JPH0537093Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、フレキシブルロータポンプの駆動
軸等の回転軸のシール装置及び回転軸用シール構
造に係り、詳しくは寿命が長くかつ保守が簡単と
なる回転軸用シール装置及び回転軸用シール構造
に関するものである。

〔従来の技術〕

フレキシブルロータポンプにおいて、駆動軸が
ハウジングを貫通する部分における液漏れを防止
するために、オイルシール及びメカニカルシール
が使用されている。

従来のオイルシールは、半径方向内側及び外側
にそれぞれ配設されかつ互いに結合しているリツ
プ部及び嵌合部を備え、リツプ部の内周部にはシ
ールリツプが形成され、リツプ部の外周部には単
一の環状溝が形成され、ガータスプリングが、環
状溝に嵌着されて、リツプ部を半径方向内方へ一
定の力で締め付けている。

実願昭53−41602号（実開昭54−143960号）の
マイクロフイルムの第３図は、回転軸用シール装
置のリツプ部の内外周に複数個のシールリツプ及
び環状溝を形成することを開示する。そして、全
部の環状溝にガータスプリングが嵌着されてい
る。

実公昭36−13018号公報の回転軸用シール装置
は、リツプ部の内周側に複数個のシールリツプを
有し、シールリツプの内径はポンプ室の方から段
階的に増大し、１個の締付けリングがリツプ部の
外周側に装着されている。また、回転軸には段部
は形成されていない。

〔考案が解決しようとする課題〕

フレキシブルロータポンプは、海水や、砂等の
スラリーを含む水の吸引及び圧送に、よく利用さ
れるので、シールリツプ、及びそれと回転摺動す
る駆動軸の部分が磨耗し易く、寿命が短くなつて
いる。また、シールリツプが磨耗したオイルシー
ルを新しいものと交換する場合は、オイルシール
を駆動軸から外す必要があり、交換作業が煩雑で
ある。

メカニカルシールは、磨耗が少ないが、オイル
シールに比して非常に高価となつている。

実開昭58−12762号公報には、オイルシールを
スペーサと組合せて使用し、駆動軸が、オイルシ
ールのシールリツプと摺動する部分において磨耗
したら、軸方向長さの異なる別のスペーサに交換
して、シールリツプとの駆動軸の接触部分をずら
すことが記載されている。これにより、駆動軸の
磨耗にもかかわらず、駆動軸が長く使用される利
点がある。しかし、スペーサの交換のために、オ
イルシールを駆動軸から外したり、組付けたりす
る必要があり、オイルシールの交換の場合と同様
に作業が煩雑である。

実願昭53−41602号（実開昭54−143960号）の
マイクロフイルムの回転軸用シール装置では、複
数個の環状溝の全部にガータスプリングが嵌着さ
れているので、複数個のシールリツプの全部が作
動状態となつてしまい、一部のシールリツプが磨
耗したら、未磨耗のシールリツプを作動状態にす
ることは困難である。

実公昭36−13018号公報の回転軸用シール装置
では、リツプ部の外周側には環状溝が形成されな
いので、締付けリングは軸方向位置を調整困難で
あつて、１個の位置に固定され、一部のシールリ
ツプが磨耗したら、未磨耗のシールリツプを作動
状態にさせることは困難である。また、回転軸の
接触部分の径はシールリツプの内径の増大に応じ
て段階的に増大するものにはなつておらず、すな
わち、回転軸に段部は形成されておらず、このた
め、ポンプ室側のスラリーが回転軸の段部に当た
つて進行を抑制されることはなく、漏出や作動状
態のシールリツプの磨耗の抑制を図ることはでき
ない。

請求項１の考案の目的は、シールリツプの磨耗
に対して１個の回転軸用シール装置を有効に活用
して、回転軸用シール装置の煩雑な交換作業の回
数を低減することである。

請求項２の考案の目的は、シール装置が請求項
１の考案の目的を達成し、さらに、スラリー等に
対するシールリツプの磨耗を抑制することができ
る回転軸用シール構造を提供することである。

請求項３の考案の目的は、さらに、シール装置
のリツプ部を締め付けるガータスプリングのばね
力の低下に対処することができる回転軸用シール
構造を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この考案を、実施例に対応する図面の符号を使
用して説明する。

請求項１の前提となる回転軸用シール装置２
６，２６ｂ，２６ｃでは、リツプ部３０及び嵌合
部２８が、半径方向内側及び外側にそれぞれ配設
されるとともに、互いに結合している。そして、
請求項１の回転軸用シール装置２６，２６ｂ，２
６ｃは、リツプ部３０の内周部に軸方向へ適宜間
隔に形成されている複数個のシールリツプ３６，
３６ａ，３６ｂ，３６ｃと、リツプ部３０の外周
部に軸方向へ適宜間隔に形成されている複数個の
環状溝４０と、これら複数個の環状溝４０へ嵌着
自在であり複数個の環状溝４０の１個に選択的に
嵌着されている１個のガータスプリング４２とを
有している。

請求項２の回転軸用シール構造では、シール装
置２６ｂ，２６ｃは、半径方向内側及び外側にそ
れぞれ配設されて互いに結合しているリツプ部３
０及び嵌合部２８と、リツプ部３０の外周部に軸
方向へ適宜間隔に形成されている複数個のシール
リツプ３６ａ，３６ｂ，３６ｃと、リツプ部３０
の外周部に軸方向へ適宜間隔に形成されている複
数個の環状溝４０と、これら複数個の環状溝４０
へ嵌着自在であり複数個の環状溝４０の１個に選
択的に嵌着されている１個のガータスプリング４
２とを有している。複数個のシールリツプ３６
ａ，３６ｂ，３６ｃはポンプ室に近いものから遠
いものへ内径を段階的に増大する。また、各シー
ルリツプ３６ａ，３６ｂ，３６ｃとの回転軸２４
の接触部分４４ａ，４４ｂ，４４ｃの径が、シー
ルリツプ３６ａ，３６ｂ，３６ｃの内径の増大に
対応して段階的に増大している。

請求項３の回転軸用シール構造では、さらに、
リツプ部３０の外周は、リツプ部３０の内周部の
シールリツプ３６ａ，３６ｂ，３６ｃの径の増大
する軸方向へ径を増大するテーパ状に形成されて
いる。

〔作用〕

請求項１の回転軸用シール装置２６，２６ｂ，
２６ｃでは、１個のガータスプリング４２は、複
数個の環状溝４０から選択された１個に嵌着され
ている。これにより、選択された環状溝４０に対
応するシールリツプ３６，３６ａ，３６ｂ，３６
ｃが、ガータスプリング４２より半径方向内側に
一定の力で回転軸２４に押圧されて、作動状態に
なる。この作動状態にされたシールリツプ３６，
３６ａ，３６ｂ，３６ｃが磨耗すると、ガータス
プリング４２が、それまで嵌着されていた環状溝
４０から外され、別の環状溝４０に嵌着される。
これにより、ガータスプリング４２により半径方
向内側へ押圧されて新たに作動状態になるシール
リツプ３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃは、未磨耗
のものへ変更され、以後は、この未磨耗のシール
リツプ３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃによりシー
ルが行なわれる。

請求項２の回転軸用シール構造では、内径の小
さいシールリツプ３６ａ，３６ｂ，３６ｃに対応
する環状溝４０から順番にガータスプリング４２
が嵌着される。小さい内径のシールリツプ３６
ａ，３６ｂ，３６ｃが磨耗すると、ガータスプリ
ング４２が嵌着される環状溝４０は、大きい内径
のシールリツプ３６ａ，３６ｂ，３６ｃに対応す
るものへ変更され、大きい内径のシールリツプ３
６ａ，３６ｂ，３６ｃと回転軸２４の接触部分４
４ａ，４４ｂ，４４ｃにおいてシールが行なわれ
る。その際、ポンプ室側からスラリー等が、磨耗
した小さい内径のシールリツプ３６ａ，３６ｂ，
３６ｃを経て侵入するが、回転軸２４の接触部分
４４ａ，４４ｂ，４４ｃの境界部としての段部に
より進行を阻まれ、大きい内径のシールリツプ３
６ａ，３６ｂ，３６ｃの方へ行くのを抑制され
る。

請求項３の回転軸用シール構造では、ガータス
プリング４２が使用期間の経過に連れてばね力を
減少すると、ガータスプリング４２を嵌着する環
状溝４０を、リツプ部３０のテーパ状外周部にお
いて径の大きい方の環状溝４０へ変更する。これ
により、ガータスプリング４２によるリツプ部３
０の締付け力が増大する。

〔実施例〕

以下、この考案を図面の実施例について説明す
る。

第４図はフレキシブルロータポンプ１０の構造
を示す横断面図である。フレキシブルロータポン
プ１０は、上部及び側部にそれぞれ吸入口１２及
び吐出口１４をもつハウジング１６を備えてい
る。インペラ１８は、弾性材料から成り、内周に
おいて環状ボス２０の外周に固着され、各ベーン
部の先端においてハウジング１６の内周を摺動す
る。三日月形片２２はインペラ１８の回転方向に
関して吐出口１４から吸入口１２までの範囲に配
設され、インペラ１８の各ベーン部の先端は、三
日月形片２２の内周側を摺動するとき、弾性的に
屈曲し、隣同士のベーンの間の容積が縮小する。
駆動軸２４は、環状ボス２０にスプラインにより
嵌合し、少なくとも一方の端部においてハウジン
グの外まで延びている。

第１図は第４図のフレキシブルロータポンプ１
０においてシール装置２６を装着されている範囲
の構造図である。シール装置２６は、ハウジング
１６の円周状内周部分の段部に嵌合している嵌合
部２８と、嵌合部２８より半径方向内側に嵌合部
２８から離れて形成されているリツプ部３０と、
嵌合部２８及びリツプ部３０を結合する端面部３
２を有している。金属環３４は、Ｌ字状横断面を
もち、嵌合部２８及び端面部３２の内部に埋設さ
れ、嵌合部２８及び端面部３２に所定の剛性を付
与している。複数個（図示の実施例では３個）の
シールリツプ３６はリツプ部３０の内周部に軸方
向へ適宜間隔に形成され、各シールリツプ３６の
間の環状間〓にはグリースが充填されている。ダ
ストリツプ３８は、端面部３２側の端部において
リツプ部３０の内周部に形成され、ハウジング１
６の外側から内側への異物の侵入を阻止してい
る。第１図ではリツプ部３０の外周部は円柱側面
状に形成され、複数個（図示の実施例では２個）
の環状溝４０が、リツプ部３０の外周部に、軸方
向へ適宜間隔に形成されている。複数個の環状溝
４０から１つの環状溝４０が、通常は駆動軸２４
の軸方向に関して内側、すなわち嵌合部２８とリ
ツプ部３０との間の環状間〓の開口側の環状溝４
０から順番に１つの環状溝４０が選択され、その
環状溝４０にガータスプリング４２が嵌着され
る。

第１図のシール装置２６の作用について説明す
る。軸方向に関してガータスプリング４２とほぼ
同範囲にあるシールリツプ３６は、ガータスプリ
ング４２により半径方向内側に一定の力で駆動軸
２４に押圧される。この押圧されたシールリツプ
３６が磨耗すると、ガータスプリング４２は、そ
れまで嵌着されていた環状溝４０から外され、奥
側の環状溝４０に嵌着される。これにより、ガー
タスプリング４２により半径方向内側へ押圧され
るシールリツプ３６は、未磨耗のものとなり、以
後はこの未磨耗のシールリツプ３６によりシール
が行なわれる。

第２図は第１図の変形例である。このシール装
置２６ｂでは、ダストリツプ３８に遠い方から順
番に、すなわちインペラ１８に近い方から順番
に、内径を段階的に増大するように、シールリツ
プ３６ａ，３６ｂ，３６ｃが形成されている。ま
た、駆動軸２４も、シールリツプ３６ａ，３６
ｂ，３６ｃの内径の増大に合わせて、シールリツ
プ３６ａ，３６ｂ，３６ｃとの接触部分４４ａ，
４４ｂ，４４ｃの径を順次、増大している。端面
部３２から遠い方の、すなわち嵌合部２８とリツ
プ部３０との環状間〓の入口側の環状溝４０に先
にガータスプリング４２が嵌着され、シールリツ
プ３６ａ，３６ｂが、駆動軸２４の接触部分４４
ａの部分に押圧されて、シールを行なう。シール
リツプ３６ａが磨耗すると、ガータスプリング４
２は、大きい内径のシールリツプ３６ｂ，３６ｃ
に対応する環状溝４０、すなわち奥側の環状溝４
０に嵌着され、大きい内径のシールリツプ３６
ｂ，３６ｃと駆動軸２４の接触部分４４ｂ，４４
ｃにおいてシールが行なわれる。その際、磨耗し
た小さい内径のシールリツプ３６ａからスラリー
等が侵入するが、接触部分４４ａ，４４ｂとの境
の段部により進行を阻まれ、シールリツプ３６
ｂ，３６ｃの方へ行くのが抑制される。

第３図は第２図の変形例である。このシール装
置２６ｃでは、リツプ部３０の外周部が、リツプ
部３０の内周部におけるシールリツプ３６ａ，３
６ｂ，３６ｃの内径の増大に応じて増大するテー
パ状に形成されている。したがつて、嵌合部２８
とリツプ部３０との間の環状間〓の入口側の環状
溝４０の径は、奥側の環状溝４０の径より小さく
なる。ガータスプリング４２は、入口側の環状溝
４０に嵌着されている時、使用期間の経過に連れ
て、ばね力が減少し、ガータスプリング４２によ
るリツプ部３０の締付け力は低下し、シール装置
２６ｃのシール性が低下する。これに対処するた
め、ガータスプリング４２を嵌着する環状溝４０
を入口側の環状溝４０から奥側の環状溝４０へ変
更する。前述したように、奥側の環状溝４０の径
は入口側の環状溝４０のそれより大きいので、奥
側の環状溝４０に嵌着されたガータスプリング４
２によるリツプ部３０の締付け力は増大し、シー
ルリツプ３６ｂ，３６ｃのシール力が維持され
る。

〔考案の効果〕

請求項１の考案では、シール装置のリツプ部の
内周部及び外周部に、それぞれシールリツプ及び
環状溝が、軸方向へ適宜間隔に複数個、設けられ
る。そして、ガータスプリングを嵌着する環状溝
を順次変更していくことにより、シールリツプを
順番に作動状態にしていくことができる。これに
より、１つのシールリツプが磨耗しても、他の未
磨耗のシールリツプを使用することができ、１個
の回転軸用シール装置を長く活用して、シール装
置の煩雑な交換作業の回数を低減することがで
き、保守も容易となる。

請求項２の考案では、さらに、複数個のシール
リツプの内径及びそれらシールリツプに接触する
回転軸の接触部分の径が、ポンプ室の方から段階
的に増大しているので、大きい内径のシールリツ
プを使用しているときに、小さい内径のシールリ
ツプから侵入して来たスラリー等は回転軸の段部
に進行を阻まれ、漏出やスラリー等に因るシール
リツプの磨耗を抑制することができる。

請求項３の考案では、さらに、リツプ部の外周
部がテーパ状に形成され、径の大きい外周部の環
状溝にガータスプリングが嵌着された場合には、
ガータスプリングの締付け力が増大するので、ガ
ータスプリングのばね力の低下にもかかわらず、
一定の締付け力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例に関し、第１図は第４
図のフレキシブルロータポンプにおいてシール装
置を装着されている範囲の構造図、第２図は第１
図の変形例の構造図、第３図は第２図の変形例の
構造図、第４図はフレキシブルロータポンプの構
造を示す横断面図である。 ２４……駆動軸（回転軸）、２６，２６ｂ，２
６ｃ……シール装置、２８……嵌合部、３０……
リツプ部、３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ……シ
ールリツプ、４０……環状溝、４２……ガータス
プリング、４４ａ，４４ｂ，４４ｃ……接触部
分。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) リツプ部３０及び嵌合部２８が、半径方向内
   側及び外側にそれぞれ配設されるとともに、互
   いに結合している回転軸用シール装置におい
   て、前記リツプ部３０の内周部に軸方向へ適宜
   間隔に形成されている複数個のシールリツプ３
   ６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃと、前記リツプ部
   ３０の外周部に軸方向へ適宜間隔に形成されて
   いる複数個の環状溝４０と、これら複数個の環
   状溝４０へ嵌着自在であり前記複数個の環状溝
   ４０の１個に選択的に嵌着されている１個のガ
   ータスプリング４２とを有してなることを特徴
   とする回転軸用シール装置。 (2) シール装置２６ｂ，２６ｃが、半径方向内側
   及び外側にそれぞれ配設されて互いに結合して
   いるリツプ部３０及び嵌合部２８と、前記リツ
   プ部３０の外周部に軸方向へ適宜間隔に形成さ
   れている複数個のシールリツプ３６ａ，３６
   ｂ，３６ｃと、前記リツプ部３０の外周部に軸
   方向へ適宜間隔に形成されている複数個の環状
   溝４０と、これら複数個の環状溝４０へ嵌着自
   在であり前記複数個の環状溝４０の１個に選択
   的に嵌着されている１個のガータスプリング４
   ２とを有し、前記複数個のシールリツプ３６
   ａ，３６ｂ，３６ｃはポンプ室に近いものから
   遠いものへ内径を段階的に増大し、各シールリ
   ツプ３６ａ，３６ｂ，３６ｃとの回転軸２４の
   接触部分４４ａ，４４ｂ，４４ｃの径が、前記
   シールリツプ３６ａ，３６ｂ，３６ｃの内径の
   増大に対応して段階的に増大していることを特
   徴とする回転軸用シール構造。 (3) 前記リツプ部３０の外周は、前記リツプ部３
   ０の内周部の前記シールリツプ３６ａ，３６
   ｂ，３６ｃの径の増大する軸方向へ径を増大す
   るテーパ状に形成されていることを特徴とする
   請求項２記載の回転軸用シール構造。