專利名稱：送風(fēng)葉輪及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有粉碎后能再生的再生利用性的送風(fēng)葉輪及其制造方法。
背景技術(shù)：
以往，這種送風(fēng)葉輪，如JP9-228993A等所公開的那樣，如圖6及圖7所示的結(jié)構(gòu)一般已為人所知。圖6是傳統(tǒng)的送風(fēng)葉輪60的立體圖。即送風(fēng)葉輪60是在圓筒形的樹脂制轉(zhuǎn)轂61的周圍設(shè)有數(shù)枚呈翼型形狀的葉片62而形成，中央的軸套70(固定電動機用)固定在電動機軸上使葉輪60旋轉(zhuǎn)而進行送風(fēng)。
圖7是所述軸套70的立體圖，該送風(fēng)葉輪的風(fēng)扇軸套，一般在使用DC半導(dǎo)體電動機時，對電動機的固有振動給予防振性，所以在中心部配置用于固定電動機軸的鋁制軸承部71，在該軸承部71的外周部嵌入金屬制外周圓筒部72，然后在該外周圓筒部72的周圍嵌入經(jīng)壓縮成形的橡膠制防振部73。另外，作為防振部73的橡膠使用CR(氯丁二烯橡膠)。
但是，前述的傳統(tǒng)的送風(fēng)葉輪60的構(gòu)成材料使用合成樹脂、金屬和橡膠，所以如果廢棄的家用電器在再生利用時不能區(qū)分合成樹脂、橡膠和金屬，會導(dǎo)致難以再生。為此，由這樣的構(gòu)成材料組成的送風(fēng)葉輪60存在再生利用性差的問題。另外，由橡膠和金屬構(gòu)成的軸套構(gòu)件價格高，所以期望低成本的替代材料。另外，作為軸套構(gòu)件的構(gòu)成樹脂，也有使混入玻璃纖維和云母的聚烯烴系樹脂、譬如將聚丙烯(以下稱PP)和添加烯烴系片的苯乙烯系彈性體一體化后形成的再生利用性好的材料?？墒牵紤]到送風(fēng)葉輪要在高溫下連續(xù)、反復(fù)運轉(zhuǎn)，需要用剛性、耐熱性、粘著性更好的構(gòu)成樹脂。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述傳統(tǒng)例的技術(shù)問題，本發(fā)明要解決的課題在于提供一種在可再生利用時將構(gòu)成材料的樹脂和熱塑性彈性體同時粉碎后再生的再生利用性好的送風(fēng)葉輪。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明送風(fēng)葉輪在轉(zhuǎn)轂的周圍具有數(shù)枚葉片，在所述轉(zhuǎn)轂的中心配設(shè)有成為電動機軸的軸承的樹脂制軸承部，在所述樹脂制軸承部的外周配設(shè)有防振構(gòu)件，在所述防振構(gòu)件的外周配設(shè)有樹脂制外周筒部，在所述樹脂制外周筒部的外周配設(shè)有構(gòu)成轉(zhuǎn)轂與葉片的樹脂制本體部，所述防振構(gòu)件為熱塑性彈性體，其特點是，所述樹脂制軸承部、樹脂制外周筒部和樹脂制本體部均為高剛性的聚丙烯系的合成樹脂，而且防振構(gòu)件的熱塑性的彈性體是與聚丙烯系的合成樹脂具有相溶性的烯烴系熱塑性彈性體。
由于上述構(gòu)成，在再生利用時，樹脂制軸承部、樹脂制外周筒部、樹脂制本體部、防振構(gòu)件，即，成為電動機軸的軸承的圓筒形樹脂部、熱塑性彈性體的圓筒形防振構(gòu)件、防振構(gòu)件外周的樹脂部和轉(zhuǎn)轂、及葉片的樹脂部可同時粉碎再生。另外，通過采用與要使用的構(gòu)成樹脂相溶性好的熱塑性彈性體，可以作為彎曲彈性率和載荷彎曲溫度的物性降低較小的樹脂而進行再生利用。
上述本發(fā)明的目的通過以權(quán)利要求各項所記載的構(gòu)成及制造方法作為實施形態(tài)可以實現(xiàn)，以下說明權(quán)利要求各項所記載的構(gòu)成及制造方法的作用，同時，對權(quán)利要求各項記載中必須說明的特定用語也加以詳細說明。
本發(fā)明第1方案的葉輪在轉(zhuǎn)轂的周圍具有數(shù)枚葉片，在所述轉(zhuǎn)轂的中心配設(shè)有成為電動機軸的軸承的樹脂制軸承部，在所述樹脂制軸承部的外周配設(shè)有防振構(gòu)件，在所述防振構(gòu)件的外周配設(shè)有樹脂制外周筒部，在所述樹脂制外周筒部配設(shè)有構(gòu)成轉(zhuǎn)轂與葉片的樹脂制本體部，所述防振構(gòu)件為熱塑性彈性體，所述樹脂制軸承部、樹脂制外周筒部、及樹脂制本體部均為高剛性的聚丙烯(以下簡稱為PP)系的合成樹脂，而且防振構(gòu)件的熱塑性彈性體是與聚丙烯系的合成樹脂具有相溶性的烯烴系熱塑性彈性體。
該結(jié)構(gòu)是不含金屬和橡膠的結(jié)構(gòu)，在再生利用時，可將PP系樹脂和烯烴系熱塑性彈性體同時粉碎后再生。另外，使PP樹脂與相溶性好的烯烴系熱塑性彈性體一體化，還能確保接合面的粘著力。所謂高剛性的PP系合成樹脂，只要是樹脂制軸承部和樹脂制外周筒部的彎曲彈性率在8000Mpa以上，樹脂制本體部在4000Mpa以上即可。
本發(fā)明第2方案是，所述樹脂制軸承部和所述樹脂制外周筒部用以PP和聚酰胺(以下簡稱PA)和玻璃纖維(以下簡稱GR)為主體的合成樹脂構(gòu)成，所述樹脂制本體部為混入GF和云母的PP系的合成樹脂，所述防振構(gòu)件的熱塑性彈性體是使乙烯丙烯二烯材料(以下簡稱EPDM)分散后形成的的烯烴系彈性體。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以形成風(fēng)機連續(xù)運轉(zhuǎn)時無熱變形，重復(fù)運轉(zhuǎn)時無軸部空轉(zhuǎn)等，剛性·耐熱性·耐候性·減振性的平衡良好的送風(fēng)葉輪。
本發(fā)明第3方案是，所述樹脂制軸承部和樹脂制外周筒部是用以PP、PA、GF、滑石或云母為主體的合成樹脂構(gòu)成，所述樹脂制本體部為混入GF和云母的PP系的合成樹脂，所述防振構(gòu)件的熱塑性彈性體是使EPDM分散后形成的的烯烴系彈性體。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以形成風(fēng)機連續(xù)運轉(zhuǎn)時無熱變形，重復(fù)運轉(zhuǎn)時軸部無空轉(zhuǎn)等，剛性·耐熱性·耐候性·減振性的平衡良好，而且與單獨使用GF時相比，送風(fēng)葉輪的軸套部9的徑向振擺小，初期的平衡容易調(diào)整。
本發(fā)明第4方案是，在所述樹脂制軸承部和所述樹脂制外周筒部混入30～50％的GF或滑石(talc)或云母(mica)中的1種或2種，在所述樹脂制本體部混入20～40％的GF和云母。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在樹脂制軸承部和樹脂制外周筒部，可以采用彎曲彈性率9000Mpa以上、在樹脂制本體部可以采用彎曲彈性率4000Mpa以上的剛性、耐熱性好的樹脂，并可以形成樹脂制軸承部的電動機軸在用螺釘固定時疲勞量小的送風(fēng)葉輪。另外，這些樹脂的容易作耐侯處理，即使在屋外的條件下也可確保10年以上的耐久性。
本發(fā)明第5方案是，所述熱塑性彈性體的硬度是JIS-K-6301、A形為45～90。采用該硬度，送風(fēng)葉輪長期的平衡變化量很小。
本發(fā)明第6方案是，所述樹脂制軸承部和所述樹脂制外周筒部為同一等級的合成樹脂材料。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于樹脂部是同一等級的材料，所以再生利用時的物性降低較小，較穩(wěn)定。另外，加工時的材料數(shù)量少，易管理。本發(fā)明中所謂同一等級是指在樹脂制軸承部和樹脂制外周筒部使用的樹脂材料的抗拉強度、彎曲彈性率、密度相同。
本發(fā)明第7方案是，所述樹脂制軸承部樹脂制外周筒部為連接的注射模塑成形品。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，成形次數(shù)少，可高效生產(chǎn)。另外，可減小熱塑性彈性體注射模塑成形后樹脂制軸承部的中心偏差。
本發(fā)明第8方案是，在所述樹脂制外周筒部的一端設(shè)置具有孔部的凸緣部，或在外周部設(shè)凸狀或凹狀的肋。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可與樹脂制本體部牢固地一體化并牢固地接合。
本發(fā)明第9方案是，在所述樹脂制外周筒部的外周部設(shè)凸狀或凹狀的肋。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可提高形狀面上的固定效果和與熱塑性彈性體間的粘著面積，避免風(fēng)機運轉(zhuǎn)時的熱量和電動機運轉(zhuǎn)時的重復(fù)應(yīng)力引起的粘著剝離·空轉(zhuǎn)等。
本發(fā)明第10方案是送風(fēng)葉輪的制造方法，送風(fēng)葉輪在轉(zhuǎn)轂和所述轉(zhuǎn)轂的周圍具有數(shù)枚葉片，在所述轉(zhuǎn)轂的中心配設(shè)有成為電動機軸的軸承的圓筒形的樹脂制軸承部，在所述樹脂制軸承部的外周配設(shè)有熱塑性彈性體的防振構(gòu)件，在所述防振構(gòu)件的外周配設(shè)有樹脂制外周筒部，在所述樹脂制外周筒部的外周配設(shè)有構(gòu)成轉(zhuǎn)轂與葉片的樹脂制本體部，并將由所述樹脂制軸承部、防振構(gòu)件及樹脂制外周筒部構(gòu)成的三層構(gòu)件作為軸套部，在對所述樹脂制本體部進行注射模塑成形時，預(yù)先對所述樹脂制軸承部和樹脂制外周筒部進行注射模塑成形，并將已成形有所述防振構(gòu)件的軸套部插入，以使所述軸套部與所述樹脂制本體部一體化。根據(jù)該制造方法，可以利用現(xiàn)有模具而將金屬軸套零件和樹脂軸套零件交換后進行插入成形，可高效生產(chǎn)。另外，軸套單體的中心偏差等中心事先就可得知，可加工出平衡變化量少的產(chǎn)品。


圖1是本發(fā)明一實施例的送風(fēng)葉輪的剖視圖。
圖2是該送風(fēng)葉輪的軸套部的立體圖。
圖3是成為該送風(fēng)葉輪的電動機軸的軸承的圓筒形樹脂制軸承部的立體圖。
圖4是該送風(fēng)葉輪的軸套部在成形時的立體圖。
圖5是圖1所示的送風(fēng)葉輪的立體圖。
圖6是傳統(tǒng)的送風(fēng)葉輪的立體圖。
圖7是傳統(tǒng)的送風(fēng)葉輪的軸套的立體圖。
具體實施例方式
以下，結(jié)合附圖及表說明本發(fā)明一實施例。圖1是本發(fā)明一實施例的空調(diào)機用送風(fēng)葉輪的剖視圖，圖2是該送風(fēng)葉輪的軸套部的立體圖，圖3是成為該送風(fēng)葉輪的電動機軸的軸承的圓筒形樹脂制軸承部的立體圖，圖4是該送風(fēng)葉輪的軸套部在成形時的立體圖，圖5是圖1所示的送風(fēng)葉輪的立體圖。
實施例1～8是構(gòu)成材料不同而構(gòu)造相同。如圖1～5所示，送風(fēng)葉輪3是在圓筒形的輪轂1的周圍設(shè)有數(shù)個翼型葉片2而形成，在成為電動機軸的軸承的圓筒形的樹脂制軸承部4固定有電動機軸，以使風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)送風(fēng)。
如圖1所示，送風(fēng)葉輪3的結(jié)構(gòu)是從輪轂1的中心到葉片2的頂端方向，由圓筒形的樹脂制軸承部4、在其外周形成的熱塑性彈性體的圓筒形的防振構(gòu)件5、在防振構(gòu)件5的外周部帶有凸緣的圓筒形樹脂制外周筒部6、將嵌入有所述樹脂制外周筒部6的輪轂1和葉片2一體地成形的樹脂制本體部7構(gòu)成。
另外，在樹脂制軸承部4上，在圓筒形的外周部的長度方向設(shè)有凸狀的4條肋，在中央部形成插入電動機軸的貫通孔。送風(fēng)葉輪3是φ410mm的3枚葉片，葉片中央部的斷面部最大厚度約6mm。
在防振構(gòu)件5采用熱塑性彈性體的實施例中，熱塑性彈性體的圓筒形防振構(gòu)件5的厚度A從傳統(tǒng)件的5mm增為7mm，使粘著性和減振性提高。另外，把由樹脂制軸承部4、防振構(gòu)件5和樹脂制外周筒部6構(gòu)成的三層構(gòu)件作為軸套部9。
該實施例的送風(fēng)葉輪3的制造方法是將樹脂制軸承部4與樹脂制外周筒部6預(yù)先注射模塑成形。在金屬模內(nèi)設(shè)定好所述的樹脂制軸承部4和樹脂制外周筒部6后，將防振構(gòu)件5注射成形以制成模制品的軸套部9。將該軸套部9插入金屬模內(nèi)后將一體構(gòu)成輪轂1和葉片2的樹脂制本體部7注射成形，以完成送風(fēng)葉輪3。
在軸套部9成形時，如圖4所示，為了將樹脂制軸承部4和樹脂制外周筒部6同時成形，設(shè)有將樹脂分流的流道部10。該流道部10在使用時易傳遞振動、降低減振特性，所以在制成軸套部9后要切除。流道部10的位置只要是不妨礙成形的部位即可。另外，也可以在外周部在無凸緣的相反側(cè)設(shè)流道部10。
另外，防振構(gòu)件也可以在將樹脂制軸承部4和樹脂制外周筒部6同時成形后雙色成形。雙色成形是用雙色的樹脂或二種不同的合成樹脂制作一體性產(chǎn)品時的成形法，而制作該軸套部9時，則意味著軸套部9用PP、PA等不同于熱塑性彈性體的樹脂成形。譬如，如成型模具是里外兩面具有空腔，則先在第1面?zhèn)扔没旌狭薖P、PA、GF的合成樹脂將樹脂制軸承部4和樹脂制外周筒部6同時成形。圖2、圖3中的P表示澆口位置，表示在樹脂制軸承部4和樹脂制外周筒部6上各設(shè)3個。當(dāng)然也可以適當(dāng)變更該澆口的數(shù)量。當(dāng)樹脂制軸承部4和樹脂制外周筒部6的成形結(jié)束后，暫時開模，在樹脂制軸承部4和樹脂制外周筒部6附在模具上的狀態(tài)下將內(nèi)側(cè)的模具旋轉(zhuǎn)180度，從第2面?zhèn)茸⑸錈崴苄詮椥泽w，將防振構(gòu)件5填充在樹脂制軸承部4和樹脂制外周筒部6之間。這樣的雙色成形不需前述的流道部10，也不需切除流道部10的作業(yè)，從而可以提高作業(yè)的效率。
為了對各實施例與傳統(tǒng)例的實用性進行評價，作了如下工作。
關(guān)于再生利用性，從將軸套部9和樹脂制本體部7粉碎、混勻后的可再生性出發(fā)，將相溶性好可再生的材料定為○，而將傳統(tǒng)例那樣的樹脂與橡膠與金屬間相溶性差且若不進行分離再生就不能再生的材料定為×。
關(guān)于粘著性，是針對樹脂制軸承部4和樹脂制外周筒部6和防振構(gòu)件5的接合面的粘著狀態(tài)，判斷界面是否容易剝離，具有旋轉(zhuǎn)扭矩50kgf/cm2以上的粘著強度而牢固地粘著的狀態(tài)定為○。
關(guān)于耐熱性，是將實施例及傳統(tǒng)例的送風(fēng)葉輪設(shè)置在空調(diào)機的室外機上，設(shè)電動機的轉(zhuǎn)速約為1300rpm使之旋轉(zhuǎn)，并放置在70度的恒溫槽中24小時，研究旋轉(zhuǎn)前后的平衡變化量。平衡變化量用專用的平衡變化量測量器測定。
關(guān)于初期的徑向振擺，是在成形后的軸套部9的中心插入將成為旋轉(zhuǎn)軸的軸后，在由凸緣面進入到約7mm垂直下方向的主體部的部位，一邊使軸套部9旋轉(zhuǎn)一邊用千分表測量相對于軸心的振擺量。振擺量特別少的為◎，良好的為○～◎，現(xiàn)行品為○。目標值為◎是0.1mm以下，○～◎是0.15mm以下，○是0.2mm以下。
表1

在實施例1中，樹脂制軸承部4及樹脂制外周筒部6采用在PP和PA中以GF為填充材料混入約30重量％后形成的合成樹脂。PP和PA的比率為3∶7～4∶6左右。即使在以下的實施例中，PP和PA的比率也大致相同。該實施例1的樹脂制軸承部4和樹脂制外周筒部6的樹脂的彎曲彈性率都用試驗法JIS-K-7203測得約為9700Mpa。JIS-K-7203的試驗方法是硬質(zhì)塑料的彎曲試驗方法，在萬能試驗機(拉伸·壓縮試驗機)上安裝彎曲試驗用的夾具，再裝上試片(標準的尺寸為127×12.7×6.4mm)，支點間的跨度為100mm，從該試片的中央上方用頂端的R為9.5mm的加壓體施加壓縮載荷，以求出此時的最大載荷與彎曲彈性率。
另外，實施例1的樹脂制軸承部4和樹脂制外周筒部6的樹脂的載荷彎曲溫度是用JIS-K-7206法測得載荷1.813Mpa時約為140度以上，實施例1～實施例8均為140度以上。JIS-K-7206的試驗方法是在合成樹脂制的試片(面積10mm以上見方，厚度3～6mm)上施加所定的試驗載荷，并以一定的速度使傳導(dǎo)媒體(液體〔硅油〕或空氣或氮)升溫，測量針狀壓頭從試片的表面浸入1mm時的傳導(dǎo)媒體溫度。
樹脂制本體部7采用在PP中混入云母和GF約30重量％的密度1.14的PP系樹脂。該樹脂制本體部7的樹脂的彎曲彈性率約為4500MPa，密度為1.14。
防振構(gòu)件5采用使EPDM分散后形成的的烯烴系彈性體(例如PP和EPDM的聚合體)而構(gòu)成。熱塑性彈性體為硬度45(JIS-K-6301，A形)。另外，特別在實際使用的高溫時，考慮到長期放置時的耐熱性、柔軟性、機械強度等，使用25％的壓縮永久應(yīng)變在100度·22小時為35％以下的。以下的實施例2～實施例8也使用同樣的在100度·22小時為35％以下的壓縮永久應(yīng)變的熱塑性彈性體。再有，JIS-K-6301的試驗方法是使用拉伸試驗裝置將啞鈴狀試件以規(guī)定速度(500±25mm/mi)拉伸。這時，測量斷裂所需的最大的拉伸力并算出拉伸應(yīng)力。
在該實施例1的實用性評價中，關(guān)于再生利用性，在PP和PA中加入GF以作為填充材料混入約重量30％后形成的合成樹脂及將云母和GF混入約重量30％后形成的PP系樹脂與使EPDM分散后形成的的烯烴系彈性體間的相溶性好，在粉碎、混勻、再生時即使不分離也能良好地再生利用。關(guān)于粘著性，因所述PP系樹脂與烯烴系彈性體間的相溶性好，所以粘著部能牢固地粘成一體。軸套部9的初期徑向振擺良好。另外，實施例1的平衡變化量為3.5g·cm，與傳統(tǒng)例大致相同。
再有，在實施例1中，當(dāng)將送風(fēng)葉輪3的再生材料粉碎后在樹脂制本體部7的原始材料中混入10％時，樹脂制本體部7的物性保持率為90％以上。關(guān)于彎曲彈性率，原始材料為大約4500Mpa，混入10％的再生材料約為4300MPa。關(guān)于耐熱特性，載荷彎曲溫度是，原始材料在JIS-K-7206·載荷1.813Mpa的條件下約為146度，混入10％的再生材料約為145度，大致相同。在實施例2～實施例8中，與原始材料相比彎曲彈性率在90％以上、載荷彎曲溫度同等的合成樹脂也可以作為再生利用材使用。
實施例2是在樹脂制軸承部4及樹脂制外周筒部6上采用在PP和PA中以GF作為填充材料混入約30重量％后形成的合成樹脂，在樹脂制本體部7上則采用在PP中將云母和GF混入約30％后形成的密度1.14的PP系樹脂，防振構(gòu)件5用使EPDM分散后形成的烯烴系彈性體構(gòu)成。
該實施例2的熱塑性彈性體為硬度60(JIS-K-6301、A形)。該實施例2的樹脂制軸承部4和樹脂制外周筒部6的樹脂的彎曲彈性率與實施例1相同，約為9700Mpa。樹脂制本體部7的樹脂的彎曲彈性率約為4500MPs，密度1.14。
該實施例2在實用性評價中，平衡變化量為3.0g·cm，其它與實施例1相同。
實施例3的樹脂制軸承部4及樹脂制外周筒部6采用在PP和PA中以GF作為填充材料混入約50重量％后形成的PP系樹脂。該樹脂制軸承部4和樹脂制外周筒部6的樹脂的彎曲彈性率約為13500Mpa。樹脂制本體部7采用在PP中將云母和GF混入約40重量％后形成的密度1.25的PP系樹脂。防振構(gòu)件5采用使EPDM分散后形成的的烯烴系彈性體構(gòu)成。熱塑性彈性體為硬度45(JIS-K-6301、A形)。
該實施例3在實用性評價中，平衡變化量為2.7g·cm，其它與實施例1相同。
實施例4的樹脂制軸承部4及樹脂制外周筒部6采用在PP和PA中以GF作為填充材料混入約50重量％后形成的PP系樹脂。樹脂制本體部7采用在PP中混入約重量40％的云母和GF后形成的密度1.25的PP系樹脂。防振構(gòu)件5采用使EPDM分散后形成的的烯烴系彈性體構(gòu)成。實施例4的樹脂制軸承部4和樹脂制外周筒部6的樹脂的彎曲彈性率約為13500Mpa。熱塑性彈性體為硬度90(JIS-K-6301、A形)。
該實施例4在實用性評價中，平衡變化量為2.5g·cm，其它與實施例1相同。
實施例5的樹脂制軸承部4及樹脂制外周筒部6采用在PP和PA中加入GF和滑石作為填充材料混入約40重量％(GF30％，滑石10％)后形成的PP系樹脂。該實施例5的樹脂制軸承部4和樹脂制外周筒部6的樹脂的彎曲彈性率約為10500Mpa。樹脂制本體部7采用在PP中混入約30重量％的云母和GF后形成的密度1.14的PP系樹脂。防振構(gòu)件5采用使EPDM分散后形成的的烯烴系彈性體構(gòu)成。熱塑性彈性體為硬度55(JIS-K-6301、A形)。
該實施例5在實用性評價中，軸套部9的初期徑向振擺特別少，平衡變化量為2.7g·cm。其它與實施例1相同。
實施例6的樹脂制軸承部4及樹脂制外周筒部6的樹脂是在PP和PA中混入GF約30重量％、云母20重量％后形成的。該實施例6的樹脂制軸承部4和樹脂制外周筒部6的樹脂的彎曲彈性率約為14500Mpa。樹脂制本體部7使用與前述實施例5相同的配比。熱塑性彈性體為硬度60(JIS-K-6301、A形)。
該實施例6在實用性評價中，軸套部9的初期徑向振擺特別少，平衡變化量為2.9g·cm。其它與實施例1相同。
實施例7的樹脂制軸承部4及樹脂制外周筒部6的樹脂是在PP和PA中混入云母40重量％后形成的。該實施例7的樹脂制軸承部4和樹脂制外周筒部6的樹脂的彎曲彈性率約為13000Mpa。樹脂制本體部7采用在PP中混入約20重量％的云母和GF、密度1.04的PP系樹脂。防振構(gòu)件5采用使EPDM分散后形成的的烯烴系彈性體構(gòu)成。熱塑性彈性體為硬度55(JIS-K-6301、A形)。
該實施例7在實用性評價中，軸套部9的初期徑向振擺特別少，平衡變化量為3.8g·cm。其它與實施例1相同。
實施例8的樹脂制軸承部4及樹脂制外周筒部6的構(gòu)成樹脂是在PP和PA中混入40重量％滑石后形成的。該實施例8的樹脂制軸承部4和樹脂制外周筒部6的使用樹脂的彎曲彈性率約為11000Mpa。樹脂制本體部7采用在PP中混入云母和GF約40重量％后形成的密度1.14的PP系樹脂。防振構(gòu)件5采用使EPDM分散后形成的的烯烴系彈性體構(gòu)成。熱塑性彈性體為硬度55(JIS-K-6301、A形)。
該實施例8在實用性評價中，軸套部9的初期徑向振擺特別少，平衡變化量為3.8g·cm。其它與實施例1相同。
如上所述，即使在實施例2～實施例8中，如表1所示，在再生利用方面，相溶性好，烯烴系彈性體與樹脂制軸承部4和樹脂制外周筒部6的粘著性也良好，而且粘著牢固。
再有，如實施例1、2或?qū)嵤├?、4所示，將各樹脂制軸承部4及樹脂制外周筒部6和樹脂制本體部7使用同一等級的樹脂時，在60度以上的高溫氣氛中，熱塑性彈性體的硬度越低，平衡變化量越易增大。
關(guān)于熱塑性彈性體的硬度，與厚度90相比，硬度45的在材料單件的減振特方面損失系數(shù)(tanδ)好(高)，但在做成送風(fēng)葉輪3時，有靜止時的熱潛伸變形和運轉(zhuǎn)時的熱變形問題，使葉輪旋轉(zhuǎn)時平衡變化量增大。從實施例來看，當(dāng)硬度在45以下時平衡變化量增大。另外，當(dāng)硬度為90度以上時柔軟性降低，可能使送風(fēng)葉輪3旋轉(zhuǎn)時的噪音特性變壞，所以硬度90度以上不理想。因而最好是硬度在45～90的范圍。
另外，關(guān)于實施例1～8的樹脂制本體部7的減振性和尺寸穩(wěn)定性，雖然是云母的混入率越多越好，但若只混入云母，會使焊接部的強度降低而不耐沖擊性，且高溫旋轉(zhuǎn)時的熱變形也易增大，所以適當(dāng)混入GF，以提高耐熱變形性和沖擊性。
另外，與在樹脂制軸承部4及樹脂制外周筒部6中單獨填充GF的實施例1～4相比，填充GF和滑石的實施例5、填充GF和云母的實施例6、填充云母的實施例7及填充滑石的實施例8的尺寸穩(wěn)定更性好且徑向振擺更少，與傳統(tǒng)例的構(gòu)成相比，更易調(diào)整送風(fēng)葉輪3的初期平衡。
另外，在屋外使用時，該PP系樹脂材料的耐候處理容易，盡管是屋外條件也能確保10年以上的耐久性。
另外，關(guān)于送風(fēng)葉輪3的平衡調(diào)整，是選擇具有保持平衡的適當(dāng)重量的螺釘，安裝在圖1的轉(zhuǎn)轂1的內(nèi)側(cè)的圓周方向所設(shè)的固定螺釘用鑲套11上進行。平衡調(diào)整采用送風(fēng)葉輪3用的平衡調(diào)整機實施，通?？刂圃?g·cm以下。如果是無厚度不勻、重量保持平衡、形狀穩(wěn)定的成形品，則不需要安裝螺釘。固定用鑲套11可通過在模具上設(shè)置銷子而在注射模塑成形的同時形成。該螺釘采用高密度的PP系樹脂，因此在再生利用時不必進行分揀。
熱塑性彈性體的硬度調(diào)整是使EPDM的混入分散量和柔軟劑等的比率變性并進行調(diào)整。另外，在樹脂制軸承部4為了固定電動機的軸而將圓筒形的內(nèi)部做成D形斷面。
另外，本發(fā)明是在樹脂制軸承部4及樹脂制外周筒部6的構(gòu)成樹脂中采用在PP和PA中以GF或滑石或云母為填充材料混入約30～50重量％后形成的PP系樹脂，而硅酸鈣或碳纖維也同樣可使剛性、耐熱性提高。
另外，在樹脂制軸承部4的圓筒形的外周部設(shè)有凸狀的肋8，但即使形成凹狀，也能加大與防振構(gòu)件5的熱塑性彈性體間的粘著面積，提高粘著力。再有，即使在樹脂制外周筒部6的圓周狀形成凸狀或凹狀的肋，也同樣會提高粘著力。
傳統(tǒng)例的送風(fēng)葉輪是在如圖7所示的中心部，在固定電動機軸的鋁制軸承部71和金屬制外周圓筒部72上將橡膠制的防振部73壓縮成形。防振部73的橡膠使用CR橡膠。將傳統(tǒng)例再生利用時，含金屬和橡膠的軸套70需要用沖壓機等進行沖壓分離。
另外，本發(fā)明的各實施例如前所述。軸套上不使用金屬和橡膠，所以可使送風(fēng)葉輪重量減輕約20克左右。
所述送風(fēng)葉輪特別是在用在空調(diào)機的室外機上時，比傳統(tǒng)的采用橡膠和金屬的送風(fēng)葉輪重量更輕、軸套部的成本更低。同時可以減少再生利用時的軸套部拆卸作業(yè)等，可在節(jié)能和環(huán)境方面作出貢獻。
另外，本發(fā)明將預(yù)先成形有彈性體的軸套部9插入模具內(nèi)后，將構(gòu)成轉(zhuǎn)轂1和葉片2的樹脂制本體部7進行注射模塑成形，以形成一體結(jié)構(gòu)，但也可以首先在無樹脂制外周筒部構(gòu)成的葉輪上，將除了樹脂制軸承部和熱塑性彈性體部以外的轉(zhuǎn)轂與葉輪的樹脂零件進行注射模塑成形，并且只將預(yù)先成形的圓筒形旋轉(zhuǎn)軸承部插入模具內(nèi)后，對彈性體進行注射模塑成形，以形成一體結(jié)構(gòu)，與上述同樣，可提供無須分揀、可同時粉碎，再生利用性好的送風(fēng)葉輪。
前述實施例涉及使用DC電動機、以實現(xiàn)節(jié)能化的空調(diào)機用送風(fēng)葉輪。但本發(fā)明的技術(shù)也可在使用樹脂制葉輪的其它風(fēng)機領(lǐng)域廣泛利用。
由以一說明可知，本發(fā)明第1方案采用不含金屬和橡膠的結(jié)構(gòu)，在再生利用時無需特別分揀，可將PP系合成樹脂和烯烴系的熱塑性彈性體同時粉碎后再生。另外，熱塑性彈性體通過選擇與樹脂相溶性好的材料而使彎曲彈性率和載荷彎曲溫度的降低減小，再生利用時的物性也幾乎不會降低。另外，PP系樹脂與相溶性好的烯烴系熱塑性彈性體形成一體化，也充分確保了接合面的粘著性。而且這些樹脂的耐候處理容易，即使在屋外也能確保10年以上的耐久性。此外，PP系樹脂還具有優(yōu)良的減振性。
本發(fā)明第2方案沒有風(fēng)機連續(xù)運轉(zhuǎn)時的熱變形和重復(fù)運轉(zhuǎn)時的軸部空轉(zhuǎn)等，可形成剛性·耐熱性·耐候性·減振性的平衡良好的送風(fēng)葉輪。
本發(fā)明第3方案沒有風(fēng)機連續(xù)運轉(zhuǎn)時的熱變形和重復(fù)運轉(zhuǎn)時的軸部空轉(zhuǎn)等，可形成剛性·耐熱性·耐候性·減振性的平衡良好的送風(fēng)葉輪。而且如果采用比GF一種填充材料的尺寸穩(wěn)定性更高的填充材料，則送風(fēng)葉輪的軸套部的徑向振擺減小，初期的平衡調(diào)整容易。
本發(fā)明第4方案的送風(fēng)葉輪可在樹脂制軸承部和樹脂制外周筒部采用彎曲彈性率高、剛性、耐熱性好的樹脂，且在用螺釘固定樹脂制軸承部的電動機軸時疲勞減少。另外，可在樹脂制本體部采用彎曲彈性率強、耐熱性好的樹脂，使送風(fēng)葉輪的剛性提高，平衡變化量減少。
本發(fā)明第5方案采用該硬度范圍，可使送風(fēng)葉輪的平衡變化量長期保持穩(wěn)定。
本發(fā)明第6方案的樹脂部是用同一等級的材料，所以再生利用時的物性降低小而穩(wěn)定。另外，加工時的材料數(shù)量少易管理。
本發(fā)明第7方案的成形次數(shù)少，可高效生產(chǎn)。另外，熱塑性彈性體注射模塑成形后的樹脂制軸承部中心偏差也可減小。
本發(fā)明第8方案可與樹脂制本體部更進一步一體化，所以無位置錯動等，可牢固地接合。
本發(fā)明第9方案使與熱塑性彈性體間的粘著面積增加，粘著力提高，風(fēng)機運轉(zhuǎn)時的熱量和電動機運轉(zhuǎn)時的重復(fù)應(yīng)力引起的粘著剝離·空轉(zhuǎn)等消失。
本發(fā)明第10方案可以利用現(xiàn)有模具將金屬軸套零件和樹脂軸套零件交換后進行插入成形，因而可高效生產(chǎn)。另外，軸套單體的中心偏差等事先即可得知，可加工出平衡變化量少的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種送風(fēng)葉輪，在轉(zhuǎn)轂的周圍具有數(shù)枚葉片，其特征在于，在所述轉(zhuǎn)轂的中心配設(shè)有成為電動機軸的軸承的樹脂制軸承部，在所述樹脂制軸承部的外周配設(shè)有防振構(gòu)件，在所述防振構(gòu)件的外周配設(shè)有樹脂制外周筒部，在所述樹脂制外周筒部配設(shè)有構(gòu)成轉(zhuǎn)轂與葉片的樹脂制本體部，所述防振構(gòu)件為熱塑性彈性體，所述樹脂制軸承部和樹脂制外周筒部和樹脂制本體部均為高剛性的聚丙烯系的合成樹脂，而且防振構(gòu)件的熱塑性的彈性體是與聚丙烯系的合成樹脂具有相溶性的烯烴系熱塑性彈性體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的送風(fēng)葉輪，其特征在于，所述樹脂制軸承部和所述樹脂制外周筒部是用聚丙烯和聚酰胺和玻璃纖維為主體的合成樹脂構(gòu)成，所述樹脂制本體部為混入玻璃纖維和云母后形成的聚丙烯系的合成樹脂，所述防振構(gòu)件的熱塑性彈性體是使乙烯丙烯二烯材料分散后形成的的烯烴系彈性體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的送風(fēng)葉輪，其特征在于，所述樹脂制軸承部和樹脂制外周筒部是用聚丙烯和聚酰胺和玻璃纖維和滑石或云母為主體的合成樹脂構(gòu)成，所述樹脂制本體部為混入玻璃纖維和云母的聚丙烯系合成樹脂，所述防振構(gòu)件的熱塑性彈性體是使乙烯丙烯二烯材料分散后形成的的烯烴系彈性體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的送風(fēng)葉輪，其特征在于，在所述樹脂制軸承部和樹脂制外周筒部混入30～50％的玻璃纖維或滑石或云母中的1種或2種，在所述樹脂制本體部混入20～40％的玻璃纖維和云母。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～3的任意一項所述的送風(fēng)葉輪，其特征在于，所述熱塑性彈性體的硬度是JIS-K-6301、A形為45～90。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～3的任意一項所述的送風(fēng)葉輪，其特征在于，所述樹脂制軸承部和所述樹脂制外周筒部為同一等級的合成樹脂材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～3的任意一項所述的送風(fēng)葉輪，其特征在于，所述樹脂制軸承部樹脂制外周筒部為連接的注射模塑成形品。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～3的任意一項所述的送風(fēng)葉輪，其特征在于，在所述樹脂制外周筒部的一端設(shè)置具有孔部的凸緣部，或在外周部設(shè)凸狀或凹狀的肋。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～3的任意一項所述的送風(fēng)葉輪，其特征在于，在所述樹脂制軸承部的外周部設(shè)凸狀或凹狀的肋。
10.一種送風(fēng)葉輪的制造方法，所述送風(fēng)葉輪在轉(zhuǎn)轂和所述轉(zhuǎn)轂的周圍具有數(shù)枚葉片，送風(fēng)葉輪是在所述轉(zhuǎn)轂的中心配設(shè)有成為電動機軸的軸承的圓筒形的樹脂制軸承部，在所述樹脂制軸承部的外周配設(shè)有熱塑性彈性體的防振構(gòu)件，在所述防振構(gòu)件的外周配設(shè)有樹脂制外周筒部，在所述樹脂制外周筒部配設(shè)有構(gòu)成轉(zhuǎn)轂與葉片的樹脂制本體部的結(jié)構(gòu)，并將由所述樹脂制軸承部和防振構(gòu)件和樹脂制外周筒部構(gòu)成的三層構(gòu)件作為軸套部，在對所述樹脂制本體部進行注射模塑成形時，預(yù)先將所述樹脂制軸承部和樹脂制外周筒部進行注射模塑成形，度將已成形有所述防振構(gòu)件的軸套部插入，以使所述軸套部與所述樹脂制本體部一體化。
全文摘要
本發(fā)明可提高使用金屬制電動機軸的軸承和橡膠制防振構(gòu)件的送風(fēng)葉輪的再生利用性。本發(fā)明的送風(fēng)葉輪在轉(zhuǎn)轂的周圍具有數(shù)枚葉片，在所述轉(zhuǎn)轂的中心配設(shè)有成為電動機軸的軸承的聚丙烯樹脂制軸承部，在所述樹脂制軸承部的外周配設(shè)有防振構(gòu)件，在所述防振構(gòu)件的外周配設(shè)有聚丙烯樹脂制外周筒部，在所述樹脂制外周筒部配設(shè)有構(gòu)成轉(zhuǎn)轂與葉片的樹脂制本體部，并將所述防振構(gòu)件作為烯烴系熱塑性彈性體。
文檔編號F04D29/32GK1453479SQ0312315
公開日2003年11月5日 申請日期2003年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月25日
發(fā)明者太田雅春, 沼本浩直, 三谷重信 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社