(57)【要約】【課題】エンジンの暖機運転の時間を短縮することができるウォータポンプを提供する。【解決手段】ウォータポンプ１は、外部からの駆動力によって第１軸心Ｘの周りに回転する第１ギア１２と、第１ギア１２と噛合して第２軸心Ｙの周りに回転する第２ギア２２と、第２ギア２２の回転駆動力が伝達されたときに第２軸心Ｙの周りに回転する第１ロータ２４と、第１ロータ２４と一体となって回転して冷却水を流動させるインペラ２６ｂを有する第２ロータ２６と、第１ロータ２４を含み、第２ギア２２の回転駆動力を第２ロータ２６に伝達し又は遮断する伝達機構と、第２ギア２２の回転駆動力を第２ロータ２６に伝達し又は遮断するために、第２軸心Ｙの延伸方向に第１ロータ２４を双方向に移動させる移動機構４０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの駆動力によって第１軸心の周りに回転する第１ギアと、
前記第１ギアと噛合して第２軸心の周りに回転する第２ギアと、
前記第２ギアの回転駆動力が伝達されたときに前記第２軸心の周りに回転する第１ロータと、
前記第１ロータと一体となって回転して冷却水を流動させるインペラを有する第２ロータと、
前記第１ロータを含み、前記第２ギアの回転駆動力を前記第２ロータに伝達し又は遮断する伝達機構と、
前記第２ギアの回転駆動力を前記第２ロータに伝達し又は遮断するために、前記第２軸心の延伸方向に前記第１ロータを双方向に移動させる移動機構と、を備えたウォータポンプ。
【請求項２】
前記伝達機構は、
前記第１ロータ及び前記第２ギアの互いに対向する２つの面のいずれか一方に形成された凸部と、
前記第１ロータ及び前記第２ギアの互いに対向する２つの前記面のいずれか他方に形成された凹部と、を有し、
前記凹部に前記凸部が嵌入したときに前記第２ギアの回転駆動力が前記第１ロータに伝達される請求項１に記載のウォータポンプ。
【請求項３】
前記伝達機構は、前記第１ロータと一体となって回転するバッファ部材をさらに備え、
前記凹部に前記凸部が嵌入する前に前記バッファ部材が前記第２ギアに当接することにより、前記第２ギアの回転駆動力の一部が前記バッファ部材を介して前記第１ロータに伝達され、その後、前記凹部に前記凸部が嵌入する請求項２に記載のウォータポンプ。
【請求項４】
プレートと保持部とをさらに備え、
前記プレートと前記保持部により、前記第２ギアが前記第２軸心の延伸方向に移動しないように前記第２ギアを挟み込んで保持する請求項１〜３のいずれか一項に記載のウォータポンプ。
【請求項５】
前記移動機構は、前記第２ギアの回転駆動力が遮断される方向に前記第１ロータ及び前記第２ロータを付勢する第１コイルバネと、前記第２ギアの回転駆動力が伝達される方向に前記第１ロータ及び前記第２ロータを付勢する第２コイルバネと、を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載のウォータポンプ。
【請求項６】
前記第１コイルバネの付勢力は前記第２コイルバネの付勢力よりも小さい請求項５に記載のウォータポンプ。
【請求項７】
前記移動機構は、前記第２軸心の延伸方向に変形するダイヤフラムをさらに有し、
前記ダイヤフラムに仕切られ、且つ、前記第２コイルバネが配置された空間の圧力を負圧にすることにより、前記第２コイルバネの付勢力に抗して前記ダイヤフラムが変形して前記第２ギアの回転駆動力が遮断される方向に前記第１ロータ及び前記第２ロータを移動させる請求項５又は６に記載のウォータポンプ。
【請求項８】
エンジンの吸気管の途中にバキュームスイッチングバルブが設けられており、前記空間は前記バキュームスイッチングバルブを介して前記吸気管と接続されており、前記バキュームスイッチングバルブを開き状態にして前記空間と前記吸気管とを連通させることにより前記空間の前記圧力を負圧にする請求項７に記載のウォータポンプ。
【請求項９】
前記移動機構は、前記第２軸心の延伸方向に移動するプランジャを有するソレノイドをさらに備え、
前記ソレノイドへ電圧を印加することにより、前記第２コイルバネの付勢力に抗して前記プランジャが移動して前記第２ギアの回転駆動力が遮断される方向に前記第１ロータ及び前記第２ロータを移動させる請求項５又は６に記載のウォータポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォータポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジンは、作動時の燃焼による発熱から自身を保護しつつ性能を維持するため、冷却水を循環させて温度の上昇を防いでいる。冷却水はウォータポンプにより循環される。ウォータポンプにおいては、ベルトを介して伝達されたエンジンのクランクシャフトの回転駆動力によりシャフトが回転し、シャフトの先端に取り付けられたインペラが回転することにより冷却水をエンジンに向けて圧送する。
【０００３】
特許文献１においては、補機駆動用ベルトから駆動用プーリを介してプーリブラケット、回転軸に動力を伝達し、インペラが回転し、冷却水をエンジン内に循環させるウォータポンプが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１６９７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ウォータポンプはエンジンが始動すると同時に回転を開始し、エンジンの回転数の増減に応じて冷却水の吐出量も増減する。すなわち、エンジンが低回転時には冷却水の吐出量が少なく、高回転時には吐出量が多くなる。従って、エンジン始動直後の暖機運転時でエンジンの温度が低いときにおいてもエンジンの回転数に応じた量の冷却水が吐出されるため、エンジンの暖機運転の時間（以下、暖気時間と称する）が長くなるおそれがあった。エンジンの暖気時間が長くなると、高粘度のオイルを長時間使用することになるので燃費も悪くなり、又、ヒータの暖機も遅くなるので車両の乗員に不快感を与えていた。このように、エンジンの暖機時間を短縮することが可能なウォータポンプが求められていた。
【０００６】
上記問題に鑑み、本発明においては、エンジンの暖機時間を短縮することができるウォータポンプ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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るウォータポンプの特徴構成は、外部からの駆動力によって第１軸心の周りに回転する第１ギアと、前記第１ギアと噛合して第２軸心の周りに回転する第２ギアと、前記第２ギアの回転駆動力が伝達されたときに前記第２軸心の周りに回転する第１ロータと、前記第１ロータと一体となって回転して冷却水を流動させるインペラを有する第２ロータと、前記第１ロータを含み、前記第２ギアの回転駆動力を前記第２ロータに伝達し又は遮断する伝達機構と、前記第２ギアの回転駆動力を前記第２ロータに伝達し又は遮断するために、前記第２軸心の延伸方向に前記第１ロータを双方向に移動させる移動機構と、を備えている点にある。
【０００８】
インペラが回転していると、渦室に流入した冷却水は直ちにインペラに捉えられ、インペラの回転により圧送され、流入した冷却水のほとんど全部が吐出される。このため、エンジン始動直後の暖機運転時でエンジンの温度が低いときにおいてもエンジンの回転数に応じた量の冷却水が吐出されるため、エンジンの暖気時間が長くなるおそれがあった。しかし、本構成のように、ウォータポンプが第２ギアの回転駆動力を第２ロータに伝達し又は遮断する伝達機構を備えることにより、エンジンの作動中であってもインペラの回転を停止させることができるので、暖機運転時にはウォータポンプからエンジンへの冷却水の循環を停止させることができる。これにより、エンジンが過度に冷却されることなく、暖機時間を短縮することができる。暖機運転が終了した後は、伝達機構により第２ギアの回転駆動力を第２ロータに伝達することにより、インペラを回転させることができる。これにより、ウォータポンプから冷却水が吐出されるようになり、エンジンの発熱を抑制することができる。
【０００９】
本発明に係るウォータポンプにおいては、前記伝達機構は、前記第１ロータ及び前記第２ギアの互いに対向する２つの面のいずれか一方に形成された凸部と、前記第１ロータ及び前記第２ギアの互いに対向する２つの前記面のいずれか他方に形成された凹部と、を有し、前記凹部に前記凸部が嵌入したときに前記第２ギアの回転駆動力が前記第１ロータに伝達されると好適である。
【００１０】
このような構成とすれば、第１ロータと第２ギアとが物理的に噛み合うので、第２ギアの回転駆動力を第１ロータに確実に伝達することができる。
【００１１】
本発明に係るウォータポンプにおいては、前記伝達機構は、前記第１ロータと一体となって回転するバッファ部材をさらに備え、前記凹部に前記凸部が嵌入する前に前記バッファ部材が前記第２ギアに当接することにより、前記第２ギアの回転駆動力の一部が前記バッファ部材を介して前記第１ロータに伝達され、その後、前記凹部に前記凸部が嵌入すると好適である。
【００１２】
このような構成とすれば、第２ギアの回転駆動力の一部がバッファ部材を介して伝達されるので第１ロータは低速で回転し、その後、凸部が凹部に嵌入するので、嵌入時に凸部が凹部から受ける剪断力が小さくなる。その結果、凸部と凹部の摩耗が少なくなると共に、凸部が折損するリスクを低減することができる。
【００１３】
本発明に係るウォータポンプにおいては、プレートと保持部とをさらに備え、前記プレートと前記保持部により、前記第２ギアが前記第２軸心の延伸方向に移動しないように前記第２ギアを挟み込んで保持すると好適である。
【００１４】
このような構成とすれば、第２ギアが第２軸心の延伸方向に移動しないので、移動機構により第１ロータを移動させるだけで、確実に第２ギアの回転駆動力を第１ロータに伝達し又は遮断することができる。
【００１５】
本発明に係るウォータポンプにおいては、前記移動機構は、前記第２ギアの回転駆動力が遮断される方向に前記第１ロータ及び前記第２ロータを付勢する第１コイルバネと、前記第２ギアの回転駆動力が伝達される方向に前記第１ロータ及び前記第２ロータを付勢する第２コイルバネと、を有すると好適である。
【００１６】
このような構成とすれば、第１コイルバネと第２コイルバネの大小関係を設定するという簡便な方法により、第２ギアの回転駆動力を第２ロータに伝達し又は遮断するための第１ロータ及び第２ロータの移動を適切に補助することができる。
【００１７】
本発明に係るウォータポンプにおいては、前記第１コイルバネの付勢力は前記第２コイルバネの付勢力よりも小さいと好適である。
【００１８】
このような構成とすれば、外部から力を印加することなく、第２ギアの回転駆動力を第２ロータに伝達する状態にすることができる。これにより、エンジンが作動しているときには、特段の手段を講じることなくインペラを回転させウォータポンプを作動させることができるので、ウォータポンプの作動中の消費エネルギーを低減することができる。
【００１９】
本発明に係るウォータポンプにおいては、前記移動機構は、前記第２軸心の延伸方向に変形するダイヤフラムをさらに有し、前記ダイヤフラムに仕切られ、且つ、前記第２コイルバネが配置された空間の圧力を負圧にすることにより、前記第２コイルバネの付勢力に抗して前記ダイヤフラムが変形して前記第２ギアの回転駆動力が遮断される方向に前記第１ロータ及び前記第２ロータを移動させると好適である。
【００２０】
このような構成とすれば、空間内の圧力を負圧にしてそれを制御するという簡便な方法により、前記第２ギアの回転駆動力が第２ロータに伝達されるのを遮断して、インペラの回転を停止させることができる。
【００２１】
本発明に係るウォータポンプにおいては、エンジンの吸気管の途中にバキュームスイッチングバルブが設けられており、前記空間は前記バキュームスイッチングバルブを介して前記吸気管と接続されており、前記バキュームスイッチングバルブを開き状態にして前記空間と前記吸気管とを連通させることにより前記空間の前記圧力を負圧にすると好適である。
【００２２】
このような構成とすれば、空間内の圧力を負圧にするための特別な構成を別途設ける必要がなく、通常のエンジンの作動中の吸気を利用して負圧を作り出すことができるので、安価に移動機構を構成することができる。
【００２３】
本発明に係るウォータポンプにおいては、前記移動機構は、前記第２軸心の延伸方向に移動するプランジャを有するソレノイドをさらに備え、前記ソレノイドへ電圧を印加することにより、前記第２コイルバネの付勢力に抗して前記プランジャが移動して前記第２ギアの回転駆動力が遮断される方向に前記第１ロータ及び前記第２ロータを移動させると好適である。
【００２４】
このような構成とすれば、負圧を利用した移動機構と比較して、第２軸心の延伸方向に沿う第１ロータの移動量を精緻に制御する移動機構を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態に係るウォータポンプにおける第２ギアの回転駆動力を第２ロータに伝達する状態を表す断面図である。
【図２】ウォータポンプにおける第２ギアの回転駆動力の第２ロータへの伝達を遮断する状態を表す部分拡大断面図である。
【図３】第１実施形態における伝達機構の構成を表す斜視図である。
【図４】第１実施形態の第１変形例における伝達機構の構成を表す斜視図である。
【図５】第１実施形態の第２変形例における伝達機構の構成を表す斜視図である。
【図６】第１実施形態の第３変形例における伝達機構において、第２ギアの回転駆動力の第２ロータへの伝達を遮断する状態を表す部分拡大断面図である。
【図７】第１実施形態の第３変形例における伝達機構において、第２ギアの回転駆動力の一部を第２ロータに伝達する状態を表す部分拡大断面図である。
【図８】第１実施形態の第３変形例における伝達機構において、第２ギアの回転駆動力を第２ロータに伝達する状態を表す部分拡大断面図である。
【図９】第２実施形態に係るウォータポンプにおける第２ギアの回転駆動力を第２ロータに伝達する状態を表す部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係るウォータポンプの実施形態を、図面を用いて詳細に説明する。
１．第１実施形態
〔ウォータポンプの構造〕
図１は、第１実施形態に係るウォータポンプ１の構造を表す縦断面図である。ウォータポンプ１は、プーリ２、第１シャフト６、玉軸受８、第１ギア１２、第２ギア２２、第１ロータ２４、第２ロータ２６、第２シャフト２８、移動機構４０、ポンプカバー１４、プレート２０、ハウジング３０を備えて構成される。以下、全ての実施形態の説明において記載された上下左右の方向は、図１を基準にしたときの方向である。
【００２７】
プーリ２は、中央に開口が形成された有底円筒形状を有している。円筒部分と開口部分とは共通の第１軸心Ｘを有する。円筒部分の外周面には滑り止めの溝が形成され、不図示のベルトが巻回されている。ベルトはエンジン１００の不図示のクランクシャフトの回転軸に亘って巻回されており、これによりクランクシャフトの回転駆動力がプーリ２に伝達され、クランクシャフトとプーリ２とは同期回転する。
【００２８】
開口部分の内周面には、第１シャフト６の一方の端部が圧入されている。第１シャフト６は鉄系の棒材を切削加工することにより形成されている。第１シャフト６の軸心は第１軸心Ｘと同軸心である。
【００２９】
第１シャフト６のプーリ２寄りの箇所には表面に環状の溝８ａ、８ａが２箇所形成されており、その溝８ａに沿って周方向全体に亘って転動体（玉）８ｂが配設され、転動体８ｂの外側には外輪８ｃが取り付けられている。外輪８ｃはポンプカバー１４に圧入されることにより固定され、溝８ａ、転動体８ｂ、外輪８ｃにより玉軸受８が形成されている。すなわち、溝８ａが設けられた第１シャフト６が玉軸受８の内輪を兼ねており、これにより第１シャフト６はポンプカバー１４に対して回転自在に保持されている。なお、本実施形態においては、第１シャフト６に溝８ａを設けて玉軸受８を構成したが、外輪、内輪、転動体、リテーナを備えた通常の玉軸受を第１シャフト６に圧入して使用することができるのは言うまでもない。
【００３０】
第１シャフト６の中央付近には、回転側が第１シャフト６に圧入され、固定側がポンプカバー１４に圧入された状態で構成されたメカニカルシール１０が配設されている。これにより、冷却水が玉軸受８の側に漏出しないように構成されている。
【００３１】
また、第１シャフト６の他方の端部には、外歯歯車である第１ギア１２が取り付けられている。第１ギア１２の軸心は第１軸心Ｘと同軸心である。第１ギア１２は、金属からなる圧入部１２ｂの周囲に樹脂からなる第１ギア本体１２ａがインサート成形されて構成されている。第１ギア１２は圧入部１２ｂが第１シャフト６に圧入されて固定されている。プーリ２にクランクシャフトから回転駆動力が印加されると、第１シャフト６と第１ギア１２は、プーリ２の回転と同期して回転し、第１ギア１２は回転駆動力を出力する。第１ギア１２が圧入された第１シャフト６の端部は軸受等によって支持されておらず、自由端となっている。なお、第１ギア１２の第１シャフト６への固定は圧入に限られるものではなく、ボルト締結等任意の方法で固定されていてもよい。
【００３２】
第１ギア１２の回転駆動力は第１ギア１２と噛合するように取り付けられた第２ギア２２に伝達される。本実施形態において、第２ギア２２は第１ギア１２と同じ外径で同じ歯数であるがこれだけに限られない。第２ギア２２が第１ギア１２より歯数が少なく、例えば、第１ギア１２と第２ギア２２のギア比が２／１となる構成であってもよい。第２ギア２２は、鉄等の金属又は樹脂からなる第２ギア本体２２ａと、カーボン等の摺動性の高い材料からなる第１摺動部２２ｂとから構成されている。第２ギア本体２２ａと第１摺動部２２ｂとは、接着等の方法により接合されている。第２ギア２２の中央部には円形の開口があり、その内周面２２ｃは第１摺動部２２ｂにより構成されている。また、第２ギア２２は、第２ギア本体２２ａの歯が形成された面に垂直な平面上に周方向に沿って均等間隔で配置された４個の円柱形状の第１凸部２２ｄを有する（図３参照）。なお、第１凸部２２ｄは凸部の一例である。
【００３３】
第２ギア２２は、ポンプカバー１４と接合されることによりギア室を構成する鉄等の金属からなるプレート２０の上に載置されている。また、第２ギア２２のうち、プレート２０と当接した平面と反対側の平面は、ポンプカバー１４から延出した保持部１４ａに押さえ付けられている。このようにプレート２０と保持部１４ａとで第２ギア２２を挟み込むことにより、第２ギア２２は左右方向（第２軸心Ｙに沿う方向）への移動が規制されている。このとき、第１摺動部２２ｂのみがプレート２０と当接しており、第２ギア本体２２ａはプレート２０との間に間隙を有している。プレート２０はポンプカバー１４にネジ締結等の方法により接合されている。
【００３４】
本実施形態においては、保持部１４ａは第２ギア本体２２ａに直接当接しているが、保持部１４ａ及び第２ギア本体２２ａのいずれか一方の当該当接箇所に、カーボン等の摺動性が高い材料からなるシートを貼付してもよい。このシートを貼付することにより、保持部１４ａに対して第２ギア本体２２ａを回転させたときの保持部１４ａ又は第２ギア本体２２ａの摩耗を防ぎ、第２ギア本体２２ａを滑らかに回転させることが可能になる。
【００３５】
プレート２０は、その延在方向（平面）に対して垂直に形成された円筒形状の開口であるギア支持部２０ａを有しており、ギア支持部２０ａの外周面に第１摺動部２２ｂの内周面２２ｃが摺動するように嵌め込まれている。これにより、第２ギア２２は、ギア支持部２０ａの中心軸である第２軸心Ｙを軸心としてギア支持部２０ａの周りを回転する。
【００３６】
鉄等の金属又は樹脂からなる第１ロータ２４は、第１平面２４ａ、第１凹部２４ｂ、第２摺動部２４ｃ、第２凸部２４ｄ、有底穴２４ｅを有している。第１平面２４ａは第２ギア２２と対向しており、第１平面２４ａ上に、第２ギア２２の各々の第１凸部２２ｄが嵌入可能な４個の第１凹部２４ｂを有する。図３に示すように、第１凹部２４ｂは、周方向に沿う長円形状を有している。なお、第１凹部２４ｂは凹部の一例である。
【００３７】
第１平面２４ａと反対側の平面は後述する移動機構４０と対向している。この平面のうち移動機構４０と当接する部分は、カーボン等の摺動性の高い材料からなる第２摺動部２４ｃにより構成されている。第２摺動部２４ｃの中央には、移動機構４０側（左方）に突出形成され第２軸心Ｙと同軸心の円柱形状の第２凸部２４ｄが形成されている。また、第１平面２４ａが形成されている側の中央部には、後述する第２ロータ２６のダブルＤカットの軸部２６ａが挿入されるダブルＤカットの有底穴２４ｅが形成されている（図３参照）。
【００３８】
第１ロータ２４は、移動機構４０によって、第２軸心Ｙに沿う左右方向に移動する。第１ロータ２４が右方に移動して第２ギア２２の第１凸部２２ｄが第１ロータ２４の第１凹部２４ｂに嵌入したときに、第２ギア２２の回転駆動力は第１ロータ２４に伝達され、第１ロータ２４は第２軸心Ｙを軸心として回転する。第１ロータ２４が左方に移動して第２ギア２２の第１凸部２２ｄと第１ロータ２４の第１凹部２４ｂとが離間したときに、第２ギア２２の回転駆動力の第１ロータ２４への伝達は遮断される。このように、第１ロータ２４は、第２ギア２２の回転駆動力が伝達され、又は遮断される機能を有する。本実施形態においては、第１ロータ２４と第２ギア２２とが物理的に噛み合う構成を有しているので、第２ギア２２の回転駆動力を第１ロータ２４に確実に伝達することができる。なお、第１ロータ２４と第２ギア２２の第１凸部２２ｄが、伝達機構の一例である。
【００３９】
第２ロータ２６は、鉄等の金属又は樹脂からなり、前述した軸部２６ａ、インペラ２６ｂ、第３摺動部２６ｃを有する。軸部２６ａは第１ロータ２４の有底穴２４ｅに挿入され、第１ロータ２４の回転駆動力を第２ロータ２６に伝達する。インペラ２６ｂは複数枚の羽根を有しており、回転することにより流入した冷却水に圧力をかけて吐出するポンプ機能を有する。
【００４０】
第３摺動部２６ｃは、カーボン等の摺動性の高い材料からなり、第２ロータ２６のインペラ２６ｂが形成された側の端部に接着等の方法により固定配置されている。第３摺動部２６ｃは第２軸心Ｙと同軸心の円筒部分と該円筒部分の端部から第２軸心Ｙに垂直な方向に延出するフランジ部分とを有している。
【００４１】
第２ロータ２６は、軸部２６ａから右方に延在する部分がプレート２０のギア支持部２０ａの内側の円筒状空間を貫通しており、その先にインペラ２６ｂが配置されている。インペラ２６ｂが配置された箇所は、プレート２０とハウジング３０とにより形成された渦室３６になっている。ハウジング３０はプレート２０にネジ締結等の方法により接合されている。
【００４２】
第３摺動部２６ｃの円筒部分には第２シャフト２８が挿入されている。第２シャフト２８は、鉄等の金属又は樹脂からなり、第２軸心Ｙに沿って延在する軸部２８ａと軸部２８ａの中央部に軸部２８ａに対して垂直に形成されたフランジ部２８ｂを有する。軸部２８ａの外周面は第３摺動部２６ｃの円筒部分の内周面に当接し、フランジ部２８ｂは第３摺動部２６ｃのフランジ部分に当接している。
【００４３】
第２シャフト２８の軸部２８ａの第３摺動部２６ｃと反対側の端部は、シャフト保持部３２の軸受部分に挿入されている。シャフト保持部３２は、ハウジング３０の開口に圧入等の方法により取り付けられており、軸受部分と、軸受部分を支持して径方向に延在する支持部分と、支持部分に繋がる環状の圧入部分とを有している。軸受部分の外側で支持部分からフランジ部２８ｂに亘って圧縮コイルバネである第１コイルバネ３４が配置されている。
【００４４】
シャフト保持部３２において、軸受部分と支持部分以外の箇所は大きく開口して渦室３６と連通しており、冷却水はその開口から渦室３６内に流入する。シャフト保持部３２の開口から流入した冷却水は直ちにインペラ２６ｂに捉えられ、インペラ２６ｂの回転により圧送され、不図示の吐出通路を通って吐出される。
【００４５】
本実施形態においては、ハウジング３０とシャフト保持部３２とは別部品で構成されているがこれだけに限られない。これらの部品が一体化された一部品で構成されていてもよい。
【００４６】
本実施形態においては、渦室３６を含むウォータポンプ１の内部空間全体は冷却水で満たされている。しかし、ポンプカバー１４とプレート２０との間には環状シール１６が配設されており、プレート２０とハウジング３０との間には環状シール１８が配設されている。これより、ポンプカバー１４、プレート２０、ハウジング３０は、それぞれ隣接する部材との間では液密になるように接合され、冷却水の外部への漏出を防止している。
【００４７】
移動機構４０は、第１ロータ２４を第２軸心Ｙに沿って双方向に移動させることにより、第２ギア２２の回転駆動力を第２ロータ２６に伝達し又は遮断して、伝達機構を作動させる機能を有する。移動機構４０は、第２シャフト２８と、第１コイルバネ３４と、第１ケース４２と、第２ケース４４と、ダイヤフラム４６と、移動体４８と、第４摺動部５０と、第２コイルバネ５２と、背面孔５４とを有している。
【００４８】
第１ケース４２と第２ケース４４はポンプカバー１４の外側で組み合わされており、これにより内部に１つの閉空間を形成すると共に、第１ケース４２と第２ケース４４の境界面にダイヤフラム４６の周縁部分を保持している。ダイヤフラム４６の中央部は開口しており、その開口を移動体４８が貫通している。移動体４８は、端部に形成されたフランジ部分がダイヤフラム４６と接合されて一体化している。移動体４８の先端部はポンプカバー１４の内側のギア室にまで到達している。ダイヤフラム４６と移動体４８とにより、第１ケース４２と第２ケース４４により形成された閉空間は２つに仕切られている。このうち、第２ケース４４側の空間は、第２ケース４４に開けられた貫通孔４４ａにより大気と連通している。一方、閉空間のうち、第１ケース４２側の空間（以下、負圧室５１と称する）は、大気に対して封止された状態にある。なお、負圧室５１は空間の一例である。
【００４９】
移動体４８のフランジ部分が形成された負圧室５１側の端部から第２軸心Ｙに沿う方向に有底の凹穴４８ａが形成され、凹穴４８ａの底面から第１ケース４２に亘って圧縮コイルバネである第２コイルバネ５２が配置されている。第２コイルバネ５２の付勢力は、第１コイルバネ３４の付勢力よりも大きい。
【００５０】
移動体４８のギア室内にある先端部には、カーボン等の摺動性の高い材料からなる第４摺動部５０が、移動体４８と一体化するように接着等の方法により取り付けられている。第４摺動部５０の中央部には有底の嵌合凹部５０ａが形成されており、上述した第１ロータ２４の第２凸部２４ｄと摺動可能に嵌合している。
【００５１】
ポンプカバー１４と第２ケース４４との間には環状シール５６が配設されており、第２ケース４４と移動体４８との間には環状シール５８が配設されている。これより、移動機構４０の内部空間に冷却水が漏出しないように構成されている。
【００５２】
負圧室５１を構成する第１ケース４２の壁面には負圧室５１から外部まで貫通する背面孔５４が形成されており、背面孔５４はポンプカバー１４の外側で負圧管６０に気密になるように接続されている。負圧管６０の背面孔５４と反対側の端部は、バキュームスイッチングバルブ（ＶＳＶ）６２を介して、エンジン１００に吸気される空気が流通する吸気管６４に接続されている。
【００５３】
ＶＳＶ６２は、電圧のオン−オフにより開閉するバルブであり、本実施形態においては通電制御により任意の電圧が印加されている。ＶＳＶ６２は、通電の間は開き状態となって負圧管６０を吸気管６４に接続し、非通電の間は負圧管６０を大気に開放する。ＶＳＶ６２への印加電圧は不図示のＥＣＵ（Engine Control Unit）により制御されている。
【００５４】
本実施形態においては、ハウジング３０やシャフト保持部３２をウォータポンプ１の構成部品として扱ったが、必ずしもウォータポンプ１がこれらの部品を備えている必要はない。ハウジング３０やシャフト保持部３２のかわりにエンジン１００側が同様の形状に加工され、プレート２０をエンジン１００に当接させてウォータポンプ１を取り付けたときに、ウォータポンプ１が同等の機能を発揮できるように構成されていてもよい。
【００５５】
本実施形態においては、第１コイルバネ３４をシャフト保持部３２の軸受部分の外側に取り付けたが、これに限られるものではない。第１コイルバネ３４が、軸受部分の内側で軸受部分の底面から第２シャフト２８の端面に亘って取り付けられていてもよい。
【００５６】
〔ウォータポンプの動作〕
【００５７】
通常は、ＶＳＶ６２は電圧がオフの状態になっており、負圧管６０は大気に開放されているため負圧室５１内の気圧は大気圧であり、第２ケース４４側の空間の気圧と同じである。第２コイルバネ５２の付勢力は第１コイルバネ３４の付勢力よりも大きいため、移動体４８は右方に移動している。このとき、第４摺動部５０は第１ロータ２４の第２摺動部２４ｃと当接、嵌合している。また、第１ロータ２４の第１凹部２４ｂが第２ギア２２の第１凸部２２ｄと嵌合している。
【００５８】
この状態でエンジン１００が作動し、クランクシャフトが回転すると、クランクシャフトの一端にあるクランクシャフトプーリに巻回されたベルトが回転し、クランクシャフトの回転駆動力がプーリ２に伝達される。プーリ２が回転すると第１シャフト６が回転し、第１ギア１２に回転駆動力が伝達され、第１ギア１２が回転する。第１ギア１２が回転すると、その回転は噛合している第２ギア２２に伝達され、第２ギア２２が連れ回りする。第２ギア２２においては、第１摺動部２２ｂがプレート２０とギア支持部２０ａに当接しているので、摺動抵抗が低い状態で第２ギア２２はプレート２０上を滑って第２軸心Ｙを軸心として回転する。
【００５９】
上述したように、第１凸部２２ｄが第１凹部２４ｂに嵌入していることから、第２ギア２２が回転すると、第１ロータ２４に回転駆動力が伝達され、第１ロータ２４も回転する。このとき、第２摺動部２４ｃは摺動抵抗が低い状態で第４摺動部５０と当接、嵌合しているので、第１ロータ２４が回転しても、第４摺動部５０及び移動体４８は回転しない。すなわち、第４摺動部５０に対して、第１ロータ２４は滑りながら第２軸心Ｙを軸心として回転する。移動体４８と第２ケース４４の第２軸心Ｙに垂直な断面をＤカット形状とし、移動体４８の回転を防止しても良い。
【００６０】
第１ロータ２４が回転すると、第１ロータ２４のダブルＤカットが形成された有底穴２４ｅにダブルＤカットが形成された第２ロータ２６の軸部２６ａが挿入されているので、第２ロータ２６は第１ロータ２４と同期回転する。これにより、第２ロータ２６に一体的に形成されたインペラ２６ｂが回転する。インペラ２６ｂが回転すると、ハウジング３０に取り付けられたシャフト保持部３２の開口から流入した冷却水は、インペラ２６ｂの回転により圧送され不図示の吐出通路を通って吐出される。
【００６１】
インペラ２６ｂ（第２ロータ２６）が回転しても、第２シャフト２８は回転しない。しかし、第２シャフト２８の軸部２８ａとフランジ部２８ｂは、第２ロータ２６の第３摺動部２６ｃに当接しているので、第２シャフト２８に対するインペラ２６ｂの回転時の摺動抵抗は低い。すなわち、第２シャフト２８対して、第２ロータ２６は滑りながら第２軸心Ｙを軸心として回転する。
【００６２】
このように、第２コイルバネ５２の付勢力が第１コイルバネ３４の付勢力よりも大きいと、ＶＳＶ６２に印加する電圧がオフの状態で、インペラ２６ｂを回転させることができる。エンジン１００の作動時において、インペラ２６ｂの回転を停止させるのはエンジン１００の暖機時間のみであり、その後はエンジン１００が作動している間、インペラ２６ｂは回転し続け、エンジン１００内に冷却水を循環させる。従って、本実施形態のように、インペラ２６ｂの回転時にＶＳＶ６２に印加する電圧をオフにする構成であれば、ウォータポンプ１の回転中にウォータポンプ１で消費するエネルギーを低減することができる。
【００６３】
ＶＳＶ６２に電圧が印加されると負圧管６０が吸気管６４に接続されるため、負圧室５１の内部にある空気は、吸気管６４を流通する空気の流れにより吸気管６４の方に吸い出され、負圧室５１内の気圧が低下する（大気圧に対して負圧になる）。一方で、第２ケース４４側の空間の気圧は大気圧のままなので、ダイヤフラム４６及び移動体４８には大気圧との圧力差に相当する左方への力が印加される。負圧室５１内の気圧の低下度合いが小さいうちは、第２コイルバネ５２の付勢力と第１コイルバネ３４の付勢力の差による右方への付勢力が左方への力を上回っているので、ダイヤフラム４６及び移動体４８は右方に位置したままで、第２ギア２２から第１ロータ２４に回転駆動力が伝達される状態を維持している。しかし、気圧の低下度合いによる左方への力が第２コイルバネ５２の付勢力と第１コイルバネ３４の付勢力の差を上回ると、第２コイルバネ５２が縮んでいき、ダイヤフラム４６及び移動体４８が左方に移動し、負圧室５１の容積が減少する。
【００６４】
移動体４８が左方に移動すると、一体化されている第４摺動部５０も左方に移動する。第４摺動部５０が左方に移動すると、第１コイルバネ３４の付勢力により、第２シャフト２８のフランジ部２８ｂが第１ロータ２４と第２ロータ２６を左方に移動させる。すなわち、第１ロータ２４と第２ロータ２６は、第４摺動部５０の左方移動に追従して左方に移動する。そして、図２に示すように、第２ギア２２の第１凸部２２ｄと第１ロータ２４の第１凹部２４ｂの嵌合が解除され、第１凸部２２ｄと第１凹部２４ｂとが離間する。これにより、第２ギア２２の回転駆動力が第１ロータ２４に伝達されずに遮断される。第１ロータ２４に第２ギア２２の回転駆動力が伝達されないと、インペラ２６ｂに作用する冷却水の抵抗により第１ロータ２４、第２ロータ２６はいずれも回転が停止して、エンジン１００内への冷却水の循環が停止する。
【００６５】
ただし、第１ロータ２４、第２ロータ２６の回転が停止しても、エンジン１００が作動しているので、第２ギア２２は回転し続けている。
【００６６】
ＶＳＶ６２に印加された電圧をオフにすると、負圧室５１内の気圧が大気圧に戻り、第２コイルバネ５２の付勢力によりダイヤフラム４６及び移動体４８が右方に移動する。これにより第１ロータ２４も右方に移動し、第１平面２４ａが第２ギア２２の第１凸部２２ｄの頂部に当接する。第２ギア２２は回転しているので、第１凸部２２ｄの頂部はすぐに第１ロータ２４の第１凹部２４ｂと対向し、第１凸部２２ｄは第１凹部２４ｂに嵌入する。その結果、第２ギア２２の回転駆動力が第１ロータ２４に再び伝達されるようになり、第２ロータ２６のインペラ２６ｂが回転する。
【００６７】
このように、通電制御によりＶＳＶ６２に電圧を印加してＶＳＶ６２を閉じることにより、負圧室５１内の気圧を低下させ、インペラ２６ｂの回転を停止させることができる。これにより、ウォータポンプ１からの冷却水の吐出を停止させ、エンジン１００の暖機時間を短縮することができる。
【００６８】
上述の移動機構４０の構成であれば、負圧室５１内の気圧を変化させるという簡便な方法により、インペラ２６ｂの回転と停止を制御することができる。さらに、負圧室５１内の圧力を負圧にするためにエンジン１００の作動中の吸気を利用するので、負圧を作るための特別な構成を別途設ける必要がなく、安価に移動機構を構成することができる。
【００６９】
本実施形態に係るウォータポンプ１にあれば、エンジン１００の始動直後の暖機時間においては、負圧室５１を負圧にしてインペラ２６ｂの回転を停止させウォータポンプ１からエンジン１００への冷却水の循環を停止させることにより、エンジン１００が過度に冷却されることなく、暖機時間を短縮することができる。暖機運転が終了した後は、ＶＳＶ６２をオフにして負圧室５１の気圧を大気圧に開放することにより、第２ギア２２の回転駆動力を第１ロータ２４、第２ロータ２６に伝達して、インペラ２６ｂを回転させる。これにより、ウォータポンプ１から冷却水が吐出されるようになり、エンジン１００の発熱を抑制することができる。
【００７０】
本実施形態においては、第２ギア２２に第１凸部２２ｄを形成し、第１ロータ２４に第１凹部２４ｂを形成したが、これに限られるものではない。第２ギア２２に凹部を形成し、第１ロータ２４に凸部を形成する構成にしてもよい。
【００７１】
本実施形態においては、第１ロータ２４と第２ロータ２６とを別部品としたが、これに限られるものではない。第１ロータ２４と第２ロータ２６とが一体化された１個の部品で構成されていてもよい。
【００７２】
２．第１実施形態の第１変形例
次に、本発明に係るウォータポンプの第１実施形態の第１変形例を、図面を用いて説明する。以下の変形例においては、第２ギア２２の回転駆動力を第１ロータ２４に伝達する伝達機構の構成が第１実施形態とは異なっており、その他の構成は同じである。よって、以下の変形例においては、第１実施形態と同じ構成の箇所には同じ符号を付し、同様の構成に関する説明は省略する。
【００７３】
図４に示すように、本変形例における伝達機構は、第２ギア２２が第１凸部２２ｄを有するのに対し、第１ロータ２４も第３凸部２４ｆを有しており、凸部同士が当接することにより第２ギア２２の回転駆動力を第１ロータ２４に伝達する。本変形例においては、第１凸部２２ｄ、第３凸部２４ｆの両方の第２軸心Ｙに垂直な方向の断面形状を扇形にして、いずれもが第２軸心Ｙを中心に径方向に延在する面を有する形状にすることにより、第１凸部２２ｄと第３凸部２４ｆとが面で当接する構成にしている。
【００７４】
このような構成にすることによっても、第２ギア２２の回転駆動力を第１ロータ２４に伝達することができる。
３．第１実施形態の第２変形例
図５に示すように、本変形例における伝達機構は、第２ギア本体２２ａのうち第１ロータ２４の第１平面２４ａと対向する箇所と、第１平面２４ａの全体とをローレット等の加工により面粗度を大きくしたものである。このような構成とすることによっても、第２ギア２２と第１ロータ２４とが当接したときの摩擦力を大きくして、第２ギア２２の回転駆動力を第１ロータ２４に伝達することができる。なお、本変形例においては、第１ロータ２４と第２ギア本体２２ａの互いに当接する面が、伝達機構の一例である。
【００７５】
なお、面粗度を大きくするのは必ずしも第２ギア本体２２ａと第１平面２４ａの両方でなくてもよい。第２ギア２２と第１ロータ２４とが当接したときの摩擦力を大きくすることができるのであれば、いずれか一方の平面のみの面粗度を大きくする構成としてもよい。
【００７６】
４．第１実施形態の第３変形例
図６〜図８に示すように、本変形例における伝達機構は、第２ギア２２の回転駆動力を第１ロータ２４に徐々に伝達していくバッファ機構を有する。バッファ機構は、バッファ部材６６、ピン６７、第３コイルバネ６８を有している。バッファ機構は、第１ロータ２４に設けられており、第１ロータ２４と一体となって回転する。
【００７７】
バッファ部材６６は、円筒の両端にそれぞれ円板状のフランジを有するボビン形状であり、左側のフランジである第１フランジ６６ａと、右側のフランジである第２フランジ６６ｂと、第１フランジ６６ａと第２フランジ６６ｂとを繋ぐ円筒形状の連結部分６６ｃとを有する。バッファ部材６６は鉄等の金属からなる。第２フランジ６６ｂの第１摺動部２２ｂと対向している面は、第１ロータ２４の第１平面２４ａよりも右方に位置している。
【００７８】
ピン６７は第１フランジ６６ａの周囲に沿って均等間隔で４本立設している。ピン６７の先端は第１ロータ２４に形成された有底の支持穴２４ｇに摺動可能に挿入されている。第２軸心Ｙに対してピン６７よりも径方向内側には、第１フランジ６６ａから第１ロータ２４に亘って圧縮コイルバネである第３コイルバネ６８が配置されている。なお、ピン６７の本数は４本に限られるものではなく、他の本数でもよい。
【００７９】
エンジン１００が作動し、負圧室５１内が負圧（ＶＳＶ６２の電圧がオン）で、第２ギア２２と第１ロータ２４とが離間しているときには、図６に示すように、第３コイルバネ６８の付勢力によって、バッファ部材６６の第１フランジ６６ａは第１ロータ２４の支持部２４ｈに当接している。このとき、第２フランジ６６ｂと第１摺動部２２ｂの最も左方に位置する面である当接面２２ｅとは互いに離間しており、第１ロータ２４は回転していない。一方、第２ギア２２は回転している。
【００８０】
この状態から、ＶＳＶ６２の電圧をオフにして負圧室５１の圧力を大気に開放すると、バッファ機構を含む第１ロータ２４は右方に移動して第２ギア２２に接近する。このとき、最初に、バッファ部材６６の第２フランジ６６ｂと第１摺動部２２ｂの当接面２２ｅとが当接する。第２フランジ６６ｂと当接面２２ｅとはいずれも平面なので、第２フランジ６６ｂと当接面２２ｅとの間の摩擦力により第１ロータ２４は第２ギア２２に対して滑りながら回転し、第２ロータ２６のインペラ２６ｂは低速で回転する。すなわち、第２ギア２２の回転駆動力の一部がバッファ機構（第２フランジ６６ｂ）を介して第１ロータ２４、第２ロータ２６に伝達される。
【００８１】
バッファ部材６６は、当接面２２ｅとの当接後は、それ以上右方に移動することはなく、第１ロータ２４だけがさらに右方に移動する。第１ロータ２４だけが右方に移動することにより、バッファ機構においては、図７に示すように、第１フランジ６６ａが第１ロータ２４の支持部２４ｈから離間し、第３コイルバネ６８が圧縮され、ピン６７が支持穴２４ｇに深く挿入されていく。そして、第１ロータ２４の第１平面２４ａが第２ギア２２の第１凸部２２ｄの頂部に当接し、その後、図８に示すように、第１凸部２２ｄは第１凹部２４ｂに嵌入する。最終的には、第２ギア２２の回転駆動力が完全に第１ロータ２４に伝達され、第２ロータ２６のインペラ２６ｂが回転する。
【００８２】
このように、バッファ機構を設けると、第２ギア２２の回転駆動力の一部がバッファ部材６６を介して伝達されるので第１ロータ２４は低速で回転し、その後、第２ギア２２の第１凸部２２ｄが第１ロータ２４の第１凹部２４ｂに嵌入するので、嵌入時に第１凸部２２ｄが第１凹部２４ｂから受ける剪断力が小さくなる。その結果、第１凸部２２ｄ、第１凹部２４ｂの摩耗が少なくなると共に、第１凸部２２ｄが折損するリスクを低減することができる。
【００８３】
本変形例において、第１摺動部２２ｂの当接面２２ｅと対向している第２フランジ６６ｂの面は、ローレット等の加工により面粗度を大きくしてもよい。これにより、第２フランジ６６ｂが第１摺動部２２ｂの当接面２２ｅに当接したときの摩擦力を大きくすることができ、第２ギア２２の回転に対する第１ロータ２４の滑り回転のロスをより小さくすることができる。
【００８４】
この摩擦力によって第１ロータ２４の回転数が徐々に大きくなり、第２ギア２２と第１ロータ２４とが同期して回転するようになる。同期回転するようになった後で、第１凸部２２ｄを第１ロータ２４の第１凹部２４ｂに嵌入させると、嵌入時に第１凸部２２ｄが第１凹部２４ｂから受ける剪断力を最小にすることができ、第１凸部２２ｄが折損するリスクを最小にすることができる。
【００８５】
５．第２実施形態
〔ウォータポンプの構造〕
次に、本発明に係るウォータポンプの第２実施形態を、図面を用いて説明する。本実施形態においては、移動機構７０の構成が第１実施形態とは異なっており、その他の構成は同じである。よって、本実施形態においては、第１実施形態と同じ構成の箇所には同じ符号を付し、同様の構成に関する説明は省略する。
【００８６】
図９に示すように、本実施形態における移動機構７０は、第１実施形態のように負圧を利用して第１ロータ２４を移動させる構成ではなく、ソレノイド７２への電圧の印加によってプランジャ８４を介して第１ロータ２４を移動させる構成である。この構成により、第２ギア２２の回転駆動力を第１ロータ２４に伝達し又は遮断している。なお、本実施形態においては、通電制御により任意の電圧がソレノイド７２に対して印加可能である。
【００８７】
ソレノイド７２は、不図示の樹脂製のボビンと、ボビンに巻回された被覆銅線からなるコイル７４と、ボビンとコイル７４とを一体化して封止した樹脂製のコイルハウジング７６と、鉄等の磁性体からなりコイルハウジング７６を覆う第１ヨーク７８、第２ヨーク８０、第３ヨーク８２と、コイル７４への電圧印加により第２軸心Ｙに沿う方向に移動する鉄等の磁性体からなる円柱形状のプランジャ８４を有している。コイル７４の被覆銅線の両端は、不図示のコネクタを介して駆動回路に電気的に接続されている。コイル７４への電圧印加を行うことにより、第１ヨーク７８、第２ヨーク８０、第３ヨーク８２、プランジャ８４は磁気回路の一部を構成する。プランジャ８４は、第１ヨーク７８と第３ヨーク８２との間にある第１部分８４ａと、それ以外の小径部分であって、第４摺動部５０が取り付けられている第２部分８４ｂとを有する。
【００８８】
第１部分８４ａの外径はコイルハウジング７６の内径と第３ヨーク８２の内径の中間の大きさである。軸方向の長さは、第１ヨーク７８と第３ヨーク８２の第２軸心Ｙに沿う方向の距離からプランジャ８４のストローク量を減じた長さとなっている。すなわち、プランジャ８４は第１部分８４ａが第３ヨーク８２に当接する状態から第１ヨーク７８に当接する状態まで第２軸心Ｙに沿って移動可能である。
【００８９】
プランジャ８４の第２軸心Ｙに沿って第１部分８４ａから第２部分８４ｂにかけて、有底の穴が形成されており、その穴の底面から第１ヨーク７８に亘って、プランジャ８４を第１ヨーク７８から遠ざける方向に付勢する第２コイルバネ５２が配置されている。
【００９０】
ソレノイド７２はウォータポンプ１の外側にポンプカバー１４に密着して取り付けられている。第３ヨーク８２のみポンプカバー１４の内壁まで延在している。本実施形態においては、シール８６、８８で外部から水や埃がコイルハウジング７６の内側に入らないようにし、シール９０で冷却水が第１ロータ２４側から第２コイルバネ５２側に入らないようにし、シール９１で冷却水が外部に漏出しないよう構成されている。
【００９１】
〔ウォータポンプの動作〕
通常は、ソレノイド７２のコイル７４への電圧の印加は行われておらず、ソレノイド７２は作動していない。そのため、プランジャ８４は第２コイルバネ５２の付勢力により、第１部分８４ａが第３ヨーク８２に当接するように右方に移動している。このとき、第４摺動部５０は第１ロータ２４の第２摺動部２４ｃと当接、嵌合している。また、第１ロータ２４の第１凹部２４ｂが第２ギア２２の第１凸部２２ｄと嵌合している。この状態でエンジン１００が作動し、クランクシャフトが回転すると、第２ギア２２が回転し、その回転駆動力が第１ロータ２４、第２ロータ２６に伝達され、インペラ２６ｂが回転する。
【００９２】
コイル７４に電圧を印加すると、コイル７４に磁気が発生し、第１ヨーク７８、第２ヨーク８０、第３ヨーク８２、プランジャ８４が磁気回路の一部を構成する。そして、電磁力の作用により、プランジャ８４は、第２コイルバネ５２の付勢力に抗する方向、すなわち、第１ヨーク７８に近づく方向（左方）に力を受ける。そして、電磁力が第２コイルバネ５２の付勢力と第１コイルバネ３４の付勢力の差を上回ると、第２コイルバネ５２が縮んでいき、第１部分８４ａが第１ヨーク７８に当接するまで、プランジャ８４が左方に移動する。
【００９３】
プランジャ８４が左方に移動すると、第１実施形態と同様、第４摺動部５０、第１ロータ２４、第２ロータ２６も左方に移動する。これにより、第２ギア２２の第１凸部２２ｄと第１ロータ２４の第１凹部２４ｂの嵌合が解除され、第２ギア２２の回転駆動力の第２ロータ２６への伝達は遮断される。そして、第１ロータ２４、第２ロータ２６の回転が停止して、エンジン１００内への冷却水の循環が停止する。
【００９４】
このように、通電制御により、コイル７４に電圧を印加してソレノイド７２を作動させることにより、プランジャ８４を第２軸心Ｙの方向に沿って移動させて第２ギア２２の回転駆動力を第１ロータ２４へ伝達し又は遮断することができる。これにより、インペラ２６ｂを回転させ、又は、停止させることができる。従って、エンジン１００の始動直後の暖機時間においては、負圧室５１を負圧にしてインペラ２６ｂの回転を停止させウォータポンプ１からエンジン１００への冷却水の循環を停止させることにより、エンジン１００が過度に冷却されることなく、暖機時間を短縮することができる。
【００９５】
本実施形態においても、上述した伝達機構の代わりに、第１実施形態の第１変形例〜第３変形例で説明した伝達機構の構成を適用することができる。本実施形態においては、プランジャ８４の第２軸心Ｙに沿う方向の位置を精緻に制御できるので、第１実施形態の第３変形例の伝達機構を適用したときに特に有効である。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、ウォータポンプに利用することが可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１          ウォータポンプ
１２        第１ギア
１４ａ      保持部
２０        プレート
２２        第２ギア
２２ｄ      第１凸部（凸部、伝達機構）
２４        第１ロータ（伝達機構）
２４ｂ      第１凹部（凹部）
２６        第２ロータ
２６ｂ      インペラ
３４        第１コイルバネ
４０、７０  移動機構
４６        ダイヤフラム
５１        負圧室（空間）
５２        第２コイルバネ
６２        バキュームスイッチングバルブ
６４        吸気管
６６        バッファ部材
７２        ソレノイド
８４        プランジャ
１００      エンジン
Ｘ          第１軸心
Ｙ          第２軸心
【図１】
2016089645.tif 000003
【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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【図７】
2016089645.tif 000009
【図８】
2016089645.tif 000010
【図９】
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