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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Wasserpumpe und insbesondere
eine Wasserpumpe, die bei einem Kühlsystem für ein Fahrzeug und dergleichen
verwendet wird, gemäß dem Oberbegriff
von Patentanspruch 1.
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Eine
herkömmliche
Wasserpumpe dieser Art ist beispielsweise in der japanischen ungeprüften Gebrauchsmusterveröffentlichung
(JP 6-23760 U) offenbart. Wie in 7 gezeigt
ist, hat diese Wasserpumpe ein Gehäuse 4, das an einen
Verbrennungsmotorblock 3 über eine Dichtung 2 befestigt
ist und das eine Zentralbohrung 5 sowie eine Pumpenkammer 6 hat.
Eine Drehwelle 8, die ein Ende hat, an der eine Riemenscheibe 7 befestigt
ist, ist drehbar in der Zentralbohrung über ein Lager 9 gestützt. Die
Riemenscheibe 7 ist mit einer (nicht gezeigten) Kurbelriemenscheibe über eine
(nicht gezeigten) Riemen verbunden und wird durch die Drehkraft
einer (nicht gezeigten) Kurbelwelle gedreht. Ein Laufrad 10 ist
an dem anderen Ende der Drehwelle 8 befestigt, so dass
das Laufrad 10 drehbar in der Pumpenkammer 6 angeordnet
ist. Der Verbrennungsmotorblock 3, an dem das Gehäuse 4 fluiddicht
befestigt ist, ist mit einem konkaven Abschnitt 11 versehen,
der eine äußere Gestalt
hat, der der Pumpenkammer 6 entspricht. Die Pumpenkammer 6 stellt
ein notwendiges Volumen in Zusammenwirkung mit dem konkaven Abschnitt 11 sicher.
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Eine
mechanische Abdichtung 12 ist zwischen der Drehwelle 8 und
dem Gehäuse 4 zum
Sicherstellen einer Flüssigkeitsdichtigkeit
zwischen der Zentralbohrung 5 und der Pumpenkammer 6 angeordnet.
Ein Wassereinlass 13, der koaxial zu der Drehwelle 8 ist,
ist in dem Verbrennungsmotorblock 3 vorgesehen und mit
dem konkaven Abschnitt 11 verbunden. Ein Wasserauslass 14,
der an einer Außenseite
des Laufrads 10 in Radialrichtung gelegen ist, ist in dem
Verbrennungsmotorblock 3 vorgesehen und in den konkaven
Abschnitt 11 geöffnet.
Wenn dadurch die Drehwelle 8 und das Laufrad 10 durch
die Riemenscheibe 7 gedreht werden, wird das Wasser von
dem Wassereinlass 13 zu der Pumpenkammer 14 durch
eine Zentrifugalkraft ausgestoßen.
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Das
Wasser, das aus der Pumpenkammer 6 in die Zentralbohrung 5 über die
mechanische Abdichtung 12 ausläuft, strömt in eine Auslauftasche, nämlich in
einen Sammelkammerabschnitt 15, der an dem Gehäuse 4 ausgebildet
ist, über
einen Ablaufdurchgang 16. Der Sammelkammerabschnitt 15 ist
in die entgegengesetzte Richtung bezüglich des Verbrennungsmotorblicks 13 offen
und die Öffnung
des Sammelkammerabschnitts 15 ist durch eine Kappe 17 geschlossen,
die an dem Gehäuse 4 befestigt
ist. Ein Ablaufanschluss 19, der an der oberen Seite des Sammelkammerabschnitts 15 gelegen
ist und der zwischen dem Sammelkammerabschnitt 15 und der Umgebung
eine Verbindung herstellt, ist an dem Gehäuse 4 ausgebildet.
Wenn dadurch der Sammelkammerabschnitt 15 mit dem über die
mechanische Abdichtung 12 ausgelaufenen Wasser gefüllt ist,
wird das Wasser aus dem Sammelkammerabschnitt 15 über den
Ablaufanschluss 19 ausgestoßen. In 7 ist ein Bezugszeichen 18 ein
Dampfauslass.
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Da
es bei der Wasserpumpe gemäß dem vorstehend
genannten Stand der Technik ist, den Deckel 17 an dem Gehäuse 4 fluiddicht
beispielsweise durch Presspassen oder dergleichen zu befestigen, ist
die Anzahl der Teile erhöht
und ist eine genaue Bearbeitung zum Ausbilden der Öffnung des
Sammelkammerabschnitts 15 und des Deckels 17 erforderlich.
Als Folge kann eine Erhöhung
der Herstellungskosten nicht vermieden werden.
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Eine
weitere Wasserpumpe als Stand der Technik ist in der Druckschrift
DE 3931938 A1 offenbart,
bei der die Sammelkammer durch einen separaten Deckel nach außen abgedeckt
ist. Zum Schließen der
Sammelkammer wird hierbei ein Teil der Wellendichtung eingesetzt.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Wasserpumpe
mit geringerem Herstellungsaufwand zu schaffen.
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Um
die Aufgabe zu lösen,
ist gemäß der vorliegenden
Erfindung eine verbesserte Wasserpumpe mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 vorgesehen. Diese Wasserpumpe hat ein Gehäuse, das zum Befestigen an
eine Montagefläche
eines Verbrennungsmotorblocks angepasst ist und eine Bohrung hat,
eine Drehwelle, die drehbar an dem Gehäuse über ein Lager gestützt ist,
ein Laufrad, das an der Welle befestigt ist und in einer Pumpenkammer
zum Fördern
von Wasser von einem Wasereinlass zu einem Wasserauslass, eine Dichtung
zum Abdichten zwischen der Pumpenkammer und der Bohrung des Gehäuses und
einen Sammelkammerabschnitt aufweist, der an dem Gehäuse oder
dem Verbrennungsmotorblock vorgesehen ist und mit der Bohrung im Bereich
zwischen dem Lager und der Dichtung über einen Ablaufdurchgang in
Verbindung steht und durch die Dichtung leckendes Wasser sammelt,
wobei der Sammelkammerabschnitt in Richtung der Montagefläche des
Verbrennungsmotorblocks offen ausgebildet ist und die Öffnung des
Sammelkammerabschnitts fluiddicht durch Befestigen des Gehäuses an
dem Verbrennungsmotorblock geschlossen wird.
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Weiterbildung
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Weitere
Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden
genauen Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen erkennbar.
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1 ist
eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Wasserpumpe
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine teilweise Vorderansicht eines Gehäuses eines in 1 gezeigten
ersten Ausführungsbeispiels;
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3 ist
eine Seitenansicht, die einen Ablaufanschluss eines ersten in 1 gezeigten
Ausführungsbeispiels
zeigt;
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4 ist
eine Querschnittsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Wasserpumpe gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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5 ist
eine teilweise Vorderansicht eines Verbrennungsmotorblocks eines
zweiten in 4 gezeigten Ausführungsbeispiels;
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6 ist
eine Seitenansicht, die einen Ablaufanschluss eines zweiten in 4 gezeigten
Ausführungsbeispiels
zeigt; und
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7 ist
eine Querschnittsansicht einer Wasserpumpe nach dem Stand der Technik.
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Eine
Wasserpumpe, die gemäß den bevorzugten
Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, wird unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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Die 1 bis 3 zeigen
ein erstes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Eine Wasserpumpe 20 hat ein
Gehäuse 23,
das an einen Verbrennungsmotorblock 22 über eine Dichtung 21 befestigt
ist und das eine Zentralbohrung 24 sowie eine Pumpenkammer 25 darin
hat. Eine Drehwelle (Welle) 27, die ein Ende hat, an die
eine Riemenscheibe 26 befestigt ist, ist drehbar in der
Zentralbohrung 24 über
ein Lager 28 gestützt.
Die Riemenscheibe 26 ist mit einer (nicht gezeigten) Kurbelriemenscheibe über einen
(nicht gezeigten) Riemen verbunden und wird durch die Drehkraft
einer (nicht gezeigten) Kurbelwelle gedreht. Ein Laufrad 29 ist
an das andere Ende der Drehwelle 27 befestigt, so dass
das Laufrad 29 drehbar in der Pumpenkammer 25 angeordnet
ist. Der Verbrennungsmotorblock 22, an welchem das Gehäuse 23 fluiddicht
befestigt ist, ist mit einem konkaven Abschnitt 31 versehen,
der an einer Montagefläche 30 des
Verbrennungsmotorblocks 22 ausgebildet ist und der eine äußere Gestalt
hat, die der Pumpenkammer 25 entspricht. Die Pumpenkammer 25 stellt
ein notwendiges Volumen im Zusammenwirken mit dem konkaven Abschnitt 31 sicher.
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Eine
gutbekannte mechanische Abdichtung 32 ist zwischen der
Drehwelle 27 und dem Gehäuse 23 zum Sicherstellen
einer Flüssigkeitsdichtigkeit zwischen
der Zentralbohrung 24 und der Pumpenkammer 25 angeordnet.
Ein Wassereinlass 33, der koaxial zu der Drehwelle 27 ist,
ist in dem Verbrennungsmotorblock 22 versehen und in den
konkaven Abschnitt 31 geöffnet. Ein Wasserauslass 34,
der an einer äußeren Seite
des Laufrads 29 in radialer Richtung gelegen ist, ist in
dem Verbrennungsmotorblock 22 vorgesehen und ist in den
konkaven Abschnitt 31 geöffnet. Wenn dadurch die Drehwelle 27 und
das Laufrad 29 durch die Riemenscheibe 26 gedreht
werden, wird das Wasser von dem Wassereinlass 33 zu der
Pumpenkammer 25 gesaugt und aus der Pumpenkammer 25 zu
dem Wasserauslass 34 durch eine Zentrifugalkraft ausgestoßen.
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Das
Wasser, das von der Pumpenkammer 25 in die Zentralbohrung 24 über die
mechanische Abdichtung 32 ausläuft, strömt in eine Ablauftasche, nämlich einen
Sammelkammerabschnitt 35, der an dem Gehäuse 23 ausgebildet
ist, über
einen Ablaufdurchgang 36. Der Sammelkammerabschnitt 35 ist unterhalb
der Zentralbohrung 24 gelegen und erstreckt sich parallel
zu der Zentralbohrung 24. Ein Ende des Ablaufdurchgangs,
der an dem Gehäuse 23 ausgebildet
ist, steht in Verbindung mit einem Raum in der Zentralbohrung 24,
der zwischen dem Laufrad 28 und der mechanischen Abdichtung 32 gelegen
ist, und das andere Ende davon steht in Verbindung mit dem Sammelkammerabschnitt 35.
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Ein
Ende des Sammelkammerabschnitts 35, das an der entgegengesetzten
Seite bezüglich
des Verbrennungsmotorblocks 22 gelegen ist, ist durch einen
Bodenabschnitt geschlossen und das andere Ende davon ist in Richtung
der Montagefläche 30 des Verbrennungsmotorblocks 22 geöffnet. Die Öffnung des
anderen Endes und des Sammelkammerabschnitts 35 liegt auf
der gleichen Ebene mit einer Montagefläche des Gehäuses 23, die an der
Montagefläche 30 des
Verbrennungsmotorblocks 22 über die Dichtung 21 befestigt
ist: Wenn dadurch das Gehäuse 23 an
der Montagefläche 30 des
Verbrennungsmotorblocks 22 über die Dichtung 21 befestigt ist,
ist die Öffnung
des anderen Endes der Sammelkammer 35 fluiddicht geschlossen
und eine fluiddicht geschlossene Sammelkammer ist durch den Sammelkammerabschnitt 35 und
den Verbrennungsmotorblock 22 ausgebildet.
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Wie
in 2 gezeigt ist, erstreckt sich der Ablaufdurchgang 36 von
dem Raum zwischen der mechanischen Abdichtung 32 und dem
Lager 28 nach unten und ist gegen den Sammelkammerabschnitt 35 so
geöffnet,
dass das über
die mechanische Abdichtung 32 ausgelaufene Wasser zu dem Sammelkammerabschnitt 35 geleitet
wird. In diesem Ausführungsbeispiel
hat in der Vorderansicht des Gehäuses 23 der
Sammelkammerabschnitt 35 eine im Wesentlichen dreieckige
Gestalt. Jedoch ist die Gestalt und das Volumen des Sammelkammerabschnitts 35 nicht
beschränkt.
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Ein
Ablaufanschluss 37, der in Verbindung zwischen dem oberen
Abschnitt des Sammelkammerabschnitts 35 und der Umgebung
steht, ist an dem Gehäuse 23 ausgebildet.
Der Ablaufanschluss 37 ist an der Öffnung des anderen Endes des
Sammelkammerabschnitts 35 als eine Vertiefung ausgebildet,
die in Richtung der Montagefläche 30 des
Verbrennungsmotorblocks 22 geöffnet ist. Der Ablaufanschluss 37 wird
ein Anschluss zum Verbinden der vorstehend genannten geschlossenen
Sammelkammer mit der Atmosphäre,
wenn das Gehäuse 23 an der
Montagefläche 30 des
Verbrennungsmotors 22 über
die Dichtung 21 befestigt ist. Wenn dadurch der Sammelkammerabschnitt 35 (die
geschlossene Sammelkammer) mit dem über die mechanische Abdichtung 32 ausgelaufenen
Wasser gefüllt
ist, wird das Wasser aus dem Sammelkammerabschnitt 35 über den
Ablaufabschnitt 37 ausgestoßen und es wird verhindert,
dass das ausgelaufene Wasser den Auslaufdurchgang 36 und
den Raum in der Zentralbohrung 24 zwischen der mechanischen
Abdichtung 32 und dem Lager 28 füllt.
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Gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
ist die Öffnung
des Sammelkammerabschnitts 35 durch die Montagefläche 30 des
Verbrennungsmotorblocks 20 ohne Verwenden eines Deckels
zu der gleichen Zeit geschlossen, wenn das Gehäuse 23 an dem Verbrennungsmotorblock 22 befestigt
wird. Es ist daher möglich,
die Anzahl der Teile zu verringern und die Herstellungskosten können verringert
werden.
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Die 4 bis 6 zeigen
ein zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. In den 4 bis 6 werden
die gleichen Teile im Vergleich mit den 1 bis 3 mit
den gleichen Bezugsteilen bezeichnet und die Beschreibung davon wird
weggelassen. In diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist ein erster
Sammelkammerabschnitt 35a an dem Gehäuse 23 ausgebildet,
so dass er unterhalb der Zentralbohrung 24 gelegen ist
und parallel zu der Zentralbohrung 24 sich erstreckt. Das
andere Ende des Ablaufdurchgangs 36 steht in Verbindung mit
dem ersten Sammelkammerabschnitt 35a. Ein Ende des ersten
Sammelkammerabschnitts 35a, das an der entgegngesetzten
Seite bezüglich
des Verbrennungsmotorblocks 22 gelegen ist, ist durch einen
Bodenabschnitt geschlossen, und das andere Ende davon ist in Richtung
der Montagefläche 30 des Verbrennungsmotorblocks 22 geöffnet. Die Öffnung des
anderen Endes des ersten Sammelkammerabschnitts 35a liegt
In der gleichen Ebene wie eine Montagefläche des Gehäuses 23, die an der
Montagefläche 30 des
Verbrennungsmotorblocks 22 über die Dichtung 21 befestigt
wird. Das Volumen des ersten Sammelkammerabschnitts 35a ist
kleiner als dasjenige des Sammelkammerabschnitts 35 in
dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Ein
zweiter Sammelkammerabschnitt 38 ist an der Montagefläche des
Verbrennungsmotorblocks 22 als ein konkaver Abschnitt ausgebildet
und liegt gegenüber
dem Ende des ersten Sammelkammerabschnitts 35a. der zweite
Sammelkammerabschnitt 38 wird eine fluiddicht geschlossene
Sammelkammer in Zusammenwirken mit dem ersten Sammelkammerabschnitt 35a,
wenn das Gehäuse 23 an
der Montagefläche 33 des
Verbrennungsmotorblocks 22 über die Dichtung 21 befestigt
wird. Der erste Sammelkammerabschnitt 35 wirkt als ein
Durchgang.
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Ein
Ablaufanschluss 39, der in Verbindung zwischen dem oberen
Abschnitt des zweiten Sammelkammerabschnitts 38 und der
Umgebung steht, ist an dem Verbrennungsmotorblock 22 ausgebildet. Der
Ablaufanschluss 39 ist an der Montagefläche 30 als eine Vertiefung
ausgebildet, die in Richtung der Montagefläche des Gehäuses 23 geöffnet ist.
Der Ablaufanschluss 39 wird ein Anschluss zum Verbinden
der vorstehend genannten geschlossenen Sammelkammer mit der Atmosphäre bzw.
der Umgebung, wenn das Gehäuse 23 an
der Montagefläche 30 des
Verbrennungsmotorblocks 22 über die Dichtung 21 befestigt
wird. Wenn dadurch die ersten und zweiten Sammelkammerabschnitte 35a und 38 (die geschlossene
Sammelkammer) mit dem über
die mechanische Abdichtung 32 ausgelaufenen Wasser gefüllt sind,
wird das Wasser aus den ersten und zweiten Sammelkammerabschnitten 35a und 38 über den
Ablaufanschluss 39 ausgestoßen. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
sind die Öffnungen der
ersten und zweiten Sammelkammerabschnitte 35a und 38 durch
Befestigen des Gehäuses 23 an der
Montagefläche 30 des
Verbrennungsmotorblocks 22 ohne Verwenden eines Deckels
zu der gleichen Zeit verschlossen, wenn das Gehäuse 23 an dem Verbrennungsmotorblock 22 befestigt
wird.
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Gemäß dem ersten
und dem zweiten Ausführungsbeispiel
wird das ausgelaufene Wasser in dem Sammelkammerabschnitt 35 oder
in den ersten und zweiten Sammelkammerabschnitten 35a und 38 gesammelt
und wird die äußere Wandfläche des
Gehäuses 23 oder
des Verbrennungsmotorblocks 22 nicht durch das ausgelaufene
Wasser verschmutzt. Wenn jedoch, wie vorstehend erwähnt ist,
der Sammelkammerabschnitt 35 oder die ersten und zweiten Sammelkammerabschnitte 35a und 38 mit
dem ausgelaufenen Wasser gefüllt
sind, wird das Wasser aus dem Auslaufanschluss 37 oder 39 ausgestoßen. Zu diesem Zeitpunkt
kann, um die Verschmutzung der äußeren Wandfläche des
Gehäuses 23 oder
des Verbrennungsmotorblocks 22 zu vermeiden, die angrenzend
an den Auslaufanschluss 37 oder 39 ist, eine Farbschutzbearbeitung,
eine Wasserabweisungsbearbeitung oder eine Zersetzungsbearbeitung
an der äußeren Wandfläche des
Gehäuses 23 oder
des Verbrennungsmotorblocks 22 durchgeführt werden.
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Normalerweise
schließt
das Wasser zum Kühlen
des Verbrennungsmotors (das Kühlwasser) organische
Stoffe zum Verbessern der Kühlwirkung ein
und ist eingefärbt.
Daher wird bei den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen an der äußeren Wandfläche des
Gehäuses 23 oder
des Verbrennungsmotorblocks 22, die angrenzend an den Auslaufanschluss 37 oder 39 ist,
ein Oberflächenbeschichtungsmaterial,
wie z.B. Wachs oder ein Katalysator zum Zersetzen eines an der äußeren Wandfläche aufgrund
des ausgestoßenen
Wassers anhaftenden Feststoffs angebracht. Oder eine Oberflächenschicht,
die einfach das Wasser entfernen kann, ist an der äußeren Wandfläche des
Gehäuses 23 oder Verbrennungsmotorblocks 22 ausgebildet,
die angrenzend an den Auslaufanschluss 37 oder 39 ist. Beispielsweise
kann ein Beschichtungsmaterial, in dem Fluorin enthalten ist, für die Farbbeschichtung verwendet
werden und ein Glasbeschichtungsmaterial zur Wasserabstoßung kann
verwendet werden. Des weiteren kann ein Titanoxidphotokatalysator zum
Zersetzen eines Feststoffs verwendet werden, der eine Hauptkomponente
des Kühlwassers
ist.