JPH0128374Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、主としてポンプ軸のような比較的
高圧の軸シールは、または自動車用ターボチヤー
ジヤーのような低トルクで高速回転が要求される
軸シールに適したメカニカルシールに関するもの
である。

「従来の技術」 一般にメカニカルシールは、環状溝型止環に進
退自在に設置されたドーリングをシートリングに
極く軽く接触させて境界潤滑の状態でシールする
ため、相互の接触面からオイルが洩れ易いという
難点があつた。

そのため、出願人らは先にシートリングのシー
ル端面にスパイラル放射状の多数の切溝を円周方
向に沿つて設け、この切溝のポンプ作用により洩
れたオイルをオイル側に押戻すことにより、ドー
リング外周からのオイルの洩れを防止するように
したメカニカルシールを開発し、既に出願してい
る。

「考案が解決しようとする問題点」 しかしながら、上記スパイラル放射状の多数の
切溝を設けたメカニカルシールにおいては、洩れ
量が低下しても完全に洩れを防止するには至ら
ず、切溝間のシール端面から極く僅かに洩れるお
それがあつた。

「問題点を解決するための手段」 この考案は、前記従来の課題を解決するため
に、シートリング又はドーリングのいずれか一方
の摺接面に円周方向に沿つて環状を成す複数の凹
溝を設け、各凹溝の外周側内側面を溝底面に向つ
て内周側に下り勾配をなす傾斜面に形成し、この
傾斜面にスパイラル放射状の多数の切溝を設ける
ことにより、この切溝によるポンプ作用によりオ
イルを押戻すと共に、凹溝の外周側の傾斜内側面
と相手シール端面との交差部付近において表面張
力によりオイルを保持させ、かつ、ここで保持し
きれないオイルを更に内側のの凹溝において同様
に保持させ、オイルの洩れを完全に防止するよう
にしたメカニカルシールを提案するものである。

「実施例」 以下この考案を図面に示すドーリングが回転し
てシートリングが固定されたメカニカルシールに
実施した実施例について説明すると、ケーシング
１は回転軸２を包囲して所定部材に固定され、そ
の前端部には環状のカバー３が取付けられてい
る。

カバー３の内部には環状のシートリング４が挿
脱自在に装填され、このシートリング４の外周面
とカバー３の内周面間はＯリング５により密封さ
れ、かつシートリング４はその後端に突設したピ
ン６をカバー３の受穴７に係合することにより回
転を阻止されている。

ケーシング１と回転軸２間には、底部８ａにお
いて回転軸２に固定された止環８が配置され、こ
の止環８の内部には環状のドーリング９が軸方向
に進退自在に設置されている。

ドーリング９の外周には軸方向に複数の凹溝１
０が設けられ、これに止環８の外周に設けた立上
片８ｂに突設した爪片状突部１１が係合し、ドー
リング９を止環８に対して回転させることなく進
退自在に保持している。また、ドーリング９の内
周には小さい締代をもつて回転軸２に圧接するＯ
リング１２が装填され、更に止環８の底部８ａと
ドーリング９の後端間には圧縮バネ１３が装着さ
れ、ドーリング９の先端をシートリング４に軽い
圧接力をもつてシールしている。

シートリング４の先端のシール端面には、周方
向に沿つて環状を成す複数の凹溝１４ａ，１４ｂ
……が所定間隔で設けられ、各凹溝１４ａ，１４
ｂ……の外周側内側面は溝底面に向つて内周側に
下り勾配をなす傾斜面１４′ａ，１４′ｂに形成さ
れ、この傾斜面１４′ａ，１４′ｂにスパイラル放
射状を成す多数の切溝１５が設けられている。

この切溝１５は、その内側端から外側端にかけ
て回転軸２と共に回転するドーリング９の回転方
向に傾斜するように形成されており、このためド
ーリング９の回転に伴なつて生じるポンプ作用に
より各凹溝１４ａ，１４ｂ……内に洩れ出したオ
イルＲを切溝１５の外側方向に押戻すようになつ
ている。

「考案の作用」 以上の構成において回転軸２と共にドーリング
９が回転すると、ケーシング１内からシートリン
グ４の最外側の凹溝１４ａ内に洩れ出したオイル
Ｒはポンプ作用により切溝１５の外側端に押戻さ
れ、凹溝１４ａの傾斜内側面１４′ａ，１４′ｂと
ドーリング９の交差部において表面張力によつて
吸着保持される。

更に、オイルＲの洩れ量が増加するとポンプ作
用及び表面張力との均衡を失い、凹溝１４ａの底
部方向に流れ、内側の凹溝１４ｂに洩れ出し、同
様にポンプ作用により切溝１５の外側端に押戻さ
れると共に、傾斜内側面１４′ａ，１４′ｂとドー
リング９の交差部において表面張力によつて吸着
保持される。

従つて、オイルＲの洩れ量に応じて凹溝１４
ａ，１４ｂ……の数を増すことにより、オイルＲ
の外部への洩れ出しを完全に防止することがで
き、その結果シートリング４とドーリング９との
シール可能面圧を減少させ、相互の摺動面の摩耗
を低減して寿命を増大させることが可能となると
共に、摺動トルクを低減して高速回転の軸シール
に適用することが可能となる。

この場合、傾斜内側面１４′ａ，１４′ｂの傾斜
角度αを増す程切溝１５によるポンプ作用の効果
は増大するが、摩耗による接触面積の増加量が大
きくなつて摺動抵抗が増すため、これらのバラン
スを適宜勘案しながら傾斜角度αを設定すること
により最適な結果を得ることが可能となる。

なお、以上の作用効果はシートリング４を回転
し、ドーリング９を固定する場合においても同様
に得られる。

また、上記凹溝１４ａ，１４ｂ……及び切溝１
５をドーリング９のシール端面に設けてもよいこ
とは言うまでもない。この場合の切溝１５の傾斜
方向はドーリング９の回転方向と反対にすること
になる。

「考案の効果」 以上の通りこの考案によれば、環状のシートリ
ング又はこれに先端を圧接する環状のドーリング
のいずれか一方の摺接面に円周方向に沿つて環状
を成す複数の凹溝を所定間隔で設け、各凹溝の外
周側内側面を溝底面に向つて内周側に下り勾配を
なす傾斜面に形成し、この傾斜面にスパイラル放
射状の多数の切溝を設けてなるので、シートリン
グの凹溝内に洩れ出したオイルはポンプ作用によ
り切溝の外側端に押戻され、凹溝の傾斜内側面と
ドーリングの交差部において表面張力によつて吸
着保持され、順次オイルの洩れ量に応じて各凹溝
において同様の作用が行なわれる結果、外部への
オイルの洩れ出しを完全に防止することができ
る。

従つて、この考案によれば高圧シールのメカニ
カルシールに適用することが可能となると共に、
シートリングとドーリングとのシール可能面圧を
減少させることができるので、相互の摺動面の摩
耗及び摺動トルクを低減し、高速回転で低トルク
のメカニカルシールに適用することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す縦断側面図、
第２図はこの考案の要部を示す部分拡大縦断側面
図、第３図はこの考案に係るシートリングの部分
正面図である。 ４……シートリング、９……ドーリング、１４
ａ，１４ｂ……凹溝、１４′ａ，１４′ｂ……傾斜
内側面、１５……切溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 環状のシートリング又はこれに先端を圧接する
   環状のドーリングのいずれか一方の摺接面に円周
   方向に沿つて環状を成す複数の凹溝を所定間隔で
   設け、前記各凹溝の外周側内側面を溝底面に向つ
   て内周側に下り勾配をなす傾斜面に形成し、この
   傾斜面にスパイラル放射状を成す多数の切溝を設
   けてなることを特徴とするメカニカルシール。