JPS5912450Y2 - 調圧シ−ル装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はオイルシール部の内圧を外圧の変動に追従させ
て自動的に調整し得るようにした調圧シール装置に関す
る。

一般に、外圧が比較的高い泥水中等の苛酷な条件下で稼
働させられる例えばシールド掘進機のカッター回転軸等
の軸には、シールを完全にするために多段オイルシール
構戒が採られている。

この多段オイルシール構或として一般に多く用いられて
いるものが、第１図に示すもので、図示の如く回転軸ａ
には初段にフロテイングシールｂが、次段にリップ型オ
イルシールＣが順次配設され、軸受ｄを完全にシールす
るように構威されている。

ところで、上記フローテイングシールｂにはオイルシー
ル部の内圧ｐｂと外圧ｐａとの差が一定値（ｌｋｇ／ｃ
ｍ”）を超えた場合に、異物が侵入したり、或いは潤滑
剤である油が漏出したりする等、シール機能を損すると
いう欠点がある。

そこで、この欠点を解消するために従来では、シールリ
テーナｅにフローテイングシールｂとリップ型オイルシ
ールＣとの間に開口する連通孔ｆを穿ち、この連通孔ｆ
を介して圧縮ポンプＰによりオイルシール部へ油を給排
することで、その内圧ｐａをｐａｐｂ＜ １ ｋｇ／Ｃ
Ｔｎ２となるように管理する方法が開発されている。

しかし乍ら、上述した方法にあっては圧縮ポンプＰが不
可欠なため、コストアップは避けられず、操作に手数が
かかるばがっでなく据付けスペースも問題であり、特に
、圧縮ポンプＰでは外圧ｐａが著しく変動する場合に追
従できず、加圧し過ぎて油を外部へ流出させてしまうと
いう問題がある。

本考案は上述した問題点を解決すべく創案されたもので
、その目的は圧縮ポンプを用いることなく外圧の変動に
追従させてオイルシール部内圧を調整することができ、
もって高圧流体に対するオイルシール部の耐用性を高め
、寿命を延ばすことのできる調圧シール装置を簡単な構
或で提供することにある。

以下に、本考案の好適一実施例を第２図に基づいて詳述
する。

図において、１はシールド掘進機或いは水中掘削機の軸
（図示例ではカッター回転軸）で、この軸１は軸受２を
介して隔壁３に取付けられてい？。

そして、軸１には回転シールリテーナ４が、且つ隔壁３
には固定シールリテーナ５ａ，５ｂが取付けられ、これ
らにはフローテイングシール（メカニカノレシーノレ）
６、リップ型オイノレシーノレ７ａ，７ｂが順次納めら
れており、潤滑剤である油Ｗを充填した多段式のオイル
シール部８を形或している。

以上は高圧流体■の外圧ｐがオイルシール部８の内圧ｐ
２より高い場合に用いられる通常のシール構或である。

上記構戒において、固定シールリテーナ５ａにはフロー
テイングシール６とリップ型オイルシール７ａとの間に
開口させて貫通孔９が穿たれ、この貫通孔９には接続管
１０を介してゴム製袋体１１が接続されており、この袋
体１１がオイルシール部８に連通した弾性を有する袋状
室１２を構或している。

この袋状室１２はオイルシール部８外側の外圧ｐ１を受
ける領域に配置してあり、その内部には油等の流体、即
ち油Ｗおよび空気Ｘが充填されている。

この場合の袋状室１２内の空気Ｘは、外圧ｐ１による袋
状室１２の変形で油Ｗにかかる圧力（内圧ｐ２）が外圧
ｐ１に対して所定比となるようにその充填量が設定され
ている。

一方、固定シールリテーナ５ａと隔壁３とに跨らせて上
記袋状室１２を被う保護カバー１３が装着され、この保
護カバー１３の上部に形或された開口部１３ａには可撓
性を有する応動力バー１４が装着されており、外圧ｐ１
はこの応動力バー１４を介して袋状室１２にかかるよう
にしてある。

次に上記実施例の作用を述べる。

まず、袋状室１２内に油Ｗ以外に空気Ｘを所定量充填し
、外圧ｐ１に対して所定比で内圧ｐ２が生じるように設
定しておく。

この場合、例えば外圧ｐ１＝２ｋｇ／ｃｍ”の時、内圧
ｐ２＝ １ ｋｇ／Ｃ１ｎ’、両リップ型オイルシール
７ａ，７ｂ内の圧力ｐ３および隔壁３の内側圧力ｐ４を
共にＯ ｋｇ／ＣＩ１’と設定したければ、予め応動力
バー１４に２ ｋｇ／ｃｍ”の圧力をかけ袋状室１２内
の油Ｗの圧力（内圧ｐｚ）が１ ｋｇ／Ｃｌｌｌ”にな
るまで袋状室１２内に空気Ｘを注入すれば良い。

今、高圧流体Ｖの圧力の変動により比較的高圧力の外圧
ｐ１が保護カバー１４における応動力バー１４にかかる
と、この応動力バー１４は変形して袋状室１２を押圧付
勢する。

袋状室１２が押圧されると、その内部に充填された油Ｗ
は加圧されて接続管１０および貫通孔９を介してオイル
シール部８に供給され、オイルシール部８の内圧ｐ２は
昇圧する。

一方、外圧ｐ１が順次元の圧力に復帰すれば、応動力バ
ー１４および袋状室１２は元の形状に復帰し、オイルシ
ール部８の油Ｗは袋状室１２内に排出され、内圧ｐ２は
元の圧力に戻る。

従って、外圧ｎと内圧ｐ２との差圧は一定値以下に保持
されることとなり、これにより外圧ｐ１と内圧ｐ２との
高圧力差で惹起されるフローテイングシール６のシール
機能の低下が防止される。

尚、袋状室１２内に充填される空気の比率を可及的に小
さくすれば、外圧ｐ１をほぼダイレクトに内圧ｐ２に作
用させるようにすることができる。

また、応動力バー１４も外圧ｐ１を内圧ｐ２に直接作用
させたければ、必ずしも設ける必要はない。

以上要するに本考案によれば次の如き顕著な効果を発揮
する。

（１）軸に形威されたオイルシール部外側の外圧を受け
る領域にオイルシール部と連通した弾性を有する袋状室
を設けたため、この袋状室が外圧を受けて上記オイルシ
ール部に油等の流体を給排することとなり、従来用いら
れていた種々の問題点を有する圧縮ポンプを用いること
なく外圧の変動に追従させてオイルシール部内圧を自動
的に調整することができる。

（２）袋状室は追従性が頗る良好であることから、常に
外圧と内圧との差圧を一定値以下に保持させることがで
き、このため、高圧流体に対するオイルシール部の耐用
性を可及的に向上させることができ、オイルシール部の
寿命を延ばすことができる。

（３）袋状室内に油と空気とを所定の比で充填するので
、これらの比率を変えることで外圧に対して所定比でオ
イルシール部の内圧が生じるように任意に設定すること
ができ、これによりオイルシール部内圧の必要以上の高
圧化を防止することができると共に、上記空気が急激な
外圧に対する緩衝効果を発揮す，るので、オイルシール
部の耐久性を向上させることができる。

（４）構成が簡単であるため、製作が容易で廉価に提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の半截断面図、第２図は本考案の好適
一実施例を示す調圧シール装置の半截断面図である。 図中、ｐ１は外圧、ｐ２は内圧、Ｗは油、１８はオイル
シール部、１２は袋状室である。 は軸、

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外圧に応じて軸のオイルシール部内圧を調整する調圧シ
   ール装置において、上記軸に形或されたオイルシール部
   外側の外圧を受ける領域に該オイルシール部と連通した
   弾性を有する袋状室を設けると共に、該袋状室内に外圧
   とオイルシール部内圧との間に比例関係をもたせるべく
   油と空気とを所定の比で充填したことを特徴とする調圧
   シール装置。