(57)【要約】【課題】複数の動翼同士を連結する略環状の連結部材が設けられたインペラにおいて、射出成形用の金型に設けられた可動部による離型時の押圧によって連結部材の変形が生じるのを回避できるとともに、径方向の厚み増大による連結部材の流体特性の悪化及び質量の増大も抑制できるインペラ、ファン装置及びインペラの製造方法を提供する。【解決手段】このインペラ１は、支持部２１と、複数の動翼２２と、中心軸１７を中心とした周方向に沿って形成され、複数の動翼２２同士を連結する略環状の連結部材とを備える。支持部２１、複数の動翼２２及び連結部材２３は、連続した樹脂部材により一体に成形されている。連結部材２３の中心軸１７方向の両側をそれぞれ向いた２つの面２６，２７の少なくともいずれか一方に、該面２６，２７の径方向の幅が部分的に拡大されてなる少なくとも１つの拡幅部２８が設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インペラであって、
中心軸を中心とした円筒状外側面を有する支持部と、
前記支持部の前記円筒状外側面から径方向外方に向けて延伸して形成され、前記支持部と共に前記中心軸を中心に回転することで前記中心軸方向の空気流を発生する複数の翼と、
前記中心軸を中心とした周方向に沿って形成され、前記中心軸方向の両側をそれぞれ向いた２つの面を有し、前記複数の翼同士を連結する略環状の連結部材と、
を備え、
前記支持部、前記複数の翼及び前記連結部材は、連続した樹脂部材により一体に成形されており、
前記連結部材の前記２つの面の少なくともいずれか一方に、該面の径方向の幅が部分的に拡大されてなる少なくとも１つの拡幅部が設けられていることを特徴とするインペラ。
【請求項２】
請求項１に記載のインペラにおいて、
前記拡幅部は、前記中心軸方向から見て、該拡幅部が設けられる前記連結部材の前記面における前記翼と重なる重複区間内のいずれかの位置に配置されていることを特徴とするインペラ。
【請求項３】
請求項２に記載のインペラにおいて、
前記拡幅部は、前記重複区間の前記周方向の両側の第１及び第２の端のうち、該端と前記翼との前記中心軸方向に沿った距離が大きい方の第１の端と、前記重複区間の前記周方向に対する中間位置との間におけるいずれかの位置に配置されていることを特徴とするインペラ。
【請求項４】
請求項３に記載のインペラにおいて、
前記拡幅部は、前記重複区間の前記第１の端と前記中間位置との間において、前記周方向に対して前記中間位置よりも前記第１の端に近い位置に配置されていることを特徴とするインペラ。
【請求項５】
請求項２に記載のインペラにおいて、
前記拡幅部は、前記重複区間の前記周方向の両側の第１及び第２の端のうち、該端と前記翼との前記中心軸方向に沿った距離が大きい方の第１の端の近傍に配置されていることを特徴とするインペラ。
【請求項６】
請求項２ないし請求項５のいずれかに記載のインペラにおいて、
前記拡幅部は、前記複数の翼にそれぞれ対応して得られる複数の前記重複区間内にそれぞれ配置されることを特徴とするインペラ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のインペラにおいて、
前記拡幅部は、
前記樹脂部材を成形する金型に進退可能に設けられ、前記樹脂部材を前記金型から押し出す可動部の受けを形成することを特徴とするインペラ。
【請求項８】
ファン装置であって、
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の前記インペラと、
前記インペラを駆動するモータと、
前記インペラを外囲する外枠体と、
前記外枠体の径方向内方に設けられ、前記モータを支持する支持体と、
を備えることを特徴とするファン装置。
【請求項９】
中心軸を中心とした円筒状外側面を有する支持部と、
前記支持部の前記円筒状外側面から径方向外方に向けて延伸して形成され、前記支持部と共に前記中心軸を中心に回転することで前記中心軸方向の空気流を発生する複数の翼と、
前記中心軸を中心とした周方向に沿って形成され、前記中心軸方向の両側をそれぞれ向いた２つの面を有し、前記複数の翼同士を連結する略環状の連結部材と、を備え、
かつ、前記連結部材の前記２つの面の少なくともいずれか一方に、該面の径方向の幅が部分的に拡大されてなる少なくとも１つの拡幅部が設けられてなるインペラの製造方法であって、
前記中心軸方向に離型する１組の金型によって形成された閉空間内に樹脂を射出することにより、前記インペラの前記支持部、前記複数の翼及び前記連結部材を連続した樹脂部材として一体に形成する工程と、
前記金型を前記中心軸方向に離型するとともに、前記金型に前記中心軸方向に進退可能に設けられた可動部によって、前記樹脂部材における前記連結部材の前記拡幅部を前記金型から離反する方向に押し出す工程と、
を備えることを特徴とするインペラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の翼同士を連結する略環状の連結部材を有するインペラ、ファン装置及びインペラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インペラは回転することによって、翼自体に遠心力が働く。遠心力は、翼の支持部との付け根から見て半径方向と略平行に発生する。高速で回転するインペラは、遠心力によって翼の付け根に発生する応力を考慮した強度設計を施す必要がある。また、遠心力の影響によって、翼が変形し、翼の径方向外端が径方向外方に変位することも懸念される。翼の径方向外端が径方向外方に変位すると、翼の径方向外端がインペラを外囲する外枠体の内側面に接触するおそれもある。この遠心力の影響に対する有効な対策として、例えば、特許文献１〜７等において、翼同士を連結する略環状の連結部材が開示されている。
【０００３】
また、インペラは、製造コスト及び量産性等の観点より射出成形により製造される場合が多い。射出成形用の金型には、インペラの中心軸方向に離型する１組の金型が用いられる。その１組の金型は、例えば固定側の金型と可動側の金型とから構成されている。
【０００４】
このような１組の金型の少なくもいずれか一方側の金型には、中心軸方向に進退可能に設けられ、インペラを金型から押し出す可動部（イジェクターピンと呼ばれる場合がある）が設けられており、その可動部によって成形後のインペラが金型から離反される。金型に対する可動部の配置は、インペラの形状、及び、インペラと金型が密着している密着部分の分布等を考慮して決定される。
【０００５】
また、可動部による金型からのインペラの押し出しは、射出成形された樹脂材料が完全に硬化する前の状態で行われるため、可動部により押圧されたインペラの部分に変形（圧痕も含む。以下同様）が生じる場合がある。このため、可動部の受けとなるインペラの部分として、翼等のように、変形の生じやすい部分又は変形による流体特性の悪化が問題となり易い部分を避け、インペラの中央の支持部等に避けられる場合が多い。
【０００６】
上述のような複数の翼同士を連結する連結部材を有するインペラの場合では、翼の径方向外方に略環状の連結部材が設けられているため、インペラの径方向外方におけるインペラと金型との密着部分が増大している。このため、射出成形後の離型を容易にするためには、金型の可動部の受けを連結部材の部分にも追加で設けるか、あるいは可動部の受けを支持部の代わりに連結部材の部分に設ける必要がある。その結果、連結部材には可動部による押圧に耐え得るだけの強度が求められる。
【０００７】
連結部材に設けられる可動部の受けは、連結部材におけるインペラの中心軸方向の両側を向いた２つの面のうちの少なくもいずれか一方に設けられる。このため、連結部材の可動部による押圧に対する強度を向上させるための構成としては、例えば、連結部材の径方向の厚みを周方向の全体で増大させた構成が考えられる。しかし、連結部材の全体で径方向の厚みを増大すると、翼によって発生される空気流と連結部材との干渉の度合いが増し、インペラの流体特性が悪化する。また、連結部材の厚みが増大すると、インペラの質量が増大し、インペラを回転させるために必要なトルクが増大し、効率低下が低下する。
【特許文献１】米国意匠特許第Ｄ５１１８２４号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００８／００５６８９９号公報
【特許文献３】米国特許第６５５４５７４号公報
【特許文献４】米国特許第４６８４３２４号公報
【特許文献５】米国特許第４５６９６３１号公報
【特許文献６】米国特許第４５６９６３２号公報
【特許文献７】米国特許第６２４１４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の解決すべき課題は、複数の翼同士を連結する略環状の連結部材が設けられたインペラにおいて、射出成形用の金型に設けられた可動部による離型時の押圧によって連結部材の変形が生じるのを回避できるとともに、径方向の厚み増大による連結部材の流体特性の悪化及び質量の増大も抑制できるインペラ、ファン装置及びインペラの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明のインペラにあっては、中心軸を中心とした円筒状外側面を有する支持部と、前記支持部の前記円筒状外側面から径方向外方に向けて延伸して形成され、前記支持部と共に前記中心軸を中心に回転することで前記中心軸方向の空気流を発生する複数の翼と、前記中心軸を中心とした周方向に沿って形成され、前記中心軸方向の両側をそれぞれ向いた２つの面を有し、前記複数の翼同士を連結する略環状の連結部材とを備え、前記支持部、前記複数の翼及び前記連結部材は、連続した樹脂部材により一体に成形されており、前記連結部材の前記２つの面の少なくともいずれか一方に、該面の径方向の幅が部分的に拡大されてなる少なくとも１つの拡幅部が設けられている。
【００１０】
上記した本発明に係るインペラにおいて、前記拡幅部を、前記中心軸方向から見て、該拡幅部が設けられる前記連結部材の前記面における前記翼と重なる重複区間内のいずれかの位置に配置することができる。
【００１１】
この場合、前記拡幅部は、前記重複区間の前記周方向の両側の第１及び第２の端のうち、該端と前記翼との前記中心軸方向に沿った距離が大きい方の第１の端と、前記重複区間の前記周方向に対する中間位置との間におけるいずれかの位置に配置されているのがよい。
【００１２】
特に、前記拡幅部は、前記重複区間の前記第１の端と前記中間位置との間において、前記周方向に対して前記中間位置よりも前記第１の端に近い位置に配置されているのがなおよい。
【００１３】
また、上記した本発明に係るインペラにおいて、前記拡幅部を、前記重複区間の前記周方向の両側の第１及び第２の端のうち、該端と前記翼との前記中心軸方向に沿った距離が大きい方の第１の端の近傍に配置するようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明に係るインペラにおいて、前記拡幅部を、前記複数の翼にそれぞれ対応して得られる複数の前記重複区間内にそれぞれ配置するのが望ましい。
【００１５】
上記した本発明に係るインペラにおいて、前記拡幅部が、前記樹脂部材を成形する金型に進退可能に設けられ、前記樹脂部材を前記金型から押し出す可動部の受けを形成するものとすることができる。
【００１６】
また、上記の課題を解決するため、発明のファン装置では、上述した発明に係る前記インペラと、前記インペラを駆動するモータと、前記インペラを外囲する外枠体と、前記外枠体の径方向内方に設けられ、前記モータを支持する支持体とを備えて構成される。
【００１７】
また、上記の課題を解決するため、本発明のインペラの製造方法にあっては、中心軸を中心とした円筒状外側面を有する支持部と、前記支持部の前記円筒状外側面から径方向外方に向けて延伸して形成され、前記支持部と共に前記中心軸を中心に回転することで前記中心軸方向の空気流を発生する複数の翼と、前記中心軸を中心とした周方向に沿って形成され、前記中心軸方向の両側をそれぞれ向いた２つの面を有し、前記複数の翼同士を連結する略環状の連結部材とを備え、かつ、前記連結部材の前記２つの面の少なくともいずれか一方に、該面の径方向の幅が部分的に拡大されてなる少なくとも１つの拡幅部が設けられてなるインペラの製造方法であって、前記中心軸方向に離型する１組の金型によって形成された閉空間内に樹脂を射出することにより、前記インペラの前記支持部、前記複数の翼及び前記連結部材を連続した樹脂部材として一体に形成する工程と、前記金型を前記中心軸方向に離型するとともに、前記金型に前記中心軸方向に進退可能に設けられた可動部によって、前記樹脂部材における前記連結部材の前記拡幅部を前記金型から離反する方向に押し出す工程とを備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のインペラによれば、複数の翼同士を連結する略環状の連結部材におけるインペラの中心軸方向の両側の２つの面の少なくともいずれか一方に、該面の径方向の幅が部分的に拡大されてなる少なくとも１つの拡幅部が設けられている。それ故、インペラの支持部、複数の翼及び連結部材を、中心軸方向に離型する１組の金型を用いて射出成形により成形する場合に、連結部材の拡幅部を、成形品を金型から離反させるために金型に設けられた可動部の受けとすることができる。連結部材の拡幅部では、径方向の幅が部分的に拡大され、強度が向上されているため、可動部による離型時の押圧によって連結部材の変形が生じるのを回避できる。しかも、連結部材の前記２つの面の少なくともいずれか一方において、該面の径方向の幅を部分的に拡大して拡幅部を形成しているため、径方向の厚み増大による連結部材の流体特性の悪化及び質量の増大も抑制できる。
【００１９】
上記インペラにおいて、拡幅部を連結部材の面における翼と重なる位置に配置するようにすれば、射出成形後にインペラの支持部、複数の翼及び連結部材を構成する樹脂部材を、可動部によって金型から押し出して離反させるときに、翼及び連結部材の変形を生じることなく、容易に離反させることができる。すなわち、翼の部分は金型との密着面積が大きいため、連結部材を金型の可動部によって押圧して前記樹脂部材を金型から離反させるときに、樹脂部材と翼の結合部分に負荷がかかり易い。本発明では、拡幅部を、中心軸方向から見て、該拡幅部が設けられる連結部材の前記面における翼と重なる重複区間内のいずれかの位置に配置したため、金型の可動部によって連結部材における翼と結合されている部分を押圧して前記樹脂部材を金型から離反させることができる。その結果、前記樹脂部材を可動部によって金型から押し出して離反させるときに、翼及び連結部材の変形を生じることなく、前記樹脂部材を容易に離反させることができる。
【００２０】
ここで、インペラの翼は、翼の延伸方向と垂直な面で翼を切断したときの断面形状が中心軸方向と垂直な面に対して傾斜している。このため、連結部材の拡幅部が設けられる前記面の前記重複区間内における周方向の位置によって、前記面から翼までの中心軸方向に沿った距離が変化する。これに伴い、前記重複区間に対応する連結部材の径方向内側面又は外側面における部分と、前記可動部が設けられる金型との密着の度合いも、前記重複区間内における周方向の位置によって変化し、前記面から翼までの中心軸方向に沿った距離が大きい程、密着の度合いが大きくなる。
【００２１】
本発明において、拡幅部を、前記重複区間の周方向の両側の第１及び第２の端のうち、該端と翼との中心軸方向に沿った距離が大きい方の第１の端と、前記重複区間の周方向に対する中間位置との間におけるいずれかの位置に配置すれば、連結部材の前記重複区間内において、前記重複区間に対応する連結部材の径方向内側面又は外側面の部分と、可動部が設けられる金型との密着の度合いが大きい部分に可動部の受けを設けることができる。その結果、前記樹脂部材を可動部によって金型から押し出して離反させるときに、翼及び連結部材の変形をより確実に防止しながら、前記樹脂部材を容易に離反させることができる。
【００２２】
特に、拡幅部が、前記重複区間の前記第１の端と前記中間位置との間において、周方向に対して前記中間位置よりも前記第１の端に近い位置に配置されているように構成すれば、インペラの連結部材における前記重複区間のうち、前記重複区間に対応する連結部材の径方向内側面又は外側面の部分と、可動部が設けられる金型との密着の度合いがより大きい部分に可動部の受けを設けることができる。その結果、前記樹脂部材を可動部によって金型から押し出して離反させるときに、翼及び連結部材の変形をさらに確実に防止しながら、前記樹脂部材を容易に離反させることができる。
【００２３】
また、本発明において、拡幅部を、前記重複区間の周方向の両側の第１及び第２の端のうち、該端と翼との中心軸方向に沿った距離が大きい方の第１の端の近傍に配置するようにすれば、インペラの連結部材における前記重複区間のうち、前記重複区間に対応する連結部材の径方向内側面又は外側面の部分と、可動部が設けられる金型との密着の度合いが最も大きい部分の近傍に可動部の受けを設けることができる。その結果、前記樹脂部材を可動部によって金型から押し出して離反させるときに、翼及び連結部材の変形をさらに確実に防止しながら、前記樹脂部材を容易に離反させることができる。
【００２４】
さらに、本発明において、拡幅部を、すべての翼にそれぞれ対応して得られる複数の前記重複区間内にそれぞれ配置すれば、前記樹脂部材を可動部によって金型から押し出して離反させるときに、すべての翼について、翼及び翼と連結部材の結合部分における変形をより確実に防止しながら、前記樹脂部材を容易に離反させることができる。
【００２５】
上述した本発明のインペラにおいて、拡幅部が成型金型の可動部の受けを形成する構成とすれば、複数の翼同士を連結する略環状の連結部材が設けられたインペラにおいて、射出成形用の金型に設けられた可動部による離型時の押圧によって連結部材の変形が生じるのを回避できるとともに、径方向の厚み増大による連結部材の流体特性の悪化及び質量の増大も抑制できる。
【００２６】
本発明のファン装置によれば、上述したインペラが、射出成形後の金型の可動部による押し出しによってインペラの複数の翼を連結する略環状の連結部材に変形が生じるのが回避されているとともに、径方向の厚み増大による連結部材の流体特性の悪化及び質量の増大も抑制されているため、安定して効率よく空気流を発生させることができる。
【００２７】
さらに、本発明のインペラの製造方法によれば、複数の翼同士を連結する略環状の連結部材におけるインペラの中心軸方向の両側の２つの面の少なくともいずれか一方に、該面の径方向の幅が部分的に拡大されてなる少なくとも１つの拡幅部が設けられている。また、インペラの支持部、複数の翼及び連結部材を、中心軸方向に離型する１組の金型を用いて射出成形により成形する場合に、連結部材の拡幅部が、成形品を金型から離反させるために金型に設けられた可動部の受けとなっている。それ故、その連結部材の拡幅部では、径方向の幅が部分的に拡大され、強度が向上されているため、可動部による離型時の押圧によって連結部材の変形が生じるのを回避できる。しかも、連結部材の前記２つの面の少なくともいずれか一方において、該面の径方向の幅を部分的に拡大して拡幅部を形成しているため、径方向の厚みの増大による連結部材の流体特性の悪化及び質量の増大も抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は本発明の一実施形態に係るインペラ１の中心軸１７方向吸気側から見た斜視図であり、図２は図１のインペラ１の側面図であり、図３は図１のインペラ１の中心軸１７方向排気側から見た底面図であり、図４は図３の一部を拡大して示す図であり、図５は図１のインペラ１における動翼２２と連結部材２３との結合部分を径方向内側から見た図であり、図６は図１のインペラ１が用いられたファン装置１１の断面図である。
【００２９】
本実施形態に係るインペラ１が用いられたファン装置１１は、図６に示すように、インペラ１と、複数の静翼１２と、モータ１３と、外枠体１４と、支持体１５とを備えている。静翼１２、外枠体１４及び支持体１５は、このファン装置１１のハウジング１６を構成している。なお、本実施形態では、静翼１２及び支持体１５は、インペラ１の中心軸１７方向排気側（図６における下方側）に設けられている。
【００３０】
外枠体１４、支持体１５及び静翼１２は、射出成形により連続した樹脂部材として一体に形成されている。一般的に射出成形に用いられる金型は、ハウジング１６に対して中心軸１７方向に離型される可動側金型と固定側金型の主に２つの金型部材で構成される。これによって、ファン装置１１を安価に量産することができる。
【００３１】
外枠体１４は、インペラ１を外囲するように設けられている。支持体１５は、外枠体１４の半径方向内方に設けられ、モータ１３、及びモータ１３を駆動するための駆動回路を構成する図示しない回路基板を支持している。
【００３２】
静翼１２は、外枠体１４と支持体１５とを連結し、支持体１５から径方向外方に向けて放射状に伸延され、中心軸１７方向に対して傾斜する受風面を有している。この静翼１２の役割には、インペラ１が回転することによって発生された空気流を中心軸１７側に集風すること、及び、発生された空気流を径方向内方又は径方向外方などの任意の方向に向けることが含まれる。このような静翼１２は、インペラ１が発生させた空気の集風又は方向転換を効率よくできるようにインペラ１の中心軸１７方向排気側に設けられている。変形例として、静翼１２をインペラ１の中心軸１７方向吸気側に設けてもよい。
【００３３】
モータ１３は、インペラ１の後述する支持部２１の内側面に取り付けられたロータマグネット１８と、そのロータマグネット１８との間でトルクを発生させる電機子１９とを備えて構成されている。このようなモータ１３は、インペラ１の支持部２１内に収容される。
【００３４】
インペラ１は、図１ないし図５に示すように、支持部２１、複数（例えば、７枚）の動翼２２、及び連結部材２３を備えている。支持部２１は、中心軸１７を中心とした円筒状外側面２１ａを有する。本実施形態では、支持部２１が中心軸１７を中心とした略カップ状の形状を有しており、支持部２１の内部にモータ１３が収容される。
【００３５】
複数の動翼２２は、中心軸１７を中心とした周方向に間隔を開けて、支持部２１の円筒状外側面２１ａから径方向外方に向けて延伸して形成されている。複数の動翼２２は、支持部２１と共に中心軸１７を中心として回転方向２０に回転することで、中心軸１７方向の空気流を発生させる。本実施形態では、図１及び図２の上側（中心軸１７方向吸気側）から吸い込まれた空気流が、図１及び図２の下側（中心軸１７方向排気側）に吐き出される。このため、動翼２２は、動翼２２の回転方向２０前方側縁部２２ａが回転方向２０後方側縁部２２ｂよりも中心軸１７方向吸気側に位置するように、動翼２２の延伸方向と垂直な面で動翼を切断したときの断面形状が中心軸１７と垂直な面に対して傾斜している。
【００３６】
また、本実施形態では、動翼２２に前進動翼が採用されており、動翼２２が、その径方向内方側の支持部２１との付け根から径方向に離反するに従って回転方向２０前方側に大きく湾曲している。このような前進動翼を採用することにより、動翼２２によって発生される空気流を径方向外方に広がるのを抑えながら送り出すことができる。
【００３７】
連結部材２３は、遠心力による影響に対して動翼２２の補強用に設けられる略環状の部材であり、中心軸１７を中心とした周方向に沿って形成され、複数の動翼２２同士を連結する。より詳細には、連結部材２３は、中心軸１７に沿って延びる略円筒形状を有し、各動翼２２の径方向内方側端部と径方向外方側端部との間における径方向外方側寄りの部分と結合されている。
【００３８】
また、インペラ１は、射出成形によって連続した樹脂部材として一体に成形されている。インペラ１の射出成形には、図７（ａ）ないし図７（ｃ）に示すように、中心軸１７方向に離型する一組の金型３１，３２が用いられる。金型３１，３２のいずれか一方が所定の設置位置に固定された固定側金型となっており、他方がその固定側金型に対して中心軸１７方向に近接、離反する可動側金型となっている。なお、金型３１，３２は、ベースとなる金型に複数の金型要素（入れ子）を組み込んで構成される場合が多い。
【００３９】
また、金型３１，３２の少なくともいずれか一方には、金型３１，３２内面から中心軸１７方向に進退可能に設けられ、射出成形後にインペラ１を金型３１，３２から押し出す可動部（イジェクターピンと呼ばれる場合がある）３３が設けられている。この可動部３３は、金型３１，３２のうちの可動側金型の中心軸１７方向の動きと連動して駆動される。図７（ａ）ないし図７（ｃ）の図示例では、可動部３３が金型３２に設けられている。以下では、この図示例に基づいて説明を行う。
【００４０】
図７（ａ）に示すように、金型３１，３２が互いに当接され、樹脂材料が射出される閉空間３４が金型３１，３２によって形成されているときには、可動部３３は、その先端面３３ａが閉空間３４を形成する金型３２の内面と整合する位置にセットされている。そして、その状態で、図７（ｂ）に示すように、閉空間３４内に樹脂材料が射出され、これによってインペラ１が成形される。続いて、図７（ｃ）に示すように、金型３１，３２のうちの可動側金型が固定側金型から離反する方向に移動されるのに連動して、可動部３３が金型３２の内面から突出する方向に変位される。その結果、インペラ１が可動部３３によって金型３２から離反する方向に押し出され、インペラ１と金型３２とが離型される。
【００４１】
上述の如く、可動部３３による金型３２からのインペラ１の押し出しは、射出成形された樹脂材料が完全に硬化する前の状態で行われるため、可動部３３により押圧されたインペラの部分に変形が生じる場合がある。このため、可動部３３の受けとなるインペラ１の部分としては、可動部３３の押圧により変形が生じやすく、また変形による流体特性の悪化が問題となり易い動翼２２の部分を避ける必要がある。
【００４２】
また、本実施形態に係るインペラ１においても、連結部材２３が設けられているため、インペラ１の径方向外方におけるインペラ１と金型３１，３２との密着部分が増大している。このため、射出成形後の離型を容易にするためには、金型３２の可動部３３の受けを連結部材２３の部分に設けるか、あるいは支持部２１の部分と連結部材２３の部分の両方に設ける必要がある。
【００４３】
そこで、本実施形態では、図３ないし図４に示すように、連結部材２３の中心軸２３方向の両側を向いた２つの面２６，２７のうちの少なくともいずれか一方に、少なくとも１つの拡幅部２８を設け、この拡幅部２８によって可動部３３の受けを形成している。拡幅部２８は、面２６，２７の径方向の幅を部分的に拡大することによって形成されている。本実施形態では、拡幅部２８は連結部材２３の２つの面２６，２７のうち、支持部２１が開口する側を向く面２７に設けられている。なお、変形例として、拡幅部２８を面２７に設ける代わりに面２６に設けてもよいし、面２６，２７の両方に設けてもよい。
【００４４】
連結部材２３の面２７における拡幅部２８では、径方向の幅が部分的に拡大され、強度が向上されているため、可動部３３による離型時の押圧によって連結部材２３の変形が生じるのを回避できる。しかも、連結部材２３の面２７において、該面２７の径方向の幅を部分的に拡大して拡幅部２８を形成しているため、径方向の厚み増大による連結部材２３の流体特性の悪化及び質量の増大も抑制できる。
【００４５】
また、本実施形態では、面２７における拡幅部２８では、面２７の径方向内方の辺の一部が径方向内方に略半円形に膨出されることにより、面２７の径方向の幅が部分的に拡大されている。面２７における拡幅部２８以外の部分では径方向の幅は略一定に保たれている。なお、変形例として、面２７の径方向内方の辺の代わりに径方向外方の辺の一部を径方向外方に膨出させて拡幅部２８を形成してもよく、あるいは、面２７の径方向の両側の辺の一部を互いに離反するように径方向の両側にそれぞれ膨出させて拡幅部２８を形成してもよい。また、拡幅部２８を形成するための面２７の径方向の内外の辺の膨出形状についても、略半円形に限定するものではなく、略矩形状又は略三角形状等、種々の膨出形状を採用できる。
【００４６】
また、動翼２２の部分は金型３１，３２との密着面積が大きいため、連結部材２３を金型３２の可動部３３によって押圧してインペラ１を金型３２から離反させるときに、連結部材２３と動翼２２の結合部分に負荷がかかり易くなっている。
【００４７】
そこで、本実施形態では、拡幅部２８は、動翼２２と同数設けられ、中心軸１７方向から見て、拡幅部２８が設けられる連結部材２３の面２７における各動翼２２と重なる重複区間Ｓ内のいずれかの位置にそれぞれ配置されている。なお、変形例として、拡幅部２８の数は動翼２２の数よりも多くても、少なくてもよく、例えば１つでもよい。また、拡幅部２８を面２７における重複区間Ｓ以外の位置に配置してもよい。
【００４８】
このように、拡幅部２８を連結部材２３の面２７における重複区間Ｓ内のいずれかの位置に配置したため、金型３２の可動部３３によって連結部材２３における動翼２２と結合されている部分を押圧してインペラ１を金型から離反させることができる。その結果、インペラ１を可動部３３によって金型３２から押し出して離反させるときに、動翼２２及び連結部材２３の変形を生じることなく、インペラ１を容易に離反させることができる。
【００４９】
また、拡幅部２８が、すべての動翼２２にそれぞれ対応して得られる複数の重複区間Ｓ内にそれぞれ配置されているため、インペラ１を可動部３３によって金型３２から押し出して離反させるときに、すべての動翼２２について、動翼２２及び動翼２２と連結部材２３の結合部分における変形をより確実に防止しながら、インペラ１を容易に離反させることができる。
【００５０】
次に、拡幅部２８の重複区間Ｓ内における配置位置について説明する。インペラ１の動翼２２は、上述の如く、動翼２２の延伸方向と垂直な面で動翼２２を切断したときの断面形状が中心軸１７方向と垂直な面に対して傾斜している。このため、連結部材２３の拡幅部２８が設けられる面２７の重複区間Ｓ内における周方向の位置によって、面２７から動翼２２までの中心軸１７方向に沿った距離Ｌ（図５参照）が変化する。これに伴い、重複区間Ｓに対応する連結部材２３の径方向内側面２９又は外側面３０の部分と、可動部３３が設けられる金型３２との密着の度合いも、重複区間Ｓ内における周方向の位置によって変化し、面２７から動翼までの距離Ｌが大きい程、密着の度合いが大きくなる。
【００５１】
そこで、本実施形態では、拡幅部２８が、重複区間Ｓの周方向の両側の第１及び第２の端Ｅ１，Ｅ２のうち、該端Ｅ１，Ｅ２と動翼２２との中心軸１７方向に沿った距離Ｌが大きい方の第１の端Ｅ１と、重複区間Ｓの周方向に対する中間位置Ｍとの間（部分区間Ｓａ内）におけるいずれかの位置Ｐに配置されている。なお、本実施形態では、重複区間Ｓ内において、第１の端Ｅ１は回転方向２０前方側の端になっており、第２の端Ｅ２は回転方向２０後方側の端になっている。それ故、連結部材２３の重複区間Ｓ内において、重複区間Ｓに対応する連結部材２３の径方向内側面２９又は外側面３０の部分と、可動部３３が設けられる金型３２との密着の度合いが大きい部分に可動部３３の受けを設けることができる。その結果、インペラ１を可動部３３によって金型３２から押し出して離反させるときに、動翼２２及び連結部材２３の変形をより確実に防止しながら、インペラ１を容易に離反させることができる。
【００５２】
より好ましくは、本実施形態では、拡幅部２８が、重複区間Ｓの第１の端Ｅ１と中間位置Ｍとの間（部分区間Ｓａ内）において、周方向に対して中間位置Ｍよりも第１の端Ｅ１に近い位置Ｐに配置されている。それ故、連結部材２３の重複区間Ｓ内において、重複区間Ｓに対応する連結部材２３の径方向内側面２９又は外側面３０の部分と、可動部３３が設けられる金型３２との密着の度合いがより大きい部分に可動部３３の受けを設けることができる。その結果、インペラ１を可動部３３によって金型３２から押し出して離反させるときに、動翼２２及び連結部材２３の変形をさらに確実に防止しながら、インペラ１を容易に離反させることができる。
【００５３】
さらに好ましくは、本実施形態では、拡幅部２８が、重複区間Ｓの第１及び第２の端Ｅ１，Ｅ２のうち、該端Ｅ１，Ｅ２と動翼２２との距離Ｌが大きい方である第１の端Ｅ１の近傍に配置されている。すなわち、本実施形態では、中心軸１７方向から見て、重複区間Ｓ内における動翼２２の回転方向２０前方側縁部２２ａが連結部材２３に結合される部分の近傍に、拡幅部２８が配置されている。それ故、連結部材２３の重複区間Ｓ内において、重複区間Ｓに対応する連結部材２３の径方向内側面２９又は外側面３０の部分と、可動部３３が設けられる金型３２との密着の度合いが最も大きい部分の近傍に可動部３３の受けを設けることができる。その結果、インペラ１を可動部３３によって金型３２から押し出して離反させるときに、動翼２２及び連結部材２３の変形をさらに確実に防止しながら、インペラ１を容易に離反させることができる。
【００５４】
また、本実施形態では、連結部材２３の拡幅部２８が設けられる部分の金型３１，３２（本実施形態の場合は金型３２）による成形を容易にするため、拡幅部２８の径方向内方側への張り出し形状が、面２７から動翼２２の表面まで中心軸１７方向に沿って一定の形状で連続的に連なっている。すなわち、本実施形態では、連結部材２３の内側面２９には、拡幅部２８に対応する位置に面１７から動翼２７の表面まで中心軸１７方向に連続的に筋状に延びる突状部３５が設けられている。
【００５５】
また、インペラ１の動翼２２は、上述の如く、その回転方向２０前方側縁部２２ａが回転方向２０後方側縁部２２ｂよりも中心軸１７方向吸気側に位置するように、その断面形状が中心軸１７と垂直な面に対して傾斜している。このため、インペラ１の連結部材２３における動翼２２の間に位置する内側面２９及び外側面３０の部分に形成されるパーティングライン３６，３７には、略中心軸１７方向又は中心軸１７方向に対して傾斜した方向に沿って延びる部分３６ａ，３７ａが含まれることになる。本実施形態では、この部分３６ａ，３７ａは、略中心軸１７方向に沿って延びている。なお、パーティングラインとは、樹脂成型品の表面に金型同士の接合部に沿って形成される形状変化部のことをいう。
【００５６】
本実施形態に係る構成の特徴として、連結部材２３の内側面２９に形成されるパーティングライン３６の部分３６ａと、外側面３０に形成されるパーティングライン３７の部分３７ａとが、周方向に対して互いにずれた位置に配置されている。
【００５７】
以上のように、本実施形態に係るインペラ１は、射出成形後の金型３１，３２の可動部３３による押し出しによってインペラ１の連結部材２３に変形が生じるのが回避されているとともに、径方向の厚み増大による連結部材２３の流体特性の悪化及び質量の増大も抑制されている。それ故、安定して効率よく空気流を発生させることができるファン装置１１を提供できる。
【００５８】
また、本実施形態に係るインペラ１では、図１に示すように、射出成形時のゲートのゲート跡２１０が支持部２１の中心軸１７方向吸気側面上における各動翼２２の付け根近傍に配置されている。それ故、射出成形の際に連結部材２３には動翼２２を介して樹脂材料が充填されるため、連結部材２３における各動翼２２間の略中央部付近が樹脂材料の最終充填位置となり、その付近でガス焼けが発生するおそれがある。ガス焼けは、成形品の外観悪化（例えば、ショートモールド又は焼けによる変色等）及び強度低下（例えば、樹脂充填密度の低下、ウェルドライン等）を招くため、対策が必要である。
【００５９】
そこで、その対策として、インペラ１の連結部材２３の面２６又は２７（本実施形態では２７）上の複数箇所にガス抜きピンを配置し、成形時に発生するガスをガス抜きピンを利用して金型外に排出するようにしてもよい。例えば、図４に示す例では、連結部材２３の面２７における各動翼２２と重複する各重複区間Sについて、その重複区間Ｓの周方向の中央位置Ｍの周方向の両側（例えば、重複区間Ｓの略両端Ｅ１，Ｅ２）にガス抜きピンがそれぞれ設けられている。図４では、そのガス抜きピンのピン跡２３０ａ，２３０ｂが示されている。これに対応して、金型３１，３２におけるガス抜きピンの配置位置に対応する部分には、ガス抜きピンの設置スペースが確保されている。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態に係るインペラの中心軸方向吸気側から見た斜視図である。
【図２】図１のインペラの側面図である。
【図３】図１のインペラの中心軸方向排気側から見た底面図である。
【図４】図３の一部を拡大して示す図である。
【図５】図１のインペラにおける動翼と連結部材との結合部分を径方向内側から見た図である。
【図６】図１のインペラが用いられたファン装置の断面図である。
【図７】図７（ａ）ないし図７（ｃ）は、図１のインペラの製造工程を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  インペラ、１１  ファン装置、１２  静翼、１３  モータ、１４  外枠体、１５  支持体、１６  ハウジング、１７  中心軸、１８  ロータマグネット、１９  電機子、２０  回転方向、２１  支持部、２１ａ  円筒状外側面、２２  動翼、２３  連結部材、２６，２７  面、２８  拡幅部、３１，３２  金型、３３  可動部、３４  閉空間、３６，３７  パーティングライン、Ｅ１，Ｅ２  端、Ｌ  距離、Ｍ  中央位置、Ｓ  重複区間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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