JPS61270565A - シ−ル - 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】 発明の分野 本発明は、２つの相対回転部品の間に介設するための弗
素樹脂製のシール部材を備えたシール、例えば回転軸シ
ールまたは回転面シールに関する。

発明の背景 本出願人の英国特許第２１２３９０３号には、円周縁に
終端し、該円周縁に近接してその周りに配設された複数
の凹みから成る流体戻し手段を有する側部表面を備えた
弗素樹脂製シール部材を含むシールが開示されている。

各凹みは、四辺形であって、その１組の二辺は互いに、
かつ、前記円周縁に平行であって、そのうちの一辺は他
方の辺よりは長くて該円周縁に近い位置にあり、他のＩ
　Ｍｉの二辺は該モ行な二辺のうちの長い方の辺に対し
て鋭角をなして延長しており、使用中核円周縁と、数個
部表面の、該円周縁に隣接する少くとも一部分が密封す
べき２つの相対回転部品の一方に係合するようになされ
ている。流体戻し手段の凹みは、いろいろなパターンに
配置することができ、円周縁に近接してその周りに配置
される。

発明の目的および概要 本発明の目的は、良好な軸係合特性を有し、従って、高
速回転する軸に対しても優れた密封性能を発揮する、上
記シールの改良型シールを提供することである。

この目的を達成するために、本発明は、２つの相対的に
回転自在の部品の間に介設するためのシールであって、
円周縁を有し、該円周縁に近接して円周縁の周りに配設
された流体戻し手段を有する側部表面を備えた弗素樹脂
製のシール部材から成り、前記円周縁と、前記側部表面
の、該円周縁に隣接する少くとも一部分とが密封すべき
前記２つの相対的に回転自在の部品の一方に係合するよ
うになされたシールにおいて、前記側部表面に、前記流
体戻し手段の後方に前記円周縁に平行に位置する連続し
た溝を設けたことを特徴とするシールを提供する。

前記流体戻し手段は、前記シール部材の周りに円周方向
に間隔をおいて配置庁した複数の凹みによって構成する
ことができる。

前記凹みは、前記円周縁に隣接する連続した、途切れの
ない環状の密封用帯状部分を残すように該円周縁から離
隔させることができる。

前記各回みは、四辺形とし、１組の対向した二辺は互い
に、かつ、前記円周縁にほぼ平行であって、そのうちの
一辺は他方の辺よりは長くして該円周縁に近い位置に配
置し、他の１組の二辺は、該平行な二辺のうちの長い方
の辺に対して鋭角をなして延長する構成とすることがで
きる。

前記他の１組の二辺は、直線状または湾曲辺とすること
ができる。

前記シール部材は、２つの互いに嵌合するフランジ付円
筒形部材によって構成された内側ケースと外側ケースの
間に挾持させることによって保持してもよく、あるいは
、フランジ付円筒形ケースに接合してもよい。

本発明は、また、２つの相対的に回転自在の部品の間に
介設するためのシールであって、円周縁を有し、該円周
縁に近接して円周縁の周シに配置された複数の凹みによ
って構成された流体戻し手段を有する側部表面を備えた
弗素樹脂製のシール部材から成り、該各回みは四辺形で
あり、１組の対向した二辺は互いに、かつ、前記円周縁
にほぼ平行であって、そのうちの一辺は他方の辺よりは
長くて該円周縁に近い位置にあり、他の１組の二辺は、
該平行な二辺のうちの長い方の辺に対して鋭角をなして
延長しておシ、該複数の凹みは、該円周縁に隣接する連
続した、途切れのない環状の密封用帯状部分を残すよう
に該円周縁から離隔して配置されているシールにおいて
、前記側部表面には、前記流体戻し手段の後方に前記円
周縁に平行に位置する連続した溝が設けられておシ、該
円周縁と、該側部表面の、該円周縁に隣接する少くとも
一部分が前記密封すべき２つの相対的に回転自在の部品
の一方に係合するようになされたことを特徴とするシー
ルを提供する。

前記シール部材は、可撓性材料製の環状部材に接合され
た環状の挿入体によって構成することもでき、該挿入体
の側部表面に前記複数の凹みを形成することができる。

前記可撓性材料製の環状部材は、総体的に断面Ｕ字形と
し、断面直角山形の環状の金属製部材によって補強する
か、あるいは、断面直角山形の環状の金属製部材に接合
することができるような断面形状とすることが好ましい
。

前記可撓性材料製の環状部材の、前記挿入体に隣接する
外周面には、該挿入体の円周縁を前記２つの相対的に回
転自在の部品の一方に密封係合した状態に保持するのを
少くとも助成するためのコイルばねリングを装着するこ
とができる。

該シールには、また、前記シール部材とは別個に第２の
シール部材を設けることもできる。

前記連続した溝は、断面半円形、三角形、捷たは長方形
、または他の任意の適当な形状とすることができる。

実施例の説明 第１〜３図を参照して説明すると、本発明の第１実施例
の回転軸シールは、軸線Ｘ−Ｘの周シに対称であり、円
筒形部分２と半径方向のフランジ３を有する、例えば軟
鋼または適当な合金などの金属製の環状外側ケース１と
、外表面６を直接円筒形部分２の円筒形内壁７に当接さ
せて該円筒形部分２の内側に嵌合する円筒形部分５と半
径方向のフランジ８を有する金属製の内側ケース４と、
フランジ３と８の間に挾持される平坦な半径方向の外方
部分９と断面でみて湾曲した延長部分１１を有する、例
えばテトラフルオロエチレンのような弗累樹脂で形成さ
れたシール部材１０とから成っている。

シール部材１０とケース１との間の密封を確保するため
に部材１０とフランジ６とのｒｉ５にガスケット１２を
介設することが好ましい。

半径方向のフランジ８は、部分９を圧縮するように半径
方向フランジ３の方に向って押圧され、部分９をしつか
シと保持１〜、ガスケット１２を圧縮する。外側ケース
１は、内側ケースを足位置にロックするために折曲げら
れた折曲げ端部分１３を有している。

シール部材１０の延長部分１１は、シールの使用時には
空気に露呈される側となる側部表面１４を有しておシ、
この側部表面１４は密封円周縁１５に終端している。

側部表面１４には、円周縁１５に近接してその周シに円
周方向に間隔をおいて型打または研削加工によって形成
された複数の溝または凹み１６から成る流体戻し手段が
設けられている。

第２図にみられるように、各凹み１６は、四辺形であり
、１組の対向する二辺が平行であり、他の１組の対向す
る二辺は不平行である。平行な二辺の一方は、他方のも
のよシ長く、縁１５に近接しておシ、該縁に隣接する環
状の密封用帯状部分を画定する。凹み１６の四辺形の不
平行な二辺は、同じ長さであり、平行な二辺のうちの長
辺に対し鋭角をなして延長する真直ぐな辺である。

側部表面１４には、また、流体戻し手段１６の後方に、
即ち、第１図でみて左方に縁１５と平行に断面半円形の
連続した溝１７が形成されている。

外側ケース１は、２つの相対的に回転する部品（そのう
ちの１つは例えば回転自在の軸）の間に配置して用いら
れる場合は、固定ノ・ウジング内に保持することができ
る。その場合、側部表面１４の密封用円周縁１５、およ
び側部表面１４の、該縁１５に隣接した部分即ち帯状部
分１５ａは、回転軸に対して干渉嵌め（締シ嵌め）され
る。凹み１６の存在によシ第３図に示されるような干渉
パターンが得られる。

軸の回転方向に関係なく、この回転軸シールの油側から
縁１５の下を通って空気側へ漏れる液体（油）は、軸の
回転によって凹み１６の中へ、そして該凹み内を通って
空気側へ移動せしめられるが、凹み１６の傾斜した側壁
に衝突すると、油側へ押し戻される。なぜなら、各傾斜
側壁は、回転軸に係合する鋭い縁（刃）を形成するから
である。

連続した溝１７は、側部表面１４の、縁１５に近接した
部分の撓みを容易にし、該部分が対応する軸の周面に平
らに接触することができるようにする。

第４図は、各凹み１６の不平行な二辺を第１実施例のよ
うに直線状とせず、湾曲させた第２実施例を示す。

第５図に断面図で示された第３実施例のシールは、第１
〜３図に示されたシール部材１０と同様なシール部材２
１を備えている。即ち、シール部材２１は、その側部表
面２４に形成された凹み２２から成る流体戻し手段、お
よび流体戻し手段の後方に密封用円周縁２５と平行に形
成された断面半円形の連続溝２３を有している。

シール部材２１も、シール部材１０と同様にポリテトラ
フルオロエチレンで形成されているが、この実施例では
、適当な接着剤によって軟鋼または適当な合金製のフラ
ンジ付円筒形ケース２６のフランジに接合されている。

その接着剤は界面２７．２８に塗布し、所定時間加熱加
圧することによって接合する。

第１実施例の場合と同様に、シール部材２１に連続溝２
３が設けられていることによシ、側部表面２４の、縁２
５に隣接する部分の撓みを容易にし、該部分が対応する
回転軸の周面に平らに接触することができるようになさ
れている。

第６図に示される第４実施例においては、回転軸シール
１２０は、軸（図せず）の表面に密封係合するようにな
された円周縁１２３Ｖ？−終端する側部表面１２２を有
するポリテトラフルオロエチレン製の断面切頭円錐形の
環状挿入体圀よって構成されたシール部材１２１を備え
ている。この挿入体は、適当な接着剤によってゴムまた
はゴム状材料製の総体的に断面Ｕ字形の環状部材１２４
に接合されている。図に示されるように、部材１２４は
、防塵リップを構成する内方突部１２４ａを有し、断面
直角山形の環状の金属製部材１２５によって補強されて
いる。金属製部材１２５は、部材１２４に単に嵌着され
るか、あるいは適当な接着剤によって部材１２４に接合
され、部材１２４に形成された嵌シ合い形状の環状凹部
１２６内に座着され乙。

挿入体１２１の側部表面１２２は、このシールが使用さ
れるときは、空気に露呈される側である。

この側部表面には、円周方向に間隔をおいて型打または
研削加工によって形成された複数の凹み１２７から成る
流体戻し手段が設けられている。

各凹み１２７は、第１〜５図のものと同様に、対向する
平行な二辺と、対向する不平行な二辺を有する四辺形で
ある。平行な二辺の一方は、他方の辺よシ長く、密封用
円周縁１２３に近接しておシ、縁１２３に隣接する環状
の密封帯状部分１２３ａを画定している。四辺形の不平
行な二辺は、同じ長さであり、平行な二辺のうちの長い
方の辺に対し鋭角に傾斜している。

挿入体１２１０側部表面１２２には、また、流体戻し手
段１２７の後方に１即ち第６図でみて左方に、縁１２３
に平行に断面三角形の連続した溝１２８が形成されてい
る。

部材１２４の周面１３０に、挿入体１２１に隣接するよ
うにして断面半円形の環状溝１２９が形成されておシ、
この溝内には、縁１２３および帯状部分１２３ａ′（ｉ
ｌ一対応する軸に密封係合した状態に保持するのを少く
とも助成するコイルばねリング１３１が装着される。

金属製部材１２５によって補強されたゴム部材１２４は
、２つの相対的に回転する部品（その１つは例えば回転
軸）の間に用いられる場合は、固定ハウジング内に保持
される。側部表面１２２の密封用円周縁１２２、および
側部表面の、畝縁１２２に隣接した部分即ち帯状部分１
２３ａは、回転軸に対して干渉嵌めされる。凹み１２７
の存在によシ第２〜４図示されるのと同様の、回転軸に
対する干渉パターンが得られる。

軸の回転方向に関係なく、この回転軸シールの油側から
縁１２３の下を通って空気側へ漏れる液体（油）は、軸
の回転によって凹み１２７の１つの中へ、そして該凹み
内を通って空気側へ移動せしめられるが、凹み１２７の
傾斜した側壁に衝突すると、油側へ戻される。なぜなら
、各傾斜側壁は、回転軸に係合する鋭い縁を形成するか
らである。

先の実施例の場合と同様に、連続した溝１２８は、側部
表面１２２の、縁１２３に近接した部分−の撓みを容易
にし、該部分が対応する軸の周面に平らに接触すること
ができるようにする。

第７図に示された第５実施例による回転軸シール１３２
の構成は、第６図のものと同様であるが、防塵リップを
構成する内方突部１２４ａを備えていない。

第８図に示された本発明の第６実施例による回転軸シー
ルの構成は、ポリテトラフルオロエチレン製挿入体即ち
シール部材１３５を担持するゴム製の環状部材１３４が
断面Ｕ字形ではないという点で第６図および第７図のも
のとは異る。

この実施例では、部材１３４は、環状凹部１３６を有し
、該凹部のところで適当な接着剤によって断面直角山形
の金属製環状部材に接合されている。挿入体１３５自体
は、第６および７図の挿入体と同じである。

第９図に示された第７実施例による回転軸シール１４０
の構成は、第８図のものと類似しているが、挿入体１４
２を担持した部材１４１に防塵リップを構成する突部１
４１ａが形成されている。

第１０図に示された本発明の第８実施例による回転軸シ
ールは、第１〜３図のものと同様でちるが、平径方向フ
ランジ１５１とガスケット１５２０間に第２のシール部
材１５０が挾持されている点で異る。この第２シール部
材１５０　ｉｄ、シールの外部から内部へ塵やその他の
異物が進入するのを防止する働きをする。

連続溝１７，２５，１２８の断面形状は、図示のような
半円形または三角形に限定されるものではなく、他の適
当な断面形状を用いることもできる。例えば、第１１（
ａ）〜１１（ｄ）図には長方形や台形の断面形状を有す
る４つの変型実施例による連続溝１１７が示されている
。

流体戻し手段を構成する凹みの断面形状も、ここに図示
されたものに限定されるものではなく、他の適当な形状
および配置の凹みを円周方向に間隔をおいて設けること
ができる。

本発明は、回転軸シールに限定されるものではなく、回
転面シールなどの他の用途にも適用することができる。

また、ここに例示した実施例では密封すべき媒体は油で
あるが、そのような媒体は、他の任意の流体、例えば水
、エマルジョンまたはガスであってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による回転軸シールの断面図
、第２図は該シールのシール部材の軸係合側部表面の部
分平面図、第３図は該シールの対応する軸に対する干渉
パターンの一部分の展開図、第４図は第３図と同様の図
であるが、干渉パターンの変型例を示す。第５図〜１０
図は、本発明のそれぞれ異る実施例による回転軸シール
の断面図である。第１１（ａ）〜１１（ｄ）図は、第１
〜１０図のシール部材または挿入体の溝のいろいろな形
を示す部分側面図である。 図中、１は、外側ケース、４は内側ケース、１０はシー
ル部材、１４は側部表面、１５は円周縁、１５ａは密封
用帯状部分、１６は流体戻し手段（凹み）、１７は連続
した溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）２つの相対的に回転自在の部品の間に介設するため
   のシールであつて、円周縁を有し、該円周縁に近接して
   円周縁の周りに配設された流体戻し手段を有する側部表
   面を備えた弗素樹脂製のシール部材から成り、前記円周
   縁と、前記側部表面の、該円周縁に隣接する少くとも一
   部分とが密封すべき前記２つの相対的に回転自在の部品
   の一方に係合するようになされたシールにおいて、前記
   側部表面（１４；２４；１２２）に、前記流体戻し手段
   （１６；２２；１２７）の後方に前記円周縁に平行に位
   置する連続した溝（１７；２３；１１７；１２８）を設
   けたことを特徴とするシール。 ２）前記流体戻し手段（１６；２２；１２７）は、前記
   シール部材（１０；２１；１２１；１３５；１４２）の
   周りに円周方向に間隔をおいて配置された複数の凹みか
   ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のシ
   ール。 ３）前記凹みは、前記円周縁に隣接する連続した、途切
   れのない環状の密封用帯状部分（１５ａ；１２３ａ）を
   残すように該円周縁（１５；２５；１２３）から離隔し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のシ
   ール。 ４）前記各凹み（１６；２２；１２７）は、四辺形であ
   り、１組の対向した二辺は互いに、かつ、前記円周縁に
   ほぼ平行であつて、そのうちの一辺は他方の辺よりは長
   くて該円周縁に近い位置にあり、他の１組の二辺は、該
   平行な二辺のうちの長い方の辺に対して鋭角をなして延
   長していることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載
   のシール。 ５）前記他の１組の二辺は直線状であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項記載のシール。 ６）前記他の１組の二辺は湾曲していることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項記載のシール。 ７）前記シール部材（１０）は、２つの互いに嵌合する
   フランジ付円筒形部材によつて構成された内側ケース（
   ４）と外側ケース（１）の間に挾持されることによつて
   保持されていることを特徴とする特許請求の範囲第１〜
   ６項のいずれかに記載のシール。 ８）前記シール部材（２１）は、フランジ付円筒形ケー
   ス（２６）に接合されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１〜６項のいずれかに記載のシール。 ９）前記シール部材は、可撓性材料で形成された環状部
   材（１２４；１３４；１４１）に接合された環状の挿入
   体（１２１；１３５；１４２）から成り、該挿入体の側
   部表面（１２２）に前記複数の凹み（１２７）が形成さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第２〜６項の
   いずれかに記載のシール。 １０）前記可撓性材料製の環状部材（１２４）は、総体
   的に断面Ｕ字形であり、断面直角山形の環状の金属製部
   材（１２５）によつて補強されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第９項記載のシール。 １１）前記可撓性材料製の環状部材（１３４；１４１）
   は、断面直角山形の環状の金属製部材（１３７）に接合
   することができるような断面形状とされていることを特
   徴とする特許請求の範囲第９項記載のシール。 １２）前記可撓性材料製の環状部材（１２４；１３４；
   １４１）の、前記挿入体（１２１；１３５；１４２）に
   隣接する外周面（１３０）には、該挿入体の円周縁（１
   ２３）を前記２つの相対的に回転自在の部品の一方に密
   封係合した状態に保持するのを少くとも助成するための
   コイルばねリング（１３１）が装着されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１０項または１１項記載のシ
   ール。 １３）第２のシール部材（１５０）を備えていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１〜１２項のいずれかに記
   載のシール。 １４）前記連続した溝（１７；２３）は、断面半円形で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１〜１３項のい
   ずれかに記載のシール。 １５）前記連続した溝（１２８）は断面三角形であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１〜１３項のいずれか
   に記載のシール。 １６）前記連続した溝（１１７）は断面長方形であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１〜１３項のいずれか
   に記載のシール。 １７）２つの相対的に回転自在の部品の間に介設するた
   めのシールであつて、円周縁を有し、該円周縁に近接し
   て円周縁の周りに配置された複数の凹みによつて構成さ
   れた流体戻し手段を有する側部表面を備えた弗素樹脂製
   のシール部材から成り、該各凹みは四辺形であり、１組
   の対向した二辺は互いに、かつ、前記円周縁にほぼ平行
   であつて、そのうちの一辺は他方の辺よりは長くて該円
   周縁に近い位置にあり、他の１組の二辺は、該平行な二
   辺のうちの長い方の辺に対して鋭角をなして延長してお
   り、該複数の凹みは、該円周縁に隣接する連続した、途
   切れのない環状の密封用帯状部分を残すように該円周縁
   から離隔して配置されているシールにおいて、前記側部
   表面（１４；２４；１２２）に、前記流体戻し手段（１
   ６；２２；１２７）の後方に前記円周縁に平行に位置す
   る連続した溝（１７；２３；１１７；１２８）を設け、
   該円周縁と、該側部表面の、該円周縁に隣接する少くと
   も一部分が前記密封すべき２つの相対的に回転自在の部
   品の一方に係合するようにしたことを特徴とするシール
   。