JPS60500021A - 流体シ−ル装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般には流体シール装置、より詳細には静止部材と回転部材間の作動 境界面に設置された複数の非接触流体シールに関するものである。

背景技術 機関や圧縮機の容器皿などの液室には、潤滑、冷却用の液が入っている。液はポ ンプによりブロック内の通路に供給されて、クランク軸、ピストン、連接棒、カ ム軸、その他の可動部品を潤滑し、冷却する。また、ある装置は、はねかけ潤滑 装置を使用している。これらの装置は、いずれも、潤滑、冷却が終わると、液は 排出されて容器皿に戻される。液を排出するとき、クランク軸が液をたたく。液 をたたくことにより、液は撹乱され、はねあげられ、容器皿やブロックの内壁に 向かって飛ばされる。もし洩れ路か存在すると、液は液室の外へ洩れようとする 。第１の洩れ路はクランク軸と機関または圧縮機関の作動境界面であろう。液室 から液が失われるのを防止するため、この作動境界面の洩れ路をシールしなけれ ばならない。

通常の流体ソール装置のシール部材は一般に接触シールである。

シールは静止部材と回転部材間の作動境界面に設置される。そのシールは回転部 材に摩擦接触している状態に保たれる。その結果、シールが摩耗するので、平均 寿命は短い。

シール装置の平均寿命を延ばす試みとして、別の通常流体シール装置では、非接 触シールを用いている。たとえば、液７溝からの洩れを防止するため、静止部材 と回転部材間の境界面にラビリンス・ソールか使われてきた。より有効にするた め、多くのラビリンス・シールは、シール部材内中間位置に液を薄大して液室か らの洩れの防止を助けているが、それでも、液室乃・らの洩れがある。

この分野で周知のもう１つの非接触シール装＝は、流体ヌリソガーである。流体 スリンガ−は遠心力を用いて液室から液か洩れるのを防止するシール装置として 作用する。スリンガ−は、液室と洩れ路の間および大気と洩れ路の間の双方に使 われて＠１コ。後者の例におけるスリンカーの目的；；、はこつやその（也の異 物だ液室に侵入するのを防止することである。それでも、スリンガ−を通って液 室からの洩れかある。

非接触流体ソール装置のもう１つの形式は、回転部材と静止部材に接触している オイルシールと共に使用されるらせん溝、ずなわちオイル戻し溝である。

上述のように、通常の流体シールは皆欠点を有している。単一の非接触ソール装 置は確実に液の洩れを防止せず、他方非接触ソールと接触シールの組合わせでは 耐久ソール装置の平均寿命か得られない。

本発明は、前述した］つまたはそれ以上の問題点を解決することを目的としてい る。

発明の開示 本発明の１つの特徴として、液室内の液レヘルの上方に位置し、静止部材と回転 部材の間の作動境界面の３ｍ路を通って液室から液が洩れるのを防止するシール 装置は、作動境界面に設置された第１非接触シールと第２非接触シールより成っ ている。第２非接触ソールは、第１非接触シールに隣接し、連続した位置関係に ある。

第１非接触シールは液室と第２非接触ンールの間こ二位置している。

Ｘ発明のもう１つの特徴とじて、ノール装置は、作動境界面己こ設置され、液室 と第１非接触７・−ルの闇に位置する第、３の非接触シールを有している。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の実施例の部分断面図、および第２図は、本発明の実施例を示 す作動境界面の拡大断面図である。

発明を実施するための最良の形態 図；こは、静止部材１８と回転部ｖ７２０の間の作動境界面１６の通路を通って 液室１４から液１２が洩れるのを防止するシール１０が示されている。ここで使 用する場合、用語「作動境界面１６Ｊは、静止部材１８のボア２２と回転部材２ ｏの円周表面２４との間の間隙、すなわち作動すきまである。これらの部材間の 洩れ路も同様に作動境界面１６を形成する。液室１４内の液レヘル２６は、重力 により流れて液１２か失われるのを防くため作動境界面１６の下に位置している 。静止部材１８は、第１図に示ずように液室１４の壁２８に既知の方法で取り付 けられている。

代わりに、静止部材１８と壁２８を１個の静止部材Ｇこすることかできる。

静止部材１日は、作動境界面１６の外側円周面３８を形成する静止部材１８のボ ア２２にある、または取り付けられた複数の連続して設けられた環状ａ３４を有 するラビリンス・シール３２である第１非接触ソール手段３０を有する。ラビリ ンス・シール３２は液室１４の近くに配置されている。

第２非接触シール手段４０は、作動境界面１６に設置され、回転部材２０内にあ り、またはそれに取り付けられている。第２非接触シール手段４０は、らせん、 溝４２で、回転部材２２が回転しているとき、ラビリンス・う・−ル３２を通過 して洩れた液を導いて、液室１４に向シナて戻ず。ら廿ん７苛４２から送り込ま れた液１２は、ダムとして作用し、液１２か作動境界面１６を通って洩れるのを 防止する。らせん溝４２は、液室１４から、９．れる液１２の方向に対してラビ リンス・シール３２の下流に配置されている。らせん溝４２は、回転部材２０の 回転方向に応し、て右進みまたは左進みのいずれかにできる。らせん４＃４２の 山頂４４は、作動境界面１６の内側円周表面４６の一部を形取巳でいる。

オプションとじて、第１および第２非接触ノール手段３ｏ、４０の間の、静止部 材１８内に排出手段４８が設置されている。

第１図のように、排出手段４８は、静止部■１８円の環状溝５゜と、第１、第２ 、および第３液通路５２．５４．５６より成っている。環状溝５０は、第１およ び第２ａ通路５２．５４によって液室１４に接続され、第３液通路５６によって 大気に接続されている。通路５４．５６の端ば、とちらの排出通路も使用しない ように栓がされている。対応するプラグ５８を取り外せば、環状溝５０に集まっ た液１２は、液室１４または大気のどちらがへ出ていくことができる。もしオプ ションの排出を使ゎｔけ；ｚｒ、ば、これらの通路よ省くことができる。

第３非接触シール手段６０は、ラビリンス・シール３２とらせんａ４２と組合わ せて組み入れられた液スリンガ−６２より成っている。液スリンガ−６２は、通 常の方法でシールされた状態で回転部材２０に取り付けられており、液室とラビ リンス・シール３２の間に位置する。第２０のように、液スリンガ−６２は、カ ラー６４から延ひていて、第１非接触シール手段３０の上に重なる円筒状部分６ ６を有する。液スリンガ−６２のり、プロ８は、静止部材１８に形成された凹部 ７００甲；こ延びており、半径方向に延びたフランジ７２付きで作られている。

液スリンカー６２の回転動作で生した遠心カフこより、液１２：ま作動境界面１ ６から振り飛ばされる。

産業上の利用性 シール１０は、液室１４から液１２ｆＪ・洩れるのを防止する。たとえば、動作 中、液スリンガ−６２は液１２を作動境界面１６から遠心力で振り飛ばすことに より、洩れ液１２の流れか静止部材１８と回転部材２０の間の作動境界面１６の 通路に達するのを妨げる。液スリンガ−６２のリフプロ８は壁２８から排出する 液１２が作動境界面１６の通路に入るのを防止する。ラビリンス・シール３２は 、高圧区域と低圧区域を生じさせることにより、液室１４から液１２が洩れるの を妨げる。作動境界面１６の通路を通る液１２の洩れに対する別の防止策として 、らせんａ４２がある。らせんｍ４２のポンプ作用により溝の出口に高圧区域が 生し、これが液室１４から液１２が洩れるのを防止する。機関に使用されたとき には、シール１０は、シリンダ・ブロックのエンドカバーとクランク軸間のクラ ンクケースからオイルか洩れるのを防止する。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（イ）作動境界面に設置され、静止部材内に位置する第１非接触シール手段 、（ロ）作動境界面に設置され、前記第１非接触シール手段に隣接し、連続する 位置関係にあって、回転部材内に位置する第２非接触シール手段、および（ハ） 前記第１非接触シール手段は液室と前記第２非接触シール手段の間に位置してい ることを特徴とする、静止部材と回転部材の間に設置され、液室内の液レベルの 上方に位置し、作動境界面の進路を通って液室から液が洩れるのを防止するシー ル。 ２、前記第１非接触シール手段は、複数の連続して設けられた環状溝を有するラ ビリンス・シールであることを特徴とする請求の範囲第１項記載のシール。 ３、　前記第２非接触シール手段は、回転部材が回転しているとき洩れ液を液室 のほうに導くようになっているらせん溝であることを特徴とする請求の範囲第１ 項記載のシール。 ４、　さらに、作動境界面の通路内に留まった液を除去する排出手段を有し、前 記排出手段は前記第１および第２非接触シール手段の間に位置していることを特 徴とする請求の範囲第３項記載のシール。 ５、前記排出手段は、液室に通じていることを特徴とする請求の範囲第４項記載 のシール。 ６、前記排出手段は、大気に開いていることを特徴とする請求の範囲第４項記載 のシール。 ７、　さらに、液室と前記第１非接触シール手段の間に第３非接触シール手段が 設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項記載のシール。 ８、　前記第３非接触シール手段は、回転部材に取り付けられた液スリンガ−で あることを特徴とする請求の範囲第７項記載のシール。 ９、　前記液スリンガ−は前記第１非接触シール手段の上に重なっており、静止 部材と回転部材の間の作動境界面から液を遠心力５　で振り飛ばすようになって いることを特徴とする請求の範囲第８項記載のシール。 １０、前記静止部材に凹部が設けみれており、前記液スリンガ−は前記凹部内に 突き出ていることを特徴とする請求の範囲第８項記載のシール。