異常報知装置

【構成】この異常報知装置はウォータポンプに適用されている。ウォータポンプは、ハウジング２に突設された筒部２ａの外周に、ポンプ軸３と一体回転するプーリ４を、玉軸受６を介して取り付けている。ハウジング２に、振動により報知音を発する振動板９を設けた。内輪６ｂに、筒部２ａと内輪６ｂとの相対回転に伴って、振動板９を加振する突条８ａを設けた。
【効果】異常の発生を報知音によって知らせることができる。構造が簡単である。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、軸受支持部材に、回転軸を、上記軸受支持部材に固定された固定部を含んだ軸受部材を介して支持する回転軸支持装置に装着され、上記固定部が軸受支持部材に対して滑りを生じたことを報知する異常報知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上記の回転軸支持装置を自動車用のウォータポンプに適用したものとして、エンジン本体に固定されるハウジングに突設された固定軸と、この固定軸の外周に、内輪，外輪および両者間に介在した転動体を有するころがり軸受を介して取り付けられ、ポンプ軸と一体回転するプーリと、ポンプ軸に固定された冷却水循環用のインペラとを備えた、いわゆる外輪回転型のウォータポンプがあった（実公昭３８−１０８８５号公報参照）。
【０００３】このウォータポンプにおいては、エンジンによってベルトを介してプーリが駆動されると、ポンプ軸およびインペラが回転されて冷却水が循環される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このウォータポンプにおいては、ころがり軸受が焼付き等を起こして、その内輪と外輪の相対回転が拘束されると、内輪が外輪側すなわちプーリ側と連れ回りし、内輪と固定軸との間に相対回転を生じる場合があった。この発明は、上記問題に鑑みてされたものであり、簡単な構造にて異常が発生したことを知らせることができる異常報知装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するため、請求項１に係る異常報知装置は、軸受支持部材に、回転軸を、上記軸受支持部材に固定された固定部を含んだ軸受部材を介して支持する回転軸支持装置に装着され、上記固定部が軸受支持部材に対して滑りを生じたことを報知する異常報知装置において、軸受支持部材および固定部の両者の何れか一方に設けられ、振動により報知音を発する振動板と、上記両者の他方に設けられ、上記両者の相対回転に伴って振動板を加振する加振部とを備えていることを特徴とするものである。
【０００６】また、請求項２に係る異常報知装置は、ハウジングに突設された中空の固定軸に、プーリと一体回転する回転軸を、ハウジングに固定された軌道輪を含んだころがり軸受を介して、直接または間接的に支持するウォータポンプの回転軸支持装置に装着され、上記固定された軌道輪がハウジングに対して滑りを生じたことを報知する異常報知装置であって、ハウジングおよびころがり軸受の上記固定された軌道輪の両者の何れか一方に設けられ、振動により報知音を発する振動板と、上記両者の他方に設けられ、上記両者の相対回転に伴って振動板を加振する加振部とを備えていることを特徴とするものである。
【０００７】また、請求項３に係る異常報知装置は、軸受支持部材に、回転軸を、上記軸受支持部材に固定された固定部を含んだ軸受部材を介して支持する回転軸支持装置に装着され、上記固定部が軸受支持部材に対して滑りを生じたことを報知する異常報知装置において、軸受支持部材と固定部とを連結するとともに、所定の伝達トルクを超えると軸受支持部材と固定部とを滑らせるトルク制限部材と、上記軸受支持部材および固定部の両者の何れか一方に設けられ、振動により報知音を発する振動板と、上記両者の他方に設けられ、上記両者の相対回転に伴って振動板を加振する加振部とを備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】上記請求項１に係る異常報知装置によれば、固定部と軸受支持部材との間に滑りを生じて両者が相対回転した場合、軸受支持部材および固定部の両者の何れか一方に設けられた振動板が、他方に設けられた加振部によって加振される。これにより、振動板が振動して報知音を発する。
【０００９】また、請求項２に係る異常報知装置によれば、ころがり軸受が焼付き等を起こして外輪と内輪の相対回転が拘束された場合、固定されている軌道輪とハウジングとの間に相対回転が生ずる。この相対回転に伴って、固定されている軌道輪およびハウジングの何れか一方に設けた加振部が、他方に設けられた振動板を加振する。これにより、振動板が振動して、運転者への報知音を発する。
【００１０】また、請求項３に係る異常報知装置によれば、所定の伝達トルクを超えると、トルク制限部材によって、軸受支持部材側と固定部側との間に確実に滑りを生じさせることができ、したがって、確実に報知音を発生させることができる。
【００１１】
【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。図１は、この発明の一実施例としての異常報知装置を含むウォータポンプの半断面図である。同図を参照して、このウォータポンプＡは、いわゆる外輪回転型のものであり、エンジンブロック１に取り付けられたアルミニウム製の軸受支持部材としてのハウジング２と、このハウジング２に突設された固定軸としての筒部２ａと、この筒部２ａを貫通した回転軸としてのポンプ軸３と、ポンプ軸３の外端３ａに固着されるとともに、筒部２ａの外周に軸受部材を提供するころがり軸受としての玉軸受６を介して回転自在に支持されたプーリ４と、ポンプ軸３の内端３ｂに固着されたインペラ５とを備えている。
【００１２】この玉軸受６は、複列に構成されており、プーリ４の内周面に嵌合され、プーリ４と共に回転する外輪６ａと、ハウジング２の筒部２ａの外周面にトルク制限部材としての摺動部材７を介して取り付けられ、固定部としての、通常は非回転の内輪６ｂと、内外輪６ａ，６ｂ間に介在された玉６ｃとを有している。上記摺動部材７の外周面は、メタルや含油メタルで構成されるか或いは潤滑用のグリースの塗布を受けており、これにより、摺動部材７の外周面と内輪６ａとの間に所定の伝達トルクを超える伝達トルクが負荷された場合に、両者間にすべりによる相対回転が生じるようにしてある。また、摺動部材７の内周面は、筒部２ａの外周に不動状に嵌合されている。摺動部材７の外端部には、玉軸受６の内輪６ｂの端面に当接してをこれを筒部２ａに固定するためのフランジ部７ａが設けられている。
【００１３】図１および図２を参照して、インペラ５側の玉軸受６の内輪６ｂの、インペラ側の端面には、周方向の例えば２か所に径方向に延びる加振部としての突条８ａを有する、凹入部８が形成されている。一方、ビス止め等によりハウジング６に固着された振動板９が、その先端部を、凹入部８内の、突条８ａとの干渉をさけた位置に侵入する状態で配置されている。この振動板９は、ハウジング２に対して内輪６ｂが相対回転した場合に、突条８ａに接触されて加振されることにより、運転者への報知音を発生する。
【００１４】ハウジング２の内周とポンプ軸３との間には、両者間を密封するメカニカルシール１０が取り付けられている。この実施例によれば、玉軸受６が焼付き等を起こして内輪６ｂが外輪６ａと一体回転し、内輪６ｂとハウジング２の筒部２ａとの間に相対回転が生じた場合、この相対回転に伴って、振動板９が突条８ａにより弾かれて加振され、振動板９は、振動して運転者への報知音を発する。この報知音により、運転者は、ウォータポンプＡに異常が発生したことを認知することができ、エンジンを止める等の必要な措置をとることができる。
【００１５】しかも、内輪６ｂとハウジング２の筒部２ａとの間には、摺動部材７が介在されているので、外輪６ａと内輪６ｂの回転が拘束された場合、外輪６ａとプーリ４の内周面との間ではなく、内輪６ｂと摺動部材７との間に、確実に滑りが発生される。したがって、異常が発生した場合、確実に、内輪６ｂとハウジング２の筒部２ａとの間に相対回転を生じさせて報知音を発生させることができる。
【００１６】また、異常報知装置は、振動板９と突条８ａを設けるという簡単な構造であり、上記滑りの発生を電気的に検出する場合のようにリード線の取回しに苦慮したりすることがない。なお、上記実施例において、摺動部材７として、他の公知の滑り軸受を用いることができる。
【００１７】図３は、他の実施例に係るウォータポンプの要部拡大図である。同図を参照して、この実施例が図１R>１の実施例と異なるのは、トルク制限部材として、ハウジング２の筒部２ａと内輪６ｂとに跨がって配置され、所定の伝達トルクを超えると剪断される樹脂部材１１を用いたこと、および玉軸受６の筒部２ａへの固定用部材として、筒部２ａの外端に螺合された押え環１２を用いたことである。
【００１８】樹脂部材１１は、ハウジング２の筒部２ａの内周側から、筒部２ａを径方向に貫通して、内輪６ｂの内面に設けた凹部６１に挿入されている。この樹脂部材１１は、凹部６１への挿入時に樹脂成形するものであっても良いし、予め成形されたものを押し込むようにしても良い。なお、複列の玉軸受６の内輪６ｂは一体型のものである。押え環１２は、筒部２ａの外端部内周に形成された雌ねじ部にねじ込まれる雄ねじ筒１２ａと、その端部から外径方向に張り出すフランジ部１２ｂとを一体に形成したものである。押え環１２は、内輪６ｂの、筒部２ｂからの軸方向への抜けを防止する。他は図１の実施例と同様であるので、図に同一符号を付して、その説明を省略する。
【００１９】この実施例によれば、図１の実施例と同様の作用効果を奏する。図４はさらに他の実施例を示している。この実施例が図３の実施例と異なるのは、押え環１２に加えて、ボール係合機構を採用したことである。このボール係合機構は、筒部２ｂの外周面に形成したボール進退孔から、コイルスプリング２４によって付勢され進出されたボール２３を、内輪６の内周に形成した半球面状の凹部に収容している。
【００２０】ボール進退孔は、深くなるほど内端側（インペラ側）に近づくように斜めに形成されている。したがって、内輪６ｂを筒部２ａに組み込む際は、ボール２３がボール進退孔内に沈む一方、ボール２３が内輪６ｂの凹部に一旦収容された後は、内輪６ｂの筒部２ｂからの抜けがボール２４によって防止される。図５は、この発明のさらに他の実施例を示している。この実施例の異常報知装置は、いわゆる内輪回転型のウォータポンプに適用されている。回転軸としてのポンプ軸３と、軸受支持装置としてのハウジング２の筒部２ａの内周との間に、一対のころがり軸受としての玉軸受６が介在されている。図において右方の、メカニカルシール１０に近い側の玉軸受６の固定部としての外輪６ａに、加振部としての突条８ａが形成されている。一方、ハウジング２の筒部２ａの外周に取り付けられた振動板９は、途中部で屈曲して、筒部２ａの貫通孔２ｂを通して、突条８ａと接触可能な位置まで進出している。上記のようにメカニカルシール１０に近い側の玉軸受６の外輪６ａを報知に供するようにしているのは、メカニカルシール１０に近い側の玉軸受６には、遠い側のものよりも冷却水の侵入を受けやすく、したがって、滑りを生じやすいと考えられるからである。なお、上記右方の玉軸受６の外輪６ａは、左方のころがり軸受６の外輪６ａよりも、筒部２ａに対する圧入代を少なくして、相対的に滑りを生じやすくしてある。この実施例においても、図１の実施例と同様の作用効果を奏する。
【００２１】図６は、この発明のさらに他の実施例を示している。同図を参照して、この実施例の異常報知装置は、外輪回転型のウォータポンプに適用されている。回転軸としてのポンプ軸３と、軸受支持装置としてのハウジング２の筒部２ａの外周との間に、一対のころがり軸受としての玉軸受６が介在されている。図において左方の、冷却水の侵入経路Ｋに近い側の玉軸受６の固定部としての内輪６ｂに、加振部としての突条８ａが形成されている。一方、ハウジング２の筒部２ａに取り付けられる、押え環１２のフランジ部１２ｂに、振動板９が取り付けられている。なお、上記左方の玉軸受６の内輪６ｂは、右方の玉軸受６の内輪６ｂよりも、筒部２ａに対する圧入代を少なくして、相対的に滑りを生じやすくしてある。この実施例においても、図１の実施例と同様の作用効果を奏する。
【００２２】なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、外輪６ａや内輪６ｂ側に振動板９を設け、ハウジング２側に加振部としての突条や突起を設けることができる。また、振動板および加振部は、軸受の焼きつき等の原因で滑りが発生した時に相対回転を生ずる一対の部材に、それぞれ配置すれば良い。
【００２３】さらに、ころがり軸受６に代えて、公知のすべり軸受を用いることもできる。その他、この発明の要旨を変更しない範囲で種々の設計変更を施すことができる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように請求項１に係る異常報知装置によれば、固定部と軸受支持部材との間に滑りを生じて両者が相対回転した場合、軸受支持部材および固定部の両者の何れか一方に設けられた振動板が、他方に設けられた加振部によって加振されることにより、振動板が振動して報知音を発することができる。しかも、これを、振動板と加振部を設けるという簡単な構造にて達成できる。
【００２５】請求項２に係る異常報知装置によれば、ころがり軸受が焼付き等を起こして固定されている軌道輪とハウジングとの間に相対回転が生ずると、この相対回転に伴って、固定されている軌道輪およびハウジングの何れか一方に設けた加振部が、他方に設けられた振動板を加振する。これにより、振動板が振動して、運転者への報知音を発することができ、運転者は、必要な措置をとることができる。
【００２６】また、請求項３に係る異常報知装置によれば、トルク制限部材によって、軸受支持部材と固定部との間に確実に滑りを生じさせることができ、したがって、確実に報知音を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る異常報知装置を含むウォータポンプを示す半断面図である。
【図２】その内輪の端面を示す正面図である。
【図３】他の実施例に係る異常報知装置を含むウォータポンプの要部断面図である。
【図４】さらに他の実施例に係る異常報知装置を含むウォータポンプの要部断面図である。
【図５】さらに他の実施例に係る異常報知装置を含むウォータポンプの要部断面図である。
【図６】さらに他の実施例に係る異常報知装置を含むウォータポンプの半断面図である。
【符号の説明】
２ハウジング（軸受支持部材）
２ａ筒部（固定軸）
３ポンプ軸（回転軸）
４プーリ
６玉軸受（ころがり軸受）
６ｂ内輪
７摺動部材（トルク制限部材）
８ａ突条（加振部）
９振動板
１１樹脂部材（トルク制限部材）

【特許請求の範囲】
【請求項１】軸受支持部材に、回転軸を、上記軸受支持部材に固定された固定部を含んだ軸受部材を介して支持する回転軸支持装置に装着され、上記固定部が軸受支持部材に対して滑りを生じたことを報知する異常報知装置において、軸受支持部材および固定部の両者の何れか一方に設けられ、振動により報知音を発する振動板と、上記両者の他方に設けられ、上記両者の相対回転に伴って振動板を加振する加振部とを備えていることを特徴とする異常報知装置。
【請求項２】ハウジングに突設された中空の固定軸に、プーリと一体回転する回転軸を、ハウジングに固定された軌道輪を含んだころがり軸受を介して、直接または間接的に支持するウォータポンプの回転軸支持装置に装着され、上記固定された軌道輪がハウジングに対して滑りを生じたことを報知する異常報知装置であって、ハウジングおよびころがり軸受の上記固定された軌道輪の両者の何れか一方に設けられ、振動により報知音を発する振動板と、上記両者の他方に設けられ、上記両者の相対回転に伴って振動板を加振する加振部とを備えていることを特徴とする異常報知装置。
【請求項３】軸受支持部材に、回転軸を、上記軸受支持部材に固定された固定部を含んだ軸受部材を介して支持する回転軸支持装置に装着され、上記固定部が軸受支持部材に対して滑りを生じたことを報知する異常報知装置において、軸受支持部材と固定部とを連結するとともに、所定の伝達トルクを超えると軸受支持部材と固定部とを滑らせるトルク制限部材と、上記軸受支持部材および固定部の両者の何れか一方に設けられ、振動により報知音を発する振動板と、上記両者の他方に設けられ、上記両者の相対回転に伴って振動板を加振する加振部とを備えていることを特徴とする異常報知装置。

【図１】