JP2006214532A - オイルシール - Google Patents

Abstract

【課題】シールリップを有するとともに円周上一箇所にて切断された構造のオイルシールにおいて、少なくともシールリップにおける切断部のズレを修正することが可能であり、もってシールリップによるシール性を安定化させる。
【解決手段】シールリップ４および切断部７を有するオイルシールにおいて、シールリップ４に嵌着するガータースプリング６のバネ荷重を円周上一部にて増大させた荷重増大部８をガータースプリング６に有し、この荷重増大部８を切断部７の円周上位置に合わせて装着する。荷重増大部８としては、ガータースプリング６を形成する線材６ａの線径ｄ_２がこの荷重増大部８にて他の部位よりも太いもの、あるいはガータースプリング６を形成する線材６ａ，６ｂがこの荷重増大部８にて二重巻きのものを使用する。
【選択図】図２

Description

本発明は、密封装置の一種であるオイルシールに係り、更に詳しくは、相手部材に摺動自在に密接するシールリップを有するとともに円周上一箇所にて切断された構造の切断部を有するオイルシールに関するものである。本発明のオイルシールは例えば、風力発電機主軸用シールとして用いられる。

従来から、風力発電機主軸用オイルシールとして、定期修理を可能とするために、環状をなすオイルシールを円周上一箇所にて切断した構造のオイルシールが採用されている。

図４および図５は、この種の切断構造を有するオイルシール１の一例を示しており、このオイルシール１は以下のように構成されている。

すなわち、図４の断面図に示すように、このオイルシール１は先ず、二つ割りのハウジング２１，２２間の装着部２３に装着されるゴム状弾性材製の取付部３を有しており、この取付部３の内周側に、摺動の相手方である軸２４の周面に摺動自在に密接するシールリップ４が一体成形されている。シールリップ４の外周面には装着溝５が設けられており、この装着溝５に、軸２４に対するシールリップ４の面圧を調整するため、コイルスプリングを環状に巻いた構造よりなるガータースプリング６が嵌着されている。また、図５（Ａ）に示すように、取付部３およびシールリップ４よりなるオイルシール本体２は、その円周上一箇所が切断された構造の切断部７を有しており、図５（Ｂ）に示すように、その装着に際しては、切断部７の切断端面７ａ，７ｂを互いに付き合わせることにより切断部７のシール性を確保している。

しかしながら、上記従来のオイルシール１においては、切断部７の切断端面７ａ，７ｂを互いに付き合わせるだけの構造であることから、端面７ａ，７ｂ同士にズレが発生し易く、このズレがシールリップ４に及んで、シールリップ４の軸２４に対する接触状態が不安定となり、シールリップ４によるシール性が低下する懸念がある。

尚、本発明に関連する技術として、本願出願人は先に、二本の線材を密着させて螺旋状に巻かれてなるオイルシール用スプリングを提案しているが、この先行技術はその目的上、スプリングを全周に亙って二重巻きとしており、本発明とは異なる構成を有している（特許文献１）。

実開平２−４８６７５号公報

本発明は以上の点に鑑みて、シールリップを有するとともに円周上一箇所にて切断された構造のオイルシールにおいて、少なくともシールリップにおける切断部のズレを修正することが可能であり、もってシールリップによるシール性を安定化させることができるオイルシールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるオイルシールは、相手部材に摺動自在に密接するシールリップを有するとともに円周上一箇所にて切断された構造の切断部を有するオイルシールにおいて、前記シールリップに嵌着するガータースプリングのバネ荷重を円周上一部にて増大させた荷重増大部を前記ガータースプリングに有し、前記荷重増大部を前記切断部の円周上位置に合わせて装着したことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２によるオイルシールは、上記した請求項１のオイルシールにおいて、荷重増大部は、ガータースプリングを形成する線材の線径がこの荷重増大部にて他の部位よりも太いものを使用することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３によるオイルシールは、上記した請求項１のオイルシールにおいて、荷重増大部は、ガータースプリングを形成する線材がこの荷重増大部にて二重巻きのものを使用することを特徴とするものである。

更にまた、本発明の請求項４によるオイルシールは、相手部材に摺動自在に密接するシールリップを有するとともに円周上一箇所にて切断された構造の切断部を有するオイルシールにおいて、前記切断部における切断端面のズレを修正するための板バネを有し、前記板バネを前記切断部の円周上位置に合わせて装着したことを特徴とするものである。

上記構成を備えた本発明の請求項１によるオイルシールのように、シールリップに嵌着するガータースプリングのバネ荷重を円周上一部にて増大させた荷重増大部をガータースプリングに設けて、この荷重増大部を切断部の円周上位置に合わせて装着すると、この荷重増大部を装着した部位すなわち切断部におけるシールリップの軸に対する面圧を増大させることが可能となり、シールリップにおける切断部のズレが修正されることになって、シールリップの軸に対する接触状態を安定化させることが可能となる。

尚、このようにガータースプリングの円周上一部に荷重増大部を設ける手段としては、請求項２に記載したように、ガータースプリングを形成する線材の線径が荷重増大部において他の部位よりも太いものを使用したり、あるいは請求項３に記載したように、ガータースプリングを形成する線材が荷重増大部において二重巻きのものを使用したりするのが好適である。

また、上記構成を備えた本発明の請求項４によるオイルシールのように、切断部における切断端面のズレを修正する板バネを用意して、この板バネを切断部の円周上位置に合わせて装着すると、切断端面のズレを強制的に修正することが可能となり、よってシールリップの軸に対する接触状態を安定化させることが可能となる。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項１、２または３によるオイルシールにおいては、シールリップに嵌着するガータースプリングのバネ荷重を円周上一部にて増大させた荷重増大部をガータースプリングに設けて、この荷重増大部を切断部の円周上位置に合わせて装着するようにしたために、この荷重増大部を装着した切断部におけるシールリップの軸に対する面圧を増大させ、結果、シールリップにおける切断部のズレを修正することができ、これによりシールリップの軸に対する接触状態を安定化させることができる。したがって所期の目的どおり、シールリップによるシール性を安定化させることができるオイルシールを提供することができる。

また、上記構成を備えた本発明の請求項４によるオイルシールにおいては、切断部における切断端面のズレを修正する板バネを用意して、この板バネを切断部の円周上位置に合わせて装着するようにしたために、切断端面のズレを強制的に修正することができ、これによりシールリップの軸に対する接触状態を安定化させることができる。したがってやはり所期の目的どおり、シールリップによるシール性を安定化させることができるオイルシールを提供することができる。

尚、本発明には、以下の実施形態が含まれる。

請求項１、２および３関連・・・
構成
円周上一箇所を切断した構造のオイルシールのリップ部に装着するスプリングの一部分のみ荷重を増大させ、切断部の位置に合わせて使用する。一部分のみ荷重を増大させる手法として、次の例を挙げる。
（１）線径が太いものを使用する。
（２）２重捲き構造とする。
効果
スプリングの一部に設けた荷重を増大させた部分を切断部に使用することで、切断部のみ面圧を上げることが可能となり、切断部のリップ軸上接触状態が安定する。

請求項４関連・・・
構成
円周上一箇所を切断した構造のオイルシールの切断部に板バネを装着し、切断面のズレを強制的に修正する構造とする。板バネは、切断部を跨いだ部分のみに装着する。
効果
円周上一箇所を切断した構造のオイルシールの切断部に板バネを装着することによって、切断面のズレを強制的に補正し、現状よりも安定した密封性を維持することができるとともに、板バネのワンタッチ装着によるズレ防止策のため、組込み作業性も良い。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。第一実施例は請求項１および２に係り、第二実施例は請求項３に係り、第三実施例は請求項４に係るものである。

第一実施例・・・
図１は、本発明の第一実施例に係るオイルシール１を示しており、このオイルシール１は、図２で説明する荷重増大部８を設けたガータースプリング（単にスプリングとも称する）６を有する点に特徴を有している。このオイルシール１は、風力発電機主軸用オイルシールとして用いられるものであって、以下のように構成されている。

すなわち先ず、ハウジングの装着部に装着される取付部３の内周側に、摺動の相手方である軸の周面に摺動自在に密接するシールリップ４を一体成形したオイルシール本体２が設けられており、このオイルシール本体２は、図１（Ａ）に示すように、その円周上一箇所にて切断された構造の切断部７を有し、更に同図（Ｂ）に示すように、シールリップ４の外周面に設けた装着溝５（図２）に、軸に対するシールリップ４の面圧を調整するための、コイルスプリングを環状に巻いた構造よりなるガータースプリング６が嵌着されている。オイルシール本体２はニトリルゴム等のゴム状弾性材により一体に成形されている。

上記したように、円周上一箇所にて切断された構造のオイルシール１は切断部７の切断端面７ａ，７ｂを互いに付き合わせるだけの構造であると、切断端面７ａ，７ｂ同士にズレが発生し易く、ズレがシールリップ４に及んで、シールリップ４の軸に対する接触状態が不安定となることが懸念されるが、この懸念に対して当該実施例では、以下の対策が施されている。

すなわち、上記コイルスプリングを環状に巻いた構造よりなるガータースプリング６は、シールリップ４を締め付けるバネ荷重が全周に亙って均一であるのが通常のところ、当該実施例では特に、バネ荷重が円周上一部にて増大せしめられた荷重増大部８がガータースプリング６の円周上一部に設けられており、この荷重増大部８が切断部７の円周上位置に合わせてシールリップ４の外周に嵌着されている。図１（Ｂ）では、環状を呈するガータースプリング６において、図上点々を付して示した一定の円周方向長さＬを有する部位がこの荷重増大部８とされており、この荷重増大部８が切断部７を円周方向に跨ぐように配置されて、ガータースプリング６がシールリップ４に嵌着されている。

上記荷重増大部８は、以下のようにしてバネ荷重が増大せしめられている。

すなわち、上記コイルスプリングを環状に巻いた構造よりなるガータースプリング６は、図２（Ａ）の比較例に示すように、その線材６ａの線径ｄ_１が全周に亙って均一であるのが通常であるところ、当該実施例では特に、図２（Ｂ）に示すように、荷重増大部８における線材６ａの線径ｄ_２が他の部位における線材６ａの線径ｄ_１よりも太く設定されており（ｄ_２＞ｄ_１）、これによりシールリップ４を締め付けるバネ荷重が円周上一部にて局部的に増大せしめられている。

したがって、このようにバネ荷重が増大せしめられた荷重増大部８がガータースプリング６の円周上一部に設けられて、この荷重増大部８が切断部７の円周上位置に合わせて装着されると、この荷重増大部８を装着した切断部７におけるシールリップ４の軸に対する面圧が増大し、その結果、シールリップ４における切断部７のズレが修正され、これによりシールリップ４の軸に対する接触状態が安定化する。したがって本発明所期の目的どおり、シールリップ４によるシール性を安定化させることができるオイルシール１を提供することができる。尚、上記他の部位における線材６ａの線径ｄ_１は通常の太さ（従来一般の太さ）を備えており、荷重増大部８における線材６ａの線径ｄ_２はこれよりも太く形成されている。

第二実施例・・・
上記第一実施例におけるガータースプリング６に設ける荷重増大部８は、以下のようなものであっても良い。

すなわち、上記コイルスプリングを環状に巻いた構造よりなるガータースプリング６は、上記図２（Ａ）の比較例に示したように、その線材６ａが全周に亙って一重巻きであるのが通常であるところ、当該実施例では特に、図２（Ｃ）に示すように、線材が荷重増大部８においてのみ、符号６ａおよび６ｂにて示す二重巻き構造とされており、これによりシールリップ４を締め付けるバネ荷重が円周上一部にて局部的に増大せしめられている。二重巻きの構造は、図示したように全周に亙る一本目の線材６ａの外周側に二本目の線材６ｂを巻き付けたものとされているが、上記特許文献１に掲載されているように、二本の線材６ａ，６ｂを密着させて螺旋状に巻いたもの等であっても良い。尚、全周に亙る一本目の線材６ａの線径は通常の太さ（従来一般の太さ）を備えており、円周上一部の二本目の線材６ｂも同じ太さを備えているが、その太さは特に限定されない。また、線材６ｂの材質も特に限定されない。

第三実施例・・・
図３は、本発明の第三実施例に係るオイルシール１を示しており、このオイルシール１は、切断部７における切断端面７ａ，７ｂのズレを修正するための板バネ９を有する点に特徴を有している。このオイルシール１は、風力発電機主軸用オイルシールとして用いられるものであって、以下のように構成されている。

すなわち先ず、ハウジングの装着部に装着される取付部３の内周側に、摺動の相手方である軸の周面に摺動自在に密接するシールリップ４を一体成形したオイルシール本体２が設けられており、このオイルシール本体２は、その円周上一箇所にて切断された構造の切断部７を有し、更にシールリップ４の外周面に設けた装着溝５に、軸に対するシールリップ４の面圧を調整するための、コイルスプリングを環状に巻いた構造よりなるガータースプリング６が嵌着されている。オイルシール本体２は、ニトリルゴム等のゴム状弾性材によって一体に成形されている。

上記したように、円周上一箇所にて切断された構造のオイルシール１は切断部７の切断端面７ａ，７ｂを互いに付き合わせるだけの構造であると、切断端面７ａ，７ｂ同士にズレが発生し易く、ズレがシールリップ４に及んで、シールリップ４の軸に対する接触状態が不安定となることが懸念される。これに対して当該実施例では、以下の対策が施されている。

すなわち、上記切断部７における切断端面７ａ，７ｂのズレを修正すべく板バネ９が設けられており、この板バネ９が切断部７の円周上位置に合わせてシールリップ４の外周に嵌着されている。板バネ９は切断部７を円周方向に跨ぐように配置されている。

また、この板バネ９は、取付部３の内周面に嵌合された弾片部位９ａと、シールリップ４の外周面に嵌合された弾片部位９ｂとを一体に有して断面略「く」の字状に形成されており、この「く」の字の開角度を開こうとするバネ作動によるバネ荷重によってシールリップ４を軸の周面に押し付ける。

したがって、このようにシールリップ４を軸の周面に押し付ける板バネ９が切断部７の円周上位置に合わせて装着されると、切断部７の切断端面７ａ，７ｂのズレが強制的に修正され、これによりシールリップ４の軸に対する接触状態が安定化する。したがって本発明所期の目的どおり、シールリップ４によるシール性を安定化させることができるオイルシール１を提供することができる。

また、このように断面「く」の字状の板バネ９をシールリップ４および取付部３間に組み付ける作業はワンタッチで行なえるので、組込み作業性も良好である。

本発明の第一実施例に係るオイルシールを示す図であって、図１（Ａ）はオイルシール本体の単品状態を示す正面図、図１（Ｂ）はオイルシール本体にガータースプリングを嵌着した状態を示す正面図 ガータースプリングの構造を示す図であって、図２（Ａ）は比較例に係るオイルシールが備えるガータースプリングの説明図、図２（Ｂ）は第一実施例に係るオイルシールが備えるガータースプリングの説明図、図２（Ｃ）は第二実施例に係るオイルシールが備えるガータースプリングの説明図 本発明の第三実施例に係るオイルシールを示す図であって、図３（Ａ）は同オイルシールの要部正面図、図３（Ｂ）は同オイルシールの要部斜視図 オイルシールの一般構造を示す断面図 従来例に係るオイルシールを示す図であって、図５（Ａ）はオイルシール本体の単品状態を示す正面図、図５（Ｂ）はオイルシール本体にガータースプリングを嵌着した状態を示す正面図

符号の説明

１ オイルシール
２ オイルシール本体
３ 取付部
４ シールリップ
５ 装着溝
６ ガータースプリング
６ａ，６ｂ 線材
７ 切断部
７ａ，７ｂ 切断端面
８ 荷重増大部
９ 板バネ
９ａ，９ｂ 弾片
２１，２２ ハウジング
２３ 装着部
２４ 軸

Claims (4)

1. 相手部材に摺動自在に密接するシールリップ（４）を有するとともに円周上一箇所にて切断された構造の切断部（７）を有するオイルシール（１）において、
   前記シールリップ（４）に嵌着するガータースプリング（６）のバネ荷重を円周上一部にて増大させた荷重増大部（８）を前記ガータースプリング（６）に有し、前記荷重増大部（８）を前記切断部（７）の円周上位置に合わせて装着したことを特徴とするオイルシール。
2. 請求項１のオイルシールにおいて、
   荷重増大部（８）は、ガータースプリング（６）を形成する線材（６ａ）の線径（ｄ_２）がこの荷重増大部（８）にて他の部位よりも太いものを使用することを特徴とするオイルシール。
3. 請求項１のオイルシールにおいて、
   荷重増大部（８）は、ガータースプリング（６）を形成する線材（６ａ）（６ｂ）がこの荷重増大部（８）にて二重巻きのものを使用することを特徴とするオイルシール。
4. 相手部材に摺動自在に密接するシールリップ（４）を有するとともに円周上一箇所にて切断された構造の切断部（７）を有するオイルシール（１）において、
   前記切断部（７）における切断端面（７ａ）（７ｂ）のズレを修正するための板バネ（９）を有し、前記板バネ（９）を前記切断部（７）の円周上位置に合わせて装着したことを特徴とするオイルシール。

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