JP2700140B2 - 高速自己潤滑性ベアリングシール装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、現在、米国特許第4,750,847号となってい
る、Ｌ字形ベアリング装置という名称の米国特許出願第
07/92,657号、および係属中の出願であって、成形され
た自己潤滑性割リング型ベアリング装置、という名称の
米国特許出願第07/117,802号、エラストマーからなる組
合せシールおよびスプリング、という名称の米国特許出
願第07/106,445号、の各公報に示された技術に関連して
おり、高速回転用の軸に用いられる高速自己潤滑性ベア
リングシール装置に関する。

（従来の技術） 従来、高速回転軸用のベアリング装置を適用したもの
の一例として綿摘み機がある。この綿摘み機は一台毎に
一度に長時間非常に高速で回転するスチールスピンドル
を例えば1920個備え、その低端部で摘み取り装置を操作
する。各スピンドルはスピンドルにくらべ熱膨張係数が
大きい真鍮ベアリング内に取りつけられ、スピンドルの
上端部は、該スピンドルを駆動するギヤを被い、かつス
ピンドル用の潤滑剤を有したギヤケーシングに被われて
いる。この綿摘み機では、摘み取り装置を駆動するため
にスピンドルを高速に回転する。

そして、このような高速回転を長時間にわたって行な
うと、スピンドルとの摺動によって潤滑に関し重大な問
題を発生する。一般に高速回転を行なう場合、ベアリン
グに十分注油する必要があり、この綿摘み機のベアリン
グにも潤滑剤が適用されている。しかし、十分に潤滑剤
が供給されても、高速回転すると、熱を発生し、直接の
結果として、スピンドルはベアリングの膨張率とは異な
る膨張率で膨張する。係る膨張率の違いによってベアリ
ングのシール面とスピンドルの間の隙間が変り、その結
果、潤滑剤がそこから漏れ出す。前記の環境下では１時
間から２時間以内の高速回転で供給潤滑剤の全量が漏れ
出てしまい、それ以後、前記部分は実質的に渇いた状態
で回転し続け、その結果重大な機械の損傷を招く。ま
た、摺動部の調整を適切に行なえないことがあり、この
ような場合摺動部が摩耗し、ひいては機械の損傷を招い
てしまう。

前記の問題を綿摘み機のみに限定されるものではな
く、高速回転軸に用いられるベアリングに対しては一般
的に言えることである。例えば、コンピュータでは一般
にモータおよびディスク駆動装置を用いているが、モー
タからディスク駆動領域へ空気および異物粒子が流入す
るのを防止するために有効なベアリングシールが必要と
されている。そのような適用例においては、シャフトが
ハウジング内に、相互に極めて近接し、かつ少しの間隔
を有する関係で取付けられている。シャフトにはその各
端部に、通常のシールベアリングが設けられている。前
記端部間には、前述空気または異物粒子がディスク駆動
領域へ流入することを排除する装置を設ける必要があ
る。その装置は重要なものであり、商業的な要求を十分
に満足するには長い寿命を有するものでなければならな
い。

ところで、テフロンのように固有の自己潤滑特性を備
えている材料が数年前から知られている。当然、ある環
境ではこのような材料で作られたベアリングを利用する
と都合が良いことも知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、テフロンのような自己潤滑特性を有す
る材料は極めて高価であり、成形が不可能であり、した
がって機械加工が必要となり、その結果、製造が比較的
高価のものとなる。さらにこの種のベアリングは、広範
な物理的条件にさらされた時に生じるような、軽圧力を
越える圧力を受けた時には特に、比較的寿命が短かくな
ることが多い。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、広範な
運転条件および製造許容範囲にわたって、長期間にわた
って高速運転しても過度の摩耗を生じることなく十分に
機能を果たす、比較的安価な高速自己潤滑性ベアリング
シール装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 請求項１ないし７に記載の発明は、（ａ）毎分100フ
ィートの表面速度のおいて、1800より小さくない圧力速
度値を有し、固有の自己潤滑特性を有する成形可能なプ
ラスチック材料からなる成形された環状のベアリングシ
ール部材と、 （ｂ）前記ベアリングシール部材がその横断面全体にわ
たって、一様な半径方向寸法を有すると共に、シール面
およびこのシール面に対向し、かつシール面から半径方
向に一定距離を隔てて設けられた受圧面とを有している
ことと、 （ｃ）前記ベアリングシール部材に対向するシール面を
有すると共に、前記シール面に対向して前記ベアリング
シール部材と同一の半径方向面内に環状溝を有し、 前記ベアリングシール部材を支持する支持構造体と、 （ｄ）前記溝内に支持関係を有して前記ベアリングシー
ル部材に対して半径方向圧縮力により取付けられると共
に、前記溝より小さい半径方向寸法を有する連続した環
状の弾性シール部材と、 （ｅ）前記弾性シール部材が、全体にわたって一様に弾
性を有し、かつ流動性ゴム状材料から形成されると共
に、前記ベアリングシール部材の受圧面に対して、半径
方向に圧力を加える関係において接触していることと、 （ｆ）前記弾性シール部材が、半径方向外方、内方のそ
れぞれの部分及び半径方向と直交する方向の両側面部に
環状凹部を有する断面略四角形のリングで、その横断面
の最小半径方向寸法が、その横断面の最大半径方向寸法
の60％〜70％とされることと、 （ｇ）非拘束状態における前記ベアリングシール部材と
前記弾性シール部材との組合せ半径方向寸法が、前記溝
の深さ寸法より若干大きく設定されており、この寸法設
定により前記弾性シール部材が前記ベアリングシール部
材を、前記支持構造体シール面に対して圧縮力により維
持していることと、 （ｈ）前記弾性シール部材が、前記溝の軸方向寸法より
小さい最大軸方向寸法を有していることと、を含んでい
る。

請求項８ないし13に記載の発明は、（ａ）軸に関して
高束で移動されるように構成および配置するとともに両
端部を備えているシャフト部材と、 （ｂ）前記シャフト部材を包囲し、かつ該シャフト部材
の高速移動時において該シャフト部材を支持するように
構成および配置される、両端部を有したハウジング部材
と、 （ｃ）前記シャフト部材またはハウジング部材の一方が
シール面を有し、かつ前記部材の他方が、その端部間に
前記シール面に対向して環状溝を形成していることと、 （ｄ）前記溝内に配置されると共に、毎分100フィート
の表面速度において少なくとも1800に等しい圧力速度を
有する、成形可能な自己潤滑性材料から形成される成形
された環状の自己潤滑性ベアリングシール部材と、 （ｅ）前記ベアリングシール部材がシール面と、該シー
ル面に対向すると共にそれから半径方向に一定距離を隔
てて設けられた受圧面とを有していることと、 （ｆ）前記ベアリングシール部材のシール面が前記シャ
フト部材またはハウジング部材の対向するシール面に係
合するとともに、この対向するシール面に見合う周面形
状を成していることと、 （ｇ）前記ベアリングシール部材の背部における前記溝
の底部内に取付けられると共に、前記溝より小さい半径
方向厚さを有し、かつ一様に弾性を有する流動性ゴム状
材料から形成されるエラストマーからなる弾性シールリ
ングと、 （ｈ）前記弾性シールリングが前記ベアリングシール部
材の受圧面に接触し、かつこの接触により前記ベアリン
グシール部材との間のシール状態を完全なものにしてい
ることと、 （ｉ）前記弾性シールリングが、半径方向外方、内方の
それぞれの部分及び半径方向と直交する方向の両側面部
に環状凹部を有する断面略四角形で、その横断面の最小
半径方向寸法が、その横断面の最大半径方向寸法の60％
〜70％とされることと、 （ｊ）前記弾性シールリングの軸方向寸法が、前記溝の
軸方向幅より小さくなっていることと、 （ｋ）前記弾性シールリングと、前記ベアリングシール
部材との組合せ寸法が、前記溝の半径方向寸法より大き
く設定されており、この寸法設定により前記弾性シール
リングと前記ベアリングシール部材とが、前記シャフト
部材の高速運動にもかかわらず、前記溝内で半径方向に
わずかに圧縮され、これら部材間のシールが確実に保た
れていることと、を含んでいる。

請求項14ないし23に記載の発明は、（ａ）軸に関して
高速で移動されるように構成および配置されたシャフト
部材と、 （ｂ）前記シャフト部材を包囲し、かつ前記シャフト部
材の高速移動時において前記シャフト部材を包囲してこ
れと潤滑関係を有する流体を包含するように構成および
配置されたハウジング部材と、 （ｃ）前記シャフト部材またはハウジング部材の一方に
シール面を有すると共に、前記部材の他方が少なくとも
２つに分離され、かつ分離状態で連結されると共に軸方
向に延びる部片から構成され、前記部片が当接端部を備
え、これら端部間に前記シール面に対向して環状溝が形
成されていることと、 （ｄ）前記溝内に配置されると共に、毎分100フィート
の表面速度において少なくとも1800の圧力速度値を有す
る、成形可能な自己潤滑性材料から形成される成形環状
自己潤滑性ベアリングシール部材と、 （ｅ）前記ベアリングシール部材がシール面と、前記シ
ール面に対向すると共にそれから半径方向に隔置された
受圧面とを有していることと、 （ｆ）前記ベアリングシール部材のシール面が前記ハウ
ジング部材またはシャフト部材の対向するシール面に係
合すると共に、この対向シール面に見合う周面形状を成
していること、 （ｇ）前記ベアリングシール部材の背部における前記溝
の底部内に取付けられると共に、該溝より小さい半径方
向厚さを有し、かつ一様に弾性を有する流動性ゴム状材
料から形成されるエラストマーからなる弾性シールリン
グと、 （ｈ）前記リングが前記ベアリングシール部材の受圧面
に接触し、かつこの接触により前記ベアリングシール部
材との間のシール状態を完全なものにしていることと、 （ｉ）前記弾性シールリングが、半径方向外方、内方の
それぞれの部分及び半径方向と直交する方向の両側面部
に環状凹部を有する断面略四角形で、その横断面の最小
半径方向寸法が、その横断面の最大半径方向寸法の60％
〜70％とされることと、 （ｊ）前記弾性シールリングの軸方向寸法が、前記溝の
軸方向の幅より小さいことと、 （ｋ）前記弾性シールリングと、前記ベアリングシール
部材との組合せ半径方向寸法が、前記溝の半径方向寸法
よりわずかに大きく設定されており、この寸法設定によ
り、前記弾性シール組合せリングおよび前記ベアリング
シール部材が、前記シャフトの高速運動にもかかわら
ず、前記溝内で半径方向にわずかに圧縮され、これら部
材間のシールが確実に保たれていることと、を含んでい
る。

請求項24ないし35に記載の発明は、（ａ）毎分100フ
ィートの表面速度で最低1800の圧力速度値を持つ固有の
自己潤滑性を備える容易に成形可能なプラスチック材で
作られた成形スプリットリング型の成形された環状のベ
アリングシール部材と、 （ｂ）前記ベアリングシール部材がその内周を増減し、
内周の変化につれて隣接対抗端部を円周方向に運動可能
になるように構成配置されたことと、 （ｃ）前記ベアリングシール部材を支持するように取り
つけられ、対抗シール面を備え、該シール面に対抗し、
かつ該ベアリングシール部材と同一半径方向平面上に形
成された環状溝を備える支持構造体と、 （ｄ）前記ベアリングシール部材を支持するように前記
溝内にわずかに半径方向に加圧して取りつけられた連続
環状シール部材と、 （ｅ）該シール部材が均一に弾性のある流動可能なゴム
状の素材で全体を形成し、断面が均一に直角の多角形で
あること、 （ｆ）前記シール部材が、半径方向外方、内方のそれぞ
れの部分及び半径方向と直交する方向の両側面部に環状
凹部を有する断面略四角形で、その横断面の最小半径方
向寸法が、その横断面の最大半径方向寸法の60％〜70％
とされることと、 （ｇ）前記シール部材が前記ベアリングシール部材を常
に僅かに加圧して支えるのに利用する前記溝の深さをわ
ずかに越える前記ベアリングと形を問わない前記シール
部材との結合した半径方向の寸法を備えることと、 前記シール部材が前記溝の軸方向寸法より僅かに小さ
い最大軸方向寸法を備えることと、を含む。

なお、圧力速度値は、サンプルに適用される〔p.s.
i〕（〔Pa〕）で表わされる圧力に、サンプルとそれが
接触する表面との間の、〔毎分当りのフィート〕（〔m/
分〕）で表わされた相対表面速度で乗算することにより
確定される。そして、毎分100フィート（30.5m/分）に
おいて1800 （3.78×10⁶ またはそれを越える圧力速度値を有し、かつ、ここに開
示されると共に特許請求の範囲に記載されているように
して利用された時に、十分な自己潤滑特性を発揮するこ
とが保証されている。

（作 用） 請求項１ないし７に記載の発明は、弾性シール部材の
横断面の最小半径方向寸法が、その横断面の最大半径方
向寸法の70％以下とされていることにより、隅部が、容
易に撓み変形し、この際、弾性シール部材の横断面の最
小半径方向寸法が、その横断面の最大半径方向寸法の60
％以上とされていることにより、弾性シール部材の中心
側部分が所望の剛性を得て隅部を確実に支持して隅部の
変形を一定範囲に抑える。しかして、非拘束状態におけ
るベアリングシール部材と弾性シール部材との組合せ半
径方向寸法を、溝の深さ寸法より若干大きく設定してお
り、弾性シール部材は、半径方向外方及び内方それぞれ
の隅部が変形しつつベアリングシール部材を支持構造体
のシール面に押圧付勢してベアリングシール部材と支持
構造体のシール面とを密着させると共に、半径方向外方
及び内方の隅部のうちいずれか一方の隅部の接触変形に
より環状溝における前記支持造体シール面に対向する周
面部との密着性を向上させ、さらに他方の隅部の変形に
よりベアリングシール部材との密着性を向上させる。こ
のように弾性シール部材及びベアリングシール部材の相
乗作用により、潤滑剤を確実にシールすることになる。

また、ベアリングシール部材自体の自己潤滑性により
摺動部の滑り状態を高く維持するので、摺動部を過度に
摩耗させることがなく、ひいては長期間にわたって高速
移動しても装置を損傷させるようなことを防止する。さ
らに、弾性シール部材が、半径方向外方、内方のそれぞ
れの部分及び半径方向と直交する方向の両側面部に環状
凹部を有する断面略四角形のリングで、その横断面の最
小半径方向寸法が、その横断面の最大半径方向寸法の60
％〜70％とされるという構成を有しており、弾性シール
部材に作用する力を必要最小限に抑えて所望のシール機
能を発揮することが可能となるので、長期間にわたって
高速移動しても、その分、摩耗量が少なくなって長寿命
を図ることができる。

請求項８ないし13に記載の発明は、第１発明の弾性シ
ール部材に代わる弾性シールリングが、半径方向外方、
内方のそれぞれの部分及び半径方向と直交する方向の両
側面部に環状凹部を有する断面略四角形で、その横断面
の最小半径方向寸法が、その横断面の最大半径方向寸法
の60％〜70％とされるという構成を有し、これにより上
述したのと同様にして弾性シールリングに作用する力を
必要最小限に抑えて所望のシール機能を発揮することが
可能となるので、長期間にわたって高速移動しても、そ
の分、摩耗量が少なくなって長寿命化を図ることができ
る。

請求項14ないし23に記載の発明は、シャフト部材また
はハウジング部材の一方にシール面を有すると共に、前
記部材の他方が少なくとも２つに分離され、かつ分離状
態で連結されると共に軸方向に延びる部片から構成さ
れ、前記部片が当接端部を備え、これら端部間に前記シ
ール面に対向して環状溝が形成されている構成を有して
おり、ハウジング部材を２つに分離して形成することに
より、比較的安価に成形可能となると共に、シャフト部
材等の可動部品の寸法変化に反応した膨張または収縮が
可能となって潤滑性の調整を図り潤滑剤の損失を良好に
防止できる。また、シャフト部材を２つに分離して形成
することにより、分離した両部品を結合する部分に、シ
ール部材の配置領域を確保することが可能となり、他の
部分に配置する場合に必要とされるシャフト部材または
ハウジング部材に対する環状溝等の形成が必要となり、
この分、シール部材の配置領域の確保を容易に行うこと
ができる。

請求項24ないし35に記載の発明は、スプリットリング
型の成形された環状のベアリングシール部材を有してお
り、これにより、シャフト部材が高速運動等により温度
変化ひいては寸法変化しても、ベアリングシール部材は
この寸法変化に順応し、潤滑剤の損失を適切に防止する
ことが可能となる。

（実施例） 以下に、本発明の実施例について図面を参照して説明
する。

第１〜第６図はベアリングシール部材を示し、この部
材は連続した形状を成すと共に、一方が分割されたシャ
フトおよびハウジングの形態を有する支持構造体内に取
付けられている。ベアリングシール部材は、前述米国特
許および係属中の出願明細書において開示および特許請
求の範囲に示されているベアリングシール部材に対比し
て、連続した形状を成している。

第７〜第８図は第１〜６図に示されるのと類似の支持
構造体内に取付けられた、割ベアリングシール部材を開
示しているが、ここでは支持構造要素のいずれも割り形
態またはセクション化されておらず、ベアリングシール
部材が割リング構造を有している点が相違している。

第９〜12図は第１〜６図の連続ベアリングシールの平
面および断面図を示している。

第13〜14図は第７〜８図の割リングの平面および断面
図を示している。

第15図は、割リング型ベアリングシールが取付けられ
たピストンを示している。

第16図は第１〜６図に類似の装置であって、連続ベア
リングシールおよび分割されうる支持構造体、および組
合せスプリングおよびシール部として用いられる通常の
Ｏ−リング、を備えるものを示している。

第１図に示される構造は、ハウジング部材20からなる
支持構造体を包含し、その内部に分割されうるシャフト
21が、ハウジングに対して高速運動するように取付けら
れる。この運動は軸方向、またはその軸回りの回転方向
運動とすることができる。図示のように、シャフト21は
一つの部片22を備え、部片22はシャフトの他方の部片25
のねじ端部24を受容するように、23においてタップ加工
がなされている。ねじ部分24を有する部片25の端部は26
においてシャフト21内に溝を与えるようになっており、
この溝に後述のベアリングシール装置を受容する。

溝26内に連続する環状ベアリングシール部材27が取付
けられ、この部材27は第10図に示されるように、断面全
体にわたって一様な半径方向寸法（径）を有すると共
に、刀根状部分28を有しており、この刀根状部分28はそ
の側面の一方から、シャフト部片25内に設けられた小開
口内へ軸方向外方に延びている。この刀根状部分28によ
ってベアリングシール部材27とシャフト21とは相対的に
円周方向に移動できないようになっている。ベアリング
シール部材27の外周縁面は、チューブ状ハウジング20の
内面に等しい。

ベアリングシール部材27の背部に、エラストマーから
なる弾性シールリング29が取付けられている。この弾性
シールリング29は、たとえばゴムのような容易に流動で
きる材料から形成されると共に、好ましくは多角形の横
断面形状を有し、かつ実質的に等しい横寸法（肉厚寸
法）を有し、さらに凸状隅部ローブおよび対向する凹面
を備えており（第24図参照）、その凸面度および凹面
度、およびその最大および最小半径方向寸法（最小径寸
法）は、前述係属中の米国特許出願第07/106,445号明細
書に記載されているような臨界範囲内の所定値を有して
いる。

ベアリングシール部材27は連続した形状を成している
と共に、毎分100フィート（30.5m）の表面速度において
1800 より小さくない圧力速度を有する、固有の自己潤滑特性
を有するプラスチック材料から成形される。これは、前
述米国特許および係属中の出願において確定されている
ものと同一の材料である。この材料は、ここで指摘され
るように極めて高い自己潤滑特性を有している。これ
が、ここに開示されるような寸法を有すると共に、エラ
ストマーからなる弾性シール部材と組合わせて装着され
た時に、この弾性シール部材が他の潤滑剤を必要としな
いので、従来知られているベアリングの許容値を越える
長期間にわたってドライ状態で運転され得ることが解っ
た。

エラストマーからなる弾性シール部材29は、前述の係
属中の米国特許出願第07/106,445号明細書に記載される
ような適切な寸法に構成される。したがって、その最小
寸法はその最大半径方向寸法（最大径寸法）の60％〜70
％、そして凹面の曲率半径は前述最大半径方向寸法の約
24〜33％とすることが好ましい。この連続リングは、そ
の最大半径方向寸法の75％までの大きさの最小半径方向
寸法を有することができるが、そのようなリングは、前
記半径方向寸法が60〜70％の範囲に維持されている場合
のものと同様の機能を果たすことはできない。

第２図は第１図のものと類似のものであるが、溝がハ
ウジングに形成されると共に、シャフトでなくてハウジ
ングが分割されている点で相違している。シャフト30は
分割されたハウジング31に対して高速運動するように取
付けられていると共に、その部片（セクション）は固定
装置32により相互に保持されている。ハウジング31の一
方の部片は33で示され、また他方の部片34は、内端部に
溝35を形成し、この溝35には連続環状ベアリングシール
部材36およびエラストマーからなる弾性シール部材37が
収容される。ベアリングシール部材36および弾性シール
部材37は、ベアリングシール部材27およびリング29と同
一の材料から製造される。この場合、後者は大径に形成
されている。その理由は、その内面が、第１図に示され
るようにベアリングシール部材36の内面ではなくて外面
に接触するからである。

第３図は第１図に示されるものと同一の支持構造体を
示している。この支持構造体はハウジング40と、分割さ
れたシャフト41とを包含し、後者はシャフト21と同一に
構成されている。シャフト41は溝42を形成し、そこに連
続環状ベアリングシール部材43、およびその背部のエラ
ストマーからなる弾性シール部材44を収容するようにな
っている。その後者およびベアリングシール部材43は、
刀根状部分が形成されていない点を除いて第１図のベア
リングシールおよびスプリングと同一に構成されてい
る。これはその長さ全体にわたって、一様な半径方向寸
法（径寸法）を有している。各図面に示されている弾性
シール部材は、これが取付けられる溝の幅より少し小さ
い軸方向寸法（厚さ）を有している。

第４図は、ベアリングシールに刀根状部分が設けられ
ていない点を除いて、第２図に示されるものと類似の支
持構造を示す。図示のように、これには分割されたハウ
ジング45と、これに対して高速運動するように取付けら
れるシャフト46とが包含される。溝47がハウジング45の
一方の部片に形成されて、連続環状ベアリングシール48
が収容されると共に、連続エラストマーからなる弾性シ
ール部材49により半径方向内方に偏倚されている。ベア
リングシール部材48および弾性シール部材49は、第１〜
第３図に示され、かつ関連して説明されたものと、本質
的に同一方法で、かつ同一材料で製造されると共に、同
一関係を有している。それぞれの場合に弾性シール部材
は小さい半径方向の圧縮力により取付けられて、ベアリ
ングシール部材がそれに対向する支持構造体のシール面
に対して接触されるようになっている。

第５図は支持構造体50を示し、その内部でシャフト51
が第１図に示されるように分割されていると共に、ベア
リングシール部材54を収容する溝53を形成されており、
このベアリングシール部材54はその長さ全体にわたって
Ｌ字形の横断面形状を有すると共に、刀根状部分55を包
含する。ベアリングシール部材54はその長さ全体にわた
って連続形態を有すると共に、これまで説明されたもの
と同一の材料から構成され、かつ成形されている。エラ
ストマーからなる弾性シール部材56は、背部の溝内で、
かつ小さい半径方向寸法を有するベアリングシール部材
54部分内に、小さい半径方向圧縮力により取付けられ
て、ベアリングシール部材54に対して連続的に小さい圧
力が適用されて、この圧力が対向するハウジングのシー
ル面に対して伝達されるようになっている。したがっ
て、ベアリングシール部材54はシール面57を有し、この
シール面57はハウジング50のシール面58に対向し、かつ
接触している。

第６図は第５図に示されるものと類似の支持構造体60
を示しているが、第５図の場合におけるようにシャフト
62ではなく、ハウジング61が分割されている。同一のＬ
字形ベアリングシール部材63が溝64に取付けられ、また
エラストマーからなる弾性シール部材65が、ベアリング
シール部材63における半径方向寸法の短かい部分の背部
に、所定の圧力を受けて取付けられ、ベアリングシール
部材63の内径シール面がシャフト62の外部シール面に対
して柔軟に接触するようになされている。

第16図は支持構造体66を示し、これには、分割された
ハウジング67と、これに対して高速移動するように取付
けられたシャフト68とが包含される。図示のように、ハ
ウジング67の一方の部片に溝69が形成されると共に、連
続ベアリングシール部材70がその溝内に取付けられ、か
つ通常のＯ−リング71aがベアリングシール部材70を包
囲し、小さい半径方向圧縮力により接触している。この
ような構造は第１〜６図に示されるものと同様の機能を
果たすものではないが、この特定の組合せ構成は、従来
知られている他のベアリングより改良されたものを構成
している。

第７図はハウジング71およびシャフト72からなる支持
構造体を示す。割リング型ベアリングシール部材73およ
び連続するエラストマーからなる弾性シール部材74は、
シャフト72に形成された溝75内に取付けられている。割
ベアリングシール部材73は刀根状部分を包含せず、した
がってベアリングシール部材はシャフト72と共に自由に
回転する。

第８図は第７図に示されるものと類似のベアリングシ
ール部材を示しているが、溝がシャフト77ではなくてハ
ウジング76に形成されている点で相違している。溝78は
割リング型ベアリングシール部材79を収容し、このベア
リングシール部材79は、これを包囲すると共に半径方向
に少し圧縮されるエラストマーからなる弾性シール部材
80により内方へ押圧されて、ベアリングシール部材79の
シール面がシャフト77のシール面に軽く押圧されるよう
になっている。

第15図はシリンダ81を示し、そのピストン82には溝83
が形成されている。この溝83には割リング型ベアリング
シール部材84が収容され、このベアリングシール部材84
は四角形の横断面形状を有すると共に、その背部に取付
けられたエラストマーからなる弾性シール部材85によ
り、ハウジング81のシール面に対して外方に強制されて
いる。ベアリングシール部材84は、ここに示された他の
ベアリングが構成され、かつ成形されるのと同一の材料
から製造される。弾性シール部材85は、ここに示される
と共に同一特性を有する他の弾性シール部材に関連して
説明されているのと同一の材料から製造される。実際
は、ここに示されると共に説明されている各弾性シール
部材は、Ｏ−リング71を除いて、同一の相対寸法および
形状を有している。また、ここに図示されると共に説明
されている各ベアリングシール部材は、第１図に示され
るものに関連して説明されたものと同一材料から構成さ
れると共に、成形されている。

ここに開示されると共に特許請求の範囲に記載されて
いるベアリングシールが、従来知られているものよりは
るかに優れていると共に、従来の機械加工され、かつ利
用されているベアリングより実質的に節約された状態で
製造および販売され得ることが明らかである。さらに驚
ろくべき点は、ここに図示されると共に特許請求の範囲
に記載されているタイプのベアリングシールが、追加潤
滑剤を使用することなくドライ運転を行なうことがで
き、さらにこの種のベアリングシールが、従来知られて
いるものより長期間にわたって機能を果たすことであ
る。これまで行なわれたテストから、これまでのすべて
のベアリングシールが、当該産業界においてこれまで通
常用いられているベアリングの寿命に対して、そのほぼ
10倍の寿命を有することが示されている。いずれの場合
も、エラストマーからなる弾性シール部材の寸法は、ベ
アリングシール部材に接触する表面が、そのベアリング
面および円周に見合った形状を成し、また支持構造体の
シール面に接触するベアリングシール部材を表面が、支
持構造体のシール面のそれと同一寸法をするように決め
られている。したがって、ベアリングシール部材のシー
ル面に適用される圧力のみが、その背部に配置された支
持のための弾性シール部材により伝達および付与される
ようになっており、この弾性シール部材はベアリングシ
ール部材およびシール面に対して、小さい半径方向圧力
を加えるようになっている。弾性シール部材の自己潤滑
特性により、過度の圧力を加えることなく２つのシール
面間においてシールが保たれ、この結果摩耗を生じるよ
うなことがなくなる。同時に、流体がベアリングシール
部材の回りを通過するようなことがなくなる。

もちろん、ここに図示され、かつ記載されると共に、
特許請求の範囲に述べられているこの発明の範囲内にお
いて、部品の形状、細部、構成および割合に種々の変更
を行なうことが可能であることは明らかであろう。

第17図および第18図に本発明のそれぞれ異なる他の実
施例を示す。

第17図、第18図にそれぞれ示すように、それぞれ装置
は、ベアリングシール部材としての端部が重なり、かつ
薄いスプリット型のベアリング・シールメンバ110を備
える。該ベアリング・シールメンバ110は熱硬化性また
は熱可塑性、ならびに自己潤滑性であり、毎分100フィ
ートの表面速度で最低1800の圧力速度値を備えるプラス
チック材料で作られる。前記ベアリングはまた、たとえ
ばゴムなどの変形自在な弾性素材で作られ、前記ベアリ
ング・シールメンバ110の裏面に使用したときに過度の
圧力を避けるように十分にたわむ押圧部材の一例である
エラストマーシールスプリング111をも備える。該シー
ルスプリング111は第17図に示すベアリングではスチー
ルシャフト113の摺動面に周方向に環状に形成された溝1
12に収められ、また第18図に示すベアリングでは、真鍮
製のベアリング本体部116の摺動面に周方向に環状に形
成された溝117に収められる、該シールスプリング111
は、たとえば部品が相対的に高速で長時間にわたり動く
ような、異常に厳しい環境下での使用に十分たえるよう
になっている。第17図および第18図に示したように、溝
112,117内に取りつけると、該シールスプリング111は高
速運動による温度変化を反映して生じるスチールシャフ
ト113の寸法変化に順応する。そして、該シールスプリ
ング111は膨張係数の違いによって生じる可動部品間の
潤滑剤の損失を防止する。

第17図は前記のようにスチールシャフト113の外周部
に形成される溝112内の取りつけを示し、該シャフト113
は真鍮製のベアリング本体部114内で高速回転し、該ベ
アリング本体部114は該シャフト113のハウジングを構成
している。前記シールメンバ110の外周は該ベアリング
本体部114の摺動面を圧迫して潤滑剤をシールし、かつ
シールスプリング111はシールメンバ110の裏面に当接
し、これを外方向にわずかな圧力を加えるようになって
いる。該シールスプリング111はまた前記摺動部近傍の
潤滑剤の漏れを防止するように溝112の低部において潤
滑剤をシールする。

第18図には真鍮製のベアリング本体部116と、これに
摺動自在に取りつけられた高速回転用のスチールシャフ
ト115と、を示している。しかし、この例では溝117が該
シャフト115でなく、ベアリング本体部116に形成されて
いる。その結果、前記シールメンバ110はシャフト115の
外面を圧迫し、シールスプリング111は該溝117内で後部
に配置され、シールメンバ110が該シャフト115の外周と
シール関係になるようにする。本例では、該シールは該
シールメンバ110の内側で完成されるが、第17図では該
シールは外側で完成される。

第19図ないし第21に該シールメンバ110の詳細を示し
ている。該シールメンバ110は毎分100フィートの表面速
度で最低1800の圧力速度値を有し、かつ固有の自己潤滑
特性を備えた成形可能な熱硬化性または熱可塑性のプラ
スチックで作られることが望ましい。第21図にシールメ
ンバ110の構造の特徴を最も良く示しているが、シール
メンバ110は断面がほぼ長方形で比較的薄く設定されて
いる。該シールメンバ110は環状を成し、第20図に示す
ように部位118で斜方向に切断されており、かつ円周方
向および軸方向に変位可能な端部119および120を備え
る。

該シールメンバ110は、軸方向に伸長し、かつ第17図
の開口部122と第18図の開口部123のいずれかにはめこま
れる小型のタング121を除いては全長にわたって、左右
対称である。該シャフト113とベアリング本体部116に該
タング121を受けるためにとくに、該開口部122または12
3はそれぞれが該シャフト113とベアリング本体部116に
形成され、それによって、第17図のシールメンバ110は
前記ベアリング本体部114に関連するシャフト113と回転
し、一方、第18図のシールメンバ110は前記シャフト115
と回転するのを妨げられている。前記タング121は該タ
ング121を受ける開口部122,123よりもわずかに軸方向に
短く設定してある。該シールメンバ110もタング121と同
様にそれが位置している溝12,117よりもわずかに短い。

第22図から第24図には前記エラストマーシールスプリ
ング111の詳細を示してある。該シールスプリング111は
第22図に示すように環状形で、第23図および第24図で示
されるように断面はおおよそ正方形である。シールスプ
リング111はゴムなどの変形可能な弾性素材で作られ、
全長にわたって断面は左右対称であり、半径方向に隙間
を形成した一組の作用面124および125、ならびに軸方向
に隙間を形成した一組の対抗面126および127を備えたこ
とを特徴としている。当該面124ないし127それぞれはす
べて凹状であり、かつこれらに連接して凸状コーナロー
ブ128ないし131が形成されている。

前記シールスプリング111の最小半径方向寸法（作用
面124の低部と作用面125の低部で規定される最小寸法、
第24図参照）は、その最大半径方向寸法の117ないし33
％に設定してある。前記の最大半径方向寸法になるのは
凸状コーナローブ128の最も内側の点および凸状コーナ
ローブ131の最も内側の点などである。該リングの最小
半径方向寸法の望ましい範囲は124から30％であり、該
最小半径方向寸法の望ましい単一値は28％である。凸状
コーナローブ128ないし131の全てについて、それぞれが
前記シールスプリング111の最大は形方向寸法の114から
16％の凸部を備える。望ましい単一凸部は最大半径方向
寸法の16％である。

該シールスプリング111の最小半径方向寸法の範囲は
その最大半径方向寸法の60ないし75％である。望ましい
範囲は63ないし75％であり、望ましい単一値は最大半径
方向寸法の68％である。シールスプリング111が前記の
ようにシールメンバ110と組み合わせて使用される場
合、必要なたわみ機能を備えている。該機能を有するこ
とによってシールメンバ110がシールされる面に対して
常に徐々に押しつけられ、溝112,117をあふれるまで満
たすことなく、長時間にわたる高速回転または他の動き
に原因する極端な環境下でシールメンバ110にかかる過
度の圧力を除外することができる。

第25図はセクション133と134との組み合わせで構成さ
れる環状ベアリング・シールメンバ152を示している。
セクション133,134は、セクション134にタング135が形
成されていることのみが異なっており実質的に構造にな
っている。セクション133,134のそれぞれの端部は切り
こみを入れられており、これら端部を重ねられて環状の
シールメンバ132を成し、第17図と第18図に示すシール
メンバ110と同様に溝112,117の形成部位に配置される。
該シールメンバ132は比較的安価に成形でき、前記シー
ルスプリング111などの押圧手段で支持される場合第17
図に示したものと同様に機能する。前記のように取りつ
けられた場合、前記セクション133と13は前記シャフト1
13および前記ベアリング本体部114などの可動部品の寸
法変化に反応して膨張または収縮することによって潤滑
性を調節する。

第17図と第18図で示されたベアリングは前記シールメ
ンバ110の内側でも、外側でもシールを完成するのに利
用できる。どちらの場合でも前記シール・シールスプリ
ング111はシールメンバ110を圧迫し、該シールメンバ11
0を対抗シール面に徐々に押しつけて、両者の間でシー
ルを完成する。インチ当り1.9ないし3.0p.s.i.の範囲の
圧力が発生し、この圧力が前記の方法でシールメンバ11
0に加えられる。圧力の大きさはそれぞれの耐用性を合
わせることによって作り出されるグループ区域内の固有
の変化による。該固有の変化は、溝112117の幅および深
さ、ならびにシールスプリング111自身の耐用性の変化
の総計として規定される。溝112,117は深さで.006イン
チ、幅で.003インチ変化する。該シールスプリング111
自身は寸法が.006インチ変化する。前記シールメンバ11
0の後ろに適度な圧力を加え、しかし前記溝112または11
7をあふれさせないために、前記シールスプリング111は
取りつけたとき、.010インチ圧縮しなければならない。

スチールシャフト113または115が高速で長時間回転す
るとき、熱が確実に生じる。当該熱によりスチールシャ
フト113または115ならびに真鍮ベアリング本体部114ま
た116は相互に寸法を変化させる、該シールメンバ110を
使わないと潤滑剤が該シャフト113または115と真鍮ベア
リング本体部114または116の間から漏れ出す。しかし、
上述したベアリングでは該スチールシャフト113また115
と真鍮ベアリング本体部114または116が前記のような変
化に反応し、シールメンバ110を対抗面に徐々に、しか
ししっかりと押しつけ、該対抗シール面に対するシール
接触を保つ一方で、シールスプリング111によって潤滑
剤が確実にシールされる。

上述したシールスプリング111の各寸法を設定するこ
とにより、シールメンバ110への過度の圧力の原因とな
る溝112,117から潤滑剤のあふれ出し防止する。

前記のように、シールスプリング111は第17図、第18
図のいずれであっても溝112,117の低部でシールを完成
する。この結果、シールスプリング111は潤滑剤の漏れ
出しを防止し長時間運転での過度の摩耗を防止する。こ
うすることにより、長時間の休止時間をなくせる。この
結果、従来のように潤滑剤が漏れ出して重大な摩耗損傷
につながらような重大な摩耗障害を防止することができ
る。また、前記のような過度の摩耗に起因する経費のか
かる部品の交換を大いに防止する。

本明細書で使用した「成形可能」という言葉は射出成
形および／またはトランスファー成形を介しての成形を
含むものとする。

前記のように、前記シールスプリング111は熱可塑性
または熱硬化性プラスチック素材のいずれかで作ること
ができる。この場合、シールスプリング111は該素材100
フィートの表面速度で最低1800の圧力速度値である素材
を用いるのが望ましい。該特性を備える材料のいくつか
は比較的高価であるが、安価な材料もある。摩耗特質の
必要性が低いような状況では、比較的安価であるため、
該シールスプリング111およびシールメンバ110の双方と
もに熱可塑性である未改質ポリカーボネートまたは未改
質ポリスチレンを使うことができる。高速回転の結果達
する温度はプラスチックを選択する上の判定要素として
大きなウエイトを占める。

前記シールメンバ110のスプリットリング特性はシャ
フト113,115の形状と寸法に該シールメンバ110が適合す
るようにするため、次のようなものに設定している。言
い換えれば、該特性によってシールを完成する部品の熱
膨張を規制する。しかし、弾性力が強すぎないことが肝
要であり、強すぎると該シールメンバ110は過度の圧力
でシール面に押しつけられ、該シールメンバ110は過度
に摩耗してしまう。たとえば、溝112,117からの潤滑剤
の溢れ出しにより前記のような過度の圧力を生じ、つい
には過度の摩耗を生じる。

経費効率を良くするためには、改質剤を添加した６−
10ナイロンが長期的にはおそらく最も望ましい。しか
し、例えば１ポンドあたり３ドルから４ドルで市販され
るので比較的高価である。ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、スチレン、ポリ塩化ビニルなど、すべて熱可塑性の
他のプラスチックは例えば１ポンドあたり１ドル前後で
市販され、これらは成形が容易であるので、特に成形可
能であることより高価なプラスチックの機械加工経費が
かからずにすむ点を考慮すると、実質的に経費を削減
し、広範囲の状況で使用できる。

プラスチックの圧力速度値は毎分100フィート（30.5
m）の表面速度で20℃のとき高速で回転する乾燥カーボ
ンスチール・ロッドにサンプルを適用し、該状況で発生
する熱が該サンプルを破壊し始めるまで該サンプルに圧
力を加えることにより測定される。該圧力速度値は該サ
ンプルに加えた（サンプルの破壊直前の）圧力をシャフ
トの速度に掛けることにより得られる。言い換えると、
圧力速度値はサンプルが破壊する直前に加えられた圧力
とシャフトの回転表面速度の積である。圧力速度値は１
平方インチの圧力〔p.s.i.〕（〔Pa〕）に１分毎のフィ
ートで表わされる表面速度 を掛けることで得られる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明は弾性シール部材がベア
リングシール部材をシール面に押圧して密着させてお
り、潤滑剤を確実にシールできるので、摺動部を過度に
摩耗させことがなくなり、かつベアリングシール部材自
体の自己潤滑性により摺動部が常時滑り易い状態に維持
しているので摺動部が過度に摩耗するようなことがなく
なり、ひいてはシャフト部材を長期間にわたって高速移
動しても装置を損傷させることがないという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ハウジングに対して高速移動するように取付
けられた２部片からなるシャフトを包含する連続ベアリ
ング装置の概略垂直断面図であって、シャフトを一部破
断して立面図で示す概略垂直断面図、 第２図は、シャフトを立面図で示すと共に、この発明の
連続ベアリングシール装置の一つが取付けられている、
２倍片からなるハウジングの概略垂直断面図、 第３図はベアリングが刀根状部分を備えないものとして
示されている点を除いて、第１図に示されるものと類似
のものの断面図、 第４図はベアリングシール部材が刀根状部分を備えない
ものとして示されている点を除いて、第２図に示される
ものと類似のものの断面図、 第５図はベアリングシール部材がＬ字形断面形状を有す
る点を除いて、第１図に示されるものと類似のものの断
面図、 第６図はベアリング部材がＬ字形断面形状を有する点を
除いて、第２図に示されるものと類似のものの断面図、 第７図は、ベアリングシール部材が割り形態を有し、刀
根状部分が設けられず、かつベアリングシール装置がシ
ャフト内に取付けられるようにした、単一部片からなる
シャフトが高速相対移動を行なうように内部に取付けら
れている、単一部片からなるハウジングの垂直断面図、 第８図は、ベアリングシール部材が割り形態で刀根状部
分を備えていないと共に、ベアリングシール装置がハウ
ジング内に取付けられるようにした、単一部片からなる
シャフトが高速相対移動を行なうように内部に取付けら
れている、単一部片からなるハウジングの垂直断面図、 第９図は第１図に示されている刀根状部分を備える連続
ベアリングシール部材の平面図、 第10図は第９図のベアリングシール部材を通る横断垂直
断面図、 第11図は第３図に示される刀根状部分を備えない連続ベ
アリングシール部材の平面図、 第12図は第11図のベアリングシール部材を通る横断垂直
断面図、 第13図は第７および８図に示される刀根状部分を備えな
い割リング型アリングシール部材の平面図、 第14図は第13図のベアリングシール部材の横断面図、 第15図は、内部のピストンが割リング型ベアリングシー
ル部材を有している、シリンダを備えるピストンの概略
垂直断面図、 第16図は、ベアリングシール部材の背部にＯ−リングを
利用するようにした、相対高速移動を行なうように取付
けられたシャフトを包囲する、分割されたハウジング内
に設けられたベアリングシール装置の概略垂直断面図、 第17図は本発明の他の実施例を示す断面図、 第18図は本発明のさらに他の実施例を示す断面図、 第19図はシールメンバを示す側面図、 第20図は第19図で示したシールメンバの平面図、 第21図は第19図の線21−21で切断した断面図、 第22図は第17図および第18図のシールスプリングを示す
側面図、 第23図は第22図の線23−23で切断した断面図、 第24図は第22図および第23図で示されたシールスプリン
グの拡大断面図、 第25図は２つの部分が実質的に同一である成形組み合わ
せ式ベアリング・シールメンバを示す斜視図である。 20……ハウジング部材 21……シャフト部材 26……環状溝 27……環状ベアリングシール部材 29……弾性シール部材 110……シールメンバ 111,132……シールスプリング 112,117……溝 113,115……シャフト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭61−1720（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−42485（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭50−155438（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−15334（ＪＰ，Ｕ)

Claims (35)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）毎分100フィートの表面速度におい
   て、1800より小さくない圧力速度値を有し、固有の自己
   潤滑特性を有する成形可能なプラスチック材料からなる
   成形された環状のベアリングシール部材と、 （ｂ）前記ベアリングシール部材がその横断面全体にわ
   たって、一様な半径方向寸法を有すると共に、シール面
   およびこのシール面に対向し、かつシール面から半径方
   向に一定距離を隔てて設けられた受圧面とを有している
   ことと、 （ｃ）前記ベアリングシール部材に対向するシール面を
   有すると共に、前記シール面に対向して前記ベアリング
   シール部材と同一の半径方向平面内に環状溝を有し、 前記ベアリングシール部材を支持する支持構造体と、 （ｄ）前記溝内に支持関係を有して前記ベアリングシー
   ル部材に対して半径方向圧縮力により取付けられると共
   に、前記溝より小さい半径方向寸法を有する連続した環
   状の弾性シール部材と、 （ｅ）前記弾性シール部材が、全体にわたって一様に弾
   性を有し、かつ流動性ゴム状材料から形成されると共
   に、前記ベアリングシール部材の受圧面に対して、半径
   方向に圧力を加える関係において接触していることと、 （ｆ）前記弾性シール部材が、半径方向外方、内方のそ
   れぞれの部分及び半径方向と直交する方向の両側面部に
   環状凹部を有する断面略四角形のリングで、その横断面
   の最小半径方向寸法が、その横断面の最大半径方向寸法
   の60％〜70％とされることと、 （ｇ）非拘束状態における前記ベアリングシール部材と
   前記弾性シール部材との組合せ半径方向寸法が、前記溝
   の深さ寸法より若干大きく設定されており、この寸法設
   定により前記弾性シール部材が前記ベアリングシール部
   材を、前記支持構造体シール面に対して圧縮力により維
   持していることと、 （ｈ）前記弾性シール部材が、前記溝の軸方向寸法より
   小さい最大軸方向寸法を有していることと、 を含んでいる高速自己潤滑性ベアリングシール装置。
2. 【請求項２】ベアリングシール部材が四角形の横断面形
   状を有している、請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】ベアリングシール部材がＬ字形の横断面形
   状を有している、請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】ベアリングシール部材がその円周長さ全体
   にわたって連続している、請求項１記載の装置。
5. 【請求項５】ベアリングシール部材が割リングであると
   共に、その自由端を相互に移動可動であるようにした、
   請求項１記載の装置。
6. 【請求項６】ベアリングシール部材のシール面が、該ベ
   アリングシール部材の外径部に設けられている、請求項
   １記載の装置。
7. 【請求項７】ベアリングシール部材のシール面が、該ベ
   アリングシール部材の内径部に設けられている、請求項
   １記載の装置。
8. 【請求項８】（ａ）軸に関して高速で移動されるように
   構成および配置するとともに両端部を備えているシャフ
   ト部材と、 （ｂ）前記シャフト部材を包囲し、かつ該シャフト部材
   の高速移動時において該シャフト部材を支持するように
   構成および配置される、両端部を有したハウジング部材
   と、 （ｃ）前記シャフト部材またはハウジング部材の一方が
   シール面を有し、かつ前記部材の他方が、その端部面に
   前記シール面に対向して環状溝を形成していることと、 （ｄ）前記溝内に配置されると共に、毎分100フィート
   の表面速度において少なくとも1800に等しい圧力速度を
   有する、成形可能な自己潤滑性材料から形成される成形
   された環状の自己潤滑性ベアリングシール部材と、 （ｅ）前記ベアリングシール部材がシール面と、該シー
   ル面に対向すると共にそれから半径方向に一定距離を隔
   てて設けられた受圧面とを有していることと、 （ｆ）前記ベアリングシール部材のシール面が前記シャ
   フト部材またはハウジング部材の対向するシール面に係
   合するとともに、この対向するシール面に見合う周面形
   状を成していることと、 （ｇ）前記ベアリングシール部材の背部における前記溝
   の底部内に取付けられると共に、あ前記溝より小さい半
   径方向厚さを有し、かつ一様に弾性を有する流動性ゴム
   状材料から形成されるエラストマーからなる弾性シール
   リングと、 （ｈ）前記弾性シールリングが前記ベアリングシール部
   材の受圧面に接触し、かつこの接触により前記ベアリン
   グシール部材との間のシール状態を完全なものにしてい
   ることと、 （ｉ）前記弾性シールリングが、半径方向外方、内方の
   それぞれの部分及び半径方向と直交する方向の両側面部
   に環状凹部を有する断面略四角形で、その横断面の最小
   半径方向寸法が、その横断面の最大半径方向寸法の60％
   〜70％とされることと、 （ｊ）前記弾性シールリングの幅方向寸法が、前記溝の
   軸方向幅より小さくなっていることと、 （ｋ）前記弾性シールリングと、前記ベアリングシール
   部材との組合せ寸法が、前記溝の半径方向寸法より大き
   く設定されており、この寸法設定により前記弾性シール
   リングと前記ベアリングシール部材とが、前記シャフト
   部材の高速運動にもかかわらず、前記溝内で半径方向に
   わずかに圧縮され、これらの部材間のシールが確実に保
   たれていることと、 を含んでいる高速自己潤滑性ベアリングシール装置。
9. 【請求項９】ベアリングシール部材がその円周長さ全体
   にわたって連続している、請求項８記載の装置。
10. 【請求項１０】ベアリングシール部材が、相互に変位で
    きる隣接端部を有する割リングで構成されている、請求
    項８記載の装置。
11. 【請求項１１】ベアリングシール部材が、相互に変位で
    きる隣接端部を有する割リングで構成されると共に、そ
    の全円周長さにわたって一様な軸方向寸法を有してい
    る、請求項８記載の装置。
12. 【請求項１２】ベアリングシール部材が全体にわたって
    一定の半径方向肉厚を有している、請求項８記載の装
    置。
13. 【請求項１３】ベアリングシール部材がＬ字形横断面形
    状を有している、請求項８記載の装置。
14. 【請求項１４】（ａ）軸に関して高速で移動されるよう
    に構成および配置されたシャフト部材と、 （ｂ）前記シャフト部材を包囲し、かつ前記シャフト部
    材の高速移動時において前記シャフト部材を包囲してこ
    れと潤滑関係を有する流体を包含するように構成および
    配置されたハウジング部材と、 （ｃ）前記シャフト部材またはハウジング部材の一方に
    シール面を有すると共に、前記部材の他方が少なくとも
    ２つに分離され、かつ分離状態で連結されると共に軸方
    向に延びる部片から構成され、前記部片が当接端部を備
    え、これら端部間に前記シール面に対向して環状溝が形
    成されていることと、 （ｄ）前記溝内に配置されると共に、毎分100フィート
    の表面速度において少なくとも1800の圧力速度値を有す
    る、成形可能な自己潤滑性材料から形成される成形環状
    自己潤滑性ベアリングシール部材と、 （ｅ）前記ベアリングシール部材がシール面と、前記シ
    ール面に対向すると共にそれから半径方向に隔置された
    受圧面とを有していることと、 （ｆ）前記ベアリングシール部材のシール面が前記ハウ
    ジング部材またはシャフト部材の対向するシール面に係
    合すると共に、この対向シール面に見合う周面形状を成
    していることと、 （ｇ）前記ベアリングシール部材の背部における前記溝
    の底部内に取付けられると共に、該溝より小さい半径方
    向厚さを有し、かつ一様に弾性を有する流動性ゴム状材
    料から形成されるエラストマーからなる弾性シールリン
    グと、 （ｈ）前記リングが前記ベアリングシール部材の受圧面
    に接触し、かつこの接触により前記ベアリングシール部
    材との間のシール状態を完全なものにしていることと、 （ｉ）前記弾性シールリングが、半径方向外方、内方の
    それぞれの部分及び半径方向と直交する方向の両側面部
    に環状凹部を有する断面略四角形で、その横断面の最小
    半径方向寸法が、その横断面の最大半径方向寸法の60％
    〜70％とされることと、 （ｊ）前記弾性シールリングの軸方向寸法が、前記溝の
    軸方向の幅より小さいことと、 （ｋ）前記弾性シールリングと、前記ベアリングシール
    部材との組合せ半径方向寸法が、前記溝の半径方向寸法
    よりわずかに大きく設定されており、この寸法設定によ
    り、前記弾性シール組合せリングおよび前記ベアリング
    シール部材が、前記シャフトの高速運動にもかかわら
    ず、前記溝内で半径方向にわずかに圧縮され、これら部
    材間のシールが確実に保たれていることと、 を含んでいる高速自己潤滑性ベアリングシール装置。
15. 【請求項１５】環状ベアリングシール部材がその円周長
    全体にわたって一定の半径方向肉厚を有している、請求
    項14記載の装置。
16. 【請求項１６】環状ベアリングシール部材がＬ字形の横
    断面形状を有している、請求項14記載の装置。
17. 【請求項１７】環状ベアリングシール部材がその円周長
    全体にわたって連続している、請求項14記載の装置。
18. 【請求項１８】環状ベアリングシール部材が割リング構
    造を有すると共に、該割リング構造を構成する分割片が
    相互に移動可能になっている請求項14記載の装置。
19. 【請求項１９】環状ベアリングシール部材が、シャフト
    部材の当接端部の一方に向けて軸方向外方に延設される
    とともにシャフト部材の溝内に挿入される刀根状部分を
    備え、該刀根状部分がシャフト部材に対する該ベアリン
    グシール部材の回転を確実に抑止する、ようになってい
    る請求項14記載の装置。
20. 【請求項２０】環状ベアリングシール部材がその円周長
    全体にわたって一様な軸方向寸法を有している、請求項
    14記載の装置。
21. 【請求項２１】シャフト部材がその軸の回りに高速で回
    転するようにした、請求項14記載の装置。
22. 【請求項２２】シャフト部材がハウジング部材に対し
    て、軸方向に高速に往復動するようにした、請求項14記
    載の装置。
23. 【請求項２３】弾性シールリングが、その半径方向の凹
    面の曲率半径が前記リングの最大径の24％〜30％とされ
    ている、請求項14記載の装置。
24. 【請求項２４】（ａ）毎分100フィートの表面速度で最
    低1800の圧力速度値を持つ固有の自己潤滑特性を備える
    容易に成形可能なプラスチック材で作られた成形スプリ
    ットリング型の成形された環状のベアリングシール部材
    と、 （ｂ）前記ベアリングシール部材がその内周を増減し、
    内周の変化につれて隣接対抗端部を円周方向に運動可能
    になるように構成配置されたことと、 （ｃ）前記ベアリングシール部材を支持するように取り
    つけられ、対抗シール面を備え、該シール面に対抗し、
    かつ該ベアリングシール部材と同一半径方向平面上に形
    成された環状溝を備える支持構造対と、 （ｄ）前記ベアリングシール部材を支持するように前記
    溝内にわずかに半径方向に加圧して取りつけられた連続
    環状シール部材と、 （ｅ）該シール部材が均一に弾性のある流動可能なゴム
    状の素材で全体を形成し、断面が均一に直角の多角形で
    あることと、 （ｆ）前記弾性シールリングが、半径方向外方、内方の
    それぞれの部分及び半径方向と直交する方向の両側面部
    に環状凹部を有する断面略四角形で、その横断面の最小
    半径方向寸法が、その横断面の最大半径方向寸法の60％
    〜70％とされることと、 （ｇ）前記シール部材が前記ベアリングシール部材を常
    に僅かに加圧して支えるのに利用する前記溝の深さをわ
    ずかに越える前記ベアリングと形を問わない前記シール
    部材との結合した半径方向の寸法を備えることと、 （ｈ）前記シール部材が前記溝の軸方向寸法より僅かに
    小さい最大軸方向寸法を備えることと、 を含む高速自己潤滑性ベアリングシール装置。
25. 【請求項２５】支持構造が軸で高速回転させられるよう
    に構成、配置されたシャフト部材と、回転するとき該シ
    ャフト部材を包囲し、潤滑する潤滑剤を収納するように
    構成、配置されたハウジング部材と、からなる請求項24
    記載の装置。
26. 【請求項２６】ベアリングシール部材が容易に成形可能
    な熱可塑性または熱硬化性素材のグループから選択され
    た素材で主に形成される請求項24記載の装置。
27. 【請求項２７】シール部材の断面形状が正方形であり、
    凹状側面と、連続孤形の該凹状側面とわずかに触れる程
    度に接すると凸状隅部とを備える請求項24記載の装置。
28. 【請求項２８】シール部材がベアリングシール部材を拡
    張するように配置されている請求項24記載の装置。
29. 【請求項２９】シール部材がベアリングシール部材を圧
    縮するように配置されている請求項24記載の装置。
30. 【請求項３０】シール部材が一組の隙間を開けた周辺作
    用面を備え、該作用面の各面が形を問わず該作用面間の
    最大半径方向寸法のおよそ24％から30％の半径の凹部を
    備える請求項24記載の装置。
31. 【請求項３１】シール部材が一組の隙間を開けた周辺作
    用面を備え、該作用面が形を問わず、該作用面間の最小
    半径方向寸法を該作用面間の最大半径方向寸法のおよそ
    60％から70％とした請求項24記載の装置。
32. 【請求項３２】シール部材が一組の隙間を開けた周辺作
    用面を備え、該作用面の各面が形を問わず、かつ該作用
    面間の最大半径方向寸法のおよそ24％から30％の半径の
    凹部を備え、該面の一方が該面間の最大半径方向寸法の
    およそ60％から70％の最小半径方向寸法だけもう一方の
    面から隙間を開けるように構成した請求項24記載の装
    置。
33. 【請求項３３】シール部材が一組の隙間を開けた作用面
    を備え、各該作用面が形を問わず、かつ一組の該作用面
    の間の最大半径方向寸法のおよそ28％の半径の凹部を備
    える請求項24記載の装置。
34. 【請求項３４】シール部材が一組の隙間を開けた作用面
    を備え、該作用面が形を問わず、かつ該作用面の間の最
    大半径方向距離のおよそ63％の最小半径方向距離を該作
    用面間に備える請求項24記載の装置。
35. 【請求項３５】ベアリングシール部材が２つの分離した
    弓形形状の成形部分からなる請求項24記載の装置。