JPH0514739U - 空気圧用回転軸シール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低摩擦性、耐摩耗性の樹脂より成る、リップ
状の環状シールエレメントを備えた空気圧用回転軸シー
ルにおいては、シールエレメントと回転軸との摩擦によ
り、使用初期に回転軸が高温になり、初期漏れを生じる
等の不都合があるので、使用初期の回転軸の温度上昇を
抑止する。 【構成】 低摩擦性、耐摩耗性の樹脂より成り、密封室
側に湾曲した先端部１０を有する、リップ状かつ環状の
シールエレメント９、ゴムガスケット１１、バックアッ
プ材１２を環状外周金具４のフランジ部５と押え金具７
との間に挟着する。ゴムガスケット１１およびバックア
ップ材１２は、シールエレメント９の背後側に、バック
アップ材が軸１側に、ゴムガスケットがその外周に位置
するように配置され、シールエレメントの湾曲した先端
部とックアップ材との間に潤滑グリース貯め１４を形成
している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は低摩擦性、耐摩耗性樹脂より成るリップ状かつ環状のシールエレメン トを備えた空気圧用回転軸シールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術および考案の課題】

図４に断面図に示すように、ふっ素樹脂等の低摩擦性、耐摩耗性の樹脂より成 るリップ状の環状シールエレメント２４を断面Ｌ字型の環状外周金具２１のフラ ンジ部２２と断面Ｌ字型の押え金具２３との間にゴムガスケット２６と共に挟持 した回転軸シールは公知であり、種々の用途に用いられている。

【０００３】 この回転軸シールは、無給油で空気圧用シールとしても使用可能であり、軸速 度２，０００ｒｐｍ（７．３２ｍ／ｓ）、圧力４Kgf ／cm² の条件、すなわち約 ３０Kgf ／cm² ・m ／ｓのＰＶ値での無給油ランニング試験によって、この回転 軸シールが同条件の下で約３５００時間の寿命を有するという試験結果も得られ ている。

【０００４】 然し、この無給油ランニング試験により、上記回転軸シールの使用初期におい てシールエレメント２４の先端部２５と回転軸との摩擦による軸温度の上昇が大 きく、軸温度は運転時間の経過と共に低下し、安定するが、使用開始後約１００ 時迄の間は１５０℃〜２００℃にも達し、初期漏れが発生することもあるという 問題が存在することが判った。この初期漏れの発生は、熱によるシールエレメン トのクリープ、シールエレメントに塗布した潤滑グリースの分解、炭化等により シール面が不安定となるためと考えられる。また、該回転軸用シールが使用され る装置によっては、例えば食品機械に用いた場合には、高い軸温によって熱せら れた空気が食品に悪影響を及ぼすおそれがある。

【０００５】 本考案は、上記の点に鑑み、上記の空気圧用回転軸シールの使用初期における 回転軸の温度上昇を抑制し、上記の難点を解消することを目的とするものである 。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の空気圧用回転軸シールは、低摩擦性、耐 摩耗性の樹脂より成り、密封室側へ湾曲する先端部を有する、リップ状かつ環状 のシールエレメントと、環状平型のゴムガスケットと、環状平型のバックアップ 材とを、断面Ｌ字型の環状外周金具の密封すべき回転軸に対してほぼ直角に延長 するフランジと押え金具との間に挟着した回転軸シールであって、ゴムガスケッ トとバックアップ材とがシールエレメントの背後側に、シールエレメントと上記 のフランジとの間に挟着されるようにし、しかもバックアップ材が回転軸側に位 置し、ゴムガスケットがバックアップ材の外周側に位置するように配置されてお り、シールエレメントの湾曲した先端部とバックアップ材との間に潤滑剤貯めを 形成したことを特徴とするものである。

【０００７】 また、上記の回転軸用シールにおいて、バックアップ材をゴムガスケットと共 に挟着する代りに、ゴムガスケットを密封すべき回転軸側に向けて延長し、バッ クアップ部を形成したことを特徴とする。

【０００８】

【実施例】

本考案の詳細を実施例により、また図面に基づき、以下に詳細説明する。図１ は本考案の実施例の空気圧用回転軸シールを回転軸に装着した縦断面図であり、 図２及び図３は、それぞれ他の実施例の縦断面図である。図中の同一符号は同一 部分を示している。

【０００９】 回転軸１とハウジング２との間に装着された本考案の空気圧用回転軸シール３ は、断面Ｌ字型の環状外周金具４と、同じく断面Ｌ字型の押え金具７とを備えて いる。環状外周金具４の回転軸に対してほぼ直角に延長するフランジ部５と、押 え金具７の同じく回転軸に対してほぼ直角に延長するフランジ部８との間には、 ポリ四ふっ化エチレン（ＰＴＦＥ）、ポリふっ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ） 、四ふっ化エチレンーパーフロロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＥ）等の ふっ素樹脂或は超高分子量のポリエチレン等の低摩擦性、耐摩耗性の樹脂より成 り、密封室Ａ側へ湾曲する先端部１０を有する、リップ状かつ環状のシールエレ メント９と、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等 から成る環状平型のゴムガスケット１１と例えばフエルトより成る環状平型のバ ックアップ材１２とが挟着されている。

【００１０】 ゴムガスケット１１とバックアップ材１２とは、シールエレメント９の背後側 （密封室Ａ側と反対側）に、シールエレメント９とフランジ部８との間に挟着さ れるように、またバックアップ材１２が内周側すなわち軸１側に位置し、ゴムガ スケット１１がその外周側に位置し互いに相接するように配置されている。そし て回転軸１と接し密封するシールエレメント９の先端部１０の背後側に、該先端 部１０とバックアップ材１２と軸１とにより囲まれた環状の潤滑グリース貯め１ ４が形成されている。６は上記のように挟着するために、環状外周金具４の先端 を押え金具７にかしめたかしめ部である。

【００１１】 上記構成の本考案の実施例において、シールエレメント９の背後側にかつゴム ガスケットの内周側に挟着されたバックアップ材１２は、シールエレメント９の 先端部１０が密封すべき空気圧により過度に屈曲し回転軸１の表面との接触面積 が過度に増大しないように、シールエレメント９を背後からサポートする。回転 軸１とシールエレメントの先端部１０との摩擦による発熱はこれらの接触面積の 約３乗に比例し、回転軸１と先端部１０との接触面積を適度に保つことによって 発熱を大きく抑制できる。

【００１２】 また、本考案においては、密封室Ａ側に向って湾曲しているシールエレメント の先端部１０の背後側に環状平型のバックアップ材１２を挟持したことにより、 シールエレメント９の先端１０の回転軸１との接触部後方に環状空間が形成され 、この空間を潤滑グリース貯め１４として利用でき、シールエレメント９の先端 部１０と回転軸１との間に、常時、充分な潤滑膜を形成し、保持することができ る。これによっても回転軸１とシールエレメントの先端部１０との摩擦による発 熱が軽減される。

【００１３】 上記実施例の空気圧用回転軸シールについて前述した所と同じ条件で無給油ラ ンニング試験を行った結果によれば、使用開始初期の軸１の最高温度は１５０℃ 以下に抑制され、軸１の温度は使用開始後５０時間以内で１３０℃以下に、使用 開始後１００時間以内で１２０℃以下に低下し、初期漏れも認められなかった。

【００１４】 バックアップ材１２は上記の機能を果すと共に、バックアップ材１２の回転軸 対向先端１３と回転軸１との間の微小間隙を適当に選んでおけば、バックアップ 材１２が回転軸１の微小偏心によるふれを吸収する効果もある。従って、かかる 諸機能を果たすバックアップ材１２は適度の柔軟性と腰の強さとを持つことが望 ましく、また、更に望ましくは、バックアップ材がフェルトのように含油性を有 し、回転軸との摩擦を軽減する潤滑油を含有し得ることが好ましい。従って、バ ックアップ材１２としては、上記例示したフェルトの外に、適当なゴム，スポン ジ等を用いることができる。なお、ゴムガスケット１１は前述した従来の回転軸 シールの場合と同じく、シールエレメント９と押え金具７との界面等を通じての 内部漏れを防止する機能を有する。

【００１５】 図２に示す他の実施例においては、図１の実施例のようにゴムガスケット１１ とバックアップ材１２との両部材をシールエレメント９の背後側にすなわちシー ルエレメント９とフランジ部５との間に挟着する代りに、回転軸１に向かって延 長されたゴムガスケット１５だけをシールエレメント９とフランジ部５との間に 挟着し、ゴムガスケット１５の延長部すなわちバックアップ部１６によりシール エレメント９を支持するように構成している。適当な弾性と硬さとを有するゴム ガスケットを使用することにより、シールエレメント９の過度の屈曲を防止する バックアップの機能と、内部漏れを防止するガスケットの機能とを両立させるこ とができるのである。ただし、バックアップ部１６の先端が回転軸に接触すると 発熱を増大させるおそれがあるので、バックアップ部１６の先端は回転軸に接触 することがないような寸法に選んでおく。

【００１６】 更に他の実施例を示す図３の空気圧用回転軸シールにおいては、シールエレメ ント９の背後側にゴムガスケット１１と共に挟持されたバックアップ材１２の先 端部１３が密封室側Ａと反対側の方向に湾曲されており、バックアップ材１２に ダストシールの機能が付加されている。

【００１７】

【考案の効果】

上記した通り、本考案の空気圧用回転軸シールにおいては、バックアップ材１ ２もしくはバックアップ部１６によりシールエレメント９の先端部１０を背後側 から支持して回転軸１と先端部１０との接触面積を適度に保持し、また、シール エレメントの先端部１０の背後側に潤滑剤貯め１４を形成しているので、また、 バックアップ材１２が含油性材料により成るときは、更にバックアップ材中に含 有する潤滑油によっても潤滑できるので、回転軸１とシールエレメントの先端部 １０との摩擦による発熱を大幅に軽減でき、使用初期における回転軸１の昇温を 大きく抑制できる。従って、初期漏れを生じる危険がなく、また摩擦が減じられ 、摩耗が少なくなるので寿命が延びる。更に、例えば食品機械に用いても昇温し た回転軸により熱せられた空気が悪影響を及ぼすというおそれもない。また、前 述したように回転軸のふれを吸収する効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の縦断面図。

【図２】本考案の他の実施例の縦断面図。

【図３】本考案の更に他の実施例の縦断面図。

【図４】従来の回転軸シールの断面図。

【符号の説明】

４ 環状外周金具 ５および８ フランジ部 ７ 取付金具 ９ シールエレメント １０ 先端部 １１および１５ ゴムガスケット １２ バックアップ材 １４ 潤滑グリース貯め １６ バックアップ部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 低摩擦性、耐摩耗性の樹脂より成り、密
   封室側へ湾曲する先端部を有する、リップ状かつ環状の
   シールエレメントと、環状平型のゴムガスケットと、環
   状平型のバックアップ材とを、断面Ｌ字型の環状外周金
   具の密封すべき回転軸に対してほぼ直角に延長するフラ
   ンジと押さえ金具との間に挟着した回転軸シールであっ
   て、ゴムガスケットとバックアップ材とがシールエレメ
   ントの背後側に、シールエレメントと上記のフランジと
   の間に挟着されるように、しかもバックアップ材が回転
   軸側に位置し、ゴムガスケットがバックアップ材の外周
   側に位置するように配置されており、シールエレメント
   の湾曲した先端部とバックアップ材との間に潤滑材貯め
   を形成したことを特徴とする空気圧用回転軸シール。
2. 【請求項２】 請求項１記載の回転軸用シールにおい
   て、バックアップ材をゴムガスケットと共に挟着する代
   りに、ゴムガスケットを密封すべき回転軸側に向けて延
   長し、バックアップ部を形成したことを特徴とする空気
   圧用回転軸シール。