发动机辅机水泵轴承密封圈的制作方法

本实用新型涉及一种发动机辅机水泵轴承密封圈，尤其涉及具有多唇的密封结构的发动机辅机水泵轴承密封圈。

背景技术：

以往常用的汽车水泵轴承密封装置如图1所示：水泵轴承在旋转轴(4)与轴承外圈(1a)之间均匀安装多个滚动体(1b)，其作用为承受载荷。保持架(1c)用于固定上述滚动体，并将其隔开。密封件(2)由橡胶密封体(2a)和金属骨架(2b)构成，其中橡胶密封体(2a)过盈安装于轴承外圈(1a)的密封槽(1d)中，以防止密封件的窜动；橡胶密封体(2a)的唇部靠近轴分布，其主唇(2d)与旋转轴(3)表面过盈配合，防止润滑脂的泄漏以及外界异物的渗入；Z字形金属骨架(2b)起支撑和加强作用(参照图1)。

这样的密封结构虽然能够在一定程度上实现水泵轴承润滑脂的密封，但由于只有两个密封唇，密封效果不够理想。此外，汽车水泵轴承在工作过程中，密封件(2)的外侧(图中的右侧)直接与水接触，由于水是有压力的，会向轴承内渗透，导致轴承润滑效果下降。为了改善这一现象，目前出现了具有甩水环结构的水泵轴承密封。

针对于此，在专利文献1中公开了具有如下结构的水泵轴承密封装置：密封件(20)包括密封体(20a)以及与密封体(20a)紧密锲合粘结的金属骨架(20b)，密封体(20a)沿径向朝旋转轴(40)方向延伸出一个三唇结构，分别是主唇(20e)、第一副唇(20d)、第二副唇(20c)，密封体(20a)靠近轴承(10)的一个端部过盈安装于密封槽(10d)内，金属骨架(20b)的一个端部插入密封体(20a)，另一端部弯曲地嵌入主唇(20e)和第二副唇(20c)的接合处；密封件(20)还包括一个甩水环(30)，甩水环(30)包括紧密安装于旋转轴(40)表面的内圈(30c)、与内圈(30c)同轴、平行且围绕内圈(30c)的外圈(30a)，和连接内、外圈的凸缘(30b)，外圈(30a)与密封体(20a)之间间隙配合，外圈(30a)的内表面与第二副唇(20c)弹性压紧，内圈(30c)的内表面与主唇(20e)弹性压紧，第一副唇(20d)与旋转轴(40)保持符合动配合要求的间隙；在甩水环(30)的外圈(30a)的外表面上，开有2个以上沿外圈(30a)周向均布的排水槽(30d)(参照图2，即专利文献1的图2)。

根据以上结构，能避免密封件主唇与外界环境的直接接触，同时在轴旋转过程中充分排除密封件周围的水分，从而有效地防止轴承内部润滑脂的泄漏以及外界水分、异物杂质等的侵入。通过使用甩水环结构，在一定程度上提高了水泵轴承的密封效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：CN102011746B

但是，在专利文献1的结构中，甩水环的外侧与密封件上部的外沿呈直线状垂直交叉的结构，在密封性能上仍具有改进的余地。

例如，关于上述密封件(密封圈)，还具有如下现有设计：由橡胶制的密封体(200a)和金属骨架(200b)构成，密封体(200a)为三唇结构，下部部分(230)为分叉状，具有与甩水环(300)的内圈(300c)的内表面压紧的主唇(200e)及与旋转轴(400)抵接的第一副唇(200d)，上部部分(210)经由颈部(220)而与下部部分(230)连接，具有上边部(211)、下边部(213)和将上边部(211)及下边部(213)连接的侧边部(212)，由此呈大致C字型的形状，从上部部分(210)的下边部(213)向甩水环(300)的外圈(300a)水平地延伸出第二副唇(200c)，并且第二副唇(200c)具有与外圈(300a)的外表面压接的唇部凸起(200f)，由此在第二副唇(200c)形成密封。另外。金属骨架(200b)从上部部分(210)的上边部(211)沿着侧边部(212)及颈部(220)一直延伸到下部部分(230)的分叉部附近。

但是，在该现有设计中，第二副唇(200c)与甩水环(300)的外圈(300a)水平接触，仅靠唇部凸起(200f)的过盈量在第二副唇部位形成密封。在实际应用中，由于受到轴承径向游隙及振动的影响，第二副唇对水泵后侧泄漏的冷却液几乎没有防护作用，进而导致多发由于水侵入轴承内部引起的轴承早期失效问题。

技术实现要素：

本实用新型是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够进一步提高密封性的发动机辅机水泵轴承密封圈。为此，本实用新型为了解决以上密封圈的第二副唇的部位接触不够紧密的问题，对第二副唇的形状、设置进行了锐意研究。

具体地说，根据本实用新型的第1方案，提供一种发动机辅机水泵轴承密封圈，在上述发动机辅机水泵的轴承中安装有旋转轴，上述密封圈安装在上述旋转轴与上述轴承之间所形成的空间的开口部，在上述密封圈的外侧安装有甩水环，上述甩水环包括紧密安装于上述旋转轴的表面的内圈、与上述内圈同轴、且围绕上述内圈的外圈、和连接上述内圈及外圈的侧壁，上述密封圈由橡胶制的密封体和金属骨架构成，上述密封体为三唇结构，上述密封体的下部部分为分叉状，具有与上述甩水环的内圈的内表面压紧的主唇及与上述旋转轴抵接的第一副唇，上述密封体的上部部分经由颈部而与下部部分连接，具有上边部、下边部和将上述上边部及下边部连接的侧边部，由此呈大致C字型的形状，从上述上部部分的下边部向上述甩水环的外圈延伸出第二副唇，上述金属骨架从上述上部部分的上边部沿着内侧边及上述颈部一直延伸到上述下部部分的分叉部附近，上述发动机辅机水泵轴承密封圈的特征在于，上述第二副唇以向下的倾斜角度延伸，并从上侧以唇部凸起与上述甩水环的上述外圈的外表面接触。

根据本实用新型的第2方案，在第1方案的发动机辅机水泵轴承密封圈中，上述甩水环的上述外圈与上述内圈平行地朝向上述密封圈延伸。

根据本实用新型的第3方案，在第1方案的发动机辅机水泵轴承密封圈中，上述甩水环的上述外圈相对于上述内圈以向下的倾斜角度朝向上述密封圈延伸。

实用新型效果

根据第1方案，在发动机辅机水泵轴承密封圈的第二副唇以向下的倾斜角度延伸并从上侧以唇部凸起与甩水环的外圈的外表面接触的情况下，增加了第2副唇端部与甩水环的外圈的接触面压和追从性，与现有技术相比，保证了第二副唇部位的密封性能，防止水进入的能力得以提高。能够保证在实际使用中，即使受到外界振动及轴晃动的干扰，依然能够保持一定的过盈量，起到密封作用。而且，密封圈和甩水环设计变更小，容易实现生产。

根据第2方案，能够得到与上述效果相同的效果。

另外，根据第3方案，在发动机辅机水泵轴承密封圈的第二副唇以向下的倾斜角度延伸并从上侧以唇部凸起与甩水环的外圈的外表面接触、且甩水环的外圈以向下的倾斜角度朝向密封圈延伸的情况下，能够进一步增加第二副唇与甩水环的外圈的接触面压和追从性，从而进一步提高了第二副唇部位的密封性能。

附图说明

图1是表示现有技术的无甩水环的水泵轴承密封装置的剖视图。

图2是表示专利文献1的带甩水环的水泵轴承密封装置的剖视图。

图3是表示现有技术的另一带甩水环的水泵轴承密封装置的示意剖视图。

图4是表示本实用新型的发动机辅机水泵轴承密封圈的示意剖视图。

图5是表示本实用新型的发动机辅机水泵轴承密封圈的变形例的示意剖视图。

附图标记说明

100a：轴承外圈，200：密封圈，200a：密封体，200b：金属骨架，210：上部部分，220：颈部，230：下部部分，211：上边部，212：侧边部；213：下边部；200e：主唇，200d：第一副唇，200c：第二副唇，200f：唇部凸起，300：甩水环；300a：外圈，300b：侧壁，300c：内圈，400：旋转轴，α：倾斜角度，β：倾斜角度。

具体实施方式

以下，使用附图详细说明本实用新型的优选实施方式。此外，为了便于说明，存在结构要素的比例不一致及省略部分结构要素的情况。另外，在以下说明书中，关于旋转轴的轴向，将朝向甩水环的一侧称为“外”，将其相反侧称为“内”，关于旋转轴的径向，将旋转轴的轴心的一侧称为“内”，将其相反侧称为“外”。

以下，说明本实用新型的发动机辅机水泵轴承密封圈(有时仅称为密封圈)的实施方式。此外，本实施方式的密封圈与图3所示的密封圈仅在第二副唇的结构方面不同，因此标注与图3相同的附图标记。

首先，在本实施方式中，除密封圈以外的结构，与专利文献1记载的结构大致相同，即，在发动机辅机水泵中，在轴承中支承有旋转轴400，在旋转轴400与轴承外圈100a之间均匀地安装有多个滚动体，并具有固定滚动体的保持架。密封圈200安装在旋转轴400与轴承之间所形成的空间的开口端，在密封圈200的外侧安装有甩水环300，甩水环300包括紧密安装于旋转轴400的表面的内圈300c、与内圈300c同轴、平行且围绕内圈300c的外圈300a、和连接内圈及外圈的侧壁300b，密封圈200由橡胶制的密封体200a和金属骨架200b构成，密封体为三唇结构。但是，在此，在图4及图5中省略滚动体、保持架等的图示，仅针对具有特征点的本实用新型的密封圈及其相关结构进行说明。

如图4所示，在本实施方式中，密封圈200的上端部过盈安装于轴承外圈100a的凹部，且下端部与旋转轴400及甩水环300抵接。

具体地说明密封圈200的形状。密封圈200由氟橡胶等的橡胶制的密封体200a和不锈钢等的金属骨架200b构成。密封体200a为三唇结构，具有上部部分210、颈部220、和下部部分230。

密封体200a的下部部分230为分叉状，具有与甩水环300的内圈300c的内表面压紧的主唇200e及与旋转轴400抵接的第一副唇200d，密封体200a的上部部分210经由颈部220而与下部部分230连接，具有上边部211、下边部213和将上边部211及下边部213连接的侧边部212，由此呈大致C字型的形状。金属骨架200b从上部部分210的上边部211沿着侧边部212及颈部220一直延伸到下部部分230的分叉部附近，与密封体200a紧密锲合粘结。

另外，从上部部分210的下边部213以向下的倾斜角度α向甩水环300的外圈300a延伸出第二副唇200c，第二副唇200c从上侧以唇部凸起200f与甩水环300的外圈300a的外表面接触。

另外，作为本实用新型的发动机辅机水泵轴承密封圈的变形例，也可以是，甩水环300的外圈300a并不与内圈300c平行，而是以向下的倾斜角度β朝向密封圈200延伸。由此，在对第二副唇及甩水环的外圈均设置了倾斜角度的状态下，使第二副唇200c从上侧以唇部凸起(在图5中省略了附图标记)与甩水环300的外圈300a的外表面接触。

在本实用新型的发动机辅机水泵轴承密封圈及其变形例中，能够通过甩水环高速运转对从外界侵入的水形成离心作用，将水向外排出，增强防护性能。

接下来，说明通过本实施方式的密封圈200得到的效果。

发动机辅机水泵轴承密封圈的第二副唇200c以向下的倾斜角度α延伸并从上侧以唇部凸起200f与甩水环300的水平的外圈300a的外表面接触，由此，增加了第2副唇端部与甩水环的外圈的接触面压和追从性，与现有技术相比，保证了第二副唇部位的密封性能，防止水进入的能力得以提高。能够保证在实际使用中，即使受到外界振动及轴晃动的干扰，依然能够保持一定的过盈量，起到密封作用。而且，密封圈和甩水环设计变更小，容易实现生产。

另外，也可以是，密封圈200的第二副唇200c以向下的倾斜角度α延伸并从上侧以唇部凸起200f与甩水环300的外圈300a的外表面接触，并且甩水环300的外圈300a以向下的倾斜角度β朝向密封圈延伸。由此，进一步增加了第二副唇与甩水环的外圈的接触面压和追从性，从而进一步提高了第二副唇部位的密封性能。

以上，仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行了详细说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施方式做出各种各样的变更和补充或采用类似的方式替代，本实用新型的技术范围应由权利要求书来确定，而且还应包括与权利要求书的记载内容相等同的含义及其范围内的所有变更。