JPH1073165A - 密封装置 - Google Patents

密封装置

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JPH1073165A
JPH1073165A JP9093185A JP9318597A JPH1073165A JP H1073165 A JPH1073165 A JP H1073165A JP 9093185 A JP9093185 A JP 9093185A JP 9318597 A JP9318597 A JP 9318597A JP H1073165 A JPH1073165 A JP H1073165A
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lip
sealing
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秀之 古山
Kaoru Yasutsue
馨 安杖
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 メカ鳴きを防止するとともに製造コストの低
減を図り、かつ密封性能の向上を図ることのできる密封
装置を提供することにある。 【解決手段】 ＰＴＦＥ製の第２シールリップ５２の密
封対象側にゴム状弾性体製の第１シールリップ３１を設
け、第１シールリップ３１と第シールリップ５２と軸３
及び第２シールリップ５２と第３シールリップ６２と軸
３との間にグリース４を保持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、自動車
の冷却水循環ポンプ（ウォーターポンプ）の軸封部に用
いられる密封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車の冷却水循環ポンプの軸封
部には、一般的にメカニカルシールが用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、メカニ
カルシールでは、密封部が摺動面によって形成されてい
るため、自動車のアイドリング運転時の「グー」，「ピ
ー」等の異音を発生する、いわゆるメカ鳴きの現象が生
じていた。
【０００４】また、メカニカルシールは、精密加工部分
が多いため、製造コストが上昇するという問題もあっ
た。
【０００５】本発明は、上記した従来技術の課題を解決
するためになされたものであって、その目的とするとこ
ろは、メカ鳴きを防止するとともに製造コストの低減を
図り、かつ密封性能の向上を図ることのできる密封装置
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、軸封部に使用される密封装置におい
て、軸に摺接する樹脂製の主シールリップと、該主シー
ルリップの密封対象側に設けられて前記軸に摺接する補
助シールリップとを有し、前記主シールリップと前記補
助シールリップとの間に潤滑剤を保持することを特徴と
する。
【０００７】このようにすれば、主シールリップが樹脂
製とすることにより、ゴム等に比して剛性を有するの
で、圧力が高くなった場合でも、変形したりすることが
なく、耐圧性の向上を図ることができる。また、主シー
ルリップの密封対象側に補助シールリップを設けたた
め、補助シールリップに対する圧力変動を低減するとと
もに主シールリップへのＬＬＣ及び異物の侵入量が低減
されるので、耐圧性の向上とともに主シールリップ及び
軸の摩耗防止を図ることができる。さらに、主シールリ
ップと補助シールリップとの間に潤滑剤を保持するよう
にしたので、補助シールリップ先端部と主シールリップ
摺接面との間に潤滑剤が供給され、摺動抵抗を低減する
ことができ、耐摩耗性の向上を図ることができるととも
にメカ鳴きが生じることもない。樹脂製の主シールリッ
プ，補助シールリップ主シールリップと補助シールリッ
プ間に保持される潤滑剤とからなるので、精密加工を要
せず製造コストの低減を図ることができる。
【０００８】第２の発明は、第１の発明において、前記
主シールリップの摺接面にらせん状の凹凸を設けたこと
を特徴とする。
【０００９】このようにすれば、ねじポンプ作用により
侵入した流体を密封対象側へ排除することができるの
で、シール性を高めることができる。
【００１０】第３の発明は、第１又は第２の発明におい
て、前記補助シールリップの摺接部を断面略円弧形状と
したことを特徴とする。
【００１１】このようにすれば、摺接部と軸との間に形
成される油膜が厚くなり、耐摩耗性を向上させることが
できるとともに長寿命化を図ることができる。
【００１２】第４の発明は、第１乃至第３の発明におい
て、前記補助シールリップの摺接面にらせん状の凹凸を
設けたことを特徴とする。
【００１３】このようにすれば、ねじポンプ作用により
侵入した流体を密封対象側へ排除することができるの
で、シール性を高めることができる。
【００１４】第５の発明は、第１乃至第４の発明におい
て、前記補助シールリップの摺接面に繊維生地を備えた
ことを特徴とする。
【００１５】これによると、密封の対象となる流体が水
成分の高い自動車の冷却水（ＬＬＣと称する）等では、
シール摺動面に潤滑性の高い油成分を保持することが困
難であり、耐摩耗性の低下の要因となる場合において、
繊維生地の隙間に潤滑材が保持されるので、補助シール
リップの摺接面は薄い潤滑材の膜を形成しながら摺動す
るので耐久性を向上することができる。
【００１６】第６の発明は、第５の発明において、前記
補助シールリップに備えられる繊維生地は、ゴム状弾性
材料を含浸した後に成形型に装填され、補助シールリッ
プの加硫成形と同時に該補助シールリップに接合される
ものであり、繊維生地の内部にゴム状弾性材料が架橋さ
れた状態で存在することを特徴とする。
【００１７】このような構成の補助シールリップによ
り、ゴム状弾性材による摺接面の密封性の維持、繊維生
地による強度の向上及び繊維生地及びゴム状弾性材の隙
間に保持される潤滑剤による耐摩耗性の向上を得ること
ができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。
【００１９】図１に本発明に係る密封装置１の要部断面
図を示す。
【００２０】密封装置１は、筒状の補強環２０に一体に
形成された第１シール３０、シール保持部材４０、第２
シール５０、第３シール６０からなる。
【００２１】金属製の補強環２０には、筒部２１の密封
対象側（図上では上方）に段付の内向きフランジ２２が
設けられ、反密封対象側（図上では下方）にも内向きフ
ランジ２３が形成されている。
【００２２】補強環２０の筒部２１の外周，内向きフラ
ンジ２２の外側面及び内向きフランジ２２の内径側端部
はゴム状弾性体のシール部材によって被覆されており、
内向きフランジ２２の内径側端部には、補助シールリッ
プとしての内径側密封対象方向に延びる第１シールリッ
プ３１と内径側反密封対象方向に延びる副リップ３２が
形成されている。
【００２３】第１シールリップ３１の外径側には第１シ
ールリップ３１を内径側に付勢する環状のばね３３が装
着されており、このばねによって、第１シールリップ３
１の摺接部としての先端部３１ａが、軸外周に摺接す
る。
【００２４】副リップ３２は、軸外周には非接触であっ
ても接触していてもよく、後述するように、第１シール
リップ３１及び第２シールリップ５２との間にグリース
を保持している。
【００２５】補強環２０の内周には、断面略Ｖ字形の金
属製のシール保持部材と補強環の内向きフランジ２３と
により、第２シール外径部５１と第３シール６０がかし
め固定されている。
【００２６】第２シール５０は、樹脂としてのＰＴＦＥ
製で、略環状に形成されており、内径側端部には、内径
側密封対象方向に延びる主シールリップとしての第２シ
ールリップ５２が一体に設けられている。第２シールリ
ップの摺接面５２ａには、らせん状の凹凸が設けられて
おり、ねじポンプ作用により侵入した流体を密封対象側
へ排除しシール性を高めるようになっている。らせん状
の凹凸は図１のように多条のものに限らず、一条の連続
するらせんでもよい。
【００２７】第３シール６０は、断面矩形の金属製補強
環６１に一体に焼付けられたゴム状弾性体によって密封
対象側端面と内径側端部を被覆され、内径側端部には、
内径側に延びる第３シールリップ６２が設けられてい
る。第３シールリップ先端は、図１のように密封対象側
に屈曲しているものに限らず反密封対象側に屈曲してい
てもよい。
【００２８】図２に、密封装置１をウォーターポンプの
軸封部に装着した状態を示す。
【００２９】第１シール３０の外周部分がハウジング２
の内側面に嵌合している。
【００３０】軸と、密封装置１の第１シールリップ先端
部３１ａと副リップ３２との間，副リップ３２と第２シ
ールリップ５２との間，第２シールリップ５２と第３シ
ールリップ６２との間にそれぞれ潤滑剤としてのグリー
ス４が封入されている。
【００３１】本実施形態に係る密封装置の機能について
以下に説明する。
【００３２】本実施形態に係る密封装置１は、ゴム状弾
性体製の第１シールリップ３１とＰＴＦＥ製の第２シー
ルリップ５２の組み合わせからなり、第２シールリップ
５２が主として密封機能を担い、第１シールリップ３１
はＬＬＣ及びＬＬＣに含まれる異物の密封装置本体内へ
の侵入を一次的に阻止するとともに第２シールリップ５
２との間にグリースを保持する機能を有する。このよう
な構成にすれば、従来のメカニカルシールに必要であっ
た各構成部材の精密加工を要することがなく、製造コス
トの低減を図ることもできる。
【００３３】ＰＴＦＥ製の第２シールリップ５２は、摺
動抵抗が小さく、剛性を有するため、圧力が高くなった
場合でも、焼き付いたり変形したりすることがなく、耐
圧性の向上を図ることができる。また、第１シールリッ
プ３１を第２シールリップ５２の密封対象側に設けてい
るため、第２シールリップ５２に対する圧力変動を低減
することができるので、耐圧性を向上させることができ
る。さらに、補強環２０の内向きフランジ２２は軸３の
外周近傍に至るまで設けられているため、圧力が高くな
った場合でも第１シール３０が容易に変形することはな
く、より耐圧性を向上させることができる。
【００３４】第１シールリップ３１と第２シールリップ
５２との間及び第２シールリップ５２と第３シールリッ
プ６２との間にグリース４を封入することにより、第１
シールリップ先端部３１ａ及び第２シールリップ摺接面
５２ａと軸３との間にグリース４が供給されるので、摺
動抵抗を低減することができ、耐摩耗性の向上を図るこ
とができるとともに、メカ鳴きが生じることもない。
【００３５】第２シールリップ５２には、ＰＴＦＥを使
用しているため、ゴムを使用する場合に比して耐摩耗
性，耐薬品性が向上する。また、上述のように、ゴム状
弾性体製の第１シールリップ３１により、第２シールリ
ップ５２へのＬＬＣ及びＬＬＣに含まれる異物の侵入量
が低減されるので、第２シールリップ５２の摩耗及び軸
の摩耗を防止することができる。
【００３６】第１シールリップ先端部３１ａを断面円弧
状とすることにより、先端部３１ａの当接圧が低下して
先端部３１ａと軸３との間に形成される油膜が厚くな
り、耐摩耗性を向上させることができるとともに長寿命
化を図ることができる。
【００３７】第３シールリップによって、塵，埃等の侵
入を防止するとともにグリースの漏れを防止することが
できるので、第２シールリップの損傷及び摩耗を防止
し、シール機能の向上を図ることができる。
【００３８】本実施形態では、ウォーターポンプの軸封
部に使用した場合について説明したが、本発明はこれに
限られるものではない。
【００３９】（第２の実施形態）図３に、第２の実施形
態に係る密封装置１００の要部断面図を示す。
【００４０】第１の実施形態と同様の部分については、
同様の記号を付して説明を省略する。
【００４１】本実施形態に係る密封装置１００は、第１
の実施形態に係る密封装置１と第１シールリップにおい
て異なっている。
【００４２】密封装置１００の第１シールリップ１３１
は、先端部１３１ａが尖端を形成し、摺接面１３１ｂに
らせん状の凹凸が設けられている。このようにすれば、
密封装置１００本体内に侵入した流体が、ねじポンプ作
用により本体外に排除され、密封性能のより一層の向上
を図ることができる。らせん状の凹凸は図３のように多
条のものに限らず、一条の連続するらせんでもよい。
【００４３】（第３の実施形態）図４に、第３の実施形
態に係る密封装置２００の要部断面図を示す。
【００４４】第１の実施形態と同様の部分については、
同様の記号を付して説明を省略する。
【００４５】本実施形態に係る密封装置２００は、第１
の実施形態に係る密封装置１と第１シールリップにおい
て異なっている。
【００４６】密封装置２００の第１シールリップ２３１
の先端部２３１ａも尖端を形成しており、摺接面にはＰ
ＴＦＥ製の補強部材２３３が焼付けられている。これに
より、第１シールリップ２３１の耐摩耗性の向上を図る
ことができる。
【００４７】（第４の実施形態）図５は、本発明の第５
の実施の形態に係る密封装置３００を説明するものであ
る。第１の実施形態と同様の構成部分に関しては、同じ
符号を付してその説明を省略する。
【００４８】この密封装置３００は、第１シールリップ
の摺動面と対向当接する軸３の摺動表面との間のグリー
ス４による潤滑をさらに確実に行うことを可能とするも
ので、特に密封対象流体がＬＬＣ等の水成分を多く含む
ものである場合でも、リップ先端部の油膜切れを防止し
て耐久性を向上させることを可能としている。
【００４９】この密封装置３００の構成上の特徴は、第
１シールリップのグリース４を保持する側の摺接面に繊
維生地３０２を接合している。
【００５０】繊維生地３０２は、いわゆる不織布や強度
の強い繊維で編成された布帛を使用することができ、こ
の布帛にゴム状弾性材料として例えばゴム材料を接着す
るのに利用される数％のゴム成分を含有する石油系溶剤
溶液等（ゴムのり）を塗布・含浸させたり、あるいは粉
体状のゴム成分を付着させた後に、第１シールリップの
成形を行う成形型に装填され、第１シールリップの加硫
成形と同時に接合されるものであり、繊維生地の内部に
ゴム状弾性材料が架橋された状態で存在している。
【００５１】この繊維生地３０２は、繊維生地に存在す
るゴム状弾性材により、摺接面の密封性を繊維生地３０
２を備えないものと同等に発揮すると共に、繊維生地に
よる強度の向上、及び繊維生地及びゴム状弾性材の隙間
に保持される潤滑剤による耐摩耗性の向上を得ることが
できる。
【００５２】尚、この第４の実施形態においても、グリ
ース４は図２に示された形態と同様に、第１シールリッ
プ３０１と第２シールリップ５２との間及び第２シール
リップ５２と第３シールリップ６２との間に封入するこ
とにより、繊維生地３０２の先端部である第１シールリ
ップ先端部３０１ａ及び第２シールリップ摺接面５２ａ
と軸３との間にグリース４が供給・保持されている。
【００５３】
【発明の効果】上記のように説明された本発明にあって
は、軸に摺接する樹脂製の主シールリップを設けたた
め、ゴム等に比して剛性を有するので、圧力が高くなっ
た場合でも、変形したりすることがなく、耐圧性の向上
を図ることができる。
【００５４】また、主シールリップの密封対象側に補助
シールリップを設けたため、補助シールリップに対する
圧力変動を低減するとともに主シールリップへのＬＬＣ
及び異物の侵入量が低減されるので、耐圧性の向上とと
もに主シールリップ及び軸の摩耗防止を図ることができ
る。
【００５５】さらに、主シールリップと補助シールリッ
プとの間に潤滑剤を保持するようにしたので、補助シー
ルリップ先端部と主シールリップ摺接面との間に潤滑剤
が供給され、摺動抵抗を低減することができ、耐摩耗性
の向上を図ることができるとともにメカ鳴きが生じるこ
ともない。
【００５６】樹脂製の主シールリップ，補助シールリッ
プ，主シールリップと補助シールリップ間に保持される
潤滑剤とからなるので、精密加工を要せず製造コストの
低減を図ることができる。
【００５７】主シールリップの摺接面にらせん状の凹凸
を設けたため、ねじポンプ作用により侵入した流体を密
封対象側へ排除することができるので、シール性を高め
ることができる。
【００５８】補助シールリップの摺接部を断面略円弧形
状としたため、摺接部と軸との間に形成される油膜が厚
くなり、耐摩耗性を向上させることができるとともに長
寿命化を図ることができる。
【００５９】補助シールリップの摺接面にらせん状の凹
凸を設けたため、ねじポンプ作用により侵入した流体を
密封対象側へ排除することができるので、シール性を高
めることができる。
【００６０】補助シールリップの摺接面に繊維生地を備
えることで、繊維生地の隙間に潤滑材が保持されるの
で、補助シールリップの摺接面は薄い潤滑材の膜を形成
しながら摺動するので耐久性を向上することができる。
【００６１】また、繊維生地の内部にゴム状弾性材料が
架橋された状態で存在することにより、ゴム状弾性材に
よる摺接面の密封性の維持、繊維生地による強度の向上
及び繊維生地及びゴム状弾性材の隙間に保持される潤滑
剤による耐摩耗性の向上を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る密封装
置の要部断面図である。
【図２】図２は、密封装置１をウォーターポンプの軸封
部に装着した状態を示す端面図である。
【図３】図３は、第２の実施形態に係る密封装置の要部
断面図である。
【図４】図４は、第３の実施形態に係る密封装置の要部
断面図である。
【図５】図５は、第４の実施形態に係る密封装置の要部
断面図である。
【符号の説明】
１，１００，２００，３００ 密封装置 ３１，１３１，２３１，３０１ 第１シールリップ ５２ 第２シールリップ ６２ 第３シールリップ ４ グリース ３ 軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山中 聡 福島県福島市永井川字続堀８番地エヌオー ケー株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軸封部に使用される密封装置において、 軸に摺接する樹脂製の主シールリップと、 該主シールリップの密封対象側に設けられて前記軸に摺
    接する補助シールリップとを有し、 前記主シールリップと前記補助シールリップとの間に潤
    滑剤を保持することを特徴とする密封装置。
  2. 【請求項２】 前記主シールリップの摺接面にらせん状
    の凹凸を設けたことを特徴とする請求項１記載の密封装
    置。
  3. 【請求項３】 前記補助シールリップの摺接部を断面略
    円弧形状としたことを特徴とする請求項１又は２記載の
    密封装置。
  4. 【請求項４】 前記補助シールリップの摺接面にらせん
    状の凹凸を設けたことを特徴とする請求項１乃至３記載
    の密封装置。
  5. 【請求項５】 前記補助シールリップの摺接面に繊維生
    地を備えたことを特徴とする請求項１乃至４記載の密封
    装置。
  6. 【請求項６】 前記補助シールリップに備えられる繊維
    生地は、ゴム状弾性材料を含浸した後に成形型に装填さ
    れ、補助シールリップの加硫成形と同時に該補助シール
    リップ接合されるものであり、繊維生地の内部にゴム状
    弾性材料が架橋された状態で存在することを特徴とする
    請求項５に記載の密封装置。
JP09318597A 1996-06-26 1997-03-27 密封装置 Expired - Lifetime JP3860283B2 (ja)

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US09/597,165 US6199869B1 (en) 1996-06-26 2000-06-20 Sealing device

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JP18548396 1996-06-26
JP8-185483 1996-06-26
JP09318597A JP3860283B2 (ja) 1996-06-26 1997-03-27 密封装置

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