(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに直付けされるエンジン冷却ウォータポンプ装置であって、
ステータ及びロータを有するモータ部と、
前記モータ部を駆動させるための回路部と、
前記モータ部のロータ回転駆動により回転するインペラーと、
ポンプケースの少なくとも一部を構成し、前記エンジンの被固定部に固定されるハウジング部と、
を備え、
前記モータ部の回転軸方向が装置厚み方向であり、
前記回路部と前記モータ部とは、回転軸方向に並んで設けられ、
前記回路部における電子部品を収容する回路室は、前記ハウジング部を前記被固定部に固定した状態では、前記モータ部の上方に位置するように、前記モータ部よりも径方向外側に位置されており、
前記回路部と前記モータ部との間には、前記ハウジング部の一部が配置され、
前記モータ部の開放可能な側がエンジン側で、前記回路室の開放可能な側がエンジン側とは反対側であることを特徴とするエンジン冷却ウォータポンプ装置。
【請求項２】
前記被固定部は、前記インペラーを収容可能なように前記エンジンの構成部材に形成された凹部であることを特徴とする請求項１に記載のエンジン冷却ウォータポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに直付けされるエンジン冷却ウォータポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブラシレスタイプのウォータポンプ装置では、一般的に、ポンプ部、モータ部、回路部をモータ部の回転軸方向に並べて配置している。
【０００３】
しかし、エンジンに直付けされるエンジン冷却ウォータポンプ装置では、従来のこの構成ではモータ部の回転軸方向（装置縦方向）に長い装置となっており、設置スペースなどの関係で、モータ部の回転軸方向の厚みを薄くした薄型のエンジン冷却ウォータポンプ装置とすることが望まれていた。
【特許文献１】特開２００４−１６２５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、薄型化されたエンジン冷却ウォータポンプ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、エンジンに直付けされるエンジン冷却ウォータポンプ装置であって、ステータ及びロータを有するモータ部と、前記モータ部を駆動させるための回路部と、前記モータ部のロータ回転駆動により回転するインペラーと、ポンプケースの少なくとも一部を構成し、前記エンジンの被固定部に固定されるハウジング部と、を備え、前記モータ部の回転軸方向が装置厚み方向であり、前記回路部と前記モータ部とは、回転軸方向に並んで設けられ、前記回路部における電子部品を収容する回路室は、前記ハウジング部を前記被固定部に固定した状態では、前記モータ部の上方に位置するように、前記モータ部よりも径方向外側に位置されており、前記回路部と前記モータ部との間には、前記ハウジング部の一部が配置され、前記モータ部の開放可能な側がエンジン側で、前記回路室の開放可能な側がエンジン側とは反対側であることを特徴とする。
【０００６】
これにより、モータ部の厚み方向に薄い薄型化されたエンジン冷却ウォータポンプ装置とすることができる。
【０００７】
なお、請求項１に記載の発明では、ポンプケース壁がエンジン壁に直付けされた直付け構造としても良いし、ポンプケースの一部がエンジン壁で構成される直付け構造としてもよい。
【０００８】
また、請求項１に記載の発明は、前記ハウジング部を前記被固定部に固定した状態では、前記回路室が前記モータ部の上方に位置することを特徴とする。
【０００９】
これにより、仮にポンプを流れる液体のシールが不十分となって液体が漏出することがあっても、この液体は下方に移動するので、この液体が回路室に到達することはなく、回路室がこの液体によって故障することが完全に防止されている。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記被固定部は、前記インペラーを収容可能なように前記エンジンの構成部材に形成された凹部であることを特徴とする。
【００１１】
これにより、液体が流れるポンプ室を上記凹部が構成する構造にすることができる。従って、メカポンプ（メカ式のエンジン冷却ウォータポンプ装置）から電動ポンプ（電動式のエンジン冷却ウォータポンプ装置）への置き換えを、車両構造の大幅な変更を行うことなく実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、本発明の一実施形態に係るエンジン冷却ウォータポンプ装置１０は、エンジンに直付けされる装置である。エンジンの構成部材であるタイミングチェーンカバー（エンジンチェーンケース）１２の内側（エンジン側）には、タイミングチェーン１４とオイルポンプ１６とが収容されている。本実施形態では、このタイミングチェーンカバー１２の外側にエンジン冷却ウォータポンプ装置１０が取付けられる。
【００１３】
図２、図３に示すように、エンジン冷却ウォータポンプ装置１０は、ステータ２０及びロータ２２を有するモータ部２４と、モータ部２４を駆動させるための回路部２６と、を備えている。
【００１４】
また、エンジン冷却ウォータポンプ装置１０は、モータ部２４及び回路部２６を保持するハウジング部３０を備えている。ハウジング部３０は、ポンプケース３４の一部を構成するとともに、エンジンの被固定部に固定される構成になっている。この被固定部は、タイミングチェーンカバー１２に形成され、後述の羽根部５０が収容可能となった凹部３２である。
【００１５】
ハウジング部３０の内側（ロータ２２を収容している側）には、コア（固定子）３８と、コア３８を覆うようにシールしているコアシール部４０（図３も参照）と、が設けられている。そして、ハウジング部３０と、コアシール部４０と、凹部３２とによって、冷却用の液体が流れるポンプ室４２が形成されている。ポンプ室４２内には上記のロータ２２が収容される。
【００１６】
更に、エンジン冷却ウォータポンプ装置１０は、防振シール部４４と防振ブッシュ部４６とを備えている。
【００１７】
（モータ部）
ロータ２２には、回転駆動により回転する羽根部（インペラー）５０が一体的に設けられている。また、ロータ２２には、コア３８からの回転力を受けるためのマグネット（回転子）５２が内蔵されている。更に、ロータ２２には、回転軸５４と、回転軸５４を保持する回転軸保持部５６とが設けられている。回転軸５４はステータ２０によって回転自在に保持されており、ロータ２２は片持ち構造で保持されている。
【００１８】
また、モータ部２４の開放側はエンジン側であり、エンジン冷却ウォータポンプ装置１０をタイミングチェーンカバー１２から取り外すことによってモータ部２４が露出する構成になっている。
【００１９】
（回路部）
回路部２６は、回路基板６０と、回路基板６０を保持する回路蓋６２とを有する。回路蓋６２はハウジング部３０に着脱自在に取付けられている。また、回路蓋６２は、凹部３２にエンジン冷却ウォータポンプ装置１０が取付けられた状態では、モータ部２４の開放可能な側がエンジン側で、回路部２６の開放可能な側（すなわち回路蓋６２が取付けられている側）がエンジン側とは反対側になっている。これにより、回路部２６に故障が生じても、エンジン冷却ウォータポンプ装置１０を取り外すことなくメンテナンスすることが可能になっている。
【００２０】
回路部２６は、更に、回路基板６０に配置された素子（制御素子などの電子部品）６４が収容される回路室６６を備えている。なお、コア３８は、ハウジング部３０を貫通する配線３９によって回路基板６０に接続されている。
【００２１】
この回路室６６は、モータ部２４の回転軸方向側（回転軸縦側）ではなく、モータ部２４のサイド側（回転軸横側）に並設されている。これにより、ポンプケース３４の厚みが大幅に低減しており、薄型のエンジン冷却ウォータポンプ装置１０となっている。
【００２２】
また、回路室６６は、凹部３２にエンジン冷却ウォータポンプ装置１０が取付けられた状態ではモータ部２４よりも上側に位置するように、モータ部２４に対して並設されている。これにより、仮に防振シール部４４などのシールが不十分となって液体が漏出することがあっても、この液体は下方に移動するので、この液体が回路部２６に到達することはなく、回路部２６がこの液体によって故障することが完全に回避されている。
【００２３】
（防振シール部及び防振ブッシュ部）
防振シール部４４は、羽根部５０の周囲を囲むように設けられ、ポンプ室４２のシールを行うとともに防振機能を有している。防振ブッシュ部４６は、ハウジング部３０を凹部３２へ固定するとともに防振機能を有している。そして、防振シール部４４と防振ブッシュ部４６とは、互いの弾性力が釣り合うように配置位置や強度などが設定されている。
【００２４】
本実施形態では、ハウジング部３０は、防振シール部４４の外周側に、エンジン冷却ウォータポンプ装置１０をエンジンに取付けるためのフランジ部３１を有している。そして、防振シール部４４及び防振ブッシュ部４６は、このフランジ部３１に配置されている。また、防振シール部４４と防振ブッシュ部４６とが、エンジン冷却ウォータポンプ装置１０の重心位置を通る仮想平面Ｓの上に配置されるように、フランジ部３１の配置位置が予め設定されている。
【００２５】
防振シール部４４は、オーリング状ゴム７０と、フランジ部３１に形成され、このオーリング状ゴム７０を収容する溝７２と、を備えている。
【００２６】
フランジ部３１には複数の貫通孔７４が形成されている。貫通孔７４の本数は、フランジ部３１で凹部３２に固定するのに必要な雄ねじ７６の本数と同数にされている。防振ブッシュ部４６は、内側にカラー７８を保持するブッシュ状ゴム８０を備えている。
【００２７】
そして、オーリング状ゴム７０とブッシュ状ゴム８０との弾性力（車両搭載時の反力）が互いに釣り合っている。すなわち、ブッシュ状ゴム８０が受ける反力Ｆ１と、オーリング状ゴム７０が受ける反力Ｆ２と、が同じ大きさになっている。
【００２８】
このように、防振シール部４４と防振ブッシュ部４６との互いの弾性力（車両搭載時の反力）を釣り合わせることにより、防振シール部４４及び防振ブッシュ部４６を大掛かりな構成にすることなく、防振シール部４４に防振とシールとの両機能を果たさせることができる。従って、構造の簡素化を図ったエンジン冷却ウォータポンプ装置１０とすることができる。
【００２９】
また、防振シール部４４と防振ブッシュ部４６とが、エンジン冷却ウォータポンプ装置１０の重心位置を通る仮想平面Ｓの上に配置されている。これにより、エンジン冷却ウォータポンプ装置１０をエンジンに直付けにしても振動の影響を低減し易い。従って、羽根部５０が一体的に設けられたロータ２２を、ハウジング部３０のステータ２０での片持ち構造にすることができ、より簡素で小型にされている。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態では、回路室６６は、モータ部２４の回転軸方向側（回転軸縦側）ではなく、モータ部２４の回転軸横側（サイド側）に並設されている。これにより、ポンプケース３４の厚みを大幅に低減させることができ、薄型のエンジン冷却ウォータポンプ装置１０とすることができる。このことは、メカポンプの跡地（メカ式のエンジン冷却ウォータポンプ装置を配置していたゾーン）でモータ軸方向のスペースの余裕があまりない場合、搭載性を向上させる上で特に大きな効果を奏する。
【００３１】
更に、ロータ２２を、ハウジング部３０のステータ２０での片持ち構造にすることができるので、軸短化された回転軸５４とすることができ、装置の更なる薄型化に寄与している。
【００３２】
また、凹部３２にエンジン冷却ウォータポンプ装置１０が取付けられた状態では、モータ部２４の開放可能な側がエンジン側で、回路部２６の開放可能な側すなわち回路蓋６２が取付けられている側がエンジン側とは反対側になっている。そして、回路蓋６２はハウジング部３０に着脱自在である。これにより、回路部２６に故障が生じても、エンジン冷却ウォータポンプ装置１０を取り外すことなくメンテナンスすることができ、メンテナンス作業を短時間で効率的に行うことができる。しかも、モータ部２４の開放側はエンジン側であるので、回路蓋６２を開ける際にモータ部２４を開放させる必要がない。このことは、メンテナンス作業をより短時間で効率的に行う上で有効である。
【００３３】
また、回路部２６は、凹部３２にエンジン冷却ウォータポンプ装置１０が取付けられた状態ではモータ部２４よりも上側に位置する。これにより、仮にポンプ室などのシールが不十分となって液体（例えばＬＬＣ）が漏出することがあっても、この液体は下方に移動するので、この液体が回路部２６に到達することはなく、回路部２６がこの液体によって故障することが回避されている。
【００３４】
また、凹部３２をポンプケース３４の一部として利用しており、しかも、凹部３２に羽根部５０が収容される構成になっている。すなわち、車両側から見れば、タイミングチェーンカバー（エンジンチェーンケース）１２に設定してある既存のポンプ室をそのまま流用することが可能になる。従って、車両構造の大幅な変更を行うことなくコンポーネントの置き換え（エンジン冷却ウォータポンプ装置１０への置き換え）を行うことができ、トータル的な観点からコストが大幅に低減される。その上、ポンプ室４２を構成するハウジング部材の量を大幅に低減させることができる。
【００３５】
また、エンジン冷却ウォータポンプ装置１０をフランジ部３１でタイミングチェーンカバー１２に取付けている。これにより、共振を緩和し易く、しかも、エンジン直付けによる振動の影響が更に小さくなっている。従って、羽根部５０及びロータ２２を片持ち支持構造にし易くなっている。
【００３６】
なお、防振シール部及び防振ブッシュ部の位置を工夫するなどして、図４に示すように、回路室６６（図２参照）よりも大きな回路室８６を設けてもよい。これにより、素子６４の配置可能ゾーンをより増大させたエンジン冷却ウォータポンプ装置９０とすることができる。
【００３７】
また、図５に示すように、モータ部、ポンプ室や回路部の配置を上記実施形態と同等にして、エンジン側に冷却フィン９４を突出させたエンジン冷却ウォータポンプ装置１００としてもよい。
【００３８】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジン冷却ウォータポンプ装置がエンジンに取付けられることを示す展開斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るエンジン冷却ウォータポンプ装置の構成を示す模式的な側面断面図である。
【図３】図３（Ａ）から（Ｃ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係るエンジン冷却ウォータポンプ装置の一実施例を示す平面図、側面図、及び、背面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るエンジン冷却ウォータポンプ装置の変形例の構成を示す模式的な側面断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るエンジン冷却ウォータポンプ装置の更に別の変形例の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０…エンジン冷却ウォータポンプ装置、１２…タイミングチェーンカバー（構成部材）、２０…ステータ、２２…ロータ、２４…モータ部、２６…回路部、３０…ハウジング部、３２…凹部、３４…ポンプケース、５０…羽根部（インペラー）、６４…素子（電子部品）、６６…回路室、８６…回路室、９０…エンジン冷却ウォータポンプ装置、１００…エンジン冷却ウォータポンプ装置
【図１】
0004602902.tif 000002
【図２】
0004602902.tif 000003
【図３】
0004602902.tif 000004
【図４】
0004602902.tif 000005
【図５】
0004602902.tif 000006