ウォータポンプ
【課題】メカニカルシールを超えてポンプハウジング内部へと侵入した冷却水が軸受に作用してしまう不都合を抑制し得るウォータポンプを提供する。
【解決手段】プーリ４の筒状基部４ａにおける軸受６と対向する側壁部４ｅにポンプハウジング２の内外を連通する排出孔１７が設けられると共に、該排出孔１７がカバー部材５により覆われてなるウォータポンプ１において、カバー部材５の弾接部５ｃをプーリ４の第２側壁４ｆに弾接させて相互間を密接状態に保持することで、排出孔１７を通じた気流を遮断させることが可能となる。これにより、メカニカルシール１０を超えてポンプハウジング２内に侵入した冷却水を、軸受６側に及ばせることなく、ポンプハウジング２の径方向（鉛直方向）に貫通形成された連通孔１５を通じて外部へと排出させることができる。
【解決手段】プーリ４の筒状基部４ａにおける軸受６と対向する側壁部４ｅにポンプハウジング２の内外を連通する排出孔１７が設けられると共に、該排出孔１７がカバー部材５により覆われてなるウォータポンプ１において、カバー部材５の弾接部５ｃをプーリ４の第２側壁４ｆに弾接させて相互間を密接状態に保持することで、排出孔１７を通じた気流を遮断させることが可能となる。これにより、メカニカルシール１０を超えてポンプハウジング２内に侵入した冷却水を、軸受６側に及ばせることなく、ポンプハウジング２の径方向（鉛直方向）に貫通形成された連通孔１５を通じて外部へと排出させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車のエンジン冷却装置等に適用され、当該冷却装置内における冷却水の循環に供されるウォータポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のウォータポンプとしては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
すなわち、このウォータポンプは、その一端部がエンジンブロックの側端部に取付固定されるほぼ円筒状のポンプハウジングと、該ポンプハウジングの他端部外周に軸受を介して回転自在に支持されるプーリと該プーリの中心部からポンプハウジング内周を貫通するように軸線方向に沿って延設された回転軸とからなる動力伝達部材と、該回転軸の先端部に固定され、エンジンブロックの内部に収容されるインペラと、前記駆動軸の中間部外周側にポンプハウジング内周面との間に介装され、インペラ側からポンプハウジング内に流入した冷却水を堰き止めるメカニカルシールと、を備えている。
【０００４】
ここで、前記ウォータポンプでは、メカニカルシールによりインペラ側からの冷却水の侵入の抑制が図られているが、該メカニカルシールによっても前記冷却水の侵入を完全には遮断できないことから、前記軸受に対向するプーリの側壁に複数の貫通孔を設けることで、メカニカルシールを超えてポンプハウジング内に侵入してしまった冷却水を、前記各貫通孔を介して外部へ排出可能とし、これによって、前記ポンプハウジング内に侵入した冷却水が軸受に及んでしまう不具合の抑制が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第４５４７９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来のウォータポンプでは、前記各貫通孔を介して前記メカニカルシールを超えて侵入した冷却水（水蒸気）を排出する構成となっていることから、当該各貫通孔により軸方向に沿った空気の流れ（気流）が形成されることとなる。
【０００７】
すると、前記各貫通孔は軸受近傍に隣接配置されていることから、前記冷却水の排出時に当該冷却水が軸受に作用することとなって、この結果、当該軸受の耐久性を低下させてしまうおそれがあった。
【０００８】
本発明は、前記従来のウォータポンプの実情に鑑みて案出されたものであり、軸受と対向するプーリの側壁に貫通孔を設けながらも、インペラ側からメカニカルシールを超えてポンプハウジング内へと侵入した冷却水が前記貫通孔を通じて発生する気流によって軸受へと及んでしまう不都合を抑制し得るウォータポンプを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、筒状基部外周に配設された軸受と対向するプーリの側壁にポンプハウジング内外を連通する貫通孔が設けられると共に、該貫通孔がカバー部材により覆われたウォータポンプにおいて、とりわけ、プーリにおける貫通孔の外周域とカバー部材とを密接状態に保持して貫通孔の外部との連通を阻害するように構成したことを特徴としている。
【００１０】
なお、この貫通孔の外部との連通の阻害は、当該貫通孔を直接閉塞することによって行うことが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、貫通孔の外部との連通を阻害したことにより、当該貫通孔を通じた冷却水（水蒸気）の排出は勿論、当該貫通孔を通じて発生する気流の抑止が可能となる。これにより、冷却水がインペラ側からメカニカルシールを超えてポンプハウジング内に侵入した場合でも、当該冷却水は、貫通孔側へと移動することなく、水蒸気排出孔を通じて外部へ良好に排出されることとなる。この結果、冷却水が軸受に作用してしまう不都合が抑制され、当該軸受の耐久性を向上させることができる。
【００１２】
なお、貫通孔を直接閉塞することによって当該貫通孔の外部との連通の阻害した場合には、当該貫通孔を通じた気流をより効果的に遮断することが可能となるため、前記不都合をより効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るウォータポンプの分解斜視図である。
【図２】図１に示すウォータポンプの正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３に示す排出用孔を正面から見た図である。
【図５】図３の要部拡大図である。
【図６】本発明に係るウォータポンプの第２実施形態を示す図３に相当する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係るウォータポンプの各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、下記各実施形態では、本発明に係るウォータポンプを従来と同様の自動車用エンジンの冷却装置に適用したものであって、このウォータポンプは、エンジンブロックの側面に配置され、エンジンのクランクシャフトの回転駆動力を動力源として、冷却水をエンジンブロック内において循環させるものである。
【００１５】
図１は、本発明に係るウォータポンプの分解斜視図であり、図２は、図１に示すウォータポンプをエンジンブロックとの対向面側から見た図である。
【００１６】
すなわち、このウォータポンプ１は、その軸方向一端側に段差縮径状に形成された円筒部１１を有し、その他端部に有するフランジ部２ａを介して図外のエンジンブロック側面に固定されることにより当該エンジンブロックとの間にいわゆるボリュート室であるポンプ室Ｐを画成するほぼ円筒状のポンプハウジング２と、該ポンプハウジング２の内周側に軸線方向へ沿って挿通配置される駆動軸３と、ポンプハウジング２の一端側から外部へと臨む駆動軸３の一端部外周に固定され、図外のベルトを介してクランクシャフトの回転駆動力を駆動軸３へと伝達するプーリ４と、該プーリ４の外側端部に固定配置され、プーリ４の外側面のほぼ全体を覆うカバー部材５と、ポンプハウジング２の一端部とプーリ４との間に介装され、プーリ４を回転自在に支持する軸受６と、外部に露出する軸受６の内側面と対向するように隣設配置され、該軸受６の内部への雨水等の異物の侵入を遮蔽する遮蔽板７と、ポンプハウジング２の他端側からポンプ室Ｐへと臨む駆動軸３の他端部外周に固定され、ポンプ室Ｐ内において回転自在に収容配置されるインペラ８と、を備えている。
【００１７】
図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う縦断面図であって、前記ウォータポンプ１の構成の詳細を表した図である。また、図４は、図３に表した後述する排出用孔１４をプーリ４側から見た拡大矢視図であって、当該排出用孔１４の構成の詳細を表した図である。さらに、図５は、図３に表した後述する連通阻害手段の要部拡大図であって、該連通阻害手段の構成の詳細を表した図である。
【００１８】
図３に示すように、前記ポンプハウジング２は、アルミダイキャストにより一体に形成されており、前記円筒部１１は、前記フランジ部２ａに隣設された大径部１１ａと、該大径部１１ａに接続され、当該円筒部１１の軸方向中間部に形成された中径部１１ｂと、該中径部１１ｂに段部１１ｄを介して接続され、当該円筒部１１の先端側に向かって内径が漸次縮小するように構成された小径部１１ｃとを有し、中径部１１ｂの下部には、その下端が栓部材９によって封止されることにより画成されて後記のドレン孔１３を介して当該中径部１１ｂ内と連通するドレン室１２が設けられている。
【００１９】
そして、前記中径部１１ｂには、大径部１１ａ側の端部内周面とこれに対向する駆動軸３の外周面との間に、周知のメカニカルシール１０が介装され、該メカニカルシール１０によってポンプ室Ｐ側からの冷却水（水蒸気）の侵入が抑制されている。しかしながら、このメカニカルシール１０のみではポンプ室Ｐ側からの冷却水の侵入を完全には抑止できないため、中径部１１ｂの周壁の鉛直最下方となる位置には、当該中径部１１ｂの内部空間Ｓとドレン室１２とを連通するドレン孔１３が、図３中のＹ軸方向に沿って貫通形成されていて、該ドレン孔１３によって、前記メカニカルシール１０では抑止できず中径部１１ｂ内へと流入してしまった冷却水をドレン室１２へと導き、当該冷却水を小径部１１ｃ側へ流出させないようになっている。
【００２０】
なお、図４に示すように、このドレン室１２のプーリ４側の側部には、外部とドレン室１２とを連通する排出用孔１４が貫通形成されていて、この排出用孔１４によって当該ドレン室１２内に貯まった冷却水を外部へと排出することが可能となっている。これによって、当該ドレン室１２にて飽和した冷却水が再び中径部１１ｂの内部空間Ｓに戻って小径部１１ｃ側へと流出してしまうといった不都合が抑制されている。そして、この排出用孔１４は、ドレン孔１３に対し偏倚した状態で、ドレン室１２のみと直接連通するように設けられると共に、その鉛直下側部分のみがドレン室１２の側部に開口するように設けられている。かかる構成から、この排出用孔１４は、ドレン室１２内において飽和した冷却水を当該ドレン室１２から直接排出することのみに供され、当該排出用孔１４を介して発生する気流がドレン孔１３を通じて連通孔１５側へと上昇する冷却水（水蒸気）の移動を妨げることがないような構成となっている。
【００２１】
また、前記中径部１１ｂの周壁には、ドレン孔１３と対向する位置に、当該中径部１１ｂ（ポンプハウジング２）の内外を連通する連通孔１５（本発明に係る水蒸気排出孔に相当）が、図３中のＹ軸方向に沿って貫通形成されていて、該連通孔１５によって、中径部１１ｂ内部空間やドレン室１２内にて蒸発した冷却水を外部へと排出することが可能となっている。なお、ポンプハウジング２の大径部１１ａ端面における前記連通孔１５が設けられる周方向位置には、当該連通孔１５を覆うようなかたちで鍔状の遮蔽部１６が軸方向に沿って延設されていて、該遮蔽部１６によって連通孔１５を覆うことで、該連通孔１５を介して外部からポンプハウジング２内に異物等が侵入してしまう不都合が抑制されている。
【００２２】
前記駆動軸３は、その一端部がポンプハウジング２の一端から外部へ臨むと共に、その他端部がポンプハウジング２の他端から外部へ臨むように構成されている。また、この駆動軸３には、前記メカニカルシール１０の嵌着位置よりも一端側であってドレン孔１３や連通孔１５に対応する軸方向位置から一端側に向かって、所定の軸方向幅を有する環状の切欠溝３ａが周方向に沿って設けられている。このようにして切欠溝３ａを設けることにより、前記メカニカルシール１０を超えて中径部１１ｂ内に流入した冷却水のうち駆動軸３の外周面を伝い流れるものについては、当該切欠溝３ａ（特に後述する段部３ｂ，３ｃ）により、その流れが遮断されるようになっている。すなわち、ポンプ室Ｐ側から駆動軸３の外周面を伝い流れてきた冷却水は、その一部が切欠溝３ａの一端側段部３ｂにより断ち切られ、また、この一端側段部３ｂにより断ち切れなかった冷却水については当該切欠溝３ａの他端側段部３ｂにより堰き止められることとなって、当該切欠溝３ａをもって、冷却水のプーリ４側への流動が抑制されると共に、ドレン孔１３を通じてドレン室１２へ滴下し貯留されるようになっている。
【００２３】
また、とりわけ、本実施形態では、前記切欠溝３ａの一端側段部３ｂが鉛直方向にてドレン孔１３及び連通孔１５とほぼ一直線上に並ぶかたちで構成されている。換言すれば、切欠溝３ａの一端側段部３ｂ及びドレン孔１３の各鉛直方向上側に連通孔１５が配置されるような構成となっている。より具体的には、切欠溝３ａの一端側段部３ｂとドレン孔１３及び連通孔１５とが並んでなる直線はＹ軸に対してプーリ４側へ僅かに傾くかたちで構成されていて、ドレン孔１３に対し連通孔１５の方がＸ軸方向において若干プーリ４寄りに配置されている。
【００２４】
前記プーリ４は、金属板をプレス加工することによってほぼ円筒状に一体に成型されており、ポンプハウジング２の小径部１１ｃを囲繞するように有底円筒状に構成された筒状基部４ａと、該筒状基部４ａの外周側に延設され、その外周に前記ベルトが巻回されることによって前記クランクシャフトとの連係に供するベルト巻回部４ｂと、前記筒状基部４ａの中心部にポンプハウジング２側から外方へと軸線方向に沿って窪み形成され、駆動軸３との固定に供する軸固定部４ｃとを有し、前記軸固定部４ｃが駆動軸３の一端部外周に圧入されることによって、当該駆動軸３に固定されている。ここで、前記筒状基部４ａは、軸受６の外周に嵌挿され当該軸受６による回転支持に供する軸受支持部４ｄと、該軸受支持部４ｄの外端縁から径方向内側に向かって延設されることによって軸受６の外側面と対向配置され、この軸受支持部４ｄと軸固定部４ｃとを連結する側壁部４ｅ（本発明に係る側壁に相当）とから構成され、軸受支持部４ｄの内周に軸受６（後記の外輪６ｂ）を圧入した後に、当該軸受６（後記の内輪６ａ）がポンプハウジング２の小径部１１ｃの外周に圧入されることにより、ポンプハウジング２に組み付けられることとなる。
【００２５】
また、前記プーリ４の側壁部４ｅには、前述のようなポンプ室Ｐ側からメカニカルシール１０等を超えて小径部１１ｃ内に流入した冷却水の排出に供する複数の排出孔１７（本発明に係る貫通孔に相当）が、周方向ほぼ等間隔に図３中のＸ軸方向に沿って貫通形成されている。これら各排出孔１７は、とりわけ、その内周側が後述する第１シール部材６ｄよりも内周側において開口するように構成されることで、小径部１１ｃ内に流入した蒸気状の冷却水が第１シール部材６ｄに及ぶ前に当該各排出孔１７を通じて外部へ排出されるようになっている。しかも、これら各排出孔１７は、複数設けられることで、前記ポンプ１内の冷却水の排出を効率よく行うことが可能となっている。
【００２６】
前記カバー部材５は、アルミニウムやステンレス等、耐食性を有する所定の金属材によってほぼ筒状にプレス成型されてなるもので、図３に示すように、プーリ４の筒状基部４ａを外側から覆う被覆部５ａと、該被覆部５ａの中心部に軸線方向へ沿って円筒状に突設され、プーリ４との固定に供する固定部５ｂと、被覆部５ａの外周域に設けられ、プーリ４の後述する第２側壁４ｆと弾接するほぼ平面状の弾接部５ｃと、から構成され、前記固定部５ｂがプーリ４の軸固定部４ｃの外周に圧入されることにより、当該プーリ４に固定されている。そして、このカバー部材５は、その内周端部がプーリ４の軸固定部４ｃの外周面に圧接する一方、その外周端部がプーリ４のベルト巻回部４ｂの内周面に近接する位置まで延出して弾接部５ｃの内側面がプーリ４の外周側部分の側壁を構成する第２側壁４ｆの外側面にシール部材１８を介して弾接することにより（図５参照）、当該カバー部材５の内外の連通が阻止され、当該各排出孔１７を通じた空気の流れ（気流）が抑制されるようになっている。すなわち、弾接部５ｃの内側面とシール部材１８と第２側壁４ｆの外側面とによって、本発明に係る連通阻止手段が構成されている。
【００２７】
なお、前記シール部材１８は、液状のガスケットによって構成され、かかる液状のものを採用することで、弾接部５ｃや第２側壁４ｆの表面粗さ等の精度によらずに良好なシール性を確保することが可能となっている。換言すれば、弾接部５ｃや第２側壁４ｆについて低い精度で足りるため、プーリ４やカバー部材５の生産性の低下を招来することもない。また、当該シール部材１８には、前記液状のもののほか、板状のガスケットやリング状のガスケットを採用することも可能であって、板状のガスケットを採用した場合には、当該シール部材１８を弾接部５ｃと第２側壁４ｆとの間に単に挟むだけでよいことから、良好な組み付け性を得ることができ、また、リング状のガスケットを採用した場合には、前記板状のガスケットよりも小さい取付面積で足りることから、該板状のガスケットよりもさらに良好な組み付け性を得ることができる。
【００２８】
前記軸受６は、いわゆるシール付きの玉軸受であって、小径部１１ｃの外周面と軸受支持部４ｄの内周面との間に介装されていて、小径部１１ｃの外周面に圧入固定される内輪６ａと、軸受支持部４ｄの内周面に圧入固定される外輪６ｂと、内外輪６ａ，６ｂ間に相互に対向して設けられる一対の保持溝に保持される複数の転動体であるボール６ｃと、外輪６ｂの両端部内周縁にそれぞれカシメ固定され、内外輪６ａ，６ｂの径方向間に画成される筒状空間部と外部との連通を遮断する円環状の第１、第２軸受シール６ｄ，６ｅとから構成されている。そして、かかる軸受６では、その一端部に配設された第１軸受シール６ｄによって、中径部１１ｂから小径部１１ｃ内に流入した水分の当該軸受６内部への侵入が抑制されている一方、その他端側では、第２軸受シール６ｅとこれに直列配置された遮蔽板７とによって、外部から当該軸受６内部への雨水等の異物の侵入が抑制されている。
【００２９】
前記遮蔽板７は、アルミニウムやステンレス等、耐食性を有する所定の金属材によってほぼ円環状に形成されたものであり、前記小径部１１ｃの先端側からポンプハウジング２に嵌挿され、その後、小径部１１ｃに軸受６（内輪６ａ）が圧入されることにより、該軸受６の他端側部において、内輪６ａと前記段部１１ｄとの間に挟持固定されている。そして、この遮蔽板７は、その内周縁が小径部１１ｃに当接する一方、外周縁がプーリ４の軸受支持部４ｄの内周面に近接する位置まで延出することにより、外部から雨水等の異物が軸受６に直接及んでしまう不具合が抑制されるようになっている。
【００３０】
前記インペラ８は、金属板をプレス加工することによって一体に成形されており、ほぼ円板状に形成された基部８ａと、該基部８ａの周方向の所定箇所において外周側がそれぞれ切り起こされて軸方向へ折曲形成された複数の羽根部８ｂと、基部８ａの中心部にポンプハウジング２側から前記エンジンブロック側へ軸線方向に沿って窪み形成された筒状の軸部８ｃとを有し、前記軸部８ｃが駆動軸３の他端部外周に圧入されることによって、該駆動軸３に固定されている。
【００３１】
以下、本実施形態に係るウォータポンプ１の特徴的な作用につき、特に図３に基づいて説明する。
【００３２】
前記ウォータポンプ１では、ポンプハウジング２の軸方向中間部（中径部１１ｂ）の鉛直上方に開口形成された連通孔１５によってポンプ室Ｐ側からメカニカルシール１０を超えてポンプハウジング２内に侵入した冷却水（水蒸気）を直接排出することが可能に構成されると共に、前記中径部１１ｂの鉛直下部に設けられたドレン室１２に前記水蒸気を一時的に貯留して排出用孔１４又は連通孔１５を介して外部へと間接的に排出することが可能に構成されている。
【００３３】
しかしながら、このウォータポンプ１には、前記従来技術と同様、プーリ４の側壁部４ｅにポンプハウジング２の内外を連通する前記各排出孔１７が設けられているため、ポンプハウジング２内部にはインペラ８側から軸受４側へとＸ軸負方向側に流れる気流が生じることとなり、少なからずこの気流によってポンプハウジング２内に侵入した水蒸気が小径部１１ｃ内周を通じ前記各排出孔１７より排出されることとなる。これにより、当該各排出孔１７からの排出時に水蒸気が軸受６に作用することとなり、その結果、当該軸受６内に水分が侵入してしまうおそれがある。
【００３４】
そこで、本実施形態では、前記カバー部材５の内周側端部（固定部５ｂ）をプーリ４の内周側端部（軸固定部４ｃ）に圧接させると共に、当該カバー部材５の外周側端部（弾接部５ｃ）を、シール部材１８を介してプーリ４の外周側端部（第２側壁４ｆ）に弾接させるように構成し、当該カバー部材５によって前記各排出孔１７を液密に閉塞することで、ポンプハウジング２内に侵入した冷却水を、前記各排出孔１７ではなく中径部１１ｂの周壁に設けた前記排出用孔１４や連通孔１５等を介して外部へと排出するようにした。
【００３５】
このように構成することで、本実施形態に係るウォータポンプ１によれば、前記ポンプハウジング２内に侵入した水蒸気は、連通孔１５を介して直接外部に排出されるか、あるいは、一度ドレン室１２に貯留された後に排出用孔１４又は連通孔１５を介して外部へと排出されることとなって、前記各排出孔１７が設けられる軸受４近傍へと及ぶおそれがなくなる。この結果、軸受６内部に水分が侵入することによる当該軸受６の故障等を回避することに供され、当該軸受６の耐久性の向上が図れる。
【００３６】
しかも、この際、前記連通孔１５については、駆動軸３の段部３ｂやドレン孔１３のほぼ真上であって当該段部３ｂやドレン孔１３とほぼ一直線上となるように配置したことから、ポンプハウジング２内に侵入した後に駆動軸３上で蒸発した水蒸気やドレン室１２からドレン孔１３を通じて上昇する水蒸気を、ポンプハウジング２周壁（特に中径部１１ｂの周壁等）に干渉させることなく、当該連通孔１５を介して外部へスムーズに排出させることが可能となる。これにより、ポンプハウジング２内に侵入した冷却水が小径部１１ｃを通じ軸受６へと及んでしまうといった前記不都合の抑制の実効を図ることができる。
【００３７】
さらには、この連通孔１５を、ドレン孔１３よりもプーリ４側へと若干偏倚させ、当該プーリ４側へと斜めに指向するように設けたことから、前記ドレン室１２から上昇した冷却水など、内部空間Ｓ内における冷却水のよりスムーズな排出が可能となる。これにより、ポンプハウジング２内に侵入した冷却水が軸受６へと及んでしまう前記不都合の効果的な抑制に供されることとなる。
【００３８】
図６は本発明に係るウォータポンプの第２実施形態を示したものであって、前記各排出孔１７の閉塞手段を変更したものである。なお、かかる構成以外の基本的構成については前記第１実施形態と同様であるため、当該第１実施形態と同一の構成及び作用については、当該第１実施形態と同一の符号を付すことによってその説明を省略する。
【００３９】
すなわち、本実施形態では、前記第１実施形態に係るカバー部材５を廃止し、前記各排出孔１７を、それぞれ栓部材２０をもって直接閉塞する構成となっている。この栓部材２０は、例えばゴム材料により一体成形されてなり、前記各排出孔１７に挿入されて当該各排出孔１７を閉塞する閉塞部２１と、該閉塞部２１の挿入量の規制に供する規制部２２と、を有している。ここで、前記閉塞部２２は、その外径が前記各排出孔１７の内径よりも僅かに大きく設定されていて、外周面が前記各排出孔１７の内周面に弾接することによって、これら各排出孔１７が栓部材２０により液密に閉塞されるようになっている。
【００４０】
したがって、本実施形態によれば、前記各栓部材２０によって前記各排出孔１７を直接閉塞することで、当該各排出孔１７をより効果的に閉塞することが可能となる。これにより、前記各排出孔１７を通じた気流の遮断性が向上し、ポンプハウジング２内に侵入した冷却水が軸受６へと及んでしまう前記不都合をより効果的に抑制することができる。
【００４１】
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えばカバー部材５や栓部材２０の形状、並びに連通孔１５やドレン孔１３、排出用孔１４等の位置及び開口方向については、ポンプ１の適用対象や使用環境等に応じて自由に変更することができる。
【００４２】
また、前記第１実施形態において、カバー部材５を用いて本発明に係る連通阻害手段を構成する場合、シール部材１８は補助的な部材であって必須の構成ではない。換言すれば、必要なシール性が得られる場合には、カバー部材５の弾接部５ｃを第２側壁４ｆに直接弾接させることによって当該連通阻害手段を構成することも勿論可能である。なお、かかる場合には、構成部品点数を削減できることから、生産性向上やコスト低減に供される。
【００４３】
以下、前記各実施形態から把握される特許請求の範囲に記載した以外の技術的思想について説明する。
【００４４】
（ａ）請求項１又は２に記載のウォータポンプにおいて、
前記駆動軸における前記メカニカルシールが配設された位置と前記プーリが配設された位置との軸方向間に設けられ、前記メカニカルシールが配設された位置よりも小さい外径となるように切欠形成された切欠溝と、該切欠溝の少なくとも一端部に設けられた段部とを有すると共に、
前記ポンプハウジングにおける前記段部の鉛直方向下側に、所定量の冷却水を貯留し得るドレン室と、前記段部から滴下した冷却水を前記ドレン室へ導くドレン孔と、を有することを特徴とするウォータポンプ。
【００４５】
このように構成することで、メカニカルシールを超えてポンプハウジング内に侵入した冷却水が切欠溝や段部により堰き止められてドレン孔を通じドレン室内へと貯留されることになるため、当該冷却水が駆動軸一端側へと流動して軸受に作用してしまう不都合を回避することができる。
【００４６】
（ｂ）請求項３に記載のウォータポンプにおいて、
前記水蒸気排出孔は、前記ドレン孔のほぼ鉛直方向上側に設けられていることを特徴とするウォータポンプ。
【００４７】
このように構成することで、ドレン室からドレン孔を通じ上昇する水蒸気を、ポンプハウジング内周面に干渉させることなく、外部へと効率よく排出させることができる。
【００４８】
（ｃ）請求項３に記載のウォータポンプにおいて、
前記水蒸気排出孔は、前記段部のほぼ鉛直方向上側に設けられていることを特徴とするウォータポンプ。
【００４９】
このように構成することで、駆動軸に付着した冷却水が蒸発する際のポンプハウジング内周面との干渉を抑制することが可能となって、当該冷却水を効率よく排出させることができる。
【００５０】
（ｄ）請求項１に記載のウォータポンプにおいて、
前記連通阻害手段は、前記カバー部材と前記プーリとの接触により構成されていることを特徴とするウォータポンプ。
【００５１】
このように構成することで、当該連通阻害手段をカバー部材のみにより容易に構成することができるため、比較的安価で済み、製造コストの高騰化の抑制に供される。
【００５２】
（ｅ）請求項１に記載のウォータポンプにおいて、
前記連通阻害手段は、前記カバー部材と前記プーリとの間に介装された液状のガスケットによって構成されていることを特徴とするウォータポンプ。
【００５３】
このように構成することで、カバー部材の形状や表面粗さ等に依らずシールすることができるため、加工精度を含めた当該カバー部材の設計自由度の向上が図れ、生産性の向上や製造コストの高騰化の抑制に供される。
【００５４】
（ｆ）請求項１に記載のウォータポンプにおいて、
前記連通阻害手段は、前記カバー部材と前記プーリとの間に介装された板状のガスケットによって構成されていることを特徴とするウォータポンプ。
【００５５】
このように構成することで、当該板状のガスケットを挟むのみでシールすることができるため、液状のガスケットを採用する場合に比べて良好な組み付け性が得られる。
【００５６】
（ｇ）請求項１に記載のウォータポンプにおいて、
前記連通阻害手段は、前記カバー部材と前記プーリとの間に介装されたリング状のガスケットによって構成されていることを特徴とするウォータポンプ。
【００５７】
このように構成することで、当該リング状のガスケットを挟むのみでシールすることができるため、液状のガスケットを採用する場合に比べて良好な組み付け性が得られる。さらには、取付範囲が狭くて済むという点で、板状のガスケットよりもさらに良好な組み付け性を得ることができる。
【００５８】
（ｈ）請求項２に記載のウォータポンプにおいて、
前記連通阻害手段は、前記貫通孔毎にそれぞれ設けられることを特徴とするウォータポンプ。
【符号の説明】
【００５９】
１…ウォータポンプ
２…ポンプハウジング
３…駆動軸
４…プーリ
４ａ…筒状基部
４ｅ…側壁部（側壁）
４ｆ…第２側壁（連通阻害手段）
５…カバー部材
５ｃ…弾接部（連通阻害手段）
６…軸受
８…インペラ
１０…メカニカルシール
１５…連通孔（水蒸気排出孔）
１７…排出孔（貫通孔）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車のエンジン冷却装置等に適用され、当該冷却装置内における冷却水の循環に供されるウォータポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のウォータポンプとしては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
すなわち、このウォータポンプは、その一端部がエンジンブロックの側端部に取付固定されるほぼ円筒状のポンプハウジングと、該ポンプハウジングの他端部外周に軸受を介して回転自在に支持されるプーリと該プーリの中心部からポンプハウジング内周を貫通するように軸線方向に沿って延設された回転軸とからなる動力伝達部材と、該回転軸の先端部に固定され、エンジンブロックの内部に収容されるインペラと、前記駆動軸の中間部外周側にポンプハウジング内周面との間に介装され、インペラ側からポンプハウジング内に流入した冷却水を堰き止めるメカニカルシールと、を備えている。
【０００４】
ここで、前記ウォータポンプでは、メカニカルシールによりインペラ側からの冷却水の侵入の抑制が図られているが、該メカニカルシールによっても前記冷却水の侵入を完全には遮断できないことから、前記軸受に対向するプーリの側壁に複数の貫通孔を設けることで、メカニカルシールを超えてポンプハウジング内に侵入してしまった冷却水を、前記各貫通孔を介して外部へ排出可能とし、これによって、前記ポンプハウジング内に侵入した冷却水が軸受に及んでしまう不具合の抑制が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第４５４７９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来のウォータポンプでは、前記各貫通孔を介して前記メカニカルシールを超えて侵入した冷却水（水蒸気）を排出する構成となっていることから、当該各貫通孔により軸方向に沿った空気の流れ（気流）が形成されることとなる。
【０００７】
すると、前記各貫通孔は軸受近傍に隣接配置されていることから、前記冷却水の排出時に当該冷却水が軸受に作用することとなって、この結果、当該軸受の耐久性を低下させてしまうおそれがあった。
【０００８】
本発明は、前記従来のウォータポンプの実情に鑑みて案出されたものであり、軸受と対向するプーリの側壁に貫通孔を設けながらも、インペラ側からメカニカルシールを超えてポンプハウジング内へと侵入した冷却水が前記貫通孔を通じて発生する気流によって軸受へと及んでしまう不都合を抑制し得るウォータポンプを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、筒状基部外周に配設された軸受と対向するプーリの側壁にポンプハウジング内外を連通する貫通孔が設けられると共に、該貫通孔がカバー部材により覆われたウォータポンプにおいて、とりわけ、プーリにおける貫通孔の外周域とカバー部材とを密接状態に保持して貫通孔の外部との連通を阻害するように構成したことを特徴としている。
【００１０】
なお、この貫通孔の外部との連通の阻害は、当該貫通孔を直接閉塞することによって行うことが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、貫通孔の外部との連通を阻害したことにより、当該貫通孔を通じた冷却水（水蒸気）の排出は勿論、当該貫通孔を通じて発生する気流の抑止が可能となる。これにより、冷却水がインペラ側からメカニカルシールを超えてポンプハウジング内に侵入した場合でも、当該冷却水は、貫通孔側へと移動することなく、水蒸気排出孔を通じて外部へ良好に排出されることとなる。この結果、冷却水が軸受に作用してしまう不都合が抑制され、当該軸受の耐久性を向上させることができる。
【００１２】
なお、貫通孔を直接閉塞することによって当該貫通孔の外部との連通の阻害した場合には、当該貫通孔を通じた気流をより効果的に遮断することが可能となるため、前記不都合をより効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るウォータポンプの分解斜視図である。
【図２】図１に示すウォータポンプの正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３に示す排出用孔を正面から見た図である。
【図５】図３の要部拡大図である。
【図６】本発明に係るウォータポンプの第２実施形態を示す図３に相当する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係るウォータポンプの各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、下記各実施形態では、本発明に係るウォータポンプを従来と同様の自動車用エンジンの冷却装置に適用したものであって、このウォータポンプは、エンジンブロックの側面に配置され、エンジンのクランクシャフトの回転駆動力を動力源として、冷却水をエンジンブロック内において循環させるものである。
【００１５】
図１は、本発明に係るウォータポンプの分解斜視図であり、図２は、図１に示すウォータポンプをエンジンブロックとの対向面側から見た図である。
【００１６】
すなわち、このウォータポンプ１は、その軸方向一端側に段差縮径状に形成された円筒部１１を有し、その他端部に有するフランジ部２ａを介して図外のエンジンブロック側面に固定されることにより当該エンジンブロックとの間にいわゆるボリュート室であるポンプ室Ｐを画成するほぼ円筒状のポンプハウジング２と、該ポンプハウジング２の内周側に軸線方向へ沿って挿通配置される駆動軸３と、ポンプハウジング２の一端側から外部へと臨む駆動軸３の一端部外周に固定され、図外のベルトを介してクランクシャフトの回転駆動力を駆動軸３へと伝達するプーリ４と、該プーリ４の外側端部に固定配置され、プーリ４の外側面のほぼ全体を覆うカバー部材５と、ポンプハウジング２の一端部とプーリ４との間に介装され、プーリ４を回転自在に支持する軸受６と、外部に露出する軸受６の内側面と対向するように隣設配置され、該軸受６の内部への雨水等の異物の侵入を遮蔽する遮蔽板７と、ポンプハウジング２の他端側からポンプ室Ｐへと臨む駆動軸３の他端部外周に固定され、ポンプ室Ｐ内において回転自在に収容配置されるインペラ８と、を備えている。
【００１７】
図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う縦断面図であって、前記ウォータポンプ１の構成の詳細を表した図である。また、図４は、図３に表した後述する排出用孔１４をプーリ４側から見た拡大矢視図であって、当該排出用孔１４の構成の詳細を表した図である。さらに、図５は、図３に表した後述する連通阻害手段の要部拡大図であって、該連通阻害手段の構成の詳細を表した図である。
【００１８】
図３に示すように、前記ポンプハウジング２は、アルミダイキャストにより一体に形成されており、前記円筒部１１は、前記フランジ部２ａに隣設された大径部１１ａと、該大径部１１ａに接続され、当該円筒部１１の軸方向中間部に形成された中径部１１ｂと、該中径部１１ｂに段部１１ｄを介して接続され、当該円筒部１１の先端側に向かって内径が漸次縮小するように構成された小径部１１ｃとを有し、中径部１１ｂの下部には、その下端が栓部材９によって封止されることにより画成されて後記のドレン孔１３を介して当該中径部１１ｂ内と連通するドレン室１２が設けられている。
【００１９】
そして、前記中径部１１ｂには、大径部１１ａ側の端部内周面とこれに対向する駆動軸３の外周面との間に、周知のメカニカルシール１０が介装され、該メカニカルシール１０によってポンプ室Ｐ側からの冷却水（水蒸気）の侵入が抑制されている。しかしながら、このメカニカルシール１０のみではポンプ室Ｐ側からの冷却水の侵入を完全には抑止できないため、中径部１１ｂの周壁の鉛直最下方となる位置には、当該中径部１１ｂの内部空間Ｓとドレン室１２とを連通するドレン孔１３が、図３中のＹ軸方向に沿って貫通形成されていて、該ドレン孔１３によって、前記メカニカルシール１０では抑止できず中径部１１ｂ内へと流入してしまった冷却水をドレン室１２へと導き、当該冷却水を小径部１１ｃ側へ流出させないようになっている。
【００２０】
なお、図４に示すように、このドレン室１２のプーリ４側の側部には、外部とドレン室１２とを連通する排出用孔１４が貫通形成されていて、この排出用孔１４によって当該ドレン室１２内に貯まった冷却水を外部へと排出することが可能となっている。これによって、当該ドレン室１２にて飽和した冷却水が再び中径部１１ｂの内部空間Ｓに戻って小径部１１ｃ側へと流出してしまうといった不都合が抑制されている。そして、この排出用孔１４は、ドレン孔１３に対し偏倚した状態で、ドレン室１２のみと直接連通するように設けられると共に、その鉛直下側部分のみがドレン室１２の側部に開口するように設けられている。かかる構成から、この排出用孔１４は、ドレン室１２内において飽和した冷却水を当該ドレン室１２から直接排出することのみに供され、当該排出用孔１４を介して発生する気流がドレン孔１３を通じて連通孔１５側へと上昇する冷却水（水蒸気）の移動を妨げることがないような構成となっている。
【００２１】
また、前記中径部１１ｂの周壁には、ドレン孔１３と対向する位置に、当該中径部１１ｂ（ポンプハウジング２）の内外を連通する連通孔１５（本発明に係る水蒸気排出孔に相当）が、図３中のＹ軸方向に沿って貫通形成されていて、該連通孔１５によって、中径部１１ｂ内部空間やドレン室１２内にて蒸発した冷却水を外部へと排出することが可能となっている。なお、ポンプハウジング２の大径部１１ａ端面における前記連通孔１５が設けられる周方向位置には、当該連通孔１５を覆うようなかたちで鍔状の遮蔽部１６が軸方向に沿って延設されていて、該遮蔽部１６によって連通孔１５を覆うことで、該連通孔１５を介して外部からポンプハウジング２内に異物等が侵入してしまう不都合が抑制されている。
【００２２】
前記駆動軸３は、その一端部がポンプハウジング２の一端から外部へ臨むと共に、その他端部がポンプハウジング２の他端から外部へ臨むように構成されている。また、この駆動軸３には、前記メカニカルシール１０の嵌着位置よりも一端側であってドレン孔１３や連通孔１５に対応する軸方向位置から一端側に向かって、所定の軸方向幅を有する環状の切欠溝３ａが周方向に沿って設けられている。このようにして切欠溝３ａを設けることにより、前記メカニカルシール１０を超えて中径部１１ｂ内に流入した冷却水のうち駆動軸３の外周面を伝い流れるものについては、当該切欠溝３ａ（特に後述する段部３ｂ，３ｃ）により、その流れが遮断されるようになっている。すなわち、ポンプ室Ｐ側から駆動軸３の外周面を伝い流れてきた冷却水は、その一部が切欠溝３ａの一端側段部３ｂにより断ち切られ、また、この一端側段部３ｂにより断ち切れなかった冷却水については当該切欠溝３ａの他端側段部３ｂにより堰き止められることとなって、当該切欠溝３ａをもって、冷却水のプーリ４側への流動が抑制されると共に、ドレン孔１３を通じてドレン室１２へ滴下し貯留されるようになっている。
【００２３】
また、とりわけ、本実施形態では、前記切欠溝３ａの一端側段部３ｂが鉛直方向にてドレン孔１３及び連通孔１５とほぼ一直線上に並ぶかたちで構成されている。換言すれば、切欠溝３ａの一端側段部３ｂ及びドレン孔１３の各鉛直方向上側に連通孔１５が配置されるような構成となっている。より具体的には、切欠溝３ａの一端側段部３ｂとドレン孔１３及び連通孔１５とが並んでなる直線はＹ軸に対してプーリ４側へ僅かに傾くかたちで構成されていて、ドレン孔１３に対し連通孔１５の方がＸ軸方向において若干プーリ４寄りに配置されている。
【００２４】
前記プーリ４は、金属板をプレス加工することによってほぼ円筒状に一体に成型されており、ポンプハウジング２の小径部１１ｃを囲繞するように有底円筒状に構成された筒状基部４ａと、該筒状基部４ａの外周側に延設され、その外周に前記ベルトが巻回されることによって前記クランクシャフトとの連係に供するベルト巻回部４ｂと、前記筒状基部４ａの中心部にポンプハウジング２側から外方へと軸線方向に沿って窪み形成され、駆動軸３との固定に供する軸固定部４ｃとを有し、前記軸固定部４ｃが駆動軸３の一端部外周に圧入されることによって、当該駆動軸３に固定されている。ここで、前記筒状基部４ａは、軸受６の外周に嵌挿され当該軸受６による回転支持に供する軸受支持部４ｄと、該軸受支持部４ｄの外端縁から径方向内側に向かって延設されることによって軸受６の外側面と対向配置され、この軸受支持部４ｄと軸固定部４ｃとを連結する側壁部４ｅ（本発明に係る側壁に相当）とから構成され、軸受支持部４ｄの内周に軸受６（後記の外輪６ｂ）を圧入した後に、当該軸受６（後記の内輪６ａ）がポンプハウジング２の小径部１１ｃの外周に圧入されることにより、ポンプハウジング２に組み付けられることとなる。
【００２５】
また、前記プーリ４の側壁部４ｅには、前述のようなポンプ室Ｐ側からメカニカルシール１０等を超えて小径部１１ｃ内に流入した冷却水の排出に供する複数の排出孔１７（本発明に係る貫通孔に相当）が、周方向ほぼ等間隔に図３中のＸ軸方向に沿って貫通形成されている。これら各排出孔１７は、とりわけ、その内周側が後述する第１シール部材６ｄよりも内周側において開口するように構成されることで、小径部１１ｃ内に流入した蒸気状の冷却水が第１シール部材６ｄに及ぶ前に当該各排出孔１７を通じて外部へ排出されるようになっている。しかも、これら各排出孔１７は、複数設けられることで、前記ポンプ１内の冷却水の排出を効率よく行うことが可能となっている。
【００２６】
前記カバー部材５は、アルミニウムやステンレス等、耐食性を有する所定の金属材によってほぼ筒状にプレス成型されてなるもので、図３に示すように、プーリ４の筒状基部４ａを外側から覆う被覆部５ａと、該被覆部５ａの中心部に軸線方向へ沿って円筒状に突設され、プーリ４との固定に供する固定部５ｂと、被覆部５ａの外周域に設けられ、プーリ４の後述する第２側壁４ｆと弾接するほぼ平面状の弾接部５ｃと、から構成され、前記固定部５ｂがプーリ４の軸固定部４ｃの外周に圧入されることにより、当該プーリ４に固定されている。そして、このカバー部材５は、その内周端部がプーリ４の軸固定部４ｃの外周面に圧接する一方、その外周端部がプーリ４のベルト巻回部４ｂの内周面に近接する位置まで延出して弾接部５ｃの内側面がプーリ４の外周側部分の側壁を構成する第２側壁４ｆの外側面にシール部材１８を介して弾接することにより（図５参照）、当該カバー部材５の内外の連通が阻止され、当該各排出孔１７を通じた空気の流れ（気流）が抑制されるようになっている。すなわち、弾接部５ｃの内側面とシール部材１８と第２側壁４ｆの外側面とによって、本発明に係る連通阻止手段が構成されている。
【００２７】
なお、前記シール部材１８は、液状のガスケットによって構成され、かかる液状のものを採用することで、弾接部５ｃや第２側壁４ｆの表面粗さ等の精度によらずに良好なシール性を確保することが可能となっている。換言すれば、弾接部５ｃや第２側壁４ｆについて低い精度で足りるため、プーリ４やカバー部材５の生産性の低下を招来することもない。また、当該シール部材１８には、前記液状のもののほか、板状のガスケットやリング状のガスケットを採用することも可能であって、板状のガスケットを採用した場合には、当該シール部材１８を弾接部５ｃと第２側壁４ｆとの間に単に挟むだけでよいことから、良好な組み付け性を得ることができ、また、リング状のガスケットを採用した場合には、前記板状のガスケットよりも小さい取付面積で足りることから、該板状のガスケットよりもさらに良好な組み付け性を得ることができる。
【００２８】
前記軸受６は、いわゆるシール付きの玉軸受であって、小径部１１ｃの外周面と軸受支持部４ｄの内周面との間に介装されていて、小径部１１ｃの外周面に圧入固定される内輪６ａと、軸受支持部４ｄの内周面に圧入固定される外輪６ｂと、内外輪６ａ，６ｂ間に相互に対向して設けられる一対の保持溝に保持される複数の転動体であるボール６ｃと、外輪６ｂの両端部内周縁にそれぞれカシメ固定され、内外輪６ａ，６ｂの径方向間に画成される筒状空間部と外部との連通を遮断する円環状の第１、第２軸受シール６ｄ，６ｅとから構成されている。そして、かかる軸受６では、その一端部に配設された第１軸受シール６ｄによって、中径部１１ｂから小径部１１ｃ内に流入した水分の当該軸受６内部への侵入が抑制されている一方、その他端側では、第２軸受シール６ｅとこれに直列配置された遮蔽板７とによって、外部から当該軸受６内部への雨水等の異物の侵入が抑制されている。
【００２９】
前記遮蔽板７は、アルミニウムやステンレス等、耐食性を有する所定の金属材によってほぼ円環状に形成されたものであり、前記小径部１１ｃの先端側からポンプハウジング２に嵌挿され、その後、小径部１１ｃに軸受６（内輪６ａ）が圧入されることにより、該軸受６の他端側部において、内輪６ａと前記段部１１ｄとの間に挟持固定されている。そして、この遮蔽板７は、その内周縁が小径部１１ｃに当接する一方、外周縁がプーリ４の軸受支持部４ｄの内周面に近接する位置まで延出することにより、外部から雨水等の異物が軸受６に直接及んでしまう不具合が抑制されるようになっている。
【００３０】
前記インペラ８は、金属板をプレス加工することによって一体に成形されており、ほぼ円板状に形成された基部８ａと、該基部８ａの周方向の所定箇所において外周側がそれぞれ切り起こされて軸方向へ折曲形成された複数の羽根部８ｂと、基部８ａの中心部にポンプハウジング２側から前記エンジンブロック側へ軸線方向に沿って窪み形成された筒状の軸部８ｃとを有し、前記軸部８ｃが駆動軸３の他端部外周に圧入されることによって、該駆動軸３に固定されている。
【００３１】
以下、本実施形態に係るウォータポンプ１の特徴的な作用につき、特に図３に基づいて説明する。
【００３２】
前記ウォータポンプ１では、ポンプハウジング２の軸方向中間部（中径部１１ｂ）の鉛直上方に開口形成された連通孔１５によってポンプ室Ｐ側からメカニカルシール１０を超えてポンプハウジング２内に侵入した冷却水（水蒸気）を直接排出することが可能に構成されると共に、前記中径部１１ｂの鉛直下部に設けられたドレン室１２に前記水蒸気を一時的に貯留して排出用孔１４又は連通孔１５を介して外部へと間接的に排出することが可能に構成されている。
【００３３】
しかしながら、このウォータポンプ１には、前記従来技術と同様、プーリ４の側壁部４ｅにポンプハウジング２の内外を連通する前記各排出孔１７が設けられているため、ポンプハウジング２内部にはインペラ８側から軸受４側へとＸ軸負方向側に流れる気流が生じることとなり、少なからずこの気流によってポンプハウジング２内に侵入した水蒸気が小径部１１ｃ内周を通じ前記各排出孔１７より排出されることとなる。これにより、当該各排出孔１７からの排出時に水蒸気が軸受６に作用することとなり、その結果、当該軸受６内に水分が侵入してしまうおそれがある。
【００３４】
そこで、本実施形態では、前記カバー部材５の内周側端部（固定部５ｂ）をプーリ４の内周側端部（軸固定部４ｃ）に圧接させると共に、当該カバー部材５の外周側端部（弾接部５ｃ）を、シール部材１８を介してプーリ４の外周側端部（第２側壁４ｆ）に弾接させるように構成し、当該カバー部材５によって前記各排出孔１７を液密に閉塞することで、ポンプハウジング２内に侵入した冷却水を、前記各排出孔１７ではなく中径部１１ｂの周壁に設けた前記排出用孔１４や連通孔１５等を介して外部へと排出するようにした。
【００３５】
このように構成することで、本実施形態に係るウォータポンプ１によれば、前記ポンプハウジング２内に侵入した水蒸気は、連通孔１５を介して直接外部に排出されるか、あるいは、一度ドレン室１２に貯留された後に排出用孔１４又は連通孔１５を介して外部へと排出されることとなって、前記各排出孔１７が設けられる軸受４近傍へと及ぶおそれがなくなる。この結果、軸受６内部に水分が侵入することによる当該軸受６の故障等を回避することに供され、当該軸受６の耐久性の向上が図れる。
【００３６】
しかも、この際、前記連通孔１５については、駆動軸３の段部３ｂやドレン孔１３のほぼ真上であって当該段部３ｂやドレン孔１３とほぼ一直線上となるように配置したことから、ポンプハウジング２内に侵入した後に駆動軸３上で蒸発した水蒸気やドレン室１２からドレン孔１３を通じて上昇する水蒸気を、ポンプハウジング２周壁（特に中径部１１ｂの周壁等）に干渉させることなく、当該連通孔１５を介して外部へスムーズに排出させることが可能となる。これにより、ポンプハウジング２内に侵入した冷却水が小径部１１ｃを通じ軸受６へと及んでしまうといった前記不都合の抑制の実効を図ることができる。
【００３７】
さらには、この連通孔１５を、ドレン孔１３よりもプーリ４側へと若干偏倚させ、当該プーリ４側へと斜めに指向するように設けたことから、前記ドレン室１２から上昇した冷却水など、内部空間Ｓ内における冷却水のよりスムーズな排出が可能となる。これにより、ポンプハウジング２内に侵入した冷却水が軸受６へと及んでしまう前記不都合の効果的な抑制に供されることとなる。
【００３８】
図６は本発明に係るウォータポンプの第２実施形態を示したものであって、前記各排出孔１７の閉塞手段を変更したものである。なお、かかる構成以外の基本的構成については前記第１実施形態と同様であるため、当該第１実施形態と同一の構成及び作用については、当該第１実施形態と同一の符号を付すことによってその説明を省略する。
【００３９】
すなわち、本実施形態では、前記第１実施形態に係るカバー部材５を廃止し、前記各排出孔１７を、それぞれ栓部材２０をもって直接閉塞する構成となっている。この栓部材２０は、例えばゴム材料により一体成形されてなり、前記各排出孔１７に挿入されて当該各排出孔１７を閉塞する閉塞部２１と、該閉塞部２１の挿入量の規制に供する規制部２２と、を有している。ここで、前記閉塞部２２は、その外径が前記各排出孔１７の内径よりも僅かに大きく設定されていて、外周面が前記各排出孔１７の内周面に弾接することによって、これら各排出孔１７が栓部材２０により液密に閉塞されるようになっている。
【００４０】
したがって、本実施形態によれば、前記各栓部材２０によって前記各排出孔１７を直接閉塞することで、当該各排出孔１７をより効果的に閉塞することが可能となる。これにより、前記各排出孔１７を通じた気流の遮断性が向上し、ポンプハウジング２内に侵入した冷却水が軸受６へと及んでしまう前記不都合をより効果的に抑制することができる。
【００４１】
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えばカバー部材５や栓部材２０の形状、並びに連通孔１５やドレン孔１３、排出用孔１４等の位置及び開口方向については、ポンプ１の適用対象や使用環境等に応じて自由に変更することができる。
【００４２】
また、前記第１実施形態において、カバー部材５を用いて本発明に係る連通阻害手段を構成する場合、シール部材１８は補助的な部材であって必須の構成ではない。換言すれば、必要なシール性が得られる場合には、カバー部材５の弾接部５ｃを第２側壁４ｆに直接弾接させることによって当該連通阻害手段を構成することも勿論可能である。なお、かかる場合には、構成部品点数を削減できることから、生産性向上やコスト低減に供される。
【００４３】
以下、前記各実施形態から把握される特許請求の範囲に記載した以外の技術的思想について説明する。
【００４４】
（ａ）請求項１又は２に記載のウォータポンプにおいて、
前記駆動軸における前記メカニカルシールが配設された位置と前記プーリが配設された位置との軸方向間に設けられ、前記メカニカルシールが配設された位置よりも小さい外径となるように切欠形成された切欠溝と、該切欠溝の少なくとも一端部に設けられた段部とを有すると共に、
前記ポンプハウジングにおける前記段部の鉛直方向下側に、所定量の冷却水を貯留し得るドレン室と、前記段部から滴下した冷却水を前記ドレン室へ導くドレン孔と、を有することを特徴とするウォータポンプ。
【００４５】
このように構成することで、メカニカルシールを超えてポンプハウジング内に侵入した冷却水が切欠溝や段部により堰き止められてドレン孔を通じドレン室内へと貯留されることになるため、当該冷却水が駆動軸一端側へと流動して軸受に作用してしまう不都合を回避することができる。
【００４６】
（ｂ）請求項３に記載のウォータポンプにおいて、
前記水蒸気排出孔は、前記ドレン孔のほぼ鉛直方向上側に設けられていることを特徴とするウォータポンプ。
【００４７】
このように構成することで、ドレン室からドレン孔を通じ上昇する水蒸気を、ポンプハウジング内周面に干渉させることなく、外部へと効率よく排出させることができる。
【００４８】
（ｃ）請求項３に記載のウォータポンプにおいて、
前記水蒸気排出孔は、前記段部のほぼ鉛直方向上側に設けられていることを特徴とするウォータポンプ。
【００４９】
このように構成することで、駆動軸に付着した冷却水が蒸発する際のポンプハウジング内周面との干渉を抑制することが可能となって、当該冷却水を効率よく排出させることができる。
【００５０】
（ｄ）請求項１に記載のウォータポンプにおいて、
前記連通阻害手段は、前記カバー部材と前記プーリとの接触により構成されていることを特徴とするウォータポンプ。
【００５１】
このように構成することで、当該連通阻害手段をカバー部材のみにより容易に構成することができるため、比較的安価で済み、製造コストの高騰化の抑制に供される。
【００５２】
（ｅ）請求項１に記載のウォータポンプにおいて、
前記連通阻害手段は、前記カバー部材と前記プーリとの間に介装された液状のガスケットによって構成されていることを特徴とするウォータポンプ。
【００５３】
このように構成することで、カバー部材の形状や表面粗さ等に依らずシールすることができるため、加工精度を含めた当該カバー部材の設計自由度の向上が図れ、生産性の向上や製造コストの高騰化の抑制に供される。
【００５４】
（ｆ）請求項１に記載のウォータポンプにおいて、
前記連通阻害手段は、前記カバー部材と前記プーリとの間に介装された板状のガスケットによって構成されていることを特徴とするウォータポンプ。
【００５５】
このように構成することで、当該板状のガスケットを挟むのみでシールすることができるため、液状のガスケットを採用する場合に比べて良好な組み付け性が得られる。
【００５６】
（ｇ）請求項１に記載のウォータポンプにおいて、
前記連通阻害手段は、前記カバー部材と前記プーリとの間に介装されたリング状のガスケットによって構成されていることを特徴とするウォータポンプ。
【００５７】
このように構成することで、当該リング状のガスケットを挟むのみでシールすることができるため、液状のガスケットを採用する場合に比べて良好な組み付け性が得られる。さらには、取付範囲が狭くて済むという点で、板状のガスケットよりもさらに良好な組み付け性を得ることができる。
【００５８】
（ｈ）請求項２に記載のウォータポンプにおいて、
前記連通阻害手段は、前記貫通孔毎にそれぞれ設けられることを特徴とするウォータポンプ。
【符号の説明】
【００５９】
１…ウォータポンプ
２…ポンプハウジング
３…駆動軸
４…プーリ
４ａ…筒状基部
４ｅ…側壁部（側壁）
４ｆ…第２側壁（連通阻害手段）
５…カバー部材
５ｃ…弾接部（連通阻害手段）
６…軸受
８…インペラ
１０…メカニカルシール
１５…連通孔（水蒸気排出孔）
１７…排出孔（貫通孔）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向一端側に円筒部を有するポンプハウジングと、
前記円筒部を囲繞するように構成された筒状基部をもって前記円筒部の外周に回転自在に支持され、外部から動力が伝達されて回転するプーリと、
前記円筒部の外周に固定される内輪と前記筒状基部の内周に固定される外輪と前記内外輪の間に介装された転動体とから構成された軸受と、
その一端部が前記プーリと一体回転可能に設けられ、前記ポンプハウジングの内周側に軸線方向に沿って挿通配置された駆動軸と、
前記駆動軸の他端部に当該駆動軸と一体回転可能に設けられたインペラと、
前記円筒部の内周面と前記駆動軸の外周面との間に介装されたメカニカルシールと、
前記筒状基部における前記軸受と対向する側壁に少なくとも１つ設けられ、前記ポンプハウジングの内外を連通する貫通孔と、
前記ポンプハウジングの内周面に前記メカニカルシールよりも前記駆動軸の一端側に設けられ、水蒸気を外部へ排出する水蒸気排出孔と、
前記プーリの外端部に前記貫通孔を覆うように設けられたカバー部材と、
前記プーリにおける前記貫通孔の外周域と前記カバー部材とを密接状態に保持し、前記貫通孔の外部との連通を阻害する連通阻害手段と、を備えたことを特徴とするウォータポンプ。
【請求項２】
軸方向一端側に円筒部を有するポンプハウジングと、
前記円筒部を囲繞するように構成された筒状基部をもって前記円筒部の外周に回転自在に支持され、外部から動力が伝達されて回転するプーリと、
前記円筒部の外周に固定される内輪と前記筒状基部の内周に固定される外輪と前記内外輪の間に介装された転動体とから構成された軸受と、
その一端部が前記プーリに固定され、前記ポンプハウジングの内周側に軸線方向に沿って挿通配置された駆動軸と、
前記駆動軸の他端部に当該駆動軸と一体回転可能に設けられたインペラと、
前記円筒部の内周面と前記駆動軸の外周面との間に介装されたメカニカルシールと、
前記筒状基部における前記軸受と対向する側壁に少なくとも１つ設けられ、前記ポンプハウジングの内外を連通する貫通孔と、
前記ポンプハウジングの内周面に前記メカニカルシールよりも前記駆動軸の一端側に設けられ、水蒸気を外部へ排出する水蒸気排出孔と、
前記貫通孔に設けられ、該貫通孔の外部との連通を阻害する連通阻害手段と、を備えたことを特徴とするウォータポンプ。
【請求項１】
軸方向一端側に円筒部を有するポンプハウジングと、
前記円筒部を囲繞するように構成された筒状基部をもって前記円筒部の外周に回転自在に支持され、外部から動力が伝達されて回転するプーリと、
前記円筒部の外周に固定される内輪と前記筒状基部の内周に固定される外輪と前記内外輪の間に介装された転動体とから構成された軸受と、
その一端部が前記プーリと一体回転可能に設けられ、前記ポンプハウジングの内周側に軸線方向に沿って挿通配置された駆動軸と、
前記駆動軸の他端部に当該駆動軸と一体回転可能に設けられたインペラと、
前記円筒部の内周面と前記駆動軸の外周面との間に介装されたメカニカルシールと、
前記筒状基部における前記軸受と対向する側壁に少なくとも１つ設けられ、前記ポンプハウジングの内外を連通する貫通孔と、
前記ポンプハウジングの内周面に前記メカニカルシールよりも前記駆動軸の一端側に設けられ、水蒸気を外部へ排出する水蒸気排出孔と、
前記プーリの外端部に前記貫通孔を覆うように設けられたカバー部材と、
前記プーリにおける前記貫通孔の外周域と前記カバー部材とを密接状態に保持し、前記貫通孔の外部との連通を阻害する連通阻害手段と、を備えたことを特徴とするウォータポンプ。
【請求項２】
軸方向一端側に円筒部を有するポンプハウジングと、
前記円筒部を囲繞するように構成された筒状基部をもって前記円筒部の外周に回転自在に支持され、外部から動力が伝達されて回転するプーリと、
前記円筒部の外周に固定される内輪と前記筒状基部の内周に固定される外輪と前記内外輪の間に介装された転動体とから構成された軸受と、
その一端部が前記プーリに固定され、前記ポンプハウジングの内周側に軸線方向に沿って挿通配置された駆動軸と、
前記駆動軸の他端部に当該駆動軸と一体回転可能に設けられたインペラと、
前記円筒部の内周面と前記駆動軸の外周面との間に介装されたメカニカルシールと、
前記筒状基部における前記軸受と対向する側壁に少なくとも１つ設けられ、前記ポンプハウジングの内外を連通する貫通孔と、
前記ポンプハウジングの内周面に前記メカニカルシールよりも前記駆動軸の一端側に設けられ、水蒸気を外部へ排出する水蒸気排出孔と、
前記貫通孔に設けられ、該貫通孔の外部との連通を阻害する連通阻害手段と、を備えたことを特徴とするウォータポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−３６４２５（Ｐ２０１３−３６４２５Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７４４７５（Ｐ２０１１−１７４４７５）
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
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