JP6795412B2 - mechanical seal - Google Patents

Description

本発明は、ポンプ、攪拌機等のハウジングと回転軸との間に形成される軸封部をシールするメカニカルシールに関する。 The present invention relates to a mechanical seal that seals a shaft seal formed between a housing of a pump, a stirrer, or the like and a rotating shaft.

従来のメカニカルシールは、回転軸に外嵌される円筒状のベローズの一端が環状クランプにより外径側から回転軸に固定され、このベローズの他端に設けられる回転密封環の摺動面とハウジングに固定される静止密封環の摺動面とを摺動させることにより、ハウジングと回転軸との間に形成される軸封部をシールしている。詳しくは、ベローズの回転密封環には環状のリテーナが外嵌され、環状クランプには軸方向に延びるドライブピンが設けられている。リテーナの一端（環状クランプ側の端）において外周面から内径側へ凹むとともに軸方向一端側に開放する凹部にドライブピンが挿入されることにより、リテーナは回転軸と共に回転できるようになっている。また、リテーナと環状クランプとの間に軸方向に付勢するスプリングが設けられることにより、リテーナに保持されたベローズの回転密封環とハウジングに固定される静止密封環とを当接させた状態が維持され、摺動面間のシール性能が高められている（特許文献１参照）。 In the conventional mechanical seal, one end of a cylindrical bellows outerly fitted to the rotating shaft is fixed to the rotating shaft from the outer diameter side by an annular clamp, and the sliding surface and housing of the rotating sealing ring provided at the other end of the bellows. By sliding the sliding surface of the static sealing ring fixed to the above, the shaft sealing portion formed between the housing and the rotating shaft is sealed. Specifically, the rotary sealing ring of the bellows is fitted with an annular retainer, and the annular clamp is provided with a drive pin extending in the axial direction. The retainer can rotate together with the rotating shaft by inserting a drive pin into a recess that is recessed from the outer peripheral surface to the inner diameter side at one end of the retainer (the end on the annular clamp side) and is opened to the one end side in the axial direction. Further, by providing a spring for urging in the axial direction between the retainer and the annular clamp, the rotary sealing ring of the bellows held by the retainer and the static sealing ring fixed to the housing are in contact with each other. It is maintained and the sealing performance between sliding surfaces is enhanced (see Patent Document 1).

このようなメカニカルシールにおいては、リテーナは、ベローズの回転密封環に外嵌された状態でドライブピンとスプリングにより環状クランプに対して径方向及び軸方向に相対移動可能に連結されているため、ベローズの回転密封環側が遠心力、自励振動等を受けて静止密封環に対して径方向に相対移動し、摺動面においてすりこぎ運動が発生してシール性能を低下させることがあった。 In such a mechanical seal, the retainer is externally fitted to the rotary sealing ring of the bellows and is connected by a drive pin and a spring so as to be relatively movable in the radial and axial directions with respect to the annular clamp. The rotary sealing ring side receives centrifugal force, self-excited vibration, etc. and moves relative to the static sealing ring in the radial direction, and a precession motion may occur on the sliding surface to deteriorate the sealing performance.

特許文献１に開示されているメカニカルシールにあっては、回転軸の外周面に対して外嵌された状態で回転軸に直接ネジ固定される環状の制振体が環状クランプとリテーナを外径側から覆うように軸方向に延出しており、制振体の内面側に設けられるＯリングを介してリテーナの外周面に当接している。すなわち、回転軸に直接固定される制振体によりリテーナを外径側から保持して静止密封環に対する回転密封環の径方向への相対移動を抑制することができるため、摺動面におけるすりこぎ運動の発生が抑えられ、シール性能が高められている。 In the mechanical seal disclosed in Patent Document 1, an annular vibration damping body, which is screwed directly to the rotating shaft while being fitted on the outer peripheral surface of the rotating shaft, has an annular clamp and a retainer having an outer diameter. It extends in the axial direction so as to cover from the side, and is in contact with the outer peripheral surface of the retainer via an O-ring provided on the inner surface side of the vibration damping body. That is, since the retainer can be held from the outer diameter side by the vibration damping body directly fixed to the rotating shaft and the relative movement of the rotating sealing ring with respect to the static sealing ring in the radial direction can be suppressed, the precession on the sliding surface can be suppressed. The occurrence of movement is suppressed and the sealing performance is improved.

特開２０１２−２６５０９号公報（第５頁、第１図）Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-26509 (page 5, FIG. 1)

しかしながら、特許文献１にあっては、リテーナは、環状クランプよりも摺動面から軸方向に離れた位置から延びる制振体により保持されるとともに、環状クランプに対して軸方向に離間した状態でドライブピンとスプリングにより径方向及び軸方向に相対移動可能に連結されているため、環状クランプに対してリテーナの軸芯がずれやすく、リテーナの組み付け精度が低くなるという問題があった。 However, in Patent Document 1, the retainer is held by a vibration damping body extending from a position axially away from the sliding surface from the annular clamp, and is axially separated from the annular clamp. Since the drive pin and the spring are connected so as to be relatively movable in the radial direction and the axial direction, there is a problem that the axis of the retainer is easily displaced with respect to the annular clamp, and the assembly accuracy of the retainer is lowered.

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、リテーナの組み付け精度が高いメカニカルシールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a mechanical seal having high retainer assembly accuracy.

前記課題を解決するために、本発明のメカニカルシールは、
静止密封環と、
回転軸の回転を受けて前記静止密封環と相対摺動する回転密封部及び該回転密封部とは軸方向反対側に設けられる基端部を具備するベローズと、
前記回転密封部を径方向から保持するリテーナと、
前記基端部を回転軸側部材に固定するとともに前記リテーナと径方向に遊嵌される固定・制振部材と、
前記静止密封環と前記回転密封部とを近接させるように軸方向に付勢するスプリングと、
前記リテーナ及び前記固定・制振部材が遊嵌する部位において該リテーナ及び該固定・制振部材の間に設けられる弾性部材と
を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、回転軸に対する組み付け精度が高い固定・制振部材に対してリテーナが径方向に遊嵌されるとともに、リテーナと固定・制振部材との間に設けられる弾性部材の変形により、固定・制振部材に対するリテーナの径方向への相対移動が抑制され、リテーナの軸芯が固定・制振部材の軸芯に対して揃えられた状態で保持されやすくなり、リテーナの組み付け精度を高めることができる。 In order to solve the above problems, the mechanical seal of the present invention is used.
With a static sealing ring,
A bellows having a rotary sealing portion that slides relative to the static sealing ring in response to the rotation of the rotating shaft and a base end portion provided on the side opposite to the rotary sealing portion in the axial direction.
A retainer that holds the rotary seal portion from the radial direction,
A fixing / vibration damping member that fixes the base end portion to the rotary shaft side member and is loosely fitted to the retainer in the radial direction.
A spring that urges the static sealing ring and the rotary sealing portion in the axial direction so as to bring them close to each other.
It is characterized in that it is provided with an elastic member provided between the retainer and the fixing / damping member at a portion where the retainer and the fixing / damping member are loosely fitted.
According to this feature, the retainer is loosely fitted in the radial direction to the fixed / damping member having high assembly accuracy with respect to the rotating shaft, and the elastic member provided between the retainer and the fixed / damping member is deformed. , The relative movement of the retainer with respect to the fixing / damping member in the radial direction is suppressed, and the axis of the retainer is easily held in a state of being aligned with the axis of the fixing / damping member, and the assembly accuracy of the retainer is improved. Can be enhanced.

前記固定・制振部材は、前記リテーナの内径側に遊嵌されることを特徴としている。
この特徴によれば、固定・制振部材に対するリテーナの組み付け状態を外径側から確認できるため、リテーナの組み付け精度を高めることができる。また、固定・制振部材は、リテーナの内径側に遊嵌される構造であるため、固定・制振部材の軸方向に延びる長さを短く構成することができ、リテーナの組み付け精度を高めることができる。 The fixing / damping member is characterized in that it is loosely fitted on the inner diameter side of the retainer.
According to this feature, the assembling state of the retainer to the fixing / damping member can be confirmed from the outer diameter side, so that the assembling accuracy of the retainer can be improved. Further, since the fixing / damping member has a structure that is loosely fitted on the inner diameter side of the retainer, the length of the fixing / damping member extending in the axial direction can be shortened, and the assembly accuracy of the retainer can be improved. Can be done.

前記固定・制振部材は、外径側に突出する突出部が設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、リテーナと固定・制振部材の外径側に突出する突出部とにより軸方向の隙間が形成され、固定・制振部材に対するリテーナの組み付け状態を外径側から確認しやすくなるため、リテーナの組み付け精度をさらに高めることができる。さらに、好ましい態様として、突出部の形状を環状とすれば、リテーナと固定・制振部材の外径側に突出する突出部との間に環状の隙間が形成されるため、リテーナの組み付け状態をさらに確認しやすくなる。 The fixing / damping member is characterized in that a protruding portion protruding toward the outer diameter side is provided.
According to this feature, a gap in the axial direction is formed by the retainer and the protruding portion protruding toward the outer diameter side of the fixing / damping member, and it is easy to check the assembled state of the retainer with respect to the fixing / damping member from the outer diameter side. Therefore, the assembly accuracy of the retainer can be further improved. Further, as a preferred embodiment, if the shape of the projecting portion is annular, an annular gap is formed between the retainer and the projecting portion projecting to the outer diameter side of the fixing / damping member, so that the retainer can be assembled. It will be easier to check.

前記固定・制振部材と前記リテーナとが相対的に回動しないように回り止めする回り止め部材を備え、
前記固定・制振部材が前記回り止め部材よりも内径側で前記リテーナと遊嵌されていることを特徴としている。
この特徴によれば、リテーナの外径側に形成される固定・制振部材との隙間から回り止め部材の位置を確認できるため、固定・制振部材とリテーナとの組み付けを容易に行うことができる。 A detent member for detenting the fixing / damping member and the retainer so that they do not rotate relative to each other is provided.
The fixing / damping member is loosely fitted with the retainer on the inner diameter side of the detent member.
According to this feature, the position of the detent member can be confirmed from the gap between the fixing / damping member formed on the outer diameter side of the retainer, so that the fixing / damping member and the retainer can be easily assembled. it can.

前記固定・制振部材は、前記基端部を前記回転軸に固定する固定部材と、前記リテーナと遊嵌される制振部材と、を備え、
前記固定部材と前記制振部材は、別体で設けられることを特徴としている。
この特徴によれば、固定・制振部材は、制振部材をリテーナと遊嵌させる作業と、固定部材によりベローズの基端部を回転軸に固定する作業とを個別に行うことができるため、組み立て施工性を高めることができる。 The fixing / vibration damping member includes a fixing member that fixes the base end portion to the rotating shaft and a vibration damping member that is loosely fitted with the retainer.
The fixing member and the vibration damping member are characterized in that they are provided separately.
According to this feature, the fixing / damping member can individually perform the work of loosely fitting the vibration damping member with the retainer and the work of fixing the base end portion of the bellows to the rotating shaft by the fixing member. Assembling workability can be improved.

前記固定部材は、分割クランプであり、
前記制振部材は、環状体であることを特徴としている。
この特徴によれば、環状体である制振部材を回転軸に挿通してリテーナと遊嵌させた後、分割クランプである固定部材を外径側から回転軸に装着して制振部材と一体に固定できるため、固定・制振部材に対するリテーナの組み付け精度と組み立て施工性を高めることができる。 The fixing member is a split clamp.
The vibration damping member is characterized in that it is an annular body.
According to this feature, after the damping member which is an annular body is inserted into the rotating shaft and loosely fitted with the retainer, the fixing member which is a split clamp is attached to the rotating shaft from the outer diameter side and integrated with the damping member. Since it can be fixed to, the accuracy of assembling the retainer to the fixing / damping member and the workability of assembling can be improved.

実施例におけるメカニカルシールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the mechanical seal in an Example. ベローズの回転密封環が静止密封環に対して径方向に相対移動した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which the rotary sealing ring of a bellows moved relative to the static sealing ring in the radial direction.

本発明に係るメカニカルシールを実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。 A mode for carrying out the mechanical seal according to the present invention will be described below based on examples.

実施例に係るメカニカルシールにつき、図１及び図２を参照して説明する。以下、図１の紙面左側をメカニカルシールの機内側とし、図１の紙面右側をメカニカルシールの機外側（大気側）として説明する。 The mechanical seal according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Hereinafter, the left side of the paper surface of FIG. 1 will be described as the inside of the mechanical seal, and the right side of the paper surface of FIG. 1 will be described as the outside of the mechanical seal (atmosphere side).

図１に示されるように、本実施例に係るメカニカルシール１は、ポンプ、攪拌機等の軸封分野で用いられ、ハウジング２と、該ハウジング２に設けられる軸孔２０に挿通される回転軸３との間（軸封部）をシールするために取り付けられる。尚、回転軸３は、一般にステンレス鋼製等の金属製であり、その他、軸の表面にコーティングが施されていてもよく、軸封する機器がポンプの場合には、機内側に図示しない羽根車が取り付けられている。 As shown in FIG. 1, the mechanical seal 1 according to the present embodiment is used in the field of shaft sealing such as a pump and a stirrer, and a rotating shaft 3 inserted into a housing 2 and a shaft hole 20 provided in the housing 2. It is attached to seal between (shaft seal) and. The rotating shaft 3 is generally made of metal such as stainless steel, and the surface of the shaft may be coated. If the device for sealing the shaft is a pump, blades (not shown) are not shown inside the machine. The car is installed.

図１に示されるように、メカニカルシール１は、ハウジング２に固定されるケース４及び静止密封環５と、回転軸３に組み付けられるスリーブ６（回転軸側部材）、ベローズ７、リテーナ８、固定・制振部材９及びセットリング１０と、から主に構成されている。尚、説明の便宜上、メカニカルシール１の断面図は、軸心で交差する２つの平面により切断された断面を図示するものとする。また、環状に構成される部材については、端面の図示を一部省略する。 As shown in FIG. 1, the mechanical seal 1 includes a case 4 and a static sealing ring 5 fixed to the housing 2, a sleeve 6 (rotating shaft side member) assembled to the rotating shaft 3, a bellows 7, a retainer 8, and fixed. -It is mainly composed of a vibration damping member 9 and a set ring 10. For convenience of explanation, the cross-sectional view of the mechanical seal 1 shall show a cross-sectional view cut by two planes intersecting at the axial center. Further, for the member configured in an annular shape, the illustration of the end face is partially omitted.

先ず、ハウジング２と、ハウジング２に固定されるケース４及び静止密封環５の構造について詳しく説明する。 First, the structures of the housing 2, the case 4 fixed to the housing 2, and the static sealing ring 5 will be described in detail.

図１に示されるように、ハウジング２には、機外側の端面２ａにおいて軸孔２０の開口周縁から機外側に向けて突出する環状突出部２１が形成されている。尚、環状突出部２１には、周方向に二分割された分割ケース２３，２３が外嵌されている。分割ケース２３，２３は、図示しない連結金具やボルトにより一体に締結され、メカニカルシール１を外径側から密封状に覆った状態でハウジング２の機外側の端面２ａに対して図示しないボルトにより固定されている。 As shown in FIG. 1, the housing 2 is formed with an annular protrusion 21 that projects from the peripheral edge of the opening of the shaft hole 20 toward the outside of the machine on the end surface 2a on the outside of the machine. The annular projecting portion 21 is fitted with the divided cases 23, 23 divided into two in the circumferential direction. The split cases 23 and 23 are integrally fastened with connecting metal fittings and bolts (not shown), and are fixed to the outer end surface 2a of the housing 2 with bolts (not shown) with the mechanical seal 1 covered from the outer diameter side in a sealed manner. Has been done.

また、ハウジング２には、環状突出部２１の機外側の内周から内径側に向けて突出する環状凸部２２が形成されている。これによれば、環状凸部２２によって機内側から軸孔２０に対して挿嵌される静止密封環５の機外側への抜け出しを防ぐことができる。尚、ハウジング２の軸孔２０に対するケース４及び静止密封環５の組み付け構造については後段にて詳述する。 Further, the housing 2 is formed with an annular convex portion 22 that protrudes from the inner circumference of the outer side of the machine to the inner diameter side of the annular protrusion 21. According to this, it is possible to prevent the static sealing ring 5 inserted into the shaft hole 20 from the inside of the machine by the annular convex portion 22 to come out to the outside of the machine. The structure of assembling the case 4 and the static sealing ring 5 to the shaft hole 20 of the housing 2 will be described in detail later.

ケース４は、スリーブ６が挿通される軸孔４０が設けられ、環状を成している。また、ケース４には、機内側の外周から外径側に向けて延出するフランジ４１と、機外側の端面４ａの外径側から機外側に向けて突出する環状突出部４２とが形成されている。 The case 4 is provided with a shaft hole 40 through which the sleeve 6 is inserted, and has an annular shape. Further, the case 4 is formed with a flange 41 extending from the outer periphery of the inside of the machine toward the outer diameter side, and an annular protrusion 42 protruding from the outer diameter side of the end surface 4a on the outside of the machine toward the outside of the machine. ing.

静止密封環５は、スリーブ６が挿通される軸孔５０が設けられ、環状を成している。また、静止密封環５には、外周の軸方向略中央部から外径側に向けて延出する環状凸部５１が形成されている。また、静止密封環５には、環状凸部５１に対して機内側及び機外側に形成される環状凸部５１よりも小径部分の外周に弾性を有するＯリング１０１，１０２がそれぞれ装着されている。 The static sealing ring 5 is provided with a shaft hole 50 through which the sleeve 6 is inserted, and forms an annular shape. Further, the static sealing ring 5 is formed with an annular convex portion 51 extending from a substantially central portion in the axial direction of the outer circumference toward the outer diameter side. Further, the static sealing ring 5 is equipped with O-rings 101 and 102 having elasticity on the outer circumference of a portion having a diameter smaller than that of the annular convex portion 51 formed inside and outside the machine with respect to the annular convex portion 51, respectively. ..

尚、静止密封環５は、特殊転換法（カーボン表面を部分的にＳｉＣ化し、表面強度を補強し、ＳｉＣの耐摩耗性とカーボンの自己潤滑性の両方を兼ね備えるようにすること）によるＳｉＣから製作されている。また、ダイヤモンドコーティングしたＳｉＣや反応焼結ＳｉＣ（ＳｉＣ＋Ｓｉの組成にしたもの）等、他のＳｉＣにより製作されてもよい。 The statically sealed ring 5 is made of SiC by a special conversion method (the carbon surface is partially made into SiC to reinforce the surface strength so that both the abrasion resistance of the SiC and the self-lubricating property of the carbon are combined). It is being manufactured. Further, it may be manufactured by other SiC such as diamond-coated SiC or reaction-sintered SiC (having a composition of SiC + Si).

次いで、ハウジング２の軸孔２０に対する静止密封環５及びケース４の組み付け構造について詳しく説明する。 Next, the structure of assembling the static sealing ring 5 and the case 4 to the shaft hole 20 of the housing 2 will be described in detail.

図１に示されるように、静止密封環５は、Ｏリング１０１，１０２が装着された状態でハウジング２の軸孔２０に機内側から圧入されている。このとき、Ｏリング１０１，１０２は、静止密封環５の外周とハウジング２の軸孔２０の内周との間で圧接されている。また、ケース４は、静止密封環５がハウジング２の軸孔２０に圧入された状態で、ハウジング２の軸孔２０に機内側から挿嵌されている。尚、ケース４は、フランジ４１に設けられる図示しない複数のネジ孔に機内側からボルト４３，４３，…が挿通されることにより、ハウジング２に対して固定されている。 As shown in FIG. 1, the static sealing ring 5 is press-fitted into the shaft hole 20 of the housing 2 from the inside of the machine with the O-rings 101 and 102 mounted. At this time, the O-rings 101 and 102 are pressure-contacted between the outer circumference of the static sealing ring 5 and the inner circumference of the shaft hole 20 of the housing 2. Further, the case 4 is inserted into the shaft hole 20 of the housing 2 from the inside of the machine in a state where the static sealing ring 5 is press-fitted into the shaft hole 20 of the housing 2. The case 4 is fixed to the housing 2 by inserting bolts 43, 43, ... From the inside of the machine into a plurality of screw holes (not shown) provided in the flange 41.

このとき、ケース４は、フランジ４１の機外側の端面４１ａをハウジング２の機内側の端面２ｂに当接させることにより、ハウジング２とケース４との軸方向の位置合わせが正確に行われるようになっている。 At this time, in the case 4, the outer end surface 41a of the flange 41 is brought into contact with the inner end surface 2b of the housing 2, so that the housing 2 and the case 4 are accurately aligned in the axial direction. It has become.

また、ハウジング２とケース４との軸方向の位置合わせが行われた状態において、静止密封環５の機内側に装着されるＯリング１０１は、ケース４の環状突出部４２と静止密封環５の環状凸部５１との間で圧接され、静止密封環５の機外側に装着されるＯリング１０２は、ハウジング２の環状凸部２２と静止密封環５の環状凸部５１との間で圧接されている。これによれば、ハウジング２の内周と静止密封環５の外周との間の隙間をＯリング１０１，１０２によってシールすることができる。 Further, in a state where the housing 2 and the case 4 are aligned in the axial direction, the O-ring 101 mounted inside the machine of the static sealing ring 5 is the annular protrusion 42 of the case 4 and the static sealing ring 5. The O-ring 102 that is pressure-welded to the annular convex portion 51 and mounted on the outside of the static sealing ring 5 is pressure-welded to the annular convex portion 22 of the housing 2 and the annular convex portion 51 of the static sealing ring 5. ing. According to this, the gap between the inner circumference of the housing 2 and the outer circumference of the static sealing ring 5 can be sealed by the O-rings 101 and 102.

また、静止密封環５は、ケース４の環状突出部４２及びハウジング２の環状凸部２２と静止密封環５の環状凸部５１との間に装着される弾性を有するＯリング１０１，１０２を介して軸方向に付勢された状態で保持されている。このとき、静止密封環５の機内側の端面５ｂとケース４の機外側の端面４ａは、軸方向に離間した状態となっている。 Further, the static sealing ring 5 is provided via an elastic O-rings 101 and 102 mounted between the annular protrusion 42 of the case 4 and the annular convex portion 22 of the housing 2 and the annular convex portion 51 of the static sealing ring 5. It is held in a state of being urged in the axial direction. At this time, the end surface 5b on the inside of the machine of the static sealing ring 5 and the end face 4a on the outside of the machine of the case 4 are separated from each other in the axial direction.

次いで、スリーブ６、ベローズ７、リテーナ８、固定・制振部材９及びセットリング１０の構造及び回転軸３に対する組み付け構造について詳しく説明する。 Next, the structure of the sleeve 6, the bellows 7, the retainer 8, the fixing / damping member 9, and the set ring 10 and the structure of assembling to the rotating shaft 3 will be described in detail.

図１に示されるように、スリーブ６は、回転軸３が挿通される軸孔６０が設けられ、管状を成している。尚、スリーブ６は、一般にステンレス鋼製等の金属製であり、回転軸３に固定されることにより、回転軸３と共に回転する。 As shown in FIG. 1, the sleeve 6 is provided with a shaft hole 60 through which the rotating shaft 3 is inserted, and has a tubular shape. The sleeve 6 is generally made of metal such as stainless steel, and is fixed to the rotating shaft 3 to rotate together with the rotating shaft 3.

また、スリーブ６は、外周が機外側から機内側へ向けて縮径しており、機外側から順に第１外周面６１、第２外周面６２が形成されている。 Further, the outer circumference of the sleeve 6 is reduced in diameter from the outside of the machine to the inside of the machine, and the first outer peripheral surface 61 and the second outer peripheral surface 62 are formed in this order from the outside of the machine.

ベローズ７は、スリーブ６が挿通される軸孔７０が設けられ、略円筒状を成している。尚、ベローズ７は、金属成形品もしくは樹脂成形品であり、スリーブ６の第１外周面６１に対して外嵌されている。 The bellows 7 is provided with a shaft hole 70 through which the sleeve 6 is inserted, and has a substantially cylindrical shape. The bellows 7 is a metal molded product or a resin molded product, and is fitted onto the first outer peripheral surface 61 of the sleeve 6.

また、ベローズ７は、一端（機外側の端）に形成される基端部７１と、他端（機内側の端部）に形成される回転密封環７２（回転密封部）と、基端部７１と回転密封環７２との間を軸方向に連結するベローズ部７３と、から構成されている。 Further, the bellows 7 has a base end portion 71 formed at one end (the end outside the machine), a rotary sealing ring 72 (rotary sealing portion) formed at the other end (the end inside the machine), and a base end portion. It is composed of a bellows portion 73 that connects the 71 and the rotary sealing ring 72 in the axial direction.

ベローズ７の基端部７１は、内径がスリーブ６の第１外周面６１の外径と略同一寸法の円筒状に構成され、周方向に亘ってスリーブ６の第１外周面６１に当接している。また、基端部７１には、機外側の外周から外径側に向けて延出するフランジ７１ａが形成されている。 The base end portion 71 of the bellows 7 is formed in a cylindrical shape having an inner diameter substantially the same as the outer diameter of the first outer peripheral surface 61 of the sleeve 6, and abuts on the first outer peripheral surface 61 of the sleeve 6 in the circumferential direction. There is. Further, the base end portion 71 is formed with a flange 71a extending from the outer periphery of the machine to the outer diameter side.

ベローズ７の回転密封環７２は、内径がスリーブ６の第１外周面６１の外径よりも大きい環状に構成され、機内側の外周から外径側に向けて延出するフランジ７４と、機内側の端面７２ａから機内側に向けて突出する環状突出部７５とが形成されている。尚、回転密封環７２の環状突出部７５の機内側の端面は、ハウジング２に固定される静止密封環５の機外側の端面５ａに対して軸方向に略垂直に当接した状態で相対摺動するものであり、静止密封環５の機外側の端面５ａと共にメカニカルシール１の摺動面Ｓを形成している。 The rotary sealing ring 72 of the bellows 7 is formed of an annular shape having an inner diameter larger than the outer diameter of the first outer peripheral surface 61 of the sleeve 6, and has a flange 74 extending from the outer circumference inside the machine toward the outer diameter side and the inside of the machine. An annular projecting portion 75 projecting from the end surface 72a of the machine toward the inside of the machine is formed. The end face of the annular protrusion 75 of the rotary sealing ring 72 on the inside of the machine is slid relative to the end face 5a on the outside of the machine of the static sealing ring 5 fixed to the housing 2 in a state of being substantially perpendicular to the axial direction. It is movable and forms a sliding surface S of the mechanical seal 1 together with the end surface 5a on the outer side of the machine of the static sealing ring 5.

尚、回転密封環７２は、上述した通り金属成形品もしくは樹脂成形品であり、少なくとも環状突出部７５の機内側の端面は、摺動性に優れる材料とされていることが好ましい。尚、該端面にＳｉＣ等のコーティングを施したものであってもよい。 As described above, the rotary sealing ring 72 is a metal molded product or a resin molded product, and it is preferable that at least the end face of the annular protrusion 75 inside the machine is made of a material having excellent slidability. In addition, the end face may be coated with SiC or the like.

ベローズ７のベローズ部７３は、蛇腹形に形成され、軸方向に伸縮可能に構成されており、機内側の圧力により外径側に膨れた状態となっている。 The bellows portion 73 of the bellows 7 is formed in a bellows shape and is configured to expand and contract in the axial direction, and is in a state of bulging toward the outer diameter side due to the pressure inside the machine.

リテーナ８は、ベローズ７が挿通される軸孔８０が設けられ、環状を成している。また、リテーナ８には、後述する本体部８５の機内側の端面８ａの外径側から機内側に向けて突出する環状突出部８１と、本体部８５の機外側の端面８ｂの外径側から機外側に向けて突出する環状突出部８２とが形成されている。 The retainer 8 is provided with a shaft hole 80 through which the bellows 7 is inserted, and has an annular shape. Further, the retainer 8 has an annular protrusion 81 protruding from the outer diameter side of the inner end surface 8a of the main body 85 toward the inside of the machine, and an outer diameter side of the outer end surface 8b of the main body 85 of the main body 85. An annular protrusion 82 that protrudes toward the outside of the machine is formed.

また、リテーナ８は、金属製であり、ベローズ７の回転密封環７２に対して外嵌されている。詳しくは、リテーナ８は、環状の本体部８５にベローズ７のベローズ部７３を機外側から挿通可能に軸孔８０が形成されており、本体部８５の機内側の端面８ａの外径側から機内側に向けて突出する環状突出部８１がベローズ７の回転密封環７２に対して外嵌されている。このとき、リテーナ８の環状突出部８１と、ベローズ７の回転密封環７２のフランジ７４とが対向するとともに、リテーナ８の機内側の端面８ａとベローズ７の回転密封環７２の機外側の端面７２ｂとが面同士で当接した状態となる。これによれば、ベローズ７の回転密封環７２に対するリテーナ８の組み付け精度を高めることができる。尚、リテーナ８の軸孔８０の内周は、ベローズ７のベローズ部７３の外周に略当接している。 Further, the retainer 8 is made of metal and is externally fitted to the rotary sealing ring 72 of the bellows 7. Specifically, the retainer 8 has a shaft hole 80 formed in the annular main body 85 so that the bellows portion 73 of the bellows 7 can be inserted from the outside of the machine, and the main body 85 has a shaft hole 80 formed from the outer diameter side of the end surface 8a inside the machine. An annular protrusion 81 projecting inward is fitted onto the rotary sealing ring 72 of the bellows 7. At this time, the annular protrusion 81 of the retainer 8 and the flange 74 of the rotary sealing ring 72 of the bellows 7 face each other, and the end surface 8a on the inside of the retainer 8 and the end surface 72b on the outside of the rotary sealing ring 72 of the bellows 7 Is in contact with each other. According to this, the accuracy of assembling the retainer 8 to the rotary sealing ring 72 of the bellows 7 can be improved. The inner circumference of the shaft hole 80 of the retainer 8 is substantially in contact with the outer circumference of the bellows portion 73 of the bellows 7.

リテーナ８の本体部８５の機外側の端面８ｂから機外側に延びる環状突出部８２には、周方向に等配された位置に軸方向に凹み機外側に開放する凹部８３，８３，…，８４，８４，…が形成されている。また、環状突出部８２の内周面８２ａは、ベローズ７のベローズ部７３の外周から径方向に離間して環状の空間Ｘが形成されている。尚、空間Ｘは、リテーナ８の機外側の端面８ｂ、リテーナ８の環状突出部８２の内周面８２ａ、及びベローズ７のベローズ部７３の外周から画成され、リテーナ８の内径側において機外側に開放している。 The annular protrusion 82 extending outward from the machine outside end surface 8b of the main body 85 of the retainer 8 is axially recessed at a position evenly distributed in the circumferential direction and is opened to the outside of the machine 83, 83, ..., 84. , 84, ... Are formed. Further, the inner peripheral surface 82a of the annular projecting portion 82 is radially separated from the outer periphery of the bellows portion 73 of the bellows 7 to form an annular space X. The space X is defined from the outer peripheral end surface 8b of the retainer 8, the inner peripheral surface 82a of the annular protrusion 82 of the retainer 8, and the outer peripheral surface of the bellows portion 73 of the bellows 7, and is outside the machine on the inner diameter side of the retainer 8. It is open to the public.

固定・制振部材９は、環状の制振部材９１と、周方向に二分割された分割クランプ９２，９２（固定部材）と、から主に構成され、ベローズ７の基端部７１をスリーブ６の第１外周面６１に対して周方向に回動不能に固定している。尚、分割クランプ９２，９２は、略同一構成であるため、一方の分割クランプ９２の構造について説明し、他方の分割クランプ９２の説明を省略する。 The fixing / damping member 9 is mainly composed of an annular vibration damping member 91 and split clamps 92 and 92 (fixing members) divided into two in the circumferential direction, and the base end portion 71 of the bellows 7 is sleeve 6 It is fixed so as not to rotate in the circumferential direction with respect to the first outer peripheral surface 61 of the above. Since the split clamps 92 and 92 have substantially the same configuration, the structure of one split clamp 92 will be described, and the description of the other split clamp 92 will be omitted.

制振部材９１は、ベローズ７が挿通される軸孔９０が設けられ、環状を成している。また、制振部材９１には、機外側のフランジ状を成す本体部９１ｄ（突出部）と、本体部９１ｄの機内側の端面９１ａの内径側から機内側に向けて突出する環状突出部９１ｃとが形成されている。尚、制振部材９１の本体部９１ｄにおける外径は、リテーナ８の環状突出部８２における外径と略同一に構成されている。 The vibration damping member 91 is provided with a shaft hole 90 through which the bellows 7 is inserted, and has an annular shape. Further, the vibration damping member 91 includes a main body portion 91d (protruding portion) forming a flange shape on the outer side of the machine and an annular protruding portion 91c protruding from the inner diameter side of the end surface 91a on the inner side of the machine to the inner side of the machine. Is formed. The outer diameter of the main body 91d of the vibration damping member 91 is substantially the same as the outer diameter of the annular protrusion 82 of the retainer 8.

また、制振部材９１の機外側の端面９１ｂには、周方向に等配された位置に制振部材９１の外周まで切欠かれた複数の切欠部９１ｆ，９１ｆ，…が形成されている。尚、リテーナ８の軸孔８０の内径と制振部材９１の軸孔９０の内径は略同一に構成されており、ベローズ７のベローズ部７３の外周に対して近接した状態となっている。 Further, a plurality of notches 91f, 91f, ... Notched to the outer periphery of the vibration damping member 91 are formed at positions evenly distributed in the circumferential direction on the end surface 91b on the outer side of the vibration damping member 91. The inner diameter of the shaft hole 80 of the retainer 8 and the inner diameter of the shaft hole 90 of the vibration damping member 91 are substantially the same, and are in a state of being close to the outer circumference of the bellows portion 73 of the bellows 7.

制振部材９１の環状突出部９１ｃには、機内側の外周において内径側に凹む環状凹部９１ｅが形成され、環状凹部９１ｅには、Ｏリング１０３（弾性部材）が装着されている。 The annular protrusion 91c of the vibration damping member 91 is formed with an annular recess 91e that is recessed on the inner diameter side on the outer circumference inside the machine, and an O-ring 103 (elastic member) is mounted on the annular recess 91e.

また、制振部材９１は、金属製であり、リテーナ８の内径側に形成される空間Ｘに環状突出部９１ｃを遊嵌させた状態で組み付けられている。詳しくは、制振部材９１は、ベローズ７の回転密封環７２に対してリテーナ８が外嵌された状態で、ベローズ７のベローズ部７３に機外側から挿通され、本体部９１ｄの機内側の端面９１ａから機内側に向けて突出する環状突出部９１ｃがリテーナ８の環状突出部８２の内径側に形成される空間Ｘに対して径方向に遊嵌されている。このとき、制振部材９１の環状突出部９１ｃの内径側に形成される環状凹部９１ｅに装着されたＯリング１０３は、リテーナ８の環状突出部８２の内周面８２ａに対して圧接した状態となっている。 Further, the vibration damping member 91 is made of metal and is assembled in a state where the annular protrusion 91c is loosely fitted in the space X formed on the inner diameter side of the retainer 8. Specifically, the vibration damping member 91 is inserted into the bellows portion 73 of the bellows 7 from the outside of the machine with the retainer 8 fitted to the rotary sealing ring 72 of the bellows 7, and the end face inside the machine of the main body 91d. An annular protrusion 91c protruding from the 91a toward the inside of the machine is loosely fitted in the radial direction with respect to the space X formed on the inner diameter side of the annular protrusion 82 of the retainer 8. At this time, the O-ring 103 mounted on the annular recess 91e formed on the inner diameter side of the annular protrusion 91c of the vibration damping member 91 is in a state of being in pressure contact with the inner peripheral surface 82a of the annular protrusion 82 of the retainer 8. It has become.

また、制振部材９１の機内側の端面９１ａには、軸方向に延びる複数のドライブピン９３，９３，…（回り止め部材）が設けられ、機内側の先端部が前述したリテーナ８の環状突出部８２に形成される凹部８３，８３，…に挿入されている。これによれば、ドライブピン９３，９３，…は、凹部８３，８３，…に挿入されることにより、リテーナ８及びベローズ７の回転密封環７２をスリーブ６に対して軸方向へ相対移動させるとともに、リテーナ８及びベローズ７の回転密封環７２をスリーブ６に対して周方向へ相対移動させないように係止することができる。そのため、リテーナ８及びベローズ７の回転密封環７２には、ドライブピン９３，９３，…によりスリーブ６の回転力が伝達され、スリーブ６と共に回転する。尚、ドライブピン９３の外径は、凹部８３の内径よりも僅かに小さくなっており、好ましくは両径の寸法差は、Ｏリング１０３の潰れ代すなわちリテーナ８の環状突出部８２の内径と制振部材９１の環状突出部９１ｃの外径の寸法差と略同一以上となっており、ドライブピン９３は、凹部８３に挿入された状態で径方向に僅かに相対移動可能となっている。 Further, a plurality of drive pins 93, 93, ... (Anti-rotation member) extending in the axial direction are provided on the end surface 91a inside the machine of the vibration damping member 91, and the tip portion inside the machine is an annular protrusion of the retainer 8 described above. It is inserted into the recesses 83, 83, ... Formed in the portion 82. According to this, the drive pins 93, 93, ... Are inserted into the recesses 83, 83, ... To move the rotary sealing ring 72 of the retainer 8 and the bellows 7 in the axial direction relative to the sleeve 6. , The rotary sealing ring 72 of the retainer 8 and the bellows 7 can be locked so as not to move relative to the sleeve 6 in the circumferential direction. Therefore, the rotational force of the sleeve 6 is transmitted to the rotary sealing ring 72 of the retainer 8 and the bellows 7 by the drive pins 93, 93, ..., And rotates together with the sleeve 6. The outer diameter of the drive pin 93 is slightly smaller than the inner diameter of the recess 83, and the dimensional difference between the two diameters is preferably controlled by the crushing allowance of the O-ring 103, that is, the inner diameter of the annular protrusion 82 of the retainer 8. The difference in outer diameter of the annular protrusion 91c of the vibration member 91 is substantially the same as or greater than that of the outer diameter, and the drive pin 93 can be slightly moved in the radial direction while being inserted into the recess 83.

また、制振部材９１の機内側の端面９１ａとリテーナ８の環状突出部８２に形成された凹部８４，８４，…との間には、スプリング９４，９４，…が圧縮配置されている。これによれば、リテーナ８に対してスプリング９４，９４，…から軸方向の付勢力が負荷されることにより、リテーナ８により保持されるベローズ７の回転密封環７２が静止密封環５側に付勢され、回転密封環７２の環状突出部７５の機内側の端面と静止密封環５の機外側の端面５ａとが密着した状態となる。これによれば、メカニカルシール１の摺動面Ｓにおけるシール性を高めることができる。また、機内側が低圧時においても摺動面Ｓのシール面圧を確保することができる。 Further, springs 94, 94, ... Are compressionally arranged between the end surface 91a inside the machine of the vibration damping member 91 and the recesses 84, 84, ... Formed in the annular protrusion 82 of the retainer 8. According to this, the rotary sealing ring 72 of the bellows 7 held by the retainer 8 is attached to the static sealing ring 5 side by applying the urging force in the axial direction from the springs 94, 94, ... To the retainer 8. It is pushed so that the end face inside the machine of the annular protrusion 75 of the rotary sealing ring 72 and the end face 5a outside the machine of the static sealing ring 5 are in close contact with each other. According to this, the sealing property on the sliding surface S of the mechanical seal 1 can be improved. Further, the sealing surface pressure of the sliding surface S can be secured even when the inside of the machine is at low pressure.

分割クランプ９２には、略円弧状の本体部９２ｅの機外側の内周において外径側に凹む環状凹部９２ｃと、本体部９２ｅの機内側の端面９２ａの外径側から機外側に向けて突出する環状突出部９２ｄとが形成されている。 The split clamp 92 has an annular recess 92c that is recessed toward the outer diameter side on the inner circumference of the outer side of the machine of the main body portion 92e having a substantially arc shape, and protrudes from the outer diameter side of the end surface 92a inside the machine of the main body part 92e toward the outside of the machine. An annular protrusion 92d is formed.

また、分割クランプ９２，９２は、金属製であり、ベローズ７の基端部７１に形成されるフランジ７１ａに対して環状凹部９２ｃ，９２ｃをそれぞれ嵌合させた状態で外嵌され、本体部９２ｅ，９２ｅを締付けボルト９５で締め付けて一体に固定されている。これによれば、分割クランプ９２，９２の環状凹部９２ｃ，９２ｃとベローズ７の基端部７１に形成されるフランジ７１ａとが嵌合しているため、軸方向に相対移動することがない。 Further, the split clamps 92 and 92 are made of metal, and are externally fitted with the annular recesses 92c and 92c fitted to the flange 71a formed on the base end portion 71 of the bellows 7, respectively, and the main body portion 92e. , 92e are tightened with the tightening bolt 95 and fixed integrally. According to this, since the annular recesses 92c and 92c of the split clamps 92 and 92 and the flange 71a formed at the base end portion 71 of the bellows 7 are fitted, they do not move relative to each other in the axial direction.

また、分割クランプ９２，９２の環状突出部９２ｄ，９２ｄが、制振部材９１の機外側の外周に対して外嵌されることにより、制振部材９１と分割クランプ９２，９２とが一体に組み付けられた状態となっている。このとき、分割クランプ９２，９２の機内側の端面９２ａ，９２ａと制振部材９１の機外側の端面９１ｂと面同士で当接した状態で組み付けることができるため、制振部材９１に対する分割クランプ９２，９２の組み付け精度を高めることができる。 Further, the annular protrusions 92d and 92d of the split clamps 92 and 92 are fitted onto the outer periphery of the outside of the machine of the vibration damping member 91, so that the vibration damping member 91 and the split clamps 92 and 92 are integrally assembled. It is in a state of being At this time, since the split clamps 92 and 92 can be assembled in a state where the inner end faces 92a and 92a of the machine and the outer end faces 91b of the vibration damping member 91 are in contact with each other, the split clamp 92 with respect to the vibration damping member 91 can be assembled. , 92 can be assembled more accurately.

さらに、分割クランプ９２，９２の機内側の端面９２ａには、軸方向に延びるピン９６，９６，…が設けられ、制振部材９１の機外側の端面９２ｂに形成される複数の切欠部９１ｆ，９１ｆ，…に挿入されている。これによれば、ピン９６，９６は、切欠部９１ｆ，９１ｆ，…に挿入されることにより、制振部材９１をスリーブ６及び分割クランプ９２，９２に対して周方向へ相対移動させないように係止することができる。そのため、制振部材９１には、ピン９６，９６，…によりスリーブ６及び分割クランプ９２，９２の回転力が伝達され、スリーブ６及び分割クランプ９２，９２と共に回転する。 Further, the inner end faces 92a of the split clamps 92, 92 are provided with pins 96, 96, ... Extending in the axial direction, and a plurality of notches 91f, which are formed on the outer end faces 92b of the vibration damping member 91, It is inserted in 91f, ... According to this, the pins 96, 96 are inserted into the notches 91f, 91f, ... To prevent the vibration damping member 91 from moving relative to the sleeve 6 and the split clamps 92, 92 in the circumferential direction. Can be stopped. Therefore, the rotational force of the sleeve 6 and the split clamps 92, 92 is transmitted to the vibration damping member 91 by the pins 96, 96, ..., And rotates together with the sleeve 6 and the split clamps 92, 92.

セットリング１０は、金属製で環状を成し、スリーブ６の第１外周面６１に挿通させ、分割クランプ９２，９２の機外側の端面９２ｂに当接させた状態でボルト１１によりスリーブ６に固定されている。これによれば、スリーブ６に挿通され組み付けられた各部材を、スプリング９４，９４，…の付勢力を利用して機内側の静止密封環５と機外側のセットリング１０との間に一体保持することができる。尚、セットリング１０は、スプリング９４，９４，…がリテーナ８に対して軸方向に所定の付勢力を負荷する位置に固定されるものとする。 The set ring 10 is made of metal and has an annular shape, is inserted through the first outer peripheral surface 61 of the sleeve 6, and is fixed to the sleeve 6 by the bolt 11 in a state of being in contact with the end surface 92b on the outer side of the machine of the split clamps 92 and 92. Has been done. According to this, each member inserted and assembled through the sleeve 6 is integrally held between the static sealing ring 5 inside the machine and the set ring 10 outside the machine by using the urging force of the springs 94, 94, ... can do. It is assumed that the set ring 10 is fixed at a position where the springs 94, 94, ... Apply a predetermined urging force to the retainer 8 in the axial direction.

尚、前記実施例におけるＯリング１０１，１０２，１０３の材質は、フッ素ゴム、ニトリルゴム、Ｈ−ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、パーフロロエラストマ等である。 The materials of the O-rings 101, 102, and 103 in the above embodiment are fluororubber, nitrile rubber, H-NBR, EPDM, perfluoroelastomer, and the like.

以上説明したように、本実施例のメカニカルシール１は、リテーナ８の環状突出部８２の内周面８２ａとベローズ７のベローズ部７３の外周との間に形成される空間Ｘに対して固定・制振部材９を構成する制振部材９１の環状突出部９１ｃが径方向に遊嵌される、すなわちリテーナ８と制振部材９１とはいわゆるインロー結合（so-called spigot joint）されるとともに、制振部材９１の環状突出部９１ｃの機内側の外周に形成される環状凹部９１ｅに設けられるＯリング１０３が空間Ｘにおいて弾性変形することにより、固定・制振部材９（制振部材９１）に対するリテーナ８の径方向への相対移動が抑制され、リテーナ８の軸芯が固定・制振部材９の軸芯に対して揃えられた状態で保持されやすくなり、リテーナ８の組み付け精度を高めることができる。 As described above, the mechanical seal 1 of the present embodiment is fixed to the space X formed between the inner peripheral surface 82a of the annular protrusion 82 of the retainer 8 and the outer periphery of the bellows portion 73 of the bellows 7. The annular protrusion 91c of the vibration damping member 91 constituting the vibration damping member 9 is loosely fitted in the radial direction, that is, the retainer 8 and the vibration damping member 91 are so-called spigot joints and are damped. The O-ring 103 provided in the annular recess 91e formed on the inner periphery of the annular protrusion 91c of the vibration member 91 is elastically deformed in the space X, so that the retainer for the fixing / vibration damping member 9 (vibration damping member 91) The relative movement of the retainer 8 in the radial direction is suppressed, and the shaft core of the retainer 8 is easily held in a state of being aligned with the shaft core of the fixing / damping member 9, so that the assembly accuracy of the retainer 8 can be improved. ..

また、制振部材９１は、ベローズ７の基端部７１を径方向に拘束する分割クランプ９２，９２と一体に組み付けられ、さらに、制振部材９１は、分割クランプ９２，９２の機内側（リテーナ８側）に配置されているため、制振部材９１の軸方向に延びる長さを短く構成することができる。これによれば、リテーナ８と制振部材９１との組み付け精度を高めることができる。 Further, the vibration damping member 91 is integrally assembled with the split clamps 92 and 92 that constrain the base end portion 71 of the bellows 7 in the radial direction, and the vibration damping member 91 is further inside the machine (retainer) of the split clamps 92 and 92. Since it is arranged on the 8 side), the length of the vibration damping member 91 extending in the axial direction can be shortened. According to this, the accuracy of assembling the retainer 8 and the vibration damping member 91 can be improved.

また、図２に示されるように、回転軸３の回転による遠心力、自励振動等によりベローズ７のベローズ部７３が僅かに変形することにより、ベローズ７の回転密封環７２が静止密封環５に対して傾斜するような応力が作用した場合、ベローズ７の回転密封環７２及びリテーナ８は、Ｏリング１０３の弾性変形により静止密封環５の機外側の端面５ａと回転密封環７２の環状突出部７５の機内側の端面との摺動面Ｓを維持した状態で、リテーナ８の内径側に形成される空間Ｘを利用して径方向（図２紙面上方）に移動する。 Further, as shown in FIG. 2, the rotary sealing ring 72 of the bellows 7 is changed to the static sealing ring 5 by slightly deforming the bellows portion 73 of the bellows 7 due to centrifugal force due to the rotation of the rotating shaft 3, self-excited vibration, or the like. When a stress such as an inclination is applied to the bellows 7, the rotary sealing ring 72 and the retainer 8 of the bellows 7 are annularly projected from the outer end surface 5a of the static sealing ring 5 and the rotary sealing ring 72 due to the elastic deformation of the O ring 103. While maintaining the sliding surface S with the end surface inside the machine of the portion 75, the portion 75 moves in the radial direction (upper surface of FIG. 2) using the space X formed on the inner diameter side of the retainer 8.

尚、制振部材９１の環状突出部９１ｃが空間Ｘに対して遊嵌された状態における環状突出部９１ｃとリテーナ８の環状突出部８２の内周面８２ａとの隙間は、Ｏリング１０３の弾性変形による潰れ代よりも大きくなっている。これによれば、Ｏリング１０３が弾性変形した際に、リテーナ８の環状突出部８２の内周面８２ａが制振部材９１の環状突出部９１ｃに当接し難くなるため、制振部材９１の環状突出部９１ｃとリテーナ８との間に過剰な応力が作用することを防ぐことができる。 The gap between the annular protrusion 91c in the state where the annular protrusion 91c of the vibration damping member 91 is loosely fitted with respect to the space X and the inner peripheral surface 82a of the annular protrusion 82 of the retainer 8 is the elasticity of the O-ring 103. It is larger than the crushing allowance due to deformation. According to this, when the O-ring 103 is elastically deformed, the inner peripheral surface 82a of the annular protrusion 82 of the retainer 8 is less likely to come into contact with the annular protrusion 91c of the vibration damping member 91. It is possible to prevent an excessive stress from acting between the protrusion 91c and the retainer 8.

また、ベローズ７の回転密封環７２及びリテーナ８は、リテーナ８の環状突出部８２の内周面８２ａがＯリング１０３の弾性変形によって径方向への相対移動が規制されている（図２紙面下側参照）。さらに、より大きな応力が作用した場合には、リテーナ８の環状突出部８２の内周面８２ａが空間Ｘに遊嵌する制振部材９１の環状突出部９１ｃに略当接することにより径方向への相対移動が規制される（図２紙面下側参照）。このとき、Ｏリング１０３は、リテーナ８の環状突出部８２の内周面８２ａと制振部材９１の環状突出部９１ｃとの間で圧縮された状態となっているため、Ｏリング１０３の弾性力によりリテーナ８の軸芯を元の位置（回転軸３と軸芯を共にする位置）まで戻すことができる。これによれば、リテーナ８の制振性を高めることができる。 Further, in the rotary sealing ring 72 and the retainer 8 of the bellows 7, the inner peripheral surface 82a of the annular protrusion 82 of the retainer 8 is restricted from moving in the radial direction due to the elastic deformation of the O-ring 103 (FIG. 2, below the paper surface). See side). Further, when a larger stress is applied, the inner peripheral surface 82a of the annular protrusion 82 of the retainer 8 substantially abuts on the annular protrusion 91c of the vibration damping member 91 that loosely fits into the space X, thereby increasing the radial direction. Relative movement is regulated (see the lower side of Fig. 2). At this time, since the O-ring 103 is in a state of being compressed between the inner peripheral surface 82a of the annular protrusion 82 of the retainer 8 and the annular protrusion 91c of the vibration damping member 91, the elastic force of the O-ring 103 As a result, the shaft core of the retainer 8 can be returned to the original position (the position where the rotating shaft 3 and the shaft core are shared). According to this, the vibration damping property of the retainer 8 can be enhanced.

さらに、ケース４の環状突出部４２と静止密封環５の環状凸部５１との間においてＯリング１０１が配置されている。これによれば、摺動面Ｓに対して軸方向の大きな応力が作用した場合にＯリング１０１を圧縮させることにより、摺動面Ｓに作用する軸方向の応力を逃がすことができる。 Further, an O-ring 101 is arranged between the annular protrusion 42 of the case 4 and the annular protrusion 51 of the static sealing ring 5. According to this, when a large axial stress acts on the sliding surface S, the O-ring 101 is compressed, so that the axial stress acting on the sliding surface S can be released.

このように、メカニカルシール１は、ベローズ７の回転密封環７２及びリテーナ８が回転軸３に固定されるスリーブ６、固定・制振部材９及びベローズ７の基端部７１に対して傾斜するような応力が作用した場合であっても、摺動面Ｓを維持した状態で径方向及び軸方向に移動可能である。すなわち、メカニカルシール１において、摺動面Ｓを維持した状態でベローズ７の回転密封環７２の傾きを許容することができるため、特にリテーナ８と制振部材９１との間において過剰な応力が作用し難くなっている。また、摺動面Ｓを維持した状態で回転軸３（回転軸３に固定されることで軸芯を共にするスリーブ６、固定・制振部材９及びベローズ７の基端部７１）の軸振れや振動を許容することもできるため、メカニカルシール１全体の制振性を高めることができる。 In this way, the mechanical seal 1 is inclined with respect to the sleeve 6, the fixing / damping member 9, and the base end portion 71 of the bellows 7, in which the rotary sealing ring 72 of the bellows 7 and the retainer 8 are fixed to the rotary shaft 3. Even when a large amount of stress is applied, it is possible to move in the radial direction and the axial direction while maintaining the sliding surface S. That is, in the mechanical seal 1, since the tilt of the rotary sealing ring 72 of the bellows 7 can be allowed while the sliding surface S is maintained, an excessive stress acts particularly between the retainer 8 and the vibration damping member 91. It's getting harder to do. Further, while maintaining the sliding surface S, the axial runout of the rotating shaft 3 (sleeve 6, fixing / damping member 9 and base end portion 71 of the bellows 7 which are fixed to the rotating shaft 3 and share the shaft core) And vibration can be tolerated, so that the vibration damping property of the entire mechanical seal 1 can be improved.

また、図１に示されるように、リテーナ８の内径側に形成される空間Ｘに制振部材９１の環状突出部９１ｃが遊嵌されるため、リテーナ８の外径側に制振機構が設けられるものと比較して、制振性の高いメカニカルシール１を小型に構成することができる。さらに、リテーナ８の径を適宜調整できる。 Further, as shown in FIG. 1, since the annular protrusion 91c of the vibration damping member 91 is loosely fitted in the space X formed on the inner diameter side of the retainer 8, a vibration damping mechanism is provided on the outer diameter side of the retainer 8. The mechanical seal 1 having high vibration damping property can be configured to be smaller than that of the above. Further, the diameter of the retainer 8 can be adjusted as appropriate.

また、制振部材９１の環状突出部９１ｃは、リテーナ８の内径側に形成される空間Ｘに遊嵌されているため、リテーナ８の外径側に固定・制振部材９との間、詳しくは、リテーナ８の環状突出部８２と制振部材９１の機内側の端面９１ａとの間に環状の隙間Ｃが形成され、固定・制振部材９に対するリテーナ８の組み付け状態を外径側から確認することができる。 Further, since the annular protrusion 91c of the vibration damping member 91 is loosely fitted in the space X formed on the inner diameter side of the retainer 8, it is fixed on the outer diameter side of the retainer 8 and between the vibration damping member 9 in detail. Is formed with an annular gap C between the annular protrusion 82 of the retainer 8 and the end surface 91a inside the machine of the vibration damping member 91, and confirms the assembled state of the retainer 8 with respect to the fixing / damping member 9 from the outer diameter side. can do.

具体的には、例えば、固定・制振部材９側から延出してリテーナ８の外径側から周方向に亘って当接することで保持する制振体が設けられるような場合、固定・制振部材９とリテーナ８の一部（固定・制振部材９側）が制振体により外径側から覆われるため、固定・制振部材９に対するリテーナ８の組み付け状態を外径側から確認することができない。この場合、制振体をリテーナ８の外径側から当接させた際に、固定・制振部材９に対してリテーナ８の軸芯にずれが生じて組み付け精度が低下する虞があった。 Specifically, for example, when a damping body that extends from the fixing / damping member 9 side and abuts from the outer diameter side of the retainer 8 in the circumferential direction is provided, the fixing / damping member is fixed / damping. Since a part of the member 9 and the retainer 8 (fixed / damping member 9 side) is covered from the outer diameter side by the damping body, check the assembled state of the retainer 8 with respect to the fixed / damping member 9 from the outer diameter side. I can't. In this case, when the vibration damping body is brought into contact with the retainer 8 from the outer diameter side, the shaft core of the retainer 8 may be displaced from the fixing / vibration damping member 9, and the assembly accuracy may be lowered.

しかしながら、本実施例のメカニカルシール１は、リテーナ８を制振する制振部材９１の環状突出部９１ｃがリテーナ８の内径側で遊嵌されているため、固定・制振部材９とリテーナ８との間に環状の隙間Ｃが形成される。これによれば、回転軸３に固定されて軸芯を共にする固定・制振部材９とリテーナ８との隙間Ｃの間隔が周方向に亘って略均一に組み付けられている、言い換えれば、固定・制振部材９に対してリテーナ８の軸芯が揃っていることを外径側から確認することができるため、リテーナ８の組み付け精度を高めることができる。 However, in the mechanical seal 1 of the present embodiment, since the annular protrusion 91c of the vibration damping member 91 that suppresses the retainer 8 is loosely fitted on the inner diameter side of the retainer 8, the fixing / vibration damping member 9 and the retainer 8 An annular gap C is formed between the two. According to this, the distance C between the fixing / damping member 9 fixed to the rotating shaft 3 and sharing the shaft core and the retainer 8 is assembled substantially uniformly in the circumferential direction, in other words, fixed. -Since it can be confirmed from the outer diameter side that the shaft cores of the retainer 8 are aligned with the vibration damping member 9, the assembly accuracy of the retainer 8 can be improved.

さらに、固定・制振部材９を構成する制振部材９１の機内側にフランジ状を成す本体部９１ｄが形成されており、リテーナ８の環状突出部８２の外周面と制振部材９１の本体部９１ｄの外周面との間に環状の隙間Ｃが形成される。これによれば、より外径側の位置に環状の隙間Ｃが形成されるため、固定・制振部材９に対するリテーナ８の組み付け状態を外径側から確認しやすくなり、リテーナ８の組み付け精度をさらに高めることができる。尚、制振部材９１の本体部９１ｄは、ベローズ７の基端部７１側に形成され、分割クランプ９２，９２によって外嵌されてベローズ７の基端部７１とともにスリーブ６に固定されているため、回転軸３と軸芯が揃いやすく、上述した環状の隙間Ｃに基づく固定・制振部材９に対するリテーナ８の組み付け状態の確認の精度が高められている。 Further, a flange-shaped main body portion 91d is formed inside the machine of the vibration damping member 91 constituting the fixing / vibration damping member 9, and the outer peripheral surface of the annular protrusion 82 of the retainer 8 and the main body portion of the vibration damping member 91 are formed. An annular gap C is formed between the 91d and the outer peripheral surface. According to this, since the annular gap C is formed at the position on the outer diameter side, it becomes easier to check the assembling state of the retainer 8 with respect to the fixing / damping member 9 from the outer diameter side, and the assembling accuracy of the retainer 8 can be improved. It can be further enhanced. Since the main body portion 91d of the vibration damping member 91 is formed on the base end portion 71 side of the bellows 7, is externally fitted by the split clamps 92 and 92, and is fixed to the sleeve 6 together with the base end portion 71 of the bellows 7. The rotation shaft 3 and the shaft core are easily aligned with each other, and the accuracy of confirming the assembled state of the retainer 8 with respect to the fixing / damping member 9 based on the above-mentioned annular gap C is improved.

また、制振部材９１の環状突出部９１ｃは、ドライブピン９３，９３，…よりも内径側でリテーナ８に対して遊嵌されている。これによれば、リテーナ８の環状突出部８２の外周面と制振部材９１の本体部９１ｄの外周面との間に形成される環状の隙間Ｃからドライブピン９３，９３，…の位置を確認しながら、リテーナ８の環状突出部８２に形成される凹部８３，８３，…に挿入することができるため、固定・制振部材９（制振部材９１）とリテーナ８との組み付けを容易に行うことができる。 Further, the annular protrusion 91c of the vibration damping member 91 is loosely fitted to the retainer 8 on the inner diameter side of the drive pins 93, 93, .... According to this, the positions of the drive pins 93, 93, ... Are confirmed from the annular gap C formed between the outer peripheral surface of the annular protrusion 82 of the retainer 8 and the outer peripheral surface of the main body 91d of the vibration damping member 91. At the same time, since it can be inserted into the recesses 83, 83, ... Formed in the annular protrusion 82 of the retainer 8, the fixing / vibration damping member 9 (vibration damping member 91) and the retainer 8 can be easily assembled. be able to.

また、制振部材９１の環状突出部９１ｃとドライブピン９３，９３，…とが、制振部材９１の機内側の端面９１ａに軸方向に並行するように設けられているため、リテーナ８の環状突出部８２に形成される凹部８３，８３，…に対するドライブピン９３，９３，…の挿入位置の精度が高い。 Further, since the annular protrusion 91c of the vibration damping member 91 and the drive pins 93, 93, ... Are provided so as to be parallel to the end surface 91a inside the machine of the vibration damping member 91 in the axial direction, the retainer 8 is annular. The accuracy of the insertion position of the drive pins 93, 93, ... With respect to the recesses 83, 83, ... Formed in the protrusion 82 is high.

また、制振部材９１は、環状を成し、リテーナ８の内径側で遊嵌されることで制振を行う環状突出部９１ｃが一体構造であるため、環状突出部９１ｃが周方向に分割されているものと比較して環状突出部９１ｃの径方向ずれ及び軸方向ずれを無くすことができ、制振性を向上させることができる。 Further, since the vibration damping member 91 has an annular structure and the annular protrusion 91c that controls vibration by being loosely fitted on the inner diameter side of the retainer 8 has an integral structure, the annular protrusion 91c is divided in the circumferential direction. It is possible to eliminate the radial deviation and the axial deviation of the annular protrusion 91c, and to improve the vibration damping property.

また、固定・制振部材９は、環状の制振部材９１と分割クランプ９２，９２がそれぞれ別体で設けられており、環状の制振部材９１をスリーブ６及びベローズ７のベローズ部７３に機外側から挿通した後、制振部材９１の環状突出部９１ｃをリテーナ８の内径側で遊嵌させ、分割クランプ９２，９２を制振部材９１に外嵌して一体に組み付け、同時にベローズ７の基端部７１をスリーブ６に固定することができるため、メカニカルシール１の組み立て施工性を高めることができる。 Further, the fixing / vibration damping member 9 is provided with an annular vibration damping member 91 and split clamps 92 and 92 separately, and the annular vibration damping member 91 is attached to the bellows portion 73 of the sleeve 6 and the bellows 7. After inserting from the outside, the annular protrusion 91c of the vibration damping member 91 is loosely fitted on the inner diameter side of the retainer 8, and the split clamps 92 and 92 are externally fitted to the vibration damping member 91 and assembled integrally, and at the same time, the base of the bellows 7. Since the end portion 71 can be fixed to the sleeve 6, the assembleability of the mechanical seal 1 can be improved.

尚、本実施例のメカニカルシール１において、分割クランプ９２，９２は、制振部材９１に対して外嵌されることにより一体に組み付けられており、制振部材９１が分割クランプ９２，９２に対して周方向にボルト等で締め付けて一体に固定した場合に起こる制振部材９１の変形がない。そのため、リテーナ８に対する制振性や組み付け精度に影響することがない。 In the mechanical seal 1 of this embodiment, the split clamps 92 and 92 are integrally assembled by being fitted to the vibration damping member 91, and the vibration damping member 91 is attached to the split clamps 92 and 92. There is no deformation of the vibration damping member 91 that occurs when the damping member 91 is integrally fixed by tightening with a bolt or the like in the circumferential direction. Therefore, it does not affect the vibration damping property and the assembly accuracy of the retainer 8.

尚、リテーナ８の内径と制振部材９１の内径（リテーナ８の軸孔８０と制振部材９１の軸孔９０の径）が略同一に構成され、軸方向にベローズ７のベローズ部７３を略覆っている。これによれば、遠心力、圧力等によるベローズ部７３の径方向への変形を抑制することができる。 The inner diameter of the retainer 8 and the inner diameter of the vibration damping member 91 (the diameters of the shaft hole 80 of the retainer 8 and the shaft hole 90 of the vibration damping member 91) are substantially the same, and the bellows portion 73 of the bellows 7 is omitted in the axial direction. It covers. According to this, it is possible to suppress the radial deformation of the bellows portion 73 due to centrifugal force, pressure and the like.

尚、静止密封環５及びベローズ７の回転密封環７２の材質は、シリコンカーバイド、タングステンカーバイト、カーボン、その他のセラミックス等の超硬質材料であってもよい。 The material of the stationary sealing ring 5 and the rotary sealing ring 72 of the bellows 7 may be an ultra-hard material such as silicon carbide, tungsten carbide, carbon, or other ceramics.

また、スプリング９４は、コイルスプリングの他に、ウェーブコイルスプリング等を使用してもよい。 Further, as the spring 94, a wave coil spring or the like may be used in addition to the coil spring.

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。 Although examples of the present invention have been described above with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these examples, and any changes or additions within the scope of the gist of the present invention are included in the present invention. Is done.

例えば、前記実施例では、固定・制振部材９は、環状の制振部材９１と分割クランプ９２，９２がそれぞれ別体に構成されるものとして説明したが、これに限らず、例えば、固定・制振部材を構成する制振部材と一方の分割クランプが一体成形されたものに他方の分割クランプが組み付けられるものであってもよい。 For example, in the above embodiment, the fixing / vibration damping member 9 has been described as having the annular vibration damping member 91 and the split clamps 92 and 92 as separate bodies, but the present invention is not limited to this, and for example, the fixing / vibration damping member 9 is fixed. The vibration damping member constituting the vibration damping member and one of the split clamps may be integrally molded, and the other split clamp may be assembled.

また、前記実施例では、メカニカルシール１は、スプリング９４，９４，…が回転軸３と共に回転する回転形のメカニカルシールとして説明したが、固定形のメカニカルシールであってもよい。 Further, in the above embodiment, the mechanical seal 1 has been described as a rotary mechanical seal in which the springs 94, 94, ... Are rotated together with the rotating shaft 3, but the mechanical seal 1 may be a fixed mechanical seal.

また、前記実施例では、回転軸側部材であるスリーブ６にベローズ７が固定される態様について説明したが、これに限らず、スリーブを用いることなく回転軸にベローズが直接固定される態様であってもよい。 Further, in the above embodiment, the mode in which the bellows 7 is fixed to the sleeve 6 which is the member on the rotating shaft side has been described, but the present invention is not limited to this, and the bellows is directly fixed to the rotating shaft without using the sleeve. You may.

また、前記実施例では、スプリング９４，９４は、リテーナ８を介してベローズ７の回転密封環７２を付勢する構造について説明したが、これに限らず、スプリングがベローズの回転密封環に直接接触して付勢する構造であってもよい。 Further, in the above embodiment, the structure in which the springs 94 and 94 urge the rotary sealing ring 72 of the bellows 7 via the retainer 8 has been described, but the present invention is not limited to this, and the spring directly contacts the rotary sealing ring of the bellows. The structure may be urged.

また、前記実施例では、Ｏリング１０３をリテーナ８の環状突出部８２の内周面８２ａに対して圧接させた例について説明したが、これに限らず、Ｏリングは、リテーナの環状突出部の内周面に対して僅かに当接して圧縮されていない、もしくはリテーナの環状突出部の内周面に対して非当接の状態であってもよい。 Further, in the above embodiment, the example in which the O-ring 103 is pressed against the inner peripheral surface 82a of the annular protrusion 82 of the retainer 8 has been described, but the present invention is not limited to this, and the O-ring is the annular protrusion of the retainer. It may be slightly in contact with the inner peripheral surface and not compressed, or may be in a non-contact state with the inner peripheral surface of the annular protrusion of the retainer.

また、Ｏリング１０３は、リテーナ８の環状突出部８２の内周面８２ａに設けられてもよい。 Further, the O-ring 103 may be provided on the inner peripheral surface 82a of the annular protrusion 82 of the retainer 8.

また、前記実施例では、凹部８３はリテーナ８に設けられ、ドライブピン９３は制振部材９１に設けられる例について説明したが、これに限らず、凹部８３は制振部材９１に設けられ、ドライブピン９３はリテーナ８に設けられるものであってもよい。同様に、切欠部９１ｆは分割クランプ９２に設けられ、ピン９６は制振部材９１に設けられるものであってもよい。さらに、凹部８４は制振部材９１に設けられるものであってもよい。 Further, in the above embodiment, the example in which the recess 83 is provided in the retainer 8 and the drive pin 93 is provided in the vibration damping member 91 has been described, but the present invention is not limited to this, and the recess 83 is provided in the vibration damping member 91 and the drive is provided. The pin 93 may be provided on the retainer 8. Similarly, the notch 91f may be provided in the split clamp 92 and the pin 96 may be provided in the damping member 91. Further, the recess 84 may be provided in the vibration damping member 91.

１ メカニカルシール
２ ハウジング
３ 回転軸
４ ケース
５ 静止密封環
６ スリーブ（回転軸側部材）
７ ベローズ
８ リテーナ
９ 固定・制振部材
１０ セットリング
７２ 回転密封環（回転密封部）
９１ 制振部材
９１ｃ 環状突出部
９１ｄ 本体部（突出部）
９２ 分割クランプ（固定部材）
９３ ドライブピン（回り止め部材）
９４ スプリング
９６ ピン
１０１〜１０３ Ｏリング
Ｓ 摺動面
Ｘ 空間
Ｃ 隙間 1 Mechanical seal 2 Housing 3 Rotating shaft 4 Case 5 Rest-sealing ring 6 Sleeve (Rotating shaft side member)
7 Bellows 8 Retainer 9 Fixing / damping member 10 Set ring 72 Rotating sealing ring (rotating sealing part)
91 Vibration damping member 91c Circular protrusion 91d Main body (protrusion)
92 Split clamp (fixing member)
93 Drive pin (anti-rotation member)
94 Spring 96 Pin 101-103 O-ring S Sliding surface X Space C Gap

Claims (5)

静止密封環と、
回転軸の回転を受けて前記静止密封環と相対摺動する回転密封部及び該回転密封部とは軸方向反対側に設けられる基端部を具備するベローズと、
前記回転密封部を径方向から保持するリテーナと、
前記基端部を回転軸側部材に固定するとともに前記リテーナと径方向に遊嵌される固定・制振部材と、
前記静止密封環と前記回転密封部とを近接させるように軸方向に付勢するスプリングと、
前記リテーナ及び前記固定・制振部材が遊嵌する部位において該リテーナ及び該固定・
制振部材の間に設けられる弾性部材と
を備え、
前記固定・制振部材は、前記リテーナの内径側に遊嵌されることを特徴とするメカニカルシール。 With a static sealing ring,
A bellows having a rotary sealing portion that slides relative to the static sealing ring in response to the rotation of the rotating shaft and a base end portion provided on the side opposite to the rotary sealing portion in the axial direction.
A retainer that holds the rotary seal portion from the radial direction,
A fixing / vibration damping member that fixes the base end portion to the rotating shaft side member and is loosely fitted to the retainer in the radial direction.
A spring that urges the static sealing ring and the rotary sealing portion in the axial direction so as to bring them close to each other.
At the site where the retainer and the fixing / damping member are loosely fitted, the retainer and the fixing / damping member
It is equipped with an elastic member provided between the damping members .
The fixing and damping members, mechanical seals, characterized in Rukoto is loosely fitted on the inner diameter side of the retainer. 前記固定・制振部材は、外径側に突出する突出部が設けら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。 The mechanical seal according to claim 1 , wherein the fixing / vibration damping member is provided with a protruding portion protruding toward the outer diameter side. 前記固定・制振部材と前記リテーナとが相対的に回動しないように回り止めする回り止め部材を備え、
前記固定・制振部材が前記回り止め部材よりも内径側で前記リテーナと遊嵌されていることを特徴とする請求項１または２に記載のメカニカルシール。 A detent member for detenting the fixing / damping member and the retainer so that they do not rotate relative to each other is provided.
The mechanical seal according to claim 1 or 2 , wherein the fixing / damping member is loosely fitted with the retainer on the inner diameter side of the detent member. 前記固定・制振部材は、前記基端部を前記回転軸に固定する固定部材と、前記リテーナと遊嵌される制振部材と、を備え、
前記固定部材と前記制振部材は、別体で設けられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のメカニカルシール。 The fixing / vibration damping member includes a fixing member that fixes the base end portion to the rotating shaft and a vibration damping member that is loosely fitted with the retainer.
The mechanical seal according to any one of claims 1 to 3 , wherein the fixing member and the vibration damping member are provided separately. 前記固定部材は、分割クランプであり、
前記制振部材は、環状体であることを特徴とする請求項４に記載のメカニカルシール。 The fixing member is a split clamp.
The mechanical seal according to claim 4 , wherein the vibration damping member is an annular body.

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