特開 2017-44317 フローティングシール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-44317(P2017-44317A)

(43)【公開日】2017年3月2日

(54)【発明の名称】フローティングシール

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/34 20060101AFI20170210BHJP

【ＦＩ】

   F16J15/34 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-169645(P2015-169645)

(22)【出願日】2015年8月28日

(71)【出願人】

【識別番号】000101879

【氏名又は名称】イーグル工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085006

【弁理士】

【氏名又は名称】世良 和信

(74)【代理人】

【識別番号】100100549

【弁理士】

【氏名又は名称】川口 嘉之

(74)【代理人】

【識別番号】100096873

【弁理士】

【氏名又は名称】金井 廣泰

(74)【代理人】

【識別番号】100131532

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 浩一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100155871

【弁理士】

【氏名又は名称】森廣 亮太

(72)【発明者】

【氏名】森原 健太郎

【テーマコード（参考）】

3J041

【Ｆターム（参考）】

3J041AA07

3J041BC02

3J041BC10

3J041BD01

(57)【要約】

【課題】環境温度に左右されずに安定的にシール性を発揮させることができ、かつ外部から侵入する異物に対する耐久性にも優れたフローティングシールを提供する。
【解決手段】固定側ハウジング３００と回転側ハウジング４００の内側で、固定軸２００に対して環状隙間を空けて配置され、互いに摺動する金属製の一対の第１シールリング１０ａ，１０ｂと、固定側ハウジング３００と回転側ハウジング４００に対してそれぞれ密着し、一対の第１シールリング１０ａ，１０ｂをそれぞれ押圧することで、これら一対の第１シールリング１０ａ，１０ｂの位置決めを行う弾性を有する一対の第２シールリング２０ａ，２０ｂと、を備えるフローティングシール１００であって、一対の第２シールリング２０ａ，２０ｂは、いずれも金属のみにより構成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定軸に固定された環状の固定側ハウジングと、前記固定軸に対して同心的に回転する環状の回転側ハウジングとの間の軸方向の隙間を封止して、これら固定側ハウジングと回転側ハウジングとの間の隙間から前記固定軸側に異物が侵入することを抑制するフローティングシールにおいて、
前記固定側ハウジングと回転側ハウジングの内側で、前記固定軸に対して環状隙間を空けて配置され、互いに摺動する金属製の一対の第１シールリングと、
前記固定側ハウジングと回転側ハウジングに対してそれぞれ密着し、前記一対の第１シールリングをそれぞれ押圧することで、これら一対の第１シールリングの位置決めを行う弾性を有する一対の第２シールリングと、
を備えるフローティングシールであって、
前記一対の第２シールリングは、いずれも金属のみにより構成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】

前記一対の第２シールリングは、いずれも環状の空洞部を有する環状部材により構成されていることを特徴とする請求項１に記載のフローティングシール。

【請求項3】

前記一対の第２シールリングは、いずれも側面側に前記空洞部を開放する環状隙間が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のフローティングシール。

【請求項4】

前記一対の第２シールリングは、いずれも、前記環状隙間が前記固定側ハウジングと回転側ハウジングとの間の隙間が設けられる側とは反対側を向くように配置されていることを特徴とする請求項３に記載のフローティングシール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建設機械の足回り（例えば、トラックローラーやアイドラー）等に用いられ、泥水等の異物のシールを行うフローティングシールに関する。

【背景技術】

【0002】

図７を参照して、従来例に係るフローティングシールについて説明する。図７は従来例に係るフローティングシールの使用状態を示す模式的断面図である。フローティングシール５００は、固定軸２００に固定された環状の固定側ハウジング３００と、固定軸２００に対して同心的に回転する環状の回転側ハウジング４００との間の軸方向の隙間を封止する。これにより、フローティングシール５００は、これら固定側ハウジング３００と回転側ハウジング４００との間の隙間から図７中矢印Ｘ方向に侵入してきた泥水や砂利等の異物が固定軸２００側に侵入することを抑制する。

【0003】

そして、フローティングシール５００は、金属製の一対の第１シールリング５１０ａ，５１０ｂと、ゴム製の一対の第２シールリング５２０ａ，５２０ｂとから構成される。一対の第１シールリング５１０ａ，５１０ｂは、固定側ハウジング３００と回転側ハウジング４００の内側で、固定軸２００に対して環状隙間を空けて配置され、互いに摺動するように構成される。また、一対の第２シールリング５２０ａ，５２０ｂは、固定側ハウジング３００と回転側ハウジング４００に対してそれぞれ密着し、一対の第１シールリング５１０ａ，５１０ｂをそれぞれ押圧することで、これら一対の第１シールリング５１０ａ，５１０ｂの位置決めを行う。

【0004】

以上のように構成されたフローティングシール５００においては、回転側ハウジング４００の回転に伴って、第２シールリング５２０ｂと共に第１シールリング５１０ｂが回転し、第１シールリング５１０ａと第１シールリング５１０ｂが摺動する。

【0005】

ここで、上記の通り、一対の第２シールリング５２０ａ，５２０ｂはゴムにより構成されている。そのため、高温環境下で用いられる場合には、熱によって変形したり、表面が硬化したりすることにより劣化が促進され、シール性が低下してしまう問題がある。また、低温環境下で用いられる場合には、弾性が失われ、シール性が低下してしまう問題がある。更に、外部から侵入してくる土砂などにより変形したり傷ついたりし易いという問題もある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実開昭６２−１７８２８３号公報

【特許文献2】特開２００５−９５３０号公報

【特許文献3】実開平２−５１７６７号公報

【特許文献4】実開平４−２３８７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、環境温度に左右されずに安定的にシール性を発揮させることができ、かつ外部から侵入する異物に対する耐久性にも優れたフローティングシールを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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。

【0009】

すなわち、本発明のフローティングシールは、
固定軸に固定された環状の固定側ハウジングと、前記固定軸に対して同心的に回転する環状の回転側ハウジングとの間の軸方向の隙間を封止して、これら固定側ハウジングと回転側ハウジングとの間の隙間から前記固定軸側に異物が侵入することを抑制するフローティングシールにおいて、
前記固定側ハウジングと回転側ハウジングの内側で、前記固定軸に対して環状隙間を空けて配置され、互いに摺動する金属製の一対の第１シールリングと、
前記固定側ハウジングと回転側ハウジングに対してそれぞれ密着し、前記一対の第１シールリングをそれぞれ押圧することで、これら一対の第１シールリングの位置決めを行う弾性を有する一対の第２シールリングと、
を備えるフローティングシールであって、
前記一対の第２シールリングは、いずれも金属のみにより構成されていることを特徴とする。

【0010】

本発明によれば、一対の第２シールリングが、いずれも金属のみにより構成されているため、低温環境下であっても高温環境下であっても、第２シールリングの劣化が抑制される。また、第２シールリングは金属のみにより構成されているので、外部から侵入する異物に対する耐久性にも優れている。

【0011】

前記一対の第２シールリングは、いずれも環状の空洞部を有する環状部材により構成されているとよい。

【0012】

これにより、第２シールリングに弾性を持たせることができ、第１シールリングの位置決めを行うという本来的な機能も十分発揮させることができる。

【0013】

前記一対の第２シールリングは、いずれも側面側に前記空洞部を開放する環状隙間が形成されているとよい。

【0014】

これにより、第２シールリングに対して、より確実に弾性を持たせることができる。

【0015】

前記一対の第２シールリングは、いずれも、前記環状隙間が前記固定側ハウジングと回転側ハウジングとの間の隙間が設けられる側とは反対側を向くように配置されているとよい。

【0016】

これにより、第２シールリングの空洞部に異物が侵入してしまうことを抑制することができる。

【発明の効果】

【0017】

以上説明したように、本発明によれば、環境温度に左右されずに安定的にシール性を発揮させることができ、かつ外部から侵入する異物に対する耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は本発明の実施例に係るフローティングシールの使用状態を示す模式的断面図である。

【図2】図２は本発明の実施例に係るフローティングシールの模式的断面図である。

【図3】図３は本発明の実施例に係る第２シールリングの変形例１を示す模式的断面図である。

【図4】図４は本発明の実施例に係る第２シールリングの変形例２を示す模式的断面図である。

【図5】図５は本発明の実施例に係る第２シールリングの変形例３を示す模式的断面図である。

【図6】図６は本発明の実施例に係る第２シールリングの変形例４を示す模式的断面図である。

【図7】図７は従来例に係るフローティングシールの使用状態を示す模式的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

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。

【0020】

（実施例）
図１及び図２を参照して、本発明の実施例に係るフローティングシールについて説明する。図１は本発明の実施例に係るフローティングシールの使用状態を示す模式的断面図である。図２は本発明の実施例に係るフローティングシールの模式的断面図である。なお、図１及び図２は、いずれも環状のフローティングシールにおける中心軸線を含む面で切断した断面図を示している。また、図２においては、寸法関係を分かり易くするために、フローティングシールを構成する第１シールリングと第２シールリングはいずれも外力を受けていない場合の状態を示している。従って、図２においては、第１シールリングと第２シールリングが一部重なって示されている。

【0021】

＜フローティングシールの全体構成＞
フローティングシール１００は、固定軸２００に固定された環状の固定側ハウジング３００と、固定軸２００に対して同心的に回転する環状の回転側ハウジング４００との間の軸方向の隙間を封止する。これにより、フローティングシール１００は、これら固定側ハウジング３００と回転側ハウジング４００との間の隙間から図１中矢印Ｘ方向に侵入してきた泥水や砂利等の異物が固定軸２００側に侵入することを抑制する。

【0022】

フローティングシール１００は、鋳鉄などの金属製の一対の第１シールリング１０ａ，１０ｂと、弾性を有する一対の第２シールリング２０ａ，２０ｂとから構成される。第１シールリング１０ａ及び第２シールリング２０ａは、固定側ハウジング３００側に配置される。また、第１シールリング１０ｂ及び第２シールリング２０ｂは、回転側ハウジング４００側に配置される。なお、図２においては、フローティングシール１００のうち、第１シールリング１０ｂ及び第２シールリング２０ｂのみを示している。第１シールリング１０ａと第１シールリング１０ｂは同一の構成であり、第２シールリング２０ａと第２シールリング２０ｂは同一の構成である。第１シールリング１０ａと第１シールリング１０ｂ、及び第２シールリング２０ａと第２シールリング２０ｂは配置される向きのみが異なっている。

【0023】

そして、第１シールリング１０ａ，１０ｂは、互いに摺動する平面状の摺動部１１ａ，１１ｂと、つば部１２ａ，１２ｂと、第２シールリング２０ａ，２０ｂがそれぞれ密着されるテーパ面１３ａ，１３ｂを有している。

【0024】

一対の第１シールリング１０ａ，１０ｂは、固定側ハウジング３００と回転側ハウジング４００の内側で、固定軸２００に対して環状隙間を空けて配置され、互いに摺動するように構成される。また、一対の第２シールリング２０ａ，２０ｂは、固定側ハウジング３
００と回転側ハウジング４００に対してそれぞれ密着し、一対の第１シールリング１０ａ，１０ｂをそれぞれ押圧することで、これら一対の第１シールリング１０ａ，１０ｂの位置決めを行う。

【0025】

すなわち、固定側ハウジング３００のうち第２シールリング２０ａが密着する面、及び第１シールリング１０ａのうち第２シールリング２０ａが密着する面（テーパ面１３ａ）はいずれも回転側ハウジング４００に向かって拡径するテーパ面で構成されている。これにより、第１シールリング１０ａは第２シールリング２０ａの弾性反発力によって、内周面側かつ回転側ハウジング４００側に向かって押圧される。一方、回転側ハウジング４００のうち第２シールリング２０ｂが密着する面、及び第１シールリング１０ｂのうち第２シールリング２０ｂが密着する面（テーパ面１３ｂ）はいずれも固定側ハウジング３００に向かって拡径するテーパ面で構成されている。これにより、第１シールリング１０ｂは第２シールリング２０ｂの弾性反発力によって、内周面側かつ固定側ハウジング３００側に向かって押圧される。これにより、第１シールリング１０ａ，１０ｂは互いに密着した状態、かつ固定軸２００と同心的な位置で固定軸２００と環状隙間を空けた状態で位置決めされる。

【0026】

以上のように構成されたフローティングシール１００においては、回転側ハウジング４００の回転に伴って、第２シールリング２０ｂと共に第１シールリング１０ｂが回転し、第１シールリング１０ａの摺動部１１ａと第１シールリング１０ｂの摺動部１１ｂが摺動する。

【0027】

＜第２シールリングの詳細＞
一対の第２シールリング２０ａ，２０ｂは、いずれも弾性を有し、かついずれも金属のみにより構成されている。そして、これら一対の第２シールリング２０ａ，２０ｂは、いずれも環状の空洞部２１ａ，２１ｂを有する環状部材により構成されている。また、一対の第２シールリング２０ａ，２０ｂは、いずれも一方の側面側に空洞部２１ａ，２１ｂを開放する環状隙間２２ａ，２２ｂが形成されている。より具体的には、本実施例に係る一対の第２シールリング２０ａ，２０ｂは、断面形状が略Ｃ字形状の環状部材により構成されている。

【0028】

ここで、本実施例においては、一対の第２シールリング２０ａ，２０ｂは、いずれも、環状隙間２２ａ，２２ｂが固定側ハウジング３００と回転側ハウジング４００との間の隙間が設けられる側とは反対側を向くように配置されている（図１参照）。

【0029】

＜本実施例に係るフローティングシールの優れた点＞
本実施例に係るフローティングシール１００によれば、一対の第２シールリング２０ａ，２０ｂが、いずれも金属のみにより構成されているため、低温環境下であっても高温環境下であっても、第２シールリング２０ａ，２０ｂの劣化が抑制される。また、第２シールリング２０ａ，２０ｂは金属のみにより構成されているので、外部から侵入する異物に対する耐久性にも優れている。従って、本実施例に係るフローティングシール１００によれば、環境温度に左右されずに安定的にシール性を発揮させることができ、かつ外部から侵入する異物に対する耐久性を向上させることができる。なお、本実施例に係る第１シールリング１０ａ，１０ｂについても、金属により構成されており、フローティングシール１００を構成する全ての部品が金属により構成されている。

【0030】

ここで、一対の第２シールリング２０ａ，２０ｂは、いずれも環状の空洞部２１ａ，２１ｂを有する環状部材により構成されている。これにより、第２シールリング２０ａ，２０ｂが金属で構成されていても、第２シールリング２０ａ，２０ｂに対して弾性を持たせることができ、第１シールリング１０ａ，１０ｂの位置決めを行うという本来的な機能も
十分発揮させることができる。

【0031】

また、本実施例に係る一対の第２シールリング２０ａ，２０ｂは、いずれも一方の側面側に空洞部２１ａ，２１ｂを開放する環状隙間２２ａ，２２ｂが形成されている。これにより、第２シールリング２０ａ，２０ｂに対して、より確実に弾性を持たせることができる。

【0032】

更に、本実施例においては、一対の第２シールリング２０ａ，２０ｂは、いずれも、環状隙間２２ａ，２２ｂが固定側ハウジング３００と回転側ハウジング４００との間の隙間が設けられる側とは反対側を向くように配置されている。これにより、第２シールリング２０ａ，２０ｂの空洞部２１ａ，２１ｂに異物が侵入してしまうことを抑制することができる。ただし、使用環境下において、異物の侵入があまり問題にならないのであれば、環状隙間２２ａ，２２ｂが固定側ハウジング３００と回転側ハウジング４００との間の隙間が設けられる側に向くように、一対の第２シールリング２０ａ，２０ｂを配置させても構わない。

【0033】

＜第２シールリングの変形例＞
上記実施例においては、第２シールリングとして、断面形状が略Ｃ字形状の環状部材により構成される場合を示した。しかしながら、本発明における第２シールリングは、そのような構成に限定されることはない。すなわち、本発明における第２シールリングは、少なくとも、弾性を有し、かつ金属のみにより構成され、シール機能を発揮する環状部材であればよい。以下に、いくつか具体例を説明する。

【0034】

図３は第２シールリングの変形例１を示す模式的断面図である。図３に示す第２シールリング２０Ｅは、断面形状が略Ｅ字形状の環状部材により構成される。この第２シールリング２０Ｅの場合、３か所の環状の空洞部２１Ｅ及び環状隙間２２Ｅを有している。図４は第２シールリングの変形例２を示す模式的断面図である。図４に示す第２シールリング２０Ｗは、断面形状が略Ｗ字形状の環状部材により構成される。この第２シールリング２０Ｗの場合、２か所の環状の空洞部２１Ｗ及び環状隙間２２Ｗを有している。図５は第２シールリングの変形例３を示す模式的断面図である。図５に示す第２シールリング２０Ｕは、断面形状が略Ｕ字形状の環状部材により構成される。この第２シールリング２０Ｕの場合、略Ｃ字形状の場合と同様に、１か所の環状の空洞部２１Ｕ及び環状隙間２２Ｕを有している。

【0035】

図６は第２シールリングの変形例４を示す模式的断面図である。図６に示す第２シールリング２０Ｏは、断面形状が略Ｏ字形状の環状部材により構成される。この第２シールリング２０Ｏの場合、環状の空洞部２１Ｏを有しているが、環状隙間は設けられていない。従って、弾性については、他の変形例に比べて劣るものの、物理的に異物が空洞部２１Ｏに侵入し得ない点で他の変形例よりも優れている。

【符号の説明】

【0036】

１０ａ，１０ｂ 第１シールリング
１１ａ，１１ｂ 摺動部
１２ａ，１２ｂ つば部
１３ａ，１３ｂ テーパ面
２０ａ，２０ｂ，２０Ｅ，２０Ｗ，２０Ｕ，２０Ｏ 第２シールリング
２１ａ，２１ｂ，２１Ｅ，２１Ｗ，２１Ｕ，２１Ｏ 空洞部
２２ａ，２２ｂ，２２Ｅ，２２Ｗ，２２Ｕ 環状隙間
１００ フローティングシール
２００ 固定軸
３００ 固定側ハウジング
４００ 回転側ハウジング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】