JPH0583540U - 密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転軸の高速回転時における二層流の発生が
なく、回転軸の偏心に関りなく密封性を維持できるとと
もに、両方向の回転に使用できる密封装置を提供する。 【構成】 ハウジング１の端面に固定配置されるプレー
ト３と、プレート３の大気Ｅ側外端面１１に接触すべく
シャフト７側に設けた静止時用リップ１０とを備え、該
静止時用リップ１０を、遠心力により弾性変形して外端
面１１から離れる構成とし、シャフト７に、プレート３
の密封流体Ｇ側内端面１５に臨んで位置するフィン１３
を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ポンプ，撹拌機，建設機械，自動車機器等あらゆる機械、機器に用 いられる密封装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図３（Ａ）,(Ｂ）は従来の密封装置を示している。ハウジング１００の端面に は固定シールリング１０１を取り付けてある。固定シールリング１０１は軸孔１ ０２を有し、軸孔１０２内には回転軸１０３を挿入してある。

【０００３】 回転軸１０３にはフランジ１０４を設けてあり、フランジ１０４の外周には回 転シールリングとして環状の静止時用リップ１０５を設けてある。静止時用リッ プ１０５はゴム状弾性体により成形したもので、固定シールリング１０１側へ傾 斜している。また、回転軸１０３であって軸孔１０２に対応する位置には螺旋溝 １０６を設けてある。

【０００４】 上記構成において、回転軸１０３の静止中には静止時用リップ１０５が固定シ ールリング１０１の大気Ａ側の端面１０７に実線の如く接触し、シール面を形成 している。その結果、密封流体Ｂは該シール面によって密封される。

【０００５】 一方、回転軸１０３の回転時においては、静止用リップ１０５が遠心力によっ て一点鎖線のように弾性変形し、端面から離れる。同時に、螺旋溝１０６による ねじポンプの原理で大気Ａが軸孔１０２を介して吸引されるため、密封流体Ｂの 漏れはない。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記従来例においては次の問題があった。

【０００７】 回転軸１０３の高速回転時においては、大気Ａは矢印のように軸方向に吸 引される流れと、螺旋溝１０６部分におけるうず状の流れとが発生する、いわゆ る二層流が発生する。その結果、吸引力が弱まり密封性の低下を招く虞れがある 。

【０００８】 二層流は密封流体の粘度と回転軸の回転数等の条件によって発生するが、出願 人の行なったテストによれば次表の如き結果が出た。

【０００９】

【表１】 また、密封性は固定シールリング１０２の内周面と回転軸１０３の外周面 との隙間Ｄによって左右される。従って、回転軸１０３の偏心等によっても密封 性が低下してしまうこともある。

【００１０】 更にまた、ねじポンプの原理により吸引しているため、回転軸１０３の回 転方向は一方向に限定される。

【００１１】 本考案は上記課題を解決するためのもので、回転軸の高速回転時における二層 流の発生がなく、回転軸の偏心に関りなく密封性を維持できるとともに、両方向 の回転に使用できる密封装置を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため本考案は、ハウジング側に固定配置される固定シール リングと、固定シールリングの大気側端面に接触すべく回転軸側に設けた回転シ ールリングとを備え、該回転シールリングを、遠心力により弾性変形して固定シ ールリングの大気側端面から離れる構成とし、回転軸に、固定シールリングの密 封流体側端面に臨んで位置するフィンを設けた。

【００１３】

【作用】

上記構成に基づく本考案は、回転軸の静止中は回転シールリングが固定シール リングの大気側端面に接触してシール面を形成する。

【００１４】 回転軸が回転すると、回転シールリングは遠心力によって弾性変形し、端面か ら離れる。同時にフィンの回転によって密封流体側の圧力は大気側よりも低くな り、大気の吸引によりシールされる。

【００１５】 また、密封流体は遠心力によるフィンの振り切り作用で外周側へと導かれる。 上記大気の吸引作用、フィンの振り切り作用は、回転軸の偏心及び回転方向に関 わりなく行われる。

【００１６】

【実施例】

図１，図２は本考案の実施例を示している。図において１はハウジングであり 、ハウジング１の端面２には固定シールリングとしてのプレート３を設けてある 。プレート３はねじ４を用いてハウジング１に固定してある。プレート３はハウ ジング１の軸孔５と同心状であり、かつ軸孔５よりも小径に設定した孔６を貫通 形成してある。

【００１７】 一方、前記孔６内には回転軸としてのシャフト７を挿入してある。シャフト７ であってプレート３の孔６に相当する位置には、保持環８を装着固定してある。 保持環８の外径は孔６の内径よりも小さく設定してある。保持環８の大気Ｅ側の 端部、即ち、プレート３と軸心Ｆ方向異なる位置には、外向きのフランジ９を屈 曲成形してあり、フランジ９の外周に沿って回転シールリングとしての静止時用 リップ１０を設けてある。

【００１８】 静止時用リップ１０は、ゴム状弾性体のものであって、外周側へ向うに従って 固定プレート３側へ傾斜し、固定プレート３の大気Ｅ側の外端面１１に接触して いる。

【００１９】 シャフト７であって軸孔５側には、保持環８に隣接して保持環１２を装着固定 してある。保持環１２の外周面には、複数のフィン１３を円周方向に沿って略等 間隔で設けてある。このフィン１３はゴム状弾性体よりなり、その外径は孔６の 内径よりも大きく設定してある。フィン１３の正面形状は略方形であり、その軸 心Ｆと直交する側縁１４とプレート３の密封流体（油等）Ｇ側の内端面１５とは 微小間隙を隔てて略平行に位置している。

【００２０】 次に、本考案の作用を説明する。まず、シャフト７の静止中においては、静止 用リップ１０の先端が外端面１１に接触してシール面を形成している。従って、 密封流体Ｇは該シール面によってシールされる。フィン１３は剛性によって径方 向に伸びている。（図１（Ｂ）） そして、シャフト７が回転していくと、静止時用リップ１０は遠心力によって 図２（Ａ）のように大気Ｅ側に弾性変形し、外端面１１との間に隙間ができる。 同時に、フィン１３がシャフト７と一体回転しているため、大気Ｅ側よりも密封 流体Ｇ側の圧力が低く、大気Ｅは上記隙間を介して矢印Ｈのように密封流体Ｇ側 へと吸引される。また、フィン１３付近の密封流体Ｇは、遠心力によって外周側 へと振り切られる。

【００２１】 このようにして、大気Ｅの吸引とフィン１３の振り切り作用とが相俟って密封 流体Ｇのシールがなされる。従って、シャフト７の高速回転時においても二層流 は発生しないとともに、シャフト７の偏心に無関係に常時安定したシール性を確 保できる。

【００２２】 また、フィン１３はゴム状弾性体であるため、シャフト７の高速回転時には表 面に接触する密封流体Ｇの抵抗によって図２（Ｂ）のように回転方向とは逆の方 向へと弾性変形する。その結果、フィン１３と密封流体Ｇとの抵抗を抑制でき、 シャフト７の回転トルクの損失を防止できる効果がある。

【００２３】 そして、シャフト７の回転速度が低下していくと、フィン１３の形状も元の状 態に復元していく。また、静止時用リップ１０も同様に復元していく。更に、本 考案においてはフィン１３で大気Ｅを吸引し、振り切る構成であるため、シャフ ト７の回転方向がいずれであっても密封流体Ｇをシールできる利点がある。

【００２４】 なお、上記フィン１３は金属製，樹脂製であってもよい。

【００２５】

【考案の効果】

以上のように本考案においては、回転軸が回転すると回転シールリングが遠心 力で弾性変形して固定シールリングから離れるとともに、フィンの回転による大 気の吸引とフィンの振り切り作用とが相俟って密封流体のシールがなされる。従 って、回転軸の高速回転時においても二層流は発生しないとともに、回転軸の偏 心及び回転方向に関りなく常時安定したシール性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本考案の実施例を示し、回転軸の静止
時の正面半断面図、（Ｂ）は（Ａ）のフィンの状態を示
す側面半断面図。

【図２】（Ａ）は図１の実施例の回転軸の回転中の正面
半断面図、（Ｂ）は（Ａ）のフィンの状態を示す側面半
断面図。

【図３】（Ａ）は従来の密封装置の正面半断面図、
（Ｂ）は（Ａ）の大気の吸引作用を示す拡大断面図。

【符号の説明】 １ ハウジング ２ 端面 ３ プレート（固定シールリング） ４ ねじ ５ 軸孔 ６ 孔 ７ シャフト（回転軸） ８，１２ 保持環 ９ フランジ １０ 静止時用リップ（回転シールリング） １１ 外端面 １３ フィン １４ 側縁 １５ 内端面 Ｅ 大気 Ｆ 軸心 Ｇ 密封流体 Ｈ 大気の吸入経路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング側に固定配置される固定シー
   ルリングと、固定シールリングの大気側端面に接触すべ
   く回転軸側に設けた回転シールリングとを備え、該回転
   シールリングを、遠心力により弾性変形して固定シール
   リングの大気側端面から離れる構成とし、回転軸に、固
   定シールリングの密封流体側端面に臨んで位置するフィ
   ンを設けたことを特徴とする密封装置。