WO2014087845A1 - ウオータポンプ - Google Patents

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WO2014087845A1
WO2014087845A1 PCT/JP2013/081348 JP2013081348W WO2014087845A1 WO 2014087845 A1 WO2014087845 A1 WO 2014087845A1 JP 2013081348 W JP2013081348 W JP 2013081348W WO 2014087845 A1 WO2014087845 A1 WO 2014087845A1
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WO
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yoke
housing
storage space
liquid storage
pump shaft
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PCT/JP2013/081348
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English (en)
French (fr)
Inventor
櫻井潤一郎
鈴木洋輔
Original Assignee
アイシン精機株式会社
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/021—Units comprising pumps and their driving means containing a coupling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/10—Shaft sealings
    • F04D29/106—Shaft sealings especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/586—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for liquid pumps
    • F04D29/5893—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for liquid pumps heat insulation or conduction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/60—Fluid transfer
    • F05D2260/602—Drainage
    • F05D2260/6022—Drainage of leakage having past a seal

Definitions

  • the present invention includes a drive rotating body that is driven and rotated by a drive mechanism, a pump shaft that is rotated by power transmission from the drive rotating body, a housing through which the pump shaft is inserted, and one end side of the pump shaft.
  • a mechanical seal mounted across the pump shaft and the housing, and a liquid storage space capable of storing liquid leaked from the impeller side to the clutch part side through the mechanical seal.
  • the present invention relates to a water pump in which the electromagnetic clutch includes a yoke for holding an electromagnetic coil, and the liquid storage space is formed in the housing.
  • the mechanical seal mounted across the pump shaft and the housing prevents liquid leakage while relatively sliding the seal member fixed on the pump shaft side and the seal member fixed on the housing side. For this reason, it is inevitable that liquid leaks from the impeller side to the clutch portion side through a slight gap between the seal members.
  • Patent Document 1 discloses a water pump in which a liquid storage space capable of storing such a liquid component is formed in the housing so that the liquid component leaking through the mechanical seal does not flow out of the housing. ing.
  • the housing is formed with an opening for opening the liquid storage space toward the yoke, and a cap for closing the opening is provided.
  • the cap is formed with a discharge hole through which the liquid accumulated in the liquid storage space can be discharged to the outside of the housing. Then, the heat of the yoke heated by the heat generated by energizing the electromagnetic coil is conducted to the housing through the fixing bracket that fixes the yoke to the housing to heat the liquid storage space, and the liquid stored in the liquid storage space It is configured so that the minutes can be evaporated. Accordingly, the liquid and the vapor accumulated in the liquid storage space can be discharged to the outside of the housing through the discharge hole formed in the cap.
  • the water pump described in Patent Document 1 conducts the heat of the yoke heated by the heat generated by the electromagnetic coil to the housing through the fixed bracket. Therefore, before the heat of the yoke sufficiently heats the liquid reservoir space, It is easy to radiate heat to the outside. For this reason, even if the heat of the yoke is conducted to the housing, the liquid storage space is not easily heated. As a result, the amount of the liquid that can be evaporated in the liquid storage space is reduced, so that the liquid stored in the liquid storage space increases at an early stage and is easily discharged outside through the discharge hole.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a water pump in which a liquid component accumulated in a liquid storage space is difficult to be discharged to the outside.
  • a water pump includes: a drive rotator that is driven and rotated by a drive mechanism; a pump shaft that is rotated by power transmission from the drive rotator; a housing through which the pump shaft is inserted; An impeller fixed to one end of the pump shaft; an electromagnetic clutch provided with a clutch portion on the other end side of the pump shaft for switching power transmission from the drive rotating body to the pump shaft; and the impeller and the clutch portion Between the pump shaft and the housing, and a liquid component leaking from the impeller side to the clutch portion side through the mechanical seal can be stored.
  • the yoke In the water pump of this configuration, the yoke is in contact with the housing. For this reason, the heat which the yoke heated by the heat_generation
  • an opening that opens the liquid storage space toward the yoke is formed in the housing, and the yoke is disposed so as to close the opening.
  • the heat held by the yoke can be dissipated to the liquid reservoir space without passing through the housing, and the temperature rise of the liquid reservoir space can be promoted.
  • the third characteristic configuration of the present invention is that an uneven portion is provided on a surface of the yoke facing the liquid storage space.
  • This configuration can increase the heat radiation area from the yoke to the liquid storage space.
  • the fourth characteristic configuration of the present invention is that the lower portion of the liquid storage space is partitioned by a bottom surface that becomes lower toward the yoke.
  • the liquid component that has flowed into the liquid storage space can flow by its own weight to the yoke side to promote evaporation.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. It is a longitudinal cross-sectional view which shows 2nd Embodiment of the water pump by this invention.
  • FIG. 1 shows a water pump P according to the present invention for circulating cooling water equipped in a vehicle engine (an example of a drive mechanism) E.
  • the water pump P includes a drive pulley (an example of a drive rotator) 1 that is driven and rotated by an engine E, a pump shaft 2 that is rotated by power transmission from the drive pulley 1, and a pump housing 3 through which the pump shaft 2 is inserted.
  • An impeller 4 fixed to one end of the pump shaft 2, an electromagnetic clutch 5 provided on the other end side of the pump shaft 2 with a clutch portion 5 a for switching power transmission from the drive pulley 1 to the pump shaft 2, and the impeller 4 Leaked from the impeller 4 side to the clutch part 5a side through the mechanical seal 6 and the mechanical seal 6 mounted between the pump shaft 2 and the pump housing 3 at a position between the clutch part 5a and the clutch part 5a.
  • It has a liquid storage space 7 that can store liquid.
  • a fixed flange portion 8 fixed to the engine E and a cylindrical tube shaft portion 9 through which the pump shaft 2 is inserted are integrally formed of a metal material such as an aluminum alloy.
  • the fixed flange portion 8 is formed with a circular shaft insertion hole 8a centering on the rotation axis X, and the cylindrical shaft portion 9 is concentric with the rotation axis X so as to communicate with the shaft insertion hole 8a. Is formed.
  • the cylindrical shaft portion 9 is integrally provided with a large-diameter cylindrical shaft portion 9a connected to the fixed flange portion 8 and a small-diameter cylindrical shaft portion 9b connected to the large-diameter cylindrical shaft portion 9a.
  • the inner diameter of the large-diameter cylindrical shaft portion 9a is the same as that of the shaft insertion hole 8a, and the inner diameter of the small-diameter cylindrical shaft portion 9b is smaller than that of the shaft insertion hole 8a.
  • the pump shaft 2 is inserted through the shaft insertion hole 8a and the inside of the cylindrical shaft portion 9, and is supported on the inner peripheral side of the small diameter cylindrical shaft portion 9b via the pump bearing 10 so as to be rotatable around the rotation axis X.
  • the mechanical seal 6 is mounted across the outer periphery of the pump shaft 2 and the inner periphery of the shaft insertion hole 8a.
  • the drive pulley 1 is rotatably supported around the rotation axis X on the outer peripheral side of the small-diameter cylindrical shaft portion 9b via the pulley bearing 11. Therefore, the pump shaft 2 and the drive pulley 1 are supported so as to be relatively rotatable around the rotation axis X.
  • the drive pulley 1 is made of a magnetic material such as an iron material or a nickel alloy material, and has a cylindrical outer peripheral wall 1a centered on the rotational axis X, and the rotational axis X centered on the inner side of the outer peripheral wall 1a.
  • a cylindrical inner peripheral wall 1b and a side end wall 1c that connects ends of the outer peripheral wall 1a and the inner peripheral wall 1b opposite to the impeller 4 are integrally provided.
  • the side end wall 1c is provided in a posture orthogonal to the rotation axis X.
  • the drive pulley 1 is formed with an annular space 12 which is surrounded by the outer peripheral wall 1a, the inner peripheral wall 1b and the side end wall 1c and is opened toward the impeller 4 side.
  • An electromagnetic solenoid 13 is inserted.
  • a belt winding portion 14a around which the drive belt 14 is wound is formed on the outer peripheral surface of the outer peripheral wall 1a. Further, the pulley bearing 11 is arranged in a state where the outer race is brought into contact with the inner peripheral surface of the inner peripheral wall 1b.
  • An outer surface side of the side end wall 1c opposite to the electromagnetic solenoid 13 side forms a clutch surface 16 that attracts the armature (clutch plate) 15.
  • a plurality of circumferentially long through holes 16a penetrating the clutch surface 16 are formed in the side end wall 1c at intervals in the circumferential direction.
  • the drive belt 14 is wound around an output pulley provided on the crankshaft of the engine E and the drive pulley 1, and continuously drives and rotates the drive pulley 1 when the engine E is in operation.
  • the on / off operation of power transmission by the electromagnetic clutch 5 is controlled based on the detection result of a temperature sensor (not shown) for detecting the coolant temperature, for example.
  • the clutch is disengaged (disengaged) and warming up is promoted.
  • the state is switched to the “clutch engaged” state (transmission state), and the cooling water is circulated by the drive rotation of the impeller 4.
  • the electromagnetic clutch 5 includes an electromagnetic solenoid 13 accommodated in the annular space 12 of the drive pulley 1 and a clutch unit 17 that rotates integrally with the pump shaft 2.
  • the drive pulley 1 forms a magnetic circuit that causes the magnetic flux from the electromagnetic solenoid 13 to act on the armature 15.
  • the electromagnetic solenoid 13 includes a solenoid portion 18 that generates a magnetic flux when energized, and a yoke 19 formed of a magnetic material such as an iron material or a nickel alloy material so as to transmit the magnetic flux from the solenoid portion 18 to the drive pulley 1. Yes.
  • the yoke 19 connects the cylindrical inner cylinder part 19a and outer cylinder part 19b arranged concentrically with the rotation axis X and the impeller 4 side ends of the inner cylinder part 19a and outer cylinder part 19b.
  • the cross-sectional shape integrally provided with the annular connecting plate portion 19c is formed in a U-shaped annular shape.
  • the inner cylinder part 19a is arranged close to the inner peripheral wall 1b
  • the outer cylinder part 19b is arranged close to the outer peripheral wall 1a
  • the connecting plate part 19c is arranged in a posture orthogonal to the rotation axis X.
  • the solenoid unit 18 has an electromagnetic coil 18 b wound around a bobbin 18 a and the bobbin 18 a is fitted inside the yoke 19. Therefore, the electromagnetic clutch 5 includes a yoke 19 that holds the electromagnetic coil 18b inside.
  • the clutch unit 17 includes a bush 20 that is externally fitted to the end of the pump shaft 2, and a plurality of springs that support the annular armature 15 on the bush 20 and that are biased away from the side end wall 1 c of the drive pulley 1. And a plate 21.
  • the armature 15 is made of a magnetic material such as an iron material or a nickel alloy material.
  • the spring plate 21 is made of an elastically deformable plate material such as spring steel, and has one end connected to the flange portion of the bush 20 and the other end connected to the armature 15.
  • the clutch unit 17 constitutes a clutch portion 5 a that turns on and off the power transmission from the drive pulley 1 to the pump shaft 2.
  • the cylindrical wall portion 22 concentric with the rotary shaft X is integrally provided on the yoke 19 side of the fixed flange portion 8 constituting the pump housing 3, and the yoke 19 is fixed to the cylindrical wall portion 22.
  • the liquid storage space 7 is formed in an annular shape between the cylindrical wall portion 22 and the large diameter cylindrical shaft portion 9a, and between the end portion of the cylindrical wall portion 22 and the end portion of the large diameter cylindrical shaft portion 9a, An opening 23 is formed to open the liquid storage space 7 toward the yoke 19.
  • the yoke 19 is disposed such that the connecting plate portion 19 c is in direct contact with the cylindrical wall portion 22, and the connecting plate portion 19 c closes the outer peripheral side portion of the opening 23 of the liquid reservoir space 7.
  • the large-diameter cylindrical shaft portion 9a is formed with an inflow hole 24 penetrating in the cylindrical radial direction for allowing cooling water or the like leaking from the mechanical seal 6 to the pump bearing 10 side to flow into the liquid storage space 7 by its own weight.
  • a discharge hole 26 through which the cooling water vaporized in the liquid storage space 7 can be discharged to the outside is formed in the upper part and the side part of the cylindrical wall part 22.
  • the discharge hole 26 may be single or plural, and the water vapor of the cooling water (liquid component) W collected in the liquid storage space 7 can be discharged above the pump housing 3.
  • the heat held by the yoke 19 heated by the heat generated by energization of the electromagnetic coil 18 b is efficiently conducted to the liquid reservoir space 7 through the connecting plate portion 19 c and the cylindrical wall portion 22, and is transferred to the liquid reservoir space 7.
  • the evaporation of the accumulated cooling water can be promoted.
  • a resin-made or metal-made plate-like cap 25 that closes the entire circumference and the entire surface of the opening 23 of the liquid storage space 7 is mounted so as to be in contact with the plate surface of the connecting plate portion 19c. Note that a cap 25 that closes only the gap between the yoke 19 and the cylindrical shaft portion 9 may be provided, or the yoke 19 may be exposed to the liquid storage space 7 without the cap 25 being attached.
  • FIG. 3 shows another embodiment of the water pump P according to the present invention.
  • the lower portion of the liquid storage space 7 is partitioned by a bottom surface 27 that becomes lower toward the yoke 19 side. That is, a portion on the lower end side in the vertical direction of the inner peripheral surface of the cylindrical wall portion 22 is formed on the inclined bottom surface 27 that becomes lower toward the yoke 19 side.
  • the cooling water flowing into the liquid storage space 7 can flow toward the yoke 19 so as to approach the yoke 19 by its own weight, thereby promoting evaporation.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • the surface of the yoke 19 exposed to the liquid storage space 7 is exposed to, for example, an uneven surface or a rough surface, or by protruding and fixing a metal fin or the like, for example. A part may be provided. By providing such an uneven portion, the heat radiation area from the yoke 19 to the liquid storage space 7 can be further increased, and the cooling water evaporation effect can be further enhanced.
  • the yoke and the housing may be integrally formed of a magnetic material.
  • the water pump according to the present invention can be used for various water pumps equipped with an electromagnetic clutch.

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Abstract

　液溜空間に溜まった液分が外部に排出され難いウオータポンプを提供する。駆動機構により駆動回転される駆動回転体と、駆動回転体からの動力伝達により回転するポンプ軸と、ポンプ軸が挿通されるハウジングと、ポンプ軸の一端側に固定されたインペラと、駆動回転体からポンプ軸への動力伝達を入り切りするクラッチ部をポンプ軸の他端側に備えた電磁クラッチと、インペラとクラッチ部との間の位置で、ポンプ軸とハウジングとに亘って装着されたメカニカルシールと、メカニカルシールを介してインペラの側からクラッチ部の側に漏れ出た液分を貯留可能な液溜空間とを有し、電磁クラッチが、電磁コイルを保持するヨークを備え、液溜空間がハウジングに形成され、ヨークがハウジングに当接している。

Description

ウオータポンプ
　本発明は、駆動機構により駆動回転される駆動回転体と、前記駆動回転体からの動力伝達により回転するポンプ軸と、前記ポンプ軸が挿通されるハウジングと、前記ポンプ軸の一端側に固定されたインペラと、前記駆動回転体から前記ポンプ軸への動力伝達を入り切りするクラッチ部を前記ポンプ軸の他端側に備えた電磁クラッチと、前記インペラと前記クラッチ部との間の位置で、前記ポンプ軸と前記ハウジングとに亘って装着されたメカニカルシールと、前記メカニカルシールを介して前記インペラの側から前記クラッチ部の側に漏れ出た液分を貯留可能な液溜空間と、を有し、前記電磁クラッチが、電磁コイルを保持するヨークを備え、前記液溜空間が前記ハウジングに形成されているウオータポンプに関する。
　ポンプ軸とハウジングとに亘って装着されたメカニカルシールは、ポンプ軸の側に固定されたシール部材とハウジングの側に固定されたシール部材とを相対摺動させながら液漏れを防止している。
　このため、シール部材どうしの僅かな隙間を通してインペラの側からクラッチ部の側に液分が漏れ出すことは避けられない。
　特許文献１には、メカニカルシールを介して漏れ出た液分がハウジングの外部に流れ出さないように、そのような液分を貯留可能な液溜空間がハウジングに形成されたウオータポンプが開示されている。
　ハウジングには、液溜空間をヨークの側に向けて開放する開口部が形成され、この開口部を塞ぐキャップを設けてある。
　キャップには、液溜空間に溜まった液分をハウジングの外部に排出可能な排出孔が形成されている。
　そして、電磁コイルへの通電による発熱で加熱されたヨークの熱を、ヨークをハウジングに固定している固定ブラケットを介してハウジングに伝導して液溜空間を加熱し、液溜空間に溜まった液分を蒸発させることができるように構成してある。
　したがって、液溜空間に溜まった液分及びその蒸気を、キャップに形成した排出孔を通してハウジングの外部に排出することができる。
特開２０１０－２４２６２３号公報
　特許文献１記載のウオータポンプは、電磁コイルの発熱で加熱されたヨークの熱を固定ブラケットを介してハウジングに伝導するので、ヨークの熱が液溜空間を十分に加熱する前に、固定ブラケットから外部に放熱され易い。
　このため、ヨークの熱がハウジングに伝導されても、液溜空間が十分に加熱され難い。
　その結果、液溜空間において蒸発させ得る液分の量が少なくなるので、液溜空間に溜まった液分が早期に増大して排出孔から外部に排出され易い。
　液溜空間に溜まった液分が排出孔から外部に排出されると、その排出の痕跡などから、液分がポンプから不測に漏れ出すトラブルが生じていると誤解される不都合がある。
　本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、液溜空間に溜まった液分が外部に排出され難いウオータポンプを提供することを目的とする。
　本発明によるウオータポンプの第１特徴構成は、駆動機構により駆動回転される駆動回転体と、前記駆動回転体からの動力伝達により回転するポンプ軸と、前記ポンプ軸が挿通されるハウジングと、前記ポンプ軸の一端側に固定されたインペラと、前記駆動回転体から前記ポンプ軸への動力伝達を入り切りするクラッチ部を前記ポンプ軸の他端側に備えた電磁クラッチと、前記インペラと前記クラッチ部との間の位置で、前記ポンプ軸と前記ハウジングとに亘って装着されたメカニカルシールと、前記メカニカルシールを介して前記インペラの側から前記クラッチ部の側に漏れ出た液分を貯留可能な液溜空間と、を有し、前記電磁クラッチが、電磁コイルを保持するヨークを備え、前記液溜空間が前記ハウジングに形成され、前記ヨークが前記ハウジングに当接している点にある。
　本構成のウオータポンプは、前記ヨークが前記ハウジングに当接している。
　このため、電磁コイルへの通電による発熱で加熱されたヨークが保有する熱を、ヨークとハウジングとの間に介在している部材を介することなく、ハウジングに効率良く伝導することができる。
　したがって、本構成のウオータポンプであれば、液溜空間の温度が上昇し易くなり、液溜空間において蒸発させ得る液分の量が多くなるので、液溜空間に溜まる液分の早期増大を抑制することができる。
　よって、液溜空間に溜まった液分が外部に排出され難くなり、液分がポンプから不測に漏れ出すトラブルが生じていると誤解される不都合も生じ難い。
　本発明の第２特徴構成は、前記液溜空間を前記ヨークの側に向けて開放する開口部が前記ハウジングに形成され、前記ヨークが、前記開口部を塞ぐように配置されている点にある。
　本構成であれば、ヨークが保有する熱をハウジングを介さずに液溜空間に放熱させて、液溜空間の温度上昇を促進することができる。
　本発明の第３特徴構成は、前記ヨークの前記液溜空間に臨む面に凹凸部を設けてある点にある。
　本構成であれば、ヨークから液溜空間への放熱面積を増大させることができる。
　本発明の第４特徴構成は、前記液溜空間の下部が、前記ヨークの側ほど低くなる底面で区画されている点にある。
　本構成であれば、液溜空間に流入した液分をヨークの側に自重で流動させてその蒸発を促進することができる。
本発明によるウオータポンプを示す縦断面図である。 図１におけるII－II線断面図である。 本発明によるウオータポンプの第２実施形態を示す縦断面図である。
　以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
　図１は、車両用エンジン（駆動機構の一例）Ｅに装備された冷却水循環用の本発明によるウオータポンプＰを示す。
　ウオータポンプＰは、エンジンＥにより駆動回転される駆動プーリ（駆動回転体の一例）１と、駆動プーリ１からの動力伝達により回転するポンプ軸２と、ポンプ軸２が挿通されるポンプハウジング３と、ポンプ軸２の一端側に固定されたインペラ４と、駆動プーリ１からポンプ軸２への動力伝達を入り切りするクラッチ部５ａをポンプ軸２の他端側に備えた電磁クラッチ５と、インペラ４とクラッチ部５ａとの間の位置で、ポンプ軸２とポンプハウジング３とに亘って装着されたメカニカルシール６と、メカニカルシール６を介してインペラ４の側からクラッチ部５ａの側に漏れ出た液分を貯留可能な液溜空間７とを有している。
　ポンプハウジング３は、エンジンＥに固定される固定フランジ部８と、ポンプ軸２が挿通される円筒状の筒軸部９とをアルミ合金などの金属材料で一体に形成してある。
　固定フランジ部８には回転軸芯Ｘを中心とする円形の軸挿通孔８ａを形成してあり、筒軸部９は軸挿通孔８ａに連通するように回転軸芯Ｘと同芯で一体に形成されている。
　筒軸部９は、固定フランジ部８に連設された大径筒軸部９ａと、この大径筒軸部９ａに連設された小径筒軸部９ｂとを一体に備えている。
 大径筒軸部９ａの内径は軸挿通孔８ａと同径で形成され、小径筒軸部９ｂの内径は軸挿通孔８ａよりも小径に形成されている。
　ポンプ軸２は軸挿通孔８ａと筒軸部９の内側とに亘って挿通され、ポンプ軸受１０を介して、小径筒軸部９ｂの内周側に回転軸芯Ｘの周りで回転自在に支持されている。
　メカニカルシール６は、ポンプ軸２の外周部と軸挿通孔８ａの内周部とに亘って装着されている。
　駆動プーリ１は、プーリ軸受１１を介して、小径筒軸部９ｂの外周側に回転軸芯Ｘの周りで回転自在に支持されている。したがって、ポンプ軸２と駆動プーリ１は回転軸芯Ｘの周りで相対回転自在に支持されている。
　駆動プーリ１は、鉄材やニッケル合金材等の磁性体材料で形成してあり、回転軸芯Ｘを中心とする円筒状の外周壁１ａと、外周壁１ａの内側で回転軸芯Ｘを中心とする円筒状の内周壁１ｂと、外周壁１ａ及び内周壁１ｂの、インペラ４の側とは逆の端部どうしを連結する側端壁１ｃとを一体に備えている。
　側端壁１ｃは、回転軸芯Ｘに対して直交する姿勢で設けてある。
　駆動プーリ１には、外周壁１ａと内周壁１ｂと側端壁１ｃとに囲まれて、インペラ４の側に向けて開放された環状空間１２が形成され、この環状空間１２に電磁クラッチ５の電磁ソレノイド１３を入り込ませてある。
　外周壁１ａの外周面には、駆動ベルト１４が巻回されるベルト巻回部１４ａを形成してある。また、内周壁１ｂの内周面にアウタレースを接触させる状態で、プーリ軸受１１を配置してある。
　側端壁１ｃの電磁ソレノイド１３の側とは逆方向の外面側が、アーマチュア（クラッチプレート）１５を吸着するクラッチ面１６を形成している。
　側端壁１ｃにはクラッチ面１６を貫通する周方向に長い複数の貫通孔１６ａを周方向に間隔を隔てて形成してある。
　駆動ベルト１４は、エンジンＥのクランクシャフトに備えた出力プーリと、駆動プーリ１とに亘って巻き掛けられ、エンジンＥの稼動時には駆動プーリ１を継続的に駆動回転させる。
　電磁クラッチ５による動力伝達の入り切り動作は、例えば冷却水の水温を検出する温度センサ（図示せず）の検出結果に基づいて制御される。
　例えば、エンジンＥの始動直後のように冷却水温度が低い（エンジンＥの暖機が充分でない）ときには「クラッチ切り」の状態（遮断状態）に維持して暖機を促進し、冷却水温度が設定値を超えたときには「クラッチ入り」の状態（伝動状態）に切り換えてインペラ４の駆動回転により冷却水を循環させる。
　電磁クラッチ５は、駆動プーリ１の環状空間１２に収容された電磁ソレノイド１３と、ポンプ軸２と一体回転するクラッチユニット１７とを備えている。
　駆動プーリ１は、電磁ソレノイド１３からの磁束をアーマチュア１５に作用させる磁気回路を形成する。
　電磁ソレノイド１３は、通電により磁束を発生させるソレノイド部１８と、このソレノイド部１８からの磁束を駆動プーリ１に伝えるように鉄材やニッケル合金材等の磁性体材料で形成したヨーク１９とを備えている。
　ヨーク１９は、回転軸芯Ｘと同芯状に配置した円筒状の内筒部１９ａ及び外筒部１９ｂと、内筒部１９ａ及び外筒部１９ｂのインペラ４の側の端部どうしを連結する環状の連結板部１９ｃとを一体に備えた断面形状がコの字状の環状に形成されている。
　内筒部１９ａは内周壁１ｂに近接配置され、外筒部１９ｂは外周壁１ａに近接配置され、連結板部１９ｃは回転軸芯Ｘに対して直交する姿勢で配置されている。
　ソレノイド部１８は、ボビン１８ａに電磁コイル１８ｂを巻回してあり、ボビン１８ａをヨーク１９の内側に嵌合してある。
　したがって、電磁クラッチ５は、電磁コイル１８ｂを内側に保持するヨーク１９を備えている。
　クラッチユニット１７は、ポンプ軸２の端部に外嵌されたブッシュ２０と、環状のアーマチュア１５をブッシュ２０に支持すると共に駆動プーリ１の側端壁１ｃから離間するように付勢する複数のバネ板２１とを備えている。
　アーマチュア１５は、鉄材やニッケル合金材等の磁性体で形成されている。
　バネ板２１は、バネ鋼のように弾性変形可能な板材が用いられ、ブッシュ２０のフランジ部に一端を連結し、他端をアーマチュア１５に連結してある。
　アーマチュア１５は、電磁ソレノイド１３に通電しないときは、バネ板２１の付勢力により側端壁１ｃのクラッチ面１６から離間して、電磁クラッチ５が「クラッチ切り」の状態に切り換えられている。
　電磁ソレノイド１３に通電すると、ヨーク１９と駆動プーリ１とで構成される磁気回路に形成された磁束の一部が側端壁１ｃの貫通孔１６ａを通して外方に漏れ出してアーマチュア１５に作用し、アーマチュア１５がクラッチ面１６に吸着して、電磁クラッチ５が「クラッチ入り」の状態に切り換えられる。
　したがって、クラッチユニット１７が、駆動プーリ１からポンプ軸２への動力伝達を入り切りするクラッチ部５ａを構成している。
　ポンプハウジング３を構成している固定フランジ部８のヨーク１９の側に、回転軸芯Ｘと同芯の筒壁部２２を一体に設けて、筒壁部２２にヨーク１９を固定してある。
　液溜空間７は、筒壁部２２と大径筒軸部９ａとの間に環状に形成してあり、筒壁部２２の端部と大径筒軸部９ａの端部との間が、液溜空間７をヨーク１９の側に向けて開放する開口部２３として形成されている。
　ヨーク１９は、連結板部１９ｃが筒壁部２２に直接的に当接しており、連結板部１９ｃが液溜空間７の開口部２３のうちの外周側部分を塞ぐように配置されている。
　大径筒軸部９ａには、メカニカルシール６からポンプ軸受１０の側に漏れ出た冷却水などを液溜空間７に自重で流入させる流入孔２４を筒径方向に貫通形成してある。
　筒壁部２２の上部や側部には、図２にも示すように、液溜空間７において気化した冷却水などを外部に排出可能な排出孔２６を貫通形成してある。
　排出孔２６は単一であっても複数であってもよく、液溜空間７に溜まった冷却水（液分）Ｗの水蒸気をポンプハウジング３の上方に排出することができる。
　したがって、電磁コイル１８ｂへの通電による発熱で加熱されたヨーク１９が保有する熱を、連結板部１９ｃ及び筒壁部２２を介して液溜空間７に効率良く伝導して、液溜空間７に溜まった冷却水の蒸発を促進することができる。
　液溜空間７の開口部２３を全周かつ全面に亘って塞ぐ樹脂製又は金属製の板状キャップ２５が、連結板部１９ｃの板面に接触する状態で装着されている。
　尚、ヨーク１９と筒軸部９との隙間のみを塞ぐキャップ２５を設けて、或いは、キャップ２５を装着せずに、ヨーク１９を液溜空間７に露出させてあってもよい。
〔第２実施形態〕
　図３は、本発明によるウオータポンプＰの別実施形態を示す。
　本実施形態では、液溜空間７の下側部分を、ヨーク１９の側ほど低くなる底面２７で区画してある。
　つまり、筒壁部２２の内周面のうちの鉛直方向下端側の部分をヨーク１９の側ほど低くなる傾斜底面２７に形成してある。
　このような傾斜する底面２７を備えることにより、液溜空間７に流入した冷却水をヨーク１９の側に自重で近づくように流動させてその蒸発を促進することができる。
　その他の構成は第１実施形態と同様である。
〔第３実施形態〕
　図示しないが、ヨーク１９の液溜空間７に露出して臨む面に、例えばその面を凹凸面や粗面に形成することによって、或いは、例えば金属製のフィンなどを突出固定することによって、凹凸部を設けてあってもよい。
　このような凹凸部を設けることにより、ヨーク１９から液溜空間７への放熱面積を一層増大させて、冷却水の蒸発効果をさらに高めることができる。
〔その他の実施形態〕
１．本発明によるウオータポンプは、ヨークとハウジングとを磁性体材料で一体形成してあってもよい。
　本発明によるウオータポンプは、電磁クラッチを備えた各種ウオータポンプに利用することができる。
１　駆動回転体
２　ポンプ軸
３　ハウジング
４　インペラ
５　電磁クラッチ
５ａ　クラッチ部
６　メカニカルシール
７　液溜空間
１８ｂ 電磁コイル
１９　ヨーク
２３　開口部
２７　底面
Ｅ　駆動機構

Claims (6)

  1. 　駆動機構により駆動回転される駆動回転体と、
    　前記駆動回転体からの動力伝達により回転するポンプ軸と、
    　前記ポンプ軸が挿通されるハウジングと、
    　前記ポンプ軸の一端側に固定されたインペラと、
    　前記駆動回転体から前記ポンプ軸への動力伝達を入り切りするクラッチ部を前記ポンプ軸の他端側に備えた電磁クラッチと、
    　前記インペラと前記クラッチ部との間の位置で、前記ポンプ軸と前記ハウジングとに亘って装着されたメカニカルシールと、
    　前記メカニカルシールを介して前記インペラの側から前記クラッチ部の側に漏れ出た液分を貯留可能な液溜空間と、を有し、
    　前記電磁クラッチが、電磁コイルを保持するヨークを備え、
    　前記液溜空間が前記ハウジングに形成され、
    　前記ヨークが前記ハウジングに当接しているウオータポンプ。
  2. 　前記液溜空間を前記ヨークの側に向けて開放する開口部が前記ハウジングに形成され、
    　前記ヨークが、前記開口部を塞ぐように配置されている請求項１記載のウオータポンプ。
  3. 　前記ヨークの前記液溜空間に臨む面に凹凸部を設けてある請求項２記載のウオータポンプ。
  4. 　前記液溜空間の下部が、前記ヨークの側ほど低くなる底面で区画されている請求項１に記載のウオータポンプ。
  5. 　前記液溜空間の下部が、前記ヨークの側ほど低くなる底面で区画されている請求項２に記載のウオータポンプ。
  6. 　前記液溜空間の下部が、前記ヨークの側ほど低くなる底面で区画されている請求項３に記載のウオータポンプ。
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