(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォータポンプにエンジンのクランク軸方向へ延びる側面に固定されるポンプハウジングを備え、その軸方向両端部にウォータポンププーリとインペラとを取り付けた回転軸を軸受を介してウォータポンプのポンプハウジングに回転自在に支持し、前記ポンプハウジングに前記インペラが配置されるポンプハウジング部と、前記軸受を保持する軸受ハウジング部とを設け、前記ポンプハウジング部と前記軸受ハウジング部とを仕切るシール部材を前記ポンプハウジング部と前記軸受ハウジング部との境界に配置し、前記シール部材と前記回転軸との間で発生する水蒸気が流入する空間部を前記軸受と前記シール部材との間に形成し、前記空間部の外周壁に水抜き孔と蒸気抜き孔とを形成し、前記水抜き孔から流出する水を前記軸受ハウジング部に形成した水抜き通路を通して前記ウォータポンププーリの内側の空間に排出するようにしたエンジンのウォータポンプ装置において、前記軸受ハウジング部は、前記回転軸と同心の円弧状の断面を有し、かつ、この断面の径方向に延びるとともに前記エンジン側に向かって水平方向に突出する補強リブを備え、この補強リブの下方であり、前記エンジンと対向する位置に前記蒸気抜き孔を開口させ、前記軸受ハウジング部から前記回転軸と直交する方向に突出するとともに、その上端部が前記補強リブに連結する縦壁部を前記蒸気抜き孔と前記ウォータポンププーリとの間、かつ、前記ウォータポンププーリよりも外側に形成したことを特徴とするエンジンのウォータポンプ装置。
【請求項２】
前記エンジンを車両に搭載した場合、前記ウォータポンプは車両の進行方向で前記エンジンの前面側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のエンジンのウォータポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はエンジンのウォータポンプ装置に係り、特にウォータポンプの生産性の向上を図る一方、ウォータポンププーリの回転によって生じる気流に含まれる異物やウォータポンプに落下する雨水などの蒸気抜き孔への侵入防止を図るエンジンのウォータポンプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、後述の特許文献２（特に図１および図２参照。）に記載のように、蒸気抜き孔（この特許文献２では、「蒸気穴」と明記。）をウォータポンプの上方に開口させたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２１３３４９号公報
【特許文献２】実開平５−５８８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の特許文献２に開示される構造においては、蒸気抜き孔が上方に向けて開口しているため、ウォータポンプに落下した雨水や異物などが蒸気抜き孔に入り込み易くなり、蒸気抜き孔から侵入した雨水や異物などによってウォータポンプ内のシール性を低下させる虞があった。
また、ウォータポンプの上方に落下した雨水や異物などが上下方向に延びる蒸気抜き孔に侵入しないようにするために、従来、上記特許文献１に記載のように、蒸気抜き孔の上方を覆って蒸気抜き孔からプーリ近傍まで延びるカバー部を設けたものがあった。
つまり、図８に示す如く、軸方向両端部にウォータポンププーリ（図示せず）のプーリブラケット１４１とインペラ１２１とを取り付けた回転軸１２２を軸受１２３を介してウォータポンプ１１２のポンプハウジング１２４に回転自在に支持する。
そして、前記ポンプハウジング１２４に前記インペラ１２１が配置されるポンプハウジング部１２５と、前記軸受１２３を保持する軸受ハウジング部１２６とを設け、前記ポンプハウジング部１２５と前記軸受ハウジング部１２６とを仕切るシール部材１２７を前記ポンプハウジング部１２５と前記軸受ハウジング部１２６との境界に配置する。
前記シール部材１２７と前記回転軸１２２との間で発生する水蒸気が流入する空間部１２８を前記軸受１２３と前記シール部材１２７との間に形成し、前記空間部１２８の外周壁に水抜き孔１３０と蒸気抜き孔１３１とを形成している。
このとき、蒸気抜き孔１３１を覆うカバー部１４２を設け、このカバー部１４２にはドリル加工によって蒸気抜き通路１４３を形成している。
しかし、上記特許文献１に開示される構造とした場合、カバー部１４２の先端部（プーリブラケット１４１近傍）から蒸気抜き孔１３１までの回転軸１２２の軸方向へ延びる蒸気抜き通路１４３の長さが長くなり（「奥行きが深くなり」とも換言できる。）、鋳造で前記蒸気抜き通路１４３を形成するのか困難であるという不都合がある。
そのため、鋳造後にドリル加工でカバー部１４２の先端部から蒸気抜き孔１３１に目がけて蒸気抜き通路１４３を形成する作業が必要になり、生産性を低下させていたという不都合がある。
【０００５】
この発明は、エンジンのウォータポンプ装置において、ウォータポンプの生産性を向上しつつ、ウォータポンププーリの回転によって生じる気流に含まれる異物やウォータポンプに落下する雨水などが蒸気抜き孔に侵入するのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、ウォータポンプにエンジンのクランク軸方向へ延びる側面に固定されるポンプハウジングを備え、その軸方向両端部にウォータポンププーリとインペラとを取り付けた回転軸を軸受を介してウォータポンプのポンプハウジングに回転自在に支持し、前記ポンプハウジングに前記インペラが配置されるポンプハウジング部と、前記軸受を保持する軸受ハウジング部とを設け、前記ポンプハウジング部と前記軸受ハウジング部とを仕切るシール部材を前記ポンプハウジング部と前記軸受ハウジング部との境界に配置し、前記シール部材と前記回転軸との間で発生する水蒸気が流入する空間部を前記軸受と前記シール部材との間に形成し、前記空間部の外周壁に水抜き孔と蒸気抜き孔とを形成し、前記水抜き孔から流出する水を前記軸受ハウジング部に形成した水抜き通路を通して前記ウォータポンププーリの内側の空間に排出するようにしたエンジンのウォータポンプ装置において、前記軸受ハウジング部は、前記回転軸と同心の円弧状の断面を有し、かつ、この断面の径方向に延びるとともに前記エンジン側に向かって水平方向に突出する補強リブを備え、この補強リブの下方であり、前記エンジンと対向する位置に前記蒸気抜き孔を開口させ、前記軸受ハウジング部から前記回転軸と直交する方向に突出するとともに、その上端部が前記補強リブに連結する縦壁部を前記蒸気抜き孔と前記ウォータポンププーリとの間、かつ、前記ウォータポンププーリよりも外側に形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、上述の特徴部分の構造によって、ポンプハウジングは、軸受ハウジング部から水平方向に突出するとともにポンプハウジング部と軸受ハウジング部とを連結する補強リブを備え、この補強リブの下方に蒸気抜き孔を開口させたことで、ウォータポンプ（軸受ハウジング部）の上方に落下する雨水や異物などがウォータポンプ（軸受ハウジング部）の外周面に沿って流れた際に、水平方向に伸びる補強リブによって雨水や異物をウォータポンプ（軸受ハウジング部）の外周面から外側に遠ざけて下方に落下させることができる。
これによって、ウォータポンプに落下した雨水や異物が蒸気抜き孔に入り込むのを抑制でき、ウォータポンプ内部（空間部）に侵入するのを防止できる。
また、回転軸に取り付けられたウォータポンププーリの回転時、ウォータポンププーリ近傍では、空気がウォータポンププーリの回転に引っ張られて、ウォータポンププーリの回転方向に流れる気流が発生する。
この際、気流は、補強リブに当たり、補強リブの下面に沿って蒸気抜き孔の方向へ流れる。
そこで、この発明の「軸受ハウジング部から回転軸と直交する方向に突出するとともに、その上端部が補強リブに連結する縦壁部を蒸気抜き孔とウォータポンププーリとの間に形成した」特徴部分の構造では、蒸気抜き孔とウォータポンププーリとの間に補強リブと連結し、且つ、回転軸の軸方向に直交する縦壁部を形成したことで、縦壁部によって蒸気抜き孔に向かって流れ込もうとする気流を下方へと導くことができる。
これによって、異物などを含んだ気流が縦壁部に沿って下方に流れるため、蒸気抜き孔から異物および気流を遠ざけることができ、蒸気抜き孔に異物などが侵入するのを防止できる。
更に、この発明の特徴部分の構造によって、蒸気抜き孔を覆うカバー部が不要となるため、カバー部にドリル加工を行うことがなくなり、ウォータポンプ（または、ポンプハウジング）の生産性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１はウォータポンプの背面図である。（実施例）
【図２】図２はエンジンの正面図である。（実施例）
【図３】図３はエンジンの側面図である。（実施例）
【図４】図４はウォータポンププーリ側からウォータポンプを見た概略側面図である。（実施例）
【図５】図５はウォータポンプを下方から見た状態の下面図である。（実施例）
【図６】図６は図５のＶＩ−ＶＩ線による断面図である。（実施例）
【図７】図７は図１及び図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線による概略断面図である。（実施例）
【図８】図８はこの発明の従来技術を示すウォータポンプの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図７はこの発明の実施例を示すものである。
図２及び図３において、１はエンジンである。
このエンジン１は、図２及び図３に示す如く、シリンダブロック２と、このシリンダブロック２の上部に載置したシリンダヘッド３と、このシリンダヘッド３の上面に載置したシリンダヘッドカバー４と、前記シリンダブロック２の下面に取り付けたオイルパン５とを有する。
【００１１】
また、前記エンジン１は、図２及び図３に示す如く、エンジン一側（図３において左側）に取り付けられる図示しない吸気マニホルドと、エンジン他側（図３において右側）に取り付けられる排気マニホルド６及びこの排気マニホルド６の下流側に取り付けられる触媒コンバータ７とを有している。
従って、前記吸気マニホルドと排気マニホルド６と触媒コンバータ７とによって、前記エンジン１の吸気系と排気系とを構成している。
そして、この排気マニホルド６の斜め下方には、図２に示す如く、空調用コンプレッサ８が配設される。
この空調用コンプレッサ８は、排気マニホルド６の斜め下方の余剰スペースを利用して配設される。
【００１２】
更に、前記エンジン１は、図３に示す如く、前記シリンダブロック２にクランク軸９を回転自在に軸支している。
また、前記エンジン１において、図示しないタイミングチェーンを覆うとともに幅方向両側部が前記シリンダヘッド３及び前記シリンダブロック２に締結されるチェーンケース１０を設けている。
従って、チェーンケース１０がタイミングチェーンを覆うため、タイミングチェーンにて発生する騒音を低減できるとともに、外力によるタイミングチェーンの損傷をも防止できるものである。
そして、前記エンジン１のシリンダブロック２のブロック端面には前記チェーンケース１０が取り付けられる。
このとき、前記エンジン１の右側面において、図３に示す如く、図３において左側である吸気側の下部にはジェネレータ１１が配設される。
また、前記エンジン１の右側面において、図２においてシリンダブロック２の側壁２ａの左側である排気側の上部、かつ、図３において右側である排気側の上部にウォータポンプ１２が配設されるととも、このウォータポンプ１２の下部には前記空調用コンプレッサ８が配設される。
そして、前記エンジン１のクランク軸９の端部に設けたクランクプーリ１３と、前記ジェネレータ１１のジェネレータプーリ１４と、前記ウォータポンプ１２のウォータポンププーリ１５と、前記空調用コンプレッサ８の空調用コンプレッサプーリ１６とを駆動力伝達用ベルト１７によって連絡するとともに、各プーリ間に配設したオートテンショナプーリ１８や第１、第２アイドラプーリ１９、２０によって駆動力伝達用ベルト１７に張力を付与する。
従って、前記エンジン１に前記ジェネレータ１１や前記ウォータポンプ１２、前記空調用コンプレッサ８を近接して配置でき、エンジン１の小型化が図れ、車両への搭載性を向上することが可能である。
【００１３】
前記エンジン１のウォータポンプ装置においては、軸方向両端部にウォータポンププーリ１５とインペラ２１とを取り付け、回転中心Ｏを有する回転軸２２を軸受２３を介して前記ウォータポンプ１２のポンプハウジング２４に回転自在に支持し、前記ポンプハウジング２４内のポンプ室１２ａに前記インペラ２１が配置されるポンプハウジング部２５と、前記軸受２３を保持する軸受ハウジング部２６とを設ける。
そして、前記ポンプハウジング部２５と前記軸受ハウジング部２６とを仕切るシール部材２７を前記ポンプハウジング部２５と前記軸受ハウジング部２６との境界に配置し、前記シール部材２７と前記回転軸２２との間で発生する水蒸気が流入する空間部２８を前記軸受２３と前記シール部材２７との間に形成し、前記空間部２８の外周壁２９に水抜き孔３０と蒸気抜き孔３１とを形成している。
また、前記エンジン１のウォータポンプ装置において、前記ポンプハウジング２４は、前記軸受ハウジング部２６から水平方向に突出するとともに前記ポンプハウジング部２５と前記軸受ハウジング部２６とを連絡する補強リブ３２を備え、この補強リブ３２の下方に前記蒸気抜き孔３１を開口させ、前記軸受ハウジング部２６から前記回転軸２２と直交する方向に突出するとともに、その上端部が前記補強リブ３２に連結する縦壁部３３を前記蒸気抜き孔３１と前記ウォータポンププーリ１５との間に形成する構成とする。
詳述すれば、前記水抜き孔３０及び蒸気抜き孔３１は、図７に示す如く、前記空間部２８の外周壁２９に形成される。
このとき、前記水抜き孔３０は、前記軸受ハウジング部２６の下部に形成され、前記空間部２８に流入する冷却水を水抜き通路３４に導く。なお、この水抜き通路３４の下側端部には密封用のボール３５が配設されている。また、水抜き通路３４は、図６に示す如く、車両左側（図６の右側）の水抜き孔３０側から車両右側（図６の左側）に向かって形成されており、水抜き通路３４の端部には一定以上の冷却水が溜まった際に溝３６を介して外部に排出するプラグ３７が設けられている。
そして、前記ポンプハウジング２４は、図７に示す如く、前記軸受ハウジング部２６から水平方向に突出するとともに前記ポンプハウジング部２５と前記軸受ハウジング部２６とを連絡する補強リブ３２を備えている。
このとき、この補強リブ３２の下方には前記蒸気抜き孔３１を開口させている。
つまり、この蒸気抜き孔３１は、図７に示す如く、補強リブ３２の下方の外周壁２９に形成され、前記水抜き孔３０よりも形成高さ位置を高くして、蒸気の効率良い排出を図っている。
また、前記縦壁部３３を、図１及び図５に示す如く、前記軸受ハウジング部２６から前記回転軸２２と直交する方向に突出させるとともに、その上端部を前記補強リブ３２に連結させ、前記蒸気抜き孔３１と前記ウォータポンププーリ１５との間に形成する。
従って、上述の特徴部分の構造によって、ポンプハウジング２４は、軸受ハウジング部２６から水平方向に突出するとともにポンプハウジング部２５と軸受ハウジング部２６とを連結する補強リブ３２を備え、この補強リブ３２の下方に蒸気抜き孔３１を開口させたことで、ウォータポンプ１２（軸受ハウジング部２６）の上方に落下する雨水や異物などがウォータポンプ１２（軸受ハウジング部２６）の外周面に沿って流れた際に、水平方向に伸びる補強リブ３２によって雨水や異物をウォータポンプ１２（軸受ハウジング部２６）の外周面から外側に遠ざけて下方に落下させることができる。
これによって、ウォータポンプ１２に落下した雨水や異物（図７の白抜き矢印参照。）が蒸気抜き孔３１に入り込むのを抑制でき、ウォータポンプ１２内部（空間部２８）に侵入するのを防止できる。
また、回転軸２２に取り付けられたウォータポンププーリ１５の回転時、ウォータポンププーリ１５近傍では、空気がウォータポンププーリ１５の回転に引っ張られて、ウォータポンププーリ１５の回転方向に流れる気流が発生する。
この際、気流は、補強リブ３２に当たり、補強リブ３２の下面に沿って蒸気抜き孔３１の方向へ流れる。
そこで、この発明の「軸受ハウジング部２６から回転軸２２と直交する方向に突出するとともに、その上端部が補強リブ３２に連結する縦壁部３３を蒸気抜き孔３１とウォータポンププーリ１５との間に形成した」特徴部分の構造では、蒸気抜き孔３１とウォータポンププーリ１５との間に補強リブ３２と連結し、且つ、回転軸２２の軸方向に直交する縦壁部３３を形成したことで、縦壁部３３によって蒸気抜き孔３１に向かって流れ込もうとする気流を下方へと導くことができる。
これによって、異物などを含んだ気流が縦壁部３３に沿って下方に流れるため、蒸気抜き孔３１から異物および気流を遠ざけることができ、蒸気抜き孔３１に異物などが侵入するのを防止できる。
更に、この発明の特徴部分の構造によって、蒸気抜き孔３１を覆うカバー部が不要となるため、カバー部にドリル加工を行うことがなくなり、ウォータポンプ１２（または、ポンプハウジング２４）の生産性を向上できる。
【００１４】
前記エンジン１を車両に搭載した場合、図４及び図５に示す如く、前記ウォータポンプ１２は車両の進行方向で前記エンジン１の前面側に配置され、前記蒸気抜き孔３１を前記エンジン１側に開口させる。
これによって、走行風および走行風に含まれる異物が直接蒸気抜き孔３１に届くことがなくなり、走行風に含まれる異物などが蒸気抜き孔３１に侵入するのを防止できる。
【００１５】
なお、符号３８は前記ウォータポンププーリ１５のプーリシートである。
また、符号３９は図示しないヒータからの冷却水を前記ウォータポンプ１２まで案内するヒータアウトレットパイプであり、このヒータアウトレットパイプ３９は、図２及び図３に示す如く、前記シリンダブロック２の後側から左側を経て、側壁２ａに至り、前記ウォータポンプ１２に接続されている。
このとき、前記ウォータポンプ１２の近傍には、サーモスタット４０が配設され、このサーモスタット４０は、冷却水温度に応じて、前記ウォータポンプ１２と図示しないラジエータとの間の冷却水の流れを切換制御している。
【符号の説明】
【００１６】
１  エンジン
２  シリンダブロック
６  排気マニホルド
７  触媒コンバータ
９  クランク軸
１２  ウォータポンプ
１２ａ  ポンプ室
１５  ウォータポンププーリ
１７  駆動力伝達用ベルト
２１  インペラ
２２  回転軸
２３  軸受
２４  ポンプハウジング
２５  ポンプハウジング部
２６  軸受ハウジング部
２７  シール部材
２８  空間部
２９  外周壁
３０  水抜き孔
３１  蒸気抜き孔
３２  補強リブ
３３  縦壁部
【図１】
0005477585.tif 000002
【図２】
0005477585.tif 000003
【図３】
0005477585.tif 000004
【図４】
0005477585.tif 000005
【図５】
0005477585.tif 000006
【図６】
0005477585.tif 000007
【図７】
0005477585.tif 000008
【図８】
0005477585.tif 000009