JP2019199804A - ウォーターポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】シール部材のシール性の低下を抑制することが可能なウォーターポンプを提供する。【解決手段】ウォーターポンプ１において、蒸気排出孔６ｃには、内部に非直線的な通路形状である非直線状通路部２１を形成する挿入部材８が挿入されている。【選択図】図１

Description

本発明は、ウォーターポンプに関し、特に、インペラとは反対側の空間と外部とを接続する連通孔を含むポンプハウジングを備えるウォーターポンプに関する。

従来、インペラとは反対側の空間と外部とを接続する連通孔を含むポンプハウジングを備えるウォーターポンプが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、ポンプケーシング（ポンプハウジング）と、ポンプケーシング内にベアリングを介して配置される回転シャフトと、回転シャフトの一端部に取り付けられるインペラと、ベアリングとインペラとの間に設けられるメカニカルシールとを備えるウォーターポンプが開示されている。ポンプケーシングには、ベアリングとメカニカルシールとの間の空間室をポンプケーシングの外部に連通させる蒸気排出通路が形成されている。そして、蒸気排出通路の空間室とは反対側の開口には、異物（埃、砂および水など）の侵入を抑制するキャップが取り付けられている。

実公平７−４６７２７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたウォーターポンプでは、蒸気排出通路の空間室とは反対側の開口の縁部と、キャップとの隙間から異物が侵入した場合、蒸気排出通路を通過して空間室内に容易に侵入してしまうという不都合がある。このため、空間室内に侵入した異物がメカニカルシールのシール箇所に付着することに起因して、メカニカルシール（シール部材）のシール性が低下してしまうという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、シール部材のシール性の低下を抑制することが可能なウォーターポンプを提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるウォーターポンプは、ポンプハウジングと、ポンプハウジングに軸受を介して回転可能に支持された回転軸と、回転軸の一端に設けられたインペラと、回転軸の延びる方向において、インペラと軸受との間に設けられたシール部材とを備え、ポンプハウジングは、シール部材を挟んでインペラとは反対側の空間とポンプハウジングの外部とを接続する連通孔を含み、連通孔には、内部に非直線的な通路形状である非直線状通路部を形成する挿入部材が挿入されている。

この発明の一の局面によるウォーターポンプでは、上記のように、連通孔には、内部に非直線的な通路形状である非直線状通路部を形成する挿入部材が挿入されている。これにより、連通孔に異物が侵入したとしても、挿入部材の内面部に異物が捕捉されるにより、上記空間への異物の移動が妨げられるので、上記空間への異物の侵入を抑制することができる。この結果、上記空間内に侵入した異物がシール部材のシール箇所に付着することを抑制することができるので、シール部材のシール性の低下を抑制することができる。

上記一の局面によるウォーターポンプにおいて、好ましくは、挿入部材は、ラビリンス構造を構成する複数の壁部を有する。

このように構成すれば、複数の壁部により非直線状通路部を入り組んだ構造にすることができるので、連通孔に挿入された挿入部材により上記空間への異物の移動を効果的に妨げることができる。

上記一の局面によるウォーターポンプにおいて、好ましくは、挿入部材は、連通孔の延びる方向に沿う方向の軸線回りの螺旋状に形成された螺旋状通路をさらに有し、挿入部材の螺旋状通路と連通孔の内周面とにより、螺旋状の非直線状通路部が形成されている。

このように構成すれば、螺旋状の非直線状通路部によって、連続した通路構造になるので、非直線状通路をラビリンス状にする場合よりも、上記空間とポンプハウジングの外部との通気性を十分に確保することができる。これにより、挿入部材による上記空間への異物の移動の抑制および上記空間の換気性の低下の抑制を両立することができる。

上記複数の壁部を有する挿入部材または螺旋状通路を有する挿入部材を備えるウォーターポンプにおいて、好ましくは、挿入部材は、連通孔に圧入されている。

このように構成すれば、挿入部材を連通孔に取り付けるために、挿入部材以外の構成を必要としないので、ウォーターポンプの構成を簡略化することができる。

上記一の局面によるウォーターポンプにおいて、好ましくは、挿入部材は、連通孔の開口端を覆うキャップに一体的に設けられている。

このように構成すれば、挿入部材とキャップとにより連通孔の開口端に侵入する異物の量をより減少させることできるので、上記空間への異物の侵入をより抑制することができる。また、キャップが別個に設けられている場合よりも、挿入部材とキャップとを確実に接続することができるので、たとえばウォーターポンプがエンジンを備える車両に搭載される場合には、エンジンの振動などに起因して挿入部材からキャップが外れることを抑制することができる。

上記一の局面によるウォーターポンプにおいて、好ましくは、連通孔は、回転軸の軸線方向に延びる第１孔部と、第１孔部と上記空間とを接続する第２孔部とを有し、非直線状通路部は、第１孔部の外部に連通する第１連通口から、第１孔部と第２孔部との第２連通口まで形成されている。

このように構成すれば、上記空間への異物の浸入を妨げるために必要な分だけ非直線状通路部を形成すればよいので、挿入部材のサイズが大きくなることを抑制することができる。

なお、本出願では、上記一の局面によるウォーターポンプにおいて、以下のような構成も考えられる。

（付記項１）
すなわち、上記第１孔部および第２孔部を有する連通孔がポンプハウジングに形成されたウォーターポンプにおいて、挿入部材は、第１孔部に配置され、非直線状通路部は、第１孔部の内周面と挿入部材に形成された通路とにより形成されている。

このように構成すれば、第１孔部に挿入部材を挿入するだけで、非直線状通路部を形成することができるので、ウォーターポンプの構成を簡略化することができる。

（付記項２）
上記挿入部材が複数の壁部を有するウォーターポンプにおいて、複数の壁部は、連通孔の延びる方向に互いに離れて配置された第１壁部および第２壁部を有し、連通孔の延びる方向から視て、第１壁部に覆われていない連通孔の部分が第２壁部により覆われることによって、挿入部材と連通孔の内周面とにより、ラビリンス構造が形成されている。

このように構成すれば、第１壁部および第２壁部を設けるだけで連通孔の開口端から侵入した異物の移動を効果的に妨げることができるので、挿入部材の構成を簡略化することができる。

第１実施形態によるウォーターポンプの全体構成を示した断面図である。 第１実施形態によるウォーターポンプにおける蒸気排出孔付近を拡大した断面図である。 第１実施形態によるウォーターポンプにおける挿入部材を示した斜視図である。 第２実施形態によるウォーターポンプにおける蒸気排出孔付近を拡大した断面図である。 第２実施形態によるウォーターポンプにおける挿入部材を示した斜視図である。 第１および第２実施形態の変形例によるウォーターポンプにおける挿入部材を示した斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
まず、図１〜図３を参照して、第１実施形態によるウォーターポンプ１の構成について説明する。ウォーターポンプ１は、図１に示すように、車両（図示せず）のエンジン１００の一部であり、固定部材（図示せず）によりシリンダブロック２に取り付けられている。ウォーターポンプ１は、エンジン１００内に冷却水（クーラント）Ｃを循環させることにより、エンジン１００の各部に冷却水Ｃを供給するように構成されている。ここで、シリンダブロック２には、エンジン１００の各部からウォーターポンプ１に還流する冷却水Ｃが流れる冷却水導入路２ａが設けられている。また、シリンダブロック２には、ウォーターポンプ１からエンジン１００の各部に供給する冷却水Ｃが流れる冷却水送出路２ｂが設けられている。

ウォーターポンプ１は、回転軸３と、プーリブラケット４と、インペラ５と、ポンプハウジング６と、メカニカルシール７（特許請求の範囲の「シール部材」の一例）と、挿入部材８とを備えている。以下の説明では、回転軸３の軸線方向をＸ方向とし、水平方向においてＸ方向に直交する方向をＹ方向とする。また、Ｘ方向およびＹ方向に直交する上下方向をＺ方向とする。

回転軸３は、Ｘ方向に延びる軸線Ａ回りに回転するように構成されている。具体的には、回転軸３では、クランクシャフト（図示せず）からの駆動力により回転するプーリ４ａが取り付けられたプーリブラケット４が、Ｘ１方向の端部に取り付けられている。これにより、回転軸３は、クランクシャフトの駆動に伴い回転する。回転軸３は、回転可能に支持する軸受９を介してポンプハウジング６内に配置されている。ここで、回転軸３は、Ｘ方向に延びる円柱形状に形成されている。また、軸受９は、ボールベアリングなどにより構成されている。

インペラ５は、回転軸３の回転駆動力により、冷却水導入路２ａから還流してきた冷却水Ｃを冷却水送出路２ｂに送出するように構成されている。具体的には、インペラ５は、回転軸３のＸ２方向側の端部（一端部）に取り付けられる取付部５ａと、取付部５ａからＸ方向に直交する方向に延びる羽部５ｂとを含んでいる。これにより、インペラ５は、回転軸３のＸ２方向側の端部（一端部）に設けられ、回転軸３の回転に伴い回転する。また、インペラ５は、シリンダブロック２における冷却水導入路２ａと冷却水送出路２ｂとの合流箇所である第１ポンプ空間２ｃと、ポンプハウジング６における第１ポンプ空間２ｃに隣接する空間である第２ポンプ空間６ｂとにより構成されるポンプ室１０に配置されている。

メカニカルシール７は、ポンプ室１０内からポンプハウジング６内の軸受９を収容している収容空間６ａ（特許請求の範囲の「空間」の一例）に洩れないように、ポンプ室１０内を流れている冷却水Ｃを止水するように構成されている。具体的には、メカニカルシール７は、Ｘ方向において、インペラ５と軸受９との間に設けられている。ここで、メカニカルシール７は、回転軸３のインペラ５よりもＸ１方向側に取り付けられる回転側シール部７ａと、ポンプハウジング６に取り付けられる固定側シール部７ｂとを含んでいる。

回転側シール部７ａと固定側シール部７ｂとは、微小隙間を介して隣接している。すなわち、回転側シール部７ａにおける固定側シール部７ｂに対向する対向面と、固定側シール部７ｂにおける回転側シール部７ａに対向する対向面とに間には、微小隙間が形成されている。微小隙間は、ポンプ室１０内の冷却水Ｃを止水可能な間隔である。これにより、メカニカルシール７では、回転側シール部７ａを回転軸３に合わせて回転させるとともに、ポンプ室１０内を流れている冷却水Ｃをシールすることが可能となっている。微小隙間では、回転する回転側シール部７ａと固定側シール部７ｂとの摩擦熱により蒸発して生じる冷却水Ｃの蒸気Ｖは、通過する間隔である。なお、メカニカルシール７は、公知のメカニカルシールである。

メカニカルシール７は、固定側シール部７ｂとポンプハウジング６の内面との間をシール箇所として止水している。メカニカルシール７は、回転側シール部７ａと固定側シール部７ｂとの微小隙間をシール箇所として止水している。メカニカルシール７は、回転側シール部７ａと回転軸３の表面との間をシール箇所として止水している。

ポンプハウジング６は、インペラ５を回転させる回転軸３を回転可能に支持する軸受９を収容するように構成されている。具体的には、ポンプハウジング６は、上記した収容空間６ａと、上記した第２ポンプ空間６ｂと、蒸気排出孔６ｃ（特許請求の範囲の「連通孔」の一例）と、ドレン排出孔６ｄとを含んでいる。

収容空間６ａは、軸受９を収容する空間である。収容空間６ａは、Ｘ方向にポンプハウジング６を貫通している。収容空間６ａでは、Ｘ１方向側の開口がポンプハウジング６の外部に連通している。収容空間６ａでは、Ｘ２方向側の開口がポンプハウジング６のポンプ室１０の第１ポンプ空間２ｃに連通している。収容空間６ａのＺ方向の幅は、軸受９のＺ方向の幅に合わせて設けられている。収容空間６ａは、第２ポンプ空間６ｂを介して第１ポンプ空間２ｃに連続して設けられている。

ここで、収容空間６ａは、軸受９のＸ２方向側の端部とメカニカルシール７のＸ１方向側の端部との間に、蒸気排出孔６ｃおよびドレン排出孔６ｄの各々に連通する連通空間Ｓを有している。

蒸気排出孔６ｃは、微小隙間を通過して収容空間６ａに流入した蒸気Ｖを収容空間６ａから外部に排出するように構成されている。つまり、蒸気排出孔６ｃは、収容空間６ａを換気するように構成されている。具体的には、蒸気排出孔６ｃは、メカニカルシール７を挟んでインペラ５とは反対側の収容空間６ａとポンプハウジング６の外部とを接続している。ここで、蒸気排出孔６ｃは、回転軸３の軸線方向（Ｘ方向）に延びる第１孔部１１と、第１孔部１１と収容空間６ａとを接続する第２孔部１２とを有している。

第１孔部１１は、収容空間６ａよりもＺ１方向側に配置されている。第１孔部１１は、ポンプハウジング６のＸ１方向側の表面部からＸ２方向側に向かって凹形状に形成されている。第２孔部１２は、第１孔部１１のＸ２方向側の端部と収容空間６ａのＸ方向における中央部分よりもＸ２方向側の部分とを接続している。第２孔部１２は、Ｘ２方向に向かうにしたがいＺ２方向（下方向）に傾斜している。

ドレン排出孔６ｄは、蒸気Ｖの結露に起因する収容空間６ａにおいて発生した液状冷却水Ｌを収容空間６ａから排出するように構成されている。つまり、ドレン排出孔６ｄは、収容空間６ａに液状冷却水Ｌを溜めないように構成されている。具体的には、ドレン排出孔６ｄは、回転軸３の軸線方向（Ｘ方向）に延びる第３孔部１３と、第３孔部１３と収容空間６ａとを接続する第４孔部１４とを有している。

第３孔部１３は、収容空間６ａよりもＺ２方向側に配置されている。第３孔部１３は、ポンプハウジング６のＸ１方向側の表面部からＸ２方向側に向かって凹形状に形成されている。第４孔部１４は、第３孔部１３のＸ２方向側の端部と収容空間６ａのＸ方向における中央部分よりもＸ２方向側の部分とを接続している。第４孔部１４は、Ｘ２方向に向かうにしたがいＺ１方向（上方向）に傾斜している。ここで、第３孔部１３には、第３孔部１３に溜まる液状冷却水Ｌを止水するキャップ１３ａが設けられている。

（挿入部材）
第１実施形態のウォーターポンプ１において、蒸気排出孔６ｃには、図２に示すように、内部に非直線的な通路形状である非直線状通路部２１を形成する挿入部材８が挿入されている。すなわち、蒸気排出孔６ｃには、蒸気排出孔６ｃに侵入した異物（埃、砂および水など）Ｆの収容空間６ａへの侵入を抑制する挿入部材８が挿入されている。ここで、挿入部材８は、蒸気排出孔６ｃにおける第１孔部１１に配置されている。

具体的には、挿入部材８は、キャップ部３１（特許請求の範囲の「キャップ」の一例）と、軸部３２と、複数の壁部３３とを含んでいる。キャップ部３１、軸部３２および複数の壁部３３は、一体的に設けられている。なお、挿入部材８は、樹脂材により形成されている。

キャップ部３１は、図２および図３に示すように、蒸気排出孔６ｃの下流側の開口１１ａ（特許請求の範囲の「第１連通口」の一例）を覆っている。キャップ部３１は、蒸気排出孔６ｃの下流側の開口１１ａに面する円状の被覆部３１ａと、被覆部３１ａの周縁部からＸ２方向に突出した突出部３１ｂとを有している。ここで、被覆部３１ａのＸ２方向側の内面と蒸気排出孔６ｃの下流側の開口１１ａの縁部との間には、蒸気Ｖを外部に排出するための隙間３４が設けられている。また、突出部３１ｂの内面と蒸気排出孔６ｃの下流側の開口１１ａの縁部との間には、蒸気Ｖを外部に排出するための隙間３５が設けられている。

軸部３２は、被覆部３１ａのＺ方向の中央部分からＸ２方向に突出している。軸部３２は、少なくとも蒸気排出孔６ｃの下流側の開口１１ａから第１孔部１１のＸ２方向側の底までの長さを有している。また、軸部３２は、円柱形状に形成されている。

複数の壁部３３は、ラビリンス構造を形成するように構成されている。具体的には、複数の壁部３３は、Ｘ方向に互いに離れて配置された第１上側壁部３３ａ（特許請求の範囲の「第１壁部」の一例）および第１下側壁部３３ｂ（特許請求の範囲の「第２壁部」の一例）を有している。また、複数の壁部３３は、Ｘ方向に互いに離れて配置された第２上側壁部３３ｃおよび第２下側壁部３３ｄを有している。第１上側壁部３３ａは、第２上側壁部３３ｃよりもＸ１方向側に配置されている。第１下側壁部３３ｂは、第２下側壁部３３ｄよりもＸ１方向側に配置されている。なお、複数の壁部３３によるラビリンス構造は、第１上側壁部３３ａ、第１下側壁部３３ｂ、第２上側壁部３３ｃおよび第２下側壁部３３ｄにより形成されるラビリンス構造に限られず、複数の壁部３３の配置を変えることにより構造を変化させることが可能である。

第１上側壁部３３ａおよび第２上側壁部３３ｃは、軸部３２のＺ１方向側に配置されている。第１下側壁部３３ｂおよび第２下側壁部３３ｄは、軸部３２のＺ２方向側に配置されている。第１下側壁部３３ｂは、Ｘ方向において、第１上側壁部３３ａと第２上側壁部３３ｃとの間に配置されている。第２上側壁部３３ｃは、Ｘ方向において、第１下側壁部３３ｂと第２下側壁部３３ｄとの間に配置されている。このように、複数の壁部３３は、互い違いに配置されている。

第１上側壁部３３ａおよび第１下側壁部３３ｂは、Ｘ１方向から第１孔部１１を視た際に、第１孔部１１を遮蔽するように構成されている。具体的には、図３に示すように、第１上側壁部３３ａは、Ｘ１方向から視て、半円環形状を有しており、軸部３２の外周面部の上半部に沿って形成されている。第１下側壁部３３ｂは、Ｘ１方向から視て、半円環形状を有しており、軸部３２の外周面部の下半部に沿って形成されている。すなわち、第１上側壁部３３ａおよび第１下側壁部３３ｂは、各々、Ｘ１方向から視てＵ字形状に形成されている。なお、第２上側壁部３３ｃは第１上側壁部３３ａと同様の形状であり、第２下側壁部３３ｄは第１下側壁部３３ｂと同様の形状であるので、説明を省略する。

この結果、第１上側壁部３３ａは、Ｘ１方向から視て、蒸気排出孔６ｃの下流側の開口１１ａの軸部３２を除く上半部を覆っている。また、第１下側壁部３３ｂは、Ｘ１方向から視て、蒸気排出孔６ｃの下流側の開口１１ａの軸部３２を除く下半部を覆っている。

挿入部材８では、第１上側壁部３３ａ、第１下側壁部３３ｂ、第２上側壁部３３ｃおよび第２下側壁部３３ｄにより、軸部３２周りに通路４１が形成されている。すなわち、通路４１は、Ｘ２方向に向かい、第１上側壁部３３ａによりＺ２方向側に向きが変わった後、Ｘ２方向に向かうと第１下側壁部３３ｂによりＺ１方向に向きが変わるように構成されている。さらに、通路４１は、Ｘ２方向に向かい、第２上側壁部３３ｃによりＺ２方向側に向きが変わった後、Ｘ２方向に向かうと第１下側壁部３３ｂまで到達するように構成されている。

ここで、非直線状通路部２１は、図２に示すように、第１孔部１１の内周面１１ｂと挿入部材８に形成された通路４１（図３参照）とにより形成されている。すなわち、非直線状通路部２１は、挿入部材８を第１孔部１１に挿入することにより形成される通路である。ここで、非直線状通路部２１は、蒸気排出孔６ｃの下流側の開口１１ａから第１孔部１１と第２孔部１２との連通口１１ｃ（特許請求の範囲の「第２連通口」の一例）まで形成されている。

このように、Ｘ１方向から視て、第１上側壁部３３ａに覆われていない第１孔部１１の部分が、第１下側壁部３３ｂにより覆われることによって、挿入部材８と第１孔部１１の内周面１１ｂとにより、ラビリンス構造の非直線状通路部２１が形成されている。非直線状通路部２１は、蒸気排出孔６ｃの下流側の開口１１ａから連通口１１ｃまでの経路を、最短経路よりも距離が長い経路にするように構成されている。

非直線状通路部２１は、突出部３１ｂの内面と蒸気排出孔６ｃの下流側の開口１１ａの縁部との間の隙間３５のＸ２方向側の部分からＸ１方向に延びる第１経路Ｒ１、および、第１経路Ｒ１のＸ１方向側の端部からＺ２方向に軸部３２まで延びる第２経路Ｒ２に連続して設けられる経路を有している。

すなわち、非直線状通路部２１は、第２経路Ｒ２のＺ２方向側の端部からＸ２方向に第１上側壁部３３ａまで延びる第３経路Ｒ３を有している。非直線状通路部２１は、第３経路Ｒ３のＸ２方向側の端部からＺ２方向に第１孔部１１の内周面１１ｂまで延びる第４経路Ｒ４を有している。非直線状通路部２１は、第４経路Ｒ４のＺ２方向側の端部からＸ２方向に第１下側壁部３３ｂまで延びる第５経路Ｒ５を有している。非直線状通路部２１は、第５経路Ｒ５のＸ２方向側の端部からＺ１方向に第１孔部１１の内周面１１ｂまで延びる第６経路Ｒ６を有している。非直線状通路部２１は、第６経路Ｒ６のＺ１方向側の端部からＸ２方向に第２上側壁部３３ｃまで延びる第７経路Ｒ７を有している。非直線状通路部２１は、第７経路Ｒ７のＸ２方向側の端部からＺ２方向に延びて連通口１１ｃに到達する第８経路Ｒ８を有している。非直線状通路部２１は、第３〜第８経路Ｒ３〜Ｒ８により、蛇行した経路により形成されている。

なお、第３〜第８経路Ｒ３〜Ｒ８は、それぞれ、収容空間６ａから上昇してきた蒸気Ｖを通過させることが可能なＺ方向の通路幅を有している。

ウォーターポンプ１では、非直線状通路部２１により、異物Ｆが第１孔部１１に侵入したとしても、第１上側壁部３３ａまたは第２下側壁部３３ｄに当たり、第１孔部１１の内周面１１ｂに落ちるので、異物Ｆが連通口１１ｃまで到達することが困難である。このような非直線状通路部２１を形成する挿入部材８が、第１孔部１１に圧入されている。

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、ポンプハウジング６は、メカニカルシール７を挟んでインペラ５とは反対側の収容空間６ａとポンプハウジング６の外部とを接続する蒸気排出孔６ｃを含んでいる。蒸気排出孔６ｃには、内部に非直線的な通路形状である非直線状通路部２１を形成する挿入部材８が挿入されている。これにより、蒸気排出孔６ｃに異物Ｆが侵入したとしても、挿入部材８の内面部に異物Ｆが捕捉されるにより、収容空間６ａへの異物Ｆの移動が妨げられるので、収容空間６ａへの異物Ｆの侵入を抑制することができる。この結果、収容空間６ａ内に侵入した異物Ｆがメカニカルシール７のシール箇所に付着することを抑制することができるので、メカニカルシール７のシール性の低下を抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、挿入部材８は、ラビリンス構造の非直線状通路部２１を構成する複数の壁部３３を有している。これにより、複数の壁部３３により非直線状通路部２１を入り組んだ構造にすることができるので、蒸気排出孔６ｃに挿入された挿入部材８により収容空間６ａへの異物Ｆの移動を効果的に妨げることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、挿入部材８は、蒸気排出孔６ｃに圧入されている。これにより、挿入部材８を蒸気排出孔６ｃに取り付けるために、挿入部材８以外の構成を必要としないので、ウォーターポンプ１の構成を簡略化することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、挿入部材８は、第１孔部１１の下流側の開口１１ａを覆うキャップ部３１に一体的に設けられている。これにより、挿入部材８とキャップ部３１により第１孔部１１の下流側の開口１１ａに侵入する異物Ｆの量をより減少させることできるので、収容空間６ａへの異物Ｆの侵入をより抑制することができる。また、キャップ部３１が別個に設けられている場合よりも、軸部３２とキャップ部３１とを確実に接続することができるので、エンジン１００の振動などに起因して挿入部材８からキャップ部３１が外れることを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、蒸気排出孔６ｃは、Ｘ方向に延びる第１孔部１１と、第１孔部１１と収容空間６ａとを接続する第２孔部１２とを有している。非直線状通路部２１は、第１孔部１１の外部に連通する蒸気排出孔６ｃの下流側の開口１１ａから、第１孔部１１と第２孔部１２との連通口１１ｃまで形成されている。これにより、収容空間６ａへの異物Ｆの浸入を妨げるために必要な分だけ非直線状通路部２１を形成すればよいので、挿入部材８のサイズが大きくなることを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、挿入部材８は、第１孔部１１に配置され、非直線状通路部２１は、第１孔部１１の内周面１１ｂと挿入部材８に形成された通路４１とにより形成されている。これにより、第１孔部１１に挿入部材８を挿入するだけで、非直線状通路部２１を形成することができるので、ウォーターポンプ１の構成を簡略化することができる。

また、第１実施形態では、複数の壁部３３は、Ｘ方向に互いに離れて配置された第１上側壁部３３ａおよび第１下側壁部３３ｂを有している。Ｘ１方向から視て、第１上側壁部３３ａに覆われていない蒸気排出孔６ｃの部分が第１下側壁部３３ｂにより覆われることによって、挿入部材８と第１孔部１１の内周面１１ｂとにより、ラビリンス構造が形成されている。これにより、第１上側壁部３３ａおよび第１下側壁部３３ｂを設けるだけで蒸気排出孔６ｃの開口端から侵入した異物Ｆの移動を効果的に妨げることができるので、挿入部材８の構成を簡略化することができる。

［第２実施形態］
図１、図４および図５を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、上記第１実施形態とは、挿入部材２０８の構成が異なる例について説明する。なお、図中において上記第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付して図示する。

（挿入部材）
第２実施形態のウォーターポンプ２０１において、図４に示すように、蒸気排出孔６ｃには、内部に非直線的な通路形状である非直線状通路部２２１を形成する挿入部材２０８が挿入されている。

具体的には、図５に示すように、挿入部材２０８は、Ｘ方向の軸線回りの螺旋形状に形成された螺旋状通路２４１を有している。螺旋状通路２４１は、蒸気Ｖの流入口２５１を有する流入部２４１ａと、蒸気Ｖの流出口２６１を有する流出部２４１ｂと、流入部２４１ａと流出部２４１ｂとの間を接続する通路部２４１ｃとを有している。通路部２４１ｃは、Ｘ方向回りを回転しながらＸ２方向に向かうように構成されている。ここで、非直線状通路部２２１は、図４に示すように、第１孔部１１の内周面１１ｂと挿入部材２０８に形成された螺旋状通路２４１（図５参照）とにより形成されている。すなわち、非直線状通路部２２１は、挿入部材２０８を第１孔部１１に挿入することにより形成される通路である。

第１孔部１１では、Ｘ１方向から視て、流出部２４１ｂの流出口２６１を通路部２４１ｃにより覆うことによって、異物Ｆが流出口２６１から第１孔部１１に侵入したとしても、通路部２４１ｃに当たり、第１孔部１１の内周面１１ｂに落ちるので、異物Ｆが連通口１１ｃまで到達することが困難である。このように、螺旋状の非直線状通路部２２１は、Ｘ方向回りを回転しながらＸ２方向に向かうことにより、連通口１１ｃに到達する経路Ｒを有している。なお、経路Ｒは、収容空間６ａから上昇してきた蒸気Ｖを通過させることが可能なＺ方向の通路幅を有している。なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、挿入部材２０８は、Ｘ方向回りの螺旋状に形成された螺旋状通路２４１を有している。挿入部材２０８の螺旋状通路２４１と第１孔部１１の内周面１１ｂとにより、螺旋状の非直線状通路部２２１が形成されている。これにより、螺旋状の非直線状通路部２２１によって、連続した通路構造になるので、非直線状通路部２２１をラビリンス状にする場合よりも、収容空間６ａとポンプハウジング６の外部との通気性を十分に確保することができる。これにより、挿入部材２０８による収容空間６ａへの異物Ｆの移動の抑制および上記空間の換気性の低下の抑制を両立することができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

＜変形例＞
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、挿入部材８（２０８）と第１孔部１１の内周面１１ｂとによりラビリンス状の非直線状通路部２１または螺旋状の非直線状通路部２２１を形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、蒸気排出孔に侵入した異物の収容空間への移動を妨げることが可能であれば他の形状であってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、非直線状通路部２１（２２１）は、挿入部材８（２０８）を蒸気排出孔６ｃに挿入することにより形成される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図６に示す変形例のように、非直線状通路部３２１は、円柱の内部に螺旋状の通路３４１を設けることにより形成されてもよい。この場合、円柱形状の挿入部材３０８が、そのまま第１孔部１１に挿入されることになる。

また、上記第２実施形態では、挿入部材２０８が、キャップ部３１（第１実施形態を参照）を有していない螺旋状の部材である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、挿入部材は、キャップ部を有していてもよい。

また、上記第１実施形態では、挿入部材８が、キャップ部３１を有しているラビリンス構造の部材である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、挿入部材は、キャップ部を有していなくともよい。

また、上記第１実施形態では、挿入部材８において、キャップ部３１と軸部３２とが一体的に形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、キャップ部と軸部とは、別体であってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、蒸気排出孔６ｃは、第１孔部１１と、第２孔部１２とを有している例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、蒸気排出孔は、上方向に延びる孔部のみを有していてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、挿入部材８（２０８、３０８）は、樹脂材により形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、挿入部材は、金属製であってもよい。

１、２０１ ウォーターポンプ
３ 回転軸
５ インペラ
６ ポンプハウジング
６ｃ 蒸気排出孔（連通孔）
７ メカニカルシール（シール部材）
７ａ 収容空間（空間）
８、２０８、３０８ 挿入部材
９ 軸受
１１ 第１孔部
１１ａ 下流側の開口（第１連通口）
１１ｂ 内周面
１１ｃ 連通口（第２連通口）
１２ 第２孔部
２１、２２１、３２１ 非直線状通路部
３１ キャップ部（キャップ）
３３ 壁部

Claims (6)

1. ポンプハウジングと、
   前記ポンプハウジングに軸受を介して回転可能に支持された回転軸と、
   前記回転軸の一端に設けられたインペラと、
   前記回転軸の延びる方向において、前記インペラと前記軸受との間に設けられたシール部材とを備え、
   前記ポンプハウジングは、前記シール部材を挟んで前記インペラとは反対側の空間と前記ポンプハウジングの外部とを接続する連通孔を含み、
   前記連通孔には、内部に非直線的な通路形状である非直線状通路部を形成する挿入部材が挿入されている、ウォーターポンプ。
2. 前記挿入部材は、ラビリンス構造を構成する複数の壁部を有する、請求項１に記載のウォーターポンプ。
3. 前記挿入部材は、前記連通孔の延びる方向に沿う方向の軸線回りの螺旋状に形成された螺旋状通路をさらに有し、
   前記挿入部材の前記螺旋状通路と前記連通孔の内周面とにより、螺旋状の前記非直線状通路部が形成されている、請求項１に記載のウォーターポンプ。
4. 前記挿入部材は、前記連通孔に圧入されている、請求項２または３に記載のウォーターポンプ。
5. 前記挿入部材は、前記連通孔の開口端を覆うキャップに一体的に設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のウォーターポンプ。
6. 前記連通孔は、前記回転軸の軸線方向に延びる第１孔部と、前記第１孔部と前記空間とを接続する第２孔部とを有し、
   前記非直線状通路部は、前記第１孔部の前記外部に連通する第１連通口から、前記第１孔部と第２孔部との第２連通口まで形成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のウォーターポンプ。

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