(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内孔に水が入ることにより液相部と気相部を有するハウジングと、
前記ハウジングの内孔の前記気相部に軸受を介して略水平方向に回転自在に支承され、軸方向の一部に動力源から回転をうけるプーリシートを備えると共に他部に回転を伝達する装置が固定された第１シャフトと、
前記ハウジングの内孔の前記液相部に軸受を介して略水平方向に回転自在に支承され、軸方向の一部に前記第１シャフトの回転を伝達される装置が連結されると共に他部にインペラが固設された第２シャフトと、
前記気相部に設けられ、前記第１シャフトの一端側への水の漏れを防止するシール手段とを備えたウォータポンプ装置。
【請求項２】
前記気相部の前記ハウジング内孔に設けられ、前記気相部を前記第１シャフトの軸方向に部屋を分ける複数または単数の隔壁を備えたことを特徴とする請求項１記載のウォータポンプ装置。
【請求項３】
前記気相部の前記第１シャフトに設けられ、前記気相部を前記第１シャフトの軸方向に部屋を分ける複数または単数のスリンガーを備えたことを特徴とする請求項１記載のウォータポンプ装置。
【請求項４】
前記第１シャフトの軸方向に分けられた前記複数、または単数の部屋に設けられた水戻し穴を備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載のウォータポンプ装置。
【請求項５】
前記第１シャフトの軸方向に分けられた前記複数、または単数の部屋のうち軸受側の部屋に設けられた水感知センサーを備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載のウォータポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ウォータポンプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、ウォータポンプは、ハウジングに軸受を介してシャフトを回転自在に支承し、ポンプ室内にあってシャフト先端に固設されたインペラを回転駆動することにより、ポンプ室内で水をポンプしている。そして、ポンプ室の水が軸受に進入すると、軸受の劣化を招くためインペラと軸受との間にシール手段としてメカニカルシールが配設されている。
【０００３】
ところが、メカニカルシールにはいわゆる『鳴き』と呼ばれる異音が発生したりする問題があり、この問題を解消すべく新規なシール手段の開発が進められている。メカニカルシールに置き換わる、この新規なシール手段として、例えば、実開平１−９９９９７号公報、実公平６−２９５１７号公報や特公平４−７２１１０号公報等に、リップシールや磁性流体を用いたシール手段が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した新規なシール手段を有する従来のウォータポンプにおいては、シール手段に常に水が作用することから、シール手段が水環境下での耐久性に満足できなかったり、ウォータポンプ作動時の高い水圧に弱かったりするため、信頼性に欠けるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明では、ウォータポンプ作動時にシール手段から水を隔離し、シール手段の信頼性を向上させることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明において用いた技術的手段は、液相部と、液相部の上部にある気相部と、内孔に液相部と気相部を有するハウジングと、ハウジングの内孔の気相部に軸受を介して略水平方向に回転自在に支承され、軸方向の一部に動力源から回転をうけるプーリシートを備えると共に他端側に回転を伝達する装置が固定された第１シャフトと、ハウジングの内孔の液相部に略水平方向に回転自在に支承され、軸方向の一端側に前記第１シャフトの回転を伝達される装置が連結されると共に他端側にインペラが固設された第２シャフトと、気相部に第１シャフトの一端側への水の漏れを防止するシール手段とを備えたことである。
【０００７】
より好ましくは、気相部のハウジング内孔に設けられ、気相部を第１シャフトの軸方向に部屋を分ける複数または単数の隔壁を備えたことである。
【０００８】
より好ましくは、気相部の第１シャフトに設けられ、気相部を第１シャフトの軸方向に部屋を分ける複数または単数のスリンガーを備えたことである。
【０００９】
より好ましくは、第１シャフトの軸方向に分けられた複数、または単数の部屋に設けられた水戻し穴を備えたことである。
【００１０】
より好ましくは、第１シャフトの軸方向に分けられた複数、または単数の部屋のうち軸受側の部屋に設けられた水感知センサーを備えたことである。
【００１１】
上記第１技術的手段によれば、ウォータポンプの軸を２つ設けたことにより、液層部と気層部（空気層）を設けることができ、シール手段を極力水から離すことがでる。これにより、シール手段をより完全なものにでき、メカニカルシールを不要にすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の第１実施の形態を図面１に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態を示していて、この実施の形態のウォータポンプは、ハウジング１と、液相部１１と、気相部１２と、第１シャフト２と、第２シャフト３と、リップシール４とを備えている。
【００１３】
ハウジング１は、内孔１３を有しており、内孔１３に水が入ることにより内孔１３の内部には、液層部１１と気層部１２ができる。
【００１４】
液相部１１は、ハウジング１の内孔１３の図１の下部に存在し、水によって満たされている。
【００１５】
気相部１２は、ハウジング１の内孔１３の図１の上部に存在し、空気によって満たされている。
【００１６】
第１シャフト２は、ハウジング内孔１３の気相部１２に設けられており、軸受（ボールベアリング）２２を介して略水平方向に回転自在に支承されている。また、第１シャフト２の一端側には、図示しない動力源、例えば自動車エンジンのプーリとベルト等を介して連結するためのプーリシート２０が固定されている。
【００１７】
一方、他端側には回転を伝達する手段として歯車２３が取り付けられている。
【００１８】
第２シャフト３は、ハウジング内孔１３の液相部１１に設けられており、軸受（水中軸受）３２を介して略水平方向に回転自在に支承されている。また、第２シャフト３の一端側には、第１シャフト２の回転を伝達される手段として歯車３３が取り付けられている。一方、内孔１３から外方に吐出する他端側には、インペラ２１が固設されている。
【００１９】
インペラ２１は、第２シャフト３に固設される部分と、その先に設けられた複数の羽２１０からなっている
リップシール４は、第１シャフト２の他端側に設けられた回転を伝達する手段としての歯車２３と、軸受２２との間の気相部１２に配設され、ゴム等の弾性部材から成っている。このリップシール４は、リップシール４より軸受２２側に水が入り込むことを防ぐために配設されたものである。
【００２０】
次に本発明の第１実施の形態の作用について説明する。
【００２１】
第１シャフト２は、第１シャフト２の一端に設けられたプーリシート２０に動力が伝わり回転する。このプーリシート２０は、自動車エンジンのプーリとベルト等を介して連結している。一方、第１シャフト２の他端側には、歯車２３が付いており、これによって第２シャフト３の一端側に付いている歯車３３に回転力が伝えられ、第２シャフト３が回転する。これにより、第２シャフト３の他端側に設けられたインペラ２１が回転し、インペラ２１の羽２１０により水を圧送させる。
【００２２】
このウォータポンプ装置は、第１シャフト２及び第２シャフト３の二本のシャフトを設けることにより、気相部１２と液相部１１を設けることができる。これによって、リップシール４を気相部１２に設けることが可能となり、リップシール４の信頼性を向上することができる。
【００２３】
次に第２実施の形態を図面２に基づいて説明する。第２実施の形態では、第１実施の形態との相違点のみ説明する。
【００２４】
ハウジング１は、内孔１３を有しており、気相部１２を第１シャフト２の軸方向に部屋を分ける複数の隔壁５を備えている。この隔壁５は、第１シャフト２のプーリシート２１がある一端側に水が行きにくいように設けたものである。尚、隔壁５は１枚だけとしてもよい。
【００２５】
また、第１シャフト２には、第１シャフト２の軸方向に部屋を分ける複数または単数のスリンガー６が設けられている。この複数のスリンガー６は、第１シャフト２のプーリシート２０がある一端側に水が行きにくいように設けたものである。尚、スリンガー６は１枚だけとしてもよい。
【００２６】
次に本発明の第２実施の形態の作用について説明する。
【００２７】
隔壁５は、スリンガー６と共に気層部１２をシャフトの軸方向に複数の部屋に分け、水が第１シャフト２のプーリシート２０がある一端側に行きにくいようにする。これにより、シール手段（リップシール４）をより完全なものにする。
【００２８】
次に第３実施の形態を図面３に基づいて説明する。第３実施の形態では、第１実施の形態及び第２実施の形態との相違点のみ説明する。
【００２９】
隔壁及５びスリンガー６によって設けられた複数の部屋には、それぞれに水戻し穴７が設けられており、部屋の内部に水が入ってきても水を液相部１１に戻すことができる。また、この複数の部屋のうち一番リップシール４に近い部屋には水感知センサー８が設置されていて、気相部１２が無くなったときに信号を送ることができる。
【００３０】
次に本発明の第３実施の形態の作用について説明する。
【００３１】
水戻し穴７は、液層部１１の水が気層部１２の複数の部屋の内部に進入した際に、進入した水を液層部１１に戻すことができる。また、水感知センサー８を設けることにより、水が第１シャフト２のプーリシート２０がある一端側に行く前に信号を送ることができる。この水戻し穴７及び水感知センサー８を設けることにより、シール手段をより完全なものとする。
【００３２】
以上、説明した実施の形態では、シール手段としてリップシール４を用いたが、この他にも例えば、磁性流体を使った磁気シールを用いることも可能である。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１については、第１シャフトと第２シャフトの二本のシャフトを設けることにより、ハウジング内孔に気相部と液相部を設けることができる。よって、シール手段を気相部に設置することが可能となり、シール手段は良好なシール性を維持する。
【００３４】
請求項２については、隔壁を設けることにより、シール手段に水が行きにくくなる。
【００３５】
請求項３については、スリンガーを設けることにより、シール手段に水が行きにくくなる。
【００３６】
請求項４については、水戻し穴を設けることにより、各部屋に水が溜まらなく資る。
【００３７】
請求項５いついては、水感知センサーを設けることにより、シール手段に接している部屋に水が入ってきたとき、信号を送り、知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のウォータポンプ装置の第１実施の形態の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態のウォータポンプ装置の第２実施の形態の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態のウォータポンプ装置の第３実施の形態の断面図である。
【符号の説明】
１・・・ハウジング
２・・・第１シャフト
３・・・第２シャフト
４・・・リップシール（シール手段）
５・・・隔壁
６・・・スリンガー
７・・・水戻し穴
１１・・・液相部
１２・・・気相部
１３・・・内孔
２０・・・プーリシート（駆動源を伝達する装置）
２１・・・インペラ
２２・・・軸受
２３・・・歯車（回転を伝達する装置）
３２・・・水中軸受（軸受）
３３・・・歯車（回転を伝達される装置）
【図１】
0003674996.tif 000002
【図２】
0003674996.tif 000003
【図３】
0003674996.tif 000004