JP2014227984A - ウォータポンプの構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ドレンからの水の排出がウォータポンプの故障による水漏れと誤認される不具合や、ドレンから排出された水がベルトやプーリにかかることによりベルトとプーリとの間でスリップが発生する不具合や、車両の加減速や登坂時に水がドレンから漏れ出ることが、ウォータポンプの故障による水漏れと誤認される不具合の発生を抑制する。【解決手段】内燃機関のクランクシャフトからポンプ側プーリ２を介して動力の伝達を受ける駆動軸１と、この駆動軸１を回転自在に支持する軸支持部たる軸孔３ａを備えたハウジング３と、ハウジング３との間でポンプ室５を形成するポンプ室構成部材たるチェーンカバー４と、ポンプ室５とハウジング３の軸孔３ａとの間に設けられるシール部７と、ハウジング３とチェーンカバー４との間に形成される水溜部８と、チェーンカバー４からポンプ側プーリ２がある側と反対側に開口し水溜部８から水を排出するドレン９とを具備する。【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の冷却水を吐出するウォータポンプの構造に関する。

従来、内燃機関の冷却水を吐出するウォータポンプとして、内燃機関のクランクシャフトからプーリ又は歯車を介して動力の伝達を受ける駆動軸と、この駆動軸を回転自在に支持する軸支持部を備えたハウジングと、このハウジングが取り付けられる対象であり前記ハウジングとの間でポンプ室を形成するポンプ室構成部材と、前記ポンプ室と前記ハウジングの軸支持部との間に設けられるシール部と、このシール部と前記ハウジングの軸支持部との間の空間に連通し前記ハウジングと前記ポンプ室構成部材との間に形成される水溜部とを備える構造を備えるものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特許文献１記載のウォータポンプの構造は、前記水溜部から水を排出するドレンが、前記プーリ又は歯車が設けられた側すなわち内燃機関のフロント側に開口している。そのため、内燃機関が収納されたエンジンルームの内部が視認される際に前記ドレンからの水の排出をウォータポンプの故障による水漏れと誤認される不具合が発生し得る。また、前記ドレンから排出された水が前記プーリ又は歯車やこのプーリ又は歯車に巻き掛けられたベルト又はチェーンにかかることによりスリップが発生する不具合も発生し得る。

また、内燃機関の冷却水を吐出するウォータポンプの他の構造として、第１及び第２ハウジングの合わせ面部に形成される水溜部と、シールと軸受との間の空間と前記水溜部とを連通する水抜き通路と、前記水溜部のプーリがある側と反対側にかつ車両進行方向と反対側に設けられたドレンとを具備する構成のものも知られている（例えば、特許文献１を参照）。

このような構成を採用した場合、ドレンがプーリがある側と反対側に開口しているのでプーリに水がかかる不具合の発生は軽減できる。しかし、車両進行方向と反対側にドレンが設けられているので、車両の加減速時や登坂時に水溜部から水が不必要に排水されてしまうという新たな不具合が発生し得る。また、このような構成においても、ドレンから排水された水が水溜部の壁面を伝ってプーリー側に流れプーリーに水がかかる不具合の発生を完全に防ぐことはできない。

特開２００３−１５５９３０号公報 特開２００２−３６４５８５号公報

本発明は以上の点に着目し、エンジンルームの内部が視認される際にドレンからの水の排出がウォータポンプの故障による水漏れと誤認される不具合や、ドレンから排出された水がプーリ又は歯車やこのプーリ又は歯車に巻き掛けられたベルト又はチェーンにかかることによりスリップが発生する不具合や、車両の加減速や登坂時に水がドレンから漏れ出ることがウォータポンプの故障による水漏れと誤認される不具合の発生を抑制することを目的とする。

以上の課題を解決すべく、本発明に係るウォータポンプの構造は、以下に述べるような構成を有する。すなわち本発明に係るウォータポンプの構造は、内燃機関の冷却水を吐出するウォータポンプの構造であって、内燃機関のクランクシャフトからプーリ又は歯車を介して動力の伝達を受ける駆動軸と、この駆動軸を回転自在に支持する軸支持部を備えたハウジングと、このハウジングが取り付けられる対象であり前記ハウジングとの間でポンプ室を形成するポンプ室構成部材と、前記ポンプ室と前記ハウジングの軸支持部との間に設けられるシール部と、前記ハウジングと前記ポンプ室構成部材との間の合わせ面部に形成される水溜部と、前記シール部と前記ハウジングの軸支持部との間の空間と前記水溜部とを連通する水抜き通路と、前記ポンプ室構成部材から前記プーリ又は歯車がある側と反対側かつ車両の進行方向と直角に開口し前記水溜部から水を排出するドレンとを具備することを特徴とする。

このようなものであれば、前記ドレンがポンプ室構成部材から前記プーリ又は歯車がある側と反対側に開口しているので、エンジンルームの内部が視認される際にドレンからの水の排出が視認されにくく、従ってウォータポンプの故障による水漏れと誤認される不具合が発生しにくく、また、ドレンから排出された水がプーリ又は歯車やこのプーリ又は歯車が掛け回されたベルト又はチェーンにかかることによる不具合の発生も抑制できる。さらに、ドレンが車両の進行方向と直角に開口しているので、車両の加減速や登坂時に水がドレンから漏れ出にくく、この点からもウォータポンプの故障による水漏れと誤認される不具合を発生しにくくできる。

なお、本発明において「内燃機関のクランクシャフトからプーリ又は歯車を介して動力の伝達を受ける」とは、駆動軸に設けたプーリ及びクランクシャフトに設けたプーリに巻き掛けたベルトを利用する態様、駆動軸に設けたスプロケット歯車及びクランクシャフトに設けたスプロケット歯車に巻き掛けたチェーンを利用する態様、及び駆動軸に設けた歯車とクランクシャフトに設けた歯車とを直接噛み合わせて形成した歯車対を利用する態様等、クランクシャフトから回転駆動力を駆動軸に設けたプーリ又は歯車に伝達して駆動軸を回転駆動すること全般を含む概念である。

また、「ハウジングとポンプ室構成部材との間の合わせ面部」とは、ハウジングとポンプ室構成部材とが互いに対向する部位を示す概念である。

本発明によれば、エンジンルームの内部が視認される際にドレンからの水の排出がウォータポンプの故障による水漏れと誤認される不具合や、ドレンから排出された水がプーリ又は歯車やこのプーリ又は歯車に巻き掛けられたベルト又はチェーンにかかることによりスリップが発生する不具合や、車両の加減速や登坂時に水がドレンから漏れ出ることがウォータポンプの故障による水漏れと誤認される不具合の発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るウォータポンプを示す断面図。 同実施形態に係るウォータポンプのハウジングを示す背面図。 同実施形態に係るポンプ室構成部材たるチェーンカバーを示す正面図。

本発明の一実施形態を図１〜図３を参照しつつ以下に示す。

本実施形態に係るウォータポンプＰは、内燃機関の冷却水を吐出するためのもので、以下のような構造を有する。すなわち、図１〜図３に示すように、内燃機関の図示しないクランクシャフトからポンプ側プーリ２を介して動力の伝達を受ける駆動軸１と、この駆動軸１を回転自在に支持する軸支持部たる軸孔３ａを備えたハウジング３と、このハウジング３が取り付けられる対象であり前記ハウジング３との間でポンプ室５を形成するポンプ室構成部材たるチェーンカバー４と、前記ポンプ室５内に配されているとともに前記駆動軸１を中心に回転しポンプ室５内の冷却水を攪拌して外部に吐出させるべく冷却水の流れを作り出すためのロータ６と、前記ポンプ室５と前記ハウジング３の軸孔３ａとの間に設けられるシール部７と、前記ハウジング３と前記チェーンカバー４との間の合わせ面部に形成される水溜部８と、前記シール部７と前記ハウジング３の軸孔３ａとの間の空間と前記水溜部８とを連通する水抜き通路１０と、前記チェーンカバー４から前記プーリ２がある側と反対側かつ車両の進行方向と直角に開口し前記水溜部８から水を排出するドレン９とを具備する。

より具体的には、前記チェーンカバー４は、内燃機関のシリンダブロックに図示しないボルトを介して取り付けられている。

前記ハウジング３は、前記チェーンカバー４に図示しないボルトを介して取り付けられており、上述したように前記チェーンカバー４との間でポンプ室５を形成する。また、このハウジング３は、正面視中央近傍に前記駆動軸１を支持するための軸孔３ａを有する。

前記駆動軸１は、駆動軸本体１ａと、この駆動軸本体１ａを収納しつつ前記ハウジング３の軸孔３ａに支持される軸ケース１ｂと、これら駆動軸本体１ａと軸ケース１ｂとの間に配された軸受１ｃとを備えている。駆動軸本体１ａの一端部には、内燃機関のクランク軸から駆動力の伝達を受けるための駆動力伝達機構を構成する前記ポンプ側プーリ２が設けられている。前記駆動力伝達機構は、前記ポンプ側プーリ２と、内燃機関のシャフトに設けられた図示しないエンジン側プーリと、これらポンプ側プーリ２とエンジン側プーリとの間に掛け回された図示しないベルトとを利用して構成している。一方、この駆動軸１の他端側は前記ポンプ室５内に配されており、前記ロータ６が取り付けられている。

前記ポンプ室５は、前記ハウジング３に形成したポンプ室周壁３ｂと前記チェーンカバー４に形成したポンプ室周壁４ａとを接合させた状態で、これらポンプ室周壁３ｂ、４ａにより囲まれた領域に形成されている。そして、前記ロータ６がこのポンプ室５内に配されている。

前記ロータ６は、上述したように駆動軸１の前記ポンプ側プーリ２を設けた側と反対側の端部に取り付けられた状態でポンプ室５内に配されており、駆動軸１から回転力を受けて該駆動軸１を中心に回転し、ポンプ室５内の冷却水を攪拌して外部に吐出させるべく冷却水の流れを作り出す。なお、本実施形態では、このロータ６は、前記駆動軸１の前記ポンプ側プーリ２を設けた側と反対側の端を収納するボスと一体に構成されている。

前記シール部７は、前記軸孔３ａ内において前記駆動軸１の軸ケース１ｂよりもチェーンカバー４側に設けられており、ポンプ室５から軸ケース１ｂ側に向けての冷却水の漏れを抑制する。

しかして、前記水溜部８は、前記ハウジング３と前記チェーンカバー４との間の合わせ面部に形成されており、本実施形態では前記軸受１ｃ及び前記プーリ２よりも全体が前記チェーンカバー４側に位置している。また、この水溜部８は、該水溜部８を基準として前記駆動軸１の延伸方向にシリンダブロックが存在しない部位に配している。より具体的には、この水溜部８は、前記ハウジング３に形成した水溜部周壁３ｃと前記チェーンカバー４に形成した水溜部周壁４ｂとを接合させた状態で、これら水溜部周壁３ｃ、４ｂにより囲まれた領域に形成されている。また、前記チェーンカバー４には、前記水溜部８から水を排出させるためのドレン９を前記プーリ２がある側と反対側、かつ車両の進行方向と直角に開口させて設けている。さらに、前記チェーンカバー４の前記ドレン９の下方には、前記ハウジングに向かう側と反対方向に突出するリブ４ｃを設けている。

すなわち、本実施形態によれば、ドレン９がチェーンカバー４からプーリ２と反対側に開口しているので、エンジンルームの内部が視認される際にドレン９からの水の排出が視認されにくく、従ってウォータポンプＰの故障による水漏れと誤認される不具合が発生しにくい。また、ドレン９がチェーンカバー４からベルトと反対側に開口しているので、ドレン９から排出された水がプーリ２やこのプーリ２に掛け回されたベルトにかかることがなく、ベルトとプーリ２との間でスリップが発生する等の不具合の発生も抑制できる。また、ドレン９が車両の進行方向と直角に開口しているので、車両の加減速や登坂走行時に水がドレン９から漏れ出にくく、この点からもウォータポンプＰの故障による水漏れと誤認される不具合が発生しにくい。

加えて本実施形態によれば、水溜部８の全体を前記軸受１ｃ及び前記プーリ２よりもチェーンカバー４側に配しているので、水溜部８がプーリ２と干渉することがなくその奥行き寸法を大きくできるので、水溜部８内の水がドレン９から排出される機会そのものを少なくすることもできる。

さらに本実施形態によれば、前記チェーンカバー４の前記ドレン９の下方には、前記ハウジングに向かう側と反対方向に突出するリブ４ｃを設けているので、ドレン９から漏れ出た水を前記リブ４ｃが受け止めることとなり、水溜部８を伝って水がプーリ２側に流れることを防ぐことができるとともに、内燃機関の熱により水が蒸発するので地面に水滴が落ちることを抑制でき、この点からもウォータポンプＰの故障による水漏れと誤認される不具合が発生しにくい。

なお、本発明は上述した実施形態に限らない。

例えば、上述した実施形態では、ポンプ室構成部材がチェーンカバーであり、ハウジングとポンプ室構成部材であるチェーンカバーとの間にポンプ室を形成しているが、ハウジングとポンプ室構成部材であるシリンダブロックとの間にポンプ室を形成する等、ポンプ室構成部材としてチェーンカバーを採用してもよい。

また、上述した実施形態では、静音化を図るべく、クランクシャフト及びウォータポンプの回転軸にプーリをそれぞれ設け、これらプーリに巻き掛けたベルトを介してクランクシャフトから回転駆動力をウォータポンプの回転軸に伝達するようにしているが、クランクシャフト及びウォータポンプの回転軸にスプロケット歯車をそれぞれ設け、これらスプロケット歯車に巻き掛けたチェーンを介してクランクシャフトから回転駆動力をウォータポンプの回転軸に伝達する態様や、クランクシャフトに設けた歯車と駆動軸に設けた歯車とを直接噛み合わせて形成した歯車対を利用してクランクシャフトから回転駆動力をウォータポンプの回転軸に伝達する態様等を採用してもよい。

その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。

Ｐ…ウォータポンプ
１…駆動軸
２…プーリ
３…ハウジング
４…ポンプ室構成部材（チェーンカバー）
５…ポンプ室
７…シール部
８…水溜部
９…ドレン

Claims (1)

1. 内燃機関の冷却水を吐出するウォータポンプの構造であって、
   内燃機関のクランクシャフトからプーリ又は歯車を介して動力の伝達を受ける駆動軸と、
   この駆動軸を回転自在に支持する軸支持部を備えたハウジングと、
   このハウジングが取り付けられる対象であり前記ハウジングとの間でポンプ室を形成するポンプ室構成部材と、
   前記ポンプ室と前記ハウジングの軸支持部との間に設けられるシール部と、
   前記ハウジングと前記ポンプ室構成部材との間の合わせ面部に形成される水溜部と、
   前記シール部と前記ハウジングの軸支持部との間の空間と前記水溜部とを連通する水抜き通路と、
   前記ポンプ室構成部材から前記プーリ又は歯車がある側と反対側かつ車両の進行方向と直角に開口し前記水溜部から水を排出するドレンと
   を具備することを特徴とするウォータポンプの構造。

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