JP2006283775A

JP2006283775A - 密封装置

Info

Publication number: JP2006283775A
Application number: JP2005100474A
Authority: JP
Inventors: Takashi Umeki; 隆梅木; Masaki Muneda; 雅樹宗田
Original assignee: Arai Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Arai Seisakusho Co Ltd
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2006-10-19

Abstract

【課題】
ダストの侵入を確実に防止することができ、構成も簡単であり、必ずしもダストリップを設ける必要のない密封装置を提供すること。
【解決手段】
回転軸ＳとハウジングＨとの間に装着されるように形成されている密封装置２１において、前記回転軸Ｓの外周面にダストを大気側に排出する空気流を形成する凹凸部２８を形成するとともに、前記回転軸Ｓの凹凸部２８が形成されている部分と前記密封装置２１との間隙を前記空気流によってダストを排出可能とする大きさに形成したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、密封流体の漏洩を防止する密封装置に係り、特に、回転体の回転により密封流体の漏洩を非接触で防止することのできる密封装置に関する。

一般に、流体の漏れを防ぐ密封装置の一つとして、回転軸の軸受部の密封流体の漏洩を防止することのできる回転用の密封装置が知られている。

図５に示すように、従来の密封装置１は、回転軸ＳとハウジングＨとの間に装着されるように形成されている。この密封装置１は、金属などにより断面ほぼＬ字状に形成された環状の補強環２に、ゴム様弾性体により形成されたシール本体３が一体に焼き付けられて形成されている。そして、シール本体３には、補強環２の内周部から密封側ＯＳに向かって徐々に縮径するように形成されて回転軸Ｓと接触してシールを行う環状のシールリップ４が形成されている。また、シール本体３のリップ先端５の背面側には、ガータースプリング６装着されている。このシールリップ４より大気側ＡＳにはダストの侵入を防ぐためのダストリップ７が形成されている。このダストリップ７と回転軸Ｓとは、接触若しくは非接触に形成されることが多い。

このダストリップ７と回転軸Ｓとが接触していると、回転軸Ｓを回転させるためのトルクが増大してしまう問題点があり、非接触であると微小ダストが侵入してしまう問題点があった。

そこで、ダストリップ７を回転軸Ｓと非接触にするとともに、ダストリップ７の内周面に大気側に向けて空気流を発生させる複数の突起若しくは溝を形成して、ダストの侵入を防止することが提案されている（特許文献１参照）。

実開平０６−０７３５４５号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の従来例においては、ダストリップ７の内周面に突起若しくは溝を形成することは困難であり、これらの突起等を形成したダストリップ７を有していない密封装置においてはダストの侵入を防止することができないという不都合があった。

更に、図６に示す従来の他の密封装置１１においては、回転軸Ｓに固着したスリーブ１２にシール本体３のシールリップ４のリップ先端５を接触させ、ダストリップに代えてシール本体３にダスト防止用フェルト１３を固着して、当該ダスト防止用フェルト１３を回転軸Ｓに接触させて、ダストの侵入を防止することも提案されていた。しかしながら、この場合には、ダスト防止用フェルト１３と回転軸Ｓとが接触していると、回転軸Ｓを回転させるためのトルクが増大してしまったり、フェルトに汚れが発生してダストがこびり付いたり、更に、部品点数が多いという問題点があった。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、ダストの侵入を確実に防止することができ、構成も簡単であり、必ずしもダストリップを設ける必要のない密封装置を提供することを目的とする。

本発明者等は鋭意研究し、回転軸の外周面に複数の溝を平行で、軸心に対して大気側に軸回転と逆方向に傾けて刻設することにより凹凸部を形成し、この回転軸を所定回転数をもって回転させておき、その回転軸の外周面よりある間隙を離した位置に保持したダストを軸方向に移動させて回転している凹凸部に次第に近接させて行って、ダストの挙動を観察すると、前記の間隙が一定値以下になるといずれも前記凹凸部によって形成される空気流によってダストが大気側に排出されることを発見して、本発明を完成させた。具体的には、直径７４ｍｍの回転軸の外周面に、傾斜角４５度で、ピッチ１．５ｍｍ、深さ０．１５ｍｍ、幅０．６ｍｍ、軸方向長さ３．５ｍｍの溝を刻設し、３０００ｒｐｍで回転させて、ＪＩＳ８種粉のダストを間隙を変化させながら近接させると、間隔が２．５ｍｍ以下となると、溝によって形成される空気流によってダストが大気側に排出された。

前記目的を達成するために本発明の密封装置は、回転軸とハウジングとの間に装着されるように形成されている密封装置において、前記回転軸の外周面にダストを大気側に排出する空気流を形成する凹凸部を形成するとともに、前記回転軸の凹凸部が形成されている部分と前記密封装置との間隙を前記空気流によってダストを排出可能とする大きさに形成したことを特徴とする。これにより、回転軸が回転すると共に回転する凹凸部によりダストを大気側に排出する空気流が形成されて、ダストの内部への侵入が確実に阻止される。また、必ずしもダストリップを設ける必要もなく、構成も簡単となり、コストも低廉となる。

また、前記凹凸部は、複数の溝によって形成するとよく、これらの前記複数の溝は、平行で、軸心に対して大気側に軸回転と逆方向に傾いて形成するとよい。これにより回転軸に対して簡単に凹凸部を形成することができるとともに、より一層確実にダストの侵入を防止することができる。

また、前記回転軸の凹凸部が形成されている部分と前記密封装置との間隙を２．５ｍｍ以下の大きさとするとよい。これにより回転軸の外周面に形成された凹凸部によって発生される空気流によりダストが確実に大気側に排出させられることなり、より一層確実にダストの侵入を防止することができる。

このように本発明の密封装置は構成され作用するものであるから、ダストの侵入を確実に防止することができ、構成も簡単であり、必ずしもダストリップを設けなくとも密封機能を発揮することができるという優れた効果を奏する。

具体的には、回転軸が回転すると一緒に回転する凹凸部によりダストを大気側に排出する空気流が形成されて、ダストの内部への侵入が確実に阻止される。

また、凹凸部を形成する複数の溝であって、平行で、軸心に対して大気側に軸回転と逆方向に傾いてることにより、回転軸に対して簡単に凹凸部を形成することができるとともに、より一層確実にダストの侵入を防止することができる。

次に、本発明の実施の形態を図１から図４ついて説明する。

図１は本発明の密封装置の第１実施形態を示している。

本実施形態の密封装置２１は、図１に示すように、回転軸ＳとハウジングＨとの間に装着されるように形成されている。この密封装置２１は、金属などにより断面ほぼＬ字状に形成された環状の補強環２２に、ゴム様弾性体により形成されたシール本体２３が一体に焼き付けられて形成されている。そして、シール本体２３には、補強環２２の内周部から密封側ＯＳに向かって徐々に縮径するように形成されて回転軸Ｓと接触してシールを行う環状のシールリップ２４が形成されている。また、シール本体２３のリップ先端２５の背面側には、ガータースプリング２６装着されている。このシールリップ２４より大気側ＡＳにはダストの侵入を防ぐためのダストリップ２７が形成されている。そして、回転軸Ｓの外周面には、ダストを大気側に排出する空気流を形成する凹凸部２８として、複数の溝２９を平行で、軸心に対して大気側に軸回転と逆方向に傾けて形成してある。更に、凹凸部２８が形成されている回転軸Ｓの外周面とダストリップ２７の内周端面との間隙Ａを、凹凸部２８によって形成される空気流によってダストを排出できる大きさに設定している。

次に、本実施例の作用を説明する。

まず、回転軸Ｓが回転すると、一緒に回転する凹凸部２８によりダストを大気側に排出する空気流が形成されて、前記間隙Ａを通して侵入しようとするダストの内部への侵入が確実に阻止される。

図２は本発明の密封装置の第２実施形態を示している。

本実施形態の密封装置３２は、第１実施形態の密封装置２１のダストリップ２７を省略したものであり、間隙Ａを凹凸部２８によって形成される空気流によってダストを排出できる大きさに設定している。第１実施形態と同一部分には同一符号を付してある。

本第２実施形態の密封装置３１においても、第１実施形態と同様に、回転軸Ｓが回転すると、一緒に回転する凹凸部２８によりダストを大気側に排出する空気流が形成されて、前記間隙Ａを通して侵入しようとするダストの内部への侵入が確実に阻止される。従って、本発明においては、必ずしもダストリップを設けなくとも十分なダストの侵入防止を図ることができる。

図３は本発明の密封装置の第３実施形態を示している。

本第３実施形態の密封装置４１はラビリンスシール状に形成されており、回転軸Ｓに装着される回転部材４２と、ハウジングＨに回転部材４２と対向するように装着される固定部材４３と、浮動リング４４とを有している。回転部材４２にはゴム様弾性体で形成された回転部材用弾性シール４５が焼き付けられて一体に形成されている。回転部材４２の外周面には、ダストを大気側に排出する空気流を形成する凹凸部２８として、複数の溝２９を平行で、軸心に対して大気側に軸回転と逆方向に傾けて形成してある。前記固定部材４２は、金属あるいは樹脂などにより形成された環状の固定部材用環体４６に、ゴム様弾性体で形成された固定部材用弾性シール４７が焼き付けられて一体に形成されている。更に、凹凸部２８が形成されている回転部材４２の外周面と固定部材用環体４６の内周端面との間隙Ａを、凹凸部２８によって形成される空気流によってダストを排出できる大きさに設定している。

本第３実施形態の密封装置４１においても、第２実施形態と同様に、回転軸Ｓが回転すると、一緒に回転する凹凸部２８によりダストを大気側に排出する空気流が形成されて、前記間隙Ａを通して侵入しようとするダストの内部への侵入が確実に阻止される。従って、本発明においては、必ずしもダストリップを設けなくとも十分なダストの侵入防止を図ることができる。

図４は本発明の密封装置の第４実施形態を示している。

本第４実施形態の密封装置５１は、端面シール状に形成されており、回転軸Ｓに装着されるスリーブ５２と、ハウジングＨに装着される固定部材５３とを有している。スリーブ５２の外周面には、ダストを大気側に排出する空気流を形成する凹凸部２８として、複数の溝２９を平行で、軸心に対して大気側に軸回転と逆方向に傾けて形成してある。前記固定部材５２は、金属あるいは樹脂などにより形成された環状の固定部材用環体５４に、ゴム様弾性体で形成された固定部材用弾性シール本体５５が焼き付けられて一体に形成されており、固定部材用弾性シール本体５５にはスリーブ５２に接触してシールを行うシールリップ５６が連続して形成されている。更に、凹凸部２８が形成されているスリーブ５２の外周面と固定部材用弾性シール本体５５の内周端面との間隙Ａを、凹凸部２８によって形成される空気流によってダストを排出できる大きさに設定している。

本第４実施形態の密封装置５１においても、第２実施形態と同様に、回転軸Ｓが回転すると、一緒に回転する凹凸部２８によりダストを大気側に排出する空気流が形成されて、前記間隙Ａを通して侵入しようとするダストの内部への侵入が確実に阻止される。従って、本発明においては、必ずしもダストリップを設けなくとも十分なダストの侵入防止を図ることができる。

なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて変更することができる。例えば、凹凸部としては網目ローレットを形成してもよい。

本発明の密封装置の第１実施形態を示す断面図本発明の密封装置の第２実施形態を示す断面図本発明の密封装置の第３実施形態を示す断面図本発明の密封装置の第４実施形態を示す断面図従来の密封装置の１例を示す断面図従来の密封装置の他の例を示す断面図

符号の説明

２１、３１、４１、５１密封装置
２４、４５、５６シールリップ
２８凹凸部
２９溝
Ｓ回転軸
Ｈハウジング

Claims

回転軸とハウジングとの間に装着されるように形成されている密封装置において、前記回転軸の外周面にダストを大気側に排出する空気流を形成する凹凸部を形成するとともに、前記回転軸の凹凸部が形成されている部分と前記密封装置との間隙を前記空気流によってダストを排出可能とする大きさに形成したことを特徴とする密封装置。
前記凹凸部は、複数の溝によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
前記複数の溝は、平行であり、軸心に対して大気側に軸回転と逆方向に傾いて形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の密封装置。
前記回転軸の凹凸部が形成されている部分と前記密封装置との間隙を２．５ｍｍ以下の大きさとすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の密封装置。