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公開番号2025112096
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-31
出願番号2024006185
出願日2024-01-18
発明の名称シール機構
出願人大成建設株式会社
代理人個人,個人
主分類F16J 15/16 20060101AFI20250724BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】弾性体からなるシール部材を備えたシール機構において、油膜切れを抑制でき、優れたシール性を有するシール機構を提供する。
【解決手段】固定側構造物10と可動側構造物20の一方にシール部材30が取り付けられ、他方が金属表面22を備えており、金属表面22にシール部材30が摺接するシール機構50であり、シール部材30は弾性体であり、シール部材30と金属表面22の間には潤滑油40が介在し、金属表面22のうち、シール部材30が摺接する領域に複数のディンプル25が設けられている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
固定側構造物と可動側構造物の一方にシール部材が取り付けられ、他方が金属表面を備えており、該金属表面に該シール部材が摺接自在である、シール機構であって、
前記シール部材は弾性体であり、
前記シール部材と前記金属表面の間には潤滑油が介在し、
前記金属表面のうち、前記シール部材が摺接する領域に複数のディンプルが設けられていることを特徴とする、シール機構。
続きを表示（約 440 文字）【請求項２】
前記弾性体がシールゴムであることを特徴とする、請求項１に記載のシール機構。
【請求項３】
前記ディンプルに収容されている前記潤滑油からの滲み出しによって該シール部材と該金属表面との間の摩擦を低減することを特徴とする、請求項２に記載のシール機構。
【請求項４】
前記ディンプルは、湾曲状に陥没した微小の凹みであって、入口径がφ５μｍ乃至φ１００μｍの範囲にあり、深さが０．５μｍ乃至３μｍの範囲にあることを特徴とする、請求項２記載のシール機構。
【請求項５】
前記固定側構造物と前記可動側構造物がいずれも、シールド掘進機の構成部材であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のシール機構。
【請求項６】
前記固定側構造物が基礎工事機械の本体であり、
前記可動側構造物が前記基礎工事機械の回転軸であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のシール機構。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール機構に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
様々な固定側構造物と可動側構造物の間には、それらの一方にシール部材が取り付けられ、他方の金属表面にシール部材が摺接することにより、シール機構が形成されるようになっている。
一例として、ポンプ等の機械や船舶等においては、固定側構造物である機械本体や船舶本体に設けられている貫通孔に、可動側構造物である回転軸や回転シャフト（プロペラシャフト）が回転可能に装着されており、本体と回転軸等との間のシールを図るべく、本体側にシール部材を取り付け、シール部材の先端が回転軸等の金属表面に摺接する形態を挙げることができる。
【０００３】
ここで、「シール」とは、機械や装置において、液体や気体の外部への漏れや雨水や埃等の内部への浸入を防ぐ部品や素材、動作の総称であり、シール部材によってシールを実行する機構が「シール機構」である。
尚、「シール」は、日本産業規格ＪＩＳＢ０１１６「パッキン及びガスケット用語」でもあり、動く場所に適用されるパッキンにはオイルシールやＵパッキン、Ｏリング等が含まれ、動かない場所に適用されるガスケットには金属ガスケットやＯリング等が含まれる。
【０００４】
シール部材が摺接する固定側構造物もしくは可動側構造物の金属表面には、シール部材との摩擦を低減するべく、切削や研削、研磨等の鏡面加工が実施されるのが一般的である。しかしながら、鏡面加工された金属表面では、表面粗さの大小に関わらず、凹凸の断面形状の凹部が鋭角にスジ状に形成され易く、この加工面に潤滑油を供給した状態で金属製のシール部材が摺動した際には、摺動時の面圧によって潤滑油が凹部の先端鋭角部に毛細管現象によって流動してしまい、潤滑油が逃げることで油膜切れが生じるといった課題がある。尚、この課題は、クロス研磨においても同様に存在する。
【０００５】
以上のことから、金属表面を鏡面加工することに代わり、金属表面にディンプル加工を施して多数のディンプルを形成し、ディンプルに潤滑油を保持させることにより、油膜切れを防止する技術が提案されている。そして、多数のディンプルを備えた金属表面に対して、金属製のシール部材が摺接するシール機構は公知となっている。
【０００６】
ところで、昨今、金属製のシール部材に代わり、ゴムに代表される弾性体からなるシール部材を備えたシール機構も存在しているが、シール部材が弾性体である場合においても、鏡面加工された金属表面に対して弾性体からなるシール部材が摺接するシール機構が公知となっており、金属製のシール部材の場合と同様に、上記する油膜切れの課題が内在する。
【０００７】
ここで、特許文献１には、固定側物体の装着用溝部に断面Ｖ字状のシール部材の取付片部が挿入され、シール部材の押圧片部が可動側物体に押圧されるシール機構が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２００２－１３６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載のシール機構によれば、装着用溝部へのシール部材の装着を容易に行うことができるとしているが、上記する課題、すなわち、弾性体からなるシール部材を備えたシール機構において、油膜切れを抑制できる手段の開示はない。
【００１０】
本発明は、弾性体からなるシール部材を備えたシール機構において、油膜切れを抑制でき、優れたシール性を有するシール機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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