JP2008121488A - ウォータポンプ - Google Patents

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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、毛細管現象で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の側方に設けられるとともに、溜部２８を液密的に封止する閉塞部材２３とを備えたウォータポンプにおいて、閉塞部材２３に溜部２８と大気側とを連通する開孔部２３ａを設けた。
【選択図】図１

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）を介して排出している。溜部（２２ａ）の側壁にはドレン排出孔（２２）へと漏れた水滴を溜部（２２ａ）の下方へと導く溝（２６）が設けられている。また、溜部（２２ａ）に溜まった漏水が大気側に排出されなうように溜部（２２ａ）の側壁に環状溝（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、上記特許文献に示される構造のウォータポンプでは、溜部（２２ａ）に溜まった漏水が、溜部（２２ａ）の開口部を閉塞しているプラグ（２３）とプラグ（２３）が圧入されているボデー（１１）との微小な隙間を毛細管現象で上方に上がり、プラグ（２３）の上方に設けられているドレン孔（２４）より外部へ流出する虞がある。
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、毛細管現象で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前記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、
前記溜部の側方に設けられるとともに、前記溜部を液密的に封止する閉塞部材とを備えたウォータポンプにおいて、
前記閉塞部材に前記溜部と大気側とを連通する開孔部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、
前記開孔部は、前記閉塞部材の中央部に設けられていることである。
第３の技術的手段は、第１の技術的手段または第２の技術的手段において、
前記開孔部は、溜部側に筒状部を有することである。
第４の技術的手段は、第１の技術的手段または第２の技術的手段において、
前記開孔部は溜部側に庇状部を有することである。
第５の技術的手段は、第１乃至第４の技術的手段において、
前記閉塞部材には撥水処理が施されていることである。
請求項1の発明によれば、溜部を液密的に封止する閉塞部材に溜部と大気側とを連通する開孔部を設けたので、一定量の漏水を確実に溜部に溜めるとともに、特に、漏水が溜部の開口部を閉塞している閉塞部材と閉塞部材が圧入されているボデーとの微小な隙間を毛細管現象で上方に上がり外部へ流出することを防止することができる。
請求項２の発明によれば、閉塞部材の開孔部は閉塞部材の中央部に設けられているので、漏水が毛細管現象で上方に上がってきた場合でも外部への流出を防止することができる。
請求項２の発明によれば、閉塞部材の開孔部は溜部側に筒状部を有するので、毛細管現象で上方に上がってきた漏水が閉塞部材の上部から伝わってきた場合でも外部への流出を防止することができる。
請求項３の発明によれば、閉塞部材の開孔部は溜部側に庇状部を有するので、毛細管現象で上方に上がってきた漏水が閉塞部材の上部から伝わってきた場合でも外部への流出を防止することができる。
請求項４の発明によれば、閉塞部材には撥水処理が施されているので、毛細管現象で上方に上がってきた漏水が閉塞部材の上部から伝わってきた場合でも下方へ流れ落ち外部への流出を防止することができる。
以下、本発明の実施形態を、図１、図２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内に開口している一定容積の空間で、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。
プラグ２３はボデー１１の開口部に圧入などにより液密的に取り付けられており、その中央部には溜部２８と大気と連通する蒸気孔２３ａが形成されている。そして、プラグ２３の中央部に設けられた蒸気孔２３ａは溜部２８側に向かって円筒部２３ｂを有している。
次に、ウォータポンプの作動について説明する。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（図示せず）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より外部に排出される。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２８に導かれ、溜部２８の蒸気孔２３ａ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。
溜部２８に溜まった水滴がプラグ２３とボデー１１との微小な隙間２３ｃを毛細管現象により上方に上がり、最上部から下方に滴り落ちてきた場合でも、円筒部２３ｂにより大気側へ流出することが防止できる。
一般にウォータポンプの作動時にはエンジンが作動しており、シリンダブロック１２は高温になっている。そのためボデー１１も高温であり、溜部２８に溜められた水滴は気化し、蒸気孔２３ａを介し蒸発していくため、溜部２８から蒸気孔２３ａを介して水滴が漏れ出すことはない。
尚、プラグ２３の形状には、種々の変形例が考えられる。例えば図３に示すように、円筒部２３ｂの代わりに蒸気孔２３ａを加工する際のカエリ（加工バリ）２３ｅを利用する方法、あるいは、図４に示すように、プラグ２３を溜部２８側に凸形状として、溜部２８に溜まった水滴がプラグ２３とボデー１１との微小な隙間２３ｃを毛細管現象により上方に上がり、最上部から下方に滴り落ちてきた場合でも、蒸気孔２３ａを避けて滴り落ちるようにする方法などが考えられる。また、図５に示すように、円筒部２３ｂやカエリ２３ｅの上半分を利用し庇状部２３ｆとすることも考えられる。
さらに、プラグ２３に撥水処理を施せば、毛細管現象も発生しにくくなるとともに、たとえ上部に水滴が上がった場合でも下方に滴り落ちやすくなり効果的である。
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。 プラグ２３の変形例を示す図１のＡ部の拡大図である。 プラグ２３の他の変形例を示す図１のＡ部の拡大図である。 プラグ２３の他の変形例を示す図１のＡ部の拡大図である。
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（閉塞部材）
２３ａ・・・蒸気孔（開孔部）
２３ｂ・・・円筒部（筒状部）
２３ｅ・・・カエリ
２３ｆ・・・庇状部
２６・・・冷却水入口
２７・・・冷却水出口
２８・・・溜部

Claims (5)

  1. 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前記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、
    前記溜部の側方に設けられるとともに、前記溜部を液密的に封止する閉塞部材とを備えたウォータポンプにおいて、
    前記閉塞部材に前記溜部と大気側とを連通する開孔部が設けられていることを特徴とするウォータポンプ。
  2. 請求項１において、
    前記開孔部は前記閉塞部材の中央部に設けられていることを特徴とするウォータポンプ。
  3. 請求項１または請求項２において、
    前記開孔部は溜部側に筒状部を有することを特徴とするウォータポンプ。
  4. 請求項１または請求項２において、
    前記開孔部は溜部側に庇状部を有することを特徴とするウォータポンプ。
  5. 請求項１乃至請求項４において、
    前記閉塞部材には撥水処理が施されていることを特徴とするウォータポンプ。
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