JP2017172762A - 密封装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】有端環状のシール部材により密封された密封空間の内部圧力が増加しても、密封流体が外部側に漏洩するのを効果的に抑制することができる密封装置を提供する。
【解決手段】密封装置1は、ハウジングHの内部側Aのグリースが外部側Bへ漏洩するのを抑制するために主軸Sの外周面s1に摺接するシールリップ32を有するとともに両端面3a,3b同士を突き合わせた状態でハウジングHの第1内周面2aに内嵌されている有端環状のシール部材3と、シール部材3よりも内部側AにおいてハウジングH側に固定され、主軸Sの外周面s1に摺接するシールリング4と、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】密封装置1は、ハウジングHの内部側Aのグリースが外部側Bへ漏洩するのを抑制するために主軸Sの外周面s1に摺接するシールリップ32を有するとともに両端面3a,3b同士を突き合わせた状態でハウジングHの第1内周面2aに内嵌されている有端環状のシール部材3と、シール部材3よりも内部側AにおいてハウジングH側に固定され、主軸Sの外周面s1に摺接するシールリング4と、を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、例えば、回転軸と、この回転軸を包囲するハウジングとの間を密封するための密封装置に関する。
従来より、風力発電機において、風を受けるためのブレードが取り付けられた主軸と、この主軸を包囲するハウジングとの間には、密封装置が設けられている。
上記密封装置は、合成ゴム等の弾性素材によって環状に形成されているとともに前記主軸との間を密封するシールリップを有するシール部材を備えている。
上記密封装置は、合成ゴム等の弾性素材によって環状に形成されているとともに前記主軸との間を密封するシールリップを有するシール部材を備えている。
上記シール部材は、主軸に対する着脱を容易とするために、両端面同士を突き合わせて環状に形成された有端環状のシールゴムにより構成されている。そして、シール部材は、その両端面同士を突き合わせて環状にした状態で軸方向に挟持されて前記ハウジングに取り付けられ、主軸の外周面と、ハウジングとの間を密封する(例えば特許文献1参照)。
上記密封装置のシール部材は、有端環状に形成されているため、無端環状のシール部材に比べて密封性能が低い。このため、ハウジング内の密封空間において粘性の高いグリースが主軸の回転に伴って連れ回りすると、動圧が発生することにより密封空間の内圧が増加し、グリースがシール部材の両端面同士の間から外部側に漏洩するという問題があった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、有端環状のシール部材により密封された密封空間の内圧が増加しても、密封流体がシール部材の外部側に漏洩するのを効果的に抑制することができる密封装置を提供することを目的とする。
本発明の密封装置は、回転軸と、この回転軸を包囲しているハウジングとの間を密封する密封装置であって、前記ハウジングの内部側の密封流体が外部側へ漏洩するのを抑制するために前記回転軸の外周面に摺接するシールリップを有し、両端面同士を突き合わせた状態で前記ハウジングの内周面に内嵌される有端環状のシール部材と、前記シール部材よりも前記内部側において前記ハウジング側に固定され、前記回転軸の外周面に摺接するシールリングと、を備える。
本発明によれば、有端環状のシール部材よりもハウジングの内部側においてシールリングが回転軸の外周面に摺接するため、シールリングよりも内部側の密封空間で内圧が増加しても、密封流体が外部側へ移動するのをシールリングにより抑制することができる。これにより、密封流体がシール部材に到達しにくくなるので、密封流体がシール部材の外部側に漏洩するのを効果的に抑制することができる。
上記密封装置において、前記シールリングは、有端環状に形成されており、前記シール部材に接着されているのが好ましい。この場合、シールリングをハウジング側に容易に固定することができる。また、ハウジングの内周面に内嵌されているシール部材を取り外すことで、シール部材と共にシールリングも取り外すことができるので、メンテナンス作業を容易に行うことができる。
上記密封装置において、前記シールリングが多孔質材料からなるのが好ましい。この場合、例えば密封流体としてグリースを用いた場合、多孔質材料からなるシールリングにグリースの油分を含浸させることができるので、シールリングの摺接面が回転軸との摺接により摩耗するのを効果的に抑制することができる。
本発明の密封装置によれば、有端環状のシール部材により密封された密封空間の内部圧力が増加しても、密封流体が外部側に漏洩するのを効果的に抑制することができる。
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら詳述する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る密封装置を示す断面図である。この密封装置1は、風力発電機のハウジングHと、ハウジングHの開口部h1から突出している主軸(回転軸)Sとの間に設けられている。
図1は、本発明の第1実施形態に係る密封装置を示す断面図である。この密封装置1は、風力発電機のハウジングHと、ハウジングHの開口部h1から突出している主軸(回転軸)Sとの間に設けられている。
ハウジングHの内部側Aには、主軸Sを回転自在に支持するための軸受装置等が収納されている。軸受装置はグリース(密封流体)によって潤滑されている。密封装置1は、主軸Sの外周面s1と、ハウジングHの開口部h1との間を密封しており、ハウジングHの内部側Aのグリースが外部に漏洩するのを抑制するとともに、水分や塵埃がハウジングHの外部側Bから内部側Aへ侵入するのを抑制している。なお、図1に示している密封装置1は、ハウジングHの開口部h1と主軸Sとの間に装着される前である変形前の自然状態を示している。
密封装置1は、ハウジングHの端部に形成された、密封装置1を装着するための装着部2に装着されている。密封装置1は、フッ素ゴム等の弾性素材からなるシール部材3と、シール部材3に対して内部側Bに所定間隔をあけて配置されたシールリング4と、シール部材3とシールリング4との間に配置された環状の押さえ部材5とを備えている。
図2は、シール部材3の側面図である。図2に示すように、シール部材3は、有端環状に形成されており、その両端面3a,3b同士を突き合わせた状態で装着部2に装着されている。シール部材3の両端面3a,3b同士の突き合わせ部は、内部側Aのグリースが外部側Bに漏洩するのを極力抑制するために、いずれも装着部2の周方向上側(12時の位置)に配置されている。
図1に戻り、ハウジングHの端部に設けられている装着部2は、ハウジングHの端面h2に対して軸方向内側に段差を形成する第1段差面2bと、第1段差面2bに対して軸方向内側にさらに段差を形成する第2段差面2dとを有している。また、装着部2は、端面h2と第1段差面2bとを繋ぐ第1内周面2aと、第1段差面2bと第2段差面2dとを繋ぐ第2内周面2cとを有している。
ハウジングHの端面h2には、環状の固定部材9が複数のボルト10によって固定されている。固定部材9は、シール部材3、シールリング4及び押さえ部材5を装着部2に固定するための部材であり、第1段差面2b及び第2段差面2dに対して対向配置されている。
シール部材3は、装着部2の第1内周面2aに内嵌されている環状のシール本体31と、シール本体31に一体に形成され主軸Sの外周面s1に摺接するシールリップ32とを有している。シール本体31の内部側Aの側面は、押さえ部材5の外部側Bの側面に当接しており、押さえ部材5の内部側Aの側面は、その一部が装着部2の第1段差面2bに当接している。
また、シール本体31の外部側Bの側面は固定部材9の固定面9aに当接している。これにより、シール本体31及び押さえ部材5は、第1段差面2bと固定部材9との間で軸方向に挟持されてハウジングH側に固定されている。
押さえ部材5の内周端部は、第1段差面2bよりも径方向内方に突出しており、押さえ部材5の内部側Aの側面は、前記一部を除く他部が第2段差面2dに対して対向配置されている。
押さえ部材5の内周端部は、第1段差面2bよりも径方向内方に突出しており、押さえ部材5の内部側Aの側面は、前記一部を除く他部が第2段差面2dに対して対向配置されている。
シールリップ32は、シール本体31の径方向内端部から径方向内方かつ内部側Aに延びて主軸Sの外周面s1に摺接する環状の主リップ32aと、シール本体31の径方向内端部から径方向内方かつ外部側Bに延びて主軸Sの外周面s1に摺接する環状の補助リップ32bとを有している。
主リップ32aの先端部は、径方向内方に突出した山形の断面形状に形成されており、その山形の先端が外周面s1に摺接することで、回転する主軸SとハウジングHとの間を密封している。主リップ32aの外周面側には、当該主リップ32aを径方向内方に押圧して密封性を高めるためのガータスプリング6が装着されている。
補助リップ32bは、主リップ32aよりも外部側Bに設けられており、これによって、外部の泥水や塵埃から主リップ32aを保護し、主リップ32aの密封性能が早期に低下するのを抑制している。
補助リップ32bは、主リップ32aよりも外部側Bに設けられており、これによって、外部の泥水や塵埃から主リップ32aを保護し、主リップ32aの密封性能が早期に低下するのを抑制している。
シールリング4は、無端環状に形成されており、内部側Aの側面は第2段差面2dに当接し、外部側Bの側面は押さえ部材5の内部側Aの側面に当接している。これにより、シールリング4は、シール部材3よりも内部側Aにおいて押さえ部材5と第2段差面2dとの間で軸方向に挟持されてハウジングH側に固定されている。
シールリング4の外周面4bは、装着部2の第2内周面2cに内嵌されている。また、シールリング4の内周面4aは、主軸Sの外周面s1に摺接する摺接面とされている。これにより、シールリング4は、シール部材3よりも内部側Aにおいて回転する主軸SとハウジングHとの間を密封している。
シールリング4は多孔質材料からなり、グリースの油分を含浸するとともにグリースの増ちょう剤の透過を制限する機能を有している。多孔質材料としては、例えばフェルト又は発泡ゴム等が挙げられる。フェルトの場合には、羊毛70%及びレーヨン30%のフェルトを用いるのが好ましい。また、発泡ゴムの場合には、エチレンプロピレンゴムやシリコンゴムを用いるのが好ましい。なお、シールリング4は、必ずしも多孔質材料とする必要はない。
以上、本実施形態の密封装置1によれば、有端環状のシール部材3よりもハウジングHの内部側Aにおいてシールリング4が主軸Sの外周面s1に摺接するため、シールリング4よりも内部側Aの密封空間で内圧が増加しても、グリースが外部側Bへ移動するのをシールリング4により抑制することができる。これにより、グリースがシール部材3に到達しにくくなるので、グリースがシール部材3の外部側Bに漏洩するのを効果的に抑制することができる。
また、シールリング4は多孔質材料からなるので、シールリング4にグリースの油分を含浸させることができる。これにより、シールリング4の内周面4aが主軸Sの外周面s1との摺接により摩耗するのを効果的に抑制することができる。また、グリースの増ちょう剤はシールリング4を通過しないので、増ちょう剤がシール部材3に到達するのも抑制することができる。
また、シールリング4は無端環状に形成されているため、有端環状に形成されている場合に比べて、グリースがシールリング4の外部側Bに漏洩するのをさらに抑制することができる。
また、シールリング4は無端環状に形成されているため、有端環状に形成されている場合に比べて、グリースがシールリング4の外部側Bに漏洩するのをさらに抑制することができる。
図3は、本発明の第2実施形態に係る密封装置1を示す断面図である。第2実施形態の密封装置1は、押さえ部材5(図1参照)を備えておらず、シールリング4がシール部材3に固定されている点で、第1実施形態と異なる。以下、第2実施形態の密封装置について説明する。
シール部材3のシール本体31は、図1のシール本体31よりも内部側Aに延びて形成されており、シール本体31の内部側Aの側面は、装着部2の第1段差面2bに当接している。これにより、シール本体31は、第1段差面2bと固定部材9との間で軸方向に挟持されてハウジングH側に固定されている。なお、本変形例の装着部2は、第1内周面2a及び第1段差面2bのみから構成されている。
シール部材3のシール本体31は、図1のシール本体31よりも内部側Aに延びて形成されており、シール本体31の内部側Aの側面は、装着部2の第1段差面2bに当接している。これにより、シール本体31は、第1段差面2bと固定部材9との間で軸方向に挟持されてハウジングH側に固定されている。なお、本変形例の装着部2は、第1内周面2a及び第1段差面2bのみから構成されている。
本実施形態のシールリング4は、有端環状に形成されており、その両端面(図示省略)をシール部材3と同様に周方向上側(12時の位置)に配置した状態で、外周面4bがシール本体31の内周面31aに接着している。これにより、シールリング4はハウジングH側に固定されている。
なお、第2実施形態において説明を省略した点は、第1実施形態と同様である。
なお、第2実施形態において説明を省略した点は、第1実施形態と同様である。
以上、第2実施形態の密封装置1によれば、第1実施形態と同様に、シールリング4によりその内部側のグリースがシール部材3に到達しにくくなるので、グリースがシール部材3の外部側Bに漏洩するのを効果的に抑制することができる。
また、シールリング4は、有端環状に形成されており、シール部材3に接着されているので、シールリング4をハウジングH側に容易に固定することができる。さらに、ハウジングHの第1内周面2aに内嵌されているシール部材3を取り外すことで、シール部材3と共にシールリング4も取り外すことができるので、メンテナンス作業を容易に行うことができる。
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。例えば、本発明の密封装置1は、風力発電機以外に、各種装置の軸封部に適用してもよい。
1:密封装置、3:シール部材、3a,3b:端面、4:シールリング、32:シールリップ、A:内部側、B:外部側、H:ハウジング、S:主軸(回転軸)、s1:外周面
Claims (3)
- 回転軸と、この回転軸を包囲しているハウジングとの間を密封する密封装置であって、
前記ハウジングの内部側の密封流体が外部側へ漏洩するのを抑制するために前記回転軸の外周面に摺接するシールリップを有し、両端面同士を突き合わせた状態で前記ハウジングの内周面に内嵌される有端環状のシール部材と、
前記シール部材よりも前記内部側において前記ハウジング側に固定され、前記回転軸の外周面に摺接するシールリングと、を備える密封装置。 - 前記シールリングは、有端環状に形成されており、前記シール部材に接着されている、請求項1に記載の密封装置。
- 前記シールリングが多孔質材料からなる、請求項1又は2に記載の密封装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016061929A JP2017172762A (ja) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | 密封装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016061929A JP2017172762A (ja) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | 密封装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2017172762A true JP2017172762A (ja) | 2017-09-28 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2016061929A Pending JP2017172762A (ja) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | 密封装置 |
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Country | Link |
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2016
- 2016-03-25 JP JP2016061929A patent/JP2017172762A/ja active Pending
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