JPH10281298A - フローティングシール - Google Patents
フローティングシールInfo
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- JPH10281298A JPH10281298A JP9115497A JP9115497A JPH10281298A JP H10281298 A JPH10281298 A JP H10281298A JP 9115497 A JP9115497 A JP 9115497A JP 9115497 A JP9115497 A JP 9115497A JP H10281298 A JPH10281298 A JP H10281298A
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- Japan
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- seal
- outer peripheral
- elastic
- peripheral surfaces
- inner peripheral
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転部材と固定部材との間に介在されて対向
するシール面を有する一対のシールリングが回転部材と
固定部材とに弾性シール部材によって挟圧保持されるフ
ローティングシールにおいて、シール面を挟圧するシー
ル荷重が適切にシール面に付与されるようにする。ま
た、回転部材と固定部材との回転軸線方向の相対変動に
対してシール荷重を変動の少ない安定したものにする。 【解決手段】 シールリングの弾性シール部材が圧着す
る傾斜外周面を弾性シール部材が圧着する部分を越える
とシール面に向かって漸次小径になるように形成し、シ
ール面を従来より半径方向内方に位置付ける。更に、シ
ール荷重として従来の変動の大きい弾性シール部材によ
る押圧力の他に、付勢手段による変動の少ない安定した
付勢力を付加し、押圧力の割合を少なくして、変動の小
さい安定したシール荷重を付与する。
するシール面を有する一対のシールリングが回転部材と
固定部材とに弾性シール部材によって挟圧保持されるフ
ローティングシールにおいて、シール面を挟圧するシー
ル荷重が適切にシール面に付与されるようにする。ま
た、回転部材と固定部材との回転軸線方向の相対変動に
対してシール荷重を変動の少ない安定したものにする。 【解決手段】 シールリングの弾性シール部材が圧着す
る傾斜外周面を弾性シール部材が圧着する部分を越える
とシール面に向かって漸次小径になるように形成し、シ
ール面を従来より半径方向内方に位置付ける。更に、シ
ール荷重として従来の変動の大きい弾性シール部材によ
る押圧力の他に、付勢手段による変動の少ない安定した
付勢力を付加し、押圧力の割合を少なくして、変動の小
さい安定したシール荷重を付与する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フローティングシ
ール、更に詳しくは、シール面に加わるシール荷重及び
シール面の接触状態を安定させた改良されたフローティ
ングシールに関する。
ール、更に詳しくは、シール面に加わるシール荷重及び
シール面の接触状態を安定させた改良されたフローティ
ングシールに関する。
【0002】
【従来の技術】履帯式走行機械のトラックローラ、駆動
スプロケット、アイドラ、並びにコンベアのガイドリン
グ、水門のガイドローラ等、土砂等異物の多い環境の中
で回転する装置には、回転部分と固定部分との間を通し
て外部から異物が内部の回転摺動部分に侵入しないよう
に、また内部の潤滑油が外部に漏洩しないように、更に
回転部分と固定部分との間に発生する回転軸線方向の変
動に対応できるように、特別に開発されたシール手段で
あるフローティングシールが設けられている。このフロ
ーティングシールはメカニカルシールの一種で、一対の
環状の摺動シール面を例えば金属で形成し、シール面同
士を接触させて弾性部材で浮動挟圧保持し、前記異物と
変動とに対応できるようにしている。
スプロケット、アイドラ、並びにコンベアのガイドリン
グ、水門のガイドローラ等、土砂等異物の多い環境の中
で回転する装置には、回転部分と固定部分との間を通し
て外部から異物が内部の回転摺動部分に侵入しないよう
に、また内部の潤滑油が外部に漏洩しないように、更に
回転部分と固定部分との間に発生する回転軸線方向の変
動に対応できるように、特別に開発されたシール手段で
あるフローティングシールが設けられている。このフロ
ーティングシールはメカニカルシールの一種で、一対の
環状の摺動シール面を例えば金属で形成し、シール面同
士を接触させて弾性部材で浮動挟圧保持し、前記異物と
変動とに対応できるようにしている。
【0003】図6によって従来のフローティングシール
を説明すると、全体を符号50で示すフローティングシ
ールは、回転部材54と、回転部材54の回転軸線56
方向に対向して設けられた固定部材58と、回転部材5
4と固定部材58との対向する端部に形成された対向端
に向けて漸次大径となる一対の環状の傾斜内周面54a
及び58aと、傾斜内周面54a及び58aの間に位置
して回転軸線56方向に対向して周方向に摺動自在に接
触する環状のシール面Sが形成された一対の環状のシー
ルリング60及び62と、シールリング60及び62の
外周面に形成された、シール面Sに向かって漸次大径と
なる環状の傾斜外周面60a及び62aと、傾斜外周面
60aと傾斜内周面54a、及び傾斜外周面62aと傾
斜内周面58aとの間にそれぞれ圧着された環状の弾性
シール部材64及び66とを具備し、弾性シール部材6
4及び66の弾性力によってシール面Sが挟圧保持され
ている。
を説明すると、全体を符号50で示すフローティングシ
ールは、回転部材54と、回転部材54の回転軸線56
方向に対向して設けられた固定部材58と、回転部材5
4と固定部材58との対向する端部に形成された対向端
に向けて漸次大径となる一対の環状の傾斜内周面54a
及び58aと、傾斜内周面54a及び58aの間に位置
して回転軸線56方向に対向して周方向に摺動自在に接
触する環状のシール面Sが形成された一対の環状のシー
ルリング60及び62と、シールリング60及び62の
外周面に形成された、シール面Sに向かって漸次大径と
なる環状の傾斜外周面60a及び62aと、傾斜外周面
60aと傾斜内周面54a、及び傾斜外周面62aと傾
斜内周面58aとの間にそれぞれ圧着された環状の弾性
シール部材64及び66とを具備し、弾性シール部材6
4及び66の弾性力によってシール面Sが挟圧保持され
ている。
【0004】シール面Sは、一対のシールリング60及
び62の半径方向外方に突出し回転軸線56方向に対抗
して設けられた環状のフランジ60b及び62bに形成
されている。シールリング60及び62に設けられた傾
斜外周面60a及び62aは、回転軸線56に対して勾
配角度βを有し、回転部材54と固定部材58とに設け
られた傾斜内周面54a及び58aは回転軸線56に対
して勾配角度βより小さい勾配角度αを有している。傾
斜外周面60aと傾斜内周面54aとの間に弾性シール
部材64が、傾斜外周面62aと傾斜内周面58aとの
間に弾性シール部材66が、それぞれ圧縮量δで圧縮さ
れて装着されており、その弾性反発力である圧縮荷重W
が傾斜外周面60a及び62aに作用する。図6におい
て弾性シール部材66によって代表して図示されている
ように、圧縮荷重Wの回転軸線56方向の分力である押
圧力Foがシール面Sを押し付けるシール荷重Fとして
作用する。なお、弾性シール部材64及び66は実質上
同一のものが使用される。
び62の半径方向外方に突出し回転軸線56方向に対抗
して設けられた環状のフランジ60b及び62bに形成
されている。シールリング60及び62に設けられた傾
斜外周面60a及び62aは、回転軸線56に対して勾
配角度βを有し、回転部材54と固定部材58とに設け
られた傾斜内周面54a及び58aは回転軸線56に対
して勾配角度βより小さい勾配角度αを有している。傾
斜外周面60aと傾斜内周面54aとの間に弾性シール
部材64が、傾斜外周面62aと傾斜内周面58aとの
間に弾性シール部材66が、それぞれ圧縮量δで圧縮さ
れて装着されており、その弾性反発力である圧縮荷重W
が傾斜外周面60a及び62aに作用する。図6におい
て弾性シール部材66によって代表して図示されている
ように、圧縮荷重Wの回転軸線56方向の分力である押
圧力Foがシール面Sを押し付けるシール荷重Fとして
作用する。なお、弾性シール部材64及び66は実質上
同一のものが使用される。
【0005】図6を参照して説明を続けると、回転部材
54と固定部材58の端部との間の回転軸線56方向に
は環状の隙間Lが形成されている。この環状の隙間Lに
よって、フローティングシール50が装着される装置の
構成部品の回転軸線56方向の寸法のバラツキ、及び回
転軸線56方向の荷重を受けるスラスト軸受(図示して
いない)の摩耗による回転軸線56方向の寸法変化が許
容できるようになっている。したがってこの隙間Lは、
回転部材54あるいは固定部材58に回転軸線56方向
の力(スラスト力)が加わると変動し拡大あるいは縮小
する。この隙間Lの変動に対してフローティングシール
50は、弾性シール部材64及び66の弾性変形及び弾
性力によって追従し、シール面Sの接触を保持する。弾
性シール部材64及び66はまた、傾斜外周面60aと
傾斜内周面54aとの間、並びに傾斜外周面62aと傾
斜内周面58aとの間に圧着されて、回転部材54に対
してシールリング60を回転しないように保持し傾斜外
周面60aと傾斜内周面54aとの間をシールし、固定
部材58に対してシールリング62を回転しないように
保持し傾斜外周面62aと傾斜内周面58aとの間をシ
ールしている。
54と固定部材58の端部との間の回転軸線56方向に
は環状の隙間Lが形成されている。この環状の隙間Lに
よって、フローティングシール50が装着される装置の
構成部品の回転軸線56方向の寸法のバラツキ、及び回
転軸線56方向の荷重を受けるスラスト軸受(図示して
いない)の摩耗による回転軸線56方向の寸法変化が許
容できるようになっている。したがってこの隙間Lは、
回転部材54あるいは固定部材58に回転軸線56方向
の力(スラスト力)が加わると変動し拡大あるいは縮小
する。この隙間Lの変動に対してフローティングシール
50は、弾性シール部材64及び66の弾性変形及び弾
性力によって追従し、シール面Sの接触を保持する。弾
性シール部材64及び66はまた、傾斜外周面60aと
傾斜内周面54aとの間、並びに傾斜外周面62aと傾
斜内周面58aとの間に圧着されて、回転部材54に対
してシールリング60を回転しないように保持し傾斜外
周面60aと傾斜内周面54aとの間をシールし、固定
部材58に対してシールリング62を回転しないように
保持し傾斜外周面62aと傾斜内周面58aとの間をシ
ールしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述したとおりの形態
の従来のフローティングシール50には、次のとおりの
解決すべき問題があった。 (1)シール面Sに焼付きが発生しやすい。図6に示す
ように、シールリング60及び62の半径方向外方に設
けられたフランジ60b及び62bにシール面Sが形成
されているので、弾性シール部材64及び66による押
圧力Foの回転軸線56方向の作用線Roとシール面S
でのシール荷重Fの作用線Rsとが半径方向でオフセッ
トして異なっているために、フランジ60b及び62b
に曲げ力が加わりシール面Sが変形し片当たりする。更
にシール面Sの面圧が増加してシール面Sに焼付きが発
生する。 (2)シール面Sを押圧するシール荷重Fが隙間Lの変
動によって変わる。図7に示すように、隙間Lに対する
シール荷重Fの変化K= ΔF/ΔLが一定でなくまたそ
の値が大きい。したがって隙間Lの変動に対してシール
荷重Fが敏感に変動する。フローティングシールが回転
軸線方向のスラスト荷重を受ける隙間Lの変動の大きい
ところに使われると特にシール性能が影響されやすい。
の従来のフローティングシール50には、次のとおりの
解決すべき問題があった。 (1)シール面Sに焼付きが発生しやすい。図6に示す
ように、シールリング60及び62の半径方向外方に設
けられたフランジ60b及び62bにシール面Sが形成
されているので、弾性シール部材64及び66による押
圧力Foの回転軸線56方向の作用線Roとシール面S
でのシール荷重Fの作用線Rsとが半径方向でオフセッ
トして異なっているために、フランジ60b及び62b
に曲げ力が加わりシール面Sが変形し片当たりする。更
にシール面Sの面圧が増加してシール面Sに焼付きが発
生する。 (2)シール面Sを押圧するシール荷重Fが隙間Lの変
動によって変わる。図7に示すように、隙間Lに対する
シール荷重Fの変化K= ΔF/ΔLが一定でなくまたそ
の値が大きい。したがって隙間Lの変動に対してシール
荷重Fが敏感に変動する。フローティングシールが回転
軸線方向のスラスト荷重を受ける隙間Lの変動の大きい
ところに使われると特にシール性能が影響されやすい。
【0007】本発明は上記事実に鑑みてなされたもの
で、その技術的課題は、(1)シール荷重Fを付与する
弾性シール部材の押圧力Foの作用線とシール面Sとを
近づけ、更に、(2)隙間Lの変動に対してシール荷重
Fの変動を小さくしそして安定させた、フローティング
シールを提供することである。
で、その技術的課題は、(1)シール荷重Fを付与する
弾性シール部材の押圧力Foの作用線とシール面Sとを
近づけ、更に、(2)隙間Lの変動に対してシール荷重
Fの変動を小さくしそして安定させた、フローティング
シールを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
技術的課題を解決するために、(1)シールリングのシ
ール面Sを、従来の半径方向外方のフランジより半径方
向で内方に位置付け、(2)隙間Lの変動に対するシー
ル荷重Fの変動を小さくするために、弾性シール部材に
よる押圧力Foの他に付勢手段による変動の少ない安定
した付勢力Fsをシールリングに付加し、シール荷重F
を弾性シール部材による押圧力Foと付勢手段による付
勢力Fsとで付与し、押圧力Foの割合を小さくする、
ように構成する。
技術的課題を解決するために、(1)シールリングのシ
ール面Sを、従来の半径方向外方のフランジより半径方
向で内方に位置付け、(2)隙間Lの変動に対するシー
ル荷重Fの変動を小さくするために、弾性シール部材に
よる押圧力Foの他に付勢手段による変動の少ない安定
した付勢力Fsをシールリングに付加し、シール荷重F
を弾性シール部材による押圧力Foと付勢手段による付
勢力Fsとで付与し、押圧力Foの割合を小さくする、
ように構成する。
【0009】すなわち、本発明によれば、上記技術的課
題を解決するフローティングシールとして、該シールリ
ングの該シール面に向かう該傾斜外周面は、該弾性シー
ル部材の圧着する部分を越えると該シール面に向けて漸
次小径に形成され、該一対のシールリングの少なくとも
一方は付勢手段によって該シール面を押圧する方向に付
勢されている、ことを特徴とするフローティングシール
が提供される。
題を解決するフローティングシールとして、該シールリ
ングの該シール面に向かう該傾斜外周面は、該弾性シー
ル部材の圧着する部分を越えると該シール面に向けて漸
次小径に形成され、該一対のシールリングの少なくとも
一方は付勢手段によって該シール面を押圧する方向に付
勢されている、ことを特徴とするフローティングシール
が提供される。
【0010】好適実施形態においては、該一対の傾斜内
周面の各々と、該傾斜内周面の各々に該弾性シール部材
を介して係合された該傾斜外周面の各々とは、実質上平
行に形成されている。そして、該付勢手段は、該固定部
材及び/又は該回転部材と該シールリングとの間に設け
られたばね部材によって形成されている。
周面の各々と、該傾斜内周面の各々に該弾性シール部材
を介して係合された該傾斜外周面の各々とは、実質上平
行に形成されている。そして、該付勢手段は、該固定部
材及び/又は該回転部材と該シールリングとの間に設け
られたばね部材によって形成されている。
【0011】本発明によるフローティングシールにおい
ては、一対のシールリングの対抗するシール面Sが、従
来のフランジに設けられたシール面Sより内方のシール
リングの、傾斜外周面が大径の部分から漸次小径に傾斜
された小径端に位置付けられるから、弾性シール部材に
よる押圧力Foの作用線とシール面Sとが半径方向で近
づけられる。また、シール荷重Fとして、従来の弾性シ
ール部材による変動の大きいシール押圧力Foの他に付
勢手段による変動の少ない安定した付勢力Fsを与える
ことにより、シール押圧力Foの割合も少なくなり、シ
ール荷重Fの変動が小さくなる。
ては、一対のシールリングの対抗するシール面Sが、従
来のフランジに設けられたシール面Sより内方のシール
リングの、傾斜外周面が大径の部分から漸次小径に傾斜
された小径端に位置付けられるから、弾性シール部材に
よる押圧力Foの作用線とシール面Sとが半径方向で近
づけられる。また、シール荷重Fとして、従来の弾性シ
ール部材による変動の大きいシール押圧力Foの他に付
勢手段による変動の少ない安定した付勢力Fsを与える
ことにより、シール押圧力Foの割合も少なくなり、シ
ール荷重Fの変動が小さくなる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された
フローティングシールの好適実施形態を図示している添
付図面を参照して、更に詳細に説明する。
フローティングシールの好適実施形態を図示している添
付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【0013】図1を参照して説明すると、全体を符号2
で示すフローティングシールは、回転部材4と、回転部
材4の回転軸線6方向に対向して設けられた固定部材8
と、回転部材4と固定部材8との対向する端部に形成さ
れた対向端に向けて漸次大径となる一対の環状の傾斜内
周面4a及び8aと、一対の傾斜内周面4a及び8aの
間に位置して回転軸線6方向に対向して周方向に摺動自
在に接触する環状のシール面Sが形成された一対の環状
のシールリング10及び12と、一対のシールリング1
0及び12の各々の外周面に形成された、シール面Sに
向かって漸次大径となる環状の傾斜外周面10a及び1
2aと、傾斜外周面10aと傾斜内周面4a、及び傾斜
外周面12aと傾斜内周面8aとの間に圧着された環状
の弾性シール部材14及び16とを具備している。フロ
ーティングシール2は更に、シールリング10と回転部
材4、及びシールリング12と固定部材8との間に設け
られた付勢手段18を備え、付勢手段18はシール面S
を押圧する方向に付勢している。かくしてシール面Sは
弾性シール部材14及び16の弾性力による押圧力と付
勢手段18による付勢力によって挟圧保持されている。
で示すフローティングシールは、回転部材4と、回転部
材4の回転軸線6方向に対向して設けられた固定部材8
と、回転部材4と固定部材8との対向する端部に形成さ
れた対向端に向けて漸次大径となる一対の環状の傾斜内
周面4a及び8aと、一対の傾斜内周面4a及び8aの
間に位置して回転軸線6方向に対向して周方向に摺動自
在に接触する環状のシール面Sが形成された一対の環状
のシールリング10及び12と、一対のシールリング1
0及び12の各々の外周面に形成された、シール面Sに
向かって漸次大径となる環状の傾斜外周面10a及び1
2aと、傾斜外周面10aと傾斜内周面4a、及び傾斜
外周面12aと傾斜内周面8aとの間に圧着された環状
の弾性シール部材14及び16とを具備している。フロ
ーティングシール2は更に、シールリング10と回転部
材4、及びシールリング12と固定部材8との間に設け
られた付勢手段18を備え、付勢手段18はシール面S
を押圧する方向に付勢している。かくしてシール面Sは
弾性シール部材14及び16の弾性力による押圧力と付
勢手段18による付勢力によって挟圧保持されている。
【0014】回転部材4及び固定部材8は、例えば、強
度を有するダクタイル鋳鉄で製作されている。回転部材
4及び固定部材8はフローティングシール2が適用され
る装置機器の一部として通常形成される。回転部材4と
固定部材8との対向する端部の一対の環状の傾斜内周面
4a及び8aは、回転軸線6に対して勾配角度γで形成
されている。傾斜内周面4a及び8aの小径端側には、
回転軸線6に鉛直に壁面4b及び8bが設けられてい
る。
度を有するダクタイル鋳鉄で製作されている。回転部材
4及び固定部材8はフローティングシール2が適用され
る装置機器の一部として通常形成される。回転部材4と
固定部材8との対向する端部の一対の環状の傾斜内周面
4a及び8aは、回転軸線6に対して勾配角度γで形成
されている。傾斜内周面4a及び8aの小径端側には、
回転軸線6に鉛直に壁面4b及び8bが設けられてい
る。
【0015】シールリング10及び12は、対抗するシ
ール面Sに関して対象に形成された実質上同一のもので
ある。そこで、シールリング10及び12についての説
明はシールリング12によって行う(シールリング10
については該当する符号を括弧を付して適宜記載す
る)。シールリング12(10)は、例えば耐摩耗高強
度の特殊合金鋳鉄で成形されている。セラミックで成形
することもできる。シール面Sは回転軸線6との直交面
に環状に鏡面に仕上げられている。シールリング12
(10)の環状の傾斜外周面12a(10a)は回転軸
線6に対して勾配角度γで形成されている。傾斜外周面
12aと固定部材8に形成された傾斜内周面8aとは、
そして傾斜外周面10aと回転部材4に形成された傾斜
内周面4aとは、勾配角度γで実質上平行に形成されて
いる。傾斜外周面12a(10a)は弾性シール部材1
6(14)の圧着する部分12d(14d)を越えると
シール面Sに向けて漸次小径となる回転軸線6に対して
勾配角度θを有する傾斜面12b(10b)となってい
る。シール面Sの回転軸線6方向反対側には、付勢手段
18(付勢手段18については後に詳述する)が取り付
けられる凹部12c(10c)が回転軸線6を中心とし
た円周上に複数個設けられている。更にシール面Sの回
転軸線6方向反対側の傾斜外周面12a(10a)の小
径端には、半径方向で外方に突出する環状のストッパ1
2e(10e)が設けられている。このストッパ12e
(10e)によって弾性シール部材16(14)の傾斜
外周面12a(10a)からの脱落が防止される。
ール面Sに関して対象に形成された実質上同一のもので
ある。そこで、シールリング10及び12についての説
明はシールリング12によって行う(シールリング10
については該当する符号を括弧を付して適宜記載す
る)。シールリング12(10)は、例えば耐摩耗高強
度の特殊合金鋳鉄で成形されている。セラミックで成形
することもできる。シール面Sは回転軸線6との直交面
に環状に鏡面に仕上げられている。シールリング12
(10)の環状の傾斜外周面12a(10a)は回転軸
線6に対して勾配角度γで形成されている。傾斜外周面
12aと固定部材8に形成された傾斜内周面8aとは、
そして傾斜外周面10aと回転部材4に形成された傾斜
内周面4aとは、勾配角度γで実質上平行に形成されて
いる。傾斜外周面12a(10a)は弾性シール部材1
6(14)の圧着する部分12d(14d)を越えると
シール面Sに向けて漸次小径となる回転軸線6に対して
勾配角度θを有する傾斜面12b(10b)となってい
る。シール面Sの回転軸線6方向反対側には、付勢手段
18(付勢手段18については後に詳述する)が取り付
けられる凹部12c(10c)が回転軸線6を中心とし
た円周上に複数個設けられている。更にシール面Sの回
転軸線6方向反対側の傾斜外周面12a(10a)の小
径端には、半径方向で外方に突出する環状のストッパ1
2e(10e)が設けられている。このストッパ12e
(10e)によって弾性シール部材16(14)の傾斜
外周面12a(10a)からの脱落が防止される。
【0016】弾性シール部材14及び16は周知のもの
で、耐油性合成ゴムのような弾性材料によって断面O形
で環状に成形されている。弾性シール部材14と弾性シ
ール部材16とは実質上同一のものが使われる。
で、耐油性合成ゴムのような弾性材料によって断面O形
で環状に成形されている。弾性シール部材14と弾性シ
ール部材16とは実質上同一のものが使われる。
【0017】付勢手段18は、圧縮コイルばね部材19
によって形成され、固定部材8の壁面8bとシールリン
グ12の凹部12cとの間、及び回転部材4の壁面4b
とシールリング10の凹部10cとの間に設けられてい
る。ばね部材19は付勢力Fsが回転軸線6方向に円周
上で均等に働くように円周上に複数個設けられている。
ばね部材19としては、ばね定数が小さくばね定数が一
定のものが使われている。
によって形成され、固定部材8の壁面8bとシールリン
グ12の凹部12cとの間、及び回転部材4の壁面4b
とシールリング10の凹部10cとの間に設けられてい
る。ばね部材19は付勢力Fsが回転軸線6方向に円周
上で均等に働くように円周上に複数個設けられている。
ばね部材19としては、ばね定数が小さくばね定数が一
定のものが使われている。
【0018】図1及び図5を参照して本発明に従って構
成されたフローティングシール2の作用を説明すると、 (1)図1に示すように、シールリング10及び12の
シール面Sは、シール面Sに向けて漸次小径となる傾斜
面10b及び12bの端部に形成されることにより、従
来の半径方向外方に突出したフランジ60b及び62b
(図6参照)に形成されたシール面Sより半径方向で内
方に位置付けられる。 (2)シール荷重Fは、弾性シール部材によるシール押
圧力Foと付勢手段による付勢力Fsとによって付与さ
れる。弾性シール部材による押圧力Foは、勾配角度α
と勾配角度βとを同じにして実質上平行の勾配角度γと
することにより押圧力Foは小さく設定される。付勢手
段18の付勢力Fsをばね定数が小さく一定であるばね
部材19で構成したので、ばね部材19の収縮あるいは
伸張による付勢力Fsの変動が少ない。図2に示すよう
に、シール荷重Fは、弾性シール部材の押圧力Foと付
勢手段18の付勢力Fsとによって付与され、隙間Lの
変動に対してシール荷重Fの変動は小さくなる。 (3)図1に示すように、押圧力Foと付勢力Fsとの
合力であるシール荷重Fの半径方向における作用線はR
sはシール面Sの範囲にあり安定したシール面Sが確保
される。
成されたフローティングシール2の作用を説明すると、 (1)図1に示すように、シールリング10及び12の
シール面Sは、シール面Sに向けて漸次小径となる傾斜
面10b及び12bの端部に形成されることにより、従
来の半径方向外方に突出したフランジ60b及び62b
(図6参照)に形成されたシール面Sより半径方向で内
方に位置付けられる。 (2)シール荷重Fは、弾性シール部材によるシール押
圧力Foと付勢手段による付勢力Fsとによって付与さ
れる。弾性シール部材による押圧力Foは、勾配角度α
と勾配角度βとを同じにして実質上平行の勾配角度γと
することにより押圧力Foは小さく設定される。付勢手
段18の付勢力Fsをばね定数が小さく一定であるばね
部材19で構成したので、ばね部材19の収縮あるいは
伸張による付勢力Fsの変動が少ない。図2に示すよう
に、シール荷重Fは、弾性シール部材の押圧力Foと付
勢手段18の付勢力Fsとによって付与され、隙間Lの
変動に対してシール荷重Fの変動は小さくなる。 (3)図1に示すように、押圧力Foと付勢力Fsとの
合力であるシール荷重Fの半径方向における作用線はR
sはシール面Sの範囲にあり安定したシール面Sが確保
される。
【0019】図3は付勢手段18の他の実施の形態であ
る付勢手段28を示している。付勢手段28において
は、シールリング26の内周面26aに嵌合してシール
リング26の端面26bに当接する環状のばね収容部材
29が設けられている。ばね収容部材29には複数個の
圧縮コイルばね30を収容する複数個の凹部29bが形
成され、半径方向外方にはフランジ29aが形成されて
いる。複数個の圧縮コイルばね30による付勢力Fsは
シールリング26の端面26bに作用する。
る付勢手段28を示している。付勢手段28において
は、シールリング26の内周面26aに嵌合してシール
リング26の端面26bに当接する環状のばね収容部材
29が設けられている。ばね収容部材29には複数個の
圧縮コイルばね30を収容する複数個の凹部29bが形
成され、半径方向外方にはフランジ29aが形成されて
いる。複数個の圧縮コイルばね30による付勢力Fsは
シールリング26の端面26bに作用する。
【0020】図4は付勢手段18の更に他の実施の形態
である付勢手段38を示している。付勢手段38におい
ては、シールリング36の内周面36aにばね収容部3
6bが環状に形成され、フローティングシールの回転中
心軸線6を中心とした圧縮コイルばね37が装着されて
いる。ばね収容部36bの肩部36cに付勢力Fsが作
用する。
である付勢手段38を示している。付勢手段38におい
ては、シールリング36の内周面36aにばね収容部3
6bが環状に形成され、フローティングシールの回転中
心軸線6を中心とした圧縮コイルばね37が装着されて
いる。ばね収容部36bの肩部36cに付勢力Fsが作
用する。
【0021】図5に示すシールリング46は、前述のシ
ールリング12(10)のシール面Sに向けて漸次小径
となる勾配角度θを有する傾斜面12b(10b)に弾
性シール部材16(14)の抜け止め用のフランジ46
aを一体的に設けたものである。
ールリング12(10)のシール面Sに向けて漸次小径
となる勾配角度θを有する傾斜面12b(10b)に弾
性シール部材16(14)の抜け止め用のフランジ46
aを一体的に設けたものである。
【0022】以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細
に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定される
ものではなく、本発明の範囲内においてさまざまな変形
あるいは修正ができるものである。例えば、 (1)実施の形態においては、付勢手段は固定部材とシ
ールリングとの間、並びに回転部材とシールリングとの
間の一対のシールリングの各々に設けられているが、フ
ローティングシールのサイズ、フローティングシールが
装着される装置の種類等によっていずれか一方にのみ設
けてもよい。 (2)また、実施の形態においては、フローティングシ
ールは回転部材と固定部材との間に設けられているとし
て説明したが、固定部材は必ずしも固定である必要はな
く、本発明によるフローティングシールは回転部材と固
定部材とが相対回転するものであればよいことは多言を
要しない。
に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定される
ものではなく、本発明の範囲内においてさまざまな変形
あるいは修正ができるものである。例えば、 (1)実施の形態においては、付勢手段は固定部材とシ
ールリングとの間、並びに回転部材とシールリングとの
間の一対のシールリングの各々に設けられているが、フ
ローティングシールのサイズ、フローティングシールが
装着される装置の種類等によっていずれか一方にのみ設
けてもよい。 (2)また、実施の形態においては、フローティングシ
ールは回転部材と固定部材との間に設けられているとし
て説明したが、固定部材は必ずしも固定である必要はな
く、本発明によるフローティングシールは回転部材と固
定部材とが相対回転するものであればよいことは多言を
要しない。
【0023】
【発明の効果】本発明に従って構成されたフローティン
グシールによれば、安定したシール荷重が、適切に位置
付けられたシール面に作用するシール性能の改良された
フローティングシールが提供される。
グシールによれば、安定したシール荷重が、適切に位置
付けられたシール面に作用するシール性能の改良された
フローティングシールが提供される。
【図1】本発明に従って構成されたフローティングシー
ルの断面図。
ルの断面図。
【図2】本発明によるフローティングシールにおける回
転軸線方向の隙間とシール荷重との関係を示すグラフ。
転軸線方向の隙間とシール荷重との関係を示すグラフ。
【図3】シール荷重の付勢手段の他の実施の形態を示す
フローティングシールの要部断面図。
フローティングシールの要部断面図。
【図4】シール荷重の付勢手段の更に他の実施の形態を
示すフローティングシールの要部断面図。
示すフローティングシールの要部断面図。
【図5】シールリングの他の実施の形態を示すフローテ
ィングシールの要部断面図。
ィングシールの要部断面図。
【図6】従来のフローティングシールの断面図。
【図7】従来のフローティングシールにおける回転軸線
方向の隙間とシール荷重との関係を示すグラフ。
方向の隙間とシール荷重との関係を示すグラフ。
2、50:フローティングシール 4、54:回転部材 4a、54a:傾斜内周面 8a、58a:傾斜内周面 6、56:回転軸線 8、58:固定部材 10、60:シールリング 12、62:シールリング 10a、60a:傾斜外周面 12a、62a:傾斜外周面 14、64:弾性シール部材 16、66:弾性シール部材 18:付勢手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 進 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号 三 菱重工業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】 回転部材と、該回転部材の回転軸線方向
に対向して設けられた固定部材と、該回転部材と該固定
部材との対向する端部に形成された該対向端に向けて漸
次大径となる一対の環状の傾斜内周面と、該一対の傾斜
内周面の間に位置して該回転軸線方向に対向して周方向
に摺動自在に接触する環状のシール面が形成された一対
の環状のシールリングと、該一対のシールリングの各々
の外周面に形成されて該シール面に向かって漸次大径と
なる環状の傾斜外周面と、該傾斜外周面の各々と該傾斜
内周面の各々との間に圧着された環状の弾性シール部材
と、を具備し、該弾性シール部材の弾性力によって該シ
ール面が挟圧保持されるフローティングシールにおい
て、 該シールリングの該シール面に向かう該傾斜外周面は、
該弾性シール部材の圧着する部分を越えると該シール面
に向けて漸次小径に形成され、該一対のシールリングの
少なくとも一方は付勢手段によって該シール面を押圧す
る方向に付勢されている、ことを特徴とするフローティ
ングシール。 - 【請求項2】 該一対の傾斜内周面の各々と、該傾斜内
周面の各々に該弾性シール部材を介して係合された該傾
斜外周面の各々とは、実質上平行に形成されている、請
求項1記載のフローティングシール。 - 【請求項3】 該付勢手段は、該固定部材及び/又は該
回転部材と該シールリングとの間に設けられたばね部材
によって形成されている、請求項1記載のフローティン
グシール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9115497A JPH10281298A (ja) | 1997-04-09 | 1997-04-09 | フローティングシール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9115497A JPH10281298A (ja) | 1997-04-09 | 1997-04-09 | フローティングシール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10281298A true JPH10281298A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=14018605
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9115497A Pending JPH10281298A (ja) | 1997-04-09 | 1997-04-09 | フローティングシール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10281298A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2042789A1 (en) * | 2006-06-16 | 2009-04-01 | Komatsu Ltd | Floating seal |
KR20140120482A (ko) * | 2013-04-03 | 2014-10-14 | 장남인 | 궤도 차량용 플로팅 씰 어셈블리 |
CN108096797A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-06-01 | 安吉县良朋文体用品厂 | 一种拆卸式充气装置 |
CN110219992A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-09-10 | 大连保税区华鸿工业技术有限公司 | 防止密封面损伤的密封装置 |
CN110219989A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-09-10 | 湖北金稽山机械科技有限公司 | 一种浮动密封副 |
CN112943936A (zh) * | 2019-12-11 | 2021-06-11 | 股份公司摩拓乐 | 浮动密封组件 |
-
1997
- 1997-04-09 JP JP9115497A patent/JPH10281298A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2042789A1 (en) * | 2006-06-16 | 2009-04-01 | Komatsu Ltd | Floating seal |
EP2042789A4 (en) * | 2006-06-16 | 2011-06-01 | Komatsu Mfg Co Ltd | FLOATING SEAL |
US8226088B2 (en) | 2006-06-16 | 2012-07-24 | Komatsu, Ltd. | Floating seal |
KR20140120482A (ko) * | 2013-04-03 | 2014-10-14 | 장남인 | 궤도 차량용 플로팅 씰 어셈블리 |
CN108096797A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-06-01 | 安吉县良朋文体用品厂 | 一种拆卸式充气装置 |
CN110219992A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-09-10 | 大连保税区华鸿工业技术有限公司 | 防止密封面损伤的密封装置 |
CN110219989A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-09-10 | 湖北金稽山机械科技有限公司 | 一种浮动密封副 |
CN110219989B (zh) * | 2019-07-15 | 2024-07-23 | 湖北金稽山机械科技有限公司 | 一种浮动密封副 |
CN112943936A (zh) * | 2019-12-11 | 2021-06-11 | 股份公司摩拓乐 | 浮动密封组件 |
JP2021092310A (ja) * | 2019-12-11 | 2021-06-17 | ドゥーサン コーポレイション | フローティングシールアセンブリ |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030121 |