JPH0128320Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はクランク軸の端部位置に遠心式揚水ポ
ンプを一体に具備せしめた揚水ポンプ付横形内燃
機関に関し、更に詳しくは、揚水ポンプのインペ
ラに設けられるマウスリングとポンプ蓋側のライ
ナーリングとの対向面におけるキヤビテーシヨン
を防止する構造の前記揚水ポンプ付横形内燃機関
に関するものである。

（従来の技術） 従来、遠心式の揚水ポンプを横形デイーゼルエ
ンジン等の内燃機関の出力軸に直結して駆動する
場合は、第４図に示す如く、クランク軸の端部に
フライホイール２を固着し、該フライホイール２
から更に側方へ出力軸３を突設した内燃機関１
と、ポンプ軸４を水平方向に突出させた揚水ポン
プ５とを、１個の共通台床６上に設置し、前記内
燃機関１の出力軸３と揚水ポンプ５のポンプ軸４
とを互いに弾性継手７を用いて連結することによ
り揚水ポンプセツトを組立て、これを作業現場等
に運んで使用している。

ところが、上述の如き従来の揚水ポンプセツト
では、内燃機関１と揚水ポンプ５との設置間隔が
広く、セツト全体の体積、重量が大きくなり、運
搬に不便を生じると共に、共通台床６の据付面積
が広く、設置場所が制約されるという不都合があ
つた。

このため、本出願人はかかる従来の揚水ポンプ
セツトの問題点を克服すべく、第５図において断
面で示す如く横形内燃機関のシリンダブロツク１
１に軸承されたクランク軸１２端部にフライホイ
ール１３を固着し、該フライホイール１３を囲繞
するフライホイールハウジング１４の蓋１５の外
面に、うず巻形水通路１６を備えた遠心式揚水ポ
ンプ１７のケーシング１８を鋳造により一体形成
すると共に、該ケーシング１８中央のインペラ収
容室１９にマウスリング２０を有するインペラ２
１を収設し、該インペラ２１の中央のボス部をポ
ンプ軸２２を介し、又は、介さずして前記クラン
ク軸１２のフライホイール取付側端部１２ａに連
結することにより揚水ポンプ１７をコンパクトに
一体化した遠心式揚水ポンプ付内燃機関を先に提
案した。（実開昭61−101700号公報参照） 従つて、上述の揚水ポンプ付内燃機関において
は、前記インペラ収容室１９の外側延長開口端に
嵌着したポンプ蓋２３の水入口２４内端に形成し
たライナーリング２５により前記マウスリング２
０の外周囲を全周に亘つて僅かな間隙を存して囲
繞することによりこの部分からのリークによるポ
ンプ効率の低下を防止している。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、かかる従来の揚水ポンプ付内燃機関
においては、機間側のピストンが往復動すると
き、その爆発荷重によつてクランク軸１２が僅か
に撓み、その反力および慣性力でインペラ２１が
瞬間的にピストン往復動方向におけるヘツド側に
偏心し、前記マウスリング２０とライナーリング
２５との対向間隙（ウエアリングギヤツプともい
う）に発生した気泡を押し潰すため、所謂、キヤ
ビテーシヨン現象を生じてライナーリング２５の
内周面やマウスリング２０の外周面が腐食する問
題があり、この点について更に改善すべき余地が
残されていた。

なお、上記キヤビテーシヨンを防止すべくマウ
スリング２０とライナーリング２５との対向間隙
をインペラ２１の偏心量を見込んで幾分大きく設
定することも考えられるが、この場合は、全周対
向間隙からのリーク量や逆流が多くなり、ポンプ
効率の低下を招くので好ましくない。

本考案はかかる従来の揚水ポンプ付内燃機関が
有していたインペラ側のマウスリングとポンプケ
ース側のライナーリングとの対向間隙におけるキ
ヤビテーシヨン発生の問題点に着目してなされた
もので、マウスリングの外周面を包囲するライナ
ーリング全周壁のうち、内燃機関の爆発荷重によ
りインペラが偏心する側の壁に圧力逃がし孔を設
け、この部分でのキヤビテーシヨンを防止するこ
とにより、他の部分の対向間隙を従前通り小さく
設定することを可能ならしめ、もつて前記問題点
を解消せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するための本考案の構成を添付
図面第１図及び第２図について説明する。

本考案の揚水ポンプ付横形内燃機関は、クラン
ク軸３２の端部３２ａに固着したフライホイール
３５をフライホイールハウジング３６により囲繞
し、該フライホイールハウジング３６に、その外
側面に位置してインペラ収容室３８の外周にうず
巻形水通路３９を備えた遠心式揚水ポンプ４０の
ポンプケーシング４１を一体に形成し、かつ、前
記インペラ収容室３８に内蔵したインペラ４４を
前記クランク軸３２のフライホイール取付側端部
３２ａに連絡すると共に、該インペラ４４のマウ
スリング４７の外周面を、前記インペラ収容室３
８の外側延長開口端に嵌着したポンプ蓋４５の水
入口４６内方端に形成したライナーリング４８に
より、全周に亘り僅かな対向間隙を存して包囲し
てなる構成を有するもので、前記ライナーリング
４８の全周壁のうち、内燃機関のピストン往復動
方向におけるヘツド側位置の壁には、前記対向間
隙とインペラ収容室３８とを互いに連通させる圧
力逃がし孔５０が穿設されている。

（作用） 上記構成を備えた本考案の揚水ポンプ付横形内
燃機関は、インペラ４４のマウスリング４７と僅
かな対向間隙を存して対向するポンプ蓋４５のラ
イナーリング４８がピストン往復動方向における
ヘツド側位置、即ち、爆発荷重によりインペラ４
４が偏心する側の位置に一端が対向間隙にて開口
し、かつ、他方端が前記インペラ収容室３８にて
開口する圧力逃がし孔５０を有しているため、該
部分の対向間隙が爆発荷重により減少した場合で
でも、気泡が押し潰されることがなく、従つて、
キヤビテーシヨンによる腐食が未然に防止される
ことになる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を添付図面にもとづいて
詳細に説明する。

第１図は、本考案に係る揚水ポンプ付横形内燃
機関の側面図、第２図は第１図における−矢
視平面図である。

これらの図において、３１は横形デイーゼル内
燃機関のシリンダブロツク、３２は該シリンダブ
ロツク３１により軸受部材３３およびベアリング
３４を介して回転自在に軸承されたクランク軸、
３５は該クランク軸３２の出力側端部３２ａに固
着されたフライホイール、３６は該フライホイー
ル３５を囲繞して前記シリンダブロツク３１の側
面に固着されたフライホイールハウジング、３７
は、該フライホイールハウジング３６の外側開口
を閉鎖して取付けられた蓋部材であつて、該蓋部
材３７の外側面には、インペラ収容室３８の外周
にうず巻形水通路３９を備えた遠心式揚水ポンプ
４０のポンプケーシング４１が鋳造により一体形
成されていると共に、蓋部材３７の中心に設けた
軸通孔４２を通じて前記クランク軸３２の端部３
２ａに一端を固着した固着したポンプ軸４３の他
方端が前記インペラ収容室３８内に挿入されてお
り、該ポンプ軸４３に前記ポンプケーシング４１
の大きさに対応する正規の寸法より小さい直径を
有し、かつ、内燃機関の出力に適合した吐出量を
示すインペラ４４が固着されている。

４５は、前記インペラ収容室３８の外側延長開
口端に嵌着されたポンプ蓋であつて、該ポンプ蓋
４５は、その中央に吸入ホースを接続する水入口
４６を有していると共に、該水入口４６の内方端
側において、前記インペラ４４のマウスリング４
７外周面を僅かな対向間隙を存して包囲するライ
ナーリング４８を一体に具備している。

上記ライナーリング４８は、その全周のうち、
機関のピストン往復動方向、即ち、ポンプ中心０
を含む水平方向における機関のシリンダヘツド４
９側の壁には、一端が前記マウスリング４７との
対向間隙にて開口し、かつ、他方端が前記ポンプ
蓋４５内方のインペラ収容室３８にて開口する圧
力逃がし孔５０が穿設されている。

なお、上記圧力逃がし孔５０は、第３図に示す
如くマウスリング４７との対向部分軸方向有効長
さｌの略半分の長さの短径を有する長円形状をな
しており、具体的には、長径d₁が20mm、短径d₂が
10〜12mmに設定される。

図中、５１はインペラ４４に設けられた翼板、
５２は前記ポンプケーシング４１の上面に載置さ
れ、前記うず巻形水通路３９から加圧されて流出
する水を排水ホースに導くための吐出管、５３は
ポンプ軸４３の外周と軸通孔４２との間隙を液密
的にシールするシール部材、５４は前記シリンダ
ヘツド４９の側面に開口した排気ポートに下端を
接続してなる排気ベツド管、５５は排気マフラ
ー、５６は前記シリンダブロツク３１の上面前部
側に載置された燃料タンク、５７は該燃料タンク
５６に隣接してシリンダブロツク３１の上面に載
置されたラジエータである。

本考案の揚水ポンプ付横形内燃機関は叙上の構
成を有するものであるが、次にその作用について
説明する。

先ず、機関運転時において、クランク軸３２の
軸端に固着されたインペラ４４がインペラ収容室
３８内で高速回転すると、ポンプ蓋４５の水入口
４６から吸入された水はインペラ４４の翼板５１
の回転により遠心力を受け、うず巻形水通路３９
を通り、吐出管５２から送出されるが、前記水入
口４６からインペラ４４のマウスリング４７内に
流入する際には、ライナーリング４８がマウスリ
ング４７の外周面と全周に亘つて僅かな対向間隙
を存して対向しているため、ここからの水のリー
ク量が極めて小さく抑えられている。

また、この間において、クランク軸３２が爆発
荷重を受け、その撓みによる反力でインペラ４４
がシリンダヘツド４９側へ水平に偏心したとき
は、前記対向間隙に入り込んだ水が圧力逃がし孔
５０からインペラ収容室３８に逃げ、これに混入
した気泡の圧壊が未然に阻止されるため、この部
分でのキヤビテーシヨン発生が防止されることに
なる。

なお、上記実施例においては、圧力逃がし孔５
０として、マウスリング４８のピストン往復動方
向ヘツド側の壁に長円形状のものを一個設けた場
合について説明したが、上記圧力逃がし孔５０の
穿設態様は別段これに限定されるものではなく、
一箇所に複数個の小孔を集中して設けた構成とす
ることも可能であり、本考案の主旨を逸脱しない
範囲において適宜設計変更を加え得ることは云う
までもない。

（考案の効果） 以上述べた如く本考案の揚水ポンプ付横形内燃
機関は、クランク軸の端部に固着したフライホイ
ールをフライホイールハウジングにより囲繞し、
該フライホイールハウジングに、その外側面に位
置してインペラ収容室の外周にうず巻形水通路を
備えた遠心式揚水ポンプのポンプケーシングを一
体に形成し、かつ、前記インペラ収容室に内蔵し
たインペラを前記クランク軸のフライホイール取
付側端部に連結すると共に、該インペラのマウス
リング外周面を、前記インペラ収容室の外側延長
開口端に嵌着したポンプ蓋の水入口内方端に形成
したライナーリングにより全周に僅かな対向間隙
を存して包囲してなる揚水ポンプ付横形内燃機関
において、前記ライナーリング全周のうち、内燃
機関のピストン往復動方向におけるヘツド側位置
に、前記対向間隙とインペラ収容室とを連通させ
る圧力逃がし孔を穿設したものであるから、ポン
プ駆動中において、内燃機関の爆発荷重によりク
ランク軸が撓み、その反力でインペラがピストン
往復動方向ヘツド側に偏心した場合でも対向間隙
に流入した水が圧力逃がし孔からインペラ収容室
側に逃げ、これに混入した気体の気泡圧壊が阻止
されるため、この部分でのキヤビテーシヨンが未
然に防止されるというすぐれた効果を発揮する。

しかも、本考案によればライナーリングの一部
にのみ圧力逃がし孔を設けるだけで、キヤビテー
シヨンを防止し得るため、マウスリングとライナ
ーリングとの対向間隙を従前通り小さく設定する
ことが出来、ポンプ効率を高く維持し得るという
効果も充分期待出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る揚水ポンプ付横形内燃機
関の実施例を示す側面図、第２図は、第１図にお
ける−矢視平断面図、第３図は同機関に適用
可能なポンプ蓋の一例を示す側断面図、第４図は
従来の内燃機関によつて駆動される揚水ポンプセ
ツトの概要図、第５図は先に提案した揚水ポンプ
付横形内燃機関の一例を示す正断面図である。 ３２……クランク軸、３２ａ……端部、３５…
…フライホイール、３６……フライホイールハウ
ジング、３８……インペラ収容室、３９……うず
巻形水通路、４０……遠心式揚水ポンプ、４１…
…ポンプケーシング、４４……インペラ、４５…
…ポンプ蓋、４６……水入口、４７……マウスリ
ング、４８……ライナーリング、４９……シリン
ダヘツド、５０……圧力逃がし孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. クランク軸の端部に固着したフライホイールを
   フライホイールハウジングにより囲繞し、該フラ
   イホイールハウジングに、その外側面に位置して
   インペラ収容室の外周にうず巻形水通路を備えた
   遠心式揚水ポンプのポンプケーシングを一体に形
   成し、かつ、前記インペラ収容室に内蔵したイン
   ペラを前記クランク軸のフライホイール取付側端
   部に連結すると共に、該インペラのマウスリング
   外周面を、前記インペラ収容室の外側延長開口端
   に嵌着したポンプ蓋の水入口内方端に形成したラ
   イナーリングにより全周に僅かな対向間隙を存し
   て包囲してなる揚水ポンプ付横形内燃機関におい
   て、前記ライナーリング全周壁のうち、内燃機関
   のピストン往復動方向ヘツド側位置に、前記対向
   間隙に一端が開口し、かつ、他方端が前記インペ
   ラ収容室に開口する圧力逃がし孔を穿設せしめた
   ことを特徴とする揚水ポンプ付横形内燃機関。