JP3985855B2

JP3985855B2 - 樹脂製ケーシング

Info

Publication number: JP3985855B2
Application number: JP1025299A
Authority: JP
Inventors: 栄美添田; 圭三郎別府; 彰久町田
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1999-01-19
Filing date: 1999-01-19
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2019-01-19
Also published as: JP2000205192A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンダーカット部や袋状部を有する複雑な形状の樹脂製ケーシングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
反応射出成形法は、２種類以上の低分子量かつ低粘度の液体原料を圧力下で混合室に導入し、混合すると同時に密閉された成形型内に射出するようにした成形法である。従来、金属で作製されていた比較的大型のポンプケーシング等も、例えば、ジシクロペンタジェン（ＤＣＰＤ）を主原料とする樹脂による反応射出成形法（Reaction Injection Molding）により樹脂で構成することができるようになっており、これにより軽量で耐食性や耐振性に優れた樹脂の特長を活用することができる。
【０００３】
このような樹脂製ケーシングのうち、アンダーカット部や袋状部のような複雑な形状を有するものは一体の成形型では成形できず、鋳造技術や真空注型技術で広く使用されている砂型中子や消失性中子シリコンゴム型を使用して成形し、成形後に中子を除去することで製造されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、中子を使用すると、中子の作製能力や除去能力で生産性が制約され、温度コントロールされた成形型に一定のサイクルで樹脂材料を注入して賦形することで量産化できるという樹脂成形の最大の特長を発揮させることができなかいばかりでなく、中子の仕上がり状態で成形品の表面の品質レベルが支配されてしまう。特に、大型中子に砂型を使用した場合は、砂型中子の作製、塗型等の表面処理、成形後の型バラシ、砂落とし、仕上げ等の作業に労働集約的な工数が掛かり、製造コストを低減させることができなかった。
【０００５】
なお、樹脂製の半割りの部材を中子を使用することなく鋳造し、この半割り部材をフランジ等で接合して一体化することも考えられるが、接合面が外部に露出するので、そのシール性を確保しなければならず、全体を一体成形してこのようなシール部を回避するという樹脂成形の他の利点を発揮させることができない。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑み、樹脂成形の特長を最大限に活用し、量産性に富み、シール性が高く、しかも安価に製造できるようにした樹脂製ケーシングを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、開口部を有する樹脂製のケーシングであって、予め樹脂成形された複数の分割インナーケーシングを組み合せて構成したインナーケーシングと、該インナーケーシングの少なくとも外表面に密着した樹脂製のアウターケーシングとを有することを特徴とする樹脂製ケーシングである。
【０００８】
これにより、オープンな形状で中子を使用することなく成形できる分割インターケーシングを成形し、これを組み合せて構成したインナーケーシングを鋳ぐるむようにしてアウターケーシングを一体に成形することで、割面を外部に露出させずに樹脂製ケーシングを作製することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記インナーケーシングの外縁を取り囲んで前記複数の分割インナーケーシングを結合させる補強材を前記アウターケーシングの内部に埋設したことを特徴とする請求項１に記載の樹脂製ケーシングである。補強材としては、軽量で強度の大きい金属等が好適であり、これをＵ字状の板として分割インナーケーシングを挟み込むようにするとよい。これにより、分割インナーケーシングの内圧による膨らみ変形を防止することができる。このような補強材は、アウターケーシングの補強リブの中に配置することにより、その大きさを確保することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記アウターケーシングとインナーケーシングの間の接合面にラビリンス構造を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂製ケーシングである。これにより、インナーケーシングとアウターケーシングの間の樹脂接合面におけるシール性の向上を図ることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記分割インナーケーシングどうしを、前記インナーケーシングの内部に形成された仕切壁を介して締結具で締結したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の樹脂製ケーシングである。これにより、仕切壁を利用して分割インナーケーシングどうしを強固に連結することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１ないし図３は、いわゆるダブルボリュートポンプケーシングに適用した本発明の第１の実施の形態を示すもので、このポンプケーシング（樹脂製ケーシング）１０は、内部に隔壁１２を挟んで２つの流路１４ａ，１４ｂを有するボリュート１４が形成された樹脂製のインナーケーシング１６と、このインナーケーシング１６の外側においてインナーケーシング１６を包み込むように被覆する樹脂製のアウターケーシング１８とから構成されている。
【００１３】
アウターケーシング１８には、軸方向の一端面２０に外部から液体を吸い込む吸込口２２が設けられ、ボリュート１４の先端面２４に、内部の昇圧された液体を外部に吐出する吐出口２６が設けられている。また、軸方向の他端面２８には駆動部を取り付ける取付口３０が形成されている。アウターケーシング１８の端面２０，２４，２８には、吸込口２２と吐出口２６を囲むＯリング装着用の凹溝３２やボルト孔３４が形成されている。
【００１４】
インナーケーシング１６は、この例ではＤＣＰＤを主成分とする樹脂原料によって反応射出成形法で成形されており、図２に示す分割面によって２つに分割された分割インナーケーシング１６ａ，１６ｂから構成されている。これらの各分割インナーケーシング１６ａ，１６ｂは、それぞれがオープンな形状であり、内側のアンダーカット部や袋状部がなく、中子を使用することなく成形することができる。
【００１５】
このように、分割インナーケーシング１６ａ，１６ｂを中子を使用することなく成形することにより、これらの内周面の流体通路面を欠陥のない平坦な表面に形成することができる。従って、人手の作業による仕上げ工程を省略又は簡略化することができ、また、平滑な表面仕上がりが得られるため、ポンプ効率も良くなる。さらに、液状原料の回りを良くしてボイドによる欠陥の発生をなくすことができる。
【００１６】
アウターケーシング１８は、２つの分割インナーケーシング１６ａ，１６ｂをその接合面（割面Ｓ）を合わせて成形型の内部に組み付け、これに樹脂原料を供給して分割インナーケーシング１６ａ，１６ｂに密着させて硬化させるいわゆる「鋳ぐるみ」法を用いる。通常は、分割インナーケーシング１６ａ，１６ｂを形成したものと同じ材料を用い、同じ反応射出成形法で成形するが、別の材料や成形方法を用いてもよい。インナーケーシング１６の肉厚は、この成形の際に破損したり変形したりすることがないような厚さに設定されている。一方、アウターケーシング１８の肉厚は、ポンプケーシング１０として十分な剛性を有する厚さに設定されている。
【００１７】
インナーケーシング１６には、分割インナーケーシング１６ａ，１６ｂとアウターケーシング１８の接合面（樹脂接合面）が分割インナーケーシング１６ａ，１６ｂの間の割面Ｓやアウターケーシング１８の端面２０，２４，２８に連絡する箇所の近傍に、これらの部分のシール性の向上を図るためのラビリンス構造３６ａ，３６ｂ，３６ｃが設けられている。第１のラビリンス構造３６ａは、インナーケーシング１６の吸込口２２側の端部２２ａに、その外周に沿って延びる環状の凸部３８ａとして設けられている。第２のラビリンス構造３６ｂは、インナーケーシング１６の吐出口２６側の端部２６ａに、その外周に沿って延びる環状の凸部３８ｂとして設けられ、その外周にはリップが設けられている。第３のラビリンス構造３６ｃは、分割インナーケーシング１６ａ，１６ｂどうしの割面Ｓの近傍に、その外周に沿って延びる環状のリップとして設けられている。
【００１８】
アウターケーシング１８の内部には、インナーケーシング１６の外縁を取り囲むＵ字状の平板である金属製の補強材４０ａ，４０ｂ，４０ｃ・・が該外縁を挟むようにして埋設されている。この補強材４０ａ，４０ｂ，４０ｃ・・は、アウターケーシング１８の外面に周方向に間を置いて放射状に延びる複数の板状の補強リブ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ・・に対応してその中に配置されている。補強材４０ａ，４０ｂ，４０ｃ・・は、軽量で所定の強度を持つことが必要で、この実施の形態では金属製であるが、材質、形状は適宜に選択できる。
【００１９】
図４は、アウターケーシング１８を射出成形するための成形用鋳型の構成を説明するものである。ここでは、それぞれ内部のキャビティ４４ａ，４４ｂとこれに連通する注入口４６ａ，４６ｂを有する２つの鋳型４８ａ，４８ｂの中に、細部を形成する中子５０ａ，５０ｂと事前に樹脂成形された分割インナーケーシング１６ａ，１６ｂが支持されている。この分割インナーケーシング１６ａ，１６ｂは、作業上の便宜を図るために、吸込口２２、吐出口２６及び取付口３０の端部３０ａに中子として作用する延長部５２ａ，５２ｂ，５２ｃがそれぞれ形成されている。インナーケーシング１６の内側にその変形を抑えるための支持ブロックを配してもよい。
【００２０】
このような成形用鋳型は、いずれか一方の鋳型４８ａ，４８ｂのキャビティ４４ａ，４４ｂに中子５０ａ，５０ｂや分割インナーケーシング１６ａ，１６ｂを組み付けた後、該キャビティを他方の鋳型で覆うことによって構成される。このように構成した成形用鋳型において、注入口４６ａ，４６ｂより樹脂を注入して反応射出成形等を行い、樹脂が固化した後に鋳型４８ａ，４８ｂを開き、中子や支持ブロックを取り除く。そして、分割インナーケーシング１６ａ，１６ｂの延長部を切削等により除き、必要に応じて仕上げ加工を行って、図１及び図２に示すようなポンプケーシングを得る。
【００２１】
このように、分割インナーケーシング１６ａ，１６ｂを中子としてアウターケーシング１８を射出成形することにより、割面Ｓが外面に露出しない樹脂製ケーシング１０を作製することができる。この例では、アウターケーシング１８が吸込口２２、吐出口２６、取付口３０を覆っているので、割面Ｓが外部配管や駆動部の取付面である端面２０，２４，２８に露出することもない。インナーケーシング１６とアウターケーシング１８の間の接合面（樹脂接合面）は必ずしも充分な密着性が得られていないが、これと連通する割面Ｓが外面や結合面に露出していないので、シール性に問題が生じることがない。
【００２２】
なお、分割インナーケーシング１６ａ，１６ｂの仕切壁１２どうしをインナーケーシング１６の外部からボルト等の締結具で締結して、分割インナーケーシング１６ａ，１６ｂを強固に一体化するようにしてもよい。また、各実施の形態にあっては、分割インナーケーシング１６ａ，１６ｂ及びアウターケーシング１８を反応射出成形によって成形した例を示しているが、例えば分割インナーケーシングをブロー成形によって成形してもよいことは勿論である。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ポンプケーシング等の樹脂製ケーシングを中子を使用することなく成形することができ、これにより、樹脂成形の最大のメリットを活用して、高品質で複雑な形状の製品を安価に作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のダブルボリュートポンプケーシングを示す一部切断の正面図である。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図、（ｂ）は図２（ａ）のＡ部の拡大図である。
【図３】（ａ）は図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図、（ｂ）は図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図、（ｃ）は図１のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図４】本発明のダブルボリュートポンプケーシングを成形する鋳型の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０樹脂製ケーシング
１６インナーケーシング
１６ａ，１６ｂ分割インナーケーシング
１８アウターケーシング
２２吸込口
２６吐出口
３０取付口
３６ａ，３６ｂ，３６ｃラビリンス構造
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ補強材
４８ａ，４８ｂ鋳型

Claims

開口部を有する樹脂製のケーシングであって、
予め樹脂成形された複数の分割インナーケーシングを組合せて構成したインナーケーシングと、
該インナーケーシングの少なくとも外表面に密着した樹脂製のアウターケーシングとを有とを有することを特徴とする樹脂製ケーシング。
前記インナーケーシングの外縁を取り囲んで前記複数の分割インナーケーシングを結合させる補強材を前記アウターケーシングの内部に埋設したことを特徴とする請求項１に記載の樹脂製ケーシング。
前記アウターケーシングとインナーケーシングの間の接合面にラビリンス構造を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂製ケーシング。
前記分割インナーケーシングどうしを、前記インナーケーシングの内部に形成された仕切壁を介して締結具で締結したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の樹脂製ケーシング。