JP3528993B2 - Magnetic drive pump - Google Patents
Magnetic drive pumpInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は磁力により羽根車を
回転駆動する磁力駆動式ポンプに関する。このポンプは
ウォータポンプ等に用いられ得る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic drive pump for rotating an impeller by magnetic force. This pump can be used as a water pump or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、車両用エンジンには冷却等のた
めにウォータジャケットが形成され、このウォータジャ
ケットにはウォータポンプが接続されている。このウォ
ータポンプでは、ウォータジャケットにポンプ室が連通
されており、このポンプ室の内部には羽根車が軸芯回り
に回動可能に保持されている。2. Description of the Related Art For example, a water jacket is formed in a vehicle engine for cooling or the like, and a water pump is connected to the water jacket. In this water pump, a pump chamber is communicated with the water jacket, and an impeller is held inside the pump chamber so as to be rotatable about its axis.
【0003】実開昭60−159899号公報記載のウ
ォータパンプでは、羽根車としてのインペラに従動側永
久磁石がその軸芯位置に固定されており、ポンプ室と遮
断板により離隔されたクランク室内には、駆動側永久磁
石を軸芯と平行にもつ駆動軸が駆動部として採用されて
いる。インペラの従動側永久磁石と駆動軸の駆動側永久
磁石とは、相互の磁力によりインペラを回転駆動する各
磁着手段を構成している。In the water pump disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-159899, the driven permanent magnet of the impeller as an impeller is fixed at its axial center position, and is placed in the crank chamber separated from the pump chamber and the blocking plate. Uses a drive shaft having a drive-side permanent magnet parallel to the axis as a drive unit. The driven permanent magnet of the impeller and the driving permanent magnet of the drive shaft constitute each magnetic attachment means that rotationally drives the impeller by mutual magnetic force.
【0004】この磁力駆動式ポンプでは、駆動軸の駆動
側永久磁石がインペラの従動側永久磁石に磁力を及ぼす
ため、これによりインペラが回転駆動され、ポンプ室内
で循環水に流れが生じる。こうして、このポンプでは、
インペラが保持されるポンプ室と、駆動軸が保持される
クランク室とを離隔することにより、駆動部がポンプ室
の外部に設けられているため、ポンプ室とクランク室と
をメカニカルシールで封止する一般的なポンプと比べ、
メカニカルシールの鳴きや水漏れを防止できるととも
に、構造が簡易であるという利点がある。In this magnetic drive pump, the drive-side permanent magnet of the drive shaft exerts a magnetic force on the driven-side permanent magnet of the impeller, whereby the impeller is rotationally driven and a flow of circulating water occurs in the pump chamber. Thus, with this pump,
By separating the pump chamber in which the impeller is held from the crank chamber in which the drive shaft is held, the drive unit is provided outside the pump chamber, so the pump chamber and the crank chamber are sealed with a mechanical seal. Compared to general pumps that
It has the advantages that the mechanical seal can be prevented from squealing and water leakage, and that the structure is simple.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の磁
力駆動ポンプでは、羽根車を均一な磁力のみにより回転
駆動せんとしているため、急激な回転数の変動に羽根車
が追従しにくかったり、羽根車が高速で回動しにくいと
いう欠点がある。かかるポンプをエンジンの冷却等に供
すれば、ポンプが循環水を循環しなかったり、循環する
流量が減少してしまうことから、エンジンの冷却等に不
具合を生じてしまう。However, in the above-mentioned conventional magnetic drive pump, since the impeller is driven to rotate only by the uniform magnetic force, it is difficult for the impeller to follow a rapid change in the rotation speed, or the impeller is difficult to follow. There is a drawback that the car is difficult to turn at high speed. If such a pump is used for cooling the engine or the like, the pump will not circulate circulating water or the circulating flow rate will decrease, so that a problem will occur in cooling the engine or the like.
【0006】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たものであって、急激な回転数の変動にも羽根車が追従
可能であり、かつ高速で確実に羽根車が回動可能な磁力
駆動式ポンプを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and the magnetic force is such that the impeller can follow a sudden change in the number of revolutions, and the impeller can rotate reliably at high speed. An object is to provide a drive pump.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の磁力駆動式ポン
プは、ポンプ室と、該ポンプ室の内部で軸芯回りに回動
可能に保持され、回動により該ポンプ室内で流体に流れ
を生じさせる羽根車と、ケースにより保持され該羽根車
を回転駆動する駆動部と、を有するポンプにおいて、前
記駆動部は隔壁により前記ポンプ室の外部に設けられ、
該駆動部と前記羽根車とには、相互の磁力により該羽根
車を回転駆動する磁着手段が設けられ、前記駆動部と前
記ケースの間には該駆動部の回転を断続する断続手段が
配置され、該断続手段は制御手段により前記駆動部の回
転を断続させて該駆動部と該羽根車との相対回転を無く
すべく構成されていることを特徴とする。この際、前記
制御手段は、前記磁着手段に対面して固定され、該磁着
手段から入力される前記羽根車と前記駆動部との相対回
転数の差が許容範囲を超えたとき、前記断続手段を断続
させるのが望ましい。また、前記断続手段は、入力部材
から入力される駆動力を断続的に前記駆動部に伝達する
のが望ましい。本発明の別の形態の磁力駆動式ポンプ
は、ポンプ室と、該ポンプ室の内部で軸芯回りに回動可
能に保持され、回動により該ポンプ室内で流体に流れを
生じさせる羽根車と、該羽根車を回転駆動する駆動部
と、を有するポンプにおいて、前記駆動部は隔壁により
前記ポンプ室の外部に設けられ、該駆動部と前記羽根車
とには、相互の磁力により該羽根車を回転駆動する磁着
手段が設けられ、該羽根車の磁着手段は前記駆動部の磁
着手段とは別の磁気誘導手段から磁力を受け、該磁気誘
導手段は制御手段により前記羽根車の回転を変化させて
該駆動部と該羽根車との相対回転を無くすべく構成され
ていることを特徴とする。この際、前記磁気誘導手段
は、前記羽根車の磁着手段による磁気誘導により電流を
発生する電流発生手段に接続され、前記電流発生手段に
より前記磁力誘導手段を作動させるのが好ましい。 A magnetically driven pump of the present invention is held rotatably around an axis in a pump chamber and inside the pump chamber, and the rotation causes a fluid to flow in the pump chamber. In a pump having an impeller to be generated and a drive unit which is held by a case and rotationally drives the impeller, the drive unit is provided outside the pump chamber by a partition wall,
To said impeller and said drive unit includes magnetic attraction means for rotating the impeller is provided by mutual magnetic force, the driving portion and the front
Between the cases, there is an interrupting means for interrupting the rotation of the drive unit.
And the disconnecting means is controlled by the control means to rotate the drive part.
It is characterized in that it is configured to intermittently rotate so as to eliminate relative rotation between the drive unit and the impeller. At this time,
The control means is fixed facing the magnetizing means, and
Relative rotation of the impeller and the drive unit input from the means.
When the difference in the number of turns exceeds the permissible range, the connection / disconnection means is connected / disconnected
It is desirable to let The connecting / disconnecting means is an input member.
The driving force input from is intermittently transmitted to the driving unit.
Is desirable. Another form of magnetic drive pump of the present invention
Can be rotated around the shaft center inside the pump chamber.
Function is maintained and the rotation causes the flow of fluid in the pump chamber.
An impeller to be generated and a drive unit for rotationally driving the impeller
In the pump having,
The drive unit and the impeller are provided outside the pump chamber.
And are magnetic attachments that rotate the impeller by mutual magnetic force.
Means are provided, and the magnetizing means of the impeller is a magnet of the drive unit.
Receiving magnetic force from a magnetic induction means other than the attachment means,
The guide means changes the rotation of the impeller by the control means.
Configured to eliminate relative rotation between the drive unit and the impeller
It is characterized by At this time, the magnetic induction means
Is an electric current due to magnetic induction by the magnetic attachment means of the impeller.
Connected to the current generating means to generate, to the current generating means
More preferably, the magnetic force inducing means is activated.
【0008】このポンプでは、両磁着手段との間におい
て磁力が作用するため、相互の磁力により羽根車が回転
駆動され、ポンプ室内で流体に流れが生じる。そして、
急激な回転数の変動があったり、羽根車を高速で回動さ
せたい場合に、駆動部と羽根車とに相対回転が生じれ
ば、制御手段はその相対回転を検知し、駆動部や磁着手
段等に制御信号を出力する。このため、磁着手段は継続
した均一な磁力とは異なる磁力を生じ、その作用により
その相対回転が無くされる。In this pump, since a magnetic force acts between the two magnetizing means, the impeller is rotationally driven by the mutual magnetic force, and a fluid is generated in the pump chamber. And
When there is a sudden change in the number of revolutions or when the impeller is to be rotated at high speed, if relative rotation occurs between the drive unit and the impeller, the control means detects the relative rotation and the drive unit and the magnetic The control signal is output to the wearing means. For this reason, the magnetizing means produces a magnetic force different from the continuous and uniform magnetic force, and its action eliminates the relative rotation.
【0009】また、このポンプでは、駆動部が隔壁によ
りポンプ室の外部に設けられているため、メカニカルシ
ールを採用する一般的なポンプと比べ、メカニカルシー
ルの鳴きや流体漏れを防止できるとともに、構造が簡易
であるという利点がある。Further, in this pump, since the drive portion is provided outside the pump chamber by the partition wall, squeaking of the mechanical seal and fluid leakage can be prevented and the structure can be improved as compared with a general pump employing a mechanical seal. Has the advantage of being simple.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態1〜3を図面を参照しつつ説明する。
(実施形態1)実施形態1では、図1に示すように、請
求項1の手段を遠心型磁力駆動式ウォータポンプに具体
化している。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments 1 to 3 embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) In Embodiment 1, as shown in FIG. 1, the means of claim 1 is embodied in a centrifugal magnetic drive type water pump.
【0011】すなわち、このウォータポンプでは、第1
ケース1に隔壁としての遮断板2を介して第2ケース3
が結合されており、第1ケース1及び遮断板2と図示し
ないエンジンのシリンダブロックとによりエンジンのウ
ォータジャケットに連通するポンプ室4が形成されてい
る。第1ケース1にはラジアルプレーン軸受5及びスラ
ストプレーン軸受6、7を介して従動軸8が回動可能に
保持され、第1ケース1と遮断板2との間に位置するス
ラストプレーン軸受6の外周側には一方の磁着手段とし
ての従動側永久磁石9が固定されている。この従動側永
久磁石9は、周方向で分割されてN極とS極とが互い違
いに設けられたものである。また、従動軸8のポンプ室
4側には羽根車としてのインペラ10が固定され、この
インペラ10は従動軸8の回動によりポンプ室4の内部
で回動可能になされている。That is, in this water pump, the first
The second case 3 is provided on the case 1 via the barrier plate 2 as a partition wall.
Is connected to each other, and a pump chamber 4 communicating with the water jacket of the engine is formed by the first case 1 and the blocking plate 2 and the cylinder block of the engine (not shown). A driven shaft 8 is rotatably held in the first case 1 via a radial plane bearing 5 and thrust plane bearings 6 and 7, and a driven shaft 8 of the thrust plane bearing 6 located between the first case 1 and the blocking plate 2 is supported. A driven permanent magnet 9 as one of the magnetizing means is fixed to the outer peripheral side. The driven permanent magnet 9 is divided in the circumferential direction so that the N poles and the S poles are provided alternately. Further, an impeller 10 as an impeller is fixed to the driven shaft 8 on the pump chamber 4 side, and the impeller 10 is rotatable inside the pump chamber 4 by the rotation of the driven shaft 8.
【0012】一方、遮断板2と第2ケース3とにより大
気に連通するクランク室11が形成され、第2ケース3
のボス部内周面にはラジアル軸受12を介して駆動部と
しての駆動軸13が回動可能に保持されている。クラン
ク室11内に位置する駆動軸13の後端には他方の磁着
手段としての駆動側永久磁石14が固定されている。こ
の駆動側永久磁石14は、従動側永久磁石9と軸芯方向
及び軸芯方向の前側に対面すべく段差を有して構成され
ており、やはり周方向で分割されてN極とS極とが互い
違いに設けられたものである。On the other hand, the shutoff plate 2 and the second case 3 form a crank chamber 11 communicating with the atmosphere, and the second case 3
A drive shaft 13 as a drive unit is rotatably held on the inner peripheral surface of the boss via a radial bearing 12. At the rear end of the drive shaft 13 located in the crank chamber 11, a drive-side permanent magnet 14 serving as the other magnetizing means is fixed. The drive-side permanent magnet 14 is configured with a step so as to face the driven-side permanent magnet 9 in the axial direction and the front side in the axial direction, and is also divided in the circumferential direction into an N pole and an S pole. Are staggered.
【0013】また、第2ケース3のボス部外周面には、
ラジアル軸受15を介してプーリ16が回動可能に保持
されているとともに、固定部材17を介して磁気誘導コ
イル18が固定されている。そして、第2ケース3から
突出した駆動軸13の前端にはプーリ16の前端面と対
面するアーマチュア19をもつハブ20がボルト21に
より固定されている。こうしてこれらプーリ16等が電
磁クラッチMCを構成し、プーリ16は図示しないベル
トによりエンジンで駆動されるようになっている。Further, on the outer peripheral surface of the boss portion of the second case 3,
A pulley 16 is rotatably held via a radial bearing 15, and a magnetic induction coil 18 is fixed via a fixing member 17. A hub 20 having an armature 19 facing the front end face of the pulley 16 is fixed to the front end of the drive shaft 13 protruding from the second case 3 with a bolt 21. Thus, the pulley 16 and the like constitute the electromagnetic clutch MC, and the pulley 16 is driven by the engine by a belt (not shown).
【0014】さらに、第1ケース1及び遮断板2には従
動側永久磁石9と周方向で対面する回転センサ31が固
定され、第2ケース3にも駆動側永久磁石14と周方向
で対面する回転センサ33が固定されている。これら回
転センサ31、33及び磁気誘導コイル18はCPU3
2に接続されている。これら回転センサ31、33及び
磁気誘導コイル18及びCPU32が制御手段を構成し
ている。Further, a rotation sensor 31 facing the driven permanent magnet 9 in the circumferential direction is fixed to the first case 1 and the blocking plate 2, and a second case 3 also faces the driving permanent magnet 14 in the circumferential direction. The rotation sensor 33 is fixed. The rotation sensors 31, 33 and the magnetic induction coil 18 are the CPU 3
Connected to 2. The rotation sensors 31, 33, the magnetic induction coil 18, and the CPU 32 constitute control means.
【0015】このウォータポンプでは、電磁クラッチM
CのONにより、磁気誘導コイル18が励磁されれば、
アーマチュア19が磁気誘導コイル18側に変位してプ
ーリ16に磁着するため、駆動軸13がハブ20を介し
てプーリ16と一体に回転する。この間、駆動側永久磁
石14が従動側永久磁石9に2方向で磁力を及ぼすた
め、これにより従動軸8が回転し、インペラ10が回転
駆動され、ポンプ室4内で循環水に流れが生じる。In this water pump, the electromagnetic clutch M
If the magnetic induction coil 18 is excited by turning on C,
Since the armature 19 is displaced toward the magnetic induction coil 18 and magnetically attached to the pulley 16, the drive shaft 13 rotates integrally with the pulley 16 via the hub 20. During this time, the drive-side permanent magnet 14 exerts a magnetic force on the driven-side permanent magnet 9 in two directions, so that the driven shaft 8 rotates, the impeller 10 is rotationally driven, and a flow of circulating water occurs in the pump chamber 4.
【0016】そして、エンジンの回転数の変動、エンジ
ンが高速で回転している間の電磁クラッチMCのON等
により、急激に駆動軸13の回転数が変動したり、駆動
軸13が高速で回転している場合、駆動側永久磁石14
と従動側永久磁石9との間の磁力にもかかわらず、従動
軸8がそれに追従できず、駆動軸13とインペラ10と
に相対回転が生じてしまう。このときには、ウォータポ
ンプが循環水を循環しなかったり、循環する流量が減少
してしまうことから、エンジンの冷却等に不具合を生じ
てしまう。Then, the rotational speed of the drive shaft 13 suddenly fluctuates or the drive shaft 13 rotates at high speed due to fluctuations in the engine speed, turning on the electromagnetic clutch MC while the engine is rotating at high speed, or the like. Drive side permanent magnet 14
Despite the magnetic force between the driven permanent magnet 9 and the driven permanent magnet 9, the driven shaft 8 cannot follow it and the drive shaft 13 and the impeller 10 rotate relative to each other. At this time, the water pump does not circulate the circulating water or the circulating flow rate decreases, which causes a problem in cooling the engine or the like.
【0017】このため、この間、CPU32は、駆動側
永久磁石14の回転数を回転センサ33により検出する
とともに、従動側永久磁石9の回転数を回転センサ31
により検出している。そして、CPU32は、これらの
回転数の差が予め定めた許容範囲を超えているか否かを
判断する。この後、CPU32は、回転数の差が許容範
囲を超えている場合には、電磁クラッチMCの磁気誘導
コイル18に制御信号を出力する。このため、磁気誘導
コイル18は励磁・消磁を断続的に繰り返す。これによ
りアーマチュア19がプーリ16に対して磁着・離反を
繰り返すため、駆動軸13の回転が断続的になる。この
間、駆動側永久磁石14は従動側永久磁石9に対して異
なる極で対面されるため、相対回転が生じていた際の均
一な磁力とは異なる磁力が作用する。このため、駆動側
永久磁石14の回転数と従動側永久磁石9の回転数との
相対回転が無くされる。Therefore, during this period, the CPU 32 detects the rotation speed of the drive-side permanent magnet 14 by the rotation sensor 33 and also detects the rotation speed of the driven-side permanent magnet 9 by the rotation sensor 31.
Is detected by. Then, the CPU 32 determines whether or not the difference between these rotational speeds exceeds a predetermined allowable range. After that, the CPU 32 outputs a control signal to the magnetic induction coil 18 of the electromagnetic clutch MC when the difference in rotational speed exceeds the allowable range. Therefore, the magnetic induction coil 18 repeats excitation / demagnetization intermittently. As a result, the armature 19 repeats magnetic attraction / separation with respect to the pulley 16, so that the rotation of the drive shaft 13 becomes intermittent. During this period, the drive-side permanent magnet 14 faces the driven-side permanent magnet 9 at different poles, so that a magnetic force different from the uniform magnetic force when the relative rotation occurs. Therefore, relative rotation between the rotation speed of the drive-side permanent magnet 14 and the rotation speed of the driven-side permanent magnet 9 is eliminated.
【0018】逆に、CPU32は、回転数の差が許容範
囲内である場合には、その磁気誘導コイル18の励磁を
継続している。こうして、従動軸8が駆動軸13に追従
してインペラ10が好適に回転駆動されるため、ポンプ
室4内で確実に循環水に流れが生じる。したがって、こ
のウォータポンプは、急激な回転数の変動にもインペラ
10が追従可能であり、かつ高速で確実にインペラ10
が回動可能である。このため、このウォータポンプによ
れば、循環水が確実に循環され、エンジンの冷却等が好
適に行われる。On the contrary, the CPU 32 continues to excite the magnetic induction coil 18 when the difference in rotation speed is within the allowable range. In this way, the driven shaft 8 follows the drive shaft 13 and the impeller 10 is preferably rotationally driven, so that the flow of circulating water is reliably generated in the pump chamber 4. Therefore, in this water pump, the impeller 10 can follow a sudden change in the rotation speed, and the impeller 10 can reliably operate at high speed.
Can be rotated. Therefore, according to this water pump, the circulating water is reliably circulated, and the engine is cooled appropriately.
【0019】また、このウォータポンプでは、インペラ
10が保持されるポンプ室4と、駆動軸13が保持され
るクランク室11とを遮断板2により離反することによ
り、駆動軸13がポンプ室4の外部に設けられているた
め、メカニカルシールを採用する一般的なポンプと比
べ、メカニカルシールの鳴きや水漏れを防止できるとと
もに、構造が簡易であるという利点がある。
(実施形態2)
実施形態2では、図2に示すように、請求項4の手段を
遠心型磁力駆動式ウォータポンプに具体化している。Further, in this water pump, the drive shaft 13 is separated from the pump chamber 4 by separating the pump chamber 4 in which the impeller 10 is held from the crank chamber 11 in which the drive shaft 13 is held by the blocking plate 2. Since it is provided outside, compared to a general pump that employs a mechanical seal, it has the advantages that the mechanical seal can be prevented from squeaking and water leakage, and that the structure is simple. Embodiment 2 In Embodiment 2, as shown in FIG. 2, embodying the means of claim 4 to a centrifugal force driven water pump.
【0020】すなわち、このウォータポンプでは、第1
ケース41に遮断板42を介して第2ケース43が結合
されており、第1ケース41及び遮断板42とシリンダ
ブロックとによりポンプ室44が形成されている。第1
ケース41にはラジアルプレーン軸受45及びスラスト
プレーン軸受46、47を介して従動軸48が回動可能
に保持され、第1ケース41と遮断板42との間に位置
するスラストプレーン軸受46の外周側には従動側永久
磁石49が固定されている。また、従動軸48のポンプ
室44側にはインペラ50が固定されている。That is, in this water pump, the first
A second case 43 is coupled to the case 41 via a blocking plate 42, and a pump chamber 44 is formed by the first case 41, the blocking plate 42, and the cylinder block. First
A driven shaft 48 is rotatably held in the case 41 via a radial plane bearing 45 and thrust plane bearings 46 and 47, and an outer peripheral side of the thrust plane bearing 46 located between the first case 41 and the blocking plate 42. A driven permanent magnet 49 is fixed to the. An impeller 50 is fixed to the driven shaft 48 on the pump chamber 44 side.
【0021】一方、遮断板42と第2ケース43とによ
りクランク室51が形成され、第2ケース43のボス部
内周面には図示しないラジアル軸受を介して駆動軸52
が回動可能に保持されている。クランク室51内に位置
する駆動軸52の後端には駆動側永久磁石53が固定さ
れている。また、第2ケース43から突出した駆動軸5
2の前端には図示しないベルトによりエンジンで駆動さ
れるプーリ54が固定されている。On the other hand, a crank chamber 51 is formed by the blocking plate 42 and the second case 43, and a drive shaft 52 is formed on the inner peripheral surface of the boss portion of the second case 43 via a radial bearing (not shown).
Is rotatably held. A drive-side permanent magnet 53 is fixed to the rear end of the drive shaft 52 located in the crank chamber 51. In addition, the drive shaft 5 protruding from the second case 43
A pulley 54, which is driven by the engine by a belt (not shown), is fixed to the front end of 2.
【0022】さらに、第1ケース41の外周面には従動
側永久磁石49と周方向で対面し、周方向で分割された
磁気誘導コイル61が固定され、第2ケース43には駆
動側永久磁石53と周方向で対面する回転センサ62が
固定されている。また、ウォータジャケットと連通する
ラジエータの上流には水温センサ63が設けられてい
る。これら磁気誘導コイル61、回転センサ62及び水
温センサ63はCPU64に接続され、回転センサ6
2、水温センサ63及びCPU64が制御手段を構成し
ている。他の構成は実施形態1と同様である。Further, a magnetic induction coil 61, which faces the driven permanent magnet 49 in the circumferential direction and is divided in the circumferential direction, is fixed to the outer peripheral surface of the first case 41, and the driving side permanent magnet is attached to the second case 43. A rotation sensor 62 that faces 53 in the circumferential direction is fixed. A water temperature sensor 63 is provided upstream of the radiator that communicates with the water jacket. The magnetic induction coil 61, the rotation sensor 62, and the water temperature sensor 63 are connected to the CPU 64, and the rotation sensor 6
2. The water temperature sensor 63 and the CPU 64 constitute a control means. Other configurations are similar to those of the first embodiment.
【0023】このウォータポンプでは、プーリ54によ
り駆動軸52が回転し、駆動側永久磁石53が従動側永
久磁石49に2方向で磁力を及ぼすため、これにより従
動軸48が回転し、インペラ50が回転駆動され、ポン
プ室44内で循環水に流れが生じる。そして、急激に駆
動軸52の回転数が変動したり、駆動軸52が高速で回
転している場合、従動軸48がそれに追従できず、駆動
軸52とインペラ50とに相対回転が生じる。このと
き、ウォータポンプが循環水を循環しなかったり、循環
する流量が減少してしまうことから、循環水はラジエー
タの上流において温度が上昇する。In this water pump, the drive shaft 52 is rotated by the pulley 54, and the drive-side permanent magnet 53 exerts a magnetic force on the driven-side permanent magnet 49 in two directions, whereby the driven shaft 48 is rotated and the impeller 50 is rotated. The water is rotatably driven to generate a flow of circulating water in the pump chamber 44. Then, when the rotational speed of the drive shaft 52 suddenly changes or the drive shaft 52 rotates at a high speed, the driven shaft 48 cannot follow it, and relative rotation occurs between the drive shaft 52 and the impeller 50. At this time, since the water pump does not circulate the circulating water or the circulating flow rate decreases, the temperature of the circulating water rises upstream of the radiator.
【0024】このため、この間、CPU64は、ラジエ
ータの上流の循環水の温度を水温センサ63により検出
するとともに、駆動側永久磁石53の回転数を回転セン
サ62により検出している。そして、CPU64は、回
転センサ62が駆動側永久磁石53の回転を検出してい
るにもかかわらず、水温センサ63により検出する循環
水の温度が予め定めた許容範囲を超えているか否かを判
断する。この後、CPU64は、駆動側永久磁石53が
回転していながら、循環水の温度が許容範囲を超えてい
る場合には、磁気誘導コイル61に制御信号を出力す
る。このため、磁気誘導コイル61は駆動軸52の回転
数に適合したサイクルで正負の励磁を繰り返す。これに
より従動側永久磁石49は、相対回転が生じていた際の
均一な磁力より強い磁力を受けるため、駆動側永久磁石
53の回転数と従動側永久磁石49の回転数との相対回
転が無くされる。こうして、従動軸48が駆動軸52に
追従するため、インペラ50が好適に回転駆動されて良
好に循環水を循環し、エンジンの冷却等が好適に行われ
る。他の作用は実施形態1と同様である。Therefore, during this time, the CPU 64 detects the temperature of the circulating water upstream of the radiator by the water temperature sensor 63 and the rotation speed of the drive side permanent magnet 53 by the rotation sensor 62. Then, the CPU 64 determines whether or not the temperature of the circulating water detected by the water temperature sensor 63 exceeds a predetermined allowable range, even though the rotation sensor 62 detects the rotation of the drive side permanent magnet 53. To do. After that, the CPU 64 outputs a control signal to the magnetic induction coil 61 when the temperature of the circulating water exceeds the allowable range while the drive side permanent magnet 53 is rotating. Therefore, the magnetic induction coil 61 repeats positive and negative excitation in a cycle adapted to the rotation speed of the drive shaft 52. As a result, the driven permanent magnet 49 receives a magnetic force stronger than the uniform magnetic force when the relative rotation occurs, so that the relative rotation between the rotation speed of the driving side permanent magnet 53 and the rotation speed of the driven side permanent magnet 49 is eliminated. Be done. In this way, the driven shaft 48 follows the drive shaft 52, so that the impeller 50 is preferably rotationally driven to circulate the circulating water satisfactorily, and the engine is cooled appropriately. Other actions are similar to those of the first embodiment.
【0025】したがって、このウォータポンプにおいて
も、実施形態1と同様の効果を奏することができる。ま
た、このウォータポンプでは、循環水の温度に応じてイ
ンペラ50の回転数を制御することもできる。すなわ
ち、水温センサ63により検出する循環水の温度が予め
定めた許容範囲を下回っておれば、CPU64は、磁気
誘導コイル61に制御信号を出力する。このため、磁気
誘導コイル61は、負の温度差に応じ、正負の励磁を繰
り返さなかったり、ゆっくりしたサイクルで正負の励磁
を繰り返す。これにより、駆動軸52が高速で回転して
いても、インペラ50は、回転を停止したり、低速で回
転する。このため、ウォータジャケットを循環する水量
が減少し、エンジンが過剰に冷却されることを防止して
エンジンが好適に温められ、好適な燃焼が行われる。Therefore, also in this water pump, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, in this water pump, the rotation speed of the impeller 50 can be controlled according to the temperature of the circulating water. That is, if the temperature of the circulating water detected by the water temperature sensor 63 is below a predetermined allowable range, the CPU 64 outputs a control signal to the magnetic induction coil 61. Therefore, the magnetic induction coil 61 does not repeat positive and negative excitation or repeats positive and negative excitation in a slow cycle according to the negative temperature difference. As a result, even if the drive shaft 52 rotates at high speed, the impeller 50 stops rotating or rotates at low speed. Therefore, the amount of water circulating in the water jacket is reduced, the engine is prevented from being excessively cooled, the engine is appropriately warmed, and proper combustion is performed.
【0026】逆に、水温センサ63により検出する循環
水の温度が予め定めた許容範囲を上回っておれば、CP
U64は、磁気誘導コイル61に制御信号を出力する。
このため、磁気誘導コイル61は、正の温度差に応じ、
早いサイクルで正負の励磁を繰り返す。これにより、エ
ンジンは急速に冷却され、やはり好適な燃焼が行われ
る。
(実施形態3)
実施形態3では、図3に示すように、請求項5の手段を
遠心型磁力駆動式ウォータポンプに具体化している。On the contrary, if the temperature of the circulating water detected by the water temperature sensor 63 is above the predetermined allowable range, CP
U64 outputs a control signal to the magnetic induction coil 61.
For this reason, the magnetic induction coil 61 responds to the positive temperature difference by
Positive and negative excitation is repeated in an early cycle. This causes the engine to cool rapidly and still provide good combustion. Embodiment 3 In Embodiment 3, as shown in FIG. 3, embodying the means of claim 5 in a centrifugal force driven water pump.
【0027】すなわち、このウォータポンプでは、第2
ケース43の外周面に駆動側永久磁石53と周方向で対
面し、周方向で分割された電流発生コイル65が固定さ
れている。電流発生コイル65、磁気誘導コイル61、
回転センサ62及び水温センサ63はCPU66に接続
されている。これら電流発生コイル65、磁気誘導コイ
ル61、回転センサ62、水温センサ63及びCPU6
6が制御手段を構成している。他の構成は実施形態2と
同様である。That is, in this water pump, the second
A current generating coil 65, which faces the drive side permanent magnet 53 in the circumferential direction and is divided in the circumferential direction, is fixed to the outer circumferential surface of the case 43. Current generating coil 65, magnetic induction coil 61,
The rotation sensor 62 and the water temperature sensor 63 are connected to the CPU 66. These current generation coil 65, magnetic induction coil 61, rotation sensor 62, water temperature sensor 63, and CPU 6
6 constitutes a control means. Other configurations are similar to those of the second embodiment.
【0028】このウォータポンプでは、駆動側永久磁石
53が回転している間、電流発生コイル65は電流を発
生している。このため、駆動軸52とインペラ50とに
相対回転が生じたとき、CPU66は、電流発生コイル
65により生じた電流を磁気誘導コイル61に通電し、
磁気誘導コイル61に正負の励磁を繰り返させる。これ
により駆動側永久磁石53の回転数と従動側永久磁石4
9の回転数との相対回転が無くされ、インペラ50が好
適に回転駆動される。他の作用は実施形態2と同様であ
る。In this water pump, the current generating coil 65 generates a current while the drive side permanent magnet 53 is rotating. Therefore, when relative rotation occurs between the drive shaft 52 and the impeller 50, the CPU 66 energizes the magnetic induction coil 61 with the current generated by the current generation coil 65,
The magnetic induction coil 61 is made to repeat positive and negative excitation. As a result, the rotational speed of the drive-side permanent magnet 53 and the driven-side permanent magnet 4
Relative rotation with respect to the rotation speed of 9 is eliminated, and the impeller 50 is rotatably driven. Other actions are similar to those of the second embodiment.
【0029】したがって、このウォータポンプにおいて
も、実施形態2と同様の効果を奏することができる。ま
た、このウォータポンプでは、磁気誘導コイル61を励
磁するための電力を電流発生コイル65で得ることがで
きるため、他の電力を必要最小限にすることができ、経
済的である。Therefore, also in this water pump, the same effect as that of the second embodiment can be obtained. Further, in this water pump, since the electric power for exciting the magnetic induction coil 61 can be obtained by the current generating coil 65, the other electric power can be minimized, which is economical.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の磁力駆動
式ポンプは、各請求項に記載の手段を採用しているた
め、急激な回転数の変動にも羽根車が追従可能であり、
かつ高速で確実に羽根車が回動可能である。As described above in detail, since the magnetic drive pump of the present invention employs the means described in each claim , the impeller can follow a rapid change in the rotation speed. ,
Moreover, the impeller can be reliably rotated at high speed.
【図1】実施形態1の遠心型磁力駆動式ウォータポンプ
の縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a centrifugal magnetic drive type water pump according to a first embodiment.
【図2】実施形態2の遠心型磁力駆動式ウォータポンプ
の縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a centrifugal magnetic force driven water pump according to a second embodiment.
【図3】実施形態3の遠心型磁力駆動式ウォータポンプ
の縦断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a centrifugal magnetic force driven water pump according to a third embodiment.
4、44…ポンプ室
10、50…羽根車(インペラ)
13、52…駆動部(駆動軸)
11、51…クランク室
14、53…磁着手段(駆動側永久磁石)
9、49…磁着手段(従動側永久磁石)
31、33、62、32、64、66、18、61、6
3、65…制御手段(31、33、62…回転センサ、
32、64、66…CPU、18、61…磁気誘導コイ
ル、63…水温センサ、65…電流発生コイル)
2、42…隔壁(遮断板)4, 44 ... Pump chamber 10, 50 ... Impeller (impeller) 13, 52 ... Drive unit (driving shaft) 11, 51 ... Crank chamber 14, 53 ... Magnetizing means (driving side permanent magnet) 9, 49 ... Magnetizing Means (following permanent magnet) 31, 33, 62, 32, 64, 66, 18, 61, 6
3, 65 ... Control means (31, 33, 62 ... Rotation sensor,
32, 64, 66 ... CPU, 18, 61 ... Magnetic induction coil, 63 ... Water temperature sensor, 65 ... Current generating coil 2, 42 ... Partition wall (blocking plate)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−252800(JP,A) 実開 昭60−159899(JP,U) 実公 平4−52480(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04D 13/02 F04D 15/00 F16H 49/00 Continuation of the front page (56) References JP-A-5-252800 (JP, A) SAIKAI Sho 60-159899 (JP, U) SEIKO 4-52480 (JP, Y2) (58) Fields investigated (Int .Cl. 7 , DB name) F04D 13/02 F04D 15/00 F16H 49/00
Claims (5)
に回動可能に保持され、回動により該ポンプ室内で流体
に流れを生じさせる羽根車と、ケースにより保持され該
羽根車を回転駆動する駆動部と、を有するポンプにおい
て、 前記駆動部は隔壁により前記ポンプ室の外部に設けら
れ、該駆動部と前記羽根車とには、相互の磁力により該
羽根車を回転駆動する磁着手段が設けられ、前記駆動部
と前記ケースの間には該駆動部の回転を断続する断続手
段が配置され、該断続手段は制御手段により制御され前
記駆動部の回転を断続させて該駆動部と該羽根車との相
対回転を無くすべく構成されていることを特徴とする磁
力駆動式ポンプ。1. A pump chamber, an impeller that is rotatably held about an axis inside the pump chamber, and causes a fluid flow in the pump chamber by the rotation, and an impeller that is held by a case. And a drive unit that rotationally drives the drive unit, the drive unit being provided outside the pump chamber by a partition wall, and the drive unit and the impeller rotationally drive the impeller by mutual magnetic force. The magnetic unit is provided, and the drive unit
Between the case and the case is an intermittent hand for intermittently rotating the drive unit.
A step is arranged and the interrupting means is controlled by the control means
A magnetic drive pump, characterized in that it is configured to intermittently rotate the drive unit to eliminate relative rotation between the drive unit and the impeller.
固定され、該磁着手段から入力される前記羽根車と前記The impeller, which is fixed and is input from the magnetizing means, and the
駆動部との相対回転数の差が許容範囲を超えたとき、前When the difference in the relative speed with the drive unit exceeds the allowable range,
記断続手段を断続させる請求項1記載の磁力駆動式ポンThe magnetic force-driven pond according to claim 1, wherein the intermittent means is intermittent.
プ。Pu.
駆動力を断続的に前記駆動部に伝達する請求項1またはThe driving force is intermittently transmitted to the driving unit, or
2記載の磁力駆動式ポンプ。2. The magnetic drive pump described in 2.
に回動可能に保持され、回動により該ポンプ室内で流体Rotatably held in the pump chamber by the rotation.
に流れを生じさせる羽根車と、該羽根車を回転駆動するThe impeller that causes a flow in the air, and rotationally drives the impeller
駆動部と、を有するポンプにおいて、In a pump having a drive unit, 前記駆動部は隔壁により前記ポンプ室の外部に設けらThe drive unit is provided outside the pump chamber by a partition wall.
れ、該駆動部と前記羽根車とには、相互の磁力により該The driving unit and the impeller are
羽根車を回転駆動する磁着手段が設けられ、該羽根車のA magnetic attachment means for driving the impeller to rotate is provided.
磁着手段は前記駆動部の磁着手段とは別の磁気誘導手段The magnetic attraction means is a magnetic induction means different from the magnetic attraction means of the drive section.
から磁力を受け、該磁気誘導手段は制御手段により制御Receives magnetic force from the magnetic induction means and the magnetic induction means is controlled by the control means
され前記羽根車の回転を変化させて該駆動部と該羽根車By changing the rotation of the impeller, the drive unit and the impeller are changed.
との相対回転を無くすべく構成されていることを特徴とCharacterized by being configured to eliminate relative rotation with
する磁力駆動式ポンプ。Magnetic drive pump.
段による磁気誘導により電流を発生する電流発生手段にFor current generation means that generates current by magnetic induction by steps
接続され、前記電流発生手段により前記磁力誘導手段をIs connected, and the magnetic force inducing means is connected by the current generating means.
作動させる請求項4記載の磁力駆動式ポンプ。The magnetic drive pump according to claim 4, which is operated.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP24740395A JP3528993B2 (en) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Magnetic drive pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24740395A JP3528993B2 (en) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Magnetic drive pump |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH0988867A JPH0988867A (en) | 1997-03-31 |
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ID=17162917
Family Applications (1)
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1995
- 1995-09-26 JP JP24740395A patent/JP3528993B2/en not_active Expired - Fee Related
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