JPH06337072A - 液圧ポンプ用メカニカルシール - Google Patents

液圧ポンプ用メカニカルシール

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JPH06337072A
JPH06337072A JP5151543A JP15154393A JPH06337072A JP H06337072 A JPH06337072 A JP H06337072A JP 5151543 A JP5151543 A JP 5151543A JP 15154393 A JP15154393 A JP 15154393A JP H06337072 A JPH06337072 A JP H06337072A
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JP
Japan
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seal
contact surface
hydraulic pump
contact
fixed
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Application number
JP5151543A
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English (en)
Inventor
Toshinori Kurita
敏則 栗田
Eiji Kojima
英治 小嶋
Tadayuki Shimowada
忠幸 下和田
Fujio Sato
富士夫 佐藤
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Toyoda Gosei Co Ltd
Original Assignee
Toyoda Gosei Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014—Details or component parts
    • 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
    • F16J15/3464—Mounting of the seal
    • F16J15/348—Pre-assembled seals, e.g. cartridge seals

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Sealing (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シール性能を長期に亘り維持するとともに、
固化したイソシアネート材による傷の発生を防止して、
シールの寿命を長くすること。 【構成】 液圧ポンプ１の取付フランジ３にベアリング
２を介して支持されたドライブシャフト４に一体的に形
成された鉄製環状フランジ５０により構成される回転シ
ール５と、回転シール５を介挿する凹部６Ｃを有し、回
転シール５の当接面５１に当接する当接面６１を構成す
る底部を有する鉄製の環状部材６０により構成された固
定シール６と、取付フランジ３に係止され、固定シール
６と取付フランジ３の内壁との間に介挿された環状部材
７０により構成された係止部材７と、固定シール６と係
止部材７との間に介挿され、固定シール６の当接面６１
を回転シール５の当接面５１に対して一定の付勢力で押
圧して当接させてシールするスプリング部材８と、固定
シール６と係止部材７との間に介挿されシールするシー
ル部材９とから成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液圧ポンプにおいて、
回転シールと固定シールとのメカニカルコンタクトによ
りシールを行う液圧ポンプ用メカニカルシールに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】高分子材料の生産ラインで用いられる計
量用の液圧ポンプその他で用いられる従来のシールは、
図４に示すようにＵ字状の横断面を有するゴム系、テフ
ロン、その他の合成樹脂製のパッキンＰ内にコイルスプ
リングＣを介挿して、ドライブシャフトＤの外周壁に配
設した超鋼製シールＳの周囲にはちまき状に巻装するも
のであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の液圧ポンプ用シ
ールは、ゴムもしくは合成樹脂製のパッキンＰを利用す
るものであるため、ドライブシャフトＤおよびシールに
は油が付着しているので、空気と油と反応して劣化しシ
ール性能が低下するとともに、寿命が短いという問題が
有った。
【０００４】また、ウレタンを成形するために用いるイ
ソシアネート材を液圧ポンプで供給する場合は、このイ
ソシアネート材が漏れ空気に触れると石の様に硬くな
り、シールおよびシャフトを傷つけるという問題が有っ
た。
【０００５】そこで本発明者らは、油と反応しない金属
シール面に一定の押圧力を付与してメカニカルコンタク
トによりシールするという本発明の技術的思想に着眼し
て、更に研究開発を重ねた結果、油と反応することなく
シール性能を長期に亘り維持するとともに、イソシアネ
ート材をシールするので、固化したイソシアネート材に
よる傷の発生を防止して、シールの寿命を長くするとい
う目的を達成する本発明に到達した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明（請求項１に記載
の第１発明）の液圧ポンプ用メカニカルシールは、液圧
ポンプの一端に配設された取付フランジにベアリングを
介して支持されたドライブシャフトの外周壁に一体的に
形成された金属の環状部材により構成される回転シール
と、取付フランジに係止され、回転シールの軸方向外側
の当接面に当接する当接面を有する金属の環状部材によ
り構成される固定シールと、付勢力により固定シールを
押圧して固定シールの当接面を回転シールの当接面に当
接させシールするスプリング部材とから成るものであ
る。
【０００７】本発明（請求項２に記載の第２発明）の液
圧ポンプ用メカニカルシールは、液圧ポンプの一端に配
設された取付フランジにベアリングを介して支持された
ドライブシャフトの外周壁に一体的に形成された環状部
材により構成される回転シールと、回転シールの軸方向
外側の当接面に当接する当接面を有する金属の環状部材
により構成される固定シールと、取付フランジに係止さ
れ、固定シールと取付フランジとの間に介挿された金属
の環状部材により構成される係止部材と、固定シールと
係止部材との間に介挿され、付勢力により固定シールを
押圧して固定シールの当接面を回転シールの当接面に当
接させてシールするスプリング部材と、固定シールと係
止部材との間に介挿され、シールするシール部材とから
成るものである。
【０００８】
【作用】上記構成より成る第１発明の液圧ポンプ用メカ
ニカルシールは、ドライブシャフトの外周壁に一体的に
形成した回転シールの当接面に対してスプリング部材の
付勢力により固定シールの当接面を当接させてシールす
るものである。
【０００９】上記構成より成る第２発明の液圧ポンプ用
メカニカルシールは、ドライブシャフトの外周壁に一体
的に形成した回転シールの当接面に対して係止部材との
間に介挿されたスプリング部材の付勢力により固定シー
ルの当接面を当接させてシールするとともに、固定シー
ルと係止部材との間に介挿されたシール部材により固定
シールと係止部材との間をシールするものである。
【００１０】
【発明の効果】上記作用を奏する第１発明の液圧ポンプ
用メカニカルシールは、金属の回転シールと固定シール
との当接面のメカニカルコンタクトによりシールするも
ので、油と反応すること無くシール性能を長期に亘り維
持するとともに、イソシアネート材をシールするので固
化したイソシアネート材による傷の発生を防止して、シ
ールの寿命を長くするという効果を奏するものである。
【００１１】上記作用を奏する第２発明の液圧ポンプ用
メカニカルシールは、金属の回転シールと固定シールと
の当接面のメカニカルコンタクトによりシールするの
で、油と反応すること無くシール性能を長期に亘り維持
するとともに、シール部材により固定シールと係止部材
との間もシールするのでシール性能を一層高め、イソシ
アネート材をシールするので固化したイソシアネート材
による傷の発生を防止して、シールの寿命を長くすると
いう効果を奏するものである。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例につき、図面を用いて説
明する。
【００１３】（第１実施例）第１実施例の液圧ポンプ用
メカニカルシールは、図１に示すウレタンの生産ライン
で用いられる計量用の液圧ポンプ１のベアリング２が介
挿される軸受部で用いられているもので、図１および図
２に示すように液圧ポンプ１の左端に配設された取付フ
ランジ３にベアリング２を介して支持されたドライブシ
ャフト４の外周壁に一体的に形成された鉄製環状フラン
ジ５０により構成される回転シール５と、回転シール５
を介挿する凹部６Ｃを有し、回転シール５の軸方向左端
の当接面５１に当接する当接面６１を構成する底部を有
する鉄製の環状部材６０により構成された固定シール６
と、取付フランジ３に係止され、固定シール６と取付フ
ランジ３の内壁との間に介挿された鉄製の環状部材７０
により構成された係止部材７と、固定シール６と係止部
材７との間に介挿され、固定シール６の当接面６１を回
転シール５の当接面５１に対して一定の付勢力で押圧し
て当接させてシールするスプリング部材８と、固定シー
ル６と係止部材７との間に介挿されシールするシール部
材９とから成る。
【００１４】液圧ポンプ１は、図１に示すように可変容
積型の斜軸式アキシャルピストンポンプで、ドライブシ
ャフト４と一体的に形成された押え板１１に一端を嵌合
した複数のピストン・ピストンロッド１２がシリンダブ
ロック１３内で往復動することにより、ポートプレート
１４のポート１４Ｐを介してウレタン生産用のイソシア
ネート材を供給するものである。
【００１５】液圧ポンプ１の押え板１１に近接して取付
フランジ３とドライブシャフト４との間にベアリング２
が介挿され、回転自在にドライブシャフト４を支持して
いる。
【００１６】回転シール５は、図２に示すように環状部
材の環状フランジ５０により構成され、内周壁にはスプ
ライン溝が形成され、ドライブシャフト４のスプライン
溝と係合させることにより固着してドライブシャフト４
と一体化されており、内周壁の右端には環状の溝が形成
されＯリング５２が介挿され、外周壁には環状の溝が形
成され、Ｏリング５２が介挿されている。
【００１７】固定シール６は、Ｕ字状の縦断面を有する
環状部材６０により構成され、凹部６Ｃ内に回転シール
５が介挿され、底部により構成される当接面６１が回転
シール５の軸方向左端の当接面５１に当接するように構
成されており、外周壁に形成した環状溝内にシール部材
９を構成するＯリングが介挿され、当接面６１の反対側
の面にはスプリング部材８を介挿するための円形凹部６
２が形成されている。
【００１８】係止部材７は、取付フランジ３に係止され
るフランジ部７１を有するＵ字状の縦断面を有する環状
部材７０により構成され、取付フランジ３内に介挿する
ことにより、固定シール６が凹部７Ｃ内に介挿され、底
部に複数のスプリング部材８を介挿するための複数の凹
部７２が形成され、外周部の右端に環状溝が形成され、
取付フランジ３との間にＯリング７Ｏが介挿されてい
る。
【００１９】スプリング部材８は、コイルスプリングに
より構成され、係止部材の複数の凹部７２と固定シール
６の円形凹部６２との間にそれぞれ介挿され、固定シー
ル６を図２中右方に所定の付勢力で付勢し、固定シール
６の当接面６１と回転シール５の当接面５１とを当接さ
せる。
【００２０】上記構成より成る第１実施例の液圧ポンプ
用メカニカルシールは、スプリング部材８により固定シ
ール６が回転シール５の方向に一定の付勢力で付勢され
るので、回転シール５の当接面５１に対して固定シール
６の当接面６１が所定の押圧力で押圧されているととも
に、ドライブシャフト４と回転シール５との間にはＯリ
ング５２が介挿されており、回転シール５と固定シール
６との間にはＯリング５３が介挿されており、固定シー
ル６と係止部材７との間にはシール部材９を構成するＯ
リングが介挿されており、係止部材７と取付フランジ３
との間にはＯリング７Ｏが介挿されているので、潤滑用
の油や、液圧ポンプが供給するイソシアネート材および
空気がシールされる。
【００２１】上記作用を奏する第１実施例の液圧ポンプ
用メカニカルシールは、金属製の回転シール５および固
定シール６の各当接面５１および６１をスプリング部材
８の複数のコイルスプリングにより付勢して押圧するも
のであるため、ドライブシャフト４およびベアリング２
に付着している潤滑油によってゴムや樹脂のシールを用
いる従来装置のように反応すること無く、安定したシー
ル性能を長期に亘り維持することができるという効果を
奏する。
【００２２】また第１実施例の液圧ポンプ用メカニカル
シールは、回転シール５とドライブシャフト４との間に
はＯリング５２が介挿され、回転シール５と固定シール
６との間にはＯリング５３が介挿され、固定シール６と
係止部材７との間にはシール部材９を構成するＯリング
が介挿され、係止部材７と取付フランジ３との間にはＯ
リング７Ｏがそれぞれ介挿され、潤滑油、イソシアネー
ト材および空気がシールされるので、シール性能を一層
高めて、潤滑油および空気との反応が防止されるととも
に、イソシアネート材と空気との反応を防止するので、
イソシアネート材が空気と反応して固化して石の様に硬
くなることにより、各部に傷が発生するのを防止すると
いう効果を奏する。
【００２３】（第２実施例）第２実施例の液圧ポンプ用
メカニカルシールは、図３に示すようにスプリング部材
８としてドライブシャフト４と同軸的に配設した１個の
コイルスプリングにより、固定シール６を回転シール５
に対して付勢するようにした点が主たる相違点であり、
それに伴い係止部材７およびその他の構造が一部変更さ
れたもので、第１実施例と同様の作用効果を奏するもの
である。
【００２４】上述の実施例は、説明のために例示したも
ので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００２５】上述の第１実施例において、回転シール５
と固定シール６との間にＯリング５３を介挿する例につ
いて述べたが、回転シール５と固定シール６との間には
当接面５１および６１が形成され、スプリング部材８の
付勢力により押圧されているので、Ｏリング５３は必ず
しも必要ではない。
【００２６】上述の実施例においては、一例として斜軸
式の液圧ポンプについて述べたが、本発明は、同様のシ
ール構造を適用できるものであれば、斜板式、ラジアル
ピストン式、ベーン式、ギア式その他の液圧ポンプに適
用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の液圧ポンプを示す縦断面図であ
る。
【図２】第１実施例のメカニカルシールを示す拡大縦断
面図である。
【図３】第２実施例を示す縦断面図である。
【図４】従来装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ 液圧ポンプ ２ ベアリング ３ 取付フランジ ４ ドライブシャフト ５ 回転シール ６ 固定シール ７ 係止部材 ８ スプリング部材 ９ シール部材 １１ 押え板 １２ ピストン・ピストンロッド １３ シリンダブロック １４ ポンププレート ５０ 環状フランジ ５１ 当接面 ５２、５３ Ｏリング ６０、７０ 環状部材 ６１ 当接面 ６２ 円形凹部 ６Ｃ、７Ｃ、７２ 凹部 ７Ｏ Ｏリング ７１ フランジ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下和田 忠幸 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 佐藤 富士夫 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 液圧ポンプの一端に配設された取付フラ
    ンジにベアリングを介して支持されたドライブシャフト
    の外周壁に一体的に形成された金属の環状部材により構
    成される回転シールと、 取付フランジに係止され、回転シールの軸方向外側の当
    接面に当接する当接面を有する金属の環状部材により構
    成される固定シールと、 付勢力により固定シールを押圧して固定シールの当接面
    を回転シールの当接面に当接させシールするスプリング
    部材とから成ることを特徴とする液圧ポンプ用メカニカ
    ルシール。
  2. 【請求項２】 液圧ポンプの一端に配設された取付フラ
    ンジにベアリングを介して支持されたドライブシャフト
    の外周壁に一体的に形成された環状部材により構成され
    る回転シールと、 回転シールの軸方向外側の当接面に当接する当接面を有
    する金属の環状部材により構成される固定シールと、 取付フランジに係止され、固定シールと取付フランジと
    の間に介挿された金属の環状部材により構成される係止
    部材と、 固定シールと係止部材との間に介挿され、付勢力により
    固定シールを押圧して固定シールの当接面を回転シール
    の当接面に当接させてシールするスプリング部材と、 固定シールと係止部材との間に介挿され、シールするシ
    ール部材とから成ることを特徴とする液圧ポンプ用メカ
    ニカルシール。
JP5151543A 1993-05-28 1993-05-28 液圧ポンプ用メカニカルシール Pending JPH06337072A (ja)

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JP5151543A JPH06337072A (ja) 1993-05-28 1993-05-28 液圧ポンプ用メカニカルシール
US08/250,775 US5509668A (en) 1993-05-28 1994-05-27 Mechanical seal for pressurized fluid pumps

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