JPH09144536A - ウォータポンプのシール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はシール部分をメカニカルシール構造を
採用したウォータポンプのシール装置に関し、環境温度
に影響されることなく安定したシール性を維持すること
を課題とする。 【解決手段】ロータ25と一体的に回転する回転軸24に配
設された回転側シール部材36と、弾性材料により形成さ
れると共にポンプハウジング22に固定されており固定側
摺接部40が回転側摺接部43に当接することにより冷却水
の漏洩を規制する固定側シール部材35と、固定側摺接部
40を回転側摺接部43に押圧付勢することによりベローズ
ゴム39の有する弾性力と協働して所定のシール面圧を発
生させるコイルスプリング37と、低温時においてシール
面圧の変化を規制する面圧変化規制機構38とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はウォータポンプのシ
ール装置に係り、特にシール部分をメカニカルシール構
造を採用したウォータポンプのシール装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの冷却系には冷却水を循環させ
るためのウォータポンプが配設されている。このウォー
タポンプは、ポンプハウジングと、このポンプハウジン
グに配設されたベアリングに軸承された回転軸と、この
回転軸の一端に配設されエンジンの回転が伝達されるプ
ーリと、回転軸の他端に配設され回転軸の回転により冷
却水を圧送する回転羽と、冷却水がベアリングに侵入す
るのを防止するシール装置等により構成されている。

【０００３】このウォータポンプに配設されるシール装
置としてしは、例えば実開昭６０−１４７７９４号公報
に開示されたものが知られている。図７は、同公報に開
示されたウォータポンプ１及びこれに配設されるシール
装置２を示している。同図において、３はポンプハウジ
ングであり、このポンプハウジング３内にはベアリング
４に軸承された回転軸５が配設されている。この回転軸
５の一端にはエンジンの回転が伝達されるプーリ６が配
設されると共に、他端には冷却水を循環付勢する回転羽
７が配設されている。

【０００４】シール装置２は冷却水がベアリング４に侵
入するのを防止するために配設されており、耐久性を向
上させる面から耐磨耗性に優れたメカニカルシール構造
が採用されている。このシール装置２は、大略すると回
転羽５に一体的に配設された回転側シール部材８と、ポ
ンプハウジング３に固定された固定側シール部材９と、
固定側シール部材９を回転側シール部材８に押圧付勢す
るコイルスプリング１０とにより構成されている。

【０００５】固定側シール部材９は、ベローズゴム１１
と、このベローズゴム１１の先端部に配設されたシール
部１２とにより構成されている。また、コイルスプリン
グ１０はベローズゴム１１に配設されている。よって、
シール部１２はゴムにより形成されたベローズゴム１１
が発生する弾性力と、コイルスプリング１０の発生する
弾性力との合成力により回転側シール部材８に圧接さ
れ、これにより冷却水がベアリング４に侵入するのを防
止する構成とされていた。

【０００６】一方、コイルスプリング１０に代えて板バ
ネ１３を用いたシール装置として図８に示すものがあ
る。尚、図８において、図７に示した構成と対応する構
成には同一符号を附してその説明を省略する。同図に示
すシール装置１４は、シール部１２がスライド部１５と
共に図中Ａ１，Ａ２方向に移動しうる構成とされてい
る。また、板バネ１３はスライド部１５と係合してお
り、スライド部１５を常にＡ１方向に弾性付勢する構成
とされている。よって、スライド部１５と共に移動する
シール部１２も板バネ１３の弾性力によりＡ１方向に弾
性付勢され、よってシール部１２は所定のシール圧で固
定側シール部材８に摺接し冷却水のシールが行われる構
成とされていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両が使用
される環境は種々であり、例えば寒冷地等においては極
低温下で使用されることとなる。このような低温時にお
いては、固定側シール部材９を構成するベローズゴム１
１はゴム製であるために硬化してしまう。

【０００８】ベローズゴム１１が硬化すると、ベローズ
ゴム１１は弾性体としては機能しなくなり、シール部１
２を回転側シール部材８に押圧する弾性力はコイルスプ
リング１０が発生する弾性力のみとなり、常温時に比べ
て回転側シール部材８と固定側シール部材９との間にお
けるシール面圧が低くなりシール性が低下してしまうと
いう問題点があった。

【０００９】一方、例えば真夏の高温時に渋滞走行する
ような場合（以下、高温時という）には、冷却水温は上
昇してしまい、この熱は回転側シール部材８及びシール
部１２に印加されてしまい、回転側シール部材８及びシ
ール部１２には共に熱膨張が発生する。このように、回
転側シール部材８及びシール部１２に熱膨張が発生する
と、両者間におけるシール面圧は高くなる。

【００１０】しかるに、高温時においてもコイルスプリ
ング１０，板バネ１３はシール部１２を所定の弾性力で
回転側シール部材８に押圧するため、回転側シール部材
８とシール部１２との間に発熱，変形，及び摩耗が発生
してしまい、延いては水漏れの原因となるという問題点
があった。

【００１１】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、環境温度に影響されることなく安定したシール性
を維持することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、下記の手
段を講じることにより解決することができる。請求項１
記載の発明では、エンジンの回転力によりポンプハウジ
ングに内設された回転羽を回転させることにより、冷却
水を循環付勢するウォータポンプに配設されるウォータ
ポンプのシール装置において、前記回転羽と一体的に回
転する回転軸に配設されると共に固定側シール部を有し
てなる回転側シール部材と、前記ポンプハウジングに固
定されており、弾性部材に弾性付勢された回転側シール
部が前記回転側シール部に摺接することにより前記冷却
水の漏洩を規制する固定側シール部材と、前記固定側シ
ール部と前記回転側シール部との間のシール面圧を温度
に応じて可変することにより一定圧に保つシール面圧制
御手段とを具備することを特徴とするものである。

【００１３】また、請求項２記載の発明では、エンジン
の回転力によりポンプハウジングに内設された回転羽を
回転させることにより、冷却水を循環付勢するウォータ
ポンプに配設されるウォータポンプのシール装置におい
て、前記回転羽と一体的に回転する回転軸に配設される
と共に固定側シール部を有してなる回転側シール部材
と、前記ポンプハウジングに固定されており、弾性部材
に弾性付勢された回転側シール部が前記回転側シール部
に摺接することにより前記冷却水の漏洩を規制する固定
側シール部材と、前記固定側シール部を前記回転側シー
ル部に押圧付勢することにより、前記弾性部材が発生す
る弾性力と協働して前記固定側シール部と前記回転側シ
ール部との間にシール面圧を発生させるバネ部材と、低
温時において前記シール面圧の変化を規制する面圧変化
規制手段とを設けたことを特徴とするものである。

【００１４】また、請求項３記載の発明では、前記請求
項２記載のウォータポンプのシール装置において、前記
面圧変化規制手段を固定側シール部材内に封入された水
により構成したことを特徴とするものである。

【００１５】また、請求項４記載の発明では、前記請求
項２記載のウォータポンプのシール装置において、前記
面圧変化規制手段を、低温時に伸長する感温部材でバネ
部材を形成することにより構成したことを特徴とするも
のである。

【００１６】更に、請求項５記載の発明では、前記請求
項１記載のウォータポンプのシール装置において、前記
シール面圧制御手段は、高温時にシール面圧を低下する
構成とされたことを特徴とするものである。

【００１７】上記の各手段は次のように作用する。請求
項１記載の発明によれば、シール面圧制御手段は、固定
側シール部と回転側シール部との間のシール面圧を温度
に応じて可変して一定圧に保つ。このため、環境温度に
拘わらず回転側シール部材と固定側シール部材との間に
常に安定したシール性を持たせることができる。

【００１８】また、請求項２記載の発明によれば、低温
時において弾性部材が硬化しその弾性力が低下しても、
低温時においてシール面圧の変化を規制する面圧変化規
制手段を設けたことにより、回転側シール部と固定側シ
ール部との間におけるシール面圧を一定に保つことがで
きる。よって、環境温度に拘わらず、回転側シール部材
と固定側シール部材との間に常に安定したシール性を持
たせることができる。

【００１９】また、請求項３記載の発明によれば、面圧
変化規制手段を固定側シール部材内に封入された水によ
り構成したことにより、低温環境下では水が凍ることに
よりその体積は増大する。この体積を増大させようとす
る力（体積膨張力という）は、シール部において固定側
シール部材を回転側シール部材に押圧する力として作用
する。

【００２０】このため、低温時に固定側シール部材が硬
化して弾性力を発揮できなくなっても、上記体積膨張力
がこれに代わって作用するため、シール面圧の低下を防
止することができる。また、単に固定側シール部材に水
を封入するだけの簡単な構成であるため、容易かつ安価
に面圧変化規制手段を実現することができる。

【００２１】また、請求項４記載の発明によれば、面圧
変化規制手段として低温時に伸長する感温部材で形成さ
れたバネ部材を用いることにより、低温時にはバネ部材
が伸長することによりバネ部材が発生するバネ力は増大
する。このため、低温時に固定側シール部材が硬化して
弾性力を発揮できなくなっても、上記のようにバネ力が
増大することによりシール面圧の低下を防止することが
できる。

【００２２】更に、請求項５記載の発明によれば、高温
時にシール面圧が低下するようシール面圧制御手段を構
成したことにより、冷却水温が上昇し各シール面の熱膨
張が発生してもシール面圧を一定に保つことができ、シ
ール面の発熱，変形，及び摩耗の発生を抑制することが
できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面と共に説明する。図１及び図２は本発明の第１実施
例であるウォータポンプのシール装置２０を示してお
り、また図３はシール装置２０が配設されるウォータポ
ンプ２１を示している。先ず、シール装置２０が配設さ
れるウォータポンプ２１の構造について図３を用いて説
明する。

【００２４】ウォータポンプ２１は遠心式のポンプ構造
とされており、ポンプハウジング２２にベアリング２
３，回転軸２４，ロータ（回転羽）２５，及びシール装
置２０等を内設した構成とされている。ポンプハウジン
グ２２は、ハウジング本体部２６と蓋体部２７とにより
構成されている。このハウジング本体部２６にはベアリ
ング２３が配設されており、回転軸２４はベアリング２
３に回転自在に軸承されている。

【００２５】この回転軸２４の図中右端はハウジング本
体部２６の外部に延出しており、この延出部分にはエン
ジンの回転が伝達されるプーリ２８が配設されてる。こ
のプーリ２８とエンジンのクランクシャフトとの間には
Ｖベルト（図示せず）が配設されており、これによりエ
ンジンの回転がプーリ２８に伝達され、よって回転軸２
４はエンジンにより回転駆動される構成となっている。

【００２６】また、回転軸２４の図中左端にはロータ２
５が圧入固定されている。このロータ２５は、ポンプハ
ウジング２２内に形成されたポンプ室２９内に収納され
ている。また、ポンプ室２９の回転軸２４と対向する位
置には冷却水が導入される導入口３０が形成されると共
に、ロータ２５の外周位置には冷却水が圧送される吐出
口３１が形成されている。

【００２７】上記構成において、回転軸２４の回転に伴
いロータ２５が回転駆動すると、ロータ２５の回転によ
る遠心力により導入口３０より導入された冷却水は吐出
口３１から吐出され、冷却水はエンジンの冷却系（図示
せず）に圧送される。続いて、図１及び図２を用いてシ
ール装置２０の構成について説明する。

【００２８】シール装置２０は、冷却水がポンプ室２９
からベアリング２３に侵入するのを防止するために配設
されており、耐久性を向上させる面から耐磨耗性に優れ
たメカニカルシール構造が採用されている。このシール
装置２０は、大略するとポンプハウジング２２に固定さ
れた固定側シール部材３５と、回転軸２４に配設され一
体的に回転する回転側シール部材３６と、固定側シール
部材３５を回転側シール部材３６に向け押圧付勢するコ
イルスプリング（バネ部材）３７と、本発明の要部とな
る面圧変化規制機構３８等により構成されている。

【００２９】固定側シール部材３５は、ベローズゴム
（弾性部材）３９と、このベローズゴム３９の先端部に
配設された固定側シール部４０とにより構成されてお
り、ポンプハウジング２２に配設された固定側ホルダ４
１に配設されている。ベローズゴム３９は天然ゴム或い
は人造ゴムにより形成されており、弾性変形性を向上さ
せるために中間部分に湾曲部４２が形成されている。ま
た、固定側シール部４０は例えばカーボンにより構成さ
れており、ベローズゴム３９の先端部に後述する回転側
シール部材３６と対向するよう固定されている。

【００３０】また、回転側シール部材３６は、回転側シ
ール部４３と保持用ゴム４４とにより構成されており、
回転軸２４に配設された回転側ホルダ４５に配設されて
いる。回転側シール部４３は、例えば耐磨耗性に優れた
セラミックにより構成されており、保持用ゴム４４を介
して回転側ホルダ４５に固定されている。

【００３１】この回転側シール部４３は、前記した固定
側シール部材３５に設けられた固定側シール部４０と液
密に摺接するよう構成されており、よって固定側シール
部４０と回転側シール部４３とが摺接する部位でシール
面４６が形成され、メカニカルシールが構成される。

【００３２】一方、コイルスプリング３７はベローズゴ
ム３９の両端部に形成された起立部３９ａ，３９ｂの間
に配設されている。このコイルスプリング３７は、固定
側シール部４０を回転側シール部４３に押圧するよう弾
性力を付勢する構成とされている。よって、固定側シー
ル部４０は、弾性体であるベローズゴム３９が発生する
弾性力とコイルスプリング３７が発生する弾性力（バネ
力）との合成力により回転側シール部４３に圧接され、
よってシール面４６にシール面圧が発生する。

【００３３】上記のように、シール装置２０は固定側シ
ール部４０と回転側シール部４３とが所定のシール面圧
を有して摺接する構成とすることにより、冷却水がベア
リング２３へ侵入するのを防止する構成とされている。
ところで、車両が極低温環境下で使用された場合には、
固定側シール部材３５を構成するベローズゴム３９が低
温のためにゴム硬化してしまい、シール面圧が低下して
しまうことは前述した通りである。そこで、本実施例で
はこの低温のために発生するベローズゴム３９のゴム硬
化に対処するために面圧変化規制機構３８を設けてい
る。以下、面圧変化規制機構３８について説明する。

【００３４】本実施例に係る面圧変化規制機構３８は、
ベローズゴム３９の起立部３９ａ（回転側シール部４３
に近い側の起立部）に間隙部４７を形成すると共に、こ
の間隙部４７に水４８を封入した構成とされている。こ
の水４８は間隙部４７内に液密に封入されており、よっ
て水４８がベローズゴム３９の起立部３９ａから漏出す
るようなことはない。また、面圧変化規制機構３８はベ
ローズゴム３９の起立部３９ａ内に水４８を封入するだ
けの構成であるため、容易かつ安価に設けることができ
る。

【００３５】次に、上記構成とされた面圧変化規制機構
３８の低温時における動作について説明する。面圧変化
規制機構３８は、固定側シール部材３５を構成するベロ
ーズゴム３９内に封入された水４８により構成したこと
により、低温環境下では水４８は凍りその体積は増大す
る。この体積を増大させようとする力（以下、体積膨張
力という）は、面圧変化規制機構３８がベローズゴム３
９の回転側シール部４３に近い側の起立部３９ａに形成
されているため、固定側シール部４０を回転側シール部
４３に押圧する力として作用する。

【００３６】この際、体積膨張力は低温となることによ
りゴム硬化した起立部３９ａの壁部に作用することとな
るが、起立部３９ａには間隙部４７が形成されることに
よりその壁厚は比較的薄くなっている。よって、ゴム硬
化が生じていても体積膨張力印加されることにより起立
部３９ａは変形し、よって固定側シール部４０を回転側
シール部４３に向け押圧することができる。

【００３７】これにより、低温時にベローズゴム３９が
硬化して弾性力を発揮できなくなっても、水４８が凍る
ことにより発生する体積膨張力がベローズゴム３９の弾
性力に代わって固定側シール部４０を回転側シール部４
３に押圧する力として作用する。このため、固定側シー
ル部４０と回転側シール部４３とが摺接するシール面４
６におけるシール面圧の低下を防止することができ、ポ
ンプ室２９からベアリング２３に冷却水が漏洩すること
を確実に防止することができる。

【００３８】即ち、面圧変化規制機構３８を設けること
により、固定側シール部材３５と回転側シール部材３６
との間に、環境温度に拘わらず常に安定したシール性を
持たせることができる。一方、上記実施例では面圧変化
規制機構３８としてベローズゴム３９内に水４８を封入
した構成を示したが、面圧変化規制機構はこの構成に限
定されるものではなく、低温時に固定側シール部４０を
回転側シール部４３に向け付勢する構成であれば他の構
成としてもよい。例えば、コイルスプリング３７の材質
を低温時に伸長する感温部材とした構成としてもよい。

【００３９】上記のように、面圧変化規制手段として低
温時に伸長する感温部材で形成されたコイルスプリング
（バネ部材）を用いることにより、低温時にはコイルス
プリングが伸長することによりコイルスプリングが発生
するバネ力は増大することとなる。

【００４０】このため、低温時にベローズゴムが硬化し
て弾性力を発揮できなくなっても、コイルスプリングの
バネ力が増大することによりシール面圧の低下を防止す
ることができる。尚、この感温部材としては、例えば低
温時に伸長するよう構成された形状記憶合金或いは高分
子樹脂材料等の適用が考えられる。

【００４１】図４及び図５は、低温時におけるシール性
を維持しうるシール装置の他の構成例を示す要部拡大図
である。尚、図４及び図５において、図１乃至図３に示
した構成と同一構成については同一符号を附してその説
明を省略する。シール装置５０は、固定側シール部材３
５に配設されたベローズゴム５１の端部（回転側シール
部材３６側の端部）に延出部５２が一体的に形成されて
いることを特徴とする。この延出部５２は回転軸２４に
対し外側に延出するよう形成されており、その先端部は
固定側ホルダ５３に形成された固定部５４に固着されて
いる。

【００４２】延出部５２は、弾性体により形成されたベ
ローズゴム５１と一体的に形成されているため、常温時
においては図５に示されるように可撓変形する。従っ
て、常温時においては上記したシール装置２０と同様
に、固定側シール部４０は、弾性体であるベローズゴム
５１が発生する弾性力とコイルスプリング３７が発生す
る弾性力（バネ力）との合成力により回転側シール部４
３に圧接され、よってシール面４６にシール面圧が発生
しシール効果を実現することができる。

【００４３】一方、低温時においてはベローズゴム５１
はゴム硬化し、これに伴い延出部５２にもゴム硬化が発
生する。この低温時においては、延出部５２は図４に示
されように直線状に延出した形状でゴム硬化し、この状
態において延出部５２は可撓変形しないため剛体とみな
すことができる。

【００４４】本構成例では、低温となることにより延出
部５２が直線状に延出した状態において、固定側シール
部４０が回転側シール部４３に所定の圧力（シール面
圧）で当接されるよう構成されている。固定側シール部
４０と回転側シール部４３との間におけるシール面圧
は、延出部５２が固着される固定部５４の形成位置を調
整することにより制御することができる。

【００４５】即ち、上記のように低温時において延出部
５２はゴム硬化により剛体とみなすことができるため、
固定部５４の形成位置を図４に示される位置より図中矢
印Ａ１方向に移動させた位置に形成することによりシー
ル面圧を増大することができ、逆に図中矢印Ａ２方向に
移動させた位置に形成することによりシール面圧を減少
させることができる。

【００４６】本構成例では、固定部５４の形成位置を調
整することにより、常温時においてベローズゴム５１が
発生する弾性力とコイルスプリング３７が発生するバネ
力との合成力と略同等のシール面圧が発生するよう構成
している。これにより、低温時にベローズゴム５１（延
出部５２）が硬化して弾性力を発揮できなくなっても、
延出部５２によりシール面圧の低下を防止することがで
き、ポンプ室２９からベアリング２３に冷却水が漏洩す
ることを確実に防止することができる。

【００４７】続いて、本発明の第２実施例について説明
する。図６は、本発明の第２実施例であるシール装置６
０の要部を拡大して示す図である。尚、同図において、
図１及び図２を用いて説明した第１実施例に係るシール
装置２０の構成と対応する構成については同一符号を附
してその説明を省略する。

【００４８】本実施例に係るシール装置６０は、固定側
シール部材４０を回転側シール部４３（図６には図示せ
ず）に向け押圧する手段としてバイメタル６１を用いた
ことを特徴とするものである。このバイメタル６１は熱
膨張係数の異なる２枚の金属板を張り合わせた構成とさ
れており、固定側シール部材４０と回転側シール部４３
との間におけるシール面圧を制御するシール面圧制御手
段として機能するものである。

【００４９】バイメタル６１の上端部は固定側ホルダ４
１に取り付けられ固定されており、またバイメタル６１
の下端部は自由端とされており、スライド部６２に形成
された段部６３と係合するよう構成されている。スライ
ド部６２はベローズゴム３９に固定されており、このベ
ローズゴム３９の有する弾性力により図中矢印Ａ１，Ａ
２方向に移動しうる構成とされている。また、固定側シ
ール部４０もベローズゴム３９に固定されており、従っ
てスライド部６２のＡ１，Ａ２方向に伴い一体的に移動
する構成とされている。

【００５０】上記のようにバイメタル６１は、２枚の金
属板を張り合わせた構成であるため板バネとして機能す
る。また、スライド部６２は板バネとして機能するバイ
メタル６１により常にＡ１方向に弾性付勢されるよう構
成されている。スライド部６２がバイメタル６１により
Ａ１方向に弾性付勢されることにより、固定側シール部
４０もＡ１方向に弾性付勢され、よって固定側シール部
４０と回転側シール部４３との間には所定のシール面圧
が発生する。これにより、固定側シール部４０と回転側
シール部４３との間のシール性は確保され、冷却水の漏
洩を防止することができる。

【００５１】更に、バイメタル６１は熱膨張係数の異な
る２枚の金属板を張り合わせた構成であるため、環境温
度によりその形状を変化させる。本実施例で用いている
バイメタル６１は、低温時には図中矢印Ｂ１方向に撓
み、高温時には図中矢印Ｂ２方向に撓んだ形状となるよ
う構成されている。従って、バイメタル６１が図中矢印
Ｂ１方向に撓んだ状態（低温時）では固定側シール部４
０と回転側シール部４３との間のシール面圧は高くな
り、逆にバイメタル６１が図中矢印Ｂ２方向に撓んだ状
態（高温時）では固定側シール部４０と回転側シール部
４３との間のシール面圧は低くなる。

【００５２】ここで、上記構成とされたシール装置６０
を搭載した車両が、例えば真夏の高温時に渋滞走行した
場合を想定する。このような運転状態下においては冷却
水温は上昇してしまい、この熱は固定側シール部４０及
び回転側シール部４３に印加される。このように各シー
ル部４０，４３の温度が上昇すると、各シール部４０，
４３には熱膨張が発生しシール面圧は増大する。

【００５３】しかるに、上記したように本実施例では固
定側シール部４０を回転側シール部４３に押圧する手段
としてバイメタル６１を用いており、かつこのバイメタ
ル６１は高温時において図中矢印Ｂ２方向に可撓変位す
る構成とされている。このため、各シール部４０，４３
の熱膨張力によりシール面圧が増大しても、バイメタル
６１がＢ２方向に可撓変位することにより固定側シール
部４０を回転側シール部４３に押圧する押圧力は低減す
るため、熱膨張力と押圧力との合力として生成されるシ
ール面圧は温度に拘わらず一定の状態となる。

【００５４】よって、本実施例に係るシール装置６０に
よれば、環境温度が上昇してもシール面圧を一定に保つ
ことができ、各シール部４０，４３の発熱，変形，及び
摩耗の発生を抑制することができ、延いては冷却水の漏
洩の発生を防止することができる。

【００５５】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、次に述べる
種々の効果を実現することができる。請求項１記載の発
明によれば、環境温度に拘わらず回転側シール部材と固
定側シール部材との間に常に安定したシール性を持たせ
ることができ、シール装置の信頼性を向上させることが
できる。

【００５６】請求項２記載の発明によれば、面圧変化規
制手段を設けることにより回転側シール部と固定側シー
ル部との間におけるシール面圧を一定に保つことができ
るため、環境温度に拘わらず常に安定したシール性を回
転側シール部材と固定側シール部材との間に持たせるこ
とができる。

【００５７】また、請求項３記載の発明によれば、低温
環境下では水が凍ることにより体積膨張力が発生し、低
温時に固定側シール部材が硬化して弾性力を発揮できな
くなっても体積膨張力がこれに代わって作用するため、
シール面圧の低下を防止することができる。また、単に
固定側シール部材に水を封入するだけの簡単な構成であ
るため、容易かつ安価に面圧変化規制手段を実現するこ
とができる。

【００５８】また、請求項４記載の発明によれば、低温
時にバネ部材が伸長することによりバネ力が増大するた
め、低温時に固定側シール部材が硬化して弾性力を発揮
できなくなってもシール面圧の低下を防止することがで
きる。更に、請求項５記載の発明によれば、冷却水温が
上昇し各シール面の熱膨張が発生してもシール面圧を一
定に保つことができ、シール面の発熱，変形，及び摩耗
の発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例であるシール装置の断面図
である。

【図２】本発明の第１実施例であるシール装置の面圧変
化規制機構を拡大して示す図である。

【図３】本発明の第１実施例であるシール装置を配設し
てなるウォータポンプを示す図である。

【図４】低温時におけるシール性を維持しうる他の構成
例を示す図である。

【図５】低温時におけるシール性を維持しうる他の構成
例を示す図である。

【図６】本発明の第２実施例であるシール装置の面圧変
化規制機構を拡大して示す図である。

【図７】従来の一例であるシール装置を説明するための
図である。

【図８】従来の一例であるシール装置を説明するための
図である。

【符号の説明】 ２０，６０ シール部材 ２１ ウォータポンプ ２２ ポンプハウジング ２３ ベアリング ２４ 回転軸 ２５ ロータ ２８ プーリ ２９ ポンプ室 ３５ 固定側シール部材 ３６ 回転側シール部材 ３７ コイルスプリング ３８ 面圧変化規制機構 ３９ ベローズゴム ４０ 固定側シール部 ４３ 回転側シール部 ４６ シール面 ４７ 間隙部 ４８ 水 ６１ バイメタル ６２ スライド部 ６３ 段部 ６４ 取付け部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの回転力によりポンプハウジン
   グに内設された回転羽を回転させることにより、冷却水
   を循環付勢するウォータポンプに配設されるウォータポ
   ンプのシール装置において、 前記回転羽と一体的に回転する回転軸に配設されると共
   に固定側シール部を有してなる回転側シール部材と、 前記ポンプハウジングに固定されており、弾性部材に弾
   性付勢された回転側シール部が前記回転側シール部に摺
   接することにより前記冷却水の漏洩を規制する固定側シ
   ール部材と、 前記固定側シール部と前記回転側シール部との間のシー
   ル面圧を温度に応じて可変することにより一定圧に保つ
   シール面圧制御手段とを具備することを特徴とするウォ
   ータポンプのシール装置。
2. 【請求項２】 エンジンの回転力によりポンプハウジン
   グに内設された回転羽を回転させることにより、冷却水
   を循環付勢するウォータポンプに配設されるウォータポ
   ンプのシール装置において、 前記回転羽と一体的に回転する回転軸に配設されると共
   に固定側シール部を有してなる回転側シール部材と、 前記ポンプハウジングに固定されており、弾性部材に弾
   性付勢された回転側シール部が前記回転側シール部に摺
   接することにより前記冷却水の漏洩を規制する固定側シ
   ール部材と、 前記固定側シール部を前記回転側シール部に押圧付勢す
   ることにより、前記弾性部材が発生する弾性力と協働し
   て前記固定側シール部と前記回転側シール部との間にシ
   ール面圧を発生させるバネ部材と、 低温時において前記シール面圧の変化を規制する面圧変
   化規制手段とを具備することを特徴とするウォータポン
   プのシール装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のウォータポンプのシール
   装置において、 前記面圧変化規制手段は、 前記固定側シール部材内に封入された水であることを特
   徴とするウォータポンプのシール装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載のウォータポンプのシール
   装置において、 前記面圧変化規制手段は、 前記バネ部材を低温時に伸長する感温部材で形成するこ
   とにより構成したことを特徴とするウォータポンプのシ
   ール装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載のウォータポンプのシール
   装置において、 前記シール面圧制御手段は、高温時にシール面圧を低下
   する構成とされたことを特徴とするウォータポンプのシ
   ール装置。