JPH01145471A - Integral type elastic seal spring - Google Patents

Integral type elastic seal spring

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JPH01145471A
JPH01145471A JP63254697A JP25469788A JPH01145471A JP H01145471 A JPH01145471 A JP H01145471A JP 63254697 A JP63254697 A JP 63254697A JP 25469788 A JP25469788 A JP 25469788A JP H01145471 A JPH01145471 A JP H01145471A
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seal spring
annular body
dimension
bearing member
seal
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Richard M Boyd
リチャード ミルトン ボイド
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Minnesota Rubber and Plastics
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Quadion Corp
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Abstract

PURPOSE: To become effective for high speed rotation and a long-hour drive by disposing a unitary elestomeric seal spring to a seal groove in a manner that the unitary elastomeric seal spring supports a split-ring annular bearing with self-lubrication, and by specifying a cross-sectional configuration of the seal spring. CONSTITUTION: A split-ring bearing member 14 has self-lubrication, is cut at a diagonal 17, has free ends 18, 19. When the split-ring bearing member 14 is properly pushed outward by a unitary elastomeric seal spring 20, automatic control for a size variation caused by temperature change can be conducted. Minimum radial dimension of the spring 20 between bottoms of convex sections of side surfaces 21, 22 forming space at two facing radial directions is 65 to 75% of maximum regular dimension (a distance between points 29, 30) between working surfaces. Each convex section of four sides 21 to 24 is 24 to 33% of the maximum regular radial dimension of the ring 20. Thereby variation of a size can be compensated over an entire range of temperature change generated on a part.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は自己潤滑式軸受に支持されて使用する一体型弾
性シールスプリングに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention relates to an integral elastic seal spring supported by a self-lubricating bearing.

(従来の技術) 高速回転金属部品は、膨張係数の異なる金属軸受に収容
しなければならないという理由から、潤滑を生じ、その
結果摩耗という問題を長年に渡って持っていた。その直
接的な結果として、高速回転では、部品間の適切な潤滑
にも係わらず熱を発生し、結果として対向する金属部品
が率の異なる膨張を生じ、収納しているギアボックスか
ら潤滑を逃してしまう。−旦、潤滑が漏れてしまうと、
相当の摩耗を受け、運動が継続されると設備の運命が定
まってしまう。同様の問題が、高速往復運動を利用する
設備でも経験されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION High-speed rotating metal parts have long had problems with lubrication and resulting wear because they must be housed in metal bearings with different coefficients of expansion. As a direct result, at high speeds, heat is generated despite adequate lubrication between the parts, resulting in opposing metal parts expanding at different rates and drawing lubrication away from the gearbox they house. It ends up. -If the lubrication leaks,
If the equipment undergoes significant wear and movement, its fate is sealed. Similar problems have been experienced with equipment that utilizes high speed reciprocating motion.

K1受の形状の金属部品間に位置するシールは、長期間
、こうした高速相対運動に適応するものであり、高い固
有の潤滑度を有する最近開発された材料で形成できるの
で有利である。例えば、ペスベル(YESPEL )と
いう商標で販売されている軸受製品は、非常に高価で機
械加工しなければならないが、前記の条件下で7−ルと
して機能する。ただし、これは過剰な圧力を掛けたすせ
ずに密封面に穏やかに且つ確実Kまた継続的に作用させ
た場合であり、過剰圧力を加えた場合には過度な摩耗の
原因となる。このことは、これまでに考案あるいは公知
の構成でこのようなシールを充分に備えたものがないこ
とを示している。これは、標準的寸法変動のある金属部
品間に継続的にまた実質的に均一な隠やかな圧力を、長
期間の高速運動中に発生する温度範囲全体に渡って提供
する方法が知られていなかったからである。この圧力を
自動的に調節して、上記部品に発生する温度変化の全域
にわたって寸法上の変化を補正する方法は公知ではなか
った。
Advantageously, the seals located between the metal parts in the form of K1 bridges accommodate these high speed relative movements for long periods of time and can be made of recently developed materials with high inherent lubricity. For example, a bearing product sold under the trademark YESPEL, although very expensive and must be machined, performs as a 7-wheel under the conditions described above. However, this is a case where the sealing surface is gently, reliably and continuously acted on without applying excessive pressure, and if excessive pressure is applied, it will cause excessive wear. This indicates that there is no structure so far devised or known that sufficiently provides such a seal. It is a known method of providing continuous and substantially uniform covert pressure between metal parts with standard dimensional variations over the temperature range encountered during long periods of high speed motion. That's because there wasn't. There was no known method for automatically adjusting this pressure to compensate for dimensional changes across the range of temperature changes that occur in the component.

(発明が解決しようとする課題) ベスベルのような組成物はすでに公知であり、その自己
潤滑特性は認識されているが、本発明者はこの様な材質
の単なる環状軸受が、対向する異なる金属の膨張係数の
違いをうまく補正しないことを見出した。その結果、軸
受の円周の変更ができるスプリッ) IJング軸受を利
用した。
(Problem to be Solved by the Invention) Compositions such as Besubel are already known and their self-lubricating properties have been recognized, but the inventors believe that a simple annular bearing made of such material can It was found that the difference in the expansion coefficient of As a result, we used a sprung IJ bearing that allows the circumference of the bearing to be changed.

しかしながら、限られた状況下以外では、スプリットリ
ング軸受もうまく機能しないことがわかった。この場合
、設置構成要素の最初の寸法の変動および発生した熱に
よる起こる変動にも係わらず、潤滑性の高い軸受のシー
ル面をシール面に軽く、しかし確実かつ均一に作用させ
る適度な圧力でさえ、有害な摩耗状況を生じる。
However, it has been found that split ring bearings also do not perform well except under limited circumstances. In this case, despite the fluctuations in the initial dimensions of the installed components and the fluctuations that occur due to the generated heat, even moderate pressure that makes the sealing surface of the highly lubricated bearing act lightly but reliably and uniformly on the sealing surface , creating harmful wear conditions.

それ故、標準の0リングあるいは標準寸法および構成の
フォード(QUAD ) IJングの利用を考えたが、
そのいずれもが十分に機能しないことが分かった。これ
はこれらのリングが適切な圧力を最初に加えない、ある
いは軸受忙過剰な圧力を加え、発生した熱で寸法変化を
生じるからである。これは、これらのリングが溝を埋め
過ぎるかあるいは本質的に非圧縮性矩形になるからであ
り、このような場合には軸受面が過度な摩耗も無く、耐
えるよりはむしろ高い放射状の圧力下にさらされること
になる。
Therefore, I considered using a standard O-ring or a Ford (QUAD) IJ ring with standard dimensions and configuration, but
It turned out that none of them worked well. This is because these rings do not initially apply the proper pressure, or the bearings are over-stressed and the heat generated causes dimensional changes. This is because these rings overfill the grooves or become essentially incompressible rectangles, in which case the bearing surfaces would rather withstand high radial pressures without excessive wear. will be exposed to.

(課題を解決するための手段) このような問題点を解決するため本発明者は椎々の実験
を試みた結果、軸受部材が、表面速度100フィート/
分時1c 1800以上の圧力速度値で固有自己潤滑性
を有する材料からなり、円周方向に調節できるようにス
プリットリング状に形成されている場合、またゴムのよ
うな容易に流動する材料製の適切な臨界寸法の弾性バッ
クアップリングが設けられる場合、長期間の高速運動用
の長期持続し有効なシールが設けられることを見出した
。このようなシールを得るために、断面が多角形で実質
的に等しい横寸法で、凸状コーナーロープおよび向かい
合う凹状側面金持ち、凹所と凸所の度合いおよび最大と
最小の半径寸法が臨界範囲内の規定値である弾性バック
アップリングを設計した。このバックアップリングは断
面形状が実質的に対称である。
(Means for Solving the Problems) In order to solve these problems, the inventors of the present invention have conducted numerous experiments, and have found that the bearing member has a surface speed of 100 feet/ft.
minutes 1c If it is made of a material that has inherent self-lubricating properties at pressure velocity values of 1800 or more and is configured in the form of a split ring so that it can be adjusted in the circumferential direction, and if it is made of an easily flowing material such as rubber. It has been discovered that if a resilient backup ring of appropriate critical dimensions is provided, a long-lasting and effective seal for long-term high speed motion is provided. To obtain such a seal, the cross-section is polygonal, with substantially equal transverse dimensions, convex corner ropes and opposite concave sides, the degree of concavity and convexity and the maximum and minimum radial dimensions are within critical limits. We designed an elastic backup ring with a specified value of . The backup ring is substantially symmetrical in cross-section.

二つのリングの向かい合う半径方向に空間を形成する作
用面間の臨界半径距mは、そのリングの片側の向かい合
うコーナーの最大半径距離の60−75チの範囲、好ま
しくは68チである。
The critical radial distance m between opposite radially spaced working surfaces of two rings is in the range 60-75 inches, preferably 68 inches, of the maximum radial distance of the opposite corners of one side of the rings.

コーナーロープは、該コーナー間の同一最大半径距離の
14−1/lチ、好ましくは16チの凸所の半径である
。二つの向かい合う作用面の凹所は、上記の距離の17
−55チ、好ましくは28チである。
The corner ropes have a convex radius of 14-1/1 inches, preferably 16 inches, with the same maximum radial distance between the corners. The recesses in the two opposing working surfaces are 17 mm apart from the above distance.
-55 inches, preferably 28 inches.

(作 用) このような特徴を組み合わせて持つ弾性リングは、優れ
た作用機能があり、充分な利益をもたらすもので、膨張
係数の違いによる寸法の変化のあらゆる違いおよび、軸
受に加わる過剰な放射状圧力もなく、初期の寸法のあら
ゆる変化を適切に補正することを見出した。回かい合う
作用面の比較的深い凹所および隣接するコーナーの鋭い
凸所が、軸受シールの裏側に柔軟あるいは緩慢な圧力を
生じさせて、この圧力を放射状に調節して、シールでの
圧力の過剰変動を生じることなく寸法の変化とすること
ができる。
(Function) An elastic ring that has a combination of these features has an excellent function and provides sufficient benefits, and is able to withstand all differences in dimension due to differences in expansion coefficients, as well as excessive radial radiation applied to the bearing. It has been found that any changes in initial dimensions are adequately compensated for without pressure. The relatively deep recesses of the rotating working surfaces and the sharp protrusions of the adjacent corners create a soft or slow pressure on the back side of the bearing seal, which can be radially adjusted to reduce the pressure at the seal. Dimensional changes can be made without excessive variation.

このように、過度な熱や摩耗を生じずに充分なシールを
設けられる。凸状コーナーロープのゴムは、隣接する作
用面の比較的深い凹所に流入し、この凹所がそのための
充分なスペースヲ提供するので、流動性ではあるが圧縮
性ではない長方形ゴムブロックの形成を回避するものと
思われる。代わって、弾性リングは、初期設置時に加え
た圧力に近い穏やかな圧力を軸受クールの裏側に加え続
ける。バックアップリングは、略1.9〜五〇ボンド/
平方インチの緩やかで緩慢な圧力を提供するように考え
られている上に、この圧力は上記のゴムの流動によって
実質的に一定レベルに保持されるので、シール軸受は、
過剰な摩耗もなくシール軸受の周囲の変化の全域につい
て充分なシールを提供し続ける。
In this way, a sufficient seal can be provided without excessive heat or wear. The rubber of the convex corner rope flows into a relatively deep recess in the adjacent working surface, which provides sufficient space for it to form a rectangular rubber block that is free-flowing but not compressible. It seems to be avoided. Instead, the resilient ring continues to apply a gentle pressure on the back side of the bearing cool, similar to the pressure applied during initial installation. The backup ring is approximately 1.9 to 50 bonds/
Because they are designed to provide a gentle, gradual pressure of square inches, and because this pressure is held at a substantially constant level by the rubber flow described above, sealed bearings
Continue to provide sufficient sealing over the entire circumference of the sealed bearing without excessive wear.

(実 施 例) 第1図は、本発明の一体型弾性シールスプリングの一つ
を使用した図を示す。明らかなように、環状溝11を外
表面に設けた高速回転金属軸10が、軸10を取り巻く
金属軸受部材12と向かい合っている。この時この軸1
0は長期間にわた夛高速で回転する。典型的には、軸受
12は、軸10を作る金楓とは異なる膨張係数であるた
め、高速による結果およびその結果としてこれらの金属
のそれぞれの温度上昇にょる寸法変化が相当違ってくる
。その結果、二つの部材j0.12の間に設けた13で
示す若干の空隙が潤滑を許容し、その寸法が実質的に変
化する。このような寸法の実質的変化によって、潤滑が
逃げてしまう。その結果として、軸受部材12は、潤滑
の逃げるのを防止する備えをしなければ破損を生じてし
まう。このような要求を満たすため、本発明は、スプリ
ットリング軸受シール部材14を含むシール手段を提供
するものであり、これは、空隙15の位置において軸受
12の軸受面と実質的に等しい外周を有している。この
スプリットリング軸受部材は自己調節するもので、10
0フィート/分の面速度で圧力速度1800以上の自己
潤滑性を有する自己潤滑材料から作られる。第1図に示
すように、これは平坦で、普通は矩形の断面形状であっ
て、舌15を備え、これは軸方向に外方に伸びていて軸
10に設けた開口部16に収まる。この舌15は、軸受
部材14が軸受12内の軸10と共に回転するのを確実
なものにする。
(Example) FIG. 1 shows the use of one of the integrated elastic seal springs of the present invention. As can be seen, a high speed rotating metal shaft 10 with an annular groove 11 on its outer surface faces a metal bearing member 12 surrounding the shaft 10. At this time, this axis 1
0 rotates at a high speed for a long period of time. Typically, the bearings 12 are of a different coefficient of expansion than the gold maple from which the shaft 10 is made, so that the dimensional changes resulting from high speeds and resulting increases in temperature of each of these metals will be quite different. As a result, some air gap, indicated by 13, provided between the two members j0.12 allows lubrication and its dimensions change substantially. Such substantial changes in dimensions result in loss of lubrication. As a result, the bearing member 12 will be damaged unless provision is made to prevent lubrication from escaping. To meet such requirements, the present invention provides a sealing means including a split ring bearing seal member 14, which has an outer circumference substantially equal to the bearing surface of the bearing 12 at the location of the air gap 15. are doing. This split ring bearing member is self-adjusting and has a
Made from a self-lubricating material with a pressure velocity greater than 1800 at a face velocity of 0 ft/min. As shown in FIG. 1, it is flat, generally rectangular in cross-section, and includes a tongue 15 that extends axially outwardly and fits into an opening 16 in the shaft 10. This tongue 15 ensures that the bearing member 14 rotates together with the shaft 10 within the bearing 12.

スプリットリング軸受部材14は、第5図乃至第7図に
詳細に示されている。第7図に一番良く示しであるよう
に、対角線17で切れており、相互に相対的に円周およ
び軸方向に可動な自由端部1B、19を備えている。こ
れによって軸受14と溝11の底部との間に示しである
本発明の一体型弾性シールスプリングによって外側に正
しく押されると、温度変化による寸法変化に対する自動
的な調節を行う。軸受12と軸10とが、第1図に示す
ように構造体によってその間に完成されたシールの支持
構造を担っていることが分かる。
The split ring bearing member 14 is shown in detail in FIGS. 5-7. As best shown in FIG. 7, it is cut at a diagonal 17 and has free ends 1B, 19 which are circumferentially and axially movable relative to each other. This provides automatic adjustment to dimensional changes due to temperature changes when properly pushed outward by the integral elastic seal spring of the present invention shown between the bearing 14 and the bottom of the groove 11. It can be seen that the bearing 12 and the shaft 10 provide a support structure for the seal completed therebetween by the structure shown in FIG.

軸受シール14について支持関係にある溝11内に配置
しであるのは、本発明の一体型弾性シールスプリングの
一つであり、普通は番号20で表示しである。このシー
ルスプリングは、断面が通常、直角多角形構造の一体式
環状体で構成され、ゴムのような流動性弾性材料で作ら
れる。実際には、本発明では本物のゴムに代えてエラス
トマー配合物を使用する。このリング20は、全体が均
一な断面形状で、第3,4図に一番良く示しであるよう
に対称形である。該リング20は、向かい合う凹状側面
21.22があり、これらが作用面であって放射状に空
間のあることが分かる。このリングはまた一対の軸方向
に空間のある凹状側面25.24も備えている。これら
の凹状側面は、番号25乃至28で識別したリングの凸
状コーナーロープと概ね正線で合流する。
Disposed within the groove 11 in supporting relationship with the bearing seal 14 is one of the integral resilient seal springs of the present invention, commonly designated by the number 20. The seal spring consists of an integral annular body, usually of right-angled polygonal configuration in cross-section, and is made of a flowable elastic material such as rubber. In fact, the present invention uses an elastomer compound instead of real rubber. The ring 20 is of uniform cross-sectional shape throughout and is symmetrical as best seen in FIGS. It can be seen that the ring 20 has opposite concave sides 21,22 which are active surfaces and are radially spaced. The ring also has a pair of axially spaced concave sides 25,24. These concave sides meet in a generally normal line with the convex corner ropes of the ring identified by numbers 25-28.

二つの向かい合う半径方間に空間を形成する側面21.
22の凹所の底部間で測定したリング20の最小半径寸
法は、該作用面間の最大正規半径寸法の60−75%で
ある。この最大半径寸法は、リングの側面の二つの向か
い合うコーナー間の最大距離、例えば、第4図に番号2
9゜50で表示したポイント間の距離、を測定したもの
である。この最小半径寸法の好ましい範囲は、該最大半
径寸法の65−70%であり、向かい合う凹所の底部で
の理想とする最小半径寸法は該最大半径寸法の68チで
ある。
A side surface 21 forming a space between two opposing radial directions.
The minimum radial dimension of ring 20, measured between the bottoms of the 22 recesses, is 60-75% of the maximum normal radial dimension between the working surfaces. This maximum radial dimension is the maximum distance between two opposite corners of the sides of the ring, for example number 2 in Figure 4.
The distance between points expressed at 9°50 is measured. The preferred range for this minimum radial dimension is 65-70% of the maximum radial dimension, with the ideal minimum radial dimension at the bottoms of opposing recesses being 68 inches of the maximum radial dimension.

コーナーロープ25乃至28は、作用面21゜22間の
最大半径距離の14−16%の凸所を有している。好ま
しい凸所は、この最大半径寸法の16%である・ 四つの側面21乃至24のそれぞれの凹所は実質的なも
のである。これらの凹所は、既に規定したようK IJ
ングの最大正規半径寸法の17−33チの範囲に及ぶ。
The corner ropes 25 to 28 have a convexity of 14-16% of the maximum radial distance between the active surfaces 21 and 22. The preferred convexity is 16% of this maximum radial dimension. The concavity of each of the four sides 21-24 is substantial. These recesses are K IJ as already defined.
ranges from 17 to 33 inches of the maximum normal radial dimension of the ring.

この好ましい範囲は、該寸法の24−30%で、理想と
する範囲は、その寸法の27−29%である。好ましい
単一寸法は、作用面間の最大正規半径寸法の28チであ
る。
The preferred range is 24-30% of the dimension, and the ideal range is 27-29% of the dimension. The preferred single dimension is 28 inches, the largest normal radial dimension between active surfaces.

上記に規定した寸法で、長期間にわたり、高速で相互に
通過移動する金属面間の効果的長期的シールを提供でき
ることを見出した。この動作は、第1図に示すように1
つの部品が他の部品を通過する回転である。あるいは、
例えばシールがピストンの外面に設けてあり、第1図に
示すような往復運動でもよい、このリング20のような
一体型弾性シールスプリングの設計は、全温度範囲にお
よぶ平坦軸受シール部材14にゆるやかなバックアップ
圧力がかかるようになり、その結果、長期間にわたりて
高速運転した場合に上記のような金属部品が経験する寸
法変化を起こさせる。このように1このような部品が熱
くなると、実質的な寸法変化が起こり、その結果、限界
的寸法になったリング20によって継続的に外側へ圧迫
される軸受シール部材14は、周囲方向に調節して補正
を行う。これは、自由端部18,19の相互移動によっ
て許容される軸受とシール部材の周囲の変化によって達
成される。同時に、環状弾性リング20の形状の、一体
型弾性シールスプリングが、溝内の圧力量を調節する。
It has been found that the dimensions defined above can provide an effective long-term seal between metal surfaces moving past each other at high speed over long periods of time. This operation is performed as shown in Figure 1.
A rotation in which one part passes through another. or,
For example, an integral resilient seal spring design such as this ring 20, where the seal is on the outer surface of the piston and may be reciprocating as shown in FIG. A large back-up pressure is applied, resulting in the dimensional changes experienced by metal parts such as those described above when operated at high speeds over long periods of time. As such 1 heats up, a substantial dimensional change occurs, so that the bearing sealing member 14, which is continuously squeezed outwardly by the critical dimension ring 20, adjusts circumferentially. and make corrections. This is achieved by the variation in the circumference of the bearing and sealing members allowed by the mutual movement of the free ends 18, 19. At the same time, an integral elastic sealing spring in the form of an annular elastic ring 20 regulates the amount of pressure within the groove.

この溝の寸法も温度変化によって変わることが分かる。It can be seen that the dimensions of this groove also change with temperature changes.

こうした変化は、軸、溝、軸受、そしてリング自体の初
期の構造に寸法変化を加え、これらすべてを補正するこ
とは非常に困難なすべての変化を含むものである。しか
し、本明細書に説明した限界範囲内の寸法を有するリン
グは、部材14のような一体型シール軸受を利用した場
合、こうした変化をうまく補正することを見出した。
These changes include all changes that add dimensional changes to the initial structure of the shaft, groove, bearing, and ring itself, all of which are very difficult to compensate for. However, it has been found that rings having dimensions within the limits described herein successfully compensate for these variations when utilizing integrally sealed bearings such as member 14.

こうした調整が必要になると、上記リング20を構成す
るエラストマー材料はこのリング20の各側面に設けら
れた実質的凹所21乃至24に流れ込む、この材料は、
容易に流動するが非圧縮性であるため、本発明では標準
のフォードリングまたは0リングによりてこれまでに経
験した問題を回避した。これらリングは、過度な圧力が
加わり、その結果ひどい摩耗を受けることによって、経
験する温度範囲にわたって、こうした軸受やシール部材
を支持するように適宜調節することができなくなる。
When such adjustment is required, the elastomeric material constituting the ring 20 flows into substantial recesses 21 to 24 on each side of the ring 20;
Because it flows easily but is incompressible, the present invention avoids the problems previously experienced with standard Ford rings or O-rings. These rings are subject to excessive pressure and consequent severe wear and cannot be properly adjusted to support these bearings and seal members over the range of temperatures experienced.

上記リング20は、その上部と同じく溝11の底部にわ
たって完全なシールにもなることが分かる。このように
、このリング20はシールとして機能すると同時に、充
分な感度があり多様な高速での運転時にこうした設備の
受ける全温度範囲にわたって、二つの相対的運動部品1
0.12間の適切なシールを軸受14とともに確実にす
る弾性スプリングとしての機能もある。
It can be seen that the ring 20 also provides a complete seal over the bottom of the groove 11 as well as its top. This ring 20 thus acts as a seal while being sufficiently sensitive to keep two relatively moving parts 1 over the entire temperature range experienced by such equipment during operation at various high speeds.
It also functions as an elastic spring ensuring a proper seal with the bearing 14 between 0.12 and 0.12.

(発明の効果) 以上述べたことから明らかなように本発明は一体型弾性
シールスプリングを自己潤滑性を有するスプリットリン
グ型環状軸受を支持するようにシール溝に配置するとと
もに、シールスプリングの断面形状を特定することによ
り、向い合う作用面に形成される比較的深い凹所および
隣接するコーナの凸所が、軸受部材に対して裏側から柔
軟あるいは緩慢な圧力を生じさせるので、軸受にシール
による圧力の過剰変動を生じさせることがなくなり、高
速回転かつ長時間の運転に対して有効なシールスプリン
グとなることができる。
(Effects of the Invention) As is clear from the above description, the present invention provides an integrated elastic seal spring that is disposed in a seal groove so as to support a self-lubricating split-ring type annular bearing, and a cross-sectional shape of the seal spring. By specifying the This eliminates the occurrence of excessive fluctuations in the sealing spring, making it possible to provide a seal spring that is effective for high-speed rotation and long-term operation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、自己潤滑式軸受シールの裏側の軸の溝に設け
た本発明の一体型シール/弾性スプリングの一つを備え
た軸受の縦断面図、第2図は、本発明の一体型シール/
弾性スプリングの一つの側面図、 第3図は、第2図のライン3−3における縦断面図、 第4図は、第2図と第3図に示すリングを拡大した断面
図、 第5図は、第1図に宗す軸受シールの自由形式の側面図
、 第6図は、第5図のライン6−6における軸受クールの
縦断面図、 第7図は、第5図と第6図に示す軸受シールの平面図で
ある。 10・・・高速回転金属軸  11・・・環状溝12・
・・軸受   14・・・スプリットリング型軸受部材
20・・・弾性スプリングリング
1 is a longitudinal cross-sectional view of a bearing with one of the integral seals/elastic springs of the present invention provided in the groove of the shaft behind the self-lubricating bearing seal; FIG. sticker/
3 is a longitudinal sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2; FIG. 4 is an enlarged sectional view of the ring shown in FIGS. 2 and 3; FIG. 5 is a side view of one of the elastic springs; is a free-form side view of the bearing seal according to FIG. 1; FIG. 6 is a longitudinal cross-sectional view of the bearing seal along line 6-6 of FIG. 5; FIG. 3 is a plan view of the bearing seal shown in FIG. 10... High speed rotating metal shaft 11... Annular groove 12.
... Bearing 14 ... Split ring type bearing member 20 ... Elastic spring ring

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)(a)均一な弾性があり流動性のゴム状材料から
成り、固有の自己潤滑性のある環状スプリットリング型
軸受部材と支持関係のリング状構成のシール溝に合うよ
うに構成し、配置した一体型環状体であって、 (b)該環状は、略直角の多角形の断面形状で、半径方
向と空間を形成する一対の凹面形の表面と軸方向に空間
を形成する一対の凹面形表面とを有し、 (c)該環状体は、前記の各表面の凹所と実質的に正接
で合流している凸状に湾曲したコーナー部を有し、 (d)前記一対の表面の一つは、該一対の表面間の最大
正規断面寸法の約24−33%の凹所半径を有する、自
由形状の作用面を構成し、 (e)該凹面形の作用面間の最小断面寸法は、該作用面
間の最大正規断面寸法の65−75%以下であることを
特徴とする、自己潤滑式軸受と支技関係で使用する一体
型弾性シールスプリング。
(1) (a) made of a uniformly elastic and fluid rubber-like material and configured to fit in a sealing groove of a ring-shaped configuration in supporting relationship with an annular split-ring type bearing member having inherent self-lubricating properties; (b) The annular body has a substantially right-angled polygonal cross-sectional shape, and has a pair of concave surfaces forming a space in the radial direction and a pair of concave surfaces forming a space in the axial direction. (c) the annular body has a convexly curved corner substantially tangentially merging with a recess in each of said surfaces; and (d) said pair of one of the surfaces defines a free-form working surface having a recess radius of about 24-33% of the maximum normal cross-sectional dimension between the pair of surfaces; An integrated elastic seal spring for use in a self-lubricating bearing and support relationship, characterized in that the cross-sectional dimension is 65-75% or less of the maximum normal cross-sectional dimension between the working surfaces.
(2)(a)均一な弾性があり流動性のゴム状材料から
成り、固有の自己潤滑性のある環状スプリットリング型
軸受部材と支持関係にあるリング状構成のシール溝に合
うように構成し、配置した一体型環状体であつて、 (b)該環状体は、略直角の多角形の断面形状で、半径
方向に空間を形成する一対の凹面形の表面と軸方向に空
間を形成する一対の凹面形の表面とを有し、 (c)該環状体は、前記の各表面の凹所と実質的に正接
で合流している凸状に湾曲したコーナー部を有し、 (d)前記一対の表面の一つは、作用面を構成し、その
作用面間の最小寸法がその最大正規寸法の65−70%
であることを特徴とする、自己潤滑式軸受と支持関係で
使用する一体型弾性シールスプリング。
(2) (a) made of a uniformly elastic, flowable rubber-like material and configured to fit into a sealing groove of a ring-shaped configuration in supporting relationship with an annular split-ring type bearing member having inherent self-lubricating properties; (b) the annular body has a substantially right-angled polygonal cross-sectional shape and forms a space in the axial direction with a pair of concave surfaces that form a space in the radial direction; (c) the annular body has a convexly curved corner substantially tangentially merging the recess in each said surface; (d) One of said pair of surfaces constitutes a working surface, the minimum dimension between said working surfaces being 65-70% of its maximum normal dimension.
An integral elastic seal spring for use in a supporting relationship with a self-lubricating bearing, characterized by:
(3)(a)均一な弾性があり流動性のゴム状材料から
成り、固有の自己潤滑性のある環状スプリットリング型
軸受部材と支持関係にあるリング状構成のシール溝に合
うように構成し、配置した一体型環状体であって、 (b)該環状体は、略直角の多角形の断面形状で、半径
方向に空間を形成する一対の凹面形の表面と軸方向に空
間を形成する一対の凹面形の表面とを有し、 (c)該環状体は、前記の各表面の凹所と実質的に正接
で合流している凸状に湾曲したコーナー部を有し、 (d)前記一対の表面の一つは、作用面を構成し、その
作用面間が自由形状の場合、各々が該作用面間の最大正
規寸法の略17−33%の凹状半径を有することを特徴
とする、自己潤滑式軸受と支持関係で使用する一体型弾
性シールスプリング。
(3) (a) made of a uniformly elastic, flowable rubber-like material and configured to fit into a sealing groove of a ring-shaped configuration in supporting relationship with an annular split-ring type bearing member having inherent self-lubricating properties; (b) The annular body has a substantially right-angled polygonal cross-sectional shape and forms a space in the axial direction with a pair of concave surfaces that form a space in the radial direction. (c) the annular body has a convexly curved corner substantially tangentially merging the recess in each said surface; (d) One of the pair of surfaces constitutes a working surface, each having a concave radius of approximately 17-33% of the maximum normal dimension between the working surfaces when the working surfaces are free-form. Integrated elastic seal spring for use in self-lubricating bearings and support relationships.
(4)環状体が実質的に対称的な断面形状であることを
特徴とする、請求項3記載のシールスプリング。
(4) The seal spring according to claim 3, wherein the annular body has a substantially symmetrical cross-sectional shape.
(5)前記作用面の各々の凹所半径は、該作用面間の最
大正規断面寸法の27−29%であることを特徴とする
、請求項3記載のシールスプリング。
5. The seal spring of claim 3, wherein the recess radius of each of said working surfaces is 27-29% of the maximum normal cross-sectional dimension between said working surfaces.
(6)前記作用面の各々の凹所の半径は、該作用面間の
最大正規断面寸法の略28%であることを特徴とする、
請求項3記載のシールスプリング。
(6) The radius of each recess of the working surfaces is approximately 28% of the maximum normal cross-sectional dimension between the working surfaces,
The seal spring according to claim 3.
(7)前記コーナー部の凸所の半径は、該作用面間の最
大正規断面寸法の略16%であることを特徴とする、請
求項3記載のシールスプリング。
(7) The seal spring according to claim 3, wherein the radius of the convex portion of the corner portion is approximately 16% of the maximum normal cross-sectional dimension between the working surfaces.
(8)該コーナー部の凸所の半径は、該作用面の凹所の
半径の略半分であることを特徴とする、請求項5記載の
シールスプリング。
(8) The seal spring according to claim 5, wherein the radius of the convex portion of the corner portion is approximately half the radius of the concave portion of the working surface.
(9)該コーナー部の凸所の半径は、該作用面間の最大
正規断面寸法の14−16%であることを特徴とする、
請求項3記載のシールスプリング。
(9) The radius of the convex portion of the corner portion is 14-16% of the maximum normal cross-sectional dimension between the working surfaces,
The seal spring according to claim 3.
(10)前記環状体の最大軸寸法は、この環状体が自由
形状である場合の最大半径寸法に等しいことを特徴とす
る、請求項3記載のシールスプリング。
(10) The seal spring according to claim 3, wherein the maximum axial dimension of the annular body is equal to the maximum radial dimension when the annular body has a free shape.
(11)自由形状の前記作用面の凹所の各半径が同一で
あることを特徴とする、請求項3記載のシールスプリン
グ。
(11) The seal spring according to claim 3, wherein each of the recesses of the free-form working surface has the same radius.
(12)前記凹面形の作用面間の最小断面寸法は、該作
用面間の最大正規断面寸法の略60−75%であること
を特徴とする、請求項3記載のシールスプリング。
(12) The seal spring according to claim 3, wherein the minimum cross-sectional dimension between the concave working surfaces is approximately 60-75% of the maximum normal cross-sectional dimension between the working surfaces.
(13)前記凹面形の作用面間の最小断面寸法は、該作
用面間の最大正規断面寸法の68%であることを特徴と
する、請求項3記載のシールスプリング。
(13) The seal spring according to claim 3, wherein the minimum cross-sectional dimension between the concave working surfaces is 68% of the maximum normal cross-sectional dimension between the concave working surfaces.
(14)(e)環状溝を設けた支持構造体、(f)該支
持構造体によって支持され、該溝内に設けられた環状ス
プリットリング型軸受部材、(g)この軸受部材は10
0フィート/分の表面速度で圧力速度値が1800以上
である、自己潤滑性を有しており、 (h)環状体が、該軸受部材を圧迫する一方の作用面で
該軸受部材を支持し、他方の作用面は該溝の底を圧迫し
て、前記環状溝内に設けられ、(i)該溝の幅は、軸方
向に空間を形成する一対の表面間の最大寸法より若干大
きく、該溝の深さは、前記軸受部材の総合半径寸法と前
記環状体の最大正規断面寸法より若干小さく、該環状体
と該軸受部材とは若干の圧迫下で保持されていることを
特徴とする、請求項3記載のシールスプリング。
(14) (e) a support structure provided with an annular groove; (f) an annular split ring type bearing member supported by the support structure and provided within the groove; (g) this bearing member
is self-lubricating with a pressure velocity value of 1800 or greater at a surface velocity of 0 ft/min; and (h) the annular body supports the bearing member with one working surface compressing the bearing member. , the other working surface is disposed within the annular groove, pressing against the bottom of the groove, (i) the width of the groove is slightly larger than the maximum dimension between the pair of surfaces defining the space in the axial direction; The depth of the groove is slightly smaller than the overall radial dimension of the bearing member and the maximum normal cross-sectional dimension of the annular body, and the annular body and the bearing member are held under slight pressure. The seal spring according to claim 3.
(15)(e)高速相対運動用に設けられ、該運動の起
こる環状合わせ軸受面を有する一対の金属部材、(f)
前記面の一方に設けられた環状溝、 (g)環状体が、その底の該溝に設けられ、(h)スプ
リットリング型軸受部材が、100フィート/分の表面
速度で圧力速度値1800以上で、固有の自己潤滑性を
有するプラスチック材料から成り、 (i)該軸受部材が、前記環状体について支持関係で該
溝内に設けてあり、該溝に対して他の相対的に運動して
いる金属部材を圧迫し、 (j)該環状体と該軸受部材の合計半径寸法が、該溝の
深さより若干大きく、 (k)該環状体の軸幅が、該溝の幅より小さく、(l)
半径方向に空間を形成する凹面形の表面間の最小断面寸
法が、該半径方向の空間表面間の最大正規断面寸法の略
60−75%であることを特徴とする、請求項3記載の
シールスプリング。
(15) (e) a pair of metal members provided for high-speed relative motion and having annular mating bearing surfaces on which said motion occurs; (f)
(g) an annular body is provided in said groove at the bottom thereof; and (h) a split ring type bearing member is provided with a pressure velocity value of 1800 or more at a surface velocity of 100 feet per minute. (i) the bearing member is disposed within the groove in a supporting relationship with respect to the annular body and is movable relative to the other relative to the groove; (j) the total radial dimension of the annular body and the bearing member is slightly larger than the depth of the groove; (k) the axial width of the annular body is smaller than the width of the groove; l)
A seal according to claim 3, characterized in that the minimum cross-sectional dimension between the concave surfaces defining the radial space is approximately 60-75% of the maximum normal cross-sectional dimension between the radially spaced surfaces. spring.
(16)前記軸受部材が、相互に半径方向および軸方向
に可動する隣接自由端部を有することを特徴とする、請
求項15記載のシールスプリング。
16. The seal spring of claim 15, wherein the bearing member has adjacent free ends that are movable radially and axially relative to each other.
(17)前記環状体が、実質的に対称的断面構成である
ことを特徴とする、請求項15記載のシールスプリング
(17) The seal spring according to claim 15, wherein the annular body has a substantially symmetrical cross-sectional configuration.
(18)該環状体の半径方向の空間表面が、前記作用面
間の最小正規半径寸法の略28%の凹所半径を有するこ
とを特徴とする、請求項15記載のシールスプリング。
18. The seal spring of claim 15, wherein the radially spaced surface of the annular body has a recess radius of approximately 28% of the minimum normal radial dimension between the working surfaces.
(19)該環状体の半径方向の空間表面間の最小半径距
離が、その間の最大正規半径距離の略68%であること
を特徴とする、請求項15記載のシールスプリング。
19. The seal spring of claim 15, wherein the minimum radial distance between the radial spatial surfaces of the annular body is approximately 68% of the maximum normal radial distance therebetween.
(20)前記シール部材の最大軸寸法が、該シール部材
の最大半径と本質的に同一であることを特徴とする、請
求項15記載のシールスプリング。
(20) The seal spring according to claim 15, wherein the maximum axial dimension of the seal member is essentially the same as the maximum radius of the seal member.
(21)前記環状体の上記凸状湾曲コーナー部は、前記
半径方向の空間表面間の最大正規半径距離の略16%の
曲率半径を有することを特徴とする、請求項15記載の
シールスプリング。
21. The seal spring according to claim 15, wherein the convexly curved corner portion of the annular body has a radius of curvature of approximately 16% of the maximum normal radial distance between the radial spatial surfaces.
(22)該環状体の上記凸状湾曲コーナー部が、前記半
径方向の空間表面間の最大正規半径距離の略14−16
%の曲率半径を有することを特徴とする、請求項15記
載のシールスプリング。
(22) The convex curved corner portion of the annular body is approximately 14-16 of the maximum normal radial distance between the radial spatial surfaces.
16. Seal spring according to claim 15, characterized in that it has a radius of curvature of %.
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