JPH06201049A - 高速回転軸をシールするオイルシール - Google Patents
高速回転軸をシールするオイルシールInfo
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- JPH06201049A JPH06201049A JP5246952A JP24695293A JPH06201049A JP H06201049 A JPH06201049 A JP H06201049A JP 5246952 A JP5246952 A JP 5246952A JP 24695293 A JP24695293 A JP 24695293A JP H06201049 A JPH06201049 A JP H06201049A
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- sealing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3404—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal
- F16J15/3408—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface
- F16J15/3412—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface with cavities
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/72—Sealings
- F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
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- Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】シール要素およびそれらの接触面が相対的に正
確に心出しされ、相対的に接触面の高度の適合が、なら
し回転期間においてさえも、高度の密封性が得られる高
速回転軸用オイルシールの提供。 【構成】ハウジング(11)に対して高速回転軸(10)をシー
ルするオイルシールは、軸(10)に取付けられた第１シー
ル要素(15)、ハウジング(11)に弾性的に取付けられた第
２シール要素(18)を有し、両シール要素(15, 18)は共働
する接触面(25, 26)を有し、またばね装置(22)は第２シ
ール要素(18)に作用して接触面(25,26) の間に接触圧を
生ずる。シール要素(15, 18)の接触面(25, 26)は硬さの
異なった材料から作られ、もっとも硬質材料からなる接
触面の一方は、軸(10)と同心に設置されかつ、ならし回
転期間中、他方のシール要素接触面(25)に対応する環状
溝を形成するように設置された一つ以上の環状リブ(27a
〜c)を有する。
確に心出しされ、相対的に接触面の高度の適合が、なら
し回転期間においてさえも、高度の密封性が得られる高
速回転軸用オイルシールの提供。 【構成】ハウジング(11)に対して高速回転軸(10)をシー
ルするオイルシールは、軸(10)に取付けられた第１シー
ル要素(15)、ハウジング(11)に弾性的に取付けられた第
２シール要素(18)を有し、両シール要素(15, 18)は共働
する接触面(25, 26)を有し、またばね装置(22)は第２シ
ール要素(18)に作用して接触面(25,26) の間に接触圧を
生ずる。シール要素(15, 18)の接触面(25, 26)は硬さの
異なった材料から作られ、もっとも硬質材料からなる接
触面の一方は、軸(10)と同心に設置されかつ、ならし回
転期間中、他方のシール要素接触面(25)に対応する環状
溝を形成するように設置された一つ以上の環状リブ(27a
〜c)を有する。
Description
【０００１】本発明は、軸と共働しかつ一緒に回転する
第１シール要素、ハウジングと共働する第２要素、シー
ル要素上の環状接触面、および接触面の間に接触圧を生
ずるようにシール要素の一方に軸方向偏倚力を加えるば
ね装置を有する、ハウジングに対して高速回転軸をシー
ルするオイルシールに関するものである。上記型のオイ
ルシールに関する課題は、完全な密封を達成するための
接触面の精度に対するきわめて厳しい要求である。これ
らの要求を満足するため、高価で場所をとるシール構造
を必要とする。このことは価格および所要空間が小形化
のために重要な小型機械にこの型のシールを使用する場
合重大な欠点となる。この課題は、低価格および所要空
間が少ないにも拘わらず、高度の密封性が達成される進
歩したシール要素を有する本発明によって解決された。
本発明によるシール構造が基礎とする基本的構想は、シ
ール要素およびそれらの接触面が相対的に正確に心出し
され、それにより相対的に接触面の高度の適合が、した
がって、ならし回転期間においてさえも高度の密封性が
得られた。以下、図面を参照して本発明の好ましい実施
例を説明する。
第１シール要素、ハウジングと共働する第２要素、シー
ル要素上の環状接触面、および接触面の間に接触圧を生
ずるようにシール要素の一方に軸方向偏倚力を加えるば
ね装置を有する、ハウジングに対して高速回転軸をシー
ルするオイルシールに関するものである。上記型のオイ
ルシールに関する課題は、完全な密封を達成するための
接触面の精度に対するきわめて厳しい要求である。これ
らの要求を満足するため、高価で場所をとるシール構造
を必要とする。このことは価格および所要空間が小形化
のために重要な小型機械にこの型のシールを使用する場
合重大な欠点となる。この課題は、低価格および所要空
間が少ないにも拘わらず、高度の密封性が達成される進
歩したシール要素を有する本発明によって解決された。
本発明によるシール構造が基礎とする基本的構想は、シ
ール要素およびそれらの接触面が相対的に正確に心出し
され、それにより相対的に接触面の高度の適合が、した
がって、ならし回転期間においてさえも高度の密封性が
得られた。以下、図面を参照して本発明の好ましい実施
例を説明する。
【０００２】図示の装置は、玉軸受１２によってハウジ
ング１１に軸支された回転軸１０を有する。ハウジング
１１は歯車伝動装置などのための潤滑油を収容する室１
３を有する。下記に記載されるオイルシールの適当な用
途は空気タービンの軸であって、出力軸の高回転速度は
オイルバス中で回転する歯車によって減速される。軸１
０とハウジング１１の間のオイルシールは、半径方向フ
ランジ１７を備えかつ軸受１２と軸１０の肩部１９の間
に固定された金属スリーブ１６の形式の第１シール要素
を有する。第２リング状シール要素１８は、弾性材料の
膜２０によって支持されかつ保持リング２１によつてハ
ウジング１１に固定されている。ワッシャ型ばね２２は
軸受１２とシール要素１８との間で作用する。膜２０は
ばね２２によって加えられる軸方向偏倚力を均等に分配
するため、また、シール要素１８に対するは半径方向締
付力を増加するため補強金属リング２３を有する。摩擦
係数が低く比較的軟質の材料から作られた、ベクライト
のような、シール要素１８は軸方向に向いた接触面２５
を形成され、接触面２５は他方のシール要素１５のフラ
ンジ１７上の向合った接触面２６と共働して密封するた
めのものである。これらの接触面２５，２６の間の接触
圧はばね２２の偏倚力によって加えられる。Ｏ−リング
２４はオイルがシール要素１５と軸１０との間から洩れ
るのを防いでいる。
ング１１に軸支された回転軸１０を有する。ハウジング
１１は歯車伝動装置などのための潤滑油を収容する室１
３を有する。下記に記載されるオイルシールの適当な用
途は空気タービンの軸であって、出力軸の高回転速度は
オイルバス中で回転する歯車によって減速される。軸１
０とハウジング１１の間のオイルシールは、半径方向フ
ランジ１７を備えかつ軸受１２と軸１０の肩部１９の間
に固定された金属スリーブ１６の形式の第１シール要素
を有する。第２リング状シール要素１８は、弾性材料の
膜２０によって支持されかつ保持リング２１によつてハ
ウジング１１に固定されている。ワッシャ型ばね２２は
軸受１２とシール要素１８との間で作用する。膜２０は
ばね２２によって加えられる軸方向偏倚力を均等に分配
するため、また、シール要素１８に対するは半径方向締
付力を増加するため補強金属リング２３を有する。摩擦
係数が低く比較的軟質の材料から作られた、ベクライト
のような、シール要素１８は軸方向に向いた接触面２５
を形成され、接触面２５は他方のシール要素１５のフラ
ンジ１７上の向合った接触面２６と共働して密封するた
めのものである。これらの接触面２５，２６の間の接触
圧はばね２２の偏倚力によって加えられる。Ｏ−リング
２４はオイルがシール要素１５と軸１０との間から洩れ
るのを防いでいる。
【０００３】最初に、軟質材料のシール要素１８の接触
面は完全に平らであり、一方、硬質材料のシール要素１
５の接触面２６は三つの環状リブ２７ａ，ｂ，ｃを形成
され、これらは相互にまた軸１０と同心に設置されてい
る。最初シール装置が組立てられたとき、シール要素１
８の平らな接触面２５は図２に破線で示されたリブ２７
ａ〜ｃの頂点に載置する。しかしながら、ならし回転期
間中、狭いリブ２７ａ〜ｃと面２５との間の大きい接触
圧力は、図２に実線で示されたように、リブ２７ａ〜ｃ
をシール要素１８の軟質材料に食込ませ、シール要素１
５，１８間の全面で共働するシールが実現する。環状リ
ブ２７ａ〜ｃは軸方向ならびに半径方向に移動可能なシ
ール要素１８の回転シール要素１５に対する心出しを達
成する。それにより、相対的のシール面２５，２６のき
わめて良い自己適合、その結果の高度の密封性が得られ
る。リブ２７ａ−ｃは比較的小さい断面寸法を有する
が、最初はラビリンス型シールを形成することを意図し
てはいない。実例において、１５mmの外径と０．１×０
・１mmの寸法の正方形のリブを有するオイルシールは、
きわめて良いオイル密封性を示した。
面は完全に平らであり、一方、硬質材料のシール要素１
５の接触面２６は三つの環状リブ２７ａ，ｂ，ｃを形成
され、これらは相互にまた軸１０と同心に設置されてい
る。最初シール装置が組立てられたとき、シール要素１
８の平らな接触面２５は図２に破線で示されたリブ２７
ａ〜ｃの頂点に載置する。しかしながら、ならし回転期
間中、狭いリブ２７ａ〜ｃと面２５との間の大きい接触
圧力は、図２に実線で示されたように、リブ２７ａ〜ｃ
をシール要素１８の軟質材料に食込ませ、シール要素１
５，１８間の全面で共働するシールが実現する。環状リ
ブ２７ａ〜ｃは軸方向ならびに半径方向に移動可能なシ
ール要素１８の回転シール要素１５に対する心出しを達
成する。それにより、相対的のシール面２５，２６のき
わめて良い自己適合、その結果の高度の密封性が得られ
る。リブ２７ａ−ｃは比較的小さい断面寸法を有する
が、最初はラビリンス型シールを形成することを意図し
てはいない。実例において、１５mmの外径と０．１×０
・１mmの寸法の正方形のリブを有するオイルシールは、
きわめて良いオイル密封性を示した。
【図１】本発明によるオイルシールを通る軸方向断面図
である。
である。
【図２】図１のシールの拡大、破断図である。
【符号の説明】 １０ 回転軸 １１ ハウジング １５ 第１シール要素 １６ 金属スリーブ １８ 第２シール要素 ２０ 弾性ソケット要素 ２２ ばね装置 ２５ 接触面 ２６ 接触面 ２７ 環状リブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロルフ・アレキス・ヤコブソン スウエーデン国．エス−132 35・サルツ ジエ−ボー．ヘムヴエゲン．７・エイ
Claims (5)
- 【請求項１】 ハウジング(11)に対して高速回転軸(10)
をシールするオイルシールであって、 前記軸(10)と共働しかつ一緒に回転する第１シール要素
(15)、および前記ハウジング(11)と共働する第２要素(1
8)を有し、 前記第１および第２シール要素(15, 18)はそれぞれ前記
シール要素(15, 18)の他方の接触面と共働してシールす
る環状の軸方向に向いた接触面(25, 26)を形成され、前
記シール要素(15, 18)の一方は軸方向に移動可能であ
り、またばね装置(22)は前記シール要素(15, 18)の移動
可能なシール要素に他方のシール要素に向かう軸方向偏
倚力を加えて、前記接触面(25, 26)の間に接触圧を発生
する前記高速回転軸をシールするオイルシールにおい
て、 前記シール要素(15, 18)の前記接触面(25, 26)は硬さの
異なった材料から形成され、もっとも硬い材料から形成
された前記接触面の一方(26)は、回転軸(10)と同心に設
置されかつ、ならし回転期間中、前記他方の接触面(25)
に一つ以上の対応する環状溝を形成するように設置され
た一つ以上の環状リブ(27a〜c)を有することを特徴とす
る高速回転軸をシールするオイルシール。 - 【請求項２】 もっとも硬い材料から形成された前記接
触面の一方(26)は、金属から形成され、他方の接触面(2
5)は低摩擦型合成物質から作られていることを特徴とす
る請求項１に記載の高速回転軸をシールするオイルシー
ル。 - 【請求項３】 前記第２シール要素(18)は低摩擦型合成
物質から作られ、軸方向に移動可能で、前記ばね装置(2
2)によって偏倚され前記第１シール要素(15)と共働して
シールすることを特徴とする請求項１または請求項２に
記載の高速回転軸をシールするオイルシール。 - 【請求項４】 前記第２シール要素(18)は前記ハウジン
グ(11)上に弾性ソケット要素(20)によって支持されてい
ることを特徴とする請求項３に記載の高速回転軸をシー
ルするオイルシール。 - 【請求項５】 前記高速回転軸(10)は空気タービンの回
転軸であり、また前記ハウジング(11)はオイルバス内で
回転する減速歯車装置を有することを特徴とする請求項
１ないし４のいずれか一項に記載の高速回転軸をシール
するオイルシール。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9202849A SE470167B (sv) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | Oljetätning för en snabbroterande axel |
| SE9202849-7 | 1992-10-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201049A true JPH06201049A (ja) | 1994-07-19 |
| JP3465932B2 JP3465932B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=20387331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24695293A Expired - Lifetime JP3465932B2 (ja) | 1992-10-01 | 1993-10-01 | 高速回転軸をシールするオイルシール |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5575486A (ja) |
| EP (1) | EP0591123B1 (ja) |
| JP (1) | JP3465932B2 (ja) |
| DE (1) | DE69327627T2 (ja) |
| SE (1) | SE470167B (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5720486A (en) * | 1996-11-07 | 1998-02-24 | General Signal Corporation | Self-formed labyrinth seal |
| US6149160A (en) * | 1997-08-08 | 2000-11-21 | Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College | Mechanical seals enhanced with microstructures |
| US6758477B2 (en) | 2002-03-26 | 2004-07-06 | General Electric Company | Aspirating face seal with axially biasing one piece annular spring |
| US6676369B2 (en) | 2002-03-26 | 2004-01-13 | General Electric Company | Aspirating face seal with axially extending seal teeth |
| US7452134B2 (en) | 2003-11-10 | 2008-11-18 | The Timken Company | Bearing assemblies with seals |
| US20070045966A1 (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-01 | Caterpillar Inc. | Coatings for metal-metal seal surfaces |
| US20080061515A1 (en) * | 2006-09-08 | 2008-03-13 | Eric Durocher | Rim seal for a gas turbine engine |
| US20100253005A1 (en) * | 2009-04-03 | 2010-10-07 | Liarakos Nicholas P | Seal for oil-free rotary displacement compressor |
| DE102015221255A1 (de) * | 2015-10-30 | 2017-05-04 | Ksb Aktiengesellschaft | Anordnung zur Wellendichtung |
| US10633992B2 (en) | 2017-03-08 | 2020-04-28 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Rim seal |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA530777A (en) * | 1956-09-25 | T. J. Tapp Ernest | Bearing sealing device | |
| DE283575C (ja) * | ||||
| FR685846A (fr) * | 1928-12-01 | 1930-07-17 | Oerlikon Maschf | Joint à labyrinthe entre des pièces fixes et des pièces mobiles, en particulier des pièces de turbines à vapeur et de turbo-compresseurs |
| FR812787A (fr) * | 1936-03-27 | 1937-05-18 | Perfectionnements aux joints | |
| US2347118A (en) * | 1942-10-27 | 1944-04-18 | Crane Packing Co | Sealing unit |
| US2668068A (en) * | 1949-09-08 | 1954-02-02 | Norden Lab Corp | Seal for rotary shafts |
| FR1086909A (fr) * | 1952-08-07 | 1955-02-17 | County Commercial Cars Ltd | Perfectionnements aux dispositifs pour protéger les portées de paliers contre la boue et les fuites de lubrifiant |
| GB751887A (en) * | 1953-04-23 | 1956-07-04 | Govindbhai Gordhanbhai Patel | Sealing device for rotating shafts, particularly ship propeller shafts, shafts of centrifugal, rotary and the like pumps, turbines, motors and the like |
| DE1650139A1 (de) * | 1966-10-11 | 1970-09-24 | Pioneer Oilsealing & Moulding | Axial wirkende Gleitringdichtung |
| DE1650061A1 (de) * | 1967-08-30 | 1969-09-04 | Klein Schanzlin & Becker Ag | Beruehrungsfreie Gleitringdichtung |
| US3755870A (en) * | 1971-12-20 | 1973-09-04 | Entoleter | Pressure retaining face seal and method |
| US4391450A (en) * | 1982-08-30 | 1983-07-05 | Electrochemical Technology Corp. | Shaft seal resistant to electrokinetic corrosion |
| JPS59219577A (ja) * | 1983-05-27 | 1984-12-10 | Arai Pump Mfg Co Ltd | メカニカルシ−ル |
-
1992
- 1992-10-01 SE SE9202849A patent/SE470167B/sv not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-10-01 DE DE69327627T patent/DE69327627T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-10-01 JP JP24695293A patent/JP3465932B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1993-10-01 EP EP93850186A patent/EP0591123B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-02-14 US US08/601,416 patent/US5575486A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0591123A2 (en) | 1994-04-06 |
| EP0591123A3 (en) | 1995-04-19 |
| DE69327627T2 (de) | 2000-07-06 |
| JP3465932B2 (ja) | 2003-11-10 |
| US5575486A (en) | 1996-11-19 |
| SE9202849L (sv) | 1993-11-22 |
| EP0591123B1 (en) | 2000-01-19 |
| SE9202849D0 (sv) | 1992-10-01 |
| SE470167B (sv) | 1993-11-22 |
| DE69327627D1 (de) | 2000-02-24 |
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Legal Events
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