JPH0765591B2 - 選択型送出ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は選択型送出ポンプに関し、一層詳細には、自動
車の前方窓と後方窓とにウォッシャ液を選択的に供給す
る等のように、１つのタンクから、液体を２系統に選択
的に供給する選択型送出ポンプに関するものである。

（背景技術） 自動車の前方窓と後方窓とにウォッシャ液を供給する場
合、一般的には、ウォッシャ液タンクと送出ポンプとを
それぞれ別個に設けている。しかしこのようにそれぞれ
洗浄装置を別個に設けたのでは、各洗浄装置の占有スペ
ースが大きくなるし、コストも高くなる。

これら問題点を解消するため、共通のウォッシャ液タン
クから１つのポンプにより２つの異なった洗浄系へ選択
的にウォッシャ液を送出するようにした選択型送出ポン
プが、本願出願人により開発された。この種の選択型送
出ポンプは、ケーシング内に、周壁に多数の凹溝を有す
る羽根車を設けると共に該羽根車を正逆モータの出力軸
に連結し、前記ケーシング内壁と羽根車との間に、羽根
車が回転することによるポンプ作用により液体を送出す
る作用通路を形成し、前記ケーシング内に、それぞれ前
記作用通路に連通する２つの弁室を隔壁で仕切って隣接
して設け、該隔壁内に外部タンクからの液体を導入する
液体導入路を設け、該液体導入路を前記両弁室に連通す
る吸入口を前記隔壁にそれぞれ開口し、前記両弁室内内
壁に、前記各吸入口と対向する位置に吐出口をそれぞれ
開口し、前記隔壁を移動自在に挿通して両端が各前記弁
室内に突出する弁棒を設けると共に、この弁棒の両端
に、弁棒が移動した際に、一方の弁室の前記吸入口を
開、吐出口を閉とするとき他方の弁室の前記吸入口を
閉、吐出口を開となす弁体をそれぞれ固設して成ること
を特徴とするものである。

この選択型送出ポンプは、必要個所に液体を選択的に、
かつ正確に送出できるという点では優れた効果がある。

上記の選択型送出ポンプは正逆転におけるポンプ特性は
同一となっている。しかしながら、自動車メーカー側で
は、前方窓側より後方窓側の吐出圧力を低圧にすること
を要求している。

これは、前方窓側の吐出圧力は自動車の走行時の風圧に
影響されない様高圧にする必要があり、後方窓側は、ウ
ォッシャー液のタンクが自動車の前方に設けられている
場合、配管が長いため高圧で送液するとホースの結合部
が抜けてしまうおそれがある。このため、結合部にバン
ドの送着を行ったり、減圧調整手段を設ける必要があり
不経済なので吐出圧力の異なる選択型送出ポンプの開発
が要望されている。

（問題点を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。

すなわち、ケーシング内に、周壁に多数の凹溝もしくは
フィンを有する羽根車を設けると共に該羽根車を正逆モ
ータの出力軸に連結し、前記ケーシング内壁と羽根車と
の間に、羽根車が回転することによるポンプ作用により
液体を送出する作用通路を形成し、前記ケーシング内
に、それぞれ前記作用通路に連通する２つの弁室を隔壁
で仕切って隣接して設け、該隔壁内に外部タンクからの
液体を導入する液体導入路を設け、該液体導入路を前記
両弁室に連通する吸入口を前記隔壁にそれぞれ開口し、
前記両弁室内内壁に、前記各吸入口と対向する位置に吐
出口をそれぞれ開口し、前記隔壁を移動自在に挿通して
両端が各前記弁室内に突出する弁棒を設けると共に、こ
の弁棒の両端に、弁棒が移動した際に、一方の弁室の前
記吸入口を開、吐出口を閉とするとき他方の弁室の前記
吸入口を閉、吐出口を開となす弁体をそれぞれ固設して
成る選択型送出ポンプにおいて、一方の吐出口から流出
する液体の圧力を低下させるべく、前記ケーシング内の
前記作用通路の中間点より一方の叶出口側へ偏倚した位
置に、前記ケーシング内部と液体導入路を連絡する圧力
調整孔を設けたことを特徴とする。

（作用） 作用を第１図と共に説明する。

羽根車10が矢印Ａの方向に回転すると液体は吐出口34a
から吐出され、矢印Ｂの方向に回転すると液体は吐出口
34bから吐出される。作用通路18を流れる液体の圧力は
圧力調整孔24によって一旦減圧され、再び昇圧されるの
で、圧力調整孔24と吐出口34a、34bの距離が長い程吐出
口34a、34bからの液体の吐出圧力は高くなる。

従って、圧力調整孔24と吐出口34aとの距離の方が、圧
力調整孔24と吐出口34bとの距離より長いため、吐出口3
4aにおける液体の吐出圧力の方が、吐出口34bにおける
液体の叶出圧力より高圧となる。従って、圧力調整孔24
を作用通路18の中心点より減圧したい側に偏倚させるこ
とにより、一方の吐出口の吐出圧力を他方より低下させ
ることが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の好適な実施例について添付図面と共に詳
述する。

まず構成について説明する。

第１図及第２図において、10は周面に多数のフィン12を
設けた羽根車であり、ケーシング14内に軸16を中心とし
て回転自在に設けられている。羽根車10の外周のケーシ
ング14内壁との間で、羽根車10が回転することによりポ
ンプ作用を呈する作用通路18を形成している。その作用
通路18は羽根車10の外周の８割程度まで及ぶのが好適で
ある。

なお、羽根車10は第２図に示すように正逆モータ20の出
力軸22に連結されている。

24は圧力調整孔であり、ケーシング14内壁に穿設される
と共に、後述する液体導入路30へ連絡している。圧力調
整孔24は前記作用通路18の中心より、前記軸16に対し図
面上約30゜左方へ偏倚した位置に設けられている。

26aは作用通路18の一端側に連通する弁室である。ま
た、26bも弁室であり、作用通路18の他端側に連通して
いる。両弁室26a、26bは互いに隣接位置して、隔壁28で
仕切られている。また隔壁28内には液体導入路30が開口
され、その液体導入路30は、吸入口32aによって弁室26a
に連通し、また吸入口32bによって弁室26bに連通してい
る。液体導入路30は適宜な接続パイプ（不図示）によっ
て液体タンク（不図示）へ連絡される。

34aは吐出口であり、弁室26aの吸入口32aに対向する壁
面に開口している。また、34bも吐出口であり、弁室26b
の吸入口32bに対向する壁面に開口している。なお、吐
出口34a、34bの開口面積は液体導入路30及び吸入口32
a、32bの開口面積よりも小さく設定されている。

36aは弁体であり、弁室26aの吸入口32aと吐出口34aとを
開閉する。36bも弁体であり、弁室26bの吸入口32bと吐
出口34bとを開閉する。

両弁体36a、36bは液体導入路30、両吸入口32a、32b内で
適宜な部材で図面上、左右方向へ摺動自在に支持された
断面十字状の弁棒38の両端に固定されている。そして、
弁棒38が移動することによって、一方の弁体が弁室の吸
入口を閉塞し、吐出口を開放する時は、他方の弁体が弁
室の吸入口を開放して吐出口を閉塞する関係にあるよう
設定されている。

なお、吐出口34aは適宜なホース（不図示）に接続さ
れ、自動車の前方窓側の噴射ノズル（不図示）に、吐出
口34bは後方窓側の噴射ノズル（不図示）に連絡されて
いる。

次に動作について説明する。

正逆モータ20が停止して、羽根車10静止時には弁体36
a、36bの位置が定まらず、フリー状態にある。この状態
において正逆モータ20を駆動して羽根車10を矢印Ａの方
向へ回転させると、液体は、液体導入路30を通り、ケー
シング14内へ流入する。液体は液体導入路30から弁棒38
の外周を回り、弁室26bを通り、作用通路18を矢印Ａの
方向に流れ、弁室26aに入る。すると、弁室26b内は負圧
となり、弁室26a内は正圧となる。羽根車10が回転を継
続している間は弁室26a、26bの圧力関係は上述の状態を
継続するのでこの圧力差によって弁棒38は図面上、左方
へ移動し、弁体36bは弁室26bの吐出口34bを閉塞し、吸
入口32bを開放する。同時に弁体36aは弁室26aの吸入口3
2aを閉塞し、吐出口34aを開放する（第１図に示す状
態）。これにより液体導入路30、弁室26bの吸入口32b、
弁室26b、作用通路18、弁室26a、弁室26aの吐出口34aを
結ぶ流路が構成され、液体は吐出口34aより吐出され
る。

逆に羽根車10が矢印Ｂの方向へ回転した場合は、弁室26
aが負圧に、弁室26bが正圧となり、この圧力差により弁
棒38は図面上、右方へ移動するので弁体36aは弁室26aの
吐出口34aを閉塞し、吸入口32aを開放する。同時に弁体
36bは弁室26bの吸入口32bを閉塞し、吐出口34bを開放す
る。これにより液体導入路30、弁室26aの吸入口32a、弁
室26a、作用通路18、弁室26b、弁室26bの吐出口34bを結
ぶ流路が構成され、液体は吐出口34bより吐出される。

次に第３図〜第６図と共に圧力調整孔24の作用について
詳述する。

第３図は第１図に示す実施例の選択型送出ポンプの概略
図である。

吐出口34aを締め切った状態において（吐出口34bは弁体
36bにより閉塞されている）、羽根車10が矢印Ａの方向
に回転し、液体が矢印Ｃの方向へ流れた場合の作用通路
18内のＸ、Ｙ、Ｚ各点における流体圧の分布を第４図に
示す。

羽根車10の矢印Ａ方向への回転により、液体が点Ｘから
点Ｙへ移動する間に液体圧は上昇する。点Ｙにおいて、
圧力調整孔24が存在するため液体圧は一旦下降する。さ
らに羽根車10の回転により液体圧は再び上昇し、吐出口
34a（点Ｚ）ではP1に示す液体圧が作用する。

なお、破線に示す液体圧は圧力調整孔24を設けない場合
の液体圧の変化を示すものである。

羽根車10の回転が矢印Ｂの方向である場合、液体は矢印
Ｄの方向に流れるが、その際のＸ、Ｙ、Ｚ各点における
流体圧の変化は第５図に示すとおりであり、羽根車10の
矢印Ｂの方向への回転により上昇した液体圧は、Ｙ点
（圧力調整孔24）で一旦下降し、再び上昇し、吐出口34
b（Ｘ点）の液体圧はP2に示す大きさとなる。第５図に
おいても破線で示す液体圧は圧力調整孔24を設けない場
合の液体圧を示している。

ここで第４図及び第５図で示されるように、圧力調整孔
24の有るＹ点で一旦下降した液体圧は吐出口34a、34bに
達する間に再び上昇するのであるが、圧力調整孔と吐出
口の間の距離が大きいほど吐出口での液体圧は高くな
る。従って第３図（もしくは第１図）でみてもわかるよ
うに圧力調整孔24は作用通路18の中間点よりも吐出口34
b側に偏倚した位置に設けられているため、圧力調整孔2
4と吐出口34aとの間の距離は、圧力調整孔24と吐出口34
bとの間の距離より長いため、吐出口34aにおける流体圧
の方が吐出口34bにおける流体圧より高くすることがで
きる。

なお、実際の液体圧の変化は、第６図に示す。これは羽
根車10が矢印Ａ方向に回転した際、吐出口34aを開放し
た状態、つまり吐出させている状態ではＸ点（弁室26b
近辺）においては羽根車10の回転により負圧状態であ
り、Ｙ点でもまだ負圧の状態であるため圧力調整孔24か
ら液体が吸入され、液体の流量増加が生じると共に、再
び羽根車10の回転により液体圧は上昇して吐出口34aか
ら吐出する際にはP3に示す液体圧が作用する。

なお、圧力調整孔24が設けられていない場合は吐出口34
aにはP4に示す液体圧がかかるので、圧力調整孔24によ
り液体圧を増加させることが可能となる。

羽根車10を逆回転（矢印Ｂの方向）させた場合は、図示
しないが、Ｙ点における液体圧が正圧であれば液体の吸
入作用は起こらない。負圧であっても矢印Ａ方向の回転
時よりはＹ点直前の液体圧は高圧なので液体の圧力調整
孔24からの液体の吸入は羽根車10の回転方向が矢印Ａの
場合より少ない。さらに、圧力調整孔24と吐出口34b間
の距離が短いので吐出口34bにおける液体圧は羽根車10
が矢印Ａ方向の回転時より低くなる。従って、吐出口34
aの吐出圧力の方が吐出口34bの吐出圧力より高く設定す
ることができるのである。

続いて第７図と共に他の実施例について説明する。

羽根車110、ケーシング112、作用通路114、吐出口116
a、116b、弁体118a、118b及び弁棒120の構成は第１図に
示した実施例と同じであるが、液体導入路122の先端が
ケーシング112内部に達しており、その先端部が隔壁124
を形成し、弁室126a、126bを区切っている。従って隔壁
124を形成している液体導入路122の先端に吸入口128a、
128bが形成される。

圧力調整孔130は前記隔壁124の弁室126b側に液体導入路
122と連絡するよう穿設されている。この実施例の場合
でも吐出口116b側の吐出圧力の方が吐出口116a側より低
くなる。第７図に示す方式によると吐出口116aと116bの
間の吐出圧力の差が大きくなり、大きな圧力差が要求さ
れる場合に適している。

以上、本発明の好適な実施例について種々述べて来た
が、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、例
えば吐出口に逆流防止の逆止弁を設けてもよい等、発明
の精神を逸脱しない範囲でさらに多くの改変を施し得る
のはもちろんである。

（発明の効果） 本発明に係る選択型送出ポンプを用いると、羽根車の回
転数を変化させることなく、圧力調整孔を設けるだけで
一方の吐出口における液体の吐出圧力を下げることが可
能となる。また、圧力調整孔の偏倚量を変化させること
により、吐出圧力の差を変化させることが容易に行える
ので、ポンプの基本的な構造を変えることなく多種類の
圧力差を有する選択型送出ポンプを提供することができ
る。また、減圧手段等、外的な付加要素もないので、従
来のものと比べコストアップすることなく前方窓と後方
窓の吐出圧力が異なる選択型送出ポンプを提供できる等
の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の選択型送出ポンプの正面
図、第２図はその側面断面図第３図はその動作を説明し
た概要図、第４図は羽根車が矢印Ａ方向に回転した際の
液体圧の変化を示したグラフ、第５図は羽根車が矢印Ｂ
方向へ回転した際の液体圧の変化を示したグラフ、第６
図は実際の使用状態において羽根車が矢印Ａ方向に回転
した際の液体圧の変化を示したグラフ、第７図は他の実
施例を示した正面断面図である。 10……羽根車、12……フィン、 14……ケーシング、18……作用通路、 20……正逆モータ、22……出力軸、 24……圧力調整孔、 26a,26b……弁室、28……隔壁、 30……液体導入路、 32a,32b……吸入口、 34a,34b……吐出口 36a,36b……弁体、38……弁棒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング内に、周壁に多数の凹溝もしく
   はフィンを有する羽根車を設けると共に該羽根車を正逆
   モータの出力軸に連結し、 前記ケーシング内壁と羽根車との間に、羽根車が回転す
   ることによるポンプ作用により液体を送出する作用通路
   を形成し、 前記ケーシング内に、それぞれ前記作用通路に連通する
   ２つの弁室を隔壁で仕切って隣接して設け、 該隔壁内に外部タンクからの液体を導入する液体導入路
   を設け、 該液体導入路を前記両弁室に連通する吸入口を前記隔壁
   にそれぞれ開口し、 前記両弁室内内壁に、前記各吸入口と対向する位置に吐
   出口をそれぞれ開口し、 前記隔壁を移動自在に挿通して両端が各前記弁室内に突
   出する弁棒を設けると共に、この弁棒の両端に、弁棒が
   移動した際に、一方の弁室の前記吸入口を開、吐出口を
   閉とするとき他方の弁室の前記吸入口を閉、吐出口を開
   となす弁体をそれぞれ固設して成る選択型送出ポンプに
   おいて、 一方の吐出口から流出する液体の圧力を低下させるべ
   く、前記ケーシング内の前記作用通路の中間点より一方
   の吐出口側へ偏倚した位置に、前記ケーシング内部と液
   体導入路を連絡する圧力調整孔を設けたことを特徴とす
   る選択型送出ポンプ。