JP2010242623A - ウォータポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】コイルヨークをハウジングに対してスナップリングを用いて固定することにより、ウォータポンプ全体の大型化を抑制する。
【解決手段】電磁コイルに通電することによって軸方向に吸引力を発生するコイルヨーク２８と、コイルヨークをハウジング１２に固定するコイルブラケット３３と、ハウジング本体１２に形成されたリング溝３５内に縮径方向の付勢力によって嵌着することによってコイルブラケットをハウジングに固定する第２スナップリング１６と、駆動プーリーとポンプ軸とを断続する電磁クラッチ１１と、を備えている。リング溝の一側面３５ａをテーパ状に形成すると共に、第２スナップリングをリング溝内に嵌着した際に、コイルブラケット内周部３３ｂをハウジングの突出部１２ｃの先端面１２ｅと第２スナップリング他端面との間で挟持状態に固定した。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、エンジンを冷却するための冷却水をエンジン内部に供給するために用いられるウォータポンプに関する。

近時、自動車のエンジンにあっては、エンジン始動後にウォータジャケットへの冷却水の供給量を可及的に少なくして暖機を促進させることによってエンジン潤滑油の粘度を低下させて燃費を向上させると共に、排気触媒温度を速やかに立ち上げて排気エミッション性能を向上させるといった要求がある。

このような要求を満足させるために、以下の特許文献１に記載された電磁クラッチを用いてポンプ駆動力を断続させるウォータポンプが提供されている。

このウォータポンプは、クランク軸から駆動力が伝達される駆動プーリと、ハウジングの内部に回転自在に設けられて、前記駆動プーリからポンプ軸を介して回転力が伝達されるインペラと、前記駆動プーリからポンプ軸への駆動伝達を断続させる電磁クラッチと、から主として構成されている。

前記電磁クラッチは、コイルの外周側に配置されたヨークがコイルブラケットを介してボルトによって前記ハウジングに固定されている。

特開昭６２−２１０２８７号公報（図１）

しかしながら、前記公報に記載された従来のウォータポンプにあっては、前記コイルブラケットを固定する複数のボルトが螺着する雌ねじ孔が前記ハウジングの内部軸方向に沿って比較的長く形成されている。このため、ハウジングの軸方向の長さが長くなってポンプ全体の大型化を招くおそれがある。

請求項１に記載の発明は、内燃機関から回転力が伝達される駆動回転体と、
該駆動回転体から回転力が伝達されるポンプ軸と、該ポンプ軸に固定されて、回転軸方向へ延出する複数の羽根を有するインペラと、該インペラが内部に回転自在に収容され、該インペラの回転軸中心側から外周側に向かって設けられた吐出部に冷却媒体を吐出するポンプ室を有するハウジングと、コイルに通電することによって軸方向に吸引力を発生する電磁部と、該電磁部を前記ハウジングに固定するコイルブラケットと、該コイルブラケットを前記ハウジング側に押し付けた状態で該ハウジングに固定するスナップリングと、前記電磁部のコイルに通電あるいは通電を遮断することにより前記駆動回転体と前記ポンプ軸とを断続するクラッチ機構と、を備えたことを特徴としている。

この発明によれば、コイルブラケットをハウジングに固定する手段を、従来のようなボルトではなく、前記コイルブラケットをハウジングに軸方向から押し付けた状態で該ハウジングに固定するようにしたことから、ポンプ全体の大型化を抑制することができる。

本発明にかかるウォータポンプの第１実施形態の要部拡大断面図である。 本発明に係る自動車用ウォータポンプの第１実施形態の縦断面図である。 図２のＡ矢視図である。 図２のＢ−Ｂ線からみた矢視図である。 図２のＣ−Ｃ線からみた要部拡大図である。 本実施形態の作用を示す要部断面図である。 本実施形態の異なる作用を示す要部断面図である。 第２の実施形態のウォータポンプの縦断面図である。 本実施形態の作用を示す要部断面図である。 本実施形態の異なる作用を示す要部断面図である。 第３の実施形態のウォータポンプの要部断面図である。

以下、本発明に係るウォータポンプの各実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１の実施形態〕
図１〜図７は本発明のウォータポンプの第１の実施形態を示し、このウォータポンプ１は、ラジエータとエンジンの間で冷却媒体である冷却水（エチレングリコール）を循環させるエンジンの冷却装置に適用され、ラジエータとエンジン内部のウォータジャケットなどを接続する配管中に介装されている。

前記ウォータポンプ１は、エンジンのシリンダブロック２の側部にボルト固定等により直接取り付けられたハウジング３と、該ハウジング３の後端側外周に第１ボールベアリング６によって回転自在に支持された駆動回転体である駆動プーリー５と、前記ハウジング３の内部に挿通配置され、第２ボールベアリング８によって回転自在に設けられたポンプ軸７と、該ポンプ軸７の先端部に固定されて、前記ポンプ室４内に回転自在に収容されたインペラ９と、前記ハウジング３とポンプ軸７との間に介装されて、後述するポンプ室４と前記第２ボールベアリング８との間をシールするメカニカルシール１０と、前記駆動プーリー５から前記ポンプ軸７に伝達される回転力を断続（可変）するクラッチ機構である電磁クラッチ１１と、から主として構成されている。

前記ハウジング３は、伝熱性に優れた金属材であるアルミニウム合金材で一体に形成され、シリンダブロック２側の一端側に配置された異形円環状のハウジング本体１２と、該ハウジング本体１２の後端側に一体に形成された円筒部１３とから構成されている。

前記ハウジング本体１２は、前端にシリンダブロック２の側部に有する平面部に当接する平坦な環状の取付面１２ａが形成されていると共に、該取付面１２ａ側に形成された凹部１２ｂと該凹部１２ｂに対向する前記シリンダブロック２の内部に形成された凹部２ａとの間にポンプ室４が形成されている。また、ハウジング本体１２の外周には、シリンダブロック２に螺着固定される取付ボルトが挿通されるボルト孔を構成する図外のボス部が複数突設されている。

このハウジング本体１２の内部には、ラジエータ側の吸入ポート１４からポンプ室４に流入した冷却水をインペラ９の回転に伴ってシリンダブロック２内のウォータジャケット内に吐出する吐出部である図外の吐出ポートが形成されている。

また、ハウジング本体１２は、図１及び図５に示すように、前記円筒部１３側の後端部に円弧状の突出部１２ｃを一体に有していると共に、該突出部１２ｃの内部や該突出部１２ｃ下側の下端壁１２ｄ内に、前記メカニカルシール１０からリークした蒸気などの水分を外部に排出する排出手段が設けられている。

前記突出部１２ｃは、その外面がハウジング本体１２側の大径部側から先端部側に向かって円弧面状に形成されていると共に、電磁クラッチ１１側の軸方向の先端面１２ｅが平坦状に形成されている。

前記排出手段は、メカニカルシール１０と円筒部１３との間のポンプ軸７外周側に形成された円筒状のドレン室４０と、前記突出部１２ｃ内に配置され、前記ドレン室４０の上端部側に傾斜状に形成された第１ドレン孔４１と、前記突出部１２ｃ内にほぼ軸方向に沿って形成されて、一端が前記第１ドレン孔４１に接続され、他端側の開口部４２ａが前記突出部１２ｃの先端面１２ｅから外部に臨むドレン通路４２と、前記下端壁１２ｄの内部に配置され、前記ドレン室４０の下端部側に傾斜状に形成された第２ドレン孔４３と、上端が前記第２ドレン孔４３に接続され、下端側に形成された第２開口部がキャップ４５によって閉塞された貯水室４４と、から構成されている。

前記キャップ４５は、図５に示すように扇状に形成されて、上端部のほぼ中央位置には、貯水室４４に溜まった水を外部に排出する小径円状の排出孔４５ａが形成されている。

前記ドレン通路４３は、図５に示すように突出部１２ｃの外形に沿ってほぼ円弧状に形成されていると共に、円周方向のほぼ等間隔位置に２つの補強リブ４６が設けられている。また、前記突出部１２ｃの側部には、位置決め溝４７が形成されている。

前記円筒部１３は、図２に示すように、内部に前記ハウジング本体１２の内部からポンプ室４まで延設された貫通孔１３ａが形成されている。また、この貫通孔１３ａの内周面に第２ボールベアリング８の円筒状のアウターレース８ａが圧入固定され、この第２ボールベアリング８を介して前記ポンプ軸７を回転自在に支持している。

また、円筒部１３の外周には、前記第１ボールベアリング６を介して前記駆動プーリー５が回転自在に支持されていると共に、後端部外周には前記第１ボールベアリング６のインナーレース６ｂを介して軸方向の位置決めを行う第１スナップリング１５が嵌着固定されている。また、同じく前端部外周には、ハウジング本体１２側の外周に後述するコイルヨークの軸方向の位置決めを行う第２スナップリング１６が嵌着固定されている。

前記駆動プーリー５は、図１に示すように、金属材によって断面ほぼコ字形状に形成され、外周側には、図外のクランクシャフトの先端部に固定された駆動プーリーと一緒に巻回された伝達ベルトによって回転力が伝達される波形歯状の従動プーリー部５ａを一体に有していると共に、また、円環状の内周壁５ｂには、前記第１ボールベアリング６のアウターレース６ａを軸方向に位置決めしつつ固定する円筒状溝５ｃが形成されている。

また、前記プーリー部５ａと内周壁５ｂの軸方向の各後端部間には、前記電磁クラッチ１０の一部を構成する円盤状の摩擦材２１が一体に設けられ、該摩擦材２１の後端面に摩擦面２１ａが形成されている。

さらに、前記プーリー部５ａと内周壁５ｂ及び摩擦材２１に囲繞された内部には、前記ハウジング本体１２側の前端部側に開口形成された円環状の収容溝５ｃが軸方向に沿って形成されている。

前記ポンプ軸７は、導電性材料である金属材によって一体に形成され、第２ボールベアリング８で支持される部位が大径になっているのに対してメカニカルシール１１の近傍から先端部７ａに渡って小径に形成されており、前記小径な先端部７ａに前記インペラ９の中央に形成された円筒状の固定部９ａが圧入によって固定されている。また、大径な後端部７ｂは、前記ハウジング３の円筒部１３の後端縁から外方に所定量だけ突出している。

前記第２ボールベアリング８は、第１ボールベアリング６と同じくアウターレース８ａが軸方向に延設されて円筒状に形成されていると共に、該アウターレース８ａの内周面とポンプ軸７の外周面に形成された左右一対の対向する円環溝の間に、複数のボール８ｂが２連状に配置されている。また、前記第２ボールベアリング８の前端部と後端部には、ゴム製の円環状薄肉な一対のシール部材２０，２０が設けられている。

このように、前記第１、第２ボールベアリング６，８は、それぞれ２連状の複数のボール６ｃ、８ｂを円筒状のインナー６ｂ、アウターレース６ａ、８ａによって一体的に保持するようにしたことから、製造コストの低減化と組付作業の容易化が図れる。

前記インペラ９は、図１に示すように、前記固定部９ａの外周に回転軸方向（前端方向）へ延出した６枚の羽根部９ｂを一体に有しており、ポンプ軸７から伝達された回転力によって前記吸入ポート１４から流入した冷却水をポンプ室４外周側の前記吐出ポートへ圧送するようになっている。

前記メカニカルシール１０は、前記貫通孔１３ａのポンプ室４側の孔縁部に設けられており、ポンプ軸７の小径部７ａの外周面に圧入固定された内側支持部材１０ａと、ハウジング３の円筒部１３の貫通孔１３ａ内端部に圧入固定された外側支持部材１０ｂと、該両支持部材１０ａ、１０ｂの間に配置されて互いに軸方向から当接する横断面ほぼ矩形状の第１、第２シール部材１０ｃ、１０ｄと、を備えている。

前記電磁クラッチ１１は、図２及び図３に示すように、前記プーリー部５ａと一体の円環状の摩擦材２１と、前記ポンプ軸７の後端部７ｂ外周面に圧入固定されたほぼ円筒状のハブ２３と、該ハブ２３の外周に一体に有する円盤状の結合部２３ａにリベット２９によって固定された円盤状のプレート部材２４と、基端部が前記プレート部材２４に前記リベット２９により共締め固定された付勢機構である３つの板ばね２５と、該各板ばね２５の先端部にリベット３０によって結合されて、前記摩擦材２１方向へ進退自在なクラッチ板２６と、前記収容溝５ｃの内部に収容保持されて、内部に電磁コイル２７を保持した電磁部であるコイルヨーク２８と、から主として構成されている。

前記摩擦材２１は、後端面の径方向中央部に僅かに突出した所定幅の円環状の摩擦面２１ａが形成されており、また、この摩擦面２１ａの形成位置には、前記収容溝５ｃと連通して磁路を形成するための複数の透孔２２が円周方向のほぼ等間隔位置に形成されている。なお、この摩擦材２１は、駆動プーリー５とは別体の摩擦板によって構成することも可能である。

前記プレート部材２４は、金属板材によって比較的大きなほぼ三角形状に形成されて、各頂点部位置に固定されたピン３１がクラッチ板２６に有する挿通孔２６ａに軸方向へ摺動可能に挿通しつつクラッチ板２６の回転をプレート部材２４及びハブ２３に伝達するようになっている。

前記各板ばね２５は、細長い板状状に形成されて基端部が前記結合部２３ａの円周方向の等間隔位置の前記リベット２９を介して結合されている一方、先端部側が前記クラッチ板２６の径方向ではなく傾斜状に配置されていると共に、各先端部がクラッチ板２６の円周方向の等間隔位置に前記リベット３０によって結合されている。そして、前記３つの板ばね２５のばね力によってクラッチ板２６を前記摩擦面２１ａから離間する方向へ付勢している。

前記コイルヨーク２８は、横断面ほぼコ字形状に形成されて、摩擦材２１側に開口部が形成されていると共に、インペラ９側の前端部にコイルブラケット３３が固定されており、このコイルブラケット３３を介して前記ハウジング３に対して第２スナップリング１６により位置決め固定されている。

前記コイルブラケット３３は、図１及び図２に示すように、金属プレス材によってほぼ円環板状に形成され、径方向のほぼ中央位置にクランク状に折曲された段差部３３ｃを介して外周部３３ａがコイルヨーク２８側に突出している一方、内周部３３ｂが前記突出部１２ｃ側に突出形成されている。

前記外周部３３ａは、前端面が前記コイルヨーク２８の前端面に溶接などによって結合されている一方、内周部３３ｂは、ほぼ中央位置に前記円筒部１３の外周に嵌挿される円形孔３３ｄが形成されていると共に、段差部３３ｃ側の前端面が前記突出部１２ｃの先端面１２ｅに当接しつつ前記第２スナップリング１６によって円筒部１３に固定されている。

すなわち、図１に基づいて具体的に説明すると、前記円筒部１３の前記突出部１２ｃ側の外周に段差小径状の嵌合溝３４が形成されていると共に、該嵌合溝３４の前記突出部１２ｃの先端面１２ｅの位置よりも軸方向へ所定長さＬだけメカニカルシール１０寄りの位置に段差面３４ａが形成されている。

また、前記嵌合溝３４の前記先端面１２ｅの位置よりも軸方向へ所定長さだけ第１ボールベアリング６寄りの位置に、前記第２スナップリング１６が径方向から嵌着する円環状のリング溝３５が形成されている。このリング溝３５は、軸方向で対向する両側面３５ａ、３５ｂのうち、第１ボールベアリング６側の一側面３５ａが開口縁側から底面３５ｃ側に向かってテーパ状に形成されている一方、他側面３５ｂは底面３５ｃ側に向かってほぼ垂直状に形成されている。

また、前記第２スナップリング１６は、横断面ほぼ矩形状に形成されていると共に、前記一側面３５ａに当接する一端面１６ａの内周部側がテーパ状に形成されている一方、前記他側面３５ｂに当接する他側面は径方向に沿って平坦状に形成されている。また、この第２スナップリング１６は、縮径方向へばね力が作用するようになっている。

そして、前記コイルブラケット３３を、円筒部１３の先端側から嵌合溝３５内に嵌合させてハウジング３に組み付け固定する際に、図１に示すように、コイルブラケット３３の内周部３３ｂの前端面を前記突出部１２ｃの先端面１２ｅに当接させた後、第２スナップリング１６を自身の縮径方向のばね力によってリング溝３５に嵌着させた状態では、該リング溝３５の底面３５ｃと前記第２スナップリング１６の内周面との間に隙間Ｃが形成されるようになっている。なお、この時点では、前記リング溝３５の他側面３５ｂと第２スナップリング１６の対向面との間にも微小な隙間Ｃ１が形成されるようになっている。

したがって、第２スナップリング１６は、リング溝３５内に嵌着させて縮径方向へのばね力が作用すると、テーパ状一端面１６ａがテーパ状一側面３５ａに摺接しながら内方へ移動してコイルブラケット３３の内周部３３ｂを段差面３４ａ方向へ隙間Ｃ１を介して押し出す。これによって、コイルブラケット３３は、内周部３３ｂと段差面３４ａとの間の所定の距離長さＬ内を移動して内周部３３ｂの段差部３３ｃ付近が突出部１２ｃの先端面１２ｅに圧接する一方、内周部３３ｂの内周縁側の後端面に第２スナップリング１６の他端面が圧接する。つまり、前記内周部３３ｂのほぼ全体が前記第２スナップリング１６と突出部１２ｃとによって互いに対向する反対側の力で強く挟持された状態で保持される。

また、前記コイルブラケット３３の内周部３３ｂの前端面が突出部１２ｃの先端面１２ｅに当接した際に、該内周部３３ｂの前端面で前記ドレン通路４２の開口端４２ａを封止するようになっている。

さらに、前記コイルブラケット３３の少なくとも内周部３３ｂの前端面全体には、防錆剤が塗布されている。

前記コイルヨーク２８の前記開口端と反対側の後端部には、図４に示すように電磁コイル２７のプラス、マイナス端子に接続された２本のハーネス３６、３７が２つの導線引き出し部である通孔を介して引き出されている。一方のハーネス３６は、前記通孔からハウジング３と駆動プーリー５との間を通って図外のバッテリー電源に接続され、他方のハーネス３７はハウジング本体３にアース接続されている。また、前記両ハーネス３６、３７の各通孔から引き出された部位は、前記貯水室４４から円周方向のほぼ９０°上方位置に形成されていることから、貯水室４４から例えばリークした水がハーネス３６，３７の引き出し部に付着することがないので、短絡などの問題が発生しない。

なお、図４中、３８は前記突出部１２ｃの位置決め溝４７に軸方向から係入して回転方向の位置決めを行う位置決めピンである。

前記電磁コイル２７は、一般的な構造であって、ボビンの外周にコイル線が巻回されてなり、この電磁コイル２７には、図外のコントロールユニットの制御信号によって電流がオンーオフ的に出力されるようになっている。

前記コントロールユニットは、エンジン水温を検出する図外の水温検出センサからの検出信号に基づいて、例えば、冷間始動時のように冷却水の水温が所定温度以下では前記電磁コイル２７に通電せず、所定以上になると通電するように制御されている。

以下、本実施形態におけるウォータポンプの作用について説明する。まず、冷間始動時などで、エンジン内の冷却水の温度が所定以下である場合は、これを検出したコントロールユニットから前記電磁コイル２７への通電が遮断される。

このため、前記各板ばね２５は、図６に示すように、自由状態を維持して外方へ変形した状態となっている。したがって、前記各リベット３０を介してクラッチ板２６を後退移動させ、これによって該クラッチ板２６と摩擦面２１ａが所定の隙間αをもって離間する。このため、前記駆動プーリー５とハブ２３との接続が遮断されて、駆動プーリー５の回転力がポンプ軸７に伝達されない。

この結果、冷却水のエンジン内部への供給がなくなって暖機が促進され、エンジンオイルの粘度を低下させて、燃費の向上を図ると共に、排気触媒温度を高めて排気エミッション性能を向上させるといった要求を満足させることができる。

一方、エンジン内の冷却水の温度が所定以上に上昇して暖機が完了すると、これを検出したコントロールユニットによって前記電磁コイル２７に通電される。

これにより、前記コイルヨーク２８と駆動プーリー５に励磁されてクラッチ板２６が吸引されると、図７に示すように、前記各板ばね２５のばね力に抗して摩擦材２１方向へ移動してクラッチ板２６の前面が摩擦面２１ａに圧接して摩擦材２１とクラッチ板２６が接続される。これにより、駆動プーリー５の回転力がクラッチ板２６，プレート部材２４、ハブ２３を介してポンプ軸７に伝達されてインペラ９を回転駆動する。したがって、エンジン内部に冷却水が供給されて、該エンジンが効果的に冷却される。

そして、本実施形態では、前述したように、コイルブラケット３３をハウジングに固定する手段を、従来のようなボルトではなく、前記コイルブラケット３３を第２スナップリング１６のばね力によってハウジング本体１２の突出部１２ｃに軸方向から押し付け、つまり第２スナップリング１６と突出部１２ｃとの間で挟持した状態で保持することによってハウジング本体１２に固定するようにしたことから、ウォータポンプ１全体の大型化を抑制することができる。

しかも、第２スナップリング１６と突出部１２ｃとの間に強く挟持した状態で保持することから、コイルブラケット３３を強固に保持することが可能になる。

また、コイルブラケット３３の内周部３３ｂは、ドレン通路４２の開口端４２ａを封止しつつ突出部１２ｃの先端面１２ｅに密着状態に圧接していることから、電磁コイル２７からコイルヨーク２８に伝達されたコイル熱は、コイルブラケット３３を介して突出部１２ｃに伝達されて、ドレン通路４２の内周面に付着した水滴などを加熱して蒸発させる。したがって、前記ポンプ室４からメカニカルシール１０をリークしてドレン室４０に流入した蒸気や水滴を効果的に消失させることが可能になる。

特に、前記コイルブラケット３３の内周部３３ｂと突出部１２ｃとは、第２スナップリング１６のばね力によって強固に圧接することから、コイルブラケット３３から突出部１２ｃへのコイル熱の伝達性が向上する。

また、前記ドレン室４０で水滴となってドレン孔４３から貯水室４４に滴下した水は、該貯水室４４に一時的に貯留されるが、車体の振動などによってキャップ４５の排出孔４５ａから排出されると共に、前記突出部１２ｃから下端壁１２ｄに伝達されたコイル熱によって蒸発作用が活発化され、前記排出孔４５ａから効果的に排出することができる。

前記コイルブラケット３３の内周部３３ｂの前端面には、防錆剤が塗布されているので、前記ドレン通路４２の開口端４２ａ側で蒸気などの水分と接触しても発錆が十分に抑制できるので、腐食による耐久性の低下を抑制することが可能になる。

また、電磁コイル２７は、コイルヨーク２８の開口端から内部に収容された状態で配置されているため、その収容作業が容易になると共に、全体の軸方向の長さを短尺化できる。

さらに、各板ばね２５を、クラッチ板２６の円周方向の等間隔位置の３つの箇所に配置したことから、クラッチ板２６をバランス良く進退移動させることが可能になり、この結果、電磁クラッチ１１の断続作動精度の向上が図れる。

〔第２の実施形態〕
図８〜図１０は第２の実施形態を示し、基本構造は第１の実施形態と同様であるが、前記駆動プーリー５の収容溝５ｃの内底部側に円環状の永久磁石５１を設けて、電磁コイル２７への非通電時に、前記永久磁石５１の磁力によってクラッチ板２６を摩擦面２１ａ側に吸引するように構成したものである。なお、第１の実施形態と共通の構成箇所には同一の符番を付して具体的な説明を省略する。

すなわち、前記内周壁５ｂの収容溝５ｃの内底部側に、円環状の電極板５２がかしめ(圧入でもよい)によって内周壁５ｂと一体に設けられている一方、前記永久磁石５１は、円環状に形成されて前記電極板５２のクラッチ板２６側の一側面に形成された円環状の嵌合溝５２ａに嵌合固定されている。

また、前記永久磁石５１は、その磁束が前記電磁コイル２７への通電によってコイルヨーク２８で形成される磁束と反対の流れに設定されて、電磁コイル２７への通電による磁束によって永久磁石５１の磁束（磁力）が打ち消されるように設定されている。

したがって、電磁コイル２７への非通電時には、図９に示すように、永久磁石５１の磁力によって前記クラッチ板２６が吸引されて摩擦面２１ａ側に圧接するようになっているが、電磁コイル２７への通電時には、永久磁石５１によるクラッチ板２６に対する吸引力が作用しないようになっている。

また、前記各付勢機構は、第１の実施形態と同様の３つの板ばね２５によって構成され、自由状態時には外方へ撓み変形することにより、図１０に示すように、リベット３０を介してクラッチ板２６を後退移動、つまり摩擦材２１から所定隙間αだけ離間させる方向へ付勢している。したがって、電磁コイル２７への通電時には、前記永久磁石５１の吸引力が消失することから、各板ばね２５のばね力によってクラッチ板２６が摩擦材２１から離間して接続を遮断するようになっている。

他のコイルブラケット３３の第２スナップリング１６などによる固定構造は、第１実施形態と同一である。

よって、この第２実施形態によれば、冷間始動後などのエンジンの冷却水温度が所定以下の場合には、コントロールユニットから電磁コイル２７に通電されて、永久磁石５１の磁力を打ち消すことから、クラッチ板２６は、図１０に示すように、各板ばね２５の付勢力によって摩擦面２１ａから離間して駆動プーリー５の回転力をハブ２３に伝達しない。これによって暖機促進が図れる。

一方、暖機完了後の冷却水温度が所定以上になった場合には、電磁コイル２７への通電が遮断されて永久磁石５１の磁力が回復することから、図９に示すように、この永久磁石５１の磁力によってクラッチ板２６が吸引されて摩擦面２１ａに圧接する。これにより、駆動プーリー５の回転力がポンプ軸７に伝達されて、インペラ９の回転駆動に伴って冷却水をエンジン内部に速やかに供給することができ、エンジンの効果的な冷却が行われる。

この実施形態では、電磁コイル２７への通電は、冷却水温度が所定以下の一時的な場合のみであることから、電力消費量を大幅に低減できると共に、電磁コイル２７などの耐久性の向上が図れる。

また、コイルブラケット３３を第２スナップリング１６と突出部１２ｃとの間に挟持状態に強固に保持するなどの構成から導かれる作用効果は、前述した第１の実施形態のものと同様である。

〔第３実施形態〕
図１１は第３実施形態を示し、ハウジング本体１２の突出部１２ｃの断面形状を変更したもので、突出部１２ｃの内部にドレン通路やドレン孔を設けずに、該突出部１２ｃ全体をほぼ円筒状に形成したものである。

すなわち、突出部１２ｃは、全体が肉厚な円筒状に形成されて、先端面１２ｅの面積が大きく設定されていると共に、該先端面１２ｅの内周側にコイルブラケット３３の内周部３３ｂの内周縁側に凹溝１２ｇが形成されている。他の構成は第１実施形態と同様である。

したがって、コイルブラケット３３を円筒部１３に一端側から係入して取り付ける際に、該コイルブラケット３３を突出部１２ｃの先端面１２ｅに当接させる。このとき、内周部３３ｂの他側面と凹溝１２ｇとの間に所定長さＬ分の隙間が形成される。

この状態で、リング溝３５に第２スナップリング１６を自身の縮径方向のばね力を利用して嵌着するとテーパ状の各一側面３５ａに一端面１６ａが摺接しつつコイルブラケット３３の内周部３３ｂを凹溝１２ｇ方向に移動させる。

これによって、該内周部３３ｂが前記突出部１２ｃの先端面１２ｅと第２スナップリング１６の他端面との間に強く挟持された状態で保持される。

よって、この実施形態も前述した第１実施形態と同様な作用効果が得られると共に、第１実施形態のような円筒部１３の外周に段差面などを形成する必要がないことから、製造作業性が向上する。

本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、付勢機構としては、板ばね２５以外にゴム弾性体やコイルスプリング、皿ばねなどのばね部材によって構成することも可能である。

さらには、前記各実施形態では、嵌合溝３５の一側面３５ａをテーパ状に形成したが、反対側の他側面３５ｂをテーパ状に形成して、一側面３５ａを垂直面に形成することも可能である。この場合、第２スナップリング１６の他端面側もテーパ状に形成する。

１…ウォータポンプ
２…シリンダブロック
３…ハウジング
４…ポンプ室
５…駆動プーリー（駆動回転体）
６…第１ボールベアリング
７…ポンプ軸
８…第２ボールベアリング
９…インペラ
１０…メカニカルシール
１１…電磁クラッチ
１２…ハウジング本体
１２ｃ…突出部
１２ｅ…先端面
１３…円筒部
１４…吸入ポート
１６…第２スナップリング
１６ａ…テーパ状一端面
２１…摩擦材
２１ａ…摩擦面
２３…ハブ
２５…板ばね
２６…クラッチ板
２７…電磁コイル
２８…コイルヨーク(電磁部)
３３…コイルブラケット
３３…内周部
３４…嵌合溝
３５…リング溝
３５ａ…テーパ状一側面
３５ｂ…他側面
４０…ドレン室(排出手段)
４１・４３…ドレン孔(排出手段)
４２…ドレン通路(排出手段)
４４…排水室(排出手段)
５１…永久磁石

Claims (6)

1. 内燃機関から回転力が伝達される駆動回転体と、
   該駆動回転体から回転力が伝達されるポンプ軸と、
   該ポンプ軸に固定されて、回転軸方向へ延出する複数の羽根を有するインペラと、
   該インペラが内部に回転自在に収容され、該インペラの回転軸中心側から外周側に向かって設けられた吐出部に冷却媒体を吐出するポンプ室を有するハウジングと、
   コイルに通電することによって軸方向に吸引力を発生する電磁部と、
   該電磁部を前記ハウジングに固定するコイルブラケットと、
   該コイルブラケットを前記ハウジング側に押し付けた状態で該ハウジングに固定するスナップリングと、
   前記電磁部のコイルに通電あるいは通電を遮断することにより前記駆動回転体と前記ポンプ軸とを断続するクラッチ機構と、
   を備えたことを特徴とするウォータポンプ。
2. 内燃機関から回転力が伝達される駆動回転体と、
   該駆動回転体から回転力が伝達されるポンプ軸と、
   該ポンプ軸に固定されて、回転軸方向へ延出する複数の羽根を有するインペラと、
   該インペラが内部に回転自在に収容され、該インペラの回転軸中心側から外周側に向かって設けられた吐出部に冷却媒体を吐出するポンプ室を有するハウジングと、
   コイルに通電することによって軸方向に吸引力を発生する電磁部と、
   該電磁部を前記ハウジングに固定するコイルブラケットと、
   前記ハウジングに形成されたリング溝内に縮径方向の付勢力によって嵌着することによって前記コイルブラケットを前記ハウジングに固定するスナップリングと、
   前記電磁部のコイルに通電あるいは通電を遮断することにより前記駆動回転体と前記ポンプ軸とを断続するクラッチ機構と、を備え、
   前記リング溝の前記ポンプ軸の軸方向で対向する両側面のうち、前記コイルブラケット側の一側面あるいはコイルブラケットと反対側の他側面の少なくとも一方の側面がテーパ状に形成されていると共に、前記スナップリングをリング溝内に嵌着した際に、該リング溝の底面とスナップリングの内周面との間に隙間が形成されていることを特徴とするウォータポンプ。
3. 内燃機関から回転力が伝達される駆動回転体と、
   該駆動回転体から回転力が伝達されるポンプ軸と、
   該ポンプ軸に固定されて、回転軸方向へ延出する複数の羽根を有するインペラと、
   該インペラが内部に回転自在に収容され、該インペラの回転軸中心側から外周側に向かって設けられた吐出部に冷却媒体を吐出するポンプ室を有する金属製のハウジングと、
   前記駆動回転体に固定された状態で前記ポンプ室をシールするメカニカルシールと、
   コイルに通電することによって軸方向に吸引力を発生する電磁部と、
   所定の部位が前記ハウジングに押し付けられた状態で前記電磁部をハウジングに固定する金属製のコイルブラケットと、
   前記電磁部のコイルに通電あるいは通電を遮断することにより前記駆動回転体と前記ポンプ軸とを断続するクラッチ機構と、
   前記ハウジングの内部に形成され、前記ポンプ室からメカニカルシールを通過した水分を外部に排出する排出手段と、を備え、
   前記ハウジングの前記排出手段を構成する部位を前記コイルブラケット方向へ突出形成し、該突出部の先端に前記コイルブラケットの所定部位を当接させたことを特徴とするウォータポンプ。
4. 請求項３に記載のウォータポンプにおいて、
   前記コイルブラケットは、前記突出部に当接しつつ前記排出手段の外部に臨む開口端を封止したことを特徴とするウォータポンプ。
5. 請求項４に記載のウォータポンプにおいて、
   前記ハウジングの前記突出部よりも内周側の部位に、前記コイルブラケットの内周部が嵌合する段差小径状の嵌合溝が形成されていると共に、該嵌合溝の軸方向の段差面が前記突出部の先端面の位置より後退した位置に形成されて、前記コイルブラケットの所定部位が前記突出部に当接した状態で前記段差面と該段差面に対向する前記コイルブラケットの内周部対向面との間に隙間が形成されていることを特徴とするウォータポンプ。
6. 請求項４に記載のウォータポンプにおいて、
   前記排出手段の外部と連通するドレン孔の開口端を、前記コイルの導線引き出し部に対して周方向の異なる位置に形成したことを特徴とするウォータポンプ。

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