JP2009293591A

JP2009293591A - ウォータポンプ

Info

Publication number: JP2009293591A
Application number: JP2008150511A
Authority: JP
Inventors: Shin Shigeuchi; 晋茂内; Akihiro Sakata; 昭博坂田
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2008-06-09
Filing date: 2008-06-09
Publication date: 2009-12-17

Abstract

【課題】ドレインポケットの下部に溜まった冷却水が毛細管現象で微小な隙間を伝って外部に漏れ出すのを防止し、水漏れが発生していると誤認される恐れを無くす。
【解決手段】シール部から漏れ出した冷却水を溜めるドレインポケット１５を備えたウォータポンプであって、ドレインポケット１５は、ポンプ本体２に開口した横穴１３と、横穴１３の開口部に嵌合したプラグ３１にて構成し、プラグ３１には、ドレインポケット１５に溜まった冷却水を外部に排出するオーバーフロー孔３４と、少なくともオーバーフロー孔３４の上部を覆う突起部３３とを形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の補機としてのウォータポンプに関し、特にそのシール部から漏れ出した冷却水を溜めるドレインポケットを備えたウォータポンプに関するものである。

従来、内燃機関の冷却水を循環させるためにシリンダブロックに装着されるウォータポンプにおいて、インペラ側からメカニカルシールを通して漏れ出した水滴をドレイン通路を通してポンプ本体の下部に設けたドレインポケットに溜めるようにし、かつドレインポケットはポンプ本体に形成した横穴の開口をプラグで閉鎖して構成するとともに、横穴の開口の上端部に大気側と連通する溝を形成してオーバーフロー通路を構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この種のウォータポンプの構成例を、図４、図５を参照して説明する。図４において、１はウォータポンプで、シリンダブロック（図示せず）に装着固定されるポンプ本体２のシリンダブロックとの接合面にポンプ室３が凹入形成されている。ポンプ本体２のシリンダブロックとは反対側には軸受ボス４が突出形成され、この軸受ボス４を貫通してポンプ室３に連通する軸穴５が形成されている。軸穴５における軸受ボス４の先端側部分に軸受６が圧入固定され、この軸受６にて回転自在に支持された回転軸７の一端側がポンプ室３内に延出され、その先端部にインペラ８が圧入固定されている。また、軸穴５のポンプ室３側の端部と回転軸７との間には、ポンプ室３内の冷却水が軸穴５を通して外部に漏れるのを防止するシール部としてのメカニカルシール９が配設されている。回転軸７の他端部は、軸受ボス４の先端より突出され、回転力を伝達する回転フランジ１０が固定されている。回転フランジ１０はクランクシャフト（図示せず）に連動連結されている。

軸穴５には軸受６とメカニカルシール９との間に空間１１が設けられている。軸受ボス４の下部には下部突出部１２が突設され、そのシリンダブロックとは反対側の端面から横穴１３が形成されている。この横穴１３の開口部には若干径大の嵌合部１３ａが形成され、この嵌合部１３ａにプラグ１４を嵌合することでドレインポケット１５が構成されている。空間１１からドレインポケット１５に連通するドレイン通路１６が設けられている。また、横穴１３の開口部に形成した嵌合部１３ａの上端部には、図５に示すように、嵌合部１３ａを軸方向に縦断するように、オーバーフロー通路１７を構成する溝１８が形成されている。このオーバーフロー通路１７にてドレインポケット１５に過剰に溜まった冷却水を外部に流出させ、軸受６側に逆流させないように構成されている。

また、軸受ボス４の上部には上部突出部１９が突設され、そのシリンダブロックとは反対側の端面から大気開放穴２０が形成され、空間１１から大気開放穴２０に連通する排気通路２１が設けられている。
特開平１１−３３６６９９号公報

ところで、特許文献１や図４、図５に示した構成では、横穴１３の嵌合部１３ａの奥端段部とプラグ１４の角部との間に微小な隙間２２が嵌合部１３ａの全周にわたって環状に形成された状態となっており、そのため図５に示すように、ドレインポケット１５に冷却水Ｗが流入して下部に溜まると、その冷却水Ｗが微小な隙間２２による毛細管現象によって上方に伝って行き、嵌合部１３ａの上端まで達して上端のオーバーフロー通路１７を通って微量づつ外部に流出するという現象が生じる。このため、メカニカルシール９からの許容範囲内の水漏れであっても、ウォータポンプ１から水漏れしていると認識され、ウォータポンプ１全体が不良品でないかと誤認される恐れがあるという問題があった。特に、冷却水は通常防腐剤や不凍液が混合されて着色しているので、水漏れすると目立つため問題になり易い。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、ドレインポケットの下部に溜まった冷却水が毛細管現象で微小な隙間を伝って外部に漏れ出すのを防止し、水漏れが発生していると誤認される恐れのないウォータポンプを提供することを目的とする。

本発明のウォータポンプは、シール部から漏れ出した冷却水を溜めるドレインポケットを備えたウォータポンプであって、ドレインポケットは、ポンプ本体に開口した横穴と、横穴の開口部に嵌合したプラグにて構成し、プラグに、横穴の開口部に嵌合する外周面より径方向内側位置にドレインポケットに溜まった冷却水を外部に排出するオーバーフロー孔を設けるとともに、少なくともオーバーフロー孔の上部を覆うように突起部を設けたものである。

この構成によると、たとえプラグの外周面の側縁と横穴の開口部内周面との間に微小な環状の隙間が生じてその微小な隙間による毛細管現象にてドレインポケットに溜まった冷却水が隙間に沿って上方に伝っていったとしても、オーバーフロー孔がプラグの外周面より径方向内側位置に設けられているので、冷却水がオーバーフロー孔を通って外部に漏れ出すことはなく、かつそのオーバーフロー孔の上部が突起部にて覆われているので、シール部からドレイン通路を通ってドレインポケット内に向けて流入してくる冷却水が直接オーバーフロー孔に入る恐れもなく、ドレインポケット内に正常に溜まった状態の冷却水が外部に漏れ出すのを確実に防止することができる。

本発明のウォータポンプによれば、ドレインポケットに溜まった冷却水が毛細管現象にてプラグ外周の微小な隙間に沿って上方に伝っていったとしても、外周面より径方向内側のオーバーフロー孔を通って外部に漏れ出すことはなく、かつオーバーフロー孔の上部が突起部にて覆われているので、ドレインポケット内に向けて流入してくる冷却水が直接オーバーフロー孔に入る恐れもなく、ドレインポケット内に正常に溜まった状態の冷却水が外部に漏れ出すのを確実に防止することができ、微量の冷却水の漏れ出しによってウォータポンプが不良品でないかと誤認される恐れを無くすことができる。

以下、本発明のウォータポンプの各実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。

（第１の実施形態）
まず、本発明のウォータポンプの第１の実施形態について、図１、図２を参照して説明する。なお、本実施形態のウォータポンプの全体構成は、図４を参照して説明した従来例のウォータポンプ１と同じであるためその説明を援用し、同一の構成要素について同一参照符号を付して説明を省略し、主として本発明の要部であるドレインポケット１５についてのみ説明する。

図１において、本実施形態のドレインポケット１５は、下部突出部１２に形成した横穴１３の開口部の嵌合部１３ａにプラグ３１を嵌合して構成されている。プラグ３１は、図１、図２に示すように、嵌合部１３ａに嵌合する円板部３２と、円板部３２の外周面から径方向に内側に適当間隔あけた位置でドレインポケット１５内に突出するように突出された環状突起部３３と、環状突起部３３の径方向内側に近接した位置で円板部３２を貫通するように形成されたオーバーフロー孔３４にて構成されている。そして、プラグ３１を、オーバーフロー孔３４が最も上方に位置するように回転位置を決めて嵌合部１３ａに圧入固定してドレインポケット１５が構成されており、オーバーフロー孔３４の上部は環状突起部３３にて覆われている。

以上の構成のウォータポンプ１における作用を、図１、図２及び全体構成を示す図４を参照して説明する。ウォータポンプ１の動作中、微量の冷却水と水蒸気がシール部であるメカニカルシール９を通って空間１１に流れ出し、水蒸気は排気通路２１を通って大気開放穴２０から大気中に放出され、冷却水はドレイン通路１６を通ってドレインポケット１５内に流入する。流入した冷却水は、ドレインポケット１５の下部に溜められている。溜まった冷却水は、内燃機関のシリンダブロックからの熱伝達によって逐次蒸発し、その水蒸気はドレイン通路１６、空間１１、排気通路２１、大気開放穴２０を通って大気中に放出されるので、正常なメカニカルシール９から流れ出す冷却水量では、ドレインポケット１５内の冷却水が過剰になってオーバーフロー孔３４から流出することはなく、異常な場合にのみ流出することになる。

また、プラグ３１の円板部３２の外周面の側縁と横穴１３の嵌合部１３ａとの間に、たとえ微小な環状の隙間が形成されてその微小な隙間による毛細管現象にてドレインポケット１５に溜まった冷却水が隙間に沿って上方に伝っていったとしても、オーバーフロー孔３４が円板部３２の外周面より径方向内側位置に設けられているので、冷却水がオーバーフロー孔３４を通って外部に漏れ出すことはない。また、オーバーフロー孔３４の上部が環状突起部３３にて覆われているため、上記のようにメカニカルシール９を通って流れ出した冷却水がドレイン通路１６を通ってドレインポケット１５内に流入する際に、その冷却水が直接オーバーフロー孔３４に入る恐れもない。かくして、ドレインポケット１５内の冷却水が外部に漏れ出すのを確実に防止することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明のウォータポンプの第２の実施形態について、図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。

本実施形態のプラグ４１は、軽量の部材にて横穴１３の嵌合部１３ａに対する嵌合面積を確保するため、円板部４２ａと周壁部４２ｂからなる皿状部材４２にて構成され、その周壁部４２ｂより径方向内側位置に、円板部４２ａを貫通してオーバーフロー孔４３が形成されている。また、円板部４２ａの周壁部４２ｂとは反対側の側面に、オーバーフロー孔４３の上部を覆うように円弧突起部４４が突設されている。

本実施形態の構成においても、プラグ４１を構成する皿状部材４２の周壁部４２ｂの外周面の側縁と横穴１３の嵌合部１３ａとの間に、たとえ微小な環状の隙間が形成されてその微小な隙間による毛細管現象にてドレインポケット１５に溜まった冷却水が隙間に沿って上方に伝っていったとしても、オーバーフロー孔４３が周壁部４２ｂの外周面より径方向内側位置に設けられているので、冷却水がオーバーフロー孔４３を通って外部に漏れ出すことはない。また、オーバーフロー孔４３の上部が円弧突起部４４にて覆われているため、上記のようにメカニカルシール９を通って流れ出した冷却水がドレイン通路１６を通ってドレインポケット１５内に流入する際に、その冷却水が直接オーバーフロー孔４３に入る恐れもない。かくして、ドレインポケット１５内の冷却水が外部に漏れ出すのを確実に防止することができる。

本発明のウォータポンプは、ドレインポケットに溜まった冷却水が毛細管現象にて微小隙間を伝ってオーバーフロー孔に達し、オーバーフロー孔を通して外部に漏れ出すことはなく、かつドレインポケット内に向けて流入してくる冷却水が直接オーバーフロー孔に入る恐れもないので、ドレインポケット内の冷却水が外部に漏れ出すのを確実に防止することができ、微量の冷却水の漏れ出しによってウォータポンプが不良品でないかと誤認される恐れを無くすことができるので、内燃機関の補機としてのウォータポンプに好適に利用できる。

本発明の第１の実施形態のウォータポンプの要部の縦断正面図。同実施形態のプラグのＡ矢視図。本発明の第２の実施形態のウォータポンプの要部構成を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は同プラグのＢ矢視図。従来例のウォータポンプの縦断面図。同従来例の要部拡大縦断面図。

符号の説明

１ウォータポンプ
２ポンプ本体
９メカニカルシール（シール部）
１３横穴
１５ドレイポケット
３１プラグ
３３環状突起部
３４オーバーフロー孔
４１プラグ
４３オーバーフロー孔
４４円弧突起部

Claims

シール部から漏れ出した冷却水を溜めるドレインポケットを備えたウォータポンプであって、ドレインポケットは、ポンプ本体に開口した横穴と、横穴の開口部に嵌合したプラグにて構成し、プラグに、横穴の開口部に嵌合する外周面より径方向内側位置にドレインポケットに溜まった冷却水を外部に排出するオーバーフロー孔を設けるとともに、少なくともオーバーフロー孔の上部を覆うように突起部を設けたことを特徴とするウォータポンプ。