JPH05560B2 - - 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、自動車の前部窓と後部窓とにウオツシヤ液を
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。

（従来の技術） 自動車の前部窓と後部窓とにウオツシヤ液を供
給する場合、一般には、ウオツシヤ液タンクと送
出ポンプとをそれぞれを窓用に別個に設けてい
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。

これらの問題点を解消するため、共通のウオツ
シヤ液から１つの選択型送出ポンプにより２つの
異なつた洗浄系へ選択的にウオツシヤ液を送出す
るようにしたものがある。

第１４図は上記従来の選択型送出ポンプの軸方
向断面図、第１５図は第１４図の−線断
面図を示すものである（特開昭60−6096号公報）。

該ポンプ１０は、正逆モータ１２の出力軸に遠
心型の羽根車１４を固定し、この羽根車１４を収
納するハウジング１６の側方に弾性膜１８によつ
て上下２室に仕切られるマニホールド室２０，２
２を形成している。そして上下のマニホールド室
２０，２２は、ハウジング１６からの対称位置す
る２つの接線方向導管２４，２６によつてそれぞ
れハウジング１６内に連通されている。またマニ
ホールド室２０，２２には弾性膜１８に対向する
位置に吐出孔２８，３０がそれぞれ開口され、こ
の吐出孔２８，３０開口縁が弁座に形成されてい
る。

このように構成されていて、羽根車１４が第１
５図において反時計針回転方向に回転すれば、軸
方向孔３２からハウジング１６内に流入した液体
は両接線方向導管２４，２６から各マニホールド
室２０，２２に流入する。その際、羽根車１４の
回転方向を向いている接線方向導管２４側の方
が、羽根車１４の回転方向と逆向きに伸びる接線
方向導管２６側よりも圧力が高くなり、両圧力差
により弾性膜１８が弁座に密接されて吐出孔３０
が閉塞され、一方吐出孔２８が開口されて、液体
は該吐出孔２８から送出される。

羽根車１４が時計回転方向に回転されると今度
は吐出孔２８が弾性膜１８により閉塞され、一方
吐出孔３０が開口されて、液体は該叶出孔３０か
ら送出される。

このようにして液体が２系統の流路に選択的に
送出されるのである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記の選択型送出ホンプ１０にも
次のような問題点がある。

すなわち、上記の両接線方向導管２４，２６
は、ポンプの吸入側（軸方向孔３２）に対して、
角度は相違するが共に吐出側にある。このため羽
根車１４が回転すると、羽根車１４の回転方向の
如何にかかわらず、両接線方向導管２４，２６内
は吸入側に対して共に正圧となる。ただ羽根車１
４の回転方向によつて両接線方向導管２４，２６
内の圧力に差が生じ、この圧力差を利用して弾性
膜１８を一方の弁座に密接させるようにしている
にすぎない。

このように両接線方向導管２４，２６内は共に
正圧となるため、異物等が介在して、弾性膜１８
によつてシールされるべきはずの弁座のシールが
不完全になると、吐出圧は低いものの、本来遮断
されるべきはずの吐出孔側にも液体を送出してし
まう問題点がある。また、ポンプの立上り時、電
源電圧の低下時あるいばポンプから噴出ノズル等
までの間の流路抵抗が大きい時等のように、弾性
膜を弁座に完全密着させるに足る圧力差が得にく
い場合にもシールが不完全になり、遮断すべき吐
出孔側に液漏れする問題点がある。

そこで本発明は上記問題点を解消すべくなされ
たものであり、その目的とするところは、遮断す
べき吐出孔側への液漏れを完璧に阻止しうると共
に、組立が容易に行える選択型送出ポンプを提供
するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決するため次の構成を
備える。

すなわち、ハウジングと、ハウジング内に回転
自在に収納され、周壁に多数の羽根を備えて、ハ
ウジング内壁と羽根外周との間にポンプ作用によ
り液体を送出する作用通路を形成する羽根車と、
該羽根車を出力軸に連結して、羽根車を正逆回転
させる正逆モータと、ハウジング内の前記作用通
路の両端側に各々作用通路に連通して位置し、隔
壁で仕切られて隣接された２つの弁室と、外部液
体タンクに接続すると共に、前記２つの弁室を仕
切る隔壁内に延びる液体導入路と、該液体導入路
を前記両弁室に連通さすべく前記隔壁に開口した
吸入口と、前記両弁室内内壁に、前記各吸入口と
対向する位置に設けられた吐出口と、前記隔壁を
摺動自在に挿通して、両端が前記各弁室内に突出
可能に設けられた弁棒を備え、該弁棒の両端に固
定され、弁棒が移動した際に、一方の弁室の吸入
口を開、吐出口を閉とするとき、他方の弁室の吸
入口を閉、吐出口を開となす弁部を備えた弁体と
を具備し、部材収納部が凹設されたポンプ本体の
該部材収納部に前記羽根車と弁体を配置し、該部
材収納部を覆つてキヤツプをポンプ本体に嵌合、
固定することによつて、ポンプ本体とキヤツプと
の間に、前記ハウジングと、作用通路と、２つの
弁室とを形成し、かつ、前記部材収納部の内底面
に設けた前記隔壁の端面と該隔壁の端面に対向す
る前記キヤツプ内面との少なくとも一方に設けた
凹溝により、前記２つの弁室に前記吸入口として
開口すると共に前記弁体の弁棒を案内する空間を
形成したことを特徴とする。

（作用） 次に作用について説明する。

第２図に示すように、羽根車４０が反時計回転
方向に回転されると、弁室４６が負圧になり、一
方弁室４７側は正圧となる。これにより弁部５
４，５５は第２図において左方に移動し、弁部５
４は吸入口５０を開、吐出口５２を閉とし、弁部
５５は吸入口５１を閉、吐出口５３を開とする。
したがつて液体は液体導入路４９、吸入口５０、
弁室４６、作用通路４４、弁室４７へと流れ、吐
出口５３から必要個所に送出される。羽根車４０
が第３図のごとく時針回転方向に回転されると液
体は逆に吐出口５２からもう一方の必要個所に送
出される。

本発明においては、液体導入路４９、一方の弁
室、作用通路４４、他方の弁室がこの順に直列関
係にあるから、液体導入路４９に対して一方の弁
室が必ず負圧となり、他方の弁室が必ず正圧とな
り、負圧となる側の弁室に開口する吐出口に誤つ
て液体が送出されることはなく、必要個所に液体
を正確に選択して送出しうる。

ポンプを組立てるには、ポンプ本体６１の部材
収納部６４に羽根車４０と弁体５９とを配置し、
該部材収納部６４を覆つてキヤツプ６２をポンプ
本体６１に嵌合、固定すればよいので容易に行え
る。

（実施例） 以下には本発明を具体化した好適な実施例を添
付図面に基づいて詳細に説明する。

まず第１図乃至第３図により、本発明装置の基
本的原理を説明する。

第１図において、４０は周面に多数の溝４１が
形成された円板状の羽根車であり、ハウジング４
２内に軸４３を中心として回転自在に設けられて
いる。羽根車４０の周側とハウジング４２内壁と
の間で、羽根車４０が回転することによりポンプ
作用を呈する作用通路４４を形成している。

該作用通路４４は羽根車の周側の８割程度にま
で及ぶよう設定するのが好適である（第１図にお
いては５割程度で示している）。

次に、４６は前記作用通路４４の一端側に連通
する弁室である。また４７も弁室であり、作用通
路４４の他端側に連通している。両弁室４６，４
７は互いに隣接位置して、隔壁４８で仕切られて
いる。また隔壁４８内には液体導入路４９が形成
され、該液体導入路４９は、吸入口５０によつて
弁室４６に連通し、また吸入口５１によつて弁室
４７にも連通している。液体導入路４９は適宜な
接続パイプ（図示せず）によつて液体タンクに接
続される。

５２は吐出口であり、弁室４６の吸入口５０に
対向する壁面に開口している。また５３も吐出口
であり、弁室４７の吸入口５１に対向する壁面に
開口している。なお両吐出口５２，５３の開口面
積は、液体導入路４９、および両吸入口５０，５
１の開口面積よりも小さく設定されている。

次に、５４は弁部であり、弁室４６の吸入口５
０と吐出口５２とを開閉する。５５も弁部であ
り、弁室４７の吸入口５１と吐出口５３とを開閉
する。両弁部５４，５５は、液体導入路４９、両
吸入口５０，５１内で適宜部材で摺動自在に支持
された弁棒５６の両端に固定されている。弁部５
４，５５、弁棒５６とで弁体５９を構成する。そ
して、弁棒５６が移動することによつて、一方の
弁部が弁室の吸入口を閉塞し、吐出口を開放する
ときは、他方の弁部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に設定されてい
る。

続いて上記実施例の動作について説明する。

羽根車４０静止時には弁体５４，５５の位置が
定まらず、フリー状態にある（第１図）。

この状態で羽根車４０が矢Ａ方向（第２図）に
回転すると、弁室４６内は負圧となり弁室４７は
正圧となる。したがつて羽根車４０が回転され始
めると、液体は吸入口５０から負圧状態の弁室４
６内へ流入し、また弁室４７内においては液体が
弁部５５の背後側（吐出口５３側）にも回り込
む。これにより弁部５５の両面には略同一の液体
圧が作用し、一方弁部５４の両面に対しては、羽
根車４０が回転を継続することによつて吐出口５
２側は負圧、吸入口５０側は正圧となるから、両
弁部５４，５５には全体として矢Ｃ方向の押圧力
が作用して移動される。そして弁部５４は吸入口
５０を完全に開放すると共に吐出口５２を閉塞
し、弁部５５は吸入口５１を閉塞すると共に吐出
口５３を完全に開放する（第２図）。したがつて
液体は作用通路４４におけるポンプ作用により吐
出口５３から図示しないパイプ等によつて必要個
所へ供給される。

なお上記動作は瞬間的に行われるが、この間に
おいて負圧となる弁室４６内に吐出口５２から液
体６多少流入することはあるが、従来のように吐
出口５２側に液体が送出されてしまうことは起り
得ない。したがつて弁部５４による吐出口５２の
シールが多少不完全であつても、液体が吐出口５
２側に送出されることはなくなる。また弁部５５
による吸入口５１のシールが不完全であつても、
吐出口５３への液体の送出量が僅少減るだけで大
きな不都合はない。

第３図は羽根車４０を第２図とは逆方向に回転
した状態を示す。この場合には前記と同様に作用
して両弁部５４，５５が前記と逆方向に移動し、
吸入口５１および吐出口５２が開放されて、液体
は吐出口５２からの適宜なパイプ等により、別の
必要個所に送出される。

第４図は他の実施例を示す。

本実施例において、両吐出口５２，５３に両弁
部４６，４７への液体の逆流を防止する逆止弁５
７，５８をそれぞれ設けている他は上記実施例と
同じである。

このように逆止弁５７，５８を設けたことによ
つて、前述した、羽根車４０の回転始動時におけ
る吐出口から弁室への液体の逆流を防止できる。
またこの逆流が防止できることによつて、羽根車
４０の回転方向を切換えた際瞬時に液体を所望個
所に送出しうる。逆流して吐出方向側のパイプ内
に空間が生じていればそれだけ送出が後れるから
である。

第５図乃至第１２図はさらに具体的な実施例を
示す。前記実施例と同一の部材は同一符号をもつ
て示す。

本実施例では装置の組み立てを容易にするた
め、全体的なケーシングを、基本的にポンプ本体
６１とキヤツプ６２とで形成する。ポンプ本体６
１およびキヤツプ６２はそれぞれ合成樹脂等で一
体的に形成する。

ポンプ本体６１は、第５図および第６図から明
らかなように、周壁６３で囲まれた部材収納部６
４を有する。部材収納部６４には、装置の組立て
の際に羽根車４０と弁体５９とが組み込まれる。

部材収納部６４の内底部には、羽根車４０のボ
スが嵌入する透孔６５が設けられている。また部
材収納部６４の内壁面に近接する位置は、第５図
に示すように略Ｕ字状をなす作用通路４４（ポン
プ作用を呈する通路）となる。作用通路４４両端
は隔壁４８で仕切られた弁室４６，４７となる。

隔壁４８は部材収納部６４内底部から起立し、
その羽根車方向の壁面は羽根車４０の羽根が摺接
する円弧面をなす。隔壁４８端面には断面半円状
の凹溝６６が形成され、この凹溝６６中央に液体
導入路４９が開口している。液体導入路４９は部
材収納部６４の背面側に伸び、端部が外部液体タ
ンク６７（第１２図）への接続口６８として開口
している。部材収納部６４の、羽根車４０が収納
される部位、すなわちハウジング４２の内底面に
はハウジング４２内と液体導入路４９とを連通す
るエアー抜孔６９が設けられている。

またポンプ本体６１には正逆モータ４５（第１
２図）を収納するモータハウジング７０を嵌合連
結する嵌合筒７１が設けられている。正逆モータ
４５の出力軸７２は、液体導入路４９外壁の透孔
７３を貫通してポンプ本体６１内に入り、先端が
羽根車４０のボスに嵌入する。

７４はパツキン収納筒であり、パツキン７５を
収納して、透孔７３および出力軸７２を液密に封
止する。

弁体５９（第９図、第１０図）は全体がゴム状
弾性体で形成され、また弁棒５６は断面十字状に
設けられている。装置を組み立てる際には、隔壁
４８の凹溝６６中に弁棒５６の半分が嵌入位置す
る。

なお前記の周壁６３端面にはパツキン７６（第
１２図）が嵌入される凹溝７７が形成されてい
る。また周壁６３の内面の一部には、前記したキ
ヤツプ６２をポンプ本体６１に嵌合する際、キヤ
ツプ６２の位置決めをするための切欠７８が形成
されている。

キヤツプ６２は、第１２図に示すように部材収
納部６４を閉塞するようにして周壁６３内に嵌入
固定される。

キヤツプ６２内面の周縁部には２段の段差部７
９，８０が形成され、この段差部７９，８０が対
向するポンプ本体６１の周壁端面に設けた段差部
に当接している。

キヤツプ６２内面には、キヤツプ６２がポンプ
本体６１に組み合わされた際、羽根車４０を収納
するハウジング４２の一壁面を構成する膨出部８
１が形成されている。またポンプ本体６１の前述
の隔壁４８に対応するキヤツプ６２内面には、隔
壁４８の凹溝６６と対応する断面半円状の凹溝８
２が形成されている。

また膨出部８１の外壁面には、前述の周壁６３
内面に形成した切欠７８に嵌合する突部８３が突
設されている。

このように構成されているので、装置を組み立
てるには、まずポンプ本体６１に正逆モータ４５
を組み込んであるモータハウジング７０を嵌合固
定する。両者の固定は、接着剤を用いて固定する
か、あるいは超音波溶接によつて行うことができ
る。

次に、ポンプ本体６１の部材収納部６４内に突
出したモータの出力軸７２先端に羽根車４０を固
定する。また隔壁４８の凹溝６６に弁体５９の弁
棒５６を位置させる（第１１図）。また周壁６３
の凹溝７７にパツキン７６を嵌め込む。

次にキヤツプ６２を、突起８３が切欠７８に合
うように位置決めして、部材収納部６４を覆つて
ポンプ本体６１に組み付ける。キヤツプ６２とポ
ンプ本体６１との固定も適当な接着剤を用いる
か、あるいは超音波溶接等によつて行うことがで
きる。

キヤツプ６２をポンプ本体６１に組み付けるこ
とで、羽根車４０を収納するハウジング４２が完
成するし、また、弁体５９の弁棒５６は隔壁４８
の凹溝６６とキヤツプ６２の凹溝８２とが合わさ
つて形成される中空部内に移動自在に位置するこ
とになる。また該中空部によつて液体導入路４９
と弁室４６，４７とが連通される。

なお隔壁４８の端面とキヤツプ６２内面とに設
ける凹溝は、隔壁側あるいはキヤツプ側のどちら
か一方に設けても、弁棒を移動させる中空部に形
成できる。

本実施例ではケーシングが実質的にポンプ本体
６１とキヤツプ６２とで構成され、羽根車４０と
弁体５９とを部材収納部６４に収納して、ポンプ
本体６１にキヤツプ６２を嵌め込み、両者を固定
すればよいので極めて容易に組み立てることがで
きる。また部品点数が少ないので、コストの低減
化が図れる。

全体の構造、原理は前記実施例と同じであるの
で詳しく説明することは省略する。

なお本実施例では、ハウジング４２と液体導入
路４９とを連通するエアー抜孔６９設けている。

したがつて第１２図から明らかなように、ハウ
ジング４２内のエアーは、ハウジング４２内に液
体が導入されて液体に押されること、またエアー
自身の浮力によつて、エアー抜孔６０、液体導入
路４９、外部液体タンク６７から大気中に放出さ
れる。

なおポンプ作用路内にエアー抜孔６９を設けた
ことにより、当然ポンプ機能の低下が考えられ
る。しかし実験してみたところ、第１３図のポン
プ圧と流量との関係を示すグラフに見られるよう
に、エアー抜孔を設けない場合に比べて、最高圧
力の低下はあるが、低圧側ではエアー抜孔６９が
吸入口としても作用するので、エアー抜孔６９を
設けない場合よりも逆に流量の増加が見られ、ウ
オツシヤーポンプとしては実用上好ましい結果が
得られた。

なお前記の正逆モータ４５は電気、油圧、その
他任意の駆動源を用いることができることはもち
ろんである。

（発明の効果） 以上のように本発明に係る選択型送出ポンプに
よれば、吸入側である液体導入路に対して一方の
弁室が必ず負圧、他方の弁室が必ず正圧となる関
係になるので、異物の介在等によつて弁対でのシ
ールが不完全であつても遮断すべき吐出口に液体
を誤つて送出してしまうことがなく、必要個所に
液体を選択的に、かつ正確に送出しうる。

また円周流ポンプ型の簡単なポンプン構造を採
用しうると共に、弁体もそれ程の精度を要求され
ないから、故障も少なく、不定期に作動される自
動車窓洗浄用のウオツシヤ液送出ポンプ等に好適
に用いることができる。

また吐出口の逆止弁を設ければ、弁室への液体
の逆流を防止でき、液体送出タイムラグを好適に
防止しうると共に、弁室がより気密状態となつて
ポンプ作用をより効果的になさしめることができ
る。

また本発明では、ポンプ本体内に羽根車と弁体
とを配置し、部材収納部を覆つてキヤツプをポン
プ本体に嵌合、固定すればよいので、装置全体を
容易に組み立てられると共に、部品点数が少な
く、コストの低減化が図れる。

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説
明したが、本発明はこの実施例に限定されるもの
ではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多く
の改変を施し得るのはもちろんのことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るポンプの原理を示す断面
図、第２図は同ポンプの羽根車が反時針回転方向
に回転した際の、第３図は時針回転方向に回転し
た際の動作状態を示す断面図である。第４図は他
の実装例を示す断面図である。第５図乃至第１２
図は本発明装置の好適な一実施例を示し、第５図
はポンプ本体の正面図、第６図は第５図の−
線断面図、第７図はキヤツプの正面図、第８図は
第７図の−線断面図、第９図は弁体の正面
図、第１０図は第９図の−線断面図、第１１
図はポンプ本体に羽根車と弁体を収納した状態の
平面図、第１２図は外部液体タンクに取り付けた
状態を示す断面図である。第１３図はポンプ圧と
液体の流量を示すグラフである。第１４図は従来
のポンプの断面図、第１５図はその−線
断面図を示す。 １０……ポンプ、１２……正逆モータ、１４…
…羽根車、１６……ハウジング、１８……弾性
膜、２０，２２……マニホールド室、２４，２６
……接線方向導管、２８，３０……吐出孔、３２
……軸方向孔、４０……羽根車、４２……ケーシ
ング、４３……軸、４４……作用通路、４５……
正逆モータ、４６……弁室、４７……弁室、４８
……隔壁、４９……液体導入路、５０……吸入
口、５１……吸入口、５２……吐出口、５３……
吐出口、５４，５５……弁体、５６……弁棒、５
７，５８……逆止弁、５９……弁体、６０……外
部液体タンク、６１……接続口、６２……隔壁、
６３……エアー抜孔、６４……部材収納部、６５
……透孔、６６……凹溝、６７……外部液体タン
ク、６８……接続口、６９……エアー抜孔、７０
……モータハウジング、７１……嵌合筒、７２…
…出力軸、７３……透孔、７４……パツキン収納
筒、７５……パツキン、７６……パツキン、７７
……凹溝、７８……切欠、７９，８０……段差
部、８１……膨出部、８２……凹溝、８３……突
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジングと、 ハウジング内に回転自在に収納され、周壁に多
   数の羽根を備えて、ハウジング内壁と羽根外周と
   の間にポンプ作用により液体を送出する作用通路
   を形成する羽根車と、 該羽根車を出力軸に連結して、羽根車を正逆回
   転させる正逆モータと、 ハウジング内の前記作用通路の両端側に各々作
   用通路に連通して位置し、隔壁で仕切られて隣設
   された２つの弁室と、 外部液体タンクに接続すると共に、前記２つの
   弁室を仕切る隔壁内に延びる液体導入路と、 該液体導入路を前記両弁室に連通さすべく前記
   隔壁に開口した吸入口と、 前記両弁室内内壁に、前記各吸入口と対向する
   位置に設けられた吐出口と、 前記隔壁を摺動自在に挿通して、両端が前記各
   弁室内に突出可能に設けられた弁棒を備え、該弁
   棒の両端に固定され、弁棒が移動した際に、一方
   の弁室の吸入口を開、吐出口を閉とするとき、他
   方の弁室の吸入口を閉、吐出口を開となす弁部を
   備えた弁体とを具備し、 部材収納部が凹設されたポンプ本体の該部材収
   納部に前記羽根車と弁体を配置し、該部材収納部
   を覆つてキヤツプをポンプ本体に嵌合、固定する
   ことによつて、 ポンプ本体とキヤツプとの間に、 前記ハウジングと、作用通路と、２つの弁室と
   を形成し、 かつ、前記部材収納部の内底面に設けた前記隔
   壁の端面と該隔壁の端面に対向する前記キヤツプ
   内面との少なくとも一方に設けた凹溝により、前
   記２つの弁室に前記吸入口として開口すると共に
   前記弁体の弁棒を案内する空間を形成したことを
   特徴とする選択型送出ポンプ。