JP2000266189A - Mechanical seal - Google Patents

Mechanical seal

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JP2000266189A
JP2000266189A JP11070983A JP7098399A JP2000266189A JP 2000266189 A JP2000266189 A JP 2000266189A JP 11070983 A JP11070983 A JP 11070983A JP 7098399 A JP7098399 A JP 7098399A JP 2000266189 A JP2000266189 A JP 2000266189A
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ring
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浩 山崎
Shigeyuki Fujinaga
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mechanical seal in which the form of the parts to compose the energizing means and the rotation blocking means of a still sealing ring can be simplified, and the number of the part items of the above means can be reduced. SOLUTION: A recess part 58 is formed on the outer periphery of the end of a still sealing ring 5, a spring receiving body 53 which consists of a ring form plate cutting off a part of the ring form recess 58 is engaged and fixed by utilizing its elasticity, a spring member 6 is loaded between the spring receiving body 53 and an installing part 42 opposing to the spring receiving body 53, an engaging groove 56 extending in the axial line direction is formed at the end of the still sealing ring 5, and a driving pin 55 installed to the installing case 4 is engaged to the engaging groove 56. The outer peripheral surface of the still sealing ring 5 is composed in a taper face whose diameter is contracted gradually from the ring form recess 58.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、取付ケースに軸線
方向移動可能に保持された静止密封環と、回転軸に静止
密封環の一端部に対向して固定された回転密封環と、静
止密封環を回転密封環へと押圧するスプリング部材とを
具備するメカニカルシールに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stationary sealing ring held in a mounting case so as to be movable in the axial direction, a rotating sealing ring fixed to a rotating shaft at one end of the stationary sealing ring, and a stationary sealing ring. The present invention relates to a mechanical seal including a spring member for pressing a ring against a rotary sealing ring.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のメカニカルシールとしては、図5
に示す如く、回転機器の軸封部ケーシング111に取り
付けられた取付ケース104と、取付ケース104に軸
線方向移動可能に保持された静止密封環105と、回転
軸112にストッパーリング109により挿通固定され
たスリーブ107と、スリーブ107に静止密封環10
5に対向して固定された回転密封環108と、静止密封
環105に相対回転不能に係合されたスプリング受け体
153と、スプリング受け体153に対向して、取付ケ
ース104に取り付けられたスプリング保持体142
と、取付ケース104の内周部に保持されており、取付
ケース104と回転軸112との間を二次シールするシ
ール部材148と、スプリング受け体153とスプリン
グ保持体142との間に装填されて、静止密封環105
を回転密封環108に押圧附勢する複数のコイルスプリ
ング161…と、スプリング受け体153とスプリング
保持体142との間に介装されて、静止密封環105の
取付ケース104に対する相対回転を軸線方向移動を許
容しつつ阻止するドライブピン155とを具備して、両
密封環105,108の相対回転摺接作用により、当該
回転機器の内部領域たる被密封流体領域Aと外部領域た
る大気領域Bとを遮蔽シールするように構成されたもの
(以下「従来シール」という)が公知である。
2. Description of the Related Art As a conventional mechanical seal, FIG.
As shown in the figure, the mounting case 104 is attached to the shaft sealing casing 111 of the rotating device, the stationary sealing ring 105 is held by the mounting case 104 so as to be movable in the axial direction, and is inserted and fixed to the rotating shaft 112 by the stopper ring 109. Sleeve 107 and a stationary sealing ring 10
5, a rotating seal ring 108 fixed to the mounting case 104, a spring receiving member 153 non-rotatably engaged with the stationary sealing ring 105, and a spring mounted on the mounting case 104 facing the spring receiving member 153. Holder 142
And a seal member 148 that is held on the inner peripheral portion of the mounting case 104 and secondary seals between the mounting case 104 and the rotating shaft 112, and is loaded between the spring receiving body 153 and the spring holding body 142. And the stationary sealing ring 105
And a plurality of coil springs 161... For pressing and urging the rotating seal ring 108, and the spring ring 153 and the spring holding member 142 are interposed to rotate the stationary seal ring 105 relative to the mounting case 104 in the axial direction. A drive pin 155 that allows and blocks movement is provided, and the relative rotation sliding action of the two sealing rings 105 and 108 causes the sealed fluid region A, which is an internal region of the rotary device, and the atmospheric region B, which is an external region, to be rotated. (Hereinafter referred to as "conventional seal") are known.

【0003】而して、従来シールにあっては、スプリン
グ受け体153は、静止密封環105の端部に嵌合され
ており、その嵌合部分における相対回転が、スプリング
受け体153に設けたピン153aを静止密封環105
に形成した係合溝105aに係合させることによって、
阻止されている。また、スプリング保持体142の一端
部には周方向に所定間隔を隔てて環状に並列する複数の
第1凹部142a…が形成されており、他端部には、第
1凹部142aに干渉しない第2凹部142bが形成さ
れている。各第1凹部142aには、各コイルスプリン
グ161の一端部が係合保持されている。また、ドライ
ブピン155はスプリング受け体153に螺合固着され
ていて、その先端部がスプリング保持体142を貫通し
て第2凹部142bへと突出されている。そして、ドラ
イブピン155の先端部には、第2凹部142b内にお
いて軸線方向移動を許容される大径の抜け止め部155
aが形成されている。したがって、静止密封環105
は、スプリング受け体153及びドライブピン155を
介してスプリング保持体142に相対回転不能に係止さ
れ、且つドライブピン155の抜け止め部155aが第
2凹部142b内を移動しうる範囲において軸線方向移
動を許容されるようになっている。また、スプリング保
持体142は、これに突設したピン142cを取付ケー
ス104の外端部を構成する蓋体104aに係合させる
ことにより、取付ケース104に対する相対回転を阻止
されている。また、シール部材148は、蓋体104a
の内周部に係合保持されている。
In the conventional seal, the spring receiving member 153 is fitted to the end of the stationary sealing ring 105, and the relative rotation at the fitting portion is provided on the spring receiving member 153. The pin 153a is fixed to the stationary sealing ring 105.
By engaging with the engagement groove 105a formed in
Has been blocked. A plurality of first recesses 142a are formed at one end of the spring retainer 142 and arranged in a ring at predetermined intervals in the circumferential direction. The other end of the spring holder 142 has a first recess 142a that does not interfere with the first recess 142a. Two recesses 142b are formed. One end of each coil spring 161 is engaged and held in each first recess 142a. Further, the drive pin 155 is screwed and fixed to the spring receiving body 153, and the tip end thereof penetrates through the spring holding body 142 and protrudes into the second recess 142 b. The distal end of the drive pin 155 has a large-diameter retaining portion 155 that is allowed to move in the axial direction within the second concave portion 142b.
a is formed. Therefore, the stationary sealing ring 105
Is axially movable within a range in which the retaining portion 155a of the drive pin 155 can be moved in the second concave portion 142b while being relatively non-rotatably locked to the spring holding member 142 via the spring receiving member 153 and the drive pin 155. Is tolerated. The spring holder 142 is prevented from rotating relative to the mounting case 104 by engaging a pin 142c protruding from the spring holding member 142 with a lid 104a constituting an outer end of the mounting case 104. In addition, the sealing member 148 includes the lid 104a.
Is engaged and held on the inner peripheral portion of the.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、メカニカル
シールは、回転機器の機能を左右する重要な役割(軸
封)を果たすものではあるが、回転機器の主要部をなす
ものではないことから、構造的にもコスト的にも可及的
にコンパクトなものとしておくことが要請される。つま
り、回転機器の主要部品と附属部品であるメカニカルシ
ール等とは、構造的,経済的な許容度は大きく異なり、
メカニカルシールのような附属部品に許容される構造
的,経済的負担は極力低減しておくことが要請される。
一方、メカニカルシールの構成部品は、シール機能に直
結するために形状変更や構成変更が殆ど許容されない密
封環等の主要部品と、かかる主要部品の機能に悪影響を
及ぼさない範囲であれば、形状変更や部品点数の削除を
含む構成変更をある程度自由に行うことができる附属部
品とに大別することができる。したがって、上記した要
請を満足するためには、このような附属部品(静止密封
環の附勢手段や回転阻止手段を構成する部品等)の形状
を可及的にシンプルなものとする等の工夫をしておくこ
とが好ましい。
By the way, the mechanical seal plays an important role (shaft sealing) which influences the function of the rotating device, but does not form a main part of the rotating device. It is required to be as compact as possible in terms of cost and cost. In other words, the structural and economical tolerances of the main components of rotating equipment and the attached mechanical seals are very different.
It is required that the structural and economical burden allowed for accessory parts such as mechanical seals be reduced as much as possible.
On the other hand, the components of the mechanical seal, such as a sealing ring that is hardly allowed to change the shape or change the configuration because it is directly connected to the sealing function, and the shape is changed within a range that does not adversely affect the function of the main component. And ancillary parts that can be freely changed to some extent, including deletion of the number of parts. Therefore, in order to satisfy the above-mentioned demands, it is necessary to make the shape of such attached parts (parts constituting the urging means of the stationary sealing ring and the rotation preventing means, etc.) as simple as possible. It is preferable that

【0005】かかる観点から従来シールの構成を検討し
てみると、例えば、スプリング受け体153は、コイル
スプリング161…を受け止めるためのものであるか
ら、コイルスプリング161…を受け止めるに十分な径
を有するものであればよく、形状シンプルにして製作コ
ストの安価な環状板で構成しておくことが可能である。
しかし、スプリング受け体153には、静止密封環10
5の端部への嵌合部分とドライブピン155を螺合固着
するための螺子孔部分が必要である。したがって、スプ
リング受け体153は、かかる嵌合部分及び螺子孔部分
を確保するために必要且つ十分な大きさのものとしてお
く必要があり、上記した環状板のようなシンプル形状と
することができず、製作コストも低減することができな
い。
Considering the structure of the conventional seal from this point of view, for example, since the spring receiver 153 is for receiving the coil springs 161..., It has a diameter sufficient to receive the coil springs 161. Any shape can be used, and it is possible to use a ring-shaped plate whose shape is simple and whose production cost is low.
However, the stationary receiving ring 10 is
A screw hole for screwing and fixing the drive pin 155 and the fitting portion to the end of the screw 5 is required. Therefore, the spring receiving body 153 needs to have a size necessary and sufficient to secure the fitting portion and the screw hole portion, and cannot have a simple shape like the above-mentioned annular plate. Also, the manufacturing cost cannot be reduced.

【0006】また、スプリング保持体142は、コイル
スプリング161…を保持するために設けられるもので
あるから、取付ケース104の一部を構成する蓋体10
4aで兼用させることが可能であり、そのようにすれば
部品点数を低減できる。しかし、スプリング受け体14
2には、ドライブピン155の抜け止め部155aが移
動するための第2凹部142bを形成しておく必要があ
ることから、蓋体104aで兼用させた場合、シール部
材148を保持させるスペースを確保することができな
い。勿論、シール部材148の保持部の外周側に第2凹
部142bを配置するようにすれば、蓋体104aで兼
用させることも可能であるが、このようにすると、ドラ
イブピン155を螺合固着するために、スプリング受け
体153の径が必要以上に大きくなり、スプリング受け
体153ひいてはメカニカルシール全体の大型化を招く
ことになる。
Since the spring holding member 142 is provided to hold the coil springs 161..., The lid 10 forming a part of the mounting case 104 is provided.
4a can be shared, and in such a case, the number of parts can be reduced. However, the spring receiver 14
2 requires a second recess 142b for the retaining portion 155a of the drive pin 155 to move, so that a space for holding the seal member 148 is secured when the cover member 104a is also used. Can not do it. Of course, if the second concave portion 142b is arranged on the outer peripheral side of the holding portion of the seal member 148, the lid 104a can also be used, but in this case, the drive pin 155 is screwed and fixed. For this reason, the diameter of the spring receiving member 153 becomes unnecessarily large, which leads to an increase in the size of the spring receiving member 153 and thus the entire mechanical seal.

【0007】このように、従来シールでは、形状のシン
プル化や部品点数の低減を図りうる余地のある構成部分
が存在するものの、かかる構成部分を上記した要請を満
足しうるように改良することができないものであった。
As described above, in the conventional seal, although there is a component that can be simplified in shape and the number of components can be reduced, it is necessary to improve the component to satisfy the above-mentioned requirements. It was impossible.

【0008】本発明は、シール機能に直結しない附属部
品について形状のシンプル化と部品点数の削除を可及的
に図ることにより、上記した要請を満足しうるメカニカ
ルシールを提供することを目的とするものである。
An object of the present invention is to provide a mechanical seal that can satisfy the above-mentioned requirements by simplifying the shape and reducing the number of parts as much as possible for attached parts that are not directly connected to the sealing function. Things.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、取付ケースに
軸線方向移動可能に保持された静止密封環と、回転軸側
に静止密封環の一端部に対向して固定された回転密封環
と、静止密封環を回転密封環へと押圧するスプリング部
材とを具備するメカニカルシールにおいて、上記の目的
を達成すべく、特に、静止密封環の他端部外周に環状凹
部を形成し、この環状凹部に一部を切離した環状板から
なるスプリング受け体をその素材の弾性を利用して係合
固定させ、スプリング部材をスプリング受け体とこれに
対向する取付ケース部分との間に装填し、静止密封環の
他端部に軸線方向に延びる係合溝を形成して、この係合
溝に取付ケースに取り付けたドライブピンを係合させて
おくことを提案するものである。かかるメカニカルシー
ルにあっては、スプリング受け体の環状凹部への係合を
容易ならしめるために、静止密封環の他端部外周面を、
環状凹部から漸次縮径するテーパ面に構成しておくこと
が好ましい。
According to the present invention, there is provided a stationary sealing ring held in a mounting case so as to be movable in an axial direction, and a rotating sealing ring fixed to the rotating shaft side opposite to one end of the stationary sealing ring. In order to achieve the above object, in the mechanical seal including a spring member for pressing the stationary sealing ring against the rotating sealing ring, in particular, an annular recess is formed on the outer periphery of the other end of the stationary sealing ring. A spring receiving body made of an annular plate, a part of which is cut off, is engaged and fixed by utilizing the elasticity of the material, and a spring member is loaded between the spring receiving body and a mounting case portion facing the spring receiving body, and statically sealed. It is proposed that an engagement groove extending in the axial direction is formed at the other end of the ring, and a drive pin attached to a mounting case is engaged with the engagement groove. In such a mechanical seal, in order to facilitate engagement of the spring receiver with the annular recess, the outer peripheral surface of the other end of the stationary sealing ring is
It is preferable to form a tapered surface whose diameter gradually decreases from the annular concave portion.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
〜図4に基づいて具体的に説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
This will be specifically described with reference to FIGS.

【0011】図1〜図4に示すメカニカルシールMは、
回転機器の軸封部ケーシング11とこれを貫通して機器
外に突出する回転軸12との間に介装されて、当該回転
機器の内部領域たる被密封流体領域Aと外部領域たる大
気領域Bとを遮蔽シールするものであり、静止側密封要
素1と回転側密封要素2と両密封要素1,2を軸封部ケ
ーシング11及び回転軸12への着脱時に一体連結させ
ておくための複数のセット爪3…とからなるカートリッ
ジ形のものに構成されている。なお、以下の説明におい
て、前後とは図1における左右を意味するものとする。
The mechanical seal M shown in FIGS.
It is interposed between a shaft sealing casing 11 of a rotating device and a rotating shaft 12 penetrating therethrough and protruding outside the device, and a sealed fluid region A as an internal region of the rotating device and an atmospheric region B as an external region. For sealing the stationary sealing element 1, the rotating sealing element 2, and both sealing elements 1 and 2 to and from the shaft sealing casing 11 and the rotating shaft 12. It is configured in a cartridge type comprising set claws 3. In the following description, front and rear mean left and right in FIG.

【0012】静止側密封要素1は、図1及び図3に示す
如く、軸封部ケーシング11に取付けられる筒状の取付
ケース4と、取付ケース4の内部に設けられた静止密封
環5と、静止密封環5に取り付けられたスプリング受け
体53と、取付ケース4と静止密封環5との間に配設さ
れたスプリング部材6と、取付ケース4の前端部(後述
するスプリング保持体42の前端部)44に静止密封環
5と同心状をなして形成された円形の位置決め面46と
を具備する。
As shown in FIGS. 1 and 3, the stationary sealing element 1 includes a cylindrical mounting case 4 mounted on a shaft sealing casing 11, a stationary sealing ring 5 provided inside the mounting case 4, A spring receiver 53 attached to the stationary sealing ring 5, a spring member 6 disposed between the mounting case 4 and the stationary sealing ring 5, and a front end of the mounting case 4 (a front end of a spring holder 42 described later) Part) 44 is provided with a circular sealing surface 46 formed concentrically with the stationary sealing ring 5.

【0013】取付ケース4は、図1及び図3に示す如
く、円筒状のケース本体41と、ケース本体41の前端
内周部に嵌合固定された円環状のスプリング保持体42
とからなる。ケース本体41は、これを回転軸12が同
心状に洞貫する状態で、ボルト・ナット43…(一組の
み図示)により軸封部ケーシング11の前端部に取付け
られている。スプリング保持体42は、その前端部44
をケース本体41の前端面から前方に突出させると共に
回転軸12が同心状に洞貫する状態で、適当数のビス4
5…(一本のみ図示)によりケース本体41の前端部に
取付けられている。スプリング保持体42の前端面は、
ケース本体41の軸線に直交する環状平面に形成されて
いる。取付ケース4の前端部の外周面つまりスプリング
保持体42の前端部44の外周面は、ケース本体41及
び後述する静止密封環5と同心状をなす円形の位置決め
面46に構成されている。また、スプリング保持体42
の内周部に形成した環状凹部47には、図3に示す如
く、環状のシール部材48が装填されていて、スプリン
グ保持体42と回転軸12との間を二次シールするよう
に工夫されている。この例では、シール部材48とし
て、複数のPTFE製スパイラルリング(スパイラル状
をなす帯状体)48a…が使用されており、これらのス
パイラルリング48a…を軸線方向に重ねた状態で環状
凹部47に装填させている。また、ケース本体41に
は、図1に示す如く、フラッシング通路41a及びクエ
ンチング通路41bが設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the mounting case 4 has a cylindrical case body 41 and an annular spring holder 42 fitted and fixed to the inner peripheral portion of the front end of the case body 41.
Consists of The case main body 41 is attached to the front end of the shaft sealing casing 11 with bolts and nuts 43 (only one set is shown) in a state where the rotary shaft 12 passes through the case main body concentrically. The spring holder 42 has a front end 44
Is protruded forward from the front end face of the case body 41, and the rotating shaft 12 is penetrated concentrically.
5 (only one is shown) is attached to the front end of the case main body 41. The front end face of the spring holder 42
The case body 41 is formed in an annular plane orthogonal to the axis of the case body 41. The outer peripheral surface of the front end of the mounting case 4, that is, the outer peripheral surface of the front end 44 of the spring holder 42 is formed as a circular positioning surface 46 concentric with the case body 41 and the stationary sealing ring 5 described later. Also, the spring holder 42
As shown in FIG. 3, an annular sealing member 48 is loaded in an annular concave portion 47 formed in the inner peripheral portion of the inner peripheral portion, and a device is devised so as to secondary seal between the spring holder 42 and the rotating shaft 12. ing. In this example, as the seal member 48, a plurality of PTFE spiral rings (spiral-shaped strips) 48a are used, and these spiral rings 48a are loaded in the annular concave portion 47 in a state of being overlapped in the axial direction. Let me. The case body 41 is provided with a flushing passage 41a and a quenching passage 41b, as shown in FIG.

【0014】静止密封環5は、図1に示す如く、円筒状
の保持体51とこれに固着した環状の密封環本体52と
からなり、Oリング54及びドライブピン55を介して
ケース本体41の内周部に軸線方向(前後方向)に移動
可能に且つ相対回転不能に保持されている。
As shown in FIG. 1, the stationary sealing ring 5 comprises a cylindrical holder 51 and an annular sealing ring main body 52 fixed thereto, and the case main body 41 is fixed to the case main body 41 via an O-ring 54 and a drive pin 55. The inner peripheral portion is held movably in the axial direction (front-back direction) and non-rotatable.

【0015】保持体51は、図1に示す如く、薄肉の第
1円筒部51aとその後端に一体形成した厚肉の第2円
筒部51bとからなる。第1円筒部51aには、図3に
示す如く、軸線方向に延びる前方開口状の切欠溝56が
形成されている。密封環本体52は、第2円筒部51b
に同心状に嵌合固着されている。
As shown in FIG. 1, the holding body 51 comprises a thin first cylindrical portion 51a and a thick second cylindrical portion 51b integrally formed at the rear end thereof. As shown in FIG. 3, a cutout groove 56 having a front opening shape extending in the axial direction is formed in the first cylindrical portion 51a. The sealing ring main body 52 includes a second cylindrical portion 51b.
Are fitted and fixed concentrically.

【0016】静止密封環5は、図1及び図3に示す如
く、保持体51の第1円筒部51aに、その前端から後
方へと軸線方向へと延びる係合溝56を形成して、この
係合溝56にケース本体41の内周部に植設したドライ
ブピン55を係合させることにより、係合溝56の範囲
での軸線方向移動を許容された状態で、ケース本体41
に相対回転不能に保持されている。ドライブピン55
は、ケース本体41の内周部に形成された小径の環状段
部49に植設されている。この環状段部49の内径は、
当該環状段部49を保持体51の第1円筒部51aが若
干の隙間を隔てて挿通しうる程度に設定されている。な
お、この例では、ドライブピン55及び係合溝56は、
図2に示す如く、直径方向に対向する2箇所に設けられ
ている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the stationary sealing ring 5 has an engaging groove 56 formed in the first cylindrical portion 51a of the holder 51 so as to extend in the axial direction from the front end thereof to the rear. By engaging the drive pin 55 implanted in the inner peripheral portion of the case main body 41 with the engagement groove 56, the case body 41 is allowed to move in the axial direction within the range of the engagement groove 56.
Are held so that they cannot rotate relative to each other. Drive pin 55
Is implanted in a small-diameter annular step portion 49 formed on the inner peripheral portion of the case main body 41. The inner diameter of the annular step 49 is
The annular step 49 is set to such an extent that the first cylindrical portion 51a of the holder 51 can be inserted with a slight gap therebetween. In this example, the drive pin 55 and the engagement groove 56 are
As shown in FIG. 2, they are provided at two locations facing each other in the diameter direction.

【0017】さらに、静止密封環5は、図1に示す如
く、環状段部49の後位において、保持体51の第1円
筒部51aの外周部とケース本体41の内周部との間に
介装したOリング54を介して、ケース本体41に二次
シールされた同心状態で軸線方向移動自在に保持されて
いる。この静止密封環5は、ケース本体41に形成され
た位置決め面46と同心状をなしている。
Further, as shown in FIG. 1, the stationary sealing ring 5 is provided between the outer peripheral portion of the first cylindrical portion 51a of the holder 51 and the inner peripheral portion of the case body 41 at the rear of the annular step portion 49. It is concentrically sealed to the case body 41 via an interposed O-ring 54 and is movably held in the axial direction. The stationary sealing ring 5 is concentric with a positioning surface 46 formed on the case body 41.

【0018】スプリング受け体53は、図1〜図3に示
す如く、その一部53aを切離した環状板で構成されて
おり、環状段部49の前位において、保持体51の第1
円筒部51aの前端部外周に形成した環状凹部58に係
合固定されている。スプリング受け体53は、その一部
53aが切離されていることにより、素材の弾性を利用
して環状凹部58に係脱しうるものであり、その構成材
及び板厚は、かかる環状凹部58への係脱を可能とする
弾性変形とスプリング部材6によるスプリング圧を受け
止め得る強度とを確保できることを条件として、適宜に
選定される。この例では、スプリング受け体53はSU
S316製の薄肉環状板の一部53aを切離してなるも
のである。また、保持体51の第1円筒部51aの前端
外周面は、図3に示す如く、スプリング受け体53の環
状凹部58への係脱を容易ならしめるべく、環状凹部5
8から前方へと漸次縮径するテーパ面59に構成されて
いる。なお、スプリング受け体53の後方への一定量以
上の移動は、環状段部49の前端部への衝合により阻止
されており、静止密封環5が後述するスプリング部材6
により押圧されたときにも取付ケース4から後方へ抜け
出すことがないように工夫されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the spring receiving body 53 is formed of an annular plate having a part 53a separated therefrom.
It is engaged and fixed to an annular recess 58 formed on the outer periphery of the front end of the cylindrical portion 51a. The spring receiving body 53 is capable of engaging and disengaging from the annular recess 58 by utilizing the elasticity of the material by partially separating the spring receiving body 53a. Is appropriately selected on the condition that elastic deformation that enables engagement and disengagement and strength that can receive spring pressure by the spring member 6 can be ensured. In this example, the spring receiver 53 is SU
It is obtained by cutting off a part 53a of a thin annular plate made of S316. As shown in FIG. 3, the outer peripheral surface of the front end of the first cylindrical portion 51a of the holding body 51 has an annular recess 5 for facilitating engagement and disengagement of the spring receiving body 53 with the annular recess 58.
The tapered surface 59 gradually decreases in diameter from 8 to the front. The rearward movement of the spring receiver 53 by a certain amount or more is prevented by abutment of the annular step portion 49 with the front end portion.
It is designed so that it does not come out of the mounting case 4 rearward even when pressed by the key.

【0019】スプリング部材6は、図1及び図3に示す
如く、スプリング保持体42とスプリング受け体53と
の間に介装された複数のコイルスプリング61…で構成
されており、静止密封環5を後方へと押圧附勢してい
る。コイルスプリング61…は、図2に示す如く、周方
向に等間隔を隔てて配置されている。なお、スプリング
保持体42の後端部には、周方向に所定間隔を隔てて環
状に並列する複数の凹部42a…が形成されており、各
凹部42aには各コイルスプリング61の前端部が係合
保持されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the spring member 6 is composed of a plurality of coil springs 61 interposed between a spring holder 42 and a spring receiver 53. Is pushed backward. The coil springs 61 are arranged at equal intervals in the circumferential direction, as shown in FIG. At the rear end of the spring holding body 42, a plurality of recesses 42a are formed in parallel with each other at predetermined intervals in the circumferential direction, and the front end of each coil spring 61 is engaged with each recess 42a. Are held together.

【0020】回転側密封要素2は、図1に示す如く、回
転軸12に挿通されたスリーブ7と、スリーブ7に固定
保持された回転密封環8と、スリーブ7を回転軸12に
固定するためのストッパーリング9及び複数のセットス
クリュー91…,92…とを具備する。
As shown in FIG. 1, the rotary side sealing element 2 is used to fix the sleeve 7 inserted through the rotary shaft 12, the rotary seal ring 8 fixedly held on the sleeve 7, and the sleeve 7 to the rotary shaft 12. , And a plurality of set screws 91... 92.

【0021】スリーブ7は、図1に示す如く、その前後
端部71,72を取付ケース4から突出させた状態で回
転軸12に挿通されている。スリーブ7は後端部72を
除いて薄肉の円筒形状をなすものであり、前端部71に
は複数(この例では2つ)のセット孔73…が穿設され
ている。また、スリーブ7の後端部72の内周部には、
回転軸12との間を二次シールするOリング74が保持
されている。
As shown in FIG. 1, the sleeve 7 is inserted through the rotary shaft 12 with its front and rear ends 71, 72 protruding from the mounting case 4. The sleeve 7 has a thin cylindrical shape except for a rear end portion 72, and a plurality of (two in this example) set holes 73 are formed in the front end portion 71. Also, on the inner peripheral portion of the rear end portion 72 of the sleeve 7,
An O-ring 74 for secondary sealing with the rotating shaft 12 is held.

【0022】回転密封環8は、図1に示す如く、スリー
ブ7の後端部72に、Oリング75及びドライブピン7
6を介して同心状に嵌合固定されている。回転密封環8
には、静止密封環5つまり密封環本体52がコイルスプ
リング61…により押圧接触されている。静止密封環5
と回転密封環8との対向端面は、軸線に直交する環状平
滑面をなす密封端面5a,8aに形成されている。
As shown in FIG. 1, an O-ring 75 and a drive pin 7 are provided at the rear end 72 of the sleeve 7 as shown in FIG.
6 are fitted and fixed concentrically. Rotary seal ring 8
, The stationary sealing ring 5, that is, the sealing ring main body 52 is pressed and contacted by the coil springs 61. Stationary sealing ring 5
And the rotary sealing ring 8 are formed at the sealing end faces 5a and 8a which form an annular smooth surface orthogonal to the axis.

【0023】ストッパーリング9は、図1及び図3に示
す如く、スリーブ7の前端部71にこれと同心状に嵌合
された円環状体である。ストッパーリング9のスリーブ
7への適正な嵌合状態は、ストッパーリング9の前端内
周部に形成した環状段部94がスリーブ7の前端面に衝
合することによって確保される。ストッパーリング9の
後端面は、当該適正な嵌合状態においてスリーブ7の軸
線に直交する、環状平面に形成されている。ストッパー
リング9には、周方向に適当間隔を隔てて径方向に貫通
する複数(この例では4つ)のネジ孔93…が穿設され
ている。これらネジ孔93…のうち2つは、上記した適
正な嵌合状態において、スリーブ4に穿設したセット孔
73,73に合致する。而して、セット孔73に合致し
ない各ネジ孔93には第1セットスクリュー91が螺合
されていて、図1に示す如く、各第1セットスクリュー
91をスリーブ7の外周面へと締め付けることにより、
ストッパーリング9がスリーブ7に固定される。一方、
セット孔73に合致する各ネジ孔93には第2セットス
クリュー92が螺合されていて、図1に示す如く、各第
2セットスクリュー92をセット孔73を通して回転軸
12の外周面へと締め付けることにより、ストッパーリ
ング9が回転軸12に固定される。したがって、ストッ
パーリング9に設けた各第1及び第2セットスクリュー
91,92を締め付けることにより、スリーブ7を回転
軸12に固定させることができ(図1に示す状態)、各
第1及び第2セットスクリュー91,92を緩めること
により、スリーブ7を回転軸12に挿脱自在となすこと
ができる(図3及び図4に示す状態)。ところで、スリ
ーブ7の全長は、両密封要素1,2の軸線方向における
位置関係が適正となる状態において、つまり両密封環
4,5のスプリング部材6による接触圧が適正となる状
態において、スリーブ7に取り付けられたストッパーリ
ング9の後端面とスプリング保持体42の前端面とが軸
線方向に所定の間隔(以下「適正間隔」という)Hを隔
てて対向するように、設定されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the stopper ring 9 is an annular body fitted to the front end 71 of the sleeve 7 concentrically therewith. Proper fitting of the stopper ring 9 to the sleeve 7 is ensured by the annular step 94 formed on the inner peripheral portion of the front end of the stopper ring 9 abutting against the front end surface of the sleeve 7. The rear end face of the stopper ring 9 is formed in an annular plane perpendicular to the axis of the sleeve 7 in the proper fitting state. The stopper ring 9 is provided with a plurality (four in this example) of screw holes 93 penetrating in the radial direction at appropriate intervals in the circumferential direction. Two of these screw holes 93 are aligned with the set holes 73 formed in the sleeve 4 in the above-described proper fitting state. A first set screw 91 is screwed into each screw hole 93 that does not match the set hole 73, and each first set screw 91 is tightened to the outer peripheral surface of the sleeve 7 as shown in FIG. By
The stopper ring 9 is fixed to the sleeve 7. on the other hand,
A second set screw 92 is screwed into each screw hole 93 corresponding to the set hole 73, and each second set screw 92 is tightened to the outer peripheral surface of the rotary shaft 12 through the set hole 73 as shown in FIG. As a result, the stopper ring 9 is fixed to the rotating shaft 12. Therefore, the sleeve 7 can be fixed to the rotating shaft 12 by tightening the first and second set screws 91 and 92 provided on the stopper ring 9 (the state shown in FIG. 1), and the first and second setscrews are respectively provided. By loosening the set screws 91 and 92, the sleeve 7 can be inserted into and removed from the rotary shaft 12 (the state shown in FIGS. 3 and 4). By the way, the total length of the sleeve 7 is set in a state where the positional relationship between the sealing elements 1 and 2 in the axial direction is appropriate, that is, in a state where the contact pressure of the spring members 6 of the sealing rings 4 and 5 is appropriate. The rear end face of the stopper ring 9 attached to the front end face of the spring holder 42 and the front end face of the spring holder 42 are set so as to face each other at a predetermined interval (hereinafter, referred to as “appropriate interval”) H in the axial direction.

【0024】各セット爪3は、図3及び図4に示す如
く、ストッパーリング9の外周部にビス31で取付けら
れる円弧板状の取付部32と、取付ケース4に形成され
た位置決め面46に接触係合する円弧板状の径方向位置
決め部33と、スプリング保持体42の前端部44とス
トッパーリング9との間に嵌入してスリーブ7に形成し
た係合孔77に突入係合する扇板状の軸線方向位置決め
部34とからなる。セット爪3の数は任意であるが、こ
の例では、一対のセット爪3,3を、図4に示す如く、
ストッパーリング9の径方向に対向する位置に取付ける
ようにしている。位置決め面46に接触係合する径方向
位置決め部33の内側面33aは、位置決め面46と同
一径をなす円弧面であって、取付部32をストッパーリ
ング9に取り付けたときにおいてストッパーリング9と
同心をなす円弧面に形成されている。したがって、取付
部32をストッパーリング9に取り付けると共に、径方
向位置決め部33の内側面33aを位置決め面46に密
に接触させると、ストッパーリング9とスプリング保持
体42とが径方向に芯ずれを生じない同心状態に位置決
めされ、その結果、スプリング保持体42及びこれと同
心状をなすケース本体41等で構成される静止側密封要
素1とストッパーリング9及びこれと同心関係に保持さ
れたスリーブ7等で構成される回転側密封要素2との径
方向位置関係を適正(同心)に保持させることができ
る。軸線方向位置決め部34は、取付部32をストッパ
ーリング9に取り付けたときにおいてストッパーリング
9の後端面に接触するように、取付部32に直交してお
り、その前後方向における板厚hは、前記した適正間隔
Hに一致する寸法に設定されている。また、係合孔77
のスリーブ7における形成位置は、スリーブ7に対して
上記した適正な嵌合状態にあるストッパーリング9とス
プリング保持体42との軸線方向間隔が適正間隔Hとな
っているときにおいて、ストッパーリング9に取り付け
られたセット爪3の軸線方向位置決め部34の先端が突
入係合しうるように、設定されている。したがって、各
セットスクリュー91,92を緩めた状態、つまりスト
ッパーリング9がスリーブ7に固定されておらず且つス
リーブ7が回転軸12に固定されていない状態において
も、取付部32をストッパーリング9に取り付けると共
に軸線方向位置決め部34を係合孔77に係合させてお
くと、密封環5,8を相互押圧させているコイルスプリ
ング61…の附勢力により、スリーブ7が取付ケース4
に対して前方へと押圧されることから、軸線方向位置決
め部34がストッパーリング9とスプリング保持体42
との間に挟圧されると共に、ストッパーリング9がその
スリーブ7からの離脱を軸線方向位置決め部34の係合
孔77への係合により阻止されて適正な嵌合状態に保持
され、前記した適正間隔Hを保持した状態で両密封要素
1,2が軸線方向に相対変位不能に連結される。なお、
両密封要素1,2の連結,位置決めを行うためには、少
なくとも一対のセット爪3,3が必要である。
As shown in FIGS. 3 and 4, each set claw 3 has an arcuate plate-shaped mounting portion 32 mounted on the outer peripheral portion of the stopper ring 9 with a screw 31 and a positioning surface 46 formed on the mounting case 4. A circular plate-shaped radial positioning portion 33 to be in contact with and engaged with the front end portion 44 of the spring holder 42 and the fan plate which is fitted into the engagement hole 77 formed in the sleeve 7 by being fitted between the stopper ring 9. And an axial-direction positioning portion 34. Although the number of the set claws 3 is arbitrary, in this example, the pair of set claws 3, 3 are connected as shown in FIG.
The stopper ring 9 is mounted at a position facing the radial direction. The inner surface 33a of the radial positioning portion 33 that is in contact with the positioning surface 46 is an arc surface having the same diameter as the positioning surface 46, and is concentric with the stopper ring 9 when the mounting portion 32 is mounted on the stopper ring 9. Are formed on the arc surface. Therefore, when the mounting portion 32 is attached to the stopper ring 9 and the inner side surface 33a of the radial positioning portion 33 is brought into close contact with the positioning surface 46, the stopper ring 9 and the spring holding member 42 are misaligned in the radial direction. As a result, the stationary sealing element 1, the stopper ring 9, and the sleeve 7 held concentrically with the stationary holding element 1 composed of the spring holder 42 and the case body 41 concentric with the spring holder 42, etc. The radial positional relationship with the rotation-side sealing element 2 constituted by the above can be maintained properly (concentrically). The axial positioning portion 34 is orthogonal to the mounting portion 32 so that the mounting portion 32 is in contact with the rear end surface of the stopper ring 9 when the mounting portion 32 is mounted on the stopper ring 9. The dimension is set to match the appropriate interval H. The engagement hole 77
Is formed on the stopper ring 9 when the axial distance between the stopper ring 9 and the spring holding body 42 in the above-mentioned proper fitting state with respect to the sleeve 7 is the proper distance H. It is set so that the tip of the axial positioning portion 34 of the attached set claw 3 can rush into engagement. Accordingly, even when the set screws 91 and 92 are loosened, that is, even when the stopper ring 9 is not fixed to the sleeve 7 and the sleeve 7 is not fixed to the rotating shaft 12, the mounting portion 32 is attached to the stopper ring 9. When the axial direction positioning portion 34 is engaged with the engaging hole 77 while being attached, the sleeve 7 is moved by the urging force of the coil springs 61.
, The axial positioning portion 34 is moved forward by the stopper ring 9 and the spring holder 42.
And the stopper ring 9 is prevented from being detached from the sleeve 7 by the engagement of the axial positioning portion 34 with the engagement hole 77, and is held in a proper fitting state. With the proper distance H maintained, the two sealing elements 1 and 2 are connected so that they cannot be relatively displaced in the axial direction. In addition,
In order to connect and position the two sealing elements 1 and 2, at least one pair of set claws 3 is required.

【0025】以上のように構成されたメカニカルシール
Mは、次のように、所定のシール機能を発揮する使用形
態と同一形態をなすカートリッジ構造に組み立てられ
る。
The mechanical seal M configured as described above is assembled into a cartridge structure having the same form as the use form that exhibits a predetermined seal function, as follows.

【0026】まず、ケース本体41内に、その後方か
ら、Oリング54を嵌合させた静止密封環5を挿入す
る。そして、静止密封環5の係合溝56,56にドライ
ブピン55,55を係合させた上、スプリング受け体5
3を静止密封環5の環状凹部58に係合させて静止密封
環5に固定する。かかるスプリング受け体53の環状凹
部58への係合は、静止密封環5の前端外周面がテーパ
面59に形成されていることとも相俟って、一部53a
を切離した環状板であるスプリング受け体53自体の弾
性変形により容易に行うことができる。
First, the stationary sealing ring 5 fitted with the O-ring 54 is inserted into the case body 41 from behind. Then, the drive pins 55, 55 are engaged with the engagement grooves 56, 56 of the stationary sealing ring 5, and
3 is fixed to the stationary sealing ring 5 by engaging the annular recess 58 of the stationary sealing ring 5. The engagement of the spring receiver 53 with the annular recess 58 is partly due to the fact that the outer peripheral surface of the front end of the stationary sealing ring 5 is formed on the tapered surface 59.
This can be easily performed by the elastic deformation of the spring receiving body 53 itself, which is an annular plate from which.

【0027】次に、静止密封環5にその後方から回転密
封環8を固着したスリーブ7を挿通させて、静止密封環
5に回転密封環8を対向させる。そして、ケース本体4
1から前方に突出させたスリーブ7の前端部分に、コイ
ルスプリング61…及びシール部材48を保持させたス
プリング保持体42を挿通させると共に、ストッパーリ
ング9を嵌合させる。
Next, the sleeve 7 to which the rotary seal ring 8 is fixed is inserted through the stationary seal ring 5 from behind, and the rotary seal ring 8 is opposed to the static seal ring 5. And the case body 4
The coil springs 61... And the spring holder 42 holding the seal member 48 are inserted into the front end portion of the sleeve 7 protruding forward from 1, and the stopper ring 9 is fitted.

【0028】しかる後、スプリング保持体42をビス4
5…によりケース本体41に取り付けて取付ケース4を
組み立てると共に、各セット爪3の取付部32を、径方
向位置決め部33をスプリング保持体42の位置決め面
46に接触係合させ且つ軸線方向位置決め部34をスト
ッパーリング9とスプリング保持体42との間に挟圧さ
せた状態でスリーブ7の係合孔77に突入係合させた状
態で、ストッパーリング9にビス31により取り付ける
ことにより、両密封要素1,2の軸線方向及び径方向に
おける位置関係が使用形態と同一となるように位置決め
されたカートリッジ構造のメカニカルシールMが組み立
てられる(図3,図4参照)。
After that, the spring holding member 42 is
5, the mounting case 4 is assembled by assembling the mounting case 4 and the mounting portion 32 of each set claw 3 is brought into contact with the radial positioning portion 33 in contact with the positioning surface 46 of the spring holder 42, and the axial positioning portion By attaching the stopper 34 to the stopper ring 9 with the screw 31 while pressing the stopper 34 between the stopper ring 9 and the spring holder 42 and pressing the stopper 34 into the engagement hole 77 of the sleeve 7, both sealing elements are A mechanical seal M having a cartridge structure positioned so that the positional relationship between the axis 1 and the axis 2 in the radial direction is the same as that in the usage mode is assembled (see FIGS. 3 and 4).

【0029】すなわち、ストッパーリング9に取り付け
た各セット爪77の軸線方向位置決め部34がスリーブ
7の係合孔77に係合していることから、ストッパーリ
ング9の各セットスクリュー91,92を締め付けてお
かずとも、ストッパーリング9がコイルスプリング61
…の押圧力によってスリーブ7から抜脱されることな
く、スリーブ7に対して適正な嵌合状態(第2セットス
クリュー92,92がスリーブ7の軸線方向においてセ
ット孔73,73に一致する状態)に保持されることに
なる。そして、ストッパーリング9とスプリング保持体
42との軸線方向における対向間隔は、各セット爪3の
軸線方向位置決め部34の介在によって、その板厚hに
一致する寸法に保持され、前記した適正間隔Hに保持さ
れる。すなわち、コイルスプリング61…による押圧作
用と各セット爪3の軸線方向位置決め部34の各係合孔
77への係合作用とによって、静止側密封要素1と回転
側密封要素2とが、コイルスプリング61…による両密
封環5,8の接触圧が適正となる状態で、つまり両密封
要素1,2の軸線方向における相対位置が適正となるよ
うに位置決めされた状態で、連結されることになる。
That is, since the axial positioning portions 34 of the set claws 77 attached to the stopper ring 9 are engaged with the engagement holes 77 of the sleeve 7, the set screws 91 and 92 of the stopper ring 9 are tightened. If not, the stopper ring 9 is
.. Without being pulled out of the sleeve 7 by the pressing force of... (The second set screws 92, 92 coincide with the set holes 73, 73 in the axial direction of the sleeve 7). Will be held. The distance between the stopper ring 9 and the spring holder 42 in the axial direction is maintained at a dimension corresponding to the plate thickness h by the interposition of the axial positioning portion 34 of each set claw 3. Is held. That is, by the pressing action of the coil springs 61 and the engaging action of the set claws 3 in the engaging holes 77 of the axial positioning portions 34, the stationary sealing element 1 and the rotating sealing element 2 are separated from each other by the coil springs. 61 are connected in a state where the contact pressures of the two sealing rings 5 and 8 are proper, that is, in a state where the relative positions of the two sealing elements 1 and 2 in the axial direction are proper. .

【0030】ところで、メカニカルシールMを脱着させ
る場合、両密封要素1,2を連結しておくためにストッ
パーリング9をスリーブ7に固定しておく必要がある
が、かかるストッパーリング9のスリーブ7への固定
は、セットスクリュー、特に第1セットスクリュー9
1,91を締め付けておくことによっても行うことがで
きる。しかし、スリーブ7が回転軸12に嵌合されてい
ない状態で、第1セットスクリュー91,91を締め付
けると、薄肉のスリーブ9が変形する虞れがある。一
方、スリーブ7を厚肉のものとしておくと、このような
虞れはないが、スリーブ7が貫通する静止密封環5やス
リーブ7に嵌合固定させる回転密封環8の径が必要以上
に大きくなり、これに伴ってケース本体41等も必然的
に大型化し、メカニカルシールMが徒に大型化すること
になる。しかも、スリーブ7は長尺なものであるから、
これを厚肉のものとすると、密封環5,8等が大型化す
ることとも相俟って、メカニカルシールM全体が徒に重
量化することになる。
When the mechanical seal M is detached, it is necessary to fix the stopper ring 9 to the sleeve 7 in order to connect the two sealing elements 1 and 2 to each other. Is fixed by a set screw, especially the first set screw 9.
1, 91 can also be performed by tightening. However, if the first set screws 91, 91 are tightened in a state where the sleeve 7 is not fitted to the rotating shaft 12, the thin-walled sleeve 9 may be deformed. On the other hand, if the sleeve 7 is made thick, there is no such a possibility. However, the diameter of the stationary sealing ring 5 through which the sleeve 7 penetrates and the diameter of the rotary sealing ring 8 fitted and fixed to the sleeve 7 are larger than necessary. Accordingly, the case body 41 and the like are inevitably increased in size, and the mechanical seal M is unnecessarily increased in size. Moreover, since the sleeve 7 is long,
If this is made thicker, the entirety of the mechanical seal M will be unnecessarily heavy, coupled with the increase in the size of the sealing rings 5, 8 and the like.

【0031】しかし、上記した如く、各セット爪3の軸
線方向位置決め部34を各係合孔77に係合させるよう
にすると、各セットスクリュー91,92を締め付けて
おかずとも、ストッパーリング9をスリーブ7に固定さ
せておくことができるから、上記した問題を生じること
なく、スリーブ7を薄肉のものとし得て、メカニカルシ
ールMの可及的な小型化,軽量化を図ることができる。
However, as described above, if the axial positioning portion 34 of each set claw 3 is engaged with each of the engagement holes 77, the stopper ring 9 can be connected to the sleeve without having to tighten the set screws 91 and 92. 7, the sleeve 7 can be made thin without causing the above-mentioned problems, and the mechanical seal M can be reduced in size and weight as much as possible.

【0032】また、ストッパーリング9とスプリング保
持体42との径方向における位置関係は、ストッパーリ
ング9に径方向に対向して取り付けられた両セット爪
3,3の径方向位置決め部33,33がスプリング保持
体42の位置決め面46に接触係合することから、同心
状態となる。したがって、両密封要素1,2は、径方向
における相対位置が適正となる状態に一体連結されるこ
とになり、その結果、位置決め面46と同心状態をなし
て取付ケース4に保持された静止密封環5とスリーブ7
に同心状に嵌合固定された回転密封環8との径方向位置
も同心に保持されることになり、両密封環5,8の対向
端面である密封端面5a,8aの平行度,同心度が確保
されることになる。
The positional relationship between the stopper ring 9 and the spring holder 42 in the radial direction is determined by the radial positioning portions 33 of the set claws 3, 3 attached to the stopper ring 9 in the radial direction. Since the spring holder 42 is in contact with the positioning surface 46 of the spring holder 42, the spring holder 42 is concentric. Therefore, the two sealing elements 1 and 2 are integrally connected in a state where the relative position in the radial direction is proper, and as a result, the stationary seal held by the mounting case 4 concentrically with the positioning surface 46. Ring 5 and sleeve 7
The radial position with respect to the rotary seal ring 8 which is fitted and fixed concentrically to the seal ring 5 is also held concentrically, and the parallelism and concentricity of the seal end faces 5a, 8a which are the opposite end faces of the seal rings 5, 8 Will be secured.

【0033】このように、両密封要素1,2が一対のセ
ット爪3,3により軸線方向及び径方向に適正に位置決
めされた状態で一体連結されたメカニカルシールMは、
そのまま回転機器に組み込むことができ、爾後、両セッ
ト爪3,3を取り外すことにより、良好なシール機能を
発揮することができる。
As described above, the mechanical seal M in which the two sealing elements 1 and 2 are integrally connected while being properly positioned in the axial direction and the radial direction by the pair of set claws 3 and 3 is as follows.
It can be incorporated in the rotating device as it is, and then, by removing both set claws 3, 3, a good sealing function can be exhibited.

【0034】すなわち、スリーブ7を回転軸12に挿通
させると共に、取付ケース4をボルト・ナット43によ
り軸封部ケーシング11に取り付けて、静止側密封要素
2を軸封部ケーシング11に取り付ける。そして、各第
1セットスクリュー91をスリーブ7へと締め付けて、
ストッパーリング9をスリーブ7に固定すると共に、各
第2セットスクリュー92をセット孔73を介して回転
軸12に締め付けて、回転側密封要素2を回転軸12に
取り付ける。しかる後、各セット爪3をストッパーリン
グ9から取り外すことにより、メカニカルシールMの回
転機器への組み込みを完了する(図1参照)。
That is, the sleeve 7 is inserted through the rotating shaft 12, the mounting case 4 is mounted on the shaft sealing casing 11 with the bolts and nuts 43, and the stationary sealing element 2 is mounted on the shaft sealing casing 11. Then, tighten each first set screw 91 to the sleeve 7,
The stopper ring 9 is fixed to the sleeve 7, and each second set screw 92 is tightened to the rotary shaft 12 through the set hole 73, and the rotary side sealing element 2 is attached to the rotary shaft 12. Thereafter, by removing each set claw 3 from the stopper ring 9, the incorporation of the mechanical seal M into the rotating device is completed (see FIG. 1).

【0035】かかるメカニカルシールMへの回転機器へ
の組み込み作業は、当該メカニカルシールMが上記した
如く予め使用形態と同一形態に組み立てられていること
から、両密封要素1,2の各構成部材を各別に組み込む
場合に比して、極めて容易であり、未熟練者であって
も、組み込み不良を生じることなく、適正に行うことが
できる。
The operation of assembling the mechanical seal M into the rotating device is performed by assembling the mechanical seal M in advance in the same form as the use form as described above. Compared with the case where each of them is incorporated separately, it is extremely easy, and even an unskilled person can perform the assembly properly without causing a defective assembly.

【0036】したがって、このようにして組み込まれた
メカニカルシールMによれば、回転軸12の回転に伴っ
て、静止密封環5つまり密封環本体52と回転密封環8
との対向端面である密封端面5a,8aが適正圧で接触
された平行,同心状態で相対回転することになり、かか
る密封端面5a,8aの相対回転摺接作用により被密封
流体領域Aと大気領域Bとを良好にシールすることがで
きる。しかも、かかるシール機能は、取付ケース4内に
おける密封端面5a,8aの内周側領域と取付ケース4
外の大気領域Bとの連通部分がスプリング保持体42の
内周凹部に装填したシール部材48により二次シールさ
れていることによって、より良好に発揮される。
Therefore, according to the mechanical seal M incorporated in this manner, the stationary seal ring 5, that is, the seal ring main body 52 and the rotary seal ring 8 are rotated with the rotation of the rotary shaft 12.
The sealed end faces 5a and 8a, which are opposite end faces to each other, rotate relative to each other in a parallel and concentric state where they are brought into contact with an appropriate pressure. The region B and the region B can be sealed well. In addition, such a sealing function is performed between the inner peripheral side regions of the sealing end faces 5 a and 8 a in the mounting case 4 and the mounting case 4.
The effect is achieved more favorably because the communication portion with the outside atmosphere region B is secondarily sealed by the seal member 48 loaded in the inner peripheral concave portion of the spring holder 42.

【0037】ところで、従来シールでは、冒頭で述べた
如く、ドライブピン155の抜け止め部155aをスプ
リング保持体42に形成した第2凹部142bへと突入
させているため、かかる第2凹部142の存在により、
スプリング保持体142の内周部にシール部材148を
保持させる環状凹部47に相当するスペースを確保する
ことができない。
By the way, in the conventional seal, as described at the beginning, the retaining portion 155a of the drive pin 155 protrudes into the second concave portion 142b formed in the spring holder 42. By
A space corresponding to the annular concave portion 47 for holding the seal member 148 on the inner peripheral portion of the spring holder 142 cannot be secured.

【0038】しかし、上記したメカニカルシールMで
は、スプリング受け体53を一部53aを切離した環状
板で構成すると共に、ドライブピン55をケース本体4
1に設けて、これを静止密封環5の外周部に係合させる
ようにしたから、メカニカルシールMを徒に大型化する
ことなく、シール部材48を設けておくためのスペース
(環状凹部47)を確保することができる。しかも、ス
プリング受け体53を薄い環状板で構成すると共に、こ
れを静止密封環5の外周部に係合させるようにしたか
ら、メカニカルシールMの小型化と部品点数の低減によ
る構造の簡略化を図ることができ、且つその組み立ても
容易となる。
However, in the mechanical seal M described above, the spring receiving body 53 is formed of an annular plate with a part 53a cut off, and the drive pin 55 is connected to the case body 4
1 and is engaged with the outer peripheral portion of the stationary sealing ring 5, so that the mechanical seal M is not enlarged unnecessarily, and a space for providing the sealing member 48 (annular concave portion 47). Can be secured. In addition, the spring receiving member 53 is formed of a thin annular plate and is engaged with the outer peripheral portion of the stationary sealing ring 5, so that the mechanical seal M can be downsized and the structure can be simplified by reducing the number of parts. And the assembly is easy.

【0039】また、メカニカルシールMの回転機器から
の取り外しは、上記した回転機器への組み込みと逆の手
順により行うことができ、当該組み込みと同様に容易に
行うことができる。すなわち、各セット爪3,3を上記
した状態となるようにストッパーリング9に取り付けた
上、各セットスクリュー91,92を緩めると共に、取
付ケース4を軸封部ケーシング11から取り外すことに
より、メカニカルシールMを組み立てた状態のまま回転
機器から取り外すことができる。このように、メカニカ
ルシールMを使用形態と同一形態に組み立て状態で回転
機器に脱着することにより、メカニカルシールMの組み
立て,分解を含めたメンテナンス作業も極めて容易に行
うことができる。また、上記したメカニカルシールM
は、回転機器への脱着を使用形態と同一形態に組み立て
たカートリッジ構造物として行うことができるものであ
るから、メカニカルシールの装着を予定しない回転機器
の軸封部(例えば、グランドパッキングを使用するよう
に構成されたスタフィングボックス等)にも、その構造
を変更することなく、そのまま装着することができ、ス
タフィングボックス等の既存の軸封部をメカニカルシー
ルによるものに容易に改造することができる。
The removal of the mechanical seal M from the rotating device can be performed in the reverse order of the above-described installation into the rotating device, and can be easily performed similarly to the installation. That is, by attaching the set claws 3 and 3 to the stopper ring 9 in the above-described state, loosening the set screws 91 and 92, and removing the mounting case 4 from the shaft seal casing 11, the mechanical seal is provided. M can be removed from the rotating device in the assembled state. In this way, by attaching and detaching the mechanical seal M to the rotating device in the assembled state in the same form as the usage form, maintenance work including assembly and disassembly of the mechanical seal M can be performed very easily. Further, the mechanical seal M described above is used.
Can be attached and detached to and from a rotating device as a cartridge structure assembled in the same form as the usage mode. Therefore, a shaft sealing portion of a rotating device that is not scheduled to have a mechanical seal (for example, a gland packing is used) Can be mounted on the stuffing box, etc. without changing its structure, and the existing shaft sealing part of the stuffing box, etc. can be easily remodeled with a mechanical seal. it can.

【0040】なお、本発明は上記した実施の形態に限定
されるものではなく、本発明の基本原理を逸脱しない範
囲において、適宜に改良,変更することができる。例え
ば、本発明は、上記したカートリッジ形のメカニカルシ
ールMの他、各構成部材を各別に一定の手順で回転機器
の軸封部に組み込むようにしたメカニカルシールにも適
用することができる。また、本発明が適用されるメカニ
カルシールは、密封端面5a,8aが相対回転摺接する
端面接触形のものの他、密封端面間を動圧や静圧により
非接触状態に保持させる非接触形のものにも適用するこ
とができる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately improved and changed without departing from the basic principle of the present invention. For example, the present invention can be applied not only to the above-described cartridge-type mechanical seal M, but also to a mechanical seal in which each component is individually incorporated into a shaft sealing portion of a rotating device in a predetermined procedure. The mechanical seal to which the present invention is applied is a non-contact type in which the sealing end faces 5a and 8a are kept in a non-contact state by dynamic pressure or static pressure, in addition to an end contact type in which the sealing end faces 5a and 8a are in relative sliding contact. Can also be applied.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上の説明から容易に理解されるよう
に、本発明のメカニカルシールは、静止密封環の附勢手
段ないし回転阻止手段を構成する部品の形状を可及的に
シンプルなものとし、且つ当該手段の部品点数を低減し
たものであるから、構造簡単にして安価に製作すること
ができ且つ組み立ても容易であり、極めて実用的価値の
高いものである。
As will be easily understood from the above description, the mechanical seal of the present invention has as simple as possible the shape of the components constituting the urging means or the rotation preventing means of the stationary sealing ring. In addition, since the number of parts of the means is reduced, the structure can be simplified, the device can be manufactured at low cost, and the assembly is easy, so that the device has extremely high practical value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るメカニカルシールの一例を示した
もので、シール機能を発揮する使用形態を示す縦断側面
図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional side view showing an example of a mechanical seal according to the present invention and showing a usage form in which a seal function is exhibited.

【図2】図1のII−II線に沿う縦断正面図である。FIG. 2 is a vertical sectional front view taken along the line II-II of FIG.

【図3】当該メカニカルシールの組み立て状態を示す要
部の縦断側面図である(断面は図4のIII−III線に沿
う)。
3 is a vertical sectional side view of a main part showing an assembled state of the mechanical seal (a cross section is along a line III-III in FIG. 4).

【図4】図3のIV−IV線に沿う縦断背面図である。FIG. 4 is a longitudinal rear view taken along the line IV-IV in FIG. 3;

【図5】従来シールを示す縦断側面図である。FIG. 5 is a vertical sectional side view showing a conventional seal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M…メカニカルシール、1…静止側密封要素、2…回転
側密封要素、3…セット爪、4…取付ケース、5…静止
密封環、5a,8a…密封端面、6…スプリング部材、
7…スリーブ、8…回転密封環、9…ストッパーリン
グ、11…軸封部ケーシング、12…回転軸、32…取
付部、33…径方向位置決め部、34…軸線方向位置決
め部、41…ケース本体、42…スプリング保持体(ス
プリング受け体に対向する取付ケース部分)、44…ス
プリング保持体の前端部、46…位置決め面、48…シ
ール部材、49…環状段部、51…保持体、51a…第
1円筒部(静止密封環の他端部)、52…密封環本体
(静止密封環の一端部)、53…スプリング受け体、5
3a…(スプリング受け体の切離部)、55…ドライブ
ピン、56…係合溝、58…環状凹部、59…テーパ
面、61…コイルスプリング、71…スリーブの前端
部、72…スリーブの後端部、73…セット孔、77…
係合孔、91,92…セットスクリュー、93…ネジ
孔。
M: mechanical seal, 1: stationary sealing element, 2: rotating sealing element, 3: set claw, 4: mounting case, 5: stationary sealing ring, 5a, 8a: sealed end face, 6: spring member,
7 ... Sleeve, 8 ... Rotating seal ring, 9 ... Stopper ring, 11 ... Shaft sealing part casing, 12 ... Rotating shaft, 32 ... Mounting part, 33 ... Radial positioning part, 34 ... Axial direction positioning part, 41 ... Case body 42, a spring holder (a mounting case portion facing the spring receiver), 44, a front end of the spring holder, 46, a positioning surface, 48, a sealing member, 49, an annular stepped portion, 51, a holder, 51a. 1st cylindrical part (the other end of the stationary sealing ring), 52... The sealing ring body (one end of the stationary sealing ring), 53.
3a (separated portion of spring receiver), 55 drive pin, 56 engagement groove, 58 annular recess, 59 tapered surface, 61 coil spring, 71 front end of sleeve, 72 rear of sleeve End, 73 ... Set hole, 77 ...
Engagement holes, 91, 92: set screw, 93: screw hole.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 取付ケースに軸線方向移動可能に保持さ
れた静止密封環と、回転軸側に静止密封環の一端部に対
向して固定された回転密封環と、静止密封環を回転密封
環へと押圧するスプリング部材とを具備するメカニカル
シールにおいて、静止密封環の他端部外周に環状凹部を
形成し、この環状凹部に一部を切離した環状板からなる
スプリング受け体をその素材の弾性を利用して係合固定
させ、スプリング部材をスプリング受け体とこれに対向
する取付ケース部分との間に装填し、静止密封環の他端
部に軸線方向に延びる係合溝を形成して、この係合溝に
取付ケースに取り付けたドライブピンを係合させてある
ことを特徴とするメカニカルシール。
1. A stationary sealing ring held in a mounting case so as to be movable in an axial direction, a rotating sealing ring fixed to an end of a stationary sealing ring on a rotating shaft side, and a rotating sealing ring fixed to the stationary sealing ring. And a spring member that presses the spring member toward the other end of the mechanical seal. The spring member is loaded between the spring receiving body and the mounting case portion facing the spring receiving body, and an engaging groove extending in the axial direction is formed at the other end of the stationary sealing ring. A mechanical seal wherein a drive pin mounted on a mounting case is engaged with the engagement groove.
【請求項2】 静止密封環の他端部外周面が、環状凹部
から漸次縮径するテーパ面に構成されていることを特徴
とする、請求項1に記載するメカニカルシール。
2. The mechanical seal according to claim 1, wherein the outer peripheral surface of the other end of the stationary sealing ring is formed as a tapered surface whose diameter gradually decreases from the annular concave portion.
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