JPS5943266A - ハイブリツド・軸シ−ル - Google Patents
ハイブリツド・軸シ−ルInfo
- Publication number
- JPS5943266A JPS5943266A JP15274582A JP15274582A JPS5943266A JP S5943266 A JPS5943266 A JP S5943266A JP 15274582 A JP15274582 A JP 15274582A JP 15274582 A JP15274582 A JP 15274582A JP S5943266 A JPS5943266 A JP S5943266A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal
- sealing
- fixed side
- seal ring
- side seal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は「ハイブリッド・軸シール」に係カ、いわゆる
非接触型のメカニカルシールに６ってシール部に生じる
流体（シール流体）の静圧効果と動圧効果の混合作用（
ハイブリッド作用）を利用する輔シールの構造に関する
ものである。
非接触型のメカニカルシールに６ってシール部に生じる
流体（シール流体）の静圧効果と動圧効果の混合作用（
ハイブリッド作用）を利用する輔シールの構造に関する
ものである。
以下、本発明の一実施例を図面にしたがって説明すると
、第１図は本考案ハイブリッド・軸シールの装着状態を
示し、各種回転シール機器（たとえばポンプ機器）のハ
ウジング（１）の軸孔（２）内周面に形成した環状四部
（３）内であシ、かつ前記軸孔（２）に内挿した回転軸
（４）外周に当該ハイブリッド・軸シールが装着されて
なる。（５）は前記回転軸（４）外周に嵌着された回転
側保持環であり、該保持環（５）後端面（図中左１）Ｉ
ＩＪ ＞に形成した環状溝（６）内に断面矩形状になる
回転側シールリング（７）が嵌着されている。前記環状
溝（６）は図中石側に位置する溝底面に段部金膜けて外
周寄シに空隙（８）を有し、該空隙（８）内にＯリング
（９）が嵌着されている。該０１ｊング（９）は前記回
転側シールリング（７）の受圧面積を調整するものでち
る。
、第１図は本考案ハイブリッド・軸シールの装着状態を
示し、各種回転シール機器（たとえばポンプ機器）のハ
ウジング（１）の軸孔（２）内周面に形成した環状四部
（３）内であシ、かつ前記軸孔（２）に内挿した回転軸
（４）外周に当該ハイブリッド・軸シールが装着されて
なる。（５）は前記回転軸（４）外周に嵌着された回転
側保持環であり、該保持環（５）後端面（図中左１）Ｉ
ＩＪ ＞に形成した環状溝（６）内に断面矩形状になる
回転側シールリング（７）が嵌着されている。前記環状
溝（６）は図中石側に位置する溝底面に段部金膜けて外
周寄シに空隙（８）を有し、該空隙（８）内にＯリング
（９）が嵌着されている。該０１ｊング（９）は前記回
転側シールリング（７）の受圧面積を調整するものでち
る。
また（１０）は、前記ハウジング（１）から内径方向に
突出する隔壁（１１）のＮｆ部（１２）外周に対し、前
端外周Ｉｆ Ｄに形成した環状の突出部（１３）を外挿
状態に嵌合した固定側保持環であシ、該固定側保持環（
１０）前端面に形成した環状溝（１４）内に後記形状に
なる固定側シールリング（１５）が嵌着されている。
突出する隔壁（１１）のＮｆ部（１２）外周に対し、前
端外周Ｉｆ Ｄに形成した環状の突出部（１３）を外挿
状態に嵌合した固定側保持環であシ、該固定側保持環（
１０）前端面に形成した環状溝（１４）内に後記形状に
なる固定側シールリング（１５）が嵌着されている。
前記環状溝（１４）は図中左側に位置する溝底面に段部
を設けて外周室９に空隙（１６）を有し、該空隙（１６
）内にＯリング（１７）が嵌着されている。該０リング
（１７）は前記固定側シールリング（１５）の受圧面積
を調整するものである。また前記固定側保持環（１０）
は図中矢示（Ａ）するごとく羽根車（］８）側から機器
内に侵入するシール流体の圧力によって軸方向に移動す
るようになシ、該突出部（１３）とハウジング（１）の
筒部（１２）間には該部シール用のＱＩＪング（１９）
が介挿されている。
を設けて外周室９に空隙（１６）を有し、該空隙（１６
）内にＯリング（１７）が嵌着されている。該０リング
（１７）は前記固定側シールリング（１５）の受圧面積
を調整するものである。また前記固定側保持環（１０）
は図中矢示（Ａ）するごとく羽根車（］８）側から機器
内に侵入するシール流体の圧力によって軸方向に移動す
るようになシ、該突出部（１３）とハウジング（１）の
筒部（１２）間には該部シール用のＱＩＪング（１９）
が介挿されている。
前記固定側シールリング（１５）は、第２図ないし第４
図に示すように、前記回転側シールリング（７）と対向
するシール面（２０）形状において、該シール面（２０
）の内周端に環状を呈する高床部（２１）が形成され、
該高床部（２１）から外周端にかけて８本のシールダム
部（２２）・・・が等配状に形成されてなる。
図に示すように、前記回転側シールリング（７）と対向
するシール面（２０）形状において、該シール面（２０
）の内周端に環状を呈する高床部（２１）が形成され、
該高床部（２１）から外周端にかけて８本のシールダム
部（２２）・・・が等配状に形成されてなる。
前記高床部（２１）の一部と互いに隣シ合うシールダム
部（２２） （２２）によって三方合間まれる部分は外
周端に向かって漸次、下降傾斜するテーバ而（２３）・
・・に形成されるとともに、その周方向において当該固
定側シールリング（１５）の前記回転側シールリング（
７）に対する相対的な回転方向（Ｂ）に対して後方に位
置するシールダム部（２２）から同じく前方に位置する
シールダム部（２２）に向がって漸次下降傾斜するテー
バ状にも形成されている。また前記シールダム（２２）
・・・もきわめてわずかに外周端に向かって下降傾斜す
るように形成されてｈる。第３図（イ）ないしく二）は
この半径方向のＩＩＡ斜角度差を示すもので、 θ２〉 θ３〉 θ４〉 θ１ となり、実寸上、シール面（２０）の半径方向の幅（Ｗ
）を約８〜約８８爛とする固定側シールリング（１５）
において前記高床面（２１）からの高底差（ｈｌ）・・
・（ｈ４）は、 ｈｌ ＝約 ５ μｍ ｈ２ ＝約２５ μｍ ｈｌ ＝約１０μｍ ｈ４ ＝約 ７ μｍ である。
部（２２） （２２）によって三方合間まれる部分は外
周端に向かって漸次、下降傾斜するテーバ而（２３）・
・・に形成されるとともに、その周方向において当該固
定側シールリング（１５）の前記回転側シールリング（
７）に対する相対的な回転方向（Ｂ）に対して後方に位
置するシールダム部（２２）から同じく前方に位置する
シールダム部（２２）に向がって漸次下降傾斜するテー
バ状にも形成されている。また前記シールダム（２２）
・・・もきわめてわずかに外周端に向かって下降傾斜す
るように形成されてｈる。第３図（イ）ないしく二）は
この半径方向のＩＩＡ斜角度差を示すもので、 θ２〉 θ３〉 θ４〉 θ１ となり、実寸上、シール面（２０）の半径方向の幅（Ｗ
）を約８〜約８８爛とする固定側シールリング（１５）
において前記高床面（２１）からの高底差（ｈｌ）・・
・（ｈ４）は、 ｈｌ ＝約 ５ μｍ ｈ２ ＝約２５ μｍ ｈｌ ＝約１０μｍ ｈ４ ＝約 ７ μｍ である。
上記構成のハイブリッド・軸シールにおいて回転側シー
ルリング（７）が回転軸（４）に従動【７て回転する一
方（矢示Ｃ方向大シール流体（矢示Ａ）が当該軸シール
のシール部まで侵入すると、該シール流体は、固定側シ
ールリング（］５）と回転側クールリング（７）との対
向端面間に形成されるシール部が前記固定側シールリン
グ（１５）に形成されたテーパ面（２３）・・・によっ
て半径方向に「先細通路」になるため、該ギャップ部に
侵入したシール流体の静圧の圧力分布を構成する。この
シール部の負荷能力が、前記固定側シールリング（１５
）背面に作用するシール流体による押圧力（閉鎖力ｔ
ｐ）よυ大なる場合は固定側シールリ／グ（１５）は軸
方向後方（図中左側）に押し離され、前記シール部にお
けるシール流体の半径方向流速は、よシ犬きくな夛、こ
れによって前記ギャップ部間圧力は減圧され、負荷能力
が減小して相対的に前記閉鎖力は大きくなる。この結果
、固定側シールリング（１５）は軸方向前方（図中右側
）に押し戻され、ギャップ部間の圧力分布は高圧化し、
上記両作動にょる゛Ｆ衡点における静圧がシール効果を
奏するようになる。
ルリング（７）が回転軸（４）に従動【７て回転する一
方（矢示Ｃ方向大シール流体（矢示Ａ）が当該軸シール
のシール部まで侵入すると、該シール流体は、固定側シ
ールリング（］５）と回転側クールリング（７）との対
向端面間に形成されるシール部が前記固定側シールリン
グ（１５）に形成されたテーパ面（２３）・・・によっ
て半径方向に「先細通路」になるため、該ギャップ部に
侵入したシール流体の静圧の圧力分布を構成する。この
シール部の負荷能力が、前記固定側シールリング（１５
）背面に作用するシール流体による押圧力（閉鎖力ｔ
ｐ）よυ大なる場合は固定側シールリ／グ（１５）は軸
方向後方（図中左側）に押し離され、前記シール部にお
けるシール流体の半径方向流速は、よシ犬きくな夛、こ
れによって前記ギャップ部間圧力は減圧され、負荷能力
が減小して相対的に前記閉鎖力は大きくなる。この結果
、固定側シールリング（１５）は軸方向前方（図中右側
）に押し戻され、ギャップ部間の圧力分布は高圧化し、
上記両作動にょる゛Ｆ衡点における静圧がシール効果を
奏するようになる。
また、上記のように固定側シールリング（１５）のテー
パ面（２３）は周方向にも傾斜してなシ、これにより生
ずる動圧が前記静圧上に重畳されるようになる。すなわ
ち、第５図はこの動圧と静圧の関係を示し、前記テーパ
面（２３うに形成される周方向の傾斜に対するシール流
体の粘性ポンプ作用によって動圧がもたらされる。該動
圧は、第６図に示すように、回転軸（４）の偏心等にょ
シ回転側シールリング（７）が尚該固定側シールリング
（１５）に対して傾いた場合、ギャップの自乗に反比例
するものであるため、両リング（７）（１５）がとくに
近接し主部分で鋭く立ち上がシ、核部とおよそ１８０度
対称位置のギャップの大きな部分ではあま遵生じない。
パ面（２３）は周方向にも傾斜してなシ、これにより生
ずる動圧が前記静圧上に重畳されるようになる。すなわ
ち、第５図はこの動圧と静圧の関係を示し、前記テーパ
面（２３うに形成される周方向の傾斜に対するシール流
体の粘性ポンプ作用によって動圧がもたらされる。該動
圧は、第６図に示すように、回転軸（４）の偏心等にょ
シ回転側シールリング（７）が尚該固定側シールリング
（１５）に対して傾いた場合、ギャップの自乗に反比例
するものであるため、両リング（７）（１５）がとくに
近接し主部分で鋭く立ち上がシ、核部とおよそ１８０度
対称位置のギャップの大きな部分ではあま遵生じない。
したがって両リング（７）（１５） を平行に保つべく
補正モーメントが働き、アンギュラ剛性によって追従動
作を行ない、前記静圧と相俟ってシール効果に貢献する
ようになる。この際、当該固定側シールリング（１５）
には上記シールダム部（２２）がシール部を半径方向に
横切るように形成されているため、前記両リング（７）
（１５）の近接する部分に生じた動圧が対称部位たる低
圧部に流れることがなく、前記アンギュラ剛性を高くと
ることができ、優れた追従動作を得、シール効果を高め
ることができる。
補正モーメントが働き、アンギュラ剛性によって追従動
作を行ない、前記静圧と相俟ってシール効果に貢献する
ようになる。この際、当該固定側シールリング（１５）
には上記シールダム部（２２）がシール部を半径方向に
横切るように形成されているため、前記両リング（７）
（１５）の近接する部分に生じた動圧が対称部位たる低
圧部に流れることがなく、前記アンギュラ剛性を高くと
ることができ、優れた追従動作を得、シール効果を高め
ることができる。
またこの追従動作は、回転軸（４）の回転数において高
周波域にあっても失われることがない。
周波域にあっても失われることがない。
本発明は、以上説明したように、上記固定側シールリン
グのシール面形状において、該シール面の内周端もしく
は外周端のいずれか一方に環状を呈する高床部を形成し
、該高床部から前記他方の周端に至る複数のシールダム
部を形成し、前記高床部および互いに隣シ合うシールダ
ム部によって三方を囲まれる部分を前記他方の周端に向
かって下降傾斜するテーパ面に形成するとともに、該テ
ーパ面を一方のシールダム部から他方のシールダム部に
向かって下降傾斜するテーパ状にも形成してなυ、該固
定側シールリングと回転側シールリング間の半径方向の
先細通路に生じる静圧効果と、前記シールダム部にて仕
切られる分割シール面における周、方向のテーパ面に生
じる動圧効果の両者を利用し、そのハイブリッド作用に
よって流体シールをなすものであυ、両者重畳による圧
力増はもとよシ回転軸の傾きに対して１・産れた追従動
作を示し得るものであってシール洩れ量の減少に頗る貢
献できる。
グのシール面形状において、該シール面の内周端もしく
は外周端のいずれか一方に環状を呈する高床部を形成し
、該高床部から前記他方の周端に至る複数のシールダム
部を形成し、前記高床部および互いに隣シ合うシールダ
ム部によって三方を囲まれる部分を前記他方の周端に向
かって下降傾斜するテーパ面に形成するとともに、該テ
ーパ面を一方のシールダム部から他方のシールダム部に
向かって下降傾斜するテーパ状にも形成してなυ、該固
定側シールリングと回転側シールリング間の半径方向の
先細通路に生じる静圧効果と、前記シールダム部にて仕
切られる分割シール面における周、方向のテーパ面に生
じる動圧効果の両者を利用し、そのハイブリッド作用に
よって流体シールをなすものであυ、両者重畳による圧
力増はもとよシ回転軸の傾きに対して１・産れた追従動
作を示し得るものであってシール洩れ量の減少に頗る貢
献できる。
図面は本発明ハイブリッド・軸シールの一実施例を示し
、第１図は尚該軸シールを装着した状態を示す半裁正断
面図、第２図は固定側シールリングのシール面の正面図
、第３図（イ）は第２図におけるα−α線断面図、第３
図（ロ）は第２図における４−Ａ線断面図、第３図（ハ
）は第２図におけるｅ −ｅ線断面図、第３図（ニ）は
第２図におけるｄ−ｄ線断面図、第４図は固定側シール
リングの部分斜視図、第５図は第２図におけるｅ −ｅ
線断面を描き、その圧力分布を示した説明図、第６図は
固定側シールリングと回転側シールリングの傾き状態を
示す説明図である。 （１）ハウジング （２）軸孔 （３）環状凹部（
４）回転軸 （５）回転側保持環 （６）（１４）
ｌ環状溝（７）回転側シールリング （８）（１６
）架隙（９） （１７） （１９） Ｏリング （１
ｏ）固定側保持環（］１）隔壁 （１２）筒部 （
１３）突出部（１５ン固定仙シールリング （１８）
羽根車（２０）シール面 （２１）高床部 （２２
）シールダム部（２３）テーバ面 特許出願人 イーグル工業株式会社 第１図 第２１笥 ５ 第６図 ２２ ３８７一
、第１図は尚該軸シールを装着した状態を示す半裁正断
面図、第２図は固定側シールリングのシール面の正面図
、第３図（イ）は第２図におけるα−α線断面図、第３
図（ロ）は第２図における４−Ａ線断面図、第３図（ハ
）は第２図におけるｅ −ｅ線断面図、第３図（ニ）は
第２図におけるｄ−ｄ線断面図、第４図は固定側シール
リングの部分斜視図、第５図は第２図におけるｅ −ｅ
線断面を描き、その圧力分布を示した説明図、第６図は
固定側シールリングと回転側シールリングの傾き状態を
示す説明図である。 （１）ハウジング （２）軸孔 （３）環状凹部（
４）回転軸 （５）回転側保持環 （６）（１４）
ｌ環状溝（７）回転側シールリング （８）（１６
）架隙（９） （１７） （１９） Ｏリング （１
ｏ）固定側保持環（］１）隔壁 （１２）筒部 （
１３）突出部（１５ン固定仙シールリング （１８）
羽根車（２０）シール面 （２１）高床部 （２２
）シールダム部（２３）テーバ面 特許出願人 イーグル工業株式会社 第１図 第２１笥 ５ 第６図 ２２ ３８７一
Claims (1)
- 各種回転シール機器のハウジング側に流体圧によって軸
方向に移動可能に装着される固定側シールリングと、前
記ハウジングの軸孔に内挿した回転軸に固定され、かつ
これに従動する回転側シールリングとの対向端面が非接
触状態にて流体シールをなす軸シールにおいて、前記固
定側シールリングのシール面形状に関し、該シール面の
内周端もしくは外周端のいずれか一方に環状を呈する高
床部を形成し、該高床部から前記他方の周端に至る複数
のシールダム部を形成し、前記高床部および互いに隣υ
合うシールダム部によって三方を囲まれる部分を前記他
方の周端に向かって下降傾斜するテーパ面に形成すると
ともに、該テーパ面を一方のシールダム部から他方のシ
ールダム部に向かって下降傾ｆＩ［するテーパ状にも形
成してなることを特徴とするハイブリッド・軸シール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15274582A JPS5943266A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | ハイブリツド・軸シ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15274582A JPS5943266A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | ハイブリツド・軸シ−ル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5943266A true JPS5943266A (ja) | 1984-03-10 |
| JPS6239308B2 JPS6239308B2 (ja) | 1987-08-21 |
Family
ID=15547230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15274582A Granted JPS5943266A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | ハイブリツド・軸シ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5943266A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4799693A (en) * | 1985-08-20 | 1989-01-24 | George Angus & Company Limited | Face seals with liquid pulsation pumping feature |
| CN110023656A (zh) * | 2016-12-07 | 2019-07-16 | 伊格尔工业股份有限公司 | 滑动组件 |
| WO2022173892A1 (en) * | 2021-02-12 | 2022-08-18 | Parker-Hannifin Corporation | Hybrid shaft seal assembly for movable shafts |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11530749B2 (en) * | 2018-05-17 | 2022-12-20 | Eagle Industry Co., Ltd. | Seal ring |
-
1982
- 1982-09-03 JP JP15274582A patent/JPS5943266A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4799693A (en) * | 1985-08-20 | 1989-01-24 | George Angus & Company Limited | Face seals with liquid pulsation pumping feature |
| CN110023656A (zh) * | 2016-12-07 | 2019-07-16 | 伊格尔工业股份有限公司 | 滑动组件 |
| WO2022173892A1 (en) * | 2021-02-12 | 2022-08-18 | Parker-Hannifin Corporation | Hybrid shaft seal assembly for movable shafts |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6239308B2 (ja) | 1987-08-21 |
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