JP2004052668A

JP2004052668A - ウォーターポンプ

Info

Publication number: JP2004052668A
Application number: JP2002211315A
Authority: JP
Inventors: Yojiro Koga; 古賀　陽二郎; Akihiro Katsumata; 勝又　昭広; Itsuro Hashiguchi; 橋口　逸朗
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】メカニカルシールから漏れてきた水滴がウォータポンプの前面又は外部へ排出、飛散しないようにすると共に、ベアリング内部へ浸入しないウォータポンプを提供すること。
【解決手段】ボデー１２との間に空間１５を画成するプレート１７を設け、プレート１７の外周部１７ａをボデー１２に固着するとともに、内周部１７ｂにメカニカルシール５０を嵌入する嵌入孔１７ｃを形成した。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウォータポンプに関し、特に自動車用ウォータポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のウォータポンプには、例えば特開平２−４５６９８号公報に開示されたものがある。このウォータポンプは、一端にインペラが配設されたシャフトと、有底円筒形状を呈し有底円筒形状の底部に貫通孔が形成されシャフトと結合されたプーリと、シャフトが挿通された略円筒状の支承部を有するボデーと、支承部の外周とプーリの内周との間に配設されたベアリングと、シャフトの外周面と支承部の内周面との間に画成された円筒状空間と、円筒状空間の一端側を封止するメカニカルシールと、円筒状空間の他端側に設けられ、メカニカルシールを経てインペラ側から漏れてきた水滴を、円筒状空間及びプーリに設けた水抜き穴を介して大気側へと排出するウォータポンプである。
【０００３】
このウォータポンプは、エンジンに取り付けられ使用されている時、メカニカルシールからの微量な水漏れ、あるいはメカニカルシールの摺動部になんらかの原因で一時的に異物が噛み込み水漏れが発生した場合、プーリの前面の水抜き穴から外部（大気側）に水が漏れウォータポンプの外部に付着し不具合と誤認され、ウォータポンプが交換される可能性があった。また、プーリの前面の水抜き穴から水が漏れた場合、プーリは回転しているため漏れた水滴（ＬＬＣ）がエンジン内に飛散しエンジン補機駆動ベルトまたは他のエンジンルーム内のゴム・樹脂製部品を水滴（ＬＬＣ）が攻撃し、部品の作動不良を起こす可能性があった。また、プーリの前面に水抜き穴があり、ベアリングのシールゴムが硬化・摩耗していた場合にはメカニカルシールから漏れた水がベアリングに浸入し、ベアリングが回転不良を起こしウォータポンプが回転せず、エンジンが冷却できなくなり、オーバーヒートやエンジン始動不良の不具合を起こす懸念があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、メカニカルシールから漏れてきた水滴がウォータポンプの前面又は外部へ排出、飛散しないようにすると共に、ベアリング内部へ浸入しないようにすることを、その技術的課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した技術的課題を解決するために請求項１の発明にて講じた技術的手段は、プーリと、該プーリが一端に固定されたシャフト部と、該シャフト部の他端に固定されたインペラと、該インペラ側に形成される水室と大気側とを区画し前記シャフト部が挿通された略円筒状の支承部を有するボデーと、前記支承部の外周と前記プーリの内周との間に配設され、前記プーリを回転可能に支承するベアリングと、前記水室から前記シャフトの一端側への水の漏れを防止するメカニカルシールとを備えたウォータポンプにおいて、前記ボデーとの間に空間を画成するプレートを設け、該プレートの外周部を前記ボデーに固着するとともに、内周部に前記メカニカルシールを嵌入する嵌入孔を形成したことである。
【０００６】
上記した手段によれば、メカニカルシールから漏れてきた水滴はボデーの支承部の内周とシャフトの外周との間を通して大気側へ漏れ出して飛散しようとするが、水滴は空間に溜まるため外部への漏れ出し及び飛散を防止できる。
【０００７】
上記した技術的課題を解決するために請求項２の発明にて講じた技術的手段は、請求項１の発明に加えて、前記ボデーに前記空間と前記大気側とを連通する連通孔を少なくとも１つ形成したことである。
【０００８】
この手段によれば、メカニカルシールから漏れてきた水滴を連通孔から排出することができ、空間からオーバーフローしてベアリング側へ行くことを防止できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、図１に基づいて説明する。
【００１０】
図１において、ウォータポンプ１０のボデー１２は、締結手段１３により、エンジンシリンダブロックなど（エンジンボデー）９０に、ガスケット８０などを介して、固定されている。ボデー１２には、先端（左端）側に略円筒状の支承部１２ｂを備える円錐形状の凹部１２ａが形成されている。支承部１２ｂ上にはベアリング１４のインナーレースが外嵌され固定されている。また、ベアリング１４のインナーレース右端面はボデー１２の段部１２ｃに隣接している。なお、インナーレース右端面と段部１２ｃとの間には隙間があってもよい。
【００１１】
ベアリング１４のアウターレース上には、有底円筒状の円筒凹部２６の外周壁２６ａが外嵌されている。円筒凹部２６の中央には、シャフト部２５が一体回転可能に形成されている。円筒凹部２６の外周には、円筒凹部２６及びシャフト部２５をインサート成形した樹脂のプーリ２０が形成されている。尚、円筒凹部２６とシャフト部２５及びプーリ２０は、鋼板の板材をプレス成形等により一体形成してもよい。
【００１２】
この円筒凹部２６及びシャフト部２５を一体化した回転体１８は、鋼板の板材を円筒凹部２６及びシャフト部２５が同芯となるようにプレス成形される。その後、円筒凹部２６及びシャフト部２５は、耐蝕処理してもよく、又は耐蝕処理しなくてもよい。また、円筒凹部２６の底部２６ｂにはウォータポンプ１０の組付時に使用する貫通孔２６ｃが形成されている。
【００１３】
シャフト部２５の右端部には、インペラ３０が一体回転可能に固定されている。インペラ３０は基部３０ａと基部３０ａの右面の周縁部から突出した複数の羽根３０ｂ及び基部３０ａの中央部から右方向に突出する中空突起部３０ｃが一体に形成される。この中空突起部３０ｃを中空のシャフト部２５の右端部に外嵌することにより、シャフト部２５の右端部には、インペラ３０が一体回転可能に固定される。なお、インペラ３０は鋼板の板材をプレス成形した後、耐蝕処理してもよい。インペラ３０は、エンジンシリンダブロック９０などの内部に形成され且つ開口部がボデー１２により閉塞された水室９５内に配設される。水室９５は、図示されないエンジン冷却水回路の構成要素となっている。
【００１４】
ボデー１２の水室９５側には、ボデー１２との間に空間１５を画成するプレート１７が設けられ、プレート１７の外周部１７ａはボデー１２に固着されるとともに、内周部１７ｂにはメカニカルシール５０が嵌入される嵌入孔１７ｃが形成されている。凹部１２ａには空間１５と大気側とを連通する水抜き孔（連通孔）１６が形成されている。つまり、シャフト部２５の外周面とボデー１２の凹部１２ａの内周面及びプレート１７の内周面との間に画成される空間１５の一端側（水室９５との境界部）の嵌入孔１７ｃにメカニカルシール５０が嵌入されており、このメカニカルシール５０により、水室９５内の冷却水がシャフト部２５の一端側（大気側）に漏れないように、空間１５と水室９５とを液密的に隔離している。これにより、メカニカルシール５０から漏れてきた水滴を空間１５に溜めることができると共に貫通孔から排出することができるため、水滴が空間１５からオーバーフローして、シャフト部２５の外周面とボデー１２の支承部１２ｂの内周面との間を通ってベアリング１４側へ行くことを防止できる。メカニカルシール５０は、プレート１７の嵌入孔１７ｃに嵌入し液密的に固定される固定リング５０ａとシャフト部２５に液密的に固定されて固定リング５０ａに対して相対回転可能且つ常時液密関係を確立すべく接触する回転リング５０ｂとから構成される。
【００１５】
次に本実施形態の作用について説明する。
【００１６】
プーリ２０のベルト係合面２０ｂに係合されたベルト８５を介して、図示しないエンジンの出力軸から伝達される回転力によりプーリ２０が回転する。プーリ２０の回転に伴って、プーリ２０と一体成形されたシャフト部２５も同一方向に回転する。そして、シャフト部２５と一体となったインペラ３０が、ボデー１２により閉塞された水室９５内で回転する。
【００１７】
いま、水室９５内には冷却水が満たされているので、インペラ３０の回転による遠心力によって、インペラ３０は、水室９５の中心付近にある冷却水を、インペラ３０の外周方向へと運ぶ。このように、インペラ３０の中心から外側に向かって、遠心力によるポンプ作用が発生する。これにより、水室９５内におけるインペラ３０の回転中心付近とその外周側との間には圧力差が生じ、冷却水がインペラ３０の回転中心付近に設けられる吸込ポート９５ａから水室９５内へと吸い込まれる。そして、インペラ３０のポンプ作用により外周側へ圧送され、外周側に設けられた図示しない吐出口からエンジンの被冷却各部へと供給され、冷却水が循環する。
【００１８】
上記したように、本実施形態においては、メカニカルシール５０はシャフト部２５の外周面とプレート１７の貫通孔１７ｃの間に配設されており、メカニカルシール５０から漏れてきた水滴は、シャフト部２５の外周面と支承部１２ｂの内周面の間及び貫通孔２６ｃを通して大気側へ漏れ出そうとするが、ボデー１２とプレート１４との間に画成される空間１５に溜められてウォータポンプ外部に漏れ出ることはない。これにより、外部からウォータポンプ１０の水漏れと誤認されれず、水漏れ不具合としてウォータポンプ１０を交換されることがない。また、漏れた水滴（ＬＬＣ）がエンジン内に飛散しエンジン補機駆動ベルトまたは他のエンジンルーム内のゴム・樹脂製部品を水滴（ＬＬＣ）が攻撃し、部品の作動不良を起こす懸念がなくなる。また、ボデー１２の凹部１２ａには空間１５とウォータポンプ外部とを連通する水抜き孔（連通孔）１６が形成されているため、メカニカルシール５０から漏れてきた水滴は連通孔１６から排出することができ、空間１５からオーバーフローしてシャフト部２５の外周面と支承部１２ｂの内周面の間を通してベアリング１４側へ行くことを防止できる。このため、ベアリングが回転不良を起こしウォータポンプが回転せず、エンジンが冷却できなくなり、オーバーヒートやエンジン始動不良の不具合を起こす懸念がなくなる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明にて講じた技術的手段によれば、メカニカルシールから漏れてきた水滴は円筒状空間を介して外部へ漏れ出し飛散しようとするが、水滴は空間に溜まるため外部への漏れ出し飛散を防止できる。
【００２０】
また、請求項２の発明にて講じた技術的手段によれば、メカニカルシールから漏れてきた水滴を連通孔から排出することができ、空間からオーバーフローしてベアリング側へ行くことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わるウォータポンプの縦断面図である。
【符号の説明】
１０・・・ウォータポンプ
１２・・・ボデー
１２ｂ・・・支承部
１４・・・ベアリング
１６・・・貫通孔
１７・・・プレート
１７ａ・・・外周部
１７ｂ・・・内周部
１７ｃ・・・嵌入孔
２０・・・プーリ
２５・・・シャフト部
３０・・・インペラ
５０・・・メカニカルシール
９５・・・水室

Claims

プーリと、
該プーリが一端に固定されたシャフト部と、
該シャフト部の他端に固定されたインペラと、
該インペラ側に形成される水室と大気側とを区画し前記シャフト部が挿通された略円筒状の支承部を有するボデーと、
前記支承部の外周と前記プーリの内周との間に配設され、前記プーリを回転可能に支承するベアリングと、
前記水室から前記シャフトの一端側への水の漏れを防止するメカニカルシールとを備えたウォータポンプにおいて、
前記ボデーとの間に空間を画成するプレートを設け、該プレートの外周部を前記ボデーに固着するとともに、内周部に前記メカニカルシールを嵌入する嵌入孔を形成したことを特徴とするウォータポンプ。
前記ボデーに前記空間と前記大気側とを連通する連通孔を少なくとも１つ形成したことを特徴とする請求項１に記載のウォータポンプ。