JP2015074994A

JP2015074994A - インペラー

Info

Publication number: JP2015074994A
Application number: JP2013209979A
Authority: JP
Inventors: 秀和丹羽; Hidekazu Niwa; 正芸内山; Masaki Uchiyama
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2013-10-07
Filing date: 2013-10-07
Publication date: 2015-04-20
Anticipated expiration: 2033-10-07
Also published as: JP6210428B2

Abstract

【課題】安定して摺動抵抗を低減する事により、インペラーの摺動面の摩耗・損傷を防止すると共に、回転トルクの低減が図られる為、動力損失の低減、燃費の向上が期待出来るインペラーを提供することを目的とする。【解決手段】ポンプ用ハウジングの内部に回転可能に保持された樹脂材製ブッシュと、前記樹脂材製ブッシュの外周面に固着されたゴム状弾性材製の複数個の羽根部を有するインペラにおいて、前記羽根部の先端部に固着され、前記ポンプ用ハウジングの内周面と摺動接触する樹脂材製板部を備えると共に、前記樹脂材製ブッシュの軸方向両端部に設けた環状突起が前記ポンプ用ハウジングの両側壁と摺動接触することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、船外機エンジンの冷却水ポンプ、ビルジポンプ等に用いられるポンプ用インペラーに関し、特に、ドライ運転中に発生する当該インペラーの摩耗および焼付損傷を防止し、トルクを低減させたポンプ用インペラーに関するものである。

従来、船外機エンジンの冷却水ポンプ、ピルジポンプ等に用いられるポンプ用インペラーとしては図４乃至図６に示す構造のものが知られている。
すなわち、インペラー１００は、ポンプ用ハウジング２００の内部に回転可能に保持され、このハウジング２００の内周面２１０に弾性接触しているゴム状弾性材製の羽根部１１０を有する構成となっている。

この種ポンプ用インペラーは、通常運転では、ポンプによって汲み上げる水が一種の潤滑剤となるために、焼付損傷は生じにくいが、潤滑剤が供給されないドライ運転では、ボンプケーシングの中を高速で回転するために、短時間に羽根部が損傷してしまうという問題点を有していた。

更に、近年、排ガス規制や低燃費化思考の影響で、トルク低減の要求が強まっている。
この様な現状下、ポンプの排水量が過剰な機種に於いては、インペラーのサイズを小さくし、揚水量を下げて、トルクを低減させる対応が可能であるが、揚水量を落とせない機種に於いては、この様な対応が出来ない為、現状のインペラーのサイズでトルクを低減させる事が強く要望されている。

この様な問題を解決する為に、ゴム状弾性材製のポンプ用インペラーのゴム表面へＰＴＦＥ（四弗化エチレン樹脂）のコーティング、オイルの塗布、摺動面に凹凸を設ける等の対策が試みられたが、（特許文献１、２）ＰＴＦＥコーティング皮膜の剥離や、塗布したオイルの減少、凹凸の摩耗等で永続性および耐久性に乏しいという問題点を有していた。

さらに、ポンプ用インペラーを構成するゴム材料中へ、直接にオイルを練り込む、所謂、含油ゴムで製作したものでインペラーを構成したものでは、加工性、及びインペラーの中心部に嵌挿するブッシュとの接着性、含油オイルの劣化、ポンプ用インペラー自体の成形不良等が生じ易く、そのため容易に使用することができないという問題点もあった。

特開２０１１−２１５３８号公報実公平４−３５５９４号公報

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、安定して摺動抵抗を低減する事により、インペラーの摺動面の摩耗・損傷を防止すると共に、回転トルクの低減が図られる為、動力損失の低減、燃費の向上が期待出来るインペラーを提供することを目的とする。

本発明のインペラーは、ポンプ用ハウジングの内部に回転可能に保持された樹脂材製ブッシュと、前記樹脂材製ブッシュの外周面に固着されたゴム状弾性材製の複数個の羽根部を有するインペラにおいて、前記羽根部の先端部に固着され、前記ポンプ用ハウジングの内周面と摺動接触する樹脂材製板部を備えると共に、前記樹脂材製ブッシュの軸方向両端部に設けた環状突起が前記ポンプ用ハウジングの両側壁と摺動接触することを特徴とする。

本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の発明のインペラーによれば、羽根部の先端部にポンプ用ハウジングの内周面と摺動接触する樹脂材製板部を備えると共に、樹脂材製ブッシュの軸方向両端部に環状突起を設ける構成としている為、安定して摺動抵抗を低減する事により、インペラーの摺動面の摩耗・損傷を防止すると共に、回転トルクの低減が図られる為、動力損失の低減、燃費の向上を図る事が出来る。
請求項２記載の発明のインペラーによれば、樹脂材製ブッシュの軸方向両端部に放射状に伸びる複数本の溝部を形成し、溝部内に羽根部を構成するゴム状弾性材の一部が入り込む構成としている為、樹脂材製ブッシュとゴム状弾性材製の羽根部との接合が強固に行える。

請求項３記載の発明のインペラーによれば、樹脂材製板部に貫通孔を設け、この貫通孔内に前記羽根部を構成するゴム状弾性材の一部が入り込む構成としている為、樹脂材製板部とゴム状弾性材製の羽根部との接合が強固に行える。

本発明の実施形態を示す平面図。図１のＡ−Ａ断面図。図１のインペラーをポンプ用ハウジング内に配置した側面図。従来技術に係るインペラー平面図。図５のＢ−Ｂ断面図。図５のインペラーをポンプ用ハウジング内に配置した側面図。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図に基づき説明する。
＜実施形態＞
図１乃至図３において、本発明に係るインペラー１は、ポンプ用ハウジング２の内部に回転可能に保持された樹脂材製ブッシュ１３と、この樹脂材製ブッシュ１３の外周面に固着されたゴム状弾性材製の複数個の羽根部１１、１１を有する基本構成となっている。

そして、この羽根部１１、１１の先端部には、ポンプ用ハウジング２の内周面２１と摺動接触する樹脂材製板部１２が固着されている。
また、樹脂材製ブッシュ１３の軸方向両端部には環状突起１３１が、円筒状のポンプ用ハウジング２の両側を塞いでいる両側壁２２、２２と摺動接触する構成となっている。

この様に、ポンプ用ハウジング２の内周面２１と摺動接触しているのは、ゴム状弾性材製の複数個の羽根部１１、１１では無く、この羽根部１１、１１の先端部に設けた樹脂材製板部１２である為、長期間に渡って安定して摺動抵抗を低減する事が出来、インペラーの摺動面の摩耗・損傷を防止すると共に、回転トルクの低減が図られる為、動力損失の低減、燃費の向上を図る事が出来る。

更に、樹脂材製ブッシュ１３の軸方向両端部に設けた環状突起１３１が、円筒状のポンプ用ハウジング２の両側を塞いでいる両側壁２２、２２と摺動接触する構成としている為、ブッシュ１３の軸方向両端部を覆うゴム状弾性材が両側壁２２、２２と摺動接触する場合と比べ、更に摺動抵抗を低減する事が出来ると共に、ゴム型内での位置決めが、この環状突起１３１により行える為、ゴム型に設ける必要が有った環（ブッシュ１３）を押えるピンが廃止でき、安価に生産できる。

また、図１に示す様に、樹脂材製ブッシュ１３の軸方向両端部に、放射状に伸びる複数本（６本）の溝部１３２を形成し、この溝部１３２内に羽根部１１を構成するゴム状弾性材の一部が入り込む構成としている。

この事により、樹脂材製ブッシュ１３の軸方向両端部に設けた環状突起１３１は、円周上６ヶ所で切断される事になるが、密封性を維持する為に、この切断された環状突起１３１と同一形状の突起が羽根部１１を構成するゴム状弾性材により形成され、環状突起１３１が円周上切れ目無く存在する形となっている。
この様な構成とする事により、樹脂材製ブッシュ１３とゴム状弾性材製の羽根部１１との接合が強固に行える。

更に、図面には示していないが、樹脂材製板部１２のゴム状弾性材製の羽根部１１と接する領域に、貫通孔を設け、この貫通孔内に羽根部１１を構成するゴム状弾性材の一部が入り込む構成とする事により、樹脂材製板部１２とゴム状弾性材製の羽根部１１との接合が強固に行える。

このインペラー１は、クロロプレンゴム（ＣＲ）やニトリルゴム（ＮＢＲ）等のゴム状弾性材製の羽根部１１が、樹脂材製ブッシュ１３の外周面に一体的に接着された構成となっている。

また、樹脂材製ブッシュ１３及び樹脂材製板部１２の材質としては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂から適宜選択して用いられるが、摺動抵抗等の観点からポリアミド樹脂が好適に用いられる。

そして、このインペラー１は、図示しない回転軸をブッシュ１３に挿入する事により回転する。

また、このインペラー１は、図３に示す様に、ポンプ用ハウジング２内に配置される際、回転中心軸がハウジング２の中心軸に対し偏心するように配置される。
図３においては、インペラー１の中心はハウジング２の中心軸に対し右側に位置している。

この為、右側の羽根部１１、１１及びハウジング２内周面２１により囲まれる空間は、左側の羽根部１１、１１及びハウジング２内周面２１により囲まれる空間に比べ狭い為、
右側の羽根部１１、１１及びハウジング２内周面２１により囲まれる空間に存在する液体は圧縮され、図示しない吐出口より強制的に排出される。

また、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。

船外機エンジンの冷却水ポンプ、ビルジポンプ等に用いられるポンプ用インペラーに好適に用いられる。

１インペラー
２ハウジング
１１羽根部
１２樹脂材製板部
１３ブッシュ
２１内周面
２２側壁
１３１環状突起
１３２溝部

Claims

ポンプ用ハウジング（２）の内部に回転可能に保持された樹脂材製ブッシュ（１３）と、前記樹脂材製ブッシュ（１３）の外周面に固着されたゴム状弾性材製の複数個の羽根部（１１）を有するインペラ（１）において、前記羽根部（１１）の先端部に固着され、前記ポンプ用ハウジング（２）の内周面（２１）と摺動接触する樹脂材製板部（１２）を備えると共に、前記樹脂材製ブッシュ（１３）の軸方向両端部に設けた環状突起（１３１）が前記ポンプ用ハウジング（２）の両側壁（２２）と摺動接触することを特徴とするインペラー。
前記樹脂材製ブッシュ（１３）の軸方向両端部に放射状に伸びる複数本の溝部（１３２）を形成し、前記溝部（１３２）内に前記羽根部（１１）を構成するゴム状弾性材の一部が入り込んでいることを特徴とする請求項１記載のインペラー。
前記樹脂材製板部（１２）に貫通孔を設け、前記貫通孔内に前記羽根部（１１）を構成するゴム状弾性材の一部が入り込んでいることを特徴とする請求項１または２記載のインペラー。