JP2004316795A - Combined seal member and method of manufacture - Google Patents

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JP2004316795A JP2003112555A JP2003112555A JP2004316795A JP 2004316795 A JP2004316795 A JP 2004316795A JP 2003112555 A JP2003112555 A JP 2003112555A JP 2003112555 A JP2003112555 A JP 2003112555A JP 2004316795 A JP2004316795 A JP 2004316795A
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seal member
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Hirotsugu Seno
洋嗣 勢野
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Uchiyama Manufacturing Corp
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Uchiyama Manufacturing Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combined seal member capable of maintaining sealing function, capable of suppressing the occurrence of squeal noise, and desirably adopted as a seal at the bearing part of a water pump, and a method of manufacturing the seal member. <P>SOLUTION: This combined seal member 9 is formed by combining a metal slinger 7 fixed to the rotating side with a seal lip 8 fixed to the fixed side and sliding in contact relative to each other with the slinger 7. The slidable contact surface of the slinger 7 with the seal lip 8 is formed in an irregular surface having a large number of micro dimples 73a. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、組合せシール部材、更に詳しくは、エンジン用ウォータポンプにおけるポンプシャフトの軸受部分に使用されるシールリングの改良とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１は、自動車等のエンジンブロックの冷却水循環用ウォータポンプについて開示するものである。この先行技術においては、ポンプ室に臨むインペラーを先端に固定した軸（ポンプシャフト）を、ハウジングに対して転がり軸受で支持し、この転がり軸受の転動体の両側にシール部材を装着し、軸受内への水の浸入や軸受内からのグリースの漏出を防止するよう構成されている。
【０００３】
上記構造の転がり軸受は、軸が内側部材（内輪）とされ、ハウジングが外側部材（外輪）とされ、軸とハウジングとの間に転動体が介装されている。従って、軸の外径面及びハウジングの内径面が転動体の転動面とされる。この転がり軸受のシール部材としては、軸に外嵌される金属製（主にステンレス鋼）のスリンガと、軸を軸支するハウジングに内嵌されスリンガに摺接するシールリップとの組合せからなる組合せシールリングが採用されている。このような組合せシールリングは、シール効果が高い上に低コストで提供できるので、ウォータポンプにおける軸受部のシール部材として近時広く使用されるようになった。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭６０−１６７１９４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような組合せシールリングは、ウォータポンプにとってその有用性は大であるが、以下のような問題点も指摘されるようになった。即ち、この種ウォータポンプにおけるインペラーの回転速度は、１００００ＲＰＭと極めて高速である為、上記スリンガとシールリップとの摺接部分で摺接音が発生する。この摺接音は摺接部分の摩擦トルクによるものであり、所謂鳴き音として無視できず、特に自動車用ウォータポンプにおいては、その騒音対策上何らかの抜本的な対応が求められていた。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、上記シール機能を維持し、且つ鳴き音の発生を抑え、ウォータポンプの軸受部に好ましく採用される新規な組合せシール部材及びその製造方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明に係る組合せシール部材は、回転側に固着される金属製スリンガと、固定側に固着され上記スリンガに相対摺接するシールリップとを組み合わせ構成される組合せシール部材であって、上記スリンガのシールリップとの摺接面は、多数のマイクロディンプルを備えた凹凸面とされていることを特徴とする。そして、上記多数のマイクロディンプルは、望ましくは微小剛体粒子を衝突させることにより形成される（請求項２）。
【０００８】
このような構成の組合せシール部材においては、スリンガのシールリップとの摺接面が、多数のマイクロディンプルを備えた凹凸面とされているから、シールリップとの摺接の際の摩擦係数が小さくなり、従って摩擦トルクが小さく、上記鳴き音の発生が抑制される。しかも、摩擦係数が小さくなることにより発熱抑制の付加効果も得られる。
【０００９】
上記スリンガがステンレス鋼からなり、上記微小剛体粒子が、直径４０〜２００μｍのスチール球であって、上記凹凸面がこのスチール球を１００ｍ／ｓｅｃ以上の噴射速度で噴射衝突させることにより得るようにすれば（請求項３）、これによりステンレス鋼製のスリンガ表面に形成される多数のマイクロディンプルは、摩擦係数を低下させるに有効であり、シール性は維持されながらも鳴き音の発生が抑制される。
【００１０】
また、上記シールリップのスリンガとの摺接面には、上記同様のマイクロディンプルによる凹凸面が金型成形により形成されているもの（請求項４）が望ましく採用される。即ち、その成形時の金型コア面に小突起を賦形させておくことにより、シールリップに同様の凹凸が形成される。このようにシールリップに凹凸面が形成されていると、スリンガに形成された凹凸面との相乗作用により、上記鳴き音抑制効果がより有効となる。
【００１１】
上記スリンガが、ウォータポンプの軸受部のインペラー側シャフトに外嵌され、上記シールリップを有するシールが外輪側軸受部に内嵌され、このスリンガとシールリップとの組合せによりウォータポンプの軸受部のシールリングが構成されるもの（請求項５）とし、更にはこのウォータポンプをエンジン用のウォータポンプとすれば（請求項６）、インペラーの回転速度が極めて高いこの種のウォータポンプの防音に極めて有効である。
【００１２】
請求項７の発明は、上記組合せシール部材の製造方法であって、上記スリンガのシールリップとの摺接面に、微小剛体粒子を衝突させることにより多数のマイクロディンプルを備えた凹凸面を形成し、この凹凸面に上記シールリップの先側部分が弾接するようスリンガとシールリップとを嵌め合い組み合わせることを特徴とする。
【００１３】
このように簡易な方法で、鳴き音発生の抑制に有効な凹凸面を形成することができ、工数及び製造コストを左程増やすことなく上記のように有用な組合せシール部材の製造が可能となる。尚、ここで採用される微小剛体粒子は、上記同様直径４０〜２００μｍのスチール球であって、１００ｍ／ｓｅｃ以上の噴射速度で噴射衝突させることが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の組合せシール部材が適用されるエンジン用ウォータポンプＰの一例を示す縦断面図であり、図２は図１におけるＸ部の拡大図を、図３は図２におけるＹ部の拡大図を夫々示す。１は、エンジンのクランク軸（不図示）とＶベルト２１を介して連接されるＶプーリー２により軸回転するポンプシャフトである。
【００１５】
３はこのポンプシャフト１の先端に固着されたインペラーであり、このインペラー３は、第１のケーシング４と、第２のケーシング５とで形成されるポンプ室６内に収容される。１１は、メカニカルシールであって、ポンプ室６と軸受部分とを遮断すべく、ポンプシャフト１と第１のケーシング４との間に、互いに摺接関係で介装されている。また、４５は第１のケーシング４と、第２のケーシング５との接合面に介装されるガスケットである。１０は、第１のケーシング４に対してポンプシャフト１を軸回転可能に支持する転がり軸受部であり、第１のケーシング４の内径面とポンプシャフト１の外径面を転動面とする複数の転動体１２と、そのスラスト方向両側に配されるシールリング９、１３とより構成される。
【００１６】
ポンプシャフト１の前記インペラー３側周体には、ステンレス鋼等により板金加工されたリング状のスリンガ７が圧入外嵌されている。該スリンガ７は、ポンプシャフト１の周体に嵌着される筒状部７１と、この筒状部７１の一端に連成され外周縁部が筒状部７１と同方向に筒状鉤形に曲成された外向鍔部７２とより構成される。
【００１７】
また、第１のケーシング４の内周部でスリンガ７に対応する位置には、シールリップ８が圧入内嵌されている。該シールリップ８は、ステンレス鋼や低炭素鋼等からなる芯金８０と、この芯金８０を覆うよう成形一体とされたゴム等の弾性材からなるリップ本体８１とより構成される。リップ本体８１は、複数の舌状に延びるリップ部８２…を含み、上記スリンガ７及びシールリップ８を互いに嵌め合わせ組み合わせてシールリング９を構成した際には、このリップ部８２…の先側部分がスリンガ７の表面に弾性変形を伴い弾接する。そしてこの状態で、ポンプシャフト１の周体及び第１のケーシング４の内周間に圧入嵌装される。
【００１８】
斯くして、上記スリンガ７及びシールリップ８により、組合せシールリング９が構成され、上記ポンプシャフト１の周体及び第１のケーシング４の内周間に嵌装された状態では、ポンプシャフト１の回転に伴い、上記リップ部８２…のスリンガ７に弾接する面が、互いに摺接するシール面となって、ポンプ室６内からの転がり軸受部１０への水の進入或いは軸受部１０からのグリースの漏出が防止される。図例では、リップ部８２は３個形成され、内１個はポンプシャフト１の周体に直接弾接しており、この弾接面も互いに摺接して同様にシール面として機能する。
【００１９】
上記リップ部８２が弾接するスリンガ７の表面部位（摺接面７３）は、図３に示すように、多数のマイクロディンプル７３ａ…からなる凹凸面として加工が施されている。このマイクロディンプル７３ａ…は、ステンレス鋼等からなるスリンガ７の摺接面７３に対し、直径４０〜２００μｍのスチール球を１００ｍ／ｓｅｃ以上の噴射速度で噴射衝突させることにより形成されたものである。このような多数のマイクロディンプル７３ａ…の存在により、リップ部８２の先側部分との高速相対摺接の際の摩擦係数が小さくなり、摩擦トルクの低下により、上記の鳴き音発生が抑制されると共にこの部分の発熱が抑えられる。
【００２０】
上記のようにマイクロディンプル７３ａ…は、簡易な方法で形成されるので、シールリング９の製造工程全体からすれば左程工数が増えることもなく、コストも割高とはならず、その製品の及ぼす効果を勘案すれば、本製造方法の採用価値は大であると言える。
【００２１】
図３は、上記マイクロディンプル７３ａ…の形成態様を模式的に示すものであるが、図は、更にリップ部８２の先側部分にも同様の多数のマイクロディンプル８２ａ…が形成されていることを示している。シールリップ８は、可塑化したゴム材等を金型に注入して成形されるが、この金型のコア内面の上記リップ部先側部分に対応する部分に、多数の小突起を事前に形成しておき、この金型内で成形することにより、リップ部８２の先側部分に図のような多数のマイクロディンプル８２ａ…による凹凸面が得られる。シールリップ８の材質としては、Ｈ−ＮＢＲ、ＦＫＭ、ＮＢＲ、ＡＣＭ等が望ましく採用される。
【００２２】
図３のように、リップ部８２の先側部分に多数のマイクロディンプル８２ａ…による凹凸面が形成されていると、スリンガ７とシールリップ８との相対摺接の際、スリンガ７の摺接面７３に形成されたマイクロディンプル７３ａ…による凹凸面との相乗作用により、シール機能は維持されながらも摩擦係数がより小さくなり、鳴き音発生及び発熱抑制効果が一層顕著となる。
【００２３】
尚、上記ではエンジン用ウォータポンプＰに適用した例について述べたが、これに限らず、同様のシール機能を要する他の機器のシール部分にも本発明が適用可能であることは言うまでもない。また、マイクロディンプル７３ａ…を形成するための微小剛体粒子がスチール球である例について述べたが、被加工面の材質によっては、他の金属小球或いはガラスやセラミックス等の小球も使用される。更に、シールリップ８にもマイクロディンプル８２ａ…を形成しているが、これは鳴き音の発生程度によって適宜採択されるものである。加えて、上記では他方のシールリング１３については特に述べなかったが、これについてもシールリング９と同様に構成すれば、鳴き音発生抑止効果が一層顕著となる。
【００２４】
（実験例）
ＳＵＳ３０４でスリンガを形成し、このスリンガのシールリップとの摺接面に上記マイクロディンプル加工を施し、Ｈ−ＮＢＲで成形加工したシールリップと組合わせられるシールリングサンプルを１０個準備した。これとは別に、上記マイクロディンプル加工を施さない比較サンプルを１０個準備した。これらサンプルを、自動車エンジン用ウォータポンプの軸受部分に装着し、インペラーの回転数を１００００ＲＰＭとしてポンプを作動させ、その時の鳴き音発生の有無を観測した。また、各サンプルの上記摺接面の摩擦係数を測定した。
【００２５】
（結果）；マイクロディンプル加工処理サンプルの摺接面の摩擦係数はいずれも１．０、一方マイクロディンプル加工未処理サンプルの摺接面の摩擦係数はいずれも１．４であった。また、前者はいずれも鳴き音の発生がなかったが、後者はいずれも鳴き音の発生が観測された。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の組合せシール部材によれば、スリンガのシールリップとの摺接面が、多数のマイクロディンプルを備えた凹凸面とされているから、シールリップとの摺接の際の摩擦係数が小さくなり、従って摩擦トルクが小さく、前記鳴き音の発生が抑制される。しかも、摩擦係数が小さくなることにより発熱抑制の付加効果も得られる。このような特性は、エンジン用ウォータポンプ、特に自動車エンジン用ウォータポンプに適用すれば、騒音対策上極めて有用であり、その実用価値は大である（請求項１〜６）。
【００２７】
また、請求項７の発明に係る組合せシール部材の製造方法によれば、上記のようなマイクロディンプルを備えた凹凸面の形成が簡易になされるから、製造工数及び製造コストが左程増えず、その製品の及ぼす効果を勘案すれば、本製造方法の採用価値は大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の組合せシール部材が適用されるエンジン用ウォータポンプの一例を示す縦断面図である。
【図２】図１におけるＸ部の拡大図である。
【図３】図２におけるＹ部の拡大図である。
【符号の説明】
１ ポンプシャフト
４ ケーシング
７ スリンガ
７３ 摺接面
７３ａ マイクロディンプル
８ シールリップ
９ 組合せシール部材（シールリング）
１０ 軸受部
Ｐ ウォータポンプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a combination seal member, and more particularly, to an improvement in a seal ring used for a bearing portion of a pump shaft in a water pump for an engine and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
Patent Document 1 discloses a water pump for circulating cooling water in an engine block of an automobile or the like. In this prior art, a shaft (pump shaft) with an impeller facing the pump chamber fixed to the tip is supported by a rolling bearing with respect to the housing, and seal members are mounted on both sides of the rolling element of the rolling bearing. It is configured to prevent water intrusion into and grease leakage from the bearing.
[0003]
In the rolling bearing of the above structure, the shaft is an inner member (inner ring), the housing is an outer member (outer ring), and a rolling element is interposed between the shaft and the housing. Therefore, the outer diameter surface of the shaft and the inner diameter surface of the housing are the rolling surfaces of the rolling elements. As a seal member of this rolling bearing, a combination seal consisting of a combination of a metal (mainly stainless steel) slinger fitted on the shaft and a seal lip fitted in a housing supporting the shaft and slidingly in contact with the slinger. A ring is adopted. Since such a combination seal ring has a high sealing effect and can be provided at low cost, it has recently been widely used as a seal member for a bearing portion in a water pump.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 60-167194 [0005]
[Problems to be solved by the invention]
The combined seal ring as described above is very useful for water pumps, but the following problems have been pointed out. In other words, since the impeller rotational speed in this type of water pump is extremely high at 10,000 RPM, a sliding contact noise is generated at the sliding contact portion between the slinger and the seal lip. This sliding contact sound is due to the frictional torque of the sliding contact portion and cannot be ignored as a so-called squeal. In particular, in the water pump for automobiles, some drastic measures have been required for the noise countermeasure.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a novel combination seal member that maintains the above sealing function and suppresses the generation of squeal noise, and that is preferably employed in a bearing portion of a water pump, and a method for manufacturing the same. To do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the combination seal member according to the invention of claim 1 is configured by combining a metal slinger fixed to the rotation side and a seal lip fixed to the fixed side and relatively slidably contacting the slinger. In the combination seal member, the sliding contact surface of the slinger with the seal lip is an uneven surface having a number of micro dimples. The plurality of micro dimples are preferably formed by colliding micro rigid particles (claim 2).
[0008]
In the combination seal member having such a configuration, the sliding contact surface of the slinger with the seal lip is an uneven surface provided with a large number of micro dimples, so that the friction coefficient in sliding contact with the seal lip is small. Therefore, the friction torque is small and the generation of the squeal is suppressed. In addition, an additional effect of suppressing heat generation can be obtained by reducing the friction coefficient.
[0009]
The slinger is made of stainless steel, and the micro rigid particles are steel spheres having a diameter of 40 to 200 μm, and the uneven surface is obtained by causing the steel spheres to be injected and collided at an injection speed of 100 m / sec or more. (Claim 3) Accordingly, a large number of micro dimples formed on the surface of the stainless steel slinger are effective in reducing the friction coefficient, and the generation of squealing is suppressed while the sealing performance is maintained. .
[0010]
In addition, it is desirable that the surface of the sealing lip that is in contact with the slinger is formed with a concavo-convex surface by micro-dimples similar to the above (Claim 4). That is, by forming small protrusions on the mold core surface at the time of molding, the same unevenness is formed on the seal lip. When the uneven surface is formed on the seal lip in this way, the above-described squeal noise suppression effect becomes more effective due to the synergistic action with the uneven surface formed on the slinger.
[0011]
The slinger is externally fitted to the impeller side shaft of the bearing portion of the water pump, and the seal having the seal lip is fitted to the outer ring side bearing portion, and the combination of the slinger and the seal lip seals the bearing portion of the water pump. If the ring is constructed (Claim 5), and if this water pump is a water pump for an engine (Claim 6), it is extremely effective for the soundproofing of this type of water pump with extremely high impeller rotational speed. It is.
[0012]
The invention according to claim 7 is a method of manufacturing the combination seal member, wherein an uneven surface provided with a large number of microdimples is formed by colliding microscopic rigid particles with a sliding contact surface with the seal lip of the slinger. The slinger and the seal lip are fitted and combined so that the front side portion of the seal lip elastically contacts the uneven surface.
[0013]
In this way, it is possible to form an uneven surface effective for suppressing the generation of squealing by a simple method, and it is possible to manufacture a useful combination seal member as described above without increasing the number of steps and the manufacturing cost. . The fine rigid particles employed here are steel spheres having a diameter of 40 to 200 μm, as described above, and it is desirable that they be injected and collided at an injection speed of 100 m / sec or more.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of an engine water pump P to which the combination seal member of the present invention is applied, FIG. 2 is an enlarged view of a portion X in FIG. 1, and FIG. 3 is a portion of a Y portion in FIG. Enlarged views are shown respectively. Reference numeral 1 denotes a pump shaft that is rotated by a V pulley 2 connected to an engine crankshaft (not shown) via a V belt 21.
[0015]
Reference numeral 3 denotes an impeller fixed to the tip of the pump shaft 1, and the impeller 3 is accommodated in a pump chamber 6 formed by a first casing 4 and a second casing 5. Reference numeral 11 denotes a mechanical seal, which is interposed between the pump shaft 1 and the first casing 4 so as to be in sliding contact with each other so as to shut off the pump chamber 6 and the bearing portion. Reference numeral 45 denotes a gasket interposed on the joint surface between the first casing 4 and the second casing 5. Reference numeral 10 denotes a rolling bearing portion that supports the pump shaft 1 so as to be axially rotatable with respect to the first casing 4, and a plurality of rolling bearings having an inner diameter surface of the first casing 4 and an outer diameter surface of the pump shaft 1 as rolling surfaces. Rolling elements 12 and seal rings 9 and 13 disposed on both sides in the thrust direction.
[0016]
A ring-shaped slinger 7 made of sheet metal by stainless steel or the like is press-fitted and fitted around the impeller 3 side periphery of the pump shaft 1. The slinger 7 has a cylindrical part 71 fitted to the periphery of the pump shaft 1 and a cylindrical saddle that is connected to one end of the cylindrical part 71 and has an outer peripheral edge in the same direction as the cylindrical part 71. It is composed of a bent outward flange 72.
[0017]
A seal lip 8 is press-fitted and fitted at a position corresponding to the slinger 7 on the inner peripheral portion of the first casing 4. The seal lip 8 includes a cored bar 80 made of stainless steel, low carbon steel, or the like, and a lip body 81 made of an elastic material such as rubber that is integrally formed so as to cover the cored bar 80. The lip body 81 includes a plurality of tongue-shaped lip portions 82. When the slinger 7 and the seal lip 8 are fitted to each other to form the seal ring 9, the front portion of the lip portion 82. Elastically contacts the surface of the slinger 7 with elastic deformation. And in this state, it press-fits between the periphery of the pump shaft 1 and the inner periphery of the first casing 4.
[0018]
Thus, the combined seal ring 9 is constituted by the slinger 7 and the seal lip 8, and in a state where the combined seal ring 9 is fitted between the peripheral body of the pump shaft 1 and the inner periphery of the first casing 4, Along with the rotation, the surfaces of the lip portions 82 that are in elastic contact with the slinger 7 become seal surfaces that are in sliding contact with each other, so that water enters the rolling bearing portion 10 from inside the pump chamber 6 or grease from the bearing portion 10 flows. Leakage is prevented. In the illustrated example, three lip portions 82 are formed, one of which is in direct elastic contact with the peripheral body of the pump shaft 1, and the elastic contact surfaces also slidably contact each other and similarly function as sealing surfaces.
[0019]
The surface portion (sliding contact surface 73) of the slinger 7 with which the lip portion 82 is elastically contacted is processed as an uneven surface comprising a large number of microdimples 73a, as shown in FIG. The micro dimples 73a are formed by causing a steel ball having a diameter of 40 to 200 μm to be jetted and collided with a sliding contact surface 73 of a slinger 7 made of stainless steel or the like at a jet speed of 100 m / sec or more. The presence of such a large number of micro dimples 73a reduces the friction coefficient at the time of high-speed relative sliding contact with the front side portion of the lip portion 82, and the generation of the above-described squeal is suppressed by reducing the friction torque. At the same time, heat generation at this portion is suppressed.
[0020]
As described above, since the micro dimples 73a are formed by a simple method, the entire manufacturing process of the seal ring 9 does not increase the number of steps to the left, and the cost does not increase. Considering the effect, it can be said that the adoption value of this manufacturing method is great.
[0021]
FIG. 3 schematically shows how the micro dimples 73a are formed. FIG. 3 further shows that the same number of micro dimples 82a are formed on the front side portion of the lip portion 82. FIG. Show. The seal lip 8 is formed by injecting a plasticized rubber material or the like into a mold, and a large number of small protrusions are formed in advance on a portion corresponding to the lip portion front side portion of the inner surface of the mold. In addition, by molding in this mold, a concavo-convex surface with a large number of microdimples 82a as shown in the figure is obtained at the front side portion of the lip portion 82. As a material of the seal lip 8, H-NBR, FKM, NBR, ACM, or the like is preferably employed.
[0022]
As shown in FIG. 3, when a concave / convex surface is formed by a large number of micro dimples 82 a... Due to the synergistic action with the concave and convex surfaces by the micro dimples 73a formed on 73, the friction coefficient becomes smaller while maintaining the sealing function, and the effect of suppressing squealing and heat generation becomes more remarkable.
[0023]
In addition, although the example applied to the water pump P for engines was described above, it cannot be overemphasized that this invention is applicable not only to this but the seal part of other apparatuses which require the same sealing function. In addition, an example in which the micro rigid particles for forming the micro dimples 73a are steel spheres has been described. However, depending on the material of the surface to be processed, other metal spheres or spheres such as glass or ceramics may be used. . Further, micro dimples 82a... Are also formed on the seal lip 8, which is appropriately selected depending on the degree of squeaking. In addition, although the other seal ring 13 is not particularly described above, if this is configured in the same manner as the seal ring 9, the effect of suppressing the generation of squeal becomes even more remarkable.
[0024]
(Experimental example)
A slinger was formed of SUS304, and the sliding contact surface of the slinger with the seal lip was subjected to the above micro-dimple processing to prepare 10 seal ring samples to be combined with the seal lip formed by H-NBR. Separately, 10 comparative samples not subjected to the above-described micro dimple processing were prepared. These samples were mounted on a bearing portion of a water pump for automobile engines, the pump was operated with an impeller rotating speed of 10,000 RPM, and the presence or absence of squealing at that time was observed. Further, the friction coefficient of the sliding contact surface of each sample was measured.
[0025]
(Result): The friction coefficient of the sliding surface of the micro dimple processed sample was 1.0, while the friction coefficient of the sliding surface of the untreated sample was 1.4. In addition, none of the former produced squealing noise, but the latter was observed to squeal.
[0026]
【The invention's effect】
According to the combination seal member of the present invention, since the sliding surface of the slinger with the seal lip is an uneven surface having a large number of micro dimples, the friction coefficient when sliding with the seal lip is reduced. Therefore, the friction torque is small and the generation of the squeal is suppressed. In addition, an additional effect of suppressing heat generation can be obtained by reducing the friction coefficient. If such characteristics are applied to a water pump for an engine, particularly a water pump for an automobile engine, it is extremely useful for noise countermeasures, and its practical value is great (claims 1 to 6).
[0027]
Further, according to the manufacturing method of the combination seal member according to the invention of claim 7, since the formation of the uneven surface provided with the micro dimples as described above is made simple, the manufacturing man-hour and the manufacturing cost do not increase to the left. Considering the effect of the product, the adoption value of this manufacturing method is great.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of an engine water pump to which a combination seal member of the present invention is applied.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion X in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a Y portion in FIG. 2;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pump shaft 4 Casing 7 Slinger 73 Sliding contact surface 73a Micro dimple 8 Seal lip 9 Combination seal member (seal ring)
10 Bearing part P Water pump

Claims (7)

回転側に固着される金属製スリンガと、固定側に固着され上記スリンガに相対摺接するシールリップとを組み合わせ構成される組合せシール部材であって、
上記スリンガのシールリップとの摺接面は、多数のマイクロディンプルを備えた凹凸面とされていることを特徴とする組合せシール部材。A combination seal member composed of a combination of a metal slinger fixed to the rotating side and a seal lip fixed to the fixed side and in sliding contact with the slinger,
The combination seal member, wherein the sliding contact surface of the slinger with the seal lip is an uneven surface provided with a number of micro dimples. 請求項１において、
上記多数のマイクロディンプルが、微小剛体粒子を衝突させることにより形成されたものである組合せシール部材。In claim 1,
A combination seal member in which the plurality of micro dimples are formed by colliding micro rigid particles. 請求項２において、
上記スリンガがステンレス鋼からなり、上記微小剛体粒子が、直径４０〜２００μｍのスチール球であって、上記凹凸面がこのスチール球を１００ｍ／ｓｅｃ以上の噴射速度で噴射衝突させることにより得られたものである組合せシール部材。In claim 2,
The slinger is made of stainless steel, and the micro rigid particles are steel spheres having a diameter of 40 to 200 μm, and the uneven surface is obtained by causing the steel spheres to be injected and collided at an injection speed of 100 m / sec or more. A combination seal member. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
上記シールリップのスリンガとの摺接面には、上記同様のマイクロディンプルによる凹凸面が金型成形により形成されている組合せシール部材。In any one of Claims 1 thru | or 3,
A combination seal member in which an uneven surface by micro dimples similar to the above is formed on the sliding surface of the seal lip with the slinger. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
上記スリンガが、ウォータポンプの軸受部のインペラー側シャフトに外嵌され、上記シールリップを有するシールが外輪側軸受部に内嵌され、このスリンガとシールリップとの組合せによりウォータポンプの軸受部のシールリングが構成されるものである組合せシール部材。In any one of Claims 1 thru | or 4,
The slinger is externally fitted to the impeller side shaft of the bearing portion of the water pump, and the seal having the seal lip is fitted to the outer ring side bearing portion, and the combination of the slinger and the seal lip seals the bearing portion of the water pump. A combination seal member that constitutes a ring. 請求項５において、
上記ウォータポンプがエンジン用のウォータポンプである組合せシール部材。In claim 5,
A combination seal member in which the water pump is a water pump for an engine. 回転側に固着される金属製スリンガと、固定側に固着され上記スリンガに相対摺接するシールリップとを組み合わせ構成される組合せシール部材の製造方法であって、
上記スリンガのシールリップとの摺接面に、微小剛体粒子を衝突させることにより多数のマイクロディンプルを備えた凹凸面を形成し、この凹凸面に上記シールリップの先側部分が弾接するようスリンガとシールリップとを嵌め合せ組み合わせることを特徴とする組合せシール部材の製造方法。A manufacturing method of a combined seal member comprising a combination of a metal slinger fixed to the rotating side and a seal lip fixed to the fixed side and in sliding contact with the slinger,
The slinger is formed on the sliding surface of the slinger with the sealing lip to form a concave / convex surface having a large number of microdimples by colliding with micro rigid particles, and the leading portion of the sealing lip is in elastic contact with the concave / convex surface. A manufacturing method of a combined seal member, wherein a seal lip is fitted and combined.
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