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(In Japanese)軸封装置及びシール部材並びに水力発電装置 meetings

Patent code P170013695
File No. (12031AA11)
Posted date Feb 2, 2017
Application number P2014-549864
Patent number P6168615
Date of filing Nov 27, 2013
Date of registration Jul 7, 2017
International application number JP2013081899
International publication number WO2014084257
Date of international filing Nov 27, 2013
Date of international publication Jun 5, 2014
Priority data
  • P2012-260013 (Nov 28, 2012) JP
  • P2013-154188 (Jul 25, 2013) JP
Inventor
  • (In Japanese)中西 義孝
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人熊本大学
Title (In Japanese)軸封装置及びシール部材並びに水力発電装置 meetings
Abstract (In Japanese)液密性に優れ、摩擦抵抗が小さく、しかも高い耐摩耗性を有するシール部材を備えた軸封装置を提供する。回転又は往復可能に支持された軸の周囲に配置され、前記軸周りの液密性を確保するためのシール部材を備えた軸封装置において、前記シール部材は、鎖間が架橋された親水性ポリマー樹脂により形成した多孔質体であることを特徴とすることとした。また、前記軸は、液相領域と気相領域との間に架け渡された軸であり、前記シール部材は、前記液相領域から前記気相領域への液体の漏出を抑制するものであることや、前記シール部材には、水溶性の増粘剤を添加して調製した水性潤滑液を含浸させていることにも特徴を有する。
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

従来、さまざまな分野で使用される機構部品には、回転したり往復運動する軸を備えたものがある。具体例を挙げるならば、駆動軸を備えるモータやポンプであったり、ロッドを備えるシリンダなどがそれに該当する。

そして、このような機構部品には、軸の周囲から液体が漏れてしまうことを防止するために、オイルシールやメカニカルシールなどの軸封装置が設けられる場合がある。

例えば液送ポンプの場合、送出される液体が駆動軸に沿って漏れ出すのを防止するために、駆動軸の軸周りに軸封装置が採用される。

また、液圧によって駆動するシリンダの場合には、作動流体がロッドに沿って漏れ出すのを軸封装置が防止している。

これら軸封装置は、十分な液密性を保ちながらも、駆動を妨げることが無いよう摩擦抵抗を可及的少ない状態とする必要があり、これまで種々の構成が提案されている。

例えば、特許文献1に示す所謂オイルシール型の軸封装置は、軸外周に同軸状に配設したゴム製のシールリップを軸表面に接触させて、軸を摺動可能としつつも液密性を実現している。

また、特許文献2に示す所謂メカニカルシール型の軸封装置は、軸と共に回転するスリーブに取り付けられた回転環と、軸に直角な摺動面で前記回転環と摺接する固定環とを備え、前記摺動面で液密性を保ちつつ軸を回転可能としている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、軸封装置及びシール部材、並びに水力発電装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
回転可能に支持された軸の周囲に配置され、前記軸周りの液密性を確保するためのシール部材を備えた軸封装置において、
前記軸の外周に同軸状に設けられ、当該軸の軸周り方向への回転運動に従動する回転環と、
前記回転環と摺接する状態で前記軸の外周に同軸状に設けられ、前記軸の軸周り方向への回転運動が規制された固定環と、を備え、
前記回転環と前記固定環との摺接部に前記シール部材が設けられており、
前記シール部材は、鎖間が架橋された親水性ポリマー樹脂により形成した多孔質体であり、
同シール部材には、水溶性の増粘剤を添加して調製した剪断力に応じて粘度が変化する非ニュートン性を備えた水性潤滑液を含浸させていることを特徴とする軸封装置。

【請求項2】
 
回転又は往復可能に支持された軸の周囲に配置され、前記軸周りの液密性を確保するためのシール部材を備えた軸封装置において、
前記軸の外周に取り付けられ、略円筒状でその両端部に内径が拡径されたシール部材収容部が形成された軸収容体と、
前記両シール部材収容部にて前記軸の外周面に摺接する状態で前記軸に対し同軸状に配置され前記軸の軸周りの液密性を確保する複数のシール部材と、
前記軸収容体の両端に配置されるリング状の部材であり、前記シール部材の軸収容体からの脱落を防止するための押さえ部材と、
2つの半割状外筒体で構成され、前記軸収容体や前記押さえ部材、前記軸と共に前記シール部材を交換可能に収容する外筒体と、を備え、
前記外筒体には、水性潤滑液を内部へ供給するための潤滑液供給口が穿設され、更に、前記軸収容体の周面にも外周面から内周面へ貫通させた複数の潤滑液導入路が穿設されており、前記潤滑液供給口より供給された水性潤滑液は、前記潤滑液導入路を介して前記軸収容体の内周面と前記軸の外周面との間に形成される潤滑液貯留空間に至り、前記シール部材に含浸されるよう構成すると共に、
前記シール部材は、鎖間が架橋された親水性ポリマー樹脂により形成した多孔質体であり、
同シール部材には、水溶性の増粘剤を添加して調製した剪断力に応じて粘度が変化する非ニュートン性を備えた水性潤滑液を含浸させていることを特徴とする軸封装置。

【請求項3】
 
前記軸は、液相領域と気相領域との間に架け渡された軸であり、
前記シール部材は、前記液相領域から前記気相領域への液体の漏出を抑制するものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の軸封装置。

【請求項4】
 
前記軸は、この軸の一端側に存在する第1の液相領域と、この軸の他端側に存在する第2の液相領域との間に架け渡された軸であり、
前記シール部材は、前記第1の液相領域と前記第2の液相領域との間における液の流通を抑制するものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の軸封装置。

【請求項5】
 
前記増粘剤はポリエチレングリコールであることを特徴とする請求項1~4いずれか1項に記載の軸封装置。

【請求項6】
 
前記親水性ポリマーは、ポリビニルアルコールの鎖間をホルムアルデヒドで架橋したポリビニルホルマールであることを特徴とする請求項1~5いずれか1項に記載の軸封装置。

【請求項7】
 
請求項1~6いずれか1項に記載の軸封装置を備えた水力発電装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2014549864thum.jpg
State of application right Registered
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