(57)【要約】【課題】構造を簡素化して小型化を図ることができ、しかも駆動側回転体と従動側回転体間でのシールや駆動側回転体側での防水加工を施す必要がないウォーターポンプを提供する。【解決手段】駆動側軸２２が本体ケーシング４に回転自在に支持され、冷却路Ａに突設された従動側軸３２の一端にインペラ３１が設けられ、従動側軸３２は、軸方向に伸縮自在に構成されるとともに縮退方向に付勢されてなり、従動側軸３２の他端部には温度上昇に伴って自発磁化が減少する特性を有する感温磁性体５が設けられるとともに、駆動側軸２２には感温磁性体５を引き付ける磁石２３が設けられ、また、駆動側軸２２には、従動側軸３２が縮退した状態で誘導リング３５と対峙するように磁石２５が設けられ、さらに、駆動側回転体２と従動側回転体３とを隔離する隔離壁６が取付プレート４１に連設され、取付プレート４１に導入／排出孔４２が形成されている。【選択図】  図１
2007315265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケーシングに、プーリを備えた駆動側回転体と、この駆動側回転体の回転に追従して回転可能なインペラを備えた従動側回転体とを備えてなり、前記インペラを冷却路内に配置した状態で設けられたウォーターポンプにおいて、
前記駆動側回転体は、前記プーリの中心部に一体に設けられた駆動側軸が前記本体ケーシングに回転自在に支持され、
一方、前記従動側回転体は、冷却路に面して配設された前記本体ケーシングの取付プレートに従動側軸が回転自在に配置され、この従動側軸の一端に前記インペラの中心部が一体に設けられるとともに、従動側軸の他端部が前記冷却路と反対側に突出するように配置され、
前記従動側軸は、軸方向に伸縮自在に構成されるとともに縮退方向に付勢されてなり、この従動側軸の他端部には温度上昇に伴って自発磁化が減少する特性を有する感温磁性体が設けられるとともに、前記駆動側軸には前記感温磁性体をその磁力によって引き付ける感温磁性体引付用磁石が設けられ、また、駆動側軸には、従動側軸が縮退した状態で当該従動側軸の他端部外周に設けられた誘導リングと対峙するように従動側軸回転用磁石がこの駆動側軸と共に回転自在に設けられ、
さらに、前記取付プレートには、磁石と誘導リングとの間に配されて当該磁石を設けた駆動側回転体と誘導リングを設けた従動側回転体とを水密状態で隔離する隔離壁が連設され、この取付プレートに冷却路から隔離壁内に冷却水を導くとともに当該隔離壁内から冷却路に冷却水を排出する導入／排出孔が形成されたことを特徴とするウォーターポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両用エンジンなどに用いられるウォーターポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プーリが固設された第一回転体とインペラが固設された第二回転体とを粘性流体を液媒とする湿式多板クラッチで連結するとともに、冷却水温度に応じて変形して上記湿式多板クラッチを断接する感温部材を設け、冷却水の温度変化に基づいて感温部材が湿式多板クラッチを断接することで、低水温時にポンプの作動を実質的に停止した状態として暖機性の向上を図ったウォーターポンプが提供されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−９０５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来のものでは、第一回転体と第二回転体との間に亘って湿式多板クラッチとこの湿式多板クラッチを断接する感温部材とを設けなければならないとともに、第一回転体と第二回転体との間でシールを施さなければならない構造になっている。このため構造の複雑化及び大型化を招くという問題があった。また、長期的な使用によりシール部での劣化は避けられず、このためシール部のシール機能を維持するためのメンテナンスなどが必要不可欠であった。
【０００４】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、構造を簡素化して小型化を図ることができ、しかも駆動側回転体と従動側回転体とを完全に隔離させることができて両者間でのシールや駆動側回転体側での防水加工を施す必要がないウォーター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】
【０００５】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明のウォーターポンプは、本体ケーシングに、プーリを備えた駆動側回転体と、この駆動側回転体の回転に追従して回転可能なインペラを備えた従動側回転体とを備えてなり、前記インペラを冷却路内に配置した状態で設けられたウォーターポンプにおいて、前記駆動側回転体は、前記プーリの中心部に一体に設けられた駆動側軸が前記本体ケーシングに回転自在に支持され、一方、前記従動側回転体は、冷却路に面して配設された前記本体ケーシングの取付プレートに従動側軸が回転自在に配置され、この従動側軸の一端に前記インペラの中心部が一体に設けられるとともに、従動側軸の他端部が前記冷却路と反対側に突出するように配置され、前記従動側軸は、軸方向に伸縮自在に構成されるとともに縮退方向に付勢されてなり、この従動側軸の他端部には温度上昇に伴って自発磁化が減少する特性を有する感温磁性体が設けられるとともに、前記駆動側軸には前記感温磁性体をその磁力によって引き付ける感温磁性体引付用磁石が設けられ、また、駆動側軸には、従動側軸が縮退した状態で当該従動側軸の他端部外周に設けられた誘導リングと対峙するように従動側軸回転用磁石がこの駆動側軸と共に回転自在に設けられ、さらに、前記取付プレートには、磁石と誘導リングとの間に配されて当該磁石を設けた駆動側回転体と誘導リングを設けた従動側回転体とを水密状態で隔離する隔離壁が連設され、この取付プレートに冷却路から隔離壁内に冷却水を導くとともに当該隔離壁内から冷却路に冷却水を排出する導入／排出孔が形成されたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、従来のようにクラッチ等が不要で構造を簡素にすることができ小型軽量化を図ることができる。また、駆動側回転体と従動側回転体とを隔離壁によって完全に隔離しているため、これら両者間でのシールや駆動側回転体側で防水加工を施す必要が一切なく、これによりさらに小型軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００８】
図１は、本発明のウォーターポンプの構成を示している。
【０００９】
ウォーターポンプ１は、プーリ２１を備えた駆動側回転体２と、上記駆動側回転体２の回転に追従して回転可能になされたインペラ３１を有する従動側回転体３とを備え、これら駆動側回転体２と従動側回転体３とが本体ケーシング４に設けられている。
【００１０】
具体的には、本体ケーシング４の一方側（図１において右側）に設けられている取付プレート４１が冷却水が循環する冷却路Ａに面して配設されている。
【００１１】
上記駆動側回転体２は、プーリ２１の中心部に一体に設けられた駆動側軸２２が本体ケーシング４の他方側（図１において左側）に回転自在に支持されている。
【００１２】
上記従動側回転体３は、従動側軸３２の途中部が上記取付プレート４１に回転自在に支持されるとともに、従動側軸３２の一端が冷却路Ａ内に配置されたインペラ３１の中心部に一体に設けられており、この従動側軸３２の他端部は、上記取付プレート４１から冷却路Ａと反対側へ突出するようにして配置されている。
【００１３】
ところで、この従動側軸３２は、軸方向に伸縮自在に構成されている。具体的には、従動側軸３２は、一端部に前記インペラ３１が設けられた中空状のアウター軸３２ａと、このアウター軸３２ａの他端開口に一端部が伸縮自在に挿入された同じく中空状のインナー軸３２ｂとで構成されており、アウター軸３２ａが前記取付プレート４１に回転自在に支持されている。
【００１４】
そして、上述のように構成された従動側軸３２のインナー軸３２ｂの他端には感温磁性体５が設けられるとともに、アウター軸３２ａ内の一端にはダンパー３３が設けられ、これら感温磁性体５とダンパー３３の先端との間にバネ３４が連設されている。
【００１５】
上記バネ３４は、アウター軸３２ａに対してインナー軸３２ｂを縮退方向に付勢するために設けられ、また、上記ダンパー３３は、インナー軸３２ｂの急激な伸縮動作を抑制して当該インナー軸３２ｂをアウター軸３２ａに対して円滑に伸縮させるために設けられている。
【００１６】
上記感温磁性体５としては、例えば図３に示すように、低温時においては高い自発磁化を有し、高温になるに従って自発磁化が徐々に減少し、例えば温度Ｘ℃以上になると自発磁化が無くなる特性を有するものが用いられている。
【００１７】
そして、上記感温磁性体５を設けたインナー軸３２ｂの他端部外周には、後述する従動側軸回転用磁石２５の磁力によって駆動側軸２２の回転を従動側軸３２に伝達する役目を果たす誘導リング３５が設けられている。
【００１８】
一方、上記駆動側軸２２の一端軸心部には後述する取付部材２４を介して感温磁性体引付用磁石２３（以下、単に磁石２３という。）が設けられている。この磁石２３は、その磁力によって磁性を帯びた感温磁性体５を引き付けるためのものである。従って、感温磁性体５が磁性を帯びれば磁石２３の引き付け作用によって当該感温磁性体５を有するインナー軸３２ｂを前記バネ３４の付勢力に抗してアウター軸３２ａに対して伸長させることができ（図１参照）、また、感温磁性体５の磁性が無くなればインナー軸３２ｂをバネ３４の付勢力によってアウター軸３２ａ側に移動させて図２に示すように縮退させることができる。
【００１９】
また、駆動側軸２２の一端にはインペラ３１側に張り出して配設された取付部材２４を介して例えば環状に形成された従動側軸回転用磁石２５（以下、単に磁石２５という。）が当該駆動側軸２２と共に回転自在に設けられている。この磁石２５は、従動側軸３２が上述したように縮退した状態でインナー軸３２ｂに設けられた誘導リング３５と対峙するように配設されている。
【００２０】
さらに、上記取付プレート４１には、磁石２３と誘導リング３５との間に配されて当該磁石２３を設けた駆動側回転体２と誘導リング３５を設けた従動側回転体３とを水密状態で隔離する隔離壁６が連設されている。このように隔離壁６を配設することで駆動側回転体２は従動側回転体３から完全に隔離された状態となり、この結果、当該駆動側回転体２は冷却水とのかかわりが一切ない状態になっている。
【００２１】
そして、この取付プレート４１に、上記隔離壁６内に冷却路Ａ内の冷却水を導くとともに当該隔離壁６内から冷却路Ａに排出する導入／排出孔４２が形成されている。
【００２２】
従って、冷却路Ａ内の冷却水は上記導入／排出孔４２を通じて隔離壁６内に浸入し、この隔離壁６内に配置されている感温磁性体５がその冷却水の温度を感知することになる。
【００２３】
次に、このように構成されたウォーターポンプ１の作用について説明する。
【００２４】
このウォーターポンプ１は、冷却路Ａ内の冷却水の温度変化に基づいてその供給量（冷却路Ａ内における冷却水の流量）を制御しながら当該ウォーターポンプ１を設けた例えば車両エンジンの冷却を行っている。
【００２５】
詳しくは、冷却水が高水温時の場合（例えば図３における温度α℃の場合）には、導入／排出孔４２を通じて隔離壁６内に浸入する高温の冷却水の作用により感温磁性体５の自発磁化が無くなる。これにより感温磁性体５には磁石２３による引き付けが作用しなくなるため、この感温磁性体５を設けたインナー軸３２ｂがバネ３４の付勢力によって図２に示すように縮退して誘導リンク３５と磁石２５とが対峙する状態になる。この結果、磁石２５の磁力が誘導リング３５に作用することになり、これによりプーリ２１の回転に伴って駆動側軸２２を介して伝達される磁石２５の回転が上記誘導リング３５を介して従動側軸３２に十分に伝達されてインペラ３１を回転させる。
【００２６】
つまり、冷却水が高水温時の場合には、車両エンジン回転数の増加に比例してインペラ３１の回転数も増加し、これによって当該インペラ３１による冷却水の供給量（冷却路Ａ内おける冷却水の流量）を増加させて車両エンジンに対しての冷却効果を好適に発揮するようになっている（図４参照）。
【００２７】
また、冷却水が低水温時の場合（例えば図３における温度β℃の場合）には、導入／排出孔４２を通じて隔離壁６内に浸入する低温の冷却水の作用により感温磁性体５に自発磁化が発生する。これにより感温磁性体５には磁石２３による引き付け力が作用することになり、このため感温磁性体５を設けたインナー軸３２ｂが図１に示すように磁石２３側に伸長して誘導リンク３５が磁石２５から退避した状態になる。これによって磁石２５の磁力が誘導リング３５に作用しなくなり、この結果、プーリ２１の回転に伴って駆動側軸２２を介して伝達される磁石２５の回転が従動側軸３２に伝達されずにインペラ３１が回転しない。
【００２８】
つまり、冷却水が低水温時の場合には、磁石２５が空回りする状態となってインペラ３１側は磁石２５の回転に伴って多少のつれ回りはするものの殆ど停止しているのと同じような状態になっており、冷却水を殆ど供給することがない（図４参照）。従って、車両エンジン始動時などのように冷却水が低水温時の場合には、この低温の冷却水を循環させないことによって暖機の低下を防止している。
【００２９】
このように本発明のウォーターポンプ１では、エンジン回転数にかかわらず冷却水の温度変化に基づいて当該冷却水の供給量を調整することができる。しかも、従来のようにクラッチ等が不要で構造を簡素にすることができ小型軽量化を図ることができる。また、駆動側回転体２と従動側回転体３とを隔離壁６によって完全に隔離しているため、これら両者間でのシールや駆動側回転体２側で防水加工を施す必要が一切なく、これによりさらに構造を簡素化でき小型軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】伸長した状態の本発明のウォーターポンプの構成を示す断面図である。
【図２】縮退した状態のウォーターポンプを示す断面図である。
【図３】ウォーターポンプに用いられる感温磁性体の特性を示す図である。
【図４】冷却水の温度変化に伴うエンジン回転数と流量との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  ウォーターポンプ
２  駆動側回転体
２１  プーリ
２２  駆動側軸
２３  感温磁性体引付用磁石
２５  従動側軸回転用磁石
３  従動側回転体
３１  インペラ
３２  従動側軸
３５  誘導リング
４  本体ケーシング
４１  取付プレート
４２  導入／排出孔
５  感温磁性体
６  隔離壁
Ａ  冷却路
【図１】
2007315265.tif 000003
【図２】
2007315265.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007315265.tif 000006