(57)【要約】【課題】メカニカルシールを通して漏出した冷媒を効率よく排出して転がり軸受の発錆を防止することができるウォーターポンプを提供する。【解決手段】ハウジング１０の取付面１２に取り付けられる固定フランジ２１と固定筒部２２とを有する固定部材２０と、ハウジング１０の水室１１に配置されるインペラ６０が一端部に設けられた回転筒軸５１と回転フランジ５２とプーリ５３とを有する回転部材５０と、固定筒部２２とプーリ５３との間に配設された転がり軸受３１と、固定筒部２２と回転筒軸５１との間に配設されたメカニカルシール４０と、を備える。回転フランジ５２の外周寄り部分には排出孔５５が形成される。回転フランジ５２の内側面には、回転筒軸５１の外周側から排出孔５５にわたって連続しかつメカニカルシール４０を通して漏出した冷媒を受け止めて排出孔５５に誘導する案内突条５６が形成されている。【選択図】図２
2008121505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの取付面に取り付けられる固定フランジと固定筒部とを有する固定部材と、
前記ハウジングの水室に配置されるインペラが一端部に設けられた回転筒軸とこの回転筒軸の他端開口部外周面の半径方向に突出された回転フランジとこの回転フランジの外周縁に沿って設けられたプーリとを有する回転部材と、
前記固定筒部と前記プーリとの間に配設された転がり軸受と、
前記固定筒部と前記回転筒軸との間に配設されたメカニカルシールと、を備えたウォーターポンプであって、
前記回転フランジの外周寄り部分には排出孔が形成され、
前記回転フランジの内側面には、前記回転筒軸の外周側から前記排出孔にわたって連続しかつ前記メカニカルシールを通して漏出した冷媒を受け止めて前記排出孔に誘導する案内突条が形成されていることを特徴とするウォーターポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のウォーターポンプであって、
回転部材の回転フランジとプーリはプレス加工によって一体に形成され、
前記プレス加工と同時に前記回転フランジに排出孔と案内突条とが形成されていることを特徴とするウォーターポンプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のウォーターポンプであって、
回転フランジには転がり軸受の内輪を固定筒部の外周面に圧入するための工具が挿通可能なサービス孔が形成され、
前記サービス孔が排出孔を兼用していることを特徴とするウォーターポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主として車両の内燃機関に冷媒（クーラント等の冷却液）を循環させるためのウォーターポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のウォーターポンプにおいては、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。
これにおいては、ハウジング、固定部材、プーリを有する回転部材、転がり軸受及びメカニカルシールを主体として構成されている。
すなわち、固定部材は、ハウジングの取付面に取り付けられる固定フランジと固定筒部とを有する。回転部材は、ハウジングの水室に配置されるインペラが一端部に設けられた回転筒軸とこの回転筒軸の他端開口部外周面の半径方向に突出された回転フランジとこの回転フランジの外周縁に沿って設けられたプーリとを有している。
また、転がり軸受は固定筒部とプーリとの間に配設され、メカニカルシールは固定筒部と回転筒軸との間に配設されている。さらに、回転フランジに、転がり軸受の内輪を固定筒部の外周面に圧入するための工具が挿通可能なサービス孔が形成されている。
前記したような構造をもつウォーターポンプにおいては、ハウジングの水室側の冷媒が固定筒部と回転筒軸との間に配設されたメカニカルシールを通して漏出すると、漏出した冷媒が転がり軸受に浸入し、転がり軸受が発錆する恐れがあるため、回転部材の回転フランジの外周縁に形成された外周円筒部に貫通孔が形成されている。
【特許文献１】特開２００５−２５６７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１に開示されたものにおいては、回転フランジの外周縁に向けて流れる漏出冷媒が外周円筒部の貫通孔に達する途中に転がり軸受が存在するため、漏出冷媒の一部が転がり軸受に不測に浸入する恐れがある。
【０００４】
この発明の目的は、前記問題点に鑑み、メカニカルシールを通して漏出した冷媒を効率よく排出することができ、転がり軸受に浸入することを良好に防止することができるウォーターポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために、この発明の請求項１に係るウォーターポンプは、ハウジングの取付面に取り付けられる固定フランジと固定筒部とを有する固定部材と、
前記ハウジングの水室に配置されるインペラが一端部に設けられた回転筒軸とこの回転筒軸の他端開口部外周面の半径方向に突出された回転フランジとこの回転フランジの外周縁に沿って設けられたプーリとを有する回転部材と、
前記固定筒部と前記プーリとの間に配設された転がり軸受と、
前記固定筒部と前記回転筒軸との間に配設されたメカニカルシールと、を備えたウォーターポンプであって、
前記回転フランジの外周寄り部分には排出孔が形成され、
前記回転フランジの内側面には、前記回転筒軸の外周側から前記排出孔にわたって連続しかつ前記メカニカルシールを通して漏出した冷媒を受け止めて前記排出孔に誘導する案内突条が形成されていることを特徴とする。
【０００６】
前記構成によると、メカニカルシールを通して回転フランジとメカニカルシールとの間の空間部に冷媒が漏出する場合がある。この場合、漏出冷媒が回転筒軸の外周面を伝って流れ回転フランジの内側面に達した後、回転フランジの案内突条に誘導されて排出孔から排出されるため、漏出冷媒が転がり軸受に浸入する不具合を良好に防止することができる。ひいては、漏出冷媒が原因となる転がり軸受の内・外輪の軌道面や転動体の発錆を防止することができ、耐久性の向上を図ることができる。
【０００７】
請求項２に係るウォーターポンプは、請求項１に記載のウォーターポンプであって、
回転部材の回転フランジとプーリはプレス加工によって一体に形成され、
前記プレス加工と同時に前記回転フランジに排出孔と案内突条とが形成されていることを特徴とする。
【０００８】
前記構成によると、回転部材の回転フランジとプーリをプレス加工によって一体に形成すると同時に回転フランジに排出孔と案内突条とを形成することで、回転フランジとプーリをプレス加工した後、回転フランジに排出孔を孔明け加工する手間や案内突条を個別に製作して回転フランジに組み付ける手間が不要となり、コスト低減において効果が大きい。
【０００９】
請求項３に係るウォーターポンプは、請求項１又は２に記載のウォーターポンプであって、
回転フランジには転がり軸受の内輪を固定筒部の外周面に圧入するための工具が挿通可能なサービス孔が形成され、
前記サービス孔が排出孔を兼用していることを特徴とする。
【００１０】
前記構成によると、サービス孔が排出孔を兼用することで、回転フランジに対し専用の排出孔を形成する必要がないため、排出専用の排出孔を孔明け加工する手間を省くことができると共に、排出専用の排出孔による回転フランジの強度劣化も生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、この発明を実施するための最良の形態を実施例にしたがって説明する。
【実施例】
【００１２】
（実施例１）
この発明の実施例１を図１と図２にしたがって説明する。
図１はこの発明の実施例１に係るウォーターポンプを示す側断面図である。図２は回転部材を示す背面図である。図３は回転部材の回転筒軸、回転フランジ及びプーリを一部破断して背面側から示す斜視図である。
図１に示すように、ウォーターポンプは、ハウジング１０、固定部材２０、回転部材５０、転がり軸受としての深溝玉軸受３１及びメカニカルシール４０を主体として構成されている。
ハウジング１０には、冷媒（例えば、クーラント等の冷却液）の循環路に通じる吸引口と吐出口（共に図示しない）を有する水室１１がハウジング１０の一側面に開口して形成されている。
また、ハウジング１０には水室１１の一側開口部の周囲に取付面１２が形成され、この取付面１２には環状のシール材１３が嵌込まれる環状凹部が形成されている。
【００１３】
固定部材２０は、一枚の鋼板等の金属板がプレス加工されることによって形成されると共に、固定フランジ２１と固定筒部２２とを一体に有している。そして、固定部材２０は、固定フランジ２１においてハウジング１０の水室１１の一側開口部を塞ぐようにして取付面１２にボルト等によって取り付けられている。
また、固定部材２０の固定筒部２２は、固定フランジ２１側に位置する根元側に大径部２５を、先端側に小径部２３を有して段付き円筒状に形成され、小径部２３と大径部２５との境界部には段差面２４が形成されている。
【００１４】
回転部材５０は、回転筒軸５１、回転フランジ５２、プーリ５３及びインペラ６０を一体状に有している。
回転筒軸５１は、固定筒部２２よりも小径に形成されて固定筒部２２の中心部に貫挿され、かつ一端が閉じられた有底円筒状に形成されている。そして、回転筒軸５１の他端開口部外周には半径方向に突出する回転フランジ５２が形成されている。さらに、回転フランジ５２の外周縁に沿って円筒状のプーリ５３が形成され、このプーリ５３と、内燃機関、例えばエンジン（図示しない）の出力軸との間にはベルト（図示しない）が掛け渡され、エンジンの出力軸のトルクがベルトを介して回転部材５０に伝達されるようになっている。
また、この実施例１においては、回転部材５０の回転筒軸５１、回転フランジ５２及びプーリ５３は、一枚の鋼板等の金属板がプレス加工されることによって形成されている。
さらに、回転フランジ５２には、転がり軸受としての深溝玉軸受３１の内輪３２を固定筒部２２の外周面に圧入するための工具が挿通可能な複数のサービス孔５４がプレス加工と同時に形成されている。
また、インペラ６０は、その中心部において有底円筒状に形成されたボス６１と、ボス６１の開口部外周面から半径方向に突出されたフランジ６２と、フランジ６２の一側面に形成された複数の羽根６３とを一体に備えて構成されている。そして、インペラ６０は、そのボス６１において回転筒軸５１の一端部外周に圧入されて固定される。さらに、インペラ６０は、ハウジング１０の水室１１内に回転可能に配置される。
【００１５】
図１に示すように、固定部材２０の固定筒部２２の内周面と、回転部材５０の回転筒軸５１の外周面との間には、周知のメカニカルシール４０が配設されている。なお、メカニカルシール４０としては、例えば、固定筒部２２の内周面に圧入される芯金に弾性体よりなるシールリップが接合されて構成され、シールリップが回転筒軸５１の外周面に弾性的に密接されてシールする構造のものがある。さらに、メカニカルシール４０としては、固定筒部２２の内周面に圧入される芯金と回転筒軸５１の外周面に圧入される芯金との少なくとも一方の芯金に弾性体よりなるシールリップが接合されて構成され、シールリップによって両芯金間をシールする構造のものもある。
【００１６】
図１に示すように、固定部材２０の固定筒部２２の外周面と、回転部材５０のプーリ５３の内周面との間には、転がり軸受としての深溝玉軸受３１が配設されている。
深溝玉軸受３１は、内輪３２と、外輪３３と、これら内・外輪３２、３３の両軌道面の間に配設された複数の玉３５と、これら複数の玉３５を保持する保持器と、シール材とを備えて構成されている。そして、プーリ５３の内周面に深溝玉軸受３１が、その外輪３３において圧入されて固定された後、回転フランジ５２のサービス孔５４を通して挿入される工具によって内輪３２が固定筒部２２の段差面２４に当接する位置まで同固定筒部２２の小径部２３外周に圧入されることによって、固定筒部２２と、プーリ５３との間に深溝玉軸受３１が組み付けられるようになっている。
【００１７】
図１〜図３に示すように、回転フランジ５２の外周寄り部分（中間と外周縁との間の部分）には複数の排出孔５５が形成されている。この実施例１において、複数のサービス孔５４が各排出孔５５を兼用している。
また、回転フランジ５２の内側面には、回転筒軸５１の外周側から複数の排出孔５５の外周部にわたってそれぞれ湾曲状をなして連続しかつメカニカルシール４０を通して漏出した冷媒を受け止めて複数の排出孔５５に誘導する複数の案内突条５６が形成されている。
また、複数の案内突条５６は、回転部材５０の回転筒軸５１、回転フランジ５２及びプーリをプレス加工する際、複数の排出孔５５をなすサービス孔５４と案内突条５６とが同時にプレス加工されて形成されている。
【００１８】
この実施例１に係るウォーターポンプは上述したように構成される。
したがって、エンジンの作動時には出力軸のトルクがベルトを介して回転部材５０のプーリ５３に伝達される。これによって、プーリ５３、回転フランジ５２、回転筒軸５１及びインペラ６０を一体に有する回転部材５０が所定方向に回転される。そして、ハウジング１０の水室１１内で回転されるインペラ６０のポンプ作用によって、水室１１内の冷媒が吐出口から循環路に吐出される一方、循環路の冷媒が吸引口から水室１１内に吸引される。
【００１９】
メカニカルシール４０は、摩擦によるトルク損出を軽減するために、軽接触シールが用いられる。例えば、メカニカルシール４０が固定筒部２２の内周面に圧入される芯金に弾性体よりなるシールリップが接合されて構成され、シールリップが回転筒軸５１の外周面に弾性的に密接されてシールする構造である場合には、メカニカルシール４０のシールリップが回転筒軸５１の外周面に軽く接触する。
このようなことから、水室１１内の冷媒の一部が、回転フランジ５２とメカニカルシール４０との間の空間部Ｓ側に漏出する場合がある。この場合には、漏出冷媒が回転筒軸５１の外周面を伝って流れ、回転フランジ５２の内側面に達した後、回転フランジ５２の案内突条５６に誘導されて排出孔５５から排出される。
これによって、漏出冷媒が深溝玉軸受３１に浸入する不具合を良好に防止することができる。ひいては、漏出冷媒が原因となる深溝玉軸受３１の内・外輪３２、３３の両軌道面や玉３５の発錆を防止することができ、耐久性の向上を図ることができる。
【００２０】
また、この実施例１において、回転部材５０の回転筒軸５１、回転フランジ５２及びプーリ５３をプレス加工によって一体に形成すると同時に、回転フランジ５２に複数の排出孔（サービス孔５４）５５と案内突条５６とを形成することで、回転筒軸５１、回転フランジ５２及びプーリ５３をプレス加工した後、回転フランジ５２に排出孔５５を孔明け加工する手間や案内突条５６を個別に製作して回転フランジ５２に組み付ける手間が不要となり、コスト低減において効果が大きい。
【００２１】
また、この実施例１において、サービス孔５４が排出孔５５を兼用することで、回転フランジ５２に対し専用の排出孔５５を形成する必要がないため、排出専用の排出孔５５を孔明け加工する手間を省くことができると共に、排出専用の排出孔５５による回転フランジ５２の強度劣化も生じない。
【００２２】
なお、この発明は前記実施例１に限定するものではない。
例えば、固定部材２０において、固定フランジ２１と、固定筒部２２とを個別に製作した後、これら両部材を一体状に結合することによって固定部材２０を構成してもよい。
また、回転部材５０において、回転筒軸５１、回転フランジ５２、プーリ５３及びインペラ６０をそれぞれ個別に製作した後、これら各部材を一体状に結合して回転部材５０を構成してもよい。
また、回転フランジ５２とプーリ５３とを一体に製作した第１部材と、回転筒軸５１とインペラ６０とを一体に製作した第２部材とを一体状に結合して回転部材５０を構成してもよい。
また、前記実施例１においては、転がり軸受が深溝玉軸受３１である場合を例示したが、円筒ころ軸受であってもこの発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施例１に係るウォーターポンプを示す側断面図である。
【図２】同じく回転部材を示す背面図である。
【図３】同じく回転部材の回転筒軸、回転フランジ及びプーリを一部破断して背面側から示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０  ハウジング
１１  水室
１２  取付面
２０  固定部材
２１  固定フランジ
２２  固定筒部
３１  深溝玉軸受（転がり軸受）
３２  内輪
４０  メカニカルシール
５０  回転部材
５１  回転筒軸
５２  回転フランジ
５３  プーリ
５４  サービス孔
５５  排出孔
５６  案内突条
６０  インペラ
【図１】
2008121505.tif 000003
【図２】
2008121505.tif 000004
【図３】
2008121505.tif 000005