JPH0751959B2

JPH0751959B2 - 多翼ファンの製造方法

Info

Publication number: JPH0751959B2
Application number: JP62099856A
Authority: JP
Inventors: 光雄草野; 修一居城; 保英林
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-04-24
Filing date: 1987-04-24
Publication date: 1995-06-05
Anticipated expiration: 2010-06-05
Also published as: JPS63266196A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は送風用に使用される多翼ファンの製造方法に係
り、特に高品質の多翼ファンを効率的に生産するに好適
な多翼ファンの製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のファンは特開昭59−38057号に示される
ものがある。これは固定板の外周に等間隔に多数設けた
スリットに各羽根を嵌合にスリットの開口端をかしめて
閉じるようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の技術ではファンが回転したとき羽根に受ける
力は、固定板のオスリットをこじあける方向となり、羽
根とスリットの間に少しでもガタが生じるとファン回転
時の騒音の原因となる。

これの対策としては取付強度を上げることになり、接着
剤で接着したり、特別なかしめ作業が必要となってほと
んど手作業となり生産性があまり良くなく、製造コスト
が高くなるという欠点がある。

本発明の目的は、上記問題点を解決し、自動化を容易に
し製品の低コスト化を図れる多翼ファンの製造方法を提
供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、周方向に複数個の取付穴を有する円環状の
第１固定板と、周方向に複数個の取付穴を有する円形の
第２固定板との間に複数個の羽根をそれらの内側端面が
円環状の第１固定板の内周より内側に突出するよう周方
向に並べて取付けられた多翼ファンの製造方法におい
て、第１固定板および第２固定板を形成する工程と、帯
状材料から羽根を打ち抜く工程と、第１固定板の内径よ
り小さくかつ複数個の羽根の内側端面で構成される内径
より大きい外形を有する実質的に円筒状でその外周面に
羽根を保持する複数個の溝を有する組合せ治具の一方の
端面に第１固定板を複数個の取付穴が複数個の溝と一致
するよう装着する工程と、羽根を回転駒に装着して羽根
の向きを組合せ治具の溝に一致させるとともに第１固定
板の複数の取付穴に羽根の一方端が挿入されるよう供給
する工程と、第１固定板に挿入された複数個の羽根の外
周を可撓性の部材からなる押え治具によって少なくとも
１周して絞ることにより各羽根を回転方向に応じた周方
向の所定向きに押さえる工程と、第２固定板をその複数
個の取付穴に組合せ治具に装着された複数個の羽根の他
方端が挿入されるよう組合せ治具の他方の端面に装着す
る工程と、複数個の羽根の一方端および他方端をかしめ
て第１固定板、複数個の羽根および第２固定板を固着す
る工程と、組合せ治具を第１固定板の円環の内側を通過
させて取去る工程を有することにより達成される。

〔作用〕

組合せ治具は、羽根と固定板とを正確かつ高速に組立る
ときのガイドの役目を果し、不用になったときいつでも
抜取られることができる。また、羽根の固定板へのかし
めは固定板に折げて密着させるので固定板が補強され
る。さらに羽根の押え治具は固定板と複数枚の羽根の同
時取付を可能とする。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第10図により説明す
る。

第１図に実施例としての多翼ファンの製作工程の概略を
示す。

まずドーナツ状の側板１を外周に縦溝をもつ円柱状の組
み合せ治具４の底面に供給する。次にフープ材から分断
曲げ加工した羽根２を１枚又は複数枚づつを上記治具４
を案内として側板１の取付穴1bに組み込む。羽根２が全
数組み込まれた後、芯板３を組合せ治具４の上方から組
み合せ取付穴3bに羽根を挿入する。

側板１、羽根２、芯板３を組み合せた後治具上方の芯板
３から外側に突出している羽根２のかしめ部をロールか
しめし、次工程に移送後側板側を同じく羽根２のかしめ
部をロールかしめし、側板１、羽根２、芯板３の組み合
せ品５とする。次いで次工程でこの組み合品５と、モー
タ取り付け用ボス６を組み合せカールかしめにより固定
して多翼ファン７を完成させ排出ハンド（図示せず）に
より排出する。以上の工程は全て自動で、かつ無人で行
なわれる。多翼ファン完成品７は次工程でバランス量、
面振れ、芯振れ等を測定、各々修正され、最終的な完成
品となる。

上記のようにして完成されたファンを底面図で示すと第
２図（イ）のようになる。同図（イ）は第１図に示され
る完成品７を裏返しにして底面からみた図である。側板
１と芯板３の間に掛渡された状態で多数枚の羽根２が周
方向に取付られているが、羽根２の内側端面2aが側板１
の内周面1aより若干（具体的には２〜3mm）内側に突出
するように構成が決められている。この突出部分はファ
ン組立中に上記治具４の縦溝に嵌入されて、組立後に上
記縦溝から外れる必要がある。上記のように構造を決め
て、一方前記治具４の外径を上記側板の内径より小さく
かつ羽根２の端面2a同志で構成される内径より大きく決
めれば、治具４はファン組立後容易に完成品から排出可
能となる。これは自動で高速に組立てるときに必要であ
る。

また同図（ロ）に示すように側板１はその内周辺に凹部
８を３ケ所設け、同図（ハ）に示すように芯板３にはそ
のボス６の取付穴内周に凹部９を３ケ所設けている。こ
れらの凹部はいづれでも位置決めのためであり、治具４
にもこれに相当する位置決め部分（後述）が設けてあ
る。なお、同図（ハ）の凹部９はボス６をかしめたと
き、ボスの材料が入り込んで回り止めの役目を果す。さ
らに、第２図（ニ）に示すように芯板３には凹部９に代
えてパイロット穴10を２ケ以上追加する方法もある。

次に各工程の詳細について説明する。

（１）羽根加工工程羽根加工は３方式がある。各方式を挙げると第３図
（イ）に示すように羽根２の幅と同一幅を有するフープ
材11aを供給し、プレスポンチ40で分断・シフト後、図
示しない羽根加工型でＲ曲げ加工して羽根２を完成し、
次いで、一枚づつ次工程に移送する方式。第３図（ロ）
に示すように、（イ）と同様の幅を有するフープ材11b
を分断前にＲ曲げ成形し、プレスポンチ40で分断後、次
工程に移送する方式。さらに、多翼ファンは羽根枚数が
多いことから、羽根を１枚づつ加工していると加工時間
を要する。そこで、第３図（ハ）に示すように、巾広の
フープ材11cを必要本数にスリット加工し、プレスポン
チ40および羽根加工型で複数枚同時に加工し、供給する
方式では高能率に生産できる。羽根を同時加工する枚数
の設定に当っては、多翼ファン生産個数、投資金額等に
より決定する必要がある。

（２）羽根供給工程上記のようにしてＲ曲げ、分断した羽根を側板１に供給
する機能を第４図・第５図に示す。前記工程で羽根加工
型より排出された羽根２は、回転駒12内に供給される。
回転駒12は軸12aを支点として回転するベース12bと、ベ
ースに回転可能に支持される駒12cから成り、駒12cには
回転軸方向に貫通した孔12dを有し、この孔には羽根２
が挿通した状態で保持される。第４図で実線は羽根２を
受入れる姿勢を２点鎖線は羽根２を側板１に供給する姿
勢をそれぞれ示す。次いで側板にの取付穴1bに羽根２を
挿入するときは、ベース12bの方向を垂直方向に変換
し、その後駒12c内の羽根２が挿入用シリンダ13により
矢印方向に押され、テーブル20上に置かれた組み合せ治
具４に供給される。なお回転駒12は羽根の取付角度が変
えられるように第５図に示す如く、パルスモータ14によ
り任意の角度に回転可能とする。ファンは右と左の回転
方向によって羽根の取付けの向きが反対なるが、この回
転駒はいづれの向きにでも羽根を供給できる。さらに羽
根、側板、芯板の組み合せ治具４も羽根位置決め用縦溝
を角度の異なる２種類の右用16左用17双方の縦溝を有
し、多翼ファンの右用と左用の交互の製作を可能にする
と共に、治具費の低減が図れる。羽根供給枚数が多いこ
とから第６図に示すように組み合せ治具４をテーブル20
上に２ケ装備し、羽根を供給する間に次工程でかしめを
行うようにする。また、羽根を順序良く供給する際の組
み合せ治具４を順次回転させて挿入位置を割出していく
が、この割り出しは、サーボモータ17により任意の位置
に可能である。もちろん、多翼ファン１ケ完成ごとに原
位置を再度確認し各部品の供給信頼性を高めることは可
能である。必要な羽根の枚数を供給し、側板、羽根、芯
板の組み合せが完了すると、割出し用駆動源であるクラ
ッチ18を外し、ロータリアクチェタ19によりテーブル20
を旋回させ、このテーブル20上の組合せ品を次工程に移
送する。これと同時にもう一方の組み合せ治具を羽根の
供給位置に準備する。

（３）側板・芯板供給工程第７図に側板と芯板の供給部を示す。

専用マガジン21・22にそれぞれ積まれた、側板１と芯板
３を一枚づつ確実にハンド23で把み、組み合せ治具４部
に移送し供給する。マガジン21,22は側板と芯板それぞ
れ積み重ねたものをシフトし交互に供給する。また、多
翼ファンを右用左用を交互に製作する場合は、側板１と
芯板３を一枚づつ交互に積み重ねるか、もしくは専用の
マガジンに積み重ね、マガジンをシフトするかチャック
部を移動させ選択するかは、いずれでも可能である。

第８図は組み合せ治具４に側板１羽根２芯板３が組み合
される状態を示す。即ち、治具４は円筒状を呈し、上面
に３本の位置決めピン4aが突設され、他方側周面には位
置決め用突片4bが設けられている。第８図（イ）に示さ
れるように治具４には最初側板１がその凹部８に上記突
片4bが当接するように嵌め込まれる。次いで、前記の回
転駒12より供給された羽根２が縦溝15,16のいづれかに
沿って側板１の取付穴1bに挿入される。羽根２の挿入が
終了すると、各羽根２の上端とピン4aにそれぞれ芯板３
の取付穴3bとパイロット穴10とが同時に挿入されるよう
に芯板３を治具４に載せる。

ここで示した芯板３を多数の羽根と組み合せる作業はき
わめて困難であり、すきまの小さい取付穴3bに多数（30
〜100枚）の羽根２を一度に挿入しなければならず、高
精度の羽根位置決め精度が要求される。第９図（イ）に
示すように組み合せ治具４に羽根２を位置決めしたのみ
では、矢印で示すように外側にずれる可能性があり、そ
のまま芯板３を上方から供給すると第９図（ロ）に示す
ように取付穴3bと羽根２の上端が一致せず挿入不良とな
る。そこでまず第10図に示すように羽根の上下かしめ部
2bの形状を先端部に多少大きめの面取りを施し挿入性を
向上させる。かしめ根元部2cはできるだけ幅広にしてか
しめ強度を維持する。さらに、第11図に示すように羽根
の外周を押え治具としてのワイヤー24等によりしばり羽
根のバラツキを一方向に修正し、芯板が確実に供給され
るようにする。多翼ファン右用・左用により羽根の方向
が異なるため、ワイヤー24で引く方向を同図（イ）
（ロ）のように羽根の向く方向とする方が羽根へのなじ
みが良く（挿入）の信頼性が高い。また、供給信頼性を
さらに向上させるため、供給不良が発生した場合はこれ
をセンサで検知した複数回リトライさせることもでき
る。

（４）芯板側かしめ工程前記工程で組み合せられたものを分割線26aで２分割し
たハンド26で両側から挟んで固定し、その後ロールかし
め部27を回転させながら下降し３個のローラー27aでロ
ールかしめを行う。この際、ハンド26でつかんだのみで
は、第13図に示すようにかしめ時のローラ27aの抵抗に
より羽根２の上方が矢印方向に斜めに傾むくため、第14
図に示すように複数ケ所位ストッパ駒28・28′をハンド
に内蔵させる。多翼ファン右用左用が出来るように各々
２ケ所（28・28′）づつ内蔵し、自動的に切換え可能と
した。第14図（イ）の場合はストッパ用シリンダ29がス
トッパ駒28を羽根間に嵌入させ、同（ロ）に示すように
駒28の先端斜面部28aと側面部28bを羽根２に接触させて
嵌入し、羽根の傾きを防止している。

羽根の向きが逆の場合はシリンダ29′が駒28′を駆動し
て羽根２の傾きを防止する。駒28と28′は先端の傾斜面
が逆向となっている。なお、芯板３に羽根のかしめ部2b
を密着させてかしめることは、芯板３の機械的強度を向
上させることにもなる。また、かしめ方向は第20図
（イ）に示すように羽根本体部分のＲ曲げ方向にかしめ
部2aを曲げるのが一般であるが同図（ロ）に示すように
方向を逆にし、羽根の矢印方向回転時の騒音を少なくす
ることも可能である。

（５）側板かしめ工程上記工程で芯板側をかしめ後、第15図に示すようにバン
ド26でクランプしたまま側板側かしめ工程に移送する。
このとき治具４から組合せ品が抜け出し、すなわち治具
４は側板の内側を抜け出る形となる。

そこでは、先ず、かしめが終った上部を押え部30で押え
た後、かしめ部31を回転させながら上昇させそのローラ
ー31aで側板側に突出している羽根のかしめ部2bをロー
ルかしめする。このかしめ作業は前の工程と同じ要領で
なされる。

（６）ボスかしめ工程モータ軸への取付け用ボス６は第16図に示すように、芯
板３に先ず丸くカールかしめ（6a）した後回転トルク強
度を向上するため第17図に示すように何箇所がポイント
かしめ（6b）を行う。

上記のかしめ作業は第18図に示すようにカールかしめ上
型32と、ポイントかしめ上型33および下型34とによって
同一プレス装置37の下降によってなされる。このとき必
要に応じて上型のみシフト用シリンダ35によりシリンダ
されて型が交換される。

また、ボス６のモータ軸への取付用穴寸法公差は一般に
きびしいので、ボスかしめ時穴が変形すると、穴公差が
満足しなくなることも考えられる。そこで、第19図
（イ）に示すようにかしめ下型34にはボス内径をガイド
する芯金36を内蔵することにより芯金径をモータシャフ
トと同寸法に確保する。

また第19図（ロ）に示すようにボス６を矢印に示すよう
に30〜45度位旋回を繰り返しながら供給すると共に芯金
36の先端部の面取りを喰い付き部36aと修正部36bの２段
にして、ボス供給信頼性を一層向上させることもでき
る。

（７）排出工程ボス６をかしめた多翼ファン完成品は、移動用バンド58
（後述）によりチャックされ自動排出される。

第21図に以上述べてきた装置の一実施例を示す。

第21図において、49は羽根素材供給ユニット、51は羽根
加工ユニットでプレスにより素材から必要寸法の羽根を
打抜いてＲ曲げ加工を行う。52は側板・芯板の供給ユニ
ットで専用マガジン50（21・22）上の側板と芯板を交互
に供給する。53は第４図に示される羽根供給ユニット、
54は第12図に示されるように芯板のかしめを行う芯板か
しめユニット、55は第15図のように側板のかしめを行う
側板かしめユニットである。56は第16図〜第18図に示す
ようにボスを芯板にかしめるボスかしめユニットでこの
かしめが終った後、完成品が移動用ハンドユニット58に
よってチャックされ他の場所へ排出される。57は第12図
に示すハンド26を備えた移動兼かしめユニットである。

上記構成によれば素材供給ユニット49と供給ユニット50
からそれぞれ供給されたフープ材11aと側板・芯板とは
上記各ユニット51〜58経由して組合されてかしめられ最
終製品として放出される。

本実施例によれば、従来多くの工数を要していた多翼フ
ァンの製作を自動で製作可能であり次のような効果があ
る。

1.全自動無人加工ができ、加工工数が少なく安価な多翼
ファンが提供できる。

2.多翼ファン右用左用交互に製作可能であり、各一対の
ファンランナーが連続して出来、仕掛り品が少なくな
る。

3.かしめ等が全て機械で行うため、品質のバラツキが少
なく高品質の多翼ファンが得られる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、自動化を容易にし、製品の低コスト化
を図れる多翼ファンの製造方法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の製造工程の概略図、第２図は同
じく組立品とその構成部品の説明図であり、（イ）は組
立品の底面からみたものを、（ロ）は側板の実施一例
を、（ハ）芯板の実施一例を、（ニ）は芯板の他の実施
例をそれぞれ示し、第３図は同じくフープ材の加工工程
の説明図であり、（イ）は狭幅フープ材を切断してＲ曲
げする例を、（ロ）は狭幅フープ材を切断前にＲ曲げす
る例を、（ハ）は広幅フープ材をスリット加工する例を
それぞれ示し、第４図は羽根供給工程の動作説明図、第
５図は回転駒の動作説明図、第６図は羽根供給時の組合
せ治具の待期状態を示す斜視図、第７図は芯板と側板ガ
ストックされた供給部の斜視図、第８図は組合せ治具に
各材料が組合される状態図であり、（イ）は分解した状
態を（ロ）は組立てた状態を示し、第９図は組立後の羽
根の状態を説明図であり、（イ）は羽根の広がり状態を
示し（ロ）は斜視図を示し、第10図は羽根単体の正面
図、第11図は羽根を押え治具で押えている状態の説明図
であり、（イ）は羽根を時計方向に押えた状態を（ロ）
は羽根を反時計方向に押えた状態を示し、第12図は芯板
のかしめ工程の説明図、第13図はかしめ時の羽根のズレ
を示す説明図、第14図はかしめ時の羽根の傾きを防止す
るハンドと羽根の関係の説明図であり、（イ）は平面図
は（ロ）はその要部を拡大して示し、第15図は側板のか
しめ工程の説明図、第16図はボスをカールかしめた状態
を示す図で、（イ）は平面図、（ロ）は断面図を示し、
第17図はボスをポイントかしめした状態を示す図で
（イ）は平面図、（ロ）は断面図、第18図はボスかしめ
工程の説明図、第19図はボスかしめ型の下型の構造図で
あり、（イ）は全体を示し（ロ）はその芯金の要部を示
し、第20図は羽根のかしめ部の要部説明図で（イ）は羽
根のＲ曲方向に折げた状態を（ロ）はその反対向に曲げ
た状態をそれぞれ示し、第21図は製造装置の全体を示す
斜視図である。 1:円形固定板・第１固定板（側板）、1a:固定板の内周
面、1b:取付穴、2:羽根、2a:羽根の内側端面、2b:かし
め部、3:円形固定板・第２固定板（芯板）、3b:取付
穴、4:組合せ治具、８・９・10:係合部、24:押え治具
（可撓性部材），（ワイヤー）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者林保英新潟県北蒲原郡中条町大字富岡46番地１株式会社日立製作所中条工場内 (56)参考文献実開昭61−136195（ＪＰ，Ｕ) 実開昭59−168596（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周方向に複数個の取付穴を有する円環状の
第１固定板と、周方向に複数個の取付穴を有する円形の
第２固定板との間に複数個の羽根をそれらの内側端面が
上記円環状の第１固定板の内周より内側に突出するよう
周方向に並べて取付けられた多翼ファンの製造方法にお
いて、上記第１固定板および上記第２固定板を形成する
工程と、帯状材料から上記羽根を打ち抜く工程と、上記
第１固定板の内径より小さくかつ上記複数個の羽根の内
側端面で構成される内径より大きい外形を有する実質的
に円筒状でその外周面に上記羽根を保持する複数個の溝
を有する組合せ治具の一方の端面に上記第１固定板を上
記複数個の取付穴が上記複数個の溝と一致するよう装着
する工程と、上記羽根を回転駒に装着して上記羽根の向
きを上記組合せ治具の溝に一致させるとともに上記第１
固定板の複数の取付穴に上記羽根の一方端が挿入される
よう供給する工程と、上記第１固定板に挿入された上記
複数個の羽根の外周を可撓性の部材からなる押え治具に
よって少なくとも１周して絞ることにより各羽根を回転
方向に応じた周方向の所定向きに押さえる工程と、上記
第２固定板をその複数個の取付穴に上記組合せ治具に装
着された複数個の羽根の他方端が挿入されるよう上記組
合せ治具の他方の端面に装着する工程と、上記複数個の
羽根の一方端および他方端をかしめて上記第１固定板、
上記複数個の羽根および上記第２固定板を固着する工程
と、上記組合せ治具を上記第１固定板の円環の内側を通
過させて取去る工程を有することを特徴とする多翼ファ
ンの製造方法。
【請求項２】上記押え治具は可撓性のワイヤであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多翼ファンの
製造方法。