(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インペラを囲う筒状のステータの内周にライナーを鋳ぐるんでなるウォータージェット推進機用ステータの製造方法において、
前記筒部の一端に径内方へ延びる突起を備えたライナーを準備する工程と、
前記突起を鋳造型で挟持する様にして、鋳造型を型組みする工程と、
鋳造型のステータ用キャビティに注湯する工程と、
鋳造品の内周面を切削加工して前記突起を同時に切除する内周切削、を含む機械加工工程と、からなるウォータジェット推進機用ステータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インペラを囲う筒状のステータを鋳造する際に、このステータの内周にライナーを鋳ぐるむウォータージェット推進機用ステータの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウォータージェット推進機は、艇体の後部に円筒状のステータを設け、このステータ内にインペラを配置し、このインペラをエンジンで回転することによりステータ内から水ジェットを噴射させて艇体を推進させるものである。
このウォータージェット推進機として、例えば特開平５−１３９３７９号公報「ウォータージェット推進機」が知られている。以下、この公報に示す図２及び図３を次図に再掲（但し、符号は振り直す。）してウォータージェット推進機について詳しく説明する。
【０００３】
図７は従来のウォータージェット推進機を示す断面図である。ウォータージェット推進機１００は、インペラハウジング１０１（以下、「ステータ」という）の内周にライナー１０２を備え、ステータ１０１内にインペラ１０３を備え、このインペラ１０３をドライブシャフト１０４を介してエンジン（図示しない）に連結したものである。
【０００４】
このウォータージェット推進機１００によれば、エンジンでインペラ１０３を回転することにより、ステータ１０１の前方からステータ１０１内に水を吸込み、吸込んだ水を矢印の如く水ジェットとして後方に噴射させることができる。
【０００５】
図８は従来のウォータージェット推進機を示す分解斜視図であり、ライナー１０２の一端１０２ａと他端１０２ｂとを切離した状態を示す。
このライナー１０２をステータ１０１内に収容する際には、ライナー１０２に押圧力を矢印ａの如くかけて弾性変形することにより、ライナー１０２の一端１０２ａと他端１０２ｂとを近づけ、或いは当接してライナー１０２を縮径させる。
【０００６】
この状態で、ライナー１０２を矢印ｂの如くステータ１０１内に挿入してライナー１０２への押圧力を解除する。これにより、ライナー１０２が弾性力で拡径してステータ１０１内にライナー１０２を比較的簡単に所定位置に取付けることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ライナー１０２は後端部１０２ｃがフリーになっているので、インペラ１０３が回転してステータ１０１内にポンプ圧が発生すると、このポンプ圧でライナー１０２の後端部１０２ｃが内側に湾曲状にめくれる可能性がある。
【０００８】
加えて、ステータ１０１内に取付けたライナー１０２は、一端１０２ａと他端１０２ｂとが離れているので、一端１０２ａと他端１０２ｂとの間に隙間ができる。この隙間があるためにステータ１０１の内周に凹みが生じてしまい、ステータ１０１の内周とインペラ１０３（図７に示す）との間隔が部分的に大きくなる。このため、インペラ１０３を回転した際に、ステータ１０１内から水ジェットを効率よく噴射させることは難しい。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、ステータ内の所定位置にライナーを簡単に取付けることができ、またライナーが内側にめくれることを防止し、さらに水ジェットを効率よく噴射することができるウォータージェット推進機用ステータの製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１は、インペラを囲う筒状のステータの内周にライナーを鋳ぐるんでなるウォータージェット推進機用ステータの製造方法において、前記筒部の一端に径内方へ延びる突起を備えたライナーを準備する工程と、前記突起を鋳造型で挟持する様にして、鋳造型を型組みする工程と、鋳造型のステータ用キャビティに注湯する工程と、鋳造品の内周面を切削加工して前記突起を同時に切除する内周切削、を含む機械加工工程とからなる。
【００１１】
ライナーを構成する筒部の一端に径内方へ延びる突起を備えた。これにより、突起を鋳造型に当てることによりライナーを所定位置に簡単に位置決めすることができる。さらに、型組みの際に突起を鋳造型で挟持することによりライナーを所定位置に保持することができる。
これにより、注湯の際に溶湯による押圧力がライナーに作用しても、ライナーが所定位置からずれることを確実に防止することができる。
【００１２】
加えて、鋳造品の内周面を切削加工する際に、突起を同時に切除することができる。このように、内周面を切削加工する工程を利用して突起を切除することができるので、突起を切除する工程を新たに設けることなく、突起を切除することができる。
【００１３】
また、ステータ内にライナーを鋳ぐるむことでライナーの端部をステータ内に埋め込むことができるので、ライナーの端部をステータで確実に保持することができる。
さらに、ライナーをステータに鋳ぐるんで取付けることでライナーを筒体に形成することが可能になる。これにより、従来技術のライナーのように、ステータに組込んだ際にライナーの一端と他端との間に隙間ができてステータの内周に凹みが生じるという不具合の発生を防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る製造方法で製造したステータを用いた小型艇の側面図である。
小型艇１０は、艇体１１の前部１１ａに燃料タンク１２を取付け、この燃料タンク１２の後方にエンジン１３を設け、このエンジン１３の後方にジェット推進機室１４を設け、このジェット推進機室１４でかつ艇尾１１ｂにウォータージェット推進機２０を設け、このウォータージェット推進機２０の後方にステアリングノズル２１を備え、このステアリングノズル２１を操作する操舵ハンドル２２を燃料タンク１２の上方に取付け、操舵ハンドル２２の後方にシート２３を備える。
【００１５】
図２は本発明に係る製造方法で製造したステータを用いたウォータージェット推進機を示す断面図である。
ウォータージェット推進機２０は、艇体１１の艇底１５（図１に示す）に吸込み口２５を開口し、この吸込み口２５をジェット推進機室１４まで延ばし、ジェット推進機室１４の壁部１４ａに第１、第２の基台２６，２７を取付け、第１、第２の基台２６，２７に円筒状のステータ３０を設け、このステータ３０内にインペラ５０を配置し、このインペラ５０のスプライン５１にドライブシャフト１６のスプライン１７をスプライン結合し、このドライブシャフト１６の前端をエンジン１３（図示しない）に連結し、インペラ５０の雌ねじ５２にサポートシャフト５４の雄ねじ５５をねじ結合し、このサポートシャフト５４をベアリング５６，５６を介してステータ３０の軸受３４に回転自在に備える。
【００１６】
なお、ドライブシャフト１６のスプライン１７の前方にはシール５７が取り付けられ、ドライブシャフト１６のスプライン１７とサポートシャフト５４の雄ねじ５５との間にはラバー材５８が配置されている。
【００１７】
軸受３４は、複数のステー３５を介してステータ３０の後端部に固定され、複数のステー３５は、軸受３４からステータ３０の筒部まで放射状に延びた部材である。
【００１８】
また、ウォータージェット推進機２０は、ステータ３０の内周に金属製のライナー４０を埋設し、ステータ３０の前端３１に環状溝３１ａを形成し、この環状溝３１ａにＯリング３２を嵌め込み、このＯリング３２を第１基台２６に押圧することにより、第１基台２６とステータ３０との間の隙間をシールする。
ステータ３０の内周にライナー４０を埋設することにより、ステータ３０の内周面を高精度に加工することができ、ウォータージェット推進機２０の性能を確保することができる。
【００１９】
ウォータージェット推進機２０によれば、エンジン１３でドライブシャフト１６を回転することによりインペラ５０を回転することができる。インペラ５０が回転することにより、吸込み口２５から矢印▲１▼の如く水を吸込み、吸込んだ水をステータ３０内に吸込み、ステータ３０の後端から水ジェットを矢印▲２▼の如く後方に向けて噴射する。
ステータ３０の後端から水ジェットを後方に向けて噴射することで、小型艇１０（図１に示す）を推進させることができる。
【００２０】
次に、ウォータージェット推進機２０のステータ３０を製造するウォータージェット推進機用ステータの製造方法を図３〜図６について説明する。
図３（ａ），（ｂ）は本発明に係るウォータージェット推進機用ステータの製造方法を示す第１説明図である。
（ａ）において、固定型６１、可動型６２、第１、第２の中子６３，６４を備えた鋳造型６０を準備するとともに、筒部６６の一端６６ａに径内方へ延びるリング状の突起６７を備えたライナー素材６５を準備する。
【００２１】
次に、鋳造型６０を型開きした状態で、ランナー素材６５を第１中子６３の先端部６３ａに矢印▲３▼の如く嵌め込む。ランナー素材６５の突起６７を第１中子６３の先端部（鋳造型）６３ａに当てることによりライナー素材６５を先端部６３ａの所定位置に簡単に位置決めすることができる。
続いて、第１中子６３と第２中子６４とをそれぞれ矢印▲４▼の如く移動するとともに可動型６２を矢印▲５▼の如く移動して、鋳造型６０を型組みする。
【００２２】
（ｂ）において、第１中子６３の先端部６３ａと第２中子６４の先端部６４ａとを突合せることにより、先端部６３ａと先端部６４ａとでライナー素材６５の突起６７を挟持する。
さらに、第１中子６３、第２中子６４、固定型６１及び可動型６２でステータ用のキャビティ（以下、「ステータ用のキャビティ」という）７０を形成する。
【００２３】
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係るウォータージェット推進機用ステータの製造方法を示す第２説明図であり、（ａ）は実施形態を示し、（ｂ）は比較例を示す。
（ａ）において、可動型６２の注湯口６２ａから溶湯を矢印の如く注湯して、溶湯をキャビティ７０に矢印▲６▼の如く供給する。このとき、ランナー素材６５の筒部６６に沿って流れることにより、溶湯による押圧力が筒部６６に作用する。
【００２４】
しかし、ライナー素材６５の突起６７を第１，第２の中子６３，６４で挟持しているので、溶湯による押圧力が筒部６６に作用してもライナー素材６５がずれることを防止できる。これにより、ライナー素材６５を所定位置に保持することができる。
【００２５】
このように、ライナー素材６５に突起６７を形成することにより、ライナー素材６５を簡単に位置決めすることができ、加えてライナー素材６５のずれを簡単に阻止することができるので、ライナー素材６５をステータ３０内の所定位置に簡単に取付けることができる。
【００２６】
（ｂ）に示す比較例は、実施形態のライナー素材６５に代えてライナー素材１１０をステータ３０（図２に示す）に鋳ぐるむ例を示す。ライナー素材１１０は、ライナー素材６５から突起６７を除去した部材であり、その他の構成はライナー素材６５と同じである。
【００２７】
このライナー素材１１０を、実施形態と同様に第１中子６３の先端部６３ａに嵌め込む。この際に、ライナー素材１１０は突起を有していないので、前記実施形態のように突起６７を第１中子６３の先端部６３ａに当接させて所定位置に位置決めすることができない。このため、ライナー素材１１０を第１中子６３の所定位置に正確に位置決めするためには時間がかかる。
【００２８】
ライナー素材１１０を第１中子６３の所定位置に位置決めした後、鋳造型６０を型締めして、可動型６２の注湯口６２ａから溶湯を矢印の如く注湯する。そして、注湯した溶湯はキャビティ７０に矢印ｃの如く供給する。このとき、ランナー素材１１０に沿って溶湯が流れることにより、溶湯による押圧力がライナー素材１１０に作用する。
この溶湯による押圧力でライナー素材１１０がずれることがあり、注湯の際にライナー素材１１０を所定位置に保持することは難しい。
【００２９】
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係るウォータージェット推進機用ステータの製造方法を示す第３説明図である。
（ａ）において、キャビティ７０内の溶湯が凝固して鋳造品７１となった後、可動型６２を矢印▲７▼の如く移動するとともに、第１中子６３と第２中子６４とをそれぞれ矢印▲８▼の如く移動して、鋳造型６０を型開きする。
（ｂ）において、型開きした鋳造型６０からライナー素材６５を鋳ぐるんだ鋳造品７１を離型する。
【００３０】
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係るウォータージェット推進機用ステータの製造方法を示す第４説明図である。
（ａ）において、鋳造型６０から取り出した鋳造品７１を切削加工機（図示しない）にセットし、ライナー素材６５を矢印の如く回転するとともに、切削刃７２を矢印▲９▼の如く送ることにより、切削刃７２でライナー素材６５の内周面６５ａを切削（研磨）加工する。
【００３１】
（ｂ）において、切削刃７２を継続して矢印▲９▼の如く送ることにより、切削刃７２でライナー素材６５の内周面６５ａを切削（研磨）加工するとともに、ライナー素材６５の突起６７を同時に切除する。これにより、ライナー素材６５からライナー４０を得る。
【００３２】
さらに、切削刃７２を継続して矢印▲９▼の如く送ることにより、鋳造品７１の内周面７１ａを切削（研磨）加工する。鋳造品７１の内周面７１ａの切削（研磨）加工を完了した後、鋳造品７１の端面加工や外側の取付孔加工を実施することにより、鋳造品７１からステータ３０を得る。
このように、ライナー素材６５の内周面６５ａや鋳造品７１の内周面７１ａを切削（研磨）加工する際に、ライナー素材６５の突起６７を同時に切除することができるので、突起６７を切除する工程を新たに設ける必要はない。
【００３３】
図２に戻って、このようにして製造したライナー４０を鋳ぐるんだステータ３０によれば、ライナー４０の前後の端部（端部）４１，４２をステータ３０内に埋め込むことができ、ライナー４０の前後の端部４１，４２をステータ３０で確実に保持することができる。
これにより、インペラ５０が回転してステータ３０内にポンプ圧が発生した際に、ポンプ圧でライナー４０の前後の端部４１，４２（特に、後端部４２）が内側にめくれることを防止することができる。
【００３４】
さらに、ライナー４０をステータ３０に鋳ぐるんで取付けることでライナー４０を筒体に形成することが可能になる。よって、図８に示す従来技術のライナー１０２のように、ステータ１０１に組込んだ際にライナー１０２の一端１０２ａと他端１０２ｂとの間に隙間ができてステータ１０１の内周に凹みが生じるという不具合の発生を防止できる。
このように、筒体のライナー４０を使用することにより、ステータ３０の内周をライナー４０で精度よく仕上げることができるので、インペラ５０を回転した際にステータ３０から水ジェットを効率よく噴射させることができる。
【００３５】
なお、前記実施形態では、ライナー素材６５に径内方へ延びるリング状の突起６７を備えた例について説明したが、突起６７はリング状に限らないで、例えば複数の突片を径内方へ延びるように設けても同様の効果を得ることができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、ライナーを構成する筒部の一端に径内方へ延びる突起を備えた。これにより、突起を鋳造型に当てることによりライナーを所定位置に簡単に位置決めすることができる。さらに、型組みの際に突起を鋳造型で挟持することによりライナーを所定位置に保持することができる。これにより、注湯の際に溶湯による押圧力がライナーに作用しても、ライナーが所定位置からずれることを確実に防止することができる。
このように、ライナーを簡単に位置決めでき、またライナーのずれを簡単に阻止できるので、ライナーをステータ内の所定位置に簡単に取付けることができる。
【００３７】
加えて、鋳造品の内周面を切削加工する際に、突起を同時に切除することができる。このように、内周面を切削加工する工程を利用して突起を切除することができるので、突起を切除する工程を新たに設ける必要がなく、ステータを簡単に製造することができる。
【００３８】
また、ステータ内にライナーを鋳ぐるむことでライナーの端部をステータ内に埋め込むことができ、ライナーの端部をステータで確実に保持することができる。これにより、インペラが回転してステータ内にポンプ圧が発生した際に、ポンプ圧でライナーの端部が内側にめくれることを防止することができる。
【００３９】
さらに、ライナーをステータに鋳ぐるんで取付けることでライナーを筒体に形成することが可能になる。よって、従来技術のライナーのように、ステータに組込んだ際にライナーの一端と他端との間に隙間ができてステータの内周に凹みが生じるという不具合の発生を防止できる。
このように、筒体のライナーを使用することにより、ステータの内周をライナーで精度よく仕上げることができるので、インペラを回転した際にステータから水ジェットを効率よく噴射させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製造方法で製造したステータを用いた小型艇の側面図
【図２】本発明に係る製造方法で製造したステータを用いたウォータージェット推進機を示す断面図
【図３】本発明に係るウォータージェット推進機用ステータの製造方法を示す第１説明図
【図４】本発明に係るウォータージェット推進機用ステータの製造方法を示す第２説明図
【図５】本発明に係るウォータージェット推進機用ステータの製造方法を示す第３説明図
【図６】本発明に係るウォータージェット推進機用ステータの製造方法を示す第４説明図
【図７】従来のウォータージェット推進機を示す断面図
【図８】従来のウォータージェット推進機を示す分解斜視図
【符号の説明】
１０…小型艇、２０…ウォータージェット推進機、３０…ステータ、４０…ライナー、４０ａ…ライナーの前端部、４０ｂ…ライナーの後端部、５０…インペラ、６０…鋳造型、６５…ライナー素材、６５ａ…ライナー素材の内周面、６６…筒部、６７…突起、７０…キャビティ（ステータ用キャビティ）、７１…鋳造品、７１ａ…鋳造品の内周面、７２…切削刃。
【図１】
0003939980.tif 000002
【図２】
0003939980.tif 000003
【図３】
0003939980.tif 000004
【図４】
0003939980.tif 000005
【図５】
0003939980.tif 000006
【図６】
0003939980.tif 000007
【図７】
0003939980.tif 000008
【図８】
0003939980.tif 000009