(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動されるインペラおよび当該インペラを収容する渦室を備えたポンプ本体と、
前記ポンプ本体に対向配置した状態で接合されるカバーケース部と、
前記ポンプ本体と前記カバーケース部との間に配置されるガスケット部と、を備え、
前記カバーケース部には、流体を前記渦室に導く吸込流路と前記渦室から前記流体を吐出する吐出流路とが形成され、
前記ガスケット部に、前記渦室と前記吸込流路とに亘って開口する吸込孔と、前記渦室と前記吐出流路とに亘って開口する吐出孔とが形成され、
前記ガスケット部の一部が、前記ポンプ本体には当接せず露出した状態で前記吸込流路及び前記吐出流路の少なくとも何れか一方を覆う蓋部となり、
前記ガスケット部における前記吐出孔の縁部に、流体を前記吐出流路へ案内する傾斜部が形成してあるウォータポンプ。
【請求項２】
回転駆動されるインペラおよび当該インペラを収容する渦室を備えたポンプ本体と、
前記ポンプ本体に対向配置した状態で接合されるカバーケース部と、
前記ポンプ本体と前記カバーケース部との間に配置されるガスケット部と、を備え、
前記カバーケース部には、流体を前記渦室に導く吸込流路と前記渦室から前記流体を吐出する吐出流路とが形成され、
前記ガスケット部に、前記渦室と前記吸込流路とに亘って開口する吸込孔と、前記渦室と前記吐出流路とに亘って開口する吐出孔とが形成され、
前記ガスケット部の一部が、前記ポンプ本体には当接せず露出した状態で前記吸込流路及び前記吐出流路の少なくとも何れか一方を覆う蓋部となり、
前記吐出孔の縁部の少なくとも一部に、前記カバーケース部の側に向く屈曲部が形成してあるウォータポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等の内燃機関に用いられるウォータポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のウォータポンプが特許文献１に開示されている。特許文献１のウォータポンプでは、板状のガスケットが、ポンプ本体と固定部材（シリンダブロック）との間に挟み込まれる形態で設置されている。ガスケットは、ポンプ本体と固定部材との間を吸込用空間と吐出用空間とに分離する剛性の高い中板（セパレータ）と、２枚のメタルガスケットとから構成されている。メタルガスケットは、ポンプ本体や固定部材と中板との間からの水漏れを防止するために中板の表裏面に配置されている。
【０００３】
中板は、内燃機関のラジエータなどから供給された水を固定部材の吸込流路に導く吸込用開口部と、同吸込流路の水を吐出用空間に導く供給用開口部とが形成されており、外縁部がポンプ本体とカバーケース部とによって挟着固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６９１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のウォータポンプは、例えばＶ型エンジンに用いる場合に、離間した二位置に冷却水を供給することがある。その場合には、ポンプ本体の一端及び他端から外方へ吐出流路が夫々延設される。この吐出流路はポンプ本体に覆われて形成されるため、ポンプ本体の占有面積が大きくなり、ウォータポンプが大型化する傾向にある。そうなると、ウォータポンプの重量が増し、燃費の低下やウォータポンプのコスト高を招くことになる。
【０００６】
上記課題に鑑み、本発明の目的は、吐出流路を形成しつつポンプ本体を小型化できるウォータポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るウォータポンプの特徴構成は、回転駆動されるインペラおよび当該インペラを収容する渦室を備えたポンプ本体と、
前記ポンプ本体に対向配置した状態で接合されるカバーケース部と、
前記ポンプ本体と前記カバーケース部との間に配置されるガスケット部と、を備え、
前記カバーケース部には、流体を前記渦室に導く吸込流路と前記渦室から前記流体を吐出する吐出流路とが形成され、
前記ガスケット部に、前記渦室と前記吸込流路とに亘って開口する吸込孔と、前記渦室と前記吐出流路とに亘って開口する吐出孔とが形成され、
前記ガスケット部の一部が、前記ポンプ本体には当接せず露出した状態で前記吸込流路及び前記吐出流路の少なくとも何れか一方を覆う蓋部となり、
前記ガスケット部における前記吐出孔の縁部に、流体を前記吐出流路へ案内する傾斜部が形成してある点にある。
【０００８】
本構成によれば、ガスケット部に渦室と吸込流路とに亘って開口する吸込孔と、渦室と吐出流路とに亘って開口する吐出孔とが形成され、ガスケット部の一部が、ポンプ本体には当接せず露出した状態で吸込流路及び吐出流路の少なくとも何れか一方を覆う蓋部となるので、ポンプ本体において吸込流路及び吐出流路の少なくとも一方を覆う部分（ポンプカバー）が不要となる。これにより、ポンプ本体をコンパクトにでき、ウォータポンプの小型化が可能になる。その結果、ウォータポンプの重量が軽減されるので、燃費の向上やウォータポンプの製造コストの低減が可能となる。また、ポンプ本体がコンパクトになると、ウォータポンプの組付けや取外しが容易となり、メンテナンス性も向上する。
【０００９】
【００１０】
また、本構成の如く、ガスケット部において吐出孔の縁部に流体を吐出流路へ案内する傾斜部が形成されると、流体が渦室から吐出流路に向けて吐出され易くなるため、流通抵抗が低減するなどウォータポンプの吐出性能が向上する。
【００１１】
本発明の他の特徴構成は、回転駆動されるインペラおよび当該インペラを収容する渦室を備えたポンプ本体と、
前記ポンプ本体に対向配置した状態で接合されるカバーケース部と、
前記ポンプ本体と前記カバーケース部との間に配置されるガスケット部と、を備え、
前記カバーケース部には、流体を前記渦室に導く吸込流路と前記渦室から前記流体を吐出する吐出流路とが形成され、
前記ガスケット部に、前記渦室と前記吸込流路とに亘って開口する吸込孔と、前記渦室と前記吐出流路とに亘って開口する吐出孔とが形成され、
前記ガスケット部の一部が、前記ポンプ本体には当接せず露出した状態で前記吸込流路及び前記吐出流路の少なくとも何れか一方を覆う蓋部となり、
前記吐出孔の縁部の少なくとも一部に、前記カバーケース部の側に向く屈曲部が形成してある点にある。
【００１２】
本発明に係るウォータポンプにおいて、ガスケット部の一部がポンプ本体には当接せず露出した状態で吐出流路を覆う蓋部である場合、ガスケット部において吐出孔の近傍の吐出流路を覆う部位にポンプ本体が固定される。この場合、吐出流路を覆う部位のガスケット部は下支えが存在しないため撓み易く、ガスケット部によるシール性が低下する虞がある。しかし、本構成の如く、ガスケット部において、吐出孔の縁部にカバーケース部に向く屈曲部が形成されていると、この屈曲部によってガスケット部の剛性が向上する。これにより、ポンプ本体を固定した際のガスケット部の撓みが抑制されるので、十分なシール性を確保することができる。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の係るウォータポンプの正面図である。
【図２】図１のII−II矢視断面図である。
【図３】図１のIII−III矢視断面図である。
【図４】ガスケット部の正面図である。
【図５】本発明の係るウォータポンプの分解正面図である。
【図６】吐出用開口部近くの要部断面図である。
【図７】ガスケットの要部断面図（ビード部分）である。
【図８】他の実施形態のウォータポンプの正面図である。
【図９】他の実施形態の吐出用開口部近くの要部断面図である。
【図１０】他の実施形態の吐出用開口部近くのガスケット部の平面図である。
【図１１】他の実施形態のウォータポンプの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
〔第１実施形態〕
図１〜図７のウォータポンプ１は、本発明に係るウォータポンプをＶ型エンジン用に適用した例を示す。
図１〜図３に示すように、ウォータポンプ１は、ポンプ本体１０と、ポンプ本体１０に対向配置されたカバーケース部２０と、ポンプ本体１０とカバーケース部２０との間に配置されるガスケット部３０とを備える。ポンプ本体１０は、カバーケース部２０側に開口した渦室１１と、駆動軸１２の一端に取付けられて渦室１１に収容されるインペラ１３とを有する。カバーケース部２０は、エンジンのチェーンカバー４０の一部によって構成されている。
【００２１】
ポンプ本体１０の駆動軸１２は、ボールベアリング１４などで回転自在に支持されており、エンジンのクランク軸（不図示）などの動力によって回転駆動される。ボールベアリング１４とインペラ１３との間には、渦室１１を液密状にシールするメカニカルシール１５が配設されている。
【００２２】
カバーケース部２０には、吸込流路（吸込溝部）２１と吐出流路（吐出溝部）２２が形成されている。ポンプ本体１０は吸込流路２１に対向して配置される。ポンプ本体１０は吸込流路２１の周囲の平面部２３とボルト取付部２４の一部に載置される。吐出流路２２はガスケット部３０によって被覆される。図１に示すように、ガスケット部３０はポンプ本体１０に対して吐出流路２２に沿う方向に延出する形状であり、吐出流路２２を覆う蓋部となる。
【００２３】
ポンプ本体１０には、筒状部１６が一体形成されており、筒状部１６によってラジエータ等から送られた水が吸込流路２１に案内される。筒状部１６から供給された水は、吸込流路２１を流れてインペラ１３の吸込み側に導かれる。ポンプ本体１０は、インペラ１３を外周方向から包囲する円筒状の延長部１７が設けてあり、延長部１７の内部空間によって渦室１１が構成されている。インペラ１３は、駆動軸１２に固定された円板１８と、円板１８からカバーケース部２０に向かって立設された複数枚のブレード１９とを有する。
駆動軸１２によってインペラ１３を回転することで、渦室１１の水がインペラ１３の外周方向へ圧送される。
【００２４】
ガスケット部３０は、中板３１と、中板３１の一方面（ポンプ本体１０の側の面）に配置される第１ガスケット３２と、中板３１の他方面（カバーケース部２０の側の面）に配置される第２ガスケット３３とによって構成される。中板３１は、各種金属等の高剛性材料によって構成されている。ガスケット３２，３３は、合成樹脂や比較的硬質のゴムなど若干の弾性を備えた材料、または、板状の金属部材の両面にゴム、合成樹脂等の非金属部材をコーティングしたメタルガスケット等で構成されている。
【００２５】
中板３１には、筒状部１６を介して供給された流体が吸込流路２１に進入するための進入孔３４と、渦室１１と吸込流路２１に亘って開口する吸込孔３５とが貫通形成されている。また、中板３１には、渦室１１と吐出流路２２とに亘って開口する吐出孔３６が貫通形成されている。当該吐出孔３６の縁部には、カバーケース部２０の側に折り込まれた折込片３７が形成されている。
【００２６】
渦室１１の水は、吐出孔３６を通って吐出流路２２に流れ込み、吐出流路２２に貫通形成された吐出口２５からエンジンのウォータジャケットなどへ送られる。図６に示すように、中板３１の折込片３７は、端部３７ａに向けて吐出流路２２の流れ方向に傾く姿勢で折り込まれた傾斜部を形成している。当該傾斜部（折込片）３７が形成してあると、流体が渦室１１から吐出流路２２に向けて吐出され易くなるため、流通抵抗が低減するなどウォータポンプ１の吐出性能が向上する。
【００２７】
第１ガスケット３２は、中板３１の周縁と、進入孔３４及び吸込孔３５の周囲部分に配置されている。第２ガスケット３３は、さらに吐出流路２２に対向する部位にも配置されている。これにより、ガスケット部３０は吸込流路２１と渦室１１とを仕切り、ガスケット部３０の一部が、ポンプ本体１０には当接せず露出した状態で吐出流路２２を覆う蓋部となる。
【００２８】
ポンプ本体１０とカバーケース部２０とは、ガスケット部３０を介在させた状態でボルト５０などによって接合される。ガスケット部３０の一部は吐出流路２２を覆いつつ、カバーケース部２０に対してボルト５０等で接合される。
【００２９】
ガスケット部３０は、ポンプ本体１０とカバーケース部２０との間を吸込流路２１と渦室１１とに分離する。これにより、インペラ１３によって送り出された渦室１１の水が吸込流路２１に逆戻りしない構成にしている。
【００３０】
ウォータポンプ１は、ガスケット部３０に吐出孔３６が形成され、ガスケット部３０の一部が吐出流路２２を覆う蓋部となるよう構成したので、吐出流路２２を覆う部分にポンプ本体（ポンプカバー）１０は不要となる。これにより、ポンプ本体１０を小さくでき、ウォータポンプ１の小型化が可能になる。その結果、ウォータポンプ１の重量が軽減されるので、燃費の向上やウォータポンプ１の製造コストの低減が可能となる。また、ポンプ本体１０が小さくなることで、ウォータポンプ１の組付けや取外しが容易となり、メンテナンス性も向上する。
【００３１】
図６に示すように、ガスケット部３０における吐出孔３６の縁部のうち少なくとも一部に、カバーケース部２０の側に向く屈曲部３８を有している。ガスケット部３０の一部がポンプ本体１０には当接せず露出した状態で吐出流路２２を覆う蓋部であると、ガスケット部３０において吐出孔３６の近傍の吐出流路２２を覆う部位にポンプ本体１０が固定される。この場合、吐出流路２２を覆う部位のガスケット部３０は下支えが存在しないため撓み易く、ガスケット部３０によるシール性が低下する虞がある。しかし、上述のように、ガスケット部３０において、吐出孔３６の縁部にカバーケース部２０に向く屈曲部３８が形成されていると、この屈曲部３８によってガスケット部３０の剛性が向上する。これにより、ポンプ本体１０を固定した際のガスケット部３０の撓みが抑制されるので、十分なシール性を確保することができる。
【００３２】
図７に示すように、ガスケット部３０の周縁の第２ガスケット３３にはビード３９が設けられている。このビード３９は、第２ガスケット３３とこれに当接する中板３１との密着性を高めるためのものである。ただし、本実施形態では、中板３１が第１ガスケット３２と第２ガスケット３３とで挟まれる部分と、中板３１が第２ガスケット３３だけに接する部位とが混在する。特に、中板３１が第２ガスケット３３だけに接する部位では、中板３１が吐出流路２２の蓋部となり、ボルト５０で締結される部位どうしの間では、中板３１と第２ガスケット３３とが離間し易い状態となる。そのため、第２ガスケット３３のうち吐出流路２２を覆う蓋部となる部分のビード３９の高さと、ガスケット部３０がポンプ本体１０とカバーケース部２０とで挟持される部位のビード３９の高さとを最適化させるのが好ましい。その結果、中板３１と第２ガスケット３３との密着性を確保し、吐出流路２２に対するガスケット部３０のシール性が向上する。
【００３３】
〔第２実施形態〕
図８に示すように、ポンプ本体１０が、外部から吸込流路２１に流体を案内する筒状部を有しない構成であってもよい。この場合、第１ガスケット３２が、ポンプ本体１０から露出した状態では吸込流路２１を覆う部分に配置されず、ガスケット部３０の一部が、吸込流路２１及び吐出流路２２を覆う蓋部となる。
【００３４】
これにより、ガスケット部３０をウォータポンプ１の蓋部として効率よく活用することがきる。ポンプ本体（ポンプカバー）１０は吸込流路２１及び吐出流路２２を覆う部分が不要となり、ポンプ本体１０をより小型化することができる。その結果、ポンプ本体１０を成形するダイカストマシンも小型化することができる。
【００３５】
〔第３実施形態〕
本実施形態では、図９に示すように、ガスケット部３０における吐出孔３６の縁部３６ａが、ポンプ本体１０の内面１０ａから突出しない位置に形成されている。吐出孔３６は折込片３７や屈曲部３８が切除されて形成されている。図９では、吐出孔３６の縁部３６ａが、ポンプ本体１０の内面１０ａに沿う位置に形成されている。吐出孔３６の縁部３６ａは、ポンプ本体１０の内面１０ａから引退した位置に形成されていてもよい。
【００３６】
吐出孔３６の縁部３６ａが、ポンプ本体１０の内面１０ａから突出しない位置に形成されていると、吐出流路２２から引退した吐出孔３６の縁部３６ａは、流体の流れに影響を与えない。その結果、ウォータポンプ１を効率よく動作させることができる。また、吐出孔３６の縁部３６ａが流体に押され、ポンプ本体１０との間に隙間が生じて流体の漏れの原因になることもない。
【００３７】
本実施形態では、ガスケット部３０の縁部３６ａに屈曲部が形成されないため、中板３１の厚みを増すことで剛性を高めている。ガスケット３２，３３はメタルガスケットによって構成される。中板３１の厚みを大きくした場合には、ガスケット３２，３３をゴム材料によって構成し、ガスケット３２，３３を中板３１に接着してもよい。その場合、ガスケット部３０を固着するボルト５０の数を少なくすることができるが、ガスケット３２，３３の接着工程が別途必要となる。
【００３８】
図１０に示すように、吐出孔３６の縁部３６ａには、第１ガスケット３２の上部にビード３９が設けられている。このビード３９はポンプ本体１０がガスケット部３０に載置される際に押し潰されてシール性を高める。ガスケット部３０は幅方向のビード３９の両端側にボルト孔５１を備えており、ビード３９が２つのボルト孔５１を結ぶ線上に位置している。これにより、ガスケット部３０の縁部３６ａは、ボルト５０による固着力を受け易くなるため、シール性がより向上する。シール性が高まれば、ガスケット部３０においてボルト孔５１に挟まれる吐出孔３６の幅を広く設定し、吐出量を増やすことも可能となる。
【００３９】
〔別実施形態〕
（１）上記の実施形態では、ガスケット部３０の一部が、ポンプ本体１０には当接せず露出した状態で吐出流路２２を覆う蓋部となる例と、吸込流路２１及び吐出流路２２を覆う蓋部となる例とを示したが、ガスケット部３０の一部が、吸込流路２１を覆う蓋部となる構成であってもよい。
【００４０】
（２）第１実施形態では、中板３１の折込片３７によって吐出孔３６を形成する例を示したが、第２実施形態のように、吐出孔３６は折込片３７や屈曲部３８が切除されて形成される貫通孔であってもよい。また、吐出孔３６は折込片３７及び屈曲部３８の一方が切除されて形成されていてもよい。
【００４１】
（３）図１１に示すように、ウォータポンプ１はチェーンカバー４０の一部に吐出流路として1つの溝部２６を形成してもよい。その場合は、この溝部２６にポンプ本体１０の一方から延出されるガスケット部３０の一部が蓋部となる。
【００４２】
（４）ガスケット部３０の一部である吐出流路２２を覆う蓋部は、カバーケース部２０に固定するボルト５０の間隔を他の部分（ポンプ本体１０に覆われる部分）に比べて狭くしてもよい。ボルト５０の間隔を狭くすると、吐出流路２２に対するガスケット部３０のシール性が向上する。
【００４３】
（５）ガスケット部３０は中板３１を厚くして構成してもよい。中板３１を厚くして厚みを最適化することで、中板３１（ガスケット部３０）の剛性が向上する。これにより、ガスケット部３０のシール性を向上させることができる。
【００４４】
（６）上記実施形態では、カバーケース部２０がチェーンカバー４０の一部で構成された例を示したが、カバーケース部２０が、例えばシリンダブロックの一部であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、インペラを備えたポンプ本体と、当該ポンプ本体に対向して吸込流路を形成するカバーケース部等の相手方部材と、ポンプ本体と相手方部材との間に配置されるガスケット部とを備えた各種のウォータポンプに利用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１      ウォータポンプ
１０    ポンプ本体
１０ａ  内面
１１    渦室
１３    インペラ
２０    カバーケース部
２１    吸込流路
２２    吐出流路
３０    ガスケット部
３１    中板
３２    第１ガスケット
３３    第２ガスケット
３５    吸込孔
３６    吐出孔
３７    折込片（傾斜部）
３８    屈曲部
【図１】
0006606932.tif 000002
【図２】
0006606932.tif 000003
【図３】
0006606932.tif 000004
【図４】
0006606932.tif 000005
【図５】
0006606932.tif 000006
【図６】
0006606932.tif 000007
【図７】
0006606932.tif 000008
【図８】
0006606932.tif 000009
【図９】
0006606932.tif 000010
【図１０】
0006606932.tif 000011
【図１１】
0006606932.tif 000012