JPS6317895Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は軸封技術に係るメカニカルシールの改
良に係り、とくにポンプ等の機器内部から外部へ
流体が漏出しないように装着される内流型メカニ
カルシールに関する。

従来から一般に、この種用途に使用されるメカ
ニカルシールの一種として、第１図に示すよう
に、ポンプ機器本体のハウジング１の軸孔開口部
に半裁断面略コ字形の外筒２を嵌着し、該外筒２
内にベローズ型のパツキン３、コイルスプリング
４、スプリング抑え環５ならびにシールリング６
を装着するとともに、前記ハウジング１に軸挿さ
れる回転軸７に対しインペラ８および緩衝ゴム９
を介してフローテイングシート１０を装着し、回
転軸７に従動回転する該フローテイングシート１
０と非回転の前記シールリング６の各端面の摺接
により機器内部側の空間Ａに封入された流体が外
部Ｂへ漏出することのないように構成されたメカ
ニカルシールが知られているが、メカニカルシー
ルには前記フローテイングシート１０およびシー
ルリング６間の密封摺動面１１を潤滑するために
両者１０，６間に流体膜の存在が必須とされ、該
流体膜によりわずかながらの流体の洩れを許容し
なければならない性質がある。また漏洩流体は短
時間でドレン穴（図示せず）から機器外部へ洩出
して検知されるとともに、回転軸７を支持するベ
アリング（図示せず、図上右手に配設される）等
に悪影響を及ぼすおそれがある。

本考案は以上の点に鑑み、前記密封摺動面から
漏出する流体量を、皆無とできないまでも、でき
得る限り低減させるとともに、該漏洩流体をメカ
ニカルシール内部に保留するように構成したメカ
ニカルシールを提供せんとするものである。

以下、本考案の実施例を図面にしたがつて説明
すると、第２図は本考案の第１実施例を示すメカ
ニカルシールであつて、ポンプ機器等のハウジン
グ２１の軸孔開口部に形成した環状段部に緩衝ゴ
ム２２を介して半裁断面略コ字形の外筒２３が嵌
着されている。該外筒２３内には、軸方向移動可
能にシールリング２４が嵌挿され、該シールリン
グ２４の背面段部と外筒２３の径方向部２３ａ間
にわたつてベローズ型のパツキン２５が介装され
ている。２６はコイルスプリング、２７はスプリ
ング抑え環であり、前者コイルスプリング２６の
伸張弾性によりシールリング２４は図上左方向に
押圧され、後記密封摺動面３３に所定の面圧が付
与されるようになる。２８は回転軸２９の外周に
緩衝ゴム３０を介して嵌着され、該回転軸２９の
回転に従動する半裁断面略コ字形のケースであつ
て、緩衝ゴム３１を介してフローテイングシート
３２を抱持している。このフローテイングシート
３２と前記シールリング２４の対向面は互いに摺
接し、密封摺動面３３を形成する。両者３２，２
４の該密封摺動面３３の内周側周端部には略対称
な円錐面３２ａ，２４ａが形成されている。前記
ケース２８の内径筒部２８ａは図上右方向へ向か
つて延長され、その先端２８ｂは前記密封摺動面
３３の内周位置までいたり、かつ該先端２８ｂは
斜め外方へ屈曲形成されている。前記外筒２３の
内径筒部２３ａも、また軸方向に延長され、前記
ケース２８の先端２８ｂと重なる位置まで延長さ
れている。該内径筒部２３ａの先端２３ｂは斜め
外方へ向けて屈曲形成されている。また該外筒２
３の外径筒部２３ｃの斜め内方へ向けて屈曲され
た先端２３ｄと、ケース２８の外径筒部２８ｃの
斜め外方へ屈曲された先端２８ｄは軸方向に噛み
合わされ、外筒２３やシールリング２４等の固定
側部材とケース２８やフローテイングシート３２
等の回転側部材とが常に分解されないよう、メカ
ニカルシールをユニツト化するように構成されて
いる。

上記構成のメカニカルシールは、第１図に示し
た従来シールと同様に、機器内部側Ａから外部Ｂ
へ向けての流体の漏洩を阻止するように内流型の
メカニカルシールとして作動するものであつて、
密封摺動面３３から洩れ出た流体を、まず、ケー
ス２８の内径筒部２８ａ外周面に形成される第１
の流体溜り部３４に保留するようになる。しかし
て、この第１の流体溜り部３４に溜まつた流体は
回転軸２９の回動に伴なう遠心力の作用によつて
外周方向へ向けて飛散し、フローテイングシート
３２とシールリング２４内周に形成された円錐面
３２ａ，２４ａに沿つて密封摺動面３３内周端に
集中され、摺動面３３内に押し戻されて再び潤滑
流体膜として作用するようになり、爾後、この繰
り返しにより摺動面３３から発生する洩れを減少
させることができる。また前記第１の流体溜り部
３４から溢れ出たり、上記のごとく飛散したもの
の摺動面３３内へ返り得なかつた流体は外筒２３
の内径筒部２３ａ外周面に構成される第２の流体
溜り部３５に保留される。したがつて上記構成の
メカニカルシールによれば、流体溜り部３４から
密封摺動面３３へ戻される流体の流れが、該密封
摺動面３３間を外周側から内周側へ向かう流体の
流れに対する対向圧として作用するようになり、
総体的な洩れ量を低減させることができる外、一
度洩れた流体が再度潤滑膜として作用するため摺
動面３３の潤滑効果を高めることができ、摩耗の
低減、異音の低減を図ることができる。また上記
メカニカルシールは、第３にドライ雰囲気条件下
においても摺動面３３の潤滑状態を良好に保つこ
とができ、第４に前記フローテイングシート３２
およびシールリング２４の内周側に円錐面３２
ａ，２４ａを形成して密封摺動面３３を外周寄り
の位置に配したため、図示のように該摺動面３３
とコイルスプリング２６が径方向に近接し、荷重
作用点の位置関係からシールリング２４摺動面の
歪みを小さくすることができ、さらに第５に機器
から洩れとして検知されるまでの時間が大幅に長
くなり、当該メカニカルシールの長寿命化を図る
ことができる。

つぎに第３図にしたがつて本考案の第２の実施
例を説明すると、本実施例のメカニカルシールは
ケース２８とフローテイングシート３２間に介装
される緩衝ゴム３１の下端が延長されてケース２
８の内径筒部２８ａの先端２８ｂまでいたり、該
緩衝ゴム３１上に第１の流体溜り部３４が構成さ
れるとともに、外筒２３の内径筒部２３ａ中途を
屈曲して内周面に環状溝２３ｅを形成してなるも
ので、前記第２の流体溜り部３５から溢れ出た流
体を、該環状溝２３ｅ内に一時的に保留し、さら
に機器から洩れとして検知される時間を長くした
ものである。なお、この場合、環状溝２３ｅの形
成に伴なつて外周方向へ突出する環状凸部２３ｆ
の外径寸法を斜め外方へ向けて屈曲形成された先
端２３ｂの外径寸法より小さく形成すれば、第２
の流体溜り部３５に多くの流体を保留することが
でき、また外筒２３と回転軸２９の隙間はできる
限り小さくしておくとよい。

本考案のメカニカルシールは以上説明したよう
に、フローテイングシートとシールリングの密封
摺動面の内周側に略対称的な円錐面を形成すると
ともに、該円錐面の内周側に流体溜り部を設けて
なるもので、従来シールに比して流体洩れ量を低
減できる外、漏洩流体を長時間にわたつてメカニ
カルシール内に溜めておくことができるものであ
る。なお、密封摺動面に特殊なスパイラル溝を設
けることにより密封効果自体も向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のメカニカルシールを示す半裁断
面図、第２図および第３図は本考案のそれぞれ異
なる実施例に係るメカニカルシールの半裁断面図
である。 ２１……ハウジング、２２，３０，３１……緩
衝ゴム、２３……外筒、２３ａ，２８ａ……内径
筒部、２３ｂ，２８ｂ……先端、２３ｅ……環状
溝、２４……シールリング、２５……パツキン、
２６……コイルスプリング、２７……スプリング
抑え環、２８……ケース、２９……回転軸、３２
……フローテイングシート、３３……密封摺動
面、３４，３５……流体溜り部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハウジング内周に嵌着される半裁断面略コ字形
   の外筒内に装着したシールリングと、回転軸に従
   動する半裁断面略コ字形のケース内に装着したフ
   ローテイングシートとにより密封摺動面を形成す
   る内流型メカニカルシールにおいて、前記シール
   リングとフローテイングシートの前記密封摺動面
   の内周側周端部に略対称な円錐面を形成するとと
   もに、前記外筒またはケースの一方または双方の
   内径筒部先端を前記密封摺動面の内周位置まで延
   設し、該先端を略外周方向にわずかに屈曲形成し
   て、該内径筒部外周面に流体溜り部を設けてなる
   ことを特徴とするメカニカルシール。