JP3401229B2 - メカニカルシール - Google Patents
メカニカルシールInfo
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- JP3401229B2 JP3401229B2 JP2000071543A JP2000071543A JP3401229B2 JP 3401229 B2 JP3401229 B2 JP 3401229B2 JP 2000071543 A JP2000071543 A JP 2000071543A JP 2000071543 A JP2000071543 A JP 2000071543A JP 3401229 B2 JP3401229 B2 JP 3401229B2
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- ring
- rotating
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- compling
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- 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
- F16J15/3436—Pressing means
- F16J15/3452—Pressing means the pressing force resulting from the action of a spring
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、メカニカルシー
ルに関する。 【０００２】 【従来の技術】メカニカルシールは、回転環と非回転環
の端面を摺動接触させてシールを行うシール装置として
種々の分野に広く用いられている。回転環は回転軸に装
着されて軸と共に回転し、非回転環はケーシング側に装
着され回転しない構造になっているが、回転環と摺動接
触するため、摩擦抵抗による回転力を受ける。そのため
に非回転環の回転を防止するために廻り止めが必要とな
る。また、摺動端面の摩耗や振動などに対処するため、
また摺動端面の接触圧を維持するために、非回転環か回
転環の一方を軸線方向に従動可能とし、スプリングによ
り摺動端面方向に押圧しておく必要があり、非回転環側
を従動可能としたメカニカルシールは静止形メカニカル
シールと呼ばれている。非回転環側の廻り止めとスプリ
ングによる押圧を受けるために、従来のメカニカルシー
ルは図３に示すように非回転環６１の尾端にコンプリン
グ５０を装着し、ここに廻り止めピン５１を装着すると
共にスプリング５２により非回転環６１を回転環６０方
向に押圧する構成を採用していた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、図３から分か
るように従来の構成の場合、コンプリング５０に廻り止
めピン５１を装着する必要があり、軸線方向の寸法が長
くなり、取付け寸法に制約のあるものには取付けること
ができない問題があった。また組み立て作業が面倒であ
り、組み立てに手間が掛かる上、フランジ５３に加えて
中間フランジ５４が必要となり、フランジが２枚となっ
てコストアップになる等の問題があった。本発明は上記
従来技術の問題を解決することを目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のメカニカルシールは、回転軸に装着され回
転軸と共に回転する回転環と、ケーシング側に装着さ
れ、該回転環と摺動接触してシール面を形成する非回転
環であって、その外周に嵌合溝を形成した非回転環と、
その外周に半径方向に突出する外周突起部とその内周に
半径方向に突出する内周突起部とを有し、前記非回転環
に該内周突起部が前記嵌合溝に嵌合するように装着さ
れ、更に該非回転環に回転環方向への押し付け力を伝達
するように装着されたコンプリングと、前記コンプリン
グの外周突起部を軸線方向移動可能に且つ回転不可能に
係止する溝を有するフランジと、該フランジに一端側が
装着され、他端側が前記コンプリングに接触し、前記非
回転環を前記回転環に対して押し付けるスプリングと、
前記コンプリングより径大の前記フランジの開口と、該
開口に設けられ、前記非回転環を嵌装するためのリテー
ナと、を備えたことを特徴とする。このメカニカルシー
ルではコンプリングに廻り止めを装着することなく、コ
ンプリング自体がその外周突起部によりケーシングに回
転方向に係止され、同時に内周突起部により非回転環を
係止するため、非回転環をコンプリングのみにより廻り
止めすることができ、軸線方向に延出するピンなどの廻
り止めの装着が不要になる。その結果軸線方向長さを短
くすることが可能になる。また組み立てが容易で作業性
が向上する。更に、フランジにコンプリングより径大の
開口を設け、ここにリテーナを装着し、該リテーナに非
回転環を装着しているため、フランジを２枚にすること
なく１枚にすることが可能になる。 【０００５】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１において、回転軸Ｊ上に本発明
のメカニカルシールが装着されている。Ｃは回転軸Ｊを
備えた機器本体のケーシングである。 【０００６】メカニカルシールは回転環ユニット１と静
止環ユニット２から構成されている。回転環ユニット１
は回転軸ＪにＯリング１３を介して装着されたスリーブ
１１と該スリーブ１１にＯリング１２を介して嵌装され
た回転リング１０から構成されている。１４はピンであ
る。 【０００７】一方静止環ユニット２は回転リング１０の
端面と摺動接触してシール面Ｓを形成する端面を有する
シールリング２０と該シールリング２０をＯリング２８
を介して嵌装するリテーナ２４を有する。シールリング
２０はリテーナ２４に対して軸線方向移動可能になって
おり、回転軸Ｊの軸方向の移動やシール面Ｓの摩耗に応
じて従動できるように構成されている。リテーナ２４は
更にフランジ２２に嵌装され、支持されている。 【０００８】シールリング２０にはコンプリング２１が
装着されている。コンプリング２１は図２に示すよう
に、外周に突起する外周突起３０と内周に突起する内周
突起３２とを有している。シールリング２０には内周突
起３２に対応する嵌合溝４１が形成されており、内周突
起３２はこの嵌合溝４１に嵌合することにより、回転方
向及び軸線方向に係止されるようになっている。外周突
起３０はこの実施形態では半円形であり、また２個設け
ているが、その形状及び数は任意である。また内周突起
３２の形状も、図示する実施形態では角形状であり、数
も４個であるが任意の形状、数とすることができる。 【０００９】フランジ２２の内周面にはコンプリング２
１の外周突起３０に対応する位置に回転係止溝４０が設
けられている。回転係止溝４０は図１に示すように軸線
方向に所定の長さを有しており、外周突起３０は回転係
止溝４０に回転方向の動きは規制されて係止されるが、
軸線方向には回転係止溝４０の長さ分だけ移動可能にな
っている。従って、コンプリング２１はシールリング２
０の従動に応じて従動できるように構成されている。 【００１０】フランジ２２には円周方向に所定数のスプ
リング２３が装着され、その先端がコンプリング２１の
スプリング受け部３５に当接している。このスプリング
２３の押し付け力はコンプリング２１を介してシールリ
ング２０に伝達され、シールリング２０を回転リング１
０方向に押圧するようになっている。 【００１１】フランジ２２のケーシングＣ側には、回転
係止溝４０よりも径大の、即ちコンプリング２１よりも
径大の開口が形成され、ここに前記リテーナ２４が装着
されている。組立の際には、該開口からスプリング２３
とコンプリング２１を先に装着し、その後リテーナ２４
を装着する。この構成により、フランジ２２を１枚とす
ることができる。またコンプリング２１により廻り止め
を行い、廻り止めピンを必要としないから、軸線方向長
さを短くでき、フランジ２２の軸線方向長さは大きくな
らない。 【００１２】フランジ２２はボルトなどによりケーシン
グＣに固定されている。固定の際はプリセットリング２
５を介してセットスクリュウ２６に対して軸心位置を規
定し、固定後にプリセットリング２５を取外す。２７は
ブッシュである。 【００１３】以上の構成において、コンプリング２１は
外周突起３０により回転方向に係止されて、廻り止めさ
れており、シールリング２０との間でも同様に内周突起
３２により回転方向に係止され、廻り止めされているた
め、シールリング２０の廻り止め機能を果たしている。
同時に、スプリング受け部３５でスプリング２３の荷重
を受け、シールリング２０に押し付け力を伝達するスプ
リング受けの機能も果たしている。そのため、従来の廻
り止めピン等を必要とせず、軸線方向の長さを短くで
き、組立作業も容易になる。 【００１４】そして、コンプリング２１とスプリング２
３をフランジ２２に嵌装して、その後リテーナ２４を装
着することにより従来必要であった中間フランジなどを
省略することができ、スペース効率の向上を更に図れ
る。 【００１５】 【発明の効果】以上説明したように本発明のメカニカル
シールによれば、構造を簡略化でき、組み立て作業の効
率化や装着長さの減少を図れるなどの効果がある。
ルに関する。 【０００２】 【従来の技術】メカニカルシールは、回転環と非回転環
の端面を摺動接触させてシールを行うシール装置として
種々の分野に広く用いられている。回転環は回転軸に装
着されて軸と共に回転し、非回転環はケーシング側に装
着され回転しない構造になっているが、回転環と摺動接
触するため、摩擦抵抗による回転力を受ける。そのため
に非回転環の回転を防止するために廻り止めが必要とな
る。また、摺動端面の摩耗や振動などに対処するため、
また摺動端面の接触圧を維持するために、非回転環か回
転環の一方を軸線方向に従動可能とし、スプリングによ
り摺動端面方向に押圧しておく必要があり、非回転環側
を従動可能としたメカニカルシールは静止形メカニカル
シールと呼ばれている。非回転環側の廻り止めとスプリ
ングによる押圧を受けるために、従来のメカニカルシー
ルは図３に示すように非回転環６１の尾端にコンプリン
グ５０を装着し、ここに廻り止めピン５１を装着すると
共にスプリング５２により非回転環６１を回転環６０方
向に押圧する構成を採用していた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、図３から分か
るように従来の構成の場合、コンプリング５０に廻り止
めピン５１を装着する必要があり、軸線方向の寸法が長
くなり、取付け寸法に制約のあるものには取付けること
ができない問題があった。また組み立て作業が面倒であ
り、組み立てに手間が掛かる上、フランジ５３に加えて
中間フランジ５４が必要となり、フランジが２枚となっ
てコストアップになる等の問題があった。本発明は上記
従来技術の問題を解決することを目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のメカニカルシールは、回転軸に装着され回
転軸と共に回転する回転環と、ケーシング側に装着さ
れ、該回転環と摺動接触してシール面を形成する非回転
環であって、その外周に嵌合溝を形成した非回転環と、
その外周に半径方向に突出する外周突起部とその内周に
半径方向に突出する内周突起部とを有し、前記非回転環
に該内周突起部が前記嵌合溝に嵌合するように装着さ
れ、更に該非回転環に回転環方向への押し付け力を伝達
するように装着されたコンプリングと、前記コンプリン
グの外周突起部を軸線方向移動可能に且つ回転不可能に
係止する溝を有するフランジと、該フランジに一端側が
装着され、他端側が前記コンプリングに接触し、前記非
回転環を前記回転環に対して押し付けるスプリングと、
前記コンプリングより径大の前記フランジの開口と、該
開口に設けられ、前記非回転環を嵌装するためのリテー
ナと、を備えたことを特徴とする。このメカニカルシー
ルではコンプリングに廻り止めを装着することなく、コ
ンプリング自体がその外周突起部によりケーシングに回
転方向に係止され、同時に内周突起部により非回転環を
係止するため、非回転環をコンプリングのみにより廻り
止めすることができ、軸線方向に延出するピンなどの廻
り止めの装着が不要になる。その結果軸線方向長さを短
くすることが可能になる。また組み立てが容易で作業性
が向上する。更に、フランジにコンプリングより径大の
開口を設け、ここにリテーナを装着し、該リテーナに非
回転環を装着しているため、フランジを２枚にすること
なく１枚にすることが可能になる。 【０００５】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１において、回転軸Ｊ上に本発明
のメカニカルシールが装着されている。Ｃは回転軸Ｊを
備えた機器本体のケーシングである。 【０００６】メカニカルシールは回転環ユニット１と静
止環ユニット２から構成されている。回転環ユニット１
は回転軸ＪにＯリング１３を介して装着されたスリーブ
１１と該スリーブ１１にＯリング１２を介して嵌装され
た回転リング１０から構成されている。１４はピンであ
る。 【０００７】一方静止環ユニット２は回転リング１０の
端面と摺動接触してシール面Ｓを形成する端面を有する
シールリング２０と該シールリング２０をＯリング２８
を介して嵌装するリテーナ２４を有する。シールリング
２０はリテーナ２４に対して軸線方向移動可能になって
おり、回転軸Ｊの軸方向の移動やシール面Ｓの摩耗に応
じて従動できるように構成されている。リテーナ２４は
更にフランジ２２に嵌装され、支持されている。 【０００８】シールリング２０にはコンプリング２１が
装着されている。コンプリング２１は図２に示すよう
に、外周に突起する外周突起３０と内周に突起する内周
突起３２とを有している。シールリング２０には内周突
起３２に対応する嵌合溝４１が形成されており、内周突
起３２はこの嵌合溝４１に嵌合することにより、回転方
向及び軸線方向に係止されるようになっている。外周突
起３０はこの実施形態では半円形であり、また２個設け
ているが、その形状及び数は任意である。また内周突起
３２の形状も、図示する実施形態では角形状であり、数
も４個であるが任意の形状、数とすることができる。 【０００９】フランジ２２の内周面にはコンプリング２
１の外周突起３０に対応する位置に回転係止溝４０が設
けられている。回転係止溝４０は図１に示すように軸線
方向に所定の長さを有しており、外周突起３０は回転係
止溝４０に回転方向の動きは規制されて係止されるが、
軸線方向には回転係止溝４０の長さ分だけ移動可能にな
っている。従って、コンプリング２１はシールリング２
０の従動に応じて従動できるように構成されている。 【００１０】フランジ２２には円周方向に所定数のスプ
リング２３が装着され、その先端がコンプリング２１の
スプリング受け部３５に当接している。このスプリング
２３の押し付け力はコンプリング２１を介してシールリ
ング２０に伝達され、シールリング２０を回転リング１
０方向に押圧するようになっている。 【００１１】フランジ２２のケーシングＣ側には、回転
係止溝４０よりも径大の、即ちコンプリング２１よりも
径大の開口が形成され、ここに前記リテーナ２４が装着
されている。組立の際には、該開口からスプリング２３
とコンプリング２１を先に装着し、その後リテーナ２４
を装着する。この構成により、フランジ２２を１枚とす
ることができる。またコンプリング２１により廻り止め
を行い、廻り止めピンを必要としないから、軸線方向長
さを短くでき、フランジ２２の軸線方向長さは大きくな
らない。 【００１２】フランジ２２はボルトなどによりケーシン
グＣに固定されている。固定の際はプリセットリング２
５を介してセットスクリュウ２６に対して軸心位置を規
定し、固定後にプリセットリング２５を取外す。２７は
ブッシュである。 【００１３】以上の構成において、コンプリング２１は
外周突起３０により回転方向に係止されて、廻り止めさ
れており、シールリング２０との間でも同様に内周突起
３２により回転方向に係止され、廻り止めされているた
め、シールリング２０の廻り止め機能を果たしている。
同時に、スプリング受け部３５でスプリング２３の荷重
を受け、シールリング２０に押し付け力を伝達するスプ
リング受けの機能も果たしている。そのため、従来の廻
り止めピン等を必要とせず、軸線方向の長さを短くで
き、組立作業も容易になる。 【００１４】そして、コンプリング２１とスプリング２
３をフランジ２２に嵌装して、その後リテーナ２４を装
着することにより従来必要であった中間フランジなどを
省略することができ、スペース効率の向上を更に図れ
る。 【００１５】 【発明の効果】以上説明したように本発明のメカニカル
シールによれば、構造を簡略化でき、組み立て作業の効
率化や装着長さの減少を図れるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す正断面図。
【図２】本発明の一実施形態を示す図１におけるＡ―Ａ
断面図。 【図３】従来のメカニカルシールの構造を説明する正断
面図。 【符号の説明】 １：回転環ユニット、２：静止環ユニット、１０：回転
リング、１１：スリーブ、１２：Ｏリング、１３：Ｏリ
ング、１４：ピン、２０：シールリング、２１：コンプ
リング、２２：フランジ、２３：スプリング、２４：リ
テーナ、２５：プリセットリング、２６：セットスクリ
ュウ、２７：ブッシュ、２８：Ｏリング、３０：外周突
起、３２：内周突起、３５：スプリング受け部、４０：
回転係止溝、４１：嵌合溝、５０：コンプリング、５
１：廻り止めピン、５２：スプリング、５３：フラン
ジ、５４：中間フランジ、６０：回転環、６１：非回転
環。
断面図。 【図３】従来のメカニカルシールの構造を説明する正断
面図。 【符号の説明】 １：回転環ユニット、２：静止環ユニット、１０：回転
リング、１１：スリーブ、１２：Ｏリング、１３：Ｏリ
ング、１４：ピン、２０：シールリング、２１：コンプ
リング、２２：フランジ、２３：スプリング、２４：リ
テーナ、２５：プリセットリング、２６：セットスクリ
ュウ、２７：ブッシュ、２８：Ｏリング、３０：外周突
起、３２：内周突起、３５：スプリング受け部、４０：
回転係止溝、４１：嵌合溝、５０：コンプリング、５
１：廻り止めピン、５２：スプリング、５３：フラン
ジ、５４：中間フランジ、６０：回転環、６１：非回転
環。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 実開 平２−84066（ＪＰ，Ｕ)
実開 平３−51282（ＪＰ，Ｕ)
実開 平２−136865（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭49−131454（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭63−24456（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16J 15/34
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 回転軸に装着され回転軸と共に回転する
回転環と、 ケーシング側に装着され、該回転環と摺動接触してシー
ル面を形成する非回転環であって、その外周に嵌合溝を
形成した非回転環と、 その外周に半径方向に突出する外周突起部とその内周に
半径方向に突出する内周突起部とを有し、前記非回転環
に該内周突起部が前記嵌合溝に嵌合するように装着さ
れ、更に該非回転環に回転環方向への押し付け力を伝達
するように装着されたコンプリングと、 前記コンプリングの外周突起部を軸線方向移動可能に且
つ回転不可能に係止する溝を有するフランジと、 該フランジに一端側が装着され、他端側が前記コンプリ
ングに接触し、前記非回転環を前記回転環に対して押し
付けるスプリングと、 前記コンプリングより径大の前記フランジの開口と、 該開口に設けられ、前記非回転環を嵌装するためのリテ
ーナと、 を備えたことを特徴とするカートリッジ型メカニカルシ
ール。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000071543A JP3401229B2 (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | メカニカルシール |
| US09/630,048 US6460858B1 (en) | 2000-03-15 | 2000-08-01 | Mechanical seal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000071543A JP3401229B2 (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | メカニカルシール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001254842A JP2001254842A (ja) | 2001-09-21 |
| JP3401229B2 true JP3401229B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=18590116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000071543A Expired - Fee Related JP3401229B2 (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | メカニカルシール |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6460858B1 (ja) |
| JP (1) | JP3401229B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE10106978A1 (de) * | 2001-02-15 | 2002-09-05 | Grundfos As | Einbaufertige Gleitringdichtung für die Welle einer Pumpe |
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| US8128095B2 (en) * | 2006-06-15 | 2012-03-06 | Plattco Corporation | Mechanical shaft seal |
| ITMC20070238A1 (it) * | 2007-12-12 | 2009-06-13 | Meccanotecnica Umbra Spa | Tenuta meccanica frontale per pompe, ad anelli striscianti con lubrificazione a fluido, di tipo perfezionata. |
| US8215644B2 (en) * | 2008-08-12 | 2012-07-10 | Scenic Precise Element Inc. | Shaft sealing device |
| EP2376820B1 (en) * | 2008-12-12 | 2017-10-11 | Flowserve Management Company | Pump seal |
| KR101041862B1 (ko) | 2009-08-10 | 2011-06-15 | 주식회사 케이씨텍 | 상하변위 회전축의 기밀유지장치 |
| US8302971B2 (en) * | 2010-06-03 | 2012-11-06 | Walrus Pump Co., Ltd | Sealing device for a pump |
| US20130223782A1 (en) * | 2010-07-26 | 2013-08-29 | Aktiebolaget Skf | Mechanical face seal assembly for bearings |
| WO2013160307A1 (en) * | 2012-04-25 | 2013-10-31 | Huhnseal Ab | A seal assembly, a drive disk, a flange unit and a method therefor |
| JP5758550B2 (ja) | 2012-09-11 | 2015-08-05 | イーグル工業株式会社 | メカニカルシール |
| DE102013205880B4 (de) * | 2013-04-03 | 2019-10-10 | MTU Aero Engines AG | Dichtungsanordnung |
| DE102013227208A1 (de) * | 2013-12-30 | 2015-07-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Dichtsystem für eine Dampfturbine sowie Dampfturbine |
| CN109139923A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-04 | 安徽安密机械密封有限公司 | 一种分半式弹簧机械密封件及其制备工艺 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3026114A (en) * | 1957-05-21 | 1962-03-20 | Remi J Gits Jr | Rotary face seal device with fluid director |
| GB1084300A (ja) * | 1966-03-28 | |||
| US5863047A (en) * | 1997-01-24 | 1999-01-26 | Utex Industries, Inc. | Mechanical seal assembly |
-
2000
- 2000-03-15 JP JP2000071543A patent/JP3401229B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-08-01 US US09/630,048 patent/US6460858B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001254842A (ja) | 2001-09-21 |
| US6460858B1 (en) | 2002-10-08 |
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