JP2012063012A - 密封装置 - Google Patents
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- F16J15/3256—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals
Abstract
【解決手段】シャフト12と孔14との間を封止するための密封装置であって、シャフト12に取り付けられるように構成された内側ケース部材18と、孔14に取り付けられるように構成された外側ケース部材20と、内側ケース部材18に取り付けられたシール要素22とを備えており、前記シール要素22が、前記内側ケース部材18へと取り付けられたベース部22aと、ベース部22aから伸びる膜部22bと、膜部22bから軸方向に伸びる軸方向部22cと、軸方向部22cから外径方向に伸び、外側ケース部材20の径方向に伸びる部位に密着するシールリップ22dとを備えていることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
はない。
次に、図1および2を参照して、低トルク/ゼロトルク型の密封装置としてのメンブレンシールアセンブリ10を説明する。メンブレンシールアセンブリ10は、回転シャフト
12とハウジングまたは他の構造体に配置される孔14との間の環状隙間を封止するために設けられる。メンブレンシールアセンブリ10が、孔14内に配置される軸受部16に隣接して配置され得る。
Δ=Faxial/K1 axial
M=Faxial・L1・cosα
Δ=M/(L1・cosα・K1 axial)
となる。
次に、図4および5を参照し、代案(実施形態2)の密封装置としてのメンブレンシールアセンブリ110を説明するが、実施形態1の構成要素と同じまたは類似の構成要素を説明するために、同じまたは類似の参照符号が使用される。メンブレンシールアセンブリ110においては、シール要素122のベース部122aが、内側ケース部材18における外径方向に向かって伸びる外壁18bに取り付けられる。さらに、膜部には、ベース部122aから略軸方向に伸びる軸方向部122bと、軸方向部122bの端部から外径方向に伸びる径方向部122cとを備える屈曲部を有する。比較的厚いマス部分122dが、径方向部から延びており、シールリップ122eが、比較的厚いマス部分122dから延びて、外側ケース部材20における内径方向に向かって伸びる壁20bに係合している。シール要素122は、オプション的に、放射状に延びる一連の羽根126を、周方向に間隔を空けつつ備えることができ、シャフト12の回転時にシールの境界の領域に空気の乱れを生じさせて屑をシールの境界から遠ざかるよう逸らすことができる(図6参照)。
分122dが、高速回転において遠心力に反応し、膜部122b,122cを外径方向へと曲げて、高速回転におけるシールリップ122eのトルク荷重を軽減するように設計されている。マス部分122dに、マス部分122dの剛性を下げるためのスリットを形成することも考えられる。さらには、シール要素122の占める空間を減らすために、追加のマスを、シール要素122の材料よりも高い密度を有する金属または他の材料を使用することによって、マス部分122dにインサート成形することもできる。膜部122b,122cは、柔軟であるように設計され、所望の柔軟性を達成するために、厚さに対する長さ(総和の長さ)の比を少なくとも4とする。メンブレンシールアセンブリ110もメンブレンシールアセンブリ10と同様に、トルク荷重が軽減、および/またはゼロになる。
図6を参照して実施形態3に係る密封装置について説明する。図6には、外壁18bに配置され、外壁18bと外側ケース部材20における軸方向に伸びる外壁20aとの間に配置されたすき間26に向かって、このすき間26を覆うように延びるように設けられる、オプション的なダストリップ24を備えるメンブレンシールアセンブリ110が示されている。さらなる遮蔽部28を、オプション的に、内壁18cと外側ケース部材の内径方向に向かって伸びる壁20bとの間のすき間30を遮蔽するために、内側ケース部材18の内壁18cに配置することができる。
12 シャフト
14 孔
16 軸受部
18 内側ケース部材
18a 略円筒部
18b 外壁
18c 内壁
20 外側ケース部材
20a 外壁
20b 壁
20c 表面
20d フック形状部
20e 延長部
22 シール要素
22a ベース部
22b 膜部
22c 軸方向部
22d シールリップ
24 ダストリップ
26 すき間
28 遮蔽部
32 羽根
110 メンブレンシールアセンブリ
122 シール要素
122a ベース部
122b 軸方向部
122b,122c 膜部
122c 径方向部
122d マス部分
122e シールリップ
126 羽根
Claims (20)
- シャフトと孔との間を封止するための密封装置であって、
シャフトに取り付けられるように構成された内側ケースと、
孔に取り付けられるように構成された外側ケースと、
前記内側ケースに取り付けられたシール要素と
を備えており、
前記シール要素が、前記内側ケースへと取り付けられたベース部と、前記ベース部から伸びる膜部と、前記膜部から軸方向に伸びる軸方向部と、該軸方向部から外径方向に伸び、前記外側ケースの径方向に伸びる部位に密着するシールリップとを備えている密封装置。 - 前記軸方向部が、前記膜部よりも厚い請求項1に記載の密封装置。
- シャフトの回転速度が低いとき、前記シールリップが、前記外側ケースの径方向に伸びる部位に密着し、シャフトの回転速度が高くなると、前記シールリップが、前記外側ケースの径方向に伸びる部位から浮き上がる請求項1に記載の密封装置。
- 前記外側ケースは、前記径方向に伸びる部位の内側端から前記シール要素に向かって伸びる斜めの壁部分を備えている請求項1に記載の密封装置。
- 回転していないとき、前記シールリップが、該シールリップの表面の大部分において前記外側ケースの径方向に伸びる部位に密着している請求項1に記載の密封装置。
- 前記シール要素の前記膜部が、前記シャフトの軸線に対する垂直面に対して斜めに配置されている請求項1に記載の密封装置。
- 前記内側ケースが、前記外側ケースに向かって伸びるダストリップを端部に備えるように外径方向に伸びる部位を備えている請求項1に記載の密封装置。
- 前記内側ケースが、前記外側ケースにおける前記径方向に伸びる部位の前記シール要素とは反対側に、外径方向に伸びる部位を備えている請求項1に記載の密封装置。
- 前記膜部が、厚さに対する長さの比が少なくとも4である請求項1に記載の密封装置。
- 前記膜部が、前記内側ケースにおける前記径方向に伸びる部位から軸方向に伸びる軸方向部と、該軸方向部の端部から外径方向に伸びる径方向部とを備えている請求項1に記載の密封装置。
- シャフトと孔との間を封止するための密封装置であって、
シャフトに取り付けられるように構成された内側ケースと、
孔に取り付けられるように構成された外側ケースと、
前記内側ケースに取り付けられたシール要素と
を備えており、
前記シール要素が、前記内側ケースへと取り付けられたベース部と、前記ベース部から伸びる膜部と、前記膜部から軸方向に伸び、前記膜部よりも厚い厚さを有しているマス部分と、該マス部分から伸び、前記外側ケースに密着するシールリップとを備えている密封装置。 - シャフトの回転速度が低いとき、前記シールリップが、前記外側ケースに密着し、シャ
フトの回転速度が高くなると、前記シールリップが、前記外側ケースから浮き上がる請求項11に記載の密封装置。 - 前記シールリップが、該シールリップの表面の大部分において前記外側ケースの径方向に伸びる部位に密着している請求項11に記載の密封装置。
- 前記シール要素の前記膜部が、前記シャフトの軸線に対する垂直面に対して斜めに配置されている請求項11に記載の密封装置。
- 前記内側ケースが、前記外側ケースに向かって伸びるダストリップを端部に備えるように外径方向に伸びる部位を備えている請求項11に記載の密封装置。
- 前記内側ケースが、前記外側ケースにおける前記径方向に伸びる部位の前記シール要素とは反対側に、外径方向に伸びる部位を備えている請求項11に記載の密封装置。
- 前記膜部が、厚さに対する長さの比が少なくとも4である請求項11に記載の密封装置。
- シャフトと孔との間を封止するための密封装置であって、
シャフトに取り付けられるように構成された内側ケースと、
孔に取り付けられるように構成され、内径方向に伸びる部位を備えている外側ケースと、
前記内側ケースに取り付けられたシール要素と
を備えており、
前記シール要素が、前記内側ケースへと取り付けられたベース部と、前記ベース部から伸びる膜部と、前記膜部から軸方向に伸び、前記膜部よりも厚い厚さを有しているマス部分と、該マス部分から伸び、前記外側ケースにおける前記内径方向に伸びる部位に密着するシールリップとを備えており、
前記外側ケースが、前記内径方向に伸びる部位の内側の端部から前記シール要素に向かって外径方向に伸びるフック部を備えている密封装置。 - シャフトの回転速度が低いとき、前記シールリップが、前記外側ケースにおける前記内径方向に伸びる部位に密着し、シャフトの回転速度が高くなると、前記シールリップが、前記外側ケースにおける前記内径方向に伸びる部位から浮き上がる請求項18に記載の密封装置。
- 前記膜部が、厚さに対する長さの比が少なくとも4である請求項18に記載の密封装置。
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