JPS634855Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は軸封技術に係るダストシールに関する
もので、高温域において使用可能なダストシール
を提供することを目的とする。 従来の軸封技術によれば、第１図に示すよう
に、ハウジング１と軸２間を回動自在に密封する
に際し、軸２の軸方向および径方向の振動に追従
せしめるために可撓性の良好なシール部４を有す
るゴム製のダストシール３を固定板５によつて取
り付け、軸２とシール部４を摺接回動せしめてい
る。したがつて、この種のダストシールはシール
部がゴムで形成されており高温状態での使用は不
可能であることから、高温域において使用できる
とともに、軸の振動に対して充分に追従すること
のできるダストシールが要望されてきた。 本考案は上記要望に鑑みてなされたもので、セ
ラミツクスを可撓性化したものを軸に摺接せしめ
るようになるダストシールを提供せんとするもの
である。 以下、本考案ダストシールの実施例を図面にし
たがつて説明すると、第２図は第１の実施例とし
てセラミツクスラバーを使用したダストシールを
示し、外周基部７をハウジング１と固定板５間に
密接挟持し、内径に設けたシールリツプ部８を軸
２の外周に密接摺動せしめてなるダストシール６
はセラミツクスラバーによつて形成される。当該
セラミツクスラバーのダストシール６はリチウム
（Li）あるいはナトリウム（Na）の弗化物系セラ
ミツクスを円盤状にして外周基部７の内側に軸孔
９の中心軸方向に斜向突出した環状のシールリツ
プ部８を成形するとともに、該ダストシール６と
同形の空隙を有するカーボンダイス（図示せず）
中で、一旦、加熱溶融させたのち熱処理を施こし
たものであり、この熱処理によりフレキシブルな
セラミツクスラバーとなるものである。 上記構成のダストシール６はセラミツクスラバ
ーからなり、軸２の半径方向および中心軸方向の
振動に追従して通常のゴム製ダストシールと同様
に軸封効果を得るものであるが、該セラミツクス
ラバーの耐熱特性がきわめて高温域においても安
定しているため、軸２およびハウジング１をセラ
ミツクスで構成することによつて500℃以上の高
温域においても使用することができる特徴を有す
る。 つぎに第３図は本考案の第２の実施例を示すも
ので、セラミツクス薄膜を使用したダストシール
である。すなわち本実施例のダストシール１０は
中央に軸２の外径よりわずかに小径になる軸孔１
１を穿設した約50μmの厚さのセラミツクス薄膜
体１２を十数ないし数十枚重積したもので、外周
部を前記実施例と同様にハウジング１と固定板５
間に気密的に挟持したものである。上記セラミツ
クス薄膜体１２は、アルミナ（Al₂O₃）と二酸化
珪素（SiO₂）を１対１の割合で混合し、グリー
ン状態で約50μmの厚さのシート状に押し出し成
形後、円盤状に成形し、かつ焼成するもので、厚
さを極薄にすることにより可撓性を持たせた。 今、前記第２の実施例についてセラミツクス薄
膜体１２の肉厚と撓みの関係を説明すると、第４
図は第３図と同様に使用する場合の計算モデルを
示すものである。 セラミツクス薄膜体１２は内周に剪断力Q₀を
受ける外周固定の固定端までの半径ａ、軸孔半径
ｂ、肉厚ｈの円盤とする。 剪断力Q₀に対する固定端での曲げモーメント
は （Mr）_r=a＝−Ｐ／4π 〔１−２・１＋（１＋ν）logb／ａ／（１＋ν）＋
（１−ν）a²／b²〕(1) となる。ただし Ｐ＝2πbO₀ である。したがつて固定端の板表面における最大
引張応力は σmax＝（σr）max＝｜（Mr）ｒ＝ａ｜／h²／６ (2) となる。また内周の撓み量は W_r=b＝Ｐ／8πD〔｛b²logｂ／ａ−１／２（b²−a²）｝ ＋２｛a²logｂ／ａ−１／２（b²−a²）｝ １＋（１＋ν）logb／ａ／（１＋ν）＋（１−ν）
a²／b²〕(3) で表わされる。ここで Ｄ＝Eh³／12（１−ν²） である。 上記撓み量Wrに最も一般的材料であるアルミ
ナ（Al₂O₃）について試算を行なう。

【表】 表１は代表的なAl₂O₃焼成体２種類（）（）
の物性値である。第４図において肉厚ｈ＝50μm、
軸孔半径ｂ＝10mm、固定端までの半径ａ＝20mm、
破壊応力σmax＝σbとして最大撓み量Wrを計算
すると Al₂O₃（） W_r=b＝3.5mm Al₂O₃（） W_r=b＝2.4mm となる。また式(1)〜(3)より W_r=b OCσmax／ｈ であるから、σmax＝１／２σbとすると、肉厚を１／２ にすれば前記計算結果と同量の撓み量Wrが得ら
れるもので、ダストシール１０の軸孔１１は軸方
向に約３mmの撓み量を持つことになり可撓性のシ
ールリツプを構成する。 以上述べたように本考案のダストシールはセラ
ミツクスラバーまたはセラミツクス薄膜体からな
る焼結セラミツクスの可撓性体によつて形成され
るものであるため、往復摺動または回転摺動部の
ダストシールとしてゴム製のシールでは使用不可
能な高温領域においても充分なシール効果を発揮
し、耐環境性の向上が期待できるもので、実用的
効果のきわめて大きいものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案ダストシールの実施例を示すもの
で、第１図は従来のダストシールを取り付けた軸
封部正断面図、第２図は第１の実施例を示すセラ
ミツクスラバーを設けた軸封部正断面図、第３図
は第２の実施例を示すセラミツクス薄膜体を設け
た軸封部正断面図、第４図はセラミツクス薄膜体
の肉厚と撓みの関係を示す説明図である。 １……ハウジング、２……軸、５……固定板、
６，１０……ダストシール、７……基部、８……
シールリツプ部、９，１１……軸孔、１２……セ
ラミツクス薄膜体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハウジングと軸間に可撓性を有するセラミツク
   スで全体を形成したシール部材を介装してなり、
   前記可撓性を有するセラミツクスはセラミツクス
   ラバー、または極薄に成形することによつて可撓
   性を付与したセラミツクス薄膜体を多数重積した
   積層体であることを特徴とするダストシール。