水ポンプ

本考案は、水ポンプに関する。

好ましくは、前述の水ポンプは、自動車のセクタ、特に、内燃エンジンの冷却回路に使 用される。

本考案は、前述の水ポンプを備えた内燃エンジンの冷却回路にも関する。

以下では、自動車のガソリンまたはディーゼルの内燃エンジンを特に参照するが、述べ られていることが、より一般的に、異なるタイプの内燃エンジンおよび異なるタイプの乗 り物にも適用されることを理解されたい。

前述の水ポンプは、いずれのケースにおいても、自動車のセクタ以外のセクタにおいて も、それら他のセクタで現在使用されている水ポンプの代わりに利用され得る。

通常は、内燃エンジンの適切な作動を確実にするために、エンジンのオーバーヒートを 防止するように適合された、特定の冷却回路を設けることが必要である。

冷却回路は通常、一般的にエンジンシャフトによって回転駆動される水ポンプを備えて いる。そのようなポンプは、エンジン冷却導管と関連付けられており、通常は、エンジン ケーシング、特に、エンジンの燃焼チャンバの壁に形成されたキャビティを備えている。 エンジンの冷却は、エンジンケーシングと、水ポンプによって前述の冷却導管に搬送され る冷却水との間の伝達による熱交換を通して行われる。

水ポンプは、エンジンの他の使用機器を冷却するためにも使用することができる。この 他の使用機器は、エンジンに対して並行に配置されている。具体的には、ガソリンまたは ディーゼルの内燃エンジンの特定のケースでは、水ポンプによって搬送された水は、内燃 エンジンの潤滑回路のオイルを調整するために、熱交換器に送ることもでき、一方、ディ ーゼルの内燃エンジンの特定のケースでは、水ポンプによって搬送される水は、エンジン の排気の再循環のために、バルブを冷却するように、さらなる熱交換器に送ることもでき る。

通常は内燃エンジンの冷却回路で使用される水ポンプは、遠心ポンプである。これらポ ンプは通常、チャンバと、このチャンバ内に収容され、それぞれの流出ポートを通して、 内燃エンジンの冷却導管に向かって水を推進させるように適合されたインペラとを備えて いる。

本出願人は、慣習的な水ポンプに対する代替的解決策を追求し、たとえば、自動車のセ クタ以外のセクタで使用されているポンプのように、冷却回路でベーン水ポンプを使用す ることを思考している。

そのようなベーン水ポンプは、ステータと、このステータの内側に規定されたチャンバ と、前述のチャンバ内で回転軸周りに回転可能であり、それぞれの径方向に沿って移動可 能であり、ステータの径方向内側の表面と接触している、複数のベーンが設けられたロー タと、を備えている。

ベーンの径方向外側端部とステータとの間の摩擦、そしてひいては、ベーンおよびステ ータの径方向内側表面の摩耗を制限するために、カーボングラファイトでベーンおよびス テータを形成することが知られている。

本出願人は、この解決策の欠点が、ステータの過度なコストであることに気付いている 。

本出願人は、前述の欠点をどのように克服するかを考慮している。

本出願人は、このことが、ベーンの径方向外側端部と、ステータの径方向内側表面との 間に、低摩擦係数の材料で形成された構成要素を介在させることによって可能であること に気付いている。

本考案はこのため、本考案の第1の態様において、請求項1に係る水ポンプに関する。

水ポンプは、ステータと、このステータの内側に規定されたチャンバと、前述のチャン バ内で回転軸周りに回転可能であり、それぞれの径方向に沿って移動可能である、複数の ベーンが設けられたロータと、を備えている。

水ポンプは、前述のチャンバの内側で、前述のロータに対して径方向外側の位置に配置 されたリングを備え、前述のリングが、前述のステータの径方向内側表面と接触している 径方向外側表面と、前述のベーンの径方向外側端部と接触している径方向内側表面とを有 し、前述のリングが、金属材料の摩擦係数より低い摩擦係数を有する材料で形成されてい ることを特徴とする。

有利には、水ポンプでは、ベーンが、低摩擦係数の構成要素(リング)上でスライドす る。これにより、ベーン上の摩耗を低減し、水ポンプの耐用年数を延長させることが可能 になる。

本考案の第2の態様では、本考案は、前述の水ポンプを備えた内燃エンジンの冷却回路 にも関する。

上述の水ポンプおよび冷却回路の好ましい特徴は、従属請求項に開示されている。明確 に除外されていない限り、各従属請求項の特徴は、個別に、または、他の従属請求項に開 示の特徴と組み合わせて使用することができる。

好ましくは、ベーンは、非金属材料、たとえば、カーボングラファイトか、充填剤また は添加剤を伴うか伴わない、熱可塑性または熱硬化性のプラスチック材料などで形成され ている。

より好ましくは、ベーンは、カーボングラファイトで形成されている。

好ましくは、ロータは、非金属材料、たとえば、カーボングラファイトか、充填剤また は添加剤を伴うか伴わない、熱可塑性または熱硬化性のプラスチック材料などで形成され ている。

より好ましくは、ロータは、カーボングラファイトで形成されている。

好ましくは、リングは、非金属材料、たとえば、カーボングラファイトか、充填剤また は添加剤を伴うか伴わない、熱可塑性または熱硬化性のプラスチック材料などで形成され ている。

より好ましくは、リングは、カーボングラファイトで形成されている。

前述のリングは、ステータと一体(たとえば、埋め込まれているか、一体成形される) とすることができる、すなわち、ステータに対して回転可能ではないか、ロータの回転の 結果としてベーンによって発揮される推力のおかげで、ステータに対して回転可能とする ことができる。

ステータは、それ自体が、ポンプの外側本体を規定するか、ポンプの外側本体とは別個 の構成要素である場合がある。

ステータは、たとえば、アルミニウムもしくはアルミニウム合金、または、スチールも しくはスチール合金などの金属材料で形成されるか、非金属材料、たとえば、カーボング ラファイトか、充填剤または添加剤を伴うか伴わない、熱可塑性または熱硬化性のプラス チック材料などで形成され得る。

ステータは、好ましくは、金属材料で形成される。このことは、とりわけ、ステータが ポンプの外側本体を規定する場合のケースである。

リングがステータに対して回転可能である場合、前述のリングを、金属材料の摩擦係数 よりも低い摩擦係数を有する材料で形成することにより、リングと、ロータの回転軸に対 して垂直に延びる2つの表面との間の摩擦を含み、かつ、液密にシールする方式でリング およびベーンと接触することを可能にする。

本考案の追加の特徴および利点は、添付の図1を参照し、表示および非限定的目的で与 えられる、本考案の好ましい実施形態の以下の詳細な説明からより明確に明らかとなる。

本考案の水ポンプの好ましい実施形態の概略断面図である。

図1を参照すると、本考案に係る水ポンプの第1の実施形態が示されている。水ポンプ は10で示されている。

水ポンプ10は、固定された変位(または流れ)を有している。

水ポンプ10は、自動車のための内燃エンジン、好ましくは、ガソリンまたはディーゼ ルの、内燃エンジンの冷却回路において使用されるように構成されている。

ポンプ10は、内部にチャンバ13が規定されたステータ12を備えている。

ロータ14は、チャンバ13の内側に設けられている。ロータ14は、回転軸O周りに 回転可能であり、それぞれのベーン18をスライドするように収容する複数の径方向キャ ビティが設けられている。図示の明確化のために、参照符号18は、図示のベーンの2つ のみに関連している。

ベーン18は、液密な方式で、ロータ14の回転軸Oに垂直な2つの表面(図示せず) と接触している。

リング23は、ステータ12とロータ14との間に、径方向に介在している。リング2 3は、ステータ12の径方向内側表面12aと接触している径方向外側表面23bを有し ている。

リング23は、ステータ12と一体であるか、ステータ12に対して回転可能とするこ とができる。

ベーン18の径方向外側端部18aは、液密な方式で、リング23の径方向内側表面2 3aと接触している。加圧チャンバ24はこうして、ベーン18の各対と、リング23と 、ロータ14と、このロータ14の回転軸Oに対して垂直な前述の表面との間に規定され ている。図示の明確化のために、参照符号24は、図示の加圧チャンバの1つのみに関連 している。

ステータ12は、吸引導管(図示せず)から加圧チャンバ24内に案内する水流入(ま たはインテーク)開口13aと、加圧チャンバ24から内燃エンジンに案内する水流出( または搬送)開口13bと、場合によっては、水ポンプ10の下流に設けられた熱交換器 とを有している。

ロータ14の回転の間、流入開口13aを通して水が供給された加圧チャンバ24の内 側の容積は低減され、こうして、エンジン冷却回路に流出開口13bを通して水を供給す るための所望の圧力を達成する。

リング23は、金属材料の摩擦係数より低い摩擦係数を有する材料で形成されている。

好ましくは、リング23は、カーボングラファイトで形成されている。

代替的には、リング23は、充填剤または添加剤を伴うか伴わない、熱可塑性または熱 硬化性のプラスチック材料で形成されている。

リング23は、ステータ12と一体(たとえば、埋め込まれている)とすることができ るか、ロータ14の回転の結果としてベーン18によって発揮される推力のおかげで、ス テータに対して回転可能とすることができる。

ステータ12は、非金属材料、たとえば、カーボングラファイトか、充填剤または添加 剤を伴うか伴わない、熱可塑性または熱硬化性のプラスチック材料などで形成することが できる。

好ましくは、ステータ12は、たとえば、アルミニウムもしくはアルミニウム合金、ま たは、スチールもしくはスチール合金などの金属材料で形成される。

ベーン18およびロータ14は、非金属材料、好ましくは、カーボングラファイトか、 代替的には、充填剤または添加剤を伴うか伴わない、熱可塑性または熱硬化性のプラスチ ック材料で形成されている。

特定の要請および不確定の要請を満足する目的のために、当業者は、上述した水ポンプ 10に対して複数の変更および変形を行うことができる。それら変更および変形のすべては、添付の実用新案登録請求の範囲によって規定された保護の範囲内に包含されている。