JPH09296792A

JPH09296792A - 液体移送ポンプ

Info

Publication number: JPH09296792A
Application number: JP8319847A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yamashita; 浩幸山下; Tadashi Kondo; 正近藤; Ryoichi Otaki; 大滝　　亮一; Koichi Sakai; 幸一坂井; Yukihiro Akaha; 幸広赤羽
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1997-11-18

Abstract

(57)【要約】【目的】特に高精度の部品を必要とせずに安価に製作
でき、しかもシール性を確実に図る事が可能な構造を実
現する。【構成】プーリ１３の回転に伴って駆動シャフト２４
が、プーリ１３の自転軸αの周囲で公転する。この公転
運動に伴って、この駆動シャフト２４に対する回転自在
に支持されたインペラ４ａが、ウォータジャケット１２
内で回転する。駆動シャフト２４の外周面とケーシング
８の内周面との間にはベローズ２３を設けて、これら両
周面同士の間の水密保持を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係る液体移送ポン
プは、例えば自動車の走行駆動用に使用される水冷エン
ジンの冷却水を循環させる為の冷却水ポンプとして利用
する。

【０００２】

【従来の技術】水冷エンジンの冷却水を循環させる為に
従来から、図１９に示す様な冷却水ポンプを使用してい
る。この従来の冷却水ポンプは、ハウジング１に回転自
在に支持した駆動軸２の外端部にプーリ３を固定し、こ
のプーリ３をベルトにより駆動する事により、上記駆動
軸２を回転駆動する。この駆動軸２の内端部にはインペ
ラ４を固定しており、このインペラ４が回転する事によ
り上記ハウジング１の吸入口５から冷却水を吸入し、吐
出口６から吐出する。上記駆動軸２の外周面とハウジン
グ１の内周面との間にはメカニカルシール７を設けて、
上記ハウジング１内を流通する冷却水の漏洩を防止して
いる。

【０００３】図１９に示した従来構造の場合、固定のハ
ウジング１の一部を貫通して設けた駆動軸２を回転させ
る為、メカニカルシール７等、ハウジング１内を流通す
る冷却水の漏洩防止の為の構造が必要になる。しかも、
この漏洩防止構造は、長期間に亙る使用に伴なってシー
ル性能が低下する可能性がある。シール性能が低下して
冷却水が漏洩した場合には、オーバヒート等の故障の原
因となる。

【０００４】この様な問題を解決する為、マグネットカ
ップリング装置を利用する事により、上記駆動軸２をハ
ウジング１に貫通させない構造も考えられるが、冷却水
ポンプ全体が相当に大型化する事が避けられない。しか
も、駆動側永久磁石と従動側永久磁石とに設けられたＳ
極とＮ極との位相がずれる、所謂脱調により、著しい振
動が発生する可能性がある等、実用化には問題が多い。
更に、実開平６−５３７８４号公報には、スクロール型
ポンプとベローズとを組み合わせてこれら問題を解消す
る冷却水ポンプが記載されている。この公報に記載され
た冷却水ポンプは、特に大型化したり、或は運転時に振
動が発生する事もなく、しかも冷却水の漏れ防止を確実
に図れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載された
冷却水ポンプは、コストが嵩む。即ち、スクロール型ポ
ンプを構成する１対のスクロールは、形状が複雑なだけ
でなく、十分な性能を発揮させる為には、寸法精度及び
形状精度を十分に確保しなければならない。この為、冷
却水ポンプのコストが嵩む事が避けられない。本発明の
液体移送ポンプは、この様な事情に鑑みて発明したもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の液体移送ポンプ
は、筒状のケーシングと、このケーシング外に設けられ
て自転軸を中心に自転運動する回転駆動部材と、移送す
べき液体の流路途中に露出する状態で上記ケーシング
に、自転自在に支持されたインペラと、上記ケーシング
内に挿通されて上記回転駆動部材と上記インペラとを連
結し、この回転駆動部材の自転運動に伴って、少なくと
も上記インペラ側の端部を上記自転軸の周囲で公転運動
させる駆動シャフトと、弾性材により造られてこの駆動
シャフトの外周面と上記ケーシングの内周面との間の隙
間を塞ぐ密封部材とを備える。そして、上記駆動シャフ
トのインペラ側端部をインペラに、このインペラの回転
中心からずれた位置で係合させる事により、上記公転運
動に伴ってこのインペラを自転させる回転駆動機構を構
成している。

【０００７】尚、上述の様に駆動シャフトの少なくとも
上記インペラ側の端部を上記自転軸の周囲で公転運動さ
せる為の構造としては、例えば次のの様な構造を採
用できる。駆動シャフト全体を回転駆動部材の自転軸を中心に
公転運動させる。この為に、例えばケーシングの一部に
回転駆動部材を自転自在に支持すると共に、この回転駆
動部材の一部で上記自転軸に対して偏心した部分に上記
駆動シャフトの一部を、この回転駆動部材に対する回転
自在に支持する。駆動シャフトの中間部を揺動自在に支持すると共
に、この駆動シャフトの両端部を、自転軸を中心に公転
運動させる。この為に、例えばケーシングの内側に回転
駆動部材の自転軸となる駆動軸を回転自在に支持すると
共に、この駆動軸の端部で回転中心からずれた位置に上
記駆動シャフトの反インペラ側端部を、揺動自在に係合
させる。

【０００８】更に、上記を実施する場合に好ましく
は、次の〜のうちの１乃至複数の構造を採用する。回転駆動部材の一部で上記自転軸に対して偏心した
部分に駆動シャフトの一部を回転自在に支持する為に、
複列玉軸受等、曲げ方向の荷重に対する支持剛性の高い
転がり軸受を使用する。弾性材により造られて駆動シャフトの外周面とケー
シングの内周面との間の隙間を塞ぐ密封部材として、回
転方向の力に対する耐力の大きなものを使用する。駆動シャフトとケーシングとの間に、密封部材とは
別に、この駆動シャフトの回転（自転）を阻止する為の
回転阻止機構を設ける。

【０００９】

【作用】上述の様に構成される本発明の液体移送ポンプ
の場合、回転駆動部材が自転運動を行ない、駆動シャフ
トの端部が公転運動を行なうと、この駆動シャフトの端
部に係合したインペラが、移送すべき液体の流路内で回
転（自転）する。この結果、この流路内に流れが惹起さ
れる。上記駆動シャフトは、少なくともインペラ側端部
が、公転運動はするが自転運動はしない。そして、公転
運動に拘らず、この駆動シャフトの外周面とケーシング
の内周面との間は密封部材により塞がれたままの状態に
維持される。従って、この駆動シャフト貫通部のシール
保持は確実に行なわれる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、前記に対応する、本発
明の実施の形態の第１例を示している。円筒状のケーシ
ング８は、その基端部（図１の右端部）外周面に形成し
た取付フランジ９を挿通したボルト１０、１０により、
エンジンのシリンダブロック１１の前面（図１の左面）
に固定する。このシリンダブロック１１の前面には、移
送すべき液体である冷却水の流路となる、ウォータジャ
ケット１２の一部が開口している。上記ケーシング８
は、このウォータジャケット１２の開口を覆う状態で、
上記シリンダブロック１１の前面に固定する。

【００１１】又、上記ケーシング８の先半部（図１の左
半部）外周面には、回転駆動部材であるプーリ１３の基
半部（図１の右半部）を、複列転がり軸受１４等の軸受
により、回転自在に支持している。このプーリ１３の外
周面にはベルト１５を掛け渡している。このベルト１５
は、このプーリ１３の他、エンジンのクランクシャフト
の端部に固定された駆動プーリ（図示せず）に掛け渡し
ている。従って、エンジンの運転時に上記プーリ１３
は、上記ケーシング８の中心軸と一致する自転軸αを中
心に自転する。又、上記プーリ１３の先半部（図１の左
半部）には偏心円筒部１６を、このプーリ１３を構成す
る金属板等を絞り加工する等により、形成している。こ
の偏心円筒部１６の中心軸βは、上記自転軸αと平行で
はあるが、この自転軸αに対しδだけ偏心している。そ
して、この偏心円筒部１６の内側に駆動シャフト２４の
一端部（図１の左端部）を、深溝型玉軸受１７等の軸受
により、回転自在に支持している。

【００１２】一方、上記ケーシング８の基端開口部には
段部１８を形成し、この段部１８の内側にインペラ４ａ
を、第一の滑り軸受１９等の軸受により、回転自在に支
持している。この状態で上記インペラ４ａは、前記ウォ
ータジャケット１２の途中に露出する。又、このインペ
ラ４ａの中心からずれた位置には、偏心孔２２を形成し
ている。そして、この偏心孔２２の内側に上記駆動シャ
フト２４の他端部（図１の右端部）を、第二、第三の滑
り軸受２０、２１等の軸受により、このインペラ４ａに
対する回転自在に支持している。

【００１３】更に、上記駆動シャフト２４の中間部外周
面と、上記ケーシング８の中間部内周面との間の隙間に
は、密封部材であるベローズ２３を設けている。このベ
ローズ２３は、ゴム、エラストマー等の弾性材により造
られており、内周縁部を上記駆動シャフト２４の外周面
に、クランプ金具２５等により固定している。又、この
ベローズ２３の外周縁部は、上記第一の滑り軸受１９と
上記ケーシング８との間で挟持する事により、このケー
シング８に対し固定している。従って上記駆動シャフト
２４は、上記ベローズ２３を介して上記ケーシング８
に、自転不能に支持された状態となる。この結果、前記
プーリ１３が回転すると上記駆動シャフト２４は、自転
する事なく、前記自転軸αの周囲を公転運動する。公転
運動の回転半径は、前記偏心量δである。

【００１４】上述の様に構成される本発明の液体移送ポ
ンプの場合、ベルト１５によりプーリ１３を、自転軸α
を中心に自転させると、上記駆動シャフト２４が、この
自転軸αを中心とする公転運動を行なう。この様に駆動
シャフト２４が公転運動を行なうと、この駆動シャフト
２４の他端部に第二、第三の滑り軸受２０、２１を介し
て、この駆動シャフト２４に対する相対回転自在に係合
したインペラ４ａが、第一の滑り軸受１９の内側で回転
する。そして、このインペラ４ａが、移送すべき液体の
流路であるウォータジャケット１２内に冷却水の流れを
惹起する。即ち、上記インペラ４ａを配置した空間２６
内に冷却水を、吸入側通路２７から吸引し、吐出側通路
２８から送り出す。

【００１５】本発明の液体移送ポンプは、上述の様にし
てウォータジャケット１２内に冷却水の流れを惹起させ
るが、この際に上記駆動シャフト２４は、公転運動はす
るが自転運動はしない。そして、公転運動に拘らず、こ
の駆動シャフト２４の外周面とケーシング８の内周面と
の間は、ベローズ２３により塞がれたままの状態とな
る。従って、この駆動シャフト２４がケーシング８を貫
通する部分のシール保持は確実に行なわれる。

【００１６】次に、図２は、前記に対応する、本発明
の実施の形態の第２例を示している。円筒状のケーシン
グ８の内側には、回転駆動部材であるプーリ１３ａの自
転軸となる駆動軸２９を、１対の玉軸受３０、３０等の
軸受により、自転のみ自在に支持している。上記プーリ
１３ａは、この駆動軸２９の外端部（図２の左端部）で
上記ケーシング８外に突出した部分に固定している。一
方、上記駆動軸２９の内端部（図２の右端部）には、外
向フランジ状の回転板３１を固定している。そして、こ
の回転板３１の内側面（図２の右側面）で上記駆動軸２
９の中心から外れた位置に、駆動側球状凹部３２を形成
している。又、上記ケーシング８の内端（図２の右端）
開口部にはインペラ４ｂを、第一の滑り軸受１９を介し
て、自転のみ自在に支持している。そして、このインペ
ラ４ｂの外側面（図２の左側面）でこのインペラ４ｂの
回転中心から外れた位置に、従動側球状凹部３３を形成
している。

【００１７】一方、上記ケーシング８の中間部内端寄り
部分には、ドッグボーンと称せられる駆動シャフト３４
の中間部を、揺動軸受３５により、揺動変位自在に支持
している。上記駆動シャフト３４の両端部には、それぞ
れ球状部３６ａ、３６ｂを固設している。そして、外端
側（図２の左端側）の球状部３６ａを上記駆動側球状凹
部３２に第一の球面状滑り軸受３７を介して、内端側
（図２の右端側）の球状部３６ｂを上記従動側球状凹部
３３に第二の球面状滑り軸受３８を介して、それぞれ揺
動変位自在に嵌合させている。更に、上記駆動シャフト
３４の中間部内端寄り部分で、上記揺動軸受３５とイン
ペラ４ａとの間部分の外周面と上記ケーシング８の中間
部内端寄り内周面との間に、密封部材であるベローズ２
３を設けている。

【００１８】本例の液体移送ポンプの場合、図示しない
ベルトにより、プーリ１３ａを介して駆動軸２９を回転
させると、上記駆動シャフト３４が上記揺動軸受３５を
中心に揺動し、この駆動シャフト３４の内端部に設けた
球状部３６ｂが公転運動を行なう。この様に球状部３６
ｂが公転運動を行なうと、この球状部３６ｂに第二の球
面状滑り軸受３８を介して係合したインペラ４ｂが、第
一の滑り軸受１９の内側で回転する。インペラ４ｂの回
転に伴って冷却水を送る作用、並びにベローズ２３によ
り駆動シャフト３４の貫通部分のシール保持を図る作用
は、前述した第１例の場合と同様である。

【００１９】次に、図３は、本発明の実施の形態の第３
例として、前記に対応する前記第１例の構造に、前記
に記載した構造を加える改良を施したものを示してい
る。本例の場合には、プーリ１３の先半部（図３の左半
部）に形成した偏心円筒部１６の内側に駆動シャフト２
４の基端部（図３の左端部）を回転自在に支持する為の
軸受として、複列玉軸受３９を使用している。この為本
例の構造の場合には、上記駆動シャフト２４の曲げ方向
の力に対する支持剛性が向上し、この駆動シャフト２４
の先端部（図３の右端部）にラジアル荷重が加わった場
合でも、この駆動シャフト２４が傾斜しにくくなる。

【００２０】即ち、駆動シャフト２４の公転運動に伴っ
てインペラ４ａを回転駆動させると、このインペラ４ａ
から駆動シャフト２４の先端部に、ラジアル方向の反力
が加わる。上記駆動シャフト２４の支持剛性に対してこ
の反力が大きくなると、上記駆動シャフト２４が無視で
きない程に傾斜し、上記インペラ４ａと第一の滑り軸受
１９との摺動部に作用する摩擦力が増大して、上記イン
ペラ４ａが円滑に回転できなくなる可能性がある。これ
に対して本例の場合には、上記駆動シャフト２４の支持
剛性が高い為、前述した第１例の場合に比べ、より大き
な反力に対しても、円滑な運転を保証できる。その他の
構成及び作用は、前述した第１例の場合と同様である。

【００２１】次に、図４〜５は、前記に対応する構造
に前記に示した改良を施して本発明の実施の形態の第
４例を構成する場合に使用する、ベローズ２３ａを示し
ている。このベローズ２３ａは、駆動シャフト２４（図
１参照）に外嵌固定する為の、金属製で円筒状の内側固
定筒４０と、ケーシング８と第一の滑り軸受１９との間
（図１参照）に挟持固定する為の外側固定環４１と、こ
の外側固定環４１と上記内側固定筒４０の端部外周面に
形成した鍔部４２との間に設けられた可撓膜４３とから
構成する。この可撓膜４３は、ゴム、エラストマー等の
弾性材中に、金属等のフィラメントを編組して成る、可
撓性を有する網状の芯材４４を包埋する事により構成し
ている。従って、このベローズ２３ａは、上記内側固定
筒４０と外側固定環４１との間に回転方向の応力が加わ
った場合でも、この応力に対して十分な耐力を保持し、
この応力に拘らず破損する事がない。

【００２２】この様に、回転方向の応力に対して十分な
耐力を有するベローズ２３ａを使用する理由は、次の通
りである。即ち、前記図１に示した第１例の構造の場合
（図３に示した第２例の構造の場合も同様）、上記駆動
シャフト２４には、この駆動シャフト２４の公転運動に
伴って、深溝型玉軸受１７（或は複列玉軸受３９）及び
第一〜第三の滑り軸受１９〜２１の抵抗に基づき、回転
方向の力が加わる。この力はベローズ２３（図１、３）
により支承して、上記駆動シャフト２４が回転する事を
防止する。この為、上記耐力が小さいベローズを使用し
た場合には、十分な耐久性を確保できない。より具体的
には、長期間に亙る使用に伴って上記ベローズが破損
し、ウォータジャケット１２（図１、３）内の冷却水が
漏洩する可能性がある。これに対して、図４〜５に示す
様な構造で、回転方向の応力に対して十分な耐力を有す
るベローズ２３ａを使用すれば、十分な耐久性を確保で
きる。

【００２３】次に、図６は、本発明の実施の形態の第５
例として、前記に対応する構造に前記及びに示し
た改良を施した構造例を示している。本例の場合には、
駆動シャフト２４の中間部に第一の係止フック４５を固
設すると共に、ケーシング８の内周面でこの第一の係止
フック４５に対向する部分に凹孔４６を形成している。
そしてこの凹孔４６の奥面に固設した第二の係止フック
４７と上記第一の係止フック４５との間に引っ張りばね
４８を設けて、上記駆動シャフト２４の回転を阻止する
為の回転阻止機構を構成している。又、この回転阻止機
構の設置に伴って、駆動シャフト２４の外周面とケーシ
ング８の内周面との間の隙間を塞ぐベローズ２３を、上
記駆動シャフト２４の基端寄り（図６の左寄り）部分に
設けている。

【００２４】上述の様に構成する本例の場合には、上記
回転阻止機構により上記駆動シャフト２４の回転を阻止
するので、上記ベローズ２３に回転方向の応力が加わら
ない。従って本例の場合には、特に回転方向の応力に対
して十分な耐力を有するベローズ２３ａ（図４〜５）を
使用しなくても、十分な耐久性を確保できる。その他の
構成及び作用は、前述の図３に示した第３例の場合とほ
ぼ同様である。

【００２５】次に、図７〜８は、本発明の実施の形態の
第６例として、前記に対応する構造に前記及びに
示した改良を施した構造を示している。本例の場合に
は、駆動シャフト２４の中間部に、この駆動シャフト２
４の外周面から直径方向外方に突出する腕片４９を固設
すると共に、この腕片４９の先端部片面（図７の上端部
左側面）に、ガイドピン５０を突設している。一方、ケ
ーシング８の内面に形成した段部５１の一部で上記腕片
４９と対向する部分に円環状のガイド溝５２を形成し、
このガイド溝５２に上記ガイドピン５０の先端部（図７
の左端部）を、摺動自在に係合させている。上記ガイド
溝５２の中心線の直径は、上記駆動シャフト２４の公転
運動の直径と一致させている。

【００２６】上述の様に構成される本例の場合には、上
記駆動シャフト２４の公転運動に伴って上記ガイドピン
５０の先端部が、図８（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）
の様に、上記ガイド溝５２を倣う。上記駆動シャフト２
４が回転（自転）する事は、これらガイドピン５０とガ
イド溝５２との係合に基づいて阻止する。即ち、本例の
場合には、上記腕片２４とガイドピン５０とガイド溝５
１とが構成する回転阻止機構により、上記駆動シャフト
２４の回転を阻止する。従って、上記ベローズ２３に回
転方向の応力が加わらない。この結果、本例の場合に
も、特に回転方向の応力に対して十分な耐力を有するベ
ローズ２３ａ（図４〜５）を使用しなくても、十分な耐
久性を確保できる。その他の構成及び作用は、前述の図
６に示した第５例の場合とほぼ同様である。

【００２７】次に、図９〜１０は、本発明の実施の形態
の第７例として、前記に対応する構造に前記及び
に示した改良を施した構造を示している。本例の場合に
は、駆動シャフト２４の中間部に、この駆動シャフト２
４の外周面から直径方向外方に突出する腕片５３を固設
すると共に、この腕片５３の先端部（図９〜１０の上端
部）に、円孔５４を形成している。一方、ケーシング８
の内面に形成された段部５１の一部でこの円孔５４と対
向する部分にガイドピン５０ａを突設し、このガイドピ
ン５０ａの先端部（図９の右端部）を上記円孔５４に挿
入している。この円孔５４の内周縁に沿って上記ガイド
ピン５０ａが摺動した場合にこのガイドピン５０ａの中
心が描く軌跡の直径は、上記駆動シャフト２４の公転運
動の直径と一致する。この為に上記円孔５４の内径を、
上記公転運動の直径よりも、上記ガイドピン５０ａの外
径分だけ大きくしている。

【００２８】上述の様に構成される本例の場合には、上
記駆動シャフト２４の公転運動に伴って上記ガイドピン
５０ａの先端部が、図１０（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→
（Ｄ）の様に、上記円孔５４の内周縁を倣う。上記駆動
シャフト２４が回転（自転）する事は、これらガイドピ
ン５０ａと円孔５４の内周縁との係合に基づいて阻止す
る。即ち、本例の場合には、上記腕片５３と円孔５４と
ガイドピン５０ａとが構成する回転阻止機構により、上
記駆動シャフト２４の回転を阻止する。この為、上記ベ
ローズ２３に回転方向の応力が加わらない。従って本例
の場合にも、特に回転方向の応力に対して十分な耐力を
有するベローズ２３ａ（図４〜５）を使用しなくても、
十分な耐久性を確保できる。その他の構成及び作用は、
前述の図６〜８に示した第５〜６例の場合とほぼ同様で
ある。尚、本例の変形例として、上記腕片５３の先端部
に、円孔５４に代えて長孔を形成しても、上記シャフト
２４の自転角度を制限し、ベローズ２３に加わる応力の
緩和を図れる。

【００２９】次に、図１１〜１３は、本発明の実施の形
態の第８例として、前記に対応する構造に前記及び
に示した改良を施した構造例を示している。本例は、
上述した第５〜７例よりも構造を簡略化して、組立性の
向上による低廉化を図ると共に、ウォータジャケット１
２（図１、３）内の圧力に拘らず、ベローズの耐久性を
確保すべく考えたものである。この為に本例の場合に
は、駆動シャフト２４の中間部外周面とケーシング８の
内周面との間に設ける密封装置５５自体に、これら両周
面同士の間の水密を保持する機能の他、上記駆動シャフ
ト２４の自転を阻止する機能と、ベローズ２３ｂをバッ
クアップする機能とを持たせている。

【００３０】この為に上記密封装置５５を構成するベロ
ーズ２３ｂの内外両周縁部に、それぞれ内径側芯金５６
と外径側芯金５７とを設けている。これら両芯金５６、
５７は、何れも断面Ｌ字形で全体を円環状に形成してい
る。又、上記ベローズ２３ｂを構成する弾性材の一部
は、上記内径側芯金５６の内周面よりも直径方向内方、
並びに上記外径側芯金５７よりも直径方向外方に突出し
ている。これら突出部分に存在する弾性材は、上記内径
側芯金５６を上記駆動シャフト２４の中間部に外嵌し、
上記外径側芯金５７を上記ケーシングの中間部に内嵌し
た状態で、当該芯金５６、５７の周面と相手部材の周面
との間で弾性的に圧縮されて、嵌合部のシール性を保持
する。

【００３１】又、上記外径側芯金５７の内径側には、回
り止めリング５８を内嵌固定している。断面Ｌ字形で全
体を円環状に形成した、この回り止めリング５８の円輪
部５９には、１乃至複数個（図示の例では４個）の円孔
５４ａ、５４ａを形成している。これら各円孔５４ａ、
５４ａの中心は、プーリ１３の回転中心をその中心とす
る単一円弧上に配置している。一方、上記内径側芯金５
６の外径側には、バックアップリング６０を外嵌固定し
ている。このバックアップリング６０は、ポリアミド樹
脂、ポリアセタール樹脂等、冷却水温度（１３０℃程
度）での十分な耐熱性を有し、しかも摩擦係数が低い合
成樹脂を射出成形する事により、一体に造っている。

【００３２】又、上記バックアップリング６０の一部
で、上記各円孔５４ａ、５４ａに整合する部分には、上
記回り止めリング５８に向けて突出するガイド突部６
１、６１を、上記円孔５４ａ、５４ａと同数、これら各
円孔５４ａ、５４ａと等ピッチで形成している。そし
て、これら各ガイド突部６１、６１を、これら各円孔５
４ａ、５４ａに挿入している。尚、これら各ガイド突部
６１、６１の中心が存在する円弧の直径と、上記各円孔
５４ａ、５４ａの中心が存在する円弧の直径とは互いに
等しい。そして、これら各円孔５４ａ、５４ａの内周縁
に沿って上記各ガイド突部６１、６１が摺動した場合に
これら各ガイド突部６１、６１の中心が描く軌跡の直径
が、上記駆動シャフト２４の公転運動の直径と一致する
様にしている。従って、上記各円孔５４ａ、５４ａの内
径は、上記駆動シャフト２４の公転運動の直径よりも、
上記各ガイド突部６１、６１の外径分だけ大きくしてい
る。更に、上記バックアップリング６０の内周面には係
止突部６２、６２を、上記内径側芯金５６の端縁部には
係止切り欠き６３、６３を、それぞれ形成している。そ
して、これら各係止突部６２、６２と係止切り欠き６
３、６３とを互いに係合させて、上記内径側芯金５６に
対するバップアップリング６１の回転防止を図ってい
る。

【００３３】上述の様に構成する本例の場合には、上記
駆動シャフト２４の公転運動に伴って上記各ガイド突部
６１、６１が、上記各円孔５４ａ、５４ａの内周縁を倣
う。上記駆動シャフト２４が回転（自転）する事は、こ
れら各ガイド突部６１、６１と円孔５４ａ、５４ａの内
周縁との係合に基づいて阻止する。即ち、本例の場合に
は、上記回り止めリング５８とバックアップリング６０
とが構成する回転阻止機構により、上記駆動シャフト２
４の自転を阻止する。従って、前記ベローズ２３ｂに回
転方向の応力が加わらない。この結果、本例の場合に
も、特に回転方向の応力に対して十分な耐力を有するベ
ローズ２３ａ（図４〜５）を使用しなくても、十分な耐
久性を確保できる。

【００３４】又、ウォータジャケット１２（図１、３）
内に存在する冷却水の圧力が上昇すると、上記ベローズ
２３ｂが上記ケーシング８外に向け、図１１、１３の左
方に押圧される。本例の構造ではこの様な場合に、上記
バックアップリング５９が上記ベローズ２３ｂを支え
て、このベローズ２３ｂのケーシング８外への変位を抑
える。従って、上記圧力の上昇に伴うベローズ２３ｂの
耐久性低下も、有効に防止できる。

【００３５】尚、本例の構造を組み立てる場合には、予
め上記回り止めリング５８を前記外径側芯金５７の内径
側に、上記バックアップリング６０を前記内径側芯金５
６の外径側に、それぞれ嵌合固定しておく。この様にこ
れら各部材５８、５７、６０９、５６と前記ベローズ２
３ｂとを組み立てた後、上記外径側芯金５７をケーシン
グ８の内周面に、上記内径側芯金５６を上記駆動シャフ
ト２４の外周面に、それぞれ嵌合固定する。従って、上
記各部材５８、５７、６０、５６を所定の位置関係で組
み合わせる作業は、広い空間で容易に行なえる。

【００３６】又、本例の構造の場合に、前記円孔５４ａ
とガイド突部６１との係合部は、少なくとも１個所設け
れば、一応駆動シャフト２４の自転を防止できる。但
し、図示の例の様に、これら円孔５４ａとガイド突部６
１との係合部を円周方向等間隔に４個所（或は３個所）
設ければ、回転バランスの確保が容易になる。又、本例
の場合には、プーリ１３に駆動シャフト２４の基端部を
回転自在に支持する為の軸受として、１対の玉軸受６
４、６４を組み合わせたものを使用している。その他の
構成及び作用は、前述の図６〜１０に示した第５〜７例
の場合とほぼ同様である。

【００３７】次に、図１４〜１６は、本発明の実施の形
態の第９例として、前記に対応する構造に前記及び
に示した改良を施した構造を示している。本例は、上
述の図１１〜１３に示した第８例の構造からバックアッ
プリング６０を省略し、代わりに、内径側芯金５６の外
周面と外径側芯金５７の内周面との間に、例えば、シリ
コンゴム、水添加ニトリルゴム等、弾性変形し易い軟質
ゴムにより厚肉に造った、ベローズ２３ｃを設けてい
る。又、ケーシング８側に固設したガイドピン５０ｂ
を、回り止めリング５８に形成した円孔５４ａ内に挿入
して、駆動シャフト２４の自転を防止する為の回転阻止
機構を構成している。その他の構成及び作用は、上述し
た第８例の場合と同様である。

【００３８】次に、図１７は、本発明の実施の形態の第
１０例として、前記に対応する構造に前記及びに
示した改良を施した構造を示している。本例は、上述の
図１４〜１６に示した第９例の構造から回り止めリング
５８を省略し、代わりに、外径側芯金５７の円輪部５９
ａに、円孔５４ａを形成している。その他の構成及び作
用は、上述した第９例の場合と同様である。

【００３９】次に、図１８は、前記に対応する、本発
明の実施の形態の第１１例を示している。本例は、前述
した第７例の構造を簡略化して部品点数を減少し、コス
ト低減を図ったものである。この為に本例の場合には、
インペラ４ａを、水中での摩擦係数が低い合成樹脂によ
り造り、このインペラ４ａを支持する為の滑り軸受を廃
止している。又、駆動シャフト２４の自転を防止する為
の回転阻止機構を省略し、ベローズ２３のみにより、こ
の駆動シャフト２４の自転防止を図っている。その他の
構成及び作用は、図６、７、９に示した第５〜７例と同
様である。

【００４０】

【発明の効果】本発明の液体移送ポンプは、以上に述べ
た通り構成され作用するが、冷却水を通す通路の壁面を
駆動軸が貫通せず、水漏れ故障を生じにくい為、長期間
に亙って優れた信頼性を確保できる。しかも、構成各部
材の精度を極端に高くする必要がないので、部品製作の
容易化により、液体移送ポンプ全体としてのコスト低減
を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。

【図２】同第２例を示す断面図。

【図３】同第３例を示す断面図。

【図４】同第４例に使用するベローズを、図５の左方か
ら見た図。

【図５】図４のＡ−Ａ断面図。

【図６】本発明の実施の形態の第５例を示す断面図。

【図７】同第６例を示す断面図。

【図８】第６例の作用を説明する為、一部を省略して駆
動シャフトの回転順に示す、図７のＢ−Ｂ断面図。

【図９】本発明の実施の形態の第７例を示す断面図。

【図１０】第７例の作用を説明する為、一部を省略して
駆動シャフトの回転順に示す、図９のＣ−Ｃ断面図。

【図１１】本発明の実施の形態の第８例を示す断面図。

【図１２】図１１のＤ−Ｄ断面図。

【図１３】図１１のＥ部拡大図。

【図１４】本発明の実施の形態の第９例を示す断面図。

【図１５】図１４のＦ−Ｆ断面図。

【図１６】図１４のＧ部拡大図。

【図１７】本発明の実施の形態の第１０例を示す、図１
６と同様の図。

【図１８】同第１１例を示す断面図。

【図１９】従来の冷却水ポンプの１例を示す断面図。

【符号の説明】

１ハウジング２駆動軸３プーリ４、４ａ、４ｂインペラ５吸入口６吐出口７メカニカルシール８ケーシング９取付フランジ１０ボルト１１シリンダブロック１２ウォータジャケット１３、１３ａプーリ１４複列転がり軸受１５ベルト１６偏心円筒部１７深溝型玉軸受１８段部１９第一の滑り軸受２０第二の滑り軸受２１第三の滑り軸受２２偏心孔２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃベローズ２４駆動シャフト２５クランプ金具２６空間２７吸入側通路２８吐出側通路２９駆動軸３０玉軸受３１回転板３２駆動側球状凹部３３従動側球状凹部３４駆動シャフト３５揺動軸受３６ａ、３６ｂ球状部３７第一の球面状滑り軸受３８第二の球面状滑り軸受３９複列玉軸受４０内側固定筒４１外側固定環４２鍔部４３可撓膜４４芯材４５第一の係止フック４６凹孔４７第二の係止フック４８引っ張りばね４９腕片５０、５０ａ、５０ｂガイドピン５１段部５２ガイド溝５３腕片５４、５４ａ円孔５５密封装置５６内径側芯金５７外径側芯金５８回り止めリング５９、５９ａ円輪部６０バックアップリング６１ガイド突部６２係止突部６３係止切り欠き６４玉軸受

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坂井幸一神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号日本精工株式会社内 (72)発明者赤羽幸広神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号日本精工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状のケーシングと、このケーシング外
に設けられて自転軸を中心に自転運動する回転駆動部材
と、移送すべき液体の流路途中に露出する状態で上記ケ
ーシングに、自転自在に支持されたインペラと、上記ケ
ーシング内に挿通されて上記回転駆動部材と上記インペ
ラとを連結し、この回転駆動部材の自転運動に伴って、
少なくとも上記インペラ側の端部を上記自転軸の周囲で
公転運動させる駆動シャフトと、弾性材により造られて
この駆動シャフトの外周面と上記ケーシングの内周面と
の間の隙間を塞ぐ密封部材とを備え、上記駆動シャフト
のインペラ側端部をインペラに、このインペラの回転中
心からずれた位置で係合させる事により、上記公転運動
に伴ってこのインペラを自転させる回転駆動機構を構成
した液体移送ポンプ。