JPH02204621A - 空気ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば米国特許第３２２０３４９号明細書に
開示されているような、装着板の一側に固定した電気モ
ータと、装着板の反対側に固定したハウジングとを有し
、モータが装着板とハウジングとにより画定された作業
室内へ延びたシャフトを有し、このシャフトが作業室内
でインペラを支持し駆動して作業室を流通する空気流を
遠心作用で誘起する型式の電動空気ポンプに関し、特に
、自動車エンジンの排気系統へ空気を送給するに適した
電動空気ポンプに関する。

［技術的背景］ エンジン排気系統へ空気を供給するための空気ポンプを
備えた自動車エンジンは多い。空気は排気系統内の炭化
水素や一酸化炭素の燃焼を補助し、大気中へのこれらの
窒素酸化物の放出を極力少なくする。

芝来、このような空気ポンプはエンジンからの動力によ
り作動する機械的な駆動素子を有し、従ってすべての作
動モード期間中エンジンからの動力を消費するものであ
った。しかし、多くの応用においては、空気が排気系統
内の燃焼を補助する必要があるのは、エンジンウオーム
アツプの初期の期間中のみである。従って、これらの応
用においては、空気ポンプはエンジンウオームアツプの
初期の期間の後のエンジン動力を不当に消費することと
なる。

［発明の構成並びに作用効果］ 本発明に係る空気ポンプは、上述の型式のもので、その
特徴とするところは、装着板に固定されたカバーを備え
、このカバーがこのカバーと装着板とにより画定された
密封室内に電気モータを閉じ込め、装着板が、インペラ
のリムの近傍で作業室の高圧区域から密封室に開口した
ー・連の円周方向で離間した開口を有し、装着板がこの
装着板とインペラの背面との間で密封室から作業室の中
央の低ｆ区域に開口した一連の円周方向で離間した開口
をも有し、インペラが、高圧区域から密封室を通りモー
タのまわりを通って低圧区域へ至って再循環し、モータ
を冷却する空気流を生じさせるようにしたことである。

本発明は、エンジンの排気系統内で燃焼を補助するため
に空気が必要になった期間中にのみエンジンの排気系統
へ空気を供給するように作動できる電動空気ポンプを提
供する。従って、この空気ポンプは必要なときにのみし
か動力を消費しない。

本発明に使用する空気ポンプにおいては、高速電気モー
タがハウジング内のインペラを駆動し、空気流れを誘起
する。空気ポンプは、空気ポンプの作動ノイズを減衰さ
せる手段を備え、また、オーバーヒートを阻止するため
電気モータのまわりで空気流の一部を循環させる手段を
も具備する。

［実施例］ まず、第１図ないし第７図を参照すると、空気ポンプ１
０は、止め具１４で装着板１６の一側に固定した電気モ
ータ１２と、止め具２０で装着板１６の反対側に固定し
たハウジング１８とを有する。モータ１２のノーズ即ち
鼻部２２は装着板１６にはめ込まれ、装着板１６とハウ
ジング１′８との間の作業室２６内へ延びたシャフト２
４を有する。シャフト２４はインペラ２８を支持し、作
業室２６内でこのインペラを駆動する。インペラ２８は
複数個のブレード３０を有し、これらのブレードは作業
室２６内で回転して、軸方向に向いた中央の入口接続部
３２から、出口接続部３４に通じた周辺のスクロール区
域３３へ至る空気流を遠心作用により誘起する。空気ポ
ンプの作動特性は以下に記載する表１に示す実験結果に
より例示する。

動力は直流の１３．５ボルトを使用し、圧力は入口接続
部３２と出口接続部３４（第４図）との間の圧力差とし
て測定しく単位は水頭をインチ（約２５．４ｍｍ）で示
す）、流量は毎立方フィート（約０．２８立方メートル
）の単位で測定し、電流はアンペアの単位で測定し、速
度は毎分の回転数（ｒｐｍ）で測定した。

表１ 圧　１．−カー・　流−−−８−竜　　？４−−−−−
−鵠、　嵐−一−−−席２０．８　　０　　　１４．２
　１８４６２１９．７　　７．１　１４．６　１８３２
Ｂ１８．６　　ｒ４．１　１５．０　１８０５３１８．
０　１７．３　１５．１　１７９６１１７．１　２２．
３　１５．６　１７７８４１５．６　２９．９　１６．
４　１７５Ｂ９１４．５　３３．６　１６．８　１７４
１１１１．５　４１．５　１７．８　１７１＋２８．１
　４９．７　１９．６　１６８２０４．３　５６．８　
２＋、２　１６５５２０　　　６３．３　２２．６　１
６２８１これらの速度で作動しているモータにより発生
するノイズを減衰させるため、止め具３８により装着板
１６に固定したアルミニウムカバー３６でモータ１２を
包囲し、止め具４２（第３図）により装着板１６に固定
したポリプロピレン製シェル４０をカバーのまわりに配
置し、カバー３６とシェル４０との間にフオーム材料の
バッド４４．４６を配置する。

モータ１２を包囲する室４８は、カバー３６と装着板１
６との間に配置したガスケット５０によりシールされ、
第６．７図に示すように、モータ１２のための動力リー
ドＢ５２はカバー３６のリムに設けたティンプル５６内
に収容した充填材５４を貫通して室４８内へ延びている
。

装着板１６は、インペラ２８のリム６２近傍で、作業室
２６の高圧区域６０からモータのための密封室４８へ開
口した一連の円周方向に離間した６個の開口５８を有す
る。装着板１６はまた、モータＩ２のノーズ部２２の近
傍で、モータのための密封室４８から作業室２Ｇの中央
の低圧区域６６へ開口した一連の円周方向に離間した４
個のＵｎロ６４をも有する。インペラ２８の背面６８は
装着板１６から約２又は３ミリメートル離れている。作
動期間中、インペラ２８は空気流れを誘起し、その一部
は、開口５８、密封室４８及び開口６４を介して高圧区
域６０から低圧区域６６へ循環する。循環する空気流は
モータを冷却する。

空気ポンプｌＯの作動が必要となったときにのみ、動力
がモーラ１２へ供給される。出口接続部３４は導管及び
必要な制御弁に接続され、エンジンの排気系統において
燃焼を補助するために空気が必要になっだときにのみ、
適当な制御手段によりモータ１２へ動力を供給する。

作業室２６内では、スクロール区域３３の小さい方の端
部と大きい方の端部はランド部７２により隔離されてい
る（第２．４図）。ランド部７２は軸方向にテーパ（先
細り）状とされ、インペラのブレード３０がランド部７
２を通過するときの急激な圧力変化を阻止する。それ故
、テーパ状のランド部７２は空気ポンプ内でのノイズの
発生を極力少なくする。　必要なら、ハウジング１８の
リムは装着板１６に対して直接シールを行うビードｔ８
ｂを備えても上い。ビード１８ｂはハウジング１８と装
着板１６との間のガスケットの必要性を排除すると共に
、インペラ２８とハウジング１８との間の極めて小さな
りリアランスを可能にする。

第８図ないし第１１図を参照すると、空気ポンプの入口
接続部３２から発生するノイズを減衰するため入口ダク
ト７４が設けである。ダクト７４はポリエチレンでつく
り、実質上管状の短い本体７８から所定の角度で延びた
実質上矩形断面の細長いネック部７６を有する。本体７
８はポンプの入口接続？Ａ３２のまわりに固定するに適
した接続部８０へ連結している。ネック部７６の自由端
即ち上端はテーパ状となっており、少なくともその２つ
の対向側部に一連の平行な入口ルーバー８２を有する。

ルーパー８２は開放気泡性のポリウレタンフォーム材料
でつくったフィルタ８４で包囲する。本体７８ははまた
、防音性のポリウレタンフォーム材料でつくった内側ラ
イナ８６をも有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、入口ダクトを接続した本発明の一実施例に係
る空気ポンプの立面図で、インペラを示すために一部を
破断して示した図、 第２図は、電気モータの作動ノイズを減衰するための構
造及び電気モータのまわりで空気流の一部を再循環させ
るための流路の一部を示す第１図の空気ポンプの断面図
、 第３図は、電気モータのまわりで空気流の一部を再循環
させる入口及び出口開口を示す、第２図、の３−３線に
おける断面図、 第４図は空気°ポンプから取り外したハウジングの第２
図の４−４．Ｉａにおける断面図、第４Ａ図はシールビ
ードを示す第４図のハウジングのリムの断面図、 第５図は空気ポンプから取り外したインペラを示す平面
図、 第６図は、空気ポンプへの電気モータの動力リード線の
接続状態を示す空気ポンプの別の部分断面図、 第７図は、第６図の動力リード線のまわりのシール構造
を示す第６図の７−７線における断面図、第８図は空気
ポンプに接続していない状態での第１図の入口ダクトの
拡大立面図、 第９図は第８図の９−９線に沿って見た入口ダクトの斜
視図、 第１０図はダクト内部のノイズ減衰材料を示す第８図の
１０−１０線における断面図、第１１図はダクトの入口
ルーパーのまわりのフィルタを示すｆｆ９図のＩＩ−Ｉ
Ｉ！ｌｉｔにおける断面図である。 符号の説明 ｌＯ：空気ポンプ　　　１２：電気モータ１６：装着板
　　　１８：ハウジング ２４：シャフト　　　２６二作業室 ２８：インペラ　　　３２：ムロ接続部３３ニスクロー
ル区域　　　３４：出口接続部３６二カバー　　　４０
ニジエル ４４．４６：パッド　　　４８：密封室５８．６４：開
口　　　６２：リム ６０：高圧区域　　　６６：低圧区域 ７４：ダクト　　　７６：ネツク部 ７８二本体 ８０：装着接続部 ８２ニル−パー ８６：ライナ 外４名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、装着板（１６）の一側に固定した電気モータ（１２
   ）と、前記装着板（１６）の反対側に固定したハウジン
   グ（１８）とを有し、前記モータ（１２）が前記装着板
   （１６）と前記ハウジング（１８）とにより画定された
   作業室（２６）内へ延びたシャフト（２４）を有し、該
   シャフト（２４）が前記作業室（２６）内でインペラ（
   ２８）を支持し駆動して該作業室（２６）を流通する空
   気流を遠心作用で誘起する空気ポンプ（１０）において
   、 前記装着板（１６）に固定されたカバー（３６）を備え
   、このカバーが該カバー（３６）と前記装着板（１６）
   とにより画定された密封室（４８）内に前記モータ（１
   ２）を閉じ込め、前記装着板（１６）が、前記インペラ
   （２８）のリム（６２）の近傍で前記作業室（２６）の
   高圧区域（６０）から前記密封室（４８）に開口した一
   連の円周方向で離間した開口（５８）を有し、前記装着
   板（１６）が該装着板（１６）と前記インペラ（２８）
   の背面との間で前記密封室（４８）から前記作業室（２
   ６）の中央の低圧区域（６６）へ開口した一連の円周方
   向に離間した開口（６４）をも有し、前記インペラ（２
   ８）が、前記高圧区域（６０）から前記密封室（４８）
   を通り前記モータ（１２）のまわりを通って前記低圧区
   域（６６）へ至って再循環し、該モータ（１２）を冷却
   する空気流を生じさせることを特徴とする、空気モータ
   。 ２、請求項１に記載の空気モータ（１０）において、前
   記カバー（３６）をフォーム材料のパッド（４４、４６
   ）で包囲し、該フォーム材料のパッド（４４、４６）を
   シェル（４０）で包囲し、前記カバー（３６）、フォー
   ム材料のパッド（４４、４６）及びシェル（４０）が、
   前記モータ（１２）により発生したノイズを減衰させる
   ことを特徴とする空気モータ。 ３、請求項１又は２に記載の空気モータ（１０）におい
   て、前記モータ（１２）の前記シャフト（２４）が、前
   記作業室（２６）内で毎分 １７０００回転程度の速度で前記インペラ（２８）を回
   転させて、軸方向に向いた入口接続部（３２）から出口
   接続部（３４）に通じた周辺のスクロール区域（３３）
   への空気流を遠心作用で誘起することを特徴とする空気
   ポンプ。 ４、請求項１ないし３のうちのいずれかに記載の空気ポ
   ンプにおいて、前記ハウジング（１８）がリムを有し、
   このリムにビード（１８ｂ）を形成し、該ビードが前記
   装着板（１６）を直接シールしていることを特徴とする
   空気ポンプ。 ５、請求項３に記載の空気ポンプであって、エンジンの
   排気系統に空気を送給する空気ポンプにおいて、 前記入口接続部（３２）に固定した装着接続部（８０）
   を有する入口ノイズ減衰ダクト（７４）を備え、このダ
   クト（７４）が実質上管状の本体（７８）から所定の角
   度で延長し実質上矩形の横断面を呈する細長いネック部
   （７６）を有し、該本体（７８）がフォーム材料の内側
   ライナ（８６）を有しかつ前記装着接続部（８０）へ延
   長し、前記ネック部（７６）の自由端がテーパ状となっ
   ており、該ネック部（７６）がその少なくとも２つの対
   向側部に一連の平行な入口ルーバー（８２）を備えてい
   ることを特徴とする空気ポンプ。