JP2008138656A - Magnetic drive pump - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic drive pump capable of shortening a time required for raising a coolant temperature by reducing a coolant flow during the cold start of an engine, and improving fuel economy by reducing the coolant flow to reduce the workload of a pump. <P>SOLUTION: There is provided a drive means 23 for moving either of a permanent magnet (magnetizing means) 20 and an inductor 18 in the axial direction of a rotating shaft 13. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、磁力によりインペラを回転駆動する磁力駆動式ポンプに関し、特にエンジンのウォータポンプに用いるに好適である。   The present invention relates to a magnetic drive pump that rotationally drives an impeller with a magnetic force, and is particularly suitable for use in an engine water pump.

従来の磁力駆動式ポンプとして、ポンプ室(8)の内部で回転自在に保持されて、その回転によりポンプ室(8)内で流体に流れを生じさせるインペラ(11)と、インペラ(11)を回転駆動する駆動機構(50)とを備え、駆動機構(50)はポンプ室(8)と外部(9)とを分離する隔壁(10)より外部(9)に回転自在に配置されるドライブマグネット(6)に一体的に固定される永久磁石(4)と、インペラ(11)に一体的に固定され永久磁石(4)の回転により発生する誘導電流を動力源として回転する電導体からなる誘導子(7)とから構成されるウォータポンプがある。(例えば、特許文献1参照)
本ウォータポンプは、冷却水の流量(ポンプの仕事量)がエンジン回転数に伴い非線形的に増加するので、高回転時の仕事量は適正に設定できる。しかし、中回転領域やエンジン冷間時、あるいは低負荷定常運転時等の冷却水循環量を必要としないエンジン運転領域では、冷却水を必要以上に循環することとなりエンジン暖機性の悪化及び無駄な仕事による燃費悪化の一因となっている。
特開2005−139917号公報
As a conventional magnetically driven pump, an impeller (11) that is rotatably held in a pump chamber (8) and causes a fluid to flow in the pump chamber (8) by the rotation, and an impeller (11) A drive mechanism (50) for rotational drive, and the drive mechanism (50) is rotatably arranged on the outside (9) from a partition wall (10) separating the pump chamber (8) and the outside (9). The permanent magnet (4) integrally fixed to (6) and the induction composed of a conductor that is fixed to the impeller (11) and that rotates with the induced current generated by the rotation of the permanent magnet (4) as a power source. There is a water pump composed of a child (7). (For example, see Patent Document 1)
In this water pump, the flow rate of cooling water (the amount of work of the pump) increases nonlinearly with the engine speed, so that the amount of work at high rotation can be set appropriately. However, in an engine operation area that does not require a circulating amount of cooling water, such as in the middle rotation area, when the engine is cold, or during low-load steady operation, the cooling water is circulated more than necessary, and engine warm-up deteriorates and is wasted. It contributes to the deterioration of fuel consumption due to work.
JP 2005-139917 A

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、エンジン冷間時の冷却水流量を低減して冷却水温の上昇時間を短縮することができると共に、冷却水流量を低減することによりポンプの仕事量を低減し燃費の改善を図ることができる磁力駆動式ポンプを提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and can reduce the cooling water flow rate when the engine is cold to shorten the rise time of the cooling water temperature and reduce the cooling water flow rate to reduce the pump. It is an object of the present invention to provide a magnetically driven pump that can reduce the amount of work and improve fuel efficiency.

上記した課題を解決するために講じた第1の技術的手段は、
吸入ポートと吐出ポートとを有したポンプ室と、前記ポンプ室と外部とを分離する隔壁と、前記隔壁の前記ポンプ室側に配設された回転軸と、前記回転軸の一端に軸受を介して回転自在に支持されたインペラと、前記インペラと一体的に固定されて回転する誘導子と、前記隔壁の径方向外部に前記誘導子と対向する位置に配設され回転自在に軸支された磁着手段と、前記磁着手段と一体的に固定された回転駆動手段と、を備えた磁力駆動式ポンプにおいて、
前記磁着手段および前記誘導子の、少なくともいずれか一方を前記回転軸の軸方向に移動させる駆動手段を設けたことである。
The first technical measure taken to solve the above problems is as follows:
A pump chamber having a suction port and a discharge port, a partition separating the pump chamber and the outside, a rotating shaft disposed on the pump chamber side of the partition, and a bearing at one end of the rotating shaft And an impeller that is rotatably supported, an inductor that is fixed and rotated integrally with the impeller, and is rotatably supported by being disposed at a position facing the inductor outside in a radial direction of the partition wall. In a magnetic drive pump comprising a magnetic attachment means and a rotation drive means fixed integrally with the magnetic attachment means,
Drive means for moving at least one of the magnetizing means and the inductor in the axial direction of the rotating shaft is provided.

第2の技術的手段は、第1の技術的手段において、
前記駆動手段は内部圧力の変化により体積変化する密閉空間で構成されていることである。
The second technical means is the first technical means,
The drive means is constituted by a sealed space whose volume changes with a change in internal pressure.

第3の技術的手段は、第1および第2の技術的手段において、
前記駆動手段は圧力により作動することである。
The third technical means is the first and second technical means,
The driving means is operated by pressure.

第4の技術的手段は、第1および第2の技術的手段において、
前記駆動手段は負圧ポンプの負圧により作動することである。
The fourth technical means is the first and second technical means,
The driving means is operated by a negative pressure of a negative pressure pump.

第5の技術的手段は、第1の技術的手段乃至第4の技術的手段において、
前記駆動手段の単位時間当りの作動−非作動の時間配分により、吐出量が制御されることである。
The fifth technical means is the first technical means to the fourth technical means,
The discharge amount is controlled by the operation-non-operation time distribution per unit time of the driving means.

第6の技術的手段は、第1の技術的手段において、
前記駆動手段は前記回転軸の内部に配設され冷却水の温度により伸縮する感温駆動部材を有することである。
The sixth technical means is the first technical means,
The driving means includes a temperature-sensitive driving member that is disposed inside the rotating shaft and expands and contracts depending on the temperature of the cooling water.

第7の技術的手段は、第6の技術的手段において、
前記感温駆動部材は熱応動部材と弾性部材とを有することである。
The seventh technical means is the sixth technical means,
The temperature-sensitive driving member includes a thermally responsive member and an elastic member.

請求項1の発明によれば、磁気駆動式ウォータポンプにおいて磁着手段および誘導子の、少なくともいずれか一方を回転軸の軸方向に移動させる駆動手段を設けたことにより、磁着手段と誘導子との間に発生する磁力が制御できる。すなわち、冷却水の温度が低いエンジン冷間時には、磁着手段と誘導子との間に発生する磁力を少なくして誘導子と一体で回転するインペラの回転数を低くし、冷却水の流量を少なくすることにより冷却水温の上昇時間を短縮すると共に、エンジン負荷を減少し燃費の向上を図ることができる。   According to the invention of claim 1, the magnetic drive means and the inductor are provided by the drive means for moving at least one of the magnetic attachment means and the inductor in the axial direction of the rotating shaft in the magnetic drive type water pump. The magnetic force generated between the two can be controlled. That is, when the temperature of the cooling water is low and the engine is cold, the magnetic force generated between the magnetizing means and the inductor is reduced to reduce the rotation speed of the impeller that rotates integrally with the inductor, and the flow rate of the cooling water is reduced. By reducing it, the rise time of the cooling water temperature can be shortened, and the engine load can be reduced to improve fuel efficiency.

請求項2の発明によれば、駆動手段は内部圧力の変化により体積変化する密閉空間で構成されていることにより、簡易な構成で磁着手段および誘導子の、少なくともいずれか一方の移動ができ、磁着手段と誘導子との間に発生する磁力が制御できる。   According to the second aspect of the present invention, since the driving means is formed of a sealed space whose volume changes due to a change in internal pressure, at least one of the magnetizing means and the inductor can be moved with a simple configuration. The magnetic force generated between the magnetizing means and the inductor can be controlled.

請求項3の発明によれば、駆動手段は圧力により作動することにより、負圧で磁着手段および誘導子のいずれか一方の移動ができ、磁着手段と誘導子との間に発生する磁力を制御できる。   According to the third aspect of the present invention, the driving means is operated by pressure, so that one of the magnetizing means and the inductor can be moved at a negative pressure, and the magnetic force generated between the magnetizing means and the inductor. Can be controlled.

請求項4の発明によれば、駆動手段は負圧ポンプの負圧により作動することにより、負圧源である負圧ポンプのエンジンルーム内での配置に自由度がある。   According to the fourth aspect of the present invention, the drive means is operated by the negative pressure of the negative pressure pump, so that the arrangement of the negative pressure pump as the negative pressure source in the engine room is flexible.

請求項5の発明によれば、駆動手段の単位時間当りの作動−非作動の時間配分により、吐出量が制御されるので、エンジンの暖機状態や負荷状態によって最適な吐出量に制御できる。   According to the fifth aspect of the present invention, the discharge amount is controlled by the time distribution of operation / non-operation per unit time of the driving means, so that the optimal discharge amount can be controlled according to the warm-up state and load state of the engine.

請求項6の発明によれば、駆動手段は回転軸の内部に配設され冷却水の温度により伸縮する感温駆動部材を有することにより、冷却水温度により冷却水の流量を制御できる。   According to the sixth aspect of the present invention, the driving means has the temperature-sensitive driving member that is disposed inside the rotating shaft and expands and contracts depending on the temperature of the cooling water, whereby the flow rate of the cooling water can be controlled by the cooling water temperature.

請求項7の発明によれば、感温駆動部材は熱応動部材と弾性部材とを有することにより、簡素な構成で冷却水の流量を制御できる。   According to the seventh aspect of the present invention, the temperature sensitive driving member includes the heat responsive member and the elastic member, so that the flow rate of the cooling water can be controlled with a simple configuration.

以下、本発明の実施形態について、図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第一の実施形態>
図1は本発明の第一の実施形態を示すウォータポンプ(磁力駆動式ポンプ)100である。ウォータポンプ100は図示しない締結手段によりエンジンブロック9に固定されている。
<First embodiment>
FIG. 1 shows a water pump (magnetic drive pump) 100 showing a first embodiment of the present invention. The water pump 100 is fixed to the engine block 9 by fastening means (not shown).

ウォータポンプ100は、主にエンジンブロック9に形成された吸入ポート7と吐出ポート8と、エンジンブロック9に形成される凹部9aを蓋してポンプ室10を画成するボディ110と、ポンプ室10の内部で回転自在に保持され、回転によりポンプ室10内で冷却水に流れを生じさせるインペラ15と、インペラ15を回転駆動する駆動機構50とから構成される。   The water pump 100 mainly includes a suction port 7 and a discharge port 8 formed in the engine block 9, a body 110 defining a pump chamber 10 by covering a recess 9 a formed in the engine block 9, and a pump chamber 10. The impeller 15 is rotatably held inside the pump chamber 10 and causes the cooling water to flow in the pump chamber 10 by the rotation, and the drive mechanism 50 that rotationally drives the impeller 15.

エンジンブロック9に形成されたポンプ室10と外部11とを隔てる非磁性体の隔壁12には回転軸13が固定されている。回転軸13にはインペラ15が回転自在に軸支されている。インペラ15の背面には積層板からなるコア16が一体固定され誘導リング17とともに誘導子18を形成している。誘導子18の径方向外側には隔壁12を隔てて対向する位置に永久磁石(磁着手段)20が配設されている。永久磁石20は周方向で分割されてN極とS極とが互い違いに設けられたものである。   A rotating shaft 13 is fixed to a nonmagnetic partition wall 12 that separates the pump chamber 10 and the outside 11 formed in the engine block 9. An impeller 15 is rotatably supported on the rotary shaft 13. A core 16 made of a laminated plate is integrally fixed on the back surface of the impeller 15 to form an inductor 18 together with a guide ring 17. Permanent magnets (magnetizing means) 20 are disposed on the radially outer side of the inductor 18 at positions facing each other across the partition wall 12. The permanent magnet 20 is divided in the circumferential direction, and N poles and S poles are provided alternately.

永久磁石20は磁性体からなるリング状のヨーク26の内周に固定されており、中心に軸部を形成した非磁性体からなる皿状のダイヤフラム19と一体化している。ダイヤフラム19は軸方向に摺動可能な状態で外筒21に保持されており、ダイヤフラム19と外筒21とはヨーク26の摺動面に配設されたシール部材22により、気密性が保たれた密閉空間(駆動手段)23を形成している。   The permanent magnet 20 is fixed to the inner periphery of a ring-shaped yoke 26 made of a magnetic material, and is integrated with a dish-shaped diaphragm 19 made of a non-magnetic material having a shaft portion at the center. The diaphragm 19 is held in the outer cylinder 21 so as to be slidable in the axial direction. The diaphragm 19 and the outer cylinder 21 are kept airtight by the seal member 22 disposed on the sliding surface of the yoke 26. A closed space (driving means) 23 is formed.

外筒21のインペラ15側の開放端には、永久磁石20の軸方向位置を規制するために磁性体からなるストッパ14が固定されている。ストッパ14にはヨーク26が当接して、永久磁石20の軸方向位置を規制する。ストッパ14にヨーク26が当接した状態において、コア16の軸方向中心16aは永久磁石20の軸方向中心20aよりインペラ15側に所定量偏芯している。   A stopper 14 made of a magnetic material is fixed to the open end of the outer cylinder 21 on the impeller 15 side in order to restrict the axial position of the permanent magnet 20. A yoke 26 abuts against the stopper 14 to restrict the axial position of the permanent magnet 20. When the yoke 26 is in contact with the stopper 14, the axial center 16 a of the core 16 is eccentric by a predetermined amount from the axial center 20 a of the permanent magnet 20 toward the impeller 15.

外筒21はインペラ15の反対側が一段細径となって軸部を形成し、プーリ(回転駆動手段)24が一体固定されている。また、細径となった軸部の端部には気密性を有する軸受27を介して負圧コネクタ25が配設され、負圧制御弁41を介して負圧源である負圧ポンプ42に繋がっている。なお、負圧源としてエンジンの吸気負圧を利用しても良い。   The outer cylinder 21 has a one-stage small diameter on the opposite side of the impeller 15 to form a shaft portion, and a pulley (rotation drive means) 24 is integrally fixed. Further, a negative pressure connector 25 is disposed at the end of the shaft portion having a small diameter via a bearing 27 having airtightness, and a negative pressure pump 42 which is a negative pressure source is connected via a negative pressure control valve 41. It is connected. The intake negative pressure of the engine may be used as a negative pressure source.

次に、作動について説明する。   Next, the operation will be described.

図1の上側は密閉空間23に負圧が印加していない状態を示しており、下側は負圧が印加している状態を示している。   The upper side of FIG. 1 shows a state where no negative pressure is applied to the sealed space 23, and the lower side shows a state where negative pressure is applied.

負圧が印加していない状態では、コア16の軸方向中心16aは永久磁石20の軸方向中心20aよりインペラ15側に所定量偏芯しているので、永久磁石20は磁力によりコア16方向に吸引付勢されてヨーク26がストッパ14に当接している。ストッパ14およびヨーク16はいずれも磁性体であるので、互いに磁力により吸引しあっている。   In a state where no negative pressure is applied, the axial center 16a of the core 16 is eccentric by a predetermined amount from the axial center 20a of the permanent magnet 20 toward the impeller 15, so that the permanent magnet 20 is moved toward the core 16 by magnetic force. The yoke 26 is in contact with the stopper 14 by being biased by suction. Since both the stopper 14 and the yoke 16 are magnetic bodies, they are attracted to each other by magnetic force.

図示しないベルトによりエンジンからの回転駆動力が伝達されてプーリ24が廻されると、外筒21とダイヤフラム19とは一体となって回転し、ダイヤフラム19の内周面に配設された永久磁石20と誘導子18との間の磁束の向きが変化する。密閉空間23に負圧が印加していない図1の上側の状態では、ダイヤフラム19の内周面に配設された永久磁石20と誘導子18との間に作用する磁束量は最大で、磁束の向きの変化により誘導子18に発生する誘導電流は最大となり、磁力が最大となって、磁気誘導による伝達トルクが最大となる。すなわち、インペラ15の回転力は最大となってポンプ吐出能力は最大となる。   When the rotational driving force from the engine is transmitted by a belt (not shown) and the pulley 24 is rotated, the outer cylinder 21 and the diaphragm 19 rotate together, and the permanent magnet 20 disposed on the inner peripheral surface of the diaphragm 19. And the direction of the magnetic flux between the inductor 18 changes. In the upper state of FIG. 1 in which no negative pressure is applied to the sealed space 23, the amount of magnetic flux acting between the permanent magnet 20 disposed on the inner peripheral surface of the diaphragm 19 and the inductor 18 is maximum, and the magnetic flux The induction current generated in the inductor 18 by the change of the direction becomes the maximum, the magnetic force becomes the maximum, and the transmission torque by the magnetic induction becomes the maximum. That is, the rotational force of the impeller 15 is maximized and the pump discharge capacity is maximized.

一方、密閉空間23に負圧が印加している図1の下側の状態では、ダイヤフラム19は軸方向に誘導子18から離れる方向に吸引されるため、ダイヤフラム19の内周面に配設された永久磁石20と誘導子18との間に作用する磁束量は最小で、磁束の向きの変化により誘導子18に発生する誘導電流が小さくなり、磁力が小さくなって、磁気誘導による伝達トルクが減少する。すなわち、インペラ15の回転力は減少してポンプ吐出能力は小さくなる。   On the other hand, in the lower state of FIG. 1 in which negative pressure is applied to the sealed space 23, the diaphragm 19 is sucked in the direction away from the inductor 18 in the axial direction, so that it is disposed on the inner peripheral surface of the diaphragm 19. The amount of magnetic flux acting between the permanent magnet 20 and the inductor 18 is minimal, the induced current generated in the inductor 18 is reduced due to the change in the direction of the magnetic flux, the magnetic force is reduced, and the transmission torque due to magnetic induction is reduced. Decrease. That is, the rotational force of the impeller 15 is reduced and the pump discharge capacity is reduced.

密閉空間23に負圧が印加している図1の下側の状態から負圧の印加が解除されると、永久磁石20とコア16とは磁力により吸引し合い、密閉空間23に負圧が印加していない図1の上側は状態になる。尚、図2に示すように永久磁石20とコア16との吸引力を補い、ダイヤフラム19をインペラ15側に付勢するスプリング28を、密閉空間23に配設してもよい。   When the negative pressure is released from the lower side of FIG. 1 where the negative pressure is applied to the sealed space 23, the permanent magnet 20 and the core 16 attract each other by magnetic force, and the negative pressure is applied to the sealed space 23. The upper side of FIG. 1 not applied is in a state. As shown in FIG. 2, a spring 28 that supplements the attractive force between the permanent magnet 20 and the core 16 and biases the diaphragm 19 toward the impeller 15 may be disposed in the sealed space 23.

エンジン高負荷時、あるいは冷却水温が高温時などの冷却性能が必要な際には密閉空間23に負圧を印加することなくポンプ吐出能力を最大とし、エンジン低・中負荷時、あるいは冷却水温が低温時には、密閉空間23に負圧を印加してダイヤフラム19を軸方向に移動させ余剰な冷却水流量を低減し駆動力の低減を行うことができる。   When cooling performance is required, such as when the engine is heavily loaded or when the cooling water temperature is high, the pump discharge capacity is maximized without applying negative pressure to the sealed space 23. When the temperature is low, a negative pressure is applied to the sealed space 23 to move the diaphragm 19 in the axial direction, thereby reducing the excessive cooling water flow rate and reducing the driving force.

このようにして、エンジン回転数、冷却水温、スロットル開度を基に、エンジン制御コンピュータが負圧制御弁に制御信号を出力して負圧をコントロールし、冷却水流量を常に必要最小限に最適制御する。   In this way, the engine control computer outputs a control signal to the negative pressure control valve to control the negative pressure based on the engine speed, cooling water temperature, and throttle opening, and the cooling water flow rate is always optimized to the minimum necessary. Control.

あるいは、負圧そのものを制御するのではなく、必要流量に応じて負圧制御弁を任意の周期内で作動(ON時間)と非作動(OFF時間)を繰り返し、設定した時間内の平均流量を制御してもよい。図4は、その一例を示しており、例えば5〜10秒間周期でON時間を設定時間の30%、50%、80%とすることで、設定時間内の平均流量を、最大流量に対し30%、50%、80%とすることができる。   Or, instead of controlling the negative pressure itself, the negative pressure control valve is repeatedly operated (ON time) and inactive (OFF time) within an arbitrary period according to the required flow rate, and the average flow rate within the set time is calculated. You may control. FIG. 4 shows an example. For example, by setting the ON time to 30%, 50%, and 80% of the set time in a cycle of 5 to 10 seconds, the average flow rate within the set time is set to 30% with respect to the maximum flow rate. %, 50%, and 80%.

このように、エンジン冷間時には冷却水量を少なくして早期暖機を図ると同時に、無駄な動力を低減し燃費向上を図ることができるのである。   In this way, when the engine is cold, the amount of cooling water can be reduced to achieve early warm-up, and at the same time, wasteful power can be reduced and fuel efficiency can be improved.

<第二の実施形態>
図3は本発明の第二の実施形態を示すウォータポンプ(磁力駆動式ポンプ)200である。第一の実施形態と同様の構成には同一の番号を付与し説明の詳細を省略する。
<Second Embodiment>
FIG. 3 shows a water pump (magnetic drive pump) 200 showing a second embodiment of the present invention. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

エンジンブロック9内に形成されたポンプ室10と外部11とを隔てる非磁性体の隔壁12に円筒状の軸30が固定されている。軸30の内部には感温部材であるサーモワックス(駆動手段)32を封入しロッド33を摺動可能に包持したスライダ31が摺動可能に配設されている。軸30の外周には回転軸133が軸方向に摺動可能に配設され、インペラ15が回転軸133に軸受14を介して回転自在に軸支されている。軸30の端部に配設されたコイルスプリング34は回転軸133を軸30の先端から離れる方向に付勢している。サーモワックス32が膨張すると隔壁12に当接しているロッド33によりスライダ31は軸方向に押動され、スライダ31から径方向に突出しているピン35で回転軸133を軸方向に押動する構成となっている。   A cylindrical shaft 30 is fixed to a nonmagnetic partition wall 12 that separates the pump chamber 10 and the outside 11 formed in the engine block 9. Inside the shaft 30, there is slidably disposed a slider 31 which encloses a thermo wax (driving means) 32 as a temperature sensitive member and slidably holds a rod 33 therein. A rotating shaft 133 is disposed on the outer periphery of the shaft 30 so as to be slidable in the axial direction, and the impeller 15 is rotatably supported by the rotating shaft 133 via a bearing 14. A coil spring 34 disposed at the end of the shaft 30 urges the rotating shaft 133 in a direction away from the tip of the shaft 30. When the thermowax 32 expands, the slider 31 is pushed in the axial direction by the rod 33 in contact with the partition wall 12, and the rotary shaft 133 is pushed in the axial direction by the pin 35 protruding in the radial direction from the slider 31. It has become.

インペラ15の背面軸部15aには外周に積層板からなるコア16が一体固定され誘導リング17とともに誘導子18を形成している。誘導子18の径方向外側には隔壁12を隔てて、有底円筒状の外筒211の内周面に永久磁石(磁着手段)20が配設されている。外筒211は底部が一段細径となった軸部を形成し、プーリ(回転駆動手段)24が一体固定されている。   A core 16 made of a laminated plate is integrally fixed on the outer periphery of the rear shaft portion 15 a of the impeller 15 to form an inductor 18 together with the guide ring 17. A permanent magnet (magnetizing means) 20 is disposed on the inner peripheral surface of the bottomed cylindrical outer cylinder 211 with the partition wall 12 therebetween on the radially outer side of the inductor 18. The outer cylinder 211 forms a shaft portion whose bottom portion has a smaller diameter, and a pulley (rotation drive means) 24 is integrally fixed.

次に、作動について説明する。   Next, the operation will be described.

図2の上側は冷却水温が高い状態を示しており、下側は冷却水温が低い状態を示している。   The upper side of FIG. 2 shows a state where the cooling water temperature is high, and the lower side shows a state where the cooling water temperature is low.

図示しないベルトによりエンジンからの回転駆動力が伝達されてプーリ24が廻されると外筒211が回転し、外筒211の内周面に配設された永久磁石20と誘導子18との間の磁束の向きが変化する。   When the rotational driving force from the engine is transmitted by a belt (not shown) and the pulley 24 is rotated, the outer cylinder 211 rotates, and between the permanent magnet 20 disposed on the inner peripheral surface of the outer cylinder 211 and the inductor 18. The direction of the magnetic flux changes.

冷却水温の低い状態では、サーモワックス32は収縮しているのでスライダ31はプーリ24側に位置している。回転軸133もコイルスプリング34によりプーリ24側に付勢されているので、誘導子18と永久磁石20とは食い違う位置関係となって永久磁石20と誘導子18との間に作用する磁束量は最小で、磁束の向きの変化により誘導子18に発生する誘導電流が小さくなり、磁気誘導による伝達トルクが減少する。すなわち、インペラ15の回転力は減少してポンプ吐出能力は小さくなる。また、インペラ15の先端とボディ9との距離dが離れている状態となるので、ポンプ200の吐出量はさらに小さくなり、冷却水流量が少なくなって早期にエンジンが暖機することとなる。   In a state where the cooling water temperature is low, the thermo wax 32 is contracted, so that the slider 31 is positioned on the pulley 24 side. Since the rotary shaft 133 is also urged toward the pulley 24 by the coil spring 34, the amount of magnetic flux acting between the permanent magnet 20 and the inductor 18 due to the positional relationship between the inductor 18 and the permanent magnet 20 is different. At a minimum, the induced current generated in the inductor 18 due to the change in the direction of magnetic flux is reduced, and the transmission torque due to magnetic induction is reduced. That is, the rotational force of the impeller 15 is reduced and the pump discharge capacity is reduced. Further, since the distance d between the tip of the impeller 15 and the body 9 is separated, the discharge amount of the pump 200 is further reduced, the cooling water flow rate is reduced, and the engine is warmed up early.

エンジンが暖機状態となって冷却水温が上昇すると、サーモワックス32が膨張するのでスライダ31はボディ9側に移動する。スライダ31から径方向に突出しているピン35は、コイルスプリング34の付勢力に逆らって回転軸133を軸方向のボディ9側に押動するので、誘導子18も回転軸133とともに動いて永久磁石20と対向する位置となる。すると、誘導子18と永久磁石20との間に作用する磁束量は最大で、磁束の向きの変化により誘導子18に発生する誘導電流は最大となり、磁力が最大となって、磁気誘導による伝達トルクが最大となる。同時に、インペラ15の先端とボディ9との距離dも最小隙間となって、ポンプ200の吐出量は最大となるので、充分な冷却水流量によりエンジンを好適に冷却することができる。   When the engine is warmed up and the coolant temperature rises, the thermowax 32 expands and the slider 31 moves to the body 9 side. The pin 35 protruding in the radial direction from the slider 31 pushes the rotating shaft 133 toward the body 9 in the axial direction against the urging force of the coil spring 34, so that the inductor 18 also moves together with the rotating shaft 133 and becomes a permanent magnet. 20 and a position facing. Then, the amount of magnetic flux acting between the inductor 18 and the permanent magnet 20 is the maximum, the induced current generated in the inductor 18 due to the change in the direction of the magnetic flux is maximized, the magnetic force is maximized, and transmission by magnetic induction is performed. Torque is maximized. At the same time, the distance d between the tip of the impeller 15 and the body 9 is also a minimum gap, and the discharge amount of the pump 200 is maximized, so that the engine can be suitably cooled with a sufficient cooling water flow rate.

本発明に係る第1の実施形態を表す断面図である。It is a sectional view showing a 1st embodiment concerning the present invention. 本発明に係る第1の実施形態の変形例を表す断面図である。It is sectional drawing showing the modification of 1st Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第2の実施形態の変形例を表す断面図である。It is sectional drawing showing the modification of the 2nd Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第1の実施形態の作動パターンの一例を表す図である。It is a figure showing an example of the operation pattern of a 1st embodiment concerning the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

100、200・・・ウォータポンプ
7・・・吸入ポート
8・・・吐出ポート
10・・・ポンプ室
12・・・隔壁
13,133・・・回転軸
14・・・軸受
15・・・インペラ
18・・・誘導子
20・・・永久磁石(磁着手段)
23・・・密閉空間(駆動手段)
24・・・プーリ(回転駆動手段)
26・・・スプリング
31・・・スライダ
32・・・サーモワックス(駆動手段)
33・・・ロッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100, 200 ... Water pump 7 ... Intake port 8 ... Discharge port 10 ... Pump chamber 12 ... Partition 13, 133 ... Rotating shaft 14 ... Bearing 15 ... Impeller 18 ... Inductor 20 ... Permanent magnet (magnetization means)
23 ... Sealed space (drive means)
24... Pulley (rotation drive means)
26 ... Spring 31 ... Slider 32 ... Thermo wax (drive means)
33 ... Rod

Claims (7)

吸入ポートと吐出ポートとを有したポンプ室と、
前記ポンプ室と外部とを分離する隔壁と、
前記隔壁の前記ポンプ室側に配設された回転軸と、
前記回転軸の一端に回転自在に支持されたインペラと、
前記インペラと一体的に固定されて回転する誘導子と、
前記隔壁の径方向外部に前記誘導子と対向する位置に配設され回転自在に軸支された磁着手段と、
前記磁着手段に固定され前記磁着手段を回転駆動する回転駆動手段と、
を備えた磁力駆動式ポンプにおいて、
前記磁着手段および前記誘導子の、少なくともいずれか一方を前記回転軸の軸方向に移動させる駆動手段を設けたことを特徴とする磁力駆動式ポンプ。
A pump chamber having a suction port and a discharge port;
A partition wall separating the pump chamber and the outside;
A rotating shaft disposed on the pump chamber side of the partition;
An impeller rotatably supported at one end of the rotating shaft;
An inductor that is integrally fixed with the impeller and rotates;
Magnetic attachment means disposed rotatably at a position facing the inductor outside in the radial direction of the partition wall and rotatably supported;
Rotation driving means fixed to the magnetizing means and driving the magnetizing means to rotate;
In a magnetically driven pump with
A magnetic drive pump characterized by comprising a drive means for moving at least one of the magnetizing means and the inductor in the axial direction of the rotating shaft.
請求項1において、
前記駆動手段は内部圧力の変化により体積変化する密閉空間で構成されていることを特徴とする磁力駆動式ポンプ。
In claim 1,
The magnetic drive pump characterized in that the drive means is constituted by a sealed space whose volume changes with a change in internal pressure.
請求項1および2において、
前記駆動手段は圧力により作動することを特徴とする磁力駆動式ポンプ。
In claims 1 and 2,
The magnetic drive pump characterized in that the driving means is operated by pressure.
請求項1および2において、
前記駆動手段は負圧ポンプの負圧により作動することを特徴とする磁力駆動式ポンプ。
In claims 1 and 2,
The drive means is operated by the negative pressure of a negative pressure pump.
請求項1乃至4において、
前記駆動手段の単位時間当りの作動−非作動の時間配分により、吐出量が制御されることを特徴とする磁力駆動式ポンプ。
In claims 1 to 4,
2. A magnetic drive pump according to claim 1, wherein a discharge amount is controlled by an operation-non-operation time distribution per unit time of the drive means.
請求項1において、
前記駆動手段は前記回転軸の内部に配設され冷却水の温度により伸縮する感温駆動部材を有することを特徴とする磁力駆動式ポンプ。
In claim 1,
The magnetic drive pump characterized in that the drive means has a temperature-sensitive drive member that is disposed inside the rotating shaft and expands and contracts depending on the temperature of the cooling water.
請求項6において、
前記感温駆動部材は熱応動部材と弾性部材とを有することを特徴とする磁力駆動式ポンプ。
In claim 6,
The temperature-sensitive drive member has a heat-responsive member and an elastic member, and is a magnetic drive pump.
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