JPH04121416A

JPH04121416A - 内燃機関の冷媒循環ポンプ

Info

Publication number: JPH04121416A
Application number: JP31803190A
Authority: JP
Inventors: Seinosuke Hara; 誠之助原; Itsunori Ichinosawa; 厳典市野澤; Kazuhiro Yoshikawa; 和宏吉川
Original assignee: Atsugi Unisia Corp
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1990-11-26
Publication date: 1992-04-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動車用内燃機関等のシリンダブロック内と
熱交換器との間に冷媒を強制循環させるポンプの改良に
関する。

（従来の技術）従来のこの種のポンプとして、例えば、実開昭６１−１
７１２９号公報に記載されているようなものがある。こ
れによれば、ポンプの回転軸の一端にベーンを固定し、
この回転軸をポンプのケーシングに軸支すると共に、ケ
ーシングに取り付けた軸受けを介して前記回転軸の周囲
に回転自在に設けた駆動体と、この駆動体の一側の端面
に対向して配置され、弾性体を介して前記回転軸に設け
た被動体と、前記駆動体の他側において前記被動体を吸
引する電磁石と、前記冷媒の温度を検出し、前記電磁石
をオン・オフする温度センサと、前記駆動体に前記内燃
機関の動力を導く動力伝導機構とを設けたものとして構
成していた。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来のポンプにあっては、駆
動体と被動体との係合離脱を電磁クラッチを用いて制御
している。したがって、電磁クラッチであるがためにそ
の機構か複雑で、重量のかさむこととなると共に、ケー
シング回りの外径が増大し、ポンプ構造の大型化と共に
取り付は性が悪いという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑み、クラッチ部の構造を簡素化
し、小形軽量化可能なポンプを提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段）そこで、本発明は、１関の冷媒を圧送するポンプのベー
ンとこのベーンを回転駆動する回転軸との間をクラッチ
機構を介して連繋し、このクラッチ機構によるベーンと
回転軸との係合離脱を感温部材によって制御するように
構成しである。

（作用）感温部材の作用により、冷媒の温度が低いときはクラッ
チ機構の係合を解き、ベーンによる冷媒の圧送を中止し
て消費動力の削減と暖機運転時間の短縮化を図ると共に
、冷媒の温度が高いときは、クラッチを係合させ、回転
軸の駆動力をベーンに伝え、冷媒を圧送する。

（実施例）次に、本発明の一実施例につき、図を用いて説明する。

第１図乃至第３図は、本発明の一実施例を示す図面で、
図において１はポンプのケーシングを示し、回転軸２が
軸支されている。この回転軸２の一側端には、プーリー
（図示せず）のハブ３が取着されており、他側端の縮小
径部２ａには、ベーン４のボス部４ａがカラー５を介し
て遊嵌されている。このベーン４のボス部４ａの外周に
は、第一のリング６を前記回転軸２の軸線方向にスライ
ド可能でかつ相対回動不能に挿入しである。詳しくは、
第２図に示すように、ボス部４ａの外周に突起４ｃを設
け、第一のリング６の内周には突起４ｃに嵌まり合う溝
６Ｃを形成しである。且つこの第一のリング６の側壁６
ａの内側と前記ベーン４の側壁４ｂの内側との間に形状
記憶合金製の第一のスプリング８を縮設しである。前記
第一のリング６にはその側壁６ａに連接する従動側クラ
ッチ部６ｂが形成されれている。

さらに前記回転軸２には、前記第一のりング６と対向す
る位置において第二のリング７か嵌着されている。この
第二のりング７と前記第一のリング６との各対向側壁５
ａ、７ａ間には、所望の潤滑ワッシャを介して第二のス
プリング９か縮設されている。前記第二のリング７には
、冷媒の温度が高いとき、その側壁７ａに連接し前記従
動側クラッチ部６ｂと前記第一のスプリング８の付勢力
により係合する駆動側クラッチ部７ｂが形成されている
。そして、冷媒の低温時、前記第二のスプリング９の付
勢力が第一のスプリング８の付勢力に打ち勝ち従動側ク
ラッチ部６ｂと駆動側クラッチ部７ｂとの係合を離脱す
るように構成されている。即ち、第一のリング６、第二
のリング７、第一のスプリング８、第二のスプリング９
を主構成要素としてクラッチ機構Ｃが構成されている。

なお、１０は、ポンプのケーシング１に設けた冷媒導入
路である。

かかる構成において、機関の始動時等、冷媒の温度が低
いときは第二のスプリング９のばね力で駆動側クラッチ
部６ｂと従動側クラッチ部７ｂとの係合が離脱された状
態となり（第３図）、回転軸１の駆動力はベーン４に伝
達されない。したがって、機関動力の無駄な消費が回避
されると共に、機関の暖機運転時間を短縮する。また、
機関の暖気が完了して冷媒の温度が上昇すると、形状記
憶合金製の第一のスプリング８のばね力が勝り、第二の
スプリング９のばね力に抗して第一のリング６を第二の
リング７側に移動させ、従動側クラッチ部６ｂを駆動側
クラッチ部７ｂに接触係合させる（第１図）。これによ
って、回転軸１の駆動力がベーン４に伝達されることに
なり、冷媒は図外の熱交換器を含む冷媒の経路内に圧送
され、この経路内を循環し、機関の冷却を司る。

第４図は及び第５図、第６図は本考案の他の実施例を示
す図面である。第４図の実施例においては、回転軸２０
にベーン４０のボス部４０ａをカラー５０を介して遊嵌
し、このベーン４０のボス部４０ａの外周に第一のリン
グ６０を前記回転軸２０の軸線方向にスライド可能に挿
入しである。

また、この第一のリング６０の側壁６０ａと前記ベーン
４０のボス部４０ａとの間に形状記憶合金製の第一のス
プリング８０を縮設しである。前記第一のリング６０に
は、その側壁６０ａに連接する従動側クラッチ部６０ｂ
が形成しである。さらに前記回転軸２０に前記第一のリ
ング６ｏと対向する位置において第二のリング７０を嵌
着し、この第二のリング７０と前記第一のリング６０と
の各対向側壁６０ａ、７０ａ間に第二のスプリング９０
を縮設しである。

この実施例の場合も、前記実施例と同様に、感温部材と
しての形状記憶合金製の第一のスプリング８０の作用に
より、第一のリング６０が軸方向に移動し、クラッチ機
構Ｃの係合離脱が制御される。したかって、前記実施例
と同様の効果が得られる。

また第５図において、上記実施例と同様、ポンプの回転
軸２００はボンプケーンング１００に軸止されている。

また、上記回転軸２００の一側端には駆動プーリ（図示
せず）を取付けるためのノ＼ブ３００が取着されており
、反対側にはベーン４００のボス部４０１が摺動材１０
７及び摺動受１０８を介して回転自在に遊嵌されている
。

ここで、上記摺動材１０７の外周側はベーン４００のボ
ス部４０１に圧入されていると共に、摺動受１０８の内
周側が回転軸２に圧入されており、摺動材１０７と摺動
受１０８とが回転自在に遊嵌されている。

そして、上記摺動材１０７と摺動受１０８との軸方向−
側にはフローティングシート１０９及びメカニカルンー
ル１０３が配設されており、他端側には摺動材１０７の
軸方向の抜けを防止するためにスラストワッンヤ１１０
とクリップ１１１が配設されている。

また、上記ベーン４００のボス部４０１の端面には凹凸
状の歯形又はセレーション４０２が形成されており、こ
のセレーション４０２に対向して係合離脱自在なりラッ
チ機構Ｃが回転軸２００及びこれより延長された縮小径
部２０１上に設置されている。

すなわち、上記クラッチ機構Ｃは、回転軸２００上にキ
ー１１２及びクリップ＋１３を介してベーン４００側の
端部を軸方向に摺動自在に取付（プた筒状の可動体５０
０と、この可動体５００の他端側聞口端に固着したリン
グ６００と回転軸２００の縮小径部２０１上に摺動自在
に嵌合したスリーブ７００との間に取付けられた板ばね
等の弾性体からなるダイヤフラムプレート８００と、上
記可動体５００の内側で回転軸２００の縮小径部２０１
上に挿着された形状記憶合金等の感温部材からなるブレ
ークセンサ９００と、上記可動体５００の一端側に取付
けたダイヤフラムプレート８００の外側で、回転軸２０
０の縮小径部２０１上に挿着されクリップ１１４を介し
て抜は止めされた形状記憶合金等の感温部材からなるコ
ネクトセンサ９０５とにより構成されている。

また、上記可動体５００のベーン４００側端面には、ベ
ーン４００のボス部４０１の端面に形成したセレーショ
ン４０２に対向して係合離脱するセレーション５０１が
形成され、これらセレーション５０１及び４０２により
クラッチ部を構成していると共に、筒状の可動体５０（
１の中程には冷却水等の冷媒を内部に流通させる流通孔
５０２が複数個穿設されている。

ここで感温部材からなるブレークセンサ９００は、冷却
水等の低温時には伸長しており、一端側か回転軸２００
と縮小径部２０１　との段差部に位置決めされ、他端側
か可動体５００に固着したリング６００に当接し、可動
体５００をベーン４００側より引き離す方向に押し出し
ている。また、感温部材からなるコネクトセンサ９０５
は、冷却水等の低温時には上記ブレークセンサ９００に
より押圧されたリング６００によってその全長が縮小さ
れた状態になっている。さらに、上記可動体５００の開
口端に取付けられているダイヤフラムプレート８００は
板ばね等の弾性体により成形されているため、ブレーク
センサ９００またはコネクトセンサ９０５の押圧力によ
る変位が所定量を越えると、急激に変化して可動体５０
０を軸方向に摺動させ、クラッチ機構Ｃの保合離脱を行
なうことができるようになっている。

このように構成された本発明による実施例では、内燃機
関の始動時等、冷却水温度が低い場合は、第５図に示す
ように、ブレークセンサ９００が伸長し、コネクトセン
サ９０５が縮小した状態であるから、可動体５００が図
示の右方向に押し出されており、ベーン４００のセレー
ション、１０２と可動体５００のセレーション５０１が
離脱状態になっている。このため、回転軸２００の駆動
力はベーン４００に伝達されず、静止または若干のつれ
回り状態であるから、機関動力の無駄な消費が回避され
ると共に、内燃機関の暖機運転時間を短縮することがで
きる。

また、機関の暖機が完了して、冷却水温度が駆足値以上
に上昇すると、感温部材のブレークセンサ９００が縮小
すると共に、コネクトセンサ９０５力伸長し、第６図に
示すように、可動体５００を図万の左方向に押し出して
ベーン４０θのセレーション４［１２に可動体５００の
セレーション５０１を係合さセる。このために、回転軸
２００の駆動力はクラッチ機構Ｃを介してベーン４００
に伝達され、冷却水を循環させ機関の冷却を促進させる
ことができる。

このとき、ダイヤプラムプレート８００にはコネクトセ
ンサ９０５による押圧力が作用して急激に変旬し、内燃
機関の運転が停止して、冷却水温度が設定値以下になる
まで、クラッチ機構Ｃの係合状態を維持するようになっ
ている。

なお、前記各実施例においては、感温部材として形状記
憶合金製のスプリングを用いた例について述べたが、こ
れに限ることなく、バイメタルなど各種部材が施用でき
る。

また、上記第１図乃至第４図に示す実施例において、従
動側クラッチ部と駆動側クラッチ部との係合面には、こ
れらの間の係合をより強固なものとするように、係合時
に互いに嵌まり合う凹凸等を設けることは任意である。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、この発明によれば、冷媒を
圧送するポンプのベーンとこのベーンを回転駆動する回
転軸との間をクラッチ機構を介して連繋し、このクラッ
チ機構によるベーンと回転軸との係合離脱を感温部材に
よって制御するようにしたことにより、冷媒の温度によ
りベーンの駆動停止を制御して、ポンプ駆動力の無駄な
消費を制御すると共に機関の暖機運転時間の短縮化が成
就できる。また、構造が簡単で、ポンプの小型軽量化を
図ることができ、実用に供して頗る多大な効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すポンプの断面図、第２
図は第３図の■−■線に沿って視た要部断面図、第３図
はクラッチ機構Ｃの離脱状態を示す断面図、第４図及び
第５図はそれぞれは他の実施例を示す断面図、第６図は
第５図におけるクラッチ機構の係合状態を示す断面図で
ある。２．２０．２００・・・回転軸、４．４０．４Ｎ・・・ベーン、４０２・・・セレーション、４ａ、４Ｏａ・・・ボス部、５００・・・可動体、５０１・・・セレーション、６０
０・・・リング、７００・・・スリーブ、８００・・ダ
イヤフラムプレート、９００・・・ブレークセンサ、９０５・・・コネク６．
６０・・・第一のリング、６ａ、６０ａ・・・側壁、８．８０・・・第一のスプリング、６ｂ、６０ｂ・・・従動側クラッチ部、７．７０・・・
第二のリング、７ａ１７０ａ・・・側壁、９．９０・・・第二のスプリング、７ｂ、７０ｂ・・・駆動側クラッチ部、Ｃ・・・クラッ
チ機構、トセンサ、第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

機関冷媒を圧送するポンプのベーンとこのベーンを回転
駆動する回転軸との間をクラッチ機構を介して連繋し、
このクラッチ機構によるベーンと回転軸との係合離脱を
感温部材によって制御するようにしたことを特徴とする
内燃機関の冷媒循環ポンプ。