JP4242410B2 - インペラの製造法及びそのインペラ - Google Patents

Description

本発明は、金型による樹脂成形によって、極めて簡易且つ迅速に成形し且つ良好な仕上げができるインペラの製造法及びそのインペラに関する。

従来、ウォーターポンプ等のポンプでは、複数の羽根が形成された樹脂製のインペラ本体部と、駆動軸を支持するボスの役目をなす金属製のブッシュ部とから構成されたインペラが存在する。この種のインペラの多くは、金型によって樹脂成形されるものである。そして、金型と、芯部材と、樹脂によって製品が成形されるものとして、下記特許文献１，２が存在する。
実公平２−１８３７２号公報 特開平９−２１７６９９号公報

特許文献１の発明は、樹脂歯車装置に関するものであり、ボス部にスリーブメタルが埋め金固定されたものが開示されている。このようにして金型によって成形された成形物には、金型の射出ゲート部分に残留した樹脂が塊となって不要な肉盛部が共に形成されている。この不要な肉盛部は、切削又は研削等の除去手段により除去される。

また特許文献２では、インペラ本体の直径方向中心にインサート部材がボス部として埋め込まれたものが開示されている。この特許文献２においても、金型のゲートからの樹脂注入によるゲート箇所の肉盛部は除去されて仕上げが行われるが、前述したように、切削又は研削等の除去手段が用いられる。上記特許文献１及び２におけるいずれの不要な肉盛部は、樹脂塊として成形物に極めて強固に一体成形された状態となっている。

その為に、切削又は研削装置又は工具が必要であり、その不要な肉盛部は、簡単に除去することができる程度のものではなく、その除去作業は、金型による樹脂成形工程とは全く別の独立した工程となる。そのために製造工程が増えることから製造効率が低下し、且つ、コストが高くなる原因となる。本発明の技術的課題（目的）は、前述したように、成形時に成形本体と一緒にゲートによって設けられた不要な肉盛部の除去作業を極めて簡単且つ迅速にでき、製造効率を向上させると共に、製造コストを低く抑えることにある。

そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、金属製のブッシュを、金型に配置した後に、該金型のゲートから樹脂原料を注入し、前記ゲート内に残留形成された不要樹脂部と、前記ブッシュの周囲に成形した樹脂製のインペラ本体との連結部を薄く形成し、前記ブッシュのボス孔より軸状の工具を用いて軸方向に沿って前記不要樹脂部の裏面を突き出すようにして前記不要樹脂部を前記インペラ本体から除去してなるインペラの製造法としたことにより、上記課題を解決した。

請求項２の発明を、金属製のブッシュを、金型に配置した後に、該金型のゲートから樹脂原料を注入し、前記ゲート内に残留形成された不要樹脂部と、前記ブッシュの周囲に成形した樹脂製のインペラ本体との連結部を薄く形成し、押出し又は引抜き手段により前記不要樹脂部を前記インペラ本体から除去してなり、前記ブッシュの軸方向端部は、扁平円筒形状の円周突起部が形成されると共に、該円周突起部の外側には先端面よりも低位置となる段差面が形成され、前記円周突起部の外周側面と前記段差面との隅角部は断面略弧状に形成されてなるインペラの製造法としたことにより、上記課題を解決した。

請求項３の発明を、金属製のブッシュと、該ブッシュの軸方向端部の外径よりも僅かに大きな内径とした扁平円筒形状のディスクゲート部を有するゲートを備えたゲート側型と，インペラ成形空隙部を有する成形側型とからなる金型とを備え、前記ブッシュの軸方向端部を前記ディスクゲート部に対向させつつ前記ブッシュを前記金型に配置し、前記ブッシュの軸方向端部と前記ディスクゲート部との隙間から樹脂原料を注入し、前記ゲート内に残留形成された不要樹脂部と、前記ブッシュの周囲に成形した樹脂製のインペラ本体との連結部を薄く形成し、押出し又は引抜き手段により前記不要樹脂部を前記インペラ本体から除去してなり、前記ブッシュの軸方向端部は、扁平円筒形状の円周突起部が形成されると共に、該円周突起部の外側には先端面よりも低位置となる段差面が形成され、前記円周突起部の外周側面と前記段差面との隅角部は断面略弧状に形成されてなるインペラの製造法としたことにより、上記課題を解決した。

請求項４の発明を、前述の構成において、前記ブッシュの軸方向端部の位置は前記ディスクゲート部の開口面と同一平面となるようにしてなるインペラの製造法としたことにより、上記課題を解決した。請求項５の発明を、前述の構成において、前記ブッシュの軸方向端部の位置は、前記ディスクゲート部の開口面から僅かの間隔をおくように離間させてなるインペラの製造法としたことにより、上記課題を解決した。請求項６の発明を、前述の構成において、前記ブッシュの軸方向端部の位置は、前記ディスクゲート部の開口面より内部に僅かに挿入するようにしてなるインペラの製造法としたことにより、上記課題を解決した。

請求項７の発明を、前述の構成において、前記ディスクゲート部の内径は前記円周突起部の外径よりも僅かに大きくしてなるインペラの製造法としたことにより、上記課題を解決した。請求項８の発明を、前述の構成において、前記円周突起部の先端面は平坦状に形成されると共に外周側面との角部は直角に形成されてなるインペラの製造法としたことにより、上記課題を解決した。請求項９の発明を、前述の構成において、前記ディスクゲート部の内周側と、前記円周突起部の外周側との隙間は、該円周突起部の外周側面の高さよりも小さくしてなるインペラの製造法としたことにより、上記課題を解決した。

請求項１０の発明を、前述の構成において、前記不要樹脂部のインペラ本体からの除去は、前記ブッシュのボス孔より軸状の工具を用いて軸方向に沿って前記不要樹脂部の裏面を突き出すようにしてなるインペラの製造法としたことにより、上記課題を解決した。請求項１１の発明を、前述の構成において、その製造法から製造され、その製造法における不要樹脂部に押出し又は引抜きの力が与えられることによる破断の除去痕をインペラ本体に有してなるインペラとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項１の発明によって、金属製のブッシュを、金型に配置した後に、金型のゲートから溶融した樹脂原料を注入し、前記ゲート内に残留形成された不要樹脂部と、前記ブッシュの周囲に成形した樹脂製のインペラ本体との連結部の肉厚を薄く形成し、押出し又は引抜き手段による衝撃にて前記不要樹脂部を前記インペラ本体から除去することにより、前記連結部は肉厚が薄く形成されているので、押出し又は引抜き手段により、極めて容易に連結部を破断させることができ、よって、インペラから不要樹脂部を簡易且つ迅速に除去することができる。また、前記連結部は肉厚が薄いので、不要樹脂部の除去痕は、良好な仕上げ面となり後加工処理が不要となる。さらに、前記不要樹脂部のインペラ本体からの除去は、前記ブッシュのボス孔より軸状の工具を用いて軸方向に沿って前記不要樹脂部の裏面を突き出すようにして行うことにより、前記ボス孔を工具の突き出す動作の案内とすることができ、不要樹脂部の除去作業を効率的に行うことができる。請求項２の発明によって、請求項１と略同等の効果を奏する。さらに、前記円周突起部の外周側面と前記段差面との隅角部は断面略弧状に形成されているので、溶融した樹脂原料を金型のインペラ成形空隙部に流し込むときに、前記ディスクゲート部と円周突起部との間に形成される隙間を樹脂原料が良好な状態で流れることができる。

請求項３の発明によって、金属製のブッシュには、ボス孔と同一軸芯となる円周突起部が軸方向端部に形成され、金型のゲート側型のゲートは、前記円周突起部の外径よりも僅少の差で大なる内径とした扁平円筒形状のディスクゲート部が形成されている。よって、前記ディスクゲート部と円周突起部との間に生じる隙間の量は僅少であり、金型内に溶融した樹脂原料を送り込み、該樹脂原料が硬化した後にインペラ本体と不要樹脂部との連結部は極めて薄く形成されることになる。したがって、押出し又は引抜き手段により、極めて容易に連結部を破断させることができ、よって、インペラから不要樹脂部を簡易且つ迅速に除去することができる。また、前記連結部は肉厚が薄いので、不要樹脂部の除去痕は、良好な仕上げ面となり後加工が不要となる。さらに、前記円周突起部の外周側面と前記段差面との隅角部は断面略弧状に形成されているので、溶融した樹脂原料を金型のインペラ成形空隙部に流し込むときに、前記ディスクゲート部と円周突起部との間に形成される隙間を樹脂原料が良好な状態で流れることができる。

請求項４の発明によって、ディスクゲート部と円周突起部との間の隙間を最も小さいものにでき、連結部の肉厚も最も薄くすることができ、インペラから不要樹脂部を極めて容易に除去することができる。請求項５の発明によって、連結部がインペラ本体の表面直近の内部に形成されることになり、インペラから不要樹脂部を除去した痕は、インペラ本体の表面よりも僅かに窪むような状態にすることができ、インペラの表面にバリが残らないようにすることができる。請求項６の発明によって、特に連結部を薄く成形することができ、不要樹脂部の除去が容易にできるものである。

請求項７の発明によって、前記ディスクゲート部とブッシュの軸方向端部との位置合わせが簡単にできるとともに、前記ディスクゲート部の内周と前記円周突起部の外周との間の隙間を等しく均一にすることができる。これによって、連結部の肉厚も薄く一定にでき、インペラ本体から不要樹脂部を、より一層除去し易いものにできる。

請求項８の発明によって、前記円周突起部の先端面は平坦状に形成されると共に外周側面との角部は直角に形成されることにより、インペラ本体と不要樹脂部との連結部も直角な角部を有することとなり、インペラ本体から不要樹脂部を除去するときに、押出し又は引抜きの力を与えると前記角部箇所に応力が集中して、連結部を破断し易く且つ破断痕を比較的整然としたものにできる。

請求項９の発明によって、前記ディスクゲート部の内周側と、前記円周突起部の外周側との隙間は、該円周突起部の外周側面の高さよりも小さくしたので、特に連結部を他の部分よりも薄く又は小さく成形（脆弱となるように）することができ、インペラ本体から不要樹脂部を除去するときに、連結部に応力が掛かり易いものにでき、よって連結部はより一層破断し易いものにできる。

請求項１０の発明によって、前記不要樹脂部のインペラ本体からの除去は、前記ブッシュのボス孔より軸状の工具を用いて軸方向に沿って前記不要樹脂部の裏面を突き出すようにして行うことにより、前記ボス孔を工具の突き出す動作の案内とすることができ、不要樹脂部の除去作業を効率的に行うことができる。請求項１１の発明によって、後加工処理が不要で良好な仕上げ面となる不要樹脂部の除去痕が設けられる為、仕上がりが良好で且つ極めて低価格としたインペラを提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。まず本発明において製造されるインペラＡについて説明する。該インペラＡは、図１５（Ａ）に示すように、ウォーターポンプに装着されるものである。そして、該インペラＡは、図１５（Ｂ）に示すように、合成樹脂からなるインペラ本体１と、金属製のブッシュ２とから構成される。インペラ本体１は、前述したように、合成樹脂から形成され、該山形膨出部１１の周囲に羽根部１２が形成されたものである。

前記山形膨出部１１には、ブッシュ２がインサート装着されている。そのインサートは、前記インペラ本体１が合成樹脂にて成形される際に、鋳込みによって装着されたものである。前記羽根部１２は、円板状の羽根部支持台１２１に放射状に複数の羽根片１２２，１２２，…が形成されている〔図１５（Ｃ）参照〕。前記羽根部支持台１２１は、略円板状をなし、前記山形膨出部１１は、前記羽根部支持台１２１の中心に向かうと共に軸方向に膨出する略裁頭円錐形状に形成されたものである。

次に、ブッシュ２は、金属製であり、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、円周ボス部２１と、軸周支持ボス部２２と、軸方向支持面２３と、円周突起部２４と、ボス孔２７とから構成されている。そして、前記円周ボス部２１、軸周支持ボス部２２、軸方向支持面２３、円周突起部２４は、金属材から一体成形されたものである。その円周ボス部２１は、円筒形状をなし、その一部に絞り形部２１１が形成されている〔図４（Ｂ）参照〕。該絞り形部２１１は、前記インペラの山形膨出部１１における合成樹脂部の肉厚と、ブッシュ２の肉厚を適宜調整する役目をなす部分である。

前記軸周支持ボス部２２は、ブッシュ２をインペラ本体１に対して回転方向に対して固定する役目をなす部位である。その軸周支持ボス部２２の外周形状は前記インペラ本体１の山形膨出部１１に対して空転不可能となる形状に形成され、種々の形状が存在している。前記軸周支持ボス部２２は、具体的には外周形状が多角形状に形成されたものであり、通常は六角形とすることが多い〔図４（Ｃ）参照〕。また、正方形或いは六角以上の多角形とすることもできる。

さらに、前記軸周支持ボス部２２の外周面の形状が楕円形等の長円形状面に形成されることもある。また前記軸方向支持面２３は、前記インペラ本体１の軸方向に対して固定する役目をなす部位であり、前記円周ボス部２１と前記軸周支持ボス部２２との間に形成される段差となっており、軸方向に対して略直交する平坦状の面として形成される。前記ブッシュ２は、その軸方向端部を後述する金型Ｂのディスクゲート部３１２に対向させつつ配置するものである〔図１（Ｂ），図６等参照〕。前記ブッシュ２の軸方向端部は、インペラＡを成形したときに、該インペラＡの裏面側に位置する部位である。具体的には、前記羽根部１２の円板状の羽根部支持台１２１の中心箇所に位置する部位がブッシュ２の軸方向端部である〔図１（Ｆ），図１５（Ｂ）参照〕。

前記ブッシュ２の軸方向端部、すなわち前記軸周支持ボス部２２側の軸端面には、円周突起部２４が形成されている〔図４（Ａ），（Ｂ）参照〕。該円周突起部２４は、前記軸周支持ボス部２２の軸方向端面に扁平円筒形状としたもので、略リング状（輪状又は環状でもよい）に突出形成された部位である。また、前記円周突起部２４の（ブッシュ２の）軸方向端面は、平坦面とした先端面２４１が形成されている。また、前記円周突起部２４の円周状の側面は、外周側面２４２と称する。

さらに、前記ブッシュ２の軸方向端部において、前記先端面２４１よりも低位置となる位置には平坦な段差面２５が形成されている〔図４（Ａ），（Ｂ）参照〕。該段差面２５は、前記軸周支持ボス部２２と円周突起部２４との段差箇所となる。すなわち、該円周突起部２４が形成されることによって、該円周突起部２４の周囲には略隅角状の凹み部２６が形成されることになる。該凹み部２６は、後述するように溶融した樹脂原料が流れる部位となる。

また、前記円周突起部２４において前記先端面２４１と前記外周側面２４２とのなす角部は、直角（略直角も含む）に形成されている。さらにまた、前記外周側面２４２と前記段差面２５との隅角部も直角（略直角も含む）に形成される〔図２，図４（Ｂ）参照〕。これによって、ブッシュ２と後述する金型Ｂとによって成形されるインペラ本体１と不要樹脂部５との連結部５１は、直角となる角部が形成されることになり、前記不要樹脂部５にインペラ本体１から分離方向に外力を与えることによって、その外力による応力が他の部分よりも脆弱となるように薄く又は小さく形成された連結部５１に掛かり易くなり、連結部５１の破断が容易にできるものである〔図７（Ｂ），（Ｃ）参照〕。

また、前記外周側面２４２と前記段差面２５との隅角部は、図１１に示すように、断面略弧状に形成されることもある。このように弧状に形成されることにより、金型Ｂに溶融した樹脂原料を送り込むときに、前記弧状の隅角部では樹脂原料が良好に流れることができ、金型Ｂ内に樹脂原料を均一に流し込むことができる。前記円周突起部２４の直径中心は、前記ブッシュ２のボス孔２７の直径中心と同一位置であり、共に同一の直径中心Ｐａを共有するものである。前記円周突起部２４の外径ｄａは、前記軸周支持ボス部２２の内接円の直径ｄｂよりも小さく形成される。すなわち、ｄａ＜ｄｂとなる〔図４（Ｃ）参照〕。

次に、前記インペラＡを成形する金型Ｂについて説明する。該金型Ｂは、図１，図２に示すように、ゲート側型３と成形側型４とで構成されている。前記ゲート側型３はゲート３１が形成されており、該ゲート３１は、溶融された樹脂が注入される部位である。前記成形側型４にはインペラ成形空隙部４１が形成されている。該インペラ成形空隙部４１は、前記ブッシュ２が不動状態で設置されるようになっている。

該ブッシュ２の設置状態は、インペラ成形空隙部４１の中心Ｐｂと、前記ブッシュ２のボス孔２７の直径中心Ｐａとが同一位置となるように設置される〔図２（Ａ）参照〕。そのためにインペラ成形空隙部４１内には、位置決め用突起部４１１が形成されている。該位置決め用突起部４１１の具体例としては、前記ブッシュ２のボス孔２７に挿入する円筒状の突起物である。該位置決め用突起部４１１は、前記ブッシュ２のボス孔２７を軸方向に沿って閉鎖して、樹脂原料が入り込まないようにする役目もなしている。したがって、位置決め用突起部４１１は、ボス孔２７の長さに等しく、又は僅かに長く形成される。

前記ゲート３１は、注入路部３１１とディスクゲート部３１２とから構成されている。前記注入路部３１１は、ゲート側型３の湯口３１３と前記ディスクゲート部３１２とを連通している。前記注入路部３１１は略円錐形状の通路である。該注入路部３１１は、その内径が次第に大きくなる側が前記ディスクゲート部３１２と接続連通している〔図２（Ａ）参照〕。該ディスクゲート部３１２は、扁平円筒形状に形成された空隙部であり、前記湯口３１３から注入路部３１１を介して注湯された樹脂原料（溶融した樹脂）がインペラ成形空隙部４１に樹脂原料を均一に送り込む役目をなしている。

前記ディスクゲート部３１２は、前記成形側型４と接合面が開口されたものでありこの開口箇所をゲート開口面３１２ａと称する。前記ディスクゲート部３１２の内径ｄｃは、前記ブッシュ２の軸方向端部における円周突起部２４の外径ｄａよりも僅かに（僅少の差をもって）大きくなるように形成されている。すなわち、ｄｃ＞ｄａである〔図２（Ｂ）参照〕。そして、前記成形側型４のインペラ成形空隙部４１に前記ブッシュ２が適正に設置された状態で、該ブッシュ２の円周突起部２４と、ディスクゲート部３１２のゲート開口面３１２ａとが対向する。

このとき、前記ブッシュ２の円周突起部２４の外形（直径）中心Ｐａと、ディスクゲート部３１２の内径中心Ｐｃとは、一致している。そして、前記円周突起部２４の外周と、前記ディスクゲート部３１２の内周との間には、隙間ｔが形成される（図３，図５，図６参照）。該隙間ｔは、周方向において等しく均一（略均一とは略等しく均一とした状態も含む）となっている。また、多少の隙間寸法の変動が存在しても構わない。該隙間ｔは、前述した前記ディスクゲート部３１２の内径ｄｃと、前記ブッシュ２の円周突起部２４の外径ｄａとの大小関係における差を僅少にすることによって形成されるものである。

さらに、前記金型Ｂにブッシュ２を配置したときに、該ブッシュ２の軸方向端部（円周突起部２４の先端面２４１）の位置と、前記ディスクゲート部３１２のゲート開口面３１２ａとの位置構成は、以下の３通りが存在する。その第１の位置構成は、前記ブッシュ２の軸方向端部の位置は、前記ディスクゲート部３１２のゲート開口面３１２ａと同一平面となるようにしたものである。第２の位置構成は、図８に示すように、前記ブッシュ２の軸方向端部の位置は、前記ディスクゲート部３１２のゲート開口面３１２ａから僅かの間隔をおくように離間させたものである。第３の位置構成は、図１０に示すように、前記ブッシュ２の軸方向端部の位置が前記ディスクゲート部３１２のゲート開口面３１２ａより内部に僅かに挿入するようにしたものである。

上記の第１の位置構成では、前記隙間ｔは、ブッシュ２の軸方向端部と前記ディスクゲート部３１２のゲート開口面３１２ａと同一平面であるため、隙間ｔも同一平面である。よって、〔ｄｃ−ｄａ＝２ｔ〕であり、その２ｔの量が僅少となる。この僅少とは、前記隙間ｔを、溶融した樹脂原料が通過することが可能な必要最小限の量を意味することである。さらに、樹脂原料として高流動な材質のものを使用することにより、その隙間ｔは、さらに小さくすることができる。また、第２の位置構成では、隙間ｔは、斜め方向に形成されるものであり、上記第１の位置構成における隙間ｔよりも、隙間寸法は大きくなる。第３の位置構成では、隙間ｔは、上記第１の位置構成とは異なる同一面に存在しないものであって、また、同一平面に存在しない上記第２の位置構成とは反対側に、ブッシュ２の軸方向端部と前記ディスクゲート部３１２のゲート開口面３１２ａにより形成されるものである（図１０参照）。

この溶融した樹脂原料が通過しうる必要最小限の隙間ｔによって、インペラ成形空隙部４１に送り込まれた樹脂原料によって成形されたインペラ本体１と、前記ディスクゲート部３１２及び注入路部３１１に残留して硬化した不要樹脂部５とを接合している連結部５１の肉厚を極めて薄いものにできる。よって、前記不要樹脂部５に押出し又は引抜きによる外力を与えるのみで、肉厚の極めて薄い連結部５１が容易に破断して、前記インペラ本体１から不要樹脂部５を極めて簡単且つ瞬時に除去することができる〔図１（Ｅ），図７，図１２（Ｂ）参照〕。特に連結部５１は、インペラ本体１及び不要樹脂部５よりも肉厚が極端に薄いので、外力による応力が掛かり易く、連結部５１は容易に破断される。

次に、前記金型Ｂを使用してインペラＡを製造する方法を述べる。まず、成形側型４のインペラ成形空隙部４１の中心位置に、位置決め用突起部４１１をボス孔２７に挿入することによって、ブッシュ２を配置固定する。次いで、前記ブッシュ２の円周突起部２４を包囲するように前記ディスクゲート部３１２のゲート開口面３１２ａを対向させて、前記ゲート側型３を前記成形側型４に接合する〔図１（Ａ）参照〕。

このとき、前記ブッシュ２の円周突起部２４の先端面２４１と、前記ゲート３１のディスクゲート部３１２におけるゲート開口面３１２ａの開口面とが同一平面に存在するように設定する。前記ディスクゲート部３１２と前記円周突起部２４との間には、円周方向に沿って、均一（略均一も含む）な隙間ｔが形成されることになる。そして、前記ゲート３１の湯口３１３から溶融した樹脂原料を注入して前記ディスクゲート部３１２に前記注入路部３１１を介して送り込み、前記ディスクゲート部３１２のゲート開口面３１２ａから前記ブッシュ２の円周突起部２４周囲に形成された隙間ｔを通して溶融した樹脂原料を送り込む〔図１（Ｂ）参照〕。そして、溶融した樹脂原料が硬化して前記ブッシュ２を中心位置に具備したインペラ本体１が成形される〔図１（Ｃ）参照〕。

このとき、金型Ｂ内では、前記ゲート３１の注入路部３１１及びディスクゲート部３１２に残留した樹脂原料が硬化して不要樹脂部５が成形される。該不要樹脂部５と前記インペラ本体１とは、前記隙間ｔに残留した樹脂原料によって成形された連結部５１を介して連結している。ここで、前記隙間ｔによって成形された連結部５１は、前記不要樹脂部５側の一部となる。前記連結部５１は、前記隙間ｔによって、極めて薄く形成された部位である。

次いで、前記金型Ｂのゲート側型３と成形側型４とを離間させて、取り出したインペラＡから、前記連結部５１を介して接続された前記不要樹脂部５を除去する。この不要樹脂部５の除去は、前記ブッシュ２の前記不要樹脂部５が形成された側とは反対側のボス孔２７の開口から軸状の工具６が差し込まれる。そして、該工具６が前記不要樹脂部５の裏面側より表面側に突き出すようにして押し出され、前記不要樹脂部５の裏面側に外力Ｑを与える〔図１（Ｄ），（Ｅ）参照〕。この外力Ｑによって前記薄肉の連結部５１が破断され、前記不要樹脂部５がインペラ本体１から除去される〔図１（Ｆ）参照〕。

また前記不要樹脂部５の別の除去手段としては、前述したように、前記ブッシュ２の前記不要樹脂部５が形成された側とは反対側のボス孔２７の開口から円柱形状の工具６が差し込まれ、前記インペラＡが工具６に対して安定するように支持される。円柱形状の工具６は、垂直状態に設置固定されたものである。そして、前記インペラＡは、前記工具６の軸方向に沿って移動するようにインペラＡに外力Ｑが与えられる。これによって、固定された工具６の先端が前記インペラＡの不要樹脂部５を裏面側から突き出すように作用することとなり、該不要樹脂部５がインペラ本体１から除去される〔図１３（Ｂ）参照〕。

さらに、前記不要樹脂部５の別の除去手段としては、インペラＡのインペラ本体１を適宜固定することができる治具６２に不動状態となるように設置される。そして、前記不要樹脂部５は、掴みタイプの把持具６１にて上方に引き上げられるようにして引っ張られる〔図１４（Ａ）参照〕。このようにして、前記連結部５１が破断（せん断）され、前記不要樹脂部５がインペラ本体１から除去されるものである〔図１４（Ｂ）参照〕。インペラＡのインペラ本体１から前記不要樹脂部５が除去された後は、薄肉からなる連結部５１は、ほとんど切断痕が残らず、仕上げは不要である。

次に、前記ブッシュ２の軸方向端部（円周突起部２４の先端面２４１）の位置は、前記ディスクゲート部３１２のゲート開口面３１２ａから僅かの間隔をおくように離間させる実施形態も存在する。この実施形態は、図８，図９に示すように、前記ブッシュ２の軸方向端部（円周突起部２４の先端面２４１）の位置をインペラ成形空隙部４１側に引っ込めるようにして設置するものであり、前記円周突起部２４を前記インペラ本体１の表面から内部に埋め込むようにしたものである。

このときの金型Ｂとブッシュ２との位置関係については、該ブッシュ２の円周突起部２４の先端面２４１と、前記ディスクゲート部３１２のゲート開口面３１２ａの開口面とを前記ブッシュ２の軸方向に沿って離間させたものである。その離間距離をｈｃとし、前記円周突起部２４の前記軸周支持ボス部２２の端部からの突出寸法をｈａとし、前記軸周支持ボス部２２の端部と前記ゲート開口面３１２ａの開口面からの距離をｈｂとして、（ｈｂ≧ｈａ＞ｔｓ）の大小関係とする〔図８（Ｂ）参照〕。ここで隙間ｔｓは、前記離間距離ｈｃと開口面との直径方向の隙間ｔとによって構成される傾斜面の距離である。この斜め状の隙間ｔｓによって、図９（Ｂ）に示すように、斜め状の連結部５１が形成される。

さらに、前記円周突起部２４の外径ｄａとし、前記軸周支持ボス部２２の直径ｄｂとし、前記ディスクゲート部３１２の内径をｄｃとして、（ｄｂ≧ｄｃ＞ｄａ）の大小関係とする。ここで、前記軸周支持ボス部２２が多角形の場合には、その直径（ｄｂ）は内接円の直径とする。また、さらに前記離間距離ｈｃは、極めて微小な寸法であり、具体的には１mm以下であり、好ましくは0.05mm乃至0.３mm程度である。これらの条件を満たすことによって、前記インペラ本体１から不要樹脂部５を外力によって除去するときに、前記連結部５１は斜め方向に破断し〔図９（Ｂ），（Ｃ）参照〕、前記連結部５１の除去痕は、円錐凹形状となり、インペラ本体１表面からの突起がほとんど存在しないものにできる〔図９（Ｄ）参照〕。

さらに、前記ブッシュ２の軸方向端部（円周突起部２４の先端面２４１）の位置は、前記ディスクゲート部３１２のゲート開口面３１２ａより内部に僅かに挿入するようにする実施形態も存在する〔図１０（Ａ），（Ｂ）参照〕。この実施形態の場合には、前述したように、前記ブッシュ２の前記不要樹脂部５が形成された側とは反対側のボス孔２７の開口から軸状の工具６を差し込み、前記不要樹脂部５の裏面側より突き出すようにして押し出し、外力を与えて連結部５１を破断させ、前記不要樹脂部５をインペラ本体１から除去する。この実施例によって形成された連結部５１は、前記ブッシュ２の軸方向端部（円周突起部２４形成側）と共にインペラ本体１の表面に僅かに突出するが、連結部５１の肉厚を極めて薄くすることができる〔図１０（Ｃ）参照〕。

また、前記ブッシュ２は、円筒状に形成された実施形態が存在する。このような円筒状のブッシュ２でも同様にして、前記金型Ｂによってインペラ本体１に装着される。ここで、前記ディスクゲート部３１２の内径ｄｃに対して、前記ブッシュ２の軸方向に沿って全て直径が同一であり、ブッシュ２の外径をｄａとすると、ｄａ＜ｄｃである。

（Ａ）は金型にブッシュを設置しようとする状態の断面図、（Ｂ）は金型のゲートから樹脂原料を注入している状態の断面図、（Ｃ）は樹脂原料が固まった状態の断面図、（Ｄ）金型から取り出したインペラから不要樹脂部を除去しようとする状態の一部断面とした側面図、（Ｅ）はインペラ本体から不要樹脂部を除去した状態の一部断面にした側面図、（Ｆ）は完成したインペラの断面図である。 （Ａ）金型とブッシュの断面図、（Ｂ）はディスクゲート部とブッシュの拡大断面図である。 （Ａ）はディスクゲート部とブッシュの軸方向端部を対向させた状態の拡大断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸａ−Ｘａ矢視断面図である。 （Ａ）はブッシュの斜視図、（Ｂ）はブッシュの縦断側面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＸｂ−Ｘｂ矢視図である。 （Ａ）はディスクゲート部とブッシュの軸方向端部との位置構成を示す要部拡大断面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部をさらに拡大した断面図である。 ディスクゲート部とブッシュの隙間から樹脂原料が流れる状態図である。 （Ａ）はインペラ本体から不要樹脂部が除去された状態の断面図、（Ｂ）は連結部が破断しようとしている状態の拡大断面図、（Ｃ）は連結部が破断した状態の拡大断面図である。 （Ａ）はブッシュの軸方向端部の位置がディスクゲート部の開口面から僅かに間隔をおくように離間させて設置された金型とブッシュの断面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図である。 （Ａ）はブッシュの軸方向端部の位置がディスクゲート部の開口面から僅かに間隔をおくように離間させて設置されて成形されたインペラ本体と不要樹脂部の断面図、（Ｂ）は連結部が破断しようとしている状態の拡大断面図、（Ｃ）は連結部が破断した直後の拡大断面図、（Ｄ）は不要樹脂部が除去されたインペラの要部拡大断面図である。 （Ａ）はブッシュの軸方向端部の位置がディスクゲート部に僅かに挿入して設置された金型とブッシュの軸方向端部の拡大断面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大断面図、（Ｃ）はブッシュの軸方向端部の位置がディスクゲート部に僅かに挿入して設置されて成形されたインペラ本体と不要樹脂部の断面図である。 円周突起部の外周側面と段差面との隅角部を弧状に形成した実施例の拡大断面図である。 不要樹脂部が連結した状態のインペラの斜視図、（Ｂ）は不要樹脂部が除去された状態のインペラの斜視図である。 （Ａ）は不要樹脂部の別の除去手段において不要樹脂部を除去しようとしている状態図、（Ｂ）はインペラ本体から不要樹脂部が除去された状態図である。 （Ａ）は不要樹脂部の別の除去手段において不要樹脂部を除去しようとしている状態図、（Ｂ）はインペラ本体から不要樹脂部が除去された状態図である。 （Ａ）はウォーターポンプに装着されたインペラの断面図、（Ｂ）はインペラの縦断側面図、（Ｃ）はインペラの正面図である。

符号の説明

インペラＡ、２…ブッシュ、２４…円周突起部、２４１…先端面、
２４２…外周側面、２５…段差面、２７…ボス孔、Ｂ…金型、３…ゲート側型、
３１…ゲート、３１２…ディスクゲート部、４…成形側型、
４１…インペラ成形空隙部、５…不要樹脂部、５１…連結部、６…工具、ｔ…隙間。

Claims (11)

1. 金属製のブッシュを、金型に配置した後に、該金型のゲートから樹脂原料を注入し、前記ゲート内に残留形成された不要樹脂部と、前記ブッシュの周囲に成形した樹脂製のインペラ本体との連結部を薄く形成し、前記ブッシュのボス孔より軸状の工具を用いて軸方向に沿って前記不要樹脂部の裏面を突き出すようにして前記不要樹脂部を前記インペラ本体から除去してなることを特徴とするインペラの製造法。
2. 金属製のブッシュを、金型に配置した後に、該金型のゲートから樹脂原料を注入し、前記ゲート内に残留形成された不要樹脂部と、前記ブッシュの周囲に成形した樹脂製のインペラ本体との連結部を薄く形成し、押出し又は引抜き手段により前記不要樹脂部を前記インペラ本体から除去してなり、前記ブッシュの軸方向端部は、扁平円筒形状の円周突起部が形成されると共に、該円周突起部の外側には先端面よりも低位置となる段差面が形成され、前記円周突起部の外周側面と前記段差面との隅角部は断面略弧状に形成されてなることを特徴とするインペラの製造法。
3. 金属製のブッシュと、該ブッシュの軸方向端部の外径よりも僅かに大きな内径とした扁平円筒形状のディスクゲート部を有するゲートを備えたゲート側型と，インペラ成形空隙部を有する成形側型とからなる金型とを備え、前記ブッシュの軸方向端部を前記ディスクゲート部に対向させつつ前記ブッシュを前記金型に配置し、前記ブッシュの軸方向端部と前記ディスクゲート部との隙間から樹脂原料を注入し、前記ゲート内に残留形成された不要樹脂部と、前記ブッシュの周囲に成形した樹脂製のインペラ本体との連結部を薄く形成し、押出し又は引抜き手段により前記不要樹脂部を前記インペラ本体から除去してなり、前記ブッシュの軸方向端部は、扁平円筒形状の円周突起部が形成されると共に、該円周突起部の外側には先端面よりも低位置となる段差面が形成され、前記円周突起部の外周側面と前記段差面との隅角部は断面略弧状に形成されてなることを特徴とするインペラの製造法。
4. 請求項３において、前記ブッシュの軸方向端部の位置は前記ディスクゲート部の開口面と同一平面となるようにしてなることを特徴とするインペラの製造法。
5. 請求項３において、前記ブッシュの軸方向端部の位置は、前記ディスクゲート部の開口面から僅かの間隔をおくように離間させてなることを特徴とするインペラの製造法。
6. 請求項３において、前記ブッシュの軸方向端部の位置は、前記ディスクゲート部の開口面より内部に僅かに挿入するようにしてなることを特徴とするインペラの製造法。
7. 請求項３において、前記ディスクゲート部の内径は前記円周突起部の外径よりも僅かに大きくしてなることを特徴とするインペラの製造法。
8. 請求項７において、前記円周突起部の先端面は平坦状に形成されると共に外周側面との角部は直角に形成されてなることを特徴とするインペラの製造法。
9. 請求項７又は８において、前記ディスクゲート部の内周側と、前記円周突起部の外周側との隙間は、該円周突起部の外周側面の高さよりも小さくしてなることを特徴とするインペラの製造法。
10. 請求項２，３，４，５，６，７，８又は９のいずれか１項の記載において、前記不要樹脂部のインペラ本体からの除去は、前記ブッシュのボス孔より軸状の工具を用いて軸方向に沿って前記不要樹脂部の裏面を突き出すようにしてなることを特徴とするインペラの製造法。
11. 請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０のいずれか１項の記載において、その製造法から製造され、その製造法における不要樹脂部に押出し又は引抜きの力が与えられることによる破断の除去痕をインペラ本体に有してなることを特徴とするインペラ。

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