JPH05272491A - ポンプ用羽根車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポンプ用羽根車において、ポンプ用羽根車の
生産性を高めるとともに、軽量化をはかる。 【構成】 三次元的に湾曲した複数枚の羽根部２と、各
羽根部２を支持する円錐形のホイール部３とを有するポ
ンプ用羽根車１において、ホイール部３を各羽根部２に
対する一方の接合線３ａで分割して、各羽根部２と他方
の接合線３ｂで結ばれるホイール片部４を形成し、この
ホイール片部４とこれに接続する羽根部２とをプレス成
型により一体形成し、各ホイール片部４を円錐形に組み
立て結合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポンプ用羽根車の改良
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のウォータポンプ用羽根車として例
えば図９に示すものがあった(特開昭５８−１９２９１
６号公報、参照)。

【０００３】これについて説明すると、羽根車３０は複
数枚の羽根部３１を有し、回転軸３１を介してポンプハ
ウジング３２内で回転することにより、吸込み室３３か
ら吸入した水に遠心力を与え、羽根車３０の外周側に渦
巻き状に画成されたスクロール３４を経て送り出すよう
になっている。

【０００４】各羽根部３１は円盤状のホイール部３５に
溶接等により結合され、各羽根部３１およびホイール部
３５はそれぞれプレス加工により形成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、各羽根
部３１とホイール部３５をそれぞれ分割してプレス成型
される構造のため、羽根部３１とホイール部３５をそれ
ぞれ成型するためのプレス型が必要となるばかりか、各
羽根部３１をホイール部３５に溶接等により結合する作
業に手間がかかり、組み付け精度を十分に確保すること
が難しいという問題点があった。

【０００６】また、羽根車を鋳造または射出成型等によ
って製作する場合、各部位の肉厚が大きくなるため、水
の流れに与える抵抗が大きくなり、また重量の増加を招
くという問題点があった。

【０００７】本発明は上記の問題点に着目し、ポンプ用
羽根車の生産性を高めるとともに、軽量化をはかること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、三次元的に湾
曲した複数枚の羽根部と、各羽根部を支持する円錐形の
ホイール部とを有するポンプ用羽根車において、前記ホ
イール部を各羽根部に対する一方の接合線で分割して、
各羽根部と他方の接合線で結ばれるホイール片部を形成
し、このホイール片部とこれに接続する羽根部とをプレ
ス成型により一体形成し、各ホイール片部を円錐形に組
み立て結合する。

【０００９】また、上記各ホイール片部を円錐形に組み
立て結合するポンプ用羽根車において、各ホイール片部
の基端部を嵌合させる環状溝を有する台座と、各ホイー
ル片部の先端部を結合させる受板と、台座と受板とを互
いに結合する中心軸とを備える。

【００１０】また、上記各ホイール片部を組み立て結合
して形成されたホイール部内に発泡性樹脂材を介装す
る。

【００１１】

【作用】羽根車はそのホイール部が各羽根部が接合する
一方の接合線で複数枚に分割して形成されているため、
羽根部の形状を損なうことなく、羽根部を三次元的に湾
曲させても、羽根部とこれに接続するホイール片部の形
状を単純化して、プレス加工により形成することが可能
となる。ホイール片部を羽根部と共にプレス成型するこ
とにより、鋳造または射出成型等で製作する場合に比べ
て、各部位の肉厚を小さくして大幅な軽量化がはかれ
る。羽根部を薄肉化することにより、流体の流れに付与
する抵抗を低減して、ポンプ効率の向上がはかれる。

【００１２】各ホイール片部を各羽根部と一体形成した
ため、ホイール部および羽根部を構成する各部品を同一
形状とすることができ、ホイール部と羽根部を分割形成
する構造に比べて、プレス成型用の型を減らせるととも
に、組み付け工数を減らすことができ、生産性を高めら
れる。

【００１３】各ホイール片部の組み立て時、各ホイール
片部の先端部が受板を介して連結され、各ホイール片部
が台座の環状溝内に嵌められて連結されることにより、
各ホイール片部が互いに重なり合うことがなく、組み立
て精度を十分に確保できる。

【００１４】ホイール部の内部に発泡性樹脂材を充填す
ることにより、発泡性樹脂材が各ホイール片部等の隙間
を埋めてホイール部の剛性を高めるため、ホイール部の
内部に空洞をつくってそこから共鳴音が生じたり、水流
による圧力変動でホイール部から膜振動が発生すること
を防止できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１６】図１、図２に示すように、ウォータポンプ
に備えられる羽根車１は、３枚の羽根部２と、各羽根部
２を支持する円錐形のホイール部３とを有する。各羽根
部２は回転方向と反対回りに三次元的に湾曲するバック
ワード型をしている。なお、羽根部２の枚数は３枚に限
らず２枚または４枚以上としても良い。

【００１７】ホイール部３を各羽根部２に対する一方の
接合線３ａで分割して、各羽根部２と他方の接合線３ｂ
で結ばれる３枚のホイール片部４を形成する。つまり、
３枚のホイール片部４が組み合わせられることにより、
１つの円錐形のホイール部３が形成されるようになって
いる。

【００１８】図４、図５、図６にも示すように、各ホイ
ール片部４とこれに連なる各羽根部２をプレス成型によ
り一体形成する。各ホイール片部４はその接合線３ｂで
羽根部２と一体的に結合されており、他の羽根部２の接
合線３ａに接合する接合端部４ａと、ホイール部３の先
端側に位置して環状に並ぶ先端フランジ部４ｂと、ホイ
ール部４の基端側に位置して円錐筒状に並ぶ基端部４ｃ
とを有している。羽根車１は各ホイール片部４を組み立
て結合するために、各ホイール片部４の先端フランジ部
４ｂを結合させる円盤形の受板５と、各ホイール片部４
の基端部４ｃを嵌合させる環状溝７を有する円盤形の台
座６と、この台座６と受板５とを互いに結合する中心軸
８とを備える。

【００１９】受板５は各ホイール片部４の先端フランジ
部４ｂを接合させる環状フランジ部５ａを有し、両方の
フランジ部４ｂと５ａを重ね合わせた状態で両者を互い
にネジ１０によって締結する。各ホイール片部４の先端
フランジ部４ｂにはネジ１０を挿通させる穴１１が形成
され、受板５の環状フランジ部５ａには各ネジ１０を螺
合させるネジ穴が形成されている。

【００２０】図３にも示すように、台座６の環状溝７は
ホイール片部４の外周面４ｄに接合するテーパ面７ａ
と、ホイール片部４の内周面４ｅに接合する環状角部７
ｂとを有している。各ホイール片部４の基端部４ｃを環
状溝７に嵌合させた状態で両者は互いに溶接により結合
される。

【００２１】台座６の外周端には図示しない回転軸に対
する接合フランジ部１２が形成され、このフランジ部１
２に形成された３つの穴１３が形成され、この穴１３に
挿通するネジを回転軸側に螺合させるようになってい
る。

【００２２】中心軸８の両端には円盤部８ａ，８ｂが一
体形成され、各円盤部８ａ，８ｂは受板５と台座６にそ
れぞれ溶接あるいはネジ結合により固着される。受板５
には中心軸８の先端側の円盤部８ａを嵌合させる円形の
凹部５ｂが形成されている。なお、受板５と台座６およ
び中心軸８を一体として形成しても良い。

【００２３】次に、作用について説明する。

【００２４】羽根車１は図示しないポンプハウジングに
収装され、回転軸を介して図１において反時計回り方向
（図中矢印Ｆ方向）に回転駆動されることにより、各羽
根部２によってその先端側から吸入された水に遠心力を
与えその基端側に送り出すようになっている。各羽根部
２を回転方向と反対回りに湾曲させたことにより、ポン
プ効率を高められる。

【００２５】羽根車１は円錐形をしたホイール部３が各
羽根部２と接合する一方の接合線３ａで３枚に分割して
形成されているため、羽根部２を三次元的に湾曲させて
も、一体形成される羽根部２とホイール片部４の形状を
単純化して、プレス加工により形成することが可能とな
る。ホイール片部４を羽根部２と共にプレス成型するこ
とにより、鋳造または射出成型等で製作する場合に比べ
て、各部位の肉厚を小さくして大幅な軽量化がはかれ
る。羽根部２を薄肉化することにより、水の流れに付与
する抵抗を低減して、ポンプ効率の向上がはかれる。

【００２６】各ホイール片部４の組み立て時は、中心軸
８の両端に受板５と台座６をそれぞれ結合し、台座６の
環状溝７に各ホイール片部４の基端部４ｃを差し込んだ
状態で、受板５の環状フランジ部５ａに各ホイール片部
４の先端フランジ部４ｂをネジ１０を介して締結する。
各ホイール片部４の先端フランジ部４ｂが互いに接合し
て環状に並ぶとともに、それぞれの基端部４ｃが環状溝
７内で互いに接合して環状に並ぶことにより、各ホイー
ル片部４が互いに重なり合うことがなく、組み立て精度
を十分に確保できる。

【００２７】各ホイール片部４を各羽根部２と一体形成
したため、ホイール部３および各羽根部２を構成する各
部品を同一形状とすることができ、ホイール部と各羽根
部を分割形成する構造に比べて、プレス加工に用いられ
る型を減らせるとともに、組み付け工数を減らすことが
でき、生産性を高められる。

【００２８】次に、図７、図８に示した他の実施例は、
ホイール部３の内部に発泡性をもつ樹脂材１５を充填す
るものである。

【００２９】互いに分割形成された各ホイール片部４を
台座７および受板５に組み付けた後に、ホイール片部４
に開口したネジ用穴１１から発泡性樹脂材１５を充填
し、ホイール部３の内部で発泡させる。

【００３０】羽根車１は前記実施例とほぼ同様の構造を
持っているが、前記実施例において台座６に形成された
ホイール片部４の内周面４ｅに接合させる環状溝７の環
状角部７ｂが廃止されており、樹脂材１５を介してホイ
ール片部４の外周面４ｄが環状溝７のテーパ面７ａに押
し付けられている。

【００３１】この場合、発泡性樹脂材１５が各ホイール
片部４、受板５および台座６の隙間を埋めてホイール部
２の剛性を高めるため、ホイール部２の内部に空洞から
共鳴音が生じたり、水流による圧力変動でホイール部２
から膜振動が発生することを防止できる。

【００３２】なお、発泡性樹脂材１５を予め所定の円錐
形に成型した後に、その内部に中心軸８を通し、そのま
わりに各ホイール片部４、受板５および台座６を組み付
けても良い。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ポンプ用
羽根車において、三次元的に湾曲した複数枚の羽根部
と、各羽根部を支持する円錐形のホイール部とを有する
ポンプ用羽根車において、前記ホイール部を各羽根部に
対する一方の接合線で分割して、各羽根部と他方の接合
線で結ばれるホイール片部を形成し、このホイール片部
とこれに接続する羽根部とをプレス成型により一体形成
し、各ホイール片部を円錐形に組み立て結合したため、
鋳造または射出成型等で製作する場合に比べて、各部位
の肉厚を小さくして大幅な軽量化がはかれるとともに、
接合線が羽根部を分割しないように形成されているの
で、羽根部が流体の流れに付与する抵抗を低減して、ポ
ンプ効率の向上がはかれる。また、ホイール部と各羽根
部を分割形成する構造に比べて、プレス成型に用いられ
る型を減らせるとともに、組み付け工数を減らすことが
でき、生産性を高められる。

【００３４】また、各ホイール片部の基端部を嵌合させ
る環状溝を有する台座と、各ホイール片部の先端部を結
合させる受板と、台座と受板とを互いに結合する中心軸
とを備えることにより、ホイール部の組み立て精度を十
分に確保できる。

【００３５】また、各ホイール片部を組み立て結合して
形成されたホイール部内に発泡性樹脂材を充填すること
により、ホイール部の内部に空洞をつくってそこから共
鳴音が生じたり、水流による圧力変動でホイール部から
膜振動が発生することが防止でき、騒音の低減がはかれ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す羽根車の平面図である。

【図２】同じく図１のＰ−Ｐ線に沿う断面図である。

【図３】同じく図２のＱ部を拡大した図である。

【図４】同じくホイール片部の斜視図である。

【図５】同じくホイール片部の平面図である。

【図６】同じく図５のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。

【図７】他の実施例を示す断面図である。

【図８】同じく図７のＲ部を拡大した図である。

【図９】従来例を示すウォータポンプの断面図である。

【符号の説明】

１ 羽根車 ２ 羽根部 ３ ホイール部 ３ａ 接合線 ３ｂ 接合線 ４ ホイール片部 ４ｂ 先端側接合フランジ部 ４ｃ 基端部 ５ 受板 ６ 台座 ７ 環状溝 ８ 中心軸 １５ 発泡性樹脂材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 三次元的に湾曲する複数枚の羽根部と、
   各羽根部を支持する円錐形のホイール部とを有するポン
   プ用羽根車において、前記ホイール部を各羽根部に対す
   る一方の接合線で分割して、各羽根部と他方の接合線で
   結ばれるホイール片部を形成し、このホイール片部とこ
   れに接続する羽根部とをプレス成型により一体形成し、
   各ホイール片部を円錐形に組み立て結合したことを特徴
   とするポンプ用羽根車。
2. 【請求項２】 各ホイール片部の基端部を嵌合させる環
   状溝を有する台座と、各ホイール片部の先端部を結合さ
   せる受板と、台座と受板とを互いに結合する中心軸とを
   備えたことを特徴とする請求項１記載のポンプ用羽根
   車。
3. 【請求項３】 各ホイール片部を組み立て結合したホイ
   ール部内に発泡性樹脂材を介装したことを特徴とする請
   求項１または２記載のポンプ用羽根車。