JP2567285Y2 - イ ン ペ ラ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】自動車のウォータポンプ等に用い
られるインペラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車のウォータポンプ等に用い
られるインペラとして、図３(a) に示すように炭素鋼や
鋳鉄等の金属製のものが知られている。

【０００３】しかし、インペラ１０１ａを金属製とする
と重くなってしまうし、また、ロングライフクーラント
等の不凍液中で使用されるため錆が発生し、シャフト１
０２とインペラ１０１ａの内周とのシールに悪影響を及
ぼす。

【０００４】そこで、図３(b) に示すようにインペラ１
０１ｂの内周部１１０だけを金属製とし、それ以外の部
分を樹脂製としたものが考案されている。

【０００５】このような構成とすることで、重さをかな
り軽減することはできるものの、依然としてその構成要
素に金属が使われているため、重さ，錆の発生等に問題
が残る。

【０００６】そこで、図３(c) に示すようにインペラ１
０１ｃ全体を樹脂製としたものが考えられている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】しかし前記したインペ
ラ１０１ｃにあっては径方向の肉厚が一様ではなく、肉
の薄い薄肉部１０５と肉の厚い厚肉部１０６とから成っ
ており、インペラ１０１ｃの肉厚を薄肉部１０５の肉厚
とみなして導かれた軸孔１０３の限界最小直径のまま
で、シャフト１０２を圧入すると、厚肉部１０６には計
算値よりも大きな応力がかかることになり、厚肉部１０
６の内周付近１０６ａにクラックが発生することがあっ
た。

【０００８】本考案は上記した複数の課題を同時に解決
するためになされたものであり、その目的とするところ
は、軽量で錆ず、しかもシャフト圧入時にクラックの発
生しないインペラを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本考案にあっては、シャフトが圧入される軸孔を形成
する樹脂製の外周部が、径方向に薄肉の薄肉部と、径方
向に厚肉の厚肉部とより成るインペラにおいて、前記厚
肉部に逃げを設けたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記構成の本発明にあっては、外周部の肉厚を
薄肉部の肉厚とみなして導かれた軸孔の限界最小直径の
ままでシャフトを圧入しても、厚肉部に逃げを設けたた
めに、許容値を越える応力が厚肉部に働かず、外周部の
材質を樹脂製としてもクラックは生じない。

【００１１】

【実施例】以下に本考案を図示の実施例に基づいて説明
する。

【００１２】図１は本考案の第１の実施例に係るインペ
ラの断面図であり、同図において１はインペラで、シャ
フト２が圧入される軸孔３と、その軸孔３を形成する外
周部４より成っている。

【００１３】外周部４の材質はＰＦ（フェノール樹
脂）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＰＡ（ポ
リアミド）、ＰＰ（ポリプロピレン）等の樹脂単体より
成る。

【００１４】外周部４は、軸方向長さがＬ２で径方向の
厚さがｔ２以内の薄肉部５と、軸方向長さがＬ３で径方
向の厚さがｔ２以上、最大厚さｔ１の厚肉部６と、が軸
方向に一体で形成されて成っている。なお、厚肉部６が
厚肉となっているのは径方向へ向けて延設されている羽
７に拠っている。

【００１５】そして、軸孔３の一部を形成する厚肉部６
の内周には、薄肉部５の外径Ｄ２よりも径の小さい（例
えば直径がＤ３）の切欠きが、軸孔３と同心的に、厚肉
部６の端面６ａより所定の深さ（例えば深さＬ３）で設
けられることで、逃げ８を形成している。

【００１６】次に、上記構成の本実施例の作用・効果に
ついて説明をする。

【００１７】一般に、シャフト２を圧入固定するための
軸孔３の限界最小値径Ｄ１は、外周部４の半径方向の肉
厚が、軸方向長さＬ１に渡って一様にｔ２であるとみな
して、厚肉円筒の式及び外周部４に用いられる材質の伸
び率，等をもとにして設定される。

【００１８】従って図３(c) に示したような厚肉部１０
６に逃げを有していない従来のインペラ１０１ｃにシャ
フト１０２を圧入した場合、薄肉部１０５に関しては、
その厚さがｔ２以内なので厚さをｔ２とみなした厚肉円
筒の式に適合するので問題はない。しかし、厚肉部１０
６に関してはその最大厚みがｔ１に達するので、厚さを
ｔ２とみなした厚肉円筒の式より導かれた応力の許容値
を、上回る応力が実際には働くことになり、厚肉部１０
６の内周付近にクラックが発生することがあった。

【００１９】しかし、本実施例の場合、厚肉部６の内周
に逃げ８を設けてあるので、シャフト２挿入時に、厚肉
部６の内周からは応力が伝わらない。従って、厚さをｔ
２とみなした厚肉円筒の式より導かれた限界最小直径の
ままでシャフト２を圧入しても、厚肉部６には許容値を
越える応力は働かず、クラックは生じない。

【００２０】また、クラックが生じないのでインペラ１
の材質を樹脂単体とすることが可能となり、従来のもの
に比べて約７０％程度の軽量化が図られる。

【００２１】加えて、樹脂単体であるため不凍液中で用
いても錆が発生せず、シャフト２との間にシール不良を
引き起こすことが防がれる。

【００２２】以下に本考案の他の実施例について説明す
る。第１の実施例と同一の構成部分には同一の記号を用
いて説明を省略する。

【００２３】図２は本発明の第２の実施例に係るインペ
ラを示し、第１の実施例とは厚肉部６に設けられた逃げ
８の構造が異っている。即ち、本実施例にあっては、厚
肉部６の内周より厚さｔ３，軸方向長さＬ３だけ肉を残
して内接部９を成し、その内接部９の外側を切欠いて逃
げ８を形成したものである。なお、内接部９の厚さｔ３
は薄肉部５の厚さｔ２よりは薄く設定される。

【００２４】また、逃げ８の断面形状は、厚肉部６の端
面６ａ側へ向けて広がる略テーパ状をなしている。

【００２５】上記構成の本実施例にあっては、内接部９
の厚さｔ３が薄肉部５の厚さｔ２より薄くなるように逃
げ８を形成したので、内接部９に働く応力は、厚さをｔ
２とみなした厚肉円筒の式より導かれる限界値よりも低
く、従って、厚肉部６にクラックが生じるのを防ぐこと
ができる。

【００２６】これによって、第１の実施例と同様の効果
を得ることができる。

【００２７】なお、厚肉部６に設けられる逃げ８の形状
及び形成箇所については、先の実施例に限定されるもの
ではない。

【００２８】即ち、外周部４の肉厚を薄肉部５の肉厚と
みなして導かれた限界最小直径のままで、シャフト２を
圧入しても、厚肉部６に許容値を越える応力が働かない
ものであれば、どのような逃げであってもよい。

【００２９】

【考案の効果】以上説明したように本考案にあっては、
外周部の肉厚を薄肉部の肉厚とみなして導かれた軸孔の
限界最小直径のままでシャフトを圧入しても、厚肉部に
逃げを設けたために、外周部の材質を樹脂製としてもク
ラックは生じない。

【００３０】これによって、インペラの材質を樹脂製と
することが可能となり、従来のものに比べて約７０％の
軽量化が図られる。

【００３１】加えて、樹脂製であるため錆が発生せず、
シャフトとの間にシール不良を引き起こすことが防がれ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例に係るインペラの断面図
である。

【図２】本考案の第２の実施例に係るインペラの断面図
である。

【図３】従来のインペラの断面図である。

【符号の説明】

１ インペラ ２ シャフト ３ 軸孔 ４ 外周部 ５ 薄肉部 ６ 厚肉部 ８ 逃げ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフトが圧入される軸孔を形成する樹
   脂製の外周部が、径方向に薄肉の薄肉部と、径方向に厚
   肉の厚肉部とより成るインペラにおいて、 前記厚肉部に逃げを設けたことを特徴とするインペラ。