特許 7503458 ウォーターポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-12

(45)【発行日】2024-06-20

(54)【発明の名称】ウォーターポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/70 20060101AFI20240613BHJP

【ＦＩ】

F04D29/70 G

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020149606

(22)【出願日】2020-09-07

(65)【公開番号】P2021156277

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2023-09-07

(31)【優先権主張番号】P 2020053923

(32)【優先日】2020-03-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2020053924

(32)【優先日】2020-03-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000144810

【氏名又は名称】株式会社山田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100067356

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 容一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100160004

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 憲雅

(74)【代理人】

【識別番号】100120558

【弁理士】

【氏名又は名称】住吉 勝彦

(74)【代理人】

【識別番号】100148909

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧澤 匡則

(74)【代理人】

【識別番号】100192533

【弁理士】

【氏名又は名称】奈良 如紘

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 崇

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼山 一郎

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 友和

【審査官】岸 智章

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１８５６１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０７－０１７９８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６０－０１８３５８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００４－３０１０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０３－０６５８９１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ ２９／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸受を支持している軸受穴が形成された支持部と、前記軸受により回転可能に支持されていると共に前記軸受穴を貫通している回転軸と、この回転軸の一端に設けられた有底筒状のプーリと、前記回転軸の他端に設けられたインペラと、このインペラと前記軸受との間に配置されたシール部材と、を有し、
前記支持部には、前記軸受穴のなかの前記シール部材と前記軸受との間の空間と、前記支持部の外部と、を連通可能な連通穴が形成されている、ウォーターポンプにおいて、
前記支持部は、中心に前記軸受穴が形成された環状の小径部と、前記軸受穴を中心として、前記小径部の外周面よりも外周面の径が大きい環状の大径部と、を有し、
前記小径部の少なくとも一部は、前記大径部よりも前記プーリ側に位置しており、
前記プーリの筒部と、前記大径部との間には、環状の第１の隙間が形成されており、
前記プーリの底部には、第２の筒部が設けられており、この第２の筒部と、前記小径部との間には、環状の第２の隙間が形成されており、
前記プーリの前記筒部と、前記支持部の前記大径部とが互いに重なっている軸方向の寸法を第１の寸法とし、
前記第２の筒部と、前記支持部の前記小径部とが互いに重なっている軸方向の寸法を第２の寸法とすると、
前記第１の寸法は、前記第２の寸法よりも短い、ことを特徴とするウォーターポンプ。

【請求項2】

前記第１の隙間、又は、前記第２の隙間の少なくともいずれか一方についての、径方向の寸法は、前記軸受穴の中心線が延びている方向を基準として、前記インペラ側に向かうに連れて狭く設定されている、ことを特徴とする請求項１に記載のウォーターポンプ。

【請求項3】

前記支持部は、前記プーリの前記底部に対向している対向面を有し、
この対向面には、前記連通穴に加えて、凹部が形成されている、ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のウォーターポンプ。

【請求項4】

前記大径部は、前記小径部を囲っており、
径方向を基準として、前記大径部の厚みは、前記小径部の厚みよりも薄く、
前記凹部は、前記小径部と前記大径部との間の空間により構成されている、ことを特徴とする請求項３に記載のウォーターポンプ。

【請求項5】

前記小径部の外周面から前記大径部の内周面に亘り複数のリブが形成されている、ことを特徴とする請求項４に記載のウォーターポンプ。

【請求項6】

前記軸受穴の中心線は、水平方向に延びており、
前記対向面に形成された前記凹部の少なくとも一部は、前記軸受の上端よりも上方に位置している、ことを特徴とする請求項３～請求項５のいずれか１項に記載のウォーターポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プーリにより駆動されるウォーターポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンを冷却するための冷却水は、ウォーターポンプにより循環されている。ウォーターポンプに関する従来技術として、特許文献１に開示される技術がある。

【0003】

特許文献１に開示されたウォーターポンプは、ベアリングを支持しているベアリング室が水平方向に形成された支持部と、ベアリングにより回転可能に支持されていると共にベアリング室を貫通しているインペラ駆動軸と、インペラ駆動軸の一端に設けられベルトにより駆動されるプーリと、インペラ駆動軸の他端に設けられたインペラと、インペラとベアリングとの間に設けられたメカニカルシールと、を有している。ベルトによりプーリが駆動されると、インペラ駆動軸に設けられたインペラが回転し、冷却水が送り出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】実開平３－６５８９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

プーリは、有底筒状を呈しており、環状の支持部を囲っている。支持部の外周面と、プーリの筒部の内周面との間には、環状の隙間が形成されている。

【0006】

ウォーターポンプが作動する使用環境下においては、塵、埃、泥、砂、水や油（以下、ダストと呼ぶ）が、プーリと支持部との間に形成される環状の隙間に浸入することがある。浸入したダストが軸受の内部まで達すると、軸受の寿命が短くなる。

【0007】

支持部の外周面には、円板状の仕切板が設けられている。仕切板を設けることにより、プーリと支持部との間の隙間が狭くなり、ダストがプーリの内部に浸入することを抑制できる。

【0008】

この仕切板は、支持部の外周面に対して圧入又はかしめ等されて固定されている。上記の通り、支持部はベアリングを支持している部位である。仕切板の圧入又はかしめ等の際に、支持部に外力が作用すると、ベアリングに負荷がかかりベアリングの寿命低下につながる虞がある。

【0009】

本発明は、ウォーターポンプを長寿命化させる技術の提供を課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

請求項１による発明によれば、軸受を支持している軸受穴が形成された支持部と、前記軸受により回転可能に支持されていると共に前記軸受穴を貫通している回転軸と、この回転軸の一端に設けられた有底筒状のプーリと、前記回転軸の他端に設けられたインペラと、このインペラと前記軸受との間に配置されたシール部材と、を有し、
前記支持部には、前記軸受穴のなかの前記シール部材と前記軸受との間の空間と、前記支持部の外部と、を連通可能な連通穴が形成されている、ウォーターポンプにおいて、
前記支持部は、中心に前記軸受穴が形成された環状の小径部と、前記軸受穴を中心として、前記小径部の外周面よりも外周面の径が大きい環状の大径部と、を有し、
前記小径部の少なくとも一部は、前記大径部よりも前記プーリ側に位置しており、
前記プーリの筒部と、前記大径部との間には、環状の第１の隙間が形成されており、
前記プーリの底部には、第２の筒部が設けられており、この第２の筒部と、前記小径部との間には、環状の第２の隙間が形成されている、ことを特徴とするウォーターポンプが提供される。

【0011】

請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記プーリの前記筒部と、前記支持部の前記大径部とが互いに重なっている軸方向の寸法を第１の寸法とし、
前記第２の筒部と、前記支持部の前記小径部とが互いに重なっている軸方向の寸法を第２の寸法とすると、
前記第１の寸法は、前記第２の寸法よりも短い。

【0012】

請求項３に記載のごとく、前記第１の隙間、又は、前記第２の隙間の少なくともいずれか一方についての、径方向の寸法は、前記軸受穴の中心線が延びている方向を基準として、前記インペラ側に向かうに連れて狭く設定されている。

【0013】

請求項４に記載のごとく、前記支持部は、前記プーリの前記底部に対向している対向面を有し、この対向面には、前記連通穴に加えて、凹部が形成されている。

【0014】

請求項５に記載のごとく、前記大径部は、前記小径部を囲っており、径方向を基準として、前記大径部の厚みは、前記小径部の厚みよりも薄く、前記凹部は、前記小径部と前記大径部との間の空間により構成されている。

【0015】

請求項６に記載のごとく、前記小径部の外周面から前記大径部の内周面に亘り複数のリブが形成されている。

【0016】

請求項７に記載のごとく、前記軸受穴の中心線は、水平方向に延びており、前記対向面に形成された前記凹部の少なくとも一部は、前記軸受の上端よりも上方に位置している。

【発明の効果】

【0017】

請求項１において、ウォーターポンプは、回転軸を支持している支持部と、回転軸の一端に設けられた有底筒状のプーリと、を有している。支持部は、中心に軸受穴が形成された環状の小径部と、小径部の外周面よりも外周面の径が大きい環状の大径部と、を有している。

【0018】

小径部の少なくとも一部は、大径部よりもプーリ側に位置している。プーリの筒部と、大径部との間には、環状の第１の隙間が形成されている。プーリの底部には、第２の筒部が設けられている。この第２の筒部と、小径部との間には、環状の第２の隙間が形成されている。

【0019】

即ち、プーリと、支持部との間には、ダストの浸入を抑制する２つの隙間が形成されている。そのため、ダストが、軸受の内部まで到達しにくい。

【0020】

加えて、第２の筒部は、プーリの底部に設けられている。第２の筒部が、支持部に嵌合されていないため、支持部に対して外力が加わらない。結果、支持部に設けられる軸受に負荷が加わらない。そのため、軸受の長寿命化が図れる。

【0021】

加えて、第２の筒部は、回転体であるプーリに設けられている。プーリが回転すると、第２の筒部も回転する。第２の筒部と、支持部の小径部との間の第２の隙間には、空気の流れが生じやすくなる。第２の隙間にダストが浸入しにくくなる。

【0022】

請求項２において、プーリの筒部と、支持部の大径部とが互いに重なっている軸方向の寸法を第１の寸法とする。プーリに設けられた第２の筒部と、小径部とが互いに重なっている軸方向の寸法を第２の寸法とする。第１の寸法は、第２の寸法よりも短い。

【0023】

加えて、第１の隙間は、プーリの内部へのダストの入口であると共に内部に浸入したダストの出口でもある。第１の寸法を短くすることにより、ダストが、第１の隙間からプーリ内部に浸入した場合であっても、第１の隙間からプーリ外部へ排出されやすくなる。

【0024】

請求項３において、第１の隙間、又は、第２の隙間の少なくともいずれか一方についての、径方向の寸法は、軸受穴の中心線が延びている方向を基準として、インペラ側に向かうに連れて狭く設定されている。ダストが浸入する側であるインペラ側の隙間が狭く設定されているため、ダストの浸入を抑制できる。ウォーターポンプを長寿命化させることができる。

【0025】

請求項４において、第１の隙間から浸入したダストは、プーリの底部に対向している対向面の縁に到達することがある。プーリは、有底筒状を呈しており、プーリが回転すると、プーリ内部で空気の流れが生じる。そのため、ダストには、空気の流れによる径方向外側の外力も作用する。対向面には、連通穴に加えて、凹部が形成されている。ダストのなかには、凹部に入り込むものもある。凹部に入り込んだダストは、軸受から離れることとなる。ダストを軸受から遠ざけることができ、ダストは軸受に浸入しにくくなる。

【0026】

仮に、凹部に入り込んだダストが軸受に向かって移動する場合であっても、凹部が形成されていない平面上を移動する場合と比較すると、軸受に到達するまでの移動距離の長さが長くなる。ダストは、軸受に到達しにくくなる。

【0027】

上記と同様の理由により、ダストは、連通穴の出口に到達しにくくなる。以上より、ウォーターポンプを長寿命化させることができる。

【0028】

請求項５において、小径部及び大径部の径方向を基準として、大径部の厚みは、小径部の厚みよりも薄い。凹部は、小径部と大径部との間の空間により構成されている。そのため、小径部と大径部との間に、より大きな凹部を形成することができる。ダストがさらに、凹部に浸入しやすくなる。ダストを軸受から離すことができ、ダストが、軸受に到達しにくくなる。ウォーターポンプを長寿命化させることができる。

【0029】

請求項６において、小径部の外周面から大径部の内周面に亘り複数のリブが形成されている。即ち、小径部と大径部との間に空間により構成された凹部が複数のリブにより区画されている。そのため、凹部に入り込んだダストが、凹部の表面を伝って、連通穴に向かって移動した場合、リブはダストの移動の妨げとなる。ダストが連通穴に近づくことをを抑制できる。

【0030】

加えて、リブが形成されたことにより、プーリが回転するとプーリ内での空気の乱流が生じやすくなる。空気の乱流による外力がダストに対して作用しやすくなり、ダストは、さらに、軸受に到達しにくくなる。ウォーターポンプを長寿命化させることができる。

【0031】

請求項７において、軸受穴の中心線は、水平方向に延びており、対向面に形成された前記凹部の少なくとも一部は、前記軸受の上端よりも上方に位置している。ダストが、重力の作用により軸受に向かって移動する場合であって、ダストは、軸受の上端に形成された凹部に入り込むため、ダストは軸受に到達しにくくなる。結果、ダストが軸受に浸入しにくくなり、ウォーターポンプを長寿命化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本発明の実施例によるウォーターポンプの断面図である。

【図2】図１に示されたウォーターポンプの分解斜視図である。

【図3】図２に示されたウォーターポンプの支持部を説明する図である。

【図4】図１に示されたウォーターポンプの一部を拡大した図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。

【0034】

＜実施例＞
図１には、実施例によるウォーターポンプ１０が示されている。このウォーターポンプ１０は、エンジン１１を冷却するための冷却水を循環させる。ウォーターポンプ１０は、例えば、パワーショベル等の重機又は車両等のエンジンブロック１２に対して締結部材１３で固定される。

【0035】

図１、図２を参照する。ウォーターポンプ１０のハウジング２０は、鋳造製品であり、締結部材１３が貫通する複数（例えば５つ）の締結穴２１が形成されている板状の固定部２２と、軸受３０を支持している軸受穴４１が形成された支持部４０と、から構成されている。

【0036】

支持部４０の軸受穴４１の中心線Ｌ１は、水平方向に延びている。固定部２２の内面（エンジンブロック１２側の面）には、冷却水の流路２３が形成されている。ハウジング２０とエンジンブロック１２の側面１４との間には、シール部材２４が設けられている。

【0037】

以下、"内側（Ｉｎ）"とは、水平方向を基準として、後述するインペラ１５側であり、"外側（Ｏｕ）"とは、後述するプーリ６０側である。"下方（Ｄｎ）"とは、鉛直下方であり、"上方（Ｕｐ）"とは、鉛直上方である。

【0038】

軸受３０は、軸受穴４１に嵌合している環状部材３１と、環状部材３１の内側に配置された円柱状の転動体３２及び球状の転動体３３と、から構成されている。

【0039】

支持部４０の軸受穴４１には、軸受３０により回転可能に支持されている回転軸５０が設けられている。この回転軸５０は軸受穴４１を軸方向に貫通している。回転軸５０の外側の端部５１（一端）には、ベルトにより駆動されるプーリ６０が設けられている。回転軸５０の内側の端部５２（他端）には、インペラ１５が設けられている。プーリ６０が駆動されると、回転軸５０に設けられたインペラ１５が回転し、冷却水は流路２３を通過して送り出される。

【0040】

インペラ１５と軸受３０との間には、メカニカルシール１６（シール部材）が設けられている。メカニカルシール１６は、回転軸５０と軸受穴４１との隙間を埋めて、冷却水が軸受穴４１の内部に浸入することを抑制する。メカニカルシール１６の詳細な説明は省略する。メカニカルシール１６に代えて、パッキン、オイルシール等のシール部材を採用してもよい。

【0041】

プーリ６０は、全体として有底筒状を呈しており、円板状の底部６１と、底部６１の周縁６１ａから内側へ延びている中空円筒形状の筒部６２（第１の筒部）と、からなる。底部６１には、回転軸５０の外側の端部５１が圧入されて固定される固定穴６３が形成されている。

【0042】

底部６１の内面６４には、筒体６５が設けられている。筒体６５は、プーリ６０の底部６１の内面６４に対して溶接されている環状のフランジ部６６と、フランジ部６６の径方向内側の内周縁６６ａから内側へ延びている中空円筒形状の第２の筒部６７と、からなる。なお、第２の筒部６７は、プーリ６０と一体に構成してもよい。

【0043】

図３を参照する。中心線Ｌ１に沿う方向（軸方向とも言う）から見て、支持部４０は、中心に軸受穴４１が形成された環状の小径部４２と、小径部４２の外周面４３よりも外周面４４の径が大きい環状の大径部４５と、を有している。

【0044】

大径部４５は、中心線Ｌ１を中心として、小径部４２を囲っている。小径部４２及び大径部４５の径方向を基準として、大径部４５の厚みＴ１は、小径部４２の厚みＴ２よりも薄い（Ｔ１＜Ｔ２）。

【0045】

図１を参照する。小径部４２の端面４６は、大径部４５の端面４７よりも、外側（プーリ側）に位置している。大径部４５の外周面４４は、外側に向かうにつれて、外周面４４の径が小さくなるように傾いている（傾斜角θ１）。同様に、小径部４２の外周面４３は、外側に向かうにつれて、外周面４３の径が小さくなるように傾いている（傾斜角θ２）。

【0046】

図３を参照する。小径部４２の外周面４３と、大径部４５の内周面４８と、固定部２２の底面２５に囲われた環状の空間を凹部７０とする。この凹部７０は、以下に説明する複数（例えば４セット）のリブ８１～８４により６つに区画されている。リブ８１～８４は、小径部４２の外周面４３から大径部４５の内周面４８に亘って放射状に形成されている。リブ８１～８４は、周方向について、互いに等間隔に位置している。

【0047】

リブ８１～８４のうち、小径部４２の外周面４３の下端４３ａから下方に延びているものを第１のリブ８１とする。第１のリブ８１は、ブロック状を呈しており、他のリブ８２～８４よりも、周方向の寸法が厚く設定されている。

【0048】

図１、図３を参照する。第１のリブ８１には、軸受穴４１のなかのメカニカルシール１６と軸受３０との間の空間３８と、支持部４０の外部と、を連通可能な連通穴３９が形成されている。連通穴３９は、空間３８から径方向外側に延びている第１の穴３５と、この第１の穴３５と連通していると共に外側に延びている第２の穴３６と、からなる。連通穴３９の出口は、第１のリブ８１の端面８６に位置している。

【0049】

リブ８２～８４のうち、小径部４２の外周面４３から斜め下方に延びているものを第２のリブ８２、８２とし、小径部４２の外周面４３から斜め上方に延びているものを第３のリブ８３、８３とし、小径部４２の外周面４３の上端４３ｂから上方に延びているものを第４のリブ８４とする。

【0050】

第４のリブ８４は、径方向の略中央に位置している円柱部９１と、円柱部９１よりも径方向内側に位置している内壁部９２と、円柱部９１よりも径方向外側に位置している外壁部９３と、からなる。

【0051】

内壁部９２の端面９４は、円柱部９１の端面９５よりも、内側に位置している。外壁部９３の端面９６は、径方向外側に向かうにつれて、内側に傾いている。円柱部９１の端面９５は、ハウジング２０を金型から離す際に押される面である。

【0052】

なお、第２のリブ８２及び第３のリブ８３は、第４のリブ８４と、同一の大きさ・形状である。説明は省略する。さらに、連通穴３９を構成する第１のリブ８１を除き、第２のリブ８２～第４のリブ８４は設けなくても良い。

【0053】

図３を参照する。中心線Ｌ１と直交して鉛直方向に延びる線Ｌ２を基準とすると、支持部４０は左右対称の構成である。以下、線Ｌ２よりも右側の構成について説明する。なお、この説明は、線Ｌ２よりも左側の構成にも適用される。

【0054】

第１のリブ８１と第２のリブ８２との間の空間３８を第１の凹部７１とする。第２のリブ８２と第３のリブ８３との間の空間３８を第２の凹部７２とする。第３のリブ８３と第４のリブ８４との間の空間３８を第３の凹部７３とする。この説明は、線Ｌ２よりも左側の構成にも適用される。説明は省略する。

【0055】

図２を参照する。小径部４２の外周面４３のうち、第１の凹部７１の一部を構成している面を第１の湾曲面７４とし、第２の凹部７２の一部を構成している面を第２の湾曲面７５とし、第３の凹部７３の一部を構成している面を第３の湾曲面７６とする。小径部４２の外周面４３のうち、リブ８１～８４よりも外側の面を環状面７７とする。環状面７７は、凹部７０を構成していない面ともいえる。

【0056】

図４を参照する。プーリ６０の筒部６２の内周面６８と、大径部４５の外周面４４との間には、環状の第１の隙間Ｃ１が形成されている。環状面７７は、大径部４５の外周面４４よりも、外側（Ｏｕ）に位置している。第２の筒部６７の内周面６７ａと、小径部４２の環状面７７との間には、環状の第２の隙間Ｃ２が形成されている。

【0057】

大径部４５の外周面４４は、内側（インペラ１５側）に向かうに連れて、外周面４４の径が大きくなるように傾いている（傾斜角θ（図１参照））。そのため、第１の隙間Ｃ１の径方向の寸法Ｂ１は、内側（インペラ１５側（図１参照））に向かうに連れて狭くなる。内側で狭く、外側（プーリ６０側）で広い。ダストが浸入する側が狭いため、ダストの浸入を抑制できる。小径部４２の外周面４３も同様に傾斜しており、上記と同様の効果を奏する。さらに、小径部４２の外周面４３は、内側（インペラ１５側）に向かうに連れて、外周面４３の径が大きくなるように傾いている（傾斜角θ２（図１参照））。そのため、第２の隙間Ｃ２の径方向の寸法Ｂ２は、内側（インペラ１５側（図１参照））に向かうに連れて狭くなる。内側で狭く、外側（プーリ６０側）で広い。ダストが浸入する側が狭いため、ダストの浸入を抑制できる。

【0058】

水平方向（回転軸５０の中心線Ｌ１が延びる方向）を基準として、プーリ６０の筒部６２と、支持部４０の大径部４５とが互いに重なっている寸法を第１の寸法Ａ１とする。第２の筒部６７と、小径部４２とが互いに重なっている寸法を第２の寸法Ａ２とする。第１の寸法Ａ１は、第２の寸法Ａ２よりも短い。

【0059】

第２の筒部６７は、円柱部９１よりも回転軸５０の径方向内側に位置している。そのため、ウォーターポンプ１０の軸方向の寸法を短くすることができる。第２の筒部６７の端面６９は、大径部４５の端面４７よりも、軸方向外側（Ｏｕ）に位置している。同様に、端面６９は、端面９４～９６よりも、軸方向外側（Ｏｕ）に位置している。なお、第２の筒部６７と、円柱部９１とが、回転軸５０の軸方向に重なるような構成であってもよい（線Ｌ３参照）。

【0060】

図１、図３を参照する。補足すると、軸受穴４１、小径部４２、大径部４５、回転軸５０、プーリ６０、第２の筒部６７は、中心線Ｌ１を中心とする同心円状に位置している。

【0061】

実施例の効果を説明する。

【0062】

図４を参照する。プーリ６０の筒部６２の内周面６８と、大径部４５の外周面４４との間には、環状の第１の隙間Ｃ１が形成されている。プーリ６０の底部６１には、筒体６５が設けられている。この筒体６５の第２の筒部６７と、小径部４２との間には、環状の第２の隙間Ｃ２が形成されている。即ち、プーリ６０と、支持部４０との間には、ダストの浸入を抑制する２つの隙間Ｃ１,Ｃ２が形成されている。そのため、ダストが、軸受３０の内部まで到達しにくい。

【0063】

加えて、第２の筒部６７は、プーリ６０の底部６１に設けられている。第２の筒部６７が、支持部４０に嵌合されていないため、支持部４０に対して外力が加わらない。結果、支持部４０に設けられる軸受３０に負荷が加わらないため、軸受３０を長寿命化させることができる。

【0064】

加えて、第２の筒部６７は、回転体であるプーリ６０に設けられている。プーリ６０が回転すると、第２の筒部６７も回転する。第２の筒部６７と、支持部４０の小径部４２との間の第２の隙間Ｃ２には、空気の流れが生じやすくなる。第２の隙間Ｃ２にダストが浸入しにくくなる。

【0065】

加えて、第１の寸法Ａ１は、第２の寸法Ａ２よりも短い。第１の隙間Ｃ１は、プーリ６０の内部へのダストの入口であると共に内部に浸入したダストの出口でもある。第１の寸法Ａ１を短くすることにより、ダストが、第１の隙間Ｃ１からプーリ６０内部に浸入した場合であっても、第１の隙間Ｃ１からプーリ６０外部へ排出されやすくなる。なお、第１の隙間Ｃ１の径方向の寸法Ｂ１は、最も内側において最小となる。この最小の寸法を寸法Ｂ１１とする。第２の隙間Ｃ２の径方向の寸法Ｂ２のうち、最も外側において最大となる。この最大の寸法を寸法Ｂ２１とする。例えば、寸法Ｂ１１を、寸法Ｂ２１よりも大きく設定すると（Ｂ１１＜Ｂ２１）、ダストが、第１の隙間Ｃ１からプーリ６０内部に浸入した場合であっても、第１の隙間Ｃ１からプーリ６０外部へ排出されやすくなる。

【0066】

図１を参照する。加えて、大径部４５の外周面４４は、外側（プーリ６０側）に向かうにつれて、外周面４４の径が小さくなるように傾いている（傾斜角θ）。そのため、外周面４４のうち、中心線Ｌ１よりも下方の面に付着したダストは、軸受３０から離れるように内側に向かって移動する。ダストが軸受３０に浸入しにくくなる。

【0067】

その他の効果を説明する。

【0068】

図１、図３を参照する。プーリ６０の筒部６２と、回転軸５０を支持している支持部４０との間には、環状の第１の隙間Ｃ１が形成されている。

【0069】

支持部４０のうち、プーリ６０の底部６１に対向している端面を対向面４０ａとする（対向面４０ａは、小径部４２の端面４６と、大径部４５の端面４７と、第１のリブ８１の端面８６～第４のリブ８４の端面８９と、を含むものともいえる。）。ダストが浸入した場合、ダストが対向面４０ａの縁（大径部４５の端面４７）に到達することがある。

【0070】

対向面４０ａには、連通穴３９に加えて、凹部７０が形成されている。凹部７０のなかには、軸受３０の上端３０ａよりも上方（線Ｌ４参照）に位置している第３の凹部７３が含まれる。対向面４０ａは、水平方向を向いているため、ダストは、下方に向かって移動する。ただし、プーリ６０は、有底筒状を呈しており、プーリ６０が回転すると、プーリ６０内部で空気の流れが生じる。

【0071】

ダストには、重力のみならず、空気の流れによる外力も作用する。ダストのなかには、第３の凹部７３（凹部７０）に入り込むものもある。第３の凹部７３に入り込んだダストは、軸受３０から離れることとなる。ダストを軸受３０から水平方向に遠ざけることができ、ダストは軸受３０に浸入しにくくなる。

【0072】

仮に、第３の凹部７３（凹部７０）に入り込んだダストが軸受３０に向かって移動する場合であっても、第３の凹部７３（凹部７０）が形成されていない平面を移動する場合と比較すると、軸受３０に到達するまでの移動距離が長くなる。ダストは、軸受３０に到達しにくくなる。

【0073】

上記と同様の作用により、ダストは、連通穴３９の出口にも到達しにくくなる。以上より、ウォーターポンプ１０を長寿命化させることができる。

【0074】

加えて、大径部４５の径方向の厚みＴ１は、小径部４２の厚みＴ２よりも薄い。そのため、小径部４２と大径部４５との間に、より大きな凹部７０を形成することができる。ダストがさらに、凹部７０に浸入しやすくなる。ダストを軸受３０から離すことができ、ダストが、軸受３０に到達しにくくなる。ウォーターポンプ１０を長寿命化させることができる。

【0075】

加えて、凹部７０は、第１のリブ８１～第４のリブ８４により区画されており、さらに第２のリブ８２～第４のリブ８４は、連通穴３９よりも上方に位置している（線Ｌ５参照）。凹部７０に入り込んだダストが、凹部７０の表面を伝って、連通穴３９に向かって移動する場合であっても、第２のリブ８２から第４のリブ８４がダストの流れの妨げとなる。ダストが連通穴３９に浸入することを抑制できる。

【0076】

加えて、第２のリブ８２から第４のリブ８４が形成されたことにより、プーリ６０内での空気の乱流が生じやすくなる。ダストに対しても空気の乱流による外力が作用しやすくなり、ダストは、さらに、軸受３０に到達しにくくなる。ウォーターポンプ１０を長寿命化させることができる。

【0077】

なお、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。例えば、支持部４０の軸受穴４１の中心線Ｌ１は、水平方向に延びているとしたが、中心線Ｌ１が延びる方向はこれに限らない。中心線Ｌ１は、鉛直方向、又は、鉛直方向と水平方向との中間となる斜め方向に延びるように設定しても、本発明は同等の効果を奏する。

【産業上の利用可能性】

【0078】

本発明のウォーターポンプは、パワーショベルや車両等のエンジンに搭載するのに好適である。

【符号の説明】

【0079】

１０…ウォーターポンプ
１５…インペラ
１６…メカニカルシール（シール部材）
３０…軸受、３０ａ…上端
３９…連通穴
４０…支持部、４０ａ…対向面
４１…軸受穴
４２…小径部、４３…外周面
４５…大径部、４４…外周面
５０…回転軸
５１…外側の端部（一端）
５２…内側の端部（他端）
６０…プーリ
６１…底部、６４…内面
６２…筒部、６８…内周面
６５…筒体
６６…フランジ部
６７…第２の筒部、６７ａ…内周面
７０…凹部
７１…第１の凹部
７２…第２の凹部
７３…第３の凹部
８１…第１のリブ
８２…第２のリブ
８３…第３のリブ
８４…第４のリブ
Ａ１…第１の寸法（水平方向の重なり寸法）
Ａ２…第２の寸法（水平方向の重なり寸法）
Ｂ１…第１の隙間の径方向の寸法
Ｂ２…第２の隙間の径方向の寸法
Ｃ１…第１の隙間
Ｃ２…第２の隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】