(57)【要約】【課題】外部からの軸受内への異物および水気の侵入防止機能をさらに向上させ、軸受の耐久性を高めるウォーターポンプ軸受のシーリング装置を提供する。【解決手段】シーリング装置（１１１）は密封シール（３０）を備える。密封シール（３０）は、第１の補強帯（４２）を有し、軸方向の内側に嵌入された第１のシール（４０）と、第２の補強帯（５２）を有し、軸方向の外側に嵌入されるとともに第１のシール（４０）に結合された第２のシール（５０）とからなる。第１のシール（４０）は、第１の補強帯（４２）における半径方向の内側に嵌入され、第２の補強帯（５２）における半径方向の内側に密着しているシールリップ（４４ａ，４４ｂ）を有する第１のシール材（４４）を含む。第２のシール（５０）は、第２の補強帯（５２）における半径方向の外側に嵌入され、第１の補強帯（４２）における半径方向の中間に密着しているシールリップ（５４ａ，５４ｂ）を有する第２のシール材（５４）を含む。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と外輪との間に配列されている複数の転動体と、前記複数の転動体を所定の間隔に保持するリテーナと、前記内輪と外輪との間に形成されている空間の開口端部に結合されている密封シールとを備え、ウォーターポンプアセンブリーに適用されるウォーターポンプの軸受において、
前記密封シールは、第１の補強帯を有し、軸受の軸方向の内側に嵌入されている第１のシールと、第２の補強帯を有し、軸受の軸方向の外側に嵌入されるとともに前記第１のシールに結合されている第２のシールとからなり、
前記第１のシールは、前記第１の補強帯における半径方向の内側に嵌入されるとともに、前記第２の補強帯における半径方向の内側に密着している２個のシールリップを有する第１のシール材を含み、
前記第２のシールは、前記第２の補強帯における半径方向の外側に嵌入されるとともに、前記第１の補強帯における半径方向の中間に密着している２個のシールリップを有する第２のシール材を含むことを特徴とするウォーターポンプ軸受のシーリング装置。
【請求項２】
前記第１の補強帯は、その中間に軸受の軸方向へ形成されているウェブと、該ウェブの両端から軸受の半径方向へ相互に反対側に向けて延成されている内外側フランジとからなり、
前記第２の補強帯は、その中間に軸受の半径方向へ形成されているウェブと、該ウェブの両端から軸受の軸方向へ前記第１の補強帯に向けて延成されている内外側フランジとからなり、
前記第１のシール材の２個のシールリップは、前記第２の補強帯の内側フランジの外面に密着し、
前記第２のシール材の一方のシールリップは、前記第１の補強帯のウェブの外面に密着し、
前記第２のシール材の他方のシールリップは、前記第１の補強帯の内側フランジの外面に密着していることを特徴とする請求項１に記載のウォーターポンプ軸受のシーリング装置。
【請求項３】
前記第１のシール材のシールリップと前記第２のシール材のシールリップとの間には、シールリップに滑らかさをもたせるために、グリースが注入されていることを特徴とする請求項２に記載のウォーターポンプ軸受のシーリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はウォーターポンプの軸受に係り、より詳しくは、ウォーターポンプ軸受のシーリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車用、農業用および産業用エンジンの冷却システムに用いられるウォーターポンプアセンブリーのウォーターポンプ軸受は、従来において図１に示すように、内輪（２）と外輪（４）との間に配列された複数の転動体（６）と、前記複数の転動体（６）を所定の間隔に保つように結合されたリテーナ（８）と、前記内輪（２）と外輪（４）との間に形成されている空間（Ｓ）に異物が流れ込まないように、空間（Ｓ）の開口端部に結合された密封シール（１０）とを有する。
【０００３】
前記密封シール（１０）は、冷間圧延材を所定の形状に折り曲げて構成された補強帯（１２）にシール材（１４）を密着成形させたものである。また、前記密封シール（１０）は、軸受の外輪（４）に形成されている係止溝帯（４ａ）に圧入固定させられている。
【０００４】
前記シール材（１４）の内側、つまり、内輪（２）の外面に密着している部位には、両股に分岐した第１のシールリップ（１４ａ）および第２のシールリップ（１４ｂ）が形成されている。前記第１のシールリップ（１４ａ）は、前記空間（Ｓ）の内側に形成され、その空間に注入されているグリースの漏れを防止する役割を果している。前記第２のシールリップ（１４ｂ）は、前記空間（Ｓ）の外側に形成され、外部から前記空間（Ｓ）への異物あるいは水気の混入（侵入）を防止する役割を果している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ウォーターポンプを用いているエンジンの性能の向上につれて、軸受の高性能化が漸次要求されている。よって、軸受の性能に大きな影響を及ぼすシール部の密封性および異物の侵入防止機能を向上させる必要に迫られている。ウォーターポンプ用軸受が損傷する原因にはいろいろがあるが、そのうち、グリースの漏れに伴う潤滑不良、あるいは、軸受内への異物および水気の浸透がもっとも大きな原因である。そして、かかるグリースの漏れ、並びに、軸受内への異物および水気の浸透は、軸受の寿命に直接的な関係がある。
【０００６】
従来におけるウォーターポンプ用軸受の第１のシールリップ（１４ａ）および第２のシールリップ（１４ｂ）は、グリースの漏れ、並びに、異物および水気の浸透を防止するものであるが、軸受が外部の異物に対して常に露出されていることから、異物の混入（侵入）を十分防止できないという問題があった。とりわけ、軸受が水に露出されている場合、多量の水気が浸透することにより軸受が損傷されるという問題があった。
【０００７】
そこで、この発明は上記種々の問題を解決するためになされたものであって、上記発明の目的は、外部から軸受内への異物および水気の侵入防止機能をさらに向上させ、軸受の耐久性を高められるウォーターポンプ軸受のシーリング装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するためになされた本発明に係るウォーターポンプ軸受のシーリング装置は、内輪と外輪との間に配列されている複数の転動体と、前記複数の転動体を所定の間隔に保持するリテーナと、前記内輪と外輪との間に形成されている空間の開口端部に結合されている密封シールとを備え、ウォーターポンプアセンブリーに適用されるウォーターポンプの軸受（ウォーターポンプ軸受のシーリング装置）において、前記密封シールが、第１の補強帯を有し、軸受の軸方向の内側に嵌入されている第１のシールと、第２の補強帯を有し、軸受の軸方向の外側に嵌入されるとともに前記第１のシールに結合されている第２のシールとからなり、前記第１のシールが、前記第１の補強帯における半径方向の内側に嵌入されるとともに、前記第２の補強帯における半径方向の内側に密着している２個のシールリップを有する第１のシール材を含み、前記第２のシールが、前記第２の補強帯における半径方向の外側に嵌入されるとともに、前記第１の補強帯における半径方向の中間に密着している２個のシールリップを有する第２のシール材を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るウォーターポンプ軸受のシーリング装置は更に、前記第１の補強帯が、その中間に軸受の軸方向へ形成されているウェブと、該ウェブの両端から軸受の半径方向へ相互に反対側に向けて延成されている内外側フランジとからなり、前記第２の補強帯が、その中間に軸受の半径方向へ形成されているウェブと、該ウェブの両端から軸受の軸方向へ前記第１の補強帯に向けて延成されている内外側フランジとからなり、前記第１のシール材の２個のシールリップが、前記第２の補強帯の内側フランジの外面に密着し、前記第２のシール材の一方のシールリップが、前記第１の補強帯のウェブの外面に密着し、前記第２のシール材の他方のシールリップが、前記第１の補強帯の内側フランジの外面に密着していることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るウォーターポンプ軸受のシーリング装置は更に、前記第１のシール材のシールリップと前記第２のシール材のシールリップとの間には、シールリップに滑らかさをもたせるために、グリースが注入されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る一実施例について添付図に沿つて詳述する。
【００１２】
自動車用、農業用および産業用エンジンの冷却システムに用いられているウォーターポンプアセンブリーは、図３に示すように、ウォーターポンプの軸受（１０１）と、ブラケット（１１３）と、ウォーターポンププーリ（１０３）と、ウォーターポンプハウジング（１０９）と、メカニカルシールアセンブリー（１０５）と、インペラ（１０７）と、シーリング装置（１１１）とを有する。　前記ウォーターポンプ軸受（１０１）はウォーターポンプハウジング（１０９）に圧入されている。前記メカニカルシールアセンブリー（１０５）、インペラ（１０７）およびブラケット（１１３）は、ウォーターポンプ軸受の内輪（１０２）に圧入されている。前記シーリング装置（１１１）はウォーターポンプ軸受の内輪（１０２）と外輪（１０４）との間に結合されている。ウォーターポンププーリ（１０３）は前記ブラケット（１１３）に締結され、ベルトで駆動される。ここで、メカニカルシールアセンブリー（１０５）が１次的に冷却水の侵入を防止し、前記シーリング装置（１１１）が２次的に異物の侵入を防止する。
【００１３】
前記シーリング装置（１１１）は、図２に詳しく示されている。図に示すように（図３とは別の番号で示す）、内輪（２２）と外輪（２４）との間には複数の転動体（２６）が配列されている。前記複数の転動体（２６）はそれぞれ、その転動体（２６）を囲繞するリテーナ（２８）によって所定の間隔に保持されている。前記内輪（２２）と外輪（２４）との間に形成されている空間（Ｓ）の開口端部には、その空間（Ｓ）に異物が流れ込まれないように、密封シール（３０）が結合されている。前記外輪（２４）の内面の縁部には、前記密封シール（３０）が係止されるように、係止溝帯（２４ａ）が円周方向に沿って形成されている。
【００１４】
前記密封シール（３０）は、第１の補強帯（４２）を有し、軸受の軸方向の内側に嵌入されている第１のシール（４０）と、第２の補強帯（５２）を有し、軸受の軸方向の外側に嵌入されるとともに前記第１のシール（４０）に結合されている第２のシール（５０）とからなる。
【００１５】
前記第１のシール（４０）は、前記第１の補強帯（４２）における半径方向の内側に嵌入されている第１のシール材（４４）と、該第１の補強帯（４２）における半径方向の外側に嵌入されるとともに前記係止溝帯（２４ａ）に圧入固定されている第３のシール材（４６）とを含んでいる。前記第１のシール材（４４）と第３のシール材（４６）とは、相互につながれて一つになることもありうる。本実施例においては、後述する第２のシール材（５４）が密着される第１の補強帯（４２）の部分は外部に露出されるよう前記第１の補強帯（４２）を囲繞されつつ密着成形される。
【００１６】
前記第１の補強帯（４２）は、その中間に軸受の軸方向へ形成されているウェブ（４２ａ）と、該ウェブ（４２ａ）の両端から軸受の半径方向へ相互に反対側に向けて延成されている内外側フランジ（４２ｂ，４２ｃ）とからなる。言い換えれば、前記第１の補強帯（４２）は、その中間に軸受の軸方向へ延びるように形成されているウェブ（４２ａ）と、該ウェブ（４２ａ）の両端から軸受の半径方向の内側及び外側に向かって延びるように形成されている内側及び外側フランジ（４２ｂ，４２ｃ）とからなる。前記内側フランジ（４２ｂ）は垂直方向へ前記第１のシール材（４４）に埋設されている。前記外側フランジ（４２ｃ）はその端部が折り曲げられて前記第３のシール材（４６）に埋設されている。
【００１７】
前記第１のシール材（４４）は、その下端に第１，２のシールリップ（４４ａ，４４ｂ）が形成されている。前記第１のシールリップ（４４ａ）は軸受の軸方向の内側へ開かれ、その端部面が前記第２の補強帯（５２）の後述する内側フランジ（５２ｂ）の外面に密着（接触）している。前記第２のシールリップ（４４ｂ）は軸受の軸方向の外側へ開かれ、その端部面が前記第２の補強帯（５２）の内側フランジ（５２ｂ）の外面に密着（接触）している。前記第１，２のシールリップ（４４ａ，４４ｂ）の合致（結合）部分の上側には、軸受の軸方向の内側へ突出した補強部（４４ｃ）が形成されている。
【００１８】
前記第２のシール（５０）は、前記第２の補強帯（５２）における半径方向の外側に嵌入されている第２のシール材（５４）を含んでいる。
【００１９】
前記第２の補強帯（５２）は、その中間に軸受の半径方向へ形成されているウェブ（５２ａ）と、該ウェブ（５２ａ）の両端から軸受の軸方向へ前記第１の補強帯（４２）に向けて延成されている内外側フランジ（５２ｂ，５２ｃ）とからなり、その断面が逆コ字状となっている。言い換えれば、前記第２の補強帯（５２）は、その中間に軸受の半径方向に延びるように形成されているウェブ（５２ａ）と、該ウェブ（５２ａ）の両端から軸受の軸方向の前記第１の補強帯（４２）側に向かって延びるように形成されている内側及び外側フランジ（５２ｂ，５２ｃ）とからなり、その断面が逆コ字状となっている。前記外側フランジ（５２ｃ）およびウェブ（５２ａ）には、前記第２のシール材（５４）が密着成形されている。さらに、前記内側フランジ（５２ｂ）の内面は、前記内輪（２２）の外面に密着固定されている。前記内側フランジ（５２ｂ）の外面は、前記第１のシール材（４４）の第１，２のシールリップ（４４ａ，４４ｂ）に接触している。
【００２０】
前記第２のシール材（５４）には、前記第１の補強帯（４２）のウェブ（４２ａ）の外面に密着（接触）した第３のシールリップ（５４ａ）が突出成形（突成）される一方、前記第１の補強帯（４２）の内側フランジ（４２ｂ）の外面に密着（接触）した第４のシールリップ（５４ｂ）が突出成形（突成）されている。
【００２１】
前記第２のシールリップ（４４ｂ）と第４のシールリップ（５４ｂ）との間の空間及び第４のシールリップ（５４ｂ）と第３のシールリップ（５４ａ）との間の空間には、シールリップに滑らかさをもたせるように、小量のグリース（Ｇ）が注入されている。
【００２２】
前記第１の補強帯（４２）と第２の補強帯（５２）は、常に水気に露出されるおそれがあることから、耐食性に優れたステンレス鋼材等からなっており、前記第１，２，３のシール材（４４，５４，４６）の材質はゴムからなされているが、多様な種の合成樹脂を用いることもできる。
【００２３】
以上のように構成されているこの発明に係るウォーターポンプ軸受のシーリング装置は、まず、第１のシール（４０）の第３のシール材（４６）を外輪（２４）の係止溝帯（２４ａ）に嵌入した後、第２のシール（５０）の第２の補強帯（５２）の内側フランジ（５２ｂ）の内面を内輪（２２）の外面に密着するように強嵌させることにより、組立てることができる。よって、前記第２のシール（５０）は前記内輪（２２）とともに回転するように構成されている。
【００２４】
前記第１のシールリップ（４４ａ）および第２のシールリップ（４４ｂ）は、軸受内のグリースの外部への漏れを防止する役割を果たす。前記第３のシールリップ（５４ａ）は１次的に外部からの異物の混入（侵入）および水気の浸透を防止する役割を果たす一方、軸受の内輪（２２）の回転時には、共に回転しながら外部の異物なり水気を外部へ取り除く。また、前記第４のシールリップ（５４ｂ）は、２次的に外部からの異物の混入（侵入）および水気の浸透を防止する役割を果す。さらに、シールリップの潤滑のために注入されているグリース（Ｇ）は、第１の補強帯（４２）の外面と第４のシールリップ（５４ｂ）との間に潤滑膜を形成し、それにより、水気の浸透防止効果をさらに高めることができる。
【００２５】
この発明は、前記実施例に限定されることなく、多様に変形実施が可能となる。
【００２６】
【発明の効果】
上述のように、この発明に係るウォーターポンプ軸受のシーリング装置によれば、内部グリースの漏れを防止するとともに、外部からウォーターポンプ軸受の内部への異物の混入（侵入）防止機能をさらに向上させ、ウォーターポンプ軸受の耐久性を高める優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のシーリング装置を適用しているウォーターポンプ軸受の部分断面である。
【図２】この発明に係るシーリング装置を適用しているウォーターポンプ軸受の部分断面図である。
【図３】この発明に係るウォーターポンプ軸受のシーリング装置を適用しているウォーターポンプアセンブリーの断面図である。
【符号の説明】
２２　　内輪
２４　　外輪
２４ａ　　係止溝帯
２６　　　転動体
３０　　　密封シール
４０　　　第１のシール
４２　　　第１の補強帯
４４　　　第１のシール材
４４ａ　　第１のシールリップ
４４ｂ　　第２のシールリップ
４６　　　第３のシール材
５０　　　第２のシール
５２　　　第２の補強帯
５４　　　第２のシール材
５４ａ　　第３のシールリップ
５４ｂ　　第４のシールリップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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