接続部を丈夫に形成することができ、寿命の長いリング付きファンを提供できる。
【００２４】
金属板を浅い鍋形に塑性加工した後に、その周縁部にその縁を含み、周方向に互いに均等に離間して翼部傾斜面形成用の複数の傾斜凹部16を鍋底外面側にその中心から放射状に凹陥形成し、翼部３の半径方向先端部とリング部１の縁の一部とが前記傾斜凹部16自体となるように、その部分を接続部４として残したので、強度が高く亀裂が生じ難い体裁の良いリング付きファンを提供できる。
上記製造方法において、ボス部２から放射方向に複数の翼部３を形成すべく、それらの幅方向両縁および先端部の一部を残して翼部３の輪郭を切断すると共に、その先端部の輪郭の縁に亀裂防止用の拡大孔部１３を形成する工程を設けたので、翼部３をボス部２に対して捩じる塑性加工を施したとき、翼部３とリング部１との付根部に亀裂が生じるのを防止できる。
【００２５】
上記製造方法において、接続部４の両端に亀裂防止用の拡大孔部13を予め形成しておくことができる。それによりさらに丈夫なリング付きファンを提供できる。
上記いずれかの製造方法において、金属板を浅い鍋形に塑性加工する工程の次に、鍋底の縁とリング部１の周縁との境で、翼部の先端縁の位置に金属板の外面に達しない切り込み15を鍋底の内側から予め形成しておく工程を設けることができる。それにより金型の寿命を増すと共に、ファンの翼部の形成を正確に且つ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例としてのリング付きファンを一枚の金属板から成形する工程を順に示す説明図。
【図２】同方法により製造されたリング付きファンの正面図及び縦断面図。
【図３】リング付きファンの他の参考例を示す正面図。
【図４】図３における拡大孔部13を設けない場合の接続部４における亀裂部14の説明的斜視図。
【図５】本発明のリング付きファンの製造方法の中間工程を示す斜視図。
【図６】同リング付きファンの最終工程を示す斜視図。
【図７】本発明のリング付きファンにおける周スリット６形成の予備工程を示し、（Ａ）はその全体的縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ部拡大図、（Ｃ）は同工程により形成された切り込み15の拡大断面図、（Ｄ）はその底面説明図。
【図８】従来型リング付きの樹脂ファン12を示す正面図及び縦断面図。

Claims

円筒状のリング部（１）と、
そのリング部（１）内に位置して、中心のボス部（２）から放射状に突設された複数の翼部（３）と、
を具備し、夫々の前記翼部（３）の先端縁の一部が、前記リング部（１）の縁の一部に一体に連設されてなる接続部（４）を有し、
その翼部（３）と前記リング部（１）と前記ボス部（２）とが、一枚の金属板のプレス成形体で一体に成形されたものからなるリング付きファンにおいて、
夫々の前記翼部（３）は、その翼面がボス部（２）の平面に対して捩じられた傾斜平面を有しており、
その翼部（３）の先端の前記接続部（４）は、前記リング部（１）でその縁を含んで斜めに凹陥した傾斜凹部（１６）が、前記傾斜平面に面一で一体に形成されたリング付きファン。
周縁に円筒状のリング部（１）が形成されるように、金属板を浅い鍋形に塑性加工する工程と、
その鍋形の周縁部にその縁を含み、その周方向に互いに均等に離間して、翼部傾斜面形成用の複数の傾斜凹部（１６）を鍋底外面側にその中心から放射状に凹陥形成する工程と、
その鍋形の底部の中心にボス部（２）を形成すると共に、前記傾斜凹部（１６）が夫々の翼部の一部となるように、そのボス部（２）から放射方向に翼部（３）を切り起こし形成すると共に、夫々の翼部（３）の少なくとも半径方向先端部と前記リング部（１）の境が、前記傾斜凹部（１６）自体となるようにその部分を接続部（４）として残して、他の部分を切断する工程と、
を具備するリング付きファンの製造方法。
請求項２において、
前記金属板を浅い鍋形に塑性加工する工程の次に、
その鍋形の底部の中心にボス部（２）を形成すると共に、そのボス部（２）から放射方向に複数の翼部（３）を形成すべく、それらの幅方向両縁および先端部の一部を残して、その翼部（３）の輪郭を切断すると共に、その先端部の輪郭の縁に亀裂防止用の拡大孔部（１３）を形成する工程を設け、
次いで、夫々の翼部（３）の半径方向先端縁の一部と前記リング部（１）の縁の一部とを接続部（４）として残して、他の部分を切断すると共に、夫々の翼部（３）をボス部（２）に対して捩じる塑性加工を施したリング付きファンの製造方法。
請求項２において、
前記接続部（４）の両端に亀裂防止用の拡大孔部（１３）を予め形成しておいたリング付きファンの製造方法。
請求項２において、
前記金属板を浅い鍋形に塑性加工する工程の次に、
その鍋底の縁と鍋のリング部（１）の周縁との境で、前記翼部（３）の先端縁の位置に、金属板の外面に達しない切り込み（１５）を鍋底の内側から予め形成しておく工程を設けたリング付きファンの製造方法。