特開 2023-175127 軸封装置

(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】P2023175127

(43)【公開日】2023-12-12

(54)【発明の名称】軸封装置

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/18 20060101AFI20231205BHJP

   F16J 15/24 20060101ALI20231205BHJP

【ＦＩ】

F16J15/18 C

F16J15/24 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022087424

(22)【出願日】2022-05-30

(71)【出願人】

【識別番号】000229737

【氏名又は名称】日本ピラー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】原 勇気

(72)【発明者】

【氏名】冨田 優記

【テーマコード（参考）】

3J043

【Ｆターム（参考）】

3J043AA16

3J043BA04

3J043BA09

3J043CA02

3J043CA04

3J043CA05

3J043CB13

3J043DA09

3J043DA20

(57)【要約】

【課題】信頼性の高い補助シールを備える軸封装置を提供する。
【解決手段】軸封装置１０は、流体機器の軸８と機器ケース９との間に形成される環状の機内空間Ｋ１の流体が外部へ漏れるのを防ぐ。軸封装置１０は、シールケース１１と、環状の主シール１５よりも機内空間Ｋ１側に位置する装着部１３に設けられている環状の補助シール１６と、軸方向に変位可能な状態となって装着部１３に設けられているプッシュリング１７と、装着部１３に供給される作動流体によってプッシュリング１７に軸方向の推力を生じさせるための駆動部１８とを備える。補助シール１６は、軸８の外周面８ａの外径よりも大きな内径を有するとともに弾性変形すると外周面８ａに接触可能である環状接触部２２を有する。プッシュリング１７は、軸方向に変位すると少なくとも環状接触部２２を径方向の内側に弾性変形させる接触面４５を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体機器の軸と機器ケースとの間に形成される環状の機内空間の流体が外部へ漏れるのを防ぐ軸封装置であって、
シールケースと、
前記シールケースのうち、前記流体が外部へ漏れるのを防ぐ環状の主シールよりも前記機内空間側に位置する装着部に設けられている環状の補助シールと、
軸方向に変位可能な状態となって前記装着部に設けられているプッシュリングと、
前記装着部に供給される作動流体によって前記プッシュリングに軸方向の推力を生じさせるための駆動部と、
を備え、
前記補助シールは、前記軸の外周面の外径よりも大きな内径を有するとともに弾性変形すると前記外周面に接触可能である環状接触部を有し、
前記プッシュリングは、軸方向に変位すると前記補助シールに接触することにより少なくとも前記環状接触部を径方向の内側に弾性変形させる接触面を有する、
軸封装置。

【請求項2】

前記補助シールは、前記シールケースに取り付けられる環状の固定部と、前記固定部から突出して設けられている前記環状接触部としてのリップ部と、を有する、請求項１に記載の軸封装置。

【請求項3】

前記シールケースは、前記プッシュリングを内周側に収容する第一ケースと、前記第一ケースに取り付けられるとともに前記第一ケースの一部との間で前記固定部を軸方向に圧縮して挟む環状の取り付け部材と、を有する、請求項２に記載の軸封装置。

【請求項4】

前記プッシュリングは、軸方向に変位すると、変位先に存在する部材に接触するストッパ面を有する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の軸封装置。

【請求項5】

前記プッシュリングの軸方向の一方側に、前記接触面が設けられていて、
前記シールケースは、前記プッシュリングの内周側に位置する内壁と、前記プッシュリングの外周側に位置する外壁と、前記内壁と前記外壁とをつなぎ前記プッシュリングの軸方向の他方側に位置する側壁と、を有し、
前記シールケースは、前記内壁と前記プッシュリングとの間を密封する内側シール材と、前記外壁と前記プッシュリングとの間を密封する外側シール材と、を有し、
前記側壁と前記内側シール材と前記外側シール材とによって区画される領域が、流体室であり、
前記駆動部は、前記流体室に前記作動気体を供給するため前記シールケースに形成されている流路を有する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の軸封装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軸封装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、水槽の流体を撹拌する撹拌機は、モータと、撹拌翼と、モータの回転を撹拌翼に伝える軸とを有する。撹拌翼は流体中に設けられ、モータは水槽外に位置することから、軸は撹拌機の機器ケースの一部または水槽の壁を貫通する。軸が貫通する箇所において流体の漏れを防ぐために、軸封装置が設けられる。軸封装置は、撹拌機に取り付けられるシールケースと、シールケースに設けられ流体の漏れを防ぐ環状の主シールとを備える。

【0003】

水槽に流体を残した状態で主シールの取り替えなどのメンテナンスを行うために、軸封装置は、環状の補助シールを備える。軸封装置のシールケースにおいて、補助シールは、主シールよりも水槽側に設けられる。主シールのメンテナンスの間、補助シールを軸の外周面に接触させ、流体の漏れを防ぐ。特許文献１に、前記のような補助シールとして用いることが可能となるシールが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開昭６１－１５４３６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

図８は、従来の補助シールを示す断面図である。図８に示す補助シール９０は、チューブ式と呼ばれる。補助シール９０は、シールケース９９の内周面に取り付けられている。補助シール９０は、その内周側に、加圧エアによって膨張するチューブ部９１を有する。シールケース９９に設けられている流路１００から、加圧エアが補助シール９０に供給されることで、チューブ部９１が膨張し、その内周部が軸９８の外周面に接触する。これにより、流体の漏れを防ぐことが可能となる。

【0006】

図８に示す補助シール９０の場合、その一部が劣化していると、膨張の際に破損する可能性がある。この場合、図外の主シールにおいて急な流体の漏れが生じ、補助シール９０によって流体の漏れを止める必要がある際に、それが不可能となることがある。

【0007】

以上のように、主シールの取り替えなどのメンテナンスが必要となる場合、または、主シールにおける急な流体の漏れが生じた場合に、補助シールを機能させる必要がある。このため、補助シールの信頼性を高めることが望ましい。

【0008】

そこで、本開示は、信頼性の高い補助シールを備える軸封装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

（１）本開示は、流体機器の軸と機器ケースとの間に形成される環状の機内空間の流体が外部へ漏れるのを防ぐ軸封装置であって、シールケースと、前記シールケースのうち、前記流体が外部へ漏れるのを防ぐ環状の主シールよりも前記機内空間側に位置する装着部に設けられている環状の補助シールと、軸方向に変位可能な状態となって前記装着部に設けられているプッシュリングと、前記装着部に供給される作動流体によって前記プッシュリングに軸方向の推力を生じさせるための駆動部と、を備え、前記補助シールは、前記軸の外周面の外径よりも大きな内径を有するとともに弾性変形すると前記外周面に接触可能である環状接触部を有し、前記プッシュリングは、軸方向に変位すると前記補助シールに接触することにより少なくとも前記環状接触部を径方向の内側に弾性変形させる接触面を有する。

【0010】

本開示の軸封装置によれば、主シールが機内空間の流体の漏れを防ぐ通常状態で、補助シールの環状接触部は軸の外周面に接触しない。例えば主シールのメンテナンスが必要になると、プッシュリングを軸方向に移動させることで、環状接触部を軸の外周面に接触させることができる。これにより、補助シールが機内空間の流体の漏れを防ぎ、主シールのメンテナンスが可能となる。本開示の軸封装置によれば、従来のチューブ式のように補助シールを膨張させないので、補助シールの破損が生じにくく、信頼性が高まる。

【0011】

（２）好ましくは、前記補助シールは、前記シールケースに取り付けられる環状の固定部と、前記固定部から突出して設けられている前記環状接触部としてのリップ部と、を有する。前記構成によれば、リップ部は固定部から突出した片持梁形状である。リップ部は、プッシュリングの接触面により軸方向に押されると、径方向の内側に撓んで軸の外周面に接触する。リップ部は、撓むことで径方向の内側に変形しやすい。

【0012】

（３）好ましくは、前記シールケースは、前記プッシュリングを内周側に収容する第一ケースと、前記第一ケースに取り付けられるとともに前記第一ケースの一部との間で前記固定部を軸方向に圧縮して挟む環状の取り付け部材と、を有する。前記構成によれば、取り付け部材を第一ケースに取り付けると、補助シールの固定部は軸方向に圧縮弾性変形する。固定部が、第一ケースと取り付け部材との間のシール材として機能する。

【0013】

（４）好ましくは、前記プッシュリングは、軸方向に変位すると、変位先に存在する部材に接触するストッパ面を有する。前記構成によれば、プッシュリングのストッパ面が、変位先に存在する部材に接触する位置で、プッシュリングの接触面が、環状接触部を弾性変形させて軸の外周面に所望の締め代を有して接触させるように、軸封装置を構成することが可能となる。つまり、環状接触部を所望の締め代を有して軸の外周面に接触させるために、プッシュリングの軸方向の変位ストロークを、ストッパ面によって規定することが可能となる。

【0014】

（５）好ましくは、前記プッシュリングの軸方向の一方側に、前記接触面が設けられていて、前記シールケースは、前記プッシュリングの内周側に位置する内壁と、前記プッシュリングの外周側に位置する外壁と、前記内壁と前記外壁とをつなぎ前記プッシュリングの軸方向の他方側に位置する側壁と、を有し、前記シールケースは、前記内壁と前記プッシュリングとの間を密封する内側シール材と、前記外壁と前記プッシュリングとの間を密封する外側シール材と、を有し、前記側壁と前記内側シール材と前記外側シール材とによって区画される領域が、流体室であり、前記駆動部は、前記流体室に前記作動気体を供給するため前記シールケースに形成されている流路を有する。

【0015】

前記構成によれば、加圧された作動気体がシールケースの流路を通じて流体室に供給されることで、その作動流体の圧力によってプッシュリングは軸方向に変位する。環状接触部を径方向の内側に弾性変形させるため、プッシュリングを軸方向に変位させる推力が前記作動流体によって得られる。流体室の圧力を、機内空間の流体の圧力よりも低下させると、プッシュリングを基の位置に戻す方向の推力が得られる。

【発明の効果】

【0016】

本開示の軸封装置によれば、補助シールを膨張させないので、補助シールの破損が生じにくく、信頼性が高まる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本開示の軸封装置の一例を示す断面図である。

【図2】第二装着部およびその周囲を示す拡大断面図である。

【図3】非通常状態での軸封装置を示す断面図である。

【図4】非通常状態での第二装着部およびその周囲を示す拡大断面図である。

【図5】主シールのメンテナンス作業の説明図である。

【図6】第二装着部（変形例）およびその周囲を示す拡大断面図である。

【図7】非通常状態での第二装着部（変形例）およびその周囲を示す拡大断面図である。

【図8】従来の補助シールを示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

〔軸封装置の全体について〕
図１は、本開示の軸封装置の一例を示す断面図である。図１に示す軸封装置１０は、流体機器の軸８と機器ケース９との間に形成される環状の機内空間Ｋ１の流体が外部へ漏れるのを防ぐ装置である。前記流体機器は、例えば、水槽の流体を撹拌する撹拌機７である。撹拌機７は、軸８および機器ケース９の他に、図示しないモータおよび撹拌翼を有する。軸８は、機器ケース９の軸受部により回転可能に支持されていて、前記モータの回転を前記撹拌翼に伝える。

【0019】

前記撹拌翼は水槽の流体中に設けられ、前記モータは水槽外に位置することから、軸８は機器ケース９の一部を貫通する。軸８が貫通する箇所において流体の漏れを防ぐために、軸封装置１０が設けられる。図１に示す形態では、前記水槽の壁（図示せず）に撹拌機７の機器ケース９が取り付けられていて、その機器ケース９に軸封装置１０が取り付けられている。

【0020】

本開示の軸封装置における方向について定義する。軸８の中心線Ｃに沿う方向およびその中心線Ｃに平行な方向を「軸方向」と定義する。その軸方向に関して、撹拌機７の外部側（図１の左側）が軸方向の一方側であり、これを「機外側」と称する。これに対して、撹拌機７の内部側（図１の右側）が軸方向の他方側であり、これを「機内側」と称する。前記中心線Ｃに直交する方向を「径方向」と定義する。前記中心線Ｃを中心とする円に沿った方向を「周方向」と定義する。

【0021】

機器ケース９と軸８との間に形成される撹拌機７の内部の環状空間が「機内空間Ｋ１」と呼ばれ、撹拌機７の外部の空間が「機外空間Ｋ２」と呼ばれる。軸封装置１０は、機内空間Ｋ１の水などの液体が機外空間Ｋ２へ漏れるのを防ぐ。そのために、軸封装置１０は、機器ケース９に取り付けられるシールケース１１と、環状の主シール１５と、環状の補助シール１６と、プッシュリング１７と、駆動部１８とを備える。

【0022】

〔シールケース１１について〕
シールケース１１は、第一ケース３１と、第二ケース３８と、取り付け部材３２とを有する。第一ケース３１は、環状の部材であり、ボルト７０によって機器ケース９に取り付けられる。第二ケース３８は、環状の部材であり、ボルト７１によって第一ケース３１に取り付けられる。取り付け部材３２は、第一ケース３１と第二ケース３８との間に設けられる環状の部材であり、ボルト７２によって第一ケース３１に取り付けられる。

【0023】

第二ケース３８は、円環状であり第一ケース３１と連結されるフランジ部４１と、フランジ部４１と一体である筒形状の筒部４２と、筒部４２と一体である円環状の環状部４３とを有する。環状部４３は、取り付け部材３２と軸方向について間隔をあけて対向する。筒部４２と環状部４３と取り付け部材３２とによって囲まれて形成される環状の空間が、主シール１５が設けられる第一装着部１２となる。

【0024】

第一ケース３１に、流路３９が形成されている。流路３９は、第一ケース３１の一部を径方向に貫通する孔により構成されている。図外の供給装置から作動流体が流路３９に供給される。作動流体は、例えばエアまたは窒素ガスなどである。第一ケース３１は、環状の本体部３１ａと、本体部３１ａから径方向の内側に延びて設けられている側壁３５と、側壁３５の径方向の内側から機外側へ延びて設けられている内壁３３とを有する。図２に示すように、本体部３１ａの径方向の内側の部分が、円筒状の内周面３４ａを有する外壁３４となる。内壁３３は、円筒形状であり、その外周面３３ａは、外壁３４の内周面３４ａと径方向について間隔をあけて対向する。

【0025】

内壁３３は、プッシュリング１７の内周側に位置する。外壁３４は、プッシュリング１７の外周側に位置する。側壁３５は、内壁３３と外壁３４とをつなぎプッシュリング１７の機内側に位置する。第一ケース３１は、その内周側において、プッシュリング１７を収容する。

【0026】

プッシュリング１７の機外側の隣に、補助シール１６が設けられる。第一ケース３１の側壁３５と取り付け部材３２との間が、補助シール１６およびプッシュリング１７が設けられる第二装着部１３となる。図２は、第二装着部１３およびその周囲を示す拡大断面図である。

【0027】

図１に示すように、第二装着部１３は、主シール１５よりも機内空間Ｋ１側に位置する。以上より、シールケース１１は、主シール１５が設けられる第一装着部１２と、補助シール１６およびプッシュリング１７が設けられる第二装着部１３とを有する。

【0028】

図２において、シールケース１１は、さらに、内側シール材３６および外側シール材３７を有する。内側シール材３６は、内壁３３とプッシュリング１７との間を密封する。外側シール材３７は、外壁３４とプッシュリング１７との間を密封する。本実施形態では、内側シール材３６および外側シール材３７それぞれはＯリングである。側壁３５と内側シール材３６と外側シール材３７とによって区画される環状の領域が、流体室Ｑ１である。後にも説明するが、流路３９から供給された作動流体は、流体室Ｑ１へ流れる。

【0029】

〔主シール１５について〕
図１に示すように、主シール１５は、機内空間Ｋ１の流体が外部へ漏れるのを防ぐ。本実施形態の主シール１５は、軸８の外周面８ａに接触する円筒部６６と、円筒部６６の軸方向の両側部から径方向の外側に向かって延びて設けられている一対のリップ部６７，６８とを有する。円筒部６６およびリップ部６７，６８はゴム製である。円筒部６６が帯状の部材６９によって軸８に締め付けられることで、主シール１５は軸８に取り付けられる。機内側のリップ部６７が取り付け部材３２に接触し、機外側のリップ部６８が環状部４３に接触する。撹拌機７が通常運転している状態（以下、「通常状態」と呼ぶ。）で、主シール１５によって機内空間Ｋ１の流体の漏れが防止される。なお、主シール１５の形態は、他であってもよい。

【0030】

〔補助シール１６について〕
図１および図２に示すように、補助シール１６は、環状接触部２２を有する。環状接触部２２は、自然状態で軸８の外周面８ａの外径よりも大きな内径を有するが、弾性変形すると外周面８ａに接触可能である。なお、前記外径は、軸８の外周面８ａのうち、環状接触部２２が接触する対象となるシール面における外径である。環状接触部２２の内径が、軸８の外周面８ａの外径よりも大きいことから、前記通常状態では、補助シール１６は、軸８の外周面８ａに非接触の状態にある。つまり、前記通常状態では、補助シール１６は、機内空間Ｋ１の流体の漏れ防止のために機能しない。

【0031】

主シール１５の取り替えなどのメンテナンスの際、または、主シール１５から流体の漏れが生じて緊急的にその漏れを防ぐ際（以下、「非通常状態」と呼ぶ。）、環状接触部２２を弾性変形させ、軸８の外周面８ａに接触させる（図３、図４、図５参照）。これにより、主シール１５の代わりに、補助シール１６によって機内空間Ｋ１の流体の漏れが防止される。図３は、非通常状態での軸封装置１０を示す断面図である。図４は、非通常状態での第二装着部１３およびその周囲を示す拡大断面図である。図５は、主シール１５のメンテナンス作業の説明図である。

【0032】

補助シール１６の具体的な構成について説明する。図２において、補助シール１６は、シールケース１１に取り付けられる環状の固定部２１と、前記環状接触部２２としてのリップ部２３とを有する。リップ部２３は、固定部２１の内周側の部分から軸方向に突出して設けられている。固定部２１およびリップ部２３はゴム製である。固定部２１は、取り付け部材３２と第一ケース３１の内周側の一部（外壁３４）との間で軸方向に圧縮して挟まれる。これにより、補助シール１６は、シールケース１１に固定される。

【0033】

リップ部２３は、軸方向に直線状に延びている基部２４ａと、基部２４ａと軸方向に連続する先端部２４ｂとを有する。基部２４ａは、中心線Ｃ（図１参照）を中心とする短円筒形状を有する。後にも説明するが、先端部２４ｂの外周側がプッシュリング１７（接触面４５）に押されることで（図４参照）、基部２４ａが径方向の内側に弾性変形する。基部２４ａが弾性変形することで、先端部２４ｂが軸８の外周面８ａに接触する。

【0034】

本実施形態では（図２参照）、内壁３３の内周面３３ｂの内径と、取り付け部材３２の内周面３２ａの内径とは、同じである。リップ部２３が弾性変形していない自然状態で、リップ部２３の基部２４ａの内周面２４ｃの内径は、取り付け部材３２の内周面３２ａの内径と同じである。
また、前記通常状態で、リップ部２３の先端部２４ｂと、内壁３３の先端とは接近した状態にある。
機内空間Ｋ１の液体は、第二装着部１３に浸入可能であるが、その液体に含まれる異物は、第二装着部１３に侵入し難い構成となる。

【0035】

〔プッシュリング１７について〕
プッシュリング１７は、補助シール１６とともに第二装着部１３に設けられている。プッシュリング１７は、外壁３４と内壁３３との間において、軸方向に変位可能な状態となって設けられている。前記通常状態で（図２参照）、プッシュリング１７は、第二装着部１３のうち、機内側（第一の位置）に位置する。前記非通常状態で（図４参照）、プッシュリング１７は、前記作動流体の圧力によって変位し、第二装着部１３のうち、機外側（第二の位置）に位置する。流体室Ｑ１における作動流体の圧力が維持されることで、プッシュリング１７は第二の位置に留まる。なお、この場合の前記作動流体の圧力は、機内空間Ｋ１の流体の圧力よりも高い圧力である。

【0036】

プッシュリング１７は、機外側に、リップ部２３に接触可能である接触面４５を有する。本実施形態では、接触面４５は傾斜面２５であり、その傾斜面２５は、機内側に向かって縮径するテーパ形状を有する。前記通常状態で（図２参照）、プッシュリング１７は前記第一の位置にあり、補助シール１６のリップ部２３は、軸８の外周面８ａに非接触の状態にある。

【0037】

前記非通常状態で（図４参照）、プッシュリング１７が機外側である前記第二の位置に変位すると、傾斜面２５は、軸８に非接触であったリップ部２３を軸方向および径方向に圧縮弾性変形させる。傾斜面２５により、リップ部２３は径方向の内側となる軸８の外周面８ａ側に弾性変形する。前記非通常状態で、プッシュリング１７は第二の位置に維持され、傾斜面２５により、リップ部２３は軸８の外周面８ａに押し付けられる。

【0038】

プッシュリング１７は、機外側にストッパ面２６を有する。プッシュリング１７が機外側に変位すると（図４参照）、ストッパ面２６は、変位先に存在する別の部材に接触する。本実施形態では、前記別の部材は、補助シール１６の固定部２１である。ストッパ面２６が固定部２１に接触した状態で、傾斜面２５は、リップ部２３を径方向の内側に弾性変形させ、リップ部２３が軸８の外周面８ａに所望の締め代を有して接触した状態となる。

【0039】

プッシュリング１７は、その機内側に、端面２８と欠損面２７とを有する。図２に示すように、端面２８は、側壁３５に接触可能である。欠損面２７は、側壁３５に接触不能であり、欠損面２７と側壁３５との間に小空間２９が形成される。小空間２９と流路３９とは繋がる。プッシュリング１７が第一の位置にある状態で、流路３９に供給された作動流体が小空間２９に侵入する。その作動流体の圧力によって、プッシュリング１７は機外側に変位することができる（図４参照）。

【0040】

本実施形態では、欠損面２７は、傾斜した面により構成されているが、その他の形状の面であってもよい。欠損面２７が傾斜した面により構成されることで、軸封装置１０の組み立ての際、プッシュリング１７を外壁３４の内周側に装着しやすい。

【0041】

〔駆動部１８について〕
図１および図３において、駆動部１８は、第二装着部１３に供給される作動流体の圧力によってプッシュリング１７に軸方向の推力を生じさせるための構成を備える。そのために、本実施形態では、駆動部１８は、流体室Ｑ１に作動気体を供給するため流路３９を有する。前記のとおり、流路３９を通じて作動流体が流体室Ｑ１に供給されることで、プッシュリング１７は、機外側へ移動する。

【0042】

〔本実施形態の軸封装置１０について〕
以上のように、本実施形態の軸封装置１０は、シールケース１１と、主シール１５と、補助シール１６と、プッシュリング１７と、駆動部１８とを備える。主シール１５は、シールケース１１の第一装着部１２に設けられていて、前記通常状態で、軸８の外周面８ａに接触して機内空間Ｋ１の流体が外部へ漏れるのを防ぐ。補助シール１６は、シールケース１１のうち、主シール１５よりも機内空間Ｋ１側に位置する第二装着部１３に設けられている。プッシュリング１７は、軸方向に変位可能な状態となって第二装着部１３に設けられている。駆動部１８は、第二装着部１３に供給される作動流体によってプッシュリング１７に軸方向の推力を生じさせるための構成を備える。

【0043】

補助シール１６は、環状接触部２２を有する。環状接触部２２は、前記通常状態で、軸８の外周面８ａの外径よりも大きな内径を有する。前記非通常状態で、環状接触部２２は、弾性変形すると外周面８ａに接触可能である。プッシュリング１７は、接触面４５を有する。プッシュリング１７が機外側に変位すると、接触面４５は、補助シール１６（環状接触部２２）に接触することにより、少なくとも環状接触部２２を径方向の内側となる軸８の外周面８ａ側に弾性変形させる。本実施形態では、接触面４５は傾斜面２５である。

【0044】

前記構成を備える本実施形態の軸封装置１０によれば、主シール１５が機内空間Ｋ１の流体の漏れを防ぐ通常状態で、環状接触部２２は軸８の外周面８ａに接触しない。軸８は回転軸であるが、通常状態で環状接触部２２は軸８に接触しないので、その摩耗を防ぐことができる。

【0045】

例えば主シール１５のメンテナンスが必要になると（非通常状態）、プッシュリング１７を軸方向に移動させ（図３参照）、環状接触部２２を軸８の外周面８ａに接触させる。これにより、補助シール１６が機内空間Ｋ１の流体の漏れを防ぎ、主シール１５のメンテナンスが可能となる。主シール１５のメンテナンスのために、図５に示すように、第二ケース３８を第一ケース３１から外せばよく、これにより、主シール１５を露出させることが可能となる。

【0046】

図５に示すように、補助シール１６によれば、撹拌機７が取り付けられている前記水槽（図示せず）に流体を残した状態で、主シール１５の取り替えなどのメンテナンスを行うことが可能となる。

【0047】

ここで、図８に示す従来のチューブ式の場合、補助シール９０は、膨張することにより、周方向について引張力が作用する。これに対して、本実施形態の補助シール１６の場合、プッシュリング１７に押されることにより、軸方向、径方向および周方向について圧縮力が作用する。補助シール１６を、膨張させないので、補助シール１６の破損が生じにくく、信頼性が高まる。

【0048】

本実施形態では、補助シール１６の環状接触部２２は、固定部２１から突出して設けられているリップ部２３である。リップ部２３は固定部２１から突出した片持梁形状である。リップ部２３は、プッシュリング１７の傾斜面２５により軸方向に押されると（図４参照）、径方向の内側に撓んで軸８の外周面８ａに接触する。リップ部２３は、撓むことで径方向の内側に変形しやすい。その結果、補助シール１６の密封性能は高い。

【0049】

シールケース１１は、第一ケース３１と、第一ケース３１に取り付けられる取り付け部材３２とを有する。取り付け部材３２は、第一ケース３１の一部との間で固定部２１を軸方向に圧縮して挟む。つまり、取り付け部材３２を第一ケース３１に取り付けると、補助シール１６の固定部２１は軸方向に圧縮弾性変形する。このため、固定部２１が、第一ケース３１と取り付け部材３２との間のシール材として機能する。

【0050】

プッシュリング１７は、軸方向に変位すると（図４参照）、変位先に存在する部材（固定部２１）に接触するストッパ面２６を有する。ストッパ面２６が、固定部２１に接触する位置で、プッシュリング１７の傾斜面２５により、リップ部２３は弾性変形して軸８の外周面８ａに所望の締め代を有して接触する。つまり、リップ部２３を所望の締め代を有して軸８の外周面８ａに接触させるために、プッシュリング１７の軸方向の変位ストロークを、ストッパ面２６によって規定することが可能となる。

【0051】

シールケース１１は、内壁３３とプッシュリング１７との間を密封する内側シール材３６と、外壁３４とプッシュリング１７との間を密封する外側シール材３７とを有する。側壁３５と内側シール材３６と外側シール材３７とによって区画される領域が、流体室Ｑ１である。駆動部１８は、流体室Ｑ１に作動気体を供給するためシールケース１１に形成されている流路３９を有する。

【0052】

加圧された作動気体がシールケース１１の流路３９を通じて流体室Ｑ１に供給されることで、その作動流体の圧力によって、前記第一の位置（図２参照）にあったプッシュリング１７は、機外側の第二の位置（図４参照）に変位する。リップ部２３を径方向の内側に弾性変形させるため、プッシュリング１７を軸方向に変位させる推力が前記作動流体によって得られる。

【0053】

流体室Ｑ１の圧力を、機内空間Ｋ１の流体の圧力よりも低下させると、前記第二の位置にあるプッシュリング１７を、基の第一の位置に戻す方向の推力が得られる。

【0054】

また、軸封装置１０は、図６に示すように、前記第二の位置のプッシュリング１７を前記第一の位置に戻すための推力を生じさせる弾性部材を有していてもよい。例えば、補助シール１６とプッシュリング１７との間に、前記弾性部材として、ばね４７（圧縮コイルばね）が設けられている。この場合、前記作動流体は、ばね４７の弾性力に抗して、プッシュリング１７を前記第一の位置（図６参照）から前記第二の位置（図７参照）に変位させる。

【0055】

プッシュリング１７が第二の位置（図７参照）にある状態で、流体室Ｑ１の圧力を低下させると、ばね４７の弾性復元力によって、前記第二の位置（図７参照）にあるプッシュリング１７を、第一の位置（図６参照）に戻すことが可能となる。

【0056】

図６および図７に示す形態では、プッシュリング１７の一部に穴が形成されていて、その穴にばね４７が取り付けられている。なお、図示しないが、ばね４７は、プッシュリング１７と取り付け部材３２との間に設けられていてもよい。

【0057】

補助シール１６の交換などのメンテナンスについて説明する。撹拌機７を分解しない状態で、つまり、軸８を機器ケース９に残した状態で、補助シール１６の交換を行う場合について説明する。補助シール１６が環状であると、新たな補助シール１６を第二装着部１３に取り付ける作業が行いにくい。そこで、補助シール１６を１本の紐状とする。その補助シール１６を、軸８の周囲を巻くように環状とし、紐状である補助シール１６の両端部同士を接着する。本実施形態の補助シール１６は、断面形状が簡素化されているので、図８に示す従来のチューブ式と比較して、接着が容易であり、確実である。

【0058】

〔その他〕
主シール１５は、図示する形態以外であってもよい。主シール１５は、シールケース１１側に取り付けられる形態であってもよい。
補助シール１６は、第二装着部１３において固定されていなくてもよい。補助シール１６は、図示する形態以外であってもよい。補助シール１６の形態に応じて、プッシュリング１７の傾斜面２５は、その補助シール１６のうちの少なくとも環状接触部２２を、軸８の外周面８ａ側に弾性変形させればよい。

【0059】

前記実施形態では、プッシュリング１７が有する接触面４５は、傾斜面２５である。接触面４５は、補助シール１６の一部に接触することにより環状接触部２２を径方向の内側に弾性変形させればよく、接触面４５は傾斜面２５でなくてもよい。例えば、図示しないが、プッシュリング１７の接触面４５は、次のように構成されていてもよい。すなわち、補助シール１６の環状接触部２２（リップ部２３）が、その径方向外側の部分に、傾斜面を有していて、その傾斜面に、プッシュリング１７の接触面４５が接触することにより、環状接触部２２が径方向の内側に弾性変形するように、接触面４５は構成されていてもよい。この場合、例えば接触面４５は、円弧面であってもよい。

【0060】

前記実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、前記実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更を含む。

【符号の説明】

【0061】

７ 撹拌機（流体機器）
８ 軸
８ａ 外周面
９ 機器ケース
１０ 軸封装置
１１ シールケース
１２ 第一装着部（装着部）
１３ 第二装着部
１５ 主シール
１６ 補助シール
１７ プッシュリング
１８ 駆動部
２１ 固定部
２２ 環状接触部
２３ リップ部
２５ 傾斜面
２６ ストッパ面
３１ 第一ケース
３２ 取り付け部材
３３ 内壁
３４ 外壁
３５ 側壁
３６ 内側シール材
３７ 外側シール材
３９ 流路
４５ 接触面
Ｋ１ 機内空間
Ｋ２ 機外空間
Ｑ１ 流体室

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】