专利名称：水泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水泵，在具备排出蒸气的换气孔和用于排出漏水的倾斜排水孔的外壳中，能够非常简单地构成防止粉尘从换气孔侵入或者泥水等从换气孔浸入，并且不会将漏水一次排出到外壳外，而是储存一定量而仅排出溢出量。
背景技术：
作为汽车发动机的冷却装置使用水泵。水泵中通常安装有机械密封。机械密封水密封地区分出配置有叶轮的泵室和安装带轴的轴承的轴承室。但是，即使安装了机械密封，水也会从泵室浸入轴承室一侧，尽管其水量很少。
因此，漏水以及蒸气存留在泵室一侧。并且如果漏水存留则存在安装在轴承室中的带轴的轴承腐蚀的可能性。为此，在外壳上形成有用于排出漏水的排水孔和将漏水产生的蒸气排出的换气孔。
作为具备换气孔和排水孔的水泵的外壳的一例有专利文献I至3。对专利文献I的大致结构进行说明。另外，在以下的说明中，赋予部件的附图标记原样使用对比文件I所记载的附图标记。而且，表示现有技术的图6 (A)以及图6 (B)的附图标记标注括号而与本发明的附图标记差别化。
首先是专利文献1，由固定在发动机组22的安装面33上的主体23，经由轴承28支承在该主体23的中央腔24中的旋转轴27，由该旋转轴27支撑并将冷却水强制地从冷却水入口 33向出口 34供给的叶轮29构成。
并且在上述机械密封32与轴承28之间设置排水孔36，在发动机组22或者主体23的至少一方具备与该排水孔36连通的存水部35，存水部35在发动机组22的安装面33上开口，由于主体23固定在该安装面33上，所以存水部35成为水密封状态。
在存水部35的上方穿设有排泄口 37。排泄口 37也在发动机组22的安装面30 —侧开口，通过主体23向安装面30上的固定而成为存水部35向外部敞开的端口。当存水部35满水时，经由排泄口 37使存水部35内的漏水向外部排出，防止泄漏的冷却水充满排水孔36以及机械密封32与轴承28之间的中央腔24内的空间。存水部35是作为周围被包覆的空间状的框体形成的。
而且，在中央腔24的上方设有排出蒸气的换气孔。并且在专利文献I中，在通过铸造而制造的外壳上形成换气孔、排水孔36的情况下，通过钻头等从形成上述换气孔的位置朝向形成排水孔的位置穿孔。在上述的加工中，为了不使钻头穿破存水部35，换气孔和排水孔36沿着一直线形成。
专利文献I日本国特开2002-285998号公报， 专利文献2日本国特开2002-122100号公报， 专利文献3日本国特开2002-155546号公报。
在专利文献I中，由于换气孔和排水孔36是通过上述的切削加工形成的，所以换气孔成为其外部侧开口原样地朝向中央腔24的上方敞开的构造。因此，成为了灰尘或杂物等容易从换气孔的开口侵入，或者水容易从换气孔的开口浸入的构造。
为此，为了防止灰尘或杂物等从换气孔的开口侵入、水从换气孔的开口浸入，考虑了形成专利文献2所示的突出部If、专利文献3所示的圆周方向凸棱7等这样的部位，在覆盖换气孔的开口的同时使换气孔成为弯曲成大致L字型的孔通路，从而成为灰尘、杂物、水等难以进入的结构。
在专利文献I的外壳中，在进行用钻头等切削加工出换气孔和排水孔之际，由于存在存水部35，所以如上所述，通过钻头从换气孔形成一侧朝向排水孔36 —侧进行穿孔。但是，如图6 (B)所示，若设置相当于突出部If (专利文献2)、圆周方向凸棱7 (专利文献3)的部位，则这些部位将成为障碍，切削加工(穿孔)出换气孔以及排水孔非常困难，实际上几乎不可能。进而，即使用钻头从排水孔36 —侧进行切削加工(穿孔)，由于存在存水部35，当然也是不可能的(参照图6 (B))。
因此，在专利文献I中，为了能够进行铸造以及钻头的切削加工，换气孔不得不是简单地以一直线状在中央腔24上方开口的状态(参照图6(A))。这样，在专利文献I中，不能够避免灰尘或杂物等从换气孔侵入以及水从换气孔浸入。发明内容
本发明的目的(要解决的技术问题)是能够简单地制造出防止灰尘或杂物等从换气孔侵入，或者水从换气孔浸入，并且具有排水孔和存水部的水泵的外壳。
为此，本发明者为了解决上述问题而进行了锐意研究的结果，通过使第I技术方案为下述的水泵而解决了上述问题。在包括由内侧形成有轴承室的轴承轴毂部，和沿相对于该轴承轴毂部的轴向正交的方向伸出并且内侧具有密封室的泵壳部的外壳中，包括:具有倾斜地连通该外壳的内部与外部下方的倾斜排水孔，形成在上述泵壳部中并在上述倾斜排水孔的中间处经由交汇部连通的存水部，连通上述外壳的内侧与外部上方的换气孔，以及在上述轴承轴毂部的外侧面上方的规定位置覆盖上述换气孔的换气开口的换气顶板部，上述倾斜排水孔与上述换气孔配置成一直线状，上述存水部在上述交汇部处位于上述倾斜排水孔的下方。
通过使第2技术方案为下述的水泵而解决了上述问题，在第I技术方案中，上述存水部通过在比上述交汇部的最下端位置靠下方形成存留凹部而构成。通过使第3技术方案为下述的水泵而解决上述问题，在第I技术方案或第2技术方案中，上述交汇部成为上述倾斜排水孔的线方向相对于上述存水部贯通的结构。通过使第4技术方案为下述的水泵而解决了上述问题，在技术方案I或技术方案2中，上述交汇部相对于上述存水部成为上述倾斜排水孔的内周侧面和上述存水部的一部分连通的结构。
根据第I技术方案，能够非常简单地制造出具有换气顶板部的换气孔，倾斜排水孔，和存水部的外壳。特别是无论是仅通过铸造的加工、还是铸造和钻头穿孔进行切削加工，均能够容易地进行外壳的制造。第I技术方案的倾斜排水孔由具有倾斜地连通外壳的内部与外部下方的结构构成，存水部经由交汇部与倾斜排水孔连通。
并且在用金属模铸造出外壳时，预先制成存水部由金属模的模腔形成，能够将用于成形出倾斜排水孔以及换气孔的成形销插拔自如地安装在金属模中的构造。通过使用这种金属模，在用金属模铸造出外壳的过程中，当将成形销从金属模中拔出时，倾斜排水孔和换气孔形成在一直线上，能够通过一次铸造制造出通过铸造而一体形成了倾斜排水孔，存水部，换气孔以及覆盖其换气开口的的换气顶板部的外壳。
而且，在铸造成形的时刻使用不在外壳上成形出倾斜排水孔和换气孔的金属模的情况下，通过钻头等穿孔出倾斜排水孔。在本发明中，即使在这种情况下，通过在与存水部交汇的位置穿孔出倾斜排水孔，倾斜排水孔与存水部也能够交汇地连通。而且，通过同时用钻头从倾斜排水孔的形成位置将该倾斜排水孔与换气孔形成在一直线上，能够成为不会受到换气顶板部的任何干涉地在换气顶板部内形成换气孔的开口，该开口经由换气顶板部连通到外部的构造。
在第2技术方案中，关于存水部，由在比上述交汇部的最下端位置靠下方的位置形成存水部的存留凹部的结构构成。通过制成这种结构，从泵壳部向轴承轴毂部内泄漏的水在排水孔中流下的中途从交汇部进入存水部内，暂时存留在存水部的存留凹部中。并且储存在存留凹部中的水在满水之前蒸发而消除。
通过制成上述的构造，外壳内的漏水并不是全部从排水孔向外壳的外部排出，而是暂时存留在位于排水孔的中途的存水部中，而且，由于存留的水量非常少，所以几乎全部蒸发而消除。因此，漏水几乎不从排水孔向外壳的外部排出，即使排出其量也是非常少的微量。
在第3技术方案中，通过使交汇部为上述排水孔的线方向相对于上述存水部贯通的结构，在存水部上形成直径与排水孔相同的流入用的开口，能够使交汇部的大小为最大限度，将漏水可靠地送入存水部。
在第4技术方案中，由于交汇部相对于上述存水部成为上述排水孔的内周侧面与上述存水部的一部分连通的结构，所以能够减小交汇部的面积，相应地扩大存留凹部的容积，增大漏水的储存容量。这样一来，能够在雨季、雨天等湿度高、漏水不易蒸发时更多地储存漏水，防止水从排水孔垂流。
图1 (A)是本发明的第I实施方式的主视图，图1 (B)是图1 (A)中的Yl — Yl向剖视图，图1 (C)是图1 (B)的Y2 - Y2向剖视图； 图2 (A)、图2 (B)是用金属模铸造成形出本发明的外壳的工序的纵剖侧视图，图2 (C)是铸造成形出的外壳的纵剖侧视图； 图3 (A)至图3 (C)是表示排水孔和存水部的作用的主要部分剖视图； 图4是本发明的第2实施方式的主要部分放大图； 图5是表示换气顶板部及其附近的主要部分立体图； 图6 (A)以及图6 (B)是表示现有技术的纵剖侧视图。
附图标记说明: A:外壳，1:轴承轴毂部，11:轴承室，2:泵壳部，21:密封室，4:倾斜排水孔，41:交汇部，5:换气孔，51:换气开口，6:换气顶板部，8:存水部，81:存留凹部。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。本发明存在多个实施方式。首先对第I实施方式进行说明。主要由外壳A，带轴的轴承91，机械密封92，以及叶轮93构成(参照图1 (A)、图1 (B))。
上述外壳A是铝合金制成的，但也可以是其它材质。在本发明中，安装了带轴的轴承91，机械密封92，以及叶轮93的外壳A是安装外壳罩Al，作为泵单体使用的，但也有不安装该外壳罩Al，而是将外壳A直接安装在发动机等机器的规定位置上使用的情况。
外壳A如图1 (B)所示，由大致中空圆筒状的轴承轴毂部I和平板状的泵壳部2构成。轴承轴毂部I和泵壳部2是一体形成的。轴承轴毂部I形成被内周一侧包围的轴承室11。而且，在泵壳部2上形成有安装机械密封92的密封安装室21。
在轴承室11中安装有带轴的轴承91的轴承部，在密封安装室中安装有机械密封92 (参照图1 (B))。带轴的轴承91的轴的外周侧面被机械密封92水密封，并贯通机械密封92。并且在轴的轴向的一端安装有叶轮93。而且，图中的附图标记94为安装在带轴的轴承91的轴上的皮带轮，附图标记95为安装在该皮带轮94上的皮带。
在外壳A的轴承室11和密封安装室21之间形成有空隙室3 (参照图1 (B)、图2(C))。该空隙室3成为在安装在轴承室11中的带轴的轴承91的轴承部分和安装在密封安装室21中的机械密封92之间构成的空间。
在外壳A上，以相对于泵壳部2的延伸方向的水平或者垂直方向倾斜的状态形成有倾斜排水孔4和换气孔5 (参照图1 (A)、图1 (C)、图3、图4)。更具体地说，在倾斜排水孔4中画出假想的轴线La。上述倾斜排水孔4的轴线La相对于将本发明的水泵以适当的状态安装在所安装的发动机等机器上时的垂直方向线L的倾斜角度Θ约为30度至60度(参照图1 (A)、图1 (C))，作为本发明的实施方式为45度左右。
上述倾斜排水孔4以及换气孔5是贯通上述外壳A的内部与外部的孔，具有将泄漏到在机械密封92与带轴的轴承91之间构成的空隙室3中存留的冷却水向外壳A的外部排出的作用。上述倾斜排水孔4以及换气孔5是贯通外壳A上空隙室3的内部一侧与外部一侧的管路状的孔，所有孔均是直线状的孔，倾斜排水孔4和换气孔5在一直线上(也包括大致为一直线)排列地形成(参照图1 (A)、图1 (B)、图1 (C))。
在泵壳部2上形成有存水部8(参照图1)。该存水部8经由交汇部41与上述倾斜排水孔4连通。而且，存水部8形成为位于以交汇部41的位置为基准而与该交汇部41相比位于上方一侧的倾斜排水孔4的正下方(参照图1(C))。交汇部41是倾斜排水孔4与存水部8交汇的部分，在倾斜排水孔4中流动的漏水经由交汇部41与存水部8连通。
存水部8在泵壳部2的安装面23的侧壁上以朝向轴向凹入的方式形成，并且一部分沿着安装面23的侧壁成为敞开面(参照图2(C))。S卩，存水部8通过外壳罩Al或者发动机的机壳直接接合在安装面23上而构成大致封闭的空间。
存水部8在比上述交汇部41的最下端位置靠下方形成有存留凹部81。该存留凹部81是朝向泵壳部2的下方下挖地凹入形成的部位。上述存留凹部81形成在比上述交汇部41的最下端位置41a靠下方，成为能够存留一定量的水的构造。
并且当水存留在存留凹部81中时，则如图3 (A)至图3 (C)所示，水几乎全部蒸发，在存留凹部81成为满水状态之前消除。即使水从存留凹部81溢出，其量也非常少,该非常少量的水从倾斜排水孔4向外壳A的外部排出。
倾斜排水孔4和存水部8通过交汇部41连通，该交汇部41存在两种实施方式。首先，在第I实施方式中，如图1 (C)所示，成为上述倾斜排水孔4的线方向相对于存水部8的上下方向的两侧面贯通的结构。即，在存水部8上存在上方一侧的连通开口 8a和下方一侧的连通开口 8b。
水从上方一侧的连通开口 8a进入，水原样地存留在存留凹部81中。在该存留凹部81中溢出的水从下方一侧的连通开口 Sb流向倾斜排水孔4并从外壳A排出。而且，在存水部8中，下方一侧的连通开口 Sb成为与交汇部41的最下端位置41相等的位置。
而且，在上述交汇部41的第2实施方式中，成为相对于上述存水部8，上述倾斜排水孔4的内周侧面与上述存水部8的一部分连通的结构。在该实施方式中，倾斜排水孔4的线方向不是贯通存水部8的上下方向，而是倾斜排水孔4的直径方向的一部分与存水部8的一部分相交地连通。
该第2实施方式的交汇部41的面积比第I实施方式的交汇部41的面积小，在倾斜排水孔4的内周侧面的一部分形成有与存水部8连通的开口。因此，在存水部8中，仅有一个与倾斜排水孔4连通的出入开口 Sc。S卩，不像第I实施方式那样存在上方一侧的连通开口 8a以及下方一侧的连通开口 8b。
在第2实施方式中，出入开口 8c的最下缘相当于交汇部41中最下端位置41a。在第2实施方式中，在倾斜排水孔4和存水部8之间进行水从出入开口 Sc流入以及流出。倾斜排水孔4中交汇部41的下方作为排泄孔部42使用(参照图1 (B)、图1 (C))。该排泄孔部42是倾斜排水孔4的一部分，倾斜排水孔4与排泄孔部42各自的孔的直径相同。
在外壳A的外侧形成有换气顶板部6 (参照图1 (A)、图1 (B))。该换气顶板部6形成在上述轴承轴毂部I的外侧面上方的规定位置，并且从上述泵壳部2 —侧沿着上述轴承轴毂部I的轴向突出地形成。换气顶板部6具有覆盖作为上述换气孔5的外壳A的外部一侧、且换气孔5的排出一侧的换气开口 51，同时增强外壳A的作用(参照图1 (A)、图1(B))。
换气顶板部6是在轴承轴毂部I的外周侧面的上方位置以大致半开管形状或者隧道形状形成的大致弓形的形成物(参照图1 (A)、图5 (A))。并且换气孔5的换气开口 51进一步穿过换气顶板部6与外壳A的外部连通。换气顶板部6具有抑制灰尘、杂物从换气孔5的换气开口 51向外壳A的内部进入，或者水从换气孔5的换气开口 51浸入的作用。
凸棱7形成为板片状，并形成为从形成在泵壳部2的外周缘上的螺栓安装部22朝向轴承轴毂部I的直径中心连续地连接。凸棱7在上述换气顶板部6的顶部处形成为相对于该换气顶板部6连续状。并且通过凸棱7和换气顶板部6构成一个加强凸棱。
在本发明中，外壳A是通过金属模100AU00B和成形销100C铸造成形出的(参照图2)。具体地说，在金属模100A中插拔自如地安装成形销100C (参照图2 (B))。该成形销100C具有在外壳A上成形出倾斜排水孔4和换气孔5的作用。
首先，成形销100C从插入孔插入安装在金属模100A中，金属模100B接合在金属模100A上。熔融金属注入接合后的金属模100A、100B的内部的模腔中(参照图2(A))。经过了一定时间后，将成形销100C从金属模100A中拔出(参照图2(B))。从而制造出一体形成了倾斜排水孔4以及换气孔5的外壳A (参照图2 (C))。
通过这样进行铸造，上述成形销100C贯通存水部8的成形处并能够一次成形出经由交汇部41交汇的倾斜排水孔4和存水部8。而且，通过设置成成形销100C的前端到达由金属模100AU00B的铸造成形的换气顶板部6附近，能够成为换气孔5的换气开口 51与换气顶板部6连通的构造。
而且，在不插入成形销100C，而仅由金属模100A、100B铸造的情况下，仅形成不形成排水孔4以及换气孔5的外壳A，在该外壳A的铸造成形结束后，通过钻头进行切削加工而形成倾斜排水孔4以及换气孔5。具体地说，从倾斜排水孔4的形成位置插入钻头，朝向换气顶板部6进行穿孔。
接着，对排水孔4以及存水部8的作用进行说明。上述存水部8制成以与上述倾斜排水孔4的交汇部41的位置为基准位于上述倾斜排水孔4的下方。而且制成存留凹部81形成在比上述交汇部41的最下端位置41a靠下方的构造。
因此，从安装在泵壳部2内部的机械密封92向轴承轴毂部I的内部泄漏的水在倾斜排水孔4中下流的中途从交汇部41进入存水部8内，存留在存留凹部81中(参照图3(A))。并且在水存留在存留凹部81中的状态下，随着时间的推移而几乎全部蒸发，在存留凹部81成为满水状态之前消除(参照图3 (B)、图3 (O)0
而且，即使有存留在凹部81中的水溢出这种情况，其量也是微量，该微小分量的水从倾斜排水孔4向外壳A的外部排出，但实际上等于几乎不排出水。因此，由于不产生成为漏水从排水孔4垂流的状态这种事态，所以能够将产生因是否在外壳A的机械密封92等的密封装置中产生了不良情况这种误判而引起的误认防患于未然。
权利要求
1.一种水泵，其特征在于，在包括由内侧形成有轴承室的轴承轴毂部，和沿相对于该轴承轴毂部的轴向正交的方向伸出并且内侧具有密封室的泵壳部的外壳中，包括:具有倾斜地连通该外壳的内部与外部下方的倾斜排水孔，形成在上述泵壳部中并在上述倾斜排水孔的中间处经由交汇部连通的存水部，连通上述外壳的内侧与外部上方的换气孔，以及在上述轴承轴毂部的外侧面上方的规定位置覆盖上述换气孔的换气开口的换气顶板部，上述倾斜排水孔与上述换气孔配置成一直线状，上述存水部在上述交汇部处位于上述倾斜排水孔的下方。
2.如权利要求1所述的水泵，其特征在于，上述存水部通过在比上述交汇部的最下端位置靠下方形成存留凹部而构成。
3.如权利要求1或2所述的水泵，其特征在于，上述交汇部成为上述倾斜排水孔的线方向相对于上述存水部贯通的结构。
4.如权利要求1或2所述的水泵，其特征在于，上述交汇部相对于上述存水部成为上述倾斜排水孔的内周侧面和上述存水部的一部分连通的结构。
全文摘要
本发明的水泵能够在具备倾斜排水孔的外壳中防止粉尘的侵入孩子泥水等的浸入，并且不会将漏水一次排出到外壳外，而是储存一定量，仅排出溢出量。包括具有倾斜地连通外壳(A)的内部与外部下方的倾斜排水孔(4)，形成在外壳(A)的泵壳部(2)中并在倾斜排水孔(4)的中间处经由交汇部(41)连通的存水部(8)，连通外壳(A)的内侧与外部上方的换气孔(5)，以及在外壳(A)轴承轴毂部(1)的外侧面上方的规定位置覆盖换气孔(5)的换气开口(51)的换气顶板部(6)。倾斜排水孔(4)与换气孔(5)配置成一直线状，存水部(8)在交汇部(41)处位于倾斜排水孔(4)的下方。
文档编号F04D29/40GK103161760SQ20121052662
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月10日 优先权日2011年12月12日
发明者竹内亮太郎 申请人:株式会社山田制作所