JP6551130B2 - Electric water pump - Google Patents

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Description

本発明は、電動ウォータポンプに関する。   The present invention relates to an electric water pump.

従来、ポンプ室を有するポンプケースと、ポンプ室に回転可能に収容されたインペラと、インペラと一体回転可能に設けられたロータと、ロータに対して回転磁界を形成するステータとを備える電動ウォータポンプが知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, an electric water pump comprising a pump case having a pump chamber, an impeller rotatably accommodated in the pump chamber, a rotor integrally provided rotatably with the impeller, and a stator forming a rotating magnetic field on the rotor Are known (see, for example, Patent Document 1).

このような電動ウォータポンプでは、ステータによって回転磁界が形成されると、ロータと共にインペラが回転し、ポンプケースに形成されたインレットからポンプ室に液体が吸入されると共に、この液体がポンプケースに形成されたアウトレットから吐出される。   In such an electric water pump, when the rotating magnetic field is formed by the stator, the impeller rotates with the rotor, and the liquid is sucked into the pump chamber from the inlet formed in the pump case, and the liquid is formed in the pump case Discharged from the outlet.

特許4011654号公報Japanese Patent No. 40111654

ところで、このような電動ウォータポンプを用いたシステムにおいては、電動ウォータポンプの停止時に、電動ウォータポンプを通じて電動ウォータポンプの上流側から下流側に液体が流れないようにすることが望まれる場合がある。   By the way, in such a system using an electric water pump, it may be desired to prevent liquid from flowing from the upstream side to the downstream side of the electric water pump through the electric water pump when the electric water pump is stopped. .

このように電動ウォータポンプを通じて電動ウォータポンプの上流側から下流側に液体が流れないようにする技術としては、例えば、電動ウォータポンプの上流側と電動ウォータポンプのインレットとの間に電動バルブ等の駆動部を介在させることが考えられる。   As a technique for preventing liquid from flowing from the upstream side to the downstream side of the electric water pump through the electric water pump in this way, for example, an electric valve or the like is provided between the upstream side of the electric water pump and the inlet of the electric water pump. It is conceivable to interpose the drive unit.

しかしながら、このように電動バルブ等の駆動部を用いた場合には、部品点数が増加し、コストアップになる。したがって、電動バルブ等の駆動部を用いずに電動ウォータポンプの停止時にインレットからアウトレットへの液体の流れを制限できることが望まれる。   However, when a drive unit such as an electric valve is used in this way, the number of parts increases and the cost increases. Therefore, it is desirable that the flow of liquid from the inlet to the outlet can be restricted when the electric water pump is stopped without using a drive unit such as an electric valve.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、電動バルブ等の駆動部を用いずに電動ウォータポンプの停止時にインレットからアウトレットへの液体の流れを制限できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to restrict the flow of liquid from the inlet to the outlet when the electric water pump is stopped without using a drive unit such as an electric valve. To do.

請求項1に記載の電動ウォータポンプは、ポンプ室と、前記ポンプ室とそれぞれ連通するインレット及びアウトレットとを有するポンプケースと、放射状に配置された複数の羽根を有すると共に、前記複数の羽根の間に前記インレットから前記アウトレットへ液体を搬送する流路が形成され、前記ポンプ室に回転可能に収容されたインペラと、前記インペラと一体に回転可能かつ軸方向に移動可能とされたロータと、前記ロータの軸方向磁気中心線に対して軸方向にオフセットされた軸方向磁気中心線を有することにより前記ロータに対して軸方向一方側への吸引力を付与すると共に、通電時に前記ロータに回転磁界を形成するステータと、前記ステータの非通電時に前記吸引力が前記ロータに作用することで前記インペラ及び前記ロータが軸方向一方側に移動した状態では、前記流路と前記アウトレットとの連通を遮断し、前記ステータの通電時に前記インペラの回転に伴い前記ポンプ室が陰圧になることで前記インペラ及び前記ロータが軸方向他方側に移動した状態では、前記流路と前記アウトレットとを連通させるバルブ構造部と、を備える。   The electric water pump according to claim 1 includes a pump case, a pump case having an inlet and an outlet respectively communicating with the pump chamber, a plurality of blades arranged radially, and a space between the plurality of blades. And an impeller rotatably received in the pump chamber, a rotor rotatably and axially movable integrally with the impeller, and a flow passage for conveying liquid from the inlet to the outlet. By having an axial magnetic centerline axially offset with respect to the axial magnetic centerline of the rotor, an attraction force to one side in the axial direction is applied to the rotor, and a rotating magnetic field is applied to the rotor when energized. And the impeller and the rotor are caused by the suction force acting on the rotor when the stator is de-energized. In the state of moving to one side in the direction, the communication between the flow path and the outlet is cut off, and the impeller and the rotor are pivoted by the negative pressure of the pump chamber accompanying the rotation of the impeller when the stator is energized. In a state of moving to the other side in the direction, a valve structure portion that communicates the flow path and the outlet is provided.

請求項1に記載の電動ウォータポンプでは、ステータの非通電時にステータの吸引力がロータに作用することでインペラ及びロータが軸方向一方側に移動する。そして、この状態では、インペラに設けられた複数の羽根の間の流路とアウトレットとの連通がバルブ構造部によって遮断される。一方、ステータの通電時には、インペラの回転に伴いポンプ室が陰圧になることでインペラ及びロータが軸方向他方側に移動し、この状態では、バルブ構造部によって複数の羽根の間の流路とアウトレットとが連通される。   In the electric water pump according to the first aspect, the impeller and the rotor move to one side in the axial direction by the attractive force of the stator acting on the rotor when the stator is not energized. And in this state, communication with the flow path and outlet between a plurality of blades provided in the impeller is blocked by the valve structure. On the other hand, when the stator is energized, the impeller and the rotor move to the other side in the axial direction due to the negative pressure in the pump chamber accompanying the rotation of the impeller. Communication with outlets.

ここで、請求項1に記載の電動ウォータポンプによれば、上述のように、ステータの非通電時には、ステータの吸引力がロータに作用することでインペラ及びロータが軸方向一方側に移動し、複数の羽根の間の流路とアウトレットとの連通がバルブ構造部によって遮断される。したがって、電動バルブ等の駆動部を用いずに電動ウォータポンプの停止時にインレットからアウトレットへの液体の流れを制限することができる。   Here, according to the electric water pump of claim 1, as described above, when the stator is not energized, the suction force of the stator acts on the rotor, whereby the impeller and the rotor move to one side in the axial direction, Communication between the flow path between the plurality of blades and the outlet is blocked by the valve structure. Therefore, it is possible to restrict the flow of liquid from the inlet to the outlet when the electric water pump is stopped without using a drive unit such as an electric valve.

請求項2に記載の電動ウォータポンプは、請求項1に記載の電動ウォータポンプにおいて、前記バルブ構造部が、前記ポンプ室の周壁部に形成され前記ポンプ室と前記アウトレットとを連通する連通孔と、前記連通孔の縁部に形成された閉塞部とを有し、前記インペラ及び前記ロータが軸方向一方側に移動した状態では、前記流路を前記閉塞部が閉塞することで前記流路と前記アウトレットとの連通を遮断し、前記インペラ及び前記ロータが軸方向他方側に移動した状態では、前記連通孔を通じて前記流路と前記アウトレットとを連通させる構成とされている。   The electric water pump according to claim 2 is the electric water pump according to claim 1, wherein the valve structure portion is formed in a peripheral wall portion of the pump chamber and communicates with the pump chamber and the outlet. A closed portion formed at an edge of the communication hole, and in a state in which the impeller and the rotor are moved to one side in the axial direction, the closed portion closes the flow passage, In the state where the communication with the outlet is shut off and the impeller and the rotor move to the other side in the axial direction, the flow passage and the outlet are communicated through the communication hole.

請求項2に記載の電動ウォータポンプによれば、バルブ構造部は、ポンプ室の周壁部に形成された連通孔と、連通孔の縁部に形成された閉塞部とを有する簡単な構造であるので、コストアップを抑制することができる。   According to the electric water pump of claim 2, the valve structure portion has a simple structure having the communication hole formed in the peripheral wall portion of the pump chamber and the closing portion formed in the edge portion of the communication hole. Therefore, an increase in cost can be suppressed.

請求項3に記載の電動ウォータポンプは、請求項1又は請求項2に記載の電動ウォータポンプにおいて、前記バルブ構造部は、前記ポンプ室の周壁部に形成され前記ポンプ室と前記アウトレットとを連通する連通孔と、前記インペラに形成された閉止部とを有し、前記インペラ及び前記ロータが軸方向一方側に移動した状態では、前記連通孔を前記閉止部が閉止することで前記流路と前記アウトレットとの連通を遮断し、前記インペラ及び前記ロータが軸方向他方側に移動した状態では、前記連通孔を通じて前記流路と前記アウトレットとを連通させる構成とされている。   The electric water pump according to claim 3 is the electric water pump according to claim 1 or 2, wherein the valve structure portion is formed on a peripheral wall portion of the pump chamber, and the pump chamber communicates with the outlet. And the closing portion formed in the impeller, and in a state in which the impeller and the rotor are moved to one side in the axial direction, the communication hole is closed by the closing portion and the flow passage In the state where the communication with the outlet is shut off and the impeller and the rotor move to the other side in the axial direction, the flow passage and the outlet are communicated through the communication hole.

請求項3に記載の電動ウォータポンプによれば、バルブ構造部は、ポンプ室の周壁部に形成された連通孔と、インペラに形成された閉止部とを有する簡単な構造であるので、コストアップを抑制することができる。   According to the electric water pump of the third aspect, the valve structure has a simple structure including the communication hole formed in the peripheral wall of the pump chamber and the closing portion formed in the impeller. Can be suppressed.

請求項4に記載の電動ウォータポンプは、ポンプ室と、前記ポンプ室とそれぞれ連通するインレット及びアウトレットとを有するポンプケースと、放射状に配置された複数の羽根が設けられた第一カバーと、前記第一カバーに対して前記ポンプ室の軸方向に接離可能とされた第二カバーと、前記複数の羽根の間に形成され前記インレットから前記アウトレットへ液体を搬送する流路とを有し、前記ポンプ室に回転可能に収容されたインペラと、前記第一カバーと一体に回転可能とされたロータと、通電時に前記ロータに回転磁界を形成するステータと、前記第二カバーに設けられると共に前記流路の出口に配置され、前記インペラの停止時に前記第二カバーが前記第一カバーに接近した状態では、前記流路の出口を閉止し、前記インペラの回転時に前記流路に流入する液体の圧力により前記第二カバーが前記第一カバーから離間された状態では、前記流路の出口を開放するバルブ構造部と、を備える。   The electric water pump according to claim 4 comprises a pump case having a pump chamber, an inlet and an outlet respectively communicating with the pump chamber, a first cover provided with a plurality of radially arranged vanes, and And a flow path formed between the plurality of vanes and transporting the liquid from the inlet to the outlet. An impeller rotatably received in the pump chamber, a rotor integrally rotatable with the first cover, a stator forming a rotating magnetic field on the rotor when energized, and a second cover provided with the rotor The outlet of the flow passage is closed when the second cover is disposed at the outlet of the flow passage and the second cover approaches the first cover when the impeller is stopped, and In sometimes it states that the second cover by the pressure of the liquid flowing into the flow path is spaced from the first cover, and a valve structure for releasing the outlet of the channel.

請求項4に記載の電動ウォータポンプでは、ステータが非通電でインペラが停止しているときには、第二カバーが第一カバーに接近した状態とされる。そして、この状態では、流路の出口がバルブ構造部により閉止される。一方、ステータが通電され、インペラが回転しているときには、流路に流入する液体の圧力により第二カバーが第一カバーから離間され、この状態では、流路の出口がバルブ構造部によって開放される。   In the electric water pump according to claim 4, when the stator is de-energized and the impeller is stopped, the second cover is in a state of approaching the first cover. In this state, the outlet of the flow path is closed by the valve structure. On the other hand, when the stator is energized and the impeller is rotating, the second cover is separated from the first cover by the pressure of the liquid flowing into the flow path. In this state, the outlet of the flow path is opened by the valve structure. The

ここで、請求項4に記載の電動ウォータポンプによれば、上述のように、ステータが非通電でインペラが停止しているときには、第二カバーが第一カバーに接近した状態とされ、流路の出口がバルブ構造部により閉止される。したがって、電動バルブ等の駆動部を用いずに電動ウォータポンプの停止時にインレットからアウトレットへの液体の流れを制限することができる。   Here, according to the electric water pump of the fourth aspect, as described above, when the stator is not energized and the impeller is stopped, the second cover is brought close to the first cover, and the flow path The outlet of the valve is closed by the valve structure. Therefore, it is possible to restrict the flow of liquid from the inlet to the outlet when the electric water pump is stopped without using a drive unit such as an electric valve.

本発明の第一実施形態に係る電動ウォータポンプの縦断面図であって、電動ウォータポンプの停止時の状態を示す図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the electric water pump concerning a first embodiment of the present invention, and is a figure showing the state at the time of a stop of an electric water pump. 図1に示される電動ウォータポンプの作動時の状態を示す図である。It is a figure which shows the state at the time of the action | operation of the electric water pump shown by FIG. 本発明の第二実施形態に係る電動ウォータポンプの縦断面図であって、電動ウォータポンプの停止時の状態を示す図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the electric water pump which concerns on 2nd embodiment of this invention, Comprising: It is a figure which shows the state at the time of the stop of an electric water pump. 図3に示される電動ウォータポンプの作動時の状態を示す図である。It is a figure which shows the state at the time of the action | operation of the electric water pump shown by FIG.

[第一実施形態]
はじめに、本発明の第一実施形態について説明する。
First Embodiment
First, a first embodiment of the present invention will be described.

図1,図2に示されるように、本発明の第一実施形態に係る電動ウォータポンプ10は、ポンプケース12と、モータハウジング14と、インペラ16と、ロータ18と、ステータ20と、バルブ構造部22とを備える。なお、各図に示される矢印A1,A2は、各部の軸方向一方側及び他方側をそれぞれ示している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the electric water pump 10 according to the first embodiment of the present invention has a pump case 12, a motor housing 14, an impeller 16, a rotor 18, a stator 20, and a valve structure. Part 22. In addition, arrow A1, A2 shown by each figure has each shown the axial direction one side and the other side of each part.

ポンプケース12は、ポンプ室24と、ポンプ室24とそれぞれ連通するインレット26及びアウトレット28とを有する。ポンプ室24は、ポンプケース12の軸方向視にて円形状に形成されており、ポンプケース12の軸方向一方側に開口している。   The pump case 12 includes a pump chamber 24 and an inlet 26 and an outlet 28 that communicate with the pump chamber 24, respectively. The pump chamber 24 is formed in a circular shape as viewed in the axial direction of the pump case 12, and is open on one side in the axial direction of the pump case 12.

インレット26は、ポンプ室24の軸方向他方側に配置され、ポンプ室24の軸方向に延びている。インレット26におけるポンプ室24側には、ポンプ室24内に突出する筒状の被接続部30が形成されている。アウトレット28は、ポンプ室24の径方向外側に配置され、ポンプ室24の接線方向に延びている。   The inlet 26 is disposed on the other axial side of the pump chamber 24 and extends in the axial direction of the pump chamber 24. A cylindrical connected portion 30 protruding into the pump chamber 24 is formed on the inlet 26 on the pump chamber 24 side. The outlet 28 is disposed radially outside the pump chamber 24 and extends in the tangential direction of the pump chamber 24.

モータハウジング14は、ポンプケース12の軸方向一方側に配置されている。このモータハウジング14は、ポンプケース12側に開口する有底筒状に形成されており、ポンプケース12に組み付けられている。   The motor housing 14 is disposed on one axial side of the pump case 12. The motor housing 14 is formed in a bottomed cylindrical shape that opens to the pump case 12 side, and is assembled to the pump case 12.

インペラ16は、第一カバー32と、第二カバー34と、複数の羽根36とを有する。第二カバー34は、第一カバー32の軸方向他方側から第一カバー32に組み付けられており、ネジ38によって第一カバー32に固定されている。複数の羽根36は、第一カバー32に設けられており、渦巻き放射状に配置されている。この複数の羽根36の間には、インレット26からアウトレット28へ液体を搬送する流路40が形成されている。   The impeller 16 includes a first cover 32, a second cover 34, and a plurality of blades 36. The second cover 34 is assembled to the first cover 32 from the other axial side of the first cover 32, and is fixed to the first cover 32 by screws 38. The plurality of blades 36 are provided on the first cover 32 and are arranged in a spiral shape. Between the plurality of blades 36, a flow path 40 for transporting liquid from the inlet 26 to the outlet 28 is formed.

このインペラ16は、ポンプ室24に回転可能かつポンプ室24の軸方向に移動可能に収容されている。図1では、インペラ16がポンプ室24の軸方向一方側に移動されており、図2では、インペラ16がポンプ室24の軸方向他方側に移動されている。第一カバー32には、被接続部30側に突出する筒状の接続部42が形成されている。この接続部42の内側には、被接続部30が挿入されている。インペラ16の内部に形成された流路40は、被接続部30及び接続部42の内側を通じてインレット26と連通される。   The impeller 16 is accommodated in the pump chamber 24 so as to be rotatable and movable in the axial direction of the pump chamber 24. In FIG. 1, the impeller 16 is moved to one side in the axial direction of the pump chamber 24, and in FIG. 2, the impeller 16 is moved to the other side in the axial direction of the pump chamber 24. The first cover 32 is formed with a cylindrical connecting portion 42 that protrudes toward the connected portion 30 side. The connected portion 30 is inserted inside the connecting portion 42. The flow passage 40 formed inside the impeller 16 is in communication with the inlet 26 through the inside of the connected portion 30 and the connecting portion 42.

ロータ18は、円柱状に形成されており、インペラ16の軸方向一方側にインペラ16と同軸上に配置されている。このロータ18の外周部には、複数の磁極が形成されている。また、ロータ18の軸芯部には、貫通孔44が形成されており、この貫通孔44には、シャフト46が挿入されている。シャフト46が貫通孔44に挿入されることにより、ロータ18は、シャフト46に回転可能に支持されると共に、シャフト46に対して軸方向に移動可能とされている。   The rotor 18 is formed in a cylindrical shape, and is disposed coaxially with the impeller 16 on one side in the axial direction of the impeller 16. A plurality of magnetic poles are formed on the outer periphery of the rotor 18. A through hole 44 is formed in the shaft core portion of the rotor 18, and a shaft 46 is inserted into the through hole 44. By inserting the shaft 46 into the through hole 44, the rotor 18 is rotatably supported by the shaft 46 and is movable in the axial direction with respect to the shaft 46.

このロータ18は、インペラ16と一体化されており、インペラ16と一体に回転可能かつ軸方向に移動可能とされている。図1では、上述のインペラ16と共にロータ18が軸方向一方側に移動されており、図2では、上述のインペラ16と共にロータ18が軸方向他方側に移動されている。シャフト46の軸方向一方側の端部は、モータハウジング14の底部に設けられた固定部48に固定されており、シャフト46の軸方向他方側の端部には、ロータ18の抜け防止のための抜止部50が設けられている。   The rotor 18 is integrated with the impeller 16, and can rotate integrally with the impeller 16 and can move in the axial direction. In FIG. 1, the rotor 18 is moved to one side in the axial direction together with the above-described impeller 16, and in FIG. 2, the rotor 18 is moved to the other side in the axial direction along with the above-described impeller 16. The axial one end of the shaft 46 is fixed to a fixed portion 48 provided at the bottom of the motor housing 14, and the other axial end of the shaft 46 is for preventing the rotor 18 from coming off. The retaining portion 50 is provided.

ステータ20は、円環状に形成されており、ロータ18の周囲に配置されている。ステータ20の軸方向磁気中心線52は、ロータ18の軸方向磁気中心線54に対してインペラ16側と反対側にオフセットされている。ステータ20の軸方向磁気中心線52は、ステータ20の軸方向における磁気バランスの中心を通る線であり、ロータ18の軸方向磁気中心線54は、ロータ18の軸方向における磁気バランスの中心を通る線である。   The stator 20 is formed in an annular shape and is disposed around the rotor 18. The axial magnetic center line 52 of the stator 20 is offset to the side opposite to the impeller 16 side with respect to the axial magnetic center line 54 of the rotor 18. The axial magnetic center line 52 of the stator 20 is a line passing through the center of the magnetic balance in the axial direction of the stator 20, and the axial magnetic center line 54 of the rotor 18 passes the center of the magnetic balance in the axial direction of the rotor 18. Is a line.

そして、ステータ20がロータ18の軸方向磁気中心線54に対して軸方向にオフセットされた軸方向磁気中心線52を有することにより、常時、ステータ20からロータ18に対して軸方向一方側への吸引力が付与されるようになっている。また、このステータ20は、通電時にロータ18に回転磁界を形成する。なお、ロータ18とステータ20との間には、図示しないキャン(隔壁)が設けられている。   And, by having the axial magnetic center line 52 axially offset with respect to the axial magnetic center line 54 of the rotor 18, the stator 20 always moves from the stator 20 to one side in the axial direction with respect to the rotor 18. A suction force is applied. The stator 20 forms a rotating magnetic field in the rotor 18 when energized. A can (partition) (not shown) is provided between the rotor 18 and the stator 20.

バルブ構造部22は、連通孔56と、閉塞部58と、閉止部60とを有する。連通孔56は、ポンプ室24の周壁部に形成されており、ポンプ室24とアウトレット28とを連通している。閉塞部58は、連通孔56の縁部(モータハウジング14側の縁部)に形成されており、閉止部60は、第二カバー34の外周部に形成されている。このバルブ構造部22の詳細については、後の電動ウォータポンプ10の動作と併せて説明する。   The valve structure 22 has a communication hole 56, a closing part 58, and a closing part 60. The communication hole 56 is formed in the peripheral wall portion of the pump chamber 24, and communicates the pump chamber 24 and the outlet 28. The closing part 58 is formed at the edge part (the edge part on the motor housing 14 side) of the communication hole 56, and the closing part 60 is formed at the outer peripheral part of the second cover 34. The details of the valve structure 22 will be described together with the operation of the electric water pump 10 later.

続いて、本発明の第一実施形態に係る電動ウォータポンプ10の動作について説明する。   Next, the operation of the electric water pump 10 according to the first embodiment of the present invention will be described.

図1に示されるように、ステータ20の非通電時には、ステータ20の吸引力がロータ18に作用することでインペラ16及びロータ18が軸方向一方側(矢印A1側)に移動した状態になる。この状態では、複数の羽根36の間の流路40とアウトレット28との連通がバルブ構造部22によって遮断される。   As shown in FIG. 1, when the stator 20 is not energized, the attraction force of the stator 20 acts on the rotor 18 so that the impeller 16 and the rotor 18 are moved to one side in the axial direction (arrow A1 side). In this state, the communication between the flow passage 40 between the plurality of blades 36 and the outlet 28 is blocked by the valve structure 22.

つまり、インペラ16及びロータ18が軸方向一方側に移動した状態では、流路40の出口に閉塞部58が対向することで流路40が閉塞部58によって閉塞されると共に、連通孔56の入口に閉止部60が対向することで連通孔56が閉止部60によって閉止される。そして、これにより、流路40とアウトレット28との連通が遮断される。   That is, in a state in which the impeller 16 and the rotor 18 are moved to one side in the axial direction, the flow path 40 is closed by the closed part 58 by facing the outlet of the flow path 40 and the inlet of the communication hole 56. The communication hole 56 is closed by the closing part 60 when the closing part 60 is opposed thereto. Thereby, the communication between the flow path 40 and the outlet 28 is blocked.

一方、図2に示されるように、ステータ20の通電時には、ステータ20によって回転磁界が形成されてロータ18と共にインペラ16が回転する。そして、インペラ16の回転に伴いポンプ室24が陰圧になることでインペラ16及びロータ18が軸方向他方側(矢印A2側)に移動した状態となる。この状態では、バルブ構造部22によって流路40とアウトレット28とが連通する。   On the other hand, as shown in FIG. 2, when the stator 20 is energized, a rotating magnetic field is formed by the stator 20 and the impeller 16 rotates with the rotor 18. The impeller 16 and the rotor 18 are moved to the other side in the axial direction (arrow A <b> 2 side) because the pump chamber 24 becomes negative pressure as the impeller 16 rotates. In this state, the flow path 40 and the outlet 28 communicate with each other through the valve structure 22.

つまり、インペラ16及びロータ18が軸方向他方側に移動した状態では、流路40の出口に対して閉塞部58がずれると共に、連通孔56の入口に対して閉止部60がずれた状態となり、かつ、流路40の出口と連通孔56の入口とが対向する。そして、これにより、連通孔56を通じて流路40とアウトレット28とが連通される。   That is, in a state in which the impeller 16 and the rotor 18 move to the other side in the axial direction, the closed portion 58 deviates with respect to the outlet of the flow passage 40 and the closed portion 60 deviates with respect to the inlet of the communication hole 56 In addition, the outlet of the flow path 40 and the inlet of the communication hole 56 face each other. As a result, the flow path 40 and the outlet 28 communicate with each other through the communication hole 56.

なお、図1,図2では、バルブ構造部22の理解の容易のために、流路40の出口及び閉止部60を有するインペラ16の外周部と、連通孔56及び閉塞部58を有するポンプ室24の周壁部との間隔を誇張して図示してある。   1 and 2, for easy understanding of the valve structure 22, the pump chamber having the communication hole 56 and the closing portion 58, the outer peripheral portion of the impeller 16 having the outlet of the flow passage 40 and the closing portion 60. The distance to the peripheral wall portion 24 is exaggerated.

次に、本発明の第一実施形態の作用及び効果について説明する。   Next, the operation and effects of the first embodiment of the present invention will be described.

以上詳述したように、本発明の第一実施形態に係る電動ウォータポンプ10では、図1に示されるように、ステータ20の非通電時にステータ20の吸引力がロータ18に作用することでインペラ16及びロータ18が軸方向一方側に移動する。そして、この状態では、インペラ16に設けられた複数の羽根36の間の流路40とアウトレット28との連通がバルブ構造部22によって遮断される。一方、図2に示されるように、ステータ20の通電時には、インペラ16の回転に伴いポンプ室24が陰圧になることでインペラ16及びロータ18が軸方向他方側に移動し、この状態では、バルブ構造部22によって流路40とアウトレット28とが連通される。   As described above in detail, in the electric water pump 10 according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, the suction force of the stator 20 acts on the rotor 18 when the stator 20 is not energized. The rotor 16 and the rotor 18 move axially to one side. In this state, communication between the flow path 40 and the outlet 28 between the plurality of blades 36 provided on the impeller 16 is blocked by the valve structure 22. On the other hand, as shown in FIG. 2, when the stator 20 is energized, the pump chamber 24 becomes negative pressure as the impeller 16 rotates, so that the impeller 16 and the rotor 18 move to the other side in the axial direction. The valve structure 22 communicates the flow path 40 and the outlet 28.

ここで、本発明の第一実施形態に係る電動ウォータポンプ10によれば、上述のように、ステータ20の非通電時には、ステータ20の吸引力がロータ18に作用することでインペラ16及びロータ18が軸方向一方側に移動し、複数の羽根36の間の流路40とアウトレット28との連通がバルブ構造部22によって遮断される。したがって、電動バルブ等の駆動部を用いずに電動ウォータポンプ10の停止時にインレット26からアウトレット28への液体の流れを制限することができる。これにより、電動ウォータポンプ10の小型化、低コスト化、及び、低消費電力化を図ることができる。   Here, according to the electric water pump 10 according to the first embodiment of the present invention, as described above, the suction force of the stator 20 acts on the rotor 18 when the stator 20 is not energized, so that the impeller 16 and the rotor 18 are operated. Moves to one side in the axial direction, and the communication between the flow passage 40 between the plurality of blades 36 and the outlet 28 is interrupted by the valve structure 22. Therefore, the flow of the liquid from the inlet 26 to the outlet 28 can be limited when the electric water pump 10 is stopped without using a drive unit such as an electric valve. Thereby, size reduction, cost reduction, and low power consumption of the electric water pump 10 can be achieved.

また、本発明の第一実施形態に係る電動ウォータポンプ10によれば、バルブ構造部22は、ポンプ室24の周壁部に形成された連通孔56と、連通孔56の縁部に形成された閉塞部58と、インペラ16に形成された閉止部60とを有する簡単な構造であるので、コストアップを抑制することができる。   Further, according to the electric water pump 10 according to the first embodiment of the present invention, the valve structure portion 22 is formed in the communication hole 56 formed in the peripheral wall portion of the pump chamber 24 and the edge portion of the communication hole 56 The simple structure having the closing portion 58 and the closing portion 60 formed in the impeller 16 can suppress cost increase.

次に、本発明の第一実施形態の変形例について説明する。   Next, a modification of the first embodiment of the present invention will be described.

上述の本発明の第一実施形態において、バルブ構造部22は、ポンプ室24の周壁部に形成された連通孔56と、連通孔56の縁部に形成された閉塞部58と、インペラ16に形成された閉止部60とを有する。しかしながら、バルブ構造部22から閉塞部58及び閉止部60のうちどちらか一方が省かれても良い。   In the first embodiment of the present invention described above, the valve structure 22 includes the communication hole 56 formed in the peripheral wall of the pump chamber 24, the closed portion 58 formed in the edge of the communication hole 56, and the impeller 16. And a closure 60 formed. However, either one of the closing part 58 and the closing part 60 may be omitted from the valve structure part 22.

また、上述の本発明の第一実施形態において、閉止部60は、第二カバー34の外周部に形成されているが、インペラ16のうち第二カバー34の外周部以外の場所に形成されても良い。   Further, in the first embodiment of the present invention described above, the closing portion 60 is formed on the outer peripheral portion of the second cover 34, but is formed on the impeller 16 at a place other than the outer peripheral portion of the second cover 34 Also good.

また、上述の本発明の第一実施形態において、インペラ16は、第一カバー32及び第二カバー34を有するが、第二カバー34が省かれた構造とされても良い。   Further, in the first embodiment of the present invention described above, the impeller 16 includes the first cover 32 and the second cover 34, but may have a structure in which the second cover 34 is omitted.

[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

図3,図4に示される本発明の第二実施形態に係る電動ウォータポンプ70は、上述の第一実施形態に係る電動ウォータポンプ10に対して、次のように構造が変更されている。   The structure of the electric water pump 70 according to the second embodiment of the present invention shown in FIGS. 3 and 4 is changed as follows, with respect to the electric water pump 10 according to the first embodiment described above.

すなわち、インペラ16の第二カバー34は、第一カバー32に対してポンプ室24の軸方向に接離可能とされている。図3では、第二カバー34が第一カバー32に対して接近した(軸方向一方側に移動した)状態が示されており、図4では、第二カバー34が第一カバー32から離間した(軸方向他方側に移動した)状態が示されている。   That is, the second cover 34 of the impeller 16 can be brought into contact with and separated from the first cover 32 in the axial direction of the pump chamber 24. In FIG. 3, the state in which the second cover 34 approaches the first cover 32 (moving to one side in the axial direction) is shown, and in FIG. 4, the second cover 34 is separated from the first cover 32. The state (moving to the other side in the axial direction) is shown.

第二カバー34は、ネジ38の軸部に沿って第一カバー32に対する離間方向へ移動し、ネジ38の頭部によって第一カバー32に対して抜け止めされる。本発明の第二実施形態において、第二カバー34は、接続部42を有するが、ポンプケース12からは、被接続部30(図1,図2参照)が省かれている。   The second cover 34 moves in the direction away from the first cover 32 along the shaft portion of the screw 38, and is prevented from coming off from the first cover 32 by the head of the screw 38. In the second embodiment of the present invention, the second cover 34 has a connecting portion 42, but the connected portion 30 (see FIGS. 1 and 2) is omitted from the pump case 12.

また、本発明の第二実施形態に係る電動ウォータポンプ70は、第二カバー34の外周部に設けられたバルブ構造部72を有する。このバルブ構造部72は、第二カバー34の外周部から第一カバー32側に延出する壁状に形成されており、流路40の出口に配置されている。このバルブ構造部72の詳細については、後の電動ウォータポンプ70の動作と併せて説明する。   Further, the electric water pump 70 according to the second embodiment of the present invention has a valve structure portion 72 provided on the outer peripheral portion of the second cover 34. The valve structure 72 is formed in a wall shape extending from the outer periphery of the second cover 34 toward the first cover 32, and is disposed at the outlet of the flow path 40. The details of the valve structure 72 will be described together with the operation of the electric water pump 70 later.

続いて、本発明の第二実施形態に係る電動ウォータポンプ70の動作について説明する。   Next, the operation of the electric water pump 70 according to the second embodiment of the present invention will be described.

図3に示されるように、第二実施形態に係る電動ウォータポンプ70は、鉛直方向を軸方向として配置される。そして、ステータ20の非通電時には、インペラ16が停止し、複数の羽根36の間の流路40に液体が流入しないので、流路40に流体の圧力が作用せず、第二カバー34がその自重により第一カバー32に接近した状態となる。この状態では、流路40の出口がバルブ構造部72によって閉止され、流路40とアウトレット28との連通が遮断される。   As FIG. 3 shows, the electric water pump 70 which concerns on 2nd embodiment is arrange | positioned by making a perpendicular direction into an axial direction. Then, when the stator 20 is not energized, the impeller 16 is stopped, and the liquid does not flow into the flow path 40 between the plurality of blades 36. Therefore, the pressure of the fluid does not act on the flow path 40, and the second cover 34 It will be in the state which approached the 1st cover 32 with dead weight. In this state, the outlet of the flow path 40 is closed by the valve structure 72, and the communication between the flow path 40 and the outlet 28 is blocked.

一方、図4に示されるように、ステータ20の通電時には、ステータ20によって回転磁界が形成されてロータ18と共にインペラ16が回転する。そして、インペラ16の回転に伴いインレット26から流路40に液体が流入し、流路40が陽圧となる。そして、この流路40に流入する液体の圧力により第二カバー34が第一カバー32から離間された状態となる。この状態では、バルブ構造部72によって流路40の出口が開放され、流路40とアウトレット28とが連通する。   On the other hand, as shown in FIG. 4, when the stator 20 is energized, a rotating magnetic field is formed by the stator 20 and the impeller 16 rotates with the rotor 18. Then, as the impeller 16 rotates, the liquid flows from the inlet 26 into the flow path 40, and the flow path 40 becomes positive pressure. The second cover 34 is separated from the first cover 32 by the pressure of the liquid flowing into the flow path 40. In this state, the outlet of the flow path 40 is opened by the valve structure 72, and the flow path 40 and the outlet 28 communicate with each other.

なお、図3,図4では、バルブ構造部72の理解の容易のために、流路40の出口及びバルブ構造部72を有するインペラ16の外周部と、連通孔56を有するポンプ室24の周壁部との間隔を誇張して図示してある。   3 and 4, for easy understanding of the valve structure 72, the outer periphery of the impeller 16 having the outlet of the flow passage 40 and the valve structure 72, and the peripheral wall of the pump chamber 24 having the communication hole 56. The space between the parts is shown exaggerated.

次に、本発明の第二実施形態の作用及び効果について説明する。   Next, the operation and effects of the second embodiment of the present invention will be described.

以上詳述したように、本発明の第二実施形態に係る電動ウォータポンプ70では、図3に示されるように、ステータ20が非通電でインペラ16が停止しているときには、第二カバー34が第一カバー32に接近した状態とされる。そして、この状態では、流路40の出口がバルブ構造部72により閉止される。一方、図4に示されるように、ステータ20が通電され、インペラ16が回転しているときには、流路40に流入する液体の圧力により第二カバー34が第一カバー32から離間され、この状態では、流路40の出口がバルブ構造部72によって開放される。   As described above in detail, in the electric water pump 70 according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, when the stator 20 is not energized and the impeller 16 is stopped, the second cover 34 is The first cover 32 is approached. In this state, the outlet of the flow path 40 is closed by the valve structure 72. On the other hand, as shown in FIG. 4, when the stator 20 is energized and the impeller 16 is rotating, the pressure of the liquid flowing into the flow passage 40 separates the second cover 34 from the first cover 32, and this state Then, the outlet of the flow passage 40 is opened by the valve structure 72.

ここで、本発明の第二実施形態に係る電動ウォータポンプ70によれば、上述のように、ステータ20が非通電でインペラ16が停止しているときには、第二カバー34が第一カバー32に接近した状態とされ、流路40の出口がバルブ構造部72により閉止される。したがって、電動バルブ等の駆動部を用いずに電動ウォータポンプ70の停止時にインレット26からアウトレット28への液体の流れを制限することができる。これにより、電動ウォータポンプ70の小型化、低コスト化、及び、低消費電力化を図ることができる。   Here, according to the electric water pump 70 according to the second embodiment of the present invention, as described above, when the stator 20 is not energized and the impeller 16 is stopped, the second cover 34 is used as the first cover 32. The close state is established, and the outlet of the flow path 40 is closed by the valve structure 72. Therefore, the flow of the liquid from the inlet 26 to the outlet 28 can be restricted when the electric water pump 70 is stopped without using a drive unit such as an electric valve. Thereby, size reduction, cost reduction, and low power consumption of the electric water pump 70 can be achieved.

また、本発明の第二実施形態に係る電動ウォータポンプ70によれば、バルブ構造部72は、第二カバー34の外周部から第一カバー32側に延出する壁状の簡単な構造であるので、コストアップを抑制することができる。   Further, according to the electric water pump 70 according to the second embodiment of the present invention, the valve structure portion 72 has a simple wall-like structure extending from the outer peripheral portion of the second cover 34 to the first cover 32 side. Therefore, an increase in cost can be suppressed.

次に、本発明の第二実施形態の変形例について説明する。   Next, a modification of the second embodiment of the present invention will be described.

上述の本発明の第二実施形態において、電動ウォータポンプ70は、鉛直方向を軸方向として配置され、ステータ20の非通電時には、第二カバー34がその自重により第一カバー32に接近する。しかしながら、例えば、第二カバー34は、弾性部材等によって第一カバー32側に付勢されることで、ステータ20の非通電時に第一カバー32に接近しても良い。また、この場合に、電動ウォータポンプ70は、鉛直方向以外の方向を軸方向として配置されても良い。   In the second embodiment of the present invention described above, the electric water pump 70 is disposed with the vertical direction as the axial direction, and when the stator 20 is not energized, the second cover 34 approaches the first cover 32 by its own weight. However, the second cover 34 may approach the first cover 32 when the stator 20 is not energized, for example, by being biased toward the first cover 32 by an elastic member or the like. Further, in this case, the electric water pump 70 may be arranged with the direction other than the vertical direction as the axial direction.

以上、本発明の第一及び第二実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。   As mentioned above, although the first and second embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the above, and besides the above, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention Of course there is.

10…電動ウォータポンプ、12…ポンプケース、14…モータハウジング、16…インペラ、18…ロータ、20…ステータ、22…バルブ構造部、24…ポンプ室、26…インレット、28…アウトレット、30…被接続部、32…第一カバー、34…第二カバー、36…羽根、38…ネジ、40…流路、42…接続部、44…貫通孔、46…シャフト、48…固定部、50…抜止部、52,54…軸方向磁気中心線、56…連通孔、58…閉塞部、60…閉止部、70…電動ウォータポンプ、72…バルブ構造部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric water pump, 12 ... Pump case, 14 ... Motor housing, 16 ... Impeller, 18 ... Rotor, 20 ... Stator, 22 ... Valve structure part, 24 ... Pump chamber, 26 ... Inlet, 28 ... Outlet, 30 ... Subject Connection part 32 first cover 34 second cover 36 blade 38 screw 40 flow path 42 connection part 44 through hole 46 shaft 48 fixing part 50 Part, 52, 54 ... axial magnetic center line, 56 ... communication hole, 58 ... closing part, 60 ... closing part, 70 ... electric water pump, 72 ... valve structure part

Claims (4)

ポンプ室と、前記ポンプ室とそれぞれ連通するインレット及びアウトレットとを有するポンプケースと、
放射状に配置された複数の羽根を有すると共に、前記複数の羽根の間に前記インレットから前記アウトレットへ液体を搬送する流路が形成され、前記ポンプ室に回転可能に収容されたインペラと、
前記インペラと一体に回転可能かつ軸方向に移動可能とされたロータと、
前記ロータの軸方向磁気中心線に対して軸方向にオフセットされた軸方向磁気中心線を有することにより前記ロータに対して軸方向一方側への吸引力を付与すると共に、通電時に前記ロータに回転磁界を形成するステータと、
前記ステータの非通電時に前記吸引力が前記ロータに作用することで前記インペラ及び前記ロータが軸方向一方側に移動した状態では、前記流路と前記アウトレットとの連通を遮断し、前記ステータの通電時に前記インペラの回転に伴い前記ポンプ室が陰圧になることで前記インペラ及び前記ロータが軸方向他方側に移動した状態では、前記流路と前記アウトレットとを連通させるバルブ構造部と、
を備える電動ウォータポンプ。
A pump case having a pump chamber and an inlet and an outlet respectively communicating with the pump chamber;
An impeller having a plurality of blades arranged radially and having a flow path for transporting liquid from the inlet to the outlet between the plurality of blades, and rotatably accommodated in the pump chamber;
A rotor that is rotatable integrally with the impeller and movable in the axial direction;
By having an axial magnetic center line axially offset with respect to the axial magnetic center line of the rotor, a suction force to one side in the axial direction is applied to the rotor, and the rotor rotates when the current is supplied. A stator that forms a magnetic field;
In a state where the impeller and the rotor are moved to one side in the axial direction by the suction force acting on the rotor when the stator is not energized, the communication between the flow path and the outlet is interrupted, and the stator is energized. In a state where the impeller and the rotor are moved to the other side in the axial direction because the pump chamber becomes negative pressure with the rotation of the impeller sometimes, a valve structure unit that communicates the flow path and the outlet;
Electric water pump equipped with
前記バルブ構造部は、前記ポンプ室の周壁部に形成され前記ポンプ室と前記アウトレットとを連通する連通孔と、前記連通孔の縁部に形成された閉塞部とを有し、前記インペラ及び前記ロータが軸方向一方側に移動した状態では、前記流路を前記閉塞部が閉塞することで前記流路と前記アウトレットとの連通を遮断し、前記インペラ及び前記ロータが軸方向他方側に移動した状態では、前記連通孔を通じて前記流路と前記アウトレットとを連通させる、
請求項1に記載の電動ウォータポンプ。
The valve structure portion includes a communication hole formed in a peripheral wall portion of the pump chamber and communicating the pump chamber and the outlet, and a closed portion formed at an edge portion of the communication hole, the impeller and the valve In a state in which the rotor is moved to one side in the axial direction, the flow passage is closed by the closing portion to shut off the communication between the flow passage and the outlet, and the impeller and the rotor are moved to the other side in the axial direction In the state, the flow passage and the outlet are communicated with each other through the communication hole,
The electric water pump according to claim 1.
前記バルブ構造部は、前記ポンプ室の周壁部に形成され前記ポンプ室と前記アウトレットとを連通する連通孔と、前記インペラに形成された閉止部とを有し、前記インペラ及び前記ロータが軸方向一方側に移動した状態では、前記連通孔を前記閉止部が閉止することで前記流路と前記アウトレットとの連通を遮断し、前記インペラ及び前記ロータが軸方向他方側に移動した状態では、前記連通孔を通じて前記流路と前記アウトレットとを連通させる、
請求項1又は請求項2に記載の電動ウォータポンプ。
The valve structure portion has a communication hole formed in a peripheral wall portion of the pump chamber and communicating the pump chamber and the outlet, and a closing portion formed in the impeller, and the impeller and the rotor are axially When the closing portion closes the communication hole in the state of moving to one side, the communication between the flow path and the outlet is shut off, and in the state of moving the impeller and the rotor to the other side in the axial direction, Connecting the flow path and the outlet through the communication hole;
The electric water pump of Claim 1 or Claim 2.
ポンプ室と、前記ポンプ室とそれぞれ連通するインレット及びアウトレットとを有するポンプケースと、
放射状に配置された複数の羽根が設けられた第一カバーと、前記第一カバーに対して前記ポンプ室の軸方向に接離可能とされた第二カバーと、前記複数の羽根の間に形成され前記インレットから前記アウトレットへ液体を搬送する流路とを有し、前記ポンプ室に回転可能に収容されたインペラと、
前記第一カバーと一体に回転可能とされたロータと、
通電時に前記ロータに回転磁界を形成するステータと、
前記第二カバーに設けられると共に前記流路の出口に配置され、前記インペラの停止時に前記第二カバーが前記第一カバーに接近した状態では、前記流路の出口を閉止し、前記インペラの回転時に前記流路に流入する液体の圧力により前記第二カバーが前記第一カバーから離間された状態では、前記流路の出口を開放するバルブ構造部と、
を備える電動ウォータポンプ。
A pump case having a pump chamber and an inlet and an outlet respectively communicating with the pump chamber;
A first cover provided with a plurality of blades arranged radially, a second cover capable of contacting and separating in the axial direction of the pump chamber with respect to the first cover, and formed between the plurality of blades An impeller rotatably accommodated in the pump chamber, and a flow path for conveying a liquid from the inlet to the outlet;
A rotor rotatable integrally with the first cover;
A stator that forms a rotating magnetic field on the rotor when energized;
The outlet of the flow passage is closed when the second cover is provided and disposed at the outlet of the flow passage and the second cover approaches the first cover when the impeller is stopped, and the impeller is rotated. A valve structure that opens the outlet of the flow path when the second cover is separated from the first cover due to the pressure of the liquid flowing into the flow path;
Electric water pump equipped with
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