JP2783962B2

JP2783962B2 - 送風フアン

Info

Publication number: JP2783962B2
Application number: JP5097204A
Authority: JP
Inventors: 義章的場
Original assignee: Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
Current assignee: Caterpillar Japan Ltd
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1993-03-31
Publication date: 1998-08-06
Anticipated expiration: 2013-08-06
Also published as: JPH06288395A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧シヨベル、ブルド
ーザ等の建設機械、乗用車、バス、トラツク等の車両、
さらには、一般産業用、家庭用の冷却用や送風用等のフ
アンとして用いることができる送風フアンに関するもの
である。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】従来、こ
の様な送風フアンとしては、例えば実開平２−５６８９
８号公報に示されるものが知られている。ところでこの
ものは、本発明の発明者が発明者の一人として開発に携
わつたものであるが、その中において従来技術として示
されている図１１のもののように、平板状のブレード部
材１０と、円盤状のボス部１１ａの外周から支持部１１
ｂが外径方向に突出した前後スパイダ部材１１（ブレー
ドホルダ部材）とを用いて組立てられるものであつて、
ブレード部材１０は、前後スパイダ部材１１の支持部１
１ｂよつて前後両面側から挟持される状態でブレード用
リベツト１２を用いてスパイダ部材１１に固定され、ま
た、前後スパイダ部材１１同志は、ボス部１１ａを互い
に重ね合せた状態としてスパイダ用リベツト１３を用い
て固定される構造になつている。この様して組み立てら
れるものは、さらにブレード部材１０に迎え角を与える
必要があり、そのため、支持部１１ｂのボス部１１ａか
ら突出する根元部位に、ブレード部材１０に干渉しない
捻じり部１１ｃが確保されたものとし、そうして該捻じ
り部１１ｃを、捻じり金型等を用いて所要角度だけ捻じ
加工したものを用いていた。

【０００３】ところが、この様な捻じり金型は、加工が
面倒であるため高価であつて過大な設備投資が必要にな
るという問題がある。そのうえ、捻じり部がある分、ブ
レード部材をボス部側に近接させて小径化を計ることが
できない許りでなく、スパイダ部材の強度アツプを計つ
たり、あるいは前記従来のもののように二枚ではなく一
枚のスパイダ部材にブレード部材を組付けるようにし、
さらにはスパイダ部材とブレード部材とを一体形成する
ようにして部品点数の削減を計つたりするときには、ス
パイダ部材を、広幅で肉厚の板材を用いて形成する必要
があり、この様な場合に、必要な迎え角を得るために
は、前記捻じり部の長さを長くして捻じり代を確保する
必要があり、そうすると、ブレード部材がフアン軸芯か
ら離間することになつてこのままではフアンが大径化
し、これを回避するには、ブレード部材の長さを短くし
て大径化を避けるか、迎え角を小さくして捻じり部の長
さを短くするかの配慮が必要となり、こうしたときに
は、フアン性能が損なわれるという問題がある。これに
対し、ブレード部材自体を、前進翼フアンあるいは後退
翼フアン用の特殊なものにしてフアン性能を向上するこ
とが提唱されるが、この様にしたとしても、前記課題を
解決することには何らならない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの欠点を一掃することができる送風フア
ン送風フアンを提供することを目的として創案されたも
のであつて、回転軸に一体的に取付けられるボス部と、
該ボス部から外径方向に放射状に突出してブレード部材
が一体的に支持される支持部とのあいだに、ブレード部
材に迎え角を与えるための捻じり部を設けてなる送風フ
アンにおいて、前記捻じり部は、ボス部外周から外径方
向に向けて突出したものが周方向に向けて曲げられ、再
度外径方向に向くよう曲げられて形成してあることを特
徴とするものである。また、本発明は、回転軸に一体的
に取付けられるボス部と、該ボス部から外径方向に放射
状に突出してブレード部材が一体的に支持される支持部
とのあいだに、ブレード部材に迎え角を与えるための捻
じり部を設けてなる送風フアンにおいて、前記捻じり部
は、ボス部外周から外径方向に向けて突出したものが周
方向に向けて曲げられ、再度外径方向に向くよう曲げら
れて形成されたものとし、該捻じり部には、フアン回転
方向に対して前進角、後退角を生じない中立の曲げ線が
径方向を向き、これを挟んで両側に偏位して前進角、後
退角の形成およびフアン回転面に対する先端上げ角、先
端下げ角の形成をする曲げ線との複数の曲げ線とが設定
される第一の折曲げ線部と、フアン回転方向に対して前
進角、後退角を生じない中立の曲げ線が周方向を向き、
これを挟んで両側に偏位して前進角、後退角の形成、フ
アン回転面に対する先端上げ角、先端下げ角および前方
傾斜角、後方傾斜角の形成をする曲げ線との複数の曲げ
線が設定される第二、第三の折曲げ線部とが形成されて
いることを特徴とするものでもある。さらに本発明は、
回転軸に一体的に取付けられるボス部から外径方向に放
射状に突出してブレード部材が一体的に支持される支持
部を設けてなる送風フアンにおいて、前記ボス部には、
ボス部外周の支持部根元部位から回転中心方向に向いた
ものが周方向に向けて曲げられ、再度回転中心方向に向
くよう曲げられて形成されたブレード部材の捻じり部を
形成すると共に、該捻じり部には、フアン回転方向に対
して前進角、後退角を生じない中立の曲げ線が径方向を
向き、これを挟んで両側に偏位して前進角、後退角の形
成およびフアン回転面に対する先端上げ角、先端下げ角
の形成をする曲げ線との複数の曲げ線とが設定される第
一の折曲げ線部と、フアン回転方向に対して前進角、後
退角を生じない中立の曲げ線が周方向を向き、これを挟
んで両側に偏位して前進角、後退角の形成、フアン回転
面に対する先端上げ角、先端下げ角および前方傾斜角、
後方傾斜角の形成をする曲げ線との複数の曲げ線が設定
される第二、第三の折曲げ線部とが形成されていること
を特徴とするものでもある。

【０００５】そして本発明は、この構成によつて、スパ
イダ部材を、広幅で肉厚のものにしても、何ら大径化す
ることがないようにしたものである。

【０００６】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図面において、１は組立て式のフアンであつ
て、該フアン１は、基本的には、平板状の板材によつて
形成されるブレード部材２と、中心に図示しない回転軸
に一体的に取付けるための取付け孔４ａが穿設された円
盤状のボス部４の外周から、都合八枚（勿論、八枚に限
定されるものでなく、四枚、五枚、六枚、あるいは十
枚、十二枚等、必要において適宜の枚数に設定すること
ができる）の支持部５が等間隔（等角度）を存して外径
方向に向けて突出する一枚板状のスパイダ部材（ブレー
ドホルダ部材）３とを用いて構成されるものであり、そ
して、ブレード部材２とスパイダ部材３とは、支持部５
にブレード部材２を当てがつた状態でリベツト等のブレ
ード用締結部材６を用いて複数個所の締結をすることに
より一体的に固定されるようになつてする。尚、スパイ
ダ部材３のボス部４には、前記回転軸に取付け固定する
ためのリベツト等の締結部材が貫通する貫通孔４ｂがさ
らに穿設されているが、フアン１の回転軸に対する取付
け手法としてはこれに限定されないのであつて、ボス部
４に穿設される前記取付け孔４ａの形状を、真円形状で
はなく、例えば面取り、キー溝を形成したものとして、
回転軸に対して回り止めされる状態で貫通し、そしてナ
ツト等の緊締部材を回転軸に螺装することで一体的に固
定されるようにしても勿論良い。また、ブレード部材２
とスパイダ部材３とは、一枚状の板材から一体的に打ち
抜いて形成したものであつても良く、この場合には、ブ
レード部材２を支持部５に締結する必要がない。

【０００７】この様なフアン１において、スパイダ部材
３には次のような配慮をして捻じり部７が形成されてい
る。つまり、捻じり部７は、ボス部４から外径方向に突
出する根元部位７ａと、該根元部位７ａの先端位置から
フアン１の回転方向（矢印Ｒ方向側）を向くよう曲げら
れた中間部位７ｂと、中間部位７ｂの根元部位７ａを越
えた先端位置から再び外径方向に向けて曲げられた先端
部位７ｃとを存して形成されており、該先端部位７ｃの
先端位置からはそのまま外径方向に延長されるようにし
て前記支持部５が一体形成せしめられている。そしてこ
の様にクランク状に折曲形成される捻じり部７と、ボス
部４の外周および矢印Ｒ方向側に隣接する捻じり部７と
あいだには略く字溝形をした第一切欠き部８が形成され
ており、また、先端部位７ｃと支持部５とのあいだに
は、反矢印Ｒ方向側の縁部に、開口が前記第一切欠き部
８の溝底位置よりも僅かに矢印Ｒ方向側に位置する状態
で反矢印Ｒ方向側を向いた凹溝状の第二の切欠き部９が
形成されている。因みに、上記説明においては、ボス部
４が第一切欠き部８までの小径のものと定義している
が、そうではなく、ボス部を捻じり部までをも含めた大
径のものと定義し、そして、このボス部に前述したもの
とは実質的に同じ関係で切欠き部を形成したものとし
て、ボス部に捻じり部を形成したものと考えても良いの
であつて、両者は単なる表現上の相違にすぎないのであ
り実質的には同じものを意味することになる。

【０００８】この様に形成される捻じり部７にはブレー
ド部材２の必要な迎え角を得るための第一、第二、第三
の折曲げ線部Ｘ、Ｙ、Ｚが形成されている。第一折曲げ
線部Ｘは、第一切欠き部８の溝底近傍位置Ａを凡そ基準
にして径方向を向く線部であり、第二折曲げ線部Ｙは第
一切欠き部８の溝底位置Ｂを凡そ基準にして周方向を向
く線部であり、第三折曲げ線部Ｚは第二切欠き部９の溝
底位置Ｃを凡そ基準にして周方向を向く線部であるが、
これら各折曲げ線部のうち、第一曲げ線部Ｘは、溝底近
傍位置Ａを基準として径方向に一致する中立の曲げ線Ｘ
₂と、それよりも回転方向側、つまり矢印Ｒ方向側に偏
寄した曲げ線Ｘ₁と、逆側に偏寄した曲げ線Ｘ₃とが設定
される。また、第二、第三折曲げ線部Ｙ、Ｚは、溝底位
置Ｂ、Ｃを基準として周方向（接線方向）に一致する中
立曲げ線Ｙ₂、Ｚ₂と、それよりも中心側、あるいは外径
側に偏寄した曲げ線Ｙ₃、Ｙ₁、Ｚ₁、Ｚ₃とが設定され
る。そして、これら各曲げ線のうちの必要なものについ
て必要角度だけ曲げることで、捻じり部７を所望のブレ
ード迎え角θを存した状態に曲げる（捻じる）ことがで
きるようになつている。因みに、ブレードに迎え角θを
与えるべく捻じり部７を曲げる場合に、前述した位置に
第一〜第三の折曲げ線部を設けることに限定されないの
であつて、必要において任意の位置に任意の数だけ折曲
げ線部を設定することができ、これらの場合に設定され
る曲げ線についても任意に設定できることになる。ま
た、各折曲げ線部における折曲は、一つの曲げ線のみを
折曲するものに限定されず、複数の曲げ線を用いて段階
的に折曲しても勿論良い。さらには、捻じり部の全体あ
るいは一部分を湾曲状に曲げることによりブレードに迎
え角θを与えることも必要においてできる。

【０００９】扨、次に、これら曲げ線のうちいくつかの
曲げ線を曲げた場合においてどの様になるかの例を図示
する。つまり、図３には、中立の曲げ線Ｘ₂を曲げて迎
え角θを確保した場合を示すが、この場合の空気の流れ
方向は矢印Ｗのようになる。また、図４には曲げ線Ｘ₁
を曲げて迎え角θを確保した場合を、図５には曲げ線Ｘ
₃を曲げて迎え角θを確保した場合をそれぞれ示すが、
曲げ線Ｘ₁を曲げた前者の場合、中立の曲げ線Ｘ₂を曲げ
たものに比して、前進角αｆが生じると共に、ボス部４
の面に対して先端下げ角βｄが生じることになる。一
方、曲げ線Ｘ₃を曲げた後者の場合、中立の曲げ線Ｘ₂を
曲げたものに比して、後退角αｂが生じると共に、ボス
部４の面に対して先端上げ角βｕが生じることになる。
このことから、これら曲げ線Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃を適宜選択
組合せして曲げることにより、前進角、後退角、そして
先端下げ角、先端上げ角を生じたものにでき、さらに
は、ボス部４の回転面に対してブレード部材２の回転面
を変化させることもでき、さらには、隣接するブレード
部材２同志の間隔も適宜変化させることができる。

【００１０】一方、図６、図７のものは、第二の折曲げ
線部Ｙのうちの中立の曲げ線Ｙ₂を折曲げたものであつ
て、迎え角θを与える前のものであるが、図６のものは
曲げ線Ｙ₂を空気の流れ方向Ｗに対して前方、つまり上
流側に向けて傾斜角γｆを確保できるよう曲げたもので
あり、また図７のものは、その逆に、曲げ線Ｙ₂を空気
の流れ方向Ｗに対して後方、つまり下流側に向けて傾斜
角γｂを確保できるように曲げたものである。また、図
８、図９のものは、第二、第三の折曲げ線部Ｙ、Ｚのう
ちの各中立の曲げ線Ｙ₂、Ｚ₂を折曲げたものであつて、
迎え角θを与える前のものであるが、図８のものは曲げ
線Ｙ₂を空気の流れ方向Ｗに対して前方側に向けて傾斜
角γｆを確保できるよう曲げると共に、さらにブレード
部材２がボス部４と平行になるよう曲げ線Ｚ₂を曲げた
ものである。これに対し、図９のものは、その逆に、曲
げ線Ｙ₂を空気の流れ方向Ｗに対して後方に向けて傾斜
角γｂを確保できるように曲げると共に、さらにブレー
ド部材２がボス部４と平行になるよう曲げ線Ｚ₂を曲げ
たものである。

【００１１】図１０に示す表図には、各曲げ線を曲げた
ときのブレード部材２の変化状態を示してあるが、これ
によつても、本発明が実施されたものは自在な迎え角θ
の設定ができることが理解される。

【００１２】この様に、本発明が実施されたものでは、
各曲げ線を任意に選択して所望角度だけ曲げることで、
ブレード部材２は、回転方向に対して前進角αｆ、後退
角αｂ、回転面方向に対して先端上げ角βｕ、先端下げ
角βｄ、前方傾斜角γｆ、後方傾斜角γｂを形成せしめ
得て所望の迎え角θを確保できることになる。しかもこ
の迎え角θを確保するため、高価な捻じり金型を使用す
る必要もなく、大幅なコストダウンも計れることにな
る。そのうえ、フアンの強度アツプを計る等のため、捻
じり部７の板厚を厚くしたり幅広にしたとしても、捻じ
り部７の長さを径方向に長くして必要な捻じり代を確保
する必要がなく、大径化することが回避されてコンパク
トなものにできる。さらに、捻じり部７についても迎え
角θが形成されたものとすることができ、その分、起風
作用を拡張できて、送風機能の向上が計れることにな
る。

【００１３】

【作用効果】以上要するに、本発明は叙述の如く構成さ
れたものであるから、ブレード部材に迎え角を与えるた
めの捻じり部が、従来のように単に径方向に突出するも
のではなく周方向を向いた部位を存することになつて、
この部分を有効に利用して折曲げ線部を形成することが
でき、そうして、この周方向を向いた部位を存する捻じ
り部を適宜曲げることで、ブレード部材に所望の迎え角
を確保できることになつて、従来のように、高価な捻じ
り金型を使用する必要もなく、大幅なコストダウンも計
れることになる。そのうえ、フアンの強度アツプを計る
等のため、捻じり部の板厚を厚くしたり幅広にしたとき
に、捻じり部の長さを径方向に長くして必要な捻じり代
を確保するような必要がなく、もつて、大径化すること
なく強度的に強いものを形成できることになる。さら
に、捻じり部についても迎え角が形成されたものとする
ことができ、その分、起風作用を拡張できて、送風機能
の向上が計れることになる。

【００１４】また、ブレード部材に迎え角を与える場合
に、捻じり部には、フアン回転方向に対して前進角、後
退角を生じない中立の曲げ線が径方向を向き、これを挟
んで両側に偏位して前進角、後退角の形成およびフアン
回転面に対する先端上げ角、先端下げ角の形成をする曲
げ線との複数の曲げ線とが設定される第一の折曲げ線部
と、フアン回転方向に対して前進角、後退角を生じない
中立の曲げ線が周方向を向き、これを挟んで両側に偏位
して前進角、後退角の形成、フアン回転面に対する先端
上げ角、先端下げ角および前方傾斜角、後方傾斜角の形
成をする曲げ線との複数の曲げ線が設定される第二、第
三の折曲げ線部とを形成しておき、これら任意の曲げ線
を適宜選択することで、各種のフアン特性を有すると共
に、起風機能に優れた送風フアンを簡単に形成できるこ
とになつて、送風フアンの小型高性能化を大いに達成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】捻じり部を曲げる前のスパイダ部材の正面図で
ある。

【図２】同上要部拡大図である。

【図３】曲げ線Ｘ₂を曲げた場合のフアンの要部の正面
状態と支持部の折曲状態との関係を示す状態図である。

【図４】曲げ線Ｘ₁を曲げた場合のフアンの要部の正面
状態と支持部の折曲状態との関係を示す状態図である。

【図５】曲げ線Ｘ₃を曲げた場合のフアンの要部の正面
状態と支持部の折曲状態との関係を示す状態図である。

【図６】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ曲げ線Ｙ₂を前方に
曲げた場合のスパイダ部材の正面図、側面図である。

【図７】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ曲げ線Ｙ₂を後方に
曲げた場合のスパイダ部材の正面図、側面図である。

【図８】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ曲げ線Ｙ₂を前方に
曲げると共に曲げ線Ｚ₂を曲げた場合のスパイダ部材の
正面図、側面図である。

【図９】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ曲げ線Ｙ₂を後方に
曲げると共に曲げ線Ｚ₂を曲げた場合のスパイダ部材の
正面図、側面図である。

【図１０】各曲げ線を曲げたときのブレード部材の変化
状態を示す表図である。

【図１１】従来例におけるフアンの正面状態と支持部の
折曲状態との関係を示す状態図である。

【符号の説明】

１フアン２ブレード部材３スパイダ部材４ボス部５支持部７捻じり部Ｘ第一折曲げ線部Ｘ₂中立曲げ線Ｙ第二折曲げ線部Ｙ₂中立曲げ線Ｚ第三折曲げ線部Ｚ₂中立曲げ線

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸に一体的に取付けられるボス部
と、該ボス部から外径方向に放射状に突出してブレード
部材が一体的に支持される支持部とのあいだに、ブレー
ド部材に迎え角を与えるための捻じり部を設けてなる送
風フアンにおいて、前記捻じり部は、ボス部外周から外
径方向に向けて突出したものが周方向に向けて曲げら
れ、再度外径方向に向くよう曲げられて形成してあるこ
とを特徴とする送風フアン。
【請求項２】請求項１において、捻じり部には、ボス
部から突出する根元部から支持部に至るまでのあいだ
に、折曲げ線部が形成されていることを特徴とする送風
フアン。
【請求項３】請求項２において、折曲げ線部には、フ
アン回転方向に対して前進角、後退角を生じない中立の
曲げ線と、これを挟んで両側に偏位して前進角、後退角
の形成をする曲げ線との複数の曲げ線が設定されている
ことを特徴とする送風フアン。
【請求項４】請求項３において、折曲げ線部は、複数
の曲げ線を選択して適角度に曲げることで、ブレード部
材のフアン回転方向に対する前進角、後退角の形成と組
合せができると共に、フアン回転面に対する先端上げ
角、先端下げ角の形成と組合せができるように構成され
ていることを特徴とする送風フアン。
【請求項５】請求項４において、折曲げ線部のうちの
中立曲げ線の曲げ線方向が径方向を向いていて、ブレー
ド部材のフアン回転方向に対する前進角、後退角および
フアン回転面に対する先端上げ角、先端下げ角の形成、
組合せができるように構成されていることを特徴とする
送風フアン。
【請求項６】請求項４において、折曲げ線部のうちの
中立曲げ線方向が周方向を向いていて、ブレード部材の
フアン回転方向に対する前進角、後退角およびフアン回
転面に対する先端上げ角、先端下げ角の形成、組合せと
共に、さらにフアン回転面に対する前方傾斜角、後方傾
斜角の形成、組合せができるように構成されていること
を特徴とする送風フアン。
【請求項７】請求項３において、折曲げ線部は、中立
曲げ線の曲げ線方向が周方向を向いたものと径方向を向
いたものとが少なくとも一組づつ形成されているもので
あることを特徴とする送風フアン。
【請求項８】請求項３において、折曲げ線部は、中立
曲げ線の曲げ線方向が径方向を向いたものが一組と、周
方向を向いたものが二組形成されているものであること
を特徴とする送風フアン。
【請求項９】請求項７または８において、各折曲げ線
部の曲げ線の少なくとも二つの曲げ線を選択して曲げる
ことでブレード部材の必要な迎え角を形成するように構
成されていることを特徴とする送風フアン。
【請求項１０】回転軸に一体的に取付けられるボス部
と、該ボス部から外径方向に放射状に突出してブレード
部材が一体的に支持される支持部とのあいだに、ブレー
ド部材に迎え角を与えるための捻じり部を設けてなる送
風フアンにおいて、前記捻じり部は、ボス部外周から外
径方向に向けて突出したものが周方向に向けて曲げら
れ、再度外径方向に向くよう曲げられて形成されたもの
とし、該捻じり部には、フアン回転方向に対して前進
角、後退角を生じない中立の曲げ線が径方向を向き、こ
れを挟んで両側に偏位して前進角、後退角の形成および
フアン回転面に対する先端上げ角、先端下げ角の形成を
する曲げ線との複数の曲げ線とが設定される第一の折曲
げ線部と、フアン回転方向に対して前進角、後退角を生
じない中立の曲げ線が周方向を向き、これを挟んで両側
に偏位して前進角、後退角の形成、フアン回転面に対す
る先端上げ角、先端下げ角および前方傾斜角、後方傾斜
角の形成をする曲げ線との複数の曲げ線が設定される第
二、第三の折曲げ線部とが形成されていることを特徴と
する送風フアン。
【請求項１１】回転軸に一体的に取付けられるボス部
から外径方向に放射状に突出してブレード部材が一体的
に支持される支持部を設けてなる送風フアンにおいて、
前記ボス部には、ボス部外周の支持部根元部位から回転
中心方向に向いたものが周方向に向けて曲げられ、再度
回転中心方向に向くよう曲げられて形成されたブレード
部材の捻じり部を形成すると共に、該捻じり部には、フ
アン回転方向に対して前進角、後退角を生じない中立の
曲げ線が径方向を向き、これを挟んで両側に偏位して前
進角、後退角の形成およびフアン回転面に対する先端上
げ角、先端下げ角の形成をする曲げ線との複数の曲げ線
とが設定される第一の折曲げ線部と、フアン回転方向に
対して前進角、後退角を生じない中立の曲げ線が周方向
を向き、これを挟んで両側に偏位して前進角、後退角の
形成、フアン回転面に対する先端上げ角、先端下げ角お
よび前方傾斜角、後方傾斜角の形成をする曲げ線との複
数の曲げ線が設定される第二、第三の折曲げ線部とが形
成されていることを特徴とする送風フアン。