所述嵌合部23包括具有特定高度及厚度而在主板上竖立设置且以环绕的方式形成的壁部231、销部232及焊接边缘233。图11所示的扇叶部件4是通过下述中空成形或吹塑成形而一体成形的。该扇叶部件4的底部42嵌入到该嵌合部23。此时，在扇叶部件4的底部42设有图11所示的孔46，销232插通到该孔(参照图6)。扇叶部件4的底部42被该壁部231与销232嵌入而定位。另外，如果在嵌合部23嵌入扇叶部件4的底部42，则如图6所示般成为扇叶部件的底部42的底面与焊接边缘233接触的状态。焊接边缘如图4及图5所示般以包围销232且沿着壁部231的方式在内侧设有2列。该焊接边缘的截面呈大致三角形状。
[0052]图6表示即将通过超声波焊接来接合主板2与扇叶部件4之前的状态。通过如图4及图5所示般构成铗合部23，即使受到超声波焊接时的加压力，也可以用稳定的姿势接合。
[0053]〈2>导风板的构造
[0054]通过图7说明导风板3。图7是以可看到嵌合部33的方式从背面观察图1及图2的导风板3的附图。如图7所示，导风板3在中央部具有大的开口部31。另外，在周边部32，在与嵌合到主板2的扇叶部件4相对的位置，具备和扇叶部件为相同数量的与扇叶部件的顶部43(参照图11)嵌合的嵌合部33。周边部32朝外周方向呈现大致倾斜面。如图8所示，嵌合部33构成为，吻合于扇叶部件的顶部43的形状而呈现阶梯状，且扇叶部件4的顶部43沿其壁部332嵌入而定位。以下，根据本实施方式的形状，将嵌合部33称为嵌合凹部33。
[0055]另外，如图9所示，在嵌合凹部33的顶壁部331设有焊接边缘333。焊接边缘在阶梯部分的顶壁部设有一列。该焊接边缘333并非设置在嵌合凹部33的顶壁部331的中央，而是相对于壁部332偏向扇叶部件的正压面侧(扇叶部件顶出风的一面侧)或负压面侧(与正压面侧为相反面侧)而设置。此外，本实施例的图9中是偏向正压侧。焊接边缘的截面呈大致三角形状。如果扇叶部件4的顶部43嵌入到该嵌合凹部，则顶部43成为接触焊接边缘333的状态(参照图10)。
[0056]在扇叶部件4的形状如图14的扇叶部件般顶出风的正压面与其相反面为从其顶部到底部形状相同(直线)的扇叶部件的情况下，焊接边缘可设为以下构成。即，设置在嵌合凹部33的顶壁部331的焊接边缘333可设为沿着嵌合凹部33的壁部332而设置在该嵌合凹部中央的构成。
[0057]图10表示即将通过超声波焊接来接合导风板3与扇叶部件4之前的状态。通过如图8及图9所示般构成铗合凹部33，即使受到超声波焊接时的加压力，也可以用稳定的姿势接入口 ο
[0058]〈3>扇叶部件的构造
[0059]通过图11及图12对扇叶部件4进行说明。由于扇叶部件具有多片，因此为了使涡轮风扇轻量化，必须使内部空腔化。所以，本发明的扇叶部件4是通过中空成形或吹塑成形一体化而成形的。如图11所示，扇叶部件4具备嵌入到主板2的嵌合部23的底部42与嵌入到导风板3的嵌合凹部33的顶部43。相当于扇叶部件的叶片部分的正压面为44，负压面为45。此夕卜，在底部42设有供主板2的嵌合部23的销232插通的孔46。该孔46是吹塑成形时所形成的空气抽吸孔。虽然未图示，但该孔46也可以设置在扇叶部件4的顶部43。该情况下，插通到孔46的销设置在嵌合凹部33。主板2与导风板3在各自的嵌合部23与嵌合凹部33嵌入多个扇叶部件4的底部42与顶部43并进行组装，并通过超声波焊接进行接合。
[0060]通过图12，对利用吹塑成形将扇叶部件4一体化成形的成形方法进行说明。吹塑成形可使用公知方法。大致如下所述般通过图12的步骤I?步骤4而成形。
[0061]I)步骤 I
[0062]使熔融的筒状树脂R从喷嘴N流入到模具M打开后之间的空间。
[0063]2)步骤 2
[0064]将模具M关闭，夹入筒状树脂R。
[0065]3)步骤 3
[0066]从关闭的t旲具M的接合面插入嗔嘴η，从嗔嘴η注入空气，树脂R作为中空的扇叶部件4成形并冷却。
[0067]4)步骤 4
[0068]将模具M打开，取出扇叶部件4。
[0069]通过所述吹塑成形，可获得壁厚大致均匀且内部空间为中空的扇叶部件4。
[0070]如图11所示，本发明的扇叶部件4形成有空气抽吸孔46。关于该孔46，如图6所示般该孔被主板23的嵌合部233的底部堵住，通过超声波焊接来接合主板。所以，扇叶部件的内部与外部大气不易连通，扇叶部件的刚性提高，成为即使被施加上下方向的加压力也不易变形的构造。
[0071 ]另外，作为提尚将主板、导风板及扇叶部件接合为一体后的扇叶部件的刚性的方法，可采用如下方法。通过图13对该方法进行说明。图13(a)是嵌合部23的立体图，图13(b)是从上方观察嵌合部23的图。
[0072]作为设置在主板2的与扇叶部件4的嵌合部23的焊接边缘，除了图4的焊接边缘233以外，也在销232的周围设有焊接边缘234与235。由此，如果在销232插通到扇叶部件的孔46后进行超声波焊接，则焊接边缘234与235发生熔融，填充扇叶部件4的孔46与销232之间的间隙。由此，扇叶部件的内部空间与外部大气完全不连通，扇叶部件的刚性进一步提高。所以，对于涡轮风扇成形时的加压力的刚性提高，可获得品质更好的涡轮风扇。另外，也有助于祸轮风扇的性能提尚。
[0073]另外，在此前的说明中，超声波焊接时发挥作用的焊接边缘是设置在主板的嵌合部与导风板的嵌合凹部。但并不限定于此，例如也可以设为以下构成。即，焊接边缘也可以设为如下构成，并非设置在嵌合部，而是设置在扇叶部件的底部42与顶部43。
[0074]〈4>涡轮风扇的组装接合
[0075]关于如所述般构成的主板2、导风板3及多个扇叶部件4，如图1所示，在主板2的嵌合部23嵌合扇叶部件4的底部42，在导风板3的嵌合凹部33嵌合扇叶部件4的顶部43，进行暂时组装。以下将所述暂时组装的构件称为“工件”。该状态下，扇叶部件4的底部42如图6所示般为与主板2的嵌合部23的焊接边缘进行接触的状态。另外，扇叶部件4的顶部43如图10所示般为与导风板3的嵌合凹部33的焊接边缘进行接触的状态。
[0076]将所述暂时组装的工件载置于超声波焊接机的治具上。超声波焊接机的焊头对工件的导风板3的特定位置进行接触加压，焊接边缘发生熔融，工件一体化。将工件载置于超声波焊接机的治具上的方法可以如图1所示般将主板2安放于治具上，也可以反转而将导风板安放于治具上。
[0077]在该超声波焊接加工过程中，主板2的嵌合部23的构成、导风板3的嵌合凹部33的构成、及嵌入扇叶部件4的构成相互作用，各部件不发生位置偏移，且可与扇叶部件4进行超声波焊接。所以，可通过超声波焊接加工获得稳定品质的涡轮风扇。而且，制造成本明显低于激光焊接法。
[0078][符号的说明]
[0079]1:涡轮风扇
[0080]2:主板
[0081]21:凸座
[0082]22:轮毂
[0083]23:嵌合部
[0084]231:壁部
[0085]232:销部
[0086]233:焊接边缘
[0087]234:焊接边缘
[0088]235:焊接边缘
[0089]3:导风板
[0090]31:开口部
[0091]32:周边部
[0092]33:嵌合凹部
[0093]331:顶壁部
[0094]332:壁部
[0095]333:焊接边缘
[0096]4:扇叶部件
[0097]41:主体
[0098]42:扇叶部件的底部
[0099]43:扇叶部件的顶部
[0100]44:扇叶部件的正压面
[0101]45:扇叶部件的负压面
[0102]46:孔
[0103]M:模具
[0104]N:喷嘴
[0105]η:喷嘴
[0106]R:树脂
【主权项】
1.一种涡轮风扇，其特征在于: 利用热塑性树脂分别成形主板、导风板及多个扇叶部件，所述主板在中央部具有固定在电动机旋转轴上的凸座，所述导风板形成吸入导风壁， 所述主板具有与所述多个扇叶部件嵌合的嵌合部， 所述导风板具有与所述多个扇叶部件嵌合的嵌合部， 所述扇叶部件是以通过中空成形或吹塑成形成为一体的方式成形的扇叶部件，且 使所述多个扇叶部件平行于旋转轴地嵌合在所述主板与所述导风板的所述多个嵌合部，并通过超声波焊接而一体化。2.根据权利要求1所述的涡轮风扇，其特征在于:为了将所述扇叶部件中空成形或吹塑成形而形成在所述扇叶部件的空气抽吸孔是设置在所述扇叶部件上嵌入到所述主板的嵌合部或所述导风板的嵌合部的部位。3.根据权利要求1或2所述的涡轮风扇，其特征在于:在所述主板与所述扇叶部件的嵌合部、及所述导风板与所述扇叶部件的嵌合部设有焊接边缘。4.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮风扇，其特征在于:设置在所述导风板与所述扇叶部件的嵌合部的焊接边缘是从嵌合部中央朝扇叶部件的正压侧或负压侧偏置而设。5.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮风扇，其特征在于:设置在所述导风板与所述扇叶部件的嵌合部的焊接边缘是设置在嵌合部中央。6.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮风扇，其特征在于:所述扇叶部件在与主板嵌合的嵌合部、及与导风板嵌合的嵌合部设有焊接边缘。7.根据权利要求1至6中任一项所述的涡轮风扇，其特征在于:以所述扇叶部件的空气抽吸孔被供扇叶部件插入的所述主板侧的嵌合部或导风板侧的嵌合部堵住的形态下设有焊接边缘。
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种涡轮风扇，与现有涡轮风扇相比生产率优异且价格低廉。本发明的涡轮风扇的特征在于，利用热塑性树脂分别成形主板、导风板及多个扇叶部件，所述主板在中央部具有固定在电动机旋转轴上的凸座，所述导风板形成吸入导风壁，所述主板具有与所述多个扇叶部件嵌合的嵌合部，所述导风板具有与所述多个扇叶部件嵌合的嵌合部，所述扇叶部件是以通过中空成形或吹塑成形成为一体的方式成形的扇叶部件，且使所述多个扇叶部件平行于旋转轴地嵌合在所述主板与所述导风板的所述多个嵌合部，并通过超声波焊接而一体化。
【IPC分类】F04D29/28, F04D29/62
【公开号】CN105705797
【申请号】CN201480059473
【发明人】渡辺仁, 和田泉
【申请人】日清纺精密机器株式会社
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2014年10月27日
【公告号】WO2015064514A1, WO2015064514A9