JP3849664B2

JP3849664B2 - 送風機

Info

Publication number: JP3849664B2
Application number: JP2003105552A
Authority: JP
Inventors: 拓彦澤井
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-04-09
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2006-11-22
Anticipated expiration: 2023-04-09
Also published as: JP2004308608A

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（ＪＩＳＢ０１２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。

Claims

丸棒状のシャフト（２１）が挿入されたファン（１０）と、
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。
丸棒状のシャフト（２１）が挿入されたファン（１０）と、
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。
丸棒状のシャフト（２１）が挿入されたファン（１０）と、
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。