专利名称：离心风扇的叶轮及其成型方法
技术领域：
本发明涉及离心风扇的叶轮以及该叶轮的成型方法。
背景技术：
以往，例如如日本特开2003-206892号公报所公开的那样，公知有在彼此相对的护罩与轮毂(主板)之间排列多个叶片的离心风扇的叶轮。在这种离心风扇的叶轮中，为了平滑地向径向外方排出在轴向上吸入的空气，护罩的内壁面形成为曲面。然而，考虑利用树脂材料对上述这种离心风扇的叶轮进行一体成型。该情况下，在向径向排出空气的护罩与轮毂之间的通路部的成型中，使用在径向拔出的模具。但是，如上所述护罩的内壁面为曲面，所以很难在径向拔出通路部的模具。由此，基于树脂材料的一体成型变得困难。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够容易地对离心风扇的叶轮进行一体成型的成型方法。本发明的一个方面的离心风扇的叶轮的成型方法利用树脂材料对如下部分进行一体成型转子杯，其具有圆筒状的外周面；轮毂，其具有从所述转子杯的外周面延伸的平面视环状面；护罩，其具有与所述轮毂的环状面同轴相对、且以随着从径向内侧朝向径向外侧而接近所述轮毂的方式弯曲成圆弧状或椭圆弧状的平面视环状面；以及多个叶片，其在所述轮毂的环状面与护罩的环状面之间与两个环状面抵接地排列，在这些叶片与所述轮毂和所述护罩之间形成向径向外侧吹出空气的吹出通路，其中，该成型方法向由包含第1横镶件和第2横镶件的多个镶件构成的型腔内注入树脂材料来使成型品成型，该第1横镶件被向所述吹出通路的通路方向外方拔出，该第2横镶件在轴向移动后或者与轴向移动同时，被向所述吹出通路的通路方向外方拔出，所述第2横镶件的吸入口侧的部位面对与所述护罩对应的型腔。在上述结构中，通过第2横镶件来对护罩的包含曲面的内壁面进行成型。在吹出通路部的成型时，当注入型腔内的树脂材料固化后，首先，直接向吹出通路的通路方向外方拔出第1横镶件。接着，将第2横镶件在轴向移动后，向吹出通路的通路方向外方拔出。另夕卜，第1横镶件也可以是多个。这样，容易拔出吹出通路部中的多个横镶件。由此，能够对护罩的包含曲面的内壁面进行成型，能够容易地对叶轮进行一体成型。
图1是示出本发明实施方式的离心风扇的立体图。图2是示出本发明实施方式的离心风扇的剖视图。图3是用于说明本发明实施方式的叶轮的风洞宽度的剖视图。图4是示出本发明实施方式的叶轮的空气流的剖视图。
图5A和图5B是示出一般的叶轮的空气流的剖视图。图6是示出本发明实施方式的叶轮成型时的立体图。图7是从上方观察的方式示出本发明实施方式的横镶件的立体图。图8是从下方观察的方式示出本发明实施方式的横镶件的立体图。图9是省略护罩而示出本发明实施方式的叶轮的成型时的俯视图。图10是示出本发明实施方式的叶轮的成型时的剖视图。图11是示出在本发明实施方式的叶轮的叶片上形成的分型线的立体图。
具体实施例方式下面，根据附图详细说明本发明的实施方式。另外，本发明不限于以下的实施方式。并且，在不脱离发挥本发明效果的范围的情况下，能够进行适当变更。进而，也可以与其他实施方式进行组合。另外，在本实施方式中，为了简便，在后述的轴50的轴向上，将护罩11侧称为“上侧”，将轮毂15侧称为“下侧”。但是，轴50的轴向不一定与重力方向一致。〈整体结构〉如图1和图2所示，本实施方式的离心风扇具有叶轮10和电动机20。电动机20具有定子部30、转子部40以及轴50，该电动机20配设在后述的叶轮10 的转子杯14的内部。定子部30具有基座部31、电枢32、以及从基座部31向上侧突出的轴承保持部 33。电枢32固定在轴承保持部33的外侧，与后述的磁场用磁铁42径向相对。并且，在轴承保持部33的内侧，在轴承保持部33的上侧和下侧配置有滚珠轴承52。转子部40具有大致有盖圆筒状的转子支架41和磁场用磁铁42。转子支架41固定在后述转子杯14的内壁，磁场用磁铁42固定在转子支架41的侧壁部的内侧。即，磁场用磁铁42隔着转子支架41安装在转子杯14的内周面。另外，磁场用磁铁42与电枢32 — 起构成磁回路。并且，电枢32位于后面详细叙述的轮毂15的轴向下端部的上侧。S卩，电枢32位于轮毂15的轴向端部的内侧。在转子支架41的盖部中央固定有轴衬51，被压入轴衬51的轴50插入在轴承保持部33中，通过滚珠轴承52支承为能够旋转。叶轮10具有平面视环状的护罩11 ；具有圆筒状的外周面14a的转子杯14 ；从该转子杯14的外周面14a延伸设置的平面视环状的轮毂15 ；以及在护罩11与轮毂15之间在周向上等间隔地排列的多个叶片17。护罩11的中央的内圆部为空气的吸入口 12。护罩11与轮毂15在轴向上相对配置。护罩11的内壁面13为如下曲面随着从径向外侧往径向内侧，整体向远离轮毂15的方向弯曲。另一方面，轮毂15的内壁面16为如下曲面随着从径向外侧往径向内侧，整体向接近护罩11的方向弯曲。而且，如图3所示，护罩11的内壁面13和轮毂15的内壁面16， 以沿着轴切断的截面形状描绘出长轴和短轴分别一致的椭圆弧的方式，弯曲成椭圆弧状。 另外，护罩11的内壁面13和轮毂15的内壁面16构成本发明的平面视环状面。各叶片17与护罩11的内壁面13和轮毂15的内壁面16抵接地配置。而且，各叶片17的径向内侧的最内缘17a在轴向上直线延伸，整体位于作为护罩11内缘的吸入口 12的径向外侧。即，在本实施方式中，护罩11的内壁面13随着从与叶片17的最内缘17a接 触的接触位置13a往径向内侧，向远离轮毂15的方向弯曲。另一方面，轮毂15的内壁面16 随着从与叶片17的最内缘17a接触的接触位置16a往径向内侧，向接近护罩11的方向弯曲。并且，叶片17与护罩11和轮毂15之间构成向径向外侧吹出空气的吹出口 18。另外， 各叶片17以相对于护罩11和轮毂15的径向倾斜规定角度的方式配置。在如上所述构成的离心风扇中，通过对电枢32供给驱动电流，从而在电枢32与磁场用磁铁42之间产生转矩。由此，固定于转子支架41的转子杯14旋转，其结果，叶轮10 旋转。当叶轮10旋转时，从护罩11的吸入口 12沿轴向吸入的空气流向径向并从吹出口 18 吹出。这里，如图5A所示，在叶片117的最内缘117a位于护罩111的吸入口 112的径向内侧的叶轮的情况下，在轴向上作用的空气流在沿着轮毂115的内壁面116之前触及叶片 117的最内缘117a。因此，空气流在比较早的阶段将方向改变为径向，空气流处于偏向护罩 111的内壁面113侧的状态。即，在轮毂115侧产生风损。在该状态下，在护罩111侧空气密度增高，所以静压上升，但是由于产生风损而使风量(即，从护罩111的吸入口 112吸入的空气流量)减少。并且，如图5B所示，在轮毂125的内壁面126具有水平部、叶片127的最内缘127a 位于该水平部的中途的叶轮的情况下，在轴向上作用的空气流在触及叶片127的最内缘 127a之前，与轮毂125的内壁面126相接触而将方向改变为水平方向(径向)。因此，由于轴向分量的惯性力，空气流几乎不沿着护罩121的内壁面123，而在偏向轮毂125侧的状态下在径向上进行作用。即，该情况下在护罩121侧产生风损。在该状态下，在轮毂125侧空气密度增高，所以静压上升，但是，还是由于风损而使风量减少。与此相对，在本实施方式中，如上所述，护罩11的内壁面13随着从与叶片17的最内缘17a接触的接触位置13a往径向内侧，向远离轮毂15的方向弯曲，轮毂15的内壁面16 随着从与叶片17的最内缘17a接触的接触位置16a往径向内侧，向接近护罩11的方向弯曲，所以，得到如下作用。即，如图4所示，在轴向吸入的空气沿着护罩11的弯曲的内壁面 13和轮毂15的弯曲的内壁面16，平滑且逐渐地将方向改变为径向，触及叶片17的最内缘 17a。S卩，通过护罩11的弯曲的内壁面13和轮毂15的弯曲的内壁面16，能够使轴向的空气流将方向改变为径向，并且作用到叶片17的最内缘17a。由此，能够使空气流大致均勻地作用(分布)在护罩11与轮毂15之间。由此，能够抑制风损而不会降低静压。进而，在本实施方式中，使叶片17的最内缘17a位于护罩11的吸入口 12的径向外侧，所以，能够避免从吸入口 12吸入空气时叶片17成为障碍。由此，能够抑制吸入阻力的上升，能够避免所吸入的空气流量(即风量)的降低。并且，使叶片17的最内缘17a位于吸入口 12的径向外侧，由此，不会如图5A所示的叶轮那样使空气流在较早的阶段将方向改变为径向，能够使空气流的方向沿着轮毂15的内壁面16平滑且逐渐改变为径向。进而，在本实施方式中，不仅使护罩11的内壁面13和轮毂15的内壁面16的一部分弯曲，还使其整体弯曲，所以能够增大风量。即，例如相比于从轮毂15的内壁面16上的、 与叶片17的最内缘17a接触的接触位置16a起水平地形成径向外侧部分的情况，风洞宽度 (空气的通路宽度)较宽，所以能够相应地增大风量。进而，在本实施方式中，使护罩11的内壁面13和轮毂15的内壁面16弯曲成长轴和短轴分别一致的椭圆弧状，由此，在护罩11与轮毂15之间，使风洞宽度在径向大致固定。 在本实施方式中，如图3所示的L0、Li、L2那样，风洞宽度表示护罩11的内壁面13上的位置与轮毂15的内壁面16上的位置之间的最短距离。并且，上述大致固定意味着任意位置的风洞宽度Ll或L2为吹出口 18处的风洞宽度LO的士 0.3%以内。这样，构成为使护罩 11与轮毂15之间的风洞宽度在径向上大致固定，由此，能够抑制风损而不会降低静压。例如，在护罩11与轮毂15之间的中途风洞宽度变窄时，在该部分中空气密度上升，压力上升。 于是，静压变高，很难从吸入口 12吸入空气，所以风量减少。相反，在中途风洞宽度变宽时， 风量增大，但是静压降低。然而，根据本实施方式的结构，不会导致这种状态。<叶轮的成型方法> 本实施方式的叶轮10是在规定型腔内填充原料(熔融树脂)而一体成型的。这里，特别地，参照图6 10对叶轮10的吹出口 18部分的成型进行说明。在叶轮10的吹出口 18部分的成型中，使用2个横镶件61、62。如图6所示，这2 个横镶件61、62在彼此轴向重叠的状态下放置。这里，横镶件61、62具有彼此与轴向垂直的平面，并在使该平面重合的状态下放置。即，横镶件61、62彼此重叠的抵接面相同，从轴向一端观察时，外形重合。第1横镶件61配置在下侧(即轮毂15侧)，第2横镶件62配置在上侧(即护罩11侧)。如图7、8所示，各横镶件61、62具有第1成型面63，该第1成型面63相当于叶片17的构成吹出口 18的一部分的侧面。并且，第1横镶件61具有第3成型面65，该第3成型面65相当于轮毂15的构成吹出口 18的一部分的内壁面16。并且，第 2横镶件62具有第2成型面64，该第2成型面64相当于护罩11的构成吹出口 18的一部分的内壁面13。其中，这些成型面63、64、65在图7、8中用阴影示出。而且，第2横镶件62 的第2成型面64具有位于吸入口 12侧的吸入侧部位64a。如图9、10所示，该吸入侧部位 64a相当于护罩11的内壁面13中的从径向朝向轴向上侧弯曲并延伸到吸入口 12的开口端的部分。这样，第2横镶件62的吸入侧部位64a面对与护罩11的吸入口 12侧的部分对应的型腔，延伸到吸入口 12的径向内侧。另外，如图10所示，横镶件61、62的径向内侧端部在径向延伸到护罩11的内端部位与轮毂15的内端部位之间。当在规定型腔(相当于吹出口 18的型腔)内填充的原料固化后，首先，向吹出口 18的通路方向外方拔出第1横镶件61。接着，在轴向上移动第2横镶件62，然后，与第1横镶件61同样地向吹出口 18的通路方向外方拔出第2横镶件62。另外，也可以将第2横镶件62在轴向移动的同时向吹出口 18的通路方向外方拔出。这样，在本实施方式的成型方法中，可以通过使用上述结构的横镶件61、62，来容易地拔出横镶件61、62。通过拔出横镶件61、62，从而形成叶片17的侧面、护罩11的内壁面13以及轮毂15的内壁面16的一部分。由此，能够容易地对护罩11的内壁面13形成为曲面的叶轮10进行一体成型。并且，横镶件61、62也可以由从径向外侧朝向内侧设置有倾斜的平面构成。该情况下，在向吹出口 18的通路方向外方拔出第1横镶件61时，不会与第2横镶件62摩擦地抽出。这里，只要将第1横镶件61的轴向高度设定为能够合理抽出第2横镶件62的程度的高度即可。并且，如图11所示，在叶轮10的各叶片17的两个面上形成有相当于第1横镶件 61和第2横镶件62的边界的分型线。进而，在本实施方式中，电枢32位于轮毂15的轴向下端部的上侧。由此，可以在转子杯14的内部配设电动机20。因此，不需要将电动机20配设在叶轮10的轴向下侧，能够降低电动机20的轴向高度。
(其他实施方式)上述实施方式也可以如下构成。例如，在上述实施方式的成型方法中，使用2个横镶件61、62，但是，也可以在轴向上重叠3个以上的横镶件。并且，在上述实施方式中，使护罩11的内壁面13和轮毂15的内壁面16弯曲成沿着轴切断后的截面形状为彼此同心的大致圆弧状，由此，可以构成为在护罩11与轮毂15之间使风洞宽度在径向上大致固定。该情况下，风洞宽度固定，所以，可以提供能够抑制风损而不会降低静压的叶轮10 和离心风扇。在上述实施方式中，不限于此，只要构成为在护罩11与轮毂15之间使风洞宽度在径向上大致固定(包括固定)，则可以使护罩11的内壁面13和轮毂15的内壁面16以任意方式弯曲。并且，在上述实施方式中，也可以使护罩11的内壁面13和轮毂15的内壁面16，以沿着轴切断后的截面为多边形的外径的一部分的方式，形成为大致曲面状。即，使护罩11 的内壁面13和轮毂15的内壁面16弯曲而成为曲面的情况还包括通过多边形而成为大致曲面状。并且，在上述实施方式中，护罩11的内壁面13的相比于与叶片17接触的接触位置13a位于径向外侧的部分、以及轮毂15的内壁面16的相比于与叶片17接触的接触位置 16a位于径向外侧的部分，也可以分别形成为向斜下侧直线地延伸。该情况下，不是向径向而是相对于径向向斜下方吹出空气。因此，只要根据期望的空气吹出方向，来变更护罩11 的内壁面13和轮毂15的内壁面16的、相比于与叶片17接触的接触位置13a、16a位于径向外侧的部分的形状即可。并且，在上述实施方式中，只要护罩11的内壁面13与叶片17的最内缘17a的接触位置13a位于吸入口 12的径向外方，则叶片17的最内缘17a的形状可以是任意的。例如，叶片17的最内缘17a可以从护罩11侧朝向轮毂15侧往径向内侧或径向外侧倾斜，轴向的中央部也可以向径向内侧鼓出。根据这种离心风扇的叶轮的成型方法，能够容易地对护罩具有曲面状内壁面的离心风扇的叶轮进行一体成型。
权利要求
1.一种离心风扇的叶轮的成型方法，该成型方法利用树脂材料对如下部分进行一体成型转子杯，其具有圆筒状的外周面；轮毂，其具有从所述转子杯的外周面延伸的平面视环状面；护罩，其具有与所述轮毂的环状面同轴相对、且以随着从径向内侧朝向径向外侧而接近所述轮毂的方式弯曲的平面视环状面；以及多个叶片，其在所述轮毂的环状面与护罩的环状面之间与两个环状面抵接地排列，在这些叶片与所述轮毂和所述护罩之间形成向径向外侧吹出空气的吹出通路， 其中，该成型方法向由包含第1横镶件和第2横镶件的多个镶件构成的型腔内注入树脂材料来对叶轮进行成型，该第1横镶件被向所述吹出通路的通路方向外方拔出，该第2横镶件在轴向移动后或者与轴向移动同时，被向所述吹出通路的通路方向外方拔出， 所述第2横镶件的吸入口侧的部位面对与所述护罩对应的型腔。
2.根据权利要求1所述的叶轮的成型方法，其中，所述第1横镶件和所述第2横镶件面对与所述叶片的侧面、护罩的环状面以及轮毂的环状面的一部分对应的型腔。
3.根据权利要求1所述的叶轮的成型方法，其中，在所述第1横镶件和所述第2横镶件彼此轴向重叠的状态下向型腔内注入树脂材料。
4.根据权利要求3所述的叶轮的成型方法，其中， 所述第1横镶件和所述第2横镶件彼此重叠的抵接面相同。
5.根据权利要求1所述的叶轮的成型方法，其中，所述第1横镶件和所述第2横镶件的径向内侧端部延伸到所述轮毂的内壁面的中途。
6.一种利用权利要求1所述的成型方法成型的离心风扇的叶轮，其中， 所述叶片的最内缘位于所述护罩的吸入口的径向外侧。
7.根据权利要求6所述的离心风扇的叶轮，其中， 所述轮毂的内壁面弯曲成圆弧状。
8.根据权利要求6所述的离心风扇的叶轮，其中， 所述轮毂的内壁面弯曲成椭圆弧状。
全文摘要
本发明涉及离心风扇的叶轮及其成型方法。在护罩、轮毂和叶片之间形成吹出通路的离心风扇的叶轮的成型方法中，向由第1横镶件和第2横镶件构成的型腔内注入树脂材料，该第1横镶件被向吹出通路的通路方向外方拔出，该第2横镶件在轴向移动后或与轴向移动同时，被向吹出通路的通路方向外方拔出，因此第2横镶件的吸入侧部位面对与护罩对应的型腔。
文档编号F04D29/28GK102162466SQ20111004203
公开日2011年8月24日 申请日期2011年2月21日 优先权日2010年2月23日
发明者大熊仁明, 安藤康二 申请人:日本电产株式会社