JPH0335913Y2 - - Google Patents
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- JPH0335913Y2 JPH0335913Y2 JP1985166141U JP16614185U JPH0335913Y2 JP H0335913 Y2 JPH0335913 Y2 JP H0335913Y2 JP 1985166141 U JP1985166141 U JP 1985166141U JP 16614185 U JP16614185 U JP 16614185U JP H0335913 Y2 JPH0335913 Y2 JP H0335913Y2
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Landscapes
- Mechanical Sealing (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、一般に自動車、或いはその他の内燃
機関における送水ポンプの回転軸でのメカニカル
シール構造の改良に関するものである。
機関における送水ポンプの回転軸でのメカニカル
シール構造の改良に関するものである。
従来、この種のメカニカルシール構造としては
第７図に例示するように、全体をアルミナによつ
て成型したシールリング部材２４をその底部に弾
性材２６を敷設したインペラー部材の背面側の軸
芯孔周側壁部に組付け、更に基体ケース側に位置
して該ケースのスプリング２７によつて前記シー
ルリング部材２４を絶えず押圧するように設けた
他方のシートリング部材２５をカーボン材と樹脂
材との混成によつて構成していた。
第７図に例示するように、全体をアルミナによつ
て成型したシールリング部材２４をその底部に弾
性材２６を敷設したインペラー部材の背面側の軸
芯孔周側壁部に組付け、更に基体ケース側に位置
して該ケースのスプリング２７によつて前記シー
ルリング部材２４を絶えず押圧するように設けた
他方のシートリング部材２５をカーボン材と樹脂
材との混成によつて構成していた。
しかしながら、従来のメカニカルシール構造は
アルミナによつて成型したシールリング部材２４
に対しカーボン材と樹脂材との混成によるシート
リング部材２５がスプリング２７により押圧され
て摺擦面を形成しているため面圧が高く且つ潤滑
剤なしで回転するため高発熱があり、一方シール
リング部材２４の熱伝達率が低く且つシールリン
グ部材の底部に敷設した弾性材２６により摺擦面
での発熱を遮断するため高温となつた摺擦面に低
温の流体が接すると亀裂の発生等があり耐久性に
乏しく、又機関の振動、或いは相互の摺擦面への
切粉、塵埃等の異物の介在によつて摺擦面に筋
傷、或いは亀裂、割れを生じ易く、シール機能を
損つてしばしば洩れ等を誘発する問題を有するも
のであつた。
アルミナによつて成型したシールリング部材２４
に対しカーボン材と樹脂材との混成によるシート
リング部材２５がスプリング２７により押圧され
て摺擦面を形成しているため面圧が高く且つ潤滑
剤なしで回転するため高発熱があり、一方シール
リング部材２４の熱伝達率が低く且つシールリン
グ部材の底部に敷設した弾性材２６により摺擦面
での発熱を遮断するため高温となつた摺擦面に低
温の流体が接すると亀裂の発生等があり耐久性に
乏しく、又機関の振動、或いは相互の摺擦面への
切粉、塵埃等の異物の介在によつて摺擦面に筋
傷、或いは亀裂、割れを生じ易く、シール機能を
損つてしばしば洩れ等を誘発する問題を有するも
のであつた。
本考案は、このような前記問題を極めて効果的
に解決するため、シールリング部材と他方のシー
トリング部材の少なくとも一方をステンレス材に
よつて被着し、且つステンレス材の表面に加熱焼
成によつて化学結合されたセラミツク層を形成し
て摺擦面を構成せしめることによりセラミツク層
に発生した熱を直ちにステンレス材に伝達するこ
とにより摺擦面での温度上昇を抑えて耐久性を向
上すると共に、機械的強度に優れ、しかも摺擦面
を緻密にして、且つ結合力に富む耐摩性の硬化層
によつて形成せしめ、長期に亘つて筋傷、或いは
亀裂、割れ等の発生を軽減、防止してシール機能
を確実とし、洩れの憂いのないと共に、摺擦面に
おける発熱をインペラー部材側に効果的に拡散せ
しめたシール構造を提案することを目的とするも
のである。
に解決するため、シールリング部材と他方のシー
トリング部材の少なくとも一方をステンレス材に
よつて被着し、且つステンレス材の表面に加熱焼
成によつて化学結合されたセラミツク層を形成し
て摺擦面を構成せしめることによりセラミツク層
に発生した熱を直ちにステンレス材に伝達するこ
とにより摺擦面での温度上昇を抑えて耐久性を向
上すると共に、機械的強度に優れ、しかも摺擦面
を緻密にして、且つ結合力に富む耐摩性の硬化層
によつて形成せしめ、長期に亘つて筋傷、或いは
亀裂、割れ等の発生を軽減、防止してシール機能
を確実とし、洩れの憂いのないと共に、摺擦面に
おける発熱をインペラー部材側に効果的に拡散せ
しめたシール構造を提案することを目的とするも
のである。
本考案は、回転軸の先端部に固着されたインペ
ラー部材の背面側の軸芯孔周側壁部にシールリン
グ部材を突出状に組付け、且つ該シールリング部
材に対接して相互に摺擦面を形成する他方のシー
トリング部材を、基体ケース側に位置して該ケー
スに嵌装した凹溝指示環体に設けたスプリングに
よつて前記シールリング部材のシール面を押圧し
て相互に密合するように構成したメカニカルシー
ル構造において、前記シールリング部材と他方の
シートリング部材との相互の摺擦面の少なくとも
その一方をステンレス材によつて被着せしめ、該
ステンレス材の該摺擦面に、可溶性クロム化合物
を加熱焼成して交換したクロム酸化物によつて化
学結合されたAl2O3、SiO2及びCr2O3の組成から
なるセラミツク層１０を形成して構成した送水ポ
ンプにおけるメカニカルシール構造を要旨とする
ものである。
ラー部材の背面側の軸芯孔周側壁部にシールリン
グ部材を突出状に組付け、且つ該シールリング部
材に対接して相互に摺擦面を形成する他方のシー
トリング部材を、基体ケース側に位置して該ケー
スに嵌装した凹溝指示環体に設けたスプリングに
よつて前記シールリング部材のシール面を押圧し
て相互に密合するように構成したメカニカルシー
ル構造において、前記シールリング部材と他方の
シートリング部材との相互の摺擦面の少なくとも
その一方をステンレス材によつて被着せしめ、該
ステンレス材の該摺擦面に、可溶性クロム化合物
を加熱焼成して交換したクロム酸化物によつて化
学結合されたAl2O3、SiO2及びCr2O3の組成から
なるセラミツク層１０を形成して構成した送水ポ
ンプにおけるメカニカルシール構造を要旨とする
ものである。
以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
すれば、第１図は本考案の送水ポンプにおけるメ
カニカルシール構造の使用状態時の縦断面図、第
２図は他の実施例に係る同上第１図相当図、第３
図乃至第６図は更に他の実施例の部分拡大図であ
つて、１は回転軸２の先端部に固着された鉄鋼
材、鋳鋼材、或いはアルミ鋼材等からなるインペ
ラー部材で、該インペラー部材の背面側の軸芯孔
周側壁部３に環状の凹溝３′を削設し、該凹溝
３′に圧入、焼嵌め、或いはカシメ等により環状
のシールリング部材４を突出状に組付けてある。
５は基体ケース６側に位置して該ケースの軸芯部
に嵌装した凹溝支持環体７に設けたスプリング８
によつて前記シールリング部材４に対接して相互
に摺擦面を形成する略断面ｈ字状の環状のシート
リング部材であつて、シールリング部材４のシー
ル面を絶えず押圧して相互に密合するように構成
される。９は前記シールリング部材４と他方のシ
ートリング部材５との少なくとも一方に被着した
ステンレス材、１０はステンレス材９に形成した
Al2O3、SiO2及びCr2O3の組成からなる加熱焼成
によつて化学結合されたセラミツク層で、摺擦面
を構成するものである。１１は両端部をシートリ
ング部材５と凹溝支持環体７の底壁部とにそれぞ
れ密着して伸縮自在に張架したラバーブースであ
る。
すれば、第１図は本考案の送水ポンプにおけるメ
カニカルシール構造の使用状態時の縦断面図、第
２図は他の実施例に係る同上第１図相当図、第３
図乃至第６図は更に他の実施例の部分拡大図であ
つて、１は回転軸２の先端部に固着された鉄鋼
材、鋳鋼材、或いはアルミ鋼材等からなるインペ
ラー部材で、該インペラー部材の背面側の軸芯孔
周側壁部３に環状の凹溝３′を削設し、該凹溝
３′に圧入、焼嵌め、或いはカシメ等により環状
のシールリング部材４を突出状に組付けてある。
５は基体ケース６側に位置して該ケースの軸芯部
に嵌装した凹溝支持環体７に設けたスプリング８
によつて前記シールリング部材４に対接して相互
に摺擦面を形成する略断面ｈ字状の環状のシート
リング部材であつて、シールリング部材４のシー
ル面を絶えず押圧して相互に密合するように構成
される。９は前記シールリング部材４と他方のシ
ートリング部材５との少なくとも一方に被着した
ステンレス材、１０はステンレス材９に形成した
Al2O3、SiO2及びCr2O3の組成からなる加熱焼成
によつて化学結合されたセラミツク層で、摺擦面
を構成するものである。１１は両端部をシートリ
ング部材５と凹溝支持環体７の底壁部とにそれぞ
れ密着して伸縮自在に張架したラバーブースであ
る。
第２図乃至第４図は本考案のシールリング部材
４の他の実施例を示し、インペラー部材１の背面
側の軸芯孔周側壁部３の一部を、該側壁部と一体
に突出してシールリング部材４′を構成し、第２
図においては該シールリング部材４′の内外周部
に側壁部３への切込溝１２，１２′を形成し、該
切込溝１２，１２′に断面字状のステンレス材
９の端部側を圧入、或いはカシメ等により固定し
たものである。
４の他の実施例を示し、インペラー部材１の背面
側の軸芯孔周側壁部３の一部を、該側壁部と一体
に突出してシールリング部材４′を構成し、第２
図においては該シールリング部材４′の内外周部
に側壁部３への切込溝１２，１２′を形成し、該
切込溝１２，１２′に断面字状のステンレス材
９の端部側を圧入、或いはカシメ等により固定し
たものである。
又、第３図及び第４図ではシールリング部材
４′の外周部にのみ切込溝１２を形成するととも
に、内周部には直角の段付壁１３又は鋭角の段付
壁１３′を形成し、このようなシールリング部材
４′の形状に合わせてステンレス材９を被着した
ものである。尚、第２図乃至第４図のステンレス
材９の表面には第１図と同様にセラミツク層１０
が形成されている。
４′の外周部にのみ切込溝１２を形成するととも
に、内周部には直角の段付壁１３又は鋭角の段付
壁１３′を形成し、このようなシールリング部材
４′の形状に合わせてステンレス材９を被着した
ものである。尚、第２図乃至第４図のステンレス
材９の表面には第１図と同様にセラミツク層１０
が形成されている。
一方、第５図及び第６図はシートリング部材５
の他の実施例を示し、第１図及び第２図の実施例
とはｈ字状の配置を逆にしたシートリング部材５
を配設し、該シートリング部材５の摺擦面側及び
外周面側にのみステンレス材９を被着して凹溝支
持環体７の当接内周面側をシートリング部材５の
素材のまゝとするものである。但し第６図におい
ては、シールリング部材４側を巾広に形成してあ
る。尚第５図及び第６図においてもステンレス材
９の摺擦面側にはセラミツク層１０が形成されて
いる。
の他の実施例を示し、第１図及び第２図の実施例
とはｈ字状の配置を逆にしたシートリング部材５
を配設し、該シートリング部材５の摺擦面側及び
外周面側にのみステンレス材９を被着して凹溝支
持環体７の当接内周面側をシートリング部材５の
素材のまゝとするものである。但し第６図におい
ては、シールリング部材４側を巾広に形成してあ
る。尚第５図及び第６図においてもステンレス材
９の摺擦面側にはセラミツク層１０が形成されて
いる。
尚前記セラミツク層１０の形成に際しては、水
溶性クロム酸化物の濃水溶液にSiO2、Cr2O3及び
溶融アルミナ（α−Al2O3）からなる微粉末を添
加して調製したスラリー状を塗布し、乾燥の後に
加熱処理により焼成して化学結合せしめて形成す
るもので、上記各粉末の組成範囲を適宜選択する
ことによりステンレス材９の熱膨張係数に近似し
た熱膨張係数を有するセラミツク層１０が得られ
るためステンレス材９との密着性を著しく向上
し、且つ緻密にして耐摩性に富んだ特性を有する
被覆層を形成できる。
溶性クロム酸化物の濃水溶液にSiO2、Cr2O3及び
溶融アルミナ（α−Al2O3）からなる微粉末を添
加して調製したスラリー状を塗布し、乾燥の後に
加熱処理により焼成して化学結合せしめて形成す
るもので、上記各粉末の組成範囲を適宜選択する
ことによりステンレス材９の熱膨張係数に近似し
た熱膨張係数を有するセラミツク層１０が得られ
るためステンレス材９との密着性を著しく向上
し、且つ緻密にして耐摩性に富んだ特性を有する
被覆層を形成できる。
本考案はこのように構成されているため、所望
に応じて前記シールリング部材４又は４′とシー
トリング部材５との両側表面をステンレス材９を
被着してそれぞれに前記セラミツク層１０によつ
て形成するか、或いは少なくともその一方に該セ
ラミツク層を形成し、他方をカーボン、またはア
ルミナ等の構造による組合せによつて構成するこ
とにより、優れた密着性により被覆層に剥離がな
く、また摺擦面を形成するセラミツク層１０に生
じた熱はセラミツク層か薄膜であるため直ちにス
テンレス材９に伝熱しインペラー部材１や基体ケ
ース６に伝わり、従つて摺擦面の温度上昇を抑え
るため低温の流体がこの面に接しても温度差が少
ないために亀裂等の発生を防止できると共に、前
記したセラミツク層の特性によつて機関振動、或
いは相互の摺擦面間に異物の介在した場合でも、
摺擦による筋傷、或いは亀裂、割れ等の発生を軽
減、防止することとなるのである。
に応じて前記シールリング部材４又は４′とシー
トリング部材５との両側表面をステンレス材９を
被着してそれぞれに前記セラミツク層１０によつ
て形成するか、或いは少なくともその一方に該セ
ラミツク層を形成し、他方をカーボン、またはア
ルミナ等の構造による組合せによつて構成するこ
とにより、優れた密着性により被覆層に剥離がな
く、また摺擦面を形成するセラミツク層１０に生
じた熱はセラミツク層か薄膜であるため直ちにス
テンレス材９に伝熱しインペラー部材１や基体ケ
ース６に伝わり、従つて摺擦面の温度上昇を抑え
るため低温の流体がこの面に接しても温度差が少
ないために亀裂等の発生を防止できると共に、前
記したセラミツク層の特性によつて機関振動、或
いは相互の摺擦面間に異物の介在した場合でも、
摺擦による筋傷、或いは亀裂、割れ等の発生を軽
減、防止することとなるのである。
以上説明したように、本考案による送水ポンプ
におけるメカニカルシール構造は、前記相互の摺
擦面でのセラミツク層１０の構造によつてセラミ
ツク層に発生した熱を直ちにステンレス材に伝達
することにより摺擦面での温度上昇を抑えて耐久
性を向上すると共に機械的強度を向上し、しかも
緻密にして、且つ結合力に富み、著しく耐摩性を
発揮して構成されるため、長期に亘つて筋傷、或
いは亀裂、割れ等の発生を軽減、防止してシール
機能を確実とすることができ、洩れの憂いのない
極めて有用なメカニカルシール構造である。
におけるメカニカルシール構造は、前記相互の摺
擦面でのセラミツク層１０の構造によつてセラミ
ツク層に発生した熱を直ちにステンレス材に伝達
することにより摺擦面での温度上昇を抑えて耐久
性を向上すると共に機械的強度を向上し、しかも
緻密にして、且つ結合力に富み、著しく耐摩性を
発揮して構成されるため、長期に亘つて筋傷、或
いは亀裂、割れ等の発生を軽減、防止してシール
機能を確実とすることができ、洩れの憂いのない
極めて有用なメカニカルシール構造である。
第１図は本考案の一実施例を示す送水ポンプに
おけるメカニカルシール構造の使用状態時の縦断
面図、第２図は他の実施例に係る同上第１図相当
図、第３図乃至第６図は本考案の更に他の実施例
の要部拡大断面図、第７図は従来の実施例の使用
状態時の縦断面図である。 ４……シールリング部材、５……シートリング
部材、９……ステンレス部材、１０……セラミツ
ク層。
おけるメカニカルシール構造の使用状態時の縦断
面図、第２図は他の実施例に係る同上第１図相当
図、第３図乃至第６図は本考案の更に他の実施例
の要部拡大断面図、第７図は従来の実施例の使用
状態時の縦断面図である。 ４……シールリング部材、５……シートリング
部材、９……ステンレス部材、１０……セラミツ
ク層。
Claims (1)
- 回転軸の先端部に固着されたインペラー部材の
背面側の軸芯孔周側壁部にシールリング部材を突
出状に組付け、且つ該シールリング部材に対接し
て相互に摺擦面を形成する他方のシートリング部
材を、基体ケース側に位置して該ケースに嵌装し
た凹溝支持環体に設けたスプリングによつて前記
シールリング部材のシール面を押圧して相互に密
合するように構成したメカニカルシール構造にお
いて、前記シールリング部材４と他方のシートリ
ング部材５との相互の摺擦面の少なくともその一
方をステンレス材によつて被着せしめ、該ステン
レス材の該摺擦面に、可溶性クロム化合物を加熱
焼成して変換したクロム酸化物によつて化学結合
されたAl2O3、SiO2及びCr2O3の組成からなるセ
ラミツク層１０を形成して構成したことを特徴と
する送水ポンプにおけるメカニカルシール構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985166141U JPH0335913Y2 (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985166141U JPH0335913Y2 (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6274191U JPS6274191U (ja) | 1987-05-12 |
| JPH0335913Y2 true JPH0335913Y2 (ja) | 1991-07-30 |
Family
ID=31096827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985166141U Expired JPH0335913Y2 (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0335913Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10292867A (ja) * | 1997-04-16 | 1998-11-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスシール装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4863301A (ja) * | 1971-11-24 | 1973-09-03 | ||
| JPS54115660A (en) * | 1977-11-29 | 1979-09-08 | Itt | Connecting of ring element |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58193098U (ja) * | 1982-06-21 | 1983-12-22 | 臼井国際産業株式会社 | 自動車機関における冷却水循環ポンプ用インペラ− |
-
1985
- 1985-10-29 JP JP1985166141U patent/JPH0335913Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4863301A (ja) * | 1971-11-24 | 1973-09-03 | ||
| JPS54115660A (en) * | 1977-11-29 | 1979-09-08 | Itt | Connecting of ring element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6274191U (ja) | 1987-05-12 |
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|---|---|---|
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