JP4157971B2

JP4157971B2 - Water pump bearings

Info

Publication number: JP4157971B2
Application number: JP2001353856A
Authority: JP
Inventors: 博徳山本; 健一山下
Original assignee: Uchiyama Manufacturing Corp
Current assignee: Uchiyama Manufacturing Corp
Priority date: 2001-11-19
Filing date: 2001-11-19
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2021-11-19
Also published as: JP2003155998A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車の水冷エンジン等に用いられるウォータポンプ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の水冷エンジン等に用いられるウォータポンプとしては、図６図示のように、ポンプ軸６３の一端部にインペラ６１を、他端部にプーリ６２をそれぞれ取り付け、プーリ６２を回転することによりインペラ６１を回転させて、冷却水を循環させるものが知られている。このウォータポンプは、例えば、図６図示のように、エンジン本体に固定されるポンプハウジング６０にウォータポンプ軸受が圧入されているのが一般的である。ウォータポンプ軸受は、一端部にインペラ６１が、他端部にプーリ６２がそれぞれ備えられているポンプ軸６３が、転動体６５を介して軸受の外輪６４に回動自在に取り付けられている。
【０００３】
外輪６４と、インペラ６１との間には、ポンプハウジング６０とポンプ軸６３との間の空間をシールする目的でメカニカルシール６７が設けられている。
【０００４】
また、外輪６４の両端部には軸受内部をシールする目的でシール体が設けられている。このシール体のうち、インペラ側のシール体６６は金属製の補強環と、この補強環に補強された弾性部材とで形成されているのが一般的である。
【０００５】
このような従来公知のウォータポンプにおいて、メカニカルシール６７の密封性が経時変化等により劣化した場合、冷却水がインペラ６１側からポンプハウジング６０とポンプ軸６３との間の空間６８に入ってくることがある。
【０００６】
一方、前述したインペラ側のシール体６６は、エンジンの運転、停止が繰り返されることにより、加熱あるいは冷却されて膨脹、収縮等を繰り返し、シール機能が損なわれやすい。
【０００７】
そこで、前記のように、ポンプハウジング６０とポンプ軸６３との間の空間６８に侵入した冷却水、あるいは、冷却水が加熱されて発生した水蒸気が、シール体６６の部分を通過して軸受内に侵入することがある。
【０００８】
こうして軸受内に水分が侵入すると、軸受内部に充填されているグリースが劣化したり、軸受内部に錆が生じたりしてウォータポンプ軸受が故障し、ウォータポンプの寿命が短くなるという問題があった。
【０００９】
また、前記のように、シール機能が損なわれたシール体６６の部分を通過して軸受内部からグリースが流出することもある。このようになると、転動体６５とポンプ軸６３との間の摩擦が大きくなり、ウォータポンプ軸受が破損して、同じく、ウォータポンプの寿命が短くなるという問題があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、前述した従来の問題点に鑑み、ウォータポンプ軸受の軸受内部への冷却水や水分の侵入を防止でき、また、軸受内部からのグリースの流出を防止できるウォータポンプ軸受を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、この発明が提案するウォータポンプ軸受は、以下の構造からなるものである。
【００１２】
まず、このウォータポンプ軸受は、従来公知のように、一端部にインペラ６１が、他端部にプーリ６２がそれぞれ備えられているポンプ軸６３が、転動体６５を介して軸受の外輪６４に回動自在に取り付けられていると共に、外輪６４の両端部に、軸受内部をシールするシール体が設けられているものである。
【００１３】
そして、本発明のウォータポンプ軸受は、外輪６４の両端部に設けられている軸受内部をシールするシール体のうち、インペラ６１側のシール体６６が、以下のような特徴的な構造からなるものである。
【００１４】
本発明が参考とする第一のシール体は、外輪側シール環３と、軸側シール環６とから構成されている。ここで、外輪側シール環３は、補強環１と補強環１によって補強された弾性体２とからなり、一端部側が外輪６４の内周側に固定され、他端側がポンプ軸６３側に延びているものである。また、軸側シール環６は、ポンプ軸６３に嵌合固定されて、ポンプ軸６３と共に回転する回転円筒部４と、回転円筒部４の軸方向内側において、回転円筒部４から半径方向外側に延びるフランジ部５とから構成されている。
【００１５】
そして、外輪側シール環３を構成する弾性体２は、補強環１のポンプ軸６３側に延びている先端側から、更に、ポンプ軸６３側に向かって延びる３個のリップ部７、８、９を備えている。この３個のリップ部の中の第一のリップ部７は、軸方向外側に向かって斜めに延びて軸側シール環６の回転円筒部４の外周面と摺接し、第二のリップ部８は軸方向外側に向かって斜めに延びて、第一のリップ部７が軸側シール環６の回転円筒部４の外周面と摺接している位置よりも軸方向内側において、軸側シール環６の回転円筒部４の外周面と摺接し、第三のリップ部９は、軸方向内側に向かって斜めに延びて軸側シール環６のフランジ部５の軸方向外側面と摺接するものである。
【００１６】
本発明が参考とする第二のシール体は、外輪側シール環１３と、軸側シール環１６とから構成されている。ここで、外輪側シール環１３は、外輪６４の内周側に固定される第一の円筒部１１ａと、第一の円筒部１１ａの軸方向外側において、第一の円筒部１１ａからポンプ軸６３側に延びる中間部１１ｂと、中間部１１ｂのポンプ軸６３側に延びる終端部側において、中間部１１ｂから軸方向内側に延びる第二の円筒部１１ｃとから構成されている。また、軸側シール環１６は、ポンプ軸６３に嵌合固定されて、ポンプ軸６３と共に回転する回転円筒部１４と、回転円筒部１４の軸方向内側において、回転円筒部１４から半径方向外側に延びるフランジ部１５と、回転円筒部１４及びフランジ部１５とに補強されて半径方向外側に延びる弾性体１２とから構成されている。
【００１７】
そして、軸側シール環１６を構成する弾性体１２は、半径方向外側に向かって延びる３個のリップ部１７、１８、１９を備えている。この３個のリップ部の中の、第一のリップ部１７は、軸方向外側に向かって斜めに延びて外輪側シール環１３の第二の円筒部１１ｃの内周面と摺接している。また、第二のリップ部１８は、軸方向外側に向かって斜めに延びて外輪側シール環１３の第一の円筒部１１ａの内周面又は外輪６４の内周側と摺接している。更に、第三のリップ部１９は軸方向内側に向かって斜めに延びて外輪側シール環１３の第一の円筒部１１ａの内周面又は外輪６４の内周側と摺接しているものである。
【００１８】
本発明であるところの第三のシール体は、外輪側シール環３３と、軸側シール環３６とから構成されている。ここで、外輪側シール環３３は、外輪６４の内周側に固定される第一の円筒部３１ａと、第一の円筒部３１ａの軸方向外側において、第一の円筒部３１ａからポンプ軸６３側に延びる中間部３１ｂと、中間部３１ｂのポンプ軸６３側に延びる終端部側において、中間部３１ｂから軸方向外側に延びる第二の円筒部３１ｃとから構成されている。また、軸側シール環３６は、ポンプ軸６３に嵌合固定されて、ポンプ軸６３と共に回転する回転円筒部３４と、回転円筒部３４の軸方向内側において、回転円筒部３４から半径方向外側に延びるフランジ部３５と、回転円筒部３４及びフランジ部３５とに補強されて半径方向外側に延びる弾性体３２とから構成されている。
【００１９】
そして、軸側シール環３６を構成する弾性体３２は、半径方向外側に向かって延びる３個のリップ部３７、３８、３９を備えている。この３個のリップ部のうち、第一のリップ部３７は、軸方向外側に向かって斜めに延びて外輪側シール環３３の第二の円筒部３１ｃの内周面と摺接している。また、第二のリップ部３８は、軸方向外側に向かって斜めに延びて外輪側シール環３３の第一の円筒部３１ａの内周面と摺接している。更に、第三のリップ部３９は、軸方向内側に向かって斜めに延びて外輪側シール環３３の第一の円筒部３１ａの内周面又は外輪６４の内周側と摺接している。
【００２０】
前述した本発明であるところのシール体を採用している本発明のウォータポンプ軸受においては、第一のリップ部７、１７、３７は、軸方向外側に向かいつつ、ポンプ軸６３側あるいは半径方向外側に向かって斜めに延びてシール部を形成する構造になっている。そして、第一のリップ部７、１７、３７によってシール部が形成される位置よりも軸方向内側においてシール部を形成する第二のリップ部８、１８、２８、３８も、第一のリップ部７、１７、３７と同様に、軸方向外側に向かいつつ、ポンプ軸６３側あるいは半径方向外側に向かって斜めに延びてシール部を形成する構造になっている。そこで、このような形態によって形成された二重のシール構造によって、軸受内部への冷却水や、水蒸気等の水分の侵入を効果的に防止することができる。
【００２１】
また、軸側シール環６、１６、３６は、ポンプ軸６３に嵌合固定されて、ポンプ軸６３と共に回転する回転円筒部４、１４、３４の軸方向内側において、回転円筒部４、１４、３４から半径方向外側に延びるフランジ部５、１５、３５を備えているので、軸方向内側に向かいつつ、半径方向外側あるいはポンプ軸６３側に向かって斜めに延びてシール部を形成する第三のリップ部９、１９、２９、３９の働きとあいまって、軸受内部からのグリースの流出を効果的に防止することができる。
【００２２】
なお、前述した本発明であるところの第三のシール体を採用するウォータポンプ軸受において、外輪側シール環１３、３３の第一の円筒部１１ａ、３１ａの軸方向外側の一部が、外輪６４の軸方向外側端面６４ａよりも軸方向外側に突出している構造を採用することもできる。このような構造にすれば、ウォータポンプハウジングに水抜き穴７０が設けられている場合に、当該水抜き穴７０からの排水を助けることができるので有利である。
【００２３】
また、このような構造にすれば、外輪側シール環１３、３３の第一の円筒部１１ａ、３１ａが広いスペースを必要としていても、外輪６４の延長が必要でなくなるので、既存の構造をそのまま使用することができて有利である。
【００２４】
前述した本発明のウォータポンプ軸受に採用されている本発明であるところのシール体において、補強環１、外輪側シール環１３、３３、軸側シール環の回転円筒部４、１４、３４及びフランジ部５、１５、３５は、耐蝕性を有する部材、例えば、ステンレスで形成しておくことが望ましい。これらの部分に錆が生じないようにするためである。そこで、耐蝕性を有する部材でこれらの部分が形成されていればその材質に特に限定があるものではない。例えば、鋼材に耐蝕性を有する金属をメッキしたものを用いることもできる。
【００２５】
また、弾性体２、１２、３２としては、ゴム、合成樹脂など、この技術分野で従来公知のものを用いることができる。
【００２６】
以下、添付図面を参照して本発明のウォータポンプ軸受に採用され、本発明のウォータポンプ軸受の特徴をなす、外輪６４の両端部に設けられている軸受内部をシールするシール体のうち、インペラ６１側のシール体６６として採用されるシール体の好ましい実施形態を説明する。以下で説明するシール体以外の他の部分の構造は、図６を用いて説明した従来のものと同一であるので、その説明は省略する。また、従来例を説明した図６において用いた構成要素と同一の構成要素には図６において用いられているものと同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００２７】
また、以下の好ましい実施例において添付図面を用いて説明する各構成、形状及び配置関係は、本発明が理解できる程度に概略的に示したものにすぎない。したがって、本発明は、以下の実施例にて説明した形態に限定されず、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々の形態に変更可能である。
【００２８】
（参考例１）
図１は、本発明が参考とする一例を示すものであって、本発明のウォータポンプ軸受の外輪６４の両端部に設けられている軸受内部をシールするシール体のうち、インペラ６１側のシール体の第一の実施形態を説明するものである。
【００２９】
図１図示のシール体は、外輪側シール環３と、軸側シール環６とから構成されている。
【００３０】
外輪側シール環３は、金属製の補強環１と補強環１によって補強され、ゴムなどの弾性体によって形成されている弾性体２とから構成されている。外輪側シール環３の一端部側は、図１図示のように、外輪６４の内周側の嵌合溝６４ｂに固定され、他端側がポンプ軸６３側に延びている。
【００３１】
金属製の軸側シール環６は、ポンプ軸６３に嵌合固定されて、ポンプ軸６３と共に回転する回転円筒部４と、回転円筒部４の軸方向内側において、回転円筒部４から半径方向外側に延びるフランジ部５とから構成されている。
【００３２】
外輪側シール環３を構成する弾性体２は、図１図示のように、補強環１のポンプ軸６３側に延びている先端１ａ部分から、更に、ポンプ軸６３側に向かって延びる３個のリップ部７、８、９を備えている。
【００３３】
この３個のリップ部の中の第一のリップ部７は軸方向外側に向かって斜めに延びて軸側シール環６の回転円筒部４の外周面と摺接している。また、第二のリップ部８も軸方向外側に向かって斜めに延びて軸側シール環６の回転円筒部４の外周面と摺接している。ただし、第二のリップ部８が回転円筒部４の外周面と摺接する位置は、図１図示のように、第一のリップ部７が回転円筒部４の外周面と摺接している位置よりも軸方向内側になっている。そこで、回転円筒部４の外周面と、第一のリップ部７と、第二のリップ部８との間に第一の密閉空間部２０が形成されている。
【００３４】
第三のリップ部９は、軸方向内側に向かって斜めに延びて、軸側シール環６のフランジ部５の軸方向外側面と摺接している。そこで、回転円筒部４の外周面とフランジ部５の軸方向外側面と、第三のリップ部９との間に第二の密閉空間部２１が形成されている。
【００３５】
第一〜第三のリップ部７、８、９は、図１図示のように、基端側が外輪６４の内周側の嵌合溝６４ｂに固定されている補強環１の先端１ａ部分から、ポンプ軸６３側の方向に向かって延びている。そこで、第一〜第三のリップ部７、８、９の先端側は、補強環１及びその先端１ａに強く支持されて、回転円筒部４の外周面及びフランジ部５の軸方向外側面に接触することができる。これによって、ウォータポンプ軸受の軸受内部への冷却水や水分の侵入を効果的に防止できると共に、軸受内部からのグリースの流出を効果的に防止できるシール構造となっている。
【００３６】
また、前述した第一の密閉空間部２０を形成する第一のリップ部７と、第二のリップ部８とは、共に、軸方向外側に向かいつつポンプ軸６３側に向かって斜めに延びてシール部を形成している。そこで、このような形態によって形成された二重のシール構造によって、軸受内部への冷却水や、水蒸気等の水分の侵入を効果的に防止することができる。
【００３７】
更に、軸側シール環６の回転円筒部４の軸方向内側において、すなわち、図１図示のように、第二のリップ部８が回転円筒部４の外周面と摺接している位置よりも軸方向内側において、回転円筒部４から半径方向外側に延びるフランジ部５が立上がり、更に、このフランジ部５の軸方向外側面に第三のリップ部９が接触して前述した第二の密閉空間部２１が形成されているので、前述した第一のリップ部７と第二のリップ部８とによる第一の密閉空間部２０を介在させた二重のシール構造とあいまって、軸受内部への冷却水や、水蒸気等の水分の侵入を一層効果的に防止することができる。
【００３８】
また、軸側シール環６は、ポンプ軸６３に嵌合固定されて、ポンプ軸６３と共に回転する回転円筒部４の軸方向内側において、回転円筒部４から半径方向外側に延びるフランジ部５を備えているので、軸受内部からのグリースの流出を効果的に防止することができる。たとえ、フランジ部５を越えて流出しようとするグリースがあっても、外輪側シール環３の補強環１の先端１ａ部分から、軸方向内側に向かいつつポンプ軸６３側に向かって延びる第三のリップ部９が、フランジ部５の軸方向外側面に摺接しているので、軸受内部からのグリースの流出を確実に防止することが可能になる。
【００３９】
なお、この参考例における補強環１の形態は図１図示のものに限られない。外輪側シール環３の一端部側を外輪６４の内周面側に固定し、他端側をポンプ軸６３方向に延ばして弾性体２を補強すると共に、補強環１の先端１ａ部分からポンプ軸６３側の方向に向かって延る第一〜第三のリップ部７、８、９の先端側が、補強環１及びその先端１ａに強く支持されて、回転円筒部４の外周面及びフランジ部５の軸方向外側面に接触することを可能とする形態であれば、種々の形状、形態とすることができる。
【００４０】
また、フランジ部５が、回転円筒部４から半径方向外側に延びる位置も、図１図示のものに限られない。第二のリップ部８が回転円筒部４の外周面と摺接している位置よりも軸方向内側において回転円筒部４から半径方向外側に延び、その軸方向外側面に第三のリップ部９が接触できる位置であれば、軸側シール環６の回転円筒部４の軸方向内側の位置のどこから半径方向外側に向けて立ち上がっている形態も採用可能である。
【００４１】
（参考例２）
図２は、本発明が参考とする他の例を示すものであって、本発明のウォータポンプ軸受の外輪６４の両端部に設けられている軸受内部をシールするシール体のうち、インペラ６１側のシール体の第二の実施形態を説明するものである。
【００４２】
図２図示のシール体は、外輪側シール環１３と、軸側シール環１６とから構成されている。
【００４３】
金属製の外輪側シール環１３は、外輪６４の内周側に固定される第一の円筒部１１ａと、第一の円筒部１１ａの軸方向外側において、第一の円筒部１１ａからポンプ軸６３側に延びる中間部１１ｂと、中間部１１ｂのポンプ軸６３側に延びる終端部側において、中間部１１ｂから軸方向内側に延びる第二の円筒部１１ｃとから構成されている。
【００４４】
軸側シール環１６は、ポンプ軸６３に嵌合固定されて、ポンプ軸６３と共に回転する金属製の回転円筒部１４と、回転円筒部１４の軸方向内側において、回転円筒部１４から半径方向外側に延びる金属製のフランジ部１５と、回転円筒部１４及びフランジ部１５とに補強されて半径方向外側に延びるゴムなどの弾性材からなる弾性体１２とから構成されている。
【００４５】
軸側シール環１６を構成する弾性体１２は、半径方向外側に向かって延びる３個のリップ部１７、１８、１９を備えている。
【００４６】
第一のリップ部１７は、軸方向外側に向かって斜めに延びて外輪側シール環１３の第二の円筒部１１ｃの内周面と摺接している。また、第二のリップ部１８は軸方向外側に向かって斜めに延びて外輪側シール環１３の第一の円筒部１１ａの内周面と摺接している。ただし、第二のリップ部１８が第一の円筒部１１ａの内周面と摺接する位置は、図２図示のように、第一のリップ部１７が第二の円筒部１１ｃの内周面と摺接している位置よりも軸方向内側になっている。そこで、第一のリップ部１７と、第一の円筒部１１ａと、中間部１１ｂと、第二の円筒部１１ｃと、第二のリップ部１８とで囲まれる部分に第一の密閉空間部２２が形成されている。
【００４７】
また、第三のリップ部１９は、軸方向内側に向かって斜めに延びて外輪側シール環１３の第一の円筒部１１ａの内周面と摺接している。
【００４８】
このように、第二のリップ部１８が軸方向内側に向かって斜めに延び、第三のリップ部１９が軸方向外側に向かって斜めに延びて、それぞれ、外輪側シール環１３の第一の円筒部１１ａの内周面に摺接しているので、第二のリップ部１８と第三のリップ部１９と、第一の円筒部１１ａの内周面との間に、第二の密閉空間部２３が形成されている。
【００４９】
第一のリップ部１７は、軸方向外側に向かって斜めに延びて外輪側シール環１３の第二の円筒部１１ｃの内周面と摺接しているので、回転時には遠心力を受けて、第二の円筒部１１ｃの内周面により強く接触する。そこで、シール性能が高められ、軸受内部への冷却水や、水蒸気等の水分の侵入を効果的に防止することができる。たとえ、第一のリップ部１７と第二の円筒部１１ｃの内周面との間のシールを破って、第一の密閉空間部２２に侵入できる水分があっても、そのような水分は、軸方向外側に向かって斜めに延び、フランジ１５の先端１５ａ部分に支持されて外輪側シール環１３の第一の円筒部１１ａの内周面に緊密に接触できる第二のリップ部１８が、同じく、回転による遠心力を受けて、第一の円筒部１１ａの内周面により強く接触してシールしている第一の密閉空間部２２内に止められるので、軸受内部への冷却水や、水蒸気等の水分の侵入を一層効果的に防止することができる。
【００５０】
また、軸側シール環１６は、ポンプ軸６３に嵌合固定されて、ポンプ軸６３と共に回転する回転円筒部１４の軸方向内側において、回転円筒部１４から半径方向外側に延びるフランジ部１５を備えているので、軸受内部からのグリースの流出を効果的に防止することができる。外輪側においても、軸方向内側に向かって斜めに延び、フランジ１５の先端１５ａ部分に支持されて外輪側シール環１３の第一の円筒部１１ａの内周面に緊密に接触できる第三のリップ部１９が、同じく回転による遠心力を受けて、第一の円筒部１１ａの内周面により強く接触してシールが図られるので、軸受内部からのグリースの流出を効果的に防止することができる。更に、たとえ、この第三のリップ部１９によるシールが破られたとしても、第二の密閉空間部２３が存在しているので、軸受内部からのグリースの流出は一層効果的に防止される。
【００５１】
なお、この参考例における外輪側シール環１３の形状、軸側シール環１６のフランジ部が回転円筒部１４から半径方向外側に延びる位置は、図２図示のものに限られない。前述した第一のリップ部１７、第二のリップ部１８、第三のリップ部１９によってシール部が形成される軸方向の位置が確保され、前記のように第一の密閉空間部２２、第二の密閉空間部２３が形成されるものであれば、種々の形状、形態を採用することが可能である。
【００５２】
（参考例３）
図３は、本発明が参考とする他の例を示すものであって、本発明のウォータポンプ軸受の外輪６４の両端部に設けられている軸受内部をシールするシール体のうち、インペラ６１側のシール体の第三の実施形態を説明するものである。
【００５３】
図３図示のシール体は、軸側シール環１６を構成する弾性体１２から半径方向外側に向かって延びている第二のリップ部２８と、第三のリップ部２９とが外輪側シール環１３の第一の円筒部１１ａの内周面に摺接しているのではなく、外輪６４の内周面に摺接している点が、図２図示の第２の実施形態と相違しているのみである。その他は、同一であるので、図２図示の第２の実施形態と同一の構成要素には、同一の参照符号を付けてその説明を省略する。
【００５４】
また、基本的な作用、効果も図２図示の第２の実施形態の場合と同一である。なお、図２図示の実施形態と、図３図示の実施形態とを組み合わせた変形例として、第三のリップ部２９を図３図示の実施形態のように、外輪６４の内周面に摺接させ、第二のリップ部２８を図３図示の実施形態のように、外輪側シール環１３の第一の円筒部１１ａの内周面に摺接させる形態とすることもできる。このようにしても、図２図示の第２の実施形態の場合と同等の作用、効果を発揮させることができる。
【００５５】
【実施例１】
図４は、本発明のウォータポンプ軸受の外輪６４の両端部に設けられている軸受内部をシールするシール体のうち、インペラ６１側のシール体の第四の実施形態を説明するものである。
【００５６】
図４図示のシール体は、外輪側シール環３３と、軸側シール環３６とから構成されている。
【００５７】
金属製の外輪側シール環３３は、外輪６４の内周側に固定される第一の円筒部３１ａと、第一の円筒部３１ａの軸方向外側において、第一の円筒部３１ａからポンプ軸６３側に延びる中間部３１ｂと、中間部３１ｂのポンプ軸６３側に延びる終端部側において、中間部３１ｂから軸方向外側に延びる第二の円筒部３１ｃとから構成されている。
【００５８】
軸側シール環３６は、ポンプ軸６３に嵌合固定されて、ポンプ軸６３と共に回転する金属製の回転円筒部３４と、回転円筒部３４の軸方向内側において、回転円筒部３４から半径方向外側に延びる金属製のフランジ部３５と、回転円筒部３４及びフランジ部３５とに補強されて半径方向外側に延びるゴム等の弾性材からなる弾性体３２とから構成されている。
【００５９】
軸側シール環３６を構成する弾性体３２は、半径方向外側に向かって延びる３個のリップ部３７、３８、３９を備えている。
【００６０】
第一のリップ部３７は、軸方向外側に向かって斜めに延びて外輪側シール環３３の第二の円筒部３１ｃの内周面と摺接している。また、第二のリップ部３８は軸方向外側に向かって斜めに延びて外輪側シール環３３の第一の円筒部３１ａの内周面と摺接している。更に、第三のリップ部３９は、軸方向内側に向かって斜めに延びて外輪側シール環３３の第一の円筒部３１ａの内周面と摺接している。この図４図示の第四の実施形態におけるシール体は、図２図示の第２の実施形態において軸方向内側に延びていた外輪側シール環の第二の円筒部が、軸方向外側に延びるように変更されたものである。第一のリップ部３７と、第一の円筒部３１ａと、中間部３１ｂと、第二の円筒部３１ｃと、第二のリップ部３８とで囲まれる部分に第一の密閉空間部２２が形成され、第二のリップ部３８と、第三のリップ部３９と、第一の円筒部３１ａの内周面との間に、第二の密閉空間部２３が形成されるのは、図２図示の第２の実施形態の場合と同一である。
【００６１】
この図４図示の第四の実施形態のシール体を採用した場合に奏される作用、効果も図２図示の第２の実施形態の場合と同一である。
【００６２】
なお、この実施例における外輪側シール環３３の形状、軸側シール環３６のフランジ部が回転円筒３４から半径方向外側に延びる位置は、図４図示のものに限られない。第一のリップ部３７、第二のリップ部３８、第三のリップ部３９によってシール部が形成される軸方向の位置が図４図示の形態となり、第一の密閉空間部２２、第二の密閉空間部２３が形成されるものであれば、種々の形状、形態を採用することが可能である。
【００６３】
なお、図示していないが、第三のリップ部３９が外輪側シール環３３の第一の円筒部３１ａの内周面と摺接する形態に換えて、第三のリップ部３９が軸方向内側に向かって斜めに延び、外輪６４の内周側と摺接する形態とすることも可能である。すなわち、第二の密閉空間部２３が、第二のリップ部３８と、第三のリップ部３９と、第一の円筒部３１ａの内周面と、外輪６４の内周側面との間に形成されるものである。
【００６４】
このようにしても、図２図示の第２の実施形態の場合と同等の作用、効果を発揮させることができる。
【００６５】
【実施例２】
図５は、本発明のウォータポンプ軸受の外輪６４の両端部に設けられている軸受内部をシールするシール体のうち、インペラ６１側のシール体の第五の実施形態を説明するものである。
【００６６】
図５図示の実施形態は、前述した図２、図３図示のシール体を採用するウォータポンプ軸受において、外輪側シール環１３の第一の円筒部１１ａの軸方向外側の一部が、外輪６４の軸方向外側端面６４ａよりも軸方向外側に突出している構造になっているものである。
【００６７】
基本的な形状、構造は、図２、図３を用いて説明した実施形態におけるものと同一であるので、共通する構成要素には同一の参照符号を付け、その説明を省略する。
【００６８】
図５図示の実施形態を採用することによって、図２、図３図示の前記実施例で説明した作用、効果に加えて、ウォータポンプハウジングに水抜き穴７０が設けられている場合に、水抜き穴７０からの排水を助けることができるので有利である。また、かかる構造にすれば、第一の円筒部１１ａが広いスペースを必要としていても外輪６４の延長が必要でなくなるので、既存の構造をそのまま使用することができて有利である。
【００６９】
なお、図示していないが、図４図示のシール体を採用するウォータポンプ軸受において、外輪側シール環３３の第一の円筒部３１ａの軸方向外側の一部が、外輪６４の軸方向外側端面６４ａよりも軸方向外側に突出している構造を採用することもできる。この構造とすれば、第一の円筒部３１ａが広いスペースを必要としていても外輪６４の延長が必要でなくなるので、既存の構造をそのまま使用できるという効果が一層顕著に発揮される。
【００７０】
【発明の効果】
この発明によれば、ウォータポンプ軸受の軸受内部への冷却水や水分の侵入を効果的に防止できると共に、軸受内部からのグリースの流出を効果的に防止できるウォータポンプ軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が参考とする一例を示すものであって、ウォータポンプ軸受におけるインペラ側のシール体の第一の実施形態を拡大して表した一部断面図。
【図２】本発明が参考とする他の一例を示すものであって、ウォータポンプ軸受におけるインペラ側のシール体の第二の実施形態を拡大して表した一部断面図。
【図３】本発明が参考とする更に他の一例を示すものであって、ウォータポンプ軸受におけるインペラ側のシール体の第三の実施形態を拡大して表した一部断面図。
【図４】本発明のウォータポンプ軸受におけるインペラ側のシール体の第四の実施形態を拡大して表した一部断面図。
【図５】本発明のウォータポンプ軸受におけるインペラ側のシール体の第五の実施形態を拡大して表した一部断面図。
【図６】従来のウォータポンプ軸受が採用されているウォータポンプの一例を説明する一部断面図。
【符号の説明】
１補強環
２、１２、３２弾性体
３、１３、３３外輪側シール環
４、１４、３４回転円筒部
５、１５、３５フランジ部
６、１６、３６軸側シール環
７、１７、３７第一のリップ部
８、１８、２８、３８第二のリップ部
９、１９、２９、３９第三のリップ部
１１ａ、３１ａ第一の円筒部
１１ｂ、３１ｂ中間部
１１ｃ、３１ｃ第二の円筒部
２０、２２第一の密閉空間部
２１、２３第二の密閉空間部
６１インペラ
６２プーリ
６３ポンプ軸
６４外輪
６５転動体
６６インペラ側のシール体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water pump bearing used in a water-cooled engine of an automobile.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 6, a water pump used in a water-cooled engine or the like of an automobile has an impeller 61 attached to one end of a pump shaft 63 and a pulley 62 attached to the other end, and the impeller 61 is rotated by rotating the pulley 62. It is known that the coolant is circulated by circulating the cooling water. In this water pump, for example, as shown in FIG. 6, a water pump bearing is generally press-fitted into a pump housing 60 fixed to the engine body. In the water pump bearing, a pump shaft 63 having an impeller 61 at one end and a pulley 62 at the other end is rotatably attached to an outer ring 64 of the bearing via a rolling element 65.
[0003]
A mechanical seal 67 is provided between the outer ring 64 and the impeller 61 for the purpose of sealing the space between the pump housing 60 and the pump shaft 63.
[0004]
Further, seal bodies are provided at both ends of the outer ring 64 for the purpose of sealing the inside of the bearing. Of the seal bodies, the impeller side seal body 66 is generally formed of a metal reinforcing ring and an elastic member reinforced by the reinforcing ring.
[0005]
In such a conventionally known water pump, when the sealing performance of the mechanical seal 67 deteriorates due to a change with time or the like, cooling water enters the space 68 between the pump housing 60 and the pump shaft 63 from the impeller 61 side. There is.
[0006]
On the other hand, the above-described impeller-side seal body 66 is repeatedly heated and cooled to repeatedly expand and contract due to repeated operation and stop of the engine, and the sealing function tends to be impaired.
[0007]
Therefore, as described above, the cooling water that has entered the space 68 between the pump housing 60 and the pump shaft 63 or the water vapor generated by heating the cooling water passes through the seal body 66 and passes through the inside of the bearing. May invade.
[0008]
If moisture enters the bearing in this way, the grease filled in the bearing deteriorates or rust is generated inside the bearing, causing the water pump bearing to malfunction and shortening the life of the water pump. .
[0009]
Further, as described above, the grease may flow out of the bearing through the portion of the seal body 66 where the sealing function is impaired. If it becomes like this, the friction between the rolling element 65 and the pump shaft 63 will become large, the water pump bearing was damaged, and there also existed a problem that the lifetime of a water pump was shortened similarly.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above-described conventional problems, the present invention provides a water pump bearing that can prevent the penetration of cooling water and moisture into the bearing of the water pump bearing and can prevent the grease from flowing out of the bearing. It is an object.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a water pump bearing proposed by the present invention has the following structure.
[0012]
First, in this water pump bearing, as is conventionally known, a pump shaft 63 provided with an impeller 61 at one end and a pulley 62 at the other end rotates around an outer ring 64 of the bearing via a rolling element 65. It is attached movably, and seal bodies are provided at both ends of the outer ring 64 to seal the inside of the bearing.
[0013]
In the water pump bearing of the present invention, the seal body 66 on the impeller 61 side has the following characteristic structure among the seal bodies that seal the inside of the bearing provided at both ends of the outer ring 64. It is.
[0014]
Reference to the present invention The first seal body includes an outer ring side seal ring 3 and a shaft side seal ring 6. Here, the outer ring side seal ring 3 includes a reinforcing ring 1 and an elastic body 2 reinforced by the reinforcing ring 1, one end side is fixed to the inner peripheral side of the outer ring 64, and the other end side extends to the pump shaft 63 side. It is what. Further, the shaft-side seal ring 6 is fitted and fixed to the pump shaft 63 and rotates together with the pump shaft 63, and on the inner side in the axial direction of the rotating cylindrical portion 4, the shaft-side seal ring 6 extends radially outward from the rotating cylindrical portion 4. It is comprised from the flange part 5 extended.
[0015]
The elastic body 2 constituting the outer ring side seal ring 3 includes three lip portions 7, 8, extending from the distal end side extending toward the pump shaft 63 side of the reinforcing ring 1 toward the pump shaft 63 side. 9 is provided. The first lip portion 7 among the three lip portions extends obliquely outward in the axial direction, is in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotating cylindrical portion 4 of the shaft-side seal ring 6, and the second lip portion 8. Extends obliquely outward in the axial direction, and the axial seal ring 6 is positioned axially inside the position where the first lip portion 7 is in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotating cylindrical portion 4 of the axial seal ring 6. The third lip portion 9 extends obliquely toward the inner side in the axial direction and comes into sliding contact with the outer surface in the axial direction of the flange portion 5 of the shaft-side seal ring 6. .
[0016]
Reference to the present invention The second seal body includes an outer ring side seal ring 13 and a shaft side seal ring 16. Here, the outer ring side seal ring 13 includes a first cylindrical part 11a fixed to the inner peripheral side of the outer ring 64, and a pump shaft 63 from the first cylindrical part 11a on the axially outer side of the first cylindrical part 11a. The intermediate portion 11b extending to the side and the second cylindrical portion 11c extending inward in the axial direction from the intermediate portion 11b on the end portion side extending to the pump shaft 63 side of the intermediate portion 11b. The shaft-side seal ring 16 is fitted and fixed to the pump shaft 63 and rotates together with the pump shaft 63. The shaft-side seal ring 16 extends radially outward from the rotating cylinder portion 14 on the inner side in the axial direction of the rotating cylinder portion 14. The flange portion 15 extends and the elastic body 12 is reinforced by the rotating cylindrical portion 14 and the flange portion 15 and extends radially outward.
[0017]
The elastic body 12 constituting the shaft-side seal ring 16 includes three lip portions 17, 18, and 19 extending outward in the radial direction. Of the three lip portions, the first lip portion 17 extends obliquely outward in the axial direction and is in sliding contact with the inner peripheral surface of the second cylindrical portion 11c of the outer ring side seal ring 13. The second lip 18 extends obliquely toward the outer side in the axial direction and is in sliding contact with the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 11 a of the outer ring side seal ring 13 or the inner peripheral side of the outer ring 64. Further, the third lip portion 19 extends obliquely inward in the axial direction and is in sliding contact with the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 11 a of the outer ring side seal ring 13 or the inner peripheral side of the outer ring 64. .
[0018]
Of the present invention The third seal body includes an outer ring side seal ring 33 and a shaft side seal ring 36. Here, the outer ring side seal ring 33 includes a first cylindrical part 31a fixed to the inner peripheral side of the outer ring 64 and a pump shaft 63 from the first cylindrical part 31a on the axially outer side of the first cylindrical part 31a. The intermediate portion 31b extending to the side and the second cylindrical portion 31c extending outward in the axial direction from the intermediate portion 31b on the end portion side extending to the pump shaft 63 side of the intermediate portion 31b. The shaft-side seal ring 36 is fitted and fixed to the pump shaft 63, and rotates with the pump shaft 63. The shaft-side seal ring 36 extends radially outward from the rotating cylinder 34. The flange portion 35 extends and the elastic body 32 is reinforced by the rotating cylindrical portion 34 and the flange portion 35 and extends outward in the radial direction.
[0019]
The elastic body 32 constituting the shaft-side seal ring 36 includes three lip portions 37, 38, and 39 extending outward in the radial direction. Of the three lip portions, the first lip portion 37 extends obliquely outward in the axial direction and is in sliding contact with the inner peripheral surface of the second cylindrical portion 31 c of the outer ring side seal ring 33. The second lip portion 38 extends obliquely outward in the axial direction and is in sliding contact with the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 31 a of the outer ring side seal ring 33. Further, the third lip portion 39 extends obliquely inward in the axial direction and is in sliding contact with the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 31 a of the outer ring side seal ring 33 or the inner peripheral side of the outer ring 64.
[0020]
Mentioned above Of the present invention In the water pump bearing of the present invention adopting a seal body Is The first lip portions 7, 17, and 37 are structured to form a seal portion by extending obliquely toward the pump shaft 63 side or the radially outer side while facing the outer side in the axial direction. The second lip portions 8, 18, 28, and 38 that form the seal portion on the inner side in the axial direction from the position at which the seal portion is formed by the first lip portions 7, 17, and 37 are also the first lip portion. Similar to 7, 17, and 37, the seal portion is formed by extending obliquely toward the pump shaft 63 side or radially outward while moving outward in the axial direction. Therefore, the double seal structure formed in such a form can effectively prevent intrusion of water such as cooling water and water vapor into the bearing.
[0021]
Further, the shaft-side seal rings 6, 16, 36 are fitted and fixed to the pump shaft 63, and on the inner side in the axial direction of the rotating cylindrical portions 4, 14, 34 rotating together with the pump shaft 63, the rotating cylindrical portions 4, 14, Since the flange portions 5, 15, and 35 extending radially outward from 34 are provided, a third seal portion is formed extending obliquely toward the radially outer side or the pump shaft 63 side while facing the axially inner side. Combined with the function of the lip portions 9, 19, 29, 39, it is possible to effectively prevent the grease from flowing out from the inside of the bearing.
[0022]
As mentioned above Of the present invention In the water pump bearing employing the third seal body, a part of the first cylindrical portions 11a, 31a of the outer ring side seal rings 13, 33 on the outer side in the axial direction is more axial than the axially outer end face 64a of the outer ring 64. A structure protruding outward can also be adopted. Such a structure is advantageous because drainage from the drain hole 70 can be assisted when the drain hole 70 is provided in the water pump housing.
[0023]
Further, with such a structure, even if the first cylindrical portions 11a and 31a of the outer ring side seal rings 13 and 33 require a wide space, the extension of the outer ring 64 is not necessary, so that the existing structure is maintained as it is. It can be used advantageously.
[0024]
Used in the above-described water pump bearing of the present invention. Of the present invention Seal body smell And The reinforcing ring 1, the outer ring side seal rings 13 and 33, the rotating cylindrical parts 4, 14, and 34 and the flange parts 5, 15, and 35 of the shaft side seal ring should be formed of a corrosion-resistant member such as stainless steel. Is desirable. This is to prevent rust from occurring in these portions. Therefore, the material is not particularly limited as long as these portions are formed of a member having corrosion resistance. For example, a steel material plated with a metal having corrosion resistance can be used.
[0025]
Further, as the elastic bodies 2, 12, 32, those conventionally known in this technical field such as rubber and synthetic resin can be used.
[0026]
Hereinafter, among the seal bodies that are employed in the water pump bearing of the present invention and that are characteristic of the water pump bearing of the present invention and seal the inside of the bearing provided at both ends of the outer ring 64 with reference to the accompanying drawings, the impeller A preferred embodiment of the seal body employed as the 61-side seal body 66 will be described. Since the structure of other parts other than the seal body described below is the same as the conventional structure described with reference to FIG. 6, the description thereof is omitted. Moreover, the same reference numerals as those used in FIG. 6 are attached to the same components as those used in FIG. 6 for explaining the conventional example, and the description thereof is omitted.
[0027]
In addition, each configuration, shape, and arrangement relationship described with reference to the accompanying drawings in the following preferred embodiments are merely schematically shown to the extent that the present invention can be understood. Therefore, this invention is not limited to the form demonstrated in the following Example, It can change into a various form in the technical range grasped | ascertained from description of a claim.
[0028]
(Reference Example 1)
FIG. An example for reference by the present invention is shown, The first embodiment of the seal body on the impeller 61 side among the seal bodies that seal the bearing interior provided at both ends of the outer ring 64 of the water pump bearing of the present invention will be described.
[0029]
The seal body shown in FIG. 1 includes an outer ring side seal ring 3 and a shaft side seal ring 6.
[0030]
The outer ring side seal ring 3 includes a metal reinforcing ring 1 and an elastic body 2 reinforced by an elastic body such as rubber, which is reinforced by the reinforcing ring 1. As shown in FIG. 1, one end portion side of the outer ring side seal ring 3 is fixed to a fitting groove 64 b on the inner peripheral side of the outer ring 64, and the other end side extends to the pump shaft 63 side.
[0031]
The metal shaft-side seal ring 6 is fitted and fixed to the pump shaft 63 and rotates together with the pump shaft 63, and on the inner side in the axial direction of the rotating cylindrical portion 4, the outer side in the radial direction from the rotating cylindrical portion 4. It is comprised from the flange part 5 extended in this.
[0032]
As shown in FIG. 1, the elastic body 2 constituting the outer ring side seal ring 3 has three pieces extending from the tip 1 a portion extending toward the pump shaft 63 side of the reinforcing ring 1 toward the pump shaft 63 side. Lip portions 7, 8 and 9 are provided.
[0033]
Of the three lip portions, the first lip portion 7 extends obliquely outward in the axial direction and is in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotating cylindrical portion 4 of the shaft-side seal ring 6. The second lip portion 8 also extends obliquely outward in the axial direction and is in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotating cylindrical portion 4 of the shaft-side seal ring 6. However, the position where the second lip portion 8 is in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotating cylindrical portion 4 is from the position where the first lip portion 7 is in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotating cylindrical portion 4 as shown in FIG. Is also on the inside in the axial direction. Therefore, a first sealed space portion 20 is formed between the outer peripheral surface of the rotating cylindrical portion 4, the first lip portion 7, and the second lip portion 8.
[0034]
The third lip portion 9 extends obliquely inward in the axial direction, and is in sliding contact with the axially outer surface of the flange portion 5 of the shaft-side seal ring 6. Therefore, a second sealed space portion 21 is formed between the outer peripheral surface of the rotating cylindrical portion 4, the axially outer side surface of the flange portion 5, and the third lip portion 9.
[0035]
As shown in FIG. 1, the first to third lip portions 7, 8, 9 are formed from the distal end 1 a portion of the reinforcing ring 1 whose base end side is fixed to the fitting groove 64 b on the inner peripheral side of the outer ring 64. It extends toward the direction of the pump shaft 63 side. Therefore, the distal ends of the first to third lip portions 7, 8, 9 are strongly supported by the reinforcing ring 1 and its distal end 1 a, and are formed on the outer peripheral surface of the rotating cylindrical portion 4 and the axially outer surface of the flange portion 5. Can touch. As a result, the seal structure can effectively prevent cooling water and moisture from entering the bearing of the water pump bearing and also prevent grease from flowing out of the bearing.
[0036]
The first lip portion 7 and the second lip portion 8 that form the first sealed space portion 20 described above both extend obliquely toward the pump shaft 63 side toward the outer side in the axial direction. A seal portion is formed. Therefore, the double seal structure formed in such a form can effectively prevent intrusion of water such as cooling water and water vapor into the bearing.
[0037]
Further, on the axially inner side of the rotating cylindrical portion 4 of the shaft side seal ring 6, that is, as shown in FIG. 1, the shaft is positioned more than the position where the second lip portion 8 is in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotating cylindrical portion 4. On the inner side in the direction, a flange portion 5 extending radially outward from the rotating cylindrical portion 4 rises, and the third lip portion 9 comes into contact with the axially outer side surface of the flange portion 5 and the second sealed space portion described above. 21 is formed, and combined with the double seal structure in which the first sealed space portion 20 is interposed by the first lip portion 7 and the second lip portion 8 described above, cooling to the inside of the bearing is performed. Intrusion of moisture such as water and water vapor can be more effectively prevented.
[0038]
The shaft-side seal ring 6 includes a flange portion 5 that is fitted and fixed to the pump shaft 63 and extends radially outward from the rotating cylindrical portion 4 on the axially inner side of the rotating cylindrical portion 4 that rotates together with the pump shaft 63. Therefore, the grease can be effectively prevented from flowing out of the bearing. Even if there is grease that is about to flow out beyond the flange portion 5, the third extending from the tip 1 a portion of the reinforcing ring 1 of the outer ring side seal ring 3 toward the pump shaft 63 side inward in the axial direction. Since the lip portion 9 is in sliding contact with the outer surface of the flange portion 5 in the axial direction, it is possible to reliably prevent the grease from flowing out from the inside of the bearing.
[0039]
In addition, this reference The form of the reinforcing ring 1 in the example is not limited to that shown in FIG. One end side of the outer ring side seal ring 3 is fixed to the inner peripheral surface side of the outer ring 64, and the other end side is extended toward the pump shaft 63 to reinforce the elastic body 2, and the pump shaft extends from the tip 1 a portion of the reinforcing ring 1. The distal end sides of the first to third lip portions 7, 8, 9 extending toward the direction of the 63 side are strongly supported by the reinforcing ring 1 and its distal end 1 a, and the outer peripheral surface of the rotating cylindrical portion 4 and the flange portion 5. If it is a form which enables it to contact the axial direction outer side surface, it can be set as various shapes and forms.
[0040]
Further, the position at which the flange portion 5 extends radially outward from the rotating cylindrical portion 4 is not limited to that shown in FIG. The second lip portion 8 extends radially outward from the rotary cylindrical portion 4 on the inner side in the axial direction from the position where the second lip portion 8 is in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotary cylindrical portion 4, and the third lip portion 9 is formed on the outer surface in the axial direction. As long as the position can be contacted, it is also possible to adopt a form in which the shaft side seal ring 6 rises radially outward from any position on the axially inner side of the rotating cylindrical portion 4.
[0041]
(Reference Example 2)
FIG. The present invention shows another example for reference, A second embodiment of the seal body on the impeller 61 side among the seal bodies that seal the bearing interior provided at both ends of the outer ring 64 of the water pump bearing of the present invention will be described.
[0042]
The seal body shown in FIG. 2 includes an outer ring side seal ring 13 and a shaft side seal ring 16.
[0043]
The metal outer ring side seal ring 13 includes a first cylindrical part 11a fixed to the inner peripheral side of the outer ring 64, and a pump shaft 63 from the first cylindrical part 11a on the axially outer side of the first cylindrical part 11a. The intermediate portion 11b extending to the side and the second cylindrical portion 11c extending inward in the axial direction from the intermediate portion 11b on the end portion side extending to the pump shaft 63 side of the intermediate portion 11b.
[0044]
The shaft-side seal ring 16 is fitted and fixed to the pump shaft 63 and rotates with the pump shaft 63. The shaft-side seal ring 16 is radially outward from the rotating cylinder portion 14 on the inner side in the axial direction of the rotating cylinder portion 14. And an elastic body 12 made of an elastic material such as rubber that is reinforced by the rotating cylindrical portion 14 and the flange portion 15 and extends outward in the radial direction.
[0045]
The elastic body 12 constituting the shaft-side seal ring 16 includes three lip portions 17, 18, 19 extending outward in the radial direction.
[0046]
The first lip portion 17 extends obliquely toward the outside in the axial direction and is in sliding contact with the inner peripheral surface of the second cylindrical portion 11 c of the outer ring side seal ring 13. The second lip 18 extends obliquely outward in the axial direction and is in sliding contact with the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 11 a of the outer ring side seal ring 13. However, the position where the second lip portion 18 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 11a is such that the first lip portion 17 is in contact with the inner peripheral surface of the second cylindrical portion 11c as shown in FIG. It is on the inner side in the axial direction than the position in sliding contact. Therefore, the first sealed space portion 22 is surrounded by the first lip portion 17, the first cylindrical portion 11 a, the intermediate portion 11 b, the second cylindrical portion 11 c, and the second lip portion 18. Is formed.
[0047]
The third lip portion 19 extends obliquely inward in the axial direction and is in sliding contact with the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 11a of the outer ring side seal ring 13.
[0048]
Thus, the second lip 18 extends obliquely inward in the axial direction, and the third lip 19 extends obliquely outward in the axial direction. Since it is in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylindrical portion 11a, the second sealed space portion is interposed between the second lip portion 18, the third lip portion 19, and the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 11a. 23 is formed.
[0049]
Since the first lip portion 17 extends obliquely outward in the axial direction and is in sliding contact with the inner peripheral surface of the second cylindrical portion 11c of the outer ring side seal ring 13, the first lip portion 17 receives centrifugal force during rotation, It comes into stronger contact with the inner peripheral surface of the second cylindrical portion 11c. Therefore, the sealing performance is enhanced, and it is possible to effectively prevent the intrusion of water such as cooling water and water vapor into the bearing. Even if there is moisture that can break into the seal between the first lip portion 17 and the inner peripheral surface of the second cylindrical portion 11c and enter the first sealed space portion 22, such moisture is A second lip portion 18 that extends obliquely outward in the axial direction and is supported by the tip 15a portion of the flange 15 and can be brought into close contact with the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 11a of the outer ring side seal ring 13 is also provided. Since the centrifugal force due to the rotation is received and the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 11a comes into contact with the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 11a and is sealed in the first sealed space portion 22, the cooling water or It is possible to more effectively prevent moisture from entering.
[0050]
The shaft-side seal ring 16 includes a flange portion 15 that is fitted and fixed to the pump shaft 63 and extends radially outward from the rotating cylindrical portion 14 on the axially inner side of the rotating cylindrical portion 14 that rotates together with the pump shaft 63. Therefore, the grease can be effectively prevented from flowing out of the bearing. Also on the outer ring side, a third lip that extends obliquely inward in the axial direction and is supported by the tip 15a portion of the flange 15 so as to be in close contact with the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 11a of the outer ring side seal ring 13 is provided. Similarly, the portion 19 receives centrifugal force due to rotation, and comes into stronger contact with the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 11a to achieve a seal, so that the grease can be effectively prevented from flowing out of the bearing. . Furthermore, even if the seal by the third lip portion 19 is broken, the second sealed space portion 23 exists, so that the outflow of grease from the inside of the bearing is prevented more effectively.
[0051]
In addition, this reference In the example, the shape of the outer ring side seal ring 13 and the position where the flange portion of the shaft side seal ring 16 extends radially outward from the rotating cylindrical portion 14 are not limited to those shown in FIG. The first lip portion 17, the second lip portion 18, and the third lip portion 19 described above secure the axial position where the seal portion is formed. As described above, the first sealed space portion 22, As long as the second sealed space 23 is formed, various shapes and forms can be adopted.
[0052]
(Reference Example 3)
FIG. The present invention shows another example for reference, 3rd Embodiment of the seal body by the side of the impeller 61 is demonstrated among the seal bodies which seal the bearing inside provided in the both ends of the outer ring | wheel 64 of the water pump bearing of this invention.
[0053]
The seal body shown in FIG. 3 has a second lip portion 28 extending radially outward from the elastic body 12 constituting the shaft-side seal ring 16 and a third lip portion 29, and the outer ring-side seal ring 13. 2 is not in sliding contact with the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 11a, but is different from the second embodiment shown in FIG. 2 in that it is in sliding contact with the inner peripheral surface of the outer ring 64. is there. Since the others are the same, the same components as those in the second embodiment shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0054]
The basic operation and effect are the same as those in the second embodiment shown in FIG. As a modification in which the embodiment shown in FIG. 2 and the embodiment shown in FIG. 3 are combined, the third lip portion 29 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the outer ring 64 as in the embodiment shown in FIG. Then, the second lip portion 28 may be slidably brought into contact with the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 11a of the outer ring side seal ring 13 as in the embodiment shown in FIG. Even if it does in this way, the effect | action and effect equivalent to the case of 2nd Embodiment of FIG. 2 illustration can be exhibited.
[0055]
[Example 1]
FIG. 4 illustrates a fourth embodiment of the seal body on the impeller 61 side among the seal bodies that seal the bearing interior provided at both ends of the outer ring 64 of the water pump bearing of the present invention.
[0056]
The seal body shown in FIG. 4 includes an outer ring side seal ring 33 and a shaft side seal ring 36.
[0057]
The metal outer ring side seal ring 33 includes a first cylindrical portion 31a fixed to the inner peripheral side of the outer ring 64, and a pump shaft 63 from the first cylindrical portion 31a on the axially outer side of the first cylindrical portion 31a. The intermediate portion 31b extending to the side and the second cylindrical portion 31c extending outward in the axial direction from the intermediate portion 31b on the end portion side extending to the pump shaft 63 side of the intermediate portion 31b.
[0058]
The shaft-side seal ring 36 is fitted and fixed to the pump shaft 63 and rotates with the pump shaft 63. The shaft-side seal ring 36 is radially outward from the rotating cylindrical portion 34 on the inner side in the axial direction of the rotating cylindrical portion 34. And an elastic body 32 made of an elastic material such as rubber which is reinforced by the rotating cylindrical portion 34 and the flange portion 35 and extends outward in the radial direction.
[0059]
The elastic body 32 constituting the shaft-side seal ring 36 includes three lip portions 37, 38, and 39 that extend outward in the radial direction.
[0060]
The first lip portion 37 extends obliquely outward in the axial direction and is in sliding contact with the inner peripheral surface of the second cylindrical portion 31 c of the outer ring side seal ring 33. The second lip portion 38 extends obliquely outward in the axial direction and is in sliding contact with the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 31 a of the outer ring side seal ring 33. Further, the third lip portion 39 extends obliquely inward in the axial direction and is in sliding contact with the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 31 a of the outer ring side seal ring 33. The seal body in the fourth embodiment shown in FIG. 4 is such that the second cylindrical portion of the outer ring side seal ring extending inward in the axial direction in the second embodiment shown in FIG. 2 extends outward in the axial direction. It has been changed to. The first sealed space portion 22 is formed in a portion surrounded by the first lip portion 37, the first cylindrical portion 31a, the intermediate portion 31b, the second cylindrical portion 31c, and the second lip portion 38. The second sealed space portion 23 is formed between the second lip portion 38, the third lip portion 39, and the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 31a as shown in FIG. This is the same as in the second embodiment.
[0061]
The actions and effects achieved when the seal body of the fourth embodiment shown in FIG. 4 is adopted are the same as those of the second embodiment shown in FIG.
[0062]
In this embodiment, the shape of the outer ring side seal ring 33 and the position where the flange portion of the shaft side seal ring 36 extends radially outward from the rotating cylinder 34 are not limited to those shown in FIG. The position in the axial direction in which the seal portion is formed by the first lip portion 37, the second lip portion 38, and the third lip portion 39 is the form shown in FIG. As long as the sealed space 23 is formed, various shapes and forms can be adopted.
[0063]
Although not shown in the drawing, the third lip portion 39 is arranged inward in the axial direction instead of the form in which the third lip portion 39 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 31a of the outer ring side seal ring 33. It is also possible to adopt a form that extends obliquely toward the inner ring and is in sliding contact with the inner peripheral side of the outer ring 64. That is, the second sealed space portion 23 is formed between the second lip portion 38, the third lip portion 39, the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 31a, and the inner peripheral side surface of the outer ring 64. It is what is done.
[0064]
Even if it does in this way, the effect | action and effect equivalent to the case of 2nd Embodiment of FIG. 2 illustration can be exhibited.
[0065]
[Example 2]
FIG. 5 illustrates a fifth embodiment of the seal body on the impeller 61 side among the seal bodies that seal the inside of the bearing provided at both ends of the outer ring 64 of the water pump bearing of the present invention.
[0066]
In the embodiment shown in FIG. 5, in the water pump bearing that employs the sealing body shown in FIGS. 2 and 3 described above, a part of the first cylindrical portion 11 a of the outer ring side seal ring 13 on the outer side in the axial direction It has the structure which protrudes in the axial direction outer side rather than the axial direction outer side end surface 64a.
[0067]
Since the basic shape and structure are the same as those in the embodiment described with reference to FIGS. 2 and 3, common constituent elements are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0068]
By adopting the embodiment shown in FIG. 5, in addition to the operations and effects described in the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, in the case where the water drain hole 70 is provided in the water pump housing, the water drainage is performed. This is advantageous because drainage from the hole 70 can be assisted. In addition, such a structure is advantageous because it is not necessary to extend the outer ring 64 even if the first cylindrical portion 11a requires a wide space, so that the existing structure can be used as it is.
[0069]
Although not shown, in the water pump bearing employing the seal body shown in FIG. 4, a part of the outer side of the first cylindrical portion 31 a of the outer ring side seal ring 33 on the outer side in the axial direction of the outer ring 64. It is also possible to adopt a structure that protrudes outward in the axial direction from 64a. With this structure, even if the first cylindrical portion 31a requires a wide space, it is not necessary to extend the outer ring 64, so that the effect that the existing structure can be used as it is is exhibited more remarkably.
[0070]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a water pump bearing that can effectively prevent cooling water and moisture from entering the bearing of the water pump bearing and can also effectively prevent the grease from flowing out of the bearing. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the present invention. Shows an example for reference, The partial cross section figure which expanded and expressed the 1st embodiment of the seal body by the side of the impeller in a water pump bearing.
FIG. 2 Shows another example for reference, The partial cross section figure which expanded and represented 2nd embodiment of the seal body by the side of the impeller in a water pump bearing.
FIG. 3 Shows another example for reference, The fragmentary sectional view which expanded and represented 3rd embodiment of the seal body by the side of the impeller in a water pump bearing.
FIG. 4 is an enlarged partial sectional view showing a fourth embodiment of an impeller side sealing body in a water pump bearing of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged partial sectional view showing a fifth embodiment of an impeller-side seal body in a water pump bearing of the present invention.
FIG. 6 is a partial cross-sectional view illustrating an example of a water pump in which a conventional water pump bearing is employed.
[Explanation of symbols]
1 Reinforcement ring
2, 12, 32 Elastic body
3, 13, 33 Outer ring side seal ring
4, 14, 34 Rotating cylindrical part
5, 15, 35 Flange
6, 16, 36 Shaft side seal ring
7, 17, 37 First lip
8, 18, 28, 38 Second lip
9, 19, 29, 39 Third lip
11a, 31a First cylindrical portion
11b, 31b middle part
11c, 31c Second cylindrical portion
20, 22 First sealed space
21, 23 Second sealed space
61 Impeller
62 pulley
63 Pump shaft
64 Outer ring
65 Rolling elements
66 Sealing body on impeller side

Claims

A pump shaft having an impeller at one end and a pulley at the other end is rotatably attached to the outer ring of the bearing via rolling elements, and the inside of the bearing is connected to both ends of the outer ring. A water pump bearing provided with a seal body for sealing, and among the seal bodies, the impeller side seal body is:
  A first cylindrical portion fixed to the inner peripheral side of the outer ring, an intermediate portion extending from the first cylindrical portion toward the pump shaft on the axially outer side of the first cylindrical portion, and a pump shaft of the intermediate portion An outer ring side seal ring composed of a second cylindrical portion extending axially outward from the intermediate portion on the terminal end side extending to the side;
  A rotating cylindrical portion that is fitted and fixed to the pump shaft and rotates together with the pump shaft, a flange portion that extends radially outward from the rotating cylindrical portion on the axially inner side of the rotating cylindrical portion, and the rotating cylindrical portion and the flange portion And a shaft-side seal ring composed of an elastic body that is reinforced and extends radially outward.
  The elastic body constituting the shaft-side seal ring includes three lip portions extending radially outward,
  The first lip portion extends obliquely outward in the axial direction and is in sliding contact with the inner peripheral surface of the second cylindrical portion of the outer ring side seal ring,
  The second lip portion extends obliquely toward the outside in the axial direction and is in sliding contact with the inner peripheral surface of the first cylindrical portion of the outer ring side seal ring,
  The third lip portion extends obliquely inward in the axial direction and is in sliding contact with the inner peripheral surface of the first cylindrical portion of the outer ring side seal ring or the inner peripheral side of the outer ring.
  A water pump bearing characterized by that.

The water pump bearing according to claim 1, wherein a part of the first cylindrical portion of the outer ring side seal ring on the outer side in the axial direction protrudes outward in the axial direction from the outer end surface in the axial direction of the outer ring.