JP4883303B2 - ウォーターポンプ用密封装置 - Google Patents

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。

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８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。

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。

特開２００２−３１００９５号公報

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。

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、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、前記軸の外周に固定される筒状固定部の機内側端部に径方向外方へ向けてフランジ部を一体成形したスリーブと、前記ハウジングの内周に固定される筒状固定部の機内側端部に径方向内方へ向けてフランジ部を一体成形し、前記フランジ部に前記スリーブのフランジ部の機外側端面に摺動自在に密接する端面リップ構造の第一シールリップを一体成形し、前記筒状固定部の機外側端部に径方向内方へ向けてフランジ状の内向き係合部を一体成形した第一リップシール部材と、前記第一リップシール部材の筒状固定部の内周に固定される筒状固定部の機外側端部に径方向内方へ向けてフランジ部を一体成形し、前記フランジ部に前記スリーブの筒状固定部の外周面に摺動自在に密接する第二シールリップを一体成形した第二リップシール部材と、前記第二リップシール部材の筒状固定部の内周または前記第一リップシール部材の筒状固定部と前記第二リップシール部材の筒状固定部の間に固定される筒状固定部の機内側端部に、前記第一リップシール部材のフランジ部の過度の変形を抑制するバックアップ部を一体成形したバックアップリングと、を有し、前記端面リップ構造の第一シールリップは、前記軸の回転時に遠心力による流体振り切り作用を発揮するものであり、前記第一リップシール部材、第二リップシール部材およびバックアップリングは、前記３層の筒状固定部が同心的に組み付けられるとともにこれら３層の筒状固定部が前記フランジ部および内向き係合部によって互いに軸方向に位置決めされていることを特徴とする。

更にまた、本発明の請求項２による密封装置は、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、前記軸の外周に固定される筒状固定部の機内側端部に径方向外方へ向けてフランジ部を一体成形したスリーブと、前記ハウジングの内周に固定される筒状固定部の機内側端部に径方向内方へ向けてフランジ部を一体成形し、前記フランジ部に前記スリーブのフランジ部の機外側端面に摺動自在に密接する端面リップ構造の第一シールリップを一体成形し、前記筒状固定部の機外側端部に径方向内方へ向けてフランジ状の内向き係合部を一体成形した第一リップシール部材と、前記第一リップシール部材の筒状固定部の内周に固定される筒状固定部の機外側端部に径方向内方へ向けてフランジ部を一体成形した固定環と、前記固定環の筒状固定部の内周に固定される筒状固定部の機内側端部に、前記第一リップシール部材のフランジ部の過度の変形を抑制するバックアップ部を一体成形したバックアップリングと、前記固定環のフランジ部および前記バックアップリングの筒状固定部の間に挟持される外周固定部の内周側に、前記スリーブの筒状固定部の外周面に摺動自在に密接する第二シールリップを一体成形した樹脂リップ構造の第二リップシール部材と、を有し、前記端面リップ構造の第一シールリップは、前記軸の回転時に遠心力による流体振り切り作用を発揮するものであり、前記第一リップシール部材、固定環およびバックアップリングは、前記３層の筒状固定部が同心的に組み付けられるとともにこれら３層の筒状固定部が前記フランジ部および内向き係合部によって互いに軸方向に位置決めされていることを特徴とする。

上記構成を有する本発明の各請求項による密封装置においてはそれぞれ、第一および第二シールリップが並んで配置されるほか、機内側に配置される第一シールリップが軸の回転時に遠心力による流体振り切り作用を発揮する端面リップ構造とされているために、軸が回転すると遠心力による流体振り切り作用が発揮され、この遠心力による流体振り切り作用によって第一シールリップを通過する流体量を低減させ、しかも第一シールリップを通過した流体を遠心振り切りによって機内側へ戻すことが可能とされている。また、第一シールリップを通過した流体はこれを機外側の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、ＬＬＣ等の密封流体がポンプ機内側から機外側へ漏洩するのを有効に抑え、密封性能を向上させることができる。

また、軸が回転して遠心力による流体振り切り作用が発揮されると、第一シールリップの接触面圧が低減するので、リップ摺動部に鋳砂等の異物が噛み込まれてもリップは、受けるダメージを小さくすることが可能とされている。異物はこれ自体を遠心振り切りによってリップ摺動部から排除することも可能である。したがって、シールリップの早期摩耗を抑制し、耐摩耗性を向上させることができる。

また以上に加えて、本発明の請求項１による密封装置は、スリーブ、第一リップシール部材、第二リップシール部材およびバックアップリングの組み合わせとされ、このうちハウジング側に固定される第一リップシール部材、第二リップシール部材およびバックアップリングの３部品はそれぞれ互いに嵌合される筒状固定部を有し、この３層の筒状固定部を同心的に組み付け、しかもこれらを各フランジ部および内向き係合部によって互いに軸方向に位置決めするものとされている。したがって、部品の組み立てに際して部品相互を容易に位置決めして容易に組み立てることが可能とされており、しかも上記３層の積層構造によって隙間のないコンパクトな構造が実現されている。

更にまた、本発明の請求項２による密封装置は、スリーブ、第一リップシール部材、固定環、バックアップリングおよび第二リップシール部材の組み合わせとされ、このうちハウジング側に固定される第一リップシール部材、固定環およびバックアップリングの３部品はそれぞれ互いに嵌合される筒状固定部を有し、この３層の筒状固定部を同心的に組み付け、しかもこれらを各フランジ部および内向き係合部によって互いに軸方向に位置決めするものとされている。したがって、部品の組み立てに際して部品相互を容易に位置決めして容易に組み立てることが可能とされており、しかも上記３層の積層構造によって隙間のないコンパクトな構造が実現されている。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

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。

すなわち先ず、軸３の回転時に遠心力による流体振り切り作用を発揮する端面リップ構造の第一シールリップ２４が設けられており、この第一シールリップ２４を一次シールとしてその機外側Ｂに第二シールリップ３４よりなる二次シールが設けられている。

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、第二リップシール部材３１およびバックアップリング４１を有している。

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を一体成形したものである。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。

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の内周部機内側端面に、スリーブ１１のフランジ部１３の機外側端面に摺動自在に密接する端面リップ構造（サイドリップ構造）の第一シールリップ２４を一体成形したものである。第一シールリップ２４は、その先端を径方向斜め外方へ向けてフランジ部１３の機外側端面に摺動自在に密接しており、軸３が高速で回転すると遠心力によってフランジ部１３から離れ、よってこのとき流体振り切り作用を発揮するように構成されている。また、筒状固定部２２の機外側端部には径方向内方へ向けてフランジ状の内向き係合部２５が一体成形されており、この係合部２５が第二リップシール部材３１と係合することにより第二リップシール部材３１が軸方向に脱落しないように構成されている。この第一リップシール部材２１は、ゴム状弾性体の単品により構成されている。

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の機外側端部に径方向内方へ向けてフランジ部３３を一体成形し、このフランジ部３３の内周部に、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３４およびダストリップ３５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、筒状部３７ａの機外側端部に径方向内方へ向けてフランジ部３７ｂを一体成形した金属環３７にゴム状弾性体３８を被着（加硫接着）したものであって、このゴム状弾性体３８によって、金属環３７の筒状部３７ａの内周面に被着された内周ゴム部３８ａと、金属環３７のフランジ部３７ｂの機内側端面および内周部に被着されたフランジゴム部３８ｂと、フランジゴム部３８ｂの内周側に配置された第二シールリップ３４と、第二シールリップ３４の機外側に配置されたダストリップ３５とが一体に成形されている。内周ゴム部３８ａは金属環３７の筒状部３７ａとともに上記筒状固定部１２をなしている。フランジゴム部３８ｂは金属環３７のフランジ部３７ｂとともに上記フランジ部１３をなしている。第二シールリップ３４は、その受圧面３４ａを機内側Ａに向け、この受圧面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。またこの第二シールリップ３４と第一シールリップ２４との間には環状の密閉空間４が設定されている。

バックアップリング４１は、第二リップシール部材３１の筒状固定部３２の内周に固定される筒状固定部４２の機内側端部に、第一リップシール部材２１のフランジ部２３の過度の変形を抑制するバックアップ部４３を一体成形したものであって、バックアップ部４３は、筒状固定部４２の機内側端部に径方向内方へ向けて一体成形されたフランジ部４４と、フランジ部４４の内周端部から機内側Ａへ向けて一体成形された筒状部４５とを一体に有している。フランジ部４４は第一リップシール部材２１のフランジ部２３の機外側Ｂに配置され、このフランジ部２３が機外側Ｂへ変形するのを抑制する。筒状部４５は第一リップシール部材２１のフランジ部２３の内周側に配置され、このフランジ部２３が径方向内方へ変形するのを抑制する。このバックアップリング４１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。

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、第二リップシール部材３１およびバックアップリング４１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。また、スリーブ１１も別体にて製作され、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。

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の第二シールリップ３４が二次シールをなし、両シールリップ２４，３４によって密封作用が発揮されることになる。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。

すなわち先ず、上記構成の密封装置１においては、第一および第二シールリップ２４，３４が軸方向に並んで配置され、これにより複数段のシールリップ構造が設定されるほかに、機内側Ａに配置される第一シールリップ２４が軸３の回転時に遠心力による流体振り切り作用を発揮する端面リップ構造とされているために、軸３が回転すると遠心力による流体振り切り作用が発揮され、この遠心力による流体振り切り作用によって第一シールリップ２４を通過する流体量を低減させ、第一シールリップ２４を通過した流体を遠心振り切りによるポンピングによって機内側Ａへ戻すことが可能とされている。また、第一シールリップ２４を通過した流体を機外側Ｂの第二シールリップ３４でシールすることが可能とされており、この第二シールリップ３４は第一シールリップ２４の位置から見て比較的遠くに配置されている。したがって、ＬＬＣ等の密封流体がポンプ機内側Ａから機外側Ｂへ漏洩するのを有効に抑えることができ、これにより密封性能を向上させることができる。

また、軸３が回転して遠心力による流体振り切り作用が発揮されると、第一シールリップ２４のスリーブ１１に対する接触面圧が低減し、リップ摺動部に鋳砂等の異物が噛み込まれてもシールリップ２４は、受けるダメージを小さくすることができる。異物はこれ自体を遠心力による振り切り作用によってリップ摺動部から排除することもできる。したがって、第一シールリップ２４が早期に摩耗するのを抑えることができ、これにより耐摩耗性を向上させることができる。

また、第一シールリップ２４を一体成形した第一リップシール部材２１のフランジ部２３がバックアップリング４１のバックアップ部４３によってバックアップされているために、フランジ部２３延いては第一シールリップ２４の過度の変形を抑制し、その姿勢を安定化させることが可能とされている。したがって、第一シールリップ２４の密封性能および耐摩耗性を一層向上させることができる。

また、上記構成の密封装置１は、ハウジング２の軸孔内周に嵌合する第一リップシール部材２１の筒状固定部２２の内周側に第二リップシール部材３１の筒状固定部３２を嵌合するとともにこの筒状固定部３２の更に内周側にバックアップリング４１の筒状固定部４２を嵌合するものであって、３層の筒状固定部２２，３２，４２が同心的に組み付けられ、しかもこれらはフランジ部２３，３３，４４や係合部２５によって互いに軸方向に位置決めされている。したがって、部品相互を容易に位置決めして容易に組み立てることが可能とされており、しかも上記３層の積層によるコンパクトな構造を実現したものとなっている。

尚、上記第一実施例では、バックアップリング４１の筒状固定部４２が第二リップシール部材３１の筒状固定部３２の内周側に嵌合されているが、外周側すなわち第一リップシール部材２１の筒状固定部２２と第二リップシール部材３１の筒状固定部３２の間に嵌合するようにしても良い。

第二実施例・・・
また、この場合、図２に示すように、第一リップシール部材２１とバックアップリング４１を一体成形（加硫接着）することにしても良い。

第三実施例・・・
図３は、本発明の第三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。

すなわち先ず、軸３の回転時に遠心力による流体振り切り作用を発揮する端面リップ構造の第一シールリップ２４が設けられており、この第一シールリップ２４を一次シールとしてその機外側Ｂに第二シールリップ６３よりなる二次シールが設けられている。

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、固定環５１、バックアップリング４１および第二リップシール部材６１を有している。

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を一体成形したものである。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。

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の内周部機内側端面に、スリーブ１１のフランジ部１３の機外側端面に摺動自在に密接する端面リップ構造（サイドリップ構造）の第一シールリップ２４を一体成形したものである。第一シールリップ２４は、その先端を径方向斜め外方へ向けてフランジ部１３の機外側端面に摺動自在に密接しており、軸３が高速で回転すると遠心力によってフランジ部１３から離れ、よってこのとき流体振り切り作用を発揮するように構成されている。また、筒状固定部２２の機外側端部には径方向内方へ向けてフランジ状の内向き係合部２５が一体成形されており、この係合部２５が固定環５１と係合することにより固定環５１が軸方向に脱落しないように構成されている。この第一リップシール部材２１は、ゴム状弾性体の単品により構成されている。

固定環５１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５２の機外側端部に径方向内方へ向けてフランジ部５３を一体成形したものである。この固定環５１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。

バックアップリング４１は、固定環５１の筒状固定部５２の内周に固定される筒状固定部４２の機内側端部に、第一リップシール部材２１のフランジ部２３の過度の変形を抑制するバックアップ部４３を一体成形したものであって、バックアップ部４３は、筒状固定部４２の機内側端部に径方向内方へ向けて一体成形されたフランジ部４４と、フランジ部４４の内周端部から機内側Ａへ向けて一体成形された筒状部４５とを一体に有している。フランジ部４４は第一リップシール部材２１のフランジ部２３の機外側Ｂに配置され、このフランジ部２３が機外側Ｂへ変形するのを抑制する。筒状部４５は第一リップシール部材２１のフランジ部２３の内周側に配置され、このフランジ部２３が径方向内方へ変形するのを抑制する。また、筒状固定部４２の機外側端部には径方向内方へ向けて屈曲部４６が設けられており、これにより固定環５１のフランジ部５３との間に第二リップシール部材６１を挟み込みやすいように構成されている。このバックアップリング４１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。

第二リップシール部材６１は、固定環５１のフランジ部５３およびバックアップリング４１の筒状固定部４２の間に挟持される外周固定部６２の内周側に、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６３を一体成形したものである。第二シールリップ６３は、その受圧面６３ａを機内側Ａに向け、この受圧面６３ａ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。この第二リップシール部材は、ＰＴＦＥ等の樹脂（プレート状樹脂）の単品により構成された樹脂リップ構造とされている。またこの第二シールリップ６３と第一シールリップ２４との間には環状の密閉空間４が設定されている。

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、固定環５１、バックアップリング４１および第二リップシール部材６１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。また、スリーブ１１も別体にて製作され、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。

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の第二シールリップ６３が二次シールをなし、両シールリップ２４，６３によって密封作用が発揮されることになる。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。

すなわち先ず、上記構成の密封装置１においては、第一および第二シールリップ２４，６３が軸方向に並んで配置され、これにより複数段のシールリップ構造が設定されるほかに、機内側Ａに配置される第一シールリップ２４が軸３の回転時に遠心力による流体振り切り作用を発揮する端面リップ構造とされているために、軸３が回転すると遠心力による流体振り切り作用が発揮され、この遠心力による流体振り切り作用によって第一シールリップ２４を通過する流体量を低減させ、しかも第一シールリップ２４を通過した流体を遠心振り切りによるポンピングによって機内側Ａへ戻すことが可能とされている。また、第一シールリップ２４を通過した流体を機外側Ｂの第二シールリップ６３でシールすることが可能とされており、この第二シールリップ６３は第一シールリップ２４の位置から見て比較的遠くに配置されている。したがって、ＬＬＣ等の密封流体がポンプ機内側Ａから機外側Ｂへ漏洩するのを有効に抑えることができ、これにより密封性能を向上させることができる。

また、軸３が回転して遠心力による流体振り切り作用が発揮されると、第一シールリップ２４のスリーブ１１に対する接触面圧が低減し、リップ摺動部に鋳砂等の異物が噛み込まれてもシールリップ２４は、受けるダメージを小さくすることができる。異物はこれ自体を遠心力による振り切り作用によってリップ摺動部から排除することもできる。したがって、第一シールリップ２４が早期に摩耗するのを抑えることができ、これにより耐摩耗性を向上させることができる。

また、第一シールリップ２４を一体成形した第一リップシール部材２１のフランジ部２３がバックアップリング４１のバックアップ部４３によってバックアップされているために、フランジ部２３延いては第一シールリップ２４の過度の変形を抑制し、その姿勢を安定化させることが可能とされている。したがって、第一シールリップ２４の密封性能および耐摩耗性を一層向上させることができる。

また、上記構成の密封装置１は、ハウジング２の軸孔内周に嵌合する第一リップシール部材２１の筒状固定部２２の内周側に固定環５１の筒状固定部５２を嵌合するとともにこの筒状固定部５２の更に内周側にバックアップリング４１の筒状固定部４２を嵌合するものであって、３層の筒状固定部２２，５２，４２が同心的に組み付けられ、しかもこれらはフランジ部２３，５３，４４や係合部２５によって互いに軸方向に位置決めされている。したがって、部品相互を容易に位置決めして容易に組み立てることが可能とされており、しかも上記３層の積層によるコンパクトな構造を実現したものとなっている。また、これらの部品１１，２１，５１，４１，６１はいずれもゴム状弾性体、金属または樹脂の単体品であって、当該実施例に係る密封装置１には、金属環にゴム状弾性体を被着（加硫接着）した成形品がまったく使用されていない。したがって、金属環をインサート成形するための金型設備を必要とせずに密封装置１を製作することができる。

尚、上記第一ないし第三実施例については、更に以下の構成を付加することが考えられる。

すなわち、バックアップリング４１におけるバックアップ部４３の筒状部４５の内周側に空間（空きスペース）があることに着目し、この空間を有効活用すべく、ここに第三のシールリップを設けることにする。

第四実施例・・・
図４は、この例として、上記第三実施例に係る密封装置１のバックアップリング４１におけるバックアップ部４３の筒状部４５の内周側に第三のシールリップ７１を一体成形したものを示しており、この第三のシールリップ７１は第二シールリップ６３と同様、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。この第三シールリップ７１は第一シールリップ２４および第二シールリップ６３の中間に配置されるので、二次シールをなし、第二シールリップ６３が三次シールをなすことになる。図４は上記第三実施例に係る密封装置１を示しているが、上記第一または第二実施例に係る密封装置１のバックアップリング４１におけるバックアップ部４３の筒状部４５の内周側に第三のシールリップ７１を一体成形するようにしても良い。

また、同じくバックアップリング４１におけるバックアップ部４３の筒状部４５の内周側に空間（空きスペース）があることに着目し、この空間を有効活用すべく、ここにファブリック等のグリース含浸部材を設けることにする。

第五実施例・・・
図５は、この例として、上記第一実施例に係る密封装置１のバックアップリング４１におけるバックアップ部４３の筒状部４５の内周側にグリース入りファブリック等のグリース含浸部材８１を装着したものを示しており、このようにグリース含浸部材８１を装着すると、含浸したグリースによる潤滑作用によってリップ摺動部を潤滑することが可能となる。

グリース含浸部材８１は、ファブリックやフェルト等のポーラス状素材の中空部に予めリップ潤滑用のグリース（油）を含浸させたものであって、環状に形成され、第一および第二シールリップ２４，３４間の空間部４であってかつ、スリーブ１１の筒状固定部１２およびバックアップリング４１の筒状部４５が径方向に対向する径方向間隙部に配置され、保持されている。グリース含浸部材８１はスリーブ１１とバックアップリング４１の間の間隙部に嵌め込まれることにより固定されるが、固定力の不足が懸念される場合は、グリース含浸部材８１をスリーブ１１およびバックアップリング４１のいずれか一方または双方に接着するようにしても良い。

第六実施例・・・
また接着に代えて、図６に示すようにグリース含浸部材８１を軸方向に抜け止めするための突起等のストッパー４７をスリーブ１１の外周またはバックアップリング４１の内周に設けるようにしても良く、図では、バックアップリング４１の内周面に内向き突起状のストッパー４７が一体成形されている。

尚、上記図５および図６はそれぞれ上記第一実施例に係る密封装置１のバックアップリング４１の内周にグリース含浸部材８１やストッパー４７を設けたものを示しているが、上記第二または第三実施例に係る密封装置１のバックアップリング４１の内周にこれらを設けるようにしても良い。

第七実施例・・・
また図７に示すように、互いに摺動する第一シールリップ２４とスリーブ１１のフランジ部１３に溝加工９１を施すことによってポンピング機構や異物トラップ機構を設けることも考えられる。図では、第一シールリップ２４の摺動面に溝加工９１が施されている。ポンピング機構は、これらの摺動面に１本または複数本の螺旋溝を形成し、回転時における戻しポンプ作用によって流体を機内側Ａへ押し戻す。異物トラップ機構は、これらの摺動面に１本または複数本の環状溝（複数本の場合は同心円状の溝もしくは平行溝となる）を形成し、異物を噛み込んでトラップする。

更にまた、上記第二シールリップ３４，６３について、第一および第二実施例ではゴムリップとし、第三実施例では樹脂リップとしたが、ゴム・樹脂複合タイプのリップを用いることも考えられる。

本発明の第一実施例に係る密封装置の要部断面図 本発明の第二実施例に係る密封装置の要部断面図 本発明の第三実施例に係る密封装置の要部断面図 本発明の第四実施例に係る密封装置の要部断面図 本発明の第五実施例に係る密封装置の要部断面図 本発明の第六実施例に係る密封装置の要部断面図 本発明の第七実施例に係る密封装置における第一シールリップおよびスリーブフランジ部の要部断面図 従来例に係る密封装置の断面図

符号の説明

１ 密封装置
２ ハウジング
３ 軸
４ 空間
１１ スリーブ
１２，２２，３２，４２，５２ 筒状固定部
１３，２３，３３，３７ｂ，４４，５３ フランジ部
２１ 第一リップシール部材
２４ 第一シールリップ
２５ 係合部
３１，６１ 第二リップシール部材
３４，６３ 第二シールリップ
３４ａ，６３ａ 受圧面
３５ ダストリップ
３７ 金属環
３７ａ，４５ 筒状部
３８ ゴム状弾性体
３８ａ 内周ゴム部
３８ｂ フランジゴム部
４１ バックアップリング
４３ バックアップ部
４６ 屈曲部
４７ ストッパー
５１ 固定環
６２ 外周固定部
７１ 第三シールリップ
８１ グリース含浸部材
９１ 溝加工
Ａ 機内側
Ｂ 機外側

Claims (2)

1. 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、
   前記軸（３）の外周に固定される筒状固定部（１２）の機内側端部に径方向外方へ向けてフランジ部（１３）を一体成形したスリーブ（１１）と、
   前記ハウジング（２）の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、前記フランジ部（２３）に前記スリーブ（１１）のフランジ部（１３）の機外側端面に摺動自在に密接する端面リップ構造の第一シールリップ（２４）を一体成形し、前記筒状固定部（２２）の機外側端部に径方向内方へ向けてフランジ状の内向き係合部（２５）を一体成形した第一リップシール部材（２１）と、
   前記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）の機外側端部に径方向内方へ向けてフランジ部（３３）を一体成形し、前記フランジ部（３３）に前記スリーブ（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（３４）を一体成形した第二リップシール部材（３１）と、
   前記第二リップシール部材（３１）の筒状固定部（３２）の内周または前記第一リップシール部材（２１）の筒状固定部（２２）と前記第二リップシール部材（３１）の筒状固定部（３２）の間に固定される筒状固定部（４２）の機内側端部に、前記第一リップシール部材（２１）のフランジ部（２３）の過度の変形を抑制するバックアップ部（４３）を一体成形したバックアップリング（４１）と、を有し、
   前記端面リップ構造の第一シールリップ（２４）は、前記軸（３）の回転時に遠心力による流体振り切り作用を発揮するものであり、
   前記第一リップシール部材（２１）、第二リップシール部材（３１）およびバックアップリング（４１）は、前記３層の筒状固定部（２２）（３２）（４２）が同心的に組み付けられるとともにこれら３層の筒状固定部（２２）（３２）（４２）が前記フランジ部（２３）（３３）および内向き係合部（２５）によって互いに軸方向に位置決めされていることを特徴とするウォーターポンプ用密封装置。
2. 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、
   前記軸（３）の外周に固定される筒状固定部（１２）の機内側端部に径方向外方へ向けてフランジ部（１３）を一体成形したスリーブ（１１）と、
   前記ハウジング（２）の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、前記フランジ部（２３）に前記スリーブ（１１）のフランジ部（１３）の機外側端面に摺動自在に密接する端面リップ構造の第一シールリップ（２４）を一体成形し、前記筒状固定部（２２）の機外側端部に径方向内方へ向けてフランジ状の内向き係合部（２５）を一体成形した第一リップシール部材（２１）と、
   前記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（５２）の機外側端部に径方向内方へ向けてフランジ部（５３）を一体成形した固定環（５１）と、
   前記固定環（５１）の筒状固定部（５２）の内周に固定される筒状固定部（４２）の機内側端部に、前記第一リップシール部材（２１）のフランジ部（２３）の過度の変形を抑制するバックアップ部（４３）を一体成形したバックアップリング（４１）と、
   前記固定環（５１）のフランジ部（５３）および前記バックアップリング（４１）の筒状固定部（４２）の間に挟持される外周固定部（６２）の内周側に、前記スリーブ（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（６３）を一体成形した樹脂リップ構造の第二リップシール部材（６１）と、を有し、
   前記端面リップ構造の第一シールリップ（２４）は、前記軸（３）の回転時に遠心力による流体振り切り作用を発揮するものであり、
   前記第一リップシール部材（２１）、固定環（５１）およびバックアップリング（４１）は、前記３層の筒状固定部（２２）（５２）（４２）が同心的に組み付けられるとともにこれら３層の筒状固定部（２２）（５２）（４２）が前記フランジ部（２３）（５３）および内向き係合部（２５）によって互いに軸方向に位置決めされていることを特徴とするウォーターポンプ用密封装置。

Images