JP7281368B2 - Sealing device and sealing structure - Google Patents
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Description
本発明は、密封装置および密封構造に関する。 The present invention relates to sealing devices and sealing structures.
従来、様々な用途で相対的に回転する内側部材と外側部材との間の間隙を封止する密封装置が使用されている。密封装置には寿命があり、定期的に交換される。 Conventionally, sealing devices are used to seal a gap between relatively rotating inner and outer members in a variety of applications. Seals have a limited life and are replaced periodically.
特許文献1は、密封装置の密封機能の低下、すなわち被密封液体の漏れを監視する装置を開示する。このような装置によれば、密封装置の寿命が終了する前に、密封装置を交換することができる。例えばダストの多い環境で使用される密封装置は、清浄な環境で使用される場合よりも、寿命が短いが、このような技術を使用することにより、個々の密封装置を適時に交換することができる。
被密封液体の漏れをより正確に検知することができることが望ましい。また、被密封液体の漏れの監視のために設備の配備の手間がかからないことが望ましい。 It would be desirable to be able to more accurately detect leakage of the sealed liquid. Also, it is desirable that the provision of equipment for monitoring leakage of the sealed liquid is not troublesome.
そこで、本発明は、被密封液体の漏れをより正確に検知することができ、設備の配備の手間を削減することができる密封装置および密封構造を提供する。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a sealing device and a sealing structure that can more accurately detect leakage of a liquid to be sealed and reduce the labor required to deploy equipment.
本発明のある態様に係る密封装置は、相対的に回転する内側部材と外側部材との間に配置され、前記内側部材と前記外側部材との間の間隙を封止する密封装置であって、前記内側部材が少なくとも部分的に導電材料から形成されている。密封装置は、前記外側部材に取り付けられる取付け部と、前記取付け部の径方向内側に配置されており、前記内側部材に向けて延びる円環状のリップと、前記リップと前記内側部材の間に配置されて、前記内側部材が締まり嵌めされた弾性材料製の弾性リングと、前記弾性リングの内周面に配置された少なくとも2つの電極と、前記弾性リングに配置され、前記電極の間の電気伝導状態を測定する測定器と、前記弾性リングに配置され、前記測定器の測定結果を示す信号を繰り返しまたは連続的に送信する無線送信器を有する。 A sealing device according to an aspect of the present invention is a sealing device that is disposed between an inner member and an outer member that rotate relative to each other and seals a gap between the inner member and the outer member, The inner member is at least partially formed from a conductive material. The sealing device includes an attachment portion attached to the outer member, an annular lip disposed radially inward of the attachment portion and extending toward the inner member, and an annular lip disposed between the lip and the inner member. an elastic ring made of an elastic material to which the inner member is interference fit; at least two electrodes arranged on the inner peripheral surface of the elastic ring; and electrical conduction between the electrodes arranged on the elastic ring. It has a measuring device for measuring the condition and a radio transmitter arranged on the elastic ring for repeatedly or continuously transmitting a signal indicative of the measurement result of the measuring device.
この態様においては、リップと内側部材の間に介在させられた弾性リングの内周面に配置された少なくとも2つの電極の間の電気伝導状態は、弾性リングと内側部材の間の密封状態を反映する。例えば、弾性リングと内側部材の間に被密封液体が侵入しない場合、部分的に導電材料から形成された内側部材に電極が接触し、電極の間の抵抗またはインピーダンスは低く、電極の間に流れる電流は大きく、弾性リングと内側部材の間に被密封液体が侵入した場合(被密封液体の漏れがある場合)、電極の間の抵抗またはインピーダンスは高く、電極の間に流れる電流は小さい。したがって、電極の間の電気伝導状態を測定することにより、被密封液体の漏れがあるか否かを正確に検知することができる。測定器は、電極の間の電気伝導状態を測定し、無線送信器は測定器の測定結果を示す信号を送信する。外部の受信装置によって、測定器の測定結果を示す信号は受信され、測定結果の解析により、被密封液体の漏れがあるか否かを認識することが可能である。送信器は、弾性リングに配置された無線送信器であるから、ケーブルの配備のための手間がかからない。 In this aspect, the state of electrical conduction between the at least two electrodes arranged on the inner peripheral surface of the elastic ring interposed between the lip and the inner member reflects the state of sealing between the elastic ring and the inner member. do. For example, if the liquid to be sealed does not enter between the elastic ring and the inner member, the electrodes contact the inner member, which is partially formed of a conductive material, and the resistance or impedance between the electrodes is low and the flow between the electrodes is low. The current is large, and when the liquid to be sealed enters between the elastic ring and the inner member (there is leakage of the liquid to be sealed), the resistance or impedance between the electrodes is high and the current flowing between the electrodes is small. Therefore, by measuring the electrical conduction state between the electrodes, it is possible to accurately detect whether or not there is leakage of the liquid to be sealed. The meter measures electrical conductivity between the electrodes, and the wireless transmitter transmits a signal indicative of the measurement results of the meter. An external receiving device receives a signal indicative of the measurement result of the measuring device, and by analyzing the measurement result it is possible to recognize whether there is a leakage of the liquid to be sealed. Since the transmitter is a radio transmitter arranged in an elastic ring, there is no need for cable deployment.
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。図面の縮尺は必ずしも正確ではなく、一部の特徴は誇張または省略されることもある。 Various embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. The drawings are not necessarily drawn to scale and some features may be exaggerated or omitted.
図1に示すように、本発明の実施形態に係る密封構造は、円柱状の回転軸(内側部材)2と、回転軸2のハウジング(外側部材)4を有する。回転軸2の大部分は、導電材料、例えば鋼から形成されている。ハウジング4は、回転軸2が配置される円筒状の軸孔4Aを有する。ハウジング4が静止している一方で、回転軸2は中心軸線Axの周りを回転する。
As shown in FIG. 1 , the sealing structure according to the embodiment of the present invention has a cylindrical rotary shaft (inner member) 2 and a housing (outer member) 4 for the
回転軸2とハウジング4の間の間隙には、パッキンである密封装置1が配置されている。
A
密封装置1は環状であるが、図では、その上側部分のみが示されている。図において、右側が密封される液体(例えばオイル)が配置される液体側であり、左側が大気側である。密封装置1は、回転軸2とハウジング4の間の間隙を封止し、液体側から大気側への液体の漏出を抑制し、大気側から液体側への水およびダストの侵入を抑制する。
The
密封装置1は、弾性環12および剛性環14を有する複合構造である。弾性環12は、弾性材料、例えばエラストマーで形成されている。剛性環14は、剛性材料、例えば金属から形成されており、弾性環12を補強する。この実施形態では、剛性環14は、ほぼL字形の断面形状を有する。この実施形態では、剛性環14のほぼ全体が弾性環12に埋設されており、弾性環12に密着している。
The
密封装置1は、外側円筒部16、内側円筒部17、および連結環部18を有する。
The
外側円筒部(取付け部)16は、弾性環12と剛性環14から構成され、ハウジング4の軸孔4Aに取り付けられる。取付けの方式は限定されないが、例えば、外側円筒部16はハウジング4の軸孔4Aに締まり嵌め方式で嵌め入れられる(すなわち圧入される)
The outer cylindrical portion (attachment portion) 16 is composed of the elastic ring 12 and the
連結環部18は、外側円筒部16と外側円筒部16の径方向内側に配置された内側円筒部17を連結する。連結環部18も弾性環12と剛性環14から構成されている。
The connecting
内側円筒部17は弾性環12のみから構成されており、回転軸2を包囲する。内側円筒部17はメインリップ(シールリップ)20およびダストリップ21を有する。メインリップ20は径方向内側に向けて突出する円環状の突起であり、メインリップ20の先端は回転軸2の外周面に摺動可能に接触する。メインリップ20は、主に被密封液体を封止する役割を果たす。
The inner cylindrical portion 17 is composed only of the elastic ring 12 and surrounds the rotating
ダストリップ21は、径方向内側かつ大気側に向けて延びる円錐台形状を有する円環状の突起である。ダストリップ21の先端は回転軸2の外周面に摺動可能に接触する。ダストリップ21は、主に大気側から液体側への水およびダストの侵入を抑制する役割を果たす。
The
内側円筒部17と連結環部18の連結部分からは、さらにダストリップ22が延びている。ダストリップ22は、径方向内側かつ大気側に向けて延びる円錐台形状を有する円環状の突起である。ダストリップ22は、回転軸2に向けて延びるが、ダストリップ22の先端と回転軸2の間には、後述する弾性リング40が介在させられている。ダストリップ22も、主に大気側から液体側への水およびダストの侵入を抑制する役割を果たす。ダストリップ22よりも液体側には、メインリップ20およびダストリップ21があるので、ダストリップ22の付近には平常時には被密封液体は存在しないか、存在しても微量である。
A
図においては、回転軸2は仮想線で示されているが、リップ20,21,22は回転軸2から反力を受けて変形した状態として示されている。リップ20,21,22は弾性材料から形成されている。
In the drawing, the
不可欠ではないが、内側円筒部17の外周には、ガータースプリング24が巻かれている。ガータースプリング24は内側円筒部17を径方向内側に圧縮し、メインリップ20を回転軸2に押し付ける。
Although not essential, a
リップ20,21,22のうち最も大気側に配置されたダストリップ22の先端と回転軸2の間には、弾性材料、例えばエラストマー製の弾性リング40が配置されている。弾性リング40には回転軸2が締まり嵌めされている。したがって、平常時、弾性リング40は回転軸2とともに回転する。
An
図1および図2に示すように、弾性リング40の内周面には、2つの電極42が配置(例えば埋設)されており、電極42は回転軸2の外周面に接触させられている。図2においては、弾性リング40のハッチングを省略する。図2に示すように、2つの電極42は、弾性リング40の周方向に間隔をおいて並べられている。平常時、弾性リング40は回転軸2とともに回転するので、回転軸2に対する2つの電極42の相対角度位置は不変である。
As shown in FIGS. 1 and 2 , two
図2に示すように、電極42にはバッテリー44によって電流が供給されている。電極42が回転軸2の導電材料製の部分に接触している限り、バッテリー44からの電流は2つの電極42と回転軸2を有する回路を流れ続ける。
As shown in FIG. 2,
電極42は、硬い導電材料、例えば銅から形成されてもよい。但し、好ましくは、導電材料の粉を含有するエラストマーから電極42は形成されている。電極42が弾性リング40の内周面の他の部分と類似の材料から形成されることにより、弾性リング40とダストリップ22の間に働く圧力が、周方向にわたってほぼ均一化される。いずれにせよ、電極42の内側の面は弾性リング40の内周面に円滑に連なる。
電極42の間の電気伝導状態を測定する測定器46が弾性リング40に配置されている。この実施形態では、測定器46は電流計であるが、抵抗計またはインピーダンス計であってもよい。
A measuring
また、測定器46の測定結果を示す信号を送信する無線送信器48が弾性リング40に配置されている。無線送信器48は、RFIDの原理を利用したICタグであってもよいし、他のタイプの無線送信器であってもよい。無線送信器48は、測定器46の測定結果を示す信号を繰り返し(例えば周期的)または連続的に送信する。測定器46の測定結果を示す信号は、人間に認識できる形式でもよいし、機械で認識できる形式でもよい。
A
この実施形態では、測定器46と無線送信器48が弾性リング40に埋設されているが、測定器46および/または無線送信器48は弾性リング40におけるダストリップ22に接触しない位置、例えば弾性リング40の端面に配置されて固定されていてもよい。
In this embodiment, the measuring
一方、回転軸2の外周面は、導電材料製の導電領域と非導電材料製の非導電領域を有し、導電領域と非導電領域は回転軸2の周方向に並べられている。回転軸2の外周面の内側の領域は、導電材料から形成されている。具体的には、全体的に導電材料で形成された回転軸2の外周面の一部には、非導電材料製の薄板である非導電切片50が埋設されている。非導電切片50は非導電領域に対応する。回転軸2の外周面の他の部分は、導電領域に対応する。この実施形態では、2つの非導電切片50が設けられている。
On the other hand, the outer peripheral surface of the
非導電切片50は、例えばポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの、摩擦係数が小さい硬い樹脂材料から形成されている。非導電切片50の外周面は回転軸2の他の部分と面一である。
The
以上の構成においては、弾性リング40の内周面に配置された2つの電極42が回転軸2の導電領域に接触していれば、電極42の間の抵抗またはインピーダンスは低く、電極42の間に流れる電流は大きい。他方、2つの電極42の一方または両方が回転軸2の非導電領域(非導電切片50)に接触していれば、電極42の間の抵抗またはインピーダンスは高く、電極42の間に流れる電流は小さい。
In the above configuration, if the two
この実施形態では、弾性リング40と回転軸2の間に被密封液体が侵入していない平常状態では、図2に示すように、密封装置1の2つの電極42が回転軸2の外周面の導電領域(非導電切片50以外の領域)に接触させられている。
In this embodiment, in a normal state where the liquid to be sealed does not enter between the
弾性リング40には回転軸2が締まり嵌めされているため、図3の拡大図に示すように、平常時には弾性リング40は、電極42を伴って、回転軸2とともに回転する。弾性リング40と回転軸2の間の摩擦力F1は、下記の式で表すことができる。
Since the
F1=μ1N1=2πμ1T
ここで、μ1は弾性リング40と回転軸2の間の摩擦係数であり、N1は回転軸2への弾性リング40の緊縛力である。Tは弾性リング40の張力である。
F 1 = μ 1 N 1 = 2πμ 1 T
Here, μ 1 is the coefficient of friction between the
弾性リング40の外周面にはダストリップ22の先端が押し付けられている。弾性リング40とダストリップ22の間の摩擦力F2は、下記の式で表すことができる。
The tip of the
F2=μ2N2
ここで、μ2は弾性リング40とダストリップ22の間の摩擦係数であり、N2は弾性リング40へのダストリップ22の緊縛力である。
F 2 = μ 2 N 2
where μ 2 is the coefficient of friction between the
図3に示すように、平常時、すなわち弾性リング40と回転軸2の間に被密封液体が侵入していない状態では、F2<F1である。この状態では、弾性リング40は、回転軸2の角速度R1と等しい角速度R2で回転する。すなわち、弾性リング40と回転軸2の相対角度位置は不変であり、バッテリー44からの電流は2つの電極42と回転軸2を有する回路を流れ続け、図5に示すように、測定器46によって一定の電流値が測定される。電極42の間の抵抗またはインピーダンスは低く、電極42の間に流れる電流は大きい。
As shown in FIG. 3, under normal conditions, that is, when the liquid to be sealed does not enter between the
他方、図4に示すように、弾性リング40の内周面と回転軸2の外周面の間に被密封液体(例えばオイル)が侵入した(被密封液体の漏れがある)異常時には、F2>F1になる。図4において、矢印OFは被密封液体の流れを示す。この状態では、弾性リング40は、回転軸2の角速度R1よりも小さい角速度R2で回転する。すなわち、弾性リング40と回転軸2の相対角度位置は変化し、電極42は回転軸2の外周面の導電領域に接触したり非導電切片50に接触したりする。したがって、図5に示すように、電極42の間に流れる電流は周期的に増減する。ここで、弾性リング40と回転軸2の間に侵入する被密封液体の量は微小であり、弾性リング40と回転軸2が被密封液体により完全に隔絶されるのではなく、電極42の表面の微小な凸部が回転軸2の外周面の微小な凸部に接触すると想定される。
On the other hand, as shown in FIG. 4, when the liquid to be sealed (for example, oil) enters between the inner peripheral surface of the
ダストリップ22と回転軸2の間の弾性リング40と回転軸2との間の電気伝導状態を測定する測定器46の測定結果の解析により、被密封液体の漏れがあるか否かを検知することが可能である。
By analyzing the measurement result of the measuring
弾性リング40の内周面と回転軸2の外周面の間に極めて大量の被密封液体が侵入した場合には、被密封液体が絶縁性であれば、電極42の間に流れる電流が遮断され、被密封液体が導電性であれば、電極42の間に流れる電流がほぼ一定の低い値になる。しかし、その前に、電極42の間に流れる電流は増減するので、早期に被密封液体の漏れを検知することができる。
When an extremely large amount of liquid to be sealed enters between the inner peripheral surface of the
測定器46は、電極42の間の電気伝導状態を測定し、無線送信器48は測定器46の測定結果を示す信号を送信する。外部の受信装置(図示せず)によって、測定器46の測定結果を示す信号は受信され、測定結果の解析により、弾性リング40と回転軸2の間の密封状態を認識することが可能である。送信器48は、弾性リング40に配置された無線送信器であるから、ケーブルの配備のための手間がかからない。
A measuring
図6は、図2と同様に図1のII-II線矢視断面図であるが、変形例に係る密封構造の平常時の弾性リングと回転軸の断面を示す。この変形例では、弾性リング40と回転軸2の間に被密封液体が侵入していない平常状態では、図6に示すように、密封装置1の2つの電極42が回転軸2の外周面の非導電領域(非導電切片50)に接触させられている。
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1, similar to FIG. 2, but shows cross-sections of the elastic ring and the rotating shaft of the sealing structure according to the modified example in a normal state. In this modification, in a normal state in which the liquid to be sealed does not enter between the
この変形例では、平常状態では、弾性リング40と回転軸2の相対角度位置は不変であり、電極42の間の抵抗またはインピーダンスは高く、図7に示すように、電極42の間に流れる電流は小さい(例えばゼロである)。一方、弾性リング40と回転軸2の間に被密封液体が侵入した場合(被密封液体の漏れがある場合)には、弾性リング40と回転軸2の相対角度位置は変化し、電極42は回転軸2の外周面の導電領域に接触したり非導電領域に接触したりして、図7に示すように、電極42の間に流れる電流は周期的に増減する。ここで、弾性リング40と回転軸2の間に侵入する被密封液体の量は微小であり、弾性リング40と回転軸2が被密封液体により完全に隔絶されるのではなく、電極42の表面の微小な凸部が回転軸2の外周面の微小な凸部に接触すると想定される。
In this modification, in the normal state, the relative angular position between the
ダストリップ22と回転軸2の間の弾性リング40と回転軸2との間の電気伝導状態を測定する測定器46の測定結果の解析により、被密封液体の漏れがあるか否かを検知することが可能である。
By analyzing the measurement result of the measuring
弾性リング40の内周面と回転軸2の外周面の間に極めて大量の被密封液体が侵入した場合には、被密封液体が絶縁性であれば、電極42の間に流れる電流が遮断され、被密封液体が導電性であれば、電極42の間に流れる電流がほぼ一定の低い値になる。しかし、その前に、電極42の間に流れる電流は増減するので、早期に被密封液体の漏れを検知することができる。
When an extremely large amount of liquid to be sealed enters between the inner peripheral surface of the
図8は、他の変形例に係る密封構造の断面図である。この変形例では、ダストリップ22が設けられず、メインリップ20の大気側の傾斜面と回転軸2の間に弾性リング40が配置されている。弾性リング40には回転軸2が締まり嵌めされている。また、弾性リング40には2つの電極42が配置され、2つの電極42は弾性リング40の周方向に並べられている。この場合も、上記の実施形態および変形例と同様に、弾性リング40と回転軸2との間の電気伝導状態を測定器46で測定することにより、メインリップ20からの被密封液体の漏れを正確に認識することができる。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a sealing structure according to another modification. In this modification, the
さらには、図1の構造において、ダストリップ22の先端と回転軸2の間に弾性リング40を配置し、メインリップ20の大気側の傾斜面と回転軸2の間に弾性リング40を配置してもよい。ダストリップ21の先端と回転軸2の間に弾性リング40を配置してもよい。いずれの場合も弾性リング40には2つの電極42が配置されてよく、2つの電極42は弾性リング40の周方向に並べられてよい。
1, the
以上、本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明を図示して説明したが、当業者にとって特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、形式および詳細の変更が可能であることが理解されるであろう。このような変更、改変および修正は本発明の範囲に包含されるはずである。 Although the invention has been illustrated and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be appreciated by those skilled in the art that changes in form and detail can be made without departing from the scope of the invention as set forth in the claims. One thing will be understood. Such changes, alterations and modifications are intended to fall within the scope of the present invention.
例えば、上記の実施形態においては、ハウジング(外側部材)4が静止している一方で、回転軸(内側部材)2は中心軸線Axの周りを回転する。しかし、本発明は、内側部材が静止し、外側部材が回転する構造にも適用することができる。また、内側部材と外側部材が回転し、かつ内側部材と外側部材が相対的に回転する構造にも本発明は適用することができる。 For example, in the above embodiment, the housing (outer member) 4 is stationary while the rotating shaft (inner member) 2 rotates about the central axis Ax. However, the present invention is also applicable to constructions in which the inner member is stationary and the outer member rotates. Moreover, the present invention can also be applied to a structure in which the inner member and the outer member rotate and the inner member and the outer member rotate relative to each other.
実施形態に係る密封装置1は、単独のシール部材であるが、密封装置の基本的な構造は実施形態に限定されず、複数のシール部材が組み合わせられた密封装置にも本発明は適用可能である。また、弾性リングを内側部材に押し付けるリップの形状は、実施形態に限定されない。
The
実施形態では、2つの非導電切片50が設けられており、2つの非導電切片50の間の角度間隔は、2つの電極42の間の角度間隔と等しい。しかし、非導電切片50の数は1でもよいし、3以上でもよい。
In an embodiment, two
実施形態において、弾性リング40に配置される電極42の数は2つであるが、電極の数は3つ以上でもよい。
In the embodiment, the number of
上記の実施形態および変形例は、矛盾しない限り、組み合わせてもよい。 The above embodiments and variations may be combined unless inconsistent.
本発明の態様は、下記の番号付けされた条項にも記載される。 Aspects of the invention are also described in the following numbered clauses.
条項1. 相対的に回転する内側部材と外側部材との間に配置され、前記内側部材と前記外側部材との間の間隙を封止する密封装置であって、前記内側部材が少なくとも部分的に導電材料から形成され、
前記外側部材に取り付けられる取付け部と、
前記取付け部の径方向内側に配置されており、前記内側部材に向けて延びる円環状のリップと、
前記リップと前記内側部材の間に配置されて、前記内側部材が締まり嵌めされた弾性材料製の弾性リングと、
前記弾性リングの内周面に配置された少なくとも2つの電極と、
前記弾性リングに配置され、前記電極の間の電気伝導状態を測定する測定器と、
前記弾性リングに配置され、前記測定器の測定結果を示す信号を繰り返しまたは連続的に送信する無線送信器
を有することを特徴とする密封装置。
a mounting portion attached to the outer member;
an annular lip disposed radially inward of the mounting portion and extending toward the inner member;
a resilient ring of resilient material interposed between the lip and the inner member to which the inner member is an interference fit;
at least two electrodes disposed on the inner peripheral surface of the elastic ring;
a measuring device disposed on the elastic ring for measuring electrical conductivity between the electrodes;
A sealing device, characterized in that it comprises a radio transmitter arranged on said elastic ring for repeatedly or continuously transmitting a signal indicative of the measurement result of said measuring device.
条項2. 条項1に記載の密封装置と、
前記内側部材と、
前記外側部材を有し、
前記内側部材の外周面は、導電材料製の導電領域と非導電材料製の非導電領域を有し、前記導電領域と前記非導電領域は前記内側部材の周方向に並べられており、
前記内側部材の外周面の内側の領域は、導電材料から形成されている
ことを特徴とする密封構造。
the inner member;
having the outer member;
an outer peripheral surface of the inner member having a conductive region made of a conductive material and a non-conductive region made of a non-conductive material, the conductive region and the non-conductive region being arranged in a circumferential direction of the inner member;
A sealing structure, wherein the inner region of the outer peripheral surface of the inner member is made of a conductive material.
この条項によれば、弾性リングの内周面に配置された少なくとも2つの電極が内側部材の導電領域に接触していれば、電極の間の抵抗またはインピーダンスは低く、電極の間に流れる電流は大きい。少なくとも2つの電極の一方または両方が内側部材の非導電領域に接触していれば、電極の間の抵抗またはインピーダンスは高く、電極の間に流れる電流は小さい。弾性リングと内側部材の間に被密封液体が侵入しない場合には、弾性リングと内側部材の相対角度位置は不変であり、電極の間に流れる電流は一定である。一方、弾性リングと内側部材の間に被密封液体が侵入した場合(被密封液体の漏れがある場合)には、弾性リングと内側部材の相対角度位置は変化し、電極の間に流れる電流は(例えば周期的に)増減する。したがって、測定器の測定結果の解析により、被密封液体の漏れがあるか否かを検知することが可能である。 According to this clause, if at least two electrodes arranged on the inner peripheral surface of the elastic ring are in contact with the conductive region of the inner member, the resistance or impedance between the electrodes is low and the current flowing between the electrodes is big. If one or both of the at least two electrodes are in contact with the non-conductive region of the inner member, the resistance or impedance between the electrodes is high and the current flowing between the electrodes is small. If no liquid to be sealed enters between the elastic ring and the inner member, the relative angular position of the elastic ring and the inner member remains unchanged and the current flowing between the electrodes is constant. On the other hand, when the liquid to be sealed enters between the elastic ring and the inner member (when the liquid to be sealed leaks), the relative angular position of the elastic ring and the inner member changes, and the current flowing between the electrodes is Increase or decrease (eg periodically). Therefore, by analyzing the measurement result of the measuring device, it is possible to detect whether or not there is leakage of the liquid to be sealed.
条項3. 前記弾性リングと前記内側部材の間に被密封液体が侵入していない平常状態で、前記密封装置の前記少なくとも2つの電極が前記内側部材の外周面の導電領域に接触させられている
ことを特徴とする条項2に記載の密封構造。
Article 3. The at least two electrodes of the sealing device are in contact with the conductive regions on the outer peripheral surface of the inner member in a normal state in which the liquid to be sealed does not enter between the elastic ring and the inner member. The sealed structure according to
この条項によれば、平常状態では、弾性リングと内側部材の相対角度位置は不変であり、電極の間の抵抗またはインピーダンスは低く、電極の間に流れる電流は大きい。弾性リングと内側部材の間に被密封液体が侵入した場合(被密封液体の漏れがある場合)には、弾性リングと内側部材の相対角度位置は変化し、電極は内側部材の外周面の導電領域に接触したり非導電領域に接触したりして、電極の間に流れる電流は(例えば周期的に)増減する。 According to this provision, under normal conditions, the relative angular position of the elastic ring and the inner member remains unchanged, the resistance or impedance between the electrodes is low, and the current flowing between the electrodes is large. When the liquid to be sealed enters between the elastic ring and the inner member (when the liquid to be sealed leaks), the relative angular position between the elastic ring and the inner member changes, and the electrodes are connected to the conductive surfaces of the outer peripheral surface of the inner member. Contacting an area or contacting a non-conducting area causes the current to flow between the electrodes to increase or decrease (eg, periodically).
条項4. 前記弾性リングと前記内側部材の間に被密封液体が侵入していない平常状態で、前記密封装置の前記少なくとも2つの電極の一方または両方が前記内側部材の外周面の非導電領域に接触させられている
ことを特徴とする条項2に記載の密封構造。
この条項によれば、平常状態では、弾性リングと内側部材の相対角度位置は不変であり、電極の間の抵抗またはインピーダンスは高く、電極の間に流れる電流は小さい。弾性リングと内側部材の間に被密封液体が侵入した場合(被密封液体の漏れがある場合)には、弾性リングと内側部材の相対角度位置は変化し、電極は内側部材の外周面の導電領域に接触したり非導電領域に接触したりして、電極の間に流れる電流は(例えば周期的に)増減する。 According to this provision, under normal conditions, the relative angular position between the elastic ring and the inner member remains unchanged, the resistance or impedance between the electrodes is high, and the current flowing between the electrodes is small. When the liquid to be sealed enters between the elastic ring and the inner member (when the liquid to be sealed leaks), the relative angular position between the elastic ring and the inner member changes, and the electrodes are connected to the conductive surfaces of the outer peripheral surface of the inner member. Contacting an area or contacting a non-conducting area causes the current to flow between the electrodes to increase or decrease (eg, periodically).
1 密封装置
2 回転軸(内側部材)
4 ハウジング(外側部材)
16 外側円筒部(取付け部)
20 メインリップメインリップ(シールリップ)
21,22 ダストリップ
40 弾性リング
42 電極
44 バッテリー
46 測定器
48 無線送信器
50 非導電切片(非導電領域)
1 sealing
4 housing (outer member)
16 Outer cylindrical part (mounting part)
20 Main lip Main lip (seal lip)
21, 22
Claims (2)
前記外側部材に取り付けられる取付け部と、
前記取付け部の径方向内側に配置されており、前記内側部材に向けて延びる円環状のリップと、
前記リップと前記内側部材の間に配置されて、前記内側部材が締まり嵌めされた弾性材料製の弾性リングと、
前記弾性リングの内周面に配置された少なくとも2つの電極と、
前記弾性リングに配置され、前記電極の間の電気伝導状態を測定する測定器と、
前記弾性リングに配置され、前記測定器の測定結果を示す信号を繰り返しまたは連続的に送信する無線送信器
を有することを特徴とする密封装置。 A sealing device disposed between relatively rotating inner and outer members for sealing a gap between said inner and outer members, said inner member being at least partially made of an electrically conductive material. formed,
a mounting portion attached to the outer member;
an annular lip disposed radially inward of the mounting portion and extending toward the inner member;
a resilient ring of resilient material interposed between the lip and the inner member to which the inner member is an interference fit;
at least two electrodes disposed on the inner peripheral surface of the elastic ring;
a measuring device disposed on the elastic ring for measuring electrical conductivity between the electrodes;
A sealing device, characterized in that it comprises a radio transmitter arranged on said elastic ring for repeatedly or continuously transmitting a signal indicative of the measurement result of said measuring device.
前記内側部材と、
前記外側部材を有し、
前記内側部材の外周面は、導電材料製の導電領域と非導電材料製の非導電領域を有し、前記導電領域と前記非導電領域は前記内側部材の周方向に並べられており、
前記内側部材の外周面の内側の領域は、導電材料から形成されている
ことを特徴とする密封構造。 A sealing device according to claim 1;
the inner member;
having the outer member;
an outer peripheral surface of the inner member having a conductive region made of a conductive material and a non-conductive region made of a non-conductive material, the conductive region and the non-conductive region being arranged in a circumferential direction of the inner member;
A sealing structure, wherein the inner region of the outer peripheral surface of the inner member is made of a conductive material.
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