JPH0126932Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0126932Y2 JPH0126932Y2 JP797285U JP797285U JPH0126932Y2 JP H0126932 Y2 JPH0126932 Y2 JP H0126932Y2 JP 797285 U JP797285 U JP 797285U JP 797285 U JP797285 U JP 797285U JP H0126932 Y2 JPH0126932 Y2 JP H0126932Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- rotating ring
- mechanical seal
- axial direction
- respect
- 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.)
- Expired
Links
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- 210000000078 claw Anatomy 0.000 claims description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
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- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Mechanical Sealing (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、回転軸の軸封装置として用いられる
メカニカルシールに関し、さらに詳しくは、軸駆
動力をケースを介して回転環へ伝達する構造を備
えたメカニカルシールのシール性ならびに耐久性
の向上を目的とするものである。
メカニカルシールに関し、さらに詳しくは、軸駆
動力をケースを介して回転環へ伝達する構造を備
えたメカニカルシールのシール性ならびに耐久性
の向上を目的とするものである。
従来より、第６図に示すように、固定環１と回
転環２を有し、該両環１，２の密接摺動により被
シール流体をシールするメカニカルシールにあつ
て、回転軸３に断面略Ｌ字形状の金属ケース４を
外挿嵌着し、該ケース４を介して回転軸３の回転
駆動力を回転環２へ伝達するものが汎用されてい
る。この種のメカニカルシールにおいて、前記ケ
ース４から回転環２への駆動力の伝達は、回転環
２の外周面に等配形成され軸と同方向に切欠かれ
た係合切欠５と、前記ケース４に等配突設され軸
と同方向に延びる係合爪６との係合により行なわ
れている。すなわち第７図に示すように、ケース
４が図上矢印方向へ回転する場合、係合爪６の、
軸と平行な方向に直線状に形成された側部６′が、
これと対応する係合切欠５の立上り面５′に当接、
押圧して回転環２を回転せしめるものである。
転環２を有し、該両環１，２の密接摺動により被
シール流体をシールするメカニカルシールにあつ
て、回転軸３に断面略Ｌ字形状の金属ケース４を
外挿嵌着し、該ケース４を介して回転軸３の回転
駆動力を回転環２へ伝達するものが汎用されてい
る。この種のメカニカルシールにおいて、前記ケ
ース４から回転環２への駆動力の伝達は、回転環
２の外周面に等配形成され軸と同方向に切欠かれ
た係合切欠５と、前記ケース４に等配突設され軸
と同方向に延びる係合爪６との係合により行なわ
れている。すなわち第７図に示すように、ケース
４が図上矢印方向へ回転する場合、係合爪６の、
軸と平行な方向に直線状に形成された側部６′が、
これと対応する係合切欠５の立上り面５′に当接、
押圧して回転環２を回転せしめるものである。
また、一般に、メカニカルシールの停止時にお
ける被シール流体の漏洩防止のためには、該メカ
ニカルシールの組立荷重を大きくすることによ
り、固定環１と回転環２の密着力を増大せしめる
ことが有効な手段となつている。
ける被シール流体の漏洩防止のためには、該メカ
ニカルシールの組立荷重を大きくすることによ
り、固定環１と回転環２の密着力を増大せしめる
ことが有効な手段となつている。
しかしながら、組立荷重を増大すれば、回転駆
動時における摺動発熱量の増加および摺動面の摩
耗量の増加をもたらし、上記従来のメカニカルシ
ールには回転駆動時において両環１，２の摺動面
への荷重を低減するための手段がなんら講じられ
ておらず、したがつて荷重の増大はシール耐久性
の早期低下を招き、また荷重の抑制は停止時の漏
洩量の増加をもたらすものであつた。
動時における摺動発熱量の増加および摺動面の摩
耗量の増加をもたらし、上記従来のメカニカルシ
ールには回転駆動時において両環１，２の摺動面
への荷重を低減するための手段がなんら講じられ
ておらず、したがつて荷重の増大はシール耐久性
の早期低下を招き、また荷重の抑制は停止時の漏
洩量の増加をもたらすものであつた。
本考案は上記問題点に鑑み、回転時において摺
動面に加わる荷重を低減せしめる構造のメカニカ
ルシールを提供せんとするもので、軸駆動力を、
該軸に外挿嵌着したケースを介して該軸に遊嵌外
挿した回転環へ伝達するメカニカルシールにおい
て、前記回転環の外周面に所要数設けられた軸方
向に延びる係合切欠の周方向幅が摺動面側へ向か
つて大となるようその立上り面を軸方向に対して
傾斜せしめるとともに、前記ケース外周縁より軸
方向へ所要数突設された係合爪の周方向幅が先端
へ向かつて大となるようその側面部を軸方向に対
して傾斜せしめ、該側面部の傾斜角度と前記立上
り面の傾斜角度とが一致するよう構成されてい
る。
動面に加わる荷重を低減せしめる構造のメカニカ
ルシールを提供せんとするもので、軸駆動力を、
該軸に外挿嵌着したケースを介して該軸に遊嵌外
挿した回転環へ伝達するメカニカルシールにおい
て、前記回転環の外周面に所要数設けられた軸方
向に延びる係合切欠の周方向幅が摺動面側へ向か
つて大となるようその立上り面を軸方向に対して
傾斜せしめるとともに、前記ケース外周縁より軸
方向へ所要数突設された係合爪の周方向幅が先端
へ向かつて大となるようその側面部を軸方向に対
して傾斜せしめ、該側面部の傾斜角度と前記立上
り面の傾斜角度とが一致するよう構成されてい
る。
回転軸とともにケースが回転駆動すると、該ケ
ースより突設された係合爪の一側面が回転環の係
合切欠の一方の立上り面に当接して回転駆動力を
回転環へ伝達するが、前記係合爪はその周方向幅
が先端側において大となるようその側面部が軸方
向に対して傾斜するとともに、該側面部に対向す
る係合切欠の立上り面も該側面部と一致する傾斜
面をなしており、このため該立上り面に対して垂
直に掛かる前記係合爪からの駆動力の入力方向
が、周方向に対して回転環の後背側へ傾斜するよ
うになり、その軸方向分力が当該メカニカルシー
ルの摺動面への荷重を緩和せしめる作用をなす。
ースより突設された係合爪の一側面が回転環の係
合切欠の一方の立上り面に当接して回転駆動力を
回転環へ伝達するが、前記係合爪はその周方向幅
が先端側において大となるようその側面部が軸方
向に対して傾斜するとともに、該側面部に対向す
る係合切欠の立上り面も該側面部と一致する傾斜
面をなしており、このため該立上り面に対して垂
直に掛かる前記係合爪からの駆動力の入力方向
が、周方向に対して回転環の後背側へ傾斜するよ
うになり、その軸方向分力が当該メカニカルシー
ルの摺動面への荷重を緩和せしめる作用をなす。
以下、本考案メカニカルシールの好ましい一実
施例を図面にもとづいて詳述する。
施例を図面にもとづいて詳述する。
第１図は本実施例を示す正面図で、１１はハウ
ジング１２内周へＯリング１３を介して嵌着固定
された固定環、１４は回転軸１５に外挿嵌着され
た金属ケース１６を介して回転軸１５の回転駆動
力を伝達されるとともに、金属ケース１６に後端
を担持され縮設されたコイルスプリング１７の弾
発力により押圧されて前記固定環１１と摺動する
回転環である。該回転環１４の外周面には係合切
欠１８が周方向等配状に形成され、その両立上り
面１８ａ，１８ｂは該係合切欠１８の周方向幅Ｗ
１が当該回転環１４の摺動面側において大となる
ごとく軸方向に対してそれぞれ傾斜している。ま
た、前記金属ケース１６の外周縁の前記係合切欠
１８と対応する位置には係合爪１９が軸方向に突
設されて前記係合切欠１８と互いに周方向に係合
しており、その両側面１９ａ，１９ｂは該係合爪
１９の周方向幅Ｗ２が先端側において大となるご
とく軸方向に対してそれぞれ傾斜しており、その
傾斜角度は前記係合切欠１８の両立上り面１８
ａ，１８ｂの傾斜角度（15゜、第２図参照）と一
致している。
ジング１２内周へＯリング１３を介して嵌着固定
された固定環、１４は回転軸１５に外挿嵌着され
た金属ケース１６を介して回転軸１５の回転駆動
力を伝達されるとともに、金属ケース１６に後端
を担持され縮設されたコイルスプリング１７の弾
発力により押圧されて前記固定環１１と摺動する
回転環である。該回転環１４の外周面には係合切
欠１８が周方向等配状に形成され、その両立上り
面１８ａ，１８ｂは該係合切欠１８の周方向幅Ｗ
１が当該回転環１４の摺動面側において大となる
ごとく軸方向に対してそれぞれ傾斜している。ま
た、前記金属ケース１６の外周縁の前記係合切欠
１８と対応する位置には係合爪１９が軸方向に突
設されて前記係合切欠１８と互いに周方向に係合
しており、その両側面１９ａ，１９ｂは該係合爪
１９の周方向幅Ｗ２が先端側において大となるご
とく軸方向に対してそれぞれ傾斜しており、その
傾斜角度は前記係合切欠１８の両立上り面１８
ａ，１８ｂの傾斜角度（15゜、第２図参照）と一
致している。
上記構成によれば、たとえば回転軸１５が図上
矢印Ａ方向に回転すると、金属ケース１６はこれ
に従回転し、第２図に示すように該金属ケース１
６に突設された係合爪１９の一側面１９ｂは回転
環１４に形成された係合切欠１８の一方の立上り
面１８ｂに当接し、回転軸１５の駆動力を伝達す
る。該駆動力は、立上り面１８ｂに対し、垂直な
方向への力Ｆとして掛かるが、該力Ｆは回転環１
４を第１図矢印Ａ方向に回転せしめんとする分力
ｆ２および該回転環１４を軸方向に後退せしめん
とする分力ｆ１との合力であつて、該軸方向分力
ｆ１はコイルスプリング１７の押圧方向と逆向き
に作用するため、該コイルスプリング１７による
回転環１４への荷重を緩和するようになる。前記
軸方向分力ｆ１は力Ｆの大きさに比例するもの
で、停止時においては該軸方向分力ｆ１は零とな
り、コイルスプリング１７の回転環１４への荷重
は増大する。
矢印Ａ方向に回転すると、金属ケース１６はこれ
に従回転し、第２図に示すように該金属ケース１
６に突設された係合爪１９の一側面１９ｂは回転
環１４に形成された係合切欠１８の一方の立上り
面１８ｂに当接し、回転軸１５の駆動力を伝達す
る。該駆動力は、立上り面１８ｂに対し、垂直な
方向への力Ｆとして掛かるが、該力Ｆは回転環１
４を第１図矢印Ａ方向に回転せしめんとする分力
ｆ２および該回転環１４を軸方向に後退せしめん
とする分力ｆ１との合力であつて、該軸方向分力
ｆ１はコイルスプリング１７の押圧方向と逆向き
に作用するため、該コイルスプリング１７による
回転環１４への荷重を緩和するようになる。前記
軸方向分力ｆ１は力Ｆの大きさに比例するもの
で、停止時においては該軸方向分力ｆ１は零とな
り、コイルスプリング１７の回転環１４への荷重
は増大する。
つぎに、第３図ないし第５図はいずれも本実施
例に係るメカニカルシールの従来例との比較試験
の結果を表わすもので、まず第３図は、 回転数：5500rpm 回転時圧力：12Kg／cm2Ｇ 被シール液：スニソ5GS＋フレオンＲ−12 時間：200Hrs の条件における摺動面温度測定結果を表わすグラ
フ、第４図は上記試験後における固定環の摺動面
の摩耗状態を示す拡大断面図、第５図は 回転数：2000rpm 回転時圧力：８Kg／cm2Ｇ 停止時圧力：５Kg／cm2Ｇ 被シール液：スニソ5GS＋フレオンＲ−12 の条件における漏洩量測定結果を表わすグラフで
ある。
例に係るメカニカルシールの従来例との比較試験
の結果を表わすもので、まず第３図は、 回転数：5500rpm 回転時圧力：12Kg／cm2Ｇ 被シール液：スニソ5GS＋フレオンＲ−12 時間：200Hrs の条件における摺動面温度測定結果を表わすグラ
フ、第４図は上記試験後における固定環の摺動面
の摩耗状態を示す拡大断面図、第５図は 回転数：2000rpm 回転時圧力：８Kg／cm2Ｇ 停止時圧力：５Kg／cm2Ｇ 被シール液：スニソ5GS＋フレオンＲ−12 の条件における漏洩量測定結果を表わすグラフで
ある。
上記試験結果からも明らかなように、本考案メ
カニカルシールは、回転時において摺動面に加わ
る荷重が低減される構造であるため、摺動発熱量
が低減されかつ摺動面の摩耗が抑制されてシール
耐久性が向上するほか、組立荷重を従来よりも大
きく設定することができるため、停止時における
漏洩を低減せしめることができる等の諸効果を奏
するものである。
カニカルシールは、回転時において摺動面に加わ
る荷重が低減される構造であるため、摺動発熱量
が低減されかつ摺動面の摩耗が抑制されてシール
耐久性が向上するほか、組立荷重を従来よりも大
きく設定することができるため、停止時における
漏洩を低減せしめることができる等の諸効果を奏
するものである。
第１図は本考案メカニカルシールの一実施例を
示す正面図、第２図は同要部正面図、第３図は試
験結果を表わすグラフ、第４図は固定環摺動面の
摩耗状態を示す拡大断面図、第５図は試験結果を
表わすグラフ、第６図は従来例に係るメカニカル
シールの半裁正断面図、第７図は同要部正面図で
ある。 １１……固定環、１２……ハウジング、１３…
…Ｏリング、１４……回転環、１５……回転軸、
１６……金属ケース、１７……コイルスプリン
グ、１８……係合切欠、１８ａ，１８ｂ……立上
り面、１９……係合爪、１９ａ，１９ｂ……側
面。
示す正面図、第２図は同要部正面図、第３図は試
験結果を表わすグラフ、第４図は固定環摺動面の
摩耗状態を示す拡大断面図、第５図は試験結果を
表わすグラフ、第６図は従来例に係るメカニカル
シールの半裁正断面図、第７図は同要部正面図で
ある。 １１……固定環、１２……ハウジング、１３…
…Ｏリング、１４……回転環、１５……回転軸、
１６……金属ケース、１７……コイルスプリン
グ、１８……係合切欠、１８ａ，１８ｂ……立上
り面、１９……係合爪、１９ａ，１９ｂ……側
面。
Claims (1)
- 回転軸の軸封装置として用いられ、軸駆動力
を、該軸に外挿嵌着したケースを介して該軸に遊
嵌外挿した回転環へ伝達するメカニカルシールに
おいて、前記回転環の外周面に所要数設けられた
軸方向に延びる係合切欠の周方向幅が摺動面側へ
向かつて大となるようその立上り面を軸方向に対
して傾斜せしめるとともに、前記ケース外周縁よ
り軸方向へ所要数突設された係合爪の周方向幅が
先端へ向かつて大となるようその側面部を軸方向
に対して傾斜せしめ、該側面部の傾斜角度と前記
立上り面の傾斜角度とが一致するよう構成したこ
とを特徴とするメカニカルシール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP797285U JPH0126932Y2 (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP797285U JPH0126932Y2 (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61124758U JPS61124758U (ja) | 1986-08-06 |
| JPH0126932Y2 true JPH0126932Y2 (ja) | 1989-08-11 |
Family
ID=30486822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP797285U Expired JPH0126932Y2 (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0126932Y2 (ja) |
-
1985
- 1985-01-25 JP JP797285U patent/JPH0126932Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61124758U (ja) | 1986-08-06 |
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