JPH0227732Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、非接触軸封技術に係る減衰装置付ベ
ローズシールに関するものである。

〔従来の技術〕

従来より軸封装置としてシヤフト側に気密的に
軸着したシールリングに対して、ハウジング側に
ベローズを介して気密的に担持したフローテイン
グリングを対向せしめるとともに、該シールリン
グとフローテイングリング間にシール流体を流通
せしめ両者を非接触状態に保ちながら封軸する非
接触型ベローズシールが使用されており、摺動部
がない構造として、耐摩耗性、低トルク軸封装置
として有用である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、この種のベローズシールはフローテイ
ングリングがベローズに支承された状態で流体中
に浮遊しているため、ベローズのバネ定数をＫ、
フローテイングリングの質量をＭ、ベローズの質
量をｍとすると、該フローテイングリングの固有
振動数foは fo＝１／2π√Ｋ／Ｍ＋ｍ／３ となり、該固有振動数foと同一かまたは整数倍の
周期の振動がこの軸封部に入力されると共振によ
りフローテイングリングが非常に大きな振動を生
じるため、安定した軸封性能が得られなくなる問
題を有していた。

本考案はこのようなベローズシールの共振現象
を解消し、安定した軸封効果を得ることのできる
減衰装置付ベローズシールを提供することを目的
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本考案の減衰装置付ベローズシール
はその共振による振動を抑制するためにシールリ
ングと対向したフローテイングリングを減衰装置
を介してシヤフトと直交する方向から支承保持し
たものであり、ピストンによつて区画したダツシ
ユポツトを設け、該ピストンをダツシユポツト内
に弾性的に中立せしめ、かつピストンから延びる
ロツドをフローテイングリングの径方向から当接
するとともに、該ダツシユポツトの区画室間を、
オリフイスを有する連通管を介して連通し、該ダ
ツシユポツトに充填したオイルの流動を制御して
減衰するものである。

また本考案は上記コイルスプリングによる弾性
押圧力を調節可能な構造とし、フローテイングシ
ールに対する径方向の弾性支持圧を調節する構造
とした。

〔作用〕

このようにベローズとダツシユポツトのバネ力
によつて浮遊支承したフローテイングリングは、
前述したごとく fo＝１／2π√Ｋ／Ｍ＋ｍ／３ の固有振動数を有するが、径方向に振動する場合
ダツシユポツトのロツドを介してダツシユポツト
内のピストンを摺動せしめるようになるため、狭
少する区画室側から拡大する区画室側にオリフイ
スを介してオイルが流動し、該オリフイスの流動
制限作用によりピストンおよびフローテイングリ
ングの振動を減衰するようになる。

また、上記ダツシユポツトのバネ力を可変にす
ることにより、減衰速度を調整することができる
ようになるものである。

〔実施例〕

以下、本考案減衰装置付ベローズシールの実施
例を図面にしたがつて説明すると、第１図は第一
の実施例を示すものである。符号１はシヤフト２
に外挿固着したシールリングであり、該シールリ
ング１と対向するようにフローテイングリング３
をシヤフト２に遊嵌外挿し、ベローズ４を介して
ハウジング５側に担持して軸封部を構成するもの
で、上記シールリング１の対向面に形成した流体
導入溝６のポンプ作用により密封流体をわずかに
流通せしめ、フローテイングリング３と非接触状
態を保持する。７は上記フローテイングリング３
位置のハウジング５に構成したシリンダー状ダツ
シユポツトであり、該ダツシユポツト７は内壁に
沿つてシヤフト２と、直交方向に気密的に摺動す
るピストン８によつて上部室Ａと下部室Ｂに区画
されるとともに、該ピストン８から延びるロツド
１０を上記フローテイングリング３方向に気密的
に突出し、先端を該フローテイングリング３の外
周に当接してなる。また、該ピストン８は上部室
Ａ側に弾装したコイルスプリング１１と下部室Ｂ
側に弾装したコイルスプリング１２によつて弾性
的に支承されるもので、上部室Ａ側のコイルスプ
リング１１のバネ定数が下部室Ｂ側のコイルスプ
リング１２のバネ定数より大きくなるように構成
されるとともに、該上部室Ａと下部室Ｂを途中に
オリフイス１３を設けた流路１４を介して連通
し、オイル１５を充填してなる。

上記構成のベローズシールはシヤフト２が回転
することにより密封流体が流体導入溝６のポンプ
作用によつてシールリング１とフローテイングリ
ング３間に供給されるため、両者を非接触状態に
維持するものであるが、同時にフローテイングリ
ング３はベローズ４によつて支承されているた
め、固有振動数を有するようになりしたがつて該
軸封部に上記固有振動数と同一かまたは整数倍の
外部振動が加わると共振を生ずる。

しかるに上記構成によればフローテイングリン
グ３に対して外径方向からダツシユポツト７のピ
ストン８から延びたロツド１０が当接しているた
め、該振動によりピストン８を摺動せしめるよう
になり、該ピストン８によつて区画された上部室
Ａと下部室Ｂのオイル１５がオリフイス１３を介
して流動するため、両コイルスプリング１１，１
２の差圧に伴うピストン８の戻りに遅れを生じ、
フローテイングリング３の振動を減衰するもので
ある。

つぎに、第２図は前記ダツシユポツト７におい
て、振衰力調整機構を設けてなるベローズシール
の実施例を示すもので、前記実施例と異なる構造
についてのみ説明する。１６は上部室Ａのコイル
スプリング１１の後端を押圧するスプリング押え
であり、該スプリング押え１６をダツシユポツト
７に対しピストン８方向へ進退調節可能に螺合し
た調節ネジ１７端と当接してなる。すなわち本実
施例では調節ネジ１７を進退することにより、上
部室Ａと下部室Ｂの両コイルスプリング１１，１
２が押し縮められ、両コイルスプリング１１，１
２による弾性安定位置が変るため減衰力を調節す
る作用を発揮する。

以上のダツシユポツト７を３個以上周方向に等
配で設けることによつてあらゆる方向への振動を
減衰することが可能になる。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案の減衰装置付ベローズ
シールはダツシユポツトのオリフイス抵抗を利用
した振動エネルギの消費作用により共振現象が解
消されるため、シール性が安定し、確実な軸封効
果を発揮するものであり本考案の実用性はきわめ
て大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案減衰装置付ベローズシールの一
実施例を示す正断面図、第２図は減衰装置の他の
実施例を示す正断面図である。 １……シールリング、２……シヤフト、３……
フローテイングリング、４……ベローズ、７……
ダツシユポツト、８……ピストン、１０……ロツ
ド、１１，１２……コイルスプリング、１３……
オリフイス、１５……オイル、１７……調節ネ
ジ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) シールリングに対してフローテイングリング
   を対向せしめた非接触型ベローズシールにおい
   て、前記フローテイングリングを、コイルスプ
   リングで弾性的に中立支持したピストンにより
   二室に区画されるとともに該二室がオリフイス
   を介して互いに連通したダツシユポツトの、前
   記ピストンから延びるロツドで径方向に支承し
   てなることを特徴とする減衰装置付ベローズシ
   ール。 (2) 前記コイルスプリングの圧縮量を調節ネジに
   より調整自在としたことを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の減衰装置付ベロー
   ズシール。