ITTO20011020A1

ITTO20011020A1 - Pompa ad azionamento magnetico.

Info

Publication number: ITTO20011020A1
Application number: IT2001TO001020A
Authority: IT
Inventors: Osamu Sato; Masatoshi Fukamachi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-11-06
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2003-04-25
Also published as: CA2360401C; CN100434719C; US6607370B2; TW503299B; CN1353251A; US20020054820A1; ES2212699A1; CA2360401A1; JP2002138985A; JP3930243B2; ES2212699B1

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Pompa ad azionamento magnetico"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una pompa ad azionamento magnetico in cui un magnete interno per far ruotare una girante è fatto ruotare dall'esterno di una carcassa, e si riferisce in particolare ad una modifica per un perfezionamento per aumentare la durata di un magnete esterno.

Tradizionalmente, una pompa ad azionamento magnetico è spesso utilizzata in un sistema di raffreddamento o in sistema di lubrificazione del motore di un veicolo, di un motociclo o simili. In generale, la pompa ad azionamento magnetico ha una struttura di accoppiamento a magneti per far ruotare una girante all'interno di una carcassa della pompa. In conformità con la struttura di accoppiamento a magneti, la girante è fatta ruotare facendo ruotare un magnete interno della girante montata insieme con il magnete interno ad alta velocità, sotto l'azione della forza magnetica di un magnete esterno, facendo ruotare, ad alta velocità, il magnete esterno corrispondentemente disposto all'esterno della carcassa della pompa.

In particolare, in una pompa ad azionamento magnetico del tipo in cui il magnete interno montato sulla girante ha una forma cilindrica, un magnete esterno ha una forma cilindrica, una porzione cilindrica di contenimento è formata nella carcassa della pompa, il magnete interno della girante è contenuto nella porzione cilindrica di contenimento, ed una faccia laterale esterna della porzione cilindrica di contenimento è contenuta in un lato periferico interno del magnete esterno di forma cilindrica, la pompa ad azionamento magnetico avente un accoppiamento magnetico più forte può essere realizzata allargando al massimo l'area della forza magnetica che il magnete esterno esercita sul magnete interno. Il magnete esterno è montato su un supporto ed il supporto è fatto ruotare insieme con il magnete esterno sotto l'azione di una forza rotativa da un'altra sorgente di moto, ad esempio da un motore o simili.

Nello stesso tempo, nella domanda di Modello di Utilità giapponese pubblicata prima dell'esame n. H332.196, è descritta una pompa ad azionamento magnetico di questo tipo. In primo luogo, nel magnete esterno, un corpo principale di accoppiamento costituito da una piastra di acciaio è fissato ad una porzione di estremità in una direzione assiale di un albero conduttore, una porzione di impegno di forma scanalata è prevista in corrispondenza di una porzione di un magnete permanente contenuto all'interno del corpo principale di accoppiamento, un pezzo di impegno che è formato per piegatura di una porzione del corpo principale di accoppiamento è in impegno con la porzione di impegno, ed il corpo principale di accoppiamento ed il magnete permanente sono fissati integralmente tra loro in una direzione di rotazione ed in una direzione assiale.

Poiché il magnete permanente contenuto all'interno del corpo principale di accoppiamento è ricoperto dal, e trattenuto su un suo lato periferico esterno dall'accoppiamento costituito da una piastra di acciaio e fissato in una direzione di rotazione ed in una direzione assiale, non si verificano inconvenienti in un ambiente operativo normale. Tuttavia, una pompa ad azionamento magnetico è spesso utilizzata quale mezzo di alimentazione di acqua di raffreddamento o mezzo di alimentazione di olio di lubrificazione per il motore di un veicolo, un motociclo o simili, e quando è utilizzata fissandola al motore, la pompa è impiegata in varie situazioni estreme in cui la pompa ad azionamento magnetico è esposta ad una rapida variazione di temperatura, da una bassa temperatura all'avviamento del motore ad un'alta temperatura, ad una differenza di temperatura notevole, o ad una violenta vibrazione dal motore, da un corpo del veicolo o simili, quale suo ambiente operativo .

Nello stesso tempo, un magnete esterno o un magnete interno che costituiscono un accoppiamento a magneti è generalmente realizzato in un materiale fragile. Inoltre, questo tipo di magnete è sempre utilizzato in un ambiente difficile come precedentemente descritto.

Pertanto, in particolare con riferimento al magnete esterno, si verifica la rapida variazione di temperatura o la violenta vibrazione, e come conseguenza di queste condizioni operative sinergiche, vi è un problema di generazione di gioco nel magnete esterno. Inoltre, quando il magnete si stacca accidentalmente dall'organo a tazza di supporto del magnete, la funzione della pompa è compromessa.

Quando il magnete esterno è utilizzato in pratica all'interno del motore o simili, vi è la necessità di una contromisura per impedire che la funzione della pompa sia compromessa come precedentemente descritto, in particolare con riferimento al magnete esterno dell'accoppiamento magnetico esposto a questo tipo di ambiente operativo difficile. Uno scopo della presente invenzione consiste nel prevenire il distacco del magnete esterno dall'organo a tazza di supporto del magnete e migliorare le prestazioni della pompa in un ambiente operativo difficile nel motore o simili.

Così, gli Inventori hanno fatto molti studi intensi allo scopo di risolvere il problema e, come risultato, in una struttura di accoppiamento a magneti in cui un magnete interno disposto su una girante è contenuto in una porzione cilindrica di contenimento di una carcassa, una faccia laterale periferica esterna della porzione di contenimento è inserita con gioco in una faccia laterale periferica interna di un magnete cilindrico esterno fatto ruotare insieme con un organo a tazza di supporto del magnete mentre una sua faccia laterale periferica esterna è supportata dall'organo a tazza di supporto del magnete, e la girante è fatta ruotare seguendo la rotazione del magnete esterno, la presente invenzione impedisce il distacco del magnete esterno dall'organo a tazza di supporto del magnete anche quando si verifica gioco nel magnete esterno realizzando la pompa ad azionamento magnetico ottenuta con il montaggio di un organo cilindrico di copertura per ricoprire una sua faccia laterale periferica interna.

Nel seguito, alcune forme di attuazione della presente invenzione saranno spiegate con riferimento ai disegni annessi.

La figura 1 mostra una vista in sezione verticale che illustra una pompa ad azionamento magnetico in accordo con una forma di attuazione della presente invenzione .

La figura 2 mostra una vista in sezione trasversale che illustra un organo a tazza di supporto del magnete ed un magnete esterno.

La figura 3 mostra una vista in sezione trasversale ingrandita che illustra una porzione essenziale della presente invenzione.

La figura 4 mostra una vista in prospettiva parzialmente interrotta di un organo a tazza di supporto del magnete e di un magnete esterno.

La figura 5 mostra una vista in prospettiva esplosa che illustra una pompa ad azionamento magnetico .

La figura 6 mostra una vista in sezione trasversale che illustra un organo a tazza di supporto del magnete ed un magnete esterno in una loro condizione di separazione.

La figura 7 (A) mostra una vista in sezione trasversale che illustra un organo a tazza di supporto del magnete ed un magnete esterno in una condizione di separazione, e la figura 7(B) mostra una vista in sezione trasversale ingrandita che illustra una porzione essenziale della presente invenzione.

Inizialmente, sarà spiegata la realizzazione di una pompa ad azionamento magnetico; una carcassa della pompa A è costituita sostanzialmente da una porzione principale di corpo della carcassa A1 e da una porzione di parete di separazione del giunto di -accoppiamento A2. La porzione principale di corpo della carcassa A1 è provvista di una camera della girante 1 sostanzialmente circolare ed un albero di supporto della girante 2 è disposto in una posizione centrale nella camera della girante 1. Inoltre, la camera della girante 1 è provvista di una luce di aspirazione 3 e di una luce di mandata 4 [vedere la figura 1(A), la figura 5 o simili].

La porzione di parete di separazione del giunto di accoppiamento A2 è montata in posizione opposta alla porzione principale di corpo della carcassa A1 rispetto alla camera della girante 1 ed è un componente che contiene una girante B insieme con la camera della girante 1. La porzione di parete di separazione del giunto di accoppiamento A2 è realizzata sostanzialmente in una forma a cappello ed è costituita da una porzione frontale di copertura 5 per ricoprire la camera della girante 1 e da una porzione cilindrica di contenimento 6 nella quale può essere inserito con gioco un magnete interno 12 della girante B (vedere figura 4).

La porzione frontale di copertura 5 è provvista di una porzione cilindrica di accoppiamento 7 contenuta all'interno di una faccia laterale periferica interna la della camera della girante 1. La porzione di accoppiamento 7 è provvista di una gola 7a in cui un organo di tenuta ermetica 8, quale un O-ring, può essere montato nella gola 7, e la camera della girante 1 può essere realizzata come una struttura stagna attraverso l'esterno della pompa e l'organo di chiusura ermetica 8 quando la porzione di parete di separazione del giunto di accoppiamento A2 è montata sulla porzione principale di corpo della carcassa A La porzione di parete del giunto di accoppiamento A2 è preferibilmente realizzata in resina sintetica affinché la forza magnetica da un magnete esterno 15 descritto in seguito sia in grado di attraversarla con una riduzione limitata.

Successivamente, la girante B è costituita da una porzione palettata 10, da una porzione di fissaggio del magnete 11, dal magnete interno 12, e da un organo supportato assialmente 13. La porzione palettata 10 è costituita da una molteplicità di elementi a paletta 10a, IOa, ..., la porzione palettata 10 e la porzione di fissaggio del magnete 11 sono formate l'una integralmente con l'altra, ed il magnete interno 12 e contenuto nella, e fissato alla porzione di fissaggio del magnete 11. In realtà, il magnete interno 12 è contenuto nella porzione di fissaggio del magnete 11 in una condizione di stampaggio ad inserto mediante la resina sintetica (vedere figura 1).

Il magnete interno 12 è realizzato in una forma cilindrica e l'organo supportato assialmente 13 è inserito in una posizione centrale in una direzione diametrale del magnete interno 12 e lungo la direzione assiale. L'organo supportato assialmente 13 è realizzato in una forma tubolare e la girante B è supportata in modo rotativo nella camera della girante 1 per il fatto che è supportata assialmente da un albero di supporto della girante 2 disposto nella camera della girante 1 della porzione principale di corpo della carcassa A1 (vedere figura 1).

Successivamente, il magnete esterno 15 è realizzato in una forma cilindrica ed è composto da una faccia laterale periferica esterna 15a, da una faccia laterale periferica interna 15b, e da due porzioni frontali di estremità 15c e 15c in corrispondenza di porzioni di estremità nella direzione assiale (vedere figura 5). Una porzione della faccia laterale periferica esterna 6a della porzione di contenimento 6 della porzione di parete di separazione del giunto di accoppiamento A2 è inserita con gioco nella faccia laterale periferica interna 15b del magnete esterno 15. Un organo a tazza di supporto del magnete 16 è destinato a supportare il magnete esterno 15, è realizzato in una forma a tazza circolare, ed è provvisto di una porzione di montaggio 16a e di una porzione condotta 16b (vedere figura 4).

I diametri della porzione di montaggio 16a e della porzione condotta 16b differiscono, ed una differenza a spallamento è ricavata in corrispondenza di un confine tra loro. Il magnete esterno 15 è montato sulla porzione di montaggio 16a in modo che la faccia laterale periferica esterna 15a del magnete esterno 15 sia circondata. Inoltre, la porzione condotta 16b è un organo montato su un albero rotante o simile disposto in un corpo principale del motore o montato su un organo di trasmissione di rotazione, quale una ruota a denti per catena o simili (vedere figura 1).

Successivamente, un organo di copertura 17 è costituito da una porzione di copertura di forma cilindrica 17a sul lato periferico interno e da una porzione a forma di flangia 17b formata su un lato di estremità in una direzione assiale della porzione di copertura 17a sul lato periferico interno (vedere figura 5). Un'estremità laterale opposta ad un lato su cui è forn ata la porzione a forma di flangia I7b in una direzione assiale della porzione di copertura 17a sul lato periferico interno, è costituita da una estremità di guida 17a1 realizzata mediante una operazione di imbutitura in modo che un suo diametro sia leggermente ridotto (vedere figura 6). Inoltre, la porzione a forma di flangia 17b è realizzata nella forma di un sottile disco anulare ed è provvista di una porzione periferica esterna di bordo 17b1 ribassata con un gradino attraverso una porzione di differenza a gradino in vicinanza di una periferia esterna del disco.

L'organo di copertura 17 è destinato a ricoprire e proteggere la faccia laterale periferica interna 15b e la porzione frontale di estremità 15c del magnete esterno 15 ed è costituita da un metallo non magnetico e da un materiale formante un organo a parete sottile allo scopo di ridurre lo smorzamento della forza magnetica del magnete esterno 15 e del magnete interno 12. In modo specifico, acciaio inossidabile, e lega di alluminio o simili, sono adatti, e l'organo è formato integralmente per stampaggio.

La porzione di copertura periferica interna 17a dell'organo di copertura 17 è inserita nella faccia laterale periferica interna 15b del magnete esterno 15. A questo punto, l'operazione di inserimento è facilitata mediante l'inserimento dell'organo di copertura 17 nella faccia laterale periferica interna 15b dall'estremità di guida 17a1 imbutìta in modo che il suo diametro sia leggermente ridotto. Inoltre, grazie all'estremità di guida 17a1, la resistenza meccanica della porzione di copertura 17a sul lato periferico interno è leggermente aumentata e la sua deformazione è resa difficile.

Inoltre, la porzione a forma di flangia 17b è destinata a ricoprire e proteggere la porzione frontale di estremità 15c del magnete esterno 15 essendo sostanzialmente portata in condizione di stretto contatto con quest'ultima . Inoltre, la porzione periferica esterna di bordo 17b1 della porzione a forma di flangia 17b è destinata a ricoprire un intervallo tra la porzione frontale di estremità 15c del magnete esterno 15 ed una estremità aperta dell'organo a tazza di supporto del magnete 16. Inoltre, è anche prevista una forma di attuazione in cui l'organo di copertura 17 non è provvisto della porzione a flangia 17b [vedere figura 7(A)]. In questa forma di attuazione, soltanto la faccia laterale periferica interna 15b del magnete esterno 15 è ricoperta [vedere figura 7(B) ].

Come precedentemente spiegato, la girante B è montata sulla carcassa della pompa A in una condizione in cui il magnete interno 12 della girante B è contenuto nella porzione periferica interna 6b della porzione di contenimento 6 della porzione di parete di separazione del giunto di accoppiamento A2 . Inoltre un lato esterno della porzione di contenimento 6 è circondato dalla faccia laterale periferica interna 15b del magnete esterno 15, l'organo a tazza di supporto del magnete 16 che supporta il magnete esterno 15 è fatto ruotare ad alta velocità mediante la trasmissione della rotazione dal motore, la rotazione del magnete esterno 15 è trasmessa al magnete interno 12 attraverso la forza magnetica, e la girante B è anch'essa fatta ruotare dalla rotazione del magnete interno 12.

Quindi, secondo l'invenzione definita nella rivendicazione 1, poiché la pompa ad azionamento magnetico è realizzata in modo che il magnete esterno 15 sia montato sull'organo di copertura di forma cilindrica 17 per ricoprire la sua faccia laterale periferica interna 15b, nella struttura di accoppiamento a magneti in cui il magnete interno 12 disposto sulla girante B è contenuto nella porzione cilindrica di contenimento 6 della carcassa della pompa A, la faccia laterale periferica esterna 6a della porzione di contenimento 6 è inserita con gioco nella faccia laterale periferica interna 15b del magnete cilindrico esterno 15 che è fatto ruotare insieme con l'organo a tazza di supporto del magnete 16 mentre la faccia laterale periferica esterna 15a è supportata dall'organo a tazza di supporto del magnete 16, e la girante B ruota seguendo la rotazione del magnete esterno 15, anche quando il magnete esterno 15 si stacca dall'organo a tazza di supporto del magnete 16, si impedisce che la funzione della pompa sia compromessa, ed inoltre la struttura è estremamente semplice, e l'assemblaggio può essere facilitato.

Descrivendo più in dettaglio gli effetti precedentemente menzionati, poiché la faccia laterale periferica esterna I5a del magnete esterno 15 è supportata dall'organo a tazza di supporto del magnete 16 e la faccia laterale periferica interna 15b del magnete esterno 15 è protetta in una condizione di stretto contatto dall'organo di copertura 17, ed inoltre poiché il magnete esterno 15 è protetto dall'organo di copertura 17 da un fattore esterno dovuto ad una rapida differenza di temperatura o ad una vibrazione, è possìbile aumentare la durata del magnete esterno .

Di conseguenza, la pompa ad azionamento magnetico può essere utilizzata in pratica anche in un ambiente difficile di bassa o alta temperatura, come nel motore, in caso di variazioni di temperatura, vibrazioni o simili. Inoltre, la pompa ad azionamento magnetico ha una struttura estremamente semplice e l'assemblaggio è semplice per il fatto che essa è semplicemente montata con l'organo di copertura 17 nella condizione di stretto contatto con la faccia laterale periferica interna 15b del magnete esterno 15 .

Quindi, secondo l'invenzione definita nella rivendicazione 2, poiché la pompa ad azionamento magnetico secondo la rivendicazione 1 è realizzata in modo che l'organo di copertura 17 sia provvisto della porzione a forma di flangia 17b per ricoprire la porzione frontale di estremità 15c nella direzione assiale del magnete esterno 15, non soltanto la faccia laterale periferica interna 15b del magnete esterno 15, ma anche la porzione frontale di estremità 15c nella direzione assiale può essere ricoperta dalla porzione a forma di flangia 17b, il magnete esterno 15 può essere ricoperto in modo sostanziale e completo, e la pompa ad azionamento magnetico può essere adattata a condizioni severe in cui si genera una notevole differenza di temperatura, vibrazioni o simili .

Quindi, secondo l'invenzione definita nella rivendicazione 3, poiché la pompa ad azionamento magnetico secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2 è realizzata in modo che l'organo di copertura 1 sia realizzato in un materiale non magnetico, è possibile assicurare in misura appropriata un gioco tra il magnete esterno 15 ed il magnete interno 12 nell'accoppiamento a magneti, ed è possibile ridurre l'influenza sulla forza magnetica. Pertanto, anche se la forza magnetica è schermata dall'organo di copertura 17, è possibile minimizzare la riduzione della forza magnetica, ed è possibile ottenere prestazioni soddisfacenti dell'accoppiamento a magneti.

Quindi, secondo l'invenzione definita nella rivendicazione 4, poiché la pompa ad azionamento magnetico secondo la rivendicazione 1, la rivendicazione 2 o la rivendicazione 3 è realizzata in modo che l'organo di copertura 17 sia costituito da un prodotto di acciaio inossidabile, anche quando questo ha una parete estremamente sottile, è possibile assicurare in misura sufficiente la resistenza meccanica e la durata, e l'organo di copertura 17 è realizzato in modo da poter permettere un passaggio sufficiente della forza magnetica del magnete esterno 15.

Quindi, secondo l'invenzione definita nella rivendicazione 5, poiché la pompa ad azionamento magnetico è realizzata in modo che l'organo di copertura 17 sia formato da un organo a parete sottile, la porzione di copertura 17a sul lato periferico interno e la porzione a forma di flangia 17b dell'organo di copertura 17 possono facilmente essere adattate alla faccia laterale periferica interna 15b o alla porzione frontale di estremità 15c del magnete esterno 15, possono produrre sostanzialmente la condizione di stretto contatto reciproco, e ciò può contribuire a rendere difficile la formazione di gioco.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Pompa ad azionamento magnetico caratterizzata dal fatto che, in una struttura di accoppiamento a magneti in cui un magnete interno disposto su una girante è contenuto in una porzione cilindrica di contenimento di una carcassa, una faccia laterale periferica esterna della porzione di contenimento suddetta è inserita con gioco in una faccia laterale periferica interna di un magnete esterno cilindrico che è fatto ruotare insieme con un organo a tazza di supporto del magnete mentre una sua faccia laterale periferica esterna è supportata dall'organo a tazza di supporto del magnete suddetto, e la girante è fatta ruotare seguendo la rotazione del magnete esterno suddetto, il magnete esterno suddetto è montato su un organo cilindrico di copertura per ricoprire una sua faccia laterale periferica interna.
2. Pompa ad azionamento magnetico secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il materiale di copertura suddetto è provvisto di una porzione a forma di flangia ricoperta da una porzione frontale di estremità in una direzione assiale del magnete esterno.
3. Pompa ad azionamento magnetico secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che l'organo di copertura suddetto è formato da una sostanza non magnetica.
4. Pompa ad azionamento magnetico secondo la rivendicazione 1, la rivendicazione 2 o la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che l'organo di copertura suddetto è formato da un prodotto di acciaio inossidabile .
5. Pompa ad azionamento magnetico secondo la rivendicazione 3 o la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che l'organo di copertura suddetto è formato da un organo a parete sottile.