JPH07158589A - ウォータポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポンプケーシングの水抜き性を改善し、長期
にわたる水抜き状態でのメカニカルシールのシール性の
低下を回避する。 【構成】 渦室５を形成するポンプケーシング２と、そ
のケーシングに回転可能に支持されかつ渦室５内に突出
する端部にロータ１１をもつロータシャフト１０と、ポ
ンプケーシングとロータシャフト１０との間に介在され
たメカニカルシールと、ポンプケーシングの渦室上部か
ら斜め下方へ延びる吐出通路７と、その吐出通路７の渦
室５との接続部下側で山形形状をなしかつその頂部がメ
カニカルシールのシール面２１の少なくとも最下端より
も高い位置に突出する仕切り壁８とを備える。仕切り壁
８には渦室下部と吐出通路７の下流部とを連通しかつメ
カニカルシールのシール面２１の最下端よりも低い位置
に通路底面９ａをもつ水抜き通路９が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の水冷エンジ
ンの冷却水を循環させるウォータポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のウォータポンプの一例について述
べる。図１０にウォータポンプの一部破断正面図が示さ
れ、図１１にその部分平断面図が示されている。なお図
１１は図１０のＣ−Ｃ線断面図に相当する。図１０及び
図１１において、ポンプケーシング１は、その主体をな
すポンプボデー２と、そのボデーの一側（図示右側）に
ガスケット３を介して結合されたポンプカバー４とから
なり、それらの結合によって渦室５及びその渦室半径方
向に連通する吐出通路７を形成している。前記ポンプカ
バー４の渦室軸線方向には渦室５に連通する吸込通路６
が形成されている。なお図示されないが、前記吸込通路
６にはラジエータの出口側水路及びバイパス水路がサー
モスタットを介して接続され、吐出通路７には水冷エン
ジンのウォータジャケットの入口側水路が接続される。

【０００３】前記ポンプボデー２には、ロータシャフト
１０がベアリング１２を介して回転可能に支持されてい
る。ロータシャフト１０の一端部（図示右端部）は前記
渦室５内に突出されており、その端部にロータ（インペ
ラとも呼ばれる）１１が取り付けられている。ロータシ
ャフト１０の他端部はポンプボデー２から外部へ突出し
ており、その端部にプーリシート１３が圧入によって取
り付けられている。なお図示されないが、プーリシート
１３にはプーリがボルト１４を介して結合され、そのプ
ーリにエンジンの駆動力を伝達する伝動ベルトが掛装さ
れることで、エンジンの運転に基づいてロータシャフト
１０が回転し、その回転によるロータ１１のポンプ作用
によってエンジン冷却水が循環させられる。

【０００４】前記ポンプケーシング１とロータシャフト
１０との間、詳しくはロータシャフト１０におけるロー
タ１１とベアリング１２との間のシャフト部分とその部
分を取り囲むポンプケーシング１の壁面との間には、そ
の間をシールして前記渦室５の気密を保持するためのメ
カニカルシール２０が介在されている。このメカニカル
シール２０について図１６の拡大図を参照して述べる。
密封を行うシール面２１は、固定側シールリング２２と
回転側メーティングリング２３とが摺接する摺接面で、
ロータシャフト１０に対して直角をなしている。前記シ
ールリング２２は、ポンプボデー２の孔内に圧入された
カートリッジ２４にベロウズ２５とともに組み込まれ、
ベロウズ２５の外周に配置された一対のスプリングホル
ダー２６の間に掛装されたコイルスプリング２７の付勢
力によってメーティングリング２３に押しつけられてい
る。またメーティングリング２３は、ロータシャフト１
０に固定したスリーブ２８にキャップガスケット２９を
介して取り付けられており、ロータシャフト１０ととも
に回転する。

【０００５】また図１０に示されるように、ポンプボデ
ー２には、前記ベアリング１２とメカニカルシール２０
との間の空間部３０をボデー上部から大気に連通する蒸
気排出通路３１が設けられている。蒸気排出通路３１
は、ポンプ運転時に前記メカニカルシール２０のシール
面２１に生じる発熱によって渦室５から空間部３０に洩
れる水蒸気等の換気作用をなす。なお蒸気排出通路３１
の上端開口は、その通路への泥水、塵埃等の侵入を防止
するキャップ３２で覆われている。またポンプボデー２
には、前記空間部３０のドレンを排出するドレン排出通
路３４が設けられている。

【０００６】前記渦室５と吐出通路７との接続部分につ
いてポンプボデー２の接合側の端面図を示した図１２、
ガスケット３のカバー接合側の端面図を示した図１３、
及びポンプカバー４の接合側の端面図を示した図１４を
参照して説明する。なお図１２は図１０のＡ−Ａ線断面
図に相当し、図１３は図１０のＢ−Ｂ線断面図に相当
し、図１４は図１０のＥ−Ｅ線断面図に相当する。前記
吐出通路７は、図１２〜図１４に示されるように渦室５
の上部から斜め下方へ延びている。このため、渦室５と
吐出通路７との接続部下側に相当するポンプボデー２、
ポンプカバー４及びガスケット３の相当部分には山形形
状の仕切り壁部２ａ，３ａ，４ａが設けられている。こ
れら仕切り壁部２ａ，３ａ，４ａによって一連状をなす
仕切り壁８が形成されている（図１１参照）。また仕切
り壁８の頂部８１は、メカニカルシール２０のシール面
２１の最上端よりも高い位置に突出している（図１２〜
図１４参照）。なお図１１のＤ−Ｄ線断面図に相当する
仕切り壁８の断面図が図１５に示されている。また、前
記ポンプケーシング１の仕切り壁８は、例えば実開平３
−１１９５９７号公報においても開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記ウォータポンプに
よると、エンジン冷却水をその水路から抜いた時いわゆ
る水抜き時に、ポンプケーシング１の仕切り壁８が堰と
なる。また水抜き時は、吸込通路６とラジエータとの間
に介在されているサーモスタットが閉弁状態となるた
め、吸込通路６側からの逆流方向へも水抜けができな
い。従って、ポンプケーシング１内の渦室５及び吸込通
路６に冷却水が溜まってしまい、メカニカルシール２０
のシール面２１が冷却水に浸漬したままの状態となる。
この溜まった冷却水（これを残留水という）の水面（符
号Ｗを付す）が図１０及び図１２〜図１４の各図に一点
鎖線で示されている。このようにメカニカルシール２０
のシール面２１が残留水に浸漬したままの状態が長く続
くと、残留水中に錆が発生することがありひいてはメカ
ニカルシール２０のシール性の低下が予想される。

【０００８】そこで本発明は、前記した問題点を解決す
るためになされたものであり、その目的はポンプケーシ
ングの水抜き性を改善し、長期にわたる水抜き状態での
メカニカルシールのシール性の低下を回避することので
きるウォータポンプを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明は、渦室を形成するポンプケーシングと、そのポンプ
ケーシングに回転可能に支持されかつ前記渦室内に突出
する端部にロータをもつロータシャフトと、前記ポンプ
ケーシングとロータシャフトとの間に介在されたメカニ
カルシールと、前記ポンプケーシングの渦室上部から斜
め下方へ延びる吐出通路と、その吐出通路の前記渦室と
の接続部下側で山形形状をなしかつその頂部が前記メカ
ニカルシールのシール面の少なくとも最下端よりも高い
位置に突出する仕切り壁とを備えるウォータポンプにお
いて、前記仕切り壁には前記渦室下部と吐出通路の下流
部とを連通しかつ前記メカニカルシールのシール面の最
下端よりも低い位置に通路底面をもつ水抜き通路が設け
られている。

【００１０】

【作用】前記手段によれば、エンジン冷却水の水抜き時
に、ポンプケーシングの渦室に残留しようとする冷却水
は水抜き通路を介して吐出通路へと流れ出し、残留水の
水面がメカニカルシールのシール面の最下端よりも低い
位置となる。従ってメカニカルシールのシール面が残留
水に浸漬されないで大気雰囲気におかれる。このため、
このままの状態が長く続き、残留水中に錆が発生したと
しても、メカニカルシールのシール面が錆による悪影響
を受けない。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例１〜３について順に説明す
る。 〔実施例１〕実施例１について図１〜図４を参照して説
明する。なお本例は、従来例の一部を変更したものであ
るからその変更部分について詳述し、従来例と同一もし
くは均等構成と考えられる部分には同一符号を付して重
複する説明は省略する。また次以降の実施例についても
同様の考えで重複する説明は省略する。ポンプボデーの
接合側の端面図を示した図１、ウォータポンプの部分平
面図を示した図２、ガスケットのカバー接合側の端面図
を示した図３、及び仕切り壁の断面図を示した図４にお
いて、本例のガスケット３は、従来例におけるガスケッ
ト３からその仕切り壁部３ａに相当する部分が切除され
たもので、そのほぼ水平状の切除端面を通路底面９ａと
している。この通路底面９ａは、前記メカニカルシール
２０のシール面２１の最下端よりも低い位置にある。従
って、本例ではガスケット３の切除部分によって、ポン
プボデー２とポンプカバー４との相互の仕切り壁部２
ａ，４ａの間に渦室５と吐出通路７とを連通する水抜き
通路９が開口されている。

【００１２】本例のウォータポンプによると、エンジン
冷却水の水抜き時に、ポンプケーシング１の渦室５に残
留しようとする冷却水は水抜き通路９を介して吐出通路
７へと流れ出し、残留水の水面Ｗがメカニカルシール２
０のシール面２１の最下端よりも低い位置、すなわち通
路底面９ａと等しい高さ位置となる。従ってメカニカル
シール２０のシール面２１が残留水に浸漬されないで大
気雰囲気におかれる。このため、このままの状態が長く
続き、残留水中に錆が発生したとしても、メカニカルシ
ール２０のシール面２１が錆による悪影響を受けること
はなく、よってシール性が低下することもない。

【００１３】〔実施例２〕実施例２について図５及び図
６を参照して説明する。なお図５はポンプカバーの接合
側の端面図、図６は仕切り壁の断面図である。本例は、
実施例１におけるポンプカバー４の接合側端面に前記ガ
スケット３の通路底面９ａにほぼ沿うように切欠き溝９
Ａを形成したもので、実施例１に加え切欠き溝９Ａの内
部も水抜き通路９として開口されている。本例による
と、実施例１に比べて水抜き通路９の通路面積が大き
く、水抜き性が向上する。

【００１４】〔実施例３〕実施例３について図７〜図９
を参照して説明する。なお図７はポンプカバーの接合側
の端面図、図８はウォータポンプの部分平面図、図９は
仕切り壁の断面図である。本例は、実施例１におけるポ
ンプカバー４の接合側端面からその仕切り壁部４ａに相
当する部分が前記ガスケット３の場合と同様に切除され
たもので、そのほぼ水平状の切除端面をガスケット３の
通路底面９ａと連続する通路底面９ｂとしている。本例
によると、実施例１，２に比べて水抜き通路９の通路面
積が大きく、水抜き性が一層向上する。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、ポンプケーシング内の
水抜き性が向上され、よって長期にわたる水抜き状態で
のメカニカルシールのシール性の低下を回避することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のウォータポンプにおけるポンプボデ
ーの接合側の端面図である。

【図２】ウォータポンプの部分平面図である。

【図３】ガスケットのカバー接合側の端面図である。

【図４】仕切り壁の断面図である。

【図５】実施例２のウォータポンプにおけるポンプカバ
ーの接合側の端面図である。

【図６】仕切り壁の断面図である。

【図７】実施例３のウォータポンプにおけるポンプカバ
ーの接合側の端面図である。

【図８】ウォータポンプの部分平面図である。

【図９】仕切り壁の断面図である。

【図１０】従来例のウォータポンプを示す一部破断正面
図である。

【図１１】図１０の部分平断面図である。

【図１２】ポンプボデーの接合側の端面図である。

【図１３】ガスケットのカバー接合側の端面図である。

【図１４】ポンプカバーの接合側の端面図である。

【図１５】仕切り壁の断面図である。

【図１６】メカニカルシールの断面図である。

【符号の説明】

１ ポンプケーシング ５ 渦室 ７ 吐出通路 ８ 仕切り壁 ９ 水抜き通路 １０ ロータシャフト １１ ロータ ２０ メカニカルシール ２１ シール面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 渦室を形成するポンプケーシングと、そ
   のポンプケーシングに回転可能に支持されかつ前記渦室
   内に突出する端部にロータをもつロータシャフトと、前
   記ポンプケーシングとロータシャフトとの間に介在され
   たメカニカルシールと、前記ポンプケーシングの渦室上
   部から斜め下方へ延びる吐出通路と、その吐出通路の前
   記渦室との接続部下側で山形形状をなしかつその頂部が
   前記メカニカルシールのシール面の少なくとも最下端よ
   りも高い位置に突出する仕切り壁とを備えるウォータポ
   ンプにおいて、前記仕切り壁には前記渦室下部と吐出通
   路の下流部とを連通しかつ前記メカニカルシールのシー
   ル面の最下端よりも低い位置に通路底面をもつ水抜き通
   路が設けられたウォータポンプ。