JP2006144735A - Water pump - Google Patents

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尚 小杉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve pump efficiency by generating turbulence of cooling water near a rotary center which is before an edge part of a blade part slides with a taper surface part and in which energy loss is small eliminating turbulence in cooling water when cooling water flows in a swirl chamber to minimize energy loss due to collision in a water pump. <P>SOLUTION: The taper surface part keeping communication between a suction port and the swirl chamber is provided in a second water pump case storing an impeller therein. The impeller is provided with a boss part in which a pump shaft is inserted and the blade part radially expanding in a radial direction of a pump shaft from the boss part and extending in an suction port side in a longitudinal direction of the pump shaft. The edge part is provided on the blade part. Suction port side of the edge part is continuously formed to connect a blade top part provided with facing a suction port side end part of the taper surface part and a pump shaft side tip part. The suction port side end part is formed with projecting to the suction port side of the pump shaft side tip part. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、ウォータポンプに係り、特にインペラの羽根部を特異な形状とすることによりポンプ効率を向上するウォータポンプに関するものである。   The present invention relates to a water pump, and more particularly to a water pump that improves pump efficiency by making impeller blades have a unique shape.

車両のエンジンにおいては、各部分を適正な温度に維持するために、冷却水をウォータポンプによって強制循環させる水冷式のエンジンがある。   In a vehicle engine, there is a water-cooled engine in which cooling water is forcibly circulated by a water pump in order to maintain each part at an appropriate temperature.

図8に示す如く、水冷式のエンジン(図示せず)に取り付けられるウォータポンプ102は、ウォータポンプケース104として、ポンプ軸106を軸支するベアリング108を支持する第1ウォータポンプケース104−1と、ポンプ軸106に装着されたインペラ110を収容する第2ウォータポンプケース104−2とを備え、第1ウォータポンプケース104−1の合せ面104−1Fと第2ウォータポンプケース104−2の合せ面104−2Fとの間の合せ面部112に渦室114を形成し、インペラ110の回動により第2ウォータポンプケース104−2の吸込口116から渦室114に冷却水を圧送するものがある。   As shown in FIG. 8, a water pump 102 attached to a water-cooled engine (not shown) includes a first water pump case 104-1 that supports a bearing 108 that supports a pump shaft 106 as a water pump case 104. , A second water pump case 104-2 for housing the impeller 110 mounted on the pump shaft 106, and a mating surface 104-1F of the first water pump case 104-1 and the second water pump case 104-2. There is a type in which a vortex chamber 114 is formed in a mating surface portion 112 between the surface 104-2F and cooling water is pumped from the suction port 116 of the second water pump case 104-2 to the vortex chamber 114 by rotation of the impeller 110. .

このウォータポンプ102において、図9、図10に示す如く、インペラ110の羽根部118は、閉切り室120の入口部位となる内径部122から立上がって閉切り室120の出口部124へ連続的に繋ながる形状であり、吸込口116から流入した冷却水が、羽根部(例えば8枚の羽根)118の先端に衝突して乱れを生じたまま、閉切り室120へ吸入され、羽根部118の回転による機械的エネルギを与えられ、渦室114から吐出口(図示せず)へ流れて行く構造である。インペラ110には、図9に示す如く、閉切り室120の部位で、閉切り部分Dが形成される(図7の斜線部分で示す)。   In this water pump 102, as shown in FIGS. 9 and 10, the blade portion 118 of the impeller 110 rises from the inner diameter portion 122 serving as the inlet portion of the closed chamber 120 and continues to the outlet portion 124 of the closed chamber 120. The cooling water flowing in from the suction port 116 is sucked into the closed chamber 120 while colliding with the tip of the blade part (e.g., eight blades) 118 and being turbulent. Mechanical energy is provided by the rotation of the portion 118 and flows from the vortex chamber 114 to a discharge port (not shown). As shown in FIG. 9, the impeller 110 is formed with a closed portion D at a portion of the closed chamber 120 (shown by a hatched portion in FIG. 7).

従来、ウォータポンプには、軸取付孔を有するインサート部材を中心とし、インサート部材の外側には、該インサート部材の外周を被覆するボス部と、このボス部より円盤状に広がるディスク部と、このディスク部に略一定間隔で突設した羽根部とを備え、ボス部とディスク部と羽根部とを樹脂で一体成形し、インサート部材を円筒状体とし、この円筒状体外周の幅方向中央部に多角形の突出部を設けたものがある。
特開平9−217699号公報
Conventionally, a water pump is centered on an insert member having a shaft mounting hole, and on the outside of the insert member, a boss portion covering the outer periphery of the insert member, a disk portion spreading in a disk shape from the boss portion, And a blade portion projecting at a substantially constant interval on the disk portion, the boss portion, the disk portion and the blade portion are integrally formed of resin, and the insert member is formed into a cylindrical body, and the central portion in the width direction of the outer periphery of the cylindrical body Are provided with polygonal protrusions.
JP 9-217699 A

ところで、従来、図8に示すウォータポンプ104においては、図9、図10に示す如く、インペラ110の羽根部118の形状が、閉切り室120の内径部122から立上がって閉切り室120の出口部124へ連続的に繋ながる形状であり、閉切り室120の内径部122からさらに内側については、羽根部118が成形されておらず、窪み126が形成されている形状であった。   Incidentally, in the conventional water pump 104 shown in FIG. 8, the shape of the blade portion 118 of the impeller 110 rises from the inner diameter portion 122 of the closed chamber 120 as shown in FIGS. 9 and 10. It is a shape that is continuously connected to the outlet portion 124, and the blade portion 118 is not formed on the inner side from the inner diameter portion 122 of the closed chamber 120, and a recess 126 is formed. .

このため、流体が羽根部118に衝突する部分が閉切り室120の直前となるため、流体の衝突により、流体が羽根部118に衝突した際に生じる乱れが強く影響することによって、吐出流量が低下するという不具合があり、この不具合を解消するために、羽根枚数や羽根角度を変更する場合には、ポンプ効率が低下してしまい、また、流体の羽根部118に衝突するポイントが、閉切り室120の直前のポンプ軸104の半径が大きい部分であるため、衝突によるエネルギ損失が大きく、ポンプ効率が低減するという不都合があった。また、衝突の乱れを低減するために、羽根部118の先端形状をテーパ形状にする等の特別な加工を必要とし、コストが上昇するという不都合があった。   For this reason, since the portion where the fluid collides with the blade portion 118 is immediately before the closed chamber 120, the turbulence generated when the fluid collides with the blade portion 118 due to the fluid collision strongly affects the discharge flow rate. In order to solve this problem, when changing the number of blades and the blade angle, the pump efficiency is lowered, and the point of collision with the fluid blade 118 is closed. Since the radius of the pump shaft 104 immediately before the chamber 120 is a large portion, there is a disadvantage that energy loss due to collision is large and pump efficiency is reduced. Moreover, in order to reduce the disturbance of the collision, special processing such as making the tip shape of the blade portion 118 into a tapered shape is required, and there is a disadvantage that the cost increases.

つまり、回転エネルギを与えられる閉切り室120内では、羽根部118の先端部での衝突の影響による流体の乱れの影響が強く、吐出流量の低下やフリクションの増加等のポンプ効率を低下させる要因となっていた。また、冷却水が羽根部118に衝突するポイントのポンプ軸106の半径が大きいため、エネルギ損失が大きくポンプ効率を低下させる要因となっていた。   That is, in the closed chamber 120 to which rotational energy is applied, the influence of the fluid turbulence due to the impact at the tip of the blade 118 is strong, and the factors that decrease the pump efficiency such as a decrease in the discharge flow rate and an increase in friction. It was. Further, since the radius of the pump shaft 106 at the point where the cooling water collides with the blade portion 118 is large, the energy loss is large, which causes a reduction in pump efficiency.

この発明は、ウォータポンプのポンプ軸を軸支するベアリングを支持する第1ウォータポンプケースと、前記ポンプ軸に装着されたインペラを収容する第2ウォータポンプケースとを備え、前記第1ウォータポンプケースと前記第2ウォータポンプケースとの合せ面部に渦室を形成し、前記インペラの回動により前記第2ウォータポンプケースの吸込口から前記渦室に冷却水を圧送するウォータポンプにおいて、前記第2ウォータポンプケースには前記吸込口と前記渦室との間を連絡するテーパ面部を設け、前記インペラには、前記ポンプ軸に挿入されるボス部と、このボス部から前記ポンプ軸の径方向で放射状に延出するとともに前記ポンプ軸の長手方向で前記吸込口側に延出する羽根部とを設け、この羽根部に縁部を設け、この縁部の前記吸込口側を前記テーパ面部の吸込口側端部に面して設けられた羽根頂部とポンプ軸側先端部とを繋ぐように連続的に形成して設け、前記吸込口側端部を前記ポンプ軸側先端部よりも前記吸込口側に突出させて形成したことを特徴とする。   The present invention includes a first water pump case that supports a bearing that supports a pump shaft of a water pump, and a second water pump case that houses an impeller mounted on the pump shaft, and the first water pump case. And a second water pump case, a vortex chamber is formed on the mating surface portion of the second water pump case, and a water pump that pumps cooling water from the suction port of the second water pump case to the vortex chamber by the rotation of the impeller. The water pump case is provided with a tapered surface portion that communicates between the suction port and the vortex chamber. The impeller includes a boss portion that is inserted into the pump shaft, and a radial direction of the pump shaft from the boss portion. A blade portion extending radially and extending toward the suction port in the longitudinal direction of the pump shaft, an edge portion is provided on the blade portion, and a front portion of the edge portion is provided. The suction port side is continuously formed so as to connect the blade top portion provided on the suction port side end portion of the tapered surface portion and the pump shaft side tip portion, and the suction port side end portion is provided on the pump. It is characterized by being formed so as to protrude toward the suction port side with respect to the shaft side tip portion.

この発明のウォータポンプは、吸込口に対向して配設されるインペラの羽根部に縁部を設け、この縁部の吸込口側をテーパ面部の吸込口側端部に面して設けられた羽根頂部とポンプ軸側先端部とを繋ぐように連続的に形成して設け、吸込口側端部をポンプ軸側先端部よりも吸込口側に突出させて形成していることから、吸込口から圧送された冷却水を、先ず、羽根部の回転中心であるポンプ軸の先端部に衝突させて、羽根部の縁部がテーパ面部と摺動する手前であってエネルギ損失の少ない回転中心の近傍で冷却水の乱れを生じさせることにより、渦室に冷却水が流入する際には、冷却水の乱れがない状態とすることができ、衝突におけるエネルギ損失を最小にして、ポンプ効率を向上させることができる。   The water pump of the present invention is provided with an edge portion on the impeller blade portion disposed opposite to the suction port, and the suction port side of the edge portion is provided facing the suction port side end of the tapered surface portion. The suction port is formed by continuously forming the blade top and the pump shaft side tip so that the suction port side end projects from the pump shaft side tip toward the suction port. First, the cooling water pumped from the impingement is made to collide with the tip of the pump shaft, which is the rotation center of the blade, and the edge of the blade is just before the edge of the blade slides with the taper surface portion, and the rotation center with little energy loss. By creating a turbulent cooling water in the vicinity, when the cooling water flows into the vortex chamber, the cooling water can be kept free of turbulence, minimizing energy loss in collision and improving pump efficiency. Can be made.

ポンプ効率を向上させる目的を、吸込口に対向して配設されるインペラの羽根部の縁部を、羽根頂部とポンプ軸側先端部とを繋ぐように連続して形成することで実現するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。
Realizing the purpose of improving pump efficiency by continuously forming the blade edge of the impeller disposed opposite the suction port so as to connect the blade top and the pump shaft tip. It is.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail and specifically with reference to the drawings.

図1〜図3は、この発明の第1実施例を示すものである。   1 to 3 show a first embodiment of the present invention.

図1において、2は水冷式のエンジン(図示せず)に取り付けられて該エンジンに冷却水を強制循環させて冷却するウォータポンプである。   In FIG. 1, a water pump 2 is attached to a water-cooled engine (not shown) and forcibly circulates cooling water through the engine to cool it.

このウォータポンプ2は、ウォータポンプケース4として、第1ウォータポンプケース4−1と第2ウォータポンプケース4−2とを備えている。   The water pump 2 includes a first water pump case 4-1 and a second water pump case 4-2 as the water pump case 4.

第1ウォータポンプケース4−1は、ポンプ軸用孔6を形成した軸支部8と、この軸支部8に連続した第1ケース壁部10とを備えている。ポンプ軸用孔6には、ポンプ軸12を軸支するベアリング14が支持して設けられる。このベアリング14の外径は、ポンプ軸12の外径よりも大きく形成されている。   The first water pump case 4-1 includes a shaft support portion 8 in which a pump shaft hole 6 is formed, and a first case wall portion 10 continuous with the shaft support portion 8. A bearing 14 that supports the pump shaft 12 is supported and provided in the pump shaft hole 6. The outer diameter of the bearing 14 is formed larger than the outer diameter of the pump shaft 12.

第2ウォータポンプケース4−2は、エンジン側の冷却水出口部16からの冷却水を吸い込む吸込口18を形成する吸込口壁部20と、この吸込口壁部20に連続してポンプ室22を形成するポンプ室壁部24と、このポンプ室壁部24に連続した第2ケース壁部26とを備えている。エンジン側の冷却水出口部16は、吸込口18と同心上で、該吸込口18に対向して設けられている。   The second water pump case 4-2 includes a suction port wall portion 20 that forms a suction port 18 for sucking cooling water from the cooling water outlet portion 16 on the engine side, and a pump chamber 22 that is continuous with the suction port wall portion 20. And a second case wall portion 26 continuous with the pump chamber wall portion 24. The cooling water outlet 16 on the engine side is provided concentrically with the inlet 18 and opposed to the inlet 18.

第1ウォータポンプケース4−1の第1ケース壁部10の合せ面4−1Fと第2ウォータポンプケース4−2の第2ケース壁部26の合せ面4−2Fとの間の合せ面部28には、渦室30が形成されている。この渦室30は、第1ウォータポンプケース4−1側の第1渦室30−1と第2ウォータポンプケース4−2側の第2渦室30−2とで形成されている。この渦室30には、冷却水をエンジンの各部側に吐出する吐出口(図示せず)が連絡している。   The mating surface 28 between the mating surface 4-1F of the first case wall 10 of the first water pump case 4-1 and the mating surface 4-2F of the second case wall 26 of the second water pump case 4-2. A vortex chamber 30 is formed. The vortex chamber 30 is formed of a first vortex chamber 30-1 on the first water pump case 4-1 side and a second vortex chamber 30-2 on the second water pump case 4-2 side. The vortex chamber 30 communicates with a discharge port (not shown) for discharging the cooling water to each side of the engine.

第2ウォータポンプケース4−2は、吸込口18と同心状に配設したポンプ軸12の一端側に装着された渦巻型のインペラ32を収容している。ポンプ軸12の他端側には、第1ウォータポンプケース4−1の外側で駆動用ベルト(図示せず)を巻き掛けるポンププーリ34が取り付けられている。   The second water pump case 4-2 accommodates a spiral impeller 32 attached to one end of the pump shaft 12 disposed concentrically with the suction port 18. A pump pulley 34 is attached to the other end side of the pump shaft 12 to wrap a drive belt (not shown) outside the first water pump case 4-1.

また、ポンプ軸12には、ベアリング14とインペラ32間の空間部36でシール部材(メカニカルシール)38が取り付けられている。空間部36は、ポンプ軸用孔6の周りに形成された第1空間部36−1とインペラ32に形成された第2空間部36−2とで形成されている。シール部材38は、ベアリング14をポンプ室22及び渦室30からシールするものである。   Further, a seal member (mechanical seal) 38 is attached to the pump shaft 12 in a space portion 36 between the bearing 14 and the impeller 32. The space portion 36 is formed of a first space portion 36-1 formed around the pump shaft hole 6 and a second space portion 36-2 formed in the impeller 32. The seal member 38 seals the bearing 14 from the pump chamber 22 and the vortex chamber 30.

また、第2ウォータポンプケース4−2には、吸込口18と渦室30との間を連絡するテーパ面部40が設けられている。このテーパ面部40は、吸込口18側から渦室30側に指向し、ポンプ軸12の軸方向に対し所定の角度θで拡張するように形成されている。   In addition, the second water pump case 4-2 is provided with a tapered surface portion 40 that communicates between the suction port 18 and the vortex chamber 30. The tapered surface portion 40 is directed from the suction port 18 side to the vortex chamber 30 side, and is formed to expand at a predetermined angle θ with respect to the axial direction of the pump shaft 12.

インペラ32には、図2に示す如く、ポンプ軸12に挿入される軸用孔部42を形成したボス部44と、このボス部44に連続してポンプ軸12の径方向に延長し且つ外縁部位32E側に延びるに従って吸込口18側から離れるように少し湾曲形成した円環形状の基板部46と、この基板部46の吸込口18側の面及びボス部44の外周面から立設してポンプ軸12の径方向で放射状で且つ曲線Rで渦巻状に延出するとともにポンプ軸12の長手方向で吸込口18側に延出する羽根部(例えば6枚の羽根)48とが設けられている。このインペラ32の羽根部48と第2ウォータポンプケース4−2のテーパ面部40との間には、吸込口18と渦室30とを連通する閉切り室50が、隙間Wで形成されている。また、ボス部44の吸込口18側の端面44Fは、ポンプ軸12の端面12Fと同一平面内に位置している。   As shown in FIG. 2, the impeller 32 has a boss portion 44 in which a shaft hole portion 42 to be inserted into the pump shaft 12 is formed, and extends continuously in the radial direction of the pump shaft 12 and has an outer edge. A ring-shaped substrate portion 46 that is slightly curved so as to extend away from the suction port 18 side as it extends toward the portion 32E side, and the surface of the substrate portion 46 on the suction port 18 side and the outer peripheral surface of the boss portion 44 are erected. There are provided blade portions (for example, six blades) 48 that extend radially in the radial direction of the pump shaft 12 and spirally in a curve R and extend toward the suction port 18 in the longitudinal direction of the pump shaft 12. Yes. Between the blade portion 48 of the impeller 32 and the tapered surface portion 40 of the second water pump case 4-2, a closed chamber 50 that connects the suction port 18 and the vortex chamber 30 is formed with a gap W. . Further, the end surface 44 </ b> F on the suction port 18 side of the boss portion 44 is located in the same plane as the end surface 12 </ b> F of the pump shaft 12.

この羽根部48には、縁部52が設けられる。この縁部52の吸込口18側は、図2、図3に示す如く、この第1実施例において、テーパ面部40の内径部である吸込口側端部54(閉切り室50の入口部位)に面して設けられた羽根頂部56とポンプ軸12側のポンプ軸側先端部58とを繋ぐように連続的に滑らかな曲線の第1縁部52Aと、この第1縁部52Aに連続し吸込口側端部54を通って且つテーパ面部40に沿って羽根外径(閉切り室50の出口部位)までの直線状の第2縁部52Bと、この第2縁部52Bに連続してポンプ軸12の軸方向に指向し且つ外縁部位32Eに連続した第3縁部52Cとで形成されている。ポンプ軸側先端部58の端面58Fは、ボス部44の吸込口18側の端面44Fと同一平面内に位置している。また、羽根部48の羽根頂部56は、ポンプ軸側先端部58よりもポンプ軸12の軸方向で吸込口18側に距離Lだけ突出して形成されている。つまり、この羽根部48の縁部52においては、成形ポイントをポンプ軸12のボス部44を頂部とし、また、この成形ポイントを起点として、閉切り室50の内径を通り該閉切り室50の外径まで連続的且つ滑らかな曲線において成形されている。   The blade portion 48 is provided with an edge portion 52. As shown in FIGS. 2 and 3, the suction port 18 side of the edge portion 52 is the suction port side end portion 54 (inlet portion of the closed chamber 50) which is the inner diameter portion of the tapered surface portion 40 in the first embodiment. A first edge 52A having a continuously smooth curve so as to connect the blade top 56 provided facing the surface and the pump shaft-side tip 58 on the pump shaft 12 side, and the first edge 52A. A linear second edge 52B passing through the suction port side end portion 54 and along the tapered surface portion 40 to the blade outer diameter (exit portion of the closed chamber 50), and the second edge portion 52B. It is formed by a third edge portion 52C which is directed in the axial direction of the pump shaft 12 and is continuous with the outer edge portion 32E. The end surface 58F of the pump shaft side front end portion 58 is located in the same plane as the end surface 44F of the boss portion 44 on the suction port 18 side. Further, the blade top portion 56 of the blade portion 48 is formed to protrude from the pump shaft side tip portion 58 by a distance L in the axial direction of the pump shaft 12 toward the suction port 18. That is, at the edge portion 52 of the blade portion 48, the forming point is the top of the boss portion 44 of the pump shaft 12, and the forming point is the starting point through the inner diameter of the closed chamber 50. Molded in a continuous and smooth curve to the outer diameter.

また、インペラ32においては、図2に示す如く、閉切り室50の部位で、閉切り部分Dが形成される(図2の斜線部分で示す)。   Further, in the impeller 32, as shown in FIG. 2, a closed portion D is formed at a portion of the closed chamber 50 (shown by a hatched portion in FIG. 2).

これにより、ウォータポンプ2は、インペラ32の回動による遠心力によって、第2ウォータポンプケース4−2の吸込口18からポンプ室22に吸い込んだ冷却水を、渦室30から吐出口(図示せず)を経てエンジンの各部に圧送する。   Thereby, the water pump 2 causes the cooling water sucked into the pump chamber 22 from the suction port 18 of the second water pump case 4-2 by the centrifugal force generated by the rotation of the impeller 32 from the vortex chamber 30 to the discharge port (not shown). )) And pump it to each part of the engine.

また、インペラ32には、図2に示す如く、バランスホール60−1、60−2がボス部44を中心にして略対称に形成されている。   Further, as shown in FIG. 2, balance holes 60-1 and 60-2 are formed in the impeller 32 approximately symmetrically with the boss portion 44 as the center.

次に、この第1実施例の作用を説明する。   Next, the operation of the first embodiment will be described.

ウォータポンプ2は、ポンププーリ34が回転されると、ポンプ軸12の回転に伴ってインペラ32が回転し、冷却水を吸込口18及び閉切り室38から吸込し、そして、冷却水を、渦室30から吐出口を経てエンジンの各部に送給する。   In the water pump 2, when the pump pulley 34 is rotated, the impeller 32 is rotated with the rotation of the pump shaft 12, and the cooling water is sucked from the suction port 18 and the closed chamber 38. From 30, it is fed to each part of the engine through the discharge port.

そして、この第1実施例において、羽根部48の縁部52は、羽根最内径部端面頂部のポンプ軸側最内径部分から連続的且つ滑らかな曲線で閉切り室50の内径部分である吸込口側端部54を通り、羽根外径まで成形されていることから、吸込口18から流入した冷却水は、閉切り室50の内径より内側の最内径の部分で、つまり、羽根部48の中心であるポンプ軸12の端面(頂部)に衝突して乱れることとなり、このように、冷却水が羽根部48の中心で乱れることで、この冷却水の衝突におけるエネルギ損失を最小にするとともに、この衝突に際して生じる渦を発生させない冷却水の閉切り室50内への影響を最小にすることができる。つまり、羽根部48においては、成形ポイントをボス部44の頂部とし、また、この成形ポイントを起点として、閉切り室50の内径を通り該閉切り室50の外径まで連続的且っ滑らかな曲線において成形されていることから、ポンプ吐出性能の最適化を図るとともに、フリクションを低減してポンプ効率の向上を図り、しかも、特別な加工を不要として廉価とすることができる。   And in this 1st Example, the edge part 52 of the blade | wing part 48 is a suction port which is an inner diameter part of the closed chamber 50 by a continuous and smooth curve from the pump shaft side innermost diameter part of the blade innermost diameter part end surface top part. The cooling water flowing from the suction port 18 passes through the side end portion 54 and is molded to the outer diameter of the blade, so that the cooling water flowing from the suction port 18 is the innermost portion inside the inner diameter of the closed chamber 50, that is, the center of the blade portion 48. As a result, the cooling water is disturbed at the center of the blade 48 so that energy loss in the cooling water collision is minimized. It is possible to minimize the influence of the cooling water that does not generate the vortex generated during the collision into the closed chamber 50. That is, in the blade portion 48, the forming point is the top of the boss portion 44, and the forming point is the starting point and passes through the inner diameter of the closed chamber 50 to the outer diameter of the closed chamber 50. Since it is molded in a curve, the pump discharge performance can be optimized, the friction can be reduced, the pump efficiency can be improved, and special processing is not required and the cost can be reduced.

つまり、第2ウォータポンプケース4−2には吸込口18と渦室30との間を連絡するテーパ面部40を設け、インペラ32には、ポンプ軸12に挿入されるボス部44と、このボス部44からポンプ軸12の径方向で放射状に延出するとともにポンプ軸12の長手方向で吸込口18側に延出する羽根部48とを設け、この羽根部48に縁部52を設け、この縁部52の吸込口18側をテーパ面部40の吸込口側端部54に面して設けられた羽根頂部56とポンプ軸側先端部58とを繋ぐように連続的に形成して設け、吸込口側端部54をポンプ軸側先端部58よりも吸込口18側に突出させて形成したことから、吸込口18から圧送された冷却水を、先ず、羽根部48の回転中心であるポンプ軸12の先端部に衝突させて、羽根部48の縁部52がテーパ面部40と摺動する手前であってエネルギ損失の少ない回転中心の近傍で冷却水の乱れを生じさせることにより、渦室30に冷却水が流入する際には、冷却水の乱れがない状態とすることができ、衝突におけるエネルギ損失を最小にして、ポンプ効率を向上させることができる。   That is, the second water pump case 4-2 is provided with a tapered surface portion 40 that communicates between the suction port 18 and the vortex chamber 30, and the impeller 32 has a boss portion 44 inserted into the pump shaft 12 and the boss portion. A blade portion 48 extending radially from the portion 44 in the radial direction of the pump shaft 12 and extending to the suction port 18 side in the longitudinal direction of the pump shaft 12 is provided, and an edge portion 52 is provided on the blade portion 48. The suction port 18 side of the edge portion 52 is continuously formed so as to connect the blade top portion 56 provided facing the suction port side end portion 54 of the tapered surface portion 40 and the pump shaft side tip portion 58, and suction is performed. Since the mouth end 54 is formed so as to protrude from the pump shaft tip 58 toward the suction port 18 side, the cooling water pumped from the suction port 18 is first pump shaft that is the rotation center of the blade 48. The edge of the blade 48 is made to collide with the tip of 12 When the cooling water flows into the vortex chamber 30 by causing the cooling water to be turbulent in the vicinity of the rotation center where 52 is in contact with the tapered surface portion 40 and has little energy loss, the turbulent cooling water is disturbed. The energy efficiency in the collision can be minimized and the pump efficiency can be improved.

また、エンジン側の冷却水出口部16は、吸込口18に対向して設けられたことにより、エンジン側の冷却水出口部16から圧送される冷却水の流れ方向と吸込口18の流れ方向とを一致させることができ、インペラ32の回転中心に吸込口18から圧送された冷却水を効率よく衝突させることができ、ポンプ効率をさらに向上させることができる。   In addition, since the engine-side cooling water outlet 16 is provided opposite to the suction port 18, the flow direction of the cooling water pumped from the engine-side cooling water outlet 16 and the flow direction of the suction port 18 are The cooling water pumped from the suction port 18 can collide with the rotation center of the impeller 32 efficiently, and the pump efficiency can be further improved.

図4、図5は、この発明の第2実施例を示すものである。   4 and 5 show a second embodiment of the present invention.

以下の実施例においては、上述の第1実施例と同一機能を果たす箇所には同一符号を付して説明する。   In the following embodiments, portions having the same functions as those of the first embodiment will be described with the same reference numerals.

この第2実施例の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、各羽根部48の各ポンプ軸側先端部58は、ポンプ軸12の端面である頂部12Aに集合して一体的で、吸込口18側に突出するように湾曲形状に形成されている。そして、羽根部48の縁部52の第1縁部50−1は、ポンプ軸12の軸方向に対し直交する径方向に直線状に形成されている。   The features of the second embodiment are as follows. That is, each pump shaft side tip portion 58 of each blade portion 48 is formed integrally with the top portion 12A, which is the end surface of the pump shaft 12, and is curved so as to protrude toward the suction port 18 side. The first edge portion 50-1 of the edge portion 52 of the blade portion 48 is linearly formed in the radial direction orthogonal to the axial direction of the pump shaft 12.

この第2実施例の構成によれば、ポンプ軸側先端部58は、ポンプ軸12の端面である頂部12Aに形成されたことにより、吸込口18から流出した冷却水をポンプ軸12の中心の頂部12Aのポンプ軸側先端部58に衝突させることができるので、衝突におけるエネルギ損失をより一層最小にすることができ、ポンプ効率を向上させることができる。   According to the configuration of the second embodiment, the pump shaft side front end portion 58 is formed on the top portion 12 </ b> A that is the end surface of the pump shaft 12, so that the cooling water flowing out from the suction port 18 can be removed at the center of the pump shaft 12. Since it can be made to collide with the front-end | tip part 58 of the pump shaft side of 12 A of top parts, the energy loss in a collision can be minimized further, and pump efficiency can be improved.

図6は、この発明の特別構成であり、第3実施例を示すものである。   FIG. 6 shows a special configuration of the present invention and shows a third embodiment.

この第3実施例の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、インペラ32のボス部44には、吸込口18側で軸方向に指向し且つポンプ軸12の端面と共働して整流空間72を形成するように、整流板として機能する円筒形状の整流部材74を延設した。また、この整流部材74には、整流空間72内の冷却水を基板部46の面に沿って流出させるように傾斜した複数の整流出口76を形成した。整流部材74は、整流空間72内の冷却水の乱れを整流してこの冷却水を基板部46の面側に流出させるものである。   The features of the third embodiment are as follows. In other words, the boss portion 44 of the impeller 32 has a cylindrical rectifier functioning as a rectifying plate so as to form an rectifying space 72 that is axially oriented on the suction port 18 side and cooperates with the end surface of the pump shaft 12. The member 74 was extended. The rectifying member 74 is formed with a plurality of rectifying outlets 76 that are inclined so that the cooling water in the rectifying space 72 flows out along the surface of the substrate portion 46. The rectifying member 74 rectifies the disturbance of the cooling water in the rectifying space 72 and causes the cooling water to flow out to the surface side of the substrate portion 46.

この第3実施例の構成によれば、吸込口18側からの冷却水が、整流空間72内に流入して乱れが抑制され、そして、整流出口76から基板部46の面に沿って整流されて流出することから、渦室30への乱れの影響を抑制し、ポンプ効率を向上することができる。   According to the configuration of the third embodiment, the cooling water from the suction port 18 side flows into the rectifying space 72 to suppress turbulence, and is rectified from the rectifying outlet 76 along the surface of the substrate portion 46. Therefore, the influence of the turbulence on the vortex chamber 30 can be suppressed and the pump efficiency can be improved.

図7は、この発明の特別構成であり、第4実施例を示すものである。   FIG. 7 shows a special configuration of the present invention and shows a fourth embodiment.

この第4実施例の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、第2ウォータポンプケース4−2には、吸込口壁部20の内面に、冷却水を軸心であるポンプ軸12側に誘導する複数の冷却水ガイド体82を設けた。   The features of the fourth embodiment are as follows. That is, the second water pump case 4-2 is provided with a plurality of cooling water guide bodies 82 for guiding the cooling water to the pump shaft 12 side which is the axial center on the inner surface of the suction inlet wall portion 20.

この第4実施例の構成によれば、エンジン側からの冷却水は、冷却水ガイド体82によってポンプ軸12側の軸心側に誘導されるので、冷却水の乱れが渦室30に影響するのを抑制し、ポンプ効率を向上することができる。   According to the configuration of the fourth embodiment, the cooling water from the engine side is guided to the axial center side on the pump shaft 12 side by the cooling water guide body 82, so that the disturbance of the cooling water affects the vortex chamber 30. Can be suppressed, and the pump efficiency can be improved.

吸込口に対向して配設されるインペラの羽根部の縁部を、羽根部の頂部とポンプ軸の先端部とを繋ぐように連続して形成することを、ウォータポンプに限らず、遠心式ポンプ等で全般に適用することができる。   It is not limited to the water pump, but the centrifugal type that the edge of the blade portion of the impeller disposed opposite to the suction port is continuously formed so as to connect the top portion of the blade portion and the tip portion of the pump shaft. It can be applied in general with a pump or the like.

第1実施例においてウォータポンプの断面図である。It is sectional drawing of a water pump in 1st Example. 第1実施例においてインペラの正面図である。It is a front view of an impeller in the 1st example. 図2のIII−III線によるインペラの断面図である。It is sectional drawing of the impeller by the III-III line of FIG. 第2実施例においてインペラの正面図である。It is a front view of an impeller in the 2nd example. 図4のV−V線によるインペラの断面図である。It is sectional drawing of the impeller by the VV line of FIG. 第3実施例においてインペラの断面図である。It is sectional drawing of an impeller in 3rd Example. 第4実施例においてウォータポンプの一部断面図である。In 4th Example, it is a partial cross section figure of a water pump. 従来においてウォータポンプの断面図である。It is sectional drawing of the water pump conventionally. 従来においてインペラの正面図である。It is a front view of an impeller in the past. 図9のX−X線によるインペラの断面図である。It is sectional drawing of the impeller by the XX line of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

2 ウォータポンプ
4 ウォータポンプケース
12 ポンプ軸
14 ベアリング
16 冷却水出口部
18 吸込口
22 ポンプ室
28 合せ面部
30 渦室
32 インペラ
40 テーパ面部
44 ボス部
48 羽根部
50 閉切り室
52 縁部
54 吸込口側端部
56 羽根頂部
58 ポンプ軸側先端部
2 Water Pump 4 Water Pump Case 12 Pump Shaft 14 Bearing 16 Cooling Water Outlet 18 Suction Port 22 Pump Chamber 28 Matching Surface 30 Vortex Chamber 32 Impeller 40 Taper Surface 44 44 Boss 48 Blades 50 Closed Chamber 52 Edge 54 Suction Port Side end 56 Blade top 58 Pump shaft side tip

Claims (3)

ウォータポンプのポンプ軸を軸支するベアリングを支持する第1ウォータポンプケースと、前記ポンプ軸に装着されたインペラを収容する第2ウォータポンプケースとを備え、前記第1ウォータポンプケースと前記第2ウォータポンプケースとの合せ面部に渦室を形成し、前記インペラの回動により前記第2ウォータポンプケースの吸込口から前記渦室に冷却水を圧送するウォータポンプにおいて、前記第2ウォータポンプケースには前記吸込口と前記渦室との間を連絡するテーパ面部を設け、前記インペラには、前記ポンプ軸に挿入されるボス部と、このボス部から前記ポンプ軸の径方向で放射状に延出するとともに前記ポンプ軸の長手方向で前記吸込口側に延出する羽根部とを設け、この羽根部に縁部を設け、この縁部の前記吸込口側を前記テーパ面部の吸込口側端部に面して設けられた羽根頂部とポンプ軸側先端部とを繋ぐように連続的に形成して設け、前記吸込口側端部を前記ポンプ軸側先端部よりも前記吸込口側に突出させて形成したことを特徴とするウォータポンプ。   A first water pump case that supports a bearing that supports a pump shaft of the water pump; and a second water pump case that houses an impeller mounted on the pump shaft, the first water pump case and the second water pump case. In the water pump in which a vortex chamber is formed in a mating surface portion with the water pump case, and cooling water is pumped from the suction port of the second water pump case to the vortex chamber by the rotation of the impeller, the second water pump case Has a tapered surface portion that communicates between the suction port and the vortex chamber, and the impeller has a boss portion that is inserted into the pump shaft, and extends radially from the boss portion in the radial direction of the pump shaft. And a blade portion extending toward the suction port side in the longitudinal direction of the pump shaft, an edge portion is provided on the blade portion, and the suction port side of the edge portion is The taper surface portion is continuously formed so as to connect the blade top portion provided facing the suction port side end portion and the pump shaft side tip portion, and the suction port side end portion is provided as the pump shaft side tip portion. Further, the water pump is formed so as to protrude toward the suction port side. 前記ポンプ軸側先端部は、前記ポンプ軸の頂部に形成されたことを特徴とする請求項1に記載のウォータポンプ。   The water pump according to claim 1, wherein the pump shaft side tip is formed at a top of the pump shaft. エンジン側の冷却水出口部は、前記吸込口に対向して設けられたことを特徴とする請求項1に記載のウォータポンプ。   The water pump according to claim 1, wherein the cooling water outlet portion on the engine side is provided to face the suction port.
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