(57)【要約】【課題】  取外し及び取付けが容易で、かつ、流体漏れ防止性能が高い水平回転軸軸封機構を実現すること。【解決手段】  一定方向にのみ回転する水平回転軸と当該回転軸が挿入されたケーシングとの隙間から漏れる流体の漏れを防止する水平回転軸軸封機構であって、特定のらせん形状弾性体と、当該らせん形状弾性体の特定の位置に設置する板バネとを有し、前記らせん形状弾性体が、前記回転軸の回転方向と同一方向のらせん形状であることを特徴とする、水平回転軸軸封機構を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定方向にのみ回転する水平回転軸と、当該回転軸が挿入されたケーシングとの隙間から漏れる流体の漏れを防止する水平回転軸軸封機構であって、
当該回転軸及びケーシングの両方に接する幅を有するらせん形状弾性体と、
前記らせん形状弾性体の前記ケーシングと接する側の周縁部近傍に設置する板バネと、
を有し、
前記らせん形状弾性体が前記回転軸の回転方向と同一方向のらせん形状であることを特徴とする、
水平回転軸軸封機構。
【請求項２】
前記らせん形状弾性体の前記回転軸と接する側の面が曲面である請求項１の水平回転軸軸封機構。
【請求項３】
前記らせん形状弾性体の前記ケーシングと接する側の面が曲面である請求項１及び請求項２の水平回転軸軸封機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一定方向に回転する水平回転軸軸封機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水平回転軸軸封機構として多く使用されているオイルシールは、環状構造体である（図７及び特許文献１の図６など）。従って、当該オイルシールの取外し作業を行なう場合は、水平回転軸の端部まで前記オイルシールを移動させて抜きとるしかなかった。又オイルシールの取付け作業を行なう場合は、前記回転軸の端部から当該オイルシールを挿入し所定の位置まで移動させるしかなかった。
【０００３】
従来オイルシールの交換工事例としてポンプ内に装着してあるオイルシールの交換手順を図８に示す。
【０００４】
図８に従いオイルシールの取外し作業手順について説明をすると、まずケーシングカバー（１）を取外す。次にインペラーを締め付けているインペラー締付ナット（２）を取外し、インペラー（３）を取外す。さらにケーシング（２０）を取外す。さらにメカニカルシール（４）を取外す。そして最後にオイルシール（５）を取外すといった手順である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２９８３４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、オイルシールの取外し作業には、当該オイルシール以外の周辺の部品、機器及び設備の分解・取外しを必要とする場合が多い。
【０００７】
当該オイルシール以外の前記周辺の部品、機器又は設備の中には、いったん分解すると再使用できず新品交換を必要とするもの（例えば、メカニカルシールなど）や、いったん取外しをすると取付けに再調整を必要とするものも多く、時間的にも経済的にも不便である。
【０００８】
こういった事情にかんがみ本願発明が解決しようとする課題は、当該オイルシール以外の周辺の部品、機器又は設備を分解・取外しをすることなく、当該オイルシールのみが取外し及び取付け可能で、かつ、流体漏れ防止性能が高い水平回転軸軸封機構を提供することである。  
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、  一定方向にのみ回転する水平回転軸と、当該回転軸が挿入されたケーシングとの隙間から漏れる流体の漏れを防止する水平回転軸軸封機構であって、当該回転軸及びケーシングの両方に接する幅を有するらせん形状弾性体と、前記らせん形状弾性体の前記ケーシングと接する側の周縁部近傍に設置する板バネと、を有し、前記らせん形状弾性体が前記回転軸の回転方向と同一方向のらせん形状であることを特徴とする水平回転軸軸封機構、及び前記らせん形状弾性体の前記回転軸と接する側の面又は前記らせん形状弾性体の前記ケーシングと接する側の面の少なくとも一方が曲面である水平回転軸軸封機構を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に対応する本願発明の水平回転軸軸封機構であるスクリュウシールは、らせん形状の弾性体であるので、先の鋭利なもので引っかけて引っ張るだけで取外すことができる。また、前記回転軸に巻き付けながら挿入するだけで取付ける事ができる。さらに、前記回転軸の回転方向と同一方向のらせん形状をしているので、前記回転軸の回転時は、らせん形状弾性体に沿って流体を移動させる効果があり、これにより流体漏れ防止性能も高くなる。さらに、水平方向に対しては、弾性体が層状装着となるのでラビリンス効果による流体漏れ防止機能も生じ得る。
【００１１】
さらに、請求項２に対応する本願発明の水平回転軸軸封機構であるスクリュウシールは、前記回転軸の回転時に発生し得る軸移動にスムーズに追随できるようになるとともに、前記回転軸の局所的磨耗をも低減させる。さらに、付着させたグリスを維持できるようになり、前記回転軸との摩擦抵抗を軽減させる。
【００１２】
さらに、請求項３に対応する本願発明の水平回転軸軸封機構であるスクリュウシールは、前記ケーシングを伝って漏れる流体漏れをも低減させる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、スクリュウシールの側面図とスクリュウシール装備後の切断断面図である。
【図２】図２は、スクリュウシールの詳細側面図である。
【図３】図３は、スクリュウシールの正面図である。
【図４】図４は、図３の点線枠内の詳細説明図である。
【図５】図５は、スクリュウシールの脱落防止例（スクリュウシール押え使用）を示す図である。
【図６】図６は、スクリュウシールの他の脱落防止例（スナップリング使用）を示す図である。
【図７】図７は、従来オイルシールの断面図である。
【図８】図８は、従来オイルシールを内包したポンプの切断断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本願発明の水平回転軸軸封機構は、水平回転軸の回転方向と同一方向のらせん形状をしたスクリュウシールを前記回転軸に巻き付け挿入して取付ける。
【実施例１】
【００１５】
実施例１は、水平回転軸の回転方向が時計回り方向用のスクリュウシール（３０）である。
【００１６】
実施例１のスクリュウシールの構成を図１、図２、図３、図４に従い説明するが、便宜上、らせん形状巻き付け基体（３００）の水平回転軸（１０）に接する側の面を、らせん形状巻き付け基体内周面（３００ａ）と呼び、らせん形状巻き付け基体（３００）のケーシング（２０）に接する側の面を、らせん形状巻き付け基体外周面（３００ｂ）と呼ぶ。
【００１７】
当該スクリュウシール（３０）は、前記回転軸（１０）及びケーシング（２０）の両方に接する幅を有する、時計回り方向らせん形状巻き付け基体（３００）と、当該基体（３００）の前記ケーシング（２０）と接する側の周縁部近傍の位置に設置する板バネ（３０１）と、から構成される。
【００１８】
なお、前記基体（３００）の材質は、ニトリルゴムを使用しているが、流体により異なる弾性体を使用することも可能である。ただし、動摩擦係数を０．８μ１０ｍｉｎ以下の材質を使用することが好ましい。
【００１９】
なお、前記回転軸（１０）の軸径と、前記基体（３００）が前記回転軸（１０）と接する部分と、における長さの関係については、０基準で接していることが前提であるが、前記基体の材質がニトリルゴムの場合、軸の直径プラス０．１ｍｍ〜軸の直径マイナス０．１ｍｍ程度は許容できる。
【００２０】
なお、前記基体（３００）全体の奥行き寸法（水平方向に対しての層状装着後の幅寸法）は、オイルシール（５）のJIS規格の厚寸法と同一にしているが、本願発明の効果を奏するスクリュウシール（３０）であれば当該JIS規格の寸法に限定されない。
【００２１】
なお、前記基体内周面（３００ａ）及び前記基体外周面（３００ｂ）は、１Ｒで曲面に加工しているが、諸条件により変動する。
【００２２】
なお、前記基体外周面（３００ｂ）と、前記ケーシング（２０）とは液体ガスケットにて固着している。
【００２３】
なお、前記ケーシング（２０）と接する側の周縁部近傍の位置に設置する前記板バネ（３０１）のサイズ及び位置は、前記基体（３００）のサイズにより、変動する。
【００２４】
実施例１のスクリュウシール（３０）の取外し動作を説明する。
【００２５】
前記基体（３００）を先の鋭利なもので引っかけて引っ張る。
【００２６】
前記板バネ（３０１）が、前記ケーシング（２０）側に与えている圧力以上の力で、前記基体（３００）を引っ張ることでスクリュウシール（３０）を取外すことができる。
【００２７】
実施例１のスクリュウシール（３０）の取付け動作を説明する。
【００２８】
取付けを行なうスクリュウシール（３０）の基体（３００）を、前記回転軸（１０）に巻き付けながら挿入していく。
【００２９】
前記基体（３００）の全てが挿入できれば、前記基体（３００）の位置を調整する。
【００３０】
前記基体（３００）の位置調整が完了すれば、前記ケーシング（２０）と前記基体内周面（３００ａ）との接触部にグリスを付着するとともに、前記ケーシング（２０）と前記基体外周面（３００ｂ）との接触部に液体ガスケットを塗布する。
【００３１】
なお、油側が０．０３ＭＰａ以上の場合には、オイルシール押え（４０）又はスナップリング（５０）などを装着してスクリュウシール（３０）の脱落を防止する（図５、図６）。
【００３２】
実施例１のスクリュウシールの軸封動作を図１、図２、図３、図４に従い説明する
【００３３】
前記回転軸（１０）が時計回り方向に回転を始めると、前記基体外周面（３００ｂ）が、前記板バネ（３０１）と液体ガスケットで前記ケーシング（２０）に、強固に固着されているので、前記基体内周面（３００ａ）の摺動が始まる。
【００３４】
油が前記回転軸（１０）の軸周を伝って、流体側から大気側に向かって移動してきた場合、前記基体内周面（３００ａ）が前記回転軸（２０）と接触しているので、当該油は、前記回転軸（２０）と前記基体（３００）との接触部で封じられる（大気側に漏れない）。
【００３５】
仮に、微量の油が、前記回転軸（２０）と前記基体（３００）との接触部を通過し、摺動している前記基体内周面（３００ａ）に移動した（漏れた）場合であっても、前記回転軸（２０）が時計回り方向に回転を続けると、摺動面である前記基体内周面（３００ａ）に沿って当該油が、流体側方向へと移動させられる（戻される）。
【００３６】
また、前記回転軸（２０）と前記基体内周面（３００ａ）との間に、僅かな隙間が生じた場合であっても、前記回転軸（２０）が回転を続ける限り、水平方向に対しては、弾性体が層状装着となるので、ラビリンス効果による流体漏れ防止機能が生じ、水平回転軸軸封機能は維持される。
【実施例２】
【００３７】
実施例２は、水平回転軸（１０）の回転方向が反時計回り方向用のスクリュウシール（図示せず）である。
【００３８】
実施例２のスクリュウシール（図示せず）の構成について実施例１との相違点のみを説明する。
【００３９】
らせん形状巻き付け基体（３００）のらせん方向が、反時計回り方向である点だけが相違する。
【００４０】
実施例２のスクリュウシール（図示せず）の取付け動作及び取外し動作については、実施例１と相違点がないので説明を省略する。
【００４１】
実施例２のスクリュウシール（図示せず）の軸封動作については、回転方向のみの相違点であるので説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本願発明の水平回転軸軸封機構は、簡易な構造でありながらスクリュウシールの取外し及び取付けを容易にし、スクリュウシールを装着する機器のメンテナンス性を飛躍的に向上させるものであるから、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００４３】
１        ケーシングカバー
２        インペラー締め付けナット
３        インペラー
４        メカニカルシール
５        オイルシール
１０      水平回転軸
２０      ケーシング
３０      スクリュウシール
３００    らせん形状巻き付け基体
３００ａ  らせん形状巻き付け基体内周面（回転軸と接する側の面）
３００ｂ  らせん形状巻き付け基体外周面（ケーシングと接する側の面）
３０１    板バネ
４０      スクリュウシール押え
５０      スナップリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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