JP2019124149A - fan - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、樹脂によって形成されたファンに関する。 The present disclosure relates to a fan formed by a resin.
例えば車両のうちラジエータの前方側となる位置には、ラジエータに向けて空気を送り出すためのファンが設けられる。下記特許文献１に記載されているように、ファンは、空気を送り出すための翼である複数のブレードと、それぞれのブレードの根元が接続されている部分であるハブと、を備えている。このようなファンは、その全体が樹脂によって一体に成形されることが多い。 For example, at a position on the front side of the radiator in the vehicle, a fan is provided for delivering air to the radiator. As described in Patent Document 1 below, the fan includes a plurality of blades, which are wings for delivering air, and a hub, which is a portion to which the roots of the respective blades are connected. Such a fan is often integrally molded entirely of resin.
ファンの回転時においては、ブレードには遠心力や空気からの抵抗力が加わるので、特にその根元部分には比較的大きな応力が生じることとなる。このような応力によってファンが破損してしまうことを防止するための対策としては、ブレードの根元部分に大きなＲを形成し、当該部分の板厚を大きくすることが考えられる。 During rotation of the fan, centrifugal force and air resistance are applied to the blade, so that relatively large stress is generated particularly at the root portion. As a countermeasure for preventing the fan from being damaged by such stress, it is conceivable to form a large R at the root portion of the blade and to increase the thickness of the portion.
しかしながら、ブレードの根元部分の板厚を大きくした場合には、成形時における当該部分の収縮量が局所的に大きくなることにより、各ブレードに変形が生じてしまう。このような変形は、ファンが比較的小型である場合には殆ど問題とならない。しかしながら、例えば車両に搭載されるファンのように比較的大型のファンにおいては、上記の変形が大きくなり、動作時における振動等の原因となってしまうことがある。 However, when the plate thickness of the root portion of the blade is increased, the amount of contraction of the portion at the time of molding locally increases, which causes deformation of each blade. Such variations are of little concern when the fan is relatively small. However, in the case of a relatively large fan such as a fan mounted on a vehicle, for example, the above deformation may be large, which may cause vibration during operation.
本開示は、ブレードの根元部分における板厚を大きくすることなく、ブレードの破損を防止することのできるファン、を提供することを目的とする。 The present disclosure aims to provide a fan that can prevent breakage of a blade without increasing the thickness of the blade at the root portion.
本開示に係るファンは、樹脂によって形成されたファン（１０）であって、回転方向に沿って並ぶように形成された複数のブレード（１２）と、それぞれのブレードの根元部分が接続されており、ブレードと共に回転するハブ（１１）と、を備える。ブレードの根元部分には、板状のリブ（１４）が立設するように設けられている。 The fan according to the present disclosure is a fan (10) formed of a resin, and a plurality of blades (12) formed to be aligned along the rotational direction and root portions of the respective blades are connected. , A hub (11) that rotates with the blade. At the root portion of the blade, a plate-like rib (14) is provided to stand.
このような構成のファンでは、ブレードの根元部分における板厚を大きくしなくても、当該部分の強度がリブによって十分に確保される。このため、ブレードが破損してしまうことを防止することができる。 In the fan having such a configuration, the rib can sufficiently ensure the strength of the blade without increasing the thickness of the blade at the root. For this reason, it is possible to prevent the blade from being damaged.
本開示によれば、ブレードの根元部分における板厚を大きくすることなく、ブレードの破損を防止することのできるファン、が提供される。 According to the present disclosure, a fan is provided that can prevent breakage of the blade without increasing the thickness of the blade at the root portion.
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the attached drawings. In order to facilitate understanding of the description, the same constituent elements in the drawings are denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted.
図１を参照しながら、第１実施形態に係るファン１０の構成について説明する。ファン１０は、車両に搭載されたラジエータ等の熱交換器（不図示）に対して空気を送り込むためのものである。ファン１０は、車両の前方側部分のうち、熱交換器よりも前方側となる位置に配置される。不図示の回転電機によってファン１０が回転すると、フロントグリルから車両内部に導入された空気が熱交換器に向けて送り出される。ファン１０が回転する方向は、図１における時計回り方向である。図１乃至６では、ファン１０が回転する方向（ブレード１２が回転する方向ともいえる）が、矢印ＡＲで示されている。
The configuration of the
図１は、ファン１０を車両の前方側から見て描いた図である。空気が送り出される方向は車両の前方側から後方側に向かう方向、すなわち、図１においては紙面手前側から奥側に向かう方向である。
FIG. 1 is a view of the
図１に示されるように、ファン１０は、ハブ１１と、ブレード１２と、リング部１３と、を有している。ファン１０では、ハブ１１、ブレード１２、及びリング部１３の全体が樹脂により一体に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
ハブ１１は、回転電機の駆動軸（不図示）が取り付けられる部分である。当該駆動軸の中心軸、すなわちハブ１１の回転中心軸のことを、以下では「回転中心軸ＡＸ」とも称する。ハブ１１の形状は概ね円柱形状となっており、その中心軸は回転中心軸ＡＸと一致している。回転中心軸ＡＸは、図１においては紙面奥行方向に沿って伸びている。ハブ１１には、次に述べる各ブレード１２の根元部分が接続されている。このため、回転電機によってファン１０が駆動されると、ハブ１１は各ブレード１２と共に回転中心軸ＡＸの周りに回転することとなる。
The
ブレード１２は、空気を送り出すための翼として機能する部分である。ブレード１２は、ファン１０において複数枚設けられている。それぞれのブレード１２は、その根元がハブ１１の側面１１０（図２を参照）に接続されており、回転方向に沿って並ぶように形成されている。尚、互いに隣り合うブレード１２同士の間隔は等間隔であってもよいが、本実施形態では一部の間隔が他の間隔と異なっている。ブレード１２のうち最も内周側の部分、すなわちハブ１１側の部分のことを、以下では「根元部分」とも称する。また、ブレード１２のうち最も外周側の部分、すなわちハブ１１とは反対側の部分のことを、以下では「先端部分」とも称する。
The
リング部１３は、それぞれのブレード１２の先端部分を繋ぐように形成された円環状の部分である。このようなリング部１３が形成されていることにより、ファン１０の全体における剛性が高められている。
The
ブレード１２の根元部分における構成について、図２乃至６を参照しながら説明する。図２及び図３は、ブレード１２の根元部分を車両前方側から見て描いた図である。図２は斜視図であり、図３は、回転中心軸ＡＸに沿った方向から見た場合の図である。また、図４及び図５は、ブレード１２の根元部分を車両後方側から見て描いた図である。図４は斜視図であり、図５は、回転中心軸ＡＸに沿った方向から見た場合の図である。
The configuration of the root portion of the
図２及び図３に示されるように、ブレード１２のうち車両前方側の表面には、平板状のリブ１４が立接するように設けられている。それぞれのリブ１４は、ブレード１２の表面から、回転中心軸ＡＸに沿って車両前方側（図３では紙面手前側）に向かって伸びるように形成されている。また、それぞれのリブ１４の端部はハブ１１の側面１１０に繋がっている。つまり、リブ１４は、ブレード１２の表面と、ハブ１１の側面１１０との両方に繋がっている。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, a
本実施形態では、上記のリブ１４によってハブ１１とブレード１２との接続部分が補強されている。リブ１４により、特に、ブレード１２の先端部分が回転中心軸ＡＸに沿って変位する方向の変形が抑制される。このため、ファン１０の回転時においてブレード１２に遠心力や空気からの抵抗力が加わっても、ブレード１２の根元部分が破損してしまうことが防止される。
In the present embodiment, the connection portion between the
図７（Ａ）は、比較例に係るファン１０を、回転中心軸ＡＸに沿って切断した場合の断面である。図７（Ｂ）は、本実施形態に係るファン１０を、回転中心軸ＡＸに沿って切断した場合の断面である。
FIG. 7A is a cross section when the
ブレード１２の根元部分を補強するための構造としては、例えば図７（Ａ）の比較例に示されるように、矢印ＣＮで示される根元部分に大きなＲを形成しておくことも考えられる。しかしながら、このような構成においては、根元部分におけるブレード１２の板厚が大きくなるため、成形時における当該部分の収縮量が局所的に大きくなってしまい、ブレード１２の先端部分が回転中心軸ＡＸに沿って変位する方向の変形、が生じてしまう可能性がある。
As a structure for reinforcing the root portion of the
特に、本実施形態のように各ブレード１２の先端部分が円環状のリング部１３によって繋がっている構成においては、上記のような各ブレード１２の変形に伴って、リング部１３が大きく波打つように変形してしまうことがある。その結果、ファン１０の動作時における振動が大きくなったり、ファン１０の一部が周囲の構造物（例えばシュラウド等）に当たったりする等の問題が生じてしまう。
In particular, in the configuration in which the tip end portions of the
一方、本実施形態では、ブレード１２の根元部分がリブ１４によって補強されるので、図７（Ｂ）に示されるように、矢印ＣＮで示される根元部分のＲをほぼ０とすることができる。つまり、ブレード１２の根元部分における板厚を大きくすることなく、ブレード１２の破損を防止することが可能となっている。これにより、成形時におけるブレード１２の変形と、動作時におけるブレード１２の破損と、の両方を防止することができる。
On the other hand, in the present embodiment, since the root portion of the
図４及び図５に示されるように、ブレード１２のうち車両後方側の表面にも、平板状のリブ１４が立接するように設けられている。ブレード１２の車両後方側の表面に設けられたリブ１４の構成は、車両前方側の表面に設けられたリブ１４の構成と同じである。つまり、図４、５に示されるそれぞれのリブ１４は、ブレード１２の表面から、回転中心軸ＡＸに沿って車両後方側（図５では紙面手前側）に向かって伸びるように形成されている。また、それぞれのリブ１４の端部はハブ１１の側面１１０に繋がっている。つまり、リブ１４は、ブレード１２の表面と、ハブ１１の側面１１０との両方に繋がっている。
As shown in FIG. 4 and FIG. 5, a
このように、本実施形態では、ブレード１２の一方側の表面と他方側の表面との両方にリブ１４が設けられている。これにより、ブレード１２が更に強固に補強されている。尚、ブレード１２を十分に補強することができるのであれば、リブ１４をブレード１２の片面のみに設けることとしてもよい。
Thus, in the present embodiment, the
図３、５に示されるように、それぞれのリブ１４は、ハブ１１の側面１１０に対して垂直には繋がっておらず、ハブ１１の側面１１０に対して傾斜した状態で設けられている。具体的には、それぞれのリブ１４は、ブレード１２の先端側（外周側）に行くほど、ブレード１２が回転する方向（矢印ＡＲ）とは反対側に向かうように傾斜した状態で設けられている。
As shown in FIGS. 3 and 5, each
リブ１４がこのように傾斜しているので、ブレード１２のうちリブ１４が形成されている範囲（径方向に沿った範囲）が、ハブ１１の近くの比較的狭い範囲に収められている。これにより、空気の流れに対するリブ１４の影響が抑えられるので、ブレード１２の送風性能を従来通りに発揮させることができる。
Since the
本実施形態では、ブレード１２の各面に２つずつのリブ１４が形成されているのであるが、ブレード１２に設けられるリブ１４の個数はこれと異なっていてもよい。また、複数のリブ１４のうち、一部のリブ１４のみがハブ１１の側面１１０に対して繋がっており、他のリブ１４はブレード１２の表面のみに繋がっているような態様としてもよい。
Although two
第２実施形態について、図６を参照しながら説明する。本実施形態では、ブレード１２に設けられたリブ１４の形状においてのみ第１実施形態と異なっており、他については第１実施形態と同じである。
The second embodiment will be described with reference to FIG. The present embodiment is different from the first embodiment only in the shape of the
本実施形態では、板状のリブ１４が第１実施形態のように平板状となっているのではなく、湾曲した形状となっている。具体的には、それぞれのリブ１４のうち回転時において空気が当たる方の面（図６において符号Ｓが付された面。「外周側の面」ともいえる）が、外側に向けて突出するように湾曲した形状となっている。
In the present embodiment, the plate-
このような構成においては、ファン１０の回転時にリブ１４に当たった空気が、リブ１４により径方向に向かって押し広げられてしまうことが抑制される。これにより、空気の流れに対するリブ１４の影響が更に抑えられるので、ブレード１２の送風性能を従来通りに発揮させることができる。
In such a configuration, the air hitting the
尚、リブ１４は、本実施形態でもブレード１２の両面に設けられているのであるが、ブレード１２の片面だけに設けられているような態様であってもよい。
The
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 The present embodiment has been described above with reference to the specific example. However, the present disclosure is not limited to these specific examples. Those appropriately modified in design by those skilled in the art are also included in the scope of the present disclosure as long as the features of the present disclosure are included. The elements included in the above-described specific examples, and the arrangement, conditions, and shapes thereof are not limited to those illustrated, but can be appropriately modified. The elements included in the above-described specific examples can be appropriately changed in combination as long as no technical contradiction arises.
１０：ファン
１１：ハブ
１２：ブレード
１４：リブ
10: Fan 11: Hub 12: Blade 14: Rib
Claims (7)
回転方向に沿って並ぶように形成された複数のブレード（１２）と、
それぞれの前記ブレードの根元部分が接続されており、前記ブレードと共に回転するハブ（１１）と、を備え、
前記ブレードの根元部分には、板状のリブ（１４）が立設するように設けられているファン。 A fan (10) formed by a resin,
A plurality of blades (12) formed to align along the direction of rotation;
A root portion of each of the blades is connected, and a hub (11) rotates with the blades;
A plate-like rib (14) is provided so as to be erected at a root portion of the blade.
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