JP2009138543A - Water pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水冷式エンジン等に用いられるウォーターポンプに関する。特に、本発明は、流量可変型ウォーターポンプの改良に関する。 The present invention relates to a water pump used for a water-cooled engine or the like. In particular, the present invention relates to an improvement of a variable flow rate water pump.
水冷式エンジン等に用いられるウォーターポンプとして、流量可変型(容量可変型とも呼ばれる)のものが知られている。この種のウォーターポンプにおいて、駆動源であるエンジンの駆動力を受けるウォーターポンプギアやウォーターポンププーリなどを含む駆動側回転体と、ポンプ渦流室に配設されたポンプインペラを含む従動側回転体とをそれぞれ配設し、駆動側回転体から従動側回転体への回転力の伝達を非接触の状態で行うようにしたものがある。具体的には、駆動側回転体に取り付けられた磁性体としてのマグネットと、従動側回転体に取り付けられた誘導体としての誘導リングとの間で回転力が伝達されて、ウォーターポンプが駆動されるようになっている。マグネットと誘導リングとは、所定の間隔をあけて対向して配置され、両者の間には、ステンレス製などの隔離壁(隔壁)が介在される。誘導リングは、例えば、鉄芯の外周にアルミニウム製のリング部材が取り付けられた構成となっている。 As a water pump used for a water-cooled engine or the like, a variable flow rate type (also called variable capacity type) is known. In this type of water pump, a drive-side rotator including a water pump gear and a water pump pulley that receive the drive force of the engine as a drive source, and a driven-side rotator including a pump impeller disposed in the pump vortex chamber; Are arranged so that the rotational force is transmitted from the driving side rotating body to the driven side rotating body in a non-contact state. Specifically, a rotational force is transmitted between a magnet as a magnetic body attached to the driving side rotator and a guide ring as a derivative attached to the driven side rotator to drive the water pump. It is like that. The magnet and the induction ring are arranged to face each other with a predetermined gap, and a separating wall (partition wall) made of stainless steel or the like is interposed between them. The induction ring has a configuration in which, for example, an aluminum ring member is attached to the outer periphery of the iron core.
そして、上述のような非接触式のウォーターポンプにおいては、駆動側回転体から従動側回転体へ伝達される回転力を変更することによって、ウォーターポンプの流量(ポンプ吐出量)が変更されるようになっている。例えば、特許文献1には、マグネットを軸方向(回転軸方向)に沿ってスライドさせることによって、駆動側回転体から従動側回転体へ伝達される回転力を調整して流量を可変とするウォーターポンプが示されている。
しかし、上記特許文献1に記載のウォーターポンプにおいては、ポンプ吐出量を変更するには、マグネットを回転軸方向に沿ってスライドさせる必要があるので、そのための回転軸方向のスペースを確保する必要がある。したがって、ウォーターポンプが回転軸方向に拡大して、ウォーターポンプが設置される箇所(例えば、エンジン前面側)の搭載性が悪化することが懸念される。 However, in the water pump described in Patent Document 1, in order to change the pump discharge amount, it is necessary to slide the magnet along the rotation axis direction, so it is necessary to ensure the space in the rotation axis direction for that purpose. is there. Therefore, there is a concern that the water pump expands in the direction of the rotation axis, and the mountability of a place where the water pump is installed (for example, the engine front side) is deteriorated.
なお、ウォーターポンプをギア駆動式とした場合、ウォーターポンプギアがタイミングチェーンケース内に配置されることから、そのための回転軸方向のスペースも確保しなければならず、マグネットのスライドに必要なスペースを十分に確保することは極めて困難であるといった問題がある。したがって、現実には、ギア駆動式のウォーターポンプに対して、容量可変のために必要な構成、つまり、マグネットを回転軸方向に沿ってスライドさせる構成を併せて設けることは極めて難しい状況となっている。 When the water pump is a gear drive type, the water pump gear is arranged in the timing chain case, so a space in the direction of the rotation axis must be ensured, and the space necessary for the magnet slide is secured. There is a problem that it is extremely difficult to ensure enough. Therefore, in reality, it is extremely difficult to provide a gear-driven water pump with a configuration necessary for variable capacity, that is, a configuration in which a magnet is slid along the rotation axis direction. Yes.
本発明は、そのような問題点を鑑みてなされたものであり、回転軸方向への拡大を防止でき、搭載性に優れた流量可変型のウォーターポンプを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a variable flow rate water pump that can prevent expansion in the direction of the rotation axis and has excellent mountability.
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、ウォーターポンプであって、駆動源からの駆動力が伝達されて回転する駆動側回転体と、ポンプインペラを有し且つ回転支軸によって回転自在に支持された従動側回転体とを備え、上記駆動側回転体および従動側回転体のうちの一方に設けられた磁性体と、他方に設けられた誘導体とが対向して配置されており、上記駆動側回転体から従動側回転体への回転力の伝達が非接触の状態で行われるように構成されている。そして、上記磁性体または誘導体を複数に分割した構成とし、上記複数に分割された磁性体または誘導体のそれぞれの径方向の位置を変更して上記磁性体と誘導体との径方向の距離を変更する位置変更手段が備えられていることを特徴としている。ここで、磁性体または誘導体の分割構成を、中心角が180度以下の断面弧状に分割する構成とすることが好ましい。 In the present invention, means for solving the above-described problems are configured as follows. That is, the present invention is a water pump, which is a drive-side rotator that rotates when a driving force from a drive source is transmitted, and a driven-side rotator that has a pump impeller and is rotatably supported by a rotation support shaft. And a magnetic body provided on one of the driving side rotating body and the driven side rotating body and a derivative provided on the other side are arranged to face each other, and the driven side rotating body is moved to the driven side. It is comprised so that transmission of the rotational force to a rotary body may be performed in a non-contact state. And it is set as the structure which divided | segmented the said magnetic body or derivative into plurality, and changes the radial position of each said magnetic body and derivative | guide_body by changing the radial position of each of the said magnetic body or derivative | guide_body divided | segmented into plurality. A position changing means is provided. Here, it is preferable that the divided structure of the magnetic substance or the derivative is divided into a cross-sectional arc shape having a central angle of 180 degrees or less.
上記構成によれば、ウォーターポンプのポンプ吐出量を変更するのに、磁性体または誘導体を位置変更手段によって搭載上の余裕のある径方向に移動させるので、磁性体または誘導体を回転軸方向に沿ってスライドさせる必要がなくなり、そのための回転軸方向のスペースを確保する必要がなくなる。したがって、ウォーターポンプが回転軸方向に拡大することを防止でき、ウォーターポンプが設置される箇所(例えば、エンジン前面側)の搭載性が悪化することを防止でき、搭載性に優れた流量可変型のウォーターポンプを提供することができる。 According to the above configuration, in order to change the pump discharge amount of the water pump, the magnetic body or the derivative is moved by the position changing means in the radial direction with a margin for mounting, so the magnetic body or the derivative is moved along the rotation axis direction. Therefore, there is no need to secure a space in the direction of the rotation axis. Therefore, the water pump can be prevented from expanding in the direction of the rotation axis, the mountability of the location where the water pump is installed (for example, the front side of the engine) can be prevented from being deteriorated, and the variable flow rate type with excellent mountability A water pump can be provided.
本発明において、位置変更手段を、周囲の温度にしたがって変形可能な感温部材として構成し、上記感温部材を、上記複数に分割された磁性体または誘導体のそれぞれに備える構成とすることが好ましい。このような感温部材としては、例えば、バイメタルなどを用いることが可能である。この構成により、負圧アクチュエータや、電動アクチュエータを用いる場合に比べて、位置変更手段の構成が簡素で済み、ウォーターポンプの搭載性の向上に貢献できる。 In the present invention, it is preferable that the position changing means is configured as a temperature-sensitive member that can be deformed according to an ambient temperature, and the temperature-sensitive member is provided in each of the plurality of divided magnetic bodies or derivatives. . As such a temperature sensitive member, it is possible to use a bimetal etc., for example. With this configuration, the configuration of the position changing means can be simplified as compared with the case where a negative pressure actuator or an electric actuator is used, which can contribute to the improvement of the water pump mounting property.
本発明は、ギア駆動式のウォーターポンプに適用することが可能である。ギア駆動式のウォーターポンプでは、駆動側回転体に駆動源からの駆動力を受けるウォーターポンプギアが備えられ、そのウォーターポンプギアがタイミングチェーンケース内に配置される。上記構成によれば、そのようなギア駆動式のウォーターポンプに対し、容量可変のために必要な構成、つまり、磁性体または誘導体を径方向に移動させる構成を併せて設けることが容易となっており、搭載性に優れた流量可変型のウォーターポンプを提供することができる。 The present invention can be applied to a gear-driven water pump. In a gear-driven water pump, a water pump gear that receives a driving force from a driving source is provided on a driving-side rotating body, and the water pump gear is disposed in a timing chain case. According to the above configuration, it is easy to provide such a gear-driven water pump with a configuration necessary for variable capacity, that is, a configuration for moving the magnetic body or the derivative in the radial direction. Therefore, it is possible to provide a variable flow rate water pump excellent in mountability.
本発明によれば、ウォーターポンプのポンプ吐出量を変更するのに、磁性体または誘導体を回転軸方向に沿ってスライドさせる必要がなくなるので、そのための回転軸方向のスペースを確保する必要がなくなる。したがって、ウォーターポンプが回転軸方向に拡大することを防止でき、ウォーターポンプが設置される箇所の搭載性が悪化することを防止でき、搭載性に優れた流量可変型のウォーターポンプを提供することができる。 According to the present invention, in order to change the pump discharge amount of the water pump, it is not necessary to slide the magnetic body or the derivative along the rotation axis direction, so that it is not necessary to secure a space in the rotation axis direction. Therefore, it is possible to prevent the water pump from expanding in the rotation axis direction, to prevent the mountability of the place where the water pump is installed from being deteriorated, and to provide a variable flow rate water pump excellent in mountability. it can.
本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。この実施形態は、自動車用エンジンに搭載され、エンジンからの駆動力を受けることで作動する車両用ウォーターポンプに本発明を適用した例について説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, an example in which the present invention is applied to a water pump for a vehicle that is mounted on an automobile engine and operates by receiving a driving force from the engine will be described.
−ウォーターポンプの全体構成−
まず、ウォーターポンプの全体的な構成について、図1を用いて説明する。図1は、実施形態に係るウォーターポンプの断面図である。
-Overall configuration of water pump-
First, the overall configuration of the water pump will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of a water pump according to an embodiment.
図1に示すように、ウォーターポンプ10は、ポンプ筐体を構成するウォーターポンプハウジング11が、エンジンのシリンダブロック1にボルト13によって一体的に取り付けられることで、タイミングチェーンケース12内に配設されている。タイミングチェーンケース12は、エンジン前面側(縦置きエンジンの場合には車両前方側の面、横置きエンジンの場合には車両側方側の面)に取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the
ウォーターポンプ10は、ウォーターポンプギア21が設けられた駆動側回転体20と、ポンプインペラ31が設けられた従動側回転体30と、駆動側回転体20と従動側回転体30との間を仕切る隔壁40とを備えている。そして、駆動側回転体20から従動側回転体30への回転力の伝達が、後述するように、非接触の状態で行われるようになっている。
The
駆動側回転体20は、ウォーターポンプギア21、駆動軸22、マグネット支持部材23、磁性体としてのマグネット24、および、スライド機構部25を備えており、これらが水平軸まわりに一体的に回転するように構成されている。駆動側回転体20は、その水平軸まわりにほぼ回転対称な形状になっている。
The drive-
ウォーターポンプギア21は、水平方向に延びる駆動軸22に一体的に取り付けられている。ウォーターポンプギア21は、アイドルギア4と噛み合っており、このアイドルギア4がエンジンのクランクシャフト2に一体的に取り付けられたクランクギア3に噛み合っている。このため、エンジンの駆動時には、エンジンのクランクシャフト2の回転駆動力が、クランクギア3およびアイドルギア4を介してウォーターポンプギア21に伝達され、このウォーターポンプギア21が駆動軸22の軸心を回転中心として回転するようになっている。
The
クランクギア3、アイドルギア4、および、ウォーターポンプギア21は、タイミングチェーンケース12内に配設されている。なお、クランクシャフト2の前端部(図1の左端部)には、各補機類を駆動するためのクランクプーリ5が取り付けられており、このクランクプーリ5は、タイミングチェーンケース12の外側に配設されている。
The
駆動軸22は、ボールベアリング26を介して、ウォーターポンプハウジング11に回転自在に支持されている。この駆動軸22の後端部(図1の右端部)には、マグネット支持部材23が一体的に設けられている。マグネット支持部材23は、一方側(シリンダブロック1が配設されている側)が開放された有底円筒形状に形成されており、駆動軸22の後端部から外周側に延びる円板部23aと、この円板部23aの外周縁から上記一方側に連続する円筒部23bによって構成されている。このマグネット支持部材23の円筒部23bの内周側には、複数に分割されたマグネット(永久磁石)24が設けられている。この実施形態では、マグネット24は、半円筒状の2つのマグネット片24a,24aからなり、スライド機構部25がそれぞれのマグネット片24a,24aに備えられている(図3参照)。マグネット24およびスライド機構部25の詳細については後述する。
The
従動側回転体30は、上述した駆動側回転体20に対して非接触状態に配設され且つその駆動側回転体20からの回転力が伝達されて回転する構成となっている。従動側回転体30は、ポンプインペラ31、および、誘導体としての誘導リング32を備えており、これらが水平軸まわりに一体的に回転するように構成されている。従動側回転体30は、その水平軸まわりにほぼ回転対称な形状になっている。
The driven-
ポンプインペラ31は、シリンダブロック1の表面に設けられた凹陥部1aにより形成されるポンプ渦流室1bに配設されている。ポンプインペラ31は、軸方向に延びる回転支軸33に水中軸受34を介して回転自在且つ軸方向へのスライド移動が不能に支持されている。回転支軸33は、シリンダブロック1に一体的に取り付けられている。そして、ポンプインペラ31の回転によりポンプ渦流室1b内の冷却水がエンジンの冷却水通路に送り出され、これにより冷却水の循環動作が行われるようになっている。
The
誘導リング32は、ポンプインペラ31のボス部31aに回転一体に取り付けられている。誘導リング32は、鉄芯32aの外周にアルミニウム製のリング部材32bが取り付けられた構成となっている。誘導リング32のリング部材32bと駆動側回転体20のマグネット24とは、径方向の内外で所定の間隔を隔てて配置されている。また、リング部材32bとマグネット24とは、軸方向の位置が互いに重なり合う(オーバーラップする)ように配置されている。ここでは、リング部材32bの全体がマグネット24に対向するように配置されている。
The
駆動側回転体20が配設されている空間と従動側回転体30が配設されている空間とは、ステンレス製(例えばSUS304など)の隔壁40によって仕切られている。この隔壁40は、駆動側回転体20と従動側回転体30との間の部分の形状に応じた形状になっており、具体的には、外周側に位置する外周側円環部41と、この外周側円環部41の内周側に連続する円筒部42と、この円筒部42の一端から内周側に延びる内周側円板部43とを備えている。
The space in which the driving
外周側円環部41の外周縁は、ウォーターポンプハウジング11とタイミングチェーンケース12との間で挟持されている。外周側円環部41の外周縁とウォーターポンプハウジング11との間にはOリング15が介在されている。
The outer peripheral edge of the outer
円筒部42は、駆動側回転体20のマグネット24と従動側回転体30の誘導リング32との間に配設されており、これら両者24,32との間に隙間を存して配置されている。これにより、マグネット24と誘導リング32とは、円筒部42を挟んで互いに対向配置されるようになっている。
The
また、内周側円板部43は、駆動側回転体20の駆動軸22と従動側回転体30を支持する回転支軸33との間に配設されている。このように、駆動側回転体20が配設されている空間と、従動側回転体30が配設されている空間とは隔壁40によって隔離されており、したがって、駆動側回転体20から従動側回転体30への回転力の伝達が非接触の状態で行われるようになっている。
Further, the inner
ここで、駆動側回転体20から従動側回転体30への回転力の伝達について説明する。エンジンの駆動時、ウォーターポンプギア21が回転すると、その回転力がマグネット支持部材23に伝達され、これにより、駆動側回転体20が一体となって回転する。この駆動側回転体20の回転にともなってマグネット24(マグネット片24a,24a)が回転すると、従動側回転体30の誘導リング32の周囲の磁界が変化し、誘導リング32のリング部材32bには、その磁界の変化を妨げる方向への誘導電流が発生する。この誘導電流の発生にともなってトルクが発生し、これにより、従動側回転体30が一体となって回転する。その結果、ポンプインペラ31が回転し、ウォーターポンプ10が駆動される。
Here, transmission of the rotational force from the driving
−実施形態の特徴部分−
この実施形態の特徴部分は、上述したようなウォーターポンプ10において、複数に分割されたマグネット24を径方向に移動させることによって、マグネット24と誘導リング32との径方向の距離を変更することにより、駆動側回転体20から従動側回転体30へ伝達される回転力の大きさを変更して、ウォーターポンプ10の流量(ポンプ吐出量)を変更する点にある。具体的には、マグネット24を複数の分割片(マグネット片24a)に分割した構成とし、それぞれの分割片の径方向の位置を変更する位置変更手段を備えていることを特徴としている。以下、この特徴構成について詳しく説明する。
-Characteristic part of embodiment-
The characteristic part of this embodiment is that the distance between the
まず、ウォーターポンプ10において、マグネット24を径方向(半径方向)に移動させる構成について説明する。
First, the structure which moves the
この実施形態では、2つに分割されたマグネット24が誘導リング32の径方向外側に配置されている。具体的に、マグネット24は、図3に示すように、中心角が180度の断面弧状のマグネット片24a,24aによって構成されている。言い換えれば、マグネット24は、リング状のマグネットが縦割りに(周方向に)2分割された構成となっている。
In this embodiment, the
各マグネット片24aには、スライド機構部25がそれぞれ備えられている。スライド機構部25は、マグネット片24aを径方向にスライド移動させるもので、周囲の温度(冷却水温度)にしたがって径方向に沿って伸縮変形可能な感温部材25aと、この感温部材25aの伸縮動作にともなうマグネット片24aの移動をガイドするガイド部材25bとを備えている。
Each
感温部材25aは、マグネット片24aの径方向の位置を変更する位置変更手段として設けられるもので、マグネット片24aの外周面と、マグネット支持部材23の円筒部23bの内周面との間に配設されている。感温部材25aの一端側が円筒部23bに連結されており、感温部材25aの他端側がマグネット片24aの周方向の1箇所に連結されている。この場合、感温部材25aの他端側がマグネット片24aの周方向の中央部に連結されている。
The
感温部材25aは、周囲の温度(冷却水温度)が変化する範囲で、必要な変形量を確保できるものであれば、いかなる構成であってもよい。感温部材25aとして、周囲の温度が低いとき(冷却水温度が低いとき)には収縮し、逆に、周囲の温度が高いとき(冷却水温度が高いとき)には伸張(膨張)する特性を有するものを用いることができ、例えば、バイメタル、サーモスタット、ワックスなどを用いることが可能である。また、感温部材25aとして、熱膨張率の大きい金属を利用することもできる。
The temperature-
ガイド部材25bは、感温部材25aおよびマグネット片24aの軸方向の両側に設けられており、後述するようなマグネット片24aの径方向への移動を案内するために設けられている。ガイド部材25bは、マグネット支持部材23の円筒部23bの内周面に固定されている。
The
次に、マグネット24の径方向への移動によるウォーターポンプ10の動作について説明する。
Next, the operation of the
上述のようなスライド機構部25の感温部材25aの伸縮動作によって、マグネット片24aが径方向に沿って移動し、マグネット片24aの径方向の位置が変更される。これにともなって、マグネット片24aと従動側回転体30の誘導リング32のリング部材32bとの径方向の距離L1が変更される。
The
詳細には、感温部材25aが収縮すると、マグネット片24aは、図3(b)に示すように、ガイド部材25bに沿って径方向外側へ移動する。つまり、マグネット片24aの径方向の位置が径方向外側へ変更される。これにより、図2に示すように、マグネット片24aと誘導リング32のリング部材32bとの径方向の距離L1が大きくなる。ここで、上記距離L1は、マグネット片24aの内周面の周方向の中央部における誘導リング32のリング部材32bの外周面との距離である。なお、図3では、誘導リング32のリング部材32bの外周縁を想像線で示している。
Specifically, when the temperature
そして、上記距離L1が大きくなると、駆動側回転体20から従動側回転体30へ伝達される回転力が小さくなる。具体的には、上記距離L1が大きくなると、駆動側回転体20のマグネット片24a,24aの回転によって従動側回転体30の誘導リング32の周囲に発生する磁界が小さくなるので、誘導リング32のリング部材32bに発生する誘導電流が小さくなる。この結果、駆動側回転体20から従動側回転体30へ伝達される回転力が小さくなり、ウォーターポンプ10のポンプ吐出量が小さくなる。
And when the said distance L1 becomes large, the rotational force transmitted to the driven side
この場合、スライド機構部25の感温部材25aの収縮量が大きくなるほど、マグネット片24aの径方向外側への変位量が大きくなり、上記距離L1が大きくなる。これにともない、駆動側回転体20から従動側回転体30へ伝達される回転力が小さくなり、ウォーターポンプ10のポンプ吐出量が小さくなる。これにより、例えば、エンジンの始動時のような冷間時には、冷却水温度が低いので、上記距離L1が大きくなり、その結果、ウォーターポンプ10のポンプ吐出量を減少させてエンジンの早期暖機を図ることが可能になる。
In this case, the greater the amount of contraction of the temperature
一方、感温部材25aが伸張すると、マグネット片24aは、図3(a)に示すように、ガイド部材25bに沿って径方向内側へ移動する。つまり、マグネット片24aの径方向の位置が径方向内側へ変更される。これにより、図1に示すように、マグネット片24aと誘導リング32のリング部材32bとの径方向の距離L1が小さくなる。
On the other hand, when the temperature
そして、上記距離L1が小さくなると、駆動側回転体20から従動側回転体30へ伝達される回転力が大きくなる。具体的には、上記距離L1が小さくなると、駆動側回転体20のマグネット片24a,24aの回転によって従動側回転体30の誘導リング32の周囲に発生する磁界が大きくなるので、誘導リング32のリング部材32bに発生する誘導電流が大きくなる。この結果、駆動側回転体20から従動側回転体30へ伝達される回転力が大きくなり、ウォーターポンプ10のポンプ吐出量が大きくなる。
When the distance L1 is reduced, the rotational force transmitted from the driving
この場合、スライド機構部25の感温部材25aの伸張量が大きくなるほど、マグネット片24aの径方向内側への変位量が大きくなり、上記距離L1が小さくなる。これにともない、駆動側回転体20から従動側回転体30へ伝達される回転力が大きくなり、ウォーターポンプ10のポンプ吐出量が大きくなる。これにより、例えば、エンジンの暖機後のような温間時には、冷却水温度が高いので、上記距離L1が小さくなり、その結果、ウォーターポンプ10のポンプ吐出量を増大させて冷却効率を向上させることが可能になる。なお、この場合、マグネット片24a,24aの両端部同士が互いに当接することで、マグネット片24a,24aの径方向内側へのそれ以上の移動が規制されるようになっている。
In this case, as the extension amount of the
以上のように、この実施形態では、スライド機構部25によりマグネット24の径方向の位置を変更することによって、ウォーターポンプ10のポンプ吐出量を変更できるので、次のような作用効果が得られる。
As described above, in this embodiment, the pump discharge amount of the
ウォーターポンプ10のポンプ吐出量を変更するのに、マグネット24を搭載上の余裕のある径方向に移動させるので、マグネット24を軸方向に沿ってスライドさせる必要がなくなり、そのための軸方向のスペースを確保する必要がなくなる。したがって、ウォーターポンプ10が回転軸方向に拡大することを防止でき、ウォーターポンプ10が設置される箇所(ここでは、エンジン前面側)の搭載性が悪化することを防止できる。
In order to change the pump discharge amount of the
しかも、ギア駆動式のウォーターポンプ10に対して、容量可変のために必要な構成、つまり、マグネット24を径方向に移動させる構成を併せて設けることが容易となっており、搭載性に優れた流量可変型のウォーターポンプ10を提供することができる。また、マグネット片24aの径方向の位置を変更する位置変更手段として、感温部材25aを用いているので、負圧アクチュエータや、電動アクチュエータを用いる場合に比べて、簡素な構成とすることができる。例えば、負圧アクチュエータの場合に必要とされる負圧室や、負圧発生源からの配管、切替バルブなどが不要となり、部品点数の削減や、搭載性の向上に貢献できる。
Moreover, it is easy to provide the gear-driven
−他の実施形態−
以上、本発明の実施形態について説明したが、ここに示した実施形態はさまざまに変形することが可能である。
-Other embodiments-
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, embodiment shown here can be variously deformed.
マグネットの分割構成は、2分割以外の構成、つまり、3分割以上の構成であってもよい。また、マグネット片の断面形状については弧状以外であってもよく、その中心角についても適宜設定することが可能である。例えば、断面正多角形のマグネットを複数に等分割する分割構成を採用してもよい。なお、それぞれのマグネット片に対して、位置変更手段としての感温部材が必要になるので、マグネット片の数はできるだけ少ないほうが好ましい。一方、2分割の構成では、マグネット片の周方向の中央部に比べて両端部の径方向への変位量が少なくなるため、駆動側回転体から従動側回転体へ伝達される回転力の変更を効率よく行えなくなる可能性があるが、マグネットの分割構成を3分割以上の構成とすることで回避することが可能になる。例えば、図4(a),(b)に示すように、マグネット24’を、リング状のマグネットを周方向に均等に3分割した構成とすれば、マグネット片24a’の周方向の中央部と両端部との径方向への変位量を均等にすることができ、駆動側回転体から従動側回転体へ伝達される回転力の変更を効率よく行うことが可能になる。なお、図4(a)は高水温時の状態を示し、図4(b)は低水温時の状態を示している。
The magnet split configuration may be a configuration other than two splits, that is, a configuration of three or more splits. Further, the cross-sectional shape of the magnet piece may be other than the arc shape, and the center angle thereof can be set as appropriate. For example, a divided configuration in which a magnet having a regular polygonal cross section is equally divided into a plurality of pieces may be adopted. In addition, since the temperature sensitive member as a position change means is needed with respect to each magnet piece, it is preferable that the number of magnet pieces is as small as possible. On the other hand, in the two-part configuration, the amount of displacement in the radial direction at both ends is smaller than in the central portion in the circumferential direction of the magnet piece, so that the rotational force transmitted from the driving side rotating body to the driven side rotating body is changed. However, it is possible to avoid the problem by making the magnet split configuration into three or more split configurations. For example, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), if the magnet 24 'has a configuration in which a ring-shaped magnet is equally divided into three in the circumferential direction, the central portion in the circumferential direction of the
マグネットの径方向の位置を変更する位置変更手段として、感温部材25a以外を用いる構成としてもよい。例えば、位置変更手段として、電動アクチュエータや、負圧アクチュエータを用いる構成としてもよい。負圧アクチュエータを用いる場合、ウォーターポンプにほぼ密閉状態の負圧室を形成し、この負圧室と負圧発生源とを負圧配管によって連通する構成とすることが可能である。負圧発生源としては、例えばエンジンの吸入負圧(吸気管負圧)を利用することができ、この場合、エンジンのインテークマニホールド内から吸入負圧を負圧室へ導入する構成とすることが可能である。
It is good also as a structure using other than the temperature
上述した感温部材25aを用いる構成では、簡素な構成を実現できる代わりに、ポンプ吐出量の制御が冷却水温度のみに依存したものとなるので、きめ細やかな制御は難しい。一方、電動アクチュエータ、負圧アクチュエータを用いる構成では、冷却水温度に加えそれ以外のファクターに基づいたポンプ吐出量の制御を行うことができ、きめ細やかな制御が実現できる。それ以外のファクターとしては、例えばエンジンの負荷率を用いることができ、この場合、冷却水温度が低くても負荷率が高い状況下においても、駆動側回転体から従動側回転体へ伝達される回転力を大きくして必要なポンプ吐出量を確保することが可能になる。これにより、冷間時に強い加速要求があったような状況下において、オーバーヒートを防止することができる。
In the configuration using the
駆動側回転体20から従動側回転体30への回転力の伝達が非接触の状態で可能な構成であれば、駆動側回転体20、従動側回転体30、隔壁40の構成部材や、それらの形状、配置位置などは、上述した場合だけに限定されず、さまざまに変更することが可能である。例えば、上記実施形態では、駆動側回転体20にマグネット24を設け、従動側回転体30に誘導リング32を設ける構成としたが、駆動側回転体に誘導リングを設け、従動側回転体にマグネットを設ける構成としてもよい。
As long as the transmission of the rotational force from the driving
以上では、マグネットを複数に分割する場合について説明したが、誘導リングを複数に分割し、分割された誘導リングをそれぞれ径方向に移動させることによって、ウォーターポンプのポンプ吐出量を変更する構成としてもよい。 Although the case where the magnet is divided into a plurality of parts has been described above, the pump discharge amount of the water pump can be changed by dividing the guide ring into a plurality of parts and moving each of the divided guide rings in the radial direction. Good.
上記実施形態では、エンジンのシリンダブロック1の表面に設けられた凹陥部1aによりポンプ渦流室1bを形成した場合について説明したが、タイミングチェーンケースを利用してポンプ渦流室を形成するものに対しても本発明は適用可能である。
In the above embodiment, the case where the
上記実施形態では、ギア駆動式のウォーターポンプに本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、ベルト駆動式のウォーターポンプに対しても適用可能である。ベルト駆動式のウォーターポンプの場合、エンジンのクランクシャフトの回転駆動力を補機ベルトを介してウォーターポンププーリに伝達する構成とすることが可能である。この場合、ウォーターポンププーリをタイミングチェーンケースの外側に設ける構成とすることが可能である。 In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a gear-driven water pump has been described. However, the present invention is also applicable to a belt-driven water pump. In the case of a belt-driven water pump, the rotational driving force of the crankshaft of the engine can be transmitted to the water pump pulley via an accessory belt. In this case, the water pump pulley can be provided outside the timing chain case.
上記実施形態では、自動車用エンジンに搭載され、エンジンからの駆動力を受けることで作動する車両用ウォーターポンプに本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、自動車用以外の用途に使用されるウォーターポンプに対しても適用することができる。また、ウォーターポンプの駆動源としてもエンジン(内燃機関)に限定されるものではなく、電動機(電動モータ)から駆動力を受けるものであってもよい。 In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a vehicle water pump that is mounted on an automobile engine and operates by receiving a driving force from the engine has been described. The present invention is not limited to this, and can also be applied to water pumps used for purposes other than those for automobiles. Further, the drive source of the water pump is not limited to the engine (internal combustion engine), but may be one that receives a driving force from an electric motor (electric motor).
1 シリンダブロック
1b ポンプ渦流室
10 ウォーターポンプ
11 ウォーターポンプハウジング
12 タイミングチェーンケース
20 駆動側回転体
21 ウォーターポンプギア
24 マグネット(磁性体)
24a マグネット片
25 スライド機構部
25a 感温部材(位置変更手段)
30 従動側回転体
31 ポンプインペラ
32 誘導リング(誘導体)
33 回転支軸
40 隔壁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
30 Driven Rotating
33 Rotating
Claims (4)
上記磁性体または誘導体を複数に分割した構成とし、
上記複数に分割された磁性体または誘導体のそれぞれの径方向の位置を変更して上記磁性体と誘導体との径方向の距離を変更する位置変更手段が備えられていることを特徴とするウォーターポンプ。 A driving-side rotating body that rotates by transmitting a driving force from a driving source; and a driven-side rotating body that has a pump impeller and is rotatably supported by a rotation support shaft. A magnetic body provided on one of the rotating bodies and a derivative provided on the other face each other, and the transmission of rotational force from the driving side rotating body to the driven side rotating body is non-contact. In a water pump configured to be performed in a state,
The magnetic substance or derivative is divided into a plurality of parts,
A water pump comprising position changing means for changing a radial distance between the magnetic body and the derivative by changing a radial position of each of the plurality of divided magnetic bodies or derivatives. .
上記複数に分割された磁性体または誘導体のそれぞれが断面弧状となっており、それぞれの中心角が180度以下となっていることを特徴とするウォーターポンプ。 The water pump according to claim 1,
A water pump characterized in that each of the magnetic substance or derivative divided into a plurality of parts has an arc shape in cross section, and each central angle is 180 degrees or less.
上記位置変更手段が周囲の温度にしたがって変形可能な感温部材として構成されており、上記感温部材が上記複数に分割された磁性体または誘導体のそれぞれに備えられていることを特徴とするウォーターポンプ。 In the water pump according to claim 1 or 2,
The water is characterized in that the position changing means is configured as a temperature-sensitive member that can be deformed according to an ambient temperature, and the temperature-sensitive member is provided in each of the plurality of divided magnetic bodies or derivatives. pump.
上記駆動側回転体には駆動源からの駆動力を受けるウォーターポンプギアが備えられており、上記ウォーターポンプギアがタイミングチェーンケース内に配置されていることを特徴とするウォーターポンプ。 In the water pump according to any one of claims 1 to 3,
A water pump characterized in that the drive side rotating body is provided with a water pump gear for receiving a driving force from a driving source, and the water pump gear is arranged in a timing chain case.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007313285A JP2009138543A (en) | 2007-12-04 | 2007-12-04 | Water pump |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102588323A (en) * | 2012-03-16 | 2012-07-18 | 邱思婕 | Locking and transmission device of rotor components of vertical multi-stage pump |
CN103557066A (en) * | 2013-10-30 | 2014-02-05 | 重庆建设摩托车股份有限公司 | Method for installing and driving water pump of motorcycle water-cooled engine |
-
2007
- 2007-12-04 JP JP2007313285A patent/JP2009138543A/en active Pending
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