JPH11336686A - ウォータポンプ - Google Patents

ウォータポンプ

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Publication number
JPH11336686A
JPH11336686A JP10144726A JP14472698A JPH11336686A JP H11336686 A JPH11336686 A JP H11336686A JP 10144726 A JP10144726 A JP 10144726A JP 14472698 A JP14472698 A JP 14472698A JP H11336686 A JPH11336686 A JP H11336686A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
impeller
water pump
drive shaft
temperature
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10144726A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayuki Hotta
貴之 堀田
Yasuo Ozawa
保夫 小澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP10144726A priority Critical patent/JPH11336686A/ja
Publication of JPH11336686A publication Critical patent/JPH11336686A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00Pumping installations or systems
    • F04D13/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/021Units comprising pumps and their driving means containing a coupling

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全ての回転域において適切な流量を確保す
るとともに、エネルギーの損失が小さいウォータポンプ
を提供すること。 【解決手段】 駆動軸に連結する第1羽根車と、第1羽根
車と連結・遮断切り換え可能に配設される第2羽根車
と、第2羽根車と第1羽根車との連結或いは遮断を切り
換える連結機構と、を備えるウォータポンプ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は流入した水を送出す
るウォータポンプに関するものであり、特に送出する水
の容量を変化可能なウォータポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】流入した水の吐出量を変化させる可変容
量タイプのウォータポンプとして、例えば特開平3−2
42497号公報に開示されるものがある。この技術
は、回転軸の周りに羽根部材を一体回転可能に支持し、
羽根部材が流入口から流入した水に回転運動を与えて遠
心力を発生させ、その遠心力に基づいて吐出口へ水を送
出している。又、回転軸には可動円板が羽根部材と一体
回転する状態で回転軸に対して軸方向に相対回転可能に
設けられており、羽根部材と可動円板の間には流入口に
連通する圧力室が形成されている。そして可動円板を軸
方向に移動させて吐出口より吐出される水量を変化させ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記に示
すような従来の技術では、駆動軸に連結されて回転駆動
する羽根車は1枚だけである。つまり、1枚の羽根車によ
り吐出される水の流量を変化させているので、この1枚
の羽根車で低回転から高回転の全ての回転域の流量を確
保するように容量を変化させる必要がある。ここで、ウ
ォータポンプは低回転時に必要な流量を確保するように
設計しているため、上述のような構成のウォータポンプ
では高回転時に過流量となり、エネルギーの損失が大き
く効率が悪い、という問題がある。
【0004】そこで本発明は、上記問題点を解決すべ
く、全ての回転域において適切な流量を確保するととも
に、エネルギーの損失が小さいウォータポンプを提供す
ることを技術的課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1の発明は、駆動軸に連結する第1羽根車と、第
1羽根車と連結・遮断切り換え可能に配設される第2羽
根車と、第2羽根車と第1羽根車との連結或いは遮断を
切り換える連結機構と、を備えるウォータポンプとし
た。
【0006】請求項1によると、連結機構によって回転
駆動される羽根車を2つ或いは1つに切り替えることが
できる。したがって、高速時または低速時で低温のとき
には1つのロータのみを回転させ、低速時には2つのロ
ータを回転させることによって大きな流量を得ることが
できる。
【0007】請求項2の発明は、請求項1において、駆動
軸をモータにより駆動したことである。
【0008】請求項2によると、モータにより羽根車を
回転させるようにしたので、羽根車自身の回転、及び回
転させる羽根車の数の制御が容易になる。
【0009】請求項3の発明は、請求項2において、モ
ータを第1羽根車と第2羽根車の間に配設したことであ
る。
【0010】請求項3によると、請求項2の効果に加え
て、例えば水の流入する箇所が設計上制約されてしま
い、第1羽根車と第2羽根車とを離間させなければならな
い場合に有効である。
【0011】請求項4の発明は、連結機構が、温度に応
じて第2羽根車と第1羽根車との連結或いは遮断を切り
換えるようにしたことである。
【0012】請求項4によると、温度に応じて第2羽根
車と第1羽根車との連結が切り換えられるので、例えば
このウォータポンプを車両の冷却装置に用いた場合にお
いては適切な切り換え制御が行われることになり、有効
である。
【0013】請求項5の発明は、請求項4において、連
結機構としてサーモワックスを用いるようにしたことで
ある。
【0014】請求項5によると、サーモワックスは温度
が所定温度より高くなると膨張して体積を増加させるも
のであり、この体積の増加により第2羽根車が移動して
駆動軸に連結される。また、温度が所定温度以下になる
とサーモワックスが元の体積に戻り、第2羽根車は駆動
軸から遮断される。このようにサーモワックスを用いる
ことで、連結機構における余分な電気部品やスイッチ等
を無くすことができ、部品点数削減に有効である。
【0015】請求項6の発明は、連結機構として電磁ク
ラッチを用いるようにしたことである。
【0016】請求項6によると、電磁クラッチをオンす
ると電磁力により第2羽根車が電磁クラッチ側に吸引さ
れて、第2羽根車が第1羽根車に連結或いは遮断され
る。これにより例えばエンジンの回転数センサや水温セ
ンサ等のセンサ信号の出力に応じてウォータポンプの作
動を制御する場合には、電磁クラッチをオン・オフする
ことで容易に第2羽根車と第1羽根車との連結・遮断を
行うことが可能になる。
【0017】
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態における
ウォータポンプの断面図である。
【0018】第1の実施の形態におけるウォータポンプ
の作動について説明する。
【0019】エンジンの回転数及び水温に応じてモータ
が駆動すると、インペラが回転軸と一体に回転して、流
入口から流入した水を吐出口から吐出する。
【0020】先ずエンジンが高速で回転しているときに
は、空気によるエンジンの冷却効果は大きいと考えられ
るので、第2羽根車は第1羽根車と連結されることなく
第1羽根車のみが回転駆動される。
【0021】次にエンジンが低速で回転しているときに
は、空気によるエンジンの冷却効果は小さいと考えられ
るので、冷却水の循環量を多くする必要がある。そこ
で、電磁クラッチがオンすることによって第2羽根車が
電磁コイル側、即ち第1羽根車側に吸引され第2羽根車
が図面右方向に移行する。第2羽根車と第1羽根車の接
触面に配設される摩擦フェーシングにより、第2羽根車
と第1羽根車とが接触すると第2羽根車は第1羽根車に連
結されて第1羽根車とともに回転駆動する。図2に電磁ク
ラッチがオンのときのウォータポンプを示す。
【0022】図2の状態では、2つのロータが回転駆動
することでウォータポンプの容量が増大して多くの冷却
水をラジエターに循環させることが可能になり、冷却効
果が増大する。
【0023】図3に本実施の形態におけるエンジン回転
数と送出される水の流量の関係を示す。本実施の形態で
は、エンジンの回転数ではなくエンジンの水温に応じて
第2羽根車を第1羽根車に連結するか否かを判断してい
る。
【0024】図4に本発明の第2の実施の形態におけるウ
ォータポンプの断面図を示す。第2の実施の形態は、上
述した第1の実施の形態に対して第2羽根車の配設位置
が異なるものである。第1の実施の形態では第1羽根車と
同じ側に第2羽根車が設けられていたが、第2の実施の
形態ではモータの駆動軸の一端に第1羽根車を、他端側
に第2羽根車を配設したものである。駆動軸の他端には
プレートが設けられており、第2羽根車が電磁クラッチ
のオン時に図面左側に移行すると第2羽根車がプレート
に接触し、第1羽根車との連結が行われる。尚、第2の実
施の形態は第1の実施の形態に対して第2羽根車の配設
位置が異なるだけであり、それ以外の構成及び作用は第
1の実施の形態と同じであるので、説明を省略する。
【0025】図5に本発明の第3の実施の形態における
ウォータポンプの断面図を示す。第3の実施の形態は、
第2の実施の形態に対して第2羽根車の連結・遮断の方
法が異なるものである。第2羽根車は滑り軸受を介して
モータの駆動軸の他端側に配設されており、駆動軸の他
端には圧縮バネを介して金属製のプレートが駆動軸とと
もに回転すべく形成されている。圧縮バネは駆動軸の他
端とプレートにそれぞれ連結されており、電磁クラッチ
がオフのときにはプレートが図面右方向に付勢されてプ
レートが第2羽根車に接触することで第2羽根車が第1
羽根車に連結している。
【0026】図6に本発明の第4の実施の形態における
ウォータポンプの断面図を示す。第4の実施の形態は、
第2の実施の形態及び第3の実施の形態に対して第2羽
根車の連結・遮断の方法が異なるものである。第2羽根
車と駆動軸の他端に形成されるプレートとの間にはサー
モワックスが設けられており、このサーモワックスの軸
長は、所定の温度以下では第2羽根車が駆動軸に固定さ
れるストッパに当接しないように設定されている。第2
羽根車は滑り軸受を介して駆動軸に回転可能に配設され
ているだけであるので、所定の温度以下では第2羽根車
は駆動軸の回転に関係なく空転する。所定の温度を越え
ると、サーモワックスが膨張して第2羽根車がストッパ
に押圧され、第2羽根車は駆動軸に連結される。したが
って駆動軸が回転すると第1羽根車と第2羽根車とによ
り水を送出する。
【0027】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上述した実施の形態に限定する意図はな
く、例えばモータではなくエンジンの回転により駆動軸
が回転するようなタイプのウォータポンプに採用するこ
とも可能である。
【0028】
【発明の効果】請求項1によると、連結機構によって回
転駆動される羽根車を2つ或いは1つに切り替えること
ができる。したがって、高速時または低速時で低温のと
きには1つのロータのみを回転させ、低速時には2つの
ロータを回転させることによって大きな流量を得ること
ができる。
【0029】請求項2によると、モータにより羽根車を
回転させるようにしたので、羽根車自身の回転、及び回
転させる羽根車の数の制御が容易になる。エンジン回転
数に関係なくロータの回転を制御することができるの
で、ウォータポンプの制御に関する自由度が向上する。
【0030】請求項3によると、請求項2の効果に加え
て、例えば水の吸入口が設計上制約されてしまい、第1
羽根車と第2羽根車とを離間させなければならない場合
に有効である。
【0031】請求項4によると、温度に応じて第2羽根
車と第1羽根車との連結が切り換えられるので、例えば
このウォータポンプを車両の冷却装置に用いた場合にお
いては適切な切り換え制御が行われることになり、有効
である。
【0032】請求項5によると、サーモワックスは温度
が所定温度より高くなると膨張して体積を増加させるも
のであり、この体積の増加により第2羽根車が移動して
駆動軸に連結される。また、温度が所定温度以下になる
とサーモワックスが元の体積に戻り、第2羽根車は駆動
軸から遮断される。このようにサーモワックスを用いる
ことで、連結機構における余分な電気部品やスイッチ等
を無くすことができ、部品点数削減に有効である。
【0033】請求項6によると、電磁クラッチをオンす
ると電磁力により第2羽根車が電磁クラッチ側に吸引さ
れて、第2羽根車が第1羽根車に連結或いは遮断され
る。これにより例えばエンジンの回転数センサや水温セ
ンサ等のセンサ信号の出力に応じてウォータポンプの作
動を制御する場合には、電磁クラッチをオン・オフする
ことで容易に第2羽根車と第1羽根車との連結・遮断を
行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるウォータポ
ンプの断面図である。
【図2】第1の実施の形態の別の状態を示す図である。
【図3】第1の実施の形態における回転数と流量の関係
を示す図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態におけるウォータポ
ンプの断面図である。
【図5】第2の実施の形態の別の状態を示す図である。
【図6】本発明の第3の実施の形態におけるウォータポ
ンプの断面図である。
【図7】本発明の第4の実施の形態におけるウォータポ
ンプの断面図である。
【符号の説明】
1・・・ウォータポンプ 2・・・モータ 3・・・固定子 4・・・回転子 5・・・駆動軸 6・・・第1羽根車 7・・・第2羽根車 8・・・インペラ 9・・・流入口 10・・・吐出口 11・・・滑り軸受 12・・・貫通孔 13・・・ソレノイド 14・・・ストッパ 15・・・圧縮バネ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動軸に連結する第1羽根車と、該第1羽
    根車と連結・遮断切り換え可能に配設される第2羽根車
    と、該第2羽根車と第1羽根車との連結或いは遮断を切
    り換える連結機構と、を備えるウォータポンプ。
  2. 【請求項2】 前記駆動軸はモータにより駆動されるこ
    とを特徴とする、請求項1のウォータポンプ。
  3. 【請求項3】 前記モータは第1羽根車と第2羽根車の
    間に配設されることを特徴とする、請求項2のウォータ
    ポンプ。
  4. 【請求項4】 前記連結機構は、温度に応じて第2羽根
    車と第1羽根車との連結或いは遮断を切り換えることを
    特徴とする、請求項1乃至請求項3のウォータポンプ。
  5. 【請求項5】 前記連結機構としてサーモワックスを用
    いることを特徴とする、請求項1乃至請求項4のウォー
    タポンプ。
  6. 【請求項6】 前記連結機構が電磁クラッチであること
    を特徴とする、請求項1乃至請求項4のウォータポン
    プ。
  7. 【請求項7】 前記連結機構は、エンジンの回転数に応
    じて第2羽根車と第1羽根車との連結或いは遮断を切り
    換えることを特徴とする、請求項1乃至請求項6のウォ
    ータポンプ。
JP10144726A 1998-05-26 1998-05-26 ウォータポンプ Pending JPH11336686A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007513287A (ja) * 2003-12-03 2007-05-24 エクリン、ド、ブラジル、インドゥストリア、エ、コメルシオ、リミターダ 冷却システム
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CN104712559A (zh) * 2015-03-07 2015-06-17 烟台龙港耐腐蚀泵有限公司 一种多级磁力泵
CN105275572A (zh) * 2015-06-09 2016-01-27 宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司 一种发动机冷却系统
CN109555714A (zh) * 2019-01-23 2019-04-02 上海诺地乐通用设备制造有限公司 一种可变双进风离心风机、实现方法及系统

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