JP2011202592A - 車両用ウォータポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 内燃機関等の車両各部の暖機状態に合わせ任意のタイミングでクラッチ動作を切り替え可能で、従来よりも省電力で小型で低コストな車両用ウォータポンプを提供すること。
【解決手段】 外部の動力によって回転駆動されるプーリ２と、プーリ２と独立回転可能である被駆動軸５と、被駆動軸５の回転が伝達されるインペラ７と、プーリ２の内周面２ａを押圧する押圧部３１を有しプーリ２と接触可能でかつプーリ２の回転が被駆動軸５に伝達可能なアーム部材３と、プーリ２とアーム部材３との接触及び非接触を切り替えかつ接触状態を可変する制御部材４と、制御部材４に具備されアーム部材３をプーリ２側に付勢する付勢部材４１と、を備え、制御部材４は、、プーリ２とアーム部材３との接触及び非接触の切り替えおよび接触状態を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インペラの回転制御機構を有する車両用ウォータポンプに関する。

アーマチュアとプーリとの接触を制御する従来のクラッチとして、板ばねを用いてアーマチュアとハブとを連結し、ハブ内部に弾性体を用いた伝達トルク脈動吸収機構を内蔵した技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、駆動軸上に本願発明におけるプーリに相当するアウタの内周側に配置されたインナと、このインナの側面に当接されるフリクションプレートを嵌合させ、フリクションプレートをインナと対向する面とは反対側の面から皿ばねで側面に圧接させる技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

また、一方に摩擦面を有し被駆動軸に対して回転可能に支持されると共に外部の動力によって回転駆動されるロータと、被駆動軸に取り付けられたボスと、ロータの摩擦面と接触係合し得る他方の摩擦面を有しボスに枢着されてロータの摩擦面との間に発生した摩擦力をロータへの押し付け力に変換する中間部材と、中間部材の摩擦面をロータの摩擦面に押し付けが開始される比較的小さい力（初期的な力）を中間部材に作用させる初期動作手段と、を有する技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。

また、軸受ハウジングの端部外周面に固定したソレノイドと、軸受ハウジングに回転自在に挿通されたウォータポンプの駆動軸の端部外周面に、軸受を介して回転自在に支持されたプーリと、同じく駆動軸の端部外周面に、軸受を介して回転自在に支持されたインナーカップリング部材と、駆動軸の端部外周面に固定され、粘性流体を介してインナーカップリング部材と対向する事で、流体継手を構成するアウターカップリング部材と、このアウターカップリング部材に固定され、プーリを介してソレノイドと対向する磁性材製のアーマチュアプレートと、このアーマチュアプレートの側面で、プーリと対向する部分に添着された摩擦板と、を有する技術が開示されている（例えば、特許文献４参照）。

特開平３−２８５２７号公報 特開昭５７−１０７４４０号公報 特開２００１−２００８６０号公報 実公平８−２４２３号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献４に記載の電磁クラッチでは、トルク伝達に必要なクラッチ押付け力は電磁コイルの吸引力に依存する。そのため、ウォータポンプに適用する際、特にエンジン高回転時では、クラッチ押付け力を大きくする必要がある。したがって、電磁コイルに大きな吸引力が必要となるため、大きな電流が必要となり、かつ、電磁クラッチは大型化しコスト高になる。また、電磁クラッチは、磁気回路の一部となるプーリおよびアーマチュアの磁気的な必要厚さを確保するため、厚肉化および重量増となる問題がある。

また、特許文献２に記載の遠心クラッチでは、動作に電力は不要であるが、係合および遮断の条件は入力軸の回転数で決まり、任意のタイミングでの動作の切り替えは困難である。したがって、ウォータポンプに適用しても、任意のタイミングで動作の切り替えを行うことは困難である。

また、特許文献３に記載の摩擦クラッチでは、電磁コイルは被動体の回転軸上にコイルの軸芯を有し、通電によりアーマチュア部（本願発明におけるアーマチュアに相当）を吸引させる。しかしながら、特許文献３の構成では、複数のアーマチュア部は離散的に配置されているため、電磁コイルが発生する電磁力の一部しかアーマチュア部に作用できない。従って、特許文献３の摩擦クラッチでは、磁気回路として非効率な構成であるため、アーマチュア部を吸引するために電磁コイルおよび摩擦クラッチを大型化する必要がある。

本発明は、上記の問題を解決するものであり、内燃機関等の車両各部の暖機状態に合わせ任意のタイミングでクラッチ動作を切り替えて車両用ウォータポンプの動作状態を可変し、かつ、従来よりも省電力で小型かつ低コストな車両用ウォータポンプを提供することを目的とする。

上記の技術的課題を解決するために本発明に講じられた第１特長構成は、外部の動力によって回転駆動される動力伝達部材と、前記動力伝達部材と独立回転可能である被駆動軸と、前記被駆動軸の回転が伝達されるインペラと、前記動力伝達部材の内周面を押圧する押圧部を有し前記動力伝達部材と接触可能でかつ前記動力伝達部材の回転が前記被駆動軸に伝達可能なアーム部材と、前記動力伝達部材と前記アーム部材との接触及び非接触を切り替え、かつ、接触状態を可変する制御部材と、前記制御部材に具備され前記アーム部材を前記動力伝達部材側に付勢する付勢部材と、を備え、前記制御部材は、前記動力伝達部材と前記アーム部材との回転位相を可変することにより、前記動力伝達部材と前記アーム部材との接触及び非接触の切り替えおよび接触状態を制御することである。

本特徴構成によれば、制御部材は、動力伝達部材とアーム部材との接触及び非接触の切り替えおよび接触状態を可変できるため、制御部材による制御により車両用ウォータポンプの動作状態を可変できる。例えば、内燃機関であるエンジンの低温時に、制御部材が車両用ウォータポンプを停止させることにより、エンジンの暖機を促進させ、燃費の向上が図れる。

また、本特徴構成によれば、車両用ウォータポンプは、アーム部材を動力伝達部材の内周面に付勢する付勢部材を備える。このことから、アーム部材は、動力伝達部材の内周面に付勢される付勢力および回転することで生じる遠心力により強固な係合が可能であり、インペラへ大きなトルク伝達ができる。

本発明に講じられた第２特長構成は、前記制御部材は、前記アーム部材と接合する接合部を有する磁気吸引部と、前記磁気吸引部を吸引することにより、前記動力伝達部材と前記アーム部材との接触及び非接触を切り替え、かつ、接触状態を可変する駆動部と、を備えることである。

本特徴構成によれば、駆動部が磁気吸引部を吸引することにより、車両用ウォータポンプの動作状態を可変できる。例えば、駆動部が電磁コイルであれば、電磁コイルへの通電量を可変することにより、磁気吸引部を吸引する吸引力を可変できる。従って、動力伝達部材とアーム部材との接触及び非接触を切り替えるだけでなく、接触時において、動力伝達部材とアーム部材とが滑りを伴いながら摺動させてインペラの回転数を制御することもできる。インペラの回転数を制御することにより、エンジンに冷却水を過剰に供給することを抑制でき、好適にエンジンの暖機状態を適温に維持できる。

本発明に講じられた第３特長構成は、前記接合部は、前記磁気吸引部または前記アーム部材のいずれか一方に具備される長穴と、前記長穴を有する前記磁気吸引部または前記アーム部材の他方に具備されるピンと、から構成され、前記接合部は、前記長穴内において前記ピンが移動することにより、前記アーム部材を前記動力伝達部材から離間する方向に移動させることである。

本特徴構成によれば、長穴内におけるピンの位置により動力伝達部材とアーム部材との接触及び非接触の切り替えおよび接触状態を可変できる。従って、本特徴構成の車両用ウォータポンプは、ピンを移動させるだけの簡素な構成であるため、複雑な構造を呈せず小型化かつ低コスト化できる。

本発明に講じられた第４特長構成は、前記長穴は前記ピンの移動範囲を制限する少なくとも１つの端部を備えることである。

本特徴構成によれば、例えば、アーム部材が動力伝達部材から離間する方向へ移動し、長穴の端部にてアーム部材に具備されるピンの移動範囲が制限される場合では、アーム部材がアーム部材に備えられる磁気吸引部と駆動部とが当接する前に、アーム部材の移動を制限できる。従って、磁気吸引部及び駆動部の信頼性が向上できるため、高い信頼性が求められる車両へ適用し易くなる。

本発明に講じられた第５特長構成は、前記磁気吸引部と前記駆動部との間にエアギャップが形成されることである。

本特徴構成によれば、駆動部が発生する吸引力を磁気吸引部に効率よく作用できるため、駆動部の小型化が可能である。また、駆動部が電磁コイルであれば、低消費電力化が可能である。

本発明に講じられた第６特長構成は、前記駆動部の吸引力は、前記駆動部の全面に対向する前記磁気吸引部に作用することである。

本特徴構成によれば、駆動部が発生する吸引力を磁気吸引部に無駄なく（効率良く）作用できるため、駆動部の小型化が可能である。また、駆動部が電磁コイルであれば、低消費電力化が可能である。

本発明に講じられた第７特長構成は、前記アーム部材は、少なくとも前記駆動部の非動作時に前記動力伝達部材と接触することである。

本特徴構成によれば、駆動部が万一損傷し作動しない状況下においても、アーム部材は、動力伝達部材と接触し、動力伝達部材を介してインペラへ回転伝達しているため、常時内燃機関等の車両各部へ冷却水を循環させることができ、過熱による機能低下および破損を防止できる。

本発明に講じられた第８特長構成は、外部の動力によって回転駆動される動力伝達部材と、前記動力伝達部材と独立回転可能である被駆動軸と、前記被駆動軸の回転が伝達されるインペラと、前記動力伝達部材の回転を前記被駆動軸に伝達可能なアーム部材と、前記アーム部材に設けられて前記動力伝達部材の内周面と対向する位置に有する押圧部と、前記アーム部材を制御する制御部材と、前記アーム部材を前記動力伝達部材側に付勢する付勢部材と、を備え、前記制御部材による前記アーム部材の非制御時には、前記付勢部材により前記動力伝達部材の前記内周面と前記押圧部とが摺動可能であると共に、前記制御部材による前記アーム部材の制御時には、前記動力伝達部材の前記内周面と前記押圧部とが離間可能であることである。

本特徴構成によれば、制御部材による制御により車両用ウォータポンプの動作状態を可変できる。例えば、内燃機関であるエンジンの低温時に、制御部材が車両用ウォータポンプを停止させることにより、エンジンの暖機を促進させ、燃費の向上が図れる。

また、本特徴構成によれば、車両用ウォータポンプは、アーム部材を動力伝達部材の内周面に付勢する付勢部材を備える。このことから、アーム部材は、動力伝達部材の内周面に付勢される付勢力および回転することで生じる遠心力により強固な係合が可能であり、インペラへ大きなトルク伝達ができる。

第１実施例の車両用ウォータポンプの各部構成を示す詳細図である。 第１実施例の車両用ウォータポンプの図１におけるＡ−Ａ断面図である。 第１実施例のアーム部材および制御部材の動作を示す詳細図である。 第２実施例の車両用ウォータポンプの各部構成を示す詳細図である。 第２実施例の車両用ウォータポンプの図４におけるＢ−Ｂ断面図である。 第２実施例のアーム部材および制御部材の動作を示す詳細図である。

以下、第１実施例の車両用ウォータポンプ１を図１〜図３に基づいて説明する。

図１は、第１実施例の車両用ウォータポンプ１の各部構成を示す詳細図である。車両用ウォータポンプ１は、内燃機関等の車両各部へ循環させ冷却水が流通する吸入口と吐出口とを有するポンプハウジング１０と、内燃機関の動力によって回転駆動されるプーリ２と、プーリ２の内周面２ａと対向する位置に有し内周面２ａを押圧する摩擦面（押圧部）３２ａと、摩擦面３２ａを有しプーリ２と接触可能でかつプーリ２の回転が被駆動軸５に伝達可能なアーム部材３と、プーリ２とアーム部材３との接触及び非接触を切り替えかつ接触状態（半クラッチ状態）を可変する制御部材４と、制御部材４に具備されアーム部材３をプーリ２の内周面２ａ側に付勢する第一スプリング４１と、アーム部材３に具備されるピン３３と制御部材４に形成される長穴４３とから構成される接合部４５と、を備える。

アーム部材３は、プーリ２の周方向において内周面２ａと対向するように延在するアーム部３２と、アーム部３２から被駆動軸５の回転中心側に突出してピン３３が設けられる突出部３１と、アーム部３２よりもプーリ２の内周面２ａ側に具備されてプーリ２の内周面２ａと摩擦係合可能である摩擦面３２ａと、を備える。また、アーム部材３には、後述する制御部材４の長穴４３に挿入されるピン３３ｆと、アーム部材３をプーリ２の内周面２ａ側に付勢する第一スプリング４１に接続される第一接続部３２ｂと、制御部材４に対し回転可能に接続される第二接続部３２ｃと、を備える。

制御部材４は、電磁コイル６（図２）の作動により被駆動軸５の軸方向に移動されるアーマチュア４２と、後述する第一スプリング４１を端部４４ａに具備すると共にアーム部材３の第二接続部３２ｃに接続されるドライバ４４と、を備える。また、アーマチュア４２は、アーム部材３の第一接続部３２ｂ側をプーリ２から離間する方向に移動させる長穴４３を有する。また、ドライバ４４の端部４４ａは、プーリ２の周方向に延在する。

図２は、第１実施例の車両用ウォータポンプ１の図１におけるＡ−Ａ断面図である。車両用ウォータポンプ１は、プーリ２とポンプハウジング１０との間に配設される第一ベアリング１１と、被駆動軸５とポンプハウジング１０との間に配設される第二ベアリング１２と、制御部材４に具備されアーマチュア４２を吸引すべく電磁力を作用して被駆動軸５の軸方向に移動させる電磁コイル６と、電磁コイル６をポンプハウジング１０内に固定してアーマチュア４２を吸引（吸着）させる吸着面６ｂを有するコア６ａと、アーマチュア４２とコア６ａとの間に形成されるエアギャップ１３と、を有する。アーマチュア４２をコア６ａから離間させる方向（被駆動軸５の軸方向）に付勢する第二スプリング３４の付勢力により、コア６ａの吸着面６ｂとアーマチュア４２の吸着面４２ａとの間に所定の隙間を有するエアギャップ１３が形成される。

また、被駆動軸５の一端にはドライバ４４が配設され、他端にはドライバ４４およびアーム部材３の回転が伝達される被駆動部としてのインペラ７が配設される。

図３は、第１実施例のアーム部材３および制御部材４の動作を示す詳細図である。図３（ａ）は、車両用ウォータポンプ１の稼動時におけるアーム部材３および制御部材４の状態を示す。長穴４３の端部４３ａ側にピン３３が位置するとき、アーム部材３は、第一スプリング４１によりプーリ２の内周面２ａ側へ付勢（押圧）されてプーリ２と係合した状態となる。また、長穴４３の形状は、アーム部材３の摩擦面３２ａとプーリ２の内周面２ａとの係合による磨耗で摩擦面３２ａが薄肉化しても、プーリ２とアーム部材３とが係合できるようにピン３３を端部４３ａ方向へ移動できる形状となっている。

図３（ｂ）は、車両用ウォータポンプ１の停止時におけるアーム部材３および制御部材４の状態を示す。長穴４３の端部４３ｂ側にピン３３が位置するとき、アーム部材３の摩擦面３２ａは、被駆動軸５側に移動するようにプーリ２の内周面２ａから離間する。摩擦面３２ａが内周面２ａから離間する際、アーム部材３の第一接続部３２ｂ側が、第二接続部３２ｃを基点にプーリ２の回転軸芯方向に移動して第一スプリング４１を収縮させる。このようにアーム部材３の摩擦面３２ａが移動することにより、図３（ａ）の状態よりアーム部材３が画定する径が小さくなる。

長穴４３は、図３に示したように、端部４３ａ、４３ｂ間に位置するピン３３と被駆動軸５の回転中心との距離Ｐ１と、端部４３ｂに位置するピン３３と被駆動軸５の回転中心との距離Ｐ２とが異なるように形成されている。そして、最大Ｐ１−Ｐ２分、第一スプリング４１を徐々に収縮させて、アーム部材３をプーリ２の内周面２ａから離間させる。尚、摩擦面３２ａが磨耗により薄肉化する場合があるため、端部４３ａ、４３ｂ間に位置するピン３３と被駆動軸５の回転中心との距離Ｐ１は薄肉化に伴い長くなる。

長穴４３について詳述すると、長穴４３は、ピン３３の移動範囲を制限する少なくとも１つの端部４３ｂを備える。長穴４３内においてピン３３が端部４３ａ側から端部４３ｂ側へ移動する際、ピン３３は、プーリ２の回転軸芯と直交する方向（プーリ２の回転軸芯方向）へ移動する。尚、第１実施例では、長穴４３に端部４３ａおよび４３ｂを備えているが、この構成に限定されない。同様の機能を達成する構成として長穴４３は、端部４３ａを有さず長穴４３の長手方向一側が開放状態である形状であっても良い。また、第一実施例では、長穴４３は円弧形状であったが、直線状の長穴でも良い。ただし、長穴４３が円弧形状であれば、第一スプリング４１が急激に伸縮することを防止できる。

以下、第１実施例の動作について説明する。なお、本実施例のプーリ２は、図１において左回りである。

車両用ウォータポンプ１の動作状態は、内燃機関等の車両各部の暖機状態に応じる。例えば、エンジンの暖機状態が低温である場合、車両用ウォータポンプ１を停止させることで冷却水の循環を停止してエンジンの暖機を促進させる。また、エンジンの暖機状態が高温である場合、車両用ウォータポンプ１を稼動させることで冷却水を循環させてエンジンの暖機状態を適温に維持する。尚、エンジンの暖機状態の適温に関しては、車両用ウォータポンプ１を搭載する車両により異なる。

車両用ウォータポンプ１の稼動時（初期状態）の場合、電磁コイル６は停止状態（非通電状態）であり、図３（ａ）に示すように、ピン３３は長穴４３の端部４３ａ側に位置し、第一スプリング４１はアーム部材３をプーリ２の内周面２ａ側へ付勢する。そして、アーム部材３の摩擦面３２ａはプーリ２の内周面２ａと係合し、プーリ２の回転に連動して連れ回る。また、アーム部材３が回転することにより、被駆動軸５を介してインペラ７が回転し、車両用ウォータポンプ１が稼動する。尚、プーリ２とアーム部材３とが係合し同期回転するときには、第一スプリング４１の付勢力およびアーム部材３の回転により生じる遠心力により、プーリ２とアーム部材３との係合はより強固になっている。また、プーリ２とアーム部材３とが半クラッチ状態である場合、アーム部材３は滑りを伴いながらプーリ２の回転が伝達されるため、インペラ７はプーリ２の回転力よりも小さい回転力で回転する。

車両用ウォータポンプ１の稼動時から停止時へ移行するとき、電磁コイル６は作動状態（通電状態）となりアーマチュア４２を電磁コイル６の吸着面６ｂ側に吸引する。アーマチュア４２を吸引すると、ピン３３の位置が長穴４３の端部４３ｂ方向に移動する。ピン３３が移動すると、アーム部材３の摩擦面３２ａは、被駆動軸５側に移動するようにプーリ２の内周面２ａから離間する。すなわち、図３に示すピン３３と被駆動軸５の中心点との距離Ｐ１およびＰ２の差を最大限として、摩擦面３２ａは、第二接続部３２ｃを基点にドライバ４４の端部４４ａ方向に移動する。アーム部材３の摩擦面３２ａがプーリ２の回転軸芯方向に移動し、アーム部３２の第一接続部３２ｂがドライバ４４の端部４４ａ方向に移動することにより、第一スプリング４１は最大Ｐ１−Ｐ２分収縮する。このことから、摩擦面３２ａはプーリ２の内周面２ａからプーリ２の回転軸芯方向へと離間し、プーリ２の回転がインペラ７へ伝達しない状態となり、車両用ウォータポンプ１が停止する。

車両用ウォータポンプ１の停止時から稼動時へ移行するとき、電磁コイル６を停止状態にし、アーマチュア４２を電磁コイル６の吸着面６ｂから離間させ回転可能とする。また、第一スプリング４１がアーム部材３をプーリ２の内周面２ａ側へ付勢することにより、ピン３３の位置が長穴４３の端部４３ｂ側から端部４３ａ側方向へ移動する。そして、アーム部材３の摩擦面３２ａが、プーリ２の内周面２ａと係合することにより上記車両用ウォータポンプ１の稼動時の動作を行う。

また、ピン３３は、図３に示す長穴４３の形状により、端部４３ａと４３ｂとの間を滑らかに移動し、アーム部材３を徐々に移動させる。例えば、ピン３３が端部４３ａ側から４３ｂ側へ移動する際、第一スプリング４１は、ピン３３が端部４３ａ側に位置する状態から徐々にスプリング長を短くされる。また、ピン３３が端部４３ｂ側から４３ａ側へ移動する際、第一スプリング４１は、ピン３３が端部４３ｂ側に位置する状態から徐々にスプリング長を長くされる。

本実施例によれば、制御部材４は、プーリ２とアーム部材３との接触及び非接触の切り替えおよび接触状態を可変できるため、制御部材４による制御により車両用ウォータポンプ１の動作状態を可変できる。例えば、内燃機関であるエンジンの低温時に、制御部材４が車両用ウォータポンプを停止させることにより、エンジンの暖機を促進させ、燃費の向上が図れる。

また、本実施例によれば、車両用ウォータポンプ１は、アーム部材３をプーリ２の内周面に付勢する第一スプリング４１を備える。このことから、アーム部材３は、プーリ２の内周面に付勢される付勢力および回転することで生じる遠心力により強固な係合が可能であり、インペラへ７大きなトルク伝達ができる。

以下、第２実施例の車両用ウォータポンプ１ａを図４〜図６に基づいて説明する。

第２実施例の構成は、第１実施例の構成に対し第一ベアリング１１および電磁コイル６の位置を変更したものである。他の箇所に関しては第１実施例と同様であるため、同一の部位および機能を有するものは同一の符号で表される。

図４は、第２実施例の車両用ウォータポンプ１ａの各部構成を示す詳細図である。図５は、第２実施例の車両用ウォータポンプ１ａの図４におけるＢ−Ｂ断面図である。また図６は、第２実施例のアーム部材３および制御部材４の動作を示す詳細図である。

車両用ウォータポンプ１ａは、被駆動軸５の端部に延在する凸部４４ｂを具備したドライバ４４と、凸部４４ｂの外周に配設されるベアリング１１と、を備える。また、車両用ウォータポンプ１ａは、ドライバ４４の凸部４４ｂとプーリ２との間に配設される第一ベアリング１１と、第１実施例において配設された位置よりインペラ７側に配設される電磁コイル６と、を備える。

第１実施例との相違点は、Ｐ１（図３）とＰ３およびＰ２（図３）とＰ４の距離が異なる点であるため、相違点のみ説明する。長穴４３は、端部４３ａ側に位置するピン３３と被駆動軸５の回転中心との距離Ｐ３と、端部４３ｂ側に位置するピン３３と被駆動軸５の回転中心との距離Ｐ４と、が異なり、最大Ｐ３−Ｐ４分第一スプリング４１をドライバ４４の端部４４ａ方向に徐々に収縮させ、アーム部材３の摩擦面３２ａをプーリ２の内周面２ａから離間させる形状である。

以下、第２実施例の動作について説明する。なお、本実施例のプーリ２は、図４において左回りである。

車両用ウォータポンプ１ａの稼動時（初期状態）の場合、電磁コイル６は停止状態（非通電状態）であり、図６（ａ）に示すように、第一スプリング４１はアーム部材３をプーリ２の内周面２ａ側へ付勢する。そして、アーム部材３の摩擦面３２ａはプーリ２の内周面２ａと係合し、プーリ２の回転に連動して回転する。また、アーム部材３が回転することにより、被駆動軸５を介してインペラ７が回転し、車両用ウォータポンプ１ａが稼動する。尚、プーリ２とアーム部材３とが係合して同期回転するとき、第一スプリング４１の付勢力およびアーム部材３の回転により生じる遠心力により、プーリ２とアーム部材３との係合はより強固になる。また、プーリ２とアーム部材３とが半クラッチ状態である場合、アーム部材３は滑りを伴いながらプーリ２の回転が伝達されるため、インペラ７はプーリ２の回転力よりも小さい回転力で回転する。

車両用ウォータポンプ１ａの稼動時から停止時へ移行するとき、電磁コイル６は作動状態（通電状態）となり、となりアーマチュア４２を電磁コイル６の吸着面６ｂ側に吸引する。アーマチュア４２を吸引すると、ピン３３の位置が長穴４３の端部４３ｂ方向に移動する。ピン３３が移動すると、アーム部材３の摩擦面３２ａは、被駆動軸５側に移動するようにプーリ２の内周面２ａから離間する。すなわち、図６で示すピン３３と被駆動軸５の中心点との距離Ｐ３および距離Ｐ４の差を最大限として、摩擦面３２ａは第二接続部３２ｃを基点にドライバ４４の端部４４ａ方向に移動する。アーム部材３の摩擦面３２ａがプーリ２の回転軸芯方向に移動し、アーム部３２の第一接続部３２ｂがドライバ４４の端部４４ａ方向に移動することにより、第一スプリング４１は最大Ｐ３−Ｐ４分収縮する。このことから、摩擦面３２ａはプーリ２の内周面２ａからプーリ２の回転軸芯方向へと離間し、プーリ２の回転がインペラ７へ伝達しない状態となり、車両用ウォータポンプ１ａが停止する。

他の動作に関しては、第１実施例と同様である。

第２実施例の車両用ウォータポンプ１ａでは、インペラ７側に配設される電磁コイル６と、ドライバ４４の凸部４４ｂとプーリ２との間に配設される第一ベアリング１１と、を備える。このことから、電磁コイル６をインペラ７側へ配設でき、電磁コイル６へ接続する配線（図示略）が短くかつ容易に接続できる構造となるため、車両用ウォータポンプ１ａの低コスト化が図れる。

また、本実施例によれば、制御部材４は、プーリ２とアーム部材３との接触及び非接触の切り替えおよび接触状態を可変できるため、制御部材４による制御により車両用ウォータポンプ１の動作状態を可変できる。例えば、内燃機関であるエンジンの低温時に、制御部材４が車両用ウォータポンプを停止させることにより、エンジンの暖機を促進させ、燃費の向上が図れる。

更に、本実施例によれば、車両用ウォータポンプ１は、アーム部材３をプーリ２の内周面に付勢する第一スプリング４１を備える。このことから、アーム部材３は、プーリ２の内周面に付勢される付勢力および回転することで生じる遠心力により強固な係合が可能であり、インペラへ７大きなトルク伝達ができる。

尚、第１実施例および第２実施例の第一スプリング４１は、アーム部材３の摩擦面３２ａをプーリ２の内周面２ａ側に付勢するようドライバ４４の端部４４ａに付設されているが、この構成に限定されない。第一スプリング４１を配設する位置は、ドライバ４４とアーム部３２との間であれば良く、第二接続部３２ｃの外周に第一スプリング４１を具備してアーム部材３の摩擦面３２ａをプーリ２の内周面２ａ側に付勢する構成でも同様の作用効果が得られる。

また、第１実施例および第２実施例の第二スプリング３４は、アーマチュア４２の吸着面４２ａとアーム部材３との間に付設されているが、この構成に限定されない。アーマチュア４２とドライバ４４との間に付設されている構成でも同様の作用効果が得られる。この場合、第二スプリング３４はドライバ４４からアーマチュア４２を引き付ける方向に付勢する引きバネでの構成も考えられる。

更に、第一実施例および第二実施例では、電磁コイル６の通電時にアーマチュア４２が電磁コイル６の吸着面６ｂに吸引されて吸着（当接）される。しかしながら、アーマチュア４２の吸着面４２ａが吸着される前に、アーマチュア４２の移動が停止するように長穴の端部４３ｂの位置を設定しても良い。この場合、アーマチュア４２の吸着面４２ａと電磁コイル６の吸着面６ｂとが当接しないため、電磁コイル６およびアーマチュア４３の信頼性が向上し、高い信頼性が求められる車両へ適用し易くなる。

１ 車両用ウォータポンプ
１３ エアギャップ
２ プーリ（動力伝達部材）
２ａ 内周面
３ アーム部材
３１ 突出部
３２ａ 摩擦面（押圧部）
３３ ピン
４ 制御部材
４１ 第一スプリング（付勢部材）
４２ アーマチュア（磁気吸引部）
４３ 長穴
４３ａ、４３ｂ 端部
４５ 接合部
５ 被駆動軸
６ 電磁コイル（駆動部）
７ インペラ

Claims (8)

1. 外部の動力によって回転駆動される動力伝達部材と、
   前記動力伝達部材と独立回転可能である被駆動軸と、
   前記被駆動軸の回転が伝達されるインペラと、
   前記動力伝達部材の内周面を押圧する押圧部を有し前記動力伝達部材と接触可能でかつ前記動力伝達部材の回転が前記被駆動軸に伝達可能なアーム部材と、
   前記動力伝達部材と前記アーム部材との接触及び非接触を切り替え、かつ、接触状態を可変する制御部材と、
   前記制御部材に具備され前記アーム部材を前記動力伝達部材側に付勢する付勢部材と、を備え、
   前記制御部材は、前記動力伝達部材と前記アーム部材との回転位相を可変することにより、前記動力伝達部材と前記アーム部材との接触及び非接触の切り替えおよび接触状態を制御する車両用ウォータポンプ。
2. 前記制御部材は、前記アーム部材と接合する接合部を有する磁気吸引部と、
   前記磁気吸引部を吸引することにより、前記動力伝達部材と前記アーム部材との接触及び非接触を切り替え、かつ、接触状態を可変する駆動部と、を備える請求項１に記載の車両用ウォータポンプ。
3. 前記接合部は、前記磁気吸引部または前記アーム部材のいずれか一方に具備される長穴と、
   前記長穴を有する前記磁気吸引部または前記アーム部材の他方に具備されるピンと、から構成され、
   前記接合部は、前記長穴内において前記ピンが移動することにより、前記アーム部材を前記動力伝達部材から離間する方向に移動させる請求項２に記載の車両用ウォータポンプ。
4. 前記長穴は前記ピンの移動範囲を制限する少なくとも１つの端部を備える請求項３に記載の車両用ウォータポンプ。
5. 前記磁気吸引部と前記駆動部との間にエアギャップが形成される請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載の車両用ウォータポンプ。
6. 前記駆動部の吸引力は、前記駆動部の全面に対向する前記磁気吸引部に作用する請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載の車両用ウォータポンプ。
7. 前記アーム部材は、少なくとも前記駆動部の非動作時に前記動力伝達部材と接触する請求項２乃至請求項６のいずれか一項に記載の車両用ウォータポンプ。
8. 外部の動力によって回転駆動される動力伝達部材と、
   前記動力伝達部材と独立回転可能である被駆動軸と、
   前記被駆動軸の回転が伝達されるインペラと、
   前記動力伝達部材の回転を前記被駆動軸に伝達可能なアーム部材と、
   前記アーム部材に設けられて前記動力伝達部材の内周面と対向する位置に有する押圧部と、
   前記アーム部材を制御する制御部材と、
   前記アーム部材を前記動力伝達部材側に付勢する付勢部材と、を備え、
   前記制御部材による前記アーム部材の非制御時には、前記付勢部材により前記動力伝達部材の前記内周面と前記押圧部とが摺動可能であると共に、前記制御部材による前記アーム部材の制御時には、前記動力伝達部材の前記内周面と前記押圧部とが離間可能である車両用ウォータポンプ。

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