JPS6015596B2 - メカニカルシ−ルの密封要素 - Google Patents
メカニカルシ−ルの密封要素Info
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- JPS6015596B2 JPS6015596B2 JP10048079A JP10048079A JPS6015596B2 JP S6015596 B2 JPS6015596 B2 JP S6015596B2 JP 10048079 A JP10048079 A JP 10048079A JP 10048079 A JP10048079 A JP 10048079A JP S6015596 B2 JPS6015596 B2 JP S6015596B2
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- sealing
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- mechanical seal
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Landscapes
- Mechanical Sealing (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、メカニカルシールの密封要素に係り、密封
摺動環とシール母材とを強固に接合したメカニカルシー
ルに関するものである。
摺動環とシール母材とを強固に接合したメカニカルシー
ルに関するものである。
従来、流体を密封する軸封装置としてのメカニカルシー
ルの密封要素において、密封摺動環として、アルミナ（
ＡＩ２０３）等のセラミック材料の単体が用いられるこ
とは、比較的少なかった。
ルの密封要素において、密封摺動環として、アルミナ（
ＡＩ２０３）等のセラミック材料の単体が用いられるこ
とは、比較的少なかった。
このことは、密封摺動環としてのセラミック材料の単体
をステンレス鋼のような金属からなる通常のシール母材
に接合保持するには、繁雑な手間を要し、これが最大要
因であった。即ち、従来では、焼隊め接合、０リングマ
ゥント接合（プレス圧入）等があり、何れも、シール母
村を溝加工や精度の高い寸法或いは０リング等の二次的
部品が必要であった。また、一方において、従釆より種
々のセラミック材料がメカニカルシールの密封沼動材料
として好適であろうと注目されていたが、高密度で材料
特性の優れたセラミック単体の成形体を得ることがむつ
かしいとされていた。しかし、近年の技術開発力はめご
・まし〈、特に最近、炭化ケイ素の高密度成形品を初め
とする、いわゆる“ニューセラミックス”と称される種
々のセラミック高密度成形品が最産的に得られるように
なった。本発明は、前述した事情と状況とを背景として
なされたもので、炭化ケイ素からなる単体を密封摺動環
として通用すべく、ステンレス鋼からなるシール母材へ
簡便にかつ強固に接合したシンプルなメカニカルシール
の密封要素を提供しようとするものである。
をステンレス鋼のような金属からなる通常のシール母材
に接合保持するには、繁雑な手間を要し、これが最大要
因であった。即ち、従来では、焼隊め接合、０リングマ
ゥント接合（プレス圧入）等があり、何れも、シール母
村を溝加工や精度の高い寸法或いは０リング等の二次的
部品が必要であった。また、一方において、従釆より種
々のセラミック材料がメカニカルシールの密封沼動材料
として好適であろうと注目されていたが、高密度で材料
特性の優れたセラミック単体の成形体を得ることがむつ
かしいとされていた。しかし、近年の技術開発力はめご
・まし〈、特に最近、炭化ケイ素の高密度成形品を初め
とする、いわゆる“ニューセラミックス”と称される種
々のセラミック高密度成形品が最産的に得られるように
なった。本発明は、前述した事情と状況とを背景として
なされたもので、炭化ケイ素からなる単体を密封摺動環
として通用すべく、ステンレス鋼からなるシール母材へ
簡便にかつ強固に接合したシンプルなメカニカルシール
の密封要素を提供しようとするものである。
以下、本発明を実施例図に基づき詳細に説明する。
第１図は本発明に係るメカニカルシールの密封要素であ
る。
る。
１は炭化ケイ素からなる密封摺動環、２はステンレス鋼
からなるシール母材、３はろう付層である。
からなるシール母材、３はろう付層である。
そして密封渚動環１はろう付層３を介してシール母材２
と強固に接合している。この密封摺動環１は第２図に示
す如く、少なくとも密封摺動画４以外の表面の一部分即
ち第２図では、密封摺動画４の背画５に金属被覆層６を
形成せしめておく。この金属被覆層６はセラミックであ
る背面５を金属化したいわゆるメタラィジングを施こし
たもので、ニッケル等の金属をメッキしたものである。
そしてこの金属被覆層６とシール母材２との間に、銀ろ
う等のろう付層３を介して数百℃に加熱すれば、ろう付
層３が溶融し、第１図の如く密封槽動残１とシール母材
２とがろう付接合され、強固に一体となったメカニカル
シールの密封要素が得られた。尚、密封摺動環１には、
高密度の炭化ケイ素の成形体からなる単体である。
と強固に接合している。この密封摺動環１は第２図に示
す如く、少なくとも密封摺動画４以外の表面の一部分即
ち第２図では、密封摺動画４の背画５に金属被覆層６を
形成せしめておく。この金属被覆層６はセラミックであ
る背面５を金属化したいわゆるメタラィジングを施こし
たもので、ニッケル等の金属をメッキしたものである。
そしてこの金属被覆層６とシール母材２との間に、銀ろ
う等のろう付層３を介して数百℃に加熱すれば、ろう付
層３が溶融し、第１図の如く密封槽動残１とシール母材
２とがろう付接合され、強固に一体となったメカニカル
シールの密封要素が得られた。尚、密封摺動環１には、
高密度の炭化ケイ素の成形体からなる単体である。
またろう付層３は、銀ろうの他に黄鋼ろう、リン鋼ろう
、アルミニウムろう等を用いてもよい。このように炭化
ケイ素からなる密封槽動環とステンレス鋼からなるシー
ル母材とが一体となったメカニカルシールの密封要素は
、従来のように密封摺動環とシール母材との接合部分に
密封流体の二次的な洩れ経路を生じせめることが一切な
くなるだけでなく炭化ケイ素の成形体という密封材料と
して理想的な成形体を密封槽動環として配されたメカニ
カルシールの密封要素である。さらに、第３図において
は、第２図の如く、メタラィジングを施こして金属被覆
層６を形成する代替として、融点の低い塩基性の融剤７
にて密封摺動環１の背画をエッチングし、活性化をして
第１図の如く、ろう付層３を介してシール母材２に接合
する。尚融剤７にはＮａ２Ｃ０３，Ｋ２Ｃ０３、等の溶
融、即ち塩基性金属化合物を単独若しくは混合したもの
で３００〜９００こ０の比較的融点の低い融剤７を用い
るものである。この融剤７は密封情動環１の背面に付着
しておき、そして母材２にろう付を施こすことも好まし
い。また第４図においては、密封摺動環１′として、１
〜２５％の範囲にて金属ケイ素を含有せしめた炭化ケイ
素からなるセラミックを選び、その背面５にメタライジ
ングを施すことによって金属被覆層６を形成したもので
ある。そして１〜２５％の金属ケイ素を含有せしめた炭
化ケイ素はコスト安で量産しやすく、汎用のメカニカル
シールの密封摺敷環１′として特に好適である。なお、
炭化ケイ素からなる密封摺動環は、他のセラミックと同
様に切削等の機械加工が困難である。このため従来では
、前述したようにシール母材に機械加工を施し、密封沼
敷環を競合する等して、接合保持していた。本発明では
、既に実施例で示したように、密封摺動環を接合、保持
するために、シール母材を何んら機械加工する必要がな
く、シール母村の接合画は平坦な面であればよい。しか
も密封槽動環についても、単純な形状であれ‘まよく、
従来ではシール母材との接合のために、時には、密封槽
動環の外周面や背面をやや複雑な形状に成形することも
あったが、このようなことを一切する必要がなくあった
。そして密封摺動環は、ろう付層によって直接シール母
材に接合されているので強固な保持力が得られた。なお
、メカニカルシール分野では、従来、シール母材と密封
摺動環との接合は、繁雑な接合方法を採り、しかも密封
摺動環の構成材料としては、擬綾体として得られやすい
タングステンカーバイト系のものが主流であり、係るメ
カニカルシールの密封要素の負荷能力は、一般に１００
０ｋ９／地・肌／ｓ程度とされていたのに対し、本発明
に係るメカニカルシールの密封要素は、密封槽鰯残とし
て理想的な炭化ケイ素を密封槽動環に用いられており、
しかもシンプルな接合手段を探っているので、負荷能力
は、従来の４〜５倍にも高めることができる。
、アルミニウムろう等を用いてもよい。このように炭化
ケイ素からなる密封槽動環とステンレス鋼からなるシー
ル母材とが一体となったメカニカルシールの密封要素は
、従来のように密封摺動環とシール母材との接合部分に
密封流体の二次的な洩れ経路を生じせめることが一切な
くなるだけでなく炭化ケイ素の成形体という密封材料と
して理想的な成形体を密封槽動環として配されたメカニ
カルシールの密封要素である。さらに、第３図において
は、第２図の如く、メタラィジングを施こして金属被覆
層６を形成する代替として、融点の低い塩基性の融剤７
にて密封摺動環１の背画をエッチングし、活性化をして
第１図の如く、ろう付層３を介してシール母材２に接合
する。尚融剤７にはＮａ２Ｃ０３，Ｋ２Ｃ０３、等の溶
融、即ち塩基性金属化合物を単独若しくは混合したもの
で３００〜９００こ０の比較的融点の低い融剤７を用い
るものである。この融剤７は密封情動環１の背面に付着
しておき、そして母材２にろう付を施こすことも好まし
い。また第４図においては、密封摺動環１′として、１
〜２５％の範囲にて金属ケイ素を含有せしめた炭化ケイ
素からなるセラミックを選び、その背面５にメタライジ
ングを施すことによって金属被覆層６を形成したもので
ある。そして１〜２５％の金属ケイ素を含有せしめた炭
化ケイ素はコスト安で量産しやすく、汎用のメカニカル
シールの密封摺敷環１′として特に好適である。なお、
炭化ケイ素からなる密封摺動環は、他のセラミックと同
様に切削等の機械加工が困難である。このため従来では
、前述したようにシール母材に機械加工を施し、密封沼
敷環を競合する等して、接合保持していた。本発明では
、既に実施例で示したように、密封摺動環を接合、保持
するために、シール母材を何んら機械加工する必要がな
く、シール母村の接合画は平坦な面であればよい。しか
も密封槽動環についても、単純な形状であれ‘まよく、
従来ではシール母材との接合のために、時には、密封槽
動環の外周面や背面をやや複雑な形状に成形することも
あったが、このようなことを一切する必要がなくあった
。そして密封摺動環は、ろう付層によって直接シール母
材に接合されているので強固な保持力が得られた。なお
、メカニカルシール分野では、従来、シール母材と密封
摺動環との接合は、繁雑な接合方法を採り、しかも密封
摺動環の構成材料としては、擬綾体として得られやすい
タングステンカーバイト系のものが主流であり、係るメ
カニカルシールの密封要素の負荷能力は、一般に１００
０ｋ９／地・肌／ｓ程度とされていたのに対し、本発明
に係るメカニカルシールの密封要素は、密封槽鰯残とし
て理想的な炭化ケイ素を密封槽動環に用いられており、
しかもシンプルな接合手段を探っているので、負荷能力
は、従来の４〜５倍にも高めることができる。
図面は何れも本発明の実施例であり、第１図はメカニカ
ルシールの密封要素の断面図、第２図、第３図、第４図
は各々、密封摺動環の断面図である。 １，１・・…・密勢摺敷環、２・・・・・・シール母材
、３・・・・・・ろう付層、６・・・・・・金属被覆層
、７・・・・・・融剤。 第１図第２図 第３図 第４図
ルシールの密封要素の断面図、第２図、第３図、第４図
は各々、密封摺動環の断面図である。 １，１・・…・密勢摺敷環、２・・・・・・シール母材
、３・・・・・・ろう付層、６・・・・・・金属被覆層
、７・・・・・・融剤。 第１図第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも密封摺動画以外の表面の一部分に金属被
覆層を形成した炭化ケイ素からなる密封摺動環をステン
レス鋼からなるシール母材にろう付接合してなるメカニ
カルシールの密封要素。 ２ 少なくとも密封摺動画以外の表面の一部分を塩基性
の融剤にて活性化した炭化ケイ素からなる密封摺動環を
ステンレス鋼からなるシール母材にろう付接合してなる
メカニカルシールの密封要素。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10048079A JPS6015596B2 (ja) | 1979-08-06 | 1979-08-06 | メカニカルシ−ルの密封要素 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10048079A JPS6015596B2 (ja) | 1979-08-06 | 1979-08-06 | メカニカルシ−ルの密封要素 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5626779A JPS5626779A (en) | 1981-03-14 |
| JPS6015596B2 true JPS6015596B2 (ja) | 1985-04-20 |
Family
ID=14275076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10048079A Expired JPS6015596B2 (ja) | 1979-08-06 | 1979-08-06 | メカニカルシ−ルの密封要素 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6015596B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6259289U (ja) * | 1985-10-02 | 1987-04-13 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5632435A (en) * | 1992-05-27 | 1997-05-27 | Sulzer-Escher Wyss Ag | Process for the production of a soldered joint |
| CN101973144B (zh) * | 2010-09-15 | 2012-10-10 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 可激光焊接的层状铝硅-铝碳化硅复合材料及其制备方法 |
| CN111761155A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-10-13 | 中国电子科技集团公司第十四研究所 | 一种新型一体式水铰链摩擦副制备方法 |
-
1979
- 1979-08-06 JP JP10048079A patent/JPS6015596B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6259289U (ja) * | 1985-10-02 | 1987-04-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5626779A (en) | 1981-03-14 |
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