(57)【要約】【課題】電磁クラッチ装置を備えるウォータポンプを提供する。【解決手段】ウォータポンプが、ハウジング、ポンプ機構、および入力トルクを受け取るプーリを備えている。クラッチディスクが回転することにより、ポンプ機構に回転力を伝達する。強磁性クラッチリングは、プーリと一緒に回転する。クラッチリングは、係合位置と係合解除位置の間を移動して、入力トルクに応じて、クラッチディスクを選択的に回転させる。クラッチディスクに配設された磁石は、クラッチリングを係合位置方向に引き付け、電磁コイルは、磁石へのクラッチリングの引力を選択的に減少させて、係合位置と係合解除位置の間でクラッチリングを移動させるように構成されている。【選択図】図１
2012516959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸水口と排水口と有するポンプチャンバが形成されたハウジングと、
前記ハウジングの前記ポンプチャンバに配設され、回転力に応じて、前記吸水口から前記排水口に液体を吸い出すように構成されたポンプ機構と、
入力トルクを受け取るプーリと、
前記プーリに対向する前側と前記ポンプ機構に対向する後側とを有するクラッチディスクであり、前記クラッチディスクは、前記前側に環状摩擦領域を有し、前記クラッチディスクの回転により前記ポンプ機構に回転力を伝達し、
前記プーリに接続され同時に回転するクラッチリングであり、前記クラッチリングは、少なくとも部分的に強磁性材料から製造され、前記クラッチリングが、係合解除位置の間で移動可能であり、前記クラッチリング、前記クラッチディスク、および前記係合位置の間に磁気ギャップが形成され、前記クラッチリングが、前記クラッチディスクの前記環状摩擦領域と係合して、前記クラッチディスクを前記クラッチリングと一緒に回転させ、これにより前記プーリが受けた前記入力トルクに応じて、前記ポンプ機構に前記回転力を伝達し、
前記クラッチディスクの後部に配設された少なくとも１つの磁石であり、前記少なくとも１つの磁石が、前記クラッチリングに引力を及ぼして、前記係合位置方向に前記クラッチリングを引き付け、
前記少なくとも１つの磁石により前記クラッチリングに及ぼされた前記引力を減少させ、前記クラッチリングを前記係合位置と前記係合解除位置の間で移動させ、前記電磁コイルに電源が供給されないとき、前記クラッチリングが、前記係合位置にあり、前記電磁コイルに電源が供給されたとき、前記クラッチリングが、前記係合解除位置にある
ことを特徴とするウォータポンプ。
【請求項２】
前記環状摩擦領域に正反対の前記クラッチリングに配設された前記少なくとも１つの磁石をさらに備え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】
前記電磁コイルに隣接して配設された前記少なくとも１つの磁石をさらに備え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４】
前記クラッチリングにバイアス力を及ぼして、前記クラッチリングを前記係合解除位置方向に偏奇し、前記前記クラッチリングに及ぼした前記力が、前電磁コイルに電源を供給したとき、前記少なくとも１つの磁石により前記クラッチリングに及ぼされた前記力に打ち勝つバイアス部をさらに備え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５】
駆動シャフトに沿って延在する穴を有し、前記ポンプ機構と連通しているハウジングと、
前記駆動シャフトに沿って延在し、前記ハウジングの前記穴内に部分的に配設された駆動シャフトと、
前記駆動シャフトに接続され、前記回転力を受け取る前記ポンプ機構と、
前記駆動シャフトに回動可能に接続され、前記駆動シャフトに対して前記プーリを自由回転させる前記プーリと、
前記駆動シャフトに接続され、前記駆動シャフトと同時に回転する前記クラッチディスクと
をさらに備え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６】
内端と外端を有する前記駆動シャフトと、
前記駆動シャフトの前記内端に配設された前記ポンプ機構と、
前記駆動シャフトの前記外端に配設された前記プーリと、
前記駆動シャフトに沿った中間位置に配設された前記クラッチディスクと
をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のウォータポンプ。  
【請求項７】
前記穴の周囲を取り囲む前記環状電磁チャンバを有する前記ハウジングと、開端を有し、前記ハウジングの前記電磁チャンバ内に配設された前記環状チャンバとをさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のウォータポンプ。
【請求項８】
前記後側に環状流路部を有し、前記少なくとも１つの磁石が、前記環状流路部内に配設され、前記環状流路部が、少なくとも部分的に前記ハウジングの前記環状磁石チャンバに延在しているクラッチディスクをさらに備えることを特徴とする請求項７に記載のウォータポンプ。
【請求項９】
前記環状摩擦領域に正反対の前記クラッチディスク上に配設された前記環状流路部をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載のウォータポンプ。
【請求項１０】
前記クラッチディスクに配設された第１の複数の補助磁石と、
前記クラッチリング上に配設された第２の複数の補助磁石であり、前記クラッチリングが、前記係号合位置と前記係合解除位置の間で移動しているとき、前記第１と前記第２の複数の補助磁石は、互いに離隔したままであり、前記クラッチディスクが、前記係合解除位置にあるとき、前記第１と前記第２の複数の補助磁石の間の磁力が、前記クラッチディスクを前記クラッチリングに対して非一様回転させる
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１１】
前記ポンプ機構は、羽根車であることを特徴とする請求項１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し、より詳しくは、電磁クラッチ装置を備えるウォータポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の冷却装置では、ウォータポンプを用いて、内燃機関とラジエータの間で冷却液を循環させ、自動車の内燃機関の運転温度を調節している。ウォータポンプは、通常、内燃機関エンジンの回転出力、例えば、ウォータポンプのポンプ機構に接続されたベルト駆動プーリによって駆動される。ウォータポンプのポンプ機構を駆動するため、内燃機関によって動かされるので、ウォータポンプを運転させると、内燃機関の燃料消費率が増加する。
【０００３】
内燃機関の温度が低いとき、ウォータポンプを全速力で連続運転させて、内燃機関の温度を調節することは要求されない。しかし、内燃機関の運転時に、ウォータポンプを駆動するベルトまたはその他の手段は連続動作し続け、内燃機関の温度に拘わらず、ウォータポンプを全速力で連続運転させる。従って、内燃機関の温度に応じて、ウォータポンプを係合解除または減速して運転できる効率的な機構を備えることは望ましいだろう。
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、電磁クラッチ装置を備えるウォータポンプを提供する。このウォータポンプは、その中にポンプチャンバを有するハウジングを備えている。ポンプチャンバは、吸水口と排水口とを有している。ポンプ機構は、ハウジングのポンプチャンバの中に配設され、回転力に応じて、ハウジングの吸水口からハウジングの排水口に流れる液体を吸い出すように構成されている。ウォータポンプは、入力トルクを受け取るプーリもさらに備えている。クラッチディスク、クラッチリング、少なくとも１つの磁石、および電磁コイルと協働して、プーリが受け取った入力トルクに応じて、回転力がポンプ機構に供給される。クラッチディスクは、プーリに対向する前側と、ポンプ機構に対向する後側とを有しており、環状摩擦領域(annular friction area)が、クラッチディスクの前側に設けられている。クラッチディスクが回転することで、回転力をポンプ機構に伝達する。クラッチリングがプーリに接続されて、それと一緒に回転し、少なくとも部分的に強磁性材料から製造される。
【０００５】
クラッチリングは、係合解除位置の間で移動可能で、クラッチリング、クラッチディスク、および係合位置の間で磁気ギャップ(air gap9が形成され、クラッチリングが、クラッチディスクの環状摩擦領域と係合し、クラッチリングと一緒にクラッチディスクを回転させて、これによりプーリが受け取った入力トルクに応じて回転力をポンプ機構に伝達できる。少なくとも１つの磁石が、クラッチディスクの後側に配設され、クラッチリングに引力を及ぼして、クラッチリングを係合位置方向に引き付ける。電磁コイルは、電磁場を選択的に発生するように動作可能で、これは少なくとも１つの磁石によりクラッチリングに及ぼされた引力を減少させて、係合位置と係合解除位置の間でクラッチリングを移動させる。電磁コイルへの電源供給を停止したとき、クラッチリングは係合位置にあり、電磁コイルへ電源供給したとき、クラッチリングは係合解除位置にある。
【０００６】
少なくとも１つの磁石を、環状摩擦領域の正反対のクラッチリングに配設し得る。またさらに、少なくとも１つの磁石を、電磁コイルに隣接して配設し得る。  
【０００７】
ウォータポンプは、クラッチリング上にバイアス力を及ぼして、クラッチリングを係合解除位置方向にバイアスするバイアス部(bias element)を備え、バイアス部によりクラッチリングに及ぼされた力が、電磁コイルに電源が供給されたとき、少なくとも１つの磁石によりクラッチリングに加えられた力に打ち勝つ。ウォータポンプは、ハウジングを貫通して形成された穴と、ハウジング内に部分的に配設された駆動シャフトとを備え得る。ハウジングの穴は、駆動シャフトに沿って延在し、ポンプチャンバと連通状態にある。駆動シャフトも駆動軸に沿って延在している。ポンプ機構は駆動シャフトに接続され、そこから回転力を受け取る。プーリが駆動シャフトに回動可能に接続されて、駆動シャフトに対してプーリを自由回転させ、クラッチディスクが、駆動シャフトに接続されて、駆動シャフトと一緒に回転する。駆動シャフトは内端と外端とを有し、ポンプ機構が駆動シャフトの内端に配設され、プーリが駆動シャフトの外端に配設され、クラッチディスクが、駆動シャフトに沿って中間位置に配設されている。
【０００８】
ハウジングは、ハウジング内に形成され、穴の周囲を取り囲んでいる環状チャンバを有し得る。電磁チャンバは、開口端を有し、電磁コイルが電磁チャンバ内に配設されている。そのうえ、クラッチディスクは、その後部に環状チャネル部分を有し、少なくとも１つの磁石が、クラッチディスクの環状チャネル部分内に配設され、環状チャネル部分が、少なくとも部分的にハウジングの環状電磁チャンバに延在している。またさらに、環状チャネル部が、環状摩擦領域の正反対のクラッチディスクに配設されている。
【０００９】
ウォータポンプは、第１の複数の補助磁石と第２の複数の補助磁石も備え得る。第１の複数の補助磁石は、クラッチディスク上に配設され、第１と第２の複数の補助磁石は、クラッチリング上に配設されている。クラッチリングが、係合位置と係合解除位置の間で移動するため、第１と第２の複数の補助磁石は互いに離隔している。クラッチディスクが、係合解除位置にあるとき、第１と第２の複数の補助磁石の間の磁力により、クラッチリングに対してクラッチディスクを非一様に回転させる。そのため、クラッチディスクは、クラッチリングよりも低速で回転する。
【００１０】
本発明のある実施形態において、ポンプ機構は羽根車であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
ここでは、添付図面を参照して説明をし、数枚の図面全体を通して同じ参照符号は同じ部分を示す。
【００１２】
【図１】本発明によるウォータポンプの断面図である。
【００１３】
【図２】係合解除位置にあるウォータポンプの電磁クラッチを示す詳細図である。
【００１４】
【図３】係合位置にあるウォータポンプの電磁クラッチを示す詳細図である。
【００１５】
【図４】別の電磁クラッチを示す詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、電磁クラッチ装置１２を備える本発明に係るウォータポンプ１０を示す。ウォータポンプ１０は、羽根車２０などのポンプ機構を用いて、ハウジング１８の吸水口１４から排水口１６に水または自動車用冷却剤などの液体を吸い出すように動作可能である。羽根車２０は、駆動シャフト２４と電磁クラッチ装置１２を介して、プーリ２２から回転力を受け取る。電磁クラッチ装置１２は、係合位置の間を移動し、機械トルクをプーリ２２、羽根車２０、および係合位置の間で伝達するが、機械トルクは、プーリ２２と羽根車２０の間で伝達されない。ウォータポンプ１０が、羽根車２０を備えているものとして説明したが、本発明は、羽根車２０に限定されず、むしろ、羽根車２０は、回転力の伝達に応じて、液体を吸い出すように動作可能な任意のポンプ機構が可能であろうことを理解すべきである。
【００１７】
本発明のウォータポンプ１０は、自動車（図示せず）の内燃機関（図示せず）の冷却装置で用い、内燃機関の温度を低下させるために、内燃機関に自動車用冷却剤を吸い出し、ウォータポンプ１０のプーリ２２を駆動する回転力を内燃機関が供給するのに非常に適している。電磁クラッチ装置１２が、係合解除位置にあるとき、トルクが羽根車２０に伝達されないので、内燃機関の温度が、所定の閾値温度以下のときなど、ウォータポンプ１０を用いて液体を吸い出す必要がないとき、電磁クラッチ装置２０を用いて、ウォータポンプ１０から内燃機関に加えられる負荷を軽減することができる。ところが、本発明は、内燃機関と一緒に用いられるウォータポンプ１０を備えることに限定されず、むしろ、ウォータポンプ１０は、ウォータポンプ１０を選択的に動作させるのが望ましい用途に用い得る。
【００１８】
ウォータポンプ１０のハウジング１８は、協働して、ハウジング１８内でポンプチャンバ４０を形成する第１の部分３０と第２の部分３２を備える２つの部分から成るアッセンブリとして製造し得る。ハウジングの第１の部分３０は、適切な締結具(fasteners)３７によりハウジング１８の第２の部分３２に接続され、Ｏリング３８またはハウジング１８の第１の部分３０の端壁３４と封止接触(sealing contact)しているその他の適切な弾性封止手段により、第２の部分３２に対して封止される。これによりポンプ機構４０並びにポンプ機構４０の周囲を取り囲んでいるハウジング１８の第２の部分３２の外周壁３６に対向している。
【００１９】
駆動シャフト２４をハウジング１８のポンプチャンバ４０に延在できるようにするために、ハウジング１８の第１の部分３０は、軸方向に貫通して延在する穴４２を有している。穴４２は、ハウジング１８の第１の部分３０の端壁３４を通して垂直に延在し、ポンプチャンバ４０と連通している。ハウジング１８の第１の部分３０の端壁３４の反対側に、環状電磁チャンバ４４が、ハウジング１８の第１の部分３０内に形成されている。電磁チャンバ４４は、ハウジングの第１の部分の穴４２から外側およびそれと同軸状に配設され、プーリ２２方向を向いた開口端４６を有している。
【００２０】
ポンプチャンバ４０に液体が流入およびそれから流出できるようにするため、ウォータポンプ１０の吸水口１４と排水口１６が、ハウジング１８の第２の部分３２に形成されている。吸水口１６と排水口１８双方は、ポンプチャンバ４０と液体が連通している。羽根車２０が、穴４２に隣接したポンプチャンバ４０内に配設され、吸水口１６から排水口１８に移動するために、液体が羽根車２０を通過しなければならないので、吸水口１６を排水口１８から分離している。
【００２１】
回転力を羽根車２０に伝達するために、駆動シャフト３４は、駆動シャフト軸５０に沿って、ハウジング１８の第１の部分３０の穴４２を貫通して延在している。駆動シャフト２４は、実質的に円筒形で、ハウジング１８のポンプチャンバ４０内に配設された内端５２からハウジング１８の外部に配設された外端５４に延在している。駆動シャフト２４の内端５２は、羽根車２０に堅く接続されて、駆動シャフト２４が回転するに伴い羽根車２０を同時に回転させる。駆動シャフト２４は、ハウジング１８の第１の部分３０の穴４２内に配設されたベアリングパック(bearing pack)５６を通して軸方向に延在し、ハウジング１８に対して駆動シャフト２４を支持して、ハウジング１８に対して駆動シャフト２４の自由回転を可能にする。駆動シャフト２４も封止アッセンブリ５８を通して延在している。封止アッセンブリ５８は、端壁３４に隣接したハウジング１８の第１の部分３０の穴４２内に位置している。封止アッセンブリ５８は、ポンプチャンバ４０から穴４２に液体が流入するのを防止するため、封止アッセンブリ３８に対する駆動シャフト２４の自由回転を許容しつつ、ハウジング１８の第１の部分３０と駆動シャフト２４を封止係合する１つ以上の弾性封止部材を備えている。
【００２２】
入力トルクを受け取るために、プーリ２２は、外端５４の駆動シャフト２４の上に配設されている。特に、プーリ２２は、ベルト（図示せず）と係合可能な径方向面６０を有する実質的に円筒状の部材、あるいは内燃機関（図示せず）により駆動される別のトルク伝達部材である。プーリ２２の径方向外面(radial outer face)６０は、溝、窪み、またはプーリ２２に対しベルトの摩擦係合を向上させるその他の構成を備え、これによりプーリ２２に対するベルトの滑りを防止し得る。プーリ２２の放射端壁(radial end wall)６２は、プーリ２２の径方向外面６０から径方向内側に延在し、プーリ２２は、その内面上のプーリ２２の軸方向端壁６２と接続されたハブ５４をさらに備えている。ハブ６４は、プーリ２２の軸方向端壁６２と堅く接続され、軸受け６６またはその他の適切な手段を用いて、プーリ２２を駆動シャフト２４の外端５４に回動可能に接続するのに役立つ。従って、電磁クラッチ装置１２が、係合解除位置にあるとき、プーリ２２は、駆動シャフト２４に対して自由に回転できる。
【００２３】
プーリ２２と羽根車２０を選択的かつ機械的に接続して、羽根車２０をプーリ２２の回転と同時に回転させるために、図２〜３に示すように、クラッチ装置１２は、クラッチディスク７０、クラッチリング７２、１つ以上の磁石７３、および電磁コイル７４を備えている。ここでさらに詳細に説明するように、クラッチディスク７０に対してクラッチリング７２を係合および係合解除することで、図２に示す係合位置と、図３に示す係合解除位置の間で電磁クラッチ装置２２を移動させる。
【００２４】
クラッチディスク７０は、駆動シャフト２４の内端５２と外端５４の間の中間点で駆動シャフト２４に堅く接続されている。クラッチディスク７０と駆動シャフト５２の間の堅い接続により、クラッチディスク７０と駆動シャフト２４を一緒に回転させるため、駆動シャフト２４とクラッチディスク７０の中心穴７５の間への圧入(press fit)を達成し得る。
【００２５】
クラッチディスク０は、クラッチディスク７０の中心穴７６に隣接する内側部分７８と、内側部分７８の周囲を取り囲み、内側部分７８から前方および後方に軸方向に延存する幅広外側部分(widened outer portion)８０とを備えている。クラッチディスクは、プーリ２２方向に対向する前側８２と羽根車２０方向に対向する後側８４をさらに備えている。
【００２６】
クラッチディスク７０とクラッチリング７２の間を摩擦係合させるため、環状摩擦部材８６がクラッチリング７０上に設けられている。環状摩擦部材８６は、その正面側８２のクラッチディスク７０の外側部分８０に配設されている。環状摩擦部材は、任意の適切な材料から形成し、適切な締結具によりクラッチディスク７０の正面側８２に装着、またはクラッチディスク７０の正面側８２に差し込まれたクラッチディスク７０と一体的に形成し得る。
【００２７】
クラッチディスク７０に対して磁石７３を設置するために、クラッチディスク７０に環状流路８８を設けてもよい。環状流路８８は、クラッチディスク７０の後側８４方向に開口し、ハウジング１８の電磁チャンバ４４に対向している。環状流路１８は、クラッツチディスク７０の外側部分８０の第１の放射壁(first radial wall)９０と第２の放射壁(second radial wall)９２の間に形成されている。第１の放射壁９０は、クラッチディスク７０の内側部分７８に隣接しており、一方、第２の放射壁９２は、クラッチディスク７０の外周面に配設されている。環状流路８８の第１の放射壁９０と第２の放射壁９２双方は、ハウジング１８の電磁チャンバ４４にわずかに延在している。磁石７３は、環状流路１８の離間した位置に配設されている。
【００２８】
クラッチリング７２は、係合位置と係合解除位置の間で移動し得るため、クラッチリング７２は、波型ばね(wave spring)９４により、プーリ２２のハブ６４に接続されている。波型ばね９４は、プーリ２２に対してクラッチリング７２を固定して、クラッチリング７２とプーリ２２を一様に移動させる。しかしながら、波型ばね９４は、駆動シャフト５０に沿ってクラッチリング７２を軸方向に移動できる。クラッチリング７２が係合解除位置にあるとき、クラッチリング７２とクラッチディスク７０の間に磁気ギャップ９６が形成されるように、波型ばね９４は、ハブ６４方向にクラッチリング７２を偏奇させる。磁石７３と電磁コイル７４により発生された磁力に応じて、クラッチリング７２を軸方向に移動し得るために、クラッチリング７２が、少なくとも部分的に強磁性材料から製造される。
【００２９】
クラッチリング７２を引き付け、クラッチディスク７０の環状摩擦部材８６と係合させるために、磁石７３は、クラッチリング７２上に引力を及ぼす磁場を発生する。磁石７３により通常クラッチリング７２に及ぼされる引力は、波型ばね９４によりクラッチリング７２に及ぼされるバイアス力に打ち勝つのに十分な大きさであるので、磁石７３によりクラッチリング７２に及ばされる引力は、クラッチリング７２が、係合位置にあるとき、環状摩擦部材８６が、クラッチディスク７０とクラッチリング７２の間で非滑り係合を確立でき、これにより、プーリ２２から駆動シャフト２４へトルク伝達を行い、羽根車２０を回転させることができる。
【００３０】
磁石７３が固定されているクラッチディスク７０の環状流路８８が、電磁チャンバ４４の開口端４６に延在しているので、電磁コイル７４が、電磁チャンバ４４内に配設され、磁石７３の正反対に隣接している。例えば、１１２Ｖ直流を電磁コイル７４へ供給をすると磁場を発生する。磁石７８と電磁コイル７４は、互いに隣接して整列しているので、電磁コイル７４により発生された磁場は、磁石７３により発生された磁場を乱してしまう。そうであるから、電磁コイル７４に電源を供給すると、磁石７３によりクラッチ７２に及ぼされた引力は減少する。電磁コイル７４に電源が供給されないとき、磁石７３によりクラッチリング７２に及ぼされた引力は波型ばね９４のバイアス力に打ち勝ち、クラッチリング７２を係合位置に移動させる。一方、電磁コイル７４に電源を供給したとき、磁石７３によりクラッチリング７２に及ぼされた引力は減少してしまい、その結果、波型ばね９４のバイアス力は、引力に打ち勝ち、クラッチリング７２を係合解除位置に移動させる。
【００３１】
運転時、ウォータポンプ１０は、自動車の冷却装置で用いられ、自動車の内燃機関の温度を調節する。内燃機関により、ウォータポンプ１０のプーリ２２に入力トルクが加えられる。自動車の冷却装置が、内燃機関の温度が閾値温度以上にあると判断したとき、電磁クラッチ装置１２の電磁コイル７４への電源供給が停止され、クラッチリング７２を係合位置に移動させ、その結果、プーリ２２から羽根車２０にトルクが伝達されて、ウォータポンプ１０の吸水口１４から排水口１０へ液体を吸い出す。自動車の冷却装置が、温度が閾値以下にあると判断したとき、電磁コイル７４に電源が供給されて、クラッチリング７２を係合解除位置に移動させるため、ウォータポンプ１０のプーリ２２から羽根車２０にトルクが伝達されない。
【００３２】
別の実施形態において、図４に示すように、ウォータポンプ１０は、残差運動クラッチ装置(residual motion clutch system)１１２を備えている。図１〜３に関して説明したように、このクラッチ装置１１２は、電磁クラッチ装置１２の全ての構成要素を備えている。また、クラッチ装置１１２は、第１の磁性キャリア(first magnetic carrier)１２０と第２の磁性キャリア(second magnetic carrier)１２２を備えている。第１の磁性キャリア１２０は、クラッチディスク７２の外周面に接続され、クラッチディスク７２の周囲を取り囲んでいる。第２の磁性キャリア１２２は、クラッチリング７０の外周面に接続され、クラッチリング７０の周囲を取り囲んでいる。第１の磁性キャリア１２０は、第１の複数の補助磁石１２４をクラッチリング７２の周囲に配設する役割を果たし、一方、第２の磁性キャリア１２２は、第２の複数の補助磁石１２６をクラッチディスク７０の外周の周囲に配設する役割を果たす。クラッチリング７２が係合位置と係合解除位置の間を移動しているとき、第１と第２の複数の補助磁石１２４，１２６が、互いに離隔したままになるように、第１の磁性キャリア１２０と第２の磁性キャリア１２２が配設されている。しかしながら、クラッチリング７２が、係合解除位置にあるとき、第１の第２の複数の補助磁石１２４，１２６の間の磁力により、クラッチリング７２に対してクラッチディスク７０を非一様に回転させ、その結果、クラッチディスク７０は、クラッチリング７２によりも低速で回転する。よって、プーリ２２から羽根車２０にトルクが機械的に伝達されていないとき、ウォータポンプ１０の低速回転を維持し得る。残差運動クラッチ装置１１２を有する別のウォータポンプ１０の動作は、その他の点で、図１〜３に示す実施形態に関して説明したものと同じである。
【００３３】
最も実施可能および好適な実施形態と現在考えられるものに関して本発明を説明したが、本発明は開示した実施形態に限定されず、それどころか、添付したクレームの精神と範囲に含まれる数々の変形例と同等構成を網羅するのを意図していることを理解すべきである。法の下に実施される、全ての上記の変形例と同等構成を含合するように、この範囲は最も広い解釈に一致する。
【図１】
2012516959.tif 000003
【図２】
2012516959.tif 000004
【図３】
2012516959.tif 000005
【図４】
2012516959.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月16日(2010.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸水口と排水口と有するポンプチャンバが形成されたハウジングと、
前記ハウジングの前記ポンプチャンバに配設され、回転力に応じて、前記吸水口から前記排水口に液体を吸い出すように構成されたポンプ機構と、
入力トルクを受け取るプーリと、
前記プーリに対向する前側と前記ポンプ機構に対向する後側とを有するクラッチディスクであり、前記クラッチディスクは、前記前側に環状摩擦領域を有し、前記クラッチディスクの回転により前記ポンプ機構に回転力を伝達し、
前記プーリに接続され同時に回転するクラッチリングであり、前記クラッチリングは、少なくとも部分的に強磁性材料から製造され、前記クラッチリングが、係合解除位置の間で移動可能であり、前記クラッチリング、前記クラッチディスク、および前記係合位置の間に磁気ギャップが形成され、前記クラッチリングが、前記クラッチディスクの前記環状摩擦領域と係合して、前記クラッチディスクを前記クラッチリングと一緒に回転させ、これにより前記プーリが受けた前記入力トルクに応じて、前記ポンプ機構に前記回転力を伝達し、
前記クラッチリングに磁力を及ぼす少なくとも１つの磁石と、
磁場を選択的に生成するように動作可能な電磁コイルであり、
前記少なくとも１つの磁石と前記電磁コイルが協働して、前記係合成位置と前記係合解除位置の間で前記クラッチリングを移動させることを特徴とするウォータポンプ。
【請求項２】
前記クラッチディスクの前記後側に配設されている前記少なくとも１つの磁石をさらに備え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】
前記クラッチリングに磁力を及ぼして、前記クラッチリングを前記係合位置方向に引き付ける前記少なくとも１つの磁石をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のウォータポンプ。
【請求項４】
前記少なくとも１つの磁石により前記クラッチリングに及ぼされた前記引力を減少させるように動作可能な前記電磁コイルにより発生された前記電磁場をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のウォータポンプ。  
【請求項５】
前記電磁コイルへの電源供給が停止したとき、前記係合位置にあり、前記電磁コイルに電源が供給されたとき、前記係合解除位置にある前記クラッチリングをさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のウォータポンプ。
【請求項６】
前記環状摩擦領域に正反対の前記クラッチリングに配設された前記少なくとも１つの磁石をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のウォータポンプ。
【請求項７】
前記電磁コイルに隣接して配設された前記少なくとも１つの磁石をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のウォータポンプ。
【請求項８】
前記クラッチリングにバイアス力を及ぼして、前記クラッチリングを前記係合解除位置方向に偏奇し、前記前記クラッチリングに及ぼした前記力が、前電磁コイルに電源を供給したとき、前記少なくとも１つの磁石により前記クラッチリングに及ぼされた前記力に打ち勝つバイアス部をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のウォータポンプ。  
【請求項９】
駆動シャフトに沿って延在する穴を有し、前記ポンプ機構と連通しているハウジングと、
前記駆動シャフトに沿って延在し、前記ハウジングの前記穴内に部分的に配設された駆動シャフトと、
前記駆動シャフトに接続され、前記回転力を受け取る前記ポンプ機構と、
前記駆動シャフトに回動可能に接続され、前記駆動シャフトに対して前記プーリを自由回転させる前記プーリと、
前記駆動シャフトに接続され、前記駆動シャフトと同時に回転する前記クラッチディスクと
をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のウォータポンプ。
【請求項１０】
内端と外端を有する前記駆動シャフトと、
前記駆動シャフトの前記内端に配設された前記ポンプ機構と、
前記駆動シャフトの前記外端に配設された前記プーリと、
前記駆動シャフトに沿った中間位置に配設された前記クラッチディスクと
をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のウォータポンプ。  
【請求項１１】
前記穴の周囲を取り囲む前記環状電磁チャンバを有する前記ハウジングと、開端を有し、前記ハウジングの前記電磁チャンバ内に配設された前記環状チャンバとをさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のウォータポンプ。
【請求項１２】
前記後側に環状流路部を有し、前記少なくとも１つの磁石が、前記環状流路部内に配設され、前記環状流路部が、少なくとも部分的に前記ハウジングの前記環状磁石チャンバに延在しているクラッチディスクをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のウォータポンプ。
【請求項１３】
前記環状摩擦領域に正反対の前記クラッチディスク上に配設された前記環状流路部をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載のウォータポンプ。
【請求項１４】
前記クラッチディスクに配設された第１の複数の補助磁石と、
前記クラッチリング上に配設された第２の複数の補助磁石であり、前記クラッチリングが、前記係号合位置と前記係合解除位置の間で移動しているとき、前記第１と前記第２の複数の補助磁石は、互いに離隔したままであり、前記クラッチディスクが、前記係合解除位置にあるとき、前記第１と前記第２の複数の補助磁石の間の磁力が、前記クラッチディスクを前記クラッチリングに対して不均一回転させる
ことを特徴とする請求項５に記載のウォータポンプ。
【請求項１５】
前記ポンプ機構は、羽根車であることを特徴とする請求項５に記載のウォータポンプ。
【国際調査報告】
2012516959.tif 000007
2012516959.tif 000008
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