JPH051073U - ゴムベローズを用いたメカニカルシール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゴムベローズ６０の頚部６１内径がシャフト
１１０の外周面に圧着することによる回転環３０の作動
不良を防止する。 【構成】 ゴムベローズ６０の頚部６１の外径端６１ａ
が回転環３０の背面に密着し内径筒状部６２がシャフト
１１０外周面に密着した構造を有するメカニカルシール
において、ゴムベローズ６０の頚部６１内径とシャフト
１１０外周面の間に、固体潤滑材からなる潤滑リング９
０を配置する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、回転環とシャフトとの間をゴムベローズで密封した本体回転型のメ カニカルシールであって、密封対象の高圧側流体が密封摺動面の外周側に存在す るものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、回転型メカニカルシールの一種として、図３に示すように、回転環 ３０とシャフト１１０の間をゴムベローズ６０で密封してなる構造のものがある 。

【０００３】 すなわち、このメカニカルシールは、固定環１０が、ハウジング１００の軸孔 １０１の開口部に形成した嵌合凹部１０２内にカップガスケット２０を介して気 密的に嵌着される一方、シャフト１１０の外周に軸方向移動自在に配置された回 転環３０が、カラー４０でバックアップしたコイルスプリング５０の軸方向付勢 力によって固定環１０に押し付けられて密封摺動面Ｓを形成し、シャフト１１０ の外周面と回転環３０の背面３１の間に作動用の軸パッキンとしてゴムベローズ ６０を介在させたものである。

【０００４】 断面鎌首状をなして展開するゴムベローズ６０の先端頚部６１は、その外径端 ６１ａが、回転環３０の外周に嵌着した金属製のケース７０で固定されて、回転 環３０の背面に密着しており、また、ゴムベローズ６０の内径筒状部６２は、そ の外周に嵌着されたドライブリング８０によって締め付けられ、シャフト１１０ の外周面に適当な締め代をもって圧着している。回転環３０は、シャフト１１０ の軸方向への挙動等に拘らず常に固定環１０と適切な面圧で密接するように、ゴ ムベローズ６０の頚部６１の可撓性によって軸方向や傾斜方向の追従作動性が確 保されている。

【０００５】 ケース７０は、その外周に形成した陥没部７１において回転環３０の外周切欠 溝３１と周方向に係合する一方、背面から突設した突起７２においてドライブリ ング８０の外周切欠溝８１と係合し、これによって回転環３０がシャフト１１０ と一体に回転するようになっている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上記メカニカルシールは、密封摺動面Ｓの外周に到る軸周空間に存在する密封 対象流体Ａが、密封摺動面Ｓの内周に到る軸周空間の大気Ｂ側へ漏洩するのを防 止するものであるが、図４に示すように、密封対象流体Ａが高圧である場合は、 その圧力Ｐによって、ゴムベローズ６０の頚部６１の屈曲した内径がシャフト１ １０の外周面に圧着してしまい、このため頚部６１の可撓性が損なわれることが ある。この結果、回転環３０の追従作動性が損なわれて、密封摺動面Ｓの面開き による大量の漏れや、密封摺動面Ｓの面圧過大による過熱、異常摩耗といった不 具合が発生するおそれがあった。

【０００７】 本考案は、上記のような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところ は、ゴムベローズの頚部内径がシャフトの外周面に圧着することによる回転環の 作動不良を防止することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本考案は、スプリングで軸方向に付勢された回転環 とシャフト外周面の間に、断面が鎌首状をなして展開する頚部とこの頚部内径か ら延びる内径筒状部からなるゴムベローズを介在させ、前記頚部の外径端が回転 環の背面に密着するとともに前記内径筒状部がシャフト外周面に密着した構造を 有するメカニカルシールにおいて、ゴムベローズの頚部内径とシャフト外周面の 間に、固体潤滑材からなる潤滑リングを配置したものである。

【０００９】 また、上記潤滑リングは、内周及び軸方向両側にクリアランスを有する金属リ ングに代えることができる。

【００１０】

【作用】

上記構成によると、ゴムベローズの頚部は、外周から密封対象流体の圧力を受 けても、その内周に配置された潤滑リングまたは金属リングによって、シャフト 外周面との接触が防止される。潤滑リングは、その良好な自己潤滑性によってゴ ムベローズの頚部の軸方向変形動作を許容し、また、金属リングは、クリアラン スの存在によってシャフトの外周を軸方向に移動してゴムベローズの頚部の軸方 向変形動作を許容するため、回転環の追従作動性が確保される。

【００１１】

【実施例】

次に、本考案を、図１及び図２に示す実施例を参照しながら説明する。なお、 図示の実施例において、先に述べた図３の従来構造と重複する部分は同一符号を もって示し、その説明は省略する。

【００１２】 図１に示す第一実施例のメカニカルシールは、断面鎌首状に展開するゴムベロ ーズ６０先端の頚部６１の屈曲した内径と、シャフト１１０の外周面との間に、 固体潤滑材、例えばＰＴＦＥからなる潤滑リング９０を介在させて配置したもの である。

【００１３】 この第一実施例によると、外周の密封対象流体Ａが高圧である場合に、その圧 力によってゴムベローズ６０の頚部６１が縮径方向への荷重を受けても、シャフ ト１１０との接触は潤滑リング９０によって防止される。また、潤滑リング９０ は優れた自己潤滑性を有するため、その軸方向両側にクリアランスδ₁ ，δ₂ を 設けておくことによってシャフト１１０の外周を軸方向に容易に滑り、前記クリ アランスδ₁ ，δ₂ を設けなくても頚部６１の内径と滑るため、頚部６１は良好 な変形動作が可能であり、したがって固定環１０に対する回転環３０の追従作動 性が確保される。

【００１４】 次に、図２に示す第二実施例のメカニカルシールは、第一実施例における潤滑 リング９０に代えて、金属リング９１を配置したものである。金属リング９１の 軸方向両側にはクリアランスδ₁ ，δ₂ が設けられ、また金属リング９１の内周 面とシャフト１１０の外周面の間にはクリアランスδ₃ が設けられている。

【００１５】 この第二実施例によると、ゴムベローズ６０の頚部６１は、外周の密封対象流 体Ａの圧力によるシャフト１１０の外周面との接触が金属リング９１によって防 止される。このとき、前記頚部６１は金属リング９１の外周面と圧着状態になる が、クリアランスδ₁ ，δ₂ ，δ₃ の存在によって、金属リング９１はシャフト １１０の外周を軸方向に自在に移動することができるため、頚部６１は良好な変 形動作が可能であり、したがって固定環１０に対する回転環３０の追従作動性が 確保される。

【００１６】 なお、先の第一実施例も、第二実施例と同様、潤滑リング９０の内周にクリア ランスδ₃ を設けることができる。

【００１７】

【考案の効果】

本考案によると、ゴムベローズの頚部は、潤滑リングまたは金属リングによっ て、密封対象流体の圧力によるシャフト外周面との接触が防止され、潤滑リング は自己潤滑性によって、また、金属リングは、軸方向移動自在であることによっ て、ゴムベローズの頚部の軸方向変形動作を許容するため、回転環の良好な追従 作動性を維持し、密封摺動面の面開きによる漏れの発生や、過大面圧による過熱 及び異常摩耗を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例を示す半断面図である。

【図２】本考案の第二実施例を示す概略的な要部断面図
である。

【図３】従来構造の一例を示す半断面図である。

【図４】同じく頚部がシャフトと圧着した状態の説明図
である。

【符号の説明】

１０ 固定環 ３０ 回転環 ５０ コイルスプリング ６０ ゴムベローズ ６１ 頚部 ６２ 内径筒状部 ７０ ケース ９０ 潤滑リング ９１ 金属リング Ａ 密封対象流体 Ｓ 密封摺動面

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 スプリングで軸方向に付勢された回転環
   とシャフト外周面の間に、断面が鎌首状をなして展開す
   る頚部とこの頚部内径から延びる内径筒状部からなるゴ
   ムベローズを介在させ、前記頚部の外径端が回転環の背
   面に密着するとともに前記内径筒状部がシャフト外周面
   に密着した構造を有するメカニカルシールにおいて、ゴ
   ムベローズの頚部内径とシャフト外周面の間に、固体潤
   滑材からなる潤滑リングを配置したことを特徴とするゴ
   ムベローズを用いたメカニカルシール。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、潤滑リング
   を、内周及び軸方向両側にクリアランスを有する金属リ
   ングに代えたことを特徴とするゴムベローズを用いたメ
   カニカルシール。