(57)【要約】　　　（修正有）【課題】リップシールとリップシールの取付部材の間の相対動きを阻止することで、相対動きによる摩擦熱の発生を防止し、シールの硬化・劣化を防ぐとともにリップシールとリップシールの取付部材の間の磨耗防止を可能とし、長期に亙って機能を維持するスラリー用ポンプの軸封装置の提供。【解決手段】泥水シールド工法におけるスラリ輸送用ポンプの軸封装置において、ポンプ軸１８に系止された回転部材１２に嵌合し弾性体で形成された第１のリップシール１３と、前記ポンプ軸１８を挿通させた固定部材１５に嵌合し弾性体で形成された第２のリップシール１４とを備え、前記第１及び第２のリップシール１３、１４は、円筒状の嵌合部１３ａ、１４ａとその嵌合部の一端から径方向外方に向かってテーパ状に拡径するリップ部１３ｂ、１４ｂとによって構成されている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
泥水シールド工法におけるスラリー輸送用ポンプの軸封装置において、ポンプ軸に系止された回転部材に嵌合し弾性体で形成された第１のリップシールと、前記ポンプ軸を挿通させた固定部材に嵌合し弾性体で形成された第２のリップシールとを備え、前記第１及び第２のリップシールは、円筒状の嵌合部とその嵌合部の一端から径方向外方に向かってテーパ状に拡径するリップ部とによって構成されており、前記嵌合部の嵌合面である内周には軸方向に平行で全周を等分に分割するように配置された複数の突起部が形成され、前記回転部材及び前記固定部材のリップシール嵌合面には、前記第１及び第２のリップシールに形成された複数の突起部と相補の形状で同数の溝部を形成してあり、前記第１のリップシールのリップ部は前記固定部材の軸方向に直交する面に当接し、第２のリップシールのリップ部は前記回転部材の軸方向に直交する面に当接することを特徴とするスラリー輸送用ポンプの軸封装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、泥水シールド工法におけるスラリー輸送用ポンプの軸封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
泥水シールド工法に関する技術として、例えば特開平１０−２１８３号公報が開示されており、そこで用いられるスラリー輸送用ポンプの軸封装置として、図９〜図１１に示すように、固定側であるオイルシールケース５の内径側段付鍔部５ｃの外周に係合された固定側リップシール４と、ポンプ軸８に公知の手段で固着されそのポンプ軸８とともに回転するリップシール取付回転部２の円環状に突出した鍔部２ｃの外周に係合された回転側リップシール３と、前記オイルシールケース５の垂直部５ｇと、前記リップシール取付回転部２の鍔部２ｃの垂直端面２ｅ及びその鍔部２ｃの内径面２ｆとで囲まれた空間にグリスを充填し、摺動面の摩擦を減少させるとともに、スラリーの侵入を防いでいる。
【０００３】
固定側及び回転側のリップシール４、３は固定部５、回転部２に夫々リップシール４、３の材料であるゴムの伸縮性及び接着剤で密着固定される構造である。
【０００４】
しかし、上述の方法は、ポンプ軸８及びリップシール４、３の回転による摩擦で回転方向への引張力が発生し、接着が剥がれるといったトラブルに見舞われる。或いは、摺動による摩擦熱でゴム製のリップシール４、３が硬化してしまう場合がある。
また、以上のような原因がもとで、固定側５のリップシール４は回転を始め、回転側２のリップシール３はポンプ軸８と回転速度に差異が生じ、進入したスラリー等によってリップシール３及びリップシール取付部の双方が磨耗し、軸封装置の機能を短期間で失うという不具合が発生していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、リップシールとリップシールの取付部材の間の相対動きを阻止することで、相対動きによる摩擦熱の発生を防止し、シールの硬化・劣化を防ぐとともにリップシールとリップシールの取付部材の間の磨耗防止を可能とし、長期に亙って機能を維持するスラリー用ポンプの軸封装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のスラリ輸送用ポンプの軸封装置は、泥水シールド工法におけるスラリ輸送用ポンプの軸封装置において、ポンプ軸（１８）に系止された回転部材（１２）に嵌合し弾性体で形成された第１のリップシール（１３）と、前記ポンプ軸（１８）を挿通させた固定部材（１５）に嵌合し弾性体で形成された第２のリップシール（１４）とを備え、前記第１及び第２のリップシール（１３、１４）は、円筒状の嵌合部（１３ａ、１４ａ）とその嵌合部の一端から径方向外方に向かってテーパ状に拡径するリップ部（１３ｂ、１４ｂ）とによって構成されており、前記嵌合部（１３ａ、１４ａ）の嵌合面である内周（１３ｃ、１４ｃ）には軸方向に平行で全周を等分に分割するように配置された複数の突起部（１３ｄ、１４ｄ）が形成され、前記回転部材（１２）及び前記固定部材（１５）のリップシール嵌合面（１２ｅ、１５ｅ）には、前記第１及び第２のリップシール（１３、１４）に形成された複数の突起部（１３ｄ、１４ｄ）と相補の形状で同数の溝部（１２ｄ、１５ｆ）を形成してあり、前記第１のリップシール（１３）のリップ部（１３ｂ）は前記固定部材（１５）の軸方向に直交する面（１５ｇ）に当接し、第２のリップシール（１４）のリップ部（１４ｂ）は前記回転部材（１２）の軸方向に直交する面（１２ｆ）に当接することを特徴とする（請求項１）。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００８】
図１において、回転部は、ポンプ軸１８と、このポンプ軸１８にねじＮによって固定されたポンプ羽根車１１と、一端がこのポンプ羽根車１１の端部に当接しポンプ軸１８に図示しない公知の手段で系止された回転部材１２と、その回転部材１２の他の端部に当接するとともに外周に後述する複数のオイルシール１６を挿通したシャフトスリーブ１７とによって構成されている。
【０００９】
前記回転部材１２は、詳細を図２及び図３に示すように、ボス部１２ａと、このボス部１２ａの端部から半径方向外方に延在する円盤状のフランジ部１２ｂと、このフランジ部１２ｂの前記ボス部１２ａと反対側の面にフランジ部１２ｂの外径よりも小さな径で突出するように形成された円環状の段付部１２ｃ、とで構成されている。
その段付部１２ｃの嵌合面である外周１２ｅは、後述の第１のリップシール１３の嵌合面と全体として相補の形状となるように例えば円弧状の６箇所の溝部１２ｄが形成されている。
【００１０】
一方、固定部は、前記回転部材１２のボス部１２ａにおいて回転部分を貫通させているポンプハウジングＨと、このポンプハウジングＨの端面に取付けられたエンドプレートＥと、このエンドプレートＥの端部に係合・固定された固定部材であるオイルシールケース１５と、このオイルシールケースのエンドプレート２０とによって構成されている。
【００１１】
前記オイルシールケース１５は、前記エンドプレートＥの端部に係合・固定するためのフランジ部１５ａと、このフランジ部１５ａの前記エンドプレートＥに対向する側に突出するように形成された円環状の段付部１５ｃと、この段付部の反対側に延在し内径側に図示の例では４個のオイルシール１６を格納するオイルシール格納室１５ｄを有するボス部１５ｂ、とで構成されている。
このボス部１５ｂには、外径側から内径側の格納室１５ｄに貫通するグリス給脂孔１９が形成されている。
【００１２】
前記回転部材１２の円環状の段付部１２ｃには、第１のリップシール１３が、前記固定部材であるオイルシールケース１５の円環状の段付部１５ｃには、第２のリップシール１４が夫々装着される。
【００１３】
前記第１のリップシール１３は、図４および図５に詳細を示すように、円筒状の嵌合部１３ａと、その嵌合部１３ａの一端から径方向外方に向かってテーパ状に拡径する薄肉のリップ部１３ｂにより構成される。そして、前記嵌合部１３ａの嵌合面である内周１３ｃには、軸方向に平行で全周を等分に分割するように配置された６箇所の、例えば円弧状の突起部１３ｄが形成されている。
【００１４】
即ち、前述したように、前記回転部材１２の円環状の段付部１２ｃのリップシールの嵌合面である外周１２ｅには、第１のリップシール１３の内周１３ｃに形成された円弧状の突起部１３ｄと相補の円弧状の複数の溝部１２ｄが形成されている。
【００１５】
図６及び図７に示す前記第２のリップシール１４は、第１のリップシール１３に対して、内径が小さくなるものの断面形状は第１のリップシールと同様であり、詳細説明は省略する。
【００１６】
図８は、回転部材１２に第１のリップシール１３を嵌合・装着させた図で、リップシール１３側の突起部１３ｄを回転部材１２側の溝１２ｄに噛合わせた状態を示したものである。
【００１７】
また、前記固定部材であるオイルシールケース１５の円環状の段付部１５ｃのリップシール嵌合面である外周１５ｅには、第２のリップシール１４の内周１４ｃに形成された円弧状の突起部１４ｄと相補の形状である円弧状の６箇所の溝部１５ｆ（図示は省略した）が形成されている。
【００１８】
そして、前記第１のリップシール１３のリップ部１３ｂは前記固定部材であるオイルシールケース１５の軸方向に直交する面１５ｇに当接し、第２のリップシール１４のリップ部１４ｂは前記回転部材１２の軸方向に直交する面１２ｆに当接するように構成されている。
【００１９】
ここで、リップシール１３、１４を回転部材１２及び固定部材１５に嵌合・装着する際には、互いに接する面には例えば接着剤によってお互いを固着しておくことが好ましい。
【００２０】
そのように構成された上述のスラリー輸送用ポンプの軸封装置の実施形態によれば、ポンプ羽根車１１とポンプハウジングＨとエンドプレートＥとオイルシールケース１５の軸方向に直交する面１５ｇと第１のリップシール１３の外径側と固定部材１２とで囲まれた領域Ａがスラリーによって充填されている。
【００２１】
また、各オイルシール１６とシャフトスリーブ、図１の右端のオイルシール１６とオイルシールケースのエンドプレート２０、及びオイルシールケースの段付部１５ｃとシャフトスリーブ１７と第２のリップシール１４と回転部材１２の垂直面、とで囲まれた領域Ｂがグリス給脂口１９から注入されたグリスによって充填されている。
【００２２】
第１のリップシール１３は回転部材１２に軸方向のずれを防止するために例えば接着剤で固着され、オイルシールケース１５にスラリーの圧力と自身の弾性で押圧され摺動しながらスラリーの侵入を阻止している。
固定部であるオイルシールケース１５には第２のリップシール１４が第１のリップシールと同様の方法で固着されており、第２のリップシール１４は充填されているグリスを介して伝えられるスラリーの圧力とリップシール自身の弾性で押圧され、回転部１２に接触、摺動している。
スラリーの圧力は更にグリスを介してオイルシール１６に伝えられ、４段のオイルシール１６で大気側にスラリーが漏れるのを防止している。
【００２３】
また前述したように、第１及び第２のリップシール（１３、１４）は取付部材である回転部材（１２）及び固定部材（１５）と、突起部（１３ｄ、１４ｄ）と溝（１２ｄ、１５ｆ）が噛合っており、回転方向の相対動きは生じない。また軸方向にも接着剤で固着されているために移動しない。即ち、周方向、軸方向の何れにも摺動は生じない。
そして、リップシールの相対動きはリップ部の先端で生じているがここでは接触面積が小さなため、相対動きによる摩擦熱の発生は少ない。
したがって、シールの硬化・劣化を防ぐとともに、リップシール（１３、１４）とリップシールの取付部材（１２、１５）の間の磨耗を防止出来るため、長期に亙ってその機能を維持出来る。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の作用効果を以下に列記する。
（ａ）　リップシールと取付部材である回転部材及び固定部材とは、突起部と溝が噛合うことで回転方向の相対動きは生じない。また、軸方向にも加硫接着（加硫焼付）されているために移動しない。
（ｂ）　リップシールの相対動きはリップ部の先端のみで生じており、ここでは接触面積が小さなため、相対動きによる摩擦熱の発生は少ない。
（ｃ）　相対動きによる摩擦熱の発生が抑制されるため、シールの硬化・劣化は防止出来、リップシールとリップシールの取付部材との間の磨耗を防止出来るため、長期に亙って、その機能を維持出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のスラリー輸送用ポンプの軸封装置の全体構成を示す断面図。
【図２】本発明の実施形態の回転部材の断面図。
【図３】図２に対する正面図。
【図４】本発明の実施形態の第１のリップシールの断面図。
【図５】図４に対する正面図。
【図６】本発明の実施形態の第２のリップシールの断面図。
【図７】図６に対する正面図。
【図８】本発明の実施形態において、回転部材にリップシールを取付けた際の断面図。
【図９】従来技術のスラリー輸送用ポンプの軸封装置の全体構成を示す断面図。
【図１０】従来技術において、回転部材にリップシールを取付けた際の断面図。
【図１１】図８に対する正面図。
【符号の説明】
１１・・・ポンプ羽根車
１２・・・回転部材
１３・・・第１のリップシール
１４・・・第２のリップシール
１５・・・固定部材／オイルシールケース
１６・・・オイルシール
１７・・・シャフトスリーブ
１８・・・ポンプ軸
１９・・・グリス給脂口
Ａ・・・スラリー
Ｂ・・・グリス
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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