JPH0614159Y2

JPH0614159Y2 - メカニカルシール

Info

Publication number: JPH0614159Y2
Application number: JP1953389U
Authority: JP
Inventors: 昌弘高屋
Original assignee: Eagle Industry Co Ltd
Current assignee: Eagle Industry Co Ltd
Priority date: 1989-02-23
Filing date: 1989-02-23
Publication date: 1994-04-13
Anticipated expiration: 2004-02-23
Also published as: JPH02110762U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、メカニカルシールに係り、特に、軸撓みに対
する追従性を向上させ、又、固定環の互換性を保持し、
さらに、シール液圧の上昇に起因した作動不良をなくし
たものに関する。

〔従来の技術〕

第５図および第６図を参照して従来例を説明する。第５
図は従来のメカニカルシールの構成を示す半裁断面図で
ある。

ハウジング(101)と回転軸(103)との間には、固定環(10
5)(105)が配置されている。また、上記ハウジング(101)
と回転軸(103)との間には、回転環(107)(107)が配置さ
れており、それぞれ上記固定環(105)(105)に当接配置さ
れている。

上記一対の回転環(107)(107)間には、スプリングホルダ
(109)が配置されており、ボルト(123)によって回転軸(1
03)に固定されている。このスプリングホルダ(109)に
は、一対のスプリング(111)(111)が保持されている。上
記一対の回転環(107)(107)は、これら一対のスプリング
(111)(111)により、上記一対の固定環(105)(105)に圧接
されている。

上記固定環(105)(105)とハウジング(101)との間には、
Ｏリング(113)(113)が装着されている。又、回転環(10
7)(107)と回転軸(103)との間には、Ｏリング(115)(115)
が装着されている。又、固定環(105)(105)は、回り止め
ピン(117)(117)により、その回転が規制されている。

上記固定環(105)の外周面(119)は球面状をなしており、
又、ハウジング(101)側の受け座面(121)も球面状をなし
ている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記従来の構成によるとつぎのような問題がある。

まず、固定環(105)の外周面(119)と、ハウジング(101)
側の受け座面(121)が、ともに球面状をなしているの
で、加工精度によって、軸撓みに対する追従性にバラツ
キが生じてしまい、第６図に示すように、軸撓みに対す
る追従性が悪いという問題があった。例えば、加工精度
が悪い場合には、固定環(105)のＯリング(113)装着用溝
と、受け座面(121)の「かじり」により、軸撓みに対す
る追従性が損なわれ、逆に、加工精度が良すぎる場合に
は固定環(105)がハウジング(101)側に吸着して、軸撓み
に対する追従性が損なわれてしまうのである。

さらに、シール液圧が高くなると、固定環(105)の外周
面(119)と、受け座面(121)との面圧が高くなって、先に
述べたようなＯリング装着用溝と受け座面(121)のかじ
りによる作動不良が生じてしまうという問題があった。

本考案はこのような点に基づいてなされたものでその目
的とするところは、軸撓みに対する追従性を向上させ、
又、シール液圧の上昇に起因する作動不良を解消するこ
とが可能なメカニカルシールを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するべく本願考案の第１請求項によるメ
カニカルシールは、ハウジング及び回転軸との間に配置
された固定環と、上記ハウジング及び回転軸との間に配
置され上記固定環に当接配置された回転環と、上記ハウ
ジング及び回転軸との間に配置され上記回転環を固定環
に圧接させる弾性部材とを備えたメカニカルシールにお
いて、上記固定環は上記ハウジングに形成された環状溝
内に収容されていて、固定環の軸方向両側は圧力バラン
ス手段により互いに連通しており、固定環の内周面は回
転環の摺動面とバランスする位置にあり、上記固定環の
外周面およびこの外周面が嵌合する上記環状溝の受け座
面のうち少なくとも上記外周面を球面状とし、上記固定
環の内周面にパッキングを装着し、このパッキングを挟
んで軸方向両側に向かって固定環の内周面とハウジング
との隙間を徐々に拡大させるように固定環の内周面を傾
斜させたことを特徴とするものである。

第２請求項によるメカニカルシールは、請求項１記載の
メカニカルシールにおいて、上記固定環の外周面及びこ
の外周面が嵌合する上記環状溝の受け座面は共に球面状
をなしており、上記外周面又は受け座面には圧力バラン
ス手段を兼ねた潤滑溝が形成されていることを特徴とす
るものである。

第３請求項によるメカニカルシールは、請求項１記載の
メカニカルシールにおいて、上記固定環には、軸方向両
側を貫通する圧力バランス手段としての圧力バランスホ
ールが形成されていることを特徴とするものである。

〔作用〕

まず第１請求項によるメカニカルシールは、まず、固定
環はハウジングに形成された環状溝内に収容されてい
て、圧力バランス手段により軸方向に圧力バランスして
おり、固定環の内周面は回転環の摺動面とバランスする
位置にある。したがって、従来のようなアンバランス構
造と異なり、バランス構造となっているので、耐圧性が
向上するものである。

次に、固定環の外周面及びこの外周面が嵌合する環状溝
の受け座面の内少なくとも上記外周面を球面状とし、上
記固定環の内周面にパッキングを装着し、このパッキン
グを挟んで軸方向両側に向かって固定環の内周面とハウ
ジングとの隙間を徐々に拡大させるように固定環の内周
面を傾斜させた構造となっている。

よって、軸撓みに対しても的確に追従して、その機能を
維持することができる。

又、固定環をバランス構造とするとともに、軸撓みに対
する追従性を向上させたので、固定環の外周面とハウジ
ングの受け座面における押付け力が軽減され、カジリ、
吸着等の作動不良を防止することができる。

第２請求項によるメカニカルシールの場合には、固定環
の外周面及びこの外周面が嵌合する環状溝の受け座面を
共に球面状とし、上記外周面又は受け座面に潤滑溝を形
成したものである。

上記潤滑溝の形成により、固定環のハウジングに対する
作動が良好なものとなり、かつ潤滑溝を介して固定環の
軸方向両端がバランスするので、カジリ、吸着等の作動
不良を防止することができる。

第３請求項によるメカニカルシールは、固定環に、圧力
バランス手段として圧力バランスホールを形成したもの
である。

かかる圧力バランスホールの形成により、固定環の外周
面と、ハウジング側の受け座面との間の面圧が軽減さ
れ、それによって、カジリ、吸着等の作動不良を防止す
ることができる。

〔実施例〕

以下第１図ないし第３図を参照して本考案の第１の実施
例を説明する。第１図は本実施例によるメカニカルシー
ルの構成を示す半裁断面図である。

ハウジング(1)と回転軸(3)との間には、固定環(5)(5)が
配置されている。すなわち、ハウジング(1)には環状溝
(7)(7)が形成されており、上記固定環(5)(5)は、これら
環状溝(7)(7)内に挿入された状態で配置されている。

上記ハウジング(1)と回転軸(3)との間には、一対の回転
環(9)(9)が配置されており、それぞれ上記一対の固定環
(5)(5)に当接されている。

一対の回転環(9)(9)の間には、スプリングホルダ(11)が
配置されており、ボルト(12)によって回転軸(3)に固定
されている。上記スプリングホルダ(11)には、一対のス
プリング(13)(13)が保持されている。上記一対のスプリ
ング(13)(13)は、上記一対の回転環(9)(9)を固定環(5)
(5)方向に付勢するものであり、それによって回転環(9)
(9)は、固定環(5)(5)に圧接されている。

上記固定環(5)及びその近傍の構成をさらに詳細に説明
する。固定環(5)の外周面(15)は球面状をなしており、
一方上記外周面(15)が嵌合するハウジング(1)側の受け
座面(17)も球面状をなしている。又、固定環(5)の外周
面(15)には、第２図に示すように、潤滑溝(19)が形成さ
れている。又、固定環(5)は、回り止めピン(21)により
その回転を規制されている。

固定環(5)の内周面(22)にはＯリング(23)が装着されて
おり、固定環(5)の内周面(22)は、このＯリング(23)を
挟んで軸方向両側に向かって、ハウジング(1)の環状溝
(21)との間隔を徐々に大きくするように、円弧状に傾斜
して形成されている。

又、上記Ｏリング(23)が設置されている位置は、回転軸
(9)と固定環(5)との摺動面(25)の位置とバランスした位
置となっている。

以上述べた構成は、２つの固定環(5)およびその近傍に
おいて、同様の構成となっている。

尚、回転環(9)(9)と回転軸(3)との間には、Ｏリング(2
7)(27)が装着されている。

以上の構成を基にその作用・効果を説明する。

まず固定環(5)がバランス構造になっている。すなわ
ち、潤滑溝(19)は、外周面(15)と受け座面(17)の潤滑膜
の形成に役立つほか、固定環(5)の軸方向両側を連通し
て両側の圧力をバランスさせる作用を有しており、ま
た、固定環(5)とハウジング(1)との間に設けられている
Ｏリング(23)は、固定環(5)と回転環(9)との摺動面(25)
とバランスした位置にある。このようにバランス構造と
なったことにより、耐圧性が大幅に向上する。

次に固定環(5)の内周面(22)はＯリング(23)を中心にし
て円弧状に傾斜した状態で形成されており、よって、軸
撓みに対しても容易に追従することができる。これを第
３図に示す。第３図はハウジング(1)と回転軸(3)との間
に、傾きが生じた状態を示す図であり、固定環(5)はこ
の傾きに対して追従してその機能を発揮している。

又、固定環(5)の外周面(15)と、ハウジング(1)の受け座
面(17)は、球面状をなしており、かつ、外周面(15)には
潤滑溝(19)が形成されているので、外周面(15)の受け座
面(17)に対する動作が円滑なものとなり、カジリ、吸着
等の動作不良を防止することができる。

同時に、外周面(15)、受け座面(17)の加工における裕度
が拡大されて、製作が容易になるとともに、他の固定環
との互換性が保持されるので、交換作業も容易になる。

尚、潤滑溝(19)の形状、大きさ、数等については、これ
を特に限定するものではない。又、固定環(5)の内周面
(22)の傾斜具合についても種々のものが考えられる。

次に、第４図を参照して第２の実施例を説明する。この
実施例の場合には、ハウジング(1)側の受け座面(17)
が、傾斜面となっている。又、固定環(5)には、回転環
側と、反回転環側とを連通する圧力バランスホール(27)
が形成されている。

上記構成によると、前記第１の実施例の場合と同様の効
果を奏し得ることができる。

〔考案の効果〕

以上詳述したように本考案によるメカニカルシールによ
ると、軸撓みに対する追従性を向上させ、又、固定環の
互換性を保持し、さらに、シール液圧の上昇に起因する
作動不良を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の第１の実施例を示す図
で、第１図はメカニカルシールの半裁断面図、第２図は
第１図のII部を拡大して示す図、第３図はハウジングと
回転軸との間に傾きが生じた場合の作用を示すメカニカ
ルシールの半裁断面図、第４図は第２の実施例によるメ
カニカルシールの要部を示す半裁断面図、第５図及び第
６図は従来例を示す図で、第５図はメカニカルシールの
半裁断面図、第６図はハウジングと回転軸との間に傾き
が生じた状態を示す断面図である。 (1)ハウジング、(3)回転軸、(5)固定環 (7)環状溝、(9)回転環、(13)スプリング (15)固定環の外周面 (17)ハウジングの受け座面、(19)潤滑溝 (22)固定環の内周面、(23)Ｏリング (25)固定環及び回転環の摺動面 (27)圧力バランスホール

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ハウジング及び回転軸との間に配置された
固定環と、上記ハウジング及び回転軸との間に配置され
上記固定環に当接配置された回転環と、上記ハウジング
及び回転軸との間に配置され上記回転環を固定環に圧接
させる弾性部材とを備えたメカニカルシールにおいて、
上記固定環は上記ハウジングに形成された環状溝内に収
容されていて、固定環の軸方向両側は圧力バランス手段
により互いに連通しており、固定環の内周面は回転環の
摺動面と圧力バランスする位置にあり、上記固定環の外
周面及びこの外周面が嵌合する上記環状溝の受け座面の
うち少なくとも上記外周面を球面状とし、上記固定環の
内周面にパッキングを装着し、このパッキングを挟んで
軸方向両側に向かって固定環の内周面とハウジングとの
隙間を徐々に拡大させるように固定環の内周面を傾斜さ
せたことを特徴とするメカニカルシール。
【請求項２】請求項１記載のメカニカルシールにおい
て、上記固定環の外周面及びこの外周面が嵌合する上記
環状溝の受け座面は共に球面状をなしており、上記外周
面または受け座面には圧力バランス手段を兼ねた潤滑溝
が形成されていることを特徴とするメカニカルシール。
【請求項３】請求項１記載のメカニカルシールにおい
て、上記固定環には、軸方向両側を貫通する圧力バラン
ス手段としての圧力バランスホールが形成されているこ
とを特徴とするメカニカルシール。