JP2003097727A - Mechanical seal device - Google Patents
Mechanical seal deviceInfo
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- JP2003097727A JP2003097727A JP2001291873A JP2001291873A JP2003097727A JP 2003097727 A JP2003097727 A JP 2003097727A JP 2001291873 A JP2001291873 A JP 2001291873A JP 2001291873 A JP2001291873 A JP 2001291873A JP 2003097727 A JP2003097727 A JP 2003097727A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ポンプ、
攪拌機、研磨機、ロータリージョイント等に用いられる
メカニカルシール装置に関する。特に、スラリ−を含む
流体をシールするのに適したメカニカルシール装置に関
する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to, for example, a pump,
The present invention relates to a mechanical seal device used for a stirrer, a grinder, a rotary joint and the like. In particular, it relates to a mechanical seal device suitable for sealing a fluid containing a slurry.
【０００２】[0002]
【従来の技術】本発明の先行技術に関し、実公平１−２
９３２５号公報の図３に記載の従来例１のメカニカルシ
ールが存在する。図５はこの公報に開示されたメカニカ
ルシール１００の半断面図である。2. Description of the Related Art Regarding the prior art of the present invention, fairness 1-2
There is a mechanical seal of Conventional Example 1 shown in FIG. 3 of Japanese Patent No. 9325. FIG. 5 is a half sectional view of the mechanical seal 100 disclosed in this publication.
【０００３】図５に於いて、メカニカルシール１００
は、ハウジング１６０内の被密封流体をシールするため
に、ハウジング１６０と回転軸１３０との間に配置され
ている。このメカニカルシール１００は、分割された静
止用密封環１０５の相対シール面１０６と分割された回
転用密封環１０２のシール面１０３が接面してシールす
る。In FIG. 5, the mechanical seal 100 is shown.
Are arranged between the housing 160 and the rotary shaft 130 to seal the sealed fluid in the housing 160. In this mechanical seal 100, the relative sealing surface 106 of the stationary sealing ring 105 and the sealing surface 103 of the rotating sealing ring 102 that are divided are in contact with each other to seal.
【０００４】静止用密封環１０５の外周面は、図示省略
のＯリングを介してハウジング１６０に固着されてい
る。同時に、静止用密封環１０５の分割面間は分割面を
合わせてシールしている。この静止用密封環１０５はカ
ーボン材製である。そして、一端に突出した面に相対シ
ール面１０６が形成されている。又、静止用密封環１０
５の内周面はスリーブ１３１との間に間隙が形成されて
いる。The outer peripheral surface of the stationary seal ring 105 is fixed to the housing 160 via an O-ring (not shown). At the same time, the split surfaces of the stationary seal ring 105 are sealed by matching the split surfaces. The stationary seal ring 105 is made of carbon material. A relative seal surface 106 is formed on the surface protruding at one end. Also, the stationary seal ring 10
A gap is formed between the inner peripheral surface of the sleeve 5 and the sleeve 131.
【０００５】一方、静止用密封環１０５に対向する回転
用密封環１０２には、対向面にシール面１０３が形成さ
れており、このシール面１０３が相対シール面１０６と
密接している。この回転用密封環１０２も２分割されて
いる分割面が接合してシールされている。又、回転用密
封環１０２のシール面１０３と反対側にはテーパ面１０
４が形成されている。この分割された回転用密封環１０
２を外周側から保持するためにテーパ面１０３にスリー
ブ１３１が移動自在に嵌合したリテーナ１１０のテーパ
嵌合面１１１が接合している。このテーパ嵌合面１１１
は、リテーナ１１０の先端内周面に設けられている。On the other hand, a seal surface 103 is formed on the opposing surface of the rotary seal ring 102 which faces the stationary seal ring 105, and the seal surface 103 is in close contact with the relative seal surface 106. The rotary seal ring 102 is also sealed by joining the split surfaces that are split in two. Further, a taper surface 10 is provided on the opposite side of the rotary seal ring 102 from the seal surface 103.
4 are formed. This divided rotary seal ring 10
The taper fitting surface 111 of the retainer 110, in which the sleeve 131 is movably fitted, is joined to the taper surface 103 for holding 2 from the outer peripheral side. This taper fitting surface 111
Is provided on the inner peripheral surface of the tip of the retainer 110.
【０００６】リテーナ１１０はスプリング１１５により
押圧されて回転用密封環１０２のテーパ面１０４を締め
付けるように構成されている。又、スプリング１１５は
回転軸１３０に嵌着したフランジ部により支持されてい
る。尚、リテーナ１１０とスリーブ１１６の内周面は嵌
合面との間をＯリングによりシールしている。The retainer 110 is configured to be pressed by a spring 115 to tighten the tapered surface 104 of the rotary seal ring 102. Further, the spring 115 is supported by a flange portion fitted to the rotating shaft 130. The retainer 110 and the inner peripheral surface of the sleeve 116 are sealed by an O-ring between the fitting surface and the fitting surface.
【０００７】このように構成されたメカニカルシール１
００は、回転用密封環１０２および静止用密封環１０５
が分割されているが、リテーナ１１０とスプリング１１
５等は分割されていない。このためにメカニカルシール
１００を装着する場合には、回転軸１３０やスリーブ１
３１を装置から取り出して装着しなければならない問題
が存する。The mechanical seal 1 configured as described above
00 is a rotary seal ring 102 and a stationary seal ring 105.
Is divided, but the retainer 110 and the spring 11
5th grade is not divided. For this reason, when mounting the mechanical seal 100, the rotary shaft 130 and the sleeve 1
There is a problem that 31 has to be taken out of the device and mounted.
【０００８】又、被密封流体がスラリを含む場合には、
回転用密封環１０２のテーパ面１０４とリテーナ１１０
のテーパ嵌合面１１１との間にすラリーが介在すると、
このテーパ面の嵌合間に間隙が生じ、この間隙間から被
密封流体が漏洩することになる。更には、スプリング１
１５やリテーナ１１０の内周面等にスラリーや高粘度の
被密封流体が付着して回転用密封環１０２の作動を悪化
させてシール面１０３のシール能力を悪化させることに
なる。If the fluid to be sealed contains a slurry,
Tapered surface 104 of rotary seal ring 102 and retainer 110
When a rally intervenes between the taper fitting surface 111 of
A gap is created between the fitting of the tapered surfaces, and the sealed fluid leaks through the gap. Furthermore, spring 1
Slurry or highly viscous sealed fluid adheres to the inner peripheral surface of the retainer 110 or the retainer 110, which deteriorates the operation of the rotary seal ring 102 and deteriorates the sealing ability of the seal surface 103.
【０００９】次に、他の先行技術として特開平７−１９
８０４３号公報の図２に示す従来例２のメカニカルシー
ルが存在する。この公報には図６に示すメカニカルシー
ルが開示されている。Next, as another prior art, Japanese Patent Laid-Open No. 7-19
There is a mechanical seal of Conventional Example 2 shown in FIG. 2 of Japanese Patent No. 8043. This publication discloses a mechanical seal shown in FIG.
【００１０】図６に於いて、回転軸１３０の外周には、
２分割された回転用密封環１２２のシール面１２３と２
分割された静止用密封環１２５の相対シール面１２６と
が対向して接面状態に配置されている。２分割の回転用
密封環１２２はホルダ１２７により一体に保持されてい
る。このホルダ１２７も２分割されており、分割面に直
交する方向へ図示省略のボルトにより締結されている。
更に、このホルダ１２７にはＯリング用環状溝１３３が
形成されており、この環状溝１３３にＯリング１３４を
配置して回転軸１３０との嵌合間をシールしている。こ
のため、ホルダ１２７は大型に形成されている。In FIG. 6, on the outer circumference of the rotary shaft 130,
The seal surfaces 123 and 2 of the rotary seal ring 122 divided into two
The divided stationary seal ring 125 faces the relative sealing surface 126 and is arranged in a contacting state. The two-divided rotary seal ring 122 is integrally held by a holder 127. The holder 127 is also divided into two, and is fastened by bolts (not shown) in the direction orthogonal to the dividing surface.
Further, an O-ring annular groove 133 is formed in the holder 127, and an O-ring 134 is arranged in the annular groove 133 to seal the fitting with the rotary shaft 130. Therefore, the holder 127 is formed in a large size.
【００１１】そして、ホルダ１２７の一端内周側にはド
ライブピン１２８の一端が結合されており、回転用密封
環１２２の溝１３２に係合させて両者を１体に回動す
る。更に、ホルダ１２７と回転用密封環１２２との嵌合
間の断面角状の台形状空間部１３０にはＯリング１２９
が配置されて両者間をシールしている。又、このホルダ
１２７と回転用密封環１２２は、ハウジング１６０に取
り付けられたグランド組立体１６０Ａの空室１６２内に
配置されている。そして、ホルダ１２７の外周面１３６
は空室１６２の内周面との間が間隔に形成されて機器内
部と連通して被密封流体が流入する。One end of the drive pin 128 is connected to the inner peripheral side of one end of the holder 127, and the drive pin 128 is engaged with the groove 132 of the rotary seal ring 122 to rotate the both as one body. Further, an O-ring 129 is provided in the trapezoidal space 130 having a square cross section between the fitting between the holder 127 and the rotary seal ring 122.
Is placed to seal between the two. Further, the holder 127 and the rotary seal ring 122 are arranged in the empty chamber 162 of the gland assembly 160A attached to the housing 160. Then, the outer peripheral surface 136 of the holder 127
Is formed at a distance from the inner peripheral surface of the empty chamber 162, communicates with the inside of the device, and the sealed fluid flows in.
【００１２】次に、静止用密封環１２５は回転軸１３０
との間に間隙を設けた内周面を設けると共に、外周面が
グラント組立体１６０Ａの内周面と摺動自在に嵌合して
いる。又、一端にシール面１２６が設けられている。更
に、シール面１２６と反対面には周方向に沿って等配に
設けられた板ばね１３５により弾発に押圧されている。
更に又、静止用密封環１２５の外周面とグランド組立体
１６０Ａの内周面との間隙は断面軸方向へ平行な長手状
空間部１６１に形成されている。そして、長手状空間部
１６１には移動Ｏリング１３１が設けられている。この
移動Ｏリング１３１は、被密封流体の圧力を受けると軸
方向へ移動可能に配置されている。Next, the stationary seal ring 125 is attached to the rotary shaft 130.
And an outer peripheral surface is slidably fitted to the inner peripheral surface of the grant assembly 160A. A seal surface 126 is provided at one end. Further, the surface opposite to the sealing surface 126 is resiliently pressed by the leaf springs 135 provided at equal intervals along the circumferential direction.
Furthermore, a gap between the outer peripheral surface of the stationary seal ring 125 and the inner peripheral surface of the gland assembly 160A is formed in a longitudinal space 161 parallel to the axial direction of the cross section. A movable O-ring 131 is provided in the longitudinal space 161. The movable O-ring 131 is arranged so as to be movable in the axial direction when receiving the pressure of the sealed fluid.
【００１３】このように構成された従来例２のメカニカ
ルシール１５０は、移動Ｏリング１３１が固定用密封環
１２５とグランド組立体１６０Ａとの間をシールする状
態で被密封流体の圧力により移動するように構成されて
いるから、被密封流体が高粘度又はスラリを含む場合に
は、Ｏリング１３１とその対向面との間に被密封流体の
不純物が介在してＯリング１３１を一端側に固着した状
態にし、静止用密封環１２５が板ばね１３５の押圧力で
は移動しないようになる。その結果、相対シール面１２
６の密封接触が不完全になり、シール面１２３と相対シ
ール面１２６との間にスラリが介在して摩耗を促進させ
ると共に、シール能力を悪化させる。The mechanical seal 150 of the conventional example 2 thus constructed is moved by the pressure of the sealed fluid while the movable O-ring 131 seals between the fixed sealing ring 125 and the gland assembly 160A. Therefore, when the sealed fluid contains high viscosity or slurry, the impurities of the sealed fluid are interposed between the O-ring 131 and the opposing surface to fix the O-ring 131 to one end side. The stationary sealing ring 125 is prevented from moving by the pressing force of the leaf spring 135. As a result, the relative sealing surface 12
The sealing contact of No. 6 becomes incomplete, and a slurry is interposed between the seal surface 123 and the relative seal surface 126 to accelerate wear and deteriorate the sealing ability.
【００１４】又、静止用密封環１２５は、移動Ｏリング
１３１で保持されているのみであるから、軸方向に長い
静止用密封環１２５の分割面における密封接触が不完全
になり、分割面から被密封流体が漏洩することになる。
更に、ホルダ１２７にドライブピン１２８を結合した
り、静止用密封環１２５を板ばね１３５により押圧する
構造のために、ホルダ１２７，回転用密封環１２２、静
止用密封環１２５、板ばね１３５の取り付け構造、分割
されたグランド組立体１６０Ａの形状が複雑になり加工
コストを上昇させることになる。更には、これらの部品
の組立が複雑で、組み立て作業を困難にしているFurther, since the stationary seal ring 125 is only held by the movable O-ring 131, the sealing contact at the dividing surface of the stationary seal ring 125 which is long in the axial direction becomes incomplete, and the stationary seal ring 125 is separated from the dividing surface. The sealed fluid will leak.
Further, due to the structure in which the drive pin 128 is coupled to the holder 127 and the stationary seal ring 125 is pressed by the plate spring 135, the holder 127, the rotary seal ring 122, the stationary seal ring 125, and the plate spring 135 are attached. The structure and the divided shape of the ground assembly 160A become complicated, which increases the processing cost. Moreover, the assembly of these parts is complicated and makes the assembly work difficult.
【００１５】[0015]
【発明が解決しようとする課題】上述の従来例１で説明
したように、回転用密封環１０２および静止用密封環１
０５は分割されているが、リテーナ１１０とスプリング
１１５等は分割されていないので、メカニカルシール１
００を装着する場合には、回転軸１３０やスリーブ１３
１を装置から取り出して装着しなければならないので、
回転用密封環１０２や静止用密封環１０５を分割して
も、組立状の効果が発揮されない欠点の問題が存する。As described in the prior art example 1, the rotary seal ring 102 and the stationary seal ring 1 are used.
05 is divided, but the retainer 110, the spring 115, etc. are not divided, so the mechanical seal 1
When mounting 00, the rotary shaft 130 and the sleeve 13
Since I have to take out 1 from the device and install it,
Even if the rotary seal ring 102 and the stationary seal ring 105 are divided, there is a problem that the effect of assembly is not exhibited.
【００１６】又、被密封流体がスラリを含む場合には、
回転用密封環１０２のテーパ面１０４とリテーナ１１０
のテーパ嵌合面１１１との間にすラリーが介在するの
で、このテーパ面の嵌合間に間隙が生じ、この間隙間か
ら被密封流体が漏洩することになる問題が存する。更に
は、スプリング１１５やリテーナ１１０の内周面等にス
ラリーや高粘度の被密封流体が付着して回転用密封環１
０２のシール面に対する応答性の作動を悪化させてシー
ル面１０３のシール能力が発揮できなくなる。If the fluid to be sealed contains a slurry,
Tapered surface 104 of rotary seal ring 102 and retainer 110
Since there is a rally between the tapered fitting surface 111 and the tapered fitting surface 111, there is a problem that a gap is created between the fitting of the tapered surfaces and the sealed fluid leaks from the clearance. Further, slurry or highly viscous sealed fluid adheres to the inner peripheral surface of the spring 115 or the retainer 110, etc.
02 deteriorates the operation of the responsiveness to the sealing surface, and the sealing ability of the sealing surface 103 cannot be exhibited.
【００１７】又、上述の従来例２では、被密封流体が高
粘度又はスラリを含む場合には、Ｏリング１３１とその
対向面との間に被密封流体の不純物が介在してＯリング
１３１を一端側に固着した状態にし、静止用密封環１２
５が板ばね１３５の押圧力では移動しないようになるの
で、相対シール面１２６の密封接触が不完全になり、シ
ール面１２３と相対シール面１２６との間にスラリが介
在して摩耗を促進させると共に、メカニカルシールのシ
ール能力を悪化させることになる。Further, in the above-mentioned conventional example 2, when the fluid to be sealed contains high viscosity or slurry, impurities of the fluid to be sealed are present between the O ring 131 and the opposing surface thereof, and the O ring 131 is prevented. The stationary seal ring 12 is fixed to one end side.
Since 5 does not move due to the pressing force of the leaf spring 135, the sealing contact between the relative sealing surfaces 126 becomes incomplete, and a slurry is interposed between the sealing surfaces 123 and 126 to promote wear. At the same time, the sealing ability of the mechanical seal is deteriorated.
【００１８】又、静止用密封環１２５は、移動Ｏリング
１３１で保持されているのみであるから、軸方向に長い
分割面の密封接触が完全に密接することができずに、分
割面から被密封流体が漏洩することになる。更に、ホル
ダ１２７にドライブピン１２８を結合したり、静止用密
封環１２５を板ばね１３５により押圧する構造のため
に、ホルダ１２７，回転用密封環１２２、静止用密封環
１２５、板ばね１３５の取り付け構造、分割されたグラ
ンド組立体１６０Ａの形状が複雑になり加工コストを上
昇させることになる。更には、これらの部品の組立が複
雑で、組立コストと共に、組み立て作業を困難にしてい
るFurther, since the stationary seal ring 125 is only held by the movable O-ring 131, the sealing contact of the axially long dividing surface cannot be completely brought into close contact with the stationary sealing ring 125. The sealed fluid will leak. Further, due to the structure in which the drive pin 128 is coupled to the holder 127 and the stationary seal ring 125 is pressed by the plate spring 135, the holder 127, the rotary seal ring 122, the stationary seal ring 125, and the plate spring 135 are attached. The structure and the divided shape of the ground assembly 160A become complicated, which increases the processing cost. Furthermore, the assembly of these parts is complicated, and the assembly work is difficult along with the assembly cost.
【００１９】本発明は、以上のような問題点に鑑みてな
されたものであって、その技術的課題は、メカニカルシ
ールの密封環の共通化を可能にして部品点数を少なく
し、部品コストを低減することにある。更に、密封環を
固定するドライブピンや密封環を押圧するスプリングの
ない構成にし、被密封流体の不純物がこれらの部品に付
着して密封環のシール面に於ける相対シール面に対する
密接応答性の悪化を防止することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and its technical problem is that the sealing ring of the mechanical seal can be made common, the number of parts can be reduced, and the parts cost can be reduced. To reduce. Furthermore, the drive ring for fixing the seal ring and the spring for pressing the seal ring are not used, and impurities of the fluid to be sealed adhere to these parts to ensure a close responsiveness to the relative seal surface on the seal surface of the seal ring. It is to prevent the deterioration.
【００２０】スラリを含む被密封流体や高粘度の被密封
流体に対し、Ｏリングに不純物が付着してシール能力に
問題を惹起することなく、効果的にシールできるように
することにある。又、分割された回転用密封環の分割面
および分割された静止用密封環の分割面の接合に於ける
シールを確実にすることにある。An object of the present invention is to make it possible to effectively seal a sealed fluid containing a slurry or a highly viscous sealed fluid without causing impurities to adhere to the O-ring and causing a problem in the sealing performance. Another object of the present invention is to ensure a seal at the joining of the divided surfaces of the divided rotary sealing ring and the divided surfaces of the stationary sealing ring.
【００２１】[0021]
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した技術
的課題を解決するために成されたものであって、その技
術的手段は以下のように構成されている。The present invention has been made to solve the above-mentioned technical problem, and the technical means is configured as follows.
【００２２】請求項１に係わる本発明のメカニカルシー
ル装置は、内周面を有するハウジングと前記ハウジング
の内周面内に配置された回転軸との間の被密封流体の流
出をシールするメカニカルシール装置であって、前記回
転軸を内嵌する内周面を有すると共に一端にシール面を
有し且つ周方向が分割可能にされた分割面を有する回転
用密封環と、前記回転用密封環の外周に有する前記シー
ル面側へ発散する形の第１外テーパ面と、前記第１外テ
ーパ面に対向する第１内テーパ面を有すると共に周方向
が分割可能にされた分割面を有し且つ互いの前記分割面
を締め付けできる締付外周面を有する環状に組み立てら
れる第１ホルダと、前記第１ホルダの締付外周面と嵌合
して前記第１ホルダの分割面を密接させる嵌合面を有す
ると共に前記回転軸に嵌着する内周面を有し且つ周方向
が分割可能にされた分割面を有する第１締付リングと、
前記回転用密封環とほぼ同形状を成して前記シール面と
密接する相対シール面を有すると共に前記回転軸を嵌設
する内周面を有し且つ周方向が分割可能にされた分割面
を有する静止用密封環と、前記静止用密封環の外周に有
する前記相対シール面側へ発散する形の第２外テーパ面
と、前記第２外テーパ面に対向する第２内テーパ面を有
すると共に周方向が分割可能にされた分割面を有し且つ
互いの前記分割面を接合させる締付外周面を有する環状
に組み立てられる第２ホルダとを具備し、前記第１内テ
ーパ面と前記第１外テーパ面との間に圧着されたゴム状
弾性材製の第１Ｏリングを有すると共に、前記第２内テ
ーパ面と前記第２外テーパ面との間に圧着されたゴム状
弾性材製の第２Ｏリングを有するものである。A mechanical seal device of the present invention according to claim 1 is a mechanical seal for sealing outflow of a sealed fluid between a housing having an inner peripheral surface and a rotary shaft arranged in the inner peripheral surface of the housing. A rotary seal ring having an inner peripheral surface into which the rotary shaft is fitted, a seal surface at one end, and a dividing surface that is separable in a circumferential direction, and the rotary seal ring. A first outer taper surface diverging toward the seal surface side on the outer periphery, a first inner taper surface facing the first outer taper surface, and a dividing surface that is dividable in the circumferential direction, and A first holder assembled in an annular shape having a tightening outer peripheral surface capable of tightening the split surfaces of each other, and a fitting surface that fits the tightening outer peripheral surface of the first holder to bring the split surfaces of the first holder into close contact with each other. With said rotation It is and circumferential direction has an inner peripheral surface fitted to the first clamping ring having been divided surface can be divided into,
A dividing surface which has a relative sealing surface which has substantially the same shape as the rotating sealing ring and which is in close contact with the sealing surface and which has an inner peripheral surface into which the rotating shaft is fitted and which is dividable in the circumferential direction. A stationary seal ring having, a second outer taper surface diverging toward the relative seal surface side provided on the outer periphery of the stationary seal ring, and a second inner taper surface facing the second outer taper surface. A second holder assembled in an annular shape having a dividing surface that is dividable in the circumferential direction and having a tightening outer circumferential surface that joins the dividing surfaces to each other, the first inner tapered surface and the first inner surface A first O-ring made of a rubber-like elastic material that is crimped between the outer taper surface and the rubber-like elastic material that is crimped between the second inner taper surface and the second outer taper surface. It has a 20 ring.
【００２３】この請求項１に係わる本発明のメカニカル
シール装置では、第１内テーパ面と前記第１外テーパ面
との間に圧着されたゴム状弾性材製のＯリングを有する
と共に、前記第２内テーパ面と前記第２外テーパ面との
間に圧着されたゴム状弾性材製のＯリングを有するの
で、このＯリングにより回転用密封環のシール面と静止
用密封環の相対シール面とを互いに圧接させるように作
用する。このために、密封環を押圧するスプリングを必
要としない。又、Ｏリングは両テーパ面により強く圧着
された構成であるから、ドライブピンも必要としない。
更には、回転用密封環と静止用密封環とはほぼ同一形状
であるから、部品が共通化でき、量産効果が期待でき
る。従って、メカニカルシール装置の部品点数を低減す
ることが可能になる。更に、このＯリングの圧着状態
は、被密封流体のスラリや高粘度の不純物がＯリングの
接合面に侵入するのが防止できるので、スラリを含む被
密封流体又は高粘度の被密封流体をシールするのに適し
たメカニカルシール装置を得ることができる。In the mechanical seal device of the present invention according to claim 1, an O-ring made of a rubber-like elastic material is crimped between the first inner tapered surface and the first outer tapered surface, and (2) Since there is an O-ring made of a rubber-like elastic material that is crimped between the inner tapered surface and the second outer tapered surface, the sealing surface of the rotary sealing ring and the relative sealing surface of the stationary sealing ring are formed by this O-ring. It acts so that and are pressed against each other. For this reason, no spring is required to press the sealing ring. Further, since the O-ring has a structure in which it is strongly crimped by both tapered surfaces, no drive pin is required.
Further, since the rotary seal ring and the stationary seal ring have substantially the same shape, the parts can be shared and mass production effect can be expected. Therefore, the number of parts of the mechanical seal device can be reduced. Further, the pressure-bonded state of the O-ring can prevent slurry of the sealed fluid and high-viscosity impurities from entering the joint surface of the O-ring, so that the sealed fluid containing the slurry or the high-viscosity sealed fluid is sealed. It is possible to obtain a mechanical seal device suitable for
【００２４】請求項２に係わる本発明のメカニカルシー
ル装置は、前記第１内テーパ面と第１外テーパ面との間
が前記シール面側に向かって縮小されていると共に、前
記第２内テーパ面と第２外テーパ面との間が前記シール
面側に向かって縮小されているものである。According to a second aspect of the mechanical seal device of the present invention, a space between the first inner taper surface and the first outer taper surface is reduced toward the seal surface side, and the second inner taper surface is formed. The space between the surface and the second outer taper surface is reduced toward the sealing surface side.
【００２５】この請求項２に係わる本発明のメカニカル
シール装置では、回転用密封環の第１外テーパ面とホル
ダの第１内テーパ面との間隔寸法がシール面側へ向かっ
て狭く構成されているから、シール面をＯリングの弾性
力により相対シール面へ圧接させることが可能になる。
更に、静止用密封環と第２ホルダのテーパ面間も同様に
構成されているから同様な作用効果を奏して相対シール
面をシール面へ密接させることが可能になる。このた
め、密封環の構造を簡単にできると共に、両者とも同一
形状を可能にして、量産化によるコストを低減できる。In the mechanical seal device of the present invention according to claim 2, the distance between the first outer taper surface of the rotary sealing ring and the first inner taper surface of the holder is narrowed toward the seal surface side. Therefore, the sealing surface can be pressed against the relative sealing surface by the elastic force of the O-ring.
Further, since the stationary seal ring and the tapered surface of the second holder are also configured in the same manner, it is possible to bring the same action and effect and bring the relative sealing surface into close contact with the sealing surface. Therefore, the structure of the sealing ring can be simplified, and both can have the same shape, so that the cost due to mass production can be reduced.
【００２６】請求項３に係わる本発明のメカニカルシー
ル装置は、前記回転用密封環の分割面と、前記静止用密
封環の分割面と、前記第１ホルダの分割面と、前記第２
ホルダの分割面は、それらの環状体を接合可能に破断し
た断面に形成されているものである。According to a third aspect of the mechanical seal device of the present invention, the split surface of the rotary seal ring, the split surface of the stationary seal ring, the split surface of the first holder, and the second
The split surface of the holder is formed in a cross section in which the annular bodies are fractured so that they can be joined.
【００２７】この請求項３に係わる本発明のメカニカル
シール装置では、各分割面は、一体に形成したリング形
状を軸方向に一直線に破断して分割面に接合可能な凹凸
が形成されているから、この破断した分割面を接合する
と、ずれることなく一体に接合することができる。この
ため、接合面が強固になる。In the mechanical seal device according to the third aspect of the present invention, since each divided surface is formed with a concavo-convex portion that can be joined to the divided surface by axially breaking the integrally formed ring shape in a straight line. When the broken split surfaces are joined together, they can be joined together without displacement. Therefore, the joint surface becomes strong.
【００２８】請求項４に係わる本発明のメカニカルシー
ル装置は、前記回転用密封環の分割面と、前記静止用密
封環の分割面と、前記第１ホルダの分割面と、前記第２
ホルダの分割面とにゴム状弾性材のシール層を有するも
のである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a mechanical seal device of the present invention, wherein the rotary seal ring has a split surface, the stationary seal ring has a split surface, the first holder has a split surface, and the second holder has a second split surface.
A seal layer made of a rubber-like elastic material is provided on the divided surface of the holder.
【００２９】この請求項４に係わる本発明のメカニカル
シール装置では、各分割面にゴム状弾性材をコーテング
してシール層が設けられているから、各分割面を圧接す
ればシール面は密封に接合するから、被密封流体が分割
面から漏洩するのを防止することが可能になる。In the mechanical seal device of the present invention according to claim 4, since a sealing layer is provided by coating a rubber-like elastic material on each divided surface, if the divided surfaces are pressed together, the sealing surface will be sealed. The joining makes it possible to prevent the sealed fluid from leaking from the dividing surface.
【００３０】請求項５に係わる本発明のメカニカルシー
ル装置は、第１ホルダと第２ホルダとがほぼ同一形状に
形成されているものである。In the mechanical seal device of the present invention according to claim 5, the first holder and the second holder are formed in substantially the same shape.
【００３１】この請求項５に係わる本発明のメカニカル
シール装置では、第一ホルダの第１内テーパ面と第２ホ
ルダの第２内テーパ面とが、それぞれ回転用密封環の第
１外テーパ面と静止用密封環の第２外テーパ面とに対応
する形状であるために、第１ホルダと第２ホルダとを同
一形状に形成することが可能になる。In the mechanical seal device of the present invention according to claim 5, the first inner taper surface of the first holder and the second inner taper surface of the second holder are respectively the first outer taper surface of the rotary seal ring. Since the shape corresponds to the second outer taper surface of the stationary seal ring, it is possible to form the first holder and the second holder in the same shape.
【００３２】[0032]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るメカニカルシ
ール装置の好ましい実施の形態を、図１から図４を参照
しながら説明する。図１は、本発明に係る第１実施の形
態のメカニカルシール装置１の半断面図である。又、図
２は、図１の回転用密封環２の平面図である。図３は、
図１の第１ホルダの平面図である。図４は、締め付けリ
ングの平面図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of a mechanical seal device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 1 is a half sectional view of a mechanical seal device 1 according to a first embodiment of the present invention. 2 is a plan view of the rotary seal ring 2 of FIG. Figure 3
It is a top view of the 1st holder of FIG. FIG. 4 is a plan view of the tightening ring.
【００３３】図１に於いて、１はメカニカルシール装置
である。このメカニカルシール装置１は、スラリーを含
む被密封流体又は高粘度の被密封流体用のポンプなどに
取り付けられるメカニカルシール装置である。このポン
プのハウジング６０の内周面には、回転可能且つ軸方向
の相対移動が阻止された状態に配置されて外周面５６の
ある回転軸５０とが嵌装ている。このハウジング６０の
内周面と回転軸５０の外周面５６との間の嵌合間にこの
メカニカルシール装置１が配置されている。In FIG. 1, reference numeral 1 is a mechanical seal device. The mechanical seal device 1 is a mechanical seal device that is attached to a pump for a sealed fluid containing slurry or a highly viscous sealed fluid. On the inner peripheral surface of the housing 60 of this pump, the rotary shaft 50 having the outer peripheral surface 56 arranged so as to be rotatable and prevented from the relative movement in the axial direction is fitted. The mechanical seal device 1 is arranged during fitting between the inner peripheral surface of the housing 60 and the outer peripheral surface 56 of the rotary shaft 50.
【００３４】メカニカルシール装置１は、シール面３を
対称に同一形状の回転用密封環２と静止用密封環１０と
が対向するように配置されている。この回転用密封環２
は、図２に示すように回転軸５０に間隙を設けて嵌合す
る第１内周面５が形成されている。又、回転用密封環２
の一端にはシール面３を設けていると共に、外周面には
シール面３側へ向かって発散する形の第１外テーパ面４
が設けられている。更に、この回転用密封環２は炭化珪
素の材料によりリング状に焼結して形成される。そし
て、回転用密封環２の円周上を２等分に破断して破断面
を分割面２Ａに形成している。この分割面２Ａは、ほぼ
軸方向へ直線上を成しているが、破断面は凹凸に形成さ
れている。このため、この凹凸した分割面２Ａを接合す
れば破断面は元の状態に接合するから、分割面２Ａは力
を受けてもずれることなく、完全なリング状に保持され
る。そして、分割面２Ａにはゴムをコーテングしたシー
ル層３０が設けられている。このシール層３０は、ニト
リルゴム、シリコンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、
樹脂材などの材料を被密封流体の適性に応じて用いら
れ、コーテングや接着などにより分割面２Ａに一体に形
成される。尚、分割面２Ａは、破断だけでなく、機械加
工により切断して分割することもできる。The mechanical seal device 1 is arranged such that the sealing surface 3 is symmetrical and the rotary sealing ring 2 and the stationary sealing ring 10 of the same shape are opposed to each other. This rotating seal ring 2
As shown in FIG. 2, the rotary shaft 50 is provided with a first inner peripheral surface 5 which is fitted with a gap. Also, the rotary seal ring 2
Is provided with a seal surface 3 at one end thereof, and the outer peripheral surface has a first outer taper surface 4 diverging toward the seal surface 3 side.
Is provided. Further, the rotary seal ring 2 is formed by sintering the material of silicon carbide into a ring shape. Then, the circumference of the rotary seal ring 2 is cut into two equal parts to form a fracture surface on the split surface 2A. The dividing surface 2A is substantially linear in the axial direction, but the fracture surface is uneven. Therefore, when the divided surface 2A having irregularities is joined, the fracture surface is joined to the original state, so that the divided surface 2A is held in a perfect ring shape without being displaced even if a force is applied. A sealing layer 30 coated with rubber is provided on the divided surface 2A. The seal layer 30 is made of nitrile rubber, silicon rubber, acrylic rubber, fluororubber,
A material such as a resin material is used according to the suitability of the fluid to be sealed, and is integrally formed on the split surface 2A by coating, bonding or the like. The dividing surface 2A can be divided not only by breaking but also by machining.
【００３５】この回転用密封環２を内周面で囲むように
して環状を成す第１ホルダ６が配置されている。この第
１ホルダ６は図３に示すように形成されている。第１ホ
ルダ６には、回転用密封環２の第１外テーパ面４と所定
の間隙Ｋを設けて対向する第１内テーパ面７が設けられ
ている。この第１内テーパ面７は、第１外テーパ面４に
対してシール面３側に向かって間隙Ｋを縮小するように
形成されている。この間隙Ｋは、設計に応じて、両テー
パ面を平行にしたり、シール面３側の間隙Ｋを広くした
り種々に選択される。又、第１ホルダ６の第１内テーパ
面７と軸方向の反対側には、締付外周面８が設けられて
おり、締め付け外周面８を締め付けることにより、後述
する分割面６Ａを接合してリング状に形成される。従っ
て、第１内テーパ面７側の外方の外周面８Ａを締め付け
ても、締付外周面８と同様に、２つの分割された第１ホ
ルダ６をリング状に結合することができる。An annular first holder 6 is arranged so as to surround the rotary seal ring 2 with the inner peripheral surface. The first holder 6 is formed as shown in FIG. The first holder 6 is provided with a first inner tapered surface 7 that faces the first outer tapered surface 4 of the rotary seal ring 2 with a predetermined gap K therebetween. The first inner tapered surface 7 is formed so as to reduce the gap K toward the seal surface 3 side with respect to the first outer tapered surface 4. The gap K is selected variously depending on the design, such that the two tapered surfaces are parallel to each other or the gap K on the seal surface 3 side is widened. Further, a tightening outer peripheral surface 8 is provided on the axially opposite side of the first inner tapered surface 7 of the first holder 6, and by tightening the tightening outer peripheral surface 8, a dividing surface 6A described later is joined. Formed into a ring shape. Therefore, even if the outer peripheral surface 8A on the outer side on the side of the first inner tapered surface 7 is tightened, the two divided first holders 6 can be joined in a ring shape, similarly to the tightened outer peripheral surface 8.
【００３６】回転用密封環２と第１ホルダ６との第１内
・外テーパ面４、７間の間隙Ｋには第１Ｏリング３６が
配置されている。この第１Ｏリング３６は、断面円形で
環状に形成されている。第１Ｏリング３６は、一端が分
割された分割面に形成されており、回転軸５０の側方か
ら分割面を開いて装着できるように構成されている。こ
の分割面は互いに係止する凹凸部に形成されている。
又、分割面は中心を通る径方向面に対して傾斜した面に
切断されており、装着後に分割面を接着して一体の第一
Ｏリング３６に形成している。この第１Ｏリング３６
は、第１外テーパ面４と第１内テーパ面７との間で図１
に示すように圧接状態に取り付けられている。そして、
第１Ｏリング３６の弾性力により回転用密封環２をシー
ル面３側に押圧している。又、回転用密封環２は空回り
しないように第１Ｏリング３６の摩擦力により第１ホル
ダ６に保持している。このため、ドライブピン等を設け
て、回転用密封環２を第１ホルダ６に固定しなくともよ
いので、回転用密封環２を小型に形成できる。更に、第
２Ｏリング３７も同様な形状に形成されている。この第
１Ｏリング３６および第２Ｏリング３７の材質は、ニト
リルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、
スチロールゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴ
ム等の弾性ゴムが必要に応じて用いられる。A first O-ring 36 is arranged in the gap K between the first inner and outer tapered surfaces 4 and 7 of the rotary seal ring 2 and the first holder 6. The first O-ring 36 has a circular cross section and is formed in an annular shape. The first O-ring 36 has one end formed on a divided surface, and is configured such that the first O-ring 36 can be mounted by opening the divided surface from the side of the rotary shaft 50. This dividing surface is formed in a concave-convex portion that engages with each other.
Further, the dividing surface is cut into a surface inclined with respect to the radial surface passing through the center, and after the mounting, the dividing surface is adhered to form an integral first O-ring 36. This first O-ring 36
Is between the first outer tapered surface 4 and the first inner tapered surface 7 in FIG.
It is attached in a pressure contact state as shown in. And
The elastic ring of the first O-ring 36 presses the rotary seal ring 2 toward the seal surface 3 side. Further, the rotary seal ring 2 is held by the first holder 6 by the frictional force of the first O-ring 36 so as not to rotate idly. Therefore, since it is not necessary to provide the drive pin and the like to fix the rotary seal ring 2 to the first holder 6, the rotary seal ring 2 can be formed in a small size. Further, the second O-ring 37 is also formed in the same shape. The materials of the first O-ring 36 and the second O-ring 37 are nitrile rubber, silicon rubber, fluororubber, acrylic rubber,
Elastic rubber such as styrene rubber, ethylene propylene rubber, and urethane rubber is used as necessary.
【００３７】更に、第１ホルダ６の内周には、回転軸５
０と間隙を設けただい１嵌合内周面９が設けられてい
る。そして、第１ホルダ６が外周側から締め付けられて
も第１嵌合内周面９が回転軸５０と接触しないように間
隙が形成される。この第１ホルダ６にも回転用密封環２
の分割面２Ａと同様に、２等分に破断した分割面６Ａが
形成されている。そして、分割面６Ａにはゴムをコーテ
ングしたシール層３０が設けられている。このシール層
３０は、ニトリルゴム、シリコンゴム、アクリルゴム、
フッ素ゴム、樹脂材などの被密封流体の適性に応じたゴ
ムをコーテングや接着などにより形成される。尚、被密
封流体によってはシール層を設けることなく分割面６Ａ
を直接密接させることもできる。更に、分割面は機械加
工により切断する場合もある。Further, on the inner circumference of the first holder 6, the rotating shaft 5
A fitting inner peripheral surface 9 is provided with a clearance of 0. A gap is formed so that the first fitting inner peripheral surface 9 does not come into contact with the rotating shaft 50 even when the first holder 6 is tightened from the outer peripheral side. This first holder 6 also has a rotary seal ring 2
Similarly to the divided surface 2A, a divided surface 6A that is broken in half is formed. A seal layer 30 coated with rubber is provided on the divided surface 6A. The seal layer 30 is made of nitrile rubber, silicone rubber, acrylic rubber,
A rubber, such as a fluororubber or a resin material, which is suitable for the sealed fluid, is formed by coating or bonding. Depending on the fluid to be sealed, the dividing surface 6A may be formed without providing a sealing layer.
Can also be in direct contact. Further, the divided surface may be cut by machining.
【００３８】第１ホルダ６の締付外周面８に嵌合して第
１ホルダ６をリング状に締め付ける締付リング１５は、
リングが２等分に分割にされて分割面１５Ａに形成され
ている。この締付リング１５の平面図は図４に示すよう
に形成されている。図４に示すように、締め付けリング
１５は回転軸５０に嵌着する嵌着内周面１６が形成され
ている。 更に、嵌着内周面１６の一端側にはテーパ面
が設けられており、このテーパ面と第１ホルダ６との間
にＯリング４０が設けられて嵌着内周面１６と第１嵌合
内周面９との間をシールしている。この嵌着内周面１６
は、分割面１５Ａを結合状態に締め付けるボルト１７に
より回転軸５０に締め付けて締付リング１５を回転軸５
０に固定することもできる。更に、２カ所に設けられた
ねじ部１８に止めねじ１９を螺合してねじ込み回転軸５
０に固定してもよい。又、締付リング１５の一端部に設
けられた嵌合面２０は、第１締付外周面８と嵌合する。
そして、ボルト１７をねじ部２１に螺合して分割された
締付リング１５をリング状になるように一体に結合す
る。又、ねじ部２１が設けられていない一方の分割され
た締付リング１５にはボルト用孔２２が設けられている
と共に、ボルト頭部が着座する座ぐり２９も設けられて
いる。そして、締付けリング１５の分割面にはゴムをコ
ーテングしてある。しかし、分割面にゴムをコーテング
していなくとも機能上問題にはならないので、分割面を
そのまま接合することもできる。The tightening ring 15 which is fitted to the tightening outer peripheral surface 8 of the first holder 6 and tightens the first holder 6 in a ring shape,
The ring is divided into two equal parts and is formed on the division surface 15A. A plan view of the tightening ring 15 is formed as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the tightening ring 15 has a fitting inner peripheral surface 16 that is fitted to the rotating shaft 50. Further, a taper surface is provided on one end side of the fitting inner peripheral surface 16, and an O-ring 40 is provided between the taper surface and the first holder 6, so that the fitting inner peripheral surface 16 and the first fitting The inner peripheral surface 9 is sealed. This fitting inner peripheral surface 16
Tightens the tightening ring 15 to the rotary shaft 5 by tightening it on the rotary shaft 50 with a bolt 17 that tightens the split surface 15A in a coupled state.
It can be fixed to 0. Further, a set screw 19 is screwed into the screw portions 18 provided at two places to screw in the rotary shaft 5
It may be fixed at 0. Further, the fitting surface 20 provided at one end of the tightening ring 15 fits with the first tightening outer peripheral surface 8.
Then, the bolt 17 is screwed into the threaded portion 21 and the divided tightening ring 15 is integrally joined into a ring shape. Further, one of the divided tightening rings 15 not provided with the screw portion 21 is provided with a bolt hole 22 and a counterbore 29 on which the bolt head is seated. Then, the dividing surface of the tightening ring 15 is coated with rubber. However, even if the dividing surface is not coated with rubber, there is no functional problem, so the dividing surface can be directly joined.
【００３９】回転用密封環２と対向に配置された静止用
密封環１０は、シール面３と密接する相対シール面１１
が設けられている。そして、静止用密封環１０も図２に
示すような形状に形成されており、その形状は回転用密
封環２とほぼ同一を成している。このために、回転用密
封環２として製作した回転用密封環２を静止用密封環１
０として兼用できる。又、静止用密封環１０の第２内周
面２５は回転軸５０に対して回転用密封環２と同様に間
隙を設けて嵌合している。又、外周面には、第２外テー
パ面２４が第１外テーパ面４と同形状に形成されてい
る。The stationary seal ring 10 arranged opposite to the rotary seal ring 2 has a relative seal surface 11 which is in close contact with the seal surface 3.
Is provided. The stationary seal ring 10 is also formed in a shape as shown in FIG. 2, and its shape is substantially the same as that of the rotary seal ring 2. For this purpose, the rotary seal ring 2 manufactured as the rotary seal ring 2 is replaced with the stationary seal ring 1.
Can also be used as 0. Further, the second inner peripheral surface 25 of the stationary seal ring 10 is fitted to the rotary shaft 50 with a gap as in the rotary seal ring 2. A second outer taper surface 24 is formed on the outer peripheral surface in the same shape as the first outer taper surface 4.
【００４０】静止用密封環２を保持する第２ホルダ２６
は、図３に示すように第１ホルダ６とほぼ同一形状に形
成されている。つまり、回転軸５０と間隙を形成した第
２嵌合内周面２９が形成されていると共に、内周には第
２内テーパ面２７が形成されている。又、第１ホルダ６
の外周面８Ａと同じ第２ホルダ２６の外周面にはＯリン
グ溝が形成されており、このＯリング溝に装着したＯリ
ング３８を介してハウジング６０の内周面に嵌着されて
いる。この嵌着により分割された第２ホルダ２６は、リ
ング状に保持されている。The second holder 26 for holding the stationary seal ring 2
Are formed in substantially the same shape as the first holder 6 as shown in FIG. That is, the second fitting inner peripheral surface 29 that forms a gap with the rotating shaft 50 is formed, and the second inner tapered surface 27 is formed on the inner periphery. Also, the first holder 6
An O-ring groove is formed on the outer peripheral surface of the second holder 26, which is the same as the outer peripheral surface 8A, and is fitted to the inner peripheral surface of the housing 60 via an O-ring 38 mounted in the O-ring groove. The second holder 26 divided by this fitting is held in a ring shape.
【００４１】更に、第２ホルダ２６を締め付け保持する
ために、第２ホルダ２６の第２締付外周面２８に嵌着し
た保持リング３１が設けられている。この保持リング３
１は、２等分に分割されており、外周両側から図４に示
すと同様に、この分割面を貫通する２本のボルト３２を
介して締め付けられ、リング状に形成すると共に第２嵌
合面３５が第２締付外周面２８と嵌着して分割された第
２ホルダ２６を一体のリング状に保持する。この保持リ
ング３１にはドライブピン３３が設けられており、ハウ
ジング６０に設けられた穴に係止して回動しないように
構成されている。この保持リング３１は、外周面８Ａの
補助締め付け用として設けることもできる。又、第２ホ
ルダ２６がハウジング６０の内周面にＯリング３８の圧
接により強く嵌着して回動しないように保持されていれ
ば、保持リング３１は設けなくともよい。このためには
外周面に複数のＯリング３８を並列に設けて両者を強固
に嵌着することもできる。Further, in order to clamp and hold the second holder 26, a holding ring 31 fitted to the second tightening outer peripheral surface 28 of the second holder 26 is provided. This retaining ring 3
1 is divided into two equal parts, which are tightened via two bolts 32 penetrating this divided surface from both sides of the outer periphery in the same manner as shown in FIG. 4 to form a ring shape and a second fitting. The surface 35 is fitted to the second tightening outer peripheral surface 28 to hold the divided second holder 26 in an integral ring shape. The holding ring 31 is provided with a drive pin 33, which is configured to be locked in a hole provided in the housing 60 so as not to rotate. The retaining ring 31 can also be provided for auxiliary tightening of the outer peripheral surface 8A. Further, if the second holder 26 is firmly attached to the inner peripheral surface of the housing 60 by the pressure contact of the O-ring 38 and is held so as not to rotate, the holding ring 31 may not be provided. For this purpose, a plurality of O-rings 38 can be provided in parallel on the outer peripheral surface so that both can be firmly fitted.
【００４２】このように構成された、メカニカルシール
装置１は、回転用密封環２と静止用密封環１０とがほぼ
同一形状に形成されており、又、第１ホルダ６と第２ホ
ルダ２６とがほぼ同一に形成されている。このために全
体を小型に形成することが可能になる。又、第１Ｏリン
グ３６により回転用密封環２をシール面３側へ弾発に押
圧すると共に、第２Ｏリング３７により静止用密封環１
０を相対シール面１１側へ弾発に押圧する構成のため
に、この弾発に押圧するスプリングの取り付けも必要が
なく、更には、各Ｏリング３６，３７によりそれぞれ回
転用密封環２と静止用密封環１０とを回動不能に強く保
持しているために、ドライブピン等を設けて係止する必
要もない。このために、構造が極めて簡素化されて組立
が容易になると共に、分解も簡単になる。更に、高粘度
の被密封流体をシールする場合でも、不純物が付着した
場合には、簡単に分解掃除することが可能になる。更
に、密封環２、１０、ホルダ６、２６、締付リング１
５、Ｏリング３６、３７等は分割されているから回転軸
５０をハウジング６０から分解することなく、回転軸５
０の径方向からメカニカルシール装置１を装着すること
が可能になる。このため、メカニカルシール装置１の装
着および分解並びに再装着等が極めて容易になる。In the mechanical seal device 1 thus constructed, the rotary seal ring 2 and the stationary seal ring 10 are formed in substantially the same shape, and the first holder 6 and the second holder 26 are formed. Are formed almost the same. For this reason, it becomes possible to form the whole into a small size. The first O-ring 36 elastically presses the rotary sealing ring 2 toward the sealing surface 3 side, and the second O-ring 37 also statically seals the stationary sealing ring 1.
Since 0 is elastically pressed to the relative seal surface 11 side, it is not necessary to install a spring that presses elastically, and furthermore, the O-rings 36 and 37 make the stationary seal ring 2 and the stationary ring 2 respectively stationary. Since the sealing ring 10 is strongly held so as not to be rotatable, it is not necessary to provide a drive pin or the like for locking. For this reason, the structure is extremely simplified to facilitate the assembling and the disassembling is also easy. Further, even when sealing a highly viscous sealed fluid, if impurities are attached, it is possible to easily disassemble and clean the fluid. Further, the sealing rings 2 and 10, the holders 6 and 26, and the tightening ring 1
5, the O-rings 36, 37, etc. are divided, so that the rotary shaft 50 is not disassembled from the housing 60.
It becomes possible to mount the mechanical seal device 1 from the radial direction of 0. For this reason, the mounting, disassembly, and remounting of the mechanical seal device 1 become extremely easy.
【００４３】[0043]
【発明の効果】本発明に係わるメカニカルシール装置に
よれば、以下のような優れた効果を奏する。The mechanical seal device according to the present invention has the following excellent effects.
【００４４】請求項１の発明に係るメカニカルシール装
置によれば、第１内テーパ面と第１外テーパ面との間に
圧着されたゴム状弾性材製のＯリングを有すると共に、
第２内テーパ面と前記第２外テーパ面との間に圧着され
たゴム状弾性材製のＯリングを有するので、このＯリン
グにより回転用密封環のシール面と静止用密封環の相対
シール面とを互いに圧接させるように作用する。このた
めに、密封環を押圧するスプリング等を必要としない。
又、Ｏリングは両テーパ面により強く圧着された構成で
あるから、ドライブピンも必要としない。更には、回転
用密封環と静止用密封環とはほぼ同一形状であるから、
部品が共通化でき、量産効果が期待できる。従って、メ
カニカルシール装置の部品点数を低減することが可能に
なる効果を奏する。更に、このＯリングの圧着状態は、
被密封流体のスラリや高粘度の不純物がＯリングの接合
面に侵入するのが防止できるので、スラリを含む被密封
流体又は高粘度の被密封流体をシールする効果を奏す
る。According to the mechanical seal device of the first aspect of the present invention, the mechanical seal device has an O-ring made of a rubber-like elastic material that is crimped between the first inner tapered surface and the first outer tapered surface, and
Since there is an O-ring made of a rubber-like elastic material that is crimped between the second inner taper surface and the second outer taper surface, the O-ring makes a relative seal between the sealing surface of the rotary sealing ring and the stationary sealing ring. It acts so as to press the surfaces against each other. Therefore, a spring or the like for pressing the sealing ring is not required.
Further, since the O-ring has a structure in which it is strongly crimped by both tapered surfaces, no drive pin is required. Furthermore, since the rotary seal ring and the stationary seal ring have almost the same shape,
Parts can be shared and mass production effect can be expected. Therefore, it is possible to reduce the number of parts of the mechanical seal device. Furthermore, the crimped state of this O-ring is
Since the slurry of the sealed fluid and the high-viscosity impurities can be prevented from entering the joint surface of the O-ring, the sealed fluid containing the slurry or the high-viscosity sealed fluid can be effectively sealed.
【００４５】請求項２の発明に係るメカニカルシール装
置によれば、回転用密封環の第１外テーパ面とホルダの
第１内テーパ面との間隔寸法がシール面側へ向かって狭
く構成されているから、シール面をＯリングの弾性力に
より相対シール面へ圧接させる効果を奏する。更に、静
止用密封環と第２ホルダのテーパ面間も同様に構成され
ているから同様な作用効果を奏して相対シール面をシー
ル面へ密接させる効果を奏する。このため、シール面と
相対シール面が対向するように均一に密接するから、従
来のように一方側からのに押圧されるものに比較して優
れたシール効果が発揮される。更に、密封環の構造を簡
単にできると共に、両者とも同一形状を可能にして、量
産化によるコストを低減できる効果を奏する。According to the mechanical seal device of the second aspect of the present invention, the distance between the first outer taper surface of the rotary seal ring and the first inner taper surface of the holder is narrowed toward the seal surface side. Therefore, there is an effect that the sealing surface is pressed against the relative sealing surface by the elastic force of the O-ring. Further, since the stationary seal ring and the tapered surface of the second holder are also configured in the same manner, the same operational effect is exerted and the relative sealing surface is brought into close contact with the sealing surface. For this reason, since the seal surface and the relative seal surface are in close contact with each other so as to face each other, a superior sealing effect is exhibited as compared with the conventional one that is pressed from one side. Further, the structure of the sealing ring can be simplified, and both can have the same shape, and the cost can be reduced by mass production.
【００４６】請求項３の発明に係るメカニカルシール装
置によれば、各分割面は、一体に形成したリング形状を
軸方向に一直線に破断して分割面に接合可能な凹凸が形
成されているから、この破断した分割面を接合すると、
ずれることなく一体に接合することができる。このた
め、接合面が強固になると共に、シール面に段部を惹起
することなく、均一にシール面が形成される効果を奏す
る。According to the mechanical seal device of the third aspect of the present invention, since each divided surface is formed with concavities and convexities that can be joined to the divided surface by breaking the integrally formed ring shape in a straight line in the axial direction. , When joining this broken split surface,
It can be joined together without shifting. Therefore, the joint surface is strengthened, and the seal surface is uniformly formed without causing a step on the seal surface.
【００４７】請求項４の発明に係るメカニカルシール装
置によれば、各分割面にゴム状弾性材をコーテングして
シール層が設けられているから、各分割面を圧接すれば
シール面は密封に接合するから、被密封流体が分割面か
ら漏洩するのを防止する効果を奏する。According to the mechanical seal device of the fourth aspect of the present invention, since a rubber-like elastic material is coated on each of the divided surfaces to provide a seal layer, if the divided surfaces are brought into pressure contact with each other, the sealing surface is sealed. Since they are joined, there is an effect that the sealed fluid is prevented from leaking from the dividing surface.
【００４８】請求項５の発明に係るメカニカルシール装
置によれば、第一ホルダの第１内テーパ面と第２ホルダ
の第２内テーパ面とが、互いに回転用密封環の第１外テ
ーパ面と静止用密封環の第２外テーパ面とに対応する形
状であるために、第１ホルダと第２ホルダとを同一形状
に形成することができるので、一方のホルダを大量に生
産してもどちらにでも用いられるから、量産効果が期待
できて全体のコストが低減できる効果を奏する。According to the mechanical seal device of the fifth aspect of the present invention, the first inner tapered surface of the first holder and the second inner tapered surface of the second holder mutually form the first outer tapered surface of the rotary sealing ring. And the second outer taper surface of the stationary seal ring, the first holder and the second holder can be formed in the same shape, so that even if one of the holders is mass-produced. Since it is used for both, mass production effect can be expected and overall cost can be reduced.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明に係る第１実施の形態のメカニカルシー
ル装置の半断面図である。FIG. 1 is a half sectional view of a mechanical seal device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の回転用密封環２および静止用密封環１０
の平面図である。FIG. 2 is a rotary seal ring 2 and a stationary seal ring 10 of FIG.
FIG.
【図３】図１の第１ホルダおよび第２ホルダの平面図で
ある。FIG. 3 is a plan view of a first holder and a second holder of FIG.
【図４】図１の締付リングの平面図である。FIG. 4 is a plan view of the tightening ring of FIG. 1.
【図５】従来例のメカニカルシールの半断面図である。FIG. 5 is a half sectional view of a conventional mechanical seal.
【図６】他の従来例のメカニカルシールの半断面図であ
る。FIG. 6 is a half cross-sectional view of another conventional mechanical seal.
１ メカニカルシール装置 ２ 回転用密封環 ２Ａ 分割面 ３ シール面 ４ 第１外テーパ面 ５ 第１内周面 ６ 第１ホルダ ７ 第１内テーパ面 ８ 第１締付外周面 ８Ａ 外周面 ９ 第１嵌合内周面 １０ 静止用密封環 １１ 相対シール面 １５ 締付リング １５Ａ 分割面 １６ 嵌着内周面 １７ ボルト １８ ねじ部 １９ 止めねじ ２０ 嵌合面 ２１ ねじ部 ２２ ボルト用孔 ２４ 第２外テーパ面 ２５ 第２内周面 ２６ 第２ホルダ ２７ 第２内テーパ面 ２８ 第２締付外周面 ２９ 第２嵌合内周面 ３０ シール層 ３１ 保持リング ３２ ボルト ３３ ドライブピン ３５ 第２嵌合面 ３６ 第１Ｏリング ３７ 第２Ｏリング ３８ Ｏリング ３９ Ｏリング溝 ４０ Ｏリング ５０ 回転軸 ６０ ハウジング Ｋ 間隙 1 Mechanical seal device 2 rotation seal ring 2A split surface 3 Sealing surface 4 First outer taper surface 5 First inner surface 6 1st holder 7 First inner taper surface 8 First tightening outer peripheral surface 8A outer peripheral surface 9 First fitting inner peripheral surface 10 Stationary sealed ring 11 Relative sealing surface 15 Tightening ring 15A split surface 16 Fitting inner peripheral surface 17 Volts 18 screw part 19 Set screw 20 Mating surface 21 Thread 22 Bolt hole 24 Second outer taper surface 25 Second inner surface 26 Second holder 27 Second inner taper surface 28 Second tightening outer peripheral surface 29 Second fitting inner peripheral surface 30 sealing layer 31 retaining ring 32 volts 33 drive pin 35 Second mating surface 36 1st O-ring 37 Second O-ring 38 O-ring 39 O-ring groove 40 O-ring 50 rotation axis 60 housing K gap
Claims (5)
ングの内周面内に配置された回転軸との間の被密封流体
の流出をシールするメカニカルシール装置であって、前
記回転軸を内嵌する内周面を有すると共に一端にシール
面を有し且つ周方向が分割可能にされた分割面を有する
回転用密封環と、前記回転用密封環の外周に有して前記
シール面側へ発散する形の第１外テーパ面と、前記第１
外テーパ面に対向する第１内テーパ面を有すると共に周
方向が分割可能にされた分割面を有し且つ互いの前記分
割面を締め付けできる締付外周面を有して環状に組み立
てられる第１ホルダと、前記第１ホルダの締付外周面と
嵌合して前記第１ホルダの分割面を密接させる嵌合面を
有すると共に前記回転軸に嵌着する内周面を有し且つ周
方向が分割可能にされた分割面を有する第１締付リング
と、前記回転用密封環とほぼ同形状を成して前記シール
面と密接する相対シール面を有すると共に前記回転軸を
嵌設する内周面を有し且つ周方向が分割可能にされた分
割面を有する静止用密封環と、前記静止用密封環の外周
に有する前記相対シール面側へ発散する形の第２外テー
パ面と、前記第２外テーパ面に対向する第２内テーパ面
を有すると共に周方向が分割可能にされた分割面を有し
且つ互いの前記分割面を締め付けできる締付外周面を有
する環状に組み立てられる第２ホルダとを具備し、前記
第１内テーパ面と第１外テーパ面との間に圧着されたゴ
ム状弾性材製の第１Ｏリングを有すると共に、前記第２
内テーパ面と第２外テーパ面との間に圧着されたゴム状
弾性材製の第２Ｏリングを有することを特徴とするメカ
ニカルシール装置。1. A mechanical seal device for sealing outflow of a fluid to be sealed between a housing having an inner peripheral surface and a rotary shaft arranged in the inner peripheral surface of the housing, wherein the rotary shaft is internally fitted. A rotary seal ring having an inner peripheral surface, a seal surface at one end, and a dividing surface that is dividable in the circumferential direction; and a rotary seal ring having an outer peripheral surface that diverges toward the seal surface side. A first outer taper surface having the shape of
A first annular taper assembly that has a first inner taper surface facing the outer taper surface, a dividing surface that can be divided in the circumferential direction, and a tightening outer circumferential surface that can tighten the dividing surfaces. The holder has a fitting surface that fits the tightening outer peripheral surface of the first holder to bring the divided surface of the first holder into close contact, and also has an inner peripheral surface that fits on the rotating shaft and has a circumferential direction. An inner periphery having a first tightening ring having a splittable split surface and a relative sealing surface that has substantially the same shape as the rotary sealing ring and is in close contact with the sealing surface, and has the rotary shaft fitted therein. A stationary sealing ring having a surface and a circumferentially dividable dividing surface; a second outer tapered surface diverging to the relative sealing surface side on the outer periphery of the stationary sealing ring; It has a second inner taper surface facing the second outer taper surface and has a circumference. A second holder assembled in an annular shape having a split surface whose direction is dividable and having a tightening outer circumferential surface capable of tightening the split surfaces of each other, the first inner taper surface and the first outer taper And a second O-ring made of a rubber-like elastic material that is crimped between the second surface and the second surface.
A mechanical seal device having a second O-ring made of a rubber-like elastic material that is crimped between an inner tapered surface and a second outer tapered surface.
の間が前記シール面側に向かって縮小されていると共
に、前記第２内テーパ面と第２外テーパ面との間が前記
シール面側に向かって縮小されていることを特徴とする
請求項１に記載のメカニカルシール装置。2. The distance between the first inner taper surface and the first outer taper surface is reduced toward the seal surface side, and the distance between the second inner taper surface and the second outer taper surface is reduced. The mechanical seal device according to claim 1, wherein the mechanical seal device is reduced toward the sealing surface side.
用密封環の分割面と、前記第１ホルダの分割面と、前記
第２ホルダの分割面は互いの分割面が接合可能な破断面
に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項
２に記載のメカニカルシール装置。3. The split surface of the rotary seal ring, the split surface of the stationary seal ring, the split surface of the first holder, and the split surface of the second holder can be joined to each other. The mechanical seal device according to claim 1 or 2, wherein the mechanical seal device is formed on a fracture surface.
用密封環の分割面と、前記第１ホルダの分割面と、前記
第２ホルダの分割面とにゴム状弾性材のシール層を有す
ることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３
に記載のメカニカルシール装置。4. A sealing layer made of a rubber-like elastic material on the split surface of the rotary seal ring, the split surface of the stationary seal ring, the split surface of the first holder, and the split surface of the second holder. Claim 1 or Claim 2 or Claim 3 characterized by having
Mechanical seal device described in.
状に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求
項２又は請求項３又は請求項４に記載のメカニカルシー
ル装置。5. The mechanical seal device according to claim 1, wherein the first holder and the second holder are formed in substantially the same shape.
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