JP2583319B2 - 軸パッキン - Google Patents

軸パッキン

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JP2583319B2
JP2583319B2 JP1234557A JP23455789A JP2583319B2 JP 2583319 B2 JP2583319 B2 JP 2583319B2 JP 1234557 A JP1234557 A JP 1234557A JP 23455789 A JP23455789 A JP 23455789A JP 2583319 B2 JP2583319 B2 JP 2583319B2
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damming
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rib
sealed
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3244—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with hydrodynamic pumping action

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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は軸パッキンに関し、特に補強リングと、これ
と結合された重合材料のリップリングとを具備し、該リ
ップリングが被密封軸を僅かな間隔で取囲む円筒面を有
し、円筒面から少なくとも１個のせき止めリブが半径方
向内側に突出して成る軸パッキンに関する。
（従来の技術） 上記の軸パッキンは西ドイツ特許出願公告第2453118
号により公知である。その場合、複数個の互いに平行に
伸張するせき止めリブがあって、被密封軸の周方向との
間に鋭角を挟む。角の傾きは、間隔に収容された流動性
媒質に対して軸の回転の際に密封室方向に向いた送り作
用が働くように設定される。
（発明が解決しようとする課題） しかしながらこの送り作用は軸の所定の回転方向でし
か働かず、十分な送り作用が得られなかった。また先公
知のシールの僅かな寿命をこれまで克服することができ
なかった。
従って本発明の目的とするところは、密封される軸の
回転方向にかかわりなく、良好な密封効果と寿命の大幅
な改善が生じるように、冒頭に挙げた種類の軸パッキン
を改良することである。
（発明を解決するための手段） この目的は冒頭に挙げた種類の軸パッキンにおいて本
発明に基づき特許請求の範囲第１項の特徴によって達成
される。従属特許請求の範囲は有利な実施態様に関する
ものである。
すなわち、本発明によれば補強リングと、これと結合
された重合材料のリップリングとを具備し、該リップリ
ングが被密封軸を僅かな間隔で取囲む円筒面を有し、円
筒面から少なくとも１個のせき止めリブが半径方向内側
に突出して成る軸パッキンにおいて： 前記せき止めリブが正弦曲線状に走り、前記軸に接触
して該軸を取囲み；前記円筒面がせき止めリブの軸方向
両側に張り出し；該円筒面は、毛管作用が働く大きさの
遊隙を前記軸との間に形成することを特徴とする軸パッ
キンが提供される。
このように本発明に基づく軸パッキンにおいては円筒
面、せき止めリブ及び軸により取囲まれる遊隙が毛管作
用を有する。遊隙の横断面は極めて小さく寸法ぎめされ
ているので、軸の静止時でも常に被密封媒質が潜在す
る。従ってパッキンの使用開始時に動的密封帯のどこか
に乾燥摩擦区域が生じることは全くなく、従って回転運
動の開始時から連続する一貫した液膜が形成される。液
膜は相対する面に安定的に付着するのではなく、正弦曲
線状のせき止めリブがあるためひとりでに往復運動が行
われる。従って相対する面の相対運動が極めて小さくて
も、当初から液体成分の運動摩擦があり、このため摩耗
が少ない。また外的作用、例えば密封室の区域の高い圧
力によって運動摩擦が不利な影響を受けることもない。
軸方向にせき止めリブに前置された円筒面の構成部分が
むしろ確実な遮蔽をもたらす。その軸方向延長は少なく
とも半径方向深さに相当する。
回転数の増加と共に液膜が半径方向に次第に拡がる。
このことは同時に、遊隙に収容された液量の送り作用に
対してせき止めリブが及ぼす影響を減少するのである。
せき止めリブは半径方向に0.15ないし0.3mmの高さしか
ないが、中位の回転数で既に遊隙内に収容された液量の
良好な循環を自発的に生じさせるのに、この僅かな高さ
で十分である。
加えて軸方向に若干の残存送り作用が生じる。密封室
の良好な封止を行うには、この送り作用でまさに十分で
ある。しかも本発明に基づく軸パッキンでは動的密封帯
の区域への塵埃又は酸素の巻込みがほとんど抑制され
る。本発明に基づき軸パッキンの寿命が顕著に改善でき
るのは正にこの抑制効果によるものと考えられる。更に
得られる密封効果は被密封軸の回転方向に関係ない。汎
用が問題なく可能である。
被密封軸を正弦曲線状に取囲むせき止めリブは周方向
との間に20゜未満、好ましくは10゜未満、特に５゜未満
のねじれ角を挟む。後者の場合は送り作用が著しく減少
するから、例えばクランク軸の密封区域に最高回転数で
も長期間にわたって優れた密封効果が得られる。
せき止めリブは２つの互いに交差する斜面によって完
成された輪郭を有し、密封室側の斜面とパッキンの軸線
とで挟む角が、密封室側と反対側の斜面と前記軸線とで
挟む角より小さいようにする。場合によっては２つの斜
面が丸みを帯びて互いに移行することもできる。
（実施例） 次に添付の図面に基づいて本発明の主題を詳しく説明
する。
第１図に示す軸パッキンは補強リング１及びこれと結
合された重合材料、特にゴム製のリップリング２から成
る。ポリ四フッ化エチレンを使用することも可能であ
る。
リップリング２の円筒面３が被密封軸５を取囲む。第
１図の実施態様では正弦曲線状に走り、互いに移行し合
って被密封軸を取囲むせき止めリブ４が円筒面３に配設
されている。せき止めリブ４の両側は、２つの互いに収
斂する斜面によって画成され、これら斜面は鋭角を挟
む。円筒面３は、正弦曲線状せき止めリブの腹の部分
で、軸５との距離の1.5倍の値だけせき止めリブから張
り出した延長を有する。せき止めリブ４は半径方向にす
こぶる低く設計されているので、せき止めリブ４、円筒
面３及び軸５が取囲む遊隙は軸の静止時にも毛管作用を
有する。この毛管作用により遊隙内に被密封媒質が入り
込みそしてこの遊隙内に保持され、この遊隙は既に軸の
静止時に常に被密封媒質で完全に満たされている。従っ
て軸の回転始動時のように軸パッキンに対する被密封軸
の相対運動が極めて小さくても、必ず動的密封帯の区域
に連続する一貫した液膜の形成が保証される。図示の実
施例で軸径が80mmの場合、せき止めリブ４の半径方向高
さは0.16mmに過ぎない。
第２図は液体で満たされた２つの室の相互封止のため
の実施態様に関するものである。右側に前置された室の
方向の密封は慣用の型のシールリップ７によって行わ
れ、一方、左側に隣接する液体入りの室に対する密封は
本発明に基づく構造のシールリップ２を備えたパッキン
によって行われる。その場合、当該のシールリップは環
状ばねで負荷されないが、動的密封区域に円筒面３を有
する。軸の静止時に円筒面３は被密封軸の表面を均一な
間隔で取囲み、相互に移行し合う正弦曲線状のせき止め
リブ４が円筒面３から半径方向内側へ突出する。せき止
めリブは全長で連続的に円筒面と接触する。この場合も
円筒面３は軸方向にせき止めリブ４より大きな延長を有
する。こうしてせき止めリブ４は環境の影響から見事に
保護される。この場合もせき止めリブ４の半径方向高さ
は極めて小さく、軸径65mmで0.15mmである。せき止めリ
ブ４の輪郭は２つの相互に交差し、丸みを帯びて移行し
合う円錐面によって画成される。
第３図は第２図の実施態様と同様に液体で満たされた
２つの室を相互に封止するための実施態様に関する。従
って単一の補強リング１に２個のリップリング２が直接
あらかじめ加硫により固設されている。リップリング２
は相互に移行し合い、内側が円筒面３によって画定され
る。円筒面３にそれぞれ２個のせき止めリブ４が配設さ
れ、半径方向内側へ突出する。せき止めリブの軸方向両
側は、丸みを帯びて互いに移行し合う斜面によって画定
される。せき止めリブは２つの円筒面３のいずれでも同
じ構造かつ同じ輪郭であるが、それぞれ周方向に相対的
に互いにねじれて設けられ、それぞれ一方のせき止めリ
ブの谷が他方のせき止めリブの頂上に対して軸方向に前
置されている。通常の運転条件で間隙に配列される液膜
の均一な循環を得る上で、この構造は有利である。
（効果） 以上のように本発明によれば、円筒面と軸との遊隙内
に被密封媒質が保持されるものであるから、軸の回転数
の大小にかかわらず常に遊隙内は被密封媒質で満たさ
れ、従って軸とせき止めリブとの間にある潤滑剤として
機能する被密封媒質が逸失することがなく、その結果、
良好な密封効果が長期間にわたり維持できるものであ
る。
軸の非回転時には、毛管作用に基づき、前記遊隙内は
被密封媒質で完全に満たされているから、軸の回転開始
時の初期潤滑が、従来技術に比べ、著しく改善される。
また、正弦曲線状に走るせき止めリブは、軸の回転方
向にかかわりなく、せき止めリブと軸との間に被密封媒
質を良く押込むように作用する。
更に、円筒面と軸間の遊隙内に保持される被密封媒質
は壁となって、外部から塵埃が侵入するのを阻止する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に基づく軸パッキンの半截断面図、第２
図は２つの室の相互封止用軸パッキンの変更実施態様の
図、第３図は同別の変更実施態様の図を示す。 １……補強リング、 ２……リップリング、 ３……円筒面 ４……せき止めリブ ５……軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−95276（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−73642（ＪＰ，Ａ)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】補強リングと、これと結合された重合材料
    のリップリングとを具備し、該リップリングが被密封軸
    を僅かな間隔で取囲む円筒面を有し、円筒面から少なく
    とも１個のせき止めリブが半径方向内側に突出して成る
    軸パッキンにおいて： 前記せき止めリブ（４）が正弦曲線状に走り、前記軸
    （５）に接触して該軸（５）を取囲み；前記円筒面
    （３）がせき止めリブ（４）の軸方向両側に張り出し；
    該円筒面（３）は、毛管作用が働く大きさの遊隙を前記
    軸（５）との間に形成することを特徴とする軸パッキ
    ン。
  2. 【請求項２】前記せき止めリブ（４）と周方向の間の最
    大ねじれ角が20゜未満であることを特徴とする、請求項
    １に記載の軸パッキン。
  3. 【請求項３】前記せき止めリブ（４）と周方向との間の
    最大ねじれ角が10゜未満であることを特徴とする、請求
    項１に記載の軸パッキン。
  4. 【請求項４】前記せき止めリブ（４）と周方向との間の
    最大ねじれ角が５゜未満であることを特徴とする、請求
    項１に記載の軸パッキン。
  5. 【請求項５】前記せき止めリブ（４）の側面が２つの互
    いに収斂する斜面によって画成され、密封室側の斜面と
    パッキンの軸線とで挟む角が、密封室側と反対側の斜面
    と前記軸線とで挟む角より小さいことを特徴とする、請
    求項１ないし４のいずれかに記載の軸パッキン。
  6. 【請求項６】前記斜面が丸みを帯びて相互に移行するこ
    とを特徴とする、請求項５に記載の軸パッキン。
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