JPH03186670A - シャフトシーリング構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転可能なシャフトについてシールを行うため
のシーリング構造に関する。

〔従来技術および発明が解決しようとする課題〕回転シ
ャフト用の様々な異なる種類のシールが広く知られてお
り、これらのシールはこれらを通り越える油すなわち潤
滑剤又は他の液体の漏れを抑制したり防いだりするのに
多くの構造に使用することができる。代表的な構造では
、有孔ディスク形態のゴム又はＰＴＦＥのシールが回転
シャフトのまわりに嵌合されて、孔がシャフトの周囲に
締り嵌めを構成してシャフトとの接触点でシーリングリ
ップを形成している。

シーリングリップには、種々のシーリング補助部が関連
していて、リップの近傍のいずれの油、特に、リップを
通り越えて逃げるいずれの油もシーリングリップのその
正しい側に押戻されるようになっている。かかる補助部
は一般に、シーリングリップ近傍におけるシールの表面
上の突出部又は溝の形態をとるのがよく、これらの突出
部又は溝はシャフトの回転中、これらに衝突するいずれ
の油をも所定の方向に飛散させるように作用する。

かかる補助部は、シャフトが一方向にのみ、あるいは二
方向に回転するとき、すなわち、シャフトがいずれかの
方向に回転するとき、単方向に作用することができるよ
うにシールによって変えることができる。

このようなシャフトシーリング構造は多くの場合、十分
に作用することができるが、成る場合には、適切なシー
ルを行う際に疑いのない問題が残る。例えば、成る専門
家の応用では、しばしば、上記のシャフトシールの場合
、使用中に特定の問題をもたらす成る特性を有する油す
なわち潤滑剤を用いる必要がある。

特に真空工業では、この工業に必要とされる特定の特性
を有する成る油を使用する傾向がある。

例えば、これらの油は一般に、化学的に非常に不活性で
あり、低い蒸気圧を有することがしばしば必要とされる
。これまで使用されていた特定の油は例えばフォムプリ
ン（ＦＯＭＢＬＩＮ）およびクリドックス（ＣＲＹＴＯ
Ｘ）の商標で市販されているパーフルオロポリエーテル
であるが、かかる油は特に公知なシャフトシーリング構
造でシールし難くする低い表面張力特性を有する傾向が
ある。

本発明はかかる難点を解消するか、あるいは少なくとも
軽減したり最小にしたりする新規なシーリング構造を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための目的〕

本発明によれば、一部が円錐形である以外は長さ方向軸
線に対して概ね円筒形の形状を有する回転可能なシャフ
トに対してシールを行うシーリング構造において、シャ
フトシールを備え、該シャフトシールはそのシーリング
リップがシャフトに係合するように、かつシールの第１
　（液体）側から第２（空気側）へ逃げるいずれの液体
も、横断面直径が第２側のシーリングリップから離れる
方向に減小するシャフトの円錐形部分によって一方の側
が形成された環状空洞に入るように位置決めされている
ことを特徴とするシーリング構造が提供される。

主としてシャフト上の所定位置のまわりのシーリングリ
ップの保守に関する理由で、シーリングリップが円錐形
部分の近傍でシャフトの円筒形部分に係合するのが好ま
しい。最も好ましくは、シーリングリップは円錐形部分
の最も広い横断面部分にすぐ隣接して円筒形部分上でシ
ャフトに係合する。

本発明の好適な実施例では、シーリング構造は、シャフ
トの円錐形部分に衝突し、それにより遠心力によりシー
リングリップに押し向けられるのに十分な液体が空洞に
存在するまで、空洞に入る液体が空洞に閉し込められて
その基部に液井を形成するような構造である。

かかる実施例では、液体を空洞内に閉し込める手段が設
けられるのがよく、好ましくは、空洞はシャフトの円錐
形部分のほかに、シャフトシールの空気側と、シャフト
のまわりに位置決めされた半径方向に延びる有孔板部材
とにより形成される。

シャフトの円錐形部分に衝突することができるのに十分
な液体を空洞内に閉じ込めるために、板部材の孔は好ま
しくはシャフトシールを位置決めしたシャフトの円錐形
部分の直径より小さい直径を有する。

主としてシーリング構造内のシャフトの接近容易性と関
係した理由で、必要ならシャフト自身を取り出し、シー
リング構造をその場に残留した状態でシャフトを交換す
ることができるように板部材が可撓性材料で作られてい
るのが好ましい。

板部材は好ましくは２つのリップ付きの孔を有しており
、シャフトシールに近い方の第１リップはシャフトシー
ルから遠い方の第２リップより大きい直径のものである
。このような双リップによれば、空洞に閉じ込められた
液体が板部材によって保持され、空洞から逃げることが
ない。このような双リップでは、各リップについての孔
の直径はシーリングリップの近傍にむけるシャフトの円
筒形部分の横断面直径より小さいのがよい。

円錐形部分はシャフトに固着されたスリーブによってシ
ャフトに形成することができる。このような場合、スリ
ーブは通常、円錐形部分だけではなく、好ましくはシー
リングリップが係合する円筒形部分をも構成する。

変更例として、円錐形部分をシャフトと一体に形成する
ことができる。

一般に円錐形部分に関しては、この語は明らかに円錐形
に近い形状を含み、また切頭円錐形および側面が直線で
はなく凸形又は凹形である形状を含む。本発明のシーリ
ング構造に使用する代表的なシャフトは第１円筒形部分
と、この第１部分のものより小さい横断面直径の第２円
筒形部分とを有しており、第■および第２円筒形部分間
には、漸減直径の円錐形部分が設けられている。このよ
うな構造では、シーリングリップは好ましくは、第１円
筒形部分と円錐形部分との間の接合部の近傍、最も好ま
しくは円筒形部分に位置決めされる。

本発明の成る実施例では、シャフトシールおよび有孔板
を一体に形成するのが好ましい。

〔実施例〕 第１図は本発明のシーリング構造を示しており、このシ
ーリング構造はスリーブ２を固着した回転可能なシャフ
ト１を備えている。スリーブ２により、シャフトは円筒
形部分３および円錐形部分４を備えている。

シャフトは、これを第１図に示すように液体（油）側を
右側、空気側を左側にしてシールすべきであるハウジン
グの壁部５内を回転可能に位置決めされている。

壁部５には、シャフトシール６が図示していないが標準
設計の手段によって固着されており、このシール６はシ
ャフト１の円筒形部分３と接触しているシーリングリッ
プ７を有している。シャフトシールは公知設計のもので
あり、ゴム組成物またはＰＴＦＥのいずれかで作られて
おり、従ってシーリングリップ７はシャフトに対して弾
性的に保持されている。シーリングリップはその空気側
に正作用補助部８を有しており、これらの補助部はリッ
プ７を通り越して漏れるいずれの液体をもその源に送り
戻すように作用する。

シャフトシール６の空気側には、環状の空洞９が存在し
ており、この空洞９は一方の側がシャフトの円錐形部分
４により、他方の側が保持ディスク１１によってハウジ
ング５にしっかり固定された有孔板部材１０により形成
されている。板部材１０は、保守中、特にスリーブ２を
有するシャフトをハウジング５から取りはずすことがで
きるように可撓性エラストス材料で作られており、板部
材の孔は２つのリップ１２．１３を有している。

リップ１３の孔の直径はシャフトの円筒形部分３の外径
より小さく、リップ１２の孔の直径はリップ１３の孔の
直径より小さい。

第１図に示すシーリング構造の使用中、シャフト１　（
スリーブ２を有する〉が回転している状態では、シーリ
ングリップ７を越えて逃げ、正作用補助部８によりその
源までは戻っていないいずれの液体も外方に漏れるか、
あるいは矢印１４で示すようにシャフトによって旋回さ
れてしまう。いずれの場合にも、この逃げる液体は空洞
Ｐに閉じ込められ、その基部に集められて液井を形成す
る。

環状空洞の基部に形成された収集液体の液位は頂部が回
転しているシャフトの円錐形部分に触れるように十分に
上昇すると、液体は遠心力によって円錐形のテーパに沿
って押し上げられ、従ってシャフトシールのシーリング
リップ７に向けて戻される。

シールによってすぐに送り去られない液体は円錐形の最
大直径で旋回され、環状空洞の基部における液井まで戻
るか、あるいは円錐形の小さい直径部上に落下し、シャ
フトシールのリップに向けて押し戻される。

リップ１３を越えて逃げるかも知れない液井からのいず
れの液体もリップ１２によって捕獲され、再びシャフト
の円錐形部分と接触される。

第２図を参照すると、その３つの概略図はシャフト１と
一体に形成されている円筒形部分２０および円錐形部分
２１を示している。第２（ｉ〉図に示す図は他のすべて
の主要な点で第１図の図と同じである。第２（ｉｉ）図
および第２（ｉｉｉ）図に示す図は有孔ディスクの詳細
等を簡単化のために省略した以外は第２（ｉ）図の図と
同じである。

しかし、第２（ｉｉ）図および第２（ｉｉｉ）は円錐形
部分２１の凸形側面および凹形側面を示し、概して異な
る円錐形を示している。

第３図はシャフトＩ　（ここでは一体に形成された円筒
形部分および円錐形部分と共に示す）の円筒形部分の近
傍における円錐形部分のまわりのシーリングリップ３０
の別の位置決めを示している。

最後に、第４図には、シャフトシール４０及び有孔板４
１が一体に形成され、上記側の構造の場合と同様にハウ
ジング４２内に保持されている本発明のシーリング構造
が示されている。

本発明のすべての実施例において、特に第１図に示す構
造については、シール６と有孔板１０との間の空洞は望
むなら、作動開始時にシーリングリップ７の潤滑を助長
するために組立時に成る潤滑剤を予め充填してもよく、
このような場合、円錐形部分はリップ７がシャフトに接
触することなしに板部材ＩＯにより潤滑剤を空洞９に保
持した状態で潤滑剤をリップ７に向けて送るのを助け、
それによりリップの不要な熱および摩耗の発生を回避す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシーリング構造の断面図；第２図は一
体に形成された円筒形部分および円錐形部分を有する本
発明の更らに他の３つのシーリング構造を示す概略図；
第３図は異なる円錐形の部分を有する本発明の更らに他
の２つのシーリング構造を示す概略図；第４図は一体に
形成されたシールおよび有孔板部材を有する本発明の更
らに他のシーリング構造を示す概略図である。 ■・・・・・・回転可能なシャフト、 ２・・・・・・スリーブ、　　　　　３・・・・・・円
筒形部分、４・・・・・・円錐形部分、　　　６・・・
・・・シール、７・・・・・・シーリングリップ、８・
・・・・・補助部、９・・・・・・空洞、 １０・・・・・・有孔板部材、 １２．１３・・・・・・孔のリップ。 図面の浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、３ 手 続 補 正 書 （方式） ％式％ １、事件の表示 平成２年特許願第３０６９８１号 ２、発明の名称 シャフトシーリング構造 ３、補正をする者 事件との関係 出 願人 名 称 ザ ビーオーシー グループ ビーエルシー ４、代 理 人 ５、補正命令の日付 自 発

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一部が円錐形である以外は長さ方向軸線に対して概
   ね円筒形の形状を有する回転可能なシャフトに対してシ
   ールを行うシーリング構造において、シャフトシールを
   備え、該シャフトシールはそのシーリングリップがシャ
   フトに係合するように、かつシールの第１（液体）側か
   ら第２（空気）側へ逃げるいずれの液体も、横断面直径
   が第２側のシーリングリップから離れる方向に減小する
   シャフトの円錐形部分によって一方の側が形成された環
   状空洞に入るように位置決めされていることを特徴とす
   るシーリング構造。 ２、シーリングリップは円錐形部分の近傍でシャフトの
   円錐形部分に係合していることを特徴とする請求項１記
   載の構造。 ３、空洞に入る液体は、シャフトの円錐形部分に衝突し
   、それにより遠心力によりシーリングリップに押し向け
   られるのに十分な液体が空洞に存在するまで空洞に閉じ
   込められてその基部に液井を形成することを特徴とする
   請求項１又は２記載の構造。 ４、空洞はシャフトの円錐形部分のほかに、シャフトシ
   ールの空気側と、シャフトのまわりに位置決めされた半
   径方向に延びる有孔板部材とにより形成されることを特
   徴とする請求項１ないし３のうちのいずれかに記載の構
   造。 ５、孔はシャフトシールを位置決めするシャフトの円筒
   形部分の直径より小さい直径を有することを特徴とする
   請求項４記載の構造。 ６、板部材は可撓性材料で作られていることを特徴とす
   る請求項４又は５記載の構造。 ７、板部材は２つのリップ付き孔を有しており、シャフ
   トシールに近い方の第１リップはシャフトシールから遠
   い方の第２リップより大きい直径のものであることを特
   徴とする請求項４ないし６のうちのいずれかに記載の構
   造。 ８、円錐形部分はシャフトに固着されたスリーブによっ
   てシャフトに形成されていることを特徴とする請求項１
   ないし７のうちのいずれかに記載の構造。 ９、円錐形部分はシャフトと一体に形成されていること
   を特徴とする請求項１ないし７のうちのいずれかに記載
   の構造。 １０、シャフトシールおよび有孔板部材は一体に形成さ
   れていることを特徴とする請求項４ないし８記載の構造
   。