JPH0629561Y2 - ダブルメカニカルシール - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔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
カルシールに関する。

〔従来の技術〕

従来から、たとえば水中ポンプ等の機器の回転軸を軸封
するダブルメカニカルシールとして、第３図のようなも
のがある。

まず、インペラー側ハウジング（密封空間Ａ側ハウジン
グ）１０１とモータ側ハウジング（反密封空間Ｂ側ハウ
ジング）１０３とを回転軸１２５が貫通している。この
回転軸１２５の外周であって上記インペラー側ハウジン
グ１０１及びモータ側ハウジング１０３との間には、シ
ールボックス１０５が形成されている。このシールボッ
クス１０５に、二組のメカニカルシール１０７、１０９
が並設されている。

上記メカニカルシール１０７であるが、まず、メイティ
ングリング１１１がカップガスケット１１３を介して、
インペラー側ハウジング１０１に嵌着されている。

又、シールリング１１５が、ゴムベローズ１１７に支持
された状態で、回転軸１２５の外周に装着されている。

上記ゴムベローズ１１７の内径筒状部１１７ａは、ドラ
イブリング１１９によって、回転軸１２５の外周面に締
め付けられている。又、ゴムベローズ１１７の端部１１
７ｂは、ケース１２１によって、シールリング１１５の
背面側に圧着されている。

そして、上記ケース１２１とドライブリング１１９とが
周方向に係合することにより、シールリング１１５が回
転軸１２５と一体回転する。

又、メカニカルシール１０９についても同様の構成とな
っており、図中同一部分には同一符号を付して示す。

上記ケース１２１、１２１間には、圧縮コイルスプリン
グ１２３が装着されており、この圧縮コイルスプリング
１２３によって、シールリング１１５、１１５は、メイ
ティングリング１１１、１１１に圧接されている。これ
によって、シールリング１１５、１１５とメイティング
リング１１１、１１１とが、適当な面圧で摺接すること
になり、密封摺動面Ｓが形成されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし上記従来の構成によると、両メカニカルシール１
０７，１０９が回転型のシール構造であって、シールリ
ング１１５、ゴムベローズ１１７、ドライブリング１１
９およびケース１２１からなる回転側部品群とコイルス
プリング１２３が一体カセット化されていないので、装
着や取り扱いに困難性を有しており、しかも、それぞれ
ゴムベローズ１１７を介して回転軸１２５に嵌着される
二組のシールリング１１５を有することから、その組み
立てにおいてゴムベローズ１１７を回転軸１２５に圧入
する際に、該ゴムベローズ１１７の内径筒状部１１７ａ
の圧入抵抗が大きく、装着が困難になったり、装着位置
にばらつきが発生して密封摺動面Ｓの面圧が不安定にな
るおそれがあるので、装着作業に熟練と多くの労力を要
する問題があった。

また、密封空間Ａの流体が多量の泥や土砂を含むような
場合、密封空間Ａ側のメカニカルシール１０７における
メイティングリング１１１、カップガスケット１１３と
回転軸１２５との間の隙間１２７に、泥や土砂が詰まっ
て回転軸１２５の外周面を摩耗させたり、摺動面Ｓに悪
影響を与えるおそれがあった。

本考案は、このような点に鑑み、取り扱いや装着が容易
であって、かつ密封流体中の泥や土砂等が詰まることの
ないダブルメカニカルシールを提供することを課題とす
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本考案に係るダブルメカニカ
ルシールは、密封空間と反密封空間との間に形成された
シールボックス両端の互いに軸方向に対向するハウジン
グのうち密封空間側ハウジングに、カップガスケットを
介して嵌着された第一の固定環と、回転軸外周のスリー
ブにＯリングを介して嵌着され、前記スリーブに組み込
んだ第一のコイルスプリングで前記第一の固定環に押し
付けられた回転環と、反密封空間側ハウジングに固定し
たカートリッジに、ゴムベローズを介して担持され、前
記カートリッジに収容した第二のコイルスプリングで前
記第一の固定環と反対側から前記回転環に押し付けられ
た第二の固定環とを有し、前記スリーブにおける前記第
一の固定環の内周に位置する端部に、外径端が鋭利に尖
った形状を呈し、回転方向へ向けて回転環と第一の固定
環の摺動部側へ偏向した複数の羽根状突起を設けてなる
構成とした。

〔作用〕

すなわち本考案のダブルメカニカルシールは、回転環が
一個のみであって、しかもこの回転環は回転軸に対して
嵌着固定されるものではなく、Ｏリングを介して回転軸
外周のスリーブに軸方向に移動自在に取付けられる構造
となっていて、回転環を第一の固定環側へ付勢する第一
のコイルスプリング、及び第二の固定環を回転環側へ付
勢する第二のコイルスプリングの圧縮長、言い換えれば
当該ダブルメカニカルシールの取付長が、装着の際に密
封空間側ハウジングと反密封空間側ハウジングとの間で
自動的に決まるので、装着がきわめて容易である。ま
た、スリーブにおける第一の固定環の内周に位置する端
部には、回転方向へ向けて回転環と第一の固定環の摺動
部側へ偏向した複数の鋭利な羽根状突起を設けたので、
第一の固定環およびカップガスケットと回転軸との間に
侵入して詰まろうとする泥や土砂を、羽根状突起の回転
によって粉砕・排除する。

〔実施例〕

以下第１図を参照して本考案の一実施例を説明する。ま
ず、インペラー側ハウジング（密封空間Ａ側ハウジン
グ）１と、モータ側ハウジング（反密封空間Ｂ側ハウジ
ング）３とがある。又、回転軸５が、上記インペラー側
ハウジング１及びモータ側ハウジング３を貫通配置して
いる。そして、この回転軸５の外周であって、上記イン
ペラー側ハウジング１及びモータ側ハウジング３との間
には、シールボックス７が形成されている。

上記インペラー側ハウジング１には、下部固定環部９が
装着されている。すなわち、第一の固定環（メイティン
グリング）１１が、カップガスケット１３を介して、イ
ンペラー側ハウジング１に嵌着されている。

上記下部固定環部９には、カセット化された回転環部１
５が当接配置されている。すなわち、スリーブ１７があ
り、このスリーブ１７の外周には回転環（シールリン
グ）１９、Ｏリング２１、スプリングホルダ２３、及び
第一のコイルスプリング２５が装着されている。この第
一のコイルスプリング２５は、回転環１５内周のＯリン
グ２１に当接したスプリングホルダ２３と、スリーブ１
７の一端に形成された鍔部１７ａとの間に装着されてい
る。

上記回転環部１５の下部固定環部９と反対側には、上部
固定環部３１が配置されている。まず、カートリッジ３
３があり、このカートリッジ３３の内径筒状部３３ａの
外周には、第二の固定環（シールリング）３７がゴムベ
ローズ３９に支持された状態で装着されている。

上記ゴムベローズ３９の内径筒状部３９ａは、ドライブ
リング４１によって、スリーブ３３に締め付けられてい
る。又、ゴムベローズ３９の端部３９ｂは、ケース４３
によって第二の固定環３７の背面側に圧着されている。
そして、上記ケース４３とドライブリング４１とは、周
方向に係合していて一体化されている。上記ケース４３
とスリーブ３９の間には、第二の固定環３７を回転環１
９側に付勢する第二のコイルスプリング４５が装着され
ている。

又、カートリッジ３３の端部に形成された鍔部３３ｂ
と、スリーブ１７の鍔部１７ａが係合することにより、
回転環部１５と第２固定環部３１が一体化され、カート
リッジ３３の別の鍔部３３ｃは、モータ側ハウジング３
に嵌着される。

図示の組み込み状態において第一の固定環１１の内周に
位置するスリーブ１７の端部には、第２図にも示すよう
に、鍔部１７ｂと、外径端４７ａが鋭利に尖った形状を
呈し、回転方向Ｘへ向けて回転環１９と第一の固定環１
１の摺動面Ｓ側へ偏向した羽根状突起４７が、周方向に
交互に設けられている。そしてスリーブ１７の外周に、
回転環１９、Ｏリング２１、スプリングホルダ２３、圧
縮コイルスプリング２５を装着した後、この鍔部１７ｂ
及び羽根状突起４７を切り起こし形成することにより、
回転環部１５が一体にカセット化される。

次に、上記構成をなすダブルメカニカルシールを装着す
る手順を説明すると、まず回転環部１５と、上部固定環
部３１とを、それぞれカセット化しておく。そして、回
転環部１５を回転軸５の外周に、また上部固定環部３１
をモータ側ハウジング３内周に圧入する。この場合、回
転環部１５におけるスリーブ１７の羽根状突起４７側の
端部と、上部固定環部３１におけるカートリッジ３３の
鍔部３３ｃを同時に押圧可能な専用治具を製作しておけ
ば、これら回転環部１５及び上部固定環部３１を、同時
に装着することができる。

一方、インペラー側ハウジング１には、下部固定環部９
を装着し、よって、このインペラー側ハウジング１を、
回転軸５の外周に装着すれば、回転環部１５のコイルス
プリング２５及び上部固定環部３１のコイルスプリング
４５は、回転環１５と第二の固定環３７が第一の固定環
１１に押圧されることによって所定の圧縮長となり、組
立作業は完了する。

又、この実施例構造によると、スリーブ１７における第
一の固定環１１の内周に位置する端部には、回転方向へ
向けて回転環１９と第一の固定環１１の摺動部Ｓ側へ偏
向した複数の鋭利な羽根状突起４７を設けたので、第一
の固定環１１及びカップガスケット１３と回転軸５との
間の隙間４９に侵入して詰まろうとする密封空間Ａから
の泥や土砂を、回転軸５及びスリーブ１７と共に回転す
る羽根状突起４７によって粉砕・排除し、前記隙間４９
へ詰まった泥や土砂等による回転軸５の外周面の摩耗や
摩擦損失の増大、摺動部Ｓからの放熱性の低下等を防止
できる。

また、上記実施例では、スリーブ１７の端部に鍔部１７
ｂと羽根状突起４７を周方向に交互に設けたが、鍔部１
７ｂ部分もすべて羽根状突起４７として、この羽根状突
起４７に、組み付け前において回転環部１５を一体にカ
セット化するための鍔部１７ｂの機能を持たせることも
何ら差し支えない。

〔考案の効果〕

以上詳述したように本考案によるダブルメカニカルシー
ルによると、従来のように回転環がゴムベローズを介し
て回転軸に嵌着固定されるものではなく、しかも回転環
を第一の固定環側へ付勢する第一のコイルスプリング、
及び第二の固定環を回転環側へ付勢する第二のコイルス
プリングの圧縮長が、装着の際に密封空間側ハウジング
と反密封空間側ハウジングとの間で自動的に決まるの
で、装着がきわめて容易になり、熟練を要しない。ま
た、スリーブの端部に設けた複数の鋭利な羽根状突起
が、第一の固定環およびカップガスケットと回転軸との
間に侵入して詰まろうとする泥や土砂を、羽根状突起の
回転によって粉砕・排除するので、詰まった泥等による
回転軸の摩耗や摺動部への悪影響を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すダブルメカニカルシー
ルの半裁断面図、第２図は同じく要部斜視図、第３図は
従来のダブルメカニカルシールの半裁断面図である。 １……密封空間側ハウジング ３……半密封空間側ハウジング、５……回転軸 １１……第一の固定環、１９……回転環 １７……スリーブ、２１……Ｏリング ２５……第一のコイルスプリング ３３……カートリッジ、３７……第二の固定環 ４５……第二のコイルスプリング ４７……羽根状突起

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】密封空間と反密封空間との間に形成された
   シールボックス両端の互いに軸方向に対向するハウジン
   グのうち密封空間側ハウジングに、カップガスケットを
   介して嵌着された第一の固定環と、回転軸外周のスリー
   ブにＯリングを介して嵌着され、前記スリーブに組み込
   んだ第一のコイルスプリングで前記第一の固定環に押し
   付けられた回転環と、反密封空間側ハウジングに固定し
   たカートリッジに、ゴムベローズを介して担持され、前
   記カートリッジに収容した第二のコイルスプリングで前
   記第一の固定環と反対側から前記回転環に押し付けられ
   た第二の固定環とを有し、前記スリーブにおける前記第
   一の固定環の内周に位置する端部に、外径端が鋭利に尖
   った形状を呈し、回転方向へ向けて回転環と第一の固定
   環の摺動部側へ偏向した複数の羽根状突起を設けてなる
   ことを特徴とするダブルメカニカルシール。