流體泵用葉片構件的製作方法

2023-06-09 14:32:26 2

流體泵用葉片構件的製作方法
【專利摘要】一種流體泵用葉片構件，合理地得到流體的輸送性能優異的泵的葉片構件。為了構成流體泵用葉片構件而具備：筒狀部，其以旋轉軸芯為中心形成為筒狀；基部，其從筒狀部中的沿著旋轉軸芯的一方端部向旋轉軸芯的直徑方向外方突出，並沿著周向設有多個；彎曲部，其從每個基部沿著旋轉軸芯向一個方向彎曲；以及孔部，其設於相鄰的基部的根部彼此的邊界位置，利用共用的切斷部位形成有從孔部至彎曲部的頂端的立起邊緣部和從孔部至基部的頂端的伸出邊緣部。
【專利說明】流體泵用葉片構件

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及例如使冷卻水在汽車的發動機中循環的水泵等的葉片構件，具體地，涉及由一個板構件折彎形成安裝於旋轉軸的筒狀部和從該筒狀部向直徑方向伸出的多個葉片部的葉片構件。

【背景技術】
[0002]該葉片構件通過例如本身的旋轉將流體沿著旋轉軸芯的方向吸入，對該流體賦予離心力而使流體向葉片構件的外周側流動。如果在汽車的發動機中的該水泵處發生動力損失，則成為車輛整體的燃油效率降低的原因。所以為了儘量減少泵的動力損失而設法增加例如葉片構件的個數等。
[0003]對由一個金屬板構成的工件實施衝孔加工、衝壓加工來形成該葉片構件的情況較多。但是，加工時需要避免工具與工件的幹擾或者確保工具的按壓量，因此所得到的葉片構件的形狀受到加工上的制約。例如，在對葉片部的頂端進行折彎加工的情況下，如果決定沿著一個工件的周向設置的葉片部的個數，則還要確定可用作折彎部分的區域。在這種情況下，葉片部的個數與一個葉片部的面積是相反的，無法使葉片部的個數和葉片部的面積兩者都增加，在提高泵性能方面也存在限度。
[0004]為了改善該點，例如如專利文獻I所示，有如下內容:準備多個具有多個葉片部的葉片構件，使各個葉片構件的葉片部彼此在圓周向以不同的狀態配置來使雙方的葉片構件結合。通過這樣構成來增大葉片部的合計面積，較高地維持泵的性能。
_5] 現有技術文獻_6] 專利文獻
[0007]專利文獻1:特開2007 — 40210號公報(〔0010〕?〔0011〕段落)
實用新型內容
[0008]然而，在上述現有的葉片構件的情況下，當使多個葉片構件結合時，將不同構件彼此的位置對準的操作變得麻煩。另外，如果在相對位置包含誤差的情況下原樣進行結合，則有時無法充分地發揮泵性能。而且，在上述現有技術中通過熔接進行各個葉片構件彼此的結合，熔接操作其本身的質量管理較難，而且當使用泵時還有可能從熔接部位產生由疲勞等造成的缺陷。
[0009]如上所示，在現有的技術中存在還要解決合理地得到高性能的葉片構件的問題。
[0010]本實用新型為了消除這些缺陷，其主要目的在於合理地得到流體的輸送性能優異的泵的葉片構件。
[0011]〔第I構成特徵〕
[0012]本實用新型所涉及的流體泵用葉片構件的第I構成特徵在於，具備:筒狀部，其以旋轉軸芯為中心形成；基部，其從上述筒狀部中的沿著上述旋轉軸芯的一方端部向上述旋轉軸芯的直徑方向外方突出，並沿著周向設有多個；彎曲部，其從每個上述基部沿著上述旋轉軸芯向一個方向彎曲；以及孔部，其設置在相鄰的上述基部的根部彼此的邊界位置，利用共用的切斷部位形成有從上述孔部至上述彎曲部的頂端的立起邊緣部和從上述孔部至上述基部的頂端的伸出邊緣部。
[0013]〔作用效果〕
[0014]在本構成的葉片構件中，形成於彎曲部的立起邊緣部和形成於基部的伸出邊緣部利用共用的切斷部位來形成。這在本構成中是基於同時進行工件的切斷和彎曲加工。即工件的切斷部原樣殘留在設於向直徑方向外方突出的基部的伸出邊緣部和從基部以沿著旋轉軸芯的狀態彎曲的彎曲部的立起邊緣部。
[0015]這樣，以在相鄰的各個部位殘留切斷部的方式構成的結果是，能使包括基部和彎曲部的葉片部沿著周向以最高密度配置。所以能使葉片部的個數增大或者更大地確保葉片部的面積來得到高效率的葉片構件。
[0016]另外，在本構成的葉片構件中，在相鄰的基部的根部彼此的邊界位置設有孔部。其結果是，當從基部對彎曲部進行彎曲加工時或者葉片構件旋轉時等，防止應力集中於基部的根部位。特別是在本實用新型的情況下，從相鄰的基部切離彎曲部且進行立起切舌折彎操作，因此能利用孔部有效地防止此時的切斷線過於延伸到筒狀部側。
[0017]〔第2構成特徵〕
[0018]本實用新型所涉及的葉片構件的第2構成特徵在於，上述彎曲部在上述立起邊緣部的頂端部具備與該立起邊緣部交叉的立起頂端邊緣部，並且上述基部在上述伸出邊緣部的頂端部具備與該伸出邊緣部交叉的伸出頂端邊緣部，在上述立起邊緣部和上述伸出邊緣部中的長度較短的一方邊緣部，該邊緣部和與其交叉的頂端邊緣部所成的角度為鈍角。
[0019]〔作用效果〕
[0020]如本構成所示，在立起邊緣部的長度和伸出邊緣部的長度不同的情況下，在從基部切舌折彎而形成彎曲部前的工件中，成為例如基部的伸出頂端邊緣部與彎曲部的立起邊緣部的中途位置交叉的狀態。此時，基部中的伸出邊緣部和伸出頂端邊緣部所成的角度形成為鈍角，因此，其外角、即彎曲部的立起邊緣部和基部的伸出頂端邊緣部所成的角度成為銳角。在本實用新型的葉片構件中，從工件直接切舌折彎而形成立起邊緣部，因此如果切舌折彎的開始位置如此以銳角構成，則當切舌折彎時最初的切入容易產生。所以如果是本構成，則工件的切舌折彎操作變得極順利。
[0021]〔第3構成特徵〕
[0022]本實用新型所涉及的葉片構件的第3構成特徵在於，上述立起邊緣部的長度比上述伸出邊緣部的長度長。
[0023]〔作用效果〕
[0024]如本構成所示，延長立起邊緣部的長度，由此在進行切舌折彎操作前的工件中，彎曲部相對於基部向直徑方向外方突出。即成為彎曲部的一側的長度比成為基部的一側的長度長。當形成葉片部時，從彎曲部的頂端部依次開始彎曲，因此在該彎曲的部位到達了基部的伸出頂端邊緣部時，基部和彎曲部在剪切方向的相對速度高至規定的速度。所以在切舌折彎的開始位置對工件的切入容易產生、加深，切舌折彎操作變得更順利。
[0025]〔第4構成特徵〕
[0026]本實用新型所涉及的葉片構件的第4構成特徵在於，從上述孔部向外周設定有直線狀的切舌折彎線，按該切舌折彎線對工件進行切舌折彎，一方邊緣部成為上述立起邊緣部，另一方邊緣部成為上述伸出邊緣部。
[0027]〔作用效果〕
[0028]如本構成所示，從孔部向外周設定直線狀的切舌折彎線，按該切舌折彎線對工件進行切舌折彎，由此能容易地形成沿著旋轉軸芯的彎曲部的立起邊緣部和從孔部向外周伸出的伸出邊緣部。
[0029]〔第5構成特徵〕
[0030]本實用新型所涉及的葉片構件的第5構成特徵在於，上述切舌折彎線的線徑比上述孔部的孔徑小。
[0031]〔作用效果〕
[0032]如本構成所示，切舌折彎線的線徑比孔部的孔徑小，由此能使包括基部和彎曲部的葉片部沿著周向高密度地配置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1是示出使用了本實用新型所涉及的葉片構件的流體泵的概要的正視圖。
[0034]圖2是示出流體泵的概要的側截面圖。
[0035]圖3是示出本實用新型所涉及的葉片構件的立體圖。
[0036]圖4是示出本實用新型所涉及的葉片構件的俯視圖。
[0037]圖5是示出切舌折彎而形成葉片部前的工件的外觀的俯視圖。

【具體實施方式】
[0038](概要)
[0039]本實用新型所涉及的葉片構件I裝配於例如在汽車的發動機E中使用的水泵P等。該葉片構件I具備:中心側的筒狀部2 ;多個基部3，其從該筒狀部2相對於旋轉軸芯X向直徑方向外方突出；以及彎曲部4，其從該基部3的每一個沿著旋轉軸芯X向一個方向彎曲，這些構件被一體地構成。利用該基部3和彎曲部4形成一個葉片部H。以下一邊參照附圖一邊說明該葉片構件I。
[0040]圖1示出從葉片構件I側觀看設有該葉片構件I的汽車用水泵P的樣子。另外，圖2是從側面觀看該水泵P的截面圖。安裝葉片構件I的旋轉軸6由軸承7軸支於構成水泵P的泵體5。葉片構件I利用鉚接/螺釘聯接/熔接等適宜的方法固定於旋轉軸6。在旋轉軸6中的與該軸支位置不同的位置裝配有密封構件8，防止作為流體的冷卻液從泵體5和旋轉軸6之間洩漏。在葉片構件I的周圍具備:將流體向目標部位供給的流體供給路9和向該流體供給路9噴出流體的噴出口 10。而且，要朝向該噴出口 10流出流體的、利用葉片構件I的旋轉而被賦予了離心力的流體所循環流通的噴出流路11設置在葉片構件I的周圍。
[0041]在旋轉軸6的端部中的、與設有葉片構件I的一側相反的端部設有輸入來自曲軸的旋轉的皮帶輪12。該例的水泵P是所謂的機械驅動式，在發動機E的工作中，水泵P總是被驅動。在密封構件8的外側設有將從密封構件8向發動機E的外部漏出的冷卻水暫時存積的流體存積室13。在該流體存積室13中的比存積的液面靠上方的位置形成有使滯留在流體存積室13的冷卻水向外部蒸發的開口部14。由此防止發動機E的外表面被漏出的冷卻水汙染。泵體5利用例如多個螺釘聯接到發動機E的主體。
[0042]將本實用新型所涉及的葉片構件I的形狀在圖3至圖5中示出。
[0043]在葉片構件I的中央位置形成有在旋轉軸芯X的周圍成筒狀的筒狀部2。從筒狀部2中的沿著旋轉軸芯X的一方端部向旋轉軸芯X的直徑方向外方突出形成有多個基部3。該基部3形成於與旋轉軸芯X垂直的平面內，沿著周向均等地配置。
[0044]從每一個基部3延伸設置有在旋轉軸芯X的方向折彎的彎曲部4。該彎曲部4是通過旋轉對流體賦予離心力的部位。該彎曲部4從靠近旋轉軸芯X的一側向外周側平緩地彎曲。由此能對流體有效地賦予離心力。
[0045]在相鄰的基部3彼此的邊界位置形成有圓形的孔部15。該孔部15如後所述具有當切舌折彎而形成彎曲部4時防止工件W的切斷部過於延伸到筒狀部2側的功能。另外，當水泵P運轉時，在由流體帶來的外力施加於葉片構件I，葉片構件I反覆發生彎曲變形的情況下，防止筒狀部2的疲勞龜裂惡化。
[0046]在本實用新型的葉片構件I中，夾著上述孔部15而相鄰的葉片部H以大致相接的狀態形成。其原因是，如後所述，通過切舌折彎來形成彎曲部4，即相鄰的基部3彼此處於被一體地連接的狀態直至切舌折彎而形成一方彎曲部4為止。所以在對彎曲部4進行了加工後的狀態下，雙方的葉片部H具備原本從一個構件相互分離的切斷部。該構成特徵與現有的在葉片部彼此之間形成有大寬度的衝孔槽部的構成有很大的不同。
[0047]如果是本實用新型的構成，則能將工件W的面積全部用作葉片構件1，因此能將葉片構件I的有效面積確保為最大。作為葉片部的外觀，可以增加一個葉片部H的面積，也可以增加葉片部H的個數，葉片構件I設計的自由度提高。其結果是，能充分地確保流體的噴出量、噴出壓力，能提高水泵P的輸送效率。因此能縮短葉片構件I的直徑長度等來減少水泵P的動力損失並實現發動機E的燃油效率的提高。
[0048]〔葉片構件的形成方法〕
[0049]在圖5中示出切舌折彎而形成彎曲部4前的工件W的外觀。在該狀態下，中央的筒狀部2已經被進行限流加工。另外，已經加工完成合計八個孔部15。在圖5中，在相鄰的葉片部H彼此的邊界記載有切舌折彎線16，但在實際的工件W中不設置該線。
[0050]工件W成大致八角形的形狀。如果著眼於一個葉片部H，則從孔部15朝向外周設定有直線狀的切舌折彎線16。在利用切舌折彎線16對工件W進行切舌折彎後，旋轉方向上方側的邊緣部(一方邊緣部)成為立起邊緣部18,用箭頭所示的旋轉方向下方側的邊緣部(另一方邊緣部)成為伸出邊緣部17。該伸出邊緣部17和立起邊緣部18利用在原來的工件W的狀態下是連續的部位的、共用的切斷部位形成。在此，切舌折彎線16的線徑比孔部15的孔徑小。從伸出邊緣部17的外周側端部朝向旋轉方向下方側形成有大致直線狀的伸出頂端邊緣部19。該伸出頂端邊緣部19在切舌折彎已結束的階段，一部分成為彎曲部4的一部分，剩下的成為基部3的一部分。
[0051]另一方面，從立起邊緣部18的外周側端部朝向旋轉方向上方側也形成有大致直線狀的立起頂端邊緣部20。該立起頂端邊緣部20在切舌折彎已結束的狀態下，構成沿著葉片構件I的軸芯方向的頂端部的邊緣部。
[0052]當切舌折彎時，雖省略圖示，但將圖5所示的工件W設於切舌折彎用模具。當進行該設置時，將筒狀部2外裝到下側模具的凸部等來固定位置。使上側模具抵接到該工件W。上側模具針對各基部3抵接到例如在圖4和圖5中由虛線包圍的按壓區域21。在該狀態下，用下側模具向上方模具側按壓立起頂端邊緣部20。由此當初是一體的且是相鄰的基部3彼此被切離，一方被折彎後成為彎曲部4。
[0053]如果彎曲部4彎曲加工成具有與切舌折彎線16大致垂直的面的狀態，則加工其本身變得容易。另外，彎曲部4為了提高流體的輸送效率而構成為具備規定的曲面。當下側模具和上側模具以對構成該彎曲部4的工件W進行夾持的狀態被合模時形成該曲面。
[0054]如果著眼於切舌折彎前的工件W的形狀，則如圖5所示，相鄰的基部3和彎曲部4夾著切斷部在直徑方向以不同的長度構成。在該例中，成為彎曲部4側的長度構成為比成為基部3側的長度長。這樣通過使長度不同就能形成切口部22。在本實用新型中，當對彎曲部4進行彎曲加工時，沿著切舌折彎線16對工件W進行切舌折彎。此時，形成切口部22並且還使彎曲部4側較長地形成。如果是本構成，則當用上模具和下模具對工件W進行衝壓而對彎曲部4進行切舌折彎加工時，彎曲部4從頂端部起依次開始彎曲。當該彎曲的部位到達了基部3的伸出頂端邊緣部19時，基部3和彎曲部4在剪切方向的相對速度高至規定的速度。所以與切口部22的形成的效果相輔地，切舌折彎的開始位置的切入容易產生、加深。因此切舌折彎操作變得更順利。
[0055]為了易於切入而將切口部22的角度形成為銳角。因此在本實施方式中，將成為基部3的一側的角部的角度形成為鈍角。如圖5所示，如果在被切斷後將彎曲部4的一側的成為邊緣部的部位設為立起邊緣部18，將基部3的一側的邊緣部設為伸出邊緣部17，則在本實施方式中將伸出邊緣部17的長度構成為比立起邊緣部18的長度長。為了形成切口部22，預先將雙方的邊緣部的長度構成為不均勻即可，但在此為了更大地確保彎曲部4的面積而較長地形成有立起邊緣部18。
[0056]這樣構成的結果是，伸出邊緣部17和從該伸出邊緣部17向交叉的方向延伸的伸出頂端邊緣部19的角度成為鈍角。
[0057]此外，從立起邊緣部18的頂端形成有從該立起邊緣部18向交叉的方向延伸的立起頂端邊緣部20。該立起頂端邊緣部20當切舌折彎形成了彎曲部4時成為沿著旋轉軸芯X的一方側的邊緣部。適當地設定由立起邊緣部18和立起頂端邊緣部20形成的角度，由此能將相對於旋轉軸芯X從直角方向觀看已完成的葉片構件I的情況下的立起頂端邊緣部20的傾斜角度23 (參照圖2)設定為規定的角度。該傾斜角度23在例如在發動機E側形成與該葉片構件I接近的壁部的情況等下，對於確定流體的流通空間的形狀是重要的。上述傾斜角度23根據葉片構件I的尺寸、輸送的流體的流動方向、流體的粘度或者葉片構件I的旋轉速度等設定為最佳值。
[0058]此外，在圖5中，立起頂端邊緣部20形成為直線狀，但也可以構成為將立起頂端邊緣部20形成為曲線狀，並在已完成的葉片構件I中越是直徑方向的外方則傾斜越平緩。
[0059]工業h的可利用件
[0060]本實用新型的葉片構件除了用於例如在汽車用發動機中使用的水泵以外，還能用作各種流體泵的葉片構件。
【權利要求】
1.一種流體泵用葉片構件，其特徵在於，具備: 筒狀部，其以旋轉軸芯為中心形成為筒狀； 基部，其從上述筒狀部中的沿著上述旋轉軸芯的一方端部向上述旋轉軸芯的直徑方向外方突出，並沿著周向設有多個； 彎曲部，其從每個上述基部沿著上述旋轉軸芯向一個方向彎曲；以及 孔部，其設置在相鄰的上述基部的根部彼此的邊界位置， 利用共用的切斷部位形成有從上述孔部至上述彎曲部的頂端的立起邊緣部和從上述孔部至上述基部的頂端的伸出邊緣部。
2.根據權利要求1所述的流體泵用葉片構件，其特徵在於， 上述彎曲部在上述立起邊緣部的頂端部具備與該立起邊緣部交叉的立起頂端邊緣部，並且 上述基部在上述伸出邊緣部的頂端部具備與該伸出邊緣部交叉的伸出頂端邊緣部，在上述立起邊緣部和上述伸出邊緣部中的長度較短的一方邊緣部，該邊緣部和與其交叉的頂端邊緣部所成的角度為鈍角。
3.根據權利要求2所述的流體泵用葉片構件，其特徵在於， 上述立起邊緣部的長度比上述伸出邊緣部的長度長。
4.根據權利要求1所述的流體泵用葉片構件，其特徵在於， 從上述孔部向外周設定有直線狀的切舌折彎線， 按該切舌折彎線對工件進行切舌折彎，一方邊緣部成為上述立起邊緣部，另一方邊緣部成為上述伸出邊緣部。
5.根據權利要求4所述的流體泵用葉片構件，其特徵在於， 上述切舌折彎線的線徑比上述孔部的孔徑小。
【文檔編號】F04D29/24GK204113730SQ201290001147
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2012年12月19日 優先權日:2012年2月2日
【發明者】駒井健一, 山崎修平, 橋口逸朗 申請人:愛信精機株式會社