JPH0960732A - Sealing structure for water pump - Google Patents
Sealing structure for water pumpInfo
- Publication number
- JPH0960732A JPH0960732A JP7217595A JP21759595A JPH0960732A JP H0960732 A JPH0960732 A JP H0960732A JP 7217595 A JP7217595 A JP 7217595A JP 21759595 A JP21759595 A JP 21759595A JP H0960732 A JPH0960732 A JP H0960732A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal
- lip
- water pump
- seal member
- auxiliary
- 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
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 27
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title abstract description 26
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000012791 sliding layer Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010951 brass Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000004519 grease Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 18
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 15
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 12
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 4
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 5
- PYVHTIWHNXTVPF-UHFFFAOYSA-N F.F.F.F.C=C Chemical compound F.F.F.F.C=C PYVHTIWHNXTVPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 abstract 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
- Sealing Of Bearings (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のエンジン
等の水冷内燃機関の水冷用に取付けられているウオータ
ーポンプの内外を液密にシールするウオーターポンプの
シール構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water pump sealing structure for liquid-tightly sealing the inside and outside of a water pump mounted for water cooling of a water cooled internal combustion engine such as an automobile engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、この種のウオーターポンプのシ
ール構造としては、メカニカルシールを利用したものが
知られている。2. Description of the Related Art Generally, as a seal structure of this type of water pump, a structure utilizing a mechanical seal is known.
【0003】図6はその従来例の1例を示しており、図
示しないエンジンボディーにウオーターポンプ1のハウ
ジング2がボルト等により固着されており、このハウジ
ング2に軸受4を介して回転自在に支承されている回転
軸3を回転させて、回転軸3の内方端に固着されている
インペラ5を回転させることにより冷却水を循環させる
ように形成されている。そして、このインペラ5と前記
ハウジング2との間にメカニカルシール6が装着されて
いて、外部とのシールを行なっている。即ち、インペラ
5のハウジング2に対向する凹所7に固着されている環
状の回転側摺動部材8に対して、ハウジング2の内方端
に固着されているケーシング9内に軸方向移動自在に装
着されている環状の固定側摺動部材10をコイルばね1
1の弾力により押圧して、両者を当接面Aにおいて回転
摺動させることによりシールを行なっている。前記固定
側摺動部材10とケーシング9との間には弾性材製の可
撓部材12を介在させてシールを行なっている。FIG. 6 shows an example of the conventional example. A housing 2 of a water pump 1 is fixed to an engine body (not shown) by bolts or the like, and is rotatably supported by a bearing 4 on the housing 2. The cooling water is circulated by rotating the rotating shaft 3 and rotating the impeller 5 fixed to the inner end of the rotating shaft 3. A mechanical seal 6 is mounted between the impeller 5 and the housing 2 to seal the outside. That is, with respect to the annular rotation-side sliding member 8 fixed to the recess 7 facing the housing 2 of the impeller 5, the casing 9 fixed to the inner end of the housing 2 is movable in the axial direction. The annular fixed-side sliding member 10 mounted on the coil spring 1
Sealing is performed by pressing by the elastic force of 1 and rotating and sliding them on the contact surface A. A flexible member 12 made of an elastic material is interposed between the fixed-side sliding member 10 and the casing 9 for sealing.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例においては、回転側摺動部材8と固定側摺動部材1
0との平面同志を当接させた当接面Aにおいてシールを
行なうものであるために、両面が全周に亘って完全に密
着摺動することは不完全であり、微少の漏洩が発生する
ものであった。特に、両面が互いになじむまでの使用初
期においては、更に漏洩量が多いという不都合があっ
た。また、当接面Aにおいて両者が回転摺動する際に、
ステックスリップが発生して、騒音(鳴き)が発生する
という不都合があった。また、従来のメカニカルシール
6は、インペラ5に嵌着する回転側とハウジング2に嵌
着する固定側とによって構成されており、部品点数が多
く、圧入箇所も多く、組立作業が繁雑であるという不都
合があった。更に、メカニカルシール6は大きな取付け
スペースが必要であり、ウオーターポンプ1自身のコン
パクト化を図るための障害になっていた。However, in the above-mentioned conventional example, the rotary side sliding member 8 and the fixed side sliding member 1 are provided.
Since the seal is performed on the contact surface A where the planes of 0 and 0 are in contact with each other, it is incomplete that both surfaces are completely intimately slid over the entire circumference, and a slight leakage occurs. It was a thing. In particular, there was a disadvantage that the amount of leakage was larger in the initial stage of use until both sides became compatible with each other. Further, when both of them rotate and slide on the contact surface A,
There was the inconvenience that sticky slips occurred and noise (squeaking) occurred. Further, the conventional mechanical seal 6 is composed of a rotating side that fits into the impeller 5 and a fixed side that fits into the housing 2, and has a large number of parts and a large number of press-fitting points, and the assembly work is complicated. There was an inconvenience. Further, the mechanical seal 6 requires a large installation space, which has been an obstacle to downsizing the water pump 1 itself.
【0005】また、ウオーターポンプ1のハウジング2
が固着される冷却水路が穿設されたエンジンボディー側
が鋳物製である場合には、鋳造時に内部に鋳込まれた鋳
砂等の固形物が時間の経過とともに冷却水中に混入した
り、冷却水中の添加剤等が結晶化あるいはスラッジ化し
て固形物が生成されたり、これらの固形物が前記当接面
Aにかみ込まれて相互の摺動面が摩耗され、シール不良
が発生したり、耐久性が急速に劣化してしまうという問
題点があった。Also, the housing 2 of the water pump 1
If the engine body side where the cooling water channel to which is adhered is drilled is made of casting, solid matter such as casting sand cast inside during casting will mix into the cooling water over time, or The additives and the like are crystallized or sludged to produce solids, or the solids are bitten into the abutting surface A and the mutual sliding surfaces are abraded, resulting in poor sealing or durability. There was a problem that the property deteriorates rapidly.
【0006】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、シールを完全に行なうことができ、騒音の発生
もなく、構造が簡単であり、組立も容易であり、小型で
あり、ウオーターポンプのコンパクト化も図ることがで
き、冷却水中の固形物のシール部への侵入を完全に排除
して、シール性および耐久性を向上させることのできる
ウオーターポンプのシール構造を提供することを目的と
している。The present invention has been made in view of these points, and it is possible to completely seal, no noise is generated, the structure is simple, the assembly is easy, the size is small, and the water is small. An object of the present invention is to provide a seal structure for a water pump, which can also make the pump compact, completely eliminate the intrusion of solid matter in the cooling water into the seal part, and improve the sealability and durability. I am trying.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のウオーターポンプのシール構造において
は、円筒状部の一端部からリップ立上げ用フランジ部を
径方向内側に折曲げるとともにそのリップ立上げ用フラ
ンジ部の内方端からリップ保持部を前記円筒状部とほぼ
同方向に折曲げて補強環を形成し、この補強環の前記円
筒状部の少なくとも外側を覆って形成されるシール本体
部と前記リップ立上げ用フランジ部およびリップ保持部
から径方向内側へ徐々に縮径するように立上げ形成され
ているシールリップ部とを弾性材により一体成型し、前
記シールリップ部の内面に4ふっ化エチレン樹脂を1成
分とする摺動層を形成し、前記シールリップ部のリップ
先端部の背面側に縮径力を付与する環状のスプリングを
装着してなるシール部材を、前記シールリップ部をイン
ペラ用の回転軸の外周面に当接させるようにして軸方向
に少なくとも2個並列させてオイルポンプのハウジング
に前記シール本体部をもって嵌着して装着し、軸方向に
並列している前記シール部材の間の閉空間にグリースを
充填し、前記複数のシール部材のうちの最内側のシール
部材のシールリップ部と前記回転軸の外周面との当接位
置に対する冷却水中の固形物の侵入を阻止する補助シー
ル部材を設けることによりシールを確実に行なうように
している。In order to achieve the above object, in a seal structure for a water pump of the present invention, a lip rising flange portion is bent inward in a radial direction from one end portion of a cylindrical portion, and The lip holding portion is bent from the inner end of the lip rising flange portion in substantially the same direction as the cylindrical portion to form a reinforcing ring, and the reinforcing ring is formed so as to cover at least the outer side of the cylindrical portion. A seal main body portion, a lip rising flange portion, and a seal lip portion which is formed so as to gradually decrease in diameter inward from the lip holding portion are formed integrally with an elastic material, and the seal lip portion A seal formed by forming a sliding layer having an ethylene tetrafluoride resin as one component on the inner surface, and mounting an annular spring on the back surface side of the lip tip portion of the seal lip portion to provide a reducing force. At least two pieces of the material are arranged in parallel in the axial direction so that the seal lip portion is in contact with the outer peripheral surface of the rotary shaft for the impeller, and the seal main body portion is fitted and attached to the housing of the oil pump. Filled in a closed space between the seal members arranged in parallel in the direction, with respect to the contact position between the seal lip portion of the innermost seal member of the plurality of seal members and the outer peripheral surface of the rotary shaft. A reliable seal is provided by providing an auxiliary seal member for preventing the entry of solid matter in the cooling water.
【0008】また、前記摺動層を、重量比にてカーボン
繊維3%ないし10%、真鍮の粉末5%ないし30%、
残部を4ふっ化エチレン樹脂粉末とした原料を混合し、
これを焼成して形成することにより、耐久性、耐蝕性に
優れており、圧力と速度との積であるPV値の高い極め
て優れたシールを施すことができるように形成してい
る。Further, the sliding layer is composed of 3% to 10% by weight of carbon fiber, 5% to 30% of brass powder,
Mix the rest of the raw material with tetrafluoroethylene resin powder,
By baking this, it is formed so as to have excellent durability and corrosion resistance, and to provide an extremely excellent seal having a high PV value, which is the product of pressure and speed.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
から図5について説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG.
5 to FIG.
【0010】図1から図3は本発明の実施の形態の1例
を示しており、図1はシール部材および補助シール部材
をウオーターポンプに組立た状態を示しており、図2お
よび図3はそれぞれシール部材および補助シール部材の
単体を示している。1 to 3 show an example of an embodiment of the present invention, FIG. 1 shows a state where a seal member and an auxiliary seal member are assembled to a water pump, and FIGS. 2 and 3 show Each of the seal member and the auxiliary seal member is shown alone.
【0011】本発明においては、図1に示すように、ウ
オーターポンプのハウジング2と回転軸3との間に少な
くとも2個(本実施の形態においては2個)のシール部
材21、21を軸方向に並列させて装着し、各シール部
材21、21の間の閉空間22にグリース23を充填
し、更に、最内側のシール部材21(図1において左側
のシール部材21)の内側位置に冷却水中の固形物の侵
入を阻止する補助シール部材30を装着してシールを行
なうようにしている。In the present invention, as shown in FIG. 1, at least two (two in the present embodiment) seal members 21, 21 are axially provided between the water pump housing 2 and the rotary shaft 3. And installed in parallel with each other, filling the closed space 22 between the respective seal members 21, 21 with grease 23, and further cooling water at the inner position of the innermost seal member 21 (the left seal member 21 in FIG. 1). The auxiliary seal member 30 for preventing the intrusion of the solid matter is attached to perform the sealing.
【0012】更に説明すると、前記シール部材21は、
図2に示すように、金属製の補強環24にゴム等の弾性
部材からなるシール本体部25とシールリップ部26と
を一体成型して形成されている。即ち、前記補強環24
は、円筒状部24aの一端部からリップ立上げ用フラン
ジ部24bを径方向内側に折曲げるとともにそのリップ
立上げ用フランジ部24bの内方端からリップ保持部2
4cを前記円筒状部とほぼ同方向に折曲げて形成されて
いる。そして、この補強環24の前記円筒状部24aの
少なくとも外側を覆うようにしてシール本体部25が形
成され、前記リップ立上げ用フランジ部24bおよびリ
ップ保持部24cからシールリップ部26が径方向内側
へ徐々に縮径するように立上げ形成されている。このシ
ールリップ部26の先端部には断面山形のリップ先端部
26aが形成されている。このリップ先端部26aのリ
ップ保持部24c側の傾斜面には、4ふっ化エチレン樹
脂を1成分とする摺動層27が形成されている。この摺
動層27はリップ先端部26aによるシール性に対し
て、耐久性、耐蝕性を付与し、更に圧力と速度との積で
あるPV値の高いシールを可能とさせるものである。こ
の摺動層27の素材としては、本出願人が特公平2−4
6633号公報においてすでに提案している摺動部用部
材を用いるとよい。即ち、摺動層27の素材としては、
重量比にてカーボン繊維3%ないし10%、真鍮の粉末
5%ないし30%、残部を4ふっ化エチレン樹脂粉末と
した原料を混合し、これを焼成して形成するとよい。ま
た、前記シールリップ部26のリップ先端部26aの背
面側の凹部26b内には、回転軸3の外周面に対する当
接力を付与する環状のスプリング28が装着されてい
る。このスプリング28は環状の密着バネからなり、こ
れを拡径して装着して、縮径する弾力を前記当接力とし
て付与させている。前記補強環24とスプリング28と
をセテンレス製として、防錆を図るようにするとよい。To explain further, the seal member 21 is
As shown in FIG. 2, a seal main body portion 25 and a seal lip portion 26, which are made of an elastic member such as rubber, are integrally formed on a metallic reinforcing ring 24. That is, the reinforcing ring 24
Is formed by bending the lip rising flange portion 24b from one end of the cylindrical portion 24a inward in the radial direction and from the inner end of the lip rising flange portion 24b.
4c is bent and formed in substantially the same direction as the cylindrical portion. A seal body 25 is formed so as to cover at least the outside of the cylindrical portion 24a of the reinforcing ring 24, and a seal lip portion 26 is radially inward from the lip rising flange portion 24b and the lip holding portion 24c. It is formed so as to gradually decrease in diameter. A lip tip portion 26a having a chevron cross section is formed at the tip portion of the seal lip portion 26. On the inclined surface of the lip tip portion 26a on the lip holding portion 24c side, there is formed a sliding layer 27 having one component of tetrafluoroethylene resin. The sliding layer 27 imparts durability and corrosion resistance to the sealing property of the lip tip portion 26a, and further enables a sealing having a high PV value which is a product of pressure and speed. As a material of the sliding layer 27, the applicant of the present invention is Japanese Patent Publication No. 2-4.
It is preferable to use the sliding member already proposed in Japanese Patent No. 6633. That is, as the material of the sliding layer 27,
It is advisable to mix the raw materials in which the weight ratio is 3% to 10% of carbon fibers, 5% to 30% of brass powder, and the balance is tetrafluoroethylene resin powder, and the mixture is fired to form. Further, an annular spring 28 that gives a contact force to the outer peripheral surface of the rotary shaft 3 is mounted in the recess 26b on the back side of the lip tip portion 26a of the seal lip portion 26. The spring 28 is composed of a ring-shaped contact spring, and the diameter of the spring 28 is increased so that the spring 28 is attached to the spring 28 as a contact force. The reinforcing ring 24 and the spring 28 may be made of stainless steel to prevent rust.
【0013】このようにして形成されているシール部材
21を、ハウジング2に形成されているシール部材取付
け用の凹所2a内に、前記シール本体部25をもって嵌
入させて装着する。即ち、外側(図1において右側)の
シール部材21をその補強環24のフランジ部24bが
凹所2aの段部2bに当接するまで嵌入させる。次に、
隣接するシール部材21をその補強環24のフランジ部
24bが外側のシール部材21のシール本体部25の頂
部に当接するまで嵌入させる。このようにして複数個の
シール部材21をハウジング2と回転軸3との間に装着
すると、各シール部材21のシールリップ部26が摺動
層27を介して回転軸3の外周面に当接されて回転軸
3、両シール部材21の間に閉空間22が形成されるの
で、この閉空間22内にグリース23を充填して、シー
ル部材21のシールリップ部26の摺動層27の潤滑を
維持するとともに、シールを確実に行なうようにする。The seal member 21 formed in this manner is fitted into the recess 2a for mounting the seal member formed in the housing 2 with the seal main body 25 fitted therein. That is, the outer (right side in FIG. 1) seal member 21 is fitted until the flange portion 24b of the reinforcing ring 24 contacts the step portion 2b of the recess 2a. next,
The adjacent seal member 21 is fitted until the flange portion 24b of the reinforcing ring 24 abuts on the top of the seal main body portion 25 of the outer seal member 21. When a plurality of seal members 21 are mounted between the housing 2 and the rotary shaft 3 in this manner, the seal lip portions 26 of the respective seal members 21 contact the outer peripheral surface of the rotary shaft 3 via the sliding layer 27. As a result, a closed space 22 is formed between the rotary shaft 3 and both seal members 21, so that the closed space 22 is filled with grease 23 to lubricate the sliding layer 27 of the seal lip portion 26 of the seal member 21. And maintain a good seal.
【0014】また、前記補助シール部材30は、図3に
示すように、シール部材21より全体的に偏平に形成さ
れており、金属製の偏平な補助補強環31にゴム等の弾
性部材からなる補助シール本体部32と補助シールリッ
プ部33とを一体成型して形成されている。即ち、前記
補助補強環31は、円筒状部31aの一端部からリップ
立上げ用フランジ部31bを径方向内側に折曲げるとと
もにそのリップ立上げ用フランジ部31bの内方端から
リップ保持部31cを前記円筒状部とほぼ同方向に折曲
げて形成されている。そして、この補助補強環31の前
記円筒状部31aの少なくとも外側を覆うようにして補
助シール本体部32が形成され、前記リップ立上げ用フ
ランジ部31bおよびリップ保持部31cから補助シー
ルリップ部33が径方向内側へ徐々に縮径するように立
上げ形成されており、その先端部には断面山形のリップ
先端部33aが形成されている。As shown in FIG. 3, the auxiliary seal member 30 is formed to be flat as a whole as compared with the seal member 21, and is composed of a flat auxiliary reinforcement ring 31 made of metal and an elastic member such as rubber. The auxiliary seal body portion 32 and the auxiliary seal lip portion 33 are integrally formed. That is, the auxiliary reinforcing ring 31 bends the lip rising flange portion 31b inward in the radial direction from one end of the cylindrical portion 31a, and the lip holding portion 31c from the inner end of the lip rising flange portion 31b. It is formed by bending in substantially the same direction as the cylindrical portion. An auxiliary seal main body 32 is formed so as to cover at least the outside of the cylindrical portion 31a of the auxiliary reinforcing ring 31, and the auxiliary seal lip portion 33 is formed from the lip rising flange portion 31b and the lip holding portion 31c. It is formed so as to gradually decrease inward in the radial direction, and a lip tip portion 33a having a mountain-shaped cross section is formed at the tip portion thereof.
【0015】このようにして形成されている補助シール
部材30を、ハウジング2に形成されている前記凹所2
a内に、前記補助シール本体部32をもって嵌入させて
装着する。即ち、補助シール部材30をその補助補強環
31のフランジ部31bが凹所2a内の最内側のシール
部材21のシール本体部25の頂部に当接するまで嵌入
させる。このようにして補助シール部材30をハウジン
グ2と回転軸3との間に装着すると、補助シール部材3
0の補助シールリップ部33のリップ先端部33aが回
転軸3の外周面に当接されてシール性が発揮され、冷却
水中の固形物が補助シール部材30を越えて外側に漏れ
るのを阻止して、最内側のシール部材21のシールリッ
プ部26と回転軸3の外周面との当接位置に対する冷却
水中の固形物の侵入を阻止して、シールを確実に行なう
ようにしている。The auxiliary seal member 30 formed as described above is provided in the recess 2 formed in the housing 2.
The auxiliary seal main body portion 32 is fitted in and attached to the inside of a. That is, the auxiliary seal member 30 is fitted until the flange portion 31b of the auxiliary reinforcing ring 31 comes into contact with the top of the seal main body portion 25 of the innermost seal member 21 in the recess 2a. When the auxiliary seal member 30 is thus mounted between the housing 2 and the rotary shaft 3, the auxiliary seal member 3
The lip tip portion 33a of the auxiliary seal lip portion 33 of No. 0 is brought into contact with the outer peripheral surface of the rotary shaft 3 to exert sealing performance, and prevents solid matter in the cooling water from leaking outside beyond the auxiliary seal member 30. In this way, the solid lip in the innermost seal member 21 and the outer peripheral surface of the rotary shaft 3 are prevented from entering the contact position with solid matter in the cooling water to ensure reliable sealing.
【0016】次に、本実施の形態の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
【0017】本実施の形態においては、まず、ハウジン
グ2と回転軸3との間に装着された補助シール部材30
の補助シールリップ部33のリップ先端部33aが回転
軸3の外周面に当接されてシール性を発揮することによ
り、冷却水中の固形物がシールされ、補助シール部材3
0を越えて外側に漏れるのを確実に阻止される。これに
より冷却水中の固形物が最内側のシール部材21のシー
ルリップ部26と回転軸3の外周面との当接位置へ侵入
するのが確実に阻止され、固形物の侵入に伴う固形物の
かみ込みによるシールリップ部26の異常摩耗が防止さ
れ、耐久性が向上され、確実なシール性を発揮すること
ができる。In this embodiment, first, the auxiliary seal member 30 mounted between the housing 2 and the rotary shaft 3 is provided.
The lip tip portion 33a of the auxiliary seal lip portion 33 is brought into contact with the outer peripheral surface of the rotary shaft 3 to exert sealing performance, thereby sealing the solid matter in the cooling water and the auxiliary seal member 3
It is surely prevented from leaking outside beyond 0. This reliably prevents the solid matter in the cooling water from entering the contact position between the seal lip portion 26 of the innermost seal member 21 and the outer peripheral surface of the rotating shaft 3, and the solid matter accompanying the intrusion of the solid matter. Abnormal wear of the seal lip portion 26 due to biting is prevented, durability is improved, and reliable sealability can be exhibited.
【0018】次に、シールリップ部26を有するシール
部材21を軸方向に2個並列させて回転軸3に当接させ
て2重にシールを行ない、かつ、前記閉空間22内にグ
リース23を充填してインペラ側の冷却水のシールを行
なうものであるために、全く漏洩のない完璧なシールを
施すことができる。しかも、前記シールリップ部26の
内面には摺動層27が形成されており、その素材が4ふ
っ化エチレン樹脂を一部に含む素材とされているため
に、耐久性、耐蝕性に優れており、従来例のようなステ
ックスリップが発生することもなく、従って騒音を発生
することもなく、更に圧力と速度との積であるPV値も
高いシールを行なうことができる。また、シール部材2
1は小型で、単品として製品化されるものであり、組立
作業は従来例に比較すると格段に容易なものであり、ウ
オーターポンプのコンパクト化も容易に図ることができ
る。Next, two seal members 21 each having a seal lip portion 26 are arranged in parallel in the axial direction so as to abut against the rotary shaft 3 for double sealing, and grease 23 is filled in the closed space 22. Since the cooling water on the impeller side is sealed by filling it, it is possible to provide a perfect leak-free seal. In addition, since the sliding layer 27 is formed on the inner surface of the seal lip portion 26 and the material thereof is a material partially containing tetrafluoroethylene resin, it is excellent in durability and corrosion resistance. Therefore, unlike the conventional example, sticking does not occur, and therefore noise does not occur, and a high PV value, which is the product of pressure and speed, can be achieved. Also, the sealing member 2
1 is small in size and is manufactured as a single product, and the assembling work is significantly easier than the conventional example, and the water pump can be easily made compact.
【0019】また、前記摺動層27のその素材が、重量
比にてカーボン繊維3%ないし10%、真鍮の粉末5%
ないし30%、残部を4ふっ化エチレン樹脂粉末とした
原料を混合し、これを焼成して形成されているために、
次のような特段の作用が発揮される。The material of the sliding layer 27 is 3% to 10% of carbon fiber and 5% of brass powder in weight ratio.
It is formed by mixing raw materials of 30% to 30% with the balance being tetrafluoroethylene resin powder and firing this mixture.
The following special effects are exhibited.
【0020】即ち、この摺動層27は、真鍮粉とカーボ
ン繊維と4ふっ化エチレン樹脂とにより形成されている
ために、耐蝕性が高く、機械的強度も高いものとなる。
また、カーボン繊維が真鍮の粉末と絡みあっているの
で、摺動に際し、真鍮の粉末が母材たる4ふっ化エチレ
ン樹脂から脱落しないので、高い減摩作用を長く維持す
ることができ、耐久性に優れ、寿命の長いものとなる。
更に、真鍮の粉末が摺動の相手面である回転軸3の外周
面に適量転移し、この転移物は塑性流動して摺動被膜を
形成し、この被膜はその有孔度によってグリース23を
よく保持しその存在を十分ならしめ、これと4ふっ化エ
チレン樹脂、カーボン繊維、真鍮とが摺動するので、摺
動の相手材である回転軸3を傷つけることなく、耐摩耗
性の高いのものとなり、極めて優れた潤滑性を発揮させ
る。That is, since the sliding layer 27 is made of brass powder, carbon fiber and tetrafluoroethylene resin, it has high corrosion resistance and high mechanical strength.
In addition, since the carbon fibers are entangled with the brass powder, the brass powder does not fall off from the base material, tetrafluoroethylene resin, during sliding, so a high anti-friction effect can be maintained for a long time and durability. Excellent and long life.
Further, brass powder is transferred to the outer peripheral surface of the rotating shaft 3 which is the opposite surface of sliding in an appropriate amount, and the transferred material plastically flows to form a sliding film, which forms grease 23 due to its porosity. It is held well and its presence is sufficiently made, and this, and the tetrafluoroethylene resin, carbon fiber, and brass slide, so it does not damage the rotating shaft 3 that is the sliding material, and has high wear resistance. It becomes a product and exhibits extremely excellent lubricity.
【0021】なお、前記補助シール部材30と、最内側
のシール部材21と回転軸3との間に形成される閉空間
34内にグリース23を充填して、補助シール部材30
の補助シールリップ部33の潤滑およびシール部材21
のシールリップ部26の潤滑層27の潤滑を維持すると
ともに、固形物のシールを確実に行なうようにしてもよ
い。また、補助シール部材30の補助補強環31をステ
ンレス製として、防錆を図るようにするとよい。The auxiliary seal member 30 and the closed space 34 formed between the innermost seal member 21 and the rotary shaft 3 are filled with grease 23 to fill the auxiliary seal member 30.
Of the auxiliary seal lip 33 and the seal member 21
It is also possible to maintain the lubrication of the lubricating layer 27 of the seal lip portion 26 and reliably seal the solid matter. Further, the auxiliary reinforcing ring 31 of the auxiliary seal member 30 may be made of stainless steel to prevent rust.
【0022】図4は本発明の他の実施の形態を示したも
のでる。FIG. 4 shows another embodiment of the present invention.
【0023】本実施の形態においては、図3に示す補助
シール部材30の補助シール本体32と補助シールリッ
プ部33とを内外に入換えた構成の補助シール部材30
aを用いたものである。更に説明すると、この補助シー
ル部材30aの補助補強環31の内周側の円筒状部31
aに形成されている補助シール本体部32を回転軸3の
段部3aに嵌合させ、外周側の補助シールリップ部33
のリップ先端部33aをハウジング2に形成されている
前記凹所2aの内周面に当接させるようにして、補助シ
ール部材30aを装着させたものである。In the present embodiment, the auxiliary seal body 30 and the auxiliary seal lip portion 33 of the auxiliary seal member 30 shown in FIG.
a. To further explain, the cylindrical portion 31 on the inner peripheral side of the auxiliary reinforcing ring 31 of the auxiliary seal member 30a.
The auxiliary seal main body portion 32 formed in a is fitted to the step portion 3a of the rotary shaft 3, and the auxiliary seal lip portion 33 on the outer peripheral side is attached.
The auxiliary seal member 30a is mounted so that the lip tip portion 33a of the above is brought into contact with the inner peripheral surface of the recess 2a formed in the housing 2.
【0024】本実施の形態においても、図1に示す前記
実施の形態と同様に作用するとともに、回転軸3の回転
に伴い補助シール部材30も一体的に回転することによ
り冷却水を外方に飛ばす遠心力の効果も付加されて、固
形物のシール機能および冷却水のシール機能が発揮され
る。In this embodiment as well, the same operation as in the above-described embodiment shown in FIG. 1 is performed, and the auxiliary seal member 30 is also integrally rotated with the rotation of the rotary shaft 3, so that the cooling water is outwardly directed. The effect of centrifugal force to fly is also added, and the sealing function of solid matter and the sealing function of cooling water are exerted.
【0025】図5は本発明の更に他の実施の形態を示し
たものである。FIG. 5 shows still another embodiment of the present invention.
【0026】本実施の形態においては、2個のシール部
材のうち外側(図5において右側)のものは図2の実施
の形態と同様に形成し、他方のシール部材21aの内側
に嵌着させたものである。即ち、他方のシール部材21
aにおいて、補強環24の円筒状部24aを更に外側に
折曲げて外側円筒部24dとして、図2に示すシール部
材21の高さと同長分だけフランジ部24bより延出さ
せ、その外側に弾性材製のシール本体部25を一体成型
したものである。この他方のシール部材21aは長いシ
ール本体部25をもってハウジング2の凹所2aに嵌着
される。In this embodiment, the outer side (the right side in FIG. 5) of the two seal members is formed in the same manner as the embodiment of FIG. 2, and is fitted inside the other seal member 21a. It is a thing. That is, the other seal member 21
a, the cylindrical portion 24a of the reinforcing ring 24 is bent further outward to form an outer cylindrical portion 24d, which is extended from the flange portion 24b by the same length as the height of the seal member 21 shown in FIG. The seal main body 25 made of a material is integrally molded. The other seal member 21a is fitted into the recess 2a of the housing 2 with the long seal body 25.
【0027】更に、本実施の形態においては、他方のシ
ール部材21aに補助シール部材30bを嵌着させてい
る。即ち、本実施の形態の補助シール部材30bは、図
3に示す補助シール部材30の補助補強環31の円筒状
部31aをフランジ部31bからリップ保持部31cと
反対側に折曲げて形成されており、その円筒状部31a
をシール部材21aのシール本体部25の内側に嵌着す
ることにより装着されて、補助シールリップ部33のリ
ップ先端部33aを回転軸3の外周面に当接させてい
る。Further, in the present embodiment, the auxiliary seal member 30b is fitted to the other seal member 21a. That is, the auxiliary seal member 30b of the present embodiment is formed by bending the cylindrical portion 31a of the auxiliary reinforcing ring 31 of the auxiliary seal member 30 shown in FIG. 3 from the flange portion 31b to the side opposite to the lip holding portion 31c. Cage, its cylindrical portion 31a
Is attached by being fitted inside the seal body portion 25 of the seal member 21a, and the lip tip portion 33a of the auxiliary seal lip portion 33 is brought into contact with the outer peripheral surface of the rotary shaft 3.
【0028】本実施の形態においても、図1に示す前記
実施の形態と同様に作用して、固形物のシール機能およ
び冷却水のシール機能が発揮される。Also in this embodiment, the solid-material sealing function and the cooling water sealing function are exerted by operating in the same manner as in the above-described embodiment shown in FIG.
【0029】なお、本発明は前記各実施の形態に限定さ
れるものではなく、必要に応じて変更することができ
る。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be modified as necessary.
【0030】[0030]
【発明の効果】このように本発明のウオーターポンプの
シール構造は構成され作用するものであるから、シール
を完全に行なうことができ、騒音の発生もなく、構造が
簡単であり、組立も容易であり、小型であり、ウオータ
ーポンプのコンパクト化も図ることができ、冷却水中の
固形物のシール部への侵入を完全に排除して、シール性
および耐久性を向上させることができる等の効果を奏す
る。As described above, since the seal structure of the water pump according to the present invention is constructed and functions, the seal can be completely sealed, no noise is generated, the structure is simple, and the assembly is easy. In addition, it is small, and the water pump can be made compact. It is possible to completely eliminate the intrusion of solid matter in the cooling water into the seal part and improve the sealing property and durability. Play.
【図1】本発明のウオーターポンプのシール構造の実施
の形態の1例の要部を示す断面図FIG. 1 is a sectional view showing a main part of an example of an embodiment of a seal structure for a water pump of the present invention.
【図2】本発明のウオーターポンプのシール構造に用い
るシール部材を示す断面図FIG. 2 is a cross-sectional view showing a seal member used in the seal structure of the water pump of the present invention.
【図3】本発明のウオーターポンプのシール構造に用い
る補助シール部材を示す断面図FIG. 3 is a sectional view showing an auxiliary seal member used in the seal structure of the water pump of the present invention.
【図4】本発明のウオーターポンプのシール構造の実施
の形態の他の例を示す図1と同様の断面図FIG. 4 is a sectional view similar to FIG. 1, showing another example of the embodiment of the seal structure for the water pump of the present invention.
【図5】本発明のウオーターポンプのシール構造の実施
の形態の他の例を示す図1と同様の断面図5 is a sectional view similar to FIG. 1, showing another example of the embodiment of the seal structure for the water pump of the present invention.
【図6】従来のウオーターポンプのシール構造を示す断
面図FIG. 6 is a cross-sectional view showing a seal structure of a conventional water pump.
21 シール部材 22 閉空間 23 グリース 24 補強環 24a 円筒状部 24b フランジ部 24c リップ保持部 25 シール本体部 26 シールリップ部 27 摺動層 28 スプリング 30 補助シール部材 21 Sealing Member 22 Closed Space 23 Grease 24 Reinforcing Ring 24a Cylindrical Part 24b Flange Part 24c Lip Holding Part 25 Seal Main Body 26 Seal Lip Part 27 Sliding Layer 28 Spring 30 Auxiliary Sealing Member
Claims (2)
外を液密にシールするウオーターポンプのシール構造に
おいて、円筒状部の一端部からリップ立上げ用フランジ
部を径方向内側に折曲げるとともにそのリップ立上げ用
フランジ部の内方端からリップ保持部を前記円筒状部と
ほぼ同方向に折曲げて補強環を形成し、この補強環の前
記円筒状部の少なくとも外側を覆って形成されるシール
本体部と前記リップ立上げ用フランジ部およびリップ保
持部から径方向内側へ徐々に縮径するように立上げ形成
されているシールリップ部とを弾性材により一体成型
し、前記シールリップ部の内面に4ふっ化エチレン樹脂
を1成分とする摺動層を形成し、前記シールリップ部の
リップ先端部の背面側に縮径力を付与する環状のスプリ
ングを装着してなるシール部材を、前記シールリップ部
をインペラ用の回転軸の外周面に当接させるようにして
軸方向に少なくとも2個並列させてオイルポンプのハウ
ジングに前記シール本体部をもって嵌着して装着し、軸
方向に並列している前記シール部材の間の閉空間にグリ
ースを充填し、前記複数のシール部材のうちの最内側の
シール部材のシールリップ部と前記回転軸の外周面との
当接位置に対する冷却水中の固形物の侵入を阻止する補
助シール部材を設けたことを特徴とするウオーターポン
プのシール構造。1. A seal structure for a water pump, which seals the inside and outside of a water pump for a water-cooled internal combustion engine in a liquid-tight manner, wherein a lip rising flange portion is bent radially inward from one end of a cylindrical portion and the lip is formed. A seal formed by bending the lip holding portion from the inner end of the rising flange portion in substantially the same direction as the cylindrical portion to form a reinforcing ring, and covering at least the outer side of the cylindrical portion of the reinforcing ring. An inner surface of the seal lip portion is formed by integrally molding a main body portion and a seal lip portion that is formed so as to gradually decrease in diameter inward from the lip rising flange portion and the lip holding portion by an elastic material. A seal layer is formed by forming a sliding layer containing tetrafluoroethylene resin as one component on the back surface of the seal lip portion, and mounting an annular spring for applying a reducing force on the back side of the lip tip portion of the seal lip portion. At least two seal members are arranged in parallel in the axial direction so that the seal lip portion is in contact with the outer peripheral surface of the rotary shaft for the impeller, and the seal member is fitted and attached to the housing of the oil pump. , A closed space between the seal members arranged in parallel in the axial direction is filled with grease, and the seal lip portion of the innermost seal member of the plurality of seal members comes into contact with the outer peripheral surface of the rotary shaft. A seal structure for a water pump, which is provided with an auxiliary seal member for preventing solid matter in cooling water from entering a position.
3%ないし10%、真鍮の粉末5%ないし30%、残部
を4ふっ化エチレン樹脂粉末とした原料を混合し、これ
を焼成して形成されていることを特徴とする請求項1に
記載のウオーターポンプのシール構造。2. The sliding layer is prepared by mixing raw materials of carbon fiber 3% to 10%, brass powder 5% to 30%, and balance tetrafluoroethylene resin powder in a weight ratio, and baking the mixture. The seal structure for a water pump according to claim 1, wherein the seal structure is formed as follows.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7217595A JPH0960732A (en) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Sealing structure for water pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7217595A JPH0960732A (en) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Sealing structure for water pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0960732A true JPH0960732A (en) | 1997-03-04 |
Family
ID=16706765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7217595A Pending JPH0960732A (en) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Sealing structure for water pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0960732A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002310095A (en) * | 2001-04-11 | 2002-10-23 | Arai Pump Mfg Co Ltd | Seal device for water pump |
| JP2005265161A (en) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Nok Corp | Seal for fuel injection pump |
| US8770953B2 (en) | 2010-11-15 | 2014-07-08 | Hyundai Motor Company | Motor driven fluid pump |
| JP2020510787A (en) * | 2017-03-14 | 2020-04-09 | レイボルド ゲーエムベーハー | Lubricated vacuum pump |
| KR20200037935A (en) * | 2018-10-02 | 2020-04-10 | (주)진양오일씰 | Water pump seal |
| JP2025511440A (en) * | 2022-11-01 | 2025-04-16 | バル・シール・エンジニアリング・エルエルシー | Lip seals and related methods |
-
1995
- 1995-08-25 JP JP7217595A patent/JPH0960732A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002310095A (en) * | 2001-04-11 | 2002-10-23 | Arai Pump Mfg Co Ltd | Seal device for water pump |
| JP2005265161A (en) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Nok Corp | Seal for fuel injection pump |
| US8770953B2 (en) | 2010-11-15 | 2014-07-08 | Hyundai Motor Company | Motor driven fluid pump |
| JP2020510787A (en) * | 2017-03-14 | 2020-04-09 | レイボルド ゲーエムベーハー | Lubricated vacuum pump |
| KR20200037935A (en) * | 2018-10-02 | 2020-04-10 | (주)진양오일씰 | Water pump seal |
| JP2025511440A (en) * | 2022-11-01 | 2025-04-16 | バル・シール・エンジニアリング・エルエルシー | Lip seals and related methods |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1083075C (en) | Seal ring and seal device | |
| US20070278748A1 (en) | Sealing Device | |
| EP2796754B1 (en) | Engine rear seal | |
| US5975538A (en) | Radial lip shaft seal | |
| CN110886844B (en) | Shaft seal with shaft seal ring | |
| MX2013002912A (en) | Fluid seal assembly. | |
| JP4471079B2 (en) | Sealing device | |
| JP3671447B2 (en) | Bearing holding structure | |
| CN113728184A (en) | Seal housing with overmolded rubber gasket securing plastic wafer | |
| US20090085301A1 (en) | Oil seal | |
| JPH0960732A (en) | Sealing structure for water pump | |
| US5308087A (en) | Cassette seal | |
| EP3891421B1 (en) | Crankshaft seal design | |
| EP1391613B1 (en) | Apparatus for sealing a water pump bearing | |
| US20070284829A1 (en) | Sealing Device | |
| US7547185B2 (en) | Output shaft air/oil separator to redundantly protect against output shaft o-ring leakage | |
| JPS6165913A (en) | Bearing seal structure | |
| US8720903B2 (en) | Fluid seal assembly | |
| JPH0941970A (en) | Sealing structure of water pump | |
| JP2003097725A (en) | Sealing device | |
| CN117751253A (en) | Improved filtering belt wheel | |
| JP2002364656A (en) | Sealing device for rolling bearing | |
| JP7575152B1 (en) | Oil seal | |
| KR102529286B1 (en) | Low torque seal assembly for bearing | |
| CN217177408U (en) | Low-friction and anti-pollution box-type oil seal |