JPS61501332A - 回転リツプ双方向動流体オイルシ−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】 回転リップ双方向ｖＪ流体オイルシール本発明は改良された回転リップ双方向動 流体オイルシールに関するものであり、より具体的には双方向′ｖＪ流体力学的 作用をともなった簡単なウエーファタイブのオイルシールに関するものである。

オイルシールはオイル貯蔵器からのもれを防止するのに多年にわたって利用され ており、一方が回転するシャフトとハウジングの間に挿設される。問題点は、例 え理論的に完全なオイルシールを用いた場合でさえも、シャフト表面の不完全部 分の故に漏洩が生ずるということであった。、例えば、シャフトに沿って傷があ った場合には静止及び回転状態の両状態においてオイルが５Ｆａする。

場合によってはそのような傷又は不完全部分のために回転状態において漏洩が増 大する場合もある。

この問題を解消するために、動流体作用を有するシャフトシールが用いられてい る。幾つかのそのようなシールは一方向においてのみ所望の芸能を果す。この一 方向のシャフト回転に対して、これらのシールにおいては弾性体的シーリングリ ップの空気側上に形成されたらせん溝又はらせんひだが利用され、これによりオ イルがオイルシールの空気側からリップ及びこれを超えてオイル貯ＪＲ器へと戻 されている。そのようなオイルシールは単にシＡシフトの一方向においてのみｖ Ｊ流体的であり、反対方向においては効果が無いか実際にはシールの漏洩を増す ものである。

しかしながら、多くの設備においてはどちらの方向がシールに対する回転方向で あるかを予測するのは困難である。例えば、同一のシールを各端部において対称 的で％！ｔ＠した回転シャフトの場合がそうである。更には、シャフトによって はある時は一方向に回転し、ある時は反シールを工夫してきた。この場合にも、 シール要素の空気側には、シャフト又は穴が回転した時に、どちらの方向への回 転によってもリップを通って漏洩したオイルをオイル貯蔵器に戻す効果が得られ るよう挙動するひだ溝又は他の有効な°形状部が設けられる。

かくて、モールド成形される弾性体シール要素においては、動流体作用はそれが 一方向性であろうと双方向性であろうと、ある種の特定の形状をリップの空気側 にモールド成形してやることによって（ｑることが出来る。しかしながら、ポリ テトラフルオロエチレンのような材料が用いられる場合には、モールド成形は容 易ではなく、過去においては高価であった。従って、通常のポリテトラフルオロ エチレンリップは単純な平坦ウエーファタイプのワッシャ又は環帯であり、これ に動流体的作用を付与づるためには例えばウエーファの機械加工や冷間成形加工 といった付加的製造段階によってウエーファに形状を持たせる必要があった。単 純なウエーファタイプのシールを用いることが望ましい他のケース及び材質も存 在する。

幾つかの構造物は本発明の構造物と幾分似て見えるかも知れないが、同一に作動 するものではない。例えば、独国特許ＤＥ　３０３１８７０は当該特許において 「カセットシール」と呼ばれるタイプのグリースシールである。このシールは本 発明のシールに幾分の表面的類似性を有しているものの、その作用は本発明のも のと全く異なっている。何故ならば前者特許のシールのウェー７アリツプはオイ ルを保持するのではなくほこりを押出ずためのものであり、リップは静止シャフ ト、ヒにｖｉ着され、回転する穴壁によってワイピングされており、シーリング エツジはシールの空気側に面しているからである。同シールリップは回転ざゼら れるものではなく、本発明がシール漏洩を防止し、漏洩したオイルがあればそれ を動流体力学的に戻すための重要なＭＭとして利用している遠心力は発生してい ない。史には、この独国特許のシールのようなグリースシールは本発明のオイル シールとは目的を異にしている。というのは潤滑剤を添加する時にはグリースシ ールな介してグリースを洗い流すことがしばしば望ましい事となるが、オイルシ ールの場合にはオイルシールを介してオイルを洗い流すことは望ましいことでは ない。

別のグリース追い出し可能シールが米国特許１４，１０６．７８１号に示されて いる。この場合にもやはり、シールはちり、はこり及び他の異物を追い出すこと を意図しており、更には潤滑剤が「シール」中３通過することを許容せしめるこ とも意図している。この米′ｒ５特許からはどの要素が回転するかは明白でない が、どちらでも本質には関係が無い。何故ならばシーリング作用を開始させるの に遠心力が援用されていないからである。更には、このシールは前記独田特許の シールと同様静止カセットタイプのシールとして用いられるものと考えられる。

本発明は一方が静止部材であり、他方が回転部材であるシャフトと穴間において 用いる、回転円板タイプの双方向ｅｉ体オイルシールを提供している。目的はオ イルをオイル貯蔵器内に保持し、漏洩したオイルを同好ＪｉｉＩ器に戻すことで ある。

本発明のシールは剛固部材であって、前記回転部材に向けて延びる周縁の円錐台 状部分を備えるとともに、前記回転部材に面する側にディスク噛合表面を備える 剛固部材と、シーリング組立体であって、前記回転部材上にＳ：洩密なはめ合い を以って装着され、半径方向外向きに延び実質的に半径方向の位２を占める１ｌ ｉＴ撓性シーリングデイスクを支持する支持部分を備えるシーリング組立体と３ 含んでおり、前記ディスクは１つの外側エツジ仁第１及び第２の相対する面を備 えており、前記第１の面は前記ディスク噛合表面と噛合い、これによってたわま されており、前記貯ｊ！器内のオイルは前記外側エツジ及び第２表面の少なくと も一部分と目脂的に尋通しており、前記回転部材がどちらかの方向に回転した時 の回転遠心力は前記第１の面をして前記ディスク噛合い部分に対してより密着的 に押圧せしめるので、オイルは前記ディスク及びディスク噛合い部分の間から通 って出ることを効果的に防止されており、また出てしまったオイルは前記オイル 貯蔵器に戻され易い。

典型的には、前記シーリング組立体乃至ロータは回転シャフト上にあり、前記円 錐台状摩耗スリーブ部分は静止穴内にある。しかしながら、前記ハウジング及び その穴を回転部材とし、シャフトを静止部材としても良い。

いずれの場合であっても、可撓性のあるシーリングリップが半径方向外向きに延 び、ｍＪ　２円錐台状部分に対してはシャフトと対面する部分の上において噛合 う。前記リップが回転すると動流体力学的シーリング作用が発生するので、どち らの方向に回転部材が回転するかは問題とならない。

両方向に作動する動流体シールを提供することに加えて、本発明はリップとそれ が相対運動を行なうシャフト又は穴との間の接触を維持するのに何らのガータば ね又は類似の要素を必要とり”ることかない。

前記リップは好ましくはウエーファタイブのものであり、このことはポリテトラ フルオロエチレンをリップとして適当な使用材料、しばしば好ましい使用材料と する。

前記リップはシーリング組立体上にクランプ定１’ｔｌｊしめるか、同組立体に 結合せしめることが出来る。クランプの場合には、クランプ部に付加的シーリン グガスケットがあっても良い。

静止状態においては幾分の漏洩があるかも知れないが、回転中における動流体作 用によってオイルはオイル貯蔵器へと戻されるのが一般的ケースである。静的漏 洩はリップ上に環状ピードを設けることにより最小とすることが出来る。

異物を排出するために補助リップを設けることが可能であり、シールは所望とあ らば摩耗スリーブと一体化することも可能である。

特殊なリップｒ：Ｉ滑通路を設けることも可能である。

本発明の更に別の特徴及び利点は（＝１図とともに幾つかの好ましい実施例を以 下に記述することによって明らかとなるであろう。付図において、 第１図は回転シャフトとハｔクジングの静止穴の間に組付けられた、本発明の原 理を具現したシャフトシール組合せ体を立面及び断面にて示した図である。

第２図は第１図と類似の図であり、第１図のシールのロータ要素がシャフト上に 装着され、ステータ要素がまさに装着されんとする状態を示して６す、この１１ 点においてシーリング要素がどのような半径方向位置を占めるかをも示している 。

第３図はやはり本発明の原理を具現しているシャフトシール設備の上側部分の類 似の図であり、穴はシールロータに沿って回転しており、ステータは静止軌上に 装着されている。

第４図は幾分単純化して描いたシャフトシール設備の上側部の図であり、第１図 のシールをわずかに修整した類似のシール構造体を示している。このシールは新 しい四角形の先端を備えた設備新設又はそれに近い時点における状態が示されて いる。

１７５図は第４図と類似の図ｒあるが、第４図のシールが長期間使用後羽毛先端 の如く摩耗した状態を示している。

第６図は第４図及び第５図と類似した別の図であるが、第４図のシールが長期間 使用後はとんど摩滅せんとする第７図はシーリングロータの別の修整された形態 の上側部分を立面及び断面にて示した図であり、Ｊｉｊｌ形態においてはシーリ ングワッシャが直接その支持ケースに結合されている。

第８図は本発明の別の修整例を示ず類似の図であり、同修整例においてはケース を通って漏洩が生ずるのを防止づるため漏洩防止オーリングがよさに定ｄクラン プされようとしている状態を示している。

第９図は本発明の原理な修整された形態において具現している装置の上側半分を 立面及び断面にて示しｌζ図であり、固装とにＪ３いては静的漏洩を防止するた めにＮ４性リップの外側へ辺にはゴムのビードが設けられている。

第１０図はゴムビードがリップの屈曲部分の内側端部においてゴムビードが設け られている別の静的シール補強８置の類似の図である。

第１１図は伸性体ウエーファを裏当てし、拘束しているシム材によってウエーフ ァ要素が伸びから保護されている、本発明の別の修整された形態の類似の図であ る。

第１２図は極めて高速の作動において用いる本発明の別のｒｉ整形態の類似の図 であり、この形態においては回転リップ自体がロータケース内にクランプされた シム材であり、ステータはポリテトラフルオロエチレン摩耗パッドを含んでいる 。

第１３図は装着前のシム材の一部を修整した例の一部断面及び斜視にて眺めた断 片図である。

第１４図はデュアルリップ構造及び修整された形態の摩耗スリーブを備えた、本 発明の原理を具現した別の修第１５図は本発明の原理を具現した別の修整された 形態のシールの第１図と類似の図であり、同シールは第１図のシールと同様のシ リングロータを備えるも、ステータが異なっており、穴と噛合う弾性体部分及び 回転シャフトと噛合う補助的はこり排除リップが含まれている。

第１６図は本発明のｂ＋ｉ理を具現した別の形態の一体形シールであってやはり ほこり排除リップを含んだシールの上側半分を立面及び断面で示した図である。

第１７図は本発明の原理を具現したシーリング装置であって、冷ｕ１のためのオ イル膜を確立し、シールが高度断続動流体シールとして作用出来るようにするた めのフローチャンネルを備えたシーリング装置を立面及び断面で示した断面図で ある。

第１８図は第１７閏のシールの端室面図であり、断続チャンネルの４つの異なる 形態を各々　１／４ハずつ示しており、台片はこの装はがそのようなタイプのチ １アンネルとともに如何にして用いるかを例示している。

第１９図は第１８図の一部分の斜視的拡大図である。

第２０図は本発明の原理を具現したシール要素の端室面図であり、ロータシール 上にオイル膜を再生するためロークリップ上に設けたパターン模様を示している 。

第２１図は第２０図の一部分の斜視的拡大断片図である。

回転シャフト及び静止穴の間で用いる基本シール（工１ｊ」Ｌ肛λＪレー 第１図は本発明の原理を具現するシャフトシール紺立体３ｏを示している。この 場合には組立体３０はロータ３１とステータ３２を６えている。前記ロータ３１ は回転シャフト３３上において肩３４と接して装着されている。このシャフト３ ３は、肩３６を備え穴３７を提供している静止ハウジング３５内を回転する６穴 ３７内においてステータ３２は肩３６に対して係合しており、円筒形の穴係合部 分３８と、ある角度をなして半径方向内向きに延びる内向き方向の摩耗スリーブ フランジ３９とを備えている。前記ステータ３２は板金から形成された部材とし て例示されているが、所望とあらば、同ステータは機械加工された部材であって も良いし、ハウジング穴を適当に渫械加工したものであっても良い。

前記ロータ３１は金属ケース部材４０ｆ＃ａえており、同部月にはシャフト３３ 上に３＋［密にしつかりブレス圧入された円筒状部分４１が含まれ、更に半径方 向外向きに延びる部分４２も備えられている。第２のケース部材４３には部分４ １としつくりはまり合った円筒部分４４と半径方向部分゛４５が備えられている 。前記ケース部材４０及び４３はカール曲げした端部４６による如く互いにクラ ンプされており、半径方向部分４２及び４５間には好ましくはポリテトラフルオ ロエチレンから作られたシールリップ又はディスク５０がクランプされている。

前記リップ乃至ディスク５ｏは一様なウエーファ厚味よりなる単純な環状ワッシ ャを有して゛おり、リップ５０は通常は第２図に示すように半径方向平面内な延 びている。しかしながら、ステータ３２が第１図に示すその位＝に装着された時 には、前記リップ５０は屈曲し、摩耗スリーブフランジ３９のリップ噛合い又は ディスク噛合い表面５１と接触する。この装置のオイル側は第１図の右側であり 、ウエーファリップ５ｏはオイル側にｌｌｆｌ曲される。か（て前記リップは摩 耗スリーブ噛合い而５２と、四角形端部５３と、前記摩耗スリーブ表面５１とは 噛合わない半径方向内側１１１ｉ５４とを備えることになる。

シャフト３３及びロータ３１が回転すると、遠心力が発生し、この遠心力はリッ プ５ｏがその半径方向形状を取り戻そうとする自然の傾向とともに、円錐台状摩 耗スリーブ表面５１とのシーリング接触の程度を増大させる。

リップ５０を通って漏洩したオイルは吹き飛ばされてステータ表面５１に沿って 半径方向外向きに流れ、リップ表面５２下方からシールのオイル側へと戻る。か くて、シール３０はそのリップ５０が溝又は類似の動流体作用を与えるための形 状を備えていないにもかかわらずｆｈ流体作用を有している。更には、前記シー ル３ｏは特に回転中有効となる。というのはリップ５ｏがステータの摩耗スリー ブ表面５１とぴったり噛合う傾向があるからである。

第３図に示すシール組立体６ｏは肩６２を備えた静止シャフト又は心軸６１と同 層に端部が接触づるステータ６３との間をシールしている。前記ステータ６３は シャフト又は８軸６１上に漏洩密にフイツｌ−Ｌ　’Ｕ　８着された円筒状部分 ６４３備えており、前記シャフト又は８軸は例えばトレーラの車軸とすることが 出来る。前記ステータ６２は又半径方向外向きに延びる部分６５を備えており、 同部分６５にはリップと噛合う半径方向外向きにかつ角度をなして延びる摩耗ス リーブ部分６６が続いている。

回転ハウジング６８のへ６７内には〇−タケース部材７ｏが着座しており、同部 材は穴６７と漏洩ヨなフィツトをなし噛合っている円筒状部分７１と、半径方向 内向きに延びる部分７２と、部分７１と平行をなす第２の円筒状部分７３と、部 分７３から反対方向に延びる第３の円筒状部分７５に通ずるクランピング半径部 分７４とを備えている。クランプは前記第３の円筒状部分７５とぴったり噛合う 円筒状部分７７並びに前記半径方向クランピング部分７４と平行をなす半径方向 クランピング部分７８を備える別の板金ケース部材７６を用いることによって完 了される。前記円筒状部分の自由端部７つは２つのケース部分７０及び７６を結 合し、それらの間に好ましくはポリテトラフルオロエチレンから作られたシール リップ８ｏをクランプするよう折り返される。

前記リップは摩耗スリーブ部分６６の表面８２と噛合う面８１並びに外側エツジ ８３及び第２の面８４を備えている。

オイルをして第３図のシールの右側にあるオイル貯蔵器（オイルだまり）内に保 持せしめ易くし、漏洩したオイルを同貯蔵器に戻し易くする遠心力を青るために はロータ７ｏが回転ツることが毛長Ｃある。この場合にも、遠心力はリップ８ｏ のもとの形状に戻ろうとする傾向から生ずる自然力と結合して作用し、これらの ２つの力がリップ表面８１をステータ摩耗スリーブ６６に密着保持せしめ、シー ルの右側上のオイル側からオイルがシール６０を通って流出するのを防止すると ともに、もしも、例えば、穴６７に傷が付きシールを通ってオイルが減れ出した ならばこのオイルをシール内に戻そうとする。かくて、本発明のシールは回転す るシャフトとばかりでなく回転する穴とともに用いることが出来る。

シールに対する摩耗の影響（，４図、第５図及び第６第４図、第゛５図及び第６ 図は本発明に係る修整された形態のシーリング組立体８５を示しており、同組立 体においては漏洩を防止するのを助【）るロータ８７の他の部材に加えてシーリ ングガスケット８６が設けられている。

他の点においては第１図及び第２図に用いられる番号があてはまる。これらの図 の主たる目的はいかに摩耗がリップ５０上に作用するかを示している。この例に おいては、オイル貯蔵器は左側であり、空気側は右側である。

第４図は装着の開始時点にＪ５けるシール組立体８５を示しており、同組立体に おいては四角形の端部５３を備えたリップ５０が設けられており、その厚味は２ つ面５２及び５４の間で一定である。

第５図はより後期にａ３ける、例えば自動車設備においては通常数千マイル以模 におけるシール組立体８５を示している。リップ５０はすり切れ、羽毛状になっ ており、外側エツジ８８において一番薄くなってあり、シャフトに向かう面８９ に沿って厚味が増大している〈何故なら。

遠心力は最大径において最大となるからである）。この段階においてもまだ所望 の遠心力が提供され、所望の動流体作用が得られる。

第６図はシール組立体８５を示しており、同組立体には殆んどすり切れ、以前よ りも動流体作用が少なくなっているものの、まだ適正に機能しているリップ５０ が存在している。しかしながら、この遠心力がシーリング要素に作用しているの で同遠心力はまだそこに存在し、まシール構造体の幾つかの修整された形態第７ 図〜第１０図 第７図は本発明を具現するシーリングロータの１つのｒｉ整形態９ｏを例示して おり、同修整例においては、ロータ９０には単−岸の金底ケース９１が設けられ ている。

ケース９１は円筒状部分９２と、半径方向フランジ９３を備えており、同フラン ジ９３はポリテトラフルオロエチレンリップ９４が直接結合されている。前記シ ーリングリップ９４は１つの平坦なウエーファとして切り出すことが出来る。

第８図は第１図と類似のクランピング構造を示しているが、同構造においては漏 洩オーリング９５がまさに組立体内にクランプされガスケットとして作用しよう としている状態が示されている。左手側クランピング要素の全体として半径方向 のフランジ９６をしてαなる直角よりわずかに小さい角度を以って延ばす一方、 他方の半径方向フランジ９８をしてβなる更に小さな角度を以てその円筒状部分 ９９と交差させることで佃ばね効果が得られる。

第９図は静的シール効果促進構造を備えたシール組立体１００を示している。全 体として第４図と類似のＯ−タ１０１にはシーリングリップ１０４の外側極近１ ０３付近においてゴムビード１０２ｊｆｉ付加的に設けられている。このゴムビ ード１０２はステータ１０５に結合することが可能であり、同ビードはそれが無 い場合には設備によっては静的シールが不完全になる可能性のある静的シール効 果を高める。

類似の構造体が第１０図に示されており、この構造体において（よりツブ１０８ の屈曲部分の反対側端部１０７にゴムビード１０６が設けられている。

過度の回転引き伸しの防止（第１１Ｍ）高回転速度においては、ボリテトラフル オロエチレンリップは過度に伸張する可能性があり、この際にはリップの有効性 が減少し、速度がル端に高い場合には破壊づる可能性もある。第１１図が示すよ うに、この問題点はポリテトラフルオロエチレンリップ１１１とこれに類似のシ リコンゴムガスケット１１２との間に両側が結合されるシム材環？’１）１１３ をクランプし、一方の側をシリコンゴムガスケット１１２に結合し、他方の側を ポリテトラフルオロエチレンリップ１１１に結合させた組立体１１０によって克 服される。前記シム材環帯１１３は前記ポリテトラフルオロエチレンリップ１１ １の全長に沿って外向きに延び、同リップを裏からバックアップするとともに過 度の伸び又は破損のような変形が生ずることを防止している。前記シム材環帯１ １３は結合の以後において、かつ又摩耗リング１１５との組立ての以前において 部分的に予成形し、不具合のしわが生じないよう保証してやらねばならないかも しれない。

（嘔めて高い速度の操作にお番プるシール（第１２図及び第１３図） 別の修整された形態のシール組立体１２０が第１２図及び第１３図に示されてい る。この場合にはステータ１２１が角度をなして延びる摩耗スリーブ部材１２２ を備えており、同スリーブ部材１２２は前述の場合と逆方向に折り曲げられてお り、摩耗スリーブ１２２に結合されたポリテトラフルオロエチレン反動摩耗バッ ド１２３を備えている。前記部材１２３はもちろん静止状態にとどまる。この実 施例にお１ノる空気側は右側であり、オイル側は左側にある。ロータ１２５は２ つのケース部材１２６及び１２７を含んでおり、それらの半径方向フランジ１２ ８及び１２９は同フランジ間にガスケット用シリコンウエーファ１３０をクラン プせしめており、同つ工−ファにはシム材からなる予成形された半可撓性の環帯 １３１が結合されている。第１３図に示すように、前記シム材環帯１３１には同 心状リッジ１３２を設けて、剛性を増大させるとともに環帯が旧市させられた時 に円周方向のしわが発生吏ることを防止することが出来る。

前記環帯１２１とシャフト１３３との間の角度はこれ逸水したシールリップの場 合とくらべてより直角に近い。、何故ならばこの実施例においてはしわを防止す ることが重要であり、そのための１つの方策はたわみ変形をより少なくすること であるからである。前記シム材環帯１３１が平坦状態に近付くためには前記たわ み変形」は０．０２５４ａｍ＜１０００分＋７）１インチ）（７）ａ倍程ｉｒあ れば良い。

本発明のデュアルリップシール（第１４図）第１４図は本発明を具現する別のシ ール組立体１４０を示しており、同組立体の場合シールのオイル側は左側であり 、空気側は右側である。この場合には例えば６水またはほこりである異物が進入 することが望まれている。

この例においては両者ともポリテトラフルオロエチレンからなっているのが好ま しい２つのシーリングウエーファリツブ１４１及び１４２が設けられており、こ れらのリップは漏洩防止ガスケット１４３とともに、実質的に前掲したような２ つのケース部材１４４及び１４５間にクランプされ、回転シャフト１４７上に装 着されたロータ１４６を構成している。ステータ１５０は以前に示したものと異 なる形態をなしており、穴１５２内に噛合っている円筒状部分１５１並びに角度 をなして延びる摩耗スリーブ部分１５３を備えているばかりでなく、部分１５３ から約９０’をなして反転し、短距離だけ外向きにある角度をなし第２の摩耗ス リーブを提供している円筒状部分１５１をも備えている。各゛々の部分の角度は 約４５°とすることが出来る。オイル保持リップ１４１はほこり排除リップ１４ ２よりも長くすることが出来、リップ１４１はシーリング表面１５５を備えてい る。前記はこり排除リップ１４２は基本的に同様の考え方に立ち、同様の構造を 備えており、ステータ１５０の第２の摩耗スリーブ部分１５４と噛合う面１５６ を備えている。リップ１４１及び１４２の両画はそれらに適当なｆＩｉ様で作動 する。

この構造においては、オイルシーリングリップ１４１内にオリフィス１５７を設 け、オイルが２つのリップ１４１及び１４２間の空隙１５８内に進入出来るよう にし、両リップの潤滑を保証し、以って摩耗を減少ばしめることが可能であり、 しばしばそうすることが望ましくもある。オイルの幾分かは失なわれるかも知れ ないが、その量は多くなく、むしろ塵介がシステム内に入り込むのを防止し易く なる。

別のほこり排除シール（第１５図 第１５図に示すシール組立体１６０はそのロータ１６１として第１図のロータ３ １と全く同様の部材を含んでいる。そのステータ１６２は異なっており、円筒状 部分１６４を備えた金属ケース１６３と、角度をなして延びるリップ噛合い部分 １６５と半径方向に延びる部分１６６とを有している。これら３つの部分１６４ ゜１６５及び１６６の全ての外側表面上には弾性体部材ング係合をなしている。

ここに部分１６９は穴１６８よりも直径が大きく、シールステータ１６２が装着 される時にゴムの幾分の流れをともなっである程度圧縮されるものである。ステ ータ１６２の内側表面上においては、一連のボタン１７０がロータ１６１とステ ータ１６２の間の適正な距離を保持せしめている。はこり及び他の異物を排除す るために補助リップ１７１が半径方向にかつある角度をなして延びている。

水　明の一体化されたシール（第１６図）第１６図はロータ１７６及びステータ １７７を備えた本発明に係るー・体化シール組立体１７５を承り。前記ロータ１ ７６はシャフト１８２上にはまり合う円筒状部分１８１を備えた主ケース部材１ ８０を備えている。ケース部材には自由端部１８３及び端部部分１８４が設けら れており、１ｉｉ１部分１８４は円筒状部分１８１上に折り返されて、半径方向 フランジ１８５が延び出ずインサートを提供している。別のケース部材１８６は 円筒状フランジ１８１の外側表面に係止する円筒状フランジ１８７とクランピン グ半径方向フランジ１８８とを備えている。

これらのフランジ間にはシーリングガスケット１８９とポリテトラフルオロエチ レンリップ１９０がクランプ結合されており、自由ｒａ部１８３はケース部材１ ８０及び１８６を互いに保持するべくカール曲げされている。

前記ステータは自由端１９３を備えた円筒状フランジ１９２と半径方向内向きに 延びるフランジ１９４とを協えた穴係合ケース部材１９１を含んで６す、前記フ ランジ１９４はシーリングリップの外側端部１９５を通過し十分下方に迄延び、 かつ又クランピングフランジ１８５と相対して延びている。前記フランジ１９４ には弾性体環帯１９６が設けられており、同環帯は一連の隔はボタン１９７を設 けている。ボタン１９７は２つのフランジ１８５及び１９４を隔２７ｔ！ニジめ ており、引続くボタン１９７間にはオイルが通過する十分なる余地が設けられて いる。このシール１７５のオイル側は左側であり、空気側は右側に存在する。

自由エツジ１９３上にカール曲げされて定置クランプされた内側ケース部［２０ ０が設けられており、同部材はケース部材１９１の円筒状部分１９２に入れ込ま れて摩耗スリーブ部分２０２とを先えている。前記摩耗スリーブ部分２０１の内 側端部において、かつ又基本的にクランピングフランジ１８８と平行をなして、 半径方向内向きに延びる部分２０３が備えられており、同部分にはリップ２０５ を備えたほこり排除弾性体部材２０４がモールド成形され、結合されている。前 記リップ２０５はケース部材１８６の内側円筒状表面１８７上を走行しており、 その軸線方向反対側には適正な間隔を保証するために部材１９６上のボタンとほ ぼ同様の一連のボタン２０６が設けられている。組立時において、前記ロータ１ ７６及びステータ１，７７の穴係合ケース部材１９１が定位置に配置され、次に ステータの外側ケース部材が引き出され、端部１９３がカール曲げされ、シール 全体が互いにロックされる。かくてシールは一体化シールとして装着されること が出来る。

第１７図はステータ摩耗スリーブ２１２と噛合うポリテトラフルオＯエチレンリ ップ部材２１１を備えたロータ２１０の一部分を断片的に示した図である。空気 側は右側であり、オイル側はこの図で眺めて左側である。摩耗スリーブ表面２１ ４と噛合うリップの表面２１３内には一連の断続チャンネル２１５が設けられて いる。これらのチャンネルはポケット状の部材であり、リップ２１１全体をつら ぬくものではなく、［７剤を取り上げる、即ち初期供給され、静的漏洩を防止し 、低速運動の　。

如く遠心力が漱少した際に半径方向外向きの流体流れを高めるようにするための ものである。これらのチャンネル２１５は所望とあらば回転表面の代りに静的表 面内に設けても良いし、更に所望とあらば、設電によって流体膜の再生が必要と される場合ロータのステータと接触する領域のみにおいて、ロータ全域に実際貫 通する穴を設けても良い。

第１８図は断続チャンネルに用いることの出来る形状の幾つかを示している。右 側四分円におけるチャンネル２１６は細長いポケットであり、半径方向には短く 円周方向には長い形状とされている。上側左四分円のものは半径方向により長く 、幅方向により短かい区画２１５を示している。下側左手四分円は台形ポケット 形状を示しており、下側右手四分円は円弧状溝２１８を示しており、これら全て の溝はオイルが表面の他の部分を覆うことが出来るように半径方向にＢｔｘいに 配列されている。

ロータシール上にオイル膜す再生するためのロータパターン（第２ｏ図及び第２ １図） 第２０図及び第２１図は一連の台形状部材２２１及び２２２を備えたロータシー リングリップ２２０を示しており、これらの部材は互いに反転されて配置され、 場合によってはオイルを内向きに導き、また場合によってはオイルを外向きに導 き、以って所望の動流体作用を得る一方オイル膜の存在を保証せしめるようにさ れている。

本発明が関連する当業者にとっては、構造に関する多くの変更例並びに本発明の 幅広く異なる実施例及び用途は本発明の精神及び範囲から離脱することなく自明 のものとして思い浮ぶことであろう。これ迄になした開示及び説明は純粋に例示 の目的でなされたものであり、いかなる意味においても本発明を限定するつもり でなされたものではない。例えば、シールすべき流体はオイルである必要はなく 、「空気」側はそれ以外の別の流体であっても良い。即ち例えば本シールは清浄 な水を汚水からシールするものであっても良い。「オイル」及び「空気」なる両 用詔は請求の範囲において定義する意味で用いられているのではなく、例示する 意味で用いられている。

″　”ＰＣＴ／（Ｉｓ　６４７口１９１３ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　’ｒ’ｈｔ　ＺＮ ＴＥＲＮＡＴＫＯＮＡｊ、５ＥＡＲＣ４ＲｌＪＯＲＴ　ＯＮ　’

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．一方が静止部材であり、他方が回転部材であるシヤフト（３３）及びハウジ ング穴（３７）の間で、オイル貯蔵器内にオイルを保持するのに用いる回転デイ スク双方向動流体オイルシール（３０）において、当該シール（３０）は剛固部 材（３２）にして前記回転部材（３３）に向けて延びる周縁の円錐台状部分（３ ９）並びに前記回転部材（３３）と対面する側上のデイスク噛合い表面を備えた 剛固部材と、シーリング組立体（３１）にして前記回転部材（３３）上に漏洩密 なはめあいを以つて装着され、半径方向外向きに延び、実質的に半径方向の位置 を占めようとする可撓性シーリングデイスク（５０）を支持する支持部分（４０ ）を備えたシーリング組立体とを含んでおり、前記デイスク（５０）は外側エツ ジ（５３）並びに第１及び第２の相対する面（５２，５４）を備え、前記第１の 面（５２）は前記デイスク噛合い表面（３９）と噛合いこれにより屈曲させられ ており、前記貯蔵器内のオイルは前記外側エツジ（５３）の少なくとも一部分並 びに前記第２の面（５４）と機能的に導通しており、前記回転部材（３３）のい ずれかの方向への回転による遠心力は前記第１の面（５２）をして前記デイスク 噛合い部分（３９）により密着するよう押圧せしめるので、オイルは前記デイス ク（５０）及び前記デイスク噛合い部分（３９）の間に流れ出すことが効果的に 防止されるとともに、このようにして流れ出すかもしれないオイルは前記オイル 貯蔵器へと戻され易いことを特徴とするシール。 ２．請求の範囲第１項に記載のシールにおいて、前記デイスク（５０）は前記支 持部分（４０）によつて保持された平坦なワツシヤ状環帯を有していることを特 徴とするシール。 ３．請求の範囲第２項に記載のシールにおいて、前記環帯（５０）はポリテトラ フルオロエチレンであることを特徴とするシール。 ４．請求の範囲第２項に記載のシールにおいて、前記支持部分（４０）は前記環 帯（５０）をしてそれを保持する如くクランプするためのクランビング装置（４ １，４３）を含んでいることを特徴とするシール。 ５．請求の範囲第４項に記載のシールにおいて、前記環帯（５０）と前記支持部 分の間に、かつ又前記シーリング組立体（８５）のオイル貯蔵器側上においてガ スケツト装置（８６）が設けられていることを特徴とするシール。 ６．請求の範囲第２項に記載のシールにおいて、前記環帯（９４）を前記支持部 分（９３）に結合するための結合装置が設けられていることを特徴とするシール 。 ７．請求の範囲第２項に記載のシールにおいて、前記剛固部材（１６２；１７７ ）は前記回転部材（１６１；１７６）とシーリング接触するべく延びる弾性体部 材（１６７；１９６）備えた部分（１６４〜１６６；１９４）を含んでいること を特徴とするシール。 ８．請求の範囲第７項に記載のシールにおいて、前記剛固部材（１７７）は又前 記デイスク（１９０）に対する潤滑剤通路を提供するための弾性体隔置装置（１ ９７）をも含んでいることを特徴とするシール。 ９．請求の範囲第７項に記載のシールにおいて、前記剛固部材（１７７）は前記 支持部分（１８５）とシーリング接触するべく延びた弾性体部材（１９６）を備 えた部材（１９４）を含んでいることを特徴とするシール。 １０．請求の範囲第９項に記載のシールにおいて、前記剛固部材（１７７）は又 前記弾性体部材のシーリング接触面及び第１の面（２０２）の間において前記デ イスク（１９０）に潤滑剤通路を提供するための弾性体隔置装置（１９７）をも 含んでいることを特徴とするシール。 １１．請求の範囲第２項に記載のシールにおいて、前記第１の面（１０４）の半 径方向外側極辺（１０３）と前記デイスク噛合い表面（３９）との間に円形弾性 体ビード（１０２）が設けられていることを特徴とするシール。 １２．請求の範囲第２項に記載のシールにおいて、前記第１の面（１０８）の半 径方向内側極辺（１０７）と前記デイスク噛合い表面（３９）との間には円形弾 性体ビート（１０６）が設けられていることを特徴とするシール。 １３．請求の範囲第２項に記載のシールにおいて、金属製シム材環帯（１１３） が設りられており、同環帯は前記第２の面（５４）と噛合い、前記支持部分（４ ０）によつて担持されることにより高回転速度操作において前記環帯の伸びを防 止することを助けていることを特徴とするシール。 １４．請求の範囲第２項に記載のシールにおいて、前記環帯（１３１）は金属シ ム材から作られており、前記デイスク噛合い面は前記摩耗スリープ部分（１２２ ）に結合され、前記第１の画と噛合う弾性体パツド（１２３）を含んでいること を特徴とするシール。 １５．請求の範囲第１項に記載のシールにおいて、前記摩耗スリープ部分（１５ ３）には第２の反対方向に傾斜した摩耗スリープ（１５４）が引続いており、同 部分には前記シヤフト（１４７）と対面する側において第２のディスク噛合い表 面が備えられており、前記シーリング組立体は２つのリツプ、即ち第１及び第２ の環帯は（１４１，１４２）を有しており、両リツプは前記支持部分（１４０） によつて保持され、２つの摩耗スリープ部分（１５３，１５４）によつて反対方 向に屈曲させられており、前記デイスク噛合い部分の各々は一方の前記面におい て前記一方のリツプによつてぬぐわれており、かくて第１のデイスク噛合い部分 と噛合う第１のリツプ（１４１）並びに第２のデイスク噛合い部分と噛合うほこ り排除リツプ（１４２）とによつて達成されるオイル保持シールが提供されてい ることを特徴とするシール。 １６．請求の範囲第１５項に記載のシールにおいて、前記環帯の両者（１４１， １４２）は一定厚味のポリテトラフルオロエチレンからなつていることを特徴と するシール。 １７．請求の範囲第１５項に記載のシールにおいて、前記環帯（１４１，１４２ ）の両方は前記支持部分（１４０）のクランピング部分（１４４，１４５）によ つて前記支持部分（１４０）にクランプされていることを特徴とするシール。 １８．請求の範囲第１７項に記載のシールにおいて、前記第１のリツプ（１４１ ）と前記支持部分（１４０）の間にガスケツト装置（１４３）が設けられている ことを特徴とするシール。 １９．請求の範囲第１７項に記載のシールにおいて、前記シーリング部材の前記 オイル保持リツプ（１４１）中を前記支持部分（１４０）を半径方向に超えてオ リフイス（１５７）が設けられ、両前記リツプ（１４１，１４２）に潤滑剤を提 供するようにされていることを特徴とするシール。 ２０．請求の範囲第１項に記載のシールにおいて、前記第２の面（２２０）はそ の上において重なるよう半径方向に互い違いに配置された円周方向のー連のチヤ ンネル（２２１，２２２）を備えていることを特徴とするシール。 ２１．請求の範囲第１項に記載のシールにおいて、前記第１の面（２１３）上に は付加的動流体作用を与えるため一連のリプ及び凹所（２１５〜２１８）が設け られていることを特徴とするシール。 ２２．オイル貯蔵器内にオイルを保持するべく、静止ハウジング穴（３７）と回 転シヤフト（３３）の間で用いる、回転リツプ双方向動流体オイルシール（３０ ）において、当該シール（３０）は、１つの剛固な静止ケース部材（３２）にし て、１つの外側周縁穴係合部分（３８）並びにシヤフト（３３）と対面する側に おいてリツプ噛合い表面を備える１つの半径方向内向きの円錐台状部分（３９） を備えた静止ケース部材と、１つのシーリング組立体（３１）にして、実質的に 半径方向の位置を占めようとする１つの外向きに延びる可撓性シーリングリツプ （５０）を支持する内側シヤフト噛合い部分（４０）を備えた組立体とを含んで おり、前記リツプ（５０）は１つの外側エツジ（５３）並びに第１及び第２の相 対する面（５２，５４）を備えており、前記第１の面（５２）は前記リツプ噛合 い部分（３９）と噛合い、これによつて屈曲させられており、前記オイル貯蔵器 は前記外側エツジ（５３）並びに前記第２の面（５４）と機能的に直接導通して おり、前記シーリング組立体（３１）がいずれかの方向に回転した際の回転によ る遠心力は前記第１の面（５２）を前記リツプ噛合い部分（３９）に押圧せしめ る力を増大させる傾向を有するので、オイルは前記リツプ（５０）と前記リツプ 噛合い部分（３９）の間を通過することが防止されることを特徴とするシール。 ２３．請求の範囲第２２項に記載のシールにおいて、前記リツプは前記支持部分 （４０）によつて保持された１つの平坦なワツシヤ状環帯（５０）を有している ことを特徴とするシール。 ２４．請求の範囲第２３項に記載のシールにおいて、前記環帯（５０）はポリテ トラフルオロエチレンであることを特徴とするシール。 ２５．請求の範囲第２２項に記載のシールにおいて、前記剛固ケース部材（１６ ２；１７７）は前記回転部材（１６１；１７６）とシール接触するよう延びる弾 性体部材（１６７；１９６）を備えていることを特徴とするシール。 ２６．請求の範囲第２５項に記載のシールにおいて、前記剛固ケース部材（１７ ７）は又前記リツプ（１９０）に潤滑剤通路を提供するための弾性体隔置装置（ １９７）をも含んでいることを特徴とするシール。 ２７．請求の範囲第２２項に記載のシールにおいて、前記剛固ケース部材（１７ ７）は前記シヤフト噛合い部分（１８４，１８５）とシーリング接触するよう延 びる弾性体部材（１９６）を備えていることを特徴とするシール。 ２８．請求の範囲第２８項に記載のシールにおいて、前記剛固ケース部材（１７ ７）は又前記弾性部材のシーリング接触部及び前記第１の面間において前記リツ プ（１９０）に潤滑剤の通路を提供するための弾性体隔置装置（１９７）をも含 んでいることを特徴とするシール。 ２９．請求の範囲第２２項に記載のシールにおいて、前記円錐台状部分（１５３ ）には第２の相対して傾斜する円錐台状部分（１５４）が引続いており、同部分 （１５４）には前記シヤフト（１４７）と対面する側において第２のリツプ噛合 い表面が備えられており、前記シーリング組立体は２つのリツプ、即ち第１及び 第２の環帯（１４１，１４２）を有しており、両環帯は前記シヤフト噛合い部分 （１４０）によつて保持されるとともに、２つの円錐台部分（１５３，１５４） によつて反対方向に屈曲させられており、前記リツプ噛合い部分の各々は前記一 方のリツプの前記一方の面によつてぬぐい去られており、かくて前記第１のリツ プ噛合い部分と噛合う第１のリツプ（１４１）並びに前記第２のリツプ噛合い部 分と噛合うほこり排除リツプ（１４２）とによつて達成されるオイル保持シール が提供されていることを特徴とするシール。 ３０．請求の範囲第２９項に記載のシールにおいて、前記環帯（１４１，１４２ ）の両者は一定厚味のポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とするシー ル。 ３１．請求の範囲第３０項の記載のシールにおいて、前記環帯（１４１，１４２ ）の両方は前記シヤフト噛合い部分（１４０）のクランピング部分（１４４，１ ４５）によつて前記支持部分（１４０）にクランプされていることを特徴とする シール。 ３２．請求の範囲第３１項に記載のシールにおいて、前記第１のリツプ（１４１ ）と前記支持部分（１４０）との間にガスケツト装置（１４３）が含まれている ことを特徴とするシール。 ３３．請求の範囲第３０項に記載のシールにおいて、前記シーリング組立体の前 記オイル保持リツプ（１４１）中を前記シヤフト噛合い部分（１４０）を半径方 向に越えてオリフイス（１５７）が設けられ、両前記リツプ（１４１，１４２） に対して潤滑剤を提供するようにされていることを特徴とするシール。 ３４．請求の範囲第２２項に記載のシールにおいて、前記第２の面（２２０）は その上において重なりを与えるべく互い違いに配された円周方向の一連のチヤン ネル（２２１，２２２）を備えていることを特徴とするシール。 ３５．請求の範囲第２２項に記載のシールにおいて、前記第１の面（２１３）上 には付加的動流体作用を得るべく一連のリプ及び凹所（２１５〜２１８）が設け られていることを特徴とするシール。 ３６．オイル貯蔵器内にオイルを保持するべく静止シヤフト（６１）と回転ハウ ジング穴（６７）の間で用いる、回転リツプ双方向動流体オイルシールにおいて 、前記シールは、１つの剛固な静止ケース部材（６３）にして、内側の周縁シヤ フト噛合い部分（６４）並びにシヤフト（６１）と対面する部分側におけるリツ プ噛合い表面を備えた１つの半径方向外向きの円錐台状部分（６６）を備えたケ ース部材と、１つのシーリング組立体（６０）にして、外側穴噛合い部分並びに 半径方向外向きに延び実質的に半径方向の位置を占めようとする可撓性シーリン グリツプ（８０）を支持する、内側円筒状部分（７３，７７）を備えた半径方向 内向きに延びる部分とを備えたシーリング組立体とを含んでおり、前記リツプ（ ８０）は１つの外側エツジ（８３）並びに第１及び第２の相対する面（８１，８ ４）を備えており、前記第１の面（８１）は前記リツプ噛合い部分（６６）と噛 合うとともに同部分によつて屈曲させられており、前記オイル貯蔵器は前記外側 エツジ（８３）並びに前記第２の面（８４）と機能的に導通しており、前記シー リング組立体（６０）がいずれかの方向に回転した時の回転による遠心力は前記 第１の面（８１）を前記リツプ噛合い部分に抑圧せしめる力を増大させようとし 、かくてオイルは前記リツプ（８０）と前記リツプ噛合い部分（６６）間から流 出することが防止されることを特徴とするシール。 ３７．請求の範囲第３６項に記載のシールにおいて、前記リツプは前記穴係合部 分（７３，７７）によつ保持される平坦なワツシヤ状環帯（８０）を有している ことを特徴とするシール。 ３８．請求の範囲第３７項に記載のシールにおいて、前記環帯（８０）はポリテ トラフルオロエチレンであることを特徴とするシール。 ３９．請求の範囲第３７項に記載のシールにおいて、前記支持部分は前記環帯（ ８０）をしてそれを保持するようクランプするためのクランピング装置（７４， ７８）を含んでいることを特徴とするシール。