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技術 液体ポンプ

出願人 トヨタ自動車株式会社
発明者 鈴木智章
出願日 2018年9月19日 (2年2ヶ月経過) 出願番号 2018-174552
公開日 2020年3月26日 (7ヶ月経過) 公開番号 2020-045805
状態 未査定
技術分野 非容積形ポンプの構造
主要キーワード 混入異物 補助羽根 ファンベルト 渦巻きの 呼吸孔 液体ポンプ 回転軸周り 回転軸側
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年3月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

回転軸基端側の空間からポンプ室側への異物侵入が抑制される液体ポンプを提供する。

解決手段

液体ポンプ1は、ポンプ室2内に回転軸5の先端部が配置され、回転軸5の先端部に羽根車6が設けられ、回転軸5の中間部の周りにポンプ室2と回転軸5の基端側の空間Sとを区画するシール部材8が設けられる。羽根車6のシール部材8側の面には該羽根車6が回転することで液体を回転軸5側に向かわせるための内方羽根6cが設けられる。

概要

背景

従来、車両には、エンジンの温度を適正に保つための冷却水循環させるウォーターポンプ等の液体ポンプが設けられている。そして、液体ポンプとしては、液体を流すためのポンプ室内回転軸の先端部が配置され、前記回転軸の先端部に羽根車が設けられ、回転軸の中間部の周りにはポンプ室と回転軸の基端側の空間とを区画するシール部材が設けられたものがある(例えば、特許文献1参照)。この液体ポンプにおける羽根車のシール部材側の面には液体の混入異物径方向外側に振り切る補助回転翼が設けられている。

概要

回転軸の基端側の空間からポンプ室側への異物侵入が抑制される液体ポンプを提供する。液体ポンプ1は、ポンプ室2内に回転軸5の先端部が配置され、回転軸5の先端部に羽根車6が設けられ、回転軸5の中間部の周りにポンプ室2と回転軸5の基端側の空間Sとを区画するシール部材8が設けられる。羽根車6のシール部材8側の面には該羽根車6が回転することで液体を回転軸5側に向かわせるための内方羽根6cが設けられる。

目的

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、回転軸の基端側の空間からポンプ室側への異物の侵入が抑制される液体ポンプを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ポンプ室内回転軸の先端部が配置され、前記回転軸の先端部に羽根車が設けられ、前記回転軸の中間部の周りポンプ室と前記回転軸の基端側の空間とを区画するシール部材が設けられた液体ポンプであって、前記羽根車の前記シール部材側の面と、該面と対向するポンプ室の壁面との間には前記羽根車が回転することで液体を前記回転軸側に向かわせるための内方羽根が設けられたことを特徴とする液体ポンプ。

技術分野

0001

本発明は、車両等に用いられる液体ポンプに関する。

背景技術

0002

従来、車両には、エンジンの温度を適正に保つための冷却水循環させるウォーターポンプ等の液体ポンプが設けられている。そして、液体ポンプとしては、液体を流すためのポンプ室内回転軸の先端部が配置され、前記回転軸の先端部に羽根車が設けられ、回転軸の中間部の周りにはポンプ室と回転軸の基端側の空間とを区画するシール部材が設けられたものがある(例えば、特許文献1参照)。この液体ポンプにおける羽根車のシール部材側の面には液体の混入異物径方向外側に振り切る補助回転翼が設けられている。

先行技術

0003

特開2005−214099号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、上記のような液体ポンプでは、ポンプ室内におけるシール部材から突出した回転軸周りの圧力が低くなることから、回転軸の基端側の空間からポンプ室側異物侵入する虞があった。具体的には、回転軸の基端側の空間からシール部材と回転軸との間に異物が噛み込んで、その部位から水が漏れるといった虞があった。

0005

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、回転軸の基端側の空間からポンプ室側への異物の侵入が抑制される液体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

0006

上記課題を解決する液体ポンプは、ポンプ室内に回転軸の先端部が配置され、前記回転軸の先端部に羽根車が設けられ、前記回転軸の中間部の周りにポンプ室と前記回転軸の基端側の空間とを区画するシール部材が設けられた液体ポンプであって、前記羽根車の前記シール部材側の面と、該面と対向するポンプ室の壁面との間には前記羽根車が回転することで液体を前記回転軸側に向かわせるための内方羽根が設けられる。

0007

同構成によれば、羽根車のシール部材側の面と、該面と対向するポンプ室の壁面との間には羽根車が回転することで液体を回転軸側に向かわせるための内方向羽根が設けられるため、ポンプ室内におけるシール部材から突出した回転軸周りの圧力が高まり、回転軸の基端側の空間からポンプ室側への異物の侵入が抑制される。

図面の簡単な説明

0008

一実施形態における液体ポンプの断面図。
一実施形態における液体ポンプの内方向羽根を説明するための模式図。
別例における液体ポンプの内方向羽根を説明するための模式図。
別例における液体ポンプの断面図。
別例における液体ポンプの内方向羽根を説明するための模式図。
別例における液体ポンプの内方向羽根を説明するための模式図。

実施例

0009

以下、液体ポンプの一実施形態について説明する。
図1に示すように、液体ポンプ1は、ポンプ室2を構成する第1のケース3と第2のケース4とを備えている。

0010

第1のケース3は、略筒状の筒部3aと筒部3aの先端部(図1中、左側端部)から径方向外側に延びる外延部3bとを有し、該外延部3bの先端面にはポンプ室2の一部を構成する第1凹部3cが形成されている。

0011

第2のケース4は、略円盤状に形成され、その軸中心には吸入口4aが形成され、前記第1凹部3cと対向する基端面にはポンプ室2の一部を構成する第2凹部4bが形成されている。ポンプ室2は、第1凹部3cと第2凹部4bとによって渦巻き状に形成され、渦巻きの終端径方向外側端)に図示しない吐出口が形成されている。

0012

第1のケース3の筒部3aにおける基端側には回転軸5の基端側が回転可能に支持されている。回転軸5の先端部は、筒部3aの先端部から突出して前記ポンプ室2内に配置されている。そして、回転軸5の先端部には、吸入口4a側の液体を引き込みつつ径方向外側に向かわせて吐出口から吐出させるための羽根車6が固定されている。また、回転軸5の基端部は、筒部3aの基端部から突出している。そして、回転軸5の基端部には、プーリー7が固定されている。プーリー7には、図示しないファンベルトを介してクランクシャフト駆動連結されており、回転軸5は図示しないエンジンの回転に基づいて回転する。

0013

また、回転軸5の中間部の周りであって前記筒部3aの先端部の内側には、前記ポンプ室2と回転軸5の基端側の空間Sとを区画するシール部材8が設けられている。シール部材8は、ゴム等の弾性部材よりなり、回転軸5の外周面と筒部3aの内周面との間に介在されてポンプ室2と回転軸5の基端側の空間Sとを区画する。なお、回転軸5の基端側の空間Sは、第1のケース3に形成された呼吸孔3dによって外部の空間(エンジンルーム)と連通している。

0014

羽根車6は、回転軸5の先端部に固定されつつ回転軸5の径方向外側に延びる円盤部6aと、該円盤部6aの前記吸入口4a側の面に設けられ、羽根車6が回転することで吸入口4a側の液体を引き込みつつ径方向外側に向かわせる羽根6bとを有する。また、羽根車6は、円盤部6aのシール部材8側(吸入口4aの反対側)の面に設けられ、羽根車6が回転することで液体を回転軸5側に向かわせるための内方向羽根6cを有する。

0015

図2に示すように、内方向羽根6cは、軸方向から見て、径方向内側から回転軸5及び羽根車6の回転方向A(図2中、反時計回り方向)に湾曲しながら径方向外側に延びて形成されている。本実施形態では、内方向羽根6cは周方向に4つ形成されている。これにより、内方向羽根6cは、羽根車6が回転すると、液体を(図2中、矢印Bに示すように)軸中心側に引き込むようにして回転軸5側に向かわせる。

0016

次に、上記のように構成された液体ポンプ1の作用について説明する。
例えば、エンジンの駆動時等には回転軸5及び羽根車6が前記回転方向A(図2中、反時計回り方向)に回転される。すると、羽根6b(図1参照)によって吸入口4a側の液体が引き込まれつつ径方向外側に向かって流れ、吐出口から吐出される。また、このとき、羽根車6のシール部材8側(吸入口4aの反対側)では、内方向羽根6cによって液体が(図2中、矢印Bに示すように)軸中心側に引き込まれるようにして回転軸5側に向かって流れる。これにより、ポンプ室2内におけるシール部材8から突出した回転軸5周りの圧力が(回転軸5の基端側の空間Sの気圧よりも)高まった状態とされる。

0017

次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。
(1)羽根車6のシール部材8側の面には羽根車6が回転することで液体を回転軸5側に向かわせるための内方向羽根6cが設けられるため、ポンプ室2内におけるシール部材8から突出した回転軸5周りの圧力が高まり、回転軸5の基端側の空間Sからポンプ室2側への異物の侵入が抑制される。具体的には、例えば、回転軸5の基端側の空間Sからシール部材8と回転軸5との間に異物が噛み込むことが抑制され、その部位から水が漏れるといったことが抑制される。

0018

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、羽根車6のシール部材8側の面には液体を回転軸5側に向かわせるための内方向羽根6cのみが設けられた構成としたが、これに限定されず、他の機能を有する他の羽根をも設けてもよい。

0019

例えば、図3に示すように、羽根車6のシール部材8側の面において、径方向内側に液体を回転軸5側に向かわせるための内方向羽根6cを設け、更に、径方向外側に液体を径方向外側に向かわせるために内方向羽根6cとは逆方向に湾曲した補助羽根6dを設けてもよい。

0020

・上記実施形態では、内方向羽根6cは、羽根車6における円盤部6aのシール部材8側の面に設けられるとしたが、これに限定されず、羽根車6のシール部材8側の面と該面と対向するポンプ室2の壁面との間に設けられていればよい。

0021

具体的には、図4及び図5に示すように、羽根車6に上記実施形態の内方向羽根6c(図1参照)を設けず、羽根車6のシール部材8側の面と対向するポンプ室2の壁面、すなわち、第1のケース3における第1凹部3cの底面に、羽根車6が回転することで液体を回転軸5側に向かわせるための内方向羽根9を設けてもよい。

0022

図5に示すように、内方向羽根9は、軸方向から見て、径方向内側から回転軸5及び羽根車6の回転方向A(図5中、時計回り方向)の逆方向に湾曲しながら径方向外側に延びて形成されている。この例では、内方向羽根9は周方向に4つ形成されている。これにより、内方向羽根9は、羽根車6が回転すると、該羽根車6(羽根6b)によって前記回転方向Aに流れる液体を(図5中、矢印Cに示すように)軸中心側に引き込むようにして回転軸5側に向かわせる。

0023

このように変更しても、ポンプ室2内におけるシール部材8から突出した回転軸5周りの圧力が高まり、回転軸5の基端側の空間Sからポンプ室2側への異物の侵入が抑制される。

0024

また、図6に示すように、この例においても、上記別例(図3参照)と同様に、第1凹部3cの底面における内方向羽根9の径方向外側に、液体を径方向外側に向かわせるために内方向羽根9とは逆方向に湾曲した補助羽根10を設けてもよい。

0025

・上記実施形態では、内方向羽根6c,9は周方向に4つ形成されるとしたが、これに限定されず、他の数に変更してもよい。
・上記実施形態では、回転軸5はエンジンの回転に基づいて回転するものとしたが、これに限定されず、例えば、モータの回転によって回転するものとしてもよい。

0026

1…液体ポンプ、2…ポンプ室、5…回転軸、6…羽根車、8…シール部材、6c,9…内方向羽根、S…空間。

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