(57)【要約】【課題】従来のシール装置と同等の高い密封性を持ちながら、低回転トルク化、長寿命化を図る。【解決手段】回転軸に外嵌固定されたスリンガと、外輪に装着されたシール部材を備え、前記スリンガは、少なくとも径方向外方に延びる円輪部と、この円輪部の外周縁部から軸方向内方に延びる円筒部と、を備え、前記シール部材は主リップ、第１副リップ、及び第２副リップと、を備え、前記主リップは、軸方向外側に傾斜して延設され前記回転軸に摺接しており、前記第１副リップは、軸方向内側に傾斜して延設され前記回転軸に摺接しており、前記第２副リップは、前記主リップの径方向外方位置で軸方向外方に延設され前記円筒部の外周面に摺接していることを特徴とする水ポンプ用軸受シール装置によって解決できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に外嵌固定されたスリンガと、外輪に装着されたシール部材を備える水ポンプ用軸受シール装置であって、
前記スリンガは、少なくとも径方向外方に延びる円輪部と、この円輪部の外周縁部から軸方向内方に延びる円筒部と、を備え、
前記シール部材は芯金と弾性部材とから形成されており、弾性部材からなる主リップ、第１副リップ、及び第２副リップと、を備え、
前記主リップは、軸方向外側に傾斜して延設され前記回転軸に摺接しており、
前記第１副リップは、軸方向内側に傾斜して延設され前記回転軸に摺接しており、
前記第２副リップは、前記主リップの径方向外方位置で軸方向外方に延設され前記円筒部の外周面に摺接していることを特徴とする水ポンプ用軸受シール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車等のエンジンに使用される水ポンプ装置の軸受に使用される水ポンプ用軸受シール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エンジンの冷却水を循環させる為の水ポンプとして、図２〜４に示す様な構造のものが従来から知られている。円筒形のハウジング１は、取付フランジを利用して、エンジンのシリンダブロックに固定される。このハウジング１の内径側には回転軸１０を、玉軸受８ところ軸受９と、を組み合わせて成る軸受ユニット５により、回転自在に支持している。尚、この軸受ユニット５は、例えば特許文献１に記載されている様に、複列の玉列により構成する場合もある。
【０００３】
又、上記軸受ユニット５の軸方向外側にはシールリング７、内側にはシール装置１７を設けて、このシールリング７とシール装置１７と軸受ユニット５の外輪６と回転軸１０とで囲まれた空間に封入したグリースの漏出防止と、外部に存在する塵芥や水蒸気等の異物の侵入防止とを図っている。
【０００４】
回転軸１０は、インペラ軸部１１と、プーリ軸部１２と、インペラ軸部１１とプーリ軸部１２の間の軸受内輪軸部１３を一体に形成したものである。軸受内輪軸部１３の外周面には、前記軸受ユニット５を構成する玉軸受８ところ軸受９のそれぞれの内輪軌道１４、１５が形成されている。
【０００５】
プーリ軸部１２の、ハウジング１の外端開口から突出した部分に、プーリ２が固定されている。エンジンへの組み付け状態では、このプーリ２に図示しないベルトを掛け渡し、上記回転軸１０をエンジンのクランクシャフトにより回転駆動する。
【０００６】
インペラ軸部１１の先端部には、インペラ３が固定されている。このインペラ３は、シリンダブロック内に設けたウォータジャケットの内側に入り込む。そして、上記回転軸１０の回転に伴って、上記ウォータジャケット内の冷却水を、図示しないラジエータ等との間で循環させる。
【０００７】
インペラ軸部１１の外周面とハウジング１の内周面との間には、インペラ３と軸受ユニット５の間を塞ぐようにメカニカルシール４を設けている。このメカニカルシール４は、この回転軸１０の回転を許容しつつ、ウォータジャケット内を流れる水蒸気を含んだ熱水が外部に漏出するのを防止する。
【０００８】
しかし、回転軸１０でインペラ３を回転させて、冷却水をラジエータ等へ圧送しているときに、メカニカルシール４から水や水蒸気が漏れることは避けられない。そのため、軸受ユニット５の密封装置としては、プーリ２側のシールリング７に対して、インペラ側には、より密封性の高いシール装置１７を設けている。
【０００９】
シール装置１７は、図４に示すように、回転軸１０に外嵌固定されたスリンガ２１と、円環板状に形成されて、外輪６の軸方向端部に設けられた装着溝６ａに圧入により装着される芯金２２と、芯金２２に一体に取り付けられ、スリンガ２１に摺接可能なリップ部２３、２４、及び回転軸１０の外周面に摺接可能なリップ部２５を内周部に有する弾性部材２６とから成るシール部材２７を備える（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
しかしながら、このようなシール装置は、密封性を高めようとすれば、回転トルクが高くなったり、リップ部の寿命が短くなったりするという問題があり、高い密封性を持ちながら、低回転トルク、長寿命のシール装置が望まれていた。
【００１１】
【特許文献１】特開平９−２２２１２２号公報
【特許文献２】実開平３−０７７０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の水ポンプ用軸受シール装置は、上述の様な事情に鑑み、従来のシール装置と同等の高い密封性を持ちながら、低回転トルク化、長寿命化を図るべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
回転軸に外嵌固定されたスリンガと、外輪に装着されたシール部材を備える水ポンプ用軸受シール装置であって、前記スリンガは、少なくとも径方向外方に延びる円輪部と、この円輪部の外周縁部から軸方向内方に延びる円筒部と、を備え、前記シール部材は芯金と弾性部材とから形成されており、弾性部材からなる主リップ、第１副リップ、及び第２副リップと、を備え、前記主リップは、軸方向外側に傾斜して延設され前記回転軸に摺接しており、前記第１副リップは、軸方向内側に傾斜して延設され前記回転軸に摺接しており、前記第２副リップは、前記主リップの径方向外方位置で軸方向外方に延設され前記円筒部の外周面に摺接していることを特徴とする水ポンプ用軸受シール装置。
【発明の効果】
【００１４】
上述の様に構成する本発明の水ポンプ用軸受シール装置によれば、高い密封性を持ちながら、低回転トルク化、長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る水ポンプ用軸受シール装置の一実施形態を説明するための要部断面図である。
【図２】水ポンプの従来構造の１例を示す要部断面図である。
【図３】図２の水ポンプ用軸受ユニット、および、回転軸のみを取り出して示す断面図である。
【図４】図３の水ポンプ用軸受シール装置部分のみを取り出して示す要部断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明に係る水ポンプ用軸受シール装置の実施形態の１例を示す要部拡大断面図である。なお、図１に図示されていない部分、および、同じ符号で示す部品に関しては、前述の背景技術である図２、３、４に示す構成部品と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、便宜上、軸方向において軸受ユニットの内部側を内側、外部側を外側と称す。
【００１７】
本実施形態の水ポンプ用軸受シール装置３０は、回転軸１０に外嵌固定されたスリンガ４０と、外輪６に装着されるシール部材５０を備える。
【００１８】
スリンガ４０は耐食性を有する金属をプレス、若しくは焼結することにより形成された断面略コの字状の円筒状部材であって、第１円筒部４１と、この第１円筒部４１の軸方向外端部から径方向外側に延びる円輪部４２と、この円輪部４２の外周縁部から軸方向内側に延びる第２円筒部４３と、を備える。また、スリンガ４０の第１円筒部４１は軸方向において第２円筒部４３よりも短く、回転軸１０の外周面に締り嵌めして固定されている。
【００１９】
シール部材５０は芯金５１と弾性部材５２とから形成されており、その外周縁を外輪６の内周面の軸方向端部に形成される装着溝６ａに係止して外輪６に支持固定されている。シール部材５０は弾性部材５２からなる主リップ５３、第１副リップ５４、及び第２副リップ５５と、を備える。主リップ５３は、軸方向外側に傾斜して延設され回転軸１０に摺接している。第１副リップ５４は、軸方向内側に傾斜して延設され回転軸１０に摺接している。第２副リップ５５は、主リップ５４の径方向外方位置で軸方向外側に延設され第２円筒部４３の外周面に摺接している。
なお、弾性部材５２の材質としては、例えば、フッ素ゴム、ニトリルゴム、及び水素添加ニトリルゴム等を挙げることができる。
【００２０】
したがって、本実施の形態の水ポンプ用軸受シール装置３０においては、主リップ５３の摺接面をプレス面であるスリンガではなく研削面である回転軸の外周面としたことにより、回転トルクを低く抑えることが可能であり、また、シールリップの磨耗を抑制し、シール性能を長期間維持することが可能となる。
【００２１】
なお、スリンガ４０は、第２副リップ５５の摺動面に影響の無い範囲で、剛性を上げるためのリブなどを設けても良い。また、圧入、剛性に問題が無ければ、第１円筒部４１は、無くてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の水ポンプ用軸受シール装置によれば、主リップの摺接面をプレス面であるスリンガではなく回転軸の外周面としたことにより、回転トルクを低く抑えることが可能であり、また、シールリップの磨耗を抑制し、シール性能を長期間維持することが可能となるので、自動車等のエンジンに使用される水ポンプ装置の軸受に用いるシール装置として好適に使用できる。
【符号の説明】
【００２３】
１      ハウジング
２      プーリ
３      インペラ
４      メカニカルシール
５      軸受ユニット
６      外輪
６ａ    装着溝
７      シールリング
８      玉軸受
９      ころ軸受
１０      回転軸
１１      インペラ軸部
１２      プーリ軸部
１３      軸受内輪軸部
１４      内輪軌道
１５      内輪軌道
１７      シール装置
２１      スリンガ
２２      芯金
２３      リップ部
２４      リップ部
２５      リップ部
２６      弾性部材
２７      シール部材
３０      水ポンプ用軸受シール装置
４０      スリンガ
４１      第１円筒部
４２      円輪部
４３      第２円筒部
５０      シール部材
５１      芯金
５２      弾性部材
５３      主リップ
５４      第１副リップ
５５      第２副リップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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