JPH07782Y2 - アウトサイド型メカニカルシール - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えばロータリジョイント等の機体の回転軸
部を軸封するメカニカルシールであって、特に、回転環
と固定環による密封摺動面における密封対象流体の漏れ
方向が外径方向となるアウトサイド型メカニカルシール
に関する。

〔従来の技術〕

従来、メカニカルシールの典型的な従来例として、第３
図に示すような構造を有するものがある。

すなわち、機体のハウジング１の内径部1aには、固定環
であるメイティングリング４を焼き嵌めされた支持リン
グ５がＯリング３を介して嵌着固定されてる。一方、前
記ハウジング１の内周に挿通された回転軸２に取り付け
られた回転体12の内径の環状凹部にはケース11が密嵌さ
れると共にボルト13で締め付け固定されており、回転環
であるシールリング６が、このケース11内にＯリング10
を介して軸方向移動自在に支持されると共にノックピン
８でケース11と円周方向に係合されたリテーナ７に一体
的に焼き嵌めされ、ケース11内のスプリング９によって
メイティングリング４に押し付けられている。

このメカニカルシールは、ハウジング１側の内周に存在
する高圧流体を密封対象とするもので、この密封対象体
Ａは、メイティングリング４とシールリング６による密
封摺動面Ｓにおいて外径側へ漏れようとするため、アウ
トサイド型メカニカルシール（外向き流れ型メカニカル
シール）と呼ばれる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来のアウトサイド型メカニ
カルシールは、ケース11に対するシールリング６の回り
止めをケース11に植え込んだノックピン８とシールリン
グ６に焼き嵌めしたリテーナ７との係合により行ってい
るため、ケース11の肉厚を大きくする必要があり、した
がってケース11は旋削加工により製作しなければなら
ず、しかもその形状も複雑であるため、製造コストが高
くなる問題がある。

本考案は、このような問題に鑑みてなされたもので、そ
の主な目的は、構造を簡素にしてコストの低減を図るこ
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ため、本考案に係るアウトサイド型
メカニカルシールは、ハウジング内周に挿通された回転
軸の軸周に配置され前記回転軸と一体の回転体に密嵌さ
れた回転環と、前記ハウジングの端部内周面に密嵌され
前記回転環側へ向けて開放された断面略コ字形の円筒ケ
ースと、この円筒ケースの外周筒部の前記開放側の端部
から突設された複数の係止突起と、前記外周筒部の前記
開放側の端部と当接可能な状態で前記ハウジングに固定
され内周面に前記各係止突起と係合される複数の切欠溝
が形成されたスラスト受けプレートと、前記円筒ケース
の内周筒部に軸方向移動可能な状態で密嵌され外周面に
前記各係止突起と係合される複数の切欠溝が形成された
固定環及びこの固定環を前記回転環に押し付けるスプリ
ングとを備える。

〔作用〕

円筒ケースに突設された係止突起は、スラスト受けプレ
ートの内周面の切欠溝及び固定環の外周面の切欠溝の双
方に係合して、ハウジングに対して前記円筒ケースを回
り止めする手段と、ハウジングに対して前記固定環を回
り止めする機能を兼ねている。また、スラスト受けプレ
ートは、ハウジング側の内周に存在する密封対象流体の
圧力によって前記円筒ケースがハウジングから回転環側
へ抜け出す方向へ軸方向移動するのを阻止するスラスト
受け手段と、その内周面の前記切欠溝と前記係止突起と
の係合によって、ハウジングに対する前記円筒ケース及
び前記固定環の回り止めを行う手段を兼ねるものであ
る。

〔実施例〕

以下、本考案に係るアウトサイド型メカニカルシール
を、第１図及び第２図に示す一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20は機器のハウジング、22はこ
のハウジング20の軸孔内周に挿通された回転軸、35はハ
ウジング20の外側にあって前記回転軸22により回転され
る回転体である。そして、この実施例のアウトサイド型
メカニカルシールは、ハウジング20側に設けられる固定
環であるシールリング27と、回転体35側に設けられる回
転環であるメイティングリング34とによって密封摺動面
Ｓを形成し、ハウジング20の内周の密封対象流体Ａがハ
ウジング20と回転軸22の間の軸周隙間から漏洩するのを
防止するものである。

すなわちハウジング20の端部内周面21には、内径が回転
軸22の外周面と非接触であって、メイティングリング34
側、言い換えればハウジング20の外側へ向けて開放され
た断面略コ字形の円筒ケース24がＯリング23を介して密
嵌されている。すなわちこの円筒ケース24は、外周筒部
24aと、内周筒部24bと、反開放端部側の背面部24cから
なるものであって、第２図の斜視図にも示すように、外
周筒部24aにおける前記開放された側の端部に複数の係
止突起25が円周方向等間隔で突設されており、各係止突
起25は、基部側の上段軸方向部25aと、この上段軸方向
部25aから内径側へ屈曲した段差部を介して形成された
下段軸方向部25bとからなる。

シールリング27は、前記円筒ケース24内に配置されてお
り、この円筒ケース24の内周筒部24bにＯリング26を介
して軸方向移動自在に支持されている。このシールリン
グ27の外周面には、軸方向に延びる複数の切欠溝28が円
周方向等間隔で形成されており、各切欠溝28は、前記各
係止突起25における下段軸方向部25bとそれぞれ軸方向
摺動自在に係合している。また、シールリング27の密封
摺動面Ｓと反対側の面には、複数の凹部29が円周方向等
間隔で形成されており、各凹部29には、一端が円筒ケー
ス24の背面部24cに当接してこのシールリング27をメイ
ティングリング34側へ軸方向に押圧付勢するスプリング
30が配置されている。

シールリング27の内周のＯリング26と、円筒ケース24の
背面部24cとの間にはストッパ31が配置されている。こ
のストッパ31は、回転軸22と円筒ケース24との間の隙間
Ｇを介して密封摺動面Ｓの内周に達する密封対象流体Ａ
の圧力によって、Ｏリング26がシールリング27の内周面
から前記背面部24c側へ逸脱してシール性が損なわれる
のを防止するものである。また、このようにＯリング26
の移動が規制されていることによって、その前面空間ａ
における密封対象流体Ａの圧力が、スプリング30の付勢
力と共にシールリング27をメイティングリング34側へ押
し付ける荷重として付与される。

また、ハウジング20の端部には内径がハウジング20の端
部内周面21よりも小径のスラスト受けプレート32が図示
されていないボルトによって締め付け固定されており、
円筒ケース24における外周筒部24aの開放側すなわち係
止突起25側の端部がこのスラスト受けプレート32の内径
部と当接することによって、円筒ケース24がハウジング
20の密封対象流体Ａの圧力を受けてハウジング20から抜
け出す方向へ移動するのを阻止されている。

一方、シールリング27と摺接される回転側メイティング
リング34は、回転軸22に固定された回転体35の内径の環
状凹部にＯリング37を介して密嵌されており、その外周
部に形成された切欠部が、回転体35に植え込まれたノッ
クピン36と係合することによって、回転軸22及び回転体
35と一体的に回転されるようになっている。

この実施例によれば、円筒ケース24の係止突起25は、ス
ラスト受けプレート32の切欠溝33と係合することによっ
て、ハウジング20に対する円筒ケース24の回り止め手段
をなすと共に、シールリング27の外周面の切欠溝28と係
合することによって、ハウジング20に対するシールリン
グ27の回り止め手段をなす。また、スラスト受けプレー
ト32は、密封対象流体Ａの圧力によって円筒ケース24が
ハウジング20からメイティングリング34側へ抜け出すの
を阻止するスラスト受け手段であると共に、その内周面
の切欠溝33が円筒ケース24の係止突起25と係合すること
によって、ハウジング20に対する前記円筒ケース24の回
り止め手段、ひいてはシールリング27の回り止め手段を
兼ねるものである。

したがって、円筒ケース24には回り止め手段としてのノ
ックピン等を植え込む必要がないから、肉厚の薄い金属
板のプレス成形品とすることができ、構造も簡素化され
るので、製作が容易になってコストの低減を図ることが
できる。

〔考案の効果〕

以上の説明から明らかなように、本考案のアウトサイド
型メカニカルシールによれば、スラスト受けプレートの
内周面に形成された切欠溝と、円筒ケースに突設された
係止突起と、固定環の外周面に形成された切欠溝が互い
に連繋状態に係合して、ハウジングに対する円筒ケース
及び固定環の回り止めを行わせているため、円筒ケース
にそれ自体の回り止めのためのボルト締結部を設けたり
ノックピンを設ける必要がなく、このため構造が簡素・
小型になって、組み立て・分解も容易になり、コストの
低減を図ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るアウトサイド型メカニカルシール
の一実施例を示す半断面図、第２図はこの実施例におけ
る円筒ケースの斜視図、第３図は従来のアウトサイド型
メカニカルシールを示す半断面図である。 20……ハウジング、22……回転軸、23,26,37……Ｏリン
グ 24……円筒ケース、25……係止突起、27……シールリン
グ（固定環） 28,33……切欠溝、32……スラスト受けプレート 34……メイティングリング（回転環）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジング内周に挿通された回転軸の軸周
   に配置され前記回転軸と一体の回転体に密嵌された回転
   環と、 前記ハウジングの端部内周面に密嵌され前記回転環側へ
   向けて開放された断面略コ字形の円筒ケースと、 この円筒ケースの外周筒部の前記開放側の端部から突設
   された複数の係止突起と、 前記外周筒部の前記開放側の端部と当接可能な状態で前
   記ハウジングに固定され内周面に前記各係止突起と係合
   される複数の切欠溝が形成されたスラスト受けプレート
   と、 前記円筒ケースの内周筒部に軸方向移動可能な状態で密
   嵌され外周面に前記各係止突起と係合される複数の切欠
   溝が形成された固定環及びこの固定環を前記回転環に押
   し付けるスプリングと、 を具備することを特徴とするアウトサイド型メカニカル
   シール。