JP2001208202A

JP2001208202A - 環状パッキン及びこれを使用したメカニカルシール

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Publication number: JP2001208202A
Application number: JP2000015199A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Fujinaga; 繁行藤永
Original assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Current assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Priority date: 2000-01-25
Filing date: 2000-01-25
Publication date: 2001-08-03
Anticipated expiration: 2020-01-25
Also published as: JP3335155B2

Abstract

(57)【要約】【課題】周方向の一個所が切離されたＯリングであっ
て、切離端面間の位置決めが容易であり且つ切離端面間
にずれが生じ難く、良好なシール機能を発揮しうるＯリ
ングを提供する。【解決手段】Ｏリング９_１は、周方向の一個所ＡがＶ
字形に切離されており、Ｖ字状凹面形状をなす第一切離
端面９ａとＶ字状凸面形状をなす第二切離端面９ｂとの
衝合により切離前の環状形態に復元されるものである。
切離端面９ａ，９ｂの屈曲部の角度αは、６０〜１２０
°に設定されている。切離端面９ａ，９ｂは、その屈曲
部に対して対称形状をなすものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、周方向の一個所を
切離してなるＯリング等の環状パッキン及びこれを使用
したメカニカルシールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】Ｏリング等の環状パッキンは、それ自体
の経年劣化により又はこれが装着される部材の修理，交
換に伴って、新たなものに交換されることがあるが、か
かる場合、環状パッキンがエンドレスのリング形状をな
すものである以上、その装着個所のみならず、パッキン
交換に直接関与しない個所までも分解，組立することが
必要となり、作業効率が頗る悪い。

【０００３】そこで、従来からも、周方向の一個所を切
離した環状パッキンが提案されている。かかる環状パッ
キンによれば、紐状に展開できることから、その装着個
所のみの分解，組立により交換を行うことができ、作業
効率を向上させることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の環状パ
ッキンは、一般に、一個所を直線状に切離させたもので
あり、切離端面が平面形状をなすものであったため、装
着時に切離端面同士をずれのない適正な状態で衝合させ
ること、つまり切離端面間の位置決めが困難であった。
また、二つの回転体形状部分をその間に装填した環状パ
ッキンでシール（二次シール）するように構成されたメ
カニカルシール等にあっては、両回転体形状部分をその
間に環状パッキンが装填された状態に組み立てる場合や
両回転体形状部分がその間に環状パッキンを装填した状
態で相対変位する場合に、当該環状パッキンにその切離
端面間にずれを生じさせる負荷が作用することがある
が、切離端面が上記の如き平面形状であるときには、切
離端面が面接触による摩擦係合力のみによって連結され
ているにすぎず、かかる負荷に対抗し得ない。したがっ
て、両回転体形状部分が環状パッキンの切離端面にずれ
を生じた状態で組み立てられたり、両回転形状部分の相
対変位により環状パッキンの切離端面にずれが生じて、
環状パッキンによる良好なシール機能が発揮されなくな
る虞れがある。その対策として、環状パッキンを一方の
回転体形状部分に装填可能な状態にもたらした上で、切
離端面を接着剤により連結しておくことも提案されては
いるが、環状パッキンが接着剤による連結が困難な弗素
樹脂等で構成されている場合や、シールすべき流体との
接触により接着剤の成分が溶出して、当該流体を汚染さ
せる虞れのある場合には、接着剤を使用することができ
ず、根本的な対策とはなり得ない。

【０００５】本発明は、このような点に鑑み、切離端面
間の位置決めが容易であり且つ切離端面間にずれが生じ
難く、良好なシール機能を発揮しうるＯリング等の環状
パッキン及びこれを使用することによって良好且つ安定
したシール機能を発揮させ得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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明の環状パッキンは、周方向の一個所がＶ字形に切離さ
れたものであり、Ｖ字状凹面形状をなす第一切離端面と
Ｖ字状凸面形状をなす第二切離端面との衝合により切離
前の環状形態に復元されるものである。かかる環状パッ
キンにあって、切離端面の屈曲部の角度が６０〜１２０
°となるようにしておくことが好ましい。また、切離端
面がその屈曲部に対して対称形状をなすものとしておく
ことが好ましい。

【０００７】また、本発明は、二つの回転体形状部分間
を環状パッキンにより二次シールするように構成された
メカニカルシールにおいて、当該環状パッキンとして、
上記の如く構成されたＯリングを使用することを提案す
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図７に基づいて具体的に説明する。

【０００９】図１に示すメカニカルシールは、円形の内
周部分を有するシールケース１とこれを左右方向に同心
状に洞貫する回転軸２との間に組み込まれた分割形のも
のであり、回転軸２に固定された第一リテーナ３と、第
一リテーナ３に保持された第一密封環４と、シールケー
ス１の内周部分に保持された第二リテーナ５と、第一リ
テーナ５に第一密封環４と同心対向状に保持された第二
密封環６とを具備して、スプリング部材８により第二リ
テーナ５を介して第二密封環６を第一密封環４へと押圧
接触させることによって、両密封環４，６の対向端面で
ある密封端面４ａ，６ａの相対回転摺接部分において、
その外周側領域である機内領域Ｈとその内周側領域であ
る機外領域（大気領域）Ｌとをシールするように構成さ
れている。なお、以下の説明において、左右とは図１及
び図２における左右を意味する。また、軸線とは、特に
明示しない限り、回転軸２又はこれと同心状に設けられ
る部材（密封環及びリテーナ等）の軸線を意味する。

【００１０】シールケース１は、図１に示す如く、回転
機器のハウジングに取り付けられたケース本体１ａと、
その左端部に取り付けられたリテーナ保持壁１ｂと、そ
の先端部に取り付けられた端部壁１ｃとからなる。

【００１１】第一リテーナ３は、図１に示す如く、ケー
ス本体１ａ内に配置されており、回転軸２に環状パッキ
ン９０による二次シール状態で嵌合固定された円環状の
本体部３ａと、その左端部に突設された円筒状の保持部
３ｂとからなる。

【００１２】第二リテーナ５は、図１に示す如く、リテ
ーナ保持壁１ｂの内周部分に環状パッキン９１を介して
軸線方向に相対変位可能な二次シール状態で嵌合保持さ
れた円筒状の本体部５ａと、本体部５ａの先端部（右端
部）から外方に突出する円環状の鍔部５ｂと、鍔部５ｂ
の外周端部に第一密封環方向へと突設された円筒状の保
持部５ｃとからなる。また、第二リテーナ５は、その回
転をシールケース１との間に設けた回転阻止手段により
阻止されている。すなわち、回転阻止手段は、図１に示
す如く、第二リテーナ５の本体部５ａに嵌合固定された
固定環７ａと、端部壁１ｃに取り付けられた環状板７ｂ
と、環状板７ｂを貫通して固定環７ａに固着されたドラ
イブピン７ｃとからなり、第二リテーナ５の軸線方向変
位を許容しつつ、そのシールケース１に対する相対回転
を阻止する。なお、本体部５ａと固定環７ａとの相対回
転は、図１に示す如く、固定環７ａの内周部に突設した
ピン７ｄを本体部５ａに形成した長溝５ｅに係合させる
ことにより、阻止されている。

【００１３】第一密封環４は、図１及び図２に示す如
く、基端部（右端部）４ｂの外径を先端部４ｃより小さ
くした円環状体であり、径方向に二分割されている。先
端部４ｃの端面は、軸線に直交する平滑な環状平面であ
る密封端面４ａに形成してある。

【００１４】而して、第一密封環４は、図１及び図２に
示す如く、その基端部４ｂと第一リテーナ３の保持部３
ｂとの対向周面部分（回転体形状部分）間に左右方向に
並列する第一及び第二環状パッキン９２，９３を充填さ
せることによって、第一リテーナ３に軸線方向に相対変
位可能な二次シール状態で嵌合保持されている。第二環
状パッキン９３は、第一リテーナ３の保持部３ｂの内周
中間部に突設した第二係止部３ｃと本体部３ａとの間に
配置されていて、両部３ａ，３ｃによる係止作用により
左右方向への飛び出しを阻止されている。一方、第一環
状パッキン９２は、第二係止部３ｃに衝合された状態で
第一リテーナ３の保持部３ｂの内周部分に嵌合されたス
ペーサリングたるＯリング係止環１１とこれに対向する
第一密封環４の先端部４ｃの端面で構成される第一係止
部４ｄとの間に配置されていて、第一係止部４ｄによる
係止作用により、第一密封環４に対するその密封端面方
向（左方向）への相対変位が阻止されており、Ｏリング
係止環１１による係止作用により、第一リテーナ３に対
する上記と逆方向（右方向）への相対変位が阻止されて
いる。

【００１５】第二密封環６は、図１及び図２に示す如
く、基端部（左端部）６ｂの外径を先端部６ｃより小さ
くした円環状体であり、先端部６ｃの端面を軸線に直交
する平滑な環状平面である密封端面６ａに形成してあ
る。第二密封環６は、第一密封環４と同様に、径方向に
二分割されている。

【００１６】而して、第二密封環６は、第一密封環４と
同様に、図１及び図２に示す如く、その基端部６ｂと第
二リテーナ５の保持部５ｃとの対向周面部分（回転体形
状部分）間に左右方向に並列する第一及び第二環状パッ
キン９４，９５を充填させることによって、第二リテー
ナ５に軸線方向に相対変位可能な二次シール状態で嵌合
保持されている。第二環状パッキン９５は、第二リテー
ナ５の保持部５ｃの内周中間部に突設した第二係止部５
ｄと鍔部５ｂとの間に配置されていて、両部５ｂ，５ｄ
による係止作用により左右方向への飛び出しを阻止され
ている。一方、第一環状パッキン９４は、第二係止部５
ｄに衝合された状態で第二リテーナ５の保持部５ｃの内
周部分に嵌合されたスペーサリングたるＯリング係止環
１２とこれに対向する第二密封環６の先端部６ｃの端面
で構成される第一係止部６ｄとの間に配置されていて、
第一係止部６ｄによる係止作用により、第二密封環６に
対するその密封端面方向（右方向）への相対変位が阻止
されており、Ｏリング係止環１２による係止作用によ
り、第二リテーナ５に対する上記と逆方向（左方向）へ
の相対変位が阻止されている。

【００１７】ところで、リテーナ３，５の保持部３ｂ，
５ｃの内周部分と密封環４，６の基端部４ｂ，６ｂの外
周部分との径方向間隔つまり第一環状パッキン９２，９
４及び第二環状パッキン９３，９５の締代は、第一及び
第二環状パッキン９２，９３又は９４，９５により密封
環４，６をその分割端面が適正に衝合する円環状体に保
持するに充分な緊縛力と密封環４，６のリテーナ３，５
に対する相対回転を阻止するに充分な摩擦係合力とが確
保されることを条件として、適宜に設定される。

【００１８】そして、固定環７ａと端部壁１ｃに取り付
けられた環状板７ｂとの間には、回転軸２の周囲に等間
隔を隔てて配置した複数個のスプリング部材（圧縮コイ
ルスプリング）８が介装されていて、第二リテーナ５を
第一密封環方向（左方向）に附勢して、第二密封環６を
第一密封環４に押圧接触させるようになっている。すな
わち、密封環４，６は、リテーナ３，５に直接に嵌合固
着されておらず、スプリング部材８による相互押圧力に
より第一環状パッキン９２，９４を介して第二係止部３
ｃ，５ｄ（直接的にはＯリング係止環１１，１２）に押
し付けられること、及び環状パッキン９２，９３，９
４，９５を介して保持部３ｂ，５ｃに相対回転不能に摩
擦係合されることによって、リテーナ３，５に嵌合固定
されている。このように、密封環４，６とリテーナ３，
５との間には直接的且つ強力な接着部分が存在しないこ
とから、リテーナ３，５の加工精度がかかる接着部分か
ら密封端面４ａ，６ａの表面精度に悪影響を及ぼすよう
なことや、熱膨張係数の異なる材料で構成される（例え
ば、第一密封環４はカーボンで、第二密封環６は超硬合
金で、各リテーナ３，５はＳＵＳ３０４で、夫々構成さ
れる）密封環４，６の熱歪とリテーナ３，５の熱歪とが
相互干渉して密封端面４ａ，６ａの表面精度に悪影響を
及ぼすようなことがない。つまり、密封端面４ａ，６ａ
に分割個所で段差が生じるようなことがない。したがっ
て、密封端面４ａ，６ａが適正な接触状態に保持され、
密封端面４ａ，６ａの相対回転摺接作用によるシール機
能が良好に発揮される。

【００１９】而して、二つの回転体形状部分間をシール
する各環状パッキン（第一リテーナ３の本体部３ａと回
転軸２との対向周面部分間をシールする環状パッキン９
０、第二リテーナ５の本体部５ａとシールケース１のリ
テーナ保持部１ｂとの対向周面部分間をシールする環状
パッキン９１、第一リテーナ３の保持部３ｂと第一密封
環４の基端部４ｂとの対向周面部分間をシールする第一
及び第二環状パッキン９２，９３並びに第二リテーナ５
の保持部５ｃと第二密封環６の基端部６ｂとの対向周面
部分間をシールする第一及び第二環状パッキン９４，９
５）としては、シール条件に応じてフッ素ゴム，ＮＢ
Ｒ，ＥＰＤＭ等の弾性材からなるＯリングが使用される
が、特に、密封環４，６の交換等のメンテナンス作業時
に、密封環４，６と共に脱着されるＯリング９１，９
２，９３，９４，９５については、当該メンテナンス作
業の効率アップを図るために、図３〜図１０に示す如
く、周方向の一個所がＶ字形に切離されていて、Ｖ字状
凹面形状をなす第一切離端面９ａとＶ字状凸面形状をな
す第二切離端面９ｂとの衝合により切離前の環状形態に
復元されるように構成されたＯリング９が使用される。

【００２０】このＯリング９は、切離端面９ａ，９ｂを
一定の平面（投影面）に投影させた場合における投影形
状がＶ字形状となるように、周方向の一個所（以下「切
離個所」という）Ａを切離したものであり、次のような
三つのタイプに大別される。

【００２１】すなわち、第一のタイプのＯリング９（以
下「第一Ｏリング９₁」という）は、切離端面９a，９ｂ
の境界線（切離線）が当該Ｏリング９₁が装填される部
材の対向周面部分の軸線方向に平行する（当該対向周面
部分の径方向に直交する）ものであり、図３〜図５に示
す如く、リング軸線Ｂ−Ｂに直交する投影面（以下「投
影面」という）Ｃ−Ｃを設定して、この投影面Ｃ−Ｃへ
の切離端面９ａ，９ｂの投影形状がＶ字状線となるよう
に、切離個所Ａを切断したものである。なお、リング軸
線Ｂ−Ｂとは、Ｏリング９の最小内径部分及び最大外径
部分の曲率中心Ｄを通過するＯリング９の軸線をいい、
当該Ｏリング９が装填された部材の対向周面部分の軸線
に一致する。

【００２２】而して、第一Ｏリング９₁は、図４に示す
如く、径方向荷重Ｐ，Ｐ´が作用した場合、切離端面９
ａ，９ｂがＶ字状をなして凹凸係合しているから、切離
端面９ａ，９ｂが径方向にずれることはない。一方、軸
線方向荷重Ｑ，Ｑ´が作用した場合、切離端面９ａ，９
ｂは、図５に示す如く、その作用方向に平行をなしてい
るから、ずれを生じる虞れがある。しかし、第一Ｏリン
グ９₁はＶ字形に切離したものであるから、冒頭で述べ
た如く直線状に切離したものに比して、切離端面９ａ，
９ｂの接触面積が大きくなり、切離端面９ａ，９ｂの摩
擦係合力が大きくなる。したがって、二つの部材間に圧
縮状態で装填されことにより、切離端面９ａ，９ｂ間の
圧接力が増大することとも相俟って、軸線方向荷重Ｑ，
Ｑ´が作用したときにも、切離端面９ａ，９ｂにずれが
生じる虞れは少ない。

【００２３】ところで、このような切離端面９ａ，９ｂ
のずれが効果的に阻止されるためには、投影形状である
Ｖ字状線の屈曲部つまり切離端面９ａ，９ｂの屈曲部９
ｃの角度αは６０〜１２０°としておくことが好まし
い。すなわち、図４に一点鎖線で示す如くα＞１２０°
であると、切断個所ＡにＯリング９₁の直径方向への荷
重Ｐが作用した場合に、これに対抗する切離端面９ａ，
９ｂの係合力が低くなり、当該直径方向に切離端面９
ａ，９ｂがずれる虞れがある。また、図４に二点鎖線で
示す如くα＜６０°であると、第一切離端面９ａの両側
舌部９ｄ，９ｄが薄肉となるため、上記した直径方向の
荷重Ｐ，Ｐ´が作用した場合、舌部９ｄが屈曲変形して
（舌部９ｃ，９ｃ間が開いて）第二切離端面９ｂのずれ
を阻止することができず、α＞１２０°である場合と同
様に切離端面９ａ，９ｂの係合力が低下する。また、α
＜６０°であると、上記した舌部９ｃの屈曲変形や第二
切離端面９ｂへの第一切離端面９ａの食い込みによって
舌部９ｃ，９ｃが開いて、その接合部（第一切離端面９
ａの屈曲部９ｃ）に亀裂が生じる虞れがある。このよう
な理由から、６０°≦α≦１２０°としておくことが好
ましい。また、切離端面９ａ，９ｂ間の係合力を充分に
確保するためには、両舌部９ｃ，９ｃの肉厚（強度）を
均等にしておくことが好ましい。すなわち、切離端面９
ａ，９ｂを、図４に示す如く、その屈曲部９ｃに対して
対称形状をなすこと、つまり屈曲部９ｃが当該リング９
₁の軸線方向幅における中央に位置するように設定して
おくことが好ましい。

【００２４】また、第二のタイプのＯリング９（以下
「第二Ｏリング９₂」という）は、切離端面９ａ，９ｂ
の境界線が当該Ｏリング９₂が装填される部材の対向周
面部分の軸線方向に直交する（当該対向周面部分の径方
向に平行する）ものであり、図６及び図７に示す如く、
切離個所Ａにおける断面中心Ｅを通過する直径線Ｆ−Ｆ
に直交する投影面（以下「投影面」という）Ｇ−Ｇを設
定して、この投影面Ｇ−Ｇへの切離端面９ａ，９ｂの投
影形状が第一Ｏリング９₁と同一のＶ字状線となるよう
に、切離個所Ａを切断したものである。なお、直径線と
は曲率中心Ｄを通過してリング軸線Ｂ−Ｂに直交する直
線をいい、断面中心とは直径線に沿うＯリング９の円形
断面の中心をいい、当該断面中心のうち切離個所Ａにお
けるものを断面中心Ｅとして特定すると共に、当該直径
線のうち断面中心Ｅを通過するものを直径線Ｆ−Ｆとし
て特定する（図１０参照）。

【００２５】而して、第二Ｏリング９₂は、図７に示す
如く、軸線方向荷重Ｑ，Ｑ´が作用した場合、切離端面
９ａ，９ｂがＶ字状をなして凹凸係合しているから、切
離端面９ａ，９ｂが径方向にずれることはない。一方、
径方向荷重Ｐ，Ｐ´が作用した場合、切離端面９ａ，９
ｂは、図６に示す如く、その作用方向に平行をなしてい
るから、ずれを生じる虞れがある。しかし、第二Ｏリン
グ９₂はＶ字形に切離したものであるから、冒頭で述べ
た如く直線状に切離したものに比して、切離端面９ａ，
９ｂの接触面積が大きくなり、切離端面９ａ，９ｂの摩
擦係合力が大きくなる。したがって、二つの部材間に圧
縮状態で装填されことにより、切離端面９ａ，９ｂ間の
圧接力が増大することとも相俟って、径方向荷重Ｐ，Ｐ
´が作用したときにも、切離端面９ａ，９ｂにずれが生
じる虞れは少ない。なお、第二Ｏリング９₂において
も、上記したと同様の理由から、６０°≦α≦１２０°
としておくこと、及び切離端面９ａ，９ｂをその屈曲部
９ｃに対して対称形状をなすものとしておくこと（屈曲
部９ｃが当該リング９₂の径方向幅における中央に位置
するように設定しておくこと）が好ましい。

【００２６】このように、第一及び第二Ｏリング９₁，
９₂は、径方向荷重Ｐ，Ｐ´及び軸線方向荷重Ｑ，Ｑ´
が作用した場合にも切離端面９ａ，９ｂがずれることが
ないから、上記した環状パッキン９１，９２，９３，９
４，９５として何れのＯリング９₁，９₂を使用しても、
良好なシール機能を発揮することができる。但し、切離
端面９ａ，９ｂの凹凸係合によるずれ阻止力は、切離端
面９ａ，９ｂの摩擦係合によるずれ阻止力よりも大き
い。したがって、径方向荷重Ｐ，Ｐ´に対するずれ阻止
を軸線方向荷重Ｑ，Ｑ´に対するずれ阻止より重視する
必要がある場合には、前者のずれ阻止を切離端面９ａ，
９ｂの凹凸係合により行う第一Ｏリング９₁を使用する
ことが好ましく、逆の場合には、後者のずれ阻止を切離
端面９ａ，９ｂの凹凸係合により行う第二Ｏリング９₂
を使用することが好ましい。かかる点から、上記メカニ
カルシールにあって、例えば、軸線方向に相対変位する
シールケース１と第二リテーナ５との対向周面部分間に
装填される環状パッキン９１については第二Ｏリング９
₂を使用することが好ましく、これ以外の環状パッキン
９２，９３，９４，９５については、何れのＯリング９
₁，９₂を使用してもよい。

【００２７】また、第三のタイプのＯリング９（以下
「第三Ｏリング９₃」という）は、切離端面９ａ，９ｂ
の境界線が当該Ｏリング９₃が装填される部材の対向周
面部分の軸線方向及び径方向に直交も平行もしないもの
であり、図８〜図１０に示す如く、断面中心Ｅを通過し
且つ直径線Ｆ−Ｆに対して傾斜する直線Ｈ−Ｈに直交す
る投影面（以下「投影面」という）Ｊ−Ｊを設定して、
この投影面Ｊ−Ｊへの切離端面９ａ，９ｂの投影形状が
第一Ｏリング９₁と同一のＶ字状線となるように、切離
個所Ａを切断したものである。なお、第三Ｏリング９₃
においても、上記したと同様の理由から、６０°≦α≦
１２０°としておくこと、及び切離端面９ａ，９ｂをそ
の屈曲部９ｃに対して対称形状をなすものとしておくこ
とが好ましい。

【００２８】而して、第三Ｏリング９₃は、図８及び図
９に示す如く、第一及び第二Ｏリング９₁，９₂と異なっ
て、径方向荷重Ｐ，Ｐ´及び軸線方向荷重Ｑ，Ｑ´が作
用した場合にも、何れの作用方向にも切離端面９ａ，９
ｂが平行とならないことから、径方向荷重Ｐ，Ｐ´及び
軸線方向荷重Ｑ，Ｑ´の何れに対しても切離端面９ａ，
９ｂのずれが凹凸係合力によって阻止されることにな
る。したがって、径方向荷重Ｐ，Ｐ´に対するずれ阻止
及び軸線方向荷重Ｑ，Ｑ´に対するずれ阻止の何れか一
方を重視する必要がある場合は勿論、両方のずれ阻止を
等価的に重視する必要がある場合にも、好適に使用する
ことができる。したがって、上記メカニカルシールにあ
っては、環状パッキン９１，９２，９３，９４，９５の
全てに第三Ｏリング９₃を使用することができる。但
し、投影面ＪーＪを決定する直線Ｈ−Ｈの直径線Ｆ−Ｆ
に対する傾斜角βは、重視すべき荷重方向及びその重視
程度に応じて変更しておくことが好ましい。例えば、径
方向荷重Ｐ，Ｐ´に対するずれ阻止を重視する場合には
４５°＜β＜９０°又は９０°＜β＜１３５°としてお
くことが好ましく、径方向荷重Ｐ，Ｐ´に対するずれ阻
止を重視する程度が高くなるに従い、傾斜角βを９０°
に近づけておくことが好ましい。また、軸線方向荷重
Ｑ，Ｑ´に対するずれ阻止を重視する場合には０°＜β
＜４５°又は１３５°＜β＜１８０°としておくことが
好ましく、軸線方向荷重Ｑ，Ｑ´に対するずれ阻止を重
視する程度が高くなるに従い、傾斜角βを０°又は１８
０°に近づけておくことが好ましい。さらに、両方のず
れ阻止を等価的に重視する場合には、傾斜角βを４５°
又は１３５°としておくことが好ましい。なお、第一Ｏ
リング９₁はβ＝９０°とした場合であり、第三Ｏリン
グ９₂はβ＝０°，１８０°とした場合である。

【００２９】Ｏリング９₁，９₂，９₃の切離加工は、上
記した切離面９ａ，９ｂの投影面Ｃ−Ｃ，Ｇ−Ｇ，Ｊ−
Ｊへの投影形状に一致するＶ字形状に屈曲させたカッタ
１３の刃先１３ａを切離個所Ａにおいて投影面Ｃ−Ｃ，
Ｇ−Ｇ，Ｊ−Ｊに直交する直線（第一Ｏリング９₁にお
いてはＢ−Ｂ線，第２Ｏリング９₂においてはＦ−Ｆ
線，第三Ｏリング９₃においてはＨ−Ｈ線）上を銭、ま
た、銭，方向（以下「カッタ進行方向」という）上を進
行させていくことによって行うことが好ましい。例え
ば、第一Ｏリング９₁の切離加工は、図１１及び図１２
に示す如く、カッタ１３の刃先１３ａをＦ−Ｆ線に沿っ
て進行させることにより、切離個所ＡをＶ字形に切断す
るのである。

【００３０】ところで、Ｏリング９₁，９₂，９₃の切離
加工は、平板状のカッタを使用して、屈曲部９ｃの両側
部分を各別に切断することによっても行うことができ
る。しかし、上記したＶ字状のカッタ１３による場合は
Ｖ字カットを１工程で行うことができるが、平板状のカ
ッタによる場合は２工程必要となり、Ｏリング９₁，
９₂，９₃の製作効率が低い。さらに、平板状のカッタに
よってＶ字カットした場合には、各別にした直線状の切
り込みが屈曲部９ｃにおいて円滑に連結され難く、一方
の切り込みが屈曲部９ｃを越えてしまう虞れがある。つ
まり、屈曲部９ｃに余分な切り込みが形成される虞れが
ある。かかる余分な切り込みは、それが極く微小なもの
であっても、舌部９ｄ，９ｄ間が開くような力が作用し
た場合に大きな亀裂に成長して、切離端面９ａ，９ｂの
凹凸係合力が低下又は喪失する事態を招来する。Ｖ字状
のカッタ１３によれば、このような余分な切り込みが形
成されず、６０°≦α≦１２０°としておくこととも相
俟って、上記した亀裂が発生する虞れがない。このよう
な虞れは、Ｖ字状のカッタ１３の角部にアールを設け
て、屈曲部９ｃを円弧状に形成しておくことより、より
効果的に回避することができる。

【００３１】なお、本発明は上記した実施の形態に限定
されず、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、
断面円形のＯリングのみならず、あらゆる断面形状の環
状パッキンに適用することができる。また、切離端面９
ａ，９ｂは、完全なＶ字形をなすものでなくともよく、
Ｕ字形のようなものでもよい。しかし、Ｗ字形又はこれ
に類する形状をなすものは除外される。

【００３２】また、メカニカルシールにあっても、上記
した如く、相対回転摺接する両密封環を分割構造とする
ものに限定されず、当該メカニカルシールの各構成部材
の寸法や使用条件等によっては何れか一方の密封環のみ
を分離構造としておいてもよい。さらに、密封環やＯリ
ング以外のメカニカルシール構成部材についても、必要
に応じて、径方向に分割した構造となしておいてもよ
い。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から容易に理解されるよう
に、本発明の環状パッキンによれば、切離端面間の位置
決めが容易であり且つ切離端面間にずれが生じ難く、周
方向の一個所を切離しないエンドレスのものと同様に、
良好なシール機能を発揮させることができる。また、本
発明のメカニカルシールによれば、その全体を分解する
ことなく、Ｏリングの交換を含むメンテナンス作業を効
率よく行うことができ、Ｏリングによるシール機能の低
下によりメカニカルシール全体の機能が低下するような
虞れもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るメカニカルシールの一例を示した
縦断側面図である。

【図２】図１の要部の拡大図である。

【図３】本発明に係る環状パッキンの一例を示す正面図
である。

【図４】図３の要部の拡大図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】本発明に係る環状パッキンの変形例を示す正面
図である。

【図７】図６のVII − VII線断面図である。

【図８】本発明に係る環状パッキンの他の変形例を示す
正面図である。

【図９】図８のIX−IX線断面図である。

【図１０】図８のＸ−Ｘ線断面図である。

【図１１】環状パッキンの切離状態を示す側面図であ
る。

【図１２】図１１のXII−XII線断面図である。

【符号の説明】

１…シールケース、２…回転軸、３…第一リテーナ、４
…第一密封環、４ａ，６ａ…密封端面、５…第二リテー
ナ、６…第二密封環、９１，９２，９３，９４，９５…
環状パッキン、９，９₁，９₂，９₃…Ｏリング、９ａ…
第一切離端面、９ｂ…第２切離端面、９ｃ…屈曲部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周方向の一個所がＶ字形に切離されてお
り、Ｖ字状凹面形状をなす第一切離端面とＶ字状凸面形
状をなす第二切離端面との衝合により切離前の環状形態
に復元されることを特徴とする環状パッキン。
【請求項２】切離端面の屈曲部の角度が６０〜１２０
°であることを特徴とする、請求項１に記載する環状パ
ッキン。
【請求項３】切離端面がその屈曲部に対して対称形状
をなすものであることを特徴とする、請求項１又は請求
項２に記載する環状パッキン。
【請求項４】二つの回転体形状部分間を環状パッキン
により二次シールするように構成されたメカニカルシー
ルにおいて、当該環状パッキンが、周方向の一個所がＶ
字形に切離されたＯリングであって、Ｖ字状凹面形状を
なす第一切離端面とＶ字状凸面形状をなす第二切離端面
との衝合により切離前の環状形態に復元されるＯリング
であることを特徴とする、環状パッキンを使用したメカ
ニカルシール。