JP2020085036A - mechanical seal - Google Patents

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Abstract

To provide a mechanism seal with high versatility capable of being used without selecting fluid to be sealed.SOLUTION: Mechanical seals 10A, 10B comprise a stationary element 30 having a stationary seal ring 35 and attached to a housing 3, a rotary side element 20 having a rotary seal ring 25 and attached to a rotational shaft 3, and energization means 38A, 38B of energizing the stationary seal ring 35 and the rotary seal ring 25 in opposite directions, and has partition means 32, 33, 34, 36, 39 that hermetically partition back surface 25b, 35b side of the stationary seal ring 35 or the rotary seal ring 25 into an inner diameter side and an outer diameter side. On the inner diameter side and the outer diameter side of the partitioning means 32, 33, 34, 36, 39, installation spaces C1 and C2 are provided, in which the energization means 38A and 38B can be individually installed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、回転軸を密封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 rotating shaft.

ウォーターポンプ、攪拌機等のように、固定側構造(ハウジング)に対して相対的に回転可能に回転軸を取付けるにあたり、固定側構造と回転軸との間を軸封するメカニカルシールが知られている。 A mechanical seal, such as a water pump or a stirrer, which seals a space between a fixed-side structure and a rotary shaft when mounting the rotary shaft so as to be rotatable relative to the fixed-side structure (housing) is known. ..

例えば、特許文献1に示されるメカニカルシールは、ウォーターポンプに適用されるものであり、静止密封環、静止密封環に外嵌されたベローズ、及びベローズの外径側に配置されて静止密封環を回転密封環側に付勢するウェーブスプリング(付勢手段)を有する静止側要素と、回転密封環を有する回転側要素と、から構成され、ウォーターポンプ駆動時に、静止密封環及び回転密封環の外径側に導かれた水やLLC(Long Life Coolant)といった被密封流体の圧力を利用して当該被密封流体を密封している。 For example, the mechanical seal shown in Patent Document 1 is applied to a water pump, and includes a stationary seal ring, a bellows externally fitted to the stationary seal ring, and a static seal ring disposed on the outer diameter side of the bellows. A stationary side element having a wave spring (biasing means) for urging the rotary seal ring side and a rotary side element having a rotary seal ring are provided. The sealed fluid is sealed by utilizing the pressure of the sealed fluid such as water or LLC (Long Life Coolant) guided to the radial side.

特許第5009909号公報(第2頁、第8図)Japanese Patent No. 5099009 (page 2, FIG. 8)

特許文献1に示されるメカニカルシールは、被密封流体の圧力が弱まっても、ウェーブスプリングの付勢力によって静止密封環及び回転密封環が密接した状態を保つことができるようになっている。このようなメカニカルシールを汎用的に使用しようとすると、被密封流体が高濃度スラリーや腐食性である際にはウェーブスプリングが目詰まりや腐食する虞があった。 The mechanical seal disclosed in Patent Document 1 can keep the stationary seal ring and the rotary seal ring in close contact with each other by the urging force of the wave spring even if the pressure of the sealed fluid is weakened. When such a mechanical seal is used for general purposes, the wave spring may be clogged or corroded when the fluid to be sealed is a high-concentration slurry or corrosive.

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、被密封流体を選ぶことなく使用可能な汎用性の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 these problems, and an object thereof is to provide a mechanical seal with high versatility that can be used without selecting a fluid to be sealed.

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、
静止密封環を有しハウジングに取付けられる静止側要素と、回転密封環を有し回転軸に取付けられる回転側要素と、前記静止密封環と前記回転密封環とを対向方向に付勢する付勢手段と、を備えるメカニカルシールであって、
前記静止密封環または前記回転密封環の背面側を内径側と外径側とに密封状に区画する区画手段を有し、前記区画手段の内径側及び外径側に、それぞれ前記付勢手段を設置可能な設置空間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、区画手段の内径側及び外径側に設けられた設置空間の一方を適宜選択して付勢手段を配置することができるので、汎用性の高いメカニカルシールを提供することができる。例えば、区画手段の内径側及び外径側に設けられた設置空間から被密封流体に影響されない設置空間を選択して付勢手段を配置することができる。
In order to solve the above problems, the mechanical seal of the present invention,
A stationary element having a stationary seal ring attached to the housing, a rotating element having a rotary seal ring attached to the rotating shaft, and a biasing force for biasing the stationary seal ring and the rotary seal ring in opposite directions. A mechanical seal comprising:
The stationary sealing ring or the rotary sealing ring has a partition means for sealingly partitioning the back side into an inner diameter side and an outer diameter side, and the biasing means is provided on the inner diameter side and the outer diameter side of the partition means, respectively. It is characterized by having an installation space that can be installed.
According to this feature, it is possible to appropriately select one of the installation spaces provided on the inner diameter side and the outer diameter side of the partition means to arrange the biasing means, and thus it is possible to provide a mechanical seal with high versatility. it can. For example, the urging means can be arranged by selecting an installation space that is not affected by the sealed fluid from installation spaces provided on the inner diameter side and the outer diameter side of the partition means.

好適には、前記静止側要素は、前記ハウジングに取付けられるケースを有し、前記区画手段は、前記ケースに対して軸方向に相対移動可能に配置されており、前記設置空間は、前記ケースと前記区画手段との間に形成されている。
これによれば、ケースと区画手段とが軸方向に相対移動可能であるため、付勢手段の組付けが容易である。
Suitably, the stationary element has a case attached to the housing, the partition means is arranged so as to be movable in the axial direction relative to the case, and the installation space is the case. It is formed between the partition means.
According to this, since the case and the partitioning means can move relative to each other in the axial direction, the assembly of the biasing means is easy.

好適には、前記区画手段は、前記静止密封環と前記ケースとを区画する筒状部材と、環状の二次シールと、を有し、前記筒状部材は、前記二次シールにより前記ケースと密封状に連結され、かつ軸方向に相対移動可能になっている。
これによれば、ケースと区画手段とが軸方向に相対移動可能であるため、組付けが容易である。
Preferably, the partitioning means includes a tubular member partitioning the stationary sealing ring and the case, and an annular secondary seal, and the tubular member is provided with the case by the secondary seal. They are connected in a sealed manner and are relatively movable in the axial direction.
According to this, since the case and the partitioning means can move relative to each other in the axial direction, the assembling is easy.

好適には、前記筒状部材は、前記付勢手段を径方向に保持する支持部が形成されている。
これによれば、筒状部材は径方向に当接された状態で付勢手段を保持可能であるため、付勢手段を設置空間に精度よく位置決めできる。
Preferably, the tubular member is formed with a support portion that holds the biasing means in the radial direction.
According to this, the urging means can be held in the installation space with high accuracy because the urging means can be held in the state where the tubular member is in contact with the radial direction.

好適には、前記ケースは、前記付勢手段を径方向に保持する支持部が形成されている。
これによれば、ケースは径方向に当接された状態で付勢手段を保持可能であるため、付勢手段を設置空間に精度よく位置決めできる。
Suitably, the said case is formed with the support part which hold|maintains the said biasing means in a radial direction.
According to this, since the case can hold the biasing means in a state of being abutted in the radial direction, the biasing means can be accurately positioned in the installation space.

好適には、前記回転側要素及び前記静止側要素は、軸方向に離間する方向への移動が規制されてカートリッジ化されている。
これによれば、メカニカルシールは、ハウジング及び回転軸への取付けが容易である。
Preferably, the rotation-side element and the stationary-side element are formed into a cartridge with their movements restricted in the axial direction.
According to this, the mechanical seal can be easily attached to the housing and the rotary shaft.

本発明の実施例1におけるメカニカルシールを示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the mechanical seal in Example 1 of this invention. (a)〜(c)は、メカニカルシールの組立手順を示す側断面図である。(A)-(c) is a sectional side view which shows the assembly procedure of a mechanical seal. (a),(b)は、図2に続いてメカニカルシールの組立手順を示す側断面図である。(A), (b) is a sectional side view which shows the assembly procedure of a mechanical seal following FIG. 図1から付勢手段の配置位置を変更したメカニカルシールを示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the mechanical seal which changed the arrangement position of the biasing means from FIG. 本発明の実施例2におけるメカニカルシールを示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the mechanical seal in Example 2 of this invention. 本発明の実施例3におけるメカニカルシールを示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the mechanical seal in Example 3 of this invention. 本発明の実施例4におけるメカニカルシールを示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the mechanical seal in Example 4 of this invention. 本発明の実施例5におけるメカニカルシールを示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the mechanical seal in Example 5 of this invention. 本発明の実施例6におけるメカニカルシールを示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the mechanical seal in Example 6 of this invention.

実施例1に係るメカニカルシールにつき、図1から図4を参照して説明する。 The mechanical seal according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

尚、本実施例において、回転密封環及び静止密封環の背面とは、回転密封環及び静止密封環において、摺動面の反対側に位置する端面のことである。 In the present embodiment, the back surfaces of the rotary seal ring and the stationary seal ring are end faces located on the opposite side of the sliding surface in the rotary seal ring and the stationary seal ring.

図1に示されるように、本発明の実施例に係るメカニカルシール10Aは、ポンプや攪拌機等の回転機械のハウジング3と、ハウジング3の軸孔Hに挿通された回転軸2との間に設けられて、ハウジング3の内部をメカニカルシール10Aの外径側である被密封流体側L1とメカニカルシール10Aの内径側である大気側A1とに区画し、ハウジング3と回転軸2との間の空間を密封してハウジング3内部の被密封流体が外部に漏れ出すことを防止する所謂インサイド型として使用されている。 As shown in FIG. 1, a mechanical seal 10A according to an embodiment of the present invention is provided between a housing 3 of a rotary machine such as a pump or a stirrer, and a rotary shaft 2 inserted into a shaft hole H of the housing 3. Thus, the interior of the housing 3 is partitioned into a sealed fluid side L1 that is the outer diameter side of the mechanical seal 10A and an atmosphere side A1 that is the inner diameter side of the mechanical seal 10A, and the space between the housing 3 and the rotary shaft 2 is divided. Is used as a so-called inside type for preventing the sealed fluid inside the housing 3 from leaking to the outside.

メカニカルシール10Aは、回転軸2に取付けられる回転側要素20と、ハウジング3に取付けられる静止側要素30と、から主に構成されており、これら回転側要素20と静止側要素30とがカートリッジ化されたものである。 The mechanical seal 10A is mainly composed of a rotary side element 20 mounted on the rotary shaft 2 and a stationary side element 30 mounted on the housing 3, and the rotary side element 20 and the stationary side element 30 are made into a cartridge. It was done.

先ず、回転側要素20について説明する。回転側要素20は、回転軸2にセットスクリューで固定されるカラー21と、カラー21の内径側に配置されるスリーブ22と、スリーブ22の内径側に内嵌されるガスケット24と、ガスケット24の内径側に内嵌される回転密封環25と、カラー21、スリーブ22及び回転軸2の間に配置されるOリング26と、から主に構成されている。 First, the rotating element 20 will be described. The rotating side element 20 includes a collar 21 fixed to the rotating shaft 2 with a set screw, a sleeve 22 arranged on an inner diameter side of the collar 21, a gasket 24 internally fitted on the inner diameter side of the sleeve 22, and a gasket 24. It is mainly composed of a rotary seal ring 25 which is fitted in the inner diameter side, and an O-ring 26 which is arranged between the collar 21, the sleeve 22 and the rotary shaft 2.

カラー21は段付き円筒状に形成されており、カラー21の周壁には、ハウジング3側である紙面右側の端部の一部に紙面右側及び内径側に開放された凹設部21aが、周方向に6等配に形成されている。尚、凹設部21aは、6等配以外に形成されていてもよい。 The collar 21 is formed in a stepped cylindrical shape, and a peripheral wall of the collar 21 is provided with a recessed portion 21a that is open to the right side and the inner diameter side of the paper at a part of the end portion on the right side of the paper that is the housing 3 side. It is formed into 6 equal parts in the direction. In addition, the recessed portions 21a may be formed in a configuration other than the equal distribution of 6.

スリーブ22は断面視横向きJ字状の環状に形成されており、外径側にて軸方向に延びる外径側筒状部22b、内径側にて軸方向に延びる内径側筒状部22cを有している。また、外径側筒状部22bには、紙面右側端部に外径方向に延在する爪部22aが周方向に6等配に形成されており、各爪部22aは、カラー21の凹設部21aに係止されている。また、内径側筒状部22cには、紙面右側の端部に略直交して外径方向に延在する環状のフランジ部22dが形成されている。尚、爪部22aは、6等配以外に形成されていてもよい。 The sleeve 22 is formed in a laterally-viewed J-shaped annular shape, and has an outer diameter side tubular portion 22b extending axially on the outer diameter side and an inner diameter side tubular portion 22c extending axially on the inner diameter side. is doing. Further, on the outer diameter side tubular portion 22b, claw portions 22a extending in the outer diameter direction are formed at equal intervals in the circumferential direction at the right end portion of the drawing, and each claw portion 22a has a concave portion of the collar 21. It is locked to the installation portion 21a. Further, the inner diameter side tubular portion 22c is formed with an annular flange portion 22d which extends in the outer diameter direction substantially orthogonal to the end portion on the right side of the drawing. In addition, the claw portions 22a may be formed in a manner other than the equal distribution of 6.

ガスケット24は断面視横向きL字状の環状に形成されている。回転密封環25は断面視矩形状の環状に形成されている。 The gasket 24 is formed in a laterally L-shaped annular shape in cross section. The rotary seal ring 25 is formed in an annular shape having a rectangular cross section.

次に、静止側要素30について説明する。静止側要素30は、ハウジング3の軸孔Hに挿嵌されるケース31と、ケース31の内径側に配置される筒状部材としてのミドルホルダ32と、ミドルホルダ32の内径側に内嵌される筒状部材としてのインナーホルダ33と、インナーホルダ33の内径側に内嵌されるガスケット34と、ガスケット34の内径側に内嵌される静止密封環35と、ケース31とミドルホルダ32との間に配置されるOリング36及びスペーサ37と、ケース31とインナーホルダ33との間に配置される付勢手段としてのウェーブスプリング38Aと、ハウジング3とケース31との間に介在するシートパッキン39と、から主に構成されている。 Next, the stationary element 30 will be described. The stationary-side element 30 is inserted into the shaft hole H of the housing 3, a middle holder 32 as a tubular member arranged on the inner diameter side of the case 31, and an inner fitting side of the middle holder 32. Of the inner holder 33 as a tubular member, the gasket 34 fitted inside the inner holder 33, the stationary seal ring 35 fitted inside the gasket 34, the case 31 and the middle holder 32. An O-ring 36 and a spacer 37 arranged between them, a wave spring 38A as a biasing means arranged between the case 31 and the inner holder 33, and a sheet packing 39 interposed between the housing 3 and the case 31. , And are mainly composed of.

ケース31は環状に形成されており、外径側から順に、径方向に延在するフランジ部31a、フランジ部31aの内径側端部に略直交して回転側要素20側に開口するU字部31b、U字部31bの内径側かつ紙面左側の端部に略直交して内径方向へと延在する壁状部31c、壁状部31cの内径側端部に略直交して軸方向紙面左側へと延びる内径側筒状部31dを有している。 The case 31 is formed in an annular shape, and in order from the outer diameter side, a flange portion 31a extending in the radial direction, and a U-shaped portion opening to the rotary element 20 side substantially orthogonal to the inner diameter side end portion of the flange portion 31a. 31b, a wall-shaped portion 31c extending substantially in the inner diameter direction of the U-shaped portion 31b on the inner diameter side and on the left side of the paper surface, and substantially orthogonal to the inner diameter side end portion of the wall portion 31c on the left side of the paper surface in the axial direction. It has an inner diameter side tubular portion 31d extending to.

また、内径側筒状部31dには、紙面左側の端部に紙面左方向に開放する凹状部31eが周方向に6等配に形成されている。尚、凹状部31eは、6等配以外に形成されていてもよい。 Further, in the inner diameter side tubular portion 31d, concave portions 31e which are open to the left side of the paper surface are formed at six end portions on the left side of the paper surface in the circumferential direction. In addition, the concave portions 31e may be formed in other than 6 equal arrangements.

ミドルホルダ32は2つの段を有する円筒状に形成されており、外径側から順に、軸方向に延びる外径側筒状部32a、外径側筒状部32aの紙面右側の端部に略直交して内径方向へ延在する外径側壁状部32b、外径側壁状部32bの内径側端部に略直交して軸方向紙面右側に延びる中央筒状部32c、中央筒状部32cの紙面右側の端部に略直交して内径方向へ延在する内径側壁状部32d、内径側壁状部32dの内径側端部に略直交して軸方向紙面右側に延びる内径側筒状部32eを有している。 The middle holder 32 is formed in a cylindrical shape having two steps, and the outer diameter side cylindrical portion 32a extending in the axial direction and the outer diameter side cylindrical portion 32a are substantially formed at the right end of the drawing in the order from the outer diameter side. The outer diameter side wall-shaped portion 32b that extends orthogonally to the inner diameter direction, the central cylindrical portion 32c and the central cylindrical portion 32c that extend to the right side in the axial direction substantially orthogonal to the inner diameter side end of the outer diameter side wall portion 32b. An inner diameter side wall-shaped portion 32d that extends in the inner diameter direction substantially orthogonal to the end portion on the right side of the paper, and an inner diameter side tubular portion 32e that extends to the right side in the axial direction substantially orthogonal to the inner diameter side end portion of the inner diameter side wall portion 32d. Have

また、ミドルホルダ32の内径側筒状部32eの内径は、ケース31のU字部31bの内径側筒状部31b2の外径と略同寸である。 Further, the inner diameter of the inner diameter side tubular portion 32e of the middle holder 32 is substantially the same as the outer diameter of the inner diameter side tubular portion 31b2 of the U-shaped portion 31b of the case 31.

インナーホルダ33は断面視下向きL字状に形成されており、外径側から順に、軸方向に延びる筒状部33a、筒状部33aの紙面右側の端部に略直交して内径方向に延在する壁状部33bを有している。また、壁状部33bには、内径側端部に紙面左側に延びる爪部33cが周方向に6等配に形成されており、各爪部33cはケース31の凹状部31eに係止されている。尚、爪部33cは、6等配以外に形成されていてもよい。 The inner holder 33 is formed in an L shape facing downward in cross section, and extends in the inner diameter direction from the outer diameter side in order from the outer diameter side in a direction substantially orthogonal to the tubular portion 33a extending in the axial direction and the end portion of the tubular portion 33a on the right side of the drawing. It has an existing wall-shaped portion 33b. Further, the wall-shaped portion 33b is formed with claw portions 33c extending in the left side of the drawing on the inner diameter side end portion in the circumferential direction at equal intervals, and the claw portions 33c are locked to the concave portions 31e of the case 31. There is. Note that the claw portions 33c may be formed in other than 6 equal arrangements.

ガスケット34は断面視下向きL字状の環状に形成されている。静止密封環35は断面視矩形状の環状に形成されている。スペーサ37は断面視一端が面取された矩形状の環状に形成されている。シートパッキン39は軸方向に長尺な断面視平板状の環状に形成されている。 The gasket 34 is formed in an annular shape having an L-shape facing downward in cross section. The stationary seal ring 35 is formed in an annular shape having a rectangular cross section. The spacer 37 is formed in a rectangular annular shape with one end chamfered in cross section. The seat packing 39 is formed in an annular shape that is long in the axial direction and has a flat plate shape in cross section.

次に、図2,図3を用いて、メカニカルシール10Aの組立てについて説明する。尚、以下に説明する組立ての手順については、適宜変更されてもよい。図2(a)に示されるように、回転側要素20は、スリーブ22の内径側にガスケット24、回転密封環25を順に内嵌することで組立てられる。 Next, assembly of the mechanical seal 10A will be described with reference to FIGS. The assembling procedure described below may be changed as appropriate. As shown in FIG. 2A, the rotation-side element 20 is assembled by sequentially fitting a gasket 24 and a rotary seal ring 25 inside the sleeve 22 on the inner diameter side.

次に静止側要素30の組立てについて説明する。図2(b)に示されるように、インナーホルダ33の内径側にガスケット34、静止密封環35を内嵌した状態で、該インナーホルダ33をミドルホルダ32の内径側に圧入して固定し、その後ミドルホルダ32の内径側筒状部32eにOリング36を外嵌する。尚、ミドルホルダ32の外径側筒状部32aとインナーホルダ33の筒状部33aとの間には、シーラントが塗布されており、密着性が高められている。また、ミドルホルダ32とインナーホルダ33とは溶接固定されていてもよい。 Next, the assembly of the stationary element 30 will be described. As shown in FIG. 2B, in a state where the gasket 34 and the stationary seal ring 35 are fitted inside the inner holder 33, the inner holder 33 is press-fitted and fixed to the inside diameter of the middle holder 32, After that, the O-ring 36 is fitted onto the inner diameter side tubular portion 32e of the middle holder 32. A sealant is applied between the outer diameter side tubular portion 32a of the middle holder 32 and the tubular portion 33a of the inner holder 33 to improve the adhesion. Further, the middle holder 32 and the inner holder 33 may be fixed by welding.

図2(c)に示されるように、ケース31のU字部31b内の底部にスペーサ37を挿嵌する。スペーサ37の外径は、U字部31bの外径側筒状部31b1の内径と略同寸、かつ、スペーサ37の内径はU字部31bの内径側筒状部31b2の外径よりも大きく形成されていることから、U字部31bの内径側筒状部とスペーサ37との間には隙間Sが形成されている。この隙間Sは、径方向の寸法がミドルホルダ32の内径側筒状部32eの板厚よりも長寸となっている。 As shown in FIG. 2C, the spacer 37 is fitted into the bottom of the U-shaped portion 31b of the case 31. The outer diameter of the spacer 37 is substantially the same as the inner diameter of the outer diameter side tubular portion 31b1 of the U-shaped portion 31b, and the inner diameter of the spacer 37 is larger than the outer diameter of the inner diameter side tubular portion 31b2 of the U-shaped portion 31b. Since it is formed, a gap S is formed between the inner diameter side tubular portion of the U-shaped portion 31b and the spacer 37. The size of the gap S in the radial direction is longer than the plate thickness of the inner diameter side tubular portion 32e of the middle holder 32.

また、ケース31の内径側筒状部31dにウェーブスプリング38Aを外嵌する。ケース31の内径側筒状部31dにより、ウェーブスプリング38Aの径方向の移動を防止している。すなわち、内径側筒状部31dは、本実施例における付勢手段の支持部である。 Further, the wave spring 38A is fitted onto the inner diameter side tubular portion 31d of the case 31. The inner diameter side tubular portion 31d of the case 31 prevents the wave spring 38A from moving in the radial direction. That is, the inner diameter side tubular portion 31d is a support portion of the biasing means in the present embodiment.

図3(a)を参照して、ケース31の隙間Sにミドルホルダ32の内径側筒状部32eを挿入することで、ケース31とミドルホルダ32とが仮固定状態となる。このとき、ミドルホルダ32の中央筒状部32cとケース31のU字部31bの外径側筒状部31b1との間には空隙が形成されており、この空隙にはスラリーが停滞しにくい。尚、ミドルホルダ32の中央筒状部32cとケース31のU字部31bの外径側筒状部31b1とは径方向において当接していてもよい。 Referring to FIG. 3A, by inserting the inner diameter side tubular portion 32e of the middle holder 32 into the gap S of the case 31, the case 31 and the middle holder 32 are temporarily fixed. At this time, a gap is formed between the central tubular portion 32c of the middle holder 32 and the outer diameter side tubular portion 31b1 of the U-shaped portion 31b of the case 31, and the slurry is unlikely to stay in this void. The central tubular portion 32c of the middle holder 32 and the outer diameter side tubular portion 31b1 of the U-shaped portion 31b of the case 31 may be in radial contact with each other.

次に、図3(b)を参照して、静止側要素30の内径側に回転側要素20のスリーブ22の内径側筒状部22cを挿通し、回転密封環25と静止密封環35とを突き合せた状態で、二点鎖線で示される内径側筒状部22cの紙面右側の端部を外径側に折り曲げてフランジ部22dを形成する。これにより、スリーブ22とケース31との軸方向の相対移動が規制されて、メカニカルシール10Aはカートリッジ化が成され、組立てが完了する。 Next, referring to FIG. 3B, the inner diameter side tubular portion 22c of the sleeve 22 of the rotation side element 20 is inserted into the inner diameter side of the stationary side element 30 to insert the rotary seal ring 25 and the stationary seal ring 35. In the abutted state, the end portion on the right side of the drawing of the inner diameter side tubular portion 22c indicated by the two-dot chain line is bent to the outer diameter side to form the flange portion 22d. As a result, the relative movement of the sleeve 22 and the case 31 in the axial direction is restricted, and the mechanical seal 10A is formed into a cartridge, and the assembly is completed.

メカニカルシール10Aは、ケース31とミドルホルダ32がOリング36を介して密封状に連結されており、静止密封環35の背面35bとケース31との間が、ミドルホルダ32、インナーホルダ33、ガスケット34及びOリング36によって内径側と外径側とに密封状に区画されている。 In the mechanical seal 10A, a case 31 and a middle holder 32 are hermetically connected via an O-ring 36, and a middle holder 32, an inner holder 33, and a gasket are provided between a back surface 35b of the stationary seal ring 35 and the case 31. 34 and an O-ring 36 partition the inner diameter side and the outer diameter side in a sealed manner.

また、ミドルホルダ32及びOリング36の内径側に、ケース31の壁状部31c、内径側筒状部31d、及びインナーホルダ33の壁状部33bによって画成された環状の内径側設置空間C1が形成されるとともに、この内径側設置空間C1にウェーブスプリング38Aが配置されることから、ウェーブスプリング38Aの組付けが容易であるばかりでなく、ウェーブスプリング38Aを精度よく位置決めできる。 Further, on the inner diameter side of the middle holder 32 and the O-ring 36, an annular inner diameter side installation space C1 defined by the wall-shaped portion 31c of the case 31, the inner diameter side tubular portion 31d, and the wall-shaped portion 33b of the inner holder 33 is provided. Since the wave spring 38A is formed and the wave spring 38A is disposed in the installation space C1 on the inner diameter side, not only the wave spring 38A can be easily assembled but also the wave spring 38A can be accurately positioned.

また、ハウジング3及び回転軸2に装着前のメカニカルシール10Aは、ウェーブスプリング38Aの付勢力によって、回転密封環25の摺動面25aに静止密封環35の摺動面35aが密接しているとともに、ケース31の壁状部31cがスリーブ22のフランジ部22dに当接している。 In the mechanical seal 10A before being mounted on the housing 3 and the rotary shaft 2, the sliding surface 35a of the stationary seal ring 35 is in close contact with the sliding surface 25a of the rotary seal ring 25 by the urging force of the wave spring 38A. The wall-shaped portion 31c of the case 31 is in contact with the flange portion 22d of the sleeve 22.

また、メカニカルシール10Aは、軸方向から外力を与えることで、ウェーブスプリング38Aの付勢力に抗して、ケース31のU字部31bの底部にミドルホルダ32の内径側筒状部32eの紙面右側の端部が当接するまで移動可能となっている。 Further, the mechanical seal 10A resists the urging force of the wave spring 38A by applying an external force in the axial direction, and at the bottom of the U-shaped portion 31b of the case 31, the inner diameter side tubular portion 32e of the middle holder 32 is on the right side of the drawing. It is movable until the ends of the contact.

次に、図1を参照して、メカニカルシール10Aのハウジング3及び回転軸2への取付けについて説明する。先ず、スリーブ22を回転軸2に外挿し、ケース31のフランジ部31aがハウジング3に当接するまでメカニカルシール10Aを軸方向に移動させる。このとき、ケース31のU字部31bはハウジング3の軸孔Hにシートパッキン39を介して密封状に圧入される。 Next, the attachment of the mechanical seal 10A to the housing 3 and the rotary shaft 2 will be described with reference to FIG. First, the sleeve 22 is externally inserted onto the rotary shaft 2, and the mechanical seal 10A is moved in the axial direction until the flange portion 31a of the case 31 contacts the housing 3. At this time, the U-shaped portion 31b of the case 31 is press-fitted into the shaft hole H of the housing 3 through the sheet packing 39 in a sealed manner.

次いで、ケース31をさらに軸方向紙面右側に所定寸法押し込んだ状態でセットスクリューによりカラー21を回転軸2に固定することで、メカニカルシール10Aのハウジング3及び回転軸2への取付けが完了する。この取付け状態では、スリーブ22のフランジ部22dとケース31の壁状部31cは離間し、ウェーブスプリング38Aが軸方向に所定寸法圧縮された状態となっている。 Next, the collar 21 is fixed to the rotary shaft 2 with a set screw in a state where the case 31 is further pushed to the right side in the axial direction by a predetermined dimension, whereby the attachment of the mechanical seal 10A to the housing 3 and the rotary shaft 2 is completed. In this attached state, the flange portion 22d of the sleeve 22 and the wall-shaped portion 31c of the case 31 are separated from each other, and the wave spring 38A is compressed by a predetermined dimension in the axial direction.

上述したようにメカニカルシール10Aは、カートリッジ化されていることから、ハウジング3及び回転軸2への取付けが容易である。 As described above, since the mechanical seal 10A is formed into a cartridge, it can be easily attached to the housing 3 and the rotary shaft 2.

また、回転軸2及びハウジング3に取付けられたメカニカルシール10Aは、被密封流体の圧力を利用して回転密封環25及び静止密封環35それぞれの摺動面25a,35aが摺動可能に密接されているとともに、静止箇所は2次シールである各ガスケット24,34、Oリング26,36、及びシートパッキン39によって密封されている。 In addition, the mechanical seal 10A attached to the rotary shaft 2 and the housing 3 utilizes the pressure of the sealed fluid so that the sliding surfaces 25a and 35a of the rotary seal ring 25 and the stationary seal ring 35 are slidably brought into close contact with each other. At the same time, the stationary portion is sealed by the gaskets 24 and 34, the O-rings 26 and 36, and the seat packing 39 that are secondary seals.

すなわち、ミドルホルダ32、インナーホルダ33、ガスケット34及びOリング36、及びシートパッキン39は、静止密封環35の背面35b側である当該静止密封環35とケース31との間、及びケース31とハウジング3との間をそれぞれ内径側と外径側とに密封状に区画する、本実施例における区画手段である。 That is, the middle holder 32, the inner holder 33, the gasket 34 and the O-ring 36, and the sheet packing 39 are on the back surface 35b side of the stationary seal ring 35 between the stationary seal ring 35 and the case 31, and between the case 31 and the housing. The partitioning means in this embodiment is for partitioning the space between 3 and 3 into the inner diameter side and the outer diameter side in a sealed manner.

また、被密封流体は、一点鎖線で示すバランスラインB1まで流入してミドルホルダ32を紙面左側へと押圧する。メカニカルシール10Aは、バランスラインB1が径方向において回転密封環25及び静止密封環35の摺動面25a,35aの外径側端部及び内径側端部の間に配置された所謂バランス型であり、本実施例におけるバランス率は約76%となっている。尚、バランス率は約76%に限定されず、適宜変更されてもよい。以降の数値においても同様である。 Further, the sealed fluid flows up to the balance line B1 shown by the alternate long and short dash line and presses the middle holder 32 to the left side of the drawing. The mechanical seal 10A is a so-called balance type in which the balance line B1 is arranged between the outer diameter side end and the inner diameter side end of the sliding surfaces 25a, 35a of the rotary seal ring 25 and the stationary seal ring 35 in the radial direction. The balance rate in this embodiment is about 76%. The balance rate is not limited to about 76% and may be changed as appropriate. The same applies to the subsequent numerical values.

これに加えて、メカニカルシール10Aは、ケース31に対してミドルホルダ32が軸方向に相対移動可能であることから、回転軸2がハウジング3に対して相対的に紙面右側へ移動しようとすると、ケース31とミドルホルダ32との軸方向における移動代の範囲内において、回転軸2に従動する回転密封環25によって当該回転密封環25に静止密封環35が密接したまま紙面右側に押圧されて、ミドルホルダ32と共に移動可能となっている。 In addition to this, in the mechanical seal 10A, since the middle holder 32 is axially movable relative to the case 31, when the rotary shaft 2 tries to move to the right side of the drawing relative to the housing 3, Within the range of movement of the case 31 and the middle holder 32 in the axial direction, the stationary seal ring 35 is pressed by the rotary seal ring 25 driven by the rotary shaft 2 to the right side of the drawing while the static seal ring 35 is in close contact with the rotary seal ring 25. It is movable together with the middle holder 32.

同様に、メカニカルシール10Aは、回転軸2がハウジング3に対して相対的に紙面左側へ移動しようとすると、スリーブ22とケース31との軸方向における移動代の範囲内において、被密封流体の圧力及びウェーブスプリング38Bの付勢力によって回転密封環25に静止密封環35が密接したまま紙面左側に押圧されて、ミドルホルダ32と共に移動可能となっている。 Similarly, when the rotary shaft 2 tries to move to the left side of the drawing relative to the housing 3, the mechanical seal 10A has a pressure of the sealed fluid within a range of axial movement between the sleeve 22 and the case 31. Also, the stationary seal ring 35 is pressed to the left side of the drawing while being in close contact with the rotary seal ring 25 by the urging force of the wave spring 38B, and is movable together with the middle holder 32.

また、メカニカルシール10Aは、内径側筒状部32eが隙間Sにて径方向に移動可能な移動代があることから、回転軸2が径方向に移動またはハウジング3に対して相対的に傾動しようとすると、スリーブ22とケース31との径方向における移動代の範囲内において、回転密封環25に密接されている静止密封環35が回転密封環25の径方向の移動または傾動に応じて、ミドルホルダ32と共に移動可能となっている。 Further, in the mechanical seal 10A, since the inner diameter side tubular portion 32e has a movement allowance in the gap S to be movable in the radial direction, the rotary shaft 2 may be moved in the radial direction or tilted relative to the housing 3. Then, within the range of radial movement between the sleeve 22 and the case 31, the stationary seal ring 35, which is in close contact with the rotary seal ring 25, moves in accordance with the radial movement or tilt of the rotary seal ring 25. It is movable together with the holder 32.

これらにより、メカニカルシール10Aは、回転軸2の軸方向や径方向への移動、及びハウジング3に対する相対的な傾動を許容することができる。 As a result, the mechanical seal 10A can allow the rotary shaft 2 to move in the axial direction and the radial direction, and to tilt relative to the housing 3.

また、静止側要素30は、Oリング36の軸方向紙面右側への移動がスペーサ37によって規制されていることから、ケース31のU字部31bの底部や内径側筒状部31b2と、ミドルホルダ32の内径側筒状部32eとの間でOリング36を噛み込むことが防止されている。これにより、ケース31に対してミドルホルダ32が安定して軸方向に相対移動可能である。 Further, in the stationary element 30, since the movement of the O-ring 36 to the right side in the axial direction of the drawing is restricted by the spacer 37, the bottom portion of the U-shaped portion 31b of the case 31, the inner cylindrical portion 31b2, and the middle holder. The O-ring 36 is prevented from being caught between the inner diameter side tubular portion 32e of 32. As a result, the middle holder 32 can be stably moved relative to the case 31 in the axial direction.

また、メカニカルシール10Aは、回転側要素20において、カラー21の凹設部21aにスリーブ22の爪部22aが係止されていることから、確実にスリーブ22が回転軸2に従動する。 Further, in the mechanical seal 10A, the claw portion 22a of the sleeve 22 is locked to the recessed portion 21a of the collar 21 in the rotation side element 20, so that the sleeve 22 reliably follows the rotation shaft 2.

また、メカニカルシール10Aは、静止側要素30において、ケース31の凹状部31eにインナーホルダ33の爪部33cが係止されていることから、ケース31に対してインナーホルダ33が相対的に周方向に回転することが防止されている。 Further, in the mechanical seal 10A, in the stationary side element 30, since the claw portion 33c of the inner holder 33 is locked to the concave portion 31e of the case 31, the inner holder 33 is relatively circumferential with respect to the case 31. It is prevented from rotating.

これらのように、メカニカルシール10Aは、大気側A1に配置された内径側設置空間C1にウェーブスプリング38Aが配置されていることから、ウェーブスプリング38Aが被密封流体に曝されることが防止されている。すなわち、被密封流体が高濃度スラリーや腐食性の流体であっても、ウェーブスプリング38Aが目詰まりや腐食する虞がなく、安定して使用することができる。 As described above, in the mechanical seal 10A, since the wave spring 38A is arranged in the inner diameter side installation space C1 arranged on the atmosphere side A1, the wave spring 38A is prevented from being exposed to the sealed fluid. There is. That is, even if the sealed fluid is a high-concentration slurry or a corrosive fluid, the wave spring 38A can be used stably without being clogged or corroded.

ここで、メカニカルシール10Aは、内径側設置空間C1よりも外径側に設けられた外径側設置空間C2にウェーブスプリング38Bを配置することで、メカニカルシール10Bを構成することができる(図4参照)。外径側設置空間C2は、ミドルホルダ32及びOリング36の外径側に、ケース31のフランジ部31a、ミドルホルダ32の中央筒状部32c及び外径側壁状部32bに画成された環状の空間である。また、ウェーブスプリング38Bはウェーブスプリング38A(図4参照)よりも大径である。 Here, the mechanical seal 10A can configure the mechanical seal 10B by disposing the wave spring 38B in the outer diameter side installation space C2 provided on the outer diameter side of the inner diameter side installation space C1 (FIG. 4). reference). The outer diameter side installation space C2 is an annular shape defined on the outer diameter side of the middle holder 32 and the O ring 36 by the flange portion 31a of the case 31, the central cylindrical portion 32c of the middle holder 32, and the outer diameter side wall portion 32b. Is the space of. The wave spring 38B has a larger diameter than the wave spring 38A (see FIG. 4).

この外径側設置空間C2は、ミドルホルダ32の外径側壁状部32bが板厚分、インナーホルダ33の壁状部33bよりも軸方向紙面右側に配置され、ケース31のフランジ部31aと、ケース31の壁状部31cとの軸方向位置の差分ずれて配置されている。換言すれば、内径側設置空間C1は、インナーホルダ33の壁状部33bが、ミドルホルダ32の外径側壁状部32bの板厚分紙面左側に配置され、ケース31の壁状部31cと、ケース31のフランジ部31aとの軸方向位置の差分ずれて配置されている。尚、ケース31のフランジ部31aと、ケース31の壁状部31cとの軸方向位置は同位置でもよい。 In the outer diameter side installation space C2, the outer diameter side wall-shaped portion 32b of the middle holder 32 is arranged on the axial right side of the wall-shaped portion 33b of the inner holder 33 by the plate thickness, and the flange portion 31a of the case 31 is provided. The case 31 is arranged with a difference in axial position from the wall-shaped portion 31c. In other words, in the inner diameter side installation space C1, the wall-shaped portion 33b of the inner holder 33 is arranged on the left side of the outer diameter side wall-shaped portion 32b of the middle holder 32 in the plate thickness direction, and the wall-shaped portion 31c of the case 31 The case 31 is arranged with a difference in axial position from the flange portion 31a. The axial position of the flange portion 31a of the case 31 and the wall-shaped portion 31c of the case 31 may be the same.

これらにより、対向するミドルホルダ32の外径側壁状部32bとケース31のフランジ部31aとの間の寸法D2(図1参照)は、内径側設置空間C1の対向するインナーホルダ33の壁状部33bとケース31の壁状部31cとの間の寸法D1(図1参照)と略同一となっている(D1=D2)。尚、D1とD2は略同一でなくてもよい。 As a result, the dimension D2 (see FIG. 1) between the outer diameter side wall-shaped portion 32b of the middle holder 32 and the flange portion 31a of the case 31 facing each other is determined by the wall-shaped portion of the inner holder 33 facing the inner diameter side installation space C1. It is substantially the same as the dimension D1 (see FIG. 1) between 33b and the wall-shaped portion 31c of the case 31 (D1=D2). Note that D1 and D2 do not have to be substantially the same.

メカニカルシール10Bを構成するにあたって、ウェーブスプリング38Bは、中央筒状部32cに支持されるので組付けが容易であるばかりでなく、ウェーブスプリング38Bを精度よく位置決めできる。また、中央筒状部32cは、ウェーブスプリング38Bを支持して径方向への抜出しを防止する、本実施例における付勢手段の支持部である。 In constructing the mechanical seal 10B, the wave spring 38B is supported by the central tubular portion 32c, so that not only the assembly is easy, but also the wave spring 38B can be accurately positioned. Further, the central cylindrical portion 32c is a supporting portion of the biasing means in this embodiment that supports the wave spring 38B and prevents the wave spring 38B from being pulled out in the radial direction.

また、図4に示されるように、メカニカルシール10Bは所謂アウトサイド型として使用されている。被密封流体は、一点鎖線で示すバランスラインB2まで流入してミドルホルダ32を紙面左側へと押圧する。メカニカルシール10Bは、バランスラインB2が径方向において回転密封環25及び静止密封環35それぞれの摺動面25a,35aの外径側端部及び内径側端部の間に配置されたバランス型であり、本実施例におけるバランス率は約83%となっている。 Further, as shown in FIG. 4, the mechanical seal 10B is used as a so-called outside type. The sealed fluid flows up to the balance line B2 indicated by the alternate long and short dash line and presses the middle holder 32 to the left side of the drawing. The mechanical seal 10B is a balance type in which the balance line B2 is arranged between the outer diameter side end and the inner diameter side end of the sliding surfaces 25a, 35a of the rotary seal ring 25 and the stationary seal ring 35 in the radial direction. The balance rate in this example is about 83%.

また、ミドルホルダ32の内径側筒状部32eとケース31のU字部31bの内径側筒状部31b2との間には空隙が形成されており、この空隙にはスラリーが停滞しにくい。尚、ミドルホルダ32の内径側筒状部32eとケース31のU字部31bの内径側筒状部31b2とは径方向において当接していてもよい。 Further, a gap is formed between the inner diameter side tubular portion 32e of the middle holder 32 and the inner diameter side tubular portion 31b2 of the U-shaped portion 31b of the case 31, and the slurry is unlikely to stay in this void. The inner diameter side tubular portion 32e of the middle holder 32 and the inner diameter side tubular portion 31b2 of the U-shaped portion 31b of the case 31 may abut in the radial direction.

また、メカニカルシール10Bは、大気側A2に位置する外径側設置空間C2にウェーブスプリング38Bが配置されていることから、ウェーブスプリング38Bが被密封流体側L2に導かれる被密封流体に曝されることが防止されている。すなわち、被密封流体が高濃度スラリーや腐食性の流体であっても、ウェーブスプリング38Bが目詰まりや腐食する虞がなく、安定して使用することができる。これにより、被密封流体を選ぶことなく使用可能な汎用性の高いメカニカルシールを提供することができる。 Further, in the mechanical seal 10B, since the wave spring 38B is arranged in the outer diameter side installation space C2 located on the atmosphere side A2, the wave spring 38B is exposed to the sealed fluid guided to the sealed fluid side L2. Is prevented. That is, even if the sealed fluid is a high-concentration slurry or a corrosive fluid, the wave spring 38B can be used stably without being clogged or corroded. This makes it possible to provide a highly versatile mechanical seal that can be used without selecting a fluid to be sealed.

また、被密封流体が水やLLC等であれば、ウェーブスプリング38Bが目詰まりや腐食する虞がないため、メカニカルシール10Bをインサイド型としても使用することができる。同様に、メカニカルシール10Aをアウトサイド型としても使用することができる。すなわち、本発明のメカニカルシール10A,10Bはそれぞれインサイド型及びアウトサイド型として兼用可能である。 If the sealed fluid is water, LLC, or the like, the wave spring 38B will not be clogged or corroded, so the mechanical seal 10B can also be used as an inside type. Similarly, the mechanical seal 10A can also be used as an outside type. That is, the mechanical seals 10A and 10B of the present invention can be used as an inside type and an outside type, respectively.

また、メカニカルシール10A,10Bは、インサイド型またはアウトサイド型における受圧面がミドルホルダ32の内径側壁状部32d及びOリング36において一部重複していることから、それぞれのバランス率が50%を超える両バランス型のメカニカルシールとして構成することができる。 Further, in the mechanical seals 10A and 10B, since the pressure receiving surfaces of the inside type or the outside type are partially overlapped with each other on the inner diameter side wall portion 32d of the middle holder 32 and the O-ring 36, each balance rate is 50%. It can be configured as a double-balanced mechanical seal that exceeds.

尚、回転側要素と静止側要素をカートリッジ化させる規制手段は、環状のスリーブ22のフランジ部22dである態様として説明したが、これに限らず、周方向に6等配に形成されていてもよい。尚、各規制手段は、6等配以外に配置されていてもよい。 Although the restricting means for cartridge-forming the rotating side element and the stationary side element has been described as the flange portion 22d of the annular sleeve 22, the present invention is not limited to this, and the regulating means may be formed in six equal intervals in the circumferential direction. Good. Incidentally, the respective regulation means may be arranged in a manner other than the equal distribution.

次に、実施例2に係るメカニカルシールにつき、図5を参照して説明する。尚、前記実施例1に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。実施例2は実施例1と付勢手段、及びカートリッジ化の構成が異なっている。 Next, a mechanical seal according to the second embodiment will be described with reference to FIG. The same components as those shown in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted. The second embodiment is different from the first embodiment in the urging means and the construction of the cartridge.

図5を参照して、メカニカルシール110は、付勢手段としての6つのコイルバネ138が内径側設置空間C1または外径側設置空間C2において周方向に6等配に配置されて、ケース31の壁状部31c及びインナーホルダ33の壁状部33b、またはケース31のフランジ部31a及びミドルホルダ32の外径側壁状部32bに溶接固定されている。尚、各コイルバネ138は、6等配以外に配置されていてもよい。さらに尚、各コイルバネ138は、ケース31、ミドルホルダ32、及びインナーホルダ33に形成された凸部や凹部に外嵌または内嵌されて固定されていてもよい。 Referring to FIG. 5, in mechanical seal 110, six coil springs 138 as biasing means are arranged in the inner diameter side installation space C1 or the outer diameter side installation space C2 in the circumferential direction at 6 equal intervals, and a wall of case 31 is provided. The cylindrical portion 31c and the wall portion 33b of the inner holder 33, or the flange portion 31a of the case 31 and the outer diameter side wall portion 32b of the middle holder 32 are fixed by welding. In addition, the coil springs 138 may be arranged at a position other than the six equal distributions. Furthermore, each coil spring 138 may be externally or internally fitted to and fixed to a convex portion or a concave portion formed on the case 31, the middle holder 32, and the inner holder 33.

次に、実施例3に係るメカニカルシールにつき、図6を参照して説明する。尚、前記実施例1,2に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。実施例3は実施例1,2と筒状部材の構成が異なっている。 Next, a mechanical seal according to the third embodiment will be described with reference to FIG. The same components as those shown in the first and second embodiments are designated by the same reference numerals, and the duplicate description will be omitted. The third embodiment differs from the first and second embodiments in the configuration of the tubular member.

図6を参照して、メカニカルシール210は、筒状部材としてのミドルホルダ132の中央筒状部132cがケース31のU字部31bの外径側筒状部31b1に周方向に亘って摺接可能に当接し、ミドルホルダ132の内径側筒状部132eがケース31のU字部31bの内径側筒状部31b2と離間している。これにより、アウトサイド型として使用された際に、被密封流体の圧力受けてミドルホルダ32が外径側に大きく変形することを防止することができる。尚、ミドルホルダ132の中央筒状部132cは、径方向に突出している部分がケース31のU字部31bの外径側筒状部31b1に当接している態様であってもよく、この態様であれば、突出していない部分に形成される空隙によってスラリーの停滞を防止することができる。 6, in the mechanical seal 210, the central cylindrical portion 132c of the middle holder 132 as a cylindrical member is slidably contacted with the outer diameter side cylindrical portion 31b1 of the U-shaped portion 31b of the case 31 in the circumferential direction. As much as possible, the inner diameter side tubular portion 132e of the middle holder 132 is separated from the inner diameter side tubular portion 31b2 of the U-shaped portion 31b of the case 31. Accordingly, when used as the outside type, it is possible to prevent the middle holder 32 from being largely deformed to the outer diameter side due to the pressure of the sealed fluid. The central cylindrical portion 132c of the middle holder 132 may be configured such that the radially protruding portion is in contact with the outer diameter side cylindrical portion 31b1 of the U-shaped portion 31b of the case 31. In this case, the stagnation of the slurry can be prevented by the voids formed in the non-projecting portion.

次に、実施例4に係るメカニカルシールにつき、図7を参照して説明する。尚、前記実施例1〜3に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。実施例4は実施例1〜3と筒状部材、及び付勢手段の支持部の構成が異なっている。 Next, a mechanical seal according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. The same components as those shown in the first to third embodiments are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted. The fourth embodiment is different from the first to third embodiments in the configuration of the tubular member and the supporting portion of the biasing means.

図7を参照して、メカニカルシール310は、筒状部材としてのミドルホルダ232の中央筒状部232cが外径側壁状部232bの内径側端部から内径側筒状部232eの紙面左側端部にかけて傾斜するテーパ状に形成されている。これにより、ケース131のU字部31bの外径側筒状部31b1と中央筒状部232cとの間の空間を広く確保できることから、ケース131のU字部31bの外径側筒状部31b1と中央筒状部232cとの間でスラリーが停滞しにくい。 Referring to FIG. 7, in the mechanical seal 310, the central cylindrical portion 232c of the middle holder 232 as a cylindrical member is located from the inner diameter side end portion of the outer diameter side wall portion 232b to the inner left side end portion of the paper surface of the inner diameter side cylindrical portion 232e. It is formed in a taper shape that inclines toward. Accordingly, since a large space can be secured between the outer diameter side tubular portion 31b1 of the U-shaped portion 31b of the case 131 and the central tubular portion 232c, the outer diameter side tubular portion 31b1 of the U-shaped portion 31b of the case 131 can be secured. The slurry is unlikely to stagnate between the central cylindrical portion 232c and the central cylindrical portion 232c.

また、外径側設置空間C2の付勢手段の支持部は、ケース131のフランジ131a、及びミドルホルダ232の外径側壁状部232bにそれぞれ形成された一対のリブによって構成されていている。このように、付勢手段の支持部は、付勢手段を支持可能な構成であれば限定されるものではない。 Further, the support portion of the biasing means of the outer diameter side installation space C2 is configured by a flange 131a of the case 131 and a pair of ribs formed on the outer diameter side wall portion 232b of the middle holder 232. As described above, the support portion of the biasing means is not limited as long as it can support the biasing means.

次に、実施例5に係るメカニカルシールにつき、図8を参照して説明する。尚、前記実施例1〜4に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。実施例5は実施例1〜4と筒状部材の構成が異なっている。 Next, a mechanical seal according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. The same components as those shown in the first to fourth embodiments are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted. The fifth embodiment differs from the first to fourth embodiments in the configuration of the tubular member.

図8を参照して、メカニカルシール410は、筒状部材としてのミドルホルダ332が前記実施例1〜4と紙面上下対称に構成されて紙面右側に向かうほどに内径側から外径側に拡径するように形成され、これにあわせてケース231及び筒状部材としてのインナーホルダ133も形成されている。このように、筒状部材は、二次シールと併用して静止密封環35の背面35b側を内径側と外径側とに密封状に区画可能な形状であればよく、ケースについても同様である。 Referring to FIG. 8, the mechanical seal 410 is configured such that the middle holder 332 as a cylindrical member is vertically symmetrical with respect to the first to fourth embodiments and expands from the inner diameter side to the outer diameter side toward the right side of the paper surface. The case 231 and the inner holder 133 as a tubular member are also formed in accordance with the above. As described above, the cylindrical member may have any shape as long as it can be used in combination with the secondary seal to hermetically partition the back surface 35b side of the stationary sealing ring 35 into the inner diameter side and the outer diameter side, and the same applies to the case. is there.

次に、実施例6に係るメカニカルシールにつき、図9を参照して説明する。尚、前記実施例1〜3に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。実施例5は実施例1〜4と区画手段の構成が異なっている。 Next, a mechanical seal according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG. The same components as those shown in the first to third embodiments are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted. The fifth embodiment differs from the first to fourth embodiments in the configuration of the partitioning means.

図9を参照して、メカニカルシール510は、区画手段としてケース31及びインナーホルダ33に外径側端部または内径側端部が固定されたベローズ432が採用されている。このように、区画手段は、静止密封環35の背面35b側を内径側と外径側とに密封状に区画可能であればよい。尚、区画手段を構成する2次シールは、実施例1〜5におけるガスケット34、Oリング36や実施例6におけるベローズ432に限らず、リップパッキン等の弾性部材に適宜変更されてもよい。 Referring to FIG. 9, mechanical seal 510 employs bellows 432 having an outer diameter side end portion or an inner diameter side end portion fixed to case 31 and inner holder 33 as partitioning means. In this way, the partitioning means may be capable of hermetically partitioning the back surface 35b side of the stationary sealing ring 35 into the inner diameter side and the outer diameter side. The secondary seal forming the partition means is not limited to the gasket 34, the O-ring 36 in the first to fifth embodiments and the bellows 432 in the sixth embodiment, and may be appropriately changed to an elastic member such as a lip packing.

以上、本考案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、本考案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考案に含まれる。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to these embodiments, and any modifications or additions within the scope of the present invention are included in the present invention. Be done.

例えば、前記実施例では、メカニカルシールは、付勢手段が静止側要素30に設けられた所謂固定型として説明したが、これに限らず、付勢手段が回転側要素に設けられた所謂回転型として構成されていてもよい。すなわち、回転密封環25の背面25b側を外径側と内径側とに密封状に区画して、内径側設置空間C1及び外径側設置空間C2が形成されていてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the mechanical seal has been described as a so-called fixed type in which the biasing means is provided in the stationary side element 30, but the mechanical seal is not limited to this, a so-called rotary type in which the biasing means is provided in the rotating side element. May be configured as. That is, the back surface 25b side of the rotary seal ring 25 may be hermetically divided into the outer diameter side and the inner diameter side to form the inner diameter side installation space C1 and the outer diameter side installation space C2.

また、メカニカルシールは、インサイド型及びアウトサイド型として兼用可能である態様として説明したが、これに限らず、インサイド型専用またはアウトサイド型専用であってもよい。このことから、両バランス型でなくてもよく、アンバランス型であってもよい。 Further, although the mechanical seal has been described as a mode in which it can be used both as an inside type and an outside type, the mechanical seal is not limited to this, and may be a dedicated inside type or an outside type. For this reason, the both-balanced type may not be used, and the unbalanced type may be used.

また、メカニカルシールは、カートリッジ化されている態様として説明したが、カートリッジ化されておらず、静止側要素と回転側要素とが個別にハウジング3または回転軸2に取付けられる態様であってもよい。例えば、ケース31を有さず、ハウジング3に対してミドルホルダ32が軸方向に相対移動可能に、Oリング36によって外径側と内径側とに密封状に区画されている態様であってもよい。 Further, the mechanical seal has been described as a cartridge form, but it may not be a cartridge form, and the stationary side element and the rotating side element may be separately attached to the housing 3 or the rotating shaft 2. .. For example, even in a mode in which the case 31 is not provided and the middle holder 32 is axially movable relative to the housing 3 and is sealed in an outer diameter side and an inner diameter side by an O-ring 36. Good.

また、内径側設置空間C1及び外径側設置空間C2は、区画手段であるミドルホルダ32、インナーホルダ33、及びOリング36とケース31との間に形成されている態様であればよいため、ミドルホルダ32とケース31との間に設置空間を形成するための別部材が介在されていてもよい。 Further, the inner diameter side installation space C1 and the outer diameter side installation space C2 may be formed between the middle holder 32, the inner holder 33, and the O-ring 36, which are partitioning means, and the case 31. A separate member for forming an installation space may be interposed between the middle holder 32 and the case 31.

また、内径側設置空間C1は、インナーホルダ33とスリーブ22のフランジ部22dとの間に形成されていてもよく、インナーホルダ33とハウジング3との間に形成されていてもよく、限定されるものではない。外径側設置空間C2についても同様である。 Further, the inner diameter side installation space C1 may be formed between the inner holder 33 and the flange portion 22d of the sleeve 22, or may be formed between the inner holder 33 and the housing 3 and is limited. Not a thing. The same applies to the outer diameter side installation space C2.

また、筒状部材であるミドルホルダ32及びインナーホルダ33は、それぞれ別体である態様として説明したが、これに限らず、一体成形されていてもよく、限定されるものではない。また、静止密封環35とケース31とが直接回り止めされている態様であり、静止密封環35とケース31との間に付勢手段を配置可能であれば、インナーホルダ33が設けられていなくともよい。 Further, the middle holder 32 and the inner holder 33, which are tubular members, have been described as being separate bodies, but the present invention is not limited to this, and they may be integrally molded and are not limited. In addition, the stationary seal ring 35 and the case 31 are directly prevented from rotating, and if the urging means can be arranged between the stationary seal ring 35 and the case 31, the inner holder 33 is not provided. Good.

また、ミドルホルダ32は、段付き円筒状に形成されている態様として説明したが、直線状に延びる円筒状であってもよく、有底円筒状であってもよく、環状であってもよい。これは、インナーホルダ33についても同様である。 Further, although the middle holder 32 has been described as having a stepped cylindrical shape, it may have a linearly extending cylindrical shape, a bottomed cylindrical shape, or an annular shape. .. This also applies to the inner holder 33.

また、付勢手段は、ウェーブスプリング38A,38B、またはコイルバネ138である態様として説明したが、これに限らず、周方向に連続して内径側設置空間C1または外径側設置空間C2に配置可能なコイルバネや付勢力を有する金属ベローズであってもよく、限定されるものではない。 Further, although the biasing means has been described as the wave springs 38A, 38B or the coil spring 138, the biasing means is not limited to this, and can be continuously arranged in the inner diameter side installation space C1 or the outer diameter side installation space C2 in the circumferential direction. It may be a coil spring or a metal bellows having a biasing force, and is not limited.

また、回転側要素は、カラー21を備える態様として説明したが、これに限らず、スリーブ22を回転軸2に外挿するだけで当該回転軸2に対する回り止めが十分な態様であれば、カラー21を有していなくともよい。 Further, the rotation-side element has been described as an aspect including the collar 21, but the invention is not limited to this, and if the rotation stopper with respect to the rotation shaft 2 is sufficient only by externally inserting the sleeve 22 onto the rotation shaft 2, the collar is not limited to this. 21 may not be included.

また、凹設部21a、爪部22a、凹状部31e、爪部33c、コイルバネ138、規制手段は、6等配以外に配置されていてもよい態様として説明したが、例えば、周方向に1か所だけ設けられていてもよく、不均等に複数に配置されていてもよい。 Further, the recessed portion 21a, the claw portion 22a, the recessed portion 31e, the claw portion 33c, the coil spring 138, and the restricting means have been described as a mode in which they may be arranged in a manner other than 6 equal distributions. It may be provided only in one place, or may be unevenly arranged in plural.

2 回転軸
3 ハウジング
10A,10B メカニカルシール
20 回転側要素
25 回転密封環
25b 背面
30 静止側要素
31 ケース
32 ミドルホルダ(区画手段、筒状部材)
33 インナーホルダ(区画手段、筒状部材)
34 ガスケット(区画手段、2次シール)
35 静止密封環
35b 背面
36 Oリング(区画手段、2次シール)
38A,38B ウェーブスプリング(付勢手段)
39 シートパッキン(2次シール)
110 メカニカルシール
131 ケース
132 ミドルホルダ(区画手段、筒状部材)
133 インナーホルダ(区画手段、筒状部材)
138 コイルバネ(付勢手段)
210 メカニカルシール
231 ケース
232 ミドルホルダ(区画手段、筒状部材)
310 メカニカルシール
332 ミドルホルダ(区画手段、筒状部材)
410 メカニカルシール
432 ベローズ(区画手段)
510 メカニカルシール
A1,A2 大気側
B1,B2 バランスライン
C1,C2 外径側設置空間
D1,D2 寸法
H 軸孔
L1,L2 被密封流体側
S 隙間
2 rotary shaft 3 housing 10A, 10B mechanical seal 20 rotary side element 25 rotary seal ring 25b back surface 30 stationary side element 31 case 32 middle holder (partitioning means, tubular member)
33 Inner holder (partitioning means, tubular member)
34 Gasket (compartment means, secondary seal)
35 stationary seal ring 35b rear surface 36 O-ring (compartment means, secondary seal)
38A, 38B Wave spring (biasing means)
39 Seat packing (secondary seal)
110 mechanical seal 131 case 132 middle holder (partitioning means, tubular member)
133 Inner holder (partitioning means, tubular member)
138 Coil spring (biasing means)
210 mechanical seal 231 case 232 middle holder (partitioning means, tubular member)
310 Mechanical seal 332 Middle holder (partitioning means, tubular member)
410 Mechanical seal 432 Bellows (compartment means)
510 mechanical seal A1, A2 atmosphere side B1, B2 balance line C1, C2 outer diameter side installation space D1, D2 dimension H shaft hole L1, L2 sealed fluid side S gap

Claims (6)

静止密封環を有しハウジングに取付けられる静止側要素と、回転密封環を有し回転軸に取付けられる回転側要素と、前記静止密封環と前記回転密封環とを対向方向に付勢する付勢手段と、を備えるメカニカルシールであって、
前記静止密封環または前記回転密封環の背面側を内径側と外径側とに密封状に区画する区画手段を有し、前記区画手段の内径側及び外径側に、それぞれ前記付勢手段を設置可能な設置空間が設けられていることを特徴とするメカニカルシール。
A stationary element having a stationary seal ring attached to the housing, a rotating element having a rotary seal ring attached to the rotating shaft, and a biasing force for biasing the stationary seal ring and the rotary seal ring in opposite directions. A mechanical seal comprising:
The stationary sealing ring or the rotary sealing ring has a partition means for sealingly partitioning the back side into an inner diameter side and an outer diameter side, and the biasing means is provided on the inner diameter side and the outer diameter side of the partition means, respectively. A mechanical seal characterized by having an installation space where it can be installed.
前記静止側要素は、前記ハウジングに取付けられるケースを有し、前記区画手段は、前記ケースに対して軸方向に相対移動可能に配置されており、前記設置空間は、前記ケースと前記区画手段との間に形成されている請求項1に記載のメカニカルシール。 The stationary element has a case attached to the housing, the partition means is arranged so as to be relatively movable in the axial direction with respect to the case, and the installation space is the case and the partition means. The mechanical seal according to claim 1, which is formed between the two. 前記区画手段は、前記静止密封環と前記ケースとを区画する筒状部材と、環状の二次シールと、を有し、前記筒状部材は、前記二次シールにより前記ケースと密封状に連結され、かつ軸方向に相対移動可能になっている請求項2に記載のメカニカルシール。 The partitioning means includes a tubular member that partitions the stationary seal ring and the case, and an annular secondary seal, and the tubular member is hermetically connected to the case by the secondary seal. The mechanical seal according to claim 2, wherein the mechanical seal is axially movable. 前記筒状部材は、前記付勢手段を径方向に保持する支持部が形成されている請求項3に記載のメカニカルシール。 The mechanical seal according to claim 3, wherein the tubular member is formed with a support portion that holds the biasing means in a radial direction. 前記ケースは、前記付勢手段を径方向に保持する支持部が形成されている請求項2ないし4のいずれかに記載のメカニカルシール。 The mechanical seal according to any one of claims 2 to 4, wherein the case is formed with a support portion that holds the biasing means in a radial direction. 前記回転側要素及び前記静止側要素は、軸方向に離間する方向への移動が規制されてカートリッジ化されている請求項1ないし5のいずれかに記載のメカニカルシール。 The mechanical seal according to any one of claims 1 to 5, wherein movements of the rotation-side element and the stationary-side element are restricted in a direction in which they are separated from each other in the axial direction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006219367A (en) * 2005-02-08 2006-08-24 Ivoclar Vivadent Ag Lithium silicate glass ceramic

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