JPH04132497U - 自動車エンジン用水ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】メカニカルシール１５から漏出した冷却水が、
プーリ１４を支持する転がり軸受６に進入するのを確実
に防止する。 【構成】軸受筒１８内周面と回転軸５外周面との間の水
密を、メカニカルシール１５によって保持している。回
転軸５外端部にプーリ１４を固定している。このプーリ
１４を軸受筒１８の外端部周囲に、転がり軸受６により
支持している。転がり軸受６とメカニカルシール１５と
の間に螺子シール２６を設け、この螺子シール２６とメ
カニカルシール１５との間に排水孔１６を設けている。
螺子シール２６は、漏出冷却水をこの排水孔１６に向け
て押し戻す機能を有する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案に係る自動車エンジン用水ポンプ装置は、水冷式自動車エンジンに組 み込んで、冷却水を循環させる為に利用する。

【０００２】

【従来の技術】

水冷式自動車エンジンの場合、エンジンのウォータジャケットに冷却水を循環 させる為の水ポンプ装置を設け、この水ポンプ装置を、自動車エンジン自身で駆 動する必要がある。この為従来から、図２に示す様な水ポンプ装置が使用されて いる。

【０００３】 円筒状の軸受ハウジング１の基端部（図２の右端部）には取付フランジ２が設 けられている。エンジンのシリンダブロック３の前面には、冷却水通路の開口部 ４が設けられている。上記取付フランジ２は、この開口部４を覆う状態で、上記 シリンダブロック３の前面に固定している。

【０００４】 上記軸受ハウジング１の内側には回転軸５が、複列の転がり軸受６によって、 回転自在に支持されている。又、この回転軸５の内端部（図２の右端部）で、上 記冷却水通路の内側部分には、インペラ７を固定して、この冷却水通路内に冷却 水の流れを惹起させる様にしている。

【０００５】 上記回転軸５の内端部で、インペラ７よりも少し先端に寄った部分には環体８ を外嵌固定し、この環体８の外側面にシール材９を、弾性的に押圧して、回転軸 ５の外周面と軸受ハウジング１の内周面との間の水密保持を図っている。

【０００６】 即ち、上記環体８の外側面には、セラミック等の受板１０を添着しており、こ の受板１０の外側面に、カーボン等のシール材９の内端縁を摺接させている。前 記軸受ハウジング１の内端部内側には、金属板を断面略コ字形に折り曲げて成る 保持環１１を内嵌固定している。１２は、ゴム等の弾性材により造られたシール 筒で、上記シール材９は、このシール筒１２の内端部に支持されている。又、こ のシール筒１２の外周側に設けた圧縮ばね１３により上記シール材９を受板１０ に押圧する事で、上記回転軸５の外周面と軸受ハウジング１の内周面との間の水 密保持を図る為のメカニカルシール１５を構成している。

【０００７】 又、上記回転軸５の外端部で、上記軸受ハウジング１から突出した部分にはプ ーリ１４を固定している。このプーリ１４には、自動車エンジンのクランクシャ フトにより走行させられるベルト（図示せず）が掛け渡されて、上記自動車エン ジンの運転時には、プーリ１４を介して回転軸５が回転駆動される様にしている 。

【０００８】 更に、上記軸受ハウジング１の中間部で、上記メカニカルシール１５と転がり 軸受６との間部分には、この軸受ハウジング１の内外を貫通する排水孔１６を設 けて、上記メカニカルシール１５を通じて漏出した冷却水が、上記転がり軸受６ に達しない様にしている。又、回転軸５の中間部外周面で、この排水孔１６に対 向する部分には、遠心板１７を外嵌固定して、メカニカルシール１５を通じて漏 出した冷却水を、上記排水孔１６に向け吹き飛ばす様にしている。

【０００９】 上述の様に構成される、従来の自動車エンジン用水ポンプ装置の場合、図示し ないベルトにより、プーリ１４、回転軸５を介してインペラ７が回転駆動される 事によって、エンジンのシリンダブロック３内に設けられたウォータジャケット 内に水流が惹起され、エンジンが冷却される。

【００１０】 回転軸５の回転に伴なってメカニカルシール１５からは少量の冷却水が漏出す る場合があるが、この様な漏出冷却水は、遠心板１７によって軸受ハウジング１ の内周面に集められ、この軸受ハウジング１に形成された排水孔１６から、軸受 ハウジング１外に排出される。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上述の様に構成され作用する従来構造の場合、メカニカルシール１ ５を通じて軸受ハウジング１内に漏出した冷却水が転がり軸受６に達するのを阻 止する作用が、必ずしも確実には行なわれない。特に、軸受ハウジング１の中間 部に形成した排水孔１６が詰まった（完全に詰まらない場合も含む。）りして、 この排水孔１６を通じての排水が円滑に行なわれなくなると、上記軸受ハウジン グ１内に漏出した冷却水が転がり軸受６内に進入し、この転がり軸受６内に存在 するグリースを押し流したり、或は劣化させたりして、潤滑機能を失わせる。グ リースによる潤滑機能を失った転がり軸受６は、潤滑不良により早期に焼き付き 、破損してしまう。

【００１２】 メカニカルシールから漏出した冷却水が転がり軸受に達しにくくする構造とし て、実開昭５９−５９２号公報には、図３に示す様な構造が記載されている。こ の公報に記載された構造の場合、エンジンのシリンダブロック３（図２）の前面 に、冷却水通路の開口部４（図２）を覆う状態で軸受筒１８を固定する。この軸 受筒１８の内側を挿通された回転軸５の内端部で、上記冷却水通路の内側部分に はインペラ７を、このインペラ７の外側面と上記軸受筒１８との間にはメカニカ ルシール１５を、それぞれ設けている。

【００１３】 上記回転軸５は上記軸受筒１８の外側に、転がり軸受６を介して、回転自在に 支持されている。又、この回転軸５の外端部で、上記軸受筒１８から突出した部 分にはプーリ１４を固定し、このプーリ１４の基端部には、排水孔１６を形成し ている。又、この排水孔１６と上記転がり軸受６との間にはシール材１９を設け ている。この図３に示した構造の場合、回転軸５の回転に伴なってメカニカルシ ール１５から漏出した冷却水は、上記シール材１９に妨げられて上記転がり軸受 ６内に進入する事なく、上記排水孔１６から排出される。

【００１４】 ところが、この従来の第２例の構造の場合も、転がり軸受６への冷却水の進入 防止効果が完全であるとは言えず、排水孔１６が詰まった場合には、やはり転が り軸受６内に冷却水が進入してしまう。即ち、シール材１９には完全なシール作 用を期待出来ない為、排水孔１６が詰まり、シール材１９の左側の圧力が高くな ると、転がり軸受６への冷却水の進入防止を図れなくなる。

【００１５】 本考案の自動車エンジン用水ポンプ装置は、この様な不都合を解決すべく、考 えられたものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

本考案の自動車エンジン用水ポンプ装置は、エンジンのシリンダブロック前面 に、冷却水通路の開口部を覆う状態で固定した軸受筒と、この軸受筒の内側を挿 通された回転軸と、この回転軸の内端部で、上記冷却水通路の内側部分に固定さ れたインペラと、上記回転軸の内端部に固定された部材の外側面と上記軸受筒と の間に設けられたメカニカルシールと、上記回転軸の外端部で、上記軸受筒から 突出した部分に固定され、且つ、上記軸受筒の外端部周囲に転がり軸受を介して 回転自在に支持されたプーリと、上記回転軸の中間部で、上記軸受筒の内周面と 対向する部分に形成され、この回転軸の回転に伴なって回転軸外周面と軸受筒内 周面との間に存在する流体を上記冷却水通路に向けて送る螺子シールと、この螺 子シールと上記メカニカルシールとの間部分に於いて上記軸受筒に形成された排 水孔とから構成される。

【００１７】

【作用】

上述の様に構成される本考案の自動車エンジン用水ポンプ装置の場合、メカニ カルシールから漏出した冷却水は、螺子シールとメカニカルシールとの間に設け た排水孔を通じて、軸受筒外に排出される。

【００１８】 上記螺子シールは回転軸の回転に伴なって、回転軸外周面と軸受筒内周面との 間に存在する流体をインペラに向けて送る為、上記排水孔が多少詰まっていても 、メカニカルシールを通じて漏出した冷却水の排出は効率良く行なわれる。

【００１９】 この結果、軸受筒にプーリを支持している転がり軸受に冷却水が進入する事が なくなり、この転がり軸受潤滑用のグリースの流失を防止して、転がり軸受の耐 久性を向上させる事が出来る。

【００２０】

【実施例】

図１は本考案の実施例を示している。軸受筒１８の基端部（図１の右端部）に は取付フランジ２が設けられている。エンジンのシリンダブロック３の前面には 、冷却水通路の開口部４が設けられている。上記取付フランジ２は、この開口部 ４を覆う状態で、上記シリンダブロック３の前面に固定している。

【００２１】 上記軸受筒１８の内側には回転軸５が、滑り軸受２０によって、回転自在に支 持されている。又、この回転軸５の内端部（図１の右端部）で、上記冷却水通路 の内側部分には、インペラ７を固定して、この冷却水通路内に冷却水の流れを惹 起させる様にしている。尚、上記滑り軸受２０は、回転軸５の外周面と軸受筒１ ８の内周面とが接触するのを防止する為のものである。

【００２２】 上記インペラ７の中央部外側面には、受板１０を含む環体８が嵌着されており 、この環体８の受板１０の外側面と上記軸受筒１８との間に、メカニカルシール １５を設けている。

【００２３】 即ち、上記環体８の外側面に添着された、セラミック等の受板１０の外側面に 、ゴム等の弾性材により造られたシール筒１２の内端部に支持された、カーボン 等のシール材９の内端縁を摺接させている。前記軸受筒１８の内端部内側には、 金属板製の保持環１１を嵌着しており、この保持環１１内に上記シール筒１２を 保持している。そして、このシール筒１２の外周側に設けた圧縮ばね１３の弾力 により、上記シール材９を受板１０に押圧する事で、上記回転軸５の外周面と軸 受筒１８の内周面との間の水密保持を図る為のメカニカルシール１５を構成して いる。

【００２４】 一方、上記回転軸５の外端部で、上記軸受筒１８から突出した部分にはプーリ １４の基端部を外嵌固定している。このプーリ１４は、上記回転軸５の外端部に 外嵌固定する短円筒状の基部２１の外端縁と、ベルトを掛け渡す為の円筒状のプ ーリ主部２２の外端縁とを、連続部２３により連続させる事で構成されている。 そしてこの内のプーリ主部２２を、上記軸受筒１８の外周面に、転がり軸受６を 介して、回転自在に支承している。

【００２５】 又、上記連続部２３の円周方向複数個所で、上記転がり軸受６を構成する内輪 ２７の外端面と対向する部分には、通孔２４を形成している。この通孔２４は、 上記転がり軸受６の組立時に工具を挿通し、上記内輪２７の外端面を押して、こ の内輪２７を軸受筒１８の外周面に外嵌する為に利用する。即ち、上記転がり軸 受６は、先ず外輪２５をプーリ主部２２に内嵌した後、内輪２７を軸受筒１８に 外嵌する。この外嵌作業の際、上記通孔２４を挿通した工具により、内輪２７の 外端面を押圧する。

【００２６】 更に、上記回転軸５の中間部で、上記軸受筒１８の内周面と対向する部分には 、螺子シール２６を形成している。この螺子シール２６は、上記回転軸５の外周 面に、雄螺子状の螺旋突条を形成したもので、上記回転軸５の回転に伴なって回 転軸５外周面と軸受筒１８内周面との間に存在する流体を上記インペラ７が存在 する冷却水通路に向けて、図１の左方から右方に送る機能を有する。そして、こ の螺子シール２６と上記メカニカルシール１５との間部分に於いて上記軸受筒１ ８に、排水孔１６を形成している。

【００２７】 上述の様に構成される本考案の自動車エンジン用水ポンプ装置の場合、メカニ カルシール１５から漏出した冷却水は、螺子シール２６とメカニカルシール１５ との間に設けた排水孔１６を通じて、軸受筒１８外に排出される。

【００２８】 上記螺子シール２６は回転軸５の回転に伴なって、回転軸５外周面と軸受筒１ ８内周面との間に存在する流体、即ちメカニカルシール１５から漏出した冷却水 を冷却水通路に向けて送る為、上記排水孔１６が多少詰まっていても、メカニカ ルシール１５を通じて漏出した冷却水の排出は効率良く行われる。特に図示の実 施例の場合、前記滑り軸受２０の存在に基づき、回転軸５の外周面と軸受筒１８ の内周面との間の隙間寸法を小さく出来る為、上記螺子シール２６の効率を高め 、漏出した冷却水の排出をより効果的に行なえる。

【００２９】 この結果、軸受筒１８の外周面にプーリ１４を回転自在に支持している転がり 軸受６に、メカニカルシール１５から漏出した冷却水が進入する事がなくなり、 この転がり軸受６潤滑用のグリースの流失を防止して、転がり軸受６の耐久性を 向上させる事が出来る。

【００３０】 尚、回転軸５の停止時には、螺子シール２６が漏出冷却水を冷却水通路に向け て送り、排水孔１６から押し出す機能を発揮しないが、回転軸５の停止時には、 メカニカルシール１５から冷却水が漏出する事は殆どない為、特に問題を生じる 事はない。

【００３１】

【考案の効果】

本考案の自動車エンジン用水ポンプ装置は、以上に述べた通り構成され作用す る為、シール部から漏出した冷却水が転がり軸受部分に迄達するのを確実に防止 して、この転がり軸受部分の潤滑剤が流失したり劣化したりするのを確実に防止 し、耐久性の優れた自動車エンジン用水ポンプ装置を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を上半部を切断した状態で示す
側面図。

【図２】従来構造の第１例を、下半部を切断した状態で
示す側面図。

【図３】従来構造の第２例を、上半部を切断した状態で
示す側面図。

【符号の説明】

１ 軸受ハウジング ２ 取付フランジ ３ シリンダブロック ４ 開口部 ５ 回転軸 ６ 転がり軸受 ７ インペラ ８ 環体 ９ シール材 １０ 受板 １１ 保持環 １２ シール筒 １３ 圧縮ばね １４ プーリ １５ メカニカルシール １６ 排水孔 １７ 遠心板 １８ 軸受筒 １９ シール材 ２０ 滑り軸受 ２１ 基部 ２２ プーリ主部 ２３ 連続部 ２４ 通孔 ２５ 外輪 ２６ 螺子シール ２７ 内輪

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのシリンダブロック前面に、冷
   却水通路の開口部を覆う状態で固定した軸受筒と、この
   軸受筒の内側を挿通された回転軸と、この回転軸の内端
   部で、上記冷却水通路の内側部分に固定されたインペラ
   と、上記回転軸の内端部に固定された部材の外側面と上
   記軸受筒との間に設けられたメカニカルシールと、上記
   回転軸の外端部で、上記軸受筒から突出した部分に固定
   され、且つ、上記軸受筒の外端部周囲に転がり軸受を介
   して回転自在に支持されたプーリと、上記回転軸の中間
   部で、上記軸受筒の内周面と対向する部分に形成され、
   この回転軸の回転に伴なって回転軸外周面と軸受筒内周
   面との間に存在する流体を上記冷却水通路に向けて送る
   螺子シールと、この螺子シールと上記メカニカルシール
   との間部分に於いて上記軸受筒に形成された排水孔とか
   ら成る自動車エンジン用水ポンプ装置。