專利名稱：樹脂制風(fēng)扇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于散熱器或空調(diào)用冷凝器的冷卻而具備的樹脂制風(fēng)扇。
背景技術(shù)：
用于車輛的散熱器或空調(diào)用冷凝器的冷卻而具備的風(fēng)扇一般通過樹脂成形而形 成。像這樣的風(fēng)扇主要以性能方面為主要著眼點(diǎn)來設(shè)計(jì)其形狀和各部分尺寸，由于采 用樹脂成形這種制法，若各部分的壁厚變大則樹脂成形后的冷卻花費(fèi)時間，招致生產(chǎn)效率 降低，因此優(yōu)選各部分的壁厚盡量薄。這從輕量化的觀點(diǎn)考慮也是同樣的。另一方面，若壁 厚變薄則風(fēng)扇的強(qiáng)度下降。由于作為制品質(zhì)量要求在開始使用后不會產(chǎn)生破損等足夠的強(qiáng) 度，因此不優(yōu)選盲目地使壁厚變薄是不言而喻的。以往，為了通過樹脂成形來形成這樣的風(fēng)扇，從模具的形成于多個部位的澆口分 別注入樹脂，在樹脂注入結(jié)束后進(jìn)行脫膜。這時，從互不相同的澆口注入的樹脂在模具內(nèi)合 流。該樹脂的接縫稱為焊縫，焊縫的部分與其他部分相比機(jī)械強(qiáng)度低。若焊縫存在于應(yīng)力 集中的部分，則在該部分容易產(chǎn)生裂縫等損傷。因此，提案有通過使焊縫的部分的壁厚比其他部分大，從而提高焊縫的機(jī)械強(qiáng)度， 不容易產(chǎn)生損傷(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。并且，提案有使焊縫形成于除應(yīng)力集中的部位以 外的其他部位(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2003-94494號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2007-285135號公報(bào)然而，在形成風(fēng)扇的樹脂中，為了提高強(qiáng)度而作為強(qiáng)化纖維混雜存在有玻璃纖維 等。在混雜存在強(qiáng)化纖維的樹脂中，根據(jù)強(qiáng)化纖維的方向，其機(jī)械強(qiáng)度不同。在希望確保所 有方向的強(qiáng)度平均的情況下，優(yōu)選使強(qiáng)化纖維的方向盡可能地不規(guī)則。但是，如圖6(a)所示，在所述的焊縫的部分，從互不相同的澆口注入的樹脂P1、P2 自A方向、B方向流動過來而合流時，如圖6(B)所示，在合流后的樹脂P1、P2的流動的前端 部，一部分的樹脂Pl與另一部分的樹脂P2的流動為左右對稱。其結(jié)果是，強(qiáng)化纖維F的方 向容易與樹脂的接縫平行，招致該部分與其他部分相比特定方向(圖中X方向)的強(qiáng)度降 低。如專利文獻(xiàn)1所述的技術(shù)，這樣的問題僅通過加厚焊縫的部分的壁厚是不能充分 解決的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于如上述的技術(shù)問題而提出，其目的在于提供一種考慮強(qiáng)化纖維的方向 而能夠提高焊縫的部分的機(jī)械強(qiáng)度的樹脂制風(fēng)扇。基于上述目的，本發(fā)明的樹脂制風(fēng)扇通過含有玻璃纖維的樹脂形成，具有多片葉 片和一體安裝有葉片且與電動機(jī)連接的輪轂部，所述樹脂制風(fēng)扇的特征在于，輪轂部具有呈放射狀延伸的多條放射狀肋部、一體連結(jié)放射狀肋部的一端的筒狀的筒狀肋部。并且，在 筒狀肋部中，在風(fēng)扇的成形工序中，在注入形成風(fēng)扇的模具中的樹脂通過形成相鄰的放射 狀肋部的部分而流入形成筒狀肋部的部分時，具有通過形成一放射狀肋部的部分的樹脂與 通過形成另一放射狀肋部的部分的樹脂合流的部位。并且，在該部位形成有樹脂攪拌部，該 樹脂攪拌部用于使通過形成一放射狀肋部的部分的樹脂中含有的玻璃纖維與通過形成另 一放射狀肋部的部分的樹脂中含有的玻璃纖維的取向復(fù)雜化的樹脂攪拌部。在樹脂攪拌部，通過使通過形成一個放射狀肋部的部分的樹脂與通過形成另一個 放射狀肋部的部分的樹脂合流時的樹脂的流動三維地復(fù)雜化，從而使在雙方的樹脂中含有 的玻璃纖維的取向復(fù)雜化。作為樹脂攪拌部，可以形成為向筒狀肋部的外周側(cè)及/或內(nèi)周側(cè)突出的凸部。在 通過形成相鄰的放射狀肋部的部分而流入形成筒狀肋部的部分時，通過形成一個放射狀肋 部的部分的樹脂和通過形成另一個放射狀肋部的部分的樹脂在從筒狀肋部流入凸部時，由 于截面積急速擴(kuò)大，因此其流動復(fù)雜化。凸部可以形成為，其突出尺寸從風(fēng)扇的一面?zhèn)认蛄硪幻鎮(zhèn)榷饾u縮小。由此，在樹 脂的流動中，能夠產(chǎn)生從風(fēng)扇的另一面?zhèn)认蛞幻鎮(zhèn)鹊姆较蚍至?，從而流動進(jìn)一步復(fù)雜化。筒狀肋部優(yōu)選形成為，其徑向厚度以三度以上的斜率從風(fēng)扇的一面?zhèn)认蛄硪幻鎮(zhèn)?而逐漸減小。由此，在樹脂在筒狀肋部內(nèi)流動時，能夠產(chǎn)生樹脂從一面?zhèn)认蛄硪幻鎮(zhèn)攘鲃拥?方向分量，也由此樹脂的流動復(fù)雜化。筒狀肋部優(yōu)選比放射狀肋部更向風(fēng)扇的另一面?zhèn)韧怀?。由此，在樹脂從放射狀?部流入筒狀肋部時，在筒狀肋部的前端部，產(chǎn)生從放射狀肋部向筒狀肋部的突出的部分，也 就是向風(fēng)扇的另一面?zhèn)鹊姆较蚍至浚灿纱藰渲牧鲃訌?fù)雜化。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，在由形成于筒狀肋部的凸部、筒狀肋部的厚度的斜率、筒狀肋部相對 于放射狀肋部的突出等構(gòu)成的樹脂攪拌部，能夠使通過形成一個放射狀肋部的部分的樹脂 與通過形成另一個放射狀肋部的部分的樹脂合流時的樹脂的流動三維地復(fù)雜化。由此，能 夠使雙方的樹脂中含有的玻璃纖維的取向復(fù)雜化。其結(jié)果是，能夠提高通過形成一個放射 狀肋部的部分的樹脂與通過形成另一個放射狀肋部的部分的樹脂合流的部分的機(jī)械強(qiáng)度。


圖1是用于表示本實(shí)施方式中的風(fēng)扇的大致形狀的圖，(a)是從一面?zhèn)鹊暮缚p部 一側(cè)觀察的圖，(b)是從另一面?zhèn)鹊男纬捎袌A筒狀肋部等的一側(cè)觀察的圖。圖2是表示風(fēng)扇的主要部分的圖，(a)是俯視圖，(b)是立體截面圖。圖3是表示作為比較例的現(xiàn)有的風(fēng)扇的主要部分的圖，(a)是俯視圖，(b)是立體 截面圖。圖4是形成風(fēng)扇時的樹脂的流動的分析結(jié)果，(a)是比較例，(b)是實(shí)施例。圖5是表示凸部的其他形狀的多個示例的圖。圖6是表示焊縫部的樹脂流動的狀態(tài)的圖。符號說明10 風(fēng)扇
11輪轂部
12葉片
13圓盤部
14支承肋部
15轉(zhuǎn)軸孔
16圓筒狀肋部(筒狀肋部)
16a外周面
16b內(nèi)周面
16c基部
16d前端部
18放射狀肋部
18a前端部
19加強(qiáng)肋部
30凸部(樹脂攪拌部)
30a基部
30b前端部
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)附圖所示的實(shí)施方式詳細(xì)說明本發(fā)明。圖1是用于表示本實(shí)施方式的風(fēng)扇10的大致形狀的圖，(a)是從一面?zhèn)鹊暮缚p部 13側(cè)觀察的圖，(b)是從另一面?zhèn)鹊男纬捎袌A筒狀肋部16等側(cè)觀察的圖。如圖1所示，風(fēng)扇10是由輪轂部11和多片葉片12形成，其中輪轂部11用于向用 于驅(qū)動風(fēng)扇10的未圖示的電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸安裝，多個葉片12設(shè)置為從輪轂部11向外周側(cè)伸 出，這些輪轂部11和葉片12通過混雜存在有玻璃纖維的樹脂形成。輪轂部11具有圓形圓盤狀的圓盤部13 ；支承肋部14，其在圓盤部13的外周部以 向圓盤部13的一個面?zhèn)妊由斓姆绞揭惑w地形成，且支承葉片12的基部12a。在圓盤部13的中央部形成有插通未圖示的電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)軸孔15。在圓盤部 13上，在轉(zhuǎn)軸孔15的外周側(cè)形成有以向圓盤部13的一個面?zhèn)妊由斓姆绞叫纬傻耐矤畹膱A 筒狀肋部(筒狀肋部)16。在支承肋部14和圓筒狀肋部16之間，形成有以轉(zhuǎn)軸孔15為中心大致呈放射狀延 伸的放射狀肋部18、設(shè)置在互相鄰接的放射狀肋部18、18之間的加強(qiáng)肋部19。在此，在加 強(qiáng)肋部19中，存在在以轉(zhuǎn)軸孔15為中心的周向上連續(xù)的部分，也有在互相鄰接的放射狀肋 部18、18之間傾斜延伸的部分。在圓盤部13上，在與支承肋部14、圓筒狀肋部16、放射狀肋部18及加強(qiáng)肋部19 不干涉的位置上形成有多個貫通其兩面?zhèn)鹊睦鋮s孔20。像這樣的風(fēng)扇10通過從形成于模具的澆口注入樹脂，進(jìn)行冷卻、固化從而形成。 在本實(shí)施方式中，用于形成風(fēng)扇10的澆口位置P1、P2、……位于圓盤部13的多個部位。此外，在上述風(fēng)扇10中，在圓筒狀肋部16的外周面16a上，在相鄰的放射狀肋部 18、18與該圓筒狀肋部16連接的部分的中間部形成有凸部(樹脂攪拌部)30。與此相對地，圓筒狀肋部16的內(nèi)周面16b形成為從截面觀察為圓形。該凸部30形成的目的在于，在風(fēng) 扇10成形時，從澆口位置P1、P2、……注入的樹脂通過互相鄰接的放射狀肋部18、18及圓 盤部13到達(dá)圓筒狀肋部16，而形成通過一個放射狀肋部18的樹脂與通過另一個放射狀肋 部18的樹脂合流的焊接部，在樹脂合流時，使樹脂中混雜存在的玻璃纖維的取向復(fù)雜化。也就是說，在形成有凸部30的部分，在通過一個放射狀肋部18而來的樹脂和通過 另一個放射狀肋部18而來的樹脂合流時，若樹脂從兩側(cè)的圓筒狀肋部16流入凸部30，則由 于其截面積急速擴(kuò)大，因此樹脂的流動紊亂，樹脂被攪拌。由此，樹脂在凸部30內(nèi)合流時， 在樹脂中混雜存在的玻璃纖維的取向復(fù)雜化。此外，圓筒狀肋部16形成為，其徑向的厚度T從圓盤部13側(cè)的圓筒狀肋部16的 基部16c向前端部16d逐漸縮小。在此，優(yōu)選以θ =3度以上的角度使圓筒狀肋部16的 厚度T從基部16c向前端部16d逐漸縮小。在風(fēng)扇10的成形時，若從澆口位置P1、P2、……注入且通過放射狀肋部18、18及 圓盤部13的樹脂流入圓筒狀肋部16，則樹脂從基部16c向前端部16d流動。這時，由于圓 筒狀肋部16的厚度T從基部16c向前端部16d逐漸縮小，因此樹脂從基部16c流向前端部 16d時的樹脂的流動變得復(fù)雜。由此，在樹脂中混雜存在的玻璃纖維的取向復(fù)雜化。此外， 由于該影響，樹脂從兩側(cè)的圓筒狀肋部16流入凸部30時的流動也更加復(fù)雜化，在凸部30 內(nèi)的玻璃纖維的取向進(jìn)一步復(fù)雜化。此外，圓筒狀肋部16的自圓盤部13的高度Hl設(shè)定為高于與該圓筒狀肋部16連接 的放射狀肋部18的高度H2(H1 > H2)。在此，例如，高度Hl可以設(shè)定為比高度H2高1. Omm
左右ο在風(fēng)扇10的成形時，若從澆口位置P1、P2、……注入且通過放射狀肋部18、18及 圓盤部13的樹脂流入圓筒狀肋部16，則在圓筒狀肋部16的前端部16d，樹脂從放射狀肋部 18的前端部18a向圓筒狀肋部16的前端部16d流動。也就是說，在圓筒狀肋部16的前端 部16d處的樹脂的流動方向?yàn)椴逋ㄓ谵D(zhuǎn)軸孔15的轉(zhuǎn)軸(未圖示)的軸線方向。如此，在圓 筒狀肋部16的前端部16d的樹脂的流動進(jìn)一步復(fù)雜。由此，在樹脂中混雜存在的玻璃纖維 的取向進(jìn)一步復(fù)雜化。由此，在圓筒狀肋部16的外周面16a上，在相鄰的放射狀肋部18、18與該圓筒狀 肋部16連接的部分的中間部形成凸部30，圓筒狀肋部16形成為其徑向的厚度T從基部16c 向前端部16d側(cè)逐漸縮小，進(jìn)而圓筒狀肋部16的高度Hl設(shè)定為高于放射狀肋部18的高度 H2，由此，在成形時，圓筒狀肋部16和凸部30的部分處的樹脂的流動三維地復(fù)雜化，由此混 雜存在于樹脂中的玻璃纖維的取向復(fù)雜化。其結(jié)果是，特別是在形成凸部30的焊縫部，能 夠提高焊縫部的機(jī)械強(qiáng)度。此外，由于無需增加整體的壁厚而僅使凸部30的部分突出從而能夠得到足夠的 強(qiáng)度提高效果，因此能夠不會使成形需要的時間長期化或重量顯著增加地保持高生產(chǎn)效率 和經(jīng)濟(jì)性。實(shí)施例1在此，如上所述，形成凸部30，圓筒狀肋部16的厚度T形成為從基部16c向前端部 16d側(cè)逐漸縮小，進(jìn)而圓筒狀肋部16的高度Hl設(shè)定為高于放射狀肋部18的高度H2，研究 了上述情況下的效果，其結(jié)果如下。
(實(shí)施例)在此，圖1所示的風(fēng)扇10由含有30%玻璃纖維的聚丙烯(PP)形成。在風(fēng)扇10 中，在直徑35mm的圓筒狀肋部16的外周面16a上，在相鄰的放射狀肋部18、18與該圓筒狀 肋部16連接的部分的中間部形成凸部30。凸部30的曲率半徑R為1. 25mm,圓筒狀肋部16 與凸部30的連接部的曲率半徑r為1. Omm0此外，圓筒狀肋部16形成為其徑向的厚度T從 基部16c向前端部16d逐漸縮小，且θ =3°。前端部16d的厚度T為2. 5mm。并且圓筒 狀肋部16的高度Hl為13. 5mm,放射狀肋部18的高度H2為12. 5mm,圓筒狀肋部16形成為 比放射狀肋部18更高。(比較例)如圖3所示，為了進(jìn)行比較，在與實(shí)施例的風(fēng)扇10同樣由含有30%玻璃纖維的聚 丙烯(PP)形成的風(fēng)扇10’中，使直徑35mm的圓筒狀肋部16’的外周面16a’不形成凸部30 而是形成為圓形狀。并且，在圓筒狀肋部16’中，通常的拔模斜率(將風(fēng)扇10從模具脫模 時必要的模具的斜率)為1°。進(jìn)而圓筒狀肋部16’形成為與放射狀肋部18為同樣的高度。對于實(shí)施例、比較例，通過使用了日本PLAMEDIA公司(，> Π 7社)的射出 成形CAE系統(tǒng)· PLANETS的樹脂流動分析，對樹脂的流動及纖維的取向狀態(tài)進(jìn)行的分析模 擬。其結(jié)果如圖4所示。圖4(a)是比較例的分析結(jié)果，(b)是實(shí)施例的分析結(jié)果。如圖4(a)所示，在比較例的情況下，在通過一個放射狀肋部18的樹脂和通過另一 個放射狀肋部18的樹脂在圓筒狀肋部16’處合流的焊接部，樹脂的流動方向容易成為特定 的方向(圖中虛線內(nèi)的部分)與此相對地，如圖4(b)所示，在實(shí)施例的情況下，在通過一個放射狀肋部18的樹 脂和通過另一個放射狀肋部18的樹脂合流的焊接部形成的凸部30處，可以確認(rèn)樹脂的流 動方向變得復(fù)雜(圖中虛線內(nèi)的部分)。并且，對于實(shí)施例、比較例，進(jìn)行了在110°C的環(huán)境下以200Hr、轉(zhuǎn)速1700rpm旋轉(zhuǎn)
的高溫耐久試驗(yàn)。其結(jié)果是，在比較例中，確認(rèn)在圓筒狀肋部16’上出現(xiàn)泛白及裂縫。與此相對地， 在實(shí)施例中沒有出現(xiàn)特別的缺陷。另外，在上述實(shí)施方式中圖示了凸部30的形狀，但不局限于此。例如，也可以如圖 5(a)所示，使凸部30的曲率半徑不為一定，而采用二次曲線的截面形狀。并且，也可以如 圖5 (b)、(c)，使凸部30自圓筒狀肋部的突出尺寸Z為從圓盤部13側(cè)的基部30a向前端部 30b逐漸縮小。由此，能夠使凸部30內(nèi)的樹脂的流動進(jìn)一步復(fù)雜化，從而能夠使上述效果更 加顯著。此外，可以使凸部30形成為不向圓筒狀肋部16的外周面16a側(cè)而向內(nèi)周面16b 側(cè)突出。并且，還可以形成為向外周面16a側(cè)和內(nèi)周面16b側(cè)的兩者突出。此外，只要不脫離本發(fā)明的主旨，可以取舍選擇在上述實(shí)施方式中列舉的結(jié)構(gòu)，也 可以適當(dāng)?shù)刈兏鼮槠渌慕Y(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
一種樹脂制風(fēng)扇，其通過含有玻璃纖維的樹脂形成，具有多片葉片和一體安裝所述葉片且與電動機(jī)連接的輪轂部，其特征在于，所述輪轂部具有呈放射狀延伸的多條放射狀肋部、一體連結(jié)所述放射狀肋部的一端的筒狀的筒狀肋部，所述筒狀肋部在所述風(fēng)扇的成形工序中，在注入形成所述風(fēng)扇的模具中的所述樹脂通過形成相鄰的所述放射狀肋部的部分而流入形成所述筒狀肋部的部分時，在通過形成一所述放射狀肋部的部分的所述樹脂與通過形成另一所述放射狀肋部的部分的所述樹脂合流的部位形成有樹脂攪拌部，該樹脂攪拌部用于使通過形成一所述放射狀肋部的部分的所述樹脂中含有的所述玻璃纖維與通過形成另一所述放射狀肋部的部分的所述樹脂中含有的所述玻璃纖維的取向復(fù)雜化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂制風(fēng)扇，其特征在于，所述樹脂攪拌部為向所述筒狀肋部的外周側(cè)及/或內(nèi)周側(cè)突出的凸部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的樹脂制風(fēng)扇，其特征在于，所述凸部形成為，其突出尺寸從所述風(fēng)扇的一面?zhèn)认蛄硪幻鎮(zhèn)榷饾u縮小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂制風(fēng)扇，其特征在于，所述筒狀肋部形成為，其徑向厚度以3度以上的斜率從所述風(fēng)扇的一面?zhèn)认蛄硪幻鎮(zhèn)?而逐漸減小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂制風(fēng)扇，其特征在于，所述筒狀肋部比所述放射狀肋部更向所述風(fēng)扇的另一面?zhèn)韧怀觥?br> 全文摘要
本發(fā)明提供一種考慮強(qiáng)化纖維的方向且能夠提高焊縫的部分的機(jī)械強(qiáng)度的樹脂制風(fēng)扇。在圓筒狀肋部(16)的外周面(16a)，在相鄰的放射狀肋部(18、18)與該圓筒狀肋部(16)連接的部分的中間部形成凸部(30)，圓筒狀肋部(16)形成為其徑向的厚度(T)從基部16c向前端部(16d)側(cè)而逐漸縮小，進(jìn)而圓筒狀肋部(16)的高度(H1)設(shè)定為高于放射狀肋部(18)的高度(H2)，在成形時，使圓筒狀肋部(16)和凸部(30)的部分處的樹脂的流動復(fù)雜化，由此使混雜存在于樹脂中的玻璃纖維的取向復(fù)雜化。
文檔編號B29C45/37GK101952101SQ20088011436
公開日2011年1月19日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月28日
發(fā)明者岡本公彥, 別所正博, 姬野太充, 小林崇幸, 鈴木敦 申請人:三菱重工業(yè)株式會社