JP6326186B1 - リップシール、シールリング、シールリング装置及び船舶 - Google Patents
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Abstract
Description
前記ハウジングに固定されるキー部と、
前記キー部から前記シャフト側に屈曲しながら延設するアーム部と、
前記アーム部の先端に位置して前記シャフトに摺接するリップ部と、を有し、
前記リップシールが相互に係合する二つの端部を有する弾性部材からなり、
一方の前記端部は、前記リップ部から前記キー部に亘って連続するとともに前記リップシールの軸方向に突出する一つの雄部を有し、
他方の前記端部は、前記リップ部から前記キー部に亘って連続するとともに前記リップシールの軸方向に陥没して前記雄部が該軸方向に嵌まり込む一つの雌部を有していることを特徴とする。
はじめに、図1及び図2を参照して、第1の実施形態に係るシールリング用(シールリングを形成するため)のリップシールとシールリングを説明する。なお、本明細書において、「軸方向」とは、リップシールやシールリングの長手方向を示し、「周方向」とは、例えば直線状のリップシールがリング状のシールリングを形成した際のシールリングの長手方向を示す。従って、シールリングにおける「軸方向」と「周方向」は同義である。図1は、第1の実施形態に係るシールリングを示す斜視図である。また、図2Aは、第1の実施形態に係るリップシールの両端部が嵌め合わされる前の状態を示す斜視図であり、図2Bは、第1の実施形態に係るリップシールの両端部が嵌め合わされて、第1の実施形態に係るシールリングが形成された状態を示す斜視図である。図1に示すように、シールリング100は、弾性部材からなる1本のリップシール10の2つの端部10a,10bが、軸方向であるL方向に相互に嵌め合いされることによって形成されるメカニカルジョイント20を有している。
次に、図3及び図4を参照して、第2の実施形態に係るリップシールとシールリングを説明する。図3は、第2の実施形態に係るシールリングを示す斜視図であり、図4は、第2の実施形態に係る2本のリップシールを示す斜視図である。図3に示すように、シールリング100Aは、2本のリップシール10A、10A’を相互に変形させ、双方の端部10c、10eと、端部10d、10fとをそれぞれ軸方向に嵌め合いすることにより形成される2つのメカニカルジョイント20を有する。
次に、図5及び図6を参照して、第3の実施形態に係るリップシールとシールリングを説明する。図5は、第3の実施形態に係るシールリングを示す斜視図である。また、図6Aは、第3の実施形態に係るリップシールの両端部が嵌め合わされる前の状態を示す斜視図であり、図6Bは、第3の実施形態に係るリップシールの両端部が嵌め合わされて、第3の実施形態に係るシールリングが形成された状態を示す斜視図である。図5に示すように、シールリング100Bは、両端部に雄部を有する雄部品50と、雌部を有する雌部品60を有するリップシール10Bがリング状に変形され、雄部品50と雌部品60から形成されるメカニカルジョイント20を有している。
次に、図7を参照して、第4の実施形態に係るリップシールとシールリングを説明する。図7Aは、第4の実施形態に係るリップシールの両端部が嵌め合わされる前の状態を示す斜視図であり、図7Bは、第4の実施形態に係るリップシールの両端部が嵌め合わされて、第4の実施形態に係るシールリングが形成された状態を示す斜視図である。図7A及び図7Bに示すように、シールリング100Cは、図5及び図6に示す雄部品50と雌部品60に改良を加えた雄部品50Aと雌部品60Aを両端部に有するリップシール10Cがリング状に変形され、雄部品50Aと雌部品60Aからなるメカニカルジョイント20Aを有している。
次に、図8及び図9を参照して、実施形態に係るシールリング装置の一例を説明する。図8は、実施形態に係るシールリング装置の縦断面図であり、図9は、図8のIX部の拡大図である。なお、図示例のシールリング装置は、船舶の船尾管に装着されたプロペラシャフトの周りに配設されるシールリング装置であるが、ハウジングと、ハウジング内に回転自在に挿通されるシャフトとの間のシール構造を形成する様々な構造体や機器、システム等に本実施形態に係るシールリング装置が適用可能である。また、図示するシールリング装置を形成するシールリングの数は多様であり、シールリングとシャフト周りのライナーにて形成される空間は空気室であってもよいし、水室等の液室であってもよい。
<実験概要>
本発明者等は、本実施形態に係るシールリングのシール性能を検証するべく、エア漏れ実験を行った。図10に、エア漏れ実験にて使用した実験装置の概要を示す。図10に示すように、実験装置は、ライナーと、相互に積層した複数のハウジング(分割ハウジング)との間に環状のシールリングを嵌め込み、シールリングに隣接するようにダミーリングを嵌め込み、ライナーとハウジングとシールリングとダミーリングとで密封された空気室を有している。ハウジングには空気供給路を設けておき、この空気供給路を介して加圧空気を空気室に導入し、空気室内の圧力を所定の圧力雰囲気とした。この圧力状態で空気室を15分間保持した後、空気室内に設置してある圧力センサにて空気室内の圧力を計測した。
実験の結果、比較例のシールリングを有する実験装置では、空気室を15分間密封することができず、空気室内の圧力を所定の圧力雰囲気とした数分後に空気室内の圧力が0MPaとなり、エア漏れが生じる結果となった。
10B,10C :リップシール
11 :キー部
12 :アーム部
13 :リップ部
14 :スプリング溝
10a,10b :端部
20、20A :メカニカルジョイント
30、30A :雄部
31 :第1雄部
32 :第2雄部
33 :第3雄部
34 :係合突起
40,40A :雌部
41 :第1雌部
42 :第2雌部
43 :第3雌部
44 :係合溝
50,50A :雄部品
60,60A :雌部品
70 :接着層
100,100A :シールリング
100B,100C :シールリング
200 :シールリング装置
202 :ハウジング
260 :環状スプリング
300 :シャフト
320 :ライナー
400 :船尾管
Claims (10)
- 環状のハウジングに固定され、該ハウジング内で回転自在なシャフトに摺接して該シャフトとの間でシール構造を形成するシールリング用のリップシールであって、
前記ハウジングに固定されるキー部と、
前記キー部から前記シャフト側に屈曲しながら延設するアーム部と、
前記アーム部の先端に位置して前記シャフトに摺接するリップ部と、を有し、
前記リップシールが相互に係合する二つの端部を有する弾性部材からなり、
一方の前記端部は、前記リップ部から前記キー部に亘って連続するとともに前記リップシールの軸方向に突出する一つの雄部を有し、
他方の前記端部は、前記リップ部から前記キー部に亘って連続するとともに前記リップシールの軸方向に陥没して前記雄部が該軸方向に嵌まり込む一つの雌部を有していることを特徴とする、リップシール。 - 前記リップシールは、前記弾性部材の両端部において、前記雄部を有する雄部品と、前記雌部を有する雌部品とが接着層を介して接続されていることを特徴とする、請求項1に記載のリップシール。
- 前記雄部は、該雄部の側面に係合突起を有し、
前記雌部は、該雌部の内周面において前記係合突起が係合する係合溝を有していることを特徴とする、請求項1又は2に記載のリップシール。 - 前記雌部は、該雌部の内周面に係合突起を有し、
前記雄部は、該雄部の側面において前記係合突起が係合する係合溝を有していることを特徴とする、請求項1又は2に記載のリップシール。 - 前記雄部は2つの側面を有し、該2つの側面の双方に係合突起もしくは係合溝を有し、
前記雌部は、該雌部の内周面において、前記雄部の前記2つの側面にある前記係合突起もしくは前記係合溝が係合する係合溝もしくは係合突起を有していることを特徴とする、請求項1又は2に記載のリップシール。 - リング状に組み立てられてシールリングを形成する2本のリップシールであって、
一方の前記リップシールの両端が、他方の前記リップシールの両端と嵌め合いされる前記雄部と前記雌部を有していることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のリップシール。 - 請求項1乃至6のいずれか一項に記載のリップシールがリング状に組み立てられて形成されるシールリングであって、
前記リップ部のうち、前記シャフトと摺接する第一側面の反対側にある第二側面においてスプリング溝が形成されており、
前記スプリング溝に環状スプリングが嵌め込まれていることを特徴とする、シールリング。 - 前記シャフトの軸方向に積層する少なくとも二つの前記ハウジングであって、該二つのハウジングが積層した状態において前記シールリングの前記キー部が固定される環状溝が形成されているハウジングと、
前記環状溝に前記キー部が固定されている請求項7に記載のシールリングと、を有することを特徴とする、シールリング装置。 - 前記環状溝の周長よりも長い周長の前記シールリングが、周方向に圧縮された状態で該環状溝に固定されていることを特徴とする、請求項8に記載のシールリング装置。
- 請求項8又は9に記載のシールリング装置を、船尾管におけるプロペラを端部に備えた前記シャフトの周囲に備えていることを特徴とする、船舶。
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