JPH0710079Y2 - 可変ウォーターポンプのローター部分 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、羽根の有効長さをカバーによって調節して送
出水量を自由に変化させる可変ウォーターポンプに関
し、特にカバー内における羽根に加わる水の抵抗を減少
させるようにした可変ウォーターポンプのローター部分
に関する。

［従来技術の説明］ 従来の水冷エンジン用ウォーターポンプにおいては、最
大水量はエンジンの最大熱量を放出する全負荷運転域に
合わせるように設定してある。このウォーターポンプの
送出水量は回転数と比例するので、部分負荷運転域にお
いては必要以上の水が循環することになり、エネルギが
無駄に消費されるという欠点があった。

この従来の欠点を改良するものとして、羽根の有効長さ
を調節して吐出水量を自由に変化させる可変ウォーター
ポンプが、特開昭62−228699号等に示されている。この
種の可変ウォーターポンプは、ポンプ室内に羽根を備
え、その羽根が挿通する孔を形成したカバーを羽根に対
して摺動自在に取り付け、アクチュエータによってカバ
ーを移動させて羽根の有効長さを調節し、運転状況に応
じて適正な水量を吐出するようにしている。

ここで、第８図に羽根の有効長さを調節するカバーと、
第９図に羽根を備えたインペラを示す。カバー50は孔52
を有する基板54と、その基板54に一体に形成される筒状
のスカート部56とから成る。一方、インペラ60は複数の
羽根62とその羽根62を支持する基部64とから成り、その
羽根62に前記カバー50の孔52を挿入させる。この可変ウ
ォーターポンプにおいては使用時に、カバー50の内側に
ある空間部58（カバー50の基板54並びにスカート部56と
インペラ60の基部64とに囲まれた空間）に、前記孔52を
通して流入する水が溜る。

ここで、第10図に示すように、カバー50の空間部58にお
いては羽根62の回転進行面66側にも水が存在するので、
羽根62の回転時に、カバー50の空間部58に充満された水
は羽根62に対する抵抗となり、その結果、羽根62の回転
エネルギが無駄に使用されていた。

この欠点を解消するようにしたものが実開昭63−54897
号に示されている。この従来例を第11図乃至第14図に示
す。

第12図及び第13図に示すように、カバー70の筒状のスカ
ート部72は肉厚のものとなっており、そのスカート部72
の内壁面はインペラ80の羽根82の回転進行面84に合致接
触するような複数の羽根接合面74と、各羽根接合面74間
を連結する連結面76とから成る。即ち、羽根接合面74と
連結面76とからなるカバー70の内壁面は、カバー70の内
部にある空間部78に複数の山形を突出させた形状となっ
ている。また、前記インペラ80には、カバー70の倒れを
防止するために、カバー70の外周面を保持するようなガ
イド86が固定されている。

以上のように構成することによって、羽根82にカバー70
を取付けた状態では、羽根82の回転進行面84は、スカー
ト部72の羽根接合面74に接触した状態にあり（第14
図）、羽根82の回転進行面84側に水が存在する空間が無
くなる。この結果、ポンプが作動して羽根82とカバー70
とが回転した時に、カバー70の空間部78内では、羽根82
によって水を回転させることが無くなり、回転エネルギ
の損失を減少させている。

［考案が解決しようとする問題点］ この可変ウォーターポンプにおいては、羽根82によって
カバー70の空間部78内の水を回転させることを無くして
回転エネルギの損失を減少させることができたが、カバ
ー70の連結面76の回転方向前面に水が存在する領域が存
在するので、その連結面76によってカバー70の空間部78
内の水が回転させられる。この結果、羽根の回転エネル
ギの損失を完全には減少させることができないものであ
った。

また、カバー70の倒れを防止するためのガイド86は、カ
バー70の外周面を保持するようにしているため、カバー
70の直径より大きいものとなり、ポンプ全体としての大
きくなるという不具合があった。

［考案の目的］ 本考案は上記の点に鑑みてなされたもので、カバーの空
間部に存在する水を羽根やカバーによって回転させない
ようにして、回転エネルギを損なわないようにした可変
ウォーターポンプのローター部分を提供することを目的
とするものである。

本考案の他の目的は、インペラに対するカバーの倒れを
防止する手段をカバーの外径より小さくして、ポンプ全
体の大きさを小さくする。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は上記目的を達成するために、基部とその基部に
一体に形成した複数個の羽根とを有するインペラと、基
板とその基板に一体に形成される筒状のスカート部とを
有するカバーとを有し、そのカバーに前記羽根の有効長
さを調節するために前記羽根を挿通させる通孔を形成し
た可変ウォーターポンプにおいて、前記スカート部の厚
み内にその軸方向に前記通孔を形成し、その通孔内に位
置する羽根の回転方向の前後の面に水の存在する領域を
無くしたものである。

また、カバーのスカート部の厚み内にそのスカート部を
貫通しない溝を形成し、前記インペラの基部に前記カバ
ーの溝と係合するガイドを一体に形成したものである。

［作用］ 羽根をカバーのスカート部の厚み内に挿通し、かつ羽根
の回転方向の前面や後面には水の存在する領域を無くし
た。これによって、羽根とカバーとが回転しても、その
カバーの空間部内の水は羽根やカバーによって回転させ
られることがなく、回転エネルギの損失が生じない。

カバーのスカート部の厚み内に溝を形成し、インペラに
その溝と係合するガイドを形成する。これによってガイ
ドをカバーの外周より小さいものとし、全体の大きさを
小さくする。

［実施例］ 次に本考案を図面に基づいて説明する。

第１図は本考案に係わる可変ウォーターポプのローター
部分の一実施例を示す要部断面図、第２図は第１図のＡ
−Ａ線断面図、第３図は第１図におけるカバーのＢ方向
平面図、第４図は第１図の構成部材の分解斜視図であ
る。

インペラ10は、図示しない回転軸に固定される基部12
と、その基部12から軸方向に沿って突出する複数の羽根
14と、その基部12の外周に羽根14と反対方向に伸びる筒
状のガイド16とから構成される。一方、前記羽根14の有
効長さを調節するためのカバー20は、基板22と、その基
板22から垂直に伸びる幅の厚い筒状のスカート部24と、
アクチュエータ（図示せず）と係合するために前記基板
22からスカート部24に対し反対側に伸びる係合筒部26と
から成る。その筒状のスカート部24には、外周面付近よ
りやや内側に円筒状の溝28が形成され、その溝28によっ
て、スカート部24の厚みは外側にある肉薄の外筒部30
と、内側にある肉厚の内筒部32とに区画される。この内
筒部32の断面内壁は、ほぼ円形に形成されている。前記
円筒状溝28の形状は、前記インペラ10のガイド16と丁度
嵌合する形状とされている。

前記内筒部32は、軸方向に伸びる複数の通孔34によって
複数に分割されている。この各通孔34は、インペラ10の
各羽根14が丁度嵌合する形状とされている。この可変ウ
ォーターポンプにおいては、インペラ10の羽根14はカバ
ー20が摺動するどの状態においても、常にカバー20の基
板22と嵌合するように設定される。この通孔34は、基板
22を貫通しているが、前記円筒状溝28は基板22を貫通し
ないように設定されている（第３図）。

このスカート部24は、内筒部32の通孔34内に羽根14を嵌
合させた状態においては、羽根14の回転方向の前面と後
面とに水が入り込む空間を存在させないようなものとす
る。また、このスカート部24の厚みは、羽根14は外筒部
30から露出しないようにその厚みが設定されている。こ
の実施例においては、羽根14は内筒部32の内壁から露出
するものが示されているが、内筒部32の内壁から露出し
ないようにしてもよい。

前記インペラ10の基部12には複数の切欠36が形成されて
いる。この切欠36は、羽根14にカバー20を挿通させた状
態において、カバー20の内筒部32が前記基部12を通過で
きるような形状とされている。前記インペラ10のガイド
部16の先端には、筒部38を一体に形成したガイド部材40
が取り付けられ、この筒部38は前記カバー20の内筒部32
の内壁のガイドとなる。

以上のように構成した本考案においては、基板22に羽根
14が挿通する通孔34とガイド16と係合する溝28を形成
し、その他を水が存在できない領域としたので、内筒部
32と嵌合している箇所の羽根14は回転方向の前面にも後
面にも水の存在する領域が無くなり、カバー20の内部空
間において羽根14によって水を回転させることはなくな
る。この際、羽根14を内筒部32に内に覆うようにしたの
で、内筒部32の内壁の形状を円筒形にして、カバー20が
回転したときにそのスカート部22内の空間部の水を回転
させないようにすることができる。この結果、羽根14と
カバー20とが回転してもカバー20の内部空間において、
羽根14やカバー20の内壁によって水を回転させることは
なくなり、回転エネルギを無駄に損失させることはなく
なる。

また、カバー20の倒れを防止するためのガイド16は、ス
カート部22に設けた溝28と係合するようにしたので、ガ
イド16はカバー20より小さくできる。

なお、前記実施例においては、羽根14に対するカバー20
の倒れを防止するために、インペラ10に１箇所のガイド
16と、カバー20に前記ガイド16と嵌合する１箇所の溝28
を設けた。このカバー20の倒れをより防止するために、
第５図、第６図及び第７図に示すように、インペラ11に
おいてガイド16の内側に円筒状のガイド17を設け、カバ
ー21において溝28の内側に前記ガイド17と嵌合する円筒
状の溝29を設け、２箇所のガイドと溝とで倒れをより防
止するようにしてもよい。

［考案の効果］ 以上のように、本考案に係わる可変ウォーターポンプの
ローター部分によれば、羽根の回転進行方向の前面と後
面に水の存在する空間を無くすようにしたので、羽根や
カバーによってカバー内の空間部の水を回転させないよ
うにし、従来のポンプに比べて羽根の回転エネルギの損
失をより少なくすることができる。

また、カバーの厚み内に、カバーの倒れを防止するガイ
ドとの係合溝を設けたので、ガイドの大きさをカバーよ
り小さくでき、ポンプの小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係わる可変ウォーターポプのローター
部分の一実施例を示す要部断面図、第２図は第１図のＡ
−Ａ線断面図、第３図は第１図におけるカバーのＢ方向
平面図、第４図は第１図の構成部材の分解斜視図、第５
図は本考案に係わる可変ウォーターポンプのローター部
分の他の実施例を示す要部断面図、第６図は第５図のＣ
−Ｃ線断面図、第７図は第５図の構成部材の分解斜視
図、第８図は従来のカバーの斜視図、第９図は従来のイ
ンペラの斜視図、第10図は第８図のカバーと第９図のイ
ンペラとを嵌合させた状態の断面図、第11図は従来のそ
の他の可変ウォーターポンプを示す要部断面図、第12図
は第11図に用いられるカバーの斜視図、第13図は第11図
に用いられるカバーのＤ−Ｄ線断面図、第14図は第11図
のＥ−Ｅ線断面図である。 10・11……インペラ、12……基部、14……羽根、16・17
……ガイド、20・21……カバー、22……基板、24……ス
カート部、28・29……溝、34……通孔。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】基部とその基部に一体に形成した複数個の
   羽根とを有するインペラと、基板とその基板に一体に形
   成される筒状のスカート部とを有するカバーとを有し、
   そのカバーに前記羽根の有効長さを調節するために前記
   羽根を挿通させる通孔を形成した可変ウォーターポンプ
   において、前記スカート部の厚み内にその軸方向に前記
   通孔を形成し、その通孔内に位置する羽根の回転方向の
   前後の面に水の存在する領域を無くしたことを特徴とす
   る可変ウォーターポンプのローター部分。
2. 【請求項２】前記カバーのスカート部の厚み内にそのス
   カート部を貫通しない溝を形成し、前記インペラの基部
   に前記カバーの溝と係合するガイドを一体に形成したこ
   とを特徴とする請求項１記載の可変ウォーターポンプの
   ローター部分。