JP3546397B2 - 磁気結合ポンプ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気結合ポンプ、詳しくは、内燃機関を搭載した自動車、電気自動車などの冷却系統に使用されるウォータポンプなどとして適用可能な磁気結合ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、磁気結合ポンプは図２（ａ）および図２（ｂ）に示されるように、流体の吸込口１と吐出口２とを有するポンプケーシング３を備え、このポンプケーシング３は隔壁４により上記吸込口１、吐出口２側に位置するポンプ室５とモータ室６とに仕切られる。ポンプ室５には羽根車７が配され、一方、モータ室６には羽根車７を回転させるモータ８が配される。羽根車７は、拡径先端部９ａを有する回転軸部９と、この回転軸部９の拡径先端部９ａを取り囲むように設けられた環状の永久磁石部１０とを備え、また、合成樹脂製の隔壁４には、回転軸部９と接触する軸受面１１、１１ａが形成されている。そして、モータ８に回転磁界を発生させることにより、永久磁石部１０がこの回転磁界に追従して回転することで羽根車７が回転し、この羽根車７の回転により流体を吸込口１からポンプ室５に吸い込み、吐出口２から吐き出すように構成されている。。
【０００３】
回転磁界を発生させるためのモータ８は、隔壁４の軸受部１２を取り巻くように配置された複数の電磁石８ａと、磁界形成のための磁気プレート１３から構成される。この磁気プレート１３は予め永久磁石部１０の作用により電磁石８ａに吸着された後、カバー体１４により同芯に保持される構成になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、軸受面１１、１１ａの円筒度を確保するため回転軸部９が大径と小径の段付きに形成され、軸受面１１、１１ａは大小の細長い孔形状とならざるを得ず、磁気プレート１３が電磁石８ａに吸着される際、磁気プレート１３の中心孔１５と軸受部１２の小径の外周面１２ａとの隙間Ｈが大きくなり、図３のように芯ズレを生じて吸着され、カバー体１４を組み付ける時、カバー体１４の磁気プレートガイド部１６に磁気プレート１３が干渉して組み付かない事態が生ずることがある。磁気プレート１３を電磁石８ａから外すには極めて大きな力が必要で、吸着させ直すには多大な時間が必要であった。また、組付後の電磁石８ａとの相対位置に差が生じ易く磁界形成において磁束のもれが多かった。その上、上述のように、隔壁４に設けられた軸受面１１、１１ａは大小の細長い孔形状のため成形時の熱歪によって変形し易く、軸受面の寸法精度を確保し難いという弱点を有していた。
【０００５】
そこで本発明は、磁気結合ポンプ組付時、磁気プレートとカバー体の磁気プレートガイド部との干渉を無くすとともに、樹脂製隔壁の回転軸部の成形時の熱歪による変形を無くすことができる磁気結合ポンプを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題の解決を目的としてなされた請求項１の発明は、ポンプケーシングを合成樹脂製の隔壁によりポンプ室とモータ室とに仕切り、前記ポンプ室に羽根車を配すると共に前記モータ室に前記羽根車を回転させるモータを配してなる磁気結合ポンプであって、前記羽根車は回転軸部と、該回転軸部を取り囲むように設けられた環状の永久磁石部とを備え、前記モータに回転磁界を発生させ前記永久磁石部を追従回転させることにより前記羽根車を回転させる磁気結合ポンプにおいて、前記隔壁に設けられ、前記回転軸部を軸支する軸受部の外周面に、複数のリブを設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、前記複数のリブを３箇所以上で、等分割位置に設けられたことを特徴とする。また、請求項３の発明は、前記複数のリブの外周部が磁気プレートの中心孔に遊嵌するよう構成されたことを特徴とする。
【０００８】
【作用・効果】
上述のように、回転軸部を軸支する軸受部の外周面に複数のリブを設けて補強したことにより、軸受部が成形時の熱歪により変形することが少なくなり、軸受面の精度、特に円筒度が従来に比較して向上する。なお、複数のリブの形態としては、３箇所以上のリブを等分割に周配置することが熱歪防止には最も効果的であるが、軸受部の形状により分割位置は適宜変更してもよい。また、前記リブの外周部を磁気プレートの中心孔のガイド面として機能させることにより、リブの外周部と磁気プレートの中心孔の隙間ｈをできる限り小さくすることが可能となり、従来のようにカバー体の磁気プレートガイド部との干渉が無くなり、磁気プレート組付時の吸着のやり直し作業が無くなり組付性が向上すると共に、磁気プレートを精度良く位置決めすることができるので、磁束のもれが少ない磁界が形成され、モータの性能向上が図られる。なお、従来のカバー体に設けられていた磁気プレートガイド部は不要となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１（ａ）は本発明の一実施形態に係る磁気結合ポンプの縦断面図で、図１（ｂ）は断面Ａ−Ａである。本実施形態に係る磁気結合ポンプは、流体の吸込口１と吐出口２とを有するポンプケーシング３を備える。このポンプケーシング３は、Ｏリング４で気密性を保持された合成樹脂製の隔壁９により、吸込口１、吐出口２側に位置するポンプ室５とモータ室６とに仕切られている。ポンプ室５には羽根車７が配されている。羽根車７は基板部７１を備え、この基板部７１の前面に複数の羽根７２が同一円周上に等間隔で形成されている。基板部７１の中央部には回転軸部７３の拡径先端部７４が固定されると共に、この拡径先端部７４を取り囲むように円周方向にＮＳ着磁面を有する環状の永久磁石部７５および円環状の磁気プレート７６がそれぞれ固定されている。
【００１０】
回転軸部７３の拡径先端部７４の後方には細径部７７が設けられ、この細径部７７は隔壁９の凹部９１に収容されている。細径部７７は太径の第１軸部７８と細径の第２軸部７９とからなり、第１軸部７８および第２軸部７９の後端部はそれぞれ凹部９１の第１ラジアル軸受面９２および第２ラジアル軸受面９３と間隙を持ちながら接触可能に構成されている。また、回転軸部７３の拡径先端部７４の後面７４ａは凹部９１の前端に形成された環状の突出部９４のスラスト軸受面９５と接触支持されている。
【００１１】
隔壁凹部９１の第１ラジアル軸受面９２と第２ラジアル軸受面９３との間には、第１ラジアル軸受面９２と同一径の内周面９６と、この内周面９６から第２ラジアル軸受面９３に至る傾斜面９７とが形成されており、上記内周面９６および傾斜面９７と、第２軸部７９の外周面および段差面８１とで空間１１が形成されている。そして、隔壁９には、この空間１１のエアーを永久磁石部７５の後面７５ａ側に抜くためのエアー抜き穴９８が形成されている。また、凹部９１の後端面には、回転軸部７３の後端面７３ａと間隙を持って突起面９１ａが形成されている。この突起面９１ａは、スラスト軸受面９５が摩耗したとき回転軸部７３の後端面７３ａと接触開始し、接触開始後は、スラスト軸受面９５と共働してスラスト軸受として機能し、スラスト軸受面９５の摩耗を遅らせるものである。
【００１２】
一方、モータ室６には羽根車７を回転させるモータ１０が配される。モータ１０は、隔壁９の凹部９１を取り巻くように同一円周上に等間隔で配置された複数の電磁石１０１と円環状の磁気プレート１０２とから構成され、モータ室６を閉塞するためのカバー体１３により、円錐コイルばね１６を介してポンプケーシング３に挟着されている。各々の電磁石１０１は、コア１０３とコア１０３の外周に配されたボビン１０４に巻かれたコイル１０５とから構成され、コア１０３の前端面１０３ａは永久磁石部７５の後面７５ａと対向している。また、モータ室６には回路基板１４が配されている。この回路基板１４には、複数の電磁石１０１への通電を制御して回転磁界を発生させるための制御回路が実装されており、回路基板１４はボビン１０４から前方へ突出した複数の係止部１５によってモータ室６に固定される。また、第１ラジアル軸受面９２および第２ラジアル軸受面９３の外周面１８には複数のリブ１７が等分割に配置されて設けられており、このリブ１７の外周部１９は磁気プレート１０２の中心孔２０に遊嵌するよう構成される。なお、リブ１７の数、周分割配置または断面形状は実施例に限定されず、数は少なくとも３以上ならばその機能を損なわず、分割位置も等分割が最も効果的であるが軸受部の形状に応じて適宜変更してもよく、また、断面形状も矩形だけでなく三角形、長円等自由に選択できる。
【００１３】
次に、上記の構成の磁気結合ポンプの作用を説明する。モータ１０に通電して回転磁界を発生させると、永久磁石部７５がこの回転磁界に追従して回転することで羽根車７が回転し、該羽根車７の回転により流体が吸込口１からポンプ室５内に吸い込まれ、吐出口公２から吐出口される。そして、隔壁９の第１ラジアル軸受面９２および第２ラジアル軸受面９３が樹脂成形時の熱歪による変形が無く精度良く形成されるので、回転軸部７３が円滑に回転する。また、組付に際して磁気プレート１０２の位置を同芯に精度良く磁気吸着することができるので、磁気プレート組付時の吸着のやり直し作業が無くなり組付性が向上すると共に、磁界形成がより確実に行われ磁束のもれが少なくなってモータの性能向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明の一実施形態に係る磁気結合ポンプの縦断面図である。図１（ｂ）はその断面Ａ−Ａ図である。
【図２】図２（ａ）は従来の磁気結合ポンプの縦断面図である。図２（ｂ）はその断面Ｂ−Ｂ図である。
【図３】従来の磁気結合ポンプの組付時の状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
３ ポンプケーシング
５ ポンプ室
６ モータ室
７ 羽根車
９ 隔壁
１０ モータ
１３ 磁気プレート
１７ リブ
１８ 外周面
１９ 外周部
２０ 中心孔
７３ 回転軸部
７４ 拡径先端部
７５ 永久磁石部
９２ 第１ラジアル軸受面
９３ 第２ラジアル軸受面
１０２ 磁気プレート
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気結合ポンプ、詳しくは、内燃機関を搭載した自動車、電気自動車などの冷却系統に使用されるウォータポンプなどとして適用可能な磁気結合ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、磁気結合ポンプは図２（ａ）および図２（ｂ）に示されるように、流体の吸込口１と吐出口２とを有するポンプケーシング３を備え、このポンプケーシング３は隔壁４により上記吸込口１、吐出口２側に位置するポンプ室５とモータ室６とに仕切られる。ポンプ室５には羽根車７が配され、一方、モータ室６には羽根車７を回転させるモータ８が配される。羽根車７は、拡径先端部９ａを有する回転軸部９と、この回転軸部９の拡径先端部９ａを取り囲むように設けられた環状の永久磁石部１０とを備え、また、合成樹脂製の隔壁４には、回転軸部９と接触する軸受面１１、１１ａが形成されている。そして、モータ８に回転磁界を発生させることにより、永久磁石部１０がこの回転磁界に追従して回転することで羽根車７が回転し、この羽根車７の回転により流体を吸込口１からポンプ室５に吸い込み、吐出口２から吐き出すように構成されている。。
【０００３】
回転磁界を発生させるためのモータ８は、隔壁４の軸受部１２を取り巻くように配置された複数の電磁石８ａと、磁界形成のための磁気プレート１３から構成される。この磁気プレート１３は予め永久磁石部１０の作用により電磁石８ａに吸着された後、カバー体１４により同芯に保持される構成になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、軸受面１１、１１ａの円筒度を確保するため回転軸部９が大径と小径の段付きに形成され、軸受面１１、１１ａは大小の細長い孔形状とならざるを得ず、磁気プレート１３が電磁石８ａに吸着される際、磁気プレート１３の中心孔１５と軸受部１２の小径の外周面１２ａとの隙間Ｈが大きくなり、図３のように芯ズレを生じて吸着され、カバー体１４を組み付ける時、カバー体１４の磁気プレートガイド部１６に磁気プレート１３が干渉して組み付かない事態が生ずることがある。磁気プレート１３を電磁石８ａから外すには極めて大きな力が必要で、吸着させ直すには多大な時間が必要であった。また、組付後の電磁石８ａとの相対位置に差が生じ易く磁界形成において磁束のもれが多かった。その上、上述のように、隔壁４に設けられた軸受面１１、１１ａは大小の細長い孔形状のため成形時の熱歪によって変形し易く、軸受面の寸法精度を確保し難いという弱点を有していた。
【０００５】
そこで本発明は、磁気結合ポンプ組付時、磁気プレートとカバー体の磁気プレートガイド部との干渉を無くすとともに、樹脂製隔壁の回転軸部の成形時の熱歪による変形を無くすことができる磁気結合ポンプを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題の解決を目的としてなされた請求項１の発明は、ポンプケーシングを合成樹脂製の隔壁によりポンプ室とモータ室とに仕切り、前記ポンプ室に羽根車を配すると共に前記モータ室に前記羽根車を回転させるモータを配してなる磁気結合ポンプであって、前記羽根車は回転軸部と、該回転軸部を取り囲むように設けられた環状の永久磁石部とを備え、前記モータに回転磁界を発生させ前記永久磁石部を追従回転させることにより前記羽根車を回転させる磁気結合ポンプにおいて、前記隔壁に設けられ、前記回転軸部を軸支する軸受部の外周面に、複数のリブを設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、前記複数のリブを３箇所以上で、等分割位置に設けられたことを特徴とする。また、請求項３の発明は、前記複数のリブの外周部が磁気プレートの中心孔に遊嵌するよう構成されたことを特徴とする。
【０００８】
【作用・効果】
上述のように、回転軸部を軸支する軸受部の外周面に複数のリブを設けて補強したことにより、軸受部が成形時の熱歪により変形することが少なくなり、軸受面の精度、特に円筒度が従来に比較して向上する。なお、複数のリブの形態としては、３箇所以上のリブを等分割に周配置することが熱歪防止には最も効果的であるが、軸受部の形状により分割位置は適宜変更してもよい。また、前記リブの外周部を磁気プレートの中心孔のガイド面として機能させることにより、リブの外周部と磁気プレートの中心孔の隙間ｈをできる限り小さくすることが可能となり、従来のようにカバー体の磁気プレートガイド部との干渉が無くなり、磁気プレート組付時の吸着のやり直し作業が無くなり組付性が向上すると共に、磁気プレートを精度良く位置決めすることができるので、磁束のもれが少ない磁界が形成され、モータの性能向上が図られる。なお、従来のカバー体に設けられていた磁気プレートガイド部は不要となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１（ａ）は本発明の一実施形態に係る磁気結合ポンプの縦断面図で、図１（ｂ）は断面Ａ−Ａである。本実施形態に係る磁気結合ポンプは、流体の吸込口１と吐出口２とを有するポンプケーシング３を備える。このポンプケーシング３は、Ｏリング４で気密性を保持された合成樹脂製の隔壁９により、吸込口１、吐出口２側に位置するポンプ室５とモータ室６とに仕切られている。ポンプ室５には羽根車７が配されている。羽根車７は基板部７１を備え、この基板部７１の前面に複数の羽根７２が同一円周上に等間隔で形成されている。基板部７１の中央部には回転軸部７３の拡径先端部７４が固定されると共に、この拡径先端部７４を取り囲むように円周方向にＮＳ着磁面を有する環状の永久磁石部７５および円環状の磁気プレート７６がそれぞれ固定されている。
【００１０】
回転軸部７３の拡径先端部７４の後方には細径部７７が設けられ、この細径部７７は隔壁９の凹部９１に収容されている。細径部７７は太径の第１軸部７８と細径の第２軸部７９とからなり、第１軸部７８および第２軸部７９の後端部はそれぞれ凹部９１の第１ラジアル軸受面９２および第２ラジアル軸受面９３と間隙を持ちながら接触可能に構成されている。また、回転軸部７３の拡径先端部７４の後面７４ａは凹部９１の前端に形成された環状の突出部９４のスラスト軸受面９５と接触支持されている。
【００１１】
隔壁凹部９１の第１ラジアル軸受面９２と第２ラジアル軸受面９３との間には、第１ラジアル軸受面９２と同一径の内周面９６と、この内周面９６から第２ラジアル軸受面９３に至る傾斜面９７とが形成されており、上記内周面９６および傾斜面９７と、第２軸部７９の外周面および段差面８１とで空間１１が形成されている。そして、隔壁９には、この空間１１のエアーを永久磁石部７５の後面７５ａ側に抜くためのエアー抜き穴９８が形成されている。また、凹部９１の後端面には、回転軸部７３の後端面７３ａと間隙を持って突起面９１ａが形成されている。この突起面９１ａは、スラスト軸受面９５が摩耗したとき回転軸部７３の後端面７３ａと接触開始し、接触開始後は、スラスト軸受面９５と共働してスラスト軸受として機能し、スラスト軸受面９５の摩耗を遅らせるものである。
【００１２】
一方、モータ室６には羽根車７を回転させるモータ１０が配される。モータ１０は、隔壁９の凹部９１を取り巻くように同一円周上に等間隔で配置された複数の電磁石１０１と円環状の磁気プレート１０２とから構成され、モータ室６を閉塞するためのカバー体１３により、円錐コイルばね１６を介してポンプケーシング３に挟着されている。各々の電磁石１０１は、コア１０３とコア１０３の外周に配されたボビン１０４に巻かれたコイル１０５とから構成され、コア１０３の前端面１０３ａは永久磁石部７５の後面７５ａと対向している。また、モータ室６には回路基板１４が配されている。この回路基板１４には、複数の電磁石１０１への通電を制御して回転磁界を発生させるための制御回路が実装されており、回路基板１４はボビン１０４から前方へ突出した複数の係止部１５によってモータ室６に固定される。また、第１ラジアル軸受面９２および第２ラジアル軸受面９３の外周面１８には複数のリブ１７が等分割に配置されて設けられており、このリブ１７の外周部１９は磁気プレート１０２の中心孔２０に遊嵌するよう構成される。なお、リブ１７の数、周分割配置または断面形状は実施例に限定されず、数は少なくとも３以上ならばその機能を損なわず、分割位置も等分割が最も効果的であるが軸受部の形状に応じて適宜変更してもよく、また、断面形状も矩形だけでなく三角形、長円等自由に選択できる。
【００１３】
次に、上記の構成の磁気結合ポンプの作用を説明する。モータ１０に通電して回転磁界を発生させると、永久磁石部７５がこの回転磁界に追従して回転することで羽根車７が回転し、該羽根車７の回転により流体が吸込口１からポンプ室５内に吸い込まれ、吐出口公２から吐出口される。そして、隔壁９の第１ラジアル軸受面９２および第２ラジアル軸受面９３が樹脂成形時の熱歪による変形が無く精度良く形成されるので、回転軸部７３が円滑に回転する。また、組付に際して磁気プレート１０２の位置を同芯に精度良く磁気吸着することができるので、磁気プレート組付時の吸着のやり直し作業が無くなり組付性が向上すると共に、磁界形成がより確実に行われ磁束のもれが少なくなってモータの性能向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明の一実施形態に係る磁気結合ポンプの縦断面図である。図１（ｂ）はその断面Ａ−Ａ図である。
【図２】図２（ａ）は従来の磁気結合ポンプの縦断面図である。図２（ｂ）はその断面Ｂ−Ｂ図である。
【図３】従来の磁気結合ポンプの組付時の状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
３ ポンプケーシング
５ ポンプ室
６ モータ室
７ 羽根車
９ 隔壁
１０ モータ
１３ 磁気プレート
１７ リブ
１８ 外周面
１９ 外周部
２０ 中心孔
７３ 回転軸部
７４ 拡径先端部
７５ 永久磁石部
９２ 第１ラジアル軸受面
９３ 第２ラジアル軸受面
１０２ 磁気プレート
Claims (3)
- ポンプケーシングを合成樹脂製の隔壁によりポンプ室とモータ室とに仕切り、前記ポンプ室に羽根車を配すると共に前記モータ室に前記羽根車を回転させるモータを配してなる磁気結合ポンプであって、前記羽根車は回転軸部と、該回転軸部を取り囲むように設けられた環状の永久磁石部とを備え、前記モータに回転磁界を発生させ前記永久磁石部を追従回転させることにより前記羽根車を回転させる磁気結合ポンプにおいて、前記隔壁に設けられ、前記回転軸部を軸支する軸受部の外周面に、複数のリブを設けたことを特徴とする磁気結合ポンプ。
- 前記複数のリブが３箇所以上で、等分割位置に設けられたことを特徴とする請求項１記載の磁気結合ポンプ。
- 前記複数のリブの外周部が磁気プレートの中心孔に遊嵌するよう構成されたことを特徴とする請求項１または２記載の磁気結合ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29341097A JP3546397B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 磁気結合ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29341097A JP3546397B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 磁気結合ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11107973A JPH11107973A (ja) | 1999-04-20 |
| JP3546397B2 true JP3546397B2 (ja) | 2004-07-28 |
Family
ID=17794420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29341097A Expired - Fee Related JP3546397B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 磁気結合ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3546397B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107152405A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-09-12 | 湖北富升智能装备股份有限公司 | 一种无框式永磁同步电机直驱的离心泵 |
-
1997
- 1997-10-08 JP JP29341097A patent/JP3546397B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11107973A (ja) | 1999-04-20 |
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