TRANSPERFECT
`
`AFFIDAVIT OF ACCURACY
`
`This is to certify that the following is, to the best of my knowledge and belief, a
`
`true and accurate translation into ENGLISH of the attached document(s) relating
`
`JP2004-144013A
`
`written in Japanese.
`
`I hereby declare that all statements made herein of my own knowledge are true and
`
`that all statements made on information and belief are believed to be true; and
`
`further that these statements were made with the knowledge that willful false
`
`statements and the like so made are punishable by fine or imprisonment, or both,
`
`under Section 1001 of Title 18 of the United States Code and that such willful false
`
`statements may jeopardizethe results of these proceedings.
`
`I declare under penalty of perjury under the laws of the United States of America
`
`that the foregoing is true and accurate.
`
`fl Alde 26% ?
`
`Date
`
`
`jfi/I/
`
`Signature
`
`Petitioners' Exhibit 1007, pg. 1
`
`

`

`
`
`
`
`JP 2004-144013 A 2004.5.20
`
`(19) Japan Patent Office (JP)
`
`
`(12) Unexamined Patent
`Application Publication (A)
`
`(11) Patent Application
`Publication No. P2004-144013
`(P2004-144013A)
`(43) Publication Date: 5/20/2004
`Theme Code (Reference)
`3H022
`3H033
`3J017
`
`Cont’d on Final Page
`
`(51) Int. Cl.7
` F04D
` F01P
` F01P
` F04D
` F04D
`
`FI
`29/70
`D
`29/70
`F04D
`5/10
`B
`5/10
`F01P
`5/12
`B
`5/12
`F01P
`29/04
`D
`5/12
`F01P
`29/22
`R
`29/04
`F04D
`Examination Request: Not Made No. of Claims: 3 OL (7 Pages Total)
`(21) Filing No. Publication No. P2002-309910
`(71) Applicant 000000011
`(P2002-309910)
`Aisin Seiki Co. Ltd.
`(22) Filing Date 10/24/2002
`2-1 Asahi-machi, Kariya-shi, Aichi-ken
`(72) Inventor Atsushi Deai
`c/o Aisin Seiki Co. Ltd.
`2-1 Asahi-machi, Kariya-shi, Aichi-ken
`F Terms (Ref.) 3H022 AA01 BA06 CA01 CA13 CA18
`CA46 DA02 DA04 DA13
`3H033 AA01 AA15 BB01 BB06 CC01
`CC06 DD22 EE03 EE04 EE11
`3J017 EA01 FA02 GA01
`
`(54) [Title] Water Pump
`
`
`
`(57) [Abstract]
`[Problem] To provide a configuration where no large
`resistance is encountered when a fluid flows in a water
`pump and where a foreign object can be removed and to
`provide a water pump where a foreign object can be
`removed without the water pump needing to be large
`and by a simple configuration and where a pump
`efficiency is not decreased.
`[Resolution Means] A shaft 20 supported by bearings
`21, 22 to housings 2, 3 having an intake port 1a and a
`discharge port 1b; an impeller 14 that is fixed to the
`shaft 20 and is rotatable; a permanent magnet 32 fixed to
`a shaft 14; and a stator 60 that is disposed superimposed
`in a radial direction on the permanent magnet 32 and can
`configure a magnetic circuit together with the permanent
`magnet 32; the water pump 1 intaking a fluid from the
`intake port 1a and discharging the fluid from the
`discharge port 1b by the impeller 14 rotating, wherein a
`communication channel 40 through which the fluid
`flows from the intake port 1a to the discharge port 1b via
`the bearings 21, 22 is provided, and a filter 6 for foreign
`object removal is disposed on an intake-port 1a side of
`the bearings 21, 22 in the communication channel 40.
`[Selected FIG.] FIG. 1
`
`Petitioners' Exhibit 1007, pg. 2
`
`

`

`
`
`(2)
`
`JP 2004-144013 A 2004.5.20
`
`10
`
`
`
`20
`
`
`
`[Claims]
`[Claim 1]
`A water pump, comprising: a housing having an intake port and a discharge port;
`a shaft supported by a bearing to the housing;
`an impeller that is fixed to the shaft and is rotatable;
`a permanent magnet fixed to the shaft; and
`a stator that is disposed superimposed in a radial direction on the permanent magnet and can configure a magnetic
`circuit together with the permanent magnet; the water pump intaking a fluid from the intake port and discharging the
`fluid from the discharge port by the impeller rotating, wherein
`a communication channel through which the fluid flows from the intake port to the discharge port via the bearing is
`provided and a filter for foreign object removal is disposed on an intake-port side of the bearing in the
`communication channel.
`[Claim 2]
`The water pump according to claim 1, wherein the communication channel is configured by a through hole
`penetrating in an axial direction inside the shaft and the filter is disposed in the through hole.
`[Claim 3]
`The water pump according to claim 1 or 2, wherein the impeller is configured from a substantially disk-shaped base
`portion perpendicular to the shaft, a blade provided on a surface on an intake-port side of the base portion, and a
`back blade provided on a surface on an opposite side of the intake-port side of the base portion and the back blade is
`disposed in the communication channel.
`[Description]
`[0001]
`[Field]
`The present invention relates to a structure of a water pump and particularly relates to a structure of a water pump
`provided therein with a mechanism of removing a foreign object.
`[0002]
`[Background]
`Because with conventional water pumps when a foreign object is mixed in with cooling water embedding of the
`foreign object, wear, and the like arise in a mechanical seal to cause a functional disadvantage such as leakage, there
`are those provided with a foreign object blocking mechanism of removing a foreign object included in a fluid inside
`30
`the water pump by having installed to a housing of the water pump a tubular filter extending toward a back surface
`of an impeller (for example, see patent literature 1).
`[0003]
`Furthermore, there are those provided with a foreign object removal device that, by taking out cooling water from a
`high-pressure portion (discharge portion) of a pump chamber of the water pump and guiding the cooling water into a
`trap chamber, causes the foreign object to precipitate in the trap chamber and circulates the cooling water to a low-
`pressure portion (back-surface portion of an impeller) (for example, see patent literature 2).
`[0004]
`[Patent Literature 1]
`JP H9-79182 A
`[0005]
`[Patent Literature 2]
`JP H9-88898 A
`[0006]
`[Technical Problem]
`However, in the configuration illustrated in patent literature 1, because the filter is disposed in a vicinity of an outer
`diameter of the impeller (between the back surface of the impeller and the housing) that becomes high pressure due
`to the impeller rotating, large resistance is encountered when the fluid flows from the back surface of the impeller to
`an intake portion of the impeller through a balance hole, and this prevents the fluid from being able to be circulated
`efficiently. Moreover, in this configuration, when a clearance between a groove, formed in the back surface of the
`impeller, and the filter, which extends in this groove, is small, sliding resistance between the impeller and the filter
`becomes large when the impeller rotates.
`
`
`
`
`
`40
`
`
`
`50
`
`Petitioners' Exhibit 1007, pg. 3
`
`

`

`
`
`(3)
`
`JP 2004-144013 A 2004.5.20
`
`10
`
`
`
`20
`
`
`
`Moreover, when the clearance is large, the foreign object passes through and the foreign object cannot be removed;
`because of this, setting the clearance is difficult.
`[0007]
`In the configuration illustrated in patent literature 2, the trap chamber that precipitates the foreign object becomes
`necessary, which complicates and enlarges the structure.
`[0008]
`Furthermore, in removing the foreign object, these prior arts often use a portion of the fluid discharged by the
`impeller by returning this portion to an intake side (by refluxing this portion into the pump chamber), which invites
`decreased pump efficiency.
`[0009]
`Therefore, the present invention is made in view of the problems above and has as a technical object to provide a
`configuration where no large resistance is encountered when a fluid flows in a water pump and where a foreign
`object can be removed and to provide a water pump where a foreign object can be removed without the water pump
`needing to be large and by a simple configuration and where a pump efficiency is not decreased.
`[0010]
`[Solution to Problem]
`A first technical means devised to solve the problems above is a water pump, provided with: a housing having an
`intake port and a discharge port; a shaft supported by a bearing to the housing; an impeller that is fixed to the shaft
`and is rotatable; a permanent magnet fixed to the shaft; and a stator that is disposed superimposed in a radial
`direction on the permanent magnet and can configure a magnetic circuit together with the permanent magnet; the
`water pump intaking a fluid from the intake port and discharging the fluid from the discharge port by the impeller
`rotating, wherein a communication channel through which the fluid flows from the intake port to the discharge port
`via the bearing is provided and a filter for foreign object removal is disposed on an intake-port side of the bearing in
`the communication channel.
`[0011]
`According to the means described above, when the impeller rotates, the foreign object can be removed without
`sliding resistance with the filter. Moreover, by the filter being provided in the communication channel, which
`stretches from the intake port to a discharge port via the bearing, the foreign object can be completely removed.
`Moreover, because flow of the fluid is formed in a fluid circuit whereby a discharge action of the pump is performed,
`in contrast to a situation of returning a portion of the discharged fluid to an intake side, a fluid circuit that removes
`30
`the foreign object without decreasing pump efficiency can be formed.
`[0012]
`A second technical means devised to solve the problems above is the communication channel being configured by a
`through hole penetrating in an axial direction inside the shaft and the filter being disposed in the through hole.
`[0013]
`According to the means described above, the foreign object is removed by a simple and small structure by merely
`providing the filter in the through hole penetrating in the radial direction inside the shaft. Moreover, because the
`filter is disposed in the through hole of the shaft, which is at a rotational center, the filter does not introduce
`resistance that would impede rotation of the impeller.
`[0014]
`A third technical means devised to solve the problems above is the impeller being configured from a substantially
`disk-shaped base portion perpendicular to the shaft, a blade provided on a surface on an intake-port side of the base
`portion, and a back blade provided on a surface on an opposite side of the intake-port side of the base portion and
`the back blade being disposed in the communication channel.
`[0015]
`According to the means described above, the flow of the fluid arises in the bearing disposed in the communication
`channel; therefore, the foreign object can be prevented from entering the bearing. Moreover, by the flow of the fluid,
`cooling and lubrication of the bearing are performed, which lengthens a life of the bearing.
`[0016]
`[Description of Embodiments]
`
`
`
`
`40
`
`
`
`50
`
`
`
`Petitioners' Exhibit 1007, pg. 4
`
`

`

`
`
`(4)
`
`JP 2004-144013 A 2004.5.20
`
`A first embodiment of the present invention is described below with reference to the drawings.
`[0017]
`FIG. 1 illustrates the first embodiment: a water pump 1 is provided, for example, in a portion of a cooling water
`circulation path for absorbing heat generated inside an engine of a vehicle by circulating cooling water (fluid) and
`for cooling the cooling water, warmed by absorbing the heat, by a radiator. This water pump 1 is connected between
`the engine and the radiator by a pipe consisting of a rubber that is not illustrated. The water pump 1 is provided with
`an intake port 1a that is connected to a radiator side and performs intake of the cooling water and a discharge port 1b
`that is connected to an engine side and feeds the cooling water to the engine. Moreover, the water pump 1 has a
`water chamber formed by two housings 2, 3, and both the intake portion 1a and the discharge portion 1b are
`provided to the housing 2. The housing 3 exhibits a substantially stepped cylindrical shape and is installed with a
`stator 60 with an end surface 3a that is a large-diameter portion and an outer periphery 3b that is a small-diameter
`portion as reference. The housings 2, 3 and the stator 60 are integrally fastened by bolts 5 in a plurality of positions
`circumferentially.
`[0018]
`The stator 60 is disposed superimposed in a radial direction on a permanent magnet 32 and configures a magnetic
`circuit together with the permanent magnet 32. The stator 60 is configured from a core 61 having a protruding
`portion protruding toward the permanent magnet 32, a coil 62 wound around the core 61, and the like and is
`integrally formed by resin molding. Moreover, the stator 60 is formed with a stepped concave portion 60a that
`rotatably houses a rotor 25. Note that the stator 60 is provided with an energization control means 63 of controlling
`energization of the coil 62. That is, the stator 60 configures an electric motor.
`[0019]
`An impeller 14 is fixed to one end of a shaft 20, a magnetic member 30 is integrally fixed to another end of the
`impeller 14, and the permanent magnet 32, which has a plurality of polarities (for example, eight poles alternating
`between N and S), is fixed circumferentially to an outer periphery of the magnetic member 30. The magnetic
`member 30 efficiently transmits a magnetic flux of the permanent magnet 32. Moreover, shaft bearing members 31,
`33 are fixed to both ends in the radial direction of the permanent magnet 32. Note that the rotor 25 is configured by
`the shaft 20, the impeller 14, the permanent magnet 32, the magnetic member 30, and the shaft bearing members 31,
`33.
`[0020]
`The rotor 25 is rotatably supported by a first bearing 21 fitted to an inner periphery 3c that is a small-diameter
`portion of the housing 3 and a second bearing 22 fitted to a small-diameter portion 60c of the stepped concave
`portion 60a of the stator 60.
`[0021]
`A through hole 20a penetrating in an axial direction is formed inside the shaft 20, and a filter 6 is fitted to an
`impeller 14 side end portion of the through hole 20a. The cooling water flows in the through hole 20a from an
`impeller 14 side to a permanent-magnet 32 side. The impeller 14 is fitted and fixed to the shaft 20 and is configured
`by a substantially disk-shaped base portion 14a perpendicular to the shaft 20, a blade 14b provided on an intake-port
`1a side of the base portion 14a, and a back blade 14c provided on an opposite side of the intake-port 1a side. The
`blade 14b intakes the cooling water from the intake port 1a and discharges the cooling water from the discharge port
`40
`1b by the impeller 14 rotating. Moreover, by an impeller 20 rotating, the blade 14c intakes the cooling water from
`the filter 6 and discharges the cooling water from the discharge port 1b via a communication channel 40 configured
`from the through hole 20a, the small-diameter portion 60c of the stepped concave portion 60a, a gap between the
`shaft bearing member 31 and the second bearing 22, a gap between a large-diameter portion 60b of the stepped
`concave portion 60a and the magnetic member 30, and a gap between the shaft bearing member 33 and the first
`bearing 21. By this, flow of the cooling water arises in the first bearing 21 and the second bearing 22 disposed in the
`communication channel 40; therefore, a foreign object can be prevented from entering the first bearing 21 and the
`second bearing 22. Moreover, by the flow of the cooling water, cooling and lubrication of the first bearing 21 and
`the second bearing 22 are performed, which lengthen lives of the first bearing 21 and the second bearing 22.
`Moreover, the foreign object is removed by a simple and small structure by merely providing the filter 6 in the
`through hole 20a penetrating in the radial direction inside the shaft 20. Moreover, because the filter 6 is disposed in
`the through hole 20a of the shaft 20, which is at a rotational center, the filter 6 does not introduce resistance that
`would impede rotation of the impeller 14. Moreover, by the impeller 14 rotating, thrust in the axial direction due to
`the back blade 14c decreases thrust in the axial direction due to the blade 14b, which decreases friction on the first
`bearing 21 and the second bearing 22.
`
`
`
`10
`
`
`
`20
`
`
`
`30
`
`
`
`
`
`50
`
`Petitioners' Exhibit 1007, pg. 5
`
`

`

`
`
`(5)
`
`JP 2004-144013 A 2004.5.20
`
`[0022]
`Next, an operation of the water pump 1 is described. When the stator 60 is energized by a signal from the outside via
`the energization control means 63 of controlling energization, the permanent magnet 32 having the plurality of poles
`in the circumferential direction rotates. By the shaft 20 to which the permanent magnet 32 is fixed rotating, the
`impeller 14 fixed to the shaft 20 rotates, and the blade 14b intakes the cooling water from the intake port 1a and
`discharges the cooling water from the discharge port 1b. Moreover, the blade 14c intakes the cooling water from the
`filter 6 and discharges the cooling water from the discharge port 1b via the communication channel 40. By this, the
`flow of the cooling water arises in the first bearing 21 and the second bearing 22 disposed in the communication
`channel 40; therefore, the foreign object can be prevented from entering the first bearing 21 and the second bearing
`22. Moreover, by the flow of the cooling water, cooling and lubrication of the first bearing 21 and the second
`bearing 22 are performed, which lengthen the lives of the first bearing 21 and the second bearing 22.
`[0023]
`A water pump 200 of a second embodiment of the present invention is described below based on FIG. 2.
`[0024]
`Note that the second embodiment only differs in a communication channel 240 and a shaft 220; therefore,
`configurations identical to the first embodiment are labeled with the same reference signs and description thereof is
`omitted.
`[0025]
`The communication channel 240 is provided from a side portion of an intake port 20a of a housing 202 to the
`stepped concave portion 60c of a stator 260. The filter 6 is provided at a certain point in the communication channel
`240. The shaft 220 is not provided with a through hole penetrating in the radial direction but is solid; therefore, the
`cooling water does not flow therethrough. That is, the cooling water, as it flows through the communication channel
`240, has the foreign object removed by the filter 6.
`[0026]
`By this, when the impeller 14 rotates, the foreign object can be removed without sliding resistance with the filter 6.
`Moreover, by the filter 6 being provided in the communication channel 240, which stretches from an intake port
`201a to a discharge port 201b via the first bearing 21 and the second bearing 22, the foreign object can be
`completely removed. Moreover, because the flow of the fluid is formed in a fluid circuit whereby a discharge action
`of the pump is performed, in contrast to a situation of returning a portion of the discharged fluid to an intake side, a
`fluid circuit that removes the foreign object without decreasing pump efficiency can be formed.
`[0027]
`[Advantageous Effects of Invention]
`According to the technical means devised in the invention of claim 1, when the impeller rotates, the foreign object
`can be removed without sliding resistance with the filter. Moreover, by the filter being provided in the
`communication channel, which stretches from the intake port to the discharge port via the bearing, the foreign object
`can be completely removed. Moreover, because the flow of the fluid is formed in the fluid circuit whereby the
`discharge action of the pump is performed, in contrast to the situation of returning the portion of the discharged fluid
`to the intake side, the fluid circuit that removes the foreign object without decreasing pump efficiency can be formed.
`[0028]
`According to the technical means devised in the invention of claim 2, the foreign object is removed by the simple
`and small structure by merely providing the filter in the through hole penetrating in the radial direction inside the
`shaft. Moreover, because the filter is disposed in the through hole of the shaft, which is at the rotational center, the
`filter does not introduce resistance that would impede rotation of the impeller.
`[0029]
`According to the technical means devised in the invention of claim 3, the flow of the fluid arises in the bearing
`disposed in the communication channel; therefore, the foreign object can be prevented from entering the bearing.
`Moreover, by the flow of the fluid, cooling and lubrication of the bearing are performed, which lengthen the life of
`the bearing.
`[Brief Description of Drawings]
`[FIG. 1] A cross-sectional view of a water pump in a first embodiment of the present invention.
`[FIG. 2] A cross-sectional view of the water pump in the first embodiment of the present invention.
`[Reference Signs List]
`
`
`10
`
`
`
`20
`
`
`
`30
`
`
`
`40
`
`
`
`50
`
`
`
`Petitioners' Exhibit 1007, pg. 6
`
`

`

`
`
`(6)
`
`JP 2004-144013 A 2004.5.20
`
`10
`
`1, 200 … Water pump
`1a, 201a … Intake port
`1b, 201b … Discharge port
`2, 3, 202 … Housing
`6 … Filter
`14 … Impeller
`14a … Base portion
`14b … Blade
`14c … Back blade
`20, 220 … Shaft
`20a … Through hole
`21, 22 … Bearing
`32 … Permanent magnet
`40, 240 … Communication channel
`60, 260 … Stator
`
`
`
`[FIG. 1]
`
`[FIG. 2]
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`Petitioners' Exhibit 1007, pg. 7
`
`

`

`
`
`(7)
`
`JP 2004-144013 A 2004.5.20
`
`Continued from Front Page
`
`(51) Int. Cl.7
` F16C
`
`
`
`37/00
`
`
`FI
`F04D
`F16C
`
`29/22
`37/00
`
`B
`A
`
`Theme Code (Reference)
`
`Petitioners' Exhibit 1007, pg. 8
`
`

`

`J P 2 0 0 4 - 1 4 4 0 1 3 A 2 0 0 4 . 5 . 2 0
`
`(10034434500
`
`(51) 1mm.7
`F040 29/70
`FO1P 5/10
`FO1P 5/12
`F040 29/04
`F040 29/22
`
`(12M). Efi 1% fi‘F ’1} $50)
`
`unawamaafi-
`02004-144013
`02004-144013!)
`(43) £55 El $R1S$SH ZOE (2004.5. 20)
`
`F 1
`
`F04D 29/70
`FOlP 5/10
`F0119
`5/12
`F0119
`5/12
`F04D 29/04
`Efifififli 513%???
`
`D
`E
`B
`D
`R
`EEHUELDfiS! 3 O L
`
`7"—?:r—F (5%)
`311022
`30033
`31017
`
`(Q 7 E)
`
`fififi‘fifilfi‘a‘fi
`
`(21) WEE?“
`(22) 5113313
`
`i1"3-31‘132002—309E110(P2002—309910)
`3Ffi14£|510fi24El (2002.10.24)
`
`(71) 5115A 000000011
`74' f/I/fififiiitéfi:
`Efiflfiiflfi'rfiififilfl2 TE lfiflfl
`
`(72)fiflH%‘
`
`5.1% $715
`flfiflfiiflfi'rfifififim2Tfi lfiflfl 74’ 3/
`Vfifififiéfilfl
`
`CA13 CA18
`CA01
`BA00
`F5—A(§%} 3H022 AA01
`CA46 DA02 DA04 DA13
`3H033 AA01 AA15
`3301 B306 C001
`CCOB DD22 EE03
`EE04 EE11
`31017 EA01
`F1102 GA01
`
`
`
`(54)
`
`[#1103810] 971—57132/7
`
`(57)【要約】
`【課題】ウォータポンプ内を流体が流れる際に大きな抵
`抗とならず、異物の除去ができる構成とすること、及び
`、大型化せず簡単な構成により異物を除去することが可
`能な、且つポンプ効率を低下させることがないウォータ
`ポンプを提供すること。
`【解決手段】吸入口１ａと吐出口１ｂを有するハウジン
`グ２、３に対して軸受２１、２２により支持されるシャ
`フト２０と、シャフト２０に固着され、回転自在なイン
`ペラ１４と、シャフト１４に固着された永久磁石３２と
`、永久磁石３２に径方向に重合して配設され永久磁石３
`２と共に磁気回路を構成可能な固定子６０とを備え、イ
`ンペラ１４の回転により流体を吸入口１ａから吸入し、
`吐出口１ｂより吐出するウォータポンプ１において、吸
`入口１ａから軸受２１、２２を介して吐出口１ｂに流体
`が流動する連通路４０が設けられると共に、連通路４０
`の軸受２１、２２より吸入口１ａ側には異物除去用のフ
`ィルタ６を配設したこと。
`【選択図】　図１
`
`Petitioners' Exhibit 1007, pg. 9
`
`

`

`( 2 )
`
`J P 2 0 0 4 - 1 4 4 0 1 3 A 2 0 0 4 . 5 . 2 0
`
`【 特 許 請 求 の 範 囲 】
`【 請 求 項 １ 】
`吸 入 口 と 吐 出 口 を 有 す る ハ ウ ジ ン グ と 、
`該 ハ ウ ジ ン グ に 対 し て 軸 受 に よ り 支 持 さ れ る シ ャ フ ト と 、
`該 シ ャ フ ト に 固 着 さ れ 、 回 転 自 在 な イ ン ペ ラ と 、
`前 記 シ ャ フ ト に 固 着 さ れ た 永 久 磁 石 と 、
`該 永 久 磁 石 に 径 方 向 に 重 合 し て 配 設 さ れ 前 記 永 久 磁 石 と 共 に 磁 気 回 路 を 構 成 可 能 な 固 定 子
`と を 備 え 、 前 記 イ ン ペ ラ の 回 転 に よ り 流 体 を 前 記 吸 入 口 か ら 吸 入 し 、 前 記 吐 出 口 よ り 吐 出
`す る ウ ォ ー タ ポ ン プ に お い て 、
`前 記 吸 入 口 か ら 前 記 軸 受 を 介 し て 前 記 吐 出 口 に 前 記 流 体 が 流 動 す る 連 通 路 が 設 け ら れ る と
`共 に 、 該 連 通 路 の 前 記 軸 受 よ り 前 記 吸 入 口 側 に 異 物 除 去 用 の フ ィ ル タ を 配 設 す る こ と を 特
`徴 と す る ウ ォ ー タ ポ ン プ 。
`【 請 求 項 ２ 】
`前 記 連 通 路 は 前 記 シ ャ フ ト の 内 部 に 軸 方 向 に 貫 通 す る 貫 通 孔 に よ り 構 成 さ れ る と 共 に 、 前
`記 フ ィ ル タ は 前 記 貫 通 孔 に 配 設 さ れ て い る こ と を 特 徴 と す る 請 求 項 １ に 記 載 の ウ ォ ー タ ポ
`ン プ 。
`【 請 求 項 ３ 】
`前 記 イ ン ペ ラ は 、 前 記 シ ャ フ ト に 垂 直 な 略 円 板 状 の 基 部 と 該 基 部 の 吸 入 口 側 の 面 に 設 け ら
`れ た 羽 根 と 、 更 に 前 記 基 部 の 吸 入 口 側 と 反 対 側 の 面 に 設 け ら れ た 裏 羽 根 と か ら 構 成 さ れ る
`と 共 に 、 前 記 裏 羽 根 は 前 記 連 通 路 に 配 設 さ れ て い る こ と を 特 徴 と す る 請 求 項 １ 又 は ２ に 記
`載 の ウ ォ ー タ ポ ン プ 。
`【 発 明 の 詳 細 な 説 明 】
`【 ０ ０ ０ １ 】
`【 発 明 の 属 す る 技 術 分 野 】
`本 発 明 は 、 ウ ォ ー タ ポ ン プ の 構 造 に 関 す る も の で あ り 、 特 に 、 ウ ォ ー タ ポ ン プ 内 に 異 物 を
`除 去 す る 機 構 を 設 け た ウ ォ ー タ ポ ン プ の 構 造 に 係 わ る 。
`【 ０ ０ ０ ２ 】
`【 従 来 の 技 術 】
`従 来 の ウ ォ ー タ ポ ン プ は 、 冷 却 水 中 に 異 物 の 混 入 が あ る と メ カ ニ カ ル シ ー ル の 異 物 の 噛 み
`込 み や 磨 耗 等 が 発 生 し 、 水 漏 れ 等 の 機 能 上 の 不 具 合 が 生 じ る 為 、 ウ ォ ー タ ポ ン プ の ハ ウ ジ
`ン グ に イ ン ペ ラ の 背 面 に 向 け て 延 在 す る 筒 状 フ ィ ル タ を 取 り 付 け る こ と に よ り 、 ウ ォ ー タ
`ポ ン プ 内 部 の 流 体 に 含 ま れ る 異 物 を 除 去 す る 異 物 防 止 機 構 を 備 え た も の が あ る （ 例 え ば 、
`特 許 文 献 １ 参 照 。 ） 。
`【 ０ ０ ０ ３ 】
`ま た 、 ウ ォ ー タ ポ ン プ の ポ ン プ 室 の 高 圧 部 （ 吐 出 部 ） か ら 冷 却 水 を 取 り 出 し 、 ト ラ ッ プ 室
`に 導 く こ と に よ り 、 ト ラ ッ プ 室 で 異 物 を 沈 殿 さ せ 、 冷 却 水 を 低 圧 部 （ イ ン ペ ラ の 背 面 部 ）
`に 循 環 さ せ る 異 物 除 去 装 置 を 備 え た も の が あ る （ 例 え ば 、 特 許 文 献 ２ 参 照 。 ） 。
`【 ０ ０ ０ ４ 】
`【 特 許 文 献 １ 】
`特 開 平 ９ − ７ ９ １ ８ ２ 号 公 報
`【 ０ ０ ０ ５ 】
`【 特 許 文 献 ２ 】
`特 開 平 ９ − ８ ８ ８ ９ ８ 号 公 報
`【 ０ ０ ０ ６ 】
`【 発 明 が 解 決 し よ う と す る 課 題 】
`し か し な が ら 、 特 許 文 献 １ に 示 さ れ る 構 成 に お い て は 、 フ ィ ル タ が イ ン ペ ラ の 回 転 に よ っ
`て 高 圧 に な る イ ン ペ ラ の 外 径 近 傍 （ イ ン ペ ラ の 背 面 と ハ ウ ジ ン グ と の 間 ） に フ ィ ル タ が 配
`設 さ れ る た め に 、 イ ン ペ ラ の 背 面 か ら バ ラ ン ス 孔 を 通 し て イ ン ペ ラ の 吸 入 部 へ 流 体 が 流 れ
`る 際 に 大 き な 抵 抗 と な っ て し ま い 、 効 率 良 く 流 体 を 循 環 さ せ る こ と が で き な い 。 ま た 、 こ
`の 構 成 で は イ ン ペ ラ の 背 面 に 形 成 さ れ た 溝 と 、 そ の 溝 に 延 在 す る フ ィ ル タ と の ク リ ア ラ ン
`
`10
`
`20
`
`30
`
`40
`
`50
`
`Petitioners' Exhibit 1007, pg. 10
`
`

`

`( 3 )
`
`J P 2 0 0 4 - 1 4 4 0 1 3 A 2 0 0 4 . 5 . 2 0
`
`ス が 小 さ い と イ ン ペ ラ が 回 転 す る 際 に フ ィ ル タ と の 摺 動 抵 抗 が 大 き く な る 。 ま た 、 ク リ ア
`ラ ン ス が 大 き い と 異 物 が 通 っ て し ま う た め 異 物 を 除 去 す る こ と が で き な い 、 こ の た め ク リ
`ア ラ ン ス の 設 定 が 難 し い 。
`【 ０ ０ ０ ７ 】
`特 許 文 献 ２ に 示 さ れ る 構 成 で は 、 異 物 を 沈 殿 さ せ る ト ラ ッ プ 室 が 必 要 と な り 、 構 造 が 複 雑
`な も の と な り 、 大 型 化 し て し ま う 。
`【 ０ ０ ０ ８ 】
`ま た 、 こ れ ら 従 来 技 術 で は 、 異 物 除 去 に は イ ン ペ ラ に よ り 吐 出 さ れ た 流 体 の 一 部 を 吸 入 側
`に 戻 し て （ ポ ン プ 室 内 を 還 流 さ せ ） 利 用 す る 場 合 が 多 く 、 ポ ン プ 効 率 の 低 下 を 招 い て し ま
`う 。
`【 ０ ０ ０ ９ 】
`よ っ て 、 本 発 明 は 上 記 の 問 題 点 に 鑑 み て な さ れ た も の で あ り 、 ウ ォ ー タ ポ ン プ 内 を 流 体 が
`流 れ る 際 に 大 き な 抵 抗 と な ら ず 、 異 物 の 除 去 が で き る 構 成 と す る こ と 、 及 び 、 大 型 化 せ ず
`簡 単 な 構 成 に よ り 異 物 を 除 去 す る こ と が 可 能 な 、 且 つ ポ ン プ 効 率 を 低 下 さ せ る こ と が な い
`ウ ォ ー タ ポ ン プ を 提 供 す る こ と を 技 術 的 課 題 と す る 。
`【 ０ ０ １ ０ 】
`【 課 題 を 解 決 す る た め の 手 段 】
`上 記 の 課 題 を 解 決 す る た め に 講 じ た 第 １ の 技 術 的 手 段 は 、 吸 入 口 と 吐 出 口 を 有 す る ハ ウ ジ
`ン グ と 、 該 ハ ウ ジ ン グ に 対 し て 軸 受 に よ り 支 持 さ れ る シ ャ フ ト と 、 該 シ ャ フ ト に 固 着 さ れ
`、 回 転 自 在 な イ ン ペ ラ と 、 前 記 シ ャ フ ト に 固 着 さ れ た 永 久 磁 石 と 、 該 永 久 磁 石 に 径 方 向 に
`重 合 し て 配 設 さ れ 前 記 永 久 磁 石 と 共 に 磁 気 回 路 を 構 成 可 能 な 固 定 子 と を 備 え 、 前 記 イ ン ペ
`ラ の 回 転 に よ り 流 体 を 前 記 吸 入 口 か ら 吸 入 し 、 前 記 吐 出 口 よ り 吐 出 す る ウ ォ ー タ ポ ン プ に
`お い て 、 前 記 吸 入 口 か ら 前 記 軸 受 を 介 し て 前 記 吐 出 口 に 前 記 流 体 が 流 動 す る 連 通 路 が 設 け
`ら れ る と 共 に 、 該 連 通 路 の 前 記 軸 受 よ り 前 記 吸 入 口 側 に 異 物 除 去 用 の フ ィ ル タ を 配 設 し た
`こ と で あ る 。
`【 ０ ０ １ １ 】
`上 記 し た 手 段 に よ れ ば 、 イ ン ペ ラ が 回 転 す る 際 に フ ィ ル タ と の 摺 動 抵 抗 が な く 異 物 を 除 去
`で き る 。 ま た 、 吸 入 口 か ら 軸 受 を 介 し て 吐 出 口 に 至 る 連 通 路 に フ ィ ル タ が 設 け ら れ る こ と
`に よ り 、 完 全 に 異 物 を 除 去 す る こ と が で き る 。 更 に 、 流 体 の 流 れ を ポ ン プ の 吐 出 作 用 を 行
`う 流 体 回 路 中 に 形 成 す る の で 、 吐 出 さ れ た 流 体 の 一 部 を 吸 入 側 に 戻 す 場 合 と 比 べ 、 ポ ン プ
`効 率 を 低 下 さ せ る こ と な く 異 物 を 除 去 す る 流 体 回 路 を 形 成 す る こ と が で き る 。
`【 ０ ０ １ ２ 】
`上 記 の 課 題 を 解 決 す る た め に 講 じ た 第 ２ の 技 術 的 手 段 は 、 前 記 連 通 路 は 前 記 シ ャ フ ト の 内
`部 に 軸 方 向 に 貫 通 す る 貫 通 孔 に よ り 構 成 さ れ る と 共 に 、 前 記 フ ィ ル タ は 前 記 貫 通 孔 に 配 設
`さ れ て い る こ と で あ る 。
`【 ０ ０ １ ３ 】
`上 記 し た 手 段 に よ れ ば 、 シ ャ フ ト の 内 部 の 軸 方 向 に 貫 通 す る 貫 通 孔 に フ ィ ル タ を 設 け る の
`み で 、 異 物 が 簡 単 で 小 型 の 構 造 に よ っ て 除 去 さ れ る 。 ま た 、 フ ィ ル タ は 回 転 中 心 の シ ャ フ
`ト の 貫 通 孔 に 配 設 さ れ る た め 、 イ ン ペ ラ の 回 転 を 妨 げ る 抵 抗 と な ら な い 。
`【 ０ ０ １ ４ 】
`上 記 の 課 題 を 解 決 す る た め に 講 じ た 第 ３ の 技 術 的 手 段 は 、 前 記 イ ン ペ ラ は 、 前 記 シ ャ フ ト
`に 垂 直 な 略 円 板 状 の 基 部 と 該 基 部 の 吸 入 口 側 の 面 に 設 け ら れ た 羽 根 と 、 更 に 前 記 基 部 の 吸
`入 口 側 と 反 対 側 の 面 に 設 け ら れ た 裏 羽 根 と か ら 構 成 さ れ る と 共 に 、 前 記 裏 羽 根 は 前 記 連 通
`路 に 配 設 さ れ て い る こ と で あ る 。
`【 ０ ０ １ ５ 】
`上 記 し た 手 段 に よ れ ば 、 連 通 路 に 配 設 さ れ る 軸 受 に 流 体 の 流 れ が 発 生 す る た め 、 異 物 の 軸
`受 へ の 進 入 を 防 止 で き る 。 ま た 、 流 体 の 流 れ に よ り 、 軸 受 の 冷 却 と 潤 滑 を 行 い 、 軸 受 の 長
`寿 命 化 を 図 る こ と が で き る 。
`【 ０ ０ １ ６ 】
`【 発 明 の 実 施 の 形 態 】
`
`10
`
`20
`
`30
`
`40
`
`50
`
`Petitioners' Exhibit 1007, pg. 11
`
`

`

`( 4 )
`
`J P 2 0 0 4 - 1 4 4 0 1 3 A 2 0 0 4 . 5 . 2 0
`
`以 下 、 本 発 明 の 第 １ 実 施 形 態 に つ い て 、 図 面 を 参 照 し て 説 明 す る 。
`【 ０ ０ １ ７ 】
`図 １ は 第 １ 実 施 形 態 を 示 し 、 ウ ォ ー タ ポ ン プ １ は 、 例 え ば 、 車 両 の エ ン ジ ン 内 部 で 発 生 し
`た 発 熱 を 冷 却 水 （ 流 体 ） の 循 環 に よ り 、 冷 却 水 に よ り エ ン ジ ン の 発 熱 が 吸 熱 さ れ 、 吸 熱 さ
`れ て 温 め ら れ た 冷 却 水 を ラ ジ エ ー タ に よ り 冷 や す 様 に し た 冷 却 水 循 環 経 路 の 一 部 に 設 け ら
`れ て い る 。 こ の ウ ォ ー タ ポ ン プ １ は 、 エ ン ジ ン と ラ ジ エ ー タ と の 間 に ゴ ム か ら 成 る 図 示 し
`な い パ イ プ に よ り 接 続 さ れ る 。 ウ ォ ー タ ポ ン プ １ は 、 ラ ジ エ ー タ 側 に 接 続 さ れ て 冷 却 水 の
`吸 入 を 行 う 吸 入 口 １ ａ と 、 エ ン ジ ン 側 に 接 続 さ れ て 冷 却 水 を エ ン ジ ン へ と 供 給 す る 吐 出 口
`１ ｂ と を 備 え る 。 ま た 、 ウ ォ ー タ ポ ン プ １ は 、 ２ つ の ハ ウ ジ ン グ ２ ， ３ に よ り 水 室 が 形 成
`さ れ 、 吸 入 口 １ ａ お よ び 吐 出 口 １ ｂ は 共 に ハ ウ ジ ン グ ２ に 設 け ら れ て い る 。 ハ ウ ジ ン グ ３
`は 略 段 付 円 筒 形 状 を 呈 し 、 大 径 部 の 端 面 ３ ａ と 小 径 部 の 外 周 ３ ｂ と を 基 準 と し て 固 定 子 ６
`０ が 組 み 付 け ら れ て い る 。 ハ ウ ジ ン グ ２ 、 ３ 及 び 固 定 子 ６ ０ は 、 周 状 に 複 数 の 位 置 で ボ ル
`ト ５ に よ り 一 体 的 に 締 結 さ れ て い る 。
`【 ０ ０ １ ８ 】
`固 定 子 ６ ０ は 、 永 久 磁 石 ３ ２ に 径 方 向 に 重 合 し て 配 設 さ れ 永 久 磁 石 ３ ２ と 共 に 磁 気 回 路 を
`構 成 す る 。 固 定 子 ６ ０ は 、 永 久 磁 石 ３ ２ に 向 け て 突 出 す る 突 出 部 を 有 す る コ ア ６ １ と コ ア
`６ １ に 巻 回 さ れ る コ イ ル ６ ２ 等 か ら 構 成 さ れ 、 樹 脂 成 形 に よ り 一 体 に 形 成 さ れ て い る 。 ま
`た 、 固 定 子 ６ ０ は 、 回 転 子 ２ ５ を 回 転 自 在 に 収 容 す る 段 付 凹 部 ６ ０ ａ が 形 成 さ れ て い る 。
`尚 、 固 定 子 ６ ０ は 、 コ イ ル ６ ２ へ の 通 電 を 制 御 す る 通 電 制 御 手 段 ６ ３ を 備 え て い る 。 つ ま
`り 、 固 定 子 ６ ０ は 電 動 モ ー タ を 構 成 し て い る 。
`【 ０ ０ １ ９ 】
`シ ャ フ ト ２ ０ の 一 端 に は 、 イ ン ペ ラ １ ４ が 固 着 さ れ 、 他 端 側 に は 磁 性 部 材 ３ ０ が 一 体 に 固
`着 さ れ 、 磁 性 部 材 ３ ０ の 外 周 に は 周 状 に 複 数 （ 例 え ば 、 Ｎ 極 と Ｓ 極 と が 交 互 に な っ た ８ 極
`） の 極 性 を も つ 永 久 磁 石 ３ ２ が 固 着 さ れ て い る 。 磁 性 部 材 ３ ０ は 、 永 久 磁 石 ３ ２ の 磁 束 を
`効 率 的 に 伝 え る 。 ま た 、 永 久 磁 石 ３ ２ の 軸 方 向 両 端 に は 、 シ ャ フ ト 軸 受 部 材 ３ １ 、 ３ ３ が
`固 着 さ れ て い る 。 な お 、 シ ャ フ ト ２ ０ 、 イ ン ペ ラ １ ４ 、 永 久 磁 石 ３ ２ 、 磁 性 部 材 ３ ０ 、 及
`び シ ャ フ ト 軸 受 部 材 ３ １ 、 ３ ３ に よ り 回 転 子 ２ ５ を 構 成 し て い る 。
`【 ０ ０ ２ ０ 】
`回 転 子 ２ ５ は 、 ハ ウ ジ ン グ ３ の 小 径 部 の 内 周 ３ ｃ に 嵌 入 さ れ る 第 １ 軸 受 ２ １ と 固 定 子 ６ ０
`の 段 付 凹 部 ６ ０ ａ の 小 径 部 ６ ０ ｃ に 嵌 入 さ れ る 第 ２ 軸 受 ２ ２ と に よ り 回 転 自 在 に 支 持 さ れ
`て い る 。
`【 ０ ０ ２ １ 】
`シ ャ フ ト ２ ０ の 内 部 に は 軸 方 向 に 貫 通 す る 貫 通 孔 ２ ０ ａ が 形 成 さ れ る と 共 に 、 貫 通 孔 ２ ０
`ａ の イ ン ペ ラ １ ４ 側 端 部 に は フ ィ ル タ ６ が 嵌 入 さ れ て い る 。 冷 却 水 は 貫 通 孔 ２ ０ ａ 内 を イ
`ン ペ ラ １ ４ 側 か ら 永 久 磁 石 ３ ２ 側 へ 流 れ る 。 イ ン ペ ラ １ ４ は 、 シ ャ フ ト ２ ０ に 嵌 入 さ れ 固
`着 さ れ 、 シ ャ フ ト ２ ０ に 対 し て 垂 直 と な る 略 円 板 の 基 部 １ ４ ａ と 基 部 １ ４ ａ の 吸 入 口 １ ａ
`側 に 設 け ら れ た 羽 根 １ ４ ｂ と 吸 入 口 １ ａ 側 と 反 対 側 に 設 け ら れ た 裏 羽 根 １ ４ ｃ と か ら 構 成
`さ れ る 。 羽 根 １ ４ ｂ は 、 イ ン ペ ラ １ ４ の 回 転 に よ り 冷 却 水 を 吸 入 口 １ ａ か ら 吸 入 し 、 吐 出
`口 １ ｂ よ り 吐 出 す る 。 ま た 、 羽 根 １ ４ ｃ は 、 イ ン ペ ラ ２ ０ の 回 転 に よ り 冷 却 水 を フ ィ ル タ
`６ か ら 吸 入 し 、 貫 通 孔 ２ ０ ａ 、 段 付 凹 部 ６ ０ ａ の 小 径 部 ６ ０ ｃ 、 シ ャ フ ト 軸 受 部 材 ３ １ と
`第 ２ 軸 受 ２ ２ と の 隙 間 、 段 付 凹 部 ６ ０ ａ の 大 径 部 ６ ０ ｂ と 磁 性 部 材 ３ ０ と の 隙 間 、 及 び シ
`ャ フ ト 軸 受 部 材 ３ ３ と 第 １ 軸 受 ２ １ と の 隙 間 と か ら 構 成 さ れ る 連 絡 通 路 ４ ０ を 介 し て 吐 出
`口 １ ｂ よ り 吐 出 す る 。 こ れ に よ り 、 連 絡 通 路 ４ ０ に 配 設 さ れ る 第 １ 軸 受 ２ １ 、 第 ２ 軸 受 ２
`２ に 冷 却 水 の 流 れ が 発 生 す る た め 、 異 物 の 第 １ 軸 受 ２ １ 、 第 ２ 軸 受 ２ ２ へ の 進 入 を 防 止 で
`き る 。 ま た 、 冷 却 水 の 流 れ に よ り 、 第 １ 軸 受 ２ １ 、 第 ２ 軸 受 ２ ２ の 冷 却 と 潤 滑 を 行 い 、 第
`１ 軸 受 ２ １ 、 第 ２ 軸 受 ２ ２ の 長 寿 命 化 を 図 る こ と が で き る 。 ま た 、 シ ャ フ ト ２ ０ の 内 部 の
`軸 方 向 に 貫 通 す る 貫 通 孔 ２ ０ ａ に フ ィ ル タ ６ を 設 け る の み で 、 異 物 が 簡 単 で 小 型 の 構 造 に
`よ っ て 除 去 さ れ る 。 ま た 、 フ ィ ル タ ６ は 回 転 中 心 の シ ャ フ ト ２ ０ の 貫 通 孔 ２ ０ ａ に 配 設 さ
`れ て い る た め 、 イ ン ペ ラ １ ４ の 回 転 を 妨 げ る 抵 抗 と な ら な い 。 ま た 、 イ ン ペ ラ １ ４ の 回 転
`に よ り 裏 羽 根 １ ４ ｃ に よ る 軸 方 向 の 推 力 が 羽 根 １ ４ ｂ に よ る 軸 方 向 の 推 力 を 低 減 し 、 第 １
`
`10
`
`20
`
`30
`
`40
`
`50
`
`Petitioners' Exhibit 1007, pg. 12
`
`

`

`( 5 )
`
`J P 2 0 0 4 - 1 4 4 0 1 3 A 2 0 0 4 . 5 . 2 0
`
`軸 受 ２ １ 、 第 ２ 軸 受 ２ ２ の 摩 耗 を 低 減 す る 。
`【 ０ ０ ２ ２ 】
`次 に 、 ウ ォ ー タ ポ ン プ １ の 動 作 に つ い て 説 明 す る 。 固 定 子 ６ ０ が 通 電 を 制 御 す る 通 電 制 御
`手 段 ６ ３ を 介 し て 、 外 部 か ら の 信 号 に よ り 通 電 さ れ る と 、 周 方 向 に 複 数 の 磁 極 を 有 す る 永
`久 磁 石 ３ ２ が 回 転 を 行 う 。 永 久 磁 石 ３ ２ が 固 着 さ れ た シ ャ フ ト ２ ０ が 回 転 す る こ と に よ っ
`て 、 シ ャ フ ト ２ ０ に 固 着 さ れ た イ ン ペ ラ １ ４ が 回 転 し 、 羽 根 １ ４ ｂ に よ り 冷 却 水 を 吸 入 口
`１ ａ か ら 吸 入 し 、 吐 出 口 １ ｂ よ り 吐 出 す る 。 ま た 、 羽 根 １ ４ ｃ に よ り 冷 却 水 を フ ィ ル タ ６
`か ら 吸 入 し 、 連 絡 通 路 ４ ０ を 介 し て 吐 出 口 １ ｂ よ り 吐 出 す る 。 こ れ に よ り 、 連 絡 通 路 ４ ０
`に 配 設 さ れ る 第 １ 軸 受 ２ １ 、 第 ２ 軸 受 ２ ２ に 冷 却 水 の 流 れ が 発 生 す る た め 、 異 物 の 第 １ 軸
`受 ２ １ 、 第 ２ 軸 受 ２ ２ へ の 進 入 を 防 止 で き る 。 ま た 、 冷 却 水 の 流 れ に よ り 、 第 １ 軸 受 ２ １
`、 第 ２ 軸 受 ２ ２ の 冷 却 と 潤 滑 を 行