(57)【要約】【課題】メカニカルシールの摺動面から漏出する水滴のベアリングへの浸入防止をはかった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、円筒部１３の内周面１３Ａは、大径部１３ｃと小径部１３ｄとからなる段付凹部からなり、大径１３ｃ部はメカニカルシール５０が嵌入されると共にその軸方向長さはメカニカルシール５０の嵌入長さＬと略同一、又はそれ以上であり、小径部１３ｄはその内径がメカニカルシール５０の外径５０ａより小径であると共にその軸方向長さが大径部側端部１３ｅからプーリ側端部１３ｆまでの長さ、又はそれ以上であり、小径部１３ｄとメカニカルシール５０との間の空間からベアリング１４の外径より外方の外部に連通する連通孔２７をボデー１２に設けた。【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円筒部を有するボデーと、
前記円筒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円筒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
前記内周面は、大径部と小径部とからなる段付円筒部からなり、前記大径部に前記メカニカルシールが嵌入されると共にその軸方向長さは前記メカニカルシールの嵌入長さと略同一、又はそれ以上であり、前記小径部はその内径が前記メカニカルシールの外径より小径であると共にその軸方向長さが前記大径部側端部から前記円筒部の前記プーリ側端部までの長さ、又はそれ以上であり、前記小径部と前記メカニカルシールとの間の空間から前記ベアリングの外径より外方の外部に連通する連通孔が前記ボデーに設けられていることを特徴とするウォータポンプ。
【請求項２】
前記ボデーの下方に前記メカニカルシールから漏れた水滴を溜めると共に、外部に連通する溜部を設け、前記連通孔を前記溜部に連通した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、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円筒部を有するボデーと、前記円筒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円筒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ており、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水滴が、円筒部の内周面を通りプーリ側端部から排出されたり、メカニカルシールとベアリングの間に設けられた水抜き穴から排出されるものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、円筒部に一体で設けられた、メカニカルシールより小径となる部位により水滴が暫時保留され、外部に放出されるものがある。（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０２−０４５６９８号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２００２−０８９４８６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の場合は、円筒部の内周面を通りプーリ側端部、又はメカニカルシールとベアリングの間に設けられた水抜き穴から排出される水滴がベアリングに浸入する可能性があり、ベアリングが故障しウォータポンプが回転不能になる恐れがあった。また、特許文献２の場合は、円筒部に一体で設けられたメカニカルシールより小径となる部位から暫時保留された水滴が排出され、この水滴がベアリングに浸入する可能性があり、ベアリングが故障しウォータポンプが回転不能になる恐れがあった。
【０００６】
そこで本発明は、ウォータポンプにおいて、メカニカルシールの摺動面から漏出する水滴のベアリングへの浸入防止をはかることを技術的課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために講じた第１の技術的手段は、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円筒部を有するボデーと、前記円筒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円筒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、前記内周面は、大径部と小径部とからなる段付円筒部からなり、前記大径部に前記メカニカルシールが嵌入されると共にその軸方向長さは前記メカニカルシールの嵌入長さと略同一であり、前記小径部はその内径が前記メカニカルシールの外径より小径であると共にその軸方向長さが前記大径部側端部から前記円筒部の前記プーリ側端部までの長さであり、前記小径部と前記メカニカルシールとの間の空間から前記ベアリングの外径より外方の外部に連通する連通孔が前記ボデーに設けられていることである。
【０００８】
上記した手段によれば、メカニカルシールの摺動面から漏出する水滴を、小径部により、円筒状空間を通して小径部のプーリ側端部から漏れにくくすることができ、また、メカニカルシールの摺動面から漏出する水滴を、連通孔により外部へ排出することができ、水滴がベアリングに浸入することを防止でき、ひいては、ベアリングが故障しウォータポンプが回転不能になることを防止できる。
【０００９】
上記の課題を解決するために講じた第２の技術的手段は、前記ボデーの下方に前記メカニカルシールから漏れた水滴を溜めると共に、外部に連通する溜部を設け、前記連通孔を前記溜部に連通したことである。
【００１０】
上記した手段によれば、メカニカルシールの摺動面から漏出した水滴を溜部に保留することができる。これにより、ボデーに水滴の漏れ跡を付けることがなく、ウォータポンプが故障であるとして誤認されることを防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、図１に基づいて説明する。
【００１２】
図１において、ウォータポンプ１０のボデー１２は、図略の締結手段により、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１３ａ及び小径部１３ｂを備える段付形状の円筒部１３が形成されている。円筒部１３の内周面１３Ａには、大径部１３ｃと小径部１３ｄとからなる段付円筒部が形成されている。円筒部１３の内周には、一端にプーリ２０が一体的に固定され、他端にインペラ３０が一体的に固定されているシャフト部２４が挿通されている。シャフト部２４の外周面と円筒部１３の内周面１３Ａとの間には、円筒状空間２６が画成されている。ボデー１２の下方には、メカニカルシール５０から漏れた水滴を溜めると共に、外部に連通する溜部２８が設けられている。溜部２８はプーリ２０側に開口部２８ａを形成する凹部２８ｂと開口部２８ａを封止する栓２９が嵌入されている。小径部１３ｂ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。ボデー１２は、アルミ材又は樹脂材より形成されていてもよい。小径部１３ｂには、金属製インサート６０が、一体に成形されていてもよい。
【００１３】
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、円筒カップ状の回転体１８の円筒部を介して外嵌されている。回転体１８の底部２２には、円筒状空間２６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。
【００１４】
プーリ２０は、回転体１８と一体化し、鋼板の板材を、プーリ２０及び回転体１８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及び回転体１８は別部材で溶接等で一体化されても良い。
【００１５】
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。
【００１６】
シャフト部２４の外周面とボデー１２の円筒部１３の内周面１３Ａとの間に画成された円筒状空間２６の一端側には、メカニカルシール５０が配設されており、水室９５と外部とを液密的隔離している。内周面１３Ａは、大径部１３ｃと小径部１３ｄとからなる段付円筒部が形成されている。大径部１３ｃは、メカニカルシール５０が嵌入されると共に、その軸方向長さはメカニカルシール５０の嵌入長さＬと略同一である。又は、大径部１３ｃの軸方向長さは、嵌入長さＬと略同一でなくてもよい。小径部１３ｄは、その内径がメカニカルシール５０の外径５０ａより小径であると共に、その軸方向長さが大径部側端部１３ｅから円筒部１３のプーリ２０側端部１３ｆまでの長さである。又は、小径部１３ｄの軸方向長さは、大径部側端部１３ｅから円筒部１３のプーリ２０側端部１３ｆまでより長くてもよい。小径部１３ｄとメカニカルシール５０との間の空間２６ａからベアリング１４の外径１４ａより外方の外部に連通する連通孔２７がボデー１２に設けられている。連通孔２７は、ボデー下部に設けられた溜部２８に連通している。
【００１７】
メカニカルシール５０は、ボデー１２の内周面１３Ａの大径部１３ｃに固定される固定部材５０ｂと、シャフト部２４に固定されて固定部材５０ｂ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５０ｃとから構成されている。
【００１８】
次に本実施形態の作用について説明する。
【００１９】
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と一体的に結合された回転体１８と一体に形成されたシャフト部２４も同一方向に回転する。そして、シャフト部２４と一体的に結合されたインペラ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。
【００２０】
ところで、メカニカルシール５０の回転部材５０ｃと固定部材５０ｂとの摺動面から漏出する水滴は、小径部１３ｄの内径が大径部１３ｃの内径より小さいこと、及び小径部１３ｄの軸方向長さにより、円筒状空間２６を通して小径部１３ｄのプーリ２０側端部１３ｆから漏れにくくすることができる。また、メカニカルシール５０の摺動面から漏出する水滴を、連通孔２７により外部へ排出することができ、水滴がベアリング１４に浸入することを防止できる。これにより、ベアリング１４が故障しウォータポンプ１０が回転不能になることを防止できる。また、メカニカルシール５０の摺動面から漏出した水滴を溜部２８に保留することができる。これにより、ボデー１２の外側に水滴の漏れ跡を付けることがなく、ウォータポンプ１０が故障であるとして誤認されることを防止できる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、メカニカルシールの摺動面から漏出する水滴を、小径部により、円筒状空間を通して小径部のプーリ側端部から漏れにくくすることができ、また、メカニカルシールの摺動面から漏出する水滴を、連通孔により外部へ排出することができ、水滴がベアリングに浸入することを防止でき、ひいては、ベアリングが故障しウォータポンプが回転不能になることを防止できる。
【００２２】
また、請求項２の発明によれば、メカニカルシールの摺動面から漏出した水滴を溜部に保留することができる。これにより、ボデーに水滴の漏れ跡を付けることがなく、ウォータポンプが故障であるとして誤認されることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わるウォータポンプの縦断面図である。
【符号の説明】
１０・・・ウォータポンプ
１２・・・ボデー
１３・・・円筒部
１３Ａ・・・内周面（段付凹部）
１３ｃ・・・大径部（段付凹部）
１３ｄ・・・小径部（段付凹部）
１３ｅ・・・大径部側端部
１３ｆ・・・プーリ側端部
１４・・・ベアリング
２０・・・プーリ
２４・・・シャフト部
２６・・・円筒状空間
２７・・・連通孔
２８・・・溜部
３０・・・インペラ
５０・・・メカニカルシール
５０ａ・・・外径
Ｌ・・・嵌入長さ
【図１】
2004204727.tif 000003