JP6148470B2 - 車両用ウォッシャポンプ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用ウォッシャポンプ装置に関する。
車両用ウォッシャポンプ装置では、車両のフロントウィンドシールドガラス洗浄用のノズルにホースを介して接続されるフロント用のアウトレットと、車両のリヤウィンドシールドガラス洗浄用のノズルにホースを介して接続されるリヤ用のアウトレットと、を備えたもの(所謂、ダブルアウトレットポンプ)がある(例えば、下記特許文献1参照)。これに対して、車両用ウォッシャポンプ装置では、フロント用のアウトレットのみを備えたもの(所謂、シングルアウトレットポンプ)もある。
これにより、ダブルアウトレットポンプ及びシングルアウトレットポンプの何れかを車両に搭載することで、車両の仕様に対応できるようになっている。そして、車両用ウォッシャポンプ装置にホースを組付ける際の作業者の組付性等を考慮して、ダブルアウトレットポンプ及びシングルアウトレットポンプにおいて、フロント用のアウトレットのハウジングに対する位置を合わせるように設定しておくことが望ましい。
特開2012−44814号公報
ところで、車両用ウォッシャポンプ装置では、フロント用のアウトレットへ吐出される洗浄液の圧力がリヤ用のアウトレットへ吐出される洗浄液の圧力よりも大きくなるように、インペラの形状が設定される場合がある。そして、このようなインペラを用いたシングルアウトレットポンプとダブルアウトレットポンプとで、フロント用のアウトレットへ洗浄液を供給する際のインペラの回転方向が逆になると、設計上の共通化が図れないという問題がある。つまり、この場合には、モータに電流を供給するための車両のハーネスの極性を逆にしたり、あるいはモータの極性を逆にしたりする必要がある。このため、モータやハーネスの種類が増加して設計上の共通化が図れない。
本発明は、上記事実を考慮し、回転方向において吐出圧が異なるインペラを用いたシングルアウトレットポンプにおいて、車両搭載上の組付性を維持しつつ、ダブルアウトレットポンプとの設計上の共通化を図ることがでる車両用ウォッシャポンプ装置を提供することを目的とする。
請求項1に記載の車両用ウォッシャポンプ装置は、モータを収容するモータ収容部を有するハウジングと、前記ハウジングから前記モータの回転軸の径方向でウォッシャタンク側へ延設され、前記ウォッシャタンク内と前記ハウジングに設けられた単一のポンプ室内とを連通するインレットと、前記ポンプ室内において前記回転軸に一体回転可能に設けられ、前記モータの駆動により回転方向一方側へ回転されると共に、回転方向一方側へ回転される際の吐出圧が回転方向他方側へ回転される際の吐出圧に比べて高く設定された単一のインペラと、前記回転軸の軸方向から見て前記インレットの延設方向に沿って前記回転軸の軸心を通過する基準線に直交し前記回転軸の軸心を通過する直交線に対して前記ウォッシャタンクとは反対側に配置されかつ前記基準線に対して前記インペラの回転方向他方側の範囲に配置され、内部が前記ポンプ室内と連通された連通路とされた筒状に形成されていると共に前記ハウジングの外周部に一箇所のみ形成されたアウトレットと、を備え、前記ポンプ室を形成する前記ハウジングの内周部には、前記連通路を除く部分において、周壁部が形成されており、前記周壁部の一端部には、前記インペラによって吐出される液体を前記連通路側へガイドするガイド部が形成されており、該ガイド部が前記範囲に配置されたことを特徴とする。
請求項1に記載の車両用ウォッシャポンプ装置によれば、ハウジングが、モータを収容するモータ収容部と、ポンプ室と、を有している。また、ハウジングからインレットがモータの回転軸の径方向でウォッシャタンク側へ延設されており、ウォッシャタンク内とポンプ室内とが、インレットによって連通されている。さらに、ハウジングの外周部には、筒状のアウトレットが一箇所形成されている。このアウトレットの内部は連通路とされており、連通路はポンプ室内と連通されている。すなわち、この車両用ウォッシャポンプ装置は、所謂シングルアウトレットポンプとして構成されている。
また、ポンプ室内にインペラが配置されており、インペラはモータの回転軸に一体回転可能に設けられている。そして、モータが駆動されることで、インペラが回転方向一方側へ回転されて、ポンプ室内の液体(洗浄液)がインペラによってアウトレット側へ吐出される。なお、インペラが回転方向一方側へ回転される際の吐出圧が、インペラが回転方向他方側へ回転される際の吐出圧に比べて高くなるよう形状等が設定されている。
ところで、上記のようなインペラを用いて車両用ウォッシャポンプ装置を所謂ダブルアウトレットポンプとして構成する場合には、インペラによる吐出圧の高い液体(洗浄液)をフロント用のアウトレットへ供給するように設定される。すなわち、インペラが回転方向一方側へ回転すると、フロント用のアウトレットに液体(洗浄液)が供給される。また、インペラが回転方向他方側へ回転すると、リヤ用のアウトレットに液体(洗浄液)が供給される。
このため、フロント用のアウトレットは、回転軸の軸方向から見て、インレットの延設方向に沿って回転軸の軸心を通過する基準線に直交し前記回転軸の軸心を通過する直交線に対してウォッシャタンクとは反対側に配置されると共に、前記基準線に対して回転方向他方側に配置される。また、リヤ用のアウトレットは、回転軸の軸方向から見て、上記直交線に対してウォッシャタンクとは反対側でかつ上記基準線に対して回転方向一方側に配置される。
ここで、請求項1に係る車両用ウォッシャポンプ装置のアウトレットは、回転軸の軸方向から見て、インレットの延設方向に沿って回転軸の軸心を通過する基準線に直交し前記回転軸の軸心を通過する直交線に対してウォッシャタンクとは反対側に配置されると共に、前記基準線に対してインペラの回転方向他方側に配置されている。
すなわち、請求項1に係る車両用ウォッシャポンプ装置と上記のダブルアウトレットポンプとでは、フロント用のアウトレットがハウジングに対して同じ領域(基準線に対して同じ側)に配置され、フロント用のアウトレットへ洗浄液を供給する際のインペラ(モータの回転軸)の回転方向が同じ方向とされる。
以上により、上記のようなインペラを用いたシングルアウトレットポンプにおいて、車両に搭載された際の組付性を維持しつつ、ダブルアウトレットポンプとの設計上の共通化を図ることができる。
また、請求項に記載の車両用ウォッシャポンプ装置によれば、ポンプ室の内周部には、連通路を除く部分において、周壁部が形成されている。そして、周壁部の一端部には、ガイド部が形成されており、インペラによって吐出された液体(洗浄液)がガイド部によって連通路側へガイドされる。これにより、インペラによって吐出された液体(洗浄液)をガイド部によって連通路側へ効率よく導くことができる。
請求項2に記載の車両用ウォッシャポンプ装置は、請求項1に記載の車両用ウォッシャポンプ装置において、前記インペラは、前記回転軸の径方向外側へ延びる複数の羽根を有し、該羽根は前記回転軸の軸方向から見て前記回転方向一方側へ凸となる円弧状に形成されている
請求項3に記載の車両用ウォッシャポンプ装置は、請求項1又は請求項2に記載の車両用ウォッシャポンプ装置において、前記アウトレットは、前記回転軸の軸方向から見て前記ハウジングから前記インレットの延設方向と交差する方向へ突出され、前記ガイド部は、前記回転軸の軸方向から見て前記インペラの回転方向一方側かつ前記アウトレットの突出方向側へ湾曲されている。
請求項3に記載の車両用ウォッシャポンプ装置では、アウトレットが、回転軸の軸方向から見てハウジングからインレットの延設方向と交差する方向へ突出されている。そして、ガイド部が、回転軸の軸方向から見てインペラの回転方向一方側かつアウトレットの突出方向側へ湾曲されている。このため、インペラによって吐出された液体(洗浄液)が、ガイド部によって連通路側へ方向転換されて連通路内に導かれる。これにより、回転軸の軸方向から見てアウトレットとインレットとが交差するように配置されても、ポンプ室内の液体(洗浄液)をアウトレット側へ良好に導くことができる。
本実施の形態に係る車両用ウォッシャポンプ装置がウォッシャタンクに組付けられた状態を示す側断面図である。 図1に示される車両用ウォッシャポンプ装置のポンプ室を示す下側から見た下面図である。 図2に示されるインペラを用いた車両用ウォッシャポンプ装置をダブルアウトレットポンプとして構成した場合を示す下側から見た断面図である。 図2に示されるフロント用アウトレットの位置を変更した一例を示す下側から見た下面図である。
以下、本実施の形態に係る車両用ウォッシャポンプ装置(以下、ウォッシャポンプという)12について、図面を用いて説明する。ウォッシャポンプ12は、遠心ポンプとして構成されている。また、図1に示されるように、ウォッシャポンプ12は、車両用ウォッシャ装置10の一部として構成されており、車両用ウォッシャ装置10は車両(自動車)に適用されている。さらに、車両用ウォッシャ装置10は、車両のエンジンルーム内に配設されたウォッシャタンク14を備えており、ウォッシャタンク14にウォッシャポンプ12が、上下方向(図1の矢印A方向及び矢印B方向参照)を車両の上下方向と一致させた状態で組付けられている。
このウォッシャポンプ12は、ポンプ本体20を備えており、ポンプ本体20は、ハウジング22と、モータ28と、インペラ42と、を含んで構成されている。ハウジング22は、樹脂材により構成されると共に、軸方向を上下方向とした略円筒形状に形成されている。そして、ハウジング22は、モータ収容部24と、インレット34と、ポンプ室38と、1箇所のアウトレットとしてのフロント用アウトレット50と、を含んで構成されている。すなわち、ウォッシャポンプ12は、所謂シングルアウトレットポンプとして構成されている。
モータ収容部24は、ハウジング22の上側部分(図1の矢印A方向側の部分)を構成すると共に、上側へ開放された略有底円筒形状に形成されている。このモータ収容部24の底壁部分は、区画壁26とされており、後述するインレット34内とモータ収容部24内とが区画壁26によって区画されている。そして、モータ収容部24内にモータ28が収容されており、モータ28の回転軸30が、区画壁26を貫通して区画壁26から下側へ突出されている。なお、回転軸30が貫通する区画壁26の軸孔部分にはシール部材が配置されてモータ収容部24内への洗浄液の浸入が防止されている。
一方、モータ収容部24の開口部には、コネクタキャップ32が固定されており、モータ収容部24の開口部がコネクタキャップ32によって閉塞されている。また、コネクタキャップ32には、コネクタ部32Aが一体に形成されている。そして、コネクタ部32Aに車両のハーネスの外部コネクタ(図示省略)が接続されることで、モータ28に電流が供給されるようになっている。
インレット34は、モータ収容部24の下側に配置されている。このインレット34は、略円筒形状に形成されると共に、軸方向をモータ28の回転軸30と直交する方向にして配置され、ハウジング22の径方向外側へ延設(突出)されている。また、インレット34の内部空間は吸入孔36とされており、吸入孔36はモータ収容部24の下側まで延びている。そして、インレット34がウォッシャタンク14内に挿入された状態で、ハウジング22が不図示のグロメットなどを介してウォッシャタンク14の取付孔に組付けられている。さらに、図2に示されるように、回転軸30の先端部は略D字形状に形成されている。また、回転軸30の軸方向から見て、インレット34の延設方向に沿って回転軸30の軸心を通過する基準線がLとされており、基準線Lに対して直交しかつ回転軸30の軸心を通過する直交線がVLとされている。
図1に示されるように、ポンプ室38は、ハウジング22の下端部において、インレット34よりも下側に配置されている。また、ポンプ室38は、断面略円形状に形成されると共に(図2参照)、下側へ開放されている。そして、ハウジング22の下端部の開口部には、図示しない端部キャップが固定されており、これにより、ポンプ室38が端部キャップによって塞がれている。また、ポンプ室38とインレット34の吸入孔36との間には、連通孔40が形成されており、連通孔40は、モータ28の回転軸30と同軸上に配置されると共に、ポンプ室38内とインレット34内(吸入孔36)とをポンプ室38の中心部において連通している。そして、前述したモータ28の回転軸30がインレット34内及び連通孔40を介してポンプ室38まで延びており、回転軸30の先端部がポンプ室38内に配置されている。
さらに、図2に示されるように、ポンプ室38内には、インペラ42が収容されており、インペラ42は、モータ28の回転軸30の先端部に一体回転可能に組付けられている。このインペラ42は、複数(本実施の形態では6枚)の羽根44を有しており、羽根44は回転軸30の径方向外側へ延びている。これにより、モータ28が駆動されることで、インペラ42が回転方向一方側(図2の矢印C方向側)へ回転されて、ポンプ室38内の洗浄液が羽根44の根元側(入口側)から羽根44の先端側(出口側)へ吐出されるようになっている。
なお、インペラ42が回転方向一方側へ回転された際の吐出圧が、インペラ42が回転方向他方側(図2の矢印D方向側)へ回転された際の吐出圧に比べて高くなるように、羽根44の形状が設定されている。具体的には、羽根44は自身の根元から回転方向一方側へ凸となる一円弧状に形成されている。
フロント用アウトレット50は、略円筒形状に形成されると共に、回転軸30の軸方向から見て、軸方向をインレット34の軸方向と交差(略直交)するようにハウジング22の下端部から延設(突出)されている。具体的には、フロント用アウトレット50の根元部分が、ハウジング22の外周部において、直交線VLよりもウォッシャタンク14とは反対側でかつ基準線Lよりもインペラ42の回転方向他方側に配置されている。すなわち、フロント用アウトレット50の根元部分が、図2において矢印Eで示される範囲内に配置されている。
そして、フロント用アウトレット50の内部は、連通路としての吐出通路52とされており、吐出通路52は、前述したポンプ室38内と連通されている。また、フロント用アウトレット50には、ホース16の一端部が組付けられており、ホース16を介して車両のフロントノズル(図示省略)とフロント用アウトレット50とが接続されている。そして、インペラ42が回転方向一方側へ回転されると、ウォッシャタンク14内の洗浄液がフロント用アウトレット50及びホース16を介してフロントノズルへ圧送されて、フロントノズルから車両のフロントウィンドシールドガラスへ向けて洗浄液が噴射されるようになっている。
また、前述したポンプ室38の内周部には、吐出通路52を除く部分において、周壁部54が一体に形成されている。すなわち、周壁部54は、回転軸30の軸方向から見て、吐出通路52において一部開放された略円環状に形成されている。また、周壁部54の厚さ寸法(ポンプ室38の内周部からの突出寸法)は、周壁部54の一端部からインペラ42の回転方向一方側へ向かうに従い薄くなるように設定、所謂インボリュート形状に設定されている。つまり、インペラ42の先端部と周壁部54との間の距離が、周壁部54の一端部で最も狭く設定されると共に、周壁部54の他端部で最も広く設定されている。そして、周壁部54の一端部には、ガイド部58が形成されており、ガイド部58は、回転軸30の軸方向から見てインペラ42の回転方向一方側かつフロント用アウトレット50の突出方向側へ湾曲されて、吐出通路52と滑らかに接続されている。
次に、本実施の形態の作用及び効果について説明する。
上記のように構成されたウォッシャポンプ12では、インペラ42が回転方向一方側へ回転される際の吐出圧が、インペラ42が回転方向他方側へ回転される際の吐出圧に比べて高くなるように形状等が設定されている。そして、モータ28が駆動されてインペラ42が回転方向一方側へ回転されると、ウォッシャタンク14内の洗浄液が連通孔40を介してインペラ42の羽根44の根元側(入口側)へ流入されて、羽根44間に流入された洗浄液が、インペラ42の羽根44の先端(出口)から吐出される。さらに、インペラ42の羽根44の先端(出口)から吐出された洗浄液が、ガイド部58によって方向転換されてフロント用アウトレット50の吐出通路52内へ流入される(図2の矢印F参照)。その結果、当該洗浄液は、ホース16を介してフロントノズルへ圧送されて、フロントノズルからフロントウィンドシールドガラスへ向けて噴射される。
ところで、上記のようなインペラ42を用いて車両用ウォッシャポンプ装置を所謂ダブルアウトレットポンプとして構成する場合には、この車両用ウォッシャポンプ装置(以下、便宜上ダブルアウトレットポンプ60という)は、図3に示されるように構成される。なお、図3では、本実施の形態のウォッシャポンプ12と同様に構成されている部材に同一の符号が付されており、ダブルアウトレットポンプ60がポンプ室38の位置において下側から見た断面図にて示されている。
具体的には、ダブルアウトレットポンプ60のハウジング22にフロント用アウトレット50及びリヤ用アウトレット62が一体に形成されている。そして、ダブルアウトレットポンプ60では、インペラ42による吐出圧の高い洗浄液をフロント用アウトレット50へ供給するように設定される。すなわち、インペラ42が回転方向一方側(図3の矢印C方向側)へ回転するとフロント用アウトレット50に洗浄液が供給され、インペラ42が回転方向他方側(図3の矢印D方向側)へ回転するとリヤ用アウトレット62に洗浄液が供給されるように設定される。このため、フロント用アウトレット50が、回転軸30の軸方向から見て、直交線VLに対してウォッシャタンク14とは反対側でかつ基準線Lに対してインペラ42の回転方向他方側に配置される。また、リヤ用アウトレット62が、回転軸30の軸方向から見て、直交線VLに対してウォッシャタンク14とは反対側でかつ基準線Lに対してインペラ42の回転方向一方側に配置される。
また、フロント用アウトレット50及びリヤ用アウトレット62には、バルブ装置64が嵌着される。このバルブ装置64には、フロント用吐出部66及びリヤ用吐出部68が一体に形成されており、フロント用吐出部66及びリヤ用吐出部68は、それぞれフロント用アウトレット50内及びリヤ用アウトレット62内に連通されている。そして、フロント用吐出部66が、回転軸30の軸方向から見て、直交線VLに対してウォッシャタンク14とは反対側でかつ基準線Lに対してインペラ42の回転方向他方側に配置されて、フロント用吐出部66にホース16が接続される。一方、リヤ用吐出部68が、回転軸30の軸方向から見て、直交線VLに対してウォッシャタンク14とは反対側でかつ基準線Lに対してインペラ42の回転方向一方側に配置されて、ホース70を介してリヤノズルに接続される。
ここで、本実施の形態に係るウォッシャポンプ12のフロント用アウトレット50は、回転軸30の軸方向から見て、直交線VLに対してウォッシャタンク14とは反対側でかつ基準線Lに対してインペラ42の回転方向他方側に配置されている。そして、モータ28が駆動されることで、インペラ42が回転方向一方側へ回転されて、フロント用アウトレット50に洗浄液が供給される。
すなわち、ウォッシャポンプ12とダブルアウトレットポンプ60とでは、フロント用アウトレット50がハウジング22に対して同じ領域(図2の矢印Eの範囲内)に配置される。これにより、ホース16をダブルアウトレットポンプ60に組付ける際と同様にホース16をウォッシャポンプ12に組付けできる。
また、ウォッシャポンプ12及びダブルアウトレットポンプ60において、フロント用アウトレット50へ洗浄液を供給する際のインペラ42(モータ28の回転軸30)の回転方向が一致される。これにより、ウォッシャポンプ12及びダブルアウトレットポンプ60の何れかが車両に搭載されても、車両のハーネスを同じ極性に設定でき、モータ28も同じ極性に設定できる。すなわち、車両のハーネスやモータ28の種類の増加を抑制できる。さらに、フロント用アウトレット50へ洗浄液を供給する際のインペラ42の回転方向を一致させるために、ウォッシャポンプ12とダブルアウトレットポンプ60とで、例えば、インペラ42を別途用意する必要がなくなる。即ち、インペラ42は回転方向一方側に回転する場合に高い吐出圧となり回転方向他方側に回転する場合に低い吐出圧となる羽根形状であっても、ウォッシャポンプ12とダブルアウトレットポンプ60とにおいてインペラ42をそのまま使用することができる。これにより、ウォッシャポンプ12及びダブルアウトレットポンプ60における構造上の大幅な変更を抑制できる。
以上により、上記のようなインペラ42を用いてウォッシャポンプ12をシングルアウトレットポンプとして構成しても、ウォッシャポンプ12が車両に搭載された際の組付性を維持しつつ、ダブルアウトレットポンプ60との設計上の共通化を図ることができる。
また、周壁部54の一端部には、ガイド部58が形成されており、上述したように、インペラ42によって吐出された洗浄液がガイド部58によって吐出通路52側へガイドされる。これにより、インペラ42によって吐出された洗浄液をガイド部58によって吐出通路52側へ効率よく導くことができる。
さらに、フロント用アウトレット50が、回転軸30の軸方向から見てハウジング22からインレット34の延設方向と交差する方向へ突出されている。そして、ガイド部58が、回転軸30の軸方向から見てインペラ42の回転方向一方側かつフロント用アウトレット50の突出方向側へ湾曲されている。このため、インペラ42によって吐出された洗浄液がガイド部58によって吐出通路52側へ方向転換されて、吐出通路52へ導かれる。これにより、回転軸30の軸方向から見てフロント用アウトレット50とインレット34とが交差するように配置されても、ポンプ室38内の洗浄液をフロント用アウトレット50側へ良好に導くことができる。
なお、本実施の形態では、回転軸30の軸方向から見てフロント用アウトレット50がインレット34と略直交するようにハウジング22から延設されているが、車両のエンジンルーム内のレイアウト等に応じてフロント用アウトレット50の延設方向を適宜変更してもよい。例えば、図4に示されるように、フロント用アウトレット50の根元部分を矢印Eに示される範囲内に配置して、フロント用アウトレット50をインレット34と略平行になるように配置してもよい。すなわち、フロント用アウトレット50の根元部分を矢印Eに示される範囲内に配置することで、ウォッシャポンプ12が車両に搭載された際の組付性を維持できる。なお、この場合には、回転軸30の軸方向から見て、ガイド部58をフロント用アウトレット50の突出方向と平行になるように形成してもよい。
また、本実施の形態では、インペラ42の羽根44が自身の根元から回転方向一方側へ凸となる一円弧状に形成されているが、羽根44の形状はこれに限らない。例えば、羽根44が自身の根元から回転方向一方側へ凸となる複数の円弧で構成されていてもよい。すなわち、インペラ42が回転方向一方側へ回転された際の吐出圧が、インペラ42が回転方向他方側へ回転された際の吐出圧に比べて高くなるように設定されていればよい。
12・・・ウォッシャポンプ(車両用ウォッシャポンプ装置)、14・・・ウォッシャタンク、22・・・ハウジング、24・・・モータ収容部、28・・・モータ、30・・・回転軸、34・・・インレット、38・・・ポンプ室、42・・・インペラ、50・・・フロント用アウトレット(アウトレット)、52・・・吐出通路(連通路)、54・・・周壁部、58・・・ガイド部、60・・・ダブルアウトレットポンプ、L・・・基準線、VL・・・直交線

Claims (3)

  1. モータを収容するモータ収容部を有するハウジングと、
    前記ハウジングから前記モータの回転軸の径方向でウォッシャタンク側へ延設され、前記ウォッシャタンク内と前記ハウジングに設けられた単一のポンプ室内とを連通するインレットと、
    前記ポンプ室内において前記回転軸に一体回転可能に設けられ、前記モータの駆動により回転方向一方側へ回転されると共に、回転方向一方側へ回転される際の吐出圧が回転方向他方側へ回転される際の吐出圧に比べて高く設定された単一のインペラと、
    前記回転軸の軸方向から見て前記インレットの延設方向に沿って前記回転軸の軸心を通過する基準線に直交し前記回転軸の軸心を通過する直交線に対して前記ウォッシャタンクとは反対側に配置されかつ前記基準線に対して前記インペラの回転方向他方側の範囲に配置され、内部が前記ポンプ室内と連通された連通路とされた筒状に形成されていると共に前記ハウジングの外周部に一箇所のみ形成されたアウトレットと、
    を備え、
    前記ポンプ室を形成する前記ハウジングの内周部には、前記連通路を除く部分において、周壁部が形成されており、
    前記周壁部の一端部には、前記インペラによって吐出される液体を前記連通路側へガイドするガイド部が形成されており、該ガイド部が前記範囲に配置されたことを特徴とする車両用ウォッシャポンプ装置。
  2. 前記インペラは、前記回転軸の径方向外側へ延びる複数の羽根を有し、該羽根は前記回転軸の軸方向から見て前記回転方向一方側へ凸となる円弧状に形成されている請求項1に記載の車両用ウォッシャポンプ装置。
  3. 前記アウトレットは、前記回転軸の軸方向から見て前記ハウジングから前記インレットの延設方向と交差する方向へ突出され、
    前記ガイド部は、前記回転軸の軸方向から見て前記インペラの回転方向一方側かつ前記アウトレットの突出方向側へ湾曲された請求項1又は請求項2に記載の車両用ウォッシャポンプ装置。
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