JP2006274886A - Water pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水冷式エンジンに用いられるウォータポンプに関するものである。 The present invention relates to a water pump used in a water-cooled engine.
従来、水冷式エンジンに用いられるウォータポンプは、ボデーに軸受を介して支持された回転軸の一端にインペラを設け、回転軸を回転させてエンジンに冷却水を循環させるものである(例えば特許文献1〜3など)。このウォータポンプでは、インペラ及び軸受間に設けられたメカニカルシールと軸受との間に形成される空間にメカニカルシールを経てベーパ状で浸入してきた水滴の一部が凝縮するため、この凝縮した水滴(漏水)をボデーの下部に設けられた溜部にドレイン排出孔を介して排出するようにしている。 Conventionally, a water pump used in a water-cooled engine has an impeller provided at one end of a rotating shaft supported on a body via a bearing, and rotates the rotating shaft to circulate cooling water through the engine (for example, Patent Documents). 1-3). In this water pump, since a part of the water droplets that have entered the vapor shape through the mechanical seal is condensed in the space formed between the bearing and the mechanical seal provided between the impeller and the bearing, the condensed water droplet ( Water leakage) is discharged to a reservoir provided at the lower part of the body through the drain discharge hole.
また、溜部はボデーの下部に形成された凹部の開口部をプラグで閉塞することで形成されており、プラグの上方には溜部と大気とを連通する水抜き孔が設けられている。従って、このウォータポンプでは、凝縮した水滴が直接ドレイン排出孔から外部に流出することはなく、一定量の範囲内で溜部に溜められるようになっている。 The reservoir is formed by closing the opening of a recess formed in the lower part of the body with a plug, and a drain hole is provided above the plug to communicate the reservoir with the atmosphere. Therefore, in this water pump, condensed water droplets do not directly flow out of the drain discharge hole but are stored in the reservoir within a certain range.
特に、特許文献1のウォータポンプでは、ドレイン排出孔から流出する水滴を溜部の下方へと導く溝を溜部に形成して、水滴(漏水)を確実に溜部に溜めることが提案されている。
ところで、特許文献1のウォータポンプでは、溜部におけるドレイン排出孔の開口面(ドレイン排出孔が開口している溜部の連続する内壁面)と、水抜き孔の内壁面とが直接繋がっており、これらドレイン排出孔及び水抜き孔が隣接していることも多々ある。従って、ドレイン排出孔から流出(漏出)した水滴が表面張力にて水抜き孔の内壁面を伝わって、大気側(外部)へと流出する可能性がある。 By the way, in the water pump of Patent Document 1, the opening surface of the drain discharge hole in the reservoir (the inner wall surface of the reservoir where the drain discharge hole is open) and the inner wall surface of the drain hole are directly connected. These drain discharge holes and drain holes are often adjacent to each other. Accordingly, there is a possibility that water droplets flowing out (leaking) from the drain discharge hole may be transmitted to the atmosphere side (outside) through the inner wall surface of the drain hole due to surface tension.
一方、特許文献2のウォータポンプでは、水抜き孔がドレイン排出孔の開口面よりも上方となるように開口面の一部に段差部が設けられているものの、依然としてドレイン排出孔の開口面が水抜き孔の内壁面に直接繋がっていることから、同様にドレイン排出孔から流出(漏出)した水滴が大気側(外部)へと流出する可能性がある。 On the other hand, in the water pump of Patent Document 2, although the stepped portion is provided in a part of the opening surface so that the drain hole is located above the opening surface of the drain discharging hole, the opening surface of the drain discharging hole is still provided. Since it is directly connected to the inner wall surface of the drain hole, water droplets that have flowed out (leaked) from the drain discharge hole may flow out to the atmosphere side (outside).
本発明の目的は、一定量の漏水を確実に溜部に溜め、漏水がある一定量を越えない限り外部に流出されないウォータポンプを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a water pump that reliably accumulates a certain amount of water leakage in a reservoir and does not flow outside unless the water leakage exceeds a certain amount.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、ボデーに軸受を介して支持された回転軸の一端に設けられたインペラと、前記インペラ及び前記軸受間に設けられたメカニカルシールと、前記メカニカルシールを経て前記インペラ側から漏れてきた水滴を前記ボデーの下方に設けられた溜部へと導くドレイン排出孔と、前記溜部上部に設けられ、該溜部を大気に連通する水抜き孔とを備えたウォータポンプにおいて、前記水抜き孔と、前記ドレイン排出孔が前記溜部に開口する開口面との間に、前記水抜き孔が前記開口面より上方となるように全周にわたって径方向に突出する段差部が設けられていることを要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to claim 1 includes an impeller provided at one end of a rotating shaft supported by a body via a bearing, and a mechanical seal provided between the impeller and the bearing. And a drain discharge hole for leading water droplets leaking from the impeller side through the mechanical seal to a reservoir provided below the body, and provided at the upper portion of the reservoir, and the reservoir communicates with the atmosphere. In a water pump provided with a drain hole, the drain hole is located between the drain hole and an opening surface where the drain discharge hole opens in the reservoir, so that the drain hole is located above the opening surface. The gist is that a stepped portion projecting radially is provided over the circumference.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のウォータポンプにおいて、前記段差部は、前記水抜き孔側に鋭角をなすように傾斜していることを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のウォータポンプにおいて、前記溜部は、前記ボデーの下部に形成された凹部の、前記段差部を介して拡開された開口部をプラグで閉塞することで形成されており、前記水抜き孔は、前記段差部よりも前記プラグ側に配置されていることを要旨とする。
The invention according to claim 2 is characterized in that, in the water pump according to claim 1, the stepped portion is inclined so as to form an acute angle toward the drain hole.
According to a third aspect of the present invention, in the water pump according to the first or second aspect, the reservoir has an opening that is widened through the stepped portion of a recess formed in a lower portion of the body. It is formed by closing with a plug, and the gist is that the drain hole is arranged on the plug side with respect to the stepped portion.
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、前記水抜き孔と、前記ドレイン排出孔が溜部に開口する開口面との間に、前記水抜き孔が前記開口面より上方となるように全周にわたって径方向に突出する段差部を設けたことで、前記開口面と前記水抜き孔の内壁面とが直接繋がることはない。従って、前記ドレイン排出孔から漏れてきた水滴が水抜き孔の内壁面を伝わって大気側(外部)へと流出することを防ぐことができ、溜部に確実に漏水を溜めることができる。また、前記段差部が全周にわたって径方向に突出することから、該段差部自体の機能はその軸心(溜部の軸心)周りのウォータポンプの搭載角度に影響を受けることはなく、ウォータポンプの搭載角度の自由度を増大させることができる。
(Function)
According to the first aspect of the present invention, the entire periphery of the drain hole is located above the opening surface between the drain hole and the opening surface where the drain discharge hole opens in the reservoir. By providing the step portion protruding in the radial direction, the opening surface and the inner wall surface of the drain hole are not directly connected. Therefore, it is possible to prevent water droplets leaking from the drain discharge hole from flowing out to the atmosphere side (outside) through the inner wall surface of the drain hole, and to reliably collect water leakage in the reservoir. Further, since the stepped portion protrudes in the radial direction over the entire circumference, the function of the stepped portion itself is not affected by the mounting angle of the water pump around its axis (the axis of the reservoir), and the water The degree of freedom of the mounting angle of the pump can be increased.
請求項2に記載の発明によれば、前記段差部は、前記水抜き孔側に鋭角をなすように傾斜していることで、仮に前記ドレイン排出孔から漏れてきた水滴が前記段差部に伝わったとしても、この傾斜によって鋭角をなすように形成される前記水抜き孔側の角部である程度の水量が表面張力にて溜められることになり、前記水抜き孔の内壁面を伝わって大気側(外部)へと流出することをより確実に防ぐことができる。 According to the second aspect of the present invention, the step portion is inclined so as to form an acute angle toward the drain hole, so that water droplets that have leaked from the drain discharge hole are transmitted to the step portion. Even so, a certain amount of water is accumulated by surface tension at the corner of the drain hole formed so as to form an acute angle by this inclination, and is transmitted to the atmosphere side through the inner wall surface of the drain hole. (Outside) can be more reliably prevented from flowing out.
請求項3に記載の発明によれば、前記水抜き孔は、前記段差部よりも前記プラグ側に配置されていることで、前記水抜き孔と前記開口面とがその分、離隔される。特に、前記水抜き孔は、前記段差部よりも前記プラグ側で前記溜部上部に設けられることで、前記開口面から前記水抜き孔に至る間に2つの段差が設定されることになる。以上により、前記ドレイン排出孔から漏れてきた水滴が水抜き孔の内壁面を伝わって大気側(外部)へと流出することを更に確実に防ぐことができる。 According to invention of Claim 3, the said drain hole is arrange | positioned in the said plug side rather than the said level | step-difference part, and the said drain hole and the said opening surface are separated by the part. In particular, the water drainage hole is provided in the upper portion of the reservoir portion on the plug side of the stepped portion, so that two steps are set between the opening surface and the water drainage hole. As described above, it is possible to more reliably prevent water droplets leaking from the drain discharge hole from flowing out to the atmosphere side (outside) through the inner wall surface of the drain hole.
以上詳述したように、請求項1乃至3に記載の発明では、一定量の漏水を確実に溜部に溜め、漏水がある一定量を越えない限り外部に流出されないウォータポンプを提供することができる。 As described above in detail, the invention according to any one of claims 1 to 3 can provide a water pump that reliably accumulates a certain amount of water leakage in the reservoir and does not flow outside unless the leakage exceeds a certain amount. it can.
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
図1において、ボデー11はシリンダブロック12に固定部材(例えば、ボルト等)により固定され、ボデー11には軸受13を介して回転軸14が支持されている。回転軸14の一端にはプーリブラケット16を介して駆動プーリ15がボルト等による固定部材により固定され、他端にはインペラ17が圧入により固着されており、回転軸14の回転によりインペラ17は回転する。インペラ17と軸受13との間には環状のメカニカルシール18が配設されており、メカニカルシール18及び軸受13間には空間19が形成されている。この空間19に対してメカニカルシール18と回転軸14間の僅かな隙間20が存在し、隙間20を介してベーパ状となった水滴(漏水)が冷却水の流れるインペラ側から浸入する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, the
ボデー11には、この水滴のうちベーパ状のものを斜め上方に逃がすベーパ排出孔21と、凝縮した水滴を斜め下方に排出するドレイン排出孔22が形成されている。このドレイン排出孔22は、空間19から斜め下方に延びてボデー11の下方に設けられた溜部22aと連通している。この溜部22aは、前記ボデー11の下部において、インペラ17と反対側(駆動プーリ15側)の側部から回転軸14と平行に中心線が延びるように断面略円形に形成された凹部22dの駆動プーリ15内に開口している開口部をプラグ23で閉塞することにより形成されている。また、ボデー11には、プラグ23の上端よりも上方に凹設される態様でプラグ23の上部に設けられた、溜部22aと大気と連通する水抜き孔24が形成されている。なお、前記ドレイン排出孔22の延出方向は、上記水抜き孔24に対し周方向にずらして配置されている(図2(b)参照)。
The
図2(a)(b)に示すように、前記水抜き孔24と、前記ドレイン排出孔22が前記溜部22aに開口する開口面22b(ドレイン排出孔22が開口している溜部22aの連続する内壁面)との間に、水抜き孔24が開口面22bより上方となるように全周にわたって径方向に突出する段差部22cが設けられている。つまり、この溜部22aは、プラグ23により閉塞される開口部が段差部22cを介して拡開される態様で、小径部と大径部とを有している。そして、ドレイン排出孔22は小径部に開口しており、水抜き孔24は、拡開された開口部(プラグ23)よりも更に上方に配置されている。
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the
従って、前記開口面22bと前記水抜き孔24の内壁面とが直接繋がることはなく、段差部22cはドレイン排出孔22から漏れてきた水滴が水抜き孔24の内壁面を伝わって大気側(外部)へと流出することを防ぐことができ、水滴を溜部22aへ滴下させることができる。
Accordingly, the
また、この段差部22cは、前記水抜き孔24側(プラグ23側)に鋭角をなすように傾斜して円環状の傾斜面を形成している。すなわち、この段差部22cは、溜部22aのプラグ23により閉塞される開口部(大径部)と断面においてなす角度θが鋭角となるように形成されている。従って、ドレイン排出孔22から漏れてきた水滴が段差部22cを伝わったとしても、この鋭角をなす水抜き孔24側の角部である程度の水量が溜められることになり、水抜き孔24の内壁面を伝わって大気側(外部)へと流出することをより確実に防ぐことができる。
Further, the
次に、ウォータポンプの作用について説明する。このウォータポンプでは外部の駆動源の回転に伴い、駆動プーリ15にかけられたベルト25の回転により回転軸14が一体で駆動される。回転軸14が駆動すると、回転軸14と一体回転するインペラ17が回転して、エンジンの各箇所に供給される冷却水はシリンダブロック12内に形成された冷却水入口26から吸入され、冷却水出口27より排出され、エンジンに供給される。
Next, the operation of the water pump will be described. In this water pump, the rotating
このとき、メカニカルシール18と回転軸14との間に形成される隙間20を通ってベーパ状の水滴が空間19内に浸入し、ベーパ状の水滴はベーパ排出孔21より排出される。このベーパ状から凝縮した水滴は、下側のドレイン排出孔22より溜部22aに導かれ、溜部22aにおいては水抜き孔24が形成される水位を越えるまでの一定量(溜部22aの許容容量)が溜部22aに溜められる。この場合、水滴は開口面22bを表面張力により伝わってゆき、大気側へと流出しようとするが、段差部22cを設けたことで、ドレイン排出孔22から漏れてきた水滴が水抜き孔24の内壁面を伝わって大気側へと流出するのを防ぐことができ、水滴を溜部22aへ滴下させることができる。
At this time, vapor-like water droplets enter the
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)本実施形態では、前記水抜き孔24と、前記ドレイン排出孔22が溜部22aに開口する開口面22bとの間に、前記水抜き孔24が前記開口面22bより上方となるように全周にわたって径方向に突出する段差部22cを設けたことで、前記開口面22bと前記水抜き孔24の内壁面とが直接繋がることはない。従って、前記ドレイン排出孔22から漏れてきた水滴が水抜き孔24の内壁面を伝わって大気側(外部)へと流出することを防ぐことができ、溜部22aに確実に漏水を溜めることができる。また、前記段差部22cが全周にわたって径方向に突出することから、段差部22c自体の機能はその軸心(溜部22aの軸心)周りのウォータポンプの搭載角度に影響を受けることはなく、ウォータポンプの搭載角度の自由度を増大させることができる。
As described above in detail, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment, the
(2)本実施形態では、前記段差部22cは、前記水抜き孔24側に鋭角をなすように傾斜している。従って、仮に前記ドレイン排出孔22から漏れてきた水滴が前記段差部22cに伝わったとしても、この傾斜によって鋭角をなすように形成される前記水抜き孔24側の角部である程度の水量が表面張力にて溜められることになり、前記水抜き孔24の内壁面を伝わって大気側(外部)へと流出することをより確実に防ぐことができる。
(2) In the present embodiment, the stepped
(3)本実施形態では、前記水抜き孔24は、前記段差部22cよりも前記プラグ23側に配置されていることで、前記水抜き孔24と前記開口面22bとがその分、離隔される。特に、前記水抜き孔24は、前記段差部22cよりも前記プラグ23側で前記溜部22a上部に設けられることで、前記開口面22bから前記水抜き孔24に至る間に2つの段差が設定されることになる。以上により、前記ドレイン排出孔22から漏れてきた水滴が水抜き孔24の内壁面を伝わって大気側(外部)へと流出することを更に確実に防ぐことができる。
(3) In the present embodiment, the
(4)本実施形態では、溜部22aの内壁面(凹部22d)を、中心線方向への鋳抜きのみで成形することができるため、コストの増大を抑制することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
(4) In this embodiment, since the inner wall surface (
In addition, you may change the said embodiment as follows.
・前記実施形態において、前記段差部22cは、前記水抜き孔24側に鈍角をなすように傾斜させてもよい。また、前記段差部22cは、前記水抜き孔24側に直角をなすように成形してもよい。
In the embodiment, the
・前記実施形態において、水抜き孔24を溜部22aの最深部(凹部22dの底面)まで長手方向(溜部22aの中心線方向)に延出させてもよい。
・前記実施形態において、溜部22aの凹部22dは、穴開けや切削加工などで成形してもよい。
-In the said embodiment, you may extend the
In the embodiment, the
・前記実施形態において、ドレイン排出孔22と水抜き孔24とが干渉(交差)しないのであれば、同ドレイン排出孔22の延出方向を、上記水抜き孔24に対し周方向にずらすことなく配置してもよい。
In the above embodiment, if the
11…ボデー、13…軸受、14…回転軸、17…インペラ、18…メカニカルシール、22…ドレイン排出孔、22a…溜部、22b…開口面、22c…段差部、22d…凹部、23…プラグ、24…水抜き孔。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記インペラ及び前記軸受間に設けられたメカニカルシールと、
前記メカニカルシールを経て前記インペラ側から漏れてきた水滴を前記ボデーの下方に設けられた溜部へと導くドレイン排出孔と、
前記溜部上部に設けられ、該溜部を大気に連通する水抜き孔とを備えたウォータポンプにおいて、
前記水抜き孔と、前記ドレイン排出孔が前記溜部に開口する開口面との間に、前記水抜き孔が前記開口面より上方となるように全周にわたって径方向に突出する段差部が設けられていることを特徴とするウォータポンプ。 An impeller provided at one end of a rotating shaft supported by a body via a bearing;
A mechanical seal provided between the impeller and the bearing;
A drain discharge hole for guiding water droplets leaked from the impeller side through the mechanical seal to a reservoir provided below the body;
In the water pump provided at the upper part of the reservoir, and having a drain hole for communicating the reservoir with the atmosphere,
Between the drain hole and the opening surface where the drain discharge hole opens to the reservoir, a stepped portion protruding radially is provided over the entire circumference so that the drain hole is above the opening surface. A water pump characterized by
前記段差部は、前記水抜き孔側に鋭角をなすように傾斜していることを特徴とするウォータポンプ。 The water pump according to claim 1,
The water pump according to claim 1, wherein the step portion is inclined so as to form an acute angle toward the drain hole.
前記溜部は、前記ボデーの下部に形成された凹部の、前記段差部を介して拡開された開口部をプラグで閉塞することで形成されており、
前記水抜き孔は、前記段差部よりも前記プラグ側に配置されていることを特徴とするウォータポンプ。 In the water pump according to claim 1 or 2,
The reservoir is formed by closing an opening that is widened through the stepped portion of a recess formed in a lower portion of the body with a plug,
The water pump according to claim 1, wherein the drain hole is disposed closer to the plug than the stepped portion.
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