JP2004205037A - 流体冷却剤ユニオン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流体冷却剤ユニオンは、回転シール部材と非回転シール部材とを有するフローティングシール構成部を含む。回転シール部材と非回転シール部材の環状のシール面の少なくとも一方は面取りされて、それら環状のシール面の一方の幅が他方の幅よりも狭くなっている。さらに、流体冷却剤ユニオンはU型の環状シール部材を有し、この環状シール部材は、断面三角形状のバックアップリングを受ける位置に面取り部を備えている。環状シール部材は、シール構成部の相対移動に十分なエネルギーを蓄えて、非加圧状態のときに回転シール部材と非回転シール部材との間に隙間を形成するようになっている。
【選択図】図1
Description
このような冷却剤ユニオンによれば、当該冷却剤ユニオンを介して導かれる、例えば、水、油、空気−油のミスト、或いは空気をそれぞれ主成分とする多様な冷却媒体に対応することができる。そして、本発明においては、シール面を面取りするようにしたので、水、油、空気−油のミスト、或いは空気をそれぞれ主成分とする各媒体の漏出を最小レベルに制御しつつ、一つのシールバランスで多様な媒体に対応することができる。さらに、フローティングシール構成部の対向面の少なくとも一方の面取りされたシール面には、特定の炭化ケイ素を主成分とする材料であって、例えば、グラファイトのような周知の潤滑剤を内部に含みシール面に上記潤滑剤の自動供給機能を与え得る所望の多孔質構造を持つ材料を使用することが可能である。また、面取りされたシール面を採用するようにしたので、シール面は、乾燥運転状態のときに冷却剤媒体に関して異なる浸透構造(ポーラス構造)を与えるような、炭化ケイ素系材料を個々に組合せたものを含むものであってもよい。なお、面取りされたシール面を採用した場合においては、当該シール面の限界PV(圧力×スライド速度)値によって、シール面が面取りされていない場合と比較して、シール面の運転寿命が延びることが判明している。
この冷却剤ユニオンにおいて、上記バックアップリングは、断面三角形状に形成されて、上記U型のシール部材の面取りされた表面と係合するように構造上配置された表面を有することが好ましい。
また、上記冷却剤ユニオンにおいて、上記第1および第2シール部材は、流体冷却剤を吸収可能にポーラス状に形成されて、それぞれ異なる気孔率を備えることにより、潤滑剤の自動供給機能が付与されて、当該冷却剤ユニオンの乾燥運転状態に対応可能な構造を採用することも可能である。
さらに、上記冷却剤ユニオンにおいては、上記第1シール部材が面取りされずに、上記第2シール部材が面取りされていることが好ましい。
この場合、上記第2シール構成部は、U型の環状シール部材を含み、このU型の環状シール部材は、円筒状のチャンバを仕切る上記ハウジング壁の環状溝に配置され、上記U型の環状シール部材は、上記キャリア部材と上記ユニオンハウジングの内壁との間の隙間と実質的に係合する面取りされた表面を有し、このU型の環状シール部材の面取りされた部分は、上記隙間の近傍に位置するバックアップリングと係合可能な位置に構造上配置されて、非充填領域を形成するとともに上記シール構成部の相対移動を付与するようになっており、これによって、上記シール構成部の上記第1シール部材および上記第2シール部材が加圧されていないときに、これら第1シール部材および第2シール部材が互いに離間して両シール部材間に間隙が形成されるようにすることが望ましい。この際に、上記バックアップリングは、断面三角形状に形成されて、上記U型の環状シール部材の面取りされた表面と係合するように構造上配置された表面を有することが好ましい。
12 スタブロータ部材(ロータ)
14 ハウジング部材
16 中空部
18 シール構成部(第1シール構成部)
20 回転シール部材(第1シール部材)
22 非回転シール部材(第2シール部材)
24 キャリア部材
26 第2シール構成部
28 環状溝
30 環状シール部材
36 バックアップリング
Claims (12)
- 冷却剤ユニオンであって、
第1シール構成部と、円筒状の内部チャンバを仕切る壁と環状溝を内部に有するユニオンハウジングと、このユニオンハウジング内で軸方向に移動可能な管状のキャリア部材とを備え、
上記キャリア部材は、流体冷却剤を受入可能で、その冷却剤を当該ユニオンに接続された管状のロータに当該ユニオンを通じて誘導可能に構成され、上記ロータと上記軸方向に移動可能な管状のキャリア部材の各々には、シール部材がそれぞれ設けられて、それらシール部材が互いに接触する加圧位置と、それらシール部材が互いに離間する非加圧位置との間を上記キャリア部材が軸方向に移動可能に構成され、当該冷却剤ユニオンは、第2シール構成部を備えてなり、
上記第2シール構成部は、
上記ハウジング内の環状溝に配置されて、当該冷却剤ユニオンが加圧状態で運転されているときに上記キャリア部材と上記ハウジングの円筒状の内部チャンバとの間を密閉するように取り付けられたU型のシール部材を備え、
上記U型のシール部材は面取り部を有し、この面取り部がバックアップリングと係合可能に構造上配置されることにより、上記面取り部に仕切られた非充填領域が形成され、これによって、ユニオンが非加圧状態で運転されているときに、上記第1シール構成部の乾燥運転が防止されるようになっていることを特徴とする流体冷却剤ユニオン。 - 上記バックアップリングは、断面三角形状に形成されて、上記U型のシール部材の面取りされた表面と係合するように構造上配置された表面を有することを特徴とする請求項1に記載の冷却剤ユニオン。
- 上記ロータに設けられたシール部材と、上記キャリア部材に設けられたシール部材の少なくとも一方は面取りされていることを特徴とする請求項1に記載の冷却剤ユニオン。
- 上記キャリア部材に設けられたシール部材は面取りされていることを特徴とする請求項1に記載の冷却剤ユニオン。
- 上記面取りされたシール面の幅寸法が、上記ロータに設けられたシール部材のシール面の幅寸法の約1/2となっていることを特徴とする請求項4に記載の冷却剤ユニオン。
- 冷却剤ユニオンであって、
円筒状の内部チャンバを仕切る壁が設けられたユニオンハウジングと、このユニオンハウジング内で軸方向に移動可能な管状のキャリア部材とを備え、このキャリア部材は、流体冷却剤を受入可能で、その冷却剤を当該ユニオンに接続された管状のロータに当該ユニオンを通じて誘導可能に構成され、当該冷却剤ユニオンは、シール構成部を備えてなり、
上記シール構成部は、
環状のシール面を有し、上記ロータに取り付けられて上記ロータと共に回転自在な第1シール部材と、
環状のシール面を有し、上記管状のキャリア部材に取り付けられて上記ハウジング内で軸方向に移動可能な非回転の第2シール部材との組合せを含み、
上記第2シール部材は、上記第1シール部材から離間した非加圧位置から、上記第2シール部材および上記第1シール部材の環状のシール面間を密閉可能な位置となる加圧位置に至る範囲において、上記軸方向に移動自在とされ、
上記第1シール部材および上記第2シール部材の環状のシール面の少なくとも一方は面取りされて、それら環状のシール面の一方の幅が他方の幅よりも狭くなっていることを特徴とする冷却剤ユニオン。 - 面取りされた一方のシール面の幅寸法が、他方のシール面の幅寸法の約1/2となっていることを特徴とする請求項6に記載の冷却剤ユニオン。
- 上記第1および第2シール部材は、流体冷却剤を吸収可能にポーラス状に形成されて、それぞれ異なる気孔率を備えることにより、潤滑剤の自動供給機能が付与されて、当該冷却剤ユニオンの乾燥運転状態に対応可能な構造となっていることを特徴とする請求項6に記載の冷却剤ユニオン。
- 上記第1シール部材が面取りされずに、上記第2シール部材が面取りされていることを特徴とする請求項6に記載の冷却剤ユニオン。
- 上記冷却剤ユニオンは、上記キャリア部材と上記ユニオンハウジングの内壁との間の隙間を通じて冷却剤が漏れ出すのを防止するための第2シール構成部をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の冷却剤ユニオン。
- 上記第2シール構成部は、U型の環状シール部材を含み、このU型の環状シール部材は、円筒状のチャンバを仕切る上記ハウジング壁の環状溝に配置され、
上記U型の環状シール部材は、上記キャリア部材と上記ユニオンハウジングの内壁との間の隙間と実質的に係合する面取りされた表面を有し、このU型の環状シール部材の面取りされた部分は、上記隙間の近傍に位置するバックアップリングと係合可能な位置に構造上配置されて、非充填領域を形成するとともに上記シール構成部の相対移動を付与するようになっており、
これによって、上記シール構成部の上記第1シール部材および上記第2シール部材が加圧されていないときに、これら第1シール部材および第2シール部材が互いに離間して両シール部材間に間隙が形成されるようになっていることを特徴とする請求項10に記載の冷却剤ユニオン。 - 上記バックアップリングは、断面三角形状に形成されて、上記U型の環状シール部材の面取りされた表面と係合するように構造上配置された表面を有することを特徴とする請求項11に記載の冷却剤ユニオン。
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