JP2020133539A - Electric water pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動ウォーターポンプに関する。 The present invention relates to an electric water pump.
自動車用のウォーターポンプについて、軸シールを介して漏れる水への対策が提案されている。例えば、特許文献1には、軸シールを介して漏れる水を水抜き孔に通して溜り部に貯める構造が開示されている。また、特許文献2には、軸シールを介して漏れる水を防止するため、駆動プーリに取り付けられるベアリングの内輪に円筒状のつば部を形成し、そのつば部をボデーに固定した構造が開示されている。
For water pumps for automobiles, countermeasures against water leaking through the shaft seal have been proposed. For example,
ところで、電動ウォーターポンプでは、相互に隣接してポンプ室及びモータ室が設けられるとともに、それらのポンプ室及びモータ室を仕切る仕切壁に設けられた軸シールに出力軸が挿通され、且つその出力軸に、ポンプ室においてはインペラが及びモータ室においては回転子がそれぞれ取り付けられている。そして、このような電動ウォーターポンプにおいて、ポンプ室から軸シールを介してモータ室に水が漏れると、モータやその制御基盤が水に濡れて不具合が生じる虞がある。 By the way, in an electric water pump, a pump chamber and a motor chamber are provided adjacent to each other, and an output shaft is inserted through a shaft seal provided on a partition wall partitioning the pump chamber and the motor chamber, and the output shaft thereof. In addition, an impeller is installed in the pump chamber and a rotor is installed in the motor chamber. In such an electric water pump, if water leaks from the pump chamber to the motor chamber via the shaft seal, the motor and its control board may get wet with water and cause a problem.
本発明の課題は、電動ウォーターポンプにおけるポンプ室から軸シールを介してモータ室に漏れる水による不具合の発生を抑制することである。 An object of the present invention is to suppress the occurrence of defects due to water leaking from the pump chamber to the motor chamber through the shaft seal in the electric water pump.
本発明は、相互に隣接して設けられたポンプ室及びモータ室と、前記ポンプ室及び前記モータ室を仕切る仕切壁と、前記仕切壁に設けられた軸シールと、前記軸シールに挿通されて前記ポンプ室及び前記モータ室間に貫通して設けられた出力軸とを有し、前記仕切壁には、前記モータ室側に、前記軸シールから突出した前記出力軸の突出基端部を囲う水受け面が設けられている電動ウォーターポンプである。 The present invention is inserted through the pump chamber and the motor chamber provided adjacent to each other, the partition wall for partitioning the pump chamber and the motor chamber, the shaft seal provided on the partition wall, and the shaft seal. It has an output shaft provided so as to penetrate between the pump chamber and the motor chamber, and the partition wall surrounds a protruding base end portion of the output shaft protruding from the shaft seal on the motor chamber side. It is an electric water pump provided with a water receiving surface.
本発明によれば、ポンプ室及びモータ室の仕切壁のモータ室側に、軸シールから突出した出力軸の突出基端部を囲う水受け面が設けられているので、ポンプ室から軸シールを介してモータ室に漏れた水が、出力軸の回転による遠心力により飛散しても、この水受け面に当たってモータ室内での拡散を規制するため、それによって漏れ水による不具合の発生を抑制することができる。 According to the present invention, since a water receiving surface surrounding the protruding base end of the output shaft protruding from the shaft seal is provided on the motor room side of the partition wall of the pump room and the motor room, the shaft seal can be removed from the pump room. Even if the water leaked into the motor chamber through the motor is scattered by the centrifugal force due to the rotation of the output shaft, it hits the water receiving surface and regulates the diffusion in the motor chamber, thereby suppressing the occurrence of problems due to the leaked water. Can be done.
以下、実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail.
図1〜3は、実施形態に係る電動ウォーターポンプ1を示す。実施形態に係る電動ウォーターポンプ1は、自動車の車両に設置されるとともに、バッテリーからの電力を動力源として各部に冷却用の水を循環させる装置である。なお、以下では、図1及び2における上向きの方向を「上方」及び下向きの方向を「下方」として説明する。
FIGS. 1 to 3 show the
実施形態に係る電動ウォーターポンプ1は、ハウジング2を備えており、そのハウジング2内に、相互に隣接して設けられたポンプ室3及びモータ室4を有する。また、実施形態に係る電動ウォーターポンプ1は、ポンプ室3及びモータ室4を仕切る仕切壁5と、その仕切壁5に設けられた軸シール6と、その軸シール6に回転可能に内嵌め状に挿通されるとともに、ポンプ室3及びモータ室4間に貫通して設けられた出力軸7とを有する。
The
ポンプ室3には、出力軸7の先端部に取り付けられたインペラ8が設けられている。ポンプ室3のインペラ8の外周側の部分には、図示しない水吐出部が設けられている。また、ハウジング2には、ポンプ室3のインペラ8の設置位置に連通するとともに、その軸方向に延びる筒状の水吸入部9が設けられている。なお、水吐出部には、各部に水を供給するための水供給管が接続されるとともに、水吸入部9には、各部からの水を回収するための水回収管が接続される。
The
モータ室4には、アキシャルギャップ型のモータ10が設けられている。モータ10は、固定子11及び回転子12で構成されている。固定子11は、コイルにより円筒状に形成されるとともに、出力軸7を囲うように設けられ、固定子取付部13によりハウジング2に固定されている。回転子12は、環状盤に形成されているとともに、固定子11の軸方向の両側に間隔をおいて一対設けられ、それぞれが出力軸7に一体に取り付けられている。
An axial
固定子11には、筒状のベアリング固定部材14が貫通して内嵌め固定されている。各回転子12は、環状盤の回転子カバー15を有し、その固定子11側の内周部に、円筒状のベアリング固定部16が設けられている。そして、ボールベアリング17が、ベアリング固定部材14に外嵌め固定されるとともに、回転子カバー15のベアリング固定部16に内嵌め固定されることにより、固定子11及び回転子12間に介設されている。また、各回転子12の回転子カバー15の固定子11側におけるベアリング固定部16の外側には、環状板の磁石18が固定子11に対向するように一体に設けられている。
A tubular bearing
ポンプ室3及びモータ室4を仕切る仕切壁5は、ハウジング2と一体に設けられていても、また、ハウジング2と別体に設けられていても、どちらでもよい。仕切壁5に設けられた軸シール6としては、例えば、メカニカルシールやリップシールなどの接触式シールやラビリンスシール等が挙げられる。
The
以上の構成の実施形態に係る電動ウォーターポンプ1は、モータ室4のモータ10が、固定子11に給電されると、固定子11のコイルと回転子12の磁石18との磁気作用により回転子12とともに出力軸7を回転させるとともに、ポンプ室3のインペラ8を回転させ、それによりポンプ室3内の水を加圧して水吐出部から吐出することにより各部に供給し、また、水吸入部9を減圧して各部を循環してきた水をポンプ室3内に吸入するように構成されている。
In the
そして、実施形態に係る電動ウォーターポンプ1では、仕切壁5のモータ室4側に、出力軸7の全周を囲うように円周状に延びる円形隔壁19が設けられており、その内周面の仕切壁5側の部分が、軸シール6から突出した出力軸7の突出基端部を囲う水受け面20に構成されている。
In the
実施形態に係る電動ウォーターポンプ1によれば、このようにポンプ室3及びモータ室4の仕切壁5のモータ室4側に、軸シール6から突出した出力軸7の突出基端部を囲う水受け面20が設けられているので、ポンプ室3から軸シール6を介してモータ室4に漏れた水(以下「漏れ水」という。)が、出力軸7の回転による遠心力により飛散しても、この水受け面20に当たってモータ室4内での拡散を規制するため、それによって漏れ水による不具合の発生を抑制することができる。
According to the
加えて、この円形隔壁19の水受け面20には、周方向に延びる断面円弧状の水受け溝21が形成されており、これにより、水受け面20に当たった漏れ水を散逸させずに水受け溝21に集めることができる。また、モータ10の制御基盤22が、仕切壁5のモータ室4側における円形隔壁19の水受け面20の外側で且つその上方に設けられており、これにより、漏れ水の制御基盤22への接触を抑制することができる。
In addition, the
なお、このような漏れ水は、電動ウォーターポンプ1の稼働中にはほとんど発生せず、通常は、その停止時に発生し、しかも、軸シール6としてメカニカルシールが用いられている場合での発生が著しい。したがって、このような漏れ水による不具合の発生抑制効果は、実施形態に係る電動ウォーターポンプ1の軸シール6としてメカニカルシールが用いられている場合に、特に顕著に得ることができる。
It should be noted that such leakage water hardly occurs during the operation of the
実施形態に係る電動ウォーターポンプ1では、仕切壁5のモータ室4側に、両端が円形隔壁19の下方部に結合したコの字状に延びる隔壁23が設けられている。その円形隔壁19及び隔壁23で区画された領域は、固定子取付部13で封じられ、それにより円形隔壁19の水受け面20で囲われた領域の外側に隣接して設けられた水貯留スペース24に構成されている。水貯留スペース24は、円形隔壁19の水受け面20で囲われた領域に水受け面20の下端部から延びる排水孔25を介して連通している。なお、隔壁23の形状は、コの字状に限定されるものではなく、その他の形状であってもよい。
In the
この水貯留スペース24には、水受け面20に当たった漏れ水Wを、水受け面20の水受け溝21の案内によって排水孔25を介して集めて貯留することができる。そして、水貯留スペース24に貯留した漏れ水Wは、実施形態に係る電動ウォーターポンプ1の稼働時の昇温によって水蒸気として大気中に散逸させることができる。なお、排水孔25は、水貯留スペース24に効率的に漏れ水Wを集める観点から、水受け面20の周方向については、水受け面20からモータ10の回転子12の回転方向に沿って斜め外向きに延びるように形成されていることが好ましく、同様の観点から、水受け面20の幅方向については、水受け面20からモータ10の回転子12側に斜め外向きに延びるように形成されていることが好ましい。
In the
実施形態に係る電動ウォーターポンプ1では、円形隔壁19の水受け面20で囲われた領域の内径は、モータ10の回転子12の外径よりも大きい。モータ10の仕切壁5側の回転子12の厚さ方向の一部分は、円形隔壁19の水受け面20で囲われた領域に収容されている。これにより、円形隔壁19の水受け面20における先端側の水受け溝21の開口端は、モータ10の仕切壁5側の回転子12の周縁に、僅かの間隔をおいて位置付けられている。
In the
これらの構成から、円形隔壁19の水受け面20で囲われた領域及びモータ10の仕切壁5側の回転子12の回転子カバー15により、円周状に延びるスリット状開口26を有する疑似閉空間27が区画されている。軸シール6を介してモータ室4に漏れる漏れ水は、概ねこの疑似閉空間27に滞留することとなり、また、回転子カバー15がボールベアリング17及び磁石18をカバーして、それらを漏れ水が滞留する疑似閉空間27から遮蔽するので、かかる観点からも、漏れ水による不具合の発生を抑制することができる。
From these configurations, the region surrounded by the
なお、上記実施形態では、円形隔壁19の水受け面20に水受け溝21が形成された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、図4Aに示すように、水受け面20が溝を有さない周方向に延びる円筒内周面状に形成された構成であってもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、円形隔壁19の水受け面20で囲われた領域の内径が、モータ10の回転子12の外径よりも大きい構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、図4Bに示すように、円形隔壁19の水受け面20で囲われた領域の内径が、モータ10の回転子12の外径よりも小さく、円形隔壁19の水受け面20における先端側の端が、回転子12の外周部の仕切壁5側の面に、僅かの間隔をおいて位置付けられ、それらの間に円周状に延びるスリット状開口26が形成された構成であってもよい。
In the above embodiment, the inner diameter of the region surrounded by the
本発明は、電動ウォーターポンプの技術分野について有用である。 The present invention is useful in the technical field of electric water pumps.
1 電動ウォーターポンプ
3 ポンプ室
4 モータ室
5 仕切壁
6 軸シール
7 出力軸
20 水受け面
21 水受け溝
22 制御基盤
24 水貯留スペース
25 排水孔
1
Claims (5)
前記ポンプ室及び前記モータ室を仕切る仕切壁と、
前記仕切壁に設けられた軸シールと、
前記軸シールに挿通されて前記ポンプ室及び前記モータ室間に貫通して設けられた出力軸と、
を有し、
前記仕切壁には、前記モータ室側に、前記軸シールから突出した前記出力軸の突出基端部を囲う水受け面が設けられている電動ウォーターポンプ。 Pump room and motor room provided adjacent to each other,
A partition wall that separates the pump chamber and the motor chamber,
A shaft seal provided on the partition wall and
An output shaft that is inserted through the shaft seal and is provided so as to penetrate between the pump chamber and the motor chamber.
Have,
An electric water pump provided with a water receiving surface on the partition wall on the motor chamber side, which surrounds a protruding base end of the output shaft protruding from the shaft seal.
前記水受け面には、周方向に延びる水受け溝が形成されている電動ウォーターポンプ。 In the electric water pump according to claim 1,
An electric water pump in which a water receiving groove extending in the circumferential direction is formed on the water receiving surface.
前記水受け面で囲われた領域の外側に、前記領域に前記水受け面から延びる排水孔を介して連通した水貯留スペースが設けられている電動ウォーターポンプ。 In the electric water pump according to claim 1 or 2.
An electric water pump in which a water storage space is provided outside the area surrounded by the water receiving surface through a drainage hole extending from the water receiving surface.
前記仕切壁の前記モータ室側における前記水受け面の外側に制御基盤が設けられている電動ウォーターポンプ。 In the electric water pump according to any one of claims 1 to 3.
An electric water pump in which a control board is provided on the outside of the water receiving surface on the motor chamber side of the partition wall.
前記軸シールがメカニカルシールである電動ウォーターポンプ。 In the electric water pump according to any one of claims 1 to 4.
An electric water pump in which the shaft seal is a mechanical seal.
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