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涡轮风扇

申请号 CN201510696476.8 申请日 2015-10-22 公开(公告)号 CN105545805A 公开(公告)日 2016-05-04
申请人 日清纺精密机器株式会社; 发明人 渡辺仁; 岩井晴义; 加藤贵久;
摘要 本发明的目的在于提供一种涡轮风扇。本发明的涡轮风扇利用热塑性树脂分别成形主板、导风板及多个扇叶部件,所述主板在中央部具有固定在马达的旋转轴的凸毂,所述导风板形成吸入导风壁,且所述主板具有与所述多个扇叶部件的嵌合部,所述导风板具有与所述多个扇叶部件的嵌合部,使所述多个扇叶部件平行于旋转轴地嵌合到所述主板与所述导风板的所述多个嵌合部,并通过超声波焊接而一体化。所述涡轮风扇与以往的涡轮风扇相比生产性优异且价格低廉。
权利要求

1.一种涡轮风扇,其特征在于:

利用热塑性树脂分别成形主板、导风板及多个扇叶部件,所述主板在中央部具有固定在马达的旋转轴的凸毂,所述导风板形成吸入导风壁,所述主板具有与所述多个扇叶部件的嵌合部,所述导风板具有与所述多个扇叶部件的嵌合部,使所述多个扇叶部件平行于旋转轴地嵌合到所述主板与所述导风板的多个嵌合部,并通过超声波焊接而一体化。

2.根据权利要求1所述的涡轮风扇,其特征在于:所述扇叶部件是将两个扇叶零件组合而成的扇叶部件,且所述扇叶部件是在一个扇叶零件的多个部位设置凹部,在另一个扇叶零件设置数量与所述凹部相同的与所述凹部嵌合的凸部,并使所述两个扇叶零件嵌合而成。

3.根据权利要求1或2所述的涡轮风扇,其特征在于:所述扇叶部件在通过超声波焊接与所述主板及所述导风板焊接时的加压方向上设置着肋条。

4.根据权利要求1或2所述的涡轮风扇,其特征在于:在所述主板与所述扇叶部件的嵌合部、及所述导风板与所述扇叶部件的嵌合部设置着焊接边缘。

5.根据权利要求1或2所述的涡轮风扇,其特征在于:设置在所述导风板与所述扇叶部件的嵌合部的焊接边缘是从嵌合部的中央偏向所述扇叶部件的正压侧或负压侧而设置。

6.根据权利要求1或2所述的涡轮风扇,其特征在于:设置在所述导风板与所述扇叶部件的嵌合部的焊接边缘是设置在嵌合部的中央。

7.根据权利要求1或2所述的涡轮风扇,其特征在于:所述扇叶部件在与所述主板的嵌合部、及与所述导风板的嵌合部设置着焊接边缘。

说明书全文

涡轮风扇

技术领域

[0001] 本发明涉及一种搭载于空调机且由热塑性树脂成形的涡轮风扇,且涉及一种实现了焊接组装性的提高及生产性提高的涡轮风扇。

背景技术

[0002] 以往的涡轮风扇包含风扇主体、以及导风板,所述风扇主体是利用热塑性树脂将主板与在背面侧具有开口的袋状中空构造的多个翼一体成形而成。而且,在风扇主体的各个翼形成着从翼前端部连通到翼中空部的母嵌合部,在导风板的相当于各翼的位置形成着从导风板沿风扇高度方向延伸的公嵌合部。
[0003] 而且,导风板的公嵌合部插入到风扇主体的母嵌合部后,将导风板的表面、成为风扇主体的倾斜面的翼前端焊接部及导风板的公嵌合部的侧面与风扇主体的母嵌合部的侧面固着而成为一体,从而形成涡轮风扇。使以这种方式形成的导风板与风扇主体这两者固着时,能够利用导风板的公嵌合部与风扇主体的母嵌合部容易且准确地定位,因此能提高制造精度,并且提高生产性(例如,参照专利文献1)。
[0004] 以往的涡轮风扇是以所述方式构成,能够提高导风板与风扇主体固着时的制造精度,从而提高生产性。然而,导风板与风扇主体的焊接面为导风板的表面、成为风扇主体的倾斜面的翼前端焊接部及导风板的公嵌合部的侧面与风扇主体的母嵌合部的侧面,在将导风板与风扇主体组装并焊接时,在涡轮风扇的旋转轴方向(上下方向)上对两者加压,但由于风扇主体的翼前端焊接部被倾斜设置在翼的旋转方向,所以翼前端焊接部成为倾斜面,因此不会受到上下方向的力,而有对翼施加水平方向的力导致焊接力下降而不均等地焊接的担忧。
[0005] 而且,由于只有导风板的公嵌合部与风扇主体的母嵌合部的侧面吸收水平方向的力,所以有应力集中在导风板的公嵌合部与导风板的连接面而导致破损的担忧。
[0006] 为了解决这种问题,而提出并公开了专利文献2的涡轮风扇及其制造方法。
[0007] 然而,专利文献2的形状的涡轮风扇为像图13所示的形状。因为涡轮风扇的翼部分与底板一体成形,所以存在成形用模具变得复杂这一问题。而且,在导风板也设置着数量与翼部分相同、用来与翼部分固着接合的凸状嵌合部。因此,成形导风板的模具也变得复杂,存在制造成本上升这一问题。
[0008] 另外,在专利文献3中公开了如下技术:将涡轮风扇用叶片分成两个零件,将它们接合而一体化,并与其他零件(主板及侧板)接合而制造涡轮风扇。此时,如图15(a)与图15(b)所示,在涡轮风扇叶片9设置着格子状的肋条。根据该专利文献3而制造的涡轮风扇的目的在于:当运转时叶片9发生弹性变形而吸收风扇运转中的压力变动,从而减少从叶片9的表面产生的空气动力噪音。叶片9的表面S(薄膜)是使用会发生弹性变形之类的软材料。因此,叶片9的格子状肋条(L1、L2)部分必须由具有强度的材料成形。就这种方面来说,专利文献3的叶片9在构造上复杂,也不容易成形。
[0009] 而且,在使用专利文献3的形状的叶片9时,存在无法通过超声波焊接将涡轮风扇的主板与侧板隔着叶片接合的问题。因此,在制造专利文献3的涡轮风扇时,必须通过激光熔接而非超声波焊接进行接合。因此,专利文献3的涡轮风扇9也存在制造成本高的问题。
[0010] 进而,叶片9为将两个部件91与92接合的构成,还需要用来将叶片部件91与叶片部件92接合的设备及时间和精力,也存在制造成本进一步升高的问题。
[0011] [背景技术文献]
[0012] [专利文献]
[0013] [专利文献1]日本专利第3509456号公报
[0014] [专利文献2]日本专利特开2007-120445号公报
[0015] [专利文献3]日本专利特开2008-144667号公报

发明内容

[0016] [发明要解决的问题]
[0017] 为了解决这种问题,提出将作为涡轮风扇的构成零件的主板、导风板、及扇叶部件(翼)分别成形,并通过超声波焊接进行组装而一体化,从而制造涡轮风扇。然而,为了实现轻量化,扇叶部件成为分成两个部件进行组合的构成。在该情况下,当将两个扇叶部件进行组合时,如果只是分别设置多个以往的销及孔并进行组合,那么超声波焊接时的加压力会导致在两个扇叶零件之间空出间隙,从而产生组装不良。而且,如果不研究主板与扇叶部件、导风板与扇叶部件的嵌入部的构成及焊接边缘的配置方法,那么会产生超声波焊接时的组装不良。
[0018] 本发明是鉴于所述情况而完成的,其目的在于通过超声波焊接来制造并提供一种与以往的涡轮风扇相比生产性优异且价格低廉的涡轮风扇。
[0019] [解决问题的手段]
[0020] 用来解决所述问题的第1发明的涡轮风扇的特征在于:利用热塑性树脂分别成形主板、导风板及多个扇叶部件,所述主板在中央部具有固定在马达的旋转轴的凸毂,所述导风板形成吸入导风壁,且所述主板具有与所述多个扇叶部件的嵌合部,所述导风板具有与所述多个扇叶部件的嵌合部,使所述多个扇叶部件平行于旋转轴地嵌合在所述主板与所述导风板的所述多个嵌合部,并通过超声波焊接而一体化。
[0021] 根据第1发明,对于涡轮风扇,分别单独地制造主板、导风板及扇叶部件,组装后通过超声波焊接使涡轮风扇固着,所以成形各构成部件的模具的形状简化,从而涡轮风扇的制造成本显著降低。进而,因为通过超声波焊接来组装各构成部件,所以能比激光熔接法更廉价地制造涡轮风扇。
[0022] 第2发明的涡轮风扇的特征在于:在第1发明中,所述扇叶部件是将两个扇叶零件组合而成的扇叶部件,且所述扇叶部件是在一个扇叶零件的多个部位设置凹部,在另一个扇叶零件设置数量与所述凹部相同的与所述凹部嵌合的凸部,并使所述两个扇叶零件嵌合而成。
[0023] 根据第2发明,即使将扇叶部件分成两个扇叶零件,由于在一个扇叶零件的多个部位设置凹部,在另一个扇叶零件设置数量与所述凹部相同的与所述凹部嵌合的凸部,且将该凹部与凸部嵌合而进行组合,所以在将涡轮风扇的主板、导风板及扇叶部件组装并进行超声波焊接时,也不会在扇叶部件的两个扇叶零件产生间隙,能顺利地将涡轮风扇的构成零件一体化。因此,能够确保涡轮风扇的品质,并且提高成品率。
[0024] 第3发明的涡轮风扇的特征在于:在第1发明或第2发明中,所述扇叶部件在通过超声波焊接与主板及导风板焊接时的加压方向上设置着肋条。
[0025] 根据第3发明,在扇叶部件,在将主板、导风板及扇叶部件超声波焊接时的加压方向上设置着肋条,所以扇叶部件的与导风板的接合部位能对抗超声波焊接的加压力,且不会发生变形,所以能够顺利地进行超声波焊接。因此,能够确保涡轮风扇的品质,并且提高成品率。
[0026] 第4发明的涡轮风扇的特征在于:在第1发明至第3发明中的任一项发明中,在所述主板与所述扇叶部件的嵌合部、及所述导风板与所述扇叶部件的嵌合部设置着焊接边缘。
[0027] 根据第4发明,在将主板及导风板与扇叶部件接合的部分设置着焊接边缘,所以能够不施加过度的加压力而进行超声波焊接。因此,能够确保涡轮风扇的品质,并且提高成品率。
[0028] 第5发明的涡轮风扇的特征在于:在第1发明至第4发明中的任一项发明中,设置在所述导风板与所述扇叶部件的嵌合部的焊接边缘是从嵌合部的中央偏向扇叶部件的正压侧或负压侧而设置。
[0029] 根据第5发明,在将扇叶部件嵌合在导风板的部分,从该部分的中央偏倚地设置着焊接边缘,所以即使超声波焊接加工的加压力通过主板或导风板施加到扇叶部件,扇叶部件也能保持适当的姿势而进行超声波焊接。因此,能够确保涡轮风扇的品质,并且提高成品率。
[0030] 第6发明的涡轮风扇的特征在于:在第1发明至第4发明中的任一项发明中,设置在所述导风板与所述扇叶部件的嵌合部的焊接边缘设置在嵌合部的中央。
[0031] 根据第6发明,在扇叶部件的推出风的正压面与该正压面的相反面从扇叶部件的顶部到底部为同一形状的扇叶部件的情况下,表现出与第5发明相同的效果。
[0032] 第7发明的涡轮风扇的特征在于:在第1发明至第3发明中的任一项发明中,所述扇叶部件在与主板的嵌合部、及与导风板的嵌合部设置着焊接边缘。
[0033] 根据第7发明,表现出与第5发明及第6发明相同的效果。

附图说明

[0034] 图1是表示本发明的涡轮风扇的主板、导风板及扇叶部件在组装时的设置状态的立体图。
[0035] 图2是表示本发明的涡轮风扇完成后的状态的立体图。
[0036] 图3是本发明的涡轮风扇的主板的整体概略图。
[0037] 图4是图3的主板与扇叶部件的嵌合部的放大图。
[0038] 图5是图3的主板与扇叶部件的嵌合部的焊接边缘的说明图。
[0039] 图6是使图3的主板与扇叶部件嵌合后的状态的说明图。
[0040] 图7是从背面侧观察本发明的涡轮风扇的导风板所得的整体概略图。
[0041] 图8是图7的导风板与扇叶部件的嵌合部的放大图。
[0042] 图9是图7的导风板与扇叶部件的嵌合部的放大图。
[0043] 图10是使图7的导风板与扇叶部件嵌合后的状态的说明图。
[0044] 图11是本发明的涡轮风扇的扇叶部件的整体概略图。
[0045] 图12是将图11的扇叶部件分解后的说明图。
[0046] 图13是表示以往类型的涡轮风扇完成后的状态的立体图。
[0047] 图14(a)与图14(b)是表示因加压而在扇叶部件产生了间隙的状态的说明图。
[0048] 图15(a)与图15(b)是专利文献3的涡轮风扇用叶片的概略图。
[0049] [符号的说明]
[0050] 1:涡轮风扇
[0051] 2:主板
[0052] 3:导风板
[0053] 4:扇叶部件(叶片)
[0054] 5:直板
[0055] 4B:扇叶部件的底部
[0056] 4T:扇叶部件的顶部
[0057] 9:叶片
[0058] 21:凸毂
[0059] 22:轮毂
[0060] 23:嵌合部
[0061] 31:开口部
[0062] 32:周边部
[0063] 33:嵌合凹部
[0064] 41、42:部件
[0065] 91、92:部件
[0066] 231:壁部
[0067] 232:销
[0068] 233:焊接边缘
[0069] 331:顶壁
[0070] 332:壁部
[0071] 333:焊接边缘
[0072] 411:销孔
[0073] 412A~412D:插入凹部
[0074] 413:肋条
[0075] 414:孔
[0076] 421:销
[0077] 422A~422D:插入凸部
[0078] L1、L2:肋条
[0079] P:加压力
[0080] S:叶片的表面

具体实施方式

[0081] 根据图1至图15(a)与图15(b)对本发明的涡轮风扇进行说明。
[0082] 图1是表示本发明的涡轮风扇的主板、导风板及扇叶部件在组装时的状态的立体图,图2是表示本发明的涡轮风扇完成后的状态的立体图,图3是本发明的涡轮风扇的主板的整体概略图,图4是图3的主板与扇叶部件的嵌合部的放大图,图5是图3的主板与扇叶部件的嵌合部的焊接边缘的说明图,图6是使图3的主板与扇叶部件嵌合后的状态的说明图,图7是从背面侧观察本发明的涡轮风扇的导风板所得的整体概略图,图8是图7的导风板与扇叶部件的嵌合部的放大图,图9是图7的导风板与扇叶部件的嵌合部的放大图,图10是使图7的导风板与扇叶部件嵌合后的状态的说明图,图11是本发明的涡轮风扇的扇叶部件的整体概略图,图12是图11的扇叶部件分解后的说明图,图13是表示以往类型的涡轮风扇完成后的状态的立体图,图14(a)与图14(b)是表示因加压而在扇叶部件产生了间隙的状态的说明图,图15(a)与图15(b)是专利文献3的涡轮风扇用叶片的概略图。
[0083] 在图2中,本发明的涡轮风扇1包含圆板状的主板2、形成风扇的吸入导风路径的导风板3、及将主板2与导风板3连接的多个扇叶部件4。各零件是使用热塑性树脂单独地射出成形。扇叶部件4是嵌入到设置在主板2及导风板3的周边部的多个部位的嵌合部进行组装而接合。接合是通过超声波焊接来接合。此外,扇叶部件4的构造将在<3>中详细叙述,但如图1所示,具有推出风的正压面及作为正压面的相反面的负压面。正压面与负压面呈现出为了实现涡轮风扇的送风特性所需的曲面形状。但是,如图13所示,也存在如下情况:推出风的正压面与其相反面(负压面)从其顶部到底部为同一形状(直板5)。
[0084] 以往,在单独地成形各部件并进行组装接合的情况下,通过超声波焊接进行的接合难以利用激光熔接法进行。激光熔接法无需对所要接合的对象物施加加压力,能够通过激光照射进行接合。然而,激光熔接法的装置昂贵。因此,利用该装置所制造的涡轮风扇价格高。本发明用来解决这种问题。本发明能够将单独成形的构成部件像图1那样配置并通过超声波焊接进行组装接合。发明人对构成部件的构成及构造添加各种改良而完成了本发明。以下,对各部件的构成及构造进行说明。
[0085] <1>主板的构造
[0086] 如图3所示,主板2具有:凸形状的轮毂22,以覆盖马达的方式形成在主板2的中央部;以及凸毂21,马达的轴沿高度方向(图1至图3的上下方向)插入到轮毂22的中心部并固定。而且,如图3所示,在主板的周缘部,与扇叶部件4的个数对应地设置着在与扇叶部件4组装接合时供扇叶部件嵌入的嵌合部23。
[0087] 嵌合部23是像图4那样构成。嵌合部23包含具有规定高度及厚度且以竖立设置在主板上并环绕的方式形成的壁部231、销232及焊接边缘233。图11所示的扇叶部件4的底部4B被嵌入到该嵌合部23。此时,在扇叶部件4的底部4B设置着图11及图12所示的孔414,且销232插通到该孔。扇叶部件4的底部4B通过该壁部231与销232嵌入而被定位。而且,当将扇叶部件4的底部4B嵌入到嵌合部23时,如图6所示,扇叶部件的底部4B的底面成为与焊接边缘233接触的状态。如图4及图5所示,焊接边缘以包围销232的方式沿着壁部231在内侧设置着2列。焊接边缘的截面呈大致三角形状。
[0088] 图6表示即将通过超声波焊接将主板2与扇叶部件4接合前的状态。通过像图4及图5那样构成嵌合部23,即使受到超声波焊接时的加压力,也能以稳定的姿势进行接合。
[0089] <2>导风板的构造
[0090] 利用图7对导风板3进行说明。图7是以能看见嵌合部33的方式从背面观察图1及图2的导风板3所得的附图。如图7所示,导风板3在中央部具有大的开口部31。而且,在周边部32,在与嵌合到主板2的扇叶部件4相对的位置,配置着数量与扇叶部件相同的与扇叶部件的顶部嵌合的嵌合凹部33。周边部32在外周方向呈大致倾斜面。如图8所示,嵌合部33是以如下方式构成:与扇叶部件的顶部4T的形状(参照图11)相吻合地呈阶梯状,且沿着其壁部332将扇叶部件4的顶部4T嵌入而定位。以下,结合本实施方式的形状将嵌合部33称为嵌合凹部33。
[0091] 而且,如图9所示,在嵌合凹部33的顶壁331设置着焊接边缘333。焊接边缘在阶梯部分的顶壁设置了一列。该焊接边缘333并非设置在嵌合凹部33的顶壁331的中央,而是相对于壁部332偏向扇叶部件的正压面侧(扇叶部件推出风的面侧)或负压面侧(与正压面侧为相反面侧)地进行设置。此外,在本实施例的图9中是偏向正压侧。焊接边缘的截面呈大致三角形状。当将扇叶部件4的顶部4T嵌入到该嵌合凹部时,顶部4T成为与焊接边缘333接触的状态(参照图10)。
[0092] 在扇叶部件4的形状像图13的扇叶部件那样为推出风的正压面与其相反面从其顶部到底部为同一形状(直板)的扇叶部件的情况下,焊接边缘能设为以下构成。即,设置在嵌合凹部33的顶壁331的焊接边缘333能够设为沿着嵌合凹部33的壁部332设置在该嵌合凹部的中央的构成。
[0093] 图10表示即将通过超声波焊接将导风板3与扇叶部件4接合前的状态。通过像图8及图9那样构成嵌合部33,即使受到超声波焊接时的加压力,也能以稳定的姿势进行接合。
[0094] <3>扇叶部件的构造
[0095] 利用图11及图12对扇叶部件4进行说明。扇叶部件4具备嵌入到主板2的嵌合部23的底部4B及嵌入到导风板3的嵌合凹部33的顶部4T。而且,在底部设置着供主板2的嵌合部23的销232插通的孔414。主板2与导风板3在各自的嵌合部23与嵌合凹部33嵌入接合多个扇叶部件4的底部4B及顶部4T。
[0096] 扇叶部件有多片,所以为了使涡轮风扇轻量化,必须使内部中空。因此,一个扇叶部件4是设为将两个部件组合而成的构成。图12是该两个部件41、42的说明图。在说明上,部件42是从表侧观察到的图,部件41是从内侧观察到的图。在本实施例中,部件41为正压面侧,部件42为负压面侧。部件41呈在其周缘部形成着具有厚度的立起部的大致盒状。部件42为薄壁的曲面状的盖。为了简化两个部件41与42的组装步骤,利用多个销孔411-销421、及插入凸部-插入凹部将两个部件嵌入一体化而使用。如果只利用销与销孔嵌入并进行超声波焊接,那么两个部件41与42会分开而产生间隙。为了防止在超声波焊接加工时产生间隙,而设置插入凸部及插入凹部进行嵌入。
[0097] 在图12中,销421在部件42侧设置在三个部位。设置销的位置并不限定于该图的位置。只要为能顺利地嵌入的位置即可。部件41的销孔411设置在部件42的与销421对应的位置。销及销孔优选为全部为同一形状。
[0098] 插入凸部在部件42侧设置在四个部位。在扇叶部件4的相当于底部侧的部位设置着插入凸部422A,在扇叶部件的纵向端部设置着插入凸部422B、插入凸部422C,进而,在顶部设置着插入凸部422D。插入凸部在4个部位均形成为板状。插入凹部为能够供板状的插入凸部422A、插入凸部422B、插入凸部422C及插入凸部422D插入的凹部。插入凸部422A对应于插入凹部412A而插入,插入凸部422B插入到插入凹部412B,插入凸部422C插入到插入凹部412C,进而,插入凸部422D插入到插入凹部412D。如图11及图12所示,插入凹部412A成为矩形状的缺口形状。如图12所示,插入凹部412B与插入凹部412C像X箭视图及Y箭视图所示那样为袋状的凹部。而且,如Z1箭视图所示,插入凹部412D设置成贯通部件41的顶部顶盖的长孔状。如Z2箭视图所示,插入到该长孔状的插入凹部的插入凸部422D是设置成在部件42的顶部顶盖插入到该长孔的突起状。
[0099] 部件41及部件42的厚度薄,且扇叶部件4的底部4B与顶部4T呈薄壁的板状。即使利用销与销孔、插入凸部与插入凹部使这种薄壁的部件嵌合,由于在超声波焊接加工中通过导风板的焊接边缘对扇叶部件4的各部件施加加压力,所以各部件的顶部会变形。为了防止该变形,在部件41的内侧,沿超声波焊接加工的加压方向设置着加强用肋条413。
[0100] 对肋条413的作用效果进行说明。扇叶部件4中,使部件41与部件42嵌合。在加压前(超声波焊接加工前),像图14(a)那样为部件41与部件42之间不存在间隙的状态。在超声波焊接加工过程中,像图14(b)那样,扇叶部件4因超声波工具而通过导风板3受到加压力P。此外,图中省略了主板2与导风板3。在加压过程中(超声波焊接加工过程中),像图14(b)那样,扇叶部件4受到加压力P。如果在部件41的内侧不存在肋条413,那么部件41与部件42会沿箭头方向变形移动,而在部件41与部件42之间产生间隙。部件41的肋条413是像图12所示那样在受到加压力的方向上接近地设置着2根细肋条。这种肋条413防止因加压力所致的部件41的变形。由此,能够防止扇叶部件4产生间隙,从而进行主板2、导风板3及扇叶部件4的超声波焊接加工。
[0101] 利用销与销孔、插入凸部与插入凹部使以这种方式构成的部件41及部件42嵌合而用作扇叶部件4。
[0102] 而且,在上文的说明中,在超声波焊接时发挥作用的焊接边缘是设置在主板的嵌合部与导风板的嵌合凹部。然而,并不限定于此,例如也能设为以下构成。即,焊接边缘也能设为不设置在嵌合部而设置在扇叶部件的底部4B与顶部4T的构成。
[0103] <4>涡轮风扇的组装接合
[0104] 将以所述方式构成的主板2、导风板3及多个扇叶部件4像图1所示那样使扇叶部件4的底部4B嵌合在主板2的嵌合部23,且使扇叶部件4的顶部4T嵌合在导风板3的嵌合凹部33而进行临时组装。以下,将以这种方式临时组装而成称为“工件”。在该状态下,扇叶部件4的底部4B为像图6所示那样与主板2的嵌合部23的焊接边缘接触的状态。而且,扇叶部件4的顶部4T为像图10所示那样与导风板3的嵌合凹部33的焊接边缘接触的状态。
[0105] 将以这种方式临时组装成的工件载置在超声波焊接机的夹具上。超声波焊接机的焊头(horn)接触工件的导风板3的规定位置并进行加压,焊接边缘熔融而使工件一体化。将工件载置在超声波焊接机的夹具上的方法可以像图1所示那样将主板2设置在夹具上,也可以翻转而将导风板设置在夹具上。
[0106] 在该超声波焊接加工过程中,主板2的嵌合部23的构成、导风板3的嵌合凹部33的构成、及扇叶部件4的嵌入部件41与部件42而成的构成相互作用,能够各部件不发生位置偏移且扇叶部件的部件41与部件42不产生间隙地进行超声波焊接。因此,能够通过超声波焊接加工获得品质稳定的涡轮风扇。而且,制造成本比激光熔接法显著降低。
[0107] [实施例]
[0108] <5>实施例及比较例
[0109] 以下,列举实施例及比较例对本发明的涡轮风扇与比较例(专利文献3)的涡轮风扇进行说明。
[0110] [实施例]
[0111] 在本实施例中,利用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(acrylonitrile-butadiene-styrene,ABS)树脂,通过射出成形分别成形作为图1的涡轮风扇的构成部件的主板2、导风板3、及扇叶部件4(部件41及部件42)。此外,扇叶部件4是将部件41与部件42相互嵌入而一体化,从而制作涡轮风扇。
[0112] 通过超声波焊接将这些构成部件像<4>“涡轮风扇的组装接合”中所说明的那样一体成形。关于超声波焊接的加工条件,加压力设为0.1~0.2MPa,焊接机的功率设为2000W,加压时间设为1.0秒。由此获得的涡轮风扇是经由叶片4将主板2与导风板3完全地焊接而一体化。而且,虽然叶片4是使用以嵌入方式将部件41与部件42一体化而成的叶片,但丝毫未产生间隙。
[0113] [比较例]
[0114] 制成专利文献3所记载的涡轮风扇。主板与侧板(导风板)是设为与实施例相同的材料。叶片9如图15(a)与图15(b)所示。设为将两个叶片部件91与92接合而一体化的构成。叶片部件的材质为增加ABS树脂的丁基成分的量而容易弹性变形的材质,且像图15(a)与图15(b)所示那样设置着格子状的肋条(L1及L2)。肋条是像图15(a)与图15(b)那样纵向设置着2列,横向设置着4列。通过超声波焊接将这两个叶片部件91与92接合而一体化,从而制成叶片9。将这些构成部件进行组合并设置在与实施例相同的超声波焊接机,变更各种加工条件而进行超声波焊接加工。叶片9的表面S软到会发生弹性变形的程度,因此完全无法进行超声波焊接加工,从而无法进行各部件的接合。
[0115] 如上所述,本发明的涡轮风扇以能够进行超声波焊接加工的方式设计作为构成部件的主板2、导风板3、叶片4的形状,能够实现价格低廉且品质方面不存在问题的涡轮风扇。