JP3849664B2 - Blower - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は送風機に関するもので、遠心ファンを用いた送風機に適用有効である。
【0002】
【従来の技術】
従来の送風機は、丸棒状の回転軸を樹脂製のファンに挿入した状態で、回転軸に圧入された樹脂製のキャップとファンとを係合させることにより、ファンを回転軸に固定している(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−124101号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、キャップを製造するには、型締めされた金型内のキャビティに溶融状態の樹脂を注入口(ゲート)から射出することにより製造される。
【0005】
このとき、ゲートからキャビティ内に射出された溶融状態の樹脂は、分岐しながらキャビティ内に全域に回りこみ、最終的にゲートの反対側において合流する(以下、合流部をウェルドラインと呼ぶ)が、このウェルドラインは、キャビティ内を流れて温度が低下した樹脂が合流して形成されるので、樹脂の結合強度が低下し易い。
【0006】
このため、キャップの固定力(回り止めトルク)を上げるべく、キャップの圧入代を大きくすると、強度が低いウェルドライン部分を起点に亀裂が発生し易い。
【0007】
本発明は、上記点に鑑み、第1には、従来と異なる新規な送風機を提供し、第2には、樹脂にて成形されたキャップを有する送風機において、キャップの強度を向上させることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、丸棒状のシャフト(21)が挿入されたファン(10)と、ファン(10)と係合した状態でシャフト(21)に圧入固定された樹脂製のキャップ(30)とを備え、キャップ(30)は、シャフト(21)に接触する内筒部(31)、内筒部(31)の外側に位置する外筒部(32)、及び放射状に延びて内筒部(31)と外筒部(32)とを繋ぐリブ(33)を有しており、さらに、リブ(33)と内筒部(31)との接合箇所の丸取り部(35)及びリブ(33)と外筒部(32)との接合箇所の丸取り部(36)うち樹脂成形時に発生したウェルドライン部分の肉厚は、その他の接合箇所の丸取り部(35、36)より厚くなっていることを特徴とする。
【0009】
これにより、樹脂の結合強度が低くなり易いウェルドライン部分の強度を高めることができるので、キャップ(30)の強度を高めることができる。延いては、キャップ(30)の圧入代を大きくすることができるので、キャップ(30)の固定力(回り止めトルク)を高めることができる。
【0010】
請求項2に記載の発明では、丸棒状のシャフト(21)が挿入されたファン(10)と、ファン(10)と係合した状態でシャフト(21)に圧入固定された樹脂製のキャップ(30)とを備え、キャップ(30)は、シャフト(21)に接触する内筒部(31)、内筒部(31)の外側に位置する外筒部(32)、及び放射状に延びて内筒部(31)と外筒部(32)とを繋ぐ複数本のリブ(33)を有しており、さらに、複数本のリブ(33)のうち、樹脂成形時に発生したウェルドラインの位置に設けられたリブ(33)の肉厚は、その他のリブ(33)より厚くなっていることを特徴とする。
【0011】
これにより、樹脂の結合強度が低くなり易いウェルドライン部分の強度を高めることができるので、キャップ(30)の強度を高めることができる。延いては、キャップ(30)の圧入代を大きくすることができるので、キャップ(30)の固定力(回り止めトルク)を高めることができる。
【0012】
請求項3に記載の発明では、丸棒状のシャフト(21)が挿入されたファン(10)と、ファン(10)と係合した状態でシャフト(21)に圧入固定された樹脂製のキャップ(30)とを備え、キャップ(30)は、シャフト(21)に接触する内筒部(31)、内筒部(31)の外側に位置する外筒部(32)、及び放射状に延びて内筒部(31)と外筒部(32)とを繋ぐ複数本のリブ(33)を有しており、リブ(33)と内筒部(31)との接合箇所の丸取り部(35)及びリブ(33)と外筒部(32)との接合箇所の丸取り部(36)うち樹脂成形時に発生したウェルドライン部分の肉厚は、その他の接合箇所の丸取り部(35、36)より厚くなっており、さらに、複数本のリブ(33)のうち、樹脂成形時に発生したウェルドラインの位置に設けられたリブ(33)の肉厚は、その他のリブ(33)より厚くなっていることを特徴とする。
【0013】
これにより、樹脂の結合強度が低くなり易いウェルドライン部分の強度を高めることができるので、キャップ(30)の強度を高めることができる。延いては、キャップ(30)の圧入代を大きくすることができるので、キャップ(30)の固定力(回り止めトルク)を高めることができる。
【0016】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【0017】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
本実施形態は、本発明に係る送風機を車両用空調装置の遠心式送風機に適用したものであって、図1は本実施形態に係る遠心式送風機(以下、送風機という。)の断面図であり、図2は図1のフA部拡大図であり、図3は図2のA−A断面図であり、図4はキャップ30を図2の下方側から見た正面図である。
【0018】
送風機は、図1に示すように、回転軸方向Cから吸入した空気を径外方側に向けて吹き出す遠心式のファン(JIS B 012番号1004等参照)10、ファン10を回転駆動する駆動手段をなす電動モータ20、及び電動モータ20の回転力をファン10に伝達するキャップ30を備えたものである。
【0019】
ここで、ファン10は、電動モータ20のシャフト21が圧入にて挿入された略円筒状のファンボス部11、及びファンボス部11に連結されてシャフト21と一体に回転する複数枚の翼(ブレード)12等からなるものである。
【0020】
因みに、ファンボス部11及びブレード12は、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂にて一体成形され、シャフト21は、断面が円形に形成された丸棒状の金属回転軸である。
【0021】
そして、ファンボス部11の外周側のうちキャップ30側の部位には、図2、3に示すように、キャップ30の脚部34が挿入される複数個(本実施形態では、4個)の凹部13、及び凹部13間に位置する凸部14が設けられているとともに、これらの凹部13及び凸部14は、円周方向に交互に等間隔で設けられている。
【0022】
また、各凹部13の表面のうち、シャフト21に近い側であって径方向外側に向いている面、つまり各凹部13の底部15には、先端部が脚部34の内周面に密着する突起部16が1個ずつ形成されており、この突起部16は、図3に示すように、底部15から径方向外側に脚部34側に向かって突出して三角断面状のものであり、その頂部を連ねた尾根部は、シャフト21の平行な方向に延びている。
【0023】
そして、シャフト21を挟んで対向する2つの突起部16の先端部間の寸法L2は、図2に示すように、シャフト21を挟んで対向する2つの脚部34間の寸法L1よりも大きくなっている。なお、ここで言う寸法L2は、ファン10とキャップ30とを組み付ける前の時点での寸法である。
【0024】
また、キャップ30は、図4に示すように、シャフト21が圧入される内筒部部31、内筒部31の外側に設けられた外筒部32、等間隔で放射状に延びて内筒部31と外筒部32とを繋ぐ複数本(本実施形態では、12本)のリブ33等からなるもので、脚部34は外筒部32に設けられている。
【0025】
そして、内筒部31、外筒部32、リブ33及び脚部34は、射出形形法にて一体成形される。なお、キャップ30を構成する樹脂として、本実施形態では、ファン10を構成する樹脂よりも固い樹脂、例えばポリアミド等のガラス強化剤にて引っ張り強度が高められた樹脂が採用されている。
【0026】
また、リブ33と内筒部31との接合箇所の丸取り部35及びリブ33と外筒部32との接合箇所の丸取り部36うち、樹脂成形時に発生したウェルドライン部分(図4のa部)の丸取り部の曲率半径を、その他の接合箇所の丸取り部の曲率半径より大きくして、ウェルドライン部分(図4のa部)の丸取り部の肉厚をその他の丸取り部より厚くしている。
【0027】
なお、図4中、b部は注入口に対応する部位であり、本実施形態に係るキャップ30を製造するための金型では、1つの注入口から樹脂を射出する。
【0028】
次に、ファン10の組み付け手順を述べる。
【0029】
先ず、ファン10にキャップ30を嵌め込んで両者10、30仮固定する。つまり、ファン10の一部である突起部16が、キャップ30の一部である脚部34より軟らかく、かつ、L2>L1となっているので、脚部34を凹部13に嵌合させると、突起部16の各先端部が塑性変形する。
【0030】
このため、突起部16の各先端部が脚部34に密着し、ファン10とキャップ30が仮固定される。そして、キャップ30が仮固定されたファン10にシャフト21を圧入する。
【0031】
なお、シャフト21からの回転力は、主にキャップ30を介してファン10に伝達されるが、本実施形態では、ファン10にもシャフト21が圧入されるため、本実施形態では、シャフト21から直接的にファン10に伝達される回転力も存在する。
【0032】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
【0033】
本実施形態では、ウェルドライン部分(図4のa部)の丸取り部の曲率半径を、その他の接合箇所の丸取り部の曲率半径より大きくして、ウェルドライン部分(図4のa部)の丸取り部の肉厚をその他の丸取り部より厚くしているので、ウェルドライン部分の肉厚がその他の部位より厚くなる。
【0034】
したがって、樹脂の結合強度が低くなり易いウェルドライン部分の強度を高めることができるので、キャップ30の強度を高めることができる。延いては、キャップ30の圧入代を大きくすることができるので、キャップ30の固定力(回り止めトルク)を高めることができる。
【0035】
なお、図5は、従来の技術に係るキャップ及び本実施形態に係るキャップの圧入試験結果を示すプロット図であり、大きなプロットが、それぞれクラック若しくは破断が起こり始めたサンプルを示す。図5から明らかなように、本実施形態では、より大きな圧入代まで耐えられ、かつ、圧入時の圧入力は、従来と同等であることが解る。
【0036】
(第2実施形態)
本実施形態は、複数本のリブ33のうち、ウェルドラインの位置に設けられたリブ33の肉厚をその他のリブ33より厚くするものである。
【0037】
(第3実施形態)
本実施形態は、複数本のリブ33のうち、ウェルドラインの位置に設けられたリブ33の肉厚をその他のリブ33より厚くし、かつ、ウェルドライン部分の丸取り部の曲率半径を、その他の接合箇所の丸取り部の曲率半径より大きくするものである。
【0038】
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、ファン10にシャフト21に圧入されていたが、ャフト21からの回転力は、主にキャップ30を介してファン10に伝達されるので、ファン10にシャフト21を中間ばめ又は接触面圧が略0となるように挿入してもよい。
【0039】
また、キャップ30及びシャフト21の材質は、上述の実施形態に示されたものに限定されるものでない。
【0040】
また、上述の実施形態では、ウェルドライン部分の丸取り部のうちリブ33と内筒部31との接合箇所の丸取り部35の曲率半径をその他の丸取り部より大きくしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、リブ33と外筒部32との接合箇所の丸取り部36の曲率半径をその他の丸取り部より大きくしてもよい。
【0041】
また、上述の実施形態からも明らかなように、「リブ33自体を厚くする」、又は「リブ33を厚くし、かつ、曲率半径を大きくする」などしてもよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る送風機の断面図である。
【図2】図1の送風機の要部の拡大断面図である。
【図3】図2のA−A断面図である。
【図4】本発明の実施形態に係るキャップの正面図である。
【図5】従来の技術に係るキャップ及び本実施形態に係るキャップの圧入試験結果を示すプロット図である。
【符号の説明】
30…キャップ、31…内筒部、32…外筒部、
33…リブ、34…脚部、35、36…丸取り部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a blower and is effective when applied to a blower using a centrifugal fan.
[0002]
[Prior art]
In a conventional blower, a fan is fixed to a rotating shaft by engaging a resin cap and a fan press-fitted into the rotating shaft with a round rod-shaped rotating shaft inserted into the resin fan. (For example, refer to Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-124101
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the cap is manufactured by injecting molten resin into a cavity in a mold that is clamped from an injection port (gate).
[0005]
At this time, the molten resin injected from the gate into the cavity diverges throughout the cavity while branching, and finally merges on the opposite side of the gate (hereinafter, the merge portion is referred to as a weld line). The weld line is formed by joining the resin whose temperature is lowered by flowing through the cavity, so that the bond strength of the resin is easily lowered.
[0006]
For this reason, if the press-fitting allowance of the cap is increased in order to increase the cap fixing force (rotation prevention torque), cracks are likely to occur starting from the weld line portion having low strength.
[0007]
In view of the above points, the present invention firstly provides a novel blower that is different from the conventional one, and secondly, in a blower having a cap formed of resin, it is an object to improve the strength of the cap. And
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a fan (10) in which a round bar-shaped shaft (21) is inserted, and a shaft ( 21) and a resin cap (30) that is press-fitted and fixed to the inner cylinder portion (31) in contact with the shaft (21), and an outer portion located outside the inner cylinder portion (31). It has a cylindrical portion (32) and a rib (33) extending radially and connecting the inner cylindrical portion (31) and the outer cylindrical portion (32), and further, the rib (33) and the inner cylindrical portion (31). The thickness of the weld line portion generated during the resin molding out of the rounded portion (35) at the joint portion and the round portion (36) at the joint portion between the rib (33) and the outer tube portion (32) It is characterized by being thicker than the rounded portion (35, 36) at the joint location.
[0009]
Thereby, since the strength of the weld line portion where the bonding strength of the resin tends to be low can be increased, the strength of the cap (30) can be increased. As a result, since the press-fitting allowance of the cap (30) can be increased, the fixing force (non-rotating torque) of the cap (30) can be increased.
[0010]
In the invention according to claim 2, the fan (10) in which the round bar-shaped shaft (21) is inserted, and the resin cap (press-fixed to the shaft (21) while being engaged with the fan (10)) 30), and the cap (30) includes an inner cylinder part (31) that contacts the shaft (21), an outer cylinder part (32) located outside the inner cylinder part (31), and a radially extending inner part. It has a plurality of ribs (33) that connect the cylindrical portion (31) and the outer cylindrical portion (32), and further, at the position of the weld line generated during resin molding among the plurality of ribs (33). The rib (33) provided is thicker than the other ribs (33).
[0011]
Thereby, since the strength of the weld line portion where the bonding strength of the resin tends to be low can be increased, the strength of the cap (30) can be increased. As a result, since the press-fitting allowance of the cap (30) can be increased, the fixing force (non-rotating torque) of the cap (30) can be increased.
[0012]
In the invention according to claim 3, the fan (10) into which the round rod-shaped shaft (21) is inserted, and the resin cap (press-fixed to the shaft (21) while being engaged with the fan (10)) ( 30), and the cap (30) includes an inner cylinder part (31) that contacts the shaft (21), an outer cylinder part (32) located outside the inner cylinder part (31), and a radially extending inner part. It has a plurality of ribs (33) that connect the cylindrical portion (31) and the outer cylindrical portion (32), and a rounded portion (35) at the joint between the rib (33) and the inner cylindrical portion (31). And the thickness of the weld line portion generated at the time of resin molding out of the rounded portion (36) of the joint portion between the rib (33) and the outer tube portion (32) is the round portion (35, 36) of the other joint portion. Furthermore, it is thicker, and among the plurality of ribs (33), a wafer generated during resin molding is formed. The thickness of the ribs (33) provided at the position of-line is characterized in that is thicker than the other ribs (33).
[0013]
Thereby, since the strength of the weld line portion where the bonding strength of the resin tends to be low can be increased, the strength of the cap (30) can be increased. As a result, since the press-fitting allowance of the cap (30) can be increased, the fixing force (non-rotating torque) of the cap (30) can be increased.
[0016]
Incidentally, the reference numerals in parentheses of each means described above are an example showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
In the present embodiment, the blower according to the present invention is applied to a centrifugal blower of a vehicle air conditioner, and FIG. 1 is a cross-sectional view of the centrifugal blower (hereinafter referred to as a blower) according to the present embodiment. 2 is an enlarged view of section A in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, and FIG. 4 is a front view of the
[0018]
As shown in FIG. 1, the blower is a centrifugal fan (see JIS B 012 number 1004 or the like) 10 that blows out the air sucked from the rotation axis direction C toward the radially outer side, and a driving unit that rotationally drives the
[0019]
Here, the
[0020]
Incidentally, the
[0021]
A plurality of (four in the present embodiment)
[0022]
In addition, of the surface of each
[0023]
Then, the dimension L2 between the tip portions of the two projecting
[0024]
Further, as shown in FIG. 4, the
[0025]
And the
[0026]
Of the rounded
[0027]
In addition, in FIG. 4, b part is a site | part corresponding to an injection port, and in the metal mold | die for manufacturing the
[0028]
Next, a procedure for assembling the
[0029]
First, the
[0030]
For this reason, each front-end | tip part of the
[0031]
Note that the rotational force from the
[0032]
Next, features of the present embodiment will be described.
[0033]
In the present embodiment, the radius of curvature of the rounded portion of the weld line portion (portion a in FIG. 4) is made larger than the radius of curvature of the rounded portion of other joints, and the weld line portion (portion a of FIG. 4). Since the thickness of the rounded portion is thicker than that of the other rounded portions, the thickness of the weld line portion becomes thicker than other portions.
[0034]
Therefore, the strength of the weld line portion where the bond strength of the resin is likely to be lowered can be increased, so that the strength of the
[0035]
FIG. 5 is a plot showing the results of the press-fitting test of the cap according to the prior art and the cap according to the present embodiment, and large plots indicate samples in which cracks or fractures have started to occur, respectively. As is apparent from FIG. 5, in this embodiment, it can be understood that a larger press-fitting allowance can be tolerated, and the press-fitting during press-fitting is equivalent to the conventional one.
[0036]
(Second Embodiment)
In the present embodiment, the thickness of the
[0037]
(Third embodiment)
In the present embodiment, among the plurality of
[0038]
(Other embodiments)
In the embodiment described above, the
[0039]
Moreover, the material of the
[0040]
Further, in the above-described embodiment, the radius of curvature of the rounded
[0041]
Further, as is apparent from the above-described embodiment, it is needless to say that “the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a blower according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the blower of FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 4 is a front view of a cap according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plot diagram showing a press-fitting test result of a cap according to a conventional technique and a cap according to the present embodiment.
[Explanation of symbols]
30 ... Cap, 31 ... Inner cylinder part, 32 ... Outer cylinder part,
33 ... ribs, 34 ... legs, 35, 36 ... rounded parts.
Claims (3)
前記ファン(10)と係合した状態で前記シャフト(21)に圧入固定された樹脂製のキャップ(30)とを備え、
前記キャップ(30)は、前記シャフト(21)に接触する内筒部(31)、前記内筒部(31)の外側に位置する外筒部(32)、及び放射状に延びて前記内筒部(31)と前記外筒部(32)とを繋ぐリブ(33)を有しており、
さらに、前記リブ(33)と前記内筒部(31)との接合箇所の丸取り部(35)及び前記リブ(33)と前記外筒部(32)との接合箇所の丸取り部(36)うち樹脂成形時に発生したウェルドライン部分の肉厚は、その他の接合箇所の丸取り部(35、36)より厚くなっていることを特徴とする送風機。A fan (10) into which a round shaft (21) is inserted;
A resin cap (30) press-fitted and fixed to the shaft (21) in a state of being engaged with the fan (10),
The cap (30) includes an inner cylinder part (31) that contacts the shaft (21), an outer cylinder part (32) positioned outside the inner cylinder part (31), and a radially extending inner cylinder part. (31) and a rib (33) connecting the outer cylinder part (32),
Further, a rounded portion (35) at a joint portion between the rib (33) and the inner cylindrical portion (31) and a rounded portion (36 at a joint portion between the rib (33) and the outer cylindrical portion (32)). ) The blower characterized in that the thickness of the weld line portion generated during resin molding is thicker than the rounded portions (35, 36) of other joint portions.
前記ファン(10)と係合した状態で前記シャフト(21)に圧入固定された樹脂製のキャップ(30)とを備え、
前記キャップ(30)は、前記シャフト(21)に接触する内筒部(31)、前記内筒部(31)の外側に位置する外筒部(32)、及び放射状に延びて前記内筒部(31)と前記外筒部(32)とを繋ぐ複数本のリブ(33)を有しており、
さらに、前記複数本のリブ(33)のうち、樹脂成形時に発生したウェルドラインの位置に設けられたリブ(33)の肉厚は、その他のリブ(33)より厚くなっていることを特徴とする送風機。A fan (10) into which a round shaft (21) is inserted;
A resin cap (30) press-fitted and fixed to the shaft (21) in a state of being engaged with the fan (10),
The cap (30) includes an inner cylinder part (31) that contacts the shaft (21), an outer cylinder part (32) positioned outside the inner cylinder part (31), and a radially extending inner cylinder part. (31) and a plurality of ribs (33) connecting the outer cylinder part (32),
Further, among the plurality of ribs (33), the rib (33) provided at the position of the weld line generated during resin molding is thicker than the other ribs (33). Blower.
前記ファン(10)と係合した状態で前記シャフト(21)に圧入固定された樹脂製のキャップ(30)とを備え、
前記キャップ(30)は、前記シャフト(21)に接触する内筒部(31)、前記内筒部(31)の外側に位置する外筒部(32)、及び放射状に延びて前記内筒部(31)と前記外筒部(32)とを繋ぐ複数本のリブ(33)を有しており、
前記リブ(33)と前記内筒部(31)との接合箇所の丸取り部(35)及び前記リブ(33)と前記外筒部(32)との接合箇所の丸取り部(36)うち樹脂成形時に発生したウェルドライン部分の肉厚は、その他の接合箇所の丸取り部(35、36)より厚くなっており、
さらに、前記複数本のリブ(33)のうち、樹脂成形時に発生したウェルドラインの位置に設けられたリブ(33)の肉厚は、その他のリブ(33)より厚くなっていることを特徴とする送風機。A fan (10) into which a round shaft (21) is inserted;
A resin cap (30) press-fitted and fixed to the shaft (21) in a state of being engaged with the fan (10),
The cap (30) includes an inner cylinder part (31) that contacts the shaft (21), an outer cylinder part (32) positioned outside the inner cylinder part (31), and a radially extending inner cylinder part. (31) and a plurality of ribs (33) connecting the outer cylinder part (32),
Of the rounded portion (35) where the rib (33) and the inner cylindrical portion (31) are joined, and the rounded portion (36) where the rib (33) and the outer cylindrical portion (32) are joined The thickness of the weld line portion generated at the time of resin molding is thicker than the rounded portions (35, 36) of other joint portions,
Further, among the plurality of ribs (33), the rib (33) provided at the position of the weld line generated during resin molding is thicker than the other ribs (33). Blower.
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