JP2007327432A - Mechanical pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、メカニカルシールを有する機械式ポンプに関する。 The present invention relates to a mechanical pump having a mechanical seal.
内燃機関のクランクシャフトによって回転駆動されるウォータポンプのように、外部駆動源により駆動されて液体を吐出する機械式ポンプがある(例えば特許文献1参照)。
図5は、特許文献1に記載されるものも含め従来一般の内燃機関のウォータポンプについてその断面構造を示し、図6は、ウォータポンプを図5のA方向から見たときの平面構造を示している。
There is a mechanical pump that is driven by an external drive source and discharges liquid, such as a water pump that is rotationally driven by a crankshaft of an internal combustion engine (see, for example, Patent Document 1).
FIG. 5 shows a cross-sectional structure of a conventional general internal combustion engine water pump including the one described in Patent Document 1, and FIG. 6 shows a planar structure when the water pump is viewed from the direction A in FIG. ing.
図5に示されるように、ウォータポンプは、ケーシング101、ケーシング101の内部に回転可能に支持されたシャフト2、シャフト2の一端に取り付けられたプーリ3、シャフト2の他端に取り付けられたインペラ4を備えている。ケーシング101とシャフト2との間にはボールベアリング5が配設されており、シャフト2はボールベアリング5により回転可能に支持されている。また、図6に示されるように、インペラ4はケーシング101の内部に形成された渦室14内に収容されている。クランクシャフトによりシャフト2が回転駆動されると、同シャフト2とともにインペラ4が回転して渦室14内に周方向の流れが形成される。その結果、冷却水は図示しない吐出ポートから吐出されて内燃機関に供給されるようになる。
As shown in FIG. 5, the water pump includes a
ここで、図5に示されるように、シャフト2の軸方向においてボールベアリング5とインペラ4との間には、ケーシング101とシャフト2との隙間をシールして冷却水がインペラ4側からボールベアリング5側へ浸入することを防止するためのメカニカルシール106が配設されている。
Here, as shown in FIG. 5, a gap between the
このメカニカルシール106は、シャフト2の外周面に圧入嵌合された略円筒状をなす回転側支持部材61、及びケーシング101の内周面に圧入嵌合された略円筒状をなす固定側支持部材62を備えている。固定側支持部材62には固定側シール部材63が嵌合されている。また、固定側支持部材62には、固定側シール部材63と隣接する位置にパッキン64及びスプリング65が設けられている。一方、回転側支持部材61には緩衝ゴム67を介して回転側シール部材66が設けられている。そして、スプリング65の付勢力により固定側シール部材63が回転側シール部材66に押圧され、その押圧力が緩衝ゴム67によって受け止められている。
The mechanical seal 106 includes a rotation-
こうした構成において、クランクシャフトの回転に基づきシャフト2が回転すると、回転側シール部材66のシール面66Fが固定側シール部材63のシール面63Fによって押圧された状態で摺動回転することによりケーシング101とシャフト2との隙間がシールされることとなる。
ところで、ポンプを構成する各部品には製造時に個体間のばらつきが生じるとともに、こうした各部品が組み付けられる際には組み付け誤差が生じる。また、図5及び図6に示されるウォータポンプにあっては、各図に示されるように、シャフト2にはプーリ3を介してベルト荷重Fbが作用するとともに、図6に示されるように、シャフト2には渦室14内の吸入口近傍14Aを流通する冷却水の圧力Pwに基づく力が作用するため、シャフト2にはその中心軸Cをずらす或いは傾ける力が作用することとなる。その結果、回転側シール部材66の中心軸と固定側シール部材63の中心軸とがずれて回転側シール部材66と固定側シール部材63との接触状態が悪化することによりメカニカルシール106のシール効果が低下して水漏れが発生するおそれがある。尚、こうした不都合は内燃機関のウォータポンプに限らず、液体を吸引吐出する機械式ポンプにあってメカニカルシールによりその液体の漏出を抑制するようにした機械式ポンプにあっても同様に発生し得る。
By the way, each part which comprises a pump has the dispersion | variation between individuals at the time of manufacture, and an assembly error arises when such each part is assembled | attached. Further, in the water pump shown in FIGS. 5 and 6, as shown in each drawing, the
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、メカニカルシールのシール効果の低下を抑制することのできる機械式ポンプを提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is to provide the mechanical pump which can suppress the fall of the sealing effect of a mechanical seal.
以下、上記目的を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、ケーシングに回転可能に支持されたシャフトと一体回転する回転側支持部材と、環状に形成されるとともに前記回転側支持部材によって支持された回転側シール部材と、前記ケーシングに固定された固定側支持部材と、環状に形成されるとともに前記固定側支持部材によって支持された固定側シール部材とを含み、前記回転側シール部材と前記固定側シール部材との摺動部において液体をシールするメカニカルシールを有した機械式ポンプにおいて、前記固定側シール部材の中心軸は非駆動時における前記回転側シール部材の中心軸と平行であり、且つ前記固定側シール部材の中心軸は非駆動時における前記回転側シール部材の中心軸に対して駆動時における前記シャフトの偏心方向に偏倚してなることをその要旨とする。
Hereinafter, means for solving the above-described object and its operation and effects will be described.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotary side support member that rotates integrally with a shaft rotatably supported by a casing, a rotary side seal member that is formed in an annular shape and supported by the rotary side support member, A fixed side support member fixed to the casing; and a fixed side seal member formed in an annular shape and supported by the fixed side support member. A sliding portion between the rotation side seal member and the fixed side seal member In the mechanical pump having a mechanical seal that seals the liquid, a central axis of the fixed-side seal member is parallel to a central axis of the rotary-side seal member when not driven, and a central axis of the fixed-side seal member The gist is that it is biased in the eccentric direction of the shaft during driving with respect to the central axis of the rotation-side seal member during non-driving. To.
上記構成によれば、回転側シール部材は、シャフトと一体回転する回転側支持部材によって支持されているため、シャフトの回転に伴って回転することとなる。また、固定側シール部材は、ケーシングに固定された固定側支持部材によって支持されているため、シャフトの回転に拘わらず停止している。そして、メカニカルシールは、相対回転する回転側シール部材と固定側シール部材との摺動部において液体をシールする。 According to the above configuration, the rotation-side seal member is supported by the rotation-side support member that rotates integrally with the shaft, and thus rotates with the rotation of the shaft. Further, since the fixed-side seal member is supported by the fixed-side support member fixed to the casing, the fixed-side seal member is stopped regardless of the rotation of the shaft. And a mechanical seal seals a liquid in the sliding part of the rotation side seal member and fixed side seal member which rotate relatively.
ここで、上記構成によれば、固定側シール部材の中心軸は非駆動時における回転側シール部材の中心軸と平行であり、且つ固定側シール部材の中心軸は非駆動時における回転側シール部材の中心軸に対して駆動時におけるシャフトの偏心方向に偏倚している。このため、非駆動時には固定側シール部材と回転側シール部材とが適切な位置からずれることとなるが、駆動時にはシャフトが偏心することにより固定側シール部と回転側シール部とが適切な位置にて摺動することとなる。その結果、メカニカルシールのシール効果の低下を抑制することができる。 Here, according to the above configuration, the central axis of the fixed-side seal member is parallel to the central axis of the rotating-side seal member when not driven, and the central axis of the fixed-side seal member is the rotating-side seal member when not driven It is biased in the eccentric direction of the shaft during driving with respect to the central axis of the shaft. For this reason, the fixed-side seal member and the rotary-side seal member are displaced from appropriate positions when not driven, but the fixed-side seal portion and the rotary-side seal portion are positioned at appropriate positions due to the shaft being eccentric when driven. Will slide. As a result, a reduction in the sealing effect of the mechanical seal can be suppressed.
具体的には、請求項2に記載されるように、シャフトはケーシングに固定されたベアリングを介して同ケーシングに回転可能に支持されるものであり、固定側シール部材の中心軸はベアリングの中心軸と平行であり、且つ固定側シール部材の中心軸はベアリングの中心軸に対して駆動時におけるシャフトの偏心方向に偏倚してなるといった構成を採用することができる。
Specifically, as described in
請求項3に記載の発明は、ケーシングに回転可能に支持されたシャフトと一体回転する回転側支持部材と、環状に形成されるとともに前記回転側支持部材によって支持された回転側シール部材と、前記ケーシングに固定された固定側支持部材と、環状に形成されるとともに前記固定側支持部材によって支持された固定側シール部材とを含み、前記回転側シール部材と前記固定側シール部材との摺動部において液体をシールするメカニカルシールを有した機械式ポンプにおいて、前記固定側シール部材の中心軸は、非駆動時における前記回転側シール部材の中心軸に対して駆動時における前記シャフトの傾き方向に傾いてなることをその要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a rotary side support member that rotates integrally with a shaft that is rotatably supported by a casing, a rotary side seal member that is formed in an annular shape and supported by the rotary side support member, A fixed side support member fixed to the casing; and a fixed side seal member formed in an annular shape and supported by the fixed side support member. A sliding portion between the rotation side seal member and the fixed side seal member In the mechanical pump having a mechanical seal that seals the liquid at the center, the center axis of the fixed-side seal member is inclined in the tilt direction of the shaft during driving with respect to the center axis of the rotating-side seal member during non-driving. The gist of this is
上記構成によれば、固定側シール部材の中心軸は、非駆動時における回転側シール部材の中心軸に対して駆動時におけるシャフトの傾き方向に傾いているため、非駆動時には固定側シール部材と回転側シール部材とが適切な位置からずれることとなるが、駆動時にはシャフトが傾くことにより固定側シール部と回転側シール部とが適切な位置にて摺動することとなる。その結果、メカニカルシールのシール効果の低下を抑制することができる。 According to the above configuration, since the central axis of the fixed-side seal member is inclined in the tilt direction of the shaft during driving with respect to the central axis of the rotary-side seal member during non-driving, Although the rotation-side seal member is displaced from an appropriate position, the shaft is inclined during driving, so that the fixed-side seal portion and the rotation-side seal portion slide at an appropriate position. As a result, a reduction in the sealing effect of the mechanical seal can be suppressed.
具体的には、請求項4に記載されるように、シャフトはケーシングに固定されたベアリングを介して同ケーシングに回転可能に支持されるものであって、固定側シール部材の中心軸はベアリングの中心軸に対して駆動時におけるシャフトの傾き方向に傾いてなるといった構成を採用することができる。
Specifically, as described in
ベルト或いはチェーンを介してシャフトに駆動力が入力される場合には、シャフトにベルト荷重が作用するため、駆動時にシャフトの中心軸をずらす或いは傾ける力が作用することとなる。 When a driving force is input to the shaft via the belt or chain, a belt load acts on the shaft, and therefore a force that shifts or tilts the central axis of the shaft acts on the shaft.
この点、請求項5に記載される発明によれば、ベルト荷重によりシャフトの中心軸がずれたり傾いたりしたときに固定側シール部と回転側シール部とが適切な位置にて摺動することとなるため、メカニカルシールのシール効果の低下を抑制することができる。
In this respect, according to the invention described in
<第1実施形態>
以下、本発明にかかる機械式ポンプの第1実施形態について、図1及び図2を参照して説明する。尚、本実施形態では機械式ポンプとして、内燃機関のクランクシャフトの回転に基づき回転駆動されるウォータポンプを例示する。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of a mechanical pump according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In this embodiment, a water pump that is rotationally driven based on the rotation of the crankshaft of the internal combustion engine is exemplified as the mechanical pump.
図1は本実施形態におけるウォータポンプの断面図である。
図1に示されるように、ウォータポンプは、ケーシング1、サクションカバー10、及びケーシング1とサクションカバー10との間に介設されるガスケット11を備えており、これらケーシング1、サクションカバー10、及びガスケット11によりウォータポンプのハウジングが形成される。サクションカバー10の内部には冷却水が吸入される吸入口12が形成されている。
FIG. 1 is a sectional view of a water pump in the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the water pump includes a casing 1, a
ケーシング1の内部には、略円柱状の大径部21及び同大径部21よりも縮径された小径部22を有するシャフト2が設けられている。
シャフト2の大径部21側の端部(図1における左端)にはプーリシート30が取り付けられており、プーリシート30には、内燃機関のクランクシャフトの回転駆動力を、ベルトを介してシャフト2に入力するためのプーリ3が取り付けられている。
Inside the casing 1, there is provided a
A
シャフト2の小径部22側の端部(図1における右端)にはインペラ4が取り付けられており、インペラ4はシャフト2と一体回転可能となっている。
ケーシング1とシャフト2の大径部21との間にはボールベアリング5が配設されており、シャフト2はボールベアリング5により回転可能に支持されている。ボールベアリング5は、ケーシング1の内周面に嵌入されるとともにボールベアリング5の外輪部をなす円筒部材50、及び円筒部材50とシャフト2の大径部21との間においてシャフト2の円周方向に等間隔に配設される複数のボール51A,51Bを備えている。尚、本実施形態のウォータポンプではシャフト2の大径部21がボールベアリング5の内輪部を兼ねている。
An
A ball bearing 5 is disposed between the casing 1 and the
シャフト2の小径部22には、ケーシング1と小径部22との隙間をシールして冷却水がインペラ4側からボールベアリング5側へ浸入することを防止するためのメカニカルシール6が配設されている。
The small-
メカニカルシール6は、シャフト2と一体回転する回転側支持部材61、回転側支持部材61によって支持された回転側シール部材66、ケーシング1に固定された固定側支持部材62、及び固定側支持部材62によって支持された固定側シール部材63を備えている。
The mechanical seal 6 includes a rotation-
回転側支持部材61は、シャフト2の小径部22に圧入嵌合された略円筒状をなす回転側支持部材61、及びケーシング1の内周面に圧入嵌合された略円筒状をなす固定側支持部材62を備えている。固定側支持部材62には固定側シール部材63が嵌合されている。また、固定側支持部材62には、固定側シール部材63と隣接する位置にパッキン64及びスプリング65が設けられている。一方、回転側支持部材61には緩衝ゴム67を介して回転側シール部材66が設けられている。そして、スプリング65の付勢力により固定側シール部材63が回転側シール部材66に押圧され、その押圧力が緩衝ゴム67によって受け止められている。
The rotation-
こうした構成において、クランクシャフトの回転に基づきシャフト2が回転すると、回転側シール部材66のシール面66Fが固定側シール部材63のシール面63Fによって押圧された状態で摺動回転することによりケーシング1とシャフト2との隙間がシールされることとなる。
In such a configuration, when the
ところで、ウォータポンプを構成する各部品には製造時に個体間のばらつきが生じるとともに、こうした各部品が組み付けられる際には組み付け誤差が生じることについては上述した。また、シャフト2にはプーリ3を介してベルト荷重Fbが作用するとともに、シャフト2には渦室14内の吸入口近傍を流通する冷却水の圧力Pwに基づく力が作用することについても上述した。
By the way, it has been described above that each part constituting the water pump has a variation among individuals at the time of manufacture, and an assembly error occurs when these parts are assembled. It has also been described above that a belt load Fb acts on the
本実施形態では、固定側シール部材63の中心軸C1がボールベアリング5の中心軸Cと平行であり、且つ固定側シール部材63の中心軸C1がボールベアリング5の中心軸Cに対して駆動時におけるシャフト2の偏心方向Dに偏倚するように、ケーシング1の内周面が形成されている。すなわち、固定側シール部材63の中心軸C1は、非駆動時における回転側シール部材66の中心軸Cと平行であり、且つ固定側シール部材63の中心軸C1は非駆動時における回転側シール部材66の中心軸Cに対して駆動時におけるシャフトの偏心方向Dに偏倚している。ここで、上記偏心方向D及び同偏心方向Dへの偏倚量は、実験により決められている。
In the present embodiment, the center axis C1 of the fixed-
次に本実施形態にかかるウォータポンプの作用について、図2を参照して従来のウォータポンプの作用と比較しつつ説明する。
図2(a)は、従来のウォータポンプのシャフト2(図5参照)に対してベルト荷重Fb及び渦室14内の吸入口近傍14Aを流通する冷却水の圧力Pwに基づく力等が作用しているとき(駆動時)のシャフト2、固定側シール部材63及び回転側シール部材66の状態を実線で示したものである。また、図2(a)には比較の対象として、ベルト荷重Fb等が作用していないとき(非駆動時)の状態を破線で示されている。一方、図2(b)は本実施形態におけるウォータポンプのシャフト2に対してベルト荷重Fb及び渦室14内の吸入口近傍を流通する冷却水の圧力Pwに基づく力等が作用しているとき(駆動時)のシャフト2、固定側シール部材63及び回転側シール部材66の状態を実線で示したものである。また、図2(b)には比較の対象として、ベルト荷重Fb等が作用していないとき(非駆動時)の状態を破線で示されている。
Next, the operation of the water pump according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 2 and compared with the operation of the conventional water pump.
In FIG. 2A, a force based on the belt load Fb and the pressure Pw of the cooling water flowing through the vicinity of the
従来のウォータポンプでは、固定側シール部材63の中心軸C1がボールベアリング5の中心軸C(非駆動時におけるシャフト2の中心軸C)に一致するようにケーシング101の内周面が形成されている。このため、図2(a)に示されるように、シャフト2に対してベルト荷重Fb及び冷却水の圧力Pwに基づく力等が作用すると、シャフト2の中心軸C(回転側シール部材66の中心軸C)は偏心して中心軸Cdとなる。ここで、固定側シール部材63の一端はパッキン64に固定されており軸方向及び径方向への自由度を有しているため、固定側シール部材63はシャフト2の偏心に伴い回転側シール部材66に対して傾くこととなる。その結果、回転側シール部材66と固定側シール部材63との接触状態が悪化する。
In the conventional water pump, the inner peripheral surface of the
これに対して、本実施形態におけるウォータポンプでは、固定側シール部材63の中心軸C1は、ボールベアリング5の中心軸Cと平行であり、且つ固定側シール部材63の中心軸C1はボールベアリング5の中心軸C(非駆動時におけるシャフト2の中心軸C)に対して駆動時におけるシャフト2の偏心方向Dに偏倚するようにケーシング1の内周面が形成されている。このため、図2(b)に示されるように、シャフト2に対してベルト荷重Fb及び冷却水の圧力Pwに基づく力等が作用していないときには、回転側シール部材66と固定側シール部材63との接触状態が従来のウォータポンプに比べて悪化することとなる。しかし、シャフト2に対してベルト荷重Fb及び冷却水の圧力Pwに基づく力等が作用しているときには、シャフト2の中心軸C(回転側シール部材66の中心軸C)が偏心して上記中心軸C1と一致することにより回転側シール部材66と固定側シール部材63との接触状態は正常となる。
<実施形態の効果>
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
On the other hand, in the water pump in the present embodiment, the center axis C1 of the fixed-
<Effect of embodiment>
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1)回転側シール部材66は、シャフト2と一体回転する回転側支持部材61によって支持されているため、シャフト2の回転に伴って回転することとなる。また、固定側シール部材63は、ケーシング1に固定された固定側支持部材62によって支持されているため、シャフト2の回転に拘わらず停止している。そして、メカニカルシール6は、相対回転する回転側シール部材66と固定側シール部材63との摺動部において冷却水をシールする。
(1) Since the rotation-
ここで、本実施形態によれば、固定側シール部材63の中心軸C1はボールベアリング5の中心軸Cと平行であり、且つ固定側シール部材63の中心軸C1はボールベアリング5の中心軸Cに対して駆動時におけるシャフト2の偏心方向Dに偏倚するようにケーシング1の内周面が形成されている。すなわち、固定側シール部材63の中心軸C1は非駆動時における回転側シール部材66の中心軸Cと平行であり、且つ固定側シール部材63の中心軸C1は非駆動時における回転側シール部材66の中心軸Cに対して駆動時におけるシャフト2の偏心方向Dに偏倚している。このため、非駆動時には固定側シール部材63と回転側シール部材66とが適切な位置からずれることとなるが、駆動時にはシャフト2が偏心することにより固定側シール部材63と回転側シール部材66とが適切な位置にて摺動することとなる。その結果、メカニカルシール6のシール効果の低下を抑制することができる。
<第2実施形態>
本発明にかかる機械式ポンプの第2実施形態について、図3及び図4を参照して説明する。尚、本実施形態では、固定側シール部材の中心軸が、非駆動軸における回転側シール部材の中心軸に対して駆動時におけるシャフトの傾き方向に傾いている点が上記第1実施形態とは異なっている。また、上記第1実施形態と同一の構成は同一の符号をもって付している。以下、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
Here, according to the present embodiment, the central axis C1 of the fixed-
Second Embodiment
A second embodiment of the mechanical pump according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the center axis of the fixed-side seal member is inclined in the tilt direction of the shaft during driving with respect to the center axis of the rotation-side seal member in the non-drive shaft. Is different. The same configurations as those in the first embodiment are given the same reference numerals. Hereinafter, the difference from the first embodiment will be mainly described.
図3は本実施形態におけるウォータポンプの断面図である。
図3に示されるように、本実施形態では、固定側シール部材63の中心軸C2がボールベアリング5の中心軸Cに対して駆動時におけるシャフト2の傾き方向Eに傾くように、ケーシング201の内周面が形成されている。すなわち、固定側シール部材63の中心軸C2は、非駆動時における回転側シール部材66の中心軸Cに対して駆動時におけるシャフト2の傾き方向Eに傾いている。ここで、上記傾き方向Eは、実験により決められている。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the water pump in the present embodiment.
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the
次に本実施形態にかかるウォータポンプの作用について、図4を参照して従来のウォータポンプの作用と比較しつつ説明する。
図4(a)は、従来のウォータポンプのシャフト2(図5参照)に対してベルト荷重Fb及び渦室14内の吸入口近傍14Aを流通する冷却水の圧力Pwに基づく力等が作用しているとき(駆動時)のシャフト2、固定側シール部材63及び回転側シール部材66の状態を実線で示したものである。また、図4(b)には比較の対象として、ベルト荷重Fb等が作用していないとき(非駆動時)の状態を破線で示されている。一方、図4(a)は本実施形態におけるウォータポンプのシャフト2に対してベルト荷重Fb及び渦室14内を流通する冷却水の圧力Pwに基づく力等が作用しているとき(駆動時)のシャフト2、固定側シール部材63及び回転側シール部材66の状態を実線で示したものである。また、図4(b)には比較の対象として、ベルト荷重Fb等が作用していないとき(非駆動時)の状態を破線で示されている。
Next, the operation of the water pump according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 4 while comparing with the operation of the conventional water pump.
In FIG. 4A, a force based on the belt load Fb and the pressure Pw of the cooling water flowing through the vicinity of the
従来のウォータポンプでは、固定側シール部材63の中心軸C2がボールベアリング5の中心軸C(非駆動時におけるシャフト2の中心軸C)に一致するようにケーシング1の内周面が形成されている。このため、図4(a)に示されるように、シャフト2に対してベルト荷重Fb及び冷却水の圧力Pwに基づく力等が作用すると、シャフト2の中心軸C(回転側シール部材66の中心軸C)は偏心して中心軸Cdとなる。ここで、固定側シール部材63はパッキン64に固定されており軸方向及び径方向への自由度を有しているため、固定側シール部材63はシャフト2の偏心に伴い回転側シール部材66に対して傾くこととなる。その結果、回転側シール部材66と固定側シール部材63との接触状態が悪化する。
In the conventional water pump, the inner peripheral surface of the casing 1 is formed so that the central axis C2 of the fixed-
これに対して、本実施形態におけるウォータポンプでは、固定側シール部材63の中心軸C2はボールベアリング5の中心軸C(非駆動時におけるシャフト2の中心軸C)に対して駆動時におけるシャフト2の傾き方向Eに傾くようにケーシング201の内周面が形成されている。このため、図4(b)に示されるように、シャフト2に対してベルト荷重Fb及び冷却水の圧力Pwに基づく力等が作用していないときには、従来のウォータポンプに比べて回転側シール部材66と固定側シール部材63との接触状態が悪化することとなる。しかし、シャフト2に対してベルト荷重Fb及び冷却水の圧力Pw等が作用しているときには、シャフト2の中心軸C(回転側シール部材66の中心軸C)が偏心して上記中心軸C2と一致することにより回転側シール部材66と固定側シール部材63との接触状態は正常となる。
<実施形態の効果>
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
On the other hand, in the water pump in the present embodiment, the central axis C2 of the fixed-
<Effect of embodiment>
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1)回転側シール部材66は、シャフト2と一体回転する回転側支持部材61によって支持されているため、シャフト2の回転に伴って回転することとなる。また、固定側シール部材63は、ケーシング201に固定された固定側支持部材62によって支持されているため、シャフト2の回転に拘わらず停止している。そして、メカニカルシール206は、相対回転する回転側シール部材66と固定側シール部材63との摺動部において冷却水をシールする。
(1) Since the rotation-
ここで、本実施形態によれば、固定側シール部材63の中心軸C2はボールベアリング5の中心軸Cに対して駆動時におけるシャフト2の傾き方向Eに傾いている。すなわち、固定側シール部材63の中心軸C2は、非駆動時における回転側シール部材66の中心軸Cに対して駆動時におけるシャフト2の傾き方向Eに傾いているため、非駆動時には固定側シール部材63と回転側シール部材66とが適切な位置からずれることとなる。しかし、駆動時にはシャフト2が傾くことにより固定側シール部材63と回転側シール部材66とが適切な位置にて摺動することとなる。その結果、メカニカルシール206のシール効果の低下を抑制することができる。
Here, according to the present embodiment, the central axis C2 of the fixed-
尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では機械式ポンプとして内燃機関のクランクシャフトの回転に基づき回転駆動されるウォータポンプが採用されているが、本発明はこうしたウォータポンプにのみ適用されるものではなく、メカニカルシールを有する機械式ポンプであれば他のポンプに対しても適用することができる。
In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms which changed this suitably.
In the above embodiment, a water pump that is rotationally driven based on the rotation of the crankshaft of the internal combustion engine is employed as the mechanical pump. However, the present invention is not applied only to such a water pump, and has a mechanical seal. Any mechanical pump can be applied to other pumps.
・上記実施形態では、内燃機関のクランクシャフトの回転駆動力を、ベルトを介してシャフト2に入力するための構成としてプーリ3が採用されているが、こうした回転駆動力を、チェーンを介してシャフト2に入力する場合にはこれをスプロケットに変更すればよい。また、シャフト2に回転駆動力を入力する構成としてはベルト及びプーリやチェーン及びスプロケットに限られるものではなく、シャフトに回転駆動力を入力するものであればこれを他の構成に変更してもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、非駆動時における回転側シール部材66の中心軸C(ボールベアリング5の中心軸C)を機械式ポンプの中心と一致させるとともに、非駆動時における回転側シール部材66の中心軸Cに対する固定側シール部材63の中心軸C1,C2の関係を上述した態様にて偏倚、或いは傾かせるようにしている。しかし、固定側シール部材63の中心軸C1,C2と非駆動時における回転側シール部材66の中心軸Cとの関係は相対的なものである。このため、例えば、固定側シール部材63の中心軸C1,C2を機械式ポンプの中心と一致させるとともに固定側シール部材63の中心軸C1,C2に対する非駆動時における回転側シール部材66の中心軸Cの関係を上述したように偏倚、或いは傾かせるようにしてもよい。
In the above embodiment, the center axis C (center axis C of the ball bearing 5) of the rotation-
1,101,201…ケーシング、10…サクションカバー、11…ガスケット、
12…吸入口、14…渦室、14A…吸入口近傍、2…シャフト、21…大径部、22…小径部、3…プーリ、30…プーリシート、4…インペラ、5…ボールベアリング、50…円筒部材、51A,51B…ボール、6,106…メカニカルシール、61…回転側支持部材、62…固定側支持部材、63…固定側シール部材、63F…シール面、64…パッキン、65…スプリング、66…回転側シール部材、66F…シール面、67…緩衝ゴム。
1, 101, 201 ... casing, 10 ... suction cover, 11 ... gasket,
DESCRIPTION OF
Claims (5)
環状に形成されるとともに前記回転側支持部材によって支持された回転側シール部材と、
前記ケーシングに固定された固定側支持部材と、
環状に形成されるとともに前記固定側支持部材によって支持された固定側シール部材とを含み、
前記回転側シール部材と前記固定側シール部材との摺動部において液体をシールするメカニカルシールを有した機械式ポンプにおいて、
前記固定側シール部材の中心軸は非駆動時における前記回転側シール部材の中心軸と平行であり、且つ前記固定側シール部材の中心軸は非駆動時における前記回転側シール部材の中心軸に対して駆動時における前記シャフトの偏心方向に偏倚してなる
ことを特徴とする機械式ポンプ。 A rotating side support member that rotates integrally with a shaft rotatably supported by the casing;
A rotation-side seal member formed in an annular shape and supported by the rotation-side support member;
A fixed support member fixed to the casing;
A fixed-side seal member formed in an annular shape and supported by the fixed-side support member,
In a mechanical pump having a mechanical seal that seals liquid at a sliding portion between the rotation-side seal member and the fixed-side seal member,
The center axis of the fixed side seal member is parallel to the center axis of the rotating side seal member when not driven, and the center axis of the fixed side seal member is relative to the center axis of the rotating side seal member when not driven. The mechanical pump is biased in the eccentric direction of the shaft during driving.
環状に形成されるとともに前記回転側支持部材によって支持された回転側シール部材と、
前記ケーシングに固定された固定側支持部材と、
環状に形成されるとともに前記固定側支持部材によって支持された固定側シール部材とを含み、
前記回転側シール部材と前記固定側シール部材との摺動部において液体をシールするメカニカルシールを有した機械式ポンプにおいて、
前記固定側シール部材の中心軸は、非駆動時における前記回転側シール部材の中心軸に対して駆動時における前記シャフトの傾き方向に傾いてなる
ことを特徴とする機械式ポンプ。 A rotating side support member that rotates integrally with a shaft rotatably supported by the casing;
A rotation-side seal member formed in an annular shape and supported by the rotation-side support member;
A fixed support member fixed to the casing;
A fixed-side seal member formed in an annular shape and supported by the fixed-side support member,
In a mechanical pump having a mechanical seal that seals liquid at a sliding portion between the rotation-side seal member and the fixed-side seal member,
The mechanical pump characterized in that a central axis of the fixed-side seal member is inclined in an inclination direction of the shaft during driving with respect to a central axis of the rotating-side seal member during non-driving.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006159807A JP2007327432A (en) | 2006-06-08 | 2006-06-08 | Mechanical pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006159807A JP2007327432A (en) | 2006-06-08 | 2006-06-08 | Mechanical pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007327432A true JP2007327432A (en) | 2007-12-20 |
Family
ID=38928049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006159807A Pending JP2007327432A (en) | 2006-06-08 | 2006-06-08 | Mechanical pump |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2007327432A (en) |
-
2006
- 2006-06-08 JP JP2006159807A patent/JP2007327432A/en active Pending
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