JP2006283693A - Fluid pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動手段によりインペラを回転させて流体を吸引吐出する流体ポンプに関するものである。 The present invention relates to a fluid pump that sucks and discharges fluid by rotating an impeller by driving means.
従来、マグネットカップリングを介して駆動手段からインペラへトルクを伝達する流体ポンプが知られている(例えば、特許文献1、2参照)。そして、マグネットカップリングを用いる流体ポンプでは、駆動手段とポンプ部が完全に遮断されるため流体洩れは発生しないが、マグネットカップリングの体格が流体ポンプの1/3程度を占めているため小型化に限界があり、また、マグネットカップリングのような間接動力伝達方式は理想的な状態(直結式)に比べてトルク伝達力が低下するという問題がある。 Conventionally, a fluid pump that transmits torque from a driving means to an impeller via a magnet coupling is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). And in a fluid pump using a magnet coupling, the drive means and the pump part are completely shut off, so no fluid leakage occurs. However, the size of the magnet coupling is about 1/3 that of the fluid pump. In addition, the indirect power transmission method such as the magnet coupling has a problem that the torque transmission force is lower than the ideal state (direct connection type).
一方、マグネットカップリングを用いない流体ポンプ、すなわち駆動手段とインペラとをシャフトで連結した直結式の流体ポンプは、流体の洩れを防止するために、シャフトの外周にゴム製のシール部材を装着している(例えば、特許文献3、4参照)。
On the other hand, a fluid pump that does not use a magnetic coupling, that is, a direct-coupled fluid pump in which the driving means and the impeller are connected by a shaft, is provided with a rubber seal member on the outer periphery of the shaft in order to prevent fluid leakage. (For example, see
ところで、水冷式内燃機関の冷却システムは、内燃機関とラジエータとの間で冷却水を循環させる電動式のウォータポンプを備えている。そして、鋳造部品から剥離した鋳砂が冷却水とともに冷却水経路に沿って移動する。 Incidentally, a cooling system for a water-cooled internal combustion engine includes an electric water pump that circulates cooling water between the internal combustion engine and a radiator. And the casting sand which peeled from the casting component moves along a cooling water path with cooling water.
したがって、水冷式内燃機関の冷却システムのウォータポンプとして、ゴム製のシール部材を備える流体ポンプを用いた場合には、ゴム製のシール部材が鋳砂によって損傷を受けて、シール性が低下するという問題が発生する。 Therefore, when a fluid pump having a rubber seal member is used as a water pump for a cooling system of a water-cooled internal combustion engine, the rubber seal member is damaged by casting sand and the sealing performance is reduced. A problem occurs.
そこで、特許文献4に記載の流体ポンプでは、インペラと一体に回転する円盤状の振り切り部を設け、この振り切り部とインペラの底部との間に径方向外側に開放する隙間を形成し、インペラが回転すると遠心力によって隙間内の冷却水が径方向外側に押し出されるようにし、これにより、ポンプ室に流入した鋳砂を径方向外側へ振り切って、鋳砂がシール部材側に侵入するのを防止するようにしている。
しかしながら、特許文献4に記載の流体ポンプでは、インペラの回転速度が低いとき(起動直後、さらには停止直前を含む)には遠心力が小さいため、鋳砂がシール部材側に侵入するのを確実に防止することが困難である。 However, in the fluid pump described in Patent Document 4, since the centrifugal force is small when the rotation speed of the impeller is low (including immediately after starting and further immediately before stopping), it is ensured that the cast sand enters the seal member side. It is difficult to prevent.
本発明は上記点に鑑みて、弾性材料製のシール部材を用いた流体ポンプにおいて、インペラの回転速度に拘わらず、鋳砂等の異物がシール部材側に侵入するのを確実に防止することを目的とする。 In view of the above, the present invention reliably prevents foreign matter such as cast sand from entering the seal member regardless of the rotation speed of the impeller in the fluid pump using the seal member made of an elastic material. Objective.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、インペラ(40)の回転により流体を吸引吐出するポンプ部(12、40)と、インペラ(40)に連結されたシャフト(30)と、シャフト(30)を介してインペラ(40)を回転させる駆動手段(50)と、弾性材料にて形成されるとともに、シャフト(30)の外周側に配置されて、ポンプ部(12、40)側から駆動手段(50)側への流体の洩れを防止する第1シール部材(60)、シャフト(30)の外周側で、且つ第1シール部材(60)よりもポンプ部(12、40)側に配置されて、ポンプ部(12、40)側から第1シール部材(60)側に向かう異物を捕捉する捕捉部材(80)とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a pump section (12, 40) for sucking and discharging fluid by rotation of the impeller (40), and a shaft (30) connected to the impeller (40), And a driving means (50) for rotating the impeller (40) via the shaft (30), and an elastic material and disposed on the outer peripheral side of the shaft (30), and the pump section (12, 40). The first seal member (60) for preventing fluid leakage from the side to the drive means (50) side, the outer peripheral side of the shaft (30), and the pump part (12, 40) than the first seal member (60) And a capture member (80) that captures foreign matter that is disposed on the side and travels from the pump portion (12, 40) side toward the first seal member (60) side.
これによると、インペラの回転速度に拘わらず捕捉部材により異物を捕捉することができるため、異物が第1シール部材側に侵入するのを確実に防止して、シール性低下を防止することができる。 According to this, since the foreign material can be captured by the capturing member regardless of the rotation speed of the impeller, it is possible to reliably prevent the foreign material from entering the first seal member and to prevent deterioration of the sealing performance. .
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の流体ポンプにおいて、シャフト(30)の外周側に配置されて、ポンプ部(12、40)側と駆動手段(50)側とを仕切る隔壁(20)を備え、捕捉部材(80)は、隔壁(20)に固定されるとともに、内周部がシャフト(30)の外周面に摺動自在に接していることを特徴とする。これによると、請求項1に記載の発明を容易に実施することができる。 According to a second aspect of the present invention, in the fluid pump according to the first aspect, the partition wall is disposed on the outer peripheral side of the shaft (30) and partitions the pump portion (12, 40) side and the drive means (50) side. (20), the capture member (80) is fixed to the partition wall (20), and the inner peripheral portion is slidably in contact with the outer peripheral surface of the shaft (30). According to this, the invention of claim 1 can be easily implemented.
請求項3に記載の発明のように、捕捉部材(80)は、フェルトまたはスポンジを用いることができる。 As in the third aspect of the invention, the capturing member (80) can be made of felt or sponge.
請求項4に記載の発明では、請求項3に記載の流体ポンプにおいて、捕捉部材(80)は、内部に潤滑剤を保持するとともに、第1シール部材(60)に隣接して配置されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the fluid pump according to the third aspect, the capture member (80) holds the lubricant therein and is disposed adjacent to the first seal member (60). It is characterized by that.
これによると、捕捉部材に保持された潤滑剤により、第1シール部材の摩耗を低減することができる。 According to this, the wear of the first seal member can be reduced by the lubricant held by the capturing member.
請求項5に記載の発明では、請求項1または2に記載の流体ポンプにおいて、捕捉部材(80)は、パラフィンであり、第1シール部材(60)に隣接して配置されていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fluid pump according to the first or second aspect, the capturing member (80) is paraffin and is disposed adjacent to the first seal member (60). And
これによると、パラフィンは潤滑性を有するため、パラフィンにより第1シール部材の摩耗を低減することができる。 According to this, since paraffin has lubricity, wear of the first seal member can be reduced by paraffin.
請求項6に記載の発明のように、捕捉部材(80)は高分子ゲルを用いることができる。そして、請求項7に記載の発明のように、潤滑性を有する高分子ゲルを用いることにより、第1シール部材の摩耗を低減することができる。 As in the sixth aspect of the invention, the trapping member (80) may be a polymer gel. As in the seventh aspect of the invention, wear of the first seal member can be reduced by using a polymer gel having lubricity.
請求項8に記載の発明のように、請求項1ないし7のいずれか1つに記載の流体ポンプにおいて、シャフト(30)の外周側に配置されて、ポンプ部(12、40)側と駆動手段(50)側とを仕切る隔壁(20)を備え、第1シール部材(60)は、隔壁(20)に固定するとともに、内周部をシャフト(30)の外周面に摺動自在に接触させて、実施することができる。
As in the invention according to
請求項9に記載の発明では、請求項1ないし8のいずれか1つに記載の流体ポンプにおいて、シャフト(30)の外周側で、且つ捕捉部材(80)よりもポンプ部(12、40)側に配置されて、ポンプ部(12、40)側から捕捉部材(80)側への流体の洩れを防止する第2シール部材(70、90、100、110)を備えることを特徴とする。 According to the ninth aspect of the present invention, in the fluid pump according to any one of the first to eighth aspects, the pump part (12, 40) is located on the outer peripheral side of the shaft (30) and more than the capturing member (80). 2nd sealing member (70, 90, 100, 110) arrange | positioned at the side and preventing the leakage of the fluid from the pump part (12, 40) side to the capture member (80) side is characterized by the above-mentioned.
これによると、第2シール部材は、流体の洩れを防止する機能とともに、異物の侵入を防止する機能も発揮する。したがって、第1シール部材と第2シール部材とによって、流体の洩れを一層確実に防止することができる。また、捕捉部材と第2シール部材とによって、異物が第1シール部材側に侵入するのを一層確実に防止することができる。 According to this, the 2nd seal member exhibits the function which prevents the penetration | invasion of a foreign material with the function which prevents the leakage of a fluid. Therefore, fluid leakage can be more reliably prevented by the first seal member and the second seal member. Moreover, it can prevent more reliably that a foreign material penetrate | invades into the 1st seal member side by the capture member and the 2nd seal member.
請求項10に記載の発明では、請求項9に記載の流体ポンプにおいて、シャフト(30)の外周側に配置されて、ポンプ部(12、40)側と駆動手段(50)側とを仕切る隔壁(20)を備え、隔壁(20)は、シャフト(30)の軸線に対して直交するシート面(25)を有し、第2シール部材(90)は、シャフト(30)に装着されてシャフト(30)と一体に回転するとともに、皿ばね状に形成された皿ばね部(92)の大径側端部がシート面(25)に対向して配置され、捕捉部材(80)は、第1シール部材(60)と第2シール部材(90)とによって挟持されていることを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the fluid pump according to the ninth aspect, the partition wall is arranged on the outer peripheral side of the shaft (30) and partitions the pump portion (12, 40) side and the drive means (50) side. (20), the partition wall (20) has a seat surface (25) orthogonal to the axis of the shaft (30), and the second seal member (90) is attached to the shaft (30) and is attached to the shaft. (30) is rotated integrally with the disc spring portion (92), and the large diameter side end portion of the disc spring portion (92) is disposed to face the seat surface (25). It is characterized by being sandwiched between the first seal member (60) and the second seal member (90).
このように、皿ばね部の大径側端部が隔壁のシート面に対向して配置される形式の第2シール部材を用いる場合、捕捉部材を第1シール部材と第2シール部材とによって挟持することにより(図3参照)、捕捉部材を第1シール部材と隔壁とによって挟持する場合よりも(図2参照)、隔壁の構造を簡素にすることができる。 Thus, when using the 2nd seal member of the form with which the large diameter side edge part of a disc spring part is arranged facing the sheet surface of a partition, a capture member is pinched by the 1st seal member and the 2nd seal member. By doing so (see FIG. 3), the structure of the partition wall can be simplified as compared with the case where the capturing member is sandwiched between the first seal member and the partition wall (see FIG. 2).
請求項11に記載の発明では、請求項1に記載の流体ポンプにおいて、第1シール部材(60)は、弾性材料にて形成されて内周部がシャフト(30)の外周面に接して流体の洩れを防止する主リップ(61)と、主リップ(61)をシャフト(30)に押し付けるスプリング(63)とを備え、スプリング(63)は磁気を帯びた金属よりなり、シャフト(30)は磁性体製であることを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the fluid pump according to the first aspect, the first seal member (60) is formed of an elastic material, and an inner peripheral portion thereof is in contact with an outer peripheral surface of the shaft (30). A main lip (61) that prevents leakage of the water and a spring (63) that presses the main lip (61) against the shaft (30). The spring (63) is made of a magnetic metal, and the shaft (30) It is made of a magnetic material.
ところで、主リップが摩耗すると、ばね力により主リップをシャフトに押し付ける力が減少するが、主リップが摩耗すると、スプリングがシャフトに近付いて磁力により主リップをシャフトに押し付ける力が増加するため、主リップをシャフトに押し付ける力を安定して得ることができる。 By the way, when the main lip wears, the force that presses the main lip against the shaft due to the spring force decreases, but when the main lip wears out, the spring approaches the shaft and the force that presses the main lip against the shaft due to the magnetic force increases. A force for pressing the lip against the shaft can be obtained stably.
請求項12に記載の発明では、請求項1ないし11のいずれか1つに記載の流体ポンプにおいて、シャフト(30)の外周側に配置されて、ポンプ部(12、40)側と駆動手段(50)側とを仕切る隔壁(20)と、捕捉部材(80)を収納する収納器(140)とを備え、収納器(140)に捕捉部材(80)を収納した状態で、収納器(140)が隔壁(20)に圧入されていることを特徴とする。これによると、捕捉部材を隔壁に容易に組み付けることができる。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the fluid pump according to any one of the first to eleventh aspects, the pump is disposed on the outer peripheral side of the shaft (30), and the pump unit (12, 40) side and the driving means ( 50) and a storage container (140) for storing the capture member (80), and the storage container (140) with the capture member (80) stored in the storage container (140). ) Is press-fitted into the partition wall (20). According to this, the capture member can be easily assembled to the partition wall.
請求項13に記載の発明では、請求項12に記載の流体ポンプにおいて、第1シール部材(60)が隔壁(20)に圧入されていることを特徴とする。これによると、第1シール部材および捕捉部材を、隔壁に容易に組み付けることができる。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the fluid pump according to the twelfth aspect, the first seal member (60) is press-fitted into the partition wall (20). According to this, the first seal member and the capture member can be easily assembled to the partition wall.
なお、上記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。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。本実施形態は、本発明に係る流体ポンプを、内燃機関とラジエータとの間に冷却水を循環させる電動式のウォータポンプに適用したものである。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the fluid pump according to the present invention is applied to an electric water pump that circulates cooling water between an internal combustion engine and a radiator.
図1は本発明の第1実施形態に係る流体ポンプの模式的な断面図である。この図1において、流体ポンプは筒状のケーシング10を備え、ケーシング10内の空間は、隔壁20によって電動機室11とポンプ室12とに分割されている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a fluid pump according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the fluid pump includes a
隔壁20は、例えば樹脂よりなり、シャフト30(詳細後述)の軸線方向に延びる円筒状の筒部21と、筒部21における電動機室11側の端部から径方向外側に向かって延びる円盤状の第1鍔部22と、筒部21におけるポンプ室12側の端部から径方向外側に向かって延びる円盤状の第2鍔部23とを備えている。そして、第1鍔部22および第2鍔部23の外周面がケーシング10の内周面に気密に固定されている。
The
電動機室11には、インペラ40(詳細後述)を駆動する電動機50が配置されている。電動機室11は、ケーシング10に設けられた呼吸穴13によって外部に開放されており、呼吸穴13により、電動機50の発熱に伴うケーシング10内の圧力上昇を防止するようになっている。また、呼吸穴13は、外から水等が入らない構造にしている。なお、電動機50は、本発明の駆動手段に相当する。
An
電動機50には、磁性体金属よりなる円柱状のシャフト30が結合されており、このシャフト30は、隔壁20における筒部21内を貫通してポンプ室12まで延びている。そして、ポンプ室12内に配置されたインペラ40に、シャフト30が結合されている。
A
インペラ40は、例えば樹脂よりなり、回転により冷却水を吸引吐出して、水冷式内燃機関(図示せず)とラジエータ(図示せず)との間に冷却水を循環させるようになっている。なお、ポンプ室12とインペラ40は、本発明のポンプ部に相当する。
The
隔壁20における筒部21の内周面のうち、電動機室11に近い部位には、ポンプ室12側から電動機室11側への冷却水の洩れを防止する第1リップシール60が、圧入により気密に固定されている。
A
また、第1リップシール60は、内周部がシャフト30の外周面に摺動自在に接して冷却水の洩れを防止する主リップ61と、主リップ61よりも電動機室11側に位置し、内周部がシャフト30の外周面に摺動自在に接して電動機室11側からの異物(ダスト等)の侵入を防止するダストリップ62と、主リップ61をシャフト30に押し付けるスプリング63と、第1リップシール60の変形防止と強度確保のための補強板64とを備えている。
The
主リップ61およびダストリップ62は、ゴム等の弾性材料にて形成されている。スプリング63は、磁気を帯びた金属よりなる。補強板64は、樹脂または金属よりなる。因みに、スプリング63は、ばね力により主リップ61をシャフト30に押し付けるとともに、シャフト30との間で発生する磁力により主リップ61をシャフト30に押し付けるようになっている。なお、第1リップシール60は、本発明の第1シール部材に相当する。
The
隔壁20における筒部21の内周面のうち、ポンプ室12に近い部位には、ポンプ室12側から電動機室11側への冷却水の洩れを防止する第2リップシール70が圧入により気密に固定されている。
A
また、第2リップシール70は、内周部がシャフト30の外周面に摺動自在に接して冷却水の洩れを防止する主リップ71と、主リップ71よりもポンプ室12側に位置し、内周部がシャフト30の外周面に摺動自在に接してポンプ室12側からの異物(鋳砂等)の侵入を防止するダストリップ72と、主リップ71をシャフト30に押し付けるスプリング73と、第2リップシール70の変形防止と強度確保のための補強板74とを備えている。
The
主リップ71およびダストリップ72は、ゴム等の弾性材料にて形成されている。スプリング73は、磁気を帯びた金属よりなる。補強板74は、樹脂または金属よりなる。因みに、スプリング73は、ばね力により主リップ71をシャフト30に押し付けるとともに、シャフト30との間で発生する磁力により主リップ71をシャフト30に押し付けるようになっている。なお、第2リップシール70は、本発明の第2シール部材に相当する。
The
隔壁20における筒部21の内周面のうち、第1リップシール60と第2リップシール70との間には、ポンプ室12側から第1リップシール60側に向かう異物を捕捉する捕捉部材80が挿入されている。換言すると、捕捉部材80は、第1リップシール60と第2リップシール70とによって挟持されている。捕捉部材80は、円筒状であり、その外周面が隔壁20に接着剤により固定されるとともに、内周面がシャフト30の外周面に摺動自在に接している。
Of the inner peripheral surface of the
捕捉部材80は、本実施形態では、フェルトまたはスポンジを用いている。そして、フェルトまたはスポンジ製の捕捉部材80に、グリスまたはオイル等の潤滑剤を保持させて、第1リップシール60とシャフト30との摺動部、および第2リップシール70とシャフト30との摺動部に、潤滑剤を供給するようになっている。
In this embodiment, the capturing
次に、本実施形態に係る流体ポンプの作動について説明する。 Next, the operation of the fluid pump according to this embodiment will be described.
まず、流体ポンプは、電動機室11が上でポンプ室12が下になるようにして内燃機関等に搭載される。これにより、ポンプ停止中に重力によってポンプ室12側から電動機室11側へ冷却水が洩れることを防止するとともに、ポンプ停止中に鋳砂などが重力により落とされて第1リップシール60および第2リップシール70の各リップ61、62、71、72に付かないようにしている。
First, the fluid pump is mounted on an internal combustion engine or the like with the
ポンプ作動時は、電動機50のトルクがシャフト30を介してインペラ40に伝達されてインペラ40が回転する。インペラ40の回転により冷却水が吸引吐出され、内燃機関とラジエータとの間で冷却水が循環する。
When the pump is operated, the torque of the
このポンプ作動時は、まず第2リップシール70の主リップ71によって、ポンプ室12側から捕捉部材80側への冷却水の洩れを防止する。また、第2リップシール70を通過した冷却水がある場合は、第1リップシール60の主リップ61によって、捕捉部材80側から電動機室11側への冷却水の洩れを防止する。この際、主リップ61、71とシャフト30との摺動部には捕捉部材80からグリスまたはオイルが供給されるため、主リップ61、71の摩耗が低減される。このように、2箇所で冷却水の洩れを防止することにより、冷却水の洩れを確実に防止することができる。
During the pump operation, first, the
また、ポンプ作動時に、冷却水とともに冷却水経路を循環してポンプ室12に流入した鋳砂が第1リップシール60および第2リップシール70側に侵入しようとした場合、まず第2リップシール70のダストリップ72により侵入が防止される。これにより、第2リップシール70の主リップ71によるシール機能を安定的に得ることができる。
In addition, when the casting sand that circulates through the cooling water path together with the cooling water and flows into the
また、一部の鋳砂が第2リップシール70を通過した場合、捕捉部材80によってその鋳砂が捕捉される。これにより、第1リップシール60の主リップ61によるシール機能を安定的に確実に得ることができる。
Further, when a part of the sand is passed through the
なお、長期間の使用により主リップ61、71が摩耗すると、ばね力により主リップ61、71をシャフト30に押し付ける力が減少するが、主リップ61、71が摩耗すると、スプリング63、73がシャフト30に近付いて磁力により主リップ61、71をシャフト30に押し付ける力が増加する。したがって、主リップ61、71をシャフト30に押し付ける力が安定的に継続して得られ、主リップ61、71によるシール機能を安定的に継続して得ることができる。
When the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。図2は第2実施形態に係る流体ポンプの模式的な断面図である。なお、第1実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a fluid pump according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent part as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
本実施形態は、第1実施形態における第2リップシール70に代えて、Vリングシール90を採用したものである。なお、Vリングシール90は、本発明の第2シール部材に相当する。
In this embodiment, a V-
図2に示すように、隔壁20は、シャフト30の軸線方向に延びる円筒状の筒部21と、筒部21における電動機室11側の端部から径方向外側に向かって延びる円盤状の第1鍔部22と、筒部21におけるシャフト30の軸線方向中間部から径方向内側に向かって延びる円盤状の第2鍔部23と、筒部21におけるポンプ室12側の端部から径方向内側に向かって延びる円盤状の第3鍔部24とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
第2鍔部23におけるポンプ室12側には、シャフト30の軸線に対して直交するシート面25が形成されている。また、第1鍔部22の外周面がケーシング10の内周面に気密に固定されている。
A
Vリングシール90は、隔壁20の第2鍔部23と第3鍔部24との間に位置し、シャフト30の外周側に気密に装着され、シャフト30と一体に回転して、ポンプ室12側から電動機室11側への冷却水の洩れを防止する。
The V-
Vリングシール90は、ゴム等の弾性材料からなり、シャフト30に強固に結合される円盤状の結合部91と、皿ばね状の皿ばね部92とを備えている。この皿ばね部92は、小径側端部が結合部91に連結され、大径側端部が隔壁20における第2鍔部23のシート面25に対向している。
The V-
因みに、シャフト30が停止しているときはシート面25と皿ばね部92の大径側端部が接触しているが、シャフト30が回転しているときには、遠心力によって皿ばね部92の大径側端部が拡がって、シート面25と皿ばね部92の大径側端部との間に微小な隙間が形成される。したがって、シャフト30が回転しているときにはVリングシール90は摺動しないため、摺動するリップシールよりもトルク損失が少なく、省動力化を図ることができる。
Incidentally, when the
捕捉部材80は、第1リップシール60と隔壁20の第2鍔部23とによって挟持されている。そして、捕捉部材80に保持されたグリスまたはオイルは、隔壁20の第2鍔部23とシャフト30との間の隙間を介して、Vリングシール90の皿ばね部92と隔壁20における第2鍔部23のシート面25との間に供給されるようになっている。
The capturing
本実施形態によると、ポンプ作動時は、まずVリングシール90によって、ポンプ室12側から捕捉部材80側への冷却水の洩れを防止する。また、Vリングシール90を通過した冷却水がある場合は、第1リップシール60の主リップ61によって、捕捉部材80側から電動機室11側への冷却水の洩れを防止する。
According to this embodiment, when the pump is operated, first, the leakage of the cooling water from the
また、ポンプ室12に流入した鋳砂が第1リップシール60およびVリングシール90側に侵入しようとした場合、まずVリングシール90により侵入が防止される。そして、一部の鋳砂がVリングシール90を通過した場合、捕捉部材80によってその鋳砂が捕捉される。これにより、第1リップシール60の主リップ61によるシール機能を安定的に確実に得ることができる。
Further, when the casting sand that has flowed into the
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態について説明する。図3は第3実施形態に係る流体ポンプの模式的な断面図である。なお、第2実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a fluid pump according to a third embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent part as 2nd Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
第2実施形態では、捕捉部材80を第1リップシール60と隔壁20の第2鍔部23とによって挟持したが、本実施形態は、捕捉部材80を第1リップシール60とVリングシール90とによって挟持するようにしたものである。
In the second embodiment, the
図3に示すように、第1リップシール60とVリングシール90と捕捉部材80は、隔壁20における筒部21内の1つの空間に隣接して配置されており、捕捉部材80は、第1リップシール60とVリングシール90とによって挟持されている。これに伴い、隔壁20は、第3鍔部24(図2参照)が削除され、第2鍔部23にシート面25が形成されている。
As shown in FIG. 3, the
本実施形態によると、捕捉部材80を第1リップシール60とVリングシール90とによって挟持することにより、隔壁20の構造を簡素にすることができるとともに、組み付け易さ、軽量、小型化を図ることができる。
According to the present embodiment, the structure of the
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態について説明する。図4は第4実施形態に係る流体ポンプの模式的な断面図である。なお、第1実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a fluid pump according to the fourth embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent part as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
本実施形態は、第1実施形態における第1リップシール60の構成を変更するとともに、第2リップシール70を廃止したものである。
In the present embodiment, the configuration of the
図4に示すように、第1リップシール60は、主リップ61よりもポンプ室12側に位置し、内周部がシャフト30の外周面に摺動自在に接してポンプ室12側からの異物(鋳砂等)の侵入を防止するポンプ室側ダストリップ65が追加されている。
As shown in FIG. 4, the
また、捕捉部材80は、主リップ61とポンプ室側ダストリップ65との間に配置されている。
The capturing
そして、ポンプ室12に流入した鋳砂が第1リップシール60側に侵入しようとした場合、まずポンプ室側ダストリップ65により侵入が防止される。そして、一部の鋳砂がポンプ室側ダストリップ65を通過した場合、捕捉部材80によってその鋳砂が捕捉される。これにより、第1リップシール60の主リップ61によるシール機能を安定的に確実に得ることができる。
When the sand cast into the
本実施形態によると、1つのリップシールで所定のシール機能を安定的に確実に得ることができるため、コストを下げることができる。 According to this embodiment, since a predetermined sealing function can be stably and reliably obtained with one lip seal, the cost can be reduced.
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態について説明する。図5は第5実施形態に係る流体ポンプの模式的な断面図である。なお、第1実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a fluid pump according to a fifth embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent part as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
本実施形態は、第1実施形態における第2リップシール70に代えて、リップパッキン100を採用したものである。なお、リップパッキン100は、本発明の第2シール部材に相当する。
In this embodiment, a lip packing 100 is employed instead of the
図5に示すように、隔壁20は、シャフト30の軸線方向に延びる円筒状の筒部21と、筒部21における電動機室11側の端部から径方向内側に向かって延びる円盤状の第1鍔部22と、筒部21におけるポンプ室12側の端部から径方向内側に向かって延びる円盤状の第2鍔部23とを備えている。そして、筒部21の外周面がケーシング10の内周面に気密に固定されている。
As shown in FIG. 5, the
ゴム等の弾性材料からなるリップパッキン100は、シャフト30の外周側で、且つ第1リップシール60と隔壁20の第2鍔部23との間に位置し、ポンプ室12側から電動機室11側への冷却水の洩れを防止する。因みに、リップパッキン100は、ポンプ作動時にも回転しないようになっている。
The lip packing 100 made of an elastic material such as rubber is located on the outer peripheral side of the
リップパッキン100は、円筒状の筒部101を有し、筒部101における電動機室11側の端部が第1リップシール60に当接している。
The
筒部101におけるポンプ室12側の端部には、筒部101からポンプ室12側に向かって延びる皿ばね状の皿ばね部102、103が2つ設けられている。
Two disc spring-shaped
より詳細には、内周側に位置する第1皿ばね部102は、筒部101からポンプ室12側に向かって小径になっており、その小径側端部がシャフト30の外周面に摺動自在に接している。そして、第1皿ばね部102とシャフト30との摺動部には、捕捉部材80に保持されたグリスまたはオイルが供給されるようになっている。
More specifically, the first
一方、外周側に位置する第2皿ばね部103は、筒部101からポンプ室12側に向かって大径になっており、その大径側端部が隔壁20における筒部21の内周面に気密に接している。
On the other hand, the second
捕捉部材80は、リップパッキン100の筒部101の内周面とシャフト30の外周面との間の隙間に配置され、第1リップシール60とリップパッキン100とによって挟持されている。
The capturing
本実施形態によると、ポンプ作動時は、まずリップパッキン100の第1皿ばね部102によって、ポンプ室12側から捕捉部材80側への冷却水の洩れを防止する。また、リップパッキン100を通過した冷却水がある場合は、第1リップシール60の主リップ61によって、捕捉部材80側から電動機室11側への冷却水の洩れを防止する。
According to this embodiment, when the pump is operated, first, the first
また、ポンプ室12に流入した鋳砂が第1リップシール60およびリップパッキン100側に侵入しようとした場合、まずリップパッキン100の第1皿ばね部102により侵入が防止される。そして、一部の鋳砂がリップパッキン100を通過した場合、捕捉部材80によってその鋳砂が捕捉される。これにより、第1リップシール60の主リップ61によるシール機能を安定的に確実に得ることができる。
Further, when the casting sand that has flowed into the
ポンプ作動時は、リップパッキン100における第1皿ばね部102の外周面102aに冷却水の吐出圧が作用するため、冷却水の吐出圧が高くなるほど第1皿ばね部102の緊迫力が上がり、リップパッキン100のシール性が向上する。
When the pump is operated, the cooling water discharge pressure acts on the outer
(第6実施形態)
本発明の第6実施形態について説明する。図6は第6実施形態に係る流体ポンプの模式的な断面図である。なお、第1実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a fluid pump according to a sixth embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent part as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
本実施形態は、第1実施形態における第2リップシール70に代えて、ラビリンス部材110を採用したものである。なお、ラビリンス部材110は、本発明の第2シール部材に相当する。
In this embodiment, a
図6に示すように、隔壁20は、シャフト30の軸線方向に延びる円筒状の筒部21と、筒部21における電動機室11側の端部から径方向内側に向かって延びる円盤状の第1鍔部22とを備えている。そして、筒部21の外周面がケーシング10の内周面に気密に固定されている。
As shown in FIG. 6, the
ラビリンス部材110は、例えば樹脂からなり、円柱状に形成されるとともに、内周面にラビリンスが形成されている。そして、ラビリンス部材110は、シャフト30の外周に配置されるとともに、隔壁20の筒部21におけるポンプ室12側の端部に圧入され、気密に固定されている。
The
また、捕捉部材80は、隔壁20の第1鍔部22とラビリンス部材110とによって挟持されている。
The capturing
本実施形態によると、ラビリンス部材110により、ポンプ室12側から捕捉部材80側への冷却水の流れに抵抗を増やし、圧力を下げて冷却水の洩れを減らす。また、ラビリンス部材110を通過した冷却水は、第1リップシール60の主リップ61によって電動機室11側への洩れが防止される。
According to the present embodiment, the
また、ラビリンス部材110を通過した鋳砂は捕捉部材80によって捕捉される。これにより、第1リップシール60の主リップ61によるシール機能を安定的に確実に得ることができる。
The casting sand that has passed through the
(第7実施形態)
本発明の第7実施形態について説明する。図7は第7実施形態に係る流体ポンプの断面図である。なお、第1実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
(Seventh embodiment)
A seventh embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view of a fluid pump according to a seventh embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent part as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
本実施形態は、第1実施形態における第2リップシール70を廃止したものであり、また、流体ポンプのより具体的な構造、特に第1リップシール60および捕捉部材80のより具体的な構造および組み付け方法を示したものである。
In the present embodiment, the
図7に示すように、隔壁20の一端側に電動機ケーシング10aがビス120にて固定されており、隔壁20と電動機ケーシング10aとによって電動機室11が形成されている。電動機50は、永久磁石にて構成されたステータ51、コイルが巻かれてステータ51内で回転するロータ52、ロータ52に電力を供給するブラシ及び整流子等からなる給電部53、給電部53のブラシに電気的に接続されているハーネス部54等を備えている。
As shown in FIG. 7, an
隔壁20の他端側にポンプケーシング10bがビス130にて固定されている。そして、隔壁20とポンプケーシング10bとによってポンプ室12が形成され、このポンプ室12内にインペラ40が配置されている。インペラ40と電動機50のロータ52は、隔壁20を貫通するシャフト30によって連結されている。
The
隔壁20におけるポンプ室12側の端面には、シャフト30を囲むようにして円柱状の穴26が形成されており、この穴26に第1リップシール60や捕捉部材80が装着されている。
A
捕捉部材80は、フェルト製で、穴あき円盤状に形成され、収納器140に収納されている。収納器140は、樹脂よりなり、有底円筒状で底部に穴が形成されている。そして、捕捉部材80は、収納器140に接着剤により固定されている。
The capturing
なお、本実施形態の第1リップシール60には、主リップ61およびダストリップ62の磨耗防止と摺動摩擦低減のためにグリスまたはオイルが入っている。そして、第1リップシール60から流出しようとするグリスまたはオイルは捕捉部材80にて捕捉され、捕捉されたグリスまたはオイルは、再び第1リップシール60の潤滑に利用される。
Note that the
次に、第1リップシール60および捕捉部材80の組み付け方法を説明する。まず、捕捉部材80を収納器140に収納、固定して、それらを一体化しておく。その後、第1リップシール60を隔壁20の穴26に圧入し、次いで捕捉部材80が一体化された収納器140を隔壁20の穴26に圧入する。この際、第1リップシール60は、隔壁20の穴26の底に当たる位置まで挿入し、収納器140は第1リップシール60に当たる位置まで挿入する。
Next, a method for assembling the
本実施形態によると、ポンプ室12に流入した鋳砂は捕捉部材80によって捕捉され、第1リップシール60の主リップ61によるシール機能を安定的に確実に得ることができる。また、捕捉部材80により、第1リップシール60の中のグリスまたはオイルの流出を防止することができる。
According to this embodiment, the casting sand that has flowed into the
(他の実施形態)
上述の実施形態では、内燃機関とラジエータとの間に冷却水を循環させる電動式のポンプに本発明を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他のポンプにも適用することができる。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the electric pump that circulates the cooling water between the internal combustion engine and the radiator. However, the present invention is not limited to this and is also applied to other pumps. be able to.
また、上記各実施形態では、リップシール60、70の主要部分や、Vリングシール90およびリップパッキン100は、ゴム等の弾性材料にて形成したが、自己潤滑性を有する弾性材料にて形成してもよい。これにより、捕捉部材80内の潤滑剤を不要にすることができる。
In each of the above embodiments, the main parts of the lip seals 60 and 70, the
また、上記各実施形態では、捕捉部材80はフェルトまたはスポンジを用いたが、捕捉部材80としてパラフィンを用いることにより、鋳砂などの侵入を防止すると共にシール部(摺動部)の潤滑を行うことができる。また、捕捉部材80は高分子ゲルを用いてもよく、望ましくは、潤滑性を有する高分子ゲルを用いるのがよい。
In each of the above embodiments, felt or sponge is used as the capturing
12…ポンプ部を構成するポンプ室、30…シャフト、40…ポンプ部を構成するインペラ、50…電動機(駆動手段)、60…第1リップシール(第1シール部材)、80…捕捉部材。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記インペラ(40)に連結されたシャフト(30)と、
前記シャフト(30)を介して前記インペラ(40)を回転させる駆動手段(50)と、
弾性材料にて形成されるとともに、前記シャフト(30)の外周側に配置されて、前記ポンプ部(12、40)側から前記駆動手段(50)側への前記流体の洩れを防止する第1シール部材(60)と、
前記シャフト(30)の外周側で、且つ前記第1シール部材(60)よりも前記ポンプ部(12、40)側に配置されて、前記ポンプ部(12、40)側から前記第1シール部材(60)側に向かう異物を捕捉する捕捉部材(80)とを備えることを特徴とする流体ポンプ。 A pump section (12, 40) for sucking and discharging fluid by rotation of the impeller (40);
A shaft (30) coupled to the impeller (40);
Drive means (50) for rotating the impeller (40) via the shaft (30);
A first material that is formed of an elastic material and is disposed on the outer peripheral side of the shaft (30) to prevent leakage of the fluid from the pump part (12, 40) side to the driving means (50) side. A sealing member (60);
The first seal member is disposed on the outer peripheral side of the shaft (30) and closer to the pump part (12, 40) than the first seal member (60), and from the pump part (12, 40) side. (60) A fluid pump, comprising: a capturing member (80) that captures a foreign substance toward the side.
前記捕捉部材(80)は、前記隔壁(20)に固定されるとともに、内周部が前記シャフト(30)の外周面に摺動自在に接していることを特徴とする請求項1に記載の流体ポンプ。 A partition wall (20) disposed on the outer peripheral side of the shaft (30) and partitioning the pump part (12, 40) side and the driving means (50) side,
The said capture member (80) is fixed to the said partition (20), and an inner peripheral part is slidably contacted with the outer peripheral surface of the said shaft (30), The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Fluid pump.
前記第1シール部材(60)は、前記隔壁(20)に固定されるとともに、内周部が前記シャフト(30)の外周面に摺動自在に接していることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の流体ポンプ。 A partition wall (20) disposed on the outer peripheral side of the shaft (30) and partitioning the pump part (12, 40) side and the driving means (50) side,
The first seal member (60) is fixed to the partition wall (20), and an inner peripheral portion is slidably in contact with an outer peripheral surface of the shaft (30). 8. The fluid pump according to any one of 7.
前記隔壁(20)は、前記シャフト(30)の軸線に対して直交するシート面(25)を有し、
前記第2シール部材(90)は、前記シャフト(30)に装着されて前記シャフト(30)と一体に回転するとともに、皿ばね状に形成された皿ばね部(92)の大径側端部が前記シート面(25)に対向して配置され、
前記捕捉部材(80)は、前記第1シール部材(60)と前記第2シール部材(90)とによって挟持されていることを特徴とする請求項9に記載の流体ポンプ。 A partition wall (20) disposed on the outer peripheral side of the shaft (30) and partitioning the pump part (12, 40) side and the driving means (50) side,
The partition wall (20) has a sheet surface (25) orthogonal to the axis of the shaft (30),
The second seal member (90) is attached to the shaft (30) and rotates integrally with the shaft (30), and has a large diameter side end portion of a disc spring portion (92) formed in a disc spring shape. Is disposed opposite the sheet surface (25),
The fluid pump according to claim 9, wherein the capturing member (80) is sandwiched between the first seal member (60) and the second seal member (90).
前記スプリング(63)は磁気を帯びた金属よりなり、前記シャフト(30)は磁性体製であることを特徴とする請求項1に記載の流体ポンプ。 The first seal member (60) includes a main lip (61) formed of an elastic material and having an inner peripheral portion in contact with an outer peripheral surface of the shaft (30) to prevent leakage of the fluid, and the main lip ( 61) and a spring (63) for pressing the shaft (30),
The fluid pump according to claim 1, wherein the spring (63) is made of a magnetic metal, and the shaft (30) is made of a magnetic material.
前記捕捉部材(80)を収納する収納器(140)とを備え、
前記収納器(140)に前記捕捉部材(80)を収納した状態で、前記収納器(140)が前記隔壁(20)に圧入されていることを特徴とする請求項1ないし11のいずれか1つに記載の流体ポンプ。 A partition wall (20) disposed on the outer peripheral side of the shaft (30) and partitioning the pump part (12, 40) side and the driving means (50) side;
A storage device (140) for storing the capture member (80);
The container (140) is press-fitted into the partition wall (20) in a state where the capturing member (80) is stored in the container (140). Fluid pump described in one.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005105993A JP2006283693A (en) | 2005-04-01 | 2005-04-01 | Fluid pump |
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JP2005105993A JP2006283693A (en) | 2005-04-01 | 2005-04-01 | Fluid pump |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013525692A (en) * | 2010-05-03 | 2013-06-20 | オスマン キュチュク, | Pumping device that provides linear flow |
-
2005
- 2005-04-01 JP JP2005105993A patent/JP2006283693A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013525692A (en) * | 2010-05-03 | 2013-06-20 | オスマン キュチュク, | Pumping device that provides linear flow |
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