JPH0255824A - Cooling water pump for vehicle - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To reduce an engine load by providing a bypass passage which bypasses an impeller chamber between its suction path and delivery path. CONSTITUTION:A bypass path 50 is provided between a suction path 22a and a delivery path 22b of an impeller chamber housing an impeller 14. The bypass path 50 provides an opening and closing valve 56 being opened when a differential pressure between the suction path 22a and and the delivery path 22b is not less than a predetermined value and when a cooling water temperature is not more than a predetermined value, thus reducing a workload of a cooling water pump, a load, applied to an engine, can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両のエンジンに併設され、エンジンの冷却
水を循環させるポンプに関し、特にエンジンの駆動条件
に応じて、循環させる冷却水の流量を調整して、エンジ
ン馬力の有効利用を実現するポンプの改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a pump that is attached to a vehicle engine and that circulates engine cooling water. This invention relates to improvements to pumps that adjust the engine horsepower to make effective use of engine horsepower.

（従来の技術） 水冷式エンジンでは、一般に、エンジンのシリンダブロ
ックやシリンダヘッドを、ウォータポンプによって冷却
水を強制的に循環させることによって冷却する。すなわ
ち、シリンダブロックとシリンダヘッドのまわりに設け
られた水路であるウォータジャケット内を、冷却水が循
環することによってエンジンが冷却されるのである。(Prior Art) In a water-cooled engine, the cylinder block and cylinder head of the engine are generally cooled by forcibly circulating cooling water using a water pump. That is, the engine is cooled by circulating cooling water in the water jacket, which is a waterway provided around the cylinder block and cylinder head.

上記従来のウォータポンプについて、第５図を参照しな
がら説明する。ウォータポンプ１は、図示しないエンジ
ン、に併設されている。ポンプハウジング２のスリーブ
４には、ベアリング６が設けられ、駆動軸８を回転可能
に枢支している。駆動軸８の一端には、プーリ１０が固
設され、図示しないファンプレートをボルト穴１２に図
示しないボルトにて固定させる。プーリ１０は、図示し
ないエンジンの駆動軸からベルトを介して回転力を得て
回転するようになっている。駆動軸８の他端には、イン
ペラ１４のボス１６が嵌着固定されている。又、インペ
ラ１４のフランジ部１８には複数の羽根２０　／）＜　
ｊＲけられている。インペラ１４が回転することにより
、循環通路２２に満たされている冷Ｗ水は図示矢印の方
に送られ、ウォータポンプ１と図示しないエンジンのウ
ォータジャケットとの間で冷却水を強１ｊ的に循環させ
るようにしている。The above-mentioned conventional water pump will be explained with reference to FIG. The water pump 1 is attached to an engine (not shown). A bearing 6 is provided in the sleeve 4 of the pump housing 2, and rotatably supports a drive shaft 8. A pulley 10 is fixed to one end of the drive shaft 8, and a fan plate (not shown) is fixed to a bolt hole 12 with a bolt (not shown). The pulley 10 rotates by receiving rotational force from a drive shaft of an engine (not shown) via a belt. A boss 16 of an impeller 14 is fitted and fixed to the other end of the drive shaft 8 . Further, the flange portion 18 of the impeller 14 has a plurality of blades 20/)<
jR is being kicked. As the impeller 14 rotates, the cold W water filling the circulation passage 22 is sent in the direction of the arrow shown, and the cooling water is strongly circulated between the water pump 1 and the water jacket of the engine (not shown). I try to let them do it.

なお、循環通路２２とベアリング６との間には、メカニ
カルシール２４が設けられている。すなわち、インペラ
１４のフランジ部１８の背面にパツキン３０を介してフ
ローティングシート３２が設けられ、これにシールリン
グ３４が接して設けられている。さらに、シールリング
３４にパツキン３６を介して座４０が設けられてＪ３す
、パツキン３６はスプリング３８により座４０に対し押
圧してシールを行なっている。Note that a mechanical seal 24 is provided between the circulation passage 22 and the bearing 6. That is, a floating seat 32 is provided on the back surface of the flange portion 18 of the impeller 14 via a packing 30, and a seal ring 34 is provided in contact with the floating seat 32. Further, a seat 40 is provided on the seal ring 34 via a packing 36, and the packing 36 is pressed against the seat 40 by a spring 38 to perform sealing.

又、メカニカルシール２４から、なんらかの原因で冷ｕ
１水が間隙４６に漏出したとき、漏れ出た冷却水がエン
ジン稼動中に加熱されて発生する蒸気を大気に放出する
ための大気孔４４をスリーブ４の上部に、さらに、その
直下に冷却水排出用のドレン孔４２を形成させである。Also, the mechanical seal 24 may leak for some reason.
1. When water leaks into the gap 46, an air hole 44 is provided at the top of the sleeve 4 for releasing steam generated by the leaked cooling water into the atmosphere when it is heated during engine operation, and the cooling water is placed directly below the air hole 44. A drain hole 42 for discharge is formed.

又、ポンプハウジング２の本体２６とスリーブ４との間
にはパツキン２８が介装されている。Further, a packing 28 is interposed between the main body 26 of the pump housing 2 and the sleeve 4.

上記構成において、エンジンが稼動されると、その動力
がベルトを介してつＡ−タボンブ１の駆動軸８に伝えら
れる。駆動軸８の回転により、その一端に設けられたイ
ンペラ１４が回転する。インペラ１４の回転により循環
通路２２に満たされている冷却水は、吸入路２２ａの側
から、図示矢印に示ずように吐出路２２ｂの側へ送られ
る。In the above configuration, when the engine is operated, its power is transmitted to the drive shaft 8 of the A-ta bomb 1 via the belt. As the drive shaft 8 rotates, an impeller 14 provided at one end thereof rotates. The rotation of the impeller 14 causes the cooling water filling the circulation passage 22 to be sent from the suction passage 22a side to the discharge passage 22b side as shown by the arrow in the figure.

上記したように、インペラ１４はエンジンの動力がベル
トを介してウォータポンプ１の駆動軸８に伝えられて回
転する。したがって、上記吸入路２２ａ内の圧力と吐出
路２２ｂ内の圧力との差はエンジン回転数の増加に伴っ
て増大する。この圧力差の増大は冷ＬＪ＊流向の増大を
意味し、エンジン回転数が増加ずればするほどエンジン
に対する冷却能が高められることになる。As described above, the impeller 14 is rotated by the power of the engine being transmitted to the drive shaft 8 of the water pump 1 via the belt. Therefore, the difference between the pressure in the suction passage 22a and the pressure in the discharge passage 22b increases as the engine speed increases. An increase in this pressure difference means an increase in the cold LJ* flow direction, and as the engine speed increases, the cooling capacity for the engine increases.

（発明が解決しようとする課題） Ｌ記のようなウォータポンプでは、エンジンに対する冷
却能が単にエンジン回転数の大小によって決められるの
で、エンジンの高速運転時において、必要以上の冷却水
流量で冷却される場合がある。又、エンジン始動時、あ
るいは気温の低い環境下等においＣ１エンジンに対して
冷ｆｌＪする必要がないのに、必要以上の冷却、水流け
で冷却する場合もある。したがって、冷ｎ１の為にエン
ジンの出力が無用に消費され、エンジンの有効出力の低
下や無駄な燃料消費を招いていた。(Problem to be Solved by the Invention) In a water pump like the one described in L, the cooling capacity for the engine is determined simply by the magnitude of the engine rotation speed, so when the engine is operating at high speed, the engine is cooled with a flow rate of cooling water that is higher than necessary. There may be cases. Further, even though there is no need to cool the C1 engine when starting the engine or in a low-temperature environment, the C1 engine may be cooled more than necessary or by water flow. Therefore, the output of the engine is wasted needlessly due to the cold n1, resulting in a decrease in the effective output of the engine and wasteful fuel consumption.

そこで、本発明は従来のウォータポンプの問題点を解決
するために、エンジンの駆動条件に応じて冷却＊流量の
調整を行いエンジンの負荷を軽減させるような冷却水ポ
ンプを提供することを解決すべき課題とする。すなわら
、エンジンの無駄な冷却を避け、エンジン出力の無用な
消費を防止できる冷却水ポンプを提供しようとするもの
である。Therefore, in order to solve the problems of conventional water pumps, the present invention aims to provide a cooling water pump that reduces the load on the engine by adjusting the cooling* flow rate according to the driving conditions of the engine. This should be an important issue. In other words, the present invention aims to provide a cooling water pump that can avoid unnecessary cooling of the engine and prevent unnecessary consumption of engine output.

（課題を解決するための手段） 上記課題は、エンジンの回転に伴なって回転するインペ
ラと、前記インペラを内１１５るポンプハウジングとを
持ち、前記ポンプハウジングは、前記インペラを収容す
るインペラチャンバーと、前記、インペラチャンバーに
連通する吸入路と、前記インペラチャンバーから連通ず
る吐出路と、前記吸入路と前記吐出路間を短絡して連通
ずるバイパス路とを有し、前記バイパス路に、常時は前
記バイパス路を閉路し、前記吸入路内の圧力と前記吐出
路内の圧力との差が所定値以上のとぎ、もしくは前記冷
却水濡が所定水温以下のときに前記バイパス路を開路さ
せるバイパス開開手段を設けた冷却水ポンプによって解
決される。(Means for Solving the Problem) The above problem has an impeller that rotates as the engine rotates, and a pump housing that houses the impeller therein, and the pump housing has an impeller chamber that houses the impeller. , a suction passage communicating with the impeller chamber, a discharge passage communicating with the impeller chamber, and a bypass passage short-circuiting and communicating between the suction passage and the discharge passage; The bypass path is closed and the bypass path is opened when the difference between the pressure in the suction path and the pressure in the discharge path is a predetermined value or more, or when the wetness of the cooling water is below a predetermined water temperature. This problem is solved by a cooling water pump equipped with an opening means.

（作　用） 次に、上記構成の冷却水ポンプの作用について説明する
。(Function) Next, the function of the cooling water pump having the above configuration will be explained.

エンジンが稼動されると、その動力が冷却水ポンプの駆
動軸に伝えられ、インペラが回転し始める。インペラの
回転により、冷却水ポンプ内の冷却水の吸入路と吐出路
との間に圧力差が生じ、ウォータポンプとエンジンとの
間ぐ冷却水が循環することになる。When the engine is started, its power is transmitted to the drive shaft of the cooling water pump, and the impeller begins to rotate. The rotation of the impeller creates a pressure difference between the cooling water intake passage and the discharge passage within the cooling water pump, causing the cooling water to circulate between the water pump and the engine.

インペラの回転が速くなればなるほど、吸入路と吐出路
との間の圧力差が増大し、冷却水の循環流伍が増大する
。吸入路と吐出路どの間のバイパス路は通常は閉路とな
っている。しかし、エンジンの高速運転時において、上
記圧力差が所定値以上になると、バイパス開閉手段によ
りバイパス路が開路状態とされる。すなわち、吐出路に
吐出される冷却水の一部がこのバイパス路を通って吸入
路へ放出される。したがって、冷却水の循環はエンジン
と冷却水・ポンプとの間だけでなく、冷却水ポンプ内の
バイパス路を経由した短い経路においてもなされること
になる。このことにより、エンジンへの不必要な冷却が
避けられ、さらに冷却水ポンプの仕事量が軽減し、冷却
水ポンプを駆動するための力が軽くなることにより、エ
ンジンにかかる負担も低減する。すなわち、エンジンの
出力の内、ポンプの駆動の為に費やされる量が減少し、
エンジン出力の有効利用が実現される。なお、上記圧力
差が所定値よりも小さくなればバイパス路はバイパスｒ
Ｍｒ１１手段により開路とされる。エンジンが高速回転
しているときは車両も高速で走行しており、このように
冷却水の循環量を−・部カットしても、エンジンの冷却
は充分になされるのである。As the impeller rotates faster, the pressure difference between the suction passage and the discharge passage increases, and the circulating flow of cooling water increases. The bypass path between the suction path and the discharge path is normally a closed path. However, when the pressure difference exceeds a predetermined value during high-speed operation of the engine, the bypass path is opened by the bypass opening/closing means. That is, a portion of the cooling water discharged into the discharge passage passes through this bypass passage and is discharged into the suction passage. Therefore, the cooling water is circulated not only between the engine and the cooling water/pump, but also in a short path via a bypass path within the cooling water pump. This avoids unnecessary cooling of the engine, further reduces the workload of the cooling water pump, and reduces the force required to drive the cooling water pump, thereby reducing the load placed on the engine. In other words, the amount of engine output used to drive the pump is reduced,
Effective use of engine output is realized. In addition, if the pressure difference becomes smaller than a predetermined value, the bypass path is bypass r.
The circuit is opened by Mr11 means. When the engine is rotating at high speed, the vehicle is also running at high speed, so even if the amount of circulating cooling water is cut by a certain amount, the engine will be sufficiently cooled.

また、エンジン温度が十分低い場合、すなわち、冷却水
温が所定温度以下の場合においても、Ｆ記バイパス路は
バイパス開閉手段により開路とされる。Furthermore, even when the engine temperature is sufficiently low, that is, when the cooling water temperature is below a predetermined temperature, the bypass passage F is opened by the bypass opening/closing means.

したがって、上記圧力差が所定値以上の場合と同様な冷
却水の循環がなされ、エンジンへの不必要な冷却が避け
られる。エンジン温度が高くなって冷却水温が所定温度
よりも轟くなればバイパス路は閉路とされ、効果的なエ
ンジンの冷却が行なわれる。Therefore, the cooling water is circulated in the same manner as when the pressure difference is greater than or equal to the predetermined value, and unnecessary cooling of the engine is avoided. When the engine temperature becomes high and the cooling water temperature becomes higher than a predetermined temperature, the bypass path is closed and the engine is effectively cooled.

（実施例） 本発明に係る第１実施例について第１図を参照しながら
説明する。なお、第５図と同一態様部分には同一符号を
用いて説明を一部省略する。(Example) A first example according to the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same reference numerals are used for the same parts as in FIG. 5, and some explanations will be omitted.

冷却水ポンプ１−は図示しないエンジンに併設されてい
る。ポンプハウジング２のスリーブ４には、ベアリング
６が設けられ、駆動軸８を回転可能に枢支している。駆
動軸８の一端には、プーリ１０が固設され、図示しない
ファンプレートをボルト穴１２に図示しないボルトにて
固定させる。A cooling water pump 1- is attached to an engine (not shown). A bearing 6 is provided in the sleeve 4 of the pump housing 2, and rotatably supports a drive shaft 8. A pulley 10 is fixed to one end of the drive shaft 8, and a fan plate (not shown) is fixed to a bolt hole 12 with a bolt (not shown).

プーリ１０は、図示しないエンジンの駆動軸からベルト
を介して回転力を得て回転するようになっている。駆動
軸８の他端には、インペラ１４のボス１６が嵌着固定さ
れている。又、インペラ１４の７ランジ部１８には複数
の羽根２０が設けられている。インペラ１４が回転する
ことにより、循環通路２２に満たされている冷却水は図
示矢印の方に送られ、冷却水ポンプ１′と図示しないエ
ンジンのウォータジャケットとの間で冷却水を強制的に
循環させるようにしている。The pulley 10 rotates by receiving rotational force from a drive shaft of an engine (not shown) via a belt. A boss 16 of an impeller 14 is fitted and fixed to the other end of the drive shaft 8 . Further, a plurality of blades 20 are provided on the seven flange portions 18 of the impeller 14. As the impeller 14 rotates, the cooling water filling the circulation passage 22 is sent in the direction of the arrow shown, forcing the cooling water to circulate between the cooling water pump 1' and the water jacket of the engine (not shown). I try to let them do it.

吸入路２２ａと吐出路２２ｂとを仕切っている隔壁９２
には、バイパス路５０が設けられている。A partition wall 92 partitioning the suction passage 22a and the discharge passage 22b.
A bypass path 50 is provided.

バイパス路５０は、吐出路２２ｂに開口部５２が設けら
れ、ｒｊＮ閉弁５６の背面に取付けられた形状記憶材料
からなる形状記憶スプリング５８と開閉弁５６とにより
通常、開口部５２は閉止されている。形状記憶スプリン
グ５８の他端はスプリングストッパ６０に固定されてい
る。スプリングストッパ６０はバイパス路５０内に圧入
されており、放出口５４を形成している。なお、形状記
憶スプリング５８は、冷却水温が所定温度以下のときに
は縮むことにより開閉弁５６を開弁するような材料で構
成されている。また、形状記憶スプリング５８は冷却水
温が所定温度よりも高い場合においても、吸入路２２ａ
と吐出路２２ｂとの圧力差が所定ｍ以上のときには開閉
弁５６を開弁するような弾性力を有する。The bypass passage 50 has an opening 52 provided in the discharge passage 22b, and the opening 52 is normally closed by a shape memory spring 58 made of a shape memory material and an on-off valve 56 attached to the back surface of the rjN closing valve 56. There is. The other end of the shape memory spring 58 is fixed to a spring stopper 60. The spring stopper 60 is press-fitted into the bypass passage 50 and forms a discharge port 54 . The shape memory spring 58 is made of a material that opens the on-off valve 56 by contracting when the cooling water temperature is below a predetermined temperature. Furthermore, even when the cooling water temperature is higher than a predetermined temperature, the shape memory spring 58
It has an elastic force that opens the on-off valve 56 when the pressure difference between the discharge passage 22b and the discharge passage 22b is equal to or greater than a predetermined value m.

上記構成の第１実施例の作用について説明する。The operation of the first embodiment having the above configuration will be explained.

エンジンが稼動されると、その動力がベルトを介して冷
却水ポンプ１′の駆動軸８に伝えられる。When the engine is operated, its power is transmitted to the drive shaft 8 of the cooling water pump 1' via the belt.

駆動軸８の回転により、その一端に設けられた°インペ
ラ１４が回転する。インペラ１４の回転により循環通路
２２に満たされている冷ｉＪＩ水は、吸入路２２ａの側
から、図示矢印に示すように吐出路２２ｂの側へ送られ
る。Rotation of the drive shaft 8 rotates a degree impeller 14 provided at one end thereof. The rotation of the impeller 14 causes the cold iJI water filling the circulation passage 22 to be sent from the suction passage 22a side to the discharge passage 22b side as shown by the arrow in the figure.

吐出路２２ｂと吸入路２２ａとめ圧力差が所定値以上に
なると、形状記憶スプリング５８はその圧力差に抗しき
れず、開閉弁５６を開弁状態とする。When the pressure difference between the discharge passage 22b and the suction passage 22a reaches a predetermined value or more, the shape memory spring 58 cannot resist the pressure difference and opens the on-off valve 56.

したがって、吐出路２２ｂに吐出された冷却水の一部は
バイパス路５０を通って、その放出１］５４から放出さ
れる。この結果、吸入路２２ａと吐出路２２ｂ間の圧力
差は減少し、インペラ１／ｌは軽く回わるようになる。Therefore, a portion of the cooling water discharged into the discharge passage 22b passes through the bypass passage 50 and is discharged from the discharge 1] 54. As a result, the pressure difference between the suction passage 22a and the discharge passage 22b decreases, and the impeller 1/l rotates easily.

よって、エンジン出力の内、ポンプの駆動に費やされる
出力分は減少し、エンジン馬力の有効利用が可能となる
。なお、バイパス路５０が開くと冷却水の循環司は減少
り−るが、車両が高速走行しているので、エンジンの冷
ｕ１が不十分となることはない。吸入路２２ａと吐出路
２２ｂ間の圧力差が所定値より低くなれば、形状記憶ス
プリング５８の弾性力により開閉弁５６は閉弁状態とな
り、冷却水の循環ｍが増大し、効果的なエンジンへの冷
却が行なわれる。Therefore, of the engine output, the amount of output consumed for driving the pump is reduced, and the engine horsepower can be used effectively. Note that when the bypass path 50 is opened, the circulation of cooling water is reduced, but since the vehicle is traveling at high speed, the cooling u1 of the engine will not become insufficient. When the pressure difference between the suction passage 22a and the discharge passage 22b becomes lower than a predetermined value, the opening/closing valve 56 is closed due to the elastic force of the shape memory spring 58, increasing the circulation of the cooling water and making the engine more effective. cooling is performed.

また、冷却水温が所定温度以下の場合にも、同様な作用
となる。すなわち、形状記憶スプリング５８の形状記憶
効果により所定形状に縮むことで開閉弁５２が開弁状態
となり、バイパス路５０が開通するのである。これによ
り、エンジンへの無意味な冷却を避けることができ、暖
機を促進させると同時にエンジン馬力の有効利用が図れ
る。Further, a similar effect occurs when the cooling water temperature is below a predetermined temperature. That is, the shape memory spring 58 contracts to a predetermined shape due to the shape memory effect, thereby opening the on-off valve 52 and opening the bypass passage 50. This makes it possible to avoid unnecessary cooling of the engine, promote warm-up, and at the same time make effective use of engine horsepower.

次に、本発明に係る第２実施例について第２図を参照し
ながら説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

第２図は、第２実施例の冷却水ポンプ内のバイパス路部
分における概略縦断面図である。第２実施例は、第１実
施例において形状記憶スプリング５８をサーモスタット
７０および形状記憶効果のないスプリング８０で代替さ
せたものである。他の部材については第１実施例と同一
部材であるので説明を省略する。FIG. 2 is a schematic vertical cross-sectional view of a bypass passage portion in a cooling water pump according to a second embodiment. In the second embodiment, the shape memory spring 58 in the first embodiment is replaced by a thermostat 70 and a spring 80 having no shape memory effect. The other members are the same as those in the first embodiment, so their explanation will be omitted.

サーモスタット７０は、ビス１ヘン７２、つば７４　Ｊ
’５よびケース７６等から構成され、ピストン７２は開
閉弁５６に固定されている。またスプリング８０の一端
は、１ノ−モスタット７０のつば７４に固定され、他端
は第１実施例と同様にスプリングストッパ６０に固定さ
れている。Thermostat 70 is screw 1hen 72, collar 74J
5, a case 76, etc., and a piston 72 is fixed to an on-off valve 56. Further, one end of the spring 80 is fixed to the collar 74 of the no-mostat 70, and the other end is fixed to the spring stopper 60 as in the first embodiment.

サーモスタット７０は冷却水温に依存して、ピストン７
２が伸縮するものである。水温が低いときには縮み、高
くなれば伸びることにより、冷７Ｊ１水温が低いときほ
ど、小さな圧力差でバイパス路５０は開く。そして冷７
Ｊ１水温が所定値よりも低くなると、スプリング８０が
自然長であってもなおバイパス路５０は聞くようになっ
ている。The thermostat 70 controls the piston 7 depending on the cooling water temperature.
2 is something that expands and contracts. By contracting when the water temperature is low and expanding when the water temperature is high, the bypass passage 50 opens with a smaller pressure difference when the cold 7J1 water temperature is lower. and cold 7
When the J1 water temperature becomes lower than a predetermined value, the bypass passage 50 is still heard even if the spring 80 is at its natural length.

したがって、第１実施例とほぼ同様に、゛［ンジンが高
速運転状態のどき、すなわち吸入路２２ａと吐出路２２
ｂとの圧力差が所定値以上のとき、もしくはエンジン始
動時や寒冷地等にＪ３いＣ冷に１水温が所定温度以下の
場合には、開閉か５６が開弁状態となってバイパス路５
０が開通され、第１実施例とほぼ同様な効果が得られる
。Therefore, almost similarly to the first embodiment, when the engine is in a high-speed operating state, that is, when the suction passage 22a and the discharge passage 22a
When the pressure difference between the opening and closing valve 56 is greater than a predetermined value, or when the water temperature is below the predetermined temperature when starting the engine or in a cold region, the open/close valve 56 is opened and the bypass passage 5 is opened.
0 is opened, and almost the same effect as in the first embodiment can be obtained.

次に本発明に係る第３実施例について第３図を参照しな
がら説明する。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

第３図は第３実施例の冷却水ポンプ内のバイパス路部分
にお１）る概略縦断面図であり、第１実施例においてバ
イパス路の部分を変えたものである。FIG. 3 is a schematic longitudinal cross-sectional view of the bypass passage portion in the cooling water pump of the third embodiment, in which the bypass passage portion is changed from the first embodiment.

すなわら、第３実施例は、バイパス路５１の吸入路２２
ａの側にバイメタル９０を隔壁９２にボルト９１等で取
付け、バイメタル９０の間開動作でバイパス路５１の開
ｒＪ）を行うものである。That is, in the third embodiment, the suction path 22 of the bypass path 51
A bimetal 90 is attached to the partition wall 92 on the side a with bolts 91, etc., and the opening rJ) of the bypass path 51 is performed by the opening operation of the bimetal 90.

バイメタル９０は熱膨張係数の大きい方の材料を吸入側
通路２２ａの側９０ｂに、熱膨張係数の小さい方の材料
をその反対側の９０ａの側に２枚合わせて構成している
。従って、温度が上昇すれば９０ａの側へ、低温時には
９０ｂの側へたわむ性質を有する。この性質とバイメタ
ル９０の弾性変形とを利用して冷却水温および吸入路２
２ａと吐出路２２ｂとの圧力差の兼ね合いによってバイ
パス路５１の開閉制御を行うものである。なｄ３、材料
が温度によって膨張しても差しつかえないように隙間９
４を設けているう したがって、例えば冷却水温が十分に低い場合には、バ
イパス路５１を開状態とする。よって、エンジンの過冷
却が防止され、暖機が促進される。The bimetal 90 is made up of two materials: a material with a larger coefficient of thermal expansion is placed on the side 90b of the suction side passage 22a, and a material with a smaller coefficient of thermal expansion is placed on the opposite side 90a. Therefore, it has the property of bending toward the side 90a when the temperature rises, and toward the side 90b when the temperature is low. By utilizing this property and the elastic deformation of the bimetal 90, the temperature of the cooling water and the suction passage 2 can be adjusted.
The opening and closing of the bypass passage 51 is controlled based on the pressure difference between the discharge passage 2a and the discharge passage 22b. d3, gap 9 so that there is no problem even if the material expands due to temperature.
4, the bypass passage 51 is opened, for example, when the cooling water temperature is sufficiently low. Therefore, overcooling of the engine is prevented and warm-up is promoted.

また、冷却水温が適度に高い場合には、上記の圧力差と
バイメタル９０のそり具合によってバイパス路５１の間
開状態が定まる。冷却水温が十分高い場合には上記圧力
差が多少大きくとらバイパス路５１は開状態とされエン
ジンの冷却が効率よくなされる。しかしながら、冷却水
温が通常使用状態における最高温となっても、上記圧力
差が十分大きくなれば、バイメタル９０は上記圧力差に
よって開状態となる。Further, when the cooling water temperature is appropriately high, the open state of the bypass passage 51 is determined by the above-mentioned pressure difference and the degree of warpage of the bimetal 90. When the cooling water temperature is sufficiently high, the pressure difference becomes somewhat large, and the bypass passage 51 is opened, thereby efficiently cooling the engine. However, even if the cooling water temperature reaches the maximum temperature in normal use, if the pressure difference becomes sufficiently large, the bimetal 90 will be in an open state due to the pressure difference.

したがって、エンジンの駆動条件に応じた効果的なエン
ジン出力の有効利用が実現される。Therefore, it is possible to effectively utilize the engine output in accordance with the driving conditions of the engine.

次に本発明に係る第４実施例について第４図（Ａ）、（
８）を参照しながら説明する。Next, regarding the fourth embodiment according to the present invention, FIGS.
This will be explained with reference to 8).

第４図（Ａ）は、冷却水ポンプ内バイパス路５０部分に
おける概略縦断面図である。第４実施例は、第１実施例
において形状記憶スプリング５８のかわりに形状記憶効
果のない普通のスプリング１００と可動管１０２とを設
けたものである。第１実施例と同一態様部分には同一符
号を符し説明を省略する。FIG. 4(A) is a schematic longitudinal sectional view of a portion of the bypass passage 50 in the cooling water pump. In the fourth embodiment, an ordinary spring 100 without a shape memory effect and a movable tube 102 are provided in place of the shape memory spring 58 in the first embodiment. Components having the same features as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

可動管１０２はスプリングストッパ６ｏに回動可能に取
付けられ、開口部１０２ａを有し、さらにフィン１０４
が下部に取付けられている。The movable tube 102 is rotatably attached to the spring stopper 6o, has an opening 102a, and has a fin 104.
is attached to the bottom.

第４図（Ｂ）は、第４図（Ａ）のＰ？！図である。Figure 4 (B) is P? of Figure 4 (A)? ! It is a diagram.

可動管１０２には、その回動を規制するストッパ１１２
とスプリング支持部材１１０とが隔壁９２に近接した位
置に取付けられている（第４図（＾）では図示省略）。The movable tube 102 has a stopper 112 that restricts its rotation.
and a spring support member 110 are attached to a position close to the partition wall 92 (not shown in FIG. 4(^)).

スプリング支持部材１１０と隔壁９２に固定されたスプ
リング係止ピン１０６との間にはスプリング１０８が取
付けられ、可動管１０２の回動を規制している。また、
フィン１゜４は冷却水流を受けやすいように、図示した
ごとく冷却水流に対し所定の角度をもたせて取付けられ
ている。ストッパ１１２は、隔壁９２に取付けられた係
止部材１１４により、可動管１０２の時計回りの回動を
規制している。なお可動管の回動範囲は最大θ（〜９０
°）に調整されている。なお、スプリング１０８はバイ
パス路５ｏと吐出路２２ｂとの圧力差が所定値となった
ときに、バイパス路５０の開口部５２を開くように設定
されている。A spring 108 is attached between the spring support member 110 and a spring locking pin 106 fixed to the partition wall 92 to restrict rotation of the movable tube 102. Also,
The fins 1.4 are attached at a predetermined angle to the cooling water flow, as shown, so that they can easily receive the cooling water flow. The stopper 112 restricts clockwise rotation of the movable tube 102 by a locking member 114 attached to the partition wall 92. The rotation range of the movable tube is up to θ (~90
°). The spring 108 is set to open the opening 52 of the bypass passage 50 when the pressure difference between the bypass passage 5o and the discharge passage 22b reaches a predetermined value.

エンジンが停止している場合、フィン１０４は水流によ
る圧力を受けないため、可動管１０２はスプリング１０
８によりそのストッパ１１２が係止部材１１４に当接し
ている。この状態ぐ開口部１０２ａは下流に向いている
。When the engine is stopped, the fins 104 are not under pressure from the water flow, so the movable tube 102 is moved by the spring 10.
8, the stopper 112 is in contact with the locking member 114. In this state, the opening 102a faces downstream.

エンジンの回転数が上昇して冷却水の循環スピードが増
大してくると、フィン１０４は水流による圧力を受け、
可動管１０２を図示１一方向へ回動させる。このため可
動管１０２はフィン１０４にかかる力とスプリング１０
８による力がバランスする角度まで回動して安定する。As the engine speed increases and the cooling water circulation speed increases, the fins 104 receive pressure from the water flow.
The movable tube 102 is rotated in one direction as shown in the figure. Therefore, the movable tube 102 is able to absorb the force applied to the fins 104 and the spring 10.
It rotates to an angle where the force from 8 is balanced and becomes stable.

この回動位置は水流が早いほど図示りの側へ移動し、使
用最大流量において、開口部１０２ａは水流に対し完全
に直交する。すなわち、図示りの位置となる。この実施
例の場合、開閉弁５６の両側に生じる圧力差は吐出路２
２ｂの圧力からバイパス路５ｏ内の圧力を麟じたもので
ある。そして、バイパス路５゜内の圧力は、吸入路２２
ａの圧力から開口部１゜２ａを介して生じる負圧弁を減
じたものである。The faster the water flow, the more this rotational position moves toward the side shown in the figure, and at the maximum flow rate used, the opening 102a is completely perpendicular to the water flow. That is, the position is as shown. In this embodiment, the pressure difference generated on both sides of the on-off valve 56 is
The pressure in the bypass passage 5o is calculated from the pressure in the bypass passage 5o. Then, the pressure inside the bypass passage 5° is equal to the pressure inside the suction passage 22.
a minus the negative pressure produced through the opening 1.2a.

これを式にして示せば、 差圧＝吐出圧−（吸入圧−負圧） ＝（吐出圧−吸入圧）十負圧 で示される。ここで、吐出圧−吸入圧は、可動管１０２
が回動しない状態でも水流が早いほど大きい。また負圧
も流量が早いほど大きいうえ、さらにフィン１０４の効
果により水流が早くなるにしたがって開口１０２ａが図
示りの側へ回動することによっても、水流が早いほど大
きくなる。Expressing this as an equation, differential pressure = discharge pressure - (suction pressure - negative pressure) = (discharge pressure - suction pressure) 10 negative pressure. Here, the discharge pressure - suction pressure is calculated by the movable pipe 102
The faster the water flow, the larger the water flow even when the water is not rotating. Further, the negative pressure increases as the flow rate becomes faster, and also because the opening 102a rotates toward the side shown in the figure as the water flow becomes faster due to the effect of the fins 104, the negative pressure becomes larger as the water flow becomes faster.

ずなわら本実施例によると、開閉弁５６にががる圧力差
が、可動管１０２のないものに比して、流速の変化に依
存してより大きく変化する。このため本実施例では冷却
水の流速に対する感度を向上させることができる。そし
て、可動管１０２の開口部１０２ａが所定位置に位置し
たときに、開閉弁５６はバイパス路５０の開口部５２を
開状態とすることにより、エンジンが高速運転状態のと
きには、第１実施例とほぼ同様な効果が得られる。According to this embodiment, the pressure difference across the on-off valve 56 changes more greatly depending on the change in flow velocity than in a case without the movable pipe 102. Therefore, in this embodiment, the sensitivity to the flow rate of cooling water can be improved. Then, when the opening 102a of the movable pipe 102 is located at a predetermined position, the on-off valve 56 opens the opening 52 of the bypass passage 50, so that when the engine is in a high-speed operation state, the on-off valve 56 opens the opening 52 of the bypass passage 50. Almost the same effect can be obtained.

なお、スプリング１００は形状記憶材料としてもよく、
その場合には冷却水温の湿度変化による形状記憶効果を
利用し、エンジンの冷却の必要のない場合においてもバ
イパス路５０を開状態とさせ、第１実施例とほぼ同様な
効果を得ることができる。Note that the spring 100 may be made of a shape memory material,
In that case, the bypass passage 50 can be kept open even when there is no need to cool the engine by utilizing the shape memory effect caused by changes in the humidity of the cooling water temperature, thereby obtaining almost the same effect as in the first embodiment. .

（発明の効果） 以上、本発明によれば、エンジンの高速運転時には冷１
１水ポンプ内の吸入路内圧力と吐出路内圧力との圧力差
が所定値以上となるために、バイパス路を開路する。し
たがって、エンジンと冷却水ポンプ間を循環する冷却水
′ａｌが必要以上にならず、またバイパス路のｆａｌｌ
路によって冷却水ポンプを回動させるための力が軽くな
ることにより、エンジンの馬力の有効利用が図られ、燃
料消費を良好にさせる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, when the engine is operated at high speed,
1 Since the pressure difference between the suction passage pressure and the discharge passage pressure in the water pump exceeds a predetermined value, the bypass passage is opened. Therefore, the amount of cooling water 'al circulating between the engine and the cooling water pump does not exceed the level required, and the amount of cooling water 'al circulating between the engine and the cooling water pump does not exceed the level required.
Since the force required to rotate the cooling water pump is reduced by the passage, the horsepower of the engine can be used effectively, and fuel consumption can be improved.

また、エンジン始動時や寒冷地等にお各ノるエンジンの
運転時において、エンジンの冷ｕ１の必要のない場合に
おいてもバイパス路を開路させ、エンジンの冷却を極力
抑えることができる。したがって、エンジンの燃焼性を
向上させ暖機を促進させ、さらにはエンジンの馬力の有
効利用が図られ、燃料消費を良好にさせる。Further, when the engine is started or when the engine is operated in a cold region, the bypass path can be opened even when there is no need to cool the engine U1, and cooling of the engine can be suppressed as much as possible. Therefore, the combustibility of the engine is improved, warm-up is promoted, and moreover, the horsepower of the engine is effectively utilized, and fuel consumption is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図〜第４図は本発明に係る実施例の説明図であり、
第１図は第１実施例の全体概略縦断面図、第２図は第２
実施例の部分概略縦断面図、第３図は第３実施例の部分
概略縦断面図、第４図（Ａ）は第４実施例の部分概略縦
断面図、第４図（Ｂ）は第４図（Ａ）のＰ視図、第５図
は従来技術に基づく一態様の全体概略縦断面図である。 １・・・ウォータポンプ ８・・・駆動軸 １４・・・インペラ ２２・・・循環通路 ２２ａ・・・吸入路 ２２ｂ・・・吐出路 ５０・−・バイパス路 ５６・・・開閉弁 ５８・・・形状記憶スプリング ７０・・・サーモスタット ９０・・・バイメタル １０２・・・可動管1 to 4 are explanatory diagrams of embodiments according to the present invention,
FIG. 1 is an overall schematic vertical cross-sectional view of the first embodiment, and FIG.
FIG. 3 is a partially schematic longitudinal sectional view of the third embodiment, FIG. 4(A) is a partially schematic longitudinal sectional view of the fourth embodiment, and FIG. FIG. 4(A) is a view from P, and FIG. 5 is an overall schematic vertical sectional view of one embodiment based on the prior art. 1... Water pump 8... Drive shaft 14... Impeller 22... Circulation passage 22a... Suction passage 22b... Discharge passage 50... Bypass passage 56... Opening/closing valve 58...・Shape memory spring 70...Thermostat 90...Bimetal 102...Movable tube

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 車両のエンジンの冷却水を循環させる為のポンプであっ
て、前記エンジンの回転に伴なつて回転するインペラと
、前記インペラを内蔵するポンプハウジングとを持ち、
前記ポンプハウジングは、前記インペラを収容するイン
ペラチャンバーと、前記インペラチャンバーに連通する
吸入路と、前記インペラチャンバーから連通する吐出路
と、前記吸入路と前記吐出路間を短絡して連通するバイ
パス路とを有し、前記バイパス路に、常時は前記バイパ
ス路を閉路し、前記吸入路内の圧力と前記吐出路内の圧
力との差が所定値以上のとき、もしくは前記冷却水温が
所定水温以下のときに前記バイパス路を開路させるバイ
パス開閉手段を設けた冷却水ポンプ。A pump for circulating cooling water for a vehicle engine, the pump having an impeller that rotates as the engine rotates, and a pump housing containing the impeller,
The pump housing includes an impeller chamber that accommodates the impeller, a suction passage that communicates with the impeller chamber, a discharge passage that communicates from the impeller chamber, and a bypass passage that short-circuits and communicates between the suction passage and the discharge passage. in the bypass path, the bypass path is normally closed, and when the difference between the pressure in the suction path and the pressure in the discharge path is a predetermined value or more, or the cooling water temperature is below a predetermined water temperature. A cooling water pump provided with a bypass opening/closing means for opening the bypass path when