JPH0581567U - カセット型ダブルメカニカルシール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 密封空間Ａ側及び反密封空間Ｂ側のメカニカ
ルシールの全構成部品を一体化して、組み込みや分解等
容易にする。 【構成】 軸方向に並んだ一対の回転環１２０，１２０
が、間に配置したバネ１５０で相反する方向へ弾性付勢
され、各回転環１２０の付勢方向に配置された一対の固
定環１１０，１１０と衝合した二組のメカニカルシール
１００Ａ，１００Ｂを有し、前記両固定環１１０，１１
０が一対の外側ケース１６０，１６０の内周にそれぞれ
気密的に嵌着され、両外側ケース１６０，１６０の互い
の対向端部１６１，１６１が、リンク手段１７０で結合
されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、密封空間側と反密封空間側の間を軸方向に配列した二組のメカニカ ルシールで軸封するダブルメカニカルシールを一体化するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、例えば水中ポンプに装着される軸封装置として、図２に示すように 、インペラー側空間すなわち密封空間Ａと、モータ側空間すなわち反密封空間Ｂ との間を、軸方向に配列した二組のメカニカルシール１０Ａ，１０Ｂで軸封する ダブルメカニカルシールがある。

【０００３】 両メカニカルシール１０Ａ，１０Ｂの固定環１１は、インペラー側ハウジング １８Ａ及びモータ側ハウジング１８Ｂに、それぞれカップガスケット１２を介し て嵌着されており、また回転環１３は、前記両ハウジング１８Ａ，１８Ｂの内周 を貫通したシャフト１９の外周面に、軸方向に互いに背向したエラストマー製の ベローズ１４を介して支持されるとともに、両回転環１３，１３の間に圧縮装着 されたコイルスプリング１５で軸方向における相反する方向へ弾性付勢され、各 固定環１１の端面と適当な面圧で摺接して密封摺動面Ｓを形成する。前記各ベロ ーズ１４は、その内径筒状部１４ａがそれぞれドライブリング１６によりシャフ ト１９の外周面に対する適当な締め代を有するとともに、回転環１３側の端部１ ４ｂがそれぞれケース１７により回転環１３の背面に圧着されており、このケー ス１７とドライブリング１６が互いに周方向に係合することによって、回転環１ ３がシャフト１９と一体回転する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来構造のダブルメカニカルシールは、ポンプ等の機器に 組み込む際に、両メカニカルシール１０Ａ，１０Ｂを構成する各部品を、予め定 められた手順にしたがって順次嵌め込んで行かなければならないので、装着作業 が煩雑であるばかりか、未装着時における各部品の管理も煩雑であった。しかも 、未装着時における管理や前記組み込みの際には、摺動面Ｓとなる固定環１及び 回転環３の端面が損傷すると、密封性能が大きく損なわれてしまうため、細心の 注意を払わなければならない。

【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、ダブルメカニカルシールの各部品を一体化して、組み込みや分解等を容易に することにある。

【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、軸方向に並んだ一対の回転環が、該両回 転環の間に配置されたバネで相反する方向へ弾性付勢され、各回転環の付勢方向 に配置された一対の固定環と衝合した二組のメカニカルシールを有するダブルメ カニカルシールにおいて、前記両固定環が一対の外側ケースの内周にそれぞれ気 密的に嵌着され、両外側ケースの互いの対向端部が、リンク手段で結合されてな るカセット型ダブルメカニカルシールを提供するものである。 この場合、両回転環がそれぞれ内側ケースを介してバネで付勢され、該両内側 ケースの対向端部が互いに衝合してなる構成とすることが一層好ましい。

【０００７】

【作用】

上記構成によると、両外側ケースをリンク手段で結合することによって、両メ カニカルシールの全構成部品を一体化することができ、機器への未装着状態にお ける管理及び機器への組込み作業を容易にすることができる。また、両内側ケー スの対向端部が互いに衝合してなる構成とすることによって、装着時に両回転環 の取付位置が規定され、バネの付勢力のバラツキを防止することができる。

【０００８】

【実施例】

図１は、ポンプの軸封装置として装着されるカセット型ダブルメカニカルシー ルの一実施例を示すもので、１００Ａはインペラー側である密封空間Ａ側のメカ ニカルシール、１００Ｂはモータ側である反密封空間Ｂ側のメカニカルシール、 ２００Ａはインペラー側ハウジング、２００Ｂはモータ側ハウジング、２１０は 両ハウジング２００Ａ，２００Ｂの内周に挿通されてモータの駆動力によりイン ペラーを回転させるシャフトである。

【０００９】 二組のメカニカルシール１００Ａ，１００Ｂは、それぞれ例えば硬質摺動材料 であるＳｉＣからなる固定環１１０と、同じくＳｉＣ製であってこの固定環１１ ０に軸方向に衝合する回転環１２０と、ＮＢＲ等のエラストマーからなる軸パッ キンとしてのベローズ１３０と、このベローズ１３０の外径部１３１を軸方向に 適当に圧縮した状態で回転環１２０に一体にカシメ固定している鋼材からなる内 側ケース１４０と、回転環１２０を内側ケース１４０及びベローズ１３０の外径 側の背面を介して軸方向に弾性付勢するバネ１５０とを含んでいる。バネ１５０ は、両メカニカルシール１００Ａ，１００Ｂの共有であり、すなわち、軸方向に 並んだ一対の回転環１２０，１２０は、この回転環１２０，１２０の間に配置さ れたバネ１５０によって相反する方向に弾性付勢され、その付勢方向である軸方 向両端に配置された一対の固定環１１０，１１０とそれぞれ衝合する。

【００１０】 １６０、１６０はそれぞれＮＢＲ等のエラストマーからなるＯリング１９０を 介して前記ハウジング２００Ａ，２００Ｂに固定される鋼材製の一対の外側ケー スで、その対向端部に形成された外径フランジ部１６１同士がリンク手段として のネジ部材１７０を介して一体に結合されており、その反対側の端部にそれぞれ 段差状に形成された断面Ｌ字形の内径フランジ部１６２に、前記両メカニカルシ ール１００Ａ，１００Ｂの固定環１１０がそれぞれＯリング１８０を介して嵌着 されている。各外側ケース１６０の外周壁面には、メカニカルシール１００Ａ， １００Ｂの外周側の流体（潤滑油）の流通を許容するための透孔１６３が形成さ れている。また、メカニカルシール１００Ａの固定環１１０は、その正面側から ワッシャ１６４によって前記内径フランジ部１６２にしっかりと固定され、密封 空間Ａ側の圧力を背面から受けて移動することが防止されている。

【００１１】 固定環１１０は、その背面内径部に形成された切欠１１１と、前記内径フラン ジ部１６２に形成された内向き突起１６５が遊嵌係合することによって、外側ケ ース１６０に対して回り止めされており、外側ケース１６０自体、前記内径フラ ンジ部１６２に形成された外向き突起１６６が、ハウジング２００Ａ，２００Ｂ の内径部に形成された切欠２０１と遊嵌係合することによって回り止めされてい る。一方、回転環１２０の背面内径部にも同様に切欠１２１が形成されており、 この切欠１２１と、ベローズ１３０に形成された突起１３２が遊嵌係合すること によって、回転環１２０とベローズ１３０の相対回転が防止されている。

【００１２】 内側ケース１４０は、ベローズ１３０の外周面全体を包囲することによって、 その内径部１３３にシャフト２１０に対する適当な締め代を付与しており、また 両内側ケース１４０，１４０の対向する後端部１４１，１４１同士が互いに接触 している。

【００１３】 以上の構成になるカセット型ダブルメカニカルシールは、二組のメカニカルシ ール１００Ａ，１００Ｂの全構成部品が、外側ケース１６０，１６０の内周に配 置され、その内径フランジ部１６２，１６２間に保持されて、ポンプに未装着の 時点で予め一体化している。

【００１３】 当該ダブルメカニカルシールをポンプへ組み込むに際しては、まずモータ側ハ ウジング２００ＢにＯリング１９０を装着したうえで、メカニカルシール１００ Ａ側における外側ケース１６０の内径フランジ部１６２を軸方向に押圧し、メカ ニカルシール１００Ｂ側における外側ケース１６０の内径フランジ部１６２がモ ータ側ハウジング２００Ｂに圧接するまで、シャフト２１０の外周に沿って圧入 する。このとき、メカニカルシール１００Ｂ側における外側ケース１６０の外向 き突起１６６が、モータ側ハウジング２００Ｂの切欠２０１内に入り込むように 位置合わせを行う。これによって、メカニカルシール１００Ｂ側における外側ケ ース１６０の内径フランジ部１６２は、Ｏリング１９０を介してモータ側ハウジ ング２００Ｂに気密的に嵌着される。

【００１４】 前記圧入の際には、ベローズ１３０の内径部１３３が、シャフト２１０の外周 面と圧接状態で摺動することによって摩擦抵抗を受けるが、各ベローズ１３０を 保持している内側ケース１４０，１４０の後端部１４１，１４１同士が互いに接 触しているので、前記摩擦抵抗によってベローズ１３０，１３０の位置が外側ケ ース１６０，１６０と相対的に軸方向にずれることはなく、バネ１５０の圧縮長 さが影響を受けることもない。また、シャフト２１０の外周面に予め潤滑油を塗 布しておけば、エラストマーからなるベローズ１３０の内径部１３３の摩擦抵抗 を軽減して容易に圧入することができる。このとき、ベローズ１３０の内径部１ ３３とシャフト２１０の間に残留した潤滑油は、圧入完了後、ベローズ１３０の 内径部１３３の締め付け力によって時間と共に排出されるので、ベローズ１３０ はシャフト２１０に確実に圧着する。

【００１５】 前記圧入完了後、インペラー側ハウジング２００ＡにＯリング１９０を装着し たうえで、このハウジング２００Ａを前記モータ側ハウジング２００Ｂに組み付 ける。このとき、メカニカルシール１００Ａ側における外側ケース１６０の外向 き突起１６６が、インペラー側ハウジング２００Ａの切欠２０１内に入り込むよ うに位置合わせを行う。これによって、メカニカルシール１００Ａ側における外 側ケース１６０の内径フランジ部１６２は、Ｏリング１９０を介してインペラー 側ハウジング２００Ａに気密的に嵌着され、ポンプへの当該ダブルメカニカルシ ールの装着作業が完了する。なお、インペラー側ハウジング２００Ａを固定する 際に、このハウジング２００Ａとメカニカルシール１００Ａ側における外側ケー ス１６０の内径フランジ部１６２の対向端面間に僅かな隙間δが形成されるよう に寸法を設定しておけば、取付における精度を緩衝することができる。

【００１６】 上記装着作業においては、各メカニカルシール１００Ａ，１００Ｂの構成部品 を個別に順次組み込んで行く場合と異なり、圧入のための治具等が、固定環１１ ０及び回転環１２０に触れることがないので、両者１１０，１２０による密封摺 動面Ｓが損傷を受けるようなことがなく、装着を短時間で行うことができる。ま た、上記と逆の手順によって両メカニカルシール１００Ａ，１００Ｂを一括して ポンプから取り外すことができ、ネジ部材１７０の締め付けを解除して外側ケー ス１６０，１６０を分離すれば、固定環１１０と回転環１２０が簡単に分解され るので、メンテナンスも容易である。

【００１７】 また、本実施例では、固定環１１０と回転環１２０を同一材料で、しかも同一 形状に形成したため、図２の従来構造のように固定環と回転環が材料及び形状が 異なるものに比較して、製造単価を引き下げることができる。

【００１８】

【考案の効果】

以上、本考案に係るカセット型ダブルメカニカルシールによると、両外側ケー スをリンク手段で結合することによって、二組のメカニカルシールの全構成部品 を予め一体化しておくことができるので、機器への未装着状態における管理及び 機器への装着作業が容易になるばかりか、装着作業時に密封摺動面を過って損傷 させてしまうようなことも防止することができ、両内側ケースの対向端部が互い に衝合してなる構成とすることによって、装着時に両回転環の取付位置が規定さ れるので、バネの付勢力のバラツキを防止して安定した密封性能を得ることがで きるといった優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るカセット型ダブルメカニカルシー
ルの一実施例を、被装着側であるポンプとの関係におい
て示す半断面図である。

【図２】従来のダブルメカニカルシールの一例を、被装
着側であるポンプとの関係において示す半断面図であ
る。

【符号の説明】

１００Ａ，１００Ｂ メカニカルシール １１０ 固定環 １２０ 回転環 １３０ ベローズ １４０ 内側ケース １４１ 後端部（対向端部） １５０ バネ １６０ 外側ケース １６１ 外径フランジ部（対向端部） １７０ ネジ部材（リンク手段） ２００Ａ インペラー側ハウジング ２００Ｂ モータ側ハウジング ２１０ シャフト Ａ 密封空間 Ｂ 反密封空間

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向に並んだ一対の回転環が、該両回
   転環の間に配置されたバネで相反する方向へ弾性付勢さ
   れ、各回転環の付勢方向に配置された一対の固定環と衝
   合した二組のメカニカルシールを有するダブルメカニカ
   ルシールにおいて、前記両固定環が一対の外側ケースの
   内周にそれぞれ気密的に嵌着され、両外側ケースの互い
   の対向端部が、リンク手段で結合されてなることを特徴
   とするカセット型ダブルメカニカルシール。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、両回転環がそ
   れぞれ内側ケースを介してバネで付勢され、該両内側ケ
   ースの対向端部が互いに衝合してなることを特徴とする
   カセット型ダブルメカニカルシール。