JP7184765B2 - ファンアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、ファンアセンブリの改良及びファンアセンブリに関する改良に関し、特にファンアセンブリの構造の改良手段に関する。

既知のファンアセンブリは、金属又はプラスチック材料で構成された複数のファンブレードを有し得る。一般的に、これらのブレードは、通常使用時に空気に露出される部分と、ブレードをファンアセンブリハブに接続するための部分（取付部）とを備える。通常使用時に空気に露出される部分は、取付部に対して捻じれているものがある。

対向部を有するファンアセンブリハブと、ファンアセンブリハブの対向部の間の定位置に固定された複数のファンブレードとを有するファンブレードアセンブリを提供することが知られている。ファンアセンブリハブの対向部には、複数の配置領域が設けられている。各ファンブレードには、複数の突起部を備える取付部が設けられており、各突起部は、対応するファンアセンブリハブの配置領域と係合する。

当然のことながら、ファンアセンブリが異なれば、取付部に対して異なる角度で捻じれた露出部を有するファンブレードが必要となり、そのような幅広いファンアセンブリを製造するためには、幅広いファンブレードの在庫が必要となる。

そのような様々なファンブレードの在庫を適切に幅広く保つ必要があるということは、そのようなファンブレードの製造者にとって物流上の問題をもたらす。

本発明の利点は、上記問題を対処している点である。

本発明の第一の態様によれば、ファンアセンブリは、それぞれに少なくとも１つの配置領域が設けられた対向部を有するファンアセンブリハブと、少なくとも１つの突起部を各側に有する取付部を有し、ファンアセンブリハブの対向部の間に固定される少なくとも１つのファンブレードとを備えたファンアセンブリであって、複数のテーパー角度アジャスタを更に備え、複数のテーパー角度アジャスタは、それぞれ第１及び第２の主面を有し、第１の主面は、第２の主面に対して角度をなして配置され、第１の主面には突起部が設けられ、第２の主面には凹部が設けられ、テーパー角度アジャスタの少なくとも１つは、ファンブレードの取付部の各側において、ファンブレードの取付部と、ファンアセンブリハブの隣接部分との間に位置する。

好ましくは、ファンアセンブリハブの対向部のそれぞれの配置領域は、凹部又は開口部を有する。

好ましくは、ファンアセンブリハブの各部は、鋼でできている。

好ましくは、各ファンブレードは、射出成形された短ストランド熱可塑性ガラス繊維でできている。

好ましくは、ファンアセンブリハブの対向部のうちの一方は、環状である。

テーパー角度アジャスタのそれぞれは、第１及び第２の端部と、第１及び第２の対向側面とを有し、第１及び第２の端部と、第１及び第２の対向側面とは、第１及び第２の主面を画定する。より好ましくは、テーパー角度アジャスタは、第１及び第２の端部の中間の中心線に対して対称である。

好ましくは、第１及び第２の主面は、互いに対して５°以下の角度で傾斜している。

好ましくは、ファンアセンブリハブの対向部には、それぞれ、使用時に位置合わせされるようになっている複数の貫通孔が設けられており、ファンアセンブリには、貫通孔内を通って、ファンアセンブリハブの対向部の間において、各ブレードの取付部を対応するテーパー角度アジャスタに固定する締結手段が更に設けられる。

より好ましくは、テーパー角度アジャスタ及び各ブレードの各取付部のそれぞれにもまた、ファンアセンブリハブの対向部の間において、各ブレードを対応するテーパー角度アジャスタに固定する際に、使用時にファンアセンブリハブの対向部の貫通孔と位置合わせされるようになっている貫通孔が設けられる。

本発明のごく一例を、以下に示す添付の図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に従って使用するファンブレードを示す。 図２は、本発明で使用するテーパー角度アジャスタの上方斜視図を示す。 図３は、本発明で使用するテーパー角度アジャスタの下方斜視図を示す。 図４は、本発明に係るファンブレードアセンブリの要素の分解図を示す。 図５は、本発明に係るファンブレードアセンブリの斜視図を示す。 図６は、図５のファンブレードアセンブリの断面図を示す。 図７は、本発明に係るファンブレードアセンブリの完成品の斜視図を示す。

図面の説明において、同様の部分には同様の符号を付す。

まず、図１には、本発明で使用するファンブレード２が示される。ファンブレード２は、通常使用時に空気に露出される第１の部分４と、ファンブレードをファンアセンブリハブに接続する取付部６とを備える。取付部６と第１の露出部４との間には、ブレードの第１の部分が取付部６に対して所定の角度、例えば２６°の角度をなすように、第１の部分に角度を与えるピッチ捻じれ部８がある。上記所定の角度には、当技術分野で従来から用いられている任意の角度を選択すればよい。

ファンブレード２の第１の部分４、取付部６、及びピッチ捻じれ部８は全て、既知の方法で射出成形されてファンブレードの一体となっている部分である。図示の実施形態では、ファンブレード２は、短ストランド熱可塑性ガラス繊維でできている。

図示のように、ファンブレード２の取付部６は、その両面に、一体成形された突起部１０を備える（図６も合わせて参照）。突起部１０は、好都合には周囲の面から直交して延出する。取付部６は、従来の締結部（例えばリベット）を受けるための１以上の締結孔１２を有してもよい。

図２及び図３は、テーパー角度アジャスタ２０の一例を示す。テーパー角度アジャスタ２０は、概して矩形であり、第１及び第２の端部１４，１６と、互いに対向する側面１８とを有する。第１及び第２の端部１４，１６と対向側面１８とが、第１及び第２の主面２２，２４を画定する。第１の主面２２は、テーパー角度アジャスタ２０の第１の端部１４がテーパー角度アジャスタ２０の第２の端部１６より肉薄となるように、第２の主面２４に対してある角度をなすように配置される。例えば、第１及び第２の主面２２，２４は互いに対して３°の角度で傾斜し得る。好都合には、テーパー角度アジャスタは第１及び第２の端部１４，１６の中間の中心線に対して対称である。記載されるファンアセンブリでは、各テーパー角度アジャスタ２０は、その中心線における厚さが等しい。

第１の主面２２には、少なくとも１つの突起部３０が設けられる。突起部３０は、第１の主面から直交して延出する。図示の実施形態では、そのような突起部３０が２つ示されている。好都合には、従来の締結具を受ける１以上の貫通孔２６が設けられ得る。更に第１の主面２２に凹部２８を設けることにより、角度アジャスタの軽量化を図ってもよい。ファンブレードアセンブリは、一般的に軽量であることが望まれることが理解されよう。また、このような凹部により、成形及び壁面の厚さを均一とすることができる。

第２の主面２４には、少なくとも１つの凹部３２が設けられる。凹部３２には、第２の主面２４から直交して延出する側面が設けられている。図示の実施形態では、このような凹部３２が２つ示されている。第２の主面２４には、凹部２８と同様に、凹部２９が更に設けられる。

主面２２，２４における凹部２８，２９の深さは、各テーパー角度アジャスタによって異なり得る。

図４を参照すると分かるように、本発明に係るファンアセンブリは、少なくとも１つのファンブレード２と、第１及び第２のファンアセンブリ部４０，４２と、締結具４４とを備える。簡便のため、ファンブレード２は１つのみ示している。

ファンアセンブリを組み立てるために、ハブプレート４０の形態で第１のファンアセンブリ部が設けられる。第１のファンアセンブリ部４０は、上面を有し、その周縁部に、孔部（凹部）５０を備える複数の配置領域を含む。孔部（凹部）５０の側面は、上面に直交して形成される。これらは、第１のファンアセンブリ部に打ち抜きや切り抜きで形成された孔、又は成形された凹部であり得る。好都合には、従来の締結具を受けるための貫通孔５２が、ハブプレート４０の周縁部に沿って設けられる。

第１のテーパー角度アジャスタの第１の主面における突起部３０（又は各突起部）は、第１のファンアセンブリ部の対応する孔部（凹部）５０に配置される。各孔部又は凹部は、対応する突起部を補完する形状をなす。

そして、ファンブレードの取付部６の第１の側に形成された１以上の突起部１０は、第１のテーパー角度アジャスタの露出した第２の主面に形成された１以上の凹部３２に配置される。各突起部１０は、第１のテーパー角度アジャスタの対応する凹部３２を補完する形状をなす。

そして、第２のテーパー角度アジャスタが、ファンブレードの取付部６の第２の側の露出した１以上の突起部上に配置される。すなわち、第２のテーパー角度アジャスタの第２の主面における凹部３２（又は各凹部）が、ファンブレードの取付部６の第２の側の１以上の突起部１０の上に配置される。

このプロセスが、ファンアセンブリの一部を形成するよう意図される追加のファンブレード（図４、図５、図６において不図示）毎に繰り返されることが理解されよう。

そして、クランププレート４２の形態である第２のファンアセンブリ部が設けられる。第２のファンアセンブリ部４２は、下面を有し、その周縁部に沿って、孔部（凹部）６０を備える複数の配置領域を含む。孔部（凹部）の側面は、下面に直交して形成される。これらは、第２のファンアセンブリ部４２に、図示の実施形態のように打ち抜きや切り抜きで形成された孔、又は成形された凹部であり得る。好都合には、従来の締結具を受けるための貫通孔６２が、クランププレート（第２のファンアセンブリ部）４２の周縁部に沿って設けられる。

第２のファンアセンブリ部４２の各孔部（凹部）６０は、各第２のテーパー角度アジャスタの第１の主面における突起部３０（又は各突起部）周りに配置される。各孔部（凹部）６０は、対応する突起部３０を補完する形状をなす。

このように、各ファンブレードの取付部６は、第１及び第２のテーパー角度アジャスタ２０により挟まれ、それによりクランププレート４２とファンアセンブリハブ４０とに挟まれる。

締結具４４は、クランププレート４２の孔部６２とファンアセンブリハブ４０の孔部５２とを貫通することにより、クランププレート４２をファンアセンブリハブ４０に固定する。他の締結手段（例えば溶接）を代用又は併用してもよい。

図示の実施形態では、締結具４４が、ファンブレードの取付部６の孔部１２と、第１及び第２のテーパー角度アジャスタ２０の対応する孔部２６とにも貫通しているように示されている。代わりに、締結具４４は、取付部６を所定位置に固定するために、取付部６のどちらかの側に位置してもよい。

第１及び第２の主面２２，２４が互いに対して３°の角度で傾斜する第１及び第２のテーパー角度アジャスタを、ブレードの露出部４が取付部６に対して２６°の角度をなすようにピッチ捻じれ部８が取付部６に角度を与えるようになっているファンブレード２を固定するのに用いたとすると、ブレードの露出部４は、第１及び第２のファンアセンブリ部４０，４２によって定められる平面に対して２９°の角度で配置されることが分かる。しかし、各テーパー角度アジャスタ２０はその中心線に対して対称であるので、同一のテーパー角度アジャスタ２０を中心線回りに１８０°回転させて、－３°の調節を可能とし、ブレードの露出部４を、第１及び第２のファンアセンブリ部４０，４２によって定められる平面に対して２３°の角度で配置させてもよい。

第１及び第２の主面が例えば１～５°の範囲内で例えば１°ずつ角度が異なるような複数セットのテーパー角度アジャスタを用意することにより、ピッチ捻じれ部がブレードの露出部に２６°の角度を与えるファンブレードが１セットと、テーパー角度アジャスタが５セットあれば、各ブレードのピッチ捻じれ部が第１及び第２ファンアセンブリ部によって定められる平面に対して２１°、２２°、２３°、２４°、２５°、２７°、２８°、２９°、３０°、３１°の角度で配置された幅広いファンアセンブリを製造し得る。

更に、対称中心線における厚さがテーパー角度アジャスタの全セットで同一である場合、第１及び第２のファンアセンブリ部を分離しても、先行の段落で説明した幅広いファンアセンブリ間で変わらない。すなわち、ファンハブアセンブリの寸法が同じである幅広いファンアセンブリが、限られた部品から製造可能となり、第１及び第２のファンアセンブリ部によって定められる平面に対するファンブレードの角度の柔軟性が増す。

したがって、本発明を用いることにより、異なるピッチ捻じれ部を有する幅広いファンブレードを製造する必要がなくなり、テーパー角度アジャスタの第１及び第２の主面間の角度がそれぞれ異なる複数のテーパー角度アジャスタのセットを用いれば、１つのブレードのセットのみを製造すればよくなる。このように、ファンブレードアセンブリを製造するために幅広いファンブレードを保管するための保管スペースや物流上の問題が軽減される。

全てのファンブレードが配置済みのファンアセンブリの完成品を図７に示す。

Claims (8)

1. それぞれに少なくとも１つの配置領域が設けられた対向部を有するファンアセンブリハブと、
   通常使用時に空気に露出されるブレード露出部と、少なくとも１つの突起部を各側に有する取付部と、前記ブレード露出部に前記取付部に対する角度を与えるピッチ捻じれ部とを有し、前記ファンアセンブリハブの前記対向部の間に固定される少なくとも１つのファンブレードと
   を備えたファンアセンブリであって、
   複数のテーパー角度アジャスタを更に備え、
   前記複数のテーパー角度アジャスタは、それぞれ第１の主面及び第２の主面を有し、
   前記第１の主面は、前記第２の主面に対して角度をなして配置され、
   前記第１の主面には、前記配置領域と係合可能な突起部が設けられ、
   前記第２の主面には、前記取付部と係合可能な凹部が設けられ、
   前記テーパー角度アジャスタの少なくとも１つは、前記ファンブレードの前記取付部の各側において、前記ファンブレードの前記取付部と、前記ファンアセンブリハブの隣接部分との間に位置し、
   前記テーパー角度アジャスタのそれぞれが、第１の端部及び前記第１の端部と反対の第２の端部と、第１の対向側面及び前記第１の対向側面と反対の第２の対向側面とを有し、
   前記第１の端部及び第２の端部と、前記第１の対向側面及び第２の対向側面とが、前記第１の主面及び前記第２の主面を画定し、
   前記テーパー角度アジャスタの前記第１の主面の前記突起部は、前記第１の主面における、前記第１の端部及び前記第２の端部に略平行であって、前記第１の端部と前記第２の端部との間の距離を略二等分する中心線に対して略対称であり、
   前記テーパー角度アジャスタの前記第２の主面の凹部は、前記第２の主面における、前記第１の端部及び前記第２の端部に略平行であって、前記第１の端部と前記第２の端部との間の距離を略二等分する中心線に対して略対称である
   ファンアセンブリ。
2. 前記ファンアセンブリハブの前記対向部のそれぞれの前記配置領域が、凹部又は開口部を有する
   請求項１に記載のファンアセンブリ。
3. 前記ファンアセンブリハブの各部が、鋼でできている
   請求項１又は２に記載のファンアセンブリ。
4. 各ファンブレードが、射出成形された短ストランド熱可塑性ガラス繊維でできている
   請求項１～３のいずれか一項に記載のファンアセンブリ。
5. 前記ファンアセンブリハブの前記対向部のうちの一方が、環状である
   請求項１～４のいずれか一項に記載のファンアセンブリ。
6. 前記第１の主面及び前記第２の主面が、互いに対して５°以下の角度で傾斜している
   請求項１～５のいずれか一項に記載のファンアセンブリ。
7. 前記ファンアセンブリハブの前記対向部には、それぞれ、使用時に位置合わせされるようになっている複数の貫通孔が設けられており、
   前記ファンアセンブリには、前記貫通孔内を通って、前記ファンアセンブリハブの前記対向部の間において、各ブレードの前記取付部を対応する前記テーパー角度アジャスタに固定する締結手段が更に設けられる
   請求項１～６のいずれか一項に記載のファンアセンブリ。
8. 前記テーパー角度アジャスタ及び各ブレードの各取付部のそれぞれにもまた、前記ファンアセンブリハブの前記対向部の間において、各ブレードを対応する前記テーパー角度アジャスタに固定する際に、使用時に前記ファンアセンブリハブの前記対向部の前記貫通孔と位置合わせされるようになっている貫通孔が設けられる
   請求項７に記載のファンアセンブリ。

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