(57)【要約】【目的】  同心多重軸回転装置に適用のシール装置を提供すること。【構成】  本体と外軸の間、及び外軸と内軸の間にそれぞれダブルメカニカルシールを設け、本体に固定しているバネ座と外軸との隙間を極小にし、外軸シール室を二分割にし、外軸に供液孔と排液孔を設けることでシールの供排液システムを構成する。また、供排液孔の傾斜角度、供排液孔部外径の大きさ及び供液孔部に凹む溝形状にすることで冷却液の流れ方向を一定にする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体１内に自由回転できる中空の外軸２と上記外軸内に設けられ、上記外軸の回転とは独立して同心自由回転できる内軸３で構成する同心二軸回転装置において、外軸２のシールは本体１と外軸２との間で、内軸３のシールは外軸２と内軸３との間で設けて、外軸のシールのバネ座４は本体１に着装し、バネ座とバネは外軸と共に回転しない。内軸のシールのバネ座５は内軸３に着装し、バネ座とバネは内軸と一緒に回転する。本体１に着装した外軸シールのバネ座４と外軸２との間の隙間は極小にすることで外軸シールのシール室を二分割にし、これにより冷却液が供液口６から排液口８へとすぐに流れ出てしまうのを防ぐ。この二分割にされたシール室の一方は供液室７と言い本体の冷却液の供液口６と連通し、そのもう一方は排液室９と言い本体の冷却液の排液口８と連通する。中空の外軸２内は内軸シールの両シール面の間で内軸シールのシール室１０を構成する。外軸２には供液室７と内軸シール室１０、排液室９と内軸シール室１０にそれぞれ対応の場所で貫通の供液孔１１と排液孔１２を設ける。外部の冷却液は供液口６を通して供給され供液室７に入ってシール面１３を冷却し、その後供液孔１１を介して内軸シール室１０に入りシール面１４、１５を冷却し、また排液孔１２を通して排液室９に出てシール面１６を冷却してから本体上の排液口８を通して外部へ吐出すことを特徴とする同心多重軸回転装置用メカニカルシール。
【請求項２】
中空の外軸２に設けた貫通の供液孔１１の角度が回転方向に傾き、排液孔１２の角度が回転の反対方向に傾くことを特徴とする同心多重軸回転装置用メカニカルシール。
【請求項３】
外軸２に設けた供液孔１１のところは、回転方向側に凹む溝を有することが特徴とする同心多重軸回転装置用メカニカルシール。
【請求項４】
外軸２に設けた排液孔１２部の外径が供液孔１１部の外径より大きいことを特徴とする同心多重軸回転装置用メカニカルシール。
【請求項５】
外軸２の供液孔１１の先方をネジのように螺旋状の２５にしていることを特徴とする同心多重軸回転装置用メカニカルシール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】    本発明は同心多重軸回転装置のシール装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】    同心多重軸回転機構は特殊機構で特別な場合以外余り使われてはおらず、同心多重軸用のメカニカルシールは報告されたことは更に少ない。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】    本発明は同心多重軸回転装置に適用のシール装置を提供することが目的である。
【発明が解決するための手段】
【０００４】    本発明は本体１内に自由回転できる中空の外軸２と上記外軸内に設けられ、上記外軸の回転とは独立して同心自由回転できる内軸３で構成する同心二軸回転装置において、外軸２のシールは本体１と外軸２との間で、内軸３のシールは外軸２と内軸３との間で設けて、外軸のシールのバネ座４は本体１に着装し、バネ座とバネは外軸と共に回転しない。内軸のシールのバネ座５は内軸３に着装し、バネ座とバネは内軸と一緒に回転する。本体１に着装した外軸シールのバネ座４と外軸２との間の隙間は極小にすることで外軸シールのシール室を二分割にし、これにより冷却液が供液口６から排液口８へとすぐに流れ出てしまうのを防ぐ。この二分割にされたシール室の一方は供液室７と言い本体の冷却液の供液口６と連通し、そのもう一方は排液室９と言い本体の冷却液の排液口８と連通する。中空の外軸２内は内軸シールの両シール面の間で内軸シールのシール室１０を構成する。外軸２には供液室７と内軸シール室１０、排液室９と内軸シール室１０にそれぞれ対応の場所で貫通の供液孔１１と排液孔１２を設ける。外部の冷却液は供液口６を通して供給され供液室７に入ってシール面１３を冷却し、その後供液孔１１を介して内軸シール室１０に入りシール面１４、１５を冷却し、また排液孔１２を通して排液室９に出てシール面１６を冷却してから本体上の排液口８を通して外部へ吐出すことで同心二軸回転装置のシール作用を構成する。
【０００５】    中空の外軸に設けられた貫通孔は外軸が回転する場合、貫通孔が遠心ポンプの羽根のようになり、貫通孔にある冷却液に遠心力を与え、供液孔内の冷却液が吐出されて、供液出来なくなりシール室が真空状態になる恐れがある。これは外部の液の供給圧を高めることで解決は出来るが、シール面に余分な圧力が加わることで、シールリングの磨耗が速くなり寿命が短くなる事に繋がる。供液孔内の冷却液を吐出されないように、供液孔の角度が回転方向に傾き、排液孔の角度が回転の反対方向に傾き、また、外軸の供液孔のところに回転方向に凹む溝を作り、供液孔が液を吸込みやすく、排液孔が液を吐出しやすいようにする。
【０００６】    また、外軸に設けた排液孔部の外径を供液孔部の外径より大きくし、排液孔部の遠心力を供液孔部より大きくすることで、外部からの液の供給圧が低くしても流れ方向が一定になる。
【０００７】    また、供液口と外軸先端のシール面が離れていて、シール面に冷却液が届かない恐れがあり、外軸の供液孔の先端をネジのように螺旋状の２５にし外軸が回転するときに冷却液をナットのようにシール面へ運ぶ。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】    図１に示されたように、外軸のシールは静止型で、バネ座４とバネは本体に固定し静止リング１７、１８はバネにより外軸に固定されている回転リング１９，２０に押つけることで外軸のシール面を構成する。【００９】    内軸のシールのバネ座５は内軸３に着装し、バネ座５とバネは内軸３と一緒に回転し、内軸シールは静止リングがなくシール面は内軸３と一緒に回転する回転リング２１，２２及び外軸２と一緒に回転する回転リング２３，２４で構成する。【００１０】    外軸シールはバネ座４と外軸２によって二分割され、各シール室は供液口６、供液室７、供液孔１１、シール室１０、排液孔１２、排液室９、排液口８によって冷却液の供給、排出システムを構成する。【００１１】    冷却液を支障なく取込め、吐出すため、供液孔１１の角度が図２に示したように回転方向に傾き、排液孔１２の角度が回転の反対方向に傾くようにし、外軸の供液孔１１のところは図２と図３のように回転方向に凹む溝を作ってある。【００１２】    また、図１に示したように外軸２に設けた排液孔１２部の外径を供液孔１１部の外径より大きくし、排液孔部１２の遠心力を供液孔部１１の遠心力より大きくすることで供液孔部の液が吸込まれ外部の供液圧が低くしても流れる方向が一定になる。【００１３】    二軸以上の同心多重軸の場合でも中空軸の数が増えただけで上述のシール方法は同じく使える。
【発明の効果】
【００１４】    本発明により同心多重軸回転装置に適用のシール装置を提供した。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】  本発明の全体構造図である。
【図２】  供液孔と排液孔の向き方向を示す断面図である。
【図３】  供液孔の回転方向の方で凹む溝形状を示す図面である。
【符号の説明】
【００１６】      １    本体
２    外軸
３    内軸
４    外軸シールバネ座
５    内軸シールバネ座
６    供液口
７    供液室
８    排液口
９    排液室
１０  内軸シール室
１１  供液孔
１２  排液孔
１３、１６外軸シール面
１４、１５内軸シール面
１７、１８外軸静止シールリング
１９、２０外軸回転シールリング
２１、２２、２３、２４内軸回転シールリング
２５  ネジのような螺旋状
２６  凹む溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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