JP2015197179A - seal material and seal mechanism - Google Patents

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清原 好晴
Yoshiharu Kiyohara
好晴 清原
洋治 石崎
Yoji Ishizaki
洋治 石崎
堅一朗 青木
Kenichiro Aoki
堅一朗 青木
岳人 出井
Taketo Dei
岳人 出井
康弘 青木
Yasuhiro Aoki
康弘 青木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a seal material and a seal mechanism, equipped with low sliding torque and a high seal property and having excellent durability.SOLUTION: A seal material 10 seals an area between a hole portion 35 of a structure body 30 and a shaft 34 inserted in the hole portion 35, has a ring-shaped form in which an inner peripheral surface A slides with a shaft 34 when the shaft 34 is relatively moved to the structure body 30, and is composed from an elastic material equipped with a sliding layer 13 integrated with fibers and an elastomer at least on the inner peripheral surface A side. In an installing state to the structure body 30, an outer surface 11 is configured by an inclined surface-shape in which the inner peripheral surface A side is positioned on the outer side of the structure body 30 than an outer peripheral surface B side.

Description

この発明は、構造体の孔部と、この孔部内に挿入されるシャフトとの間をシールするためのシール材およびシール機構に関する。   The present invention relates to a sealing material and a sealing mechanism for sealing between a hole of a structure and a shaft inserted into the hole.

トナー等の粉体を取り扱う装置の回転シャフトをシールして粉体の漏出を阻止するシール材として、特許文献1には、パイルもしくはファイバーシートを円筒状にし、その外周側を金属支持部材で拘束した円筒状シール部材が開示されている。この円筒状シール部材は、パイルやファイバーでシャフトの周りを適度な圧縮力で押さえ込むため、摺動トルクとシール性のバランスをとることができる。   As a sealing material that seals a rotating shaft of a device that handles powder such as toner and prevents leakage of the powder, Patent Document 1 discloses that a pile or a fiber sheet is formed in a cylindrical shape, and its outer peripheral side is restrained by a metal support member. A cylindrical sealing member is disclosed. Since this cylindrical sealing member presses the periphery of the shaft with an appropriate compressive force with piles or fibers, it is possible to balance the sliding torque and the sealing performance.

特開2008−26728号公報JP 2008-26728 A

しかしながら、上記円筒状シール部材を構成するパイルやファイバーは耐久性が低く、さらにパイルやファイバー間に粉体が入るとシール性が低下するため、長期間使用する装置には使用できないという問題があった。   However, the piles and fibers constituting the cylindrical sealing member have low durability, and further, if powder enters between the piles and fibers, the sealing performance deteriorates. It was.

そこで、本発明の課題は、低い摺動トルクと高いシール性とを兼ね備えると共に、耐久性に優れたシール材、およびシール機構を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sealing material and a sealing mechanism that have both a low sliding torque and a high sealing property and are excellent in durability.

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下の構成からなる。
(1)構造体の孔部と、この孔部内に挿入されるシャフトとの間をシールするためのシール材であって、前記構造体に対するシャフトの相対移動時に内周面が前記シャフトと摺動するリング状の形態を有し、繊維とエラストマーとが一体化された摺動層を少なくとも内周面側に備えた弾性材から構成されていると共に、前記構造体への取付状態において外面は、内周面側が外周面側よりも構造体の外側に位置するように傾斜した斜面状で構成されていることを特徴とするシール材。
(2)前記弾性材が、前記摺動層と、この摺動層の外周面に設けられた弾性外皮層とを備えた前記(1)に記載のシール材。
(3)前記摺動層が、短繊維を分散させたエラストマーからなる前記(1)または(2)に記載のシール材。
(4)前記(1)〜(3)のいずれかに記載のシール材が、構造体の孔部におけるシャフト挿入口またはその外側に形成したシール材収納凹部内に取り付けられていることを特徴とするシール機構。
なお、本発明における構造体に対するシャフトの相対移動とは、シャフトが中心軸の周りを回転する、あるいはシャフトの軸方向に沿って移動(往復動等)する場合をも含み、さらに、孔部を有する構造体(装置等)がシャフトに対して回転またはシャフトの軸方向に沿って移動する場合も含む。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have completed the present invention. That is, the present invention has the following configuration.
(1) A sealing material for sealing between a hole of a structure and a shaft inserted into the hole, and an inner peripheral surface slides on the shaft when the shaft moves relative to the structure. The outer surface in the state of being attached to the structure, and is formed of an elastic material having a sliding layer in which fibers and an elastomer are integrated at least on the inner peripheral surface side. A sealing material, characterized in that it is formed in a slanted shape so that the inner peripheral surface side is located on the outer side of the structure than the outer peripheral surface side.
(2) The sealing material according to (1), wherein the elastic material includes the sliding layer and an elastic skin layer provided on an outer peripheral surface of the sliding layer.
(3) The sealing material according to (1) or (2), wherein the sliding layer is made of an elastomer in which short fibers are dispersed.
(4) The seal material according to any one of (1) to (3) is attached to a shaft insertion port in a hole of a structure or a seal material storage recess formed outside the shaft insertion port. Sealing mechanism.
The relative movement of the shaft with respect to the structure in the present invention includes a case where the shaft rotates around the central axis or moves along the axial direction of the shaft (such as reciprocation), and further includes a hole. It also includes a case where a structure (device or the like) having rotation rotates relative to the shaft or moves along the axial direction of the shaft.

本発明のシール材は、繊維とエラストマーとが一体化された摺動層を少なくとも内周面側に備えた弾性材から構成されると共に、構造体への取付状態において外面は、シール材の内周面側が外周面側よりも構造体の外側に位置するように傾斜した斜面状で構成されているので、低い摺動トルクおよび高いシール性を兼ね備えると共に、耐久性に優れる。さらに、シャフトの軸方向におけるシャフトの構造体に対する相対移動により、シャフト軸の外周面に付着したゴミ等を外面に移動させ、シャフト軸の外周面からゴミを効率よく減らすことができる。   The sealing material of the present invention is composed of an elastic material provided with at least an inner peripheral surface side of a sliding layer in which fibers and an elastomer are integrated, and the outer surface in an attached state to the structure is an inner surface of the sealing material. Since the peripheral surface side is formed in a slanted shape so as to be located on the outer side of the structure with respect to the outer peripheral surface side, it has low sliding torque and high sealing performance and is excellent in durability. Further, the relative movement with respect to the shaft structure in the axial direction of the shaft can move dust or the like attached to the outer peripheral surface of the shaft shaft to the outer surface, and can efficiently reduce dust from the outer peripheral surface of the shaft shaft.

本発明の一実施形態に係るシール機構を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the sealing mechanism which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係るシール機構を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the sealing mechanism which concerns on other embodiment of this invention. 本発明のさらに他の実施形態に係るシール機構を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the seal mechanism which concerns on other embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

〔本発明の一実施形態〕
図1は、本発明の一実施形態に係るシール機構を示している。本実施形態のシール機構に使用されているシール材10は、構造体30の孔部35と、この孔部35内に挿入されるシャフト34との間を埃等が侵入しないようにシールするためのものである。より詳しくは、シール材10は、構造体30に対するシャフト34の相対移動時に内周面Aがシャフト34と摺動するリング状の形態を有し、繊維とエラストマーとが一体化された摺動層13を内周面A側に備え、外周面B側に弾性外皮層14が設けられた弾性材から構成されている。そして、構造体30への取付状態においてシール材10の外面11は内周面A側が外周面B側よりも構造体30の外側に位置するように傾斜した斜面状で構成され、内面12も同様の斜面状で構成されている。
[One Embodiment of the Present Invention]
FIG. 1 shows a sealing mechanism according to an embodiment of the present invention. The sealing material 10 used in the sealing mechanism of the present embodiment seals between the hole 35 of the structure 30 and the shaft 34 inserted into the hole 35 so that dust or the like does not enter. belongs to. More specifically, the sealing material 10 has a ring shape in which the inner peripheral surface A slides with the shaft 34 when the shaft 34 moves relative to the structure 30, and a sliding layer in which fibers and elastomer are integrated. 13 is provided on the inner peripheral surface A side, and the elastic outer layer 14 is provided on the outer peripheral surface B side. And in the attachment state to the structure 30, the outer surface 11 of the sealing material 10 is comprised by the inclined surface shape inclined so that the inner peripheral surface A side may be located in the outer side of the outer periphery B rather than the outer peripheral surface B side, and the inner surface 12 is the same. It is composed of the slope shape.

シール材10は、図1に示すように、構造体30のシャフト挿入口31に形成されたシール材収容凹部32内に嵌入され、外面11の一部にシール保持材33が当接してシール材10を保持している。斜面状に傾斜した外面11は内周面A側が外周面B側よりも構造体30の外側に突出し、シャフト34の周りをシールする。シール材収容凹部32は、孔部35と連通し、かつ孔部35の径よりも大きい内径を有する。   As shown in FIG. 1, the sealing material 10 is fitted into a sealing material accommodation recess 32 formed in the shaft insertion port 31 of the structure 30, and the sealing material 33 comes into contact with a part of the outer surface 11. 10 is held. The outer surface 11 inclined in the shape of a slope projects on the inner peripheral surface A side to the outside of the structure 30 more than the outer peripheral surface B side, and seals around the shaft 34. The sealing material accommodation recess 32 communicates with the hole 35 and has an inner diameter larger than the diameter of the hole 35.

外面11は、シール材10をシール材収容凹部32内に取り付けた際、前記したように斜面状に傾斜していることが重要である。これにより、シャフト34の構造体30に対する相対移動により、シャフト34の外周面に付着した埃やゴミなどをシール材10の外面11に沿って移動させることができ、シール材10とシャフト34との摺動部位に埃やゴミが滞留し蓄積するのを回避することができる。   It is important that the outer surface 11 is inclined in a slope shape as described above when the sealing material 10 is mounted in the sealing material accommodation recess 32. As a result, the relative movement of the shaft 34 with respect to the structure 30 can move dust, dirt, or the like adhering to the outer peripheral surface of the shaft 34 along the outer surface 11 of the sealing material 10. It is possible to prevent dust and dirt from staying and accumulating at the sliding portion.

外面11の傾斜角度は、シール材10の使用用途などに応じて適宜調整すればよく、通常、シャフト34の軸方向に対して5〜45°、好ましくは10〜35°である。また、内面12も外面11と同じ傾斜角度であるのがよい。   The inclination angle of the outer surface 11 may be appropriately adjusted according to the use application of the sealing material 10, and is usually 5 to 45 °, preferably 10 to 35 ° with respect to the axial direction of the shaft 34. Also, the inner surface 12 should have the same inclination angle as the outer surface 11.

シール材10の厚さ、すなわちシャフト34の軸方向に平行な厚さは、特に限定されないが、通常、1〜10mm程度であるのがよい。また、シール材10の外面11および内面12は、図1に示すような円錐台形状である以外にも、例えば略半球形又は逆半円型などであってもよい。   Although the thickness of the sealing material 10, ie, the thickness parallel to the axial direction of the shaft 34, is not specifically limited, Usually, it is good that it is about 1-10 mm. Moreover, the outer surface 11 and the inner surface 12 of the sealing material 10 may be, for example, a substantially hemispherical shape or an inverted semicircular shape other than the truncated cone shape shown in FIG.

シール材10の内周面A(貫通孔)の口径は、シャフト34の外径よりも小さく、かつシャフト34をシール材10の貫通孔に嵌入した際、適切な摺動トルクとすることができる口径であればよく、シール材34の使用用途などに応じて適宜調整される。これにより、シャフト34をシール材10の貫通孔に嵌入すると、シール材10の内周面Aの口径が押し開かれ、圧縮応力が発生する。シャフト34にかかる押圧力は、主にこの圧縮応力に起因するものであるため、摺動トルクおよびシール性のバランスの取れた押圧力でシャフト周りを長期間安定してシールすることができる。
シール材10の内周面の形状は、シャフト34の動作時に内周面Aとシャフト34の外周面との間に空隙が発生するのを抑制できるように、シャフト34の形状に合わせて適宜調整される。
The diameter of the inner peripheral surface A (through hole) of the sealing material 10 is smaller than the outer diameter of the shaft 34, and when the shaft 34 is fitted into the through hole of the sealing material 10, an appropriate sliding torque can be obtained. It is sufficient if it has a diameter, and is appropriately adjusted according to the use application of the sealing material 34. Accordingly, when the shaft 34 is fitted into the through hole of the sealing material 10, the diameter of the inner peripheral surface A of the sealing material 10 is pushed open, and a compressive stress is generated. Since the pressing force applied to the shaft 34 is mainly caused by this compressive stress, the shaft periphery can be stably sealed for a long period of time with a pressing force that balances the sliding torque and the sealing performance.
The shape of the inner peripheral surface of the sealing material 10 is appropriately adjusted according to the shape of the shaft 34 so that the generation of a gap between the inner peripheral surface A and the outer peripheral surface of the shaft 34 during operation of the shaft 34 can be suppressed. Is done.

シール材10の内周面A側にある摺動層13は、繊維とエラストマーとを一体化したものである。これにより、貫通孔に接触するシャフト34の摺動抵抗が低く、摺動摩擦に対する耐久性に優れるシール材とすることができる。   The sliding layer 13 on the inner peripheral surface A side of the sealing material 10 is an integrated fiber and elastomer. Thereby, it can be set as the sealing material with low sliding resistance of the shaft 34 which contacts a through-hole, and excellent in durability with respect to sliding friction.

摺動層13の厚みは、特に限定されず、シール材10の使用用途などに応じて適宜調整すればよい。なお、摺動層13の厚みとは、シャフト34の半径方向の厚みをいう。   The thickness of the sliding layer 13 is not particularly limited, and may be adjusted as appropriate according to the intended use of the sealing material 10. The thickness of the sliding layer 13 refers to the thickness of the shaft 34 in the radial direction.

摺動層13を構成するエラストマーは、主に、繊維の耐久性を向上させるものである。摺動層13を構成するエラストマーの材質としては、例えば、例えば、天然ゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ハイパロン、ポリブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体(EPDM)、水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム(H−NBR)、シリコンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、スチレンブタジエンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、ミラブルウレタン、熱硬化性ポリウレタン、熱可塑性ポリウレタンまたは熱可塑性ポリエステルなどのエラストマーが挙げられ、これら一種以上が使用される。摺動層13を構成するエラストマーには、加硫剤、加硫促進助剤および補強剤が配合されてもよい。加硫剤としては、例えば、ジクミルパーオキサイドなどの有機過酸化物、有機硫黄化合物、金属酸化物などが挙げられる。加硫促進助剤としては、例えば、ステアリン酸などの脂肪酸、金属酸化物などが挙げられる。補強剤としては、例えば、カーボンブラック、ホワイトカーボンなどが挙げられる。さらに、例えば、老化防止剤、充填剤、可塑剤、粘着剤などもまた配合され得る。これら以外に、摺動抵抗を小さくするために、グラファイト、シリコンオイル、フッ素パウダー、又は二硫化モリブデン等の固体潤滑剤がエラストマーに含まれても良い。   The elastomer constituting the sliding layer 13 mainly improves the durability of the fiber. Examples of the material of the elastomer constituting the sliding layer 13 include, for example, natural rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber, hyperon, polybutadiene rubber, ethylene-propylene rubber (EPM), ethylene-propylene-diene terpolymer ( EPDM), hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber (H-NBR), silicone rubber, fluorine rubber, acrylic rubber, styrene butadiene rubber, chlorinated polyethylene rubber, millable urethane, thermosetting polyurethane, thermoplastic polyurethane or thermoplastic polyester One or more of these are used. The elastomer constituting the sliding layer 13 may be blended with a vulcanizing agent, a vulcanization acceleration aid and a reinforcing agent. Examples of the vulcanizing agent include organic peroxides such as dicumyl peroxide, organic sulfur compounds, and metal oxides. Examples of the vulcanization acceleration aid include fatty acids such as stearic acid, metal oxides, and the like. Examples of the reinforcing agent include carbon black and white carbon. Furthermore, for example, anti-aging agents, fillers, plasticizers, pressure-sensitive adhesives and the like can also be incorporated. In addition to these, in order to reduce sliding resistance, a solid lubricant such as graphite, silicon oil, fluorine powder, or molybdenum disulfide may be included in the elastomer.

摺動層13を構成する繊維は、主に、シャフト34の外周面と接触摺動するものであり、シャフト34の周りの摺動抵抗を小さくする主要因となる。
摺動層13を構成する繊維の材質としては、例えば、ナイロン繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、炭素繊維、テフロン(登録商標)繊維、液晶ポリマー繊維、ガラス繊維、綿糸などが挙げられる。摺動層13を構成する繊維は、布材の形態であってもよく、短繊維の形態でエラストマーに混合してもよい。
布材としては、織物布、編物布または不織布が挙げられる。布材の目付け量は、通常20〜200g/mであるが、特に限定されない。
The fibers constituting the sliding layer 13 mainly slide in contact with the outer peripheral surface of the shaft 34 and become a main factor for reducing the sliding resistance around the shaft 34.
Examples of the material of the fiber constituting the sliding layer 13 include nylon fiber, aramid fiber, polyester fiber, carbon fiber, Teflon (registered trademark) fiber, liquid crystal polymer fiber, glass fiber, and cotton yarn. The fibers constituting the sliding layer 13 may be in the form of a cloth material or may be mixed with the elastomer in the form of short fibers.
Examples of the cloth material include woven cloth, knitted cloth, and non-woven cloth. Although the fabric weight of a fabric material is 20-200 g / m < 2 > normally, it is not specifically limited.

繊維の形態が布材である場合、布材がシャフト34の外周面と接触摺動するように布材とエラストマーとを一体化させ、一方、短繊維の形態である場合、エラストマーの中に短繊維を混ぜ込んで一体成形することにより、摺動層13が得られる。   When the form of the fiber is a cloth material, the cloth material and the elastomer are integrated so that the cloth material slides in contact with the outer peripheral surface of the shaft 34. On the other hand, when the form of the short fiber is used, the short material is short in the elastomer. The sliding layer 13 is obtained by mixing the fibers and integrally forming them.

弾性外皮層14は、シャフト34が構造体30に対して相対移動しても、この相対移動に追従して摺動層13の形状を安定させるものである。これによりシール性を高めることができる。弾性外皮層14は、長期間摺動層13の形状を安定させるため、発泡体等の弾性力が変化しやすい構成は適していない。   The elastic skin layer 14 stabilizes the shape of the sliding layer 13 following the relative movement even if the shaft 34 moves relative to the structure 30. Thereby, sealing performance can be improved. Since the elastic skin layer 14 stabilizes the shape of the sliding layer 13 for a long period of time, a configuration in which elastic force such as foam is easily changed is not suitable.

弾性外皮層14を構成するエラストマーとしては、例えば、天然ゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ハイパロン、ポリブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体(EPDM)、水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム(H−NBR)、シリコンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、スチレンブタジエンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、ミラブルウレタン、熱硬化性ポリウレタン、熱可塑性ポリウレタンまたは熱可塑性ポリエステルなどのエラストマーが挙げられ、これら一種以上が使用される。
弾性外皮層14を構成するエラストマーには、短繊維、加硫剤、加硫促進助剤および補強剤が配合されてもよい。短繊維としては、弾性外皮層14を構成する繊維と同様な種類の短繊維が挙げられる。加硫剤としては、例えば、ジクミルパーオキサイドなどの有機過酸化物、有機硫黄化合物、金属酸化物などが挙げられる。加硫促進助剤としては、例えば、ステアリン酸などの脂肪酸、金属酸化物などが挙げられる。補強剤としては、例えば、カーボンブラック、ホワイトカーボンなどが挙げられる。さらに、例えば、老化防止剤、充填剤、可塑剤、粘着剤などもまた配合され得る。
Examples of the elastomer constituting the elastic skin layer 14 include natural rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber, hyperon, polybutadiene rubber, ethylene-propylene rubber (EPM), ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), hydrogen. And elastomers such as additive acrylonitrile butadiene rubber (H-NBR), silicon rubber, fluorine rubber, acrylic rubber, styrene butadiene rubber, chlorinated polyethylene rubber, millable urethane, thermosetting polyurethane, thermoplastic polyurethane or thermoplastic polyester, One or more of these are used.
The elastomer constituting the elastic skin layer 14 may be blended with short fibers, a vulcanizing agent, a vulcanization acceleration aid, and a reinforcing agent. Examples of the short fibers include the same types of short fibers as the fibers constituting the elastic skin layer 14. Examples of the vulcanizing agent include organic peroxides such as dicumyl peroxide, organic sulfur compounds, and metal oxides. Examples of the vulcanization acceleration aid include fatty acids such as stearic acid, metal oxides, and the like. Examples of the reinforcing agent include carbon black and white carbon. Furthermore, for example, anti-aging agents, fillers, plasticizers, pressure-sensitive adhesives and the like can also be blended.

この実施形態のシール材10は、摺動層13および弾性外皮層14の積層体であるが、本発明のシール材はこれに限定されず、短繊維とエラストマーとを一体成形して得られる単一層の成形体であってもよい。短繊維と一体成形するためのエラストマーとしては、前記した弾性外皮層14を構成するエラストマーと同様のものが使用可能である。   The sealing material 10 of this embodiment is a laminated body of the sliding layer 13 and the elastic outer skin layer 14, but the sealing material of the present invention is not limited to this, and a single material obtained by integrally molding short fibers and an elastomer. A single-layer molded body may be used. As the elastomer for integrally forming with the short fiber, the same elastomer as that constituting the elastic outer skin layer 14 can be used.

〔使用形態〕
シール材10は、例えば、下記のようにして設置され、使用される。まず、シャフト34をシール保持材33の貫通孔に挿入し、次いでシール材10の貫通孔内に嵌入した後、シャフト34を構造体30の孔部35内に挿入すると共に、シール材10をシール材収容凹部32内に圧入する。次いで、シール保持材33を構造体30に固着し、シール材10の外周面Bをシール材収容凹部32内に密封する。
また、あらかじめシール材10をシール材収容凹部32内に圧入し、シール保持材33を構造体30に固着した後、シャフト34をシール材10の貫通孔を経て構造体30の孔部35内に挿入してもよい。
[Usage form]
The sealing material 10 is installed and used as follows, for example. First, the shaft 34 is inserted into the through hole of the seal holding member 33, and then inserted into the through hole of the seal member 10, and then the shaft 34 is inserted into the hole 35 of the structure 30 and the seal member 10 is sealed. Press fit into the material housing recess 32. Next, the seal holding member 33 is fixed to the structure 30, and the outer peripheral surface B of the sealing member 10 is sealed in the sealing member receiving recess 32.
In addition, the sealing material 10 is previously press-fitted into the sealing material receiving recess 32 and the seal holding material 33 is fixed to the structure 30, and then the shaft 34 is inserted into the hole 35 of the structure 30 through the through hole of the sealing material 10. It may be inserted.

シャフト34の形状としては、その断面が円形、四角形、多角形などであってもよく、さらにその外周面は、平滑面であるほか、螺旋状の突条部または溝部が形成されていてもよい。
また、シール材10の外周面Bに接着剤を塗布した後、シール材収容凹部32に圧入してもよい。シール保持材33は、シール材収容凹部32内にシール材10の外周面Bを閉じ込め、構造体30に固着することができるものであれば特に限定されない。
The shaft 34 may have a circular, square, or polygonal cross section, and the outer peripheral surface may be a smooth surface or may be formed with a spiral protrusion or groove. .
Further, after applying an adhesive to the outer peripheral surface B of the sealing material 10, it may be press-fitted into the sealing material accommodation recess 32. The seal holding member 33 is not particularly limited as long as it can confine the outer peripheral surface B of the sealing member 10 in the sealing member receiving recess 32 and can be fixed to the structure 30.

〔製造方法〕
シール材10の製造方法としては、特に限定されず、例えば、シャフト34の外周面と同様の形状の棒状物にエラストマーで含浸処理された布材を巻きつけ、さらにその外面に弾性外皮層形成用エラストマーを巻き付け、これを所望のシール材10の形状に成形可能な上下金型の間に収容し、加圧下で加熱し、その後、金型から取り出し、所定の厚みにカットすることでシール材10を得ることができる。あるいは、シャフト34の外周面と同様の形状の棒状物にエラストマーで含浸処理された布材を巻きつけ、金型の間に収容し、流動性のある弾性外皮層形成用エラストマーを金型内に流し込み、常温まで冷却または加熱硬化して金型内から取り出す金型成形法等が挙げられる。
〔Production method〕
The manufacturing method of the sealing material 10 is not particularly limited. For example, a cloth material impregnated with an elastomer is wound around a rod-like material having the same shape as the outer peripheral surface of the shaft 34, and an elastic skin layer is formed on the outer surface thereof. The elastomer is wound, and this is accommodated between upper and lower molds that can be molded into a desired shape of the sealing material 10, heated under pressure, then removed from the mold and cut to a predetermined thickness to seal material 10 Can be obtained. Alternatively, a rod-like material having the same shape as the outer peripheral surface of the shaft 34 is wound with a cloth material impregnated with an elastomer, and is housed between molds, and a fluid elastic outer layer forming elastomer is placed in the mold. For example, a mold forming method of pouring out, cooling to room temperature or heating and curing and taking out from the mold may be used.

エラストマーによる布材への含浸処理は、エラストマーを溶剤等で溶解し液状とした後、布材を含浸処理する方法が好適に使用される。エラストマーにより布材を含浸処理することで、布材を構成する繊維材の間にエラストマーが入り込み、布材を構成する繊維材同士を接着させてまとめあげ、布材を補強することができる。また、エラストマーを含浸させた布材を摺動層として採用することにより、布材を構成する繊維材同士の擦れによる摩耗が低減されるだけでなく、摺動層とシャフトの間の耐摩耗性を向上させることが可能となる。   For the impregnation treatment of the cloth material with the elastomer, a method of impregnating the cloth material after dissolving the elastomer with a solvent or the like to form a liquid is preferably used. By impregnating the cloth material with the elastomer, the elastomer can enter between the fiber materials constituting the cloth material, and the fiber materials constituting the cloth material can be bonded together to reinforce the cloth material. In addition, by adopting a cloth material impregnated with elastomer as the sliding layer, not only is the wear due to rubbing between the fiber materials constituting the cloth material reduced, but also the wear resistance between the sliding layer and the shaft. Can be improved.

〔他の実施形態〕
図2は、本発明の他の実施形態に係るシール機構を示している。この実施形態で使用されているシール材40は、外面111が前述の実施形態における外面11と同様に、内周面A側が外周面B側よりも構造体30の外側に位置するように傾斜した斜面状で構成されているが、内面121がシャフト34の軸方向にほぼ直交する垂直面である点で、前述の実施形態と異なる。さらに、外周面Bの径は、シール材40がシール材収容凹部32内に圧入された際、摺動トルクおよびシール性のバランスの取れた押圧力でシャフト周りを長期間安定してシールすることができるように、内周面Aの口径などに応じて適宜調整される。その他は、前述の一実施形態に係るシール機構と同じであるので、同一構成部材には同一符号を付して説明を省略する。
[Other Embodiments]
FIG. 2 shows a sealing mechanism according to another embodiment of the present invention. The sealing material 40 used in this embodiment is inclined so that the outer surface 111 is located on the outer side of the structural body 30 on the inner peripheral surface A side than the outer peripheral surface B side, like the outer surface 11 in the previous embodiment. Although it is configured as an inclined surface, it differs from the above-described embodiment in that the inner surface 121 is a vertical surface that is substantially orthogonal to the axial direction of the shaft 34. Furthermore, the diameter of the outer peripheral surface B is such that when the sealing material 40 is press-fitted into the sealing material accommodating recess 32, the shaft periphery is stably sealed for a long period of time with a pressing force that balances the sliding torque and the sealing performance. Is adjusted as appropriate according to the diameter of the inner peripheral surface A and the like. Others are the same as the sealing mechanism according to the above-described embodiment, and therefore, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

このようなシール材40であっても、耐久性およびシール性に優れ、適切な摺動トルクとすることができる。   Even such a sealing material 40 is excellent in durability and sealing performance, and can be set to an appropriate sliding torque.

〔さらに他の実施形態〕
図3は、本発明のさらに他の実施形態に係るシール機構を示している。この実施形態では、構造体50の外側に位置するシール保持材51に設けられたシール材収容凹部52内に、図1に示したと同様なシール材10が取り付けられている。その他は、図1に示した実施形態と同じである。この場合は、シール材10をシール材収容凹部52に接着剤で接着させ、シール材10とシール保持材51を一体化したものを構造体50に取り付けても良い。
[Still another embodiment]
FIG. 3 shows a sealing mechanism according to still another embodiment of the present invention. In this embodiment, a seal material 10 similar to that shown in FIG. 1 is attached in a seal material accommodation recess 52 provided in a seal holding material 51 located outside the structure 50. Others are the same as the embodiment shown in FIG. In this case, the sealing material 10 may be bonded to the sealing material housing recess 52 with an adhesive, and the sealing material 10 and the seal holding material 51 integrated may be attached to the structure 50.

本発明のシール材およびシール機構は、例えば、自動車、モータバイク、自転車、アミューズメント用乗り物、モータボート、鉄道車両、船舶、航空機、宇宙船などの乗り物や、各種の機械、工作機、ロボット、振動を嫌う生産設備、半導体製造装置、チップマウンターなどの産業機械、その他に使用される回転軸などのシャフトの軸封として適用するシール材として使用することができる。   The sealing material and the sealing mechanism of the present invention include, for example, vehicles such as automobiles, motorbikes, bicycles, amusement vehicles, motorboats, railway vehicles, ships, aircrafts, spacecrafts, various machines, machine tools, robots, vibrations, etc. It can be used as a sealing material applied as a shaft seal of a shaft such as a rotating shaft used in production equipment, semiconductor manufacturing equipment, chip mounters, and other industrial machines that do not like.

10,40 シール材
11,111 外面
12,121 内面
13 摺動層
14 弾性外皮層
30,50 構造体
31 シャフト挿入口
32,52 シール材収容凹部
33,51 シール保持材
34 シャフト
35 孔部
10, 40 Seal material 11, 111 Outer surface 12, 121 Inner surface 13 Sliding layer 14 Elastic skin layer 30, 50 Structure 31 Shaft insertion port 32, 52 Seal material accommodating recess 33, 51 Seal holding material 34 Shaft 35 Hole

Claims (4)

構造体の孔部と、この孔部内に挿入されるシャフトとの間をシールするためのシール材であって、
前記構造体に対するシャフトの相対移動時に内周面が前記シャフトと摺動するリング状の形態を有し、繊維とエラストマーとが一体化された摺動層を少なくとも内周面側に備えた弾性材から構成されていると共に、前記構造体への取付状態において外面は、内周面側が外周面側よりも構造体の外側に位置するように傾斜した斜面状で構成されていることを特徴とするシール材。
A sealing material for sealing between a hole of a structure and a shaft inserted into the hole,
An elastic material having a ring shape in which an inner peripheral surface slides with the shaft during relative movement of the shaft with respect to the structure, and having a sliding layer in which fibers and an elastomer are integrated at least on the inner peripheral surface side And the outer surface in the state of being attached to the structure is configured as a sloped surface inclined such that the inner peripheral surface side is located on the outer side of the structure relative to the outer peripheral surface side. Seal material.
前記弾性材が、前記摺動層と、この摺動層の外周面に設けられた弾性外皮層とを備えた請求項1に記載のシール材。   The sealing material according to claim 1, wherein the elastic material includes the sliding layer and an elastic skin layer provided on an outer peripheral surface of the sliding layer. 前記摺動層が、短繊維を分散させたエラストマーからなる請求項1または2に記載のシール材。   The sealing material according to claim 1, wherein the sliding layer is made of an elastomer in which short fibers are dispersed. 請求項1〜3のいずれかに記載のシール材が、構造体の孔部におけるシャフト挿入口またはその外側に形成したシール材収納凹部内に取り付けられていることを特徴とするシール機構。   A seal mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein the seal material is attached to a shaft insertion opening in a hole of the structure or a seal material housing recess formed outside thereof.
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