WO2024013954A1 - 金属製のシールリングを備えた封止機構 - Google Patents

金属製のシールリングを備えた封止機構 Download PDF

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WO2024013954A1
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ring
seal
sealing mechanism
seal ring
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Inventor
亨 竹田
竜太郎 山口
Original Assignee
株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/44Free-space packings
    • F16J15/447Labyrinth packings

Definitions

  • the present invention relates to a sealing mechanism that seals an annular gap between a relatively rotatable shaft and a housing.
  • Rubber products such as oil seals and packing are widely used as this type of sealing mechanism.
  • a rubber oil seal is mounted on the side of the housing in an annular gap between the housing and the rotating shaft.
  • the seal lip of the oil seal is brought into contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft to form a sealed annular gap, thereby preventing lubricating oil from leaking out of the housing through the annular gap.
  • the contact force of the tip of the lip with the outer peripheral surface of the rotating shaft is controlled by the pressure of the rubber oil seal body and the spring pressure of a spring placed inside the oil seal.
  • a sealing mechanism including such a rubber oil seal has the following problems to be solved. (1) Since the rubber seal lip is in contact with the outer circumferential surface of the metal rotating shaft, if the seal lip wears or deteriorates, proper contact cannot be formed and oil leakage occurs. (2) In order to prevent oil leakage, there is a method of increasing the tension force (tension force) exerted by the oil seal in the circumferential direction. However, it is difficult to estimate the amount of heat generated and the amount of wear of the oil seal due to the contact force with the metal (rotating shaft), and therefore, it is also difficult to set the tension force to an appropriate value. (3) When the oil seal and the metal (rotating shaft) come into contact and generate frictional resistance, heat is generated from the contact area, and the heat generation affects product characteristics.
  • the oil leak prevention portion (lip portion) of the oil seal can prevent oil leakage in only one direction, and is not designed to prevent oil leakage in both directions as a basic structure.
  • Patent Document 1 proposes a sealing device equipped with a seal lip.
  • the sealing device described in this document in order to reduce the frictional force accompanying the sliding of the rubber seal lip and suppress wear, fine irregularities are provided on the sliding surface of the seal lip, and the sliding surface is Grease of a predetermined viscosity is supplied to the surface.
  • an object of the present invention is to provide a sealing mechanism that can eliminate the disadvantages of sealing mechanisms equipped with rubber oil seals.
  • the present invention provides a sealing mechanism for sealing an annular gap between a relatively rotatable shaft and a housing. Equipped with a metal sealing ring, A first shaft sliding surface, a labyrinth seal forming surface, and a second shaft sliding surface are formed along the axial direction on the inner peripheral surface of the seal ring, The first and second shaft sliding surfaces are surfaces on which the outer circumferential surface of the shaft slides, and a matte surface is formed on the first and second shaft sliding surfaces over the entire circumferential direction. and The labyrinth seal forming surface located between the first and second shaft sliding surfaces is formed with an annular recess and an annular protrusion that form a labyrinth seal with the outer peripheral surface of the shaft. It is characterized by
  • a shaft sliding surface (first and second shaft sliding surfaces) is formed on the inner circumferential surface of a metal seal ring, and the shaft sliding surface has a matte finish with a predetermined surface roughness. It is as follows. By making the shaft sliding surface a matte finish, the frictional resistance between the shaft sliding surface and the shaft can be reduced, and wear and heat generation of the shaft sliding surface can be suppressed. Further, unlike a rubber oil seal, there is no need to incorporate a metal ring or a spring member inside the lip seal to bring it into contact with the outer peripheral surface of the shaft, so it is easy to reduce the size and weight.
  • the matted shaft sliding surface becomes a minute oil pool when viewed microscopically, so it also functions as an oil leak prevention part.
  • a labyrinth seal is formed between the labyrinth seal forming surface located between the shaft sliding surfaces and the outer peripheral surface of the shaft. Oil leakage is prevented in both axial directions by the labyrinth seal and the oil leakage prevention function of the shaft sliding surfaces with matte surfaces on both sides.
  • the sealing mechanism of the present invention further includes an attachment ring attached to the seal ring and located between the seal ring and the housing, and the attachment ring is elastically deformable. It is preferable that it is made of a material or a stretchable material. Errors such as dimensional errors, assembly errors, or alignment errors of the shaft, housing, and seal ring can be absorbed by the elastic displacement or expansion and contraction of the mounting ring. Furthermore, the influence of clearance changes or misalignment between the seal ring and the shaft during rotation can be alleviated.
  • the matte surface formed on the shaft sliding surface can have a surface roughness with a maximum height Ry of about 3 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the gap size between the shaft sliding surface of the metal seal ring and the outer peripheral surface of the shaft can be set to 5 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the shaft sliding surfaces (first and second shaft sliding surfaces) formed on the inner circumferential surface of the metal seal ring have a matte finish, and a labyrinth is formed between the shaft sliding surfaces. Seals are placed. This can suppress wear and heat generation on the shaft sliding surface, and can also prevent oil leakage in both directions of the axis.
  • FIG. 2 is a schematic half-sectional view showing an example of a sealing mechanism to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing main parts of the sealing mechanism of FIG. 1;
  • a sealing mechanism 1 is a mechanism for sealing an annular gap 4 formed between a housing 2 and a rotating shaft 3.
  • the sealing mechanism 1 includes a metal seal ring 10 and an annular attachment ring 20 made of rubber or resin and coaxially attached to the outer periphery of the seal ring 10.
  • a mounting ring 20 is arranged between the seal ring 10 and the housing 2. Seal ring 10 is attached to housing 2 via attachment ring 20.
  • the seal ring 10 is made of, for example, SS material (rolled steel material for general structure), SC material (carbon steel for mechanical structure), SCr material (chromium steel), SCM material (chromium molybdenum steel), SNC material (nickel chromium steel). Steel materials such as steel) and SNCM materials (nickel chromium molybdenum steel) are used.
  • the seal ring 10 is a ring with a rectangular cross section, and includes a circular inner peripheral surface 11, a circular outer peripheral surface 12, an annular inner end surface 13 facing the inside of the annular gap 4, and an annular shape on the opposite side. It has an outer end surface 14 with a shape.
  • a first shaft sliding surface 15, a labyrinth seal forming surface 16, and a second shaft sliding surface 17 are formed on the circular inner circumferential surface 11 from the inner end surface 13 side toward the outer end surface 14 along the direction of the axis 1a. are formed in this order.
  • the first shaft sliding surface 15 and the second shaft sliding surface 17 are circular inner peripheral surfaces on which the circular outer peripheral surface 3a of the rotating shaft 3 can slide.
  • the first shaft sliding surface 15 is a circular inner peripheral surface with a constant width from the inner end surface 13 in the direction of the axis 1a
  • the second shaft sliding surface 17 is a circular inner peripheral surface with a constant width in the direction of the axis 1a from the outer end surface 14. It is a surface.
  • the first and second shaft sliding surfaces 15 and 17 are pear-finished surfaces with a predetermined surface roughness.
  • the labyrinth seal forming surface 16 between the first and second shaft sliding surfaces 15 and 17 has two annular recesses 18a and 18b and an annular protrusion located between these annular recesses 18a and 18b.
  • a portion 19 is formed.
  • the annular recesses 18a and 18b have a rectangular cross section with a constant width and a constant depth, and are open toward the inner circumferential side (rotating shaft side).
  • the annular convex portion 19 formed between these annular concave portions 18a and 18b has a rectangular cross section with a constant width and a constant height.
  • a predetermined gap is formed between the circular outer peripheral surface 3a and the circular outer circumferential surface 3a.
  • a labyrinth seal is formed between these annular recesses 18a, 18b and annular protrusion 19 and the circular outer circumferential surface 3a of the rotating shaft 3.
  • the configuration of the labyrinth seal forming surface 16, that is, the number, width, and height (depth) of the annular recesses and annular protrusions are not limited to those in the embodiment.
  • the circular inner circumferential surface 11 of the seal ring 10 and the circular outer circumferential surface 3a of the rotating shaft 3 are subjected to surface treatments such as nitriding, induction hardening, carburizing, and coating to increase surface hardness. Further, the circular inner circumferential surface 11 of the seal ring 10 is subjected to surface treatment to increase surface hardness, and then subjected to a matte surface finish.
  • the satin surface is formed by shot blasting, for example.
  • the portion of the outer circumferential surface of the circular outer circumferential surface 3a of the rotary shaft 3 facing the seal ring 10 may also have a satin finish.
  • the matte surface formed on the first and second shaft sliding surfaces 15 and 17 of the seal ring 10 can have a surface roughness with a maximum height Ry of approximately 3 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the gap size between the first and second shaft sliding surfaces 15, 17 and the circular outer peripheral surface 3a of the rotating shaft 3 can be set to 5 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the attachment ring 20 is a component made of a rubber material or a resin material, and is elastically deformable or expandable.
  • the mounting ring 20 includes a cylindrical portion 21 with a constant thickness, and an annular end portion 22 with a constant thickness that is bent at a right angle from one end of the cylindrical portion 21 and extends radially inward.
  • the cylindrical portion 21 is radially sandwiched between the circular inner circumferential surface 2a of the housing 2 and the circular outer circumferential surface 12 of the seal ring 10, and the annular end portion 22 is interposed between the circular inner circumferential end surface 2b of the housing 2, It is sandwiched between it and the inner end surface 13 of the seal ring 10 from the axial direction.
  • Errors such as dimensional errors, assembly errors, and alignment errors occur in the housing 2, rotating shaft 3, and seal ring 10. Further, when the rotating shaft 3 rotates, variations in the gap size between the seal ring 10 and the rotating shaft 3, misalignment of the rotating shaft 3, etc. may occur. When the metal seal ring 10 is attached to the circular inner circumferential surface 2a of the housing 2 via the rubber or resin attachment ring 20, the above error is absorbed by the elastic deformation or expansion and contraction of the attachment ring 20. In addition, the effects of variations in gap dimensions, misalignment, etc. are alleviated.
  • the problems of the conventional sealing mechanism equipped with a rubber oil seal can be solved, as listed below.
  • the sealing mechanism 1 of the present example the first and second shaft sliding surfaces 15 and 17 of the metal seal ring 10 are made of a satin finish. Frictional resistance between 15, 17 and the rotating shaft 3 is reduced, allowing smooth movement and suppressing heat generation in sliding parts.
  • the oil leak prevention part (lip part) of the oil seal can prevent oil leakage in only one direction, and the basic structure is not designed to prevent oil leakage in both directions.
  • the first and second shaft sliding surfaces 15 and 17 on which the matte surface is formed contact the circular outer circumferential surface 3a of the rotating shaft 3 in a point contact state. Since the oil leak prevention function has no directionality, oil leaks in both axial directions can be prevented.

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Abstract

ハウジング(2)と回転軸(3)との間の環状の隙間(4)を封止する封止機構(1)は、金属製のシールリング(10)を備えている。シールリング(10)の円形内周面(11)には、第1軸摺動面(15)、ラビリンスシール形成面(16)、第2軸摺動面(17)が形成されている。第1、第2軸摺動面(15,17)は、所定の表面粗さの梨地面である。ラビリンスシール形成面(16)と、回転軸(3)の円形外周面(3a)との間にラビリンスシールが形成される。第1、第2軸摺動面(15,17)を梨地面とすることで、回転軸(3)との間の摩擦抵抗を小さくでき、第1、第2軸摺動面(15,17)の摩耗、発熱を抑制できる。また、軸線方向の両方向の油漏れを防止可能な封止機構が得られる。

Description

金属製のシールリングを備えた封止機構
 本発明は、相対的に回転可能な軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する封止機構に関する。
 この種の封止機構としては、オイルシール、パッキン等のゴム製品が広く用いられている。ゴム製のオイルシールは、ハウジングと回転軸との間の環状隙間において、ハウジングの側に取り付けられる。オイルシールのシールリップを回転軸の外周面に接触させて、環状隙間を封止した状態を形成して、環状隙間を介してハウジング外に潤滑油が漏れ出ること等を防止している。回転軸の外周面に対するリップ先端の接触力は、ゴム製のオイルシール本体がもつ圧力やオイルシール内部に配置したバネのバネ圧により制御している。
 このようなゴム製のオイルシールを備えた封止機構には次のような解決すべき課題がある。
(1)ゴム製のシールリップを金属製の回転軸の外周面に接触させているので、シールリップが摩耗、劣化すると適切な接触状態を形成できず、油漏れが発生する。
(2)油漏れを防ぐために、オイルシールが円周方向へ張る力(緊迫力)を高める方法がある。しかし、金属(回転軸)との接触力によるオイルシールの発熱量や摩耗量を推定することは困難であり、したがって、緊迫力を適切な値に設定することも困難である。
(3)オイルシールと金属(回転軸)が接触して摩擦抵抗が発生することにより、接触部から発熱し、発熱が製品特性に影響を与える。
(4)オイルシールと金属(回転軸)が接触しているため、金属に傷が発生し、二次的に油漏れが発生する。
(5)一般的なオイルシールは金属環やバネが必要になるため、特に、小型・軽量化が望まれる製品を製作することは難しい。
(6)オイルシールの油漏れ防止部(リップ部)は、油漏れを防止できる方向が一方向であり、基本構造として両方向の油漏れ防止を想定した構造ではない。
 ここで、特許文献1には、シールリップを備えた密閉装置が提案されている。当該文献に記載の密閉装置では、ゴム製のシールリップの摺動に伴う摩擦力を低減し、摩耗を抑制するために、シールリップの摺動面に微細な凹凸を付与すると共に、当該摺動面に所定の粘度のグリースを供給するようにしている。
国際公開第2012/127895号
 従来のゴム製のリップシールを備えた封止機構においては、リップシール摺動面の摩耗および発熱、これに起因するシール性の劣化という問題が依然として残っている。また、バネ力によって、回転軸に対するリップシールの接触状態を形成しているので、適切な接触状態(シール状態)を形成することが容易ではない。さらに、接触状態に応じてリップシールの摩耗、発熱の状態も変動するので、適切な接触状態(シール状態)を維持することも容易ではない。
 本発明の目的は、このような点に鑑みて、ゴム製のオイルシールを備えた封止機構の弊害を解消可能な封止機構を提供することにある。
 上記の課題を解決するために、本発明によって提供される、相対的に回転可能な軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する封止機構は、
 金属製のシールリングを備えており、
 前記シールリングの内周面には、軸線方向に沿って、第1軸摺動面、ラビリンスシール形成面、および第2軸摺動面が形成されており、
 前記第1、第2軸摺動面は、前記軸の外周面が摺動する面であり、これら第1、第2軸摺動面には円周方向の全体に亘って梨地面が形成されており、
 前記第1、第2軸摺動面の間に位置する前記ラビリンスシール形成面には、前記軸の外周面との間でラビリンスシールを形成する円環状凹部および円環状凸部が形成されていることを特徴としている。
 本発明の封止機構では、金属製のシールリングの内周面に軸摺動面(第1、第2軸摺動面)を形成し、軸摺動面を所定の表面粗さの梨地面としてある。軸摺動面を梨地面とすることで、当該軸摺動面と軸との間の摩擦抵抗を小さくでき、軸摺動面の摩耗、発熱を抑制できる。また、ゴム製のオイルシールとは異なり、リップシールを軸の外周面に接触させるための金属環やバネ部材を内部に組み込む必要がないので、小型軽量化も容易である。
 また、本発明の封止機構において、梨地面とした軸摺動面は、ミクロ的に見た場合に、微小な油溜まりとなるので、油漏れ防止部としても機能する。軸摺動面の間に位置するラビリンスシール形成面と、軸の外周面との間には、ラビリンスシールが形成される。ラビリンスシールと、両側の梨地面とした軸摺動面による油漏れ防止機能とによって、軸線方向の両方向ともに、油漏れが防止される。
 ここで、本発明の封止機構は、更に、前記シールリングに取り付けられ、当該シールリングと前記ハウジングとの間に位置する取付け用リングを備えており、当該取付け用リングは、弾性変形可能な素材あるいは伸縮可能な素材から形成されていることが望ましい。取付け用リングの弾性変位あるいは伸縮によって、軸、ハウジング、シールリングの寸法誤差、組立誤差あるいはアライメント誤差等の誤差を吸収できる。また、回転時のシールリングと軸との間のクリアランス変化あるいは芯ずれの影響なども緩和できる。
 また、軸摺動面に形成する梨地面は、最大高さRyが3μm~15μm程度の表面粗さの面とすることができる。この場合、金属製のシールリングの軸摺動面と、軸の外周面との間の隙間寸法は、5μm~15μmに設定することができる。
 本発明の封止機構では、金属製のシールリングの内周面に形成した軸摺動面(第1、第2軸摺動面)を梨地面にすると共に、軸摺動面の間にラビリンスシールを配置してある。これにより、軸摺動面の摩耗、発熱を抑制でき、また、軸線方向の両方向の油漏れを防止できる。
本発明を適用した封止機構の一例を示す概略半断面図である。 図1の封止機構の主要部分を示す説明図である。
 以下に、図面を参照して、本発明を適用した封止機構の実施の形態を説明する。図1、2に示すように、実施の形態に係る封止機構1は、ハウジング2と回転軸3との間に形成されている円環状の隙間4をシールするための機構である。封止機構1は、金属製のシールリング10と、このシールリング10の外周部に同軸に取り付けた円環形状をしたゴム製あるいは樹脂製の取付け用リング20とを備えている。シールリング10とハウジング2との間に取付け用リング20が配置されている。シールリング10は、取付け用リング20を介して、ハウジング2に取り付けられている。なお、シールリング10には、例えば、SS材(一般構造用圧延鋼材)、SC材(機械構造用炭素鋼)、SCr材(クロム鋼)、SCM材(クロムモリブデン鋼)、SNC材(ニッケルクロム鋼)、SNCM材(ニッケルクロムモリブデン鋼)等の鉄鋼材料が用いられる。
 シールリング10は、矩形断面のリングであり、円形内周面11、円形外周面12、円環状の隙間4の内部に面している円環形状をした内側端面13および反対側の円環形状をした外側端面14を備えている。円形内周面11には、軸線1aの方向に沿って、内側端面13の側から外側端面14に向けて、第1軸摺動面15、ラビリンスシール形成面16および第2軸摺動面17がこの順序で形成されている。
 第1軸摺動面15および第2軸摺動面17は、回転軸3の円形外周面3aが摺動可能な円形内周面である。第1軸摺動面15は内側端面13から軸線1aの方向に一定幅の円形内周面であり、第2軸摺動面17は外側端面14から軸線1aの方向に一定幅の円形内周面である。第1、第2軸摺動面15、17は所定の表面粗さの梨地面である。
 第1、第2軸摺動面15、17の間のラビリンスシール形成面16には、2条の円環状凹部18a、18bと、これらの円環状凹部18a、18bの間に位置する円環状凸部19とが形成されている。円環状凹部18a、18bは一定幅で一定深さの矩形断面の凹部であり、内周側(回転軸側)に開口している。これらの円環状凹部18a、18bの間に形成されている円環状凸部19は一定幅で一定高さの矩形断面の凸部であり、この円環状凸部19の内周面と回転軸3の円形外周面3aとの間には所定の隙間が形成される。これらの円環状凹部18a、18bおよび円環状凸部19と、回転軸3の円形外周面3aとの間に、ラビリンスシールが構成される。なお、ラビリンスシール形成面16の構成、すなわち、円環状凹部および円環状凸部の数、幅、高さ(深さ)は、実施の形態に限定されるものではない。
 シールリング10の円形内周面11および回転軸3の円形外周面3aは、窒化処理、高周波焼き入れ、浸炭処理、コーティングなどの表面処理が施され、表面硬度を高めてある。また、シールリング10の円形内周面11は、表面処理を行って表面硬度を高めた後に、梨地面加工が施されている。梨地面は例えばショットブラストにより形成される。ここで、回転条件によっては、回転軸3の円形外周面3aにおけるシールリング10に対峙している外周面部分も梨地面とされる。シールリング10の第1、第2軸摺動面15、17に形成される梨地面は、最大高さRyが3μm~15μm前後となる表面粗さの面とすることができる。この場合、第1、第2軸摺動面15、17と、回転軸3の円形外周面3aとの間の隙間寸法は、5μm~15μmとすることができる。
 次に、上記構成の金属製のシールリング10は、取付け用リング20を介して、ハウジング2に取り付けられている。取付け用リング20は、ゴム素材あるいは樹脂素材からなる部品であり、弾性変形あるいは伸縮可能である。取付け用リング20は、一定厚さの円筒部21と、この円筒部21の一方の端から直角に折れ曲がって半径方向の内方に延びる一定厚さの円環状端部22とを備えている。円筒部21は、ハウジング2の円形内周面2aとシールリング10の円形外周面12との間に半径方向から挟まれ、円環状端部22は、ハウジング2の円環状内周端面2bと、シールリング10の内側端面13との間に、軸線方向から挟まれている。
 ハウジング2、回転軸3、シールリング10には寸法誤差、組立誤差、アライメント誤差などの誤差が発生する。また、回転軸3の回転時には、シールリング10と回転軸3との間の隙間寸法の変動、回転軸3の芯ずれ等が発生することがある。ゴム製あるいは樹脂製の取付け用リング20を介して、金属製のシールリング10をハウジング2の円形内周面2aに取り付けると、取付け用リング20の弾性変形あるいは伸縮によって、上記の誤差が吸収され、また、隙間寸法の変動、芯ずれ等の影響が緩和される。
 本例の金属製のシールリング10を備えた封止機構1によれば、以下に列記するように、従来のゴム製のオイルシールを備えた封止機構の問題を解消できる。
(1)ゴム製のオイルシールを金属製の回転軸の外周面に接触させているので、ゴム製のオイルシールが摩耗、劣化すると油漏れが発生する。
 これに対して、本例の封止機構1では、高硬度表面処理を行った金属製のシールリング10の第1、第2軸摺動面15、17を梨地面とすることで、これら第1、第2軸摺動面15、17の摩耗を防止している。梨地面はミクロ的に見た場合には、微小な油溜まりとなるので、油漏れを防止する機能を備える。金属同士の接触の馴染みにより、ゴム製のオイルシールのような劣化は発生しない。
(2)油漏れを防ぐために、オイルシールが円周方向へ張る力(緊迫力)を高める方法がある。しかし、金属(回転軸)との接触力によるオイルシールの発熱量や摩耗量を推定することは困難であり、したがって、緊迫力を適切な値に設定することも困難である。
 これに対して、本例の封止機構1では、オイルシールのように円周方向へ張る力(緊迫力)による制御は必要としない。そのため、発熱や摩耗量を推定しやすいという利点がある。
(3)オイルシールと金属(回転軸)が接触して摩擦抵抗が発生することにより、接触部から発熱し、これに伴い製品特性に影響が及ぶ。
 これに対して、本例の封止機構1では、金属製のシールリング10の第1、第2軸摺動面15、17を梨地面とすることで、第1、第2軸摺動面15、17と回転軸3との間の摩擦抵抗が少なくなり、スムーズな動きが可能になり、摺動部分の発熱も抑制できる。
(4)オイルシールと金属(回転軸)が接触しているため、金属に傷が発生し、二次的に油漏れが発生する。オイルシールリップ部の先端が回転軸に線接触して「きず」が発生する。
 これに対して、本例の封止機構1では、金属製のシールリング10の組込み時に、この金属製のシールリング10と回転軸3の円形外周面3aとの間に、潤滑油を供給(グリースを塗布)することにより、金属間の馴染みによる「初期摩耗」や「きず」の発生を防止できる。
 また、金属製のシールリング10の第1、第2軸摺動面15、17は梨地面であり、回転軸3の円形外周面3aに対して点接触状態で接するので、摺動に伴う「きず」の発生が抑制される。
(5)一般的なオイルシールはゴム部を製作するには金型が必要となりサイズを変更することが容易でない。特に、オイルシールの内部に金属環、バネ部材が組み込まれているので、小型化が容易ではなく、小型・軽量化が望まれる製品を製作することは難しい。
 これに対して、本例の封止機構1では、金属製のシールリング10を用いている。金属製のシールリング10には、内部に組込む部品が無いので、サイズの制約を受けにくい。よって、ゴム製のシールリングに比べて、小型化に有利である。
(6)オイルシールの油漏れ防止部(リップ部)は油漏れを防止できる方向が一方向であり、基本構造として両方向の油漏れ防止を想定した構造ではない。
 これに対して、本例の封止機構1では、梨地面が形成されている第1、第2軸摺動面15、17は、点接触状態で回転軸3の円形外周面3aに接触しており、油漏れ防止機能に方向性が無いので、軸方向の両方向の油漏れを防止できる。

Claims (6)

  1.  相対的に回転可能な軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する封止機構であって、
     金属製のシールリングを備えており、
     前記シールリングの内周面には、軸線方向に沿って、第1軸摺動面、ラビリンスシール形成面、および第2軸摺動面が形成されており、
     前記第1、第2軸摺動面は、前記軸の外周面が摺動する面であり、これら第1、第2軸摺動面には円周方向の全体に亘って梨地面が形成されており、
     前記第1、第2軸摺動面の間に位置する前記ラビリンスシール形成面には、前記軸の外周面との間でラビリンスシールを形成する円環状凹部および円環状凸部が形成されていることを特徴とする封止機構。
  2.  請求項1において、更に、
     前記シールリングに取り付けられ、当該シールリングと前記ハウジングとの間に位置する取付け用リングを備えており、
     前記取付け用リングは、弾性変形可能な素材あるいは伸縮可能な素材から形成されている封止機構。
  3.  請求項2において、
     前記取付け用リングは、半径方向から前記シールリングと前記ハウジングとの間に挟まれる部分および軸線方向から前記シールリングと前記ハウジングとの間に挟まれる部分を備えたゴム製リングあるいは樹脂製リングである封止機構。
  4.  請求項1において、
     前記梨地面は、最大高さRyが3μm~15μm程度の表面粗さの面である封止機構。
  5.  請求項3において、
     前記第1、第2軸摺動面と、前記軸の外周面との間の隙間寸法は、
    5μm~15μmである封止機構。
  6.  請求項1において、更に、
     前記シールリングに取り付けられ、当該シールリングと前記ハウジングとの間に位置する取付け用リングを備えており、
     前記取付け用リングは、
     弾性変形可能あるいは伸縮可能なゴム素材あるいは樹脂素材から形成され、
     半径方向から前記シールリングと前記ハウジングとの間に挟まれる部分および軸線方向から前記シールリングと前記ハウジングとの間に挟まれる部分を備えており、
     前記梨地面は、最大高さRyが3μm~15μmの表面粗さの面であり、
     前記第1、第2軸摺動面と、前記軸の外周面との間の隙間寸法は、5μm~15μmである封止機構。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07158745A (ja) * 1993-06-15 1995-06-20 Garlock Inc 気孔率制御要素を備えたシャフト・シール
WO2001027502A1 (en) * 1999-10-14 2001-04-19 Garlock Inc. Improved rotary shaft bearing isolator seal
CN106949245A (zh) * 2017-03-07 2017-07-14 西安交通大学 一种自止旋收敛型旋转密封结构
CN207064641U (zh) * 2017-08-08 2018-03-02 双龙集团有限公司 四氟恒压机械密封装置及具有该装置的物料混合设备

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07158745A (ja) * 1993-06-15 1995-06-20 Garlock Inc 気孔率制御要素を備えたシャフト・シール
WO2001027502A1 (en) * 1999-10-14 2001-04-19 Garlock Inc. Improved rotary shaft bearing isolator seal
CN106949245A (zh) * 2017-03-07 2017-07-14 西安交通大学 一种自止旋收敛型旋转密封结构
CN207064641U (zh) * 2017-08-08 2018-03-02 双龙集团有限公司 四氟恒压机械密封装置及具有该装置的物料混合设备

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