JPH0611045A - メカニカルシール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、メカニカルシールのシールリング
回転防止を目的とする。 【構成】 メカニカルシールのケーシングとパッキンと
の間およびシールリングとパッキンとの間の少なくとも
一方に、相対する凹凸部を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、メカニカルシールに関
するもので、例えばウォータポンプ等に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】本発明に係わる従来技術として、例えば
実開平２−３１６３７号公報に開示された「メカニカル
シール」がある。この従来技術を図６に基づいて説明す
ると、ウォータポンプハウジング７１に図示しないベア
リングを介してシャフト７２が支承され、ポンプ室７３
からベアリング室７４への水侵入防止のため、ウォータ
ポンプハウジング７１とシャフト７２との間にメカニカ
ルシール７５が配設されている。シャフト７２にはスリ
ーブ７６が嵌着され、このスリーブ７６の外周上に緩衝
ゴム７７を介して回転環であるフローティングシート７
８を設ける。フローティングシート７８には固定環であ
るシールリング７９を摺接させ、このシールリング７９
をウォータポンプハウジング７１に固定されたケーシン
グ８０にベローズ状のパッキン８１を介して装着する。
パッキン８１両端の外周鍔部８２，８３間に断面Ｌ字形
に屈曲形成された一対のリテーナ８４，８５を介してス
プリング８６を弾装し、このスプリング８６によってシ
ールリング７９をフローティングシート７８に押さえつ
ける。また、シールリング７９の内径部に形成した係合
凹部８７にケーシング８０の延出部８８を係合させて回
り止めとしている。

【０００３】そして、シールリング７９の図示右端面と
パッキン８１の図示左端面およびケーシング８０の図示
左端面とパッキン８１の図示右端面との間は非接着とさ
れ、パッキン８１内周面のリテーナ８５の内径屈曲部と
対応する位置にリブ８９を形成して安定したシール性を
確保している。なお、リブ８９はパッキン８１内周面の
リテーナ８４の内径屈曲部と対応する位置に配設されて
もよい。

【０００４】ところが、シールリング７９とパッキン８
１間が非接着であるため、その両者間ですべりが生じ、
シールリング７９がフローティングシート７８と共に回
転しようとし、カーボン製のシールリング７９の係合凹
部８７が金属製のケーシング８０の延出部８８によって
磨耗を受けるおそれがある。また、ケーシング８０とパ
ッキン８１間が非接着であるため、同様にその両者間で
すべりが生じ、パッキン８３およびシールリング７９が
フローティングシート７８と共に回転しようとし、シー
ルリング７９の係合凹部８７がケーシング８０の延出部
８８によって磨耗を受けるおそれがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では、
メカニカルシールのシールリング回転防止を、その技術
的課題とする。

【０００６】

【発明の構成】

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述した本発明の技術的
課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は、ケ
ーシングと、ケーシングにパッキンをかいして支承され
るシールリングと、シールリングと摺接するフローティ
ングシートと、パッキン外周部に配設され、シールリン
グをフローティングシートに向けて押圧するスプリング
とを有するメカニカルシールにおいて、ケーシングとパ
ッキンとの間およびシールリングとパッキンとの間の少
なくとも一方に、相対する凹凸部を形成したことであ
る。

【０００８】

【作用】上述した本発明の技術的手段によれば、ケーシ
ングとパッキンとの間に形成された凹凸部はケーシング
とパッキンとの間の相対回転を防止し、シールリングと
パッキンとの間に形成された凹凸部はシールリングとパ
ッキンとの間の相対回転を防止する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の技術的手段を具体化した実施
例について添付図面に基づいて説明する。

【００１０】図１において、ウォータポンプハウジング
１１にはシャフト１２がベアリング１３を介して回転自
在に支承されている。このシャフト１２の図示左端には
インペラ１４が固設され、図示右端には図示しないプー
リが固設されて図示しない外部駆動源より駆動力を得て
いる。ウォータポンプハウジング１１とシャフト１２と
の間に配設されたメカニカルシール１５によって、ベア
リング１３が位置するベアリング室１６とインペラ１４
が位置するポンプ室１７とが区画されている。

【００１１】以上からウォータポンプ１０が構成され
る。

【００１２】図２においてメカニカルシール１５につい
て詳しく説明すると、シャフト１２（図２では図示しな
い）の外周上にはスリーブ２１が嵌着され、このスリー
ブ２１の外周上に緩衝ゴム２２を介して回転環であるフ
ローティングシート２３が配設される。このフローティ
ングシート２３は、例えばセラミックスによって形成さ
れる。フローティングシート２３には固定環であるシー
ルリング２４が摺接しており、このシールリング２４は
ウォータポンプハウジング１１（図２では図示しない）
に固設されたケーシング２５にベローズ状のパッキン２
６を介して装着されている。このシールリング２４は、
例えばカーボンによって形成される。パッキン２６両端
の外周鍔部２７，２８間に断面Ｌ字形に屈曲形成された
一対のリテーナ２９，３０を介してスプリング３１を弾
装し、このスプリング３１によってシールリング２４を
フローティングシート２３に押さえ付ける。

【００１３】従って、スリーブ２１，緩衝ゴム２２およ
びフローティングシート２３はシャフト１２と共に一体
的に回転し、シールリング２４，ケーシング２５，パッ
キン２６，リテーナ２９，３０およびスプリング３１は
ウォータポンプハウジング１１と共に静止している（回
転しない）。

【００１４】図３にも示すように、シールリング２４の
図示左端面とパッキン２６の外周鍔部２８の図示右端面
との接触面には、相対する凹凸部４０が適宜数形成され
ている。即ち、シールリング２４の図示左端面上に形成
された適宜数の凸部４１が、外周鍔部２８の図示右端面
上に形成された同数の凹部４２に嵌合している。尚、凸
部４１および凹部４２に代えて、図４に示すようにシー
ルリング２４の図示左端面と外周鍔部２８の図示右端面
の両方に鋸刃状の凸部４３および凹部４４を形成しても
よい。

【００１５】また、図５にも示すようにケーシング２５
とパッキン２６の外周鍔部２７との接触部には、相対す
る凹凸部４５が適宜数形成されている。即ち、ケーシン
グ２５の一部に内周側へととびだすように形成された適
宜数の凸部４６が、外周鍔部２７およびリテーナ２９の
一部に内周側へと凹むように形成された同数の凹部４７
に係合している。

【００１６】ここで、凹凸部４０と凹凸部４５は、シー
ルリング２４とパッキン２６との間の滑りの可能性およ
びケーシング２５とパッキン２６との間の滑りの可能性
に応じて、それらの少なくとも一方が形成されていれば
よいが、もちろん両方形成されていてもよい。尚、シー
ルリング２４の図示左端面とパッキン２６の外周鍔部２
８の図示右端面との接触面およびケーシング２５とパッ
キン２６の外周鍔部２７との接触部は非接着構造となっ
ている。

【００１７】また、パッキン２６の図示水平面上のシー
ルリング２４との接触部には環状のリブ５１が形成さ
れ、パッキン２６の外周鍔部２７とケーシング２５との
接触部には環状のリブ５２，５３が形成されている。

【００１８】以上の構成を有するメカニカルシールの作
動について説明する。メカニカルシール１５は、ウォー
タポンプ１０作動時に、ポンプ室１７からベアリング室
１６への水浸入を防止している。即ち、シャフト１２と
共にフローティングシート２３が回転するが、スプリン
グ３１によってシールリング２４はフローティングシー
ト２３に押さえ付けられて摺接している。従って、フロ
ーティングシート２３とシールリング２４とは相対回転
し、両者の摺接面によってポンプ室１７とベアリング室
１６との間がシールされる。

【００１９】このとき、シールリング２４にもフローテ
ィングシート２３を介してシャフト１２の回転力が加わ
るので、シールリング２４とパッキン２６との間および
ケーシング２５とパッキン２６との間で不要な相対回転
が生じる可能性がある。いま、各種試験によってシール
リング２４とパッキン２６との間に相対回転が発生しや
すいことが分かっていれば、凹凸部４０を形成すること
でシールリング２４がパッキン２６とは相対回転でき
ず、シールリング２４は回転しない。また、各種試験に
よってケーシング２５とパッキン２６との間に相対回転
が発生しやすいことが分かっていれば、凹凸部４５を形
成することでシールリング２４およびパッキン２６がケ
ーシング２５とは相対回転できず、シールリング２４お
よびパッキン２６は回転しない。更に、各種試験によっ
てシールリング２４とパッキン２６との間およびケーシ
ング２５とパッキン２６との間の両方で相対回転が発生
しやすいことが分かっていれば、凹凸部４０，４５の両
方を形成すればよい。

【００２０】尚、環状のリブ５１，５２，５３は各部位
でのシール性向上に寄与する。

【００２１】

【発明の効果】上述したように本発明のメカニカルシー
ルでは、ケーシングとパッキンとの接触部およびシール
リングとパッキンとの接触部に、必要に応じてその少な
くとも一方に相対する凹凸部を形成したことで、各接触
部における相対回転が防止できる。従って、シールリン
グの回転が防止でき、シールリング回転によるシール性
低下が防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のウォータポンプの構成図を示
す。

【図２】図１におけるメカニカルシールの拡大断面図を
示す。

【図３】図２におけるＡ−Ａ視図を示す。

【図４】図２における変形実施例のＡ−Ａ視図を示す。

【図５】図２におけるＢ−Ｂ視図を示す。

【図６】従来技術のメカニカルシールの断面図を示す。

【符号の説明】

１５ メカニカルシール、 ２３ フローティングシート、 ２４ シールリング、 ２５ ケーシング、 ２７ スプリング、 ２８ パッキン、 ４０，４５ 凹凸部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングと、 前記ケーシングにパッキンを介して支承されるシールリ
   ングと、 前記シールリングと摺接するフローティングシートと、 前記パッキン外周部に配設され、前記シールリングを前
   記フローティングシートに向けて押圧するスプリングと
   を有するメカニカルシールにおいて、 前記ケーシングと前記パッキンとの間および前記シール
   リングと前記パッキンとの間の少なくとも一方に、相対
   する凹凸部を形成したことを特徴とするメカニカルシー
   ル。