JP2000310337A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シール性を向上させることができ、優れた密
封性能を発揮することが可能な密封装置を提供する。 【解決手段】 相手部材２１に摺動自在に密接するシー
ルリップ３を取り付けた第一の環２と、前記第一の環２
に保持され、互いに軸方向に対向する一対のフランジ部
５ｂ，６ｂを設けた第二および第三の環５，６と、前記
一対のフランジ部５ｂ，６ｂの間に配置された弾性体８
と、前記弾性体８に支持されて前記相手部材２１に摺動
自在に密接する摺動リング９とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、密封装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】遠心分離器等の分野においてハウジング
が高速で回転する場合、このハウジングの軸周を密封す
る密封装置として従来、図３または図４に示す密封装置
が知られている。

【０００３】すなわち、図３の密封装置５１は、インナ
ーシールとして二つの環５２，５３の間にレアフロン製
のシールリップ５４を挟み込んだものであり、図４の密
封装置５５は、アウターシールとして環５６にゴム状弾
性材製のシールリップ５７を焼き付けたものである。

【０００４】しかしながら、この図３の密封装置５１に
は、高速回転時にシールリップ５４に大きな遠心力が作
用するために、このシールリップ５４に開きが生じてこ
のシールリップ５４が相手部材である軸５８から離れて
しまう虞があり、また図４の密封装置５５には、高速回
転時にシールリップ５７が軸５８に強く押し付けられる
ためにこのシールリップ５７に摩耗が生じたり、アウタ
ーシールとしての追随性が不足するためにシール性に低
下を来したりすることがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑
みて、上記従来技術と比較してシール性を向上させるこ
とができ、もって優れた密封性能を発揮することが可能
な密封装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１による密封装置は、相手部材に摺
動自在に密接するゴム状弾性材製のシールリップを取り
付けた第一の環と、前記第一の環に保持され、互いに軸
方向に対向する一対のフランジ部を設けた第二および第
三の環と、前記一対のフランジ部の間に配置されたゴム
状弾性材製の弾性体と、前記弾性体に支持されて前記相
手部材に摺動自在に密接する摺動リングとを備えたこと
を特徴とするものである。

【０００７】また、本発明の請求項２による密封装置
は、上記した請求項１の密封装置において、第二および
第三の環の互いの嵌合部に設けた切欠状または溝状の流
路を介してグリースをシールリップ側に供給するグリー
ス供給経路を設けたことを特徴とするものである。

【０００８】上記構成を備えた本発明の請求項１による
密封装置においては、摺動リングが一次シールとして機
能するとともにシールリップが二次シールまたはダスト
シールとして機能し、前者の摺動リングおよびこれを支
持する弾性体に遠心力が作用しても、これらが開くの
が、弾性体を支持する環により抑えられる。したがって
弾性体による摺動リングの支持が継続されるとともに摺
動リングの相手部材に対する密接が継続され、よってシ
ール性が低下するのを抑えることが可能となる。

【０００９】またこれに加えて、上記構成を備えた本発
明の請求項２による密封装置においては、第二および第
三の環の互いの嵌合部に設けた切欠状または溝状の流路
を含むグリース供給経路を介してグリースがシールリッ
プ側に供給されるために、シールリップの相手部材に対
する摺動部の潤滑性を向上させることが可能となる。ま
た、シールリップがダストシールであるとともにグリー
スが所定圧力で供給される場合には、上記摺動部から外
部にグリースが放出されることになり、これによりグリ
ースアウトタイプの密封装置が構成されることになる
（グリースアウトタイプの密封装置は、グリースを外部
へ排出させながら水やスケール等の外部ダストの浸入を
防ぐタイプであり、これに対して、グリースインタイプ
の密封装置は、グリースを外部に出さない完全密封タイ
プである）。

【００１０】

【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施形態を図面に
したがって説明する。

【００１１】第一実施形態・・・図１に示すように、当
該実施形態に係る密封装置１は、遠心分離器のようにハ
ウジングと軸とが高速で共廻りする部分に使用されるオ
イルシールタイプの密封装置であり、以下のように構成
されている。

【００１２】すなわち先ず、ゴム状弾性材製のシールリ
ップ（ゴムリップとも称する）３および外周シール部４
を焼き付けた第一の環２が設けられており、この第一の
環２の内周側に、第二の環５、第三の環６および第四の
環７が保持されており、第二の環５のフランジ部５ｂと
第三の環６のフランジ部６ｂとの間にゴム状弾性材製の
弾性体（ゴムリングとも称する）８が配置されており、
この弾性体８の内周側にテフロンないし樹脂製の摺動リ
ング（テフロンリングまたはテフロンシールとも称す
る）９が配置されている。

【００１３】第一の環２は先ず、筒状部２ａを有してお
り、この筒状部２ａの軸方向一方（図上下方）の端部に
径方向内方に向けてフランジ部２ｂが一体成形されてい
る。筒状部２ａはその軸方向一方の端部から他方（図上
上方）の端部にかけて、小径部２ｃ、テーパ状の段差部
２ｄ、大径部２ｅおよびカシメ部２ｆを一体に備えてい
る。上記シールリップ３はフランジ部２ｂの内周端部に
斜め内方（軸方向他方へ向けての斜め内方）に向けて焼
付け固定されるとともに、外周シール部４は、筒状部２
ａのうちその小径部２ｃおよび段差部２ｄの外周面に焼
付け固定されており、このシールリップ３と外周シール
部４とが、フランジ部２ｂの外側端面に焼付け固定され
た連結部１０を介して一体に成形されている。

【００１４】第二の環５は、第一の環２の大径部２ｅの
内周側に嵌合された筒状部５ａと、この筒状部５ａの軸
方向他方の端部に径方向内方に向けて一体成形されたフ
ランジ部５ｂとを有しており、筒状部５ａとフランジ部
５ｂとの境の屈曲部が第一の環２のカシメ部２ｆで抱持
されることにより第一の環２に対して軸方向に位置決め
されている。

【００１５】第三の環６は、第二の環５の筒状部５ａの
内周側に嵌合された筒状部６ａと、この筒状部６ａの軸
方向一方の端部に径方向内方に向けて一体成形されたフ
ランジ部６ｂとを有しており、筒状部６ａが第二の環５
のフランジ部５ｂに突き当てられることにより第二の環
５に対して軸方向に位置決めされている。

【００１６】また、第四の環７は、第一の環２の小径部
２ｃの内周側に嵌合された筒状部７ａと、この筒状部７
ａの軸方向他方の端部に径方向内方に向けて一体成形さ
れたフランジ部７ｂとを有しており、フランジ部７ｂが
第三の環６のフランジ部６ｂに突き当てられるとともに
筒状部７ａが第一の環２のフランジ部２ｂに突き当てら
れることにより第一および第三の環２，６に対して軸方
向に位置決めされている。

【００１７】第一ないし第四の環２，５，６，７は何れ
も金属製であって板金をプレス加工したものであり、組
立の順序としては、先ず第二および第三の環５，６を互
いに嵌合し、次いで第二および第四の環５，７を纏めて
第一の環２によりカシメ固定する。

【００１８】弾性体８は、所定のゴムによって環状に成
形されており、断面形状を径方向に長い長方形とされて
いる。この弾性体８は、その外周面において第三の環６
の筒状部６ａの内周面に常に接触しているが、充填率の
都合から第二および第三の環５，６との間にはそれぞれ
隙間が設定されている。

【００１９】摺動リング９は、摺動性に優れたテフロン
によって環状に成形されており、断面形状を軸方向に長
い長方形とされている。この摺動リング９は、その外周
面において弾性体８の内周面に常に接触しているが、環
５，６との接触により摩耗することがないように第二お
よび第三の環５，６との間にはそれぞれ隙間が設定され
ている。

【００２０】上記構成を備えた密封装置１は、外周面に
外周シール部４を焼き付けた第一の環２をもってハウジ
ング（図示せず）の内周に嵌着され、シールリップ３お
よび摺動リング９をそれぞれ摺動の相手部材である軸２
１の周面に密接させてハウジングと軸２１との間をシー
ルするものであって（密封流体は当該密封装置１の軸方
向一方側に存在する）、上記構成により以下の作用効果
を奏する点に特徴を有している。

【００２１】すなわち先ず、上記したようにシールリッ
プ３および摺動リング９よりなるダブルシール構造であ
るためにシール性を向上させることができるとともに、
摺動リング９およびこれを支持する弾性体８に遠心力が
作用しても、これらが開くのが、弾性体８を支持する第
二および第三の環５，６により抑えられる。したがって
弾性体８による摺動リング９の支持が継続されるととも
に摺動リング９の軸２１に対する密接が継続され、よっ
てシール性が低下するのが抑えられる。したがって、高
速回転時の大きな遠心力が作用する状況であっても優れ
た密封性能を発揮することができる。

【００２２】第二実施形態・・・図２に示すように、当
該実施形態に係る密封装置１は、鉄鋼製造に係る連鋳機
のように外部ダスト条件の厳しい機器に使用されるオイ
ルシールタイプの密封装置であり、以下のように構成さ
れている。

【００２３】すなわち先ず、ダストリップとして機能す
るゴム状弾性材製のシールリップ（ゴムリップとも称す
る）３および外周シール部４を焼き付けた第一の環２が
設けられており、この第一の環２の内周側に、第二の環
５および第三の環６が保持されており、第二の環５のフ
ランジ部５ｂと第三の環６のフランジ部６ｂとの間にゴ
ム状弾性材製の弾性体（ゴムリングとも称する）８が配
置されており、この弾性体８の内周側にテフロンないし
樹脂製の摺動リング（テフロンリングまたはテフロンシ
ールとも称する）９が配置されている。

【００２４】第一の環２は先ず、筒状部２ａを有してお
り、この筒状部２ａの軸方向一方（図上左方）の端部に
断面略Ｕ字形の屈曲部２ｇを介して、径方向内方に向け
てフランジ部２ｂが一体成形されている。筒状部２ａは
その軸方向一方の端部から他方（図上右方）の端部にか
けて、小径部２ｃ、テーパ状の段差部２ｄ、大径部２ｅ
およびカシメ部２ｆを一体に備えている。上記シールリ
ップ３はフランジ部２ｂの内周端部近傍に斜め内方（軸
方向一方へ向けての斜め内方）に向けて焼付け固定され
るとともに、外周シール部４は、筒状部２ａのうちその
小径部２ｃ、段差部２ｄおよび大径部２ｅの外周面に焼
付け固定されており、このシールリップ３と外周シール
部４とが、屈曲部２ｇの外側端面に焼付け固定された端
面シール部１１およびフランジ部２ｂの外側端面に焼付
け固定された連結部１０を介して一体に成形されてい
る。

【００２５】第二の環５は、第一の環２の筒状部２ａの
内周側に嵌合された筒状部５ａと、この筒状部５ａの軸
方向他方の端部に径方向内方に向けて一体成形されたフ
ランジ部５ｂとを有しており、筒状部５ａとフランジ部
５ｂとの境の屈曲部が第一の環２のカシメ部２ｆで抱持
されるとともに筒状部５ａが第一の環２の屈曲部２ｇに
突き当てられることにより第一の環２に対して軸方向に
位置決めされている。

【００２６】第三の環６は、第二の環５の筒状部５ａの
内周側に嵌合された筒状部６ａと、この筒状部６ａの軸
方向一方の端部に径方向内方に向けて一体成形されたフ
ランジ部６ｂとを有しており、筒状部６ａが第二の環５
のフランジ部５ｂに突き当てられるとともにフランジ部
６ｂが第一の環２のフランジ部２ｂに突き当てられるこ
とにより第一および第二の環２，５に対して軸方向に位
置決めされている。

【００２７】第一ないし第三の環２，５，６は何れも金
属製であって板金をプレス加工したものであり、組立の
順序としては、先ず第二および第三の環５，６を互いに
嵌合し、次いで第二の環５を第一の環２によりカシメ固
定する。

【００２８】弾性体８は、所定のゴムによって環状に成
形されており、断面形状を径方向に長い長方形とされて
いる。この弾性体８は、その外周面において第三の環６
の筒状部６ａの内周面に常に接触しているが、充填率の
都合から第二および第三の環５，６との間にはそれぞれ
隙間が設定されている。

【００２９】摺動リング９は、摺動性に優れたテテロン
によって環状に成形されており、断面形状を軸方向に長
い長方形とされている。この摺動リング９は、その外周
面において弾性体８の内周面に常に接触しているが、環
５，６との接触により摩耗することがないように第二お
よび第三の環５，６との間にはそれぞれ隙間が設定され
ている。

【００３０】また、当該密封装置１には、その装着時に
軸方向一方側に存在するグリースＧをシールリップ３側
に供給するグリース供給経路１２が設けられており、こ
のグリース供給経路１２が以下のように構成されてい
る。

【００３１】すなわち先ず、第二の環５のフランジ部５
ｂに所要数の孔状の流路（単に孔とも称する）１３が設
けられており、第三の環６の筒状部６ａの軸方向他方の
端部に切欠状の流路（第一のスリットとも称する）１４
が設けられており、第三の環６の筒状部６ａの外周面に
溝状の流路（第二のスリットとも称する）１５が設けら
れており、第三の環６のフランジ部６ｂの軸方向一方の
端面に同じく溝状の流路（第三のスリットとも称する）
１６が設けられている。孔状の流路１３は複数が等配状
に設けられている。切欠状または溝状の流路１４，１
５，１６はそれぞれ複数が等配状に設けられており（例
えば四等配）、かつ円周上の位置を揃えて設けられてい
る。第三の環６の筒状部６ａの軸方向他方の端部の外周
端はテーパ状にカットされており、第三の環６の筒状部
６ａとフランジ部６ｂとの境の屈曲部の外側角部もテー
パ状にカットされている。したがって上記孔状の流路１
３から始まって切欠状の流路１４および溝状の流路１
５，１６を介してシールリップ３の背面側の空間１７に
至る一連のグリース供給経路１２が形成されており、こ
のグリース供給経路１２を通ってグリースＧがシールリ
ップ３に供給されるようになっている。

【００３２】上記構成を備えた密封装置１は、外周面に
外周シール部４を焼き付けた第一の環２をもってハウジ
ング（図示せず）の内周に嵌着され、シールリップ３お
よび摺動リング９をそれぞれ摺動の相手部材である軸２
１の周面に密接させてハウジングと軸２１との間をシー
ルするものであって、上記構成により以下の作用効果を
奏する点に特徴を有している。

【００３３】すなわち先ず、上記したようにシールリッ
プ３および摺動リング９よりなるダブルシール構造であ
るためにシール性を向上させることができるとともに、
摺動リング９およびこれを支持する弾性体８に遠心力が
作用しても、これらが開くのが、弾性体８を支持する第
二および第三の環５，６により抑えられる。したがって
弾性体８による摺動リング９の支持が継続されるととも
に摺動リング９の軸２１に対する密接が継続され、よっ
てシール性が低下するのが抑えられる。したがって、高
速回転時の大きな遠心力が作用する状況であっても優れ
た密封性能を発揮することができる。

【００３４】またこれに加えて、第二の環５に設けた孔
状の流路１３ならびに第二および第三の環６，７の互い
の嵌合部に設けた切欠状または溝状の流路１４，１５，
１６を含むグリース供給経路１２を介してグリースＧが
シールリップ３側に供給されるために、このグリースＧ
により、シールリップ３の軸２１に対する摺動部の潤滑
性を向上させることができる。またグリースアップ等に
よりグリースＧが所定の圧力をもって封入される場合に
は、上記空間１７に至ったグリースＧが上記摺動部から
外部に随時放出されるために、これによりグリースアウ
トタイプの密封装置が構成されて、外部ダストに対する
シール性を向上させることができる。したがってこれら
のことから、優れた耐久性およびシール性を発揮する密
封装置１を提供することができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。

【００３６】すなわち先ず、上記構成を備えた本発明の
請求項１による密封装置においては、その構成部品であ
る摺動リングが一次シールとして機能するとともにシー
ルリップが二次シールまたはダストシールとして機能す
るダブルシール構造が採用されているために、シール性
能を向上させることができる。また、ハウジングが高速
回転する等して摺動リングおよびこれを支持する弾性体
に大きな遠心力が作用しても、これらが開くのが、弾性
体を支持する第二および第三の環により抑えられる。し
たがって弾性体による摺動リングの支持が継続されると
ともに摺動リングの相手部材に対する密接が継続され、
よってシール性が低下するのが抑えられる。したがっ
て、高速回転時の大きな遠心力が作用する状況であって
も優れたシール性能を発揮する密封装置を提供すること
ができる。

【００３７】またこれに加えて、上記構成を備えた本発
明の請求項２による密封装置においては、第二および第
三の環の互いの嵌合部に設けた切欠状または溝状の流路
を含むグリース供給経路を介してグリースがシールリッ
プ側に供給されるために、このグリースによりシールリ
ップの相手部材に対する摺動部の潤滑性を向上させるこ
とができる。また、シールリップがダストシールである
とともにグリースが所定圧力で供給される場合には、上
記摺動部から外部にグリースが放出されるために、これ
によりグリースアウトタイプの密封装置が構成されて、
外部ダストに対するシール性を向上させることができ
る。したがってこれらのことから、優れた耐久性および
シール性を発揮する密封装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態に係る密封装置の要部断
面図

【図２】本発明の第二実施形態に係る密封装置の半裁断
面図

【図３】従来例に係る密封装置の要部断面図

【図４】他の従来例に係る密封装置の要部断面図

【符号の説明】

１ 密封装置 ２ 第一の環 ２ａ，５ａ，６ａ，７ａ 筒状部 ２ｂ，５ｂ，６ｂ，７ｂ フランジ部 ２ｃ 小径部 ２ｄ 段差部 ２ｅ 大径部 ２ｆ カシメ部 ２ｇ 屈曲部 ３ シールリップ ４ 外周シール部 ５ 第二の環 ６ 第三の環 ７ 第四の環 ８ 弾性体 ９ 摺動リング １０ 連結部 １１ 端面シール部 １２ グリース供給経路 １３，１４，１５，１６ 流路 １７ 空間 ２１ 軸（相手部材） Ｇ グリース

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相手部材（２１）に摺動自在に密接する
   ゴム状弾性材製のシールリップ（３）を取り付けた第一
   の環（２）と、 前記第一の環（２）に保持され、互いに軸方向に対向す
   る一対のフランジ部（５ｂ）（６ｂ）を設けた第二およ
   び第三の環（５）（６）と、 前記一対のフランジ部（５ｂ）（６ｂ）の間に配置され
   たゴム状弾性材製の弾性体（８）と、 前記弾性体（８）に支持されて前記相手部材（２１）に
   摺動自在に密接する摺動リング（９）とを備えたことを
   特徴とする密封装置。
2. 【請求項２】 請求項１の密封装置において、 第二および第三の環（５）（６）の互いの嵌合部に設け
   た切欠状または溝状の流路（１４）（１５）（１６）を
   介してグリース（ｇ）をシールリップ（３）側に供給す
   るグリース供給経路（１２）を設けたことを特徴とする
   密封装置。