JP2001115989A - Water pump - Google Patents
Water pumpInfo
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- impeller
- shaft
- mechanical seal
- pump body
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に使用さ
れるウオータポンプに関する。The present invention relates to a water pump used for automobiles and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のウオータポンプを図４（実開平５
−８９８９１号公報に該当）に示す。従来技術におい
て、ポンプ本体５０に回転可能に支持されたシャフト５
１端部に金属製または合成樹脂製インペラ５２が圧入固
定されている。ポンプ本体５０とインペラ５２間にはメ
カニカルシール５３が、インペラ５２と分離してシャフ
ト表面が露出される状態に配設されている。2. Description of the Related Art A conventional water pump is shown in FIG.
-88991). In the prior art, a shaft 5 rotatably supported by a pump body 50 is provided.
A metal or synthetic resin impeller 52 is press-fitted and fixed to one end. A mechanical seal 53 is provided between the pump body 50 and the impeller 52 so as to be separated from the impeller 52 so that the shaft surface is exposed.
【０００３】このメカニカルシール５３は、シャフト５
１に装着された回転側摺動部材５４とポンプ本体５０に
装着された固定側摺動部材５５とを摺接させることでポ
ンプ本体５０内を密封している。具体的には、上記回転
側摺動部材５４は、インペラ５２側に半径方向フランジ
５４０ａが位置するようにシャフト５１に圧入固定され
た断面略Ｌ形の金属製筒部材５４０と、この半径方向フ
ランジ５４０ａの反インペラ側に固定されたアルミナ材
や炭化珪素等の耐摩耗性の高いセラミックから形成され
る摺動リング５４１とからなる。さらに固定側摺動部材
５５は、ポンプ本体５０に固定された断面略Ｌ形の金属
製筒部材５５０と、この筒部材５５０に装着されたゴム
等のパッキン５５１により支持されかつ軸方向に移動可
能なカーボン等の摩耗材から形成された摺動リング５５
２と、摺動リング５５２を回転側摺動リング５４１に付
勢して両摺動リング５４１，５５２を密接させるスプリ
ング５５３とからなる。これにより、ポンプ本体５０内
が密封される。このようなメカニカルシール５３の構造
は従来周知の構造である。[0003] The mechanical seal 53 includes a shaft 5.
The inside of the pump main body 50 is sealed by slidingly contacting the rotating side sliding member 54 mounted on 1 and the fixed side sliding member 55 mounted on the pump main body 50. Specifically, the rotation-side sliding member 54 includes a metal tubular member 540 having a substantially L-shaped cross section, which is press-fitted and fixed to the shaft 51 such that the radial flange 540a is located on the impeller 52 side, and A sliding ring 541 made of a highly wear-resistant ceramic such as alumina or silicon carbide is fixed to the side opposite to the impeller 540a. Further, the fixed-side sliding member 55 is supported by a metal cylindrical member 550 fixed to the pump body 50 and having a substantially L-shaped cross section and a packing 551 such as rubber mounted on the cylindrical member 550 and is movable in the axial direction. Ring 55 made of a wear material such as carbon
2 and a spring 553 which urges the sliding ring 552 against the rotating sliding ring 541 to bring the sliding rings 541 and 552 into close contact with each other. Thus, the inside of the pump body 50 is sealed. Such a structure of the mechanical seal 53 is a conventionally known structure.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、イ
ンペラ５２とメカニカルシール５３間のシャフト５１表
面が露出しているため、インペラ５２で強制循環させる
冷却水にされされることになり、冷却水の防錆性が悪い
とシャフト５１が錆びてしまい、折損等の不具合に繋が
る恐れがある。In the prior art, since the surface of the shaft 51 between the impeller 52 and the mechanical seal 53 is exposed, the cooling water is forcibly circulated by the impeller 52, and the cooling water is used. If the rust prevention property is poor, the shaft 51 may rust, which may lead to breakage and other problems.
【０００５】この問題を防止する対策として、シャフト
５１をステンレス材にて形成することも考えられるが、
この場合には強度低下による信頼性低下が考えられる。
また、シャフト５１の露出部をメッキ等の表面処理をす
ることも考えられるが、コストが高くなる。一方、上記
シャフト５１の露出部の外方でインペラ５２とメカニカ
ルシール５３間にＯリング５６などの弾性密封部材を配
置することも試みられているが、熱によるＯリング５６
のクリープが考えられるため、両者間への押し付け力を
増す構成で適用されている。しかしながら、押圧力を増
すとメカニカルシール面への押し付け力が高くなるた
め、メカニカルシールの変形が予想される。また、押し
付け力を小さくとると、冷却水がシャフト５１の露出面
に漏れてしまう。そこで、Ｏリング５６のクリープ防止
のため、耐熱性のある弾性密封部材を使用することも考
えられるが、コストが上昇する欠点がある。As a countermeasure to prevent this problem, it is conceivable that the shaft 51 is formed of stainless steel.
In this case, a decrease in reliability due to a decrease in strength is considered.
It is also conceivable to perform a surface treatment such as plating on the exposed portion of the shaft 51, but this increases the cost. On the other hand, it has been attempted to dispose an elastic sealing member such as an O-ring 56 between the impeller 52 and the mechanical seal 53 outside the exposed portion of the shaft 51.
Therefore, it is applied in a configuration that increases the pressing force between them. However, when the pressing force is increased, the pressing force against the mechanical seal surface increases, so that the mechanical seal is expected to be deformed. Further, if the pressing force is reduced, the cooling water leaks to the exposed surface of the shaft 51. In order to prevent the O-ring 56 from creeping, it is conceivable to use a heat-resistant elastic sealing member. However, there is a disadvantage that the cost increases.
【０００６】従って、本発明は、コストを抑えるととも
に、メカニカルシールにも悪影響を及ぼさない密封部形
状を提供し、しいては防錆性を確保しうるウオータポン
プを提供することを目的とする。Accordingly, it is an object of the present invention to provide a water pump capable of suppressing costs and providing a sealed portion shape which does not adversely affect a mechanical seal, thereby ensuring rust prevention.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
消するためになされたものであり、ポンプ本体に回転可
能に支持されたシャフトに冷却水を強制循環させるイン
ペラが固定され、上記シャフトに装着される回転側摺動
部材と上記ポンプ本体に装着される固定側摺動部材とを
摺接させることでシールを行うメカニカルシールがポン
プ本体とインペラ間に配設され、上記メカニカルシール
の回転側摺動部材と上記インペラ間に弾性密封部を形成
したウオータポンプにおいて、上記密封部が、環状基体
部と、該基体部から外径側に延設され上記メカニカルシ
ールの回転側摺動部材と上記インペラとに摺接する環状
リップ部とを有することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an impeller for forcibly circulating cooling water is fixed to a shaft rotatably supported by a pump body, and the shaft is fixed to the shaft. A mechanical seal for sealing by slidingly contacting the rotating side sliding member to be mounted and the fixed side sliding member to be mounted on the pump body is provided between the pump body and the impeller, and the rotating side of the mechanical seal In a water pump in which an elastic sealing portion is formed between a sliding member and the impeller, the sealing portion extends from the base portion to the outer diameter side, and the rotating sliding member of the mechanical seal includes An annular lip portion that slides on the impeller.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】図１は本発明のウオータポンプの
一実施形態であり、ポンプ本体１に回転可能に支持され
たシャフト２端部に金属製または合成樹脂製インペラ４
が圧入固定されている。ポンプ本体１とインペラ４間に
はメカニカルシール３が、インペラ４と分離して配設さ
れている。FIG. 1 shows an embodiment of a water pump according to the present invention, in which a metal or synthetic resin impeller 4 is provided at an end of a shaft 2 rotatably supported by a pump body 1.
Is press-fitted and fixed. A mechanical seal 3 is provided between the pump body 1 and the impeller 4 so as to be separated from the impeller 4.
【０００９】このメカニカルシール３は、シャフト２に
装着された回転側摺動部材５とポンプ本体１に装着され
た固定側摺動部材６とを摺接させることでポンプ本体１
内を密封している。具体的には、上記回転側摺動部材５
は、インペラ４側に半径方向フランジ７ａが位置するよ
うにシャフト２に圧入固定された断面略Ｌ形の金属製筒
部材７と、この半径方向フランジ７ａの反インペラ側に
固定されたアルミナ材や炭化珪素等の耐摩耗性の高いセ
ラミックから形成される摺動リング８とからなる。さら
に固定側摺動部材６は、ポンプ本体１に固定された断面
略Ｌ形の金属製筒部材９と、この金属製筒部材９に装着
されたゴム等のパッキン１０により支持されかつ軸方向
に移動可能なカーボン等の摩耗材から形成された摺動リ
ング１１と、摺動リング１１を回転側摺動リング８に付
勢して両摺動リング８，１１を密接させるスプリング１
２とからなる。これにより、ポンプ本体１内が密封され
る。このようなメカニカルシール３の構造は従来技術の
説明にて述べたように周知の構造である。The mechanical seal 3 is provided by bringing a rotating sliding member 5 mounted on the shaft 2 into sliding contact with a fixed sliding member 6 mounted on the pump body 1 by sliding the pump body 1.
The inside is sealed. Specifically, the rotation-side sliding member 5
Is a metal cylinder member 7 having a substantially L-shaped cross section which is press-fitted and fixed to the shaft 2 so that the radial flange 7a is located on the impeller 4 side, and an alumina material fixed on the non-impeller side of the radial flange 7a. A sliding ring 8 made of ceramic having high wear resistance such as silicon carbide. Further, the fixed-side sliding member 6 is supported by a metal cylindrical member 9 fixed to the pump body 1 and having a substantially L-shaped cross section, and a packing 10 such as rubber mounted on the metal cylindrical member 9 and is axially supported. A sliding ring 11 made of a movable material such as carbon and a spring 1 for urging the sliding ring 11 against the rotating sliding ring 8 to bring the sliding rings 8 and 11 into close contact with each other.
Consists of two. Thereby, the inside of the pump body 1 is sealed. Such a structure of the mechanical seal 3 is a known structure as described in the description of the related art.
【００１０】さらに、回転側摺動部材５を構成する金属
製筒部材７の半径方向フランジ７ａとインペラ４間に
は、ゴム製または合成樹脂製のＹ字形状のパッキン１０
が配置されている。このパッキン１０は、断面Ｙ形リン
グとされ、基体部１０ａはシャフトに、両端リップ部１
０ｂ，１０ｃはそれぞれ半径方向フランジ７ａの側面と
インペラ４の側面に接触させられている。リップ部１０
ｂ，１０ｃは冷却水の圧力でフランジ７ａの側面とイン
ペラ４の側面に適度な押圧力が与えられる形状とされて
いる。また基体部１０ａはリップ部１０ｂ，１０ｃに比
べある程度のマスを有しており、回転中の遠心力により
外径側に移動しようとする力が働くため、さらに、リッ
プ１０ｂ，１０ｃを各々摺接する両側面に対し押し付け
る力が加えられ密封能力が向上する。このパッキン１０
により、シャフト２は適度に密封され、冷却水が直接シ
ャフト２にかからないようにされている。A Y-shaped packing 10 made of rubber or synthetic resin is provided between the impeller 4 and the radial flange 7a of the metal cylindrical member 7 constituting the rotary sliding member 5.
Is arranged. The packing 10 is a Y-shaped ring, and the base 10a is attached to the shaft,
Ob and 10c are in contact with the side surface of the radial flange 7a and the side surface of the impeller 4, respectively. Lip part 10
b and 10c are shaped so that an appropriate pressing force is applied to the side surface of the flange 7a and the side surface of the impeller 4 by the pressure of the cooling water. Further, the base portion 10a has a certain amount of mass compared to the lip portions 10b and 10c, and a force to move to the outer diameter side is exerted by the centrifugal force during rotation. A pressing force is applied to both sides to improve the sealing ability. This packing 10
Accordingly, the shaft 2 is appropriately sealed, so that the cooling water does not directly fall on the shaft 2.
【００１１】また、パッキン１０は図２に示すように２
段Ｙ字形状リング１３にて形成してもよいし、図３に示
すように断面Ｖ形リング１４の頂部１４ａを上方に向け
て密封するようにしても良い。この場合、Ｖ字形の端面
部１４ｂ，１４ｃがインペラ４とフランジ７ａに押し付
けられているが、内圧が上がることで、中央部の１４ａ
部が押され、端面部１４ｂ，１４ｃが初期の締め代以上
に押し付けられる。また、端面部１４ｂ，１４ｃは先端
が太く形成されて重量を重くしているので、回転時に、
遠心力でより押圧力が増す形状とされているので、シャ
フト２に水が漏れることを防止できる。Further, as shown in FIG.
It may be formed by a stepped Y-shaped ring 13, or as shown in FIG. 3, the top 14 a of the V-shaped cross-section ring 14 may be sealed upward. In this case, the V-shaped end surfaces 14b and 14c are pressed against the impeller 4 and the flange 7a, but the internal pressure increases, so that the central 14a is formed.
The parts are pushed, and the end face parts 14b and 14c are pushed more than the initial interference. In addition, since the end faces 14b and 14c are formed thick at the tip and made heavy, during rotation,
Since the pressing force is increased by the centrifugal force, it is possible to prevent water from leaking to the shaft 2.
【００１２】[0012]
【発明の効果】この発明は、ポンプ本体に回転可能に支
持されたシャフトに冷却水を強制循環させるインペラが
固定され、上記シャフトに装着される回転側摺動部材と
上記ポンプ本体に装着される固定側摺動部材とを摺接さ
せることでシールを行うメカニカルシールがポンプ本体
とインペラ間に配設されたウオータポンプにおいて、上
記メカニカルシールの回転側摺動部材と上記インペラ間
にリップ部を有する密封部を形成したため、コストを高
くすることなく、シャフトの強度を維持し、防錆性を確
保できる。According to the present invention, an impeller for forcibly circulating cooling water is fixed to a shaft rotatably supported by a pump body, and a rotary sliding member mounted on the shaft and the pump body are mounted on the shaft. In a water pump in which a mechanical seal that performs sealing by sliding contact with a fixed-side sliding member is provided between a pump body and an impeller, a lip portion is provided between the rotating-side sliding member of the mechanical seal and the impeller. Since the sealing portion is formed, the strength of the shaft can be maintained and rust prevention can be secured without increasing the cost.
【図１】本発明の一実施形態の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of one embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第二実施形態の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第三実施形態の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a third embodiment of the present invention.
【図４】従来のウオータポンプの断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a conventional water pump.
１ ポンプ本体 ２ シャフト ３ メカニカルシール ４ インペラ ５ 回転側摺動部材 ６ 固定側摺動部材 １０ パッキン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pump main body 2 Shaft 3 Mechanical seal 4 Impeller 5 Rotation side sliding member 6 Fixed side sliding member 10 Packing
Claims (1)
フトに冷却水を強制循環させるインペラが固定され、上
記シャフトに装着される回転側摺動部材と上記ポンプ本
体に装着される固定側摺動部材とを摺接させることでシ
ールを行うメカニカルシールがポンプ本体とインペラ間
に配設され、上記メカニカルシールの回転側摺動部材と
上記インペラ間に弾性密封部を形成したウオータポンプ
において、上記密封部が、環状基体部と、該基体部から
外径側に延設され上記メカニカルシールの回転側摺動部
材と上記インペラとに摺接する環状リップ部とを有する
ことを特徴とするウオータポンプ。An impeller for forcibly circulating cooling water is fixed to a shaft rotatably supported by a pump body, and a rotating slide member mounted on the shaft and a fixed slide mounted on the pump body. In a water pump in which a mechanical seal that seals by sliding contact with a member is disposed between the pump body and the impeller, and an elastic sealing portion is formed between the rotation side sliding member of the mechanical seal and the impeller, A water pump comprising: an annular base portion; and an annular lip portion extending from the base portion to an outer diameter side and slidingly contacting the rotating side sliding member of the mechanical seal and the impeller.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32734199A JP2001115989A (en) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | Water pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32734199A JP2001115989A (en) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | Water pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001115989A true JP2001115989A (en) | 2001-04-27 |
Family
ID=18198065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32734199A Pending JP2001115989A (en) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | Water pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001115989A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030005662A (en) * | 2001-07-10 | 2003-01-23 | 현대자동차주식회사 | Sealing apparatus of water pump |
| KR101370773B1 (en) | 2013-10-11 | 2014-03-06 | 지용규 | The mechanical seal |
-
1999
- 1999-10-13 JP JP32734199A patent/JP2001115989A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030005662A (en) * | 2001-07-10 | 2003-01-23 | 현대자동차주식회사 | Sealing apparatus of water pump |
| KR101370773B1 (en) | 2013-10-11 | 2014-03-06 | 지용규 | The mechanical seal |
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