JP2004176666A - ウォータポンプ - Google Patents

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JP2004176666A
JP2004176666A JP2002346031A JP2002346031A JP2004176666A JP 2004176666 A JP2004176666 A JP 2004176666A JP 2002346031 A JP2002346031 A JP 2002346031A JP 2002346031 A JP2002346031 A JP 2002346031A JP 2004176666 A JP2004176666 A JP 2004176666A
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Yojiro Koga
陽二郎 古賀
Akihiro Katsumata
昭広 勝又
Yasuo Ozawa
保夫 小澤
Itsuro Hashiguchi
逸朗 橋口
Takumi Hattori
巧 服部
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Aisin Corp
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Aisin Seiki Co Ltd
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Abstract

【課題】ウォータポンプを大型化することなく、メカニカルシールの摺動面から漏出する冷却水のベアリングへの侵入防止をはかるウォータポンプを提供すること。
【解決手段】ウォータポンプ10において、シャフト部24の内側はプーリ20側が大気中に開口しインペラ14側が閉塞される中空部25が形成され、シャフト部24の側面に中空部25と、シャフト部14の外周面と支承部12a、12bの内周面との間に画成され一端側を液密的に封止するメカニカルシール50が設けられた円筒状空間27と、を連通する少なくとも1つの連通孔26が形成され、中空部25には水吸収手段60が配設され、水吸収手段60には連通孔26から円筒状空間27に突出する突出部61を設けた。
【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としては、メカニカルシールの摺動面の摩耗、異物の噛み込み等により摺動面から漏出する冷却水のベアリングへの水侵入防止として、摺動面から漏出した冷却水を水吸収手段により吸収し外気に気化するものがある。一例として、軸受とシール部材との間に位置する空間部と、一端を空間部の下部に連通し、他端をハウジング外の大気に連通する連通室とを夫々ハウジングに設け、連通路に大気中に突出する端部にフィンを有する水吸収手段を配設したものがある(例えば、特許文献1参照。)。また、他例として、ポンプケーシングに固定し得る軸受カバーを具備し、羽根車を装備したポンプ軸が軸受を介して軸受カバーに回転自在に支承され、羽根車と軸受の間隙に配設した密封部材によって軸受カバーとポンプ軸が相互に密封され、空気抜き装置を備えた環状室を軸受と密封部材の軸方向間隙に設け、空気抜き装置がポンプ軸の相対する側で軸受カバーを貫通する少なくとも2個の空気抜き穴を有し、空気抜き穴と軸受の間の軸方向間隙にポンプ軸を囲む少なくとも1個の吸収リングを設けたものがある(例えば、特許文献2参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平09−088591号公報
【0004】
【特許文献2】
特公平08−006709号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術のウォータポンプにおいて、特許文献1の場合、軸受とシール部材との間に位置する空間部の下部に連通し、他端をハウジング外の大気に連通する連通室をハウジングに設け、水吸収手段を配設するため、ウォータポンプが回転軸の径方向に大型化する。
【0006】
また、特許文献2の場合には、環状室の空気抜き穴と軸受間の軸方向空隙内に毛管作用が働く大きさの間隙を設けて、ポンプ軸を取り囲む少なくとも1個のリングを配設するため、ウォータポンプがポンプ軸の軸方向に大型化する。このため、ウォータポンプの搭載性に問題があった。
【0007】
そこで本発明は、ウォータポンプを大型化することなく、メカニカルシールの摺動面から漏出する冷却水のベアリングへの侵入防止をはかることを技術的課題とする。
【0008】
【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、該プーリと一体的に回転するシャフト部と、該シャフト部と一体的に回転するインペラと、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、前記シャフト部の外周面と前記支承部の内周面との間に画成された円筒状空間の一端側を液密的に封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、前記シャフト部の内側は前記プーリ側が大気中に開口し前記インペラ側が閉塞される中空部が形成され、前記シャフト部の側面に前記中空部と前記円筒状空間とを連通する少なくとも1つの連通孔が形成され、前記中空部には水吸収手段が配設され、該水吸収手段は前記連通孔から前記円筒状空間に突出する突出部を有していることである。
【0009】
上記した手段によれば、シャフト部の内側にはプーリ側が大気中に開口しインペラ側が閉塞される中空部が形成され、シャフト部の側面に中空部と円筒状空間とを連通する少なくとも1つの連通孔が形成され、中空部には水吸収手段が配設され、水吸収手段を連通孔から円筒状空間に突出させることにより、ウォータポンプを大型化することなく、メカニカルシールの摺動面から漏出する冷却水を水吸収手段により吸収できベアリングへの侵入を防止できる。
【0010】
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、前記突出部は、前記メカニカルシールを構成し前記シャフトに固定される回転部材と、前記メカニカルシールを構成し前記ボデーに固定される固定部材との間に形成される間隙の前記円筒状空間側開口部に対向して配設することである。
【0011】
上記した手段によれば、突出部はメカニカルシールを構成しシャフトに固定される回転部材と、メカニカルシールを構成しボデーに固定される固定部材との間に形成される間隙の円筒状空間側開口部に対向して配設することにより、メカニカルシールの摺動面から漏出する冷却水が円筒状空間に滞留することを防止できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、図1及び図2に基づいて説明する。
【0013】
図1において、ウォータポンプ10のボデー12は、締結手段85により、チェーンケース90(又はエンジンシリンダブロックなど)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、基端(右端)側及び先端(左端)側にそれぞれ大径部12a及び小径部12bを備える段付形状の筒部(円筒状の支承部)が形成されている。筒部の小径部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の大径部12aに隣接している。
【0014】
ベアリング14のアウターレース上には、エンジンの図示しない出力軸から回転駆動力が伝達部材45を介して伝達され回転するプーリ20が外嵌されている。プーリ20は、円筒カップ状の回転体18の径方向の外周部として形成されている。凹部形状を呈する外周部と連なる回転体18の底部22には円筒状空間27を外部と連通する開口部22aが等角度間隔で形成されている。また、回転体18の底部22の中心には、この底部22から遠ざかる方向(図1の右方向)に延在するシャフト部24が形成されている。
【0015】
シャフト部24の内側には、プーリ20側が大気中に開口する開口部25aが形成され、インペラ30側に底壁部25bが形成され閉塞される中空部25が成形されている。シャフト部24の側面には、中空部25と円筒状空間27とを連通する連通孔26が形成されている。中空部25には、冷却水を吸収できるスポンジ等の水吸収部材から構成される水吸収手段60が配設されている。水吸収手段60は連通孔26から円筒状空間27に突出する突出部61を有している。シャフト部24の大気中に開口する開口部25aには、水吸収手段60の中空部25内からの落下を防止するため蓋部材65を嵌入しても良い。また、蓋部材65は、水吸収手段60に吸収された冷却水のエンジンから伝わる温度による蒸発を促進させるため無くしても良い。プーリ20、底部22及びシャフト部24を一体化した回転体18は、鋼板の板材を、プーリ20及びシャフト部24が同芯となるようにプレス成形しても良い。また、プーリ20及びシャフト部24は別部材で溶接等で一体化されても良い。
【0016】
シャフト部24の右端部には、インペラ30が一体回転可能に嵌着されている。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24の底壁部25bが形成される端部に外嵌することにより、シャフト部24の先端部には、インペラ30が一体回転可能に嵌着される。インペラ30は、チェーンケース90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。
【0017】
シャフト部24の外周面とボデー12の大径部12a、小径部12bの内周面との間に画成される円筒状空間27の一端側(水室95との境界部)には、メカニカルシール50が配設されており、冷却水が外部に漏れないように、外部と水室95とを液密的に隔離している。
【0018】
メカニカルシール50は、ボデー12の筒部の大径部12a内周側に固定される固定部材50aとシャフト部24に固定されて固定部材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摺動する回転部材50bとから構成される。回転部材50bと、固定部材50aとの間に形成され、回転部材50bと、固定部材50aとの摺動部に連通する間隙50cの円筒状空間27側開口部50dに対向して、水吸収手段60の連通孔26から円筒状空間27に突出する突出部61が配設されている。
【0019】
次に本実施形態の作用について説明する。
【0020】
プーリ20のベルト係合面20bに係合されたベルト45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駆動力によりプーリ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24も同一方向に回転する。そして、シャフト部24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。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。
【0021】
ところで、メカニカルシール50の回転部材50bと固定部材50aとの摺動部では、摺動部の摩耗あるいは異物の噛み込み等により一時的に冷却水の漏れが発生する場合がまれにある。冷却水の漏れが発生した場合、冷却水は回転部材50bと固定部材50aとの間に形成される間隙50cを通して円筒状空間27側開口部50dに漏れ出てくる。このとき開口部50dに対向して配設された水吸収部材60により、漏出した冷却水が吸収される。これにより冷却水が円筒状空間27へ流れ出ることが抑制されるため、冷却水のベアリングへの侵入を防止できる。
【0022】
水吸収部材60により吸収された冷却水は、中空部25の開口部25aに嵌入される蓋部材65を介して大気中に気化される。このため、冷却水がハウジング12外へ排出されて視認されることが防止される。
【0023】
【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、シャフト部の内側にはプーリ側が大気中に開口しインペラ側が閉塞される中空部が形成され、シャフト部の側面に中空部と円筒状空間とを連通する少なくとも1つの連通孔が形成され、中空部には水吸収手段が配設され、水吸収手段を連通孔から円筒状空間に突出させることにより、ウォータポンプを大型化することなく、メカニカルシールの摺動面から漏出する冷却水を水吸収手段により吸収できベアリングへの侵入を防止できる。
【0024】
また、請求項2の発明にて講じた技術的手段によれば、突出部をメカニカルシールを構成しシャフトに固定される回転部材と、メカニカルシールを構成しボデーに固定される固定部材との間に形成される間隙の円筒状空間側開口部に対向して配設することにより、メカニカルシールの摺動面から漏出する冷却水が円筒状空間を滞留することを防止できる。
【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。
【図2】図1の要部拡大図である。
【符号の説明】
10・・・ウォータポンプ
12・・・ボデー
12a・・・大径部(支承部)
12b・・・小径部(支承部)
14・・・ベアリング
20・・・プーリ
24・・・シャフト部
25・・・中空部
26・・・連通孔
27・・・円筒状空間
30・・・インペラ
50・・・メカニカルシール
50a・・・固定部材
50b・・・回転部材
60・・・水吸収手段
61・・・突出部

Claims (2)

  1. プーリと、
    該プーリと一体的に回転するシャフト部と、
    該シャフト部と一体的に回転するインペラと、
    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、
    前記シャフト部の外周面と前記支承部の内周面との間に画成された円筒状空間の一端側を液密的に封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、
    前記シャフト部の内側は前記プーリ側が大気中に開口し前記インペラ側が閉塞される中空部が形成され、前記シャフト部の側面に前記中空部と前記円筒状空間とを連通する少なくとも1つの連通孔が形成され、前記中空部には水吸収手段が配設され、該水吸収手段は前記連通孔から前記円筒状空間に突出する突出部を有していることを特徴とするウォータポンプ。
  2. 前記突出部は、前記メカニカルシールを構成し前記シャフトに固定される回転部材と、前記メカニカルシールを構成し前記ボデーに固定される固定部材との間に形成される間隙の前記円筒状空間側開口部に対向して配設されることを特徴とする請求項1に記載のウォータポンプ。
JP2002346031A 2002-11-28 2002-11-28 ウォータポンプ Pending JP2004176666A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8734099B2 (en) 2009-12-18 2014-05-27 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Water pump for vehicle and bearing structure

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