JP2020125817A - mechanical seal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転軸を軸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.
メカニカルシールは、流体機器のハウジングと該ハウジングを貫通するように配置される回転軸との間に装着して使用されるものであり、ハウジングに固定される静止密封環の摺動面と、回転軸とともに回転する回転密封環の摺動面とを摺接させて、流体機器の内部から外部又は外部から内部への液体や気体の漏れを防ぐものである。 The mechanical seal is used by being mounted between a housing of a fluid device and a rotary shaft arranged so as to penetrate the housing, and a sliding surface of a stationary seal ring fixed to the housing and a rotary seal. The sliding surface of the rotary sealing ring that rotates together with the shaft is brought into sliding contact to prevent leakage of liquid or gas from the inside of the fluid device to the outside or from the outside to the inside.
このようなメカニカルシールにあっては、回転軸に固定され回転軸と一体的に回転するカラーと、該カラーに設置された付勢部材と、該付勢部材から受けた付勢力により回転密封環を背面側から押圧し、回転密封環前面側の摺動面を固定密封環の摺動面に対して軸方向に押し付けているコンプレッションリングとが、回転密封環の背面側にそれぞれ設けられるものがある。回転力の伝達については、回転軸に取り付けられるカラーに軸方向から挿通されるスクリューと、同様に軸方向から挿通されるドライブピン(伝達部)が回転密封環の摺動面に向けてそれぞれ延出しており、回転軸の回転力がスクリューを介しコンプレッションリングに伝達され、ドライブピンを介し回転密封環に伝達されるようになっている。 In such a mechanical seal, a collar that is fixed to a rotary shaft and rotates integrally with the rotary shaft, a biasing member that is installed on the collar, and a rotary seal ring that is biased by the biasing member. And the compression ring that presses the sliding surface on the front side of the rotary seal ring in the axial direction against the sliding surface of the fixed seal ring on the rear side of the rotary seal ring. is there. Regarding the transmission of rotational force, a screw that is axially inserted into the collar that is attached to the rotary shaft and a drive pin (transmission part) that is also axially inserted extend toward the sliding surface of the rotary seal ring. The rotational force of the rotary shaft is transmitted to the compression ring via the screw and to the rotary seal ring via the drive pin.
回転密封環と静止密封環との摺動面は、液体や気体の漏れを確実に防ぐために、回転軸に対する直角度を保つことが望まれている。しかし、メカニカルシールを構成する部材に表面粗さが大きい、すなわち平坦度が低い部材があると摺接部に影響が出てしまう場合がある。例えば、回転密封環の背面の表面が粗いと、この回転密封環の背面を押圧するコンプレッションリングとの当接具合が歪になる結果、回転密封環の摺動面において回転軸に対する直角度の低下を招き、摺接部において偏った摩擦による振動や、この振動を原因とする異音などの影響が発生してしまうことがあった。 It is desired that the sliding surfaces of the rotary seal ring and the stationary seal ring maintain a right angle with respect to the rotation axis in order to surely prevent liquid or gas from leaking. However, when a member forming the mechanical seal has a large surface roughness, that is, a member having a low flatness, the sliding contact portion may be affected. For example, if the back surface of the rotary seal ring is rough, the contact with the compression ring that presses the back surface of the rotary seal ring will be distorted, and as a result, the squareness of the sliding surface of the rotary seal ring with respect to the rotation axis will decrease. As a result, vibrations due to uneven friction in the sliding contact portion, and abnormal noise due to the vibrations may occur.
このような異音や振動などの影響を低減するために、従来、カラーとコンプレッションリングの間のスプリングの荷重を調整したり、摺接部に潤滑液を注入するなどの対策が取られていた。しかしながら、スプリングの荷重を下げることで摺接部のシール性が低下したり、スプリングの荷重を上げることで摺接部の摩耗粉が増加したり、摺接部に注入された潤滑液が流体機器の内部空間に浸入したり、またドライシールの場合、潤滑液を適用できないといった不具合が生じていた。 In order to reduce the effects of such abnormal noise and vibration, measures such as adjusting the load of the spring between the collar and the compression ring and injecting lubricating liquid into the sliding contact portion have been conventionally taken. .. However, lowering the load of the spring reduces the sealability of the sliding contact part, increasing the load of the spring increases wear powder of the sliding contact part, and the lubricating liquid injected into the sliding contact part is a fluid device. However, there was a problem in that it could not penetrate into the internal space of the engine, or in the case of a dry seal, the lubricant could not be applied.
このことから、回転密封環の背面とコンプレッションリングの間に弾性部材を介在させ、弾性部材に回転密封環の背面の表面粗さを吸収させ、回転密封環の摺動面の回転軸に対する直角度を保つことで、異音や振動の低減を図ったものがある。(例えば、特許文献1参照) From this fact, an elastic member is interposed between the back surface of the rotary seal ring and the compression ring to allow the elastic member to absorb the surface roughness of the back surface of the rotary seal ring, and the perpendicularity of the sliding surface of the rotary seal ring to the rotation axis. There are some that have been designed to reduce abnormal noise and vibration. (For example, see Patent Document 1)
しかしながら、特許文献1の技術を利用し、回転密封環の背面とコンプレッションリングの間に弾性部材を介在させたものの、摺接部においての振動や異音の抑制は必ずしも充分ではない場合があった。この振動や異音の原因としては、カラーから延出するドライブピンと、このドライブピンが遊嵌された回転密封環の切欠き部または孔部との係合部分に起因するものと考えられる。より詳しくは、回転密封環が静止密封環との摺接によって、その周速度が僅かに変化することでドライブピンと回転密封環との係合部分における僅かな間隙において両者が個別に微振動を生じ、更に回転軸の特定の回転数において、回転密封環がその固有回転数により共振し、すなわち振動が大きくなり異音を発生する原因の一つと考えられた。 However, although the elastic member is interposed between the back surface of the rotary seal ring and the compression ring by using the technique of Patent Document 1, the suppression of vibration and noise at the sliding contact portion may not always be sufficient. .. It is considered that the cause of this vibration or abnormal noise is due to the engagement portion between the drive pin extending from the collar and the notch or hole of the rotary seal ring in which the drive pin is loosely fitted. More specifically, the peripheral speed of the rotary seal ring slightly changes due to the sliding contact with the stationary seal ring, so that slight vibrations are generated between the drive pin and the rotary seal ring in a slight gap between the two. Further, it was considered that one of the causes of the rotation sealing ring resonating due to its natural number of revolutions at a particular number of revolutions of the rotating shaft, that is, the increase in vibration and generation of abnormal noise.
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、振動や異音の発生を抑制することができる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 such problems, and an object thereof is to provide a mechanical seal capable of suppressing the generation of vibration and abnormal noise.
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、
回転軸に固定されるカラーと、軸方向に延出し前記回転軸の回転力を伝達するドライブピンと、コンプレッションリングと、前記カラーと前記コンプレッションリングとの間に配置される付勢部材と、該コンプレッションリングにより固定密封環に向け押圧されるとともに、前記ドライブピンにより前記回転力が伝達される回転密封環とを有し、前記回転軸とともに周方向に回転する回転側要素と、
ハウジング側に固定される前記固定密封環を有した静止側要素と、を備えたメカニカルシールであって、
前記コンプレッションリングと前記回転密封環との間には、緩衝部が配設されていることを特徴としている。
これによれば、ドライブピンと回転密封環との係合部分で生じる振動を緩衝部が吸収することができるので、振動や異音の発生を抑制することができる。
In order to solve the above problems, the mechanical seal of the present invention,
A collar fixed to the rotary shaft, a drive pin extending in the axial direction for transmitting the rotational force of the rotary shaft, a compression ring, a biasing member arranged between the collar and the compression ring, and the compression. A rotary side element that is pressed by the ring toward the fixed seal ring and that has the rotary seal ring to which the rotational force is transmitted by the drive pin, and that rotates in the circumferential direction together with the rotary shaft.
A stationary seal element having the stationary seal ring fixed to a housing side, and a mechanical seal comprising:
A buffer portion is disposed between the compression ring and the rotary seal ring.
According to this, the vibration generated at the engaging portion between the drive pin and the rotary seal ring can be absorbed by the cushioning portion, so that the generation of vibration or abnormal noise can be suppressed.
好適には、前記緩衝部は、少なくとも前記ドライブピンの周面近傍まで延びる緩衝部材である。
これによれば、ドライブピンと回転密封環との係合部分の近傍に配置された緩衝部材により、振動や異音の抑制効果を高めることができる。
Preferably, the cushioning portion is a cushioning member that extends at least near the peripheral surface of the drive pin.
According to this, the cushioning member arranged in the vicinity of the engaging portion between the drive pin and the rotary seal ring can enhance the effect of suppressing vibration and noise.
好適には、前記緩衝部材は、環状に形成されており、前記ドライブピンを少なくとも周方向に挟む開口部が形成されている。
これによれば、緩衝部材とドライブピンの組立時に位置合わせし易い。
Preferably, the buffer member is formed in an annular shape, and has an opening that sandwiches the drive pin at least in the circumferential direction.
According to this, it is easy to align the cushioning member and the drive pin during assembly.
好適には、前記緩衝部材の開口部は、放射方向に延びる切欠き部である。
これによれば、緩衝部材の切欠き部を構成する周方向の両側面及び底面側がドライブピンを囲うので、緩衝部材に振動や異音を吸収させ易い。
Suitably, the opening part of the said buffer member is a notch part extended in a radial direction.
According to this, since the drive pin is surrounded by both side surfaces and the bottom surface side in the circumferential direction which form the cutout portion of the cushioning member, it is easy for the cushioning member to absorb vibration and abnormal noise.
好適には、前記緩衝部材の開口部は、前記ドライブピンが挿通可能な孔部である。
これによれば、緩衝部材がドライブピンの周面全体を囲うので、緩衝部材に振動や異音を吸収させ易い。
Preferably, the opening of the buffer member is a hole through which the drive pin can be inserted.
According to this, since the cushioning member surrounds the entire peripheral surface of the drive pin, it is easy for the cushioning member to absorb vibration and abnormal noise.
好適には、前記緩衝部材は、少なくともゴム材と繊維材とから構成されている。
これによれば、緩衝部材が、弾力性に優れるため振動を吸収しやすい。
Preferably, the cushioning member is composed of at least a rubber material and a fiber material.
According to this, since the cushioning member has excellent elasticity, it is easy to absorb vibration.
好適には、前記緩衝部材は、前記コンプレッションリングと前記回転密封環に対して、周方向に相対移動可能に配設されている。
これによれば、主に回転軸の始動時や停止動作時に生じる慣性力により、緩衝部材がドライブピンに対して接近するので、振動の吸収効果が高まる。
Suitably, the said buffer member is arrange|positioned with respect to the said compression ring and the said rotary seal ring so that relative movement is possible in the circumferential direction.
According to this, the cushioning member approaches the drive pin mainly due to the inertial force generated at the time of starting or stopping the rotating shaft, so that the vibration absorbing effect is enhanced.
好適には、前記緩衝部は、前記コンプレッションリングに設けられた突起部である。
これによれば、部品点数を増やすことなく振動や異音の抑制効果を得ることができる。
Suitably, the said buffer part is a protrusion part provided in the said compression ring.
According to this, it is possible to obtain the effect of suppressing vibration and noise without increasing the number of parts.
好適には、前記突起部は、前記コンプレッションリングの周方向に非等配に複数設けられている。
これによれば、コンプレッションリングの突起部と回転密封環との摺動箇所を周方向に不均一にして、部分的に歪んだ箇所を形成することで、空気や大気中の水分を摺動面に呼び込むことができ、振動や異音の高い抑制効果を得ることができる。
Suitably, the said protrusion part is multiply provided in the circumferential direction of the said compression ring at unequal distribution.
According to this, by making the sliding portion between the projection of the compression ring and the rotary seal ring non-uniform in the circumferential direction and forming a partially distorted portion, moisture in the air or the atmosphere can be slid on the sliding surface. It is possible to obtain the effect of suppressing vibration and abnormal noise.
本発明に係るメカニカルシールを実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。 Modes for carrying out the mechanical seal according to the present invention will be described below based on Examples.
実施例1に係るメカニカルシールにつき、図1から図8を参照して説明する。尚、本実施例においては、図1の紙面右側を大気側、紙面左側を機内側として説明し、各部材の紙面右側を前面側、紙面左側を背面側として説明する。 A mechanical seal according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 8. In this embodiment, the right side of FIG. 1 is the atmosphere side, the left side of the plane is the inside of the machine, the right side of the plane of each member is the front side, and the left side of the plane is the back side.
図1に示されるように、本実施例のメカニカルシール1は、コイルスプリング4が回転軸2とともに回転する回転形のメカニカルシールであり、図示しないポンプやコンプレッサ等の回転機械の回転軸2と当該回転機械のハウジングに固定されるシールカバー9の間に設けられている。メカニカルシール1は、シールカバー9に固定された円環状の固定密封環8を有する静止側要素と、回転軸2とともに回転する回転側要素とで構成されている。より詳しくは回転側要素は、回転軸2にセットスクリューによって径方向から固定状態で取付けられたカラー3と、カラー3とコンプレッションリング5の間に配設され軸方向に向けて付勢する付勢部材としてのコイルスプリング4と、コイルスプリング4から押圧力を受けるコンプレッションリング5と、カラー3に固定され該カラー3から延出するドライブピン30を介して回転軸2から伝えられる回転力によって周方向に回転する円環状の回転密封環7と、コンプレッションリング5と回転密封環7との間に挟持された緩衝部材としてのガスケット6とから主に構成されている。更に、コイルスプリング4から押圧力を受けるコンプレッションリング5によって回転密封環7が軸方向に固定密封環8側(図1の軸方向右側)に付勢されることにより、固定密封環8の摺動面8aと回転密封環7の摺動面7aを互いに密接摺動させ、機内の高圧の被密封流体を軸封できるようになっている。尚、メカニカルシール1は、固定密封環8および回転密封環7に作用する被密封流体の圧力のバランスが軸方向両側で一定となるバランス形メカニカルシールとして構成されている。
As shown in FIG. 1, the mechanical seal 1 of the present embodiment is a rotary mechanical seal in which a
固定密封環8および回転密封環7は、代表的にはSiC(硬質材料)同士またはSiC(硬質材料)とカーボン(軟質材料)との組み合わせで形成されるが、これに限らず、摺動材料はメカニカルシール用摺動材料として使用されているものであれば適用可能である。尚、SiCとしては、ボロン、アルミニウム、カーボン等を焼結助剤とした焼結体をはじめ、成分、組成の異なる2種類以上の相からなる材料、例えば、黒鉛粒子の分散したSiC、SiCとSiからなる反応焼結SiC、SiC−TiC、SiC−TiN等があり、カーボンとしては、炭素質と黒鉛質の混合したカーボンをはじめ、樹脂成形カーボン、焼結カーボン等が利用できる。また、上記摺動材料以外では、金属材料、樹脂材料、表面改質材料(コーティング材料)、複合材料等も適用可能である。
The fixed
図1〜図3に示されるように、回転密封環7は、回転軸2を囲むように環状に形成されており、その摺動面7aの反対側の背面7bに外周側に切り欠かれた断面視U字状の係合溝71が形成されている。この係合溝71にカラー3から軸方向右方に延びるドライブピン30が遊嵌状態で挿入され、該ドライブピン30が回転軸2から伝えられる回転力によって係合溝71の側面を押圧することで、回転密封環7が周方向に回転するようになっている。またガスケット6の外径は、コンプレッションリング5及び回転密封環7の外径より僅かに大径となっている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図2は、図1におけるA−A断面図であり、回転軸2の中心線以下は上下対称の同形状であるため、図示を省略する。図2に示されるように、コンプレッションリング5は、断面視環状に形成されており、カラー3から軸方向に向けて付勢するように周方向に等配に複数配設されたコイルスプリング4の押圧力を受け、この押圧力を回転密封環7の背面7bに均等な面圧で軸方向に伝達するように構成されている。コンプレッションリング5は、その背面にカラー3に固定され該カラー3から延出されるスクリュー31が遊嵌する孔部50,50を備えており、該スクリュー31が回転軸2から伝えられる回転力によって孔部50,50の側面を押圧することで、周方向に回転するようになっている。また、コンプレッションリング5は、径方向中心から放射方向に延びる断面視U字状の開口部51が複数等配に形成されており、カラー3から軸方向へと延びるドライブピン30が遊嵌状態で挿通されるようになっている。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. As shown in FIG. 2, the
図3は、図1におけるB−B断面図である。回転軸2の中心線以下は上下対称の同形状であるため、図示を省略する。図3に示されるように、ガスケット6は断面視環状に形成されており、回転軸2の略中心から放射方向に延びる断面視U字状の開口部としての切欠き部61,61,61が形成されており、コンプレッションリング5の前面と回転密封環7の背面7bとの間に挟持される位置に配設されている。ガスケット6の切欠き部61には、カラー3から軸方向へと延びるドライブピン30が挿通されている。切欠き部61の側面部61aから61bまでの周方向の開口長さ6Aは、ドライブピン30の直径と同幅もしくは僅かに幅広となっているため、両者を組み立てる際、位置合わせし易くなっている。
FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG. Below the center line of the
図4はガスケット6を示す正面図である。ガスケット6は、主にゴム材としてニトリルゴム(NBR)と、繊維材としてアラミド繊維を主成分として形成されており、ゴム材による弾性と繊維材によるグリップ性に富むことから、異音の原因となる振動をよく吸収するようになっている。環状のガスケット6は、放射方向に延び外径端が切り欠かれた切欠き部61を周方向に複数等配に備え、更に切欠き部61は、側面部61a,61bと底面部61cを有しており、これら側面部61a,61b、底面部61cが前述したドライブピン30の周面にそれぞれ当接するようになっている。なお、切欠き部61の側面部61a,61b、底面部61cは、少なくともドライブピン30の周面近傍の位置まで配設されていればよい。
FIG. 4 is a front view showing the
図5は、回転密封環7の背面側を示す要部拡大斜視図である。回転密封環7は摺動面7aに対する背面側に断面視U字状の係合溝71を備えている。係合溝71はドライブピン30と同数設けられており、ドライブピン30がそれぞれ遊嵌状態で係合している。係合溝71は、側面部71a,71bと、底面部71cを有しており、回転軸2の回転力を受けたドライブピン30の周面が側面部71bまたは71aに当接することで、回転密封環7が回転軸2と一体的に回転するようになっている。
FIG. 5 is an enlarged perspective view of an essential part showing the back side of the
図5に示されるように、ドライブピン30と係合溝71の係合部分においては、ドライブピン30の直径よりも、係合溝71の側面部71aから71bまでの周方向の開口長さ7Aが幅広であるため、遊嵌状態となっている。これに対して、ガスケット6の切欠き部61における側面部61aから61bまでの開口長さ6Aは、前述した係合溝71の開口長さ7Aより幅狭となっているため、ドライブピン30は、その回転時に係合溝71の側面部71bよりも先にガスケット6の側面部61bに当接するようになっている。このことから、ドライブピン30と回転密封環7の係合溝71との接触で生じる振動を、ガスケット6に積極的に吸収させることができるので、振動やこの振動を原因とする異音の発生を抑制することができる。
As shown in FIG. 5, in the engagement portion of the
また、ガスケット6の開口部は、放射方向に延びる切欠き部61であるため、ガスケット6切欠き部61を構成する両側面と底面からドライブピン30を囲うので、ガスケット6に振動や異音を吸収させ易い。
Further, since the opening of the
次に、本発明に係るメカニカルシールの変形例1について説明する。図6(a)に示すように、実施例1におけるガスケット6の外径側に形成された切欠き部61に替えて、ガスケット16の内径側に切欠き部62が形成されている。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。図6(a)に示されるガスケット16は、カラー3から延出するドライブピン30が回転軸2の周面の近接した位置に配設されている場合に使用される。実施例1と同様にガスケット16を、コンプレッションリング5と、回転密封環7の間に配設させ、切欠き部62にカラー3から延出するドライブピン30をそれぞれ挿通させることで、ドライブピン30と回転密封環7の係合溝71とで生じる振動をガスケット16に吸収させることができる。
Next, a modified example 1 of the mechanical seal according to the present invention will be described. As shown in FIG. 6A, a
次に、本発明に係るメカニカルシールの変形例2について説明する。図6(b)に示すように、実施例1におけるガスケット6の外径側に形成された切欠き部61に替えて、ガスケット26の外径側に開口部としての孔部63が形成されている。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。図6(b)に示されるガスケット26は、カラー3から延出するドライブピン30を孔部63にそれぞれ挿通させ使用される。実施例1と同様にガスケット26を、コンプレッションリング5と、回転密封環7の間に配設させ、孔部63にカラー3から延出するドライブピン30をそれぞれ挿通させることで、ドライブピン30と回転密封環7の係合溝71とで生じる振動をガスケット6に吸収させることができる。尚、ガスケット26の孔部63がドライブピン30の周面を全周に亘り囲うように配設されているので、ドライブピン30と回転密封環7の係合溝71とで生じる振動の吸収効果が高まるようになっている。このように、ガスケット26の開口部は、ドライブピン30が挿通可能な孔部63であるため、ガスケット6の孔部63がドライブピン30の周面全体を囲うので、ガスケット6に振動や異音を吸収させ易い。
Next, a modified example 2 of the mechanical seal according to the present invention will be described. As shown in FIG. 6B, instead of the
図7は、変形例2におけるガスケット26を適用したメカニカルシール1の要部拡大斜視図である。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。図7の回転密封環7は、背面側に円柱型の係合孔部72を備えている。係合孔部72は、ドライブピン30の直径より幅広に形成されており、ドライブピン30が遊嵌されるようになっている。ガスケット26の孔部63は、ドライブピン30の直径と同径または若干幅広に形成されており、ドライブピン30が圧入または嵌入されるようになっている。このように、ガスケット26の孔部63がドライブピン30の周面を囲うように配設されているので、ドライブピン30と回転密封環7の係合孔部72とで生じる振動の吸収効果が高まるようになっている。
FIG. 7 is an enlarged perspective view of an essential part of the mechanical seal 1 to which the
次に、本発明に係るメカニカルシールの変形例3について説明する。図8に示すように、実施例1におけるガスケット6の切欠き部61に替えて、その径を幅広とした切欠き部64が形成されている。ガスケット36の切欠き部64は、側面部64a、64bの長さ36Bが回転密封環7の係合溝71の側面部71a,71bの長さ7Aより幅広となっている。そのため、回転軸2の回転時に周方向に従動されるドライブピン30が、回転密封環7の係合溝71の側面部71bに当接するようになっている。しかしながら、ガスケット36がコンプレッションリング5と回転密封環7に対して、周方向に相対移動可能に配設されているため、主に回転軸の始動時や停止動作時に生じる慣性力により、ガスケット36がドライブピン30に対して接近しやすく、振動の吸収効果が高まるようになっている。
Next, a modified example 3 of the mechanical seal according to the present invention will be described. As shown in FIG. 8, instead of the
以上説明したように、コンプレッションリング5と回転密封環7との間には、少なくともドライブピン30の周面近傍まで延びるガスケット6が配設されているので、ドライブピン30と回転密封環7との係合部分で生じる振動を近傍に配置されたガスケット6が吸収することができるので、振動や異音の発生を抑制することができる。
As described above, since the
また、ガスケット6は、正面視環状に形成されており、ドライブピン30の周面を挟むように延ばされた切欠き部61が形成されているので、ガスケット6とドライブピン30の組立時に位置合わせし易い。
Further, since the
次に、本発明に係るメカニカルシールの実施例2について図9〜図11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。 Next, a second embodiment of the mechanical seal according to the present invention will be described with reference to FIGS. The same components as those shown in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted.
実施例2においては、図9に示されるように、実施例1のコンプレッションリング15と回転密封環7との間に挟持されていた緩衝部材としてのガスケットを省略し、これに替えて突起部52を設けた構成となっている。
In the second embodiment, as shown in FIG. 9, the gasket as the cushioning member sandwiched between the
図9,図10に示されるようにコンプレッションリング15は、正面側に平坦面53と、該平坦面53より僅かに突出された緩衝部としての矩形の突起部52,52,52が形成されており、コンプレッションリング15の突起部52,…が回転密封環7の背面7bに面当接し、平坦面53とは離間するようになっている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
コンプレッションリング15が備える突起部52,…は、その先端に平坦な突出面を有し、正面側に周方向に非等配とされるように三箇所配設されている。このコンプレッションリング15を用いて図9及び図9におけるC−C断面図である図11に示されるように、スクリュー31を孔部50,50に挿通させ、開口部51にカラー3から軸方向へと延びるドライブピン30を遊嵌状態で挿通させる。
The
図11に示されるように各部材のセットが完了すると、コンプレッションリング15は、背面側に備えられているコイルスプリング4,…からの付勢力を受け、コンプレッションリング15の正面側に備えられている回転密封環7の背面7bに伝達されるようになる。詳しくは、コイルスプリング4,…から受けた付勢力は、コンプレッションリング15の正面側に形成された突起部52,…が回転密封環7の背面7bに面当接することで回転密封環7に伝達されるが、複数の突起部52,…が周方向に互いに離間して配置されているため、図9に示されるように平坦面53と回転密封環7の背面7bとの間に、空間Zが形成されるようになっている。
When the setting of each member is completed as shown in FIG. 11, the
次に、回転軸2を回転させ、固定密封環8に対して回転密封環7を摺動させる。複数の突起部52,…が非等配に配置されているため、回転密封環7に対し管軸方向に不均一に押圧する力が伝達される。すると、回転密封環7と固定密封環8との摺動部に、空気や大気中の水分を呼び込むことができ、この空気や水分によって摺動部に発生する異音を低減させることができるものと考えられる。
Next, the
以上、説明したように、緩衝部は、コンプレッションリング15に設けられた突起部52,…であることから、部品点数を増やすことなく振動や異音の抑制効果を得ることができる。
As described above, since the buffer portion is the
また、突起部52,…は、コンプレッションリング15の周方向に非等配に複数設けられていることからコンプレッションリング15の突起部52,…と回転密封環7との摺動箇所を周方向に不均一にして、部分的に歪んだ箇所を形成することで、空気や大気中の水分を摺動面に呼び込むことができ、振動や異音の高い抑制効果を得ることができる。
Further, since a plurality of
次に、本発明に係るメカニカルシールの実施例3について図12〜図14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。 Next, a third embodiment of the mechanical seal according to the present invention will be described with reference to FIGS. The same components as those shown in the first and second embodiments are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted.
実施例3においては、実施例2の突起部52を設けたコンプレッションリング15に替えて、環状突起部54を設けたコンプレッションリング25を適用した構成となっている。
In the third embodiment, the
図12,図13に示されるようにコンプレッションリング25は、正面側に平坦面55と、該平坦面55より回転密封環7の背面7b側へ突出された緩衝部としての環状突起部54が形成されており、コンプレッションリング25の環状突起部54が回転密封環7の背面7bに面当接し、コンプレッションリング25の平坦面55が回転密封環7の背面7bと離間するようになっている。
As shown in FIGS. 12 and 13, the
コンプレッションリング25が備える環状突起部54は、その先端に平坦な突出面を有し、正面側に周方向に非等配とされるように三箇所切欠き部56,56,56が配設されている。すなわち環状突起部54は、切欠き部56が配設されることで、周方向に非等配に形成されている。切欠き部56,…は、環状突起部54より僅かに平坦面55側へ凹んでおり矩形状に形成されている。このコンプレッションリング25を用いて図12に示されるように、スクリュー31を孔部50,50に挿通させ、開口部51にカラー3から軸方向へと延びるドライブピン30を遊嵌状態で挿通させる。
The
図14に示されるように各部材のセットが完了すると、コンプレッションリング25は、背面側に備えられているコイルスプリング4,…からの付勢力を受け、コンプレッションリング25の正面側に備えられている回転密封環7の背面7bに伝達されるようになる。
When the setting of each member is completed as shown in FIG. 14, the
次に、回転軸2を回転させ、固定密封環8に対して回転密封環7を摺動させる。コンプレッションリング25の環状突起部54が、回転密封環7に対し管軸方向に押圧する力が伝達される。すると、環状突起部54に掛かる応力が高いことから、回転密封環7と固定密封環8との摺動部に、空気や大気中の水分を呼び込むことができ、この空気や水分によって摺動部に発生する異音を低減させることができるものと考えられる。
Next, the
上述したように、緩衝部は、コンプレッションリング25に設けられた環状突起部54であることから、部品点数を増やすことなく振動や異音の抑制効果を得ることができる。
As described above, since the buffer portion is the
以上、本発明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い。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments.
例えば、前記実施例のメカニカルシール1はバランス型として説明したが、これに限られずアンバランス型を適用してもよい。 For example, although the mechanical seal 1 of the above embodiment is described as a balanced type, the mechanical seal 1 is not limited to this, and an unbalanced type may be applied.
また、前記実施例のガスケット6は、コンプレッションリング5と回転密封環7に対して、周方向に相対移動可能に配設されていたが、これに限られず、回転密封環7の背面7bもしくはコンプレッションリング5に貼付され、相対移動不可としてもよい。
Further, the
また、前記実施例のガスケット6は、切欠き部61が4箇所等配されていたが、これに限られず、切欠き部61に挿通されるドライブピン30の配設される数に応じて1箇所のみでもよいし、あるいは3箇所等配や5箇所などの複数個所を等配してもよく、または非等配としてもよい。
Further, in the
また、前記実施例の図6において、ガスケット16の内径側に切欠き部62が形成されていたがこれに限られず、ガスケットの内径側に孔部を形成してもよい。
Although the
また、前記実施例のガスケット6の外径は、コンプレッションリング5及び回転密封環7の外径よりも大径としていたがこれに限られず、ガスケットの外径は、コンプレッションリング5及び回転密封環7と同径または小径としてもよい。
The outer diameter of the
また、前記実施例2の突起部52,…はコンプレッションリング15の正面側周方向に非等配に三箇所形成されていると説明したが、これに限られず、突起部52は一箇所のみ若しくは所定数の複数箇所に形成されてもよいし、また複数箇所の場合、等配に形成されてもよい。同様に、前記実施例3の切欠き部56,…はコンプレッションリング25の正面側周方向に非等配に三箇所形成されていると説明したが、これに限られず、切欠き部56は一箇所のみ若しくは所定数の複数箇所に形成されてもよいし、また複数箇所の場合、等配に形成されてもよい。
Moreover, although it has been described that the
また、前記実施例のドライブピン30は、コンプレッションリングの孔部50に遊嵌状態で挿通されると説明したが、これに限られず、ドライブピン30の胴部に雄ネジを形成させ、コンプレッションリングの孔部50に雌ネジを形成させることで、螺合させることとしてもよい。
In addition, although the
1 メカニカルシール
2 回転軸
3 カラー
4 コイルスプリング(付勢部材)
5 コンプレッションリング
6 ガスケット(緩衝部材)
7 回転密封環
8 固定密封環
15 コンプレッションリング
16,26,36 ガスケット(緩衝部材)
25 コンプレッションリング
30 ドライブピン
31 スクリュー
52 突起部(緩衝部)
53 平坦面
54 環状突起部(緩衝部)
55 平坦面
61,62 切欠き部(開口部)
63 孔部(開口部)
71 係合溝
Z 空間
1
5
7 Rotating
25
53
55
63 hole (opening)
71 Engagement groove Z space
Claims (9)
ハウジング側に固定される前記固定密封環を有した静止側要素と、を備えたメカニカルシールであって、
前記コンプレッションリングと前記回転密封環との間には、緩衝部が配設されていることを特徴とするメカニカルシール。 A collar fixed to the rotary shaft, a drive pin extending in the axial direction for transmitting the rotational force of the rotary shaft, a compression ring, a biasing member arranged between the collar and the compression ring, and the compression. A rotary side element that is pressed by the ring toward the fixed seal ring and that has the rotary seal ring to which the rotational force is transmitted by the drive pin, and that rotates in the circumferential direction together with the rotary shaft.
A stationary seal element having the stationary seal ring fixed to a housing side, and a mechanical seal comprising:
A mechanical seal, characterized in that a buffer portion is disposed between the compression ring and the rotary seal ring.
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