JP2003528256A - 圧送ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 側路型ポンプまたは円周流ポンプとして形成された、羽根車（４）に配置された案内羽根（１３，１４）の、互いに同心的に環状に延びる２つの環列を備えた圧送ポンプでは、鉛直方向に対して半径方向外側の環列の案内羽根（１３，１４）の角度α２，α３が、半径方向内側の環列の案内羽根（１３，１４）の角度α１よりも大きく設定されている。これによって、羽根車（４）を特に廉価に射出成形型内で製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、ポンプケーシング内で回転する、駆動される羽根車を備えた圧送ポ
ンプであって、羽根車の一方の端面に配置された羽根室の、互いに同心的に環状
に延びる複数の環列と、ポンプケーシングの壁に設けられた、羽根室の環列に向
かい合って配置された圧送通路と、羽根室をそれぞれ羽根車に対して接線方向で
仕切る、羽根車の回転軸線に対して特定の角度だけ傾けられて配置された案内羽
根とが設けられている形式のものに関する。

【０００２】 このような圧送ポンプは、しばしば燃料またはウォッシャ液を圧送するために
今日の自動車で使用され、円周流ポンプまたは側路型ポンプとして実際に知られ
ている。一般的に、羽根車は、電動モータによって駆動される軸に回動不能に固
定されている。羽根車の回転時には、羽根室と圧送通路とに循環流が形成される
。この循環流によって、燃料またはウォッシャ液は入口通路から出口通路に圧送
される。羽根室の、互いに同心的に環状に延びる環列によって、圧送ポンプは、
たとえば複数の圧力段を有することができるかまたは種々異なる消費器に互いに
無関係に燃料またはウォッシャ液を供給することができる。羽根車の製造は、こ
の羽根車に対応する金型を用いてたいてい射出成形法または射出成形後の圧刻法
（Ｓｐｒｉｔｚｐｒａｅｇｅｖｅｒｆａｈｒｅｎ）で行われる。案内羽根の傾け
られた配置によって、圧送ポンプは極めて高い効率を有している。

【０００３】 しかし、周知の圧送ポンプはその製造が極めて高価であるという欠点を有して
いる。たとえば、羽根室の環列には、それぞれ１つの高価な金型が必要となる。
この金型からの羽根車の型抜き時には、金型が、規定された相対運動で互いに運
動させられ得る。さらに、案内羽根の損傷を回避するために、この相対運動は極
めて正確に実施されなければならない。

【０００４】 本発明の問題は、冒頭で述べた形式の圧送ポンプを改良して、圧送ポンプが高
い効率を有していると共に特に廉価に製造可能であるようにすることである。

【０００５】 本発明によれば、この問題は、羽根車の中心点からの距離が増加するにつれて
、案内羽根の半径方向の延びにおいて、案内羽根の角度が、比例的に増大して経
過しており、案内羽根の、一方の端面に配置された複数の環列の角度が、同じ比
例関係を有していることによって解決される。

【０００６】 羽根車の中心点に対する案内羽根の距離に関連して角度の経過の比例性を適切
に選択することによって、羽根室の複数の環列を形成するために１つの共通の金
型部分を使用することができる。ただ１つの金型部分の使用によって、相対運動
を考慮することなしに羽根車を型抜きすることができる。これによって、本発明
による圧送ポンプを高い効率を備えて特に廉価に製造することができる。さらに
、不正確に行われる相対運動による案内羽根の損傷は確実に回避される。さらに
、この構成によって、羽根車は金型部分から僅かな回数で完成される。有利な事
例では、羽根車は、互いに向かい合って位置する２つの金型部分によって形成す
ることができる。これによって、羽根車の製造時に特に廉価な型使用が得られる
。

【０００７】 案内羽根の角度が、公式α（ｒ）＝ａｒｃｔａｎ｛ｒ・ｔａｎ（α［ｒ_ａ］）
／ｒ_ａ｝に基づき経過しており、ｒが、羽根車の中心点からの案内羽根の、規定
された点の任意の距離であり、α（ｒ_ａ）が、設定された角度であると、羽根車
の簡単な型抜き可能性で、本発明による圧送ポンプの特に高い効率を得ることが
できる。この形式によって、羽根車の中心点からの距離の増加による角度変化の
比例性を簡単に規定することができる。前記公式で与えられる大きさ比率は、形
成される循環流に著しい影響を与えるので、流れ損失が特に少なく保たれる。圧
送通路内の流れは羽根室内の流れに適合される。

【０００８】 本発明の別の有利な改良形によれば、羽根車の、規定された回転方向とは反対
の側における、距離ｒでの案内羽根の角度βが、角度α（ｒ）よりも僅かに大き
くなっていると、羽根車はさらに簡単に型抜きされる。この構成によって、案内
羽根は、最も近い端面からの距離が増大するにつれて僅かに肉厚となる。したが
って、羽根室を製造するために設けられた金型部分は、羽根室を形成するための
先細りの突出部を有することができるので、羽根車は解離後に金型部分から簡単
に取り外すことができる。

【０００９】 本発明の別の有利な改良形によれば、案内羽根が、１０゜〜５０゜の角度α（
ｒ）を有していると、圧送通路または羽根室の内部の流れ損失を特に少なく保つ
ことができる。羽根車の中心点からの案内羽根の相応の環列の、規定された距離
において、角度α（ｒ）の範囲は、設定したい角度の選択によって簡単に角度α
（ｒ_ａ）を規定することができる。

【００１０】 本発明の別の有利な改良形によれば、角度α（ｒ）が、１５゜〜３８゜の間に
あると、圧送通路または羽根室内の流れ損失はさらに低減される。

【００１１】 羽根室が、羽根車を貫通していて、該羽根車の両端面にそれぞれ案内羽根を有
しており、該案内羽根が、羽根車の、規定された回転方向に向けられて両端面に
形成されていると、本発明による圧送ポンプの効率はさらに増大される。これに
よって、圧送ポンプを軸方向で通流させることができ、したがって、半径方向で
極めてコンパクトに形成することができる。

【００１２】 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

【００１３】 図１には、側路型ポンプ（Ｓｅｉｔｅｎｋａｎａｌｐｕｍｐｅ）として形成さ
れた圧送ポンプの断面図が示してある。この圧送ポンプは、軸１に固定された、
２つの定置のケーシング部分２，３の間で回転可能な羽根車４を有している。圧
送ポンプは、互いに同心的に環状に延びる２つの圧送室５，６を有している。両
圧送室５，６は、それぞれ入口通路７，８から出口通路９，１０にまで延びてい
て、ケーシング部分２，３に配置された圧送通路１１，１２と、羽根車４に配置
された、案内羽根１３，１４によって仕切られた羽根室１５，１６とからそれぞ
れ形成されている。この羽根室１５，１６は、それぞれ凹設部として一方の端面
に配置されている。互いに向かい合って位置する羽根室１５，１６は互いに上下
で接続されている。羽根車４の回転時には、圧送室５，６内に、入口通路７，８
から出口通路９，１０に通じる循環流が形成される。

【００１４】 図２には、図１に示した圧送ポンプの断面図のＩＩ−ＩＩ線に沿った、羽根車
４の一方の端面の平面図が示してある。この場合、図面から知ることができるよ
うに、羽根室１５，１６の、全部で２つの環列が羽根車４に配置されている。羽
根室１５，１６の両環列は互いに同心的に環状に延びている。さらに、図３には
、羽根室１５，１６を仕切る案内羽根１４，１４′，１４′′，１４′′′を見
ることができる。

【００１５】 図３には、図２の羽根車４に設けられた、角度α１〜α４を備えた複数の案内
羽根１４′，１４′′，１４′′′，１３が断面図で例示的に示してある。羽根
車４の、規定された回転方向に面した案内羽根１４′，１４′′，１４′′′，
１３の側は、鉛直方向ひいては羽根車の回転軸線に対して角度α１〜α４で傾け
られている。この場合、図面から知ることができるように、図２に示した羽根室
１５の内側の環列の案内羽根１３の角度α１は、羽根室１６の外側の環列の案内
羽根１４′，１４′′，１４′′′の角度α２〜α４よりも小さく設定されてい
る。さらに、この角度α２〜α４は、羽根車４の回転軸線からの案内羽根１４′
，１４′′，１４′′′の断面点の距離に関連している。羽根車４の鉛直方向に
対する案内羽根１４′，１４′′，１４′′′の傾きは、羽根車４の回転軸線か
らの距離が増加するにつれて増大している。これによって、角度α４は角度α２
よりも大きく設定されている。羽根車４の、規定された回転方向とは反対の側は
角度βを有している。この角度βは、羽根車４の回転方向に面した側の角度αよ
りも僅かに大きく設定されている。角度β３が例示的に図示してある。この角度
β３は角度α３よりも僅かに大きく設定されていることが望ましい。これによっ
て、射出成形法で製造された羽根車４を金型（図示せず）から簡単に型抜きする
ことができる。

【００１６】 図４には、羽根車４の回転軸線からの案内羽根１３，１４の断面点の距離に関
するｒ＝１，２，３…による羽根角度α（ｒ）のグラフが示してある。鉛直方向
に対する案内羽根１３，１４の角度α（ｒ）はα（ｒ）＝ａｒｃｔａｎ｛ｒ・ｔ
ａｎ（α［ｒ_ａ］）／ｒ_ａ｝に関連してる。ｒ_ａ＝１０ｍｍに設定された角度α
（ｒ_ａ）では、図１〜図３に示した案内羽根１３，１４の角度経過のために曲線
が得られる。回転軸線からの距離ｒが増加するにつれて角度α（ｒ）は増大して
いる。しかし、角度α（ｒ）の増大は、羽根車４の回転軸線からの距離がより大
きくなるにつれて減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による圧送ポンプの断面図である。

【図２】 図１に示した圧送ポンプのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。

【図３】 図２に示した羽根車のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った拡大断面図である。

【図４】 図１に示した圧送ポンプの羽根車の中心点からの距離に関する案内羽根の角度
の関係によるグラフである。

【符号の説明】

１ 軸、 ２ ケーシング部分、 ３ ケーシング部分、 ４ 羽根車、 ５
圧送室、 ６ 圧送室、 ７ 入口通路、 ８ 入口通路、 ９ 出口通路、
１０ 出口通路、 １１ 圧送通路、 １２ 圧送通路、 １３ 案内羽根、
１４ 案内羽根、 １４′ 案内羽根、 １４′′案内羽根、 １４′′′
案内羽根、 １５ 羽根室、 １６ 羽根室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペーター シューヒャルト ドイツ連邦共和国 ローテンブルク フラ ンツ−ケーニヒ−シュトラーセ ６

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプケーシング内で回転する、駆動される羽根車を備えた
   圧送ポンプであって、羽根車の一方の端面に配置された羽根室の、互いに同心的
   に環状に延びる複数の環列と、ポンプケーシングの壁に設けられた、羽根室の環
   列に向かい合って配置された圧送通路と、羽根室をそれぞれ羽根車に対して接線
   方向で仕切る案内羽根とが設けられており、該案内羽根が、羽根車の、規定され
   た回転方向に向けられた側に、羽根車の回転軸線に対して特定の角度だけ傾けら
   れて配置されている形式のものにおいて、羽根車（４）の中心点からの距離が増
   加するにつれて、案内羽根（１３，１４）の半径方向の延びにおいて、案内羽根
   （１３，１４）の角度α１〜α４が、比例的に増大して経過しており、案内羽根
   （１３，１４）の、一方の端面に配置された複数の環列の角度α１〜α４が、同
   じ比例関係を有していることを特徴とする、圧送ポンプ。
2. 【請求項２】 案内羽根（１３，１４）の角度α１〜α４が、公式α（ｒ）
   ＝ａｒｃｔａｎ｛ｒ・ｔａｎ（α［ｒ_ａ］）／ｒ_ａ｝に基づき経過しており、ｒ
   が、羽根車（４）の中心点からの案内羽根（１３，１４）の、規定された点の任
   意の距離であり、α（ｒ_ａ）が、設定された角度である、請求項１記載の圧送ポ
   ンプ。
3. 【請求項３】 案内羽根（１３，１４）が、１０゜〜５０゜の角度α（ｒ）
   を有している、請求項１記載の圧送ポンプ。
4. 【請求項４】 羽根車（４）の、規定された回転方向とは反対の側における
   、距離ｒでの案内羽根（１３，１４）の角度βが、角度α（ｒ）よりも僅かに大
   きくなっている、請求項１から３までのいずれか１項記載の圧送ポンプ。
5. 【請求項５】 角度α（ｒ）が、１５゜〜３８゜の間にある、請求項１から
   ４までのいずれか１項記載の圧送ポンプ。
6. 【請求項６】 羽根室（１５，１６）が、羽根車（４）を貫通していて、該
   羽根車（４）の両端面にそれぞれ案内羽根（１３，１４）を有しており、該案内
   羽根（１３，１４）が、羽根車（４）の、規定された回転方向に向けられて両端
   面に形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の圧送ポンプ。