(57)【要約】【目的】エンジンの低回転時では冷却水の吐出量を増加させ、高回転時では減少させ、冷却水の無駄な流れを抑制し、燃費の向上に寄与するウォータポンプとすること。【構成】ポンプハウジング１と、駆動軸２と、インペラ基板部３１と羽根板３２とを有するインペラ３と、インペラ基板部３１に対して近接離間することにより羽根板３２が出没可能となる出没開口部４２を有する仕切りベース板４と、仕切りベース板４の軸方向移動を制御する形状記憶バネ５とを備えること。仕切りベース板４は駆動軸２の軸方向に摺動自在として装着され、形状記憶バネ５は低温では羽根板３２が仕切りベース板４から突出する方向に仕切りベース板４を移動させ、高温では羽根板３２が仕切りベース板４から引っ込む方向に仕切りベース板４を移動させること。仕切りベース板４に対向する位置にポンプハウジング１の吸入口１３が設けられること。【選択図】      図１
2018062914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプハウジングと、駆動軸と、インペラ基板部と該インペラ基板部の外周付近に等間隔に設けられた複数の羽根板とを有するインペラと、前記インペラ基板部に対して近接離間することにより前記羽根板が出没可能となる出没開口部を有する仕切りベース板と、該仕切りベース板の軸方向移動を制御する形状記憶バネとを備え、前記仕切りベース板は前記駆動軸の軸方向に摺動自在として装着され、前記形状記憶バネは低温では前記羽根板が前記仕切りベース板から突出する方向に該仕切りベース板を移動させ、高温では前記羽根板が前記仕切りベース板から引っ込む方向に該仕切りベース板を移動させ、該仕切りベース板に対向する位置に前記ポンプハウジングの吸入口が設けられてなることを特徴とするウォータポンプ。
【請求項２】
ポンプハウジングと、駆動軸と、インペラ基板部と該インペラ基板部の外周付近に等間隔に設けられた複数の羽根板とを有するインペラと、前記インペラ基板部に対して近接離間することにより前記羽根板が出没可能となる出没開口部を有する仕切りベース板と、該仕切りベース板の軸方向移動を制御する形状記憶バネとを備え、該形状記憶バネは所定の低温及び高温でそれぞれ異なる自然長を有し、該形状記憶バネの低温時の自然長による前記仕切りベース板の位置は前記羽根板の突出量を最大寄りとし、該形状記憶バネの高温時の自然長による前記仕切りベース板の位置は前記羽根板の突出量を最小寄りとし、前記仕切りベース板に対向する位置に前記ポンプハウジングの吸入口が設けられてな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、前記仕切りベース板を境にして前記形状記憶バネとは反対となる側にバイアスバネが配置されてなることを特徴とするウォータポンプ。
【請求項４】
請求項１，２又は３の何れか１項に記載のウォータポンプにおいて、前記形状記憶バネは前記仕切りベース板の内方側に位置させてなることを特徴とするウォータポンプ。
【請求項５】
請求項１，２又は３の何れか１項に記載のウォータポンプにおいて、前記形状記憶バネは前記仕切りベース板の外方側に位置させてなることを特徴とするウォータポンプ。
【請求項６】
請求項１，２，３，４又は５の何れか１項に記載のウォータポンプにおいて、前記インペラ基板部には前記形状記憶バネ又は前記バイアスバネが遊挿する第１収納部が設けられ、前記仕切りベース板の直径中心寄りには前記形状記憶バネ又は前記バイアスバネが遊挿すると共に前記第１収納部に挿入可能な第２収納部が形成されてな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、エンジンの低回転時では冷却水の吐出量を増加させ、高回転時では減少させて、冷却水の無駄な流れを抑制し、燃費の向上に寄与することができるウォータポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジン，ミッション等の機器の冷却装置として通常、ウォータポンプが使用されている。エンジンは、主に低回転数域と高回転数域で必要とする冷却水の流量が異なる。したがって、通常、ウォータポンプはエンジンの要求流量の高い方に合わせることが多い。
【０００３】
この種のウォータポンプとして代表的なものとして特許文献１及び特許文献２を挙げてみた。この従来技術におけるウォータポンプでは、エンジン回転数と吐出流量は、一次比例の関係であるため、要求流量の低い方において冷却水の流量が多くなり、必要以上に消費動力を費やしていることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−２２８６９９号公報
【特許文献２】特開平０２−２３８１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、特許文献１及び特許文献２等に見られる従来のウォータポンプでは、エンジンの低回転時での冷却水の適正な流量を設定することに対しては特に注目されていなかった。しかし、近年、自動車に装着されるウォータポンプの役割は、エンジン及びその関連する機器の冷却のみならず、暖房としてのヒータ機器に冷却水を利用することが多くなっている。
【０００６】
つまり、ウォータポンプにより循環する冷却水は、エンジンを冷却する温度を有しているが、同時にヒータ機器を温めるのに適正な温度を有するものである。そして、冬の寒冷期では、エンジン始動と共に、運転者を寒さから守るためにヒータが温まる速度を速めなければならない。そのためには、エンジンの始動直後からヒータコア等のヒータ機器に冷却水を大量に送り込まなければならない。
【０００７】
ところが、前述したように、ウォータポンプはエンジンの高回転数域での要求流量に合わせているので、ウォータポンプが低回転数域の場合はウォータポンプから吐出する冷却水はヒータ機器のヒータコア等へ冷却水を大量に送ることができない。しかも、近年では、燃費節約のために、ウォータポンプ等も比較的低回転での運転を要求されることが多く、エンジンに冷却水を送り込む目的以外のこと、つまりヒータ機器を温めるための役目は難しくなっている。そこで、本発明の目的は、エンジン始動直後からヒータ機器を温めることができるウォータポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、請求項１の発明を、ポンプハウジングと、駆動軸と、インペラ基板部と該インペラ基板部の外周付近に等間隔に設けられた複数の羽根板とを有するインペラと、前記インペラ基板部に対して近接離間することにより前記羽根板が出没可能となる出没開口部を有する仕切りベース板と、該仕切りベース板の軸方向移動を制御する形状記憶バネとを備え、前記仕切りベース板は前記駆動軸の軸方向に摺動自在として装着され、前記形状記憶バネは低温では前記羽根板が前記仕切りベース板から突出する方向に該仕切りベース板を移動させ、高温では前記羽根板が前記仕切りベース板から引っ込む方向に該仕切りベース板を移動させ、該仕切りベース板に対向する位置に前記ポンプハウジングの吸入口が設けられてなるウォータポンプとしたことにより、上記課題を解決した。
【０００９】
請求項２の発明を、ポンプハウジングと、駆動軸と、インペラ基板部と該インペラ基板部の外周付近に等間隔に設けられた複数の羽根板とを有するインペラと、前記インペラ基板部に対して近接離間することにより前記羽根板が出没可能となる出没開口部を有する仕切りベース板と、該仕切りベース板の軸方向移動を制御する形状記憶バネとを備え、該形状記憶バネは所定の低温及び高温でそれぞれ異なる自然長を有し、該形状記憶バネの低温時の自然長による前記仕切りベース板の位置は前記羽根板の突出量を最大寄りとし、該形状記憶バネの高温時の自然長による前記仕切りベース板の位置は前記羽根板の突出量を最小寄りとし、前記仕切りベース板に対向する位置に前記ポンプハウジングの吸入口が設けられてなるウォータポンプとしたことにより、上記課題を解決した。
【００１０】
請求項３の発明を、請求項１又は２に記載のウォータポンプにおいて、前記仕切りベース板を境にして前記形状記憶バネとは反対となる側にバイアスバネが配置されてなるウォータポンプとしたことにより、上記課題を解決した。請求項４の発明を、請求項１，２又は３の何れか１項に記載のウォータポンプにおいて、前記形状記憶バネは前記仕切りベース板の内方側に位置させてなるウォータポンプとしたことにより、上記課題を解決した。
【００１１】
請求項５の発明を、請求項１，２又は３の何れか１項に記載のウォータポンプにおいて、前記形状記憶バネは前記仕切りベース板の外方側に位置させてなるウォータポンプとしたことにより、上記課題を解決した。請求項６の発明を、請求項１，２，３，４又は５の何れか１項に記載のウォータポンプにおいて、前記インペラ基板部には前記形状記憶バネ又は前記バイアスバネが遊挿する第１収納部が設けられ、前記仕切りベース板の直径中心寄りには前記形状記憶バネ又は前記バイアスバネが遊挿すると共に前記第１収納部に挿入可能な第２収納部が形成されてなるウォータポンプとしたことにより、上記課題を解決した。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１及び請求項２の発明では、完暖時及び冷寒時にそれぞれ適応した冷却水の吐出量とすることができる。上記効果を詳述すると、仕切りベース板は前記駆動軸の軸方向に摺動自在として装着されると共に、前記形状記憶バネは低温では前記羽根板が前記仕切りベース板から最大突出する方向に前記仕切りベース板を移動させてポンプの最大性能状態とし、高温では前記羽根板が前記仕切りベース板から引っ込む方向に前記仕切りベース板を移動させポンプの最小性能状態とする構成としたものである。
【００１３】
上記構成によって、完暖時では、冷却水をエンジン等の冷却を必要とする機器に対して無駄に冷却水を送ることを防止し、省エネルギに寄与することができる。また、冷寒時のように、エンジンの始動初期のときから、暖房の早期の温度上昇が必要な状態で、ヒータコアに多くの冷却水を供給することができ、早期に暖房を効かせることができる。
【００１４】
また、仕切りベース板に対向する位置に前記ポンプハウジングの吸入口が設けられることにより、仕切りベース板は負圧の影響を受け易い位置に配置されており、中・高回転数域において、仕切りベース板をインペラの羽根板の突出量が最も少ない最小性能状態となる位置に維持することができる。このように、ウォータポンプによる冷却水の流れによって生じる負圧を仕切りベース板の移動として有効に使用することができ、より一層、省エネルギ，省燃費に寄与することができるものである。
【００１５】
請求項２の発明では、前記仕切りベース板を境にして前記形状記憶バネとは反対となる側に圧縮コイルバネとしてのバイアスバネが配置された構成により、バイアスバネにより、形状記憶バネが仕切りベース板を軸方向に移動させる動作を補助し、仕切りベース板の軸方向への移動を円滑に行うことができ、これによって冷却水の吐出量の変化も円滑に行われる。
【００１６】
請求項３の発明では、前記形状記憶バネは前記仕切りベース板の内方側（吸入口と反対側）に位置させる構成としたことにより、形状記憶バネが直接、冷却水の流れと干渉することがなく、冷却水の温度を感知でき、より一層正確な形状の変形ができる。請求項４の発明では、前記形状記憶バネは前記仕切りベース板の外方側（吸入口側）に位置し、冷却水の流れに対して温度の反応が早くでき温度による変形の動作を早くすることができる。
【００１７】
請求項５の発明では、前記インペラ基板部には前記バネが遊挿する第１収納部が設けられ、前記仕切りベース板の直径中心箇所には前記バネが遊挿すると共に前記第１収納部に挿入可能な第２収納部が形成されてなる構成としたことにより、第１収納部と第２収納部とによってバイアスバネを保護し、耐久性のあるウォータポンプにできる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（Ａ）は本発明の縦断側面図、（Ｂ）は本発明のウォータポンプを循環回路に使用した実施形態を示す略示図である。
【図２】（Ａ）は本発明のウォータポンプの第１実施形態において最大性能状態を示す要部拡大縦断側面図、（Ｂ）は本発明のウォータポンプの第１実施形態において最小性能状態を示す要部拡大縦断側面図、（Ｃ）はインペラの拡大正面図、（Ｄ）は仕切りベース板の拡大正面図である。
【図３】（Ａ）は完暖時且つ低回転数域におけるウォータポンプの状態を示す要部縦断側面図、（Ｂ）は完暖時且つ中・高回転数域におけるウォータポンプの状態を示す要部縦断側面図、（Ｃ）は完暖時の各エンジン回転数における流量グラフである。
【図４】（Ａ）は冷寒時且つ低回転数域におけるウォータポンプの状態を示す要部縦断側面図、（Ｂ）は冷寒時且つ中・高回転数域におけるウォータポンプの状態を示す要部縦断側面図、（Ｃ）は冷寒時の各エンジン回転数における流量グラフである。
【図５】（Ａ）本発明の第２実施形態を示す要部縦断側面図、（Ｂ）本発明の第３実施形態を示す縦断側面図である。
【図６】（Ａ）本発明の第４実施形態において最小性能状態を示す要部縦断側面図、（Ｂ）本発明の第４実施形態において最大性能状態を示す要部縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明は、主に、ポンプハウジング１と、駆動軸２と、インペラ３と、仕切りベース板４と、形状記憶バネ５とバイアスバネ６とを備えている〔図１（Ａ）参照〕。ポンプハウジング１は、その内部に、ポンプ室１１と軸受室１２とが形成されている。ポンプ室１１に吸入口１３と、図示されない吐出口が存在する。軸受室１２は、前記ポンプ室１１と連続する部屋であり、前記駆動軸２の軸受が内装される。
【００２０】
駆動軸２は、主軸部２１と外輪部２２とを有している〔図１（Ａ）参照〕。さらに、主軸部２１と外輪部２２との間には球体２３が設けられ、球軸受としての役目をなしている。主軸部２１の軸方向一方の軸端は、ポンプハウジング１の吸入口１３と対向する構成となる。また、駆動軸２の主軸部２１の軸方向他端は、ポンプハウジング１の外部に突出し、ポンプハウジング１の外部の機器、例えばエンジンから回転力を受ける役目をなすものである〔図１（Ａ）参照〕。
【００２１】
主軸部２１の軸方向所定位置には、その外周に球溝が形成され、該球溝に球が嵌め込まれ、前記外輪部２２が前記球を覆うように装着されている。そして、外輪部２２は、ポンプハウジング１の軸受室１２に配置固着される。ポンプ室１１と軸受室１２との間にはメカニカルシール２４が配置されて、ポンプハウジング１のポンプ室１１と軸受室１２とを、水密的に仕切る役目をなしている〔図１（Ａ）参照〕。
【００２２】
駆動軸２の主軸部２１において、ポンプハウジング１に装着された状態で吸入口１３側に位置する主軸部２１の軸端にはストッパ部２１ａが設けられる。該ストッパ部２１ａは、主軸部２１に対して大径となり、後述する形状記憶バネ５又はバイアスバネ６の軸方向一端を支持固定する役目をなす。
【００２３】
インペラ３は、円板状のインペラ基板部３１の外周付近に等間隔に複数の羽根板３２，３２，…が設けられている〔図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）参照〕。また、インペラ基板部３１の直径中心寄りには円筒形状のボス部３３が形成され、該ボス部３３のボス孔３３ａが前記主軸部２１に固着されている。
【００２４】
仕切りベース板４は、円板部４１の外周寄りの部分に前記インペラ３の羽根板３２，３２，…と同数で且つ同間隔となるように出没開口部４２，４２，…が形成されている〔図２（Ａ），（Ｂ），（Ｄ）参照〕。該出没開口部４２は、インペラ３に対して仕切りベース板４が主軸部２１を軸方向に往復摺動することにより、前記羽根板３２が円板部４１の背面から正面に向かって出没することができる形状に形成されている。出没開口部４２は、具体的には円板部４１の外周に形成された溝形状の空隙部である。
【００２５】
また、円板部４１の直径中心寄りの位置には摺動ボス部４３が形成されている〔図２(
Ｄ)参照〕。該摺動ボス部４３は、扁平円筒形状に形成され、その頂部には、摺動孔４３
ａが形成されている。該摺動孔４３ａに駆動軸２の主軸部２１が挿入し、該主軸部２１に対して仕切りベース板４が軸方向に摺動自在となる。仕切りベース板４の出没開口部４２には、前記インペラ３の羽根板３２が常時遊挿している。また、インペラ３は、駆動軸２の主軸部２１に固着されているので該主軸部２１が回転することで、インペラ３と共に仕切りベース板４も回転する。
【００２６】
形状記憶バネ５は、仕切りベース板４を駆動軸２の軸方向に沿って移動させることによって、インペラ３の羽根板３２を仕切りベース板４の出没開口部４２から突出する長さを変化させる役目をなす。インペラ３は所定の回転数で、羽根板３２の出没開口部４２からの突出量が大きくなるに従い、冷却水の吐出量が増加する。本発明では、この状態を最大性能状態といい、インペラ３の回転当たりの流量は最大となる〔図２(Ａ)参照〕。
【００２７】
また、羽根板３２の出没開口部４２からの突出量が略ゼロのとき、つまり、羽根板３２が出没開口部４２から突出する量が最小となる状態では、冷却水の吐出量は最小となる。本発明では、この状態を最小性能状態といい、インペラ３の回転当たりの流量は最小となる〔図２(Ｂ)参照〕。稼動中において、冷却水の吐出量は完全にゼロにならず、冷却水は最小限の吐出量に抑えられ、吐出状態は維持される。
【００２８】
形状記憶バネ５は、コイルバネの形状に形成されており、所定の温度により長さの異なる固有の自然長を有している。形状記憶バネ５は、本発明のウォータポンプを循環する冷却水の温度に応じて、固有の自然長に変化する。そして、形状記憶バネ５は、冷却水の温度が低温と高温のときで自然長が変化して、仕切りベース板４を駆動軸２の主軸部２１の軸方向に沿って移動させ、インペラ３の羽根板３２が仕切りベース板４の出没開口部４２から突出する量を変化させ、冷却水の低温時と高温時の吐出量を変化させる。また、形状記憶バネ５は、低温時と高温時におけるそれぞれの自然長を基準として弾性を有する。
【００２９】
形状記憶バネ５は、駆動軸２に装着され、仕切りベース板４を基準として、その何れかの側に装着されるかにより、複数の実施形態が存在する。また、形状記憶バネ５は、後述するバイアスバネ６と共に使用される実施形態が存在する。まず、第１実施形態では、駆動軸２の主軸部２１においてインペラ３のインペラ基板部３１と仕切りベース板４との間に形状記憶バネ５が配置される。
【００３０】
形状記憶バネ５は、軸方向において、その一端がインペラ基板部３１の直径中心寄りの付近、具体的にはボス部３３付近に連結（固着）されることもある。また、形状記憶バネ５の軸方向の他端が仕切りベース板４の摺動ボス部４３に連結（固着）されることもある。さらに、形状記憶バネ５の軸方向両端がインペラ３及び仕切りベース板４にそれぞれ連結（固着）されることもある。また、形状記憶バネ５の軸方向両端は、インペラ３及び仕切りベース板４の両方に連結（固着）されず、単に配置される状態とすることもある。なお、連結手段としては、溶接又は係止等による種々の手段が存在する。
【００３１】
このような構成によって、形状記憶バネ５は、冷却水の低温及び高温における固有の自然長に変化し、仕切りベース板４を駆動軸２の軸方向に移動させて、インペラ３の羽根板３２が仕切りベース板４の出没開口部４２から突出する量を変化させる〔図３（Ａ），（Ｂ）及び図４（Ａ），（Ｂ）参照〕。
【００３２】
形状記憶バネ５は、冷却水が低温のときにインペラ３の羽根板３２が仕切りベース板４の出没開口部４２から突出する量を最大とし、最大性能状態となるように設定され、冷却水が高温のとき、インペラ３の羽根板３２が仕切りベース板４の出没開口部４２から突出する量が最小とし、最小性能状態となるように設定する。したがって形状記憶バネ５がインペラ３と仕切りベース板４との間に配置された状態では、冷却水の低温時での自然長が最小となるように設定され、冷却水の高温時での自然長が最大となるように設定される。
【００３３】
また、第２実施形態として、形状記憶バネ５が仕切りベース板４と駆動軸２のストッパ部２１ａとの間に配置される実施形態も存在する〔図５（Ａ）参照〕。この場合では、冷却水の低温時での自然長が最大となるように設定され、冷却水の高温時での自然長が最小となるように設定される。また、第２実施形態において、バイアスバネ６を備える場合には、該バイアスバネ６はインペラ３と仕切りベース板４との間に位置して配置されることになる。バイアスバネ６は、図５(Ａ)において点線にて示されている。
【００３４】
バイアスバネ６は、形状記憶バネ５の形状変化によって仕切りベース板４が主軸部２１に沿って移動する動作を円滑となるように補助する役目をなすものである。バイアスバネ６は、コイルバネであり、固有の自然長を有しており、引張及び圧縮の何れにも対応し、何れの荷重に対してもバネとして復元したときに固有の自然長となる性格を備えている。なお、本発明においてはバイアスバネ６は、圧縮コイルバネを使用することが好ましい。
【００３５】
バイアスバネ６の駆動軸２に対して配置される位置は、仕切りベース板４を境にして形状記憶バネ５の配置されている位置とは軸方向反対となる側に設けられている。したがって、形状記憶バネ５が、インペラ３と仕切りベース板４との間（これを仕切りベース板４の内方側とする）に配置された構成では、バイアスバネ６は仕切りベース板４の外方側に位置される。仕切りベース板４の外方側とは、主軸部２１の仕切りベース板４よりもストッパ部２１ａ側となる部分である。
【００３６】
また、形状記憶バネ５が仕切りベース板４の外方側に位置するときには、バイアスバネ６はインペラ３と仕切りベース板４との間の内方側に位置する。バイアスバネ６は、その軸方向両端をインペラ３と仕切りベース板４又は仕切りベース板４とストッパ部２１ａにそれぞれ配置するのみとしたり、或いはバイアスバネ６の軸方向両端をインペラ３と仕切りベース板４又は仕切りベース板４とストッパ部２１ａにそれぞれ固着してもよい。
【００３７】
バイアスバネ６は、形状記憶バネ５が温度の変化によって、形状が変化して仕切りベース板４を駆動軸２の軸方向に移動させるときに、動作が円滑となるように補助するものである。本発明では、第３実施形態として、バイアスバネ６を備えることなく、形状記憶バネ５のみが備えられた場合も存在する（図５参照）。この場合では、形状記憶バネ５のみで仕切りベース板４を駆動軸２の軸方向に移動させることになり、形状記憶バネ５の軸方向両端は、インペラ３のボス部３３付近及び仕切りベース板４の摺動ボス部４３付近の両方にそれぞれ固着されることになる。
【００３８】
また、本発明の第４実施形態では、前記インペラ基板部３１の直径中心寄りには、形状記憶バネ５又はバイアスバネ６等のバネが遊挿する第１収納部３４が設けられ、前記仕切りベース板４の直径中心寄りには形状記憶バネ５又はバイアスバネ６等のバネが遊挿する第２収納部４４が設けられている（図６参照）。
【００３９】
第２収納部４４は、第１収納部３４内に挿入することができる。そして、第２収納部４４の軸端部が第１収納部３４内に収められた形状記憶バネ５又はバイアスバネ６を押圧し、伸縮させる。図６（Ａ）は、第４実施形態において最小性能状態を示す要部縦断側面図であり、図６（Ｂ）は最大性能状態を示す要部縦断側面図である。
【００４０】
次に本発明のウォータポンプの動作について説明する。まず、図１（Ｂ）は、本発明のウォータポンプが使用された冷却水回路８の一つの実施形態である。その仕様は通常のエンジン９１を冷却する回路に、暖房装置を構成するヒータコア９２に冷却水を循環させるヒータ回路８１を備えたものである。図１（Ｂ）の冷却水回路８に沿って記載された矢印は冷却水の流れ方向を示すものである。動作の説明は、本発明の第１実施形態で、形状記憶バネ５がインペラ３と仕切りベース板４との間に配置された構成に基づくものとする。
【００４１】
まず、あまり暖房を必要としない春，夏における完暖時におけるウォータポンプの動作を説明する（図３参照）。ここで、「完暖」とは、完全暖機のことで、暖機が終わって、エンジンや冷却水回路が暖まった通常の状態になったことを意味する。完暖時では、エンジン始動時には、冷却水はすでに高温となっており、エンジンは低回転数域であっても、高温によって形状記憶バネ５が最大長となり、バイアスバネ６は圧縮された状態にある。このとき、羽根板３２の突出量は最小で、最小性能状態となり、冷却水の吐出量は少ない。つまり、暖房は不要であるため、ヒータ回路８１への冷却水の循環は行われないので、冷却水の吐出量はエンジン９１のみ供給するため少量でよい。
【００４２】
エンジン９１の中回転数域及び高回転数域では、エンジン９１内を循環するために冷却水が温められて温度が上昇する。しかし、仕切りベース板４の位置は、低温時と変わらず、インペラ３の羽根板３２が出没開口部４２から突出する量は低回転数域の場合と同等である。
【００４３】
また、駆動軸２の回転数が増加するため、ポンプハウジング１の吸入口１３の吸入負圧は大きくなり、この大きな負圧によって、吸入口１３に対向する仕切りベース板４がストッパ部２１ａ側に向かって引き付けられる〔図３（Ｂ）参照〕。つまり、完暖時における、インペラ３の羽根板３２の仕切りベース板４からの突出量は低回転数域から高回転数域に亘って、常に最小で最小性能状態のままに維持することができ、吐出量は、要求流量を十分に満たすと共に、無駄な冷却水の吐出を抑制することができる。この状況は、図３（Ｃ）の完暖時の流量を示すグラフに示されている。
【００４４】
次に、暖房を必要とする冬の冷寒時におけるウォータポンプの動作を図４に基づいて説明する。冷寒時は、特にエンジン９１の始動直後に自動車室内が冷えており、短時間で暖房を効かせることが必要となる。冷寒時では、エンジン始動時に、冷却水は極めて冷たい状態である。
【００４５】
したがって、エンジン９１の始動直後及び低回転数域では、低温により形状記憶バネ５が最小長となり、インペラ３の羽根板３２の仕切りベース板４からの突出量は最大であり、最大性能状態である。そのため、回転当たりの吐出量は、エンジン９１の始動直後から多くすることができる〔図４（Ａ）参照〕。これによって、エンジン９１の始動直後からヒータコア９２の温度が早く上昇し、これによって暖房が早く効き始めることができる。
【００４６】
また、中・高回転数域では、ポンプハウジング１の吸入口１３の吸入負圧は大きくなり、この大きな負圧と、冷却水の温度上昇によって、吸入口１３に対向する仕切りベース板４がストッパ部２１ａ側に向かって引き付けられる〔図４（Ｂ）参照〕。つまり、冷寒時における、インペラ３の羽根板３２の仕切りベース板４からの突出量は、低回転数域において多く、最大性能状態であり、これによってヒータコア９２を早期に温めることができる。
【００４７】
また、中・高回転数域においては、仕切りベース板４が移動してインペラ３の羽根板３２の突出量は少なく、最小性能状態となり、吐出量は、要求流量を十分に満たすと共に、無駄な冷却水の吐出を抑制することができる。この状況は、図４（Ｃ）の冷寒時の流量を示すグラフに示されている。
【００４８】
この図４（Ｃ）では、冷寒時において、エンジン９１が低回転数域から中・高回転数域へ増加するときに、インペラ３の羽根板３２が仕切りベース板４の出没開口部４２から突出する量が最大限となる最大性能状態から、最小となる最小性能状態に変化することが示されている。
【００４９】
具体的には、まず、エンジン９１の始動直後から低回転数域において、インペラ３の羽根板３２が仕切りベース板４の出没開口部４２から突出する量が最大となる最大性能状態で冷却水の吐出量が多くなることが示されている。また、エンジン９１の中回転数域に到達するとインペラ３の羽根板３２が仕切りベース板４の出没開口部４２からの突出量が最小となる最小性能状態となり、冷却水の吐出量が少なくなり、そのまま高回転数域に到る過程で要求流量に達することが示されている。
【符号の説明】
【００５０】
１…ポンプハウジング、１３…吸入口、２…駆動軸、３…インペラ、
３１…インペラ基板部、３２…羽根板、３４…第１収納部、４…仕切りベース板、
４２…出没開口部、４４…第２収納部、５…形状記憶バネ、６…バイアスバネ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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