JP2021099154A - Sealing device - Google Patents

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陽平 酒井
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Abstract

To provide a sealing device capable of detecting the leakage of a sealing object fluid without requiring manual work.SOLUTION: A sealing device includes: a sealing device body 100 that has a seal lip 122, a flexible portion 123 provided on an opposite side (A) to a sealing area side (O) through a tip end of the seal lip 122, a piezoelectric element 140 provided on the flexible portion 123, and a transmitter 150 transmitting an electric signal from the piezoelectric element 140; a leakage detection device 200 that has a receiver 220 receiving the signal transmitted from the transmitter 150, and a detecting portion 230 detecting leakage by a voltage wave shape received by the receiver 220; and an annular member 300 that is attached to a shaft 500 so as to oppose to a tip end of the flexible portion 123, forms a clearance between the annular member and a tip end of the flexible portion 123 while it does not absorb a sealing object fluid, and contact with the tip end of the flexible portion 123 by absorbing the sealing object fluid.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、相対的に回転する軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する密封装置に関する。 The present invention relates to a sealing device that seals an annular gap between a relatively rotating shaft and a housing.

車などの輸送機器やロボットなど、各種装置においては、相対的に回転する軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する密封装置が備えられている。このような密封装置は、一般的に、人手による目視などの定期点検などにより、漏れが発生していないか調べられる。そのため、密封装置が劣化して漏れが生じた後も、長期に亘り、密封装置が備えられた装置が使用され続けられると、当該装置自体が劣化したり、故障したりしてしまう。例えば、湿地帯や熱帯雨林地域などで利用される場合には、ダストが多かったり、泥水に曝されたり、過酷な環境下での利用となる。近年、特に、自動車等においては、このような過酷な環境下で利用される機会が多くなっており、定期点検だけでは対応が困難になっている。また、新規の装置の場合には、定期点検を行うにしても、検査データが不十分であるのが一般的であり、定期点検を行うタイミングを決めるのも困難である。そのため、上記のような問題が顕在化し易い。このように、密封装置が備えられる装置の耐久寿命を延ばすための対策が必要になってきている。 Various devices such as transportation devices such as cars and robots are provided with a sealing device that seals an annular gap between a relatively rotating shaft and a housing. Such a sealing device is generally checked for leaks by periodic inspection such as manual visual inspection. Therefore, even after the sealing device deteriorates and a leak occurs, if the device provided with the sealing device continues to be used for a long period of time, the device itself deteriorates or breaks down. For example, when it is used in a wetland or a rainforest area, it is used in a harsh environment where there is a lot of dust, it is exposed to muddy water, and so on. In recent years, especially in automobiles and the like, there are many opportunities to be used in such a harsh environment, and it is difficult to deal with it only by regular inspection. Further, in the case of a new device, even if the periodic inspection is performed, the inspection data is generally insufficient, and it is difficult to determine the timing of the periodic inspection. Therefore, the above-mentioned problems are likely to become apparent. As described above, it is necessary to take measures to extend the durable life of the device provided with the sealing device.

特開２０１７−８９６６８号公報JP-A-2017-89668 特開平９−１１２７０１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-112701

本発明の目的は、人手によることなく密封対象流体の漏れを検知することのできる密封装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a sealing device capable of detecting leakage of a fluid to be sealed without human intervention.

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。 The present invention employs the following means to solve the above problems.

すなわち、本発明の密封装置は、
相対的に回転する軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する密封装置において、
前記軸に摺動するシールリップと、前記シールリップのリップ先端を介して、密封対象流体が封止された密封領域側とは反対側に設けられ、かつ前記軸の表面に向かって突出する可撓部と、前記可撓部に設けられる圧電素子と、前記圧電素子からの電気信号を発信する発信器と、を有する密封装置本体と、
前記発信器から発信された信号を受信する受信器と、前記受信器により受信された電圧波形により密封対象流体の漏れを検知する検知部と、を有する漏れ検知装置と、
前記可撓部の先端と対向するように前記軸に取り付けられ、密封対象流体を吸収していない状態では前記可撓部の先端との間に隙間が形成され、かつ密封対象流体を吸収することにより膨潤することで前記可撓部の先端に接する環状部材と、
を備えることを特徴とする。 That is, the sealing device of the present invention
In a sealing device that seals an annular gap between a relatively rotating shaft and a housing
A seal lip that slides on the shaft and a lip tip of the seal lip are provided on the side opposite to the sealed region side where the fluid to be sealed is sealed, and can project toward the surface of the shaft. A sealing device main body having a flexible portion, a piezoelectric element provided in the flexible portion, and a transmitter for transmitting an electric signal from the piezoelectric element.
A leak detection device having a receiver for receiving a signal transmitted from the transmitter and a detection unit for detecting a leak of a fluid to be sealed based on a voltage waveform received by the receiver.
It is attached to the shaft so as to face the tip of the flexible portion, and in a state where it does not absorb the fluid to be sealed, a gap is formed between the flexible portion and the tip of the flexible portion and absorbs the fluid to be sealed. An annular member that comes into contact with the tip of the flexible portion by swelling with
It is characterized by having.

本発明によれば、密封対象流体の漏れが発生すると、環状部材が密封対象流体を吸収して膨潤することで、可撓部と接した状態となる。これにより、可撓部と共に圧電素子が撓むことにより、漏れが発生していない場合とは異なる信号が圧電素子から発せられる。こ
れにより、漏れ検知装置の検知部よって、密封対象流体の漏れを検知することができる。 According to the present invention, when the fluid to be sealed leaks, the annular member absorbs the fluid to be sealed and swells, so that the annular member is in contact with the flexible portion. As a result, the piezoelectric element bends together with the flexible portion, so that a signal different from that in the case where leakage does not occur is emitted from the piezoelectric element. As a result, the leak of the fluid to be sealed can be detected by the detection unit of the leak detection device.

また、前記可撓部は、周方向に間隔を空けて複数設けられているとよい。 Further, it is preferable that a plurality of the flexible portions are provided at intervals in the circumferential direction.

以上説明したように、本発明によれば、人手によることなく密封対象流体の漏れを検知することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to detect the leakage of the fluid to be sealed without manually.

図１は本発明の実施例に係る密封装置本体の正面図である。FIG. 1 is a front view of a sealing device main body according to an embodiment of the present invention. 図２は本発明の実施例に係る密封装置本体の模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the sealing device main body according to the embodiment of the present invention. 図３は本発明の実施例に係る密封構造の模式的断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the sealed structure according to the embodiment of the present invention. 図４は本発明の実施例に係る密封装置の漏れ検知動作説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a leak detection operation of the sealing device according to the embodiment of the present invention. 図５は本発明の実施例に係る密封装置の漏れ検知方法の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a leak detection method for a sealing device according to an embodiment of the present invention.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail exemplarily based on examples with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to those unless otherwise specified. ..

（実施例）
図１〜図５を参照して、本発明の実施例に係る密封装置について説明する。図１は本発明の実施例に係る密封装置本体の正面図である。図２は本発明の実施例に係る密封装置本体の模式的断面図であり、図１中のＡＡ断面図に相当する。図３は本発明の実施例に係る密封構造の模式的断面図である。なお、図３中の密封装置本体の断面図は、図１中のＡＡ断面図に相当する。図４は本発明の実施例に係る密封装置の漏れ検知動作説明図である。なお、図４においては、密封装置本体と軸についてのみ示し、ハウジングについては省略している。図５は本発明の実施例に係る密封装置の漏れ検知方法の説明図である。 (Example)
The sealing device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 is a front view of a sealing device main body according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the sealing device main body according to the embodiment of the present invention, and corresponds to the AA cross-sectional view in FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the sealed structure according to the embodiment of the present invention. The cross-sectional view of the sealing device main body in FIG. 3 corresponds to the AA cross-sectional view in FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of a leak detection operation of the sealing device according to the embodiment of the present invention. In FIG. 4, only the sealing device main body and the shaft are shown, and the housing is omitted. FIG. 5 is an explanatory diagram of a leak detection method for a sealing device according to an embodiment of the present invention.

＜密封装置＞
特に、図３を参照して、本実施例に係る密封装置全体の構成について説明する。本実施例に係る密封装置１０は、相対的に回転する軸５００とハウジング６００との間の環状隙間を封止するために用いられる。より具体的には、軸５００と、軸５００が挿通される軸孔６１０を有するハウジング６００との間の環状隙間を封止するために密封装置１０が設けられている。本実施例に係る密封装置１０は、軸５００とハウジング６００の軸孔６１０との間の環状隙間に配される密封装置本体１００と、密封装置本体１００から離れた位置に備えられる漏れ検知装置２００と、軸５００に取り付けられる環状部材３００とを備えている。 <Seal device>
In particular, with reference to FIG. 3, the configuration of the entire sealing device according to this embodiment will be described. The sealing device 10 according to the present embodiment is used to seal the annular gap between the relatively rotating shaft 500 and the housing 600. More specifically, a sealing device 10 is provided to seal the annular gap between the shaft 500 and the housing 600 having the shaft hole 610 through which the shaft 500 is inserted. The sealing device 10 according to the present embodiment includes a sealing device main body 100 arranged in an annular gap between the shaft 500 and the shaft hole 610 of the housing 600, and a leak detection device 200 provided at a position away from the sealing device main body 100. And an annular member 300 attached to the shaft 500.

漏れ検知装置２００については、密封装置本体１００が設けられる装置に設置されてもよいし、当該装置とは別の位置に設けられてもよい。例えば、自動車などの輸送機器に利用される場合には、密封装置本体１００及び漏れ検知装置２００の双方が当該輸送機器に備えられるとよい。また、工場内に設置されるロボットなどに利用される場合には、漏れ検知装置２００については、ロボットとは別の位置に設けてもよい。 The leak detection device 200 may be installed in a device provided with the sealing device main body 100, or may be installed at a position different from the device. For example, when it is used for a transportation device such as an automobile, it is preferable that both the sealing device main body 100 and the leak detection device 200 are provided in the transportation device. Further, when used for a robot installed in a factory, the leak detection device 200 may be provided at a position different from that of the robot.

＜密封装置本体＞
特に、図１及び図２を参照して、本実施例に係る密封装置本体１００の構成について説明する。密封装置本体１００は、金属などの剛性の高い材料により構成される補強環１１０と、補強環１１０に一体的に設けられる弾性体シール１２０とを備えている。補強環１
１０は、円筒部１１１と、円筒部１１１の一端側に設けられる内向きフランジ部１１２とを備えている。弾性体シール１２０の材料としては、ゴム材料などのエラストマー材料を採用することができる。また、弾性体シール１２０は、ハウジング６００の軸孔６１０の内周面に嵌合により固定される外周シール部１２１と、軸５００に摺動するシールリップ１２２とを備えている。このシールリップ１２２は、密封対象流体が封止された密封領域側（Ｏ）からその反対側（Ａ）に密封対象流体が漏れてしまうことを抑制する役割を担っている。そして、このシールリップ１２２の外周側には、シールリップ１２２のリップ先端を軸５００に押し付けるためのガータスプリング１３０が装着されている。 <Seal device body>
In particular, the configuration of the sealing device main body 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The sealing device main body 100 includes a reinforcing ring 110 made of a highly rigid material such as metal, and an elastic body seal 120 integrally provided on the reinforcing ring 110. Reinforcing ring 1
Reference numeral 10 denotes a cylindrical portion 111 and an inward flange portion 112 provided on one end side of the cylindrical portion 111. As the material of the elastic body seal 120, an elastomer material such as a rubber material can be adopted. Further, the elastic body seal 120 includes an outer peripheral seal portion 121 fixed to the inner peripheral surface of the shaft hole 610 of the housing 600 by fitting, and a seal lip 122 that slides on the shaft 500. The seal lip 122 plays a role of suppressing leakage of the fluid to be sealed from the sealed region side (O) to the opposite side (A) of the fluid to be sealed. A garter spring 130 for pressing the lip tip of the seal lip 122 against the shaft 500 is mounted on the outer peripheral side of the seal lip 122.

以上のように構成される密封装置本体１００においては、例えば、静止するハウジング６００に対して、回転軸としての軸５００が回転する用途に用いられる場合には、密封装置本体１００は、ハウジング６００に対して静止した状態を維持しつつ、軸５００とシールリップ１２２との間で摺動する。これにより、軸５００とハウジング６００との間の環状隙間が封止される。 In the sealing device main body 100 configured as described above, for example, when the shaft 500 as a rotating shaft is used to rotate with respect to the stationary housing 600, the sealing device main body 100 is attached to the housing 600. On the other hand, it slides between the shaft 500 and the seal lip 122 while maintaining a stationary state. As a result, the annular gap between the shaft 500 and the housing 600 is sealed.

また、弾性体シール１２０は、シールリップ１２２のリップ先端を介して、密封領域側（Ｏ）とは反対側（Ａ）に設けられ、かつ軸５００の表面に向かって突出する可撓部１２３を備えている。この可撓部１２３は、弾性体シール１２０の一部をなしており、弾性的に変形可能に構成されている。また、可撓部１２３は、補強環１１０における内向きフランジ部１１２の先端付近から径方向内側に向かって真っ直ぐに伸びるように構成されている。すなわち、可撓部１２３は、片持ち梁のような状態となっている。更に、本実施例においては、可撓部１２３は、周方向に間隔を空けて複数設けられている。 Further, the elastic seal 120 is provided on the side (A) opposite to the sealing region side (O) via the lip tip of the seal lip 122, and has a flexible portion 123 protruding toward the surface of the shaft 500. I have. The flexible portion 123 forms a part of the elastic body seal 120, and is configured to be elastically deformable. Further, the flexible portion 123 is configured to extend straight inward in the radial direction from the vicinity of the tip of the inward flange portion 112 in the reinforcing ring 110. That is, the flexible portion 123 is in a state like a cantilever. Further, in this embodiment, a plurality of flexible portions 123 are provided at intervals in the circumferential direction.

そして、可撓部１２３には、圧電素子１４０が設けられている。なお、複数の可撓部１２３に対して、それぞれ圧電素子１４０が設けられている。圧電素子１４０は、可撓部１２３の表面に取り付けられるように構成することもできるし、可撓部１２３の内部に埋め込むように設けることもできる。圧電素子１４０の具体的な例としては、ピエゾフィルムを採用することができる。 The flexible portion 123 is provided with a piezoelectric element 140. A piezoelectric element 140 is provided for each of the plurality of flexible portions 123. The piezoelectric element 140 can be configured to be attached to the surface of the flexible portion 123, or can be provided so as to be embedded inside the flexible portion 123. As a specific example of the piezoelectric element 140, a piezo film can be adopted.

また、本実施例に係る密封装置本体１００は、圧電素子１４０からの電気信号を発信する発信器１５０と、圧電素子１４０と発信器１５０とを電気的に接続する配線１６０とを備えている。発信器１５０を設ける位置については、密封装置本体１００の機能を損なわない限り、どこに設けても構わない。個々の圧電素子１４０に対して、それぞれ発信器１５０及び配線１６０を設けることができる。また、一つの発信器１５０と複数の圧電素子１４０とをそれぞれ配線１６０によって接続する構成を採用することもできる。従って、密封装置本体１００に設けられる発信器１５０の数は、圧電素子１４０の数よりも少なくすることができる。 Further, the sealing device main body 100 according to the present embodiment includes a transmitter 150 that transmits an electric signal from the piezoelectric element 140, and a wiring 160 that electrically connects the piezoelectric element 140 and the transmitter 150. The position where the transmitter 150 is provided may be located anywhere as long as the function of the sealing device main body 100 is not impaired. A transmitter 150 and a wiring 160 can be provided for each piezoelectric element 140, respectively. Further, it is also possible to adopt a configuration in which one transmitter 150 and a plurality of piezoelectric elements 140 are connected by wiring 160, respectively. Therefore, the number of transmitters 150 provided in the sealing device main body 100 can be smaller than the number of piezoelectric elements 140.

＜漏れ検知装置＞
特に、図３を参照して、漏れ検知装置２００について説明する。漏れ検知装置２００は、発信器１５０から発信された信号を受信するアンテナ２１０を有する受信器２２０と、受信器２２０により受信された電圧波形により密封対象流体の漏れを検知する検知部２３０とを備えている。なお、検知部２３０は、プロセッサ、メモリなどの記憶装置、Ｉ／Ｏなどを有するコンピュータにより構成可能である。この場合、検知部２３０の機能は、記憶装置に記憶されたプログラムをプロセッサが実行することにより実現される。 <Leak detection device>
In particular, the leak detection device 200 will be described with reference to FIG. The leak detection device 200 includes a receiver 220 having an antenna 210 for receiving a signal transmitted from the transmitter 150, and a detection unit 230 for detecting a leak of a fluid to be sealed based on a voltage waveform received by the receiver 220. ing. The detection unit 230 can be configured by a computer having a processor, a storage device such as a memory, an I / O, and the like. In this case, the function of the detection unit 230 is realized by the processor executing the program stored in the storage device.

＜環状部材＞
特に、図３を参照して、環状部材３００について説明する。環状部材３００は、密封対象流体を吸収する性質を有する材料により構成される。例えば、密封対象流体が油の場合には、環状部材３００は吸油性の材料により構成される。そして、環状部材３００は、密
封装置本体１００における可撓部１２３の先端と対向するように軸５００に取り付けられる。また、環状部材３００は、密封対象流体を吸収していない状態では可撓部１２３の先端との間に隙間が形成され、かつ密封対象流体を吸収することにより膨潤することで可撓部１２３の先端に接するように構成される。 <Circular member>
In particular, the annular member 300 will be described with reference to FIG. The annular member 300 is made of a material having a property of absorbing a fluid to be sealed. For example, when the fluid to be sealed is oil, the annular member 300 is made of an oil-absorbing material. Then, the annular member 300 is attached to the shaft 500 so as to face the tip of the flexible portion 123 in the sealing device main body 100. Further, in the state where the annular member 300 does not absorb the fluid to be sealed, a gap is formed between the annular member 300 and the tip of the flexible portion 123, and the annular member 300 swells by absorbing the fluid to be sealed to form the flexible portion 123. It is configured to touch the tip.

＜漏れ検知動作（漏れ検知方法）＞
特に、図４及び図５を参照して、密封対象流体の漏れを検知する動作（検知方法）について説明する。図４においては、密封構造のうち、軸５００と密封装置本体１００と環状部材３００について、軸線方向に見た図を示している。なお、軸５００については断面にて示している。また、図４（ａ）は漏れが発生していない状態を示し、図４（ｂ）は漏れが発生した状態を示している。図５は圧電素子１４０による電圧波形（経過時間に対する電圧値の変化）のグラフを示している。 <Leak detection operation (leak detection method)>
In particular, the operation (detection method) for detecting the leakage of the fluid to be sealed will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 shows a view of the shaft 500, the sealing device main body 100, and the annular member 300 in the sealing structure in the axial direction. The shaft 500 is shown in cross section. Further, FIG. 4A shows a state in which a leak has not occurred, and FIG. 4B shows a state in which a leak has occurred. FIG. 5 shows a graph of the voltage waveform (change in voltage value with respect to elapsed time) by the piezoelectric element 140.

上記のように構成される密封装置１０によれば、発信器１５０から圧電素子１４０による電圧波形が発信され、受信器２２０により受信される。この情報は検知部２３０へと送られて、漏れが発生した場合には検知部２３０により検知される。以下、より詳細に説明する。 According to the sealing device 10 configured as described above, the voltage waveform by the piezoelectric element 140 is transmitted from the transmitter 150 and received by the receiver 220. This information is sent to the detection unit 230, and if a leak occurs, the detection unit 230 detects it. Hereinafter, a more detailed description will be given.

本実施例に係る密封構造においては、密封対象流体の漏れが発生していない状態、つまり、環状部材３００が密封対象流体を吸収していない状態では、可撓部１２３と環状部材３００との間には隙間が形成されている（図４（ａ）参照）。この場合、可撓部１２３には、殆ど外力が作用しないため、圧電素子１４０は殆ど変形していない状態（応力が殆ど作用していない状態）となっている。 In the sealing structure according to the present embodiment, when the fluid to be sealed does not leak, that is, when the annular member 300 does not absorb the fluid to be sealed, between the flexible portion 123 and the annular member 300. A gap is formed in the water (see FIG. 4A). In this case, since an external force hardly acts on the flexible portion 123, the piezoelectric element 140 is in a state where it is hardly deformed (a state in which stress hardly acts).

そして、シールリップ１２２の経時的な摺動摩耗などの原因により、密封対象流体が漏れてしまった場合には、環状部材３００が密封対象流体を吸収して膨潤する。これにより、可撓部１２３の先端が環状部材３００に接した状態となる（図４（ｂ）参照）。従って、図中矢印Ｒ方向に回転する軸５００と可撓部１２３の先端が摺動した状態となり、可撓部１２３の先端付近が撓んだ状態となる。そのため、圧電素子１４０も変形し、応力が作用した状態となり、電圧が発生する。 When the fluid to be sealed leaks due to sliding wear of the seal lip 122 over time, the annular member 300 absorbs the fluid to be sealed and swells. As a result, the tip of the flexible portion 123 is in contact with the annular member 300 (see FIG. 4B). Therefore, the shaft 500 rotating in the direction of arrow R in the drawing and the tip of the flexible portion 123 are in a slid state, and the vicinity of the tip of the flexible portion 123 is in a bent state. Therefore, the piezoelectric element 140 is also deformed, and a stress is applied to the piezoelectric element 140, so that a voltage is generated.

以上のように、密封対象流体の漏れが発生していない状態においては、圧電素子１４０には応力が殆ど発生しておらず、殆ど電圧を発生しないのに対して、密封対象流体の漏れが発生すると、圧電素子１４０に応力が作用して、電圧を発生した状態となる。これにより、例えば、図５に示すグラフのように、経過時間ＴＸにおいて、電圧が急激に大きくなるため、検知部２３０は、時間ＴＸの時点で密封対象流体の漏れが発生したことを検知することができる。なお、軸５００とハウジング６００が相対的に回転していない状態（静止状態）において漏れが発生した場合でも、環状部材３００が密封対象流体を吸収して膨潤し、可撓部１２３の先端が環状部材３００に接して撓んだ状態となるため、同様に漏れは検知される。 As described above, in the state where the fluid to be sealed does not leak, the piezoelectric element 140 hardly generates stress and hardly generates a voltage, whereas the fluid to be sealed leaks. Then, stress acts on the piezoelectric element 140, and a voltage is generated. As a result, for example, as shown in the graph shown in FIG. 5, the voltage suddenly increases at the elapsed time TX, so that the detection unit 230 detects that the fluid to be sealed has leaked at the time TX. Can be done. Even if a leak occurs when the shaft 500 and the housing 600 are not relatively rotating (resting state), the annular member 300 absorbs the fluid to be sealed and swells, and the tip of the flexible portion 123 is annular. Since it is in a bent state in contact with the member 300, leakage is detected in the same manner.

なお、検知部２３０により漏れが検知された場合には、例えば、密封装置１０が適用された装置（輸送機器やロボットなどの装置）のユーザに対して、漏れの発生を報知させる装置を設けると好適である。例えば、漏れの発生を知らせるランプを点灯させたり、漏れの発生を知らせるブザーを鳴らしたり、漏れの発生を知らせるメッセージを表示させたりすることで、ユーザに密封装置１０又は密封装置本体１００の交換を促すことができる。また、検知部２３０により漏れが検知された場合には、密封装置１０が適用された装置の動作を緊急停止、または徐々に停止させる制御を行うことも好適である。このように、検知部２３０により漏れが検知された場合の処理については、密封装置１０が適用される各種装置の性質等に応じて適宜設定すればよい。 When a leak is detected by the detection unit 230, for example, a device for notifying the user of the device (device such as a transportation device or a robot) to which the sealing device 10 is applied is provided to notify the occurrence of the leak. Suitable. For example, by turning on a lamp notifying the occurrence of a leak, sounding a buzzer notifying the occurrence of a leak, or displaying a message notifying the occurrence of a leak, the user can replace the sealing device 10 or the sealing device main body 100. Can be prompted. Further, when a leak is detected by the detection unit 230, it is also preferable to perform an emergency stop or a control to gradually stop the operation of the device to which the sealing device 10 is applied. As described above, the processing when the leakage is detected by the detection unit 230 may be appropriately set according to the properties of various devices to which the sealing device 10 is applied.

＜本実施例に係る密封装置の優れた点＞
本実施例に係る密封装置１０によれば、密封対象流体の漏れが発生すると、環状部材３００が密封対象流体を吸収して膨潤することで、可撓部１２３と接した状態となる。これにより、可撓部１２３と共に圧電素子１４０が撓むことにより、漏れが発生していない場合とは異なる信号が電圧素子１４０から発せられる。つまり、受信器２２０により取得される情報は、殆ど電圧が発生していない情報から電圧が発生した情報へと変化する。これにより、漏れ検知装置２００における検知部２３０よって、密封対象流体の漏れを検知することができる。従って、人手によることなく密封対象流体の漏れを検知することができる。 <Advantages of the sealing device according to this embodiment>
According to the sealing device 10 according to the present embodiment, when the fluid to be sealed leaks, the annular member 300 absorbs the fluid to be sealed and swells, so that the annular member 300 is in contact with the flexible portion 123. As a result, the piezoelectric element 140 bends together with the flexible portion 123, so that a signal different from the case where no leakage has occurred is emitted from the voltage element 140. That is, the information acquired by the receiver 220 changes from the information in which almost no voltage is generated to the information in which voltage is generated. As a result, the leak of the fluid to be sealed can be detected by the detection unit 230 in the leak detection device 200. Therefore, it is possible to detect the leakage of the fluid to be sealed without human intervention.

また、本実施例においては、可撓部１２３は、周方向に間隔を空けて複数設けられている。これにより、より確実に密封対象流体の漏れを検知することができる。ただし、本発明においては、可撓部が複数設けられることは必須ではなく、一つでも構わない。 Further, in this embodiment, a plurality of flexible portions 123 are provided at intervals in the circumferential direction. As a result, leakage of the fluid to be sealed can be detected more reliably. However, in the present invention, it is not essential that a plurality of flexible portions are provided, and one may be provided.

１０ 密封装置
１００ 密封装置本体
１１０ 補強環
１１１ 円筒部
１１２ 内向きフランジ部
１２０ 弾性体シール
１２１ 外周シール部
１２２ シールリップ
１２３ 可撓部
１３０ ガータスプリング
１４０ 圧電素子
１５０ 発信器
１６０ 配線
２００ 検知装置
２１０ アンテナ
２２０ 受信器
２３０ 検知部
３００ 環状部材
５００ 軸
６００ ハウジング
６１０ 軸孔 10 Sealing device 100 Sealing device body 110 Reinforcing ring 111 Cylindrical part 112 Inward flange part 120 Elastic body seal 121 Outer peripheral seal part 122 Seal lip 123 Flexible part 130 Gata spring 140 Piezoelectric element 150 Transmitter 160 Wiring 200 Detector 210 Antenna 220 Receiver 230 Detector 300 Ring member 500 Shaft 600 Housing 610 Shaft hole

Claims (2)

相対的に回転する軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する密封装置において、
前記軸に摺動するシールリップと、前記シールリップのリップ先端を介して、密封対象流体が封止された密封領域側とは反対側に設けられ、かつ前記軸の表面に向かって突出する可撓部と、前記可撓部に設けられる圧電素子と、前記圧電素子からの電気信号を発信する発信器と、を有する密封装置本体と、
前記発信器から発信された信号を受信する受信器と、前記受信器により受信された電圧波形により密封対象流体の漏れを検知する検知部と、を有する漏れ検知装置と、
前記可撓部の先端と対向するように前記軸に取り付けられ、密封対象流体を吸収していない状態では前記可撓部の先端との間に隙間が形成され、かつ密封対象流体を吸収することにより膨潤することで前記可撓部の先端に接する環状部材と、
を備えることを特徴とする密封装置。 In a sealing device that seals an annular gap between a relatively rotating shaft and a housing
A seal lip that slides on the shaft and a lip tip of the seal lip are provided on the side opposite to the sealed region side where the fluid to be sealed is sealed, and can project toward the surface of the shaft. A sealing device main body having a flexible portion, a piezoelectric element provided in the flexible portion, and a transmitter for transmitting an electric signal from the piezoelectric element.
A leak detection device having a receiver for receiving a signal transmitted from the transmitter and a detection unit for detecting a leak of a fluid to be sealed based on a voltage waveform received by the receiver.
It is attached to the shaft so as to face the tip of the flexible portion, and in a state where it does not absorb the fluid to be sealed, a gap is formed between the flexible portion and the tip of the flexible portion and absorbs the fluid to be sealed. An annular member that comes into contact with the tip of the flexible portion by swelling with
A sealing device comprising. 前記可撓部は、周方向に間隔を空けて複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。 The sealing device according to claim 1, wherein a plurality of flexible portions are provided at intervals in the circumferential direction.
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