JP2582612Y2

JP2582612Y2 - 密封装置

Info

Publication number: JP2582612Y2
Application number: JP1992033448U
Authority: JP
Inventors: 杖馨安
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1992-04-21
Filing date: 1992-04-21
Publication date: 1998-10-08
Anticipated expiration: 2007-04-21
Also published as: JPH0583540U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ポンプ，撹拌機，建設
機械，自動車機器等あらゆる機械、機器に用いられる密
封装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３（Ａ）,(Ｂ）は従来の密封装置を示
している。ハウジング１００の端面には固定シールリン
グ１０１を取り付けてある。固定シールリング１０１は
軸孔１０２を有し、軸孔１０２内には回転軸１０３を挿
入してある。

【０００３】回転軸１０３にはフランジ１０４を設けて
あり、フランジ１０４の外周には回転シールリングとし
て環状の静止時用リップ１０５を設けてある。静止時用
リップ１０５はゴム状弾性体により成形したもので、固
定シールリング１０１側へ傾斜している。また、回転軸
１０３であって軸孔１０２に対応する位置には螺旋溝１
０６を設けてある。

【０００４】上記構成において、回転軸１０３の静止中
には静止時用リップ１０５が固定シールリング１０１の
大気Ａ側の端面１０７に実線の如く接触し、シール面を
形成している。その結果、密封流体Ｂは該シール面によ
って密封される。

【０００５】一方、回転軸１０３の回転時においては、
静止用リップ１０５が遠心力によって一点鎖線のように
弾性変形し、端面から離れる。同時に、螺旋溝１０６に
よるねじポンプの原理で大気Ａが軸孔１０２を介して吸
引されるため、密封流体Ｂの漏れはない。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
おいては次の問題があった。

【０００７】回転軸１０３の高速回転時においては、大気Ａは矢
印のように軸方向に吸引される流れと、螺旋溝１０６部
分におけるうず状の流れとが発生する、いわゆる二層流
が発生する。その結果、吸引力が弱まり密封性の低下を
招く虞れがある。

【０００８】二層流は密封流体の粘度と回転軸の回転数
等の条件によって発生するが、出願人の行なったテスト
によれば次表の如き結果が出た。

【０００９】

【表１】また、密封性は固定シールリング１０２の内周面と
回転軸１０３の外周面との隙間Ｄによって左右される。
従って、回転軸１０３の偏心等によっても密封性が低下
してしまうこともある。

【００１０】更にまた、ねじポンプの原理により吸引しているた
め、回転軸１０３の回転方向は一方向に限定される。

【００１１】本考案は上記課題を解決するためのもの
で、回転軸の高速回転時における二層流の発生がなく、
回転軸の偏心に関りなく密封性を維持できるとともに、
両方向の回転に使用できる密封装置を提供することを目
的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本考案は、回転軸が挿通されるハウジングに固定配置さ
れた固定シールリングと、この固定シールリングの大気
側端面に接触すべく回転軸に保持され、遠心力により弾
性変形して該大気側端面から離れる構成とした回転シー
ルリングと、を備えた密封装置において、前記固定シー
ルリングの密封流体側端面を、回転軸に対する直交面と
し、大気側の側縁を回転軸に対して直交させたゴム状弾
性体よりなるフィンを、前記密封流体側端面に望んで回
転軸に設けたことを特徴とする。

【００１３】

【作用】上記構成に基づく本考案は、回転軸の静止中は
回転シールリングが固定シールリングの大気側端面に接
触してシール面を形成する。

【００１４】回転軸が回転すると、回転シールリングは
遠心力によって弾性変形し、端面から離れる。同時にフ
ィンの回転によって密封流体側の圧力は大気側よりも低
くなり、大気の吸引によりシールされる。

【００１５】また、密封流体は遠心力によるフィンの振
り切り作用で外周側へと導かれる。上記大気の吸引作
用、フィンの振り切り作用は、回転軸の偏心及び回転方
向に関わりなく行なわれる。さらに、フィンはゴム状弾
性体により形成されているので、振り切り作用が十分発
揮される高回転時には、回転時の密封流体の抵抗によっ
て回転方向とは逆の方向へと弾性変形し、回転軸の回転
トルクの損失を防止する。そして、固定シールリングの
密封流体側端面とフィンの大気側の側縁は、回転軸に対
して直交しかつ両者は平行であるので、回転軸の偏心や
フィンの弾性変形等が発生しても、両者の隙間間隔は一
定であり、安定したシール作用が発揮される。

【００１６】

【実施例】図１，図２は本考案の実施例を示している。
図において１はハウジングであり、ハウジング１の端面
２には固定シールリングとしてのプレート３を設けてあ
る。プレート３はねじ４を用いてハウジング１に固定し
てある。プレート３はハウジング１の軸孔５と同心状で
あり、かつ軸孔５よりも小径に設定した孔６を貫通形成
してある。

【００１７】一方、前記孔６内には回転軸としてのシャ
フト７を挿入してある。シャフト７であってプレート３
の孔６に相当する位置には、保持環８を装着固定してあ
る。保持環８の外径は孔６の内径よりも小さく設定して
ある。保持環８の大気Ｅ側の端部、即ち、プレート３と
軸心Ｆ方向異なる位置には、外向きのフランジ９を屈曲
成形してあり、フランジ９の外周に沿って回転シールリ
ングとしての静止時用リップ１０を設けてある。

【００１８】静止時用リップ１０は、ゴム状弾性体のも
のであって、外周側へ向うに従って固定プレート３側へ
傾斜し、固定プレート３の大気Ｅ側の外端面１１に接触
している。

【００１９】シャフト７であって軸孔５側には、保持環
８に隣接して保持環１２を装着固定してある。保持環１
２の外周面には、複数のフィン１３を円周方向に沿って
略等間隔で設けてある。このフィン１３はゴム状弾性体
よりなり、その外径は孔６の内径よりも大きく設定して
ある。フィン１３の正面形状は略方形であり、その軸心
Ｆと直交する側縁１４とプレート３の密封流体（油等）
Ｇ側の内端面１５とは微小間隙を隔てて略平行に位置し
ている。

【００２０】次に、本考案の作用を説明する。まず、シ
ャフト７の静止中においては、静止用リップ１０の先端
が外端面１１に接触してシール面を形成している。従っ
て、密封流体Ｇは該シール面によってシールされる。フ
ィン１３は剛性によって径方向に伸びている。（図１
（Ｂ））そして、シャフト７が回転していくと、静止時
用リップ１０は遠心力によって図２（Ａ）のように大気
Ｅ側に弾性変形し、外端面１１との間に隙間ができる。
同時に、フィン１３がシャフト７と一体回転しているた
め、大気Ｅ側よりも密封流体Ｇ側の圧力が低く、大気Ｅ
は上記隙間を介して矢印Ｈのように密封流体Ｇ側へと吸
引される。また、フィン１３付近の密封流体Ｇは、遠心
力によって外周側へと振り切られる。

【００２１】このようにして、大気Ｅの吸引とフィン１
３の振り切り作用とが相俟って密封流体Ｇのシールがな
される。従って、シャフト７の高速回転時においても二
層流は発生しないとともに、シャフト７の偏心に無関係
に常時安定したシール性を確保できる。

【００２２】また、フィン１３はゴム状弾性体であるた
め、シャフト７の高速回転時には表面に接触する密封流
体Ｇの抵抗によって図２（Ｂ）のように回転方向とは逆
の方向へと弾性変形する。その結果、フィン１３と密封
流体Ｇとの抵抗を抑制でき、シャフト７の回転トルクの
損失を防止できる効果がある。

【００２３】そして、シャフト７の回転速度が低下して
いくと、フィン１３の形状も元の状態に復元していく。
また、静止時用リップ１０も同様に復元していく。更
に、本考案においてはフィン１３で大気Ｅを吸引し、振
り切る構成であるため、シャフト７の回転方向がいずれ
であっても密封流体Ｇをシールできる利点がある。

【００２４】なお、上記フィン１３は、樹脂製であって
もよい。

【００２５】

【考案の効果】以上のように本考案においては、回転軸
が回転すると回転シールリングが遠心力で弾性変形して
固定シールリングから離れるとともに、フィンの回転に
よる大気の吸引とフィンの振り切り作用とが相俟って密
封流体のシールがなされる。従って、回転軸の高速回転
時においても二層流は発生しないとともに、回転軸の偏
心及び回転方向に関りなく常時安定したシール性を確保
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本考案の実施例を示し、回転軸の静止
時の正面半断面図、（Ｂ）は（Ａ）のフィンの状態を示
す側面半断面図。

【図２】（Ａ）は図１の実施例の回転軸の回転中の正面
半断面図、（Ｂ）は（Ａ）のフィンの状態を示す側面半
断面図。

【図３】（Ａ）は従来の密封装置の正面半断面図、
（Ｂ）は（Ａ）の大気の吸引作用を示す拡大断面図。

【符号の説明】

１ハウジング２端面３プレート（固定シールリング）４ねじ５軸孔６孔７シャフト（回転軸）８，１２保持環９フランジ１０静止時用リップ（回転シールリング）１１外端面１３フィン１４側縁１５内端面Ｅ大気Ｆ軸心Ｇ密封流体Ｈ大気の吸入経路

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】回転軸が挿通されるハウジングに固定配
置された固定シールリングと、この固定シールリングの大気側端面に接触すべく回転軸
に保持され、遠心力により弾性変形して該大気側端面か
ら離れる構成とした回転シールリングと、を備えた密封装置において、前記固定シールリングの密封流体側端面を、回転軸に対
する直交面とし、大気側の側縁を回転軸に対して直交させたゴム状弾性体
よりなるフィンを、前記密封流体側端面に望んで回転軸
に設けたことを特徴とする密封装置。