WO2016009803A1

WO2016009803A1 - 密封装置

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Publication number: WO2016009803A1
Application number: PCT/JP2015/068299
Authority: WO
Inventors: 顯吉野
Original assignee: イーグル工業株式会社
Priority date: 2014-07-17
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2016-01-21
Also published as: EP3171057A1; JP6496922B2; JPWO2016009803A1; CN106662251A; US10260633B2; US20170175898A1; CN106662251B; EP3171057A4

Abstract

　密封機能を安定的に発揮させつつ、部品点数の削減を可能とし、かつ径方向の小型化を可能とする密封装置を提供する。ケース本体部（１１１）と第１支持部（１１３）とを有する金属製のカートリッジケース（１１０）と、樹脂製シール部材（１２０）と、弾性体製シール部材（１３０）と、金属製の固定部材（１４０）と、を備え、固定部材（１４０）における円筒部（１４１）の外径はケース本体部（１１１）の内径以下に設定されており、かつ、これら円筒部（１４１）とケース本体部（１１１）は溶接により固定されると共に、樹脂製シール部材（１２０）と弾性体製シール部材（１３０）は、第１支持部（１１３）と固定部材（１４０）における第２支持部（１４２）によって挟み込まれることにより固定されることを特徴とする。

Description

密封装置

　本発明は、ハウジングと軸との間の環状隙間を密封する密封装置に関する。

　自動車用のウォーターポンプにおいては、水漏れを防ぐために密封装置が用いられている（特許文献１参照）。図７を参照して、従来例に係る密封装置について説明する。図７は従来例に係る密封装置の模式的断面図である。図示の密封装置７００は、ハウジング（不図示）に設けられた軸孔と、この軸孔に挿通される回転軸（不図示）との間の環状隙間を密封する役割を担っている。

　そして、この従来例に係る密封装置７００は、カートリッジケース７１０に、樹脂製シール部材７２０とゴムなどからなる弾性体製シール部材７３０が固定されることにより、１部品として取り扱うことができるように構成されている。カートリッジケース７１０は、軸孔の内周面に嵌合される円筒状のケース本体部７１１と、ケース本体部７１１の密封対象流体側の端部から径方向外側に向かって伸びる外向きフランジ部７１２と、ケース本体部７１１の密封対象流体側とは反対側の端部から径方向内側に向かって伸びる内向きフランジ部７１３とを備えている。樹脂製シール部材７２０は、互いに嵌合固定される一対の金属製の第１支持部材７４０及び第２支持部材７５０により挟持されることにより強固に固定されている。弾性体製シール部材７３０は、第２支持部材７５０の外周面とケース本体部７１１の内周面との間の環状隙間を密封する外周シール部７３１と、回転軸の外周面に対して摺動自在なシールリップ部７３２とを備えている。

　第１支持部材７４０及び第２支持部材７５０により固定された樹脂製シール部材７２０と、弾性体製シール部材７３０とが、ケース本体部７１１の内周面側に装着された状態で、アダプタ７６０が圧入により嵌合される。これにより、樹脂製シール部材７２０と弾性体製シール部材７３０の軸線方向の位置決め固定がなされる。また、内向きフランジ部７１３の先端が加締められることにより、樹脂製シール部材７２０と弾性体製シール部材７３０の径方向の位置決め固定がなされる（図中の加締め部７１４参照）。

　ここで、アダプタ７６０は、上記の通り、圧入により固定される。一般的に、圧入による固定の場合には、摺動抵抗が高くなることから、圧入する部材の位置決めを、精度よく行うことは困難である。しかしながら、図７に示す従来例に係る密封装置７００の場合には、樹脂製シール部材７２０は第１支持部材７４０及び第２支持部材７５０により強固に固定されており、かつ第２支持部材７５０の外周面側は、弾性体製シール部材７３０の外周シール部７３１により弾性的に押圧されている。そのため、樹脂製シール部材７２０の姿勢は安定的に保たれる。これにより、樹脂製シール部材７２０の機能は十分に発揮される。また、弾性体製シール部材７３０の外周シール部７３１により、第２支持部材７５０の外周面とケース本体部７１１の内周面との間の環状隙間が密封されるため、外周面側の密封機能も十分に発揮される。

　このように、図示の密封装置７００においては、アダプタ７６０の位置決め精度が低くても、密封装置としての機能は十分に発揮される。しかしながら、この密封装置７００の場合には、複数の部材が必要となり部品点数が多いという欠点がある。一般的に部品点数が多くなるとコストが高くなるだけでなく、寸法誤差も大きくなりやすいため、寸法管理も厳しく行わなければならない。また、弾性体製シール部材７３０の外周シール部７３１により、第２支持部材７５０の外周面とケース本体部７１１の内周面との間の環状隙間を密封する構成を採用しているため、径方向の寸法を小さくするのが困難という欠点もある。従って、ハウジングと軸との間の環状隙間が狭い場合には、上記の密封装置７００の構成を採用するのは困難な場合がある。

特許第５０３７６８２号公報

　本発明の目的は、密封機能を安定的に発揮させつつ、部品点数の削減を可能とし、かつ径方向の小型化を可能とする密封装置を提供することにある。

　本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

　すなわち、本発明の密封装置は、
　ハウジングに設けられた軸孔と、該軸孔に挿通される軸との間の環状隙間を密封する密封装置において、
　前記軸孔の内周面に嵌合される円筒状のケース本体部と、該ケース本体部における密封対象流体側とは反対側の端部から径方向内側に向かって伸びる第１支持部と、を有する金属製のカートリッジケースと、
　第１支持部の密封対象流体側に隣接して設けられ、かつ前記軸の外周面に対して摺動自在なシール部を有する樹脂製シール部材と、
　該樹脂製シール部材の密封対象流体側に隣接して設けられる弾性部材と、
　前記ケース本体部の内周面に固定される円筒部と、該円筒部における密封対象流体側とは反対側の端部から径方向内側に向かって伸びる第２支持部と、を有する金属製の固定部材と、
　を備え、
　前記円筒部の外径は前記ケース本体部の内径以下に設定されており、かつ、これら円筒部とケース本体部は溶接により固定されると共に、
　前記樹脂製シール部材と弾性部材は、第１支持部と第２支持部によって挟み込まれることにより固定されることを特徴とする。

　本発明によれば、金属製の固定部材における円筒部の外径はケース本体部の内径以下に設定されており、かつ、これら円筒部とケース本体部は溶接により固定される構成が採用されている。これにより、圧入により固定する場合に比べて、固定部材の位置決め精度を高くすることができる。そのため、樹脂製シール部材を位置決め固定するために、従来のように別途専用の部材（上記従来例における金属製の第１支持部材７４０及び第２支持部材７５０に相当）が必要になることはない。従って、部品点数を削減することが可能となる。また、固定部材の位置決め精度を高くすることができるため、樹脂製シール部材の姿勢を安定させることができる。従って、密封機能を安定的に発揮させることができる。また、樹脂製シール部材の外周面の外側に、弾性体からなる部材の一部（上記従来例における弾性体製シール部材７３０の外周シール部７３１に相当）を配置させる必要もないので、密封装置の径方向の小型化が可能となる。

　前記固定部材における前記円筒部と第２支持部とを繋ぐ部分の外壁面と、前記弾性部材との間には環状空間が形成されているとよい。

　これにより、溶接の際に発生した熱が、弾性部材に伝わることを抑制することができる。

　前記弾性部材は、
　前記樹脂製シール部材と第２支持部との間に設けられ、かつその外周面が前記ケース本体部の内周面に密着する環状の胴体部と、
　該胴体部に一体に設けられ、かつ前記軸の外周面に対して摺動自在なシールリップ部と、を備えるとよい。

　これにより、弾性部材によって、ケース本体部の内周面と軸の外周面との間を密封することができる。そして、上記の通り、固定部材の位置決め精度を高くすることができるため、弾性部材の位置決め精度を高くでき、弾性部材の姿勢を安定させることができる。また、弾性部材の胴体部におけるケース本体部の内周面に対する密着力の精度を高めることができる。従って、樹脂製シール部材の外周面の外側に、弾性体からなる部材の一部（上記従来例における弾性体製シール部材７３０の外周シール部７３１に相当）を配置させなくても、外周面側の密封機能を十分に発揮させることができる。

　第２支持部に対する前記弾性部材からの反発力が予め定められた範囲となる位置で、前記固定部材が前記ケース本体部に対して固定されているとよい。

　これにより、樹脂製シール部材及び弾性部材を精度よく位置決め固定させることができる。

　なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。

　以上説明したように、本発明によれば、密封機能を安定的に発揮させつつ、部品点数の削減を可能とし、かつ径方向の小型化を図ることができる。

図１はウォーターポンプの模式的断面図である。図２は本発明の実施例１に係る密封装置の模式的断面図である。図３は本発明の実施例１に係る密封装置の組み立て方を説明する図である。図４は本発明の実施例２に係る密封装置の模式的断面図である。図５は本発明の実施例３に係る密封装置の模式的断面図である。図６は本発明の実施例４に係る密封装置の模式的断面図である。図７は従来例に係る密封装置の模式的断面図である。

　以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

　（適用例）
　図１を参照して、本発明の実施例に係る密封装置１００の適用例を説明する。図１は自動車用のウォーターポンプ１０の模式的断面図である。ウォーターポンプ１０は、回転軸２１と、回転軸２１が挿通される軸孔を有するハウジング３０とを備えている。回転軸２１には、回転軸２１の回転を円滑にするためのベアリング２２が取り付けられている。また、回転軸２１の一端側には不図示のベルト等によって回転駆動力が与えられるプーリー２３が取り付けられており、他端側には冷却水（ＬＬＣ）を圧送するためのインペラー２４が取り付けられている。そして、本実施例に係る密封装置１００は、この冷却水が外部（すなわち、密封対象流体側（Ｌ）とは反対側（Ａ））に漏れてしまうことを抑制するために、回転軸２１とハウジング３０との間の環状隙間に配置される。つまり、本実施例においては、密封対象流体は冷却水である。ただし、本発明に係る密封装置は、他の用途に適用してもよい。

　（実施例１）
　図２及び図３を参照して、本発明の実施例１に係る密封装置１００について説明する。本実施例に係る密封装置１００は、ハウジング３００に設けられた軸孔と、軸孔に挿通される軸２００との間の環状隙間を密封する役割を担っている。密封装置１００が上記の自動車用のウォーターポンプ１０に適用される場合には、ハウジング３００は上記のハウジング３０に相当し、軸２００は上記の回転軸２１に相当する。

　＜密封装置の構成＞
　特に、図２を参照して、本実施例に係る密封装置１００の構成について説明する。密封装置１００は、カートリッジケース１１０に、樹脂製シール部材１２０と弾性部材（ゴムなどの弾性体からなる部材）としての弾性体製シール部材１３０が固定されることにより、１部品として取り扱うことができるように構成されている。そして、この密封装置１００は、これらの３部材と、カートリッジケース１１０に樹脂製シール部材１２０と弾性体製シール部材１３０を固定するための金属製の固定部材１４０と、カートリッジケース１１０の外周側に設けられる外周シール部材１５０とから構成される。

　カートリッジケース１１０は、円筒状のケース本体部１１１と、ケース本体部１１１における密封対象流体側（Ｌ）に設けられる外向きフランジ部１１２と、ケース本体部１１１における密封対象流体側（Ｌ）とは反対側（Ａ）に設けられる第１支持部１１３とを一体に備えている。

　ここで、ケース本体部１１１は、ハウジング３００に設けられた軸孔の内周面に嵌合により固定される。また、このケース本体部１１１の外周に、弾性被膜により構成される外周シール部材１５０が設けられている。この外周シール部材１５０によって、密封装置１００とハウジング３００の軸孔との間から水漏れ等が発生してしまうことをより確実に抑制することができる。なお、ケース本体部１１１がハウジング３００に設けられた軸孔に嵌合により固定される過程で、外周シール部材１５０の一部は削り取られる。しかしながら、ハウジング３００の軸孔の開口端縁付近には面取り３１０により形成された環状空間Ｓ１が設けられている。これにより、外周シール部材１５０の一部が削り取られてできたカスは、この環状空間Ｓ１に溜められる。これにより、カスが密封対象流体側（Ｌ）に侵入してしまうことを抑制することができる。

　外向きフランジ部１１２は、ケース本体部１１１における密封対象流体側（Ｌ）の端部から径方向外側に向かって伸びるように構成されている。この外向きフランジ部１１２がハウジング３００の端面に突き当たるまでカートリッジケース１１０をハウジング３００の軸孔に嵌合させることにより、カートリッジケース１１０の位置決めを行うことができる。

　第１支持部１１３は、ケース本体部１１１における密封対象流体側（Ｌ）とは反対側（Ａ）の端部から径方向内側に向かって伸びるように構成されている。また、この第１支持部１１３の先端部分は、密封対象流体側（Ｌ）に向かって傾斜するように構成され、樹脂製シール部材１２０を支持するバックアップ部１１４をなしている。更に、第１支持部１１３には、周方向に間隔を空けて設けられる複数の突起部１１３ａが形成されている。これら複数の突起部１１３ａは樹脂製シール部材１２０に食い込むように構成されている。これにより、樹脂製シール部材１２０がカートリッジケース１１０から抜け落ちてしまうことを抑制することができる。

　樹脂製シール部材１２０は、胴体部１２１と、胴体部１２１における径方向の内側から密封対象流体側（Ｌ）に向かって伸びるシール部１２２とを一体に備えている。この樹脂製シール部材１２０は、第１支持部１１３の密封対象流体側（Ｌ）に隣接して設けられる。そして、胴体部１２１が第１支持部１１３に密着し、シール部１２２の内周面が軸２００の外周面に対して摺動自在な状態で密着する。また、胴体部１２１とシール部１２２との間の湾曲状に折れ曲がった部分が、バックアップ部１１４によって支持された状態となる。なお、樹脂製シール部材１２０は、カートリッジケース１１０に組み付けられる前の状態（つまり、外力を受けていない状態）においては、中心に孔の空いた円板状の部材である。ただし、軸２００が挿入されやすいように、シール部１２２となる樹脂製シール部材１２０の内周端部分は、予め密封対象流体側（Ｌ）に向かって、ある程度折り曲げておくのが望ましい。

　弾性体製シール部材１３０は、環状の胴体部１３１と、胴体部１３１の径方向の内側から密封対象流体側（Ｌ）に向かって伸びる円筒部１３２と、円筒部１３２の端部から径方向内側に傾斜するシールリップ部１３３とを一体に備えている。この弾性体製シール部材１３０は、樹脂製シール部材１２０の密封対象流体側（Ｌ）に隣接して設けられる。そして、胴体部１３１が、樹脂製シール部材１２０における胴体部１２１の密封対象流体側（Ｌ）に密着し、円筒部１３２の内周面の少なくとも一部が樹脂製シール部材１２０におけるシール部１２２の外周面に密着する。また、シールリップ部１３３は、樹脂製シール部材１２０におけるシール部１２２の先端よりも更に密封対象流体側（Ｌ）で、軸２００の外周面に対して摺動自在な状態で密着する。更に、胴体部１３１は、樹脂製シール部材１２０における胴体部１２１と、後述する固定部材１４０における第２支持部１４２との間に設けられ、かつその外周面がケース本体部１１１の内周面に密着するように構成されている。

　金属製の固定部材１４０は、円筒部１４１と、円筒部１４１における密封対象流体側（Ｌ）とは反対側（Ａ）の端部から径方向内側に向かって伸びる第２支持部１４２と、第２支持部１４２の先端から密封対象流体側（Ｌ）に向かって拡径するように伸びるテーパ状部１４３とから構成される。円筒部１４１は、ケース本体部１１１の内周面に固定される。ここで、円筒部１４１の外径はケース本体部１１１の内径以下に設定されており、かつ、これら円筒部１４１とケース本体部１１１は溶接により固定される。溶接により固定する部位は、図２中矢印Ｘ１に示すように円筒部１４１の密封対象流体側（Ｌ）の端部の部分でもよいし、矢印Ｘ２に示すように、ケース本体部１１１の内周面と円筒部１４１の外周面との間の部分でもよい。ただし、後者の場合には、溶接の際に発生する熱が、弾性体製シール部材１３０に伝わり難くするために、円筒部１４１の密封対象流体側（Ｌ）の端部の付近とするのが望ましい。また、第２支持部１４２とテーパ状部１４３とを繋ぐ湾曲状に折れ曲がった部分によって、弾性体製シール部材１３０における円筒部１３２の外周面が支持されている。これにより、シールリップ部１３３が軸２００の外周面から離れてしまうことが抑制されている。また、テーパ状部１４３の先端は弾性体製シール部材１３０における円筒部１３２の外周面から離れているので、円筒部１３２を傷つけてしまうことはない。

　上述した樹脂製シール部材１２０と弾性体製シール部材１３０は、カートリッジケース１１０における第１支持部１１３と固定部材１４０における第２支持部１４２によって挟み込まれることにより固定される。また、固定部材１４０における円筒部１４１と第２支持部１４２とを繋ぐ部分１４４の外壁面と、弾性体製シール部材１３０との間には環状空間Ｓ２が形成されている。

　＜密封装置の組み立て方＞
　特に、図３を参照して、本実施例に係る密封装置１００の組み立て方について説明する。本実施例においては、密封装置１００を組み立てる際に、土台となる受け治具５００と、押圧部材６００と、レーザー光源６５０が用いられる。受け治具５００は、土台部５１０と円筒部５２０とを備えている。まず、この受け治具５００に対して、樹脂製シール部材１２０と弾性体製シール部材１３０と固定部材１４０とを予め装着させたカートリッジケース１１０が組み込まれる。ここで、固定部材１４０における円筒部１４１の外径はケース本体部１１１の内径以下に設定されているので、カートリッジケース１１０に対して固定部材１４０を装着する際の押圧力は殆どゼロである。なお、受け治具５００における円筒部５２０の内径は、ケース本体部１１１の外径よりも僅かに大きく設定されている。これにより、受け治具５００に対してカートリッジケース１１０を組み込む際に必要な押圧力も殆どゼロである。

　次に、押圧部材６００に設けられた円筒状の押圧部６１０の先端により、固定部材１４０における第２支持部１４２が、受け治具５００の土台部５１０に向かって押圧される。そして、押圧時の荷重が、予め定められた範囲内となるように押圧部材６００の位置を保持させた状態で、レーザー光源６５０からレーザー光Ｌが射出されて、円筒部１４１とケース本体部１１１とが溶接により固定される。ここで、上記の通り、固定部材１４０における円筒部１４１の外径はケース本体部１１１の内径以下に設定されており、円筒部１４１とケース本体部１１１との間で摩擦は殆ど生じない。従って、押圧部材６００によって固定部材１４０における第２支持部１４２を押圧する際の押圧力は、第２支持部１４２に対する弾性体製シール部材１３０からの反発力と等しい。従って、上記の溶接によって、第２支持部１４２に対する弾性体製シール部材１３０からの反発力が予め定められた範囲となる位置で、固定部材１４０がケース本体部１１１に対して固定されることになる。

　なお、受け治具５００と押圧部材６００のうちのいずれか一方に荷重センサーを設けておき、この荷重センサーにより検出される荷重が、予め定められた範囲となった際に押圧部材６００の移動を停止させ、溶接が行われるようにすると好適である。また、レーザー光源６５０のみ固定させた状態で、レーザー光Ｌを射出させつつ、受け治具５００と押圧部材６００と共に密封装置１００を回転させることで、全周に亘って溶接を行うことができる。また、本実施例では、レーザー光Ｌにより溶接する場合を示したが、溶接については、その他の各種公知技術（例えば、ＴＩＧ溶接）を採用することができる。なお、溶接する部分については、上記の通り、全周に亘って溶接してもよいし、周方向に間隔を空けて数か所に溶接してもよい。

　＜本実施例に係る密封装置の優れた点＞
　以上説明したように、本実施例に係る密封装置１００によれば、金属製の固定部材１４０における円筒部１４１の外径はケース本体部１１１の内径以下に設定されている。そして、これら円筒部１４１とケース本体部１１１は溶接により固定される構成が採用されている。これにより、圧入により固定する場合に比べて、固定部材１４０の位置決め精度を高くすることができる。そのため、樹脂製シール部材１２０を位置決め固定するために、従来のように別途専用の部材（上記従来例における金属製の第１支持部材７４０及び第２支持部材７５０に相当）が必要になることはない。従って、部品点数を削減することが可能となる。なお、固定部材１４０には円筒部１４１が備えられており、この円筒部１４１がケース本体部１１１に固定されるため、固定部材１４０がケース本体部１１１に対して軸線方向に傾いてしまうことはない。これにより、固定部材１４０の姿勢を安定的に維持させることができる。なお、仮に、円筒部１４１を有していない固定部材１４０を用いた場合、第２支持部１４２の外周端縁をケース本体部１１１に溶接により固定することが考えられる。しかしながら、この場合には、第２支持部１４２の内周側が密封対象流体側（Ｌ）に向かうように傾斜してしまい、樹脂製シール部材１２０及び弾性体製シール部材１３０の姿勢が不安定になってしまうことが懸念される。

　また、固定部材１４０の位置決め精度を高くすることができるため、樹脂製シール部材１２０の姿勢を安定させることができ、密封機能を安定的に発揮させることができる。また、樹脂製シール部材１２０の外周面の外側に、弾性体からなる部材の一部（上記従来例における弾性体製シール部材７３０の外周シール部７３１に相当）を配置させる必要もないので、密封装置１００の径方向の小型化が可能となる。

　また、固定部材１４０における円筒部１４１と第２支持部１４２とを繋ぐ部分１４４の外壁面と、弾性体製シール部材１３０との間には環状空間Ｓ２が形成されている。これにより、溶接の際に発生した熱が、弾性体製シール部材１３０に伝わることを抑制することができる。

　更に、上記の通り、固定部材１４０の位置決め精度を高くすることができるため弾性体製シール部材１３０の位置決め精度も高くでき、弾性体製シール部材１３０の姿勢を安定させることができる。また、弾性体製シール部材１３０の胴体部１３１におけるケース本体部１１１の内周面に対する密着力の精度を高めることができる。従って、樹脂製シール部材１２０の外周面の外側に、弾性体からなる部材の一部（上記従来例における弾性体製シール部材７３０の外周シール部７３１に相当）を配置させなくても、外周面側の密封機能を十分に発揮させることができる。

　また、第２支持部１４２に対する弾性体製シール部材１３０からの反発力が予め定められた範囲となる位置で、固定部材１４０がケース本体部１１１に対して固定されている。これにより、樹脂製シール部材１２０及び弾性体製シール部材１３０を精度よく位置決め固定させることができる。

　（実施例２）
　図４には、本発明の実施例２が示されている。本実施例においては、固定部材の構成が実施例１の場合とは異なる場合を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

　上記実施例１に係る固定部材１４０の場合には、第２支持部１４２の先端から密封対象流体側（Ｌ）に向かって拡径するように伸びるテーパ状部１４３が設けられている。このテーパ状部１４３は、上記の通り、シールリップ部１３３が軸２００の外周面から離れてしまうことを抑制するために設けられている。しかしながら、使用環境によっては、シールリップ部１３３が軸２００の外周面から離れてしまうおそれがないことがある。そこで、本実施例に係る金属製の固定部材１４０ａの場合には、円筒部１４１と、円筒部１４１における密封対象流体側（Ｌ）とは反対側（Ａ）の端部から径方向内側に向かって伸びる第２支持部１４２のみから構成されている。このように、本実施例に係る固定部材１４０ａは、実施例１で示した固定部材１４０の場合のように、テーパ状部１４３は設けられていない。

　固定部材１４０ａに関する構成以外の構成については、上記実施例１の場合と同一であるので、その説明は省略する。本実施例に係る密封装置１００ａにおいても、上記実施例１に係る密封装置１００の場合と同様の効果が得られることは言うまでもない。

　（実施例３）
　図５には、本発明の実施例３が示されている。上記実施例１においては、カートリッジケースが１部材により構成される場合を示したが、本実施例においては、カートリッジケースが２部材により構成される場合を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

　本実施例に係るカートリッジケース１１０ａは、第１カートリッジケース１１０Ａと、この第１カートリッジケース１１０Ａに圧入により嵌合固定される第２カートリッジケース１１０Ｂとから構成される。第１カートリッジケース１１０Ａは、円筒状のケース本体部１１１と、ケース本体部１１１における密封対象流体側（Ｌ）に設けられる外向きフランジ部１１２とを一体に備えている。第２カートリッジケース１１０Ｂは、ケース本体部１１１における密封対象流体側（Ｌ）とは反対側（Ａ）に設けられる第１支持部１１３を備えている。この第１支持部１１３の先端部分は、実施例１の場合と同様に、密封対象流体側（Ｌ）に向かって傾斜するように構成され、樹脂製シール部材１２０を支持するバックアップ部１１４をなしている。なお、ケース本体部１１１，外向きフランジ部１１２，第１支持部１１３及びバックアップ部１１４の役割や機能については、実施例１で説明した通りである。

　カートリッジケース１１０ａに関する構成以外の構成については、上記実施例１の場合と同一であるので、その説明は省略する。本実施例に係る密封装置１００ｂにおいても、上記実施例１に係る密封装置１００の場合と同様の効果が得られることは言うまでもない。なお、本実施例に係る密封装置１００ｂにおいて、上記実施例２で示した固定部材１４０ａを採用することもできる。

　（実施例４）
　図６には、本発明の実施例４が示されている。上記実施例１においては、弾性部材が弾性体製シール部材の場合を示したが、本実施例においては、弾性部材は密封機能を有していない場合を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

　本実施例に係る弾性部材１６０は、円筒状の部分のみで構成されている。つまり、上記各実施例で示した弾性体製シール部材１３０における胴体部１３１に相当する部分のみから構成されている。なお、本実施例に係る弾性部材１６０はシールリップ部を備えていないので、実施例２で示した固定部材１４０ａを採用している。

　弾性部材１６０に関する構成以外の構成については、上記実施例１の場合と同一であるので、その説明は省略する。本実施例に係る密封装置１００ｃにおいても、弾性体製シール部材１３０に関係する作用効果を除き、上記実施例１に係る密封装置１００の場合と同様の効果が得られることは言うまでもない。

　（その他）
　上記各実施例においては、カートリッジケース１１０，１１０ａにおける第１支持部１１３にバックアップ部１１４を設ける場合の構成を説明したが、使用環境により樹脂製シール部材１２０を支持する必要がない場合には、バックアップ部１１４を設けなくてもよい。

　１０　ウォーターポンプ
　２１　回転軸
　２２　ベアリング
　２３　プーリー
　２４　インペラー
　３０　ハウジング
　１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ　密封装置
　１１０，１１０ａ　カートリッジケース
　１１０Ａ　第１カートリッジケース
　１１０Ｂ　第２カートリッジケース
　１１１　ケース本体部
　１１２　外向きフランジ部
　１１３　第１支持部
　１１３ａ　突起部
　１１４　バックアップ部
　１２０　樹脂製シール部材
　１２１　胴体部
　１２２　シール部
　１３０　弾性体製シール部材
　１３１　胴体部
　１３２　円筒部
　１３３　シールリップ部
　１４０，１４０ａ　固定部材
　１４１　円筒部
　１４２　支持部
　１４３　テーパ状部
　１５０　外周シール部材
　１６０　弾性部材
　２００　軸
　３００　ハウジング
　５００　受け治具
　５１０　土台部
　５２０　円筒部
　６００　押圧部材
　６１０　押圧部
　６５０　レーザー光源
　Ｌ　レーザー光
　Ｓ１，Ｓ２　環状空間

Claims

　ハウジングに設けられた軸孔と、該軸孔に挿通される軸との間の環状隙間を密封する密封装置において、
　前記軸孔の内周面に嵌合される円筒状のケース本体部と、該ケース本体部における密封対象流体側とは反対側の端部から径方向内側に向かって伸びる第１支持部と、を有する金属製のカートリッジケースと、
　第１支持部の密封対象流体側に隣接して設けられ、かつ前記軸の外周面に対して摺動自在なシール部を有する樹脂製シール部材と、
　該樹脂製シール部材の密封対象流体側に隣接して設けられる弾性部材と、
　前記ケース本体部の内周面に固定される円筒部と、該円筒部における密封対象流体側とは反対側の端部から径方向内側に向かって伸びる第２支持部と、を有する金属製の固定部材と、
　を備え、
　前記円筒部の外径は前記ケース本体部の内径以下に設定されており、かつ、これら円筒部とケース本体部は溶接により固定されると共に、
　前記樹脂製シール部材と弾性部材は、第１支持部と第２支持部によって挟み込まれることにより固定されることを特徴とする密封装置。
　前記固定部材における前記円筒部と第２支持部とを繋ぐ部分の外壁面と、前記弾性部材との間には環状空間が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
　前記弾性部材は、
　前記樹脂製シール部材と第２支持部との間に設けられ、かつその外周面が前記ケース本体部の内周面に密着する環状の胴体部と、
　該胴体部に一体に設けられ、かつ前記軸の外周面に対して摺動自在なシールリップ部と、を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の密封装置。
　第２支持部に対する前記弾性部材からの反発力が予め定められた範囲となる位置で、前記固定部材が前記ケース本体部に対して固定されていることを特徴とする請求項１，２または３に記載の密封装置。