JP6415658B2 - インペラ - Google Patents

Description

本発明は、インペラに関する。より詳しくは、羽根とシュラウドとを安定して接合するインペラに関する。

従来、上端が羽根先端面の幅より小さい幅で鋭角である先鋭突条を一体形成するとともに、中間箇所で羽根の回転方向前側の先端面に逃げ溝部を形成した羽根を備え、先鋭突条を溶融してフロントプレート（シュラウド）を羽根に溶着する技術が開示されている（特許文献１参照）。
この特許文献１の技術によると、逃げ溝部を設けて溶着によるバリが発生せず、羽根全体における溶着のバリが完成時に完全に除去できるため、生産性（製造効率）及び製品品質が向上できるとされている。

また、シュラウドとこのシュラウドに対向する羽根とを、羽根の後縁部と前縁部又は中央部とに設けられた水平平坦部と、水平平坦部同士の間に設けられた傾斜平坦部と、からなる接合部によって接合する技術が開示されている（特許文献２参照）。
この特許文献２の技術によると、シュラウドと羽根とが水平平坦部及び傾斜平坦部によって接合され、互いに当接したときに正確に隙間なく密接でき、この部分が正確に高周波溶着されて十分な溶着強度が確保できるとされている。

特開２０１０−２３６４９５号公報 特開２００９−２５７１３２号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、羽根の形状が単純な場合に有効である一方、羽根の形状が複雑である場合にシュラウドを羽根の形状に沿わせる必要が生じる。羽根の形状が複雑である場合には、シュラウドを羽根の形状に沿わせる高い精度が要求され、生産性が悪化する。また、シュラウドが羽根の形状に沿わないと、シュラウドと羽根との間にクリアランスが発生して溶着が軟弱となり、接合が不安定になる。

また、特許文献２の技術は、水平平坦部と傾斜平坦部とからなる接合部によって接合部分が単純化されるため、インペラの小型化に対して有効な技術であるが、水平平坦部及び傾斜平坦部が全域にわたって接合され接合範囲が広い。そのため、シュラウド及び羽根の広い接合範囲の接合部を合わせる高い精度が要求され、生産性が悪化する。また、シュラウド及び羽根の接合部が合わないと、シュラウドと羽根との間にクリアランスが発生して接合が軟弱となり、接合が不安定になる。

本発明は上記課題を解決するためのものであり、その目的は、羽根とシュラウドとを安定して接合するインペラを提供することにある。

また、ウォーターポンプ等に取り付けられるインペラとして、特許文献１及び２のような羽根の外周側にシュラウドを配置したインペラは、流動損失が少なく高効率であるが、強度を向上させるために、シュラウドを羽根部材に強く固定する必要がある。

ところで、インペラの羽根部材は、羽根の形状によっては一体に成形するのが難しい場合がある。そのような場合には、二つ以上の部材により羽根部材を構成する。

複数の部材によって羽根部材が構成され且つシュラウドを有するインペラは、羽根部材を構成する部材同士を固定し、更に、羽根部材とシュラウドとを固定する必要があるので、製造工程が煩雑になってしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、シュラウドを有し且つ複数の部材によって羽根部材が構成されているにも関わらず、製造が容易なインペラを提供することを目的とする。

また、シュラウドを有するインペラにおいて、羽根部材とシュラウドとを接合する方法としては、これらを超音波や熱によって溶着する方法等が挙げられる。しかし、これらの方法によって、羽根部材とシュラウドとを接合した場合、インペラの強度は高いがインペラの製造が煩雑になり、製造コストも高くなってしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、十分に強度が高く且つ製造が容易な、シュラウドを有するインペラを提供することを目的とする。

（１） 主板（例えば、後述の台座２１）に配置された複数枚の羽根（例えば、後述の羽根２３）と、前記羽根を挟んで前記主板に対向して配置され湾曲形状を有するシュラウド（例えば、後述のシュラウド３）と、を備えるインペラ（例えば、後述のインペラ１）であって、前記シュラウドは、外周部に平坦部（例えば、後述の平坦部３３）を有し、前記羽根の外周端部（例えば、後述の平坦面２４）と前記シュラウドの前記平坦部とを接合することを特徴とするインペラ。

（１）の発明によれば、羽根の外周端部とシュラウドの平坦部とを接合する。
このように羽根の外周端部とシュラウドの平坦部とを接合するのみであるため、外周端部と平坦部とが単純形状であり、且つ、狭い接合範囲を構成する。よって、羽根の外周端部とシュラウドの平坦部との狭い接合範囲を合わせるために高い精度が要求されず、生産性が良好になる。また、羽根の外周端部とシュラウドの平坦部とが容易に合わせられ、羽根の外周端部とシュラウドの平坦部との間にクリアランスが発生せず接合が強固になる。したがって、羽根とシュラウドとが安定して接合できる。

（２） 前記羽根の前記外周端部に突起（例えば、後述の突起２５）を設けるとともに前記シュラウドの前記平坦部に貫通孔（例えば、後述の貫通孔３４）を設け、前記突起を前記貫通孔に挿通させた後、前記突起の先端（例えば、後述の熱カシメ部２６）を前記貫通孔の開口径（例えば、後述の開口径Ｏ２）よりも大径に変形させることで、前記羽根の前記外周端部と前記シュラウドの前記平坦部とを接合することを特徴とする（１）に記載のインペラ。

（２）の発明によれば、突起を貫通孔に挿通させた後、突起の先端を貫通孔の開口径よりも大径に変形させることで、羽根の外周端部とシュラウドの平坦部とを接合する。
このように突起を貫通孔に挿通させた後、突起の先端を貫通孔の開口径よりも大径に変形させるため、変形させた突起の先端が貫通孔に係止され、羽根の外周端部とシュラウドの平坦部とが突起の箇所のみで強固に接合できる。

（３） 前記シュラウドの前記平坦部に前記貫通孔の周囲を囲む凹部（例えば、後述の凹部３５）を設けることを特徴とする（２）に記載のインペラ。

（３）の発明によれば、シュラウドの平坦部に貫通孔の周囲を囲む凹部を設ける。
このようにシュラウドの平坦部に貫通孔の周囲を囲む凹部を設けることで、貫通孔の開口径よりも大径に変形させた突起の先端が凹部で囲める。このため、変形させた突起の先端が凹部内に収容でき、変形させた突起の先端がインペラを流通する流体の流れを阻害せず、インペラの性能が向上できる。

（４） 前記突起の幅方向（例えば、後述の長手幅２５ａ）は、前記羽根の延出される曲線に沿って円周方向に対して傾斜し、前記凹部の幅方向（例えば、後述の長手幅３５ａ）は、前記円周方向に沿っており、前記突起を前記貫通孔に挿通した後、前記突起の先端の幅方向を前記円周方向に沿うように前記突起の先端を変形させることを特徴とする（３）に記載のインペラ。

（４）の発明によれば、突起を貫通孔に挿通した後、突起の先端の幅方向を円周方向に沿うように突起の先端を変形させる。
このように突起を貫通孔に挿通した後、突起の先端の幅方向を円周方向に沿うように突起の先端を変形させることで、シュラウドの平坦部が狭小であっても変形させた突起の先端が貫通孔に係止する大きい接触面積を確保できる。このため、変形させた突起の先端が貫通孔に確実に係止され、羽根の外周端部とシュラウドの平坦部とが突起の箇所でより強固に接合できる。

（５）台座（例えば、後述の台座６２１，６２１Ａ，６２１Ｂ，６２１Ｃ）及び前記台座上に配置された複数枚の羽根（例えば、後述の羽根６２２，６２２Ａ，６２２Ｂ，６２２Ｃ）を有する羽根部材（例えば、後述の羽根部材６２，６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ）と、前記羽根を挟んで前記台座に対向して配置され且つ前記羽根を覆う筒状のシュラウド（例えば、後述のシュラウド６３，６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ）と、を備えるインペラ（例えば、後述のインペラ６１，６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ）であって、前記羽根部材は、前記シュラウド側に配置され且つ前記羽根の一部を構成する第１羽根部材（例えば、後述の第１羽根部材６２３，６２３Ａ，６２３Ｂ，６２３Ｃ）と、前記シュラウドに固定されて前記シュラウドとともに前記第１羽根部材を挟持し且つ前記羽根の他部の少なくとも一部を構成する第２羽根部材（例えば、後述の第２羽根部材６２４，６２４Ａ，６２４Ｂ，６２４Ｃ）と、を含むインペラ。

（５）の発明では、シュラウドを備え且つ羽根部材が第１羽根部材と第２羽根部材とを含むインペラにおいて、第２羽根部材がシュラウドとともに第１羽根部材を挟持するものとする。
これにより、第１羽根部材と第２羽根部材とを接合する必要がない。従って、インペラを容易に製造することができる。

（６）前記第１羽根部材は、前記シュラウド側に突出した突出部（例えば、後述の突出部６２３４，６２３４Ａ）を有し、前記シュラウドは、その内側に形成され且つ前記突出部が係合する凹部（例えば、後述の凹部６３４，６３４Ａ）を有する（５）に記載のインペラ。

（６）の発明では、第１羽根部材がシュラウド側に突出した突出部を有するものとし、シュラウドが凹部を有するものとする。そして更に、突出部が凹部に係合するものとする。
これにより、インペラの製造の際に、第１羽根部材の位置決めを容易に行うことができる。また、第２羽根部材及びシュラウドが、より安定して第１羽根部材を挟持することができる。

（７）前記突出部は、環状に形成される（６）に記載のインペラ。

（７）の発明では、突出部２３４を環状に形成する。
これにより、インペラの製造の際に、第１羽根部材の位置決めをより容易に行うことができる。

（８）前記シュラウドは、前記台座側の端部の周縁に形成され且つ前記台座側の面が平面状のフランジ部（例えば、後述のフランジ部６３２，６３２Ａ，６３２Ｂ，６３２Ｃ）を有し、
前記第２羽根部材は、前記フランジ部と面接触する平坦部を有する（５）から（７）いずれか記載のインペラ。

（８）の発明では、シュラウドが、台側の端部の周縁に形成され且つ台座側の面が平面状のフランジ部を有するものとする。また、第２羽根部材は、フランジ部と面接触する平坦部を有するものとする。
これにより、インペラの製造の際に、フランジ部の台座側の面と平坦部とを接触させることで、第２羽根部材の位置決めを容易に行うことができる。

（９）前記第１羽根部材は、前記シュラウド側に形成された第１係合部（例えば、後述の第１係合部６２３５Ｂ，６２３５Ｃ）を有し、前記第２羽根部材は、前記シュラウド側に形成された第２係合部（例えば、後述の第２係合部６２４３Ｂ，６２４３Ｃ）を有し、前記シュラウドは、前記第１係合部及び前記第２係合部が係合する被係合部（例えば、後述の被係合部６３３Ｂ，６３３Ｃ）を有する（５）記載のインペラ。

（９）の発明では、第１羽根部材及び第２羽根部材が、シュラウド側に形成された第１係合部及び第２係合部をそれぞれ有し、シュラウドが、第１係合部及び第２係合部が係合する被係合部を有するものとする。
これにより、インペラの製造の際に、羽根部材（第１羽根部材及び第２羽根部材）に対するシュラウドの位置決めを容易に行うことができる。

（１０）前記第１係合部と前記第２係合部は、互いに隣接している（９）記載のインペラ。

（１０）の発明では、第１係合部及び第２係合部を互いに隣接させる。
これにより、１つの被係合部で、第１羽根部材、第２羽根部材及びシュラウド３の３部材を一体化できるので、インペラの製造がより容易になる。

（１１）台座（例えば、後述の台座７２１）と、前記台座上に配置された複数枚の羽根（例えば、後述の羽根７２２）と、前記羽根を挟んで前記台座に対向して配置され且つ前記羽根を覆う筒状のシュラウド（例えば、後述のシュラウド７３）と、を備えるインペラ（例えば、後述のインペラ７１）であって、前記シュラウドと前記台座との間には、前記複数枚の羽根により区画された流路（例えば、後述の流路７４）が形成され、前記シュラウドは、シュラウド本体部（例えば、後述のシュラウド本体部７３１）と、前記シュラウド本体部の前記台座側の端部から前記流路を跨いで前記台座側に延出し且つ前記台座に係合するコネクタ部（例えば、後述のコネクタ部７３２）と、を有するインペラ。

（１１）の発明では、シュラウドを備えるインペラにおいて、シュラウドが、シュラウド本体部の台座側の端部から、シュラウドと台座との間に形成される流路を跨いで台座側に延出し且つ台座に係合する複数のコネクタ部を有するものとする。
これにより、コネクタ部を台座に係合させるだけでシュラウドと羽根部材を結合できるので、インペラの製造が容易になる。また、コネクタ部は、流路を跨ぐので、十分な長さに形成される。従って、コネクタ部を台座に係合させる際に弾性変形させて湾曲させることのでき、シュラウドが破損してしまうことを防ぐこともできる。

（１２）前記コネクタ部は、前記羽根の外周側に延びる方向の延長線上に配置されることで、前記羽根の一部を構成する（１１）記載のインペラ。

（１２）の発明では、コネクタ部を、羽根の外周側に延びる方向の延長線上に配置する。
これにより、コネクタ部がインペラを流通する流体の妨げにならないので、インペラを使用する際の効率が向上する。

（１３）前記コネクタ部の外周側から見た厚みは、前記羽根の厚みと同じ又はそれよりも小さい（１２）記載のインペラ。

（１３）の発明では、コネクタ部の外周側から見た厚みを、羽根の厚みと同じ又はそれよりも小さくする。
これにより、コネクタ部が流路に張り出さずインペラを流通する流体の妨げにならないので、インペラを使用する際の効率がより向上する。

（１４）前記コネクタ部は、前記複数枚の羽根の全てに対応して配置される（１２）又は（１３）記載のインペラ。

（１４）の発明では、コネクタ部を、複数枚の羽根の全てに対応して配置する。
これにより、コネクタにかかる力を分散することができるので、インペラの強度が向上する。

（１５）前記コネクタ部は、前記台座に係止する爪部（例えば、後述の爪部７３２１）を先端に有する（１１）から（１４）いずれか記載のインペラ。

（１５）の発明では、コネクタ部が、台座に係止する爪部を先端に有するものとする。
これにより、より容易にシュラウドと羽根部材を結合できる。また、羽根部材からシュラウドが外れ難く、インペラの強度がより高くなる。

（１）〜（４）の発明によれば、羽根とシュラウドとを安定して接合するインペラを提供できる。
（５）〜（１０）の発明によれば、シュラウドを有し且つ複数の部材によって羽根部材が構成されているにも関わらず、製造が容易なインペラを提供することができる。
（１１）〜（１５）の発明によれば、十分に強度が高く且つ製造が容易な、シュラウドを有するインペラを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るインペラを示す斜視図である。 第１実施形態に係るインペラを示す断面図であり、（ａ）が全体図であり、（ｂ）が要部拡大図である。 第１実施形態に係る羽根アッセンブリを示す図であり、（ａ）が正面図であり、（ｂ）が上面図であり、（ｃ）が斜視図である。 第１実施形態に係るシュラウドを示す図であり、（ａ）が正面図であり、（ｂ）が上面図であり、（ｃ）が斜視図である。 第１実施形態に係るインペラの接合前状態を示す斜視図である。 第１実施形態に係るインペラの接合作業を示す斜視図である。 第１実施形態に係るインペラの接合部分を示す斜視図であり、（ａ）が接合部分の直前の状態を示し、（ｂ）が接合部分の接合時の状態を示す。 第１実施形態に係るインペラの接合前後を示す上面図であり、（ａ）が接合前状態を示し、（ｂ）が接合後状態を示す。 第１実施形態に係るインペラの接合される突起及び貫通孔を示す上面図であり、（ａ）が接合前状態を示し、（ｂ）が接合後状態を示す。 第１実施形態に係るインペラの接合される突起及び貫通孔を示す斜視図であり、（ａ）が接合前状態を示し、（ｂ）が接合後状態を示す。 第１実施形態に係るインペラの接合される突起及び貫通孔を示す断面図であり、（ａ）が接合前状態を示し、（ｂ）が接合後状態を示す。 本発明の第２実施形態に係るインペラを示す斜視図である。 第２実施形態に係るインペラの断面図である。 第２実施形態に係るインペラの断面図であり、図１３の要部拡大図である。 第２実施形態に係るインペラのシュラウドを示す図であり、（ａ）が底面図であり、（ｂ）が底面（後面）側から見た斜視図である。 第２実施形態に係るインペラの第１羽根部材を示す図であり、（ａ）が平面図であり、（ｂ）が側面図であり、（ｃ）が底面図である。 第２実施形態の変形例に係るインペラの第１羽根部材を示す図であり、（ａ）が平面図であり、（ｂ）が側面図であり、（ｃ）が底面図である。 本発明の第３実施形態に係るインペラを示す斜視図である。 第３実施形態に係るインペラを示す斜視図であり、図１８の要部拡大図である。 第３実施形態の変形例に係るインペラを示す斜視図である。 第３実施形態の変形例に係るインペラを示す斜視図であり、図２０の要部拡大図である。 本発明の第４実施形態に係るインペラを示す斜視図である。 第４実施形態に係るインペラを示す斜視図であり、図２２の要部拡大図である。 第４実施形態に係るインペラを示す斜視図であり、後面側から見た斜視図である。 第４実施形態に係るインペラを示す斜視図であり、図２４の要部拡大図である。 第４実施形態に係るインペラを示す断面図であり、図２５のＡ−Ａ線拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。

［第１実施形態］
先ず、インペラ１の構成を説明する。
図１は、第１実施形態に係るインペラ１を示す斜視図である。
図２は、第１実施形態に係るインペラ１を示す断面図であり、（ａ）が全体図であり、（ｂ）が要部拡大図である。
図３は、第１実施形態に係る羽根アッセンブリ２を示す図であり、（ａ）が正面図であり、（ｂ）が上面図であり、（ｃ）が斜視図である。
図４は、第１実施形態に係るシュラウド３を示す図であり、（ａ）が正面図であり、（ｂ）が上面図であり、（ｃ）が斜視図である。

インペラ１は、例えば、圧縮機や水ポンプ等に用いられる。インペラ１は、流体を流通させる管状部材内に配置され、モータの駆動によって回転して流体を加圧する。
図１に示すように、インペラ１には、流体が図示矢印Ａのような複数枚の羽根２３の前面中央側から流入し、流入した流体がモータの駆動によって回転する複数枚の羽根２３によって加圧され、加圧された流体が図示矢印Ｂのようなインペラ１の外周部から放射状に排出される。
図１、図２に示すように、インペラ１は、羽根アッセンブリ２と、シュラウド３と、を備える。インペラ１は、羽根アッセンブリ２にシュラウド３を結合させ、シュラウド３が複数の羽根２３の外周側を覆う。

図３に示すように、羽根アッセンブリ２は、後面に配置される台座２１と、台座２１に固定されて台座２１の前面中央側から前方に突出する軸部２２と、台座２１に配置されて軸部２２の外周面から側方に張り出す複数枚の羽根２３と、を有する。
羽根アッセンブリ２は、軸方向前方から見て複数枚の羽根２３が前後に連結されて配設される。具体的には、軸方向前方から見て、羽根２３の前方側の約半分である手前羽根２３ａが前方に表われ、羽根２３の後方側の約半分である奥羽根２３ｂが隣の手前羽根２３ａの背後に隠れる。
なお、この羽根アッセンブリ２の形状は、羽根アッセンブリ２単体を一体金型で一度に型抜きができない形状である。

複数枚の羽根２３のそれぞれは、手前羽根２３ａと奥羽根２３ｂとが連結され、羽根面２３ｆをねじりながら軸部２２からインペラ１の円周方向に対して傾斜したらせん状の曲線を描いて外周に延出される。
手前羽根２３ａは、羽根面２３ｆを前方に向け、羽根面２３ｆに流体を受ける。奥羽根２３ｂは、手前羽根２３ａから連続する羽根面２３ｆを外径ほど前方に対して垂直に立設する。このため、奥羽根２３ｂは、外径ほど羽根縁２３ｅを前方に向ける。奥羽根２３ｂは、羽根縁２３ｅを前方に向けた外周端部に前方に対して垂直な平坦面２４を有する。

複数枚の羽根２３のそれぞれには、突起２５が設けられる。突起２５は、奥羽根２３ｂの外周端部の平坦面２４にて羽根縁２３ｅ上に前方にまっすぐ突出する。
突起２５は、羽根２３の延出される曲線に一対の対向辺を沿わせた断面四角形状の四角柱状に形成される。突起２５は、断面に形成される４つの角部のうち、内側の２つの角部が丸くなったＲ形状に形成され、外側の２つの角部が直角形状に形成される。
突起２５は、羽根２３の延出される曲線に沿った一対の対向辺がインペラ１の円周方向に対して傾斜した長手幅２５ａに構成され、羽根２３の延出される曲線に直交した一対の対向辺が長手幅２５ａに対して短い短手幅２５ｂに構成される。
突起２５は、奥羽根２３ｂの平坦面２４にて羽根縁２３ｅの端から余裕がある外側の根元にスカート部２５ｃを形成し、太い根元を有する（図１１参照）。

ここで、突起２５は、インペラ１が完成すると、前方の先端を変形させた熱カシメ部２６を有する。
熱カシメ部２６には、背面にシュラウド３に係止される係止面２６ｃが構成される（図１１参照）。
熱カシメ部２６は、インペラ１の円周方向に一対の対向辺を沿わせた断面四角形状に形成される（図１１参照）。

羽根アッセンブリ２は、第１羽根部品２ａと、第２羽根部品２ｂと、を有し、２部品に分割して構成される。図２（ａ）に示すように、羽根アッセンブリ２は、全体を軸方向に対してほぼ垂直な分割面で分割する。各羽根２３が軸方向前方から見て手前羽根２３ａと奥羽根２３ｂとに分割されるように、各羽根２３を半径方向にほぼ沿った分割線によって２分割する。
手前羽根２３ａは、軸部２２の外周面から側方に張り出す。奥羽根２３ｂは、台座２１の前面から前方に張り出す。これらに伴い、台座２１と軸部２２とには、台座２１と軸部２２とを結合する凹凸等が形成される。また、台座２１には、複数の溶着棒２８が軸部２２の周りに点在して形成される。軸部２２には、複数の溶着棒２８それぞれによって挿通される複数の溶着穴２７が形成される。

第１羽根部品２ａは、中心部に軸孔を有する軸部２２と、軸部２２の外周面から側方に張り出す複数枚の手前羽根２３ａとが一体に構成される。複数枚の手前羽根２３ａは、軸方向前方から見て互いに重なり合わない。

第１羽根部品２ａは、複数枚の手前羽根２３ａが軸方向前方から見て互いに重なり合わないため、上型と下型とで構成される金型を用いて成型できる。
例えば、上型と下型との境界領域に、第１羽根部品２ａに相当するキャビティを有する金型を用意する。金型のパーティングラインは、手前羽根２３ａの端面に形成される。キャビティは、軸部２２にて第２羽根部品２ｂの複数の溶着棒２８と同形状の部分を有する。

第２羽根部品２ｂは、中央部に軸部２２を結合する凹凸を有する台座２１と、台座２１の前面から前方に張り出す複数枚の奥羽根２３ｂとが一体に構成される。複数枚の奥羽根２３ｂは、軸方向前方から見て互いに重なり合わない。

第２羽根部品２ｂは、複数枚の奥羽根２３ｂと台座２１とが軸方向前方から見て互いに重なり合うため、上型と下型とそれらに挟まれる円周方向で分割された複数のスライド（入れ子型）とで構成される金型を用いて成型できる。
例えば、上型と下型とスライドとの境界領域に、第２羽根部品２ｂに相当するキャビティを有する金型を用意する。金型のパーティングラインは、台座２１の一部と奥羽根２３ｂの端面に形成される。キャビティは、台座２１に第２羽根部品２ｂの複数の溶着棒２８が挿通される複数の溶着穴２７と同形状の部分を有する。
この金型を用いて、所望のプラスチック材料を射出成型する。成型後、金型の複数のスライドを上型及び下型の間から放射状に型抜きした後、上型と上方へ型抜きするとともに下型と下方へ型抜きすることで、第２羽根部品２ｂが支障なく離型される。

第１羽根部品２ａと第２羽根部品２ｂとは、位相を合わせて複数の溶着穴２７それぞれに複数の溶着棒２８それぞれを挿通し、複数の溶着棒２８の先端を超音波溶着することで、結合される。この結果、複数枚の手前羽根２３ａと複数枚の奥羽根２３ｂとが、分割線を挟んで互いに隣接し、滑らかに連続する。これにより、第１羽根部品２ａと第２羽根部品２ｂとが一体化した羽根アッセンブリ２が得られる。
なお、複数枚の手前羽根２３ａと複数枚の奥羽根２３ｂとは、滑らかに連続するために、分割線の領域にそれぞれ突状部を互いに重なり合うように構成してもよい。これにより、分割線の領域に微小なクリアランスが形成されず、流体の流れが影響を受けず、インペラ１の効率が妨げられない。

図４に示すように、シュラウド３は、前面にて流体の流通方向に沿った軸心の円筒部３１と、円筒部３１から複数枚の羽根２３の形状に合わせて羽根縁２３ｅに沿って湾曲しながら後方に拡径する湾曲円筒形状の湾曲部３２と、湾曲部３２の外周部にて前方に対して垂直な表面及び背面を形成した円環状である平坦部３３と、を有する。
シュラウド３の円筒部３１、湾曲部３２及び平坦部３３は、ほぼ同じ厚みで連続する。シュラウド３は、複数枚の羽根２３を挟んで羽根アッセンブリ２の台座２１に対向して配置される。

図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、シュラウド３の前面に表われる表面３ｆは、管状部材の内周面に対して微小なクリアランスを有する。図２（ｂ）に示すように、シュラウド３の羽根アッセンブリ２と対向する背面３ｂは、最も接近する複数枚の羽根２３の羽根縁２３ｅに対して微小なクリアランスを有する。

図４に示すように、シュラウド３の平坦部３３には、複数の貫通孔３４が設けられる。複数の貫通孔３４それぞれには、複数枚の羽根２３それぞれに形成された突起２５が挿通される。
貫通孔３４は、突起２５を挿通可能なように、前方に沿ってまっすぐな軸線を有し、突起２５に対して微小なクリアランスを介して突起２５よりも大径な形状である。
貫通孔３４は、突起２５を挿通した状態で羽根アッセンブリ２の羽根２３の延出される曲線に一対の対向辺を沿わせた四角柱状の突起２５に合わせた断面四角形状の空間に形成される。貫通孔３４は、断面に形成される４つの隅部のうち、内側の２つの隅部が丸くなったＲ形状に形成され、外側の２つの隅部が直角形状に形成される。
貫通孔３４は、突起２５と同じく、羽根２３の延出される曲線に沿った一対の対向辺がインペラ１の円周方向に対して傾斜した長手幅３４ａに構成され、羽根２３の延出される曲線に直交した一対の対向辺が長手幅３４ａに対して短い短手幅３４ｂに構成される。
貫通孔３４は、突起２５のスカート部２５ｃを収容可能に、突起２５の形状に合わせて背面側の開口径Ｏ１を前面側の開口径Ｏ２よりも大きく構成される（図１１参照）。
貫通孔３４は、インペラ１が完成すると、前面側に形成された突起２５の熱カシメ部２６を係止し、羽根アッセンブリ２とシュラウド３とを接合する。

シュラウド３の平坦部３３には、貫通孔３４の周囲を囲む凹部３５が設けられる。
凹部３５は、貫通孔３４に挿通された突起２５の先端が突出するシュラウド３の平坦部３３の前面側表面に形成される。
凹部３５は、シュラウド３の平坦部３３の円周方向に一対の対向辺を沿わせた断面四角形状に形成される。
凹部３５は、断面に形成される４つの隅部の全ての隅部が直角形状に形成される。
凹部３５は、インペラ１の円周方向に沿った一対の対向辺が長手幅３５ａに構成され、インペラ１の径方向に沿った一対の対向辺が長手幅３５ａに対して短い短手幅３５ｂに構成される。
凹部３５は、シュラウド３の平坦部３３の前面側表面に対して均一に一段後退する深さを有する。この凹部３５の深さは、インペラ１が完成した際の前面側に形成された突起２５の熱カシメ部２６を収容し、熱カシメ部２６をシュラウド３の平坦部３３よりも突出させない（図１１参照）。

次に、インペラ１の羽根アッセンブリ２とシュラウド３との接合を説明する。
羽根アッセンブリ２とシュラウド３との接合の方法は、複数の突起２５それぞれを複数の貫通孔３４それぞれに挿通させた後、突起２５の先端の長手幅２５ａをインペラ１の円周方向に沿うように突起２５の先端を貫通孔３４の前面側の開口径Ｏ２よりも大径に変形させることで、複数枚の羽根２３それぞれの平坦面２４とシュラウド３の平坦部３３とを接合するものである。

第１に、複数の突起２５それぞれを複数の貫通孔３４それぞれに挿通させる。
図５は、第１実施形態に係るインペラ１の接合前状態を示す斜視図である。
図５に示すように、羽根アッセンブリ２とシュラウド３とは、複数の突起２５それぞれを複数の貫通孔３４それぞれに挿通させ、接合前状態となる。
突起２５を貫通孔３４に挿通させるとき、突起２５及び貫通孔３４の内側の２つの角部及び隅部がＲ形状であるため、羽根２３を内径側に撓ませつつ突起２５の内側の２つの角部が貫通孔３４に引っ掛からずスムーズに挿入される。

第２に、貫通孔３４に挿通された突起２５の先端を溶解させて熱カシメする。
図６は、第１実施形態に係るインペラ１の接合作業を示す斜視図である。
図６に示すように、熱カシメ装置４を用い突起２５の先端を溶解させる熱カシメによって熱カシメ部２６を形成し、インペラ１の羽根アッセンブリ２とシュラウド３とを接合する。溶解した突起２５の先端によって形成される熱カシメ部２６には、貫通孔３４に対して係止される係止面２６ｃが構成される。
また、シュラウド３の平坦部３３が熱カシメ装置４によって前方から押圧されると、平坦部３３の背面と奥羽根２３ｂの平坦面２４とが隙間なく接触し、この状態で熱カシメ部２６が形成される。

ここで、熱カシメ装置４は、シュラウド３の凹部３５内に収容される形状であり、加熱して溶解させる突起２５の先端から熱カシメ部２６を形成する加熱型４１と、加熱型４１を支持し図示矢印Ｃのようにインペラ１の前方である上方から下方にまっすぐスライドするスライド軸４２と、スライド軸４２に固定され加熱型４１からの伝熱を防止する絶縁部４３と、を備える。
また、熱カシメ装置４は、加熱型４１が図示矢印Ｃのようにまっすぐ下方（インペラ１の前方から後方）にスライドして熱カシメを実施する熱カシメ位置に突起２５を位置させて接合前状態のインペラ１を保持する回転台４４を有する。回転台４４は、１箇所の熱カシメが完了すると、設置された接合前状態のインペラ１を回転させ、次の熱カシメを実施できるように熱カシメ位置に熱カシメが完了した突起２５の隣の突起２５を位置させる。

ここで、インペラ１の羽根アッセンブリ２とシュラウド３との接合を説明する。
図７は、第１実施形態に係るインペラ１の接合部分を示す斜視図であり、（ａ）が接合部分の直前の状態を示し、（ｂ）が接合部分の接合時の状態を示す。

図７（ａ）に示すように、熱カシメ装置４の加熱型４１には、回転台４４に設置されたインペラ１に対向して下方に開口し、熱カシメ部２６に一致するキャビティ凹部４５が形成される。キャビティ凹部４５は、貫通孔３４の前面側の開口径Ｏ２よりも大径であり、シュラウド３の凹部３５と同様に、インペラ１の円周方向に一対の対向辺を沿わせた断面四角形状の空間に形成される。
キャビティ凹部４５は、断面に形成される４つの隅部の全ての隅部が直角形状に形成される。
キャビティ凹部４５は、インペラ１の円周方向に沿った一対の対向辺が長手幅４５ａに構成され、インペラ１の径方向に沿った一対の対向辺が長手幅４５ａに対して短い短手幅４５ｂに構成される。
すなわち、回転台４４に設置された接合前状態のインペラ１が有する突起２５の先端の長手幅２５ａ（インペラ１の円周方向に対して傾斜）と、熱カシメ装置４の加熱型４１が有するキャビティ凹部４５の長手幅４５ａ（インペラ１の円周方向に対して一致）とが異なる角度Θを有する。

図７（ｂ）に示すように、熱カシメは、高温に加熱された加熱型４１を回転させずにスライド軸４２を図示矢印Ｃのようにまっすぐ下方にスライドさせる。これにより、突起２５の先端にキャビティ凹部４５を押圧し、突起２５の先端を溶解させて熱カシメ部２６を加熱型４１のキャビティ凹部４５の形状通りに凹部３５内に形成する。加熱型４１は、凹部３５内に収容されつつ平坦部３３を押圧するため、平坦面２４と平坦部３３とが隙間なく接触し、この状態で形成された熱カシメ部２６が平坦面２４から平坦部３３の浮き上がりを防止する。

加熱型４１は、突起２５の先端を溶解させながらシュラウド３の平坦部３３の凹部３５内に図示矢印Ｃのようにまっすぐ押し付けられる。突起２５の先端が溶解した溶解物は、加熱型４１のキャビティ凹部４５内で突起２５の周りにほぼ均等に分散している。そして、突起２５と貫通孔３４との間に微小なクリアランスが生じていても、キャビティ凹部４５内の溶解物がそのクリアランスに押し込まれてクリアランスの表層部分を埋めつつ熱カシメ部２６に形成される（図１１参照）。加熱型４１のキャビティ凹部４５は、突起２５の先端の全周方向を収容するため、突起２５と貫通孔３４との間の微小なクリアランスが周上の定まらない一部に発生しても、キャビティ凹部４５内の溶解物が周上のどの部分であってもクリアランスに押し込まれてクリアランスの表層を埋められる。また、キャビティ凹部４５内の溶解物は、突起２５の周りにほぼ均等に分散しているため、突起２５と貫通孔３４との接触部分近傍まで回り込み、微小なクリアランスに埋まった溶解物と接触部分との間に隙間ができず、突起２５と貫通孔３４との間が溶解物２６ｄで埋まる。よって、羽根アッセンブリ２とシュラウド３との接合がガタつかず、強固となる。

更に、インペラ１の羽根アッセンブリ２とシュラウド３との接合を具体的に説明する。
図８は、第１実施形態に係るインペラ１の接合前後を示す上面図であり、（ａ）が接合前状態を示し、（ｂ）が接合後状態を示す。
図９は、第１実施形態に係るインペラ１の接合される突起２５及び貫通孔３４を示す上面図であり、（ａ）が接合前状態を示し、（ｂ）が接合後状態を示す。
図１０は、第１実施形態に係るインペラ１の接合される突起２５及び貫通孔３４を示す斜視図であり、（ａ）が接合前状態を示し、（ｂ）が接合後状態を示す。
図１１は、第１実施形態に係るインペラ１の接合される突起２５及び貫通孔３４を示す断面図であり、（ａ）が接合前状態を示し、（ｂ）が接合後状態を示す。

図８（ａ）、図９（ａ）、図１０（ａ）、図１１（ａ）に示すように、接合前の突起２５の先端は、長手幅２５ａが羽根２３の延出される曲線に沿い、短手幅２５ｂが羽根２３の延出される曲線に直交する。

図１１（ａ）に示すように、接合前の突起２５の先端は、シュラウド３の平坦部３３の前面よりもｔ１だけ前方に突出する。
突起２５は、奥羽根２３ｂの平坦面２４にて羽根縁２３ｅの端から余裕がある外側の根元に形成されたスカート部２５ｃを有する。貫通孔３４は、突起２５のスカート部２５ｃを収容可能に、突起２５の形状に合わせて背面側の開口径Ｏ１を前面側の開口径Ｏ２よりも大きく構成される。

図８（ｂ）、図９（ｂ）、図１０（ｂ）、図１１（ｂ）に示すように、突起２５の先端を溶解して形成された接合後の突起２５の熱カシメ部２６は、長手幅２６ａがインペラ１の円周方向に沿い、短手幅２６ｂがインペラ１の径方向に沿う。
すなわち、接合前状態のインペラ１が有する突起２５の先端の長手幅２５ａ（インペラ１の円周方向に対して傾斜）と、熱カシメ部２６の長手幅２６ａ（インペラ１の円周方向に対して一致）とが異なる角度Θ（図７（ａ）に示す角度）を有する。
熱カシメ部２６は、シュラウド３の平坦部３３に形成された凹部３５を一回り中心側に小さくした相似形状である。
熱カシメ部２６は、貫通孔３４の前面側の開口径Ｏ２よりも大径である。熱カシメ部２６の背面側には、シュラウド３の平坦部３３の凹部３５の表面に接触する係止面２６ｃが形成される。
熱カシメ部２６は、貫通孔３４内部に挿通された突起２５の径に対して全周に広がった大径であり、背面に形成される係止面２６ｃが凹部３５の表面に接触する大きい接触面積を有し、抜け止め効果が高い。
熱カシメ部２６は、長手幅２６ａをインペラ１の円周方向に対して一致させ、突起２５の径に対して全周に広がった大径である。このため、熱カシメ部２６は、シュラウド３の平坦部３３の径方向幅が狭小であっても、長手幅３５ａをインペラ１の円周方向に対して一致させ、且つ、短手幅３５ｂをインペラ１の径方向に対して一致させた凹部３５内に支障なく形成できる。

図１１（ｂ）に示すように、突起２５の先端を溶解して形成された接合後の突起２５の熱カシメ部２６は、シュラウド３の平坦部３３の前面の凹部３５に収容され、凹部３５よりも後方に後退する（シュラウド３の平坦部３３の前面よりもｔ２だけ前方に突出しない）。
熱カシメ部２６は、突起２５と貫通孔３４との間に生じた微小なクリアランスに対して、そのクリアランスに溶解物２６ｄを押し込んでこのクリアランスの表層部分を埋める。

第１実施形態に係るインペラ１によれば、以下の効果が奏される。

（１）羽根２３の平坦面２４とシュラウド３の平坦部３３とを接合する。
このように羽根２３の平坦面２４とシュラウド３の平坦部３３とを接合するのみであるため、平坦面２４と平坦部３３とが単純な平坦形状であり、且つ、狭い接合範囲を構成する。よって、羽根２３の平坦面２４とシュラウド３の平坦部３３との狭い接合範囲を合わせるために高い精度が要求されず、生産性が良好になる。また、羽根２３の平坦面２４とシュラウド３の平坦部３３とが容易に合わせられ、羽根２３の平坦面２４とシュラウド３の平坦部３３との間にクリアランスが発生せず接合が強固になる。したがって、羽根２３とシュラウド３とが安定して接合できる。

（２）突起２５を貫通孔３４に挿通させた後、突起２５の先端を貫通孔３４の開口径Ｏ２よりも大径に変形させることで、羽根２３の平坦面２４とシュラウド３の平坦部３３とを接合する。
このように突起２５を貫通孔３４に挿通させた後、突起２５の先端を貫通孔３４の開口径Ｏ２よりも大径に変形させるため、変形させた突起２５の熱カシメ部２６が貫通孔３４に係止され、羽根２３の平坦面２４とシュラウド３の平坦部３３とが突起２５の箇所のみで強固に接合できる。

（３）シュラウド３の平坦部３３に貫通孔３４の周囲を囲む凹部３５を設ける。
このようにシュラウド３の平坦部３３に貫通孔３４の周囲を囲む凹部３５を設けることで、貫通孔３４の開口径Ｏ２よりも大径に変形させた突起２５の熱カシメ部２６が凹部３５で囲める。このため、変形させた突起２５の熱カシメ部２６を凹部３５内に収容でき、変形させた突起２５の熱カシメ部２６がインペラ１を流通する流体の流れを阻害せず、インペラ１の性能が向上できる。

（４）突起２５を貫通孔３４に挿通した後、突起２５の熱カシメ部２６の長手幅２６ａを円周方向に沿うように突起２５の熱カシメ部２６を変形させる。
このように突起２５を貫通孔３４に挿通した後、突起２５の熱カシメ部２６の長手幅２６ａを円周方向に沿うように突起２５の熱カシメ部２６を変形させることで、シュラウド３の平坦部３３が狭小であっても変形させた突起２５の熱カシメ部２６が貫通孔３４に係止する大きい接触面積を確保できる。このため、変形させた突起２５の熱カシメ部２６が貫通孔３４に確実に係止され、羽根２３の平坦面２４とシュラウド３の平坦部３３とが突起２５の箇所でより強固に接合できる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。

上記実施形態では、接合方法として熱カシメを用いた。しかしこれに限られない。接合方法は、貫通孔に挿通された突起の周囲の凹部に接着剤を塗布することでもよい。
上記実施形態では、羽根アッセンブリが２部品を一体化させて構成されていた。しかしこれに限られない。羽根アッセンブリは、１部品或いは２部品以上で構成されてもよい。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係るインペラ６１の構成を説明する。
図１２は、本発明の第２実施形態に係るインペラ６１を示す斜視図である。図１３は、インペラ６１の断面図である。図１４は、インペラ６１の断面図であり、図１３の要部Ｒ１の拡大図である。

インペラ６１は、例えば、圧縮機や水ポンプ等に用いられる。インペラ６１は、流体を流通させる管状部材内に配置され、モータの駆動によって回転して流体を加圧する。
図１２に示すように、インペラ６１には、流体が図示矢印Ｘの方向から後述する複数枚の羽根６２２の前面中央側に流入する。流入した流体がモータの駆動によって回転する複数枚の羽根６２２によって加圧され、加圧された流体が図示矢印Ｙの方向に、つまりインペラ６１の外周部から放射状に排出される。なお、本明細書において、インペラ６１の流体が流入する側（図１３の上側）を前面、その反対側（図１３の下側）を後面と言う。

図１２に示すように、インペラ６１は、羽根部材６２と、シュラウド６３と、を備える。
羽根部材６２は、台座６２１及び台座６２１上に配置された複数枚の羽根６２２を有する。台座６２１は、後面側に配置され且つ前面側の中央部が膨出した形状に形成される。羽根６２２は、台座６２１に固定されて外周側に張り出す。
なお、この羽根部材６２の形状は、羽根部材６２単体を一体金型で一度に型抜きができない形状である。

シュラウド６３は、羽根６２２を挟んで台座６２１に対向して前面側に配置される。シュラウド６３は、複数枚の羽根６２２の外周側に配置されて羽根６２２を覆う。シュラウド６３は、筒状に形成される本体部６３１と、台座６２１側の端部の周縁に形成され且つ台座６２１側の面が平面状のフランジ部６３２を有する。更に、本体部６３１は、前面側に配置され且つ円筒状に形成された円筒部６３１１と、前記円筒部６３１１の後面側からフランジ部６３２の基端まで延びて傾斜する傾斜部６３１２と、を有する。シュラウド６３は、フランジ部６３２に形成された複数の被係合部６３３を有する。被係合部６３３は、第２羽根部材６２４の有する後述する係合部６２４３が係合するために、孔状に形成される。また、図１４に示すように、シュラウド６３は、その内側に形成された凹部６３４を有する。

図１５は、シュラウド６３を示す図であり、（ａ）が底面図であり、（ｂ）が底面（後面）側から見た斜視図である。
図１５に示すように、凹部６３４は、本体部６３１とフランジ部６３２との境界に沿うように、シュラウド６３の全周に亘って形成される。また、図１５に示すように、複数の被係合部６３３は、フランジ部６３２に、一定間隔を開けて形成される。なお、シュラウド６３は、所望のプラスチック材料を射出成型することで得られる。

続いて、図１６も参照しながら、羽根部材６２についてより詳細に説明する。図１６は、後述する第１羽根部材６２３を示す図であり、（ａ）が平面図であり、（ｂ）が側面図であり、（ｃ）が底面図である。
図１２及び図１３に示すように、羽根部材６２は、前面側、つまりシュラウド６３側に配置される第１羽根部材６２３と、後面側に配置される第２羽根部材６２４と、を含む。第１羽根部材６２３は、インペラ６１を前面側から見て手前側に配置される手前羽根６２３１を有し、羽根６２２の一部を構成する。第２羽根部材６２４は、インペラ６１を前面側から見て手前羽根６２３１よりも奥側に配置される奥羽根６２４１を有し、羽根６２２の他部の少なくとも一部を構成する。

複数枚の羽根６２２のそれぞれは、手前羽根６２３１及び奥羽根６２４１により構成される、羽根面６２２ｆをねじりながら台座６２１からインペラ６１の円周方向に対して傾斜したらせん状の曲線を描いて外周に延出される。
手前羽根６２３１は、羽根面６２３ｆを前方に向け、羽根面６２３ｆに流体を受ける。奥羽根６２４１は、手前羽根６２３１から連続する羽根面６２４ｆを前方に対して略垂直に立設する。このため、奥羽根６２４１（第２羽根部材６２４）は、羽根縁に形成された平坦部６２４２を有する。平坦部６２４２は、フランジ部６３２と面接触する。

複数の第２羽根部材６２４のそれぞれは、平坦部６２４２に形成された係合部６２４３を有する。係合部６２４３は、奥羽根６２４１（第２羽根部材６２４）の平坦部６２４２からまっすぐ前面側に突出する。複数の係合部６２４３はそれぞれ、複数の被係合部６３３に挿入されて、第２羽根部材６２４はシュラウド６３に係止される。複数の被係合部６３３に挿入された複数の係合部６２４３は、先端が変形されてカシメ部６２４４が形成され、第２羽根部材６２４はシュラウド６３に固定される。また、図１３に示すように、第２羽根部材６２４には、前面側に複数の棒６２４５が形成される。

第２羽根部材６２４は、上型と下型とそれらに挟まれる円周方向で分割された複数のスライド（入れ子型）とで構成される金型を用いて成型できる。例えば、上型と下型とスライドとの境界領域に、第２羽根部材６２４に相当するキャビティを有する金型を用意する。金型のパーティングラインは、台座６２１の一部と奥羽根６２４１の端部に形成される。
この金型を用いて、所望のプラスチック材料を射出成型する。成型後、金型の複数のスライドを上型及び下型の間から放射状に型抜きした後、上型を上方へ型抜きするとともに下型を下方へ型抜きすることで、第２羽根部材６２４が支障なく離型される。

図１６に示すように、第１羽根部材６２３は、台座６２１の前面側の一部を形成する軸部６２３２を有する。軸部６２３２には、複数の棒６２４５それぞれが挿通する複数の穴６２３３が形成される。

また、第１羽根部材６２３は、シュラウド６３側に突出し、環状に形成された突出部６２３４を有する。図１４に示すように、突出部６２３４は、凹部６３４に係合する。
第１羽根部材６２３は、中心部に軸孔を有する軸部６２３２と、軸部６２３２の外周面から側方に張り出す複数の手前羽根６２３１と、突出部６２３４と、が一体に構成される。複数の手前羽根６２３１は、前面側及び後面側から見て互いに重なり合わない（図１６（ａ）及び図１６（ｃ））。

このように、第１羽根部材６２３は、複数枚の手前羽根６２３１が前面側及び後面側から見て互いに重なり合わないため、上型と下型とで構成される金型を用いて成型できる。例えば、上型と下型との境界領域に、第１羽根部材６２３に相当するキャビティを有する金型を用意する。金型のパーティングラインは、手前羽根６２３１及び突出部６２３４の端部に形成される。
この金型を用いて、所望のプラスチック材料を射出成型する。成型後、上型を上方へ型抜きするとともに下型を下方へ型抜きすることで、第１羽根部材６２３が支障なく離型される。

第２実施形態に係るインペラ６１によれば、以下の効果が奏される。

（５）第２実施形態では、シュラウド６３を備え且つ羽根部材６２が第１羽根部材６２３と第２羽根部材６２４とを含むインペラ６１において、第２羽根部材６２４がシュラウド６３とともに第１羽根部材６２３を挟持するものとした。
これにより、第１羽根部材６２３と第２羽根部材６２４とを接合する必要がない。従って、インペラ６１を容易に製造することができる。

（６）第２実施形態では、第１羽根部材６２３がシュラウド６３側に突出した突出部６２３４を有するものとし、シュラウド６３が凹部６３４を有するものとした。そして更に、突出部６２３４が凹部６３４に係合するものとした。
これにより、インペラ６１の製造の際に、第１羽根部材６２３の位置決めを容易に行うことができる。また、第２羽根部材６２４及びシュラウド６３が、より安定して第１羽根部材６２３を挟持することができる。

（７）第２実施形態では、突出部６２３４を環状に形成した。
これにより、インペラ６１の製造の際に、第１羽根部材６２３の位置決めをより容易に行うことができる。

（８）第２実施形態では、シュラウド６３が、台座６２１側の端部の周縁に形成され且つ台座６２１側の面が平面状のフランジ部６３２を有するものとした。また、第２羽根部材６２４は、フランジ部６３２と面接触する平坦部６２４２を有するものとした。
これにより、インペラ６１の製造の際に、フランジ部６３２の台座６２１側の面と平坦部６２４２とを接触させることで、第２羽根部材６２４の位置決めを容易に行うことができる。

なお、第２施形態においては、第１羽根部材６２３の有する突出部６２３４を環状に形成したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、図１７は、第２実施形態の変形例に係るインペラ６１Ａの第１羽根部材６２３Ａを示す図であり、（ａ）が平面図であり、（ｂ）が側面図であり、（ｃ）が底面図である。この、インペラ６１Ａの第１羽根部材６２３Ａの説明においては、インペラ６１（第１羽根部材６２３）と共通する部分については図面において同様の符号を付して、説明は省略する。

図１７に示すように、インペラ６１Ａの第１羽根部材６２３Ａは、シュラウド６３Ａ側に突出した突出部６２３４Ａを有する。突出部６２３４Ａは、インペラ６１における突出部６２３４のように環状に形成されず、インペラ６１Ａの周方向の一部に突出しているだけであるが、突出部６２３４と同様に凹部６３４Ａに係合する（図１４参照）。
従って、インペラ６１Ａもインペラ６１と同様に製造の際に、第１羽根部材６２３Ａの位置決めを容易に行うことができる。また、第２羽根部材６２４Ａ及びシュラウド６３Ａが、より安定して第１羽根部材６２３Ａを挟持することができる。

［第３実施形態］
続いて、本発明の第３実施形態に係るインペラ６１Ｂについて説明する。インペラ６１Ｂの説明においては、インペラ６１と共通する部分については図面において同様の符号を付して説明は省略する。図１８は、本発明の第３実施形態に係るインペラ６１Ｂを示す斜視図である。図１９は、インペラ６１Ｂを示す斜視図であり、図１８の要部Ｒ２の拡大図である。
インペラ６１Ｂは、インペラ６１と、主に第２羽根部材６２４Ｂの有する第２係合部６２４３Ｂ（係合部６２４３）の形成された位置と、第１羽根部材６２３Ｂが係合部を有する点で異なる。

インペラ６１Ｂの備えるシュラウド６３Ｂは、フランジ部６３２Ｂではなく、本体部６３１Ｂに形成された複数の被係合部６３３Ｂを有する。詳しくは、被係合部６３３Ｂは、傾斜部６３１２Ｂに形成される。被係合部６３３Ｂは、インペラ６１Ｂの軸方向に延びる孔状に形成される。

第１羽根部材６２３Ｂは、シュラウド６３Ｂ側に形成された、係合部としての複数の第１係合部６２３５Ｂを有する。第１係合部６２３５Ｂは、第１羽根部材６２３Ｂの外周側端部から、つまり手前羽根６２３１Ｂの外周側の先端からまっすぐ前面側に突出する。

第２羽根部材６２４Ｂは、シュラウド６３Ｂ側に形成された、係合部としての複数の第２係合部６２４３Ｂを有する。第２係合部６２４３Ｂは、第２羽根部材６２４Ｂ（奥羽根６２４１Ｂ）の前面側の先端からまっすぐ前面側に突出する。
第１係合部６２３５Ｂと第２係合部６２４３Ｂは、互いに隣接しており、隣接する第１係合部６２３５Ｂと第２係合部６２４３Ｂは、同じ被係合部６３３Ｂに係合する。被係合部６３３Ｂに挿入された第１係合部６２３５Ｂと第２係合部６２４３Ｂは、先端が変形されてそれぞれカシメ部６２３６Ｂ，６２４４Ｂが形成され、第１羽根部材６２３Ｂと第２羽根部材６２４Ｂはシュラウド６３Ｂに固定される。

第３実施形態に係るインペラ６１Ｂによれば、上記の効果（５）及び（８）に加えて、以下の効果が奏される。

（９）第３実施形態では、第１羽根部材６２３Ｂ及び第２羽根部材６２４Ｂが、シュラウド６３Ｂ側に形成された第１係合部６２３５Ｂ及び第２係合部６２４３Ｂをそれぞれ有し、シュラウド６３Ｂが、第１係合部６２３５Ｂ及び第２係合部６２４３Ｂが係合する被係合部６３３Ｂを有するものとした。
これにより、インペラ６１Ｂの製造の際に、羽根部材６２Ｂ（第１羽根部材６２３Ｂ及び第２羽根部材６２４Ｂ）に対するシュラウド６３Ｂの位置決めを容易に行うことができる。

（１０）第３実施形態では、第１係合部６２３５Ｂ及び第２係合部６２４３Ｂを互いに隣接させた。
これにより、１つの被係合部６３３Ｂで、第１羽根部材６２３Ｂ、第２羽根部材６２４Ｂ及びシュラウド６３Ｂの３部材を一体化できるので、インペラ６１Ｂの製造がより容易になる。

なお、第３実施形態においては、被係合部６３３Ｂを、孔状に形成したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、図２０は、第３実施形態の変形例に係るインペラ６１Ｃを示す斜視図である。図２１は、インペラ６１Ｃを示す斜視図であり、図２０の要部Ｒ３の拡大図である。この、インペラ６１Ｃの説明においては、インペラ６１Ｂと共通する部分については図面において同様の符号を付して、説明は省略する。

図２０及び図２１に示すように、インペラ６１Ｃの備えるシュラウド６３Ｃは、本体部６３１Ｃに形成された複数の被係合部６３３Ｃを有する。詳しくは、被係合部６３３Ｃは、傾斜部６３１２Ｃの内面側に三角柱状に切り抜かれた凹部として形成され、シュラウド６３Ｃの外側面まで貫通しない。

第１羽根部材６２３Ｃの複数の第１係合部６２３５Ｃは、第１羽根部材６２３Ｃの外周側端部から、つまり手前羽根６２３１の外周側の先端から突出する。
第２羽根部材６２４Ｃの複数の第２係合部６２４３Ｃは、第２羽根部材６２４Ｃ（奥羽根６２４１Ｃ）の前面側の先端から突出する。
第１係合部６２３５Ｃの前面側の面と、第２係合部６２４３Ｃの前面側の面とは、略面一に形成される。第１係合部６２３５Ｃと第２係合部６２４３Ｃは、互いに隣接しており、第１係合部６２３５Ｃ及び第２係合部６２４３Ｃの外側面は、被係合部６３３Ｃの内側面に対応する形状に形成される。

被係合部６３３Ｃに係合された第１係合部６２３５Ｃと第２係合部６２４３Ｃは、シュラウド６３Ｃの外面側から超音波溶着機を接近させて、被係合部６３３Ｃの内面に超音波溶着される。
従ってインペラ６１Ｃもインペラ６１Ｂと同様に製造の際に、シュラウド６３Ｃの位置決めを容易に行うことができる。また、インペラ６１Ｃは、第１係合部６２３５Ｃと第２係合部６２４３Ｃが互いに隣接して同じ被係合部６３３Ｃに係合されるので、製造が容易である。

以上、本発明の第２実施形態及び第３実施形態を説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種改良・変更が可能であることは言うまでもない。

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態に係るインペラ７１の構成を説明する。
図２２は、本発明の第４実施形態に係るインペラ７１を示す斜視図である。図２３は、インペラ７１を示す斜視図であり、図２２の要部Ｒ１の拡大図である。また、図２４は、インペラ７１を示す斜視図であり、インペラ７１を後面側から見た斜視図である。図２５は、インペラ７１を示す斜視図であり、図２４の要部Ｒ２の拡大図である。

インペラ７１は、例えば、圧縮機や水ポンプ等に用いられる。インペラ７１は、流体を流通させる管状部材内に配置され、モータの駆動によって回転して流体を加圧する。
図２２に示すように、インペラ７１には、流体が図示矢印Ｘの方向から後述する複数枚の羽根７２２の前面中央側に流入する。流入した流体がモータの駆動によって回転する複数枚の羽根７２２によって加圧され、加圧された流体が図示矢印Ｙの方向に、つまりインペラ７１の外周部から放射状に排出される。なお、本明細書において、インペラ７１の流体が流入する側（図２２の矢印Ｘの基端側）を前面、その反対側（図２２の矢印Ｘの先端側）を後面と言う。

図２２に示すように、インペラ７１は、羽根部材７２と、シュラウド７３と、を備える。
羽根部材７２は、台座７２１及び台座７２１上に配置された複数枚の羽根７２２からなる。台座７２１は、後面側に配置され且つ前面側の中央部が膨出した形状に形成される。羽根７２２は、台座７２１に固定されて外周側に張り出す。なお、この羽根部材７２の形状は、羽根部材７２単体を一体金型で一度に型抜きができない形状である。

図２４及び図２５に示すように、台座７２１は、後面側から見ると円形状に形成される。また、台座７２１は、後述するコネクタ部７３２が係合するために、外周端部に複数形成された凹部７２１１を有する。

羽根部材７２は、前面側、つまりシュラウド７３側に配置される第１羽根部材７２３と、後面側に配置される第２羽根部材７２４と、を含む。第１羽根部材７２３は、インペラ７１を前面側から見て手前側に配置される手前羽根７２３１を有し、羽根７２２の一部を構成する。第２羽根部材７２４は、インペラ７１を前面側から見て手前羽根７２３１よりも奥側に配置される奥羽根７２４１を有し、羽根７２２の他部の少なくとも一部を構成する。

複数枚の羽根７２２のそれぞれは、手前羽根７２３１及び奥羽根７２４１により構成される羽根面７２２ｆをねじりながら台座７２１からインペラ７１の円周方向に対して傾斜したらせん状の曲線を描いて外周に延出される。
手前羽根７２３１は、羽根面７２３ｆを前方に向け、羽根面７２３ｆに流体を受ける。奥羽根７２４１は、手前羽根７２３１から連続する羽根面７２４ｆを前方に対して略垂直に立設する。このため、奥羽根７２４１（第２羽根部材７２４）は、羽根縁に形成された平坦部７２４２を有する。平坦部７２４２は、フランジ部７３１２と面接触する。

第２羽根部材７２４は、上型と下型とそれらに挟まれる円周方向で分割された複数のスライド（入れ子型）とで構成される金型を用いて成型できる。例えば、上型と下型とスライドとの境界領域に、第２羽根部材７２４に相当するキャビティを有する金型を用意する。金型のパーティングラインは、台座７２１の一部と奥羽根７２４１の端部に形成される。
この金型を用いて、所望のプラスチック材料を射出成型する。成型後、金型の複数のスライドを上型及び下型の間から放射状に型抜きした後、上型を上方へ型抜きするとともに下型を下方へ型抜きすることで、第２羽根部材７２４が支障なく離型される。

図２２に示すように、第１羽根部材７２３は、台座７２１の前面側の一部を形成する軸部７２３２を有する。第１羽根部材７２３は、中心部に軸孔を有する軸部７２３２と、軸部７２３２の外周面から側方に張り出す複数の手前羽根７２３１と、が一体に構成される。複数の手前羽根７２３１は、前面側及び後面側から見て互いに重なり合わない（図２６（ａ）及び図２６（ｃ））。

このように、第１羽根部材７２３は、複数枚の手前羽根７２３１が前面側及び後面側から見て互いに重なり合わないため、上型と下型とで構成される金型を用いて成型できる。例えば、上型と下型との境界領域に、第１羽根部材７２３に相当するキャビティを有する金型を用意する。金型のパーティングラインは、手前羽根７２３１の端部に形成される。
この金型を用いて、所望のプラスチック材料を射出成型する。成型後、上型を上方へ型抜きするとともに下型を下方へ型抜きすることで、第１羽根部材７２３が支障なく離型される。

シュラウド７３は、羽根７２２を挟んで台座７２１に対向して前面側に配置される。シュラウド７３は、複数の羽根７２２の外周側に配置されて羽根７２２を覆う。シュラウド７３と台座７２１との間には、複数枚の羽根により区画された流路７４が形成される。流路７４は、複数枚の羽根７２２によって仕切られる。

シュラウド７３は、シュラウド本体部７３１と、シュラウド本体部７３１の台座７２１側の端部から流路７４を跨いで台座７２１側に延出し且つ台座７２１に係合する複数のコネクタ部７３２と、を有する。シュラウド本体部７３１は、筒状に形成される筒状部７３１１と、筒状部７３１１の台座７２１側の端部の周縁に形成されるフランジ部７３１２と、を有する。複数のコネクタ部７３２は、フランジ部の外周端部の後面側から突出する。なお、シュラウド７３は、別々に成型したシュラウド本体部７３１及び複数のコネクタ部７３２を、例えば加熱して溶着させることで得られる。シュラウド本体部７３１及び複数のコネクタ部７３２は、所望のプラスチック材料を射出成型により成型することで得られる。

コネクタ部７３２は、羽根７２２の外周側に延びる方向の延長線上に配置される。これによりコネクタ部７３２は、羽根７２２の一部を構成する。また、コネクタ部７３２の外周側から見た厚みは、羽根７２２の厚みと同じである。より詳しくは、シュラウド７３の径方向に延びる、コネクタ部７３２の側面と、羽根７２２の両側の羽根面とは、略面一となるように形成される。

図２４及び図２５に示すように、コネクタ部７３２は、凹部７２１１を埋めるようにして台座７２１に係合される。コネクタ部７３２の後面側の面と台座７２１の後面側の面は、略面一となる。なお、コネクタ部７３２は、複数枚の羽根７２２の全てに対応して配置される。

図２６は、図２５のＡ−Ａ線拡大断面図である。
図２６に示すように、コネクタ部７３２は、台座７２１に係止する爪部７３２１を先端に有する。台座７２１は、凹部７２１１の中心側の後面側に形成される被係合部７２１２を有する。コネクタ部７３２は、柔軟性のある弾性変形することが可能なプラスチック材料からなる。シュラウド７３を羽根部材７２に結合する際は、まず、コネクタ部７３２を外周側に弾性変形させて台座７２１に形成された凹部７２１１に挿入する。そして、弾性変形することで湾曲したコネクタ部７３２の形状を元の状態に戻すことで、爪部７３２１を台座７２１の被係合部７２１２に係合させて、シュラウド７３を羽根部材７２に結合する。この際、爪部７３２１を被係合部７２１２に係合させることで、羽根部材７２からシュラウド７３が外れてしまうことを防ぐことができる。

第４実施形態に係るインペラ７１によれば、以下の効果が奏される。

（１１）第４実施形態では、シュラウド７３を備えるインペラ７１において、シュラウド７３が、シュラウド本体部７３１の台座７２１側の端部から、シュラウド７３と台座７２１との間に形成される流路７４を跨いで台座７２１側に延出し且つ台座７２１に係合する複数のコネクタ部７３２を有するものとした。
これにより、コネクタ部７３２を台座７２１に係合させるだけでシュラウド７３と羽根部材７２を結合できるので、インペラ７１の製造が容易になる。また、コネクタ部７３２は、流路７４を跨ぐので、十分な長さに形成される。従って、コネクタ部７３２を台座７２１に係合させる際に弾性変形させて湾曲させることのでき、シュラウドが破損してしまうことを防ぐこともできる。

（１２）第４実施形態では、コネクタ部７３２を、羽根７２２の外周側に延びる方向の延長線上に配置した。
これにより、コネクタ部７３２がインペラ７１を流通する流体の妨げにならないので、インペラ７１を使用する際の効率が向上する。

（１３）第４実施形態では、コネクタ部７３２の外周側から見た厚みを、羽根７２２の厚みと同じにした。
これにより、コネクタ部７３２が流路７４に張り出さずインペラ７１を流通する流体の妨げにならないので、インペラ７１を使用する際の効率がより向上する。なお、コネクタ部７３２の外周側から見た厚みを、羽根７２２の厚みよりも小さくしても、当然同様の効果が得られる。

（１４）第４実施形態では、コネクタ部７３２を、複数枚の羽根７２２の全てに対応して配置した。
これにより、コネクタ部７３２にかかる力を分散することができるので、インペラ７１の強度が向上する。

（１５）第４実施形態では、コネクタ部７３２が、台座７２１に係止する爪部７３２１を先端に有するものとした。
これにより、より容易にシュラウド７３と羽根部材７２を結合できる。また、羽根部材７２からシュラウド７３が外れ難く、インペラ７１の強度がより高くなる。

なお、本発明は第４実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
第４実施形態では、羽根部材７２が第１羽根部材７２３及び第２羽根部材７２４の２部材から構成されるものとしたが、これに限定されず、羽根部材７２を単独の部材によって構成してもよい。

１…インペラ
３…シュラウド
２１…台座（主板）
２２…軸部（回転軸）
２４…平坦面（外周端部）
２５…突起
２５ａ…長手幅（幅方向）
３３…平坦部
３４…貫通孔
３５…凹部
３５ａ…長手幅（幅方向）
Ｏ２…開口径
６１，６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ…インペラ
６２，６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ…羽根部材
６２１，６２１Ａ，６２１Ｂ，６２１Ｃ…台座
６２２，６２２Ａ，６２２Ｂ，６２２Ｃ…羽根
６２３，６２３Ａ，６２３Ｂ，６２３Ｃ…第１羽根部材
６２３４，６２３４Ａ…突出部
６２３５Ｂ，６２３５Ｃ…第１係合部
６２４，６２４Ａ，６２４Ｂ，６２４Ｃ…第２羽根部材
６２４３Ｂ，６２４３Ｃ…第２係合部
６３，６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ…シュラウド
６３２，６３２Ａ，６３２Ｂ，６３２Ｃ…フランジ部
６３３Ｂ，６３３Ｃ…被係合部
６３４，６３４Ａ…凹部
７１…インペラ
７２１…台座
７２２…羽根
７３…シュラウド
７３１…シュラウド本体部
７３２…コネクタ部
７３２１…爪部
７４…流路

Claims (6)

1. 台座及び前記台座上に配置された複数枚の羽根を有する羽根部材と、
   前記羽根を挟んで前記台座に対向して配置され且つ前記羽根を覆う筒状のシュラウドと、を備えるインペラであって、
   前記羽根部材は、前記シュラウド側に配置され且つ前記羽根の一部を構成する第１羽根部材と、前記シュラウドに固定されて前記シュラウドとともに前記第１羽根部材を挟持し且つ前記羽根の他部の少なくとも一部を構成する第２羽根部材と、を含むインペラ。
2. 前記第１羽根部材は、前記シュラウド側に突出した突出部を有し、
   前記シュラウドは、その内側に形成され且つ前記突出部が係合する凹部を有する請求項１記載のインペラ。
3. 前記突出部は、環状に形成される請求項２記載のインペラ。
4. 前記シュラウドは、前記台座側の端部の周縁に形成され且つ前記台座側の面が平面状のフランジ部を有し、
   前記第２羽根部材は、前記フランジ部と面接触する平坦部を有する請求項１から３いずれか記載のインペラ。
5. 前記第１羽根部材は、前記シュラウド側に形成された第１係合部を有し、
   前記第２羽根部材は、前記シュラウド側に形成された第２係合部を有し、
   前記シュラウドは、前記第１係合部及び前記第２係合部が係合する被係合部を有する請求項１記載のインペラ。
6. 前記第１係合部と前記第２係合部は、互いに隣接している請求項５記載のインペラ。

Images