(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと回転軸との間に形成された軸封部に装着されて、ハウジングと回転軸との間をシールするメカニカルシールであって、固定側密封環と、該固定側密封環に対向摺接する回転側密封環とを具備し、前記固定側密封環及び前記回転側密封環のうちの一方の密封環が、前記回転軸を径方向に支持するすべり軸受を兼用して構成するようにして被密封流体側に設置されると共に、被密封流体側と反対側に設置される他方の密封環に、該密封環を軸方向に付勢させて両密封環の密封面を押圧させるための押圧部材が装着されることを特徴とするメカニカルシール。
【請求項２】
ハウジングと回転軸との間に形成された軸封部に装着されて、ハウジングと回転軸との間において密封面の外径側に漏れようとする被密封流体をシールするアウトサイド型のメカニカルシールであって、固定側密封環と、該固定側密封環に対向摺接する回転側密封環とを具備し、前記固定側密封環が、前記回転軸を径方向に支持するすべり軸受を兼用して構成するようにして被密封流体側に設置されると共に、被密封流体側と反対側に設置される前記回転側密封環に、該回転側密封環を軸方向に付勢させて両密封環の密封面を押圧させるための押圧部材が装着されることを特徴とするメカニカルシール。
【請求項３】
前記ハウジングが電動ウォーターポンプのハウジングであって、該ハウジングはポンプ部、モータ部、及び、前記ポンプ部と前記モータ部とを区画する仕切り部材を備え、前記仕切り部材の内周と前記回転軸の外周との間に形成される空間に前記すべり軸受を構成する固定側密封環が配設され、前記固定側密封環の内周に前記すべり軸受が形成されると共に外周と前記仕切り部材の内周との間にはＯリングが介在されることを特徴とする請求項２に記載のメカニカルシール。
【請求項４】
ハウジングと回転軸との間に形成された軸封部に装着されて、ハウジングと回転軸との間において密封面の内径側に漏れようとする被密封流体をシールするインサイド型のメカニカルシールであって、固定側密封環と、該固定側密封環に対向摺接する回転側密封環とを具備し、前記回転側密封環が、前記回転軸を一体的に保持すると共に径方向に支持するすべり軸受を兼用して構成するようにして被密封流体側に設置され、被密封流体側と反対側に設置される前記固定側密封環に、該固定側密封環を軸方向に付勢させて両密封環の密封面を押圧させるための押圧部材が装着されることを特徴とするメカニカルシール。
【請求項５】
前記ハウジングが電動ウォーターポンプのハウジングであって、該ハウジングはポンプ部、モータ部、及び、前記ポンプ部と前記モータ部とを区画する仕切り部材を備え、前記仕切り部材の内周と前記回転軸の外周との間に形成される空間に前記すべり軸受を構成する回転側密封環が配設され、前記回転側密封環の外周に前記すべり軸受が形成されると共に内周と前記回転軸の外周との間にはＯリングが介在されることを特徴とする請求項４に記載のメカニカルシール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メカニカルシールに関し、特に、部品点数が少なく、かつ、小型で安価な電動ウォーターポンプなどに適したメカニカルシールに関する。 
【背景技術】
【０００２】
従来、部品点数が少なく、かつ、小型で安価な電動ウォーターポンプとしては、例えば、図３に示すように、ハウジング５０内に配設された主軸５１の一端側にはポンプ部５２が、他端側にはモータ部５３が形成され、モータ部５３が収納されるモータハウジング５４と、ポンプ部５２が収納されるポンプハウジング５５とを分画するハウジング基体５６とを備え、このハウジング基体５６には、主軸５１を挿通する貫通孔５６ａが形成され、主軸５１のモータ部５３側には、マグネット５８を支持する大径部５１ａが形成されているとともに、これら大径部５１ａとマグネット５８によってモータのロータ部５７が形成され、主軸５１は、モータハウジング５４の底部５９に配設された玉軸受６０と、軸受スリーブ６１とによって回転自在に支持され、スリーブ６１は、主軸５１の回転を支持するすべり軸受を構成すると同時に、ハウジング基体５６の貫通孔５６ａを軸封するメカニカルシールの固定側密封環として構成され、Ｏリング６２を介してハウジング基体５６の貫通孔５６ａの内周に嵌め入れられており、ワッシャ６３によって、その端部に設けられた凸部６１ａがロータ部５７を構成する大径部５１ａに押し付けられるようにしたものが知られている（以下、「従来技術」という。例えば、特許文献１参照。）。 
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８８３９３号公報（４頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来技術は、主軸５１の大径部５１ａが回転側密封環を兼用しているため、大径部５１ａが摺動により摩耗した場合、主軸５１を交換しなければならず、交換が容易でないという問題がある。また、大径部５１ａには摺動材としての特性が要求されるが、主軸５１全体を摺動材に適した材料から形成する場合、コスト高になるなどの問題もある。 
さらに、上記の従来技術は、すべり軸受と固定側密封環を兼用するところのスリーブ６１が軸方向に移動自在に構成されるタイプ（密封環を弾発する押圧部材が静止側に設置される構造、いわゆる「静止型」である。）であるため、スリーブ６１の軸受面の径方向の隙間を大きく設定する必要がある。このため、軸受面において主軸５１がガタつき、軸受面が破損される恐れがあるという問題もある。 【０００５】
本発明は、２つの密封環のいずれか一方にすべり軸受の機能を持たせるものにおいて、すべり軸受を兼用する密封環には軸方向の移動を不要にして、軸受部における径方向のガタを可及的に小さくすると共に、密封環の交換を容易なものとしたメカニカルシールを提供することを目的とするものである。 
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明のメカニカルシールは、第１に、ハウジングと回転軸との間に形成された軸封部に装着されて、ハウジングと回転軸との間をシールするメカニカルシールであって、固定側密封環と、該固定側密封環に対向摺接する回転側密封環とを具備し、前記固定側密封環および前記回転側密封環のうちの一方の密封環が前記回転軸を支持するすべり軸受を構成するようにして被密封流体側に設置されると共に、被密封流体側と反対側に設置される他方の密封環に、該密封環を軸方向に付勢させて両密封環の密封面を押圧させるための押圧部材が装着されることを特徴としている。 
この特徴によれば、一方の密封環が軸受を兼用できることはもちろん、すべり軸受を構成する一方の密封環の軸方向の移動が不要とされるため、すべり軸受の隙間を小さくすることができ、回転軸の軸ブレが少ない良好なすべり軸受を得ることができる。 
また、高圧流体側（被密封流体側）に回転軸を支持するすべり軸受を構成する一方の密封環が設置されるため、すべり軸受の部分に新たに潤滑剤を供給することが不要となる。 
さらに、他方の密封環を回転軸の一部で兼用することなく、別の専用の部材から構成することにより、他方の密封環が破損あるいは摩耗により交換する必要が生じた場合において容易に交換をすることができる。また、他方の密封環の設計自由度が増すことから、これを小さくすることができ、それに伴い、軸方向に押圧する押圧部材も小型にすることができるため、全体のコンパクト化を図ることができる。 【０００７】
また、本発明のメカニカルシールは、第２に、ハウジングと回転軸との間に形成された軸封部に装着されて、ハウジングと回転軸との間において密封面の外径側に漏れようとする被密封流体をシールするアウトサイド型のメカニカルシールであって、固定側密封環と、該固定側密封環に対向摺接する回転側密封環とを具備し、前記固定側密封環が前記回転軸を支持するすべり軸受を構成するようにして被密封流体側に設置されると共に、被密封流体側と反対側に設置される前記回転側密封環に、該回転側密封環を軸方向に付勢させて両密封環の密封面を押圧させるための押圧部材が装着されることを特徴としている。 
この特徴によれば、固定側密封環が軸受を兼用できることはもちろん、すべり軸受を構成する固定側密封環の軸方向の移動が不要とされるため、すべり軸受の隙間を小さくすることができ、回転軸の軸ブレが少ない良好なすべり軸受を得ることができる。 
また、高圧流体側（被密封流体側）に回転軸を支持するすべり軸受を構成する固定側密封環が設置されるため、すべり軸受の部分に新たに潤滑剤を供給することが不要となる。 
さらに、回転側密封環を回転軸の一部で兼用することなく、別の専用の部材から構成することにより、回転側密封環が破損あるいは摩耗により交換する必要が生じた場合において容易に交換をすることができる。また、回転側密封環の設計自由度が増すことから、これを小さくすることができ、それに伴い、軸方向に押圧する押圧部材も小型にすることができるため、全体のコンパクト化を図ることができる。 【０００８】
また、本発明のメカニカルシールは、第３に、第２の特徴において、前記ハウジングが電動ウォーターポンプのハウジングであって、該ハウジングはポンプ部、モータ部、及び、前記ポンプ部と前記モータ部とを区画する仕切り部材を備え、前記仕切り部材の内周と前記回転軸の外周との間に形成される空間に前記すべり軸受を構成する固定側密封環が配設され、前記固定側密封環の内周に前記すべり軸受が形成されると共に外周と前記仕切り部材の内周との間にはＯリングが介在されることを特徴としている。 
この特徴によれば、電動ウォーターポンプにおいてスペースの有効利用を図ることができ、電動ウォーターポンプの軸方向の寸法を短縮することができる。 【０００９】
また、本発明のメカニカルシールは、第４に、ハウジングと回転軸との間に形成された軸封部に装着されて、ハウジングと回転軸との間において密封面の内径側に漏れようとする被密封流体をシールするインサイド型のメカニカルシールであって、固定側密封環と、該固定側密封環に対向摺接する回転側密封環とを具備し、前記回転側密封環が前記回転軸を一体的に保持すると共にすべり軸受を構成するようにして被密封流体側に設置され、被密封流体側と反対側に設置される前記固定側密封環に、該固定側密封環を軸方向に付勢させて両密封環の密封面を押圧させるための押圧部材が装着されることを特徴としている。 
この特徴によれば、回転側密封環が軸受を兼用できることはもちろん、すべり軸受を構成する回転側密封環の軸方向の移動が不要とされるため、すべり軸受の隙間を小さくすることができ、回転軸の軸ブレが少ない良好なすべり軸受を得ることができる。 
また、高圧流体側（被密封流体側）に回転軸を支持するすべり軸受を構成する回転側密封環が設置されるため、すべり軸受の部分に新たに潤滑剤を供給することが不要となる。 
さらに、固定側密封環を回転軸の一部で兼用することなく、別の専用の部材から構成することにより、固定側密封環が破損あるいは摩耗により交換する必要が生じた場合において容易に交換をすることができる。また、固定側密封環の設計自由度が増すことから、これを小さくすることができ、それに伴い、軸方向に押圧する押圧部材も小型にすることができるため、全体のコンパクト化を図ることができる。 【００１０】
また、本発明のメカニカルシールは、第５に、第４の特徴において、前記ハウジングが電動ウォーターポンプのハウジングであって、該ハウジングはポンプ部、モータ部、及び、前記ポンプ部と前記モータ部とを区画する仕切り部材を備え、前記仕切り部材の内周と前記回転軸の外周との間に形成される空間に前記すべり軸受を構成する回転側密封環が配設され、前記回転側密封環の外周に前記すべり軸受が形成されると共に内周と前記回転軸の外周との間にはＯリングが介在されることを特徴としている。 
この特徴によれば、電動ウォーターポンプにおいてスペースの有効利用を図ることができ、電動ウォーターポンプの軸方向の寸法を短縮することができる。 
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、以下のような優れた効果を奏する。 
（１）一方の密封環が軸受を兼用できることはもちろん、すべり軸受を構成する一方の密封環の軸方向の移動が不要とされるため、すべり軸受の隙間を小さくすることができ、回転軸の軸ブレが少ない良好なすべり軸受を得ることができる。 【００１２】
（２）高圧流体側（被密封流体側）に回転軸を支持するすべり軸受を構成する一方の密封環が設置されるため、すべり軸受の部分に新たに潤滑剤を供給することが不要となる。 【００１３】
（３）他方の密封環を回転軸の一部で兼用することなく、別の専用の部材から構成することにより、他方の密封環が破損あるいは摩耗により交換する必要が生じた場合において容易に交換をすることができる。また、他方の密封環の設計自由度が増すことから、これを小さくすることができ、それに伴い、軸方向に押圧する押圧部材も小型にすることができるため、全体のコンパクト化を図ることができる。 【００１４】
（４）電動ウォーターポンプにおいてスペースの有効利用を図ることができ、電動ウォーターポンプの軸方向の寸法を短縮することができる。 
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１に係るメカニカルシールを示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施例２に係るメカニカルシールを示す縦断面図である。
【図３】従来技術を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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、その相対的配置などは、特に明示的な記載がない限り、本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。 
【実施例１】
【００１７】
図１を参照して、本発明の実施例１に係るメカニカルシールについて説明する。 
図１に示す実施例１は、本発明に係るメカニカルシールが、液体を圧送するポンプ室と空気環境下の電動モータ室とが隣接して配置された小型の電動ウォーターポンプに適用された場合を示すものであって、メカニカルシールとしては、密封面（以下、「摺動面」という場合もある。）の内周から外周方向に向かって漏れようとする高圧流体側の被密封流体を密封する形式のアウトサイド型のものである。 【００１８】
図１において、ハウジング１内に配設された回転軸２の一端側（図１においては左側）にはポンプ部３が、他端側（図１においては右側）にはモータ部４が形成されている。 
また、ハウジング１は、主にポンプ部３が収納されるポンプハウジング５と、主にモータ部４が収納されるモータハウジング６と、これらを区画する仕切り部材７とを備えている。 【００１９】
ポンプ部３において、ポンプハウジング５は、円筒部５ａと底部５ｂからなり、断面が略コ字状をなし、開口側が仕切り部材７の一方の側面に当接され、内部の収容空間に回転羽根８を収容するとともにポンプ室９が形成されている。また、回転羽根８は、回転軸２を介してモータ部４の駆動力により回転駆動され、液体を所定の個所に圧送するようになっている。さらに、ポンプ部３の仕切り部材７の側には側板１０が装着され、仕切り部材７と側板１０との間にはＯリング１１が装着されてポンプ室９から外部に液体が漏洩しないようにシールされている。側板１０には、回転軸２を挿通させるための貫通孔１０ａが形成されているため、ポンプ室９からモータ部４の側に液体が漏洩する。 【００２０】
モータ部４において、モータハウジング６は、円筒部６ａと、底部６ｂとからなり、一方が開口した有底カップ状に形成され、開口側が仕切り部材７のポンプ部３と反対の側面に当接され、内部の収容空間にモータを構成するステータ部１２及びロータ部１３が収容されるようになっている。また、モータハウジング６の底部６ｂの径方向中央には、回転軸２の一端を支持するための玉軸受１４が配設されている。 【００２１】
回転軸２は、モータハウジング６の底部６ｂに配設された玉軸受１４と、後記する軸受として機能するように配設される密封環とによって、回転自在に支持される。 【００２２】
回転軸２のモータ部２側（図１における右側）には、磁石１５を支持する大径部２ａが形成されており、大径部２ａと磁石１５とによってモータのロータ部１３が構成されている。磁石１５は、ステータ部１２とほぼ同じ軸方向の幅を有しており、磁石１５を装着する大径部２ａも外径側がステータ部１２とほぼ同じ軸方向の幅を有し、内径側のポンプ部３側には、後記する密封環を配設するための収容空間２ｂが形成されている。 
なお、大径部２ａは、図１に示すような回転軸２と一体の形態に限らず、外径側において磁石１５を支持すると共に駆動力を回転軸２に伝達し、内径側において密封環などを収容可能な形態であればよく、例えば、回転軸２と別体の部材で構成されてもよい。 【００２３】
仕切り部材７は、ポンプハウジング５とモータハウジング６とを区画し、これらを保持すると同時に、回転軸２の一端を密封環を介して支持するものであり、一定の強度を備える必要から所定の厚みを有する。そのため、仕切り部材７の中心部には、ポンプ部３側において回転軸２を挿通させるための貫通孔７ａが形成される一方、モータ部４側においては貫通孔７ａよりも大径の空間７ｂが形成され、該空間７ｂに後記する密封環が配設され、スペースの有効利用が図られている。 【００２４】
仕切り部材７の内周７ｃと回転軸２の外周との間には、すべり軸受を構成するように形成された固定側密封環２０が配設される。固定側密封環２０は、機械的強度を有する他、自己潤滑性、耐摩耗性などの特性を備えるものであり、例えば、カーボン、ＳｉＣあるいは超硬合金などから選定される１つの材料から形成される。そして、固定側密封環２０の内周２０ａには回転軸２を回転自在に支持するためのすべり軸受部が形成される。固定側密封環２０の内周２０ａのすべり軸受部と回転軸外周との間の隙間は、使用温度あるいは材料などを考慮して決められるが、通常のすべり軸受において設定される隙間に準じて決定される。 【００２５】
また、固定側密封環２０の外周２０ｂと仕切り部材７の空間７ｂにおける内周７ｃとの間にはＯリング２２が介在される。すなわち、固定側密封環２０はＯリング２２を介して仕切り部材７の内周７ｃに堅固に支持され、内周２０ａのすべり軸受部において回転軸２の一端を回転自在に支持するものである。 【００２６】
また、固定側密封環２０の回り止め及び軸方向の移動防止を図るため、固定側密封環２０の外周２０ｂに突起（あるいは凹部）を設け、該突起（あるいは凹部）に対向する仕切り部材７側の内周７ｃに凹部（あるいは突起）を設け、これらが嵌合させることで、固定側密封環２０の回転及び軸方向移動を防止するようにしてもよい。 【００２７】
固定側密封環２０のポンプ部３側（被密封流体側）と反対側には、固定側密封環２０の摺動面２０ｃ（密封面）と対向摺接する回転側密封環２１が配設される。回転側密封環２１は、固定側密封環２０と同様に、機械的強度を有する他、自己潤滑性、耐摩耗性などの特性を備えるものであり、例えば、カーボン、ＳｉＣあるいは超硬合金などの中から相手部材とのなじみ性などを考慮して選定される。 【００２８】
回転側密封環２１をポンプ部３側に向かって軸方向に付勢させるための押圧部材２５が装着され、回転側密封環２１の摺動面２１ａが固定側密封環２０の摺動面２０ｃに押圧されるようになっている。 
本例において、押圧部材２５はベローズから構成されており、ベローズ２５の一端はカラー２３に連結されると共に、他端はリテーナ２４に連結され、回転側密封環２１はリテーナ２４の端面に焼嵌めまたは圧入されている。 
なお、押圧部材としては、ベローズに限らず、コイルスプリングを用いてもよいことはもちろんである。 【００２９】
カラー２３は、金属から形成されてリング状をなすものであって、Ｏリング２５を介して回転軸２の外周面に固定されている。 
ベローズ２５は、打抜き加工等によって波形環状に形成した金属製のダイアフラム板を複数枚一列に並べて、隣接するダイアフラム板の外径部間及び内径部間をガス溶接等によって交互に連結して、全体を蛇腹筒状に形成したものであって、一端がカラー２３側にガス溶接等によって一体に連結されるようになっている。 【００３０】
リテーナ２４は、金属から形成され筒状をなすものであって、ベローズ２５の他端がガス溶接等によって一体に連結されるようになっている。リテーナ２４の材料はベローズ２５材料と同一か、あるいは熱膨張係数がほぼ近似した異種材料からなっている。 
通常、リテーナ２４、ベローズ２５およびカラー２３を溶接により一体物として製作される。 【００３１】
本例において、回転側密封環２１、押圧部材であるベローズ２５、カラー２３及びリテーナ２４は、回転軸２の大径部２ａに形成された収容空間２ｂ内に配設され、電動ウォーターポンプの軸方向の寸法を短縮するように配慮されている。 【００３２】
上記のように構成された電動ウォーターポンプが作動されると、ポンプ部３の回転羽根８が回転軸２を介してモータ部４の駆動力により回転駆動され、液体を所定の個所に圧送する。その際、ポンプ室９内の高圧の液体は、側板１０の貫通孔１０ａ、及び、仕切り部材７の貫通孔７ａを通って空間７ｂに浸入する。空間７ｂ内の液体は、固定側密封環２０の外周２０ｂにはＯリング２２が配設されてシールされているため、外周２０ｂ側から漏洩することはない。一方、固定側密封環２０の内周２０ａには回転軸２を回転自在に支持するためのすべり軸受部が形成され、すべり軸受部と回転軸外周との間には隙間が形成されているため、この隙間を通ってモータ部４の側に漏洩する。 
しかし、この漏洩された液体は、固定側密封環２０の摺動面２０ｃと回転側密封環２１の摺動面２１ａとで形成される密封部により密封されるため、密封部より外径側に漏れることはない。また、カラー２３はＯリング２６を介して回転軸２の外周面に固定されているため、回転側密封環２１、リテーナ２４、ベローズ２５及びカラー２３の内径側から外方に漏洩することも防止されている。 
このように、ポンプ室９内の高圧の液体がモータ部４側に漏洩されることはない。 【００３３】
上記した実施例１においては、以下のような効果を奏する。 
（１）固定側密封環２０に回転軸２を支持するすべり軸受を構成すると共に、回転側密封環２１に、該回転側密封環２１を軸方向に付勢させる押圧部材２５を装着することにより、固定側密封環２０で軸受を兼用することができることはもちろん、固定側密封環２０の軸方向の移動が不要とされるため、すべり軸受の隙間を小さくすることができる。この結果、固定側密封環２０が軸受を兼用したものにおいて、回転軸の軸ブレが少ない良好なすべり軸受を得ることができる。 
（２）高圧流体側（被密封流体側）に回転軸２を支持するすべり軸受を構成する固定側密封環２０を設置することにより、すべり軸受の部分に新たに潤滑剤を供給することが不要となる。 
（３）回転側密封環２１を回転軸２の一部で兼用することなく、別の専用の部材から構成することにより、回転側密封環２１が破損あるいは摩耗により交換する必要が生じた場合において容易に交換をすることができる。また、回転側密封環２１の設計自由度が増すことから、これを小さくすることができ、それに伴い、軸方向に押圧する押圧部材２５も小型にすることができるため、全体のコンパクト化を図ることができる。 
（４）仕切り部材７の空間内に固定側密封環２０を配設することにより、スペースの有効利用を図ることができ、電動ウォーターポンプの軸方向の寸法を短縮することができる。 
（５）回転軸２の大径部２ａに形成された収容空間２ｂ内に、回転側密封環２１、押圧部材であるベローズ２５、カラー２３及びリテーナ２４を配設することにより、電動ウォーターポンプの軸方向の寸法を短縮することができる。 
【実施例２】
【００３４】
図２を参照して、本発明の実施例２に係るメカニカルシールについて説明する。 
実施例２に係るメカニカルシールは、密封面の外周から内周方向に向かって漏れようとする高圧流体側の被密封流体を密封する形式のインサイド型である点で図１に示す実施例１と相違するが、その他の点は実施例１と基本的に同じであり、図１と同じ部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。 【００３５】
仕切り部材３７は、ポンプハウジング５とモータハウジング６とを区画し、これらを保持すると同時に、回転軸２の一端を密封環を介して支持するものであり、一定の強度を備える必要から所定の厚みを有する。そのため、仕切り部材３７には、ポンプ部３側において回転軸２を挿通させるための貫通孔３７ａが形成される一方、モータ部４側においては後記する密封環を配設するための空間３７ｂが形成される。本例では、仕切り部材３７は、モータ部４側に突出した円筒部３７ｃを有し、該円筒部３７ｃの内周面に後記する密封環が支持されるようになっている。 【００３６】
仕切り部材３７の内周３７ｃと回転軸２の外周との間には、すべり軸受を構成するように形成された回転側密封環３０が配設される。回転側密封環３０は、機械的強度を有する他、自己潤滑性、耐摩耗性などの特性を備えるものであり、例えば、カーボン、ＳｉＣあるいは超硬合金などから選定された１つの材料から形成される。そして、回転側密封環３０の外周３０ａには仕切り部材３７の内周３７ｃとの間ですべり軸受が構成されている。  回転側密封環２０の外周３０ａと仕切り部材３７の内周３７ｃとの間の隙間は、使用温度あるいは材料などを考慮して決められるが、通常のすべり軸受において設定される隙間に準じて決定される。 【００３７】
また、回転側密封環３０の内周３０ｂと回転軸２の外周との間にはＯリング３２が介在される。すなわち、回転側密封環３０はＯリング３２を介して回転軸２を堅固に支持し、外周３０ａのすべり軸受を構成する部分において仕切り部材３７の内周３７ｃに支持されている。 【００３８】
なお、回転側密封環３０と回転軸２との間の回り止め及び軸方向の移動防止を図るため、回転側密封環３０の内周３０ｂに突起（あるいは凹部）を設け、該突起（あるいは凹部）に対向する回転軸２側に凹部（あるいは突起）を設け、これらを嵌合させることで、回転側密封環３０と回転軸２との間の回転及び軸方向移動を防止するようにしてもよい。 【００３９】
回転側密封環３０のポンプ部３側（被密封流体側）と反対側には、回転側密封環３０の摺動面３０ｃ（密封面）と対向摺接する固定側密封環３１が配設される。固定側密封環３１は、回転密封環３０と同様に、機械的強度を有する他、自己潤滑性、耐摩耗性などの特性を備えるものであり、例えば、カーボン、ＳｉＣあるいは超硬合金などの中から相手部材とのなじみ性などを考慮して選定される。 【００４０】
固定側密封環３１をポンプ部３側に向かって軸方向に付勢させるための押圧部材３５が装着され、固定側密封環３１の摺動面３１ａが回転側密封環３０の摺動面３１ｃに押圧されるようになっている。 
本例において、押圧部材３５はベローズから構成されており、ベローズ３５の一端はカラー３３に連結されると共に、他端はリテーナ３４に連結され、固定側密封環３１はリテーナ３４の端面に焼嵌めまたは圧入されている。 
なお、押圧部材としては、ベローズに限らず、コイルスプリングを用いてもよいことはもちろんである。 【００４１】
カラー３３は、金属から形成されてリング状をなすものであって、Ｏリング３６を介して仕切り部材３７の円筒部３７ｃの内周面に固定されている。 
ベローズ３５は、打抜き加工等によって波形環状に形成した金属製のダイアフラム板を複数枚一列に並べて、隣接するダイアフラム板の外径部間及び内径部間をガス溶接等によって交互に連結して、全体を蛇腹筒状に形成したものであって、一端がカラー３３側にガス溶接等によって一体に連結されるようになっている。 【００４２】
リテーナ３４は、金属から形成され筒状をなすものであって、ベローズ３５の他端がガス溶接等によって一体に連結されるようになっている。リテーナ３４の材料はベローズ３５材料と同一か、あるいは熱膨張係数がほぼ近似した異種材料からなっている。 
通常、リテーナ３４、ベローズ３５およびカラー３３を溶接により一体物として製作される。 【００４３】
本例において、固定側密封環３１、押圧部材であるベローズ３５、カラー３３及びリテーナ３４は、回転軸２の大径部２ａに形成された収容空間２ｂ内に、仕切り部材３７の円筒部３７ｃと共に配設され、電動ウォーターポンプの軸方向の寸法を短縮するように配慮されている。 【００４４】
上記のように構成された電動ウォーターポンプが作動されると、ポンプ部３の回転羽根８が回転軸２を介してモータ部４の駆動力により回転駆動され、液体を所定の個所に圧送する。その際、ポンプ室９内の高圧の液体は、側板１０の貫通孔１０ａ、及び、仕切り部材３７の貫通孔３７ａを通って空間３７ｂに浸入する。空間３７ｂ内の液体は、回転側密封環３０の内周３０ｂにはＯリング３２が配設されてシールされているため内周３０ｂから漏洩することはない。一方、回転側密封環３０の外周３０ａは仕切り部材３７の内周３７ｃとの間ですべり軸受が構成され、外周３０ａと回転軸外周と仕切り部材３７の内周３７ｃとの間には隙間が形成されているため、この隙間を通ってモータ部４の側に漏洩する。 
しかし、この漏洩された液体は、回転側密封環３０の摺動面３０ｃと固定側密封環３１の摺動面３１ａとで形成される密封部により密封されるため、密封部より内径側に漏れることはない。また、カラー３３はＯリング３６を介して仕切り部材３７の円筒３７ｃの内周面に固定されているため、固定側密封環３１、リテーナ３４、ベローズ３５及びカラー３３の外径側から外方に漏洩することも防止される。 
このように、ポンプ室９内の高圧の液体がモータ部４側に漏洩されることはない。 【００４５】
上記した実施例２においては、以下のような効果を奏する。 
（１）回転軸２を一体的に保持する回転側密封環３０にすべり軸受を構成し、固定側密封環３１に、該固定側密封環３１を軸方向に付勢させる押圧部材３５を装着することにより、回転側密封環３０で軸受を兼用することができることはもちろん、回転側密封環３０の軸方向の移動が不要とされるため、すべり軸受の隙間を小さくすることができる。この結果、回転側密封環３０が軸受を兼用したものにおいて、回転軸の軸ブレが少ない良好なすべり軸受を得ることができる。 
（２）高圧流体側（被密封流体側）に回転軸２を保持するすべり軸受を構成する回転側密封環３０を設置することにより、すべり軸受の部分に新たに潤滑剤を供給することが不要となる。 
（３）固定側密封環３１を回転軸２の一部で兼用することなく、別の専用の部材から構成することにより、固定側密封環３１が破損あるいは摩耗により交換する必要が生じた場合において容易に交換をすることができる。また、固定側密封環３１の設計自由度が増すことから、これを小さくすることができ、それに伴い、軸方向に押圧する押圧部材３５も小型にすることができるため、全体のコンパクト化を図ることができる。 
（４）仕切り部材３７の空間内に回転側密封環３０を配設することにより、スペースの有効利用を図ることができ、電動ウォーターポンプの軸方向の寸法を短縮することができる。 
（５）回転軸２の大径部２ａに形成された収容空間２ｂ内に、固定側密封環３１、押圧部材であるベローズ３５、カラー３３及びリテーナ３４を配設することにより、電動ウォーターポンプの軸方向の寸法を短縮することができる。 【００４６】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。 【００４７】
例えば、前記実施例では、本発明に係るメカニカルシールが、液体を圧送するポンプ室と空気環境下の電動モータ室とが隣接して配置された小型の電動ウォーターポンプに適用された場合について説明したが、これに限定されることはなく、例えば、オイルポンプ等にも適用できる。 【００４８】
また、例えば、前記実施例では、電動ウォーターポンプの仕切り部材及び回転軸の大径部に空間を設け、これらの空間に密封環を配設して軸方向の寸法を小さくする場合について説明したが、これに限らず、例えば、軸方向の寸法を小さくする必要がない場合は、密封環を配設する専用の空間を設けてもよい。 【００４９】
また、例えば、前記実施例では、押圧手段としてベローズを用いる場合を説明したが、これに限らず、例えば、コイルスプリングを用いてもよいことはもちろんである。 
【符号の説明】
【００５０】
１                ハウジング 
２                回転軸 
３                ポンプ部 
４                モータ部 
５                ポンプハウジング 
６                モータハウジング 
７                仕切り部材 
８                 回転羽根 
９                 ポンプ室 
１０               側板 
１１               Ｏリング 
１２               ステータ部 
１３               ロータ部 
１４               玉軸受 
１５               磁石 
２０               固定側密封環 
２１               回転側密封環 
２２               Ｏリング 
２３               カラー 
２４               リテーナ 
２５               押圧部材 
２６               Ｏリング 
３０               回転側密封環 
３１               固定側密封環 
３２               Ｏリング 
３３               カラー 
３４               リテーナ 
３５               押圧部材 
３６               Ｏリング 
３７               仕切り部材 
【図１】
0006456955.tif 000002
【図２】
0006456955.tif 000003
【図３】
0006456955.tif 000004