JPS6213696A

JPS6213696A - シ−ルパツキン

Info

Publication number: JPS6213696A
Application number: JP60153729A
Authority: JP
Inventors: 正明小川; 東　研治; 恒雄小林
Original assignee: Tigers Polymer Corp
Current assignee: Tigers Polymer Corp
Priority date: 1985-07-11
Filing date: 1985-07-11
Publication date: 1987-01-22

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】（産業上の利用分野）本発明はシールパツキン、例えばトンネル工事に使用さ
れるシールド掘進機のりツブシールに関する。

（従来の技術及びその問題点）一般に、シールド工法によるトンネル工事には第２図に
示すように、先端に回転駆動可能なカッタディスク１を
設けたシールド掘進機が使用され、シールド本体３とカ
ッタディスク１の筒状支持部２との間には間隙４から入
りこむ泥水の機内への侵入を防止するためにリップシー
ル５が介在されている。

ところで、この種のりツブシールは泥水中という最悪の
環境化で使用され、かつシールド掘進機はトンネルを開
ける工期中地中に、埋めた状態で使用されるため、長期
にわたって摩耗が少なく耐久性に優れたものが要求され
ている。しかし、現行のりツブシールは３ｋｇ／ｃｍ”
程度の泥水圧にしか耐えられず、現在では地表面下Ｌｏ
ｏｍ程度の深部を掘進することが要求されているが、こ
こでの泥水圧１０ｋｇ／ｃｍ”程度に耐え得るリップシ
ールは現存しない。

一方、リップシールの耐久性は通常ＰＶ値で称される。

これは、リップ先端に受ける面圧Ｐにリップ先端の周速
Ｖを乗じた値である。ｐｖ値を低い値で使用する程耐久
性を有することとなるが、地表面から深くなる程面圧Ｐ
が高くなり、現行のリップシールでは耐えきれないので
ある。周速■を落とすことも考えられるが、これでは掘
進期間が大巾に延長されることとなり実際的ではない。

（発明の目的）そこで、本発明は、たとえシール先端に作用する液圧が
上昇してもシール先端に受ける面圧Ｐが増加することが
ないか僅かであれば周速を落とすことな（ＰＶ値を現行
のものと同程度に維持できることに着目し、耐圧特性に
優れたシールパツキンを提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明に係わるシールパツキンは、内筒体の外周面又は
外筒体の内周面に固定されるシール基部から液圧作用方
向に向かって傾斜して起立するとともに先端が外筒体の
内周面又は内筒体の外周面に圧接するリップ部と、上記
シール基部と上記リップ部を連結し、液圧の作用で上記
リップ部先端の面圧を減少するように作用する連結部と
をゴム材にて一体に形成し、上記リップ部と上記連結部
とで形成される面を曲面にすると共に、上記リップ部に
上記連結部の背面に形成された空室に連通ずる透孔を１
又は２以上設けることを技術的手段とするものである。

（実施例）以下、本発明に係わるシールパツキンをシールド掘進機
のリップシールに適用した実施例を第１図を参照して説
明する。

第１図において、リップシール１０は、環状のシール基
部１１と、リップ部１２と、連結部１３とからなり、耐
摩耗性を有するゴム材にて一体に成形したものである。

リップ部１２は背面部に剛性補強用の凸部を有し、シー
ル基部１１から泥水圧Ｐ、が作用する方向に向かって傾
斜して起立している。連結部１３はシール基部１１とリ
ップ部１２を連結するもので泥水圧Ｐ、が作用する前方
に形成され、その背面には空室１４が形成されている。

また、リップ部１２と連結部１３とで形成される面１５
はアールが形成されて、曲面になっており、リップ部１
２の根元部近傍には室１４と機内を連通ずる透孔１６が
周方向に沿って、１又は２以上設けられている。

以上の構成からなるリップシール１０はシール基部１１
をカッタディスクの筒状支持部２の外周面に固定され、
リップ１２の先端はシールド本体３の内周面に圧接され
る。

尚、リップシール１０はシール基部１１をシールド本体
３の内周面に固定し、リップ部１２の先端をカンタディ
スクの筒状支持部２の外周面に圧接させてもよい。

また、リップ部１２の先端形状はエツジ形状でも面形状
でもよいし、受圧面Ａ、Ｂは直接的に連続している必要
はなく、両者間に垂直面が介在していてもよむ）。さら
に、リップ部１２に鉄板等の剛体を埋め込めばリップ部
１２の強度を補強することができる。

前記リップシール１０は実際の使用に際しては第２図に
示した従来のリップ形状のものと軸方向に並設した状態
で取付けられるが、従来のリップ形状のものを前段に、
本発明に係わるリップシールを最後段に設置することが
好ましい。最もシール効果が良好で耐久性のあるものを
最後段に設置することが信鯨性の向上を図るうえで重要
だからである。

また、用途もシールド掘進機のみでなく、他の機械装置
のシールにも使用できる。

（作用）本発明に係わるシールパツキンにおいて、泥水圧Ｐ、が
作用すると、リップ部１２の受圧面Ａには面圧Ｐｌ、連
結部１３の受圧面Ｂには面圧Ｐ２がそれぞれ作用する。

このとき、面圧Ｐ、はリップ部１２の先端をシールド本
体３の内周面に押付。

ける分力を生じ、面圧Ｐ２はリップ部１２を根元部１７
を支点として第１図中反時計回り方向に回転させる分力
を生じる。従って、リップ部１２の先端に作用する面圧
Ｐ、は、Ｐ３　＝ＰＩ　Ｘ受圧面積−ＰｚＸ受圧面積−（１）な
お、Ｐ、＝Ｐ、＝Ｐ。

なる式で表される。

即ち、従来は泥水圧Ｐ、がそのままリップ部１２の先端
の面圧Ｐ、として作用していたのが、本発明によればＰ
！×受圧面積分だけ低減され、ＰＶ値を低い状態で使用
できる。そして、面圧Ｐ３は連結部１３の根元部Ｙ、、
Ｙｔを移動させることにより任意の値をとりうる。例え
ば、Ｙ、を第１図中上方に移動させれば、Ｐ、の受圧面
積が減少しＰ２の受圧面積が増加するので、面圧Ｐ３は
減少する。同様にＹｔを第２図中左方に移動させても面
圧Ｐ３は減少する。これらとは逆に移動させれば面圧Ｐ
、Ｉは増加することとなる。

また、リップ部１２の根元部近傍には室１４と機内とを
連通ずる透孔１６が形成され、面圧Ｐ２が作用した際に
透孔１６から室１４の室圧を抜いて連結部１３が内方に
変形するのを助長している。

また、リップ部１２と連結部１３とで形成する面１５に
アールを形成し、主にリップ部１２と連結部１３との境
界部分において応力が集中して亀裂が発生するのを防止
している。

例えば、水圧：　１０ｋｇ’　／ｃｍ”　、周速３０″
′／　ｍｉｎの試験条件の下、面１５にアールを形成し
なかった場合には約４０時間で亀裂が生じたが、面１５
にアール（好ましいは３Ｒ以上）を形成した場合には約
３４０時間を経過してもなお亀裂は生じなかった。

（発明の効果）本発明によれば、リップ部に液圧が作用してリップ部先
端に面圧Ｐが生じても、この面圧Ｐは連結部に作用する
液圧にて減少され、結果的に面圧Ｐは低く押さえられる
こととなり、その分、従来のものより低いＰＶ値を得る
ことができ、耐久性に優れたシールパツキンを得ること
ができる。

一方液圧が従来と同等であれば、周速Ｖを上げても十分
に使用に耐えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わるリップシールの断面図、第２図
は従来例の断面図である。１・・・カッタディスク、２・・・筒状支持部、３・・
・シールド本体、　１０・・・リップシール。１１・・・シール基部、　　１２・・・リップ部１３・
・・連結部−１４・・・空室、１５・・・曲面、１６・・・透孔、Ｐｍ・・・泥水圧、　　　　　　Ｐ＋　Ｐｚ　Ｐ３　・
・・面圧Ａ、Ｂ・・・受圧面第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）円形内周面を有する外筒体と、この外筒体内に同
軸上に設置された円形外周面を有する内筒体との間に介
在させるシールパッキンにおいて、内筒体の外周面又は
外筒体の内周面に固定されるシール基部と、このシール
基部から液圧作用方向に向って傾斜して起立するととも
に先端が外筒体の内周面又は内筒体の外周面に圧接する
リップ部と、上記シール基部と上記リップ部を連結する
連結部とをゴム材にて一体に形成し、上記リップ部と上
記連結部とで形成される面を曲面にすると共に上記リッ
プ部に上記連結部の背面に形成された空室に連通する透
孔を１又は２以上設けたことを特徴とするシールパッキ
ン。