(57)【要約】  シャフトシール組立品（１０）は、単純なプッシュオンツールを使って単一の工程で取り付けできる一体組立品において、環状キャリア（１４）と、環状シャフトシール要素（１６）と、環状フェルトワッシャ（１８）とを備える。ワッシャ（１８）はキャリア（１４）に固定されるので、キャリア（１４）、シャフトシール要素（１６）およびワッシャ（１８）が一体化される。
2007529700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトシール組立品（１０）であって、
環状キャリア（１４）と、
前記キャリア（１４）に取付けられた、封止すべき回転シャフト（１３）を囲むための半径方向に作用する環状シャフトシール要素（１６）と、
環状フェルトワッシャ（１８）とを含み、環状フェルトワッシャは前記キャリア（１４）に固定されるので、前記キャリア（１４）、前記シャフトシール要素（１６）および前記フェルトワッシャ（１８）が一体化される、シャフトシール組立品。
【請求項２】
前記シャフトシール要素（１６）は、ポリテトラフルオロエチレンから作製された、軸方向に曲がり、シャフト（１３）に沿って延びる垂下シール部材（４８）を含む、請求項１に記載のシャフトシール組立品（１０）。
【請求項３】
前記シャフトシール要素（１６）を該シャフト（１３）と係合させて保持するための環状保持器（２０）を含む、請求項１に記載のシャフトシール組立品（１０）。
【請求項４】
前記保持器（２０）は、前記キャリア（１４）と一体化されている、請求項３に記載のシャフトシール組立品（１０）。
【請求項５】
前記ワッシャ（１８）は、接着によって前記キャリア（１４）に固定されている、請求項４に記載のシャフトシール組立品（１０）。
【請求項６】
前記ワッシャ（１８）は、接着によって前記キャリア（１４）に固定されている、請求項１に記載のシャフトシール組立品（１０）。
【請求項７】
前記シャフトシール要素（１６）は、ポリテトラフルオロエチレンから作製された、軸方向に曲がり、シャフト（１３）に沿って延びる垂下シール部材（４８）と、ゴムから作製され、かつ前記垂下シール部材（４８）に対して軸方向および半径方向に間隔をあけて延在し、シャフト（１３）と係合する半径方向の口縁部材（５０）とを含む、請求項１に記載のシャフトシール組立品（１０）。
【請求項８】
前記キャリア（１４）は、内部ケース（２６）および外部ケース（２８）を含み、該内部ケースおよび外部ケースは、互いにそれぞれ軸方向および半径方向に間隔をあけて延在し、該内部ケースおよび外部ケースの間で前記保持器（２０）を受けるための窪み（３０）を定め、前記シャフトシール要素（１６）をシャフト（１３）と係合した状態で保つ、請求項３に記載のシール組立品（１０）。
【請求項９】
前記保持器（２０）から前記窪み（３０）の中まで延び、前記保持器（２０）を、シャフト（１３）が貫通して延びる穴（１２）と係合した状態で保持する保持部（７２）を含む、請求項８に記載のシール組立品（１０）。
【請求項１０】
前記保持部（７２）は、前記垂下シール部材（４８）と係合する、請求項９に記載のシール組立品（１０）。
【請求項１１】
前記保持部（７２）は、前記垂下シール部材（４８）および前記口縁部材（５０）と係合する、請求項９に記載のシール組立品（１０）。
【請求項１２】
前記保持部（７２）は、前記垂下シール部材（４８）および前記口縁部材（５０）の間に入り込む、請求項９に記載のシール組立品（１０）。
【請求項１３】
前記保持器（２０）は内縁（２２）を含み、前記保持部（７２）は、前記内縁（７４）から前記口縁部材（５０）に向かって垂直に延び、内部縁（８４）に至る円筒壁（８２）を含む、請求項９に記載のシール組立品（１０）。
【請求項１４】
前記保持器（２０）は、間隔をあけて配置された複数の周辺タブ（７８）を備えた外縁（７６）を含み、タブは、外縁から延びて穴（１２）と係合する、請求項１３に記載のシール組立品（１０）。
【請求項１５】
前記保持部（７２）は、間隔をあけて配置された複数のばねタブ（８６）を含み、ばねタブは、前記内部縁（８４）から鋭角をなして前記窪み（３０）の中まで延び、前記垂下シール部材（４８）と係合する、請求項１３に記載のシール組立品（１０）。
【請求項１６】
前記内部縁（８４）は、前記口縁部材（５０）と係合し、前記ばねタブ（８６）を、前記垂下シール部材（４８）と前記口縁部材（５０）との間に入り込ませる、請求項１５に記載のシール組立品（１０）。
【請求項１７】
前記ワッシャ（１８）は、軸方向において前記保持部（７２）の下にある環状フランジ（８８）を含む、請求項３に記載のシール組立品（１０）。
【請求項１８】
前記ワッシャ（１８）は、前記保持部（７２）の下で、軸方向に前記口縁部材（５０）まで延びる環状フランジ８８を含む、請求項９に記載のシール組立品（１０）。
【請求項１９】
前記フランジ（８８）は、前記保持部（７２）と係合して、前記保持部（７２）を、前記垂下シール部材（４８）と前記口縁部材（５０）との間に入り込ませる、請求項１８に記載のシール組立品（１０）。
【請求項２０】
前記円筒壁（８２）は、前記フランジ（８８）に固定される、請求項１９に記載のシール組立品（１０）。
【請求項２１】
シャフトシール組立品（１０）であって、
環状キャリア（１４）と、
前記キャリア（１４）に取付けられる、封止すべき回転シャフト（１３）を囲むための半径方向に作用する環状シャフトシール要素（１６）と、
前記キャリア（１４）と一体化され、前記シャフトシール要素（１６）をシャフト（１３）と係合させて保持する環状保持器（２０）とを含み、環状保持器は、内縁（７４）と外縁（７６）とを含み、外縁は、外縁から延び、シャフト（１３）が貫通して延在する穴（１２）と係合する、間隔をあけて配置された複数の周辺タブ（７８）を有し、
前記シャフトシール要素（１６）は、ポリテトラフルオロエチレンから作製された、軸方向に曲がり、シャフト（１３）に沿って延びる垂下シール部材（４８）と、ゴムから作製された半径方向の口縁部材（５０）とを含み、
前記キャリア（１４）は、内部ケース（２６）および外部ケース（２８）を含み、該内部ケースおよび外部ケースは、互いにそれぞれ軸方向および半径方向に間隔をあけて延在し、該内部ケースおよび外部ケースの間で前記保持器（２０）を受けるための窪み（３０）を定め、前記シャフトシール要素（１６）をシャフト（１３）と係合した状態で保ち、
保持部（７２）をさらに含み、保持部は、前記保持器（２０）から前記窪み（３０）の中に延び、かつ前記垂下シール部材（４８）と前記口縁部材（５０）との間に係合して入り込み、前記保持器（２０）を穴（１２）と係合した状態で保持し、
前記保持部（７２）は円筒壁（８２）を含み、円筒壁は、前記内縁（８４）から前記口縁部材（５０）に向かって垂直に延びて、内部縁（８４）に至り、内部縁は、前記口縁部
材（５０）と係合して、前記ばねタブ（８６）を前記垂下シール部材（４８）と前記口縁部材（５０）との間に入り込ませ、
間隔をあけて配置された複数のばねタブ（８６）をさらに含み、ばねタブは、前記内部縁（８４）から鋭角をなして前記窪み（３０）の中まで延び、前記垂下シール部材（４８）と係合し、
環状フェルトワッシャ（１８）をさらに含み、環状フェルトワッシャは、接着によって前記キャリア（１４）に固定されているので、前記キャリア（１４）、前記シャフトシール要素（１６）および前記フェルトワッシャ（１８）が一体化され、環状フェルトワッシャは、環状フランジ（８８）を含み、環状フランジは、前記保持部（７２）と係合し、かつ保持器の下で、軸方向に前記口縁部材（５０）まで延び、前記保持部（７２）を、前記垂下シール部材（４８）と前記口縁部材（５０）との間に入り込ませる、シャフトシール組立品（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
この発明は、回転シャフトでの使用を目的とするシャフトシール組立品に関し、特に、エンドユーザへの出荷前に予め組立てられた部品を備えるシール組立品に関し、該シール組立品は、シャフト上およびシャフトシールハウジングの穴に対する取付および保持が容易である。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
当該技術においては、各種のシール組立品が、圧縮機およびその他の動作環境で、回転シャフトとともに使用されており、シャフトとシャフトが貫通して延在する穴との間の環状空間を封止している。このようなシール組立品は、部品がばらばらの状態でエンドユーザに供給されることが多い。したがって、エンドユーザは、部品を１つ１つ組立てなおしてシール組立品を正しく再構成し、シャフトの周辺に設置しなければならない。このような部品に含まれるものとして、金属キャリアを備えた可撓性エラストマーシール要素、止め輪およびワッシャなどのパッド部品があるが、これらに限定されない。
【０００３】
先行技術の組立品には、典型的には、他の部品とは別に梱包された可撓性ワッシャが含まれている。これら部品は個別に梱包されてエンドユーザに販売されるので、エンドユーザは、ワッシャをシャフトに取り付ける間に、ワッシャと他の部品とを組立てる必要がある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
発明の概要および利点
この発明は、封止すべき回転シャフトで使用するためのシャフトシール組立品を提供する。シール組立品は、環状キャリアと、シャフトを取囲むための半径方向に作用する環状シャフトシール要素と、環状フェルトワッシャとを含む。ワッシャはキャリアに固定されるので、キャリア、シャフトシール要素およびワッシャが一体化される。
【０００５】
したがって、このシャフトシール組立品においては、部品がばらばらではなく、部品は、前もって組立てられて、エンドユーザに供給される。それゆえに、かつては、個別の部品番号を与えられて個別の部品として供給され、エンドユーザが最終的な据付けの前に相互に接続するか、または一度に１つずつ取付けていた部品が、エンドユーザに出荷および販売される前に、１つの便利なユニットに統合される。シール組立品は、単一の部品番号でラベル表示し、単一の梱包でエンドユーザに出荷し、簡単なプッシュオンツールを使って、単一の工程で設置することができる。この発明は、シャフトシール組立品のための部品の特定の組合せを提供するものであり、これらの部品が一体化されることによって、コストの節減が図られるだけでなく、販売、配送および使用が容易になる。
【０００６】
この発明の他の利点は、以下の詳細な説明を参照し、添付の図面と関連して考えるとよりわかりやすくなるので、容易に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
発明の詳細な説明
図面を参照して、それぞれの図面を通して、同一または対応する部品を同じ番号で示す。図１に、シャフトシールアセンブリを１０として全体的に示す。シール組立品１０は、
円筒形の穴１２を有するハウジング１１内で使用された状態で図示している。穴１２は、該穴を貫通する回転シャフト１３を受ける。
【０００８】
シール組立品１０は、環状キャリア１４を含む。半径方向に作用する環状シャフトシール要素１６は、キャリア１４上に取り付けられ、かつ封止すべき回転シャフト１３を囲む。環状フェルトワッシャ１８はキャリア１４に固定されるので、キャリア１４、シャフトシール要素１６およびフェルトワッシャ１８が一体化される。ワッシャ１８は、接着によってキャリア１４に固定されているが、ワッシャ１８は、任意の適切な方法を用いてキャリア１４に固定できる。ワッシャ１８をキャリア１４に接着すると、キャリア１４がシール要素１６に入り込んだ状態で保たれ、かつシール要素１６、キャリア１４およびワッシャ１８が一体型ユニットとして固定される。一体型ユニットは、供給者またはエンドユーザに向けて配送および販売される前に組立てることができる。
【０００９】
組立品１０はまた、シャフトシール要素１６をシャフト１３と係合させて保持するための環状保持器２０を含む。保持器２０は、キャリア１４と一体化されており、かつ内縁２２と外縁２４とを含む。
【００１０】
図１に示すように、キャリア１４はまた、内部および外部ケース２６および２８を含み、該ケースは、互いにそれぞれ軸方向および半径方向に間隔をあけて延在し、該ケースの間で保持器２０を受けるための窪み３０を定める。このため、シャフトシール要素１６はシャフト１３に係合された状態で保たれる。当業者であれば、内部ケース２６および外部ケース２８の各々が十分に硬質な材料から形成されており、シャフトシール要素１６を下で構造的に支持できることが分かるであろう。例証として、これに限定されないが、図１のケース２６および２８は、金属から形成されている。
【００１１】
内部ケース２６は、Ｌ字形状の断面を有し、脚部３２を備えており、脚部から第１の端部フランジ３４が延びている。外部ケース２８は、内部および外部表面３６および３８と第１の端部４０とを有し、第１の端部から環状支持フランジ４２が延びている。支持フランジ４２は、波状に曲がった断面形状を有し、それによって、シャフトシール要素１６に対する支持が向上する。外部ケース２８はまた、第２の端部４４を有しており、第２の端部から第２の端部フランジ４６が延びている。第１および第２の端部フランジ３４および４６はそれぞれ、窪み３０を定める。
【００１２】
シャフトシール要素１６は、ポリテトラフルオロエチレンから作製された垂下シール部材４８を含み、垂下シール部材は、軸方向に曲がり、シャフト１３に沿って延びる。シャフトシール要素１６はまた、ゴムから作製された半径方向の口縁部材５０を含む。口縁部材５０は、垂下シール部材４８に対して軸方向および半径方向に間隔をあけて延び、シャフト１３と係合する。
【００１３】
図１に示すように、垂下シール部材４８は、概ねＬ字型の断面を有し、主脚部５２を備え、主脚部から内部フランジ５４が延びている。脚部５２は、支持フランジ４２と内部ケース２６との間に配置されるので、内部フランジ５４は、半径方向の口縁部材５０に向かって延び、シャフト１３と動的に係合して封止する。
【００１４】
図１に示す垂下シール部材４８は、ポリテトラフルオロエチレンから形成されているが、当業者であれば、シール部材４８は、任意の好適な代替ビニールポリマーから形成できることが分かるであろう。さらに、シール部材４８は、任意の適切な方法で作製することができるが、図１に示すシール部材４８は、内部および外部ケース２６および２８の間で締付けられるポリテトラフルオロエチレンのディスクまたはウェハから作製されており、かつ、外部ケース２８および主脚部５２の間に置かれる、シール要素１６の一部５８の界
面５６を封止して、漏出を防ぐ。
【００１５】
口縁部材５０は、任意の適切なゴムまたはエラストマーから形成できるが、図１に示す口縁部材５０は、ポリブタジエンから形成されている。
【００１６】
半径方向の口縁部材５０は、面シール６０を含み、面シールは、第１の端部４０から外部ケース２８の外部表面３８の一部にわたって延びている。面シール６０は、外部ケース２８と穴１２との間の保護クッションとして機能し、かつ複数の環状リッジ６２を含む。リッジ６２は、穴１２と静的に係合して封止するためのものであり、組立品１０の他の面と連係し、該他の面は、穴１２およびシャフト１３と接触し、組立品１０を、シャフト１３に対して正しく配置した状態で保つ。
【００１７】
半径方向の口縁部材５０はまた、内面６６と外面６８とを有する封止部６４を含む。封止部６４は、支持フランジ４２から先端７０に延び、シャフト１３を動的に封止し、かつシャフトと係合して、シャフト１３が回転するときに、外面６８から内面６６への油の流れを制御する。
【００１８】
保持部７２は、保持器２０から窪み３０の中まで延び、かつ保持器２０を、シャフト１３が貫通して延びる穴１２と係合する状態で保持するように作用する。保持部７２は、垂下シール部材４８および口縁部材５０と係合する。このようにして、窪み３０の中に保持部７２を配置すると、保持部７２は、垂下シール部材４８と口縁部材５０との間に入り込む。
【００１９】
保持器２０はまた、内縁７４と外縁７６とを有する。間隔をあけて配置された複数の周辺タブ７８が、外縁７６から延び、穴１２と係合する。タブ７８は、穴１２内の環状溝８０の中で受けられ、かつ環状溝と係合する。保持部７２は、円筒壁８２を有し、円筒壁は、内縁７４から口縁部材７０に向かって垂直に延び、内部縁８４に至る。間隔をあけて配置された複数のばねタブ８６は、内部縁８４から鋭角「α」をなして窪み３０へ延びる。各ばねタブ８６は、垂下シール部材４８と係合する。内部縁８４は、口縁部材５０と係合する。このため、ばねタブ８６は、垂下シール部材４８と口縁部材５０との間に入り込む。
【００２０】
必ずしも必要ではないが、図１に示すワッシャ１８は、一体フランジ８８を含む。保持器３０は、フランジ８８を使って、シール要素に対して所定の位置で保持される。フランジ８８は、保持部７２の下で、軸方向に口縁部材５０まで延びる。このため、フランジ８８は、保持部７２と係合することができ、その結果として、保持部７２が、垂下シール部材４８と口縁部材５０との間に入り込んだ状態で保たれる。フランジ８８はまた、シール組立品１０が穴１２内に取付けられた後、保持器２０を溝８０内の所定の位置で保持する。円筒壁８２をフランジ８８に接着することで、フランジ８８は、保持器２０に対して所定の位置で保持される。
【００２１】
上記の教示に鑑みて、明らかに、この発明の多くの改良および変形が可能である。この発明は、特許請求の範囲内で、特に説明した以外でも実施可能である。さらに、この発明の好ましい実施例およびこの発明を実施するためのベストモードに関する上記の説明は、単に例証を目的とするものであって、限定を目的とするものではない。この発明は、特許請求の範囲によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明に従うシャフトシール組立品の断面図である。
【図２】シャフトシール組立品で用いられる止め輪の斜視図である。
【図３】図２に示す止め輪の側面図である。
【図１】
2007529700.tif 000003
【図２】
2007529700.tif 000004
【図３】
2007529700.tif 000005
【国際調査報告】
2007529700.tif 000006