JP2008196568A - Sealing device for water pump - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the sealing performance and the wear resistance of a sealing device for a water pump attached between a housing 2 and a shaft 3 in order to prevent a sealed fluid such as LLC from leaking from inside A to outside B of a machine. <P>SOLUTION: The sealing device is provided with a seal lip 24 closely contacting a sleeve 11 fixed to the housing 2 and fixed to the shaft 3, in a sliding manner, and a labyrinth seal 41 set on the seal lip 24 inside A of the machine by the sleeve 11. A second seal lip 33 is disposed on the seal lip 24 outside B of the machine. A pumping mechanism 51 for exerting a returning pumping action is disposed on at least one of a pair of axially opposed surfaces constituting the labyrinth seal 41. A pumping mechanism 61 also is disposed on at least one of sliding surfaces of the seal lip 24 and the sleeve 11 sliding to each other. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、密封技術に係る密封装置に関し、更に詳しくは、ウォーターポンプの軸封部に用いられるのに適した密封装置に関するものである。本発明の密封装置は例えば自動車エンジン冷却用ウォーターポンプに用いられ、またはその他の冷却用ウォーターポンプに用いられる。   The present invention relates to a sealing device according to a sealing technique, and more particularly to a sealing device suitable for use in a shaft seal portion of a water pump. The sealing device of the present invention is used for, for example, a water pump for cooling an automobile engine, or used for other cooling water pumps.

従来からこの種のウォーターポンプに用いられる密封装置として、図4に示す密封装置101が知られており、この密封装置101は、ハウジング102に固定されるとともに軸103に摺動自在に密接するシールリップ104を複数並べて配置することにより、LLC等の密封流体が機内側Aから機外側Bへ漏洩しないようこれをシールしている。   Conventionally, a sealing device 101 shown in FIG. 4 is known as a sealing device used in this type of water pump. The sealing device 101 is fixed to the housing 102 and is slidably in close contact with the shaft 103. By arranging a plurality of lips 104 side by side, a sealing fluid such as LLC is sealed so as not to leak from the inside A to the outside B.

しかしながら上記従来技術によると、その主たる機能である密封作動がもっぱら各シールリップ104の摺動作動のみに依存しているため、発揮し得る密封性能に限界を有している。またウォーターポンプ用の密封装置としては、密封性能のほかに以下の点に留意する必要がある。
(1)密封流体圧として機内側から0.2MPa程度の圧力が作用するので、耐圧性を考慮する必要がある。
(2)水潤滑でシールリップが摩耗しやすいので、耐摩耗性を考慮する必要がある。
(3)ポンプ内に存在する鋳砂、錆または砂粒等の異物が水中に混入してシールリップを摩耗させやすいので、この点からも耐摩耗性を考慮する必要がある。
However, according to the above prior art, the sealing operation which is the main function depends solely on the sliding operation of each seal lip 104, and therefore there is a limit to the sealing performance that can be exhibited. In addition to sealing performance, it is necessary to pay attention to the following points as a sealing device for a water pump.
(1) Since a pressure of about 0.2 MPa acts from the inside as the sealing fluid pressure, it is necessary to consider pressure resistance.
(2) Since the seal lip is easily worn by water lubrication, it is necessary to consider wear resistance.
(3) Since foreign matters such as cast sand, rust, or sand particles existing in the pump are mixed in the water and easily wear the seal lip, it is necessary to consider wear resistance also in this respect.

特開2002−310095号公報JP 2002-310095 A

本発明は以上の点に鑑みて、上記LLC等の密封流体を密封するウォーターポンプ用密封装置において、その密封性能および耐摩耗性を向上させることが可能な密封装置を提供することを目的とする。   In view of the above, the present invention has an object to provide a sealing device capable of improving its sealing performance and wear resistance in a sealing device for a water pump that seals a sealing fluid such as LLC. .

上記目的を達成するため、本発明の請求項1による密封装置は、LLC等の密封流体が機内側から機外側へ漏洩しないようハウジングおよび軸間に装着されるウォーターポンプ用密封装置において、前記ハウジングに固定されるとともに前記軸に固定したスリーブに摺動自在に密接するシールリップと、前記シールリップの機内側に前記スリーブにより設定されたラビリンスシールとを有することを特徴とする。   To achieve the above object, a sealing device according to claim 1 of the present invention is a water pump sealing device mounted between a housing and a shaft so that a sealing fluid such as LLC does not leak from the inside of the machine to the outside of the machine. And a seal lip that is slidably in close contact with a sleeve fixed to the shaft, and a labyrinth seal set by the sleeve inside the seal lip.

また、本発明の請求項2による密封装置は、上記した請求項1記載のウォーターポンプ用密封装置において、シールリップの機外側に第二シールリップを設けたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a sealing device for a water pump according to the first aspect, wherein a second seal lip is provided outside the seal lip.

また、本発明の請求項3による密封装置は、上記した請求項2記載のウォーターポンプ用密封装置において、シールリップをハウジングに固定するための金属環を設け、前記金属環の軸方向端部に、第二シールリップを軸方向に抜け止めするためのカシメ端部を一体に設けたことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the sealing device for a water pump according to the second aspect, wherein a metal ring for fixing the seal lip to the housing is provided, and an axial end of the metal ring is provided. The caulking end portion for preventing the second seal lip from coming off in the axial direction is provided integrally.

また、本発明の請求項4による密封装置は、上記した請求項1ないし3の何れかに記載のウォーターポンプ用密封装置において、ラビリンスシールを構成する軸方向一対の対向面の少なくとも一方に、戻しポンプ作用を発揮するポンピング機構を設けたことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a sealing device for a water pump according to any one of the first to third aspects, wherein the sealing device is returned to at least one of a pair of opposing surfaces in the axial direction constituting the labyrinth seal. A pumping mechanism that exhibits a pumping action is provided.

また、本発明の請求項5による密封装置は、上記した請求項1ないし4の何れかに記載のウォーターポンプ用密封装置において、互いに摺動するシールリップおよびスリーブの摺動面の少なくとも一方に、戻しポンプ作用を発揮するポンピング機構を設けたことを特徴とする。   A sealing device according to claim 5 of the present invention is the sealing device for a water pump according to any one of claims 1 to 4, wherein at least one of the sliding surfaces of the seal lip and the sleeve that slide relative to each other is provided. A pumping mechanism that exhibits a return pumping action is provided.

更にまた、本発明の請求項6による密封装置は、上記した請求項1ないし4の何れかに記載のウォーターポンプ用密封装置において、互いに摺動するシールリップおよびスリーブの摺動面の少なくとも一方に、噛み込んだ異物を捕捉する作用を発揮する異物トラップ機構を設けたことを特徴とする。   Furthermore, a sealing device according to a sixth aspect of the present invention is the sealing device for a water pump according to any one of the first to fourth aspects, wherein at least one of the sliding surface of the seal lip and the sleeve sliding with each other is provided. The present invention is characterized in that a foreign matter trapping mechanism is provided that exhibits the action of catching the foreign matter that has been bitten.

上記構成を有する本発明の請求項1による密封装置においては、ハウジングに固定されるとともに軸に固定したスリーブに摺動自在に密接するシールリップが設けられているために、このシールリップが密封流体をシールする作用を発揮するとともに、シールリップの機内側にスリーブによりラビリンスシールが設定されているために、このラビリンスシールが密封流体圧を減圧させる作用を発揮する。ラビリンスシールは、スリーブとこれに対向する部品間に狭隘な軸方向間隙を形成し、この狭隘な間隙を流体が通過しにくいことから、減圧作用ないしシール作用を発揮する。したがって、ラビリンスシールによって減圧される比較的低圧の密封流体をシールリップがシールする構造となるために、相対にシールリップによるシール機能を高めることができ、よって密封性能を向上させることができる。   In the sealing device according to the first aspect of the present invention having the above-described configuration, since the seal lip is provided so as to be slidably in close contact with the sleeve fixed to the housing and fixed to the shaft, the seal lip is sealed fluid. Since the labyrinth seal is set by the sleeve on the inner side of the seal lip, this labyrinth seal exerts the action of reducing the sealing fluid pressure. The labyrinth seal forms a narrow axial gap between the sleeve and the parts facing it, and exerts a pressure reducing action or a sealing action because fluid does not easily pass through the narrow gap. Therefore, since the sealing lip seals a relatively low pressure sealing fluid decompressed by the labyrinth seal, the sealing function by the sealing lip can be relatively enhanced, and the sealing performance can be improved.

また、シールリップの機内側にラビリンスシールが配置されているために、機内側に存在する鋳砂等の異物がラビリンスシールを通過しにくく、シールリップに達しにくい。したがって、異物がリップ摺動部に侵入してシールリップが早期に摩耗するのを抑制することが可能とされている。また、ラビリンスシールが密封流体圧を低減させると、シールリップに作用する負荷が軽減され、シールリップの接触面圧が低減されることになる。したがって、異物がリップ摺動部に侵入することがあってもシールリップの受けるダメージを小さくすることができ、よってこの点からもシールリップの早期摩耗を抑制することが可能とされており、これらによりシールリップの耐摩耗性を向上させることができる。   In addition, since the labyrinth seal is disposed on the inner side of the seal lip, foreign matters such as cast sand existing on the inner side of the machine hardly pass through the labyrinth seal and do not easily reach the seal lip. Accordingly, it is possible to prevent foreign matter from entering the lip sliding portion and wearing the seal lip early. If the labyrinth seal reduces the sealing fluid pressure, the load acting on the seal lip is reduced, and the contact surface pressure of the seal lip is reduced. Therefore, it is possible to reduce the damage received by the seal lip even if foreign matter enters the lip sliding portion, and thus it is possible to suppress the early wear of the seal lip from this point as well. Thus, the wear resistance of the seal lip can be improved.

尚、本発明では、その構成部品であるスリーブが、シールリップに対する摺動の相手方部品と、ラビリンスシールを形成する部品とを兼ねることになる。   In the present invention, the sleeve which is a constituent part serves as both a counterpart part for sliding with respect to the seal lip and a part for forming a labyrinth seal.

また、上記構成を有する本発明の請求項2による密封装置においては、上記請求項1と同じ作用効果が発揮されるほか、シールリップの機外側に第二シールリップが設けられているために、シールリップを通過する流体が生じたときにこの流体を第二シールリップでシールすることが可能とされている。したがって、密封装置全体として密封性能を一層向上させることができる。   Further, in the sealing device according to the second aspect of the present invention having the above-described configuration, the same function and effect as those of the first aspect are exhibited, and the second seal lip is provided outside the machine of the seal lip. When fluid passing through the sealing lip is generated, it is possible to seal this fluid with the second sealing lip. Therefore, the sealing performance of the entire sealing device can be further improved.

また、本発明の請求項3による密封装置においては、シールリップをハウジングに固定するための金属環の軸方向端部に第二シールリップを軸方向に抜け止めするためのカシメ端部が一体に設けられているために、シールリップおよび第二シールリップが互いに非接着で組み立てられても、部品相互が強固に組み合わされ、シールリップから第二シールリップが脱落することがない。したがって、部品相互を強固に組み合わせ、その取り扱い作業性等を向上させることができる。   In the sealing device according to claim 3 of the present invention, the end of the metal ring for fixing the seal lip to the housing is integrally formed with the end of the crimp for preventing the second seal lip from coming off in the axial direction. Therefore, even if the seal lip and the second seal lip are assembled without being bonded to each other, the components are firmly combined with each other, and the second seal lip is not dropped from the seal lip. Therefore, it is possible to firmly combine components and improve the handling workability thereof.

また、本発明の請求項4による密封装置においては、ラビリンスシールを構成する軸方向一対の対向面の少なくとも一方に戻しポンプ作用を発揮するポンピング機構が設けられているために、回転時に発生する戻し流体圧によって密封流体を機内側へ戻すことが可能とされており、よって密封装置全体としての密封性能を一層向上させることができる。また、戻し流体圧によって異物を排除できることから、異物によってシールリップが早期摩耗するのを抑えることができる。   In the sealing device according to claim 4 of the present invention, at least one of the pair of facing surfaces in the axial direction constituting the labyrinth seal is provided with a pumping mechanism that exerts a return pumping action. It is possible to return the sealing fluid to the inside of the machine by the fluid pressure, so that the sealing performance of the entire sealing device can be further improved. In addition, since the foreign matter can be removed by the return fluid pressure, it is possible to suppress the seal lip from being worn early by the foreign matter.

また、本発明の請求項5による密封装置においては、互いに摺動するシールリップおよびスリーブの摺動面の少なくとも一方に戻しポンプ作用を発揮するポンピング機構が設けられているために、回転時に発生する戻し流体圧によって密封流体を機内側へ戻すことが可能とされており、よって密封装置全体としての密封性能を一層向上させることができる。また、戻し流体圧によって異物を排除できることから、異物によってシールリップが早期摩耗するのを抑えることができる。   Further, in the sealing device according to claim 5 of the present invention, since a pumping mechanism that exhibits a return pumping action is provided on at least one of the sliding surface of the seal lip and the sleeve that slide relative to each other, it occurs during rotation. The sealing fluid can be returned to the inside of the machine by the return fluid pressure, so that the sealing performance of the entire sealing device can be further improved. In addition, since the foreign matter can be removed by the return fluid pressure, it is possible to suppress the seal lip from being worn early by the foreign matter.

更にまた、本発明の請求項6による密封装置においては、互いに摺動するシールリップおよびスリーブの摺動面の少なくとも一方に噛み込んだ異物を捕捉する作用を発揮する異物トラップ機構が設けられているために、摺動部に異物が侵入するとこれをトラップ機構内に噛み込んで捕捉することが可能とされている。したがって、異物によってシールリップが早期摩耗したり、異物が外部へ漏出したりするのを有効に抑えることができる。   Furthermore, in the sealing device according to claim 6 of the present invention, there is provided a foreign matter trapping mechanism that exhibits an action of capturing foreign matter caught in at least one of the sliding surface of the seal lip and the sleeve that slide with each other. For this reason, when a foreign substance enters the sliding portion, it can be caught in the trap mechanism and captured. Therefore, it is possible to effectively suppress the seal lip from being worn out early by foreign matter or from leaking out to the outside.

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第一実施例・・・
図1は、本発明の第一実施例に係る密封装置1の要部断面を示している。当該実施例に係る密封装置1は、密封流体(液体)であるLLC(ロングライフクーラント)が機内側(密封流体側)Aから機外側(大気側)Bへ漏洩しないよう自動車エンジン冷却用ウォーターポンプの軸封部に装着されるものであって、以下のように構成されている。
First embodiment ...
FIG. 1 shows a cross section of a main part of a sealing device 1 according to a first embodiment of the present invention. The sealing device 1 according to the embodiment includes a water pump for cooling an automobile engine so that LLC (long life coolant) as a sealing fluid (liquid) does not leak from the inside (sealing fluid side) A to the outside (atmosphere side) B. And is configured as follows.

すなわち先ず、ハウジング2の軸孔内周に固定されるとともに軸3の外周に固定したスリーブ11の外周面に摺動自在に密接するシールリップ(第一シールリップ)24が設けられており、このシールリップ24よりも機内側Aにスリーブ11によってラビリンスシール(ラビリンス機構)41が設定されている。シールリップ24よりも機外側Bには第二シールリップ33が設けられている。シールリップ24は金属環25の嵌合代によってハウジング2の軸孔内周に固定されるもので、金属環25の軸方向端部には、第二シールリップ33を軸方向に抜け止めするためのカシメ端部25cが一体成形されている。   That is, first, a seal lip (first seal lip) 24 is provided which is fixed to the inner periphery of the shaft hole of the housing 2 and slidably close to the outer peripheral surface of the sleeve 11 fixed to the outer periphery of the shaft 3. A labyrinth seal (labyrinth mechanism) 41 is set by the sleeve 11 on the inner side A of the seal lip 24. A second seal lip 33 is provided on the outer side B of the seal lip 24. The seal lip 24 is fixed to the inner periphery of the shaft hole of the housing 2 by the fitting allowance of the metal ring 25, and the second seal lip 33 is prevented from coming off at the axial end of the metal ring 25 in the axial direction. The caulking end portion 25c is integrally formed.

また、当該実施例に係る密封装置1は、その構成部品として、スリーブ11、第一リップシール部材21および第二リップシール部材31を有している。   Moreover, the sealing device 1 according to this embodiment includes a sleeve 11, a first lip seal member 21, and a second lip seal member 31 as its components.

このうち、スリーブ11は、軸3の外周に固定される比較的長尺な筒状固定部12の機内側端部に径方向外方へ向けてフランジ部13を一体成形し、このフランジ部13にその一部としてラビリンスシール形成部(詳細後述)14を設けたものである。またこのスリーブ11は、SUS等よりなる金属板の単品(板金プレス品)により構成されている。   Of these, the sleeve 11 is integrally formed with a flange portion 13 outwardly in the radial direction at the inner end of the relatively long cylindrical fixing portion 12 fixed to the outer periphery of the shaft 3. A labyrinth seal forming portion (detailed later) 14 is provided as a part thereof. The sleeve 11 is formed of a single metal plate (sheet metal press product) made of SUS or the like.

第一リップシール部材21は、ハウジング2の軸孔内周に固定される筒状固定部22の機内側端部に径方向内方へ向けてフランジ部23を一体成形し、このフランジ部23に、スリーブ11の筒状固定部12の外周面に摺動自在に密接する第一シールリップ24を一体成形したものである。またこの第一リップシール部材21は、筒状部25aの機内側端部に径方向内方へ向けてフランジ部25bを一体成形した金属環25にゴム状弾性体26を被着(加硫接着)したものであって、このゴム状弾性体26によって、金属環25の筒状部25aの外周面に被着された外周ゴム部26aと、金属環25の筒状部25aの内周面に被着された内周ゴム部26bと、金属環25のフランジ部25bの機内側および機外側端面ならびに内周部に被着されたフランジゴム部26cと、フランジゴム部26cの内周側に配置された第一シールリップ24とが一体に成形されている。外周および内周ゴム部26a,26bは金属環25の筒状部25aとともに上記筒状固定部22をなしている。フランジゴム部26cは金属環25のフランジ部25bとともに上記フランジ部23をなしている。第一シールリップ24は、その受圧面24aを機内側Aに向け、この受圧面24aで密封流体圧を受けたときにスリーブ11の筒状固定部12の外周面に押し付けられるように構成されている。更にまた、金属環25には、第一リップシール部材21の筒状固定部22の内周に第二リップシール部材31を固定(嵌合)したときにこの第二リップシール部材31が軸方向に抜け出るのを防止するためのカシメ端部25cが筒状部25aの機外側端部に一体成形されている。   The first lip seal member 21 is integrally formed with a flange portion 23 radially inwardly at the inner end of the cylindrical fixing portion 22 fixed to the inner periphery of the shaft hole of the housing 2. The first seal lip 24 that is slidably in close contact with the outer peripheral surface of the cylindrical fixing portion 12 of the sleeve 11 is integrally formed. The first lip seal member 21 has a rubber-like elastic body 26 attached to a metal ring 25 in which a flange portion 25b is integrally formed radially inwardly at the inner end of the tubular portion 25a (vulcanization adhesion). The rubber-like elastic body 26 causes the outer peripheral rubber portion 26a attached to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 25a of the metal ring 25 and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 25a of the metal ring 25. Arranged on the inner peripheral rubber part 26b, the flange inner part 26b attached to the inner and outer end faces of the flange part 25b of the metal ring 25 and the inner peripheral part, and the inner peripheral side of the flange rubber part 26c. The first seal lip 24 is integrally formed. The outer peripheral and inner peripheral rubber portions 26 a and 26 b form the cylindrical fixing portion 22 together with the cylindrical portion 25 a of the metal ring 25. The flange rubber portion 26 c forms the flange portion 23 together with the flange portion 25 b of the metal ring 25. The first seal lip 24 is configured so that the pressure receiving surface 24a faces the machine inner side A and is pressed against the outer peripheral surface of the cylindrical fixing portion 12 of the sleeve 11 when receiving the sealing fluid pressure on the pressure receiving surface 24a. Yes. Furthermore, when the second lip seal member 31 is fixed (fitted) to the inner periphery of the cylindrical fixing portion 22 of the first lip seal member 21, the second lip seal member 31 is axially attached to the metal ring 25. A caulking end portion 25c for preventing it from slipping out is formed integrally with the end portion on the machine outer side of the cylindrical portion 25a.

第二リップシール部材31は、第一リップシール部材21の筒状固定部22の内周に固定される筒状固定部32の内周面に、スリーブ11の筒状固定部12の外周面に摺動自在に密接する第二シールリップ33を一体成形し、更にその機外側Bに第三シールリップ34を一体成形したものである。またこの第二リップシール部材31は、ゴム状弾性体の単品よりなり、このゴム状弾性体によって、上記筒状固定部32ならびに第二および第三シールリップ33,34が一体に成形されている。第二および第三シールリップ33,34はそれぞれ、第一シールリップ24と同様、その受圧面33a,34aを機内側Aに向け、この受圧面33a,34aで密封流体圧を受けたときにスリーブ11の筒状固定部12の外周面に押し付けられるように構成されている。   The second lip seal member 31 is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical fixing portion 32 fixed to the inner periphery of the cylindrical fixing portion 22 of the first lip seal member 21 and on the outer peripheral surface of the cylindrical fixing portion 12 of the sleeve 11. A second seal lip 33 that is slidably in close contact is integrally formed, and a third seal lip 34 is integrally formed on the outside B of the machine. The second lip seal member 31 is made of a single rubber-like elastic body, and the cylindrical fixing portion 32 and the second and third seal lips 33, 34 are integrally formed by the rubber-like elastic body. . Similarly to the first seal lip 24, the second and third seal lips 33, 34 have their pressure-receiving surfaces 33a, 34a directed toward the machine inner side A, and the sleeves are subjected to a sealing fluid pressure at the pressure-receiving surfaces 33a, 34a. It is comprised so that it may press on the outer peripheral surface of the 11 cylindrical fixing | fixed part 12. FIG.

ラビリンスシール41は、スリーブ11と第一リップシール部材21との間に微少な軸方向間隙として設定されている。すなわちスリーブ11のフランジ部13にその一部としてラビリンスシール形成部14が設けられ、このラビリンスシール形成部14と第一リップシール部材21の機内側端面との間にラビリンスシール41が設定されている。ラビリンスシール形成部14は、フランジ部13の外周端部に機外側Bへ向けて一体成形された筒状部14aと、この筒状部14aの機外側端部に径方向外方へ向けて一体成形された外周フランジ部14bとよりなるので、この外周フランジ部14bの機外側端面が第一リップシール部材21のフランジ部23の機内側端面と微少な軸方向間隙をもって対向し、これによりここにラビリンスシール41が設けられている。   The labyrinth seal 41 is set as a minute axial gap between the sleeve 11 and the first lip seal member 21. That is, the labyrinth seal forming portion 14 is provided as a part of the flange portion 13 of the sleeve 11, and the labyrinth seal 41 is set between the labyrinth seal forming portion 14 and the inboard end surface of the first lip seal member 21. . The labyrinth seal forming portion 14 is integrally formed at the outer peripheral end portion of the flange portion 13 toward the machine outer side B, and is integrally formed radially outward at the machine outer end portion of the cylindrical portion 14a. Since the outer peripheral end of the outer peripheral flange 14b is opposed to the inner end of the flange 23 of the first lip seal member 21 with a slight axial gap, A labyrinth seal 41 is provided.

ハウジング2側に固定される上記第一リップシール部材21および第二リップシール部材31はそれぞれ別体にて製作され、接着剤を用いることなく非接着にて組み立てられるものである。   The first lip seal member 21 and the second lip seal member 31 fixed to the housing 2 side are each manufactured separately and assembled without using an adhesive.

上記構成の密封装置1がウォーターポンプの軸封部に装着されると、機内側Aの第一シールリップ24が一次シールをなすとともに機外側Bの第二および第三シールリップ33,34が二次および三次シールをなし、更に第一シールリップ24の機内側Aに減圧機構として作用するラビリンスシール41が配置されることになる。したがって上記密封装置1においては、以下の作用効果が発揮される。   When the sealing device 1 having the above configuration is mounted on the shaft seal portion of the water pump, the first seal lip 24 on the machine inner side A forms a primary seal, and the second and third seal lips 33 and 34 on the machine outer side B are two. The labyrinth seal 41 that forms the secondary and tertiary seals and further acts as a pressure reducing mechanism is disposed on the machine inner side A of the first seal lip 24. Therefore, in the sealing device 1, the following effects are exhibited.

すなわち先ず、上記構成の密封装置1においては、ハウジング2の軸孔内周に固定されるとともに軸3の外周に固定したスリーブ11の外周面に摺動自在に密接するシールリップ24が設けられているために、このシールリップ24が密封流体をシールする作用を発揮し、シールリップ24よりも機内側Aにスリーブ11によってラビリンスシール41が設定されているために、このラビリンスシール41が密封流体圧を減圧させる作用を発揮する。したがって、後者のラビリンスシール41によって減圧される比較的低圧の密封流体を前者のシールリップ24がシールする構造であるために、相対にシールリップ24によるシール機能を高めることができ、よって密封性能を向上させることができる。   That is, first, in the sealing device 1 configured as described above, a seal lip 24 that is fixed to the inner periphery of the shaft hole of the housing 2 and is slidably in close contact with the outer peripheral surface of the sleeve 11 fixed to the outer periphery of the shaft 3 is provided. Therefore, the seal lip 24 exerts an action of sealing the sealing fluid. Since the labyrinth seal 41 is set by the sleeve 11 on the inner side A of the seal lip 24, the labyrinth seal 41 has a sealing fluid pressure. Depressurizes the pressure. Therefore, since the former seal lip 24 seals the relatively low-pressure sealing fluid decompressed by the latter labyrinth seal 41, the sealing function by the seal lip 24 can be relatively enhanced, and thus the sealing performance can be improved. Can be improved.

また、シールリップ24よりも機内側Aにラビリンスシール41が配置されているために、機内側Aに存在する鋳砂等の異物は狭隘なラビリンスシール41を通過しにくく、よってシールリップ24に達しにくいものである。したがって、異物がリップ摺動部に侵入してシールリップ24が早期に摩耗するのを抑制することが可能とされている。また、ラビリンスシール41が密封流体圧を低減させると、シールリップ24に作用する負荷が軽減され、シールリップ24の接触面圧が低減されることになる。したがって、異物がリップ摺動部に侵入してもシールリップ24の受けるダメージを小さくすることができ、よってこの点からもシールリップ24の早期摩耗を抑制することが可能とされている。したがって、これらによりシールリップ24の耐摩耗性を向上させることができる。   Further, since the labyrinth seal 41 is arranged on the inner side A of the seal lip 24, foreign matters such as cast sand existing on the inner side A do not easily pass through the narrow labyrinth seal 41, and therefore reach the seal lip 24. It is difficult. Accordingly, it is possible to prevent foreign matter from entering the lip sliding portion and premature wear of the seal lip 24. Further, when the labyrinth seal 41 reduces the sealing fluid pressure, the load acting on the seal lip 24 is reduced, and the contact surface pressure of the seal lip 24 is reduced. Therefore, even if a foreign substance enters the lip sliding portion, the damage received by the seal lip 24 can be reduced. Therefore, it is possible to suppress the early wear of the seal lip 24 from this point. Therefore, the wear resistance of the seal lip 24 can be improved by these.

また、シールリップ24よりも機外側Bに第二および第三シールリップ33,34が設けられているために、シールリップ24を通過した密封流体をこの第二および第三シールリップ33,34でシールすることが可能とされている。したがって、密封装置1全体として密封性能を一層向上させることができる。   Further, since the second and third seal lips 33 and 34 are provided on the outside B of the seal lip 24, the sealing fluid that has passed through the seal lip 24 is transferred to the second and third seal lips 33 and 34. It is possible to seal. Therefore, the sealing performance of the sealing device 1 as a whole can be further improved.

また、シールリップ24を有する第一リップシール部材21をハウジング2に固定するための金属環25の軸方向端部に第二および第三シールリップ33,34を有する第二リップシール部材31を軸方向に抜け止めするためのカシメ端部25cが一体成形されているために、第一および第二リップシール部材21,31が互いに非接着にて組み立てられても、部品相互が強固に組み合わされ、第二リップシール部材31が脱落することがない。したがって、部品相互を強固に組み合わせ、その取り扱い作業性等を向上させることができる。   Further, the second lip seal member 31 having the second and third seal lips 33 and 34 at the axial end portion of the metal ring 25 for fixing the first lip seal member 21 having the seal lip 24 to the housing 2 is pivoted. Since the crimping end portion 25c for preventing it from coming off in a direction is integrally formed, even if the first and second lip seal members 21 and 31 are assembled without being bonded to each other, the components are firmly combined with each other. The second lip seal member 31 does not fall off. Therefore, it is possible to firmly combine components and improve the handling workability thereof.

尚、上記第一実施例に係る密封装置1は、その構成を以下のように付加・変更することが考えられる。   The sealing device 1 according to the first embodiment may be added or changed as follows.

第二実施例・・・
上記第一実施例では、シールリップ24をゴム状弾性体製としたが、これに代えてシールリップ24を樹脂製とする。図2の例では、シールリップ24はPTFE等の樹脂(プレート状樹脂)の単品により構成されており、その外周部24bをもって第一リップシール部材21のフランジ部23と第二リップシール部材31の筒状固定部32との間に挟み込まれている。また、この挟み込みを強化するため、第二リップシール部材31には金属環35が埋設されている。
Second embodiment ...
In the first embodiment, the seal lip 24 is made of a rubber-like elastic body. Instead, the seal lip 24 is made of resin. In the example of FIG. 2, the seal lip 24 is made of a single piece of resin (plate-like resin) such as PTFE, and the outer peripheral portion 24 b of the flange portion 23 of the first lip seal member 21 and the second lip seal member 31. It is sandwiched between the cylindrical fixing part 32. In addition, a metal ring 35 is embedded in the second lip seal member 31 in order to strengthen this pinching.

第三実施例・・・
上記第一実施例の構成に加えて、ラビリンスシール41を構成する軸方向一対の対向面の少なくとも一方に、戻しポンプ作用を発揮するポンピング機構を設ける。図3の例では、ラビリンスシール41を構成する軸方向一対の対向面がスリーブ11におけるラビリンスシール形成部14の機外側端面と第一リップシール部材21におけるフランジ部23の機内側端面とよりなるので、このうちのフランジ部23の機内側端面にポンピング機構51が設けられ、より詳細には、フランジゴム部26cの機内側端面にポンピング機構51が設けられている。ポンピング機構51は、1本または複数本の螺旋溝(ネジ溝)よりなり、回転時に発生する戻しポンプ作用によって流体を機内側Aへ押し戻し、また異物を排出するものである。
Third embodiment ...
In addition to the configuration of the first embodiment, a pumping mechanism that exhibits a return pumping action is provided on at least one of the pair of axially facing surfaces that constitute the labyrinth seal 41. In the example of FIG. 3, the pair of facing surfaces in the axial direction constituting the labyrinth seal 41 is composed of the machine-side end face of the labyrinth seal forming portion 14 in the sleeve 11 and the machine-side end face of the flange portion 23 in the first lip seal member 21. Of these, the pumping mechanism 51 is provided on the machine inner end face of the flange portion 23, and more specifically, the pumping mechanism 51 is provided on the machine inner end face of the flange rubber part 26c. The pumping mechanism 51 is composed of one or a plurality of spiral grooves (screw grooves), and pushes the fluid back to the machine interior A by a return pump action generated during rotation and discharges foreign matter.

また、上記第一実施例の構成に加えて、互いに摺動するシールリップ24およびスリーブ11の摺動面の少なくとも一方に、戻しポンプ作用を発揮するポンピング機構を設ける。図3の例では、互いに摺動する摺動面がシールリップ24の内周面とスリーブ11における筒状固定部12の外周面とよりなるので、このうちのシールリップ24の内周面にポンピング機構61が設けられている。ポンピング機構61は上記したように、1本または複数本の螺旋溝(ネジ溝)よりなり、回転時に発生する戻しポンプ作用によって流体を機内側Aへ押し戻し、また異物を排出するものである。   Further, in addition to the configuration of the first embodiment, a pumping mechanism that exerts a return pumping action is provided on at least one of the seal lip 24 and the sliding surface of the sleeve 11 that slide with each other. In the example of FIG. 3, the sliding surfaces that slide with each other are formed by the inner peripheral surface of the seal lip 24 and the outer peripheral surface of the cylindrical fixing portion 12 in the sleeve 11. A mechanism 61 is provided. As described above, the pumping mechanism 61 is composed of one or a plurality of spiral grooves (screw grooves), and pushes the fluid back to the machine interior A by a return pump action generated during rotation, and discharges foreign matter.

また、このシールリップ24およびスリーブ11の摺動面の少なくとも一方にポンピング機構61に代えて、噛み込んだ異物を捕捉する作用を発揮する異物トラップ機構(図示せず)を設けるようにしても良い。異物トラップ機構は、1本または複数本の環状溝(複数本の場合は平行溝となる)よりなり、溝内に異物を噛み込んで捕捉(保持)するものである。   Further, at least one of the sliding surfaces of the seal lip 24 and the sleeve 11 may be provided with a foreign matter trapping mechanism (not shown) that exhibits the action of catching the caught foreign matter instead of the pumping mechanism 61. . The foreign matter trapping mechanism is composed of one or a plurality of annular grooves (in the case of a plurality of foreign grooves, it becomes a parallel groove), and traps (holds) foreign substances by biting them into the grooves.

本発明の第一実施例に係る密封装置の要部断面図Sectional drawing of the principal part of the sealing device which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第二実施例に係る密封装置の要部断面図Sectional drawing of the principal part of the sealing device which concerns on 2nd Example of this invention. 本発明の第三実施例に係る密封装置の要部断面図Sectional drawing of the principal part of the sealing device which concerns on 3rd Example of this invention. 従来例に係る密封装置の断面図Sectional drawing of the sealing device which concerns on a prior art example

符号の説明Explanation of symbols

1 密封装置
2 ハウジング
3 軸
11 スリーブ
12,22,32 筒状固定部
13,23,25b フランジ部
14 ラビリンスシール形成部
14a,25a 筒状部
14b 外周フランジ部
21 第一リップシール部材
24 シールリップ(第一シールリップ)
24a,33a,34a 受圧面
24b 外周部
25,35 金属環
25c カシメ端部
26 ゴム状弾性体
26a 外周ゴム部
26b 内周ゴム部
26c フランジゴム部
31 第二リップシール部材
33 第二シールリップ
34 第三シールリップ
41 ラビリンスシール
51,61 ポンピング機構
A 機内側
B 機外側
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sealing device 2 Housing 3 Shaft 11 Sleeve 12, 22, 32 Cylindrical fixing part 13,23,25b Flange part 14 Labyrinth seal formation part 14a, 25a Cylindrical part 14b Outer peripheral flange part 21 First lip seal member 24 Seal lip ( First seal lip)
24a, 33a, 34a Pressure receiving surface 24b Outer peripheral part 25, 35 Metal ring 25c Crimper end part 26 Rubber elastic body 26a Outer peripheral rubber part 26b Inner peripheral rubber part 26c Flange rubber part 31 Second lip seal member 33 Second seal lip 34 First Three seal lip 41 Labyrinth seal 51, 61 Pumping mechanism A Inside machine B Outside machine

Claims (6)

LLC等の密封流体が機内側(A)から機外側(B)へ漏洩しないようハウジング(2)および軸(3)間に装着されるウォーターポンプ用密封装置(1)において、
前記ハウジング(2)に固定されるとともに前記軸(3)に固定したスリーブ(11)に摺動自在に密接するシールリップ(24)と、前記シールリップ(24)の機内側(A)に前記スリーブ(11)により設定されたラビリンスシール(41)とを有することを特徴とするウォーターポンプ用密封装置。
In the water pump sealing device (1) mounted between the housing (2) and the shaft (3) so that a sealing fluid such as LLC does not leak from the inside (A) to the outside (B),
A seal lip (24) fixed to the housing (2) and slidably in contact with a sleeve (11) fixed to the shaft (3); and the machine lip (A) of the seal lip (24) A water pump sealing device comprising a labyrinth seal (41) set by a sleeve (11).
請求項1記載のウォーターポンプ用密封装置において、
シールリップ(24)の機外側(B)に第二シールリップ(33)を設けたことを特徴とするウォーターポンプ用密封装置。
The sealing device for a water pump according to claim 1,
A sealing device for a water pump, wherein a second seal lip (33) is provided on the outside (B) of the seal lip (24).
請求項2記載のウォーターポンプ用密封装置において、
シールリップ(24)をハウジング(2)に固定するための金属環(25)を設け、前記金属環(25)の軸方向端部に、第二シールリップ(33)を軸方向に抜け止めするためのカシメ端部(25c)を一体に設けたことを特徴とするウォーターポンプ用密封装置。
The water pump sealing device according to claim 2,
A metal ring (25) for fixing the seal lip (24) to the housing (2) is provided, and the second seal lip (33) is prevented from coming off at the axial end of the metal ring (25). The water pump sealing device is characterized in that a caulking end (25c) is integrally provided.
請求項1ないし3の何れかに記載のウォーターポンプ用密封装置において、
ラビリンスシール(41)を構成する軸方向一対の対向面の少なくとも一方に、戻しポンプ作用を発揮するポンピング機構(51)を設けたことを特徴とするウォーターポンプ用密封装置。
In the sealing device for water pumps in any one of Claims 1 thru | or 3,
A sealing device for a water pump, characterized in that a pumping mechanism (51) that exhibits a return pumping action is provided on at least one of a pair of opposed surfaces in the axial direction constituting the labyrinth seal (41).
請求項1ないし4の何れかに記載のウォーターポンプ用密封装置において、
互いに摺動するシールリップ(24)およびスリーブ(11)の摺動面の少なくとも一方に、戻しポンプ作用を発揮するポンピング機構(61)を設けたことを特徴とするウォーターポンプ用密封装置。
In the sealing device for water pumps in any one of Claims 1 thru | or 4,
A sealing device for a water pump, wherein a pumping mechanism (61) that exhibits a return pumping action is provided on at least one of the sliding surfaces of a seal lip (24) and a sleeve (11) that slide relative to each other.
請求項1ないし4の何れかに記載のウォーターポンプ用密封装置において、
互いに摺動するシールリップ(24)およびスリーブ(11)の摺動面の少なくとも一方に、噛み込んだ異物を捕捉する作用を発揮する異物トラップ機構を設けたことを特徴とするウォーターポンプ用密封装置。
In the sealing device for water pumps in any one of Claims 1 thru | or 4,
A sealing device for a water pump, characterized in that a foreign matter trapping mechanism is provided on at least one of the sliding surfaces of the seal lip (24) and the sleeve (11) that slide relative to each other and that captures the foreign matter that has been caught. .
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