JPS6396363A

JPS6396363A - ポンプ軸受の密封装置

Info

Publication number: JPS6396363A
Application number: JP61239961A
Authority: JP
Inventors: Teruo Oshima; 尾島　照夫; Michitoshi Mitsumaru; 道敏満丸
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1986-10-08
Filing date: 1986-10-08
Publication date: 1988-04-27
Anticipated expiration: 2010-04-12
Also published as: JPH0733868B2

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】〈産業上の利用分野〉本発明は、例えば自動車などのウォータポンプにおける
ポンプ軸受の密封装置に関する。

〈従来の技術〉従来のこの種のポンプ軸受の密封装置について第３図を
参照して説明する。

図例のウォータポンプにおいて、符号１はポンプ軸で、
このポンプ軸ｌは密封板２ａ、　２ｂが装着された軸受
３を介してハウジング４に支持されている。

このポンプ軸ｌの先端にはインペラー５８が装着されて
おり、ハウジング４のポンプ室４１の開口端側でポンプ
軸１とともに回転するようになっている。また、ポンプ
軸１の後端には図示しない駆動用ベルトが掛けられるプ
ーリ５ｂが装着されている。

ポンプ軸１を支持する軸受３はハウジング４の軸受室４
２内に位置している。

軸受３は、円筒形状の外輪３１と、外輪３１とポンプ軸
１との間に二列に振り分けられて圧接状態で介在される
複数個の球状の転動体３２および複数個の円柱状の転動
体３３とを備えている。

この軸受３は、その球状の転動体３２とこの転動体３２
が案内されるポンプ軸１の案内溝１１とで軸心方向の位
置決めがなされている０円柱状の転動体３３は外輪３１
の内周面に形成された凹溝３１ａにより位置決めされて
いる。

ポンプ軸１において軸受３とインペラー５８との間には
、メカニカルシール６が配されている。

このメカニカルシール６は、ハウジング４のポンプ室４
１と軸受室４２とを仕切るものであって、シールケース
６１と、このシールケース６１と対向するようにポンプ
軸ｌに外嵌された回転部材６２と、この回転部材６２の
内周面に固定された環状の可動シール６３と、シールケ
ース６１側に設けられて可動シール６３と圧接状態で当
接する環状の固定シール６４と、この固定シール６４を
可動シール６３側に付勢するコイルバネ６５とを備えて
いる。

可動シール６３と固定シール６４とでそれらの内周面と
ポンプ軸ｌの所定幅における外周面との間には、比較的
小さな内部空間６６が形成されている。

この内部空間６６は、メカニカルシール６のシールケー
ス６１とポンプ軸１との間に形成されている隙間６７を
介してハウジング４の軸受室４２と連通しているが、可
動シール６３と固定シール６４の当接関係により、軸受
室４２とポンプ室４１とはほぼ気密に仕切られている。

即ち、メカニカルシール６によって、ポンプ室４１に存
在する冷却水が軸受室４２に漏洩するのを防止している
。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかしながら、このような構成を有する従来例の場合に
は、次のような問題点がある。

使用時において、メカニカルシール６の可動シール６３
と固定シール６４との間の摺接部分に冷却水が染み込む
ことがあり、可動シール６３と固定シール６４の摺接に
よる摩擦熱で前記染み込んだ冷却水が蒸気となり、この
蒸気がメカニカルシール６の内部空間６６を介して軸受
室４２側に流入していた。

この流入した蒸気は、冷えて水滴となり、軸受３に密封
板２ａが装着されているにもかかわらず、密封板２ａか
ら軸受３の内部に流入してしまう。

このため、従来では、ハウジング４の軸受室４２に外部
に連通ずる貫通孔４３を形成して、軸受室４２内に流入
した蒸気または水を外部へ放出するようにしていた。

しかし、軸受室４２からハウジング４の蒸気放出用の貫
通孔４３を介して前記慕気または水を放出させるように
していても、蒸気または水が軸受室４２内に流入するよ
うになっているため、どうしても一部の蒸気または水が
軸受３の内部に流入してしまう。

このように、従来装置では、比較的信頼性の高いメカニ
カルシール６を用いているにもかかわらず、軸受３の内
部へ冷却水が流入してしまい、軸受機能の低下を余儀無
くされていた。

本発明はこのような事情に鑑みて創案されたものであっ
て、軸受内部へ冷却水が流入するのを防止し、軸受機能
の低下を防止することを目的としている。

〈問題点を解決するための手段〉本発明はこのような目的を達成するために、次のような
構成をとる。

即ち、本発明にがかるポンプ軸受の密封装置は、ハウジ
ングにおけるポンプ室および軸受室に貫通状態に内挿さ
れるポンプ軸と、このポンプ軸を前記ハウジングの軸受室において回動自
在に支持する軸受と、前記ハウジングのポンプ室と軸受室とを仕切るように前
記ポンプ軸に外嵌されたメカニカルシールと、このメカニカルシールと前記軸受との間に配されて前記
ポンプ室と前記軸受室とを気密に仕切るシールリングとを備え、前記シールリングによって前記ポンプ軸との間に形成さ
れるメカニカルシールの内部空間を外気に連通する水抜
き用の通路が前記ポンプ軸の内部に形成されている点に
特徴がある。

〈作用〉本発明の構成による作用は次のとおりである。

メカニカルシールを用いているので冷却水の蒸気がメカ
ニカルシールの内部空間内に流入するのは避けられない
。

メカニカルシールの内部空間が、ポンプ軸の内部に形成
されている水抜き用の通路と連通しているから、前記内
部空間にある蒸気または該蒸気が冷えて出来た水は前記
水抜き用の通路を介して外部に放出される。

なお、メカニカルシールの内部空間が、シールリングで
軸受内部に対して気密に仕切られているので、前記内部
空間にある蒸気または水が軸受内部へ流入することはな
い。

〈実施例〉以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図および第２図は本発明の一実施例を示している。

第１図は従来例である第３図に対応した図であって、第
３図に付した符号と同一の符号は本実施例においても同
一部品もしくは対応する部分を指す。

本実施例においては、従来例と異なる構成について詳細
に説明し、その他の同様の構成についての説明は省略す
る。

即ち、ポンプ軸１の構成、メカニカルシール６の配置変
更およびシールリング７の採用などが主に従来例と異な
る。

メカニカルシール６は、ポンプ軸１を支持する軸受３の
インペラー５ａ側に隣接するようにポンプ軸１に外嵌さ
れており、軸受３の端面にシールリング７を介して密接
している。より具体的には、メカニカルシール６のシー
ルケース６１の外周面がシールリング７を介して軸受３
の端面を閉塞するようになっている。メカニカルシール
６の回転部材６２は、ポンプ軸１に外嵌固定されている
。

なお、本実施例のメカニカルシール６においては、従来
例のコイルバネ６５と違うものを用いている。即ち、こ
こでのバネ６５は円錐形平板コイルバネとしている。

ポンプ軸１は、その内部に水抜き用の通路１２が形成さ
れている。この水抜き用の通路１２は、ポンプ軸１の軸
心と同心状に形成されかつブーＩＪ５ｂが装着されるポ
ンプ軸１の端面側で外気と連通ずるとともにポンプ軸１
の途中にて閉塞する軸穴１２ａと、この軸穴１２ａの閉
塞側においてその半径方向放射状に隔設された複数個の
貫通孔１２ｂとからなる。

なお、貫通孔１２ｂは、メカニカルシール６の内部空間
６６に連通している。

よって、メカニカルシール６の内部空間６６は、水抜き
用の通路１２を介して外気に連通されている。

シールリング７の内周縁には、メカニカルシール６側に
食い込むように屈曲するリップ部７１を備えている（第
２図に拡大で示しである）。このリップ部７１は、メカ
ニカルシール６の内部空間６６と軸受３の内部とを気密
に仕切るとともに、メカニカルシール６の可動シール６
３と固定シール６４とが摺接する際に発生する摩擦熱に
より内部空間６６の気体が膨張しても、シール圧を充分
に保持し、水抜き用の通路１２からその圧力を逃がす役
目をしている。

さらに、シールリング７の外周縁は、ハウジング４のポ
ンプ室４１から軸受室４２に冷却水が漏洩しないように
、ハウジング４の軸受室４２の内周面に対して所定のシ
ール圧で圧接している。

次に動作を説明する。

使用時において、メカニカルシール６の可動シール６３
と固定シール６４との摺接面に冷却水が染み込むと、両
者の摺接時に発生する摩擦熱により染み込んだ冷却水が
蒸気となり、メカニカルシール６の内部空間６６内に入
る。

内部空間６６内に流入した蒸気または該蒸気が冷えて出
来た水滴は、ポンプ軸ｌの貫通孔１２ｂおよび軸穴１２
ａつまり水抜き用の通路１２を介して外部に放出される
から、従来のように軸受３の内部へ蒸気または水が流入
することはない。

しかも、可動シール６３と固定シール６４とのＦＪｔｗ
熱により内部空間６６内の気体が膨張するおそれがある
が、シールリング７のリップ部７１により、内部空間６
６の気密が保たれているから、前記膨張によっても軸受
３の内部へ蒸気または水が流入するのを防止することと
なる。

なお、上記実施例で説明したように、メカニカルシール
６を軸受３の端面に密接させた場合には、ポンプ軸１の
長手方向の寸法を短くすることができ、全体的なコンパ
クト化に貢献できる。

また、上記実施例において、水抜き用の通路１２の軸穴
１２ａにスパイラル溝を形成したり、或いはプーリ５ｂ
側の外部に向かって拡径させたりして、水が抜は出やす
くすることも考えられる。

さらに、本発明は上記実施例にのみ限定されず、例えば
従来例を示す第３図のものにも適用することは可能であ
る。この場合には、図示しないが、ポンプ軸１に軸穴を
形成するとともに、この軸穴と内部空間６６とを連通ず
る貫通孔を形成し、さらに、軸受３とメカニカルシール
６との間の空間に上記実施例で説明したようなシールリ
ングを介在させて、メカニカルシールの内部空間６６を
軸受室４２に対して気密にすればよい。

〈発明の効果〉本発明によれば、次の効果が発揮される。

メカニカルシールの内部空間がポンプ軸の内部に形成さ
れている水抜き用の通路を介して外気に連通していると
ともに、前記内部空間と軸受内部がシールリングで気密
に仕切られているから、メカニカルシールの箇所で発生
した蒸気または該蒸気が冷えて出来た水がメカニカルシ
ールの内部空間内に入っても、従来のように軸受内部に
流入せずに、前記水抜き用の通路を介して外部に放出さ
れることとなる。

このように、軸受内部への冷却水の流入を防止できるか
ら、軸受機能が安定し、したがって信頌性の向上に寄与
できる。さらに、ハウジングが複雑な形状でハウジング
への水抜き穴の加工が難しいような場合でも、本発明に
よればハウジングへの水抜き穴の加工自体が不要であり
、従来適用の難しかったハウジング形状のものにも容易
に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例にかかり、第１
図はウォータポンプの全体を示す縦断側面図、第２図は
第１図において円で囲んだ部分の拡大図である。また、第３図は従来例であり、ウォータポンプの全体を
示す縦断側面図である。ｌ・・・ポンプ軸１２・・・水抜き用の通路３・・・軸受６・・・メカニカルシール６６・・・内部空間７・・・シールリング。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ハウジングにおけるポンプ室および軸受室に貫通
状態に内挿されるポンプ軸と、このポンプ軸を前記ハウジングの軸受室において回動自
在に支持する軸受と、前記ハウジングのポンプ室と軸受室とを仕切るように前
記ポンプ軸に外嵌されたメカニカルシールと、このメカニカルシールと前記軸受との間に配されて前記
ポンプ室と前記軸受室とを気密に仕切るシールリングと
を備え、前記シールリングによって前記ポンプ軸との間に形成さ
れるメカニカルシールの内部空間を外気に連通する水抜
き用の通路が前記ポンプ軸の内部に形成されていること
を特徴とするポンプ軸受の密封装置。
（２）前記メカニカルシールが、前記軸受の端面に前記
シールリングを介して密接状態に配されていることを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のポンプ軸受の
密封装置。