JPS6228567A - ロ−タリ軸シ−ルリング - Google Patents

ロ−タリ軸シ−ルリング

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JPS6228567A
JPS6228567A JP61131649A JP13164986A JPS6228567A JP S6228567 A JPS6228567 A JP S6228567A JP 61131649 A JP61131649 A JP 61131649A JP 13164986 A JP13164986 A JP 13164986A JP S6228567 A JPS6228567 A JP S6228567A
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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〕 この発明は、補強リングと該リング内で液密に且つ捩り
を生じないように固定されほぼ軸方向に突出したリップ
リングとからなり、弾性材料からなるリップリングは密
封面が軸に弾性圧接し、該密封面は被密封空間に面した
側が、周面に均一に分布して被密封空間の方にのみ開口
した油ポケットにより分断され、該油ポケットが半径方
向では底面により制限され円周方向では軸の表面及び回
転軸に対し鋭角をなしたせき止面により制限されたロー
タリ軸シールリングに関する。
〔従来の技術と問題点〕
上記形式のロータリ軸シールリングに関し、欧州特許出
願第３３９６３号を引用する。そこでは底面と被密封軸
との距離が一定しており、また底面はせき止面に対し鋭
角をもって境界を画して接触している。せき止面ば互い
に平行なせき止リブの表面を形成し、同一の傾斜を有す
る部分範囲において、被密封軸の表面に相対する。
この構造のゆえに、せき止面の流体力学的効果は、被密
封軸の回転方向及び回転速度が一定であることに依存す
る。それゆえ、それらが一定でなくなると例えば摩耗及
び／又は漏れが高まり、密封効果が損なわれる。
周知のロータリ軸シールリング製造方法として、ドイツ
特許明細書第３２４６１５２号を引用する。
そこでリップリングとして使用されるのは、チューブ状
スリーブである。該スリーブは予め作製し仕上加硫した
チューブから切り取ったものであり、径が拡大した成形
品に前端範囲を押し嵌めることにより、該前端にフラン
ジが形成される。次にフランジ付近で固定が行われるが
、これは大幅に自動化可能な操作の途中において、ごく
短時間のうちに行うことが可能である。ただし、シール
リップ内面の流体力学的に有効な戻り要素の取付けが困
難である。
当該戻り要素は、シールリップの周面に配設した窪み内
に刻設又は嵌入することにより、従って表面に機械加工
を適用して形成することが知られている。しかしこれは
費用が極めてかかるだけでなく、戻り要素単体の形状又
は姿勢が所定の数値から僅かに逸脱しただけでも、密封
効果が著しく変化する。また劣化に伴い、付加的に問題
を生じる。
〔発明の目的〕
この発明は、冒頭挙げた種類のロータリ軸シールリング
を改良し、被密封軸の回転方向及び回転速度に左右され
ない、優れた密封効果が得られるようにすることを目的
としている。また本発明は更に、ドイツ特許明細書第３
２４６１５２号により周知の方法を改良し、前記欠点を
取り除いてシールリップ内面に流体力学的に有効な戻り
要素を得ることを目的とする。
〔目的達成のための手段〕
本発明の目的の最初のものは、冒頭挙げた種類のロータ
リ軸シールリングにおいて、本発明により、各油ポケッ
トの底面とせき止面とが滑らかに移行し合うよう構成し
、こうして形成した底面と軸との距離を被密封空間へと
向がって増加させることにより達成される。
本発明提案によるロータリ軸シールリングでは、油ポケ
ットの軸に対向する面を湾曲した底面により制限してお
くことができる。この底面は実質的に円筒面又は円錐面
の切片形状に近づけてあり、各部分範囲における湾曲部
の曲率は被密封軸のそれより小さく、湾曲した一つの底
面の中心軸は、軸の軸線に対し鋭角をなす。
本発明提案によるロータリ軸シールリングの油ポケット
は対称性をもって大きさを増加し、被密封空間の方に開
口する。これにより油ポケットに含まれた潤滑油の容積
は、被密封軸の回転方向に係わりなく、その回転速度に
応じてのみ変化する。
この変化は、被密封軸の低速回転時に油ポケットに含ま
れる潤滑油の容積が、高速回転時のそれよりも大きいこ
とを特徴とする。この変化に応じて含有された潤滑油の
流体力学的に有効な表面が大きくなり、密封面の充分な
潤滑を確実に保証すると共に、潤滑油の容積を回転速度
の高まりに伴うより高い圧力の下で低減させる。
本発明提案によるロータリ軸シールリングの油ポケツト
底面は、望ましくは各油ポケットの縁で、隣接の密封面
に滑らかに移行する。これにより通常の運転条件の下で
ストールが阻止され、良好な密封効果の達成が著しく促
進される。
円周方向で隣接した油ポケットは相互に移行し合うよう
構成することができ、運転条件の下で油ポケットに生じ
る流体力学的に有効な力を格別均一に周面に分布させる
ことが可能となる。
摩耗のない密封効果の達成が、これにより促進される。
本提案によるロータリ軸シールリングのリンプリングは
、周知の圧縮成形法及び／又はトランスファー成形法を
用いて、場合によっては完成品の形状をもって製造し、
そして同一工程において金型内に挿入した補強リングと
一体に結合することができる。その製造に使用されるの
は概ね加硫材料であり、該材料は成形過程の間に同時に
完全に加硫される。しかし、この完全加硫にはかなりの
時間が必要となることがあり、本方法の経済的な実施可
能性が損なわれる。
本発明によれば、弾性材料からなるリップリングと一体
に形成した細長く突出した断面形のシールリップを用い
、シールリップの製造時に該リップをリップリングの縦
断面に対し横向き及び／又は外向きに配置して被密封軸
の径より大きい径とし、リップリングの断面は補強リン
グに固定する前又はその間に重心を中心に捩ってリップ
リングの内径を被密封軸の径より小さくすることにより
、ロータリ軸シールリングが形成される。
環状に完結したシールリップを有するリップリングも補
強リングも、回転対称な形状に形成した個別の部品から
構成することができる。これにより補強リング及びリッ
プリングの製造が著しく簡素化され、寸法及び弾性の最
大限の連続性が開面全体にわたって保証される。
シールリップは両部品の組立前において、リップリング
の横向き及び／又は外向きの環状突起を形成しており、
比較的細長の断面形を有し、内径が被密封軸の外径より
も大きい。
リップリングは、補強リングに固着する前又はその間に
重心を中心に涙って、リップリングの内径が被密封軸の
径より小さくなるようにする。こうして円周方向でシー
ルリップが圧縮され、リップリングから離れるにつれひ
だが一層顕著となる。取付けを完了したロータリ軸シー
ルリングのシールリップは、その結果、リップリングに
面した範囲でのみ周面全体が連続的に軸に当接する。ひ
だにより形成した油ポケツト間にこうして形成された接
触域は、被密封軸の方に突出した指状の延長部を有する
。
延長部の分布は周面で完全に均等にされており、その際
シールリップを形成する高分子材料の分子配向が、リッ
プリングの表面方向と平行でひだの方向に従っているこ
とが極めて有利である。摩耗特性はあらゆる部分領域で
完全に均等にされており、寿命を格別長くすることがで
きる。
シールリップの縦断面は、ひだを得るため出世るだけ縦
長に構成し、望ましくは最大厚さの少なくとも２．５倍
を超える長さとすべきである。
それより大きな比も可能であるが、その場合一般にひだ
間の相互距離が大きくなりすぎ、漏れを生じることがあ
る。シールリップの内面と外面とが平行である場合、特
にこの欠点がしばしば障害となって現れる。縦断面を被
密封空間の方に鋭角にすることも可能であるが、その場
合には円周方向で隣接したひだ間の相互距離が格別小さ
くなる。同時に、シールリップが機械的に弱（なり、実
際に設計する際この点を考慮せねばならない。これは特
定の限界値を下回ることはできないが、この限界値は個
々のケースで決定される。
シールリップは、望ましくはリップリングと一体の構成
部分をなし、それを製造する材料として考慮できるのは
弾性に優れたもののみである。好ましくはゴム弾性材料
を使用する。しかしポリテトラフルオロエチレンやポリ
アミドも適宜に試験したのち考慮の対象とすることがで
きる。
〔発明の効果〕
本発明提案によるロータリ軸シールリングは、比較的高
圧でも被密封軸の回転方向及び回転速度に係わりなく殆
ど摩耗なしに密封することができ、それゆえ特にこれま
で密封が困難であった事例に最適である。
〔実　施　例〕
本発明の対象を、以下添付図面に基づき更に説明する。
図示したロータリ軸シールリングは深絞り鋼板からなる
補強リング１を含み、該リングの縦断面は、半径方向内
側に突出した脚部を有する。
ゴム弾性材料から成るリップリング２がほぼ軸方向で被
密封空間の方に突出し、前記脚部に固着しである。リッ
プリング２の密封面４は、軸の停止時に環状ガーターば
ね３の作用で被密封軸５の表面に弾性的に圧接する。密
封面４は周面に均等に配設され被密封空間の方にのみ開
口した油ポケット６を有し、該ポケットはリンプリング
周面の範囲の方向で、内側に湾曲した単一の底面により
制限されている。油ポケット６は被密封空間の方向へと
向かって横断面が回転軸を中心に対称に拡大し、油ポケ
ットを円周方向で制限する底面部分は互いに中央範囲へ
と湾曲し、これにより底面はこの方向において密封面に
滑らかに移行している。画部分範囲における湾曲の曲率
はほぼ等しく、隣接した油ポケツト相互の距離は、油ポ
ケツト間でも湾曲がさして中断されることのないよう設
計しである。以下機能について説明する。
被密封軸の回転速度が低いとき、油ポケットには被密封
媒体、例えば潤滑油がかなり詰まる。
潤滑油は毛管引力の働きにより、本来の密封面と被密封
軸表面との間の最も狭い範囲、つまりリップリング２の
底面が被密封軸表面に対し最小の角度をなした範囲にま
で達する。これにより、軸がごく小さな相対速度で捩れ
ただけでも、半径方向外向きに大きな力が発生し、密封
面を軸の表面から持ち上げる。これにより摩耗が防止さ
れる一方、前記範囲は回転軸及び被密封空間の方向に対
し鋭角をなしているので漏れが生じることはない。その
結果、油ポケットに流入した潤滑剤は、被密封軸の回転
速度が亮まるのに伴い被密封空間に戻される量が増す。
これにより油ポケットに含まれた潤滑剤の容積減少が進
み、上昇した北方が保証される。それゆえ軸の僅かな相
対速度においても、密封面と軸表面との間に生じる距離
は軸の高速回転時にも維持される。それゆえ摩耗や漏れ
は軸の低速回転時にも高速回転時にも考えられない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明提案による種類のロータリ軸シールリン
グの部分断面図。 第２図は第１図のロータリ軸シールリングを前から見た
止面図。 ■・・・補強リング ２・・・リップリング ３・・・環状ガーターばね ４・・・密封面 ５・・・軸 ６・・・油ポケット

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　補強リングと、該リング内で液密に且つ捩りを生じ
    ないように固定されほぼ軸方向に突出したリップリング
    とからなり、弾性材料からなるリップリングは密封面が
    軸に弾性圧接し、該密封面は被密封空間に面した側が、
    周囲に均一に分布し被密封空間の方にのみ開口した油ポ
    ケットにより分断され、該油ポケットが半径方向では底
    面により制限され円周方向では軸の表面及び回転軸に対
    し鋭角をなしたせき止面により制限されたロータリ軸シ
    ールリングにおいて、各油ポケット（６）の底面とせき
    止面とが滑らかに移行し合うよう構成し、こうして形成
    した底面は軸（５）との距離が被密封空間へと向かって
    増加していることを特徴とする、ロータリ軸シールリン
    グ。 ２　前記底面は、各油ポケット（６）の縁で隣接の密封
    面（４）に滑らかに移行していることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項に記載のロータリ軸シールリング。 ３　円周方向に隣接する油ポケット（６）を相互に滑ら
    かに移行し合うように構成したことを特徴とする、特許
    請求の範囲第１項又は第２項に記載のロータリ軸シール
    リング。 ４　補強リングと、該リング内で液密に且つ捩りを生じ
    ないように固定されほぼ軸方向に突出したリップリング
    とからなり、弾性材料からなるリップリングは密封面が
    軸に弾性圧接し、該密封面は被密封空間に面した側が、
    周囲に均一に分布し被密封空間の方にのみ開口した油ポ
    ケットにより分断され、該油ポケットが半径方向では底
    面により制限され円周方向では軸の表面及び回転軸に対
    し鋭角をなしたせき止面により制限されたロータリ軸シ
    ールリングにおいて、各油ポケット（６）の底面とせき
    止面とが滑らかに移行し合うよう構成し、こうして形成
    した底面は軸（５）との距離が被密封空間へと向かって
    増加していることを特徴とするロータリ軸シールリング
    の製造方法であって、被密封軸の径より大きな内径を有
    する弾性リップリングに肉薄の突出したシールリップを
    設けたのち補強リングに固着してなる製造方法において
    、シールリップは製造時にリップリングの縦断面に対し
    て横向き及び／又は外向きに配置して被密封軸の径より
    大きい径とし、リップリングの縦断面は補強リングに固
    着する前又はその間に重心を中心に捩ってリップリング
    の内径を被密封軸の径より小さくすることを特徴とする
    方法。
JP61131649A 1985-07-24 1986-06-06 ロ−タリ軸シ−ルリング Granted JPS6228567A (ja)

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DE3526424.1 1985-07-24

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JPS6228567A true JPS6228567A (ja) 1987-02-06
JPH0474587B2 JPH0474587B2 (ja) 1992-11-26

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EP (1) EP0210301B1 (ja)
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BR (1) BR8602588A (ja)
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