JPH07305729A - 回転軸の貫通部分における気密構造 - Google Patents
回転軸の貫通部分における気密構造Info
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- JPH07305729A JPH07305729A JP6097221A JP9722194A JPH07305729A JP H07305729 A JPH07305729 A JP H07305729A JP 6097221 A JP6097221 A JP 6097221A JP 9722194 A JP9722194 A JP 9722194A JP H07305729 A JPH07305729 A JP H07305729A
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Abstract
るものにおいて、その間隙寸法に、所定値より若干の誤
差が生じても回転軸と軸受けに対するOリングの接触圧
を所定圧にし、気密保持性を高め、かつ部品の加工精度
を高く要求されないようにする。 【構成】 軸受け3に対し、回転軸4を回転自在に貫通
し、該回転軸4と上記軸受け3間に気密保持用のOリン
グ111 を介在させるものにおいて、上記Oリング11
1 の側面を、応動リング10を介してコイルバネ9によ
り押圧するようにした。
Description
て取り付けられる回転軸とその軸受けとの間隙部の気密
信頼性を高めるようにした気密構造に関する。
填したガス開閉器においては、ハンドル軸の貫通部、指
針軸の貫通部、放圧部の放圧蓋等がOリング方式の気密
保持構造になっている。
おける気密保持構造が特に技術的に難しいとされてい
る。つまり、従来は図4に示すように気密ケース100
に貫通固設したパイプ状の軸受け101に対し、ハンド
ル軸、即ち、回転軸103を貫通し、さらに同軸の外周
面103aに刻設した3つのOリング溝103bに対し
Oリング104を嵌装して、回転軸103の外周面10
3aと軸受け101の内周面101a間で同Oリング1
04をそれぞれ圧縮し、その圧縮の際のOリングの反発
力により同Oリング104が軸受けの内周面101aと
回転軸の外周面103aのOリング溝103b(正確に
はOリング溝の底面103b′)に密着して該軸貫通部
の気密が保持されるようになっている。
は、Oリング溝103bの両側壁面(スラスト方向)が
固定であるため、軸受け101の内周面101aとOリ
ング溝の底面103b′間の隙間寸法が所定値(設計
値)より大きい場合には、Oリング104が所定通りに
圧縮されず、両面101a,103b′への接圧力が不
足してガス漏れが生じる。
隙間寸法が所定値(設計値)より小さい場合には、その
Oリング104が回転軸103の直径方向に過圧され
る。この場合、Oリング溝103bの両側壁面が固定で
あるため、そのOリング104の両側(回転軸103の
軸方向側)の膨出変形がOリング溝103bの両側壁面
で拘束され、そのOリング104が過度に圧縮され、経
年によって応力割れが発生し、ガス漏れを招く。
溝の底面との間の隙間寸法が所定値に精度良く形成され
ていない場合には、貫通部における長期にわたる気密保
持が困難となる。
とOリング溝の底面との隙間寸法を所定(設計通り)に
するために、部品の寸法精度を高めるとともに厳しく管
理しているが、かかることは、部品コストの跳ね上げに
つながり、強いては開閉器のコスト高につながる問題が
ある。
度を、さほど高めることなくOリングを所定(設計)通
りに圧縮でき、高い気密信頼性が確保できる気密構造を
提供することを目的とするものである。
規方法で解決するようにしたものであり、請求項1記載
の第1の発明は、軸受け(3)に対し、回転軸(4)を
回転自在に貫通し、該回転軸(4)と上記軸受け(3)
間に気密保持用のOリング(111 )を介在させるよう
にしたものにおいて、上記Oリング(111 )の側面
を、応動リング(10)を介してコイルバネ(9)によ
り押圧するようにしたことを特徴とするものである。
第1の発明の応動リング(10)により押圧されるOリ
ング(111 )に加え、さらに別のOリング(1
12 )、(113 )を並列的に介在するとともに、これ
らのOリング(112 )、(113)を上記コイルバネ
(9)の押圧力が作用するように設置したことを特徴と
するものである。
1 )が介在される部分における回転軸(4)と軸受け
(3)との間隙が所定寸法より大きめで、Oリング(1
1 1 )の回転軸(4)と軸受け(3)に対する接触圧力
が不足した状態においては、コイルバネ(9)の押圧力
がOリングの反発力(弾性力)に打ち勝ち、その押圧力
によって、Oリング(111 )の側面が押されてOリン
グ(11a)が縮小変形し、その応力が増大して、回転
軸(4)と軸受け(3)に対するOリング(111 )の
接触圧力が所定圧に高められる。
が所定寸法により小さめで、Oリング(111 )が回転
軸(4)の半径方向に所定以上に圧縮された場合には、
そのOリング(111 )が回転軸(4)の軸方向である
側方(応動リング(10)側方向)に膨出変形しようと
する。このとき、Oリング(111 )の応力がコイルバ
ネ(9)の押圧力に打ち勝つと、Oリング(11)が応
動リング(10)を押し移動してOリング(111 )の
側方への膨出変形が許容される。その結果、Oリング
(111 )の応力は所定圧以上に昇圧しない。そのた
め、回転軸(4)と軸受け(3)に対するOリング(1
11 )の接触圧力は所定圧に保持される。
Oリング(111 〜113 )を上記と同様に作用させる
ことができる。
説明する。尚、図1は軸受部の下半分を省略したもの
で、回転軸4の中線から下方は、上方と同一構造になっ
ている。
するまで充填してなるガス開閉器の気密ケースであり、
ステンレス製である。3はケースに貫通した状態で固設
されたパイプ状の軸受けであり、同じくステンレス製で
あり、その小径部内周面3aは他の部分と異なり比較的
精度高く仕上げられている。
ス1に対し内外を貫通する状態で貫通した回転軸であ
り、その大径部外周面4aは比較的精度高く仕上げられ
ており、図3に示す開閉器の操作ハンドル軸7の回転軸
4′或いは指針20の指針軸4″がこれに該当する。5
はケース内部側Aに位置する回転軸4の端部4bに一体
に連結した操作レバー、6は反対のケース外部側Bに位
置する端部4fに固設したハンドル保持金具であり、ハ
ンドル7は同金具6にネジ等により止着されている。8
は回転軸4と軸受け3間に介装した軸受メタルであり、
ケース内部側Aの端部に位置して設けられている。9は
コイルバネであり、軸受け3の大径部内周面3bと回転
軸4の小径部外周面4bとの間の空隙C内に嵌装されて
おり、同コイルバネ9は上記ハンドル保持金具6と従動
リング10の凹状のバネ受部10a間に圧縮された状態
で介在されている。
レス、真鍮或いはメタル材から作られており、軸受け3
と回転軸4間に摺動可能に嵌合する環状に形成されてい
る。更に該従動リング10は、その前方の押圧端10b
側が軸受け3の小径部内周面3aと回転軸4の小径部外
周面4b間の隙間に若干進入した状態になっており、ま
た後方には大径のバネ受部10aが形成され、その係止
部10cが軸受け3側の内段部3eに当接してそれ以上
の進入が阻止されるようになっている。そして、この従
動リング10が上記コイルバネ9によって常時前方へ
(ケース内部側)へ押圧されている。
に位置して、回転軸4側の大径部外周面4aに刻設した
2つのOリング溝であり、その底面4d′、4e′を含
めて同溝は比較精度高く仕上げられている。
4d、4e並びに従動リング10の押圧端10bと軸段
部4g間に位置して嵌装したフッ素ゴム或いはEPRゴ
ムからなるOリングであり、本発明の実施例では3個の
Oリングが使用され、3重の気密保持構造になってい
る。
10を介して該従動リング10と軸段部4g間に介在す
るOリング111 を押圧して変形させ、それによりOリ
ング111 の軸受け3の小径部内周面3aに対する接触
圧力と回転軸4の小径部外周面4bに対する接触圧力を
一定に保持するためのものであり、回転軸4の小径部外
周面4bと軸受けの小径部内周面3aとの間隙が大きめ
で、これらの面4b,3aに対するOリング111 の接
触圧力が不足した状態の時(Oリングによる反発力が小
さい時)は、コイルバネ9の押圧力がOリング111 の
反発力(弾性力)に打ち勝って、Oリング111 を前方
へ軸段部4g方向へ押圧して変形させ、両面4a,3a
に対する接触圧力を高める方向に作用する働きをし、逆
に上記の両面4a,3a間の間隙が小さめで接触圧力が
過大となるような時(Oリングの反発力が大きくなる
時)はコイルバネ9の押圧力がOリング111 の反発力
に負けて従動リングが軸段部4gと反対側へ押し移動さ
れ、Oリング111 に過大な応力が蓄積されないよう
に、すなわち、接触圧力を下げる方向に作用する働きを
するバネ力を有したコイルバネが使用されている。
めにOリング111 の圧縮率が20〜30%になるよう
そのバネ力が設定されており、かかる作用によってOリ
ング111 の回転軸4と軸受け3に対する接触圧力が常
時一定に保持されて、長期間にわたり、回転軸の貫通部
分における気密が確保されるようになっている。
d並びに第2のOリング溝4eにそれぞれ嵌装したOリ
ング112 、113 は設計上は、上記同様、その圧縮率
が20〜30%になる予定であるが、厳密には軸受け3
並びに回転軸4の加工上のバラツキの大きさによって、
Oリング112 、113 の圧縮率が変化することにな
る。
貫通部において、気密保持用として使用するOリングの
材質としては、フッ素ゴム、EPRゴムを採用し、熱的
影響を受け易いところとそうでないところと使い分けて
いる。また、Oリングのシール効果は圧縮歪みから判定
でき、一般には80%以上になると信頼性はなくなると
されている。また、フッ素ゴムのOリングだと、圧縮歪
み特性からみると圧縮率20%で100℃において、常
時連続使用の場合で、圧縮歪みが50%に達するまでに
は約30年間かかることになっている。また、圧縮率を
高めれば圧縮歪みを小さくできるが、余り高くすると応
力割れが発生する。したがって圧縮率は最大で35%ま
でである。そのため、ガス開閉器では、圧縮率20〜3
0%になるように設計されている。
2は上記図1と同様に軸受部の下半分を省略したもの
で、回転軸4の中線線から下方は、上方と同一構造にな
っている。
周面4bを前方へ延長して、該面4bに上記すべてのO
リング111 、112 、113 を回転軸4 の軸方向に摺
動可能に嵌合し、後方に位置するOリング111 は上記
実施例と同様に従動リング10により直接押圧されるよ
うにし、該Oリング111 と中間のOリング112 と前
方のOリング113 との間における回転軸4の小径外周
面4bにはステンレス等の従動補助リング151 、15
2 を回転軸4の軸方向に摺動可能に介在して、中間及び
前方のOリング112 、113 が、従動補助リング15
1 、152 を介して上記コイルバネ9の押圧力を受ける
ようになっている。
接する係止段部で、回転軸4と一体形成されている。そ
の他の構造は上記実施例と同様である。
貫通部の気密保持構造を備えたガス開閉器の一例を示す
ものであり、1は気密ケース、2はSF6 ガス、3は気
密ケースの側面より側方へ突出した状態で、貫通固設し
た軸受け、4′は操作ハンドルの回転軸、7は操作ハン
ドル、6はハンドル保持金具、16はハンドルの動力を
伝達するための操作機構、17は操作機構に連結する連
動機構、18は避雷器、19は消弧装置、20は指針、
4″は指針軸をそれぞれ示す。
開閉器或いはその他の密閉ケースの場合にも応用するこ
とが可能である。
軸受けとの間隙が、所定値(設計値)よりも若干の誤差
があっても、回転軸と軸受けに対するOリングの接触圧
力を所定圧にすることができるので、接触圧不足による
ガス等の漏れや過圧によるOリングの応力割れの発生を
防止でき、気密信頼性を高めることができる。しかも、
上記の間隙寸法の精度を高く要求する必要がなくなり、
従来のような部品の高加工精度や厳しい管理から生じる
コスト高を解消できる。更に、コイルバネの付勢力を所
望に設定することにより、上記Oリングの接触圧力を所
望に設定できる。
リングを使用する場合においても上記と同様の効果を発
揮させ、気密信頼性を一層高めることができる。
密構造部分の上半部を示す要部縦断面図。
分の上半部を示す要部縦断面図。
縦断面図。
Claims (2)
- 【請求項1】 軸受け(3)に対し、回転軸(4)を回
転自在に貫通し、該回転軸(4)と上記軸受け(3)間
に気密保持用のOリング(111 )を介在させるように
したものにおいて、上記Oリング(111 )の側面を、
応動リング(10)を介してコイルバネ(9)により押
圧するようにしたことを特徴とする回転軸の貫通部分に
おける気密構造。 - 【請求項2】 請求項1記載の応動リング(10)によ
り押圧されるOリング(111 )に加え、さらに別のO
リング(112 )、(113 )を並列的に介在するとと
もに、これらのOリング(112 )、(113 )を上記
コイルバネ(9)の押圧力が作用するように設置したこ
とを特徴とする回転軸の貫通部分における気密構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09722194A JP3608817B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 回転軸の貫通部分における気密構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09722194A JP3608817B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 回転軸の貫通部分における気密構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07305729A true JPH07305729A (ja) | 1995-11-21 |
JP3608817B2 JP3608817B2 (ja) | 2005-01-12 |
Family
ID=14186586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09722194A Expired - Lifetime JP3608817B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 回転軸の貫通部分における気密構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3608817B2 (ja) |
Cited By (7)
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JP2008019908A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Ntn Corp | 等速自在継手用ブーツの取り付け構造 |
JP2012238102A (ja) * | 2011-05-10 | 2012-12-06 | Nittetsu Elex Co Ltd | バー式回転ゲート装置 |
-
1994
- 1994-05-11 JP JP09722194A patent/JP3608817B2/ja not_active Expired - Lifetime
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