JPS6327110Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はエンジンのウオータポンプのシール装
置、詳しくはポンプ回転軸を支持するベアリング
内に水、水蒸気が浸入することを防止するシール
装置に関するものである。

（従来技術） エンジンの冷却水を圧送するウオータポンプは
一般に、インペラが固定された回転軸を、軸方向
に間隔を置いて配した複数個のベアリング（転動
軸受）によりケーシングに支承して形成され、通
常のポンプと同様に上記ベアリング内への冷却水
の浸入を防止するため、インペラとベアリングと
の間において例えばメカニカルシール等の軸封装
置が配設されるようになつている。

ところがエンジンにおいては運転、停止が繰り
返されるため、上記軸封装置は加熱、冷却されて
膨張、収縮を繰り返し、軸封作用を損ないやすく
なつている。特にエンジン運転時にエンジン冷却
水が加熱されることによつて発生した水蒸気は、
軸封装置を通過してベアリング内に侵入しやすく
なつている。ポンプ回転軸を支持する複数のベア
リング間には通常、回転軸を潤滑するグリース等
の潤滑剤が収納されるようになつており、上述の
ようにしてベアリング内に冷却水、水蒸気が浸入
すると特にこの潤滑剤の潤滑性能、耐久性が劣下
し、ポンプ回転軸の回転抵抗の増大や焼付き等を
招く。

そこで実開昭57−127814号公報に示されるよう
に、前述したような軸封装置とベアリングとの間
にさらにフアン等の回転部材を設け、軸封装置を
通過してしまつた冷却水、水蒸気をこの回転部材
によつて飛散させベアリング内に浸入させないよ
うにしたウオータポンプが提案されている。しか
しこのような回転部材を設けても、軸封装置を通
過してしまつた冷却水、水蒸気のベアリング内浸
入を完全に防止することは不可能であつた。

（考案の目的） 本考案は上記のような事情に鑑みてなされたも
のであり、軸封装置を通過した冷却水、水蒸気が
ベアリング内に浸入することを完全に防止しう
る、ウオータポンプのシール装置を提供すること
を目的とするものである。

（考案の構成） 本考案のウオータポンプのシール装置は、前述
したように潤滑剤が収納されたベアリング（転動
軸受）によつてケーシングに支承され一端にイン
ペラを固定した回転軸を有するウオータポンプに
おいて、この回転軸に、転動軸受部のインペラ側
の端面であつて転動軸受の転動体の外周に位置す
る非回転体の側面に周縁部が近接するように弾性
材料からなる傘状の回転板を固定し、該弾性回転
板のインペラ側の表面に、この弾性回転板が回転
されたときに回転板の周外方に流体の流れを生じ
させるとともに、該回転板の周縁部を上記側面の
側に変位させてこの側面に圧接させるブレードを
設けてなるものである。なお上記のように弾性回
転板を圧接させる非回転体の側面として具体的に
は、例えば転動軸受の外輪の側面や、この外輪側
面に接するように設けられた軸受固定用のスナツ
プリング、あるいはケーシング段部等の側面を利
用することができる。

（考案の効果） 上記ブレードの作用により弾性回転板の周縁部
が前記非回転体に圧接すれば、転動軸受内部はこ
の弾性回転板によつてケーシング内空間から完全
に隔絶された状態となり、前述したような冷却
水、水蒸気がベアリング内に浸入しない。また軸
封装置を通過して上記弾性回転板に付着した冷却
水は、該回転板の回転時遠心力によつて該回転板
から外方に飛散するので、例えばケーシングの下
部に水排出口を設けておいて、この冷却水を軸封
装置とベアリングとの間の空間から強制的に外部
に排出することができる。

（実施例） 以下、図面を参照して本考案の実施例について
詳細に説明する。

第１図は本考案の１実施例によるウオータポン
プのシール装置を示すものである。冷却水通路１
を有するシリンダブロツク２の側部には、該冷却
水通路１から、シリンダブロツク２およびシリン
ダヘツド（図示せず）内のウオータジヤケツトを
流通した後ラジエータ（図示せず）によつて冷却
された冷却水が流入する冷却水通路３を有するポ
ンプケーシング４が、ガスケツト５を介して被着
されている。

ケーシング４はこのようにシリンダブロツク２
に被着されて、上記冷却水通路１，３と連通する
渦室６を画成する。また該ケーシング４にはベア
リング７を介して円滑に回転可能に回転軸８が支
承されている。このベアリング７は、回転軸８の
周面に互いに間隔を置いて刻設された溝８ａ，８
ｂに各々転動自在に配設された２組の鋼球（転動
体）７ａ，７ｂと、これら鋼球７ａ，７ｂを転動
自在に支持する共通の外輪（非回転体）７ｃとか
らなるものであり、２組の鋼球７ａ，７ｂの間に
は例えばグリース等の潤滑剤９が収納されて、回
転軸８の円滑回転が図られている。

上記のようにしてケーシング４に回転可能に支
承された回転軸８のシリンダブロツク２側の端部
には、前記渦室６内に収められるインペラ１０が
固定されている。このインペラ１０と前記ベアリ
ング７との間において、該インペラ１０とケーシ
ング４には例えばメカニカルシール等の軸封装置
１１が介装されている。この軸封装置１１とベア
リング７との間においてケーシング４には、該ケ
ーシング４内の空間を外部と連通させる排水孔４
ａ，４ｂがそれぞれ回転軸８の上方、下方におい
て穿設されている。そしてこれら排水孔４ａ，４
ｂとの間の位置において回転軸８には、後に詳述
する弾性回転板１２が固定されている。

上記インペラ１０が固定された端部と反対側の
端部において、回転軸８にはプーリ１３が固定さ
れている。該プーリ１３はエンジンクランクシヤ
フトに固定された駆動プーリ（図示せず）とベル
ト１４を介して連結され、回転軸８がクランクシ
ヤフトによつて回転されるようになつている。こ
れらプーリ１３、ベルト１４およびポンプケーシ
ング４は、カバー１５によつて覆われている。

第２図は前記弾性回転板１２の周辺部を詳しく
示すものであり、また第３図はこの弾性回転板１
２のインペラ１０側の表面の形状を示すものであ
る。弾性回転板１２は例えばゴム等の軽い弾性材
料を用いて、中央部に円孔１２ａが開設された傘
状に形成され、その内周部が回転軸８に設けられ
た環状溝８ｃに嵌着されることによつて該回転軸
８に固定されている。第２図に明示されているよ
うに弾性回転板１２は前記ベアリング外輪７ｃの
外径よりもやや小径に形成され、また傘の内側に
相当する側の表面の周縁部１２ｂは厚肉に形成さ
れ、この周縁部１２ｂがベアリング７側を向くよ
うに回転軸８に固定されている。そして回転軸８
の環状溝８ｃは、上記周縁部１２ｂがベアリング
７の外輪７ｃの端面７ｄに近接するような位置に
設定されている。

第３図に示されるように上記弾性回転板１２の
インペラ１０側の表面１２ｃには、一例として６
枚のブレード１６が互いに等間隔に設けられてい
る。該ブレード１６は弾性回転板１２の中央部か
ら外周部に向かつて、弾性回転板１２の回転方向
（第３図矢印Ａ方向）に対して次第に後退するよ
うに形成され、また第３図の−線断面図であ
る第４図に示されるように、ブレード表面は、弾
性回転板１２の回転方向前方から後方に向かつて
次第に高くなるような形状に形成されている。

以下、上記構成の本実施例の装置の作用につい
て説明する。ポンプ回転軸８がエンジンクランク
シヤフトによつて回転されてインペラ１０が回転
されると、エンジン冷却水は第１図に矢印で示す
ように冷却水通路３から渦室６に吸入され、加圧
されて冷却水通路１に圧送される。渦室６とベア
リング７とは、軸封装置１１によつて水密が保た
れるようになつているが、前述した通り該軸封装
置１１は渦室６からベアリング７側への冷却水の
通過を完全に防止し得ず、詳しくは高回転時に防
止し得ず、該軸封装置１１とベアリング７との間
の空間に、少量ながら冷却水や該冷却水が加熱さ
れて生じる水蒸気が浸入する。

しかしポンプ回転軸８が回転しているとき該回
転軸８とともに回転する弾性回転板１２は、前述
したような表面形状を有するブレード１６の作用
により、外周部がベアリング７側に傾くように弾
力的に撓む。そこでベアリング外輪７ｃの端面７
ｄに近接配置されていた周縁部１２ｂは、この端
面７ｄに圧接して摺動するようになる。したがつ
て、上述のようにして軸封装置１１をベアリング
７側に通過した冷却水、水蒸気はベアリング７の
内部に浸入し得ず、潤滑剤９がこれら冷却水や水
蒸気の混入によつて劣化することが防止される。

また軸封装置１１とベアリング７との間の空間
に浸入した冷却水は、弾性回転板１２のブレード
１６によつて回転板１２の周外方に飛散され、該
弾性回転板１２の周囲のケーシング４内壁に付着
したのち該内壁を伝わつて流下し、排水孔４ｂか
らケーシング４外部に排出される。また軽い水蒸
気はブレード１６に案内されて主に上方の排水孔
４ａからケーシング４外部に排出される。

なお弾性回転板１２は、回転されたときの遠心
力によつて周縁部１２ｂが周外方に向かつて撓
む、すなわち傘状から平らな円板状に変形するこ
とのないように、軽い材料によつて形成すること
が必要である。

また弾性回転板に設けられるブレードの形状
は、上記実施例のブレード１６のようなものに限
らず、弾性回転板が回転したときにこの弾性回転
板の周縁部をベアリング側に変位させるものであ
れば、いかなる形状が採用されてもよい。

さらに、弾性回転板１２が回転したとき、その
周縁部１２ｂは、第５図に示すようにベアリング
７と弾性回転板１２との間のケーシング４に形成
したケーシング段部４ｄ、あるいは第６図に示す
ようにベアリング７の軸方向の移動を防止するた
めにケーシング４に取付けたスナツプリング１７
等の非回転体に圧接するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例を示す側断面図、第
２図は上記実施例の一部を拡大して示す側断面
図、第３図は上記実施例の弾性回転板を示す立面
図、第４図は第３図の−線断面図、第５図及
び第６図は本考案の他の実施例を示す要部断面図
である。 ４……ケーシング、４ｄ……ケーシング段部
（非回転体）、７……ベアリング、７ｃ……ベアリ
ング外輪（非回転体）、７ｄ……外輪の端面、８
……回転軸、８ｃ……環状溝、９……潤滑剤、１
０……インペラ、１２……弾性回転板、１２ａ…
…弾性回転板の円孔、１２ｂ……弾性回転板の周
縁部、１２ｃ……弾性回転板の表面、１６……ブ
レード、１７……スナツプリング（非回転体）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一端にインペラが固定された回転軸を転動軸受
   によりケーシングに支承するとともに、上記転動
   軸受内に潤滑剤を収納したウオータポンプにおい
   て、前記回転軸に、転動軸受部のインペラ側の端
   面であつて該転動軸受の転動体の外周に位置する
   非回転体の側面に周縁部が近接するように傘状の
   弾性回転板を固定し、該弾性回転板のインペラ側
   の表面に、この弾性回転板の回転により、弾性回
   転板の周外方に流体の流れを生じさせるととも
   に、該弾性回転板の周縁部を上記側面側に変位さ
   せて該側面に圧接させるブレードを設けてなるウ
   オータポンプのシール装置。