JPH0129313Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の目的 産業上の利用分野 たとえば自動車のエンジン冷却機関であるウオ
ーターポンプの軸受部の密封装置として使用され
るメカニカルシールまたこれに組合される軸受シ
ールの技術分野、およびこれに類似の防水形シー
ルの技術分野である。

従来の技術 第４図は一般に用いられるウオーターポンプ用
軸受の密封装置の構造を示すものである。

１はウオーターポンプ軸、２は軸受シール、３
は軸受の外輪、４はポンプハウジング、６はイン
ペラー、８はメカニカルシール、９はメカニカル
シール部分から浸入して空間部７に溜つた水を排
出するための水抜き穴である。

一般にメカニカルシールは上記のようなポンプ
の防水シール装置として使用されているシール手
段であるが、防水効果はいまだ完全とはいえずポ
ンプ室内の水がメカニカルシール部分から洩れ空
間部７に浸入することを完全には防ぎ得ない。

一方、軸受内部は軸受シール２で密封されてい
るとはいえ、もし軸受内部に水が浸入した場合、
軸受寿命が低下する恐れがある。従つて前記空間
部７には水抜き穴９が形成され、該空間部７内に
浸水した水を十分に排出するようにしており、現
状ではこの水抜き穴９はウオーターポンプ用軸受
の密封装置に必要不可欠なものとなつている。

考案が解決しようとする問題点 上記従来装置には次の欠点がある。

１ ウオーターポンプ軸１、軸受シール２、外輪
３及び転動体は一つのユニツトとなつており、
ハウジング４にこのユニツトを組込むだけで前
記各部品は一度に組立てられるが、メカニカル
シール８は別体で別途ハウジングに組込む必要
があり、組立工数が大である。

２ メカニカルシール８の軸方向の位置決めはハ
ウジング４との嵌合部でなされるのであるが、
ハウジング４そのものの加工精度が悪く、メカ
ニカルシールの組込み位置が軸方向にばらつき
やすい。そのためメカニカルシール８のばねの
圧力が変化し、シール性能に悪影響を及ぼし、
ウオーターポンプとしての安定した品質が得ら
れにくい。

上記の欠点はメカニカルシールと軸受シールと
を一体化して外輪に組み込む一つのユニツトとす
れば解消するのであるが、一体化シールとする場
合には次のような新たな問題点が生じる。

上記の一体化シールとしては米国特許第
3511513号が公知であるが、一体化シールとした
がために、前記空間部７がなくなり、水抜き穴の
形成位置を工夫する必要が生じる。

公知例の場合、メカニカルシールのハウジング
との嵌合部をなくして、メカニカルシール内部か
ら直接ハウジングに形成した水抜き穴に水を排出
するようにしているが、シールに隣接する空間部
に溜つた水が直接水抜き穴へは排出されないた
め、水抜きの効果が不十分である。

しかもメカニカルシールの部分をハウジング内
周に嵌着せず、軸受シールの外周部に形成した軸
受外輪との嵌着部でのみハウジング内に位置決め
される構造であるため、ハウジング内での固定が
強固でない。したがつてメカニカルシール自体が
半径方向及び軸方向にふらつきやすく密封性能も
低下する。

またメカニカルシールとハウジングとの間の密
封をＯリングで行なつているため、メカニカルシ
ールのばねによる摺動面への押しつけ力がこのＯ
リングで抑制され、押しつけ力自体を大きくする
必要が生じる。そのためメカニカルシールの摺動
面での摩擦力が大きくなり該摺動面での摩耗が生
じたり、回転トルクの増大を招いたりする。

考案の構成 問題点を解決するための手段 本考案においては、メカニカルシールと軸受シ
ールとが組合わされたシールユニツトにおいて、
メカニカルシールの外筒の弾性套部の一端および
軸受シールの外周面が軸受の外輪に嵌着すべくさ
れ、メカニカルシールの上記外筒套部の他端がハ
ウジングに密嵌すべくされ、メカニカルシールの
上記外筒套部と軸受シールの弾性体部とを相互の
端面で接合し、該メカニカルシールの外筒套部の
端面および軸受外輪とハウジングにまたがる外周
面部にそれぞれ放射方向、軸方向、半径方向なら
びに環状の通水路を形成し、該環状通路をハウジ
ングの水抜き孔に位置すべくした防水形シールユ
ニツトを、上記問題点を解決するための手段とす
る。

また本考案は、前記メカニカルシールの外筒套
部の外周部が互いに外径の異なる３つの外周面部
分と該外周面部分を連絡する２つの半径方向平面
部とからなる階段状に形成され、最も外径の小さ
い外周面部分と、前記軸受シールの外周面とが軸
受外輪に密接に嵌合すべくされ、該外周面部分に
連絡する前記一方の半径方向平面部を軸受外輪端
面に最も外径の大きい外周面部分をハウジングに
密接すべくし、中間にある外周面部分と前記他方
の半径方向平面部とハウジングと外輪端面とで円
周方向に連続する空間部を形成し、該空間部と前
記水抜き孔とを連通させるとともに、前記メカニ
カルシールと軸受シールとの接合部分に形成した
通水路を放射状に複数個形成し、該通水路に連続
する前記他の通水路をメカニカルシールの外筒套
部の最も径の小さい外周面部分及び該外周面部分
に連絡する半径方向平面部に形成した溝により形
成した前述の防水形シールユニツトにより問題点
を解決した。

作 用 本考案は前述の構成を有するものであるから、
メカニカルシールを軸受シールとともに軸受に組
込んで軸受と一体化でき、しかも万一メカニカル
シール内に水が浸入しても軸受シールとメカニカ
ルシール間の空間部から通水路を介してハウジン
グの水抜き孔から直接排出させることができる。

実施例 第１図ないし第３図においてメカニカルシール
１１は、軸１０に嵌着されるチヤネル形断面の内
筒４１、該内筒４１のチヤネル内に緩衝リング２
を介してその内周に保持されたシートリング１、
該シートリング１の端面に接する環状凸部３′を
備えかつ後述のベローズ４およびばね６によりス
ラストを受ける従動リング３、軸１０の外周に沿
うスリーブ部分５′の一端からフランジ部５″を介
しスリーブ部分の周りにばね収容空間を形成する
外筒５、該外筒のフランジ部５″の外面および外
筒５の外周に接着されたゴム等の弾性套部Ｃから
なつている。ベローズ４は一端が従動リング３に
嵌合され、他端が外筒５のフランジ５″に接して
いる。ばね６は従動リング３上のばね座７とベロ
ーズ４の他端のフランジ間に装入されている。

前記弾性套部Ｃは、その外周がそれぞれ外径の
異なる外周面部１４，１５，１６と、これらを連
絡する半径方向平面部１７，１８によつて階段状
に形成されている。

ここで９は密封すべき内周を備えたハウジン
グ、８は該軸孔に嵌着された軸受Ｂの外輪であ
る。

前記メカニカルシール１１の外套Ｃの最も外径
の大きい外周部１６がハウジング９の内周に密接
に嵌合され、軸受の外輪８に対しては該外輪の一
端の拡大径部に、最も外径の小さい外周面部１４
が嵌合すべくされている。

次に前記套部Ｃの端面には複数の突起１２が形
成される。また前記軸受Ｂのためのグリース密封
用の軸受用シール３１はドーナツ状コア３２の外
周が厚い接合用弾性体３３で覆われ、内周に実施
例では断面二又状のリツプ３４を有している。上
記の弾性体３３の一端面に前記メカニカルシール
の複数の突起１２に対応する凹部１３が弾性体３
３の円周に連続して設けられている。

前記突起１２が軸受シール３１の凹部１３の任
意の円周上に緊密に結合されることにより、メカ
ニカルシール１１と軸受シール３１とは接合され
ユニツトとされる。

上記軸受シール３１の外径とメカニカルシール
１１の外周面部１４は勿論同直径とされて、前記
外輪８の拡大径部内に一体的に嵌合される。

メカニカルシール１１の弾性套部Ｃの軸受シー
ル３１側の端面に放射方向に６ケ所の溝２０が形
成され、また前記外周面部１４にも前記溝に連通
する軸方向に溝２１が形成され、さらに半径方向
平面１７にも前記溝２０，２１に連通し、かつ外
周面部１５に開口する溝２２が形成されている。

外周面部１５は半径方向平面部１８、ハウジン
グ９及び軸受外輪８の端面との間でハウジング９
の内周面に沿つた環状通路２３を形成し、該空間
部２３がハウジングの水抜き穴２４に連通するよ
うにされている。

効 果 本考案によれば、メカニカルシールと軸受シー
ルとの接合が容易であり、さらにメカニカルシー
ルと軸受シールとが軸受と一体化されることによ
り、ハウジングに本装置を組込む場合の工数を削
減できるとともにメカニカルシールの一部と軸受
シールとの両方を外輪に嵌着固定するようにした
のでシールの位置決め精度が向上し、シールのふ
らつきを完全に防止でき密封性能を向上させるこ
とができる。

さらにメカニカルシール内に浸水した水を軸受
シールとの間の空間部２５から前述の溝２０，２
１，２２及び２３を介して水抜き２４に直接排出
するようにしたので、排出効果が著しく向上す
る。

しかもメカニカルシールのばねによる軸方向の
移動を妨げるような部材がないのでメカニカルシ
ール摺動面の接触圧を最適の条件に設定すること
ができ、摺動面の急激な摩耗、接触圧の増大によ
る回転トルクの増大を防止できる。

なお本実施例の場合には、メカニカルシールと
軸受シールとの接合部分に設ける通水路を、両シ
ールを着脱可能とし、その対向する面の少なくと
も一方（実施例ではメカニカルシール側）に形成
するようにしたので、該通水路の加工が極めて容
易となる。

また通水路自体も放射方向に形成した複数個の
溝と、環状通路２３とで形成しているので、通水
路と水抜きとの位置合せが不要となりそれらの方
向性を考えることなく組込めるのでシールの組立
工数がさらに削減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は使用状態において示されている本考案
の物品の縦断正面図、第２図はその各部の第３図
−線における分解縦断正面図、第３図は第２
図の−線における側面図、第４図は従来の装
置の縦断面図である。 １１……メカニカルシール、３１……軸受シー
ル、５……外筒、Ｃ……弾性套部、８……軸受外
輪、９……ハウジング、３３……弾性体部、１
４，１５，１６……外周面部、２０……放射方向
溝、２２……半径方向溝、２１……軸方向溝、２
３……環状溝、２５……空間、２４……水抜き
孔、１２……突起、１３……凹部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) メカニカルシールと軸受シールとが組合わさ
   れたシールユニツトにおいて、 メカニカルシールの外筒の弾性套部の一端お
   よび軸受シールの外周面が軸受の外輪に嵌着す
   べくされ、 メカニカルシールの外筒の弾性套部の他端が
   ハウジングに密嵌すべくされ、 メカニカルシールの上記套部と軸受シールの
   弾性体部とを相互の端面で接合し、 該メカニカルシールの上記套部の端面および
   軸受外輪とハウジングにまたがる外周面部にそ
   れぞれ放射方向、軸方向、半径方向ならびに環
   状の通水路を形成し、 該環状通路をハウジングの水抜き孔に位置す
   べくした 防水形シールユニツト (2) 前記メカニカルシールの外筒套部の外周部が
   互いに外径の異なる３つの外周面部分と、該外
   周面部分を連絡する２つの半径方向平面部とか
   らなる階段状に形成され、 最も外径の小さい外周面部分と、前記軸受シ
   ールの外周面とが外輪に密接に嵌合すべくさ
   れ、該外周面部分に連絡する前記一方の半径方
   向平面部を軸受外輪の端面に当接すべくし、 最も外径の大きい外周面部分をハウジングに
   密接すべくし、 中間にある外周面部分と前記他方の半径方向
   平面部とハウジングと外輪端面とで円周方向に
   連続する空間部を形成し、該空間部と前記水抜
   き孔とを連通すべくするとともに、 前記メカニカルシールと軸受シールとの接合
   部分に形成した通水路を放射状に複数個形成
   し、該通水路に連続する前記他の通水路を前記
   メカニカルシールの外筒套部の最も径の小さい
   外周面部分及び該外周面部分に連絡する半径方
   向平面部に形成した溝により形成した実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の防水形シールユニ
   ツト (3) 前記メカニカルシールと軸受シールの接合部
   の着脱を可能とし、両シールの前記接合部の少
   なくとも一方に放射状に複数個の溝部を形成し
   て、前記両シールを接合したときに、該溝部が
   通水路となるようにした実用新案登録請求の範
   囲第２項記載の防水形シールユニツト (4) 前記両シールのいずれか一方のシールの端面
   に突起を形成し、他方のシールの前記突起に対
   向する端部に前記突起と嵌着し両シールを接合
   するための円周方向に連続する溝部を形成した
   実用新案登録請求の範囲第３項記載の防水形シ
   ールユニツト (5) 前記突起がメカニカルシールの端面に形成さ
   れ、溝部が軸受シールに形成された実用新案登
   録請求の範囲第４項記載の防水形シールユニツ
   ト