JPS6291698A - ポンプ軸組立体 - Google Patents

ポンプ軸組立体

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JPS6291698A
JPS6291698A JP60230704A JP23070485A JPS6291698A JP S6291698 A JPS6291698 A JP S6291698A JP 60230704 A JP60230704 A JP 60230704A JP 23070485 A JP23070485 A JP 23070485A JP S6291698 A JPS6291698 A JP S6291698A
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JP
Japan
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pump shaft
bearing
annular
mechanical seal
housing
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JP60230704A
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English (en)
Inventor
Michitoshi Mitsumaru
道敏 満丸
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Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/002Sealings comprising at least two sealings in succession
    • F16J15/004Sealings comprising at least two sealings in succession forming of recuperation chamber for the leaking fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/40Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
    • F16J15/406Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid by at least one pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16NLUBRICATING
    • F16N31/00Means for collecting, retaining, or draining-off lubricant in or on machines or apparatus

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 従来の技術 自動11E、等に一般に用いられている水ポンプ軸組立
体は、ポンプ軸と、ポンプ軸の一端に固着されたイ/ヘ
ラ−と、封ンブハウジング内に嵌合されたポンプ軸を回
転IJ能に支承する密封形転がり軸受と、インペラーと
密封形転がり軸受間に設けられたメカニカルシールとか
らなるものである。メカニカルシールと密封形転がり軸
受間には空間部か設けられ、メカニカルシール部分から
侵入シテ空間部に溜まった水を排出するための水抜き穴
が空間部に連通ずる位置のポンプハウジングに設けられ
ている。米国特許第3,511.513号はこの形式の
装置を示している。
発明が解決しようとする問題点 従来の水ポンプ軸組立体においてポンプ室とポンプ軸組
ケ体間における液の密封は、前記、メカニカルシールに
より行われているが、圧力がかがりがつに6 yHとな
った水をポンプ室内に完全密封することは困難であり、
少しずつは水蒸気としてメカニカルシール部分から漏れ
る。この水蒸気の凝4.5した水滴は水抜き穴から1ノ
[出される。しかしながら、メカニカルシールより漏れ
た水蒸気により軸か錆を十し、この錆か軸受のシールの
摺動面に入って/−ルか摩↓[するのて、軸受内への水
のf讐尤期進入の原因となっている。また、軸受の内部
に侵入した水蒸気は軸受内の鈷の発生及びグリースを軟
化し流出させるので、軸受寿命の低下ひいてはポンプに
W常を招く。これらの原因は漏れた水蒸気か外部へ排出
されず、軸受の近(では、水蒸気が軸のまわりで一緒に
まわっている乏いう現象が発生しているからである。ま
た、従来品では、ポンプ軸と軸受の組立体、及びメカニ
カルシールが別個に取板われるため、ポンプハウジング
への取付け作業が而とうであるという問題があった。
問題点を解決するための手段 本発明は、ポンプ軸のメカニカルシールと密封形転がり
軸受との軸方向環状空間に次の構成を有する環状の隔壁
部材を、ハウジングの水抜き穴に関連させて装置する。
すなわち前記ポンプ軸のまわりと゛・Σ隙をr(−する
内i−f部を形成しかつハウジングに遊嵌itJ能な゛
1′径方向部分と〉(4径方向部分の外周8に両側に軸
方向にそれぞれ突出した環状のフランツff1S分とを
(Tする環状隔壁部材を位置させ、前記内径部にネ/溝
を設け、riif記両フランジ部分にハウジングの水抜
き穴に連通する放射状通路を設け、さふに前記両フラ/
ノ部分の外周面に前記水抜き穴と放射状通路とを連通ず
る環状通路をそれぞれ設け、前記環状隔壁部材の一方の
フランジ部分の端部をメカニカルシールの端部に当接さ
せ他方のフランジ部分の端部外周面を軸受外輪の端部内
周面にIIχ合させt:ポンプ軸組立体を、111記問
題点を解決するための手段とする。
作    用 メカニカルシールから漏れる水蒸気あるいは水分は環状
隔壁部材の内径Mニのネジ溝が、ポンプ軸の回転に伴っ
て水抜穴より入る空気をメカニカルシール側に戻すので
、環状隔壁部材のメカニカルシール側フランジの放射状
通路および環状隔壁部材とメカニカルシール間の空間は
、もっばら前記蒸気あるいは水分の水抜穴への案内通路
として作用し、蒸気あるいは水分が隔壁耶Hの内径部を
通って軸受側に浸入することを許さない。
環状隔壁1部材との軸受間の空間は、その結果、常に乾
燥状態に保たれるので、軸受か冷却状態となっても回転
軸や軸受端部の金属部分に水分を凝結させず、従って錆
を生ぜしめずに軸受の密封シールを保全し、グリース漏
れを生ぜしめない。
また、ポンプハウジングへポンプ軸組立体を嵌合するに
は、ポンプ軸に転がり軸受、隔壁部材、メカニカルシー
ルの順に外嵌して組立体を構成し、その状、態でポンプ
ハウジングへ嵌合する。
実  施  例 ポンプ軸1を囲むポンプハウジング2には、前記ポンフ
゛軸1を回転可能に支承する密封転がり軸受3が嵌合さ
れている。密封転がり軸受3は、外輪4の内周面に軸方
向間隔をもって形成された本川軌道5ところ用軌道6と
、前記各軌道5,6に対向するポンプ軸周面上に形成さ
れた本川軌道7ところ用軌道8との間にそれぞれ保持器
9,10により円周等間隔に保護されて111及びころ
12かそれぞれ配列されている。13は外輪4の内周溝
両端部の周溝14内にそれぞれその外周縁を嵌着した環
状密封板である。密封板13はその内周部をポンプ軸1
の周溝に摺接させてポンプ軸lと外輪4間の環状空間を
密封する。
ポンプ軸1の先端には、インペラー15が固着され密封
形転がり軸受3とインペラー15との間には、イ/ベラ
−15に隣接してメカニカルシールlGか設けられてい
る。メカニカルシール16は、第2図に示すようにハウ
ジング2に嵌合された断面略コ字状の環状外側部材17
と、該外側部t417に対し軸方向に間隔をもってポン
プ軸1に固7tされた断面略コ字状の環状内側部材18
と、コ字状の空間部が互いに対向する如く配置された1
111記両韻材17.18間に設けられた回転シーリン
グリング19と静止シーリングリング20.前記内側部
材18と回転シーリングリング19との間に配置された
緩衝部材21と、環状外側部材17と静止シーリングリ
ング20との間に配置nされたベローズ22と、前記静
止ンーリングリ/グ20を回転シーリングリング19に
押し付け摺接させる弾性部祠23とから成る。
そしてポンプ軸1のメカニカルシール16と密封形転が
り軸受3との軸方向環状空間24には、環状の隔壁部材
25をハウジング2の水抜き穴26に関連させて装置す
る。前記隔壁FMS材25は、第2図ないし第5図に示
すようにポンプ軸1のまわりと空隙を打する内径部27
を形成しかつハウジング2に遊嵌可能な半径方向部分2
8と半径方lid] 、IS分28の外周部両側に軸方
向にそれぞれ突出した環状のフランジ部分29.30と
を有し、前記内径部27にネジ溝31を設け、前記両フ
ランツ部分29.30にハウジング2の水抜き穴26に
連通ずる複数の放射状通路32を設け、前記環状隔壁部
材25の一方のフランジ部分29の端部33をメカニカ
ルシール16の端部に当接させ他方のフランジ部分30
の端部外周溝35を軸受外輪4のインペラー側端部内周
面34に嵌合させである。前記水抜き穴26は実際ハウ
ジング2に2箇所設けられる。に記隔壁部材25の環状
フランツ、’lS’z)29.30の外周面には、水抜
き穴26と各放射状通路32を連通ずる環状通路38.
38か軸方向に間隔をおいてそれぞれ形成され、外輪4
に嵌合さHするフランツ部分30の端部外周溝35は、
周段部に形成されている。上記隔壁部材25は夫施例で
はメカニカル7−ル16の端面乏軸・で外輪4の一端と
の間を塞ぐディスタンスピース状部材であるが、その外
周が;ハウジング2の水抜穴26の部分を除いてハウジ
ング2の内腔に気密および水密状態に嵌符され、かつ一
対の環状通路38.38をオイルシール側と軸受側とに
分離するものであれば、その形状、材質は任αである、
h記構成にδいてハ・フランジ2の厚さが薄い場合は第
2図の如く1個の穴により、鎖線矢符に示される空気流
の入口と、蒸気を含んだ空気出口とを」に用しても、空
気の流れが早く、ハウジング2内の蒸気を含んだ空気が
早期に対流で外部に放出される。これに対してハウジン
グ2の厚さが大であるときは、外部からの空気入[’1
28 aとハウジング2内の蒸気を含んだ空気用[12
8bを、第6図の如く別々に設けてもよい。
第2図においてポンプ室内からメカニカルシール16の
7−ルによるもなお軸受3側に漏れる蒸気は、メカニカ
ルシール16の内周から隔壁部材25の内jイ邪27に
浸入する。しかし隔壁部材25 (7) +d+ 受3
 側の空間部36とメカニカルシール側の空間部37と
は隔壁部材25の内径部27で連通しており、ハウジン
グ2の水抜穴27から放射状通路32を経て空間部に入
った空気は、前記内i4部27と軸1との間隙を通り隔
壁部材25の反対側に通じ空間部および放射状通路32
を紅て水抜穴26に逸出する。従って前記メカニカルシ
ール16を漏れた蒸気は、鎖線に示される上記空気流と
ともにハウジング2の外部に排出され軸受3に至らない
。上記作用の結果、ポンプ軸1の軸受3の外輪4の端部
や軸受密封部と、隔壁部材25との間の空気は常に乾燥
状態に保たれ、ポンプの稼動体止後軸受か常温に戻った
り冷えたりしても蒸気が凝結せず、錆なとも生じない。
隔壁部材25は軸受3とメカニカルシール16との軸方
向・」仏調整用のディスタンスピースの役を兼ねさせる
と、該部組込みの精度を向−1−するこ上かできる。隔
壁部+)U25の内径部27にネ/溝31を設ける代り
に、軸1の外周に軸回転時にメカニカルシール16の方
向にのみ向う気流を生ずる突起あるいは溝を三角形ある
いは半円形断面で形成してもよい。
前記放射状通路32は穴又は図示のような溝に形成すれ
ばよいし、前記環状通路38は周溝又は図示のような周
段部に形成すればよい。
なお密封形転がり軸受3は、図示のように球軸受ところ
軸受の組み合わせ構造に限定されず、球軸受同士の組み
合わせ構造であってもよい。
効    果 本発明によれば、水ポンプ用軸受において、ポンプ室内
の蒸気がメカニカルシールから漏れて軸受附近の軸およ
び軸受の金属部分を錆させ、ひいては軸受の密封装置の
シールリンブを傷害してグリースを漏れさせ、軸受性能
を低下させる弊害を解消し、水ポンプの使用年数を人と
することかできる。
また、ポンプハウジングへポンプ軸組立体を11合する
には、ポンプ軸に転がり軸受、隔壁部祠。
メカニカルシールの順に外嵌して二二、ト組q体を構成
し、そのままの状態でポンプハウジングへ嵌合すること
かできるので、取り扱い及び組立か曲中である。またメ
カニカルシールの組qAgがユニット組ケ時に完rでき
るので、従来のようなメカニカルシールの調整作業が不
要となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のポンプ軸組立体の断面図、第2図は第
1図のd部拡大図、第3図は隔壁部材の第4図AOA’
線における断面図、第4図は第3図の左側面図、第5図
は第3図の右側面図、第6図は水抜穴の変形実施例を示
す断面図である。 1 、、、、ポンプ軸と、2 、、、、ハウジング、3
 、、、、″!F:封形転がり軸受、4.、、外輪、1
6.、、メカニカルシール、250.環状隔壁部材、2
8 、、、水抜き穴27 、、、、内径部、28 、、
、、半径方向部分、29.306.環状のフランツ部分
、31.、、、ネジ溝32 、、、、放射状通路、33
 、、、、端面、38 、、、、環状妊路 ニr;峯、セネリIf  +トニ Jl:(方式)昭和
61年 211 /? II +++、J 特許庁長官 ゛Y賀道部 殿         12田
1、 π件の表示 昭和60年特 許 願第230704号2、 発明の名
称 ポンプ軸組立体 3、  hl+正をする者 ・拝件1との関係  特許Hイ顯人 住 所 大阪市南区鰻谷西之町2番地 ’、’!; 1ノ〉 4、 補正命令のL(附 昭和61年1j18El(発送口 昭和61年1月28
 E])5、補正の対象 (1)  図面 (らA・?゛°− 丁 °。 6、  hn正の内容 (1)  第1図ないし第6図の適正な用紙を用いて1
゛分に濃厚な°!(色で鮮明に描いたもの。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ポンプ軸と、該ポンプ軸を囲むハウジングと、該
    ハウジングに嵌合され前記ポンプ軸を回転可能に支承す
    る密封形転がり軸受と、前記ポンプ軸の先端に固着され
    たインペラーと、前記転がり軸受とインペラーとの間に
    設けられたメカニカルシールとから成るポンプ軸組立体
    において、メカニカルシールと軸受との軸方向空間に、
    ポンプ軸のまわりと空隙を有する内径部を形成しかつハ
    ウジングに遊嵌可能な半径方向部分と半径方向部分の外
    周部両側に軸方向にそれぞれ突出した環状のフランジ部
    分とを有する環状隔壁部材を位置させ、前記内径部にネ
    ジ溝を設け、前記両フランジ部分にハウジングの水抜き
    穴に連通する放射状通路を設け、さらに前記両フランジ
    部分の外周面に前記水抜き穴と放射状通路とを連通する
    環状通路をそれぞれ設け、前記環状隔壁部材の一方のフ
    ランジ部分の端面をメカニカルシールの端面に当接させ
    他方のフランジ部分の端部外周面を軸受外輪の端部内周
    面に嵌合させたことを特徴とするポンプ軸組立体
  2. (2)軸受外輪の端部内周面に嵌合される環状隔壁部材
    のフランジ部分の端部外周面が、周段部に形成されてい
    る特許請求範囲第1項記載のポンプ軸組立体
  3. (3)前記メカニカルシールが、ハウジングに嵌合され
    た環状外側部材と、該外側部材に対し軸方向に間隔をも
    ってポンプ軸に固着された環状内側部材と、前記環状外
    側部材と環状内側部材との間に配置された回転シーリン
    グリングと静止シーリングリング、前記環状内側部材と
    回転シーリングリングとの間に配置された緩衝部材と、
    環状外側部材と静止シーリングリングとの間に配置され
    たベローズと、前記静止シーリングリングを回転シーリ
    ングリングに押し付け摺接させる弾性部材とから成る特
    許請求範囲第1項記載のポンプ軸組立体
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FR8519475A FR2588635A1 (fr) 1985-10-15 1985-12-31 Support d'arbre a palier etanche

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