JP2007016629A

JP2007016629A - ウォータポンプ

Info

Publication number: JP2007016629A
Application number: JP2005196587A
Authority: JP
Inventors: Shuhei Yamazaki; 修平山▲崎▼
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2005-07-05
Filing date: 2005-07-05
Publication date: 2007-01-25

Abstract

【課題】一定量の漏水を確実に溜部に溜めるとともに、特に、溜部の壁面を伝わって外部へ流出しないウォータポンプを提供すること
【解決手段】
ボデー１１に軸受１３を介して支持された回転軸１４の一端に設けられたインペラ１７と、インペラ１７と軸受１３間に設けられたメカニカルシール１８と、前記メカニカルシール１８を経て前記インペラ１７側から漏れてきた水滴をボデー１１の下方に設けられた溜部２８へと導くドレン排出孔２２と、溜部２８上部に設けられ溜部２８を大気に連通する蒸気孔２４と、を備えたウォータポンプにおいて、蒸気孔２４と、ドレン排出孔２２が溜部２８に開孔する開孔面との間に、仕切り板３０を設けた。
【選択図】図３

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。

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（１１）に軸受（１３）を介して支持された回転軸（１４）の一端にインペラ（１７）を設け、回転軸（１４）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。インペラ（１７）と軸受（１３）間に設けられたメカニカルシール（１８）と軸受（１３）との間には空間（１９）が形成されている。この空間（１９）にメカニカルシール（１８）を経てベーパ状で浸入してきた水滴が凝縮し、この凝縮した水滴をボデー（１１）の下部に設けられた溜部（２２ａ）にドレン排出孔（２２）を介して排出する。また、溜部（２２ａ）の側方には溜部（２２ａ）の一側面を塞ぐプラグ（２３）が設けられ、プラグ（２３）の上方に溜部（２２ａ）と大気とを連通する蒸気孔（２４）が設けられ、さらに、蒸気孔（２４）の途中に溜部（２２ａ）の側壁に沿って環状の溝（２７）が設けられている。（例えば、特許文献１）
あるいは、蒸気孔（２４）と、前記ドレン排出孔（２２）が前記溜部（２２ａ）に開口する開口面（２２ｂ）との間に、前記蒸気孔（２４）が前記開口面（２２ｂ）より上方となる段差部（２２ｃ）を設け、ドレン排出孔（２２）から漏れてきた水滴が蒸気孔（２４）上部表面を伝わって大気側へと流出するのを防ぐ構造のウォータポンプが開示されている。（例えば、特許文献２）
しかしながら、ウォータポンプにおけるメカニカルシールの特徴としては、回転軸とメカニカルシールとの間には隙間が形成され、どうしても多少の水滴の漏れが発生することから、メカニカルシールから漏れて凝縮した水滴が直接ドレン排出孔から流出するとボデーやその他の部品に滴れて跡がついてしまう。更に冷却水に不凍液を使用した場合には不凍液に含まれるアルコール成分が他の部品に悪影響を及ぼすものとなり、漏れが発生しているものとしてポンプの不具合と判断されてしまう。

このため、上記特許文献に示される構造のウォータポンプではドレン排出孔から漏水が溜部に溜り、ある一定量だけ漏水が溜まると蒸気孔から排出されるようにするとともに、さらに、蒸気孔の途中に溜部の側壁に沿って環状の溝を設け、蒸気孔の上部表面を表面張力により伝わってゆき、蒸気孔を介して大気側へと流出しようとする漏水を溜部の下方へと導くように構造上ではしてはいるが、水滴を確実に下方に導き、溜部に漏水を溜めることが十分できないということが起こりうる。あるいは、漏れた冷却水が、ドレンへの排出口のポンプ前方側壁面を滴となって落下せず、壁を伝わり溜部に導かれる場合、冷却水は下方へ導く溝を通らずに外部に出て行く虞がある。また、溜部側壁に沿って環状に溝を設けた場合においては、漏れた冷却水が乾燥し固着して溝を満たした状態となり、冷却水が下方の溜部へ確実に導かれない虞がある。
特開平１１−３３６６９９号公報特開２００２−２７１９３１号公報

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、一定量の漏水を確実に溜部に溜めるとともに、特に、溜部の壁面を伝わって外部へ流出しないウォータポンプを提供することを課題とする。

上記した課題を解決するために講じた第１の技術的手段は、
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、
前記インペラと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ボデーの下方に設けられた溜部へと導くドレン排出孔と、
前記溜部上部に設けられ前記溜部を大気に連通する蒸気孔と、を備えたウォータポンプにおいて、
前記蒸気孔と前記ドレン排出孔の前記溜部への開孔部との間に、仕切り部材が設けられていることである。

また、第２の技術的手段は、第１の技術的手段において、
前記仕切り部材は、通気孔を有する仕切り板であることである。

第３の技術的手段は、第２の技術的手段において、
前記仕切り板の外縁が前記溜部内面に液密的に取り付けられていることである。

第４の技術的手段は、第２の技術的手段において、
前記通気孔の前記溜部側に前記通気孔を覆う舌状部が設けられていることである。

請求項1の発明によれば、蒸気孔とドレン排出孔の溜部への開孔部との間に、仕切り部材を設けたので、一定量の漏水を確実に溜部に溜めるとともに、特に、溜部の壁面を伝わって外部へ流出を防止することができる。

請求項２の発明によれば、仕切り部材は通気孔を有する仕切り板であるので、溜部と蒸気孔とを連通することができる。

請求項３の発明によれば、仕切り板の外縁が溜部内面に液密的に取り付けられているので、溜部内壁を伝わり外部に出て行くことがない。

請求項４の発明によれば、通気孔の溜部側に通気孔を覆う舌状部が設けられているので、ドレン排出口より溜部に伝わった冷却水は、舌部により集結されて溜部に蓄積することができ、一層確実に外部へ漏れるのを防止することができる。

以下、本発明の実施形態を、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、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と軸受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空間１９に侵入する。

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水孔２１と、凝縮した水滴を斜め下方に排出するドレン排出孔２２が形成されている。このドレン排出孔２２はボデー１１の下部において空間１９から斜め下方に回転軸１４と平行に形成された溜部２８と連通している。溜部２８はインペラ１７と反対側の側部において駆動プーリ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、プラグ２３の上端のボデー１１には溜部２８と大気と連通する蒸気孔２４が形成されている。

溜部２８は、ドレン排出孔２２が溜部２８に開口する開口面２２ｂと蒸気孔２４との間に設けられた仕切り板３０により、２８ａと２８ｂとの二つの空間に区切られている。

仕切り板３０は、溜部２８の一段大径になった部位（２８ｂ）に液密的に圧入されている。また、仕切り板３０には中央に小孔３０ａが形成されており、溜部２８ａと２８ｂとを連通している。

これにより、仕切り板３０はドレン排出孔２２から漏れてきた水滴が蒸気孔２４の上部表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２８ａへ滴下させることができる。

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が、シリンダヘッド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より排出されてエンジンの各箇所に供給される。

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内に侵入し、ベーパ状の水滴はベーパ排出孔２１より排出される。しかし、ベーパ状から凝縮した水滴は、下側のドレン排出孔２２より溜部２８ａに導かれ、溜部２８ａにおいては小孔３０ａを越える水位まで溜められる。さらに水滴が導かれた場合には、溜部２８ｂの蒸気孔２４の水位までの一定量（溜部２８の許容量）が溜部２８に溜められる。

一般にウォータポンプの作動時には、シリンダブロック１２は高温になっているのでボデー１１も高温になり、溜部２８に溜められた水滴は気化し、通気孔３０ａと蒸気孔２４を介し蒸発していくため、溜部２８ｂから蒸気孔２４を介して水滴が漏れ出すことはない。

次に、仕切り板３０の形状に舌状部３０ｂを付加した他の実施形態について、図３、図４を参照して説明する。尚、舌状部３０ｂ以外の構成は同一であるので説明は省略する。

仕切り板３０の小孔３０ａのドレン排出孔２２側に舌状部３０ｂを付加することにより、前記実施例と同様な効果を得るとともに、ドレン排出孔２２より溜部２８ａに浸入したベーパ状の水滴は、舌状部３０ｂにより集結され凝縮して水滴となり、より一層確実に溜部２８ａに蓄積することができる。

本発明に係るウォータポンプの断面図である。図１のＡ部の拡大図である。本発明に係る他の実施形態のＡ部の拡大図である。他の実施形態の仕切り板３０の斜視図である。

符号の説明

１１・・・ボデー
１２・・・シリンダブロック
１３・・・軸受
１４・・・回転軸
１５・・・プーリ
１６・・・プーリブラケット
１７・・・インペラ
１８・・・メカニカルシール
２１・・・ベーパ排水孔
２２・・・ドレン排出孔
２３・・・プラグ
２４・・・蒸気孔
２５・・・ベルト
２６・・・冷却水入口
２７・・・冷却水出口
２８、２８ａ、２８ｂ・・・溜部
３０・・・仕切り板
３０ｂ・・・舌状部

Claims

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、
前記インペラと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ボデーの下方に設けられた溜部へと導くドレン排出孔と、
前記溜部上部に設けられ前記溜部を大気に連通する蒸気孔と、を備えたウォータポンプにおいて、
前記蒸気孔と前記ドレン排出孔の前記溜部への開孔部との間に、仕切り部材が設けられていることを特徴とするウォータポンプ。
請求項１において、
前記仕切り部材は、通気孔を有する仕切り板であることを特徴とするウォータポンプ。
請求項２において、
前記仕切り板の外縁が前記溜部内面に液密的に取り付けられていることを特徴とするウォータポンプ。
請求項２において、
前記通気孔の前記溜部側に前記通気孔を覆う舌状部が設けられていることを特徴とするウォータポンプ。