JP5087607B2

JP5087607B2 - 自動車用ウォータポンプ及び軸受構造

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Publication number: JP5087607B2
Application number: JP2009287886A
Authority: JP
Inventors: 健彌宝井
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2029-12-18
Also published as: US8734099B2; JP2011127539A; CN102102576A; US20110150630A1

Description

本発明は、例えば自動車のエンジン冷却装置等に適用され、当該冷却装置内における冷却水の循環に供される自動車用ウォータポンプ等の改良に関する。

従来の自動車用ウォータポンプとしては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

概略を説明すれば、このウォータポンプは、一端部がエンジンブロックの外側部に固定されたほぼ円筒状のポンプハウジングと、該ポンプハウジングの他端側に段差縮径状に形成された支承部の外周に玉軸受を介して回転自在に支持され、ベルトを介してエンジンの出力軸に連係されたプーリと、該プーリの中心部に軸方向へ突出形成され、当該プーリと一体に設けられたシャフト部と、該シャフト部の先端部に当該シャフト部と一体回転可能となるように固定され、ポンプハウジングの一端部内周に収容されたインペラとを備え、プーリを介してシャフト部に伝達されるエンジンの回転駆動力に基づきインペラが回転するようになっている。

そして、このウォータポンプでは、雨水や結露等に晒された場合にも玉軸受の軸受性能を維持できるように、玉軸受として、軸受の内外輪間を液密に保持するシール部材を備えたいわゆるシール付き玉軸受が採用されているが、シール付き玉軸受といえども、シール部材に粉塵等を含んだ水分が付着したりした場合にはシール性能の低下を招来してしまうおそれがあることから、当該ウォータポンプでは、特に水分が付着しやすい玉軸受のエンジン側の端部において、内輪が固定される前記支承部の基端部に形成された段差部の端面によって当該端部側に配設されるシール部材を覆うように構成され、これによって、シール部材の耐久性の向上が図られている。

特開２００４−１７６６６６号公報

しかしながら、前記従来のウォータポンプにあっては、ポンプハウジングの絞り成形に伴って前記段差部を形成するようになっているために、前記支承部の先端から基端までの軸方向距離、つまり前記段差部の形成位置の寸法管理が困難であり、玉軸受のエンジン側の端面と前記段差部の端面との距離が大きい場合には、当該両端面間に水分が滞留してしまい、また、前記両端面間の距離が小さい場合には、シール部材が前記段差部の端面に接触することとなって、当該シール部材が摩耗してしまうといった問題を招来してしまう。

本発明は、前記従来のウォータポンプの実情に鑑みて案出されたものであり、シール付き玉軸受のシール部材の耐久性を容易に向上し得る自動車用ウォータポンプ等を提供することを目的としている。

本願請求項１に記載の発明は、ポンプハウジング内に挿通配置されて、所定の軸方向範囲が前記ポンプハウジングによって囲繞された駆動軸と、前記駆動軸の一端側に固定されて、回転することで軸方向から吸入した流体を遠心力によって径方向へ吐出するインペラと、前記駆動軸の他端側に固定される固定部と、該固定部に接続されて、少なくとも前記駆動軸より径方向外側へ延出する第１径方向延出部と、該第１径方向延出部に接続されて、前記駆動軸の一端側へ向かって軸方向へ延出する第１軸方向延出部とを有し、外部から伝達された回転駆動力を前記駆動軸に伝達するプーリと、前記第１軸方向延出部の内周面とこれに対向するようにして前記ポンプハウジングの一端部に形成された円筒部の外周面との間に介装されて、軸方向両端部に内部を液密に保持するシール部材を有するシール付き玉軸受と、前記シール付き玉軸受の前記インペラ側の端部と前記円筒部に隣接して設けられた段差部との間に、前記シール付き玉軸受の前記インペラ側の端面を覆うように配設された板部材と、を備え、前記板部材は、前記段差部の肉厚よりも薄肉に形成され、かつ、前記シール付き玉軸受の端部から離間する離間部が設けられると共に、最外周部が前記第１軸方向延出部の延出方向に沿うかたちで軸方向へ曲折されていることを特徴としている。

本願請求項２に記載の発明は、回転することで軸方向から吸入した流体を遠心力によって径方向へ吐出するインペラを備えた駆動回転体と、前記駆動回転体を覆うように設けられたポンプハウジングと、前記駆動回転体又は前記ポンプハウジングの一方側に配置される内輪と、その他方側に配置される外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動自在に設けられた複数のボールと、前記内輪又は前記外輪の一方の軸方向両端部に設けられて他方に向かって径方向へ延出するシール部材とを有するシール付き玉軸受と、前記内輪又は前記外輪の一方と前記ポンプハウジングに設けられた段差部との間において、少なくとも前記シール付き玉軸受の軸方向一方側の端部を覆うように配設された板部材と、を備え、前記板部材は、前記段差部の肉厚よりも薄肉に形成され、かつ、前記シール付き玉軸受の端部から当該板部材を離間させるように折曲形成された離間部が設けられると共に、最外周部が前記駆動回転体に沿うように軸方向へ曲折されていることを特徴としている。

本願請求項３に記載の発明は、第１筒状部材又は第２筒状部材の一方側に配置された内輪と、その他方側に配置された外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動自在に設けられた複数のボールと、前記内輪又は前記外輪の一方の軸方向両端部に設けられ、前記内輪又は前記外輪の他方に向かって径方向へ延出するシール部材とから構成されるシール付き玉軸受による軸受構造において、前記第１筒状部材又は第２筒状部材の一方と前記内輪との間における少なくとも軸方向一方側の端部を板部材によって覆うと共に、該板部材を前記外輪及び前記シール部材から離間するように、かつ、最外周部が前記第１筒状部材又は第２筒状部材の他方に沿うかたちで軸方向へ曲折するように構成したことを特徴としている。

本願請求項１に記載の発明によれば、板部材を設けたことで、シール付き玉軸受のシール部材が雨水等に直接晒されることがなくなり、これによって、雨水等のシール部材への付着を抑制することができる。この結果、シール付き玉軸受のシール部材の耐久性の向上に供される。しかも、板部材は、薄肉に形成されているために、容易に加工することができると共に、ポンプの軸方向寸法の増大化の抑制にも供される。

さらには、板部材には離間部が設けられていることから、当該板部材を薄肉に形成しつつも、前記離間部により当該板部材の相対回転部分との接触を抑制することができる。このため、軸受の軸受性や耐久性の低下を招来してしまうおそれもない。

本願請求項２に記載の発明によれば、板部材を設けたことで、シール付き玉軸受のシール部材が雨水等に直接晒されることがなくなり、これによって、雨水等のシール部材への付着を抑制することができる。この結果、シール付き玉軸受のシール部材の耐久性の向上に供される。しかも、板部材は、薄肉に形成されているために、容易に加工することができると共に、ポンプの軸方向寸法の増大化の抑制にも供される。

本発明の第１実施形態に係る自動車用ウォータポンプ単体の縦断面図である。図１に示す自動車用ウォータポンプの分解斜視図である。図１に示す自動車用ウォータポンプの要部拡大図である。図３に示す遮蔽板単体の縦断面図である。本発明の第２実施形態に係る自動車用ウォータポンプの要部拡大図である。本発明の第３実施形態に係る自動車用ウォータポンプの要部拡大図である。

以下に、本発明に係る自動車用ウォータポンプの各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態では、本発明に係るウォータポンプを従来と同様の自動車用エンジンの冷却装置に適用したものであり、このウォータポンプは、エンジンブロック側面に配置され、エンジンのクランクシャフトの回転駆動力を動力源として、冷却水をエンジンブロック内において循環させるものである。

図１〜図４は本発明の第１実施形態を示し、このウォータポンプ１は、図１、図２に示すように、軸方向一端側へ向かって段差縮径状に形成された筒状部１１を有し、軸方向他端部に設けられたフランジ部３ａを介して図２中において破線で示すエンジンブロック２の側面に固定されることによって当該エンジンブロック２との間にいわゆるボリュート室であるポンプ室１０を画成するほぼ円筒状に形成されたポンプハウジング３と、該ポンプハウジング３の内周側に軸心方向へ沿って挿通配置され、軸方向中間部の所定範囲がポンプハウジング３によって囲繞される駆動軸４と、ポンプハウジング３の他端側からポンプ室１０に臨む駆動軸４の一端部外周に固定され、ポンプ室１０内部において回転自在に収容配置されるインペラ５と、ポンプハウジング３の一端側から外部に臨む駆動軸４の他端部外周に固定され、図外のベルトを介しクランクシャフトの回転駆動力を駆動軸４へと伝達するほぼ円筒状に形成されたプーリ６と、該プーリ６とポンプハウジング３の一端部との間に介装されて、プーリ６を回転自在に支持すると共に該プーリ６を介して駆動軸４を間接的に支持するシール付き玉軸受７と、を備えている。ここで、前記クランクシャフトの回転駆動力を受けて一体に回転する駆動軸４、インペラ５及びプーリ６により、本発明の駆動回転体が構成されている。

前記ポンプハウジング３は、アルミダイキャストによって形成されてなり、筒状部１１におけるフランジ３ａ側の外周には、横断面がほぼ三角形状をなす複数のリブ３ｂが周方向において所定の間隔をもって立設されている。これによって、ポンプハウジング３の肉厚をより薄く設定して軽量化を図りつつも、当該ポンプハウジング３について所定の強度が確保される。また、筒状部１１は、フランジ部３ａに隣接して設けられた大径部１１ａと、該大径部１１ａに接続され、当該筒状部１１の軸方向中間部に形成された中径部１１ｂと、該中径部１１ｂに段差部１１ｄを介して接続され、当該筒状部１１の先端部に形成された本発明の円筒部を構成する小径部１１ｃと、によって構成されている。そして、中径部１１ｂの大径部１１ａ側の端部には、その内周面とこれに対向する駆動軸４の外周面との間にメカニカルシール８が介装され、該メカニカルシール８によってポンプ室１０内における冷却水の小径部１１ｃ側への流入を抑制するようになっている。

前記インペラ５は、金属板をプレス加工することによって一体に成形されており、ほぼ円板状に形成された基部５ａと、該基部５ａの周方向の所定箇所において外周側がそれぞれ切り起こされて軸方向へ折曲形成された複数の羽根部５ｂと、基部５ａの中心部にポンプハウジング３側からエンジンブロック２側へ軸線方向に沿って窪み形成された筒状の軸部５ｃと、を有し、該軸部５ｃが駆動軸４の一端部外周に圧入されることにより、該駆動軸４に固定されている。なお、前記エンジンブロック２の側部には、インペラ５のほぼ中央位置に指向するように設けられ、当該エンジンブロック２内を通流する冷却水を吸入する吸入口９が開口形成されている。さらに、ポンプ室１０の側部には、インペラ５の回転に伴い発生する遠心力に基づいて付勢された冷却水が吐出される図外の吐出口が形成されている。

前記プーリ６は、金属板をプレス加工することによってほぼ円筒状に一体に成形されており、ほぼ有蓋円筒状に形成されたボス部１２と、該ボス部１２の外周側に延設され、外周に前記ベルトが巻回されるベルト巻回部１３と、ボス部１２における後記の第１径方向延出部１２ａの中心位置にポンプハウジング３側から当該プーリ６側へ軸線方向に沿って窪み形成された筒状の固定部１４と、を有し、該固定部１４が駆動軸４の他端部外周に圧入されることによって当該駆動軸４に固定されている。

前記ボス部１２は、特に図３に示すように、固定部１４に接続され、駆動軸４よりも径方向外側に延出する第１径方向延出部１２ａと、該第１径方向延出部１２ａに接続され、駆動軸４の一端側へ向かって軸線方向に沿って延出する第１軸方向延出部１２ｂと、によって構成されている。なお、第１径方向延出部１２ａには、周方向の所定位置に複数の貫通孔１２ｃが設けられていて、該各貫通孔１２ｃを介して当該第１径方向延出部１２ａと前記軸受７との間に形成される空間部Ｓに流入した水分を外部へ排出できるようになっている。ここで、これら貫通孔１２ｃは、第１径方向延出部１２ａの外周域ではなく、当該第１径方向延出部１２ａの径方向ほぼ中間位置に形成されていることで、空間部Ｓ内には所定量の水分が滞留可能となっている一方、この空間部Ｓ内に滞留した水分が前記所定量を超えた場合は、当該各貫通孔１２ｃを介してその空間部Ｓ内の水分を外部へと排出可能となっており、これによって、外部からの水分の侵入を抑制しつつ、空間部Ｓ内に流入した水分を前記軸受７に悪影響を及ぼさない範囲内で外部に排出できるようになっている。

また、前記ベルト巻回部１３は、特に図１に示すように、第１軸方向延出部１２ｂに接続され、該第１軸方向延出部１２ｂよりもさらに径方向外側へ延出する第２径方向延出部１３ａと、該第２径方向延出部１３ａに接続され、駆動軸４の他端側へ向かってさらに軸線方向へ延出する第２軸方向延出部１３ｂと、から主として構成され、第２径方向延出部１３ａと第１軸方向延出部１２ｂとは、ほぼ円錐形状に形成されたテーパ状接続部１３ｃを介して接続されている。

前記シール付き玉軸受７は、特に図３に示すように、小径部１１ｃの外周面と第１軸方向延出部１２ｂの内周面との間に介装されていて、小径部１１ｃの外周面に圧入固定される内輪７ａと、第１軸方向延出部１２ｂの内周面に圧入固定される外輪７ｂと、該外輪７ｂと内輪７ａにおいて相互に対向して設けられる一対のボール配置部である保持溝に保持される複数の転動体であるボール７ｃと、外輪７ｂの両端部内周縁にそれぞれ固定され、内外輪７ａ，７ｂの径方向間に画成される筒状空間部と外部との連通を遮断するほぼ円環状の第１、第２シール部材７ｄ，７ｅと、を備えている。そして、このシール付き玉軸受７は、前記両シール部材７ｄ，７ｅを備えることで、前記筒状空間部内に前記各ボール７ｃの転動の円滑化に供するグリースを封入しつつ、外部から前記筒状空間部内への水分の侵入を抑制することが可能となっている。これによって、例えば前記軸受７の一端部に配設された第１シール部材７ｄにあっては、前記筒状空間部内に封入された前記グリースを当該筒状空間部内に保持すると共に、メカニカルシール８によっては抑止しきれずに筒状部１１内周を通じて空間部Ｓ内へと侵入してしまった冷却水の水分や、前記各貫通孔１２ｃを通じて外部から空間部Ｓ内へと侵入してしまった水分が前記筒状空間部内へ侵入するのを抑制する役割を果たしている。

ここで、前記シール付き玉軸受７の他端側には、本発明の板部材である遮蔽板１５が隣接配置されていて、この遮蔽板１５によって、当該軸受７の他端面のほぼ全体が覆われるように構成されている。すなわち、この遮蔽板１５は、図３、図４に示すように、少なくとも筒状部１１における段差部１１ｄの肉厚よりも薄い板厚に設定された薄肉の金属板をプレス加工することでほぼ円環状に形成されてなり、そのほぼ中心部に貫通形成された貫通孔１６を介して小径部１１ｃの外周に嵌挿され、該貫通孔１６の外周域に平坦状に設けられた基部１７が前記軸受７の内輪７ａの他端面と筒状部１１の段差部１１ｄの側面とにより挟持されることによって固定されている。このように、遮蔽板１５を前記軸受７の内輪７ａと筒状部１１の段差部１１ｄとにより挟持固定することで、例えば小径部１１ｃの外周に圧入する等、当該遮蔽板１５について個別の固定手段を用いる必要がなく、ポンプ１の組み付け作業性の向上に供される。

また、この遮蔽板１５には、基部１７の外周側に、当該遮蔽板１５に対して相対回転する部分である前記軸受７の外輪７ｂ及び第２シール部材７ｅ並びにプーリ６のいずれからも離間するように折曲形成された離間部１８が設けられている。この離間部１８は、基部１７に接続され、該基部１７に対し駆動軸４の一端側（インペラ５側）へオフセットするように折曲形成された第１離間部１８ａと、該第１離間部１８ａに接続され、この第１離間部１８ａの外周側をプーリ６のボス部１２の形状に沿うようにインペラ５側へと折曲形成してなる第２離間部１８ｂと、から構成されている。すなわち、第１離間部１８ａは、基部１７の外周側の部分をほぼクランク状に折曲してなる第１折曲部１９ａを介して前記軸受７の他端面に対してほぼ平行となるように形成され、これによって、外輪７ｂ及び第２シール部材７ｅに対し軸方向へ所定量Ｘだけ離間するようになっている。また、第２離間部１８ｂは、遮蔽板１５の最外周部に相当する第１離間部１８ａの外周側の部分につき、第１軸方向延出部１２ｂに沿うように第１離間部１８ａに対しさらにインペラ５側へ直角に折曲してなる第２折曲部１９ｂを介して第１軸方向延出部１２ｂの内周面に対してほぼ平行となるように形成され、これによって、前記軸受７に対して前記所定離間量Ｘを維持しつつ、プーリ６に対し径方向へ所定量Ｙだけ離間するようになっている。

以上のようにして構成された本実施形態に係る自動車用ウォータポンプ１は、ポンプハウジング３のフランジ部３ａ側の部分が外部に露出するようになっていることから、フランジ部３ａの外側面や筒状部１１の基端側の外周面に付着した雨水や結露による水滴等は筒状部１１の外周面を伝って前記軸受７側へと流れてしまうこととなるが、本実施形態に係る自動車用ウォータポンプ１では、遮蔽板１５によって前記軸受７の他端面のほぼ全体を覆うように構成したことから、該軸受７の他端部に配設された第２シール部材７ｅが前記雨水等に直接晒されることがなくなる。これによって、前記雨水等の第２シール部材７ｅへの付着を抑制することができ、この結果、第２シール部材７ｅの耐久性の向上に供される。

しかも、前記遮蔽板１５について、ポンプハウジング３とは別体に構成したことで、筒状部１１の段差部１１ｄよりも薄肉に形成することが可能になり、さらに、当該遮蔽板１５を、少なくとも筒状部１１の段差部１１ｄよりも薄肉に形成したことで、当該遮蔽板１５の加工（プレス加工）を容易に行うことが可能となってポンプ１の生産性の向上が図れると共に、当該ポンプ１の軸方向寸法の増大化も最小限に抑えられる。

また、上述のように遮蔽板１５を薄肉に形成したことから、当該遮蔽板１５の剛性が低下して基部１７の外周側が振動しやすくなってしまうおそれがあるが、本実施形態では、基部１７の外周側に相当する部分に離間部１８を設けたことにより、エンジンやポンプ１自体の振動に伴って基部１７の外周側が振動してしまった場合でも、離間部１８による前記所定離間量Ｘ，Ｙをもって当該振動を吸収することが可能となり、これによって、離間部１８と対向して配置される遮蔽板１５に対して相対回転する部分との接触を抑制することができる。すなわち、第１離間部１８ａによってこれと対向する外輪７ｂ及び第２シール部材７ｅとの接触が抑制され、また、第２離間部１８ｂによってこれと対向する第１軸方向延出部１２ｂとの接触が抑制されることとなり、これによって、遮蔽板１５が前記相対回転部分（前記軸受７の外輪７ｂ及び第２シール部材７ｅ並びにプーリ６）に接触することによって発生する摺動抵抗の増大化を抑制することができる。この結果、前記軸受７の破損による当該軸受７の軸受性の悪化や、第２シール部材７ｅの摩耗による当該第２シール部材７ｅの耐久性の低下を招来してしまうおそれがなくなる。

しかも、この際、前述のように遮蔽板１５が薄肉に形成されていることから、プレス成形時の当該遮蔽板１５の寸法管理が容易となって、離間部１８による前記所定離間量Ｘ，Ｙの管理についても容易に行うことが可能となり、ポンプ１の製造コストの低廉化にも供される。

また、本実施形態では、前記離間部１８を構成するにあたり、遮蔽板１５の外周側を、第１、第２折曲部１９ａ，１９ｂをもって複数箇所にて折曲させたことにより、当該遮蔽板１５の剛性を高めることが可能となり、これによって、薄肉に形成したことで変形を生じやすくなる当該遮蔽板１５の変形のさらなる抑制に供される。

そして、前述のように、第２折曲部１９ｂをもって遮蔽板１５の最外周部をプーリ６と接触しないように折曲させたことによって、プーリ６の第１軸方向延出部１２ｂと第２離間部１８ｂとの間に径方向隙間Ｃ１が形成されるものの、第２離間部１８ｂをプーリ６のボス部１２の形状に沿うようにインペラ５側へ折曲形成したことで、当該第２離間部１８ｂが前記雨水等の流入方向に逆らうように構成されることとなり、この結果、当該第２離間部１８ｂを前記雨水等の流入方向に沿う前記軸受７側へ折曲した場合に比べて、前記径方向隙間Ｃ１を介しての前記雨水等の流入抑制に有効に作用する。

さらには、このように、第２離間部１８ｂを、プーリ６の第１軸方向延出部１２ｂに対し垂直となるようないわゆる切りっぱなしによって構成するのではなく、該第１軸方向延出部１２ｂに沿って折曲形成したことから、前記径方向隙間Ｃ１を軸方向に延長することが可能となる。これによって、該径方向隙間Ｃ１を介しての前記雨水等の侵入をさらなる抑制に供される。

また、第２シール部材７ｅが前記軸受７の外輪７ｂ側に固定されているのに対し、遮蔽板１５を前記軸受７の内輪７ａ側に固定し、当該遮蔽板１５と第２シール部材７ｅとが軸方向において互い違いとなるように配置したことから、当該遮蔽板１５については外周側に径方向隙間Ｃ１を有する一方、第２シール部材７ｅについては内周側に径方向隙間を発生し得ることとなる。すなわち、上述のような構成とすることで、前記軸受７の他端側から流入する前記雨水等の流入路をいわゆるラビリンス構造とすることが可能となり、この結果、前記雨水等の前記軸受７内への侵入をさらに効果的に抑制することができる。

図５は、本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態に係る遮蔽板１５の形状を変更したものである。なお、遮蔽板１５以外の構成については、前記第１実施形態とほぼ同様であることから、該第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して、その説明を省略する。

すなわち、本実施形態に係る遮蔽板２２は、前記第１実施形態に係る遮蔽板１５の最内周部を小径部１１ｃの外周面に沿って段差部１１ｄ側へほぼ直角に折曲してなる第３折曲部１９ｃを介して、基部１７の内周側に、ほぼ円筒状をなし、かつ、小径部１１ｃの外周に圧入によって固定可能な圧入固定部２３を設けたものである。さらに、この遮蔽板２２にあっては、取り付け状態にて、基部１７が前記軸受７の内輪７ａの他端面に当接し、かつ、圧入固定部２３の先端が段差部１１ｄの側面と当接するようになっている。つまり、換言すれば、この遮蔽板２２は、小径部１１ｃの外周面に圧入固定されると共に、内輪７ａの他端面と段差部１１ｄの側面とによって挟持固定されている。

したがって、この実施形態においても、前記第１実施形態とほぼ同様の作用効果が奏せられるのは勿論のこと、本実施形態に係る遮蔽板２２にあっては、当該遮蔽板２２自体を小径部１１ｃ外周に圧入させて直接固定するように構成されていることから、個別の固定手段を有しない前記第１実施形態に係る遮蔽板１５と比較して、当該遮蔽板２２をより強固に固定することが可能となる。これによって、ポンプ２１に振動が発生した場合にも、遮蔽板２２の取り付け状態をさらに強固に維持することが可能となり、前記軸受７の軸受性の悪化や第２シール部材７ｅの摩耗といった悪影響の招来をより効果的に抑制することができる。

図６は、本発明の第３実施形態を示し、前記第１実施形態に係るプーリ６の構成を変更すると共に、これに対応させて遮蔽板１５の形状を変更したものである。なお、プーリ６及び遮蔽板１５を除いた他の構成については、前記第１実施形態とほぼ同様であることから、該第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して、その説明を省略する。

すなわち、本実施形態に係るプーリ３２は、前記第１実施形態に係るプーリ６におけるベルト巻回部１３の構成を変更したものであり、当該プーリ３２におけるベルト巻回部３３は、前記第１軸方向延出部１２ｂの外周面に接合される円筒部３３ａと、該円筒部３３ａの外周面に接続され、この円筒部３３ａの外周面から径方向に沿って延設されたほぼフランジ状の第２径方向延出部３３ｂと、該第２径方向延出部３３ｂの先端部に接続され、この第２径方向延出部３３ｂの先端部からさらに軸線方向に沿って延設された図外の第２軸方向延出部と、から構成されると共にこれらが一体に形成され、前記第２軸方向延出部の外周部に前記ベルトが巻回されることによって、前記クランクシャフトから当該プーリ３２に回転駆動力が伝達されるようになっている。

そして、本実施形態に係る遮蔽板３４については、基部１７が前記軸受７の内輪７ａの他端面とポンプハウジング３の段差部１１ｄの側面とによって挟持固定され、また、基部１７の外周側に離間部１８が構成されていて、最外周部である第２離間部１８ｂがプーリ３２の形状に沿って折曲形成されている点は前記第１実施形態と同様であるが、当該遮蔽板３４では、前記プーリ６の構成変更に伴い、第１離間部１８ａがプーリ３２において第１軸方向延出部１２ｂの外周部に相当する円筒部３３ａのインペラ５側の端部である一端部の外周側まで延出するように径方向沿って延設されると共に、この第１離間部１８ａの外周側の端部に設けられた第２離間部１８ｂが、円筒部３３ａの一端部外周面の形状に沿うように第１離間部１８に対して前記軸受７側へ直角に折曲されて、当該円筒部３３ａの一端部外周面に対しほぼ平行となるように形成されることにより、第１離間部１８ａについては、前記軸受７及びプーリ６に対して前記所定離間量Ｘを維持しつつ、第２離間部１８ｂについては、プーリ６に対して径方向へ所定量Ｚだけ離間するように構成されている。

したがって、この実施形態においても、前記第１実施形態とほぼ同様の作用効果が奏せられるのは勿論のこと、本実施形態に係る遮蔽板３４にあっては、円筒部３３ａの一端部の形状に沿うように第２離間部１８ｂを前記軸受７側に折曲形成したことによって、該第２離間部１８ｂと円筒部３３ａの一端部外周面との間に形成される径方向隙間Ｃ２を極力小さく設定できると共に、この径方向隙間Ｃ２を、前記雨水等が流入しやすいインペラ５側ではなく、その反対の前記軸受７側へと開口させることが可能となる。これによって、前記径方向隙間Ｃ２を介しての前記雨水等の侵入をより一層効果的に抑制することができ、この結果、第２シール部材７ｅの耐久性のさらなる向上に供される。

本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えばポンプハウジング３やインペラ５の形状については、前記各実施形態に係るポンプ１，２１，３１の仕様等に応じて自由に変更することができる。

また、前記各実施形態では、雨水等の水分が流入しやすい前記軸受７の他端側にのみ遮蔽板１５を配置した構成を例に説明したが、当該遮蔽板１５を前記軸受７の両端側に配置して構成することも可能である。なお、前記軸受７の一端側にあっては、主として、雨水等の水分がプーリ６の前記各貫通孔１２ｃを介して空間部Ｓに流入した場合に、当該水分が第１シール部材７ｄに付着するおそれがあるが、プーリ６はエンジン停止時を除いて常時回転しており、当該プーリ６の回転中において前記各貫通孔１２ｃを介して前記水分が空間部Ｓに流入することは稀であることから、前記軸受７の他端側に比べて遮蔽板１５を配置する必要性は高くないものの、前記軸受７の一端側にも遮蔽板１５を配置することで、当該軸受７の耐久性のさらなる向上に供されることとなる。

さらに、前記各実施形態では、金属板により前記各遮蔽板１５，２２，３４を形成した例を示しているが、当該各遮蔽板１５，２２，３４は、樹脂材料によって形成してもよく、かかる場合であっても、前記各実施形態と同様の作用効果が奏せられる。

また、前記各実施形態で説明した、前記軸受７の少なくとも他端側に遮蔽板１５を配置した構造については、前記各実施形態に係るポンプ１，２１，３１以外の機器等であっても、特に外部に臨んで直に水分が流入し得るような軸受構造を有するものであれば、有効に適用可能である。

前記各実施形態から把握される前記各請求項に記載した以外の技術的思想について以下に説明する。
（ａ）請求項１に記載の自動車用ウォータポンプにおいて、
前記板部材の最外周部は、前記プーリに沿うように形成されていることを特徴とする自動車用ウォータポンプ。

この発明によれば、板部材に離間部を設けることで当該板部材とプーリとの間に隙間を構成しつつも、当該板部材をプーリに沿う形状とすることにより、前記隙間を極力小さく設定することが可能となる。これによって、当該隙間を介しての雨水等の侵入を極力抑制することができ、板部材の雨水等の遮蔽効果の向上に供される。
（ｂ）前記（ａ）に記載の自動車用ウォータポンプにおいて、
前記板部材の最外周部は、前記第１軸方向延出部の内周面に沿うように、軸方向へ折曲形成されていることを特徴とする自動車用ウォータポンプ。

この発明によれば、板部材の最外周部を、第１軸方向延出部の内周面に対して垂直となるようないわゆる切りっぱなしとするのではなく、第１軸方向延出部の内周面に沿うように軸方向へ折曲形成することで、当該板部材の最外周部と第１軸方向延出部の内周面との間に形成される径方向隙間を軸方向へと延長することが可能となる。これによって、当該径方向隙間からの雨水等の侵入をより効果的に抑制することができる。

しかも、薄肉に形成された板部材の最外周部を折曲させることにより、当該板部材の剛性を高めることが可能となり、これによって、当該板部材の変形を抑制することができる。
（ｃ）前記（ａ）に記載の自動車用ウォータポンプにおいて、
前記板部材の最外周部は、前記第１軸方向延出部の外周部に沿うように、前記離間部の離間方向と反対側の軸方向へ折曲形成されていることを特徴とする自動車用ウォータポンプ。

この発明によれば、板部材の最外周部を、第１軸方向延出部の外周部に沿うように、離間部の離間方向と反対側の軸方向へ折曲形成することにより、当該板部材の最外周部と第１軸方向延出部の外周部との間に形成される径方向隙間を、雨水等が流入しやすいインペラ側ではなく、その反対の前記軸受側に開口させることが可能となる。これによって、前記径方向隙間を介しての前記雨水等の侵入をより一層効果的に抑制することができる。

しかも、薄肉に形成された板部材の最外周部を折曲させることにより、当該板部材の剛性を高めることが可能となり、これによって、当該板部材の変形を抑制することができる。
（ｄ）請求項１に記載の自動車用ウォータポンプにおいて、
前記板部材は、前記シール付き玉軸受の前記インペラ側の端部と前記段差部との間に挟持固定されていることを特徴とする自動車用ウォータポンプ。

この発明によれば、板部材については、圧入等の個別の固定手段を用いる必要がないことから、ポンプの組み付け作業性の向上に供される。
（ｅ）請求項１に記載の自動車用ウォータポンプにおいて、
前記板部材は、内周部が軸方向へ折曲形成されて前記円筒部外周に圧入されると共に、前記シール付き玉軸受の前記インペラ側の端部と接触して固定されていることを特徴とする自動車用ウォータポンプ。

この発明によれば、板部材自体を円筒部外周に圧入する構成とすることにより、当該板部材を軸受と段差部の間に挟持するのみで固定する場合と比較して、当該板部材をより強固に固定することが可能となる。
（ｆ）請求項１に記載の自動車用ウォータポンプにおいて、
前記プーリは、前記第１軸方向延出部に接続され、該第１軸方向延出部からさらに径方向外側へ延出する第２径方向延出部と、前記第２径方向延出部に接続され、該第２径方向延出部からさらに軸方向へ延出する第２軸方向延出部と、を有することを特徴とする自動車用ウォータポンプ。
（ｇ）請求項２に記載の自動車用ウォータポンプにおいて、
前記内輪が前記ポンプハウジング側に配置されて、前記外輪が前記駆動回転体側に配置されていることを特徴とする自動車用ウォータポンプ。
（ｈ）前記（ｇ）に記載の自動車用ウォータポンプにおいて、
前記シール部材は、前記外輪に固定されて、前記内輪とは相対回転することを特徴とする自動車用ウォータポンプ。
（ｉ）前記（ｈ）に記載の自動車用ウォータポンプにおいて、
前記板部材は、前記内輪に固定されていることを特徴とする自動車用ウォータポンプ。

この発明によれば、板部材を内輪に固定することによって、当該板部材を外輪に固定されるシール部材に対し、軸方向において互い違いとなるように配置したことで、雨水等の流路をいわゆるラビリンス構造とすることが可能となり、これによって、当該雨水等の軸受内部への侵入をより効果的に抑制することができる。
（ｊ）請求項２に記載の自動車用ウォータポンプにおいて、
前記シール部材によってシールされた前記ボールの配置部には、グリースが封入されていることを特徴とする請求項８に記載の自動車用ウォータポンプ。

この発明によれば、軸受の両輪とボールとの摩擦を低減し、当該軸受の焼き付き等の不具合の発生を抑制することができる。

１…ウォータポンプ
３…ポンプハウジング
４…駆動軸
５…インペラ
６…プーリ
７…シール付き玉軸受
１１…筒状部
１２ａ…第１径方向延出部
１２ｂ…第１軸方向延出部
１３ａ…第２径方向延出部
１３ｂ…第２軸方向延出部
１５…遮蔽板（板部材）
１８…離間部

Claims

ポンプハウジング内に挿通配置されて、所定の軸方向範囲が前記ポンプハウジングによって囲繞された駆動軸と、
前記駆動軸の一端側に固定されて、回転することで軸方向から吸入した流体を遠心力によって径方向へ吐出するインペラと、
前記駆動軸の他端側に固定される固定部と、該固定部に接続されて、少なくとも前記駆動軸より径方向外側へ延出する第１径方向延出部と、該第１径方向延出部に接続されて、前記駆動軸の一端側へ向かって軸方向へ延出する第１軸方向延出部とを有し、外部から伝達された回転駆動力を前記駆動軸に伝達するプーリと、
前記第１軸方向延出部の内周面とこれに対向するようにして前記ポンプハウジングの一端部に形成された円筒部の外周面との間に介装されて、軸方向両端部に内部を液密に保持するシール部材を有するシール付き玉軸受と、
前記シール付き玉軸受の前記インペラ側の端部と前記円筒部に隣接して設けられた段差部との間に、前記シール付き玉軸受の前記インペラ側の端面を覆うように配設された板部材と、を備え、
前記板部材は、前記段差部の肉厚よりも薄肉に形成され、かつ、前記シール付き玉軸受の端部から離間する離間部が設けられると共に、最外周部が前記第１軸方向延出部の延出方向に沿うかたちで軸方向へ曲折されていることを特徴とする自動車用ウォータポンプ。
回転することで軸方向から吸入した流体を遠心力によって径方向へ吐出するインペラを備えた駆動回転体と、
前記駆動回転体を覆うように設けられたポンプハウジングと、
前記駆動回転体又は前記ポンプハウジングの一方側に配置される内輪と、その他方側に配置される外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動自在に設けられた複数のボールと、前記内輪又は前記外輪の一方の軸方向両端部に設けられて他方に向かって径方向へ延出するシール部材とを有するシール付き玉軸受と、
前記内輪又は前記外輪の一方と前記ポンプハウジングに設けられた段差部との間において、少なくとも前記シール付き玉軸受の軸方向一方側の端部を覆うように配設された板部材と、を備え、
前記板部材は、前記段差部の肉厚よりも薄肉に形成され、かつ、前記シール付き玉軸受の端部から当該板部材を離間させるように折曲形成された離間部が設けられると共に、最外周部が前記駆動回転体に沿うように軸方向へ曲折されていることを特徴とする自動車用ウォータポンプ。
第１筒状部材又は第２筒状部材の一方側に配置された内輪と、その他方側に配置された外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動自在に設けられた複数のボールと、前記内輪又は前記外輪の一方の軸方向両端部に設けられ、前記内輪又は前記外輪の他方に向かって径方向へ延出するシール部材とから構成されるシール付き玉軸受による軸受構造において、
前記第１筒状部材又は第２筒状部材の一方と前記内輪との間における少なくとも軸方向一方側の端部を板部材によって覆うと共に、該板部材を前記外輪及び前記シール部材から離間するように、かつ、最外周部が前記第１筒状部材又は第２筒状部材の他方に沿うかたちで軸方向へ曲折するように構成したことを特徴とする軸受構造。