(57)【要約】【課題】羽根部の姿勢を容易に調整可能で、かつ、羽根部をボス部に連結する取付部材のボス部に対する結合強度を容易に維持可能な羽根車及び羽根車の製造方法を提供する。【解決手段】この羽根車は、所定の軸を中心とした円筒状の側壁部２ａを有し、前記所定の軸回りに回転するボス部２と、ボス部２とともに回転して送風を行う羽根部４と、羽根部４をボス部２の側壁部２ａに取り付けるための取付部材６と、取付部材６をボス部２の側壁部２ａに締結するための第１ボルト１０ａ及び第１ナット１０ｂとを備えている。そして、取付部材６は、羽根部４と結合して当該羽根部４を支持する羽根支持部６ａと、ボス部２の側壁部２ａに対して締結される取付部材ボス結合部６ｂとを含み、ボス部２の側壁部２ａと取付部材ボス結合部６ｂは、第１ボルト１０ａが遊びを有する状態で挿通される第１取付孔２ｃ，６ｃをそれぞれ有している。【選択図】図３
2008248700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の軸回りに回転して送風を行う羽根車であって、
前記所定の軸を中心とした円筒状の側壁部を有し、前記所定の軸回りに回転するボス部と、
前記ボス部とともに回転して送風を行う羽根部と、
前記羽根部を前記ボス部の側壁部に取り付けるための取付部材と、
前記取付部材を前記ボス部の側壁部に締結するための第１締結具とを備え、
前記取付部材は、前記羽根部と結合して当該羽根部を支持する羽根支持部と、前記ボス部の側壁部に対して締結される取付部材ボス結合部とを含み、
前記ボス部の側壁部と前記取付部材ボス結合部は、前記第１締結具が遊びを有する状態で挿通される第１取付孔をそれぞれ有している、羽根車。
【請求項２】
前記取付部材ボス結合部と前記ボス部の側壁部には、それぞれ、前記第１取付孔が前記ボス部の側壁部の周面に沿った複数個所に設けられている、請求項１に記載の羽根車。
【請求項３】
前記羽根支持部は、前記ボス部の側壁部の外周面から径方向外側へ延びている一方、前記取付部材ボス結合部は、前記羽根支持部の前記ボス部側の部分から前記ボス部の外周面に沿って立ち上がるように延設されている、請求項１または２に記載の羽根車。
【請求項４】
前記取付部材を補強する補強部材と、
前記補強部材を前記ボス部の側壁部に締結するための第２締結具とをさらに備え、
前記補強部材は、前記羽根支持部に結合して前記取付部材を支持する取付部材支持部と、前記ボス部の側壁部に対して締結される補強部材ボス結合部とを含み、
前記ボス部の側壁部と前記補強部材ボス結合部は、前記第２締結具が遊びを有する状態で挿通される第２取付孔をそれぞれ有している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の羽根車。
【請求項５】
前記補強部材ボス結合部と前記ボス部の側壁部には、それぞれ、前記第２取付孔が前記ボス部の側壁部の周面に沿った複数個所に設けられている、請求項４に記載の羽根車。
【請求項６】
前記取付部材支持部は、前記ボス部の側壁部の外周面から径方向外側へ前記羽根支持部に沿って延びている一方、前記補強部材ボス結合部は、前記取付部材支持部の前記ボス部側の部分から前記ボス部の外周面に沿って立ち下がるように延設されている、請求項４または５に記載の羽根車。
【請求項７】
所定の軸回りに回転して送風を行う羽根車の製造方法であって、
前記所定の軸を中心とした円筒状の側壁部を有するボス部を形成する工程と、
前記ボス部とともに回転して送風を行う羽根部を形成する工程と、
前記羽根部と結合して当該羽根部を支持する羽根支持部と、前記ボス部の側壁部に対して結合する取付部材ボス結合部とを有する取付部材を形成する工程と、
第１締結具を用いて、前記ボス部の側壁部に対して前記取付部材の取付部材ボス結合部を装着する工程と、
前記ボス部の側壁部に前記取付部材ボス結合部を装着する工程の後、前記取付部材の羽根支持部に前記羽根部を結合させる工程と、
前記羽根支持部に前記羽根部を結合させる工程の後、前記ボス部に対する前記取付部材の相対的な位置が調整可能な状態で前記羽根部の形状及び姿勢を調整する工程と、
前記羽根部の形状及び姿勢を調整する工程の後、前記第１締結具を用いて、前記ボス部の側壁部に対して前記取付部材ボス結合部を締結する工程とを備えた、羽根車の製造方法。
【請求項８】
前記羽根支持部に結合して前記取付部材を支持する取付部材支持部と、前記ボス部の側壁部に対して結合する補強部材ボス結合部とを有し、前記取付部材を補強する補強部材を形成する工程と、
前記取付部材の羽根支持部に前記補強部材の取付部材支持部を結合させる工程と、
前記羽根部の形状及び姿勢を調整する工程に先立って、第２締結具を用いて、前記ボス部の側壁部に対して前記補強部材の補強部材ボス結合部を装着する工程と、
前記羽根部の形状及び姿勢を調整する工程の後、前記第２締結具を用いて、前記ボス部の側壁部に対して前記補強部材ボス結合部を締結する工程とを備え、
前記羽根部の形状及び姿勢を調整する工程では、前記ボス部に対する前記補強部材の相対的な位置が調整可能な状態で前記羽根部の形状及び姿勢を調整する、請求項７に記載の羽根車の製造方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の軸回りに回転して送風を行う羽根車及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空調システム、空冷ヒートポンプの室外機及び換気扇等の各種ファン装置では、送風用の羽根車が設けられており、下記特許文献１にはそのような羽根車の一例が開示されている。
【０００３】
図４は、従来の一例による羽根車の具体的な構造を示す断面図である。この羽根車は、ボス部１０２と、羽根部１０４と、取付部材１０６と、補強部材１０８とを備えている。
【０００４】
前記ボス部１０２は、羽根車の中央に位置する部分であり、所定の軸を中心とした円筒状に形成されている。このボス部１０２は、前記所定の軸回りに回転するようになっている。
【０００５】
前記羽根部１０４は、前記取付部材１０６を介してボス部１０２の外周面に取り付けられており、ボス部１０２とともに回転して送風を行う。
【０００６】
前記取付部材１０６は、前記羽根部１０４をボス部１０２の外周面に取り付けるための部材であり、羽根支持部１０６ａと取付部材ボス結合部１０６ｂからなる。
【０００７】
羽根支持部１０６ａは、前記羽根部１０４と結合して当該羽根部１０４を支持する部分である。この羽根支持部１０６ａは、ボス部１０２の外周面から径方向外側に延びており、その所定部分が羽根部１０４に重なっている。そして、この羽根支持部１０６ａと羽根部１０４が重なった部分において、これら両部材がリベット１１０で結合されている。
【０００８】
取付部材ボス結合部１０６ｂは、ボス部１０２に対して結合する部分である。この取付部材ボス結合部１０６ｂは、羽根支持部１０６ａのボス部１０２側の部分から上側へボス部１０２の外周面に沿うように折り曲げられている。そして、取付部材ボス結合部１０６ｂの上端縁がボス部１０２の外周面に対して隅肉溶接されている。
【０００９】
前記補強部材１０８は、前記取付部材１０６を補強するための部材である。この補強部材１０８は、前記取付部材１０６の下側に配設されており、取付部材支持部１０８ａと補強部材ボス結合部１０８ｂとによって構成されている。
【００１０】
取付部材支持部１０８ａは、前記羽根支持部１０６ａに結合して前記取付部材１０６を支持する部分である。この取付部材支持部１０８ａは、ボス部１０２の外周面から前記羽根支持部１０６ａに沿って径方向外側に延び、その外縁部が羽根支持部１０６ａの下面に隅肉溶接されている。このように取付部材支持部１０８ａが羽根支持部１０６ａに重なって２重になることにより、取付部材１０６の羽根支持部１０６ａが補強されている。
【００１１】
補強部材ボス結合部１０８ｂは、ボス部１０２の側壁部に対して結合する部分である。この補強部材ボス結合部１０８ｂは、取付部材支持部１０８ａのボス部１０２側の部分から下側へボス部１０２の外周面に沿うように折り曲げられている。そして、補強部材ボス結合部１０８ｂの下端縁がボス部１０２の外周面に対して隅肉溶接されている。
【００１２】
また、この従来の羽根車を作製する際には、取付部材１０６の羽根支持部１０６ａに補強部材１０８の取付部材支持部１０８ａを溶接した後、取付部材ボス結合部１０６ｂの上端縁と補強部材ボス結合部１０８ｂの下端縁をそれぞれボス部１０２の外周面に仮溶接する。その後、取付部材１０６の羽根支持部１０６ａに羽根部１０４をリベット１１０で結合させる。次に、羽根部１０４の形状及び姿勢を確認しながら、羽根部１０４を木槌等で叩いて徐々に変形させることによって羽根部１０４の形状及び姿勢を調整する。そして、最後に、取付部材ボス結合部１０６ｂの上端縁と補強部材ボス結合部１０８ｂの下端縁とをボス部１０２の外周面に本溶接する。
【特許文献１】特開２００４−１０８１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図４に示した従来の羽根車を作製する際には、上記のようにボス部１０２に取付部材１０６と補強部材１０８を仮溶接するとともに、取付部材１０６に羽根部１０４を取り付けた後、羽根部１０４を木槌等で叩いてその形状及び姿勢を確認しながら調整する。しかしながら、この際、羽根部１０４の姿勢が設定すべき姿勢から大きくずれていることが判明した場合には、羽根部１０４を叩いて変形させるだけではその姿勢を補正しきれない場合がある。また、羽根部１０４と取付部材１０６がリベット１１０で固定されているとともに、取付部材１０６及び補強部材１０８がボス部１０２に溶接されているため、これら各部材同士の相対的な位置をずらして羽根部１０４の姿勢を調整することも困難である。
【００１４】
また、この従来の羽根車では、ボス部１０２に対して取付部材ボス結合部１０６ｂが隅肉溶接されているが、羽根車のメンテナンス時に両部材の溶接部１０６ｃにおいて亀裂等の不具合が発生しているかを目視するだけでは判断しにくい。また、そのような溶接部１０６ｃの不具合を発見できたとしても、再溶接等の煩雑な補修作業を行う必要がある。このため、従来の羽根車では、取付部材１０６のボス部１０２に対する結合強度を維持するためのメンテナンスを行いにくいという問題点がある。
【００１５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、羽根部の姿勢を容易に調整可能で、かつ、羽根部をボス部に連結する取付部材のボス部に対する結合強度を容易に維持可能な羽根車及び羽根車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】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明による羽根車は、所定の軸回りに回転して送風を行う羽根車であって、前記所定の軸を中心とした円筒状の側壁部を有し、前記所定の軸回りに回転するボス部と、前記ボス部とともに回転して送風を行う羽根部と、前記羽根部を前記ボス部の側壁部に取り付けるための取付部材と、前記取付部材を前記ボス部の側壁部に締結するための第１締結具とを備えている。そして、前記取付部材は、前記羽根部と結合して当該羽根部を支持する羽根支持部と、前記ボス部の側壁部に対して締結される取付部材ボス結合部とを含み、前記ボス部の側壁部と前記取付部材ボス結合部は、前記第１締結具が遊びを有する状態で挿通される第１取付孔をそれぞれ有している。
【００１７】
この羽根車では、第１締結具が遊びを有する状態で挿通される第１取付孔がボス部の側壁部と取付部材ボス結合部にそれぞれ設けられている。このため、羽根部の姿勢が設定すべき姿勢からずれていることが判明した場合には、前記第１取付孔内における第１締結具の遊びの分、取付部材とそれに結合している羽根部の姿勢を調整することができる。従って、この羽根車では、羽根部の姿勢を容易に調整することができる。また、この羽根車では、メンテナンスの際、第１締結具を締め直すだけで取付部材のボス部に対する結合強度を維持することができるので、これら両部材の結合強度を容易に維持することができる。従って、この羽根車では、羽根部の姿勢を容易に調整することができるとともに、取付部材のボス部に対する結合強度を容易に維持することができる。
【００１８】
上記羽根車において、前記取付部材ボス結合部と前記ボス部の側壁部には、それぞれ、前記第１取付孔が前記ボス部の側壁部の周面に沿った複数個所に設けられているのが好ましい。このように構成すれば、取付部材ボス結合部とボス部の側壁部にそれぞれ複数個所設けられた第１取付孔において、第１締結具を用いて取付部材ボス結合部をボス部の側壁部に対してより確実に締結することができる。
【００１９】
上記羽根車において、前記羽根支持部は、前記ボス部の側壁部の外周面から径方向外側へ延びている一方、前記取付部材ボス結合部は、前記羽根支持部の前記ボス部側の部分から前記ボス部の外周面に沿って立ち上がるように延設されていてもよい。一般に、羽根車の回転時には、径方向外側への遠心力が羽根部に作用する。そして、取付部材において羽根支持部から取付部材ボス結合部が屈曲して立ち上げられている構造では、前記遠心力にボス部に対する取付部材ボス結合部の結合箇所から羽根支持部と取付部材ボス結合部との境界部までの距離を乗じた大きさのモーメントが前記結合箇所に掛かり、この結合箇所の強度を低下させる要因となる。しかしながら、本構成では、第１締結具によって取付部材ボス結合部がボス部の側壁部に締結されるので、前記モーメントに対する耐久力が従来の取付部材ボス結合部とボス部が隅肉溶接されたものに比べて向上している。このため、羽根支持部から取付部材ボス結合部が屈曲して立ち上げられている場合でも、取付部材のボス部に対する結合強度の低下を抑制することができる。また、第１締結具で取付部材ボス結合部とボス部の側壁部を締結する場合には、従来のように取付部材ボス結合部の端縁をボス部に隅肉溶接する場合と比べて、両部材の結合箇所から羽根支持部と取付部材ボス結合部との境界部までの距離が小さくなるので、その結合箇所に掛かるモーメントが小さくなる。従って、このような理由からも取付部材のボス部に対する結合強度の低下を抑制することができる。
【００２０】
上記羽根車において、前記取付部材を補強する補強部材と、前記補強部材を前記ボス部の側壁部に締結するための第２締結具とをさらに備え、前記補強部材は、前記羽根支持部に結合して前記取付部材を支持する取付部材支持部と、前記ボス部の側壁部に対して締結される補強部材ボス結合部とを含み、前記ボス部の側壁部と前記補強部材ボス結合部は、前記第２締結具が遊びを有する状態で挿通される第２取付孔をそれぞれ有しているのが好ましい。このように構成すれば、補強部材により取付部材の羽根支持部を支持して補強することができるので、羽根部をボス部に取り付ける取付部材の耐久性を向上させることができる。さらに、この構成では、第２締結具が遊びを有する状態で挿通される第２取付孔がボス部の側壁部と取付部材ボス結合部にそれぞれ設けられている。このため、羽根部の姿勢が設定すべき姿勢からずれていることが判明した場合には、前記第２取付孔内における第２締結具の遊びの分、補強部材、取付部材及び羽根部の姿勢を調整することができる。従って、補強部材を設けた場合でも、羽根部の姿勢を容易に調整することができる。また、この構成では、羽根車のメンテナンスの際、第２締結具を締め直すだけで補強部材のボス部に対する結合強度を維持することができるので、これら両部材の結合強度を容易に維持することができる。
【００２１】
この場合において、前記補強部材ボス結合部と前記ボス部の側壁部には、それぞれ、前記第２取付孔が前記ボス部の側壁部の周面に沿った複数個所に設けられているのが好ましい。このように構成すれば、補強部材ボス結合部とボス部の側壁部にそれぞれ複数個所設けられた第２取付孔において、第２締結具を用いて補強部材ボス結合部をボス部の側壁部に対してより確実に締結することができる。
【００２２】
上記補強部材を含む構成において、前記取付部材支持部は、前記ボス部の側壁部の外周面から径方向外側へ前記羽根支持部に沿って延びている一方、前記補強部材ボス結合部は、前記取付部材支持部の前記ボス部側の部分から前記ボス部の外周面に沿って立ち下がるように延設されていてもよい。この構成のように補強部材において取付部材支持部から補強部材ボス結合部が屈曲して立ち下げられている構造では、上記羽根車の回転に伴う遠心力にボス部に対する補強部材ボス結合部の結合箇所から取付部材支持部と補強部材ボス結合部との境界部までの距離を乗じた大きさのモーメントが前記結合箇所に掛かり、この結合箇所の強度を低下させる要因となる。しかしながら、本構成では、第２締結具によって補強部材ボス結合部がボス部の側壁部に締結されるので、前記モーメントに対する耐久力が従来の補強部材ボス結合部とボス部が隅肉溶接されたものに比べて向上している。このため、取付部材支持部から補強部材ボス結合部が屈曲して立ち下げられている場合でも、補強部材のボス部に対する結合強度の低下を抑制することができる。また、第２締結具で補強部材ボス結合部とボス部の側壁部を締結する場合には、従来のように補強部材ボス結合部の端縁をボス部に隅肉溶接する場合と比べて、両部材の結合箇所から取付部材支持部と補強部材ボス結合部との境界部までの距離が小さくなるので、その結合箇所に掛かるモーメントが小さくなる。従って、このような理由からも補強部材のボス部に対する結合強度の低下を抑制することができる。
【００２３】
本発明による羽根車の製造方法は、所定の軸回りに回転して送風を行う羽根車の製造方法であって、前記所定の軸を中心とした円筒状の側壁部を有するボス部を形成する工程と、前記ボス部とともに回転して送風を行う羽根部を形成する工程と、前記羽根部と結合して当該羽根部を支持する羽根支持部と、前記ボス部の側壁部に対して結合する取付部材ボス結合部とを有する取付部材を形成する工程と、第１締結具を用いて、前記ボス部の側壁部に対して前記取付部材の取付部材ボス結合部を装着する工程と、前記ボス部の側壁部に前記取付部材ボス結合部を装着する工程の後、前記取付部材の羽根支持部に前記羽根部を結合させる工程と、前記羽根支持部に前記羽根部を結合させる工程の後、前記ボス部に対する前記取付部材の相対的な位置が調整可能な状態で前記羽根部の形状及び姿勢を調整する工程と、前記羽根部の形状及び姿勢を調整する工程の後、前記第１締結具を用いて、前記ボス部の側壁部に対して前記取付部材ボス結合部を締結する工程とを備えている。
【００２４】
この羽根車の製造方法では、第１締結具を用いて、ボス部の側壁部に対して取付部材の取付部材ボス結合部を装着した後、取付部材の羽根支持部に羽根部を結合させ、その後、ボス部に対する取付部材の相対的な位置が調整可能な状態で羽根部の形状及び姿勢を調整する。このため、羽根部の形状及び姿勢を調整する工程では、ボス部に対する取付部材の相対的な位置を調整しながら、取付部材とそれに結合している羽根部の姿勢を調整することができる。これにより、羽根部の姿勢を容易に調整することができる。また、この羽根車の製造方法では、第１締結具を用いてボス部の側壁部に対して取付部材ボス結合部を締結するので、羽根車のメンテナンスの際、第１締結具を締め直すだけで取付部材のボス部に対する結合強度を維持することができる。これにより、これら両部材の結合強度を容易に維持することができる。従って、この羽根車の製造方法では、羽根部の姿勢を容易に調整することができるとともに、取付部材のボス部に対する結合強度を容易に維持することができる。
【００２５】
上記羽根車の製造方法において、前記羽根支持部に結合して前記取付部材を支持する取付部材支持部と、前記ボス部の側壁部に対して結合する補強部材ボス結合部とを有し、前記取付部材を補強する補強部材を形成する工程と、前記取付部材の羽根支持部に前記補強部材の取付部材支持部を結合させる工程と、前記羽根部の形状及び姿勢を調整する工程に先立って、第２締結具を用いて、前記ボス部の側壁部に対して前記補強部材の補強部材ボス結合部を装着する工程と、前記羽根部の形状及び姿勢を調整する工程の後、前記第２締結具を用いて、前記ボス部の側壁部に対して前記補強部材ボス結合部を締結する工程とを備え、前記羽根部の形状及び姿勢を調整する工程では、前記ボス部に対する前記補強部材の相対的な位置が調整可能な状態で前記羽根部の形状及び姿勢を調整するのが好ましい。この構成では、補強部材により取付部材の羽根支持部を支持して補強することができるので、羽根部をボス部に取り付ける取付部材の耐久性を向上させることができる。さらに、この構成では、第２締結具を用いて、ボス部の側壁部に対して補強部材の補強部材ボス結合部を装着した後、ボス部に対する補強部材の相対的な位置が調整可能な状態で羽根部の形状及び姿勢を調整する。このため、羽根部の形状及び姿勢を調整する工程では、ボス部に対する補強部材の相対的な位置を調整しながら、補強部材、取付部材及び羽根部の姿勢を調整することができる。従って、補強部材を設ける場合でも、羽根部の姿勢を容易に調整することができる。また、この羽根車の製造方法では、第２締結具を用いてボス部の側壁部に対して補強部材ボス結合部を締結するので、羽根車のメンテナンスの際、第２締結具を締め直すだけで補強部材のボス部に対する結合強度を維持することができる。これにより、これら両部材の結合強度を容易に維持することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば、羽根部の姿勢を容易に調整することができるとともに、取付部材のボス部に対する結合強度を容易に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態による羽根車の正面図である。図２は、図１に示した羽根車のうち１つの羽根部４の取付構造を部分的に示した斜視図である。図３は、図２に示した羽根部４の取付構造を説明するための断面図である。まず、図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態による羽根車の構成について説明する。
【００２９】
本実施形態による羽根車は、空調システム、空冷ヒートポンプの室外機及び換気扇等の各種ファン装置に用いられるものであって、所定の軸回りに回転して送風を行うものである。この羽根車は、図１及び図２に示すように、ボス部２と、羽根部４と、取付部材６と、補強部材８と、第１締結具１０と、第２締結具１２とを備えている。
【００３０】
前記ボス部２は、鉄製であり、羽根車の中央に位置している。このボス部２は、側壁部２ａと、底部２ｂとを有している。側壁部２ａは、前記所定の軸、すなわち羽根車の回転軸を中心とした円筒状に形成されている。この側壁部２ａには、図３に示すように、前記取付部材６を締結する際に用いる複数の第１取付孔２ｃと、前記補強部材８を締結する際に用いる複数の第２取付孔２ｄとが設けられている。第１取付孔２ｃは、所定数ずつ（本実施形態では３つずつ）、ボス部２の周方向に等間隔で配設されている。第２取付孔２ｄは、羽根車の回転によって生じる気流の流れ方向（以下、気流方向という）において各第１取付孔２ｃの上流側に設けられているとともに、所定数ずつ（本実施形態では３つずつ）、ボス部２の周方向に等間隔で配設されている。底部２ｂは、前記側壁部２ａの一方端側の開口を塞ぐように設けられている。この底部２ｂの中央には、羽根車を回転させるための図略の駆動軸が挿入される軸孔２ｅが設けられている。
【００３１】
前記羽根部４は、ボス部２とともに回転することによって送風を行うものである。この羽根部４は、ボス部２の周囲に等間隔で３つ配設されており、前記取付部材６を介してボス部２の側壁部２ａに取り付けられている。各羽根部４は、アルミニウム合金等の軽金属を用いて同形に形成されており、その外縁部に相当する翼端は、羽根車の回転軸を中心とした円弧状に形成されている。また、各羽根部４は、その回転方向における前側に行くに従って、幅が小さくなるとともに前記気流方向において上流側へ向かうように傾斜した姿勢で配置されている。
【００３２】
前記取付部材６は、羽根部４をボス部２の側壁部２ａに取り付けるための鉄製の部材であり、各羽根部４毎に設けられている。この取付部材６は、羽根支持部６ａと取付部材ボス結合部６ｂを有している。
【００３３】
羽根支持部６ａは、羽根部４と結合して当該羽根部４を支持する部分である。この羽根支持部６ａは、ボス部２の側壁部２ａの外周面から径方向外側に延びており、羽根部４と同様に傾斜した姿勢で配設されている。そして、羽根支持部６ａは、羽根部４の内縁側から幅方向の中間部付近までの部分の前記気流方向の下流側の面に重なっているとともに、この重なった部分において羽根支持部６ａと羽根部４がリベット１４で結合されている。このリベット１４は、羽根支持部６ａと羽根部４が重なった領域の外周に沿って所定間隔で配設されている。なお、このようにリベット１４で羽根支持部６ａと羽根部を固定する場合には、リベット１４の羽根支持部６ａからの突出部分が比較的小さいので、羽根車の回転時にこの突出部分によって生じる空気の流れの乱れが比較的小さくなる。
【００３４】
前記取付部材ボス結合部６ｂは、ボス部２の側壁部２ａに対して結合する部分である。この取付部材ボス結合部６ｂは、図２及び図３に示すように、羽根支持部６ａのボス部２側の部分から前記気流方向の下流側へボス部２の側壁部２ａの外周面に沿って立ち上がるように延設されており、前記羽根支持部６ａと同様に傾斜した姿勢で配設されている。そして、この取付部材ボス結合部６ｂは、前記第１締結具１０を用いてボス部２の側壁部２ａに締結されている。
【００３５】
具体的には、前記第１締結具１０は、第１ボルト１０ａと、第１ナット１０ｂと、第１座金１０ｃとによって構成されている。また、前記取付部材ボス結合部６ｂには、その長手方向、換言すればボス部２の周方向に所定間隔で複数（本実施形態では３つ）の第１取付孔６ｃが形成されている。この第１取付孔６ｃは、ボス部２の側壁部２ａの前記第１取付孔２ｃに対応して設けられている。そして、取付部材ボス結合部６ｂの第１取付孔６ｃと、ボス部２の側壁部２ａの第１取付孔２ｃに前記第１ボルト１０ａが挿通されており、この第１ボルト１０ａに前記第１座金１０ｃが外嵌するとともに前記第１ナット１０ｂが螺合することにより取付部材ボス結合部６ｂとボス部２の側壁部２ａが締結されている。そして、本実施形態では、ボス部２の側壁部２ａの第１取付孔２ｃと取付部材ボス結合部６ｂの第１取付孔６ｃは、共に前記第１ボルト１０ａが遊びを有する状態で挿通される径を有している。
【００３６】
前記補強部材８は、羽根部４をボス部２の側壁部２ａに取り付けるための鉄製の部材であり、各羽根部４毎に設けられている。この補強部材８は、前記取付部材６の裏面側、すなわち前記気流方向において取付部材６の上流側に配設されており、取付部材支持部８ａと補強部材ボス結合部８ｂとを有している。
【００３７】
取付部材支持部８ａは、前記羽根支持部６ａに結合して前記取付部材６を支持する部分である。この取付部材支持部８ａは、ボス部２の側壁部２ａの外周面から前記羽根支持部６ａに沿って径方向外側に延びており、前記羽根支持部６ａと同様に傾斜した姿勢で配設されている。そして、取付部材支持部８ａは、羽根支持部６ａの内縁近傍の部分に重なっており、その外縁部が羽根支持部６ａの裏面に隅肉溶接されることによって、取付部材支持部８ａと羽根支持部６ａが結合されている。上記のように取付部材支持部８ａが羽根支持部６ａに重なって２重になることにより、取付部材６の羽根支持部６ａが裏面側から支持されて補強されている。
【００３８】
前記補強部材ボス結合部８ｂは、ボス部２の側壁部２ａに対して結合する部分である。この補強部材ボス結合部８ｂは、取付部材支持部８ａのボス部２側の部分から前記気流方向の上流側へボス部２の側壁部２ａの外周面に沿って立ち下がるように延設されており、前記取付部材支持部８ａと同様に傾斜した姿勢で配設されている。そして、この補強部材ボス結合部８ｂは、前記第２締結具１２を用いてボス部２の側壁部２ａに締結されている。
【００３９】
具体的には、前記第２締結具１２は、第２ボルト１２ａと、第２ナット１２ｂと、第２座金１２ｃとによって構成されている。また、前記補強部材ボス結合部８ｂには、その長手方向、換言すればボス部２の周方向に所定間隔で複数（本実施形態では３つ）の第２取付孔８ｃが形成されている。この第２取付孔８ｃは、ボス部２の側壁部２ａに形成された前記第２取付孔２ｄに対応して設けられている。そして、補強部材ボス結合部８ｂの第２取付孔８ｃと、ボス部２の側壁部２ａの第２取付孔２ｄに前記第２ボルト１２ａが挿通されており、この第２ボルト１２ａに前記第２座金１２ｃが外嵌するとともに前記第２ナット１２ｂが螺合することにより補強部材ボス結合部８ｂとボス部２の側壁部２ａが締結されている。そして、本実施形態では、ボス部２の側壁部２ａの第２取付孔２ｄと補強部材ボス結合部８ｂの第２取付孔８ｃは、共に前記第２ボルト１２ａが遊びを有する状態で挿通される径を有している。
【００４０】
次に、本実施形態による羽根車を製造する際のプロセスについて説明する。
【００４１】
本実施形態による羽根車の製造時には、まず、上記した構成のボス部２、羽根部４、取付部材６及び補強部材８を形成する。この後、取付部材６の羽根支持部６ａの裏面に補強部材８の取付部材支持部８ａの外縁部を隅肉溶接して、取付部材６と補強部材８を結合させる。
【００４２】
次に、第１締結具１０を用いて、ボス部２の側壁部２ａに対して取付部材６の取付部材ボス結合部６ｂを装着する。具体的には、取付部材ボス結合部６ｂの各第１取付孔６ｃと、対応するボス部２の側壁部２ａの第１取付孔２ｃとに第１ボルト１０ａを挿通させた後、この第１ボルト１０ａに第１座金１０ｃを外嵌させるとともに第１ナット１０ｂを螺合させる。そして、第１ボルト１０ａと第１ナット１０ｂで軽く締結することによって、取付部材ボス結合部６ｂをボス部２の側壁部２ａに仮止めする。なお、この状態では、第１ボルト１０ａと第１ナット１０ｂによる締結を緩めれば、取付部材６とボス部２の相対的な位置を調整可能となっている。
【００４３】
一方、第２締結具１２を用いて、ボス部２の側壁部２ａに対して補強部材８の補強部材ボス結合部８ｂを装着する。具体的には、補強部材ボス結合部８ｂの各第２取付孔８ｃと、対応するボス部２の側壁部２ａの第２取付孔２ｄとに第２ボルト１２ａを挿通させた後、この第２ボルト１２ａに第２座金１２ｃを外嵌させるとともに第２ナット１２ｂを螺合させる。そして、第２ボルト１２ａと第２ナット１２ｂで軽く締結することによって、補強部材ボス結合部８ｂをボス部２の側壁部２ａに仮止めする。なお、この状態では、第２ボルト１２ａと第２ナット１２ｂによる締結を緩めれば、補強部材８とボス部２の相対的な位置を調整可能となっている。
【００４４】
次に、取付部材６の羽根支持部６ａの裏面に羽根部４の所定部分を重ね合わせて両者をリベット１４で結合させる。
【００４５】
この後、羽根部４の外縁を切削することによってその外縁が所定の径をもつ円弧状となるように形成する。
【００４６】
次に、羽根部４の外縁部において羽根車の回転方向における前端と後端の前記気流方向における位置を確認し、その後、ボス部２に対する取付部材６及び補強部材８の相対的な位置が調整可能な状態で羽根部４の形状及び姿勢を調整する。
【００４７】
具体的には、羽根部４中の複数の点における座標を確認しながら羽根部４を金槌または木槌で叩いて変形させて、羽根部４の形状及び姿勢を徐々に設定すべき形状及び姿勢に近づける。この際、寸法設定用の専用の治具に羽根部４を当てて、羽根部４中の各点の正規寸法からのずれを確認しながら、羽根部４の形状及び姿勢を徐々に調整する。そして、羽根部４の姿勢が上記のように叩いて変形させるだけでは補正不可能なほど設定すべき姿勢から大きくずれていることが判明した場合には、第１ボルト１０ａと第１ナット１０ｂによる締結を緩めるとともに第２ボルト１２ａと第２ナット１２ｂによる締結を緩めることにより、ボス部２に対する取付部材６及び補強部材８の相対的な位置を調整可能な状態とする。そして、第１取付孔２ｃ，６ｃ内における第１ボルト１０ａの遊びと第２取付孔２ｄ，８ｃ内における第２ボルト１２ａの遊びとを利用して、ボス部２に対する取付部材６及び補強部材８の相対的な位置を調整しながら、羽根部４の姿勢を設定すべき姿勢に近づくように調整する。この後、再度、各ボルト及び各ナットを軽く締めて羽根部４の形状の調整を行い、羽根部４の形状及び姿勢を設定すべき形状及び姿勢とする。
【００４８】
そして、最後に、第１ボルト１０ａと第１ナット１０ｂを本締めするとともに、第２ボルト１２ａと第２ナット１２ｂを本締めすることにより、取付部材ボス結合部６ｂと補強部材ボス結合部８ｂをボス部２の側壁部２ａに締結する。このようにして、本実施形態による羽根車が作製される。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態では、第１ボルト１０ａが遊びを有する状態で挿通される第１取付孔２ｃ，６ｃがボス部２の側壁部２ａと取付部材ボス結合部６ｂにそれぞれ設けられているとともに、第２ボルト１２ａが遊びを有する状態で挿通される第２取付孔２ｄ，８ｃがボス部２の側壁部２ａと補強部材ボス結合部８ｂにそれぞれ設けられており、羽根部４の形状及び姿勢を調整する工程では、ボス部２に対する取付部材６及び補強部材８の相対的な位置が調整可能な状態で羽根部４の形状及び姿勢を調整する。このため、羽根部４の姿勢が設定すべき姿勢からずれていることが判明した場合には、前記第１取付孔２ｃ，６ｃ内における第１ボルト１０ａの遊びの分と前記第２取付孔２ｄ，８ｃ内における第２ボルト１２ａの遊びの分、ボス部２に対する取付部材６及び補強部材８の相対的な位置を調整しながら、取付部材６、補強部材８及び羽根部４の姿勢を調整することができる。これにより、本実施形態では、羽根部４の姿勢を容易に調整することができる。また、本実施形態では、羽根車のメンテナンスの際、第１ボルト１０ａと第１ナット１０ｂを締め直すだけで取付部材６のボス部２に対する結合強度を維持することができるので、これら両部材の結合強度を容易に維持することができる。また、羽根車のメンテナンスの際、第２ボルト１２ａと第２ナット１２ｂを締め直すだけで補強部材８のボス部２に対する結合強度を維持することができるので、これら両部材の結合強度を容易に維持することができる。従って、本実施形態では、羽根部４の姿勢を容易に調整することができるとともに、取付部材６及び補強部材８のボス部２に対する結合強度を容易に維持することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、取付部材ボス結合部６ｂとボス部２の側壁部２ａには、それぞれ、第１取付孔６ｃ，２ｃがボス部２の側壁部２ａの周面に沿った複数個所に設けられているので、これら複数個所に設けられた第１取付孔６ｃ，２ｃにおいて、第１締結具１０を用いて取付部材ボス結合部６ｂをボス部２の側壁部２ａに対してより確実に締結することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、取付部材６の羽根支持部６ａがボス部２の側壁部２ａの外周面から径方向外側へ延びている一方、取付部材ボス結合部６ｂが羽根支持部６ａのボス部２側の部分からボス部２の外周面に沿って立ち上がるように延設されている。
【００５２】
一般に、羽根車の回転時には、径方向外側への遠心力が羽根部４に作用する。そして、取付部材６において羽根支持部６ａから取付部材ボス結合部６ｂが屈曲して立ち上げられている構造では、前記遠心力にボス部２に対する取付部材ボス結合部６ｂの結合箇所から羽根支持部６ａと取付部材ボス結合部６ｂとの境界部までの距離Ｌ１（図３参照）を乗じた大きさのモーメントが前記結合箇所に掛かり、この結合箇所の強度を低下させる要因となる。
【００５３】
しかしながら、本実施形態では、第１ボルト１０ａと第１ナット１０ｂによって取付部材ボス結合部６ｂがボス部２の側壁部２ａに締結されるので、前記モーメントに対する耐久力が従来の取付部材ボス結合部１０６ｂ（図４参照）とボス部１０２が隅肉溶接されたものに比べて向上している。このため、羽根支持部６ａから取付部材ボス結合部６ｂが屈曲して立ち上げられている構成でも、取付部材６のボス部２に対する結合強度の低下を抑制することができる。
【００５４】
また、第１ボルト１０ａと第１ナット１０ｂで取付部材ボス結合部６ｂとボス部２の側壁部２ａを締結する場合には、両部材の結合箇所から羽根支持部６ａと取付部材ボス結合部６ｂとの境界部までの距離Ｌ１が、従来の取付部材ボス結合部１０６ｂの端縁をボス部２に隅肉溶接する場合における両部材の溶接部１０６ｃから羽根支持部１０６ａと取付部材ボス結合部１０６ｂとの境界部までの距離Ｌ１０１（図４参照）に比べて小さくなるので、前記結合箇所に掛かるモーメントが小さくなる。従って、このような理由からも取付部材６のボス部２に対する結合強度の低下を抑制することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、取付部材６の羽根支持部６ａを支持して補強する補強部材８が設けられているので、羽根部４をボス部２に取り付ける取付部材６の耐久性を向上させることができる。
【００５６】
また、本実施形態では、補強部材ボス結合部８ｂとボス部２の側壁部２ａには、それぞれ、第２取付孔８ｃ，２ｄがボス部２の側壁部２ａの周面に沿った複数個所に設けられているので、これら複数個所に設けられた第２取付孔８ｃ，２ｄにおいて、第２締結具１２を用いて補強部材ボス結合部８ｂをボス部２の側壁部２ａに対してより確実に締結することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、補強部材８の取付部材支持部８ａがボス部２の側壁部２ａの外周面から径方向外側へ前記羽根支持部６ａに沿って延びている一方、補強部材ボス結合部８ｂが取付部材支持部８ａのボス部２側の部分からボス部２の外周面に沿って立ち下がるように延設されている。このように補強部材８において取付部材支持部８ａから補強部材ボス結合部８ｂが屈曲して立ち下げられている構造では、上記羽根車の回転に伴う遠心力にボス部２に対する補強部材ボス結合部８ｂの結合箇所から取付部材支持部８ａと補強部材ボス結合部８ｂとの境界部までの距離Ｌ２（図３参照）を乗じた大きさのモーメントが前記結合箇所に掛かり、この結合箇所の強度を低下させる要因となる。
【００５８】
しかしながら、本実施形態では、第２ボルト１２ａと第２ナット１２ｂによって補強部材ボス結合部８ｂがボス部２の側壁部２ａに締結されるので、前記モーメントに対する耐久力が従来の補強部材ボス結合部１０８ｂ（図４参照）とボス部１０２が隅肉溶接されたものに比べて向上している。このため、取付部材支持部８ａから補強部材ボス結合部８ｂが屈曲して立ち下げられている構成でも、補強部材８のボス部２に対する結合強度の低下を抑制することができる。
【００５９】
また、第２ボルト１２ａと第２ナット１２ｂで補強部材ボス結合部８ｂとボス部２の側壁部２ａを締結する場合には、両部材の結合箇所から取付部材支持部８ａと補強部材ボス結合部８ｂとの境界部までの距離Ｌ１が、従来の補強部材ボス結合部１０８ｂの端縁をボス部１０２に隅肉溶接する場合における両部材の溶接部から取付部材支持部１０８ａと補強部材ボス結合部１０８ｂとの境界部までの距離Ｌ１０２（図４参照）に比べて小さくなるので、前記結合箇所に掛かるモーメントが小さくなる。従って、このような理由からも補強部材８のボス部２に対する結合強度の低下を抑制することができる。
【００６０】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００６１】
例えば、上記実施形態では、取付部材６を補強するための補強部材８を設けたが、本発明はこれに限らず、上記実施形態の構成において補強部材８を省略してもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、補強部材８を取付部材６に対して隅肉溶接することによって結合させたが、これに限らず、補強部材８を上記以外の結合手段を用いて取付部材６に結合させてもよい。例えば、ボルトとナットを用いて補強部材８を取付部材６に締結したり、リベットを用いて補強部材８を取付部材６に固定してもよい。
【００６３】
また、上記実施形態では、羽根部４を取付部材６の羽根支持部６ａにリベット１４を用いて固定したが、これに限らず、リベット１４以外の結合手段を用いて羽根部４を取付部材６の羽根支持部６ａに取り付けてもよい。例えば、ボルトとナットを用いて羽根部４を取付部材６の羽根支持部６ａに締結してもよい。
【００６４】
また、上記実施形態では、羽根車の製造プロセスにおいて、第１締結具１０を用いてボス部２の側壁部２ａに対して取付部材ボス結合部６ｂを装着する際、第１ボルト１０ａと第１ナット１０ｂによって取付部材ボス結合部６ｂをボス部２の側壁部２ａに軽く締結して仮止めしたが、ボス部２に対する取付部材ボス結合部６ｂの装着はこのような方法に限らない。すなわち、取付部材ボス結合部６ｂをボス部２の側壁部２ａに装着する際、第１ボルト１０ａを第１取付孔２ｃ，６ｃに挿通してその第１ボルト１０ａに第１ナット１０ｂを螺合させるだけで、第１ナット１０ｂを締め込まない状態としてもよい。この場合には、羽根部４の形状及び姿勢を調整する工程において、第１ナット１０ｂを緩めることなく、取付部材６のボス部２に対する相対的な位置を調整しながら羽根部４の姿勢を調整することが可能である。
【００６５】
また、上記実施形態では、羽根車の製造プロセスにおいて、第２締結具１２を用いてボス部２の側壁部２ａに対して補強部材ボス結合部８ｂを装着する際、第２ボルト１２ａと第２ナット１２ｂによって補強部材ボス結合部８ｂをボス部２の側壁部２ａに軽く締結して仮止めしたが、ボス部２に対する補強部材ボス結合部８ｂの装着はこのような方法に限らない。すなわち、上記取付部材ボス結合部６ｂの場合と同様、第２ナット１２ｂを締め込まない状態で補強部材ボス結合部８ｂをボス部２の側壁部２ａに装着してもよい。この場合、羽根部４の形状及び姿勢を調整する工程で、第２ナット１２ｂを緩めることなく、補強部材８のボス部２に対する相対的な位置を調整しながら羽根部４の姿勢を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施形態による羽根車の正面図である。
【図２】図１に示した羽根車のうち１つの羽根部の取付構造を部分的に示した斜視図である。
【図３】図２に示した羽根部の取付構造を説明するための断面図である。
【図４】従来の一例による羽根車の具体的な構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
２  ボス部
２ａ  側壁部
２ｃ  第１取付孔
２ｄ  第２取付孔
４  羽根部
６  取付部材
６ａ  羽根支持部
６ｂ  取付部材ボス結合部
６ｃ  第１取付孔
８  補強部材
８ａ  取付部材支持部
８ｂ  補強部材ボス結合部
８ｃ  第２取付孔
１０  第１締結具
１２  第２締結具 
【図１】
2008248700.tif 000003
【図２】
2008248700.tif 000004
【図３】
2008248700.tif 000005
【図４】
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