專利名稱：帶環風扇及其制造方法
技術領域：
本發明有關作為汽車用冷卻器等起風用風扇使用的帶環風扇及其制造方法。
背景技術：
眾所周知，安裝在汽車用冷卻器等的背面側或者前面側的風扇，放射狀的葉片部的前端之間是由筒狀的環被接續成一體的。圖8是表示其例子的樹脂風扇12，轂部2的外周配置多個呈放射狀的葉片部3，其葉片部3的半徑方向前端緣一體地接連設置在喇叭口狀的環部1的內面，葉片部3及轂部2以及環部1由合成樹脂的一體成型體組成。此外，該葉片部3具有相對圖8(A)的平面被扭轉了一定角度的形狀。
而且，轂部2的中心設有中心孔7，電機的轉軸穿過其中心孔7并進行固定。
現有的樹脂制的帶環風扇由注塑成型制造，從其成型上的考慮及強度方面看，葉片部3和轂部2等的厚度需要有一定厚度以上，存在整體上重量偏重的缺點。
此外，所有葉片部3的板厚很難嚴格地保持均勻，產生了其旋轉時風扇略微失衡等的質量上的問題。
進而，在注塑成型時，還擔心產生成型伴隨的樹脂收縮及變形等。
因此，本發明為解決上述問題把對一片均勻的金屬板進行沖壓成型并一體地形成帶環風扇作為課題，同時還把提供易制造且質量好的制造方法作為課題。
發明內容
本發明第1方面所述的是，具備圓筒狀的環部(1)，
以及位于其環部(1)內，從中心的轂部(2)呈放射狀突出設置的多個葉片部(3)，各自的上述葉片部(3)的前端部的一部分具有與上述環部(1)的緣的一部分一體地接連設置而成的接續部(4)，其葉片部(3)、上述環部(1)和上述轂部(2)由一片金屬板的沖壓成型體一體地成型而組成的帶環風扇。
本發明第2方面所述的是，在本發明第1方面中，各自的上述葉片部(3)具有其葉片面相對轂部(2)的平面被扭轉了的傾斜平面，其葉片部(3)的前端的上述接續部(4)一體地形成從而在上述環部(1)中，包含其緣而傾斜凹陷的傾斜凹部(16)與上述傾斜平面齊平面的帶環的風扇。
本發明第3方面所述的是，具備為了在周緣形成圓筒狀的環部(1)，把金屬板塑性加工成淺鍋形的工序，以及在其鍋形的底部中心形成轂部(2)的同時，從其轂部(2)沿放射方向把葉片部(3)翹起形成，同時把各自的葉片部(3)的半徑方向前端緣的一部分和上述環部(1)的緣的一部分作為接續部4保留，切斷其他部分的工序的帶環風扇的制造方法。
本發明第4方面所述的是，在本發明第3方面中，在把上述金屬板塑性加工成淺鍋形的工序的后面，設置在其鍋形的底部的中心形成轂部(2)的同時，為了從其轂部(2)沿放射方向形成多個葉片部(3)，至少對這些寬度方向兩緣的輪廓進行切斷的工序，接著，把各自的葉片部(3)的半徑方向前端緣的一部分和上述環部(1)的緣的一部分作為接續部4保留，切斷其他部分的同時，進行把各自葉片部(3)相對轂部(2)扭轉的塑性加工的帶環風扇的制造方法。
本發明第5方面所述的是，在本發明第3方面中，在把上述金屬板塑性加工成淺鍋形的工序的后面，
設置在其鍋形的底部的中心形成轂部(2)的同時，為了從其轂部(2)沿放射方向形成多個葉片部(3)，保留這些寬度方向兩緣以及前端部的一部分，切斷其葉片部(3)的輪廓的同時，在其前端部的輪廓的緣上形成防裂紋用的放大孔部(13)的工序，接著，把各自的葉片部(3)的半徑方向前端緣的一部分和上述環部(1)的緣的一部分作為接續部4保留，切斷其他部分的同時，進行把各自葉片部(3)相對轂部(2)扭轉的塑性加工的帶環風扇的制造方法。
本發明第6方面所述的是，具備為了在周緣形成圓筒狀的環部(1)，把金屬板塑性加工成淺鍋形的工序，在其鍋形的周緣部，包含其緣，在其圓周方向相互均等地隔離，在鍋底外面側從其中心呈放射狀凹陷形成葉片傾斜面形成用的多個傾斜凹部(16)的工序，在其鍋形的底部的中心形成轂部(2)的同時，為了使上述傾斜凹部(16)成為各自的葉片部的一部分，從其轂部(2)沿放射方向把葉片部(3)翹起形成，同時為了把各自的葉片部(3)的半徑方向前端緣的一部分和上述環部(1)的緣的一部分的交接處成為上述傾斜部的前端緣，把其部分作為接續部(4)保留，切斷其他部分的工序，的帶環風扇的制造方法。
本發明第7方面所述的是，本發明第1方面～第6方面的任何一方面中，在上述接續部(4)的兩端上都預先形成了防裂紋用的放大孔部(13)的帶環風扇的制造方法。
本發明第8方面所述的是，本發明第1方面～第7方面的任何一方面中，在把上述金屬板塑性加工成淺鍋形的工序的后面，設置在其鍋底的緣和鍋的環部(1)的周緣的交接處，上述葉片部(3)的前端緣的位置上，從鍋底的內側預先形成未達到金屬板外面的切口(15)的工序的帶環風扇的制造方法。
本發明的帶環風扇及其制造方法由如上所述的構成組成，要達到以下的效果。
本發明的帶環風扇，具有葉片部3的前端部的一部分一體地接連設置在環部1的緣上而形成的接續部4，由于其葉片部3和環部1和轂部2是由一片金屬板的沖壓成型體一體地形成的，所以制作容易，可制成均勻的板厚，從而可以提供平衡性良好的高性能風扇。
此外，可以使用比較薄的金屬板，從而可提供整體上重量輕的風扇。
上述構成，具有葉片部3相對轂部2的平面被扭轉了的傾斜平面，葉片部3和環部1的接續部4一體地形成從而可以使包含環部1并傾斜凹陷的傾斜凹部16與葉片3的傾斜平面齊平面。
這時，可以牢固地形成葉片部3和環部1的接續部，從而可以提供壽命長的帶環風扇。
進而，本發明的制造方法，由于具有為了在周緣形成圓筒狀的環部1而把金屬板塑性加工成鍋形，在其底部的中心設有轂部2的同時，從轂部2沿放射方向把葉片部3翹起形成，并保留葉片部3的半徑方向前端緣的一部分和環部1的緣的一部分的接續部4，切斷其他部分的工序，所以可以很容易地由一片金屬板制造帶環風扇。這樣，可以提供部件數少的、廉價的帶環風扇。
上述制造方法，可以進行把葉片部3相對轂部2扭轉的塑性加工。這樣，可以提供起風力強的帶環風扇。
上述制造方法，為了從轂部2沿放射方向形成多個葉片部3，可以設置保留這些寬度方向兩緣以及前端部的一部分并切斷葉片部3的輪廓的同時，在其前端部的輪廓的緣上形成防裂紋用的放大孔部13的工序。這樣，在進行把葉片部3相對轂部2扭轉的塑性加工時，可以防止葉片部3和環部1的根部產生裂紋。
上述制造方法，在把金屬板塑性加工成淺鍋形后，可以在其周緣部，包含其緣，在圓周方向相互均等地隔離，在鍋底外面側從其中心呈放射狀凹陷形成葉片傾斜面形成用的多個傾斜凹部16。而且，為了把葉片部3的半徑方向前端部和環部1的緣的一部分成為上述傾斜凹部16本身，可以把其部分作為接續部4保留。這樣，可以提供強度高難以產生裂紋的、外形美觀的帶環風扇。
上述制造方法，可以在接續部4的兩端預先形成防裂紋用的放大孔部13。這樣，進一步可以提供堅固的帶環風扇。
上述任何一種制造方法，可以在把上述金屬板塑性加工成淺鍋形的工序的后面，設置在其鍋底的緣和環部1的周緣的交接處，在葉片部的前端緣的位置上，從鍋底的內側預先形成未達到金屬板外面的切口15的工序。這樣，增加模具的壽命的同時，還可以正確且可靠地形成風扇的葉片部。
附圖簡單說明
圖1是按順序表示從一片金屬板成型本發明的帶環風扇的工序的說明圖；圖2是利用該方法制造的帶環風扇的主視圖及縱剖面圖；圖3是表示本發明的帶環風扇的其他實施形態的主視圖；圖4是對未設圖3中的放大孔13時接續部4中的裂紋部14進行說明的立體圖；圖5是表示本發明的其他帶環風扇的制造方法的中間工序的立體圖；圖6是表示該帶環風扇最終工序的立體圖；圖7所示的是本發明的帶環風扇中圓周狹縫6形成的預備工序，(A)是其整體縱剖面圖，(B)是(A)中B部的放大圖，(C)是由該工序形成的切口15的放大剖面圖，(D)是其底面說明圖；圖8是表示現有帶環的樹脂風扇12的主視圖及縱剖面圖。
具體實施例方式
以下，根據附圖就本發明的實施形態進行說明。
圖1(A)～(C)是按順序表示利用沖壓成型制造本發明的帶環風扇的工序的說明圖，圖2是利用該方法制造的帶環風扇的主視圖及縱剖面圖。
該帶環風扇，是對鋁板以及不銹鋼板等薄金屬板進行沖壓成型制造的。因此，如圖1(A)所示，對金屬板進行深沖加工以在外圓周形成圓筒狀的環部1而制成淺鍋形。
接著，如圖1(B)所示，在其鍋形的底部的中心形成轂部2的同時，為了使多個葉片部3能從其轂部2沿放射方向配置，在其各葉片部3之間的交接處，沖剪加工略微彎曲的放射狹縫5。
再接著，如圖1(C)所示，在各自的葉片部3的前端部的一部分和環部1的緣的一部分之間保留接續部4，切斷其他部分的同時，把葉片部3相對轂部2的平面分別向同一方向扭轉，進行葉片部彎曲加工。
此外，如圖2所示，在轂部2的中心貫通設置中心孔7。該中心孔7的貫通設置加工，可以與圖1(B)的工序或者(C)的工序同時進行，或者也可以在其后貫通設置中心孔7。
另外，環部1的空氣流入側的緣部略微擴展開，如圖2(B)所示，形成喇叭口部8。而且，葉片部3如圖2(B)那樣被扭轉的同時，存在后方突出到環部1的后端緣后側的部分。
這樣形成的帶環風扇中，圖中未表示的電機的轉軸10的前端部介于墊圈9從背面側穿過轂部2的中心孔7，在其前面側被螺母11擰上系結。
下面，圖3是本發明的風扇的第2實施形態，這個例子在上述圖2(A)中在圓周狹縫6的兩端設置了放大孔部13。
該放大孔13是為了在圓周狹縫6的兩端間形成的接續部4受到了扭轉的塑性變形時，防止在圓周狹縫6和接續部4的臨界部產生如圖4所示的裂紋部14。也就是說，在沒有該放大孔部13時，利用沖壓成型使葉片部3的平面傾斜時，接續部4產生扭轉，其接續部和圓周狹縫6之間可能會產生裂紋。
該放大孔部13的形成，是預先在其位置上使圓形孔相互隔離貫通設置，然后在各圓形孔之間形成圓周狹縫6就足夠了。這樣，圓周狹縫6的端部形成放大孔部13時，在接續部4的周圍即使扭轉葉片部3，由于圓周狹縫6和接續部4的交接處難以產生應力集中，所以可以盡可能地在此防止產生裂紋。
下面，圖5及圖6是表示本發明的帶環風扇的第3實施形態的立體圖。而且圖5及圖6是按照順序表示其制造工序。
在這個例子中，首先最初也如上述圖1(A)所示那樣利用沖壓加工把金屬板深沖加工成鍋形。接著如圖5所示，在深沖的第2工序中，在圓周方向等間隔地形成傾斜凹部16。這個傾斜凹部16從中心呈放射狀形成在周緣上，其橫斷面被形成異形的V字狀。而且其傾斜凹部16的前端部包含環部1的周緣并凹陷。
接著，如圖6所示，在鍋形底部中心形成轂部2的同時，從其轂部2沿放射方向把葉片部3翹起形成。這時，葉片部3的半徑方向前端部只切斷不存在其傾斜凹部16的位置，傾斜凹部16本身成為葉片部3的葉片面的一部分。即傾斜凹部16本身是預先形成相對轂部2的葉片部3的傾斜面。而且，葉片部3只有延伸至其半徑方向的兩側和前端部的一部分被翹起。此外，成為葉片部3的部分除外，傾斜凹部16的殘留部狹縫狀地被剪掉。通過這樣做，可以完全防止發生圖4中說明的裂紋部14。
下面，圖7所示的是圖1～圖3以及圖6中為形成各自圓周狹縫6的加工手段。
作為一例，圖1(A)圓周狹縫6的位置，如圖7所示，被形成淺鍋形的金屬板的環部1和鍋底的交接處從鍋的內面側等間隔地形成切口15。即利用把鍋形金屬板19斷續地突出設置在陰型模具17周緣上的刃部20，形成未達到鍋形金屬板19外面程度的切口15。這就能防止圖2中形成圓周狹縫6用的模具異常地損耗。
此外，形成該切口15的話，雖然有時會從其切口15產生達到鍋形金屬板19外面的裂紋，但是不會產生實質性問題。因為在后面其部分將被翹起。
這樣處理后，形成放射狹縫5并對這里進行沖剪。而且利用其他沖壓模具對葉片部扭轉進行塑性變形。這樣的話，利用切口15的存在，葉片面前端部中對除了一部分外進行切斷的同時，其葉片面相對轂部扭轉而被傾斜。
此外，形成切口15時，鍋形金屬板19由陽型模具18和陰型模具17夾持的同時，利用刃部20使切口進入其中一部分內。
這樣，通過預先設置切口15，在較容易地形成圓周狹縫6的同時，可以保持陰型模具17刃部20較長的壽命。
權利要求
1.一種帶環風扇，其中，具備圓筒狀的環部(1)，以及位于其環部(1)內，從中心的轂部(2)呈放射狀突出設置的多個葉片部(3)，各自的上述葉片部(3)的前端部的一部分具有與上述環部(1)的緣的一部分一體地接連設置而成的接續部(4)，其葉片部(3)、上述環部(1)和上述轂部(2)由一片金屬板的沖壓成型體一體地成型而組成。
2.如權利要求1所述的帶環風扇，其中，各自的上述葉片部(3)具有其葉片面相對轂部(2)的平面被扭轉了的傾斜平面，其葉片部(3)的前端的上述接續部(4)一體地形成從而在上述環部(1)中，包含其緣而傾斜凹陷的傾斜凹部(16)與上述傾斜平面齊平面。
3.一種帶環風扇的制造方法，其中，具備為了在周緣形成圓筒狀的環部(1)，把金屬板塑性加工成淺鍋形的工序，以及在其鍋形的底部中心形成轂部(2)的同時，從其轂部(2)沿放射方向把葉片部(3)翹起形成，同時把各自的葉片部(3)的半徑方向前端緣的一部分和上述環部(1)的緣的一部分作為接續部4保留，切斷其他部分的工序。
4.如權利要求3所述的帶環風扇的制造方法，其中，在把上述金屬板塑性加工成淺鍋形的工序的后面，設置了在其鍋形的底部的中心形成轂部(2)的同時，為了從其轂部(2)沿放射方向形成多個葉片部(3)，至少對這些寬度方向兩緣的輪廓進行切斷的工序，接著，把各自的葉片部(3)的半徑方向前端緣的一部分和上述環部(1)的緣的一部分作為接續部(4)保留，切斷其他部分的同時，進行把各自葉片部(3)相對轂部(2)扭轉的塑性加工。
5.如權利要求3所述的帶環風扇的制造方法，其中，在把上述金屬板塑性加工成淺鍋形的工序的后面，設置了在其鍋形的底部的中心形成轂部(2)的同時，為了從其轂部(2)沿放射方向形成多個葉片部(3)，保留這些寬度方向兩緣以及前端部的一部分，切斷其葉片部(3)的輪廓的同時，在其前端部的輪廓的緣上形成防裂紋用的放大孔部(13)的工序，接著，把各自的葉片部(3)的半徑方向前端緣的一部分和上述環部(1)的緣的一部分作為接續部(4)保留，切斷其他部分的同時，進行把各自葉片部(3)相對轂部(2)扭轉的塑性加工。
6.一種帶環風扇的制造方法，其中，具備為了在周緣形成圓筒狀的環部(1)，把金屬板塑性加工成淺鍋形的工序，在其鍋形的周緣部，包含其緣，在其圓周方向相互均等地隔離，在鍋底外面側從其中心呈放射狀凹陷形成葉片部傾斜面形成用的多個傾斜凹部(16)的工序，以及在其鍋形的底部的中心形成轂部(2)的同時，為了使上述傾斜凹部(16)成為各自的葉片部的一部分，從其轂部(2)沿放射方向把葉片部(3)翹起形成，同時為了把各自的葉片部(3)的至少半徑方向前端部和上述環部(1)的交接處成為上述傾斜凹部(16)本身，把其部分作為接續部(4)保留，切斷其他部分的工序。
7.如權利要求1～6中任何一項所述的帶環風扇的制造方法，其中，在上述接續部(4)的兩端上都預先形成了防裂紋用的放大孔部(13)。
8.如權利要求1～7中任何一項所述的帶環風扇的制造方法，其中，在把上述金屬板塑性加工成淺鍋形的工序的后面，設置了在其鍋底的緣和鍋的環部(1)的周緣的交接處，上述葉片部(3)的前端緣的位置上，從鍋底的內側預先形成未達到金屬板外面的切口(15)的工序。
全文摘要
提供由一片金屬板一體形成帶環風扇的方法以及用該方法制造的風扇，使金屬板塑性加工成淺鍋形，以使周緣形成圓筒狀的環部(1)。接著在其鍋形的底部中心形成轂部(2)，并且各自的葉片部(3)的半徑方向前端緣的一部分和環部(1)的緣的一部分作為接續部(4)保留，切斷其他部分，使放射狀多個葉片部(3)翹起形成。
文檔編號F04D29/32GK1711425SQ20038010328
公開日2005年12月21日 申請日期2003年10月2日 優先權日2002年10月4日
發明者渡邊一宏, 川部高敬 申請人:株式會社T.Rad