JPH082423Y2 - 自動車エンジン用ウォータポンプの駆動力伝達装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案に係る自動車エンジン用ウォータポンプの駆
動力伝達装置は、自動車用エンジンの冷却水を循環させ
る為のウォータポンプを、上記エンジンにより駆動する
部分の構造の改良に関する。

（従来の技術） 水冷式自動車用エンジンの場合、ラジエータで放熱
し、温度が低下した冷却水を、ウォータポンプによりウ
ォータジャケットに送り込み、燃料の燃焼により温度が
上昇したエンジンを冷却する様にしており、この様な冷
却水送り込み用のウォータポンプを駆動する為、従来か
ら、エンジンのクランクシャフトにより、Ｖベルトを介
してウォータポンプの駆動軸を回転駆動する事も、一般
的に行なわれている。

ところが、従来のウォータポンプを駆動する機構の場
合、エンジンのクランクシャフトとウォータポンプの駆
動軸とが、機械的に結合されていた為、エンジンの回転
数とウォータポンプの駆動軸に固定されたインペラの回
転数との関係が、第２図に実線で示す様に比例関係にな
り、冷却水の温度に関係なく、エンジンの回転数に比例
してウォータポンプからの冷却水の吐出量が増大してし
まう。

冷却水循環流路の途中には、サーモスタットの働きに
より開閉する弁が設けられており、エンジンの温度が低
い場合に、必要以上の冷却水がエンジンのウォータジャ
ケットに送り込まれる事はないが、ウォータポンプのイ
ンペラが必要以上に速く回転した場合、エンジンの動力
を無駄に消費する事になる為、好ましくない。

この様な不都合を解消する為、特開昭62−210287号公
報には、流体継手と電磁クラッチとを組み合わせ、冷却
水の温度が低い場合には上記流体継手を介してウォータ
ポンプを駆動する事で、冷却水の温度が低い場合には、
ウォータポンプが必要以上に速く回転しない様にして、
エンジンの動力を無駄に消費する事を防止すると共に、
冷却水の温度が上昇した場合には、上記電磁クラッチを
繋ぐ事により、ウォータポンプのインペラの回転が、エ
ンジンの回転に比例して上昇する様にする構造が記載さ
れている。

（考案が解決しようとする課題） ところが、上記公報に記載された構造の場合、構成部
品が多く、部品管理並びに組み立て作業が煩雑になる事
が避けられず、製作費が嵩むものであった。

本考案の自動車エンジン用ウォータポンプの駆動力伝
達装置は、構造を簡略化する事で、上述の様な不都合を
解消するものである。

（課題を解決する為の手段） 本考案の自動車エンジン用ウォータポンプの駆動力伝
達装置は、軸受ハウジングの端部外周面に固定したソレ
ノイドと、上記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、同じく上記駆動軸の端
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、上記駆動軸の端部外周面に固定
され、粘性流体を介して上記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、上記プーリを介して上記ソレノイドと対向する、磁
性材製のアマチュアプレートと、このアマチュアプレー
トの側面で、上記プーリと対向する部分に添着された摩
擦板とから構成されている。

（作用） 上述の様に構成される本考案の自動車エンジン用ウォ
ータポンプの駆動力伝達装置は、次の様に作用する。

先ず、冷却水の温度が低い場合には、ソレノイドに通
電せず、アマチュアプレートに添着した摩擦板をプーリ
の側面から離隔させる。この結果プーリからウォータポ
ンプの駆動軸への動力の伝達は、インナーカップリング
部材とアウターカップリング部材とで構成される流体継
手を介して行なわれる為、ウォータポンプの駆動軸の回
転速度は、プーリの回転速度よりも遅くなり、ウォータ
ポンプのインペラが必要以上に速く回転し、エンジンの
動力を無駄に消費する事がなくなる。

又、冷却水の温度が高い場合には、ソレノイドに通電
する事で、アマチュアプレートに添着した摩擦板をプー
リの側面に吸着し、プーリとウォータポンプの駆動軸と
を、機械的に結合する。この結果ウォータポンプのイン
ペラが、エンジンのクランクシャフトと同期して回転
し、エンジンのウォータジャケットに十分量の冷却水を
送り込む。

上記作用に就いては、基本的には、前記公報に記載さ
れた考案と同様であるが、本考案の自動車エンジン用ウ
ォータポンプの駆動力伝達装置の場合、構造が簡単で、
構成部品の数が少ない為、部品管理や組み立て作業の面
倒がなく、製作費の低廉化を図れる。

（実施例） 次に、図示の実施例を説明しつつ、本考案を更に詳し
く説明する。

第１図は本考案の自動車エンジン用ウォータポンプの
駆動力伝達装置の実施例を示す半部断面図である。

１は、ウォータポンプのケーシングの端部に設けた軸
受ハウジングで、この軸受ハウジング１の端部外周面に
固定した円輪状の支持ブラケット２の外側面（第１図の
左側面）に、ソレノイド３を支持固定している。

上記軸受ハウジング１の内側にはウォータポンプの駆
動軸４が、回転自在に挿通されており、この駆動軸４の
端部外周面に、転がり軸受５を介してインナーカップリ
ング部材６を、回転自在に支持している。このインナー
カップリング部材６の外側面（第１図の左側面）には互
いに同心の複数の円筒壁８、８を形成している。又、上
記インナーカップリング部材６の基部（第１図の右部）
外周面にはプーリ７を外嵌固定する事で、上記インナー
カップリング部材６とプーリ７とが上記駆動軸４に対
し、同期して回転する様にしている。

又、上記駆動軸４の端部で、前記転がり軸受５を外嵌
した部分よりも突出した部分の外周面には、アウターカ
ップリング部材９を外嵌固定している。このアウターカ
ップリング部材９の内側面（第１図の右側面）には、互
いに同心の複数の円筒壁10、10が形成されている。そし
て、各円筒壁10、10は、前記インナーカップリング部材
６の外側面に形成された円筒壁８、８と、互い違いに組
み合わされている。この様に、両円筒壁８、10同士を組
み合わせた状態で、各円筒壁８、10の周面同士の間に
は、若干の隙間が介在する。

上述の様に、各円筒壁８、10の周面同士の間に存在す
る隙間には、シリコンオイル等の粘性流体を充填してい
るが、この粘性流体が外部に漏洩する事は、アウターカ
ップリング部材９の内周面に支持され、その内周縁をイ
ンナーカップリング部材６の外周面に当接させたシール
材11と、前記転がり軸受５に設けられたシールプレート
12とによって防止される。

この結果、上記インナーカップリング部材６とアウタ
ーカップリング部材９とは、スリップしつつ回転力を伝
達する流体継手を構成する。

一方、アウターカップリング部材９の内側面には、鋼
板等の弾性を有する磁性材により、円輪状に形成された
アマチュアプレート13を、溶接等により固定しており、
このアマチュアプレート13の内側面に、摩擦板14を添着
している。

上記アマチュアプレート13は、プーリ７を介して前記
ソレノイド３と対向しており、このソレノイド３への非
通電時には、アマチュアプレート13の弾力により摩擦板
14がプーリ７の側面から離れ、ソレノイド３への通電時
には、アマチュアプレート13の弾性変形に基づき、上記
摩擦板14がプーリ７の側面に当接する様にしている。

そして、上記ソレノイド３への制御は、エンジンの冷
却水の温度を検出する図示しない温度センサからの信号
に基づき、やはり図示しない制御器により行なわれる様
にしている。

上述の様に構成される本考案の自動車エンジン用ウォ
ータポンプの駆動力伝達装置は、次の様に作用する。

先ず、エンジンの冷却水の温度が低い場合には、温度
センサからの信号に基づいて制御器が、ソレノイド３に
通電せず、従ってアマチュアプレート13に添着された摩
擦板14が、アマチュアプレート13の弾力によってプーリ
７の側面から離隔する。

この結果、プーリ７の回転がアマチュアプレート13に
伝わる事がなくなり、プーリ７からウォータポンプの駆
動軸４への動力の伝達は、インナーカップリング部材６
とアウターカップリング部材９とで構成される流体継手
を介して行なわれる。流体継手による動力の伝達は、回
転速度が速くなる程、ロスが多くなる為、ウォータポン
プの駆動軸４の回転速度は、エンジンのクランクシャフ
トの回転数の上昇に伴なって、第２図に破線で示す様に
変化する。即ち、エンジンの回転数が或る程度以上上昇
した場合、エンジンのクランクシャフトと同期して回転
するプーリ７の回転速度が上昇しても、ウォータポンプ
の駆動軸４の回転数は上昇せず、このウォータポンプに
組み込まれたインペラが必要以上に速く回転する事がな
くなって、エンジンの動力を無駄に消費する事がなくな
る。

又、冷却水の温度が高い場合には、温度センサからの
信号に基づいて、制御器がソレノイド３に通電し、アマ
チュアプレート13をソレノイド３側に吸引する事で、こ
のアマチュアプレート13を弾性的に変形させ、このアマ
チュアプレート13の内側面に添着した摩擦板14をプーリ
７の側面に当接させ、プーリ７とウォータポンプの駆動
軸４とを機械的に結合する。

この結果ウォータポンプのインペラがエンジンのクラ
ンクシャフトと同期して回転し、エンジンのウォータジ
ャケットに十分量の冷却水を送り込む。

上記作用に就いては、基本的には前記公報に記載され
た考案と同様であるが、本考案の自動車エンジン用ウォ
ータポンプの駆動力伝達装置の場合、構造が簡単で、構
成部品の数が少ない為、部品管理や組み立て作業の面倒
がなく、製作費の低廉化を図れる。

（考案の効果） 本考案の自動車エンジン用ウォータポンプの駆動力伝
達装置は、以上に述べた通り構成され作用する為、エン
ジンの動力を無駄に消費せず、しかもエンジンの冷却を
十分に行なえるエンジン冷却装置を、安価に提供出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の自動車エンジン用ウォータポンプの駆
動力伝達装置の実施例を示す半部断面図、第２図はエン
ジンの回転数とウォータポンプのインペラの回転数との
関係を示す線図である。 1:軸受ハウジング、2:支持ブラケット、3:ソレノイド、
4:駆動軸、5:転がり軸受、6:インナーカップリング部
材、7:プーリ、8:円筒壁、9:アウターカップリング部
材、10:円筒壁、11:シール材、12:シールプレート、13:
アマチュアプレート、14:摩擦板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸受ハウジングの端部外周面に固定したソ
   レノイドと、上記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、同じく上記駆動軸の
   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、上記駆動軸の端部外周面に固
   定され、粘性流体を介して上記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、上記プーリを介して上記ソレノイドと対向する、磁
   性材製のアマチュアプレートと、このアマチュアプレー
   トの側面で、上記プーリと対向する部分に添着された摩
   擦板とから成る自動車エンジン用ウォータポンプの駆動
   力伝達装置。