JP7317477B2 - ポンプ及びその車両搭載方法 - Google Patents
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Description
特許文献1において、ロータ室とポンプ室とを区画する隔壁部には、ロータ軸を回転可能に支持するボールベアリングからなる軸受が設けられている。軸受には潤滑用のグリースが注入される。隔壁部には、ロータ室とポンプ室とを連通する連通孔が形成されている。特許文献1では、ロータ室内を吸引する吸引装置の作動によって、ポンプ室から連通孔を介してロータ室内に向かう気体の流れを生じさせることで、グリース抜けを抑制している。しかし、吸引装置が必要であるためコストが高くつく。また、仮に吸引装置を省略した場合、軸受の部材相互間の隙間による連通隙間と隔壁部の連通孔とにより、ポンプ室からロータ室を経由してポンプ室内に戻る環流路が形成される。このため、気体が軸受を通ることによるグリース抜けが生じる。
特許文献1のポンプでは、車両に搭載することが想定されていない。このため、ポンプの車両搭載状態で、ポンプ室内で結露等により発生した水等の液体がポンプ室内に残留し、凍結によるインペラの作動不良を招くおそれがある。
第1の発明は、気体を圧送するポンプであって、ロータがロータ室内に回転可能に設けられたモータ部と、前記ロータに連結されたインペラがポンプ室内に回転可能に設けられたポンプ部と、を備えており、前記ロータ室と前記ポンプ室とを区画する隔壁部には、前記ロータのロータ軸を回転可能に支持しかつグリースが注入される軸受が設けられており、前記隔壁部には、前記ロータ室と前記ポンプ室とを連通する呼吸通路が少なくとも2個形成されている、ポンプである。
第6の発明は、気体を圧送するポンプであって、ロータがロータ室内に回転可能に設けられたモータ部と、前記ロータに連結されたインペラがポンプ室内に回転可能に設けられたポンプ部と、を備えており、前記ポンプ室の吐出口は、車両搭載状態で該ポンプ室の天地方向地側に配置されており、前記吐出口の下流端の底面は、該吐出口の上流端の底面よりも低い位置に配置されている、ポンプである。
本発明のポンプによると、簡単かつ安価な構成で軸受のグリース抜けを抑制することができる。
本発明のポンプによると、ポンプ室の排液性を向上し、凍結によるインペラの作動不良を抑制することができる。
本実施形態では、例えば自動車等の車両に搭載されるパージポンプとして用いられる遠心ポンプを例示する。パージポンプは、キャニスタから内燃機関(エンジン)の吸気通路へのパージガスのパージ量を補填するポンプである。図1は遠心ポンプを示す正面図、図2は図1のII-II線矢視断面図、図3は遠心ポンプの要部を示す断面図である。図中の方位は、遠心ポンプの前後左右上下方向を示している。また、上下方向は、遠心ポンプの車両搭載状態での重力方向いわゆる天地方向に対応する。また、遠心ポンプの配置方向を特定するものではない。なお、遠心ポンプは本明細書でいう「ポンプ」に相当する。
図2に示すように、遠心ポンプ10は、軸方向(前後方向)に並ぶポンプ部12とモータ部14とを備えている。遠心ポンプ10のケーシング16は、軸方向に3分割された第1ケーシング部材18と第2ケーシング部材20と第3ケーシング部材22とを備えている。
モータ部14は、ブラシレスモータからなり、ステータ30、ロータ32等を備えている。第2ケーシング部材20と第3ケーシング部材22とにより、中空円筒状のロータ室34を形成するモータケーシングが構成されている。第3ケーシング部材22は、前後方向に延在する円筒状の筒壁部36と、筒壁部36の後端面の内周部に連続して後方へ延出された延出筒部37と、延出筒部37の後面開口部を閉鎖する後壁部38と、を有する。筒壁部36の前端面の内周部には段付き凹部39が形成されている。延出筒部37内には円筒状の金属製のリテーナ40が設けられている。
図2に示すように、ポンプ部12は、モータ部14により回転されるインペラ62を備えている。第1ケーシング部材18と第2ケーシング部材20とにより、軸方向に短い中空円筒状のポンプ室64を形成するポンプケーシングが構成されている。第1ケーシング部材18の中央部には、前方へ突出する中空円筒状の吸入ポート66が形成されている。吸入ポート66内に、ポンプ室64内外を連通する吸入口67が形成されている。
モータ部14は、外部電源からの電力の供給により駆動される。すると、ロータ32とともにインペラ62が回転されることで、気体であるパージガスが吸入口67からポンプ室64に吸入される。そのパージガスは、インペラ62の回転によって昇圧された後、吐出口75から吐出される。このようにして、パージガスが遠心ポンプ10により圧送される。
図3に示すように、第2ケーシング部材20には、ロータ室34とポンプ室64とを連通する2個の直線状の連通孔81が形成されている(図4及び図5参照)。連通孔81のポンプ室64側の開口部81aは、第2ケーシング部材20の前面の軸孔43の近傍に開口されている。なお、開口部81aを前端開口部81aといい、開口部81aとは反対側の開口部81bを後端開口部81bという。
本実施形態によると、ロータ室34とポンプ室64とを区画する第2ケーシング部材20に設けられた両連通孔81により、ポンプ室64からロータ室34を経由してポンプ室64内に戻る環流路が形成される。すなわち、一方の連通孔81がポンプ室64からロータ室34への流路となり、他方の連通孔81がロータ室34からポンプ室64への流路となる。このため、軸受52を迂回する環流路をパージガスが優先的に流れるため、軸受52のグリース抜けを抑制することができる。また、特許文献1と異なり、吸引装置を要しないため、簡単かつ安価な構成で軸受52のグリース抜けを抑制することができる。
本実施形態は、実施形態1(図3参照)に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図6は遠心ポンプの要部を示す断面図である。図6に示すように、本実施形態では、第2ケーシング部材20の軸線20Lから一方(図6において上側)の連通孔81の前端開口部81aの中心までの距離R1と、軸線20Lから他方の連通孔81の前端開口部81aの中心までの距離R2と、が異なる距離に設定されている。すなわち、距離R1,R2が、R1>R2に設定されている。
本実施形態は、実施形態1(図3参照)に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。また、本実施形態は参考形態である。図7は遠心ポンプの要部を示す断面図である。図7に示すように、本実施形態では、一方(図6において上側)の連通孔(符号、82を付す)の前端開口部82aが第2ケーシング部材20の軸孔43に開口されている。前端開口部82aは、軸孔43における軸受52よりも前側(ポンプ室64側)に配置されている。本実施形態では、一方の連通孔82と、第2ケーシング部材20の軸孔43とインペラ62の筒軸部79との間の隙間と、により、一方の呼吸通路85が構成されている。
本実施形態は、実施形態3(図7参照)に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。また、本実施形態は参考形態である。図8は遠心ポンプの要部を示す断面図である。図8に示すように、本実施形態では、第2ケーシング部材20の軸孔43の内周面に、一方の連通孔82の前端開口部82aからポンプ室64に向かって直線状に延在する連通溝87が形成されている。本実施形態では、一方の連通孔82と、第2ケーシング部材20の軸孔43とインペラ62の筒軸部79との間の隙間と、連通溝87と、により、一方の呼吸通路89が構成されている。
本実施形態は、実施形態1(図4参照)に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図9は第2ケーシング部材を示す正面図である。図9に示すように、本実施形態は、両連通孔81がロータ軸48よりも低い位置に配置されている。本実施形態によると、両連通孔81内に溜まろうとする液体を自然流下により逃がすことができる。
本実施形態は、実施形態1(図2参照)に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図10は遠心ポンプの要部を示す断面図である。図10に示すように、第2ケーシング部材20の環状壁72(図2参照)の内周部の下端部には切欠き状の案内凹部92が形成されている。案内凹部92の底面93は、後側から前方に向かって斜め下方へ傾斜している。案内凹部92により、ポンプ室64の下端部におけるインペラ62の裏面側の通路面積が拡大されている。案内凹部92の底面93は、インペラ62の裏面側の液体を吐出口75に向けて案内する。
本実施形態は、実施形態1(図2参照)に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図11は遠心ポンプの要部を示す断面図である。図11に示すように、第2ケーシング部材20の環状壁72(図2参照)の内周部の下端部には、案内凹部95が形成されている。案内凹部95の壁面96は、第2ケーシング部材20の前壁面と同一平面で形成されている。案内凹部95により、ポンプ室64の下端部におけるインペラ62の裏面側の通路面積が拡大されている。案内凹部95の底面97は、水平状に形成されている。案内凹部95の底面97は、インペラ62の裏面側の液体を吐出口75に向けて案内する。
本実施形態は、実施形態1(図2参照)に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図12は遠心ポンプの要部を示す断面図である。図12に示すように、第2ケーシング部材20の環状壁72(図2参照)の内周部の下端部には、上下方向に貫通する切欠き状の開口溝100が形成されている。開口溝100により、ポンプ室64の下端部におけるインペラ62の裏面側の通路面積が拡大されている。第1ケーシング部材18のポンプ室64の外周面の下端部には凹状の液溜め部102が形成されている。液溜め部は102はポンプ室64の下端部に配置されている。液溜め部102は、吐出口75の上流端の底面75aよりも低い底部を有する。
本実施形態は、実施形態8(図12参照)に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図13は遠心ポンプの要部を示す断面図である。図13に示すように、本実施形態は、実施形態8(図12参照)の開口溝100の前上角部に、周方向(図13において紙面表裏方向)に横架された横架部104が形成されている。横架部104と第2ケーシング部材20との間には、その間を周方向(図13において紙面表裏方向)に複数に仕切る仕切り部106が設けられている。
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明のポンプは、パージガス以外の気体、例えば、空気等の圧送に用いるポンプに適用してもよい。また、本発明は、遠心ポンプ以外のポンプに適用してもよい。また、モータ部14のブラシレスモータは、ブラシ付きモータに代えてもよい。また、呼吸通路は3個以上に増加してもよい。また、呼吸通路の形状、配置等は適宜変更してもよい。
12 ポンプ部
14 モータ部
20 第2ケーシング部材(隔壁部)
32 ロータ
34 ロータ室
43 軸孔
48 ロータ軸
52 軸受
62 インペラ
64 ポンプ室
75 吐出口
75a 上流端の底面
75b 下流端の底面
81 連通孔(呼吸通路)
81a 前端開口部(ポンプ室側の開口部)
81b 後端開口部(ロータ室側の開口部)
82 連通孔
85 呼吸通路
89 呼吸通路
92 案内凹部
95 案内凹部
100 開口溝
102 液溜め部
Claims (4)
- 気体を圧送するポンプであって、
ロータがロータ室内に回転可能に設けられたモータ部と、
前記ロータに連結されたインペラがポンプ室内に回転可能に設けられたポンプ部と、
を備えており、
前記ロータ室と前記ポンプ室とを区画する隔壁部には、前記ロータのロータ軸を挿通する軸孔が形成されており、
前記軸孔内には、前記ロータ軸を回転可能に支持しかつグリースが注入される軸受が設けられており、
前記隔壁部には、前記ロータ室と前記ポンプ室とを連通する呼吸通路が少なくとも2個形成されており、
前記呼吸通路のそれぞれは、前記ポンプ室側の開口部から前記ロータ室側の開口部の全てにわたって前記軸孔を含まない通路であり、
前記呼吸通路のそれぞれは、前記ポンプ室側の開口部と前記ロータ室側の開口部とを有する直線状の通路であり、
前記ポンプ室側の開口部は、前記隔壁部の前記ポンプ室側の壁面の前記軸孔の近傍に開口されており、
前記ポンプ室側の開口部と前記ロータ室側の開口部とは、前記軸孔を中心とする前記隔壁部の半径方向に並ぶように配置されている、ポンプ。 - 請求項1に記載のポンプであって、
前記呼吸通路のそれぞれのポンプ室側の開口部は互いに隣接する位置に配置されている、ポンプ。 - 請求項1又は2に記載のポンプの車両搭載方法であって、
前記ポンプ室の外周部には、円環状の流路溝が同心状に形成されており、
前記流路溝の接線方向に延在する吐出口は、車両搭載状態で該ポンプ室の天地方向地側に配置されており、
前記吐出口の上流端の底面は、前記ポンプ室の外周面の下端部に接続されており、
前記吐出口の下流端の底面は、該吐出口の上流端の底面よりも低い位置に配置されている、ポンプの車両搭載方法。 - 請求項3に記載のポンプの車両搭載方法であって、
前記呼吸通路のそれぞれのポンプ室側の開口部は、前記ロータ軸よりも高い位置に配置されている、ポンプの車両搭載方法。
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