(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インペラに備えられたインナーマグネットが、ポンプハウジングの円筒状の収納部に収納され、外周側部がマグネットカップ体により支持されて該マグネットカップ体と共に回動するアウターマグネットの内周側面に前記収納部の外周側面が遊挿され、前記アウターマグネットの回動に従ってインペラが回動するマグネットカップリング構造において、前記アウターマグネットは、単一の円筒形状をなすと共に該アウターマグネットの内周側面を密着状に被覆する円筒状の薄肉材の被覆材が装着され、その被覆材は、前記アウターマグネットの内周側面に密着状に装着される円筒状の内周側被覆部と、該内周側被覆部の軸方向一端側に形成されたフランジ形状の鍔状部とから構成され、内周側被覆部の軸方向で鍔状部の形成されている側と反対側端に僅かに直径が小さい案内端を設けてなることを特徴とするマグネットポンプ。
【請求項２】
請求項１において、前記被覆材は薄肉材から形成され、該被覆材の案内端は絞り形成されてなることを特徴とするマグネットポンプ。
【請求項３】
請求項１において、前記被覆材は、薄肉のステンレス鋼材からプレス加工によって一体形成されてなることを特徴とするマグネットポンプ。
【請求項４】
請求項１において、前記鍔状部の外周付近に段差部を介して一段下がった外周縁部が形成されてなることを特徴とするマグネットポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インペラを回転させるためにハウジング外部から内部のマグネットを回動させるマグネットポンプに関し、特にアウターマグネットの耐久性を向上させる為の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車，自動二輪車等のエンジンの冷却装置或いは潤滑装置としてマグネットポンプが多く使用されている。一般にマグネットポンプは、ポンプハウジング内のインペラを回転させるためにマグネットカップリング構造を有している。該マグネットカップリング構造は、インナーマグネットが装着されたインペラのインナーマグネットをポンプハウジングの外部に適宜に配置されたアウターマグネットが高速回転することにより、アウターマグネットの磁力を受けて前記インナーマグネットが高速回転し、インペラが回転するものである。
【０００３】
特に、インペラに装着されたインナーマグネットが円筒形状であり、且つアウターマグネットが円筒形状とし、ポンプハウジングには円筒収納部が形成され、該円筒収納部にインペラのインナーマグネットが収納され、円筒状のアウターマグネットの内周側に前記円筒収納部の外側面を収納したタイプのものでは、アウターマグネットがインナーマグネットに及ぼす磁力面積は極めて広くすることができ、より強力なマグネットカップリングを有するマグネットポンプにすることができる。アウターマグネットは、ホルダに装着され、該ホルダが他の動力源，たとえばエンジン等から回転力を受けてアウターマグネットごと回転するものである。
【０００４】
ところで実開平３−３２１９６号には、この種のマグネットポンプが開示されている。まず、アウターマグネットは、駆動軸の軸方向端部に鋼板製のカップリング本体が固定され、該カップリング本体内に収納された永久磁石の一部に溝状の係合部が設けられて、該係合部にカップリング本体の一部分が屈曲して形成された係合片が前記係合部に係合されてカップリング本体と永久磁石とが回転方向及び軸方向に一体的に固定されたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
カップリング本体内に収納された永久磁石は、その外周側が鋼板製のカップリングにより覆われて保持され、回転方向及び軸方向に固定されているので、通常の使用環境において何ら不都合を生じるものではない。しかしながら、マグネットポンプは、自動車，自動二輪車等のエンジンの冷却水供給手段又は潤滑油供給手段として使用されることが多く、エンジンに付属して使用する場合、その使用環境は、エンジンが始動する際の低温から急激に高温となる温度変化又は大きな温度差にさらされたり、或いはエンジン，車体等からの激しい振動などの種々の厳しい過酷な状況の中で使用されることになる。
【０００６】
ところで、マグネットカップリングを構成するアウターマグネットやインナーマグネットは、一般的に脆性材料である。また、この種のマグネットは、前述したように常時，過酷な環境の中において使用されている。
【０００７】
そのために、特にアウターマグネットには、急激な温度変化或いは激しい振動が作用し、これらの条件が相乗的に作用する結果、アウターマグネットのガタが発生する恐れがある。そして、万一，マグネットカップ体から離脱した場合にはポンプとしての機能を低下させる事になる。
【０００８】
このように厳しい使用環境にさらされるマグネットカップリングの特にアウターマグネットは、エンジン内などにおいて実用的に使用した場合に上記のような機能低下を防止する対策が必要である。本発明は、エンジン内などの厳しい使用環境においてアウターマグネットがマグネットカップ体からの離脱を防止し、ポンプ性能を高めることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、本発明を、インペラに備えられたインナーマグネットが、ポンプハウジングの円筒状の収納部に収納され、外周側部がマグネットカップ体により支持されて該マグネットカップ体と共に回動するアウターマグネットの内周側面に前記収納部の外周側面が遊挿され、前記アウターマグネットの回動に従ってインペラが回動するマグネットカップリング構造において、前記アウターマグネットは、単一の円筒形状をなすと共に該アウターマグネットの内周側面を密着状に被覆する円筒状の薄肉材の被覆材が装着され、その被覆材は、前記アウターマグネットの内周側面に密着状に装着される円筒状の内周側被覆部と、該内周側被覆部の軸方向一端側に形成されたフランジ形状の鍔状部とから構成され、内周側被覆部の軸方向で鍔状部の形成されている側と反対側端に僅かに直径が小さい案内端を設けてなることを特徴とするマグネットポンプとしたことにより、アウターマグネットにガタが生じてもマグネットカップ体から離脱することを防止したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、マグネットポンプの構成について説明すると、主にポンプハウジングＡは、ハウジング本体部Ａ1 とカップリング隔壁部Ａ2 とから構成される。そのハウジング本体部Ａ1 には、略円形状のインペラ室１が形成され、該インペラ室１の中心位置にはインペラ支持軸２が設けられている。また、インペラ室１には、吸入ポート３及び吐出ポート４が形成されている〔図１（Ａ），図５等参照〕。
【００１１】
カップリング隔壁部Ａ2 は、前記ハウジング本体部Ａ1 のインペラ室１と対向して装着され、インペラ室１と共にインペラＢを収納する部品である。該カップリング隔壁部Ａ2 は、その外形が略ハット形状をなしており、前記インペラ室１を被覆するカバー面部５と、インペラＢのインナーマグネット１２を遊挿することができる円筒形状の収納部６とから構成されている（図４参照）。
【００１２】
前記カバー面部５には、インペラ室１の内周側面１ａ内に納まる円周状の連結部７が形成されている。該連結部７は、Ｏリング等の密閉材８が嵌まり込むことができる溝条７ａが形成され、カップリング隔壁部Ａ2 をハウジング本体部Ａ1 に装着したときにインペラ室１をポンプ外部と前記密閉材８を介して水密構造にすることができる。カップリング隔壁部Ａ2 は、後述するアウターマグネット１５からの磁力がほとんど減少することなく通過することができるようにするために合成樹脂から形成されることが好ましい。
【００１３】
次に、インペラＢは、羽根部１０と、マグネット固定部１１と、インナーマグネット１２及び被軸支部材１３から構成されている。前記羽根部１０は複数の羽根板片１０ａ，１０ａ，…から構成されており、羽根部１０と前記マグネット固定部１１とが一体的に形成され、マグネット固定部１１にインナーマグネット１２が収納固定されている。実際には、インナーマグネット１２が合成樹脂による鋳込み状態でマグネット固定部１１に収納される（図１参照）。
【００１４】
前記インナーマグネット１２は、円筒形状をなしており、そのインナーマグネット１２の径方向中心位置且つ軸方向に沿って被軸支部材１３が貫通している。該被軸支部材１３は、管状をなしており、前記ハウジング本体部Ａ1 のインペラ室１に設けられたインペラ支持軸２によって軸支されることにより、インペラＢはインペラ室１で回動自在に支持される（図１参照）。
【００１５】
次に、アウターマグネット１５は、円筒形状をなしており、外周側面１５ａ，内周側面１５ｂと，軸方向端部における両端面部１５ｃ，１５ｃとからなる（図５参照）。その内周側面１５ｂは、前記カップリング隔壁部Ａ2 の収納部６の外周側面部６ａが遊挿するものである。マグネットカップ体１６は、前記アウターマグネット１５を保持するもので、円形カップ状をなし、装着部１６ａと被駆動部１６ｂとから形成されている（図４参照）。
【００１６】
前記装着部１６ａと被駆動部１６ｂとは直径が異なり、その境目に段差が形成される。装着部１６ａには、アウターマグネット１５の外周側面１５ａが包囲されるようにしてアウターマグネット１５が装着される。また、被駆動部１６ｂは、エンジン本体に設けられた回転軸等に取り付けられたり、或いはチェーンスプロケット等の回転伝達部材が装着される部材である（図１参照）。
【００１７】
次に、被覆材１７は、円筒状の内周側被覆部１７ａと、該内周側被覆部１７ａの軸方向一端側に形成されたフランジ形状の鍔状部１７ｂとから構成されている（図５参照）。その内周側被覆部１７ａの軸方向で前記鍔状部１７ｂの形成されている側との反対側端は僅かに直径が小さくなるように絞り形成された案内端１７ａ1 となっている（図６参照）。また、鍔状部１７ｂは、薄い環形円板状となり、その外周付近では、段差部を介して一段下がった外周縁部１７ｂ1 が形成されている。
【００１８】
前記被覆材１７は、前記アウターマグネット１５の内周側面１５ｂと端面部１５ｃを被覆して保護するもので、前記アウターマグネット１５と前記インナーマグネット１２との磁力の減少を少なくするために、非磁性金属で且つ薄肉部材である材質から形成される。具体的には、ステンレス鋼材，アルミニュウム合金などが好適であり、プレス加工によって一体成形される。
【００１９】
その被覆材１７の内周側被覆部１７ａがアウターマグネット１５の内周側面１５ｂに挿入される。このとき前記僅かに直径が小さくなるように絞り形成された案内端１７ａ1 から内周側面１５ｂに挿入されることにより、挿入動作を容易にしている。また、案内端１７ａ1 により内周側被覆部１７ａの強度が若干増加し変形を生じにくくしている。
【００２０】
また、鍔状部１７ｂは、アウターマグネット１５の端面部１５ｃに略密着状となってこれらを被覆保護するものである。また、鍔状部１７ｂの外周縁部１７ｂ1 は、前記アウターマグネット１５の端面部１５ｃと、マグネットカップ体１６の開口端との間を被覆することができる。また、被覆材１７には鍔状部１７ｂが形成されない実施形態も存在する〔図７（Ａ）参照〕。この実施形態では、アウターマグネット１５の内周側面１５ｂのみが被覆される〔図７（Ｂ）参照〕。
【００２１】
以上説明したように、インペラＢのインナーマグネット１２がカップリング隔壁部Ａ2 の収納部６の内周部６ｂに収納された状態で、インペラＢがポンプハウジングＡに装着される。そして前記収納部６の外方側が前記アウターマグネット１５の内周側面１５ｂにより包囲され、前記アウターマグネット１５を支持するマグネットカップ体１６がエンジンからの回転伝達により高速回転し、アウターマグネット１５の回転が磁力を介してインナーマグネット１２に伝わり、該インナーマグネット１２が回転することによりインペラＢも回転するものである。
【００２２】
【発明の効果】
次に、請求項１の発明は、インペラＢに備えられたインナーマグネット１２が、ポンプハウジングＡの円筒状の収納部６に収納され、外周側部１５ａがマグネットカップ体１６により支持されて該マグネットカップ体１６と共に回動するアウターマグネット１５の内周側面１５ｂに前記収納部６の外周側面６ａが遊挿され、前記アウターマグネット１５の回動に従ってインペラＢが回動するマグネットカップリング構造において、前記アウターマグネット１５は、単一の円筒形状をなすと共に該アウターマグネット１５の内周側面１５ｂを密着状に被覆する円筒状の薄肉材の被覆材１７が装着され、その被覆材１７は、前記アウターマグネット１５の内周側面１５ｂに密着状に装着される円筒状の内周側被覆部１７ａと、該内周側被覆部１７ａの軸方向一端側に形成されたフランジ形状の鍔状部１７ｂとから構成され、内周側被覆部１７ａの軸方向で鍔状部１７ｂの形成されている側と反対側端に僅かに直径が小さい案内端１７ａ1 を設けてなることを特徴とするマグネットポンプとしたことにより、アウターマグネット１５がマグネットカップ体１６から離脱したとしても、ポンプ機能の低下を防止することができるものであり、しかもその構造は極めて簡単であり、組付けを容易にすることができる。
【００２３】
上記効果を詳述すると、アウターマグネット１５は、その外周側面１５ａがマグネットカップ体１６により支持されており、さらにアウターマグネット１５の内周側面１５ｂは被覆材１７により密着状に保護されているので、アウターマグネット１５が急激な温度差や、振動による外的な要因に対しても被覆材１７により保護されるため、アウターマグネットの耐久性を向上できる。
【００２４】
したがって、エンジン内などの低温，高温，その温度変化や振動などの厳しい環境の中でも実用的に使用することを可能にすることができる。また、アウターマグネット１５の内周側面１５ｂに被覆材１７を密着状に装着するのみで、極めて簡単な構造であり、組付けも簡単である。
【００２５】
次に、請求項２の発明は、請求項１において、前記被覆材１７は薄肉材から形成され、該被覆材１７の案内端１７ａ1 は絞り形成されてなることを特徴とするマグネットポンプとしたことにより、被覆材１７の内周側被覆部１７ａや鍔状部１７ｂがアウターマグネット１５の内周側面１５ｂや端面部１５ｃに馴染み易く、相互に略密着状態とすることができ、ひいてはガタが生じにくいものにすることができる。また、案内端１７ａ1 により内周側被覆部１７ａの強度が増加し変形を生じにくくすることができる。
【００２６】
次に、請求項３の発明は、請求項１において、前記被覆材１７は、薄肉のステンレス鋼材からプレス加工によって一体形成されてなるマグネットポンプとしたことにより、極めて薄肉としても、強度，耐久性を十分に確保し、且つアウターマグネット１５の磁力を十分に通過させることができる被覆材１７とすることができる。
【００２７】
次に、請求項４の発明は、請求項１において、前記鍔状部１７ｂの外周付近に段差部を介して一段下がった外周縁部１７ｂ1 が形成されてなることを特徴とするマグネットポンプとしたことにより、アウターマグネット１５の内周側面１５ｂだけでなく、鍔状部１７ｂにより軸方向の端面部をも被覆することができ、アウターマグネット１５を略全面的に被覆することができ、さらに大きな温度差，振動等が発生する過酷な条件に適応することができる。
【００２８】
次に、請求項４の発明は、請求項１において、前記鍔状部１７ｂの外周付近に段差部を介して一段下がった外周縁部１７ｂ1 が形成されてなるマグネットポンプとしたことにより、前記外周縁部１７ｂ1 は、前記アウターマグネット１５の端面部１５ｃと、マグネットカップ体１６の開口端との間を被覆することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を設けたマグネットポンプの縦断側面図
【図２】マグネットカップ体とアウターマグネットの断面図
【図３】本発明の要部拡大断面図
【図４】マグネットカップ体とアウターマグネットの一部切除した斜視図
【図５】マグネットポンプの分解斜視図
【図６】マグネットカップ体とアウターマグネットの分離状態とした断面図
【図７】（Ａ）はマグネットカップ体とアウターマグネットの分離状態とした断面図
（Ｂ）は本発明の要部拡大断面図
【符号の説明】
Ａ…ポンプハウジング
Ｂ…インペラ
６…収納部
６ａ…外周側面
１２…インナーマグネット
１５…アウターマグネット
１５ａ…外周側面
１５ｂ…内周側面
１５ｃ…端面部
１６…マグネットカップ体
１７…被覆材
１７ｂ…鍔状部
【図１】
0003930243.tif 000002
【図２】
0003930243.tif 000003
【図３】
0003930243.tif 000004
【図４】
0003930243.tif 000005
【図５】
0003930243.tif 000006
【図６】
0003930243.tif 000007
【図７】
0003930243.tif 000008