JPS6110171A - メカニカルシ−ル - Google Patents
メカニカルシ−ルInfo
- Publication number
- JPS6110171A JPS6110171A JP12874984A JP12874984A JPS6110171A JP S6110171 A JPS6110171 A JP S6110171A JP 12874984 A JP12874984 A JP 12874984A JP 12874984 A JP12874984 A JP 12874984A JP S6110171 A JPS6110171 A JP S6110171A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring
- fixed ring
- sliding
- rotating
- mechanical seal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3464—Mounting of the seal
- F16J15/3468—Means for controlling the deformations of the contacting faces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野）
本発明は、常に安定なシール機能を発揮させるようにし
たメカニカルシールに関する。
たメカニカルシールに関する。
〔発明の技術的背景とその問題点３
回転軸を有する外部駆動方式の装置では、密封された装
置内部の高圧流体が回転軸に沿って外部へ流出するのを
防止しなければならないが、このような場合、一般にメ
カニカルシールが用いられ、る。
置内部の高圧流体が回転軸に沿って外部へ流出するのを
防止しなければならないが、このような場合、一般にメ
カニカルシールが用いられ、る。
周知の如くメカニカルシールは、回転軸に固定された向
転環と、固定部に固定された固定環とを摺接させて、こ
の摺接部でシール機能を発揮させるようにしたものであ
り、たとえば、第５図に示すように構成されている。
転環と、固定部に固定された固定環とを摺接させて、こ
の摺接部でシール機能を発揮させるようにしたものであ
り、たとえば、第５図に示すように構成されている。
すなわち、第５図において１は、図示しない駆動装置に
連結された回転軸であり、この回転軸１は、ケーシング
２の内部からケーシング２の孔３を非接触に貫通してケ
ーシング２の外部に延出している。そして、ケーシング
２の内部で上記貫通孔３の近傍部分には、ケーシング２
の内部に充填された高圧流体Ｐがケーシング２の外部に
流出するのを防止するためのメカニカルシールＬが装着
されている。
連結された回転軸であり、この回転軸１は、ケーシング
２の内部からケーシング２の孔３を非接触に貫通してケ
ーシング２の外部に延出している。そして、ケーシング
２の内部で上記貫通孔３の近傍部分には、ケーシング２
の内部に充填された高圧流体Ｐがケーシング２の外部に
流出するのを防止するためのメカニカルシールＬが装着
されている。
メカニカルシールＡ−は、次のように構成されている。
すなわち、回転軸１には、回転環５が゛装着されている
。回転環５は、ケーシング２の内部側の端面内周部に切
欠部６を有している。上記切欠部６の内面と回転軸１と
の間にはシールリング７が介装されており、高圧流体Ｐ
が回転軸１に沿ってケーシング２の外部に流出するのを
防止するようにしている。回転環５は、その外周部をサ
ポート８によって軸方向に移動自在に支持されるととも
に、このサポート８によって周方向の位置を規制されて
いる。
。回転環５は、ケーシング２の内部側の端面内周部に切
欠部６を有している。上記切欠部６の内面と回転軸１と
の間にはシールリング７が介装されており、高圧流体Ｐ
が回転軸１に沿ってケーシング２の外部に流出するのを
防止するようにしている。回転環５は、その外周部をサ
ポート８によって軸方向に移動自在に支持されるととも
に、このサポート８によって周方向の位置を規制されて
いる。
上記回転環５とケーシング２との間には、固定環９が介
装されている。固定環９は、回転軸１に非接触に嵌合す
るようにケーシング２の内面に固定されている。そして
、固定環９は、回転環５との摺接による損失を最少限度
に抑制するため、回転環５と対向する端面に軸方向に優
か突出した突周壁１０を設け、この突周壁１ｏの先端面
を上記回転環５の端面との摺接面としている。固定環９
の外周面には、周方向に延びる溝１１が形成され、この
溝１１の内面と、ケーシング２の内面との間にシールリ
ング１２を介装し、ケーシング２の内面に治って＾圧流
体Ｐがケーシング２の外部に流出するのを防珪するよう
にしている。一方、サポート８と回転環５との間には、
コイルバネ１３が介装されており、回転環５に常時固定
環９側への押圧力を付与するようにしている。したがっ
て、回転環５と固定環９との摺接面の密着性は、上記押
圧力及び高圧流体Ｐの圧力によって確保され、＾圧流体
Ｐの外部へ漏れ出しが防止されている。
装されている。固定環９は、回転軸１に非接触に嵌合す
るようにケーシング２の内面に固定されている。そして
、固定環９は、回転環５との摺接による損失を最少限度
に抑制するため、回転環５と対向する端面に軸方向に優
か突出した突周壁１０を設け、この突周壁１ｏの先端面
を上記回転環５の端面との摺接面としている。固定環９
の外周面には、周方向に延びる溝１１が形成され、この
溝１１の内面と、ケーシング２の内面との間にシールリ
ング１２を介装し、ケーシング２の内面に治って＾圧流
体Ｐがケーシング２の外部に流出するのを防珪するよう
にしている。一方、サポート８と回転環５との間には、
コイルバネ１３が介装されており、回転環５に常時固定
環９側への押圧力を付与するようにしている。したがっ
て、回転環５と固定環９との摺接面の密着性は、上記押
圧力及び高圧流体Ｐの圧力によって確保され、＾圧流体
Ｐの外部へ漏れ出しが防止されている。
このように構成されたメカニカルシール上では、回転軸
１の回転によって、固定環９と回転環５とに摩擦熱が発
生し、回転環５および固定環９の内部に第６図に示すよ
うな温度分布を発生させる。
１の回転によって、固定環９と回転環５とに摩擦熱が発
生し、回転環５および固定環９の内部に第６図に示すよ
うな温度分布を発生させる。
つまり、この温度分布は、回転環５と固定環９どの摺接
面の内周側の温度ｔ１が、同外周側の温度ｔ２よりも高
くなるような分布となる。これは、摺接面の外周側が高
圧流体によって冷却されるのに対し、内周側には高圧流
体が存在しないため十分な冷却を行なえないことによる
。ところが、摺接面にこのような温度分布が生ずると、
摺接部の内周側の熱膨張量が同外周側の熱膨張量よりも
大きくなり、第６図に示すように、摺接部に広がり隙間
Ｇを生じることになる。通常、このような広がり隙ＢＧ
は、数虜程度の微小なものであるが、高圧流体Ｐがこの
ＦＪＩＩＩＩＧに流入すると、高圧流体Ｐはコイルバネ
１３のばね圧に抗して回転環５と固定環９とを押し広げ
る向きの力Ｆを発生させ、結局、摺接面での高圧流体Ｐ
の漏れを発生させることになる。このように、摺動摩擦
に起因した流体の漏れが発生すると、装置の損傷、保守
性能の低下、環境汚染等をもたらす要因の一つとなる。
面の内周側の温度ｔ１が、同外周側の温度ｔ２よりも高
くなるような分布となる。これは、摺接面の外周側が高
圧流体によって冷却されるのに対し、内周側には高圧流
体が存在しないため十分な冷却を行なえないことによる
。ところが、摺接面にこのような温度分布が生ずると、
摺接部の内周側の熱膨張量が同外周側の熱膨張量よりも
大きくなり、第６図に示すように、摺接部に広がり隙間
Ｇを生じることになる。通常、このような広がり隙ＢＧ
は、数虜程度の微小なものであるが、高圧流体Ｐがこの
ＦＪＩＩＩＩＧに流入すると、高圧流体Ｐはコイルバネ
１３のばね圧に抗して回転環５と固定環９とを押し広げ
る向きの力Ｆを発生させ、結局、摺接面での高圧流体Ｐ
の漏れを発生させることになる。このように、摺動摩擦
に起因した流体の漏れが発生すると、装置の損傷、保守
性能の低下、環境汚染等をもたらす要因の一つとなる。
このため、従来は、固定環および回転環の温度分布を均
一にするための冷却装置を特別に付加しなければならず
、装置の？！Ｉ雑化を招くという欠点があった。
一にするための冷却装置を特別に付加しなければならず
、装置の？！Ｉ雑化を招くという欠点があった。
（発明の目的）
本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり
、その目的とするところは、特別な装置を付加すること
なしに、摺動部の摺動摩擦による変形を自動的に修正し
、常に安定したシール性能を発揮させ得るメカニカルシ
ール装置を提供することにある。
、その目的とするところは、特別な装置を付加すること
なしに、摺動部の摺動摩擦による変形を自動的に修正し
、常に安定したシール性能を発揮させ得るメカニカルシ
ール装置を提供することにある。
本発明は、回転軸の外周に密着装着されて上記回転軸と
共に回転する回転環と、上記回転軸とは非接触に嵌合し
た状態で固定部に固定されるとともに端面が上記回転環
の端面と摺接する固定環とを備え、上記固定環と前記回
転環との摺接面で流体のシール部を形成するメカニカル
シールにおいて、前記固定環を、前記摺接部の前記流体
の存在しない側が同流体の存在する側よりも前記回転環
から遠ざかるように弾性変形させるようにしたことを特
徴としている。
共に回転する回転環と、上記回転軸とは非接触に嵌合し
た状態で固定部に固定されるとともに端面が上記回転環
の端面と摺接する固定環とを備え、上記固定環と前記回
転環との摺接面で流体のシール部を形成するメカニカル
シールにおいて、前記固定環を、前記摺接部の前記流体
の存在しない側が同流体の存在する側よりも前記回転環
から遠ざかるように弾性変形させるようにしたことを特
徴としている。
本発明によれば、前記固定環の弾性変形によって、前記
摺接面の前記流体の存在しない側が同流体の存在する側
よりも回転環から遠ざかるので、丁度摺動熱による変形
を修正させることができる。
摺接面の前記流体の存在しない側が同流体の存在する側
よりも回転環から遠ざかるので、丁度摺動熱による変形
を修正させることができる。
つまり、この発明においては、同等特別の装置を付加す
ることなしに固定環と回転環とを面接触状態にさせるこ
とができるので、常に安定したシール機能を発揮させる
ことができる。
ることなしに固定環と回転環とを面接触状態にさせるこ
とができるので、常に安定したシール機能を発揮させる
ことができる。
以下、図面に基づいて本発明の実施例について説明する
。
。
第１図は、本発明の代表的実施例を示すもので、第６図
と同一部分には同一符号を付しである。したがって、重
複する部分の説明は省くことにする。
と同一部分には同一符号を付しである。したがって、重
複する部分の説明は省くことにする。
この実施例のメカニカルシールは、たとえば、コンプレ
ッサや各種ポンプ等のシール部等に用いられる。この実
施例が、従来例と異なる点は、固定環２１の形状にある
。すなわち、この固定環２１は、その内周部に周方向に
延びる肉逃げ部２２を設けたものとなっている。固定環
２１は、たとえばカーボン系材料、銅合金、樹脂等によ
って形成される。
ッサや各種ポンプ等のシール部等に用いられる。この実
施例が、従来例と異なる点は、固定環２１の形状にある
。すなわち、この固定環２１は、その内周部に周方向に
延びる肉逃げ部２２を設けたものとなっている。固定環
２１は、たとえばカーボン系材料、銅合金、樹脂等によ
って形成される。
固定環２１に上記のような肉逃げ部２２を設けると、固
定環２１の特に内周側が軸方向の弾性変形を起こし易く
なる。したがって、この固定環２１の材質、肉逃げ部２
２の容積、高圧流体Ｐの圧力等を適当に設定することに
よって、固定環２１に第２図の実線で示すように、所望
の量だけ弾性変形を生じさせることができる。このため
、固定環２１と回転環５との間の摺動摩擦熱で、第２図
中点線で示すように摺動向の特に内周側が余計に熱膨張
しても、固定環２１は、回転環５の摺動面に倣う向きに
弾性変形するので、結果的に、固定環２１と回転環５と
は面接触になる。したがって、この場合には、固定環２
１と回転環５との間に両者を押し広げる向きの力が発生
しないので、常に良好なシール機能を発揮させることが
できる。
定環２１の特に内周側が軸方向の弾性変形を起こし易く
なる。したがって、この固定環２１の材質、肉逃げ部２
２の容積、高圧流体Ｐの圧力等を適当に設定することに
よって、固定環２１に第２図の実線で示すように、所望
の量だけ弾性変形を生じさせることができる。このため
、固定環２１と回転環５との間の摺動摩擦熱で、第２図
中点線で示すように摺動向の特に内周側が余計に熱膨張
しても、固定環２１は、回転環５の摺動面に倣う向きに
弾性変形するので、結果的に、固定環２１と回転環５と
は面接触になる。したがって、この場合には、固定環２
１と回転環５との間に両者を押し広げる向きの力が発生
しないので、常に良好なシール機能を発揮させることが
できる。
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものでは
ない。たとえば、第３図に示すように、高圧流体Ｐと接
する側の端面に周方向に延びる肉逃げ部２４を設けた固
定環２５を用いても、上述のような所望の弾性変形を生
起させることが可能である。また、第４図に示すように
、内周部から高圧流体Ｐの接しない側の端面にかけて切
欠部２６を有した固定環２７を用いても上述と同様の効
果を得ることができる。
ない。たとえば、第３図に示すように、高圧流体Ｐと接
する側の端面に周方向に延びる肉逃げ部２４を設けた固
定環２５を用いても、上述のような所望の弾性変形を生
起させることが可能である。また、第４図に示すように
、内周部から高圧流体Ｐの接しない側の端面にかけて切
欠部２６を有した固定環２７を用いても上述と同様の効
果を得ることができる。
要するに本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変
形して実施することができる。
形して実施することができる。
第１図は本発明の一実施例に係るメカニカルシールとそ
の周辺部を示す断面図、第２図は同メカニカルシールの
傭能を説明するための一部拡大断面図、第３図および第
４図は本発明の他の実施例に係るメカニカルシールの一
部拡大断面図、第５図は従来のメカニカルシールとその
周辺部を示す断面図、第６図は同メカニカルシールにお
ける回転環と固定環の内部の温度分布と熱変形とを説明
するだめの図である。 １・・・回転軸、２・・・ケーシング、３・・・孔、４
−・・メカニカルシール、５・・・回転環、７，１２・
・・シールリング、８・・・サポート、９．２１．２５
．２７・・・固定環、１０・・・突周壁、１３・・・コ
イルバネ、２２．２４・・・肉逃げ部、２６・・・切欠
部、Ｐ・・・高圧流体。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 ＄２図 ＺＺ Ｉ＋、１ 第３図 第５！Ｉ！！Ｉ 第４図 １６ｒｇ
の周辺部を示す断面図、第２図は同メカニカルシールの
傭能を説明するための一部拡大断面図、第３図および第
４図は本発明の他の実施例に係るメカニカルシールの一
部拡大断面図、第５図は従来のメカニカルシールとその
周辺部を示す断面図、第６図は同メカニカルシールにお
ける回転環と固定環の内部の温度分布と熱変形とを説明
するだめの図である。 １・・・回転軸、２・・・ケーシング、３・・・孔、４
−・・メカニカルシール、５・・・回転環、７，１２・
・・シールリング、８・・・サポート、９．２１．２５
．２７・・・固定環、１０・・・突周壁、１３・・・コ
イルバネ、２２．２４・・・肉逃げ部、２６・・・切欠
部、Ｐ・・・高圧流体。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 ＄２図 ＺＺ Ｉ＋、１ 第３図 第５！Ｉ！！Ｉ 第４図 １６ｒｇ
Claims (1)
- 回転軸の外周に密着装着されて上記回転軸と共に回転す
る回転環と、上記回転軸とは非接触に嵌合した状態で固
定部に固定されるとともに端面が上記回転環の端面と摺
接する固定環とを備え、上記固定環と前記回転環との摺
接面で流体のシール部を形成するメカニカルシールにお
いて、前記固定環は、前記摺接面の前記流体の存在しな
い側が同流体の存在する側よりも前記回転環から遠ざか
るように弾性変形するものであることを特徴とするメカ
ニカルシール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12874984A JPS6110171A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | メカニカルシ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12874984A JPS6110171A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | メカニカルシ−ル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110171A true JPS6110171A (ja) | 1986-01-17 |
| JPH0220872B2 JPH0220872B2 (ja) | 1990-05-10 |
Family
ID=14992508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12874984A Granted JPS6110171A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | メカニカルシ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6110171A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05106744A (ja) * | 1991-10-16 | 1993-04-27 | Mitsubishi Electric Corp | メカニカルシール |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51139890U (ja) * | 1975-05-02 | 1976-11-11 | ||
| JPS5818160U (ja) * | 1981-07-29 | 1983-02-04 | 日産自動車株式会社 | タ−ボチヤ−ジヤの軸シ−ル装置 |
-
1984
- 1984-06-22 JP JP12874984A patent/JPS6110171A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51139890U (ja) * | 1975-05-02 | 1976-11-11 | ||
| JPS5818160U (ja) * | 1981-07-29 | 1983-02-04 | 日産自動車株式会社 | タ−ボチヤ−ジヤの軸シ−ル装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05106744A (ja) * | 1991-10-16 | 1993-04-27 | Mitsubishi Electric Corp | メカニカルシール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0220872B2 (ja) | 1990-05-10 |
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