JPH0229908B2 - - Google Patents

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JPH0229908B2
JPH0229908B2 JP60010717A JP1071785A JPH0229908B2 JP H0229908 B2 JPH0229908 B2 JP H0229908B2 JP 60010717 A JP60010717 A JP 60010717A JP 1071785 A JP1071785 A JP 1071785A JP H0229908 B2 JPH0229908 B2 JP H0229908B2
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JP
Japan
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shaft
sealed
return element
sealing
sealing surface
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JP60010717A
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JPS60245875A (ja
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Fuoruhi Hansu
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Carl Freudenberg KG
Original Assignee
Carl Freudenberg KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3244—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with hydrodynamic pumping action

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ポリマー材料からなる環状の封止要
素からなり、該要素の封止面が軸表面に形成され
た被封止面に柔軟に押圧され、封止面が漏れ液用
の、流体力学的に働く戻し要素を少なくとも一個
有する種類の軸シールに関する。
［従来の技術］ この種の軸シールは、米国特許明細書第
3572732号に記載されている。その軸シールは、
シールが新品状態である限りは動作信頼性が高
い。だが被密封媒体、特に潤滑油が沈積すると、
この状態を急変に変えることがある。その結果、
シールの損傷が早まり、所期の密封効果は期待で
きなくなる。
［発明の解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、この種の軸シールを改良し、
動的密封ゾーン、即ち密封軸と封止要素が係合し
あう領域が焼付いて固着することのないようにす
ることである。更に、封止間隙内の流体の冷却を
改善して、いわゆる油中炭素分が発生することを
確実に防ぐことを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ この目的は、冒頭に述べた種類の軸シールにお
いて、本発明により、封止面を補足して被封止面
にも向きをそらす送り作用を有せしめるよう、流
体力学的に働く戻し要素を被封止面に少なくとも
１個設けることにより達成される。これにより、
動荷重を受けた封止間隙内の全流体が連続的に循
環し、金属材料からなる軸の表面にゆきわたる。
その結果、動的封止間隙からの熱排出が著しく改
善され、潤滑油から油中炭素分が沈殿しはじめる
臨界温度を超えることが防止できる。
封止面上の戻し要素と、被封止面上の戻し要素
とは、全体としての合成送り作用が被密封室の方
に働くのであれば、送り方向が逆であつてもよ
い。しかしこの点に関しては、本来存在していた
条件が通常の摩耗によつて大きく変わることがあ
るので、両方の戻し要素が同一でかつ被密封室の
方を向いた作用方向を有するようにする設計が好
ましい。その他の点では、戻し要素の構成を周知
の設計と同じにすることができる。ただし安価に
製造する点を考慮して、封止面の戻し要素と被封
止面の戻し要素とを少なくとも１個のら線状溝お
よび／またはリブにより形成する設計にするのが
好ましい。この種の戻し要素は、例えば切削また
は切断による機械加工で形成することができる。
被封止面の戻し要素と封止面の戻し要素との断
面高さ比Ｃ／Ｄおよび／または配置間隔の比Ａ／
Ｂは、１対２ないし１対300、好ましくは１対５
ないし１対20である（第２図参照）。どちらの側
の戻し要素をより効果的なものとして配置するか
は本来問題ではないが、製造上の観点から、流体
力学的に働く戻し要素は、軸側、即ち被封止側の
ものを細く実施し、そして封止要素側のものを太
く実施するのが有利であることが判明した。この
場合軸シールの微少な摩耗を有利な形で利用する
ことができる。同時に、軸の表面はきわめて費用
のかかる超精密加工が従来不可欠と考えられてき
たがその必要もなくなり、例えば低速送りの旋削
または研削により容易に達成することのできる通
常の精密加工で十分である。
［実施例］ 以下本発明を添付図面により説明する。
第１図に示した軸シールは金属材料からなる補
強環１を有している。この補強環１は断面が半径
方向内向きに開口したＵ形で、４つの円環状の要
素２〜５をＵ形の中に挟み込み、取囲んで密封し
ている。
本来の動的密封ゾーンは要素３と軸６の表面と
の間の「Ｘ」で示した範囲にある。この要素３は
フツ素樹脂からなり、軸から離れた外縁部分が２
つの要素２，４にはさまれて密閉されいる。要素
２はエラストマー材料からなり、単純な封止板と
して働いている。要素４はフツ素樹脂からなり、
補強環１から半径方向内側に延び、そこから軸方
向に要素３の動的密封ゾーン反対方向の外気の方
に引き出してある。この要素４は僅かに間隔をと
つて被封止軸６の表面を取囲み、こうして動的密
封ゾーン「Ｘ」に周囲から異物が侵入するのを防
いでいる。同時に、これによつて過度の液漏れを
防ぐ安全手段が得られる。この安全手段とは、動
的密封ゾーン「Ｘ」での定常密封が、予測しえな
い事情により自然破壊するときに機能するもので
ある。要素５は円環状の金属板からなり、軸方向
で隣接した補強環１のフランジ部により軸方向に
圧縮され、この圧縮力を要素２，３，４の外縁即
ち軸から離れた周縁部に伝達し、こうしてこれら
の要素を液密にかつ静的に安定した状態で保持す
る。
第１図の動的密封ゾーン「Ｘ」の範囲を第２図
に拡大してあらわした。流体力学的に働く戻し要
素が、被密封軸６の表面である被封止面８の側
で、ら線状溝により形成される。この溝は外観が
あたかもコイルばね状を呈するかのように被封止
面を取り囲み、それゆえ要素３と被密封軸６との
間で断面切欠部を図示の如く形成し、これを軸方
向で数個所開口している。この断面切欠部を形成
するら線状溝の最大深さＣよび溝相互間の距離Ａ
は値がきわめて小さく、値Ｃは約10〜20μｍ、値
Ａは約35μｍである。被密封軸６の当該軸径は約
90mmである。
他方、封止面７は複数個の、各々独立して平行
に設けられた溝により形成されたリブ状の戻し要
素を有する。この溝は深さＤが0.02〜0.2mm、好
ましくは0.1mmであり、回転軸に対し30〜75゜、好
ましくは45゜の角度をなしている。
［発明の効果］ 本発明によれば、以上説明した如く被封止面に
も戻し要素が備えられているため、流体を動的密
封ゾーンに効果的に送り込むことにより焼付きを
防止できる。また、封止間隙内での潤滑油の沈積
を防ぐことができ、シールの長い寿命が良好に得
られるようになる。
【図面の簡単な説明】
第１図は軸シールの部分断面図、第２図は第１
図「Ｘ」部分の拡大図である。 １……補強環、２〜５……要素、６……軸、７
……封止面、８……被封止面。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ポリマー材料からなる環状の封止要素からな
    り、該要素の封止面が軸表面に形成された被封止
    面に柔軟に押圧され、封止面が漏れ液用の流体力
    学的に働く戻し要素を少なくとも１個有する軸シ
    ールにおいて、封止面７を補足して被封止面８が
    流体力学的に働く戻し要素を少なくとも１個有す
    ることを特徴とする軸シール。 ２ 封止面上の戻し要素と被封止面上の戻し要素
    とは送り作用が互いに異なる向きであることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の軸シール。 ３ 封止面の戻し要素と被封止面の戻し要素とは
    作用方向が同じであることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項に記載の軸シール。 ４ 少なくとも１個のら線状の溝および／または
    リブにより封止面７および被封止面８の戻し要素
    を形成することを特徴とする特許請求の範囲第１
    項ないし第３項のいずれかに記載の軸シール。 ５ 被封止面の戻し要素と封止面の戻し要素との
    断面高さ比Ｃ／Ｄおよび／または配置間隔の比
    Ａ／Ｂが１対２ないし１対300であることを特徴
    とする特許請求の範囲第４項に記載の軸シール。 ６ 前記比が１対５ないし１対20であることを特
    徴とする特許請求の範囲第５項に記載の軸シー
    ル。
JP60010717A 1984-05-19 1985-01-23 軸シ−ル Granted JPS60245875A (ja)

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DE3418738A DE3418738C2 (de) 1984-05-19 1984-05-19 Wellendichtung
DE3418738.3 1984-05-19

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