JP2004027870A - Multiblade impeller and manufacturing method of the multiblade impeller - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低融点金属のアルミニウムやマグネシウム合金によって構成される遠心ファンや横断流ファンに用いられる多翼羽根車及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
遠心ファンや横断流ファンの主体となる多翼羽根車について、大風量形のものでは強度上、全体が金属材料で構成されている。この種の羽根径の大きな多翼羽根車は、多数の翼を両側において補強リングにカシメ付けて製造されているが、製造に手間がかかりコストも高くついている。これに対して、例えば、特開2001―193689号公報には、図12に示すような内周に多数の翼20を軸方向に備えたアルミニウムやマグネシウム合金のような低融点金属を押出し成形した円筒体21から、多翼羽根車を製造する技術が示されている。これは、押出し成形で得られた円筒体21を、所定の長さに切断した後、両端の補強リング部22を残して翼部分の外周肉部23を、切削加工して各翼を呈出させ、モーターの回転軸に連結する主板を結合するものである。こうして作られた多翼羽根車は、一体構造のため回転バランスも良く、騒音も低い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の多翼羽根車の製造方法において、羽根径の大きな多翼羽根車については、円筒体21を押出し成形する成形機が非常に大型になるうえ、金型の製作も困難である。また、強度上、肉厚にした円筒体21の大半を切削除去することになり、多量の廃材ができ、コストが高騰するといった問題点がある。一方で、従前から行われている翼の補強リングへのカシメ付けによる仕方では、製造に手間がかかり、騒音等の特性にばらつきが出来易いといった問題点がある。
【0004】
本発明は、係る従来の問題点を解決するためになされたものであって、その課題とするところは、コストがかからず、特性のばらつきの少ない多翼羽根車を開発することであり、コストのかからない多翼羽根車の製造方法を開発することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するために請求項1の発明は、両端に金属製のリング状の補強リングを有し、補強リング間に多数の金属製の翼が周方向に並んで設けられ、それらの各翼の内周部にわたって円形板状の主板を装着した多翼羽根車について、、その各補強リングに嵌め構造を周方向に設け、この嵌め構造に金属材を押出し成形して構成した嵌込み構造を一端に有する多数の翼を、嵌め構造への嵌込み構造の嵌め合わせにより装着する手段を採用する。
【0006】
前記課題を達成するために請求項2の発明は、請求項1に係る前記手段における補強リングの端部に嵌め構造を設ける手段を採用する。
【0007】
前記課題を達成するために請求項3の発明は、請求項1又は請求項2のいずれかに係る前記手段における補強リングの嵌め構造を、穴で構成する手段を採用する。
【0008】
前記課題を達成するために請求項4の発明は、請求項1又は請求項2のいずれかに係る前記手段における補強リングの嵌め構造を、溝で構成する手段を採用する。
【0009】
前記課題を達成するために請求項5の発明は、請求項4に係る前記手段における補強リングの内周端部に嵌め構造の溝を設ける手段を採用する。
【0010】
前記課題を達成するために請求項6の発明は、請求項4に係る前記手段における補強リングの外周端部に嵌め構造の溝を設ける手段を採用する。
【0011】
前記課題を達成するために請求項7の発明は、両端に金属製のリング状の補強リングを有し、補強リング間に多数の金属製の翼が周方向に並んで設けられ、それらの各翼の内周部にわたって円形板状の主板を装着した多翼羽根車について、、その補強リングを内周側リングと外周側リングの二個で構成し、それぞれに嵌め構造を周方向に設け、この嵌め構造に金属材を押出し成形して構成した嵌込み構造を両端縁に有する多数の翼を、嵌め構造への嵌込み構造の嵌め合わせにより装着する手段を採用する。
【0012】
前記課題を達成するために請求項8の発明は、請求項1〜請求項7までのいずれかに係る前記手段における補強リングの嵌め構造と、各翼の嵌込み構造とを圧入により固定する手段を採用する。
【0013】
前記課題を達成するために請求項9の発明は、請求項1〜請求項7までのいずれかに係る前記手段における補強リングの嵌め構造と、各翼の嵌込み構造とを嵌め合わせ、カシメ付けにより固定する手段を採用する。
【0014】
前記課題を達成するために請求項10の発明は、請求項1〜請求項7までのいずれかに係る前記手段における補強リングの嵌め構造と、各翼の嵌込み構造とを嵌め合わせ、焼き嵌めにより固定する手段を採用する。
【0015】
前記課題を達成するために請求項11の発明は、請求項1〜請求項7までのいずれかに係る前記手段における補強リングの嵌め構造と、各翼の嵌込み構造とを嵌め合わせ、冷やし嵌めにより固定する手段を採用する。
【0016】
前記課題を達成するために請求項12の発明は、請求項1〜請求項7までのいずれかに係る前記手段における補強リングの嵌め構造と、各翼の嵌込み構造とを嵌め合わせ、溶接して固定する手段を採用する。
【0017】
前記課題を達成するために請求項13の発明は、請求項1〜請求項7までのいずれかに係る前記手段における補強リングの嵌め構造と、各翼の嵌込み構造とを嵌め合わせ、接着して固定する手段を採用する。
【0018】
前記課題を達成するために請求項14の発明は、両端に金属製のリング状の補強リングを有し、この補強リング間に多数の金属製の翼が周方向に並んで設けられ、それらの各翼の内周部にわたって円形板状の主板を装着した多翼羽根車について、その各補強リングに嵌め構造を周方向に設け、この嵌め構造に金属材を押出し成形して構成した嵌込み構造を一端に有する多数の翼を、嵌め構造へ嵌込み構造を嵌め合わせて装着する手段を採用する。
【0019】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
本実施の形態は、遠心ファンや横断流ファンのような送風機に用いられる図1や図2に示す多翼羽根車に関するものである。この多翼羽根車は、低融点金属のアルミニウムやマグネシウム合金によって構成した両端のリング状の補強リング1と、補強リング1間に周方向に装架した多数の湾曲板形状の翼2とで構成されている。各翼2の内周部には、各翼2の内周端縁にわたる円形板状の主板3がカシメ付けにより装着され、主板3の中心に設けられたボス部4においてモーターの回転軸に装着される。
【0020】
補強リング1は、図3に示すようにアルミニウムやマグネシウム合金を円筒形に押出し成形したものを所定の長さに切断して構成される。補強リング1の内端縁には、嵌め構造としてのアリ溝5が周方向に等間隔に設けてあり、このアリ溝5に、図4に示すようにアルミニウムやマグネシウム合金を押出し成形して作られた一端に嵌込み構造としての鳩尾状突部6を設けた湾曲板形状の翼2が、アリ溝5への鳩尾状突部6への圧入により装架されている。各翼2は、図4に示すように長尺の押出し成形物6Aを所定長に裁断し、補強リング1のアリ溝5に鳩尾状突部6を図5及び図6に示すように嵌め合わせて補強リング1間に周方向に並べて装架させ、補強リング1から外れる無効部分の鳩尾状突部6を切削除去して翼2として成形される。
【0021】
この多翼羽根車の作り方は、翼一体の円筒体を、削出しによって翼部分を呈出させる仕方を採らず、補強リング1と、押出し成形による翼2を嵌め合いにより組付け、翼2の送風性能に影響する余分な翼2の嵌込み構造のみを切削除去するものであるため、廃材が極めて少なく、大きな羽根径の多翼羽根車も、小さな羽根径の多翼羽根車でも効率良く低コストで製造することができ、特性のばらつきも少ない多翼羽根車が得られる。
【0022】
補強リング1については、その嵌め構造のアリ溝5を図7に示すように外側端に設け、翼2の内縁に嵌込み構造としての鳩尾状突部6を設けてもよい。また、補強リング1の嵌め構造を図8に示すように角穴7として、押出し成形による翼2の両端部に切削加工により角穴7に嵌まる嵌込み構造を設けて、補強リング1と翼2とを圧入固定してもよい。補強リング1と翼2との連結については、圧入の他にもカシメ付けや、焼き嵌め、冷やし嵌め、溶接、接着による手段で固定することもできる。
【0023】
実施の形態2.
図9と図10によって示す本実施の形態は、実施の形態1で示した多翼羽根車に関し、その補強リング1の嵌め構造と翼2の嵌込み構造とに工夫を講じ、後加工による切削工程を不要にしたもので、これに係る構成以外は、実施の形態1のものと同じである。従って、実施の形態1のものと同じ部分については、実施の形態1のものと同じ符号を用い、それらについての説明は省略する。
【0024】
本実施の形態では、補強リング1の嵌め構造を図9に示すような内面に対向状に突起8を設けた溝9とし、翼2の嵌込み構造は翼2の一端部10として、その一端部10に突起8に係合する溝11を設けている。各翼2の一端部10と溝11を各補強リング1の溝9と突起8に嵌合して、主板3を装着することによって多翼羽根車が製造される。この方法によれば翼2に送風性能を阻害する構造が無いので翼2の組立て後に切削加工する必要がなく、廃材もでず低コストで多翼羽根車を得ることができる。
【0025】
実施の形態3.
図11によって示す本実施の形態は、実施の形態1や実施の形態2で示した多翼羽根車に関し、補強リング1を翼の外周側リングと内周側リングとで構成し、羽根径の大きな多翼羽根車に対応できるようにしたものである。基本的な構成は、実施の形態1や実施の形態2のものと同じである。従って、実施の形態1や実施の形態2のものと同じ部分については、それらのものと同じ符号を用い、その説明は省略する。
【0026】
本実施の形態における翼2の外周側リング12については、実施の形態1や実施の形態2で示した補強リング1の構成がそのまま適用される。内周側リング13については外周に翼2の内端部を嵌合する嵌込み構造としての溝14を周方向に並んで設けている。この溝14に各翼2の内端部を嵌合させて、翼2の内周と外周を内周側リング13と外周側リング12とで支持することによって、強度の高い低コストの多翼羽根車を得ることができる。なお、主板3の装着は、片方の内周側リング13の装着前に行われる。
【0027】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、製造において廃材が少なくコストのかからない、特性のばらつきも少ない多翼羽根車が得られる。
【0028】
請求項2の発明によれば、製造において廃材が少なくコストのかからない、特性のばらつきも少ない多翼羽根車が得られる。
【0029】
請求項3の発明によれば、製造において廃材が少なくコストのかからない、特性のばらつきも少ない多翼羽根車が得られる。
【0030】
請求項4の発明によれば、製造において廃材が少なくコストのかからない、特性のばらつきも少ない多翼羽根車が得られる。
【0031】
請求項5の発明によれば、製造において廃材が少なくコストのかからない、特性のばらつきも少ない多翼羽根車が得られる。
【0032】
請求項6の発明によれば、製造において廃材が少なくコストのかからない、特性のばらつきも少ない多翼羽根車が得られる。
【0033】
請求項7の発明によれば、製造において廃材が少なくコストのかからない、強度の高い多翼羽根車が得られる。
【0034】
請求項8の発明によれば、製造において廃材が少なくコストのかからない、特性のばらつきも少ない多翼羽根車が得られる。
【0035】
請求項9の発明によれば、製造において廃材が少なくコストのかからない、特性のばらつきも少ない多翼羽根車が得られる。
【0036】
請求項10の発明によれば、製造において廃材が少なくコストのかからない、特性のばらつきも少ない多翼羽根車が得られる。
【0037】
請求項11の発明によれば、製造において廃材が少なくコストのかからない、特性のばらつきも少ない多翼羽根車が得られる。
【0038】
請求項12の発明によれば、製造において廃材が少なくコストのかからない、特性のばらつきも少ない多翼羽根車が得られる。
【0039】
請求項13の発明によれば、製造において廃材が少なくコストのかからない、特性のばらつきも少ない多翼羽根車が得られる。
【0040】
請求項14の発明によれば、廃材が少なくコストをかけずに多翼羽根車を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1の多翼羽根車を示す側面図である。
【図2】実施の形態1の多翼羽根車を示す正面図である。
【図3】実施の形態1の多翼羽根車の補強リングを示す斜視図である。
【図4】実施の形態1の多翼羽根車の翼の製造過程を示す斜視図である。
【図5】実施の形態1の多翼羽根車の補強リングと翼の組付け過程を示す拡大部分側面図である。
【図6】実施の形態1の多翼羽根車の補強リングと翼の組付け状態を示す拡大部分側面図である。
【図7】実施の形態1の他の多翼羽根車示す側面図である。
【図8】実施の形態1の他の多翼羽根車の側面図である。
【図9】実施の形態2の多翼羽根車の補強リングと翼の組付け過程を示す拡大部分側面図である。
【図10】実施の形態2の多翼羽根車の補強リングと翼の組付け状態を示す拡大部分側面図である。
【図11】実施の形態3の多翼羽根車の側面図である。
【図12】従来の多翼羽根車の製造方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 補強リング、 2 翼、 3 主板、 5 アリ溝、 6 鳩尾状突部、7 角穴、 8 突起、 9 溝、 10 一端部、 11 溝、 12 外周側リング、 13 内周側リング、 14 溝。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-blade impeller used for a centrifugal fan or a cross-flow fan made of aluminum or magnesium alloy of a low melting point metal and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
As for multi-blade impellers, which are the main components of centrifugal fans and cross-flow fans, the large airflow type is entirely made of a metal material in terms of strength. This type of multi-blade impeller having a large blade diameter is manufactured by caulking a large number of blades to the reinforcing ring on both sides. However, the manufacturing takes time and costs are high. On the other hand, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-193898, a low melting point metal such as aluminum or magnesium alloy having a large number of
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional multi-blade impeller manufacturing method described above, for a multi-blade impeller having a large blade diameter, the molding machine for extruding the
[0004]
The present invention has been made in order to solve the conventional problems, and the problem is to develop a multi-blade impeller with less cost and less variation in characteristics. It is to develop a method for manufacturing a multi-blade impeller at low cost.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of
[0006]
In order to achieve the object, the invention of
[0007]
In order to achieve the above object, a third aspect of the present invention employs means for forming a reinforcing ring fitting structure in the means according to either of the first or second aspects with a hole.
[0008]
In order to achieve the above object, a fourth aspect of the present invention employs a means for configuring the fitting structure of the reinforcing ring in the means according to either the first or second aspect with a groove.
[0009]
In order to achieve the above object, the invention of
[0010]
In order to achieve the above object, the invention of
[0011]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of
[0012]
In order to achieve the above object, the invention according to
[0013]
In order to achieve the above object, a ninth aspect of the invention relates to a fitting structure of a reinforcing ring and a fitting structure of each wing in the means according to any one of the first to seventh aspects, and caulking. The means to fix by is adopted.
[0014]
In order to achieve the above object, a tenth aspect of the present invention is such that the fitting structure of the reinforcing ring and the fitting structure of each wing in the means according to any one of the first to seventh aspects are fitted and shrink-fitted. The means to fix by is adopted.
[0015]
In order to achieve the above object, the invention of
[0016]
In order to achieve the above object, a twelfth aspect of the present invention is such that the fitting structure of the reinforcing ring and the fitting structure of each wing in the means according to any one of the first to seventh aspects are fitted and welded. Adopting means to fix.
[0017]
In order to achieve the above object, a thirteenth aspect of the present invention is to fit and bond the reinforcing ring fitting structure and the wing fitting structure in the means according to any one of the first to seventh aspects. Adopting means to fix.
[0018]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
This embodiment relates to the multiblade impeller shown in FIGS. 1 and 2 that is used in a blower such as a centrifugal fan or a cross flow fan. This multi-blade impeller is composed of a ring-shaped reinforcing
[0020]
As shown in FIG. 3, the reinforcing
[0021]
This multi-blade impeller is manufactured by fitting the reinforcing
[0022]
As for the reinforcing
[0023]
The present embodiment shown in FIGS. 9 and 10 relates to the multi-blade impeller shown in the first embodiment, and devise the fitting structure of the reinforcing
[0024]
In this embodiment, the fitting structure of the reinforcing
[0025]
Embodiment 3 FIG.
The present embodiment shown in FIG. 11 relates to the multiblade impeller shown in the first embodiment or the second embodiment, and the reinforcing
[0026]
The configuration of the reinforcing
[0027]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, a multi-blade impeller can be obtained which is less costly in production and less costly and has less variation in characteristics.
[0028]
According to the second aspect of the present invention, a multiblade impeller with little waste material in production and low cost and with little variation in characteristics can be obtained.
[0029]
According to the invention of claim 3, it is possible to obtain a multi-blade impeller with little waste material in manufacturing and less costly and with less variation in characteristics.
[0030]
According to the invention of
[0031]
According to the invention of
[0032]
According to the sixth aspect of the present invention, a multiblade impeller with little waste material in production and less cost and less variation in characteristics can be obtained.
[0033]
According to the invention of
[0034]
According to the invention of
[0035]
According to the ninth aspect of the present invention, a multiblade impeller with little waste material in production and less cost and less variation in characteristics can be obtained.
[0036]
According to the invention of
[0037]
According to the eleventh aspect of the present invention, a multiblade impeller with little waste material in production and less cost and less variation in characteristics can be obtained.
[0038]
According to the twelfth aspect of the present invention, a multi-blade impeller with little waste material in production and less cost and less variation in characteristics can be obtained.
[0039]
According to the thirteenth aspect of the present invention, a multi-blade impeller with little waste material in production and less cost and less variation in characteristics can be obtained.
[0040]
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a multiblade impeller according to a first embodiment.
FIG. 2 is a front view showing the multiblade impeller of the first embodiment.
FIG. 3 is a perspective view showing a reinforcing ring of the multi-blade impeller according to the first embodiment.
4 is a perspective view showing a manufacturing process of the blades of the multiblade impeller of
FIG. 5 is an enlarged partial side view showing a process of assembling the reinforcing ring and blades of the multiblade impeller according to the first embodiment.
6 is an enlarged partial side view showing an assembled state of a reinforcing ring and blades of the multiblade impeller according to
7 is a side view showing another multi-blade impeller according to the first embodiment. FIG.
FIG. 8 is a side view of another multi-blade impeller of the first embodiment.
FIG. 9 is an enlarged partial side view showing a process of assembling a reinforcing ring and blades of the multi-blade impeller according to the second embodiment.
FIG. 10 is an enlarged partial side view showing an assembled state of a reinforcing ring and blades of the multi-blade impeller according to the second embodiment.
FIG. 11 is a side view of the multi-blade impeller according to the third embodiment.
FIG. 12 is a perspective view showing a conventional method for manufacturing a multiblade impeller.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (14)
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