(57)【要約】【課題】優れた耐久性を得られる、ウォータポンプ用転がり軸受のシール装置の提供。【解決手段】第二のスリンガ２０は、上記回転軸６に外嵌固定する為の円筒部２１と、この円筒部２１の軸方向一端縁から直径方向外方に折れ曲がった円輪部２２とから成り、この円輪部２２の一部分を切り起こし、複数の羽２２ａを形成している。そして、この羽２２ａをハウジングに形成した吸気孔及び排気孔の内周面側開口端部に対向させている。上記羽２２ａが回転することにより空気の流れが発生し、近傍の水や異物は直径方向外方に吹き飛ばされ、それぞれが連通孔である上記吸気孔又は排気孔に送り込まれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部にウォータポンプを構成するインペラを固定する回転軸と、この回転軸の中間部周囲に配置した状態で上記ウォータポンプのハウジングに内嵌固定する外輪と、この外輪の内周面に設けた外輪軌道と上記回転軸の外周面に設けた内輪軌道との間に設けた複数の転動体と、円輪状の芯金とこの芯金の内周縁部から直径方向内方に突出する状態でこの芯金に添着し、複数本のシールリップを有する弾性材とから成り、このうちの芯金の外周縁部を上記インペラ側の外輪の開口部内周縁に係止する事により上記外輪の開口端部に固定したシールリングと、上記回転軸の中間部でこのシールリングよりも少しだけ上記インペラ側に外嵌固定して、上記シールリングを構成する複数のシールリップのうち少なくとも１本のシールリップの先端縁をその全周に亙って摺接させるスリンガと、を備えたウォータポンプ用転がり軸受のシール装置に於いて、複数の羽を前記スリンガと一体または別体に設けたことを特長とするウォータポンプ用転がり軸受のシール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車用エンジンの冷却水を循環させる為のウォータポンプの回転軸をハウジングに支承する為の転がり軸受に、上記冷却水が入り込むのを防止する為に使用する。
【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ウォータポンプは、例えば図３に示す様に構成している。ハウジング１は、外半部２と内半部３とを最中状に組み合わせ、これら両半部２、３同士をボルト４、４により互いに結合して成る。このうちの内半部３は、図示しないエンジンのウォータジャケットに、やはり図示しない管路を介して連通させる。一方、上記外半部２には円筒部５を設けており、この円筒部５の内側に回転軸６を、転がり軸受ユニット７により、回転自在に支持している。そして、上記回転軸６の内端部（ハウジング１の内側端部で、図３の右端部）にインペラ８を、外端部（ハウジング１の外側端部で、図３の左端部）にプーリ９を、それぞれ固定している。エンジンの運転時にはこのプーリ９をエンジンのクランクシャフトにより、ベルト１０を介して回転駆動する。この結果、上記ハウジング１内で上記インペラ８が回転し、上記ウォータジャケット内の冷却水を循環させる。
【０００３】
上記転がり軸受ユニット７は、上記円筒部５に内嵌固定した外輪１１の内周面に設けた外輪軌道と上記回転軸６の外周面に設けた内輪軌道との間に、それぞれが転動体であるころ１２と玉１３とを、それぞれ複数個ずつ、転動自在に設けている。この様な転がり軸受
ユニット７は、上記ベルト１０からプーリ９を介して上記回転軸６に加わる大きなラジアル荷重を支承しつつ、この回転軸６がスラスト方向に変位する事を防止して、上記ハウジング１に対して上記回転軸６を、回転自在に支承する。又、この様な転がり軸受ユニット７の軸方向（図２の左右方向）両端部にはシールリング１４、１４を設けて、内部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漏入防止とを図っている。
これら各シールリング１４、１４は、図４に詳示する様に、円輪状の芯金１５と弾性材１６とから構成している。この弾性材１６は、上記芯金１５の内周縁部から直径方向内方に突出する状態でこの芯金１５に添着しており、複数本のシールリップ１７、１７を有する。これら各シールリップ１７、１７の内周縁は上記回転軸６の中間部外周面に摺接させて、上記転がり軸受ユニット７の内外をシールしている。
【０００４】
上述の様なウォータポンプの場合、ハウジング１の内側での回転軸６の回転に拘らず、ウォータジャケット内に存在する水蒸気が混じった熱水が外部に漏洩する事を防止する為の機構が必要になる。何となれば、熱水の漏洩量が過大になると、冷却水の補給を頻繁
に行なわなければならず、面倒になるだけでなく、これら水蒸気を含んだ熱水が上記転がり軸受ユニット７側に入り込むと、この転がり軸受ユニット７の耐久性に悪影響を及ぼすからである。この為従来から、回転軸６の外周面とハウジング１の内周面との間にメカニカルシール１８を設けて、上記水蒸気が混じった熱水が外部に漏洩する事を防止している。このメカニカルシール１８は、エンジンの運転時、回転軸６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。
【０００５】
上記ハウジング１の一部で上記メカニカルシール１８と転がり軸受ユニット７との間部分には、それぞれが連通孔である吸気孔２３と排気孔２４とを、上下に分けて設けている。これら吸気孔２３及び排気孔２４は、上述したメカニカルシール１８を通じて漏出した
熱水や水蒸気が上記転がり軸受ユニット７に達するのを阻止する為に設ける。即ち、エンジンの運転時に上記ウォータジャケット内の圧力は、例えば０．７〜０．９kg/cm2 （ゲージ圧）程度にまで上昇する。従って、このウォータジャケット内を流通する、水蒸気を含んだ熱水が、僅かずつとは言え、上記メカニカルシール１８を通過してハウジング１内に入り込む。但し、この様にしてハウジング１内に入り込んだ水蒸気或は熱水は、上記排
気孔２４からハウジング１外に排出される。吸気孔２３は、ハウジング１内に外気を吸引する事により、上記排気孔２４から水蒸気や熱水が円滑に排出される様にする。
【０００６】
上記ハウジング１の一部で、上記転がり軸受ユニット７の端部開口部分に設けたシールリング１４が対向する部分の圧力は、特に高くなる事はない。この為、図３、４に示した従来構造の場合でも、一応実用上問題ない程度の耐久性を得られる。これに対して、上記
転がり軸受ユニット７内への冷却水の進入をより確実に防止する為の構造として、実開平３−７７０９３号公報には図４に示す様なシール装置が記載されている。
【０００７】
先ず、図５に示した従来構造の第２例の場合には、回転軸６の中間部でシールリング１４ａよりも少しだけインペラ側部分に、金属板を断面コ字形に折り曲げて全体を円環状に形成して成る、スリンガ１９を外嵌固定している。又、上記シールリング１４ａの弾性材１６には、その内周縁部に２本、インペラ側側面に１本の、合計３本のシールリップ１７、１７ａを設けている。そして、これら３本のシールリップ１７、１７ａのうち、内周縁部に形成した一方（図５の左方）のシールリップ１７を上記回転軸６の外周面に、内周縁部に形成した他方（図５の右方）のシールリップ１７を上記スリンガ１９の内側円筒部の外周面に、側面に形成したシールリップ１７ａを上記スリンガ１９の外側円筒部の外周面に、それぞれ全周に亙って摺接させている。
【０００８】
この従来構造の第２例の場合には、前述の図３、４に示した第１例の場合に比べて、シール部で大きなラビリンス作用を得られる。この為、転がり軸受ユニット７内に入り込む冷却水の量を少なくして、この転がり軸受ユニット７の耐久性向上を図れる。
【０００９】
【特許文献１】実開平３−７７０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、省資源思考の浸透等により、車両の長寿命化が図られており、ウォータポンプ用転がり軸受も、より長寿命を要求される様になっている。この為、図３、４に示した従来構造の第１例は勿論、図５に示した従来構造の第２例の場合よりも優れた耐久性を得られる、ウォータポンプ用転がり軸受のシール装置の実現が望まれている。本発明はこの様な事情に鑑みてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の上記の課題は、下記の構成により達成される。
一端部にウォータポンプを構成するインペラを固定する回転軸と、この回転軸の中間部周囲に配置した状態で上記ウォータポンプのハウジングに内嵌固定する外輪と、この外輪の内周面に設けた外輪軌道と上記回転軸の外周面に設けた内輪軌道との間に設けた複数の転動体と、円輪状の芯金とこの芯金の内周縁部から直径方向内方に突出する状態でこの芯金に添着し、複数本のシールリップを有する弾性材とから成り、このうちの芯金の外周縁部を上記インペラ側の外輪の開口部内周縁に係止する事により上記外輪の開口端部に固定したシールリングと、上記回転軸の中間部でこのシールリングよりも上記インペラ側に外嵌固定して、上記シールリングを構成する複数のシールリップのうち少なくとも１本のシールリップの先端縁をその全周に亙って摺接させるスリンガと、を備えたウォータポンプ用転がり軸受のシール装置に於いて、複数の羽を前記スリンガと一体または別体に設ける。
【発明の効果】
【００１２】
第二のスリンガの複数の羽が回転することにより空気の流れが発生する。このためシールリップ近傍の水や異物が低減し、ウォータポンプ用転がり軸受の耐水/耐ダスト性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、ウォータポンプ用転がり軸受のシール装置の断面図。
【図２】本発明の実施の形態の第２例を示す、ウォータポンプ用転がり軸受のシール装置の断面図。
【図３】従来構造の第１例を示す、転がり軸受及びシール装置を組み込んだウォータポンプの断面図。
【図４】従来のシール装置の第１例を示す部分拡大断面図。
【図５】同第２例を示す部分拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係るウォータポンプ用転がり軸受のシール装置の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の特徴はスリンガを工夫した点にあり、その他の部分の構造及び作用は、前述の図３から５に示した従来構造と同様であるから、従来構造と同じ部分は図を省略するか、同一符号を付して重複する説明は省略し、以下、本発明の特徴部分である、スリンガの構成及び作用ついて詳細に説明する。
【００１５】
図１を参照して、本発明に係る第１の実施形態について説明する。
上記回転軸６の中間部で、第一のスリンガであるスリンガ１９とメカニカルシール１８（図３を参照）との間部分には、金属板を断面Ｌ字形に折り曲げて全体を円環状に形成して成る、第二のスリンガ２０を外嵌固定している。即ち、この第二のスリンガ２０は、上記回転軸６に外嵌固定する為の円筒部２１と、この円筒部２１の軸方向一端縁から直径方向外方に折れ曲がった円輪部２２とから成り、この円輪部２２の一部分を切り起こし、複数の羽２２ａを形成している。そして、この羽２２ａをハウジング１に形成した吸気孔２３及び排気孔２４（図３を参照）の内周面側開口端部に対向させている。上記羽２２ａが回転することにより空気の流れが発生し、近傍の水や異物は直径方向外方に吹き飛ばされ、それぞれが連通孔である上記吸気孔２３又は排気孔２４に送り込まれる。尚、上記第二のスリンガ２０（更には第一のスリンガ１９）は、漏れ出た冷却水により腐食するのを防止すべく、ステンレス鋼板により造る事が好ましい。
【００１６】
上述の様に構成される本発明のウォータポンプ用転がり軸受のシール装置の場合には、上記回転軸６と共に回転する第二のスリンガ２０が、メカニカルシール１８から漏れ出た冷却水のうちの多くの部分を上記吸気孔２３又は排気孔２４（特に排気孔２４）に送り込み、この吸気孔２３又は排気孔２４を通じて上記ハウジング１外に排出する。従って、上記第二のスリンガ２０を構成する円輪部２２を越えて転がり軸受ユニット７側に達する冷却水や異物の絶対量が少なくなる。この為、上記転がり軸受ユニット７の開口端部に設けた、スリンガ１９とシールリング１４ａとにより構成されるシール部を通過して上記転がり軸受ユニット７内に入り込む冷却水や異物の量は極く少なく（ゼロに近く）なる。この結果、冷却水や異物の進入に基づく上記転がり軸受ユニット７の耐久性低下を防止して、この転がり軸受ユニット７を組み込んだウォータジャケットの耐久性を、飛躍的に向上させる事が可能になる。
【００１７】
図２を参照して、本発明に係る第２の実施形態について説明する。
本例の場合は、樹脂性の複数の羽２２ｂをスリンガ１９に一体成型したものであり、作用、
効果は第１の実施形態と同様である。
【符号の説明】
【００１８】
１  ハウジング
２  外半部
３  内半部
４  ボルト
５  円筒部
６  回転軸
７  転がり軸受ユニット
８  インペラ
９  プーリ
１０  ベルト
１１  外輪
１２  ころ
１３  玉
１４、１４ａ  シールリング
１５  芯金
１６  弾性材
１７、１７ａ  シールリップ
１８  メカニカルシール
１９  （第一の）スリンガ
２０  第二のスリンガ
２１  円筒部
２２  円輪部
２２ａ、２２ｂ  羽
２３  吸気孔
２４  排気孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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