JPH0540660U - メカニカルシール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シールリング５に対する密封対象流体Ａの圧
力Ｐの分布が、圧力Ｐによる作動用パッキン４の圧縮量
の変化に影響されないようにする。 【構成】 回転側のシールリング５が、スプリング７の
付勢力でコンプレッションリング６を介して静止側のメ
イティングリング３方向へ押圧され、密封対象流体Ａが
シールリング５とメイティングリング３の摺動面Ｓの外
周に達する空間に存在するメカニカルシールにおいて、
コンプレッションリング６が、シールリング５側へ突出
する筒状部６１と、この筒状部６１の内径側に形成され
てシールリング５側と対向する環状凹部６２を有し、作
動用パッキン４が、シールリング５の背面内径部５２
と、筒状部６１の内周面に密接した構成とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、回転軸周を密封するメカニカルシールに関し、とくに、高圧流体の 密封に適したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、メカニカルシールの一種として、図３に示すようなものがある。す なわち、このメカニカルシールは、ハウジング１の軸孔開口部に気密的に嵌着固 定された静止側のメイティングリング３と、回転軸２の外周面に作動用パッキン ４を介して軸方向移動自在に装着された回転側のシールリング５と、このシール リング５をコンプレッションリング６を介してメイティングリング３側へ押圧す るスプリング７とを含み、非回転のメイティングリング３に対して回転軸２と一 体に回転するシールリング５が密接摺動することによって、その摺動面Ｓの外周 に達する密封対象流体Ａを密封するものである。作動用パッキン４は、シールリ ング５の内径部に形成されてコンプレッションリング６側へ延びる環状凹部８内 に保持されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記構成において、シールリング５に対する密封対象流体Ａの圧力Ｐは、図４ に示すように分布している。すなわち、作動用パッキン４によるシール部から摺 動面Ｓ側の部分５ａでは、圧力Ｐがシールリング５の外周面にのみ作用するので 径方向に対して圧力Ｐがアンバランスな状態にあり、また、作動用パッキン４よ りもコンプレッションリング６側の部分５ｂでは、前記圧力Ｐはシールリング５ の内周側からも作用するので、径方向に対して圧力バランス状態にあり、したが って、シールリング５は、摺動面Ｓ側が僅かに縮径されるように傾斜変形を受け る。

【０００４】 ところが、上記従来構造によると、密封対象流体Ａの圧力Ｐによって前記環状 凹部８の端面８ａに押し付けられている作動用パッキン４の軸方向幅Ｗは、前記 圧力Ｐの上昇によって減少するので、シールリング５の圧力バランス部分５ｂの 幅が増大し、しかも圧力Ｐの上昇によって作動用パッキン４の軸方向圧縮量が大 きくなると、この作動用パッキン４による径方向の反発荷重Ｆも増大する。した がって圧力Ｐの変化に伴って前記圧力分布が変化してしまい、シールリング５の 傾斜変形の度合が著しく変化するので、摺動面Ｓの密接状態が不安定になる問題 があった。

【０００５】 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、シールリングに対する密封対象流体の圧力分布が、前記圧力による作動用パ ッキンの圧縮量の変化に影響されないようになすことにある。

【０００６】

【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、回転側のシールリングが、スプリングの 付勢力でコンプレッションリングを介して静止側のメイティングリング方向へ押 圧され、シールリングと回転軸との間に、回転軸と摺動自在の作動用パッキンが 介装され、密封対象流体がシールリングとメイティングリングの摺動面の外周に 達する空間に存在するメカニカルシールにおいて、コンプレッションリングが、 シールリング側へ突出する筒状部と、この筒状部の内径側に形成されてシールリ ング側と対向する環状凹部を有し、作動用パッキンが、シールリングの背面内径 部と、前記筒状部の内周面に密接してなる構成としたものである。

【０００７】

【作用】

上記構成によると、作動用パッキンは、コンプレッションリングの内径の環状 凹部内に保持されて、回転軸の外周面とコンプレッションリングの筒状部との間 で圧縮されるとともに、密封対象流体の圧力によってシールリングの背面内径部 に密接して、回転軸とシールリングの間のシールを行なうものであり、すなわち 、この作動用パッキンはシールリングの内周面と密接していないので、圧力変動 による作動用パッキンの変形によってシールリングに対する圧力分布が変化する ことがない。

【０００８】

【実施例】

次に、本考案に係るメカニカルシールを、図１及び図２に示す一実施例を参照 しながら説明する。なお、この実施例は、先に述べた図３及び図４の従来例と同 種のメカニカルシールに本考案を適用したものであるため、構成が先の従来例と 重複する部分については、同一符号をもって示し、その説明は省略する。

【０００９】 このメカニカルシールは、コンプレッションリング６に、シールリング５側へ 突出する筒状部６１と、この筒状部６１の内径側に形成されてシールリング５側 と対向する環状凹部６２を有する。また、シールリング５の背面外径部に突出形 成された係合突起５１が、コンプレッションリング６の筒状部６１の外周部に形 成された係合切欠６３と周方向に係合しており、この係合によって、回転軸２側 からの回転力がシールリング５に伝達される。シールリング５と回転軸２の間を シールする作動用パッキン４は、前記環状凹部６２内であって筒状部６１の内周 面と回転軸２の外周面との間に介在し、コンプレッションリング６側から作用す る密封対象流体Ａの圧力によって、シールリング５の背面内径部５２と密接して いる。

【００１０】 上記構成において、シールリング５に径方向に作用する密封対象流体Ａの圧力 Ｐは、図２に示すように分布している。すなわち、作動用パッキン４とシールリ ング５の背面内径部５２との密接によるシール部から摺動面Ｓ側の部分５３では 外周面にのみ作用するので径方向に対してアンバランスな状態にあり、また、そ れ以外の部分である係合突起５１では、その外周面に作用する圧力Ｐと、コンプ レッションリング６の筒状部６１の外周の係合切欠６３内に侵入した前記密封対 象流体Ａの圧力Ｐとが径方向にバランスしている。

【００１１】 ここで、上記圧力分布は、圧力Ｐの変動による作動用パッキン４の軸方向圧縮 量の変化に関係なく、常に一定である。これは、作動用パッキン４の外径がコン プレッションリング６の筒状部６１の内周面と密接しており、この密接部の変位 がシールリング５への圧力分布に関与することはないからである。また、シール リング５は、環状凹部６２内へ侵入した密封対象流体Ａの圧力によって軸方向に 圧縮される作動用パッキン４の径方向への反発力も受けない。このため、圧力Ｐ の変動によるシールリング５の傾斜方向の歪量、ひいては摺動面Ｓの傾斜歪量の 変化が抑制され、摺動状態を安定させることができる。またこのため、圧力Ｐに よる摺動面Ｓの傾斜歪量の予測が容易であり、予測値に基づいてあらかじめ摺動 面Ｓを適切な形状に加工しておくことが可能となるので、メイティングリング３ との安定した密接状態を得ることができる。

【００１２】 なお、本考案は図示の実施例に限定されるものではない。例えば作動用パッキ ン４としては、図示の断面円形のＯリング形のほか、断面矩形状のものやＶ字形 のもの等、他の形状のパッキンを用いた場合でも同様に適用可能である。

【００１３】

【考案の効果】

以上、本考案によると、回転軸とシールリングの間のシールを行なう作動用パ ッキンは、シールリングの内周面と密接せず、コンプレッションリングに形成し た筒状部の内周面に保持されているので、作動用パッキンの変形によってシール リングに対する密封対象流体の圧力分布が変化することがなく、したがって、圧 力変動に拘らずメイティングリングとの安定した密接摺動状態を得ることができ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るメカニカルシールの一実施例を機
器との関係とともに示す半断面図である。

【図２】同じく作用説明図である。

【図３】従来構造に係るメカニカルシールの一例を機器
との関係とともに示す半断面図である。

【図４】同じく作用説明図である。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ 回転軸 ３ メイティングリング ４ 作動用パッキン ５ シールリング ６ コンプレッションリング ７ スプリング ５２ 背面内径部 ６１ 筒状部 ６２ 環状凹部 Ａ 密封対象流体 Ｓ 摺動面

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転側のシールリングが、スプリングの
   付勢力でコンプレッションリングを介して静止側のメイ
   ティングリング方向へ押圧され、シールリングと回転軸
   との間に、回転軸と摺動自在の作動用パッキンが介装さ
   れ、密封対象流体が、シールリングとメイティングリン
   グの摺動面の外周に達する空間に存在するメカニカルシ
   ールにおいて、コンプレッションリングが、シールリン
   グ側へ突出する筒状部と、この筒状部の内径側に形成さ
   れてシールリング側と対向する環状凹部を有し、作動用
   パッキンが、シールリングの背面内径部と、前記筒状部
   の内周面に密接してなることを特徴とするメカニカルシ
   ール。