ウォータポンプ
【課題】従来の構成に比して耐久性を向上させる。
【解決手段】ウォータポンプ１０では、回転シャフト５８の軸線方向他方側は第二シャフト支持部５０によって支持されており、第二シャフト支持部５０を含むモータケース１４全体は、金属製とされているため、樹脂製とされる場合よりも高強度となり耐久性が向上されている。また、樹脂製とされたキャン８０の底部８４には貫通孔部８８を介して回転シャフト５８の軸線方向他方側が貫通されているが、この貫通孔部８８は、回転シャフト５８の軸線方向他方側が空隙を有して貫通されるように構成されている。従って、ウォータポンプ１０がエンジンルーム内等の高温環境下に置かれたりすることで、キャン８０全体が膨張して貫通孔部８８が縮小される場合でも、貫通孔部８８と回転シャフト５８との干渉を防止できる。この結果、樹脂製のキャン８０（特に、貫通孔部８８の周囲部）の耐久性が向上する。
【解決手段】ウォータポンプ１０では、回転シャフト５８の軸線方向他方側は第二シャフト支持部５０によって支持されており、第二シャフト支持部５０を含むモータケース１４全体は、金属製とされているため、樹脂製とされる場合よりも高強度となり耐久性が向上されている。また、樹脂製とされたキャン８０の底部８４には貫通孔部８８を介して回転シャフト５８の軸線方向他方側が貫通されているが、この貫通孔部８８は、回転シャフト５８の軸線方向他方側が空隙を有して貫通されるように構成されている。従って、ウォータポンプ１０がエンジンルーム内等の高温環境下に置かれたりすることで、キャン８０全体が膨張して貫通孔部８８が縮小される場合でも、貫通孔部８８と回転シャフト５８との干渉を防止できる。この結果、樹脂製のキャン８０（特に、貫通孔部８８の周囲部）の耐久性が向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォータポンプに係り、特に、インペラが連結されたロータの回転シャフトをケースで支持するように構成されたウォータポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のウォータポンプとしては、次のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。例えば、特許文献１に記載のウォータポンプでは、ロータにはインペラが一体に設けられており、このロータの回転シャフトはケースに一体に形成された一対の軸受により支持されている。
【特許文献１】特開２００４−１４４０５５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、この種のウォータポンプでは、組み付け性の向上や構造の簡素化等の目的から、ロータの回転シャフトを支持するシャフト支持部を樹脂で構成することが一般的である。
【０００４】
しかしながら、ロータの回転シャフトを支持するシャフト支持部を樹脂で構成する構造は、シャフト支持部に対しての応力が少ない環境下では成立するが、例えば車両のエンジン冷却システムに用いられるウォータポンプのように、シャフト支持部に対する応力が大きい環境下では成立が困難である。
【０００５】
すなわち、金属に比べて線膨張係数が大きな樹脂は高温時に膨張する。従って、樹脂製のシャフト支持部の周辺に金属製のインサート成形品や金属製の接触部品などが配置された場合、ウォータポンプがエンジンルーム内等の高温環境下に置かれたときには、樹脂製のシャフト支持部が金属製のインサート成形品や金属製の接触部品などから受ける応力が増大し、耐久性が低下する。
【０００６】
また、ウォータポンプが温度の増減を繰り返す環境（例えば、−４０℃と１３０℃とに繰り返し変化する環境）下に置かれたときには、樹脂製のシャフト支持部がその周辺に配置された金属製のインサート成形品や金属製の接触部品などから線膨張係数の違いにより発生する繰り返し冷熱衝撃力を受け、この冷熱衝撃力に伴う応力が増大することによっても、耐久性が低下する。
【０００７】
さらに、車両に搭載されたエンジンからウォータポンプに振動が伝達されたときや、ウォータポンプの作動時には、樹脂製のシャフト支持部がロータの自重に加えてロータの振動に伴う力を受け、このロータの振動に伴う力が増大することによっても、耐久性が低下する。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、従来の構成に比して耐久性を向上させることが可能な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】
【０００９】
請求項１に記載のウォータポンプは、軸線方向に沿って配置された回転シャフトに連結されたロータと、前記ロータに連結されたインペラと、前記ロータと対向して配置されたステータと、前記インペラが収容されるポンプ室を形成し、前記ポンプ室に連通する流体吸入口及び流体吐出口を備えると共に、前記回転シャフトの軸線方向一方側を支持する第一シャフト支持部を有して構成されたポンプケースと、その内側に前記ポンプ室と連通されて前記ロータが収容されるロータ収容室を形成する筒状に構成されると共に、前記ロータと前記ステータとの間に配置されて前記ポンプ室及び前記ロータ収容室から前記ステータを隔離密閉するキャンと、その内側に前記ステータを収容する金属製の筒状体で構成され、前記回転シャフトの軸線方向他方側を支持する第二シャフト支持部を有して構成されたモータケースと、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載のウォータポンプよれば、回転シャフトの軸線方向他方側は第二シャフト支持部によって支持されており、この第二シャフト支持部を含むモータケース全体は、金属製とされている。
【００１１】
従って、第二シャフト支持部が樹脂製とされる場合よりも高強度に構成されるので、これにより、従来の樹脂製の構成に比して、第二シャフト支持部の耐久性、ひいては、ウォータポンプ全体の耐久性を向上させることが可能となる。
【００１２】
請求項２に記載のウォータポンプは、請求項１に記載のウォータポンプにおいて、前記キャンは、樹脂製とされると共に、前記ロータと前記第二シャフト支持部との間に底部を備えた有底筒状に構成され、且つ、前記底部に前記回転シャフトの軸線方向他方側が空隙を有して貫通される貫通孔部を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載のウォータポンプよれば、樹脂製とされたキャンの底部には貫通孔部を介して回転シャフトの軸線方向他方側が貫通されているが、この貫通孔部は、回転シャフトの軸線方向他方側が空隙を有して貫通されるように構成されている。
【００１４】
従って、ウォータポンプがエンジンルーム内等の高温環境下に置かれたり、ポンプ室及びロータ収容室の冷却水を吸水したりすることで、キャン全体が膨張して貫通孔部が縮小される場合でも、貫通孔部と回転シャフトとの干渉を防止できる。
【００１５】
また、これに加えて、車両に搭載されたエンジンからウォータポンプに振動が伝達されたり、ウォータポンプが作動したりすることで、ロータが振動する場合でも、貫通孔部と回転シャフトとの干渉を防止できる。
【００１６】
さらに、ウォータポンプが温度の増減を繰り返す環境（例えば、−４０℃と１３０℃とに繰り返し変化する環境）下に置かれた場合でも、樹脂製のキャンと金属製の回転シャフトとの線膨張係数の違いに起因してキャンが繰り返し冷熱衝撃力を受けることを防止できる。
【００１７】
このように、請求項２に記載のウォータポンプよれば、貫通孔部と回転シャフトとが干渉したり、キャンが繰り返し冷熱衝撃力を受けたりすることを防止できるので、樹脂製のキャン（特に、貫通孔部の周囲部）に応力が発生することを防止できる。これにより、樹脂製のキャンの耐久性、ひいては、ウォータポンプ全体の耐久性を向上させることが可能となる。
【００１８】
請求項３に記載のウォータポンプは、請求項２に記載のウォータポンプにおいて、前記貫通孔部と前記回転シャフトとの間には、振動吸収可能なシール部材が配置されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項３に記載のウォータポンプよれば、貫通孔部と回転シャフトとの間に、シール部材が配置されており、しかも、このシール部材は、振動吸収可能に構成されている。
【００２０】
従って、貫通孔部と回転シャフトとの間のシール性を確保できると共に、車両に搭載されたエンジンからウォータポンプに振動が伝達されたり、ウォータポンプが作動したりすることで、ロータが振動する場合でも、シール部材が振動ダンパとなり、回転シャフトからキャンに伝達される振動エネルギを吸収することができる。これにより、樹脂製のキャンに応力が発生することを防止できる。
【００２１】
請求項４に記載のウォータポンプは、請求項２又は請求項３に記載のウォータポンプにおいて、前記モータケースは、前記キャンの底部を挟んだ前記ロータと反対側に底部を有して構成され、前記第二シャフト支持部は、前記モータケースの底部から前記キャンの底部に向けて突設され、前記キャンの底部には、前記貫通孔部の周囲に形成されると共に前記モータケースの底部に向けて突出されると共に、前記第二シャフト支持部に外周側から嵌合された突出壁部が設けられていることを特徴とする。
【００２２】
請求項４に記載のウォータポンプよれば、キャンの底部に突設された突出壁部が、モータケースの底部に突設された第二シャフト支持部に外周側から嵌合されている。
【００２３】
従って、突出壁部が第二シャフト支持部に外周側から嵌合されることで、突出壁部と第二シャフト支持部とのシール性も確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
［第一実施形態］
はじめに、図１に基づき本発明の第一実施形態について説明する。
【００２５】
図１には、本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０の全体構成を示す側面断面図が示されている。本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０は、例えば、自動車のエンジン冷却装置において冷却水を循環させるために好適に用いられるものであり、ポンプケース１２と、モータケース１４と、インペラ部材１６と、ステータユニット１８と、を主要な構成として備えている。
【００２６】
ポンプケース１２は、樹脂製とされており、モータケース１４側に開口する凹部２０を備えた凹状体で構成されている。このポンプケース１２において、凹部２０の内側はポンプ室２２とされている。また、ポンプケース１２は、例えば、自動車のエンジン冷却装置に設けられたパイプと接続される流体吸入部２４及び流体吐出部２６を備えて構成されている。
【００２７】
流体吸入部２４は、軸線方向に沿ってモータケース１４と反対側に延出されており、流体吐出部２６は、接線方向に沿って延出されている。また、流体吸入部２４には、ポンプ室２２と連通する流体吸入口２８が軸線方向に沿って形成されており、流体吐出部２６には、ポンプ室２２と連通する流体吐出口３０が接線方向に沿って形成されている。
【００２８】
また、このポンプケース１２には、流体吸入口２８及びポンプ室２２の中央に第一シャフト支持部３２が設けられている。この第一シャフト支持部３２には、モータケース１４側に開口する凹部３４が形成されており、この凹部３４には、支持プレート３６が例えばインサート成形によって配置されている。
【００２９】
また、この支持プレート３６には、後述する回転シャフト５８の軸線方向一方側が挿入される支持凹部３８が設けられている。そして、この支持プレート３６を備えた第一シャフト支持部３２は、流体吸入口２８の内壁面から径方向内側に延びる連結部４０によって連結されて支持されている。
【００３０】
モータケース１４は、筒状のケース本体４２と、このケース本体４２のポンプケース１２と反対側の開口を塞ぐための蓋体４４（底部）とを有して構成されている。本実施形態において、このケース本体４２と蓋体４４とは、樹脂よりも線膨張係数の小さな材料、例えばアルミニウム等の金属で構成されている。
【００３１】
ケース本体４２の外周面には、図示しないネジ孔を備えた締結部４６が設けられており、蓋体４４には、この締結部４６と整合する位置に板厚方向に貫通する図示しない貫通孔が形成されている。そして、この貫通孔にボルト４８が挿入されて、このボルト４８が締結部４６のネジ孔に螺入されることで、ケース本体４２と蓋体４４とが一体的に結合されている。
【００３２】
蓋体４４の径方向中央部には、軸線方向に沿って後述するキャン８０の底部８４に向けて突出する第二シャフト支持部５０が設けられている。この第二シャフト支持部５０には、後述する回転シャフト５８の軸線方向他方側が挿入される支持凹部５２が設けられている。
【００３３】
インペラ部材１６は、軸線方向他方側に円筒状のロータ部５４を有して構成されている。このロータ部５４の径方向中央部には、軸線方向に沿って貫通する孔部５６が形成されており、この孔部５６には、回転シャフト５８が軸線方向に沿って配置されるように挿入されている。
【００３４】
回転シャフト５８の軸線方向一方側は、上述のポンプケース１２に設けられた第一シャフト支持部３２の支持凹部３８に挿入されて支持されており、回転シャフト５８の軸線方向他方側は、後述するステータユニット１８に設けられた貫通孔部８８を貫通して上述のモータケース１４に設けられた第二シャフト支持部５０の支持凹部５２に挿入されて支持されている。
【００３５】
また、ロータ部５４の孔部５６には、一対の軸受部材６０，６２が配置されており、このロータ部５４を含むインペラ部材１６全体は、この軸受部材６０，６２によって回転シャフト５８に対して回転自在に支持されている。
【００３６】
また、ロータ部５４の径方向外側の部分には、環状のバックヨーク６４が設けられており、このバックヨーク６４の外周面には、周方向に沿ってマグネット６６が固定されている。そして、このロータ部５４の軸線方向一方側には、インペラ６８が一体的に設けられている。このインペラ６８は、軸線に対して放射状に延びる複数の羽根７０を有して構成されており、上述のポンプ室２２に回転可能に収容されている。
【００３７】
ステータユニット１８は、コイル７２及び積層コア７４を備えた環状のステータ部７６がモールド成形されることで樹脂部７８と一体化された構成とされており、上述のモータケース１４に設けられたケース本体４２の内側に収容されている。
【００３８】
このステータユニット１８の樹脂部７８には、径方向中央部に筒状のキャン８０が形成されている。このキャン８０の径方向内側は、ポンプ室２２と連通するロータ収容室８２とされており、このロータ収容室８２には、ステータ部７６と径方向に対向するように、上述のロータ部５４が回転可能に収容されている。
【００３９】
また、このキャン８０は、ロータ部５４とステータ部７６との間に配置されてポンプ室２２及びロータ収容室８２からステータ部７６を隔離密閉している。また、キャン８０は、蓋体４４に設けられた第二シャフト支持部５０とロータ部５４との間に底部８４を備えており、この底部８４には、モータケース１４の蓋体４４に向けて突出壁部８６が突設されている。
【００４０】
この突出壁部８６及び底部８４には、軸線方向に沿って貫通する貫通孔部８８が形成されている。この貫通孔部８８は、第一孔部９０と、この第一孔部９０よりも蓋体４４側に設けられ第一孔部９０よりも大径の第二孔部９２と、により構成されている。
【００４１】
第一孔部９０は、回転シャフト５８の軸線方向他方側が空隙を有して貫通されるように構成されており、後に詳述するように、キャン８０全体が膨張して貫通孔部８８が縮小されたり、インペラ部材１６が振動したりした場合でも、回転シャフト５８との干渉を防止可能な寸法に設定されている。
【００４２】
また、第二孔部９２には、上述の第二シャフト支持部５０が挿入されており、これにより、突出壁部８６は、第二シャフト支持部５０に外周側から嵌合されている。また、この貫通孔部８８のうち第二孔部９２と回転シャフト５８との間には、例えばゴム等の振動吸収可能な材料により構成されたＯリング９４（シール部材）が配置されている。
【００４３】
また、このウォータポンプ１０では、ポンプケース１２、ステータユニット１８、モータケース１４の各外周側の部分に環状の嵌合部９６，９７，９８がそれぞれ形成されている。そして、各嵌合部９６，９７，９８がそれぞれ嵌合されることで、ポンプケース１２、ステータユニット１８、モータケース１４が一体的に組み付けられている。
【００４４】
また、このポンプケース１２、ステータユニット１８、モータケース１４は、図示しないボルト等の締結具によって一体的に結合されている。さらに、ポンプケース１２の嵌合部９６とステータユニット１８の嵌合部９７との間には、Ｏリング９９が介挿されている。
【００４５】
そして、このウォータポンプ１０では、ステータ部７６から生じる磁力にロータ部５４のマグネット６６が吸引反発することでインペラ６８を含むインペラ部材１６全体が回転し、インペラ６８が回転すると、流体吸入口２８を介して外部からポンプ室２２に流体が吸入されてこの流体が流体吐出口３０から外部へ吐出される構成とされている。
【００４６】
次に、本発明の第一実施形態の作用及び効果について説明する。
【００４７】
本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０よれば、回転シャフト５８の軸線方向他方側は第二シャフト支持部５０によって支持されており、この第二シャフト支持部５０を含むモータケース１４全体は、金属製とされている。
【００４８】
従って、第二シャフト支持部５０が樹脂製とされる場合よりも高強度に構成されるので、これにより、従来の樹脂製の構成に比して、第二シャフト支持部５０の耐久性、ひいては、ウォータポンプ１０全体の耐久性を向上させることが可能となる。
【００４９】
また、本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０よれば、樹脂製とされたキャン８０の底部８４には貫通孔部８８を介して回転シャフト５８の軸線方向他方側が貫通されているが、この貫通孔部８８は、回転シャフト５８の軸線方向他方側が空隙を有して貫通されるように構成されている。
【００５０】
従って、ウォータポンプ１０がエンジンルーム内等の高温環境下に置かれたり、ポンプ室２２及びロータ収容室８２の冷却水を吸水したりすることで、キャン８０全体が膨張して貫通孔部８８が縮小される場合でも、貫通孔部８８と回転シャフト５８との干渉を防止できる。
【００５１】
また、これに加えて、車両に搭載されたエンジンからウォータポンプ１０に振動が伝達されたり、ウォータポンプ１０が作動したりすることで、インペラ部材１６が振動する場合でも、貫通孔部８８と回転シャフト５８との干渉を防止できる。
【００５２】
さらに、ウォータポンプ１０が温度の増減を繰り返す環境（例えば、−４０℃と１３０℃とに繰り返し変化する環境）下に置かれた場合でも、樹脂製のキャン８０と金属製の回転シャフト５８との線膨張係数の違いに起因してキャン８０が繰り返し冷熱衝撃力を受けることを防止できる。
【００５３】
このように、本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０よれば、貫通孔部８８と回転シャフト５８とが干渉したり、キャン８０が繰り返し冷熱衝撃力を受けたりすることを防止できるので、樹脂製のキャン８０（特に、貫通孔部８８の周囲部）に応力が発生することを防止できる。これにより、樹脂製のキャン８０の耐久性、ひいては、ウォータポンプ１０全体の耐久性を向上させることが可能となる。
【００５４】
また、本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０よれば、貫通孔部８８と回転シャフト５８との間に、Ｏリング９４が配置されており、しかも、このＯリング９４は、例えばゴム等の振動吸収可能な材料により構成されている。
【００５５】
従って、貫通孔部８８と回転シャフト５８との間のシール性を確保できると共に、車両に搭載されたエンジンからウォータポンプ１０に振動が伝達されたり、ウォータポンプ１０が作動したりすることで、インペラ部材１６が振動する場合でも、Ｏリング９４が振動ダンパとなり、回転シャフト５８からキャン８０に伝達される振動エネルギを吸収することができる。これにより、樹脂製のキャン８０に応力が発生することを防止できる。
【００５６】
また、本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０よれば、キャン８０の底部８４に突設された突出壁部８６が、蓋体４４に突設された第二シャフト支持部５０に外周側から嵌合されている。
【００５７】
従って、突出壁部８６が第二シャフト支持部５０に外周側から嵌合されることで、突出壁部８６と第二シャフト支持部５０とのシール性も確保できる。
【００５８】
また、このとき、回転シャフト５８をＯリング９４のシール面とすることにより、回転シャフト５８の周りのシール構造をコンパクトにすることができる。
【００５９】
［第二実施形態］
次に、図２に基づき本発明の第二実施形態について説明する。
【００６０】
図２には、本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ１１０の全体構成を示す側面断面図が示されている。なお、本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ１１０は、上述の本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０に対し、以下の点を変更したものである。
【００６１】
すなわち、本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ１１０において、キャン８０の底部８４に形成された突出壁部１１２は、その突出端面が第二シャフト支持部５０の突出端面と当接されるように構成されている。
【００６２】
また、この突出壁部１１２及び底部８４には、回転シャフト５８の軸線方向他方側が空隙を有して貫通される貫通孔部１１４が形成されており、この貫通孔部１１４と回転シャフト５８との間には、例えばゴム等の振動吸収可能な材料により構成されたＯリング１１６（シール部材）が配置されている。
【００６３】
次に、本発明の第二実施形態の作用及び効果について説明する。
【００６４】
本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ１１０よれば、回転シャフト５８の軸線方向他方側は第二シャフト支持部５０によって支持されており、この第二シャフト支持部５０を含むモータケース１４全体は、金属製とされている。
【００６５】
従って、第二シャフト支持部５０が樹脂製とされる場合よりも高強度に構成されるので、これにより、従来の樹脂製の構成に比して、第二シャフト支持部５０の耐久性、ひいては、ウォータポンプ１１０全体の耐久性を向上させることが可能となる。
【００６６】
また、本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ１１０よれば、樹脂製とされたキャン８０の底部８４には貫通孔部１１４を介して回転シャフト５８の軸線方向他方側が貫通されているが、この貫通孔部１１４は、回転シャフト５８の軸線方向他方側が空隙を有して貫通されるように構成されている。
【００６７】
従って、ウォータポンプ１１０がエンジンルーム内等の高温環境下に置かれたり、ポンプ室２２及びロータ収容室８２の冷却水を吸水したりすることで、キャン８０全体が膨張して貫通孔部１１４が縮小される場合でも、貫通孔部１１４と回転シャフト５８との干渉を防止できる。
【００６８】
また、これに加えて、車両に搭載されたエンジンからウォータポンプ１１０に振動が伝達されたり、ウォータポンプ１１０が作動したりすることで、インペラ部材１６が振動する場合でも、貫通孔部１１４と回転シャフト５８との干渉を防止できる。
【００６９】
さらに、ウォータポンプ１１０が温度の増減を繰り返す環境（例えば、−４０℃と１３０℃とに繰り返し変化する環境）下に置かれた場合でも、樹脂製のキャン８０と金属製の回転シャフト５８との線膨張係数の違いに起因してキャン８０が繰り返し冷熱衝撃力を受けることを防止できる。
【００７０】
このように、本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ１１０よれば、貫通孔部１１４と回転シャフト５８とが干渉したり、キャン８０が繰り返し冷熱衝撃力を受けたりすることを防止できるので、樹脂製のキャン８０（特に、貫通孔部１１４の周囲部）に応力が発生することを防止できる。これにより、樹脂製のキャン８０の耐久性、ひいては、ウォータポンプ１１０全体の耐久性を向上させることが可能となる。
【００７１】
また、本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ１１０よれば、貫通孔部１１４と回転シャフト５８との間に、Ｏリング１１６が配置されており、しかも、このＯリング１１６は、例えばゴム等の振動吸収可能な材料により構成されている。
【００７２】
従って、貫通孔部１１４と回転シャフト５８との間のシール性を確保できると共に、車両に搭載されたエンジンからウォータポンプ１１０に振動が伝達されたり、ウォータポンプ１１０が作動したりすることで、インペラ部材１６が振動する場合でも、Ｏリング１１６が振動ダンパとなり、回転シャフト５８からキャン８０に伝達される振動エネルギを吸収することができる。これにより、樹脂製のキャン８０に応力が発生することを防止できる。
【００７３】
また、このとき、回転シャフト５８をＯリング１１６のシール面とすることにより、回転シャフト５８の周りのシール構造をコンパクトにすることができる。
【００７４】
［第三実施形態］
次に、図３に基づき本発明の第三実施形態について説明する。
【００７５】
図３には、本発明の第三実施形態に係るウォータポンプ２１０の全体構成を示す側面断面図が示されている。なお、本発明の第三実施形態に係るウォータポンプ２１０は、上述の本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０に対し、以下の点を変更したものである。
【００７６】
すなわち、本発明の第三実施形態に係るウォータポンプ２１０において、キャン８０の底部８４に形成された突出壁部２１２は、ロータ部５４側に開口し、蓋体４４側に閉塞する凹状に構成されている。
【００７７】
また、この突出壁部２１２に形成された凹部２１４には、回転シャフト５８の軸線方向他方側を支持する支持プレート２１６が例えばインサート成形によって配置されており、この支持プレート２１６に形成された支持凹部２１８には、回転シャフト５８の軸線方向他方側が挿入されて支持されている。
【００７８】
また、蓋体４４の径方向中央部には、軸線方向に沿ってキャン８０の底部８４に向けて突出する第二シャフト支持部２２０が設けられており、この第二シャフト支持部２２０の支持凹部２２２には、上述の突出壁部２１２が圧入されて支持されている。
【００７９】
次に、本発明の第三実施形態の作用及び効果について説明する。
【００８０】
本発明の第三実施形態に係るウォータポンプ２１０よれば、回転シャフト５８の軸線方向他方側は、支持プレート２１６及び凹部２１４を介して第二シャフト支持部２２０によって支持されており、この第二シャフト支持部２２０を含むモータケース１４全体は、金属製とされている。
【００８１】
従って、第二シャフト支持部２２０が樹脂製とされる場合よりも高強度に構成されるので、これにより、従来の樹脂製の構成に比して、第二シャフト支持部２２０の耐久性、ひいては、ウォータポンプ２１０全体の耐久性を向上させることが可能となる。
【００８２】
また、本発明の第三実施形態に係るウォータポンプ２１０よれば、キャン８０の底部８４に形成され回転シャフト５８の軸線方向他方側を支持する突出壁部２１２が、蓋体４４に形成された第二シャフト支持部２２０の支持凹部２２２に圧入されて支持されている。
【００８３】
従って、車両に搭載されたエンジンからウォータポンプ２１０に振動が伝達された場合でも、回転シャフト５８の振れを抑制することができる。これにより、回転シャフト５８の振れに伴ってウォータポンプ２１０の樹脂部分（例えば、キャン８０等）に作用する応力を抑制することができるので、この樹脂部分の耐久性、ひいては、ウォータポンプ２１０全体の耐久性を向上させることが可能となる。
【００８４】
また、本発明の第三実施形態に係るウォータポンプ２１０よれば、第二シャフト支持部２２０の内側に樹脂製の突出壁部２１２が配置され、しかも、この突出壁部２１２は、回転シャフト５８をロータ部５４側から包む凹状に構成されている。従って、突出壁部２１２と第二シャフト支持部２２０との間にシール部材が不要となりコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第一実施形態に係るウォータポンプの全体構成を示す側面断面図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係るウォータポンプの全体構成を示す側面断面図である。
【図３】本発明の第三実施形態に係るウォータポンプの全体構成を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０，１１０，２１０…ウォータポンプ、１２…ポンプケース、１４…モータケース、１６…インペラ部材、１８…ステータユニット、２０，３４，２１４…凹部、２２…ポンプ室、２４…流体吸入部、２６…流体吐出部、２８…流体吸入口、３０…流体吐出口、３２…第一シャフト支持部、３６，２１６…支持プレート、３８，５２，２１８，２２２…支持凹部、４０…連結部、４２…ケース本体、４４…蓋体（底部）、４６…締結部、４８…ボルト、５０，２２０…第二シャフト支持部、５４…ロータ部（ロータ）、５６…孔部、５８…回転シャフト、６０，６２…軸受部材、６４…バックヨーク、６６…マグネット、６８…インペラ、７０…羽根、７２…コイル、７４…積層コア、７６…ステータ部（ステータ）、７８…樹脂部、８０…キャン、８２…ロータ収容室、８４…底部、８６，１１２，２１２…突出壁部、８８，１１４…貫通孔部、９０…第一孔部、９２…第二孔部、９４，１１６…Ｏリング（シール部材）、９６，９７，９８…嵌合部、９９…Ｏリング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォータポンプに係り、特に、インペラが連結されたロータの回転シャフトをケースで支持するように構成されたウォータポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のウォータポンプとしては、次のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。例えば、特許文献１に記載のウォータポンプでは、ロータにはインペラが一体に設けられており、このロータの回転シャフトはケースに一体に形成された一対の軸受により支持されている。
【特許文献１】特開２００４−１４４０５５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、この種のウォータポンプでは、組み付け性の向上や構造の簡素化等の目的から、ロータの回転シャフトを支持するシャフト支持部を樹脂で構成することが一般的である。
【０００４】
しかしながら、ロータの回転シャフトを支持するシャフト支持部を樹脂で構成する構造は、シャフト支持部に対しての応力が少ない環境下では成立するが、例えば車両のエンジン冷却システムに用いられるウォータポンプのように、シャフト支持部に対する応力が大きい環境下では成立が困難である。
【０００５】
すなわち、金属に比べて線膨張係数が大きな樹脂は高温時に膨張する。従って、樹脂製のシャフト支持部の周辺に金属製のインサート成形品や金属製の接触部品などが配置された場合、ウォータポンプがエンジンルーム内等の高温環境下に置かれたときには、樹脂製のシャフト支持部が金属製のインサート成形品や金属製の接触部品などから受ける応力が増大し、耐久性が低下する。
【０００６】
また、ウォータポンプが温度の増減を繰り返す環境（例えば、−４０℃と１３０℃とに繰り返し変化する環境）下に置かれたときには、樹脂製のシャフト支持部がその周辺に配置された金属製のインサート成形品や金属製の接触部品などから線膨張係数の違いにより発生する繰り返し冷熱衝撃力を受け、この冷熱衝撃力に伴う応力が増大することによっても、耐久性が低下する。
【０００７】
さらに、車両に搭載されたエンジンからウォータポンプに振動が伝達されたときや、ウォータポンプの作動時には、樹脂製のシャフト支持部がロータの自重に加えてロータの振動に伴う力を受け、このロータの振動に伴う力が増大することによっても、耐久性が低下する。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、従来の構成に比して耐久性を向上させることが可能な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】
【０００９】
請求項１に記載のウォータポンプは、軸線方向に沿って配置された回転シャフトに連結されたロータと、前記ロータに連結されたインペラと、前記ロータと対向して配置されたステータと、前記インペラが収容されるポンプ室を形成し、前記ポンプ室に連通する流体吸入口及び流体吐出口を備えると共に、前記回転シャフトの軸線方向一方側を支持する第一シャフト支持部を有して構成されたポンプケースと、その内側に前記ポンプ室と連通されて前記ロータが収容されるロータ収容室を形成する筒状に構成されると共に、前記ロータと前記ステータとの間に配置されて前記ポンプ室及び前記ロータ収容室から前記ステータを隔離密閉するキャンと、その内側に前記ステータを収容する金属製の筒状体で構成され、前記回転シャフトの軸線方向他方側を支持する第二シャフト支持部を有して構成されたモータケースと、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載のウォータポンプよれば、回転シャフトの軸線方向他方側は第二シャフト支持部によって支持されており、この第二シャフト支持部を含むモータケース全体は、金属製とされている。
【００１１】
従って、第二シャフト支持部が樹脂製とされる場合よりも高強度に構成されるので、これにより、従来の樹脂製の構成に比して、第二シャフト支持部の耐久性、ひいては、ウォータポンプ全体の耐久性を向上させることが可能となる。
【００１２】
請求項２に記載のウォータポンプは、請求項１に記載のウォータポンプにおいて、前記キャンは、樹脂製とされると共に、前記ロータと前記第二シャフト支持部との間に底部を備えた有底筒状に構成され、且つ、前記底部に前記回転シャフトの軸線方向他方側が空隙を有して貫通される貫通孔部を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載のウォータポンプよれば、樹脂製とされたキャンの底部には貫通孔部を介して回転シャフトの軸線方向他方側が貫通されているが、この貫通孔部は、回転シャフトの軸線方向他方側が空隙を有して貫通されるように構成されている。
【００１４】
従って、ウォータポンプがエンジンルーム内等の高温環境下に置かれたり、ポンプ室及びロータ収容室の冷却水を吸水したりすることで、キャン全体が膨張して貫通孔部が縮小される場合でも、貫通孔部と回転シャフトとの干渉を防止できる。
【００１５】
また、これに加えて、車両に搭載されたエンジンからウォータポンプに振動が伝達されたり、ウォータポンプが作動したりすることで、ロータが振動する場合でも、貫通孔部と回転シャフトとの干渉を防止できる。
【００１６】
さらに、ウォータポンプが温度の増減を繰り返す環境（例えば、−４０℃と１３０℃とに繰り返し変化する環境）下に置かれた場合でも、樹脂製のキャンと金属製の回転シャフトとの線膨張係数の違いに起因してキャンが繰り返し冷熱衝撃力を受けることを防止できる。
【００１７】
このように、請求項２に記載のウォータポンプよれば、貫通孔部と回転シャフトとが干渉したり、キャンが繰り返し冷熱衝撃力を受けたりすることを防止できるので、樹脂製のキャン（特に、貫通孔部の周囲部）に応力が発生することを防止できる。これにより、樹脂製のキャンの耐久性、ひいては、ウォータポンプ全体の耐久性を向上させることが可能となる。
【００１８】
請求項３に記載のウォータポンプは、請求項２に記載のウォータポンプにおいて、前記貫通孔部と前記回転シャフトとの間には、振動吸収可能なシール部材が配置されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項３に記載のウォータポンプよれば、貫通孔部と回転シャフトとの間に、シール部材が配置されており、しかも、このシール部材は、振動吸収可能に構成されている。
【００２０】
従って、貫通孔部と回転シャフトとの間のシール性を確保できると共に、車両に搭載されたエンジンからウォータポンプに振動が伝達されたり、ウォータポンプが作動したりすることで、ロータが振動する場合でも、シール部材が振動ダンパとなり、回転シャフトからキャンに伝達される振動エネルギを吸収することができる。これにより、樹脂製のキャンに応力が発生することを防止できる。
【００２１】
請求項４に記載のウォータポンプは、請求項２又は請求項３に記載のウォータポンプにおいて、前記モータケースは、前記キャンの底部を挟んだ前記ロータと反対側に底部を有して構成され、前記第二シャフト支持部は、前記モータケースの底部から前記キャンの底部に向けて突設され、前記キャンの底部には、前記貫通孔部の周囲に形成されると共に前記モータケースの底部に向けて突出されると共に、前記第二シャフト支持部に外周側から嵌合された突出壁部が設けられていることを特徴とする。
【００２２】
請求項４に記載のウォータポンプよれば、キャンの底部に突設された突出壁部が、モータケースの底部に突設された第二シャフト支持部に外周側から嵌合されている。
【００２３】
従って、突出壁部が第二シャフト支持部に外周側から嵌合されることで、突出壁部と第二シャフト支持部とのシール性も確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
［第一実施形態］
はじめに、図１に基づき本発明の第一実施形態について説明する。
【００２５】
図１には、本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０の全体構成を示す側面断面図が示されている。本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０は、例えば、自動車のエンジン冷却装置において冷却水を循環させるために好適に用いられるものであり、ポンプケース１２と、モータケース１４と、インペラ部材１６と、ステータユニット１８と、を主要な構成として備えている。
【００２６】
ポンプケース１２は、樹脂製とされており、モータケース１４側に開口する凹部２０を備えた凹状体で構成されている。このポンプケース１２において、凹部２０の内側はポンプ室２２とされている。また、ポンプケース１２は、例えば、自動車のエンジン冷却装置に設けられたパイプと接続される流体吸入部２４及び流体吐出部２６を備えて構成されている。
【００２７】
流体吸入部２４は、軸線方向に沿ってモータケース１４と反対側に延出されており、流体吐出部２６は、接線方向に沿って延出されている。また、流体吸入部２４には、ポンプ室２２と連通する流体吸入口２８が軸線方向に沿って形成されており、流体吐出部２６には、ポンプ室２２と連通する流体吐出口３０が接線方向に沿って形成されている。
【００２８】
また、このポンプケース１２には、流体吸入口２８及びポンプ室２２の中央に第一シャフト支持部３２が設けられている。この第一シャフト支持部３２には、モータケース１４側に開口する凹部３４が形成されており、この凹部３４には、支持プレート３６が例えばインサート成形によって配置されている。
【００２９】
また、この支持プレート３６には、後述する回転シャフト５８の軸線方向一方側が挿入される支持凹部３８が設けられている。そして、この支持プレート３６を備えた第一シャフト支持部３２は、流体吸入口２８の内壁面から径方向内側に延びる連結部４０によって連結されて支持されている。
【００３０】
モータケース１４は、筒状のケース本体４２と、このケース本体４２のポンプケース１２と反対側の開口を塞ぐための蓋体４４（底部）とを有して構成されている。本実施形態において、このケース本体４２と蓋体４４とは、樹脂よりも線膨張係数の小さな材料、例えばアルミニウム等の金属で構成されている。
【００３１】
ケース本体４２の外周面には、図示しないネジ孔を備えた締結部４６が設けられており、蓋体４４には、この締結部４６と整合する位置に板厚方向に貫通する図示しない貫通孔が形成されている。そして、この貫通孔にボルト４８が挿入されて、このボルト４８が締結部４６のネジ孔に螺入されることで、ケース本体４２と蓋体４４とが一体的に結合されている。
【００３２】
蓋体４４の径方向中央部には、軸線方向に沿って後述するキャン８０の底部８４に向けて突出する第二シャフト支持部５０が設けられている。この第二シャフト支持部５０には、後述する回転シャフト５８の軸線方向他方側が挿入される支持凹部５２が設けられている。
【００３３】
インペラ部材１６は、軸線方向他方側に円筒状のロータ部５４を有して構成されている。このロータ部５４の径方向中央部には、軸線方向に沿って貫通する孔部５６が形成されており、この孔部５６には、回転シャフト５８が軸線方向に沿って配置されるように挿入されている。
【００３４】
回転シャフト５８の軸線方向一方側は、上述のポンプケース１２に設けられた第一シャフト支持部３２の支持凹部３８に挿入されて支持されており、回転シャフト５８の軸線方向他方側は、後述するステータユニット１８に設けられた貫通孔部８８を貫通して上述のモータケース１４に設けられた第二シャフト支持部５０の支持凹部５２に挿入されて支持されている。
【００３５】
また、ロータ部５４の孔部５６には、一対の軸受部材６０，６２が配置されており、このロータ部５４を含むインペラ部材１６全体は、この軸受部材６０，６２によって回転シャフト５８に対して回転自在に支持されている。
【００３６】
また、ロータ部５４の径方向外側の部分には、環状のバックヨーク６４が設けられており、このバックヨーク６４の外周面には、周方向に沿ってマグネット６６が固定されている。そして、このロータ部５４の軸線方向一方側には、インペラ６８が一体的に設けられている。このインペラ６８は、軸線に対して放射状に延びる複数の羽根７０を有して構成されており、上述のポンプ室２２に回転可能に収容されている。
【００３７】
ステータユニット１８は、コイル７２及び積層コア７４を備えた環状のステータ部７６がモールド成形されることで樹脂部７８と一体化された構成とされており、上述のモータケース１４に設けられたケース本体４２の内側に収容されている。
【００３８】
このステータユニット１８の樹脂部７８には、径方向中央部に筒状のキャン８０が形成されている。このキャン８０の径方向内側は、ポンプ室２２と連通するロータ収容室８２とされており、このロータ収容室８２には、ステータ部７６と径方向に対向するように、上述のロータ部５４が回転可能に収容されている。
【００３９】
また、このキャン８０は、ロータ部５４とステータ部７６との間に配置されてポンプ室２２及びロータ収容室８２からステータ部７６を隔離密閉している。また、キャン８０は、蓋体４４に設けられた第二シャフト支持部５０とロータ部５４との間に底部８４を備えており、この底部８４には、モータケース１４の蓋体４４に向けて突出壁部８６が突設されている。
【００４０】
この突出壁部８６及び底部８４には、軸線方向に沿って貫通する貫通孔部８８が形成されている。この貫通孔部８８は、第一孔部９０と、この第一孔部９０よりも蓋体４４側に設けられ第一孔部９０よりも大径の第二孔部９２と、により構成されている。
【００４１】
第一孔部９０は、回転シャフト５８の軸線方向他方側が空隙を有して貫通されるように構成されており、後に詳述するように、キャン８０全体が膨張して貫通孔部８８が縮小されたり、インペラ部材１６が振動したりした場合でも、回転シャフト５８との干渉を防止可能な寸法に設定されている。
【００４２】
また、第二孔部９２には、上述の第二シャフト支持部５０が挿入されており、これにより、突出壁部８６は、第二シャフト支持部５０に外周側から嵌合されている。また、この貫通孔部８８のうち第二孔部９２と回転シャフト５８との間には、例えばゴム等の振動吸収可能な材料により構成されたＯリング９４（シール部材）が配置されている。
【００４３】
また、このウォータポンプ１０では、ポンプケース１２、ステータユニット１８、モータケース１４の各外周側の部分に環状の嵌合部９６，９７，９８がそれぞれ形成されている。そして、各嵌合部９６，９７，９８がそれぞれ嵌合されることで、ポンプケース１２、ステータユニット１８、モータケース１４が一体的に組み付けられている。
【００４４】
また、このポンプケース１２、ステータユニット１８、モータケース１４は、図示しないボルト等の締結具によって一体的に結合されている。さらに、ポンプケース１２の嵌合部９６とステータユニット１８の嵌合部９７との間には、Ｏリング９９が介挿されている。
【００４５】
そして、このウォータポンプ１０では、ステータ部７６から生じる磁力にロータ部５４のマグネット６６が吸引反発することでインペラ６８を含むインペラ部材１６全体が回転し、インペラ６８が回転すると、流体吸入口２８を介して外部からポンプ室２２に流体が吸入されてこの流体が流体吐出口３０から外部へ吐出される構成とされている。
【００４６】
次に、本発明の第一実施形態の作用及び効果について説明する。
【００４７】
本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０よれば、回転シャフト５８の軸線方向他方側は第二シャフト支持部５０によって支持されており、この第二シャフト支持部５０を含むモータケース１４全体は、金属製とされている。
【００４８】
従って、第二シャフト支持部５０が樹脂製とされる場合よりも高強度に構成されるので、これにより、従来の樹脂製の構成に比して、第二シャフト支持部５０の耐久性、ひいては、ウォータポンプ１０全体の耐久性を向上させることが可能となる。
【００４９】
また、本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０よれば、樹脂製とされたキャン８０の底部８４には貫通孔部８８を介して回転シャフト５８の軸線方向他方側が貫通されているが、この貫通孔部８８は、回転シャフト５８の軸線方向他方側が空隙を有して貫通されるように構成されている。
【００５０】
従って、ウォータポンプ１０がエンジンルーム内等の高温環境下に置かれたり、ポンプ室２２及びロータ収容室８２の冷却水を吸水したりすることで、キャン８０全体が膨張して貫通孔部８８が縮小される場合でも、貫通孔部８８と回転シャフト５８との干渉を防止できる。
【００５１】
また、これに加えて、車両に搭載されたエンジンからウォータポンプ１０に振動が伝達されたり、ウォータポンプ１０が作動したりすることで、インペラ部材１６が振動する場合でも、貫通孔部８８と回転シャフト５８との干渉を防止できる。
【００５２】
さらに、ウォータポンプ１０が温度の増減を繰り返す環境（例えば、−４０℃と１３０℃とに繰り返し変化する環境）下に置かれた場合でも、樹脂製のキャン８０と金属製の回転シャフト５８との線膨張係数の違いに起因してキャン８０が繰り返し冷熱衝撃力を受けることを防止できる。
【００５３】
このように、本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０よれば、貫通孔部８８と回転シャフト５８とが干渉したり、キャン８０が繰り返し冷熱衝撃力を受けたりすることを防止できるので、樹脂製のキャン８０（特に、貫通孔部８８の周囲部）に応力が発生することを防止できる。これにより、樹脂製のキャン８０の耐久性、ひいては、ウォータポンプ１０全体の耐久性を向上させることが可能となる。
【００５４】
また、本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０よれば、貫通孔部８８と回転シャフト５８との間に、Ｏリング９４が配置されており、しかも、このＯリング９４は、例えばゴム等の振動吸収可能な材料により構成されている。
【００５５】
従って、貫通孔部８８と回転シャフト５８との間のシール性を確保できると共に、車両に搭載されたエンジンからウォータポンプ１０に振動が伝達されたり、ウォータポンプ１０が作動したりすることで、インペラ部材１６が振動する場合でも、Ｏリング９４が振動ダンパとなり、回転シャフト５８からキャン８０に伝達される振動エネルギを吸収することができる。これにより、樹脂製のキャン８０に応力が発生することを防止できる。
【００５６】
また、本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０よれば、キャン８０の底部８４に突設された突出壁部８６が、蓋体４４に突設された第二シャフト支持部５０に外周側から嵌合されている。
【００５７】
従って、突出壁部８６が第二シャフト支持部５０に外周側から嵌合されることで、突出壁部８６と第二シャフト支持部５０とのシール性も確保できる。
【００５８】
また、このとき、回転シャフト５８をＯリング９４のシール面とすることにより、回転シャフト５８の周りのシール構造をコンパクトにすることができる。
【００５９】
［第二実施形態］
次に、図２に基づき本発明の第二実施形態について説明する。
【００６０】
図２には、本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ１１０の全体構成を示す側面断面図が示されている。なお、本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ１１０は、上述の本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０に対し、以下の点を変更したものである。
【００６１】
すなわち、本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ１１０において、キャン８０の底部８４に形成された突出壁部１１２は、その突出端面が第二シャフト支持部５０の突出端面と当接されるように構成されている。
【００６２】
また、この突出壁部１１２及び底部８４には、回転シャフト５８の軸線方向他方側が空隙を有して貫通される貫通孔部１１４が形成されており、この貫通孔部１１４と回転シャフト５８との間には、例えばゴム等の振動吸収可能な材料により構成されたＯリング１１６（シール部材）が配置されている。
【００６３】
次に、本発明の第二実施形態の作用及び効果について説明する。
【００６４】
本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ１１０よれば、回転シャフト５８の軸線方向他方側は第二シャフト支持部５０によって支持されており、この第二シャフト支持部５０を含むモータケース１４全体は、金属製とされている。
【００６５】
従って、第二シャフト支持部５０が樹脂製とされる場合よりも高強度に構成されるので、これにより、従来の樹脂製の構成に比して、第二シャフト支持部５０の耐久性、ひいては、ウォータポンプ１１０全体の耐久性を向上させることが可能となる。
【００６６】
また、本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ１１０よれば、樹脂製とされたキャン８０の底部８４には貫通孔部１１４を介して回転シャフト５８の軸線方向他方側が貫通されているが、この貫通孔部１１４は、回転シャフト５８の軸線方向他方側が空隙を有して貫通されるように構成されている。
【００６７】
従って、ウォータポンプ１１０がエンジンルーム内等の高温環境下に置かれたり、ポンプ室２２及びロータ収容室８２の冷却水を吸水したりすることで、キャン８０全体が膨張して貫通孔部１１４が縮小される場合でも、貫通孔部１１４と回転シャフト５８との干渉を防止できる。
【００６８】
また、これに加えて、車両に搭載されたエンジンからウォータポンプ１１０に振動が伝達されたり、ウォータポンプ１１０が作動したりすることで、インペラ部材１６が振動する場合でも、貫通孔部１１４と回転シャフト５８との干渉を防止できる。
【００６９】
さらに、ウォータポンプ１１０が温度の増減を繰り返す環境（例えば、−４０℃と１３０℃とに繰り返し変化する環境）下に置かれた場合でも、樹脂製のキャン８０と金属製の回転シャフト５８との線膨張係数の違いに起因してキャン８０が繰り返し冷熱衝撃力を受けることを防止できる。
【００７０】
このように、本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ１１０よれば、貫通孔部１１４と回転シャフト５８とが干渉したり、キャン８０が繰り返し冷熱衝撃力を受けたりすることを防止できるので、樹脂製のキャン８０（特に、貫通孔部１１４の周囲部）に応力が発生することを防止できる。これにより、樹脂製のキャン８０の耐久性、ひいては、ウォータポンプ１１０全体の耐久性を向上させることが可能となる。
【００７１】
また、本発明の第二実施形態に係るウォータポンプ１１０よれば、貫通孔部１１４と回転シャフト５８との間に、Ｏリング１１６が配置されており、しかも、このＯリング１１６は、例えばゴム等の振動吸収可能な材料により構成されている。
【００７２】
従って、貫通孔部１１４と回転シャフト５８との間のシール性を確保できると共に、車両に搭載されたエンジンからウォータポンプ１１０に振動が伝達されたり、ウォータポンプ１１０が作動したりすることで、インペラ部材１６が振動する場合でも、Ｏリング１１６が振動ダンパとなり、回転シャフト５８からキャン８０に伝達される振動エネルギを吸収することができる。これにより、樹脂製のキャン８０に応力が発生することを防止できる。
【００７３】
また、このとき、回転シャフト５８をＯリング１１６のシール面とすることにより、回転シャフト５８の周りのシール構造をコンパクトにすることができる。
【００７４】
［第三実施形態］
次に、図３に基づき本発明の第三実施形態について説明する。
【００７５】
図３には、本発明の第三実施形態に係るウォータポンプ２１０の全体構成を示す側面断面図が示されている。なお、本発明の第三実施形態に係るウォータポンプ２１０は、上述の本発明の第一実施形態に係るウォータポンプ１０に対し、以下の点を変更したものである。
【００７６】
すなわち、本発明の第三実施形態に係るウォータポンプ２１０において、キャン８０の底部８４に形成された突出壁部２１２は、ロータ部５４側に開口し、蓋体４４側に閉塞する凹状に構成されている。
【００７７】
また、この突出壁部２１２に形成された凹部２１４には、回転シャフト５８の軸線方向他方側を支持する支持プレート２１６が例えばインサート成形によって配置されており、この支持プレート２１６に形成された支持凹部２１８には、回転シャフト５８の軸線方向他方側が挿入されて支持されている。
【００７８】
また、蓋体４４の径方向中央部には、軸線方向に沿ってキャン８０の底部８４に向けて突出する第二シャフト支持部２２０が設けられており、この第二シャフト支持部２２０の支持凹部２２２には、上述の突出壁部２１２が圧入されて支持されている。
【００７９】
次に、本発明の第三実施形態の作用及び効果について説明する。
【００８０】
本発明の第三実施形態に係るウォータポンプ２１０よれば、回転シャフト５８の軸線方向他方側は、支持プレート２１６及び凹部２１４を介して第二シャフト支持部２２０によって支持されており、この第二シャフト支持部２２０を含むモータケース１４全体は、金属製とされている。
【００８１】
従って、第二シャフト支持部２２０が樹脂製とされる場合よりも高強度に構成されるので、これにより、従来の樹脂製の構成に比して、第二シャフト支持部２２０の耐久性、ひいては、ウォータポンプ２１０全体の耐久性を向上させることが可能となる。
【００８２】
また、本発明の第三実施形態に係るウォータポンプ２１０よれば、キャン８０の底部８４に形成され回転シャフト５８の軸線方向他方側を支持する突出壁部２１２が、蓋体４４に形成された第二シャフト支持部２２０の支持凹部２２２に圧入されて支持されている。
【００８３】
従って、車両に搭載されたエンジンからウォータポンプ２１０に振動が伝達された場合でも、回転シャフト５８の振れを抑制することができる。これにより、回転シャフト５８の振れに伴ってウォータポンプ２１０の樹脂部分（例えば、キャン８０等）に作用する応力を抑制することができるので、この樹脂部分の耐久性、ひいては、ウォータポンプ２１０全体の耐久性を向上させることが可能となる。
【００８４】
また、本発明の第三実施形態に係るウォータポンプ２１０よれば、第二シャフト支持部２２０の内側に樹脂製の突出壁部２１２が配置され、しかも、この突出壁部２１２は、回転シャフト５８をロータ部５４側から包む凹状に構成されている。従って、突出壁部２１２と第二シャフト支持部２２０との間にシール部材が不要となりコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第一実施形態に係るウォータポンプの全体構成を示す側面断面図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係るウォータポンプの全体構成を示す側面断面図である。
【図３】本発明の第三実施形態に係るウォータポンプの全体構成を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０，１１０，２１０…ウォータポンプ、１２…ポンプケース、１４…モータケース、１６…インペラ部材、１８…ステータユニット、２０，３４，２１４…凹部、２２…ポンプ室、２４…流体吸入部、２６…流体吐出部、２８…流体吸入口、３０…流体吐出口、３２…第一シャフト支持部、３６，２１６…支持プレート、３８，５２，２１８，２２２…支持凹部、４０…連結部、４２…ケース本体、４４…蓋体（底部）、４６…締結部、４８…ボルト、５０，２２０…第二シャフト支持部、５４…ロータ部（ロータ）、５６…孔部、５８…回転シャフト、６０，６２…軸受部材、６４…バックヨーク、６６…マグネット、６８…インペラ、７０…羽根、７２…コイル、７４…積層コア、７６…ステータ部（ステータ）、７８…樹脂部、８０…キャン、８２…ロータ収容室、８４…底部、８６，１１２，２１２…突出壁部、８８，１１４…貫通孔部、９０…第一孔部、９２…第二孔部、９４，１１６…Ｏリング（シール部材）、９６，９７，９８…嵌合部、９９…Ｏリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に沿って配置された回転シャフトに連結されたロータと、
前記ロータに連結されたインペラと、
前記ロータと対向して配置されたステータと、
前記インペラが収容されるポンプ室を形成し、前記ポンプ室に連通する流体吸入口及び流体吐出口を備えると共に、前記回転シャフトの軸線方向一方側を支持する第一シャフト支持部を有して構成されたポンプケースと、
その内側に前記ポンプ室と連通されて前記ロータが収容されるロータ収容室を形成する筒状に構成されると共に、前記ロータと前記ステータとの間に配置されて前記ポンプ室及び前記ロータ収容室から前記ステータを隔離密閉するキャンと、
その内側に前記ステータを収容する金属製の筒状体で構成され、前記回転シャフトの軸線方向他方側を支持する第二シャフト支持部を有して構成されたモータケースと、
を備えたことを特徴とするウォータポンプ。
【請求項２】
前記キャンは、樹脂製とされると共に、前記ロータと前記第二シャフト支持部との間に底部を備えた有底筒状に構成され、且つ、前記底部に前記回転シャフトの軸線方向他方側が空隙を有して貫通される貫通孔部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のウォータポンプ。
【請求項３】
前記貫通孔部と前記回転シャフトとの間には、振動吸収可能なシール部材が配置されていることを特徴とする請求項２に記載のウォータポンプ。
【請求項４】
前記モータケースは、前記キャンの底部を挟んだ前記ロータと反対側に底部を有して構成され、
前記第二シャフト支持部は、前記モータケースの底部から前記キャンの底部に向けて突設され、
前記キャンの底部には、前記貫通孔部の周囲に形成されると共に前記モータケースの底部に向けて突出されると共に、前記第二シャフト支持部に外周側から嵌合された突出壁部が設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のウォータポンプ。
【請求項１】
軸線方向に沿って配置された回転シャフトに連結されたロータと、
前記ロータに連結されたインペラと、
前記ロータと対向して配置されたステータと、
前記インペラが収容されるポンプ室を形成し、前記ポンプ室に連通する流体吸入口及び流体吐出口を備えると共に、前記回転シャフトの軸線方向一方側を支持する第一シャフト支持部を有して構成されたポンプケースと、
その内側に前記ポンプ室と連通されて前記ロータが収容されるロータ収容室を形成する筒状に構成されると共に、前記ロータと前記ステータとの間に配置されて前記ポンプ室及び前記ロータ収容室から前記ステータを隔離密閉するキャンと、
その内側に前記ステータを収容する金属製の筒状体で構成され、前記回転シャフトの軸線方向他方側を支持する第二シャフト支持部を有して構成されたモータケースと、
を備えたことを特徴とするウォータポンプ。
【請求項２】
前記キャンは、樹脂製とされると共に、前記ロータと前記第二シャフト支持部との間に底部を備えた有底筒状に構成され、且つ、前記底部に前記回転シャフトの軸線方向他方側が空隙を有して貫通される貫通孔部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のウォータポンプ。
【請求項３】
前記貫通孔部と前記回転シャフトとの間には、振動吸収可能なシール部材が配置されていることを特徴とする請求項２に記載のウォータポンプ。
【請求項４】
前記モータケースは、前記キャンの底部を挟んだ前記ロータと反対側に底部を有して構成され、
前記第二シャフト支持部は、前記モータケースの底部から前記キャンの底部に向けて突設され、
前記キャンの底部には、前記貫通孔部の周囲に形成されると共に前記モータケースの底部に向けて突出されると共に、前記第二シャフト支持部に外周側から嵌合された突出壁部が設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のウォータポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−２５５３８（Ｐ２００８−２５５３８Ａ）
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０１９１１（Ｐ２００６−２０１９１１）
【出願日】平成１８年７月２５日（２００６．７．２５）
【出願人】（０００１０１３５２）アスモ株式会社 (1,622)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２５日（２００６．７．２５）
【出願人】（０００１０１３５２）アスモ株式会社 (1,622)
【Ｆターム（参考）】
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