JP2513322Y2 - ウォ―タポンプの構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は水冷式エンジンのウォータポンプの構造に
関する。

（従来の技術） エンジン冷却水を強制的に循環させるウォータポンプ
として、第３図のように構成したものが知られている
（実開昭60−139026号公報）。

８はポンプボディ１内で回転自由に軸支したインペラ
で、インペラ８の回転軸３にはこれと同軸上に、冷却フ
ァン（図示せず）の流体カップリング６（ラジエータ通
過気温を感知するバイメタルにより断続される流体クラ
ッチ）が取り付けられる。この場合、回転軸３の先端ネ
ジ部3Bはカップリングボス部７のネジ穴12に螺合され、
回転軸３とボス部７とのフランジ3Aと7A間にプーリ５が
挟持される。なお、プーリ５は図示しないＶベルトを介
してクランクプーリに連係される。

そして、ウォータポンプ２はクランクプーリから伝達
されるエンジン回転により駆動され、インペラ８の回転
に伴ってポンプボディ１の入口から冷却水を吸い込み、
ポンプボディ１の出口からシリンダブロックまたはシリ
ンダヘッドに送り出す。一方、冷却ファンはラジエータ
通過気温を感知して断続するカップリング６を介して、
必要に応じたファン回転が得られるように駆動制御され
る。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、このようなウォータポンプ構造では、
常にエンジン回転数と比例してインペラ８が駆動される
ため、寒冷時やエンジン始動時などで冷却水の循環量が
必要以上になることが多く、したがって良好な暖気性や
ヒータ性能等が得られず、また馬力の無駄も大きいとい
う問題点があった。

そこで、ウォータポンプのインペラ回転を冷却水温度
に応じて制御する流体カップリングを付設することが考
えられる（実開昭60−133916号公報）。その場合、ウォ
ータポンプの流体カップリングは冷却水温度により、冷
却ファンの流体カップリングはラジエータの通過気温に
より断続制御されるが、このためウォータポンプ側より
も冷却ファン側の流体カップリングが先に接続、つまり
ファンが無駄に駆動されるような心配があった。

（課題を解決するための手段） クランクプーリから伝達されるエンジン回転により駆
動されるプーリを備え、プーリと同軸上にラジエータ通
過気温を感知して所定気温以上で接続するテンパトカッ
プリングを介し冷却ファンを、同じくプーリと同軸上に
冷却水温を感知して所定水温以上で接続するテンパトカ
ップリングを介しウォータポンプのインペラをそれぞれ
接続すると共に、ウォータポンプ側のテンパトカップリ
ングが接続開始するポンプ作動温度を冷却ファン側のテ
ンパトカップリングが接続開始するファン作動温度より
も低温側に設定する。

（作用） 冷却水温がある温度に達したら、まずウォータポンプ
の流体クラッチが接続され、さらに冷却水温の上昇によ
りラジエータ通過気温が高くなると冷却ファンの流体ク
ラッチが接続される。したがって、冷却ファンが無駄に
駆動されることがなくなり、燃費向上につながる。

（実施例） 第１図において、20はポンプボディ21内にベアリング
22を介して回転自由に軸支したインペラで、インペラ20
の回転軸24は流体カップリング25を介して駆動軸26の一
端に接続される。流体カップリング25は冷却水温度を感
知するバイメタル27と、バイメタル27の変位に伴って回
転軸24内部を摺動するピン28を介して駆動室29の粘性油
流入口30を開閉するバルブ31を備え、駆動室29内の粘性
油（ビスカス油）量に応じた回転力をディスク32からホ
イール33に伝達する。34、35は駆動軸26をポンプボディ
21内で回転自由に支持するベアリング、36は回転軸24を
駆動軸26に対して同軸上で回転自由に支持するベアリン
グを示す。

駆動軸26の他端側はポンプボディ21の外部で冷却ファ
ン37の流体カップリング38のボス部39にスプライン嵌合
される。流体カップリング38は前記カップリング25と同
じく、ラジエータ通過気温を感知するバイメタル40と、
バイメタル40の変位に伴って回動するピン41を介して駆
動室42の粘性油流入口43を開閉するバルブ44を備え、駆
動室42内の粘性油量に応じた回転力をディスク45からホ
イール46に伝達する。なお、ボス部39にはディスク45が
結合され、ディスク45を内蔵するホイール46にはファン
37が取り付けられる。また、ボス部39にはフランジ47を
介してプーリ48が連結され、プーリ48はＶベルト49を介
してクランクプーリ50に連係される。51はホイール46を
ディスク45側のボス部39、つまり駆動軸26に対して同軸
上で回転自由に支持するベアリングを示す。

そして、ウォータポンプ52側の流体カップリング25が
接続するポンプ作動温度と冷却ファン37側の流体カップ
リング38が接続するファン作動温度、つまりバイメタル
27と40の設定温度はファン側よりもポンプ側の接続領域
が広くなるように設定する。

このような構成により、ウォータポンプ52は冷却水温
度を感知して断続するテンパトカップリング25を介し
て、必要に応じたポンプ回転が得られるように、また冷
却ファン37はラジエータ通過気温を感知して断続する流
体カップリング38を介して、必要に応じたファン回転が
得られるようにそれぞれ駆動制御される。ここで、流体
カップリング25、38は低温時、バイメタル27、40が作動
せず、駆動室29、42の粘性油が遠心力により貯蔵室53、
54に入り、ラジリンス55、56にわずかしか残らないた
め、ディスク32、45空回り状態になり、ホイール33、46
の回転数を低く抑える。また高温時にはバイメタル27、
40の変位により粘性油流入口30、43が開口して、駆動室
29、42に粘性油が満たされるため、ポンプ回転及びファ
ン回転を上昇させるに必要な回転力を伝達する。なお、
ポンプ側の流体カップリング25内の粘性油は低温時、デ
ィスク32に対するホイール33のつれ回りにより冷却水の
最低循環量が得られる粘性に設定される。

したがって、ウォータポンプ52側にも冷却水温を感知
して断続する流体カップリング25を付設したので、第２
図で示すようなポンプ特性が得られるため、寒冷時やエ
ンジン始動時などで冷却水の循環量が必要以上になるこ
とがなく、エンジンの暖機性やカーヒータの速暖性の向
上及び馬力損失の低減が図れる。また、ウォータポンプ
52側の流体カップリング25が接続するポンプ作動温度
と、冷却ファン37側の流体カップリング38が接続するフ
ァン作動温度を、ファン側よりもポンプ側の接続領域が
広くなるように設定したので、冷却水温がある温度に達
したら、まずウォータポンプ52の流体カップリング25
が、さらに冷却水温の上昇によりラジエータ通過気温が
多角なると、冷却ファン37の流体カップリング38が接続
されるため、冷却ファン37がウォータポンプ52に先立っ
て無駄に駆動されることがなくなり、燃費向上の面でさ
らに有利となる。

（考案の効果） 以上要するにこの考案によれば、クランクプーリから
伝達されるエンジン回転により駆動されるプーリを備
え、プーリと同軸上にラジエータ通過気温を感知して所
定気温以上で接続するテンパットカップリングを介し冷
却ファンを、同じくプーリと同軸上に冷却水温を感知し
て所定水温以上で接続するテンパトカップリングを介し
ウォータポンプのインペラをそれぞれ接続すると共に、
ウォータポンプ側のテンパトカップリングが接続開始す
るポンプ作動温度を冷却ファン側のテンパトカップリン
グが接続開始するファン作動温度よりも低温側に設定す
るものとしたので、ウォータポンプの回転数が適切に制
御されて良好な暖機性とヒータ性能が得られると共に、
冷却ファンがウォータポンプに先立ってむだに駆動され
ることがなくなり、燃費が向上する効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す断面図、第２図は同じ
くポンプ特性図、第３図は従来技術を示す断面図であ
る。 20……インペラ、25……ポンプ側流体カップリング、26
……駆動軸、37……冷却ファン、38……ファン側流体カ
ップリング、48……プーリ、50……クランクプーリ、52
……ウォータポンプ。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】クランクプーリから伝達されるエンジン回
   転により駆動されるプーリを備え、プーリと同軸上にラ
   ジエータ通過気温を感知して所定気温以上で接続するテ
   ンパトカップリングを介し冷却ファンを、同じくプーリ
   と同軸上に冷却水温を感知して所定水温以上で接続する
   テンパトカップリングを介しウォータポンプのインペラ
   をそれぞれ接続すると共に、ウォータポンプ側のテンパ
   トカップリングが接続開始するポンプ作動温度を冷却フ
   ァン側のテンパトカップリングが接続開始するファン作
   動温度よりも低温側に設定したことを特徴とするウォー
   タポンプの構造。