JPH067222Y2 - 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、機体の回転軸部を軸封するに用いられる静止
型・内流型のメカニカルシールに関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種のメカニカルシールにおいては、第３図に
例示するように、機体のシールボックス（１）内に挿通
された回転軸（２）の軸周に回転環であるメイティング
リング（３）を配置し、このメイティングリング（３）
をセットスクリュ（４）で締め付けられるカラー（５）
に嵌合保持させるとともに、このカラー（５）に突出さ
せたノックピン（６）を前記メイティングリング（３）
に係合させて固定する一方、前記シールボックス（１）
の大気側（Ａ）に中間シールカバー（７）を介しボルト
（８）止めされたシールカバー（９）を取付け、このシ
ールカバー（９）と前記中間シールカバー（７）とで形
成される内径部に、コイルスプリング（１０）と、この
コイルスプリング（１０）の付勢力をリテーナ（１１）
を介して固定環であるシールリング（１２）に伝達する
コンプレッションリング（１３）とを配置し、このコン
プレッションリング（１３）に突出させたノックピン
（１４）を前記リテーナ（１１）に係合させ、かつ、前
記コンプレッションリング（１３）を、前記シールカバ
ー（９）と中間シールカバー（７）とで形成される内径
部軸方向に沿って架橋させた長いドライブピン（１５）
に係合させることにより廻り止めして、前記シールリン
グ（１２）をメイティングリング（３）に押圧摺接させ
るようにカートリッジ式に組付け一体化してなる構成を
有するものがある。

そして、このような従来のメカニカルシールにあって
は、前記機体のシールボックス（１）内に臨むフラッシ
ング穴（図示せず）からメイティングリング（３）とシ
ールリング（１２）との摺動部に自液を注入抽出するこ
とによりフラッシングが行なわれいる。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、上記した従来構造のものでは、特に、シ
ールカバー（９）と中間シールカバー（７）とで形成さ
れる内径部に配置したコイルスプリング（１０）とし
て、等径に巻回された長いものが使用され、これによっ
て、シールカバーの取付長が軸方向に長くなり、しか
も、静止側のメカニカルシールの作動部品が相手取合に
左右されて標準化し難いことから、コンパクトに組付け
ることができず、必然的に装置全体が大型化し、コスト
高になるばかりでなく、重量も増大化して取扱いにく
く、また、コンプレッションリングを廻り止めするドラ
イブピンが長く、モーメントアームが長くなるために変
形したり、破損し易い。

さらに、シールカバーの内径部には、漏洩液が溜まり易
いことから、この漏洩液が固化し易い液ではコイルスプ
リングに浸入して固着し、作動不良を発生させるといっ
た問題があった。

［考案の目的］ 本考案は、上記の事情のもとになされたもので、その目
的とするところは、取付長を短くして、コンパクトに機
体に組付けることができるように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］ 上記した課題を解決するために、本考案は、機体のシー
ルボックス内に挿通された回転軸の軸周に回転環を固定
する一方、前記シールボックスの大気側に取付けられた
シールカバーの内径部にケースを設け、このケース内に
１本の円錐状に巻回してなるコイルスプリングで弾性的
に付勢された固定環を設け、この固定環を前記ケース内
に突設したドライブピンで廻り止めされたコンプレッシ
ョンリングにノックピンを介して係合させて前記回転環
に押圧摺接するように組付け一体化してなる構成とした
もので、この場合、前記コイルスプリングの直下に相当
するケースに大径なドレン穴を開口させ、また、コンプ
レッションリングを大気側に延長し、かつ前記ケースの
大気側端面に水仕切部を設けるとともに、この水仕切部
と前記コンプレッションリングの延長部とで前記コイル
スプリングの周囲に隔壁を形成するようにすることが好
ましい。

［作用］ すなわち、本考案は、機体のシールボックス内の回転軸
の軸周に組付けられた動側メカニカルシールのメイティ
ングリングの静止側メカニカルシールのシールリングを
弾性的に押圧摺接させるにおいて、前記静止側メカニカ
ルシールの組付作動部品であるコイルスプリングとし
て、１本の円錐状に巻回した円錐バネを用い、他の組付
作動部品と共にケース内に組付けて一体化することによ
り、静止側メカニカルシールの組付けをコンパクトに
し、その取付長を短くするとともに、従来のメカニカル
シールのようなリテーナの使用を不要にして、シールリ
ングの半径方向のボリュームを小さくし、これによっ
て、大径のシールカバーの使用をなくし、相手機器の取
合寸法に影響されないようにして、メカニカルシール側
の標準化を図り、しかも、半径方向の狭い軸封部にも装
着可能にしている。

また、コイルスプリングの直下に相当するケースの底部
に大径なドレン穴を開口させてあるために、漏洩液が外
部に速やかに排出され、さらに、コイルスプリングの周
囲に隔壁を形成することにより、漏洩液がケース内のコ
イルスプリングやドライブピンなどへ接液するのを防止
し、これによって、例えばコイルスプリングに浸入し固
化固着して目詰まりすることがないようにしていること
から、静止側メカニカルシールの組付作動部品の作動不
良の発生が防止される。

また、コイルスプリングやコンプレッションリングなど
の作動部品が静止側に組付けられているために、漏洩液
が高粘度液の場合に粘性トルクの影響による作動性の低
下がなく、また、スラリー液の場合にも、エロージョン
や衝撃などのスラリーの衝突による影響を防止すること
を可能にし、これによって、耐粘性、耐スラリー性及び
耐振性の向上が図れる。

［実施例］ 以下、本考案を第１図及び第２図に示す各実施例を参照
しながら説明する。

第１図は、本考案に係るメカニカルシールの第１実施例
を概略的に示すものであり、図中（２１）は機体のシー
ルボックスである。この機体のシールボックス（２１）
内には、回転軸（２２）が挿通されていて、この回転軸
（２２）の軸周には、メイティングリング（２３）が前
記シールボックス（２１）内に位置する部分に配置され
ている。このメイティングリング（２３）は、セットス
クリュ（２４）で前記回転軸（２２）の軸周に第１のＯ
リング（２５）を介して締め付け固定されるカラー（２
６）に、第２のＯリング（２７）を介して遊嵌状態で外
側から嵌合保持され、かつ、このカラー（２６）に突出
させた第１のノックピン（２８）を前記メイティングリ
ング（２３）に係合させることにより廻り止めが施さ
れ、これらメイティングリング（２３）、セットスクリ
ュ（２４）、第１のＯリング（２５）、カラー（２
６）、第２のＯリング（２７）及び第１のノックピン
（２８）で動側メカニカルシールの組付作動部品を構成
しているものである。

一方、前記機体のシールボックス（２１）の大気側
（Ａ）の端面には、ガスケット（２９）を介してシール
カバー（３０）が図示しないボルトによる締結により取
付けられていて、このシールカバー（３０）の内径部に
は、ケース（３１）が大気側（Ａ）に向け引脱すること
がないように凹凸係合させて配置固定され、このケース
（３１）は、前記シールボックス（２１）側端面を後述
するシールリング（３６）がＯリング（３８）を介して
挿通される小径口部（３１ａ）とし、かつその大気側
（Ａ）を開放して大径口部（３１ｂ）として段付き形成
した円筒体からなっている。

そして、前記ケース（３１）内には、１本の円錐状に巻
回したコイルスプリング（３２）が配置され、このコイ
ルスプリング（３２）は、大径側の一端部（３２ａ）を
大気側（Ａ）に位置させてスナップリング（３３）で組
付け保持されている一方、その他端部（３２ｂ）は、コ
ンプレッションリング（３４）に支持されている。この
コンプレッションリング（３４）は、前記ケース（３
１）の小径口部（３１ａ）の内壁に突設したドライブピ
ン（３５）に係合されて廻り止めが施され、前記コイル
スプリング（３２）の付勢力をシールリング（３６）に
伝達するようになっているもので、このシールリング
（３６）は、前記コンプレッションリング（３４）に突
設した第２のノックピン（３７）に係合されて廻り止め
が施されているとともに、前記ケース（３１）の小径口
部（３１ａ）に第３のＯリング（３８）を介して挿通さ
れて前記メイティングリング（２３）に押圧摺接させる
ようにカートリッジ式に組付け一体化され、これらケー
ス（３１）、コイルスプリング（３２）、スナップリン
グ（３３）、コンプレッションリング（３４）、ドライ
ブピン（３５）、シールリング（３６）及び第３のＯリ
ング（３７）で静止側メカニカルシールの組付作動部品
を構成しているものである。

また、図中（４０）は前記コイルスプリング（３２）の
直下に相当するケース（３１）の底部に開口させた大径
なドレン穴で、このドレン穴（４０）から前記ケース
（３１）内に溜まろうとする漏洩液を外部に速やかに排
出させるようにしているものである。

さらに、第２図は本考案に係る第２実施例を示すもの
で、上記した第１実施例におけるコンプレッションリン
グ（３４）の大気側（Ａ）の端部（３４ａ）に延長し、
かつ前記ケース（３１）の大気側端面に水仕切部（５
０）を設けるとともに、この水仕切部（５０）と前記コ
ンプレッションリング（３４）の延長部（３４ａ）とで
前記コイルスプリング（３２）の周囲に隔壁を形成し
て、漏洩液がコイルスプリング（３２）に浸入するのを
防止し得るように構成してなるものである。

すなわち、本考案は、機体のシールボックス（２１）内
の回転軸（２２）の軸周に組付けられた動側メカニカル
シールのメイティングリング（２３）に静止側メカニカ
ルシールのシールリング（３６）を弾性的に押圧摺接さ
せるにおいて、前記静止側メカニカルシールの組付作動
部品であるコイルスプリング（３２）として、１本の円
錐状に巻回した円錐バネを用い、この円錐バネの大気側
の端部をスナップリング（３３）で係止して、他の組付
作動部品と共にケース（３１）内に組付けて一体化する
ことにより、静止側メカニカルシールの組付けをコンパ
クトにし、その取付長を短くするとともに、従来のメカ
ニカルシールのようなリテーナの使用を不要にして、シ
ールリング（３６）の半径方向のボリュームを小さく
し、これによって、大径のシールカバー（３０）の使用
をなくし、相手機器の取合寸法に影響されないようにし
て、メカニカルシール側の標準化を可能にし、しかも、
半径方向の狭い軸封部にも装着可能にしているものであ
る。

また、コイルスプリング（３２）の直下に相当するケー
ス（３１）の底部には、大径なドレン穴（４０）が開口
させてあることから、このドレン穴（４０）から漏洩液
を外部に速やかに排出させたり、さらには、第２図に示
すように、コイルスプリング（３２）の周囲に隔壁を形
成して、漏洩液がケース（３１）内のコイルスプリング
（３２）やドライブピン（３５）などに接液して、例え
ばコイルスプリング（３２）に浸入し固化固着して目詰
まりすることがないようにすることにより、静止側メカ
ニカルシールの組付作動部品の作動不良の発生を防止し
得ることを可能にしているものである。

さらに、ケース（３１）の小径口部（３１ａ）の内壁に
ドライブピン（３５）を突設し、このドライブピン（３
５）をコンプレッションリング（３４）に係合させるこ
とにより廻り止めを施していることから、ドライブピン
（３５）が短くなって、ドライブピン（３５）のモーメ
ントアームを短くすることを可能にしている。

そしてまた、コイルスプリング（３２）やコンプレッシ
ョンリング（３４）などの作動部品が静止側に組付けら
れていることから、漏洩液が高粘度液の場合に粘性トル
クの影響による作動性の低下がなく、また、スラリー液
の場合にも、エロージョンや衝撃などのスラリーの衝突
による影響を防止することを可能にし、これによって、
耐粘性、耐スラリー性及び耐振性の向上を図っているも
のである。

［考案の効果］ 以上の説明から明らかなように、本考案によれば、機体
のシールボックス内の回転軸の軸周に組付けられた動側
メカニカルシールのメイティングリングに静止側メカニ
カルシールのシールリングを弾性的に押圧摺接させるに
おいて、前記静止側メカニカルシールの組付作動部品で
あるコイルスプリングとして、１本の円錐状に巻回した
円錐バネを用い、他の組付作動部品と共にケース内に組
付けて一体化してなることから、静止側メカニカルシー
ルの組付けをコンパクトに、かつ、その取付長を短くす
ることができ、これによって、シールリングの半径方向
のボリュームを小さくすることができるため、重量の軽
量化、取扱いの簡便化を図ることができるとともに、相
手機器の取合寸法に影響されないことから、メカニカル
シール側の標準化を図ることができ、しかも、半径方向
の狭い軸封部にも装着することができる。

また、コイルスプリングの直下に相当するケースの底部
に大径なドレン穴を開口させてあるために、漏洩液を外
部に速やかに排出することができるとともに、コイルス
プリングの周囲に隔壁を形成することにより、漏洩液が
ケース内のコイルスプリングやドライブピンなどの接液
を防止することができ、これによって、コイルスプリン
グへの漏洩液の浸入による目詰まりなどによって発生す
る静止側メカニカルシールの組付作動部品の作動不良を
確実に防止することができる。

さらに、コイルスプリングやコンプレッションリングな
どの作動部品が静止側に組付けられているために、漏洩
液が高粘度液の場合に粘性トルクの影響による作動性の
低下がなく、また、スラリー液の場合にも、エロージョ
ンや衝撃などのスラリーの衝突による影響を防止するこ
とができ、これによって、耐粘性、耐スラリー性及び耐
振性の向上を図ることができるというすぐれた効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るメカニカルシールの第１実施例を
示す要部概略的断面図、第２図は本考案に係る第２実施
例を示す要部概略的断面図、第３図は従来のメカニカル
シールの一例を示す要部概略的断面図である。 （２１）機体のシールボックス、（２２）回転軸、（２
３）回転環（メイティングリング）、（２８）第１のノ
ックピン、（３０）シールカバー、（３１）ケース、
（３２）コイルスプリング、（３４）コンプレッション
リング、（３４ａ）延長部、（３５）ドライブピン、
（３６）固定環（シールリング）、（３７）第２のノッ
クピン、（４０）ドレン穴、（５０）水仕切部、（Ａ）
大気側。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】機体のシールボックス内に挿通された回転
   軸の軸周に回転環を固定する一方、前記シールボックス
   の大気側に取付けられたシールカバーの内径部にケース
   を設け、このケース内に１本の円錐状に巻回してなるコ
   イルスプリングで弾性的に付勢された固定環を設け、こ
   の固定環を前記ケース内に突設したドライブピンで廻り
   止めされたコンプレッションリングにノックピンを介し
   て係合させて前記回転環に押圧摺接するように組付け一
   体化したことを特徴とするメカニカルシール。
2. 【請求項２】コイルスプリングの直下に相当するケース
   に大径なドレン穴を開口させたことを特徴とする請求項
   １記載のメカニカルシール。
3. 【請求項３】コンプレッションリングを大気側に延長
   し、かつ前記ケースの大気側端面に水仕切部を設けると
   ともに、この水仕切部と前記コンプレッションリングの
   延長部とで前記コイルスプリングの周囲に隔壁を形成し
   たことを特徴とする請求項１または２記載のメカニカル
   シール。