(57)【要約】【課題】本発明は金属製のモータ軸の軸受けとゴム製防振部材を使用していた送風機用羽根車のリサイクル性を向上させる。【解決手段】ハブ１の周囲に複数の羽根２を備えた送風機用羽根車３において、前記ハブ１の中心にはモータ軸の軸受けとなるポリプロピレン樹脂製軸受部４を、前記樹脂製軸受部４の外周に防振部材５を、前記防振部材５の外周にはプロピレン樹脂製外周筒部６を、前記樹脂製外周筒部６の外周にはハブ１と羽根２を構成する樹脂製本体部７を配設し、前記防振部材５をオレフィン系熱可塑性エラストマーとした。【選択図】　　図１
2004003464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブの周囲に複数の羽根を備えた羽根車において、
前記ハブの中心にはモータ軸の軸受けとなる樹脂製軸受部を、前記樹脂製軸受部の外周に防振部材を、前記防振部材の外周には樹脂製外周筒部を、前記樹脂製外周筒部の外周にはハブと羽根を構成する樹脂製本体部を配設し、
前記防振部材が熱可塑性エラストマーとした送風機用羽根車であって、前記樹脂製軸受部と樹脂製外周筒部と樹脂製本体部はいずれも高剛性のポリプロピレン系の合成樹脂とし、かつ防振部材の熱可塑性のエラストマーはポリプロピレン系の合成樹脂と相溶性のあるオレフィン系熱可塑性エラストマーとしたことを特徴とする送風機用羽根車。
【請求項２】
前記樹脂製軸受部と前記樹脂製外周筒部が、ポリプロピレンとポリアミドとグラスファイバーを主体とした合成樹脂で構成され、前記樹脂製本体部がグラスファイバーと、マイカとを混入したポリプロピレン系の合成樹脂製とし、前記防振部材の熱可塑性エラストマーがエチレン−プロピレン−ジエンマテリアルを分散させたオレフィン系エラストマー製としたことを特徴とする請求項１記載の送風機用羽根車。
【請求項３】
前記樹脂製軸受部と前記樹脂製外周筒部が、ポリプロピレンとポリアミドとグラスファイバーとタルク或いはマイカを主体とした合成樹脂で構成され、前記樹脂製本体部がグラスファイバーと、マイカとを混入したポリプロピレン系の合成樹脂製とし、前記防振部材の熱可塑性エラストマーがエチレン−プロピレン−ジエンマテリアルを分散させたオレフィン系エラストマー製としたことを特徴とする請求項１記載の送風機用羽根車。
【請求項４】
前記樹脂製軸受部と前記樹脂製外周筒部に、グラスファイバー或いはタルク或いはマイカの１種または２種を３０〜５０％混入し、前記樹脂製本体部にはグラスファイバーとマイカとを２０〜４０％混入したことを特徴とする請求項１〜３記載の送風機用羽根車。
【請求項５】
前記熱可塑性エラストマーの硬度はＪＩＳ−Ｋ−６３０１、Ａ形が、４５〜９０としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の送風機用羽根車。
【請求項６】
前記樹脂製軸受部と、前記樹脂製外周筒部とが同一グレードの合成樹脂材料としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の送風機用羽根車。
【請求項７】
前記樹脂製軸受部と、前記樹脂製外周筒部とは連結された射出成形品としたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の送風機用羽根車。
【請求項８】
前記樹脂製外周筒部の一端には穴部を有するツバ部、あるいは外周部に凸状または凹状のリブを設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の送風機用羽根車。
【請求項９】
前記樹脂製軸受部の外周部に凸状あるいは凹状のリブを設けたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の送風機用羽根車。
【請求項１０】
ハブと前記ハブの周囲に複数の羽根を備えた送風機用羽根車の製造方法であって、
送風機用羽根車は、前記ハブの中心にはモータ軸の軸受けとなる円筒状の樹脂製軸受部を、前記樹脂製軸受部の外周に熱可塑性エラストマーの防振部材を、前記防振部材の外周には樹脂製外周筒部を、前記樹脂製外周筒部の外周にはハブと羽根を構成する樹脂製本体部を配設する構成とし、前記樹脂製軸受部と防振部材と樹脂製外周筒部で構成する三層部材をボス部とし、
前記樹脂製本体部を射出成形する時に、予め前記樹脂製軸受部と樹脂製外周筒部を射出成形し、前記防振部材を射出成形したボス部をインサートして、前記樹脂製本体部に前記ボス部を一体化することを特徴とする送風機用羽根車の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉砕して再生ができるリサイクル性を考慮した送風機用羽根車及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の送風機用羽根車は、例えば、特許文献１等に開示されているように、図６及び図７に示すような構成のものが一般に知られている。図６は、従来の送風機用羽根車６０の外観斜視図である。すなわち、送風機用羽根車６０は、円筒形状の樹脂製ハブ６１の周囲に複数個の翼型形状をした羽根６２を設けて形成されており、中央のファンボス７０（モータ固定用）をモータ軸に固定して羽根車６０を回転させて送風するものである。
【０００３】
図７は前記ファンボス７０の斜視図であり、この送風機用羽根車のファンボスは、一般的にＤＣのトランジスタモータを使用する場合に、モータの固有振動に対して防振性を付与させるために、中心部にモータ軸を固定するためのアルミ製軸受け部７１を配置し、この軸受け部７１の外周部に金属製外周円筒部７２が嵌め込まれ、さらに、この外周円筒部７２の周りにゴム製の防振部７３を圧縮成形したものが嵌め込まれている。なお、防振部７３のゴムとしてはＣＲ（クロロプレンゴム）が使用されていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２２８９９３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記のような従来の送風機用羽根車６０では、構成材料に合成樹脂と金属とゴムを用いているため、廃棄された家庭用電化製品をリサイクルする時に合成樹脂とゴムと金属とを分別しないと、再生が困難である。従って、かかる構成材料からなる送風機用羽根車６０は、リサイクル性が劣る問題があった。また、ゴムと金属で構成されたボス部材は高価であり低コストの代替材料が要望されていた。また、ボス部材の構成樹脂としては、グラスファイバーやマイカを混入したポリオレフィン系樹脂、例えばポリプロピレン（以下ＰＰと云う）とオレフィンブロックを添加したスチレン系エラストマーとを一体化したリサイクル性の良い材料もある。しかし、送風機用羽根車の高温連続・繰り返しの過酷な運転条件を考慮すると、さらに剛性・耐熱性・接着性が優れた構成樹脂が必要となっている。
【０００６】
上記する従来例の技術問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、リサイクル時に構成材料の樹脂と熱可塑性エラストマーを同時に粉砕して再生することができるリサイクル性の良い送風機用羽根車を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、ハブの周囲に複数の羽根を備えた羽根車において、前記ハブの中心にはモータ軸の軸受けとなる樹脂製軸受部を、前記樹脂製軸受部の外周に防振部材を、前記防振部材の外周には樹脂製外周筒部を、前記樹脂製外周筒部の外周にはハブと羽根を構成する樹脂製本体部を配設し、前記防振部材が熱可塑性エラストマーとした送風機用羽根車であって、前記樹脂製軸受部と樹脂製外周筒部と樹脂製本体部はいずれも高剛性のポリプロピレン系の合成樹脂とし、かつ防振部材の熱可塑性のエラストマーはポリプロピレン系の合成樹脂と相溶性のあるオレフィン系熱可塑性エラストマーとした。
【０００８】
上記構成によって、リサイクル時に樹脂製軸受部・樹脂製外周筒部・樹脂製本体部・防振部材すなわちモータ軸の軸受けとなる円筒状の樹脂部と、熱可塑性エラストマーの円筒状の防振部材と、防振部材の外周の樹脂部とハブと羽根の樹脂部を同時に粉砕して再生することができる。また使用される構成樹脂と相溶性の優れた熱可塑性エラストマーを用いることにより、曲げ弾性率や荷重たわみ温度の物性低下が小さい樹脂としてリサイクルすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
上記した本発明の目的は各請求項に記載した構成ならびに製造方法を実施の形態とすることにより達成できるので、以下には各請求項の構成ならびに製造方法による作用を併記し併せて請求項記載のうち説明を必要とする特定用語については詳細な説明を加えて本発明の実施の形態の説明とする。
【００１０】
第１の本発明は、ハブの周囲に複数の羽根を備えた羽根車において、前記ハブの中心には、モータ軸の軸受けとなる樹脂製軸受部を、樹脂製軸受部の外周に防振部材を、前記防振部材の外周には樹脂製外周筒部を、前記樹脂外周筒部の外周にはハブと羽根を構成する樹脂製本体部を配設し、前記防振部材が熱可塑性エラストマーとした送風機用羽根車であって、前記樹脂製軸受部と樹脂製外周筒部と樹脂製本体部はいずれも高剛性のポリプロピレン（以下ＰＰと略称する）系の合成樹脂とし、かつ防振部材の熱可塑性エラストマーはポリプロピレン系の合成樹脂と相溶性のあるオレフィン系熱可塑性エラストマーとしたものである。
【００１１】
この構成によれば、金属とゴムを含まない構成であり、リサイクル時にＰＰ系樹脂とオレフィン系熱可塑性エラストマーを同時に粉砕して再生することができる。またＰＰ系樹脂の相溶性の優れたオレフィン系熱可塑性エラストマーとを一体化し、接合面の接着力も十分確保される。高剛性のＰＰ系の合成樹脂とは、曲げ弾性率で樹脂製軸受部と樹脂製外周筒部とが８０００ＭＰａ以上、樹脂製本体部が４０００ＭＰａ以上のものにするとよい。
【００１２】
第２の本発明は、前記樹脂製軸受部と前記樹脂製外周筒部が、ＰＰとポリアミド（以下ＰＡと略称する）とグラスファイバー（以下ＧＦと略称する）を主体とした合成樹脂で構成され、前記樹脂製本体部がＧＦとマイカとを混入したＰＰ系の合成樹脂製とし、前記防振部材の熱可塑性エラストマーがエチレン−プロピレン−ジエンマテリアル（以下ＥＰＤＭと略称する）を分散させたオレフィン系エラストマー製としたものである。この構成によれば、送風機の連続運転時における熱変形や、繰り返し運転時における軸部の空回りなどがなく、剛性・耐熱性・耐候性・制振性のバランスに優れた送風機用羽根車を形成することができる。
【００１３】
第３の本発明は、前記樹脂製軸受部と前記樹脂製外周筒部が、ＰＰとＰＡとＧＦとタルク或いはマイカを主体とした合成樹脂で構成され、前記樹脂製本体部がＧＦとマイカとを混入したＰＰ系の合成樹脂製とし、前記防振部材の熱可塑性エラストマーがＥＰＤＭを分散させたオレフィン系エラストマー製としたものである。この構成によれば、送風機の連続運転時における熱変形や、繰り返し運転時における軸部の空回りなどがなく、剛性・耐熱性・耐候性・制振性のバランスに優れ、ＧＦ単独時よりもボス部９の芯振れが小さくなり初期バランスの調整がしやすい送風機用羽根車を形成することができる。
【００１４】
第４の本発明は、前記樹脂製軸受部と前記樹脂製外周筒部に、ＧＦ或いはタルク或いはマイカの１種または２種を３０〜５０％混入し、前記樹脂製本体部の樹脂にはＧＦと、マイカとを２０〜４０％混入したものである。この構成によれば、樹脂製軸受部と樹脂製外周筒部に曲げ弾性率が９０００ＭＰａ以上、また樹脂製本体部には曲げ弾性率が４０００ＭＰａ以上の剛性・耐熱性に優れた特性の樹脂を用いることができ、樹脂製軸受部のモータ軸のネジ止めをした時にへたり量の小さい送風機用羽根車を形成することができる。またこれらの樹脂は耐候処理することが容易であり、屋外条件でも１０年以上の耐久性を確保することができる。
【００１５】
第５の本発明は、前記熱可塑性エラストマーの硬度は、ＪＩＳ−Ｋ−６３０１、Ａ形が、４５〜９０として構成したものである。この硬度によって長期にバランス変化量の小さい送風機用羽根車を形成することができる。
【００１６】
第６の本発明は、前記樹脂製軸受部と樹脂製外周筒部が同一グレードの合成樹脂材料としたものである。この構成によれば、同一グレードの材料であるためリサイクル時の物性低下が小さく安定する。また、加工時の材料数が少なくなり管理しやすい。この発明に云う同一グレードとは、樹脂製軸受部と樹脂製外周筒部に使用する樹脂材料が引張り強度や曲げ弾性率や密度が同じ物性を示す樹脂とする。
【００１７】
第７の本発明は、樹脂製軸受部と樹脂製外周筒部とは連結された射出成形品としたものである。この構成によれば、成形回数も少なく効率良く生産できる。また、熱可塑性エラストマーを射出成形後の樹脂製軸受部の中心ズレを軽減できる。
【００１８】
第８の本発明は、樹脂製外周筒部の端には穴部を有するツバ部あるいは外周部に凸状または凹状のリブを設けたものである。この構成によれば、樹脂製本体部と強く一体化して強固に接合できる。
【００１９】
第９の本発明は、樹脂製軸受部の外周部に凸状あるいは凹状のリブを設けたものである。この構成によれば、形状面でのアンカー効果と熱可塑性エラストマーとの接着面積も増え接着力が向上し、送風機運転時の熱やモータ回転時の繰り返し応力による接着剥がれ・空回りなどが無くなる。
【００２０】
第１０の本発明は、ハブと前記ハブの周囲に複数の羽根を備えた送風用羽根車の製造方法であって、送風用羽根車は、前記ハブの中心にはモータ軸の軸受けとなる円筒状の樹脂製軸受部を、前記樹脂製軸受部の外周に熱可塑性エラストマーの防振部材を、前記防振部材の外周には樹脂製外周筒部を、前記樹脂製外周筒部の外周にはハブと羽根を構成する樹脂製本体部を配設する機構とし、前記樹脂製軸受部と防振部材と樹脂製外周筒部で構成する三層部材をボス部とし、前記樹脂製本体部を射出成形する時に、予め前記樹脂製軸受部と樹脂製外周筒部を射出成形し、前記防振部材を射出成形したボス部をインサートして、前記樹脂製本体部にボス部を一体化したものである。この製造方法によれば、現状の金型を維持して金属ボス部品と樹脂ボス部品を交換してインサート成形することができ、効率よく生産できる。また、ボス単体でのセンターズレなど中芯度が事前に分かりバランス変化量の少ないものを製造できる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図面及び表を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例における空気調和機用の送風機用羽根車の縦断面図、図２は、同送風機用羽根車のボス部の外観斜視図、図３は、同送風機用羽根車のモータ軸の軸受けとなる円筒状の樹脂製軸受部の外観斜視図、図４は、同送風機用羽根車のボス部の成形時の外観斜視図、図５は、同送風機用羽根車全体の外観斜視図である。
【００２２】
実施例１〜８は、構成材料は異なるが構造は同じである。図１〜５に示すように、送風機用羽根車３は、円筒形状のハブ１の周囲に複数個の翼型の羽根２を設けて形成され、モータ軸の軸受けとなる円筒状の樹脂製軸受部４にモータ軸を固定してファンを回転させて送風させるものである。
【００２３】
図１に示すように、送風機用羽根車３の構成は、ハブ１の中心から羽根２の先端方向に向けて、円筒状の樹脂製軸受部４と、その外周に形成される熱可塑性エラストマーの円筒状の防振部材５と、その防振部材５の外周部にツバのついた円筒状の樹脂製外周筒部６と、前記樹脂製外周筒部６が嵌めこまれたハブ１と羽根２とを一体に成形した樹脂製本体部７とから構成されている。
【００２４】
尚、樹脂製軸受部４には、円筒状の外周部の長手方向に凸状の４本のリブ８が設けられ、中央部にはモータの軸を挿入する貫通孔が形成されている。送風機用羽根車３はφ４１０ｍｍの３枚羽根のもので、羽根中央部の断面部の最大肉厚は約６ｍｍにしたものである。
【００２５】
防振部材５に熱可塑性エラストマーを用いた実施例においては、熱可塑性エラストマーの円筒状の防振部材５の肉厚Ａは従来品の５ｍｍから７ｍｍとして接着性と制振性の向上を図っている。尚、樹脂製軸受部４と防振部材５と樹脂製外周筒部６で構成する二層部材をボス部９とした。
【００２６】
実施例の送風機用羽根車３の製造方法は、予め樹脂製軸受部４と樹脂製外周筒部６を射出成形する。金型内に前記の樹脂製軸受部４と樹脂製外周筒部６とをセットして、防振部材５を射出成形して成形品のボス部９を製作する。このボス部９を金型内にインサートしてハブ１と羽根２を一体に構成する樹脂製本体部７を射出成形して送風機用羽根車３が完成する。
【００２７】
尚、ボス部９の成形時には図４に示すように樹脂製軸受部４と樹脂製外周筒部６を同時成形するために、樹脂が分流して流れるチャンネル部１０を設けた。このチャンネル部１０は、使用時振動が伝達しやすくなり制振特性が低下することからボス部９を作製した時点でカットして取り除くものである。チャンネル部１０の位置は成形時に問題がない箇所であれば良い。また外周部にツバのない反対側にチャンネル部を設けても良い。
【００２８】
また、防振部材５は樹脂製軸受部４と樹脂製外周筒部６を同時成形後に二色成形してもよい。二色成形は、二色の樹脂又は二種類の異なる合成樹脂から一体の製品を作る際の成形法であるが、このボス部９を製作する場合は、熱可塑性エラストマーと、ＰＰ，ＰＡ等の異なる樹脂でボス部９を成形することを意味する。例えば、成型金型がキャビティを表裏に二面備えているものを用いるとすると、先ず第１面側にＰＰ，ＰＡ，ＧＦを混合した合成樹脂で樹脂製軸受部４と樹脂製外周筒部６を同時成形する。図２、図３のＰはピンポイントゲートの位置を示し、樹脂製軸受部４と樹脂製外周筒部６に各３箇所設けられていることを示している。もちろんこのピンポイントゲートの数は適宜変更してもよいことは言うまでもない。そして、樹脂製軸受部４と樹脂製外周筒部６の成形が終わった後に、一度金型を開いて、樹脂製軸受部４と樹脂製外周筒部６を金型に付着させたまま、内側の金型を１８０度回転して第２面側から熱可塑性エラストマーを射出して防振部材５を樹脂製軸受部４と樹脂製外周筒部６間に充填する。このように二色成形すると、前記のようなチャンネル部１０は必要ではなくなり、チャンネル部１０をカットして取り除く作業もなくなるので、作業の効率化が図れる。
【００２９】
各実施例と従来例の実用性評価に関しては、次のように実施した。
リサイクル性は、ボス部９と樹脂製本体部７を粉砕・混練した場合の再生可能性から、相溶性が良く再生可能なものを○、従来例のように樹脂とゴムと金属とは相溶性が悪く分離再生しないと再生できないものは×とした。
【００３０】
接着性は、樹脂製軸受部４と樹脂製外周筒部６と防振部材５の接合面の接着状態において、容易に界面剥離しないかどうかを確認し、回転トルクで５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上の接着強度があり強固に接着されている状態を○とした。
【００３１】
耐熱性は、実施例および従来例の送風用羽根車を空気調和機の室外機にセットし、モータ回転数を約１３００ｒｐｍとして回転させ７０℃の恒温槽に２４時間放置し、回転前後のバランス変化量を検討した。バランス変化量は、専用のバランス変化量測定器を用いて測定した。
【００３２】
また、初期の芯振れは成形後のボス部９の中心に回転軸となる軸を挿入して軸芯に対する振れの大きさをツバ面から約７ｍｍ垂直下方向に入った胴部の箇所でボス部９を回転させながらダイアルゲージで振れ量を測定した。評価は、振れ量が特に少ないもの◎、良好なもの○〜◎、現行品○とした。◎は０．１ｍｍ以下、○〜◎は０．１５ｍｍ以下、○は０．２ｍｍ以下が目安となる。
【００３３】
【表１】
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そして、実施例１では、樹脂製軸受部４および樹脂製外周筒部６は、ＰＰとＰＡにＧＦを充填材として約３０重量％混入した合成樹脂を用いた。ＰＰとＰＡの比率は３：７〜４：６程度である。以下の実施例でもＰＰとＰＡの比率は略同じである。この実施例１の樹脂製軸受部４と樹脂製外周筒部６の使用樹脂の曲げ弾性率は、共に試験法ＪＩＳ−Ｋ−７２０３で約９７００ＭＰａである。また実施例１の樹脂製軸受部４と樹脂製外周筒部６の使用樹脂の荷重たわみ温度はＪＩＳ−Ｋ−７２０６・荷重１．８１３ＭＰａで約１４０℃以上であり、実施例１〜実施例８においても全て１４０℃以上である。
【００３４】
樹脂製本体部７には、ＰＰにマイカとＧＦを約３０重量％混入した密度１．１４のＰＰ系樹脂を用いた。この樹脂製本体部７の使用樹脂の曲げ弾性率は、約４５００ＭＰａで、密度は１．１４ある。
【００３５】
防振部材５にはＥＰＤＭを分散させたオレフィン系エラストマー（一例としてあげれば、ＰＰとＥＰＤＭとの重合体）を用いて構成した。熱可塑性エラストマーは、硬度４５（ＪＩＳ−Ｋ−６３０１、Ａ形）を使用している。また、特に、実使用の高温時、長期放置時の耐熱性、柔軟性、機械的強度等を考慮して２５％の圧縮永久歪は１００℃・２２時間で３５％以下のものを使用している。以下の実施例２〜実施例８も同様の１００℃・２２時間で３５％以下の圧縮永久歪の熱可塑性エラストマーを使用している。
【００３６】
この実施例１の実用性評価において、リサイクル性は、ＰＰとＰＡにＧＦを合せて充填材として約３０重量％混入した合成樹脂とマイカとＧＦを約３０重量％混入したＰＰ系樹脂とＥＰＤＭを分散させたオレフィン系エラストマーの相溶性が良く、粉砕・混練・再生するときに分離もなく良好な状態である。接着性においては、前記ＰＰ系樹脂とオレフィン系エラストマーの相溶性が良いため接着部が強固に接着され一体化している。ボス部９の初期の芯振れは良好であった。また、実施例１のバランス変化量は３．５ｇ・ｃｍであり、従来例と同程度である。
【００３７】
尚、実施例１において送風機用羽根車３のリサイクル材を粉砕後、樹脂製本体部７のバージン材に１０％混入した場合の、樹脂製本体部７の物性保持率は９０％以上である。曲げ弾性率は、バージン材は約４５００ＭＰａで、１０％混入したリサイクル材は約４３００ＭＰａである。耐熱特性は、荷重たわみ温度でバージン材はＪＩＳ−Ｋ−７２０６・荷重１．８１３ＭＰａで約１４６℃で、１０％混入したリサイクル材は約１４５℃で同程度である。以下、実施例２〜実施例８においてもバージン材と比較して曲げ弾性率が９０％以上で荷重たわみ温度が同等である合成樹脂がリサイクル材として使用できる。
【００３８】
実施例２は、樹脂製軸受部４および樹脂製外周筒部６の構成樹脂にＰＰとＰＡにＧＦを充填材として約３０重量％混入した合成樹脂を用い、樹脂製本体部７には、ＰＰにマイカとＧＦを約３０重量％混入した密度１．１４のＰＰ系樹脂を用い、防振部材５にＥＰＤＭを分散させたオレフィン系エラストマーを用いて構成した。
【００３９】
この実施例２の熱可塑性エラストマーは、硬度６０（ＪＩＳ−Ｋ−６３０１、Ａ形）を使用している。この実施例２の樹脂製軸受部４と樹脂製外周筒部６の使用樹脂の曲げ弾性率は、実施例１と同じもので約９７００ＭＰａである。樹脂製本体部７の使用樹脂の曲げ弾性率は、約４５００ＭＰａで、密度は１．１４ある。
【００４０】
この実施例２は、実用性評価において、バランス変化量が３．０ｇ・ｃｍであって、他は実施例１と同じであった。
実施例３は、樹脂製軸受部４および樹脂製外周筒部６の構成樹脂にＰＰとＰＡにＧＦを充填材として約５０重量％混入したＰＰ系樹脂を用いた。この樹脂製軸受部４と樹脂製外周筒部６の使用樹脂の曲げ弾性率は約１３５００ＭＰａである。樹脂製本体部７には、ＰＰにマイカとＧＦを約４０重量％混入した密度１．２５のＰＰ系樹脂を用いた。防振部材５にＥＰＤＭを分散させたオレフィン系エラストマーを用いて構成した。熱可塑性エラストマーは、硬度４５（ＪＩＳ−Ｋ−６３０１、Ａ形）を使用している。
【００４１】
この実施例３は、実用性評価において、バランス変化量は２．７ｇ・ｃｍであり、他は実施例１と同じであった。
実施例４は、樹脂製軸受部４および樹脂製外周筒部６の構成樹脂にＰＰとＰＡにＧＦを充填材として約５０重量％混入したＰＰ系樹脂を用いた。樹脂製本体部７には、マイカとＧＦを約４０重量％混入した密度１．２５のＰＰ系樹脂を用いた。防振部材５にＥＰＤＭを分散させたオレフィン系エラストマーを用いて構成した。実施例４の樹脂製軸受部４と樹脂製外周筒部６の使用樹脂の曲げ弾性率は約１３５００ＭＰａである。熱可塑性エラストマーは、硬度９０（ＪＩＳ−Ｋ−６３０１、Ａ形）を使用している。
【００４２】
この実施例４は、実用性評価において、バランス変化量は２．５ｇ・ｃｍであり、他は実施例１と同じであった。
実施例５は、樹脂製軸受部４および樹脂製外周筒部６の構成樹脂にＰＰとＰＡにＧＦとタルクを合せて充填材として約４０重量％（ＧＦ３０％、タルク１０％）　混入したＰＰ系樹脂を用いた。この実施例５の樹脂製軸受部４と樹脂製外周筒部６の使用樹脂の曲げ弾性率は約１０５００ＭＰａである。樹脂製本体部７には、マイカとＧＦを約３０重量％混入した密度１．１４のＰＰ系樹脂を用いた。防振部材５にＥＰＤＭを分散させたオレフィン系エラストマーを用いて構成した。熱可塑性エラストマーは、硬度５５（ＪＩＳ−Ｋ−６３０１、Ａ形）を使用している。
【００４３】
この実施例５は、実用性評価において、ボス部９の初期の芯振れは特に少なく、バランス変化量は２．７ｇ・ｃｍであった。その他は実施例１と同じであった。
【００４４】
実施例６は樹脂製軸受部４および樹脂製外周筒部６の構成樹脂にＰＰとＰＡにＧＦを３０重量％、マイカ２０重量％を混入した。この実施例６の樹脂製軸受部４と樹脂製外周筒部６の使用樹脂の曲げ弾性率は約１４５００ＭＰａである。樹脂製本体部７は前記実施例５と同じものを使用している。熱可塑性エラストマーは、硬度６０（ＪＩＳ−Ｋ−６３０１、Ａ形）を使用している。
【００４５】
この実施例６は、実用性評価において、ボス部９の初期の芯振れは特に少なく、バランス変化量は２．９ｇ・ｃｍであった。その他は実施例１と同じであった。
【００４６】
実施例７は樹脂製軸受部４および樹脂製外周筒部６の構成樹脂にＰＰとＰＡにマイカ４０重量％を混入した。この実施例７の樹脂製軸受部４と樹脂製外周筒部６の使用樹脂の曲げ弾性率は約１３０００ＭＰａである。樹脂製本体部７には、ＰＰにマイカとＧＦを約２０重量％混入した密度１．０４のＰＰ系樹脂を用いた。防振部材５にＥＰＤＭを分散させたオレフィン系エラストマーを用いて構成した。熱可塑性エラストマーは、硬度５５（ＪＩＳ−Ｋ−６３０１、Ａ形）を使用している。
【００４７】
この実施例７は、実用性評価において、ボス部９の初期の芯振れは特に少なく、バランス変化量は３．８ｇ・ｃｍであった。その他は実施例１と同じであった。
【００４８】
実施例８は樹脂製軸受部４および樹脂製外周筒部６の構成樹脂にＰＰとＰＡとタルクを４０重量％を混入した。この実施例８の樹脂製軸受部４と樹脂製外周筒部６の使用樹脂の曲げ弾性率は約１１０００ＭＰａである。樹脂製本体部７には、ＰＰにマイカとＧＦを約４０重量％混入した密度１．１４のＰＰ系樹脂を用いた。防振部材５にＥＰＤＭを分散させたオレフィン系エラストマーを用いて構成した。熱可塑性エラストマーは、硬度５５（ＪＩＳ−Ｋ−６３０１、Ａ形）を使用している。
【００４９】
この実施例８は、実用性評価において、ボス部９の初期の芯振れは特に少なく、バランス変化量は２．７ｇ・ｃｍであった。その他は実施例１と同じであった。
【００５０】
以上のように、実施例２〜８においても、表１に示すようにリサイクル性において相溶性がよく、オレフィン系エラストマーと樹脂製軸受部４と樹脂製外周筒部６の接着性も良好で強固に接着している。
【００５１】
尚、実施例１と２或いは実施例３と４に示すように各々樹脂製軸受部４および樹脂製外周筒部６と樹脂製本体部７を同一グレードの樹脂を使用した場合、６０度以上での高温雰囲気では、熱可塑性エラストマーの硬度が低い方がバランス変化量は大きくなりやすい。
【００５２】
熱可塑性エラストマーの硬度は、９０よりも４５の低い方が材料単品の制振特性において損失係数（ｔａｎδ）は良く（高く）なるが、送風機用羽根車３にした場合は、静止時の熱クリープ変形や運転時の熱変形が問題となり、羽根を回転させた時バランス変化が大きくなる。実施例から、硬度４５以下では、バランス変化量が大きくなる。また硬度９０度以上にすると柔軟性が低下し、送風機用羽根車３を回転させた時の騒音特性が悪くなる傾向があるため硬度９０度以上は望ましくない。従って硬度４５〜９０の範囲が望ましい。
【００５３】
また、実施例１〜８の樹脂製本体部７の制振性と寸法安定性は、マイカの混入率が多いほど良いが、マイカのみではウエルド部の強度が低く衝撃性に弱いことや、高温回転時の熱変形も大きくなりやすいため、ＧＦを適度に混入して耐熱変形性や衝撃性の向上を図っている。
【００５４】
また、樹脂製軸受部４および樹脂製外周筒部６に実施例１〜４のＧＦの充填材単独よりも実施例５のＧＦとタルク、実施例６のＧＦとマイカ、実施例７のマイカや実施例８のタルクの方が寸法安定性が良くなり芯振れが少なく、従来例の構成よりも送風機用羽根車３の初期のバランス調整がしやすい。
【００５５】
また屋外に使用する場合、このＰＰ系樹脂材料は耐候処理することが容易であり、屋外条件でも１０年以上の耐久性を確保することができる。
また、送風機用羽根車３のバランス調整は、図１のハブ１の内側の円周方向に設けたねじ固定用ボス１１に、バランスをとるための適当な重さのねじを選定し取り付けて行なう。バランス調整は送風機用羽根車３用のバランス調整機を用いて実施し、通常は５ｇ・ｃｍ以下で管理する。備肉がなく、重量バランスが取れ安定した形状の成形品では、ねじの取り付けが必要でなくなる。固定用ボス１１は、金型にピンを立てることによって射出成形時に同時にできる。このねじは、高密度のＰＰ系樹脂を用いることでリサイクル時に選別しなくても良くなる。
【００５６】
熱可塑性エラストマーの硬度調整は、ＥＰＤＭの混入分散量や柔軟剤などの比率を変性させ調整される。また、樹脂製軸受部４にはモータの軸を固定するため円筒状の内部をＤカット形状にしている。
【００５７】
また本発明は、樹脂製軸受部４および樹脂製外周筒部６の構成樹脂にＰＰとＰＡにＧＦ或いはタルク或いはマイカを充填材として約３０〜５０重量％混入したＰＰ系樹脂を用いたが、珪酸カルシウムや炭素繊維も同様に剛性・耐熱性を向上させることができる。
【００５８】
また、樹脂製軸受部４には円筒状の外周部には凸状のリブ８を設けているが、凹状にしても防振部材５の熱可塑性エラストマーとの接着面積が大きくなり接着力が向上する。また、樹脂製外周筒部６の円周状に凸状または凹状のリブを形成しても、同様に接着力が向上する。
【００５９】
従来例は、図７に示すような中心部にモータ軸を固定するためのアルミ製軸受部７１と金属製外周円筒部７２にゴム製の防振部７３を圧縮成形したものが使用された送風用羽根車６０である。防振部７３のゴムとしてはＣＲゴムが使用されている。従来例をリサイクルする場合は、金属とゴムを含むボス７０をプレスなどで打ち抜いて取り除く別途工程が必要となる。
【００６０】
また、本発明の各実施例は前述したようにボスに金属やゴムを使用しないため、送風機用羽根車として約２０グラム程度の軽量化が図れる。
上記の送風機用羽根車は、特に空気調和機用の室外機に用いた場合、従来のゴム、金属を用いた送風用羽根車より軽量化やボス部の材料コストダウンなどが図れる。また、同時にリサイクル時のボス部脱着作業の削減などが図れ省エネや環境面で貢献することができる。
【００６１】
また、本発明は予めエラストマーを成形したボス部９を金型内にインサートしてハブ１と羽根２を構成する樹脂製本体部７を射出成形して一体構造としたが、まず樹脂製外周筒部がない構成の羽根車で樹脂製軸受部と熱可塑性エラストマー部を除いたハブと羽根の樹脂部品を射出成形し、予め成形した円筒状の樹脂製軸受部のみを金型内にインサートしてからエラストマーを射出成形して一体構成することも可能であり、上記同様に選別なしで同時粉砕ができリサイクル性の優れた送風機用羽根車を提供できる。
【００６２】
前述した実施例ではＤＣモータを使用して省エネ化を図っている空気調和機用の送風機用羽根車について説明したが、本発明の技術は樹脂製の羽根車が使用される他の送風機分野で広く利用できる。
【００６３】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、第１の本発明によれば、金属とゴムを含まない構成でありリサイクル時に特に選別の必要がなく、ＰＰ系の合成樹脂とオレフィン系の熱可塑性エラストマーを同時に粉砕して再生することができる。また熱可塑性エラストマーも樹脂と相溶性の優れたものを選択することで曲げ弾性率や荷重たわみ温度の低下が小さく、リサイクル時の物性もほとんど低下しない。またＰＰ系樹脂と相溶性の良いオレフィン系の熱可塑性エラストマーが一体化して、接合面の接着性も十分確保される。またこれらの樹脂は耐候処理することが容易であり、屋外でも１０年以上の耐久性を確保することができる。また、ＰＰ系樹脂は制振性にも優れている。
【００６４】
第２の本発明によれば、送風機の連続運転時の熱変形や、繰り返し運転時の軸部の空回りなどなく、剛性・耐熱性・耐候性・制振性のバランスに優れた送風機用羽根車を形成することができる。
【００６５】
第３の本発明によれば、送風機の連続運転時の熱変形や、繰り返し運転時の軸部の空回りなどなく、剛性・耐熱性・耐候性・制振性のバランスに優れ、さらにＧＦの充填材１種よりも寸法安定性の高い充填材を用いるとボス部の芯振れが小さく、初期のバランス調整が容易となる送風機用羽根車を形成することができる。
【００６６】
第４の本発明によれば、樹脂製軸受部と樹脂製外周筒部に曲げ弾性率が高い剛性・耐熱性に優れた特性の樹脂を用いることができ、樹脂製軸受部のモータ軸のネジ止めをした時にへたりの少ない送風機用羽根車を形成することができる。また、樹脂製本体部に曲げ弾性率が強くて耐熱性の優れた樹脂を用いることができ送風機用羽根車の剛性が高くバランス変化量が少なくなる。
【００６７】
第５の本発明によれば、この硬度範囲によって長期にバランス変化量の少ない送風機用羽根車を形成することができる。
第６の本発明によれば、樹脂部が同一グレードの材料であるためリサイクル時の物性低下が小さく安定する。また、加工時の材料数が少なくなり管理しやすい。
【００６８】
第７の本発明によれば、成形回数も少なく効率良く生産できる。また、熱可塑性エラストマーの射出成形後の樹脂製軸受部の中芯ズレも軽減できる。
第８の本発明によれば、樹脂製本体部とより一層一体化して位置ずれなどがなく強固に接合できる。
【００６９】
第９の本発明によれば、熱可塑性エラストマーとの接着面積も増え接着力が向上し、送風機運転時の熱やモータ回転時の繰り返し応力による接着剥がれ・空回りなどが無くなる。
【００７０】
第１０の本発明によれば、現在にある金型を維持して金属ボス部品と樹脂ボス部品を交換してインサート成形することができ、効率よく生産できる。また、ボス単体でのセンターズレなど中芯度が事前に分かりバランス変化量の少ないものを加工できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における送風機用羽根車の断面図
【図２】同送風機用羽根車のボス部の外観斜視図
【図３】本発明の一実施例における同送風機用羽根車のモータ軸の軸受けとなる円筒状の樹脂製軸受部の外観斜視図
【図４】同送風機用羽根車のボス部の成形時の外観斜視図
【図５】図１に示す送風機用羽根車の外観斜視図
【図６】従来の送風機用羽根車の外観斜視図
【図７】従来の送風機用羽根車のボスの外観斜視図
【符号の説明】
１　ハブ
２　羽根
３　送風機用羽根車
４　樹脂製軸受部
５　防振部材
６　樹脂製外周筒部
７　樹脂製本体部
８　リブ
９　ボス部
１０　チャンネル部
１１　ねじ固定用ボス
【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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