(57)【要約】      （修正有）【課題】従来のターボファンに比べ超音波溶着により均等に溶着され溶着品質が向上したターボファンを提供することを目的としている。【解決手段】中央部にモータの回転軸に固定されるボスを有する主板１２と、複数の羽根部１３４を備えた羽根付シュラウド１３とを熱可塑性樹脂で別々に成形し、前記羽根付シュラウドを、前記主板と超音波溶着にて一体化したターボファン１０を、前記羽根付シュラウドの各羽根部は、少なくとも１以上の突起を備え、前記主板は、前記羽根付シュラウドの羽根部との嵌合部Ａを備え、前記嵌合部Ａには前記突起を嵌込む穴部を設けた構成とした。【選択図】図１
2018150865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部にモータの回転軸に固定されるボスを有する主板と、複数の羽根部を備えた羽根付シュラウドとを熱可塑性樹脂で別々に成形し、
前記羽根付シュラウドを、前記主板と超音波溶着にて一体化したターボファンであって、
前記羽根付シュラウドの各羽根部は、少なくとも１以上の突起を備え、
前記主板は、前記羽根付シュラウドの羽根部との嵌合部Ａを備え、前記嵌合部Ａには前記突起を嵌込む穴部を設けた
ことを特徴とするターボファン。
【請求項２】
前記ターボファン内の、少なくとも１つの前記羽根部の突起とその羽根部に対応する主板側の穴部の形状が、別の羽根部の突起とその羽根部に対応する主板側の穴部の形状と相異していることを特徴とする請求項１に記載のターボファン。
【請求項３】
前記嵌合部Ａは、前記嵌合部Ａに嵌め込む前記羽根部の周囲を囲む立設した壁状に設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のターボファン。
【請求項４】
前記主板の前記羽根付シュラウドとの前記嵌合部Ａに溶着エッジを設けたことを特徴とする請求項１からは請求項３のいずれかに記載のターボファン。
【請求項５】
前記主板の前記羽根付シュラウドとの前記嵌合部Ａに設けた溶着エッジは、前記嵌合部Ａの中央に設けたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のターボファン。
【請求項６】
前記穴部は、貫通状であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のターボファン。
【請求項７】
中央部にモータの回転軸に固定されるボスを有し複数の羽根部を備えた羽根付主板と、シュラウドとを熱可塑性樹脂で別々に成形し、
前記羽根付主板を、前記シュラウドと超音波溶着にて一体化したターボファンであって、
前記羽根付主板の各羽根部は、少なくとも１以上の突起を備え、
前記シュラウドは、前記羽根付主板の羽根部との嵌合部Ｂを備え、前記嵌合部Ｂには前記突起を嵌込む穴部を設けた
ことを特徴とするターボファン。
【請求項８】
中央部にモータの回転軸に固定されるボスを有する主板、シュラウド、及び複数の羽根部材を熱可塑性樹脂で別々に成形し、
前記複数の羽根部材を、前記主板と前記シュラウドに超音波溶着にて一体化したターボファンであって、
前記羽根部材は、少なくとも２以上の突起を備え、
前記主板は、前記複数の羽根部材との嵌合部Ｃを備え、
前記シュラウドは、前記複数の羽根部材との嵌合部Ｄを備え、
前記嵌合部Ｃと前記嵌合部Ｄには前記羽根部材の突起を嵌込む穴部を設けたことを特徴とするターボファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機に搭載される熱可塑性樹脂にて成形されるターボファンに係り、溶着品質の確認及び向上を図ったターボファンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のターボファンは、主板と裏側に開口をもつ袋状の中空構造の複数の翼とが熱可塑性樹脂にて一体成形されたファン本体と、シュラウドとで構成されている。また、ファン本体のそれぞれの翼には翼先端部から翼中空部に連通する嵌合メス部が形成され、シュラウドの各翼相当位置にはシュラウドよりファン高さ方向に延出する嵌合オス部が形成されている。
【０００３】
そして、シュラウドの嵌合オス部はファン本体の嵌合メス部に挿入後、シュラウドの表面とファン本体の傾斜面となる翼先端溶着部及びシュラウドの嵌合オス部の側面とファン本体の嵌合メス部の側面が固着されて一体となり、ターボファンが形成されている。このように形成されたシュラウドとファン本体の両者を固着させる際、シュラウドの嵌合オス部とファン本体の嵌合メス部とにより、容易かつ正確に位置決めが可能である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
従来のターボファンは上述のように構成され、シュラウドとファン本体の固着時の位置決め精度の向上が可能である。しかし、シュラウドとファン本体との溶着面は、シュラウドの表面とファン本体の傾斜面となる翼先端溶着部及びシュラウドの嵌合オス部の側面とファン本体の嵌合メス部の側面であり、シュラウドとファン本体の組立て溶着時にターボファンの回転軸方向（上下方向）に両者が加圧されるが、ファン本体の翼先端溶着部は翼の回転方向に傾斜設置されているので翼先端溶着部は傾斜面となり、そのために上下方向の力が逃げ、翼に水平方向の力が付加されて溶着力が低下し、均等に溶着されない虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５０９４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、従来のターボファンに比べ超音波溶着により均等に溶着され溶着品質が向上したターボファンを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための第1発明のターボファンは、以下の特徴を有する。
中央部にモータの回転軸に固定されるボスを有する主板と、複数の羽根部を備えた羽根付シュラウドとを熱可塑性樹脂で別々に成形し、
前記羽根付シュラウドを、前記主板と超音波溶着にて一体化したターボファンであって、
前記羽根付シュラウドの各羽根部は、少なくとも１以上の突起を備え、
前記主板は、前記羽根付シュラウドの羽根部との嵌合部Ａを備え、前記嵌合部Ａには前記突起を嵌込む穴部を設けた。
【０００８】
第１発明のターボファンによれば、以下の効果が発現する。
羽根付シュラウドの羽根部には１以上の突起が設けられている。また主板側には、羽根部を嵌め込むための嵌合部及びその嵌合部内に羽根部の突起が嵌め込まれる穴部が設けられている。このような構成となっているので、羽根付シュラウドの羽根部を主板に組み付け超音波溶着する際に位置決め及び固定が十分になされており、超音波溶着の加圧力が羽根付シュラウド等に加えられても加圧力が均等に伝達され、接合部は均等に溶着される。
【０００９】
第２発明のターボファンは、第1発明において以下の特徴を有する。
前記ターボファン内の、少なくとも１つの前記羽根部の突起とその羽根部に対応する主板側の穴部の形状が、別の羽根部の突起とその羽根部に対応する主板側の穴部の形状と相異している。
【００１０】
第2発明のターボファンによれば、羽根付シュラウドの羽根部の配置がターボファンの周方向に対して不均等なピッチで配置されている場合に主板側の異なる嵌合部への誤組み付けの防止が可能となる。これによりターボファンの性能を適正に発揮することが可能となる。
【００１１】
第３発明のターボファンは、第1発明または第2発明において以下の特徴を有する。
前記嵌合部Ａは、前記嵌合部Ａに嵌め込む前記羽根部の周囲を囲む立設した壁状に設けた。
【００１２】
第３発明のターボファンによれば、以下の効果が発現する。
羽根付シュラウドの羽根部はその周囲を取り囲むように立設した壁状に設けた嵌合部Ａに嵌め込まれる。また羽根部は、その羽根部に設けた突起と、嵌合部Ａに設けた穴部とも嵌合しているので超音波溶着でターボファンを製造する際に、各羽根部と主板とは均等に溶着される。
【００１３】
第４発明のターボファンは、第1発明からは第３発明のいずれかにおいて以下の特徴を有する。
前記主板の前記羽根付シュラウドとの前記嵌合部Ａに溶着エッジを設けた。
【００１４】
第４発明によれば嵌合部Ａ内に溶着エッジを設けているので、羽根付シュラウドの羽根部と主板との接合がより容易になり且つ強固になる。
【００１５】
第５発明のターボファンは、第1発明からは第４発明のいずれかにおいて以下の特徴を有する。
前記主板の前記羽根付シュラウドとの前記嵌合部Ａに設けた溶着エッジは、前記嵌合部Ａの中央に設けた。
【００１６】
第５発明によれば溶着エッジは嵌合部Ａの中央に設けているので羽根付シュラウドの羽根部は主板の嵌合部Ａに安定的な姿勢を維持することができる。このため羽根付シュラウドの羽根部と主板とは均等に溶着することができる。
【００１７】
第６発明のターボファンは、第1発明からは第５発明のいずれかにおいて以下の特徴を有する。
前記穴部は、貫通状である。
【００１８】
第６発明によれば、第1発明から第５発明の効果が発現するとともに、以下の効果も発現する。
嵌合部Ａに設けた穴部は貫通状になっているので、羽根付シュラウドの羽根部が主板の嵌合部Ａに嵌め込まれて溶着された後に、嵌合部Ａの穴部の開口部から羽根部の突起の状態を確認することができる。主板の底部と羽根部の突起までの寸法を確認すれば各羽根部と主板との溶着の程度が均一か否かの確認が可能となり、ターボファンの溶着品質が格段に向上する。従来は、図２に示すようにターボファンの完成品の主板の底部とシュラウドの周縁淵部の高さｈ寸法で溶着状態を確認していた。このような従来の確認方法に比較して溶着状態の確認精度が格段に向上した。
【００１９】
上記課題を解決するための第７発明のターボファンは、以下の特徴を有する。
中央部にモータの回転軸に固定されるボスを有し複数の羽根部を備えた羽根付主板と、シュラウドとを熱可塑性樹脂で別々に成形し、
前記羽根付主板を、前記シュラウドと超音波溶着にて一体化したターボファンであって、
前記羽根付主板の各羽根部は、少なくとも１以上の突起を備え、
前記シュラウドは、前記羽根付主板の羽根部との嵌合部Ｂを備え、前記嵌合部Ｂには前記突起を嵌込む穴部を設けた。
【００２０】
第７発明によれば、第1発明から第６発明と同様の効果を発現する。
【００２１】
上記課題を解決するための第８発明のターボファンは、以下の特徴を有する。
中央部にモータの回転軸に固定されるボスを有する主板、シュラウド、及び複数の羽根部材を熱可塑性樹脂で別々に成形し、
前記複数の羽根部材を、前記主板と前記シュラウドに超音波溶着にて一体化したターボファンであって、
前記羽根部材は、少なくとも２以上の突起を備え、
前記主板は、前記複数の羽根部材との嵌合部Ｃを備え、
前記シュラウドは、前記複数の羽根部材との嵌合部Ｄを備え、
前記嵌合部Ｃと前記嵌合部Ｄには前記羽根部材の突起を嵌込む穴部を設けた。
【００２２】
第８発明によれば、第1発明から第６発明と同様の効果を発現する。更に、ターボファンをシュラウド、羽根部材及び主板の３つの部材に分けて成型し、超音波溶着にて製造する。従って成形する金型の構造が簡易的になりターボファンが安価になるという効果も発現する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態１のターボファンの主板、及び羽根付シュラウドの組立時のセット状態を示す斜視図。
【図２】実施形態１のターボファンの完成した状態を示す斜視図。
【図３】実施形態１のターボファンの羽根付シュラウドの全体概略図。
【図４】実施形態１のターボファンの羽根付シュラウドの羽根部の説明図。
【図５】実施形態１のターボファンの主板の全体概略図（斜視図）。
【図６】実施形態１のターボファンの主板の全体概略図（平面図）。
【図７】実施形態１のターボファンの主板に設けた嵌合部Ａの説明図。
【図８】図７の嵌合部Ａの部分拡大図。
【図９】実施形態１のターボファンを超音波溶着する工程の説明図。
【図１０】本発明の実施形態２のターボファンの羽根付主板、及びシュラウドの組立時のセット状態を示す斜視図。
【図１１】実施形態２のターボファンのシュラウドの全体概略図。
【図１２】実施形態２のターボファンのシュラウドに設けた嵌合部Ｂの拡大図。
【図１３】実施形態２のターボファンを超音波溶着する工程の説明図。
【図１４】本発明の実施形態３のターボファンの主板、シュラウド、及び羽根部材の組立時のセット状態を示す斜視図。
【図１５】実施形態３のターボファンの羽根部材の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明のターボファンについて図１から図１５により説明する。
【００２５】
図１は本発明の実施形態１のターボファンの主板及び羽根付シュラウドの組立時のセット状態を示す斜視図、図２は実施形態１のターボファンの完成した状態を示す斜視図、図３は実施形態１のターボファンの羽根付シュラウドの全体概略図、図４は実施形態１のターボファンの羽根付シュラウドの羽根部の説明図、図５は実施形態１のターボファンの主板の全体概略図（斜視図）、図６は実施形態１のターボファンの主板の全体概略図（平面図）、図７は実施形態１のターボファンの主板に設けた嵌合部Ａの説明図、図８は図７の嵌合部Ａの部分拡大図である。図９は、実施形態１のターボファンを超音波溶着する工程の説明図であり、図９（ａ）は溶着前の状態であり、図９（ｂ）は溶着後の状態を示している。
【００２６】
図１０は、本発明の実施形態２のターボファンの羽根付主板、及びシュラウドの組立時のセット状態を示す斜視図、図１１は実施形態２のターボファンのシュラウドの全体概略図、図１２は実施形態２のターボファンのシュラウドに設けた嵌合部Ｂの拡大図である。図１３は、実施形態２のターボファンを超音波溶着する工程の説明図であり、図１３（ａ）は溶着前の状態であり、図１３（ｂ）は溶着後の状態を示している。
【００２７】
図１４は、本発明の実施形態３のターボファンの主板、シュラウド、及び羽根部材の組立時のセット状態を示す斜視図、図１５は実施形態３のターボファンの羽根部材の説明図である。
【００２８】
従来、ターボファンは各部材を個別で成形し超音波溶着により組立接合（溶着）して製造されている。溶着後の完成品は、図２に示すように、溶着後のｈ寸法を確認し規定寸法になているか否かの確認をしている。しかし各部材が均一に溶着されたか否かの確認は難しい。発明者は、このような問題を解決するため、均一に溶着される構成部材の構成・構造に種々改良を加え、更に均一に溶着されたか否かの確認方法を検討し本発明に到達した。本発明によれば、個別に成形した構成部材を図１、図１０、図１４のように配置して超音波溶着により組立接合し、均一に溶着された最終の完成品である図２のターボファンを得ることが可能である。また各部材が均一に溶着されたか否かの確認も可能である。
【００２９】
＜１＞実施形態１のターボファン
以下本発明の実施形態１のターボファンの各部材の構成及び構造について図１から図９により説明する。図２は、実施形態１のターボファン１０の完成状態である。
【００３０】
図１は、ターボファン１０を構成する円板状の主板１２、羽根付シュラウド１３をセットする状態を示している。羽根付シュラウド１３は、ファンの吸込導風路を形成するシュラウド１３１に主板１２と接続する複数の羽根部１３４を有する。各部品は、熱可塑性樹脂を用いて個別に射出成形される。羽根付シュラウド１３の羽根部１３４は、主板１２の周辺部に複数個所設けた嵌合部Ａに嵌め込んで組立て接合される。各部品は、超音波溶着により接合される。尚羽根部１３４の構造は、＜１−３＞にて詳述するが、図１に示すように、風を押し出す正圧面とその反対面である負圧面を有する。本実施形態では、羽根部１３４はその頂部から底部に亘り同一形状（ストレート）である場合について説明する。尚羽根部１３４の形状は、ターボファンの送風特性を実現するために、正圧面と負圧面は所要の曲面形状を呈した形状のものでも良い。
【００３１】
＜１−１＞主板の構造
主板１２は、図５及び図６に示すように、その中央部にモータを覆うように形成された凸形状のハブ１２２と、ハブ１２２の中心部にモータのシャフトが高さ方向（図１と図２の上下方向）に挿入されて固定されるボス１２１とを有している。また主板１２の周縁部には、図５に示すように、羽根付シュラウド１３と組立接合する際に羽根部１３４を嵌込む嵌合部Ａ（以下、嵌合部１２４という）が羽根付シュラウド１３の羽根部１３４の個数分設けられている。
【００３２】
嵌合部１２４は、図７及び図８のように構成されている。所定高さ及び厚さを有して主板１２上に立設し周回するように形成した壁部１２５、穴部１２６及び溶着エッジ１２７により構成されている。穴部１２６は、貫通状でも良いし袋状でも良い。図３及び図４に示す羽根付シュラウドの羽根部１３４の底部１３４Ｂがこの嵌合部１２４に嵌込まれる。羽根部１３４の底部１３４Ｂには図４示す円柱形状の突起１３５が設けられている。この突起１３５が、主板１２の嵌合部１２４に設けられた穴部１２６に嵌めこまれる。図７において穴部１２６は、各嵌合部１２４に３個設けられている。個数は３個に限定されるものではなく、少なくとも１つ以上設けられていればよい。図４の羽根部１３４の底部１３４Ｂと側部１３４Ｓは、嵌合部１２４の壁部１２５と穴部１２６により嵌め込まれ位置決めされる。また嵌合部１２４に羽根部１３４の底部１３４Ｂと側部１３４Ｓが嵌め込まれると、図９（ａ）に示すように羽根部１３４の底面（底部１３４Ｂ）が溶着エッジ１２７に接触する状態となる。溶着エッジ１２７は、図７に示すように、嵌合部１２４の中央部で、穴部１２６間に２列、それ以外の部位に２列、合計４列設けられている。その断面は、図８に示すように略三角形状を呈している。尚嵌合部１２４に設けられた穴部１２６が1個の場合は、溶着エッジは２列設けられることになる。
【００３３】
図９（ａ）は、主板１２と羽根部１３４が超音波溶着により接合される直前の状態である。嵌合部１２４を図７及び図８のように構成することにより、超音波溶着時の加圧力を受けても安定した姿勢で各羽根部１３４が主板１２に溶着接合し図９（ｂ）の状態となる。
【００３４】
＜１−２＞羽根付シュラウドの構造
羽根付シュラウド１３を図３及び図４により説明する。図３は、図１及び図２の羽根付シュラウド１３を、羽根部１３４と羽根部の突起１３５が見えるように下方から視た図である。羽根付シュラウド１３は、図３に示すように、中央部には大きな開口部１３２を有している。周辺部１３３は、外周方向に略傾斜面を呈している。また周辺部１３３には、羽根部１３４を主板１２に嵌合させる嵌合部１２４（図５・図６参照）と同数備えている。  
【００３５】
＜１−３＞羽根部の構造
羽根付シュラウド１３の各羽根部１３４には、主板１２の嵌合部１２４に設けられた穴部１２６に嵌めこまれる突起１３５が設けられている。突起１３５は、円柱形状を呈している。また羽根部１３４の形状は、図３及び図４では、風を押し出す正圧面とその反対面がその頂部から底部に亘り同一形状（ストレート）である。羽根部１３４は、複数枚あるので、ターボファンを軽量化するために、ブロー成形等の方法により空洞化することもできる。
【００３６】
＜１−４＞ターボファンの組立接合
上記のように構成された、主板１２、羽根付シュラウド１３を図１に示すように、主板１２の嵌合部１２４に羽根付シュラウド１３の羽根部１３４を嵌め込み仮組する。このように仮組されたものを、以下ワークと称する。この際に、主板１２の各嵌合部１２４の穴部１２６に各羽根部１３４の突起１３５がはめ込まれる。このとき図９（ａ）に示すように、羽根部１３４の底部１３４Ｂと主板１２の嵌合部１２４内の溶着エッジ１２７は接触している状態である。羽根付シュラウド１３の羽根部１３４は、主板１２の嵌合部１２４の壁部１２５に案内され、しかも嵌合部１２４内の穴部１２６に羽根部１３４の突起１３５が嵌め込まれるので超音波溶着する前のワークは安定的な姿勢を確保することができる。尚図９（ａ）において穴部１２６に嵌めこまれた羽根部１３４の突起１３５は、溶着エッジの関係で二点鎖線で表示している。
【００３７】
このように仮組されたワークを超音波溶着機の治具上に載置する。ワークの羽根付シュラウド１３の所定位置を超音波溶着機のホーンで接触加圧して、溶着エッジ１２７が溶融しワークは一体化される。ワークを超音波溶着機の治具上に載置する方法は、図１に示すように主板１２を治具上にセットしても良いし、反転して羽根付シュラウドを治具上にセットしても良い。
【００３８】
この超音波溶着加工の過程において、主板１２の嵌合部１２４の構成、羽根付シュラウド１３の構成が相互に作用し、各部材が位置ズレすることなく、羽根付シュラウド１３の羽根部１３４と主板１２が安定的な姿勢で均一に超音波溶着され図９（ｂ）の状態となる。従って超音波溶着加工により安定した品質のターボファン１０を得ることができる。
【００３９】
また穴部１２６は、図９に示すようにくぼみ部Ｋを有した貫通状の穴とすることにより、羽根付シュラウド１３４の突起１３５の状態を確認することが出来る。図９（ｂ）に示すように、この突起１３５の先端と主板１２の底部との寸法Ｈを確認することにより、どの程度超音波溶着されたのかを確認することができる。各嵌合部１２４の穴部１２６と各羽根部１３４の突起１３５が1個である場合には、各羽根部と主板の溶着の程度のバラツキを確認することができる。更に各嵌合部の穴部１２６と各羽根部の突起１３５を複数個設けた場合は、各羽根部が主板の嵌合部にどの程度均一に溶着されたどうかの確認をすることもできる。
【００４０】
上記の確認結果により、ターボファン１０の各部材の成形条件・超音波溶着の溶着条件・溶着治具の見直しを適正におこなうことが可能となる。従って、従来の溶着の確認方法（図２のｈ寸法による確認方法）に比べて溶着の均一性の確認精度が格段に向上し、高品質のターボファンを提供することができる。本発明は、その前工程の製造条件の見直しを可能にし、超音波溶着を安定的に均一に行うという効果も発現する。
【００４１】
＜２＞実施形態２のターボファン
以下本発明の実施形態２のターボファン２０の各部材の構成及び構造について図１０から図１３により説明する。図２は、実施形態２のターボファン２０の完成状態である。外観的には実施形態１のターボファン１０とほほ同じである。
【００４２】
図１０は、ターボファン２０を構成する円板状の羽根付主板２２とシュラウド２３のセットする状態を示している。シュラウド２３は、ファンの吸込導風路を形成する。羽根付主板２２は、シュラウド２３と接続する複数の羽根部２２４を有する。各部品は、熱可塑性樹脂を用いて個別に射出成形される。羽根付主板２２の羽根部２２４は、シュラウド２３の周辺部２３３に複数個所設けた嵌合部Ｂ（以下、嵌合部２３４という、図１１参照）に嵌め込んで組立て接合される。接合は、超音波溶着により接合される。尚羽根部２２４の構造は、＜１−３＞にて説明したものと同様である。
【００４３】
図１０に示すように、羽根付主板２２は実施形態１の主板１２の嵌合部１２４が無いものであり、その嵌合部１２４とほぼ同じ位置に羽根部２２４が設けられている。また羽根付主板２２は、その中央部にモータを覆うように形成された凸形状のハブ２２２と、ハブ２２２の中心部にモータのシャフトが高さ方向（図１０の上下方向）に挿入されて固定されるボス２２１とを有している。また羽根部２２４の頂部２２４Ｔには、突起２２５が３個設けられている。この突起の個数は、３個に限定されるのもではなく１個以上設けられていれば良い。この突起２２５は、後述するシュラウド２３の嵌合部２３４の穴部２３６（図１１参照）に嵌め込まれる。穴部２３６は、貫通状でも良いし袋状でも良い。
【００４４】
シュラウド２３を図１１により説明する。図１１は、シュラウド２３を、嵌合部２３４が見えるように裏面から見た図面である。シュラウド２３は、図１１に示すように、中央部には大きな開口部２３２を有している。また周辺部２３３には、羽根付主板２２の羽根部２２４を嵌合する位置に、羽根部２２４の頂部２２４Ｔと嵌合する嵌合部２３４を羽根部２２４と同数備えている。周辺部２３３は、外周方向に略傾斜面を呈している。嵌合部２３４は、図１２に示すように、羽根部２２４の頂部２２４Ｔの形状（図１０参照）に合わせてはめ込みが可能な形状を呈している。嵌合部２３４は、その壁部２３５に沿って羽根部２２４の頂部２２４Ｔと側部２２４Ｓが嵌まり込み位置決めされるように構成されている。
【００４５】
また図１２に示すように、嵌合部２３４の天井部２３８には穴部２３６と溶着エッジ２３７が設けられている。溶着エッジ２３７は、天井部２３８に、穴部２３６以外の部分に合計４列設けられている。この溶着エッジ２３７は、嵌合部２３４の中央部に設けられている。この溶着エッジ２３７の断面は、図１３（ａ）に示すように略三角形状を呈している。この嵌合部２３４に羽根部２２４の頂部２２４Ｔが嵌め込まれると、羽根部２２４の突起２２５が穴部２３６に嵌め込まれ、頂部２２４Ｔは溶着エッジ２３７に接触し図１３（ａ）の状態となる。尚図１３（ａ）において穴部２３６に嵌めこまれた羽根部２２４の突起２２５は、溶着エッジの関係で二点鎖線で表示している。
【００４６】
図１０に示すように、各羽根部２２４には、シュラウド２３の嵌合部２３４に設けられた穴部２３６に嵌めこまれる突起２３５が設けられている。突起２３５は、円柱形状を呈している。また羽根部２２４の形状は、風を押し出す正圧面とその反対面がその頂部から底部に亘り同一形状（ストレート）である。また羽根部２２４の形状は、ターボファンの送風特性を実現するために、正圧面と負圧面は所要の曲面形状を呈した形状のものでも良い。更に羽根部２２４は、複数枚あるので、ターボファンを軽量化するために、ブロー成形等の方法により空洞化することもできる。
【００４７】
上記ように構成された、羽根付主板２２、シュラウド２３を図１０に示すように、シュラウド２３の嵌合部２３４に羽根付主板２２の羽根部２２４を嵌め込み仮組する。このように仮組されたものを、以下ワークと称する。このとき、シュラウド２３の各嵌合部２３４の穴部２３６に各羽根部２２４の突起２２５がはめ込まれている。このとき図１３（ａ）に示すように、羽根部２２４の頂部２２４Ｔとシュラウド２３の嵌合部２３４内の溶着エッジ２３７は接触している状態である。羽根付主板２２の羽根部２２４は、シュラウドの嵌合部２３４の壁部２３５に案内され、しかも嵌合部２３４内の穴部２３６と羽根部２２４の突起２２５が嵌め込まれるので超音波溶着する前のワークは安定的な姿勢を確保することができる。
【００４８】
このように仮組されたワークを超音波溶着機の治具上に載置する。ワークのシュラウド２３の所定位置を超音波溶着機のホーンが接触加圧して、溶着エッジ２３７が溶融しワークは一体化される。ワークを超音波溶着機の治具上に載置する方法は、図１０に示すように羽根付主板２２を治具上にセットしても良いし、反転してシュラウド２３を治具上にセットしても良い。
【００４９】
この超音波溶着加工の過程において、羽根付主板２２の構成、シュラウド２３の嵌合部２３４の構成が相互に作用し、各部材が位置ズレすることなく、羽根付主板２２の羽根部２２４とシュラウド２３を安定的な姿勢で均一に超音波溶着することができる。従って超音波溶着加工により安定した品質のターボファン２０を得ることができる。
【００５０】
また穴部２３６を貫通状の穴とすることにより、実施形態１のターボファン１０と同様の作用効果が発現する。
【００５１】
＜３＞実施形態３のターボファン
以下本発明の実施形態３のターボファン３０の各部材の構成及び構造について図１４と図１５により説明する。図２は、実施形態３のターボファン３０の完成状態である。外観的には実施形態１のターボファンとほほ同じである。
【００５２】
以下実施形態３のターボファンの各部材の構成及び構造について説明する。
図１４は、ターボファン３０を構成する円板状の主板３２、シュラウド３３、及び羽根部材３４のセットする状態を示している。各部品は、熱可塑性樹脂を用いて個別に射出成形される。シュラウド３３は、ファンの吸込導風路を形成する。羽根部材３４は、主板３２の嵌合部Ｃ（図７と同一形状）及びシュラウド３３の嵌合部Ｄ（図１２と同一形状）に嵌め込んで組立て接合される。接合は、超音波溶着により接合される。尚主板３２、シュラウド３３及び羽根部材３４を、図９、図１３、図１４及び図１５により説明する。尚実施形態３では、主板３２は、実施形態１の図５から図９と同様のものであり、シュラウドは実施形態２の図１１から図１３と同じである。このため図５から図９と図１１から図１３には、実施形態３の主板とシュラウドの相当する部分には括弧で番号を付している。
【００５３】
主板３２は、図１４に示すようにその中央部にモータを覆うように形成された凸形状のハブ３２２と、ハブ３２２の中心部にモータのシャフトが高さ方向（図１４の上下方向）に挿入されて固定されるボス３２１とを有している。羽根部材３４を主板３２とシュラウド３３に組立接合するために、主板３２には羽根部３４を嵌込む嵌合部Ｃ（以下、嵌合部３２４という、図５から図９参照）、シュラウド３３には羽根部材３４を嵌め込む嵌合部Ｄ（以下、嵌合部３３４という、図１１・図１２・図１３参照）が羽根部材３４と同数設けられている。また羽根部材３４の頂部３４Ｔと底部３４Ｂには、突起３４５がそれぞれ３個設けられている。この突起３４５の個数は、それぞれ３個に限定されるのもではなく頂部３４Ｔと底部３４Ｂにそれぞれ１個以上設けられていれば良い。この突起３４５は、後述する主板３２の嵌合部３２４の穴部３２６、及びシュラウド３３の嵌合部３３４の穴部３３６に嵌め込まれる。
【００５４】
シュラウド３３を図１４により説明する。シュラウド３３は、中央部には大きな開口部３３２を有している。また周辺部３３３には、羽根部材３４を嵌合する位置に、羽根部３４の頂部３４Ｔと嵌合する嵌合部３３４（図１１・図１２参照）を羽根部材３４と同数備えている。周辺部３３３は、外周方向に略傾斜面を呈している。嵌合部３３４（図１１・図１２参照）は、図１５に示す羽根部材３４の頂部３４Ｔの形状に合わせた形状であり、その壁部３３５に沿って羽根部材３４の頂部３４Ｔと側部３４Ｓが嵌まり込み位置決めされるように構成されている。
【００５５】
図１２に示すように、嵌合部３３４の天井部３３８には穴部３３６と溶着エッジ３３７が設けられている。溶着エッジ３３７は、嵌合部３３４の天井部３３８の中央部に設けられている。この溶着エッジ２３７の断面は、略三角形状を呈している。この嵌合部３３４に羽根部３４の頂部３４Ｔが嵌め込まれると、頂部３４Ｔは溶着エッジ３３７に接触し図１３（ａ）の状態となる。
【００５６】
各羽根部材３４は、図１５に示すように、主板３２の嵌合部３２４（図７参照）に設けられた穴部３２６及びシュラウド３３の嵌合部３３４（図１２参照）に設けられた穴部３３６に嵌め込まれる突起３４５が設けられている。突起３４５は、円柱形状を呈していて、羽根部材３４の頂部３４Ｔと底部３４Ｂにそれぞれ３個設けられている。また羽根部材３４の形状は、図１５では、風を押し出す正圧面とその反対面がその頂部から底部に亘り同一形状（ストレート）である。また羽根部材３４の形状は、ターボファン３０の送風特性を実現するために、正圧面と負圧面は所要の曲面形状を呈した形状のものでも良い。更に羽根部材３４は、複数枚あるので、ターボファンを軽量化するために、ブロー成形等の方法により空洞化したものでも良い。
【００５７】
上記ように構成された、主板３２、シュラウド３３及び羽根部材３４を図１４に示すように、主板３２の嵌合部３２４とシュラウド３３の嵌合部３３４に羽根部材３４を嵌め込み仮組する。このように仮組されたものを、以下ワークと称する。この際に、主板３２の各嵌合部３２４の穴部３２６とシュラウド３３の各嵌合部３３４の穴部３３６とに各羽根部３４の突起３４５が嵌め込まれる。このとき、羽根部３４の底部３４Ｂと主板３２の嵌合部３２４内の溶着エッジ３２７は接触し図９（ａ）の状態となる。羽根部３４の頂部３４Ｔとシュラウド３３の嵌合部３３４内の溶着エッジ３３７は接触し図１３（ａ）の状態となる。羽根部材３４は主板３２の嵌合部３２４の壁部３２５とシュラウド３３の嵌合部３３４の壁部３３５に案内され、主板３２の嵌合部３２４内の穴部３２６と羽根部材３４の突起３４５が嵌め込まれ、さらにシュラウド３３の嵌合部３３４の穴部３３６と羽根部材３４の突起３４５がはめ込まれるので超音波溶着する前のワークは安定的な姿勢を確保することができる。
【００５８】
このように仮組されたワークを超音波溶着機の治具上に載置する。ワークのシュラウド３３の所定位置を超音波溶着機のホーンが接触加圧して、溶着エッジ３２７・３３７が溶融しワークは一体化される。ワークを超音波溶着機の治具上に載置する方法は、図１４に示すように主板３２を治具上にセットしても良いし、反転してシュラウド３３を治具上にセットしても良い。
【００５９】
この超音波溶着加工の過程において、主板３２の嵌合部３２４の構成、シュラウド３３の嵌合部３３４の構成、及び羽根部材３４の突起３４５が相互に作用し、各部材が位置ズレすることなく、主板３２、シュラウド３３及び羽根部３４とを安定的な姿勢で均一に超音波溶着することができる。従って超音波溶着加工により安定した品質のターボファン３０を得ることができる。
【００６０】
また穴部３２６（主板３２側）と穴部３３６（シュラウド３３側）を貫通状の穴とすることにより、実施形態１のターボファン１０及び実施形態２のターボファン２０と同様の作用効果が発現する。
【符号の説明】
【００６１】
１０      ターボファン
１２      主板
１２１    ボス
１２２    ハブ
１２４    嵌合部
１２５    壁部
１２６    穴部
１２７    溶着エッジ
１３      羽根付シュラウド
１３１    シュラウド
１３２    開口部
１３３    周辺部
１３４    羽根部
１３４Ｂ  底部
１３４Ｓ  側部
１３５    突起
Ｋ        くぼみ部
【図１】
2018150865.tif 000003
【図２】
2018150865.tif 000004
【図３】
2018150865.tif 000005
【図４】
2018150865.tif 000006
【図５】
2018150865.tif 000007
【図６】
2018150865.tif 000008
【図７】
2018150865.tif 000009
【図８】
2018150865.tif 000010
【図９】
2018150865.tif 000011
【図１０】
2018150865.tif 000012
【図１１】
2018150865.tif 000013
【図１２】
2018150865.tif 000014
【図１３】
2018150865.tif 000015
【図１４】
2018150865.tif 000016
【図１５】
2018150865.tif 000017