JP6728886B2 - 密封装置 - Google Patents
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Description
その後、軸99の回転が止まると、シールリップ93の温度が低下し、反対側の斜面95の近傍にまで到達した水蒸気Waが液化し、ゴム中に含まれる例えば炭酸カルシウム等の吸水性物質の近傍に水Wとして蓄積される。
そして、軸99が回転すると、再びシールリップ93の温度が上昇し、これによりシールリップ93中の水Wが蒸発する。この際、シールリップ93の組織が破壊され、斜面95から突出するブリスタ98が生成される。
この構成によれば、シールリップ内の水分を第一線状部及び第二線状部のうちの近い方から逃がすことができ、シールリップ内の水分を効果的に外部へ逃がすことが可能となる。
この構成によれば、除去部によってリップ先端における密封性能を低下させないで済む。
この場合、スキン層(除去部以外)が占める領域と除去部が占める領域との割合が8:2〜7:3となり、スキン層が残されることで前記ポンプ作用を維持しつつ、除去部によってブリスタの発生の抑制を効率よく行うことが可能となる。
図1は、本発明の密封装置の一例を示す断面図である。この密封装置7は、例えば、鉄鋼圧延機や船尾管等における水環境下で用いられるものであり、筒体9と、回転体との間に設けられている。以下の説明では、前記回転体を軸8として説明する。密封装置7は、軸方向一方側の第一空間K1と軸方向他方側の第二空間K2とを区画しており、第一空間K1に設けられているグリースGが第二空間K2へ流出するのを抑えていると共に、第二空間K2側に存在する水W(例えば、圧延機の場合は冷却水)が第一空間K1側に浸入するのを防止する機能を有している。
その後、軸8の回転が止まると、シールリップ20の温度が低下し、第一斜面21の近傍にまで到達した水蒸気Waは液化し、シールリップ20のゴム中に含まれる例えば炭酸カルシウム等の吸水性物質の近傍に水Wとして蓄積される。
そして、軸8が回転すると、再びシールリップ20の温度が上昇し、これによりシールリップ20中の水Wが水蒸気Waとなるが、この水蒸気Wa及び/又はこれに伴う内部の圧力を、第一斜面21に形成されている除去部25から第一空間K1へ逃がす(排出する)ことができる。
このため、シールリップ20の内部であって第一斜面21の近くの領域に水分が蓄積されず、第一斜面21側においてブリスタが発生するのを抑えることができる。
以上のように、本実施形態の密封装置7によれば、軸8との滑り接触によってシールリップ20(リップ先端23)が発熱しても、ブリスタの発生を抑制することが可能となる。
これに対して、本実施形態によれば、第一斜面21側と第二斜面22側との表面の状態(表面粗さ)が異なるため、両者で形成される前記微細なシワの形態が異なり、前記ポンプ作用を生じさせる。以上より、第一斜面21では、ブリスタ抑制のためにスキン層24を除去した除去部25を設けるが、ポンプ作用のためにスキン層24を残している。
本実施形態の密封装置7によれば、従来のようにコーティングを設けているのではないため、前記のようにブリスタの発生を抑制する機能、及び、ポンプ作用を、長期にわたって維持することが可能となる。
また、前記のとおり、第一線状部31の中心線L1とリップ先端23との間の領域S1において、除去部25が占める割合を、20%以上、30%以下としている。これにより、スキン層24が占める領域と除去部25が占める領域との割合が適切となり、スキン層24が残されることで前記ポンプ作用を維持しつつ、除去部25によってブリスタの発生の抑制を効率よく行うことが可能となる。除去部25が占める割合が20%未満である場合、除去部25の範囲が狭く、シールリップ20内の水分(圧力)を除去部25から逃がすための経路が長くなってしまう場合がある。除去部25が占める割合が30%を超える場合、ブリスタを抑制する機能は高まるが、第一斜面21における前記シワができる範囲が狭くなってしまう場合がある。
更に、第一線状部31と、隣り合う一対の第二線状部32,32とで囲まれる領域(スキン層の領域)Qのアスペクト比は、0.8以上、1.2以下とされている。つまり、この領域Qの中心であっても、その中心から第一線状部31又は第二線状部32までの距離が近くなり、この中心にブリスタが発生しようとしてもその原因となるシールリップ20内の水分(水蒸気Wa)を、第一線状部31及び第二線状部32のうちの近い方から逃がすことができ、シールリップ20内の水分を効果的に外部へ逃がすことが可能となる。領域Qのアスペクト比が0.8未満の場合、及び、1.2を超える場合、シールリップ20内において蓄積される水分の位置によっては、その水分(蒸発の際の圧力)を除去部25から逃がすための経路が長くなってしまう場合がある。
また、密封装置7が水環境下で用いられる場合について説明したが、それ以外の環境で用いられてもよい。つまり、グリース(潤滑油)によっても同様のメカニズムでシールリップ20にブリスタが発生すると考えられることから、潤滑油環境下においても前記密封装置7を用いることでブリスタの発生を抑制することができる。
20:シールリップ 21:第一斜面 22:第二斜面
23:リップ先端 24:スキン層 25:除去部
26:リップカット面 31:第一線状部 32:第二線状部
Claims (5)
- 環状の芯金と、当該芯金に固定されていると共にシールリップを有する環状のゴム製シール本体と、を備え、
前記シールリップは、回転体に接触するリップ先端と、当該リップ先端から軸方向一方側に向かうにしたがって拡径する第一斜面と、当該リップ先端から軸方向他方側に向かうにしたがって拡径する第二斜面と、を有し、
前記第一斜面は、前記シールリップの内部と外部との間の浸透性を阻害するスキン層と、当該スキン層が一部除去されて成る除去部と、を有し、
前記第二斜面は、前記スキン層と比較して浸透性が高いリップカット面を有し、
前記除去部は、周方向に沿って設けられている第一線状部と、当該第一線状部に交差する方向に沿って設けられている第二線状部とを有している、密封装置。 - 前記除去部は、前記リップ先端から軸方向に離れた位置に形成されている、請求項1に記載の密封装置。
- 前記除去部は、周方向に沿って設けられている線状部を有し、当該線状部と前記リップ先端との間の領域において当該除去部が占める割合は、20%以上、30%以下である、
請求項1又は請求項2に記載の密封装置。 - 前記除去部は、前記第一線状部に直交する方向に沿って設けられている複数の前記第二線状部を有し、
前記第一線状部と、隣り合う一対の前記第二線状部とで囲まれる領域のアスペクト比は、0.8以上、1.2以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の密封装置。 - 前記第一線状部は、周方向に沿って連続して形成されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の密封装置。
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