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JPH09210215A - ウォ−タポンプの密封装置 - Google Patents

ウォ−タポンプの密封装置

Info

Publication number
JPH09210215A
JPH09210215A JP8044239A JP4423996A JPH09210215A JP H09210215 A JPH09210215 A JP H09210215A JP 8044239 A JP8044239 A JP 8044239A JP 4423996 A JP4423996 A JP 4423996A JP H09210215 A JPH09210215 A JP H09210215A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water pump
seal member
sealing device
seal
inner diameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8044239A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshimasa Shirai
良昌 白井
Kazutoshi Yamamoto
和俊 山本
Michitoshi Mitsumaru
道敏 満丸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
Priority to JP8044239A priority Critical patent/JPH09210215A/ja
Publication of JPH09210215A publication Critical patent/JPH09210215A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウォ−タポンプの密封装置における摺動部か
らの水漏れによるウォ−タポンプ用軸受の破損或いは摺
動部におけるいわゆる鳴き音の発生等のトラブルは自動
車のウォ−タポンプ市場におけるメカニカルシ−ルの長
年の課題である。また、密封装置は構造が比較的複雑で
部品点数も多いため組立作業も煩雑となるという問題が
ある。 【解決手段】 芯金の外回りにゴムを固着させて形成し
た第1シ−ル部材7と、内径側が該ウォ−タポンプ軸1
表面でウォ−タポンプ室側へ弾性変形して該ウォ−タポ
ンプ軸表面に摺接するPTFE製第2シ−ル部材8と、
リング状の金属部材9と、内径部に前記ウォ−タポンプ
軸表面に摺接するリップ部を形成したゴム部材を軸方向
に延ばして形成した芯金の外回りに沿って固着してなる
第3シ−ル部材10と、で構成する。摺動部からの漏水
が防止され摺動部での鳴き音がなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車用のウォ
−タポンプの密封装置、特に長期間の防水効果に優れ且
つ組立作業も容易なウォ−タポンプの密封装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】自動車のエンジンを冷却するウォ−タポ
ンプは、ウォ−タポンプ軸の端部に装着したインペラを
ウォ−タポンプ室内で回転させ、冷却水をエンジンのウ
ォ−タジャケット内で循環させるようになっている。こ
のようなウォ−タポンプの軸受装置では、軸受部とウォ
−タポンプ室とは隣接しているため密封装置により該軸
受部側に水が侵入すること及び軸受シ−ル部等を通じて
水が外部に漏出することをほぼ完全に防止しなければな
らない。従来のウォ−タポンプの密封装置は、例えば図
4に示すように、ハウジング2内においてウォ−タポン
プ軸1を支持するウォ−タポンプ用軸受3と冷却水を満
たしたウォ−タポンプ室4との間に設けられる。即ち、
この密封装置は、前記ウォ−タポンプ用軸受3部分を軸
受シ−ル12で密封し、更に該ウォ−タポンプ用軸受3
外側の軸受室13とウォ−タポンプ室4との間をシ−ル
ケ−ス14で仕切り、該シ−ルケ−ス14にカ−ボンを
含むシ−ル部材15を支持させ、そして該シ−ル部材1
5を前記インペラ5ボス部に一体に固定した密封環体1
6の端面にばね17の付勢力によって摺接させたメカニ
カルシ−ル構造としてある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ウォ−タポンプの密封
装置における摺動部からの水漏れによるウォ−タポンプ
用軸受の破損或いは摺動部におけるいわゆる鳴き音の発
生等のトラブルは、自動車のウォ−タポンプ市場におけ
るメカニカルシ−ルの長年の課題である。メカニカルシ
−ルの摺動部からの水漏れの原因の一つとして、上記す
るようにメカニカルシ−ルの密封材(シ−ル部材15)
がカ−ボン(或いはセラミック)を含むシ−ル部材であ
るため冷却水中に固い異物が存在すると摺動面を傷つけ
ることが考えられる。また、密封装置は構造が比較的複
雑で部品点数も多いため組立作業も煩雑となるという問
題がある。
【0004】この発明は上記する課題に着目してなされ
たものであり、摺動部からの鳴き音の発生を防止し且つ
冷却水中に異物が存在しても長期にわたって水漏れが生
じる恐れがなく、組立作業も容易なウォ−タポンプの密
封装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ち、この発明は上記す
る課題を解決するために、ウォ−タポンプの密封装
が、芯金の外回りにゴムを固着させて形成した第1シ−
ル部材と、該第1シ−ル部材の芯金内径側に嵌め入れウ
ォ−タポンプ軸に嵌合させたとき内径側が該ウォ−タポ
ンプ軸表面でウォ−タポンプ室側へ弾性変形して該ウォ
−タポンプ軸表面に摺接する合成樹脂製の第2シ−ル部
材と、前記第2シ−ル部材を第1シ−ル部材間に挟持す
るように前記第1シ−ル部材の芯金内径側に嵌め入れら
れるリング状の剛性部材と、内径部に前記ウォ−タポン
プ軸表面に摺接するリップ部を形成したゴムを軸方向に
延ばして形成した芯金の外回りに沿って固着させ、且つ
前記第1シ−ル部材の芯金内周面に前記剛性部材を第2
シ−ル部材間に挟持するように圧入される第3シ−ル部
材と、で構成したウォ−タポンプの密封装置であって、
前記第2シ−ル部材の合成樹脂をポリテトラフルオロエ
チレンとし、前記リング状の剛性部材を金属とし、且つ
前記第3シ−ル部材の芯金端部をウォ−タポンプ用軸受
の外輪に装着させてなることを特徴とする。
【0006】或いは、の手段の前記第3シ−ル部材
の該リップ部に、前記ウォ−タポンプ軸表面に摺接する
ポリテトラフルオロエチレン樹脂製の摺接部材を設けた
ことを特徴とする。
【0007】或いは、若しくはの手段における前
記第3シ−ル部材のリップ部に設けたポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂製の前記摺動部材の少なくとも一つに、
カ−ボン繊維と黒鉛が配合されてなることを特徴とす
る。
【0008】或いは、前記の集団におけるカ−ボン
繊維が20重量%以下であり、且つ黒鉛が5重量%以下
であることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、この発明の具体的実施例に
ついて図面を参照して説明する。図1はこの発明のウォ
−タポンプの密封装置を備えたウォ−タポンプの一部断
面図であり、図2はウォ−タポンプの密封装置の一部拡
大図である。ウォ−タポンプ軸1はウォ−タポンプ用軸
受3を介してハウジング2に支持される。該ウォ−タポ
ンプ軸1の端部にはウォ−タポンプ室4内で回転するイ
ンペラ5が装着されている。前記ウォ−タポンプ用軸受
3とウォ−タポンプ室4との間には密封装置6が配置さ
れている。
【0010】前記密封装置6は、図2に示すように、L
字形の芯金7aとゴム部材7bで形成した第1シ−ル部
材7と、前記ウォ−タポンプ軸1に嵌合摺接させたとき
内径側が該ウォ−タポンプ軸1表面で外側(ウォ−タポ
ンプ室側)へ弾性変形して該ウォ−タポンプ用軸受表面
に密着する合成樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレ
ン樹脂(以下、PTFE樹脂とする)製の第2シ−ル部
材8と、前記第1シ−ル部材7のL字形の芯金7a内周
面に圧入する或いは僅かな隙間をもって嵌合するリング
状の剛性部材9と、軸方向に延ばした芯金10aの回り
に固着され前記ウォ−タポンプ軸1表面に接するリップ
部10b1 を形成したゴム部材10bを固着し、且つ前
記第1シ−ル部材7の芯金7aの内周面に圧入された第
3シ−ル部材10と、で構成されている。前記リップ部
10b1 の外回りにはガ−タスプリング11が嵌め込ま
れ該リップ部10b1 をウォ−タポンプ軸1表面に押し
付けるようにしてある。また、前記第3シ−ル部材10
を構成するゴム部材10bのリップ部10b1には前記
ウォ−タポンプ軸1と摺接する例えばPTFE樹脂製の
摺接部材10cが貼着してある。
【0011】前記第1シ−ル部材7は、鋼板等のL字形
の芯金7aにゴム部材7bを焼付固定して製作する。P
TFEで製作した前記第2シ−ル部材8は、PTFEの
化学的安定性によるLLC(Long Life Co
olant)及び一定水圧下での耐摩耗性を備えている
点に着目してこれらの性質を利用するものである。ま
た、前記リング状の剛性部材9は、前記第2シ−ル部材
8に圧力がかかった時該第2シ−ル部材8が変形するの
を防止するバックアップリングとしての機能を有するも
のであり鋼板等の金属の他セラミック或いは剛性の大き
な樹脂を使用してもよい。前記第3シ−ル部材10のリ
ップ部10b1 に貼着したPTFE樹脂製の摺接部材1
0cはPTFEによりリップ部10b1 と一体に形成し
てもよい。また、該第3シ−ル部材10の軸方向に延設
した芯金10aの端部回りのゴム部材10b2 は、前記
ウォ−タポンプ用軸受3の外輪31内周面に設けた溝3
1aに嵌合させるように若干厚みを持たせて固着してあ
る。
【0012】次に、前記第2シ−ル部材8とシ−ル部材
10のPTFE製摺接部材10cの少なくとも一つには
充填剤としてカ−ボン繊維及び黒鉛を配合する。この場
合、配合するカ−ボン繊維及び黒鉛は、それぞれ20重
量%或いはこれ以下,5重量%或いはこれ以下が良い。
水潤滑条件下では特にカ−ボン繊維は圧力の低下がなく
前記量程度が最適であり、これ以上混合するとシ−ル部
材として硬く脆くなりシ−ル性能は悪くなる。また、黒
鉛は低潤滑時の固体潤滑剤として有効であるが、5重量
%以上に配合量を増やすと硬く脆くなりシ−ル性能は悪
くなる。
【0013】上記構成からなるウォ−タポンプの密封装
置6は、図3に示すように、第1シ−ル部材7の芯金7
a内径側にPTFE樹脂製の第2シ−ル部材8を嵌め入
れ、次に剛性部材9を該芯金7a内径側に嵌入して該P
TFE樹脂製の第2シ−ル部材8を挟持させ、次いでP
TFE樹脂製周設部材10cを貼着した第3シ−ル部材
10を、前記第1シ−ル部材7の芯金7a内径側に圧入
して組み立てユニット化(ASSEMBLY)する。こ
のようにして予めユニット化したウォ−タポンプの密封
装置6は、ウォ−タポンプの組立時前記軸受3の外輪3
1の溝31aに嵌め入れるだけで固定することができる
ため組付工数を削減するだけでなく組立作業も極めて容
易となる。
【0014】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明のウォ−
タポンプの密封装置によれば、シ−ル部材同士を摺動さ
せることがないため冷却水中に異物が混入していても漏
水を防止することができる。また、ウォ−タポンプ軸と
接触する複数のシ−ル部材にはPTFEという化学的に
も物理的にも安定した樹脂を用いているため追従性がよ
く信頼性も高いウォ−タポンプの密封構造とすることが
できる。更に、このウォ−タポンプの密封装置は、予め
ユニット化してから軸受外輪に取り付けるため組立作業
が極めて容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のウォ−タポンプの密封装置を備えた
ウォ−タポンプの一部断面図である。
【図2】この発明のウォ−タポンプの密封装置の一部拡
大図である。
【図3】この発明のウォ−タポンプの密封装置を組み立
てる手順を示す分解図である。
【図4】従来の密封装置を備えたウォ−タポンプの一部
断面図である。
【符号の説明】
1 ウォ−タポンプ軸 2 ハウジング 3 ウォ−タポンプ用軸受 4 ウォ−タポンプ室 5 インペラ 6 密封装置 7 第1シ−ル部材 7a 芯金 7b ゴム部材 8 PTFE樹脂製の第2シ−ル部材 9 剛性部材 10 第3シ−ル部材 10a 芯金 10b ゴム部材 10c PTFE樹脂製摺接部材
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年3月25日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項3
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】 或いは、若しくはの手段における
前記第2シ−ル部材、若しくは前記第3シ−ル部材のリ
ップ部に設けたポリテトラフルオロエチレン樹脂製の前
記摺動部材の少なくとも一つに、カ−ボン繊維と黒鉛が
配合されたことを特徴とする。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 芯金の外回りにゴムを固着させて形成し
    た第1シ−ル部材と、該第1シ−ル部材の芯金内径側に
    嵌め入れウォ−タポンプ軸に嵌合させたとき内径側が該
    ウォ−タポンプ軸表面でウォ−タポンプ室側へ弾性変形
    して該ウォ−タポンプ軸表面に摺接する合成樹脂製の第
    2シ−ル部材と、前記第2シ−ル部材を第1シ−ル部材
    間に挟持するように前記第1シ−ル部材の芯金内径側に
    嵌め入れられるリング状の剛性部材と、内径部に前記ウ
    ォ−タポンプ軸表面に摺接するリップ部を形成したゴム
    を軸方向に延ばして形成した芯金の外回りに沿って固着
    させ、且つ前記第1シ−ル部材の芯金内周面に前記剛性
    部材を第2シ−ル部材間に挟持するように圧入される第
    3シ−ル部材と、で構成したウォ−タポンプの密封装置
    であって、 前記第2シ−ル部材の合成樹脂をポリテトラフルオロエ
    チレンとし、前記リング状の剛性部材を金属とし、且つ
    前記第3シ−ル部材の芯金端部をウォ−タポンプ用軸受
    の外輪に装着させてなることを特徴とするウォ−タポン
    プの密封装置。
  2. 【請求項2】 前記第3シ−ル部材のリップ部に、前記
    ウォ−タポンプ軸表面に摺接するポリテトラフルオロエ
    チレン樹脂製の摺接部材を設けたことを特徴とする請求
    項1に記載のウォ−タポンプの密封装置。
  3. 【請求項3】 前記第2シ−ル部材、若しくは前記第3
    シ−ル部材、若しくは前記第3シ−ル部材のリップ部に
    設けたポリテトラフルオロエチレン樹脂製摺動部材の少
    なくとも一つに、カ−ボン繊維と黒鉛が配合されてなる
    請求項1若しくは請求項2に記載のウォ−タポンプの密
    封装置。
  4. 【請求項4】 カ−ボン繊維が20重量%以下であり、
    且つ黒鉛が5重量%以下である請求項3に記載のウォ−
    タポンプの密封装置。
JP8044239A 1996-02-05 1996-02-05 ウォ−タポンプの密封装置 Pending JPH09210215A (ja)

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JP8044239A JPH09210215A (ja) 1996-02-05 1996-02-05 ウォ−タポンプの密封装置

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JPH09210215A true JPH09210215A (ja) 1997-08-12

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JP (1) JPH09210215A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002267024A (ja) * 2001-03-07 2002-09-18 Mitsubishi Cable Ind Ltd オイルシール
JP2002276819A (ja) * 2001-03-15 2002-09-25 Mitsubishi Cable Ind Ltd オイルシール
JP2002276818A (ja) * 2001-03-15 2002-09-25 Mitsubishi Cable Ind Ltd オイルシール
JP2002310095A (ja) * 2001-04-11 2002-10-23 Arai Pump Mfg Co Ltd ウォ−タポンプ用シ−ル装置
JP2005265161A (ja) * 2004-03-22 2005-09-29 Nok Corp 燃料噴射ポンプ用シール

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