JP5563525B2 - ウォータポンプ - Google Patents

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て当該冷却装置内における冷却水の循環に供するウォータポンプのうち、とりわけ回転体を支持する軸受の防水構造に関する。

ここで、従来のウォータポンプに係る軸受の防水構造としては、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。

すなわち、このウォータポンプに係る軸受の防水構造では、円筒状のポンプハウジングとその内周側に挿通配置される駆動軸との間に介装された複列式のシール付き玉軸受の側部に、駆動軸と一体回転することによって前記軸受の軸方向端部に有するシール部材と摺接する環状のスリンガが隣接配置されることにより、シール部材の先端部に設けられた第１リップが前記軸受の内輪である駆動軸本体の外周部に弾接することにより構成される第１シール部に加え、軸受内部への水の侵入経路における前記第１シール部よりもさらに手前側（外方）となる位置に、シール部材の外側部に突設された第２リップがスリンガの外側面に弾接することにより構成される第２シール部が設けられ、当該２重に構成された両シール部によって軸受内部への水分の侵入が抑制されている。

特開２０１０−１６９１４３号公報

しかしながら、前記従来のウォータポンプに係る軸受の防水構造にあっては、シール部材の第２リップがスリンガと当接することで当該両部材間に環状溝が形成され、少なからず当該環状溝内に水分が滞留してしまうこととなる。これによって、当該滞留した水分が第２シール部を通過し易くなってしまい、当該第２シール部の有効活用が図れず、軸受内部への水分の侵入が懸念されていた。

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、シール部材とスリンガとの間に構成されるシール部に滞留した水分を除去することによって当該シール部を有効活用し得るウォータポンプ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、駆動源から動力が伝達されることにより回転するプーリと、該プーリと一体に回転する駆動軸と、該駆動軸と一体に回転するように前記駆動軸に設けられたインペラとから構成される駆動部材と、前記インペラが配置されるポンプ室の少なくとも一部を構成し、前記駆動軸の外周側を包囲するように設けられるハウジングと、前記ハウジングと前記駆動軸との間に介装され、前記ポンプ室内の冷却水の外部への漏れを抑制するメカニカルシールと、前記ポンプ室外に配置され、前記駆動部材に固定される外輪と、前記ハウジングに固定される内輪と、前記外輪と内輪との間に介在する転動体とによって構成される軸受と、該軸受の軸方向の一端面に対向配置されたほぼ円環状のスリンガと、を備え、
該スリンガは、外周部が前記軸受の外輪側から離間する方向へオフセットするように縦断面ほぼクランク状に折曲形成されていると共に、内周部が前記内輪の軸方向一端面と前記ハウジングとの間に挟持状態に固定され、前記外周部に設けられたシールリップの先端部を、前記外周部の前記軸受側の一端面と前記外輪との間に形成された円環状の隙間を介して前記外輪の一端面またはハウジングの内面に当接させたことを特徴としている。

本発明によれば、エンジンによって温められた冷却水の熱がハウジングを介してスリンガに伝達されることとなり、これによって、スリンガと回転体との摺動部近傍に滞留した水分を早期に蒸発させ除去することが可能となる。この結果、水分が軸受内部へと侵入することによる不都合、すなわち軸受の破損を極力抑制することができる。

本発明に係るウォータポンプの分解斜視図である。 図１に示すウォータポンプの正面図である。 本発明の第１実施形態を示す図２のＡ−Ａ線断面図である。 同実施形態に係る図２の要部拡大図である。 同実施形態に係るシール構成部材の他のバリエーションを示すスリンガ単体の縦断面図である。 同実施形態に係るシール構成部材の他のバリエーションを示すスリンガ単体の縦断面図である。 同実施形態の変形例に係る図４に相当する要図である。 本発明の第２実施形態に係る図４に相当する要図である。 本発明の第３実施形態に係る図４に相当する要図である。

以下、本発明に係る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、下記の各実施形態では、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って、このウォータポンプは、エンジンブロックの側面に配置され、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て循環させるものである。

すなわち、このウォータポンプ１は、図１〜図３に示すように、その軸方向一端側に段差縮径状に形成された円筒部１１を有し、その他端部に有するフランジ部２ａを介して図外のエンジンブロック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との間にいわゆるボリュート室であるポンプ室Ｐを画成するほぼ円筒状のポンプハウジング２と、該ポンプハウジング２の内周側にて軸線方向に沿って挿通配置される駆動軸３と、ポンプハウジング２の一端側から外部へと臨む駆動軸３の一端部外周に固定され、図外のベルトを介してクランクシャフトの回転駆動力を駆動軸３へと伝達するプーリ４と、該プーリ４の外側端部に固定配置され、このプーリ４の外側面のほぼ全体を覆うカバー部材５と、ポンプハウジング２の一端部とプーリ４との間に介装され、プーリ４を回転自在に支持する軸受６と、外部に露出する軸受６の内側面と対向するよう隣接配置され、該軸受６の内部への水分等の異物の侵入を抑制するスリンガ７と、ポンプハウジング２の他端側からポンプ室Ｐ内へと臨む駆動軸３の他端側外周に固定され、ポンプ室Ｐ内において回転自在に収容されるインペラ８と、を備えている。

前記ポンプハウジング２は、アルミニウム合金材料による鋳造（アルミダイキャスト）によって一体に形成されており、前記円筒部１１は、前記フランジ部２ａに隣設された大径部１１ａと、該大径部１１ａに接続され、当該円筒部１１の軸方向中間部に形成された中径部１１ｂと、該中径部１１ｂに段部１１ｄを介して接続され、当該円筒部１１の先端側に向かって内径が漸次縮小するように構成された小径部１１ｃと、を有し、中径部１１ｂの下部には、その下端が栓部材９により封止されることで画成され後述するドレン孔１３を介して当該中径部１１ｂ内と連通するドレン室１２が設けられている。

そして、前記中径部１１ｂには、大径部１１ａ側の端部内周面とこれに対向する駆動軸３の外周面との間に、周知のメカニカルシール１０が介装され、該メカニカルシール１０によって、ポンプ室Ｐ側からの冷却水の侵入が抑制されている。しかしながら、このメカニカルシール１０のみではポンプ室Ｐ側からの冷却水の侵入を完全には抑止できないことから、中径部１１ｂの周壁の鉛直最下方となる位置には、当該中径部１１ｂの内部空間とドレン室１２とを連通するドレン孔１３が図３中のＹ軸方向に沿って貫通形成されていて、該ドレン孔１３によって、前記メカニカルシール１０では抑止できずに中径部１１ｂ内へと流入してしまった冷却水をドレン室１２へと排出し、当該冷却水を小径部１１ｃ側へ流出させないようになっている。さらに、この中径部１１ｂの周壁には、前記ドレン孔１３と対向する位置に、当該中径部１１ｂ（ポンプハウジング２）の内外を連通する連通孔１４が、図３中のＹ軸方向に沿って貫通形成されていて、該連通孔１４によって、ドレン室１２内で蒸発した冷却水を外部へと排出するようになっている。

前記駆動軸３は、鋼材によって形成されるもので、その一端部がポンプハウジング２の一端から外部へと臨むと共に、その他端部がポンプハウジング２の他端から外部へと臨むように構成されている。また、この駆動軸３には、メカニカルシール１０の嵌着位置よりも一端側であって前記ドレン孔１３や連通孔１４に対応する軸方向位置に、所定の軸方向幅を有する環状の切欠溝３ａが周方向に沿って設けられている。このような切欠溝３ａを設けることによって、前記メカニカルシール１０を超えて中径部１１ｂ内へと流入した冷却水のうち駆動軸３の外周面を伝い流れるものについては、当該切欠溝３ａによってその流れを堰き止めることが可能となっている。すなわち、ポンプ室Ｐ側から駆動軸３の外周面を伝い流れてきた冷却水が切欠溝３ａに流れ込むと、この冷却水は当該切欠溝３ａにおけるプーリ４側の段部によって堰き止められ、当該切欠溝３ａよりプーリ４側への流動が抑制される。

前記プーリ４は、鋼板をプレス加工することによりほぼ円筒状に一体に成型されており、ポンプハウジング２の小径部１１ｃを囲繞するように有底円筒状に構成された第１円筒部である筒状基部４ａと、該筒状基部４ａの外周側に延設され、その外周に前記ベルトが巻回されることで前記クランクシャフトとの連係に供する第２円筒部であるベルト巻回部４ｂと、前記筒状基部４ａの中心部にポンプハウジング２側から外方へと軸線方向に沿って窪み形成され、駆動軸３との固定に供する軸固定部４ｃとを有し、前記軸固定部４ｃが駆動軸３の一端部外周に圧入されることによって、当該駆動軸３に固定されている。ここで、前記筒状基部４ａは、軸受６の外周に嵌挿され当該軸受６による回転支持に供する軸受支持部４ｄと、該軸受支持部４ｄの外端縁から径方向内側に向かって延設されることによって軸受６の外側面と対向配置され、この軸受支持部４ｄと軸固定部４ｃとを連結する端壁部４ｅと、から構成され、前記軸受支持部４ｄの内周に軸受６（外輪１７）を圧入した後に、当該軸受６（内輪１６）がポンプハウジング２の小径部１１ｃの外周に圧入されることにより、ポンプハウジング２に組み付けられることとなる。

また、前記プーリ４の端壁部４ｅには、前述のようなポンプ室Ｐ側からメカニカルシール１０を超えて小径部１１ｃ内へと流入した冷却水の排出に供する複数の排出孔１５が、周方向ほぼ等間隔に図３中のＸ軸方向に沿って貫通形成されている。これら各排出孔１５は、少なくとも一部が軸受６に設けられる第１軸受シール１９と内輪１６との接触部よりも外周側にて開口するように構成されることによって、前記小径部１１ｃ内に流入した冷却水が、水蒸気として、前記第１軸受シール１９に及ぶ前に当該各排出孔１５を通じて外部へと排出されるようになっている。特に、これら各排出孔１５は、複数設けられていることで、前記ポンプ１内の冷却水の排出を効率よく行うことが可能となっている。さらには、前記各排出孔１５は、軸受６の内輪１６と対向する径方向位置に設けられることで、当該各排出孔１５を介して図外の治工具を挿入することができ、小径部１１ｃに対する内輪１６の圧入作業にも供されることとなる。

前記カバー部材５は、アルミニウムやステンレスなど耐食性を有する所定の金属材によってほぼ筒状にプレス成型されてなるもので、プーリ４の筒状基部４ａを外側から覆う被覆部５ａと、該被覆部５ａの中心部に軸線方向へ沿って円筒状に突設され、プーリ４との固定に供する固定部５ｂと、から構成され、前記固定部５ｂがプーリ４の軸固定部４ｃ外周に圧入されることによって当該プーリ４に固定されている。そして、このカバー部材５は、前述のようにその内周縁がプーリ４の軸固定部４ｃに当接する一方、外周縁がプーリ４のベルト巻回部４ｂの内周面に近接する位置まで延出し、当該プーリ４の外側面のほぼ全体を覆うように構成されることで、前記各排出孔１５を通じて外部から雨水等の異物が軸受６へと直接及んでしまう不都合を回避することが可能となっている。

前記軸受６は、いわゆるシール付きの単列ボールベアリングであって、小径部１１ｃの外周面と軸受支持部４ｄ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１６と、軸受支持部４ｄの内周面に圧入固定される外輪１７と、内外輪１６，１７間に相互に対向して設けられる一対の保持溝にて保持される複数の転動体であるボール１８と、外輪１７の両端部内周縁にそれぞれカシメ固定され、内外輪１６，１７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環状の第１、第２軸受シール２１，２２と、から構成されている。そして、この軸受６では、その軸方向一端部に配設された第１軸受シール１９によって、中径部１１ｂから小径部１１ｃ内に流入した水分の当該軸受６内部への侵入が抑制されている一方、その他端側では、第２軸受シール２０とこれに隣接配置されたスリンガ７によって、外部等からの当該軸受６内部への前記水分等の異物の侵入が抑制されている。

ここで、前記第１、第２軸受シール１９，２０は、共に同一の構造をもって構成されているため、詳細な構成については、便宜上、第２軸受シール２０についてのみ説明すると、この第２軸受シール２０は、特に図４に示すように、その外周端部（基端部）においてゴム材料の内部に埋設された芯金２０ａと、その内周端部（先端部）に弾性変形可能に設けられたシールリップ２０ｂと、から主として構成され、シールリップ２０ｂが内輪１６の他端部（スリンガ７との対向端部）の内周側端縁に弾接することによって構成される第１シール部Ｓ１をもって、軸受６内部への異物の侵入が抑制されている。なお、この第１シール部Ｓ１は、前記シールリップ２０ｂを構成する２つの第１、第２リップ２０ｄ，２０ｅがそれぞれ内輪１６の他端部内周縁に弾接することにより構成された２重のシール構造を成している。

前記スリンガ７は、例えばアルミニウム合金材料など比較的熱伝導率の高い所定の金属材料をもって円環状に、かつ、弾性変形可能な薄板状に形成されたスリンガ本体２１と、該スリンガ本体２１の外周側部分を被覆するように設けられ、その外側部にシールリップ２３が突設されたリップ構成体２２と、から構成され、その内周部が小径部１１ｃの外周に固定される一方、その外周縁がプーリ４の軸受支持部４ｄ内周面に近接する位置まで延出するように設けられ、外部から直接流入する雨水等や、前記連通孔１４を介して排出された冷却水の侵入経路となる軸受６の露出開口部を閉塞するように配置されることで、前記雨水等の水分が軸受６へと直接及んでしまう不具合が抑制されるようになっている（図３参照）。より具体的には、前記スリンガ本体２１の内周部２１ａが、ポンプハウジング２の小径部１１ｃの外周面に嵌着され、かつ、軸受６の内輪１６とポンプハウジング２の段部１１ｄとによって軸方向に挟持されるかたちでポンプハウジング２に固定され、軸受６から離間するかたちで軸方向に曲折された当該スリンガ本体２１の外周部のうち主として外部に臨む範囲がリップ構成体２２により被覆された状態となっていて、かかるオフセット形状に基づいて軸受６とスリンガ７の間に形成される軸方向隙間Ｃ２をシールリップ２３によって閉塞するような構成となっている。

ここで、上記スリンガ７の固定構造を採用するにあたっては、ポンプハウジング２の段部１１ｄの内周部に、周方向に連続する環状凹部２４が穿設されていて、小径部１１ｃの平坦な外周面が環状凹部２４内まで延びるような構成となっている。これにより、通常であれば、加工の都合上、小径部１１ｃと段部１１ｄとの境界部が少なからず曲面状に形成されてしまい、スリンガ本体２１を段部１１ｄへと押し付けた際、その内周部２１ａ（内周面）が前記曲面状の境界部に乗り上げることとなり、当該内周部２１ａを段部１１ｄの側面に密着させることができないといった問題を生じてしまうところ、本実施形態では、スリンガ本体２１の内周縁を逃げるようにして環状凹部２４が形成されることによって前述のように小径部１１ｃの平坦な外周面が環状凹部２４内まで連続するように構成されていることから、スリンガ本体２１の内周部２１ａを段部１１ｄ側面に密着させることが可能となり、スリンガ７の良好かつ適切な取付を確保することができる。この結果、組み付け後の状態において、スリンガ７にガタつきが生じてしまうおそれがなく、かかるガタつきに伴う不具合を回避することが可能となっている。

また、前記シールリップ２３は、軸受６の軸方向の位置ずれが生じる範囲において当該位置ずれに対し常に追従するように、その延出量や延出方向が設定されていて、スリンガ７の外側面から外輪１７が最大に離間した状態となった場合でも、その先端部が外輪１７の他端面に弾接するようになっている（図４中の破線による図示参照）。これによって、ポンプ駆動時においても、前記第２シール部Ｓ２による防水等作用を常時安定して発揮させることが可能となっている。

このように、前記ウォータポンプ１では、前記スリンガ７を配置してもなお存する当該スリンガ７とプーリ４との径方向隙間Ｃ１から軸受６の内部に至るまでの前記雨水等の水分の侵入経路において、軸受６の端部に設けられる第２軸受シール２０による第１シール部Ｓ１に加え、さらに当該侵入経路における第１シール部Ｓ１よりも入口（水分等の流入口である径方向隙間Ｃ１）側に、スリンガ７のシールリップ２３による第２シール部Ｓ２が設けられることで、かかる２重（第１シール部Ｓ１を２重とみれば３重）のシール構造をもって、軸受６内部への水分等の侵入が極力抑制されている。

前記インペラ８は、図１〜図３に示すように、鋼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８ａと、該基部８ａ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と曲折された複数の羽根部８ｂと、前記基部８ａの中心部にポンプハウジング２側から前記エンジンブロック側へと軸線方向に沿って窪み形成された筒状の軸部８ｃと、を有し、前記軸部８ｃが駆動軸３の他端部外周に圧入されることで、当該駆動軸３に固定されている。

以下、本実施形態に係るウォータポンプ１の特徴的な作用効果につき、図４に基づいて説明する。

まず、前記ウォータポンプ１の構成によっても、前記第２シール部Ｓ２近傍には、プーリ４、軸受６及びスリンガ７によって、少なからず空間部ＳＰ１が画成されることになるため、従来と同様、当該空間部ＳＰ１には、前記連通孔１４を通じて排出された冷却水や外部からの雨水等が滞留してしまうおそれがある。

そこで、前記ウォータポンプ１の場合には、その駆動時に、非回転体であるポンプハウジング２やこれに嵌着固定された軸受６の内輪１６及びスリンガ７に対し、動力が伝達されるプーリ４をはじめこれに連結される駆動軸３やインペラ８、軸受６の外輪１７等からなる回転体が相対回転することとなり、前記非回転体であるスリンガ７のシールリップ２３が前記回転体である外輪１７に常時摺接することとなる。この結果、当該摺接部に生じた摩擦熱によって前記空間部ＳＰ１内に滞留した水分を蒸発させ除去することができる。これにより、前記空間部ＳＰ１内に滞留した水分が第２シール部Ｓ２を通過するリスクを低減することが可能となる。しかも、本実施形態の場合には、前記シールリップ２３を外輪１７の外周縁近傍に摺接させる構成となっていることから、軸受６の単位回転あたりのシールリップ２３の摺接距離を長く確保することが可能となり、前記摩擦熱を効率よく発生させることができ、前記水分の効果的な除去に供される。

また、本実施形態に係るウォータポンプ１では、ポンプハウジング２の熱がスリンガ７へと伝達されることによっても、前記水分の蒸発効果の向上に供されることとなる。すなわち、ウォータポンプ１によって圧送される冷却水は、通常、高温となったエンジンブロックの冷却に供され、当該エンジンブロックから受けた熱によって熱湯に近い状態となることから、かかる加熱された冷却水によってポンプ室Ｐを構成するポンプハウジング２の全体が加熱され、その結果、かかるポンプハウジング２に帯びた熱が当該ポンプハウジング２に密着するかたちで当接配置されたスリンガ７に伝達されることとなる。具体的には、ポンプハウジング２から当該ポンプハウジング２と密着するスリンガ本体２１に伝熱され、その後、スリンガ本体２１からリップ構成部２２へと伝熱されることとなる。そして、このようにして伝達された熱によっても前記空間部ＳＰ１内に滞留した水分を蒸発させることが可能となり、これによって、前記摩擦熱による水分の蒸発効果と合わせて、空間部ＳＰ１内における水分の一層効果的な除去に供される。

また、仮に、前記水分が第２シール部Ｓ２を通過してしまった場合でも、本実施形態の場合、前述のように、ポンプハウジング２を介してこれに密着固定されたスリンガ７（特にスリンガ本体２１）や軸受６の内輪１６が加熱されることとなるため、前記第２シール部Ｓ２を超えて第１シール部Ｓ１近傍に形成される空間部ＳＰ２内に流入した水分を、前記スリンガ本体２１や内輪１６の熱をもって蒸発させることが可能となる。すなわち、たとえ第２シール部Ｓ２を通過してしまっても、第１シール部Ｓ１にて水分を除去できるため、前記径方向隙間Ｃ１から侵入した水分が軸受６の内部に侵入してしまう可能性を極力低減することができる。

なお、前記スリンガ７に帯びた熱によって水分を蒸発させるにあたり、特に本実施形態では、被加熱物が非回転体として構成されているため、その帯びた熱を回転によって失うおそれがなく、当該熱を前記水分の蒸発に効率よく利用することができ、前記水分の効果的な除去に供されることとなる。

以上のように、本実施形態に係るウォータポンプ１によれば、スリンガ７のシールリップ２３によって前記径方向隙間Ｃ１から侵入した水分等の軸受６側への流動を抑制でき、さらにポンプ駆動に伴って回転する軸受６の外輪１７にスリンガ７のシールリップ２３が摺接することにより発生する摩擦熱によって第１シール部Ｓ１近傍の水分を蒸発させることができることのほか、とりわけ、前記エンジンブロックに帯びた熱によって加熱された冷却水の熱がポンプハウジング２を介してスリンガ７に伝達されることとなり、当該被伝達熱によっても第２シール部Ｓ２近傍に滞留した水分を蒸発させ除去することが可能となる。この結果、水分が軸受６の内部へと侵入することによって生じ得る当該軸受６の破損等の不具合を極力抑制することができる。

また、仮に前記第２シール部Ｓ２を通過してしまった場合でも、本実施形態の場合は、非回転体である前記スリンガ７に伝達された熱によって第１シール部Ｓ１に至った水分を蒸発させることが可能となるため、前記径方向隙間Ｃ１から侵入した水分等の軸受６内部への侵入のおそれを極力低減することに供される。

なお、特に、本実施形態の場合は、汎用性が高くコスト低減を図り得る前記単列のボールベアリングを用いていることから、プーリ４の回転時において、前記複列のボールベアリングを採用している従来と比較してその倒れが大きくなってしまう。このため、前記径方向隙間Ｃ１からもより多くの前記水分等が流入し、当該水分等が第２シール部Ｓ２を通過するリスクも従来に比べて高くなってしまうところ、前述のような特異なシール構造を採用したことによって、前記水分等の軸受６内部への侵入を回避することができ、当該軸受６の汎用化によるコスト低減が実現可能となる。

図７は、前記第１実施形態に係るウォータポンプ１の変形例を示しており、前記スリンガ７のシールリップ２３を当該スリンガ７の径方向に沿って延びるように構成することによって、シールリップ２３をプーリ４の内側端壁（インペラ８側の端壁）と摺接させるように構成したものである。

したがって、本変形例の場合は、前記第１実施形態と同様の作用効果が奏せられるのは勿論のこと、ポンプ単位回転あたりのシールリップ２３の摺接距離一層長く確保することができるため、ポンプ駆動時の前記摩擦熱をさらに効率よく発生させることが可能となって、第２シール部Ｓ２近傍に滞留した水分をより効果的に除去できる。

しかも、本変形例のような構成とすることで、前記第１実施形態に係る空間部ＳＰ１のような前記雨水等の水分が滞留し得るスペースが形成されないため、当該水分が第２シール部Ｓ２を通過してしまうおそれをさらに低減することにも供される。

図８は本発明に係るウォータポンプの第２実施形態を現したものであって、前記スリンガ７において前記リップ構成部２２を廃止すると共に、前記シールリップ２３を第２軸受シール２０の外側部に第２シールリップ２５として一体成形することとして、この第２シールリップ２５をスリンガ７(スリンガ本体２１)の外側面７ａに摺接させる構成としたものである。

したがって、本実施形態の場合は、とりわけ、前記第２シールリップ２４が鋼板からなるスリンガ本体２１に直に当接することになるため、前記第１実施形態の作用効果に加え、前記ポンプハウジング２からスリンガ本体２１に伝達された熱によって、第２シール部Ｓ２近傍に滞留した水分をより一層効果的に除去することができる。

図９は、本発明に係るウォータポンプの第３実施形態を現したものであって、前記スリンガ７において、前記リップ構成部２２及びシールリップ２３を廃止し、当該スリンガ７（スリンガ本体２１）の外側面７ａの一部（外周縁部）に固体潤滑被膜であるドライフィルムコートを施すこととして、かかる被膜２６を軸受６の外輪１７に摺接させる構成としたものである。なお、かかる摺接に際して、前記被膜２６自体は弾性を有しないことから、本実施形態では、スリンガ本体２１の弾性力をもって前記被膜２６を外輪１７の他端面に弾接させることにより、当該摺接を実現している。

したがって、本実施形態の場合は、とりわけ、ポンプ駆動に伴う摺接につき、前記スリンガ７の摺接部の耐摩耗性を向上させることが可能となるため、前記第１実施形態の作用効果に加え、前記第２シール部Ｓ２における良好なシール性を長期に亘って維持することができる。

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、例えばスリンガ７におけるスリンガ本体２１の形状や、リップ構成部２２の取付手段及び範囲、並びにシールリップ２３の形状等は、ポンプやこれを搭載する車両の仕様等に応じて自由に変更することができる。

具体的には、例えばリップ構成部２２については、前記第１実施形態のようにスリンガ７の外周側において接着等によって貼付固定するほか、図５に示すように、スリンガ本体２１の外周縁部に複数の取付孔２１ｂを貫通形成し、該各取付孔２１ｂを介して当該リップ構成部２２の両側部を連結させるよう構成することも可能である。この場合には、スリンガ本体２１に対してリップ構成部２２をより強固に固定することができ、当該リップ構成部２２の劣化による剥離等の不具合の抑制に供される。さらに、当該リップ構成部２２は、上述のようにスリンガ７の外周側にのみ配置するほか、図６に示すように、スリンガ本体２１の全体を被覆するように設けてもよい。この場合には、スリンガ７における錆の発生が防止され、耐久性（耐食性）の向上に寄与することができる。

また、特に前記第１、第２実施形態に係る空間部ＳＰ１（第２シール部Ｓ２となる軸受６の外輪１７とスリンガ７のシールリップ２３との摺接部）には、所定量のグリースを充填してもよく、当該グリースによって前記水分等の第２シール部Ｓ２の通過抑制を補助することも可能であり、また、当該グリースによってシールリップ２３の摩擦耐久性（耐摩耗性）の向上にも供される。

さらには、前記各実施形態では、軸受６の他端側においてのみ、スリンガ７の外周部にリップ構成部２２を設けることでこれに付随するシールリップ２３を軸受６の外輪１７ないしプーリ４に摺接させてなる本発明に係るシール構造を設ける構成としたが、当該軸受６の防水性を重視する場合は、軸受６の一端側にも同様のシール構造を設けることが望ましい。すなわち、具体的な図示は省略するが、前記カバー部材５の外周部にも前記リップ構成部２２を設けて、当該リップ構成部２２に一体成形したシールリップ２３を、プーリ４におけるベルト巻回部４ｂの内周面ないし当該ベルト巻回部４ｂと軸受支持部４ｄとを繋ぐ端壁部４ｆの内側面に弾接させることにより、軸受６の一端側からの前記水分等の流入についても遮断することが望ましい。このような構成とした場合は、プーリ４とカバー部材５とは相対回転しないため、前記各実施形態のように摩擦熱によってシール部近傍の水分を除去するまでには至らないが、シールリップ２３を設けることで、プーリ４（ベルト巻回部４ｂ）の内周面とカバー部材５の外周面との間に形成される径方向隙間Ｃ３からの前記水分等の流入の抑制に供され、軸受６の防水性のさらなる向上が図れることとなる。

以下、前記各実施形態から把握される特許請求の範囲に記載した以外の技術的思想について説明する。

（ａ）請求項１に記載のウォータポンプにおいて、
前記プーリは、その内周に前記軸受の外輪が固定される第１円筒部を有し、前記軸受の内輪は、前記ハウジングの外周面に固定されることを特徴とするウォータポンプ。

（ｂ）前記（ａ）に記載のウォータポンプにおいて、
前記プーリは、前記第１円筒部の外周側に第２円筒部を有することを特徴とするウォータポンプ。

（ｃ）前記（ｂ）に記載のウォータポンプにおいて、
前記第１円筒部と前記第２円筒部とは、前記インペラ側の端部にて連結され、前記駆動軸と前記第１円筒部とは、前記インペラと反対側の端部にて連結されていることを特徴とするウォータポンプ。

（ｄ）前記（ｃ）に記載のウォータポンプにおいて、
前記第１円筒部と前記駆動軸との連結に供する前記プーリの端壁部における前記軸受の内輪と対向する位置には貫通孔が形成され、前記軸受の内輪は前記ハウジングの外周面に圧入されることを特徴とするウォータポンプ。

かかる構成とすることで、貫通孔を介して軸受の内輪をハウジングの外周に容易に圧入することが可能となり、ポンプの良好な組立作業性を確保することができる。

（ｅ）前記（ｄ）に記載のウォータポンプにおいて、
前記プーリは、別体で構成された前記駆動軸に固定されていることを特徴とするウォータポンプ。

（ｆ）請求項１に記載のウォータポンプにおいて、
前記スリンガは、前記軸受の外輪ないし前記プーリと摺動するように構成されていることを特徴とするウォータポンプ。

（ｇ）請求項１に記載のウォータポンプにおいて、
前記スリンガは、弾性を有するゴム材料を介して前記軸受の外輪ないし前記プーリと摺動することを特徴とするウォータポンプ。

（ｈ）前記（ｇ）に記載のウォータポンプにおいて、
前記ゴム材料は、前記スリンガに設けられていることを特徴とするウォータポンプ。

（ｉ）請求項１に記載のウォータポンプにおいて、
前記スリンガは、前記軸受シールと摺動するように構成されていることを特徴とするウォータポンプ。

かかる構成とすることで、ポンプの構成の簡素化が図れ、組立作業性や生産性の向上に供される。

（ｊ）請求項１に記載のウォータポンプにおいて、
前記スリンガの少なくとも一部に固体潤滑被膜が形成され、該固体潤滑被膜が形成された部位と前記軸受の外輪ないし前記プーリとが摺動するように構成されていることを特徴とするウォータポンプ。

かかる構成とすることで、ゴム材料を用いる場合と比べて高い耐久性を持たせることができる。

（ｋ）前記（ｊ）に記載のウォータポンプにおいて、
前記スリンガは、弾性変形可能に構成されていることを特徴とするウォータポンプ。

かかる構成とすることにより、固体潤滑被膜が形成された部位と軸受の外輪ないしプーリとを適切に摺接させることができる。

（ｌ）請求項１に記載のウォータポンプにおいて、
前記スリンガは、前記軸受の軸方向端面と前記ハウジングに設けられた段部との間に挟持され、前記ハウジングの段部における前記スリンガの内周側端縁と対向する位置には、当該端縁を避けるように環状凹部が穿設されていることを特徴とするウォータポンプ。

かかる構成とすることで、スリンガの内周側端縁がハウジングの段部の根本に乗り上げてしまうおそれがなく、軸受端面と段部側面との間にて適切に固定することができる。

（ｍ）請求項１に記載のウォータポンプにおいて、
前記シールリップと前記スリンガの摺動部との間にはグリースが充填されることを特徴とするウォータポンプ。

かかる構成とすることで、シールリップの耐久性の向上が図れる。

（ｎ）請求項１に記載のウォータポンプにおいて、
前記軸受シールは、前記駆動部材に固定される前記外輪又は内輪に固定され、前記ハウジングに固定される前記外輪又は内輪に前記シールリップが摺動するように構成されていることを特徴するウォータポンプ。

（ｏ）請求項１に記載のウォータポンプにおいて、
前記ハウジングは、前記駆動部材において前記軸受が固定される部材よりも熱伝導率の大きい材料によって成形されることを特徴とするウォータポンプ。

かかる構成とすることにより、ポンプ（ハウジング）が帯びた熱をスリンガに効率よく伝達することが可能となり、スリンガと回転体の摺動部近傍に滞留した水分についての前記乾燥効果を促進させることができる。

（ｐ）前記（ｏ）に記載のウォータポンプにおいて、
前記ハウジングは、アルミニウム合金材料によって成形されていることを特徴とするウォータポンプ。

（ｑ）請求項１に記載のウォータポンプにおいて、
前記軸受は、単列のボールベアリングによって構成されていることを特徴とするウォータポンプ。

かかる構成の場合、複列ボールベアリングに比べて軸が傾きやすく、メカニカルシールからの水漏れが増大することから、スリンガによる防水構造がより有効に作用することとなる。

１…ウォータポンプ
２…ポンプハウジング（ハウジング）
３…駆動軸
４…プーリ
６…軸受
８…インペラ
１０…メカニカルシール
１６…内輪
１７…外輪
１８…ボール（転動体）
１９…第１軸受シール（軸受シール）
２０…第２軸受シール（軸受シール）

Claims (3)

1. 駆動源から動力が伝達されることにより回転するプーリと、該プーリと一体に回転する駆動軸と、該駆動軸と一体に回転するように前記駆動軸に設けられたインペラとから構成される駆動部材と、
   前記インペラが配置されるポンプ室の少なくとも一部を構成し、前記駆動軸の外周側を包囲するように設けられるハウジングと、
   前記ハウジングと前記駆動軸との間に介装され、前記ポンプ室内の冷却水の外部への漏れを抑制するメカニカルシールと、
   前記ポンプ室外に配置され、前記駆動部材に固定される外輪と、前記ハウジングに固定される内輪と、前記外輪と内輪との間に介在する転動体とによって構成される軸受と、
   該軸受の軸方向の一端面に対向配置されたほぼ円環状のスリンガと、を備え、
   該スリンガは、外周部が前記軸受の外輪側から離間する方向へオフセットするように縦断面ほぼクランク状に折曲形成されていると共に、内周部が前記内輪の軸方向一端面と前記ハウジングとの間に挟持状態に固定され、前記外周部に設けられたシールリップの先端部を、前記外周部の前記軸受側の一端面と前記外輪との間に形成された円環状の隙間を介して前記外輪の一端面またはハウジングの内面に当接させたことを特徴とするウォータポンプ。
2. 駆動源から動力が伝達されることにより回転するプーリと、該プーリと一体に回転する駆動軸と、該駆動軸と一体に回転するように前記駆動軸に設けられたインペラとから構成される駆動部材と、
   前記インペラが配置されるポンプ室の少なくとも一部を構成し、前記駆動軸の外周側を包囲するように設けられるハウジングと、
   前記ハウジングと前記駆動軸との間に介装され、前記ポンプ室内の冷却水の外部への漏れを抑制するメカニカルシールと、
   前記ポンプ室外に配置され、前記駆動部材に固定される外輪と、前記ハウジングに固定される内輪と、前記外輪と内輪との間に介在する転動体とによって構成される軸受と、
   前記軸受の少なくとも軸方向一端部に配置され、前記外輪又は内輪の一方に固定されると共に、他方に対して相対的に摺動する環状の第１シールリップを有する軸受シールと、
   該軸受シールに軸方向から対向配置されたほぼ円環状のスリンガと、を備え、
   該スリンガは、外周部が前記軸受の外輪側から離間する方向へオフセットするように縦断面ほぼクランク状に折曲形成されていると共に、内周部が前記内輪の軸方向一端面と前記ハウジングとの間に挟持状態に固定され、
   前記軸受シールの一端面から前記スリンガの外周部に向かって設けられた第２シールリップの先端部を、前記外周部の前記軸受側の一端面と前記外輪との間に形成された円環状の隙間を介して前記スリンガの外周部の一端面に当接させたことを特徴とするウォータポンプ。
3. 駆動源から伝達された動力をもって回転する回転体と、
   前記回転体の回転によって内燃機関の冷却水を循環させるポンプ室の少なくとも一部を構成するハウジングと、
   前記ハウジングと前記回転体との間に介装され、前記ポンプ室内の冷却水の外部への漏れを抑制するメカニカルシールと、
   前記ポンプ室外の前記回転体に固定された外輪と前記ハウジングに固定された内輪とを有するシール付き軸受と、
   前記軸受の少なくとも軸方向一端側に配置されたほぼ円環状のスリンガと、を備え、
   該スリンガは、外周部が前記軸受側から離間する方向へオフセットするように縦断面ほぼクランク状に折曲形成されていると共に、内周部が前記内輪の軸方向一端面と前記ハウジングとの間に挟持状態に固定され、
   前記外周部の前記軸受側の一端面と該一端面に対向する前記外輪の一端面のいずれか一方側に施された固体潤滑被膜を、前記外周部の一端面と前記外輪の一端面との間に形成された円環状の隙間を介して前記外周部の一端面あるいは外輪の一端面の他方側に摺接させたことを特徴とするウォータポンプ。

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