(57)【要約】    【課題】  ポンプを樹脂化することにより、軽量化や耐食性のよいものを作ることができるが、ポンプ部品毎を締結する必要がある。    【解決手段】  端部が円筒形のポンプ部品端部に繊維と樹脂が入った補強シートを貼り付ける。この補強シートに端部をテーパ状にした金属フランジを接着剤で接着する。このときに補強シートは金属フランジより外側にでるようにしておく。金属フランジ端部のテーパの上部から樹脂に貼り付けた補強シートまで、同種類の補強シートを貼り付ける。このようにして樹脂端部の内側と外側に金属フランジを締結する。内側と外側の金属フランジをボルト締結することでフランジは一体となる。内側の金属フランジは円周方向に分割しておく。このようにして樹脂端部に締結した金属フランジをボルト締結することにより、部品を締結することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製部品を接着剤で接合して構成された樹脂製ポンプにおいて、前記樹脂製部品の端部に繊維と樹脂が入った補強シートを貼り付け、この補強シートの上に接着剤で端部を斜め状にした金属フランジを接着し、更にその上から樹脂に貼り付けた前記補強シートと同種類の補強シートを貼り付けたことを特徴とする樹脂製ポンプ。
【請求項２】
前記金属フランジを分割してボルトで締結するようにしたことを特徴とする請求項１記載の樹脂製ポンプ。
【請求項３】
前記金属フランジの接着面に溝を加工したことを特徴とする請求項１記載の樹脂製ポンプ。
【請求項４】
前記補強シートを２層以上とし、円周方向に分割した前記補強シートのつなぎ目が上下に重なり合う前記補強シートで重ならないようにしたことを特徴とする請求項１記載の樹脂製ポンプ。
【請求項５】
前記樹脂製部品の端部形状を内側に斜めのテーパ状としたことを特徴とする請求項１記載の樹脂製ポンプ。
【請求項６】
前記樹脂製部品の端部形状を内側に折り曲げた形状としたことを特徴とする請求項１記載の樹脂製ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂製ポンプ部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＦＲＰ補強熱可塑性樹脂管の接続方法が記載されており、熱可塑性樹脂管端部に設けたＦＲＰを加熱溶融して、熱可塑性樹脂管同士を締結するようにしたものである。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３０３６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、ポンプ部品を軽量化するために樹脂で製作している。  
樹脂製ポンプとしたときに、部品同士を締結する必要があり、そのために樹脂に穴を開けてボルトを用いて締結しようとすると、応力集中を招いて強度を低下させてしまうことがある。また、樹脂と金属フランジを接着剤を用いて接着すると、接着端部では応力集中による剥離が生じてしまう。  
本発明の目的は、繊維と樹脂が入った補強シートを用いて応力集中による剥離を防止し、信頼性を向上させた樹脂製ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、樹脂製部品を接着剤で接合して構成された樹脂製ポンプにおいて、前記樹脂製部品の端部に繊維と樹脂が入った補強シートを貼り付け、この補強シートの上に接着剤で端部を斜め状にした金属フランジを接着し、更にその上から樹脂に貼り付けた前記補強シートと同種類の補強シートを貼り付けたことにより達成される。
【０００６】
また、上記目的は、前記金属フランジを分割してボルトで締結するようにしたことにより達成される。
【０００７】
また、上記目的は、前記金属フランジの接着面に溝を加工したことにより達成される。
【０００８】
また、上記目的は、前記補強シートを２層以上とし、円周方向に分割した前記補強シートのつなぎ目が上下に重なり合う前記補強シートで重ならないようにしたことにより達成される。
【０００９】
また、上記目的は、前記樹脂製部品の端部形状を内側に斜めのテーパ状としたことにより達成される。
【００１０】
また、上記目的は、前記樹脂製部品の端部形状を内側に折り曲げた形状としたことにより達成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、繊維と樹脂が入った補強シートを用いて応力集中による剥離を防止し、信頼性を向上させた樹脂製ポンプを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施例を図を用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明の第１の実施例を図１から図３を用いて説明する。  
図１はポンプの１つの型である縦軸斜流ポンプである。  
図１において、縦軸斜流ポンプはディスチャージケーシング１、パイプ２、ケーシング３、インペラ４、ベルマウス５等の部品からなっている。海水ポンプの場合、流路６を海水が通ることになる。
【００１４】
まずこれらの部品毎を樹脂７で製作し、この樹脂７で製作したポンプ部品を締結接合する必要がある。例えば、パイプ２等の樹脂端部は円筒状になっている。締結部の樹脂７端部は外側はまっすぐで、内側は細くなっている。これは樹脂端部に金属フランジを締結したときに、樹脂内側と金属フランジの内周が同じ面上になるようにするためである。  
このようにすることによって、水の流れが乱れることを防止している。
【００１５】
図２は、第１の実施例の締結構造を示すポンプの部分断面図である。  
図２において、樹脂７端部に繊維と樹脂が入った補強シート８を接着する。この補強シート８の繊維はガラス繊維等の安価な繊維が望ましいが、カーボンやアルミナ等で代用することも可能である。ガラス繊維の場合は長さ50mm程度のチョップドストランドマット等を用いることが望ましいが、クロス材等でもよい。
【００１６】
樹脂は安価な不飽和ポリエステル樹脂を用いたほうがよいが、エポキシなどでも可能である。ガラス繊維としてチョップドストランドマット、樹脂として不飽和ポリエステル樹脂を用いるときは、チョップドストランドマットを不飽和ポリエステル樹脂にランダム方向に含漬させた方がよい。  
樹脂７内周に貼り付ける補強シート８は樹脂端部のR部までくるようにしておく。接合部の樹脂７端部にこの補強シート８を接着した後、内側金属フランジ９を補強シート８と接着剤１０により接着する。このときに補強シート８が内側金属フランジ９の端部より外側になるようにしておく。内側金属フランジ９の端部は斜め形状にしておく。
【００１７】
端部を斜め形状にしておくことで、接着端部の応力集中を低くすることができるとともに、内側金属フランジ端部の上から樹脂７に接着した補強シート８を接着することができる。  
すなわち内側金属フランジ９端部の斜め形状の上から、樹脂に接着しておいた補強シート８まで、樹脂シート８を上から接着する。このようにして金属フランジ端部は上下から補強シート８にはさまれることとなり、力を補強シート８が負担してくれるので、金属フランジ端部９の応力が低くなる。また、補強シート８が接着層に湿度が侵入するのを防いでくれる。金属フランジ端部の斜め形状の上下から貼り付ける補強シート８は同一材質の繊維と樹脂でできているので、ほぼ一体となる。
【００１８】
次に、樹脂端部に接着する補強シート８について図２、図３を用いて説明する。  
図３は、樹脂端部に補強シートを貼り付けたときの積層構造を説明する図である。尚、図２も引用して説明する。
【００１９】
図２、図３において、樹脂端部7が円筒形状のとき、補強シート８は円周状に分割することとなる。分割数は通常４分割や８分割となる。１層目１７はこのように分割した補強シートを円周状に接着する。このままでは、補強シート同士の分割部に弱い部分ができてしまうため、１層目１７の上に２層目１８を貼りつける。２層目１８は補強シートの分割部が１層目の補強シート１７の真中にくるようにする。  
例えば、円周状に８分割したときは、２層目の各補強シート１８の分割部が１層目の補強シート１７の分割部から円周方向に22.5度回転した状態になるようにして貼り付ける。補強シートは最低２層以上積層することで、分割部の弱い部分をなくすことができる。この積層する方法は金属フランジの上部から貼り付ける補強シート８も同じ方法とする。
【００２０】
円筒樹脂端部の内側と外側からこのようにして金属フランジを接着し、金属フランジ同士を内側からボルトを用いて締結することにより、２分割した金属フランジは一体となる。このとき外側の金属フランジ１１は一体であるが、内側金属フランジ９は円周方向に4分割あるいは8分割する。内側金属フランジ９を分割しておくことで、それぞれの内側金属フランジ９を外側金属フランジ１１に充分な締め付け力でボルト締結することができる。
【００２１】
内側金属フランジ９のボルト１２を通す穴１３はボルト径より1〜2mm程度大きい切り穴とし、ボルト１２の頭が内側フランジより流路に出ないようにざぐり穴１４を設けておく。外側フランジ１１にはねじ１５を設けておく。  
このようにしておくことにより、内側フランジ９を分割構造として多少位置がずれても、内側フランジ９と外側フランジ１１をボルトで締結し、一体化することができる。ボルトは六角穴付きボルトを使用する。外側金属フランジ同士が締結される面には、Oリングをはめ込むための溝１６を設けておく。この溝にOリングをはめ込んでおくことで、シールすることができる。
【００２２】
このように製作したポンプ部品の外側フランジ１１には円周方向に8個程度のボルト穴１７を設けておき、外側フランジ同士をボルト締結することにより、信頼性のあるポンプ部品の締結を得ることができる。
【００２３】
金属フランジの上側に接着した補強シート８の上側から防水性のあるコーティング剤を塗ることもできる。内側は水の流路６となっているので、樹脂は湿度に弱いためである。同様に外側にもコーティング剤を塗ることもできる。
【実施例２】
【００２４】
第２の実施例を図４を用いて説明する。  
図４は、第２の実施例を備えたポンプの部分断面図である。  
図４において、本実施例は接合端部の樹脂７を内側だけテーパの斜め形状２０にした場合である。内側フランジ９は円周方向に4分割あるいは8分割なので、樹脂端部が内側フランジ９側にテーパ状２０になっていても、内側フランジ９を樹脂端部にはめこむことができる。
【００２５】
接着端部の樹脂形状が平らになっているときよりも、このように樹脂端部をテーパ状２０にすることで、接着端部の応力集中を低減することができる。このテーパ部と平坦部の両方にまたがる形で繊維と樹脂シートが入った補強シート８を貼り付ける。テーパ部に内側金属フランジ９がくるように接着剤１０で接着する。このときに内側金属フランジ９端部は斜めにしておく。
【００２６】
第１の実施例と同様に内側金属フランジ９端部の斜め部の上から樹脂に貼り付けた補強シート８と同じ材料の補強シート８を貼り付ける。樹脂端部の外側も同じように金属フランジ１１を補強シート８で接着する。金属フランジ接着後、2分割した金属フランジを第１の実施例と同様にボルトで締結して一体構造とする。第１の実施例と同様に金属フランジ上部に貼り付けた補強シートの上側から耐水性のコーティング剤を塗る。コーティング剤は水の流路になる内側だけでもよいし、外側にも塗ってもよい。
【実施例３】
【００２７】
第３の実施例を図５を用いて説明する。  
図５は、第３の実施例を備えたポンプの部分断面図である。  
図５において、本実施例は接合端部の樹脂７を内側に折り曲げた形状２１にした場合である。内側フランジ９は円周方向に4分割あるいは8分割なので、樹脂端部が内側フランジ９側に折り曲げた形状２１になっていても、内側フランジ９を樹脂端部にはめこむことができる。接着端部の樹脂形状が平らになっているときよりも、このように樹脂端部を折り曲げた形状２１にすることで、折り曲げ部が荷重を負担してくれる。内側フランジ９と外側フランジ１１を実施例２と同様に接着し、内側フランジ９と外側フランジ１１をボルト締結することで樹脂端部に金属フランジを締結することができる。
【実施例４】
【００２８】
第４の実施例を図６を用いて説明する。  
図６は、第４の実施例を備えたポンプの部分断面図である。  
図６において、本実施例は樹脂と金属フランジの締結方法は実施例１と同じであるが、金属フランジの樹脂側接着面に溝２２を加工しておく場合である。溝２２を加工することで溝部に接着剤が入りこみ、強い接着力を得ることができる。
【００２９】
本発明によれば、ポンプ部品端部に金属フランジを締結し、この金属フランジ同士をボルト締結することにより、信頼性のある締結構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ポンプの１つの型式である縦軸斜流ポンプを示した図である。
【図２】第１の実施例を備えたポンプの部分断面図である。
【図３】樹脂端部に補強シートを貼り付けるときの積層構造を示した図である。
【図４】第２の実施例を備えたポンプの部分断面図である。
【図５】第３の実施例を備えたポンプの部分断面図である。
【図６】第４の実施例を備えたポンプの部分断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…ディスチャージケーシング、２…パイプ、３…ケーシング、４…インペラ、５…ベルマウス、６…流路、７…樹脂、８…補強シート、９…内側金属フランジ、１０…接着剤、１１…外側金属フランジ、１２…ボルト、１３…ボルト穴、１４…ざぐり穴、１５…ねじ、１６…溝、１７…ボルト穴、１８…１層目の補強シート、１９…２層目の補強シート、２０…テーパ、２１…折り曲げ部、２２…溝。
【図１】
2005155350.tif 000003
【図２】
2005155350.tif 000004
【図３】
2005155350.tif 000005
【図４】
2005155350.tif 000006
【図５】
2005155350.tif 000007
【図６】
2005155350.tif 000008