JPH056456Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は往復動したり回転動したりする軸体を
備えた弁やポンプなどに設けられ、軸体周囲の弾
性シール部材により流体の漏洩を遮断する軸体の
シール装置に関するものである。

〔従来の技術〕

モータやエア圧で駆動されて往復動または回転
動する軸体を備えた弁やポンプなどのボンネツト
には、軸体の周囲に軸方向に密着して配設される
複数個の弾性シール部材と、これを収納するパツ
キンボツクスとからなるシール装置が設けられて
おり、流体が外部へ漏洩しないように考慮されて
いる。このシール装置に設けられるシール部材と
しては、一般に石綿系や黒鉛系のパツキンが用い
られており、これらはパツキンボツクスの開口端
部に嵌合されたパツキンフオロアをボンネツトに
ボルト止めすることにより圧縮されて固定されて
いる。

そしてこのバツキンは、長期間これを使用する
と、パツキン自体の応力緩和によりシール性が低
下し、流体が外部へ漏れるようになるので、前記
パツキンフオロアを固定するポルトを締め、パツ
キンを増締めすることが行われている。

しかしながら、このような増締め方法において
は、パツキン全体に力が均一に加わらず、ボルト
に近いパツキンはよく締まるが、奥に向うにした
がつてパツキンに掛かる面圧が小さくなるという
問題があつた。

そこで例えば特開昭59−180184号公報に開示さ
れているように、パツキン群の中間部に互いに対
向するテーパ加工面を備えた一対のリングを介挿
し、これらのリングをラツクとピニオンとの噛合
により逆方向へ回動させてテーパ加工面の作用で
両リングを離間方向へ移動させることによりパツ
キンを圧縮するようにした増締め機構が提案され
ている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の軸体のシール
装置における増締め機構では、上記のようにラツ
クとピニオンを用いているために、流体圧力が高
い場合、それによつて生ずる摩擦力に打ち勝とう
とするとギア径がきわめて大きくなり、ボンネツ
トに組み込むことができず、実用化できないとい
う問題があつた。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するために本考案では、
パツキンボツクス内に密着配置された弾性シール
部材群の中間部に、内外径にシール部材を有する
一対のシール部と、これらシール部間にあつて互
いに連通する環状空間を内外径に備えた加圧部と
からなる段付きのリングを、軸方向に分割形成し
て摺動自在に介挿するとともに、外形側環状空間
に開口端を臨ませ外部の加圧装置に接続される通
孔をボンネツトに設けた。

〔作用〕

長期使用等により流体が漏洩する場合には、ボ
ンネツトの連通孔に加圧装置を接続してこれを作
動させると、圧力流体が段付きリングの加圧部に
設けた内外の環状空間に送入され、軸方向に分割
された段付きリングの分割片が互いに離間するよ
うにそれぞれ上下に移動するので、上下のパツキ
ン群が等分された力でそれぞれ圧縮され、増締め
されて流体の漏洩が遮断される。

〔実施例〕

第１図ないし第３図は本考案に係る軸体のシー
ル装置を弁に実施した例を示し、第１図はこれを
実施した弁のボンネツトを、加圧装置を接続した
状態で示す縦断面図、第２図はリング近傍の拡大
縦断面図、第３図はリングの斜視図である。図に
おいて、弁１のボンネツト２には、円孔状に形成
されたパツキンボツクス３が中心部に設けられて
おり、このパツキンボツクス３の中心部には、上
端部と下端部とを図示しないアクチユエータと弁
体とにそれぞれ連結された弁駆動軸４が、上下動
自在に貫通して設けられている。この弁駆動軸４
の周囲には、弾性材により環状に形成された複数
個のシール部材としてのパツキン５が上下に密着
して介挿されており、パツキンボツクス３の上端
開口部には、鍔付き円筒状に形成されたパツキン
フオロア６が摺動自在に嵌合されている。このパ
ツキンフオロア６は、ボンネツト２のねじ孔に螺
入されたボルト７と、そのねじ部に螺合されたナ
ツト８とでボンネツト２に進退調節自在に固定さ
れており、また、最下端のパツキン５とパツキン
ボツクス３の底面との間には、パツキン５を上方
へ付勢する圧縮コイルばね９が、ばね受け１０を
介して介装されている。こうすることにより、パ
ツキン５は、パツキンフオロア６と圧縮コイルば
ね９とで圧縮されて固定されている。

そして、本装置においては、パツキン５の中間
部に、リング１１が介挿されている。リング１１
は上部リング１２と下部リング１３とに軸方向に
分割されていて、これら上下の各リング１２，１
３は、大径のシール部１２ａ，１３ａとその端面
から突出する小径の加圧部１２ｂ，１３ｂとで一
体形成されており、上下の加圧部１２ｂ，１３ｂ
は端面同士を圧接されている。シール部１２ａ，
１３ａの外径と内径とに設けられた環状溝内に
は、シール部材としてのＯリング１４，１５が介
挿されており、また、加圧部１２ｂ，１３ｂの外
径と内径とには、孔１２ｃ，１３ｃで互いに連通
された環状空間１６，１７が形成されている。

前記ボンネツト２には、両側開口端を前記外径
側環状空間１６と、ボンネツト２外周のねじ孔１
８とに臨ませた連通孔１９が設けられており、ね
じ孔１８には、全体を符号２０で示す加圧装置が
送入管２１のねじ部を螺入されて接続されてい
る。この加圧装置２０は、送入管２１の他端ねじ
部が螺合された圧送管２２と、この圧送管２２の
ねじ孔に螺入された圧送スクリユー２３と、圧送
管２２のねじ孔に螺合されたボンネツト２４内で
摺動するハンドル２５付きのストツプバルブ２６
とを備えており、加圧エアを環状空間１６，１７
へ送入することにより、上下のリング１２，１３
を互いに離間する方向に移動させて上下のパツキ
ン５を圧縮するように構成されている。

以上のように構成されたシール装置の動作を説
明する。アクチユエータの作動により弁駆動軸４
を進退させると、弁駆動軸４の下端に装着された
弁体が開閉し、流体の流量が制御される。パツキ
ン５は圧縮コイルばね９で圧縮されており、流体
の漏洩はパツキン５とＯリング１４，１５とで遮
断されている。

長期使用等によるパツキン５の応力緩和や損傷
で流体が漏れる場合には、加圧装置２０のストツ
プバルブ２６を開き、圧送スクリユー２３で加圧
エアを送給すると、この加圧エアは連通孔１９を
経て環状空間１６と、孔１２ｃ，１３ｃで連通さ
れた環状空間１７とに送入されるので、このエア
圧により上部リング１２は上方へ移動し、下部リ
ング１３は下方へ移動する。すなわち、上下のパ
ツキン５が均一な面圧で圧縮され、シール性能が
確保される。

第４図は本考案の他の実施例を示すリング近傍
の縦断面図であつて、本実施例においては、リン
グ３０が、上部リング３１と下部リング３２およ
びこれら上下のリング３１，３２間のカラー３３
とに３分割されており、カラー３３は下部リング
３２に溶着されている。リング３１，３２にＯリ
ング３４，３５が設けられていることと、カラー
３３に孔３６と環状空間３７，３８とが設けられ
ていることは、前記実施例と同じである。このよ
うに構成されていることにより、環状空間３７，
３８に加圧エアを送入すると、上部リング３１が
上方へ移動し、下部リング３２とカラー３３とが
下方へ移動する。したがつて、上下のパツキン５
は均一な面圧で圧縮される。

なお、前記各実施例においては加圧装置として
圧送スクリユー式の加圧装置を例示したが、連通
孔１９とエアが充填された圧力ボンベとを、スト
ツプバルブを備えた配管で連結してもよい。また
加圧装置で送入する流体としては、実施例のよう
なエアか、あるいは水が、入手が容易で取扱いが
簡便であるが、油やグリスなど高粘度流体の方が
残存性が強いため、効果が長持ちする。

〔考案の効果〕 以上の説明により明らかなように本考案によれ
ば軸体のシール装置において、パツキンボツクス
内に密着配置された弾性シール部材群の中間部
に、内外径にシール部材を有する一対のシール部
と、これらシール部間にあつて互いに連通する環
状空間を内外径に備えた加圧部とからなる段付き
のリングを、軸方向に分割形成して摺動自在に介
挿するとともに、外形側環状空間に開口端を臨ま
せ外部の加圧装置に接続される連通孔をボンネツ
トに設けたことにより、シール部材の増締めに際
しては加圧装置で加圧流体を環状空間へ送入する
と、リングの各分割部材が互いに離れる方向に移
動して上下のシール部材を圧縮するので、各シー
ル部材にはほゞ均一な面圧が作用し、シール性が
向上する。また、シールする流体が高圧流体の場
合でもリング等の加圧部材を大形化する必要がな
く、ボンネツト内部への組み込みが可能になつて
効果的である。さらに、リングの内外径にはシー
ル部材が設けられているので、リングが摺動して
もここから流体が漏れることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本考案に係る軸体のシー
ル装置を弁に実施した例を示し、第１図はこれを
実施した弁のボンネツトを加圧装置を接続した状
態で示す縦断面図、第２図はリング近傍の拡大縦
断面図、第３図はリングの斜視図、第４図は本考
案の他の実施例を示すリング近傍の縦断面図であ
る。 ２……ボンネツト、３……パツキンボツクス、
４……弁駆動軸、５……パツキン、１１，３０…
…リング、１２，３１……上部リング、１２ａ，
１３ａ……シール部、１２ｂ，１３ｂ……加圧
部、１２ｃ，１３ｃ，３６……孔、１４，１５，
３４，３５……Ｏリング、１６，１７，３７，３
８……環状空間、１９……連通孔、２０……加圧
装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ボンネツトのパツキンボツクス中心を貫通する
   軸体の周囲に複数個の弾性シール部材を密着配置
   した軸体のシール装置において、内外径にシール
   部材を有する一対のシール部と、これらシール部
   間にあつて互いに連通する環状空間を内外径に備
   えた加圧部とからなる段付きのリングを、軸方向
   に分割形成して前記弾性シール部材の中間部に摺
   動自在に介挿するとともに、前記外径側環状空間
   に開口端を臨ませ外部の加圧装置に接続される連
   通孔を前記ボンネツトに設けたことを特徴とする
   軸体のシール装置。