JPH0143517Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は、自動車のエンジン冷却水を循環さ
せるウオータポンプのベアリング保護技術分野に
属する。

而して、この考案は、自動車のエンジンに併設
され、ケーシングの前端部に内装して設けたベア
リングに駆動軸が支承され、その後端にポンプロ
ータのインペラーが固設され、而して、該ロータ
とベアリングとの間に冷却水循環経路の冷却水や
蒸気が該ベアリング側に漏出しないようにメカニ
カルシールが介装され、更に、不測にして漏出し
た冷却水や蒸気に対してドレン孔と大気孔とが穿
設されている車輌のウオータポンプに関する考案
であり、特に、上記メカニカルシールとベアリン
グの間に形成された間隙に複数の凹凸部が形成さ
れてベアリングへの冷却水や蒸気の漏出を完全に
防止し、エンジンルームへの冷却水漏れを防止す
るようにした車輌のウオータポンプに係る考案で
ある。

〈従来技術〉 周知の如く、自動車のエンジンの冷却系統には
エンジンのシリンダブロツクやヘツドに対する冷
却作用を行う冷却水を強制的に循環させるべくウ
オータポンプがエンジンに併設されている。

而して、該種ウオータポンプを第７図について
略説すると、図示しないエンジンに併設されたウ
オータポンプ１のケーシング２の前出スリーブ３
にはベアリング４が設けられて駆動軸５を回転可
能に枢支している。

而して、該駆動軸５の先端にはプーリシート６
が設けられてプーリ７を固設され、図示しないエ
ンジンの駆動軸のプーリとの間にベルトを介して
回動力を得て回転されるようにされており、又、
その後端にはロータ８のボス９が嵌着固定されて
おり、該ボス９のフランジ部にはインペラ１０が
設けられて循環経路１１に充満されている冷却水
を該ウオータポンプ１と図示しないエンジンのウ
オータジヤケツトとの間に強制循環するようにさ
れている。

而して、該ウオータポンプ１において、循環経
路１１の冷却水が駆動軸５のベアリング４に漏出
することは、当然のことながら、機構学的にも好
ましくなく、該ベアリング４の耐久性のうえから
も避けねばならず、又、周辺機器に対する漏水対
策上マイナスになるために、該循環経路１１とベ
アリング４との間に図示する様に、メカニカルシ
ール１２が設けられている。

而して、シール上機構的にはメカニカルシール
１２のフローテイングシートとこれに対設するシ
ールリングによりシールするようにし、更に、該
メカニカルシール１２から不測にして漏出する冷
却水がエンジン稼動中に加熱されて発生する蒸気
の漏出分を大気に放出するための大気孔１３を上
記スリーブ３の上部に、又、その直下に冷却水排
出用のドレン孔１４を形成させてある。

したがつて、循環経路１１を強制的に図示しな
いエンジンのウオータジヤケツトの間に循環され
る冷却水は該メカニカルシール１２に遮断されて
基本的にはベアリング４に対して漏出しないよう
にされ、又、エンジン稼動中に蒸発する蒸気がメ
カニカルシール１２とベアリング４との間の間隙
１５に漏出したとしても、大気孔１３によりエン
ジンルームに放散され、又、エンジン停止中に該
間隙１５内にある蒸気が凝結して付着することが
ないようにドレン孔１４から排出するようにし、
ベアリング４に対する冷却水や蒸気の侵入を二
重、三重にシールする機構にしていた。

〈考案が解決しようとする問題点〉 さりながら、上述従来態様のウオータポンプ１
においては、エンジン稼動中に循環経路１１内の
冷却水が必然的に加熱昇温されて蒸気が発生し、
水圧が上昇するために発生蒸気は気体であること
により、不可避的にメカニカルシール１２から間
隙１５に漏出する。

勿論、当該漏出蒸気はスリーブ３の大気孔１３
からエンジンルームに放散されていくが、エンジ
ンが停止状態になると、該間隙１５内の蒸気は前
述した如く、冷却されて付着水の状態に凝結して
溜る。

勿論、これまた、ドレン孔１４からエンジンル
ームに排出されるが、エンジンルーム内の他の機
器の対する所謂水漏れになる欠点を有していた。

これに対処するに、例えば、実開昭55−30936
号公報に示される如く、水漏れ問題を避けるた
め、ドレン孔１４に側位してプール溝を形成し、
上記蒸気の凝結水を一時的に貯留して水漏れしな
いようにする改良技術も開発されている。

さりながら、エンジンが停止して間隙１５内の
蒸気が凝結し、該プール溝に一時的に蓄えられる
ことによつて水漏れ問題に一応の対処はされるも
のの、再びエンジンが稼動してウオータポンプ１
が稼動すると、上述した如く加熱昇温作用によ
り、該プール溝内の貯溜された冷却水が再び蒸気
化して間隙１５内に充満し大気孔１３から放散さ
れ、一部がベアリング４に侵入する虞があつた。

したがつて、このような対策は、一時的には良
く、水漏れ問題にも一応の対処とすることは可能
であつても、本質的な解決にはならない不具合が
あつた。

そして、ベアリング４内に侵入する蒸気や冷却
水は当然該ベアリング４の寿命を低下させる不具
合につながることが避けられなかつた。

この考案の目的は上述従来技術に基づくエンジ
ン付設ウオータポンプのベアリングに対する蒸
気、冷却水の漏出の問題点を解決すべき技術的課
題とし、メカニカルシールとベアリングとの間の
間隙に対する冷却水漏出を不可避的前提としなが
らも、従来の複重のシール機構に加えて、該間隙
内に冷却水がないようにすることにより冷却水自
身のベアリングに対する漏出は勿論のこと、エン
ジン停止中における該漏出冷却水の蒸気化も避け
られるようにし、実質的に確実にベアリングに対
する冷却水、蒸気の侵入を阻止してその寿命向上
を図るようにし、又、エンジンルームに対する水
漏れをも解決するようにして自動車産業における
漏洩処理技術利用分野に益する優れた車輌のウオ
ータポンプを提供せんとするものである。

〈問題点を解決するための手段〉 上述目的に沿い先述実用新案登録請求の範囲を
要旨とするこの考案の構成は、前述問題点を解決
するために、車輌のエンジン稼動中に該エンジン
に付設されたウオータポンプの駆動軸が該エンジ
ンの動力によつて回転し、その基端に設けられた
ロータのインペラーが回転してその冷却水循環経
路内の冷却水をエンジンとの間に強制循環して所
定の冷却作用を行い、而して、基本的に該ロータ
とケーシングに設けた駆動軸のベアリングとの間
に設けたメカニカルシールにより循環経路の冷却
水の該ベアリングに対する漏出を避けるように
し、更には、不測にして漏出し得る可能性を潜在
的に有する冷却水や蒸気に対しては、該メカニカ
ルシールとベアリング間の間隙に形成した大気
孔、及び、ドレン孔によつてこれを排出すること
が出来るようにし、而して、該間隙には複数の凹
凸部を形成して上記循環経路からメカニカルシー
ルを介して不測にして漏出する冷却水を凹凸部の
大表面積部に付着させて冷却水自体もエンジンル
ームに水漏れとして流出しないように、エンジン
再稼動によつて加熱して蒸気化し、大気孔から放
散するようにし、更に、該シールドプレートとメ
カニカルシールとの間の蒸気がエンジン停止中凝
結した場合には、又、上記凹凸部に確実に貯溜す
るようにした技術的手段を講じたものである。

〈実施例 構成〉 次に、この考案の実施例を第１〜６図に基づい
て説明すれば以下の通りである。尚、第７図の従
来態様と同一態様部分は同一符号を用いて説明す
るものとする。

第１〜３図に示す実施例において、１′はこの
考案の要旨を成すウオータポンプであり、自動車
の図示しないエンジンに対し従来態様同様に併設
されており、そのケーシング２の前部に形成され
たハウジング状のスリーブ３内にはベアリング４
が前設し密接固定されており、駆動軸５を回転自
在に支承している。

而して、該駆動軸５の前端にはプーリシート６
が固設されてプーリ７をボルトで固定するように
され、又、その後部基端にはロータ８のボス９が
嵌着固定されている。

而して、該ロータ８は該ボス９に一体のフラン
ジを介して該フランジ部を切り越してインペラー
１０が形成され、図示しないエンジンのシリンダ
ブロツク、及び、ヘツドのウオータジヤケツトと
の間に連通する循環経路１１内にて冷却水を強制
循環するようにされている。

そして、該ロータ８の背部には上記ベアリング
４に対する冷却水漏出防止のためのメカニカルシ
ール１２が介装されており、基本的にシール作用
を行うようにされている。

而して、該メカニカルシール１２の図示しない
フローテイングシートには同じく図示しないシー
ルリングが圧締されて冷却水とエンジン稼動中に
加熱昇温する冷却水からの蒸気をベアリング４側
に漏出しないようにしている。

又、該スリーブ３の基部上部においては不測に
して漏出する蒸気に対するエンジンルーム内放散
の大気孔１３が設けられており、又、その直下よ
り側方上位する部分には、第３図に示す様に、冷
却水の漏出に対するドレン孔１４が形成されてメ
カニカルシール１２とベアリング４との間の間隙
１５に対するシール機構とされている。

そして、上述シール機構は前述、第７図に示し
た在来態様と基本的には同一構造にされているも
のである。

而して、この考案においては該間隙１５に充分
な強度と剛性を有する凹凸部を成すフイン１６，
１６…が軸方向に平行に設定数多数、ベアリング
４の背面とスリーブ３の内面に一体固定されて設
けられている。

そして、該各フイン１６はスリーブ３の成形時
に一体的に形成されても良く、又、接合固定され
ても良く、それらの間には凹溝１７，１７…が形
成されている。

尚、該各フイン１６の中心部には前記駆動軸５
の回転を許容する空間が形成されている。

而して、該各フイン１６、凹溝１７を有する上
記間隙１５の上部には前述の如く大気孔１３が形
成されてベアリング４とメカニカルシール１２と
の間に不測にして該メカニカルシール１２側から
漏出する冷却水を貯溜し、該冷却水がエンジン加
熱昇温によつて蒸気化する蒸気を、或は、メカニ
カルシールを介して不測にして漏出する蒸気を該
大気孔からエンジンルームに放散するようにされ
ている。

そして、各フイン１６と凹溝１７の複雑な凹凸
部の大表面積部に漏出冷却水や、蒸気のエンジン
停止中の凝結冷却水を付着させて貯溜し、ドレン
孔１４からエンジンルームに排出しないようにし
ている。

〈実施例 作用〉 上述構成において、エンジンが稼動されると、
その動力を介して従来態様同様に駆動軸５を回転
し、ウオータポンプ１′のロータ８が一体的に回
転し、そのインペラー１０により循環経路１１内
の冷却水はエンジンのウオータジヤケツトとの間
に強制循環され、所定の冷却作用を行う。

そして、該冷却水のケーシング２からそのスリ
ーブ３に前設されているベアリング４に対する漏
出防止は、在来態様同様にメカニカルシール１２
により阻止されるが、この考案においては不測に
して漏出した冷却水を間隙１５（大）にて次の如
くエンジンルーム内に排出せず、又、ベアリング
４に対して侵入しないようにする。

即ち、エンジン稼動中に循環経路１１内の冷却
水は加熱昇温されて発生する蒸気がその内圧を高
め、その結果、不測にして漏出した蒸気はメカニ
カルシール１２とベアリング４との間の間隙１５
に漏出するか、その上部に形成された大気孔１３
からエンジンルーム内に放散される。

そして、同様不測にして冷却水がメカニカルシ
ール１２を漏出し、間隙１５内に入つても、ドレ
ン孔１４は側部に上位して設けられているために
エンジンルーム内に水漏れとなつて排出されるこ
とはなく、間隙１５内に貯溜される。

又、基本的に該間隙１５内に貯溜され、又、各
フイン１６と凹溝１７の複雑な凹凸部に付着貯溜
され、ベアリング４には侵入していかない。

そして、このように基本的に冷却水の漏出は避
けられるが、更に、不測にして間隙１５内に冷却
水が漏出してエンジンが停止した状態でも当該間
隙１５に貯溜された状態を維持し、エンジン再稼
動により加熱昇温により該微量の貯溜冷却水が蒸
気化しても大気孔１３からエンジンルーム内に放
散されることになり、そのため、ドレン孔１４か
ら冷却水が排出されるという虞は全くなく、した
がつて、水漏れの問題は完全に解決される。

よつて、エンジン再稼動により間隙１５に冷却
水が漏出貯溜されても、エンジン再稼動によるか
熱によつて蒸気化して大気孔１３から放散される
ことになり、次のエンジン停止時には該間隙１５
内に冷却水があるという状態は解消されることに
なる。

そして、エンジン再稼動における加熱昇温は各
フイン１６と各凹溝１７による複雑な大表面積部
により、貯溜冷却水に対する加熱は効率的に行わ
れる。

尚、当該実施例におけるドレン孔１４は万が一
のための設計的な配慮に過ぎないことになる。

次に、第４，５図に示す実施例においては、各
凹溝１７′をスリーブ３に刻設することにより凹
溝１７，１７…内に凸出部１６′，１６′を形成さ
れてベアリング４の背面に密着させた態様であ
り、したがつて、上述実施例同様にベアリング４
に対する完全シールを図るようにした態様であ
る。

而して、当該実施例においても、スリーブ３に
設けるドレン孔１４は上部に設ける大気孔１３の
直下ではなく、第５図に示す様に、直下より僅か
にシフトさせて上側に移動させ、不測にして漏出
した冷却水や、或は、蒸気がエンジン停止中に間
隙１５に於いて凝固し、容易にエンジンルームに
排出されて所謂水漏れ問題が生じないようにされ
ている。

而して、第６図に示す実施例は、各凹溝１７″
を深く形成して冷却水を捕捉貯溜し易くし、スリ
ーブ３内に突出部１６″，１６″…を大きく突出さ
せた態様であり、冷却水貯溜能力と加熱蒸発能力
を大きくして、不測にしてメカニカルシール１２
側から漏出する冷却水の対処能力を大きくした態
様である。

尚、この考案の実施態様は上述各実施例に限る
ものでないことは勿論であり、例えば、駆動軸５
の周面にフアンを設けて間隙１５内の蒸気を強制
的に大気孔１３、或は、ドレン孔１４から排出さ
せ、或は、該間隙１５に冷却水が漏出しても、こ
れを霧散させて大気孔１３、乃至、ドレン孔１４
から放散させてエンジンルーム内における所謂先
述水漏れの問題に対処するようにすることも出来
る等種々の態様が採用可能である。

〈考案の効果〉 以上、この考案によれば、基本的に自動車のエ
ンジン等に付設されている冷却用のウオータポン
プにおいて、これまで相当の程度防止されてきた
ケーシングのスリーブ内に設けられたロータの駆
動軸に対するベアリングへの冷却水循環経路から
の冷却水、或は、蒸気の漏出がより確実に完全に
近く防止されるという優れた効果が奏される。

そして、該ケーシングのスリーブのベアリング
とロータのメカニカルシールとの間に形成される
間隙内に冷却水や蒸気がとんど侵入せず、したが
つて、結果的にベアリングに侵入しないという機
能がより確実に果される効果が奏される。

而も、該間隙に不測にして冷却水や蒸気が漏出
したとしても、従来態様同様に大気孔やドレン孔
から排出する機能は充分に維持されるという利点
もある。

而して、該間隙に付設される多数の凹凸部によ
つてメカニカルシール側から漏出する冷却水や蒸
気は該シールドプレートとメカニカルシールとの
間に留められてベアリング側へ侵入しないという
効果があるうえに、冷却水については間隙内にて
エンジン停止後凝結して冷却水となつたものが付
着され易く、又、エンジン再稼動時に蒸気化して
大気孔から放出され、したがつて、ドレン孔から
エンジンルーム内に排出されず、所謂水漏れ等の
クレームも生じないという優れた効果が奏され
る。

更に、該シールドプレートとメカニカルシール
と間隙に貯溜される冷却水についてはエンジン再
稼動時の加熱昇温によつて該凹凸部がより大きく
加熱昇温されるためにより蒸気化が速く、且つ、
確実に行われるという優れた効果もある。

したがつて、凹凸部を加熱され易い熱伝導率の
材質製ものを選ぶことによつてこの効果がより促
進されることになる。

又、凹凸部の構造はスリーブと一体成形等によ
り簡単であるために、製造組付けの工数が余計に
かからず、又、製造コストも高くならない利点が
あり、更には、その構造の簡単さのために故障も
生ぜず、保守点検整備等もほとんど要らないとい
うメリツトがある。

したがつて、製造組付けのみならず、保守点検
整備の際のサービス性も極めて良いという効果も
ある。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図はこの考案の実施例の説明図であ
り、第１図は１実施例の全体概略縦断面図、第２
図は第１図の−断面図、第３図は第１図部分
斜視図、第４図は第２図相当別の実施例の部分断
面図、第５図は第４図部分斜視図、第６図は第２
図相当更に別の実施例の断面図、第７図は従来技
術に基づく１態様の縦断面図である。 ２……ケーシング、４……ベアリング、５……
駆動軸、８……ロータ、１３……大気孔、１′…
…ウオータポンプ、１６，１６′，１６″，１７，
１７′，１７″……凹凸部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケーシングの一端に設けたベアリングに支承さ
   れた駆動軸の基部にロータが設けられ該ロータと
   該ベアリングとの間にメカニカルシールが介装さ
   れ而して該ケーシングに大気孔が設けられている
   車輌のウオータポンプにおいて、上記メカニカル
   シールとベアリングとの間に形成された間隙に複
   数の凹凸部が形成されていることを特徴とする車
   輌のウオータポンプ。