(57)【要約】【課題】溶着によって生じる上記課題を解決できるインペラ、および該インペラを備えるポンプを提供する。【解決手段】インペラ２０において、第２プレート部１３を、回転軸Ｐの方向に交差する方向に突起するプレート突起部１３ａを有し、羽根部１１を、回転軸Ｐの方向に交差する方向に突起する羽根突起部１１ａを有する構成とする。そして、プレート突起部１３ａの少なくとも一部を、回転軸Ｐの方向において羽根突起部１１ａと重なると共に、羽根突起部１１ａに対してＡ向きの側に配置された構成とする。なお、Ａ向きは、回転軸Ｐの方向のうち、第２プレート部１３から第１プレート部１２に向かう向きである。【選択図】図４
2017198158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（Ｐ）を軸として回転することで流体を移動させるインペラ（２０）であって、
前記回転軸の方向に伸びる形状である１つ以上の羽根部（１１）と、
前記羽根部に対して前記回転軸の方向の一方側に配置されて該羽根部を支持する板形状の第１プレート部（１２）と、
前記羽根部に対して前記回転軸の方向の前記一方側とは反対側の他方側に配置された板形状の第２プレート部（１３）と、を備え、
前記羽根部は、前記回転軸の方向に交差する方向に突起する羽根突起部（１１ａ）を有し、
前記第２プレート部は、前記回転軸の方向に交差する方向に突起するプレート突起部（１３ａ）を有し、
前記回転軸の方向のうち、前記第２プレート部から前記第１プレート部に向かう向きが、Ａ向き（Ａ）とされたとき、
前記プレート突起部の少なくとも一部は、前記回転軸の方向において前記羽根突起部と重なると共に、前記羽根突起部に対して前記Ａ向きの側に配置されているインペラ。
【請求項２】
前記プレート突起部における前記第１プレート部に向けられた面（１３ａａ）が、前記プレート突起部の突起向きに向かうにつれて前記第１プレート部から離される形状とされている請求項１に記載のインペラ。
【請求項３】
前記プレート突起部が、前記羽根突起部を構成する材料よりも弾性変形しやすい材料で構成されている請求項１または２に記載のインペラ。
【請求項４】
前記第２プレート部は、前記回転軸の方向に凹んだ凹部（１３ｃ）を有し、
前記羽根部の少なくとも一部が、前記凹部の内部に挿入されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載のインペラ。
【請求項５】
前記１つ以上の羽根部は、少なくとも第１羽根部（１１１）と第２羽根部（１１２）を含み、
前記第１羽根部と前記第２羽根部は、それぞれが、前記プレート突起部および該プレート突起部に対応する前記羽根突起部を有し、
前記第１羽根部における前記プレート突起部の突起向きが、前記第２羽根部における前記プレート突起部の突起向きと異なる請求項１ないし４のいずれか１つに記載のインペラ。
【請求項６】
前記１つ以上の羽根部は、少なくとも、第１羽根部（１１１）と第２羽根部（１１２）を含み、
前記第１羽根部および前記第２羽根部は、それぞれが、前記羽根突起部を有し、
前記第１羽根部および前記第２羽根部のそれぞれに対応する前記羽根突起部のそれぞれは、対応する前記プレート突起部を有し、
前記第２プレート部が、前記回転軸の方向に伸びると共に該回転軸に重なる任意の平面（Ｐａ）を境界として２つの領域（Ｐ１、Ｐ２）に分けられたとき、
前記第１羽根部における前記プレート突起部、および前記第２羽根部における前記プレート突起部は、互いに、前記２つの領域のうち異なる領域に配置されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載のインペラ。
【請求項７】
前記１つ以上の羽根部は、少なくとも、第１羽根部（１１１）と第２羽根部（１１２）と第３羽根部（１１３）と第４羽根部（１１４）を含み、
前記第１羽根部、前記第２羽根部、前記第３羽根部および前記第４羽根部は、それぞれが、前記羽根突起部を有し、
前記第１羽根部、前記第２羽根部、前記第３羽根部および前記第４羽根部のそれぞれに対応する前記羽根突起部のそれぞれは、対応する前記プレート突起部を有し、
前記第２プレート部が、前記回転軸の方向に伸びると共に該回転軸に重なる任意の平面（Ｐａ）および該平面に直交すると共に前記回転軸に重なる平面（Ｐｂ）を境界として４つの領域（Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２）に分けられたとき、
前記第１羽根部における前記プレート突起部、前記第２羽根部における前記プレート突起部、前記第３羽根部における前記プレート突起部、および前記第４羽根部における前記プレート突起部は、互いに、前記４つの領域のうち異なる領域に配置されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載のインペラ。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１つに記載のインペラを備え、
前記インペラによって前記流体を送るポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸を軸として回転することで流体を移動させるインペラ、および該インペラを備えるポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転軸を軸として回転することで流体を移動させるポンプに用いられるインペラとして、いわゆるクローズドインペラがある。具体的には、例えば、車両に搭載され、車両用エンジンに冷却水を送るためのウォータポンプに用いられるクローズドインペラがある。この種のクローズドインペラは、一般には、羽根部と、該羽根部に対して回転軸方向の一方側に配置されて該羽根部を支持する板状のベースプレート部と、該羽根部に対して回転軸方向の他方側に配置されて該羽根部を覆うカバープレート部とを備える。このクローズドインペラでは、ベースプレート部とカバープレート部との間の空間が、流体が旋回する旋回空間とされ、カバープレート部の略中央部分には、外部の流体を旋回空間に吸入するための貫通孔が形成されている。そして、このクローズドインペラは、回転軸を軸として回転することにより、外部から流れてきた流体をカバープレート部の貫通孔を介して旋回空間に吸入し、旋回空間にて該流体に遠心力を与えて該流体を外部へ吐出する。なお、インペラとしては、このクローズドインペラの他に、カバープレート部を備えずにベースプレート部と羽根部のみを備えるセミクローズドインペラや、カバープレート部およびベースプレート部を備えずに羽根部のみを備えるオープンインペラがある。これらに比べて、クローズドインペラは、カバープレート部を有することで流体を効率よく送ることができるなどの優位性がある。
【０００３】
従来のクローズドインペラとしては、例えば特許文献１に記載のものがある。このインペラは、羽根部が、カバープレート部と一体的に樹脂によって構成され、カバープレート部も、樹脂によって構成される。このインペラは、溶着によって羽根部とカバープレート部とを接合することで製造される。具体的には、このインペラは、羽根部における回転軸方向の端部が溶着され、該端部が羽根部におけるカバープレート部と接合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２９９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、特許文献１に記載のクローズドインペラは、樹脂で構成された羽根部をカバープレート部に溶着させることで接合して製造される。このため、このインペラでは、溶着の残留物いわゆるバリが生じることが課題となる。すなわち、このインペラでは、製造時においてインペラの内部（例えば、羽根部とカバープレート部の間や、旋回空間）にバリが残る。そして、インペラの稼働時に、該バリが外部に送られることで弊害が生じることがある。具体的には、例えば、このインペラが、車両用エンジンなどに冷却水を送るためのウォータポンプのインペラである場合には、バリがエンジンやバルブなどにかみ込む弊害などの課題が生じえる。なお、燃料電池車用ウォータポンプの場合においては、燃料電池に冷却水を送る場合、冷却水通路にバリが特に詰まりやすくなるため、この溶着によって生じる課題が特に重要となっている。
【０００６】
本開示は上記点に鑑みて、溶着によって生じる上記課題を解決できるインペラ、および該インペラを備えるポンプ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】
上記目的を達成するため、請求項１〜７に記載の発明では、回転軸（Ｐ）を軸として回転することで流体を移動させるインペラ（２０）において、以下の構成とする。すなわち、回転軸の方向に伸びる形状である１つ以上の羽根部（１１）と、羽根部に対して回転軸の方向の一方側に配置されて該羽根部を支持する板形状の第１プレート部（１２）とを備える。また、羽根部に対して回転軸の方向の一方側とは反対側の他方側に配置された板形状の第２プレート部（１３）を備える。そして、羽根部は、回転軸の方向に交差する方向に突起する羽根突起部（１１ａ）を有し、第２プレート部は、回転軸の方向に交差する方向に突起するプレート突起部（１３ａ）を有する。また、回転軸の方向のうち、第２プレート部から第１プレート部に向かう向きが、Ａ向き（Ａ）とされたとき、プレート突起部の少なくとも一部は、回転軸の方向において羽根突起部と重なると共に、羽根突起部に対してＡ向きの側に配置されている。
【０００８】
このインペラによれば、第２プレート部がＡ向きとは逆の向き（すなわち、羽根部から離れる方向）に変位しようとしても、プレート突起部が羽根突起部に当接して互いに押し合う。したがって、第２プレート突起部が羽根突起部によって制止されることで、第２プレート部の変位は制止される。ここで、このインペラは、特許文献１に記載のインペラのように溶着（例えば、熱溶着や超音波溶着）を用いることなく、羽根部に第２プレート部を固定することで製造することができるものである。すなわち、このインペラによれば、特許文献１に記載のインペラにおける、バリが発生することによる弊害が生じるという課題が解決される。
【０００９】
また、請求項８に記載の発明では、ポンプにおいて、請求項１〜７に記載の発明のいずれかにおけるインペラによって流体を送る。
【００１０】
これによれば、請求項１〜７に記載の発明と同様の効果が得られる。
【００１１】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の第１実施形態に係るポンプの全体の断面構成を示す図である。
【図２】図１に示すポンプのインペラの全体を示す斜視図である。
【図３】図２に示すインペラについて、図２、図７のIII-III断面を示す図である。
【図４】図３におけるプレート突起部の周辺を拡大して示す図である。
【図５】図２に示すインペラについて、図２、図７のV-V断面におけるプレート突起部の周辺を拡大して示す図である。
【図６】図２に示すインペラの第２プレート部、特にプレート突起部を射出成形法によって製造する方法を示す図である。
【図７】図２に示すインペラの全体を示す平面図である。
【図８】図２に示すインペラについて、第２プレート部が外れたときの状態を示す図である。
【図９】他の実施形態におけるプレート突起部を示す図である。
【図１０】別の他の実施形態におけるプレート突起部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１４】
（第１実施形態）
本開示の本実施形態に係るインペラ２０が適用されたポンプ１００について図１〜図８を参照して説明する。ポンプ１００は、インペラ２０が回転することで流体を移動させるものである。ポンプ１００は、例えば、自動車などの車両に搭載され、車両用エンジンに冷却水を送るためのウォータポンプなどとして用いられるものである。このポンプ１００は、インペラ２０が回転することで冷却水をエンジンなどに送る。なお、以下において、インペラ２０の回転軸Ｐを、単に回転軸Ｐと称する。
【００１５】
まず、ポンプ１００について説明する。図１に示すように、ポンプ１００は、ケース１０と、ケース１０内に備えられたインペラ２０、シャフト３０、ロータ４０、およびステータ５０を有する電動式ウォータポンプである。ポンプ１００は、例えば、車両に搭載された不図示のエンジン、ラジエータなどと配管によって接続され、ポンプ１００、エンジン、ラジエータ、ポンプ１００、・・・の順に冷却水が循環する冷却水回路に用いられる。このとき、ポンプ１００は、ラジエータからの冷却水を吸入した後に吐出し、該冷却水をエンジンに送る。本実施形態では、ポンプ１００を、回転することで流体に遠心力を与えて遠心方向に該流体を流すインペラ２０を用いた遠心ポンプとしている。
【００１６】
ケース１０は、インペラ２０、シャフト３０、ロータ４０、およびステータ５０などを収容するものである。ケース１０は、材質が特に限定されるものではないが、本実施形態では、樹脂で構成されている。
【００１７】
図１に示すように、ケース１０は、冷却水の入口となる吸入口１０ａ、および冷却水の出口となる不図示の吐出口が形成されている。より具体的には、吸入口１０ａは、インペラ２０に対して回転軸Ｐの方向の一端側に位置している。吐出口は、ポンプ１００における図１で示す断面とは別の断面に形成されている。また、吐出口は、インペラ２０に対してインペラ２０の径方向外側に位置している。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態では、吸入口１０ａの軸心は、回転軸Ｐに略一致している。これにより、本実施形態では、回転軸Ｐの方向に沿って吸入口１０ａからインペラ２０に冷却水が吸入される。また、ケース１０は、インペラ２０の径方向外側に渦巻き状の冷却水通路を構成するスクロール部１０ｂを有し、スクロール部１０ｂの終端部が吐出口とされている。
【００１９】
図１に示すように、インペラ２０は、冷却水などの流体を送るポンプ１００に適用され、回転軸Ｐを軸として回転することで流体を移動させるものである。インペラ２０は、シャフト３０に保持されている。なお、インペラ２０の詳細な構成については後述する。
【００２０】
シャフト３０は、ＳＵＳ等の金属材料にて形成される棒状部材である。シャフト３０は、ケース１０に回転自在に保持されている。図１に示すように、シャフト３０は、ケース１０に固定されている。
【００２１】
ロータ４０は、シャフト３０に保持されている。ロータ４０は、フェライトやネオジム等の磁性体にて形成されてステータ５０の内周側に配置された円筒状のマグネット３１、マグネット３１を保持する樹脂製の円筒状のホルダ部３２を備えている。
【００２２】
ステータ５０は、ケース１０に固定されて通電時に回転磁界を発生する円筒状の部材である。より具体的には、ステータ５０は、巻線部と、磁性体である電磁鉄鋼材等で作られたステータコアとからなる。本実施形態では、通電時にステータ５０が発生する回転磁界によりマグネット３１が回転駆動され、ひいてはロータ４０が回転駆動される。
【００２３】
本実施形態に係るポンプ１００では、ステータ５０に通電を開始してロータ４０が回転駆動され、これに伴い、インペラ２０が回転駆動され、吸入口１０ａからケース１０の内部に冷却水が吸入される。そして、回転軸Ｐの方向からインペラ２０に冷却水が吸入される。このとき、冷却水がインペラ２０の羽根部１１にかき込まれ、羽根部１１に沿って流れることで、冷却水の流れ方向が変換され、インペラ２０から回転軸Ｐに直交する方向へ吐出される。インペラ２０から吐出された冷却水は、スクロール部１０ｂを通過して、吐出口から吐出される。なお、インペラ２０に冷却水が吸入されるとは、図２、図３に示す羽根部１１と羽根部１１との間に冷却水が流入することを意味し、インペラ２０から冷却水が吐出されるとは、図２、図３に示す羽根部１１と羽根部１１との間から冷却水が吐き出されることを意味する。
【００２４】
このようにして、本実施形態に係るポンプ１００では、ポンプ１００の吐出口から吐出された冷却水が、不図示のエンジンの内部を通過して該エンジンを冷却した後、不図示のラジエータで放熱する。そして、該ラジエータで放熱した冷却水が、再び、ポンプ１００の吸入口１０ａから吸入される。
【００２５】
次に、本実施形態に係るインペラ２０の詳細な構成について図２〜図８を参照して説明する。図２、図３に示すように、インペラ２０は、羽根部１１と、第１プレート部１２と、第２プレート部１３とを備える構成のいわゆるクローズドインペラである。インペラ２０は、回転軸Ｐを軸として回転することで流体に遠心力などを与える遠心式のインペラである。
【００２６】
インペラ２０は、シャフト３０に回転自在に保持されている。図２、図３に示すように、インペラ２０は、インペラ２０の回転方向に沿って複数配置された羽根部１１と、羽根部１１における反吸入口側を覆う円板状の第１プレート部１２と、羽根部１１における吸入口１０ａ側を覆う円板状の第２プレート部１３とを備えている。羽根部１１における反吸入口側は、マグネット３１側である。なお、羽根部１１は、回転軸Ｐに直交する平面で切った断面において、湾曲して伸びる形状または直線的に伸びる形状となっている。
【００２７】
そして、ポンプ１００は、インペラ２０の回転により、回転軸Ｐの方向の一端側から冷却水を吸入しインペラ２０の径方向外側に向かって冷却水を吐出する。
【００２８】
羽根部１１は、図２、図３に示すように回転軸Ｐの方向に伸びる形状とされ、流体に遠心力を与える機能を果たす部分である。
【００２９】
本実施形態における羽根部１１の数は、具体的には９つである。以下において、この９つの羽根部１１のうちの４つを、それぞれ、第１羽根部１１１、第２羽根部１１２、第３羽根部１１３、第４羽根部１１４と称する。
【００３０】
羽根部１１は、ＰＰＳ（すなわち、ポリフェニレンサルファイド樹脂）などの樹脂や、ステンレス鋼などの金属で構成され得る。羽根部１１は、流体に遠心力を与える部分であるから強度の高い材料で構成されることが好ましく、また、寸法が経年変化し難い材料で構成されることが好ましい。例えば、羽根部１１は、ガラス繊維などの繊維状強化材が混入されたＰＰＳなどで構成されると特に良い。なお、本実施形態では、羽根部１１は、後述の第２プレート部１３と連続的（すなわち、一体的）に構成されている。
【００３１】
図２〜図５に示すように、第１羽根部１１１、第２羽根部１１２、第３羽根部１１３、第４羽根部１１４のそれぞれは、後述の第１プレート部１２から回転軸Ｐの方向に延びる形状の主部１１ｚを有する。また、第１羽根部１１１、第２羽根部１１２、第３羽根部１１３、第４羽根部１１４のそれぞれは、主部１１ｚから回転軸Ｐの方向に交差する方向に突起する羽根突起部１１ａを有する。本実施形態では、第１羽根部１１１、第２羽根部１１２、第３羽根部１１３、第４羽根部１１４のそれぞれは、回転軸Ｐの方向に略直交する方向に突起している。図４、図５に示すように、本実施形態では、羽根突起部１１ａは、主部１１ｚにおける第２プレート部１３の側の端部から突起する形状とされている。また、羽根突起部１１ａは、羽根部１１の主部１１ｚにおける回転軸Ｐから遠い側に配置されている。
【００３２】
羽根突起部１１ａは、羽根部１１と同じ材質で形成され、例えば、射出成形法を用いて容易に形成され得る。ここで、羽根突起部１１ａは、羽根部１１に図４、図５に示す凹み１１ｂを形成することで容易に形成され得る。この凹み１１ｂを形成するには、金型を凹み１１ｂに対応する形状とするか、あるいは射出成形後の加工により凹み１１ｂを形成するなどすれば良い。つまり、本実施形態では、羽根突起部１１ａは、凹み１１ｂにおける第２プレート部１３の側の壁部によって構成されている。なお、この凹み１１ｂを貫通孔としても良い。このようにして、本実施形態における羽根突起部１１ａは、羽根部１１の一部として、主部１１ｚと連続的（すなわち、一体的）に形成される。また、本実施形態では、この凹み１１ｂの内部に、プレート突起部１３ａが配置される。従って、凹み１１ｂは、羽根部１１において、凹み１１ｂの内部にプレート突起部１３ａが収まるような範囲で形成されている。
【００３３】
図２〜図５に示すように、本実施形態では、第１羽根部１１１、第２羽根部１１２、第３羽根部１１３、および第４羽根部１１４のそれぞれが、羽根突起部１１ａを有する。また、第１羽根部１１１、第２羽根部１１２、第３羽根部１１３、および第４羽根部１１４のそれぞれに対応する羽根突起部１１ａのそれぞれは、対応するプレート突起部１３ａを有する。このように、本実施形態に係るポンプ１００では、全部で４個の羽根突起部１１ａおよびプレート突起部１３ａが備えられている。なお、本実施形態に係るポンプ１００に対して、羽根部１１を一つとするように変更しても良く、更に羽根突起部１１ａおよびプレート突起部１３ａを一つとするように変更しても良い。
【００３４】
図４、図５に示すように、各羽根部１１は、それぞれの少なくとも一部が、対応する後述の第２プレート部１３の凹部１３ｃの内部に挿入されている。また、本実施形態では、羽根部１１は、後述の第１プレート部１２と連続的（すなわち、一体的）に構成されている。すなわち、本実施形態における羽根部１１および第１プレート部１２は、一体成型によって形成されたものである。なお、本実施形態において、別体であった羽根部１１と第１プレート部１２を接合して一体化させたものを採用しても良い。
【００３５】
第１プレート部１２は、羽根部１１に対して回転軸Ｐの方向の一方側に配置されて該羽根部１１を支持する板状部材（すなわち、ベースプレート部）である。第１プレート部１２は、ＰＰＳなどの樹脂や、ステンレス鋼などの金属で構成され得る。
【００３６】
第２プレート部１３は、羽根部１１に対して回転軸Ｐの方向の一方側とは反対側の他方側に配置された板状部材（すなわち、カバープレート部）である。第２プレート部１３は、ＰＯＭなどの樹脂や、ステンレス鋼などの金属で構成され得る。第２プレート部１３は、羽根部１１などに比べて強度は低い材料で構成されても良いが、例えば、弾性変形可能な樹脂や流体（例えば、エンジン冷却液）で腐食しないプレス加工容易な板状の金属で構成されると良い。
【００３７】
図４、図５に示すように、第２プレート部１３は、回転軸Ｐの方向に交差する方向に突起するプレート突起部１３ａを有する。プレート突起部１３ａは、弾性を有するＰＯＭなどの樹脂や、弾性を有するステンレス鋼などの金属で構成され得る。このプレート突起部１３ａは、例えば、射出成形法を用いて容易に形成され得る。このように、本実施形態におけるプレート突起部１３ａは、第２プレート部１３の一部として、第２プレート部１３のうち他の部分と連続的（すなわち、一体的）に形成されている。
【００３８】
図４、図５に示すように、プレート突起部１３ａの少なくとも一部は、回転軸Ｐの方向において羽根突起部１１ａと重なると共に、羽根突起部１１ａに対して図４中、図５中のＡ向きの側に配置されている。Ａ向きは、回転軸Ｐの方向のうち、第２プレート部１３から第１プレート部１２に向かう向きである。
【００３９】
このように、本実施形態におけるインペラ２０では、プレート突起部１３ａの少なくとも一部が、回転軸Ｐの方向において羽根突起部１１ａと重なると共に、羽根突起部１１ａに対してＡ向きの側に配置されている。このため、本インペラ２０では、第２プレート部１３がＡ向きとは逆の向き（すなわち、羽根部１１から離れる方向）に変位しようとしても、プレート突起部１３ａが羽根突起部１１ａに当接して互いに押し合う。したがって、第２プレート突起部１３ａが羽根突起部１１ａによって制止されることで、第２プレート部１３の変位は制止される。ここで、本実施形態に係るインペラ２０は、特許文献１に記載のインペラのように溶着（例えば、熱溶着や超音波溶着）を用いることなく、羽根部１１に第２プレート部１３を固定することで製造することができるものである。すなわち、本実施形態におけるインペラ２０によれば、特許文献１に記載のインペラにおける、バリが発生することによる弊害が生じるという課題が解決される。
【００４０】
また、上記したように、特許文献１に記載のクローズドインペラは、羽根部における回転軸方向の端部が溶着され、該端部が羽根部におけるカバープレート部と接合される。十分な接合性を得るためには、羽根部とカバープレート部との樹脂溶着部分を十分に大きくしなければならず、該樹脂溶着部分を大きくしようとすると、インペラ全体の体格が回転軸方向に大きくなってしまう。このように、特許文献１に記載のクローズドインペラでは、インペラ全体の体格が回転軸方向に大きくなるということも課題となる。なお、自動車用ウォータポンプにおいては、特に小型化が要求されるため、このインペラ全体の体格が回転軸方向に大きくなるという課題が特に重要となっている。
【００４１】
これに対して、本実施形態に係るインペラ２０では、溶着を用いて製造するものではないため、特許文献１に記載のインペラのように溶着部分を大きくしなければならないという事情も生じない。すなわち、本実施形態におけるインペラ２０によれば、特許文献１に記載のインペラにおける上記のインペラ２０の全体の体格が回転軸方向に大きくなるという課題も解決される。
【００４２】
なお、上記特許文献１のインペラの製造においては、溶着接合のために、２つの部材（すなわち、ベースプレート部とカバープレート部）を加圧するときの合わせ面を平面とする必要があるだが、本実施形態に係るインペラ２０においては、その必要がない。このため、本実施形態に係るインペラ２０では、上記特許文献１のインペラに比べて、インペラ２０の形状に製造上の制約が少なく、ひいてはポンプ１００の形状の製造上の制約が少ないという利点もある。
【００４３】
図４、図５に示すように、本実施形態では、第２プレート部１３は、主部１３ｚ、および該主部１３ｚからＡ向きに突起する接続部１３ｂを有し、プレート突起部１３ａは、該接続部１３ｂから回転軸Ｐの方向に交差する方向に突起している。つまり、第２プレート部１３は、主部１３ｚ、および該主部１３ｚからＡ向きに突起する接続部１３ｂを有し、プレート突起部１３ａは、該接続部１３ｂから回転軸Ｐの方向に略直交する方向に突起している。このように、接続部１３ｂは、プレート突起部１３ａに接続されている。主部１３ｚは、羽根部１１に対して回転軸Ｐの方向の一方側とは反対側の他方側に配置された板状部分である。図２に示すように、主部１３ｚは、回転軸Ｐに垂直な断面が円形である形状とされている。
【００４４】
また、本実施形態では、プレート突起部１３ａにおける第１プレート部１２に向けられた面１３ａａが、プレート突起部１３ａの突起向きに向かうにつれて第１プレート部１２から離される形状とされている。このため、本実施形態によれば、インペラ２０を製造する工程において、羽根部１１と第２プレート部１３とを容易に組み付けて接合することができる。すなわち、羽根部１１を第２プレート部１３に対し回転軸Ｐに沿って接近させていき、羽根突起部１１ａがプレート突起部１３ａよりも第１プレート部１２の側にある状態で羽根突起部１１ａを上記面１３ａａに当てる。このように羽根突起部１１ａとプレート突起部１３ａの上記面１３ａａとが押し付け合わされたときに、プレート突起部１３ａがプレート突起部１３ａの突起向きとは逆向きに変形される。そして、プレート突起部１３ａが羽根突起部１１ａに対してＡ向きの側に至った段階で、プレート突起部１３ａが弾性変形によって復元して羽根突起部１１ａに対してＡ向きの側に配置される。このようにして、本実施形態に係るインペラ２０は、インペラ２０の製造工程において、容易に羽根部１１と第２プレート部１３とを接合することができる。
【００４５】
なお、プレート突起部１３ａおよび接続部１３ｂは、例えば、射出成形法を用いて容易に形成され得る。具体的には、まず、図６に示すように、プレート突起部１３ａおよび接続部１３ｂなどの第２プレート部１３の外形に対応させた形状の下型２００ａと上型２００ｂとで構成される金型２００を用意する。この上型２００ｂは、プレート突起部１３ａを形成するための突起部２０１ｂを有する。そして、金型２００のキャビティに樹脂あるいは金属を流し込む。金型２００のキャビティは、下型２００ａと上型２００ｂとの間の空間である。なお、図４、図５中の符号１３ｄで示す貫通孔は、この射出成形において、樹脂あるいは金属を冷却固化させた後に上型２００ｂの突起部２０１ｂを抜いたときに形成される孔である。
【００４６】
また、図４、図５に示すように、第２プレート部１３は、回転軸Ｐの方向に凹んだ凹部１３ｃを有する。また、本実施形態では、羽根部１１の少なくとも一部が、凹部１３ｃの内部に挿入されている。図２、図７に示すように、この凹部１３ｃは、該凹部１３ｃに挿入される羽根部１１における回転軸Ｐに近い側の端部１１ｃから遠い側の端部１１ｄに亘って形成されている。これにより、本実施形態では、羽根突起部１１ａおよび第２プレート部１３は、回転軸Ｐに垂直な方向への相対的変位が抑制される。このように、本実施形態によれば、上記したように、バリが発生することによる弊害が生じるという課題を解決しつつ、羽根突起部１１ａおよび第２プレート部１３についての回転軸Ｐに垂直な方向への相対的変位を抑制することができる。なお、本実施形態では、羽根部１１の少なくとも一部における第２プレート部１３の凹部１３ｃに挿入される部分が、第２プレート部１３の凹部１３ｃの形状に略一致する形状とされている。
【００４７】
プレート突起部１３ａは、羽根突起部１１ａを構成する材料よりも弾性変形しやすい材料で構成されている。すなわち、プレート突起部１３ａは、羽根突起部１１ａを構成する材料よりも、弾性率、ヤング率、および剛性率が低い材料で構成されている。プレート突起部１３ａは、羽根突起部１１ａを構成する材料よりも、弾性率、ヤング率、および剛性率のうち少なくとも１つが低い材料で構成されても良い。このため、インペラ２０を製造する工程において、羽根突起部１１ａとプレート突起部１３ａの上記面１３ａａとを互いに対して押し付けたときに、容易に、羽根部１１と第２プレート部１３とを組み付けて接合することができる。このため、本実施形態では、羽根突起部１１ａおよび第２プレート部１３は、回転軸Ｐに垂直な方向への相対的変位が抑制される。このように、本実施形態によれば、上記したように、バリが発生することによる弊害が生じるという課題を解決しつつ、羽根突起部１１ａおよび第２プレート部１３についての回転軸Ｐに垂直な方向への相対的変位を抑制することができる。
【００４８】
図７において、図中の符号Ｙ１で示す向きは、第１羽根部１１１におけるプレート突起部１３ａの突起向きを示し、図中の符号Ｙ２で示す向きは、第２羽根部１１２におけるプレート突起部１３ａの突起向きを示している。同様に、図７において、図中の符号Ｙ３で示す向きは、第３羽根部１１３におけるプレート突起部１３ａの突起向きを示し、図中の符号Ｙ４で示す向きは、第４羽根部１１４におけるプレート突起部１３ａの突起向きを示している。図７に示すように、各プレート突起部１３ａの突起向きは、対応する羽根部１１１〜１１４の伸びる方向に対して略直交する向きとなっている。なお、この「伸びる方向」とは、回転軸Ｐに近い側から遠い側に伸びる形状とされた羽根部１１１〜１１４についての「伸びる方向」である。
【００４９】
図７に示すように、本実施形態に係るインペラ２０では、第１羽根部１１１におけるプレート突起部１３ａの突起向きが、第２羽根部１１２におけるプレート突起部１３ａの突起向きと異なる。このため、本インペラ２０では、第１羽根部１１１におけるプレート突起部１３ａの突起向きが第２羽根部１１２におけるプレート突起部１３ａの突起向きと同じ場合に比べて、羽根部１１と第２プレート部１３とが強固に接合された状態とされる。
【００５０】
図７に示すように、本ポンプ１００では、第１羽根部１１１におけるプレート突起部１３ａ、および第２羽根部１１２におけるプレート突起部１３ａは、互いに、２つの領域のうち異なる領域に配置されている。２つの領域は、図７中の符号Ｐ１の領域と符号Ｐ２の領域である。つまり、２つの領域Ｐ１、Ｐ２は、第２プレート部１３において、回転軸Ｐの方向に伸びると共に回転軸Ｐに重なる任意の平面Ｐａを境界として分けられる２つの領域である。このため、本実施形態に係るインペラ２０では、羽根部１１と第２プレート部１３とが強固に接合された状態となり、かつインペラ２０の回転のバランスが良好となる。
【００５１】
図７に示すように、本ポンプ１００では、第１羽根部１１１、第２羽根部１１２、第３羽根部１１３、および第４羽根部１１４のそれぞれにおけるプレート突起部１３ａは、互いに、４つの領域のうち異なる領域に配置されている。４つの領域は、図７中の符号Ｐ１１の領域と符号Ｐ１２の領域と符号Ｐ２１の領域と符号Ｐ２２の領域である。つまり、４つの領域Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２は、第２プレート部１３において、回転軸Ｐの方向に伸びると共に回転軸Ｐに重なる任意の平面Ｐａおよび該平面Ｐａに直交すると共に回転軸Ｐに重なる平面Ｐｂを境界として分けられる４つの仮想領域である。このため、本実施形態に係るインペラ２０では、羽根部１１と第２プレート部１３とが、特に、強固に接合された状態となり、かつインペラ２０の回転のバランスが良好となる。
【００５２】
また、本実施形態では、羽根突起部１１ａおよび該羽根突起部１１ａに対応するプレート突起部１３ａが、第２プレート部１３における回転軸Ｐから遠い側に配置されている。これにより、羽根部１１に対する第２プレート部１３の接合安定性が高くなる。
【００５３】
なお、図２に示すように、本実施形態では、第２プレート部１３にはガイドピン１３ｅが形成されており、このガイドピン１３ｅは羽根部１１に形成された図７に示すガイドピン用凹部１１ｙに挿入されている。このガイドピン１３ｅは、羽根部１１と第２プレート部１３とを組み付けるときに、羽根部１１のガイドピン用凹部１１ｙに挿入されることで、羽根部１１に対する第２プレート部１３の位置決めの役割を果たす。また、このガイドピン１３ｅは、第２プレート部１３における回転軸Ｐから遠い側に配置されている。これにより、羽根部１１に対する第２プレート部１３の位置決め安定性が高くなる。本実施形態では、ガイドピン用凹部１１ｙと羽根突起部１１ａとが、互いに異なる羽根部１１に形成されている。以上、本実施形態に係るインペラ２０の詳細な構成について説明した。
【００５４】
上記したように、本実施形態におけるインペラ２０は、第２プレート部１３が、回転軸Ｐの方向に交差する方向に突起するプレート突起部１３ａを有し、羽根部１１が、回転軸Ｐの方向に交差する方向に突起する羽根突起部１１ａを有する。そして、プレート突起部１３ａの少なくとも一部は、回転軸Ｐの方向において羽根突起部１１ａと重なると共に、羽根突起部１１ａに対してＡ向きの側に配置されている。Ａ向きは、回転軸Ｐの方向のうち、第２プレート部１３から第１プレート部１２に向かう向きである。
【００５５】
このように、本実施形態におけるインペラ２０では、プレート突起部１３ａの少なくとも一部が、回転軸Ｐの方向において羽根突起部１１ａと重なると共に、羽根突起部１１ａに対してＡ向きの側に配置されている。このため、本実施形態に係るインペラ２０では、第２プレート部１３がＡ向き（すなわち、羽根部１１から離れる方向）に変位しようとしても、プレート突起部１３ａが羽根突起部１１ａによって制止されることで、第２プレート部１３の変位は制止される。ここで、本実施形態に係るインペラ２０は、特許文献１に記載のインペラのように溶着（例えば、熱溶着や超音波溶着）を用いることなく、羽根部１１に第２プレート部１３を固定することで製造することができるものである。すなわち、本実施形態におけるインペラ２０によれば、特許文献１に記載のインペラにおける上記第１課題（すなわち、バリが発生することによる弊害が生じるという課題）が解決される。また、本実施形態に係るインペラ２０では、溶着を用いて製造するものではないため、特許文献１に記載のインペラのように樹脂溶着部分を大きくしなければならないという事情も生じない。すなわち、本実施形態におけるインペラ２０によれば、特許文献１に記載のインペラにおける上記第２課題（すなわち、インペラ２０の全体の体格が回転軸方向に大きくなるという課題）も解決される。
【００５６】
また、本実施形態におけるインペラ２０は、第２プレート部１３は、Ａ向きに突起すると共にプレート突起部１３ａに接続された接続部１３ｂを有する。そして、プレート突起部１３ａにおける第１プレート部１２に向けられた面１３ａａが、プレート突起部１３ａの突起向きに向かうにつれて第１プレート部１２から離される形状とされている。
【００５７】
このため、本実施形態によれば、インペラ２０を製造する工程において、羽根部１１と第２プレート部１３とを容易に組み付けて接合することができる。すなわち、羽根突起部１１ａとプレート突起部１３ａの上記面１３ａａとが押し付け合わされたときに、プレート突起部１３ａがプレート突起部１３ａの突起向きとは逆向きに変形される。そして、プレート突起部１３ａが羽根突起部１１ａに対してＡ向きの側に至った段階で、プレート突起部１３ａが弾性変形によって復元して羽根突起部１１ａに対してＡ向きの側に配置される。このようにして、本実施形態に係るインペラ２０は、インペラ２０の製造工程において、容易に羽根部１１と第２プレート部１３とを容易に接合することができる。
【００５８】
また、本実施形態におけるインペラ２０は、プレート突起部１３ａが、羽根突起部１１ａを構成する材料よりも弾性変形しやすい材料で構成されている。
【００５９】
このため、本実施形態によれば、インペラ２０を製造する工程において、羽根突起部１１ａとプレート突起部１３ａの上記面１３ａａとを押し付けたときに、容易に、羽根部１１と第２プレート部１３とを組み付けて接合することができる。
【００６０】
また、本実施形態におけるインペラ２０は、第２プレート部１３は、回転軸Ｐの方向に凹んだ凹部１３ｃを有し、羽根部１１の少なくとも一部が凹部１３ｃの内部に挿入されている。
【００６１】
このため、本実施形態では、羽根突起部１１ａおよび第２プレート部１３は、回転軸Ｐに垂直な方向への相対的変位が抑制される。このように、本実施形態によれば、上記したように、上記第１課題（すなわち、バリが発生することによる弊害が生じるという課題）を解決しつつ、羽根突起部１１ａおよび第２プレート部１３についての回転軸Ｐに垂直な方向への相対的変位を抑制することができる。
【００６２】
また、本実施形態におけるインペラ２０では、第１羽根部１１１と第２羽根部１１２を有し、第１羽根部１１１と第２羽根部１１２は、それぞれが、プレート突起部１３ａおよび該プレート突起部１３ａに対応する羽根突起部１１ａを有する。そして、第１羽根部１１１におけるプレート突起部１３ａの突起向きが、第２羽根部１１２におけるプレート突起部１３ａの突起向きと異なる。
【００６３】
このため、本インペラ２０では、第１羽根部１１１におけるプレート突起部１３ａの突起向きが第２羽根部１１２におけるプレート突起部１３ａの突起向きと同じ場合に比べて、羽根部１１と第２プレート部１３とが強固に接合された状態とされる。
【００６４】
また、本実施形態に係るポンプ１００では、第１羽根部１１１におけるプレート突起部１３ａ、および第２羽根部１１２におけるプレート突起部１３ａは、互いに、２つの領域Ｐ１、Ｐ２のうち異なる領域に配置されている。この２つの領域Ｐ１、Ｐ２は、第２プレート部１３において、回転軸Ｐの方向に伸びると共に回転軸Ｐに重なる任意の平面Ｐａを境界として分けられる２つの仮想領域である。
【００６５】
このため、本実施形態に係るインペラ２０では、羽根部１１と第２プレート部１３とが強固に接合された状態となり、かつインペラ２０の回転のバランスが良好となる。
【００６６】
本実施形態に係るポンプ１００では、第１羽根部１１１、第２羽根部１１２、第３羽根部１１３、および第４羽根部１１４のそれぞれにおけるプレート突起部１３ａは、互いに、４つの領域Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２のうち異なる領域に配置されている。この４つの領域Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２は、第２プレート部１３において、回転軸Ｐの方向に伸びると共に回転軸Ｐに重なる任意の平面Ｐａおよび該平面Ｐａに直交すると共に回転軸Ｐに重なる平面Ｐｂを境界として分けられる４つの仮想領域である。
【００６７】
このため、本実施形態に係るインペラ２０では、羽根部１１と第２プレート部１３とが、特に、強固に接合された状態となり、かつインペラ２０の回転のバランスが良好となる。
【００６８】
（他の実施形態）
本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００６９】
例えば、上記第１実施形態では、羽根部１１およびプレート突起部１３ａを連続的に構成されたものとしていた。ここで、上記第１実施形態において、別体であった羽根部１１とプレート突起部１３ａを一体化させたものを採用しても良い。
【００７０】
また、上記第１実施形態では、プレート突起部１３ａを、プレート突起部１３ａにおける第１プレート部１２に向けられた面１３ａａがプレート突起部１３ａの突起向きに向かうにつれて第１プレート部１２から離される形状となる構成としていた。上記したように、プレート突起部１３ａがこのような形状とされることで羽根部１１と第２プレート部１３とを容易に組み付けて接合することができるという利点が生じる。しかしながら、単に第２プレート部１３のＡ向きへの変位を抑制して上記第１課題を解決するためには、プレート突起部１３ａの形状は特に限定されない。したがって、例えば、上記第１実施形態において、プレート突起部１３ａを、図９に示すように円筒形状としても良い。また、例えば、上記第１実施形態において、図１０に示すようにプレート突起部１３ａおよび接続部１３ｂを金属板によって構成し、該金属板を屈曲させた部分をプレート突起部１３ａとしても良い。
【００７１】
（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点では、インペラにおいて、プレート突起部の少なくとも一部は、回転軸の方向において羽根突起部と重なると共に、羽根突起部に対してＡ向きの側に配置されている。Ａ向きは、回転軸の方向のうち、第２プレート部から第１プレート部に向かう向きである。
【００７２】
上記各実施形態の一部または全部で示された第２の観点では、第１の観点におけるインペラにおいて、さらに、プレート突起部における第１プレート部に向けられた面が、プレート突起部の突起向きに向かうにつれて第１プレート部から離される形状とされている。
【００７３】
この第２の観点によれば、インペラを製造する工程において、羽根部と第２プレート部とを容易に組み付けて接合することができる。すなわち、羽根部を第２プレート部に対し回転軸に沿って接近させていき、羽根突起部がプレート突起部よりも第１プレート部の側にある状態で羽根突起部を上記面に当てる。このように羽根突起部とプレート突起部の上記面とが押し付け合わされたときに、プレート突起部がプレート突起部の突起向きとは逆向きに変形される。そして、プレート突起部が羽根突起部に対してＡ向きの側に至った段階で、プレート突起部が弾性変形によって復元して羽根突起部に対してＡ向きの側に配置される。このようにして、インペラの製造工程において、容易に羽根部と第２プレート部とを接合することができる。
【００７４】
上記各実施形態の一部または全部で示された第３の観点では、第１または第２の観点におけるインペラにおいて、プレート突起部が、羽根突起部を構成する材料よりも弾性変形しやすい材料で構成されている。
【００７５】
この第３の観点によれば、インペラを製造する工程において、羽根突起部とプレート突起部の上記面とを互いに対して押し付けたときに、容易に、羽根部と第２プレート部とを組み付けて接合することができる。このため、羽根突起部および第２プレート部は、回転軸に垂直な方向への相対的変位が抑制される。このように、バリが発生することによる弊害が生じるという課題を解決しつつ、羽根突起部および第２プレート部についての回転軸に垂直な方向への相対的変位を抑制することができる。
【００７６】
上記各実施形態の一部または全部で示された第４の観点では、第１ないし第３の観点のいずれかにおけるインペラにおいて、第２プレート部は、回転軸の方向に凹んだ凹部を有し、羽根部の少なくとも一部が、凹部の内部に挿入されている。
【００７７】
この第４の観点によれば、羽根突起部および第２プレート部は、回転軸に垂直な方向への相対的変位が抑制される。このように、バリが発生することによる弊害が生じるという課題を解決しつつ、羽根突起部および第２プレート部についての回転軸に垂直な方向への相対的変位を抑制することができる。
【００７８】
上記各実施形態の一部または全部で示された第５の観点では、第１ないし第４の観点のいずれかにおけるインペラにおいて、１つ以上の羽根部は、少なくとも第１羽根部と第２羽根部を含んでいる。また、第１羽根部と第２羽根部は、それぞれが、プレート突起部および該プレート突起部に対応する羽根突起部を有する。そして、第１羽根部におけるプレート突起部の突起向きが、第２羽根部におけるプレート突起部の突起向きと異なる。
【００７９】
この第５の観点によれば、第１羽根部におけるプレート突起部の突起向きが第２羽根部におけるプレート突起部の突起向きと同じ場合に比べて、羽根部と第２プレート部とが強固に接合された状態とされる。
【００８０】
上記各実施形態の一部または全部で示された第６の観点では、第１ないし第４の観点のいずれかにおけるインペラにおいて、１つ以上の羽根部は、少なくとも、第１羽根部と第２羽根部を含んでいる。また、第１羽根部と第２羽根部は、それぞれが、プレート突起部および該プレート突起部に対応する羽根突起部を有する。第２プレート部が、回転軸の方向に伸びると共に該回転軸に重なる任意の平面を境界として２つの領域に分けられたとき、第１羽根部におけるプレート突起部、および第２羽根部におけるプレート突起部は、互いに、２つの領域のうち異なる領域に配置されている。
【００８１】
この第６の観点によれば、羽根部と第２プレート部とが強固に接合された状態となり、かつインペラの回転のバランスが良好となる。
【００８２】
上記各実施形態の一部または全部で示された第７の観点では、第１ないし第４の観点のいずれかにおけるインペラにおいて、１つ以上の羽根部は、少なくとも、第１羽根部と第２羽根部と第３羽根部と第４羽根部を含んでいる。ここで、第２プレート部が、回転軸の方向に伸びると共に該回転軸に重なる任意の平面および該平面に直交すると共に回転軸に重なる平面を境界として４つの領域に分けられたとする。このとき、第１羽根部におけるプレート突起部、第２羽根部におけるプレート突起部、第３羽根部におけるプレート突起部、および第４羽根部におけるプレート突起部は、互いに、４つの領域のうち異なる領域に配置されている。
【００８３】
この第７の観点によれば、羽根部と第２プレート部とが、特に、強固に接合された状態となり、かつインペラの回転のバランスが良好となる。
【００８４】
上記各実施形態の一部または全部で示された第８の観点では、ポンプにおいて、第１ないし第７の観点のいずれかにおけるインペラによって流体を送る。
【００８５】
この第８の観点によれば、第１〜第７の観点と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００８６】
１１    羽根部
１１ａ  羽根突起部
１２    第１プレート部
１３    第２プレート部
１３ａ  プレート突起部
１３ｂ  接続部
２０    インペラ
１００  ポンプ
【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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【図９】
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【図１０】
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