JPH05149442A - 回転用シール - Google Patents
回転用シールInfo
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- JPH05149442A JPH05149442A JP3341883A JP34188391A JPH05149442A JP H05149442 A JPH05149442 A JP H05149442A JP 3341883 A JP3341883 A JP 3341883A JP 34188391 A JP34188391 A JP 34188391A JP H05149442 A JPH05149442 A JP H05149442A
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- Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 流体の高圧化や回転軸の高速化に対しても、
充分な密封性を得ることができ、気体・液体何れの流体
に対しても確実に密封できる回転用シールを提供する。 【構成】 平円環状シールエレメントを軸方向へ折曲
て、シールエレメントを回転軸部材３の外周面４に摺接
させる回転用シール１であって、シールエレメントを２
つ並設し、一方のシールエレメント８ａの摺接面11ａ側
に複数の同心円溝Ｍ1 …を形成すると共に、他方のシー
ルエレメント８ｂの摺接面11ｂ側に螺旋溝Ｈを形成す
る。
充分な密封性を得ることができ、気体・液体何れの流体
に対しても確実に密封できる回転用シールを提供する。 【構成】 平円環状シールエレメントを軸方向へ折曲
て、シールエレメントを回転軸部材３の外周面４に摺接
させる回転用シール１であって、シールエレメントを２
つ並設し、一方のシールエレメント８ａの摺接面11ａ側
に複数の同心円溝Ｍ1 …を形成すると共に、他方のシー
ルエレメント８ｂの摺接面11ｂ側に螺旋溝Ｈを形成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は回転軸に使用されるシー
ルに関する。
ルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、コンプレッサ等の回転軸のシール
として、ゴムリップシールやメカニカルシールを使用し
ていた。
として、ゴムリップシールやメカニカルシールを使用し
ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ゴムリップシ
ールは、環境問題に起因する冷媒Ｒ12からＲ134 ａへの
変更に伴うゴム材料と冷媒の不適合性の問題や、ゴム中
へ溶解した冷媒が圧力・温度変化に追従不足で発生する
ブリスタの問題があった。しかも、シール性能に限界が
あるため、今後の使用雰囲気での流体の高圧化（４kgf/
cm2 以上）や回転軸の高速化（6000rpm 以上）に伴う厳
しい条件下に於ては、充分な密封性を得ることができず
使用不可能となる問題があった。
ールは、環境問題に起因する冷媒Ｒ12からＲ134 ａへの
変更に伴うゴム材料と冷媒の不適合性の問題や、ゴム中
へ溶解した冷媒が圧力・温度変化に追従不足で発生する
ブリスタの問題があった。しかも、シール性能に限界が
あるため、今後の使用雰囲気での流体の高圧化（４kgf/
cm2 以上）や回転軸の高速化（6000rpm 以上）に伴う厳
しい条件下に於ては、充分な密封性を得ることができず
使用不可能となる問題があった。
【０００４】また、メカニカルシールは、コンパクトで
ないためシールスペースが大きくなる、高価格、ガス漏
れが多く気体に対するシール性が乏しいという問題点が
あった。
ないためシールスペースが大きくなる、高価格、ガス漏
れが多く気体に対するシール性が乏しいという問題点が
あった。
【０００５】そこで本発明は、流体の高圧化や回転軸の
高速化に対しても、充分な密封性を得ることができ、気
体・液体何れの流体に対しても確実に密封できる回転用
シールを提供することを目的とする。
高速化に対しても、充分な密封性を得ることができ、気
体・液体何れの流体に対しても確実に密封できる回転用
シール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】本発明は、上記目的を達
成するために、平円環状シールエレメントを軸方向へ折
曲て、該シールエレメントを回転軸部材の外周面に摺接
させる回転用シールであって、上記シールエレメントを
２つ並設し、一方の該シールエレメントの摺接面側に複
数の同心円溝を形成すると共に、他方の該シールエレメ
ントの摺接面側に螺旋溝を形成したものである。
成するために、平円環状シールエレメントを軸方向へ折
曲て、該シールエレメントを回転軸部材の外周面に摺接
させる回転用シールであって、上記シールエレメントを
２つ並設し、一方の該シールエレメントの摺接面側に複
数の同心円溝を形成すると共に、他方の該シールエレメ
ントの摺接面側に螺旋溝を形成したものである。
【０００７】
【作用】一方のシールエレメントに於ては、同心円溝に
よって、回転軸部材へのシールエレメントの接触面圧が
高くなり、液体のみならず気体をも密封でき、他方のシ
ールエレメントに於ては、螺旋溝と軸部材の回転力によ
って発生する回転流で、浸入する液体を流体側へ押戻
し、液体を密封できる。
よって、回転軸部材へのシールエレメントの接触面圧が
高くなり、液体のみならず気体をも密封でき、他方のシ
ールエレメントに於ては、螺旋溝と軸部材の回転力によ
って発生する回転流で、浸入する液体を流体側へ押戻
し、液体を密封できる。
【０００８】このシールエレメントを２つ並設したこと
により、密封性が大幅に向上し、流体の高圧化や回転軸
の高速化に対しても、確実に流体漏れを防止できる。
により、密封性が大幅に向上し、流体の高圧化や回転軸
の高速化に対しても、確実に流体漏れを防止できる。
【０００９】
【実施例】以下実施例を示す図面に基づいて本発明を詳
説する。
説する。
【００１０】図１は本発明に係る回転用シールを示して
おり、この回転用シール１は、ケース等のハウジング２
の内周面に嵌着され、所定方向に回転する回転軸部材３
の外周面４に摺接し、液体又は気体の流体Ｒを密封す
る。
おり、この回転用シール１は、ケース等のハウジング２
の内周面に嵌着され、所定方向に回転する回転軸部材３
の外周面４に摺接し、液体又は気体の流体Ｒを密封す
る。
【００１１】回転用シール１は、ゴムガスケット６と、
スペーサ７を介して２つのシールエレメント８ａ，８ｂ
と、押え金具９とを並設して、環状金具５内に装着した
ものである。
スペーサ７を介して２つのシールエレメント８ａ，８ｂ
と、押え金具９とを並設して、環状金具５内に装着した
ものである。
【００１２】10は、ハウジング２の内周面と環状金具５
の外周面との間に介装されたゴム系シーラントである。
の外周面との間に介装されたゴム系シーラントである。
【００１３】シールエレメント８ａ，８ｂは、４ふっ化
エチレン樹脂等のふっ素系樹脂から成型され、成型後の
状態では、図２に示すように、夫々薄い平円環状であ
る。
エチレン樹脂等のふっ素系樹脂から成型され、成型後の
状態では、図２に示すように、夫々薄い平円環状であ
る。
【００１４】そこで、図示省略のテーパシャンク等によ
り、各シールエレメント８ａ，８ｂの内径側を軸方向へ
押し加工して、図１の如く空隙Ｓ側から流体Ｒ側に折曲
げする。
り、各シールエレメント８ａ，８ｂの内径側を軸方向へ
押し加工して、図１の如く空隙Ｓ側から流体Ｒ側に折曲
げする。
【００１５】したがって、回転用シール１の装着時に於
て、各シールエレメント８ａ，８ｂの摺接面11ａ，11ｂ
が、回転軸部材３の外周面４に圧接する。
て、各シールエレメント８ａ，８ｂの摺接面11ａ，11ｂ
が、回転軸部材３の外周面４に圧接する。
【００１６】また、図２と図３に示すように、一方のシ
ールエレメント８ａの摺接面11ａ側には、シールエレメ
ント８ａの軸心Ｏを中心とする複数の同心円溝Ｍ1 ，Ｍ
2 …が、不等間隔のピッチＰ1 ，Ｐ2 …で、切込み等に
より形成される。
ールエレメント８ａの摺接面11ａ側には、シールエレメ
ント８ａの軸心Ｏを中心とする複数の同心円溝Ｍ1 ，Ｍ
2 …が、不等間隔のピッチＰ1 ，Ｐ2 …で、切込み等に
より形成される。
【００１７】各同心円溝Ｍ1 ，Ｍ2 …は、シールエレメ
ント８ａの内径側から外径側へいくに従って、ピッチＰ
1 ，Ｐ2 …が所定長さ分づつ───例えば0.3 〜0.4 mm
づつ───順次短くなる。
ント８ａの内径側から外径側へいくに従って、ピッチＰ
1 ，Ｐ2 …が所定長さ分づつ───例えば0.3 〜0.4 mm
づつ───順次短くなる。
【００１８】シールエレメント８ａの内周縁と同心円溝
Ｍ1 との（間隔）ピッチＰ0 は、ピッチＰ1 よりも上記
所定長さ分だけ長く設定される。
Ｍ1 との（間隔）ピッチＰ0 は、ピッチＰ1 よりも上記
所定長さ分だけ長く設定される。
【００１９】また、各同心円溝Ｍ1 ，Ｍ2 …は、微小な
一定幅で、シールエレメント８ａの厚みの略半分の深さ
まで至り、摺接面11ａに対して傾斜状───例えば40°
〜50°の傾斜角度θ1 ───となっている。
一定幅で、シールエレメント８ａの厚みの略半分の深さ
まで至り、摺接面11ａに対して傾斜状───例えば40°
〜50°の傾斜角度θ1 ───となっている。
【００２０】シールエレメント８ａの摺接面11ａを、図
４に示すように、回転軸部材３の外周面４に圧接した状
態に於て、各同心円溝Ｍ1 ，Ｍ2 …は、その断面形状が
鋭角三角形状に拡開し、同心円溝Ｍ1 ，Ｍ2 …の底部が
流体Ｒ側から空隙Ｓ側に傾斜する。
４に示すように、回転軸部材３の外周面４に圧接した状
態に於て、各同心円溝Ｍ1 ，Ｍ2 …は、その断面形状が
鋭角三角形状に拡開し、同心円溝Ｍ1 ，Ｍ2 …の底部が
流体Ｒ側から空隙Ｓ側に傾斜する。
【００２１】このとき、シールエレメント８ａによる回
転軸部材３上の接触面圧は、図示Ｔの如く、接触面の減
少に伴い、流体Ｒ側から空隙Ｓ側にいくほど尖鋭状に高
くなり、空隙Ｓ側への流体Ｒの浸入を確実に防止する。
転軸部材３上の接触面圧は、図示Ｔの如く、接触面の減
少に伴い、流体Ｒ側から空隙Ｓ側にいくほど尖鋭状に高
くなり、空隙Ｓ側への流体Ｒの浸入を確実に防止する。
【００２２】また、図２と図５に示すように、他方のシ
ールエレメント８ｂの摺接面11ｂ側には、シールエレメ
ント８ｂの軸心Ｏを中心とする螺旋溝Ｈが、等間隔のピ
ッチＬ…で形成される。
ールエレメント８ｂの摺接面11ｂ側には、シールエレメ
ント８ｂの軸心Ｏを中心とする螺旋溝Ｈが、等間隔のピ
ッチＬ…で形成される。
【００２３】螺旋溝Ｈは、微小な一定幅で、シールエレ
メント８ｂの厚みの略半分の深さまで至り、摺接面11ｂ
に対して傾斜状───例えば40°〜50°の傾斜角度θ2
───となっている。また、螺旋溝Ｈの回転方向は、回
転軸部材３の回転方向と同一方向に形成する。
メント８ｂの厚みの略半分の深さまで至り、摺接面11ｂ
に対して傾斜状───例えば40°〜50°の傾斜角度θ2
───となっている。また、螺旋溝Ｈの回転方向は、回
転軸部材３の回転方向と同一方向に形成する。
【００２４】そして、図１の如く、シールエレメント８
ｂの摺接面11ｂを、回転軸部材３の外周面４に圧接した
状態に於て、螺旋溝Ｈは、（図３に示すシールエレメン
ト８ａと同様に）その断面形状が鋭角三角形状に拡開
し、螺旋溝Ｈが流体Ｒ側から空隙Ｓ側に傾斜する。
ｂの摺接面11ｂを、回転軸部材３の外周面４に圧接した
状態に於て、螺旋溝Ｈは、（図３に示すシールエレメン
ト８ａと同様に）その断面形状が鋭角三角形状に拡開
し、螺旋溝Ｈが流体Ｒ側から空隙Ｓ側に傾斜する。
【００２５】このとき、流体Ｒが螺旋溝Ｈに浸入して
も、回転軸部材３の回転力によって、流体Ｒの粘性によ
る連れ廻り回転流を、空隙Ｓ側から流体Ｒ側方向へ発生
させて押戻し、空隙Ｓ側への流体Ｒの浸入を確実に防止
できる。
も、回転軸部材３の回転力によって、流体Ｒの粘性によ
る連れ廻り回転流を、空隙Ｓ側から流体Ｒ側方向へ発生
させて押戻し、空隙Ｓ側への流体Ｒの浸入を確実に防止
できる。
【００２６】しかして、本発明のシールを用いて、表１
と表３の条件にて、従来のゴムリップシールとの軸回転
時の密封性能を比較した実験結果を表２と表４に示す。
と表３の条件にて、従来のゴムリップシールとの軸回転
時の密封性能を比較した実験結果を表２と表４に示す。
【００２７】さらに、表５の条件にて、従来デュアルタ
イプ（本発明シールのシールエレメント８ａとして図示
省略のプレーン型を用いたもの）と、本発明シールとの
軸静止時の密封性能を比較した実験結果を表６に示す。
イプ（本発明シールのシールエレメント８ａとして図示
省略のプレーン型を用いたもの）と、本発明シールとの
軸静止時の密封性能を比較した実験結果を表６に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
【００３２】
【表５】
【００３３】
【表６】
【００３４】このように、油（液体）及びガス（気体）
漏れが全く生じず、従来のゴムリップシールやデュアル
タイプのものに比べて、気体・液体何れの流体に対して
も大幅に密封性能が向上することが明らかとなった。
漏れが全く生じず、従来のゴムリップシールやデュアル
タイプのものに比べて、気体・液体何れの流体に対して
も大幅に密封性能が向上することが明らかとなった。
【００３５】図６は、図３の実施例に於て、同心円溝Ｍ
1 ，Ｍ2…のピッチＰ0 ，Ｐ1 ，Ｐ2 …を等間隔とした
場合を示しており、また、図７と図８は、図３の実施例
に於て、シールエレメント８ａの内径及び同心円溝
Ｍ1 ，Ｍ2 …を偏心させて、回転軸部材３に圧接させた
場合を示している。
1 ，Ｍ2…のピッチＰ0 ，Ｐ1 ，Ｐ2 …を等間隔とした
場合を示しており、また、図７と図８は、図３の実施例
に於て、シールエレメント８ａの内径及び同心円溝
Ｍ1 ，Ｍ2 …を偏心させて、回転軸部材３に圧接させた
場合を示している。
【００３６】なお、本発明は上述の実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更自由であ
り、図５の実施例に於て、螺旋溝ＨのピッチＬを、（図
３の実施例と同様に）シールエレメント８ｂの内径側か
ら外径側へいくに従って、所定長さ分づつ順次短くなる
ようにするも好ましい。
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更自由であ
り、図５の実施例に於て、螺旋溝ＨのピッチＬを、（図
３の実施例と同様に）シールエレメント８ｂの内径側か
ら外径側へいくに従って、所定長さ分づつ順次短くなる
ようにするも好ましい。
【００３７】また、各実施例に於て、傾斜角度θ1 ，θ
2 、ピッチＰ0 ，Ｐ1 …，Ｌ、及び同心円溝Ｍ1 ，Ｍ2
…の増減は自由である。また、図１に於て、シールエレ
メント８ａとシールエレメント８ｂとを左右位置を交換
して装着しても良い。
2 、ピッチＰ0 ，Ｐ1 …，Ｌ、及び同心円溝Ｍ1 ，Ｍ2
…の増減は自由である。また、図１に於て、シールエレ
メント８ａとシールエレメント８ｂとを左右位置を交換
して装着しても良い。
【００３８】
【発明の効果】本発明は上述の如く構成されているの
で、次に記載するような著大な効果を奏する。
で、次に記載するような著大な効果を奏する。
【００３９】従来のゴムリップシールでは使用不可能
な、流体の高圧化や回転軸の高速化に伴う厳しい条件下
に於ても、確実に流体漏れを防止して、充分な密封性を
得ることができる。
な、流体の高圧化や回転軸の高速化に伴う厳しい条件下
に於ても、確実に流体漏れを防止して、充分な密封性を
得ることができる。
【００４０】密封性能が、気体・液体何れの流体に対し
ても大幅に向上するので、信頼性の高い優れた回転用シ
ールを提供できる。
ても大幅に向上するので、信頼性の高い優れた回転用シ
ールを提供できる。
【００４１】長期に渡って確実な密封性能を発揮でき、
しかも、コンパクトで安価製作可能である。
しかも、コンパクトで安価製作可能である。
【図１】本発明の一実施例を示す拡大断面図である。
【図２】シールエレメント折曲前の拡大断面図である。
【図３】同心円溝を形成したシールエレメントの正面図
である。
である。
【図４】シールエレメントの作用説明図である。
【図５】螺旋溝を形成したシールエレメントの正面図で
ある。
ある。
【図６】他の実施例を示す正面図である。
【図７】別の実施例を示す正面図である。
【図８】同拡大断面図である。
１ 回転用シール ３ 回転軸部材 ４ 外周面 ８ａ シールエレメント ８ｂ シールエレメント 11ａ 摺接面 11ｂ 摺接面 Ｍ 同心円溝 Ｈ 螺旋溝
Claims (1)
- 【請求項１】 平円環状シールエレメントを軸方向へ折
曲て、該シールエレメントを回転軸部材の外周面に摺接
させる回転用シールであって、上記シールエレメントを
２つ並設し、一方の該シールエレメントの摺接面側に複
数の同心円溝を形成すると共に、他方の該シールエレメ
ントの摺接面側に螺旋溝を形成したことを特徴とする回
転用シール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3341883A JP2996558B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 回転用シール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3341883A JP2996558B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 回転用シール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05149442A true JPH05149442A (ja) | 1993-06-15 |
| JP2996558B2 JP2996558B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=18349483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3341883A Expired - Fee Related JP2996558B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 回転用シール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2996558B2 (ja) |
Cited By (11)
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| JP2002022029A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-23 | Mitsubishi Motors Corp | 回転軸用オイルシール |
| EP1211444A2 (en) | 2000-11-29 | 2002-06-05 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Shaft seal of a lip type with guiding components having the same |
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-
1991
- 1991-11-29 JP JP3341883A patent/JP2996558B2/ja not_active Expired - Fee Related
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