(57)【要約】【課題】ウォータポンプを大型化することなく、メカニカルシールの摺動面から漏出する冷却水のベアリングへの侵入防止をはかるウォータポンプを提供すること。【解決手段】ウォータポンプ１０において、シャフト部２４の内側はプーリ２０側が大気中に開口しインペラ１４側が閉塞される中空部２５が形成され、シャフト部２４の側面に中空部２５と、シャフト部１４の外周面と支承部１２ａ、１２ｂの内周面との間に画成され一端側を液密的に封止するメカニカルシール５０が設けられた円筒状空間２７と、を連通する少なくとも１つの連通孔２６が形成され、中空部２５には水吸収手段６０が配設され、水吸収手段６０には連通孔２６から円筒状空間２７に突出する突出部６１を設けた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プーリと、
該プーリと一体的に回転するシャフト部と、
該シャフト部と一体的に回転するインペラと、
前記シャフト部が挿通された略円筒状の支承部を有するボデーと、
前記支承部の外周と前記プーリの内周との間に配設され、前記プーリを回転可能に支承するベアリングと、
前記シャフト部の外周面と前記支承部の内周面との間に画成された円筒状空間の一端側を液密的に封止するメカニカルシールとを備えたウォータポンプにおいて、
前記シャフト部の内側は前記プーリ側が大気中に開口し前記インペラ側が閉塞される中空部が形成され、前記シャフト部の側面に前記中空部と前記円筒状空間とを連通する少なくとも１つの連通孔が形成され、前記中空部には水吸収手段が配設され、該水吸収手段は前記連通孔から前記円筒状空間に突出する突出部を有していることを特徴とするウォータポンプ。
【請求項２】
前記突出部は、前記メカニカルシールを構成し前記シャフトに固定される回転部材と、前記メカニカルシールを構成し前記ボデーに固定される固定部材との間に形成される間隙の前記円筒状空間側開口部に対向して配設されることを特徴とする請求項１に記載のウォータポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウォータポンプに関し、特に自動車用ウォータポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のウォータポンプとしては、メカニカルシールの摺動面の摩耗、異物の噛み込み等により摺動面から漏出する冷却水のベアリングへの水侵入防止として、摺動面から漏出した冷却水を水吸収手段により吸収し外気に気化するものがある。一例として、軸受とシール部材との間に位置する空間部と、一端を空間部の下部に連通し、他端をハウジング外の大気に連通する連通室とを夫々ハウジングに設け、連通路に大気中に突出する端部にフィンを有する水吸収手段を配設したものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、他例として、ポンプケーシングに固定し得る軸受カバーを具備し、羽根車を装備したポンプ軸が軸受を介して軸受カバーに回転自在に支承され、羽根車と軸受の間隙に配設した密封部材によって軸受カバーとポンプ軸が相互に密封され、空気抜き装置を備えた環状室を軸受と密封部材の軸方向間隙に設け、空気抜き装置がポンプ軸の相対する側で軸受カバーを貫通する少なくとも２個の空気抜き穴を有し、空気抜き穴と軸受の間の軸方向間隙にポンプ軸を囲む少なくとも１個の吸収リングを設けたものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０９−０８８５９１号公報
【０００４】
【特許文献２】
特公平０８−００６７０９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術のウォータポンプにおいて、特許文献１の場合、軸受とシール部材との間に位置する空間部の下部に連通し、他端をハウジング外の大気に連通する連通室をハウジングに設け、水吸収手段を配設するため、ウォータポンプが回転軸の径方向に大型化する。
【０００６】
また、特許文献２の場合には、環状室の空気抜き穴と軸受間の軸方向空隙内に毛管作用が働く大きさの間隙を設けて、ポンプ軸を取り囲む少なくとも１個のリングを配設するため、ウォータポンプがポンプ軸の軸方向に大型化する。このため、ウォータポンプの搭載性に問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、ウォータポンプを大型化することなく、メカニカルシールの摺動面から漏出する冷却水のベアリングへの侵入防止をはかることを技術的課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した技術的課題を解決するために請求項１の発明にて講じた技術的手段は、プーリと、該プーリと一体的に回転するシャフト部と、該シャフト部と一体的に回転するインペラと、前記シャフト部が挿通された略円筒状の支承部を有するボデーと、前記支承部の外周と前記プーリの内周との間に配設され、前記プーリを回転可能に支承するベアリングと、前記シャフト部の外周面と前記支承部の内周面との間に画成された円筒状空間の一端側を液密的に封止するメカニカルシールとを備えたウォータポンプにおいて、前記シャフト部の内側は前記プーリ側が大気中に開口し前記インペラ側が閉塞される中空部が形成され、前記シャフト部の側面に前記中空部と前記円筒状空間とを連通する少なくとも１つの連通孔が形成され、前記中空部には水吸収手段が配設され、該水吸収手段は前記連通孔から前記円筒状空間に突出する突出部を有していることである。
【０００９】
上記した手段によれば、シャフト部の内側にはプーリ側が大気中に開口しインペラ側が閉塞される中空部が形成され、シャフト部の側面に中空部と円筒状空間とを連通する少なくとも１つの連通孔が形成され、中空部には水吸収手段が配設され、水吸収手段を連通孔から円筒状空間に突出させることにより、ウォータポンプを大型化することなく、メカニカルシールの摺動面から漏出する冷却水を水吸収手段により吸収できベアリングへの侵入を防止できる。
【００１０】
上記した技術的課題を解決するために請求項２の発明にて講じた技術的手段は、前記突出部は、前記メカニカルシールを構成し前記シャフトに固定される回転部材と、前記メカニカルシールを構成し前記ボデーに固定される固定部材との間に形成される間隙の前記円筒状空間側開口部に対向して配設することである。
【００１１】
上記した手段によれば、突出部はメカニカルシールを構成しシャフトに固定される回転部材と、メカニカルシールを構成しボデーに固定される固定部材との間に形成される間隙の円筒状空間側開口部に対向して配設することにより、メカニカルシールの摺動面から漏出する冷却水が円筒状空間に滞留することを防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、図１及び図２に基づいて説明する。
【００１３】
図１において、ウォータポンプ１０のボデー１２は、締結手段８５により、チェーンケース９０（又はエンジンシリンダブロックなど）に、ガスケット８０などを介して、固定されている。ボデー１２には、基端（右端）側及び先端（左端）側にそれぞれ大径部１２ａ及び小径部１２ｂを備える段付形状の筒部（円筒状の支承部）が形成されている。筒部の小径部１２ｂ上にはベアリング１４のインナーレースが外嵌され固定されている。また、ベアリング１４のインナーレース右端面はボデー１２の大径部１２ａに隣接している。
【００１４】
ベアリング１４のアウターレース上には、エンジンの図示しない出力軸から回転駆動力が伝達部材４５を介して伝達され回転するプーリ２０が外嵌されている。プーリ２０は、円筒カップ状の回転体１８の径方向の外周部として形成されている。凹部形状を呈する外周部と連なる回転体１８の底部２２には円筒状空間２７を外部と連通する開口部２２ａが等角度間隔で形成されている。また、回転体１８の底部２２の中心には、この底部２２から遠ざかる方向（図１の右方向）に延在するシャフト部２４が形成されている。
【００１５】
シャフト部２４の内側には、プーリ２０側が大気中に開口する開口部２５ａが形成され、インペラ３０側に底壁部２５ｂが形成され閉塞される中空部２５が成形されている。シャフト部２４の側面には、中空部２５と円筒状空間２７とを連通する連通孔２６が形成されている。中空部２５には、冷却水を吸収できるスポンジ等の水吸収部材から構成される水吸収手段６０が配設されている。水吸収手段６０は連通孔２６から円筒状空間２７に突出する突出部６１を有している。シャフト部２４の大気中に開口する開口部２５ａには、水吸収手段６０の中空部２５内からの落下を防止するため蓋部材６５を嵌入しても良い。また、蓋部材６５は、水吸収手段６０に吸収された冷却水のエンジンから伝わる温度による蒸発を促進させるため無くしても良い。プーリ２０、底部２２及びシャフト部２４を一体化した回転体１８は、鋼板の板材を、プーリ２０及びシャフト部２４が同芯となるようにプレス成形しても良い。また、プーリ２０及びシャフト部２４は別部材で溶接等で一体化されても良い。
【００１６】
シャフト部２４の右端部には、インペラ３０が一体回転可能に嵌着されている。インペラ３０は基部３０ａと基部３０ａの右面の周縁部から突出した複数の羽根３０ｂ及び基部３０ａの中央部から右方向に突出する中空突起部３０ｃが一体に形成される。この中空突起部３０ｃを中空のシャフト部２４の底壁部２５ｂが形成される端部に外嵌することにより、シャフト部２４の先端部には、インペラ３０が一体回転可能に嵌着される。インペラ３０は、チェーンケース９０の内部に形成され且つ開口部がボデー１２により閉塞された水室９５内に配設される。水室９５は、図示されないエンジン冷却水回路の構成要素となっている。
【００１７】
シャフト部２４の外周面とボデー１２の大径部１２ａ、小径部１２ｂの内周面との間に画成される円筒状空間２７の一端側（水室９５との境界部）には、メカニカルシール５０が配設されており、冷却水が外部に漏れないように、外部と水室９５とを液密的に隔離している。
【００１８】
メカニカルシール５０は、ボデー１２の筒部の大径部１２ａ内周側に固定される固定部材５０ａとシャフト部２４に固定されて固定部材５０ａに対して相対回転可能且つ常時液密関係を確立すべく摺動する回転部材５０ｂとから構成される。回転部材５０ｂと、固定部材５０ａとの間に形成され、回転部材５０ｂと、固定部材５０ａとの摺動部に連通する間隙５０ｃの円筒状空間２７側開口部５０ｄに対向して、水吸収手段６０の連通孔２６から円筒状空間２７に突出する突出部６１が配設されている。
【００１９】
次に本実施形態の作用について説明する。
【００２０】
プーリ２０のベルト係合面２０ｂに係合されたベルト４５を介して、図示しないエンジンの出力軸から伝達される回転駆動力によりプーリ２０が回転する。プーリ２０の回転に伴って、プーリ２０と一体成形されたシャフト部２４も同一方向に回転する。そして、シャフト部２４と一体となったインペラ３０が、ボデー１２により閉塞された水室９５内で回転する。水室９５内には冷却水が満たされているので、インペラ３０の回転による遠心力によって、インペラ３０は、水室９５の中心付近にある冷却水を、インペラ３０の外周方向へと運ぶ。このように、インペラ３０の中心から外側に向かって、遠心力によるポンプ作用が発生する。これにより、水室９５内におけるインペラ３０の回転中心付近とその外周側との間には圧力差が生じ、冷却水がインペラ３０の回転中心付近に設けられる吸込ポート９５ａから水室９５内へと吸い込まれる。そして、インペラ３０のポンプ作用により外周側へ圧送され、外周側に設けられた図示しない吐出口からエンジンの被冷却各部へと供給され、冷却水が循環する。
【００２１】
ところで、メカニカルシール５０の回転部材５０ｂと固定部材５０ａとの摺動部では、摺動部の摩耗あるいは異物の噛み込み等により一時的に冷却水の漏れが発生する場合がまれにある。冷却水の漏れが発生した場合、冷却水は回転部材５０ｂと固定部材５０ａとの間に形成される間隙５０ｃを通して円筒状空間２７側開口部５０ｄに漏れ出てくる。このとき開口部５０ｄに対向して配設された水吸収部材６０により、漏出した冷却水が吸収される。これにより冷却水が円筒状空間２７へ流れ出ることが抑制されるため、冷却水のベアリングへの侵入を防止できる。
【００２２】
水吸収部材６０により吸収された冷却水は、中空部２５の開口部２５ａに嵌入される蓋部材６５を介して大気中に気化される。このため、冷却水がハウジング１２外へ排出されて視認されることが防止される。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明にて講じた技術的手段によれば、シャフト部の内側にはプーリ側が大気中に開口しインペラ側が閉塞される中空部が形成され、シャフト部の側面に中空部と円筒状空間とを連通する少なくとも１つの連通孔が形成され、中空部には水吸収手段が配設され、水吸収手段を連通孔から円筒状空間に突出させることにより、ウォータポンプを大型化することなく、メカニカルシールの摺動面から漏出する冷却水を水吸収手段により吸収できベアリングへの侵入を防止できる。
【００２４】
また、請求項２の発明にて講じた技術的手段によれば、突出部をメカニカルシールを構成しシャフトに固定される回転部材と、メカニカルシールを構成しボデーに固定される固定部材との間に形成される間隙の円筒状空間側開口部に対向して配設することにより、メカニカルシールの摺動面から漏出する冷却水が円筒状空間を滞留することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わるウォータポンプの縦断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【符号の説明】
１０・・・ウォータポンプ
１２・・・ボデー
１２ａ・・・大径部（支承部）
１２ｂ・・・小径部（支承部）
１４・・・ベアリング
２０・・・プーリ
２４・・・シャフト部
２５・・・中空部
２６・・・連通孔
２７・・・円筒状空間
３０・・・インペラ
５０・・・メカニカルシール
５０ａ・・・固定部材
５０ｂ・・・回転部材
６０・・・水吸収手段
６１・・・突出部
【図１】
2004176666.tif 000003
【図２】
2004176666.tif 000004