JP2912698B2

JP2912698B2 - 回転体のシール構造

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Publication number: JP2912698B2
Application number: JP2259729A
Authority: JP
Inventors: 明夫木村
Original assignee: TOPUKON KK
Current assignee: TOPUKON KK
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1999-06-28
Anticipated expiration: 2014-06-28
Also published as: JPH04140511A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、異物の侵入を防止するシール部材が設けら
れた回転体のシール構造に関するものである。

（従来の技術）従来、斯かる回転体のシール構造にあっては、回転軸
の回転速度や用途等により様々であるが、ラビリンスパ
ッキンやグリースを使用したもの、或は軸受孔と回転軸
との隙間を最小限にするもの等があり、一般的には、第
７図に示すように、支持部材１に軸受孔２を設け、該軸
受孔２にシール部材３を固定するシール構造が多く見受
けられる。

この様な、シール構造に使用されているシール部材３
は、基端部3aが軸受孔２の周壁2aに固定される共に、先
端3bが軸受孔２を塞ぐ方向に向けられている。

そして、回転軸４を挿通する際に、回転軸４によりシ
ール部材３の先端3bを無理やり押し広げて撓ませ、回転
軸４の外周面に先端3bを摺接させ異物が軸受孔２から侵
入するのを防止するようにしている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上記の如く構成された回転体のシール構
造、例えば、ラビリンスパッキンを使用したものにあっ
ては、回転軸が停止した状態でのシール作用が全くなさ
れず、グリースを使用したものにあっては、塵が付着堆
積して回転軸の回転不良をきたす要因となりメンテナン
スが面倒であった。

さらに、隙間を設けたものにあっては十分なシール作
用がなされないものであり、シール部材３を設けたもの
にあっては、シール部材３の先端3bが無理やり押し広げ
られた状態で回転軸４の外周面に摺接されているため、
回転軸４に対する摩擦トルクが大きいものとなってい
た。

しかも、回転軸４の直径寸法に誤差があると、例え
ば、回転軸４の直径寸法誤差がシール部材３を押し広げ
る方向に大きいと摩擦トルクが極端に大きくなり、逆方
向の直径寸法誤差が大きいとシール効果が薄くなるの
で、回転軸４の寸法管理が非常に面倒なものであった。

また、第７図に示したように、回転軸４の挿入方向を
支持部材１の内部側ISから外部側OSへ向けて挿入可能な
構造の場合は、シール部材３の先端3bが支持部材１の外
部側OSへ向けて屈曲するので、異物の侵入は良好に防止
することができるが、第８図に示すように、支持部材５
に設けられた大径の軸受孔６の奥に小径の軸受孔７が形
成され、回転軸８を支持部材５の外部側OSからしか挿入
することができない構造であった場合、第９図に示すよ
うに、シール部材９の先端9aは、支持部材５の内部側IS
へ向けて屈曲して、異物の侵入が容易となる問題が生じ
ていた。

本発明は、上記事情に鑑み、回転軸の直径寸法の誤差
によるシール部材の接触圧の変化を抑制し、回転軸とシ
ール部材との摩擦トルクを小さくすることができ、しか
もシール部材の摩滅を防止することができる回転体のシ
ール構造を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）その目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
支持部材に設けられた軸受孔に回転軸が挿通され、先端
近傍に潤滑剤を充填可能な環状溝を有するシール部材が
前記軸受孔の周辺に支持され、前記回転軸の周部にテー
パ面が形成され、前記支持部材の外部側の圧力が前記支
持部材の内部側の圧力よりも高くなったときに前記シー
ル部材の先端が前記テーパ面方向に圧接付勢するように
前記テーパ面に摺接されているものである。

また、請求項２に記載の発明は、固定側部材と回転側
部材との少なくとも一方が中空形状とされ、互いに対向
する対向端部の何れか一方には、異物の侵入を防止する
シール部材が設けられ、他方にはテーパ面が形成され、
前記シール部材は、外部の圧力が内部の圧力よりも高く
なったときに前記シール部材の先端が前記テーパ面方向
に圧接付勢されるものである。

（作用）この様な構成において、請求項1,2に記載の発明によ
れば、シール部材の先端の撓みを極力小さくした状態で
回転体を支持させることができる。

（実施例）本発明の回転体のシール構造を測量機に適用した実施
例を図面に基づいて説明する。

第１図において、11は測量機取り付け箇所、12は測量
台、13は測量機としての光波測距儀である。光波測距儀
13は固定部14を有する。固定部14には水平回動部15が設
けられている。水平回動部15は一対の支持部材16,16を
有する。

支持部材16には、第２図に示すように、内壁面16a,16
aに軸受孔17,17が夫々設けられ、回転軸18,18が両軸受
孔17,17に支持部材16の内部側ISから外部側OSへ向けて
挿通されると共に、支持部材16の内部側IS,ISに固着さ
れた軸受19,19を介して支持されている。

回転軸18は、支持部材16の外部側OSへ突出した先端側
18aの軸径を内部側ISに位置した基端側18bの軸径よりも
小さく設定され、且つ、先端側18aと基端側18b間に回転
軸芯Ｐに対して角度θ（30゜乃至60゜程度）に設定され
たテーパ面20を有しいる。

また、先端側18aの前端面にはネジ穴21が穿設され、
このネジ穴21を介して望遠鏡22が左右の両回転軸18,18
と螺着連結されている。

一方、軸受孔17,17には、基端部23a側が肉厚で、且
つ、先端23b側が肉薄のゴム等のリング状弾性体から形
成されたシール部材23が配設されている。

このシール部材23は、第３図に拡大して示すように、
軸受孔17の周壁17aに基端部23aが埋設固定されると共
に、シール部材23の先端23bがテーパ面20に当接するよ
うに、回転軸18の軸芯Ｐと直交して配設されている。

さらに、シール部材23は、支持部材16の外部側OSの圧
力が支持部材16の内部側ISの圧力よりも高くなったとき
に、シール部材23の先端23bがテーパ面20の方向に押え
付けられるようになっていると共に、回転軸18を支持部
材16に挿入する際、シール部材23の先端23bの方向がテ
ーパ面20を介して支持部材16の外部側OSへ押し出される
方向へ向くようになっている。

上記の構成において、先ず、回転軸18の先端側18aを
支持部材16の内部側ISから外部側OSへ向けて挿通する。

すると、回転軸18が支持部材16の軸受19に支持され、
同時にシール部材23の先端23bがテーパ面20に摺接す
る。

このとき、シール部材23の先端23bは、テーパ面20に
より支持部材16の外部側OSへ付勢される。

また、シール部材23の屈曲が少ない状態でテーパ面20
に摺接するので、回転軸18の回転を妨げるような摩擦ト
ルクを小さくすることができる。

（第２実施例）第４図は本発明の第２実施例を示し、要部の断面図が
図示されている。

この例で示されている回転体のシール構造は、支持部
材30の外部側OSから内部側ISへ向けて回転軸31を挿通す
る場合のシール構造が示されている。

即ち、支持部材30に軸受孔32を設けると共に、該軸受
孔32に位置して基端部33a側が肉厚で、且つ、先端33b側
が肉薄のゴム等の弾性筒から形成されたシール部材33が
設けられている。

回転軸31は、支持部材30の外部側OSへ突出した先端側
31aの軸径を内部側ISに位置した基端側31bの軸径よりも
大きく設定され、先端側31aと基端側31b間にテーパ面34
を有している。

シール部材33は、軸受孔32の周壁32aに基端部33aを埋
設固定すると共に、先端33bが支持部材30から外部側OS
へ突出した状態でテーパ面34に当接するように、回転軸
31の軸芯Ｐとシール部材33の延出方向が平行して配設さ
れている。

この様な構成において、回転軸31を支持部材30の外部
側OSから内部側ISへ向けて軸受孔32へ挿入する。

すると、シール部材33は、テーパ面34により、支持部
材30の外部側OSから内部側ISへ引き込まれることなくテ
ーパ面34に摺接される。

ところで、本発明に使用されるシール部材23,33の材
質等は、上記実施例のようにゴム等に限定されるもので
はなく、回転軸の回転速度等により適宜材質のシール部
材を使用することができる。また、第５図（Ａ），
（Ｂ）に示すように、シール部材23,33には先端23b,33b
に環状溝23c,33cが形成（シール部材を二重構造として
もよい）されていると共に、環状溝23c,33cにグリース
等の潤滑剤Ｇが充填され、回転軸18,31の高速回転によ
るシール部材23,33の摩耗や摩擦トルクの軽減を図るこ
とができる。

（第３実施例）第６図は本発明の第３実施例を示し、要部の拡大断面
図が図示されている。

この例で示されている回転体のシール構造は、上記第
１実施例の固定部14（固定側部材）と水平回動部15（回
転側部材）との接続部におけるシール構造が示されてい
る。

固定部14は、中央部に軸受装着部14aを有し、その軸
受装着部14aを取り巻くようにして外周壁14bが成形され
ている。

軸受装着部14aには、軸50を回転自在に支持する円筒
状軸受部材51が螺着されている。

また、固定部14の外周壁14bには基端部52a側が肉厚
で、且つ、先端52b側が肉薄のゴム等からなるシール部
材52が配設されている。

このシール部材52は、リング状に形成されている。

一方、内壁面16a,16aの下端部16bには、軸50の上端部
がボルト53により固定されている。図中、54は軸50の下
端部に螺着された軸50の抜け止め用のリングである。

また、支持部材16の外壁16c,16cの下端周壁には、テ
ーパ面55が形成されている。

シール部材52は、外周壁14bの端面14cに基端部52aが
埋設固定されていると共に、先端52bが支持部材16側へ
向けて突出した状態でテーパ面55に当接されるものであ
る。

テーパ面55は、固定部14に対して軸50を中心に回転可
能に支持部材16を載置配設したときに、シール部材52が
外部側OSに向う方向に傾斜している。

従って、シール部材52は、テーパ面55により、支持部
材16の外部側OSから内部側（中空形状）ISへ引き込まれ
ることなくテーパ面55に摺接される。

ところで、上記第３実施例において、シール部材52を
固定部14に埋設固定すると共に、テーパ面55を水平回動
部15に形成したものを開示したが、上記と逆にシール部
材とテーパ面を設けてもよい。

（発明の効果）以上説明したように、請求項1,2に記載の発明によれ
ば、外部の圧力が内部の圧力よりも高くなったときにシ
ール部材の先端がテーパ面方向に圧接付勢するように前
記テーパ面に摺接されていることにより、回転軸の直径
寸法の誤差によるシール部材の接触圧の変化を抑制し、
回転軸とシール部材との摩擦トルクを小さくすることが
でき、しかもシール部材の摩滅を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る回転体のシール構造の一実施例を示
し、第１図は測量機の外観を示す正面図、第２図は光波
測距儀の断面図、第３図は要部の拡大断面図、第４図は
本発明の第２実施例を示す要部の拡大断面図、第５図
（Ａ）は実施例のシール部材の拡大断面図、第５図
（Ｂ）は第２実施例のシール部材の拡大断面図、第６図
は本発明の第３実施例を示す要部の拡大断面図、第７図
乃至第９図は従来の回転体のシール構造を示し、第７図
は回転軸挿入状態の要部の断面図、第８図は回転軸挿入
前の要部の断面図、第９図は回転軸装着状態のシール部
の拡大断面図である。 14……固定部（固定側部材） 15……水平回動部（回転側部材） 16……支持部材 17……軸受孔 17a……周壁 18……回転軸 20,55……テーパ面 23,52……シール部材 23a……シール部材基端部 23b……シール部材先端 IS……支持部材内部側 OS……支持部材外部側

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】支持部材に設けられた軸受孔に回転軸が挿
通され、先端に潤滑剤を充填可能な環状溝を有するシー
ル部材が前記軸受孔の周辺に支持され、前記回転軸の周
部にテーパ面が形成され、前記支持部材の外部側の圧力
が前記支持部材の内部側の圧力よりも高くなったときに
前記シール部材の先端が前記テーパ面方向に圧接付勢す
るように前記テーパ面に摺接されていることを特徴とす
る回転体のシール構造。
【請求項２】固定側部材と回転側部材との少なくとも一
方が中空形状とされ、互いに対向する対向端部の何れか
一方には、異物の侵入を防止するシール部材が設けら
れ、他方にはテーパ面が形成され、前記シール部材は、
外部の圧力が内部の圧力よりも高くなったときに前記シ
ール部材の先端が前記テーパ面方向に圧接付勢されるこ
とを特徴とする回転体のシール構造。