JP2002061750A

JP2002061750A - 非接触シール装置

Info

Publication number: JP2002061750A
Application number: JP2000254101A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Taketomi; 尚之武富; Yutaka Kuriyama; 豊栗山
Original assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Priority date: 2000-08-24
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2002-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】回転軸の軸受用潤滑油の漏れや外部からの流
体の侵入を防ぐことができるとともに、簡易な構造で常
に一定のシール効果を得られる非接触シール装置を提供
する。【解決手段】回転軸２に固定されたシートリング１０
と、回転軸２に軸受３を介して設けられたハウジング２
０とを備え、ハウジング２０にシートリング１０と対向
させて可動リング３０を設け、対向面間が、気体膜によ
り形成される静圧気体軸受機構Ｍとなるシール隙間ｈと
された非接触シール装置１とする。可動リング３０は、
シール隙間ｈ方向に変位可能とされるので、シール隙間
ｈに影響を与える現象が生じても、可動リング３０が変
位し、シール隙間ｈを一定に保つことができ、これによ
り、一定のシール効果を維持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非接触シール装置
に係り、さらに詳しくは、工作機械、一般機械、化学設
備機械などにおける回転軸端面を用いた非接触シール装
置に関する。

【０００２】

【背景技術】回転軸装置におけるシールは、回転軸内
側の軸受用潤滑油を外部に漏らさないこと、回転軸外
部からの流体の侵入を防ぐこと、等を目的として用いら
れている。また、例えば、切削油と潤滑油、化学薬品
と潤滑油等、複数の流体が混合することを嫌う場合にも
用いられている。これらの場合に、Ｏリング等の接触式
部材（接触シール）をハウジングと回転軸との間に介装
させることにより、異なる二つの流体間を隔離すること
が行われている。回転軸の回転が低速であれば問題は生
じないが、例えば、ポンプ、工作機械（研削盤の主軸）
等のように、高速回転、高温度下での回転等の過酷な運
転条件が要求される場合、Ｏリング等の接触式部材と回
転軸とが接触しているため、摩擦熱の発生、接触シール
材の摩耗、接触シール材の耐久性および駆動損失等が問
題点になる。

【０００３】そこで、前記の問題を解決するために、非
接触でシールする技術が提案されている。回転軸端面を
用いた非接触シールでシール隙間を一定に保つ方法とし
て、例えば、実開平１−１４４５７１号公報に示される
非接触型軸封装置がある。この非接触型軸封装置は、ハ
ウジングに従動リングを有し、軸側に固定したシートリ
ングと微妙なシール隙間を保持するシール端面を有し、
従動リングが所定の位置から外れた時、従動リングの背
後に作用する背圧を調節して微少なシール隙間を一定に
保つように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記公報の非
接触型軸封装置では、シール隙間を検出する圧力セン
サ、その圧力センサからの信号によりシール隙間を一定
に保つように従動リングを駆動させる制御バルブ等を含
む制御装置などが必要なため、高価となり、また、装置
自体が大掛かりになる等の問題がある。

【０００５】本発明の一つの目的は、回転軸の軸受用潤
滑油の漏れや外部からの流体の侵入を防ぐことができる
とともに、簡易な構造で常に一定のシール効果を得られ
る非接触シール装置を提供することにある。

【０００６】また、本発明の他の目的は、回転軸の軸受
用潤滑油の漏れや外部からの流体を混合させることなく
別々に回収することができる非接触シール装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
回転軸に固定されたシートリングと、前記回転軸を回転
自在に支持する軸受を内蔵するハウジングとを備え、こ
のハウジングに設けられた可動リングと前記シートリン
グとが互いに対向しかつその間にシール隙間を形成する
非接触シール装置において、前記ハウジング側から給気
されかつ前記可動リングの給気孔および噴出口を経由し
た供給気体により、前記シートリングと前記可動リング
との間の前記シール隙間に気体膜を形成する静圧気体軸
受を構成し、前記可動リングは、前記シール隙間を一定
に保つように前記シール隙間方向に接近、離間可動し変
位可能となっていることを特徴とする非接触シール装置
である。

【０００８】このような本発明では、静圧空気軸受を構
成することができる可動リングが、スライド嵌め合い部
の作用により変位可能なので、外力や部材の熱膨張等で
シール隙間に影響を与える現象が発生しても、可動リン
グがシール隙間方向に変位し、シール隙間は一定に保た
れる。その結果、シール隙間の気体膜特性も一定に保つ
ことができ、これにより、一定のシール効果を維持する
ことができる。また、シートリングと可動リングとの対
向面部は気体膜を形成する静圧気体軸受となっており、
非接触であるため、回転精度、耐久性および駆動効率の
向上が図られ、さらに、シール隙間には、常に気体膜が
形成されているため、静止状態から高速回転までの幅広
い領域での高いシール効果を得ることができる。その
上、本発明の非接触シール装置は、シートリングと可動
リングとを備えた簡易な構造であるため、低コストな装
置とすることができる。本発明は、切削剤、化学薬品
（揮発性の高いもの、結晶発生しやすい流体等）、有毒
ガス、海水と潤滑剤との場合にも適しており、かつ、運
転条件が厳しい条件下でも、対向面隙間は一定に保た
れ、一定のシール効果が期待できるために、回転軸を備
えた広い分野における機械装置に対して有効である。

【０００９】以上の本発明において、供給気体としては
エア供給源から供給される圧縮空気が好ましいが、これ
に限らず、他の気体を用いてもよい。また、シール隙間
の寸法は限定されるものではなく、シール隙間に、容易
に気体膜を形成できる隙間寸法であればよい。さらに、
ガイドリングは、弾性体で形成されることが好ましい。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１に記載の
非接触シール装置において、前記可動リングの対向面に
は、前記噴出口を有する環状の供給溝と、この供給溝の
内側および外側に当該供給溝と同芯円をなすとともにそ
れぞれ回収孔を有する環状の回収溝とが形成され、前記
内側の回収溝は前記回転軸側からの潤滑油等を回収可
能、前記外側の回収溝は外部からの侵入流体を回収可能
となっていることを特徴とするものである。

【００１１】このような本発明では、可動リングの静圧
気体軸受構成側の面に、内側および外側の環状の回収溝
が設けられ、回転軸内外から侵入してくる異なる特性を
もつ流体は、シール隙間から排出される気体とともにそ
れぞれの回収溝より回収されるので、混合することな
く、それぞれの回収孔から確実に回収される。従って、
回収した潤滑油等の流体を、フィルター等を用い、ゴミ
等を取り除くだけで、再度使用することができ、潤滑油
等のリサイクルが可能となり、経費の節減にもなる。

【００１２】以上の本発明において、静圧気体軸受を確
実に構成できるように、内側の回収溝は可能な限り回転
軸側に形成し、外側の回収溝は可能な限り外側に形成す
ることが好ましく、また、それぞれの回収溝の回収孔
は、少なくとも１個設けてあればよい。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項２に記載の
非接触シール装置において、前記供給気体の供給圧力
は、前記回転軸側の前記潤滑油の圧力と前記ハウジング
の外部の気体の圧力とにより決まる所定範囲以内の一定
値であることを特徴とするものである。このような本発
明では、シートリングと可動リングとの間のシール隙間
が常に一定に保たれるので、常に一定のシール効果を得
ることができる。

【００１４】請求項４記載の発明は、請求項１ないし請
求項３のいずれかに記載の非接触シール装置において、
前記可動リングの変位は、前記ハウジングとの間のスラ
イド嵌め合い部の作用により行われ、このスライド嵌め
合い部は前記可動リングの内周および外周に設けられる
少なくとも一組のガイドリングを備え、このガイドリン
グは弾性体で形成されていることを特徴とするものであ
る。

【００１５】このような本発明では、可動リングと、こ
の可動リングが収容されるハウジングの収容部との隙間
が確実に密閉されたまま、スライドされる。以上の本発
明において、ガイドリングは弾性体で形成されていれば
よく、例えばプラスチックで形成されるＯリング、金属
ベロー等を使用可能である。

【００１６】請求項５記載の発明は、請求項１ないし請
求項４のいずれかに記載の非接触シール装置において、
前記供給気体はエア供給源から供給される圧縮空気であ
ることを特徴とするものである。このような本発明で
は、簡単な装置ですみ、かつ、取り扱いが容易である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施形態を説明する。図１に示すように、本発明に係る
第１実施形態の非接触シール装置１は、回転軸２の一端
に固定されたシートリング１０と、軸受３を内蔵するハ
ウジング２０と、このハウジング２０のシートリング１
０側端部に設けられ、スライド嵌め合い部２５によりス
ライド可能な可動リング３０と、この可動リング３０か
らエアをシートリング１０に向けて供給するエア供給手
段４０とを備えている。

【００１８】シートリング１０は、所定厚さのリング状
部材で形成され、このシートリング１０と軸受３との間
にはカラー４が回転軸２に装着されている。ハウジング
２０はパイプ状部材で形成され、一端側の先端肉厚部２
０Ａに、所定幅および所定深さ寸法の断面角形溝２０Ｂ
が環状に形成されている。可動リング３０は、ハウジン
グ２０の上記角形溝２０Ｂ内部に、スライド嵌め合い部
２５を介して軸線方向にスライド可能に挿入される本体
部３０Ａと、この本体部３０Ａのシートリング１０側端
部に本体部３０Ａと一体に設けられたリング部３０Ｂと
で形成されている。

【００１９】前記エア供給手段４０は、エア通路４７と
このエア通路４７に供給するエア供給源４１とを備えて
構成され、エア通路４７は、前記ハウジング２０の先端
肉厚部２０Ａと可動リング３０とにわたって設けられて
いる。すなわち、ハウジング２０には、その先端肉厚部
２０Ａの外周から角形溝２０Ｂに連通して給気路４２が
形成され、この給気路４２には、この給気路４２に所定
圧のエアを供給する前記エア供給源４１が接続されてい
る。給気路４２は、角形溝２０Ｂと可動リング３０の本
体部３０Ａ端部との間で区画された空気室４３、および
本体部３０Ａに軸線に沿ってあけられた給気孔４４に連
通しており、給気孔４４は、図２に示すように、均等配
置された３つの流体噴出口４５を介して、リング部３０
Ｂに形成された環状のエア供給溝４６に連通している。

【００２０】ここで、可動リング３０のリング部３０Ｂ
のシートリング１０側端面と、この端面と対向するシー
トリング１０の端面との間には、所定寸法の対向面隙間
ｈが形成され、この対向面隙間ｈには、前記エア供給源
４１から供給された圧縮空気により空気膜が形成され、
これにより、静圧気体軸受機構Ｍを構成するようになっ
ている。

【００２１】つまり、空気の流れは、エア供給源４１か
ら送られた圧縮空気がハウジング２０の給気路４２を通
り、前記空気室４３に供給され、次に、可動リング３０
には、空気室４３より、給気孔４４、流体噴出口４５、
エア供給溝４６の順に流れ、対向面隙間ｈ内に圧縮空気
が供給されることにより空気膜が形成され、これによ
り、前記静圧気体軸受機構Ｍが構成される。このため、
対向面隙間ｈには高圧な空気が満たされるので、回転軸
２内側の軸受用潤滑油の漏れや、ハウジング２０外部か
らの侵入流体の侵入を防ぐことが可能となる。

【００２２】前記スライド嵌め合い部２５は、このよう
な可動リング３０を、対向面隙間ｈが一定に保たれるよ
うに、シートリング１０に対して接近、離間する方向
（スラスト方向）に変位可能にさせる構成となってい
る。すなわち、可動リング３０の本体部３０Ａの内周お
よび外周には、それぞれガイドリング用溝が形成され、
これらの溝には、それぞれガイドリング２６，２７が装
着されている。ガイドリング２６は、例えば、プラスチ
ック等の弾性体で形成されており、本体部３０Ａの外周
と角形溝２０Ｂの外周とに密着して設けられ、また、ガ
イドリング２７は、本体部３０Ａの内周と角形溝２０Ｂ
の内周とに密着して設けられている。

【００２３】次に、スライド嵌め合い部２５の原理を図
３〜図５を用いて説明する。可動リング３０は、図１に
示したものとし、空気室４３と対向面隙間ｈでの圧力分
布をそれぞれ矢印で示している。図示した圧力は円環状
に均等に分布しており、この圧力分布を円環状で積分し
たものがそれぞれ可動リング３０に作用する力：Ｆ１，
Ｆ２となる。空気室４３で圧力により発生する力：Ｆ１
と、対向面隙間ｈの圧力により発生する力：Ｆ２が平衡
状態となる位置で可動リング３０は保持され、その時の
所定の対向面隙間をｈとする。また、空気室４３での圧
力は常に一定とする。

【００２４】ここで、静圧空気軸受の特性について説明
する。軸受隙間と軸受負荷容量は一義的な関係にあり、
軸受隙間が大きくなると軸受負荷容量は小さくなり、逆
に、軸受隙間が小さくなると、軸受負荷容量が大きくな
る。また、軸受隙間は対向面隙間に相当し、負荷容量は
力Ｆ２に相当する。

【００２５】例えば、図３の平衡状態から、図４に示す
ように熱膨張によりシートリング１０のみが膨張したと
する。これより対向面隙間はｈ−Δｈと小さくなり、隙
間の圧力分布は、Ｐ２＋ΔＰと大きくなるので、発生す
る力もＦ２＋ΔＦと、空気室４３で圧力により発生する
力Ｆ１よりも大きくなる（Ｆ１＜Ｆ２＋ΔＦ）。これよ
り可動リング３０は、シートリング１０に対して、離間
する方向に変位（図５）し、Ｆ１＝Ｆ２となる平衡状態
まで可動リング３０は変位し、所定の対向面隙間ｈとな
る。また、対向面隙間が大きくなる場合はこの逆とな
る。

【００２６】よって、スライド嵌め合い部２５の作用に
より、力Ｆ１、Ｆ２は平衡状態に保たれるので、空気膜
特性である対向面隙間内の圧力分布、対向面隙間も一定
に保たれ、対向面のシール効果も変化しない。なお、空
気室４３での圧力により発生する力よりも、対向面隙間
の圧力により発生する力（軸受負荷容量）が大きくなる
ように予め設定されている。

【００２７】以上のような本発明の第１実施形態によれ
ば、次のような効果がある。静圧空気軸受Ｍを構成することができる可動リング３
０が、スライド嵌め合い部２５を構成するガイドリング
２６，２７にガイドされて、対向面隙間に対して変位可
能なので、外力や部材の熱膨張等でシール隙間に影響を
与える現象が発生しても、可動リング３０が対向面隙間
方向に変位し、対向面隙間は一定に保たれる。その結
果、対向面隙間の気体膜特性も一定に保つことができ、
これにより、一定のシール効果を維持することができ
る。

【００２８】シートリング１０と可動リング３０との
対向面部は、気体膜を形成する静圧気体軸受Ｍとなって
おり、非接触であるため、回転精度、耐久性および駆動
効率の向上を図ることができる。

【００２９】対向面隙間には、常に気体膜が形成され
ているため、静止状態から高速回転までの幅広い領域で
の高いシール効果を得ることができる。非接触シール装置１は、シートリング１０と、可動リ
ング３０と、エア供給源４１を含むエア供給手段４０と
を備えた簡易な構造となっているので、低コストな装置
とすることができる。

【００３０】環状のエア供給溝４６には、エアを噴出
する流体噴出口４５が３箇所に均等配置されているの
で、エア供給源４１から供給される圧縮空気はバランス
よく噴出され、これにより、バランスのよい空気膜を形
成することができる。

【００３１】次に、図６〜図８に基づいて本発明の第２
実施形態を説明する。この実施形態において、前記第１
実施形態と同様の構造、同一使用部材には、同一符号を
付すとともに、その詳細な説明は省略または簡略化す
る。この第２実施形態の非接触シール装置７１は、前記
エア供給手段４０の他に、ハウジング２０と可動リング
３０とにわたって軸受用潤滑油の漏れおよびハウジング
２０外部から侵入する侵入流体を回収する流体回収手段
５０を設けたものである。

【００３２】流体回収手段５０は、潤滑油回収手段５０
Ａと侵入流体回収手段５０Ｂとで構成されている。潤滑
油回収手段５０Ａは、回転軸２側からの潤滑油の漏れを
集めて回収するものであり、可動リング１３０における
リング部３０Ｂの内周寄りには、漏れた潤滑油を回収す
る環状の潤滑油回収溝５１が形成され、この潤滑油回収
溝５１には、例えば１個の潤滑油回収孔５２があけられ
ている。潤滑油回収孔５２は、可動リング１３０の本体
部３０Ａにあけられた断面Ｌ字状の連結孔５３と連通
し、この連結孔５３は、ハウジング２０の前記角形溝２
０Ｂから外周にわたってあけられた潤滑油排気孔５４に
連通している。そして、ここにおいて、潤滑油回収溝５
１、潤滑油回収孔５２、連結孔５３および潤滑油排気孔
５４を含み前記潤滑油回収手段５０Ａが構成されてい
る。

【００３３】また、侵入流体回収手段５０Ｂは、前述の
ように、ハウジング２０外部から侵入する侵入流体を回
収するものであり、リング部３０Ｂの外周寄りには、外
部から侵入する侵入流体を集め、回収する環状の侵入流
体回収溝５５が形成され、この侵入流体回収溝５５に
は、例えば１個の侵入流体回収孔５６があけられてい
る。侵入流体回収孔５６は、可動リング１３０の本体部
３０Ａにあけられた断面Ｌ字状の連結孔５７と連通し、
この連結孔５７は、ハウジング２０の角形溝２０Ｂから
外周にわたってあけられた侵入流体排気孔５８に連通し
ている。そして、ここにおいて、侵入流体回収溝５５、
侵入流体回収孔５６、連結孔５７および侵入流体排気孔
５８を含み前記侵入流体回収手段５０Ｂが構成されてい
る。

【００３４】従って、例えば、回転軸２の外側から侵入
してくる流体は、対向面隙間ｈから排気される空気と共
に、侵入流体回収溝５５に回収され、そこから侵入流体
回収孔５６、連結孔５７、侵入流体排気孔５８の順に回
収される。また、回転軸２内部から侵入してくる潤滑油
の漏れ等は、潤滑油回収溝５１、潤滑油回収孔５２、連
結孔５３、潤滑油排気孔５４の順に回収される。

【００３５】そして、潤滑油回収溝５１と侵入流体回収
溝５５の間の対向面隙間ｈには空気膜が全周にわたり均
等に形成されているため、環状の潤滑油回収溝５１と侵
入流体回収溝５５とを境にして、潤滑油および侵入流体
は侵入できないようになっている。その結果、２つ流
体、つまり潤滑油と侵入流体は混ざり合わない。

【００３６】このような第２実施形態において、可動リ
ング１３０をスライド可能とするスライド嵌め合い部１
２５は、可動リング３０の本体部３０Ａの内周および外
周に、それぞれスラスト方向に等間隔で３組のガイドリ
ング２６，２７が装着されている。ガイドリング２６，
２７は、本体部３０Ａの外周と角形溝２０Ｂの外周とに
密着して設けられ、また、ガイドリング２７は、本体部
３０Ａの内周と角形溝２０Ｂの内周とに密着して設けら
れている。

【００３７】そのため、本体部３０Ａの外周と角形溝２
０Ｂの外周との隙間が、スライド室６１、スライド室６
２に区画されている。また、本体部３０Ａの内周と角形
溝２０Ｂの内周との隙間が、スライド室６３、スライド
室６４に区画されている。なお、可動リング３０がスラ
イドしたときでも、前記潤滑油側の連結孔５３はスライ
ド室６１内に、侵入流体側の連結孔５７はスライド室６
２内に、それぞれ収まるようになっている。

【００３８】このような第２実施形態においては、前記
〜と同様の効果を得ることができる他、次のような
効果を得ることができる。可動リング３０の静圧気体軸受面の内周寄りには環状
の潤滑油回収溝５１が形成され、外周寄りには侵入流体
回収溝５５が形成されているので、回転軸２内側から侵
入してくる潤滑油等の流体は潤滑油回収溝５１により回
収され、外部から侵入する侵入流体は侵入流体回収溝５
５により回収される。従って、これら軸受内外から侵入
してくる流体は混合することなく確実に別々に回収され
る。そして、回収した流体を図示しないフィルター等を
用い、ゴミ等を取り除くだけで、再利用することがで
き、経費の節減にもなる。

【００３９】ガイドリング２６，２７は、スラスト方
向にほぼ等間隔で配置され、特に、ガイドリング２６で
仕切られた２つのスライド室６１に、連結孔５３と潤滑
油排気孔５４、および連結孔５７と侵入流体排気孔５８
が繋がるようになっている。従って、可動リング３０が
スライドして連結孔５３と潤滑油排気孔５４等が多少ず
れても、潤滑油、侵入流体は、連結孔５３等からスライ
ド室６１を経て潤滑油排気孔５４等に流入するので、そ
れらの回収は可動リング３０のスライドに関係なくスム
ーズに行える。

【００４０】なお、本発明は、前記各実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の目的を達成することができ
るものであれば、次に示すような変形形態でもよい。す
なわち、前記各実施形態における流体噴出口４５は、一
般的な静圧流体軸受の絞りとして形成したが、これに限
らない。例えば、給気孔と軸受け隙間とで作られる仮想
的な円筒面で絞りの役目を行う自成絞り、オリフィスの
抵抗によって給気孔絞りの働きを行わせるオリフィス絞
り、毛細管の抵抗によって給気孔絞りの働きを行わせる
毛細管絞り、軸受け面に通気性を持つ多孔質材料を用い
る多孔質絞り、および、軸受け面に給気孔とつながるき
わめて浅い溝を設けた表面絞り等の何れの手法を用いた
絞りとしてもよい。

【００４１】また、前記各実施形態では、流体噴出口４
５は３個であったが、これに限らず、その数は２個以上
であればよい。さらに、空気室４３に供給する圧力と、
静圧気体軸受Ｍに供給する圧力とを、同一のエア供給源
４１から供給したが、これに限らず、それぞれ別々に供
給してもよい。

【００４２】また、前記各実施形態では、エア供給源４
１から供給する圧縮空気により空気膜を形成している
が、空気以外の気体を利用してもよい。また、前記各実
施形態では、潤滑油回収溝５１には１個の潤滑油回収孔
５２があけられ、侵入流体回収溝５５には１個の侵入流
体回収孔５６があけられているが、これらの回収孔５
２，５６は、必ずしも１個でなくてもよく、例えば２
個、あるいは３個設けてもよく、回収溝それ自体の数を
多くしてもよい。そのようにすれば、回収効果は更に確
実となる。

【００４３】さらに、前記各実施形態の潤滑油回収およ
び侵入流体回収において、潤滑油排気孔５４、侵入流体
排気孔５８に、例えば真空ポンプ等を接続して積極的に
回収する方法をとってもよく、そのようにすれば、回収
効果が更に確実となる。

【００４４】

【発明の効果】前述のように、本発明の非接触シール装
置によれば、静圧空気軸受Ｍを構成することができる可
動リングがガイドリングにガイドされて変位可能なの
で、外力や部材の熱膨張等でシール隙間に影響を与える
現象が発生しても、可動リングがシール隙間方向に変位
し、シール隙間は一定に保たれる。その結果、シール隙
間の気体膜特性も一定に保つことができ、これにより、
一定のシール効果を維持することができる。また、シー
トリングと可動リングとの対向面部は気体膜を形成する
静圧気体軸受となっており、非接触であるため、回転精
度、耐久性および駆動効率の向上が図られ、さらに、シ
ール隙間には、常に気体膜が形成されているため、静止
状態から高速回転までの幅広い領域での高いシール効果
を得ることができる。その上、本発明の非接触シール装
置は、シートリングと可動リングとを備えた簡易な構造
であるため、低コストな装置とすることができる。

【００４５】また、可動リングの静圧気体軸受構成側の
面に、内側および外側の環状の回収溝が設けられ、回転
軸内外から侵入してくる異なる特性をもつ流体は、シー
ル隙間から排出される気体とともにそれぞれの回収溝よ
り回収されるので、混合することなく、それぞれの回収
孔から確実に回収される。従って、回収した潤滑油等の
流体を、フィルター等を用い、ゴミ等を取り除くだけ
で、再度使用することができ、潤滑油等のリサイクルが
可能となり、経費の節減にもなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施形態の非接触シール装置
を示す縦断面図である。

【図２】図１におけるIIーII線に沿った断面図である。

【図３】前記実施形態のスライド嵌め合い部の原理を示
す図である。

【図４】前記実施形態のスライド嵌め合い部の原理を示
し、シートリング側が膨張したときの図である。

【図５】前記実施形態のスライド嵌め合い部の原理を示
し、ハウジングがスライドしたときの図である。

【図６】本発明に係る第２実施形態の非接触シール装置
を示す縦断面図である。

【図７】図６におけるVIIーVII線に沿った断面図であ
る。

【図８】図７におけるVIIIーVIII線に沿った断面図であ
る。

【符号の説明】

１，７１非接触シール装置２回転軸１０シートリング２０ハウジング２５スライド嵌め合い部２６，２７ガイドリング３０可動リング４０エア供給手段４３空気室４５流体噴出口４６エア供給溝５０流体回収手段５１潤滑油回収溝５５侵入流体回収溝Ｍ静圧軸受機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸に固定されたシートリングと、前
記回転軸を回転自在に支持する軸受を内蔵するハウジン
グとを備え、このハウジングに設けられた可動リングと
前記シートリングとが互いに対向しかつその間にシール
隙間を形成する非接触シール装置において、前記ハウジング側から給気されかつ前記可動リングの給
気孔および噴出口を経由した供給気体により、前記シー
トリングと前記可動リングとの間の前記シール隙間に気
体膜を形成する静圧気体軸受を構成し、前記可動リングは、前記シール隙間を一定に保つように
前記シール隙間方向に接近、離間可動し変位可能となっ
ていることを特徴とする非接触シール装置。
【請求項２】請求項１に記載の非接触シール装置にお
いて、前記可動リングの対向面には、前記噴出口を有する環状
の供給溝と、この供給溝の内側および外側に当該供給溝
と同芯円をなすとともにそれぞれ回収孔を有する環状の
回収溝とが形成され、前記内側の回収溝は前記回転軸側
からの潤滑油等を回収可能、前記外側の回収溝は外部か
らの侵入流体を回収可能となっていることを特徴とする
非接触シール装置。
【請求項３】請求項２に記載の非接触シール装置にお
いて、前記供給気体の供給圧力は、前記回転軸側の前記
潤滑油の圧力と前記ハウジングの外部の気体の圧力とに
より決まる所定範囲以内の一定値であることを特徴とす
る非接触シール装置。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記
載の非接触シール装置において、前記可動リングの変位
は、前記ハウジングとの間のスライド嵌め合い部の作用
により行われ、このスライド嵌め合い部は前記可動リン
グの内周および外周に設けられる少なくとも一組のガイ
ドリングを備え、このガイドリングは弾性体で形成され
ていることを特徴とする非接触シール装置。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかに記
載の非接触シール装置において、前記供給気体はエア供
給源から供給される圧縮空気であることを特徴とする非
接触シール装置。