JPH0636363Y2

JPH0636363Y2 - メカニカルシール

Info

Publication number: JPH0636363Y2
Application number: JP12892389U
Authority: JP
Inventors: 秀和高橋
Original assignee: Eagle Industry Co Ltd
Current assignee: Eagle Industry Co Ltd
Priority date: 1989-11-02
Filing date: 1989-11-02
Publication date: 1994-09-21
Anticipated expiration: 2004-09-21
Also published as: JPH0369366U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、メカニカルシールに係り、特に、高スラリ、
高圧液、高粘度液、腐食液に適したものに関する。

〔従来の技術〕

第３図を参照して従来例を説明する。第３図は静止型で
あって外流型の従来のメカニカルシールの構成を示す半
裁断面図である。

回転軸101の外周には、SiC製のメイティングリング103
が配置されていて、このメイティングリング103は、金
属製のリテイナ105に焼きばめによって保持されてい
る。上記リテイナ105は、クランピングリング107を介し
て回転軸101側に固定されている。上記クランピングリ
ング107には、セットボルト109がねじ込まれている。

上記メイティングリング103には、SiC製のシールリング
111が当接配置されている。上記シールリング111は、金
属製のリテイナ113に焼きばめによって保持されてい
て、このリテイナ113を介して、ハウジング115に固定さ
れている。

また、リテイナ113とハウジング115との間には、コイル
スプリング117が張設されていて、このコイルスプリン
グ117のスプリング力によって、上記シールリング111を
メイティングリング103に押圧している。

尚、図中符号119は、ドライブピンである。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記従来の構成によると次のような問題があった。

まず、従来の構成によると、メイティングリング103を
保持する金属製のリテイナ105と、シールリング111を保
持する金属製のリテイナ113とが、密封流体ａに接触す
る構成になっている。

そのため、金属より硬い固形成分が密封流体ａ中に含有
されている場合には、それによって、両リテイナ105、1
13が摩耗してしまうという問題があった。

密封液ａが腐食性を有するものである場合には、リテイ
ナ105、113の腐食も懸念されていた。

また、別の問題として、密封性が損なわれるという問題
があった。これは、メイティングリング103に、図中矢
印ｂ、ｃで示すような偶力が作用して、その結果、矢印
ｄで示すようなモーメントが作用するからである。

このモーメントは、圧力が高くなるにしたがって大きく
なり、それによって、メイティングリング103の摺動面
が振れてしまい、さらに、シールリング111の摺動面が
ずれ、密封性が損なわれるものである。

さらに、シールリング111を保持するリテイナ113は、ド
ライブピン119によってその回転を規制される構成にな
っているが、そのドライブピン119とリテイナ113との係
合部において、上記シールリング111の振れによって摩
耗が生じ、ドライブピン119が摩耗して、場合によって
は損傷してしまうという問題があった。

また、ドライブピン119が摩耗した場合には、リテイナ1
13との係合部が、第４図に示すような状態となる。つま
り、ドライブピン119とリテイナ113とが、部分的に噛み
合ってしまい（図中符号ｅで示す部分）、それによっ
て、リテイナ113ひいてはシールリング111の軸方向への
作動性が損なわれてしまうという問題もあった。

本考案はこのような点に基づいてなされたものでその目
的とするところは、金属製のリテイナ等の金属環の摩
耗、腐食を防止するとともに、密封性を向上させて、高
スラリ、高圧液、高粘度液、腐食液に適したメカニカル
シールを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するべく本願考案によるメカニカルシー
ルは、スプリングによって軸方向に押圧されたシールリ
ングと、上記シールリングに対向摺接するメイティング
リングと、を備え、上記シールリングおよびメイティン
グリングの一方がハウジングに支持され、他方が回転軸
とともに回転するメカニカルシールにおいて、接液部の
全てを硬質であって耐食性に優れた材質とし、かつ、上
記メイティングリングの内周側に硬質であって耐食性に
優れた材質からなるスペーサを配置し、上記シールリン
グおよびメイティングリングの摺動面の中心位置の径
と、スペーサとメイティングリングとの間に装着された
Ｏリングの中心位置の径とを、略一致させるようにした
ことを特徴とするものである。

〔作用〕

接液部を全て硬質であって耐食性に優れた材質とするこ
とにより、従来問題となっていた金属環の摩耗、腐食と
いう問題を一掃することができる。

また、メイティングリングの内周側に硬質であって耐食
性に優れた材質からなるスペーサを配置し、上記シール
リングおよびメイティングリングの摺動面の中心位置の
径と、スペーサとメイティングリングとの間に装着され
たＯリングの中心位置の径とを、略一致させるようにす
ることにより、メイティングリングへの偶力の作用をな
くして、密封性の維持を図ることができる。

〔実施例〕

以下第１図および第２図を参照して本考案の一実施例を
説明する。この実施例は、本考案を静止型であって外流
型のメカニカルシールに適用したものである。

第１図はメカニカルシールの構成を示す半裁断面図、第
２図は要部を示す断面図である。

回転軸１の外周には、SiC製のメイティングリング３が
配置されており、金属製のリテイナ５に焼きばめによっ
て保持されている。

上記メイティングリング３には、SiC製のシールリング
７が当接配置されていて、このシールリング７は、金属
製のリテイナ９によって、焼きばめにより保持されてい
る。

上記リテイナ９とハウジング11との間には、コイルスプ
リング13が張設されていて、該コイルスプリング13によ
って、上記シールリング７をメイティングリング３に押
圧している。

また、リテイナ９、シールリング７は、ドライブピン15
によって、その回転を規制されている。

なお、図中符号17はクランピングリングであり、該クラ
ンピングリング17の後端側には、スナップリング18が装
着されている。

上記メイティングリング３の内周側には、スペーサ19が
配置されている。このスペーサ19は硬質であって耐食性
に優れた材料、例えば、セラミックスよりなるものであ
る。

スペーサ19は、上記クランピングリング17によって回転
軸１に固定されている。

また、スペーサ19とメイティングリング３との間、およ
びスペーサ19と回転軸１との間には、Ｏリング21、23が
それぞれ装着されている。

また、シールリング７とハウジング11との間にも、Ｏリ
ング25が装着されている。

第２図に示すように、Ｏリング25の内周部の半径d₁と、
Ｏリング21の外周部の半径d₂との間には、次の式（Ｉ）
に示すような関係がある。

d₁≒d₂ ………（Ｉ）つまり、第２図に示すように、シールリング７に作用す
る圧力Ｐによる押付け力F₁と、メイティングリング３に
作用する圧力Ｐによる押付け力F₂とが相互に相殺するよ
うになり、それによって、メイティングリング３に偶力
が作用することを防止する。

また、Ｏリング21に作用する力Ｆは、次の式（III）に
示すものである。

Ｆ＝Ｐ・π/4・（d₂ ²−d₃ ²）＋F_S ………（III）但し、 F_S：コイルスプリング13のスプリング荷重この式（III）によれば、本実施例のような構成とする
ことにより、Ｏリング21に作用する力を最小にすること
ができ、Ｏリング21の永久歪を小さくすることができ
る。

また、メイティングリング３に作用する力も最小とな
り、その面歪を小さくすることができる。

以上本実施例によると以下のような効果を奏することが
できる。

まず、金属製のリテイナ５、９は、密封流体Ａに接触し
ない構成になっているので、両リテイナ５、９の摩耗、
腐食といった心配は一掃され、長期にわたってその健全
性が維持される。

また、従来懸念されていた偶力が生じないように、バラ
ンスをとった構成になっているので、メイティングリン
グ３に偶力が作用することはなく、メイティングリング
３とシールリング７とによる密封機能は維持される。

したがって、高スラリ、高圧液、高粘度液、腐食液に対
しても、問題なく使用することができる。

〔考案の効果〕

以上詳述したように本考案によるメカニカルシールによ
ると、接液部が硬質であって耐食性に優れた材質から構
成されていて、各種金属環が密封流体に接触しない構成
になっているので、金属環の摩耗、腐食を防止して、長
期にわたってその健全性を維持することができる。

また、メイティングリングに偶力が作用しないようにバ
ランスさせているので、メイティングリングとシールリ
ングとによる密封機能が損なわれることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の一実施例を示す図で、第
１図はメカニカルシールの半裁断面図、第２図は要部を
示す断面図、第３図は従来のメカニカルシールの半裁断
面図、第４図はドライブピンの摩耗状態を示す説明図で
ある。１……回転軸、３……メイティングリング 5,9……リテイナ、７……シールリング 13……コイルスプリング、21……Ｏリング

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】スプリングによって軸方向に押圧されたシ
ールリングと、上記シールリングに対向摺接するメイテ
ィングリングと、を備え、上記シールリングおよびメイ
ティングリングの一方がハウジングに支持され、他方が
回転軸とともに回転するメカニカルシールにおいて、接
液部の全てを硬質であって耐食性に優れた材質とし、か
つ、上記メイティングリングの内周側に硬質であって耐
食性に優れた材質からなるスペーサを配置し、上記シー
ルリングおよびメイティングリングの摺動面の中心位置
の径と、スペーサとメイティングリングとの間に装着さ
れたＯリングの中心位置の径とを、略一致させるように
したことを特徴とするメカニカルシール。