JPH0854064A - 揺動接続部のシール機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シール能力を高めて粉体漏れを防止し、気密
性を高くする。 【構成】 揺動可能に支持された第一スリーブ４の下部
を、揺動運動する本体６の上蓋１０に取り付けた第一シ
ール部２６の中央孔２６ｂに挿通させる。このスリーブ
４下部を中央孔２６ｂ内壁面に設けたシールリング２７
でシールさせる。シールリング２７のスリーブ４に対す
る当接部２７ａは、断面弧状または凸曲線状にして線接
触でシールさせ、スリーブ４の揺動の支点となる。シー
ルリング２７の下側近傍の中央孔２６ｂに設けた環状凹
溝２９にリップシール２８を嵌合させ、肉薄の湾曲部２
８ｂでスリーブ４を押圧する。第一シール部２６を含む
第一スリーブ４を蛇腹３０で覆って封止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種の粉体を、揺動す
るスリーブと他の中空状の部材の間で粉体を移送する粉
砕機等の機器において、スリーブと揺動部材またはスリ
ーブと中空部材との接続部等をシール部によってシール
した、揺動接続部のシール機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、各種の粉体を粉砕機器等へ供給
して、所定の粒度に粉砕し、その後別の部材へ移送する
粉砕機器等の一例として、図５及び図６に示すものがあ
る。このような粉砕機について説明すると、図５は粉砕
機の概略構成を示す縦断面図である。この粉砕機１の上
方には、別の部材から原料粉体を受け取る供給シュート
２が設けられ、その下端の吐出口２ａの外周には筒状の
枠体部３が連結されている。この吐出口２ａの外周側に
は凹溝２ｂが形成され、この凹溝２ｂ内に球面座２２が
装着されている。球面座２２の下方外側の枠体部３の内
周面には、球面滑り軸受３ａが形成されている。吐出口
２ａと枠体部３との空間部には、第一スリーブ４が揺動
可能に装着されている。即ち、この第一スリーブ４は、
上端部の外周面に二段の球面状に突出形成された球面部
４ａと球面軸部４ｂとを有し、これらは球面座２２と球
面滑り軸受３ａとにそれぞれ嵌合して、摺回動及び揺動
可能に保持されている。又、凹溝２ｂ内の球面座２２の
奥部には、バックアップリング２０が設けられている。

【０００３】第一スリーブ４の下端には、粉砕機１の縦
軸Ｏを中心にして例えば垂直面（図中、紙面と平行な
面）内を横方向に揺動運動する粉砕機１の本体５が設け
られている。この本体５は円筒状の粉砕室６とその下側
に連結されたシュート部７とを備えており、本体５の側
面に連結された振動ベース８は図示しない揺動用駆動源
に接続されている。この本体５の粉砕室６では、上蓋１
０の開口部１０ａ内に第一スリーブ４の下端部４ｃが位
置しており、床面１１上には、粉体を粉砕するための円
盤状の石臼部材１２と、石臼部材１２の外周面との間に
リング状のスペースが形成され得るように大径に形成さ
れたドーナツリング１３とがそれぞれ自由に摺動可能に
載置されている。そして、床面１１の端部には適宜数の
孔１１ａが穿設され、所定の粒度に粉砕されドーナツリ
ング１３の下面を通過して外側に移動した粉体が、この
孔１１ａからシュート部７に落下するようになってい
る。

【０００４】又、上蓋１０の開口部１０ａには、第一ス
リーブ４から本体５に供給される粉体が外部に漏れるこ
とを防止するためのシールリング１４が第一スリーブ４
の外周面に当接して装着されている。このシールリング
１４は、図６に示すように、第一スリーブ４への当接部
４ａが断面台形状に形成されている弾性部材からなり、
本体５の揺動に追従して揺動する第一スリーブ４を弾性
的に押圧して、シールするようになっている。

【０００５】そして、シュート部７の下端の吐出口７ａ
の外周には筒状の枠体部１５が連結されている。又、吐
出口７ａの外周側には凹溝７ｂが形成され、球面座２３
が装着されている。球面座２３の下方の枠体部１５の内
周面には、球面滑り軸受１５ａが形成されている。吐出
口７ａと枠体部１５との空間部には、第二スリーブ１６
が揺動可能に装着されている。即ち、この第二スリーブ
１６は、上端部の外周面に互いに離間して二段階に球面
状に突出形成された球面部１６ａと球面軸部１６ｂとを
有し、これらは球面座２３と球面滑り軸受１５ｂとにそ
れぞれ嵌合して、摺回動及び揺動可能に保持されてい
る。又、凹溝７ｂ内の球面座２３の奥部には、バックア
ップリング２１が設けられている。この第二スリーブ１
６の下端部１６ｃは、中空部材１７の供給口１７ａ内に
位置しており、この供給口１７ａには、図６に示すもの
と同様のシールリング１９が第一スリーブ４の外周面に
当接して装着されていて、本体５の揺動運動に追従して
揺動する第二スリーブ１６を弾性的に押圧して、その揺
動運動を許容しつつシールするようになっている。

【０００６】このような構成を有する粉砕機１は、供給
シュート２へ原料粉体が供給されると、粉体は第一スリ
ーブ４を介して本体５の粉砕室６に移送される。本体５
は図示しない駆動源により振動ベース８を介して、粉砕
機１の軸線Ｏを中心に横方向に揺動運動させられる。こ
れに応じて、粉砕室６内では、石臼部材１２とドーナツ
リング１３とが慣性によりゆっくりと旋回運動（遊星運
動）させられる。第一スリーブ４から供給される粉体は
粉砕室６内で、ドーナツリング１３内に落下し、そして
石臼部材１２とドーナツリング１３と間のスペースの床
面１１上に落下する。床面１１上の粉体は遊星運動する
石臼部材１２やドーナツリング１３にすりつぶされて粉
砕され、粒度の小さくなったものが徐々にドーナツリン
グ１３下面を通過して外側に押し出されて、孔１１ａか
らシュート部７に落下する。

【０００７】このようにして粉砕された粉体は、第二ス
リーブ１６を介して中空部材１７に受け渡される。とこ
ろで、このような粉砕機１においては、本体５の軸線Ｏ
を中心とする揺動運動に従動して第一及び第二スリーブ
４，１６がそれぞれ揺動運動させられる。各スリーブ
４，１６の下端部は、それぞれシールリング１４，１９
によってシールされ、揺動運動する各スリーブ４，１６
はシールリング１４，１９の当接部１４ａ，１９ａを支
点として上部と下部がそれぞれ揺動運動することにな
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
シールリング１４，１９のみによって構成されるシール
部は、各スリーブ４，１６の揺動運動の際にスリーブへ
の追従性が良くないために、粉体が外部へ漏れ易いとい
う欠点がある。しかも、これらのシールリング１４，１
９は当接部１４ａ，１９ａが断面台形状を呈しており、
これがスリーブに面接触して圧縮運動や引っ張り運動が
行われるために、反復使用されると、特に先端角部１４
ｂ（図６参照）に亀裂や割れが発生し易く、この部分か
ら粉体が空気を同伴して外部へ漏れ易くなるという欠点
がある。特に、粉体が例えば毒性物質や放射性物質等で
あると、外部へ漏洩することで、周囲環境を汚染した
り、被爆のおそれがあるという重大な問題が発生する。
又、そのような問題がなくても、粉体の漏洩は、粉体処
理の歩留りの低下やコストの増大、粉砕機周囲の汚染等
を引き起こすものである。そのため、より耐久性と気密
性の高いシール機構が要望されている。

【０００９】本発明は、このような課題に鑑みて、シー
ル部の耐久性と気密性とを一層高めて、粉体を移送、収
容する部材が揺動運動しても、粉体が外部へ漏れないよ
うにした揺動接続部のシール機構を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による揺動接続部
のシール機構は、揺動可能な粉体移送用のスリーブ（中
空状部材）と、このスリーブに接続され揺動可能または
静止された他の部材と、これらスリーブと他の部材との
接続部をシールするシール部とが備えられた揺動接続部
のシール機構において、シール部は、スリーブの外周面
に弾性的に当接して支持するシールリングと、このシー
ルリングの前後の少なくとも一方の位置でスリーブの外
周面に弾性的に当接するリップシールとが備えられたこ
とを特徴とするものである。このスリーブは揺動部材に
従動して揺動すると共に、シールリングはスリーブの揺
動の支点となる。

【００１１】又、シールリングのスリーブ外周面に対す
る当接部は断面弧状または凸曲線状に形成されていて、
スリーブ外周面に線接触していることを特徴とする。リ
ップシールは、肉薄の湾曲部でスリーブを押圧する。リ
ップシールは、その湾曲凹部がシールリングと反対側を
向いている。リップシールはリング状に形成され、その
断面において、比較的肉厚の本体部と、この本体部一端
から湾曲しつつ延びる比較的肉薄の湾曲部と、からなる
断面略フの字状の弾性部材である。

【００１２】又、他の部材は、内部に粉体が収納されて
いて揺動自在な揺動部材であり、スリーブの下部がこの
揺動部材に接続されていて、スリーブから揺動部材へ粉
体が移送されるようになっている。或いは、他の部材が
中空部材であり、スリーブの下部がこの中空部材に接続
されていて、このスリーブを介して中空部材へ粉体が移
送されるようになっていてもよい。又、少なくともシー
ル部を含むスリーブが、蛇腹で覆われて封止されていて
もよい。

【００１３】

【作用】揺動するスリーブは、シールリングの当接部で
支持されており、この当接部に近接した位置でリップシ
ールがシールリングを押圧してシールするため、二重に
シールできると共に、シールリングの当接部でスリーブ
を支持するから、スリーブの揺動によってリップシール
にかかる負荷を小さくすることができる。又、シールリ
ングはスリーブの揺動の支点となるから、スリーブの揺
動によってシールリングの近傍に位置するリップシール
にかかる負荷を小さくすることができ、リップシールの
耐久性が高い。又、シールリングの当接部はスリーブ外
周面に線接触しているから、隙間ができにくく気密性が
高い。リップシールは、肉薄の湾曲部でスリーブを押圧
するから、その弾性と追従性が高くてシール能力が高
い。リップシールの湾曲凹部がシールリングと反対側を
向いているから、リップシールの耐久性が向上し、外部
のエアやゴミ等が侵入したり、内部の粉体が漏洩したり
しにくい。

【００１４】スリーブから揺動部材へ粉体が移送される
際、シール部で粉体の漏れが防止される。或いは、スリ
ーブへ給送された粉体が、その下側の中空部材へ移送さ
れる際、シール部で粉体の漏れが防止される。又、少な
くとも二重のシールを含むシール部に加えて、蛇腹でス
リーブごと覆われているから、より一層シールが確実に
なる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の好適な一実施例を図１及び図
２に基づいて説明するが、上述の従来技術と同様の部分
または部材には同一の符号を用いてその説明を省略す
る。図１は粉砕機の要部構成を示す縦断面図、図２は図
１のシール部の拡大断面図である。図１において、供給
シュート２下部の凹溝２ｂ内に配置された球面座２２の
奥部には、従来技術におけるバックアップリング２０に
代えて、球面座２２をスリーブ４の上端である球面部４
ａに押圧するスプリング２５が介装されている。又、本
体５の粉砕室６の上蓋１０上には、略リング状の第一シ
ール部２６が装着されている。この第一シール部２６
は、上蓋１０にネジ等によって固着されるフランジ部２
６ａと、第一スリーブ４が挿入される中央孔２６ｂを有
する環状支持部２６ｃとが設けられており、中央孔２６
ｂの周壁面にはリング状のシールリング２７が取り付け
られている。このシールリング２７は、合成ゴム等の弾
性部材からなり、図２に示すように、断面視で第一スリ
ーブ４との当接部２７ａが弧状または凸曲線状をなして
おり、当接部２７ａは第一スリーブ４と線接触してシー
ルすると共に、第一スリーブ４の揺動の支点となる。

【００１６】又、シールリング２７の下側の中央孔周壁
面には、合成ゴム等の弾性部材からなるリング状のリッ
プシール２８が取り付けられている。このリップシール
２８は、断面「フ」の字型を呈しており、比較的肉厚の
本体部２８ａが中央孔周壁面の環状凹溝２９内に嵌合さ
れており、本体部２８ａの一方の端部から湾曲して延び
る比較的薄肉の湾曲部２８ｂで第一スリーブ４の外周面
を押圧してシールするようになっている。そのため、こ
のリップシール２８は、湾曲凹部がシールリング２７と
反対側を向くように配置されることになり、粉体が外部
へ漏洩することを確実に防止できる。これにより、第一
シール部２６においては、スリーブ４はシールリング２
７で支持されてその上部と下部で揺動運動し、かつその
下端側近傍をリップシール２８でシールされることにな
る。又、この第一シール部２６の環状支持部２６ｃとそ
の上部の枠体３との間は、第一スリーブ４を覆う蛇腹３
０でシールされている。

【００１７】又、本体５のシュート部７の吐出口７ａ外
周に設けられた凹溝７ｂ内に配置された球面座２３の奥
部にも、上述の供給シュート２と同様に、バックアップ
リング２１に代えて球面座２３を第二スリーブ１６の球
面部１６ａに押圧するスプリング３２が介装されてい
る。又、第二スリーブ１６の下端部１６ｃが挿入される
中空部材１７の上蓋１８には、第一シール部２６と同一
構成の、シールリング３３とリップシール３４を備えた
第二シール部３５がネジ等によって装着されている。し
かも、この第二シール部３５の環状支持部とその上部の
枠体部１５との間には、第二スリーブ１６を覆う蛇腹３
６が取り付けられて、第二スリーブ１６をシールしてい
る。

【００１８】本実施例は上述のように構成されているか
ら、粉砕機１の作動時に本体５が軸線Ｏを中心に横方向
に揺動運動させられることで、粉砕室６内へ第一スリー
ブ４から供給される粉体に対して、石臼部材１２とドー
ナツリング１３が互いに自由にゆっくりと遊星運動し、
粉体はすりつぶされた後に孔１１ａから落下する。この
とき、第一スリーブ４はその上端の球面部４ａと球面軸
部４ｂを支点として揺動運動する。しかも、第一シール
部２６において、第一スリーブ４はシールリング２７を
支点として線接触でシールされて、上部と下部とが揺動
運動することになる。第一スリーブ４は、シールリング
２７の下側近傍部分がリップシール２８の湾曲部２８ｂ
で弾性的にシールされ、この湾曲部２８ｂは弾性と追従
性が高いために第一スリーブ４の下部の揺動運動に容易
に追従するから、気密性をいっそう高めることができ
る。

【００１９】又、第二スリーブ１６は、第一スリーブ４
とは逆に上部の揺動の振幅が下部の揺動の振幅より大き
くなるよう、本体５に従動して揺動運動させられる。こ
の場合、第二シール部３５においても、第二スリーブ１
６はシールリング３３を支点として線接触でシールさ
れ、上部と下部とが揺動運動することになる。第二スリ
ーブ１６は、シールリング３３の下側部分がリップシー
ル３４の湾曲部３４ｂで弾性的にシールされ、気密性を
いっそう高めることができる。

【００２０】以上のように、本実施例によれば、シール
リング２７，３３で揺動する第一及び第二スリーブ４，
１６を支持することで、スリーブの揺動運動の支点を設
定するとともに線接触して確実にシールするから、シー
ルリングによるシール能力を高めることができる。しか
もシールリング２７，３３は、弧状または凸曲線状の先
端部４ａ，１６ａを有しているから反復使用による亀裂
や割れ等の発生を抑制することができる。又、リップシ
ール２８，３４はスリーブの揺動に対して追従性が高い
から、気密性を更に高めることができる。しかも、リッ
プシール２８，３４は、スリーブの揺動の支点をなすシ
ールリング２７，３３に近接した位置にあるから、スリ
ーブの揺動ストロークが小さくて負荷が小さく、反復使
用によっても高い耐久性を保持することができる。更に
リップシールの可撓性の大きい先端がスリーブの揺動の
より大きい領域に位置することでも耐久性が高い。又、
シール部を包囲してスリーブを覆う蛇腹３０、３６が設
けられているから、三重にシールされることになり、一
層気密性が高いという利点がある。

【００２１】図３は本発明によるシール部の第一変形例
を示すものである。図において、このシール部３７で
は、中央孔３７ｂ内に挿通される第一スリーブ４（第二
スリーブ１６）の外周面に当接する、上述の実施例と同
様のシールリング３８が、中央孔３７ｂの周壁面に取り
付けられて、揺動の支点を設定することになる。しか
も、このシールリング３８の上部近傍の中央孔３７ｂ周
壁面には、その湾曲部３９ａが第一スリーブ４を押圧す
るリップシール３９が、環状凹溝４０内に嵌合されてい
る。この場合、リップシール３９は湾曲凹部が上方、即
ちシールリング３８と反対側を向いて装着されている。
この構造においても、リップシール３９によって確実に
外部からのエアやゴミ等の侵入を防止できると共に、内
部粉体の漏洩は二重シール構造によって防止される。
又、リップシール３９の位置はシールリング３８（支
点）からの距離が上述の実施例と同様のものとなり、揺
動の振幅に差異はないから、反復使用してもリップシー
ル３９に過度の負荷がかかることはない。

【００２２】図４は本発明によるシール部の第二変形例
を示すものである。図において、このシール部４１で
は、中央孔４１ｂ内に挿通される第一スリーブ４（第二
スリーブ１６）の外周面に当接する、上述の実施例と同
様なシールリング４２が中央孔４１ｂの周壁面に取り付
けられて、揺動の支点を設定することになる。しかも、
このシールリング４２の上部と下部の中央孔４１ｂ周壁
面には、湾曲部４３ａ，４３ａで第一スリーブ４を押圧
する一対のリップシール４３，４３が、各環状凹溝４４
内に嵌合されている。この場合、２つのリップシール４
３はともに湾曲凹部がシールリング４２と反対側を向い
て装着されている。この構造によれば、２つのリップシ
ール４３，４３が設けられているから、気密性は第一変
形例よりも更に高い利点があり、しかも両者はスリーブ
４の揺動の支点であるシールリング４２に近接したほぼ
等距離にあり、いずれも耐久性が高い。

【００２３】尚、本発明は、横方向に揺動運動すること
で粉体を粉砕する粉砕機１について説明したが、これに
限定されることなく、揺動したり、回転したり、旋回し
たりする適宜部材間のシール部のシール機構として、採
用することができる。又、粉砕機１の本体は揺動部材を
構成する。そして、揺動部材や中空部材や容器等の、内
部が中空状の各種部材は、他の部材を構成する。又、揺
動には、横方向の往復運動としての揺動運動の他に旋回
運動や回転運動やこれらの複合運動等が含まれるものと
する。

【００２４】

【発明の効果】上述のように本発明に係る揺動接続部の
シール機構は、シール部が、スリーブの周面に弾性的に
当接して支持するシールリングと、このシールリングの
前後の少なくとも一方の位置でスリーブの周面に弾性的
に当接するリップシールとが備えられているから、シー
ルリングで揺動するスリーブを支持することで、スリー
ブの揺動運動の支点を設定して揺動を規制するととも
に、更にリップシールが設けられていて、二重にシール
できて気密性を高めることができる。又、リップシール
はスリーブの揺動運動に対して追従性が高いから、その
シール能力が高い。しかも、リップシールは、スリーブ
の揺動の支点をなすシールリングに近接した位置にある
から、反復使用によっても大きな負荷がかからず、リッ
プシールの耐久性を高い状態に保持することができる。
又、シールリングのスリーブ外周面に対する当接部は断
面弧状または凸曲線状に形成されているから、シールリ
ングのスリーブへの当接部が面接触することなく線接触
でシールでき、当接部に反復使用による亀裂や割れが発
生しにくく、シールリングの耐久性が長くなる。又、リ
ップシールは、肉薄の湾曲部でスリーブを押圧するもの
であるから、スリーブの揺動に対する追従性が高くシー
ル能力が高い。又、リップシールは、その湾曲凹部がシ
ールリングと反対側を向いているから、内部の粉末や外
部エア，ゴミ等の侵入を確実に防止でき、しかも可撓性
の大きい先端がスリーブの揺動の大きい領域に位置する
ので寿命が長い。又、少なくともシール部を含むスリー
ブが、蛇腹でシール部を包囲して覆われて封止されてい
るから、シールリングとリップシールによるシールに加
えて、蛇腹でもシールできて、三重にシールされること
になり、一層気密性が高く、粉体の漏洩等をより確実に
防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるシール機構を備えた粉
砕機の要部構成を示す縦断面図である。

【図２】図１のシール部の拡大断面図である。

【図３】シール部の第一変形例を示す拡大断面図であ
る。

【図４】シール部の第二変形例を示す拡大断面図であ
る。

【図５】従来のシール機構を備えた粉砕機の要部構成を
示す縦断面図である。

【図６】図５のシール部の拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 粉砕機 ４ 第一スリーブ ５ 本体 １６ 第二スリーブ １７ 中空部材 ２６ 第一シール部 ２７，３８，４２ シールリング ２７ａ 当接部 ２８，３９，４３ リップシール ２８ａ，３９ａ，４３ａ 湾曲部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 奏一朗 兵庫県神戸市長田区若松町９丁目１番30号 六菱ゴム株式会社内 (72)発明者 中村 秀樹 兵庫県神戸市長田区若松町９丁目１番30号 六菱ゴム株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】揺動可能な粉体移送用のスリーブと、この
   スリーブに接続され揺動可能または静止された他の部材
   と、これらスリーブと他の部材との接続部をシールする
   シール部とが備えられた揺動接続部のシール機構におい
   て、 前記シール部は、スリーブの周面に弾性的に当接して支
   持するシールリングと、このシールリングの前後の少な
   くとも一方の位置で前記スリーブの周面に弾性的に当接
   するリップシールとが備えられたことを特徴とするシー
   ル機構。
2. 【請求項２】前記シールリングのスリーブ外周面に対す
   る当接部は断面弧状または凸曲線状に形成されていて、
   スリーブ外周面に線接触していることを特徴とする請求
   項１に記載のシール機構。
3. 【請求項３】前記リップシールは、肉薄の湾曲部でスリ
   ーブを押圧することを特徴とする請求項１または２のい
   ずれかに記載のシール機構。
4. 【請求項４】前記リップシールは、その湾曲凹部が前記
   シールリングと反対側を向いていることを特徴とする請
   求項１乃至３のいずれかに記載のシール機構。
5. 【請求項５】前記リップシールはリング状に形成され、
   その断面において、比較的肉厚の本体部と、この本体部
   一端から湾曲しつつ延びる比較的肉薄の前記湾曲部と、
   からなる断面略フの字状の弾性部材であることを特徴と
   する請求項１乃至４のいずれかに記載のシール機構。
6. 【請求項６】前記他の部材が、内部に粉体が収納されて
   いて揺動自在な揺動部材であり、前記スリーブの下部が
   この揺動部材に接続されていて、スリーブから揺動部材
   へ粉体が移送されるようになっていることを特徴とする
   請求項１乃至５のいずれかに記載のシール機構。
7. 【請求項７】前記他の部材が中空部材であり、前記スリ
   ーブの下部がこの中空部材に接続されていて、このスリ
   ーブを介して中空部材へ粉体が移送されるようになって
   いることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載
   のシール機構。
8. 【請求項８】少なくとも前記シール部を含むスリーブ
   が、蛇腹で覆われて封止されていることを特徴とする請
   求項１乃至７のいずれかに記載のシール機構。