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JP2009008062A - Water pump - Google Patents

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JP2009008062A
JP2009008062A JP2007172548A JP2007172548A JP2009008062A JP 2009008062 A JP2009008062 A JP 2009008062A JP 2007172548 A JP2007172548 A JP 2007172548A JP 2007172548 A JP2007172548 A JP 2007172548A JP 2009008062 A JP2009008062 A JP 2009008062A
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JP
Japan
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impeller
blade
blade plate
front plate
plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007172548A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Haruyoshi Yoshida
治義 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamada Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Yamada Seisakusho KK
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Publication date
Application filed by Yamada Seisakusho KK filed Critical Yamada Seisakusho KK
Priority to JP2007172548A priority Critical patent/JP2009008062A/en
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water pump for cooling an engine capable of improving transfer efficiency of cooling water with an extremely simple structure. <P>SOLUTION: The water pump has an impeller 4 radially formed with a plurality of blade pieces 43 and formed with a ring shaped front plate 44 at top ends of the blade pieces 43, and a blade piece storage chamber 12 storing the blade pieces 43 of the impeller 4 inside with a proper clearance c left from the front plate 44. A suction chamber 11 communicating with a suction port 15 is formed at a central portion of the impeller 4, and the water pump comprises a housing 1 in which a pump discharge port 1 is situated at a position corresponding to a side of the impeller 4 where the blade pieces 43 are formed and to its outer peripheral side. A circumferential projection 13 projecting toward a blade piece 43 side is formed at a boundary between the blade piece storage chamber 12 and the suction chamber 11. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、極めて簡単な構造によって冷却水の移送効率を向上させることができるエンジンを冷却するためのウォーターポンプに関する。   The present invention relates to a water pump for cooling an engine that can improve the efficiency of cooling water transfer with a very simple structure.

自動車のエンジンに冷却水を循環させるウォーターポンプが多く使用されている。一般に、ウォーターポンプ等の遠心ポンプではインペラの回転時に冷却水が羽根に当たることにより、該冷却水には遠心力が与えられて、前記インペラの遠心方向に移動する。そして遠心方向に吐出口が設置されると、該吐出口を通して冷却水が流れ出して行くことができる。このようなウォーターポンプにおいてインペラは、エンジンブロック等の相手部材と相互に干渉してインペラが回転しなくなったりすることがないようにするために、前記インペラと、相手部材との間には、若干のクリアランスを設けることが必要である。
特開平4−362297号
Water pumps that circulate cooling water in automobile engines are often used. In general, in a centrifugal pump such as a water pump, when the impeller rotates, impingement of the cooling water on the blades imparts centrifugal force to the cooling water, and the impeller moves in the centrifugal direction. When the discharge port is installed in the centrifugal direction, the cooling water can flow out through the discharge port. In such a water pump, in order to prevent the impeller from interfering with a counterpart member such as an engine block to prevent the impeller from rotating, there is a slight gap between the impeller and the counterpart member. It is necessary to provide clearance.
JP-A-4-362297

ところが、そのインペラの羽根と、相手部材とのクリアランス部分に流れた冷却水は、インペラがいくら回転しても、遠心力(エネルギー)が与えられない領域となっている。すなわち、インペラが冷却水に仕事を与えることができない領域となっている。そして、ポンプハウジングの吐出側よりも吸入側における圧力が低いため、一旦、吐出側に移動された冷却水は、クリアランス部分を通じて吸入側に逆流してしまうという現象が起きてしまう。   However, the cooling water that has flown through the clearance between the impeller blades and the mating member is a region where centrifugal force (energy) is not applied no matter how much the impeller rotates. That is, the impeller is an area where work cannot be given to the cooling water. Then, since the pressure on the suction side is lower than the discharge side of the pump housing, a phenomenon that the cooling water once moved to the discharge side flows back to the suction side through the clearance portion occurs.

一般に、前記クリアランスを小さくするほど効率が向上し、流量も増加することが可能であるが、あまりクリアランスを少なくしすぎると、相手部材と干渉して、インペラが回転しなくなってしまうため、前記クリアランスは一般的にある程度の大きさを設けて設計されている。そこで、特許文献1では、クリアランスの大きさを小さめに設定するのではなく、クリアランスの領域を長くすることで冷却水の逆流を減少させていることが開示されている。上記手段により、クリアランス部分における冷却水の逆流を減少させ、効率・流量の向上が可能となる。   Generally, the smaller the clearance, the higher the efficiency and the greater the flow rate. However, if the clearance is too small, the impeller will not rotate due to interference with the mating member. Is generally designed with a certain size. Therefore, Patent Document 1 discloses that the reverse flow of the cooling water is reduced by setting the clearance area longer, rather than setting the clearance size smaller. By the above means, the backflow of the cooling water in the clearance portion can be reduced, and the efficiency and flow rate can be improved.

しかし、特許文献1による方法では、次に述べるような問題が存在する。まず、インペラ案内部で吸入径が絞られるために、そこで流速が増加し、キャビテーションが起き易くなる。次に、相手側部材との微小クリアランス領域がインペラ外径部から案内部先端までかなり広い領域となるため、かなり厳しい製造精度が必要となる。このように厳しく製造管理が行われないと、インペラのいずれかの部分が相手側部材とこすれてしまい、インペラの疲労破壊の誘因となる。   However, the method according to Patent Document 1 has the following problems. First, since the suction diameter is reduced by the impeller guide portion, the flow velocity increases there, and cavitation is likely to occur. Next, since a minute clearance region with the counterpart member is a considerably wide region from the outer diameter portion of the impeller to the front end of the guide portion, a considerably strict manufacturing accuracy is required. If manufacturing control is not performed strictly in this way, any part of the impeller will be rubbed with the mating member, leading to fatigue failure of the impeller.

また、上記インペラを樹脂で製作すると、樹脂材は熱膨張による変形が大きいため、安全を考えクリアランスを小さくすることができず、そのために、冷却水が逆流し、冷却水が高温のときの効率の向上に限界があった。さらに流量を保つためには、滑らかに流路の断面積を変化させる必要があるため、案内部の先端の肉厚は薄くせざるを得ないものである。そのような構造にしなければ、案内部のサイド面(先端横面)に水がぶつかって、効率,流量が低下してしまう。   In addition, if the impeller is made of resin, the resin material is greatly deformed by thermal expansion, so it is not possible to reduce the clearance for safety reasons. Therefore, the cooling water flows backward and the efficiency when the cooling water is hot is high. There was a limit to improvement. Furthermore, in order to maintain the flow rate, it is necessary to smoothly change the cross-sectional area of the flow path, and thus the thickness of the tip of the guide portion must be reduced. If such a structure is not used, water will collide with the side surface (front end lateral surface) of the guide portion, and the efficiency and flow rate will decrease.

しかし、そのために案内部の力学的強度は低くなる。また、合成樹脂製とした場合には高温の冷却水中に水没していると膨潤(冷却水を吸い込んで膨らむ)と、熱変形は避けられず、且つそれは肉厚の薄い箇所により多く現れるため、案内部の先端は弱点となっていた。本発明の目的は、ウォーターポンプにおけるポンプ効率,流量を良好に維持することができ、且つその力学的強度を保ちながら製造コストがかからないウォーターポンプを提供することにある。   However, for this reason, the mechanical strength of the guide portion is lowered. Also, when it is made of synthetic resin, if it is submerged in high-temperature cooling water, it swells (swells by sucking cooling water), thermal deformation is unavoidable, and it appears more in thin parts, The tip of the guide was a weak point. An object of the present invention is to provide a water pump that can maintain good pump efficiency and flow rate in the water pump and that does not require manufacturing costs while maintaining its mechanical strength.

そこで、発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意,研究を重ねた結果、請求項1の発明を、放射状に複数の羽根板片が形成され該羽根板片の頂部先端には輪状のフロントプレートが形成されたインペラと、内部に前記フロントプレートと適宜のクリアランスを有して前記インペラの羽根板片を収納する羽根板片収納室を有し、前記インペラの中心箇所に吸入ポートと連通する吸入室が形成され、前記インペラの羽根板片形成側且つ外周側に対応する位置にポンプ吐出ポートが位置するハウジングとからなり、前記羽根板片収納室と吸入室との境に前記羽根板片側に向かって突出する円周状突起が形成されてなるウォーターポンプとしたことにより、上記課題を解決した。   In view of the above, the inventor has intensively and researched to solve the above problems. As a result, the invention of claim 1 is formed in such a manner that a plurality of blade plate pieces are radially formed, and the front end of the blade plate piece has a ring-shaped front. An impeller having a plate formed therein, a blade plate storage chamber for storing a blade plate piece of the impeller having an appropriate clearance with the front plate inside, and communicating with a suction port at a central portion of the impeller A suction chamber is formed, and includes a housing in which a pump discharge port is located at a position corresponding to the blade plate forming side and the outer peripheral side of the impeller, and the blade plate one side is located at the boundary between the blade plate piece storage chamber and the suction chamber. The above-mentioned problem has been solved by providing a water pump in which a circumferential protrusion protruding toward the surface is formed.

請求項2の発明を、前述の構成において、前記フロントプレートは前記羽根板片の回転方向前縁側から回転方向後縁側に向かって次第に低くなるように傾斜形成されると共に、前記羽根板片収納室の内周側壁面のクリアランス箇所は前記フロントプレートの外面側に沿って傾斜面としてなるウォーターポンプとしたことにより、上記課題を解決した。請求項3の発明を、前述の構成において、前記円周状突起の先端位置は、前記インペラのフロントプレートの内面側と略同一となるように設定されてなるウォーターポンプとしたことにより、上記課題を解決した。   According to a second aspect of the present invention, in the configuration described above, the front plate is formed to be inclined so as to gradually become lower from the front edge side in the rotation direction of the blade plate piece toward the rear edge side in the rotation direction, and the blade plate piece storage chamber. The above-mentioned problem has been solved by providing a water pump having a clearance portion on the inner peripheral side wall surface as an inclined surface along the outer surface side of the front plate. According to a third aspect of the present invention, there is provided the water pump according to the above-described configuration, wherein the tip position of the circumferential protrusion is set to be substantially the same as the inner surface side of the front plate of the impeller. Solved.

請求項4の発明を、前述の構成において、前記円周状突起の先端位置は、前記インペラのフロントプレートの外面側と略同一となるように設定されてなるウォーターポンプとしたことにより、上記課題を解決した。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the water pump according to the above-described configuration, wherein the tip position of the circumferential protrusion is set to be substantially the same as the outer surface side of the front plate of the impeller. Solved.

請求項1の発明によって、ポンプハウジングには、インペラの羽根板片が収納される羽根板片収納室と、冷却水を吸入する吸入室とが設けられ、前記羽根板片収納室と吸入室との境には、前記羽根板片側に向かって突出する円周状突起が形成されているので、インペラの回転によって一旦、羽根板片収納室に入り込んだ冷却水がインペラのフロントプレートと、羽根板片収納室(ポンプハウジング等の相手部材)との間のクリアランスに流れ込んだとしても、円周状突起によって堰き止められ、冷却水が吸入室に逆流することを防止することができる。   According to the invention of claim 1, the pump housing is provided with a blade plate piece storage chamber for storing the impeller blade plate piece and a suction chamber for sucking cooling water, and the blade plate piece storage chamber, the suction chamber, Since a circumferential projection is formed at the border of the blade, the cooling water once entering the blade plate storage chamber by the rotation of the impeller is transferred to the impeller front plate and the blade plate. Even if it flows into the clearance between the one storage chamber (a mating member such as a pump housing), it is blocked by the circumferential protrusion, and the cooling water can be prevented from flowing back into the suction chamber.

さらに、前記円周状突起によって冷却水の逆流が堰き止められることによって、クリアランス領域内には冷却水が滞留することになり、この滞留している冷却水によって、それ以上の冷却水がクリアランス領域に入り込むことを防止することができ、ポンプ効率をさらに向上させることができる。また、請求項1では、前述したように、前記羽根板片収納室と吸入室との境には、前記羽根板片側に向かって突出する円周状突起が形成されるのみの極めて簡単な構造にて、上記効果を奏することができるものであり、このような効果を有するものでありながら、製造コストがかからず、低価格にて提供されるものである。   Further, since the backflow of the cooling water is blocked by the circumferential protrusions, the cooling water stays in the clearance area, and the remaining cooling water causes the cooling water to flow further in the clearance area. Intrusion can be prevented, and pump efficiency can be further improved. Further, in the first aspect, as described above, an extremely simple structure in which only a circumferential protrusion protruding toward the blade plate piece side is formed at the boundary between the blade plate piece storage chamber and the suction chamber. Thus, the above-described effects can be achieved, and while having such effects, the manufacturing cost is not required and the apparatus is provided at a low price.

請求項2の発明によって、前記羽根板片の頂部は回転方向前縁側から回転方向後縁側に向かって次第に低くなるように傾斜形成されると共に、前記羽根板片収納室の内周側壁面は前記羽根板片頂部に沿って傾斜面としてなるウォーターポンプとしたことにより、クリアランス領域は傾斜面形状となり、クリアランス領域が長くなり、前記円周状突起と合わせてより一層、冷却水を逆流し難いものにすることができる。請求項3の発明によれば、前記円周状突起の先端位置は、前記インペラのフロントプレートの内面側と略同一となるように設定されてなることにより、たとえ円周状突起から僅かに冷却水が漏れ出したとしても、円周状突起がフロントプレートの内面側に位置しているので、羽根板片によって遠心力を与えられ、吐出ポートに送り込まれるものである。   According to the invention of claim 2, the top portion of the blade plate piece is formed so as to be gradually lowered from the rotation direction front edge side toward the rotation direction rear edge side, and the inner peripheral side wall surface of the blade plate piece storage chamber is By making the water pump as an inclined surface along the top of the blade plate, the clearance area becomes an inclined surface shape, the clearance area becomes longer, and the cooling water is more difficult to flow back together with the circumferential protrusion. Can be. According to the invention of claim 3, the tip position of the circumferential protrusion is set so as to be substantially the same as the inner surface side of the front plate of the impeller, so that even the circumferential protrusion is slightly cooled. Even if water leaks out, the circumferential projection is located on the inner surface side of the front plate, so that centrifugal force is applied by the blade plate piece and fed into the discharge port.

請求項4の発明によって、前記円周状突起の先端位置は、前記インペラのフロントプレートの外面側と略同一となるように設定されたことにより、逆流を食い止めつつ、吸入断面積は確保されるため、良好な吸い込みも保たれる。   According to the invention of claim 4, the tip end position of the circumferential projection is set to be substantially the same as the outer surface side of the front plate of the impeller, so that the suction cross-sectional area is secured while preventing backflow. Therefore, good suction is maintained.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ポンプハウジング1には、図1,図2,図3に示すように、吸入室11と羽根板片収納室12とが形成されている。前記吸入室11は、後述するインペラ4の羽根板片43が収納される部位である。具体的には、羽根板片43の羽根ベース部42,羽根板片43及びフロントプレート44の外周及び頂部箇所を覆うようにして収納することができる部位である。そして、前記吸入室11はインペラ4の中心箇所に位置し、吸入ポート15と連通し、前記羽根板片収納室12は吐出ポート16に連通している。また該吐出ポート16は、インペラ4の羽根板片43の形成側で且つ外周側に対応する位置となっている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the pump housing 1 is formed with a suction chamber 11 and a blade piece storage chamber 12. The suction chamber 11 is a portion in which a blade plate 43 of the impeller 4 described later is accommodated. Specifically, it is a portion that can be accommodated so as to cover the outer periphery and the top portion of the blade base portion 42, the blade plate piece 43, and the front plate 44 of the blade plate piece 43. The suction chamber 11 is located at the center of the impeller 4, communicates with the suction port 15, and the vane plate piece storage chamber 12 communicates with the discharge port 16. Further, the discharge port 16 is located on the side where the blade plate 43 of the impeller 4 is formed and on the outer peripheral side.

前記羽根板片収納室12には、インペラ4のフロントプレート44と対向する側面、すなわちクリアランスcが設定される略円周状の内周側壁面121が形成されている。また該内周側壁面121は、図3(A),(B)に示すように、インペラ4のフロントプレート44の外形に従う形状に形成されたものである。フロントプレート44は、羽根板片43の頂部は回転方向前縁431から回転方向後縁432に向かって次第に低くなるように傾斜形成されたタイプ、すなわち、扁平円錐状に形成された場合には、その形状に合わせて、前記羽根板片収納室12の内周側壁面121は傾斜面として形成される〔図1,図2及び図3(B)参照〕。   The vane piece housing chamber 12 is formed with a side surface facing the front plate 44 of the impeller 4, that is, a substantially circumferential inner circumferential side wall surface 121 in which a clearance c is set. Further, the inner peripheral side wall surface 121 is formed in a shape according to the outer shape of the front plate 44 of the impeller 4 as shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B). The front plate 44 is a type in which the top portion of the blade plate piece 43 is formed so as to be gradually lowered from the rotation direction front edge 431 toward the rotation direction rear edge 432, that is, in the case of being formed in a flat conical shape, In accordance with the shape, the inner peripheral side wall surface 121 of the blade-plate piece storage chamber 12 is formed as an inclined surface (see FIGS. 1, 2, and 3B).

前記吸入室11と羽根板片収納室12との境は角の部位であり、この角形状とした境には、図1,図2乃至図3等に示すように、円周状突起13が形成されている。該円周状突起13は、前記インペラ4の羽根板片43側に向かって突出するもので、円周状の輪を構成するように突起が形成されたものである。具体的には、円周状突起13の先端が前記インペラ4の羽根板片43の回転方向前縁431に沿って羽根板片43を支持する羽根ベース部側に向かって食い込むようにして形成されたものである。   The boundary between the suction chamber 11 and the blade piece storage chamber 12 is a corner portion. As shown in FIGS. 1, 2 to 3, etc., a circumferential protrusion 13 is formed at the corner. Is formed. The circumferential protrusion 13 protrudes toward the blade plate 43 side of the impeller 4 and is formed with a protrusion so as to form a circumferential ring. Specifically, the tip of the circumferential protrusion 13 is formed so as to bite toward the blade base part side supporting the blade plate piece 43 along the rotation direction front edge 431 of the blade plate piece 43 of the impeller 4. It is a thing.

前記円周状突起13は、その先端131の位置が、前記インペラ4のフロントプレート44の内面側44bと同一(略同一も含む)となるように設定されている〔図4(A),(B),図6参照〕。ここで、前記フロントプレート44が扁平円錐形状に形成されている場合には、前記円周状突起13の先端131の位置は、前記フロントプレート44の外周縁の位置と略同一位置となるように設定される。   The circumferential protrusion 13 is set so that the position of the tip 131 thereof is the same (including substantially the same) as the inner surface 44b of the front plate 44 of the impeller 4 [FIGS. B), see FIG. Here, when the front plate 44 is formed in a flat conical shape, the position of the tip 131 of the circumferential protrusion 13 is substantially the same as the position of the outer peripheral edge of the front plate 44. Is set.

インペラ4は、図7(A),(B)に示すように、ボス部41の周囲には放射状に複数の羽根ベース部42,42,…が形成されており、各羽根ベース部42の外端箇所から羽根板片43が形成されている。前記ボス部41は、円筒形状に形成されたものである。前記羽根板片43は、略台形状に形成されている。そして、前記羽根板片43は、回転方向前縁431が回転方向後縁432よりもボス部41側寄りとなるようにして、前記羽根ベース部42に対して略直角に折曲形成されたものである。フロントプレート44は、羽根板片43の頂部に形成されたものであり、扁平円錐状に形成された実施形態〔図7(C)参照〕と、円板形状の輪として形成された実施形態が存在する〔図7(D)参照〕。   As shown in FIGS. 7A and 7B, the impeller 4 is formed with a plurality of blade base portions 42, 42,... Radially around the boss portion 41. A blade plate piece 43 is formed from the end portion. The boss 41 is formed in a cylindrical shape. The vane piece 43 is formed in a substantially trapezoidal shape. The vane plate piece 43 is formed to be bent at a substantially right angle with respect to the vane base portion 42 such that the front edge 431 in the rotation direction is closer to the boss portion 41 side than the rear edge 432 in the rotation direction. It is. The front plate 44 is formed on the top of the blade plate piece 43, and includes an embodiment formed in a flat conical shape (see FIG. 7C) and an embodiment formed as a disc-shaped ring. Exists (see FIG. 7D).

さらに、インペラ4の別の実施形態としては、図8に示すように、一枚の金属板からなり、基礎円部411の周囲には放射状に複数の羽根ベース部42が同一平面となるように形成され、回転方向前縁431が回転方向後縁432よりも中心側に位置するようにして適宜の傾斜角度を有する羽根板片43が略直角に折曲形成され、該羽根板片43の外端から略直角に羽根カバー片441が折曲形成され、各羽根カバー片441の外端側は隣接する羽根カバー片441の内端側に略近接して、複数の羽根カバー片441,441,…によって略輪状に連続形成されたフロントプレート44が形成されたものである〔図8(A),(B)参照〕。   Further, as another embodiment of the impeller 4, as shown in FIG. 8, the impeller 4 is made of a single metal plate, and a plurality of blade base portions 42 are radially arranged on the same plane around the base circle portion 411. A blade plate 43 having an appropriate inclination angle is formed so that the rotation direction leading edge 431 is positioned on the center side of the rotation direction trailing edge 432, and the blade plate 43 is bent at a substantially right angle. A blade cover piece 441 is bent at a substantially right angle from the end, and the outer end side of each blade cover piece 441 is substantially adjacent to the inner end side of the adjacent blade cover piece 441, and a plurality of blade cover pieces 441, 441, A front plate 44 continuously formed in a substantially ring shape is formed (see FIGS. 8A and 8B).

原板からインペラを組み立てるには、まず図8(D)の状態から、第1折曲仮想線Taに沿って前記羽根板片43を前記羽根ベース部42に対して直角に折り曲げる。次に、前記第2折曲仮想線Tbに沿って、羽根カバー片441を直角に折り曲げる。このとき、該羽根カバー片441の折り曲げは、前記羽根ベース部42と羽根板片43との折り曲げ方向とは反対方向となるように折り曲げられる。具体的には前記羽根ベース部42,羽根板片43と羽根カバー片441とは、略「乙」字形状を構成するようにして折り曲げ形成されている〔図8(C)参照〕。   In order to assemble the impeller from the original plate, first, the blade plate piece 43 is bent at a right angle with respect to the blade base portion 42 along the first bending imaginary line Ta from the state of FIG. Next, the blade cover piece 441 is bent at a right angle along the second bent virtual line Tb. At this time, the blade cover piece 441 is bent so as to be opposite to the bending direction of the blade base portion 42 and the blade plate piece 43. Specifically, the blade base portion 42, the blade plate piece 43, and the blade cover piece 441 are formed to be bent so as to form a substantially “B” shape (see FIG. 8C).

羽根ベース部42,羽根板片43と羽根カバー片441は、すべて直角に折曲されている。そして、各羽根カバー片441の外端側441bは、隣接する羽根カバー片441の内端側441aに略近接するように仕上げられるものである。実際には、原板からインペラ4を形成する工程は、1つのプレス加工ライン上で行われ、全ての羽根板片43と、全ての羽根カバー片441とが略順番にプレス加工により折曲形成されるものである。   The blade base 42, the blade plate piece 43, and the blade cover piece 441 are all bent at a right angle. The outer end side 441b of each blade cover piece 441 is finished so as to be substantially close to the inner end side 441a of the adjacent blade cover piece 441. Actually, the step of forming the impeller 4 from the original plate is performed on one press processing line, and all the blade plate pieces 43 and all the blade cover pieces 441 are bent and formed by pressing substantially in order. Is.

さらに、前記羽根カバー片441の外端側441bは、隣接する羽根カバー片441の内端側441aに溶接手段によって溶接される実施形態も存在する。これによって、複数の独立した羽根カバー片441,441,…は、一つの円板形状の輪を一体的に形成することとなり、これによって力学的強度を備えたフロントプレート44を形成することができる。また、インペラ4は、金属製であるが、フロントプレート44が羽根板片43とは別部材で構成され、溶接等の固着手段にて固着されたものであってもよい。合成樹脂にてボス部41,羽根板片43及びフロントプレート44等の構成部材が一体的に形成されたものでもよい。   Further, there is an embodiment in which the outer end side 441b of the blade cover piece 441 is welded to the inner end side 441a of the adjacent blade cover piece 441 by welding means. As a result, the plurality of independent blade cover pieces 441, 441,... Integrally form a single disc-shaped ring, thereby forming the front plate 44 having mechanical strength. . Further, although the impeller 4 is made of metal, the front plate 44 may be constituted by a member different from the blade plate piece 43 and fixed by fixing means such as welding. The structural members such as the boss 41, the blade plate 43, and the front plate 44 may be integrally formed of synthetic resin.

前記インペラ4の回転方向は、冷却水をインペラ4の外方に吹飛ばす方向であり、前記羽根板片43の回転方向後縁432から冷却水が飛び出すようになっている。前記フロントプレート44は、前記羽根板片43の頂部に扁平円錐形状の輪として形成されている〔図7(A),(C)参照〕。或いは、前記フロントプレート44は、平坦板状の輪として形成される実施形態も存在する〔図6,図7(D)参照〕。フロントプレート44は、羽根板片43が冷却水にエネルギを与える領域内に冷却水を留めておく役目をなすものである。インペラ4は、ボス部41が軸受付き駆動シャフト2を介してポンプハウジング1に装着される。前記軸受付き駆動シャフト2は、ポンプハウジング1の内部にてメカニカルシール3にて防水されている。   The rotation direction of the impeller 4 is a direction in which the cooling water is blown out of the impeller 4, and the cooling water is ejected from the trailing edge 432 in the rotation direction of the blade plate piece 43. The front plate 44 is formed as a flat conical ring at the top of the vane piece 43 (see FIGS. 7A and 7C). Alternatively, there is an embodiment in which the front plate 44 is formed as a flat plate-like ring (see FIGS. 6 and 7D). The front plate 44 serves to keep the cooling water in a region where the blade plate pieces 43 give energy to the cooling water. The impeller 4 is mounted on the pump housing 1 with the boss portion 41 via the drive shaft 2 with a bearing. The bearing-equipped drive shaft 2 is waterproofed by a mechanical seal 3 inside the pump housing 1.

次に、本発明における円周状突起13について説明する。前記羽根板片収納室12と、前記インペラ4のフロントプレート44との間には、クリアランス(隙間)cが存在している。該クリアランスcの領域は、インペラ4のフロントプレート44の外面側44aと、該外面側44aの内周側面(前記羽根板片43の回転方向前縁431寄りの端縁)に亘る範囲である。該クリアランスcは、比較的大きなもので構わない。前記吸入室11と前記羽根板片収納室12との境には、前述したように円周状突起13が形成されている。   Next, the circumferential protrusion 13 in the present invention will be described. A clearance (gap) c exists between the blade plate piece storage chamber 12 and the front plate 44 of the impeller 4. The area of the clearance c is a range extending from the outer surface side 44a of the front plate 44 of the impeller 4 to the inner peripheral side surface of the outer surface side 44a (the end edge near the rotation direction front edge 431 of the blade plate piece 43). The clearance c may be relatively large. As described above, the circumferential projection 13 is formed at the boundary between the suction chamber 11 and the blade plate piece storage chamber 12.

該円周状突起13は、前記インペラ4の各羽根板片43の回転方向前縁431且つ頂部付近に近接且つ非接触状態で食い込むように形成されたものである。前記円周状突起13の先端131の位置は、インペラ4のフロントプレート44の内面側44bと略同一に形成された第1実施形態(図4参照)と、前記円周状突起13の先端131の位置が前記インペラ4のフロントプレート44の外面側44aと略同一に形成された第2実施形態が存在する(図5参照)。   The circumferential protrusion 13 is formed so as to bite in the vicinity of the leading edge 431 and the vicinity of the top of each blade plate 43 of the impeller 4 in a close and non-contact state. The position of the tip 131 of the circumferential projection 13 is substantially the same as that of the inner surface 44b of the front plate 44 of the impeller 4 (see FIG. 4), and the tip 131 of the circumferential projection 13. There is a second embodiment in which the position is substantially the same as the outer surface side 44a of the front plate 44 of the impeller 4 (see FIG. 5).

まず、吸入ポート15から吸入室11に吸い込まれた冷却水は、羽根板片収納室12に送り込まれ、その多くは吐出ポート16から吐出される。しかしながら、吐出ポート16側に送り込まれた冷却水の僅かな量が前記クリアランスcに流れ込もうとする。そしてクリアランスcに流れ込んだ冷却水は、前記円周状突起13によって吸入室11側に流れ込むことを防止される。   First, the cooling water sucked into the suction chamber 11 from the suction port 15 is sent to the vane piece storage chamber 12, and most of it is discharged from the discharge port 16. However, a slight amount of the cooling water sent to the discharge port 16 side tends to flow into the clearance c. The cooling water flowing into the clearance c is prevented from flowing into the suction chamber 11 side by the circumferential projection 13.

さらに、クリアランスc内に流れ込んだ冷却水は、吸入室11まで流れ込むことがないので、図4(B),図5(A)に示すように、クリアランスc内に滞留することとなり、このクリアランスc内に滞留した冷却水がさらなる冷却水のクリアランスc内への流入を遮ることとなり、冷却水がクリアランスcを逆流することを防止できるものである。冷却水の逆流が防止されるときの冷却水の流れは、図4(B)及び図5に矢印で示している。以上は、第1及び第2実施形態における円周状突起13によって、冷却水の逆流を防止するものである。   Furthermore, since the cooling water that has flowed into the clearance c does not flow into the suction chamber 11, as shown in FIGS. 4 (B) and 5 (A), the cooling water stays in the clearance c. The cooling water staying inside blocks the inflow of further cooling water into the clearance c, and the cooling water can be prevented from flowing back through the clearance c. The flow of the cooling water when the reverse flow of the cooling water is prevented is indicated by arrows in FIGS. 4B and 5. As described above, the backflow of the cooling water is prevented by the circumferential protrusion 13 in the first and second embodiments.

また、第2実施形態の円周状突起13の先端131の位置は、前記インペラ4のフロントプレート44の外面側44aと略同一に形成されたものであり、逆流を防止しつつ、吸入断面積も確保できる(図5参照)。   Further, the position of the tip 131 of the circumferential protrusion 13 of the second embodiment is formed substantially the same as the outer surface side 44a of the front plate 44 of the impeller 4, and the suction cross-sectional area is prevented while preventing backflow. Can also be secured (see FIG. 5).

以上述べたように、円周状突起13によって、クリアランスcが比較的大きく形成されたとしても、該クリアランスcから冷却水が逆流することを防止し、或いは逆流の量を最小限に食い止めることができ、ポンプ効率を極めて良好にすることができるものである。   As described above, even if the clearance c is formed relatively large by the circumferential protrusion 13, the cooling water can be prevented from flowing backward from the clearance c, or the amount of the backward flow can be kept to a minimum. The pump efficiency can be made extremely good.

本発明の一部断面にした側面図である。It is the side view made into the partial cross section of this invention. ポンプハウジングとインペラの構成を示す一部切除した拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view with a part cut away showing a configuration of a pump housing and an impeller. (A)は図1のXa−Xa矢視断面図、(B)はポンプハウジングの要部断面図である。(A) is Xa-Xa arrow sectional drawing of FIG. 1, (B) is principal part sectional drawing of a pump housing. (A)は第1実施形態の円周状突起を示す要部拡大断面図、(B)は(A)の作用を示す拡大断面図である。(A) is a principal part expanded sectional view which shows the circumferential protrusion of 1st Embodiment, (B) is an expanded sectional view which shows the effect | action of (A). 第2実施形態の円周状突起及びその作用を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the circumferential protrusion of 2nd Embodiment, and its effect | action. 平坦円板状のフロントプレートを有するインペラが装着された実施形態の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of embodiment with which the impeller which has a flat disk-shaped front plate was mounted | worn. (A)はインペラの斜視図、(B)は(A)のXb−Xb矢視断面図、(C)は(B)のXc−Xc矢視断面図、(D)は別の実施形態のインペラの断面図である。(A) is a perspective view of an impeller, (B) is a cross-sectional view taken along the line Xb-Xb of (A), (C) is a cross-sectional view taken along the line Xc-Xc of (B), and (D) is another embodiment. It is sectional drawing of an impeller. (A)は金属原板によって一体成形されたインペラの斜視図、(B)はインペラの平面図、(C)は(B)のXd−Xd矢視断面図、(D)はインペラの展開図である。(A) is a perspective view of an impeller integrally formed with a metal original plate, (B) is a plan view of the impeller, (C) is a cross-sectional view taken along the line Xd-Xd of (B), and (D) is a developed view of the impeller. is there.

符号の説明Explanation of symbols

1…ポンプハウジング、11…吸入室、12…羽根板片収納室、121…内周側壁面、
13…円周状突起、15…吸入ポート、16…吐出ポート、4…インペラ、
43…羽根板片、431…回転方向前縁、432…回転方向後縁、
44…フロントプレート、44a…羽根カバー片、44b…内面側、c…クリアランス。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pump housing, 11 ... Suction chamber, 12 ... Blade board piece storage chamber, 121 ... Inner peripheral side wall surface,
13 ... Circumferential protrusion, 15 ... Suction port, 16 ... Discharge port, 4 ... Impeller,
43 ... blade plate piece, 431 ... rotation direction leading edge, 432 ... rotation direction trailing edge,
44 ... front plate, 44a ... blade cover piece, 44b ... inner surface side, c ... clearance.

Claims (4)

放射状に複数の羽根板片が形成され該羽根板片の頂部先端には輪状のフロントプレートが形成されたインペラと、内部に前記フロントプレートと適宜のクリアランスを有して前記インペラの羽根板片を収納する羽根板片収納室を有し、前記インペラの中心箇所に吸入ポートと連通する吸入室が形成され、前記インペラの羽根板片形成側且つ外周側に対応する位置にポンプ吐出ポートが位置するハウジングとからなり、前記羽根板片収納室と吸入室との境に前記羽根板片側に向かって突出する円周状突起が形成されてなることを特徴とするウォーターポンプ。   An impeller having a plurality of blade plate pieces radially formed and a ring-shaped front plate formed at the top end of the blade plate piece, and the blade plate of the impeller having an appropriate clearance with the front plate inside. There is a blade plate storage chamber for storage, a suction chamber communicating with the suction port is formed at the center of the impeller, and a pump discharge port is positioned at a position corresponding to the blade plate formation side and the outer peripheral side of the impeller A water pump comprising a housing, wherein a circumferential protrusion is formed at a boundary between the blade plate piece storage chamber and the suction chamber and protrudes toward the blade plate piece side. 請求項1において、前記フロントプレートは前記羽根板片の回転方向前縁側から回転方向後縁側に向かって次第に低くなるように傾斜形成されると共に、前記羽根板片収納室の内周側壁面のクリアランス箇所は前記フロントプレートの外面側に沿って傾斜面としてなることを特徴とするウォーターポンプ。   2. The front plate according to claim 1, wherein the front plate is formed to be inclined so as to gradually become lower from the front edge side in the rotation direction of the blade plate piece toward the rear edge side in the rotation direction, and the clearance of the inner peripheral side wall surface of the blade plate piece storage chamber. The location is an inclined surface along the outer surface side of the front plate. 請求項1又は2において、前記円周状突起の先端位置は、前記インペラのフロントプレートの内面側と略同一となるように設定されてなることを特徴とするウォーターポンプ。   3. The water pump according to claim 1, wherein a tip position of the circumferential projection is set to be substantially the same as an inner surface side of a front plate of the impeller. 請求項1又は2において、前記円周状突起の先端位置は、前記インペラのフロントプレートの外面側と略同一となるように設定されてなることを特徴とするウォーターポンプ。   3. The water pump according to claim 1, wherein a tip position of the circumferential protrusion is set to be substantially the same as an outer surface side of the front plate of the impeller.
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