WO2016125329A1 - 樹脂製ファンの製造方法及び製造装置 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a resin fan manufacturing method and a manufacturing apparatus in which a fan used for transferring a fluid with a pump or the like is molded in two stages with resin.
  • Patent Document 1 proposes an invention in which the fan can be integrally formed without bonding by using two slide cores.
  • Patent Document 2 The inventor has also proposed an invention that improves the invention of Patent Document 1, that is, an invention that allows the fan to be integrally molded more reliably (Patent Document 2).
  • Patent Documents 1 and 2 both relate to a resin fan mold and a molding method in which a fan in which radial blades are sandwiched between two discs each having an opening at the center is integrally molded with resin. .
  • the shape of the fan varies depending on the appliance, device, and the like to which the fan is attached.
  • the first disk is largely bent at the center opening, and the center opening of the first disk is It is known that a fan having a shape that is located away from the inner surface of the second disk on the inner peripheral side is well suited for fluid transfer, such as being able to increase the air volume.
  • the present invention is a shape in which one disc is largely bent at the central opening, and the central opening of one disc is located on the inner peripheral side away from the inner surface of the other disc,
  • An object of the present invention is to provide a resin fan manufacturing method and a manufacturing apparatus for efficiently manufacturing a resin fan that is well suited for transfer.
  • the invention of claim 1 A method of manufacturing a resin fan in which a fan having a structure in which a plurality of blades arranged radially from the center are sandwiched between a first disk and a second disk that are aligned with the center, is molded in two stages with resin,
  • a manufacturing method of a resin fan characterized by manufacturing using the following primary molding die and secondary molding die.
  • the fan is formed in the following shape.
  • the blades are curved so as to be convex in one rotation direction.
  • B Other adjacent blades intersect on a straight line connecting the outer peripheral edge of one blade and the center of the disk.
  • the blade is formed with a height H 01 on the outer peripheral edge side, gradually increasing in height toward the inner peripheral side, and formed with a height H 02 (> H 01 ) on the inner peripheral edge side.
  • the first disc includes a first central opening, and a large bent portion that is bent so that the first central opening is located on the inner peripheral side away from the second disc. Each blade reaches the large bend.
  • the second disc includes a second central opening.
  • the blade forming mold, the first disk forming mold and the first mold are close to each other It is possible to move to a molding position for molding a semi-molded product composed of one disc and the blades and a non-molding position that is separated from each other.
  • the secondary molding die has the following configuration.
  • Third mold for molding the inner surface of the plate (d) The second mold and the first mold are close to each other to a molding position for molding the fan from the semi-molded product and to a non-molding position separated from each other. Can move.
  • the third mold can move to a first position located on the centripetal side in proximity to the first mold and a second position separated from the first mold on the radiation side. In the first position, the third mold is inserted into the gap between the two adjacent blades, and the inner surface of the second disk can be formed.
  • the semi-molded product and the fan are molded by the following procedure. (A) Closing the blade molding die, the first disk molding die, and the first die to change the non-molding position to the molding position of the semi-molded product, and injecting the material resin into the blade molding
  • the semi-molded product is molded as primary molding using the mold, the first disk molding mold, and the first mold.
  • the semi-molded product is moved from the primary mold to the first mold of the secondary mold.
  • the third mold is inserted into each gap between the blades of the semi-molded product to be the first position, and the second mold and the first mold are closed to form the fan.
  • the second disk is integrally formed on the semi-molded product as a second molding with the first mold, the second mold and the third mold by injecting a material resin. And forming the fan.
  • the invention of claim 5 An apparatus for forming a fan having a structure in which a large number of blades arranged radially from the center are sandwiched between a first disk and a second disk that are aligned with the center, using a primary molding die and a secondary molding die. And it is the manufacturing apparatus of the resin fans characterized by having the following structures.
  • the fan is formed in the following shape.
  • the blades are curved so as to be convex in one rotation direction.
  • Other adjacent blades intersect on a straight line connecting the outer peripheral edge of one blade and the center of the disk.
  • the blade is formed with a height H 01 on the outer peripheral edge side, gradually increasing in height toward the inner peripheral side, and formed with a height H 02 (> H 01 ) on the inner peripheral edge side.
  • the first disc includes a first central opening, and a large bent portion that is bent so that the first central opening is located on the inner peripheral side away from the second disc. The inner peripheral edge of each blade reaches the large bend.
  • the second disc includes a second central opening.
  • the primary molding die is a die that closes each die and molds a semi-molded product in which the first disk and the blades are integrated, and has the following configuration.
  • A First disk molding mold for molding the outer surface, outer peripheral edge and large bend of the first disk
  • First mold for molding the first central opening of the first disk
  • Blade forming mold for forming the blade on the inner surface of the first disk
  • the blade forming mold, the first disk forming mold and the first mold are close to each other and the half mold Means are provided that are movable to a molding position for molding the molded product and to a non-molding position that is separated from each other.
  • the secondary molding die is a die that closes the die, integrally molds the second disk on the semi-molded product, and molds the fan, and has the following configuration.
  • the first mold (b) a second mold for molding the second central opening, the outer surface and the outer peripheral edge of the second disc (c) inserted into the gap between the adjacent blades, and The second circle is arranged radially near the periphery of the first mold, is in close contact with the side wall of one blade located in the gap, and is in close contact with the side wall of another blade located in the gap.
  • Third mold for molding the inner surface of the plate (d) The second mold and the first mold are close to each other to a molding position for molding the fan from the semi-molded product and to a non-molding position separated from each other.
  • a movable means is provided.
  • the third mold includes an opening / closing mechanism that is movable to a first position that is located on the centripetal side close to the first mold and a second position that is separated from the first mold on the radiation side. . In the first position, the third mold is inserted into the gap between the two adjacent blades so that the inner surface of the second disk can be formed.
  • the first mold includes a fitting recess that fits with the tip of the third mold.
  • the third mold is inserted into the gap, the intermediate part straddles the inner surface side of the large bent part, and the tip part is fitted into the fitting convex part of the first mold.
  • one disk is largely bent at the center opening, and the center opening of the one disk is located at a position away from the inner surface of the other disk on the inner peripheral side, It is possible to provide a resin fan manufacturing method and a manufacturing apparatus that efficiently manufacture a resin fan that is well suited for transfer.
  • FIG. 7 It is a figure showing an example of the 3rd metallic mold used for the secondary fabrication metallic mold concerning the embodiment of the present invention. It is a figure explaining a movement of the 3rd metallic mold showing only one 3rd metallic mold, (a) a state where a metallic mold was closed, (b) a state where a metallic mold is moving, (c) a metallic mold The mold is open. It is a figure showing the state which there is other examples of the 3rd metallic mold, and a metallic mold was closed. It is a figure showing the state which the 3rd metal mold
  • FIG. 7 It is a perspective view showing the fan manufacturing apparatus of the state which closed the primary shaping die and the secondary shaping die.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view of the side of the fan manufacturing apparatus shown in FIG. 9.
  • FIG. 11 is an enlarged view of a primary molding die and a secondary molding die shown in FIG. 10.
  • (A), (b) is the top view which abbreviate
  • (a) is the figure which saw through the primary shaping
  • FIG. 15 is an enlarged view of a primary molding die and a secondary molding die shown in FIG. 14.
  • (A), (b) is the top view which abbreviate
  • (A), (b) is the top view which abbreviate
  • This embodiment is a fan having a structure in which a large number of blades arranged radially from the center are sandwiched between a first disk and a second disk aligned with the center, and one disk is a central opening.
  • a manufacturing method and a manufacturing apparatus for a resin fan in which a fan having a shape that is largely bent and has a shape in which the central opening of the one disk is located on the inner peripheral side and away from the inner surface of another disk is formed in two steps with resin.
  • FIG. 1 and FIG. 2 a large number of blades 130, 130 arranged radially from the center P are sandwiched between a first disk 140 and a second disk 150 that are aligned with the center P.
  • a resin fan 120 is formed.
  • the first disc 140 and the second disc 150 have the same outer diameter, and the outer peripheral edge 143 of the first disc 140 and the outer peripheral edge 152 of the second disc 150 coincide with each other. ing.
  • the surface on the blade 130 side of the first disc 140 is defined as an inner surface 140a
  • the other side is defined as an outer surface 140b.
  • the surface on the blade 130 side is an inner surface 150a and the other side is an outer surface 150b.
  • the first disc 140 is formed with a concentric and large first central opening 141. 2 (c) and 2 (d), the first disc 140 is bent so that the first central opening 141 is located on the inner peripheral side away from the inner surface 150a of the second disc 150. A large bent portion 142 is formed.
  • the second disc 150 is formed with a second central opening 151 concentrically smaller than the first central opening 141.
  • the second disc 150 includes a small bent portion that is bent so that the second central opening 151 is positioned closer to the inner surface 140 a of the first disc 140 on the inner peripheral side. (Refer to the small bent portion 42 of the fan 10 shown in FIG. 3 described later).
  • Each blade 130 is formed so as to be curved so that the inner circumferential tip is convex in one rotation direction (convex side wall 130a, concave side wall 130b). Further, a flat portion 130c is formed from the middle to the outer peripheral edge 131. As shown in FIG. 2A, on the straight line PQ connecting the center P of the fan 120 (the center P of both disks 140 and 150, the center P of each blade 130) and the outer peripheral edge 131 of one blade 130, The flat part 130c vicinity of the other blade
  • the vicinity of the inner peripheral edge 132 of the other blade 130 (130B) adjacent to the concave side wall 130b of the other blade 130 (130A) intersects. That is, with respect to a straight line PQ connecting the center P of the fan 120 and the outer peripheral edge 131 of one blade 130, the vicinity of the flat portion 130c of another blade 130 (130A) adjacent to the concave side wall 130b of the one blade 130 And the inner peripheral edge 132 of the other blade
  • the blade 130 is formed with a height H 01 on the outer peripheral edge 131 side, and gradually increases toward the inner peripheral edge 132, and the inner peripheral edge 132 side has a height H 02 . It is formed.
  • a fluid introduction path (gap) 120 a is formed between adjacent blades 130 when the fan 120 is used.
  • the introduction path 120a is formed according to the shape of the convex side wall 130a, the concave side wall 130b, and the flat portion 130c of the adjacent blades 130, 130.
  • the introduction path 120 a is formed by bending according to the bending of the large bending portion 142 of the first disc 140.
  • the introduction path 120 a includes a convex side wall 130 a of one adjacent blade 130, a concave side wall 130 b of the other blade 130, an inner surface 140 a and a second circle of the first disc 140. Surrounded by an inner surface 150 a of the plate 150.
  • the first central opening 141 and the second central opening 151 are outlets for fluid taken from the introduction path 120a (or fluid intakes for sending fluid to the introduction path 120a).
  • 13 blades 130 and 130 are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the number of the blades 130 can be arbitrarily set.
  • the fan 10 in which seven blades 20 are arranged at equal intervals in the circumferential direction can be used.
  • the fan 10 shown in FIG. 3 has a configuration in which seven blades 20, 20 arranged radially from the center P are sandwiched between a first disk 30 and a second disk 40 that are aligned with the center P. It has become.
  • the first disc 30 and the second disc 40 have the same outer diameter, the outer peripheral edges 33 and 43 of the first disc 30 and the second disc 40, and the outer sides of the blades 20 and 20.
  • the peripheral edge 21 is coincident.
  • the surface on the blade 20 side is defined as an inner surface 30a
  • the other side is defined as an outer surface 30b.
  • the surface on the blade 20 side is defined as an inner surface 40a
  • the other side is defined as an outer surface 40b.
  • the first disc 30 has a concentric and large first central opening 31 formed therein. Further, as shown in FIGS. 3C and 3D, the first disc 30 is bent so that the first central opening 31 is located away from the inner surface 40a of the second disc 40 on the inner peripheral side. A large bent portion 32 is formed. As shown in FIG. 3, the second disc 40 is formed with a second central opening 41 concentrically and smaller than the first central opening 31. Further, as shown in FIG. 3D, the second disc 40 is a small one that is bent so that the second central opening 41 is positioned closer to the inner surface 30 a of the first disc 30 on the inner peripheral side. A bent portion 42 is provided.
  • Each blade 20 is formed so as to be convex in one rotation direction (a convex side wall 20a and a concave side wall 20b).
  • a convex side wall 20a and a concave side wall 20b As shown in FIG. 3A, on the straight line PQ that connects the center P of the fan 10 (the center P of both disks 30, 40, the center P of each blade 20) and the outer peripheral edge 21 of one blade 20, The vicinity of the inner peripheral edge 22 of the other blade 20 adjacent to the concave side wall 20b of one blade 20 intersects. That is, with respect to the straight line PQ connecting the center P of the fan 10 and the outer peripheral edge 21 of the one blade 20, the inner peripheral edge 22 of the other blade 20 adjacent to the concave side wall 20b of the one blade 20 is the straight line PQ. It is located on the one blade 20 side.
  • the blade 20 has an outer peripheral edge 21 formed at a height H 01 , gradually increasing toward the inner peripheral edge 22, and the inner peripheral edge 22 side at a height H 02 . It is formed.
  • a fluid introduction path (gap) 10 a is formed between the adjacent blades 20 when the fan 10 is used.
  • the introduction path 10a is formed according to the shape of the convex side wall 20a and the concave side wall 20b of the adjacent blades 20, 20. Further, as illustrated in FIG. 3D, the introduction path 10 a is formed by bending according to the bending of the large bent portion 32 of the first disc 30 and the small bent portion 42 of the second disc 40. Further, as shown in FIG.
  • the introduction path 10 a includes a convex side wall 20 a of one adjacent blade 20, a concave side wall 20 b of the other blade 20, an inner surface 30 a of the first disc 30, and a second circle. Surrounded by an inner surface 40 a of the plate 40.
  • the 1st center opening part 31 and the 2nd center opening part 41 are the blowout ports (or the fluid intake port which sends the fluid to the introduction path 10a) of the fluid taken in from the introduction path 10a.
  • the fan manufacturing apparatus 160 of this embodiment includes a first mold base 171 provided with various molds and a second mold base provided with various molds.
  • a first mold base 171 provided with various molds
  • a second mold base provided with various molds.
  • various molds are closed, and the blades 130, 130 are placed on the fan 120 and the first disc 140 shown in FIG.
  • a semi-molded product 179 formed of is molded at the same time.
  • the first mold base 171 is a fixed mold base
  • the second mold base 170 is a moving mold base.
  • the moving-side mold base approaches the fixed-side mold base and enters the molded state, and moves away from the fixed-side mold base and enters the non-molded state.
  • a blade molding die 178 is provided on the primary molding side (position A) of the first mold base 171 (fixed side mold base), and the corresponding second mold One composite mold 169 having a first disk molding mold 177 and a first mold 181 is disposed on the primary molding side (position A) of the mold base 170 (moving side mold base).
  • a second mold 182 is provided on the secondary molding side (position B) of the first mold base 171 (fixed side mold base), and the corresponding second mold base 170 (moving side mold base) is provided. ) And the second mold 183 and 183 corresponding to the number of blades 130, and another composite mold 169 including the first disk mold 177 and the first mold 181 on the secondary molding side (position B). Place.
  • two composite molds 169 and 169 that also function as the first disk molding mold 177 and the first mold 181 alternate between the primary molding side (A position) and the secondary molding side (B position). So that the semi-molded product 179 is molded on the primary molding side (A position) and the fan 120 is molded on the secondary molding side (B position) at the same time.
  • the fan manufacturing apparatus 160 of this embodiment has the following configuration.
  • the primary molding die is a die for integrally molding a semi-molded product 179 composed of the first disc 140 and the plurality of blades 130 in the fan 120 shown in FIG.
  • the primary molding die 176 used in the manufacturing apparatus 160 of this embodiment has the following configuration.
  • a composite mold for forming a first disk and commonly used for a secondary molding mold As shown in FIGS. 11, 15, and 19, the composite mold 169 of this embodiment is a first mold.
  • a first disk molding die 177 for molding the outer surface 140b of the disk 140, the outer peripheral edge 143, and the outer surface of the large bent portion 142, and the first central opening 141 of the first disk 140 are molded, and the secondary molding metal It is comprised with the 1st metal mold
  • the first disk molding die 177 and the first die 181 are disposed in the same mold 174.
  • the mold 174 is a hollow cylindrical body in which a bottomed and cylindrical first disk molding die 177 is accommodated.
  • a cylindrical recess 177a corresponding to the size of the diameter of the first center opening 141 of the fan 120 to be molded is formed.
  • a columnar first mold 181 is accommodated in the cylindrical recess 177a.
  • the first mold 181 is fixed to a concave mold receiver 162d formed on a mold fixing plate 162a described later.
  • the first disk molding die 177 is connected to a shaft body 168 in which the bottom portion 177b of the die penetrates the mold receiver 162d at a right angle.
  • the shaft body 168 can move in the B position in the direction in which the second mold base 170 approaches the first mold base 171 or in the direction away from the first mold base 171.
  • the direction of the arrow 190 is the direction in which the second mold base 170 approaches the first mold base 171 and the mold is closed
  • the direction of the arrow 191 is the direction of the second mold base 170.
  • the mold is opened away from the first mold base 171.
  • the first disk molding die 177 moves while sliding on the outer peripheral surface of the first die 181 in the directions of arrows 190 and 191. To do.
  • the first disc molding die 177 moves in the direction of the arrow 190, the first disc molding die 177 holding the outer surface 140b of the first disc 140 is a fan molded by the secondary molding die 180. 120 is pushed out in the direction of arrow 190 (position B in FIGS. 14 and 15). This effect will be described later.
  • the first disk molding die 177 moves after sliding the outer peripheral surface of the first die 181 in the direction of the arrow 191 after pushing the fan 120 in the direction of the arrow 190, and the molding position of the semi-molded product 179. To the primary molding side (position A). This effect will also be described later.
  • the first disk molding die 177 takes the molding position of the semi-molded product 179 on the primary molding side (position A), and the second On the next molding side (position B), the molding position and the removal position of the fan 120 can be taken. This effect will also be described later.
  • the blade forming mold 178 of this embodiment is the first of the first disk 140.
  • the inner surface of the large bent portion 142 is formed so that the central opening 141 is located at a position away from the inner surface 150a of the second disc 150 on the inner peripheral side.
  • the blade molding die 178, the first disk molding die 177, and the first die 181 are in close proximity to each other and form a semi-molded product 179. (Molding position) and a second position (non-molding position) that is separated from each other. As shown in FIGS.
  • the blade molding die 178 molds the inner surface 140 a of the first disc 140 and molds the blade 130 on the inner surface 140 a of the first disc 140. It is. As described above, the molded blade 130 is curved so as to be convex in one rotation direction. In addition, the formed blades 130 are arranged on a straight line PQ that connects the center P of the fan 120 (the center P of both disks 140 and 150, the center P of each blade 130) and the outer peripheral edge 131 of one blade 130.
  • the first central opening 141 of the first disc 140 is located at a position away from the inner surface 150 a of the second disc 150 on the inner peripheral side.
  • the inner surface of the large bent portion 142, the blade molding die body 178a for forming the blade 130 on the inner surface 140a of the first disc 140, and the outer peripheral edge of the molded semi-molded product 179, that is, the outer side of the first disc 140 An outer peripheral edge clamping part 178b that clamps the peripheral edge 143 with the first disk molding die 177 is provided.
  • the outer periphery clamping part 178b is configured such that the outer peripheral edge 143 of the first disc 140 is sandwiched between the first disc molding die 177 after the primary molding die 176 has molded the half molded product 179.
  • the composite mold 169 moves away from the composite mold 169 behind the blade molding mold body 178a and moves to the second position (non-molding position).
  • Resin is injected into the primary molding die 176 having the above-described configuration, and a semi-molded product 179 in which the first disc 140 and the blades 130 and 130 are integrated is molded.
  • the primary molding die 176 is not limited to the above configuration, and various conventionally known molds can be adopted.
  • the first disc molding die and the first die It is possible to employ a single mold integrally formed with (not shown).
  • the secondary mold is a mold for forming the fan 120 by forming the second disk 150 into the semi-molded product 179.
  • the secondary molding die 180 used in the manufacturing apparatus 160 of this embodiment has the following configuration.
  • the first mold 181 of this embodiment is fitted to the outer periphery of the first mold 181 and the fitting protrusion 183 b of the third mold 183.
  • a mating recess 181a is provided.
  • the second mold 182 of this embodiment is an inner part for molding the second central opening 151 of the second disc 150 to be molded.
  • a peripheral molding portion 182b is provided.
  • die 182 is provided with the 2nd disk shaping
  • the second mold 182 and the first mold 181 are close to each other, and the first position (molding position) for molding the fan 120 from the semi-molded product 179 is mutually It can move to a second position (non-molding position) that leaves.
  • the third mold 183 of this embodiment is inserted into the gap between the adjacent blades 130 and 130 and the first mold 181
  • the inner surface of the second disk 150 is arranged radially, in close contact with the convex side wall 130a of one blade 130, and in close contact with the concave side wall 130b of the other blade 130 located in the gap.
  • An inner surface molding part 183a for molding 150a is provided.
  • the distal end portion on the inner peripheral side of the third mold 183 is a fitting convex portion 183 b that fits into the fitting concave portion 181 a of the first die 181.
  • the third mold 183 when the third mold 183 is inserted into the gap between the adjacent blades 130, 130, the inner surface molding portion 183 a straddles the inner surface 140 a side of the first disc 140, and the fitting convex portion 183 b
  • the first mold 181 is fitted in the fitting recess 181a.
  • the third mold 183 is accommodated in a first sliding groove 184 a that is formed obliquely and radially from the center R of the lid plate 184.
  • the lid plate 184 is fixed to the secondary molding side (position B) of the first mold 161 constituting the second mold base 170.
  • the third molds 183 corresponding to the number of blades 130 move in the first mold 161 of the second mold base 170 while simultaneously rotating toward the center R to close the molds. It is possible to move to the first position (molding position) on the centripetal side arranged in an annular manner around the mold 181 (FIGS. 5, 6A, and 12). The third mold 183 moves while rotating from the first position (molding position), and can move to the second position (non-molding position) on the radiation side, which is a position away from the center R (see FIG. 6 (c), FIG. 16). As shown in FIG.
  • the inner peripheral side 184c of the first sliding groove 184a (the fitting convex portion 183b of the third mold 183) and the outer peripheral side 184b of the first sliding groove 184a (third mold)
  • the third mold 183 of this embodiment is used when the fan 120 shown in FIG. 2 is molded, but the number used is changed according to the number of fan blades to be molded. Further, when the fan 10 shown in FIG. 3 is molded, the third mold shown in FIGS. 7 and 8 can be used.
  • the third mold 83 is inserted into the gap between the adjacent blades 20, 20 and is arranged radially around the first mold 81, closely contacting the convex side wall 20 a of one blade 20, and An inner surface forming portion 83a for forming the inner surface 40a of the second disk 40 is provided in close contact with the concave side wall 20b of the other blade 20 located in the gap.
  • the tip of the inner surface molding portion 83a of the third mold 83 is fitted into the fitting recess 81a of the first die 81 and is inclined so as to be continuous with the bent molding portion 81b of the first die 81. It becomes the fitting convex part 83b of a shape.
  • the third mold 83 is inserted into the gap between the adjacent blades 20, 20, the inner surface molding portion 83 a straddles the inner surface side of the large bent portion 32, and the fitting convex portion 83 b is fitted to the first mold 81. It fits in the joint recess 81a. As shown in FIG.
  • the third mold 83 corresponding to the number of blades 20 moves on the mold base 50 toward the center P at the same time (straight movement), and around the first mold 81. It is possible to move to a first position (molding position) on the centripetal side that is arranged in a ring shape at regular intervals. Further, the third mold 83 can move from the first position by a straight movement, and can move to a second position (retreat position) on the radiation side that is a position away from the center P.
  • the third mold 83 can be accompanied by a straight movement and a rotary movement.
  • the opening / closing of the mold by the movement of the third mold 183 between the first position and the second position described above is performed by an opening / closing mechanism 185 having the following configuration.
  • the third mold 183 includes a bearing 186 that extends in the direction of the arrow 191. As shown in FIG. 4, the bearing 186 is fitted into a linear second sliding groove 187 a that is formed obliquely and radially from the center of the donut-shaped rotating plate 187.
  • the rotary plate 187 may be arranged so as to be coaxial with the center of the third mold 183 (center R shown in FIG. 5), and accommodates a composite mold 169 described later as shown in FIGS. Can be deployed on the outer periphery of the formwork 174 to be made.
  • the second sliding groove 187a is located on the outer periphery of the first disk molding die 177 as shown in FIG.
  • the bearing 186 smoothly contacts the second sliding groove 187a and is guided to the outer peripheral side 187b or the inner peripheral side 187c of the second sliding groove 187a.
  • the bearing 186 is a needle bearing.
  • the rotating plate 187 and the pinion 188 are disposed on the secondary molding side (position B) of the first mold 161.
  • the rotating plate 187 is rotated along the outer periphery of the mold 174 in the circumferential direction by the pinion 188 and the rack 189.
  • the third mold 183 can alternately move between the first position on the centripetal side (molding position) and the second position on the radiation side (non-molding position).
  • the third mold 183 slides in the first sliding groove 184a of the cover plate 184 in conjunction with the movement of the bearing 186, from the outer peripheral side 184b shown in FIG. 6 (c) to FIG. 6 (a). It moves to the inner peripheral side 184c shown in the figure, and the fitting convex part 183b moves to the inner peripheral side 184c of the first sliding groove 184a. At this time, the third mold 183 takes the first position (molding position) on the centripetal side (FIGS. 5 and 6A).
  • the third mold 183 slides in the first sliding groove 184a of the cover plate 184 in conjunction with the movement of the bearing 186, from the inner peripheral side 184c shown in FIG. 6A to FIG. ) It moves to the outer peripheral side 184b shown in the figure, and the rear end side 183c comes into contact with the outer peripheral side 184b of the first sliding groove 184a.
  • die 183 takes the said 2nd position (non-molding position) of the said radiation
  • the opening / closing mechanism of the third mold is not limited to the above configuration, and various conventionally known means can be employed.
  • an open / close mechanism in which a hydraulic cylinder, an air cylinder, or the like is provided in the third mold 83 can be used (not shown).
  • the fan manufacturing apparatus 160 of this embodiment includes a second mold base including a first mold 161, a moving side receiving plate 163, and a moving side mounting plate 164.
  • a stand 170 is provided.
  • the first mold plate 161 moves in the directions of arrows 190 and 191 as the projecting plate 172 connected thereto moves in the directions of arrows 190 and 191 by hydraulic control.
  • the moving side receiving plate 163 moves in the directions of arrows 190 and 191 together with the moving side mounting plate 164 along a guide groove or the like (not shown) of a connecting member connected to the second mold plate 165 by hydraulic control. .
  • the fan manufacturing apparatus 160 includes a first mold base 171 including a second mold plate 165 and a fixed side mounting plate 166.
  • the first mold base 171 is fixed to a molding material injection device (not shown).
  • the second mold 165 and the moving side receiving plate 163 are connected by a connecting member (not shown), and the fixed side mounting plate 166 is connected by a connecting member 173.
  • the second mold 165 moves the length of the connecting member 173 in the directions of arrows 190 and 191 by hydraulic control.
  • a lid plate 184 is fixed to the secondary molding side (position B) of the first mold 161, and a first sliding groove of the lid plate 184 is also provided.
  • a third mold 183, a rotary plate 187 and a pinion 188 accommodated in 184a are respectively provided.
  • a composite mold 169 used in a primary molding mold 176 for molding a semi-molded product 179 is provided on the primary molding side (position A) of the moving side receiving plate 163.
  • the secondary mold (position B) is provided with a composite mold 169 used in the secondary mold 180 for molding the fan 120 from the semi-molded product 179.
  • the second mold 165 has a composite mold 169 of a primary mold 176 disposed on the primary molding side (position A) of the moving side receiving plate 163.
  • a blade molding die 178 is provided at a position opposite to.
  • the second mold 182 is disposed at a position facing the composite mold 169 of the secondary molding mold 180 disposed at the secondary molding mold (position B) of the moving side receiving plate 163.
  • the fixed side mounting plate 166 is provided with a molding material injection port 167, and resin is injected from the molding material injection device. The injected resin is supplied to the primary molding die 176 and the secondary molding die 180.
  • the moving side receiving plate 163 includes a substantially rectangular mold fixing plate 162 a, pinions 162 b and 162 b, and a rack 162 c in addition to the above.
  • a mechanism 162 is provided.
  • the mold 174 is fixed to a concave mold receiver 162d formed on the mold fixing plate 162a shown in FIGS.
  • the mold 174 on the primary molding side (A position) and the mold 174 on the secondary molding side (B position) are fixed to the two mold receivers 162d and 162d, respectively.
  • the mold fixing plate 162a can be rotated in the direction of an arrow 194 or 195 about the rotation shaft 162e by the pinions 162b and 162b and the rack 162c.
  • the positions of the composite mold 169 used in the primary molding mold 176 shown in FIG. 4 and the composite mold 169 used in the secondary molding mold 180 can be alternately switched.
  • the rack 162c moves in the direction of the arrow 192
  • the formwork fixing plate 162a rotates in the direction of the arrow 195 via the pinions 162b and 162b, and the formwork 174 fixed to one formwork holder 162d. Moves to the other mold receiver 162d.
  • the composite mold 169 of the primary mold 176 moves to the secondary molding side (position B) together with the semi-molded product 179. Further, the composite mold 169 of the secondary mold 180 moves to the primary molding side (position A) in an empty state where the fan 120 is taken out. Subsequently, when the rack 162c moves in the direction of the arrow 193, the formwork fixing plate 162a rotates in the direction of the arrow 194 through the pinions 162b and 162b. At this time, the composite mold 169 of the secondary mold 180 moved to the primary molding side (A position) moves to the secondary molding side (B position) together with the semi-molded product 179. Further, the composite mold 169 of the primary mold 176 that has moved to the secondary molding side (position B) moves to the primary molding side (position A) in an empty state from which the fan 120 has been removed.
  • the fan manufacturing apparatus 160 of this embodiment repeatedly performs the following operations to repeatedly mold the fan 120 from the semi-molded product 179 and the semi-molded product 179.
  • the third mold 183 is moved to the first position (molding position) (FIG. 5A) by the action of the opening / closing mechanism 185. It moves and is inserted into the gap between adjacent blades 130, 130 of the semi-molded product 179. And it arrange
  • die 183 is fitted by the fitting recessed part 181a of the 1st metal mold
  • the second mold base 170 moves in the direction of the arrow 190 as the moving side receiving plate 163 moves to the arrow 190 by hydraulic control.
  • the second mold 165 of the first mold base 171 is moved by the length of the connecting member 173 in the direction of the arrow 190 by hydraulic control, and the fan manufacturing apparatus 160 enters a resin injection standby state.
  • the blade molding die 178 and the second die 182 are set at the first position (molding position).
  • the resin is injected from the molding material injection device (not shown) into the molding material injection port 167 provided in the fixed side mounting plate 166.
  • the injected resin is supplied to the primary molding die 176 and the secondary molding die 180, respectively.
  • the first disk molding die 177 of the composite mold 169 molds the outer surface 140b of the first disk 140, the outer peripheral edge 143, and the outer surface of the large bent portion 142.
  • the first mold 181 of the composite mold 169 molds the first central opening 141 of the first disc 140.
  • the blade molding die 178 molds the inner surface of the large bent portion 142 so that the first central opening 141 of the first disc 140 is located on the inner peripheral side away from the inner surface 150a of the second disc 150, and The blades 130 are formed on the inner surface 140 a of the single disk 140.
  • the semi-molded product 179 has a curved shape such that the blades 130 are convex in one rotation direction as described above.
  • the formed blades 130 are arranged on a straight line PQ that connects the center P of the fan 120 (the center P of both disks 140 and 150, the center P of each blade 130) and the outer peripheral edge 131 of one blade 130.
  • the inner peripheral edge 132 and the vicinity thereof intersect with each other (FIG. 2A). Further, the outer peripheral edge 131 side of the blade 130 is formed with a height H 01 , the height gradually increases toward the inner peripheral edge 132, and the inner peripheral edge 132 side is formed with a height H 02 (FIG. 2 ( d)).
  • the first disc 140 includes a first central opening 141 and a large bent portion 142 that is bent so that the first central opening 141 is located away from the second disc 150 on the inner peripheral side, The blade 130 reaches the large bent portion 142.
  • the inner peripheral edge molding portion 182b of the second mold 182 molds the second central opening 151 of the second disc 150.
  • the second disk molding part 182 a of the second mold 182 molds the outer surface 150 b and the outer peripheral edge 152 of the second disk 150.
  • the inner surface molding part 183a of the third mold 183 molds the inner surface 150a of the second disk 150.
  • the inner surface 150a of the second disk 150 is joined (heat-sealed) to the blade 130, and the resin fan 120 is formed.
  • the composite mold 169 is quickly moved from the primary molding side (A position) to the secondary molding side (B position) after the primary molding, the blades 130 of the semi-molded product 179 are not completely solidified.
  • the two discs 150 are in close contact with the inner surface 150a. Therefore, it joins firmly like integral molding.
  • the third mold 183 moves from the first position (molding position) to the second position (retracted position) by the action of the opening / closing mechanism 185 and moves away from the first mold 181.
  • the moving side receiving plate 163 is provided with a shaft body pushing means 175 for moving the shaft body 168 shown in FIGS.
  • the shaft body pushing means 175 pushes the shaft body 168 in the direction of the arrow 190, and the shaft body 168 moves in the direction of the arrow 190.
  • first disc molding die 177 moves in the direction of the arrow 190 (FIGS. 14 and 15).
  • first disc molding die 177 holding outer surface 140 b of first disc 140 pushes fan 120 in the direction of arrow 190.
  • the pushed fan 120 is dropped and accommodated in the direction of the arrow 192.
  • the composite mold 169 of the secondary molding mold 180 from which the fan 120 has been taken out moves to the primary molding side (position A) in an empty state (FIGS. 18 and 19).
  • the first disk molding die 177 of the composite mold 169 moved to the primary molding side (position A) moves in the direction of the arrow 191 (FIGS. 18 and 19).
  • the first mold 161 of the second mold base 170 moves in the direction of the arrow 191 by the height of the mold 174.
  • the first disk is largely bent at the center opening, and the center opening of the first disk is positioned away from the inner surface of the second disk on the inner peripheral side.
  • the first circle at the inner peripheral edge of the first disk is shaped and the height between the first disk and the second disk at the outer peripheral edge (height H 01 on the outer peripheral edge 131 side of the blade 130).
  • a resin fan having a high height between the plate and the second disc (height H 02 on the inner peripheral edge 132 side of the blade 130) and being well suited for fluid transfer can be formed.
  • the arrangement positions of the composite molds 169 of the primary molding mold 176 and the secondary molding mold 180 are interchanged using the rotation mechanism 162.
  • the rotation mechanism 162 is preferably configured to alternately rotate the formwork fixing plate 162a in the directions of arrows 194 and 195, but may be configured to rotate the formwork fixing plate 162a in the direction of the arrow 194, for example. Yes (not shown).
  • the composite mold 169 can be moved in parallel to the primary molding side (A position) and the secondary molding side (B position) using a slide mechanism (not shown).
  • the third mold is inserted into each gap of the blades of the semi-molded product using the above-described opening / closing mechanism 185 or a known opening / closing mechanism, and the first mold, the second mold, and the third mold. Then, the second disk is formed integrally with the semi-molded product to mold the fan.
  • the first disk is largely bent at the center opening, and the center opening of the first disk is separated from the inner surface of the second disk on the inner circumferential side.
  • the first disk at the inner periphery of the first disk than the height between the first disk and the second disk at the outer periphery (height H 01 on the outer periphery of the blade)
  • a resin fan having a high height between the second disks (height H 02 on the inner peripheral edge side of the blade) and well suited for fluid transfer can be formed.

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Abstract

 中心開口部分で大きく屈曲して流体の移送によく適している樹脂製ファンを効率よく製造する。 一次成形側で第一円板140と羽根130とが一体となった半成形品179を成形する(a)。半成形品179を保持したまま複合金型169を二次成形側に移動して、第二金型182を第一位置(成形位置)にすると共に、これに前後してまたは同時に、第三金型183を前記第一位置に移動させて第一金型181に挿入し、かつ中間部が大屈曲部142の内面側を跨ぎ、第三金型の先端部を第一金型181に嵌合する。続いて、二次成形金型180に樹脂を注入して、半成形品179の羽根130に連続して第二円板150を一体に成形し、ファン120を成形する(b)。第二金型182と複合金型169を開くと共に、第三金型183と複合金型169を開いてそれぞれ第二位置(後退位置)に移動させ、成形したファン120を複合金型169から取り出す。

Description

樹脂製ファンの製造方法及び製造装置
 この発明は、ポンプなどで流体を移送する際に使用するファンを、樹脂で二段階成形する樹脂製ファンの製造方法及び製造装置に関する。
 円板に挟まれた放射状の羽根が円板の円周方向に湾曲して形成され、羽根の間に流体の導入路が形成され、かつ導入路(羽根)の内周側が広く(高く)、外周側が狭い(低い)構造のファンの場合、樹脂で一体成形することが困難であり、従来は、羽根が成形された一の円板と他の円板とを別々に成形した後、これらを超音波等の手法で接着して製造していた。しかし、ファンの高速回転における接着面の耐久性の弱さが課題となっていた。
 そこで、発明者は、2つのスライドコアを使用することにより、接着を行わずに前記ファンを一体成形することができる発明を提案した(特許文献1)。
 また、発明者は、特許文献1の発明を改良した発明、即ち、前記ファンをさらにより確実に一体成形できる発明を提案した(特許文献2)。
 特許文献1及び2記載の発明はいずれも、中心に開口部を有する2枚の円板で放射状の羽根を挟んだファンを樹脂で一体成形する樹脂製ファンの成形型及び成形方法に関するものである。
特開2010-264687号公報 特開2012-148562号公報
 ここで、ファンの形状は、これを取り付ける器具、装置等により様々であるが、図2図示のような、第一円板が中央開口部で大きく屈曲し、第一円板の中央開口部が内周側で第二円板の内面から離れる位置となる形状のファンは、風量を大きくできる等、流体の移送によく適していることが知られている。
 しかし、上記特許文献1、2の発明では、上述した第一円板が中央開口部で大きく屈曲し、第一円板の中央開口部が内周側で第二円板の内面から離れる位置となる形状のファンを一体成形することが困難であった。
 そこで、この発明は、一の円板が中央開口部で大きく屈曲し、一の円板の中央開口部が内周側で他の円板の内面から離れる位置となる形状であって、流体の移送によく適している樹脂製ファンを効率よく製造する樹脂製ファンの製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
 請求項1の発明は、
 中心から放射状に配置した多数の羽根を、前記中心を合わせた第一円板と第二円板とで挟んだ構造のファンを、樹脂で二段階成形する樹脂製ファンの製造方法であって、以下の一次成形金型及び二次成形金型を使用して、製造することを特徴とする樹脂製ファンの製造方法である。  
(1)前記ファンは以下の形状で成形される。  
  (a)前記羽根は一回転方向に凸となるように湾曲して形成される。  
  (b)一の前記羽根の外周縁側の端と前記円板の中心とを結ぶ直線上に、隣接する他の羽根が交差する。  
  (c)前記羽根は、外周縁側は高さH01で形成され、内周側に向けて徐々に高さを大きくして、内周縁側は高さH02(>H01)で形成される。  
  (d)前記第一円板は第一中央開口部と、前記第一中央開口部が内周側で前記第二円板から離れる位置となるように屈曲形成される大屈曲部とを備え、前記各羽根は前記大屈曲部に至る。  
  (e)前記第二円板は第二中央開口部を備える。  
(2)前記一次成形金型は、以下の構成を備える。  
  (a)前記第一円板の外面、外周縁及び大屈曲部を成形する第一円板成形金型
  (b)前記第一円板の第一中央開口部を成形する第一金型
  (c)前記第一円板の内面に前記羽根を成形する羽根成形金型
  (d)前記羽根成形金型と、前記第一円板成形金型及び前記第一金型は、互いに近接して前記第一円板及び前記羽根よりなる半成形品を成形する成形位置と、互いに離れる非成形位置へ移動することができる。  
(3)前記二次成形金型は以下の構成を備える。  
  (a)前記第一金型
  (b)前記第二円板の前記第二中央開口部、外面及び外周縁を成形する第二金型
  (c)前記隣接する羽根の間隙に挿入すると共に、前記第一金型の周囲に近接して放射状に配置して、前記間隙に位置する一の羽根の側壁に密着し、かつ前記間隙に位置する他の羽根の側壁に密着して、前記第二円板の内面を成形する第三金型
  (d)前記第二金型と前記第一金型は、互いに近接して前記半成形品から前記ファンを成形する成形位置と、互いに離れる非成形位置へ移動することができる。  
  (e)前記第三金型は、前記第一金型に近接して求心側に位置する第一位置と、前記第一金型から放射側に離れる第二位置へ移動することができる。前記第一位置で、前記第三金型は前記隣接する2枚の羽根の間隙に挿入され、前記第二円板の内面を成形できる。  
(4)前記半成形品及び前記ファンを以下のような手順で成形する。  
  (a)前記羽根成形金型と、前記第一円板成形金型及び前記第一金型を閉じて前記非成形位置から前記半成形品の成形位置とし、材料樹脂を注入して前記羽根成形金型と、前記第一円板成形金型及び前記第一金型とで、第一次成形として、前記半成形品を成形する。  
  (b)前記半成形品を前記一次成形金型から前記二次成形金型の前記第一金型に移動する。  
  (c)前記半成形品の羽根の各間隙にそれぞれ前記第三金型を挿入して前記第一位置とすると共に、前記第二金型と前記第一金型を閉じて前記ファンの成形位置とし、材料樹脂を注入して前記第一金型、前記第二金型及び前記第三金型とで、第二次成形として、前記半成形品に前記第二円板を一体に形成して、前記ファンを成形する。  
  (d)前記第二金型と前記第一金型を開いて前記ファンの成形位置から前記非成形位置とすると共に、前記第三金型を前記第一金型から離して前記第二位置とし、前記ファンを取り出す。
 請求項5の発明は、
 中心から放射状に配置した多数の羽根を、前記中心を合わせた第一円板と第二円板とで挟んだ構造のファンを、一次成形金型と二次成形金型で二段階成形する装置であって、以下の構成としたことを特徴とする樹脂製ファンの製造装置である。  
(1)前記ファンは以下の形状で形成される。  
  (a)前記羽根は一回転方向に凸となるように湾曲して形成される。  
  (b)一の前記羽根の外周縁側の端と前記円板の中心とを結ぶ直線上に、隣接する他の羽根が交差する。  
  (c)前記羽根は、外周縁側は高さH01で形成され、内周側に向けて徐々に高さを大きくして、内周縁側は高さH02(>H01)で形成される。  
  (d)前記第一円板は第一中央開口部と、前記第一中央開口部が内周側で前記第二円板から離れる位置となるように屈曲形成される大屈曲部とを備え、前記各羽根の内周縁は前記大屈曲部に至る。  
  (e)前記第二円板は第二中央開口部を備える。  
(2)前記一次成形金型は、各金型を閉じて、前記第一円板と羽根とが一体となった半成形品を成形する金型であって、以下の構成を備える。  
  (a)前記第一円板の外面、外周縁及び大屈曲部を成形する第一円板成形金型
  (b)前記第一円板の第一中央開口部を成形する第一金型
  (c)前記第一円板の内面に前記羽根を成形する羽根成形金型
  (d)前記羽根成形金型と、前記第一円板成形金型及び前記第一金型は、互いに近接して前記半成形品を成形する成形位置と、互いに離れる非成形位置へ移動可能な手段を備える。  
(3)前記二次成形金型は、金型を閉じて、前記半成形品に前記第二円板を一体に成形して前記ファンを成形する金型であって、以下の構成を備える。
  (a)前記第一金型
  (b)前記第二円板の前記第二中央開口部、外面及び外周縁を成形する第二金型
  (c)前記隣接する羽根の間隙に挿入すると共に、前記第一金型の周囲に近接して放射状に配置して、前記間隙に位置する一の羽根の側壁に密着し、かつ前記間隙に位置する他の羽根の側壁に密着して、前記第二円板の内面を成形する第三金型
  (d)前記第二金型と前記第一金型は、互いに近接して前記半成形品から前記ファンを成形する成形位置と、互いに離れる非成形位置へ移動可能な手段を備える。  
  (e)前記第三金型は、前記第一金型に近接して求心側に位置する第一位置と、前記第一金型から放射側に離れる第二位置へ移動可能な開閉機構を備える。前記第一位置で、前記第三金型は前記隣接する2枚の羽根の間隙に挿入され、前記第二円板の内面を成形できる構造とする。  
  (f)前記第一金型は、前記第三金型の先端部と嵌合する嵌合凹部を備える。  
  (g)前記第三金型は、前記間隙に挿入され、かつ中間部が前記大屈曲部の内面側を跨ぎ、先端部が前記第一金型の嵌合凹部に嵌合する嵌合凸部を有する。  
(4)前記第一円板成形金型と前記第一金型の機能を兼ね備えた複合金型とし、前記複合金型を二つ配置し、前記各複合金型を前記羽根成形金型に対応する位置と、前記第二金型に対応する位置とに交互に移動可能な移動手段を備える。
 この発明によれば、一の円板が中央開口部で大きく屈曲し、一の円板の中央開口部が内周側で他の円板の内面から離れる位置となる形状であって、流体の移送によく適している樹脂製ファンを効率よく製造する樹脂製ファンの製造方法及び製造装置を提供することができる。
本発明によって製造されるファンの一例であって、底面側から見た斜視図である。 図1図示のファンであって、(a)平面図、(b)底面図、(c)正面図、(d)A-A断面図である。 本発明によって製造されるファンの他の例であって、(a)平面図、(b)底面図、(c)正面図、(d)B-B断面図である。 (a)本発明の実施形態に係るファン製造装置の一部を省略した分解斜視図、(b)図(a)の反対側の斜視図である。 本発明の実施形態に係る二次成形金型に使用される第三金型の一例を表す図である。 第三金型を一つのみ表して第三金型の移動を説明する図であって、(a)金型が閉じた状態、(b)金型が移動している状態、(c)金型が開いた状態。 第三金型の他の例あって、金型が閉じた状態を表す図である。 図7図示の第三金型が開いた状態を表す図である。 一次成形金型と二次成形金型とを閉じた状態のファン製造装置を表す斜視図である。 図9図示のファン製造装置の側面側の縦断面図である。 図10図示の一次成形金型及び二次成形金型の拡大図である。 (a)、(b)ともに図9図示のファン製造装置の一部を省略した平面図であり、(a)は一次成形金型、二次成形金型及び回転板を透視した図である。 成形後のファンを取り出す状態のファン製造装置を表す斜視図である。 図13図示のファン製造装置の側面側の縦断面図である。 図14図示の一次成形金型及び二次成形金型の拡大図である。 (a)、(b)ともに図13図示のファン製造装置の一部を省略した平面図であり、(a)は二次成形金型及び回転板を透視した図である。 一次成形側及び二次成形側の複合金型を入れ換えた状態のファン製造装置を表す斜視図である。 図17図示のファン製造装置の側面側の縦断面図である。 図18図示の一次成形金型及び二次成形金型の拡大図である。 (a)、(b)ともに図17図示のファン製造装置の一部を省略した平面図であり、(a)は二次成形金型及び回転板を透視した図である。
 以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。  
 この実施形態は、中心から放射状に配置した多数の羽根を、前記中心を合わせた第一円板と第二円板とで挟んだ構造のファンであって、一の円板が中央開口部で大きく屈曲し、当該一の円板の中央開口部が内周側で他の円板の内面から離れる位置となる形状のファンを、樹脂で二段階成形する樹脂製ファンの製造方法及び製造装置を説明するものである。
[成形されるファンの構成]
(1)図1、図2図示のように、中心Pから斜めで放射状に配置した多数の羽根130、130を、中心Pを合わせた第一円板140と第二円板150とで挟んで樹脂製のファン120を構成する。  
 図1、図2図示のように、第一円板140と第二円板150とは同一外径で、第一円板140の外周縁143及び第二円板150の外周縁152は一致している。  
 以下、本明細書において、図2(d)図示のように、第一円板140の羽根130側の面を内面140a、他側を外面140bとする。同様に、第二円板150で、羽根130側の面を内面150a、他側を外面150bとする。
(2)図2図示のように、第一円板140には同心で大円の第一中央開口部141が形成されている。また、図2(c)、(d)図示のように、第一円板140は、第一中央開口部141が内周側で第二円板150の内面150aから離れる位置となるように屈曲形成される大屈曲部142を備える。
(3)図2図示のように、第二円板150には同心で第一中央開口部141よりも小円の第二中央開口部151が形成されている。  
 なお、第二円板150は図2図示のほか、第二中央開口部151が内周側で第一円板140の内面140aに近づく位置となるように屈曲形成される小屈曲部を備えてもよい(後述する図3図示のファン10の小屈曲部42参照)。
(4)各羽根130は、内周側の先端部が一回転方向に凸となるように湾曲して形成される(凸側の側壁130a、凹側の側壁130b)。また、 中間から外周縁131までが平坦部130cとなっている。  
 図2(a)図示のように、ファン120の中心P(両円板140、150の中心P、各羽根130の中心P)と一の羽根130の外周縁131とを結ぶ直線PQ上に、一の羽根130の凹側の側壁130bに隣接する他の羽根130(130A)の平坦部130c付近が交差する。  
 また、当該他の羽根130(130A)の凹側の側壁130bに隣接する他の羽根130(130B)の内周縁132付近が交差する。  
 すなわち、ファン120の中心Pと一の羽根130の外周縁131とを結ぶ直線PQに対して、一の羽根130の凹側の側壁130bに隣接する他の羽根130(130A)の平坦部130c付近及び当該他の羽根130(130A)の凹側の側壁130bに隣接する他の羽根130(130B)の内周縁132は、直線PQより一の羽根130側に位置する。  
 図2(d)図示のように、羽根130は、その外周縁131側が高さH01で形成され、内周縁132に向けて徐々に高さが大きくなり、内周縁132側が高さH02で形成される。
(5)図2図示のように、隣接する羽根130と羽根130の間には、ファン120を使用した際に流体の導入路(間隙)120aが形成される。導入路120aは、隣りあう羽根130、130の凸側の側壁130a、凹側の側壁130b、平坦部130cの形状に応じて形成される。  
 また、図2(d)図示のように、導入路120aは、第一円板140の大屈曲部142の屈曲に応じて屈曲して形成される。  
 さらに、図2図示のように、導入路120aは、隣接する一方の羽根130の凸側の側壁130a、他方の羽根130の凹側の側壁130b、第一円板140の内面140a及び第二円板150の内面150aで囲まれる。
(6)第一中央開口部141及び第二中央開口部151は、導入路120aから取り入れた流体の吹き出し口(又は導入路120aに流体を送る流体の取り入れ口)である。
(7)この実施形態では、一例として13枚の羽根130、130が円周方向に等間隔に配列された構成となっている。羽根130の配列数は任意に設定可能である。
(8)例えば、図3図示のように、7枚の羽根20が円周方向に等間隔に配列されたファン10とすることができる。
(9)図3図示のファン10は、中心Pから斜めで放射状に配置した7枚の羽根20、20を、中心Pを合わせた第一円板30と第二円板40とで挟んだ構成となっている。  
 図3図示のように、第一円板30と第二円板40とは同一外径で、第一円板30及び第二円板40の外周縁33、43と、羽根20、20の外周縁21は一致している。  
 以下、本明細書において、図3(d)図示のように、第一円板30で、羽根20側の面を内面30a、他側を外面30bとする。同様に、第二円板40で、羽根20側の面を内面40a、他側を外面40bとする。
(10)図3図示のように、第一円板30には同心で大円の第一中央開口部31が形成されている。また、図3(c)、(d)図示のように、第一円板30は、第一中央開口部31が内周側で第二円板40の内面40aから離れる位置となるように屈曲形成される大屈曲部32を備える。  
 図3図示のように、第二円板40には同心で第一中央開口部31よりも小円の第二中央開口部41が形成されている。また、図3(d)図示のように、第二円板40は、第二中央開口部41が内周側で第一円板30の内面30aに近づく位置となるように屈曲形成される小屈曲部42を備える。  
 各羽根20は一回転方向に凸となるように湾曲して形成される(凸側の側壁20a、凹側の側壁20b)。  
 図3(a)図示のように、ファン10の中心P(両円板30、40の中心P、各羽根20の中心P)と一の羽根20の外周縁21とを結ぶ直線PQ上に、一の羽根20の凹側の側壁20bに隣接する他の羽根20の内周縁22付近が交差する。  
 すなわち、ファン10の中心Pと一の羽根20の外周縁21とを結ぶ直線PQに対して、一の羽根20の凹側の側壁20bに隣接する他の羽根20の内周縁22は、直線PQより一の羽根20側に位置する。  
 図3(d)図示のように、羽根20は、その外周縁21が高さH01で形成され、内周縁22に向けて徐々に高さが大きくなり、内周縁22側が高さH02で形成される。  
 図3図示のように、隣接する羽根20と羽根20の間には、ファン10を使用した際に流体の導入路(間隙)10aが形成される。導入路10aは、隣りあう羽根20、20の凸側の側壁20a、凹側の側壁20bの形状に応じて形成される。  
 また、図3(d)図示のように、導入路10aは、第一円板30の大屈曲部32及び第二円板40の小屈曲部42の屈曲に応じて屈曲して形成される。  
 さらに、図3図示のように、導入路10aは、隣接する一方の羽根20の凸側の側壁20a、他方の羽根20の凹側の側壁20b、第一円板30の内面30a及び第二円板40の内面40aで囲まれる。  
 第一中央開口部31及び第二中央開口部41は、導入路10aから取り入れた流体の吹き出し口(又は導入路10aに流体を送る流体の取り入れ口)である。
[ファン製造装置の構成]
 図9、図13、図17図示のように、この実施形態のファン製造装置160は、各種金型を設けた第一金型基台171と、各種金型を設けた第二金型基台170とが開いた状態(非成形状態)と閉じた状態(成形状態)とを交互に繰り返すことにより、各種金型を閉じて図2図示のファン120及び第一円板140に羽根130、130が成形された半成形品179を同時に成形する。
 この実施形態では、第一金型基台171を固定側金型基台とし、第二金型基台170を移動側金型基台とした。前記移動側金型基台が前記固定側金型基台へ近づいて前記成形状態となり、前記固定側金型基台から離れて前記非成形状態となる。
 図10、図14、図18図示のように、第一金型基台171(固定側金型基台)の一次成形側(A位置)に羽根成形金型178を設け、対応する第二金型基台170(移動側金型基台)の一次成形側(A位置)に第一円板成形金型177及び第一金型181を備える一の複合金型169を配置する。
 また、第一金型基台171(固定側金型基台)の二次成形側(B位置)に第二金型182を設け、対応する第二金型基台170(移動側金型基台)の二次成形側(B位置)に第一円板成形金型177及び第一金型181を備える他の複合金型169と、羽根130の数に応じた第三金型183、183を配置する。
 また、第一円板成形金型177と第一金型181との機能を兼用する複合金型169、169の2つが一次成形側(A位置)と二次成形側(B位置)とを交互に移動できるように構成して、一次成形側(A位置)での半成形品179の成形、二次成形側(B位置)でのファン120の成形を同時に行う。
 この実施形態のファン製造装置160は、以下の構成を備える。
1.一次成形金型
 一次成形金型は、図2図示のファン120のうち、第一円板140及び複数の羽根130よりなる半成形品179を一体成形するための金型である。この実施形態の製造装置160で用いられる一次成形金型176は以下の構成を備える。
(1)第一円板を成形し、二次成形金型に共通して使用する複合金型
 図11、図15、図19図示のように、この実施形態の複合金型169は、第一円板140の外面140b、外周縁143及び大屈曲部142の外面を成形する第一円板成形金型177と、第一円板140の第一中央開口部141を成形し、二次成形金型でも使用する第一金型181とで構成される。
 図11、図15、図19図示のように、第一円板成形金型177と第一金型181とは同一の型枠174内に配備される。  
 型枠174は中空の筒状体で、その内部に有底で筒状の第一円板成形金型177が収容される。  
 第一円板成形金型177の上端側から中央側にかけては、成形するファン120の第一中央開口部141の直径の大きさに応じた円筒型の凹部177aが形成されている。  
 円筒型の凹部177aの内部に柱状の第一金型181が収容される。第一金型181は後述する型枠固定板162aに形成されている凹状の型枠受け162dに固定される。  
 第一円板成形金型177は、図10、図14、図18図示のように、当該金型の底部177bが、型枠受け162dを直角に貫通している軸体168と連結されており、軸体168は、B位置において第二金型基台170が第一金型基台171へ近づく方向又は第一金型基台171から離れる方向へ移動できる。  
 以下、本明細書において、矢印190の方向を第二金型基台170が第一金型基台171へ近づいて金型が閉じる方向とし、矢印191の方向を第二金型基台170が第一金型基台171から離れて金型が開く方向とする。  
 軸体168がB位置において矢印190、191の方向へ移動するのに伴い、第一円板成形金型177は矢印190、191の方向へ第一金型181の外周面を摺動しながら移動する。  
 第一円板成形金型177が矢印190の方向へ移動すると、第一円板140の外面140bを保持している第一円板成形金型177は、二次成形金型180が成形したファン120を矢印190の方向へ押し出す(図14、図15のB位置)。この作用については後述する。  
 第一円板成形金型177は、ファン120を矢印190の方向へ押し出した後、矢印191の方向へ第一金型181の外周面を摺動しながら移動し、半成形品179の成形位置である一次成形側(A位置)へ移動する。この作用についても後述する。  
 軸体168の上述した軸方向(矢印190、191)への移動により、第一円板成形金型177は、前記一次成形側(A位置)では半成形品179の成形位置をとり、前記二次成形側(B位置)ではファン120の成形位置及び取出し位置をとることができる。この作用についても後述する。
(2)第一円板の内面に羽根を成形する羽根成形金型
 図11、図15、図19図示のように、この実施形態の羽根成形金型178は、第一円板140の第一中央開口部141が内周側で第二円板150の内面150aから離れる位置となるように大屈曲部142の内面を成形するものである。  
 図11、図15、図19図示のように、羽根成形金型178と、第一円板成形金型177及び第一金型181は、互いに近接して半成形品179を成形する第一位置(成形位置)と、互いに離れる第二位置(非成形位置)へ移動することができる。  
 また、図11、図15、図19図示のように、羽根成形金型178は、第一円板140の内面140aを成形すると共に、第一円板140の内面140aに羽根130を成形するものである。成形された羽根130は上述したように、一回転方向に凸となるように湾曲している。  
 また、成形された羽根130は、ファン120の中心P(両円板140、150の中心P、各羽根130の中心P)と一の羽根130の外周縁131とを結ぶ直線PQ上に、一の羽根130の凹側の側壁130bに隣接する他の羽根130(130A)の平坦部130c付近と、当該他の羽根130(130A)の凹側の側壁130bに隣接する他の羽根130(130B)の内周縁132付近が交差する形状となる(図2(a))。  
 さらに、羽根130の外周縁131側は高さH01で形成され、内周縁132に向けて徐々に高さが大きくなり、内周縁132側は高さH02で形成されている(図2(d))。  
 図11、図15、図19図示のように、羽根成形金型178は、第一円板140の第一中央開口部141が内周側で第二円板150の内面150aから離れる位置となるように大屈曲部142の内面と、第一円板140の内面140aに羽根130を成形する羽根成形金型本体178aと、成形した半成形品179の外周縁、即ち第一円板140の外周縁143を第一円板成形金型177とで挟持する外周縁挟持部178bを備える。  
 外周縁挟持部178bは、一次成形金型176が半成形品179を成形した後、第一円板140の外周縁143を第一円板成形金型177とで挟持して半成形品179を複合金型169に保持した後、羽根成形金型本体178aに遅れて複合金型169から離れ、前記第二位置(非成形位置)へ移動する。  
 前記の構成を備える一次成形金型176に樹脂を注入し、第一円板140と羽根130、130とが一体となった半成形品179を成形する。  
 なお、一次成形金型176は上記の構成に限られず、従来知られている種々の金型を採用することができる。  
 例えば、第一円板成形金型177と第一金型181とを同一の型枠174内に個別に配備してなる複合金型169ではなく、第一円板成形金型と第一金型とが一体成形された単一の金型を採用することができる(図示していない)。
2.二次成形金型
 二次成形金型は、半成形品179に第二円板150を成形して、ファン120を成形するための金型である。この実施形態の製造装置160で用いられる二次成形金型180は以下の構成を備える。
(1)第一金型
 図11、図15、図19図示のように、この実施形態の第一金型181は、その外周に第三金型183の嵌合凸部183bと嵌合する嵌合凹部181aを備える。
(2)第二金型
 図11、図15、図19図示のように、この実施形態の第二金型182は、成形予定の第二円板150の第二中央開口部151を成形する内周縁成形部182bを備える。  
 第二金型182は、成形予定の第二円板150の外面150b及び外周縁152を成形する第二円板成形部182aを備える。  
 図11、図15、図19図示のように、第二金型182と第一金型181は、互いに近接して半成形品179からファン120を成形する第一位置(成形位置)と、互いに離れる第二位置(非成形位置)へ移動することができる。
(3)第三金型
 図4~図6、図11図示のように、この実施形態の第三金型183は、隣接する羽根130、130の間隙に挿入すると共に、第一金型181の周囲に放射状に配置して、一の羽根130の凸側の側壁130aに密着し、かつ前記間隙に位置する他の羽根130の凹側の側壁130bに密着して、第二円板150の内面150aを成形する内面成形部183aを備える。  
 図11図示のように、第三金型183の内周側の先端部は、第一金型181の嵌合凹部181aに嵌合する形状の嵌合凸部183bとなっている。  
 図11図示のように、第三金型183を隣接する羽根130、130の間の間隙に挿入すると、内面成形部183aが第一円板140の内面140a側を跨ぎ、嵌合凸部183bが第一金型181の嵌合凹部181aに嵌合する。  
 図4~図6図示のように、第三金型183は、蓋板184の中心Rから斜めで放射状に形成された第一の摺動溝184aに収容される。  
 図10、図14、図18図示のように、蓋板184は、第二金型基台170を構成する第一型版161の前記二次成形側(B位置)に固定される。  
 羽根130の数に応じた第三金型183は、第二金型基台170の第一型版161内で、それぞれ同時に中心Rに向けて回転しながら移動して金型を閉じ、第一金型181の周囲へ等間隔環状に配置された求心側の第一位置(成形位置)へ移動することができる(図5、図6(a)、図12)。  
 第三金型183は、前記第一位置(成形位置)から回転しながら移動して、中心Rから離れた位置である放射側の第二位置(非成形位置)へ移動することができる(図6(c)、図16)。  
 図5図示のように、前記第一位置において、第一の摺動溝184aの内周側184c(第三金型183の嵌合凸部183b)と一の第三金型183の後端側183cとを結ぶ直線A上に、当該一の第三金型183の凹側の側壁(羽根130の凹側の側壁130b)に隣接する他の第三金型183(183A)の中央部付近と、当該中央部付近に隣接する他の第三金型183(183B)の嵌合凸部183b付近が交差する。  
 また、前記第一位置において、第一の摺動溝184aの内周側184c(第三金型183の嵌合凸部183b)と第一の摺動溝184aの外周側184b(第三金型183の前記第二位置における後端側183c)とを結ぶ直線A上に、当該一の第三金型183の凹側の側壁(羽根130の凹側の側壁130b)に隣接する他の第三金型183(183A)の後端側183cと、当該他の第三金型183(183A)に隣接する他の第三金型183(183B)の中央部付近と、当該他の第三金型183(183B)にさらに隣接する他の第三金型183(183C)の嵌合凸部183b付近が交差する。  
 この実施形態の第三金型183は、図2図示のファン120を成形する際に使用されるが、成形するファンの羽根の数に応じて使用する数が変更される。また、図3図示のファン10を成形する場合、図7、図8図示の第三金型を使用することができる。この第三金型83は、隣接する羽根20、20の間隙に挿入すると共に、第一金型81の周囲に放射状に配置して、一の羽根20の凸側の側壁20aに密着し、かつ前記間隙に位置する他の羽根20の凹側の側壁20bに密着して、第二円板40の内面40aを成形する内面成形部83aを備える。また、この第三金型83の内面成形部83aの先端部は、第一金型81の嵌合凹部81aに嵌合し、第一金型81の屈曲成形部81bと連続するように傾斜した形状の嵌合凸部83bとなっている。また、第三金型83を隣接する羽根20、20の間の間隙に挿入すると、内面成形部83aが大屈曲部32の内面側を跨ぎ、嵌合凸部83bが第一金型81の嵌合凹部81aに嵌合する。  
 図7図示のように、羽根20の数に応じた第三金型83は、金型基台50上をそれぞれ同時に中心Pに向けて移動して(直進運動)、第一金型81の周囲へ等間隔環状に配置された求心側の第一位置(成形位置)へ移動することができる。また、第三金型83は、前記第一位置から直進運動で移動して、中心Pから離れた位置である放射側の第二位置(後退位置)へ移動することができる。なお、第三金型83は、直進運動と回転運動を伴うこともできる。
3.第三金型の開閉機構
 第三金型183の上述した前記第一位置及び第二位置間の移動による金型の開閉は、以下の構成を備える開閉機構185によってなされる。
 図4~図6図示のように、第三金型183は、矢印191の方向へ伸びる軸受186を備える。軸受186は、図4図示のように、ドーナツ状の回転板187の中心から斜めで放射状に形成された直線状の第二の摺動溝187aに嵌挿される。回転板187は、第三金型183の中心(図5図示の中心R)と同軸となるように配備されればよく、図4、図10図示のように、後述する複合金型169を収容する型枠174の外周に配備することができる。
 第二の摺動溝187aは、図10図示のように、第一円板成形金型177の外周に位置する。
 軸受186は、第二の摺動溝187aになめらかに当接して、第二の摺動溝187aの外周側187b又は内周側187cへ案内される。この実施形態では軸受186をニードルベアリングとした。
 図10、図14、図18図示のように、回転板187及びピニオン188は、第一型版161の前記二次成形側(B位置)に配備される。
 図4図示のように、回転板187は、ピニオン188及びラック189によって円周方向へ型枠174の外周に沿って回転する。
 開閉機構185の作用により、第三金型183は、前記求心側の第一位置(成形位置)及び前記放射側の第二位置(非成形位置)を交互に移動することができる。
 具体的には、図4において、ラック189が矢印192の方向へ移動すると、ピニオン188及び回転板187は矢印194の方向へ回転し、回転板187の第二の摺動溝187aも矢印194の方向へ回転する。このとき、図6(c)図示の第二の摺動溝187aの外周側187bに位置する軸受186は、第二の摺動溝187aの回転に連動して第二の摺動溝187a内をなめらかに当接しながら図6(a)図示の内周側187cへ移動する。
 そして、第三金型183は、軸受け186の移動に連動して蓋板184の第一の摺動溝184a内を摺動しながら図6(c)図示の外周側184bから図6(a)図示の内周側184cへ移動し、嵌合凸部183bが第一の摺動溝184aの内周側184cに移動する。このとき、第三金型183は、前記求心側の第一位置(成形位置)をとる(図5、図6(a))。
 続いて、ラック189が矢印193の方向へ移動すると、ピニオン188及び回転板187は矢印195の方向へ回転し、回転板187の第二の摺動溝187aも矢印195の方向へ回転する。このとき、図6(a)図示の第二の摺動溝187aの内周側187cに位置する軸受186は、第二の摺動溝187aの回転に連動して第二の摺動溝187a内をなめらかに当接しながら図6(c)図示の外周側187cへ移動する。
 そして、第三金型183は、軸受け186の移動に連動して蓋板184の第一の摺動溝184a内を摺動しながら図6(a)図示の内周側184cから図6(c)図示の外周側184bへ移動し、後端側183cが第一の摺動溝184aの外周側184bに当接する。このとき、第三金型183は、前記放射側の第二位置(非成形位置)をとる(図6(c))。
 なお、第三金型の開閉機構は上記の構成に限られず、従来知られている種々の手段を採用することができる。例えば、第三金型83に油圧シリンダーやエアシリンダー等を配備した開閉機構とすることもできる(図示していない)。
4.複合金型の移動機構
(1)図9、図13、図17図示のように、この実施形態のファン製造装置160は、第一型版161、移動側受版163及び移動側取付版164からなる第二金型基台170を備える。  
 第一型版161は、これと連結されている突出板172が油圧制御によって矢印190、191の方向へ移動するのに伴い、矢印190、191の方向へ移動する。  
 移動側受版163は油圧制御により、第二型版165と連結している連結部材のガイド溝等(図示していない)に沿って移動側取付版164と共に矢印190、191の方向へ移動する。  
 また、図9、図13、図17図示のように、ファン製造装置160は、第二型版165及び固定側取付版166からなる第一金型基台171を備える。第一金型基台171は、成形材注入装置(図示していない)に固定される。  
 第二型版165と移動側受版163とは連結部材(図示していない)で連結されており、固定側取付版166とは連結部材173で連結されている。第二型版165は油圧制御により連結部材173の長さ分を矢印190、191の方向へ移動する。  
 図10、図14、図18図示のように、第一型版161の前記二次成形側(B位置)には、蓋板184が固定されると共に、蓋板184の第一の摺動溝184aに収容される第三金型183、回転板187及びピニオン188がそれぞれ配備される。  
 図10、図14、図18図示のように、移動側受版163の前記一次成形側(A位置)には、半成形品179を成形する一次成形金型176で使用する複合金型169が配備される。前記二次成形金型(B位置)には、半成形品179からファン120を成形する二次成形金型180で使用する複合金型169が配備される。  
 図10、図14、図18図示のように、第二型版165には、移動側受版163の前記一次成形側(A位置)に配備されている一次成形金型176の複合金型169に対向する位置に羽根成形金型178が配備される。また、移動側受版163の前記二次成形金型(B位置)に配置されている二次成形金型180の複合金型169に対向する位置に第二金型182が配置される。  
 固定側取付版166には成形材注入口167が設けられ、前記成形材注入装置から樹脂が注入される。注入された前記樹脂は、一次成形金型176及び二次成形金型180に供給される。
(2)図4、図10、図14、図18図示のように、移動側受版163には、上記の他、略長方形の型枠固定板162a、ピニオン162b、162b及びラック162cを備える回転機構162が配備されている。  
 型枠174は、図10、図14、図18図示の型枠固定板162aに形成されている凹状の型枠受け162dに固定される。この実施形態では、二つ設けた型枠受け162d、162dに一次成形側(A位置)の型枠174、二次成形側(B位置)の型枠174をそれぞれ固定している。  
 型枠固定板162aは、ピニオン162b、162b及びラック162cによって回転軸162eを中心として矢印194又は195の方向へ回転可能である。  
 回転機構162を利用すると、図4図示の一次成形金型176で使用する複合金型169と二次成形金型180で使用する複合金型169の位置を交互に入れ換えることができる。  
 具体的には、ラック162cが矢印192の方向へ移動すると、ピニオン162b、162bを介して型枠固定板162aは矢印195の方向へ回転し、一方の型枠受け162dに固定された型枠174は他方の型枠受け162dへ移動する。  
 このとき、一次成形金型176の複合金型169は半成形品179と共に二次成形側(B位置)へ移動する。また、二次成形金型180の複合金型169はファン120が取り出された空の状態で一次成形側(A位置)へ移動する。  
 続いてラック162cが矢印193の方向へ移動すると、ピニオン162b、162bを介して型枠固定板162aは矢印194の方向へ回転する。
 このとき、一次成形側(A位置)へ移動した二次成形金型180の複合金型169は半成形品179と共に二次成形側(B位置)へ移動する。また、二次成形側(B位置)へ移動した一次成形金型176の複合金型169はファン120が取り出された空の状態で一次成形側(A位置)へ移動する。
5.半成形品及び半成形品からファンを成形する方法(ファン製造装置の動作)
 この実施形態のファン製造装置160は以下の動作を繰り返し行い、半成形品179及び半成形品179からファン120を繰り返し成形する。
(1)半成形品及び半成形品からのファンの成形
 図9~図12において、第三金型183は開閉機構185の作用により前記第一位置(成形位置)(図5(a))に移動して半成形品179の隣接する羽根130、130の間隙に挿入される。そして、第一金型181の周囲に放射状に配置され、第三金型183の嵌合凸部183bが第一金型181の嵌合凹部181aに嵌合される。  
 第二金型基台170は油圧制御により、移動側受版163が矢印190へ移動するに伴い、矢印190の方向へ移動する。  
 続いて、第一金型基台171の第二型版165は油圧制御により、連結部材173の長さ分を矢印190方向へ移動し、ファン製造装置160は樹脂の注入待機状態となる。  
 このとき、羽根成形金型178及び第二金型182は前記第一位置(成形位置)に設定されている。  
 この状態において、前記成形材注入装置(図示していない)から樹脂が固定側取付版166に設けられている成形材注入口167へ注入される。注入された前記樹脂は、一次成形金型176及び二次成形金型180それぞれに供給される。
  (a)一次成形側(A位置):図9~図12図示のように、一次成形金型176によって第一円板140と羽根130、130とが一体となった半成形品179が成形される。  
 複合金型169の第一円板成形金型177は、第一円板140の外面140b、外周縁143及び大屈曲部142の外面を成形する。  
 複合金型169の第一金型181は、第一円板140の第一中央開口部141を成形する。  
 羽根成形金型178は、第一円板140の第一中央開口141が内周側で第二円板150の内面150aから離れる位置となるように大屈曲部142の内面を成形すると共に、第一円板140の内面140aに羽根130を成形する。  
 この半成形品179は、上述したように羽根130が一回転方向に凸となるように湾曲した形状である。  
 また、成形された羽根130は、ファン120の中心P(両円板140、150の中心P、各羽根130の中心P)と一の羽根130の外周縁131とを結ぶ直線PQ上に、一の羽根130の凹側の側壁130bに隣接する他の羽根130(130A)の平坦部130c付近と、当該他の羽根130(130A)の凹側の側壁130bに隣接する他の羽根130(130B)の内周縁132付近が交差する形状となる(図2(a))。  
 さらに、羽根130の外周縁131側は高さH01で形成され、内周縁132に向けて徐々に高さが大きくなり、内周縁132側は高さH02で形成されている(図2(d))。  
 第一円板140は第一中央開口部141と、第一中央開口部141が内周側で第二円板150から離れる位置となるように屈曲形成される大屈曲部142とを備え、各羽根130は大屈曲部142に至る。
  (b)二次成形側(B位置):図9~図12図示のように、二次成形金型180によって、ファン120が成形される。  
 第二金型182の内周縁成形部182bは、第二円板150の第二中央開口151を成形する。  
 第二金型182の第二円板成形部182aは、第二円板150の外面150b及び外周縁152を成形する。  
 第三金型183の内面成形部183aは、第二円板150の内面150aを成形する。  
 第二円板150の内面150aを羽根130と接合(熱融着)させ、樹脂製のファン120が成形される。  
 この場合、一次成形後に複合金型169は一次成形側(A位置)から二次成形側(B位置)へ素早く移動されるので、半成形品179の羽根130は完全には固化しない状態で第二円板150の内面150aと密着される。したがって、一体成形のように強固に接合される。
  (c)なお、上記において、最初にファン製造装置160を作動させた場合、一次成形金型176(すなわち羽根成形金型178、複合金型169)に樹脂を注入して半成形品179のみを成形する。この際、二次成形金型180(すなわち第二金型182、第三金型183、複合金型169)には樹脂を供給せず、バイパスの液路(図示していない)に樹脂を供給して固化した樹脂を廃棄する。半成形品179の成形が完了した時点で、二次成形金型180側のバイパスの液路から前記樹脂の注入待機状態に切り替えて、上記(b)のように、連続して、ファン120の成形をする。
(2)成形されたファンの取出し
 図13~図16図示のように、図9~図12の状態から、第一金型基台171の第二型版165は油圧制御により、連結部材173の長さ分を矢印191の方向へ移動する。  
 第二金型基台170は油圧制御により、移動側受版163が矢印191の方向へ移動するに伴い、矢印191の方向へ移動する。
  (a)一次成形側(A位置):図13~図15図示のように、外周縁挟持部178bは、半成形品179の第一円板140の外周縁143を第一円板成形金型177とで挟持して半成形品179を複合金型169(第一円板成形金型177)に保持する。複合金型169は、羽根成形金型本体178a、外周縁挟持部178bの順に離れる。したがって、半成形品179は、必ず複合金型169(第一円板成形金型177)に載せられた状態となり、羽根成形金型本体178aに残ることはない。
  (b)二次成形側(B位置):図13~図15図示のように、第二金型182は前記第一位置(成形位置)から前記第二位置(後退位置)に移動し第一金型181から離れる。  
 第三金型183は、開閉機構185の作用により前記第一位置(成形位置)から前記第二位置(後退位置)に移動し第一金型181から離れる。  
 移動側受版163には型枠固定板162aの他、図14、図15図示の軸体168を矢印190の方向へ移動させるための軸体押出手段175が配備されている。  
 軸体押出手段175は軸体168を矢印190の方向へ押出し、軸体168は矢印190の方向へ移動する。  
 軸体168の矢印190の方向への移動に伴って、第一円板成形金型177は矢印190の方向へ移動する(図14、図15)。  
 第一円板成形金型177が矢印190の方向へ移動すると、第一円板140の外面140bを保持している第一円板成形金型177がファン120を矢印190の方向へ押し出す。押し出されたファン120は矢印192の方向へ落下して収容される。
(3)複合金型の移動
 図17~図20図示のように、図13~図16図示の状態から、第二金型基台170の第一型版161は油圧制御により、型枠174の高さ分を矢印190の方向へ移動する(図17、図18)。  
 移動側受版163に配備されている型枠固定板162aは、回転機構162の作用により回転軸162eを中心として矢印194又は195の方向へ回転する。  
 型枠固定板162aが矢印194又は195の方向へ回転すると、半成形品179が成形された一次成形金型176の複合金型169は半成形品179を載せたまま二次成形側(B位置)へ移動する(図18、図19)。また、ファン120が取り出された二次成形金型180の複合金型169は空の状態で一次成形側(A位置)へ移動する(図18、図19)。  
 一次成形側(A位置)に移動した複合金型169の第一円板成形金型177は矢印191の方向へ移動する(図18、図19)。  
 第二金型基台170の第一型版161は、型枠174の高さ分を矢印191の方向へ移動する。
(4)一次成形金型176及び二次成形金型180それぞれの複合金型169は、図9図示のように、半成形品成形位置及びファン成形位置をとることになり、以後ファン製造装置160は上記(1)乃至(3)の動作を繰り返し行い、半成形品179及び半成形品179からファン120を繰り返し成形する。
(5)この実施形態によるファン製造装置160によって、第一円板が中央開口部で大きく屈曲し、第一円板の中央開口部が内周側で第二円板の内面から離れる位置となる形状であると共に、その外周縁における第一円板と第二円板間の高さ(羽根130の外周縁131側の高さH01)よりも、第一円板の内周縁における第一円板と第二円板間の高さ(羽根130の内周縁132側の高さH02)が大きい形状で、流体の移送によく適している樹脂製のファンを成形することができる。
(6)特に、上述した第三金型183及びその開閉機構185を使用すれば、一次成形金型及び二次成形金型をコンパクトに配備したファン製造装置を設計することができると共に、ファンの製造業界では製造が困難な枚数(例えば図2図示の13枚)の羽根130を備えてなるファンを容易に成形することができる。
(7)なお、この実施形態では、回転機構162を利用して一次成形金型176及び二次成形金型180それぞれの複合金型169の配置位置を相互に入れ換えている。この回転機構162は、型枠固定板162aを矢印194、195の方向へ交互に回転させる構成が好ましいが、一方向、例えば型枠固定板162aを矢印194の方向に回転させる構成にすることもできる(図示していない)。  
 また、回転機構162の他にスライド機構を利用して一次成形側(A位置)と二次成形側(B位置)へ複合金型169を平行移動させることもできる(図示していない)。
(8)この実施形態では、上述したファン製造装置160の動作により、半成形品179及び半成形品179からファン120を繰り返し同時に成形する態様を説明した。  
 この他、複合金型169に替えて、上述した第一円板成形金型と第一金型とが一体成形された単一の金型を採用する場合、以下の手順で半成形品及びファンを成形する。
  (a)一次成形側(A位置)で羽根成形金型と前記単一の金型とで半成形品を成形する。
  (b)半成形品を一次成形金型から一旦取り出し、すぐに二次成形側(B位置)で二次成形金型の第一金型に嵌挿する。
  (c)半成形品の羽根の各隙間に、上述した開閉機構185又は公知の開閉機構を用いて第三金型をそれぞれ挿入すると共に、第一金型、第二金型及び第三金型とで半成形品に第二円板を一体に形成して、ファンを成形する。
  (d)ファンを二次成形金型から取り出し、以降前記(a)と同様に半成形品を成形する。
(9)このような態様によるファン製造装置によっても、第一円板が中央開口部で大きく屈曲し、第一円板の中央開口部が内周側で第二円板の内面から離れる位置となる形状であると共に、その外周縁における第一円板と第二円板間の高さ(羽根の外周縁側の高さH01)よりも、第一円板の内周縁における第一円板と第二円板間の高さ(羽根の内周縁側の高さH02)が大きい形状で、流体の移送によく適している樹脂製のファンを成形することができる。
10、120   ファン
20、130   羽根
21、131   羽根の外周縁
22、132   羽根の内周縁
30、140   第一円板
30a、140a 第一円板の内面
30b、140b 第一円板の外面
31、141   第一中央開口部
32、142   大屈曲部
33、143   第一円板の外周縁
40、150   第二円板
40a、150a 第二円板の内面
40b、150b 第二円板の外面
41、151   第二中央開口部
43、152   第二円板の外周縁
160      ファン製造装置
162      回転機構
169      複合金型
176      一次成形金型
177      第一円板成形金型
177a     凹部
178      羽根成形金型
179      半成形品
180      二次成形金型
81、181   第一金型
81a、181a 嵌合凹部
182      第二金型
182a     第二円板成形部
182b     内周縁成形部
83、183   第三金型
83a、183a 内面成形部
83b、183b 嵌合凸部
184a     第一の摺動溝
185      開閉機構
186      軸受け
187      回転板
187a     第二の摺動溝

Claims (6)

  1.  中心から放射状に配置した多数の羽根を、前記中心を合わせた第一円板と第二円板とで挟んだ構造のファンを、樹脂で二段階成形する樹脂製ファンの製造方法であって、以下の一次成形金型及び二次成形金型を使用して、製造することを特徴とする樹脂製ファンの製造方法。
    (1)前記ファンは以下の形状で成形される。
      (a)前記羽根は一回転方向に凸となるように湾曲して形成される。
      (b)一の前記羽根の外周縁側の端と前記円板の中心とを結ぶ直線上に、隣接する他の羽根が交差する。
      (c)前記羽根は、外周縁側は高さH01で形成され、内周側に向けて徐々に高さを大きくして、内周縁側は高さH02(>H01)で形成される。
      (d)前記第一円板は第一中央開口部と、前記第一中央開口部が内周側で前記第二円板から離れる位置となるように屈曲形成される大屈曲部とを備え、前記各羽根は前記大屈曲部に至る。
      (e)前記第二円板は第二中央開口部を備える。
    (2)前記一次成形金型は、以下の構成を備える。
      (a)前記第一円板の外面、外周縁及び大屈曲部を成形する第一円板成形金型
      (b)前記第一円板の第一中央開口部を成形する第一金型
      (c)前記第一円板の内面に前記羽根を成形する羽根成形金型
      (d)前記羽根成形金型と、前記第一円板成形金型及び前記第一金型は、互いに近接して前記第一円板及び前記羽根よりなる半成形品を成形する成形位置と、互いに離れる非成形位置へ移動することができる。
    (3)前記二次成形金型は以下の構成を備える。
      (a)前記第一金型
      (b)前記第二円板の前記第二中央開口部、外面及び外周縁を成形する第二金型
      (c)前記隣接する羽根の間隙に挿入すると共に、前記第一金型の周囲に近接して放射状に配置して、前記間隙に位置する一の羽根の側壁に密着し、かつ前記間隙に位置する他の羽根の側壁に密着して、前記第二円板の内面を成形する第三金型
      (d)前記第二金型と前記第一金型は、互いに近接して前記半成形品から前記ファンを成形する成形位置と、互いに離れる非成形位置へ移動することができる。
      (e)前記第三金型は、前記第一金型に近接して求心側に位置する第一位置と、前記第一金型から放射側に離れる第二位置へ移動することができる。前記第一位置で、前記第三金型は前記隣接する2枚の羽根の間隙に挿入され、前記第二円板の内面を成形できる。
    (4)前記半成形品及び前記ファンを以下のような手順で成形する。
      (a)前記羽根成形金型と、前記第一円板成形金型及び前記第一金型を閉じて前記非成形位置から前記半成形品の成形位置とし、材料樹脂を注入して前記羽根成形金型と、前記第一円板成形金型及び前記第一金型とで、第一次成形として、前記半成形品を成形する。
      (b)前記半成形品を前記一次成形金型から前記二次成形金型の前記第一金型に移動する。
      (c)前記半成形品の羽根の各間隙にそれぞれ前記第三金型を挿入して前記第一位置とすると共に、前記第二金型と前記第一金型を閉じて前記ファンの成形位置とし、材料樹脂を注入して前記第一金型、前記第二金型及び前記第三金型とで、第二次成形として、前記半成形品に前記第二円板を一体に形成して、前記ファンを成形する。
      (d)前記第二金型と前記第一金型を開いて前記ファンの成形位置から前記非成形位置とすると共に、前記第三金型を前記第一金型から離して前記第二位置とし、前記ファンを取り出す。
  2.  以下の構成をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の樹脂製ファンの製造方法。
    (1)前記ファンは、一の前記羽根の外周縁側の端と前記円板の中心とを結ぶ直線上に、隣接する他の羽根及び当該他の羽根に隣接する他の羽根が交差する形状で形成される。
    (2)前記第三金型は、以下の構成をさらに備える。
      (a)前記第三金型は、前記第一位置において、一の前記第三金型の内周側の先端部と外周側の後端部とを結ぶ直線上に、当該一の第三金型に隣接する他の第三金型の中央部付近が交差した構成となっている。
      (b)前記第三金型は、前記第一位置において、一の前記第三金型の内周側の先端部と前記第二位置における前記第三金型の外周側の後端部とを結ぶ直線上に、当該一の第三金型に隣接する他の第三金型の外周側の後端部と、当該他の第三金型に隣接するさらに他の第三金型の中央部付近と、当該中央部付近の第三金型にさらに隣接する他の第三金型の先端部付近が交差した構成となっている。
  3.  以下の構成をさらに備えることを特徴とする請求項1又は2記載の樹脂製ファンの製造方法。
    (1)前記第一円板成形金型と前記第一金型の機能を兼ね備えた金型を複合金型とする。
    (2)以下のような手順を繰り返し行い、前記半成形品及び前記ファンを成形する。
      (a)前記羽根成形金型と前記複合金型を閉じて前記非成形位置から前記半成形品の成形位置とし、材料樹脂を注入して前記羽根成形金型と、前記複合金型の前記第一円板成形金型及び前記第一金型とで、第一次成形として、第一円板と羽根からなる前記半成形品を成形する。
      (b)前記羽根成形金型と前記複合金型とを開いて前記非成形位置とし、前記半成形品を前記複合金型に載せたまま、前記複合金型を、前記第二金型及び第三金型に対応する位置に移動する。
      (c)前記半成形品の羽根の各間隙にそれぞれ前記第三金型を挿入して前記第一位置にすると共に、前記第二金型と前記複合金型を閉じて前記成形位置とし、材料樹脂を注入して前記第二金型と、前記第三金型及び前記複合金型の前記第一金型とで、第二次成形として、前記半成形品に前記第二円板を一体に形成して、前記ファンを成形する。
      (d)前記第二金型と前記複合金型を開いて前記ファンの成形位置から前記非成形位置とすると共に、前記第三金型を前記第一金型から離して前記第二位置とし、前記ファンを取り出す。
      (e)ファンを取り外した前記複合金型を、前記羽根成形金型に対応する位置に移動して、前記(a)と同様に半成形品を成形する。
  4.  以下のように構成したことを特徴とする請求項3記載の樹脂製ファンの製造方法。
    (1)複合金型を以下のように構成する。
      (a)前記第一円板成形金型の上端側から中央側にかけて、前記第一円板の前記第一中央開口部の直径に応じた凹部が形成されている。
      (b)前記第一金型は、前記第一円板成形金型の前記凹部内に収容されている。
      (c)前記第一円板成形金型は、前記第一金型の外周面に沿って前記第二金型に近づく方向、又は前記第二金型から離れる方向に移動可能である。
    (2)前記複合金型を2つ用意して、一の複合金型と羽根成形金型とで第一次成形をして前記半成形品を成形し、同時に又は若干時間を前後して、半成形品を載せた他の複合金型と第二金型と第三金型とで第二次成形をして前記ファンを成形する。
    (3)全部の金型を開いて、前記ファンを取り出した前記他の複合金型を、当初の一の複合金型の位置に移動すると共に、前記半成形品を保持した前記一の複合金型を、当初の他の複合金型の位置に移動する。
    (4)前記(2)のように半成形品及びファンを成形する。
  5.  中心から放射状に配置した多数の羽根を、前記中心を合わせた第一円板と第二円板とで挟んだ構造のファンを、一次成形金型と二次成形金型で二段階成形する装置であって、以下の構成としたことを特徴とする樹脂製ファンの製造装置。
    (1)前記ファンは以下の形状で形成される。
      (a)前記羽根は一回転方向に凸となるように湾曲して形成される。
      (b)一の前記羽根の外周縁側の端と前記円板の中心とを結ぶ直線上に、隣接する他の羽根が交差する。
      (c)前記羽根は、外周縁側は高さH01で形成され、内周側に向けて徐々に高さを大きくして、内周縁側は高さH02(>H01)で形成される。
      (d)前記第一円板は第一中央開口部と、前記第一中央開口部が内周側で前記第二円板から離れる位置となるように屈曲形成される大屈曲部とを備え、前記各羽根の内周縁は前記大屈曲部に至る。
      (e)前記第二円板は第二中央開口部を備える。
    (2)前記一次成形金型は、各金型を閉じて、前記第一円板と羽根とが一体となった半成形品を成形する金型であって、以下の構成を備える。
      (a)前記第一円板の外面、外周縁及び大屈曲部を成形する第一円板成形金型
      (b)前記第一円板の第一中央開口部を成形する第一金型
      (c)前記第一円板の内面に前記羽根を成形する羽根成形金型
      (d)前記羽根成形金型と、前記第一円板成形金型及び前記第一金型は、互いに近接して前記半成形品を成形する成形位置と、互いに離れる非成形位置へ移動可能な手段を備える。
    (3)前記二次成形金型は、金型を閉じて、前記半成形品に前記第二円板を一体に成形して前記ファンを成形する金型であって、以下の構成を備える。
      (a)前記第一金型
      (b)前記第二円板の前記第二中央開口部、外面及び外周縁を成形する第二金型
      (c)前記隣接する羽根の間隙に挿入すると共に、前記第一金型の周囲に近接して放射状に配置して、前記間隙に位置する一の羽根の側壁に密着し、かつ前記間隙に位置する他の羽根の側壁に密着して、前記第二円板の内面を成形する第三金型
      (d)前記第二金型と前記第一金型は、互いに近接して前記半成形品から前記ファンを成形する成形位置と、互いに離れる非成形位置へ移動可能な手段を備える。
      (e)前記第三金型は、前記第一金型に近接して求心側に位置する第一位置と、前記第一金型から放射側に離れる第二位置へ移動可能な開閉機構を備える。前記第一位置で、前記第三金型は前記隣接する2枚の羽根の間隙に挿入され、前記第二円板の内面を成形できる構造とする。
      (f)前記第一金型は、前記第三金型の先端部と嵌合する嵌合凹部を備える。
      (g)前記第三金型は、前記間隙に挿入され、かつ中間部が前記大屈曲部の内面側を跨ぎ、先端部が前記第一金型の嵌合凹部に嵌合する嵌合凸部を有する。
    (4)前記第一円板成形金型と前記第一金型の機能を兼ね備えた複合金型とし、前記複合金型を二つ配置し、前記各複合金型を前記羽根成形金型に対応する位置と、前記第二金型に対応する位置とに交互に移動可能な移動手段を備える。
  6.  第三金型の開閉機構が以下の構成をさらに備えることを特徴とする請求項5記載の樹脂製ファンの製造装置。
      (a)回転中心から斜めで放射状に形成された直線状の第二の摺動溝を複数備える回転板を備え、前記第二の摺動溝は、前記第一円板成形金型の外周に位置する。
      (b)前記回転板は、前記第三金型の中心と同軸となるように配備される。
      (c)前記第二の摺動溝に嵌挿され、前記第三金型に連結している軸受
      (d)前記回転板が前記回転中心を中心として一の方向に回転し、前記軸受が前記第二の摺動溝内に当接しながら前記回転板の内側へ移動し、前記第三金型を前記第一位置とする。
      (e)前記回転板が前記回転中心を中心として他の方向に回転し、前記軸受が前記第二の摺動溝内に当接しながら前記回転板の外側へ移動し、前記第三金型を前記第二位置とする。
      
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