JPH0822137B2 - 回転機軸封装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転機の回転軸に取り付けられたフリンガ
と、回転機のエンドブラケットに取り付けられた防水カ
バーとを有する軸封装置において、特に部品を大幅に改
造する必要がなく、しかも制約された寸法内に納まり、
かつ防水効果を向上させるために好適な回転機軸封装置
に関する。

〔従来の技術〕

この種軸封装置の従来技術としては、例えば （１） 実公昭47−21612号公報 （２） 実公昭51−45606号公報 （３） 実公昭52−4484号公報 等に開示されている技術がある。

しかし、前掲の従来技術は次のような点に配慮されて
いない。

（Ａ） 前記実公昭47−20612号公報に開示されている
従来技術では、パツキンを使用している。このパツキン
は、比較的軸封機能が短命であるため、パツキン類のメ
ンテナンスが必要である。

また、前記実公昭47−20612号公報に開示されている
従来技術では、防水効果を高めるにはフリンガと保護カ
バーの組を、軸方向に多重に配列して行くようにしてい
る。したがつて、軸封装置における軸方向の寸法が長く
なる。

（Ｂ） 前記実公昭51−45606号公報に開示されている
従来技術では、ベアリング部の外表面に溝を設け、シヤ
フトに、水平方向に突起を有する水切りを取り付け、シ
ヤフトとベアリング部間の隙間を前記水切りにより覆つ
ている。しかしながら、強い水圧に対しては、ブラケツ
トからの反射水がシヤフトを伝わつて浸入し、シヤフト
とベアリング部間の隙間に表面張力により浸水すること
は実験で確認されており、高い防水性能は望めない。

（Ｃ） 前記実公昭52−4484号公報に開示されている技
術も、パツキンを使用しており、前記（Ａ）に記載した
ところと同様、パツキンのメンテナンスを必要とする。

また、この実公昭52−4484号公報に開示されている従
来技術では、回転軸にＶ溝を設けており、回転軸の強度
が低下する。

ところで、第６図はJPW44,IP44クラスの一般的な屋外
形モートルの一部破断側面図、第７図は第６図のVII部
分の拡大断面図である。

その第６図に示すように、モートルの負荷側寸法Ｋ
は、規格により定められているため、負荷側のエンドブ
ラケツト１の寸法Ｌも制約されている。

そして、従来技術では負荷側の軸封装置は前述のごと
く、制約された寸法内において、次のように構成されて
いる。

すなわち、第７図に示すように、エンドブラケツト１
と、回転軸２と、軸受３とを有する回転機において、前
記回転軸２にフリンガ４が取り付けられている。

一方、前記エンドブラケツト１には防水カバー５が取
り付けられている。このエンドブラケツト１には、排水
孔９が設けられている。

なお、第６図中、６はハウジング、７は冷却フアン、
８はフアンカバーである。

この従来技術では、防水カバー５内に浸入した水滴は
フリンガ４の回転により、回転軸３よりふり切られる。
ふり切られた水滴は、防水カバー５に設けられた排水孔
９を通じて外部に排出される。これにより、軸受３への
水の浸入を防止するようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、前記第７図に示す従来技術では、JPW44,IP44
よりもさらに高い水圧のJPW55,IP55クラスの水に対して
は、この水圧の高い水が防水カバー５内に浸入し、その
水の軸受３側への浸入をフリンガ４が阻止できない問題
があつた。

本発明の目的は、前記従来技術の問題を解決し、JPW5
5,IP55クラスの回転機のように高い水圧の水の直撃を受
けても、制約された短い寸法内で、部品に大幅な改造を
加えることなく、高い防水効果を発揮し得る回転機軸封
装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、回転機の回転軸の外周部に取り付けられた
フリンガと、回転軸を軸受を介し支承するエンドブラケ
ットに取り付けられた防水カバーとを有する軸封装置に
おいて、前記フリンガは、夫々が回転軸の外周部に互い
に軸方向に取り付けられ、軸受の外端面に当接して配置
された内側フリンガと、該内側フリンガとほぼ同じ外径
に形成され、かつ内側フリンガより外側位置に配置され
た外側フリンガと、これら内側・外側フリンガの外径よ
り大きい外径をなして形成され、か内側・外側フリンガ
間に配置されたフリンガ板とからなっている。そして、
外側フリンガはフリンガ板側の外周端部に環状Ｖ溝を有
している。

また、前記防水カバーは、エンドブラケットの外端面
に互いに軸方向に間隔をおいて取り付けられた内側防水
カバー，外側防水カバーからなっている。外側防水カバ
ーは、その内周端が内側防水カバーと外側フリンガにお
ける環状Ｖ溝の外端側とをカバーし、かつ回転軸との間
に隙間を有する形状に延長形成され、その内周端部と外
側フリンガの外端部とに囲まれた空間に第１の防水室を
形成する共に、その内壁面と外側フリンガの外周面と内
側防水カバーの外壁面とに囲まれた空間で第２の防水室
を形成している。

一方、内側防水カバーは、その内周端がフリンガ板と
外側フリンガの環状Ｖ溝側とをカバーする形状に延長形
成され、その内壁面とフリンガ板の外壁面と外側フリン
ガの環状Ｖ溝とに囲まれた空間に第３の防水室を形成
し、内側防水カバーと外側防水カバーとの下部に排水孔
を設けると共に、内側防水カバーの排水孔と外側防水カ
バーの排水孔とが互いに位相をずらして配置している。

〔作用〕

本発明では、軸封装置の外部から回転軸の周面と、内
側・外側防水カバーのうちの最も外側にある外側防水カ
バーの内周端間の隙間から浸入した水は、第１〜第３の
防水室のうちの最も外側にある第３の防水室に入り、こ
の防水室により浸入速度および圧力が低減される。

ついで、前記浸入速度および圧力が低減された水は、
第2,第３の防水室に進んで行く間に水滴化され、さらに
霧状化される。そして、フリンガ板が配置されている第
３の防水室に入った霧状の水は、内側・外側フリンガの
外径よりも大きい外径をなしている前記フリンガ板によ
り第３の防水室内で撹拌され、水滴となって内側防水カ
バー下部に落下し、集められる。

続いて、内側カバーの下部に設けられた排水孔から外
側防水カバー内の下部に排出され、ついで該外側防水カ
バーの下部に設けられた排水孔から排出されることによ
り、軸封装置に浸入した水が軸封装置自体で外部に排出
されることとなる。

したがって、本発明では、例えばJPW55,IP55クラスの
回転機のような高い水圧に対しても、制約された短い寸
法内に収まる構成で、軸受への水の浸入を効果的に防止
することができる。

また、本発明では、内側防水カバーに設けられた排水
孔と、外側防水カバーに設けられた排水孔とが互いに位
相をずらして配置されているので、軸封装置の外部から
排水孔を通じて軸封装置内を直撃する不具合を未然に防
止することができる。

さらに、本発明では、例えば１ランク下の回転機の標
準部品、つまり例えばJPW44,IP44クラスの標準部品をそ
のまま使用したうえで、必要部品を追加使用することに
よって構成できるので、回転機の大改造が不要となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す縦断側面図、第２図
は同正面図である。

これらの図に示す実施例では、エンドブラケツト１
と、回転軸２と、これを支持する軸受３とを有する回転
機において、前記回転軸２に内側フリンガ10と、外側フ
リンガ11と、フリンガ板12とが取り付けられて軸封装置
を構成している。

一方、またこの軸封装置は前記エンドブラケツト１に
は内側防水カバー15と、外側防水カバー16とが互いに軸
方向に間隔をおいて取り付けられている。

前記内側フリンガ10には、第７図に示す従来技術にお
ける防水カバー５と同様の標準部品が用いられている。
この内側フリンガ10は、軸受３の外側の端面に当接する
位置まで圧入させて取り付けられている。

前記外側フリンガ11は、前記内側フリンガ10の外径と
ほぼ同じ外径に形成されている。また、外側フリンガ11
の内周側には、第１図に示すように、テーパ面を有する
環状凹部13が形成されている。さらに、外側フリンガ11
におけるフリンガ板12側の端部にはテーパ状の切欠部が
形成されていて、フリンガ板12との間で環状Ｖ溝14を形
成するようになつている。そして、外側フリンガ11はフ
リンガ板12に当接する位置まで圧入させて取り付けられ
ている。

前記フリンガ板12は、第１図から分かるように、前記
内側・外側フリンガ10・11の外径よりも大きい外径に形
成されている。このフリンガ板12は、前記内側・外側フ
リンガ10・11間に介装されて、配置されている。

前記内側防水カバー15は、全体としてフリンガ板12
と、外側フリンガ11の端部の環状Ｖ溝14側の部分とをカ
バーする形状に形成されている。この内側防水カバー15
には、第７図に示す従来技術の防水カバー５と同様の標
準部品が使用されている。また、この内側防水カバー15
は前記エンドブラケツト１の外側の端面に、止めねじ等
の固着部材により取り付けられている。

前記外側防水カバー16は、全体として内側防水カバー
15と、外側フリンガ11における環状Ｖ溝14の反対側の部
分、すなわち外端側とをカバーする形状に形成されてい
る。この外側防水カバー16の内周側の端部は、第１図に
示すように、内側に折り曲げられていて、外側防水カバ
ー16の内周側には環状突起17が形成されている。この環
状突起17は、前記外側フリンガ11の内周側に形成された
環状凹部13の内部に挿入されている。そして、前記外側
防水カバー16はエンドブラケツト１の外側の端面に、止
めねじ等の固着部材により取り付けられている。

前記外側フリンガ11の環状凹部13のテーパ面と外側防
水カバー16の環状突起17の端面間の隙間と、前記環状凹
部13の周面と環状突起17の外周面間の隙間と、外側フリ
ンガ11の外側の端面と外側防水カバー16の内壁面間の隙
間とにより、第１の防水室18が形成されている。また、
外側フリンガ11の外周面と、内側防水カバー15の外壁面
と、外側防水カバー16の内壁面とに囲まれた空間には、
第２の防水室19が形成されている。さらに、前記フリン
ガ板12の外面と、この外面と外側フリンガ11の端部に設
けられた切欠部とによつて形成された環状Ｖ溝14と、内
側防水カバー15の内壁面とに囲まれた空間部には第３の
防水室20が形成されている。

前記内側防水カバー15の下部には、円周方向に間隔を
おいて第１の排水孔21が２個設けられている。一方、前
記外側防水カバー16の下部には、第２の排水孔22が１個
設けられている。前記第２の排水孔22は、第２図に示す
ように、第１の排水孔21・21間の中間の位置に設けられ
ていて、第１の排水孔21と第２の排水孔22とは、円周方
向に互いに位相をずらして設けられている。

なお、前記回転軸２の周面と、外側防水カバー16の環
状突起17の内周面間には、隙間23が設けられている。

前記実施例の回転機軸封装置は、次のように作用す
る。

すなわち、回転機の使用時に、軸封装置はその外部の
高い水圧の水により直撃され、かかる高圧力の水が回転
軸２の周面と、外側防水カバー16の環状突起17の内周面
間の隙間23から浸入する。

前記回転軸２の周面と、外側防水カバー16の環状突起
17の内周面間の隙間23から浸入した水は、外側フリンガ
11の環状凹部13のテーパ面と外側防水カバー16の環状突
起17の端部間の隙間と、前記環状凹部13の周面と環状突
起17の外周面間の隙間と、外側フリンガ11の外側の端面
と外側防水カバー16の内壁面間の隙間とにより形成され
た第１の防水室18に入り、この第１の防水室18により浸
入速度および圧力が低減される。

ついで、前記第１の防水室18により浸入速度および圧
力が低減された水は、外側フリンガ11の外周面と、内側
防水カバー15の外壁面と、外側防水カバー16の内壁面と
に囲まれた第２の防水室19に入り、さらに減圧されて水
滴となる。

前記第２の防水室19により水滴となつた水は、内側・
外側フリンガ10・11間に配置されたフリンガ板12の外面
と、この外面との外側フリンガ11の端部に設けられた切
欠部とによつて形成された環状Ｖ溝14と、内側防水カバ
ー15の内壁面とに囲まれた第３の防水室20に入る。この
第３の防水室20内に浸入して来た水は、殆ど圧力のない
霧状になつている。この第３の防水室20内の霧状の水
は、内側・外側フリンガ10・11の外径よりも大径に形成
されかつ前記内側・外側フリンガ10・11間に配置された
フリンガ板12が回転軸と一緒に回転するに伴い、前記第
３の防水室20内で撹拌され、水滴化される。

前記第３の防水室20内で水滴化された水は、落下して
内側防水カバー15内の下部に集められ、この内側防水カ
バー15の下部に設けられた第１の排水孔21から排出され
る。

前記第１の排水孔21から排出された水滴は、外側防水
カバー16内の下部に集められ、この外側防水カバー16の
下部に設けられた第２の排水孔22から外部に排出され
る。

この実施例では、前述のごとく、軸封装置の外部から
回転軸２の局面と、外側防水カバー16の環状突起17の内
周面間の隙間23から浸入した高い圧力の水は、第１の防
水室18で浸入速度および圧力が低減され、ついで第２の
防水室19で水滴とされ、さらに第３の防水室20で霧状化
され、また第３の防水室20でフリンガ板12により撹拌さ
れて水滴化され、内側防水カバー15内の下部に落下し、
この内側防水カバー15に設けられた第１の排水孔21から
排出され、続いて外側防水カバー16内の下部に集めら
れ、この外側防水カバー16の下部に設けられた第２の排
水孔22から外部に排出するようにしているので、軸封装
置内に浸入した水を極めて効果的に捕集し、外部に排出
させることができる。その結果、JPW55,IP55クラスの高
い水圧に対しても、軸受３への水の浸入を効果的に防止
することができる。

また、この実施例によれば、内側防水カバー15の下部
に設けられた第１の排水孔21と、外側防水カバー16の下
部に設けられた第２の排水孔22とを円周方向に互いに位
相をずらしている。したがつて、排水孔を通じて高圧水
が軸封装置の内部を直撃する現象を未然に防止すること
ができる。

さらに、この実施例では、内側フリンガ10や、内側防
水カバー15には、JPW44,IP44の標準部品であるフリンガ
や、防水カバーを使用してJPW55,IP55クラスの高い水圧
での使用に耐えられる軸封装置を構成することが可能で
ある。

次に、第３図・第４図および第５図はそれぞれ本発明
の他の色々な実施例を示す縦断面図である。

その第３図に示す実施例では、外側防水カバー16の内
壁面に、環状突起の代わりに他の防水カバー24が取り付
けられている。

また、外側フリンガ11の外周面と、外側防水カバー16
の内壁面と、他の防水カバー24の内壁面とにより囲まれ
た第１の防水室25が形成されている。この第１の防水室
25は、回転軸２の周面と、外側フリンガ11の内周面の環
状凹部13と、外側フリンガ11の端面と外側防水カバー16
の内周側の内壁面間の隙間とで形成された空隙部26に連
通している。

前記防水カバー24の下部には、第３の排水孔27が設け
られている。この第３の排水孔27は、外側防水カバー16
に設けられている第２の排水孔22に対して、回転軸２の
軸方向に位相がずれているので、第２・第３の排水孔22
・27の円周方向の位相を同じに設けても、第３の排水孔
27からの軸封装置内部への水の浸入は避けられる。

そして、この第３図に示す実施例では、前記空隙部26
から高い水圧の水が浸入して来ると、前記第１の防水室
25で浸入速度および圧力が低減されて第２の防水室19に
浸入するようになつている。

この第３図に示す実施例の他の構成・作用について
は、前記第１図・第２図に示す実施例と同様である。

ついで、第４図に示す実施例では、外側フリンガ28の
外周面における外側防水カバー16寄りに、カラー29が取
り付けられている。前記外側フリンガ28は、断面が平行
四辺形の鋭角部の一部を垂直に切断した形状に形成され
ている。前記カラー29は、断面が四角形で全体として環
状に形成され、前記外側フリンガ28の外周面に圧入等に
より固定されている。

一方、外側防水カバー16の内壁面に、別の防水カバー
30が取り付けられている。前記防水カバー30は、断面が
Ｌ字型で全体として環状に形成されている。

前記外側フリンガ28の外周面とカラー29の外周面間に
は、水が通る狭い周隙が形成されている。

前記外側防水カバー16の内壁面と、カラー29の外側の
端面と、防水カバー30の内周面とに囲まれた空間部に、
第１の防水室31が形成されている。この第１の防水室31
は、回転軸２の周面と、外側フリンガ28の外側の斜面
と、外側防水カバー16の内壁面とにより形成された空隙
部32に連通している。

而して、この第４図に示す実施例では、空隙部32から
第１の防水室31に入つた水は、この第１の防水室31によ
り浸入速度および圧力が低減され、外側フリンガ28の外
周面とカラー29の外周面間に形成された周隙を通つて第
２の防水室19に浸入するようになつている。

この第４図に示す実施例の他の構成・作用について
は、前記第１図・第２図に示す実施例と同様である。

続いて、第５図に示す実施例では、外側フリンガ33の
外周面における外側防止カバー16側半部が階段状に形成
されている。

さらに、外側防水カバー16の内壁面には、他の防水カ
バー34が取り付けられている。この防水カバー34には、
前記外側フリンガ33の階段状の部分に対応させて第１・
第２のフラツプ35・36が設けられている。

前記外側フリンガ33の階段状の部分と第１・第２のフ
ラツプ35・36間には、水が通る狭い周隙が設けられてい
る。また、前記第１・第２のフラツプ35・36により第１
の防水室が第１・第２の防水室部分37・38とに分かれて
いて、多段に形成されている。

この第５図に示す実施例では、回転軸２の周面と外側
防水カバー16の内周面間の空隙部39から入つた水は、第
１・第２の防水室部分37・38を有する第１の防水室で、
より一層効果的に浸入速度および圧力が低減されて第２
の防水室19に浸入するようになつている。

なお、この第５図に示す実施例の他の構成・作用は、
前記第１図・第２図に示す実施例と同様である。

また、本発明では内側フリンガと、フリンガ板と、外
側フリンガとを単一の部品として構成し、回転軸に圧入
するようにしていてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によれば、軸封装置の外部から浸
入した水は、第３の防水室に入ることにより、浸入速度
および圧力が低減され、ついで第2,第３の防水室に進ん
で行く間に水滴代され、さらに霧状化され、そして第３
の防水室に入った霧状の水は、内側・外側フリンガの外
径よりも大きい外径をなしているフリンガ板により第３
の防水室内で撹拌され、水滴となって内側防水カバーの
下部に落下し、続いて内側カバーの排水孔から外側防水
カバー内の下部に排出され、ついで該外側防水カバーの
排水孔から排出されることにより、軸封装置に浸入した
水が軸封装置自体で外部に排出される。したがって、本
発明では、例えばJPW55,IP55クラスの回転機のような高
い水圧に対しても、制約された短い寸法内に収まる構成
で、軸受への水の浸入を効果的に防止し得る効果があ
る。

また、本発明によれば、内側防水カバーの排水孔と、
外側防水カバーの排水孔とが互いに位相をずらして配置
されているので、軸封装置の外部から排水孔を通じて軸
封装置内を直撃する不具合を未然に防止し得る効果があ
る。

さらに、本発明によれば、例えば１ランク下の回転機
の標準部品、つまり例えばJPW44,IP44クラスの標準部品
をそのまま使用したうえで、必要部品を追加使用するこ
とによって構成できるので、回転機の大改造が不要とな
り、したがってコストダウンを図り得る効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断側面図、第２図は
同正面図、第３図・第４図および第５図は本発明の他の
色々な実施例を示す縦断面図、第６図はJPW44,IP44クラ
スの一般的な屋外形モートルの一部破断側面図、第７図
は第６図のVII部分の拡大断面図である。 １……エンドブラケツト、２……回転軸、３……軸受、
10……内側フリンガ、11……外側フリンガ、12……フリ
ンガ板、13……環状凹部、15……内側防水カバー、16…
…外側防水カバー、17……環状突起、18・19・20……第
１・第２・第３の防水室、21・22……第１・第２の排水
孔、24……他の防水カバー、25……第１の防水室、28…
…外側フリンガ、29……カラー、30……防水カバー、31
……第１の防水室、33……外側フリンガ、34……防水カ
バー、37・38……第１の防水室を構成している第１・第
２の防水室部分

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転機の回転軸の外周部に取り付けられた
   フリンガと、回転軸を軸受を介し支承するエンドブラケ
   ットに取り付けられた防水カバーとを有する軸封装置に
   おいて、前記フリンガは、夫々が回転軸の外周部に互い
   に軸方向に取り付けられ、軸受の外端面に当接して配置
   された内側フリンガと、該内側フリンガとほぼ同じ外径
   に形成され、かつ内側フリンガより外側位置に配置され
   た外側フリンガと、これら内側・外側フリンガの外径よ
   り大きい外径をなして形成され、か内側・外側フリンガ
   間に配置されたフリンガ板とからなり、外側フリンガは
   フリンガ板側の外周端部に環状Ｖ溝を有し、前記防水カ
   バーは、エンドブラケットの外端面に互いに軸方向に間
   隔をおいて取り付けられた内側防水カバー，外側防水カ
   バーからなり、外側防水カバーは、その内周端が内側防
   水カバーと外側フリンガにおける環状Ｖ溝の外端側とを
   カバーし、かつ回転軸との間に隙間を有する形状に延長
   形成され、その内周端部と外側フリンガの外端部とに囲
   まれた空間に第１の防水室を形成する共に、その内壁面
   と外側フリンガの外周面と内側防水カバーの外壁面とに
   囲まれた空間で第２の防水室を形成し、内側防水カバー
   は、その内周端がフリンガ板と外側フリンガの環状Ｖ溝
   側とをカバーする形状に延長形成され、その内壁面とフ
   リンガ板の外壁面と外側フリンガの環状Ｖ溝とに囲まれ
   た空間に第３の防水室を形成し、内側防水カバーと外側
   防水カバーとの下部に排水孔を設けると共に、内側防水
   カバーの排水孔と外側防水カバーの排水孔とが互いに位
   相をずらして配置することを特徴とする回転機軸封装
   置。