JPS5943263A - 動的軸シ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は軸の回転方向と無関係に回転ｊる軸のまわりに
シールを生ずるための回転両方向動的軸シールに関する
。シールは環状ケーシング」二に支持された弾性材料を
有し、且第１及び第２の先細りの切頭円錐面で形成され
た環状のシール縁即ち唇を有する。第１切鎮円錐面はシ
ール縁のいわゆる湿り側即ち油側にあり、第２切頭円錐
面はシール縁のいわゆる乾き側、外側、即ち空気側にあ
る。

シール縁は軸と共にシールを生じ、油が空気側に洩れる
のを防ぐ。

回転軸シール如はらぜんに置かれたリプ又は溝が設けら
れ、これらは回転軸と共に油上に流体圧力効果を生じ、
油をシール縁の下に戻し押土１−る。

しかしリブ又は溝がらせん型に置かれるためにこの流体
力学的助力は軸の一方向の回転にのみ１効であった。

それゆえ、輔シールは、シール縁を経て洩れ１こ油をシ
ール縁の下から油側、即ち湿り側に戻すようポンプ作用
するためシール縁の空気側、即ち乾き側に流体力学的助
力χイＩるよう開発されている。

色々の型の突起が空気側、即ち乾き側上のシール縁の近
くの切頭円錐面上に設けられ・ｉｌｌ＋と係合し℃、油
馨シール縁の下から湿り側即ち油側に戻丁ようボンデ作
用面 はアメリカ７Ｆ！ｊ許第３５８６５４２号、第３８７３
１０４号、第３８６８１（Ｊ５号、第ろ８９５８１４号
に示されている。これら特許に示された＋Ｊ（ン７０作
用突起は軸と係合１゛るため１個の注目すべきボンデ作
用面’ａ［している、ある作業条件下では、軸は誤挙合
、即ち偏心し１回転するかも知れない。＋ｎｌｌか偏心
し又回転′１−る時、軸の＠線はシールの軸から圓り、
それによって軸はシールの周辺の一部とはより密に、即
ちよりかたく接触して回転し、第１の部分からシールの
まわりで１８００の第１分とはよりゆるく接触して回転
する。軽く接触する側では、ボンフ０作用突起は全然軸
とは接触せず、シール縁だけが軸と接触−１−る。高く
接触ｊる側では、ポンプ作用突起の後方の部分だけが軸
と接触し、その近くのシール縁は＋Ｉｉ＋と接触せす、
それゆえ洩れか生じろ。

本発明の目的は前記問題に打勝つことである。

本発明は、一方が軸線のまわりで回転１−ろ一対の相対
的回転可能部材間をシールＪ″′るための回転両方向動
的軸シール７得ており、シールは共通軸線のすわりに延
びる８Ｉ４１及び第２の先細りの切頭円錐面と、前記切
頭円錐面の一つから延びる棋数個の流体力学的ポンプ作
用突起とを有し、ｉｉＪ記各ボンフ０作用突起は、前記
シール縁からほぼＩｌｌ］ｌｌ間に、且前記第２切頭円
錐面から半径方向外方に延びる主ポンプ作用面乞持ち、
且…■記ボンデ作用突起の後方末端を形成するよう前記
第２切頭円錐面から半径方向外方に延びる尿り而と乞持
ち、前記各ポンプ作用突起は、前記主ポンプ作用面とｉ
ｉｊ記戻り而との間を軸線方向て延ひ、且前記主ポンプ
作用面に関して浅い角１皮で前記主ポンプ０作用面から
半径方向外方に延びる副ポンプ作用［ｍ馨イｊ′するこ
と馨特徴とする。この二ｄ（角１蜆ボンフ０作用突起の
利点は、軸が誤整合、即ちい（１′：）かｌ１ｉｆｌ　
Ｉしして回転するのでない、通常の、期待されるシール
と軸との接触時に、主ボンデ作用面は情と係合して油を
シール縁の下から油側に戻−１−よ５ボンデ作用するこ
とである。しかし、軸が誤整合即ちいくらか偏心して同
転１−るならば、組立体の尚（接触する側では主及び副
ポンプ作用面の両方が軸と保合″１−る。軽く接触する
側では、主ボンデ作用面は軸と接触する筈である。両側
でシール縁は軸と保合馨維持する。

一方が１１＋　＋Ｈのまわりで回転′″Ｊ−る一対の相
対回転げ能の部材間をシールするための回転両方向動的
軸シールは全体として第１図、第２図に１０で示さハて
いる。図示のように、佃１ンールはｌ１１１１勝のまわ
りで回転する回転軸１２の而の師り側、即ち油側と空気
側、即ち乾き１則との間にシール馨生する。

シール１０は弾性部材１４を有し、こり部杓は環状金属
ケーシング１６により支持され、弾性部材１４は環状ケ
ーシング１６に接層又はその他の方法で取付けられる。

部材１４は半径方向内方に庖びる環状のシール縁１８を
形成し、このシール縁は共ａ　ｉ’ｌ１１勝のまわりに
延びる第１、第２の先細り（り唄１■七に１ｊ面２０゜
２２、又はその交差部てより形成される。切頭円錐面２
０はシールの湿り側１４１Ｊち油１ｕｌｌ　Ｋ開き、切
頭円誂面２２は乾き側、即ち空気側に開く。

シールは空気側即ち乾き１則上の切胆円卸、面２２から
延びる被数個の周辺方向に離隔された流体力学的ポンプ
作用突起を有する。ボンデ作用突起と呼ぶ代りに、これ
らは継溝、又はリブ状上昇部、又はポンプ作用袋素、又
は流体力学的シール要素として述べられることがあり、
これら術語のすべては技術上使われている。谷ポンフ０
作用突起は第２切頭円がｉＨＩｉｉ　２２と＾ｌＩｌ間
隔でシール縁１８からほぼｎｉｌ　線方向に延びる主ボ
ンデ作用面２４と、ポンプ作用突起の後方末端を形成す
るよう切頭円錐面２２から上刃に延びる戻り面２６とン
持っている。後方即ち戻り向２６は切４円卸４而２２か
らほぼ半径方向に延びる。

本発明は主ボンデ作用面２４に関し、浅い角度（Ａ）（
第６図）で、主ボンデ作用面２４と戻り函１２６との間
に延びる副ポンプ作用面２８を４１′することを特徴と
−１−る。角吸（Ａ）は約２５ｕが好ましい。一体の弾
性部材１４が幅と係合していｌＡ′いその自由の状態で
、主ボンデ作用面２４はシールｔす１８からシールの軸
線に國ＩＬ”Ｃ内方に僅かな角度で延びているが、シー
ルが図示のよ５　＆′ｃ！ＩＩＩＩＩ上のシール位置に
ある時は部材１４は半径方間外方に１虫かに動き、主ポ
ンプ作用向２４番上シールの軸線とほぼ平行に延在する
。それゆえ全体として、主ポンプ作用面２４はシールの
軸線にほぼ平行に延在する。第１図に示−３″ように、
主ボンデ作用面２４は、外方に突出１゛る１饋起即ち頂
点２５の所で副ボング作用ｉＪｊ　２８と交差し、副ボ
ンデ作用ＩＲ］２８は外方に突出する隆起、即ち」貝点
２７の７Ｊｉで戻り面２６と交差し、戻り面２６は内方
に延びる谷２９０所で第２切頭円卸面２２と交差する。

各ボンデ作用突起の端面３１は外方に、シール縁１８か
ら遠ざかる方向に互に拡がる。

油側の第１切頭円錐面２０はシール縁１８からシールの
軸線に関し望見側の第２切頭円錐而２２よりも急な角度
で延在し、ボンデ作用突起はシール縁１８火経て洩れた
油ビ油側の溜めにンー　ル縁１８の下から戻すようポン
プ作用１−るｆこめ空気側にある。

一体の弾性部材１４はシール縁１８とほぼ半径方向に対
立して環状のはね溝を持ち、ガーターはね３０が溝の中
に置かれ、シール縁１８を軸１２と係合するよう押圧し
℃いる。

第６図はＩ細１２がシール１０の軸線と同ノしで同転す
る好ましい作動条件下で軸１２と接触しているシールを
示している。この状態で、主ボンデ作用面２４はシール
縁１８と同様軸と保合（〜でいる。

これは第４図に示され、ここで打点領域は弾性部材１４
のこの部分を示し、この部分は軸１２と接触し、副ポン
プ作用面２８は軸１２と接触していない事が注目される
。しかし第５図は、軸がシールの軸線に関しいくらか偏
心して回転している場合のｌｌｌ１１２と接触するシー
ル７示しくいる。第５図に示すように、シールは軸の側
部で軸と係合【７て示され、軸はシール内に半径方向に
動かされ、それにより主ポンプ作用面２４と副ポンプ作
用而２８との両者は軸１２と係合している３、又第６図
には打点領域が軸と接１Ｎ’ｌｉ　′１−るシールの・
頭載であることケ示している。第５図、第６図にｙ３ｅ
−Ｊ”接触点から１８００の位１自ではシールは慣１１
と中Ｔ：＜抜用１し、１−こで縁１８と主ボ′ンプ′作
用面２４とはＩＩＩＨと軽く接触して維持されるか、ポ
ンプ′作用′ｆ！：新けるには十分である。

本発明は示すため罠述べられ、使われている術語は限定
Ｊろのではなく、説明用語の１生格内にあるよう名えら
れている事を理解すべきである。

明らかに、本発明の多くの修正、変更が上記説明の様相
内でＨＪ能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のポンプ作用突起を有１−る軸シールを
示１拡大断片胴祝図、 第２図は通常の回転状態で：Ｉ＃ｌ−＋と係合しくいる
軸シールを示す断片断面図、 第ろ図は第２図と同様な拡大断片断面図、第４図は第６
図のほぼ線４−４におけろ断ハ拡犬断面図、 第５し１は軸が一側のシールと、反対側のものより以上
に係合￥４）よう動いた時の東１１と係＠１〜て回転１
−るシールを示１拡犬断片断１■ｉ図、第６図は第５図
のほぼ線６−６におけるＪＩＡ大断ケーンング、１８・
・・シール縁、２０，２２．２４・・・［川、２５・・
・頂点、２６・・・面、２７・・・頂点、２８・・・而
、２９・・・谷、３０・・・はね、３１・・・１ｎ］。 代理人　浅　利　　　皓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］ｌ　　一方０）部材（１２）が軸線のまわりで回転
   １″る一対の相対回転ｉｉＪ能な部材の間を・ンール１
   −るための回転両方向動的ｌｌｌ１１１ンールにし℃、
   共、１１１ｉ州侍のまわり疋勉びる第１及び第２の先卸
   １りの切唄円卸１曲（２０，２２）に二より形成される
   半枠方向に延びる環状ンールＷＣ１８）と、１Ｊｊｌ　
   ｉｆピ切唄円３！ｔ４゜而の一つから延びる僧数個の流
   体力学的ボンフ０作用突起（２４，２６，２８）とをイ
   １゛シ、前ｉＵ２名ボンフ０作用突起は前記シール縁か
   らほぼ輔Ｉ称方向に進び、且Ｍｉｌ記第２切頭円卸２而
   から半仔方向外方に延びる主ボンデ作用面（２４）と、
   ｎｉｌ記ボンフ０作用突起の抜刀木端を形成１−るよう
   前ｉｊｌ：ｉＡ２切囲円錐囲（２２）から半径方向外力
   に延びる戻り面（２６）と乞持つ回転両方向動的軸ンー
   ルにおいて、ｉｉｌ記谷ボンフ０作用突起は前記主ボン
   デ作用面（２４）と前記戻り而（２６）との間で軸線方
   向に延び、月、前記主ボンデ作用面（２４）に関し浅い
   ７＠　Ｉ及（Ａ）で前ｄ己主ポンプ作用面から半径方向
   り）方に延びる副ボンフ０作用ｆｆ１ｒ　（２Ｂ　）馨
   イｉ−ヂることゲ特徴とする回転両方向動的軸ンール。 （２）　　特許請求の範囲第１項記載の回転１ｉｌＪｊ
   力同動的軸ンールにおいて、さらに前１尼主ボンフ０作
   用而（２４）は…Ｊ記軸軸線ほぼ平行に延ひること会で
   性情とｆる回転両方回動的軸ンール。 （３）を持Ｗ「請求の範囲第２項記載の回転画力向動げ
   づ軸クールにおいて、さらＩｃ　（４＋Ｊ　６ｐ副ボン
   デ作用面（２８）は前６己主ポンプ′作用ＯＭ（２４）
   ＆こ関しほぼ２５°又はそれより少ない角ｊ蜆（Ａ）で
   延Ｏ・ていることを特徴とする回転両方向動的軸クール
   。 （４）　　特許請求の範囲第２項記載の回転両方向動的
   軸ンールにおいて、さらに前記第１切屓円園り囲（２０
   ）は１１丁記シー　ル縁から、前１己中出Ｋかに閂し２
   １１１記第２切頭円閣を面（２２）よりも届、Ｌ「角朋
   で＋Ｕ；　Ｕ℃いること火特徴とする回転両方向動的Ｈ
   ’ｔｌｌシール。 （５）　特許請求の包囲第４項ｍｌ載の回転ｊ７＋ｊ方
   向４４ｉη的軸ンールにおいて、さらに環状ケーシング
   頁１６）を有し、前記シール縁（１８）、前ｖ４Ｑ切蛸
   円錐面（２０，２２）、前記ポンプ作用突起は前記ケー
   シング（１６）により支持される一部の弾性部拐（１４
   ）により形成されることを特徴とする回転両方向動的軸
   シール。 （６）　　特許請求の範囲第５項記載の回転両方向動的
   軸シールにおい℃、さらに前ｄ己弾性部椙（１４）は前
   記シール縁（１８）にけは対立する環状はね溝を持ち、
   前記はね溝内に環状のガーター型はわが着座しているこ
   とを特徴とする回転両刃向動的軸シール。 （７）　　特許請求の範囲第１　ＪＪｊｌ記載の回転画
   方向動的軸シールにおいて、さらに、前ｉ己各ボンフ０
   作用突起は互に周辺方向に離隔され、前記各ボンデ作用
   突起の前記上及び副ポンプ′作用面（２４，２８）の各
   々はその前記夫々の周辺方向に離隔され１こ端部の所で
   ｉｉｉ、Ｉ　ｎ己第２切頭円迦ＩＬ面（２２）と合流し
   、前記各主ポンプ作用面の軸線方向の最前部は共通の角
   度で前記環状シール縁（１８）に集って℃・ること火特
   徴とする回転両方向Ｋｌｌ的輔シール。