JP2009250033A - Water pump - Google Patents

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Norisuke Sogo
教介 十河
Takasuke Shikita
卓祐 敷田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water pump that can change a flow rate by performing torque transmission utilizing a magnetic force between a drive-side rotor body in a non-contact state and a driven-side rotor, which can reduce an air gap between the drive-side rotor and the driven-side rotor. <P>SOLUTION: A drive-side rotor 3 provided with a magnet 64 and a driven-side rotor 4 provided with a guide ring 8 are rotatably supported by a common rotating support shaft 21. Furthermore, an in-support shaft pressure passage 22 is formed in the rotating support shaft 21 as an introduction path of negative pressure for making a pump flow rate variable. By adjusting the negative pressure introduced into a negative-pressure chamber V via the in-support shaft pressure passage 22, an overlapping amount of the magnet 64 and the guide ring 8 is changed to adjust a pump discharge amount. Because the magnet 64 and the guide ring 8 rotate with the common axial center L as a center, an air gap between the magnet and the guide ring can be significantly reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、水冷式エンジン等に使用されるウォータポンプに係る。特に、本発明は、流量可変型ウォータ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 in a variable flow rate water pump.

従来より、例えば下記の特許文献1に開示されているように、水冷式エンジンには冷却系に冷却水を循環させるためのウォータポンプが備えられている。   Conventionally, as disclosed in, for example, Patent Document 1 below, a water-cooled engine has been provided with a water pump for circulating cooling water through a cooling system.

また、近年、この種のウォータポンプとして、駆動源であるエンジンの駆動力を受けるウォータポンププーリ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独立して配設し、この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で行うようにした流量可変型(容量可変型とも呼ばれる)ウォータポンプが提案されている。   Further, in recent years, as this type of water pump, a driving side rotating body including a water pump pulley that receives driving force of an engine as a driving source, and a driven side rotating body including a pump impeller disposed in a pump vortex chamber are provided. There has been proposed a variable flow rate (also referred to as variable capacity) water pump that is arranged independently and that transmits rotational force from the driving side rotating body to the driven side rotating body in a non-contact manner.

以下、この種のウォータポンプの構成の一例について図7を用いて説明する。この図7に示すウォータポンプは、駆動側回転体bとして、上記ウォータポンププーリc、駆動側ケーシングd、スライダeを備えている。ウォータポンププーリcは補機ベルトfが巻き掛けられてエンジンの駆動力を受ける。駆動側ケーシングdは、ウォータポンプハウジングgにベアリングhを介して回転自在に支持されていると共に、上記ウォータポンププーリcに回転一体に連結されている。スライダeは、上記駆動側ケーシングdの内周面に沿って軸心に沿う方向に摺動可能となっている。また、このスライダeは、ウォータポンププーリcの回転力を、駆動側ケーシングdを介して受けるように、この駆動側ケーシングdの内周面にスプライン嵌合等の手段によって回転一体に連結されている。更に、このスライダeの内側面には磁性部材としての永久磁石iが取り付けられている。   Hereinafter, an example of the configuration of this type of water pump will be described with reference to FIG. The water pump shown in FIG. 7 includes the water pump pulley c, the drive side casing d, and the slider e as the drive side rotating body b. The water pump pulley c is wound with an accessory belt f and receives the driving force of the engine. The drive side casing d is rotatably supported by a water pump housing g via a bearing h, and is connected to the water pump pulley c so as to rotate together. The slider e is slidable in the direction along the axial center along the inner peripheral surface of the drive side casing d. Further, the slider e is integrally connected to the inner peripheral surface of the drive side casing d by spline fitting or the like so as to receive the rotational force of the water pump pulley c via the drive side casing d. Yes. Further, a permanent magnet i as a magnetic member is attached to the inner surface of the slider e.

一方、従動側回転体mは、上記ポンプインペラnおよび誘導体(磁性部材)としての誘導リングoを備えている。ポンプインペラnは、タイミングチェーンケースpに形成されたポンプ渦流室p1に配設され、このタイミングチェーンケースpに一体形成された中実の回転支軸p2により水中軸受などを介して回転自在に支持されている。誘導リングoは、上記ポンプインペラnのボス部n1に回転一体に取り付けられており、鉄芯o1の外周にアルミニウム製のリング部材o2が取り付けられた構成となっている。また、上記駆動側回転体bと従動側回転体mとの間は隔壁qにより仕切られている。   On the other hand, the driven rotor m includes the pump impeller n and a guide ring o as a derivative (magnetic member). The pump impeller n is disposed in a pump vortex chamber p1 formed in the timing chain case p, and is rotatably supported by a solid rotary support shaft p2 formed integrally with the timing chain case p via an underwater bearing. Has been. The guide ring o is attached to the boss part n1 of the pump impeller n so as to rotate integrally, and an aluminum ring member o2 is attached to the outer periphery of the iron core o1. Further, the drive side rotating body b and the driven side rotating body m are partitioned by a partition wall q.

そして、上記駆動側回転体bのスライダeに取り付けられた永久磁石iと、従動側回転体mに備えられた誘導リングoとが、上記隔壁qを挟んで所定の間隔を隔てて対向可能に配置されている(図7の上側半分の状態を参照)。   The permanent magnet i attached to the slider e of the driving side rotating body b and the guide ring o provided on the driven side rotating body m can be opposed to each other with a predetermined interval across the partition wall q. (See the upper half of FIG. 7).

これにより、上記駆動側回転体bの回転に伴って永久磁石iが回転すると、誘導リングoの周囲の磁界が変化し、誘導リングoのリング部材o2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伴って誘導リングoのリング部材o2にはトルクが発生する。その結果、従動側回転体mが回転し、ポンプインペラnの回転によってウォータポンプが駆動することになる。   Thus, when the permanent magnet i rotates with the rotation of the driving side rotating body b, the magnetic field around the guide ring o changes, and the ring member o2 of the guide ring o is in a direction that prevents the change of the magnetic field. Inductive current is generated. Along with the generation of the induced current, torque is generated in the ring member o2 of the induction ring o. As a result, the driven rotor m rotates, and the water pump is driven by the rotation of the pump impeller n.

次に、ポンプ流量を可変とするための構成について説明する。このポンプ流量を可変とするために、上記永久磁石iと誘導リングoとの軸方向のオーバラップ量(軸方向で互いに重なり合っている寸法)が変更可能な構成とされている。つまり、このオーバラップ量を変更することで、従動側回転体mへの伝達トルクを変更し、これによって、ウォータポンプの流量(ポンプ吐出量)を変更可能としている。   Next, a configuration for making the pump flow rate variable will be described. In order to make the pump flow rate variable, the axial overlap amount (dimensions overlapping each other in the axial direction) between the permanent magnet i and the guide ring o can be changed. That is, by changing the overlap amount, the transmission torque to the driven-side rotator m is changed, whereby the water pump flow rate (pump discharge amount) can be changed.

具体的には、上記駆動側ケーシングdとスライダeとの間の空間を負圧室rとして構成し、この負圧室rにコイルスプリングsを圧縮状態で収容しておく。このコイルスプリングsにより、上記永久磁石iが誘導リングoに対向する位置となるようにスライダeに付勢力が付与されている。また、駆動側ケーシングdの中心部に負圧導入孔d1を形成しておき、この負圧導入孔d1に負圧配管tを接続することで、上記負圧導入孔d1を介して負圧室rへの負圧の作用を可能にしている。例えば、この負圧配管tをエンジンのインテークマニホールドに接続すると共に、負圧配管tの途中に図示しない切り換えバルブを備えさせている。上記負圧配管tの接続構造としては、上記駆動側ケーシングdの負圧導入孔d1にベアリングt1やエアシールt2を嵌め込んだ構成となっている。   Specifically, the space between the drive side casing d and the slider e is configured as a negative pressure chamber r, and the coil spring s is accommodated in the negative pressure chamber r in a compressed state. By this coil spring s, an urging force is applied to the slider e so that the permanent magnet i is at a position facing the induction ring o. Further, a negative pressure introduction hole d1 is formed at the center of the drive side casing d, and a negative pressure pipe t is connected to the negative pressure introduction hole d1, so that a negative pressure chamber is provided via the negative pressure introduction hole d1. It enables the action of negative pressure on r. For example, the negative pressure pipe t is connected to an intake manifold of the engine, and a switching valve (not shown) is provided in the middle of the negative pressure pipe t. As a connection structure of the negative pressure pipe t, a bearing t1 and an air seal t2 are fitted into the negative pressure introduction hole d1 of the drive side casing d.

ポンプ流量を可変とする動作として、上記切り換えバルブの切り換え動作によりエンジンの吸入負圧を上記負圧室rへ作用させると、上記コイルスプリングsの付勢力に抗したスライダeのスライド移動により、上記オーバラップ量が少なくなり、リング部材o2に発生するトルクが小さくなってポンプ流量は減少する(図7における下側半分の状態を参照)。一方、切り換えバルブを切り換えて、エンジンの吸入負圧を上記負圧室rへ作用させないようにすれば、上記コイルスプリングsの付勢力によりスライダeがスライド移動して、上記オーバラップ量が多くなり、リング部材o2に発生するトルクが大きくなってポンプ流量は増大する(図7における上側半分の状態を参照)。
特開平9−88592号公報
As an operation to change the pump flow rate, when the negative suction pressure of the engine is applied to the negative pressure chamber r by the switching operation of the switching valve, the sliding movement of the slider e against the urging force of the coil spring s causes the above-described sliding movement. The amount of overlap decreases, the torque generated in the ring member o2 decreases, and the pump flow rate decreases (see the lower half state in FIG. 7). On the other hand, if the switching valve is switched so that the negative suction pressure of the engine does not act on the negative pressure chamber r, the slider e slides due to the biasing force of the coil spring s, and the amount of overlap increases. The torque generated in the ring member o2 increases and the pump flow rate increases (see the upper half state in FIG. 7).
JP-A-9-88592

ところが、上述の如く構成された流量可変型ウォータポンプにあっては以下に述べるような課題があった。   However, the variable flow rate water pump configured as described above has the following problems.

つまり、図7に示す流量可変型ウォータポンプでは、駆動側回転体bがウォータポンプハウジングgによって回転自在に支持されている一方、従動側回転体mが回転支軸p2によって回転自在に支持されている。つまり、駆動側回転体bと従動側回転体mとはそれぞれ異なる部材によって回転自在に支持されている。このため、駆動側回転体bの回転軸心と従動側回転体mの回転軸心とを一致(同一軸心上に配置)させることが難しかった。そして、この回転軸心のズレを考慮し、永久磁石iや誘導リングoが隔壁qに接触してしまうことがないよう、永久磁石iと隔壁qとの間の間隔、および、誘導リングoと隔壁qとの間の間隔を共に大きめに設定しておく必要があった。つまり、永久磁石iと誘導リングoとの間隔(以下、エアギャップと呼ぶ)を大きめに設定しておく必要があった。   That is, in the variable flow rate water pump shown in FIG. 7, the driving side rotating body b is rotatably supported by the water pump housing g, while the driven side rotating body m is rotatably supported by the rotation support shaft p2. Yes. That is, the driving side rotating body b and the driven side rotating body m are rotatably supported by different members. For this reason, it is difficult to make the rotation axis of the driving side rotating body b coincide with the rotation axis of the driven side rotating body m (arranged on the same axis). In consideration of the deviation of the rotation axis, the interval between the permanent magnet i and the partition wall q and the induction ring o so that the permanent magnet i and the guide ring o do not come into contact with the partition wall q. It was necessary to set a large distance between the partition walls q. That is, it is necessary to set a large interval (hereinafter referred to as an air gap) between the permanent magnet i and the induction ring o.

このため、上記永久磁石iと誘導リングoとの軸方向のオーバラップ量を最大にした場合であっても、これら永久磁石iと誘導リングoとの間のエアギャップが大きくなっているために、駆動側回転体bから従動側回転体mへの伝達トルクを大きく確保することが難しく、このトルクの伝達効率を十分に高めることができなかった。   For this reason, even when the axial overlap amount between the permanent magnet i and the induction ring o is maximized, the air gap between the permanent magnet i and the induction ring o is large. Thus, it is difficult to ensure a large transmission torque from the driving side rotating body b to the driven side rotating body m, and the transmission efficiency of this torque cannot be sufficiently increased.

また、上記エアギャップを大きく設定する必要から、上記永久磁石iの大型化を招いてしまい、その結果、ポンプの小型化を図ることが難しかった。このため、車両への搭載性の面で実用化が困難であり、また、ポンプ自体の製造コストも高騰してしまう可能性の高いものであった。   Further, since the air gap needs to be set large, the permanent magnet i is increased in size, and as a result, it is difficult to reduce the size of the pump. For this reason, it is difficult to put it into practical use in terms of mountability on a vehicle, and the manufacturing cost of the pump itself is likely to increase.

また、図7に示す構成では、回転する部材である駆動側ケーシングdに対して非回転部材である負圧配管tを接続する必要があることから、これら駆動側ケーシングdと負圧配管tとの間にベアリングt1やエアシールt2を設けておく必要があった。このため、部品点数が多くなって製造コストが高騰し、また、組み立て作業も煩雑であった。   Further, in the configuration shown in FIG. 7, since it is necessary to connect the negative pressure pipe t that is a non-rotating member to the driving side casing d that is a rotating member, the driving side casing d and the negative pressure pipe t It is necessary to provide a bearing t1 and an air seal t2 between the two. For this reason, the number of parts increases, the manufacturing cost increases, and the assembling work is complicated.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、非接触状態にある駆動側回転体と従動側回転体との間でトルク伝達を行うことで流量を可変とするウォータポンプに対し、駆動側回転体と従動側回転体との間の間隔(エアギャップ)の縮小化を図ることができるウォータポンプを提供することにある。   The present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is to make the flow rate variable by transmitting torque between the driving side rotating body and the driven side rotating body in a non-contact state. An object of the present invention is to provide a water pump that can reduce the distance (air gap) between the driving side rotating body and the driven side rotating body.

−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、駆動側回転体と従動側回転体とを同一の回転支軸上に回転自在に支持することで、これら駆動側回転体の回転軸心と従動側回転体の回転軸心とのズレを無くし、これにより、駆動側回転体および従動側回転体にそれぞれ設けられた磁性部材同士の間のエアギャップを小さく設定することを可能にしている。
-Solving principle-
The solution principle of the present invention taken in order to achieve the above object is that the driving side rotating body and the driven side rotating body are rotatably supported on the same rotation support shaft, so that these driving side rotating bodies Displacement between the rotation axis and the rotation axis of the driven-side rotator is eliminated, thereby enabling the air gap between the magnetic members provided on the drive-side rotator and the driven-side rotator to be set small. I have to.

−解決手段−
具体的に、本発明は、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、上記駆動側回転体に設けられた駆動側磁性部材と上記従動側回転体に設けられた従動側磁性部材との相対的な対向位置を変更することにより、上記駆動側回転体から従動側回転体へ伝達される回転力の大きさを変更するように構成されたウォーターポンプを前提とする。このウォータポンプに対し、上記駆動側磁性部材と従動側磁性部材との相対的な対向位置を変更するための駆動力として圧力発生源で発生した圧力が作用可能な圧力室を設ける。また、上記駆動側回転体と従動側回転体とを、それぞれ共通の上記回転支軸によって回転自在に支持している。ここで、磁性部材とは、強磁性を示す材料からなる部材だけではなく、常磁性を示す材料からなる部材をも意味する。また、磁性部材には、強磁性を示す材料からなる部材と常磁性を示す材料からなる部材とが一体的に組み合わされたものも含む。
-Solution-
Specifically, the present invention includes 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 rotating support shaft, By changing the relative facing position of the driving side magnetic member provided on the driving side rotating body and the driven side magnetic member provided on the driven side rotating body, the driving side rotating body is changed to the driven side rotating body. Assuming a water pump configured to change the magnitude of the rotational force transmitted to. The water pump is provided with a pressure chamber in which the pressure generated by the pressure generation source can act as a driving force for changing the relative facing position of the driving side magnetic member and the driven side magnetic member. Further, the driving side rotating body and the driven side rotating body are rotatably supported by the common rotating support shaft. Here, the magnetic member means not only a member made of a material exhibiting ferromagnetism but also a member made of a material exhibiting paramagnetism. Further, the magnetic member includes a member in which a member made of a material exhibiting ferromagnetism and a member made of a material exhibiting paramagnetism are integrally combined.

この特定事項により、上記圧力発生源で発生した圧力(例えば負圧)を圧力室に作用させることにより、一方の磁性部材が他方の磁性部材に対して移動(例えばスライド移動)する。これにより、駆動側磁性部材と従動側磁性部材との相対的な対向位置(例えば上記スライド移動方向でのオーバラップ量)が変更され、駆動側回転体から従動側回転体へ伝達される回転力の大きさが変更されて、ウォータポンプの流量が変更される。そして、上記駆動側回転体と従動側回転体とは、それぞれ共通の回転支軸によって回転自在に支持されているため、従動側回転体および駆動側回転体に備えられている各磁性部材は、共に上記回転支軸の軸心を回転中心として回転する構成となる。即ち、各磁性部材は、互いの回転軸心にズレが生じることなく回転することができ、この両者間の隙間(エアギャップ)を極めて小さく設定することが可能になる。これまでの構成では、駆動側回転体および従動側回転体は、互いに異なる支持構造であったため、この両者の回転軸心にズレが生じている可能性を考慮して各磁性部材同士の間の隙間を大きめに設計していた。これに対し、本発明によれば、磁性部材同士を同一軸心上で支持することができるので、上記エアギャップを大幅に小さくすることが可能になり、駆動側回転体から従動側回転体へ伝達されるトルクの伝達ロスを大幅に削減することができて、ウォータポンプの駆動効率の大幅な上昇を図ることが可能になる。また、エアギャップの縮小化に伴って磁性部材の小型化を図ることもできるので、ポンプ全体としての小型化が図れる。   With this specific matter, one magnetic member moves (eg, slides) with respect to the other magnetic member by applying pressure (eg, negative pressure) generated by the pressure generation source to the pressure chamber. As a result, the relative opposing position of the driving side magnetic member and the driven side magnetic member (for example, the amount of overlap in the sliding movement direction) is changed, and the rotational force transmitted from the driving side rotating body to the driven side rotating body. Is changed, and the flow rate of the water pump is changed. And since the said drive side rotary body and the driven side rotary body are each rotatably supported by the common rotating support shaft, each magnetic member with which the driven side rotary body and the drive side rotary body are equipped, Both are configured to rotate about the axis of the rotation support shaft. That is, each magnetic member can rotate without causing a shift in the rotation axis, and a gap (air gap) between the two can be set to be extremely small. In the configuration so far, the driving side rotating body and the driven side rotating body have different support structures, so that there is a possibility that the rotational axis centers of the two are misaligned. The gap was designed to be large. On the other hand, according to the present invention, since the magnetic members can be supported on the same axis, the air gap can be greatly reduced, and the drive side rotary body to the driven side rotary body. The transmission loss of the transmitted torque can be significantly reduced, and the driving efficiency of the water pump can be significantly increased. Further, since the magnetic member can be reduced in size as the air gap is reduced, the pump as a whole can be reduced in size.

上記圧力室に圧力を導入するための具体的な構成としては以下のものが挙げられる。先ず、上記駆動源を内燃機関とする。そして、上記回転支軸を、上記内燃機関に備えられたケース部材(例えばタイミングチェーンケース等)に一体的に設けると共に、回転支軸の内部に支軸内圧力通路を形成し、この支軸内圧力通路を上記圧力発生源および圧力室にそれぞれ連通させている。   Specific examples of the structure for introducing pressure into the pressure chamber include the following. First, the drive source is an internal combustion engine. The rotation support shaft is provided integrally with a case member (for example, a timing chain case) provided in the internal combustion engine, and a support shaft pressure passage is formed inside the rotation support shaft. The pressure passage is communicated with the pressure generation source and the pressure chamber.

これにより、例えば内燃機関の吸入負圧等を、回転支軸の内部に形成された支軸内圧力通路に導入するようにすれば、この負圧は、支軸内圧力通路を経て圧力室に導入されることになる。つまり、上記ケース部材に一体的に設けられた回転支軸を利用して、圧力発生源と圧力室とを連通させる圧力導入経路を形成することができる。つまり、この回転支軸に、駆動側回転体と従動側回転体とを同一軸心上で支持するための機能と、圧力室に作動用圧力を導入するための機能とを兼用させることが可能になる。また、この圧力室に圧力を導入するための配管を支軸内圧力通路に接続する構成とすれば、この配管を非回転部材に接続することができるため、この配管接続箇所にベアリングやエアシールを適用する必要が無くなり、部品点数の削減による製造コストの低廉化および組み立て作業の簡素化を図ることができる。   Thus, for example, if suction negative pressure of the internal combustion engine is introduced into the pressure passage in the support shaft formed inside the rotation support shaft, this negative pressure is transferred to the pressure chamber through the pressure support passage in the support shaft. Will be introduced. That is, it is possible to form a pressure introduction path that allows the pressure generation source and the pressure chamber to communicate with each other using a rotation support shaft that is provided integrally with the case member. In other words, it is possible to combine the function for supporting the driving side rotating body and the driven side rotating body on the same axis and the function for introducing the operating pressure into the pressure chamber. become. In addition, if a pipe for introducing pressure into the pressure chamber is connected to the pressure passage in the support shaft, this pipe can be connected to a non-rotating member. This eliminates the need for application, reduces the number of parts, and reduces the manufacturing cost and simplifies the assembly work.

上記駆動側回転体と従動側回転体とを共通の回転支軸によって回転自在に支持するための具体的な構成としては以下のものが挙げられる。つまり、上記駆動側回転体の配設空間と従動側回転体の配設空間とを隔壁によって区画する。そして、この隔壁に、上記回転支軸を挿通するための開口を形成すると共に、この開口の縁部と回転支軸の外周面との間に、従動側回転体の配設空間から駆動側回転体の配設空間への水漏れを防止するためのシール材を設けた構成としている。   Specific configurations for rotatably supporting the driving side rotating body and the driven side rotating body by a common rotating support shaft include the following. In other words, the arrangement space for the driving-side rotator and the arrangement space for the driven-side rotator are partitioned by the partition walls. An opening for inserting the rotating support shaft is formed in the partition wall, and the drive side rotation is performed from the space where the driven rotating body is disposed between the edge of the opening and the outer peripheral surface of the rotating support shaft. The sealing material for preventing water leakage into the body arrangement space is provided.

このように、回転支軸が隔壁の開口に挿通されることで、この回転支軸を駆動側回転体の配設空間から従動側回転体の配設空間に亘って配設することが可能になり、駆動側回転体と従動側回転体とを共通の回転支軸によって回転自在に支持することが可能になる。この場合、隔壁の開口からの水漏れが懸念されるが、この隔壁の開口の縁部と回転支軸の外周面との間にシール材が設けられていることで水漏れは防止されている。   As described above, the rotation support shaft is inserted into the opening of the partition wall, so that the rotation support shaft can be arranged from the arrangement space of the driving side rotating body to the arrangement space of the driven side rotating body. Thus, the driving side rotating body and the driven side rotating body can be rotatably supported by a common rotating support shaft. In this case, there is a concern about water leakage from the opening of the partition wall, but water leakage is prevented by providing a sealing material between the edge of the opening of the partition wall and the outer peripheral surface of the rotation support shaft. .

上記駆動側回転体から従動側回転体へ伝達される回転力の大きさを変更するための構成として具体的には以下のものが挙げられる。先ず、上記駆動側回転体に、駆動源からの駆動力を受けるウォータポンププーリと、このウォータポンププーリの内部にスライド移動自在に収容されたスライダ機構部とを備えさせると共に、上記圧力室を、これらウォータポンププーリとスライダ機構部との間の空間として形成する。また、上記スライダ機構部に、上記駆動側磁性部材を支持して回転支軸の軸心に沿う方向にスライド移動可能とされたスライダと、上記ウォータポンププーリとスライダとを連結する弾性材料で成るダイアフラムとを備えさせる。そして、上記圧力室に作用する圧力の大きさに応じて上記ダイアフラムが弾性変形してスライダがスライド移動することにより駆動側磁性部材と従動側磁性部材との相対的な対向位置を変更する構成としている。   Specific examples of the configuration for changing the magnitude of the rotational force transmitted from the driving side rotating body to the driven side rotating body include the following. First, the drive-side rotator is provided with a water pump pulley that receives a driving force from a drive source, and a slider mechanism that is slidably accommodated inside the water pump pulley, and the pressure chamber includes: A space between the water pump pulley and the slider mechanism is formed. Further, the slider mechanism portion is made of an elastic material that supports the drive-side magnetic member and is slidable in a direction along the axis of the rotation support shaft, and an elastic material that connects the water pump pulley and the slider. Provide with a diaphragm. The diaphragm is elastically deformed according to the pressure acting on the pressure chamber and the slider slides to change the relative facing position of the driving side magnetic member and the driven side magnetic member. Yes.

この構成によれば、圧力室に圧力を作用させ、ダイアフラムを弾性変形させて磁性部材同士の相対的な対向位置を変更した状態から、上記圧力室への圧力の作用を解除すると、上記ダイアフラムの復元力により、磁性部材同士の相対的な対向位置は元の位置に迅速に戻されることになる。例えば、圧力室に圧力を作用させてウォータポンプの吐出量を制限した状態から、圧力室への圧力の作用を解除してウォータポンプの吐出量を最大に切り換えたい場合に、その応答性を良好に確保でき、要求に応じたウォータポンプの吐出量を迅速に確保することができる。   According to this configuration, when the pressure applied to the pressure chamber is released from the state in which the pressure is applied to the pressure chamber and the diaphragm is elastically deformed to change the relative facing position between the magnetic members, Due to the restoring force, the relative opposing positions of the magnetic members are quickly returned to the original positions. For example, when the pressure is applied to the pressure chamber and the discharge rate of the water pump is limited, the response to the pressure chamber is released and the response to the water pump is maximized. The discharge amount of the water pump according to the request can be secured quickly.

また、上記駆動側回転体から従動側回転体へ伝達される回転力の大きさを変更するための他の構成としては以下のものが挙げられる。つまり、上記駆動側回転体に、駆動源からの駆動力を受けるウォータポンププーリと、このウォータポンププーリの内部にスライド移動自在に収容されたスライダ機構部とを備えさせると共に、上記圧力室を、これらウォータポンププーリとスライダ機構部との間の空間として形成する。また、上記スライダ機構部に、上記駆動側磁性部材を支持して回転支軸の軸心に沿う方向にスライド移動可能とされたスライダを備えさせる。更に、このスライダを、ウォータポンププーリに設けられた高密度繊維体に外挿して、軸心方向へのスライド移動が可能となるように支持する。そして、上記圧力室に作用する圧力の大きさに応じて上記スライダがスライド移動することにより駆動側磁性部材と従動側磁性部材との相対的な対向位置を変更する構成としている。   Other configurations for changing the magnitude of the rotational force transmitted from the driving side rotating body to the driven side rotating body include the following. That is, the drive-side rotator is provided with a water pump pulley that receives a driving force from a drive source, and a slider mechanism that is slidably accommodated inside the water pump pulley, and the pressure chamber is A space between the water pump pulley and the slider mechanism is formed. Further, the slider mechanism section is provided with a slider that supports the drive side magnetic member and is slidable in a direction along the axis of the rotation support shaft. Furthermore, this slider is extrapolated to a high-density fiber body provided on the water pump pulley, and is supported so as to be slidable in the axial direction. The slider is slid according to the magnitude of the pressure acting on the pressure chamber to change the relative facing position between the driving side magnetic member and the driven side magnetic member.

この構成によれば、ウォータポンププーリに高密度繊維体を設けるといった比較的簡素な構成でスライダを移動させるための構成を実現でき、部品点数の削減および構成の簡略化を図ることができる。   According to this configuration, it is possible to realize a configuration for moving the slider with a relatively simple configuration such as providing a high-density fiber body in the water pump pulley, and it is possible to reduce the number of parts and simplify the configuration.

本発明では、駆動側回転体と従動側回転体とを同一の回転支軸上で回転自在に支持することで、これら駆動側回転体の回転軸心と従動側回転体の回転軸心とのズレを無くし、これにより、駆動側回転体および従動側回転体にそれぞれ設けられた磁性部材同士の間のエアギャップを小さく設定することを可能にしている。このため、駆動側回転体から従動側回転体へ伝達されるトルクの伝達ロスを大幅に削減することができて、ウォータポンプの駆動効率の大幅な上昇を図ることが可能になる。   In the present invention, the drive-side rotator and the driven-side rotator are rotatably supported on the same rotation support shaft so that the rotation axis of the drive-side rotator and the rotation axis of the driven-side rotator are This eliminates misalignment, thereby making it possible to set a small air gap between the magnetic members provided on the driving side rotating body and the driven side rotating body. For this reason, transmission loss of torque transmitted from the driving side rotating body to the driven side rotating body can be significantly reduced, and the driving efficiency of the water pump can be significantly increased.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、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ポンプに本発明を適用した場合について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment demonstrates the case where this invention is applied to the water pump for vehicles which is mounted in the engine for motor vehicles and operate | moves by receiving the driving force from an engine.

(第1実施形態)
−ウォータポンプの全体構成−
図1は、本実施形態に係るウォータポンプ1の断面図である。この図1に示すように、ウォータポンプ1は、ポンプ筐体を構成するウォータポンプハウジングは備えておらず、後述する回転支軸21が、エンジンのタイミングチェーンケース(ケース部材)2に一体的に取り付けられており、この回転支軸21によってウォータポンプ1の略全体が支持されている。また、このウォータポンプ1は、エンジン前面(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)に配設されている。尚、上記回転支軸21はタイミングチェーンケース2に形成された凹部20に嵌め込まれて固定されることにより、タイミングチェーンケース2に一体的に取り付けられている。
(First embodiment)
-Overall configuration of water pump-
FIG. 1 is a cross-sectional view of a water pump 1 according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the water pump 1 does not include a water pump housing that constitutes a pump housing, and a rotation support shaft 21 described later is integrated with an engine timing chain case (case member) 2. The rotary pump 21 is attached to support substantially the entire water pump 1. The water pump 1 is disposed on the front surface of the engine (a surface on the vehicle front side in the case of a vertically mounted engine, a surface on the side of the vehicle in the case of a horizontally mounted engine). The rotating support shaft 21 is integrally attached to the timing chain case 2 by being fitted into and fixed to a recess 20 formed in the timing chain case 2.

そして、このウォータポンプ1は、エンジンからの駆動力を受けることで回転する駆動側回転体3と、この駆動側回転体3に対して非接触状態に配設され且つ後述する回転力伝達構造によって駆動側回転体3から回転力を受けて回転する従動側回転体4とを備えた構成となっている。本実施形態の特徴とするところは、これら駆動側回転体3および従動側回転体4が同一の回転支軸21によって回転自在に支持されていることにある。以下、これら駆動側回転体3および従動側回転体4の構成、これらの支持構造について具体的に説明する。   And this water pump 1 is arrange | positioned in the non-contact state with respect to this drive side rotary body 3 which rotates by receiving the drive force from an engine, and this drive side rotary body 3 is mentioned later. The configuration includes a driven side rotating body 4 that rotates by receiving a rotational force from the driving side rotating body 3. The feature of the present embodiment is that the driving side rotating body 3 and the driven side rotating body 4 are rotatably supported by the same rotating support shaft 21. Hereinafter, the configuration of the driving side rotating body 3 and the driven side rotating body 4 and the support structure thereof will be described in detail.

<駆動側回転体3の構成>
先ず、上記駆動側回転体3の構成について説明する。この駆動側回転体3は、ウォータポンププーリ5およびスライダ機構部6を備えている。
<Configuration of Driving Rotator 3>
First, the configuration of the drive side rotator 3 will be described. The drive-side rotator 3 includes a water pump pulley 5 and a slider mechanism unit 6.

上記ウォータポンププーリ5は、略円筒形状のプーリ本体51と、このプーリ本体51からプーリシート52を介して外周側に延びて補機ベルトBが巻き掛けられるベルト巻き掛け部53とを備えている。   The water pump pulley 5 includes a substantially cylindrical pulley body 51 and a belt winding portion 53 that extends from the pulley body 51 to the outer peripheral side via a pulley sheet 52 and around which the auxiliary belt B is wound. .

上記プーリ本体51は、円板状の円板部55と第1〜第3の筒部56,57,58とを備えている。円板部55は、中央部分に、上記回転支軸21を挿通するための開口55aが形成されている。   The pulley body 51 includes a disk-shaped disk part 55 and first to third cylinder parts 56, 57, 58. The disk portion 55 has an opening 55 a for inserting the rotation support shaft 21 at the center portion.

上記第1筒部56は、上記円板部55の外周縁からタイミングチェーンケース2側(図1における右側)に向かって水平方向に延びる円筒形状の部材として形成されている。   The first cylindrical portion 56 is formed as a cylindrical member extending in the horizontal direction from the outer peripheral edge of the disc portion 55 toward the timing chain case 2 side (the right side in FIG. 1).

上記第2筒部57は、上記円板部55の内周縁からタイミングチェーンケース2側(図1における右側)に向かって水平方向に延びる円筒形状の部材として形成されている。この第2筒部57の軸心方向(水平方向)の長さ寸法は上記第1筒部56の軸心方向の長さ寸法よりも短く設定されている。また、この第2筒部57の内径寸法は、上記回転支軸21の外径寸法よりも僅かに大きく設定されている。   The second cylinder portion 57 is formed as a cylindrical member extending in the horizontal direction from the inner peripheral edge of the disc portion 55 toward the timing chain case 2 side (right side in FIG. 1). The length dimension of the second cylinder part 57 in the axial direction (horizontal direction) is set shorter than the length dimension of the first cylinder part 56 in the axial direction. Further, the inner diameter dimension of the second cylindrical portion 57 is set slightly larger than the outer diameter dimension of the rotary support shaft 21.

上記第3筒部58は、上記円板部55の内周縁よりも僅かに外周側の位置からタイミングチェーンケース2側とは反対側(図1における左側)に向かって水平方向に延びる円筒形状の部材として形成されている。   The third cylindrical portion 58 has a cylindrical shape that extends in the horizontal direction from the position slightly on the outer peripheral side of the inner peripheral edge of the disc portion 55 toward the side opposite to the timing chain case 2 side (the left side in FIG. 1). It is formed as a member.

上記プーリ本体51における第3筒部58の内周面と回転支軸21の外周面との間にはボールベアリング54が配設されている。これにより、ウォータポンププーリ5は回転支軸21によって水平軸回りに回転自在に支持されている。つまり、このウォータポンププーリ5の回転中心は、回転支軸21の軸心Lとなっている。   A ball bearing 54 is disposed between the inner peripheral surface of the third cylindrical portion 58 and the outer peripheral surface of the rotary support shaft 21 in the pulley main body 51. Thereby, the water pump pulley 5 is supported by the rotation support shaft 21 so as to be rotatable around the horizontal axis. That is, the rotation center of the water pump pulley 5 is the axis L of the rotation support shaft 21.

また、第2筒部57には、回転支軸21に形成されている後述する支軸内圧力通路22に対向する位置において半径方向に貫通する開口57aが形成されている。更に、この第2筒部57の内周面と回転支軸21の外周面との間の2箇所にはエアシール23,24が介在されている。これらエアシール23,24の配設位置としては、第2筒部57に形成されている上記開口57aに対して上記軸心方向の両側となっている。つまり、これらエアシール23,24によって、第2筒部57の内周面と回転支軸21の外周面との間には区画された空間Sが形成されており、上記開口57aおよび支軸内圧力通路22は、この区画された空間Sにそれぞれ連通している。   In addition, the second cylindrical portion 57 is formed with an opening 57a penetrating in the radial direction at a position facing a later-described support shaft pressure passage 22 formed in the rotation support shaft 21. Further, air seals 23 and 24 are interposed at two locations between the inner peripheral surface of the second cylindrical portion 57 and the outer peripheral surface of the rotary support shaft 21. The air seals 23 and 24 are disposed on both sides in the axial direction with respect to the opening 57a formed in the second cylindrical portion 57. That is, the air seals 23 and 24 form a partitioned space S between the inner peripheral surface of the second cylindrical portion 57 and the outer peripheral surface of the rotary support shaft 21, and the opening 57 a and the support shaft internal pressure are formed. The passages 22 communicate with the partitioned spaces S, respectively.

上記ベルト巻き掛け部53の外周面には上記補機ベルトBが巻き掛けられている。この補機ベルトBは、エンジンのクランクシャフトに取り付けられた図示しないクランクプーリの他、種々の補機類に備えられたプーリに掛け渡されている。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の回転駆動力が、補機ベルトBを介して、各補機類に伝達されると共に、上記ベルト巻き掛け部53に伝達されてウォータポンププーリ5にも伝達され、このウォータポンププーリ5が水平軸回りに回転するようになっている。   The accessory belt B is wound around the outer peripheral surface of the belt winding portion 53. This auxiliary machine belt B is stretched over pulleys provided in various auxiliary machines in addition to a crank pulley (not shown) attached to the crankshaft of the engine. For this reason, when the engine is driven, the rotational driving force of the crankshaft of the engine is transmitted to each auxiliary machine via the auxiliary machine belt B, and is also transmitted to the belt wrapping portion 53 for the water pump pulley 5. The water pump pulley 5 rotates around the horizontal axis.

上記スライダ機構部6は、上記ウォータポンププーリ5のプーリ本体51内部に収容されており、スライダ62、ダイアフラム63を備えている。   The slider mechanism 6 is accommodated in the pulley body 51 of the water pump pulley 5 and includes a slider 62 and a diaphragm 63.

上記スライダ62は、プーリ本体51における第1筒部56の内周面に当接する筒部62aと、この筒部の一端(タイミングチェーンケース2側とは反対側の端部)から内周側に向けて延びる円板部62bとを備えており、上記第1筒部56の内周面に沿って軸心Lに沿う方向(図1における左右方向)に摺動可能に配設されている。また、上記円板部62bの内径寸法は上記第2筒部57の外径寸法よりも大きく設定されている。   The slider 62 includes a cylindrical portion 62a that contacts the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 56 of the pulley body 51, and an inner peripheral side from one end of the cylindrical portion (the end opposite to the timing chain case 2 side). And a disc portion 62b extending toward the end, and is slidably disposed in the direction along the axis L (the left-right direction in FIG. 1) along the inner peripheral surface of the first tube portion 56. The inner diameter dimension of the disc part 62 b is set larger than the outer diameter dimension of the second cylinder part 57.

また、このスライダ62は、上記第1筒部56に対して相対回転不能に嵌め込まれており、ウォータポンププーリ5が回転すると、その回転力がプーリ本体51を介してスライダ62に伝達され、スライダ機構部6全体がウォータポンププーリ5と一体的に回転するようになっている。   The slider 62 is fitted so as not to rotate relative to the first cylindrical portion 56. When the water pump pulley 5 rotates, the rotational force is transmitted to the slider 62 via the pulley body 51, and the slider 62 The entire mechanism unit 6 rotates integrally with the water pump pulley 5.

また、上記スライダ62における筒部62aの外周面にはOリングO1が設けられており、第1筒部56の内周面との間を気密状態にシールしている。そして、この筒部62aの内周面には回転力伝達構造の一部を構成する円筒形状の駆動側磁性部材としてのマグネット(永久磁石)64が一体的に取り付けられている。   In addition, an O-ring O1 is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 62a of the slider 62, and seals between the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 56 in an airtight state. And the magnet (permanent magnet) 64 as a cylindrical drive side magnetic member which comprises a part of rotational force transmission structure is integrally attached to the internal peripheral surface of this cylinder part 62a.

上記ダイアフラム63は、例えばゴム製であって、上記第2筒部57の一端部(タイミングチェーンケース2側の端部)とスライダ62における円板部62bの内周端縁とを連結する略円板形状の部材で形成されている。これにより、プーリ本体51とスライダ機構部6との間で形成される空間が、外気から遮断された略密閉空間としての負圧室Vとして形成されている。   The diaphragm 63 is made of rubber, for example, and has a substantially circular shape that connects one end portion (end portion on the timing chain case 2 side) of the second cylindrical portion 57 and the inner peripheral edge of the disc portion 62b of the slider 62. It is formed of a plate-shaped member. Thereby, the space formed between the pulley main body 51 and the slider mechanism part 6 is formed as the negative pressure chamber V as a substantially sealed space cut off from the outside air.

また、上記回転支軸21の内部に形成されている上記支軸内圧力通路22は、回転支軸21の一端側(タイミングチェーンケース2側とは反対側の端部)に開口し且つ回転支軸21の軸心に沿って延びる軸心方向通路22aと、この軸心方向通路22aの他端から回転支軸21の半径方向外側に向かって延びる半径方向通路22bとを備えている。この半径方向通路22bの開口端は、上述した如く上記第2筒部57の開口57aに対向している。このため、上記負圧室Vは、第2筒部57に形成されている開口57aおよび上記エアシール23,24同士の間に形成されている空間Sを経て支軸内圧力通路22に連通している。   Further, the pressure passage 22 in the support shaft formed inside the rotation support shaft 21 opens to one end side of the rotation support shaft 21 (an end portion on the opposite side to the timing chain case 2 side). An axial passage 22a extending along the axis of the shaft 21 and a radial passage 22b extending from the other end of the axial passage 22a toward the outer side in the radial direction of the rotary support shaft 21 are provided. The opening end of the radial passage 22b faces the opening 57a of the second cylindrical portion 57 as described above. For this reason, the negative pressure chamber V communicates with the pressure passage 22 in the support shaft through the opening 57a formed in the second cylindrical portion 57 and the space S formed between the air seals 23 and 24. Yes.

また、上記ダイアフラム63が弾性変形することにより、プーリ本体51における第1筒部56の内周面に沿うスライダ62の摺動(スライド移動)が許容される構成となっている。図1は、このスライダ62が最もタイミングチェーンケース2側の位置まで移動した状態を示し、図2は、このスライダ62がタイミングチェーンケース2側とは反対側の最大スライド位置まで移動した状態を示している。上記第1筒部56の内面におけるタイミングチェーンケース2側の端部にはストッパ56aが設けられており、スライダ62のタイミングチェーンケース2側への最大スライド位置を規制するようになっている。この位置で、後述する誘導リング8に対するマグネット64のオーバラップ量は最大になる。   Further, the diaphragm 63 is elastically deformed, so that the slider 62 is allowed to slide (slide movement) along the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 56 in the pulley body 51. FIG. 1 shows a state in which the slider 62 has moved to the position closest to the timing chain case 2, and FIG. 2 shows a state in which the slider 62 has moved to the maximum slide position on the side opposite to the timing chain case 2 side. ing. A stopper 56a is provided at the end of the inner surface of the first cylindrical portion 56 on the timing chain case 2 side so as to regulate the maximum slide position of the slider 62 toward the timing chain case 2 side. At this position, the overlap amount of the magnet 64 with respect to the guide ring 8 described later is maximized.

以上のように、この駆動側回転体3は、上記タイミングチェーンケース2から水平方向に延びる回転支軸21によって回転自在に支持されている。つまり、この駆動側回転体3に備えられている上記マグネット64は、回転支軸21の軸心Lを回転中心として回転する構成となっている。   As described above, the drive-side rotator 3 is rotatably supported by the rotation support shaft 21 that extends from the timing chain case 2 in the horizontal direction. That is, the magnet 64 provided in the drive-side rotator 3 is configured to rotate about the axis L of the rotation support shaft 21 as a rotation center.

<従動側回転体4の構成>
次に、従動側回転体4の構成について説明する。この従動側回転体4は、ポンプインペラ7および従動側磁性部材としての誘導リング8を備えている。
<Configuration of driven-side rotating body 4>
Next, the configuration of the driven side rotating body 4 will be described. The driven side rotating body 4 includes a pump impeller 7 and a guide ring 8 as a driven side magnetic member.

上記ポンプインペラ7は、上記タイミングチェーンケース2の表面に設けられた凹陥部25により形成されるポンプ渦流室26に配設され、水中軸受などを介して上記回転支軸21により回転自在に且つ軸心方向へのスライド移動が不能に支持されている。そして、このポンプインペラ7の回転によりポンプ渦流室26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 pump impeller 7 is disposed in a pump vortex chamber 26 formed by a recessed portion 25 provided on the surface of the timing chain case 2, and is rotatably and axially supported by the rotary support shaft 21 through an underwater bearing or the like. The slide movement in the direction of the heart is supported in an impossible manner. Then, the cooling water in the pump vortex chamber 26 is sent out to the cooling water passage of the engine by the rotation of the pump impeller 7, whereby the cooling water is circulated.

上記誘導リング8は、上記ポンプインペラ7のボス部71に回転一体に取り付けられており、鉄芯81の外周にアルミニウム製のリング部材82が取り付けられた構成となっている。   The induction ring 8 is attached to the boss portion 71 of the pump impeller 7 so as to be integrally rotated, and an aluminum ring member 82 is attached to the outer periphery of the iron core 81.

また、この誘導リング8の配設位置としては、上記スライダ62が最もタイミングチェーンケース2側の位置まで移動した状態(図1の状態)では、その略全体がマグネット64に対向し、スライダ62がタイミングチェーンケース2側とは反対側の最大スライド位置まで移動した状態(図2の状態)では、その全体がマグネット64に対向しないように設定されている。   The guide ring 8 is disposed at the position where the slider 62 is moved to the position closest to the timing chain case 2 (the state shown in FIG. 1). In a state where it is moved to the maximum slide position on the side opposite to the timing chain case 2 side (the state shown in FIG. 2), the entirety is set so as not to face the magnet 64.

以上のように、この従動側回転体4は、上記駆動側回転体3と同様に、上記タイミングチェーンケース2から水平方向に延びる回転支軸21によって回転自在に支持されている。つまり、この従動側回転体4に備えられている上記誘導リング8は、上記マグネット64と同様に回転支軸21の軸心Lを回転中心として回転する構成となっている。   As described above, the driven-side rotating body 4 is rotatably supported by the rotating support shaft 21 extending in the horizontal direction from the timing chain case 2, similarly to the driving-side rotating body 3. That is, the guide ring 8 provided in the driven side rotating body 4 is configured to rotate about the axis L of the rotation support shaft 21 as the rotation center, similarly to the magnet 64.

<隔壁の構成>
上記駆動側回転体3が配設されている空間と従動側回転体4が配設されている空間とは隔壁9により仕切られている。具体的に、隔壁9は中央部に開口91が形成された略円形状の板金製の部材である。また、この隔壁9は、外周側に位置する外周側円板部92と、この外周側円板部92の内周側に連続する円筒部93と、この円筒部93の一端から内周側に延びる内周側円板部94とを備えている。
<Configuration of partition wall>
The space in which the driving side rotator 3 is disposed and the space in which the driven side rotator 4 is disposed are partitioned by a partition wall 9. Specifically, the partition wall 9 is a substantially circular sheet metal member having an opening 91 formed in the center. In addition, the partition wall 9 includes an outer peripheral disc portion 92 located on the outer peripheral side, a cylindrical portion 93 continuous on the inner peripheral side of the outer peripheral disc portion 92, and an inner peripheral side from one end of the cylindrical portion 93. And an inner circumferential disc portion 94 that extends.

上記外周側円板部92の外周縁は、上記タイミングチェーンケース2にボルト止めされている。尚、この外周側円板部92とタイミングチェーンケース2との間には図示しないOリングが介在されている。   The outer peripheral edge of the outer peripheral disk portion 92 is bolted to the timing chain case 2. Note that an O-ring (not shown) is interposed between the outer peripheral disk portion 92 and the timing chain case 2.

上記円筒部93は、上記マグネット64と誘導リング8との間に配設されており、これら両者との間に僅かな隙間(エアギャップ)を存して配設されている。これにより、マグネット64と誘導リング8とは、上記スライダ62が図1に示すスライド位置にある場合には、円筒部93を挟んで互いに対向配置されるようになっている。このようにマグネット64と誘導リング8とが対向している状態でエンジンが駆動し、上記駆動側回転体3の回転に伴ってマグネット64が回転すると、誘導リング8の周囲の磁界が変化し、誘導リング8のリング部材82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伴って誘導リング8のリング部材82にはトルクが発生し、その結果、従動側回転体4が回転して、ポンプインペラ7の回転によってウォータポンプ1が駆動することになる。   The cylindrical portion 93 is disposed between the magnet 64 and the guide ring 8, and is disposed with a slight gap (air gap) between them. Thus, the magnet 64 and the guide ring 8 are arranged to face each other with the cylindrical portion 93 interposed therebetween when the slider 62 is in the slide position shown in FIG. Thus, when the engine is driven with the magnet 64 and the induction ring 8 facing each other, and the magnet 64 rotates with the rotation of the driving side rotating body 3, the magnetic field around the induction ring 8 changes, An induced current is generated in the ring member 82 of the induction ring 8 in a direction that prevents the change in the magnetic field. Along with the generation of the induction current, a torque is generated in the ring member 82 of the induction ring 8, and as a result, the driven side rotating body 4 rotates and the water pump 1 is driven by the rotation of the pump impeller 7. .

上記内周側円板部94は、その中心部に上記開口91を備えており、この開口91には、上記回転支軸21が挿通されている。また、この開口91の縁部と回転支軸21の外周面との間にはOリングO2が介在されている。   The inner peripheral disc portion 94 includes the opening 91 at the center thereof, and the rotation support shaft 21 is inserted into the opening 91. An O-ring O2 is interposed between the edge of the opening 91 and the outer peripheral surface of the rotary spindle 21.

このようにして、上記駆動側回転体3が配設されている空間(大気側空間)と、従動側回転体4が配設されている空間(冷却水側空間)とは隔壁9により仕切られている。   In this way, the space (atmosphere side space) in which the drive side rotator 3 is disposed and the space (cooling water side space) in which the driven side rotator 4 is disposed are partitioned by the partition wall 9. ing.

−負圧供給のための構成および負圧供給動作−
次に、上記負圧室Vに負圧を供給するための構成について説明する。
-Configuration for negative pressure supply and negative pressure supply operation-
Next, a configuration for supplying a negative pressure to the negative pressure chamber V will be described.

ポンプ流量を可変とするために、上記マグネット64と誘導リング8との軸方向のオーバラップ量(軸方向で互いに重なり合っている寸法)が変更可能な構成とされている。つまり、このオーバラップ量を変更することで、駆動側回転体3から従動側回転体4へ伝達されるトルクを変更し、これによって、従動側回転体4の回転数を変更してウォータポンプの流量(ポンプ吐出量)を変更可能としている。   In order to make the pump flow rate variable, the axial overlap amount (dimension overlapping each other in the axial direction) between the magnet 64 and the guide ring 8 can be changed. In other words, by changing the overlap amount, the torque transmitted from the drive-side rotator 3 to the driven-side rotator 4 is changed, thereby changing the rotation speed of the driven-side rotator 4 and the water pump. The flow rate (pump discharge amount) can be changed.

そして、本実施形態では、このオーバラップ量を変更するための動力源として、エンジンのインテークマニホールド内に発生する吸入負圧を利用するようになっている。以下、具体的に説明する。   In this embodiment, the suction negative pressure generated in the intake manifold of the engine is used as a power source for changing the overlap amount. This will be specifically described below.

先ず、上述した如く回転支軸21の中心部には、一端が回転支軸21の一端側(タイミングチェーンケース2側とは反対側の端部)に開口し、他端が負圧室Vに連通する支軸内圧力通路22が形成されている。   First, as described above, at the central portion of the rotation support shaft 21, one end opens to one end side of the rotation support shaft 21 (end opposite to the timing chain case 2 side), and the other end enters the negative pressure chamber V. A pressure shaft 22 in the support shaft that communicates is formed.

そして、この支軸内圧力通路22の一端側には円筒状のソケット12を介して負圧配管13が接続されており、この負圧配管13はVSV(バキュームスイッチングバルブ)14を介してエンジンのインテークマニホールド内に連通している。上記VSV14は、上記支軸内圧力通路22が連通する空間を切り換えるためのバルブであって、ECU15からの出力信号に応じて、上記支軸内圧力通路22を大気に連通させる切り換え状態(以下、第1の切り換え状態と呼ぶ)と、支軸内圧力通路22をインテークマニホールド内に連通させる切り換え状態(以下、第2の切り換え状態と呼ぶ)との間で切り換え可能となっている。   A negative pressure pipe 13 is connected to one end of the support shaft pressure passage 22 via a cylindrical socket 12. The negative pressure pipe 13 is connected to the engine via a VSV (vacuum switching valve) 14. It communicates with the intake manifold. The VSV 14 is a valve for switching a space in which the support shaft pressure passage 22 communicates, and in accordance with an output signal from the ECU 15, a switching state (hereinafter referred to as the support shaft pressure passage 22 communicates with the atmosphere). It is possible to switch between a first switching state and a switching state (hereinafter referred to as a second switching state) in which the pressure passage 22 in the support shaft communicates with the intake manifold.

このため、VSV14を上記第1の切り換え状態としてインテークマニホールド内の吸入負圧を負圧室Vへ作用させないようにすれば、スライダ機構部6両側の空間の圧力が均圧され、ダイアフラム63が弾性変形することなく、上記スライダ62が最もタイミングチェーンケース2側の位置まで移動した状態となって、マグネット64の略全体が誘導リング8に対向する。つまり、この両者の軸方向のオーバラップ量が大きくなり、リング部材82に発生するトルクが大きくなってポンプ流量は最大になる。   For this reason, if the suction negative pressure in the intake manifold is not applied to the negative pressure chamber V with the VSV 14 in the first switching state, the pressure in the space on both sides of the slider mechanism 6 is equalized, and the diaphragm 63 is elastic. Without being deformed, the slider 62 is moved to the position closest to the timing chain case 2, and substantially the entire magnet 64 faces the induction ring 8. That is, the amount of overlap in the axial direction between the two increases, the torque generated in the ring member 82 increases, and the pump flow rate becomes maximum.

一方、VSV14を上記第2の切り換え状態としてインテークマニホールド内の吸入負圧を、負圧配管13、支軸内圧力通路22を介して負圧室Vへ作用させると、例えば図2に示すように、ダイアフラム63の弾性変形に伴ってスライダ62がスライド移動し、上記マグネット64と誘導リング8との軸方向のオーバラップ量が少なく、または、オーバラップ量が「0」となり、リング部材82に発生するトルクが小さくなってポンプ流量は減少する。この場合、負圧室Vに作用させる負圧を大きくするほど、マグネット64と誘導リング8との軸方向のオーバラップ量は小さくなりポンプ流量は減少していく。つまり、この負圧の大きさを調整(例えばVSV14の開閉スイッチング動作(デューティ制御動作)により調整)することにより、ポンプ流量を調整することが可能である。   On the other hand, if the suction negative pressure in the intake manifold is applied to the negative pressure chamber V via the negative pressure pipe 13 and the support shaft pressure passage 22 with the VSV 14 in the second switching state, for example, as shown in FIG. As the diaphragm 63 is elastically deformed, the slider 62 slides and the amount of overlap between the magnet 64 and the guide ring 8 in the axial direction is small, or the amount of overlap is “0”, which occurs in the ring member 82. The torque to be reduced decreases and the pump flow rate decreases. In this case, as the negative pressure applied to the negative pressure chamber V increases, the axial overlap amount between the magnet 64 and the guide ring 8 decreases and the pump flow rate decreases. That is, it is possible to adjust the pump flow rate by adjusting the magnitude of the negative pressure (for example, by adjusting the switching operation (duty control operation) of the VSV 14).

例えば、エンジンの始動時のような冷間時には、負圧室Vに作用させる負圧を大きく設定し、上記オーバーラップ量を小さくして、ウォータポンプ1のポンプ流量を減少させてエンジンの早期暖機を図る。また、エンジンの暖機後の温間時には、負圧室Vに作用させる負圧を小さく設定し、上記オーバラップ量を大きくして、ウォータポンプ1のポンプ流量を増大させて、冷却効率の向上を図るといった使用形態が可能である。   For example, when the engine is cold, such as when the engine is started, the negative pressure applied to the negative pressure chamber V is set large, the overlap amount is decreased, the pump flow rate of the water pump 1 is decreased, and the engine warms up early. Make a chance. Further, when the engine is warmed up, the negative pressure applied to the negative pressure chamber V is set small, the overlap amount is increased, the pump flow rate of the water pump 1 is increased, and the cooling efficiency is improved. It is possible to use in a manner such as

尚、負圧室Vに作用させる負圧を大きく設定して、図2に示すようにスライダ62がタイミングチェーンケース2側とは反対側の最大スライド位置まで移動した状態では、上記オーバラップ量が「0」となり、マグネット64の磁界が誘導リング8にほとんど作用しなくなるので、誘導リング8に発生する誘導電流がほぼ「0」なる。これにより、従動側回転体4への伝達トルクがほぼ「0」になり、ウォータポンプ1が停止する。   When the negative pressure applied to the negative pressure chamber V is set large and the slider 62 is moved to the maximum slide position on the side opposite to the timing chain case 2 as shown in FIG. Since the magnetic field of the magnet 64 hardly acts on the induction ring 8 because of “0”, the induced current generated in the induction ring 8 becomes almost “0”. Thereby, the transmission torque to the driven side rotating body 4 becomes substantially “0”, and the water pump 1 stops.

−実施形態の効果−
以上説明したように、本実施形態では、駆動側回転体3および従動側回転体4は、共に回転支軸21によって回転自在に支持されている。つまり、この駆動側回転体3に備えられている上記マグネット64および従動側回転体4に備えられている上記誘導リング8は、共に回転支軸21の軸心Lを回転中心として回転する構成となっている。このため、マグネット64と誘導リング8との回転軸心にはズレが生じることはなく、この両者間の隙間(エアギャップ)を高精度で管理することが可能である。図7に示したウォータポンプの構成では、駆動側回転体bおよび従動側回転体mは、互いに異なる支持構造であったため、この両者の回転軸心にズレが生じている場合にマグネットiや誘導リングoが隔壁qに接触してしまう可能性があることを考慮して上記エアギャップを大きめに(例えば1mm程度に)設計しておく必要があった。これに対し、本実施形態の構成では、このエアギャップを大幅に小さくする(例えば0.3mm程度に設計する)ことが可能になる。このため、駆動側回転体3から従動側回転体4へ伝達されるトルクの伝達ロスを大幅に削減することができ、ウォータポンプ1の駆動効率の大幅な上昇を図ることが可能である。また、この駆動効率の大幅な向上に伴い、従来のウォータポンプよりも小型のウォータポンプであっても従来同様の高い能力を発揮させることが可能になる。
-Effect of the embodiment-
As described above, in the present embodiment, both the driving side rotating body 3 and the driven side rotating body 4 are rotatably supported by the rotation support shaft 21. That is, the magnet 64 provided on the drive side rotating body 3 and the guide ring 8 provided on the driven side rotating body 4 are both configured to rotate about the axis L of the rotation support shaft 21 as a rotation center. It has become. For this reason, there is no deviation in the rotational axis between the magnet 64 and the guide ring 8, and the gap (air gap) between the two can be managed with high accuracy. In the configuration of the water pump shown in FIG. 7, since the driving side rotating body b and the driven side rotating body m have different support structures, the magnet i or the induction is used when the rotational axis centers of the both are shifted. In consideration of the possibility that the ring o comes into contact with the partition wall q, it is necessary to design the air gap to be large (for example, about 1 mm). On the other hand, in the configuration of the present embodiment, this air gap can be significantly reduced (for example, designed to be about 0.3 mm). For this reason, the transmission loss of the torque transmitted from the drive side rotator 3 to the driven side rotator 4 can be greatly reduced, and the drive efficiency of the water pump 1 can be significantly increased. In addition, with this significant improvement in drive efficiency, even a water pump that is smaller than the conventional water pump can exhibit the same high performance as the conventional one.

また、上述したエアギャップの縮小化に伴ってマグネット64の外径寸法の縮小化を図ることができ、これによってもウォータポンプ1全体としての小型化を図ることができる。   Further, the outer diameter of the magnet 64 can be reduced along with the reduction of the air gap described above, and this can also reduce the size of the water pump 1 as a whole.

更に、図7に示したウォータポンプの構成では、負圧配管tを回転部材である駆動側ケーシングdに接続する必要があることから、この接続構造としてベアリングt1やエアシールt2を必要としていた。本実施形態の構成によれば、上記負圧配管13は、非回転部材である回転支軸21に接続されているため、この接続箇所にベアリングやエアシールを適用する必要が無くなり、部品点数の削減による製造コストの低廉化および組み立て作業の簡素化を図ることができる。   Further, in the configuration of the water pump shown in FIG. 7, the negative pressure pipe t needs to be connected to the drive-side casing d that is a rotating member. Therefore, the bearing t1 and the air seal t2 are required as this connection structure. According to the configuration of the present embodiment, since the negative pressure pipe 13 is connected to the rotation support shaft 21 that is a non-rotating member, it is not necessary to apply a bearing or an air seal to this connection location, and the number of parts is reduced. Thus, the manufacturing cost can be reduced and the assembling work can be simplified.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態に係るウォータポンプ1は、スライダ機構部6の構成が上記第1実施形態のものと異なっている。その他の構成は、上記第1実施形態と略同様である。従って、ここでは第1実施形態との相違点についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. The water pump 1 according to the present embodiment is different from that of the first embodiment in the configuration of the slider mechanism section 6. Other configurations are substantially the same as those in the first embodiment. Accordingly, only differences from the first embodiment will be described here.

図3および図4は本実施形態に係るウォータポンプ1の断面図であって、上記第1実施形態における図1および図2にそれぞれ相当する図である。尚、図3および図4において、ウォータポンプ1の主な構成部品であって上記第1実施形態のものと同様の部品については同一の符号を付し、その説明を省略する。   3 and 4 are cross-sectional views of the water pump 1 according to the present embodiment, corresponding to FIGS. 1 and 2 in the first embodiment. 3 and 4, the same components as those of the first embodiment, which are the main components of the water pump 1, are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

これら図に示すように、本実施形態に係るウォータポンプ1におけるスライダ機構部6は、上記ダイアフラム63は備えておらず、スライダ機構部6をプーリ本体51の第2筒部57に対して軸心に沿う方向にスライド移動可能とするための構成として、上記第2筒部57の外周面に高密度の繊維体65が固着されており、上記スライダ62の円板部62bの内周側端縁が、この高密度繊維体65の外周部に当接するように配設されている。この高密度繊維体65は、化学繊維が高密度で束ねられ、上記スライダ機構部6のスライド移動範囲の全体に亘って、第2筒部57の外周面に巻き付けまたは植毛などの手法によって固着されたものである。このように繊維が高密度で束ねられていることで、スライダ機構部6の両側の空間、つまり、負圧室Vと大気側との間を気密状態で隔離している。   As shown in these drawings, the slider mechanism 6 in the water pump 1 according to the present embodiment does not include the diaphragm 63, and the slider mechanism 6 is axially centered with respect to the second cylinder 57 of the pulley body 51. The high-density fiber body 65 is fixed to the outer peripheral surface of the second cylindrical portion 57, and the inner peripheral side edge of the disc portion 62b of the slider 62 is configured to be slidable in the direction along However, it is arrange | positioned so that the outer peripheral part of this high-density fiber body 65 may be contact | abutted. The high-density fiber body 65 is bundled with chemical fibers at a high density, and is fixed to the outer peripheral surface of the second cylindrical portion 57 by a technique such as winding or flocking over the entire sliding movement range of the slider mechanism portion 6. It is a thing. Thus, the fibers are bundled at a high density, so that the spaces on both sides of the slider mechanism portion 6, that is, the negative pressure chamber V and the atmosphere side are isolated in an airtight state.

このため、VSV14を上記第1の切り換え状態としてインテークマニホールド内の吸入負圧を負圧室Vへ作用させないようにすれば、図3に示すように、マグネット64と誘導リング8との間の吸引力によりマグネット64の略全体が誘導リング8に対向する。つまり、この両者の軸方向のオーバラップ量が大きくなり、リング部材82に発生するトルクが大きくなってポンプ流量は最大になる。一方、VSV14を上記第2の切り換え状態としてインテークマニホールド内の吸入負圧を負圧室Vへ作用させると、図4に示すように、マグネット64と誘導リング8との軸方向のオーバラップ量が少なく、または、オーバラップ量が「0」となり、リング部材82に発生するトルクが小さくなってポンプ流量は減少することになる。   Therefore, if the suction negative pressure in the intake manifold is not applied to the negative pressure chamber V with the VSV 14 in the first switching state, the suction between the magnet 64 and the induction ring 8 is performed as shown in FIG. Due to the force, substantially the entire magnet 64 faces the induction ring 8. That is, the amount of overlap in the axial direction between the two increases, the torque generated in the ring member 82 increases, and the pump flow rate becomes maximum. On the other hand, when the suction negative pressure in the intake manifold is applied to the negative pressure chamber V with the VSV 14 in the second switching state, the amount of overlap between the magnet 64 and the guide ring 8 in the axial direction is as shown in FIG. Less or the overlap amount becomes “0”, the torque generated in the ring member 82 is reduced, and the pump flow rate is reduced.

尚、本実施形態におけるプーリ本体51の内面には、図4に示すようにスライダ62がタイミングチェーンケース2側とは反対側の最大スライド位置まで移動した状態での位置を規制するためのストッパ51aが備えられている。このストッパ51aは、スライダ62の移動位置を規制することで、上記第2筒部57に形成されている開口57aが閉鎖されないようにするためのものである。   In addition, on the inner surface of the pulley main body 51 in the present embodiment, as shown in FIG. 4, a stopper 51a for regulating the position in a state where the slider 62 has moved to the maximum slide position on the side opposite to the timing chain case 2 side. Is provided. This stopper 51a is for preventing the opening 57a formed in the said 2nd cylinder part 57 from being closed by restrict | limiting the moving position of the slider 62. FIG.

本実施形態の構成によれば、上述した第1実施形態の構成により得られる効果に加えて以下の効果も奏することができる。つまり、上記スライダ機構部6に上記高密度繊維体65を設けたことで、部品点数の削減および構成の簡素化を図ることができる。   According to the configuration of the present embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects obtained by the configuration of the first embodiment described above. That is, by providing the slider mechanism 6 with the high-density fiber body 65, the number of parts can be reduced and the configuration can be simplified.

(第3実施形態)
次に、第3実施形態について説明する。本実施形態に係るウォータポンプ1も、スライダ機構部6の構成が上記第1実施形態のものと異なっている。その他の構成は、上記第1実施形態と略同様である。従って、ここでも第1実施形態との相違点についてのみ説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. The water pump 1 according to this embodiment is also different from that of the first embodiment in the configuration of the slider mechanism section 6. Other configurations are substantially the same as those in the first embodiment. Therefore, only differences from the first embodiment will be described here.

図5および図6は本実施形態に係るウォータポンプ1の断面図であって、上記第1実施形態における図1および図2にそれぞれ相当する図である。尚、図5および図6において、ウォータポンプ1の主な構成部品であって上記第1実施形態のものと同様の部品については同一の符号を付し、その説明を省略する。   5 and 6 are cross-sectional views of the water pump 1 according to the present embodiment, corresponding to FIGS. 1 and 2 in the first embodiment. 5 and 6, the same components as those in the first embodiment, which are the main components of the water pump 1, are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

これら図に示すように、本実施形態に係るウォータポンプ1におけるスライダ機構部6は、上記第2実施形態のものと同様に、上記ダイアフラム63は備えていない。そして、上記第2実施形態との相違点として、このスライダ機構部6は、スライダ62の円板部62bの内周側端縁が第2筒部57の外周面に当接し、この円板部62bの内周側端縁にOリングO3設けられており、これにより負圧室Vの気密性が確保されている。   As shown in these drawings, the slider mechanism portion 6 in the water pump 1 according to the present embodiment does not include the diaphragm 63 as in the second embodiment. As a difference from the second embodiment, the slider mechanism portion 6 is configured such that the inner peripheral side edge of the disc portion 62b of the slider 62 abuts on the outer peripheral surface of the second cylindrical portion 57, and this disc portion. An O-ring O3 is provided at the inner peripheral side edge of 62b, thereby ensuring the airtightness of the negative pressure chamber V.

尚、本実施形態における上記第2筒部57の外周面には、図6に示すようにスライダ62がタイミングチェーンケース2側とは反対側の最大スライド位置まで移動した状態での位置を規制するためのストッパ51bが備えられている。このストッパ51bは、スライダ62の移動位置を規制することで、上記第2筒部57に形成されている開口57aが閉鎖されないようにするためのものである。   In addition, as shown in FIG. 6, the position in the state which the slider 62 moved to the largest slide position on the opposite side to the timing chain case 2 side is regulated on the outer peripheral surface of the said 2nd cylinder part 57 in this embodiment. A stopper 51b is provided. The stopper 51b is for restricting the moving position of the slider 62 so that the opening 57a formed in the second cylindrical portion 57 is not closed.

尚、本実施形態におけるポンプ吐出量の調整動作は上述した各実施形態のものと同様であるので、ここでの説明は省略する。   In addition, since the adjustment operation | movement of the pump discharge amount in this embodiment is the same as that of each embodiment mentioned above, description here is abbreviate | omitted.

−他の実施形態−
以上説明した各実施形態は、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ポンプ1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ポンプに対しても適用することができる。また、ウォータポンプ1の駆動源としても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。
-Other embodiments-
Each embodiment described above demonstrated the case where this invention was applied to the vehicle water pump 1 which is mounted in the engine for motor vehicles and act | operates by receiving the driving force from an engine. The present invention is not limited to this, and can also be applied to a water pump used for applications other than those for automobiles. Further, the driving source of the water pump 1 is not limited to the internal combustion engine, and may be one that receives driving force from an electric motor (electric motor).

また、スライダ62をスライド移動させるための駆動力である負圧としてはインテークマニホールド内の吸入負圧を利用するようにしていたが、本発明はこれに限らず、バキュームポンプなどの他の負圧発生源を採用するようにしてもよい。また、スライダ62をスライド移動させるための駆動力としては正圧(加圧)を利用するものであってもよい。   Further, the suction negative pressure in the intake manifold is used as the negative pressure that is the driving force for sliding the slider 62. However, the present invention is not limited to this, and other negative pressure such as a vacuum pump is used. You may make it employ | adopt a generation source. Further, a positive pressure (pressurization) may be used as a driving force for sliding the slider 62.

更に、上記各実施形態では、内周側に誘導リング8を外周側にマグネット64を配設し、マグネット64をスライド移動させることで従動側回転体4への伝達トルクを変更するようにしていた。本発明は、これに限らず、外周側に誘導リングを内周側にマグネットを配設し、誘導リングをスライド移動させることで従動側回転体への伝達トルクを変更する構成を採用してもよい。   Further, in each of the above embodiments, the induction ring 8 is disposed on the inner circumferential side and the magnet 64 is disposed on the outer circumferential side, and the transmission torque to the driven side rotating body 4 is changed by sliding the magnet 64. . The present invention is not limited to this, and a configuration may be adopted in which a guide ring is disposed on the outer peripheral side and a magnet is disposed on the inner peripheral side, and the transmission torque to the driven rotor is changed by sliding the guide ring. Good.

また、上記各実施形態にあっては、負圧室Vへの負圧の作用を解除した際にスライダ62を元の位置に復帰させるための付勢力の発生源としてコイルスプリングを負圧室V内に圧縮状態で収容しておくようにしてもよい。   Further, in each of the above embodiments, the coil spring is used as the source of the urging force for returning the slider 62 to the original position when the negative pressure action on the negative pressure chamber V is released. It may be accommodated in a compressed state inside.

更に、上記各実施形態にあっては、タイミングチェーンケース2の表面に設けられた凹陥部25によりポンプ渦流室26を形成していたが、シリンダブロック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。   Further, in each of the above embodiments, the pump vortex chamber 26 is formed by the recessed portion 25 provided on the surface of the timing chain case 2, but the pump vortex chamber is formed using a cylinder block. The present invention is also applicable to this case.

また、上記各実施形態では、回転支軸21の内部に形成されている支軸内圧力通路22を、回転支軸21の一端側(タイミングチェーンケース2側とは反対側の端部)に開口させ、この開口端に負圧配管13を接続する構成としていた。本発明はこれに限らず、支軸内圧力通路22を、タイミングチェーンケース2側の端部に開口させると共に、タイミングチェーンケース2の内部に、支軸内圧力通路22に連通するケース内負圧通路を形成し、このケース内負圧通路をタイミングチェーンケース2の端面に開口させ、この開口端に負圧配管を接続する構成としてもよい。これによれば、ウォータポンプの前側(駆動側回転体が配設されている側の外方側)に負圧導入用配管を配設するためのスペースを確保しておく必要がなくなる。これにより、エンジンルームの省スペース化を図ることが可能になり、例えばエンジンルーム容積の比較的小さな小型車等に対しても搭載可能なウォータポンプを実現することが可能になる。   Further, in each of the above embodiments, the support shaft pressure passage 22 formed in the rotation support shaft 21 is opened at one end side of the rotation support shaft 21 (the end opposite to the timing chain case 2 side). The negative pressure pipe 13 is connected to the open end. The present invention is not limited to this, and the pressure passage 22 in the support shaft is opened at the end on the timing chain case 2 side, and the negative pressure in the case communicated with the pressure passage 22 in the support shaft inside the timing chain case 2. It is good also as a structure which forms a channel | path, opens this negative pressure channel | path in a case at the end surface of the timing chain case 2, and connects negative pressure piping to this opening end. According to this, it is not necessary to secure a space for disposing the negative pressure introducing pipe on the front side of the water pump (outside of the side where the driving side rotating body is disposed). As a result, it is possible to save the space in the engine room. For example, it is possible to realize a water pump that can be mounted on a small vehicle having a relatively small engine room volume.

また、上記回転支軸21は、タイミングチェーンケース2に一体形成されたものであってもよい。   Further, the rotation support shaft 21 may be integrally formed with the timing chain case 2.

第1実施形態に係るウォータポンプにおいて負圧を作用させていない状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which is not making the negative pressure act in the water pump which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るウォータポンプにおいて負圧を作用させた状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which made the negative pressure act in the water pump which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係るウォータポンプにおいて負圧を作用させていない状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which is not making the negative pressure act in the water pump which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係るウォータポンプにおいて負圧を作用させた状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which made the negative pressure act in the water pump which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係るウォータポンプにおいて負圧を作用させていない状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which is not making the negative pressure act in the water pump which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係るウォータポンプにおいて負圧を作用させた状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which made the negative pressure act in the water pump which concerns on 3rd Embodiment. 従来例に係るウォータポンプの断面図である。It is sectional drawing of the water pump which concerns on a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1 ウォータポンプ
2 タイミングチェーンケース(ケース部材)
21 回転支軸
22 支軸内圧力通路
65 高密度繊維体
3 駆動側回転体
4 従動側回転体
5 ウォータポンププーリ
6 スライダ機構部
62 スライダ
63 ダイアフラム
64 マグネット(駆動側磁性部材)
7 ポンプインペラ
8 誘導リング(従動側磁性部材)
9 隔壁
91 開口
V 負圧室(圧力室)
L 軸心
O2 Oリング(シール材)
1 Water pump 2 Timing chain case (case member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Rotation spindle 22 Pressure channel 65 in a spindle High density fiber body 3 Drive side rotary body 4 Driven side rotary body 5 Water pump pulley 6 Slider mechanism part 62 Slider 63 Diaphragm 64 Magnet (drive side magnetic member)
7 Pump impeller 8 Guide ring (driven-side magnetic member)
9 Bulkhead 91 Opening V Negative pressure chamber (pressure chamber)
L Axis O2 O-ring (seal material)

Claims (5)

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、上記駆動側回転体に設けられた駆動側磁性部材と上記従動側回転体に設けられた従動側磁性部材との相対的な対向位置を変更することにより、上記駆動側回転体から従動側回転体へ伝達される回転力の大きさを変更するように構成されたウォーターポンプにおいて、
上記駆動側磁性部材と従動側磁性部材との相対的な対向位置を変更するための駆動力として圧力発生源で発生した圧力が作用可能な圧力室が設けられており、
上記駆動側回転体と従動側回転体とは、それぞれ共通の上記回転支軸によって回転自在に支持されていることを特徴とするウォータポンプ。
A driving-side rotating body that rotates by receiving a driving force transmitted from a driving source; and a driven-side rotating body that has a pump impeller and is rotatably supported by a rotation support shaft. The magnitude of the rotational force transmitted from the driving side rotating body to the driven side rotating body is changed by changing the relative facing position between the driving side magnetic member and the driven side magnetic member provided on the driven side rotating body. In a water pump configured to change
There is provided a pressure chamber in which the pressure generated by the pressure generating source can act as a driving force for changing the relative facing position between the driving side magnetic member and the driven side magnetic member,
The water pump, wherein the driving side rotating body and the driven side rotating body are rotatably supported by the common rotating support shaft.
上記請求項1記載のウォータポンプにおいて、
上記駆動源は内燃機関であって、
上記回転支軸は、上記内燃機関に備えられたケース部材に一体的に設けられていると共に、内部に支軸内圧力通路が形成されており、この支軸内圧力通路が上記圧力発生源および圧力室にそれぞれ連通していることを特徴とするウォータポンプ。
In the water pump according to claim 1,
The drive source is an internal combustion engine,
The rotating support shaft is provided integrally with a case member provided in the internal combustion engine, and a support shaft pressure passage is formed therein, and the support shaft pressure passage is connected to the pressure generating source and the pressure generating source. A water pump characterized by communicating with each pressure chamber.
上記請求項1または2記載のウォータポンプにおいて、
上記駆動側回転体の配設空間と従動側回転体の配設空間とは、隔壁によって区画されており、
上記隔壁には、上記回転支軸を挿通するための開口が形成されていると共に、この開口の縁部と回転支軸の外周面との間には、従動側回転体の配設空間から駆動側回転体の配設空間への水漏れを防止するためのシール材が設けられていることを特徴とするウォータポンプ。
In the water pump according to claim 1 or 2,
The arrangement space of the driving side rotator and the arrangement space of the driven side rotator are partitioned by a partition wall,
The partition is formed with an opening through which the rotating support shaft is inserted, and is driven from the space where the driven rotating body is disposed between the edge of the opening and the outer peripheral surface of the rotating support shaft. A water pump, characterized in that a sealing material is provided for preventing water leakage into the space where the side rotor is disposed.
上記請求項1、2または3記載のウォータポンプにおいて、
上記駆動側回転体は、駆動源からの駆動力を受けるウォータポンププーリと、このウォータポンププーリの内部にスライド移動自在に収容されたスライダ機構部とを備えていると共に、上記圧力室は、これらウォータポンププーリとスライダ機構部との間の空間として形成されており、
上記スライダ機構部は、上記駆動側磁性部材を支持して回転支軸の軸心に沿う方向にスライド移動可能とされたスライダと、上記ウォータポンププーリとスライダとを連結する弾性材料で成るダイアフラムとを備え、
上記圧力室に作用する圧力の大きさに応じて上記ダイアフラムが弾性変形してスライダがスライド移動することにより駆動側磁性部材と従動側磁性部材との相対的な対向位置を変更する構成とされていることを特徴とするウォータポンプ。
In the water pump according to claim 1, 2, or 3,
The drive-side rotator includes a water pump pulley that receives a driving force from a drive source, and a slider mechanism that is slidably accommodated inside the water pump pulley. It is formed as a space between the water pump pulley and the slider mechanism,
The slider mechanism includes a slider that supports the drive-side magnetic member and is slidable in a direction along the axis of the rotation support shaft, and a diaphragm made of an elastic material that connects the water pump pulley and the slider; With
The diaphragm is elastically deformed according to the pressure acting on the pressure chamber, and the slider slides to change the relative facing position of the driving side magnetic member and the driven side magnetic member. A water pump characterized by
上記請求項1、2または3記載のウォータポンプにおいて、
上記駆動側回転体は、駆動源からの駆動力を受けるウォータポンププーリと、このウォータポンププーリの内部にスライド移動自在に収容されたスライダ機構部とを備えていると共に、上記圧力室は、これらウォータポンププーリとスライダ機構部との間の空間として形成されており、
上記スライダ機構部は、上記駆動側磁性部材を支持して回転支軸の軸心に沿う方向にスライド移動可能とされたスライダを備え、このスライダがウォータポンププーリに設けられた高密度繊維体に外挿されて、軸心方向へのスライド移動が可能に支持されており、
上記圧力室に作用する圧力の大きさに応じて上記スライダがスライド移動することにより駆動側磁性部材と従動側磁性部材との相対的な対向位置を変更する構成とされていることを特徴とするウォータポンプ。
In the water pump according to claim 1, 2, or 3,
The drive-side rotator includes a water pump pulley that receives a driving force from a drive source, and a slider mechanism that is slidably accommodated inside the water pump pulley. It is formed as a space between the water pump pulley and the slider mechanism,
The slider mechanism portion includes a slider that supports the drive-side magnetic member and is slidable in a direction along the axis of the rotation support shaft. The slider is mounted on a high-density fiber body provided on the water pump pulley. It is extrapolated and supported so that it can slide in the axial direction.
The slider is slid according to the pressure acting on the pressure chamber to change the relative facing position of the driving side magnetic member and the driven side magnetic member. Water pump.
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