JPH0234590A - seal mechanism - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、メカニカルシールまたはフローティングシー
ルなどで使用されるシール機構および該シール機構用の
シール部材に関する。更に詳細には、本発明はメカニカ
ルシールまたはフローティングシールなどで使用され、
負荷変動時の摩擦特性が安定なシール機構および該シー
ル機構用のシール部材に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a seal mechanism used in a mechanical seal or a floating seal, and a seal member for the seal mechanism. More specifically, the present invention is used in mechanical seals or floating seals, etc.
The present invention relates to a seal mechanism with stable friction characteristics during load fluctuations and a seal member for the seal mechanism.
[従来の技術]
高温、高圧下で高速度の回転をする軸の部分からの漏れ
を止めると共に、外部からの水、泥、砂等の異物の侵入
を止める機構として、軸に固定され、軸と一緒に回転す
る回転環(従動リング)と、これに相対している固定環
(シートリング)との会合面を摺り合せて漏れないよう
にしたメカニカルシールやフローティングシールなどの
シール機構が、ポンプ、内燃機駆動変速機、装軌式車両
の腹帯を案内する上下の案内ローラ、誘導輪、走行用減
速機等において広く使用されている。[Prior art] A mechanism that is fixed to a shaft and used as a mechanism to prevent leakage from the shaft that rotates at high speed under high temperature and high pressure, as well as to prevent foreign matter such as water, mud, and sand from entering from outside. Sealing mechanisms such as mechanical seals and floating seals that prevent leakage by sliding the meeting surfaces of a rotating ring (driven ring) that rotates with the pump and a stationary ring (seat ring) that opposes it It is widely used in internal combustion engine-driven transmissions, upper and lower guide rollers that guide the belly band of tracked vehicles, guide wheels, traveling speed reducers, etc.
このような従来のシール機構の一例として、油圧ショベ
ル等の走行川下転輪に用いられるフローティングシール
を第4図により説明する。As an example of such a conventional seal mechanism, a floating seal used in a downstream wheel of a hydraulic excavator or the like will be described with reference to FIG.
図において、1は油圧シロベル等のフレーム3にネジ穴
5を介してボルト7により固着される円筒状の固定側ケ
ーシングである。固定側ケーシング1の他端側には回転
側ケーシング9が配設されており、回転側ケーシングの
外周面には履帯のトラックリンク11が当接される。履
帯が駆動されると、回転側ケーシング9は軸13の周り
を転勤する。回転側ケーシング9の内部には潤滑油15
を貯留するための空間16が設けられている。また、回
転側ケーシング9と軸13との界面には耐摩耗性のスリ
ーブエフが挿入されている。In the figure, reference numeral 1 denotes a cylindrical stationary casing that is fixed to a frame 3 of a hydraulic shovel or the like with bolts 7 through screw holes 5. A rotating side casing 9 is disposed on the other end side of the stationary side casing 1, and a track link 11 of a crawler belt is brought into contact with the outer peripheral surface of the rotating side casing. When the track is driven, the rotating casing 9 moves around the axis 13. Lubricating oil 15 is inside the rotating side casing 9.
A space 16 is provided for storing. Further, a wear-resistant sleeve F is inserted at the interface between the rotating side casing 9 and the shaft 13.
さらに、19は前記各ケーシング1,9の相対向する端
部IB、9Bの内周側に装着されたフローティングシー
ルで、該シール19は各ケーシング1,9内の潤滑油が
外部に漏洩するのを防止すると共に、土砂、泥水および
雨水等が各ケーシング1,9内に浸入するのを防止して
いる。Further, reference numeral 19 denotes a floating seal attached to the inner peripheral side of the opposing ends IB and 9B of each of the casings 1 and 9, and this seal 19 prevents the lubricating oil in each of the casings 1 and 9 from leaking to the outside. This also prevents dirt, mud, rainwater, etc. from entering into each of the casings 1 and 9.
本発明者らは、先に、第5図に示されるようなシール装
置を考案し、出願した(実願昭θ0−140577号参
照)。The present inventors previously devised a sealing device as shown in FIG. 5 and filed an application (see Utility Application No. 0-140577).
図において、21.21は各ケーシング1,9の端部I
B、9B内面側に配設されたシールリングで、該各シー
ルリング21はアルミニウム合金、亜鉛合金等の耐食性
軽合金材料によって形成され、軸方向で相対向する面に
は外周側寄りに位置して断面コ字形に形成された環吠溝
21A、21Aが設けられている。そして、該各環状溝
21Aには、SiC,AJ2203.ZrO,Si3N
4等の耐食性、耐摩耗性を有するセラミックス材料から
形成された摺動部材22が弾性接着剤23によって接合
され、摺動シール面を構成するようになっている。また
、該各シールリング21の外周面21Bは凹湾曲状で、
かつ軸方向外向きに傾斜して形成され、各ケーシング1
.9の内周面IC,9Cとの間で各0リング25を挟持
したとき、該各0リング25の弾性力によって前記各摺
動シール面に押付力を付与し、シール性を与えるように
なっている。この0リングはまた、密接させた摺動シー
ル面に対して軸振れが伝わるのを緩衝する機能も有する
。In the figure, 21.21 is the end I of each casing 1, 9.
B, 9B are seal rings disposed on the inner surface side, and each seal ring 21 is formed of a corrosion-resistant light alloy material such as an aluminum alloy or a zinc alloy, and the seal rings 21 are located closer to the outer circumferential side on the surfaces facing each other in the axial direction. Ring grooves 21A, 21A each having a U-shaped cross section are provided. In each annular groove 21A, SiC, AJ2203. ZrO, Si3N
A sliding member 22 made of a ceramic material having corrosion resistance and wear resistance such as No. 4 is bonded with an elastic adhesive 23 to form a sliding sealing surface. Further, the outer peripheral surface 21B of each seal ring 21 has a concave curved shape,
and is formed to be inclined outward in the axial direction, and each casing 1
.. When each O-ring 25 is sandwiched between the inner circumferential surfaces IC and 9C of 9, the elastic force of each O-ring 25 applies a pressing force to each sliding seal surface to provide sealing performance. ing. This O-ring also has the function of buffering the transmission of shaft vibration to the sliding sealing surface that is brought into close contact with the O-ring.
このようなセラミックス製の摺動部材を有するシールリ
ングは、従来のモリブデンやバナジウム等の高級材料を
添加した特殊鋳鉄材製シールリングに比べて、製作費が
安価であり、かつ、摺動面を常時面接触状態に維持でき
る利点がある。Seal rings with sliding members made of ceramics are cheaper to manufacture than conventional seal rings made of special cast iron material with added high-grade materials such as molybdenum and vanadium, and the sliding surface is It has the advantage of being able to maintain constant surface contact.
[発明が解決しようとする課題]
しかし、セラミックス摺動部材は、高負荷変動、衝撃的
負荷および初期負荷時の質常摩擦による発熱、焼付およ
び摺動面の局部的欠損並びに相手部材の損傷等により使
用範囲が限定されている。[Problems to be Solved by the Invention] However, ceramic sliding members are susceptible to high load fluctuations, impact loads, heat generation due to constant friction during initial loading, seizure, localized loss of the sliding surface, damage to mating members, etc. The scope of use is limited.
セラミックは高硬度、低弾性、低靭性の微粒子の焼結体
であり、−船釣に第8図に示すような断面形状を有する
。図示されているように、セラミックの表面はミクロ的
には空隙と凹凸が多数存在し、波打ちもある非平滑面で
ある。Ceramic is a sintered body of fine particles with high hardness, low elasticity, and low toughness, and has a cross-sectional shape as shown in FIG. As shown in the figure, the surface of the ceramic is a non-smooth surface with many microscopic voids and irregularities, and is also wavy.
従って、各摺動部材を摺接させると、第7図に示される
ように、回転側摺動部材と固定側摺動部材との摺接面は
、凸部分同士が突き当ったり、凸部が凹部に嵌合したり
する事態となる。このため、負荷により摩擦係数が変動
するので、初期摩擦特性および負荷変動時の摩擦特性が
不安定で、高い摩擦力が局部的に発生し、回転ムラを起
こす。Therefore, when the sliding members are brought into sliding contact, as shown in FIG. This may result in the device fitting into the recess. For this reason, the coefficient of friction changes depending on the load, so the initial friction characteristics and the friction characteristics when the load changes are unstable, and high frictional force is generated locally, causing uneven rotation.
更に、局部的負荷時に、セラミックの低靭性により、微
細な欠損粒が発生することがあり、これが、摺動シール
面に入ると局部負荷が著しく増大し、時として相手部材
をも損傷させる原因となる。Furthermore, due to the low toughness of ceramics, small chipped particles may occur during localized loading, and when these particles enter the sliding sealing surface, the localized load increases significantly, sometimes causing damage to the mating component. Become.
また、セラミックは一般に低熱伝導物体なので、局部的
高摩擦により発生した熱が拡散または放散し難く、摺動
特性の低下や焼付きを起こすばかりでなく、0リングが
熱老化し、変形することもある。Additionally, since ceramics are generally low thermal conductors, it is difficult for the heat generated due to localized high friction to diffuse or dissipate, which not only causes deterioration of sliding characteristics and seizure, but also causes the O-ring to thermally age and become deformed. be.
従って、本発明の目的は負荷変動時の摩擦特性が安定な
シール部材およびシール機構を提供することである。Therefore, an object of the present invention is to provide a seal member and a seal mechanism that have stable friction characteristics during load fluctuations.
[課題を解決するための手段]
前記目的を達成するために、本発明のシール部材は、相
対的に回転摺動するシール面を有するシールリングから
なり、前記シール面は、セラミックス系耐摩耗性摺動部
材に鍍着された金属膜により形成されている。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the seal member of the present invention includes a seal ring having a sealing surface that rotates and slides relative to each other, and the sealing surface is made of a ceramic wear-resistant material. It is formed from a metal film plated on the sliding member.
金属膜は無電解メッキ法により耐摩耗性材に鍍着するこ
とが好ましい。The metal film is preferably plated on the wear-resistant material by electroless plating.
また、本発明のシール機構は、相対的に回転するケーシ
ングの内面側にそれぞれ配設され、軸方向で相対向する
面が摺動シール面となる一対のシールリングと、前記シ
ールリングの少なくとも一方に押圧力を付与する手段と
からなるシール機構において、前記シールリングの少な
くとも一方の摺動シール面は、セラミックス系耐摩耗性
摺動部材に鍍着された金属膜により形成されている。Further, the seal mechanism of the present invention includes a pair of seal rings, each of which is disposed on the inner surface of a relatively rotating casing, and whose surfaces facing each other in the axial direction serve as sliding seal surfaces, and at least one of the seal rings. In the seal mechanism, at least one sliding sealing surface of the seal ring is formed of a metal film plated on a ceramic wear-resistant sliding member.
本発明のシール機構はメカニカルシールおよび/または
フローティングシールに使用することが好ましい。The sealing mechanism of the present invention is preferably used for mechanical seals and/or floating seals.
[作用コ
前記のように、本発明のシール部材はセラミック系耐摩
耗性摺動部材の摺動面に金属膜が鍍着されているので、
破着基板となるセラミック摺動部材が本来的に有する高
耐負荷性、高耐摩耗性、低摩擦性および高耐食性等の基
本的特性を十分に発揮しながら、高靭性、高潤滑性、高
耐食性で高熱伝導性の金属膜により摺動特性、耐シール
性、耐久性および信頼性が飛躍的に向上される。[Function] As mentioned above, the seal member of the present invention has a metal film plated on the sliding surface of the ceramic wear-resistant sliding member, so
While fully demonstrating the basic characteristics inherent in ceramic sliding members that serve as fracture substrates, such as high load resistance, high wear resistance, low friction, and high corrosion resistance, The corrosion-resistant and highly thermally conductive metal film dramatically improves sliding properties, seal resistance, durability, and reliability.
[実施例コ
以下、図面を参照しながら本発明のシール部材およびシ
ール機構の一例について更に詳細に説明する。なお、下
記の実施例において、前述した第4図、第5図に示す従
来技術と同一の構成要素には同一の符号を使用する。[Example 1] Hereinafter, an example of the sealing member and sealing mechanism of the present invention will be explained in more detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the same reference numerals are used for the same components as in the prior art shown in FIGS. 4 and 5 described above.
第1図は本発明のシール部材の一例の概要断面図である
。FIG. 1 is a schematic sectional view of an example of the seal member of the present invention.
図示されているように、環状のシールリング21の軸方
向で相対向する而に、断面が略コ字形に形成された環状
溝2LAが設けられていて、この溝内に、弾性接着剤2
3を介して平板なリング状の摺動部材22が接合されて
いる。この摺動部材の摺動シール面には金属膜27が鍍
着されている。As shown in the figure, an annular groove 2LA having a substantially U-shaped cross section is provided opposite to each other in the axial direction of the annular seal ring 21, and an elastic adhesive 2LA is provided in this groove.
3, a flat ring-shaped sliding member 22 is joined. A metal film 27 is plated on the sliding sealing surface of this sliding member.
また、シールリング21の外周面21Bは凹湾曲状で、
かつ、軸方向外向きに傾斜して形成されている。Further, the outer peripheral surface 21B of the seal ring 21 has a concave curved shape,
Moreover, it is formed to be inclined outward in the axial direction.
シールリングの材質自体は本発明の必須要件ではない。The material of the seal ring itself is not an essential requirement of the present invention.
アルミニウム合金、亜鉛合金、ダイキャスト、ステンレ
ス等の常用の耐食性金属材料から構成することができる
。従来のシールリングの形成材料である特殊鋳鉄や鋼な
ども使用できる。その他、強化プラスチックまたはエン
ジニアリングプラスチック等も使用可能である。It can be constructed from commonly used corrosion-resistant metal materials such as aluminum alloy, zinc alloy, die-casting, and stainless steel. Special cast iron and steel, which are conventional seal ring forming materials, can also be used. In addition, reinforced plastics, engineering plastics, etc. can also be used.
摺動部材はSiC+ Al103w ZrO+ Si3
N4.サイアロン等の耐食性、耐摩耗性を有するセラミ
ックス材料から形成されている。セラミックス材料に限
らず、その他の耐摩耗性材料も使用できるが、価格およ
び製造容易性の点からセラミックスが最も好ましい。Sliding members are SiC+ Al103w ZrO+ Si3
N4. It is made of a ceramic material with corrosion resistance and wear resistance, such as Sialon. Although not only ceramic materials but also other wear-resistant materials can be used, ceramics are most preferred in terms of cost and ease of manufacture.
摺動部材をシールリングに接合させるための接着剤は例
えば、シリコン系の弾性接着剤等が使用できる。この接
着剤は、摺動部材が受ける荷重応力に応じて弾性変形す
ることができる。シリコン系以外の弾性接着剤も当然使
用できる。このような接着剤は当業者に周知である。本
発明で使用する接着剤は弾性の他に、耐油性および耐熱
性も有することが好ましい。弾性接着剤の使用による効
果は前掲の実願昭60−140577号明細書に詳細に
説明されている。As the adhesive for joining the sliding member to the seal ring, for example, a silicone-based elastic adhesive or the like can be used. This adhesive can be elastically deformed in response to the load stress that the sliding member receives. Naturally, elastic adhesives other than silicone-based adhesives can also be used. Such adhesives are well known to those skilled in the art. In addition to elasticity, the adhesive used in the present invention preferably also has oil resistance and heat resistance. The effects of using an elastic adhesive are explained in detail in the above-mentioned Japanese Utility Model Application No. 140577/1983.
金属膜は無電解メッキ法により摺動部材表面に鍍着する
ことが好ましい。無電解メッキ法とは、電気エネルギー
を用いずに金属塩水溶液中の金属イオンを置換反応ある
いは酸化還元反応により、支持体表面に析出させる方法
である。例えば、Ni塩類水溶液中に還元剤を添加し、
その還元力によりNiを析出させることができる。Ni
の他、00% PdlAulAglSnlCLl% Z
nなどの金属類も析出させることができる。Preferably, the metal film is deposited on the surface of the sliding member by electroless plating. The electroless plating method is a method in which metal ions in an aqueous metal salt solution are deposited on the surface of a support by a substitution reaction or an oxidation-reduction reaction without using electrical energy. For example, adding a reducing agent to an aqueous Ni salt solution,
Ni can be precipitated by its reducing power. Ni
In addition, 00% PdlAulAglSnlCLl% Z
Metals such as n can also be precipitated.
還元法無電解メッキにより、金属を鍍着すると、母材ま
たは基板の形状如何に拘わらず、ピンホールのない、し
かも、厚さが殆ど均一であり、耐食性および耐摩耗性に
富む膜が形成される。セラミックス等の不導体および粉
末冶金による製品にも破着可能である。金属は前記のよ
うな単体金属ばかりでなく、合金類も鍍着させることが
できる。When metal is deposited using reduction electroless plating, a film with no pinholes, almost uniform thickness, and excellent corrosion and wear resistance is formed, regardless of the shape of the base material or substrate. Ru. It is also possible to bond to non-conducting materials such as ceramics and powder metallurgy products. Not only the above-mentioned single metals but also alloys can be plated.
還元法無電解メッキの浴組成は金属塩、還元剤、緩衝剤
の3種類から構成されている。金属塩としては、金属の
塩化物、硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩、シアン化物などを使
用できる。還元剤としては、次亜リン酸ソーダ、次亜硫
酸ソーダ、無水亜硫酸ソーダ、塩化ヒドラジン、ハイド
ロキノン、ホルマリンなどが使用される。また、緩衝剤
としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、乳酸、
グリコール酸、酒石酸、クエン酸、コハク酸、マロン酸
、グルタル酸、アジピン酸、ギ酸などのアルカリ塩類の
組合せが使用される。これらの濃度に関しては、浴の操
作条件と被メッキ材質に左右されるので、その都度、最
適な濃度を決定する必要がある。The bath composition for reduction electroless plating consists of three types: metal salt, reducing agent, and buffering agent. As the metal salt, metal chlorides, sulfates, carbonates, nitrates, cyanides, etc. can be used. As the reducing agent, sodium hypophosphite, sodium hyposulfite, anhydrous sodium sulfite, hydrazine chloride, hydroquinone, formalin, etc. are used. Buffers include acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, lactic acid,
Combinations of alkali salts such as glycolic acid, tartaric acid, citric acid, succinic acid, malonic acid, glutaric acid, adipic acid, formic acid are used. Since these concentrations depend on the operating conditions of the bath and the material to be plated, it is necessary to determine the optimum concentration on a case-by-case basis.
破着金属膜の厚さは使用条件によって最適値が決まるが
、−船釣には、使用される摺動部材の摺動面粗さRma
xの0.5倍〜3倍の範囲内の厚さであることが好まし
い。破着金属膜の厚さが、Rmaxの0.5倍未滴であ
る場合、摺動時に温度が上がり、噛り気味になるので好
ましくない。The optimal thickness of the bonded metal film is determined by the conditions of use, but - for boat fishing, the sliding surface roughness Rma of the sliding member used is
The thickness is preferably within the range of 0.5 to 3 times x. If the thickness of the bonded metal film is 0.5 times Rmax, the temperature will rise during sliding and the film will become sticky, which is not preferable.
方、破着金属膜の厚さが、Rmaxの3倍超の場合、金
属膜の耐久性が低下してくる。On the other hand, if the thickness of the broken metal film is more than three times Rmax, the durability of the metal film decreases.
本発明のシール部材は、例えば、第2図(a)に示され
るようなシール機構において左右一対で使用される。図
示されているように、破着金属膜27.27同士が摺接
されてシール性を確保している。抑圧手段としての0リ
ング25は金属、プラスチック、アスベスト、合成ゴム
または四フッ化エチレン樹脂等から製造されている。図
示された例では、両方のシールリングとも破着金属膜を
をするが、使用条件によっては固定側または回転側の何
れか一方のリングのみが破着金属膜を有するシール機構
も実施できる。The seal member of the present invention is used in a pair of left and right seals, for example, in a seal mechanism as shown in FIG. 2(a). As shown in the figure, the bonded metal films 27 and 27 are in sliding contact with each other to ensure sealing performance. The O-ring 25 as a suppressing means is manufactured from metal, plastic, asbestos, synthetic rubber, tetrafluoroethylene resin, or the like. In the illustrated example, both seal rings have a rupture metal film, but depending on usage conditions, a seal mechanism may be implemented in which only one of the rings on the stationary side or the rotating side has a rupture metal film.
シールリングの抑圧手段は第2図(a)に示されたよう
なOリング形式に限定されない。例えば。The seal ring suppression means is not limited to the O-ring type shown in FIG. 2(a). for example.
第2図(b)に示されるようなスプリング30で従動リ
ング31を押圧することもできる。このため、回転軸3
2にはスプリング30用のストッパー33が螺着されて
いる。図中、34はケーシング、35は固定側シートリ
ング、38および37はパツキンである。It is also possible to press the driven ring 31 with a spring 30 as shown in FIG. 2(b). For this reason, the rotating shaft 3
A stopper 33 for a spring 30 is screwed onto 2. In the figure, 34 is a casing, 35 is a fixed seat ring, and 38 and 37 are packings.
また、第2図(C)に示されるように、ベローズ38で
従動リング31を押圧することもできる。Further, as shown in FIG. 2(C), the bellows 38 can also press the driven ring 31.
ベローズ38はストッパー39との間でリングバネ40
により固定されている。ベローズの材質は合成ゴム、四
フッ化エチレン樹脂、金属などである。第2図(b)お
よび(C)に図示されたものは従動リングを押圧してい
るが、固定側のシートリング35を押圧することもでき
る。押圧手段としては、その他、磁ツバ流体圧力等も使
用できる。A ring spring 40 is inserted between the bellows 38 and the stopper 39.
Fixed by The material of the bellows is synthetic rubber, tetrafluoroethylene resin, metal, etc. Although the one shown in FIGS. 2(b) and 2(C) presses the driven ring, it is also possible to press the seat ring 35 on the fixed side. In addition, magnetic collar fluid pressure or the like can be used as the pressing means.
第2図(a)〜(C)に示されたように、本発明のシー
ル部材の形状は用途および/またはシール機構の具体的
構成に応じて適宜変更することができる。メカニカルシ
ールの分類については、鷲田彰著「新・メカニカルシー
ル」2日刊工業新聞社、昭和57年12月25日発行、
p、6〜p。As shown in FIGS. 2(a) to 2(C), the shape of the sealing member of the present invention can be changed as appropriate depending on the application and/or the specific configuration of the sealing mechanism. Regarding the classification of mechanical seals, see "New Mechanical Seals" by Akira Washida, 2, Nikkan Kogyo Shimbun, published December 25, 1980.
p, 6-p.
27に詳細に記載されているので参照されたい。Please refer to 27 for details.
第2図(a)に示された本発明のシール機構の摺動部の
温度変化の伏態を測定した。The temperature change of the sliding portion of the seal mechanism of the present invention shown in FIG. 2(a) was measured.
AJ!203からなるリング状セラミック板(厚さ:
1.5+u+)4枚にNiを無電解メッキした。AJ! Ring-shaped ceramic plate consisting of 203 (thickness:
1.5+u+) Four sheets were electrolessly plated with Ni.
メッキ浴の組成は硫酸Ni30g/λ9次亜リン酸ソー
ダ12g/J!、酢酸ソーダBog/J、 iQ度95
〜98℃、pH5,8であった。メッキ結果を下記の表
1に要約して示す。The composition of the plating bath is Ni sulfate 30g/λ9 sodium hypophosphite 12g/J! , Sodium acetate Bog/J, iQ degree 95
The temperature was ~98°C and the pH was 5.8. The plating results are summarized in Table 1 below.
及1
(注)破着金属膜の膜厚は90°間隔で4箇所測定し、
その平均値として示されている。and 1 (Note) The thickness of the broken metal film was measured at 4 points at 90° intervals.
It is shown as the average value.
No、 lおよび2のセラミックス板に鍍着された金属
膜の膜厚は摺動面粗さ(Rmax)の約2.15倍〜0
.93倍であり、本発明の範囲内である。The thickness of the metal film plated on the ceramic plates No. 1 and 2 is approximately 2.15 times the sliding surface roughness (Rmax) to 0.
.. 93 times, which is within the scope of the present invention.
これに対して、No、 3および4のセラミックス板に
鍍着された金属膜の膜厚は摺動面粗さ(Rmax)の約
0.38倍〜0.32倍であり、本発明の範囲外である
。従って、No、lおよび2のセラミックス板を組合わ
せて第2図(a)に示されるような本発明のシール機構
を構成し、No、 3および4のセラミックス板を組合
わせて比較例のシール機構を構成した。ケーシング間の
隙間が4.0+n1負荷面圧が0.4〜0.5NPa、
相対回転速度が1.3m/sの試験条件下で18時間に
わたってシール試験を実施した。シールリングの外周面
側からセラミックス板に達する孔を穿設し、熱電対の先
端がセラミックス板に当接されるように、この孔内に熱
電対を挿入することにより回転中の摺動面の温度変化を
測定した。測定結果を下記の表2に要約して示す。On the other hand, the thickness of the metal film plated on the ceramic plates No. 3 and 4 is approximately 0.38 to 0.32 times the sliding surface roughness (Rmax), which is within the scope of the present invention. It's outside. Therefore, the seal mechanism of the present invention as shown in FIG. 2(a) is constructed by combining the ceramic plates No. 1 and 2, and the seal of the comparative example is constructed by combining the ceramic plates No. 3 and 4. The mechanism was constructed. Gap between casings is 4.0 + n1 Load surface pressure is 0.4 to 0.5 NPa,
The seal test was carried out for 18 hours under test conditions with a relative rotational speed of 1.3 m/s. By drilling a hole that reaches the ceramic plate from the outer peripheral side of the seal ring and inserting the thermocouple into this hole so that the tip of the thermocouple is in contact with the ceramic plate, the rotation of the sliding surface is controlled. Temperature changes were measured. The measurement results are summarized in Table 2 below.
表」し
く注) tfzLz−ト温度、温度上昇および温度初期
変動の単位は全てでであり、テスト後最大面粗さの単位
はμmである。(Note) The units of temperature, temperature rise, and initial temperature fluctuation are all in units, and the unit of maximum surface roughness after the test is μm.
表2に示された結果から明らかなように、本発明のシー
ル部材はメッキ厚さ8および14μmで、メッキ表面粗
さRmax8.6および8.9μmであり、その摺動面
の平坦度が40および18μmと相当に悪いにも拘わら
ず、試験終了時点で油漏れ、焼付き、その他の損傷が全
く無く、メッキ膜も摺動面全体に亙って残存していた。As is clear from the results shown in Table 2, the seal member of the present invention has a plating thickness of 8 and 14 μm, a plating surface roughness Rmax of 8.6 and 8.9 μm, and a flatness of the sliding surface of 40 μm. Although the thickness was quite poor at 18 μm, there was no oil leakage, seizure, or other damage at the end of the test, and the plating film remained over the entire sliding surface.
また、試験開始直後から急激な温度上昇が無く、最大的
3.0℃の変動で安定的に上昇し、僅か2時間40分で
定常状態に入っている。これに対して、比較例のシール
部材はメッキ膜厚が1.5μmと薄く、セラミックス摺
動母材の表面の凹凸をカバーできないため、試験開始直
後から6時間に亙って、短時間内の温度上昇に加え、長
時間(1〜1.5時間)の温度変化が見られる。しかし
、メッキ膜を有しないセラミックス板同士のシール部材
に見られるような急激な温度変化(約150〜200℃
)がなく、比較的に小幅な変動にとどまっている。これ
は、1.5μm厚ではあるが、セラミックス摺動母材の
凹凸部全面に亙ってほぼ均一にメッキされているため、
局所的な当接の防止および熱拡散が行われ、更に、負荷
による接触面の変化に対応しているためと思われる。試
験開始初期時に凸部接触面のメッキ金属が摩耗し、凹部
に入ったものと思われる。摩耗金属粉が小さく、比較的
柔らかいため、接触面の損傷を防ぎ、試験時間の経過と
ともに接触面が拡大し、6時間程度で安定状態に至った
と推定される。Further, there was no rapid temperature rise immediately after the start of the test, and the temperature rose stably with a maximum fluctuation of 3.0°C, reaching a steady state in only 2 hours and 40 minutes. On the other hand, the sealing member of the comparative example has a thin plating film of 1.5 μm and cannot cover the unevenness of the surface of the ceramic sliding base material. In addition to the temperature increase, a long-term (1-1.5 hour) temperature change is observed. However, rapid temperature changes (approximately 150 to 200 degrees
), and the fluctuations remain relatively small. Although it is 1.5 μm thick, it is plated almost uniformly over the entire surface of the uneven surface of the ceramic sliding base material.
This seems to be because local contact is prevented and heat is diffused, and the contact surface changes due to load. It is thought that the plated metal on the contact surface of the convex portion was worn out at the beginning of the test and entered the concave portion. It is estimated that the abrasion metal powder was small and relatively soft, which prevented damage to the contact surface, expanded the contact surface as the test time progressed, and reached a stable state in about 6 hours.
前記の試験では負荷条件が一定であるが、急激な高血圧
や回転運動に際しては、局所摺動面の高血圧を防止でき
ないことも予想されるので、ある程度のメッキ厚が必要
と推定される。しかし、平均的な高面圧、高速摺動に対
するセラミックスの特性を生かすためには、メッキ厚さ
はできるだけ薄いほうが好ましい。Although the load conditions were constant in the above test, it is expected that high blood pressure on local sliding surfaces cannot be prevented in the event of sudden high blood pressure or rotational motion, so it is assumed that a certain plating thickness is required. However, in order to take advantage of the characteristics of ceramics for average high surface pressure and high-speed sliding, it is preferable that the plating thickness be as thin as possible.
前記のNo、IおよびNo、2の本発明のシール部材か
らなるシール機構と、メッキ膜を有しないA JI20
3セラミックス摺動部材からなるシール部材を用いたシ
ール機構とを第4図に示されるようなフローティングシ
ールとして使用し、摺動面の温度変化を測定した。温度
の測定方法は前記の試験と同じ方法を使用した。ケーシ
ングの基準間隔は31■であり、シールセット荷重は8
0〜100kg1回転速度は240rp−とした。これ
を、5分間正転−5秒間停dニー5分間逆転−5秒間停
止−5分間正転のサイクルで10時間に亙って繰り返し
た。A sealing mechanism consisting of the sealing member of the present invention No. I and No. 2 described above, and A JI20 without a plating film
A seal mechanism using a seal member made of three ceramic sliding members was used as a floating seal as shown in FIG. 4, and temperature changes on the sliding surface were measured. The temperature was measured using the same method as in the above test. The standard spacing of the casing is 31■, and the seal set load is 8
The rotation speed for 0 to 100 kg was 240 rpm. This was repeated for 10 hours in a cycle of forward rotation for 5 minutes, stop for 5 seconds, reverse rotation for 5 minutes, stop for 5 seconds, and forward rotation for 5 minutes.
測定結果を第3図に示す。The measurement results are shown in Figure 3.
図から明らかなように、本発明のシール部材を11した
フローティングシールの場合、試験開始後、異常な温度
変化などを示すことなくスムーズにサチュレート温度(
97,5℃)に達する。これに対して、メッキ膜を有し
ない対照例のシール部材からなるフローティングシール
の場合、試験開始直後からシャリシャリという摩擦音が
出始め、急激な温度上昇が起こり、145℃にまで達し
た。As is clear from the figure, in the case of the floating seal with 11 seal members of the present invention, after the start of the test, the saturated temperature (
97.5℃). On the other hand, in the case of the floating seal made of the seal member of the control example without the plating film, a frictional sound started to be produced immediately after the start of the test, and a rapid temperature rise occurred, reaching 145°C.
この間、ずっとシャリシャリという摩擦音が継続し、温
度の低下につれてこの摩擦音も消えていった。その後、
徐々にサチュレート温度(97,5℃)に達した。During this time, the fricative sound continued, and as the temperature decreased, this fricative sound disappeared. after that,
The saturation temperature (97.5°C) was gradually reached.
なお、前記実施例ではシールリングに無電解メッキを施
すことを中心に説明してきたが、セラミックスベアリン
グに無電解メッキを施して摺動特性を改善させることも
できる。In the above embodiments, the explanation has focused on applying electroless plating to the seal ring, but it is also possible to apply electroless plating to the ceramic bearing to improve the sliding characteristics.
[発明の効果コ
以り説明したように、本発明のシール部材はセラミック
スのような耐摩耗性材からなる摺動部材の表面に無電解
メッキ法により金属膜を破着させ、この破着金属膜を摺
動シール面として使用する。[Effects of the Invention] As explained above, the sealing member of the present invention is produced by bonding a metal film to the surface of a sliding member made of a wear-resistant material such as ceramics by electroless plating, and removing the broken metal. The membrane is used as a sliding sealing surface.
このため、破着基板となるセラミックス摺動部材が本来
的に有する高耐負荷性、高耐摩耗性、低摩擦性および高
耐食性等の基本的特性を十分に発揮しながら、高靭性、
高潤滑性、高耐食性で高熱伝導性の金属膜により摺動特
性、耐シール性、耐久性および信頼性が飛躍的に向上さ
れる。For this reason, while fully demonstrating the basic characteristics inherent in the ceramic sliding member that serves as the fracture substrate, such as high load resistance, high wear resistance, low friction, and high corrosion resistance, it has high toughness and
The highly lubricious, highly corrosion resistant, and highly thermally conductive metal film dramatically improves sliding properties, sealing resistance, durability, and reliability.
このような無電解メッキ金属膜を有するシール部材はそ
の表面の平坦度が悪くても摺動特性を著しく向上させる
ことができる。A sealing member having such an electroless plated metal film can significantly improve sliding characteristics even if its surface has poor flatness.
セラミックス摺動部材の表面はミクロ的には微小な空隙
や凹凸が多数存在する。従来のセラミックス摺動部材だ
けからなるシール部材は、このセラミックス表面の空隙
や凹凸により摺動特性が劣化されていた。本発明では無
電解メッキによりこのセラミックス表面の空隙を充填し
、更に、凸部をメッキ膜中に埋没させてしまう。The surface of a ceramic sliding member has many microscopic voids and irregularities. Conventional seal members made only of ceramic sliding members have deteriorated sliding characteristics due to voids and irregularities on the ceramic surface. In the present invention, the voids on the ceramic surface are filled by electroless plating, and the convex portions are further buried in the plating film.
このため、本発明のシール部材は泥水中など、使用条件
が過酷な場所におけるメカニカルシールあるいはフロー
ティングシールに使用することが好ましい。特に、フロ
ーティングシールはケーシングの隙間から異物が侵入し
やすい。−旦摺動而に入った異物は長期間に亙って摺動
面を荒らすこととなる。これに対して、本発明のシール
部材では、万一、微小な異物が異物がケーシングの隙間
からメッキ膜の摺動シール面に侵入しても1、異物に比
べてメッキ膜の方が軟質なので、異物はメッキ膜中に埋
め込まれてしまい摺動面を荒らす恐れが軽減される。For this reason, the seal member of the present invention is preferably used as a mechanical seal or a floating seal in places where usage conditions are severe, such as in muddy water. In particular, floating seals are susceptible to foreign matter entering through gaps in the casing. - Foreign matter that enters the sliding surface will damage the sliding surface for a long period of time. In contrast, with the seal member of the present invention, even if a minute foreign object were to enter the sliding sealing surface of the plating film through the gap in the casing, the plating film is softer than the foreign object. This reduces the risk of foreign matter becoming embedded in the plating film and damaging the sliding surface.
特に実験より確認されたわけではないが、本発明のシー
ル部材は潤滑性に優れているので、宇宙空間における無
潤滑摺動面に最適に使用することができるであろう。Although it has not been specifically confirmed through experiments, the seal member of the present invention has excellent lubricity, so it may be optimally used for non-lubricated sliding surfaces in outer space.
第1図は本発明のシール部材の一例を示す概要断面図で
あり、第2図(a)は本発明のシール機構の一例を示す
概要断面図であり、第2図(b)および第2図(C)は
本発明のシール機構の別の例をそれぞれ示す概要断面図
であり、第3図は本発明のシール部材と対照例のシール
部材の摺動時の各摺動面の温度変化を示す特性図であり
、第4図はフローティングシールを使用した装置の一例
を示す部分切欠断面図であり、第5図は本発明者が先に
考案したシール装置の一例を示す概要断面図であり、第
6図はセラミックス摺動部材の拡大概要断面図であり、
第7図はセラミックス摺動部材の各摺動面の摺接状態を
示す拡大概要断面図である。
1.9・・・ケーシング、IC,9C・・・内周面、2
5・・・0リング、21・・・シールリング、21A・
・・環状溝、21B・・・外周面、22・・・セラミッ
クス摺動部材、23・・・弾性接着剤、27・・・破着
金属膜FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the sealing member of the present invention, FIG. 2(a) is a schematic cross-sectional view showing an example of the sealing mechanism of the present invention, and FIG. Figure (C) is a schematic sectional view showing another example of the seal mechanism of the present invention, and Fig. 3 shows temperature changes on each sliding surface when the seal member of the present invention and the seal member of the control example slide. FIG. 4 is a partially cutaway sectional view showing an example of a device using a floating seal, and FIG. 5 is a schematic sectional view showing an example of a sealing device previously devised by the inventor. 6 is an enlarged schematic cross-sectional view of the ceramic sliding member,
FIG. 7 is an enlarged schematic sectional view showing the sliding contact state of each sliding surface of the ceramic sliding member. 1.9...Casing, IC, 9C...Inner peripheral surface, 2
5...0 ring, 21...Seal ring, 21A・
... Annular groove, 21B ... Outer peripheral surface, 22 ... Ceramic sliding member, 23 ... Elastic adhesive, 27 ... Broken metal film
Claims (6)
ングからなり、前記シール面は、セラミックス系耐摩耗
性摺動部材に鍍着された金属膜により形成されているこ
とを特徴とするシール部材。(1) A seal comprising a seal ring having a sealing surface that rotates and slides relative to each other, the sealing surface being formed of a metal film plated on a ceramic wear-resistant sliding member. Element.
されていることを特徴とする請求項1記載のシール部材
。(2) The sealing member according to claim 1, wherein the metal film is plated on the wear-resistant material by electroless plating.
配設され、軸方向で相対向する面が摺動シール面となる
一対のシールリングと、前記シールリングの少なくとも
一方に押圧力を付与する手段とからなるシール機構にお
いて、前記シールリングの少なくとも一方の摺動シール
面は、セラミックス系耐摩耗性摺動部材に鍍着された金
属膜により形成されていることを特徴とするシール機構
。(3) A pair of seal rings, each of which is disposed on the inner surface of a relatively rotating casing, and whose surfaces facing each other in the axial direction serve as sliding seal surfaces, and applying a pressing force to at least one of the seal rings. 2. A sealing mechanism comprising: a sliding sealing surface of at least one of said sealing rings, wherein at least one sliding sealing surface of said sealing ring is formed of a metal film plated on a ceramic wear-resistant sliding member.
されていることを特徴とする請求項3記載のシール機構
。(4) The sealing mechanism according to claim 3, wherein the metal film is plated on the wear-resistant material by electroless plating.
する請求項3または4記載のシール機構。(5) The sealing mechanism according to claim 3 or 4, wherein the sealing mechanism is used as a mechanical seal.
徴とする請求項3〜5の何れかに記載のシール機構。(6) The seal mechanism according to any one of claims 3 to 5, characterized in that it is used as a floating seal.
Priority Applications (1)
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| JP63185880A JPH0696474B2 (en) | 1988-07-26 | 1988-07-26 | Seal mechanism |
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| JP63185880A JPH0696474B2 (en) | 1988-07-26 | 1988-07-26 | Seal mechanism |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0234590A true JPH0234590A (en) | 1990-02-05 |
| JPH0696474B2 JPH0696474B2 (en) | 1994-11-30 |
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ID=16178494
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|---|---|---|---|
| JP63185880A Expired - Fee Related JPH0696474B2 (en) | 1988-07-26 | 1988-07-26 | Seal mechanism |
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|---|---|
| JP (1) | JPH0696474B2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006336598A (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electric blower |
| CN104728444A (en) * | 2014-11-21 | 2015-06-24 | 武汉盛普林斯陶瓷有限公司 | Floating seal ring with composite working face |
| CN109681638A (en) * | 2018-12-10 | 2019-04-26 | 武汉鑫华封机械制造有限责任公司 | Medium-small diameter iron modeling combination super abrasive high intensity float grease seal ring and its manufacturing method |
| WO2021082606A1 (en) * | 2019-10-31 | 2021-05-06 | 武汉鑫华封机械制造有限责任公司 | Super-wear-resistant floating seal ring and machining method and device therefor |
| CN113396297A (en) * | 2018-12-17 | 2021-09-14 | 卡特彼勒公司 | Plate between annular assemblies of an annular sealing system |
| JP2025507046A (en) * | 2022-03-04 | 2025-03-13 | プロキュディ ゲー・エム・ベー・ハー | Rigid seal ring with sliding surface, sliding seal device and manufacturing method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5111807A (en) * | 1974-07-19 | 1976-01-30 | Hitachi Chemical Co Ltd | SHUDOBUZAI |
| JPS5980460U (en) * | 1982-11-22 | 1984-05-31 | ジェイエスアール株式会社 | sliding member |
| JPS6395183A (en) * | 1986-10-07 | 1988-04-26 | 株式会社豊田中央研究所 | High temperature sliding member and its sliding method |
| JPS63103884A (en) * | 1986-10-20 | 1988-05-09 | 株式会社豊田中央研究所 | High temperature sliding member and sliding method |
| JPS63246505A (en) * | 1986-07-11 | 1988-10-13 | Ngk Insulators Ltd | Sliding member |
-
1988
- 1988-07-26 JP JP63185880A patent/JPH0696474B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5111807A (en) * | 1974-07-19 | 1976-01-30 | Hitachi Chemical Co Ltd | SHUDOBUZAI |
| JPS5980460U (en) * | 1982-11-22 | 1984-05-31 | ジェイエスアール株式会社 | sliding member |
| JPS63246505A (en) * | 1986-07-11 | 1988-10-13 | Ngk Insulators Ltd | Sliding member |
| JPS6395183A (en) * | 1986-10-07 | 1988-04-26 | 株式会社豊田中央研究所 | High temperature sliding member and its sliding method |
| JPS63103884A (en) * | 1986-10-20 | 1988-05-09 | 株式会社豊田中央研究所 | High temperature sliding member and sliding method |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006336598A (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electric blower |
| CN104728444A (en) * | 2014-11-21 | 2015-06-24 | 武汉盛普林斯陶瓷有限公司 | Floating seal ring with composite working face |
| WO2016078623A1 (en) * | 2014-11-21 | 2016-05-26 | 李纯 | Highly durable floating oil seal |
| CN109681638A (en) * | 2018-12-10 | 2019-04-26 | 武汉鑫华封机械制造有限责任公司 | Medium-small diameter iron modeling combination super abrasive high intensity float grease seal ring and its manufacturing method |
| CN113396297A (en) * | 2018-12-17 | 2021-09-14 | 卡特彼勒公司 | Plate between annular assemblies of an annular sealing system |
| WO2021082606A1 (en) * | 2019-10-31 | 2021-05-06 | 武汉鑫华封机械制造有限责任公司 | Super-wear-resistant floating seal ring and machining method and device therefor |
| JP2025507046A (en) * | 2022-03-04 | 2025-03-13 | プロキュディ ゲー・エム・ベー・ハー | Rigid seal ring with sliding surface, sliding seal device and manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0696474B2 (en) | 1994-11-30 |
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