JP2014173456A

JP2014173456A - 回転体

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Publication number: JP2014173456A
Application number: JP2013044946A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Honda; 義彦本田
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2014-09-22
Anticipated expiration: 2033-03-07
Also published as: JP6038689B2; KR101563407B1; US10309411B2; KR20140110712A; US20140255199A1

Abstract

【課題】ポンプに用いられる樹脂製の回転体において、樹脂成形において、回転体の寸法精度の低下を抑制する技術を提供する。
【解決手段】インペラは、燃料ポンプのケーシング内に収容され、ケーシング内に燃料を吸入して、ケーシング外に燃料を送出するための樹脂製の回転体である。インペラは、シャフトが挿入される挿入孔と、挿入孔の近傍に位置し、インペラを回転軸方向に貫通する連通孔と、を備える、挿入部及び連通孔の周囲に位置する樹脂の樹脂流れ方向は、少なくとも回転軸方向に伸びている。
【選択図】図３

Description

本明細書では、ポンプのケーシング内に収容される樹脂製の回転体であって、ケーシング内に流体を吸入して、ケーシング外に流体を送出するための回転体を開示する。

特許文献１には、ポンプ用のインペラが開示されている。インペラは、回転中心に回転軸が挿入される軸孔と、軸孔の周辺に形成された複数個の連通孔と、を備える。インペラは、樹脂の射出成形によって作製されている。射出成形では、成形型のゲートは、軸孔を中心とする円環形状を有する。成形型のキャビティ内には、軸孔を形成するためのピンと、複数個の連通孔を形成するための複数個のピンと、が配置されている。ゲートは、連通孔を形成するための複数個のピンよりもインペラの外周側に位置する。

特開平１０−２５９７８９号公報

特許文献１の技術では、成形時において、ゲートからキャビティに流入した溶融樹脂は、キャビティ内において、円環形状のゲートから外側に向かって流れると共に、ゲートから内側に向かって流れる。ゲートの内側には、複数個の連通孔を形成するための複数個のピンが配置されている。このため、溶融樹脂は、複数個のピンにぶつかって分岐し、ピンを超えた位置で合流する。この結果、溶融樹脂の合流部分において、ウェルドラインが発生する場合がある。一般的に、インペラの作製に用いられる樹脂には、ガラス繊維、無機物等が含有されている。このため、ウェルドラインが発生すると、ウェルドライン周辺の樹脂に含有されるガラス繊維等の配向の違いによって、成形後の樹脂の収縮率が異なるため、インペラの寸法精度が低下する。

本明細書では、ポンプに用いられる樹脂製の回転体において、樹脂成形において、回転体の寸法精度の低下を抑制する技術を提供する。

本明細書で開示される技術は、ポンプのケーシング内に収容され、ケーシング内に流体を吸入して、ケーシング外に流体を送出するための樹脂製の回転体である。回転体は、回転軸が挿入される挿入部と、挿入部の近傍に位置し、回転体を回転軸方向に貫通する連通孔と、を備える。挿入部及びの周囲に位置する樹脂の樹脂流れ方向は、少なくとも回転軸方向に伸びている。

この回転体を製造するための樹脂成形の際、溶融樹脂を、連通孔及び挿入部を形成するために成形型に配置されている形成部材に沿って、回転軸方向に流す。この構成によれば、樹脂成形時に、溶融樹脂が、形成部材にぶつかって分岐することを抑制することができる。この結果、溶融樹脂が合流することを抑制し、ウェルドラインの発生を抑制することができる。この構成によれば、回転体の寸法精度の低下を抑制することができる。

本明細書で開示される他の技術は、ポンプのケーシング内に収容され、ケーシング内に流体を吸入して、ケーシング外に流体を送出するための樹脂製の回転体の製造方法である。この製造方法は、ゲートと回転体形成空間とを有する成形型のゲートから溶融樹脂を注入して、回転体形成空間を、溶融樹脂で充填する充填工程と、成形型内の樹脂を冷却して、回転体を形成する形成工程と、を備える。成形型は、回転体形成空間に、回転体に回転軸が挿入される挿入部を形成するための挿入部形成部材と、挿入部の近傍に位置し、回転体を回転軸方向に貫通する連通孔を形成するための連通孔形成部材を備える。充填工程では、回転体形成空間内の溶融樹脂は、挿入部形成部材及び連通孔形成部材の軸方向に沿って流れて充填される。

この構成では、溶融樹脂が、連通孔形成部材及び挿入部形成部材にぶつかって分岐し、形成部材を超えた位置で合流することを防止することができる。この結果、ウェルドラインの発生を抑制することができ、回転体の寸法精度の低下を抑制することができる。

燃料ポンプの縦断面図を示す。第１実施例のインペラの平面図を示す。インペラの製造方法を説明するための成形型の縦断面図を示す。変形例の成形型の縦断面図を示す。第２実施例のインペラの平面図を示す。第２実施例の変形例のインペラの平面図を示す。第２実施例の変形例のインペラの平面図を示す。第２実施例の変形例のインペラの平面図を示す。第２実施例の変形例のインペラの平面図を示す。第３実施例のインペラの平面図を示す。第３実施例の変形例のインペラの平面図を示す。第４実施例のインナーロータの周辺の構成を示す。第５実施例のロータの周辺の構成を示す。第５実施例の変形例のロータの周辺の構成を示す。

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものである。

（特徴１）挿入部は、回転体の回転中心に位置しており、回転中心に対して非回転対称の形状を有していてもよい。挿入部の内縁面から回転中心までの距離が近い領域における連通孔の個数は、挿入部の内縁面から回転中心までの距離が遠い領域における連通孔の個数よりも多くてもよい。この構成によれば、挿入部の回転軸方向の内縁面から回転中心までの距離が一定である構成と比較して、挿入部に回転軸を容易に係合させることができる。また、連通孔の配置によって、回転体の重量バランスを向上させることができる。これにより、回転体を、スムースに回転させることができる。

（特徴２）充填工程では、回転体形成空間内の溶融樹脂は、挿入部形成部材及び連通孔形成部材の回転軸方向に沿って、同時的に流れて充填されていてもよい。この構成によれば、ウェルドラインの発生を適切に抑制することができる。

（特徴３）成形型は、ゲートと回転体形成空間との間に、溶融樹脂が充填される充填空間であって、挿入部形成部材と連通孔形成部材とを覆う充填空間を備えていてもよい。充填工程では、溶融樹脂は、ゲートから充填空間を介して、回転体形成空間に流入してもよい。この構成によれば、溶融樹脂は、ゲートから充填空間に流入する。充填空間に流入した溶融樹脂は、挿入部形成部材及び連通孔形成部材の一方の端の上方から、挿入部形成部材及び連通孔形成部材に沿って、回転体形成空間に流入することができる。この結果、ウェルドラインの発生を適切に抑制することができる。

（特徴４）成形型は、充填空間と回転体形成空間とを、連通する連通部を備えていてもよい。連通部は、成形型の内面と、挿入部形成部材の外周面と、連通孔形成部材の外周面と、によって画定されていてもよい。連通部では、成形型の内面は、挿入部形成部材の外周と連通孔形成部材の外周とに沿って形成されていてもよい。充填工程では、溶融樹脂は、連通部を通過して、充填空間から回転体形成空間に流入してもよい。この構成によれば、連通部の面積を小さくすることができる。この結果、形成工程において、回転体形成空間内の樹脂に付与される圧力を下げることなく、樹脂に負荷する力を小さくすることができる。この結果、樹脂成形後に回転体に残存する残留応力によるインペラの変形やクラックの発生を抑制することができる。

（特徴５）充填空間と挿入部形成部材は、同軸上に配置されていてもよい。この構成によれば、挿入部形成部材の周囲に、同時的に溶融樹脂を流すことができる。

（第１実施例）
（燃料ポンプ１０の構成）
図１に示すように、燃料ポンプ１０は、燃料タンク（図示省略）内に配置され、自動車のエンジン（図示省略）に燃料（例えばガソリン、エタノールとガソリンの混合燃料等）を供給する。図１に示すように、燃料ポンプ１０は、モータ部２０とポンプ部４０を備えている。

モータ部２０とポンプ部４０は、ケース１２内に配置されている。ケース１２は、円筒形状のハウジング１４と、ハウジング１４の下端の開口を閉塞するケーシング４２（ポンプ部４０の一部）と、ハウジング１４の上端の開口を閉塞する蓋部１６と、を備える。

モータ部２０は、図示省略したブラシ付きモータである。モータ部２０は、アーマチュア２２と永久磁石３２を備える。永久磁石３２は、ハウジング１４の内周面に沿って配置されている。永久磁石３２の内周側には、アーマチュア２２が配置されている。アーマチュア２２の中心には、シャフト２４が貫通して固定されている。シャフト２４の下端は、ポンプ部４０のインペラ４４の中心部に挿入され、貫通している。

シャフト２４は、ポンプ部４０の上端側（モータ部２０の下端側）において、下側軸受２８を介して、ケーシング４２に回転可能に保持されている。シャフト２４の上端は、上側軸受２６を介して、蓋部１６に回転可能に保持されている。即ち、アーマチュア２２は、ケース１２に回転可能に保持されている。

モータ部２０の上方には、蓋部１６が配置されている。蓋部１６は、樹脂製である。蓋部１６には、吐出口１８と、外部端子５と、上側軸受２６が設けられている。吐出口１８は、ケース１２の外側と内側とを連通している。上側軸受２６は、蓋部１６の中央付近に設けられている凹部に嵌合している。より詳細には、上側軸受２６は、蓋部１６の下向きに開口を有する凹部に、下方から上方に向けて圧入されている。外部端子５は、蓋部１６の上方（即ちケース１２の上方）から、蓋部１６を貫通して、ケース１２のモータ部２０に達する。外部端子５は、インサート成形によって、蓋部１６に固定されている。外部端子５は、自動車のバッテリ（図示省略）に接続されている。

ポンプ部４０は、ケーシング４２とインペラ４４を備える。ケーシング４２は、金属製である。ケーシング４２の下端には、吸入口４６が設けられている。ケーシング４２の上端には、ケーシング４２内とモータ部２０とを連通する連通孔（図示省略）が設けられている。ケーシング４２内には、インペラ４４が収容されている。インペラ４４の上方に位置するケーシング４２には、下側軸受２８が固定されている。

インペラ４４は、ガラス繊維と無機物とを含有する樹脂製である。図２に示すように、インペラ４４を回転軸方向に見ると、インペラ４４は、円板形状を有する。インペラ４４は、複数個の羽根溝５０と、挿入孔５２と、複数個の連通孔５４と、凸面部５６と、を備える。凸面部５６は、インペラ４４の両面から、突出している。凸面部５６は、回転中心Ｏを中心とする円環形状を有する。

挿入孔５２は、インペラ４４の回転中心Ｏに配置されている。挿入孔５２は、インペラ４４を軸方向に貫通している。インペラ４４の回転中心Ｏは、円板形状のインペラ４４の中心と一致する。挿入孔５２の内周面は、回転中心Ｏを中心とする部分円筒部５２ｂと、部分円筒部５２ｂの両端を結ぶ平面部５２ａとで構成されている。挿入孔５２は、回転中心Ｏに対して、非回転対称に形成されている。別言すると、挿入孔５２の内縁面から回転中心Ｏまでの距離は、インペラ４４の回転方向において変化している。平面部５２ａは、部分円筒部５２ｂと比較して、回転中心Ｏに近い。挿入孔５２には、シャフト２４の下端が挿入されている。シャフト２４は、挿入孔５２に嵌合している。

複数個の連通孔５４は、挿入孔５２の周囲に配置されている。各連通孔５４は、凸面部５６を貫通する。複数個の連通孔５４は、インペラ４４の周方向に等間隔に配置されている。連通孔５４は、インペラ４４を軸方向に貫通している。連通孔５４は、インペラ４４の表裏面の燃料の圧力を調整するために配置されている。

複数個の羽根溝５０は、インペラ４４の外周縁から所定の距離だけ内側の位置に形成されている。複数個の羽根溝５０は、インペラ４４の両面のそれぞれにおいて、インペラ４４の周方向に等間隔に並んでいる。一方の面に形成された複数個の羽根溝５０のそれぞれは、他方の面に形成された複数個の羽根溝５０のそれぞれに連通する。

（燃料ポンプ１０の動作）
バッテリから燃料ポンプ１０に電流が供給されると、外部端子５から、ブラシを介してアーマチュア２２に電流が供給される。この結果、アーマチュア２２は、シャフト２４を中心に回転する。アーマチュア２２の回転が、シャフト２４を介してインペラ４４に伝達され、インペラ４４が回転する。シャフト２４は、インペラ４４に嵌合している。平面部分５２ａによって、シャフト２４が挿入孔５２内で回転することが防止されている。この構成によれば、挿入孔５２の内縁面が円筒形状である構成と比較して、シャフト２４が挿入孔５２内で回転することを容易に防止することができる。インペラ４４が回転すると、燃料タンク内の燃料は、吸入口４６からケーシング４２内に吸入される。ケーシング４２内の燃料は、インペラ４４の回転によって昇圧され、連通孔を通過して、モータ部２０に流入する。モータ部２０に流入した燃料は、アーマチュア２２と永久磁石３２との間を通過し、吐出口１８から燃料ポンプ１０外に吐出される。燃料ポンプ１０外に吐出された燃料は、燃料経路（図示省略）を介して、エンジンに供給される。

（インペラ４４の製造方法）
図３に示すように、インペラ４４は、成形型６０を用いた樹脂の射出成形によって製造される。成形型６０は、上型６２と下型６４とを備える。上型６２と下型６４とが重なり合うことによって、インペラ４４を成形するための空間であるキャビティ６６（「回転体形成空間」の一例）が画定される。キャビティ６６は、インペラ４４の外形形状と同一の形状の空間を有する。

上型６２は、ゲート７０を備える。ゲート７０は、上型６２を貫通する。ゲート７０は、成形型６０の外側とキャビティ６６とを連通する。ゲート７０は、インペラ４４の回転中心Ｏに対応する位置に配置されている。インペラ４４の回転中心Ｏに対応する位置とは、キャビティ６６内でインペラ４４が成形されたときの回転中心Ｏの位置を意味する。上型６２は、ゲート７０とキャビティ６６との間に、充填空間７２を画定する。充填空間７２は、円筒形状の空間である。充填空間７２の中心軸は、ゲート７０の中心と同軸上に位置すると共に、インペラ４４の回転中心Ｏに対応する位置と同軸上に位置する。

充填空間７２は、連通部７４を介して、キャビティ６６に連通している。連通部７４は、充填空間７２とキャビティ６６とを画定する成形型６０の内周面と、後述する複数個のピン６８の外周面とによって画定される。

下型６４は、複数個のピン６８を備える。複数個のピン６８は、挿入孔５２を形成するための１個のピン６８ａ（「挿入部形成部材」の一例）と、連通孔５４を形成するためのピン６８ｂ（「連通孔形成部材」の一例）と、を備える。ピン６８ａは、インペラ４４の回転中心Ｏに対応する位置に配置されている。ピン６８ａは、ゲート７０及び充填空間７２と同軸上に配置されている。ピン６８ａの軸とは、インペラ４４の軸方向に沿って、インペラ４４の回転中心Ｏに対応する位置を通過する軸である。ピン６８ｂは、複数個の連通孔５４のそれぞれに対応する位置に配置されている。複数個のピン６８の上端は、充填空間７２内に位置する。充填空間７２は、複数個のピン６８を覆っている。

インペラ４４の製造方法は、充填工程と、形成工程と、切断工程と、を含む。充填工程では、まず、溶融樹脂を、ゲート７０から成形型６０内に注入する。図３の矢印に示すように、ゲート７０を通過した溶融樹脂は、充填空間７２に流入する。充填空間７２に流入した溶融樹脂は、ピン６８ａの上面に沿って、充填空間７２内に広がる。そして、溶融樹脂は、複数個のピン６８の外周面に沿って、上下方向、即ち、複数個のピン６８の軸方向に沿って流れて、キャビティ６６に流入する。

ピン６８ａは、ゲート７０と同軸上に配置される。このため、ゲート７０を通過した時溶融樹脂は、ピン６８ａの上面にぶつかって、充填空間７２内に広がる。充填空間７２は、複数個のピン６８を覆っているために、充填空間７２内に広がった溶融樹脂は、複数個のピン６８を覆う。この結果、溶融樹脂は、複数個のピン６８の外周面に沿って、上下方向に同時的に流れる。「同時的」とは、厳密に同時である以外に、例えば、溶融樹脂が充填空間７２に流入し始めてから充填空間７２内に広がるまでの短い期間の誤差を含む概念である。キャビティ６６に流入した溶融樹脂は、インペラ４４の外周に対応する位置に向かって流れ、キャビティ６６に充填される。なお、図３の矢印に示すように、溶融樹脂は、複数個のピン６８の外周面に沿って、上下方向に流れると共に、複数個のピン６８の外周面から離間する方向にも流れる。特に、溶融樹脂は、複数個のピン６８の外周面に沿って、溶融樹脂が下方に流れるのに従って、複数個のピン６８の外周面から離間する方向にも流れる。

溶融樹脂がキャビティ６６に充填されると、充填工程が終了し、形成工程が開始される。形成工程では、ゲート７０から溶融樹脂に力を加えて、キャビティ６６内の溶融樹脂に所定の圧力を付加する。溶融樹脂に力が加えられた状態で、溶融樹脂が凝固すると、溶融樹脂に加えられている力を解放し、インペラ４４の中間製品を、成形型６０から取り出す。

インペラ４４の中間製品が成形型６０から取り出されると、形成工程が終了し、切断工程が開始される。切断工程では、インペラ４４の中間製品を、連通部７４を通過する切断面Ｃで切断して、充填空間７２に充填されていた樹脂を切断する。これにより、インペラ４４が製造される。インペラ４４の凸面部５６には、充填空間７２に充填された樹脂が残存している。凸面部５６の形状は、連通部７４の形状に等しい。

（本実施例の効果）
充填工程において、複数のピン６８の周辺では、溶融樹脂は、複数個のピン６８の外周面に沿って流れる。このため、溶融樹脂が、ピン６８にぶつかって、分岐して流れることを抑制することができる。この結果、分岐した溶融樹脂が合流することによって形成されるウェルドラインの発生を抑制することができる。また、溶融樹脂を同時的に複数個のピン６８の外周面に沿って流すことによって、溶融樹脂が合流してウェルドラインが発生することを、適切に防止することができる。

ウェルドラインが発生すると、ウェルドライン周辺の樹脂に含有されるガラス繊維等の配向の違いにより、ウェルドライン周辺の樹脂の成形後の収縮率が異なるため、インペラ４４の寸法精度が低下する。また、ウェルドラインによって、インペラ４４の強度が低下する場合もある。本実施例では、ウェルドラインの発生を抑制することによって、インペラ４４の寸法精度の低下及び強度の低下を抑制することができる。

インペラ４４の樹脂流れ方向を観察すると、挿入孔５２の周囲に位置する樹脂の樹脂流れ方向は、インペラ４４の一方の表面から、回転軸方向に伸びている。より詳細には、樹脂成形において、ゲート７０に近い側のインペラ４４の表面付近では、樹脂流れ方向は、回転軸方向に伸びている。ゲート７０に近い側のインペラ４４の表面から離間するのに従って、樹脂流れ方向は、回転軸方向に伸びていると共に、インペラ４４の外周方向にも伸びる。連通孔５４の周囲も同様に、挿入孔５２の周囲に位置する樹脂の樹脂流れ方向は、インペラ４４の一方の表面から、回転軸方向に伸びている。例えば、挿入孔５２と複数個の連通孔５４とのいずれかの孔の中心を通過して、インペラ４４の回転軸に平行な断面を、実体顕微鏡を用いて、５０倍程度の倍率で、樹脂に含まれるガラス繊維の方向を観察することによって、樹脂の流れ方向は、明確に特定することができる。

（第１実施例の変形例）
図４に示すように、成形型６０は、ゲート７０に代えて、ゲート１７０を備えてもよい。ゲート１７０は、円環形状を有する。ゲート１７０の直径は、充填空間７２の直径よりも大きくてもよい。

（第２実施例）
第１実施例と異なる点を説明する。図５に示すように、インペラ１４４では、凸面部１５６の形状が、インペラ４４の凸面部５６の形状と異なる。凸面部１５６は、挿入孔５２の外縁形状に沿った部分１５６ａと、複数個の連通孔５４の外縁形状に沿った複数個の部分１５６ｂと、を備える。各部分１５６ｂは、それぞれ部分１５６ａに接触している。各部分１５６ａ，１５６ｂの幅は、挿入孔５２と連通孔５４との距離よりも小さい。詳細には、各部分１５６ａ，１５６ｂの幅は、挿入孔５２と連通孔５４との距離の略半分である。凸面部１５６の幅は、凸面部５６の幅よりも小さい。

凸面部１５６は、成形型６０の連通部７４の形状に等しい。即ち、本実施例では、充填空間７２とキャビティ６６とを連通する連通部７４の面積、即ち、切断面の面積は、比較的に小さい。

本実施例でも、第１実施例と同様の効果を奏する。また、連通部７４の面積を小さくすることによって、樹脂成形後の樹脂の残留応力を低減することができる。その理由は以下の通りである。形成工程では、溶融樹脂に所定の圧力を付与して、溶融樹脂を凝固させる。この結果、溶融樹脂は、成形型６０のキャビティ６６の形成面に接触している箇所から内側に向かって徐々に凝固される。この結果、形成工程の後半におけるキャビティ６６内では、連通部７４の下方の一部分以外の樹脂は凝固し、連通部７４周辺のみに溶融樹脂が残存している状態となる。この状態では、キャビティ６６内の溶融樹脂に、所定の圧力を付与するために、連通部７４の面積に応じた力を、溶融樹脂に加える必要がある。連通部７４の面積が小さければ、溶融樹脂に加える力が小さくて済む。この結果、樹脂成形後の樹脂の残留応力が低減される。

（第２実施例の変形例）
上記の実施例では、インペラ１４４は、３個の連通孔５４を備える。しかしながら、連通孔５４の個数に制限は無い。例えば、図６に示すように、インペラ１４４は、４個の連通孔５４を備えていてもよい。第１実施例のインペラ４４も同様である。

挿入孔５２の形状は、図７〜９に示す形状であってもよい。図７に示すように、挿入孔５２は、互いに対向する一対の平面部分５２ａと、互いに対向する一対の円筒部分５２ｂとを備えていてもよい。この場合、インペラ１４４は、４個の連通孔５４を備えていてもよい。あるいは、図８に示すように、挿入孔５２の平面部分５２ａは、屈曲していてもよい。また、図９に示すように、挿入孔５２は、三角形の筒形状であってもよい。この場合、連通孔５４は、挿入孔５２の３個の平面のそれぞれの外側に位置していてもよい。

（第３実施例）
第２実施例と異なる点を説明する。図１０に示すように、インペラ２４４では、連通孔２５４の位置が、インペラ１４４の連通孔５４の位置と異なる。なお、連通孔２５４の形状は、連通孔５４と同様である。

３個の連通孔２５４のうち、１個の連通孔２５４ｂは、円筒部分５２ｂの中央部の外側に配置されている。３個の連通孔２５４のうち、連通孔２５４ｂ以外の２個の連通孔２５４ａは、平面部分５２ａの端部の外側に配置されている。即ち、挿入孔５２の内縁面から回転中心までの距離が近い領域である平面部分５２ａの外側に形成された連通孔２５４ａの個数は、挿入孔５２の内縁面から回転中心までの距離が遠い領域である円筒部分５２ｂの外側に形成された連通孔２５４ｂの個数よりも多い。この構成によれば、連通孔２５４の配置によって、インペラ２４４の重量バランスを向上させることができる。これにより、インペラ２４４を、スムースに回転させることができる。

（第３実施例の変形例）
上記の実施例では、インペラ２４４は、３個の連通孔２５４を備える。しかしながら、図１１に示すように、連通孔２５４は、１個であってもよい。この場合、１個の連通孔２５４は、平面部分５２ａの中央部の外側に配置されていてもよい。本変形例では、挿入孔５２の内縁面から回転中心までの距離が近い領域である平面部分５２ａにおける連通孔２５４の個数（即ち１個）は、挿入孔５２の内縁面から回転中心までの距離が遠い領域である円筒部分５２ｂにおける連通孔２５４の個数（即ち０個）よりも多い。

（第４実施例）
図１２に示すように、本実施例のインナーロータ３４４（「回転体」の一例）は、いわゆる内接式のギアポンプに用いられる。本実施例のギアポンプは、例えば自動車のエンジンオイルを循環させるために用いられる。図１２に示すように、インナーロータ３４４は、ギア式ポンプのケーシング３０２に収容されている。ケーシング４０２は、インナーロータ３４４の他に、アウターロータ３０４を収容する。

アウターロータ３０４は、円環形状を有する。アウターロータ３０４の外周面は、ケーシング３０２の内周面に沿った形状を有する。アウターロータ３０４の内周面には、複数個の内歯３０６が等間隔に配置されている。インナーロータ３４４は、外周面に、複数個の外歯３４６を有する円板形状を有する。複数個の外歯３４６は、内歯３０６と噛み合う形状を有する。複数個の外歯３４６は、インナーロータ３４４の外周面に等間隔に配置されている。

インナーロータ３４４の中心には、挿入孔３５２と複数個の連通孔３５４と凸面部３５６とが配置されている。挿入孔３５２と複数個の連通孔３５４と凸面部３５６との構成は、第２実施例の挿入孔５２と複数個の連通孔５４と凸面部１５６と同様の構成である。インナーロータ３４４は、挿入孔３５２に挿入されるシャフトの回転に伴って自転する。インナーロータ３４４は、さらに、アウターロータ３０４の内周面に沿って公転する。アウターロータ３０４は、インナーロータ３４４の回転に伴って、インナーロータ３４４の自転方向とは逆の方向に自転する。これにより、インナーロータ３４４とアウターロータ３０４との間に液体を吸入し、インナーロータ３４４とアウターロータ３０４との間から液体と吐出する。

インナーロータ３４４は、インペラ４４と同様の方法で製造される。このため、挿入孔３５２及び複数個の連通孔３５４の周囲の樹脂流れ方向は、挿入孔３５２及び複数個の連通孔３５４に沿って伸びている。

（第５実施例）
図１３に示すように、本実施例のロータ４４４（「回転体」の一例）は、いわゆるベーンポンプに用いられる。本実施例のベーンポンプは、例えば自動車のパワーステアリングのための機構に、オイルを供給するために用いられる。図１３に示すように、ロータ４４４は、ベーンポンプのケーシング４０２に収容されている。

ロータ４４４は、円板形状を有する。ロータ４４４の外径は、ケーシング４０２の内径よりも小さい。ロータ４４４の回転中心は、ケーシング４０２の内周面の中心からずれている。

ロータ４４４の外周部には、複数個の溝４４８が、等間隔に配置されている。ロータ４４６は、複数個の溝４４８のそれぞれには、円環形状のローラ４４６が挿入されている。ローラ４４６は、溝４４８に沿って、ロータ４４４の半径方向に移動可能に配置されている。

ロータ４４４の中心には、挿入孔４５２と複数個の連通孔４５４と凸面部４５６とが配置されている。挿入孔４５２と複数個の連通孔４５４と凸面部４５６との構成は、第２実施例の挿入孔５２と複数個の連通孔５４と凸面部１５６と同様の構成である。ロータ４４４は、挿入孔４５２に挿入されるシャフトの回転に伴って、シャフトの軸心を中心に回転する。ローラ４４６は、ロータ４４４の回転に伴って、ロータ４４４の半径方向外側に移動しようとする。この結果、ローラ４４６は、ケーシング４０２の内周面に当接し、ケーシング４０２の内周面に沿って摺動する。これにより、ロータ４４４の外周面とケーシング４０２の内周面との間に位置する液体（例えばオイル）は、ロータ４４４に押圧され、ベーンポンプ外に吐出される。

ロータ４４４は、インペラ４４と同様の方法で製造される。このため、挿入孔４５２及び複数個の連通孔４５４の周囲の樹脂流れ方向は、挿入孔４５２及び複数個の連通孔４５４に沿って伸びている。

（第５実施例の変形例）
上記の実施例では、シャフトは、ロータ４４４の回転中心の挿入孔４５２に挿入される。しかしながら、図１４に示すように、シャフトが挿入される複数個の挿入孔４５２ａが、ロータ４４４の回転中心に形成された連通孔４５４ａの周囲に、等間隔に配置されていてもよい。この場合、挿入孔４５２ａには、シャフトが挿入されていてもよい。あるいは、挿入孔４５２ａには、シャフトに取り付けられた嵌合部材が挿入されていてもよい。後者の場合でも、挿入孔４５２ａは、「回転軸が挿入される挿入部」の一例である。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

（１）第１実施例では、シャフト２４の挿入孔５２は、インペラ４４を貫通する。しかしながら、挿入孔５２は、インペラ４４を貫通していなくてもよい。この場合、ピン６８ａは、ピン６８ｂよりも短くてもよく、ピン６８ａの上端は、充填空間７２に収容されていなくてもよい。他の実施例でも同様である。

（２）「回転体」は、自動車に用いられる燃料ポンプ、オイルポンプ以外のポンプ、例えば、冷却水を冷却装置に送出するポンプ等、様々なポンプに利用することができる。また、「回転体」を有するポンプは、ブラシレスモータを備えるポンプであってもよい。

また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０：燃料ポンプ、１２：ケース、２０：モータ部、２２：アーマチュア、２４：シャフト、３２：永久磁石、４０：ポンプ部、４２：ケーシング、４４：インペラ、５０：羽根溝、５２：挿入孔、５４：連通孔、５６：凸面部、６０：成形型、６６：キャビティ、６８：ピン、７０：ゲート、７２：充填空間、７４：連通部

Claims

ポンプのケーシング内に収容され、ケーシング内に流体を吸入して、ケーシング外に流体を送出するための樹脂製の回転体であって、
回転軸が挿入される挿入部と、
挿入部の近傍に位置し、回転体を回転軸方向に貫通する連通孔と、を備え、
挿入部及び連通孔の周囲に位置する樹脂の樹脂流れ方向は、少なくとも回転軸方向に伸びている、回転体。
挿入部は、回転体の回転中心に位置しており、回転中心に対して非回転対称の形状を有しており、
挿入部の内縁面から回転中心までの距離が近い領域における連通孔の個数は、挿入部の内縁面から回転中心までの距離が遠い領域における連通孔の個数よりも多い、請求項１に記載の回転体。
ポンプのケーシング内に収容され、ケーシング内に流体を吸入して、ケーシング外に流体を送出するための樹脂製の回転体の製造方法であって、
ゲートと回転体形成空間とを有する成形型のゲートから溶融樹脂を注入して、回転体形成空間を、溶融樹脂で充填する充填工程と、
成形型内の樹脂を冷却して、回転体を形成する形成工程と、を備え、
成形型は、
回転体形成空間に、回転体に回転軸が挿入される挿入部を形成するための挿入部形成部材と、
挿入部の近傍に位置し、回転体を回転軸方向に貫通する連通孔を形成するための連通孔形成部材と、を備え、
充填工程では、回転体形成空間内の溶融樹脂は、挿入部形成部材及び連通孔形成部材の軸方向に沿って流れる、回転体の製造方法。
充填工程では、回転体形成空間内の溶融樹脂は、挿入部形成部材及び連通孔形成部材の回転軸方向に沿って、同時的に流れる、請求項３に記載の回転体の製造方法。
成形型は、ゲートと回転体形成空間との間に、溶融樹脂が充填される充填空間であって、挿入部形成部材と連通孔形成部材とを覆う充填空間を備え、
充填工程では、溶融樹脂は、ゲートから充填空間を介して、回転体形成空間に流入する、請求項３又は４に記載の回転体の製造方法。
成形型は、充填空間と回転体形成空間とを、連通する連通部であって、成形型の内面と、挿入部形成部材の外周面と、連通孔形成部材の外周面と、によって画定される連通部をさらに備え、
連通部では、成形型の内面は、挿入部形成部材の外周と連通孔形成部材の外周とに沿って形成されており、
充填工程では、溶融樹脂は、連通部を通過して、充填空間から回転体形成空間に流入する、請求項５に記載の回転体の製造方法。
充填空間と挿入部形成部材は、同軸上に配置されている、請求項５又は６に記載の回転体の製造方法。