(57)【要約】【課題】インペラを効率良く低コストで製造することができるインペラの製造方法及び製造容易なインペラを提供する。【解決手段】ブレード成形工程によりブレード３を成形し、ハブ成形工程により軸線ｘの一方向に向かって次第に縮径する形状のハブ２を成形する。結合工程により、各ブレード３を所定の角度に傾斜させてハブ面４に着座させ、ハブ２と各ブレード３とを結合する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブと、該ハブのハブ面に設けられて周方向の一方側に傾斜し且つ周方向に所定間隔を存して複数配設されたブレードとを備えるインペラの製造方法において、
前記ブレードを成形するブレード成形工程と、
前記ハブを成形するハブ成形工程と、
前記ブレード成形工程により成形された各ブレードを所定の角度に傾斜させて前記ハブ面に着座させ、前記ハブと各ブレードとを結合する結合工程とを備えることを特徴とするインペラの製造方法。
【請求項２】
前記ブレード成形工程においては、環状の連結部と、該連結部に所定間隔を存して一体に連結された複数のブレードとからなるブレード連結体を成形し、
前記ハブ成形工程においては、前記ブレード連結体の前記連結部を嵌合させる嵌合部を備えるハブを成形し、
前記結合工程は、前記ブレード連結体の各ブレードを所定の角度に傾斜させるブレード傾斜工程と、前記ブレード連結体の連結部を前記ハブの嵌合部に嵌合させる嵌合工程とを備えることを特徴とする請求項１記載のインペラの製造方法。
【請求項３】
前記ブレード成形工程においては、前記ブレードの前記ハブ面への結合面に凸部を備えるブレードを成形し、
前記ハブ成形工程においては、前記ハブ面に前記ブレードの凸部に対応する凹部を備えるハブを成形し、
前記結合工程は、前記ハブ面の凹部に前記ブレードの凸部を係合させる係合工程を備えることを特徴とする請求項１又は２記載のインペラの製造方法。
【請求項４】
ハブと、該ハブのハブ面に設けられて周方向の一方側に傾斜し且つ周方向に所定間隔を存して複数配設されたブレードとを備え、
前記複数のブレードは、互いに所定間隔を存して環状の連結部により一体に連結された状態で前記ハブと別個に形成され、前記連結部により連結された状態を維持して前記ハブに結合されていることを特徴とするインペラ。
【請求項５】
前記各ブレードは、前記ハブ面への結合面に凸部を備え、前記ハブは、前記ハブ面に夫々のブレードの凸部に係合する凹部を備えることを特徴とする請求項４記載のインペラ。
【請求項６】
前記ハブは、前記各ブレードを連結する前記連結部を嵌合させる嵌合部を備えることを特徴とする請求項４又は５記載のインペラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インペラの製造方法及びインペラに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機等に用いられるインペラは、一般に、軸線の一方向に向かって次第に縮径する形状のハブと、該ハブの傾斜するハブ面に設けられて周方向の一方側に傾斜し且つ周方向に所定間隔を存して複数配設されたブレードとを備えている。
【０００３】
このような形状のインペラを製造するときには、多軸の工作機械を用い、ブロック状の材料から削り出すことが行われている（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２６９４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、多軸の工作機械を用いた場合には、加工時間が長く、製造効率が悪いだけでなくコストも高い。そこで、射出成形等によりインペラを成形することが考えられるが、傾斜するブレードがハブ面を覆う形状では、金型からの離型性が悪く、円滑に離型させるためには金型構造が複雑化してコストが増加する。
【０００６】
上記の点に鑑み、本発明は、インペラを効率良く低コストで製造することができるインペラの製造方法及び製造容易なインペラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために、本発明は、ハブと、該ハブのハブ面に設けられて周方向の一方側に傾斜し且つ周方向に所定間隔を存して複数配設されたブレードとを備えるインペラの製造方法において、前記ブレードを成形するブレード成形工程と、前記ハブを成形するハブ成形工程と、前記ブレード成形工程により成形された各ブレードを所定の角度に傾斜させて前記ハブ面に着座させ、前記ハブと各ブレードとを結合する結合工程とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、ブレード成形工程によりブレードを成形し、ハブ成形工程によりハブを成形するので、ブレード及びハブを射出成形等により成形するとき、金型からの離型が円滑に行え、金型構造が複雑化しない。これにより、インペラを低コストで製造することができる。
【０００９】
また、本発明において、前記ブレード成形工程では、環状の連結部と、該連結部に所定間隔を存して一体に連結された複数のブレードとからなるブレード連結体を成形し、前記ハブ成形工程では、前記ブレード連結体の前記連結部を嵌合させる嵌合部を備えるハブを成形し、前記結合工程は、前記ブレード連結体の各ブレードを所定の角度に傾斜させるブレード傾斜工程と、前記ブレード連結体の連結部を前記ハブの嵌合部に嵌合させる嵌合工程とを備えることを特徴とする。
【００１０】
前記ブレード成形工程において前記ブレード連結体を成形することにより、所定間隔を存して配列された各ブレードが連結部により連結された状態で前記結合工程を行うことができ、ハブ面の所定位置にブレードを１つずつ順次結合するといった作業を行うのに比べ、効率良くインペラを製造することができる。
【００１１】
更に、前記結合工程の前記ブレード傾斜工程においては、連結部材に連結された状態の各ブレードを傾斜させるので、各ブレード相互の位置がずれることなく傾斜姿勢とすることができ、前記嵌合工程においては、連結部を前記嵌合部に嵌合させるので、各ブレードの位置決めが極めて容易に行える。よって、効率良くインペラを製造することができる。
【００１２】
また、本発明において、前記ブレード成形工程によって前記ブレードの前記ハブ面への結合面に凸部を備えるブレードを成形し、前記ハブ成形工程によって前記ハブ面に前記ブレードの凸部に対応する凹部を備えるハブを成形し、前記結合工程は、前記ハブ面の凹部に前記ブレードの凸部を係合させる係合工程を備えることを特徴とする。
【００１３】
これによれば、前記結合工程において前記ハブ面の凹部に前記ブレードの凸部を係合させるだけで極めて容易にハブへの各ブレードの結合が行えるので、効率良くインペラを製造することができる。
【００１４】
また、本発明のインペラは、ハブと、該ハブのハブ面に設けられて周方向の一方側に傾斜し且つ周方向に所定間隔を存して複数配設されたブレードとを備え、前記複数のブレードは、互いに所定間隔を存して環状の連結部により一体に連結された状態で前記ハブと別個に形成され、前記連結部により連結された状態を維持して前記ハブに結合されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明のインペラは、各ブレードが環状の連結部により一体に連結されているので、ハブにブレードを接合する際の取り扱いが極めて容易となる。これにより、組立工数が削減できインペラの製造を容易とすることができる。
【００１６】
また、本発明のインペラにおいて、前記各ブレードは、前記ハブ面への結合面に凸部を備え、前記ハブは、前記ハブ面に夫々のブレードの凸部に係合する凹部を備えることが好ましい。これによれば、各ブレードをハブに取り付けるとき、各ブレードが備える凸部をハブ面の夫々の凹部に係合させるだけで結合することができるので、インペラの製造を容易とすることができる。
【００１７】
また、本発明のインペラにおいて、前記ハブは、前記各ブレードを連結する前記連結部を嵌合させる嵌合部を備えることが好ましい。これによれば、ブレードをハブに結合するときに、連結部を嵌合部に嵌合させてハブに対する各ブレードの位置決めが容易に行え、インペラの製造を容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態のインペラを示す斜視図。
【図２】本実施形態のインペラの構成を示す分解斜視図。
【図３】ブレードの凸部とハブの凹部とを示す説明的断面図。
【図４】ブレード連結体の成形状態を示す平面図。
【図５】ハブへのブレードの組み付けを示す説明的平面図。
【図６】組み付け治具を用いたハブへのブレードの組み付けを示す説明的斜視図。
【図７】他の実施形態のブレード及びハブを示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態のインペラ１は、図１に示すように、ハブ２と複数のブレード３とを備えている。ハブ２は、その外周面に、傾斜するハブ面４を備えている。各ブレード３は、ハブ面４に、その周方向の一方側に傾斜する姿勢で所定間隔を存して設けられている。
【００２０】
インペラ１は、図２に示すように、ハブ２とブレード連結体５との２つの部材によって構成されている。ハブ２は、回転軸線ｘの一方向（図示では上方）に向かって次第に縮径する略円錐形状に形成されている。ブレード連結体５は、環状の連結部６と、連結部６に所定間隔を存して一体に連結された複数のブレード３とを備えている。
【００２１】
また、各ブレード３の下端には凸部７が設けられている。ハブ２の上端部には、ブレード連結体５の連結部６を嵌合させる嵌合部８が形成されており、ハブ面４の下端部には、各ブレード３の凸部７の夫々を係合させる複数の凹部９が形成されている。
【００２２】
ハブ２の凹部９は、図３に示すように、回転軸線ｘの方向に凹入するように形成されている。一方、ブレード３の凸部７は、ハブ２の凹部９に挿入して係合させたときにブレード３が所定の傾斜姿勢となるように、ブレード３に対して所定の角度をもって突設されている。これにより、凸部７を凹部９への挿入方向に向け、ブレード３を回転軸線ｘに沿って（図示では鉛直下方に）移動させて凸部７を凹部９に挿入するだけで、ブレード３が所定の傾斜姿勢となる。
【００２３】
なお、図示しないが、図３に示すものとは逆に、ハブ２の凹部を、ブレード３の傾斜姿勢に対応する角度に形成しておくことも可能である。しかし、この場合には、ブレード３の凸部を凹部に沿って斜めに挿入させなければならない。このため、図３に示した本実施形態のように、凸部７をブレード３に対して所定の角度をもって突設し、凹部９をハブ２の回転軸線ｘの方向に凹入して形成しておくほうが、係合作業が容易となって好ましい。
【００２４】
次に、上記構成のインペラ１の製造方法について説明する。先ず、図２に示すように、ブレード連結体５とハブ２とを個別に成形する。即ち、合成樹脂を材料として図外のブレード用射出成形金型を用いてブレード連結体５を射出成形し（ブレード成形工程）、合成樹脂を材料として図外のハブ用射出成形金型を用いてハブ２を射出成形する（ハブ成形工程）。
【００２５】
このとき、ブレード連結体５は、図４に平面視して示すように、各ブレード３を鉛直方向に立てた姿勢で成形する。こうすることにより、ブレード連結体５は、金型からの離型が容易となり、金型構造が複雑化せず、低コストで効率良く成形される。
【００２６】
次いで、図５（ａ）に示すように、ブレード連結体５の連結部６とハブ２の嵌合部８との位置を合わせて、ブレード連結体５をハブ２の上方に対向させる。続いて、図５（ｂ）に示すように、各ブレード３を所定の角度に傾斜させる（ブレード傾斜工程）。このとき、各ブレード３は、連結部６により連結された状態とされているので、各ブレード３の位置ずれが防止される。そして、ブレード連結体５の連結部６をハブ２の嵌合部８に嵌合させ（嵌合工程）、ブレード連結体５の各ブレード３の下縁をハブ面４に着座させると共に、各凸部７をハブ面４の各凹部９に係合させる（係合工程）。これにより、各ブレード３がハブ２に結合される（結合工程）。このときにも、各ブレード３は連結部６により連結された状態が維持されているので、各ブレード３が互いに所定間隔を存した位置で確実に位置決めされ、ハブ２への結合作業が容易に行える。また、各ブレード３の凸部７が、前述した通り、ブレード３に対して所定の角度をもって突設されているので、各ブレード３の凸部７をハブ２の凹部９に係合するだけで、各ブレード３が所定の傾斜姿勢となる。
【００２７】
なお、ブレード傾斜工程により各ブレード３を所定の角度に傾斜させる作業を行う前に、嵌合工程によりブレード連結体５の連結部６をハブ２の嵌合部８に嵌合させるようにしてもよい。この場合には、ブレード連結体５の連結部６がハブ２の嵌合部８に嵌合されて、各ブレード３が位置決めされた状態で、各ブレード３を所定の角度に傾斜させ、次いで、各ブレード３の凸部７をハブ面４の凹部９に係合させることができる。また、各ブレード３の下縁には予め接着剤を塗布しておいてもよく、これによって強固な結合状態を得ることができる。
【００２８】
ここで、各ブレード３のハブ２への結合に際しては、一例として、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すように、接合用治具１０を用いることが挙げられる。
【００２９】
接合用治具１０は、図６（ａ）に示すように、第１フレーム１１と、該第１フレーム１１に対して回転自在の第２フレーム１２とによって構成される。第１フレーム１１の中央にはその下方に延びる円柱状の保持軸１３が固定されており、第１フレーム１１の周縁には下方に延びる複数の第１当接棒１４が所定間隔を存して固設されている。第２フレーム１２は円盤状に形成され、その周縁には下方に延びる複数の第２当接棒１５が所定間隔を存して固設されている。第１当接棒１４の下端部と、第２当接棒１５の下端部は、ブレード３の所定の傾斜姿勢に沿った角度で屈曲している。
【００３０】
そして、図６（ｂ）に示すように、保持軸１３にブレード連結体５の連結部６を装着させる。同時に、第１当接棒１４をブレード３の一方側面（ハブ面４に傾斜して対向する面）に沿って位置させ、第２当接棒１５をブレード３の他方側面に沿って位置させる。次いで、第１フレーム１１を第２フレーム１２に対して回転させる。これにより、第１当接棒１４と第２当接棒１５との間にブレード３が挟まれ、ブレード３が所定の傾斜姿勢とされた状態でブレード連結体５が第１フレーム１１と第２フレーム１２とに保持される。
【００３１】
続いて、図６（ｃ）に示すように、第１フレーム１１と第２フレーム１２とで保持したブレード連結体５をハブ面４に着座させて接合する。このように、接合用治具１０を用いることで、ブレード３とハブ２との結合を極めて円滑に行うことができ、インペラ１を容易に製造することができる。
【００３２】
なお、図７（ａ）に示すように、ブレード連結体５の連結部６の内側に突出するキー１６を設け、図７（ｂ）に示すように、ハブ２の嵌合部８に、連結部６のキー１６に対応するキー溝１７を設けてもよい。こうすることにより、ブレード３とハブ２との結合に先立ってハブ２に対するブレード連結体５の位置合わせが極めて容易となる。
【００３３】
なお、上記の実施形態においては、各ブレード３に凸部７を設け、ハブ２に凹部９を設けたものを示したが、例えば、各ブレード３の下縁に予め接着剤を塗布してハブ面４に接着する場合には、凸部７及び凹部９を設けなくてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
ｘ…回転軸線（軸線）、１…インペラ、２…ハブ、３…ブレード、４…ハブ面、５…ブレード連結体、６…連結部、７…凸部、８…嵌合部、９…凹部。
【図１】
2013213441.tif 000003
【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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