(57)【要約】【課題】振動を大幅に低減することができるウォータポンプを提供する。【解決手段】羽根４１を備えたインペラ４２と、インペラ４２を収容するハウジング４３と、ハウジング４３内に冷却水を流入させる冷却水流入路４５と、ハウジング４３内の冷却水を流出させる冷却水流出路４６と、を備え、冷却水流出路４６が、ハウジング４３の外周に亘って連続的に設けられる円盤状の流出部４８と、流出部４８の外周部の一部に接続される管状の出口部４９と、を備える構成とする。【選択図】図２
2014025462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の羽根を備えたインペラと、
該インペラを回転可能に収容する筒状のハウジングと、
該ハウジングに接続されて前記インペラの回転により当該ハウジング内に冷却水を流入させる冷却水流入路と、
該ハウジングに接続されて前記インペラの回転により当該ハウジング内の冷却水を流出させる冷却水流出路と、を備え、
該冷却水流出路が、
前記ハウジングの外周に亘って連続的に設けられる円盤状の流出部と、
該流出部の外周部の一部に接続される管状の出口部と、
を備えることを特徴とするウォータポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のウォータポンプにおいて、
前記流出部は、前記ハウジングの外周部の前記羽根に対向する部分に接続されていることを特徴とするウォータポンプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のウォータポンプにおいて、
前記出口部は、前記流出部の外周部の接線方向に延設するように前記流出部に接続されていることを特徴とするウォータポンプ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載のウォータポンプにおいて、
前記流出部の容積は、前記出口部との接続部に近づくに連れて大きくなっていることを特徴とするウォータポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電動車両等の各種車両に搭載され、冷却水等の冷却媒体を循環させるためのウォータポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、電気自動車やハイブリッド電気自動車等の電動車両には、駆動モータや車載充電器等の冷却対象装置を冷却する冷却装置が搭載されている。このような冷却装置は、例えば、電動のウォータポンプを備え、ラジエータ等の冷却手段と駆動モータ等の冷却対象装置との間で、冷却された冷却水（冷却媒体）をウォータポンプによって循環させることで、冷却対象装置の冷却を行っている。
【０００３】
ところで、ウォータポンプは、様々な構成のものがあるが、一般的には、複数の羽根を備えるインペラがハウジング内に収容され、このインペラをモータ等によって回転させることで冷却水に流れを生じさせるように構成されている。具体的には，例えば、ハウジング３２内に羽根３３ａを備えるインペラ３３が収容され、このインペラ３３を回転させることにより、冷却水３６を吸入口（流入路）３４からハウジング３２内に吸入すると共に、吸入した冷却水を吐出口（流出路）３５から流出するようにしたものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５７１１４号公報（例えば、図３参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記構成のウォータポンプでは、ハウジングの外周面に管状の流出路（吐出口）が設けられている。このため、ハウジング内部でインペラを回転させると、インペラに設けられている複数の羽根が流出路に対向する部分を横切るたびに振動が発生し、結果的にウォータポンプ全体に振動が発生するという問題がある。
【０００６】
この振動（脈動）が、例えば、車体に伝わって騒音となり、騒音が大きくなると車室内の乗員に不快感を与えてしまう虞もある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、振動を大幅に低減することができるウォータポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、複数枚の羽根を備えたインペラと、該インペラを回転可能に収容する筒状のハウジングと、該ハウジングに接続されて前記インペラの回転により当該ハウジング内に冷却水を流入させる冷却水流入路と、該ハウジングに接続されて前記インペラの回転により当該ハウジング内の冷却水を流出させる冷却水流出路と、を備え、該冷却水流出路が、前記ハウジングの外周に亘って連続的に設けられる円盤状の流出部と、該流出部の外周部の一部に接続される管状の出口部と、を備えることを特徴とするウォータポンプにある。
【０００９】
かかる第１の態様では、ハウジング内の冷却媒体（冷却水）が、流出部を介して管状の出口部から流出されるため、インペラの回転に伴う振動が低減される。
【００１０】
本発明の第２の態様は、第１の態様のウォータポンプにおいて、前記流出部は、前記ハウジングの外周部の前記羽根に対向する部分に接続されていることを特徴とするウォータポンプにある。
【００１１】
かかる第２の態様では、振動を抑えつつ、インペラの回転によって冷却媒体を効率的に流出させることができる。
【００１２】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様のウォータポンプにおいて、前記出口部は、前記流出部の外周部の接線方向に延設するように前記流出部に接続されていることを特徴とするウォータポンプにある。
【００１３】
かかる第３の態様では、インペラの回転に伴う振動がより効果的に低減される。
【００１４】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れか一つの態様のウォータポンプにおいて、前記流出部の容積は、前記出口部との接続部に近づくに連れて大きくなっていることを特徴とするウォータポンプにある。
【００１５】
かかる第４の態様では、インペラの回転に伴う振動を効果的に低減し、且つ冷却媒体をより効率的に流出させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
かかる本発明のウォータポンプによれば、上述のようにインペラの回転に伴う振動を大幅に低減することができる。このため、例えば、ウォータポンプを車両に搭載した場合でも、ウォータポンプの振動に起因する車体の騒音を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】車両の冷却装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るウォータポンプの概略構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るウォータポンプの内部構造を示す図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るウォータポンプの内部構造を示す図であり、図３のＡ−Ａ′断面図である。
【図５】本発明の実施形態２に係るウォータポンプの内部構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るウォータポンプを備える車両用の冷却装置を示す概略構成図である。図２は、実施形態１に係るウォータポンプの概略構成を示す斜視図である。
【００２０】
図１に示すように、冷却装置１は、車両の一例である電気自動車１００に搭載され、バッテリ（二次電池）１０１を充電するための車載充電器１０２を含む所定の装置（冷却対象装置）を冷却するものである。
【００２１】
冷却装置１は、例えば、車載充電器１０２等の冷却に使用されて温度が上昇した冷却水を冷却するラジエータ２と、冷却水（冷却媒体）を貯留すると共に気水分離を行う気水分離タンク３と、気水分離タンク３内の冷却水を吸入すると共に、吸入した冷却水を車載充電器１０２等の冷却対象装置に送り出す電動ウォータポンプ（ＷＰ）４とを備え、これらの間が配水管５で接続されている。
【００２２】
なお冷却装置１が冷却する冷却対象装置としては、車載充電器１０２の他に、例えば、インバータ１０３や駆動モータ１０４、或いは図示しないＤＣ／ＤＣコンバータ等が挙げられる。
【００２３】
ここで、図２〜図４に示すように、電動ウォータポンプ４は、複数の羽根４１を有するインペラ４２を備える。このインペラ４２は、円筒状のハウジング４３の内部に収容されている。インペラ４２は、シャフト４４に支持されていると共に、シャフト４４の周囲の空間内にはモータ４５が収容され、モータ４５によってシャフト４４を中心として回転可能に構成されている。
【００２４】
そしてハウジング４３内でインペラ４２を回転させることにより冷却水の流れを生じさせ、冷却水流入路４６からハウジング４３内に冷却水を流入させると共に、ハウジング４３内の冷却水を冷却水流出路４７から流出させる。
【００２５】
冷却水流入路４６は、ハウジング４３のシャフト４４の先端部に対向する部分に接続されている。一方、冷却水流出路４７は、筒状のハウジング４３の外周部に接続されている。冷却水流出路４７は、ハウジング４３の外周部に設けられる円盤状の流出部４８と、流出部４８の円周方向の一部に接続される管状の出口部４９とで構成されている。流出部４８は、羽根４１に対向する部分にハウジング４３の全周に亘って連続的に設けられている。すなわちハウジング４３と円盤状の流出部４８とは、ハウジング４３の全周に亘って連続的に設けられた帯状の接続部５０によって接続されている。管状の出口部４９は、本実施形態では、流出部４８の外周部の接線方向に延設するように流出部４８に接続されている。なお出口部４９の延設方向は、特に限定されず、勿論、流出部４８の接線方向以外の方向に延設されていてもよい。
【００２６】
このような構成の電動ウォータポンプ４では、インペラ４２を回転させることで、ハウジング４３内の冷却水は、流出部４８と出口部４９とで構成される冷却水流出路４７から流出する。つまり、冷却水は、ハウジング４３から円盤状の流出部４８を介して管状の出口部４９に流出する。このため、インペラ４２の回転によって発生する振動が低減され、電動ウォータポンプ４の全体に発生する振動を大幅に抑制することができる。したがって、この振動（脈動）が、例えば、電気自動車１００の車体に伝わって発生する騒音を抑制できる。
【００２７】
ここで、シャフト４４の軸方向の断面（図４参照）において、流出部４８の幅（内径）Ｗ１は、出口部４９の幅（内径）Ｗ２よりも狭くなっていることが好ましい。特に、流出部４８と出口部４９とを接続する接続口５１の流路面積が、出口部４９の流路面積よりも小さくなっていることが好ましい。さらには、接続口５１の流路面積が、帯状の接続部５０の流路面積以下となっていることが好ましい。
【００２８】
これにより、インペラ４２を回転させた際に、電動ウォータポンプ４の振動を抑制しつつ、ハウジング４３内の冷却水をより良好に流出させることができる。
【００２９】
（実施形態２）
図５は、実施形態２に係るウォータポンプの内部構造を示す図である。
【００３０】
本実施形態は、冷却水流出路４７を構成する流出部４８の変形例であり、流出部４８の容積が、出口部４９との接続部である接続口５１に近づくに連れて徐々に大きくなるようにした例である。
【００３１】
具体的には、図５に示すように、円筒状のハウジング４３の中心Ｃ１を円盤状の流出部４８の外形の中心Ｃ２から出口部４９とは離れる方向に所定距離だけ偏心させている。結果として、流出部４８の容積が、出口部４９との接続部である接続口５１に近づくに連れて徐々に大きくなっている。
【００３２】
このような構成とすることにより、インペラ４２を回転させた際に、電動ウォータポンプ４の振動を抑制しつつ、ハウジング４３内の冷却水をより良好に流出させることができる。
【００３３】
なお本実施形態では、ハウジング４３の位置を偏心させるようにしたが、勿論、流出部４８の形状を変えることで、流出部４８の容積が、出口部４９との接続部である接続口５１に近づくに連れて徐々に大きくなるようにしてもよい。
【００３４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【００３５】
例えば、ウォータポンプの一例として、電動ウォータポンプを例示したが、本発明は、電動以外のウォータポンプにも適用することができる。
【００３６】
また電気自動車に搭載された冷却装置を一例として本発明を説明したが、勿論、本発明のウォータポンプは、電気自動車以外の車両に搭載される冷却装置にも適用することができるものである。
【符号の説明】
【００３７】
１  冷却装置
２  ラジエータ
３  気水分離タンク
４  電動ウォータポンプ
５  配水管
４１  羽根
４２  インペラ
４３  ハウジング
４４  シャフト
４５  モータ
４６  冷却水流入路
４７  冷却水流出路
４８  流出部
４９  出口部
５０  接続部
５１  接続口
１００  電気自動車
１０１  バッテリ
１０２  車載充電器
１０３  インバータ
１０４  駆動モータ
【図１】
2014025462.tif 000003
【図２】
2014025462.tif 000004
【図３】
2014025462.tif 000005
【図４】
2014025462.tif 000006
【図５】
2014025462.tif 000007