本發明涉及葉輪的制造方法。
背景技術:
以往,公知有具有高速旋轉的葉輪而產生吸入壓的電動送風機(例如,參照日本特開2015-206272號公報)。
日本特開2015-206272號公報中所公開的電動送風機的葉輪具有:前罩、后罩、由前罩和后罩夾持的多個葉片。在各葉片上形成有多個突起。多個突起被嵌入于前罩和后罩上的相對的貫穿孔中。葉輪是對突起從貫穿孔的伸出部分進行鉚接而構成的。
在日本特開2015-206272號公報所公開的葉輪中,因鉚接固定而被砸扁的突起的末端從前罩和后罩的表面向外方突出。該突出部在葉輪高速旋轉時成為空氣阻礙。因此,在日本特開2015-206272號公報所公開的葉輪中,有可能在高速旋轉的情況下產生紊流,使得送風效率降低。
當為了使上述的突出部盡可能地小而增大將突起的末端壓扁的力時,有可能引起葉片、前罩以及后罩的塑性變形。特別是當在一個方向上對葉片施加較大的力時,葉片容易塑性變形。當引起葉片塑性變形時,例如會產生晃動或者產生空氣泄漏,因此會成為問題。
技術實現要素:
因此,本發明的目的在于,提供如下的方法:盡可能地減少葉片、前罩以及后罩的塑性變形,而制造出送風效率高的葉輪。
本發明的例示的一個實施方式的葉輪的制造方法是以旋轉軸線為中心旋轉的葉輪的制造方法,其具有:第1工序,準備基底板、罩殼以及葉片,所述基底板在與所述葉輪的軸向垂直的方向上擴展,所述罩殼位于所述基底板的一側,并與所述基底板在軸向上隔著間隔對置,所述葉片被配置在所述基底板與所述罩殼之間;第2工序,在所述葉片的軸向一側和另一側中的至少一側形成沿軸向延伸的突起;第3工序,在所述罩殼和所述基底板中的至少一方上形成具有第1部分和第2部分的貫穿孔,所述第1部分供所述突起的根部側插入,所述第2部分供所述突起的末端側插入并且所述第2部分的周向寬度比所述第1部分的周向寬度寬;第4工序,將所述突起插入至所述貫穿孔中,將所述葉片夾在所述基底板與所述罩殼之間;以及第5工序,對所述罩殼或者所述基底板與所述葉片進行鉚接。
本發明的例示的一個實施方式的葉輪的制造方法能夠提供如下的方法:盡可能地減少葉片的塑性變形而制造出送風效率高的葉輪。
由以下的本發明優選實施方式的詳細說明,參照附圖,可以更清楚地理解本發明的上述及其他特征、要素、步驟、特點和優點。
附圖說明
圖1是本發明的實施方式的送風裝置的概略立體圖。
圖2是本發明的實施方式的送風裝置的概略剖視圖。
圖3是本發明的實施方式的葉輪的概略立體圖。
圖4是本發明的實施方式的葉輪所具有的基底板的概略立體圖。
圖5是本發明的實施方式的葉輪所具有的罩殼的概略立體圖。
圖6是本發明的實施方式的葉輪所具有的多個葉片的概略立體圖。
圖7是在本發明的實施方式的葉輪所具有的基底板上設置的貫穿孔的概略剖視圖。
圖8是在本發明的實施方式的葉輪所具有的罩殼上設置的貫穿孔的概略剖視圖。
圖9是示出本發明的實施方式的葉輪所具有的基底板上的貫穿孔與突起的關系的示意圖。
圖10是示出本發明的實施方式的葉輪所具有的罩殼上的貫穿孔與突起的關系的示意圖。
圖11是示出從軸向一側平面觀察本發明的實施方式的葉輪的情況下的一部分結構的概略放大圖。
圖12是示出從軸向另一側平面觀察本發明的實施方式的葉輪的情況下的一部分結構的概略放大圖。
圖13是本發明的實施方式的葉輪的制造方法中所形成的鉚接前的葉輪的概略側視圖。
圖14是示出鉚接前的葉輪上的貫穿孔與突起的關系的示意圖。
圖15是示出本發明的實施方式的葉輪的制造方法中所使用的鉚接裝置的概略主視圖。
圖16是示出在本發明的實施方式的葉輪所具有的罩殼上設置的貫穿孔的第1變形例的概略剖視圖。
圖17是示出在本發明的實施方式的葉輪具有的罩殼上設置的貫穿孔的第2變形例的概略剖視圖。
圖18是示出在本發明的實施方式的葉輪具有的罩殼上設置的貫穿孔的第3變形例的概略剖視圖。
具體實施方式
以下,關于本發明的例示的實施方式,參照附圖進行詳細說明。在本說明書中,將圖1所示的送風裝置的中心軸線a延伸的方向簡稱為“軸向”,將以送風裝置的中心軸線a為中心的徑向和周向簡稱為“徑向”和“周向”。同樣,對于葉輪而言,在葉輪被組裝于送風裝置內的狀態下,也將與送風裝置的軸向、徑向和周向一致的方向簡稱為“軸向”、“徑向”以及“周向”。在本說明書中,將在圖2所示的方向上配置了送風裝置的情況下的與中心軸線a平行的方向定義為上下方向。另外,上下方向僅是為了說明而使用的名稱,不限定實際上的位置關系和方向。并且,在本說明書中,同一個面還包含并非完全是同一個面的狀態。
<1.送風裝置的結構>
對本發明的例示的實施方式的送風裝置進行說明。圖1是本發明的實施方式的送風裝置1的概略立體圖。圖2是本發明的實施方式的送風裝置1的概略剖視圖。如圖1和圖2所示,送風裝置1具有馬達2、葉輪3、葉輪罩4以及控制基板5。
馬達2具有在軸向上延伸的筒狀的電動機罩20。通過電動機罩20來覆蓋轉子21和定子22。圓筒狀的轉子21包含磁鐵。轉子21被固定于軸23。軸23是沿著中心軸線a延伸的柱狀的部件。轉子21被配置在軸23的徑向外側,繞軸線包圍軸23。軸23被上側軸承24a和下側軸承24b支承為能夠繞中心軸線a旋轉。上側軸承24a配置在轉子21的上側。下側軸承24b配置在轉子21的下側。
圓環狀的定子22包含由層疊鋼板構成的定子鐵芯以及隔著絕緣部件卷繞于定子鐵芯的線圈。定子22是馬達2的電樞。定子22配置在轉子21的徑向外側,包圍轉子21。定子22被固定于電動機罩20。
馬達20具有配置在轉子21與下側軸承24b之間的傳感器基板25。在傳感器基板25上裝配有至少3個旋轉傳感器25a。旋轉傳感器25a例如是霍爾元件。旋轉傳感器25a詳細而言與伴隨著轉子21的旋轉而旋轉的傳感器用磁鐵對置。能夠通過旋轉傳感器25a來檢測轉子21的旋轉位置。
葉輪3被固定于軸23的上端部。因此,葉輪3借助于馬達2的驅動而與軸23一同旋轉。即,葉輪3以旋轉軸線為中心旋轉。在本實施方式中,葉輪的旋轉軸線是中心軸線a。關于葉輪3的詳細結構將在后文進行說明。
葉輪罩4具有從上側覆蓋葉輪3的上壁部40。上壁部40在從軸向的平面觀察時呈圓環狀。在上壁部40的中央部設置有朝向上側突出的突出部40a。突出部40a是在軸向上延伸的圓筒形。即,上壁部40因具有突出部40a,而在從軸向的平面觀察時具有圓形的罩開口40b。在從軸向的平面觀察時,罩開口40b的中心與中心軸線a一致。因設置有罩開口40b,而在從軸向上側的平面觀察時,葉輪3的一部分露出在送風裝置1的外部。在上壁部40的外表面上設置有多個從突出部40a在徑向上延伸到外周端的加強肋40c。多個加強肋40c在周向上等間隔地配置。
葉輪罩4具有從側方覆蓋葉輪3的側壁部41。側壁部41是從上壁部40的外周緣朝向軸向下側延伸的圓筒狀。在本實施方式中,側壁部41與上壁部40是同一部件。在從軸向的平面觀察時,側壁部41的中心與中心軸線a一致。側壁部41的直徑與電動機罩20的直徑相同。側壁部40的外周面與電動機罩20的外周面是同一個面。在本實施方式中,詳細而言,電動機罩20的上端部的外周側直徑被設置為與側壁部41的下端部的內周側直徑大致相同。詳細而言,前者比后者稍小。由此,側壁部41包覆在電動機罩20上。
控制基板5配置在馬達2的軸向下側。控制基板5被例如馬達2支承。在控制基板5的下表面上裝配有電容器50。控制基板5與形成定子22所包含的線圈的導線以及傳感器基板25電連接從而進行馬達2的控制。
在送風裝置1中,通過驅動馬達2而使葉輪3高速旋轉。葉輪3以例如70000rpm左右的速度旋轉。通過葉輪3的高速旋轉而從罩開口40b向葉輪3內引入空氣。被引入到葉輪3內的空氣經由葉輪3內的空氣流路而被向徑向外側排出。從葉輪3排出的空氣沿著葉輪罩4內的流路而被引導到馬達2的內部,然后,被排出到馬達2的外部。
<2.葉輪的結構>
對本發明的例示的實施方式的葉輪3進行說明。圖3是本發明的實施方式的葉輪3的概略立體圖。如圖3所示,葉輪3具有基底板30、罩殼31以及葉片32。在本實施方式中,作為一例,基底板30、罩殼31以及葉片32由相同材質的金屬形成。基底板30、罩殼31以及葉片32由例如鋁合金形成。但是,基底板30、罩殼31以及葉片32可以由鋁合金以外的材質形成,也可以由彼此不同的材質形成。
圖4是本發明的實施方式的葉輪3所具有的基底板30的概略立體圖。基底板30在與軸向垂直的方向上擴展。詳細而言,基底板30呈圓板狀。基底板30在中央部具有在軸向上貫穿的軸用開口301。軸23的上端部被貫穿插入于軸用開口301中。軸用開口301的外緣部在從軸向的平面觀察時具有圓弧部301a和直線部301b(參照后述的圖12)。該形狀是與軸23的上端部對應的形狀,能夠將葉輪3安裝為相對于軸23不能旋轉。
罩殼31與基底板30中的至少一方具有在軸向上貫穿的貫穿孔302、313。在本實施方式中,基底板30具有在軸向上貫穿的貫穿孔302。詳細而言,基底板3具有多個貫穿孔302。多個貫穿孔302被規則地配置在軸用開口301的周圍。另外,基底板30還具有包圍軸用開口301的周圍的多個輔助貫穿孔303,該多個輔助貫穿孔303配置在多個貫穿孔302的徑向內側。關于多個貫穿孔302和輔助貫穿孔303的形狀和配置的詳細情況將在后文進行說明。
圖5是本發明的實施方式的葉輪3所具有的罩殼31的概略立體圖。罩殼31位于基底板30的一側,與基底板30在軸向上隔著間隔對置。在本實施方式中,罩殼31位于基底板30的上側。罩殼31形成為朝向軸向上側而末端聚攏的圓筒狀。更詳細來說,罩殼31具有大致圓錐臺形狀的漸細部311、以及位于漸細部311的徑向外側的平板部312。平板部312在從軸向上側的平面觀察時呈圓環狀。漸細部311的上端大幅度開口。該開口部311a是葉輪3的進氣口。罩殼31的直徑與基底板30的直徑相同。在從軸向的平面觀察時,罩殼31的外周緣與基底板30的外周緣重合。
罩殼31具有在軸向上貫穿的貫穿孔313。更詳細地描述,罩殼31具有多個貫穿孔313。多個貫穿孔313被規則地配置在開口部311a的周圍。多個貫穿孔313不僅形成于平板部312,還形成于漸細部311。關于多個貫穿孔313的形狀和配置的詳細情況將在后文進行說明。
如圖3所示,葉片32配置在基底板30與罩殼31之間。詳細而言,葉輪3具有多個葉片32。圖6是本發明的實施方式的葉輪3所具有的多個葉片32的概略立體圖。葉片32是從葉輪3的徑向的內側朝向外側延伸的板狀部件。葉片32詳細而言是彎曲的。葉片32沿著軸向立起地配置。多個葉片32在周向上等間隔地配置。
在本實施方式中,葉片32包含2種葉片32a、32b。葉片32的種類數量不限于本實施方式的數量,也可以是1種或者3種以上。2種葉片32a、32b在相同的種類之間沿著周向等間隔地配置。在本實施方式中,第1葉片32a和第2葉片32b的數量都是7個。葉輪3所具有的葉片32的總數為14個。另外,各葉片32a、32b的數量僅僅是例示,可以適當變更。也可以根據情況使第1葉片32a和第2葉片32b的數量不同。
第1葉片32a和第2葉片32b在從軸向的平面觀察時以具有曲率的方式延伸。在從軸向上側的平面觀察時,第1葉片32a和第2葉片32b呈在葉輪3沿逆時針方向旋轉時徑向內側先于徑向外側的彎曲形狀。第1葉片32a和第2葉片32b的一端都位于基底板30的外周緣。第1葉片32a和第2葉片32b的另一端比基底板30的外周緣靠徑向內側。但是,第1葉片32a的另一端位于比第2葉片32b的另一端靠徑向外側的位置。即,第1葉片32a的徑向上的長度比第2葉片32b短。
葉片32具有向軸向一側(上側)和另一側(下側)突出的突起321。第1葉片32a是使在徑向上延伸的大致矩形狀的板狀部件沿周向彎曲而構成的。第1葉片32a在徑向內側端部和徑向外側端部具有向軸向上側突出的突起321。第1葉片32a在徑向內側端部和徑向外側端部具有向軸向下側突出的突起321。第1葉片32a具有合計4個突起321。設置向軸向上側突出的突起321和向軸向下側突出的突起321的徑向上位置是相同的,兩者具有相同的形狀。在本實施方式中,突起321作為一例為矩形板狀。
第2葉片32b由在徑向上延伸的大致矩形板狀的矩形部32aa和板狀的寬幅部32ab構成,寬幅部32ab具有軸向寬度比矩形部32aa的軸向寬度寬的部分。寬幅部32ab位于矩形部32aa的徑向內側。寬幅部32ab與漸細部311的傾斜相匹配地傾斜,從而擴大了軸向寬度。在從葉輪3的軸向上側的平面觀察時,經由開口部311a而能夠看到寬幅部32ab的一部分。
矩形部32aa與第1葉片32a同樣地彎曲。在矩形部32aa上,與第1葉片32a同樣地設置有向軸向上側突出的突起321和向軸向下側突出的突起321。設置于矩形部32aa的突起321在徑向上的位置是與第1葉片部32a相同的位置。即,設置于矩形部32aa的突起321與設置于第1葉片部32a的突起321排列在同一圓上。寬幅部32ab在周向上彎曲并且與矩形部322a相連。寬幅部32ab具有向軸向下側突出的輔助突起322。第2葉片32b具有合計4個突起321和1個輔助突起322。
葉片32的向軸向下側突出的各突起321被插入于基底板30的各貫穿孔302中。即,多個貫穿孔302分別設置于基底板30的與葉片32的向軸向下側突出的各突起321對置的位置。如圖4所示,基底板30具有2個貫穿孔組,貫穿孔組是將多個貫穿孔302在同一半徑位置上等間隔地排列而得到的。2個貫穿孔組的形成在基底板30上的半徑位置不同。在本實施方式中,2個貫穿孔組都具有14個貫穿孔302。
另外,多個輔助貫穿孔303分別設置于基底板30的與第2葉片32b的各輔助突起32對置的位置。多個輔助貫穿孔303配置在比2個貫穿孔組靠徑向內側的位置,并在同一半徑位置上等間隔地排列。在本實施方式中,多個輔助貫穿孔303的數量為7個。
葉片32的向軸向上側突出的各突起321被插入于罩殼31的各貫穿孔313中。即,多個貫穿孔313分別設置于罩殼31的與葉片32的向軸向上側突出的各突起321對置的位置。如圖5所示,罩殼31具有2個貫穿孔組,該貫穿孔組是將多個貫穿孔313在同一半徑位置上等間隔地排列而得到的。2個貫穿孔組的形成于罩殼31的半徑位置不同。在本實施方式中,2個貫穿孔組都具有14個貫穿孔313。
被插入于各貫穿孔302、313中的突起321的軸向末端部被壓扁而被鉚接固定。即,葉片32具有被插入于貫穿孔302、313中且軸向末端部被鉚接固定的突起321。另外,向軸向下側突出的突起321的軸向末端部是突起321的軸向下端部。向軸向上側突出的突起321的軸向末端部是突起321的軸向上端部。
在本實施方式中,被插入于多個輔助貫穿孔303中的輔助突起322的軸向末端部未被鉚接固定。但是,這是一例,多個輔助貫穿孔303也可以被鉚接固定。
設置于基底板30的貫穿孔302在從軸向的平面觀察時呈大致矩形狀。在本實施方式中,貫穿孔302與突起321的形狀匹配地沿周向稍微彎曲。大致矩形狀的貫穿孔302的長度方向在從軸向的平面觀察時相對于周向和徑向傾斜。
圖7是在本發明的實施方式的葉輪3所具有的基底板30上設置的貫穿孔302的概略剖視圖。圖7是沿著周向切斷基底板30的剖視圖。貫穿孔302具有第1部分302a和第2部分302b。貫穿孔302具有設置于軸向上側的第1部分302a。第1部分302a供突起321的根部側插入。貫穿孔302具有設置于軸向下側的第2部分302b。第2部分302b的周向寬度比第1部分302a寬,供突起321的末端側插入。
第1部分302a在周向和徑向上被設置為比突起321稍寬。第1部分302a具有從基底板30的上端朝向軸向下側延伸的內壁3021。內壁3021延伸到例如基底板30的軸向上的厚度的中間位置。第2部分302b具有從內壁3021的下端部延伸到基底板30的下端的傾斜面3022。傾斜面3022向使孔的寬度比第1部分302a擴大的方向傾斜。傾斜面3022的傾斜角未被特別地限定,可以是任意的值。傾斜角是指相對于基底板30的下端面30a的角度。在本實施方式中,在周向上對置的傾斜面3022的傾斜角的大小是相同的。即,第2部分302b在周向上具有對稱的截面形狀。
另外,在本實施方式中,關于第2部分302b,與周向一樣,在徑向上也形成為比第1部分302a寬。并且,在本實施方式中,由于輔助突起322不被鉚接固定,因此輔助貫穿孔303采用與貫穿孔302不同的形狀。輔助貫穿孔303例如具有在整個軸向上與第1部分302a相同的形狀。
設置于罩殼31的貫穿孔313在從軸向的平面觀察時呈大致矩形狀。在本實施方式中,貫穿孔313與突起321的形狀相匹配地沿周向稍微彎曲。大致矩形狀的貫穿孔313的長度方向在從軸向的平面觀察時相對于周向和徑向傾斜。在本實施方式中,設置于罩殼31的貫穿孔313在從軸向的平面觀察時與設置于基底板的貫穿孔302重疊。
圖8是在本發明的實施方式的葉輪3所具有的罩殼31上設置的貫穿孔313的概略剖視圖。圖8是沿著周向切斷罩殼31的剖視圖。貫穿孔313具有設置于軸向下側的第1部分313a。第1部分313a供突起321的根部側插入。貫穿孔313具有設置于軸向上側的第2部分313b。第2部分313b的周向寬度比第1部分313a的周向寬度寬,并供突起321的末端側插入。
第1部分313a在周向和徑向上被設置為比突起321稍寬。第1部分313a具有從罩殼31的下端朝向軸向上側延伸的內壁3131。內壁3131延伸到例如罩殼31的軸向上的厚度的中間位置。第2部分313b具有從內壁3131的上端部延伸到罩殼31的上端的傾斜面3132。傾斜面3132向使孔的寬度比第1部分313a擴大的方向傾斜。傾斜面的傾斜角未被特別地限定,可以是任意的值。傾斜角是指相對于罩殼31的上端面31a的角度。在本實施方式中,在周向上對置的傾斜面3132的傾斜角的大小相同。即,第2部分313b在周向上具有對稱的截面形狀。
另外,在本實施方式中,關于第2部分313b,與周向一樣,在徑向上也形成為比第1部分313a寬。并且,在本實施方式中,設置于罩殼31的貫穿孔313是使設置于基底板30的貫穿孔302的上下顛倒而得到的結構。但是,這是例示,設置于罩殼313的貫穿孔313可以是與設置于基底板30的貫穿孔302不同的結構。
圖9是示出本發明的實施方式的葉輪3所具有的基底板30中的貫穿孔302與突起321的關系的示意圖。圖9是沿著周向切斷基底板30和突起321的剖視圖。突起321的軸向末端面與罩殼31的軸向一側端面或者基底板30的軸向另一側端面在同一個面。由此,能夠減少葉輪3的表面上的空氣阻力而降低紊流的產生。由此,能夠提高葉輪3的送風效率。在本實施方式中,突起321的軸向末端面321a與基底板30的軸向另一側端面(軸向下端面)30a在同一個面。突起321的軸向末端部因鉚接固定而被壓扁,在與軸向下端面30a平行的面內方向上擴展。第2部分302b形成為比突起321寬。突起321的壓扁的部分被收納在第2部分302b內。其結果為,軸向末端面321a與軸向下端面30a在同一個面。另外,這里所說的在同一個面還包含軸向末端面321a相對于軸向下端面30a稍微處于上側或者下側的狀態。
圖10是示出本發明的實施方式的葉輪3所具有的罩殼31中的貫穿孔313與突起321的關系的示意圖。圖10是沿著周向切斷罩殼31和突起321的剖視圖。突起321的軸向末端面321a與罩殼31的軸向一側端面(軸向上端面)31a在同一個面。軸向末端面321a與軸向上端面31a在同一個面的理由與基底板30的情況相同。并且,這里所說的在同一個面還包含軸向末端面321a相對于軸向上端面31a稍微處于上側或者下側的狀態。
在本實施方式的葉輪3中,對于軸向上端面31a與下端面30a的任意一方而言,葉片32的突起321都與端面在同一個面。因此,本實施方式的葉輪3能夠減少葉輪3的表面上的空氣阻力而降低紊流的產生。本實施方式的葉輪3能夠提高送風效率。
圖11是從軸向一側平面觀察本發明的實施方式的葉輪3的情況下的一部分結構的概略放大圖。圖12是示出從軸向另一側俯視觀察本發明的實施方式的葉輪3的情況下的一部分結構的概略放大圖。在從軸向一側和另一側的至少一側的平面觀察時,第2部分302b、313b的一部分是露出的。在本實施方式中,在從軸向一側(上側)的平面觀察時,第2部分313b的一部分露出。在從軸向另一側(下側)的平面觀察時,第2部分302b的一部分露出。
第2部分302b、313b形成為比用于收納因鉚接固定而被壓扁的突起321的軸向末端部所需的尺寸大。在第2部分302b、313b的一部分中產生突起321的壓扁的部分不會進入的空間。由此,第2部分302b、313b的一部分露出。根據本實施方式的葉輪3,能夠抑制突起321從葉輪3的表面的突出,因此能夠減少空氣阻力而降低紊流的產生。根據本實施方式的葉輪3,能夠提高送風效率。
在從軸向一側和另一側中的至少一側的平面觀察時,第2部分302b、313b具有第1露出部和第2露出部。在本實施方式中,如圖11所示,在從軸向一側的平面觀察時,第2部分313b具有第1露出部33a和第2露出部33b。第1露出部33a位于周向一側。第2露出部33b位于周向另一側。第1露出部33a和第2露出部33b是在周向上突起321與構成第2部分313b的內壁之間所產生的間隙。第1露出部33a與第2露出部33b夾著突起321位于周向上的相反側。在從軸向一側的平面觀察時,第1露出部33a的面積與第2露出部33b的面積不同。這樣的形狀是通過使用沿周向回轉的輥對突起321的軸向末端部進行鉚接工序而形成的。另外,通過進行使用了輥63的鉚接工序,能夠構成盡可能地減少了塑性變形的葉輪3。關于使用了輥的鉚接工序將在后文進行說明。
另外,如圖12所示,第1露出部33a的面積與第2露出部33b的面積不同的形狀在從軸向另一側的平面觀察時可以確認到。關于這方面將在后文進行說明。
如圖3和圖11所示,葉輪3具有多個插入了突起321的貫穿孔313。在從軸向一側和另一側中的至少一側的平面觀察時,第1露出部33a的面積大于第2露出部33b的面積的貫穿孔313的數量比第1露出部33a的面積小于第2露出部33b的面積的貫穿孔313的數量多。在本實施方式中,在從軸向一側的平面觀察時,第1露出部33a的面積大于第2露出部33b的面積的貫穿孔313的數量比第1露出部33a的面積小于第2露出部33b的面積的貫穿孔313的數量多。并且,在從軸向一側和另一側中的至少一側的平面觀察時,第1露出部33a的面積的總和與第2露出部33b的面積的總和不同。在本實施方式中,第1露出部33a的面積的總和比第2露出部33b的面積的總和大。在本實施方式中,在從軸向一側的平面觀察時,第1露出部33a的面積的總和與第2露出部33b的面積的總和不同。在本實施方式中,第1露出部33a的面積的總和比第2露出部33b的面積的總和大。這些形狀是通過使用沿周向回轉的輥對突起321的軸向末端部進行鉚接工序而形成的。通過進行使用了輥63的鉚接工序,能夠構成盡可能地減少了塑性變形的葉輪3。關于使用了輥的鉚接工序將在后文進行說明。另外,如圖12所示,這些形狀在從軸向另一側的平面觀察時也可以確認到。關于這方面的說明,將在后文進行說明。
<3.葉輪的制造方法>
對本發明的例示的實施方式的葉輪3的制造方法進行說明。葉輪3的制造方法具有準備基底板30、罩殼31以及葉片32的第1工序。基底板30在與葉輪3的軸向垂直的方向上擴展。罩殼31位于基底板30的一側,與基底板30在軸向上隔著間隙對置。葉片32配置在基底板30與罩殼31之間。利用使用了模具的沖壓加工來準備基底板30、罩殼31以及葉片32。這些部件30~32可以從任意一方開始準備,其順序未被特別地限定。這些部件30~32也可以同時準備。另外,對于葉片32,準備第1葉片32a和第2葉片32b這樣的多種葉片。
葉輪3的制造方法具有在葉片32的軸向一側(上側)和另一側(下側)中的至少一側形成沿軸向延伸的突起321的第2工序。在本實施方式中,在軸向上側和下側這兩側形成突起321。即,在第2工序中,在軸向一側和另一側這兩側形成突起321。利用使用了模具的沖壓加工來形成突起321。突起321的形成工序也可以與第1工序中的葉片32的準備同時進行。另外,在本實施方式中,還在突起321的形成同時形成輔助突起322。關于輔助突起322,由于不被鉚接固定,因此與突起321相比形成為在軸向上的突出高度較小。
葉輪3的制造方法具有在罩殼31和基底板30中的至少一方上形成貫穿孔的第3工序。在本實施方式中,在罩殼31和基底板30的雙方上形成貫穿孔302、313。即,罩殼31和基底板30的雙方具有貫穿孔302、313。貫穿孔302、313具有第1部分302a、313a和第2部分302b、313b。因此,貫穿孔302、313的形成按照基于沖壓的開孔加工、倒角加工、面按壓加工的順序進行。貫穿孔的形成可以從罩殼31和基底板30中的任意一方開始先進行。貫穿孔的形成也可以在罩殼31和基底板30中同時進行。第3工序也可以與第1工序和第2工序中的至少一方同時進行。
葉輪3的制造方法具有向貫穿孔302、313插入突起321而將葉片32夾在基底板30與罩殼31之間的第4工序。在本實施方式中,在基底板30和罩殼31的雙方中,將突起321插入于貫穿孔302、313中。通過第4工序來形成鉚接前的葉輪。
圖13是本發明的實施方式的葉輪3的制造方法中所形成的鉚接前的葉輪3′的概略側視圖。如圖13所示,在鉚接前,突起321從基底板30的軸向下端面30a突出。并且,突起321從罩殼31的軸向上端面31a突出。另外,輔助突起322的末端與基底板30的軸向下端面30a在同一個面。
圖14是示出鉚接前的葉輪3′中的貫穿孔302、313與突起321的關系的示意圖。由基底板30的軸向下端面30a、傾斜面3022以及突起322的側壁構成的空間s1的容積形成為比突起321的從軸向下端面30a突出的部分的體積稍大。由罩殼31的軸向上端面31a、傾斜面3132以及突起322的側壁構成的空間s2的容積形成為比突起321從軸向一側端面31a突出的體積稍大。因此,通過之后進行的鉚接工序,在突起321的軸向末端部被壓扁時,突起322被收納在貫穿孔302、313內。
葉輪3的制造方法具有對罩殼31或者基底板30與葉片32進行鉚接的第5工序。在本實施方式中,葉輪3的制造方法具有對罩殼31與葉片32進行鉚接的第5工序。第5工序是鉚接工序。圖15是示出本發明的實施方式的葉輪3的制造方法中所使用的鉚接裝置6的概略主視圖。鉚接裝置6具有固定于裝置主體部(未圖示)的底座60。鉚接裝置6具有被固定于底座60載置鉚接前的葉輪3′的夾具61。鉚接裝置6具有回轉部62,該回轉部62以與載置于夾具61的鉚接前的葉輪3′的中心軸線大致一致的軸線為中心旋轉。在本實施方式中,作為一例,回轉部62的旋轉方向在從上側的平面觀察時為順時針方向。在上述的鉚接工序中,使用了在周向上等間隔地配置的多個輥63。具體而言,在回轉部62的下表面上安裝有多個自由旋轉的輥63。多個輥63以回轉部62的旋轉軸線為基準在周向上等間隔地配置。在本實施方式中,輥63的數量為2個,2個輥63以180°間隔配置。回轉部62在上下方向上可動。
在對罩殼31與葉片32進行鉚接時,鉚接前的葉輪3′被載置于夾具61。鉚接前的葉輪3′以罩殼31朝上的方式載置于夾具61。在夾具61上形成有供從基底板30朝下突出的各突起321嵌入的多個孔。在鉚接前的葉輪3′被載置于夾具61的狀態下,回轉部62被向下方下降。回轉部62下降到輥63與鉚接前的葉輪3′抵接為止。在該狀態下,回轉部62被回轉,輥62也回轉。輥62在罩殼31上滾動并且回轉。由此,突起321的軸向末端部被壓扁,罩殼31和葉片32被鉚接。
在本實施方式中,在罩殼31的漸細部311的一部分中也形成有貫穿孔313。即,在漸細部311中,為了將突起321壓扁也與輥63抵接。為了避免對漸細部311施加過大的力,而在輥63的內側下部形成有傾斜部63a。傾斜部63a是沿著漸細部311的表面的形狀。通過設置有傾斜部63a,能夠抑制漸細部311的變形地按壓突起321。
關于本實施方式的葉輪3的制造方法,在第5工序之后,具有使夾著葉片32的基底板30和罩殼31一起上下翻轉的第6工序。在本實施方式的第5工序中,夾著葉片32的基底板30和罩殼31中罩殼31處于上方。因此,在第6工序中,夾著葉片32的基底板30和罩殼31被以基底板30處于上方的方式載置于夾具61。另外,在本實施方式中,在進行上下翻轉之前,進行夾具61的替換。這是因為基底板30與罩殼31是不同的形狀。
本實施方式的葉輪3的制造方法具有將罩殼31和基底板30中的、在第5工序中未與葉片32鉚接的一方同葉片32鉚接的第7工序。在本實施方式中,在第5工序中,對罩殼31和葉片30進行了鉚接。因此,在第7工序中,對基底板30和葉片32進行鉚接。第7工序是鉚接工序。在第7工序中也使用鉚接裝置6,鉚接方法相同。
在本實施方式中,由于使用1個鉚接裝置6,通過上下翻轉能夠進行罩殼31與葉片32的鉚接固定和基底板30與葉片32的鉚接固定,因此非常方便。在由此形成的葉輪3中,在從軸向一側(上側)的平面觀察時突起321的軸向末端部相對于貫穿孔313所偏向的周向上的方向與在從軸向另一側(下側)的平面觀察時突起321的軸向末端部相對于貫穿孔302所偏向的方向相同。在圖11和圖12的比較中,突起321都偏向周向上的相同側。因該偏向而產生上述的第1露出部33a的面積與第2露出部33b的面積的差。另外,在上述的鉚接工序中,在使葉輪3上下翻轉時,還能夠切換鉚接裝置6的輥63的旋轉方向。在此時構成的葉輪3中,在從軸向一側(上側)的平面觀察時突起321的軸向末端部相對于貫穿孔313所偏向的周向上的方向與在從軸向另一側(下側)的平面觀察時突起321的軸向末端部相對于貫穿孔302所偏向的方向不同。由此,在從例如軸向一側(上側)的平面觀察時,在對各突起321進行鉚接時,各突起321的軸向末端部相對于根部側偏向周向上的同一方向,因此鉚接固定的品質穩定。
在本實施方式的葉輪3的制造方法中,在鉚接工序中,使用沿周向回轉的輥63在軸向和周向上施加力而壓扁突起321。因此,在本實施方式的結構中,能夠抑制只在一個方向上對葉片32施加較大的力。并且,在本實施方式的葉輪3的制造方法中,使用在周向上等間隔地配置的多個輥63。因此,能夠從多個方向均勻地對鉚接對象施加負荷地進行鉚接工序。因此,根據本結構,能夠制造出葉片的塑性變形較小的、晃動較少的葉輪。并且,組裝于送風裝置1的葉輪3能夠晃動較少地高速旋轉。
另外,可以適當變更在鉚接工序中使用的多個輥63的數量。但是,多個輥63的數量優選為葉片32的數量的約數。在本實施方式中,葉片32的數量為14個。因此,輥63的數量優選為2個或者7個。若輥63的數量與葉片32的數量滿足上述的關系,則能夠對各葉片32均勻地施加負荷地進行鉚接工序。通過該方法,能夠制造出晃動少的葉輪3。
在使用輥63進行鉚接工序時,使輥63與鉚接對象牢固地抵接,由此能夠減少突起321從葉輪3表面突出的量。在這樣形成的葉輪3中,例如如圖11所示,在罩殼31的軸向一側端面(上端面)31a中,在貫穿孔313的周圍形成有作為與輥63接觸的痕跡的輥痕34。輥痕34例如集中了多個條狀的劃痕而形成為帶狀。能夠通過使輥63向周向一個方向上運動來進行鉚接工序。如圖11所示,有時輥痕34僅形成在貫穿孔321的周向一側。這里,周向一側是輥63的回轉方向上的上游側。另外,輥痕34也可以在基底板30的軸向另一側端面(下端面)30a上形成在貫穿孔302的周圍。
<4.變形例>
葉輪3可以是在葉片32與基底板30或者罩殼31的連接部位的至少一部分上涂布有涂布材料的結構。即,本實施方式的葉輪3的制造方法也可以具有在葉片32與基底板30或者罩殼31的連接部位的至少一部分上對涂布材料進行涂布的第8工序。涂布材料例如可以是涂料或者粘接劑等。涂布材料例如可以涂布在輔助突起322被插入于輔助貫穿孔311的部分上。涂布材料例如也可以涂布在基底板30與罩殼31中的至少一方的整個面上。通過涂布材料能夠降低形成在葉片32與基底板30或者罩殼31之間的間隙,抑制空氣的泄漏。
圖16是示出在本發明的實施方式的葉輪3所具有的罩殼31上設置的貫穿孔313的第1變形例的概略剖視圖。圖16是沿著周向切斷罩殼31的剖視圖。第1變形例的結構的第2部分313b的形狀與上述的實施方式的結構不同。第2部分313b具有從內壁3131的上端部延伸到罩殼31的上端的曲面3133。曲面3133使孔的寬度比第1部分313a大。在本例中,曲面3133是凸面。也可以取代凸面而采用凹面。在本例中,在周向上對置的曲面3133具有彼此相同的曲率。即,第2部分313b在周向上具有對稱的截面形狀。另外,該第1變形例的結構也可以應用于設置于基底板30的第2部分302b。
圖17是示出在本發明的實施方式的葉輪3所具有的罩殼31上設置的貫穿孔313的第2變形例的概略剖視圖。圖17是沿著周向切斷罩殼31的剖視圖。第2變形例的結構的第2部分313b的形狀與上述的實施方式的結構不同。第2部分313b具有第2內壁3134,該第2內壁3134從與構成第1部分302a的第1內壁3131的上端部沿周向錯開的位置朝向軸向上側延伸到罩殼31的上端。第1內壁3131和第2內壁3134具有階梯差。第2內壁3134與第1內壁3131相比設置在將在周向上對置的面之間的距離擴大的位置。在本例中,在周向上對置的內壁之間,階梯差的大小相同。即,第2部分313b在周向上具有對稱的截面形狀。另外,第2變形例的結構也可以應用于設置于基底板30的第2部分302b。
圖18是示出在本發明的實施方式的葉輪3所具有的罩殼31上設置的貫穿孔313的第3變形例的概略剖視圖。第3變形例的結構的第2部分313b的形狀與上述的實施方式的結構不同。第2部分313b具有傾斜面3132,但在周向上對置的傾斜面3132之間傾斜角的大小不同。傾斜角是指相對于罩殼31的上端面31a的角度。換言之,在本例中,第2部分313b在周向上具有非對稱的截面形狀。在本例的結構中,在使用沿周向回轉的輥63對突起321的軸向末端部進行鉚接固定時,能夠降低突起321的軸向末端部從貫穿孔313探出的可能性。另外,第3變形例的結構也可以應用于設置于基底板30的第2部分302b。
以上,采用了基底板30和罩殼31的雙方具有貫穿孔302、313的結構。但是,這是例示,只要基底板和罩殼中的至少一方具有供突起插入的貫穿孔即可。在貫穿孔僅設置于任意一方的情況下,設置于葉片的突起的結構也基于上述的實施方式的結構進行變更。
以上所示的實施方式或變形例是本發明的例示。實施方式或變形例的結構可以在不超過本發明的技術性思想的范圍內適當變更。并且,實施方式或多個變形例可以在可能的范圍中組合實施。
本發明的葉輪的制造方法可以應用于例如送風裝置。在具有本發明的葉輪的送風裝置中,能夠實現具有送風效率高的葉輪的送風裝置。本發明適于例如吸塵器,但也可以應用于其他的電子設備。