JPH0649976Y2 - 静止型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、ばねで軸方向に押圧されたシールリングが非
回転の２組の静止型メカニカルシールを備えた静止型ダ
ブルメカニカルシールに関する。

〔従来の技術〕

従来から、第２図に示すような静止型ダブルメカニカル
シールがある。

すなわち、このダブルメカニカルシールは、ハウジング
101に固定したフランジ102の内周に気密的かつ軸方向移
動自在に装着され、コイルスプリング106で軸方向にお
ける相反する方向へ付勢された非回転のシールリング10
5a,105bと、ハウジング101内周に挿通されたシャフト10
3の外周にカラー108a,108bを介して気密を保持された状
態に装着されて、シャフト103と共に回転し、前記シー
ルリング105a,105bと軸方向に対接するメイティングリ
ング107a,107bとを有する２組の静止型メカニカルシー
ル104a,104bからなるもので、シールリング105a,105bと
メイティングリング107a,107b間に密封摺動面109a,109b
が形成される。

シールリング105a,105bをメイティングリング107a,107b
の押し付ける前記コイルスプリング106は、周方向に複
数個配設されており（マルチ・スプリング型）、それぞ
れ、フランジ102の内周に形成したスプリング保持部110
に保持されている。111はフランジ102の外端面に植え込
まれシールリング105bの回り止めを行なうドライブピ
ン、112a,112bはカラー108a,108bに植え込まれ、メイテ
ィングリング107a,107bにそれぞれシャフト103からの回
転力を伝達するノックピンである。なお、シールリング
105aも図示されていない回り止め手段が施されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の静止型ダブルメカニカルシールに
は、次のような問題がある。

まず問題の第１は、シールリング105bはドライブピン11
1によって抜け止めされているが、他方のシールリング1
05a及びコイルスプリング106はフランジ102に対して一
体的に組み付けられた構造となっていないので、取扱い
にくいことである。また、問題の第２は、この種の静止
型ダブルメカニカルシールが一般にマルチ・スプリング
型であるため、両メカニカルシール104a,104b間の中間
室113に密封対象であるスラリー液や高粘度液等が漏洩
すると、各コイルスプリング106やスプリング穴110に液
の固形分が付着堆積して、シールリング105a,105bの作
動性が損なわれ、シール性が低下する恐れがあることで
ある。

このような問題を解決するためには、非回転のシールリ
ング105a,105bをハウジング101の内周に装着されるケー
スに抜け止め状態に保持したカートリッジ式の構造と
し、コイルスプリング106に代えて、シャフト103の外周
を取り巻くように延びる単一のコイルスプリングを用い
ることが有効であるが、この場合は、潤滑油を封入する
中間室113が径方向に縮小されてしまう問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

以上のような欠点を取り除くため、本考案に係る静止型
ダブルメカニカルシールは、ハウジングの内周に密接固
定されるホルダと、このホルダの内周に嵌挿され軸方向
に並んだ非回転の２つのシールリングと、ハウジングに
挿通されたシャフトに外装固定されて回転し、各シール
リングと軸方向に対接する２つのメイティングリング
と、両シールリングの間にあってシャフトの外周を取り
巻くように延び、両シールリングを軸方向における相反
する方向へ付勢して両メイティングリングへ押し付ける
１条のコイルスプリングと、ホルダに設けられ、コイル
スプリングが軸方向へ伸長し得る範囲をホルダにおける
両シールリングとの嵌合部の間に制限するストッパ機構
とを具備し、ホルダに、両シールリングとの嵌合部間に
位置して所要数の開口部が形成されると共に、ホルダと
密接しているハウジングの内周面に、両シールリングと
の嵌合部間に対応位置して凹部が形成されたものであ
る。

〔作用〕

本考案によると、両メカニカルシールの非回転のシール
リングは、これら両シールリング間に設けられた１条の
コイルスプリングによって、ホルダの内周から軸方向両
側へ押し出されるように荷重を受けるが、コイルスプリ
ングが軸方向へ伸長し得る最大の長さは、ストッパ機構
によって、ホルダにおける両シールリングとの各嵌合位
置の間に制限されるため、シャフト外周の両メイティン
グリング間へ未装着の状態であっても、ホルダ、両シー
ルリング及びコイルスプリング等からなる静止側はバラ
バラにならない。しかも、シャフトの外周を取り巻くよ
うに延びる１条のコイルスプリングを用いた、いわゆる
ワン・コイルスプリング型としたので、マルチ・コイル
スプリング型とした場合のようなコイルスプリングの保
持部を、両メカニカルシール間の中間室に位置してホル
ダに設ける必要がない。

また、ホルダに、両シールリングとの嵌合部間に位置し
て形成した開口部は、ハウジングの内周面に、両シール
リングとの嵌合部間に対応位置して形成した凹部に臨ん
で開口することとなり、前記中間室がホルダ外周まで拡
大した形状となるので、この中間室の容積が十分に大き
なものとなる。

〔実施例〕

以下、本考案に係る静止型ダブルメカニカルシールを、
第１図に示す実施例を参照しながら説明する。

第１図において、参照符号１は機器のハウジング、２は
このハウジング１の内周孔に挿通されたシャフト、3A,3
Bはハウジング１とシャフト２の間に軸方向に並んだ状
態で設けられたメカニカルシールである。

両メカニカルシール3A,3Bはそれぞれ、ハウジング１の
内周にホルダ４を介して保持され、シャフト２の外周を
取り巻くように延びる１条のコイルスプリング８によっ
て軸方向における相反する方向へ付勢された非回転のシ
ールリング6a,6bと、この各シールリング6a,6bと軸方向
に対接し、シャフト２の外周面にカラー15a,15bを介し
て固定されてシャフト２と共に回転するメイティングリ
ング13a,13bとを有している。

さらに詳しくは、ハウジング１内周部に気密的に固定さ
れたホルダ４の両端内周にはフランジ部5a,5bが形成さ
れており、シールリング6a,6bはこのフランジ部5a,5bの
内周に気密的かつ軸方向移動自在に嵌挿されている。一
方のメカニカルシール3Aのシールリング6aは、そのコイ
ルスプリング８側の面（以下、後背面という）に切欠7a
が形成されており、この後背面とコイルスプリング８と
の間には、リテーナ９が介在している。そして、前記切
欠7aはホルダ４のフランジ部5aの内周面に径方向に植え
込まれた回り止め用のノックピン21と周方向に係合して
おり、このノックピン21は、リテーナ９を介してコイル
スプリング８の図中左側への延びを制限するストッパ機
構20を兼ねるものである。また、他方のメカニカルシー
ル3bのシールリング6bは、その外周に形成された切欠23
において、ホルダ４のフランジ部5bの外端面に軸方向に
植え込まれたドライブピン22と周方向に係合すると共
に、このドライブピン22の頭部22′によって抜け止めさ
れている。すなわち、シールリング6a,6bは、コイルス
プリング８による押圧力を受けると共に、ノックピン21
及びドライブピン22によりホルダ４ひいてはハウジング
１に非回転状態に保持され、かつ抜け止めされている。

回転側のメイティングリング13a,13bは、ホルダ４の内
周に保持されたこれらシールリング6a、リテーナ９、コ
イルスプリング８及びシールリング6b等よりなる静止側
部品群を軸方向両側から挟み込むように位置して、シー
ルリング6a,6bとの間に密封摺動面18a,18bを形成してお
り、シャフト２にセットスクリュ16a,16bによって固定
されたカラー15a,15bに担持されると共に、切欠14a,14b
において、カラー15a,15bに軸方向に植え込まれた回転
伝達用のノックピン17a,17bと周方向に係合し、シャフ
ト２からの回転力が伝達される。

ホルダ４における両フランジ部5a,5bの間の部分には、
所要数の開口部24が形成されていると共に、ホルダ４と
密接しているハウジング１の内周面における前記料フラ
ンジ部5a,5b間に対応する部分には、環状の凹部25が形
成されていて、すなわちこの凹部25は、前記開口部24を
介して両メカニカルシール3A,3B間と連通している。

上記実施例の静止型ダブルメカニカルシールは、メカニ
カルシール3Aを機内（実液）側、メカニカルシール3Bを
機外（大気）側として挿着されるもので、両メカニカル
シール3A,3B、ホルダ４の開口部24、ハウジング１の凹
部25及びシャフト２で画成された中間室19には、潤滑油
が封入されている。

そして、上記構成によると、両メカニカルシール3A,3B
の静止側部品群がユニット化される。すなわち、シール
リング6a,6bは、コイルスプリング８によって、ホルダ
４のフランジ部5a,5bの内周から軸方向両側へ抜け出す
方向へ押圧されるが、互いに対向するリテーナ９とノッ
クピン21からなるストッパ機構20及び切欠23とドライブ
ピン22からなるストッパ機構を有するので、メイティン
グリング13a,13b間に挟み込まれていない未装着状態で
あっても、コイルスプリング８の伸長によってシールリ
ング6a,6bがホルダ４から逸脱してしまうといったこと
がなく、前記静止側部品群がバラバラにならない。した
がって、ノックピン21及びドライブピン22を含むホルダ
４と、シールリング6a,6bと、リテーナ９と、コイルス
プリング８を一体的な組立体として取り扱い、これらを
ハウジング１とシャフト２との間にカートリッジ式に一
括して装着することができる。

また、このようにカートリッジ式の構造とした場合、従
来は、ハウジング１の内周にホルダ４が存在する分だけ
中間室19の容積縮小を余儀なくされていたが、この実施
例の構造によれば、潤滑油を封入する中間室19は、ホル
ダ４の開口部24を通じてハウジング１の凹部25まで拡張
された形状であるため、ホルダ４の大型化を招くことな
く中間室13の容積が増大され、密封摺動面18a,18bの潤
滑効果を高めることができる。

また、従来の静止型ダブルメカニカルシールがマルチ・
スプリング型であったのに対し、この実施例では１条の
コイルスプリング８でシールリング6a,6bを付勢するワ
ン・コイルスプリング型となっている。これによって、
マルチ・スプリング型のものに比較してコイルスプリン
グ８のピッチが大きくなるので、実液側のメカニカルシ
ール3Aからの漏洩液の固形分によってコイルスプリング
８が目詰まりし機能低下を来すといったことがなく、ホ
ルダ４の内周にスプリング保持手段を設ける必要もな
い。

〔考案の効果〕

以上の説明で明らかなように、本考案の静止型ダブルメ
カニカルシールによると、両メカニカルシールの静止側
部品群をホルダに一括して組み付けてユニット化したも
のであるにも拘らず、両メカニカルシール間にあって潤
滑油が封入される中間室が、ホルダに形成した開口部を
介してその外周まで拡張されているため、ホルダを大型
化することなく中間室の容積をより大きくすることがで
き、密封摺動面に対する潤滑効果を高めることができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す半断面図、第２図は従
来例を示す半断面図である。 １……ハウジング、２……シャフト、3A,3B……メカニ
カルシール ４……ホルダ、5a,5b……フランジ部、6a,6b……シール
リング ８……コイルスプリング、９……リテーナ、13a,13b…
…メイティングリング 19……中間室、20……ストッパ機構、24……開口部、25
……凹部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングの内周に密接固定されるホルダ
   と、このホルダの内周に嵌挿され軸方向に並んだ非回転
   の２つのシールリングと、ハウジングに挿通されたシャ
   フトに外装固定されて回転し、各シールリングと軸方向
   に対接する２つのメイティングリングと、両シールリン
   グの間にあってシャフトの外周を取り巻くように延び、
   両シールリングを軸方向における相反する方向へ付勢し
   て両メイティングリングへ押し付ける１条のコイルスプ
   リングと、ホルダに設けられ、コイルスプリングが軸方
   向へ伸長し得る範囲をホルダにおける両シールリングと
   の嵌合部の間に制限するストッパ機構とを具備し、ホル
   ダに、両シールリングとの嵌合部間に位置して所要数の
   開口部が形成されると共に、ホルダと密接しているハウ
   ジングの内周面に、両シールリングとの嵌合部間に対応
   位置して凹部が形成されたことを特徴とする静止型ダブ
   ルメカニカルシール。