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JP2002098236A - Floating seal - Google Patents

Floating seal

Info

Publication number
JP2002098236A
JP2002098236A JP2000284740A JP2000284740A JP2002098236A JP 2002098236 A JP2002098236 A JP 2002098236A JP 2000284740 A JP2000284740 A JP 2000284740A JP 2000284740 A JP2000284740 A JP 2000284740A JP 2002098236 A JP2002098236 A JP 2002098236A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
floating
fixed
seal
sheet
rotating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000284740A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Okada
岡田  健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eagle Industry Co Ltd
Original Assignee
Eagle Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eagle Industry Co Ltd filed Critical Eagle Industry Co Ltd
Priority to JP2000284740A priority Critical patent/JP2002098236A/en
Publication of JP2002098236A publication Critical patent/JP2002098236A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Mechanical Sealing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a floating seal with a high quality and a low price. SOLUTION: In the floating seal 1, a gap between a fixed floating seat 2 and a stationary housing 12 is sealed by a fixed seal ring 18 and a gap between a rotation floating seat 7 and a rotation housing 15 is sealed by a rotation seal ring 19. Slide surfaces 5, 10 of both floating seats 2, 7 are press-contacted with each other by a cooperation of both seal rings 18, 19 to seal a gap between both slide surfaces 5, 10. The fixed floating seat 2 and the rotation floating seat 7 are manufactured by a powder metallurgy method. Problems such as a defect, e.g. shrinkage cavity, a weight fluctuation, a maladjustment of dimension and the like are not generated at both floating seats 2, 7. Thereby, the floating seal with a high quality can be provided. Since cutting chips discharged from a machine factory, etc., can be used for a raw material, a manufacture cost can be outstandingly reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明はフローティングシ
ールに関し、特に、建設機械、車輛等のトラックローラ
用のシールとして有効なフローティングシールに関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a floating seal, and more particularly to a floating seal effective as a seal for a track roller of a construction machine, a vehicle, or the like.

【0002】[0002]

【従来技術およびその問題点】一般に、この種のフロー
ティングシールは、シャフトの外周側に浮いた状態でか
つ軸線方向に対向した状態で設けられるとともに、対向
面が互いに摺動接触可能な摺動面に形成される固定フロ
ーティングシート及び回転フローティングシートと、シ
ャフトの一端部に固定された状態で設けられるととも
に、内周面でシャフトの外周面を包囲する固定ハウジン
グと、固定ハウジングと固定フローティングシートとの
間に介装される固定シールリングと、シャフトの他端部
に軸受を介して回転自在に設けられるとともに、内周面
でシャフトの外周面を包囲する回転ハウジングと、回転
ハウジングと回転フローティングシートとの間に介装さ
れる回転シールリングとを具えている。
2. Description of the Related Art Generally, a floating seal of this type is provided in a state of being floated on the outer peripheral side of a shaft and in a state of being opposed in an axial direction, and has a sliding surface on which the opposing surfaces can make sliding contact with each other. A fixed housing and a fixed floating seat, the fixed floating seat and the rotating floating seat, the fixed housing being provided in a state fixed to one end of the shaft, and surrounding the outer peripheral surface of the shaft with the inner peripheral surface. A fixed seal ring interposed therebetween, a rotatable housing rotatably provided at the other end of the shaft via a bearing, and surrounding the outer peripheral surface of the shaft with an inner peripheral surface; And a rotary seal ring interposed therebetween.

【0003】そして、両シールリングの弾性力によって
両フローティングシートの摺動面同士を互いに圧接させ
ることにより、非回転時、回転時に関わらず、両ハウジ
ングと両フローティングシートとの間を径方向及び軸線
方向からシールすることができ、内部に土砂、泥水など
が侵入するのを防止することができるものである。
[0003] The sliding surfaces of both floating sheets are pressed against each other by the elastic force of both seal rings, so that the radial direction and the axial line between both housings and both floating seats can be maintained irrespective of non-rotation or rotation. It can seal from the direction and can prevent earth and sand, muddy water and the like from entering inside.

【0004】この場合、固定フローティングシート及び
回転フローティングシートは特殊鋳鉄製であって、砂型
鋳造法、シェルモールド法、遠心鋳造法等の鋳造法によ
って製造されるようになっている。
In this case, the fixed floating sheet and the rotating floating sheet are made of special cast iron, and are manufactured by a casting method such as a sand casting method, a shell molding method, and a centrifugal casting method.

【0005】しかしながら、これらの鋳造法は、鋳型の
使い勝手が悪いものである。また、鋳物に特有のひけ
巣、ブローホール、ピンホール、亀裂等の欠陥が生じる
ことがあり、物性的にも信頼性が乏しい。さらに、溶湯
の成分変動に起因する重量変動が生じることがある。さ
らに、遠心鋳造法を用いた場合には、型の温度変化に起
因する寸法の不適合が生じることがある。さらに、薄肉
鋳物では反りを生じることがある。したがって、製造コ
ストが比較的安価な鋳造法であっても、不適合品の量が
嵩むことによって歩留りが悪くなり、却って製造コスト
が高くなってしまう。
[0005] However, these casting methods are inconvenient for use of a mold. Further, defects such as shrinkage cavities, blowholes, pinholes, cracks, and the like, which are peculiar to castings, may occur, and the physical properties are poor in reliability. Furthermore, weight fluctuations may occur due to fluctuations in the components of the molten metal. Furthermore, when centrifugal casting is used, dimensional inconsistencies may occur due to temperature changes in the mold. Further, a thin casting may cause warpage. Therefore, even if the casting method is relatively inexpensive in manufacturing cost, the yield is deteriorated due to the large amount of nonconforming products, and the manufacturing cost is rather increased.

【0006】この発明は、前記のような従来のもののも
つ問題点を解決したものであって、型の使い勝手が良
く、また、ひけ巣、ブローホール、ピンホール、亀裂な
どの欠陥が生じるようなことがなく、物性的にも信頼性
が高く、さらに、溶湯の成分変動に起因する重量変動が
生じることがなく、さらに、型の温度変化に起因する寸
法の不適合が生じることがなく、さらに、薄肉の製品で
あっても反りが生じるようなことがなく、歩留りが良
く、製造コストが安いフローティングシールを提供する
ことを目的とするものである。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and is convenient in use of a mold, and has defects such as burrows, blowholes, pinholes and cracks. And the reliability is also high in physical properties, furthermore, there is no weight fluctuation due to the fluctuation of the components of the molten metal, and further, there is no dimensional mismatch caused by the temperature change of the mold. It is an object of the present invention to provide a floating seal which does not warp even with a thin product, has a good yield, and has a low manufacturing cost.

【0007】[0007]

【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るためにこの発明は、シャフトの外周側に浮いた状態で
かつ軸線方向に対向した状態で設けられるとともに、対
向面に互いに摺動接触可能な摺動面をそれぞれ有する固
定フローティングシート及び回転フローティングシート
と、前記シャフトに固定される固定ハウジングと、前記
シャフトに回転自在に設けられる回転ハウジングと、前
記固定フローティングシートと前記固定ハウジングとの
間に介装される固定シールリングと、前記回転フローテ
ィングシートと前記回転ハウジングとの間に介装される
回転シールリングとを具え、前記両シールリングの弾性
力によって前記両フローティングシートの摺動面同士を
互いに圧接させるようになっているフローティングシー
ルにおいて、前記回転フローティングシート及び前記固
定フローティングシートを粉末冶金法により製造した手
段を採用したものである。また、前記回転フローティン
グシート又は前記固定フローティングシートの少なくと
も何れか一方を、自己潤滑性複合材料である鋳鉄から形
成した手段を採用したものである。前記回転フローティ
ングシート又は前記固定フローティングシートの少なく
とも何れか一方を、成形圧力を変えることにより5〜1
0%の空孔を有する多孔質に形成した手段を採用したも
のである。さらに、前記空孔内に樹脂、炭素、金属等を
含浸した手段を採用したものである。さらに、前記回転
フローティングシート又は前記固定フローティングシー
トの少なくとも何れか一方を、焼結工程に粉末鍛造工程
を挟むことにより、組織を微細化し、かつ、空孔を消失
させた手段を採用したものである。さらに、前記回転フ
ローティングシート又は固定フローティングシートの少
なくとも何れか一方の表面に表面処理を施した手段を採
用したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is provided so as to be floated on the outer peripheral side of a shaft and to be opposed in the axial direction, and to slide on the opposed surfaces. A fixed floating seat and a rotating floating seat each having a contactable sliding surface, a fixed housing fixed to the shaft, a rotating housing rotatably provided on the shaft, and the fixed floating seat and the fixed housing. A fixed seal ring interposed therebetween, and a rotary seal ring interposed between the rotary floating sheet and the rotary housing, and a sliding surface of the floating sheets by elasticity of the seal rings. In a floating seal adapted to be pressed against each other, The rolling floating sheet and the fixed floating sheet is obtained by employing the means produced by powder metallurgy. Further, at least one of the rotating floating sheet and the fixed floating sheet is formed of cast iron which is a self-lubricating composite material. By changing the molding pressure, at least one of the rotating floating sheet and the fixed floating sheet is changed to 5-1.
It employs a porous means having 0% voids. Furthermore, means in which the pores are impregnated with resin, carbon, metal or the like is employed. Further, at least one of the rotating floating sheet and the fixed floating sheet is provided with means for miniaturizing the structure and eliminating voids by interposing a powder forging step in a sintering step. . Furthermore, means is employed in which at least one of the rotating floating sheet and the fixed floating sheet is subjected to a surface treatment.

【0008】[0008]

【作用】この発明は上記のような手段を採用したことに
より、粉末冶金によって製造される固定フローティング
シート及び回転フローティングシートは、シャフトの外
周側に浮いた状態でかつ軸線方向に対向した状態で装着
されることになる。そして、固定フローティングシート
と固定ハウジングとの間に介装される固定シールリング
の弾性力、及び回転フローティングシートと回転ハウジ
ングとの間に介装される回転シールリングの弾性力によ
って両フローティングシートの摺動面同士が互いに圧接
され、回転ハウジングの非回転時、回転時に関わらず、
両ハウジングと両フローティングシートとの間、及び両
フローティングシートの両摺動面間がシールされること
になる。
According to the present invention, by adopting the above-mentioned means, the fixed floating sheet and the rotating floating sheet manufactured by powder metallurgy are mounted in a state of floating on the outer peripheral side of the shaft and facing in the axial direction. Will be done. The sliding force of the two floating sheets is caused by the elastic force of the fixed seal ring interposed between the fixed floating sheet and the fixed housing and the elastic force of the rotary seal ring interposed between the rotating floating sheet and the rotary housing. The moving surfaces are pressed against each other, and when the rotating housing is not rotating or rotating,
Sealing is provided between both housings and both floating seats and between both sliding surfaces of both floating seats.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、図面に示すこの発明の実施
の形態について説明する。図1には、この発明によるフ
ローティングシールの一実施の形態が示されていて、こ
のフローティングシール1は、シャフト20の外周側に
浮いた状態でかつ軸線方向に対向した状態で設けられる
固定フローティングシート2及び回転フローティングシ
ート7と、シャフト20の一端部に固定された状態で設
けられるとともに、内周面で固定フローティングシート
2の外周面を包囲する固定ハウジング12と、シャフト
20の他端部に回転自在に設けられるとともに、内周面
で回転フローティングシート7の外周面を包囲する回転
ハウジング15と、固定フローティングシート2と固定
ハウジング12との間に介装される固定シールリング1
8と、回転フローティングシート7と回転ハウジング1
5との間に介装される回転シールリング19とを具えて
いる。
Embodiments of the present invention shown in the drawings will be described below. FIG. 1 shows an embodiment of a floating seal according to the present invention. The floating seal 1 is a fixed floating sheet provided in a state of being floated on an outer peripheral side of a shaft 20 and opposed in an axial direction. 2 and the rotating floating seat 7, a fixed housing 12 fixed to one end of the shaft 20 and surrounding the outer peripheral surface of the fixed floating seat 2 on the inner peripheral surface, and a rotating housing on the other end of the shaft 20. A rotating housing 15 which is freely provided and surrounds an outer peripheral surface of the rotating floating seat 7 on an inner peripheral surface, and a fixed seal ring 1 interposed between the fixed floating seat 2 and the fixed housing 12.
8, rotating floating seat 7 and rotating housing 1
5 and a rotary seal ring 19 interposed therebetween.

【0010】固定フローティングシート2は、内径がシ
ャフト20の外径よりも大径の環状に形成されるもので
あって、外周面には所定の深さの溝3が全周に渡って環
状に設けられるようになっている。この場合、溝3の底
面は、回転フローティングシート7から離れるに従って
漸次シャフト20に近づくテーパ面4に形成されるよう
になっている。
The fixed floating sheet 2 is formed in an annular shape having an inner diameter larger than the outer diameter of the shaft 20, and a groove 3 having a predetermined depth is formed on the outer peripheral surface in an annular shape over the entire circumference. It is designed to be provided. In this case, the bottom surface of the groove 3 is formed on the tapered surface 4 that gradually approaches the shaft 20 as the distance from the rotating floating sheet 7 increases.

【0011】固定フローティングシート2の回転フロー
ティングシート7との対向面のうち外周側の部分は、軸
線と直交する所定の幅の環状の摺動面5に形成されるよ
うになっている。対向面のうち摺動面5に連続する内周
側の部分は、シャフト20に近づくに従って漸次回転フ
ローティングシート7から離れるテーパ面6に形成され
るようになっている。
The outer peripheral portion of the surface of the fixed floating seat 2 facing the rotating floating seat 7 is formed on an annular sliding surface 5 having a predetermined width orthogonal to the axis. The inner surface of the opposing surface that is continuous with the sliding surface 5 is formed as a tapered surface 6 that gradually moves away from the rotating floating seat 7 as it approaches the shaft 20.

【0012】回転フローティングシート7は、内径がシ
ャフト20の外径よりも大径の環状に形成されるもので
あって、外周面には所定の深さの溝8が全周に渡って環
状に設けられるようになっている。この場合、溝8の底
面は、固定フローティングシート2から離れるに従って
漸次シャフト20に近づくテーパ面9に形成されるよう
になっている。
The rotating floating sheet 7 is formed in an annular shape having an inner diameter larger than the outer diameter of the shaft 20, and a groove 8 having a predetermined depth is formed on the outer peripheral surface in an annular shape over the entire circumference. It is designed to be provided. In this case, the bottom surface of the groove 8 is formed on the tapered surface 9 that gradually approaches the shaft 20 as the distance from the fixed floating sheet 2 increases.

【0013】回転フローティングシート7の固定フロー
ティングシート2との対向面のうち外周側の部分は、軸
線と直交する所定の幅の環状の摺動面10に形成される
ようになっている。対向面のうち摺動面10に連続する
内周側の部分は、シャフト20に近づくに従って漸次固
定フローティングシート2から離れるテーパ面11に形
成されるようになっている。
An outer peripheral portion of the surface of the rotating floating sheet 7 facing the fixed floating sheet 2 is formed on an annular sliding surface 10 having a predetermined width orthogonal to the axis. The inner surface of the opposing surface that is continuous with the sliding surface 10 is formed as a tapered surface 11 that gradually moves away from the fixed floating seat 2 as it approaches the shaft 20.

【0014】固定ハウジング12は、シャフト20の一
端部に固定された状態で設けられるものであって、内周
面で固定フローティングシート2の外周面を包囲するよ
うになっている。固定ハウジング12の固定フローティ
ングシート2の外周面を包囲する内周面には所定の深さ
の溝13が全周に渡って設けられるようになっている。
この場合、溝13の底面は、固定フローティングシート
2の外周面の溝3の底面と同一方向に傾斜するテーパ面
14に形成されるようになっている。
The fixed housing 12 is fixed to one end of the shaft 20 and has an inner peripheral surface surrounding the outer peripheral surface of the fixed floating sheet 2. On the inner peripheral surface surrounding the outer peripheral surface of the fixed floating sheet 2 of the fixed housing 12, a groove 13 having a predetermined depth is provided over the entire periphery.
In this case, the bottom surface of the groove 13 is formed as a tapered surface 14 inclined in the same direction as the bottom surface of the groove 3 on the outer peripheral surface of the fixed floating sheet 2.

【0015】回転ハウジング15は、シャフト20の他
端部に軸受(図示せず)を介して回転自在に設けられる
ものであって、内周面で回転フローティングシート7の
外周面を包囲するようになっている。回転ハウジング1
5の回転フローティングシート7の外周面を包囲する内
周面には所定の深さの溝16が全周に渡って設けられる
ようになっている。この場合、溝16の底面は、回転フ
ローティングシート7の外周面の溝8の底面と同一方向
に傾斜するテーパ面17に形成されるようになってい
る。
The rotary housing 15 is rotatably provided at the other end of the shaft 20 via a bearing (not shown), and has an inner peripheral surface surrounding the outer peripheral surface of the rotary floating sheet 7. Has become. Rotating housing 1
A groove 16 having a predetermined depth is provided on the inner peripheral surface surrounding the outer peripheral surface of the rotary floating sheet 7 of No. 5 over the entire circumference. In this case, the bottom surface of the groove 16 is formed as a tapered surface 17 inclined in the same direction as the bottom surface of the groove 8 on the outer peripheral surface of the rotating floating sheet 7.

【0016】固定フローティングシート2の外周面の溝
3と固定ハウジング12の内周面の溝13との間には固
定シールリング18が介装されるようになっている。固
定シールリング18は、ゴム等の弾性体から形成される
環状をなすものであって、この固定シールリング18の
弾性力により固定ハウジング12と固定フローティング
シート2との間が径方向及び軸線方向からシールされる
ようになっている。また、この固定シールリング18の
弾性力により固定フローティングシート2は回転フロー
ティングシート7の方向に押圧され、これにより、固定
フローティングシート2の摺動面5が回転フローティン
グシート7の摺動面10に圧接され、両摺動面5、10
間が回転ハウジング15の非回転時、回転時に関わらず
シールされるようになっている。
A fixed seal ring 18 is interposed between the groove 3 on the outer peripheral surface of the fixed floating sheet 2 and the groove 13 on the inner peripheral surface of the fixed housing 12. The fixed seal ring 18 is formed in an annular shape formed of an elastic body such as rubber, and the elastic force of the fixed seal ring 18 causes the space between the fixed housing 12 and the fixed floating sheet 2 from the radial direction and the axial direction. It is designed to be sealed. Further, the fixed floating sheet 2 is pressed in the direction of the rotating floating sheet 7 by the elastic force of the fixed seal ring 18, whereby the sliding surface 5 of the fixed floating sheet 2 is pressed against the sliding surface 10 of the rotating floating sheet 7. And both sliding surfaces 5, 10
The space is sealed when the rotating housing 15 is not rotating or rotating.

【0017】回転フローティングシート7の外周面の溝
8と回転ハウジング15の内周面の溝16との間には回
転シールリング19が介装されるようになっている。回
転シールリング19は、ゴム等の弾性体から形成される
環状をなすものであって、この回転シールリング19の
弾性力により回転ハウジング15と回転フローティング
シート7との間が径方向及び軸線方向からシールされる
ようになっている。また、この回転シールリング19の
弾性力により回転フローティングシート7は固定フロー
ティングシート2の方向に押圧され、これにより、回転
フローティングシート7の摺動面10が固定フローティ
ングシート2の摺動面5に圧接され、両摺動面10、5
間が回転ハウジング15の非回転時、回転時に関わらず
シールされるようになっている。
A rotary seal ring 19 is interposed between the groove 8 on the outer peripheral surface of the rotary floating seat 7 and the groove 16 on the inner peripheral surface of the rotary housing 15. The rotary seal ring 19 is formed in an annular shape formed of an elastic body such as rubber, and the elastic force of the rotary seal ring 19 allows the space between the rotary housing 15 and the rotary floating sheet 7 to be changed from the radial direction and the axial direction. It is designed to be sealed. Also, the rotating floating sheet 7 is pressed in the direction of the fixed floating sheet 2 by the elastic force of the rotating seal ring 19, whereby the sliding surface 10 of the rotating floating sheet 7 is pressed against the sliding surface 5 of the fixed floating sheet 2. And both sliding surfaces 10, 5
The space is sealed when the rotating housing 15 is not rotating or rotating.

【0018】上記のような構成のこの実施の形態による
フローティングシール1の固定フローティングシート2
及び回転フローティングシート7は、粉末冶金法によっ
て製造されるようになっている。すなわち、「原料粉末
の製造工程」―「粉末の配合・混合工程」―「圧粉成形
工程」―「焼結工程」の4つの工程、又は「焼結工程」
の後に「後処理工程」を加えた5つの工程を経て製造さ
れるようになっている。
The fixed floating seat 2 of the floating seal 1 according to this embodiment having the above-described configuration.
The rotating floating sheet 7 is manufactured by a powder metallurgy method. In other words, four steps of “raw material powder manufacturing process”, “powder blending and mixing process”, “compacting process”, and “sintering process”
And a post-processing step, followed by five steps.

【0019】「原料粉末の製造工程」において、原料粉
末は、「原材料を固体の状態で機械的に粉砕する方
法」、「溶湯よりガス噴霧、水噴霧、遠心噴霧、ロール
噴霧によって粉化する方法」、「還元、熱分解、湿式電
解などの化学的な方法」等の方法によって製造されるよ
うになっている。
In the "production process of raw material powder", the raw material powder is obtained by "method of mechanically pulverizing raw materials in a solid state", "method of pulverizing molten metal by gas spraying, water spraying, centrifugal spraying, roll spraying" , "Chemical methods such as reduction, thermal decomposition, and wet electrolysis" and the like.

【0020】例えば、原料粉末が鋳鉄の場合には「機械
的に粉砕する方法」により製造される。すなわち、イン
ゴット状の原材料を切削加工により切粉状とし、それを
機械的に粉砕することにより所定の粒度の原料粉末を製
造することができる。この場合、原材料として機械工場
等から排出される切削屑(切粉)を使用し、それを機械
的に粉砕することにより所定の粒度の原料粉末を製造し
てもよい。その場合には、原材料費及び加工費を低減さ
せることができる。
For example, when the raw material powder is cast iron, it is manufactured by a “mechanical grinding method”. That is, a raw material powder having a predetermined particle size can be produced by cutting an ingot-like raw material into a chip shape by cutting and mechanically pulverizing it. In this case, a cutting powder (cutting powder) discharged from a machine factory or the like may be used as a raw material, and the raw material powder having a predetermined particle size may be manufactured by mechanically pulverizing the same. In that case, raw material costs and processing costs can be reduced.

【0021】「粉末の配合・混合工程」においては、ボ
ールミル、ロッドミル、ブレンダ等の混合機を用い、原
料粉末の混合を所定時間行う。この場合、目的に応じ
て、原料粉末に結合剤、合金成分、潤滑剤等を添加す
る。
In the "powder blending / mixing step", the raw material powders are mixed for a predetermined time by using a mixer such as a ball mill, a rod mill, and a blender. In this case, a binder, an alloy component, a lubricant and the like are added to the raw material powder according to the purpose.

【0022】「圧粉成形工程」においては、金型を用
い、そのキャビティ内に原料粉末を充填し、プレス機を
用いて圧縮成形することによりキャビティの形状に合致
した成形体を成形する。この場合、成形圧力を調整する
ことにより、成形体中に形成される空孔の量を調整する
ことができる。例えば、5〜10%の空孔を有する多孔
質等に形成することができる。
In the "compacting step", a cavity is filled with raw material powder using a mold, and compression molding is carried out using a press machine to form a compact conforming to the shape of the cavity. In this case, by adjusting the molding pressure, the amount of holes formed in the molded body can be adjusted. For example, it can be formed to be porous having 5 to 10% of pores.

【0023】「焼結工程」においては、圧粉成形工程に
おいて成形された成形体を焼結炉内に装填し、所定の温
度で所定の時間加熱することにより、それぞれの粉末の
原子を拡散させて金属的に結合させる。この場合、保護
雰囲気には真空、アルゴン等の不活性ガス、水素、分解
アンモニアガス、変成炭化水素ガス等の還元性ガスを用
いる。原料粉末が鋳鉄である場合には、炭素以外に多量
のシリコンを含有するので、保護雰囲気が酸化雰囲気と
ならないように配慮する必要がある。
In the "sintering step", the compact formed in the powder compacting step is loaded into a sintering furnace and heated at a predetermined temperature for a predetermined time to diffuse atoms of each powder. Metallurgy. In this case, as the protective atmosphere, a reducing gas such as an inert gas such as vacuum and argon, hydrogen, cracked ammonia gas, and modified hydrocarbon gas is used. When the raw material powder is cast iron, since a large amount of silicon is contained in addition to carbon, it is necessary to take care that the protective atmosphere does not become an oxidizing atmosphere.

【0024】「後処理工程」においては、目的に応じ
て、潤滑剤、樹脂、カーボン、金属等を含浸させたり、
銅、銅合金等を浸透させたり、焼入れ、焼戻し、浸炭焼
入れ、浸炭窒化などの熱処理を行ったり、サイジングを
行ったり、鍛造を行ったりする。サイジング、鍛造を行
った場合には、組織を微細化することができて、空孔の
全くないものも製造することができる。
In the "post-treatment step", depending on the purpose, a lubricant, a resin, carbon, a metal, or the like is impregnated.
Copper, copper alloy, etc. are infiltrated, heat treatment such as quenching, tempering, carburizing and quenching, carbonitriding, sizing, and forging are performed. When sizing and forging are performed, the structure can be refined, and a product having no pores can be manufactured.

【0025】上記のように構成したこの実施の形態によ
るフローティングシール1にあっては、固定フローティ
ングシート2及び回転フローティングシート7を粉末冶
金法によって製造するようにしたので、従来の鋳型を使
用する鋳造法と異なり、型の使い勝手が大幅に向上する
ことになる。
In the floating seal 1 according to this embodiment configured as described above, since the fixed floating sheet 2 and the rotating floating sheet 7 are manufactured by powder metallurgy, casting using a conventional mold is performed. Unlike the law, the usability of the mold is greatly improved.

【0026】また、固定フローティングシート2及び回
転フローティングシート7は、焼結体としての特性を有
することになるので、鋳物のように、ひけ巣、ブローホ
ール、ピンホール、亀裂などの欠陥が生じるようなこと
はなく、物性的にも信頼性の高い製品を提供することが
できることになる。
Since the fixed floating sheet 2 and the rotating floating sheet 7 have characteristics as a sintered body, defects such as shrinkage cavities, blowholes, pinholes, cracks, etc. are generated as in a casting. That is, it is possible to provide a highly reliable product in terms of physical properties.

【0027】さらに、粉末冶金法においては、原料粉末
を圧縮成形し、これに熱エネルギーを加えて、それぞれ
の粒子の原子を拡散させることによって金属的に結合さ
せることになるので、鋳造法のように、溶湯の成分変動
に起因する重量変動が生じることはなくなる。
Furthermore, in the powder metallurgy method, the raw material powder is compression-molded, and thermal energy is applied to the raw material powder to diffuse the atoms of the respective particles to form a metallic bond. In addition, the weight fluctuation due to the fluctuation of the components of the molten metal does not occur.

【0028】さらに、型の温度変化に起因する寸法の不
適合が生じることもなくなる。
Further, there is no dimensional mismatch caused by a change in the mold temperature.

【0029】さらに、小径の製品も製造することができ
るとともに、薄肉の製品であっても反りが生じるような
こともなくなる。
Further, a product having a small diameter can be manufactured, and warping does not occur even in a thin product.

【0030】さらに、原材料として、自己潤滑性を有す
る鋳鉄の他に、銅合金、ステンレス鋼等の種々のものを
目的に応じて使用することができるので、目的に応じ
て、耐食性等を高めることができることになる。
Further, in addition to cast iron having self-lubricating properties, various materials such as copper alloys and stainless steels can be used as raw materials according to the purpose. Can be done.

【0031】さらに、後処理において、樹脂、カーボ
ン、金属等を含浸させることにより摺動面の耐摩耗性を
高めたり、潤滑剤を含浸させることにより摺動面の潤滑
性を高めたり、銅、銅合金等を浸透させることにより機
械的性質を高めたり、サイジングを行うことにより寸法
精度を高めたり、焼結体に残留する空孔を熱間で鍛造す
ることにより緻密化させて強度を高めたりすることもで
きることになるので、目的に応じたものを提供すること
ができることになる。
Further, in the post-processing, the wear resistance of the sliding surface is increased by impregnating a resin, carbon, metal, or the like, the lubricating property of the sliding surface is increased by impregnating with a lubricant, copper, Improve mechanical properties by infiltrating copper alloys, etc., improve dimensional accuracy by sizing, or densify by hot forging residual holes in sintered body to increase strength. Can be provided, so that it is possible to provide one according to the purpose.

【0032】以下に、この発明によるフローティングシ
ール1の実施例を示す。 <実施例1>原料粉末として、平均粒径180μmの鋳
鉄粉末を85%と、平均粒径100μmの鋳鉄粉末を1
5%とを、配合した。そして、鋳鉄粉100重量部に対
して、電解銅粉末4.0重量部、天然黒鉛粉末0.7重
量部を配合した。さらに、結合剤として、ステアリン酸
亜鉛0.7重量部を添加し、混合機により混合した。こ
れを金型のキャビティ内に充填し、プレス機により50
0MPaで加圧成形した。得られた成形体を焼結炉内に
入れ、アルゴン雰囲気中で、温度1150℃で2時間焼
結した。さらに、焼結体の空孔を少なくし、緻密化する
ために600MPaで再加圧縮した。これにより組織は
より微細で均一化した。鋳造においては、避け難い鋳物
巣の問題が解消された。同焼結体における強度を測定し
たところ、主たる構成成分がねずみ鋳鉄であるにもかか
わらず、6MPaを得た(図2参照)。 <実施例2>実施例1の成形体をアルゴン雰囲気中で、
温度1150℃で2時間焼結した。同焼結体を900℃
で浸炭熱処理を施した。組織は球状化した黒鉛が点在し
ている状況を得た。同じく引張強度を測定したところ、
10MPaであった(図3参照)。
An embodiment of the floating seal 1 according to the present invention will be described below. <Example 1> As raw material powder, 85% of cast iron powder having an average particle diameter of 180 µm and 1
5%. Then, 4.0 parts by weight of electrolytic copper powder and 0.7 parts by weight of natural graphite powder were mixed with 100 parts by weight of cast iron powder. Further, 0.7 parts by weight of zinc stearate was added as a binder, and mixed by a mixer. This is filled into the cavity of the mold, and is pressed by a press machine.
Pressure molding was performed at 0 MPa. The obtained compact was placed in a sintering furnace and sintered at 1150 ° C. for 2 hours in an argon atmosphere. Further, the sintered body was re-compressed at 600 MPa in order to reduce the number of pores and increase the density. This made the structure finer and more uniform. In casting, the problem of inevitable casting cavities has been solved. When the strength of the sintered body was measured, 6 MPa was obtained even though the main component was gray cast iron (see FIG. 2). <Example 2> The molded body of Example 1 was placed in an argon atmosphere.
It was sintered at a temperature of 1150 ° C. for 2 hours. 900 ° C
For carburizing heat treatment. The tissue obtained a situation in which spheroidized graphite was scattered. Similarly, when the tensile strength was measured,
It was 10 MPa (see FIG. 3).

【0033】[0033]

【発明の効果】この発明は、前記のように構成したこと
により、回転フローティングシート及び固定フローティ
ングシートは、粉末冶金法により製造されることになる
ので、型の使い勝手を大幅に向上させることができるこ
とになる。また、焼結体としての特性を有することにな
るので、鋳物のようにひけ巣、ブローホール、ピンホー
ル、亀裂などの欠陥が生じるようなことはなく、物性的
な信頼性を高めることができることになる。さらに、原
料粉末を使用することになるので、溶湯の成分変動に起
因して重量変動が生じることはなくなる。さらに、金型
を使用することになるので、型の温度変化に起因する寸
法の不適合が生じることはなくなる。さらに、金型を使
用することになるので、小径の製品、形状の複雑な製
品、薄肉の製品等であっても、反り等の問題が生じるよ
うなことはなくなる。さらに、成形圧力を調整すること
により、焼結体の空孔の量を調整することができるの
で、目的に応じた特性のものを得ることができることに
なる。さらに、原材料として、自己潤滑性を有する鋳鉄
の他に、銅合金、ステンレス鋼等の種々のものを使用す
ることができるので、目的に応じた原材料を使用するこ
とにより耐食性等を高めることができることになる。さ
らに、後処理において、樹脂、カーボン、金属等を含浸
させることにより摺動面の耐摩耗性を高めたり、潤滑剤
を含浸させることにより摺動面の潤滑性を高めたり、
銅、銅合金等を浸透させることにより機械的性質を高め
たり、サイジングを行うことにより寸法精度を高めた
り、焼結体に残留する空孔を熱間で鍛造することにより
緻密化させて強度を高めたりすることができるので、目
的に応じた特性のものを得ることができることになる。
According to the present invention, since the rotating floating sheet and the fixed floating sheet are manufactured by the powder metallurgy method, the usability of the mold can be greatly improved. become. In addition, since it has the characteristics as a sintered body, it does not cause defects such as shrinkage cavities, blow holes, pin holes, cracks, etc. unlike castings, and can improve physical reliability. become. Further, since the raw material powder is used, the weight does not fluctuate due to the fluctuation of the components of the molten metal. Further, since a mold is used, dimensional mismatch due to temperature change of the mold does not occur. Furthermore, since a mold is used, even if the product has a small diameter, a product having a complicated shape, a thin product, or the like, a problem such as warpage does not occur. Further, by adjusting the molding pressure, the amount of pores in the sintered body can be adjusted, so that a material having characteristics suitable for the purpose can be obtained. Furthermore, in addition to cast iron having self-lubricating properties, various materials such as copper alloys and stainless steels can be used as raw materials, so that corrosion resistance and the like can be improved by using raw materials according to the purpose. become. Furthermore, in the post-treatment, the wear resistance of the sliding surface is increased by impregnating the resin, carbon, metal, or the like, or the lubrication of the sliding surface is increased by impregnating the lubricant,
Improve mechanical properties by infiltrating copper, copper alloy, etc., improve dimensional accuracy by sizing, or densify by forging hot holes remaining in the sintered body to increase strength. Since it can be increased, it is possible to obtain a material having characteristics according to the purpose.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明によるフローティングシールの一実施
の形態を示した断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a floating seal according to the present invention.

【図2】この発明によるフローティングシールの焼結方
法の一例を示した説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing an example of a method for sintering a floating seal according to the present invention.

【図3】この発明によるフローティングシールの焼結方
法の他の例を示した説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view showing another example of a method for sintering a floating seal according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……フローティングシール 2……固定フローティングシート 3、8、13、16……溝 4、6、9、11、14、17……テーパ面 5、10……摺動面 7……回転フローティングシート 12……固定ハウジング 15……回転ハウジング 18……固定シールリング 19……回転シールリング 20……シャフト DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Floating seal 2 ... Fixed floating sheet 3, 8, 13, 16 ... Groove 4, 6, 9, 11, 14, 17 ... Tapered surface 5, 10 ... Sliding surface 7 ... Rotating floating sheet 12 ... fixed housing 15 ... rotating housing 18 ... fixed sealing ring 19 ... rotating sealing ring 20 ... shaft

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シャフトの外周側に浮いた状態でかつ軸
線方向に対向した状態で設けられるとともに、対向面に
互いに摺動接触可能な摺動面をそれぞれ有する固定フロ
ーティングシート及び回転フローティングシートと、前
記シャフトに固定される固定ハウジングと、前記シャフ
トに回転自在に設けられる回転ハウジングと、前記固定
フローティングシートと前記固定ハウジングとの間に介
装される固定シールリングと、前記回転フローティング
シートと前記回転ハウジングとの間に介装される回転シ
ールリングとを具え、前記両シールリングの弾性力によ
って前記両フローティングシートの摺動面同士を互いに
圧接させるようになっているフローティングシールにお
いて、 前記回転フローティングシート及び前記固定フローティ
ングシートを粉末冶金法により製造したことを特徴とす
るフローティングシール。
1. A fixed floating sheet and a rotating floating sheet which are provided in a state of being floated on an outer peripheral side of a shaft and opposed to each other in an axial direction, and each having a sliding surface capable of slidingly contacting with an opposed surface, A fixed housing fixed to the shaft, a rotatable housing rotatably provided on the shaft, a fixed seal ring interposed between the fixed floating seat and the fixed housing; A rotary seal ring interposed between the rotary floating sheet and the housing, wherein the sliding surfaces of the floating sheets are pressed against each other by the elastic force of the seal rings. And the fixed floating seat Floating seal being characterized in that produced by powder metallurgy.
【請求項2】 前記回転フローティングシート又は前記
固定フローティングシートの少なくとも何れか一方を、
自己潤滑性複合材料である鋳鉄から形成した請求項1記
載のフローティングシール。
2. The method according to claim 1, wherein at least one of the rotating floating sheet and the fixed floating sheet is
The floating seal according to claim 1, wherein the floating seal is formed from a cast iron that is a self-lubricating composite material.
【請求項3】 前記回転フローティングシート又は前記
固定フローティングシートの少なくとも何れか一方を、
成形圧力を変えることにより5〜10%の空孔を有する
多孔質に形成した請求項1又は2記載のフローティング
シール。
3. The method according to claim 1, wherein at least one of the rotating floating sheet and the fixed floating sheet is
3. The floating seal according to claim 1, wherein the floating seal is formed to have a pore of 5 to 10% by changing a molding pressure.
【請求項4】 前記空孔内に樹脂、炭素、金属等を含浸
した請求項3記載のフローティングシール。
4. The floating seal according to claim 3, wherein said holes are impregnated with resin, carbon, metal or the like.
【請求項5】 前記回転フローティングシート又は前記
固定フローティングシートの少なくとも何れか一方を、
焼結工程に粉末鍛造工程を挟むことにより、組織を微細
化し、かつ、空孔を消失させた請求項1又は2記載のフ
ローティングシール。
5. At least one of the rotating floating sheet and the fixed floating sheet,
The floating seal according to claim 1 or 2, wherein the powder forging step is interposed between the sintering step and the structure is refined and voids are eliminated.
【請求項6】 前記回転フローティングシート又は固定
フローティングシートの少なくとも何れか一方の表面に
表面処理を施した請求項1〜5記載のフローティングシ
ール。
6. The floating seal according to claim 1, wherein a surface treatment is applied to at least one of the rotating floating sheet and the fixed floating sheet.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005330581A (en) * 2004-04-22 2005-12-02 Komatsu Ltd Fe-BASED WEAR-RESISTANT SLIDING MATERIAL

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