(57)【要約】【課題】安定して摺動抵抗を低減する事により、インペラーの摺動面の摩耗・損傷を防止すると共に、回転トルクの低減が図られる為、動力損失の低減、燃費の向上が期待できると同時に、ゴム状弾性材製の羽根部と金属材製のブッシュとの接着面にかかる負荷も低減出来るインペラーを提供することを目的とする。【解決手段】ポンプ用ハウジングの内部に回転可能に保持され、前記ハウジングの内周面に弾性接触しているゴム状弾性材製の羽根部を有するインペラーにおいて、前記羽根部の先端側をＵ字形状のフッ素樹脂材製のシート部材で覆っていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ用ハウジング（２）の内部に回転可能に保持され、前記ハウジング（２）の内周面（２１）に弾性接触しているゴム状弾性材製の羽根部（１１）を有するインペラ（１）において、前記羽根部（１１）の先端側をＵ字形状のフッ素樹脂材製のシート部材（１２）で覆っていることを特徴とするインペラー。
【請求項２】
前記シート部材（１２）の前記ハウジング（２）の内周面（２１）と接触する摺動面にリップ部（１２１）を設けたことを特徴とする請求項１記載のインペラー。
【請求項３】
前記シート部材（１２）が四弗化エチレン樹脂材製であることを特徴とする請求項１または２記載のインペラー。
【請求項４】
前記シート部材（１２）が前記羽根部（１１）に一体的に接着されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインペラー。
【請求項５】
前記シート部材（１２）の端部（１２２）が波打ち形状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のインペラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、この発明は、船外機エンジンの冷却水ポンプ、ビルジポンプ等に用いられるポンプ用インペラーに関し、特に、ドライ運転中に発生する当該インペラーの摩耗および焼付損傷を防止し得るポンプ用インペラーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、船外機エンジンの冷却水ポンプ、ピルジポンプ等に用いられるポンプ用インペラーとしては図６乃至図８に示す構造のものが知られている。
すなわち、インペラー１００は、ポンプ用ハウジング２００の内部に回転可能に保持され、このハウジング２００の内周面２１０に弾性接触しているゴム状弾性材製の羽根部１１０を有する構成となっている。
この種ポンプ用インペラーは、通常運転では、ポンプによって汲み上げる水が一種の潤滑剤となるために、焼付損傷は生じにくいが、潤滑剤が供給されないドライ運転では、ボンプケーシングの中を高速で回転するために、短時間に羽根部が損傷してしまうという問題点を有していた。
【０００３】
また、ドライ運転中に潤滑剤が不足するのを補うために、ゴム状弾性材製のポンプ用インペラーのゴム表面へＰＴＦＥ（四弗化エチレン樹脂）のコーティング、オイルの塗布、摺動面に凹凸を設ける等の対策が試みられたが、（特許文献１）ＰＴＦＥコーティング皮膜の剥離や、塗布したオイルの減少、凹凸の摩耗等で永続性および耐久性に乏しいという問題点を有していた。
【０００４】
さらに、ポンプ用インペラーを構成するゴム材料中へ、直接にオイルを練り込む、所謂、含油ゴムで製作したものでインペラーを構成したものでは、加工性、及びインペラーの中心部に嵌挿する金属製のブッシュとの接着性、含油オイルの劣化、ポンプ用インペラー自体の成形不良等が生じ易く、そのため容易に使用することができないという問題点もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２１５３８号公報
【特許文献２】実開平４−３５５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、安定して摺動抵抗を低減する事により、インペラーの摺動面の摩耗・損傷を防止すると共に、回転トルクの低減が図られる為、動力損失の低減、燃費の向上が期待できると同時に、ゴム状弾性材製の羽根部と金属材製のブッシュとの接着面にかかる負荷も低減出来るインペラーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のインペラーは、ポンプ用ハウジングの内部に回転可能に保持され、前記ハウジングの内周面に弾性接触しているゴム状弾性材製の羽根部を有するインペラーにおいて、前記羽根部の先端側をＵ字形状のフッ素樹脂材製のシート部材で覆っていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の発明のインペラーによれば、羽根部の先端側をＵ字形状のフッ素樹脂材製のシート部材で覆っている結果、永続的に摺動抵抗を低減出来る事により、長期間に渡ってインペラーの摺動面の摩耗・損傷を防止すると共に、回転トルクの低減が図られる為、動力損失の低減、燃費の向上が期待できると同時に、ゴム状弾性材製の羽根部と金属材製のブッシュとの接着面にかかる負荷も減らす事が出来る。
請求項２記載の発明のインペラーによれば、フッ素樹脂材製のシート部材のハウジングの内周面と接触する摺動面にリップ部を設けている為、更に摺動抵抗を低減出来ると共に、フッ素樹脂材製のシート部材とゴム状弾性材製の羽根部との接合が強固に行える。
【０００９】
請求項３記載の発明のインペラーによれば、シート部材を四弗化エチレン樹脂材製とする事により、シート部材の耐久性を向上させる事が出来る。
請求項４記載の発明のインペラーによれば、フッ素樹脂材製のシート部材とゴム状弾性材製の羽根部とが長期に渡って一体化された状態で駆動される為、長期間に渡ってインペラーの摺動面の摩耗・損傷を防止すると共に、回転トルクの低減が図られる。
請求項５記載の発明のインペラーによれば、シート部材の端部が波打ち形状である為、シート部材の端部に発生する応力集中を分散出来る為、シート部材の剥がれや羽根部の折れ曲がり（座屈）を防止出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態を示す平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】図１のインペラーをポンプ用ハウジング内に配置した側面図。
【図４】本発明の他の実施形態を示す部分拡大図。
【図５】本発明の更なる他の実施形態を図２と同様に示した図。
【図６】従来技術に係るインペラー平面図。
【図７】図５のＢ−Ｂ断面図。
【図８】図５のインペラーをポンプ用ハウジング内に配置した側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図に基づき説明する。
＜第１実施形態＞
図１乃至図３において、本発明に係るインペラー１は、ポンプ用ハウジング２の内部に回転可能に保持され、このハウジング２の内周面２１に弾性接触しているゴム状弾性材製の羽根部１１を有する構成となっている。
そして、この羽根部１１の先端側をＵ字形状のフッ素樹脂材製のシート部材１２で覆っている。
【００１２】
このインペラー１は、クロロプレンゴム（ＣＲ）やニトリルゴム（ＮＢＲ）等のゴム状弾性材製の羽根部１１が、金属材製若しくは樹脂材製のブッシュ３の外周面に一体的に接着された構成となっている。
そして、このインペラー１は、図示しない回転軸をブッシュ３に挿入する事により回転する。
【００１３】
また、このインペラー１は、図３に示す様に、ポンプ用ハウジング２内に配置される際、回転中心軸がハウジング２の中心軸に対し偏心するように配置される。
図３においては、インペラー１の中心はハウジング２の中心軸に対し右側に位置している。
【００１４】
この為、右側の羽根部１１、１１及びハウジング２内周面２１により囲まれる空間は、左側の羽根部１１、１１及びハウジング２内周面２１により囲まれる空間に比べ狭い為、
右側の羽根部１１、１１及びハウジング２内周面２１により囲まれる空間に存在する液体は圧縮され、図示しない吐出口より強制的に排出される。
【００１５】
Ｕ字形状のフッ素樹脂材製のシート部材１２は、四弗化エチレン樹脂、三弗化エチレン樹脂、弗化ビニリデン樹脂等が使用可能であるが、耐摩耗性の観点から四弗化エチレン樹脂が好ましい。
【００１６】
また、羽根部１１への取り付けは、予めＵ字形状に成形しておいたフッ素樹脂材製のシート部材１２を接着剤により羽根部１１の先端に固着する方法と、略Ｕ字形状に成形しておいたフッ素樹脂材製のシート部材１２を金型内に配置して、羽根部１１を成形する際に一体成形する方法が有る。
【００１７】
何れの方法によりシート部材１２を羽根部１１への取り付けた場合においても、シート部材１２がＵ字形状の状態で羽根部１１に取り付けられている為、例えシート部材１２が羽根部１１から剥離したとしても、ハウジング２内に収まっている限り、シート部材１２が羽根部１１から脱落することは無い。
また、フッ素樹脂材製のシート部材である為、ＰＴＦＥコーティング皮膜の様に羽根部から剥離する心配も無い。
【００１８】
特に他の部材との強固な接着が難しいフッ素樹脂材製のシート部材１２において、この様な構成とする事が有効である。
【００１９】
この様に、羽根部１１の先端側をＵ字形状のフッ素樹脂材製のシート部材１２で覆っている結果、永続的に摺動抵抗を低減出来る事により、長期間に渡ってインペラー１の摺動面の摩耗・損傷を防止すると共に、回転トルクの低減が図られる為、動力損失の低減、燃費の向上が期待できると同時に、ゴム状弾性材製の羽根部１１と金属材製のブッシュ３との接着面にかかる負荷も減らす事が出来る。
【００２０】
＜第２実施形態＞
図４に基づき、本発明の第２実施形態について説明する。
上述した実施形態と相違する点は、シート部材１２のハウジング２の内周面２１と接触する側の摺動面にリップ部１２１を設けた点である。
【００２１】
そして、リップ部１２１に対応してインペラー１の羽根部１１もリップ状になっている為、シート部材１２と羽根部１１との係合をより強固に出来る。
【００２２】
この様に、フッ素樹脂材製のシート部材１２のハウジング２の内周面２１と接触する摺動面にリップ部１２１を設けている為、更に摺動抵抗を低減出来ると共に、フッ素樹脂材製のシート部材１２とゴム状弾性材製の羽根部１１との接合が強固に行える。
【００２３】
＜第３実施形態＞
図５に基づき、本発明の第３実施形態について説明する。
上述した実施形態と相違する点は、シート部材１２の端部１２２を直線形状では無く、図に示す様に波打ち形状とした点である。
この事により、シート部材１２の端部１２２に発生する応力集中を分散出来る為、シート部材１２の剥がれや羽根部１１の折れ曲がり（座屈）を防止出来る。
本実施形態では、円弧状の波打ち形状としたが三角形状の波打ち形状としても良い。
また、シート部材１２の両方の端部１２２、１２２を波打ち形状とする事が好ましいが、変形応力が大きい側にのみ設ける態様としても良い。
【００２４】
また、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
船外機エンジンの冷却水ポンプ、ビルジポンプ等に用いられるポンプ用インペラーに好適に用いられる。
【符号の説明】
【００２６】
１    インペラー
２    ハウジング
３    ブッシュ
１１  羽根部
１２  シート部材
１２１リップ部
１２２端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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