(57)【要約】【課題】羽根車の強度を低下させることなくポンプ内での圧力損失を抑制し、ポンプ効率を向上させることができる車両用ポンプ装置を得る。【解決手段】電動ポンプ１２は、入口管３０と、出口管３２と、渦巻き室３７と、を有するポンプケース１６を備えている。また、電動ポンプ１２はインペラ１８を備えている。さらに、インペラ１８は、第１円盤部７８と、開口部１０２を有する第２円盤部８０と、第１円盤部７８と第２円盤部８０との間に立設された羽根８２を備えている。開口部１０２の内径Ｄ１は１６ｍｍとされており、羽根８２の入口角度β１は３５ｄｅｇとされており、羽根８２の出口角度β２は１８ｄｅｇとされ、（第１円盤部７８の外周端１０６と第２円盤部８０の外周端１０８との距離ｂ２）／（開口部１０２の内周縁部１０２Ａと第１円盤部７８との距離ｂ１）が０．７とされている。【選択図】図１
2014145269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向の中心部に作動流体を流入させる流入部と、径方向の外側の部位に設けられ前記流入部から流入した作動流体が流出する流出部と、周方向に沿って次第に拡径する渦巻き室と、を有するポンプケースと、
前記ポンプケース内に回転可能に支持されており、円盤状に形成された第１円盤部と、前記第１円盤部と対向して配置されていると共に円盤状に形成されかつ軸心部に円形の開口部を有する第２円盤部と、前記第１円盤部と前記第２円盤部の間に立設されていると共に前記第１円盤部及び前記第２円盤部の径方向外側に向けて延びる羽根と、を備え、軸線周りに回転することによって前記流入部から前記流出部に向けて作動流体を圧送する羽根車と、
を有し、
流量が１０〜３０Ｌ／ｍｉｎ、吐出圧力が３０〜８０ｋＰａ及び比速度（ｍ，ｍ３／ｍｉｎ，ｍｉｎ−１）が１００〜３００の範囲で運転され、
前記渦巻き室の最大半径が３５ｍｍ以下とされ、
前記開口部の内径が１４〜２０ｍｍとされ、
前記羽根の入口角度が３０〜４０ｄｅｇの範囲とされ、
前記羽根の出口角度が２２ｄｅｇ以下とされ、
（前記第１円盤部の外周端と前記第２円盤部の外周端との距離ｂ２）／（前記開口部の内周縁部と前記第１円盤部との距離ｂ１）が０．６〜０．８の範囲とされた、
車両用ポンプ装置。
【請求項２】
前記開口部の内径が１６〜１８ｍｍとされ、
前記羽根の入口角度が３５ｄｅｇ以上とされた、
請求項１記載の車両用ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、羽根車の入口における作動流体の流れの角度と羽根車の入口角度との差異が大きくなると、作動流体が羽根車の入口に流入する際に作動流体の周方向（羽根車の周方向）の速度が減速或いは加速されて圧力損失が大きくなることが知られている。当該課題を解決するために、下記非特許文献１には、羽根車の入口の先端を尖らせることによって前記圧力損失を抑制することが記載されている。
【０００３】
また、従来の遠心ポンプの設計では、下記非特許文献１及び非特許文献２に記載されているように、実験的に求められた設計定数を基に羽根車や渦巻き室の諸元が決定される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】大町昌義著「うず巻きポンプの設計」第７版  パワー社  平成５年４月２０日  第６１頁
【非特許文献２】Ａ．Ｊ．ステパノフ（Ｓｔｅｐａｎｏｆｆ）著「遠心ポンプと軸流ポンプ」  丸善
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記非特許文献１に記載された構成では、羽根車の先端を尖らせるほど（羽根車の先端をより鋭角にするほど）圧力損失は低減されるが、羽根車の先端を尖らせるほど羽根車入口（羽根車の先端）の強度が低下する。
【０００６】
また、車両用ポンプ装置ように径方向の小型化が求められるポンプにおいては、渦巻き室の面積を充分に確保することが難しく、その結果、高いポンプ効率を得ることが難しい。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、羽根車の強度を低下させることなくポンプ内での圧力損失を抑制し、ポンプ効率を向上させることができる車両用ポンプ装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の本発明に係る車両用ポンプ装置は、径方向の中心部に作動流体を流入させる流入部と、径方向の外側の部位に設けられ前記流入部から流入した作動流体が流出する流出部と、周方向に沿って次第に拡径する渦巻き室と、を有するポンプケースと、前記ポンプケース内に回転可能に支持されており、円盤状に形成された第１円盤部と、前記第１円盤部と対向して配置されていると共に円盤状に形成されかつ軸心部に円形の開口部を有する第２円盤部と、前記第１円盤部と前記第２円盤部の間に立設されていると共に前記第１円盤部及び前記第２円盤部の径方向外側に向けて延びる羽根と、を備え、軸線周りに回転することによって前記流入部から前記流出部に向けて作動流体を圧送する羽根車と、を有し、流量が１０〜３０Ｌ／ｍｉｎ、吐出圧力が３０〜８０ｋＰａ及び比速度（ｍ，ｍ３／ｍｉｎ，ｍｉｎ−１）が１００〜３００の範囲で運転され、前記渦巻き室の最大半径が３５ｍｍ以下とされ、前記開口部の内径が１４〜２０ｍｍとされ、前記羽根の入口角度が３０〜４０ｄｅｇの範囲とされ、前記羽根の出口角度が２２ｄｅｇ以下とされ、（前記第１円盤部の外周端と前記第２円盤部の外周端との距離ｂ２）／（前記開口部の内周縁部と前記第１円盤部との距離ｂ１）が０．６〜０．８の範囲とされている。
【０００９】
請求項１記載の本発明では、流量が１０〜３０Ｌ／ｍｉｎ、吐出圧力が３０〜８０ｋＰａ及び比速度（ｍ，ｍ３／ｍｉｎ，ｍｉｎ−１）が１００〜３００の範囲で運転され、渦巻き室の最大半径が３５ｍｍ以下とされた車両用ポンプ装置の羽根車の強度を低下させることなくポンプ内での圧力損失を抑制し、ポンプ効率を向上させることができる。すなわち、本発明では、羽根車の一部を構成する第２円盤部に形成された開口部の内径が１４〜２０ｍｍとされていると共に、羽根車の他の一部を構成する羽根の入口角度が３０〜４０ｄｅｇの範囲とされている。そのため、羽根車の入口（羽根の内周端部）における作動流体の流れの角度と羽根の入口角度（羽根の内周端部の角度）との差異が小さくなる。これにより、本発明では、羽根の内周端部の肉厚を減少させることなく羽根の入口における作動流体の圧力損失を抑制することができる。また、本発明では、羽根の出口角度が２２ｄｅｇ以下とされていると共に、（第１円盤部の外周端と第２円盤部の外周端との距離ｂ２）／（開口部の内周縁部と第１円盤部との距離ｂ１）の値が０．５〜０．８の範囲とされている。そのため、羽根車の出口（羽根の外周端部）から流出する作動流体の流速の半径方向成分が減少して、渦巻き室で発生する渦が弱められるため、渦巻き室で発生する圧力損失を抑制することがでる。
【００１０】
請求項２記載の本発明に係る車両用ポンプ装置は、請求項１記載の車両用ポンプ装置において、前記開口部の内径が１６〜１８ｍｍとされ、前記羽根の入口角度が３５ｄｅｇ以上とされている。
【００１１】
請求項２記載の本発明では、開口部の内径及び羽根の入口角度が上記の範囲に設定されている。そのため、羽根車の入口（羽根の内周端部）における作動流体の流れの角度と羽根の入口角度（羽根の内周端部の角度）との差異がより一層小さくなり、これにより、羽根の入口における作動流体の圧力損失をより一層抑制することができる。すなわち、本発明では、ポンプ効率をより一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の電動ポンプを示す断面図である。
【図２】ポンプ部の外郭を形成するポンプケースの断面を示す断面図である。
【図３】モータハウジングの断面を示す断面図である。
【図４Ａ】インペラをその軸方向に沿って切断した断面を示す縦断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示された４Ｂ−４Ｂ線に沿って切断したインペラの断面を示す平断面図である。
【図５Ａ】図４Ｂに示されたインペラの羽根の径方向内側の端部を拡大して示す拡大断面図である。
【図５Ｂ】図４Ｂに示されたインペラの羽根の径方向外側の端部を拡大して示す拡大断面図である。
【図６】図１Ａの６−６線に沿って切断した断面における渦巻き室とインペラを示す平断面図である。
【図７】羽根の入口角度とポンプ効率及び吐出圧力との関係を示すグラフである。
【図８Ａ】本実施形態の電動ポンプが作動した際にインペラから渦巻き室に流入する作動流体の流れの様子を模式的に示した模式図である。
【図８Ｂ】本実施形態の電動ポンプが作動した際のポンプ室の渦度の分布を模式的に示した模式図である。
【図９】羽根の出口角度とポンプ効率及び吐出圧力との関係を示すグラフである。
【図１０】インペラのｂ２／ｂ１とポンプ効率及び吐出圧力との関係を示すグラフである。
【図１１】第２円盤部に形成された開口部の内径とポンプ効率及び吐出圧力との関係を示すグラフである。
【図１２Ａ】対比例に係る電動ポンプが作動した際にインペラから渦巻き室に流入する作動流体の流れの様子を模式的に示した模式図である。
【図１２Ｂ】対比例に係る電動ポンプが作動した際のポンプ室の渦度の分布を模式的に示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態に係る電動ポンプについて説明する。
【００１４】
図１に示されるように、本実施形態の車両用ポンプ装置としての電動ポンプ１２は、ハイブリッド車等に搭載されたインバータの内部に冷却水を圧送するためのウォータポンプであり、流量が１０〜３０Ｌ／ｍｉｎ、吐出圧力が３０〜８０ｋＰａ及び比速度が１００〜３００ｍ，ｍ３／ｍｉｎ，ｍｉｎ−１の範囲で運転される。具体的には、電動ポンプ１２は、流入した冷却水を圧送するポンプ部１４の外郭を形成するポンプケース１６と、羽根車としてのインペラ１８を回転させることによりポンプ部１４を駆動するロータ２０と、を備えている。また、電動ポンプ１２は、自らが界磁する磁界によってロータ２０を軸線回りに回転させるステータ２２と、このステータ２２を支持するモータハウジング２４と、を備えている。上記のロータ２０及びステータ２２を主要な要素としてモータ部１０が構成されている。さらに、電動ポンプ１２は、モータ部１０を制御するための回路装置２８を備えている。
【００１５】
以下、先ずポンプケース１６、モータハウジング２４、ロータ２０、ステータ２２、及び回路装置２８の構成について説明し、次いで、インペラ１８の構成について説明する。
【００１６】
（ポンプケース１６の構成）
図２に示されるように、ポンプケース１６は、冷却水（作動流体）が流入する流入部としての入口管３０及び冷却水が流出する流出部としての出口管３２（図６参照）を備えた略蝸牛状に形成された一体成形品である。具体的には、ポンプケース１６は略円盤平板状の基部３４及び該基部３４の径方向内側の端部からモータの軸方向一方側（矢印Ａ１方向）に突出した膨出部３６を備えている。図２及び図６に示されるように、膨出部３６の内側には、その周方向に沿って次第に拡径する渦巻き室３７が形成されており、また渦巻き室３７の最大半径Ｒ（インペラ１８の軸心から膨出部までの距離）は３２ｍｍとされている。
【００１７】
また、図２に示されるように、ポンプケース１６は、膨出部３６の径方向内側の端部から後述するインペラ１８の第２円盤部８０（図４参照）に沿って延在するインペラガイド部３８を備えている。さらに、ポンプケース１６は、インペラガイド部３８の径方向内側の端部からモータの軸方向一方側（矢印Ａ１方向）に延出するように形成された管状の入口管３０を備えている。また、この入口管３０の端部には、ゴムホース等の配管の抜けを抑制する抜け止め突起３０Ａが形成されている。さらに、ポンプケース１６は、上記膨出部３６に接続されていると共に、入口管３０の開口方向と直交する方向に延出するように形成された管状の出口管３２を備えている。
【００１８】
さらに、ポンプケース１６は、基部３４の径方向外側の端部からモータの軸方向他方側（矢印Ａ２方向）に延在する円筒状の開放端部４０を備えている。
【００１９】
図１に示されるように、以上説明したポンプケース１６に後述するインペラ１８が収容されることにより、入口管３０から流入した冷却水を出口管３２に向けて圧送するポンプ部１４が形成されている。
【００２０】
（モータハウジング２４の構成）
図３に示されるように、モータハウジング２４は有底円筒状に形成された一体成形品である。具体的には、モータハウジング２４におけるモータの軸方向一方側（矢印Ａ１方向）には後述するロータ２０（図４参照）を収容するためのキャン部４２が形成されていると共に、モータハウジング２４におけるモータの軸方向他方側（矢印Ａ２方向）には後述するステータ２２（図１参照）を収容するためのステータ収容部４４が形成されている。
【００２１】
キャン部４２は、モータの軸方向一方側（矢印Ａ１方向）に開口した略Ｕ字状断面を成していると共に、円形状の底壁４６を備えている。また、この底壁４６の中心部にはモータの軸方向一方側（矢印Ａ１方向）に突出するように形成された管状の軸支部４８が設けられている。後述するロータ２０がこの軸支部４８に支持されることにより、ロータ２０が該軸支部４８を軸中心として回転可能となる構成である。さらに、底壁４６における軸支部４８が設けられた面と反対側の面は、後述する回路基板８８が取付けられる取付面４６Ａとされている。この取付面４６Ａは、モータの軸方向他方側（矢印Ａ２方向）に面が向けられていると共に、回路装置２８がモータハウジング２４に取付けられた状態において、回路基板８８と略同一方向に延在している。
【００２２】
また、キャン部４２は、底壁４６の径方向外側の端部からモータの軸方向一方側（矢印Ａ１方向）に延在する内周壁５０を備えている。さらに、キャン部４２は、内周壁５０の端部から該内周壁５０の径方向外側に延在する第１インペラガイド壁５２Ａ及び該第１インペラガイド壁５２Ａの端部からモータの軸方向一方側（矢印Ａ１方向）に延びる第２インペラガイド壁５２Ｂを備えている。この、第１インペラガイド壁５２Ａ及び第２インペラガイド壁５２Ｂは、後述するインペラ１８の第１円盤部７８の外周端部に沿って形成されている。以上説明した、底壁４６、内周壁５０、第１インペラガイド壁５２Ａ、及び第２インペラガイド壁５２Ｂによってキャン部４２が形成されている。
【００２３】
また、モータハウジング２４は、キャン部４２の第２インペラガイド壁５２Ｂの端部からモータハウジング２４の径方向外側に延在する側壁５４を備えている。さらに、モータハウジング２４は、側壁５４の径方向外側の端部からモータの軸方向他方側（矢印Ａ２方向）に延在する接合壁部５６を備えている。図１に示されるように、この接合壁部５６とポンプケース１６の開放端部４０とがモータの軸方向（矢印Ａ１及び矢印Ａ２方向）に嵌合された後、熱溶着等が施されることによって接合されている。
【００２４】
また、図３に示されるように、ステータ収容部４４は、上記キャン部４２と反対方向に開口したＷ字状断面を成していると共に、円環状の底壁５８を備えている。また、ステータ収容部４４は、底壁５８の径方向内側の端部からモータの軸方向他方側（矢印Ａ２方向）に向けて延在する内周壁５０を備えている。さらに、ステータ収容部４４は、底壁５８の径方向外側の端部からモータの軸方向他方側（矢印Ａ２方向）に延在する外周壁６０を備えている。以上説明した底壁５８、内周壁５０、及び外周壁６０によってステータ収容部４４が形成されていると共に、底壁５８、内周壁５０、及び外周壁６０に囲まれた部分に後述するステータ２２（図１参照）が支持されている。
【００２５】
また、図１及び図３に示されるように、モータハウジング２４は、外周壁６０の径方向外側に向けて突出するように形成されたコネクタ部６８を備えている。この、コネクタ部６８を介して回路装置２８が電源等に接続される構成である。
【００２６】
（ロータ２０の構成）
図１に示されるように、ロータ２０は、環状に配置複数のマグネット７０が出力軸７２に取付けられることによって構成されている。具体的には、出力軸７２は、円柱状の鋼材に浸炭処理等の表面処理が施されることにより構成されており、その一方の端部は上記モータハウジング２４の軸支部４８（図３参照）に挿入される回転軸部７２Ａとされている。即ち、出力軸７２は軸支部４８に片持ち支持されている構成である。
【００２７】
また、マグネット７０は、上記出力軸７２の径方向外側に配置された厚肉円筒状の支持部材７６を介して出力軸７２に固定されている。
【００２８】
また、出力軸７２における回転軸部７２Ａと反対側の端部には、後に詳述するインペラ１８が取付けられている。
【００２９】
（ステータ２２の構成）
図１及び図３に示されるように、ステータ２２は、環状に形成されたモータコア８４と、導電性の巻線２６と、を主要な要素として構成されている。具体的には、モータコア８４は、所定の形状となるように打ち抜かれた鋼板がモータの軸方向（矢印Ａ１及び矢印Ａ２方向）に積層されることによって構成されている。その結果、モータコア８４には、モータの径方向外側（矢印Ｒ１方向）に向けて延びると共に巻線２６が巻回されるティース部８４Ａが形成されている。
【００３０】
また、巻線２６がティース部８４Ａに層状に巻回されることによって、該ティース部８４Ａに沿って巻線部８６が形成されている。さらに、この巻線２６の端末部は、後述する回路基板８８に接続されている。
【００３１】
なお、巻線部８６とティース部８４Ａとの間には、図示しない絶縁部材が介装されている。
【００３２】
（回路装置２８の構成）
図１に示されるように、回路装置２８は、モータの径方向（矢印Ｒ１及び矢印Ｒ２方向）に延びる円盤状に形成された回路基板８８と、この回路基板８８上に取付けられた複数の回路素子９０Ａ，９０Ｂと、を主要な要素として構成されている。また、回路素子９０Ａは、回路基板８８の略中心部に配置されている。
【００３３】
また、回路基板８８における回路素子９０Ａ，９０Ｂが取付けられた面と反対側の面（矢印Ａ１方向側の面）は、放熱シート９４（シリコン）を介してモータハウジング２４の取付面４６Ａ（キャン部４２の底壁４６）に接合されている（回路基板８８の中心部がモータハウジング２４の取付面４６Ａに接合されている）。その結果、回路装置２８（回路基板８８）がモータハウジング２４に取付けられる構成である。また、回路装置２８がモータハウジング２４に取付けられた状態において、回路素子９０Ａはモータハウジング２４の取付面４６Ａ（キャン部４２の底壁４６）と対向する部位に配置されている。換言すると、回路基板８８とキャン部４２の底壁４６とが接合された部位に回路素子９０Ａが取付けられている。
【００３４】
また、回路装置２８は、カバー部材９２がモータハウジング２４に取付けられることによって該カバー部材９２に覆われている。
【００３５】
（インペラ１８の構成）
図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、インペラ１８は、円盤状に形成された第１円盤部７８及び第２円盤部８０と、この第１円盤部７８と第２円盤部８０との間に立設された複数の羽根８２と、を有する一体成形部品である。
【００３６】
第１円盤部７８は、モータの径方向（矢印Ｒ１及び矢印Ｒ２方向）に延在すると共にモータの軸方向（矢印Ａ１及び矢印Ａ２方向）から見て円形に形成されている。また、第１円盤部７８の中心部には、モータの軸方向一方側（矢印Ａ１方向）に向けて突出すると共に突出方向の先端側が次第に窄まる突起部１００が形成されている。
【００３７】
第２円盤部８０は、前述した第１円盤部７８と対向して配置されており、また第２円盤部８０は径方向外側に向けて第１円盤部７８側に傾斜して延在している。さらに、第２円盤部８０の軸心部には、円形の開口部１０２が形成されており、この開口部１０２の内周縁部１０２Ａは、モータの軸方向一方側（矢印Ａ１方向）に向けて折り曲げられたフランジ部１０４とされている。また、開口部１０２（フランジ部１０４）の内径Ｄ１は１６ｍｍとされおり、また開口部１０２及びフランジ部１０４と同軸上に配置された入口管３０（図１参照）の内径も１６ｍｍとされている。
【００３８】
また、本実施形態のインペラ１８では、（第１円盤部７８の外周端１０６と第２円盤部８０の外周端１０８との距離ｂ２）／（開口部１０２の内周縁部１０２Ａと第１円盤部７８との距離ｂ１）が０．７となるように第２円盤部８０の傾斜角度が設定されている。
【００３９】
図４Ｂに示されるように、羽根８２は第１円盤部７８及び第２円盤部８０の径方向外側に向けて延びる円弧状に形成されており、また羽根８２の両端部（外周端部１１０及び内周端部１１２）は鋭角に尖っている。さらに、羽根８２の出口（外周端部１１０）は該羽根８２の入口（内周端部１１２）よりもインペラ１８の回転方向（矢印Ｒ３方向）と反対方向に位置している。さらに、本実施形態では、図５Ａ及び図５Ｂに示されるように、羽根８２の入口角度β１が３５ｄｅｇに設定されていると共に、羽根８２の出口角度β２が１８ｄｅｇに設定されている。詳述すると、羽根８２の内周端部１１２における矢印Ｒ３方向（インペラ１８の回転方向）側の面１１２Ａと、インペラ１８の回転方向の接線とのなす角度β１が３５ｄｅｇに設定されていると共に、羽根８２の外周端部１１０における矢印Ｒ３方向（インペラ１８の回転方向）側の面１１０Ａと、インペラ１８回転方向の接線とのなす角度β２が１８ｄｅｇに設定されている。
【００４０】
なお、本実施形態のインペラ１８の第１円盤部７８及び第２円盤部８０の外径は４４ｍｍに設定されている。
【００４１】
（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００４２】
図１に示されるように、本実施形態では、ロータ２０が回転すると、該ロータ２０の出力軸７２に取付けられたインペラ１８が回転する。その結果、ポンプ部１４が駆動され、ポンプケース１６の入口管３０から流入した冷却水が出口管３２に向けて圧送される。
【００４３】
ところで、図４Ａ、図４Ｂ及び図５Ａに示されるように、本実施形態では、インペラ１８の一部を構成する第２円盤部８０に形成された開口部１０２の内径が１６ｍｍに設定されていると共に、インペラ１８の他の一部を構成する羽根８２の入口角度β１が３５ｄｅｇに設定されている。そのため、インペラ１８の入口（羽根８２の内周端部１１２）における冷却水の流れの角度と羽根８２の入口角度β１（羽根の内周端部１１２の角度）との差異が小さくなる。これにより、本実施形態では、羽根８２の内周端部１１２の肉厚を減少させることなく羽根８２の入口における冷却水の圧力損失を抑制することができる。
【００４４】
ここで、図７のグラフには、羽根８２の入口角度β１とポンプ効率及び吐出圧力との関係が示されている。この図に示されるように、本実施形態では、羽根８２の入口角度β１が３０〜４０ｄｅｇの範囲に設定されている。そのため、本実施形態の電動ポンプ１２では、吐出圧力が降圧されることを可及的に防止しつつポンプ効率を向上させることができる。また、このグラフに示されるように、羽根８２の入口角度β１を３５ｄｅｇ以上とした場合、ポンプ効率が最大となる。本実施形態では、羽根８２の入口角度β１が３５ｄｅｇとされているため、より高いポンプ効率の電動ポンプ１２を得ることができる。なお、数値流体力学による解析において図７の関係が得られることを確認した開口部１０２の内径Ｄ１の範囲は１４〜２０ｍｍの範囲である。
【００４５】
また、図４Ａ、図４Ｂ及び図５Ｂに示されるように、本実施形態では、羽根８２の出口角度β２が２２ｄｅｇ以下の１８ｄｅｇに設定されていると共に、（第１円盤部７８の外周端１０６と第２円盤部８０の外周端１０８との距離ｂ２）／（開口部１０２の内周縁部１０２Ａと第１円盤部７８との距離ｂ１）の値が０．６〜０．８の範囲の０．７に設定されている。そのため、図８Ａに示されるように、インペラ１８の出口（羽根８２の外周端部１１０）から流出する冷却水の流速の半径方向成分が減少して、図８Ｂに示されるように、渦巻き室３７で発生する渦が弱められるため（渦度が小さくなるため）、渦巻き室３７で発生する圧力損失を抑制することができる。なお、ｂ２／ｂ１の値を上記の範囲外の０．５とした場合、図１２Ａ及び図１２Ｂに示されるように、本実施形態に比してインペラ１８の出口（羽根８２の外周端部１１０）から流出する冷却水の流速の半径方向成分が高くなると共に、渦巻き室３７での渦度が大きくなる。
【００４６】
以上の羽根８２の出口角度β２及びｂ２／ｂ１の値を上記の範囲に設定することによる作用効果についてまとめると、図９及び図１０に示されるように、羽根８２の出口角度β２及びｂ２／ｂ１の値を上記の範囲に設定することにより、吐出圧力が降圧されることを可及的に防止しつつポンプ効率を向上させることができる。なお、数値流体力学による解析において図８及び図９のグラフの関係が得られることを確認した開口部１０２の内径Ｄ１の範囲は１４〜２０ｍｍの範囲である。
【００４７】
また、図１１のグラフには、第２円盤部８０に形成された開口部１０２の内径Ｄ１とポンプ効率及び吐出圧力との関係が示されている。この図に示されるように、開口部１０２の内径Ｄ１が１４〜２０ｍｍの範囲では、開口部１０２の内径Ｄ１が１６〜１８ｍｍに設定した場合にポンプ効率がより向上することがわかる。本実施形態では、ポンプ効率がより向上する開口部１０２の内径Ｄ１（１６ｍｍ）とされている。そのため、本実施形態では、より高いポンプ効率の電動ポンプ１２を得ることができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、渦巻き室３７の最大半径Ｄが３２ｍｍに設定され、開口部１０２の内径Ｄ１が１６ｍｍに設定され、羽根８２の入口角度β１が３５ｄｅｇに設定され、羽根８２の出口角度β２が１８ｄｅｇに設定され、ｂ２／ｂ１の値が０．７に設定された例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、要求されたポンプ性能を満たす範囲内において渦巻き室３７の最大半径Ｄ、開口部１０２の内径Ｄ１、羽根８２の入口角度β１、羽根８２の出口角度β２、及びｂ２／ｂ１の値は変更してもよい。また、その他各部の寸法は、要求されたポンプ性能を満たす範囲内において適宜設定すればよい。
【００４９】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５０】
１２…電動ポンプ（車両用ポンプ装置），１６…ポンプケース，１８…インペラ（羽根），３０…入口管（流入部），３２…出口管（流出部），３７…渦巻き室，７８…第１円盤部，８０…第２円盤部，８２…羽根，１０２…開口部，１０２Ａ…開口部の内周縁部，１０６…第１円盤部の外周端，１０８…第２円盤部の外周端，Ｒ…渦巻き室の最大半径，Ｄ１…開口部の内径，β１…羽根の入口角度，β２…羽根の出口角度，ｂ１…開口部の内周縁部と第１円盤部との距離，ｂ２…第１円盤部の外周端と第２円盤部の外周端との距離
【図１】
2014145269.tif 000003
【図４Ａ】
2014145269.tif 000004
【図４Ｂ】
2014145269.tif 000005
【図５Ａ】
2014145269.tif 000006
【図５Ｂ】
2014145269.tif 000007
【図６】
2014145269.tif 000008
【図７】
2014145269.tif 000009
【図８Ａ】
2014145269.tif 000010
【図８Ｂ】
2014145269.tif 000011
【図９】
2014145269.tif 000012
【図１０】
2014145269.tif 000013
【図１１】
2014145269.tif 000014
【図１２Ａ】
2014145269.tif 000015
【図１２Ｂ】
2014145269.tif 000016
【図２】
2014145269.tif 000017
【図３】
2014145269.tif 000018