JP2019019945A - Sealing device - Google Patents
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Abstract
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.
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として、オイルシールが広く知られている。しかしながら、流体圧力が高い環境下ではオイルシールを用いることができないため、高圧環境下で用いられる場合には、ゴム状弾性体製のゴムリングの内周面に、樹脂製の樹脂リングを加硫により接合した密封装置が用いられている。図10及び図11を参照して、従来例に係る密封装置について説明する。図10は従来例に係る密封装置の模式的断面図である。図11は従来例に係る密封構造の模式的断面図である。なお、図10及び図11においては、奥行き線を省略し、切断面のみを示している。 An oil seal is widely known as a sealing device that seals an annular gap between a relatively rotating shaft and a housing. However, since an oil seal cannot be used in an environment where the fluid pressure is high, a resin ring made of resin is vulcanized on the inner peripheral surface of a rubber ring made of a rubber-like elastic body when used in a high pressure environment. The sealing device joined by the above is used. With reference to FIG.10 and FIG.11, the sealing device which concerns on a prior art example is demonstrated. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a conventional sealing device. FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a sealing structure according to a conventional example. 10 and 11, the depth line is omitted and only the cut surface is shown.
従来例に係る密封装置700は、ゴム状弾性体製のゴムリング720と、ゴムリング720の内周面に一体的に固定される樹脂製の樹脂リング710とから構成される。樹脂リング710は、ゴムリング720に加硫により接合されている。ゴムリング720は断面が矩形の環状部により構成され、かつ外周面の中央に断面が円弧状の環状溝721を有する構成である。また、樹脂リング710は、内周面の中央に断面が円弧状の環状溝711を有し、この環状溝711の両側に環状凸部712a,712bが設けられている。これら一対の環状凸部712a,712bは、その先端が円柱面で構成されている。また、樹脂リング710の材料としては、一般的に、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)が用いられている。
The
以上のように構成される密封装置700は、ハウジング600の内周面に形成された環状の装着溝610に装着される。このとき、ゴムリング720は径方向に圧縮されて、樹脂リング710を径方向内側に向けて押圧する。これにより、一対の環状凸部712a,712bにより軸500の表面を押圧し、軸500に対して密着した状態を維持する。従って、軸500とハウジング600との間の環状隙間が封止される。
The
しかしながら、樹脂材料は、ゴム材料に比べて柔軟性に劣るため、軸500の回転が高速の場合に、軸500とハウジング600との偏心時に、樹脂リング710が軸500に追随することができず、密封性が低下してしまう。そのため、高速回転用途に用いるのが難しいという問題がある。
However, since the resin material is less flexible than the rubber material, the
本発明の目的は、耐圧性を高めつつ、高速回転の場合にも利用可能な密封装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the sealing device which can be utilized also in the case of high speed rotation, improving pressure | voltage resistance.
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 in order 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、
ゴム状弾性体製のゴムリングと、
前記ゴムリングの内周面に一体的に固定される樹脂製の樹脂リングと、
を備え、
前記樹脂リングの内周面側には、軸線方向の中央から軸線方向両端側に向かって縮径する一対の第1傾斜面と、軸線方向の両端側から軸線方向中央に向かって縮径する一対の第2傾斜面とが形成されており、一対の第1傾斜面及び一対の第2傾斜面によって、一対の環状突起が設けられると共に、
これら一対の環状突起は、前記軸に対して密着した際に、いずれも軸線方向の中央から軸線方向両側に向けてそれぞれ撓み変形可能に構成されていることを特徴とする。
That is, the sealing device of the present invention is
In a sealing device for sealing an annular gap between a relatively rotating shaft and a housing,
A rubber ring made of rubber-like elastic material;
A resin ring made of resin that is integrally fixed to the inner peripheral surface of the rubber ring;
With
On the inner peripheral surface side of the resin ring, a pair of first inclined surfaces that decrease in diameter from the center in the axial direction toward both ends in the axial direction, and a pair that decreases in diameter from the both ends in the axial direction toward the center in the axial direction. The second inclined surface is formed, and the pair of first inclined surfaces and the pair of second inclined surfaces provide a pair of annular protrusions,
Each of the pair of annular projections is configured to be able to bend and deform from the center in the axial direction toward both sides in the axial direction when closely attached to the shaft.
本発明によれば、樹脂リングが軸に摺動するため、オイルシールのように、ゴム製のシールが軸に摺動する場合に比べて、高圧条件下で用いることができる。また、樹脂リングに設けられる一対の環状突起が軸に対して密着した際に撓み変形するように構成されるため、最大面圧を高め、かつハウジングに対して軸が偏心した場合でも密封性を得ることができる。更に、樹脂リングはゴムリングに対して一体的に固定されているため、ゴムリングと樹脂リングが相対的に移動してしまうことはなく、樹脂リングによる軸に対する面圧分布を安定させることができる。つまり、ゴムリングと樹脂リングが一体的に固定されていない場合には、流体圧力によって、樹脂リングに対するゴムリングの位置が変わるため、樹脂リングによる軸に対する面圧分布が不安定になってしまう。これに対して、本発明の場合には、当該面圧分布を安定させることができる。 According to the present invention, since the resin ring slides on the shaft, the rubber seal can be used under a higher pressure condition than when a rubber seal slides on the shaft. In addition, since the pair of annular projections provided on the resin ring are configured to bend and deform when they are in close contact with the shaft, the maximum surface pressure is increased, and even when the shaft is eccentric with respect to the housing, the sealing performance is improved. Can be obtained. Furthermore, since the resin ring is integrally fixed to the rubber ring, the rubber ring and the resin ring do not move relatively, and the surface pressure distribution on the shaft by the resin ring can be stabilized. . That is, when the rubber ring and the resin ring are not fixed integrally, the position of the rubber ring with respect to the resin ring changes depending on the fluid pressure, so that the surface pressure distribution on the shaft due to the resin ring becomes unstable. On the other hand, in the case of the present invention, the surface pressure distribution can be stabilized.
前記樹脂リングはポリテトラフルオロエチレンからなり、前記樹脂リングの径方向の最大厚みをTとし、密封装置全体の径方向の最大厚みをHとした場合、T÷Hが0.1以上0.2以下であるとよい。 The resin ring is made of polytetrafluoroethylene, and when T is the maximum radial thickness of the resin ring and H is the maximum radial thickness of the entire sealing device, T ÷ H is 0.1 or more and 0.2. It may be the following.
密封装置は、中心軸線方向の中心を通り、かつ中心軸線に対して垂直な面に対して対称形状であるとよい。 The sealing device may be symmetrical with respect to a plane that passes through the center in the central axis direction and is perpendicular to the central axis.
これにより、一対の環状突起の双方で安定した密封性を得ることができる。また、密封装置を介して一方側の圧力が他方側の圧力よりも高くなる状態と、他方側の圧力が一方側の圧力よりも高くなる状態とが変化するような場合にも、密封性を維持させることができる。 Thereby, the stable sealing performance can be obtained by both of the pair of annular protrusions. In addition, the sealing performance is improved even when the pressure on one side is higher than the pressure on the other side and the pressure on the other side is higher than the pressure on the other side through the sealing device. Can be maintained.
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。 In addition, said each structure can be employ | adopted combining as much as possible.
以上説明したように、本発明によれば、耐圧性を高めつつ、高速回転の場合にも利用することができる。 As described above, according to the present invention, the pressure resistance can be improved, and it can also be used in the case of high-speed rotation.
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。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. .
(実施例1)
図1〜図8を参照して、本発明の実施例1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1に係る密封装置と軸とハウジングとの関係を示す模式的断面図である。なお、本実施例に係る密封装置は回転対称形状であり、図1においては、中心軸線を含む面で密封装置を切断した断面図を示し、奥行き線は省略している。また、各部材の寸法関係を説明するために、密封装置については、外力を受けていない状態を示している。つまり、図1においては、軸500の中心軸線と、ハウジング600の軸孔の中心軸線と、密封装置100の中心軸線とを一致させ、かつ、密封装置100については、軸500及びハウジング600から力を受けていない状態を示している。なお、軸500の外周面のうち密封装置100と重なる部位、及びハウジング600の内周面のうち密封装置100と重なる部位は点線で示している。また、以下の説明において、「軸線方向」とは、密封装置100や軸500の中心軸線が伸びる方向(図1〜図3において、左右方向)を意味する。
Example 1
With reference to FIGS. 1-8, the sealing apparatus which concerns on Example 1 of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a relationship among a sealing device, a shaft, and a housing according to Embodiment 1 of the present invention. The sealing device according to the present embodiment has a rotationally symmetric shape, and FIG. 1 shows a cross-sectional view of the sealing device taken along a plane including the central axis, and the depth line is omitted. Moreover, in order to explain the dimensional relationship of each member, about the sealing device, the state which has not received external force is shown. That is, in FIG. 1, the central axis of the
また、図2は本発明の実施例1に係る密封装置における樹脂リング付近の拡大断面図である。図2においても、密封装置の中心軸線を含む面で密封装置を切断した断面図を示し、奥行き線は省略している。図3は本発明の実施例1に係る密封構造の模式的断面図である。図3においても、密封装置の中心軸線を含む面で密封装置切断した断面図を示し、奥行き線は省略している。図4及び図5はT/Hと最大面圧(MPa)の関係を示すグラフである。図6はT/Hと最大面圧保持率(%)の関係を示すグラフである。図7及び図8はT/Hと緊迫力(N)の関係を示すグラフである。 FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the resin ring in the sealing device according to Embodiment 1 of the present invention. Also in FIG. 2, a cross-sectional view of the sealing device cut along a plane including the central axis of the sealing device is shown, and the depth line is omitted. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the sealing structure according to the first embodiment of the present invention. 3 also shows a cross-sectional view of the sealing device cut along a plane including the central axis of the sealing device, and the depth line is omitted. 4 and 5 are graphs showing the relationship between T / H and maximum surface pressure (MPa). FIG. 6 is a graph showing the relationship between T / H and maximum surface pressure retention rate (%). 7 and 8 are graphs showing the relationship between T / H and tension (N).
<密封構造>
図3を参照して、本実施例に係る密封装置100が適用された密封構造について説明する。本実施例に係る密封構造は、相対的に回転する軸500及びハウジング600と、これら軸500とハウジング600との間の環状隙間を封止する密封装置100とから構成される。ハウジング600の軸孔の内周面には、環状の装着溝610が設けられている。この装着溝610に密封装置100が装着される。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。また、軸500とハウジング600が相対的に回転する際においては、密封装置100はハウジング600に対して相対的に移動せず、密封装置100と軸500の外周面との間で摺動するように設計されている。
<Sealing structure>
With reference to FIG. 3, the sealing structure to which the
<密封装置>
図1及び図2を参照して、本実施例に係る密封装置100の構成について説明する。本実施例に係る密封装置100は、ゴム状弾性体製のゴムリング120と、ゴムリング120の内周面に一体的に固定される樹脂製の樹脂リング110とから構成される。樹脂リング110の材料としては、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)を好適に用いることができる。樹脂リング110は、ゴムリング120に加硫により接合される(焼き付けられる)ことによって、ゴムリング120に対して一体的に固定されている。ゴムリング1
20は断面が矩形の環状部により構成され、かつ外周面の中央に断面が円弧状の環状溝121を有する構成である。
<Sealing device>
With reference to FIG.1 and FIG.2, the structure of the
樹脂リング110の内周面側には、軸線方向の中央から軸線方向両端側に向かって縮径する一対の第1傾斜面111a,111bと、軸線方向の両端側から軸線方向中央に向かって縮径する一対の第2傾斜面112a,112bとが形成されている。そして、これら一対の第1傾斜面111a,111b及び一対の第2傾斜面112a,112bによって、一対の環状突起113a,113bが設けられている。
On the inner peripheral surface side of the
本実施例に係る第1傾斜面111a,111b及び一対の第2傾斜面112a,112bは、いずれもテーパ面により構成されている。ただし、本発明における第1傾斜面及び第2傾斜面は、テーパ面に限らず、断面で見た場合に湾曲線となるような傾斜面も採用し得る。ここで、第2傾斜面112a,112bの方が第1傾斜面111a,111bよりも、急勾配となるように構成されている。つまり、中心軸線に対する第2傾斜面112a,112bの傾きの方が、中心軸線に対する第1傾斜面111a,111bの傾きよりも大きくなっている。
The first
なお、一対の環状突起113a,113bは、図示のように、第1傾斜面111a,111b及び一対の第2傾斜面112a,112bによってのみ形成されるのが望ましい。この場合には、一対の環状突起113a,113bの先端は尖った形状となる。ただし、製法上等の理由から、一対の環状突起113a,113bの先端に微小な円柱面が形成されても構わない。また、第1傾斜面111aと第1傾斜面111bとは、図示のように直接交わるようにしてもよいし、湾曲面(いわゆるR面)で繋がるようにしてもよい。
The pair of
また、本実施例に係る密封装置100は、中心軸線方向の中心(つまり、図1中、左右方向の中心)を通り、かつ中心軸線に対して垂直な面に対して対称形状となるように構成されている。
Further, the
以上のように構成される密封装置100によれば、樹脂リング110に設けられている一対の環状突起113a,113bは、軸500に対して密着した際に、いずれも軸線方向の中央から軸線方向両側に向けて撓んだ状態で変形する(図3中、矢印U参照)。
According to the
<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100によれば、樹脂リング110が軸500に摺動するため、オイルシールのように、ゴム製のシールが軸に摺動する場合に比べて、高圧条件下で用いることができる。また、樹脂リング110に設けられる一対の環状突起113a,113bが軸500に対して密着した際に撓み変形するように構成されるため、最大面圧を高め、かつハウジング600に対して軸500が偏心した場合でも密封性を得ることができる。つまり、ゴムリング120の圧縮に伴う押圧力が樹脂リング110に作用すると共に、樹脂リング110の撓み変形に伴う反発力が、一対の環状突起113a,113bの先端付近に作用する。これにより、樹脂リング110による軸500への最大面圧が高くなると共に、一対の環状突起113a,113bは撓み変形するため、ハウジング600に対する軸500の偏心に追随することが可能となる。更に、樹脂リング110はゴムリング120に対して一体的に固定されているため、ゴムリング120と樹脂リング110が相対的に移動してしまうことはなく、樹脂リング110による軸500に対する面圧分布を安定させることができる。つまり、ゴムリングと樹脂リングが一体的に固定されていない場合には、流体圧力によって、樹脂リングに対するゴムリングの位置が変わるため、樹脂リングによる軸に対する面圧分布が不安定になってしまう。これに対して、本実施例の場合には、当該面圧分布を安定させることができる。
<Excellent point of sealing device according to this embodiment>
According to the
また、本実施例に係る密封装置100は、中心軸線方向の中心を通り、かつ中心軸線に対して垂直な面に対して対称形状となっている。これにより、一対の環状突起113a,113bの双方で安定した密封性を得ることができる。また、密封装置100を介して一方側(例えば、図3中左側)の圧力が他方側(例えば、図3中右側)の圧力よりも高くなる状態と、他方側の圧力が一方側の圧力よりも高くなる状態とが変化するような場合にも、密封性を維持させることができる。
Further, the
次に、各部の寸法関係等について説明する。本実施例に係る密封装置100においては、樹脂リング110の肉厚と、密封装置全体の肉厚との関係が、密封性に影響を与えると考えられる。そこで、これらの関係が異なる密封装置100について、密封性に与える影響について検証した結果を示す。なお、従来例に係る密封装置700との比較についても同時に検証を行った。
Next, the dimensional relationship of each part will be described. In the
樹脂リング110の材料は、PTFEとした。そして、図1に示すように、樹脂リング110の径方向の最大厚みをTとし、密封装置100全体の径方向の最大厚みをHとし、T÷H(以下、「T/H」とする)の適正な範囲について検証した。まず、本実施例に係る密封装置100においては、上記の通り、一対の環状突起113a,113bが設けられる必要がある。これら一対の環状突起113a,113bが確実に形成されるための条件として、T/Hは0.1以上に設定する必要があると考えられる。この理由について説明する。密封装置の寸法(特に、径方向の寸法)は、軸の外径及びハウジングの軸孔の内径に応じて定められる。一般的に、軸の外径及びハウジングの軸孔の内径が異なる仕様でもそれぞれ対応できるように、寸法の異なる複数種類の密封装置が用意される。ただし、これら寸法の異なる複数種類の密封装置は、通常、一定の品質が維持されるように、基本となるサイズの密封装置に対して相似形状となる。本実施例に係る密封装置100においても、複数種類のサイズに対応できるように、T/Hの適正な範囲の検証を行っている。そして、一対の環状突起113a,113bが確実に形成されるためには、Tの寸法が一定以上に確保される必要がある。そこで、本実施例においては、寸法の異なる複数種類の密封装置100のうち、最小寸法の密封装置100においてもTの寸法が一定以上確保されるために、T/Hを0.1以上に設定する必要があると判断した。
The material of the
次に、T/Hの上限を検証するために、ゴムリング120の径方向の最大厚み(H−T)を一定として、Tの異なる密封装置100について、FEM解析を行った。なお、従来例に係る密封装置700についても、樹脂リング710の形状が異なることを除き、寸法については同一としている。具体的には、つぶし率が大きい場合と小さい場合に分けて、T/Hと最大面圧(MPa)の関係、及びT/Hと緊迫力(N)の関係について、それぞれFEM解析を行った。なお、「つぶし率」はゴムリング120の径方向の圧縮量の割合を示すものであり、つぶし率(%)=((H−W)÷(H−T))×100(%)である。検証においては、つぶし率が大きい場合(つぶし率=A)と、小さい場合(つぶし率=0.45A)に分けて上記のFEM解析を行った。なお、Wは、図1に示すように、装着溝610の溝底から軸500の外周表面までの距離である。つまり、Wは、密封装置100が装着される部位の径方向の幅である。
Next, in order to verify the upper limit of T / H, the maximum thickness (HT) in the radial direction of the
ここで、軸500の表面に対する樹脂リング110の面圧は、軸線方向で異なる。本実施例の場合には、一対の環状突起113a,113bにおける各突起先端付近での面圧が最も高くなる。一般的に、最大面圧が大きい程、密封性が高い。また、緊迫力とは、軸500を締め付ける全体の力に相当する。
Here, the surface pressure of the
図4〜図8は、解析結果を示すグラフである。各グラフにおいて、点線は従来例に係る密封装置の場合の解析結果を示し、実線は本実施例に係る密封装置100の場合の解析結果を示している。
4 to 8 are graphs showing the analysis results. In each graph, the dotted line indicates the analysis result in the case of the sealing device according to the conventional example, and the solid line indicates the analysis result in the case of the
図4及び図5はT/Hと最大面圧の関係を示すグラフであり、図4はつぶし率が0.45Aの場合を示し、図5はつぶし率がAの場合を示している。これらの解析結果から、つぶし率が小さい場合には、T/Hが大きい程、最大面圧は小さくなり、つぶし率が大きい場合には、T/Hが大きい程、最大面圧は大きくなることが分かる。図6は、これらの解析結果に基づいて、T/Hと最大面圧保持率との関係をまとめたグラフである。ここで、最大面圧保持率=((つぶし率0.45Aの場合の最大面圧)÷(つぶし率Aの場合の最大面圧))×100(%)である。 4 and 5 are graphs showing the relationship between T / H and the maximum surface pressure. FIG. 4 shows a case where the crushing rate is 0.45 A, and FIG. 5 shows a case where the crushing rate is A. From these analysis results, when the crushing rate is small, the maximum surface pressure decreases as the T / H increases, and when the crushing rate is large, the maximum surface pressure increases as the T / H increases. I understand. FIG. 6 is a graph summarizing the relationship between T / H and maximum surface pressure retention based on these analysis results. Here, the maximum surface pressure retention rate = ((maximum surface pressure when the crushing rate is 0.45 A) / (maximum surface pressure when the crushing rate is A)) × 100 (%).
ハウジング600に対して軸500が偏心すると、つぶし率は変化する。そして、つぶし率の変化に対しても、最大面圧が一定以上に維持されれば密封性は確保されることになる。また、つぶし率の変化に対する最大面圧の変化が少ない程、密封性が安定していると言える。従って、図4及び図5から、T/Hが少なくとも0.1以上0.4以下の場合には、本実施例に係る密封装置100の場合の方が、従来例に係る密封装置の場合よりも最大面圧が高く、密封性に優れていることが分かる。そして、図6のグラフにおいて、最大面圧保持率が高いほど、つぶし率の変化に対して密封性が安定していると言える。従って、図6のグラフから、T/Hが0.26以下であれば、本実施例に係る密封装置100の場合の方が、従来例に係る密封装置よりも、つぶし率の変化に対して密封性を安定化させることができることが分かる。
When the
図7及び図8はT/Hと緊迫力の関係を示すグラフであり、図7はつぶし率が0.45Aの場合を示し、図8はつぶし率がAの場合を示している。これらの解析結果から、つぶし率が小さい場合には、T/Hが大きい程、緊迫力は小さくなり、つぶし率が大きい場合には、T/Hが大きい程、緊迫力は大きくなることが分かる。 7 and 8 are graphs showing the relationship between T / H and the tension force, FIG. 7 shows a case where the crushing rate is 0.45 A, and FIG. 8 shows a case where the crushing rate is A. From these analysis results, it can be seen that when the crushing rate is small, the greater the T / H, the smaller the tightening force, and when the crushing rate is large, the greater the T / H, the greater the tightening force. .
ここで、ハウジング600に対して軸500が偏心すると、つぶし率は変化する。つぶし率が低い場合においては、緊迫力が一定以上に維持されれば密封性は確保されることになる。また、つぶし率が高い場合においては、緊迫力が高くなり過ぎると、回転トルクが高くなってしまうため、緊迫力が低く抑えられるのが望ましい。図7のグラフから、つぶし率が0.45Aの場合(つぶし率が低い場合)には、T/Hが0.25以下であれば、本実施例に係る密封装置100の場合の方が、従来例に係る密封装置よりも緊迫力を高い値に維持させることができることが分かる。また、図8のグラフから、つぶし率がAの場合(つぶし率が高い場合)には、T/Hが0.2以下であれば、本実施例に係る密封装置100の場合の方が、従来例に係る密封装置よりも緊迫力を低く抑えられることが分かる。
Here, when the
以上の検証結果より、T/Hは、0.1以上0.2以下にすると好適である。なお、W=5mmに設定した場合における各部の好適な寸法について説明する。密封装置100の環状突起113a,113bの先端間距離をL1,環状突起113a,113bの突出量をT1,環状溝121の深さをS,環状溝121の断面の曲率半径をrとする。この時、r=2.6mm,T1=0.1T以上0.6T以下(より好ましくは0.2T以上0.5T以下),L1=3mm以上7mm以下(より好ましくは4mm以上6mm以下),Sは1mm以下(より好ましくは、0.2mm以上0.6mm以下)とするとよい。
From the above verification results, it is preferable that T / H is 0.1 or more and 0.2 or less. In addition, the suitable dimension of each part in the case of setting to W = 5mm is demonstrated. The distance between the tips of the
(実施例2)
図9には、本発明の実施例2が示されている。本実施例においては、樹脂リングとゴムリングの形状が、上記実施例1とは異なる場合を示す。図9は本発明の実施例2に係る密封装置の模式的断面図である。なお、本実施例に係る密封装置は回転対称形状であり、図9においては、中心軸線を含む面で密封装置を切断した断面図を示し、奥行き線は省略している。
(Example 2)
FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the case where the shapes of the resin ring and the rubber ring are different from those of the first embodiment is shown. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a sealing device according to Embodiment 2 of the present invention. The sealing device according to the present embodiment has a rotationally symmetric shape, and FIG. 9 shows a cross-sectional view of the sealing device taken along a plane including the central axis, and the depth line is omitted.
本実施例に係る密封装置200が適用された密封構造については、上記実施例1の場合と同様であるので、その説明は省略する。
Since the sealing structure to which the
本実施例に係る密封装置200についても、上記実施例1の場合と同様に、ゴム状弾性体製のゴムリング220と、ゴムリング220の内周面に一体的に固定される樹脂製の樹脂リング210とから構成される。樹脂リング210の材料としては、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)を好適に用いることができる。樹脂リング210は、ゴムリング220に加硫により接合される(焼き付けられる)ことによって、ゴムリング220に対して一体的に固定されている。
Also in the
本実施例に係るゴムリング220は、外周面の中央に断面が円弧状の環状溝221を有している。また、ゴムリング220の外周面のうち環状溝221の両側の面は、中央から離れるにつれて縮径するテーパ面221a,221bにより構成されている。そして、ゴムリング220の両側面には、それぞれ環状突起223a,223bが設けられている。これら環状突起223a,223bの外周面側はテーパ面224a,224bにより構成され、内周面側もテーパ面225a,225bにより構成されている。
The
そして、本実施例に係る樹脂リング210の内周面側には、実施例1の場合と同様に、軸線方向の中央から軸線方向両端側に向かって縮径する一対の第1傾斜面211a,211bと、軸線方向の両端側から軸線方向中央に向かって縮径する一対の第2傾斜面212a,212bとが形成されている。そして、これら一対の第1傾斜面211a,211b及び一対の第2傾斜面212a,212bによって、一対の環状突起213a,213bが設けられている。
Then, on the inner peripheral surface side of the
本実施例に係る第1傾斜面211a,211b及び一対の第2傾斜面212a,212bは、いずれもテーパ面により構成されている。ただし、本発明における第1傾斜面及び第2傾斜面はテーパ面に限らず、断面で見た場合に湾曲線となるような傾斜面も採用し得る。ここで、第2傾斜面212a,212bの方が第1傾斜面211a,211bよりも、急勾配となるように構成されていることについては、実施例1の場合と同様である。
The first
また、一対の環状突起213a,213bは、図示のように、第1傾斜面211a,211b及び一対の第2傾斜面212a,212bによってのみ形成されるのが望ましい。この場合には、一対の環状突起213a,213bの先端は尖った形状となる。ただし、製法上等の理由から、一対の環状突起213a,213bの先端に微小な円柱面が形成されても構わない。また、第1傾斜面211aと第1傾斜面211bとは、図示のように直接交わるようにしてもよいし、湾曲面(いわゆるR面)で繋がるようにしてもよい。
Further, it is desirable that the pair of
本実施例に係る樹脂リング210の外周面側には、その中央に断面が円弧状の環状溝214が設けられている。
On the outer peripheral surface side of the
更に、本実施例に係る密封装置200は、実施例1の場合と同様に、中心軸線方向の中心(つまり、図9中、左右方向の中心)を通り、かつ中心軸線に対して垂直な面に対して対称形状となるように構成されている。
Furthermore, the
以上のように構成される密封装置200によれば、実施例1の場合と同様に、樹脂リング210に設けられている一対の環状突起213a,213bは、軸に対して密着した際に、いずれも軸線方向の中央から軸線方向両側に向けて撓んだ状態で変形する。
According to the
以上のように構成される密封装置200においても、上記実施例1の場合と同様の効果
を得ることができる。
Also in the
100,200 密封装置
110,210 樹脂リング
111a,111b,211a,211b 傾斜面
112a,112b,212a,212b 傾斜面
113a,113b,213a,213b 環状突起
120,220 ゴムリング
121,221 環状溝
214 環状溝
221a,221b テーパ面
223a,223b 環状突起
224a,224b テーパ面
225a,225b テーパ面
500 軸
600 ハウジング
610 装着溝
100, 200
Claims (3)
ゴム状弾性体製のゴムリングと、
前記ゴムリングの内周面に一体的に固定される樹脂製の樹脂リングと、
を備え、
前記樹脂リングの内周面側には、軸線方向の中央から軸線方向両端側に向かって縮径する一対の第1傾斜面と、軸線方向の両端側から軸線方向中央に向かって縮径する一対の第2傾斜面とが形成されており、一対の第1傾斜面及び一対の第2傾斜面によって、一対の環状突起が設けられると共に、
これら一対の環状突起は、前記軸に対して密着した際に、いずれも軸線方向の中央から軸線方向両側に向けてそれぞれ撓み変形可能に構成されていることを特徴とする密封装置。 In a sealing device for sealing an annular gap between a relatively rotating shaft and a housing,
A rubber ring made of rubber-like elastic material;
A resin ring made of resin that is integrally fixed to the inner peripheral surface of the rubber ring;
With
On the inner peripheral surface side of the resin ring, a pair of first inclined surfaces that decrease in diameter from the center in the axial direction toward both ends in the axial direction, and a pair that decreases in diameter from the both ends in the axial direction toward the center in the axial direction. The second inclined surface is formed, and the pair of first inclined surfaces and the pair of second inclined surfaces provide a pair of annular protrusions,
Each of the pair of annular protrusions is configured to be able to bend and deform from the center in the axial direction toward both sides in the axial direction when closely attached to the shaft.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017140877A JP2019019945A (en) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | Sealing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2019019945A true JP2019019945A (en) | 2019-02-07 |
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| JP2017140877A Pending JP2019019945A (en) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | Sealing device |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2019019945A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114780900A (en) * | 2022-04-02 | 2022-07-22 | 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 | Method for calculating compression ratio of shaft seal ring |
-
2017
- 2017-07-20 JP JP2017140877A patent/JP2019019945A/en active Pending
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