特開 2024-123596 インペラ、送風装置、金型及びインペラの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024123596

(43)【公開日】2024-09-12

(54)【発明の名称】インペラ、送風装置、金型及びインペラの製造方法

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/28 20060101AFI20240905BHJP

【ＦＩ】

F04D29/28 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023031154

(22)【出願日】2023-03-01

(71)【出願人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】ニデック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】竹中 彰

【テーマコード（参考）】

3H130

【Ｆターム（参考）】

3H130AA13

3H130AB26

3H130AB44

3H130AC19

3H130BA66C

3H130BA97C

3H130CB06

3H130DD01Z

3H130EA07C

3H130EB01C

3H130ED01C

(57)【要約】      （修正有）

【課題】軽量化しつつ送風量を増加できるインペラを提供する。
【解決手段】インペラは、上下に延びる中心軸を中心に回転して気流を発生する。インペラは、中心軸を中心とする径方向外方に延びる複数枚の羽根と、羽根と同じ材料で形成されて羽根を保持するインペラハブと、を有する。羽根は、上下に延びる中心軸を中心に周方向に並んで配置され、周方向に並ぶ２つを１組として複数の羽根組を構成する。インペラハブは、中心軸に沿って延びるハブ筒部と、ハブ筒部の外周面から径方向外方に拡がる環状であり、羽根の径方向内方の端部を保持するハブフランジと、を有する。ハブフランジは、下面から突出した第１段部を有し、第１段部は各前記羽根組の各羽根の周方向外方の端面の径方向内端同士をつなぐ線状である。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下に延びる中心軸を中心に回転して気流を発生するインペラであって、
前記中心軸を中心とする径方向外方に延びる複数枚の羽根と、
前記羽根と同じ材料で形成されて前記羽根を保持するインペラハブと、を有し、 前記羽根は、上下に延びる前記中心軸を中心に周方向に並んで配置され、周方向に並ぶ２つを１組として複数の羽根組を構成し、
前記インペラハブは、
中心軸に沿って延びるハブ筒部と、
前記ハブ筒部の外周面から径方向外方に拡がる環状であり、前記羽根の径方向内方の端部を保持するハブフランジと、を有し、
前記ハブフランジは、下面から突出した第１段部を有し、前記第１段部は各前記羽根組の各前記羽根の周方向外方の端面の径方向内端同士をつなぐ線状である、インペラ。

【請求項2】

前記ハブフランジは方面から突出した第２段部を有し、
前記第２段部は、各羽根組の各前記羽根の対向する端面の径方向内端同士を繋ぐ線状である請求項１に記載のインペラ。

【請求項3】

前記ハブフランジは、下面から突出して前記第１段部よりも径方向内方に配置される線状のフランジ段部を有する請求項１に記載のインペラ。

【請求項4】

前記フランジ段部は、隣り合う前記第１段部の周方向の間に配置される請求項３に記載のインペラ。

【請求項5】

前記羽根の径方向外端部の上端と接触する環状の保持リングを有し、
前記保持リングは下面から突出して前記羽根の間に形成される線状のリング段部を有する請求項１に記載のインペラ。

【請求項6】

前記リング段部は隣り合う前記第１段部の周方向の間に配置される請求項５に記載のインペラ。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれかに記載のインペラと、
前記インペラを回転するモータと、を有する送風装置。

【請求項8】

請求項１から請求項６のいずれかに記載のインペラの製造に用いられる金型であって、
軸方向に向い合せに配置される第１金型及び第２金型と、
前記第１金型に配置されて軸方向に前記第２金型と離れる方向に移動可能な抜きピンと、
前記第２金型に配置されて少なくとも一部が前記抜きピンと軸方向に対向し、軸方向に前記第１金型に接近する方向に移動可能な複数のエジェクタピンと、を有し、
前記エジェクタピンは、前記羽根組を構成する２つの前記羽根を同時に押すことができる位置に配置される金型。

【請求項9】

前記第１金型と前記抜きピンとが単一の部材で形成される請求項８に記載の金型。

【請求項10】

請求項８に記載の金型を組み立てる組み立て工程と、
前記金型の内部に樹脂を射出する射出工程と、
前記樹脂を硬化させる樹脂硬化工程と、
前記金型を離型する離型工程と、を有し、
前記離型工程において、
前記第１金型及び前記抜きピンを離型した後、各前記エジェクタピンが、前記羽根組を構成する２つの羽根を同時に押す、インペラの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インペラ、インペラを備えた送風装置、インペラを製造する送風装置及びインペラの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、インペラは、軽量化、製造の簡易化のため、樹脂が用いられる。樹脂のインペラは、金型に樹脂を射出し、樹脂が硬化した後に離型することで、製造される（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－１８４７７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、送風装置において送風量の増量、軽量化及び省エネルギ化が望まれている。

【0005】

そこで本発明は、軽量化しつつ送風量を増加できるインペラを提供することを目的とする。

【0006】

また、送風量を増加しつつ省エネルギ化できる送風装置を提供することを目的とする。

【0007】

さらに、軽量化しつつ送風量を増加できるインペラの製造に適した金型を提供することを目的とする。

【0008】

また、軽量化しつつ送風量を増加できるインペラの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の例示的なインペラは、上下に延びる中心軸を中心に回転して気流を発生する。インペラは、前記中心軸を中心とする径方向外方に延びる複数枚の羽根と、前記羽根と同じ材料で形成されて前記羽根を保持するインペラハブと、を有する。前記羽根は、上下に延びる前記中心軸を中心に周方向に並んで配置され、周方向に並ぶ２つを１組として複数の羽根組を構成する。前記インペラハブは、中心軸に沿って延びるハブ筒部と、前記ハブ筒部の外周面から径方向外方に拡がる環状であり、前記羽根の径方向内方の端部を保持するハブフランジと、を有する。前記ハブフランジは、下面から突出した第１段部を有し、前記第１段部は各前記羽根組の各前記羽根の周方向外方の端面の径方向内端同士をつなぐ線状である。

【0010】

本発明の例示的な送風装置は、上述のモータと、前記ロータに取り付けられて回転によって気流を発生するインペラと、を有する。

【0011】

本発明の例示的な金型は、インペラの製造に用いられる金型であって、軸方向に向い合せに配置される第１金型及び第２金型と、前記第１金型に配置されて軸方向に前記第２金型と離れる方向に移動可能な抜きピンと、前記第２金型に配置されて少なくとも一部が前記抜きピンと軸方向に対向し、軸方向に前記第１金型に接近する方向に移動可能な複数のエジェクタピンと、を有する。前記エジェクタピンは、前記羽根組を構成する２つの前記羽根を同時に押すことができる位置に配置される。

【0012】

本発明の例示的なインペラの製造方法は、金型を組み立てる組み立て工程と、前記金型の内部に樹脂を射出する射出工程と、前記樹脂を硬化させる樹脂硬化工程と、前記金型を離型する離型工程と、を有する。前記離型工程において、前記第１金型及び前記抜きピンを離型した後、各前記エジェクタピンが、前記羽根組を構成する２つの羽根を同時に押す。

【発明の効果】

【0013】

例示的な本発明のインペラによれば、軽量化しつつ送風量を増加できる。

【0014】

例示的な本発明の送風装置によれば、送風量を増加しつつ省エネルギ化できる。

【0015】

例示的な本発明の金型によれば、軽量化しつつ送風量を増加できるインペラを製造できる。

【0016】

例示的な本発明のインペラの製造方法によれば、軽量化しつつ送風量を増加できるインペラを製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、送風装置の中心軸を含む面で切断した断面図である。

【図2】図２は、インペラを中心軸に沿う下方から見た斜視図である。

【図3】図３は、インペラを中心軸に沿う上方から見た斜視図である。

【図4】図４は、インペラの一部を軸方向下方から見た拡大斜視図である。

【図5】図５は、インペラの一部を軸方向上方から見た拡大斜視図である。

【図6】図６は、金型の中心軸を含む断面で切断した断面図である。

【図7】図７は、第１金型、抜きピン、カッター及びインジェクタの上方から見た分解斜視図である。

【図8】図８は、第２金型、エジェクタピンの下方から見た分解斜視図である。

【図9】図９は、第１金型の抜きピン収納孔に抜きピンが挿入された状態の上から見た斜視図である。

【図10】図１０は、エジェクタピン、フランジプッシュピン及びリングプッシュピンが配置された状態の第２金型を下から見た斜視図である。

【図11】図１１は、エジェクタピン及び抜きピンをエジェクタピン収納孔から引き出した状態を示す分解斜視図である。

【図12】図１２は、エジェクタピン収納孔の内部のインペラの羽根組を示す断面図である。

【図13】図１３は、インペラの製造工程のフローチャートである。

【図14】図１４は、カッターでゲート部を切断したハブ筒部の断面図である。

【図15】図１５は、抜きピンが引き抜かれた状態を示す断面図である。

【図16】図１６は、エジェクタピンにて羽根組を押し出した状態を示す断面図である。

【図17】図１７は、硬化した直後の金型のハブ筒部の周囲の拡大断面図である。

【図18】図１８は、変形例のインペラのハブ筒部の周囲の拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態において、中心軸Ｃｘが延びる方向を上下方向とし、図１の送風装置３００の状態において上方を「上（図中Ｄ１と示す）」、その反対を「下（図中Ｄ２と示す）」と定義する。また、軸方向において、「下方又は下方側」を「一方又は一方側」、「上方又は上方側」を「他方又は他方側」と称する場合がある。さらに、中心軸Ｃｘに平行な方向を「軸方向」、中心軸Ｃｘと直交する方向を「径方向」、中心軸Ｃｘを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とそれぞれ称する。

【0019】

また、本明細書では、インペラ１００においても上述の方向を示す名称と同じ名称を用いて方向を定義する。金型４００についての上下方向は、金型４００の説明時に別途定義する。なお、上述の方向を示す名称は単に説明のために用いられる名称であり、インペラ１００、送風装置３００及び金型４００の実際の使用状態における位置関係及び方向を限定しない。さらに、本明細書において、「平行」とは、正確に平行だけでなく、実用上の範囲内で交差せずに並んで配置される場合も含む。

【0020】

＜送風装置３００＞
図１は、送風装置３００の中心軸Ｃｘを含む面で切断した断面図である。送風装置３００は、例えば、ＰＣ、モニタ等の電子機器の空冷のために用いられる。図１に示すように、送風装置３００は、インペラ１００と、モータ２００とを有する。送風装置３００では、インペラ１００がモータ２００に取り付けられている。モータ２００の回転とともにインペラ１００が回転する。すなわち、送風装置３００は、インペラ１００と、インペラ１００を回転するモータ２００とを有する。インペラ１００は、不図示のハウジング内で回転することで、ハウジング内で気流が発生する。すなわち、上下に延びる中心軸Ｃｘを中心に回転することで気流を発生する。そして、気流は、ハウジングによって整流されて所定の方向にハウジングの外部に吐出される。

【0021】

＜モータ２００＞
まず、モータ２００について説明する。図１に示すように、モータ２００は、シャフト２０１と、ロータ２０２と、ステータ２０５と、を有する。モータ２００は、いわゆる、アウターロータ型のブラシレスＤＣモータであり、ステータ２０５の径方向外面と径方向に対向するロータ２０２及びロータ２０２が固定されるシャフト２０１が中心軸Ｃｘを中心に回転する。

【0022】

＜シャフト２０１＞
シャフト２０１は、中心が中心軸Ｃｘと一致する円柱状である。シャフト２０１は、中心軸Ｃｘを中心に回転する。

【0023】

＜ロータ２０２＞
ロータ２０２は、シャフト２０１に固定され、シャフト２０１とともに回転する。ロータ２０２は、ロータケース２０３と、ロータマグネット２０４と、を有する。ロータケース２０３は、磁性材料で形成された有蓋筒状である。ロータケース２０３はシャフト２０１に固定される。ロータケース２０３は、シャフト２０１とともに中心軸Ｃｘを中心に回転可能である。ロータケース２０３とシャフト２０１とは、直接的に固定されるが、固定用の部材を用いて間接的に固定されてもよい。

【0024】

ロータケース２０３の内周面には、ロータマグネット２０４が固定される。ロータマグネット２０４の少なくとも内周面は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に並んで配置される。本実施形態において、ロータマグネット２０４は、円筒状とすることができるが、これに限定されない。例えば、複数の平板状のマグネットが周方向に並べて固定されてもよい。

【0025】

シャフト２０１は、軸方向に離れた２か所で軸受２０９を介してステータ２０５に回転可能に支持されている。軸受２０９は、例えば、ボールベアリングである。なお、軸受２０９の構造は、ボールベアリングに限定されず、流体動圧軸受、すべり軸受等、シャフト２０１の振れを抑制できる支持方法を広く採用することができる。

【0026】

ロータケース２０３の外周面には、インペラ１００の後述する接触部１３が接触する。すなわち、インペラ１００は、上下に延びる中心軸Ｃｘを中心に回転するロータ２０２に固定され、ロータ２０２とともに回転して気流を発生する。これにより、インペラ１００がロータケース２０３に固定される。インペラ１００のロータケース２０３への固定は、例えば、圧入にて行われるが、これに限定されず、接着、溶接、溶着、ねじ止め等、インペラ１００をロータケース２０３に強固に固定できる固定方法を広く採用することができる。

【0027】

＜ステータ２０５＞
ステータ２０５は、ロータ２０２の径方向内方に配置されてロータ２０２と径方向に対向する。ステータ２０５は、ステータコア２０６と、インシュレータ（不図示）と、コイル２０７と、を有する。ステータコア２０６は、電磁鋼板を軸方向に積層した積層体である。なお、ステータコア２０６は、電磁鋼板を積層した積層体に限定されず、例えば、紛体の焼成、鋳造等、単一の部材であってもよい。

【0028】

ステータコア２０６は、径方向外方に突出するとともに周方向に配列されたティースを有する。ティースには、不図示のインシュレータに覆われる。インシュレータが配置されたティースに導線を巻きつけることで、コイル２０７が形成される。インシュレータは、ステータコア２０６と、コイル２０７とを電気的に絶縁する。なお、導線とステータコア２０６とが絶縁される場合、インシュレータを省略してもよい。

【0029】

コイル２０７に電流が供給されることで、コイル２０７とロータマグネット２０４との間に引力又は斥力が発生する。コイル２０７に供給される電流の供給タイミングを調整することで、引力又は斥力によって、ロータ２０２がシャフト２０１とともに回転する。

【0030】

＜インペラ１００＞
図２は、インペラ１００を中心軸Ｃｘに沿う下方から見た斜視図である。図３は、インペラ１００を中心軸Ｃｘに沿う上方から見た斜視図である。インペラ１００は、インペラハブ１と、複数の羽根２と、保持リング３と、を有する。インペラ１００において、インペラハブ１、複数の羽根２及び保持リング３は、単一の樹脂で一体的に成形される。

【0031】

＜インペラハブ１＞
図２、図３に示すように、インペラハブ１は、ハブ筒部１１と、ハブフランジ１２と、を有する。ハブ筒部１１は、中心が中心軸Ｃｘと重なる筒状である。すなわち、ハブ筒部１１は、中心軸Ｃｘに沿って延びる。ハブ筒部１１は、貫通孔１１０を有する。ハブ筒部１１は、第１内周面１１１と、第２内周面１１２とを有する。第１内周面１１１と第２内周面１１２とは、軸方向に並んで配置される。ハブ筒部１１において、第２内周面１１２は軸方向において第１内周面１１１の上方に配置される。すなわち、ハブ筒部１１は、第１内周面１１１と、第１内周面１１１の軸方向上方に配置される第２内周面１１２とを有する。

【0032】

第１内周面１１１には、複数（ここでは、７つ）の接触部１３が周方向に並んで配置される。接触部１３は、第１内周面１１１から径方向内方に突出する。そして、接触部１３な、径方向内方に接触面１３１を有する。接触面１３１はロータケース２０３の外周面と接触して、ロータケース２０３を保持する。すなわち、ハブ筒部１１には、前記ロータ２０２が固定される。そのため、ハブ筒部１１において、接触面１３１は、他の部分に比べて、表面の面精度が高い。すなわち、ハブ筒部１１は、第１内周面１１１から径方向内方に突出してロータ２０２の外周面と接触する接触部１３を有する。

【0033】

なお、「面精度が高い」とは、表面粗さが小さい面であるとともに、面の形状の精度が高いことを指す。例えば、接触面１３１は、円筒形状であり、接触面１３１の全面において、曲率が同じであるとともにその中心が、中心軸Ｃｘと略重なる構成であることを示す。なお、接触面１３１は、ロータケース２０３を強固に保持できる構成であれば、曲面に限定されず、平面であってもよい。この場合も、平面度が高く、中心軸Ｃｘに対する角度が決められた角度であることを示す。

【0034】

詳細は後述するが、インペラ１００は、金型４００に樹脂を射出し、硬化させることで成形される。インペラ１００において、接触部１３の接触面１３１には、高い面精度が要求されるが、それ以外の部分には、接触面１３１の面精度が要求されない。そして、接触部１３は、周方向に配列されている。そのため、金型４００の製造のコストを低減することができる。

【0035】

第２内周面１１２は、中心軸Ｃｘを中心とする円筒面である。そして、第２内周面１１２の下端部、つまり、第１内周面１１１と近接する部分には、径方向内方に突出する突出部１１３が形成される。すなわち、突出部１１３は、第２内周面１１２の軸方向下端に配置される。突出部１１３は、第２内周面１１２と一体的に形成されており、環状である。すなわち、ハブ筒部１１は、第２内周面１１２から径方向内方に拡がり周方向に連続した環状の突出部１１３を有する。そして、突出部１１３の内径は、接触部１３のロータ２０２と接触する包絡面の内径よりも小さい。

【0036】

ハブフランジ１２は、ハブ筒部１１の外周面から径方向外方に拡がる環状であり、羽根２の径方向内方の端部を保持する。さらに説明すると、ハブフランジ１２は、軸方向の上側の第１面１２１と、下側の第２面１２２と、を有し、第１面１２１及び第２面１２２は、中心軸Ｃｘと直交する。

【0037】

＜羽根２＞
羽根２は径方向外方及び軸方向に拡がる平板状である。羽根２は、径方向が長手方向の長方形状の面を周方向の両端に有する。複数の羽根２は、周方向に等間隔で配列されている。すなわち、インペラ１００は、上下に延びる中心軸Ｃｘを中心に周方向に並んで配置された複数の羽根２を有する。なお、複数の羽根２の配列は、等間隔でなくてもよい。羽根２は、径方向の内方の端部がハブフランジ１２と接続している。ハブフランジ１２は、羽根２の軸方向の中間部（中央部）と交差する。

【0038】

インペラ１００が回転するとき、羽根２が空気を押すことで、径方向外方に向く気流が発生する。インペラ１００が軽量化されることで、インペラ１００の回転時のエネルギを減らすことができる。また、羽根２の幅を狭くすることで、羽根２の間の空間を広くすることができる。そのため、羽根２の幅が狭くなることで、気流の流量が多くなる。つまり、送風効率を高めることができる。このことからも、羽根２を薄くすることが省エネルギ化につながる。

【0039】

一方で、羽根２の幅が狭くなると、回転時の風圧、モータ２００の振動等によって変形しやすく（撓みやすく）なる。羽根２が撓むと送風効率が低下する虞がある。そこで、本実施形態におけるインペラ１００は、羽根２の径方向外端の軸方向上端に環状の保持リング３を有する。すなわち、インペラ１００は、羽根２の径方向外端部の上端と接触する環状の保持リング３を有する。複数の羽根２は、保持リング３に保持される。これにより、複数の羽根２の剛性が高められ、羽根２の変形による送風効率の低下を抑制される。

【0040】

インペラ１００の詳細について、新たな図面を参照して説明する。図４は、インペラ１００の一部を軸方向下方から見た拡大斜視図である。図５は、インペラ１００の一部を軸方向上方から見た拡大斜視図である。

【0041】

図２－図５に示すように、インペラ１００において、羽根２は、上下に延びる中心軸Ｃｘを中心に周方向に並んで配置され、周方向に並ぶ２つを１組として複数の羽根組２０を構成する。周方向に隣り合う２枚の羽根２が１組の羽根組２０を構成する。つまり、インペラ１００では、複数組の羽根組２０が周方向に並んで配列されている。

【0042】

そして、インペラ１００のハブフランジ１２には、第１段部１４と、第２段部１５と、フランジ段部１６と、が形成される。図２、図４に示すとおり、第１段部１４及びフランジ段部１６は、ハブフランジ１２の下面１２Ｌに形成される。また、図３、図５に示すとおり、第２段部１５は、ハブフランジ１２の上面１２Ｕに形成される。

【0043】

図２、図４に示すとおり、第１段部１４は、各羽根組２０を構成する２つの羽根２の周方向外方の端面２１のハブフランジ１２と接触する部分の径方向内端同士を繋ぐ線状である。すなわち、ハブフランジ１２は下面１２Ｌから突出した第１段部１４を有し、第１段部１４は各羽根組２０の各羽根２の周方向外方の端面２１の径方向内端同士を繋ぐ（径方向内方に凸の）線状である。

【0044】

軸方向から見て、第１段部１４は径方向内方に延びるとともに、径方向内方の端部が曲線である。そして、第１段部１４は、軸方向下方に盛り上がる形状を有する。なお、第１段部１４、金型４００の形状によって形成される。

【0045】

また、フランジ段部１６は第１段部１４よりも径方向内方に配置される。本実施形態のインペラ１００において、フランジ段部１６は、ハブフランジ１２の下面１２Ｌに配置され、第１段部１４よりも径方向内方に配置される線状である。すなわち、ハブフランジ１２は下面１２Ｌから突出して第１段部１４よりも径方向内方に配置される線状のフランジ段部１６を有する。フランジ段部１６は、軸方向から見て円形である。

【0046】

また、この構成以外にも、例えば、フランジ段部１６は、楕円等の円以外の曲線で構成される形状であってもよいし、多角形であってもよい。フランジ段部１６は、軸方向下方に盛り上がる形状であってもよい。そして、フランジ段部１６は隣り合う第１段部１４の周方向の間に配置される。

【0047】

図３、図５に示すとおり、第２段部１５は、各羽根組２０を構成する２つの羽根２の周方向内方の端面２２のハブフランジ１２と接触する部分の径方向内端同士を繋ぐ線状である。軸方向から見て、第２段部１５は径方向内方に延びるとともに、径方向内方の端部が曲線である。すなわち、ハブフランジ１２は上面から突出した第２段部１５を有し、第２段部１５は各羽根組２０の羽根２の対向する端面２２の径方向内端同士を繋ぐ（径方向内方に凸の）線状である。そして、第２段部１５は、金型４００の後述する形状によって形成される。

【0048】

さらに、本実施形態において、保持リング３の下面３Ｌには、リング段部３１が形成される。さらに説明すると、軸方向から見たとき、リング段部３１は、羽根２の間に配置される。実施形態のインペラ１００において、リング段部３１は、軸方向から見て円形の線状である。すなわち、保持リング３は下面３Ｌから突出して、羽根２の間に配置される線状のリング段部３１を有する。そして、リング段部３１は隣り合う第１段部１４の周方向の間に配置される。

【0049】

またこの構成以外にも、例えば、リング段部３１は、楕円等の円以外の曲線で構成される形状であってもよいし、多角形であってもよい。

【0050】

＜金型４００＞
次に、インペラ１００の樹脂成形を行うときに用いる金型について、図面を参照して説明する。図６は、金型４００の中心軸Ｃｘを含む断面で切断した断面図である。図７は、第１金型４、抜きピン４３、カッター４４及びインジェクタ４５の上方から見た分解斜視図である。図８は、第２金型５、エジェクタピン６１の下方から見た分解斜視図である。図６において、射出された樹脂は、ドットハッチで示す。

【0051】

金型４００は、第１金型４の上に第２金型５を有する。なお、金型４００の説明において、第１金型４及び第２金型５の配置方向を上下方向と定義し、第１金型４が配置される側を「下（図中Ｄ３と示す）」、その反対側を「上（図中Ｄ４と示す）」と定義する。つまり、金型４００を用いた説明を行う場合において、上下の定義を上述のインペラ１００の上下と逆に定義する。つまり、樹脂成形を行う場合において、インペラ１００は、金型において上下逆向きに成形される。

【0052】

図６、図７に示すように、金型４００は、第１金型４と、第２金型５と、抜きピン４３と、エジェクタピン６１と、フランジプッシュピン６２と、リングプッシュピン６３と、カッター４４と、インジェクタ４５と、を有する。第１金型４、第２金型５、抜きピン４３、エジェクタピン６１、フランジプッシュピン６２、リングプッシュピン６３、カッター４４及びインジェクタ４５は、溶融した樹脂が接触したときに、熱により変形しにくい材料で形成されている。また、各部材には、樹脂の貼りつきを抑制するため、離型剤が塗布されていてもよい。

【0053】

第１金型４及び第２金型５の中心は、中心軸Ｃｘと重なる。すなわち、第１金型４及び第２金型５は、軸方向に向い合せに配置される。第１金型４と第２金型５とは、例えば、ねじ等の締結具によって締結されることで密着される。ここで、「密着」とは、部材同士の接触部分から樹脂が漏れない程度に接触している状態を示す。

【0054】

＜第１金型４＞
第１金型４は、本体部４１と、板状部４２とを有する。本体部４１は、円筒状であり、中央に中心軸Ｃｘに沿って貫通するカッター収納孔４１１を有する。板状部４２は、本体部４１の外周面の軸方向下端部から径方向外方に拡がる円環状である。

【0055】

また、カッター収納孔４１１の内部には、カッター４４及びインジェクタ４５が、配置される。すなわち、第１金型４は、軸方向から見て中央部分に軸方向に貫通しカッター４４が収納されるカッター収納孔４１１を有する。抜きピン４３及びカッター４４は、第１金型４に対して軸方向に第２金型５から離れる方向の移動可能である。すなわち、複数の抜きピン４３は、第１金型４に配置されて軸方向に第２金型５と離れる方向に移動可能である。また、インジェクタ４５は、第１金型４に対して軸方向に移動可能であるとともに着脱可能である。

【0056】

＜カッター４４＞
カッター４４は、円筒状であり、円柱状の外周面４４１を有する。また、カッター４４の上面４４２は、軸方向上方に向かうにつれて径方向外方に向かう傾斜面であり、上端部が外周面と交差する。外周面４４１と上面４４２とが重なる部分がカッター４４の切り刃４４４である。カッター４４の外周面４４１の外径は、本体部４１のカッター収納孔４１１の内径と同じ又は略同じである。そのため、カッター４４は、外周面４４１が本体部４１のカッター収納孔４１１の内周面と接触した状態で、軸方向に移動できる。

【0057】

組み立てられた金型４００において、カッター４４の切り刃４４４と第２金型５と隙間が、ゲート部４０１である。すなわち、第１金型４と第２金型５を組み合わせ、インジェクタ４５を内方に配置したカッター４４をカッター収納孔４１１に取り付けたとき、カッター４４の先端の切り刃４４４と第２金型５とは軸方向に隙間を開けて配置され、隙間が樹脂を径方向外方に射出するゲート部４０１を形成する。

【0058】

＜インジェクタ４５＞
カッター４４の内部には、インジェクタ４５が配置される。インジェクタ４５は、円板状であり、インジェクタ４５は、軸方向から見て中央部分に注入部４５１を有する。すなわち、インジェクタ４５は、カッター４４の径方向内方に配置されて樹脂が注入される注入部４５１を有する。インジェクタ４５の注入部４５１を介して、樹脂が注入される。注入部４５１は、貫通孔であり、注入部４５１の外部の開口には、不図示の樹脂供給部が接続される。

【0059】

インジェクタ４５の外周面４５２の外径は、カッター４４の内周面４４３の内周面と同じ又は略同じであり、インジェクタ４５は、カッター４４に対して軸方向に移動可能である。カッター４４及びインジェクタ４５は、金型４００の一部として利用される構成である。第１金型４とカッター４４との間、カッター４４とインジェクタ４５との間は樹脂の漏れを抑制するため、隙間が無いことが好ましいが、樹脂が漏れない程度の隙間が形成されていてもよい。以下の説明において、樹脂が漏れない程度に閉じられた状態を「密閉」と称する。なお、密閉される隙間の幅は、射出される樹脂の特性によって変化する。

【0060】

＜抜きピン４３＞
また、図７に示すように、第１金型４には、複数個の抜きピン収納孔４１２が形成される。抜きピン収納孔４１２は軸方向から見て径方向に延びる形状であり、軸方向に貫通する。抜きピン収納孔４１２は、本体部４１及び板状部４２の両方に渡って形成される。抜きピン収納孔４１２には、抜きピン４３が配置される。第１金型４の後述する抜きピン収納孔４１２に抜きピン４３が配置される。

【0061】

抜きピン４３について図面を参照して説明する。図９は、第１金型４の抜きピン収納孔４１２に抜きピン４３が挿入された状態の上から見た斜視図である。図９に示す状態において、抜きピン４３の軸方向下面は第１金型４の下面と面一となっている。そして、この状態を抜きピン４３が抜きピン収納孔４１２に収容された状態と称する。

【0062】

図７、図９に示すように、軸方向から見て抜きピン４３は、径方向外方が太くなる板状である。抜きピン４３は、第１ピン部４３１と、第１ピン部４３１よりも径方向外方に配置される第２ピン部４３２とを有する。第１ピン部４３１は、抜きピン収納孔４１２の本体部４１に形成される部分に配置される。第２ピン部４３２は、抜きピン収納孔４１２の板状部４２に形成される部分と軸方向に重なって配置される。

【0063】

図７に示すとおり、第１ピン部４３１の軸方向の長さは、第２ピン部４３２の軸方向の長さよりも短い。換言すると、抜きピン４３は、径方向内方の上部に、切欠きを有する構成となっている。図９に示すように、抜きピン４３が収容されているとき、第１ピン部４３１の上面は第１金型４の本体部４１の上面と面一になる。また、第２ピン部４３２の上部は、本体部４１の上面よりも上方に位置する。詳細は後述するが、金型４００の内部に樹脂を射出し、インペラ１００を形成するときに、抜きピン４３の第２ピン部４３２は、羽根組２０を構成する羽根２の間に配置される。すなわち、抜きピン４３は、前記羽根組を構成する２つの前記羽根の間に配置される。

【0064】

＜第２金型５＞
第２金型５について図面を参照して説明する。図１０は、エジェクタピン６１、フランジプッシュピン６２及びリングプッシュピン６３が配置された状態の第２金型５を下から見た斜視図である。

【0065】

図８、図１０に示すとおり、第２金型５は、本体部５１と、羽根支持部５２と、エジェクタピン収納孔５１１と、フランジプッシュピン収納孔５１２と、リングプッシュピン収納孔５１３と、を有する。

【0066】

図８に示すように、第２金型５の本体部５１は、中心軸Ｃｘを中心とする円柱状である。本体部５１は、径方向中央側の部分が、径方向外縁部に比べて軸方向の幅が狭い。つまり、本体部５１の径方向中央部分には、軸方向に凹んだ中央段部５１０が形成される。この中央段部５１０が形成されている部分は、第１金型４の本体部４１と隙間を開けて対向する。この隙間部分に樹脂が射出され、硬化されることで、インペラ１００のインペラハブ１が形成される。

【0067】

第２金型５には、中央部に軸方向に凹んだ凹部５１４が形成され、凹部５１４の内部には凹部５１４の底面から下方に突出した内凸部５３が配置される。すなわち、第２金型５は、軸方向から見て中央部分に軸方向に凹む凹部５１４と、凹部５１４の内部に凹部５１４の内周面と隙間を介して配置され、凹部５１４の底面から軸方向に突出する内凸部５３と、を有する。なお、内凸部５３は、第２金型５と単一の部材で一体的に形成されてもよいし、第２金型５と別体であってもよい。内凸部５３の詳細については、後述する。

【0068】

エジェクタピン収納孔５１１は、本体部５１に形成され、軸方向に貫通する孔である。そして、エジェクタピン収納孔５１１は、周方向に並んで配置される。さらに説明すると、本体部５１において、エジェクタピン収納孔５１１と、羽根支持部５２とは、周方向に交互に配置される。

【0069】

羽根支持部５２は、本体部５１と単一の部材で一体的に形成される。羽根支持部５２は、径方向内方の第１支持部５２１と、第１支持部５２１よりも径方向外方に配置された第２支持部５２２とを有する。第１支持部５２１の軸方向の長さは、第２支持部５２２の軸方向の長さよりも短い。つまり、図８に示すように羽根支持部５２の径方向内方は、軸方向に凹む段が形成されている。

【0070】

第２支持部５２２の軸方向下面の径方向外端部には、軸方向上方に凹んだリング凹部５２３が形成される。組み立てられた金型４００において、リング凹部５２３には、樹脂が流れ込む構成となっている。リング凹部５２３に射出された樹脂が硬化することで、インペラ１００の保持リング３が構成される。

【0071】

リング凹部５２３の底部には、リングプッシュピン収納孔５１３が配置される。リングプッシュピン６３は円柱状であり、リングプッシュピン収納孔５１３に収納される。リングプッシュピン６３の外径は、リングプッシュピン収納孔５１３の内径と同じ又は略同じである。リングプッシュピン６３は、外周面がリングプッシュピン収納孔５１３の内周面と接触した状態で軸方向に移動可能である。また、リングプッシュピン収納孔５１３とリングプッシュピン６３との間は、樹脂の漏れを抑制するため、隙間が無いことが好ましいが、リングプッシュピン６３が移動することを考慮して、密閉される程度の隙間があってもよい。

【0072】

また、フランジプッシュピン収納孔５１２は、本体部５１の凹部５１４と羽根支持部５２との間に配置される。フランジプッシュピン６２は円柱状であり、フランジプッシュピン収納孔５１２に収納される。フランジプッシュピン６２の外径は、フランジプッシュピン収納孔５１２の内径と同じ又は略同じである。フランジプッシュピン６２は、外周面がフランジプッシュピン収納孔５１２の内周面と接触した状態で軸方向に移動可能である。また、フランジプッシュピン収納孔５１２とフランジプッシュピン６２との間は、樹脂の漏れを抑制するため、隙間が無いことが好ましいが、フランジプッシュピン６２が移動することを考慮して、密閉される程度の隙間があってもよい。

【0073】

内凸部５３は、外周面に径方向内方に凹む外周凹部５３１を有する。凹部５１４の内周面と内凸部５３の外周面との間には、隙間が形成される。この隙間に射出された樹脂が硬化することで、インペラ１００のハブ筒部１１の一部が形成される。そして、外周凹部５３１に射出された樹脂が硬化することで、接触部１３が形成される。上述したとおり、接触部１３の接触面１３１は、他の部分よりも面精度が高い。そのため、外周凹部５３１の内面は、他の部分に比べて表面粗度が小さい。

【0074】

＜エジェクタピン６１＞
エジェクタピン６１について、図面を参照して説明する。図１１は、エジェクタピン６１及び抜きピン４３をエジェクタピン収納孔５１１から引き出した状態を示す分解斜視図である。図１２は、エジェクタピン収納孔５１１の内部のインペラ１００の羽根組２０を示す断面図である。

【0075】

エジェクタピン６１は、第２金型５のエジェクタピン収納孔５１１に収納される。エジェクタピン収納孔５１１に収納されるエジェクタピン６１は、エジェクタピン収納孔５１１の内面と接触体状態で、中心軸Ｃｘに沿う方向に第１金型４に接近する方向に移動可能である。すなわち、複数のエジェクタピン６１は、第２金型５に配置されて少なくとも一部が抜きピン４３と軸方向に対向し、軸方向に第１金型４に接近する方向に移動可能である。また、エジェクタピン６１がエジェクタピン収納孔５１１に収納されることで、第２金型５の上面が密閉される。エジェクタピン６１は、本体部６１１と、第１柱部６１２と、第２柱部６１３と、第１支持板６１４と、第２支持板６１５とを有する。

【0076】

本体部６１１は、径方向に延びる長尺の板状である。軸方向から見て、本体部６１１は、径方向外方に向かうにつれて周方向に拡がる。軸方向から見て本体部６１１は、エジェクタピン収納孔５１１と重なる形状である。本体部６１１の下面は、周方向に離れて、羽根組２０を構成する２つの羽根２のそれぞれの下端と接触する羽根接触部６１６を有する。エジェクタピン６１が軸方向に移動するとき、羽根接触部６１６は、羽根組２０の２つの羽根２の両方をそれぞれ押す。エジェクタピン６１の移動を含む、インペラ１００の金型４００からの離型動作については後述する。

【0077】

第１柱部６１２は、本体部６１１の下面の径方向外端から、下面と直交する方向の下方に延びる。第１柱部６１２の下端部は本体部６１１の上面を第２金型５の上面と面一としたとき、第２金型５の下面と面一となる。第１柱部６１２の径方向内面は、周方向に離れて羽根組２０を構成する２つの羽根２のそれぞれの径方向外端と接触する。

【0078】

第２柱部６１３は、本体部６１１の下面の径方向内端から、下面と直交する方向の下方に延びる。第２柱部６１３の下端部は本体部６１１の上面を第２金型５の上面と面一としたとき、第２金型５の本体部５１の中央段部５１０と面一となる。

【0079】

第１支持板６１４は、本体部６１１の下面から下方に延びるとともに、第１柱部６１２の径方向内方から径方向内方に延びる。つまり、第１支持板６１４は、本体部６１１の下面及び第１柱部６１２の径方向内面と一体的に形成された部材である。第１支持板６１４の軸方向の長さは、第１柱部６１２の軸方向の長さよりも短い。そして、第１支持板６１４の軸方向下面は、リング凹部５２３と面一となる。第１支持板６１４の軸方向下面は、インペラ１００の保持リング３の下面３Ｌと接触する。つまり、第１支持板６１４の軸方向の下面によって、保持リング３が形成される。

【0080】

第２支持板６１５は、本体部６１１の下面から下方に延びるとともに、第２柱部６１３の径方向外方から径方向内方に延びる。つまり、第２支持板６１５は、本体部６１１の下面及び第２柱部６１３の径方向外面と一体的に形成された部材である。

【0081】

図１１、図１２に示すように、金型４００を組み立てたとき、抜きピン４３とエジェクタピン６１とは、軸方向に並んで配置される。さらに説明すると、抜きピン４３は、エジェクタピン６１の下面に配置され、抜きピン４３の第２ピン部４３２は、本体部６１１の下面と接触するとともに、第１支持板６１４及び第２支持板６１５とそれぞれ接触して配置される。このとき、抜きピン４３の第１ピン部４３１とエジェクタピン６１の第２支持板６１５とは、軸方向に隙間を介して配置される。この隙間の軸方向の幅は、第１金型４の本体部４１と第２金型５の中央段部５１０との軸方向の幅と同じである。つまり、抜きピン４３の第１ピン部４３１とエジェクタピン６１の第２支持板６１５との隙間によって、ハブフランジ１２が形成される。

【0082】

金型４００の組立について説明する。まず、抜きピン４３、カッター４４、インジェクタ４５が、第１金型４の抜きピン収納孔４１２及びカッター収納孔４１１に収納される。これにより、下側の金型が形成される。そして、エジェクタピン６１、フランジプッシュピン６２及びリングプッシュピン６３が、エジェクタピン収納孔５１１、フランジプッシュピン収納孔５１２及びリングプッシュピン収納孔５１３に収納される。これにより、上側の金型が形成される。そして、下側の金型の上部に、上側の金型を軸方向に重ねる。このとき、抜きピン４３の第２ピン部４３２がエジェクタピン６１の第１支持板６１４及び第２支持板６１５の間に配置される。

【0083】

図１１、図１２に示すように、金型４００では、第１金型４の上部に第２金型５を配置したとき、下面に抜きピン４３が接触したエジェクタピン６１が第２金型５のエジェクタピン収納孔５１１の内部に配置される。金型４００において、エジェクタピン収納孔５１１の上部は、エジェクタピン６１の本体部６１１に塞がれ、周方向の両側は、羽根支持部５２によって塞がれる。そして、エジェクタピン収納孔５１１の下部は、第１金型４によって塞がれる。さらに、エジェクタピン収納孔５１１の周方向の中央には、抜きピン４３が配置される。抜きピン４３は、エジェクタピン収納孔５１１を周方向に隔離する。

【0084】

エジェクタピン収納孔５１１では、エジェクタピン６１の本体部６１１の羽根接触部６１６、羽根支持部５２、抜きピン４３及び第１金型４にて囲まれ、周方向に離れた２つの空間に樹脂が充填されて硬化されることで、羽根組２０を構成する２つの羽根２が形成される。このとき、羽根２の下端部は、エジェクタピン６１の本体部６１１の羽根接触部６１６と接触する。

【0085】

平面視において、エジェクタピン収納孔５１１の径方向内端は、羽根組２０を構成する２つの羽根２の周方向外方の端面２１と接触する部分の径方向内端同士を繋ぐ曲線状に形成される。また、抜きピン４３の第１ピン部４３１の径方向内端は、羽根組２０の羽根２の周方向内方の端面２２と接触する部分の径方向内端同士を繋ぐ曲線状である。

【0086】

なお、上側の金型と下側の金型とを組み合わせるときに、正確に位置決めするために、第１金型４及び第２金型５に位置決め用の凹部及び凸部を有していてもよい。例えば、第１金型４及び第２金型５の外径を円以外の形状とし、軸方向に形状が重なるときにだけ組み合わせることができる位置決め構造を有していてもよい。位置決め構造については、上述に限定されず、上側の金型と下側の金型とを正確に位置決めして組み合わせることができる構造を広く採用することができる。

【0087】

＜インペラ１００の製造工程＞
上述した金型４００を用いて、インペラ１００を製造する工程について、図面を参照して説明する。図１３は、インペラ１００の製造工程のフローチャートである。図１４は、カッター４４でゲート部４０１を切断したハブ筒部１１の断面図である。図１５は、抜きピン４３が引き抜かれた状態を示す断面図である。図１６は、エジェクタピン６１にて羽根組２０を押し出した状態を示す断面図である。

【0088】

図１３に示すように、まず、金型４００を組み立てる（金型組立工程：ステップＳ１０１）。金型４００の組立は上述のとおり、第１金型４に抜きピン４３、カッター４４及びインジェクタ４５を取り付けて下の金型を形成する。そして、第２金型５にエジェクタピン６１、フランジプッシュピン６２及びリングプッシュピン６３を取り付けて上の金型を形成する。そして、上の金型を下の金型の上に取り付けて金型４００を形成する。金型４００において、第１金型４の本体部４１と第２金型５の中央段部５１０との間に隙間が形成される（図１２参照）。

【0089】

インジェクタ４５の注入部４５１の外部に、樹脂を射出する樹脂供給部（不図示）を接続する。そして、樹脂供給部から供給される樹脂が注入部４５１を介して、金型４００の内部空間に射出される（射出工程：ステップＳ１０２）。すなわち、射出工程では、金型４００の内部に樹脂を射出する。

【0090】

インジェクタ４５の注入部４５１から金型４００の内部に樹脂を流すことで、まず、カッター４４、インジェクタ４５及び第２金型５の中央段部５１０で囲まれた空間に樹脂が流入する。そして、この空間に樹脂が満たされると、樹脂は、カッター４４と第２金型５の中央段部５１０との隙間から、径方向外方に流れる。

【0091】

そして、樹脂は、第１金型４と第２金型５との間の隙間を流れ、エジェクタピン収納孔５１１内のエジェクタピン６１の本体部６１１の羽根接触部６１６、羽根支持部５２、抜きピン４３及び第１金型４にて囲まれ、周方向に離れた２つの空間に流入する。

【0092】

金型４００では、樹脂が射出されるゲート部４０１がディスク状に形成される。つまり、金型４００では、ディスクゲート形式で樹脂が射出される。ディスク状のゲート部４０１により樹脂を射出する構成とすることで、射出圧力の損失を低減することができる。そして、金型４００の端部に樹脂をいきわたらせるため、樹脂を昇温した状態で供給する、いわゆる、ホットランナ仕様である。

【0093】

エジェクタピン６１の第２柱部６１３と第２金型５のエジェクタピン収納孔５１１の内端との隙間には、樹脂が一部進入する。隙間に樹脂が進入することで、ハブフランジ１２の下面１２Ｌに第１段部１４が形成される。

【0094】

同様に、フランジプッシュピン６２と第２金型５のフランジプッシュピン収納孔５１２との隙間にも、樹脂が一部進入する。隙間に樹脂が進入することで、ハブフランジ１２の下面１２Ｌにフランジ段部１６が形成される。

【0095】

さらに、リングプッシュピン６３と第２金型５のリングプッシュピン収納孔５１３との隙間にも、樹脂が一部進入する。隙間に樹脂が進入することで、保持リング３の下面３Ｌにリング段部３１が形成される。

【0096】

また、抜きピン４３と第１金型４の抜きピン収納孔４１２との隙間にも樹脂が一部進入する。隙間に樹脂が進入することで、ハブフランジ１２の上面１２Ｕに第２段部１５が形成される。

【0097】

樹脂の射出が終了した後、樹脂が一定の温度になるまで冷却して硬化させる（樹脂硬化工程：ステップＳ１０３）。樹脂硬化工程では、樹脂を硬化させる。樹脂は、冷却されることで、流動性が低下する、つまり、硬化する。樹脂硬化工程（ステップＳ１０３）では、金型４００の内部の樹脂が予め決められた温度に冷却する。この予め決められた温度としては、例えば、樹脂の形状はある程度固定されているが、変形は可能な程度の温度を挙げることができる。なお、冷却工程において、樹脂の急速な冷却を抑制するため、金型４００の温度を保ちながら冷却するようにしてもよい。また、金型４００に樹脂の温度を測定する測定部を設けてもよいし、経過時間に基づいて冷却状態を判定してもよい。

【0098】

金型４００の内部の樹脂が一定の温度に冷却された後（樹脂硬化工程：ステップＳ１０３の後）、ディスク状に形成されたゲート部４０１を円筒状に切断する（切断工程：ステップＳ１０４）。切断工程（Ｓ１０４）において、カッター４４が上方に移動する。これにより、カッター４４の上端の切り刃４４４によって、ゲート部４０１が切断される。ゲート部４０１が切断されることで、インペラ１００のハブ筒部１１の第２内周面１１２が形成される。すなわち、カッター４４は、第１金型４と第２金型５との間に充填された樹脂を切断する筒状である。

【0099】

接触部１３は、内凸部５３の外周凹部５３１に射出された樹脂が硬化して形成される。カッター４４の切り刃４４４は、接触部１３と軸方向に略重なる位置に配置されており、カッター４４の切り刃４４４が内凸部５３の軸方向下端面と接触することで、切断工程（Ｓ１０４）が終了する（図１４参照）。そのため、カッター４４の切り刃４４４の接触部１３への到達が抑制される。これにより、カッター４４の切り刃４４４が、接触部１３、特に、接触面１３１に接触することが抑制され、接触面１３１の面精度が保たれる。

【0100】

なお、切断工程（Ｓ１０４）では、インペラ１００を構成する樹脂にある程度の柔軟性が残っている状態（温度）のときに、カッター４４を移動させてゲート部４０１を切断する。このようにすることで、カッター４４の切り刃４４４の負担を減らすことができるとともに、カッター４４の移動により発生する応力を低く抑えることができ、残留応力によるインペラ１００の歪み、特に、接触部１３の接触面１３１の面精度の低下を抑制できる。

【0101】

上述したとおり、切断工程（Ｓ１０４）において、ゲート部４０１を切断するとき、インペラ１００は、流動を抑制しつつ変形可能な状態である。そのため、鋭利な切り刃４４４でゲート部４０１を切断する場合であっても、切断の最終端部は、カッター４４の切り刃４４４では切り取れない部分が形成される。より具体的には、第１内周面１１１の軸方向上端部分には、径方向内方に突出した環状の突出部１１３が形成される。なお、本実施形態のインペラ１００では、第１内周面１１１側の接触部１３の接触面１３１にモータ２００のロータケース２０３が取り付けられる。そのため、第２内周面１１２の表面には、接触面１３１ほどの面精度は要求されない。つまり、第２内周面１１２の上端部に径方向に突出する突出部１１３が形成されていても、インペラ１００を用いた送風装置３００の動作には直接影響が出ない又は略でない。

【0102】

また、切断工程（Ｓ１０４）では、金型４００の一部であるカッター４４を軸方向に移動させるだけでよいため、切断工程（Ｓ１０４）は、簡単かつ速やかに実行される。

【0103】

そして、切断工程（Ｓ１０４）でゲート部４０１を切断した後、金型４００とインペラ１００とを分離する（離型工程：Ｓ１０５）。離型工程は、金型４００を離型する。ここで、離型工程（Ｓ１０５）の詳細について図面を参照して説明する。

【0104】

まず、抜きピン４３を第１金型４から引き抜く。抜きピン４３は、第１金型４の下方に軸方向に移動することで、金型４００から引き抜かれる（図１５照）。抜きピン４３が引き抜かれるとき、第１金型４は、第２金型５に組み合わせられた状態であり、インペラ１００、特に、羽根２の上端部は、第１金型４に押えられている。そのため、インペラ１００への影響を抑制しつつ、抜きピン４３を引き抜くことができる。

【0105】

全ての抜きピン４３が引き抜かれた後、第１金型４を第２金型５から軸方向に引き離す（図１６参照）。これにより、第２金型５の下面からインペラ１００の上部が露出する。その後、エジェクタピン６１、フランジプッシュピン６２及びリングプッシュピン６３を下方に移動させ、インペラ１００を第２金型５から押し出す（図１６参照）。エジェクタピン６１は羽根組２０を構成する羽根２を、フランジプッシュピン６２はハブフランジ１２を、リングプッシュピン６３は保持リング３をそれぞれ独立して押す。

【0106】

全てのエジェクタピン６１、フランジプッシュピン６２及びリングプッシュピン６３は、同時に且つ同じ移動速度でインペラ１００を押し出すことが好ましい。このようにすることで、インペラ１００に部分的に力が作用することを抑制し、インペラ１００のひずみを抑制できる。

【0107】

エジェクタピン６１による羽根２の押出しについて説明する。エジェクタピン６１の本体部６１１は、２つの羽根接触部６１６を有する。各羽根接触部６１６は、羽根組２０を構成する２つの羽根２のそれぞれと接触する。そして、インペラ１００を押し出すとき、１つのエジェクタピン６１が羽根組２０の２つの羽根２を同時に押す。すなわち、エジェクタピン６１は、羽根組２０を構成する２つの羽根２を同時に押すことができる位置に配置される。すなわち、第１金型４及び抜きピン４３を離型した後、各エジェクタピン６１が、羽根組２０を構成する２つの羽根２を同時に押す。これにより、エジェクタピン６１の個数を減らすことができる。

【0108】

エジェクタピン６１の周方向の幅は、羽根２の厚み（周方向の幅）にかかわらず、羽根組２０の周方向の幅であればよい。インペラ１００を金型４００から取り出すときに、羽根組２０の２つの羽根２をまとめて押すことができるエジェクタピン６１を用いるため、エジェクタピン６１の周方向の幅を羽根２の薄さに合わせなくてもよいので、羽根２が薄くなってもエジェクタピン６１を容易に製造することができる。また、エジェクタピン６１で２つの羽根２を同時に押すため、離型時の羽根２の負担が低減される。

【0109】

また、インペラ１００を樹脂の射出成形で製造する場合において、金型４００の中央部から樹脂を充填する構成とするため、金型４００の内部に樹脂を迅速に射出することができる。これにより、成形の精度を高めることができる。また、接触部１３以外の部分では、接触部１３の接触面１３１に比べて要求される寸法精度が低い。そのため、カッター４４による切断を採用することができるため、インペラの製造の手間と時間を省くことができる。

【0110】

エジェクタピン６１、フランジプッシュピン６２及びリングプッシュピン６３でインペラ１００を同時に押すことで、インペラ１００が、第２金型５から押し出される、つまり、離型される。なお、第２金型５において、インペラ１００の離型を容易にするため、羽根支持部５２には、抜き勾配が形成されていてもよい。

【0111】

以上示した金型４００及び成形方法を採用することで、インペラ１００のハブフランジ１２の下面１２Ｌに第１段部１４、フランジ段部１６が形成される。また、ハブフランジ１２の上面１２Ｕに第１段部１５が形成される。さらに、保持リング３の下面３Ｌにリング段部３１が形成される。

【0112】

上述した実施形態では、抜きピン４３が第１金型４に対して分離可能としているが、これに限定されない。例えば、抜きピン４３は、第１金型４に対して軸方向に移動可能であるとともに、第１金型４から分離しないように配置されてもよい。また、抜きピン４３は、第１金型４に固定されていてもよい。さらに、第１金型４と抜きピン４３とが単一の部材で形成されてもよい。このように構成することで、金型４００の構成部材を減らし、金型４００の組み立てを簡略化できる。

【0113】

また、上述した実施形態では、エジェクタピン６１、フランジプッシュピン６２及びリングプッシュピン６３は第２金型５に対して分離可能としているが、これに限定されない。例えば、エジェクタピン６１、フランジプッシュピン６２及びリングプッシュピン６３の少なくとも一つが、第２金型５に対して軸方向に移動可能であるとともに、第２金型５から分離しないように配置されてもよい。

【0114】

＜変形例＞
変形例のインペラ１００Ａ及び金型４００Ａについて、図面を参照して説明する。図１７は、硬化した直後の金型４００Ａのハブ筒部１１Ａの周囲の拡大断面図である。図１８は、変形例のインペラ１００Ａのハブ筒部１１Ａの周囲の拡大断面図である。

【0115】

インペラ１００Ａは、ハブ筒部１１Ａの形状が、インペラ１００のハブ筒部１１と異なるが、それ以外の部分は、インペラ１００と同じ構成を有する。そのため、インペラ１００Ａのインペラ１００と実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。また、ハブ筒部１１Ａは、第２内周面１１２Ａが、ハブ筒部１１の第２内周面１１２とは異なるが、それ以外の部分は、ハブ筒部１１と同じ構成を有する。そのため、ハブ筒部１１Ａのハブ筒部１１と実質上同じ部分には同じ符号を付すとともに同じ部分の詳細な説明は省略する。

【0116】

さらに、金型４００Ａにおいて、第１金型４Ａ及び第２金型５Ａが、第１金型４及び第２金型５と異なる。さらに説明すると、第１金型４Ａは、本体部のカッター収納孔４１１が省略されている点で、第１金型４と異なるが、それ以外の部分は第１金型４と同じである。また、第２金型５Ａは、内凸部５３Ａにカッター収納孔５３２を有するとともに、カッター収納孔５３２にカッター５４及びインジェクタ５５が配置される点で、第２金型５と異なるが、それ以外の部分は第２金型５と同じである。そのため、第１金型４Ａ及び第２金型５Ａの第１金型４及び第２金型５と実質上同じ部分については、同じ符号を付すとともに同じ部分の詳細な説明は省略する。また、金型４００Ａでは、第１金型４Ａが第２金型５Ａの上部に配置されている点も、金型４００と異なる。

【0117】

図１７に示すように、本変形例では、第２金型５Ａにカッター５４を配置し、カッター５４を第１金型４に向かって移動させることで、第２内周面１１２Ａを形成している。なお、カッター５４及びインジェクタ５５は、カッター４４及びインジェクタ４５と対応する構成を有する。

【0118】

カッター５４は、外周面５４１、下面５４２、内周面５４３及び切り刃５４４を有する。外周面５４１は外周面４４１と対応し、下面５４２は上面４４２と対応し、内周面５４３は内周面４４３と対応し、切り刃５４４は切り刃４４４と対応する。また、インジェクタ５５は、インジェクタ４５の注入部４５１と対応する注入部５５１を有する。

【0119】

図１７に示すように、第２金型５Ａは、内凸部５３Ａの径方向内方にカッター収納孔５３２を有する。カッター収納孔５３２は、軸方向に貫通する円筒状の貫通孔であり、中心が中心軸Ｃｘと一致する。カッター収納孔５３２には、カッター５４が収納される。カッター５４は、切り刃５４４が第１金型４Ａに対向して配置される。

【0120】

金型４００Ａにおいて、カッター５４の切り刃５４４は、第２金型５Ａの内凸部５３Ａの下面と径方向に隣り合って配置される。そのため、カッター５４の切り刃５４４と第１金型４Ａの本体部４１との隙間が、樹脂が射出されるゲート部４０１Ａである。ゲート部４０１Ａは、ディスク状である。

【0121】

樹脂が変形可能であるが流動しない程度に硬化したときに、カッター５４を上方、つまり、第１金型４Ａに向かって移動させる。これにより、金型４００Ａのゲート部４０１Ａがカットされる。これにより、ハブ筒部１１Ａの第２内周面１１２Ａが形成される。

【0122】

ここでは、第２内周面１１２Ａについて説明する。図１７に示すように、第２金型５Ａのカッター収納孔５３２の内周面は、内凸部５３Ａの外周面よりも径方向内方に配置される。内凸部５３の外周面とカッター収納孔５３２の内周面との径方向の幅は一定の幅以上である。このように構成することで、内凸部５３Ａの剛性低下を抑制することができる。また、内凸部５３Ａの幅が狭くなりすぎると、正確な形状で形成することが困難である。つまり、内凸部５３Ａの外周面とカッター収納孔５３２の内周面との幅を一定の幅以上とすることで、内凸部５３Ａの外周凹部５３１の面精度を高めることができる。これにより、樹脂の射出成形で、インペラ１００Ａのモータ２００のロータケース２０３が取り付けられる接触部１３の接触面１３１の面精度を高めることができる。

【0123】

そして、カッター５４が軸方向に移動することで、ゲート部４０１Ａが切断される。上述のとおり、カッター収納孔５３２が内凸部５３Ａの外周面よりも一定距離離れているため、カッター５４でゲート部４０１Ａを切断したときに、ハブ筒部１１Ａの軸方向上方の端部には、径方向内方に拡がる内フランジ１１４が形成される。すなわち、ハブ筒部１１Ａは、貫通孔１１０の軸方向上端から径方向内方に拡がる円環状の内フランジ１１４を有する。図１８に示すように、内フランジ１１４の径方向内面が第２内周面１１２Ａである。第２内周面１１２Ａは、内フランジ１１４の内周面であって、第２内周面１１２Ａの内径は、接触部１３のロータ２０２と接触する面１３１の内接円の直径よりも小さい。

【0124】

カッター５４の切り刃５４４が第１金型４Ａの本体部４１Ａと接触することで、ゲート部４０１Ａの切断が終了し、ハブ筒部１１Ａの第２内周面１１２Ａが形成される。カッター５４でゲート部４０１Ａを切断するとき、樹脂が完全に硬化しておらず、粘性があるためハブ筒部１１Ａの第２内周面１１２Ａの上端部分、換言すると、軸方向で第１内周面１１１と軸方向反対側の部分には、径方向内方に突出する突出部１１３が形成される。すなわち、突出部１１３は、第２内周面１１２Ａの軸方向上端に配置される。そして、突出部１１３の内径は、接触部１３のロータ２０２と接触する面１３１の内接円の直径よりも小さい。

【0125】

以上のように、第２金型５Ａ側にカッター５４及びインジェクタ５５を配置して、樹脂の成形を行うことも可能である。この場合、カッター５４の移動方向と、エジェクタピン６１、フランジプッシュピン６２及びリングプッシュピン６３の移動方向とが同じである。そのため、これらの部材を移動させるための駆動機構を共通化することが可能であり、製造装置を簡略化することができる。

【0126】

また、ハブ筒部１１Ａの上部に内フランジ１１４を有する構成であるため、モータ２００のロータケース２０３を内フランジ１１４に接触させて配置することができる。これにより、インペラ１００Ａをロータケース２０３に取り付けたとき、インペラ１００Ａの剛性を高めることができる。

【0127】

上述したとおり、軸方向に移動するカッターでゲート部を切断してインペラの樹脂成形を行うため、インペラの製造が容易である。また、隣り合う２つの羽根２を１つのエジェクタピン６１で押し、インペラ１００（１００Ａ）を金型４００（４００Ａ）から押し出す構成であるため、羽根２の周方向の厚みを薄くしても、エジェクタピン６１の厚み方向の幅がほぼ変化しないため、エジェクタピン６１の形状の精度を落とすことなく、容易に成形することができる。さらに、羽根２の軸方向一方の端部を全体的に押してインペラ１００（１００Ａ）を押し出すため、インペラ１００（１００Ａ）の押出し時のひずみ、変形等を抑制することができる。

【0128】

＜まとめ＞
本発明は、以下の構成を有する。

【0129】

（１）上下に延びる中心軸を中心に回転して気流を発生するインペラであって、
前記中心軸を中心とする径方向外方に延びる複数枚の羽根と、
前記羽根と同じ材料で形成されて前記羽根を保持するインペラハブと、を有し、 前記羽根は、上下に延びる前記中心軸を中心に周方向に並んで配置され、周方向に並ぶ２つを１組として複数の羽根組を構成し、
前記インペラハブは、
中心軸に沿って延びるハブ筒部と、
前記ハブ筒部の外周面から径方向外方に拡がる環状であり、前記羽根の径方向内方の端部を保持するハブフランジと、を有し、
前記ハブフランジは、下面から突出した第１段部を有し、前記第１段部は各前記羽根組の各前記羽根の周方向外方の端面の径方向内端同士をつなぐ線状である、インペラ。

【0130】

（２） 前記ハブフランジは方面から突出した第２段部を有し、
前記第２段部は、各羽根組の各前記羽根の対向する端面の径方向内端同士を繋ぐ線状である（１）に記載のインペラ。

【0131】

（３） 前記ハブフランジは、下面から突出して前記第１段部よりも径方向内方に配置される線状のフランジ段部を有する（１）又は（２）に記載のインペラ。

【0132】

（４） 前記フランジ段部は、隣り合う前記第１段部の周方向の間に配置される（３）に記載のインペラ。

【0133】

（５） 前記羽根の径方向外端部の上端と接触する環状の保持リングを有し、
前記保持リングは下面から突出して前記羽根の間に形成される線状のリング段部を有する（１）から（４）のいずれかに記載のインペラ。

【0134】

（６） 前記リング段部は隣り合う前記第１段部の周方向の間に配置される（５）に記載のインペラ。

【0135】

（７） （１）から（６）のいずれかに記載のインペラと、
前記インペラを回転するモータと、を有する送風装置。

【0136】

（８） （１）から（６）のいずれかに記載のインペラの製造に用いられる金型であって、
軸方向に向い合せに配置される第１金型及び第２金型と、
前記第１金型に配置されて軸方向に前記第２金型と離れる方向に移動可能な複数の抜きピンと、
前記第２金型に配置されて少なくとも一部が前記抜きピンと軸方向に対向し、軸方向に前記第１金型に接近する方向に移動可能な複数のエジェクタピンと、を有し、
前記エジェクタピンは、前記羽根組を構成する２つの前記羽根を同時に押すことができる位置に配置される金型。

【0137】

（９） 前記第１金型と前記抜きピンとが単一の部材で形成される（８）に記載の金型。

【0138】

（１０）（８）又は（９）に記載の金型を組み立てる組み立て工程と、
前記金型の内部に樹脂を射出する射出工程と、
前記樹脂を硬化させる樹脂硬化工程と、
前記金型を離型する離型工程と、を有し、
前記離型工程において、
前記第１金型及び前記抜きピンを離型した後、各前記エジェクタピンが、前記羽根組を構成する２つの前記羽根を同時に押す、インペラの製造方法。

【産業上の利用可能性】

【0139】

本発明によると、例えば、電子機器を空冷する送風装置に利用することができる。

【符号の説明】

【0140】

１００、１００Ａ インペラ
１ インペラハブ
１１、１１Ａ ハブ筒部
１１０ 貫通孔
１１１ 第１内周面
１１２、１１２Ａ 第２内周面
１１３ 突出部
１２ ハブフランジ
１２１ 第１面
１２２ 第２面
１３ 接触部
１３１ 接触面
１４ 第１段部
１５ 第２段部
１６ フランジ段部
２ 羽根
２０ 羽根組
２１ 端面
２２ 端面
３ 保持リング
３１ リング段部
２００ モータ
２０１ シャフト
２０２ ロータ
２０３ ロータケース
２０４ ロータマグネット
２０５ ステータ
２０６ ステータコア
２０７ コイル
２０９ 軸受
３００ 送風装置
４００、４００Ａ 金型
４０１、４０１Ａ ゲート部
４、４Ａ 第１金型
４１、４１Ａ 本体部
４１１ カッター収納孔
４１２ 抜きピン収納孔
４２ 板状部
４３ 抜きピン
４３１ 第１ピン部
４３２ 第２ピン部
４４ カッター
４４１ 外周面
４４２ 上面
４４３ 内周面
４４４ 切り刃
４５ インジェクタ
４５１ 注入部
４５２ 外周面
５、５Ａ 第２金型
５１ 本体部
５１０ 中央段部
５１１ エジェクタピン収納孔
５１２ フランジプッシュピン収納孔
５１３ リングプッシュピン収納孔
５１４ 凹部
５２ 羽根支持部
５２１ 第１支持部
５２２ 第２支持部
５２３ リング凹部
５３ 内凸部
５３１ 外周凹部
５４ カッター
５４１ 外周面
５４２ 下面
５４３ 内周面
５４４ 切り刃
５５ インジェクタ
５５１ 注入部
６１ エジェクタピン
６１１ 本体部
６１２ 第１柱部
６１３ 第２柱部
６１４ 第１支持板
６１５ 第２支持板
６１６ 羽根接触部
６２ フランジプッシュピン
６３ リングプッシュピン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】