JP6131656B2 - ウォータポンプ - Google Patents
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Description
また、溜部をボディに形成している従来のウォータポンプにあっては、流体を貯留する溜部が鉛直方向下方に位置するよう、エンジンブロックに対するボディの取付姿勢に注意を払う必要があった。
特許文献2の技術においては、別途プラグが必要であるので部品点数が多くなり取付けに手間がかかる。また、ドレン流路などの目詰まりを防止すべく流体の蒸発による析出物を取除く際、プラグやその周辺部材を分解しなければならずメンテナンスが困難である。
本発明は、上記背景を鑑み、取付け及びメンテナンスが容易な構造を備えた利便性の高いウォータポンプを提供することを目的とする。
すなわち、シール部材から漏れ出た流体は、鉛直方向下方のドレン流路に排出され、流体のうち気化した蒸気は、鉛直方向上方のドレン流路を通って大気へ排出される。従って、ボディの機器本体に対する取付姿勢に注意を払う必要がない。しかも、ドレン流路の複数の開口部を周方向に均等配置し、隣接する開口部の中心どうしの周距離を、溜部の両端間における周距離に比べて小さく設定することで、ボディの取付姿勢が変化しても、何れかのドレン流路が、溜部に配置される。従って、ボディの機器本体に対する取付けが容易である。
このように、ボディ自体にネジ機構を備えると共に、回転軸の外方に延出した複数のドレン流路を備えることで、ウォータポンプの取付け及びメンテナンスが容易となる。
このように、取付け及びメンテナンスが容易で、利便性の高いウォータポンプを提供できる。
なお、図示しないが、クランクプーリからタイミングベルトを介して駆動プーリ16を回転させても良いし、電動モータから駆動力を得る構成にしても良い。
メカニカルシール18から漏洩した冷却水の一部は、回転によって高温になった回転軸14やボディ11からの伝熱を受けて気化され、蒸気となる。
なお、本発明における流体とは、冷却水のうち、液分と蒸気とを含んだものとして定義され、以降、特に区分する必要がある場合を除いて流体として説明する。
詳細は後述するが、溜部22に貯留される液分が外部に排出されないよう、ボディ11に形成されたフランジ部24によって溜部22が閉塞される。
溜部22に排出された液分は、高温になったボディ11から伝熱されて蒸気となる。このため、基本的に液分が外部に流出されることがないが、溜部22の許容貯留量をオーバーした場合のみ外部に放出するよう、フランジ部24のうち、回転軸14側にドレン孔25を形成している。
なお、ドレン孔25を設けなくても良いし、溜部22の内部に吸水性の良い面状部材などを設け、表面積を増大させることで蒸発を促進させても良い。
詳細は後述するが、蒸気排出部23に流入した蒸気が大気解放されるよう、蒸気排出部23はボディ11に形成されたフランジ部24によって閉塞されない。
ボディ11のうち、軸受13よりメカニカルシール18側には、螺旋状のねじ山を有する雄ネジ部19aが形成されている。エンジンブロック12には、雄ネジ部19aを螺入させる雌ネジ部19bが形成されている。ボディ11とエンジンブロック12との当接部11a、12aの間には、例えば、金属部材の両面にゴム、合成樹脂等の非金属部材をコーティングした円環状のメタルガスケット27が挟着配置される。メタルガスケット27によって、エンジンブロック12内部を流通する流体が、ボディ11の外部に漏洩するのが防止される。
なお、メタルガスケット27に代えて、平座金やばね座金などのワッシャで形成しても良いし、合成樹脂や比較的硬質のゴムなど若干の弾性を備えた材料で形成しても良く、特に限定されない。
なお、駆動プーリ16が回転する際、ネジ機構19が締まる方向に回転トルクが伝達されるものであれば、雄ネジ部19aは右ねじでも良い。
凹部26aの開口は、フランジ部24によって完全に覆われるよう径方向を小さくし、凹部26bの開口は、フランジ部24によって覆われない所定の領域を形成するよう径方向を大きくしている。
なお、凹部26とフランジ部24との間の僅かな隙間を通って液分が外部に漏れないよう、凹部26の外周壁部とフランジ部24との間にはメタルガスケットなどのシール材を挟着しても良い。
そこで、図2に示すように、エンジンブロック12に形成される溜部22及び蒸気排出部23に、夫々少なくとも一つのドレン流路21a、21bが連通するよう、ボディ11には、ドレン流路21が周方向に対して所定の間隔で均等に配置されている。すなわち、ネジ機構19による締付トルクが変動しても、必ず何れかドレン流路21は、溜部22及び蒸気排出部23に連通される。
なお、ドレン流路21は均等配置でなくても良いし、締付トルクによる回転方向の変動範囲を設定して、必要箇所だけ設けても良い。また、凹部26aは、長円状ではなく、軸芯に垂直な断面視で円形状に形成しても良いし、矩形状に形成しても良い。
図3には、本発明に係る別実施形態が示される。なお、上述した実施形態と異なる構成についてのみ説明する。
上述した実施形態ではエンジンブロック12に溜部22を形成したが、本実施形態では液分を受け止め可能な流体進入部を有するドレンポケット28(溜部形成部材の一例)を設けている。ドレンポケット28は、内部空間に溜部22と、溜部22を取り囲んで壁部29とで形成される。本実施形態におけるドレン流路21は、エンジンブロック12の外側に配設される。また、エンジンブロック12に溜部22を形成しないので、フランジ部24を設けていない。
なお、ネジ機構19におけるメタルガスケット27は、上述した実施形態のごとくフランジ部24を設けてエンジンブロック12との間に挟着しても良い。この場合、フランジ部24は、メタルガスケット27を配設できる最小限の幅があれば良い。
上述の実施形態では、溜部22の容量をオーバーした液分をドレン孔25から排出させる構成にしたが、本実施形態では、ドレンポケット28に連通されない他のドレン流路21から排出されるので、ドレン孔25を必ずしも設ける必要がない。
(1)上記の実施形態では、ネジ機構19を、雄ネジ部19a及び雌ネジ部19bとメタルガスケット27とで構成したが、雄ネジ部19aと雌ネジ部19bとで構成しても良い。この場合、例えば、雄ネジ部19aの先端部に、シール材を接着したり、ワッシャを一体成形するなどすればシール機能を確保できる。
(2)ドレン流路21、溜部22及び蒸気排出部23の数量については、特に限定されない。ドレン流路21は2箇所以上あれば良く、溜部22及び蒸気排出部23の数量及び大きさに応じ、ネジ機構19によってドレン流路21が必ず連通するよう位置決めされる配置であれば適宜変更可能である。
(3)上記の実施形態では、エンジンブロック12を切削して凹部26を形成したが、さらにフランジ部24の合わせ面を切削しても良い。この場合、溜部22において、液分の貯留量をより多くすることができる。
(4)上記の実施形態では、エンジンブロック12の蒸気排出部23を凹部26の内部空間に形成する例を示したが、エンジンブロック12に外部へ連通する貫通孔を設けて蒸気を排出しても良い。
(5)ウォータポンプ1をモータ駆動する場合、駆動プーリ16の内側と回転軸14の外側との間のスペースに、ウォータポンプ1の回転速度を可変することができる可変機構を設けても良い。
11 ボディ
12 エンジンブロック(機器本体)
13 軸受
14 回転軸
15 インペラ
18 メカニカルシール(シール部材)
19 ネジ機構
20 流体進入部
21 ドレン流路
22 溜部
24 フランジ部
28 ドレンポケット(溜部形成部材)
Claims (2)
- 流体を流通させる機器本体に対して自身を回転させて螺合するネジ機構を有するボディと、
当該ボディに軸受を介して支持された回転軸と、
当該回転軸の一端に設けられ、前記流体を搬送するインペラと、
当該インペラと前記軸受との間の位置において前記回転軸と前記ボディとに亘って設けられたシール部材と、
前記ボディのうち前記シール部材を挟んで前記インペラとは反対側の領域において前記回転軸の周囲を取り囲んだ状態で配置され、前記シール部材から進入した前記流体を受け止める流体進入部と、
当該流体進入部から前記回転軸の外方に延出し、前記流体進入部の流体を前記ボディの外部に排出可能な開口部が前記機器本体の内周面に対向して形成された複数のドレン流路と、
前記機器本体の内周面に凹状に形成され、前記複数のドレン流路の少なくとも一つと連通して前記流体を貯留する溜部と、を備え、
複数の前記開口部が周方向に均等配置されており、隣接する前記開口部の中心どうしの周距離は、前記溜部の両端間における周距離に比べて小さく設定されているウォータポンプ。 - 前記ボディにおける前記ドレン流路の前記開口部の近傍に前記回転軸に対して外方に突出するフランジ部を設けると共に、
前記ボディを前記機器本体に螺合したとき、前記フランジ部が対向する前記機器本体の位置に凹部を形成してある請求項1に記載のウォータポンプ。
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