(57)【要約】【課題】  水ポンプ組立工程で慎重な作業と圧入の厳密な品質管理を必要とせず、かつ、先端側の列に大きな荷重がかかる場合でも、コストの安価なボールを先端側の列に採用して負荷容量を高く維持した水ポンプ軸受を提供する。【解決手段】  回転軸の車両先端側延長部には、プーリー取付け用フランジを有し、かつ、外輪の先端側の内周軌道に対向して前記先端側の外周軌道を設けた内輪要素を固定して前記回転軸とし、先端側の内周軌道、外周軌道およびボールの直径寸法を後端側の内周軌道、外周軌道およびボールの直径寸法よりも大としたことを特徴とする水ポンプ軸受によって課題の解決を図る。【選択図】  図１
2006022669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端側および後端側の複列の内周軌道を有する外輪と、
前記外輪の内周軌道に対向して先端側および後端側の複列の外周軌道を有し、前記外輪の両端部よりも車両の軸方向先端側および後端側に、それぞれ突き出た延長部を有する回転軸と、
前記内周軌道と前記外周軌道との間に介装されたボールと、
前記外輪の両端部に設け、前記外輪と前記回転軸との間を密封する密封シールと、
からなる水ポンプ軸受において、
先端側延長部に、プーリー取付け用フランジを有し、かつ、外輪の先端側の内周軌道に対向して前記先端側の外周軌道を設けた内輪要素を固定して前記回転軸とし、先端側の内周軌道、外周軌道およびボールの直径寸法を後端側の内周軌道、外周軌道およびボールの直径寸法よりも大としたことを特徴とする水ポンプ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエンジン冷却水を循環させるための水ポンプ軸受に係わる。
【背景技術】
【０００２】
水ポンプ軸受は、従来、図２に示すように、内方に複列の内周軌道１ｚａ、１ｚａを有する外輪１ｚと、外輪の内周軌道に対向する複列の外周軌道２ｚａ、２ｚａを有し、前記外輪の両端部よりも軸方向に先端側延長部２１ｚと後端側延長部２２ｚとを有する軸２ｚと、外輪の内周軌道と軸の外周軌道との間に介装される２列の転動体３ｚ、３ｚと、外輪と軸との空間を密封する密封シール７ｚ、７ｚとからなっている。
【０００３】
実際に、車両のエンジンに取付けられる場合には、外輪をハウジングＢｚに固定し、軸の先端側延長部２１ｚにプーリーシートＰｚを圧入し、さらに、そのプーリーシートに駆動用プーリーＰｚ１を固定する。また、軸の先端側延長部に直接駆動プーリーを圧入する場合がある。
【０００４】
軸の後端側延長部２２ｚには、インペラＩｚと該インペラと外輪の間にはメカニカルシールＭｚが組みつけられる。水ポンプ軸受は、転動体としてボールを使用するが、駆動プーリーＰｚ１によって、軸受の軸先端側の列には大きな荷重が作用する場合に、負荷容量を大きくするために、転動体として、軸先端側の列をボールの代わりに、ローラを使用する。例えば、ローラを使用し、軸に直接駆動用プーリーを固定した例として、特許文献１に構造が示されている。
【特許文献１】実開昭６０−１６７１９４号公報  また、軸にプーリーシートを圧入し、さらに、そのプーリーシートに駆動用プーリーを固定した例として、特許文献２に構造が示されている。
【特許文献２】実開昭６１−１７１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に示すプーリーあるいはプーリーの取付け座であるプーリーシートを圧入する工程は、水ポンプ組立工程で圧入後のプーリーあるいはプーリーシートの軸方向振れＳを小さくするために圧入工程で慎重な作業と厳密な品質管理を必要とし、また、負荷容量を大きくするために、転動体としてローラを使用するのはボールに比べコスト高となると言う問題がある。
【０００６】
本発明は、水ポンプ組立工程で慎重な作業と厳密な圧入工程の品質管理を必要とせずに、負荷容量を高く維持した水ポンプ軸受を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明は、
先端側および後端側の複列の内周軌道を有する外輪と、
前記外輪の内周軌道に対向して先端側および後端側の複列の外周軌道を有し、前記外輪の両端部よりも車両の軸方向先端側および後端側に、それぞれ突き出た延長部を有する回転軸と、
前記内周軌道と前記外周軌道との間に介装されたボールと、
前記外輪の両端部に設け、前記外輪と前記回転軸との間を密封する密封シールと、
からなる水ポンプ軸受において、
先端側延長部に、プーリー取付け用フランジを有し、かつ、外輪の先端側の内周軌道に対向して前記先端側の外周軌道を設けた内輪要素を固定して前記回転軸とし、先端側の内周軌道、外周軌道およびボールの直径寸法を後端側の内周軌道、外周軌道およびボールの直径寸法よりも大としたことを特徴とする水ポンプ軸受を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、水ポンプ組立工程で、プーリーの取付け座であるプーリーシート圧入の慎重な作業と厳密な管理を必要としないでプーリーの軸方向振れを小さくでき、かつ、軸先端側の列に大きな荷重がかかる場合でも、コストの安価なボールを軸先端側の列に採用して、負荷容量を高く維持した水ポンプ軸受を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態に関する水ポンプ軸受を図面を参照しつつ説明する。
【００１０】
（実施形態１）
図１において、本発明の実施形態１を説明する。
【００１１】
同図は、実施形態１の水ポンプ軸受Ｈの中心線Ｘ−Ｘより上半分を示す断面図である。
【００１２】
なお、水ポンプ軸受を構成するものではなくて、水ポンプ組立工程において、水ポンプ組立て体の部品となる周辺部品については２点鎖線で示している。
【００１３】
水ポンプ軸受Ｈは、後端側と先端側の複列の内周軌道１ａ１、１ａ２を有する外輪１と、それぞれ内周軌道１ａ１、１ａ２に対向する後端側と先端側の外周軌道２ａ、２５ａを有する回転軸２と、外輪１と回転軸２との間に介装された２列のボール３ａ、３ｂと、ボール３ａ、３ｂを保持する保持器８ａ、８ｂと、外輪１と回転軸２の間を密封する密封シール７ａ、７ｂとを備えている。
【００１４】
外輪１には後述する水ポンプ本体Ｐｗに取付ける取付けフランジ１ｆと、取付けフランジ部１ｆの半径方向内方で、車両先端側に向けて軸方向に延在する外輪円筒部１１とを設けている。外輪円筒部１１の内周には、複列の後端側内周軌道１ａ１と先端側内周軌道１ａ２が形成されている。後端側内周軌道１ａ１は、外輪円筒部１１の取付けフランジ１ｆ側（車両後端側）に設けてある。先端側内周軌道１ａ２は、外輪円筒部１１の車両先端側に設けてある。
【００１５】
先端側内周軌道１ａ２は、後端側内周軌道１ａ１に比べて、軌道の直径寸法と軌道溝の曲率半径寸法が大きくなっている。これは、後述するように、先端側内周軌道１ａ２には、後端側内周軌道１ａ１に比べて荷重が大きくかかるから、軸受の負荷容量を上げるためである。
【００１６】
回転軸２は、外輪１の後端側内周軌道１ａ１に対向する後端側外周軌道２ａを車両後端側（外輪の取付けフランジ１ｆ側）に有している。回転軸２は、車両先端側に向かって、段部２ｄを設け、この段部２ｄから車両先端側の先端部２４に至る小径部２３となり、外輪の端部より突き出た先端側延長部２１を形成している。
先端側延長部２１には、内輪要素２５が嵌合固定されている。内輪要素２５は、円筒部２５１と、車両先端側で円筒部２５１に連設されて半径方向外方に折れ曲がったプーリー取付けフランジ２５２とを有している。円筒部２５１の外周面には、外輪の先端側内周軌道１ａ２に対向する先端側外周軌道２５ａが形成されている。この先端側外周軌道２５ａは、後端側外周軌道２ａに比べて、軌道の直径寸法と軌道溝の曲率半径寸法が大きくなっている。内輪要素２５は、回転軸の段部２ｄと回転軸の先端部２４との間で、先端部２４を加締めることによって固定されて回転軸となっている。先端部２４は加締めに適切な硬さである。プーリー取付けフランジ２５２は平面部２５４を有し、この平面部２５４は軸の回転中心線Ｘ−Ｘに対して、軸方向振れＳが小さくなるように精度よく加工されている。
【００１７】
また、回転軸２は車両後端側（取り付けフランジ１ｆ側）に向けて、外輪円筒部１１より軸方向に突き出た後端側延長部２２を有している。
【００１８】
外輪円筒部１１の先端側内周部には、回転軸２（内輪要素２５）との間を密封する密封シール７ｂが設けられている。外輪円筒部１１の取付けフランジ１ｆ側内周部には水抜き穴１２と後端側内周軌道１ａ１との間に密封シール７ａが設けられている。
この密封シール７ａは、外輪円筒部１１の内周に固定された弾性シール部材７１ａと、回転軸２に固定されたスリンガ７２ａとの組み合わせ密封シールである。
特に、後述するように、密封シール７ａと水抜き穴１２とは、水の接近に対応することが出来るように最適な関係位置に設定されている。
【００１９】
ボール３ａは、外輪の後端側内周軌道１ａ１と回転軸の後端側外周軌道２ａとの間に介装されている．ボール３ｂは外輪の先端側内周軌道１ａ２と内輪要素２５の先端側外周軌道２５ａとの間に介装されている。ボール３ｂはボール３ａよりも直径が大きくなっている。
【００２０】
外輪と、回転軸と、ボールを組立てて、水ポンプ軸受としたとき、車両先端側の列は、内周軌道１ａ２、外周軌道２５ａ、およびボール３ｂの直径寸法が車両後端側の列の内周軌道
１ａ１、外周軌道２ａ、およびボール３ａの直径寸法よりも大きいので、負荷容量が高く、高い荷重を受けることが出来る。
【００２１】
次に、水ポンプ軸受Ｈを、周辺部品と組立てて、水ポンプ組立て体にする場合について説明する。
【００２２】
外輪円筒部１１の内周部には水抜き穴１２よりも水ポンプ本体Ｐｗ側にメカニカルシールの固定部８２を取付ける。回転軸２の後端側延長部２２には、インペラＩｐと、インペラＩｐと密封シール７ａとの間にメカニカルシールの回転部分８１が固定されている。そして、回転部８１と固定部８２との間でメカニカルシール８を構成する。この後、外輪１のフランジ部１ｆと水ポンプ本体Ｐｗが締結されて水ポンプ組立て体となる。
水ポンプとして回転中、メカニカルシール８から漏れた水は、外輪１の水抜き穴１２から排出されるが、回転軸２に取付けられているスリンガ７ａの水きり効果によって、排出が促進され、軸受内部への浸水が防止できる。
【００２３】
プーリーＰｕは、内輪要素２５のプーリー取付けフランジ２５２の平面部２５４に、フランジのねじ穴２５３とボルト９にとって固定される。平面部２５２は回転軸２の回転中心Ｘ−Ｘに対して、軸方向振れＳが小さくなるように、予め精度よく加工されているので、取付けられたプーリーＰｕの軸方向振れＳを小さく出来る。
【００２４】
なお、内輪要素２５は、回転軸の段部２ｄと先端部２４との間の加締めによって固定されるが、固定は加締めに限定するものではなく、回転軸にねじ加工してナットで固定する方法でも実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態の上半分の断面図である。
【図２】従来技術の上半分を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
Ｈ：水ポンプ軸受
１：外輪
１ａ１：後端側内周軌道
１ａ２：先端側内周軌道
１ｆ：取付けフランジ部
１１：外輪円筒部
１２：水抜き穴
２：回転軸
２ａ：後端側外周軌道
２ｄ：段部
２１：先端側延長部
２２：後端側延長部
２３：小径部
２４：回転軸の先端部
２５：内輪要素
２５ａ：先端側外周軌道
２５１：円筒部
２５２：プーリー取付けフランジ
２５３：ねじ穴
２５４：平面部
３ａ、３ｂ：ボール
７ａ、７ｂ：密封シール
８ａ、８ｂ：保持器
【図１】
2006022669.tif 000003
【図２】
2006022669.tif 000004