(57)【要約】【課題】液領域側の液が大気領域側へ漏れ出ないようにできる液体ポンプを提供する。【解決手段】メカニカルシール２０と軸受１４との間の回転軸１３の部位にはファン２８が止着されている。ファン２８は、回転軸１３に嵌合されたリング２８１と、リング２８１の外周面に連結された複数の羽根２８２とから構成されている。ファン２８は、空気孔１２１よりもメカニカルシール２０側にある。回転軸１３は、回転軸１３の回転軸線１３１を中心にして矢印Ｒの方向に回転し、ファン２８は、回転軸１３と一体的に回転する。回転軸１３の回転に伴い、ファン２８は、空気孔１２１から大気を吸い込んでメカニカルシール２０に向かう風を発生させる。【選択図】図１
2011236872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に連動して回転されるインペラと、前記回転軸と一体的に回転する第１摺接部材と、前記第１摺接部材に摺接する第２摺接部材と、前記第１摺接部材と前記第２摺接部材との一方を他方に押接して前記第１摺接部材の第１摺接面と前記第２摺接部材の第２摺接面とを接合させるバネ部材とを備え、前記第１摺接面と前記第２摺接面との接合が前記インペラ側の液領域を大気領域から遮断する液体ポンプにおけるシール構造において、
前記第２摺接面に対する前記第１摺接面の大気側の接合縁と、前記第１摺接面に対する前記第２摺接面の大気側の接合縁とに波及する風圧を前記回転軸の回転を利用して発生させる風圧発生手段が設けられている液体ポンプにおけるシール構造。
【請求項２】
前記風圧発生手段は、前記回転軸に止着されたファンである請求項１に記載の液体ポンプにおけるシール構造。
【請求項３】
前記ファンは、前記回転軸に嵌合して止着されたリングと、前記リングに連結された複数の羽根とから構成されている請求項２に記載の液体ポンプにおけるシール構造。
【請求項４】
前記第１摺接部材は、前記回転軸に嵌合して止着された筒状の保持器に支持されており、前記ファンは、前記保持器に一体形成されている請求項３に記載の液体ポンプにおけるシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体ポンプにおけるシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の液体ポンプが特許文献１に開示されている。固定側部分を構成する環状の部材（第２摺接部材）は、回転側部分を構成する環状の部材（第１摺接部材）に圧縮バネのバネ力によって押接されている。第２摺接部材と第１摺接部材とが接合した状態は、インペラ側の水領域（液領域）を大気領域から遮断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平６−８０８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、圧縮バネのバネ作用を受ける固定側部分が振動し易いため、固定側部分の摺接面と回転側部分の摺接面との間に異物が挟まることがある。異物が固定側部分の摺接面と回転側部分の摺接面との間に挟まると、水領域側の水が大気領域側へ漏れ出る。
【０００５】
本発明は、液領域側の液が大気領域側へ漏れ出ないようにできる液体ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、回転軸に連動して回転されるインペラと、前記回転軸と一体的に回転する第１摺接部材と、前記第１摺接部材に摺接する第２摺接部材と、前記第１摺接部材と前記第２摺接部材との一方を他方に押接して前記第１摺接部材の第１摺接面と前記第２摺接部材の第２摺接面とを接合させるバネ部材とを備え、前記第１摺接面と前記第２摺接面との接合が前記インペラ側の液領域を大気領域から遮断する液体ポンプにおけるシール構造を対象とし、請求項１の発明では、前記第２摺接面に対する前記第１摺接面の大気側の接合縁と、前記第１摺接面に対する前記第２摺接面の大気側の接合縁とに波及する風圧を前記回転軸の回転を利用して発生させる風圧発生手段が設けられている。
【０００７】
第１摺接面と第２摺接面との間に異物が挟まれて第１摺接面と第２摺接面との間に隙間が生じたとしても、風圧発生手段によって発生された風圧が前記隙間からの液漏れを防止する。
【０００８】
好適な例では、前記風圧発生手段は、前記回転軸に止着されたファンである。
好適な例では、前記ファンは、前記回転軸に嵌合して止着されたリングと、前記リングに連結された複数の羽根とから構成されている。
【０００９】
好適な例では、前記第１摺接部材は、前記回転軸に嵌合して止着された筒状の保持器に支持されており、前記ファンは、前記保持器に一体形成されている。
保持器にファンを一体形成した構成は、部品点数減に寄与する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の液体ポンプは、液領域側の液が大気領域側へ漏れ出ないようにできるという優れた効果を奏す。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態を示す側断面図。
【図２】（ａ）は、側断面図。（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【図３】（ａ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。（ｂ）は、図２（ａ）のＣ−Ｃ線断面図。
【図４】第２の実施形態を示し、（ａ）は、側断面図。（ｂ）は、図４（ａ）のＥ−Ｅ線断面図。
【図５】第３の実施形態を示し、（ａ）は、側断面図。（ｂ）は、図５（ａ）のＦ−Ｆ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
図１は、ウォータポンプ１０（液体ポンプ）を示す。エンジン本体を構成する壁１１にはポンプハウジング１２が止着されており、ポンプハウジング１２には回転軸１３が軸受１４を介して回転可能に支持されている。軸受１４は、封止されており、大気が軸受１４を通過してポンプハウジング１２内に流入することはない。
【００１３】
回転軸１３の一端（左端）には被動プーリ１５が止着されている。回転軸１３は、エンジン本体を構成するクランクシャフト（図示略）からベルト１６及び被動プーリ１５を介して回転力を得る。
【００１４】
回転軸１３の他端（右端）にはインペラ１８が止着されている。回転軸１３と一体的に回転するインペラ１８は、ポンプハウジング１２内のポンプ室１９に配設されている。回転軸１３に連動するインペラ１８の回転に伴い、エンジン本体内の冷却水通路を通ってきた冷却水が壁１１に形成された流入口１１１からポンプ室１９へ導入される。ポンプ室１９へ導入された冷却水は、インペラ１８の回転に伴って図示しない流出通路から冷却水通路へ流出する。
【００１５】
図２（ａ）に示すように、インペラ１８の背側（インペラ１８の左側）における回転軸１３の部位にはメカニカルシール２０を構成する環状の保持器２１が嵌合して止着されている。保持器２１には環状の第１摺接部材２２が保持されており、第１摺接部材２２と保持器２１との間にはゴム製の環状のシール部材２３が介在されている。インペラ１８の背側（インペラ１８の左側）におけるポンプハウジング１２の内壁面にはメカニカルシール２０を構成する環状の保持器２４が嵌合して止着されている。保持器２４には環状の第２摺接部材２５が第１摺接部材２２に対して摺接可能に保持されている。保持器２４と第２摺接部材２５との間にはゴム製の環状のシール部材２６及び圧縮バネ２７が介在されている。
【００１６】
バネ部材としての圧縮バネ２７は、シール部材２６を介して第２摺接部材２５を第１摺接部材２２に向けて付勢する。これにより、第２摺接部材２５の第２摺接面２５１が第１摺接部材２２の第１摺接面２２１に押接される。第１摺接面２２１と第２摺接面２５１とが接合した状態は、ポンプ室１９（インペラ１８側の液領域）を大気領域から遮断する。つまり、メカニカルシール２０は、ポンプハウジング１２内にポンプ室１９を区画する。
【００１７】
図１に示すように、ポンプハウジング１２の内周壁面には空気孔１２１が形成されている。空気孔１２１は、軸受１４とメカニカルシール２０との間におけるポンプハウジング１２内とポンプハウジング１２外の大気領域とを連通しており、軸受１４とメカニカルシール２０との間におけるポンプハウジング１２内は、大気領域となっている。
【００１８】
メカニカルシール２０と軸受１４との間の回転軸１３の部位にはファン２８が止着されている。風圧発生手段としてのファン２８は、回転軸１３に嵌合されたリング２８１と、リング２８１の外周面に連結された複数の羽根２８２〔図２（ｂ）に示すように、本実施形態では４枚〕とから構成されている。ファン２８は、回転軸１３の軸方向に関して空気孔１２１よりもメカニカルシール２０側にある。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、回転軸１３は、回転軸１３の回転軸線１３１を中心にして矢印Ｒの方向に回転し、ファン２８は、回転軸１３と一体的に回転する。回転軸１３の回転に伴い、ファン２８は、空気孔１２１から大気を吸い込んでメカニカルシール２０に向かう風を発生させる。メカニカルシール２０に向かう風の圧力（風圧）は、第２摺接面２５１に対する第１摺接面２２１の大気側の接合縁２２２〔図３（ｂ）に図示〕と、第１摺接面２２１に対する第２摺接面２５１の大気側の接合縁２５２〔図３（ａ）に図示〕とに対して波及する。
【００２０】
第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１）異物が第１摺接部材２２の第１摺接面２２１と第２摺接部材２５の第２摺接面２５１との間に挟まれた場合、第１摺接面２２１と第２摺接面２５１との間に隙間が生じる。そのため、ポンプ室１９の冷却水がこの隙間から大気側へ漏れ出ようとするが、ファン２８にて発生した風の圧力（風圧）が該隙間から冷却水をポンプ室１９側へ押し戻す。そのため、第１摺接面２２１と第２摺接面２５１との間に異物が挟まれて第１摺接面２２１と第２摺接面２５１との間に隙間が生じたとしても、ファン２８によって発生された風圧が前記隙間からの冷却水漏れを防止する。
【００２１】
（２）第１摺接面２２１と第２摺接面２５１との間に挟まれている異物が第２摺接部材２５の振動によって挟み込み作用から解放された場合には、風圧が異物をポンプ室１９側へ押し返す。そのため、第１摺接面２２１と第２摺接面２５１との間の隙間がなくなり、第１摺接部材２２と第２摺接部材２５との接合による本来の水漏れ防止が行なわれる。
【００２２】
次に、図４（ａ），（ｂ）の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合を用い、その詳細説明は省略する。
回転軸１３に嵌合して止着されたファン３１は、回転軸１３に嵌合されたリング３１１と、リング３１１の一端に一体形成された複数の羽根３１２とから構成されている。羽根３１２は、筒の一端部を周方向に分割して形成された複数の分割片を折り曲げ変形して形成されている。
【００２３】
次に、図５（ａ），（ｂ）の第３の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合を用い、その詳細説明は省略する。
回転軸１３に嵌合して止着されたファン３２は、メカニカルシール２０を構成する保持器２１Ａに一体形成されている。つまり、保持器２１Ａは、ファン３２を兼ねている。ファン３２は、回転軸１３に嵌合されたリング３２１と、リング３２１の一端に一体形成された複数の羽根３２２とから構成されている。羽根３２２は、保持器２１Ａの筒部に一端部を周方向に分割して形成された分割片を折り曲げ変形して形成されている。
【００２４】
保持器２１Ａにファン３２を一体形成した構成は、部品点数減に寄与する。
本発明では以下のような実施形態も可能である。
○第１摺接部材２２をバネ部材によって第２摺接部材２５側に向けて付勢し、第２摺接部材２５に第１摺接部材２２を押接するようにしてもよい。
【００２５】
○回転軸の回転を利用して空気を吸入して吐出するエアポンプを風圧発生手段として用いてもよい。
○水用以外の液体用のポンプに本発明を適用してもよい。
【００２６】
前記した実施形態から把握できる技術思想について以下に記載する。
（イ）ポンプハウジング内に連通する空気孔がポンプハウジングに形成されている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の液体ポンプにおけるシール構造。
【符号の説明】
【００２７】
１０…液体ポンプであるウォータポンプ。１３…回転軸。２１Ａ…保持器。１８…インペラ。１９…液領域であるポンプ室。２２…第１摺接部材。２２１…第１摺接面。２２２…接合縁。２５…第２摺接部材。２５１…第２摺接面。２５２…接合縁。２７…バネ部材としての圧縮バネ。２８，３１，３２…風圧発生手段としてのファン。２８１，３１１，３２１…リング。２８２，３１２，３２２…羽根。
【図１】
2011236872.tif 000003
【図２】
2011236872.tif 000004
【図３】
2011236872.tif 000005
【図４】
2011236872.tif 000006
【図５】
2011236872.tif 000007