离心送风机用叶轮的叶片、叶片支承旋转体、离心送风机用叶轮以及离心送风机用叶轮的...的制作方法

文档序号:5489981阅读:187来源:国知局
专利名称:离心送风机用叶轮的叶片、叶片支承旋转体、离心送风机用叶轮以及离心送风机用叶轮的 ...的制作方法
技术领域
本发明涉及离心送风机用叶轮的叶片、叶片支承旋转体、离心送风 机用叶轮以及离心送风机用叶轮的制造方法,特别涉及通过激光熔接将 在内部形成有中空空间的树脂制的叶片固定在树脂制的叶片支承旋转体 上而构成的离心送风机用叶轮的叶片、叶片支承旋转体、离心送风机用 叶轮以及离心送风机用叶轮的制造方法。
背景技术
以往,在换气装置、空调装置和空气净化器等中,有时使用涡轮风 扇或斜流风扇等离心送风机。如专利文献1所示,这种离心送风机用叶 轮具有树脂制的端板,其通过电动机等的驱动机构以旋转轴为中心旋 转;多个树脂制的叶片,其在内部形成有中空空间;以及树脂制的端环, 其配置成在与端板的轴向之间夹持叶片。叶片通过贴合两张板状部件而 形成中空空间,并通过激光熔接而固定在端板和端环上。
专利文献l:日本特开2005-155510号公报
如上所述,在采用通过激光熔接而将在内部形成有中空空间的树脂 制的叶片固定于树脂制的端板和树脂制的端环上的结构的情况下,叶片 的熔接面与端板的熔接面之间、或叶片的熔接面与端环的熔接面之间的 密接很重要,如果各部件的熔接面之间的密接不充分、熔接面之间的间 隙变大,则产生无法获得充分的熔接强度的情况。
例如,关于树脂成形的叶片、端板或端环,由于树脂成形时的加工 精度而在各部件的熔接面上产生一些凹凸,由于该凹凸,各部件的熔接 面之间的间隙变大,有时无法获得充分的熔接强度。
并且,在进行激光熔接时,为了使叶片的熔接面与端板的熔接面之
间、或叶片的熔接面与端环的熔接面之间的密接良好,赋予在轴向相互 按压端板和叶片的负荷,或者赋予在轴向相互按压端环和叶片的负荷, 但是,此时,在叶片的轴向中间部分向叶轮的半径方向突出等叶片具有 带圆角的复杂形状的情况下,或叶片的壁厚薄的情况下,赋予这种按压 负荷时,由于施加在轴向压縮叶片的负荷,从而叶片挠曲,由此,叶片 的熔接面与端板的熔接面之间的间隙、或叶片的熔接面与端环的熔接面 之间的间隙变大,有时无法获得充分的熔接强度。
这样,在采用通过激光熔接而将树脂制的中空叶片固定于树脂制的 端板和树脂制的端环这种叶片支承旋转体上的结构的情况下,难以获得 对熔接强度有大的影响的"各部件的熔接面之间的密接",其结果,有时 无法获得充分的熔接强度。特别地,在为了提高送风性能和噪音性能而 使叶片形成为具有圆角的复杂形状的情况下,或为了实现叶轮的轻量化 而减薄叶片的壁厚的情况下,该倾向显著。

发明内容
本发明的课题在于,在通过激光熔接将在内部形成有中空空间的树 脂制的叶片固定于树脂制的叶片支承旋转体上而构成的离心送风机用叶 轮中,使叶片的熔接面与叶片支承旋转体的熔接面之间的密接良好,能 够稳定地获得熔接强度。
本发明第1方面的离心送风机用叶轮的叶片绕以旋转轴为中心旋转 的树脂制的叶片支承旋转体的轴呈环状并列配置多个,并通过激光熔接 固定于在叶片支承旋转体的轴向一侧的面上形成的旋转体熔接面上,其 中,离心送风机用叶轮的叶片是在一端具有熔接在旋转体熔接面上的叶 片熔接部、且在内部形成有中空空间的树脂制的中空叶片,在叶片熔接 部上形成有叶片熔接面,在将叶片熔接部配置成相对于旋转体熔接面在 轴向对置的状态下,所述叶片熔接面相对于旋转体熔接面倾斜。
在该离心送风机用叶轮的叶片中,通过激光熔接将叶片固定在叶片 支承旋转体上时,若赋予在轴向相互按压叶片支承旋转体和叶片的负荷, 则在将叶片熔接部配置成相对于旋转体熔接面在轴向对置的状态下,通
过叶片熔接面的倾斜而形成的接近旋转体熔接面的部分被牢固地按压在 旋转体熔接面上,其结果,叶片熔接面和旋转体熔接面的密接良好,所 以,能够以高熔接强度将叶片固定在叶片支承旋转体上。
由此,在该离心送风机用叶轮的叶片中,即使由于叶片和叶片支承 旋转体的树脂成形时的加工精度而在各熔接面上产生凹凸的情况下,叶 片的叶片熔接面和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间的密接也良好, 能够稳定地获得熔接强度。并且,在为了提高送风性能和噪音性能而使 叶片形成为具有圆角的复杂形状的情况和为了使叶轮轻量化而减薄叶片 的壁厚的情况下,在赋予上述按压负荷时,由于施加在轴向压縮叶片的 负荷,叶片挠曲,叶片的叶片熔接面和叶片支承旋转体的旋转体熔接面 之间的间隙有可能变大,但是,在该离心送风机用叶轮的叶片中,能够 使按压负荷集中于通过叶片熔接面的倾斜而形成的接近环旋转体熔接面 的部分,所以,与使没有倾斜的叶片瑢接面的整面与叶片支承旋转体的 旋转体熔接面的整面密接的情况相比,能够减小在叶片支承旋转体和叶 片之间赋予的按压负荷,由此,能够减少叶片的叶片熔接面和叶片支承 旋转体的旋转体熔接面之间的间隙变大的可能性,同时,使叶片的叶片 熔接面和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间的密接良好,能够稳定地 获得熔接强度。
本发明第2方面的离心送风机用叶轮的叶片形成为,在第1方面的 离心送风机用叶轮的叶片中,叶片熔接面相对于旋转体熔接面,以0.5度 以上、2.5度以下的角度倾斜。
在该离心送风机用叶轮的叶片中,由于使叶片熔接面相对于旋转体 熔接面的倾斜角度为0.5度以上,所以,通过在叶片支承旋转体和叶片的 轴向之间赋予按压负荷,能够减小在叶片的叶片熔接面和叶片支承旋转 体的旋转体熔接面之间产生的间隙,能够可靠地获得使熔接面彼此密接 的作用。而且,由于使叶片熔接面相对于旋转体熔接面的倾斜角度为2.5 度以下,所以,不会使叶片的姿态由于倾斜角度而大幅变化,能够减小 在叶片的叶片熔接面和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间产生的间 隙,能够获得使熔接面彼此密接的作用。
这样,在该离心送风机用叶轮的叶片中,不会使叶片的姿态由于倾 斜角度而大幅变化,能够可靠地获得下述作用减小在叶片的叶片烙接 面和叶片支承旋转体的旋转体熔接面的轴向之间产生的间隙。
本发明第3方面的离心送风机用叶轮的叶片形成为,在第1或第2 方面的离心送风机用叶轮的叶片中,叶片熔接面以随着朝向下述方向而 接近旋转体熔接面的方式倾斜与由于叶片在被赋予沿轴向压縮的负荷 时挠曲从而叶片的轴向中间部分向轴正交方向突出的方向大致相反的方 向。
在该离心送风机用叶轮的叶片中,在通过激光熔接将叶片固定在叶 片支承旋转体上时,若在叶片支承旋转体和叶片的轴向之间赋予按压负 荷,则对叶片赋予在轴向压縮的负荷,从而叶片挠曲,叶片的轴向中间 部分向轴正交方向突出,所以,由此,叶片熔接部中的、位于叶片的轴 向中间部分向轴正交方向突出一侧的大致相反侧的部分向在轴向离开旋 转体熔接面的方向倾斜,存在叶片熔接面和旋转体熔接面之间的间隙变 大的倾向。但是,在该离心送风机用叶轮的叶片中,叶片熔接面以随着 朝向下述方向而接近旋转体熔接面的方式倾斜与叶片的轴向中间部分 因叶片的挠曲而向轴正交方向突出的方向大致相反的方向,所以,能够 维持叶片的叶片熔接面中的、位于叶片的轴向中间部分向轴正交方向突 出一侧的大致相反侧的部分与叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间的间 隙小的状态,叶片的叶片熔接面和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间 的密接良好,能够稳定地获得熔接强度。
本发明第4方面的离心送风机用叶轮的叶片形成为,在第1 第3 方面中的任一方面的离心送风机用叶轮的叶片中,离心送风机用叶轮的 叶片由第1叶片面部和第2叶片面部构成,该第2叶片面部装配在第1 叶片面部上,与第1叶片面部之间形成中空空间。叶片熔接部以从第1
叶片面部的叶片支承旋转体侧端朝向第2叶片面部侧延伸的方式形成。 叶片熔接面以随着朝向第2叶片面部侧而接近旋转体熔接面的方式倾斜。 在该离心送风机用叶轮的叶片中,通过在第1叶片面部上装配第2
叶片面部来构成,且叶片熔接部以从第1叶片面部的叶片支承旋转体侧
端朝向第2叶片面部侧延伸的方式形成,所以,在通过激光熔接将叶片 固定在叶片支承旋转体上时,若在叶片支承旋转体和叶片的轴向之间赋 予按压负荷,则叶片熔接部中的、刚性比靠第1叶片面部侧的部分的刚 性小的靠第2叶片面部侧的部分以离开旋转体熔接面的方式在轴向倾斜, 存在叶片熔接面和旋转体熔接面之间的间隙变大的倾向。但是,在该离 心送风机用叶轮的叶片中,叶片熔接面以随着朝向第2叶片面部侧而接 近旋转体熔接面的方式倾斜,所以,能够维持叶片的叶片熔接面中的靠 第2叶片面部侧的部分和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间的间隙小 的状态,叶片的叶片熔接面和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间的密 接良好,能够稳定地获得熔接强度。
本发明第5方面的离心送风机用叶轮的叶片形成为,在第1 第4 方面中的任一方面的离心送风机用叶轮的叶片中,在叶片熔接部中形成 有槽或狭缝。
在该离心送风机用叶轮的叶片中,在由于叶片和叶片支承旋转体的 树脂成形时的加工精度而使各熔接面的凹凸产生偏差的情况下,仅在叶 片熔接面上设置倾斜,可能会残留无法减小叶片的叶片熔接面和叶片支 承旋转体的旋转体熔接面之间的间隙的部分。但是,在该离心送风机用 叶轮的叶片中,通过在叶片熔接部上形成槽或狭缝,从而能够使由槽或 狭缝划分的叶片熔接部的各部以槽或狭缝为边界作为单独的部分在轴向 移动,所以,能够减少残留无法减小叶片的叶片熔接面和叶片支承旋转 体的旋转体熔接面之间的间隙的部分的可能性,叶片的叶片熔接面和叶 片支承旋转体的旋转体熔接面之间的密接良好,能够稳定地获得熔接强 度。并且,在为了提高送风性能和噪音性能而使叶片形成为具有圆角的 复杂形状的情况、和为了使叶轮轻量化而减薄叶片的壁厚的情况下,在 通过激光熔接将叶片固定在叶片支承旋转体上时,由于在叶片支承旋转 体和叶片的轴向之间赋予按压负荷从而叶片挠曲的情况下,会产生叶片 的叶片熔接面和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间的间隙变大的部 分,所以,仅在叶片熔接面上设置倾斜,可能会残留无法减小叶片的叶 片熔接面和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间的间隙的部分,但是,
通过在叶片熔接部上形成槽或狭缝,从而能够使由槽或狭缝划分的叶片 熔接部的各部以槽或狭缝为边界像单独的叶片熔接部那样发挥功能,所 以,在由于对叶片支承旋转体和叶片的轴向之间赋予按压负荷从而叶片 挠曲的情况下,也能够减少残留无法减小叶片的叶片熔接面和叶片支承 旋转体的旋转体熔接面之间的间隙的部分的可能性,能够使叶片的叶片 熔接面和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间的密接良好,能够稳定地 获得熔接强度。
这样,在该离心送风机用叶轮的叶片中,由于不仅在叶片熔接面上 设置倾斜,还在叶片熔接面上形成槽或狭缝,所以,能够减少残留无法 减小叶片的叶片熔接面和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间的间隙的 部分的可能性,能够使叶片的叶片熔接面和叶片支承旋转体的旋转体熔 接面之间的密接良好,能够稳定地获得熔接强度。
本发明第6方面的离心送风机用叶轮的叶片形成为,在第1 第4 方面中的任一方面的离心送风机用叶轮的叶片中,在叶片熔接部中,除 了叶片熔接面以外,以与叶片熔接面相邻的方式形成有叶片平坦面,并 且,以与叶片熔接面和叶片平坦面的边界对应的方式形成有槽或狭缝, 在将叶片熔接部配置成相对于旋转体熔接面在轴向对置的状态下,所述 叶片平坦面配置在比叶片熔接面中接近旋转体熔接面的部分在轴向上离 旋转体熔接面更远的位置,且相对于旋转体熔接面平行。
在该离心送风机用叶轮的叶片中,在叶片熔接部中,以与叶片熔接 面相邻的方式形成有叶片平坦面,并且,以与叶片熔接面和叶片平坦面 的边界对应的方式形成有槽或狭缝,在将叶片熔接部配置成相对于旋转 体熔接面在轴向对置的状态下,所述叶片平坦面配置在比叶片熔接面中 接近旋转体熔接面的部分在轴向上离旋转体熔接面更远的位置,且相对 于旋转体熔接面平行,由此,由槽或狭缝划分的叶片熔接部的与叶片熔 接面对应的部分和与叶片平坦面对应的部分能够以槽或狭缝为边界作为 单独的部分在轴向移动,进而,在叶片支承旋转体和叶片之间赋予按压 负荷时,仅叶片熔接部中与叶片熔接面对应的部分由于按压负荷而在轴 向移动,与叶片平坦面对应的部分难以在轴向移动,所以,能够使按压负荷可靠地集中于叶片熔接面中比叶片平坦面接近旋转体熔接面的部 分,所以,在通过激光熔接将叶片固定在叶片支承旋转体上时,能够进 一步减小在叶片支承旋转体和叶片之间赋予的按压负荷。
本发明第7方面的离心送风机用叶轮具有叶片支承旋转体以及本 发明第1 第6方面中的任一方面的离心送风机用叶轮的叶片。叶片支承 旋转体是以旋转轴为中心旋转的树脂制的部件,具有在轴向一侧的面上 形成有旋转体熔接面的旋转体熔接部。叶片绕叶片支承旋转体的轴呈环 状并列配置多个,并通过激光熔接固定在旋转体熔接面上。
该离心送风机用叶轮如下制造对于形成有在将叶片熔接部配置成 相对于旋转体熔接面在轴向对置的状态下、相对于旋转体熔接面倾斜的 叶片烙接面的叶片,在赋予相互在轴向按压叶片支承旋转体和叶片的负 荷的状态下,通过激光熔接固定在叶片支承旋转体上,所以,能够以高 熔接强度将叶片固定在叶片支承旋转体上。因此,在该离心送风机用叶 轮中,在通过激光熔接将叶片固定在叶片支承旋转体上时,能够使在叶 片支承旋转体和叶片的轴向之间赋予的按压负荷减小,或者縮短激光熔 接部分的长度,能够为了提高送风性能和噪音性能而使叶片形成为具有 圆角的复杂形状,或者为了使叶轮轻量化而减薄叶片的壁厚,其结果, 能够降低成本。
本发明第8方面的离心送风机用叶轮的叶片支承旋转体配置于以旋 转轴为中心呈环状并列配置且在内部具有中空空间的多个树脂制的叶片 的轴向一侧,并通过激光熔接来固定形成在叶片的一端的叶片熔接面, 其中,叶片支承旋转体是以旋转轴为中心旋转的部件,在轴向的靠叶片 侧的面上具有熔接在叶片熔接面上的旋转体熔接部,在旋转体熔接部上 形成有旋转体熔接面,在旋转体熔接部被配置成相对于叶片熔接面在轴 向对置的状态下,所述旋转体熔接面相对于叶片熔接面倾斜。
在该离心送风机用叶轮的叶片支承旋转体中,在通过激光熔接将叶 片固定在叶片支承旋转体上时,若赋予相互在轴向按压叶片支承旋转体 和叶片的负荷,则在将叶片熔接部配置成相对于旋转体熔接面在轴向对 置的状态下,通过旋转体熔接面的倾斜而形成的接近叶片熔接面的部分
与其他部分相比,被牢固地按压在叶片熔接面上,其结果,旋转体熔接 面和叶片熔接面的密接良好,所以,能够以高熔接强度将叶片固定在叶 片支承旋转体上。
由此,在该离心送风机用叶轮的叶片支承旋转体中,即使在由于叶 片和叶片支承旋转体的树脂成形时的加工精度而在各熔接面上产生凹凸 的情况下,叶片的叶片熔接面和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间的 密接也良好,能够稳定地获得熔接强度。并且,在为了提高送风性能和 噪音性能而使叶片形成为具有圆角的复杂形状的情况和为了使叶轮轻量 化而减薄叶片的壁厚的情况下,在赋予上述按压负荷时,由于施加在轴 向压縮叶片的负荷,从而叶片挠曲,叶片的叶片熔接面和叶片支承旋转 体的旋转体熔接面之间的间隙可能变大,但是,在该离心送风机用叶轮 的叶片支承旋转体中,能够使按压负荷集中于通过旋转体熔接面的倾斜 而形成的接近叶片熔接面的部分,所以,与使没有倾斜的旋转体熔接面 的整面与叶片的叶片熔接面的整面密接的情况相比,能够减小在叶片支 承旋转体和叶片之间赋予的按压负荷,由此,能够减少叶片的叶片熔接 面和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间的间隙变大的可能性,同时, 能够使叶片的叶片熔接面和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间的密接 良好,能够稳定地获得熔接强度。
本发明第9方面的离心送风机用叶轮的叶片支承旋转体形成为,在第8方面的离心送风机用叶轮的叶片支承旋转体中,旋转体熔接面相对 于叶片熔接面,以0.5度以上、2.5度以下的角度倾斜。
在该离心送风机用叶轮的叶片支承旋转体中,由于使旋转体熔接面相对于叶片熔接面的倾斜角度为0.5度以上,所以,通过在叶片支承旋转 体和叶片的轴向之间赋予按压负荷,能够减小在叶片的叶片熔接面和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间产生的间隙,能够可靠地获得使熔接 面彼此密接的作用。而且,由于使旋转体熔接面相对于叶片熔接面的倾斜角度为2.5度以下,所以,不会使叶片的姿态由于倾斜角度而大幅变化, 能够减小在叶片的叶片熔接面和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间产生的间隙,能够获得使熔接面彼此密接的作用。
这样,在该离心送风机用叶轮的叶片支承旋转体中,不会使叶片的 姿态由于倾斜角度而大幅变化,能够可靠地获得减小在叶片的叶片熔接 面和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间产生的间隙的作用。
本发明第io方面的离心送风机用叶轮的叶片支承旋转体形成为,在
第8或第9方面的离心送风机用叶轮的叶片支承旋转体中,旋转体熔接
面以随着朝向下述方向而接近叶片熔接面的方式倾斜与由于在对叶片
赋予轴向压縮的负荷时叶片挠曲,从而叶片的轴向中间部分向轴正交方 向突出的方向大致相反的方向。
在该离心送风机用叶轮的叶片支承旋转体中,在通过激光熔接将叶 片固定在叶片支承旋转体上时,若在叶片支承旋转体和叶片的轴向之间 赋予按压负荷,则对叶片赋予在轴向压縮的负荷,叶片挠曲,叶片的轴 向中间部分向轴正交方向突出,所以,由此,叶片熔接部中的、位于叶 片的轴向中间部分向轴正交方向突出一侧的大致相反侧的部分向在轴向 离开旋转体熔接面的方向倾斜,存在叶片熔接面和旋转体熔接面之间的 间隙变大的倾向。但是,在该离心送风机用叶轮的叶片支承旋转体中,
旋转体熔接面以随着朝向下述方向而接近叶片熔接面的方式倾斜与叶 片的轴向中间部分由于叶片的挠曲而向轴正交方向突出的方向大致相反 方向,所以,能够维持叶片的叶片熔接面中的、位于叶片的轴向中间部 分向轴正交方向突出一侧的大致相反侧的部分与叶片支承旋转体的旋转 体熔接面之间的间隙小的状态,叶片的叶片熔接面和叶片支承旋转体的 旋转体熔接面之间的密接良好,能够稳定地获得熔接强度。
本发明第11方面的离心送风机用叶轮具有叶片支承旋转体和第 8 第10方面中的任一方面的离心送风机用叶轮的叶片。叶片以旋转轴 为中心呈环状并列配置多个,是在内部具有中空空间的树脂制的中空叶 片,该叶片在一端具有形成有叶片熔接面的叶片熔接部。叶片支承旋转 体配置在叶片的叶片熔接部侧,通过激光熔接来固定叶片熔接面。
该离心送风机用叶轮如下制造在形成有将旋转体熔接部配置成相 对于叶片熔接面在轴向对置的状态下、相对于叶片熔接面倾斜的旋转体 熔接面的叶片支承旋转体上,在赋予相互在轴向按压叶片支承旋转体和
叶片的负荷的状态下,通过激光熔接固定叶片,所以,能够以高熔接强 度将叶片固定在叶片支承旋转体上。因此,在该离心送风机用叶轮中, 在通过激光熔接将叶片固定在叶片支承旋转体上时,能够使在叶片支承 旋转体和叶片之间赋予的按压负荷减小,或者縮短激光熔接部分的长度, 能够为了提高送风性能和噪音性能而使叶片形成为具有圆角的复杂形 状,或者为了使叶轮轻量化而减薄叶片的壁厚,其结果,还能够降低成 本。
本发明第12方面的离心送风机用叶轮形成为,在第11方面的离心 送风机用叶轮中,叶片由第1叶片面部和第2叶片面部构成,该第2叶 片面部装配在第1叶片面部上,与第1叶片面部之间形成中空空间。叶 片熔接部以从第1叶片面部的叶片支承旋转体侧端朝向第2叶片面部侧 延伸的方式形成。旋转体熔接面以随着朝向第2叶片面部侧而接近叶片 体熔接面的方式倾斜。
在该离心送风机用叶轮中,通过在第1叶片面部上装配第2叶片面 部来构成叶片,叶片熔接部以从第1叶片面部的叶片支承旋转体侧端朝 向第2叶片面部侧延伸的方式形成,所以,在通过激光熔接将叶片固定 在叶片支承旋转体上时,若在叶片支承旋转体和叶片的轴向之间赋予按 压负荷,则叶片熔接部中的、刚性比靠第1叶片面部侧的部分的刚性小 的靠第2叶片面部侧的部分以离开旋转体熔接面的方式在轴向倾斜,存 在叶片熔接面和旋转体熔接面之间的间隙变大的倾向。但是,在该离心 送风机用叶轮中,由于旋转体熔接面以随着朝向第2叶片面部侧而接近 叶片熔接面的方式倾斜,所以,能够维持叶片的叶片熔接面中的靠第2 叶片面部侧的部分和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间的间隙小的状 态,能够使叶片的叶片熔接面和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间的 密接良好,能够稳定地获得熔接强度。
本发明第13方面的离心送风机用叶轮形成为,在第11或第12方面 的离心送风机用叶轮中,在叶片熔接部上形成有槽或狭缝。
在该离心送风机用叶轮中,在由于叶片和叶片支承旋转体的树脂成 形时的加工精度而使各熔接面产生凹凸的偏差的情况下,仅在旋转体熔
接面上设置倾斜,可能会残留无法减小叶片的叶片熔接面和叶片支承旋 转体的旋转体熔接面之间的间隙的部分。但是,在该离心送风机用叶轮 中,通过在叶片熔接部上形成槽或狭缝,从而能够使由槽或狭缝划分的 叶片熔接部的各部以槽或狭缝为边界作为单独的部分在轴向移动,所以, 能够减少残留无法减小叶片的叶片熔接面和叶片支承旋转体的旋转体熔 接面之间的间隙的部分的可能性,叶片的叶片熔接面和叶片支承旋转体 的旋转体熔接面之间的密接良好,能够稳定地获得熔接强度。并且,在 为了提高送风性能和噪音性能而使叶片形成为具有圆角的复杂形状的情 况、和为了使叶轮轻量化而减薄叶片的壁厚的情况下,在通过激光熔接 将叶片固定在叶片支承旋转体上时,由于在叶片支承旋转体和叶片的轴 向之间赋予按压负荷从而叶片挠曲的情况下,会产生叶片的叶片熔接面 和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间的间隙变大的部分,所以,仅在 旋转体熔接面上设置倾斜,可能会残留无法减小叶片的叶片熔接面和叶 片支承旋转体的旋转体熔接面之间的间隙的部分,但是,通过在叶片熔 接部上形成槽或狭缝,从而能够使由槽或狭缝划分的叶片熔接部的各部 以槽或狭缝为边界像单独的叶片熔接部那样发挥功能,所以,即使在由 于对叶片支承旋转体和叶片的轴向之间赋予按压负荷从而叶片挠曲的情 况下,也能够减少残留无法减小叶片的叶片熔接面和叶片支承旋转体的 旋转体熔接面之间的间隙的部分的可能性,能够使叶片的叶片熔接面和 叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间的密接良好,能够稳定地获得熔接 强度。
这样,在该离心送风机用叶轮中,不仅在旋转体熔接面上设置倾斜, 还在叶片熔接面上形成槽或狭缝,所以,能够减少残留无法减小叶片的 叶片熔接面和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间的间隙的部分的可能 性,能够使叶片的叶片熔接面和叶片支承旋转体的旋转体熔接面之间的 密接良好,能够稳定地获得熔接强度。
本发明第15方面的离心送风机用叶轮的制造方法为,该离心送风机
用叶轮具有树脂制的叶片支承旋转体,其以旋转轴为中心旋转;以及 多个树脂制的叶片,其绕轴呈环状配置,在内部形成有中空空间,其中,
叶片支承旋转体具有在轴向一侧的面上形成有旋转体熔接面的旋转体熔 接部,叶片具有形成有叶片熔接面的叶片熔接部,在将叶片支承旋转体 侧端配置成相对于旋转体熔接面在轴向对置的状态下,叶片熔接面相对 于旋转体熔接面倾斜,将叶片熔接部配置成相对于旋转体熔接面在轴向 对置,通过激光熔接将叶片固定在旋转体熔接面上。
在该离心送风机用叶轮的制造方法中,对于形成有在将叶片熔接部 配置成相对于旋转体熔接面在轴向对置的状态下、相对于旋转体熔接面 倾斜的叶片熔接面的叶片,在赋予相互在轴向按压叶片支承旋转体和叶 片的负荷的状态下,通过激光熔接将叶片固定在叶片支承旋转体上,所 以,能够获得以高熔接强度将叶片固定在叶片支承旋转体上的离心送风 机用叶轮。因此,在该离心送风机用叶轮的制造方法中,在通过激光熔 接将叶片固定在叶片支承旋转体上时,能够使在叶片支承旋转体和叶片 之间赋予的按压负荷减小,或者縮短激光熔接部分的长度,能够为了提 高送风性能和噪音性能而使叶片形成为具有圆角的复杂形状,或者为了 使叶轮轻量化而减薄叶片的壁厚,其结果,能够降低成本。


图1是具有采用了本发明的一个实施方式的叶片、叶片支承旋转体 以及离心送风机用叶轮的离心送风机的空调装置的外观立体图。
图2是空调装置的概略侧视剖面图。 图3是叶轮的外观立体图。
图4是沿图3的箭头A方向的视图(去除端环的一部分进行图示)。
图5是叶片的概略侧视图。
图6是沿图5的B-B线的剖面图。
图7是沿图5的C-C线的剖面图。
图8是沿图5的箭头D方向的视图。
图9是沿图5的箭头E方向的视图。
图10是图6的F部的放大图。
图11是沿图5的G-G线的剖面图。
图12是图6的H部的放大图。
图13是沿图8的箭头I方向的视图(仅图示叶片主体的端板侧端附近)。
图14是沿图9的箭头K方向的视图(仅图示叶片主体的端环侧端附近)。
图15是沿图4的L-L线的剖面图(仅图示端环)。
图16是沿图4的M-M线的剖面图(仅图示端环附近)。
图17是端板的局部俯视图。
图18是沿图17的N-N线的剖面图。
图19是示出通过激光熔接将叶片固定在端板和端环上的工序的图, (a)示出在端环和端板的轴向间的预定位置配置有叶片的状态,(b)示 出对端环和端板赋予负荷的状态,(c)示出在端环和端板上激光熔接叶 片的状态。
图20示出在一部分第1叶片熔接面与板熔接面的间隙比其他第1叶 片熔接面与板熔接面的间隙大的情况下,对端板赋予按压负荷时的第1 叶片熔接部的轴向移动的状况,(a)示出在端板的预定位置配置有叶片 的状态,(b)示出对端板赋予负荷的状态。
图21示出对端环赋予按压负荷时的第2叶片熔接部的轴向移动的状 况,(a)示出在端环的预定位置配置有叶片的状态,(b)示出对端环赋 予负荷的状态。
图22是示出代替第1槽而在第1叶片熔接部上形成第1狭缝的例子 的图,是相当于图13的图。
图23是示出代替第2槽而在第2叶片熔接部上形成第2狭缝的例子 的图,是相当于图14的图。
图24是示出变形例的端板和第1叶片熔接部的图,是相当于图10 的图(但是,端板通过实线图示)。
图25是示出变形例的端环和第2叶片熔接部的图,是相当于图11 的图(但是,端环通过实线图示)。
图26是示出变形例的端环和第2叶片熔接部的图,是相当于图12
的图(但是,端环通过实线图示)。 符号说明
42:叶轮(离心送风机用叶轮);43:端板(叶片支承旋转体);44: 叶片;45:端环(叶片支承旋转体);47:板熔接部(旋转体熔接部); 47a、 147a:板熔接面(旋转体熔接面);48:环熔接部(旋转体熔接部); 48a、 148b、 148d:环熔接面(旋转体熔接面);51:叶片主体(第1叶 片面部);53:第1叶片熔接部;53d、 53e、 53f:第1槽;53g、 53h、 53i、 53j:第l叶片熔接面;56:第2叶片熔接部;56b、 56c、 56d:第2槽; 56e、 56f:第2叶片熔接面;56g、 56h:第2叶片平坦面;61:叶片盖(第 2叶片面部);148a、 148c:环平坦面(旋转体平坦面);153d、 153e、 153f: 第l狭缝;156b、 156c、 156d:第2狭缝。
具体实施例方式
下面,根据

本发明的离心送风机用叶轮的叶片、叶片支承 旋转体、离心送风机用叶轮以及离心送风机用叶轮的制造方法的实施方式。
(1)空调装置的整体结构
图1示出具有采用了本发明的一个实施方式的叶片、叶片支承旋转 体以及离心送风机用叶轮的离心送风机的空调装置1的外观立体图(天 花板省略)。空调装置1是天花板嵌入型空调装置,具有在内部收纳各种 构成设备的壳体2以及配置在壳体2的下侧的装饰面板3。具体而言,空 调装置1的壳体2如图2 (空调装置1的概略侧视剖面图)所示,插入配 置于形成在空调室的天花板U上的开口中。而且,装饰面板3以嵌入天 花板U的开口中的方式配置。
在俯视时,壳体2是交替形成有长边和短边的俯视为大致八边形的 下面开口的箱状体,具有交替形成有长边和短边的大致八边形的顶板21 、 和从顶板21的周缘部向下方延伸的侧板22。
装饰面板3是俯视为大致四边形的板状体,其具有位于大致中央 的吸入空调室内的空气的吸入口 31;和多个(在本实施方式中为4个)
吹出口 32,其与各四边对应地形成,从壳体内向空调室内吹出空气。而 且,装饰面板3的各边以与壳体2的顶板21的各长边对应的方式配置。 在本实施方式中,吸入口31是大致正方形状的开口。 4个吹出口32分别 是在沿着装饰面板3的各边的方向上细长地延伸的大致长方形状的开口。 并且,在吸入口 31中设有吸入格栅33和过滤器34,该过滤器34用于去 除从吸入口 31吸入的空气中的灰尘。在各吹出口 32中设有能够绕长度 方向的轴摆动的水平挡板35,能够改变从吹出口 32向空调室内吹出的空 气的风向。
在壳体2的内部主要配置有送风机4,其通过装饰面板3的吸入 口 31将空调室内的空气吸入到壳体2内并将其向外周方向吹出;以及热 交换器6,其以包围送风机4的外周的方式配置。
在本实施方式中,送风机4是作为离心送风机之一的涡轮风扇,其 具有风扇电动机41,该风扇电动机41设置在壳体2的顶板21的中央; 以及叶轮42 (离心送风机用叶轮),该叶轮42与风扇电动机41的轴41a (旋转轴)连接而被旋转驱动。另外,叶轮42的详细结构在后面叙述。
在本实施方式中,热交换器6是以包围送风机4的外周的方式弯曲 形成的交叉翅片管型的热交换器面板,经由制冷剂配管与设置在室外等 的室外单元(未图示)连接。热交换器6在制冷运转时能够作为蒸发器 发挥功能,在制热运转时能够作为冷凝器发挥功能。由此,热交换器6 与利用送风机4通过吸入口 31吸入到壳体2内的空气进行热交换,在制 冷运转时能够冷却空气,在制热运转时能够加热空气。
在热交换器6的下侧配置有排水盘(drain pan) 7,该排水盘7用于 接收空气中的水分在热交换器6中冷凝而产生的排水。排水盘7装配在 壳体2的下部。排水盘7具有吸入孔71,其以与装饰面板3的吸入口 31连通的方式形成;吹出孔72,其以与装饰面板3的吹出口 32对应的 方式形成;以及排水接收槽73,其形成在热交换器6的下侧,用于接收 排水。
并且,在排水盘7的吸入孔71中配置有喇叭口 5,该喇叭口 5用于 将从吸入口 31吸入的空气导向送风机4的叶轮42。
如上所述,在空调装置1中形成有从装饰面板3的吸入口 31经由过 滤器34、喇叭口 5、排水盘7、送风机4和热交换器6到达4个吹出口 32的空气流路,在吸入空调室内的空气并使其在热交换器6中进行热交 换后,能够将该空气向空调室内吹出。
(2)叶轮的概略结构以及构成叶轮的叶片、端板和端环的结构
接着,使用图2、图3和图4说明叶轮42的概略结构。这里,图3 是叶轮42的外观立体图。图4是沿图3的箭头A方向的视图(去除端环 45的一部分进行图示)。
叶轮42主要具有作为叶片支承旋转体的圆板状的端板43,其连 接在风扇电动机41的轴41a上;多片(在本实施方式中为7片)叶片44, 其以轴41a为轴中心呈环状配置在端板43的与风扇电动机41相反一侧; 以及作为叶片支承旋转体的环状的端环45,其配置成在与端板43的轴向 之间夹持多片叶片44。这里,设轴41a的中心轴线(即,叶轮42的旋转 轴线)为O-O,设叶轮42的旋转方向为R。
接着,说明作为叶片支承旋转体的端板43和端环45的概略结构。
端板43是树脂制的大致圆板状的部件,在其中央部以朝向吸入口 31侧突出的方式形成有大致圆锥形状的凸部43a。
端环45是随着从其外周部朝向中央部的开口而向吸入口 31侧突出 的钟形状的树脂制的环状部件。
接着,使用图3 图14说明叶片44。这里,图5是叶片44的概略 侧视图。图6是沿图5的B-B线的剖面图。图7是沿图5的C-C线的剖 面图。图8是沿图5的箭头D方向的视图。图9是沿图5的箭头E方向 的视图。图10是图6的F部的放大图。图11是沿图5的G-G线的剖面 图。图12是图6的H部的放大图。图13是沿图8的箭头I方向的视图 (仅图示叶片主体51的端板43侧端附近)。图14是沿图9的箭头K方 向的视图(仅图示叶片主体51的端环45侧端附近)。
在本实施方式中,叶片44是与端板43和端环45分开成形的树脂制 的部件,其一端固定在端板43上,另一端固定在端环45上。并且,在 本实施方式中,在俯视叶轮42时,叶片44具有端板43侧的端部44a比
端环45侧的端部44b后倾的翼形状,并且,在俯视叶轮42时,这些端 部44a、 44b彼此交叉地形成。即,叶片44具有一边在端板43和端环45 之间扭转一边在轴向延伸的形状。并且,在本实施方式中,在俯视叶轮 42时,叶片44的轴向中间部分比端板43侧的端部44a和端环45侧的端 部44b更向径向外周侧突出,从翼弦方向观察叶片44时,叶片44具有 带圆角的翼形状。这样,使叶片44形成为在轴向扭转的形状且形成为带 圆角的复杂的翼形状,是为了提高送风机4的送风性能和噪音性能。
在本实施方式中,在这种叶片44的R方向侧的端部(以下称为前缘 部)形成有前缘角部44c,该前缘角部44c朝向叶轮42的内周侧呈阶梯 状(在本实施方式中为2级)突出。前缘角部44c具有如下功能在通 过吸入口 31和喇叭口 5被吸入到叶轮42内的气流通过叶片44向外周侧 吹出时,抑制该气流从叶片44的负压面44f剥离,有助于减小送风机4 的噪音。这里,所谓负压面44f是指叶片44的朝向叶轮42的内周侧的面, 将负压面44f的相反侧的面、即叶片44的朝向叶轮42的外周侧的面称为 正压面44e。
并且,在本实施方式中,在叶片44的R方向的相反侧的端部(以下 称为后缘部),朝向叶轮42的外周侧形成有波形形状的多个后缘突起44d。 多个后缘突起44d具有如下功能在通过吸入口 31和喇叭口 5被吸入到 叶轮42内的气流通过叶片44向外周侧吹出时,减小叶片44的后缘部的 正压面44e和负压面44f的边界的压力差,有助于减小送风机4的噪音。 另外,前缘角部44c和后缘突起44d的形状和个数不限于本实施方式的 形状和个数。并且,在即使不必设置上述这种前缘角部44c和后缘突起 44d也能够获得期望的噪音性能的情况下,在叶片44的前缘部和后缘部 也可以不设置前缘角部44c和后缘突起44d。
接着,说明叶片44的详细结构。在本实施方式中,叶片44是中空 叶片,其由叶片主体51 (第l叶片面部)和叶片盖61 (第2叶片面部) 构成,所述叶片主体51固定在端板43和端环45上,所述叶片盖61通 过嵌入而装配在叶片主体51上,在叶片盖61和叶片主体51之间形成中 空的空间S。
在本实施方式中,叶片主体51是板状的部件,其主要构成叶片44 的正压面44e和负压面44f的一部分(具体而言为负压面44f的后缘部)。 而且,在本实施方式中,叶片盖61是板状的部件,其主要构成负压面44f 的一部分(具体而言为负压面44f的除去后缘部以外的部分)。
叶片主体51由以下部分构成正压面部52,其构成叶片44的正压 面44e;作为旋转体熔接部的第1叶片熔接部53,其形成在正压面部52 的端板43侦ij;后缘侧缘部54,其形成在正压面部52的后缘侧;前缘侧 缘部55,其形成在正压面部52的前缘侧;以及作为旋转体熔接部的第2 叶片熔接部56,其形成在正压面部52的端环45侧。
正压面部52在其大致中央部具有朝向叶片盖61侧突出的多个(在 本实施方式中为3个)环状突起52a。
第1叶片熔接部53是通过激光熔接而熔接在端板43上的部分,主 要具有从正压面部52的端板侧端朝向叶片盖61侧延伸的第1叶片熔 接部主体53a;以及形成在第l叶片熔接部主体53a上的卡定孔53b、定 位孔53c和第1槽53d、 53e、 53f。
卡定孔53b是在从第1叶片熔接部主体53a的前缘朝向后缘(或者 从后缘朝向前缘)的方向(即翼弦方向)的大致中央且沿着负压面44f 配置的长孔。
定位孔53c是配置在卡定孔53b的前缘侧的圆形的孔。 第1槽53d、 53e、 53f是以从正压面部52的端板43侧端朝向叶片 盖61侧延伸的方式形成的细长的槽,在翼弦方向上隔开间隔地配置有多 个(在本实施方式中,从前缘侧朝向后缘侧按照第1槽53d、第1槽53e、 第l槽53f的顺序配置有3个)。并且,在本实施方式中,第l槽53d、 53e、 53f从前缘侧朝向后缘侧大致等间隔地配置。这样,第1叶片熔接 部53成为下述形状由这些第1槽53d、 53e、 53f划分为在翼弦方向上 并列的多个(在本实施方式中为4个)部分。另外,在本实施方式中, 第1槽53d、 53e、 53f形成在第1叶片熔接部主体53a的靠端板43侧的 面上。
并且,在第1叶片熔接部53中,在端板43侧的面形成有作为旋转体熔接面的第l叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j。第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j与由第1槽53d、 53e、 53f划分的第1叶片熔接部53的多 个(在本实施方式中为4个)部分对应。g卩,第1叶片熔接面53g是第1 槽53d的前缘侧的部分的靠端板43侧的面,第1叶片熔接面53h是第1 槽53d与第1槽53e的翼弦方向之间的部分的靠端板43侧的面,第1叶 片熔接面53i是第1槽53e与第1槽53f的翼弦方向之间的部分的靠端板 43侧的面,第1叶片熔接面53j是第1槽53f的后缘侧的部分的靠端板 43侧的面。而且,在将第1叶片熔接部53配置成相对于端板43的板熔 接面47a (后述)在轴向对置的状态下,各第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j相对于与叶轮42的旋转轴线O-O正交的面倾斜(图10中仅图 示第1叶片熔接面53i)。在本实施方式中,各第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j以随着从正压面部52的端板43侧端朝向板侧缘部63 (后述) 而在轴向向端板43侧突出的方式倾斜。并且,在将第1叶片熔接部53 配置成相对于端板43的板熔接面47a (后述)在轴向对置的状态下,第 l叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j相对于与叶轮42的旋转轴线0-0正交 的面的倾斜角度a为0.5度以上、2.5度以下。
后缘侧缘部54构成叶片44的正压面44e的后缘部和负压面44f的 后缘部,具有上述的多个后缘突起44d和后缘侧抵接部54a,该后缘侧抵 接部54a形成在后缘突起44d的前缘侧,与叶片盖61的后缘侧缘部64 (后述)抵接。
前缘侧缘部55构成前缘角部44c的靠正压面部52侧的部分,具有 第1前缘侧抵接部55a,该第1前缘侧抵接部55a形成在前缘角部44c的 后缘侧,与叶片盖61的前缘侧缘部65 (后述)抵接。
第2叶片熔接部56是通过激光熔接而熔接在端环45上的部分,主 要具有从正压面部52的端环45侧端朝向叶片盖61侧延伸的第2叶片 熔接部主体56a;以及第2槽56b、 56c、 56d。第2叶片熔接部主体56a 形成为,从叶片44的前缘侧朝向后缘侧,并且阶梯状(在本实施方式中 为3级)地形成与端板43侧的端面的距离变短的端面。第2槽56b、 56c、 56d是以从正压面部52的端环45侧端朝向叶片盖61侧延伸的方式形成
的细长的槽,在翼弦方向上隔开间隔地配置有多个(在本实施方式中,
从前缘侧朝向后缘侧按照第2槽56b、第2槽56c、第2槽56d的顺序配 置有3个)。并且,第2槽56b、 56c配置在第2叶片熔接部主体56a中 最靠前缘侧的部分,第2槽56d配置在第2叶片熔接部主体56a中最靠 后缘侧的部分。这样,第2叶片熔接部56成为下述形状由这些第2槽 56b、 56c、 56d划分为在翼弦方向上并列的多个(在本实施方式中为4个) 部分。另外,在本实施方式中,第2槽56d、 56e、 56f形成在第2叶片熔 接部主体56a的靠端环45侧的面上。
并且,在第2叶片熔接部56中,在端环45侧的面形成有第2叶片 熔接面56e、 56f和第2叶片平坦面56g、 56h。第2叶片熔接面56e、 56f 与由第2槽56b、 56c、 56d划分的第2叶片熔接部56的多个(在本实施 方式中为4个)部分对应。g卩,第2叶片熔接面56e是第2槽56b与第2 槽56c的翼弦方向之间的部分的靠端环45侧的面,第2叶片熔接面56f 是第2槽56d的后缘侧的部分的靠端环45侧的面。第2叶片平坦面56g 是第2槽56b的前缘侧的部分的靠端环45侧的面,第2叶片平坦面56h 是第2槽56c与第2槽56d的翼弦方向之间的部分的靠端环45侧的面。 而且,在将第2叶片熔接部56配置成相对于端环45的环熔接面48a (后 述)在轴向对置的状态下,各第2叶片熔接面56e、 56f相对于与叶轮42 的旋转轴线0-0正交的面倾斜(图11中仅图示第2叶片熔接面56e)。 在本实施方式中,各第2叶片熔接面56e、 56f以随着从正压面部52的端 环45侧端朝向环侧缘部66 (后述)而在轴向向端环45侧突出的方式倾 斜。并且,在将第2叶片熔接部56配置成相对于端环45的环熔接面48a (后述)在轴向对置的状态下,第2叶片熔接面56e、 56f相对于与叶轮 42的旋转轴线O-O正交的面的倾斜角度卩为0.5度以上、2.5度以下。在 将第2叶片熔接部56配置成相对于端环45的环熔接面48a (后述)在轴 向对置的状态下,各第2叶片平坦面56g、 56h相对于与叶轮42的旋转 轴线O-O正交的面平行(图12中仅图示第2叶片平坦面56h),没有像 第2叶片熔接面56e、 56f那样具有在轴向向端环45侧突出的部分。
叶片盖61由以下部分构成负压面部62,其构成叶片44的负压面
44f的一部分(在本实施方式中为负压面44f的除去后缘部以外的部分); 板侧缘部63,其形成在负压面部62的端板43侦lj;后缘侧缘部64,其形 成在负压面部62的后缘侧;前缘侧缘部65,其形成在负压面部62的前 缘侧;以及环侧缘部66,其形成在负压面部62的端环45侧。
负压面部62在与形成于叶片主体51的正压面部52上的环状突起 52a对应的位置上,具有朝向叶片主体51侧突出的多个(在本实施方式 中为3个)嵌合突起62a。这些嵌合突起62a与各自对应的环状突起52a 的中央的凹部嵌合,插入到负压面部62的靠叶片主体51侧的面与环状 突起52a的靠叶片盖61侧的端部抵接,或者正压面部52的靠叶片盖61 侧的面与嵌合突起62a的靠叶片主体51侧的端部抵接。
板侧缘部63具有沿着第1叶片熔接部主体53a的端面的形状,并与 第1叶片熔接部主体53a的靠端环45侧的端面抵接。在板侧缘部63的 靠端板43侧的端部形成有从端环45侧朝向端板43侧延伸的卡合爪63a, 该卡合爪63a插入卡定孔53b中。这里,卡合爪63a形成为在插入卡 定孔53b中的状态下,也包含在后述的激光熔接工序中对叶片44赋予按 压负荷时在内,不会从第l叶片熔接部主体53a的靠端板43侧的端面(即 第l叶片熔接面53h、 53i)在轴向向端板43侧突出。进而,通过叶片主 体51的第1叶片熔接部53和叶片盖61的板侧缘部63,构成固定在端板 43上的端部44a。
后缘侧缘部64具有沿着后缘侧缘部54的形状,并与后缘侧抵接部 54a的靠叶片盖61侧的端面抵接。
前缘侧缘部65构成前缘角部44c的靠负压面部62侧的部分,并与 第1前缘侧抵接部55a的靠叶片盖61侧的端面抵接。
环侧缘部66具有沿着第2叶片熔接部主体56a的阶梯状的端面的形 状,并与第2叶片熔接部主体56a的靠叶片盖61侧的端面抵接。这里, 环侧缘部66的靠端环45侧的端面形成为也包含在后述的激光熔接工 序中对叶片44赋予按压负荷时在内,不会从第2叶片熔接部主体56a的 靠端环45侧的端面在轴向向端环45侧突出。进而,通过叶片主体51的 第2叶片熔接部56和叶片盖61的环侧缘部66,构成固定在端环45上的 端部44b 。
通过在叶片主体51的卡定孔53b中插入叶片盖61的卡合爪63a,然 后,将叶片盖61的嵌合突起62a嵌入叶片主体51的环状突起52a的中 央的凹部中,从而组装该叶片44。由此,在叶片主体51和叶片盖61之 间形成中空的空间S。这里,叶片主体51和叶片盖61分别单独成形,所 以,成形时的模具的脱模方向的制约少,即使在形成为本实施方式这种 在轴向扭转的形状且形成为带圆角的复杂的翼形状的情况下,也能够容 易地增大空间S。由此,促进叶片44的中空化,能够实现叶轮42的轻量 化。
接着,使用图8 图18说明端板43和端环45的详细结构、特别是 叶片44的定位结构。这里,图15是沿图4的L-L线的剖面图(仅图示 端环45附近)。图16是沿图4的M-M线的剖面图(仅图示端环45附近)。 图17是端板43的局部俯视图。图18是沿图17的N-N线的剖面图。
首先,对端环45进行说明。在将叶片44固定在端环45上时,必须 将多个叶片44配置在预定的固定位置上,但是,在本实施方式的叶轮42 中,在端环45上形成有作为旋转体熔接部的环熔接部48,该环熔接部 48能够与叶片44的靠端环45侧的端部44b (具体而言为叶片主体51的 第2叶片熔接部56和叶片盖61的环侧缘部66)嵌合,从而能够对叶片 44进行定位。
环熔接部48形成有相对于形成在端板43侧的面上的端部44b的 阶梯状的端面在轴向对置的环熔接面48a (旋转体熔接面);以及从环熔 接面48a的周缘部沿端部44b在轴向向端板43侧延伸的叶片嵌合部48b。 在本实施方式中,在第2叶片熔接部56配置成相对于端环45的环熔接 面48a在轴向对置的状态下,环熔接面48a相对于与叶轮42的旋转轴线 O-O正交的面平行。而且,在使叶片44的端部44b与叶片嵌合部48b嵌 合、并将第2叶片熔接部56配置成相对于端环45的环熔接面48a在轴 向对置的状态下,第2叶片熔接面56e、 56f相对于与叶轮42的旋转轴线 O-O正交的面倾斜,由此,叶片44的第2叶片熔接面56e、 56f中除去接 近环熔接面48a的部分以外,与环熔接面48a的轴向之间形成间隙。并
且,在第2叶片平坦面56g、 56h和环熔接面48a的轴向之间也形成间隙。 进而,通过使叶片44的端部44b与环熔接部48 (具体而言为叶片 嵌合部48b)嵌合,从而将端部44b (具体而言为叶片主体51的第2叶 片熔接部56)配置成相对于环熔接面48a在轴向对置,然后,通过将第 2叶片熔接部56激光熔接在环熔接面48a上,从而将叶片44固定在端环 45上。这里,作为用于将叶片44固定在端环45上的方法使用激光熔接 的熔接方法,其理由是,考虑到本实施方式的叶片44是中空叶片,壁厚 薄且是在轴向扭转的形状,并且是具有圆角的复杂的翼形状,优选熔接 时的热影响部的宽度小且变形小的方法。进而,为了在后述的熔接工序 中,能够容易地从端环45侧进行激光熔接,作为构成端环45的材料, 优选使用光透射率比构成叶片主体51的材料的光透射率高的材料。例如, 能够使端环45的颜色为乳白色或白色,使叶片主体51的颜色为黑色。
接着,对端板43进行说明。在将叶片44固定在端板43上时,也与 将叶片44固定在端环45上时同样,必须将多个叶片44配置在预定的固 定位置上,但是,在本实施方式的叶轮42中,在端板43上形成有作为 旋转体熔接部的板熔接部47,该板熔接部47能够与叶片44的靠端板43 侧的端部44a (具体而言为叶片主体51的第1叶片熔接部53和叶片盖 61的板侧缘部63)嵌合,从而能够对叶片44进行定位。
板熔接部47形成有相对于形成在端环45侧的面上的端部44a的 端面在轴向对置的板熔接面47a (旋转体熔接面);从板熔接面47a的周 缘部沿端部44a在轴向向端环45侧延伸的叶片嵌合部47b;以及能够插 入形成在端部44a(具体而言为第1叶片熔接部主体53a)上的定位孔53c 中的定位突起47c。在本实施方式中,在第1叶片熔接部53配置成相对 于端板43的板熔接面47a在轴向对置的状态下,板熔接面47a相对于与 叶轮42的旋转轴线0-0正交的面平行。而且,在使叶片44的端部44a 与叶片嵌合部47b嵌合、并将第1叶片熔接部53配置成相对于端板43 的板熔接面47a在轴向对置的状态下,第l叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j相对于与叶轮42的旋转轴线0-0正交的面倾斜,由此,叶片44的第 l叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j中除去接近板熔接面47a的部分以外,
与板熔接面47a的轴向之间形成间隙。
进而,通过使叶片44的端部44a与板熔接部47 (具体而言为叶片嵌 合部47b)嵌合,从而将端部44a (具体而言为叶片主体51的第1叶片 熔接部53)配置成相对于板熔接面47a在轴向对置,然后,通过将第1 叶片熔接部53激光熔接在板熔接面47a上,从而将叶片44固定在端板 43上。这里,作为用于将叶片44固定在端板43上的方法使用激光熔接 的熔接方法,其理由是,考虑到本实施方式的叶片44是中空叶片,壁厚 薄且是在轴向扭转的形状,并且是具有圆角的复杂的翼形状,优选熔接 时的热影响部的宽度小且变形小的方法。进而,为了在后述的熔接工序 中,能够容易地从端板43侧进行激光熔接,作为构成端板43的材料, 优选使用光透射率比构成叶片主体51的材料的光透射率高的材料。例如, 能够使端板43的颜色为乳白色或白色,使叶片主体51的颜色为黑色。 (3)叶轮的制造方法
接着,使用图5 图21说明叶轮42的制造方法。这里,图19是示 出通过激光熔接将叶片44固定在端板43和端环45上的工序的图,(a) 示出在端环45和端板43的轴向间的预定位置配置有叶片44的状态,(b) 示出对端环45和端板43赋予负荷的状态,(c)示出在端环45和端板43 上激光熔接叶片44的状态。图20示出在一部分第1叶片熔接面53h与 板熔接面47a的间隙比其他第1叶片熔接面53g、 53i、 53j与板熔接面47a 的间隙大的情况下,对端板43赋予按压负荷时的第1叶片熔接部53的 轴向移动的状况,(a)示出在端板43的预定位置配置有叶片44的状态, (b)示出对端板43赋予负荷的状态。图21示出对端环45赋予按压负 荷时的第2叶片熔接部56的轴向移动的状况,(a)示出在端环45的预 定位置配置有叶片44的状态,(b)示出对端环45赋予负荷的状态。
首先,对叶片主体51、叶片盖61、端板43和端环45进行树脂成形, 进行准备。
接着,通过嵌入方式将叶片盖61装配在叶片主体51上,由此来组 装叶片44。具体而言,将叶片盖61的卡合爪63a插入卡定孔53b中,然 后,将叶片盖61的嵌合突起62a嵌入叶片主体51的环状突起52a中,
由此来组装叶片44。
接着,将叶片44的靠端环45侧的端部44b嵌合在端环45的环熔接 部48上,并且将叶片44的端部44a嵌合在端板43的板熔接部47上, 由此,将多个叶片44配置在端环45和端板43的轴向之间的预定位置。 于是,成为如下状态第1叶片熔接部53被配置成相对于板熔接面47a 在轴向对置,并且,第2叶片熔接部56被配置成相对于环熔接面48a在 轴向对置。此时,第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j相对于板熔接面 47a倾斜,并且,第2叶片熔接面56e、 56f相对于环熔接面48a倾斜, 所以,叶片44的第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j中除去接近板熔接 面47a的部分(这里为靠近叶片盖61的部分)以外,与板熔接面47a的 轴向之间形成间隙(参照图10 图14和图19 (a))。
接着,对端板43和端环45赋予利用端板43和端环45在轴向压缩 叶片44的按压负荷。于是,在叶片44的靠端板43侧的端部44a中,按 压负荷集中在第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j中靠近叶片盖61的部 分,由此,第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j由板熔接面47a在轴向 向端环45侧按压,伴随于此,第l叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j的大 致整体与板熔接面47a密接(参照图19 (b))。并且,在叶片44的靠端 环45侧的端部44b中,也与端部44a同样,按压负荷集中在第2叶片熔 接面56e、 56f中靠近叶片盖61的部分,由此,第2叶片熔接面56e、 56f 由环熔接面48a在轴向向端板43侧按压,伴随于此,第2叶片熔接面56e、 56f的大致整体与环熔接面48a密接。
并且,由于叶片44和端板43的树脂成形时的加工精度,有时会在 第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j和板熔接面47a上产生凹凸,由于 熔接面53g、 53h、 53i、 53j、 47a的凹凸,有时会在各第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j与板熔接面47a的间隙产生偏差。例如如图20 (a)所示, 假设在将叶片44配置在端板43的预定位置的状态下,第1叶片熔接面 53g、 53h、 53i、 53j和板熔接面47a的轴向之间的间隙中,第1叶片熔接 面53h与板熔接面47a的间隙比其他第1叶片熔接面53g、 53i、 53j与板 熔接面47a的间隙大,则在这种情况下,对端板43赋予按压负荷的情况
下,如图20 (b)所示,第l叶片熔接面53g、 53i、 53j的靠近叶片盖61 的部分在轴向向端环45侧被按压。此时,由于形成有第l槽53d、 53e、 53f,且第1叶片熔接面53h没有在轴向向端环45侧被按压,所以,形成 在第1叶片熔接面53h的翼弦方向侧的第1槽53d、 53e根据第1叶片熔 接面53g、 53i的轴向的移动距离而变形,在第1叶片熔接面53g、 53i的 轴向的移动距离大到某种程度时,第1叶片熔接面53h与板熔接面47a 抵接,第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j的大致整体与板熔接面47a 密接。这样,即使在第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j和板熔接面47a 上产生凹凸的情况下,通过第1槽53d、 53e、 53f,使第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j的大致整体与板熔接面47a密接,能够减少残留无法减小 熔接面间的间隙的部分的可能性。
并且,关于第2叶片熔接部56的第2叶片熔接面56e、 56f的轴向 移动,如图21 (a)所示,在将叶片44配置在端环45的预定位置的状态 下,在比第2叶片熔接面56e、 56f中接近环熔接面48a的部分在轴向离 环熔接面48a远的位置上,配置有相对于环熔接面48a平行的第2叶片 平坦面56g、 56h,所以,在从该状态对端环45赋予按压负荷的情况下, 如图21 (b)所示,第2叶片熔接面56e、 56f的靠近叶片盖61的部分在 轴向向端板43恻被按压。因此,如图21 (b)所示,对端环45赋予按压 负荷时,仅第2叶片熔接部56中与第2叶片熔接面56e、 56f对应的部分 由于按压负荷而在轴向移动,并且,第2槽56b、 56c、 56d根据第2叶 片熔接面56e、 56f的轴向的移动距离而变形,其结果,与第2叶片平坦 面56g、 56h对应的部分难以在轴向移动。而且,能够使按压负荷可靠地 集中于第2叶片熔接面56e、 56f中比第2叶片平坦面56g、 56h接近环熔 接面48a的部分,所以,能够进一步减小对端环45赋予的按压负荷。
接着,在对端板43和端环45赋予在轴向压縮叶片44的按压负荷的 状态下,从端板43的与叶片44侧在轴向相反一侧的面朝向第1叶片熔 接部53 (更具体而言为第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j这四个部位) 照射激光,将叶片44熔接在板熔接面47a上进行固定。并且,从端环45 的与叶片侧在轴向相反一侧的面朝向第2叶片熔接部56 (更具体而言为
第2叶片熔接面56e、 56f这两个部位)照射激光,将叶片44熔接在环熔 接面48a上进行固定。此时,第l叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j与板 熔接面47a的密接良好,并且,第2叶片熔接面56e、 56f与环熔接面48a 的密接良好,所以,能够稳定地获得熔接强度。
(4)构成本实施方式的空调装置1所采用的送风机4的叶片44、 具有该叶片44的叶轮42以及叶轮42的制造方法具有以下特征。
(A)
构成本实施方式的送风机4的叶片44是在内部形成有中空空间的树 脂制的中空叶片,在将第1叶片熔接部53配置成相对于作为旋转体熔接 面的板熔接面47a在轴向对置的状态(参照图19 (a))下,在第1叶片 熔接部53上形成有相对于板熔接面47a倾斜(倾斜角度a,参照图10) 的第l叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j。并且,叶片44在将第2叶片熔 接部56配置成相对于作为旋转体熔接面的环熔接面48a在轴向对置的状 态(参照图19 (a))下,在第2叶片熔接部56上形成有相对于环熔接面 48a倾斜(倾斜角度P,参照图ll)的第2叶片熔接面56e、 56f。
在这种叶片44中,在通过激光熔接将叶片44固定在端板43上时, 若赋予在轴向相互按压端板43和叶片44的负荷,则在将第1叶片熔接 部53配置成相对于板熔接面47a在轴向对置的状态下,通过第1叶片熔 接面53g、 53h、 53i、 53j的倾斜而形成的接近板熔接面47a的部分(这 里为靠近叶片盖61的部分)被牢固地按压在板熔接面47a上,其结果, 第l叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j与板熔接面47a的密接良好,所以, 能够以高熔接强度将叶片44固定在端板43上。并且,在叶片44中,在 通过激光熔接将叶片44固定在端环45上时,若赋予在轴向相互按压端 环45和叶片44的负荷,则在将第2叶片熔接部56配置成相对于环熔接 面48a在轴向对置的状态下,通过第2叶片熔接面56e、 56f的倾斜而形 成的接近环熔接面48a的部分(这里为靠近叶片盖61的部分)被牢固地 按压在环熔接面48a上,其结果,第2叶片熔接面56e、 56f与环熔接面 48a的密接良好,所以,能够以高熔接强度将叶片44固定在端环45上。
由此,在该叶片44中,即使由于叶片44、端板43或端环45的树
脂成形时的加工精度而在各熔接面上产生凹凸的情况下,叶片44的第1 叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j与端板43的板熔接面47a之间的气密、 或叶片44的第2叶片熔接面56e、 56f与端环45的环熔接面48a之间的 气密也良好,能够稳定地获得熔接强度。并且,在为了提高送风性能和 噪音性能而使叶片44形成为具有圆角的复杂形状的情况(参照图4、图 19)和为了使叶轮42轻量化而减薄叶片44的壁厚的情况下,在赋予上 述按压负荷时,通过施加在轴向压缩叶片44的负荷,从而叶片44挠曲, 叶片44的第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j与端板43的板熔接面47a 之间的间隙、或叶片44的第2叶片熔接面56e、 56f与端环45的环熔接 面48a之间的间隙有可能变大,但是,在该叶片44中,能够使按压负荷 集中于通过第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j的倾斜而形成的接近环 熔接面48a的部分(这里为靠近叶片盖61的部分)、或通过第2叶片熔 接面56e、 56f的倾斜而形成的接近环熔接面48a的部分(这里为靠近叶 片盖61的部分),所以,与使没有倾斜的叶片熔接面的整面与端板的板 熔接面的整面密接的情况相比,能够减小在端板43或端环45与叶片44 之间赋予的按压负荷,由此,减少叶片44的第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j和端板43的板熔接面47a之间的间隙变大的可能性,同时,叶 片44的第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j和端板43的板熔接面47a 之间、或叶片44的第2叶片熔接面56e、 56f和端环45的环熔接面48a 之间的密接良好,能够稳定地获得熔接强度。
这样,本实施方式的叶轮42如下制造在将第1叶片熔接部53配 置成相对于端板43的板熔接面47a在轴向对置的状态下,并且将第2叶 片熔接部56配置成相对于端环45的环熔接面48a在轴向对置的状态下, 对于形成有相对于板熔接面47a倾斜的第l叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j并形成有相对于环熔接面48a倾斜的第2叶片熔接面56e、 56f的叶片 44,在赋予在轴向相互按压端板43和叶片44的负荷的状态下,并且在 赋予在轴向相互按压端环45和叶片44的负荷的状态下,通过激光熔接 固定在端板43和端环45上,所以,能够以高熔接强度将叶片固定在叶 片支承旋转体上。因此,在通过激光熔接将叶片44固定在端板43或端
环45上时,能够使在端板43或端环45和叶片44的轴向之间赋予的按 压负荷减小,激光熔接部分的长度縮短,能够为了提高送风性能和噪音 性能而使叶片44形成为具有圆角的复杂形状,或者为了使叶轮42轻量 化而减薄叶片44的壁厚,其结果,能够降低成本。
(B)
在构成本实施方式的送风机4的叶片44中,由于使第1叶片熔接面 53g、 53h、 53i、 53j相对于板熔接面47a的倾斜角度a为0.5度以上,并 且使第2叶片熔接面56e、 56f相对于环熔接面48a的倾斜角度P为0.5 度以上,所以,通过在端板43和叶片44的轴向之间、或端环45和叶片 44的轴向之间赋予按压负荷,能够减小在叶片的第1叶片熔接面和端板 的板熔接面之间产生的间隙,能够可靠地获得使熔接面彼此密接的作用。 而且,由于使第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j相对于板熔接面47a 的倾斜角度a为2.5度以下,并且使第2叶片熔接面56e、 56f相对于环 熔接面48a的倾斜角度卩为2.5度以下,所以,不会使叶片44的姿态由 于倾斜角度而大幅变化,能够减小在叶片44的第1叶片熔接面53g、53h、 53i、 53j和端板43的板熔接面47a之间、或第2叶片熔接面56e、 56f和 端环45的环熔接面48a之间产生的间隙,能够获得使熔接面彼此密接的 作用。
这样,在构成本实施方式的送风机4的叶片44中,不会使叶片44 的姿态由于倾斜角度而大幅变化,能够可靠地获得下述作用减小在叶 片44的第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j和端板43的板熔接面47a 之间、或第2叶片熔接面56e、 56f和端环45的环熔接面48a的轴向之间 产生的间隙。
(C)
在构成本实施方式的送风机4的叶片44中,在通过激光熔接将叶片 44固定在端板43或端环45上时,若在端板43或端环45与叶片44的轴 向之间赋予按压负荷,则例如在将叶片44形成为具有圆角的复杂形状的 情况(参照图4、图19)下,对叶片44赋予在轴向压縮的负荷,有时叶 片44挠曲,叶片44的轴向中间部分会向轴正交方向(图19中的纸面右方向)突出,所以,由此,第1叶片熔接部53或第2叶片熔接部56中 的、位于叶片44的轴向中间部分向轴正交方向突出一侧的大致相反侧的 部分(这里为叶片盖61侧的部分)向在轴向离开板熔接面47a或环熔接 面48a的方向倾斜,存在第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j和板熔接 面47a之间、或第2叶片熔接面56e、 56f和环熔接面48a之间的间隙变 大的倾向。
但是,在构成本实施方式的送风机4的叶片44中,第1叶片熔接面 53g、 53h、 53i、 53j或第2叶片熔接面56e、 56f以随着朝向下述方向而 接近板熔接面47a或环熔接面48a的方式倾斜与叶片44的轴向中间部 分因叶片44的挠曲而向轴正交方向突出的方向(图19中的纸面右方向) 大致相反的方向(图19中的纸面左方向),所以,能够维持叶片44的第 l叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j或第2叶片熔接面56e、 56f中的、位 于叶片44的轴向中间部分向轴正交方向突出一侧的大致相反侧的部分与 端板43的板熔接面47a或端环45的环熔接面48a之间的间隙小的状态, 叶片44的第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j和端板43的板熔接面47a 之间、或叶片44的第2叶片熔接面56e、 56f和端环45的环熔接面48a 之间的密接良好,能够稳定地获得熔接强度。 (D)
在构成本实施方式的送风机4的叶片44中,通过在叶片主体51上 装配叶片盖61来构成,且第1叶片熔接部53以从叶片主体51的端板43 侧端朝向叶片盖61侧延伸的方式形成,并且第2叶片熔接部56以从叶 片主体51的端环45侧端朝向叶片盖61侧延伸的方式形成,所以,在通 过激光熔接将叶片44固定在端板43或端环45上时,在端板43或端环 45和叶片44的轴向之间赋予按压负荷时,第1叶片熔接部53中的、刚 性比靠叶片主体51侧的部分的刚性小的靠叶片盖61侧的部分以离开板 熔接面47a的方式在轴向倾斜,存在第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j 和板熔接面47a之间的间隙变大的倾向,并且,以离开环熔接面48a的 方式在轴向倾斜,存在第2叶片熔接面56e、 56f和环熔接面48a之间的 间隙变大的倾向。
但是,在该叶片44中,第l叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j以随着 朝向叶片盖61侧而接近板熔接面47a的方式倾斜,所以,能够维持叶片 44的第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j中的靠叶片盖61侧的部分和端 板43的板熔接面47a之间的间隙小的状态,叶片44的第1叶片熔接面 53g、 53h、 53i、 53j和端板43的板熔接面47a之间的密接良好,能够稳 定地获得熔接强度。并且,关于端环45侧,第2叶片熔接面56e、 56f 也以随着朝向叶片盖61侧而接近环熔接面48a的方式倾斜,所以,能够 维持叶片44的第2叶片熔接面56e、 56f中的靠叶片盖61侧的部分和端 环45的环熔接面48a之间的间隙小的状态,叶片44的第2叶片熔接面 56e、 56f和端环45的环熔接面48a之间的密接良好,能够稳定地获得熔 接强度。 (E)
在构成本实施方式的送风机4的叶片44中,在由于叶片44、端板 43和端环45的树脂成形时的加工精度而使各熔接面的凹凸产生偏差的情 况下,仅在第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j或第2叶片熔接面56e、 56f上设置倾斜,可能会残留无法减小叶片44的第l叶片熔接面53g、53h、 53i、 53j和端板43的板熔接面47a之间的间隙、或叶片44的第2叶片熔 接面56e、 56f和端环45的环熔接面48a之间的间隙的部分。但是,在该 叶片44中,通过在第1叶片熔接部53上形成第1槽53d、 53e、 53f,在 第2叶片熔接部56上形成第2槽56b、 56c、 56d,从而能够使由这些槽 划分的第1叶片熔接部53的各部和第2叶片,接部56的各部以槽为边 界作为单独的部分在轴向移动(参照图20和图21),所以,能够减少残 留无法减小叶片44的第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j和端板43的 板熔接面47a之间的间隙、或第2叶片熔接面56e、 56f和端环45的环熔 接面48a之间的间隙的部分的可能性,叶片44的第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j和端板43的板熔接面47a之间的密接、或叶片44的第2 叶片熔接面56e、 56f和端环45的环熔接面48a之间的密接良好,能够稳 定地获得熔接强度。
并且,在为了提高送风性能和噪音性能而使叶片44形成为具有圆角
的复杂形状的情况、和为了使叶轮轻量化而减薄叶片44的壁厚的情况下, 在通过激光熔接将叶片44固定在端板43或端环45上时,在由于对端板 43或端环45和叶片44的轴向之间赋予按压负荷从而叶片44挠曲的情况 下,会产生叶片44的第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j和端板43的 板熔接面47a之间的间隙、或叶片44的第2叶片熔接面56e、 56f和端环 45的环熔接面48a之间的间隙变大的部分,所以,仅在第l叶片熔接面 53g、 53h、 53i、 53j或第2叶片熔接面56e、 56f上设置倾斜,有可能会 残留无法减小叶片44的第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j和端板43 的板熔接面47a之间的间隙、或叶片44的第2叶片熔接面56e、 56f和端 环45的环熔接面48a之间的间隙的部分,但是,该情况下,也与上述同 样,通过在第1叶片熔接部53上形成第1槽53d、 53e、 53f,在第2叶 片熔接部56上形成第2槽56b、 56c、 56d,从而能够使由这些槽划分的 第1叶片熔接部53的各部和第2叶片熔接部56的各部以槽为边界作为 单独的部分在轴向移动(参照图20和图21),所以,即使在由于对端板 43或端环45和叶片44的轴向之间赋予按压负荷从而叶片44挠曲的情况 下,也能够减少残留无法减小叶片44的第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j和端板43的板熔接面47a之间的间隙、或第2叶片熔接面56e、 56f 和端环45的环熔接面48a之间的间隙的部分的可能性,叶片44的第1 叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j和端板43的板熔接面47a之间的密接、 或叶片44的第2叶片熔接面56e、 56f和端环45的环熔接面48a之间的 密接良好,能够稳定地获得熔接强度。
这样,在本实施方式的叶片44中,不仅在第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j或第2叶片熔接面56e、 56f上设置倾斜,还形成第1槽53d、 53e、 53f或第2槽56b、 56c、 56d,所以,能够稳定地获得熔接强度。 (F)
在构成本实施方式的送风机4的叶片44中,在第2叶片熔接部56 中,以与第2叶片熔接面56e、56f相邻的方式形成有第2叶片平坦面56g、 56h,并且,以与第2叶片熔接面56e、 56f和第2叶片平坦面56g、 56h 的边界对应的方式配置有第2槽56b、 56c、 56d,在将第2叶片熔接部
56配置成相对于环熔接面48a在轴向对置的状态下,所述第2叶片平坦 面56g、 56h配置在比第2叶片熔接面56e、 56f中接近环熔接面48a的部 分(这里为靠近叶片盖61的部分)在轴向上离环熔接面48a更远的位置, 且与环熔接面48a平行,由此,由第2槽56b、 56c、 56d划分的第2叶 片熔接部56的与第2叶片熔接面56e、 56f对应的部分和与第2叶片平坦 面56g、 56h对应的部分能够以第2槽56b、 56c、 56d为边界作为单独的 部分在轴向移动(参照图21),进而,在端环45和叶片44之间赋予按压 负荷时,第2叶片熔接部56中仅与第2叶片熔接面56e、 56f对应的部分 由于按压负荷而在轴向移动,与第2叶片平坦面56g、 56h对应的部分难 以在轴向移动,所以,能够使按压负荷可靠地集中于第2叶片熔接面56e、 56f中比第2叶片平坦面56g、 56h更接近环熔接面48a的部分,所以, 在通过激光熔接将叶片44固定在端环45上时,能够进一步减小在端环 45和叶片44之间赋予的按压负荷。
另外,在本实施方式中,为了实现上述的第1叶片熔接部53和第2 叶片熔接部56的轴向移动,在第1叶片熔接部53上形成第1槽53d、53e、 53f,在第2叶片熔接部56上形成第2槽56b、 56c、 56d,但是,也可以 代替这些槽,如图22和图23所示,在第1叶片熔接部53上形成第1狭 缝153d、 153e、 153f,在第2叶片熔接部56上形成第2狭缝156b、 156c、 156d。该情况下,也能够实现上述的第1叶片熔接部53和第2叶片熔接 部56的轴向移动。 (5)变形例
在上述实施方式中,为了使在端板43的板熔接面47a或端环45的 环熔接面48a上激光熔接叶片44的第1叶片熔接部53或第2叶片熔接 部56时的熔接面彼此的密接良好,使第1叶片熔接部53的第1叶片熔 接面53g、 53h、 53i、 53j相对于板熔接面47a倾斜,或者使第2叶片熔 接部56的第2叶片熔接面56e、 56f相对于环熔接面48a倾斜(参照图 10 图12),但是,也可以如图24 图26所示,使端板43的板熔接面 相对于第1叶片熔接部53的第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j倾斜, 或者使端环45的环熔接面相对于第2叶片熔接部56的第2叶片熔接面
56e、 56f倾斜。
图24是示出使端板43的板熔接面147a相对于第1叶片熔接部53 的第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j倾斜的变形例的图,但是,该情 况下,在将第1叶片熔接部53配置成相对于板熔接面47a在轴向对置的 状态下,第1叶片熔接部53的第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j成为 相对于与叶轮42的旋转轴线O-O正交的面平行的面,并且,使板熔接面 147a以随着朝向叶片盖61侧而接近第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j 的方式倾斜。该情况下,第1叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j中的接近 板熔接面147a的部分(这里为靠近叶片盖61的部分)被牢固地按压在 板熔接面147a上,其结果,第l叶片熔接面53g、 53h、 53i、 53j和板熔 接面147a的密接良好,所以,能够以高熔接强度将叶片44固定在端板 43上。并且,关于倾斜角度a,也能够应用上述实施方式中的角度范围。 进而,与上述实施方式同样,通过在第1叶片熔接部53上形成第1槽53d、 53e、 53f(参照图13)或第l狭缝153d、 153e、 153f(参照图22),由此, 能够获得与形成上述实施方式中的第1槽或第1狭缝时同样的效果。
图25和图26是示出使端环45的环熔接面48a相对于第2叶片熔接 部56的第2叶片熔接面56e、 56f倾斜的变形例的图,但是,该情况下, 在将第2叶片熔接部56配置成相对于环熔接面在轴向对置的状态下,使 第2叶片熔接部56的第2叶片熔接面56e、 56f和第2叶片平坦面56g、 56h成为相对于与叶轮42的旋转轴线0-0正交的面平行的面,并且,使 环熔接面148b、 148d以随着朝向叶片盖61侧而接近第2叶片熔接面56e、 56f的方式倾斜。这里,环熔接面148b、 148d配置在与第2叶片熔接面 56e、 56f的轴向对置的位置上,在其他部分、即与第2叶片平坦面56g、 56h对置的位置上形成有环平坦面148a、 148c (参照图26)。该情况下, 第2叶片熔接面56e、 56f中的接近环熔接面148b、 148d的部分(这里为 靠近叶片盖61的部分)被牢固地按压在环熔接面148b、 148d上,其结 果,第2叶片熔接面56e、 56f和环熔接面148b、 148d的密接良好,所以, 能够以高熔接强度将叶片44固定在端板43上。并且,关于倾斜角度(3, 也能够应用上述实施方式中的角度范围。进而,与上述实施方式同样,
通过在第2叶片熔接部56上形成第2槽56b、 56c、 56d (参照图14)或 第1狭缝156b、 156c、 156d (参照图23),由此,能够获得与形成上述 实施方式中的第2槽或第2狭缝时同样的效果。 产业上的可利用性
利用本发明,在通过激光熔接将在内部形成有中空空间的树脂制的 叶片固定于树脂制的叶片支承旋转体上而构成的离心送风机用叶轮中, 叶片的熔接面和叶片支承旋转体熔接面之间的密接良好,能够稳定地获 得熔接强度。
权利要求
1. 一种离心送风机用叶轮的叶片(44),其绕树脂制的叶片支承旋转体的旋转轴呈环状并列配置多个,并通过激光熔接固定于在所述叶片支承旋转体的轴向一侧的面上形成的旋转体熔接面上,其中,所述离心送风机用叶轮的叶片(44)是在一端具有熔接在所述旋转体熔接面上的叶片熔接部(53、56)、且在内部形成有中空空间的树脂制的中空叶片,在所述叶片熔接部上形成有叶片熔接面(53g、53h、53i、53j、56e、56f),在将所述叶片熔接部配置成相对于所述旋转体熔接面在轴向对置的状态下,所述叶片熔接面相对于所述旋转体熔接面倾斜。
2. 根据权利要求1所述的离心送风机用叶轮的叶片(44),其中, 所述叶片熔接面(53g、 53h、 53i、 53j、 56e、 56f)相对于所述旋转体熔接面,以0.5度以上、2.5度以下的角度倾斜。
3. 根据权利要求1或2所述的离心送风机用叶轮的叶片(44),其中,所述叶片熔接面(53g、 53h、 53i、 53j、 56e、 56f)以随着朝向下述 方向而接近所述旋转体熔接面的方式倾斜与由于所述叶片在被赋予沿 轴向压縮的负荷时挠曲从而所述叶片的轴向中间部分向轴正交方向突出 的方向大致相反的方向。
4. 根据权利要求1 3中的任一项所述的离心送风机用叶轮的叶片 (44),其中,所述离心送风机用叶轮的叶片(44)由第1叶片面部(51)和第2 叶片面部(61)构成,该第2叶片面部(61)装配在所述第1叶片面部 上,与所述第l叶片面部之间形成所述中空空间,所述叶片熔接部(53、 56)以从所述第1叶片面部的叶片支承旋转 体侧端朝向第2叶片面部侧延伸的方式形成,所述叶片熔接面(53g、 53h、 53i、 53j、 56e、 56f)以随着朝向第2 叶片面部侧而接近所述旋转体熔接面的方式倾斜。
5. 根据权利要求1 4中的任一项所述的离心送风机用叶轮的叶片 (44),其中,在所述叶片熔接部(53、 56)中形成有槽(53d、 53e、 53f、 56b、 56c、 56d)或狭缝(153d、 153e、 153f、 156b、 156c、 156d)。
6. 根据权利要求1 4中的任一项所述的离心送风机用叶轮的叶片 (44),其中,在所述叶片熔接部(56)中,除了所述叶片熔接面(56e、 56f)以 外,以与所述叶片熔接面相邻的方式形成有叶片平坦面(56g、 56h),并 且,以与所述叶片熔接面和所述叶片平坦面的边界对应的方式形成有槽(56b、 56c、 56d)或狭缝(156b、 156c、 156d),在将所述叶片熔接部 配置成相对于所述旋转体熔接面在轴向对置的状态下,所述叶片平坦面(56g、 56h)配置在比所述叶片熔接面中接近所述旋转体熔接面的部分 在轴向上离所述旋转体熔接面更远的位置,且相对于所述旋转体熔接面 平行。
7. 一种离心送风机用叶轮(42),其中, 所述离心送风机用叶轮(42)具有树脂制的叶片支承旋转体(43、 45),其是以旋转轴为中心旋转的部 件,具有在轴向一侧的面上形成有旋转体熔接面(47a、 48a)的旋转体 熔接部(47、 48);以及权利要求1 6中的任一项所述的离心送风机用叶轮的叶片(44), 其绕所述叶片支承旋转体的轴呈环状并列配置多个,并通过激光熔接固 定在所述旋转体熔接面上。
8. —种离心送风机用叶轮的叶片支承旋转体(43、 45),其配置于 以旋转轴为中心呈环状并列配置并在内部具有中空空间的多个树脂制的 叶片的轴向一侧,用于通过激光熔接来固定形成在所述叶片的一端的叶 片熔接面,其中,所述叶片支承旋转体(43、 45)是以旋转轴为中心旋转的部件,在 轴向的靠叶片侧的面上具有熔接在所述叶片熔接面上的旋转体熔接部 (47、 48), 在所述旋转体熔接部上形成有旋转体熔接面(147a、 148b、 148d), 在所述旋转体熔接部被配置成相对于所述叶片熔接面在轴向对置的状态 下,所述旋转体熔接面相对于所述叶片熔接面倾斜。
9. 根据权利要求8所述的离心送风机用叶轮的叶片支承旋转体(43、 45),其中,所述旋转体熔接面(147a、 148b、 148d)相对于所述叶片熔接面, 以0.5度以上、2.5度以下的角度倾斜。
10. 根据权利要求8或9所述的离心送风机用叶轮的叶片支承旋转 体(43、 45),其中,所述旋转体熔接面(M7a、 148b、 148d)以随着朝向下述方向而接 近所述叶片熔接面的方式倾斜与由于所述叶片在被赋予沿轴向压縮的 负荷时挠曲从而所述叶片的轴向中间部分向轴正交方向突出的方向大致 相反的方向。
11. 一种离心送风机用叶轮(42),其中, 所述离心送风机用叶轮(42)具有多个树脂制的叶片(44),其以旋转轴为中心呈环状并列配置,是在 内部具有中空空间的中空叶片,该叶片在一端具有形成有叶片熔接面 (53g、 53h、 53i、 53j、 56e、 56f)的叶片熔接部(53、 56);以及权利要求8 10中的任一项所述的离心送风机用叶轮的叶片支承旋 转体(43、 45),其配置在所述叶片的叶片熔接部侧,用于通过激光熔接 来固定所述叶片熔接面。
12. 根据权利要求ll所述的离心送风机用叶轮(42),其中, 所述叶片(44)由第l叶片面部(51)和第2叶片面部(61)构成,该第2叶片面部(61)装配在所述第1叶片面部上,与所述第1叶片面 部之间形成所述中空空间,所述叶片熔接部(53、 56)以从所述第1叶片面部的叶片支承旋转 体侧端朝向第2叶片面部侧延伸的方式形成,所述旋转体熔接面(147a、 148b、 148d)以随着朝向第2叶片面部 侧而接近所述叶片熔接面(53g、 53h、 53i、 53j、 56e、 56f)的方式倾斜。
13. 根据权利要求11或12所述的离心送风机用叶轮(42),其中, 在所述叶片熔接部(53、 56)中形成有槽(53d、 53e、 53f、 56b、56c、 56d)或狭缝(153d、 153e、 153f、 156b、 156c、 156d)。
14. 根据权利要求11或12所述的离心送风机用叶轮(42),其中, 在所述旋转体熔接部(48)中,除了所述旋转体熔接面(148b、 148d)以外,以与所述旋转体熔接面相邻的方式形成有旋转体平坦面(148a、 148c),在所述旋转体熔接部被配置成相对于所述叶片熔接面(56e、 56f) 在轴向对置的状态下,所述旋转体平坦面(148a、 148c)配置在比所述 旋转体熔接面的接近所述叶片熔接面的部分在轴向上离所述叶片熔接面 更远的位置,且相对于所述叶片熔接面平行,在所述叶片熔接部中,以与所述旋转体熔接面和所述旋转体平坦面 的边界对应的方式形成有槽(56b、 56c、 56d)或狭缝(156b、 156c、 156d)。
15. —种离心送风机用叶轮的制造方法,该离心送风机用叶轮具有 树脂制的叶片支承旋转体,其以旋转轴为中心旋转;以及多个树脂制的 叶片,其绕轴呈环状配置,在内部形成有中空空间,其中,所述叶片支承旋转体(43、 45)具有在轴向一侧的面上形成有旋转 体熔接面(47a、 48a、 147a、 148b、 148d)的旋转体熔接部(47、 48),所述叶片(44)具有形成有叶片熔接面(53g、 53h、 53i、 53j、 56e、 56f)的叶片熔接部(53、 56),在将叶片支承旋转体侧端配置成相对于所 述旋转体熔接面在轴向对置的状态下,所述叶片熔接面相对于所述旋转 体熔接面倾斜,将所述叶片熔接部配置成相对于所述旋转体熔接面在轴向对置,通 过激光熔接将所述叶片固定在所述旋转体熔接面上。
全文摘要
本发明提供离心送风机用叶轮的叶片、叶片支承旋转体、离心送风机用叶轮以及离心送风机用叶轮的制造方法。在通过激光熔接将在内部形成有中空空间的树脂制的叶片固定于树脂制的叶片支承旋转体上而构成的离心送风机用叶轮中,叶片熔接面和端板或端环的熔接面之间的密接良好,能够稳定地获得熔接强度。离心送风机用叶轮的叶片(44)是具有熔接在端板(43)的板熔接面(47a)上的第1叶片熔接部(53)且在内部形成有中空空间的树脂制的中空叶片,在第1叶片熔接部(53)上形成有第1叶片熔接面(53g、53h、53i、53j),在将第1叶片熔接部(53)配置成相对于板熔接面(47a)在轴向对置的状态下,所述第1叶片熔接面(53g、53h、53i、53j)相对于板熔接面(47a)倾斜。
文档编号F04D29/28GK101395382SQ20078000806
公开日2009年3月25日 申请日期2007年3月6日 优先权日2006年3月8日
发明者西野久则 申请人:大金工业株式会社
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