(57)【要約】【課題】耐久性の向上を図ったフローティングシールを提供する。【解決手段】固定軸２００に対して環状隙間を空けて配置され、互いに摺動する鋳鉄製の一対の第１シールリング１０ａ，１０ｂと、固定側ハウジング３００と回転側ハウジング４００に対してそれぞれ密着し、一対の第１シールリング１０ａ，１０ｂをそれぞれ押圧することで、これら一対の第１シールリング１０ａ，１０ｂの位置決めを行う弾性体製の一対の第２シールリング２０ａ，２０ｂと、を備えるフローティングシール１００であって、一対の第１シールリング１０ａ，１０ｂの表面のうち、摺動部１１ａ，１１ｂとつば部１２ａ，１２ｂの外周表面１２ａ１，１２ｂ１にダイヤモンドライクカーボンのコーティングが施されると共に、第２シールリング２０ａ，２０ｂが密着するテーパ面１３ａ，１３ｂは鋳鉄がそのまま露出していることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定軸に固定された環状の固定側ハウジングと、前記固定軸に対して同心的に回転する環状の回転側ハウジングとの間の軸方向の隙間を封止して、これら固定側ハウジングと回転側ハウジングとの間の隙間から前記固定軸側に異物が侵入することを抑制するフローティングシールにおいて、
前記固定側ハウジングと回転側ハウジングの内側で、前記固定軸に対して環状隙間を空けて配置され、互いに摺動する鋳鉄製の一対の第１シールリングと、
前記固定側ハウジングと回転側ハウジングに対してそれぞれ密着し、前記一対の第１シールリングをそれぞれ押圧することで、これら一対の第１シールリングの位置決めを行う弾性体製の一対の第２シールリングと、
を備えるフローティングシールであって、
前記一対の第１シールリングの表面のうち、互いに摺動する摺動領域から外周面側の少なくとも一部の領域に亘ってダイヤモンドライクカーボンのコーティングが施されると共に、第２シールリングが密着する領域は鋳鉄がそのまま露出していることを特徴とするフローティングシール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械のキャタピラー等に用いられる、泥水等の異物のシールを行うフローティングシールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３を参照して、従来例に係るフローティングシールについて説明する。図３は従来例に係るフローティングシールが装着されている状態を示す模式的断面図である。フローティングシール５００は、固定軸２００に固定された環状の固定側ハウジング３００と、固定軸２００に対して同心的に回転する環状の回転側ハウジング４００との間の軸方向の隙間を封止する。これにより、フローティングシール５００は、これら固定側ハウジング３００と回転側ハウジング４００との間の隙間から固定軸２００側に異物が侵入することを抑制する。
【０００３】
そして、フローティングシール５００は、鋳鉄製の一対の第１シールリング５１０ａ，５１０ｂと、弾性体製の一対の第２シールリング５２０ａ，５２０ｂとから構成される。一対の第１シールリング５１０ａ，５１０ｂは、固定側ハウジング３００と回転側ハウジング４００の内側で、固定軸２００に対して環状隙間を空けて配置され、互いに摺動するように構成される。また、一対の第２シールリング５２０ａ，５２０ｂは、固定側ハウジング３００と回転側ハウジング４００に対してそれぞれ密着し、一対の第１シールリング５１０ａ，５１０ｂをそれぞれ押圧することで、これら一対の第１シールリング５１０ａ，５１０ｂの位置決めを行う。
【０００４】
以上のように構成されたフローティングシール５００においては、回転側ハウジング４００の回転に伴って、第２シールリング５２０ｂを介して第１シールリング５１０ｂが回転し、第１シールリング５１０ａと第１シールリング５１０ｂが摺動する。
【０００５】
ここで、第１シールリング５１０ａ，５１０ｂは、上記の通り、鋳鉄製であることから、その表面の摩擦係数が高く、これらが摺動する際の摺動トルクが高いという問題がある。また、これに伴い、第１シールリング５１０ｂが高速回転する場合には、焼きつきが生じるなどの問題もある。更に、鋳鉄は錆び易く、かつ撥水性も悪く、図３中矢印Ｘ方向に侵入してきた泥水等が第１シールリング５１０ａ，５１０ｂの外周表面に付着して、こびり付いてしまい易い。これにより、次回の起動時に動かなくなってしまうという問題もある。このように、従来例に係るフローティングシール５００においては、耐久性が低いという問題がある。
【０００６】
ここで、第１シールリングの表面全体を４フッ化エチレン樹脂材によってコーティングする技術も知られている。この技術によれば、摺動トルクを低減でき、かつ錆びの発生を抑制することが可能となる。
【０００７】
しかしながら、摩擦力の低下により、第１シールリングと第２シールリングとの間で摺動してしまい、弾性体製の第２シールリングが摩耗してしまう問題がある。そのため、両者間で摺動が生じないように表面を粗くする加工を施さなければならないなどの新たな課題が生じてしまう（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実公平２−１０３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、耐久性の向上を図ったフローティングシールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【００１１】
すなわち、本発明のフローティングシールは、
固定軸に固定された環状の固定側ハウジングと、前記固定軸に対して同心的に回転する環状の回転側ハウジングとの間の軸方向の隙間を封止して、これら固定側ハウジングと回転側ハウジングとの間の隙間から前記固定軸側に異物が侵入することを抑制するフローティングシールにおいて、
前記固定側ハウジングと回転側ハウジングの内側で、前記固定軸に対して環状隙間を空けて配置され、互いに摺動する鋳鉄製の一対の第１シールリングと、
前記固定側ハウジングと回転側ハウジングに対してそれぞれ密着し、前記一対の第１シールリングをそれぞれ押圧することで、これら一対の第１シールリングの位置決めを行う弾性体製の一対の第２シールリングと、
を備えるフローティングシールであって、
前記一対の第１シールリングの表面のうち、互いに摺動する摺動領域から外周面側の少なくとも一部の領域に亘ってダイヤモンドライクカーボンのコーティングが施されると共に、第２シールリングが密着する領域は鋳鉄がそのまま露出していることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、一対の第１シールリングの表面のうち、互いに摺動する摺動領域にはダイヤモンドライクカーボンのコーティングが施されている。これにより、摺動トルクを低下させることができ、かつ耐熱性を向上させることができる。また、摺動トルクの低下と耐熱性の向上とが相俟って、焼き付きを効果的に抑制することができる。更に、一対の第１シールリングの表面のうち、外周面側の少なくとも一部の領域にダイヤモンドライクカーボンのコーティングが施されているので、撥水性が向上し、かつ錆びの発生を抑制できる。ただし、一対の第１シールリングの表面のうち、第２シールリングが密着する領域は鋳鉄がそのまま露出しているので、第１シールリングと第２シールリングとの間で摺動してしまうことを抑制できる。従って、第２シールリングが摩耗してしまうことを抑制できる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は本発明の実施例に係るフローティングシールの一部破断断面図である。
【図２】図２は本発明の実施例に係るフローティングシールが装着されている状態を示す模式的断面図である。
【図３】図３は従来例に係るフローティングシールが装着されている状態を示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１６】
（実施例）
図１及び図２を参照して、本発明の実施例に係るフローティングシールについて説明する。
【００１７】
＜フローティングシールの全体構成＞
フローティングシール１００は、固定軸２００に固定された環状の固定側ハウジング３００と、固定軸２００に対して同心的に回転する環状の回転側ハウジング４００との間の軸方向の隙間を封止する。これにより、フローティングシール１００は、これら固定側ハウジング３００と回転側ハウジング４００との間の隙間から固定軸２００側に泥水等の異物が侵入することを抑制する。
【００１８】
フローティングシール１００は、鋳鉄製の一対の第１シールリング１０ａ，１０ｂと、ゴムなどの弾性体製の一対の第２シールリング２０ａ，２０ｂとから構成される。第１シールリング１０ａ及び第２シールリング２０ａは、固定側ハウジング３００側に配置される。また、第１シールリング１０ｂ及び第２シールリング２０ｂは、回転側ハウジング４００側に配置される。なお、図１においては、フローティングシール１００のうち、第１シールリング１０ｂ及び第２シールリング２０ｂのみを示している。第１シールリング１０ａと第１シールリング１０ｂは同一の構成であり、第２シールリング２０ａと第２シールリング２０ｂは同一の構成である。第１シールリング１０ａと第１シールリング１０ｂは配置の向きのみが異なっている。
【００１９】
そして、第１シールリング１０ａ，１０ｂは、互いに摺動する平面状の摺動部１１ａ，１１ｂと、つば部１２ａ，１２ｂと、第２シールリング２０ａ，２０ｂがそれぞれ密着されるテーパ面１３ａ，１３ｂを有している。
【００２０】
一対の第１シールリング１０ａ，１０ｂは、固定側ハウジング３００と回転側ハウジング４００の内側で、固定軸２００に対して環状隙間を空けて配置され、互いに摺動するように構成される。また、一対の第２シールリング２０ａ，２０ｂは、固定側ハウジング３００と回転側ハウジング４００に対してそれぞれ密着し、一対の第１シールリング１０ａ，１０ｂをそれぞれ押圧することで、これら一対の第１シールリング１０ａ，１０ｂの位置決めを行う。
【００２１】
すなわち、固定側ハウジング３００のうち第２シールリング２０ａが密着する面、及び第１シールリング１０ａのうち第２シールリング２０ａが密着する面（テーパ面１３ａ）はいずれも回転側ハウジング４００に向かって拡径するテーパ面で構成されている。これにより、第１シールリング１０ａは第２シールリング２０ａの弾性反発力によって、内周面側かつ回転側ハウジング４００側に向かって押圧される。一方、回転側ハウジング４００のうち第２シールリング２０ｂが密着する面、及び第１シールリング１０ｂのうち第２シールリング２０ｂが密着する面（テーパ面１３ｂ）はいずれも固定側ハウジング３００に向かって拡径するテーパ面で構成されている。これにより、第１シールリング１０ｂは第２シールリング２０ｂの弾性反発力によって、内周面側かつ固定側ハウジング３００側に向かって押圧される。これにより、第１シールリング１０ａ，１０ｂは互いに密着した状態、かつ固定軸２００と同心的な位置で固定軸２００と環状隙間を空けた状態で位置決めされる。
【００２２】
以上のように構成されたフローティングシール１００においては、回転側ハウジング４００の回転に伴って、第２シールリング２０ｂを介して第１シールリング１０ｂが回転し、第１シールリング１０ａの摺動部１１ａと第１シールリング１０ｂの摺動部１１ｂが摺動する。
【００２３】
＜第１シールリングの詳細＞
本実施例に係る第１シールリング１０ａ，１０ｂにおいては、これらの表面のうち、摺動部１１ａ，１１ｂ及びつば部１２ａ，１２ｂの外周表面１２ａ１，１２ｂ１に、ダイヤモンドライクカーボン（以下、ＤＬＣと称する）のコーティングが施されている。つまり、第１シールリング１０ｂにおいては、図１中、領域Ｓ及び領域Ｔの範囲にＤＬＣのコーティングが施されている。第１シールリング１０ａについても同様である。
【００２４】
また、第１シールリング１０ａ，１０ｂの表面のうち、第２シールリング２０ａ，２０ｂがそれぞれ密着するテーパ面１３ａ，１３ｂについては、ＤＬＣのコーティングは施されていない。すなわち、これらのテーパ面１３ａ，１３ｂは鋳鉄がそのまま露出している。つまり、第１シールリング１０ｂにおいては、図１中、領域Ｕの範囲は鋳鉄がそのまま露出している。第１シールリング１０ａにおいても同様である。
【００２５】
＜本実施例に係るフローティングシールの優れた点＞
本実施例に係るフローティングシール１００によれば、第１シールリング１０ａ，１０ｂの表面のうち、摺動部１１ａ，１１ｂにはＤＬＣのコーティングが施されている。これにより、摺動トルクを低下させることができ、かつ摺動部１１ａ，１１ｂの耐熱性を向上させることができる。また、摺動トルクの低下と耐熱性の向上とが相俟って、焼き付きを効果的に抑制することができる。更に、第１シールリング１０ａ，１０ｂの表面のうち、つば部１２ａ，１２ｂの外周表面１２ａ１，１２ｂ１にはＤＬＣのコーティングが施されているので、当該部位の撥水性が向上し、かつ錆びの発生を抑制できる。従って、図２中矢印Ｘ方向に泥水等が侵入してきてもつば部１２ａ，１２ｂの外周表面１２ａ１，１２ｂ１に付着してこびり付いてしまうことも抑制できる。
【００２６】
一方、第１シールリング１０ａ，１０ｂの表面のうち、第２シールリング２０ａ，２０ｂが密着するテーパ面１３ａ，１３ｂは鋳鉄がそのまま露出している。従って、テーパ面１３ａ，１３ｂについては摩擦係数が高いので、第１シールリング１０ａ，１０ｂと第２シールリング２０ａ，２０ｂとの間で摺動してしまうことを抑制できる。従って、第２シールリング２０ａ，２０ｂが摩耗してしまうことを抑制できる。
【００２７】
以上のように、本実施例に係るフローティングシール１００によれば、耐久性が向上する。また、本実施例に係るフローティングシール１００によれば、摺動トルクを低下させることができ、焼き付けを抑制できることから、従来技術に比べて高速回転で使用される条件下でも対応可能である。
【００２８】
なお、上記実施例では、第１シールリング１０ａ，１０ｂの表面のうち、摺動部１１ａ，１１ｂとつば部１２ａ，１２ｂの外周表面１２ａ１，１２ｂ１のみにＤＬＣコーティングを施す場合を示したが、テーパ面１３ａ，１３ｂを除く領域であれば、他の領域にＤＬＣコーティングを施してもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１０ａ，１０ｂ  第１シールリング
１１ａ，１１ｂ  摺動部
１２ａ，１２ｂ  つば部
１２ａ１，１２ｂ１  外周表面
１３ａ，１３ｂ  テーパ面
２０ａ，２０ｂ  第２シールリング
１００  フローティングシール
２００  固定軸
３００  固定側ハウジング
４００  回転側ハウジング
【図１】
2013167317.tif 000003
【図２】
2013167317.tif 000004
【図３】
2013167317.tif 000005