JP2012154339A - インペラの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】強度及び性能の低下を防止し、さらに生産性に優れたインペラを提供すること。
【解決手段】軸心線Cに対して傾斜することでベース部11に対する背面18を有する複数の羽根12を、背面18に対応するベース部11の範囲を少なくとも有する間隔でベース部11の上面に一体に配置させた本体部材10と、カバー部材30とを、羽根12に設けられた凸部13とカバー部材30に設けられた孔部33とを融着させることで構成されている。
【選択図】 図1
【解決手段】軸心線Cに対して傾斜することでベース部11に対する背面18を有する複数の羽根12を、背面18に対応するベース部11の範囲を少なくとも有する間隔でベース部11の上面に一体に配置させた本体部材10と、カバー部材30とを、羽根12に設けられた凸部13とカバー部材30に設けられた孔部33とを融着させることで構成されている。
【選択図】 図1
Description
本発明は、給水ポンプ用のインペラ及びインペラの製造方法に関し、特に生産性に優れたものに関する。
現在、給水ポンプのインペラとして、周方向に沿って複数枚配置されるとともに、軸心線に対して傾斜を有する羽根を、軸心方向に円板状の2枚のシュラウドで挟み込む形状に一体成型されたものが知られている。このようなインペラの製造方法として、羽根形状及びシュラウド(ベース及びカバー)形状の型(主型及び中子)を用いて一体成形している。このような一体成型によりインペラを形成すると、羽根が軸心方向に対して傾斜している部分があり、さらに羽根とシュラウドとが一体に形成されているため、中子は、軸心線方向には取り外せない。また、インペラは一体成型されている形状であるため、外周方向からであっても中子は取り出し難い。このため、中子を水溶性の樹脂材により形成し、インペラ成型後に中子を水溶させることで、インペラから中子を除去する方法が用いられている。
また、砂型によるアルミ鋳物で成型し機械加工することで、中子の除去を容易としたものも知られている。
なお、送風機用等のインペラでは、合成樹脂を射出成型により形成したインペラ本体部材に、異種材料により成型したカバーを位置決めして組み合わせ、圧着することで一体化させたものも知られている(例えば特許文献1参照)。
上述したようなインペラ及びその成型方法では、次のような問題があった。即ち、中子を水溶性の樹脂材により形成してインペラを形成する方法では、中子をインペラ成型毎に水溶させて除去させるため、インペラ成型毎に中子も成型しなければならない。また、中後として用いた樹脂を一度水溶させると再利用することができない。これらのことにより、中子の製造コストが高くなり、生産性が悪い。
また、砂型を用いてアルミ鋳物で成型した場合には、表面粗さや各部位の精度にばらつきが発生するため、性能の低下の原因となる虞もある。また、砂型を用いて成型した場合には、型を抜く際、砂型を崩さなくてはならないことから、インペラ成型毎に砂型を成型しなければならない。これらのことにより、製造コストが高くなり、生産性が悪い。
さらに、インペラ本体部材とインペラカバー部材を分割して成型すると、射出成形により成型したインペラ本体部材から型を抜くためには、インペラ本体部材に傾斜した羽根の背面に空間(アンダーカット部)があってはならない。即ち、インペラ本体部材の側面が傾斜することにより、羽根の軸心方向に型が当接すると、型が抜けない。なお、型を抜き易くするために、羽根に傾斜を設けないインペラとすると、インペラの吐出能力の低下や、騒音の増大等が発生する虞がある。
また、送風機に用いる場合には、異種材料を組み合わせても問題は発生しないが、液体の場合、粘性係数が高く、使用環境が高温となる場合があるため、異種材料を組み合わせた場合に、熱膨張率が異なり、熱膨張による形状変化や強度低下により性能低下等が発生する虞もある。
そこで本発明は、羽根に傾斜を設けたインペラ本体部材とインペラカバー部材とを溶着するインペラであっても、強度及び性能の低下を防止し、さらに生産性に優れたインペラ及びインペラの製造方法を提供することを目的としている。
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明のインペラ及びその製造方法は次のように構成されている。
中心から液体を吸込み、この液体を外周方向に吐出するインペラにおいて、円板状のベース、及び、このベースの軸心方向に対して少なくとも一部が傾斜し、前記ベースに対向する背面を有する複数の羽根を具備し、これら複数の羽根が前記ベースの吸込側の面上に周方向であって、かつ、前記ベースの前記背面に対応する投影領域と少なくとも同等の間隔を有しつつ一体成型されたインペラ本体部材と、前記インペラ本体部材の吸込側を覆うとともに、前記複数の羽根にそれぞれ対応する面が前記羽根の吸込側の端面に密接し、前記インペラ本体部材と固定されたインペラカバー部材とを備えることを特徴とする。
円板状のベースに、このベースの軸心方向に対して少なくとも一部が傾斜することで前記ベースに対向する背面を有する複数の羽根を、前記ベースの前記背面に対応する投影領域と少なくとも同等の間隔を有しつつ一体成型されるインペラ本体部材と、このインペラ本体部材を吸込側から覆う円板状のインペラカバー部材とを成型し組み合わせるインペラの製造方法において、前記背面と前記投影領域に少なくとも対応し、前記軸心方向に移動可能に形成された可動上型、この可動上型以外の前記ベースの前記羽根が成型される側に対応する固定上型、及び、前記ベースの前記羽根が成型される側とは他方の面に対応するとともに、前記ベースの軸心上に設けられた射出口を有する下型をそれぞれ組み合わせることで前記インペラ本体部材の型を形成する工程と、前記射出口から前記型の内部に成型材料を射出し、前記インペラ本体部材を成型する工程と、この工程後、前記下型を前記上型から前記軸心方向に沿って離間させる工程と、前記可動上型を前記固定上型から前記軸心方向に押し出すことで、前記インペラ本体部材を前記固定上型から離間方向に押圧する工程と、前記固定上型から離間させた前記インペラ本体部材を軸心廻りに回転させることで、前記可動上型を前記ベースの上面に配置された隣合う前記複数の羽根の間に移動させる工程と、この工程後、前記インペラ本体部材を前記可動上型から前記軸心方向に沿って離間させる工程と、前記インペラカバー部材を成型する工程と、このインペラカバー部材で前記インペラ本体部材を蓋するとともに、その一方の面を前記複数の羽根に密着させる工程とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、羽根に傾斜を設けたインペラ本体部材とインペラカバー部材とを溶着するインペラであっても、強度及び性能の低下を防止し、さらに生産性に優れたインペラ及びインペラの製造方法を提供することが可能となる。
図1は本発明の一実施の形態に係るインペラ1の構成を示す分解斜視図、図2は同インペラ1を模式的に示す断面図、図3は同インペラ1に用いる本体部材10を示す上面図、図4は同インペラ1に用いるカバー部材30を示す下面図である。なお、図1〜4中Bは吐出口、Cはインペラ1の中心線、Eは吸込口、Fは液体の流れ方向を示している。
図1、2に示すように、インペラ1は、樹脂で形成されたインペラ本体部材(以下「本体部材」)10と、円板状のインペラカバー部材(以下「カバー部材」)30とを備えている。また、インペラ1は、インペラ1の外周側に吐出口Bを、カバー部材30の中心部に吸込口Eを備えている。以下、インペラ1の本体部材10が設けられている側を下側、カバー部材30が設けられている側を上側として説明する。
本体部材10は、円板状のベース部11と、このベース部11の一方の面に設けられ、複数、例えば6枚が一定間隔で配置された羽根12と、この羽根12の上面に複数設けられた円柱状の凸部13と、羽根12の上面に設けられた凸状のガイド部14とを備えている。また、本体部材10は、後述するように樹脂等により射出成型等で一体成型することで形成されている。
ベース部11は、その中央に上方に径が小さくなる突起部15を有しており、この突起部15の中心部には開口孔16が形成されている。また、ベース部11の下面には例えば嵌合溝が設けられており、開口孔16と同形状の開口孔17aが形成された補強板17が嵌合される。この開口孔16及び開口孔17aは、ポンプに設けた際に、ポンプの回転軸と嵌合し、回転軸の回転に追従する形状、例えばその対向する2面が曲面状の方形に形成されている。
羽根12は、ベース部11の外周側からから上方に突出し、中心側から外周側へ向うにつれてその高さが低くなるように曲面の斜面部18が形成されている。また、羽根12の中間位置から外周側につれて、その上面がベース部11の上面に対して略平行に形成されている。また、羽根12の厚みは、中心側から外周側につれて厚くなるように形成されている。さらに羽根12は、中心側から外周側に向って一方向に湾曲することで形成されている。
また、羽根12の斜面部18には、インペラ1の軸心線Cに対して角度、即ち、羽根12の曲折する外周面の外側に向って傾斜することで背面19が形成されている。このような6枚の羽根12は、その間隔が均一となるようにベース部11に設けられている。
なお、羽根12と羽根12との間隔は、軸心方向であってベース部11の上面で背面19が位置する投影領域と同一以上の間隔を設けるように羽根部11が配置されている。
凸部13は、羽根12の上面に外周側から中心側に沿って、第1凸部20、第2凸部21及び第3凸部22の3つが形成されており、第3凸部22は斜面部18上面に設けられている。第1凸部20は、第2凸部21及び第3凸部22に比べ太い径で形成されている。また、第2凸部21は、例えば6枚の羽根12のうち、1枚置きに設けられた第2凸部21(3箇所)を他の凸部13に比べ寸法精度が高く形成されている。なお、各凸部13(20、21、22)の後述する孔部33の上段から上方に位置する体積は、後述する孔部33の上段の容積と略同一に形成されている。
ガイド部14は、羽根12の外周側から第2凸部21と第3凸部22の略中間位置まで連続し、凸部13に隣接する羽根12の上面に設けられ、羽根12の上面よりも突起した形状により形成されている。
カバー部材30は、その上面の吸込口Eが設けられている上段部31と、その外周側に設けられた下段部32との2段の円筒形状に形成され、その中心部を貫通させることで吸込口Eが形成されている。また、カバー部材30の下段部32には、凸部13に対応する孔部33が設けられている。この孔部33は、その下段は対応する各凸部13と略同一径に形成され、上段は下段に対して大きな径で形成されている。また、第2凸部21に対応する孔部33の下段は高精度に形成されている。なお、孔部33の上段は、凸部13を溶融した際に、溶融した凸部13を充填可能に形成されている。
カバー部材30の下面には、羽根12の上面と当接する凹状の当接部34と、この当接部34の下面であってガイド部14に対応する位置には、ガイド部14に係合する凹状のガイド溝35が、それぞれ羽根12の枚数分設けられている。
当接部34は、カバー部材30の下面より少し上面側へ段差(凹部)を有して形成され、羽根12が密着した際に、係合可能に形成されている。ガイド溝34は、羽根12の上面が当接部34に密着した際に、ガイド部14の外形を覆う形状に形成されている。
このように構成されたインペラ1は、羽根12の上面と当接部34、凸部13と孔部33、及び、ガイド部14とガイド溝35をそれぞれ係合する。このように各部位を係合させ組み合わせたインペラ1を、各凸部13(20、21、22)に熱を印加する。これにより、図2に示すように、孔部33に溶融した凸部13が充填され、凸部13と孔部33とが溶着する。凸部13と孔部33との溶着により溶着部36が形成され、この溶着部36により、カバー部材30の表面は凹凸のない滑らかな平坦の形状となる。このように本体部材10とカバー部材30とを密着させ固着することでインペラ1が形成される。
次に、本体部材10の製造方法について、図5〜8を用いて説明する。なお、説明の便宜上、製造方法の説明では、インペラ1の詳細な構成部品は図示しない。
まず、図5に示すように、本体部材10の上面の形状に形成された上型50と、本体部材10の下面の形状に形成された下型51とを一体に組み合わせる。
まず、図5に示すように、本体部材10の上面の形状に形成された上型50と、本体部材10の下面の形状に形成された下型51とを一体に組み合わせる。
上型50は、本体部材10の上面に対応する固定上型52と、背面19及び背面19の投影領域に対応する空間(以下「アンダーカット部」)する可動上型53により形成されており、可動上型53は、軸心方向に可動可能に形成されている。固定上型52は、開口孔16に対応する位置に、開口孔16を成型可能に形成されている。また、下型51は、樹脂充填用の射出孔54が設けられている。
上型50及び下型51を組み合わせた後、図5の矢印に示すように射出孔54から樹脂を充填する。この充填により、本体部材10Aが成型される。この本体部材10Aには、射出孔54に対応する位置に棒部55が成型されることとなる。
次に、図6に示すように下型51を軸心に沿って上型50から離間させる。さらに、図7に示すように、可動上型53により、成型した本体部材10Aを押圧することで、本体部材10Aを固定上型52から離間方向に移動させる。なお、このとき、可動上型53とアンダーカット部とが係合しているため、離間しない。
次に、図7、8に示すように、可動上型53が羽根12と羽根12の間に位置するように、軸心線Cを基準に所定の角度、本実施例の本体部材10Aでは略25°回転させる。これにより、羽根12が回転し、可動上型53は羽根12と羽根12との間に位置する。次に、例えば棒部55を軸心方向の上型50から離間する方向へ引っ張ることで、可動上型53から本体部材10Aが離脱する。
この本体部材10Aに設けられた棒部55を除去することで、本体部材10が形成される。この本体部材10を、上述したように、カバー部材30と溶着することで、インペラ1が形成されることとなる。
このような構成のインペラ1とすることで、本体部材10Aを成型後、本体部材10Aを回転させることにより、羽根12のアンダーカット部に位置する可動上型53を、アンダーカット部から移動可能となる。即ち、軸心方向に羽根12が位置しない部位に可動上型53を配置させることできる。これにより、本体部材10Aを可動上型53から容易に離脱させることが可能となる。このため、可動上型53を用いた上型50は繰返し使用可能となるとともに、製造工程を自動化とすることも可能となる。また、アンダーカット部を設けたインペラ1を容易に製造することが可能となり、インペラ1の効率を低減させることなく、生産性の向上、型の製造コストの低減、及び、インペラ1の製造コストの低減が可能となる。
また、各凸部13(20、21、22)の孔部33の上段から上方に対応する体積が、孔部33の上段の容積と略同一とすることで、凸部13と孔部33とを溶着した際に、溶融した凸部13が孔部33へ充填される。これにより、カバー部材30の上面は、平滑な面となり、インペラ1回転時の回転抵抗を極力低減させることが可能となる。このため、インペラ1の効率の低下を防止することが可能となる。
さらに、凸部13と孔部33とを同一材料である樹脂を溶着させることで、インペラ1の回転時に発生する熱による影響を低減させることが可能となる。これは、インペラ1の回転時に発生する熱による熱膨張や形状変化等の性質変化に対して同一の変化が発生し、熱膨張率の相違による形状変形や強度低下を極力防止可能とするためである。
また、第1凸部20の径を太くすることで、インペラ1の回転による溶着部(凸部13及び孔部33)の強度が向上する。これは、インペラ1の中心から離間している距離が、凸部13では第1凸部20が一番長いため、第1凸部20には回転モーメント、即ち一番高い引張応力又はせん断応力(荷重)が印加される。このため、第1凸部20の径を太くすることで強度の向上が可能となる。
さらに、凸部13と孔部33、羽根12の上面と当接部34、及び、ガイド溝14とガイド部35を各羽根12でそれぞれ係合させることで、インペラ1の回転時に発生する引張応力(荷重)やせん断応力(荷重)等を各係合部で保持可能となる。このため、本体部材10とカバー部材30との係合の強度を向上となる。
また、凸部13と孔部33、羽根12の上面と当接部34、及び、ガイド部14とガイド溝35を各羽根12でそれぞれ係合させることで、本体部材10とカバー部材30との漏れも極力低減させることが可能となる。これにより、効率の良いインペラ1とすることが可能となる。
この他にも、第2凸部21の一部を高精度に形成することで、本体部材10とカバー部材30との位置合わせが高い精度で可能となり、設計性能にインペラ1の性能を近似させることが可能となる。このため、精度のばらつきによる効率及び性能の低下を防止できる。
上述したように、本実施の形態に係るインペラ1によれば、高効率・高性能のインペラ1とするとともに、製造コストを低減し、さらに、高強度とすることが可能となる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述したインペラ1では、羽根12の上面に3つの凸部13(20、21、22)を設けるとしたが、これは3つでなくても適用できる。例えば、凸部は各羽根12にそれぞれ1又は2つであっても、強度及び精度は確保可能であり、製造コストの低減とすることが可能となる。また、凸部をさらに増やすことにより、強度及び精度の向上、漏れの低減とすることが可能となり、効率、性能及び強度の向上となる。
また、上述したインペラ1の材料に樹脂を用いるとしたが、樹脂でなくAl等の金属でも適用できる。即ち、使用液体等により対応可能な材料であって、本体部材とカバー部材との機械的性質であっても適宜適用可能である。
さらに、羽根部1の枚数は6枚でなくてもよく、形状も上述した形状でなくてもよい。即ち、目標の吐出量が得られる枚数及び形状であればよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
1…インペラ、10、10A…本体部材、11…ベース、12…羽根部、13…凸部、14…ガイド部、15…突起部、20…第1凸部、21…第2凸部、22…第3凸部、30…カバー部材、31…上段部、32…下段部、33…孔部、34…当接部、35…ガイド溝、36…溶着部、B…吐出口、C…中心線、E…吸込口、F…流体の流れ。
本発明は、給水ポンプ用のインペラの製造方法に関し、特に生産性に優れたものに関する。
そこで本発明は、羽根に傾斜を設けたインペラ本体部材とインペラカバー部材とを溶着するインペラであっても、強度及び性能の低下を防止し、さらに生産性に優れたインペラの製造方法を提供することを目的としている。
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明のインペラの製造方法は次のように構成されている。
本発明によれば、羽根に傾斜を設けたインペラ本体部材とインペラカバー部材とを溶着するインペラであっても、強度及び性能の低下を防止し、さらに生産性に優れたインペラの製造方法を提供することが可能となる。
さらに、羽根部1の枚数は6枚でなくてもよく、形状も上述した形状でなくてもよい。即ち、目標の吐出量が得られる枚数及び形状であればよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 中心から液体を吸込み、この液体を外周方向に吐出するインペラにおいて、
円板状のベース、及び、このベースの軸心方向に対して少なくとも一部が傾斜し、前記ベースに対向する背面を有する複数の羽根を具備し、これら複数の羽根が前記ベースの吸込側の面上に周方向であって、かつ、前記ベースの前記背面に対応する投影領域と少なくとも同等の間隔を有しつつ一体成型されたインペラ本体部材と、
前記インペラ本体部材の吸込側を覆うとともに、前記複数の羽根にそれぞれ対応する面が前記羽根の吸込側の端面に密接し、前記インペラ本体部材と固定されたインペラカバー部材とを備えることを特徴とするインペラ。
[2] 前記複数の羽根は、前記インペラカバー部材との密着面に円柱状の複数の凸部をそれぞれ具備し、
前記インペラカバー部材は、前記凸部にそれぞれ対応する位置に設けられ、前記羽根側の面の径が小さい2段の径に形成された複数の孔部を具備し、
前記インペラ本体部材と前記インペラカバー部材とは、前記複数の凸部が対応する前記複数の孔部にそれぞれ挿入され、前記凸部が溶融されることで前記孔部の少なくとも上段に充填された溶着部をさらに備えていることを特徴とする[1]に記載のインペラ。
[3] 前記インペラカバー部材の表面は、前記溶着部により平滑に形成されることを特徴とする[2]に記載のインペラ。
[4] 前記インペラカバー部材は、前記複数の羽根に密着する部位が凹状の当接部であることを特徴とする[1]に記載のインペラ。
[5] 前記複数の羽根は、前記インペラカバー部材と密着する面にそれぞれ沿って設けられた凸状のガイド部を具備し、
前記インペラカバー部材は、前記複数のガイド部に対応する位置に設けられ、これらガイド部がそれぞれ係合する凹状に形成された複数のガイド溝を具備することを特徴とする[1]に記載のインペラ。
[6] 前記インペラ本体部材及び前記インペラカバー部材は、少なくとも機械的性質が同一の材料で形成されていることを特徴とする[1]に記載のインペラ。
[7] 前記材料は樹脂であることを特徴とする[6]に記載のインペラ。
[8] 円板状のベースに、このベースの軸心方向に対して少なくとも一部が傾斜することで前記ベースに対向する背面を有する複数の羽根を、前記ベースの前記背面に対応する投影領域と少なくとも同等の間隔を有しつつ一体成型されるインペラ本体部材と、このインペラ本体部材を吸込側から覆う円板状のインペラカバー部材とを成型し組み合わせるインペラの製造方法において、
前記背面と前記投影領域に少なくとも対応し、前記軸心方向に移動可能に形成された可動上型、この可動上型以外の前記ベースの前記羽根が成型される側に対応する固定上型、及び、前記ベースの前記羽根が成型される側とは他方の面に対応するとともに、前記ベースの軸心上に設けられた射出口を有する下型をそれぞれ組み合わせることで前記インペラ本体部材の型を形成する工程と、
前記射出口から前記型の内部に成型材料を射出し、前記インペラ本体部材を成型する工程と、
この工程後、前記下型を前記上型から前記軸心方向に沿って離間させる工程と、
前記可動上型を前記固定上型から前記軸心方向に押し出すことで、前記インペラ本体部材を前記固定上型から離間方向に押圧する工程と、
前記固定上型から離間させた前記インペラ本体部材を軸心廻りに回転させることで、前記可動上型を前記ベースの上面に配置された隣合う前記複数の羽根の間に移動させる工程と、
この工程後、前記インペラ本体部材を前記可動上型から前記軸心方向に沿って離間させる工程と、
前記インペラカバー部材を成型する工程と、
このインペラカバー部材で前記インペラ本体部材を蓋するとともに、その一方の面を前記複数の羽根に密着させる工程とを備えることを特徴とするインペラの製造方法。
[9] 前記上型は、前記複数の羽根と前記インペラカバー部材との密着面に円柱状の複数の凸部が成型可能であり、
前記インペラカバー部材を成型する工程で、このインペラカバー部材の前記複数の凸部に対応する位置に前記羽根側の面の径が小さい2段の径を有する形状の複数の孔部を成型し、
前記インペラカバー部材で前記インペラ本体部材を蓋する工程で、前記凸部とこの凸部に対応する前記孔部とをそれぞれ挿入し、
この工程後、前記凸部を溶融し、前記孔部の少なくとも上面に充填することで溶着部を形成する工程とをさらに具備することを特徴とする[8]に記載のインペラの製造方法。
[10] 前記上型は、前記複数の羽根に密着する部位が凹状に成型可能に形成されていることを特徴とする[8]に記載のインペラの製造方法。
[11] 前記上型は、前記複数の羽根と前記インペラカバー部材との密着面にそれぞれ沿った凸状のガイド部が形成可能であり、
前記インペラカバー部材で、前記複数のガイド部に対応する位置にこれらガイド部にそれぞれ係合する凹状の複数のガイド溝を成型し、
前記インペラカバー部材で前記インペラ本体部材を蓋する工程で、前記ガイド部とこのガイド部に対応する前記ガイド溝とをそれぞれ挿入することを特徴とする[8]に記載のインペラの製造方法。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 中心から液体を吸込み、この液体を外周方向に吐出するインペラにおいて、
円板状のベース、及び、このベースの軸心方向に対して少なくとも一部が傾斜し、前記ベースに対向する背面を有する複数の羽根を具備し、これら複数の羽根が前記ベースの吸込側の面上に周方向であって、かつ、前記ベースの前記背面に対応する投影領域と少なくとも同等の間隔を有しつつ一体成型されたインペラ本体部材と、
前記インペラ本体部材の吸込側を覆うとともに、前記複数の羽根にそれぞれ対応する面が前記羽根の吸込側の端面に密接し、前記インペラ本体部材と固定されたインペラカバー部材とを備えることを特徴とするインペラ。
[2] 前記複数の羽根は、前記インペラカバー部材との密着面に円柱状の複数の凸部をそれぞれ具備し、
前記インペラカバー部材は、前記凸部にそれぞれ対応する位置に設けられ、前記羽根側の面の径が小さい2段の径に形成された複数の孔部を具備し、
前記インペラ本体部材と前記インペラカバー部材とは、前記複数の凸部が対応する前記複数の孔部にそれぞれ挿入され、前記凸部が溶融されることで前記孔部の少なくとも上段に充填された溶着部をさらに備えていることを特徴とする[1]に記載のインペラ。
[3] 前記インペラカバー部材の表面は、前記溶着部により平滑に形成されることを特徴とする[2]に記載のインペラ。
[4] 前記インペラカバー部材は、前記複数の羽根に密着する部位が凹状の当接部であることを特徴とする[1]に記載のインペラ。
[5] 前記複数の羽根は、前記インペラカバー部材と密着する面にそれぞれ沿って設けられた凸状のガイド部を具備し、
前記インペラカバー部材は、前記複数のガイド部に対応する位置に設けられ、これらガイド部がそれぞれ係合する凹状に形成された複数のガイド溝を具備することを特徴とする[1]に記載のインペラ。
[6] 前記インペラ本体部材及び前記インペラカバー部材は、少なくとも機械的性質が同一の材料で形成されていることを特徴とする[1]に記載のインペラ。
[7] 前記材料は樹脂であることを特徴とする[6]に記載のインペラ。
[8] 円板状のベースに、このベースの軸心方向に対して少なくとも一部が傾斜することで前記ベースに対向する背面を有する複数の羽根を、前記ベースの前記背面に対応する投影領域と少なくとも同等の間隔を有しつつ一体成型されるインペラ本体部材と、このインペラ本体部材を吸込側から覆う円板状のインペラカバー部材とを成型し組み合わせるインペラの製造方法において、
前記背面と前記投影領域に少なくとも対応し、前記軸心方向に移動可能に形成された可動上型、この可動上型以外の前記ベースの前記羽根が成型される側に対応する固定上型、及び、前記ベースの前記羽根が成型される側とは他方の面に対応するとともに、前記ベースの軸心上に設けられた射出口を有する下型をそれぞれ組み合わせることで前記インペラ本体部材の型を形成する工程と、
前記射出口から前記型の内部に成型材料を射出し、前記インペラ本体部材を成型する工程と、
この工程後、前記下型を前記上型から前記軸心方向に沿って離間させる工程と、
前記可動上型を前記固定上型から前記軸心方向に押し出すことで、前記インペラ本体部材を前記固定上型から離間方向に押圧する工程と、
前記固定上型から離間させた前記インペラ本体部材を軸心廻りに回転させることで、前記可動上型を前記ベースの上面に配置された隣合う前記複数の羽根の間に移動させる工程と、
この工程後、前記インペラ本体部材を前記可動上型から前記軸心方向に沿って離間させる工程と、
前記インペラカバー部材を成型する工程と、
このインペラカバー部材で前記インペラ本体部材を蓋するとともに、その一方の面を前記複数の羽根に密着させる工程とを備えることを特徴とするインペラの製造方法。
[9] 前記上型は、前記複数の羽根と前記インペラカバー部材との密着面に円柱状の複数の凸部が成型可能であり、
前記インペラカバー部材を成型する工程で、このインペラカバー部材の前記複数の凸部に対応する位置に前記羽根側の面の径が小さい2段の径を有する形状の複数の孔部を成型し、
前記インペラカバー部材で前記インペラ本体部材を蓋する工程で、前記凸部とこの凸部に対応する前記孔部とをそれぞれ挿入し、
この工程後、前記凸部を溶融し、前記孔部の少なくとも上面に充填することで溶着部を形成する工程とをさらに具備することを特徴とする[8]に記載のインペラの製造方法。
[10] 前記上型は、前記複数の羽根に密着する部位が凹状に成型可能に形成されていることを特徴とする[8]に記載のインペラの製造方法。
[11] 前記上型は、前記複数の羽根と前記インペラカバー部材との密着面にそれぞれ沿った凸状のガイド部が形成可能であり、
前記インペラカバー部材で、前記複数のガイド部に対応する位置にこれらガイド部にそれぞれ係合する凹状の複数のガイド溝を成型し、
前記インペラカバー部材で前記インペラ本体部材を蓋する工程で、前記ガイド部とこのガイド部に対応する前記ガイド溝とをそれぞれ挿入することを特徴とする[8]に記載のインペラの製造方法。
Claims (11)
- 中心から液体を吸込み、この液体を外周方向に吐出するインペラにおいて、
円板状のベース、及び、このベースの軸心方向に対して少なくとも一部が傾斜し、前記ベースに対向する背面を有する複数の羽根を具備し、これら複数の羽根が前記ベースの吸込側の面上に周方向であって、かつ、前記ベースの前記背面に対応する投影領域と少なくとも同等の間隔を有しつつ一体成型されたインペラ本体部材と、
前記インペラ本体部材の吸込側を覆うとともに、前記複数の羽根にそれぞれ対応する面が前記羽根の吸込側の端面に密接し、前記インペラ本体部材と固定されたインペラカバー部材とを備えることを特徴とするインペラ。 - 前記複数の羽根は、前記インペラカバー部材との密着面に円柱状の複数の凸部をそれぞれ具備し、
前記インペラカバー部材は、前記凸部にそれぞれ対応する位置に設けられ、前記羽根側の面の径が小さい2段の径に形成された複数の孔部を具備し、
前記インペラ本体部材と前記インペラカバー部材とは、前記複数の凸部が対応する前記複数の孔部にそれぞれ挿入され、前記凸部が溶融されることで前記孔部の少なくとも上段に充填された溶着部をさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載のインペラ。 - 前記インペラカバー部材の表面は、前記溶着部により平滑に形成されることを特徴とする請求項2に記載のインペラ。
- 前記インペラカバー部材は、前記複数の羽根に密着する部位が凹状の当接部であることを特徴とする請求項1に記載のインペラ。
- 前記複数の羽根は、前記インペラカバー部材と密着する面にそれぞれ沿って設けられた凸状のガイド部を具備し、
前記インペラカバー部材は、前記複数のガイド部に対応する位置に設けられ、これらガイド部がそれぞれ係合する凹状に形成された複数のガイド溝を具備することを特徴とする請求項1に記載のインペラ。 - 前記インペラ本体部材及び前記インペラカバー部材は、少なくとも機械的性質が同一の材料で形成されていることを特徴とする請求項1に記載のインペラ。
- 前記材料は樹脂であることを特徴とする請求項6に記載のインペラ。
- 円板状のベースに、このベースの軸心方向に対して少なくとも一部が傾斜することで前記ベースに対向する背面を有する複数の羽根を、前記ベースの前記背面に対応する投影領域と少なくとも同等の間隔を有しつつ一体成型されるインペラ本体部材と、このインペラ本体部材を吸込側から覆う円板状のインペラカバー部材とを成型し組み合わせるインペラの製造方法において、
前記背面と前記投影領域に少なくとも対応し、前記軸心方向に移動可能に形成された可動上型、この可動上型以外の前記ベースの前記羽根が成型される側に対応する固定上型、及び、前記ベースの前記羽根が成型される側とは他方の面に対応するとともに、前記ベースの軸心上に設けられた射出口を有する下型をそれぞれ組み合わせることで前記インペラ本体部材の型を形成する工程と、
前記射出口から前記型の内部に成型材料を射出し、前記インペラ本体部材を成型する工程と、
この工程後、前記下型を前記上型から前記軸心方向に沿って離間させる工程と、
前記可動上型を前記固定上型から前記軸心方向に押し出すことで、前記インペラ本体部材を前記固定上型から離間方向に押圧する工程と、
前記固定上型から離間させた前記インペラ本体部材を軸心廻りに回転させることで、前記可動上型を前記ベースの上面に配置された隣合う前記複数の羽根の間に移動させる工程と、
この工程後、前記インペラ本体部材を前記可動上型から前記軸心方向に沿って離間させる工程と、
前記インペラカバー部材を成型する工程と、
このインペラカバー部材で前記インペラ本体部材を蓋するとともに、その一方の面を前記複数の羽根に密着させる工程とを備えることを特徴とするインペラの製造方法。 - 前記上型は、前記複数の羽根と前記インペラカバー部材との密着面に円柱状の複数の凸部が成型可能であり、
前記インペラカバー部材を成型する工程で、このインペラカバー部材の前記複数の凸部に対応する位置に前記羽根側の面の径が小さい2段の径を有する形状の複数の孔部を成型し、
前記インペラカバー部材で前記インペラ本体部材を蓋する工程で、前記凸部とこの凸部に対応する前記孔部とをそれぞれ挿入し、
この工程後、前記凸部を溶融し、前記孔部の少なくとも上面に充填することで溶着部を形成する工程とをさらに具備することを特徴とする請求項8に記載のインペラの製造方法。 - 前記上型は、前記複数の羽根に密着する部位が凹状に成型可能に形成されていることを特徴とする請求項8に記載のインペラの製造方法。
- 前記上型は、前記複数の羽根と前記インペラカバー部材との密着面にそれぞれ沿った凸状のガイド部が形成可能であり、
前記インペラカバー部材で、前記複数のガイド部に対応する位置にこれらガイド部にそれぞれ係合する凹状の複数のガイド溝を成型し、
前記インペラカバー部材で前記インペラ本体部材を蓋する工程で、前記ガイド部とこのガイド部に対応する前記ガイド溝とをそれぞれ挿入することを特徴とする請求項8に記載のインペラの製造方法。
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