JPH06109000A - ポンプの羽根車 - Google Patents

ポンプの羽根車

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JPH06109000A
JPH06109000A JP26149692A JP26149692A JPH06109000A JP H06109000 A JPH06109000 A JP H06109000A JP 26149692 A JP26149692 A JP 26149692A JP 26149692 A JP26149692 A JP 26149692A JP H06109000 A JPH06109000 A JP H06109000A
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impeller
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fitting
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Yoshinori Higuchi
芳則 樋口
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造工程を簡易にして経済性を向上させると
共に、表面を滑らかにしてポンプ効率、ポンプの信頼性
を向上させ、製造工程の簡略化に伴う精度の低下を排除
して、高精度で、且つ、安価なポンプの羽根車を得る。 【構成】 羽根11の端面がケースと対向したポンプの
羽根車12において、高平滑性を有する薄板に対してプ
レス加工により複数の突起11bを形成した羽根11
と、高平滑性を有する薄板に対してプレス加工により複
数の長穴10cを穿設した羽根車本体10とを有し、長
穴10cに突起11bを嵌合させて羽根11を羽根車本
体10に位置決めした後、ロウ付け処理により羽根11
を羽根車本体10に対し一体接合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、小型ポンプに使用さ
れるポンプの羽根車に関し、より詳細には、片シュラウ
ドタイプにおける薄板製のポンプの羽根車に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】図6は、従来におけるポンプの羽根車及
びその関連部品の概略構成を示す説明図である。図にお
いて、1は鋳物製の羽根車本体(シュラウドとも呼ばれ
る)であり、複数の羽根2を一体構成させ、更に中心に
羽根車本体1と一体のボス部3を設け、該ボス部3は中
心に内径3aの軸穴を有し、該軸穴を高速回転するシャ
フト4の先端部分に貫挿させてナット4aで締結する。
即ち、羽根車5は、羽根車本体1,羽根2,及びボス部
3により構成されている。また、6は羽根車5を収容す
るケースであり、羽根2の端面2aはケース6に設けら
れた凸壁に対して0.3mm程度の小さいクリアランス
で対向している。この羽根2の端面2a、羽根車本体1
の外径1a及び背面1b、ボス部3の内径3a及び端面
3bは鋳造後に切削加工(2次加工)により仕上げられ
る。更に、羽根車5は回転時におけるアンバランス状態
を排除するために羽根車本体1の背面1bにおいてバラ
ンスを取る(例えば、切削や穴明け等により回転振れを
小さくする)調整工程を施している。
【0003】次に、動作について説明する。羽根車5は
液の中に全体が埋没した状態でシャフト4が高速回転す
るとそれに伴い液の中において高速回転する。羽根車5
は羽根2により液に対し遠心力を与えて液を所定方向へ
搬送すると共に液に対し圧力を加える。このとき、羽根
車5の全表面において表面が粗い場合、或いは羽根車に
振れがある場合にあっては、液との摩擦ロスが大きくな
る。
【0004】また、ケース6と対向している羽根2の端
面2aとのクリアランスが大きくなると該クリアランス
に流入する液が過剰となり、ポンプ効率を低下させる。
また、液の中には切削加工時における切り粉等のスラリ
ーが混入しており、羽根車5は経時的に磨耗し、前記ク
リアランスが大きくなる。更に、羽根車5の回転バラン
スが良好でない場合、ポンプ運転中に大きな回転振動が
発生する。
【0005】従って、このような不具合に対して表面を
滑らかにし、且つ、高精度の加工を実行する必要があ
る。このため、羽根2の端面2a、羽根車本体1の外径
1a及び背面1bに対して切削加工を実行すると共に、
羽根車本体1における背面1bの外周においてバランス
調整を行っている。なお、羽根2の側面や羽根車本体1
の羽根側は鋳肌面のまま(砂型により表面がザラザラ)
の状態である。
【0006】また、上記の他に板金を主体として、羽根
の端面がケース6と対向しない両シュラウドタイプのも
のとしては、板金化した羽根を半抜き等により組み立て
た後、スポット或いはアーク溶接して接合するか、或い
はカシメにより突起先端をつぶして接合するものがあ
る。
【0007】その他、この発明に関連する参考技術文献
として、特開昭53−107701号公報に開示されて
いる「ポンプ羽根車の製法」、特開昭63−19299
3号公報に開示されている「遠心ファン」、特開昭63
−192994号公報に開示されている「遠心ファ
ン」、及び特開平2−277997号公報に開示されて
いる「板金製の遠心羽根車」がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
示されるような従来の羽根車にあっては、鋳造加工した
後必要箇所を切削加工し、更にバランス調整等の多くの
製造工程を経て製造されているため、その製造コストが
高くなり経済性において問題点があった。また、鋳造加
工のため表面粗さが粗いままの鋳肌面が残り、その鋳肌
面は液中における摩擦ロスを大きくし、ポンプ効率の低
下を招来させるという問題点があった。
【0009】また、従来における板金化による羽根車の
製造工程にあっては、羽根の端面がケースと対向しない
両シュラウドタイプの羽根車として用いることができる
が、片シュラウドタイプの羽根車に適用すると、溶接や
カシメ等により変形し易いため、高精度で安価な薄板製
の羽根車が得られないとう問題点があった。
【0010】この発明は、上記の問題点を解消するため
になされたもので、製造工程を簡易にして経済性を向上
させると共に、表面を滑らかにしてポンプ効率を向上さ
せるポンプの羽根車を得ることを第1の目的とする。
【0011】また、羽根とケースのクリアランスを長時
間維持して、ポンプの信頼性を向上させるポンプの羽根
車を得ることを第2の目的とする。
【0012】また、製造工程の簡略化に伴う精度の低下
を排除して、高精度で、且つ、安価なポンプの羽根車を
得ることを第3の目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるポンプの羽根車は、羽根の端面がケ
ースと対向したポンプの羽根車において、高平滑性を有
する薄板に対してプレス加工により複数の嵌合用突起を
形成した羽根と、高平滑性を有する薄板に対してプレス
加工により複数の嵌合用穴を穿設した羽根車本体とを有
し、前記嵌合用穴に前記嵌合用突起を嵌合させて前記羽
根を前記羽根車本体に位置決めした後、ロウ付け処理に
より前記羽根を前記羽根車本体に対し一体接合するもの
である。
【0014】また、前記羽根は、前記羽根車本体の板厚
に対して1.2倍以上の厚さを有するものである。
【0015】また、前記羽根は、前記嵌合用突起の根元
部分において前記羽根車本体の平面部との当接を回避す
るための凹部を形成するものである。
【0016】
【作用】この発明によるポンプの羽根車は、高平滑性を
有する薄板をプレス加工により複数の嵌合用突起を形成
した羽根に、高平滑性を有する薄板をプレス加工により
嵌合用突起を嵌合して位置決めするための嵌合用穴を穿
設した羽根車本体を、嵌合用穴に嵌合用突起を嵌合して
羽根車本体に羽根を組み立てた後にロウ付け処理を行っ
て一体接合するので、回転時の表面抵抗を低くでき、更
に製造工程が簡略化され、且つ、高精度に仕上げること
ができる。
【0017】また、羽根車本体の板厚に対して1.2倍
以上の厚さの材料を用いるので、羽根部分の磨耗劣化の
進行を長時間阻止し、ポンプの信頼性を向上させる。ま
た、嵌合用突起の根元部分において羽根車本体の平面部
との当接を回避する凹部を形成するので、羽根車本体と
の浮きが排除され、組立精度が維持される。
【0018】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図1及び図3において、10は羽根車本体で、表面
がきれいな(高平滑性の)ミガキ薄板を用いてプレス成
形(金型による打ち抜き加工)したものであり、中心の
シャフト4先端部分に貫挿して固定するための穴10a
を穿設し、該穴10aと同心円を形成する突起10bを
凸設した円板形状をなして従来例(図6参照)における
ボス部3に代わるものである。また、11は羽根で、羽
根車本体10と同様に高平滑性の表面を有するミガキ薄
板を用い細長にプレス成形した後、所定のカーブに曲げ
加工されたものである。更に、羽根11の細長の一端
(中心側)11aは傾めにカット及び面取りが施されて
いる(図2及び図4参照)。
【0019】更に、図3に示すように羽根車本体10に
は長穴10cを所定位置に複数個設け、この長穴10c
に嵌合させるため羽根11の根元部分に突起11bが長
穴10cに対応して設けられている。即ち、羽根車本体
10に対して羽根11は組立時に長穴10cと突起11
bとの嵌合によって位置決めされる。このように羽根車
本体10に羽根11(この場合4枚)を嵌合によって組
み付けた後、羽根車本体10と羽根11との接合部分に
ペイスト状のロウ(蝋)を塗布し、炉の中で全体を均一
に加熱してロウを溶かすロウ付け処理を施すことによっ
て図1の如く羽根車12が完成する。
【0020】従って、羽根車12全体を加熱してロウ付
けするため、局部的に加熱する溶接加工時における熱歪
み(変形)の発生を排除することが可能となり、よっ
て、精度の高い羽根車12が得られる。なお、この場
合、特に加熱時に炉の中を真空引きする真空ロウ付けに
よる処理方法が効果的である。また、実際に上記羽根車
12を上記工程にて製造して計測したところ羽根端面の
振れは切削加工(2次加工)を行わずに0.1mm以下
の結果を得ることが確認できた。よって、前述の工程の
みでケース6とのクリアランスを小さく形成することが
できる。なお、この場合、ケース6と対向する羽根11
の端面は切削加工しないてプレス加工のままで使用す
る。
【0021】ところで、スラリーを含んだ液の中で高速
回転する羽根車12において、羽根11及び羽根車本体
10の板厚を同一にて製造した場合、羽根車本体10に
対して羽根11の方が液による負荷が大きいため先に磨
耗する。このため、この発明では羽根車12を構成する
羽根車本体10の板厚に対して羽根11の板厚を1.2
倍以上厚くして羽根車12の寿命を向上させる。また、
羽根車本体10及び羽根11の材質をステンレス製薄板
とすることにより材質の特性面で耐磨耗性が向上するた
め、更に長寿命の羽根車12を得ることができる。
【0022】また、通常、プレス型の損傷を防ぐために
角部分には小さなR(丸み)を設ける必要があり、この
状態でプレス加工された突起部分を穴に嵌合すると突起
部分の根元Rが穴の角に干渉して完全に密着しないで嵌
合されるため組立精度がばらつき好ましくない。このよ
うな不具合に対して、この発明は図5に示すように羽根
11の突起11bの根元部分をえぐって丸みを付けた凹
部11cを形成する。具体的には、羽根11の突起11
bの根元部分(長穴10cの側面側及び羽根車10の羽
根11側)の凹部11cは約0.2mm奥側にえぐる形
状とする。これにより図示の如く羽根車本体10の長穴
10cに羽根11の突起11bが完全に密着して嵌合さ
れる。従って、羽根車本体10面と羽根11の嵌合部分
との浮きがなくなって精度の高い位置出しが行われ、高
精度の羽根車12が得られると共に、嵌合部分の隙間
(ニゲ部分)にロウが入り込み接合強度も向上する。
【0023】次に、この発明の動作及び作用について説
明すると、以上のようにして製造された羽根車12は、
液の中で高速回転する。このとき前述の如く羽根車12
はミガキ薄板製のため全表面は高平滑性となっていると
共に振れが小さいため、液との摩擦ロスが小さい状態で
回転することができる。従って、従来必要とした切削加
工やバランス取りの調整が不要となる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によるポ
ンプの羽根車によれば、羽根の端面がケースと対向した
ポンプの羽根車において、高平滑性を有する薄板に対し
てプレス加工により複数の嵌合用突起を形成した羽根
と、高平滑性を有する薄板に対してプレス加工により複
数の嵌合用穴を穿設した羽根車本体とを有し、嵌合用穴
に嵌合用突起を嵌合させて羽根を羽根車本体に位置決め
した後、ロウ付け処理により羽根を羽根車本体に対し一
体接合するようにしたので、回転時の表面抵抗が小さく
なり、しかも加工性が向上し高精度に仕上げられる。よ
って、製造工程が簡易となり経済性が向上すると共に、
ポンプ効率を向上させる効果がある。
【0025】また、この発明によるポンプの羽根車によ
れば、羽根が羽根車本体の板厚に対して1.2倍以上の
厚さを有するので、羽根とケースのクリアランスを長時
間維持し、ポンプの信頼性を向上させる効果がある。
【0026】また、この発明によるポンプの羽根車によ
れば、羽根が嵌合用突起の根元部分において羽根車本体
の平面部との当接を回避するための凹部を形成するの
で、製造工程の簡略化に伴う精度の低下を排除し、羽根
車が高精度で、且つ、安価となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る羽根車の組立後の構成を示す正
面図である。
【図2】図1におけるA−A断面部分を示す側面断面図
である。
【図3】この発明に係る羽根車本体の形状を示す正面図
である。
【図4】この発明に係る羽根の形状を示す側面図であ
る。
【図5】この発明に係る羽根車本体と羽根の嵌合状態を
示す拡大断面図である。
【図6】従来におけるポンプの羽根車及びその関連部品
の概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
10 羽根車本体 10a 穴 10b 突起 10c 長穴 11 羽根 11a 羽根の細長の一端(中心側) 11b 突起 11c 凹部 12 羽根車

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 羽根の端面がケースと対向したポンプの
    羽根車において、高平滑性を有する薄板に対してプレス
    加工により複数の嵌合用突起を形成した羽根と、高平滑
    性を有する薄板に対してプレス加工により複数の嵌合用
    穴を穿設した羽根車本体とを有し、前記嵌合用穴に前記
    嵌合用突起を嵌合させて前記羽根を前記羽根車本体に位
    置決めした後、ロウ付け処理により前記羽根を前記羽根
    車本体に対し一体接合することを特徴とするポンプの羽
    根車。
  2. 【請求項2】 前記羽根は、前記羽根車本体の板厚に対
    して1.2倍以上の厚さを有することを特徴とする請求
    項1記載のポンプの羽根車。
  3. 【請求項3】 前記羽根は、前記嵌合用突起の根元部分
    において前記羽根車本体の平面部との当接を回避するた
    めの凹部を形成することを特徴とする請求項1記載のポ
    ンプの羽根車。
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