JP5071887B2

JP5071887B2 - Seal structure

Info

Publication number: JP5071887B2
Application number: JP2008077769A
Authority: JP
Inventors: 幹人石井
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2028-03-25
Also published as: JP2009228860A

Description

本発明は、回転軸と静止部材との間における流体の軸方向の移動を制限するためのシール構造に関し、特に、回転軸へのシールリングの誤組みを防止することができるシール構造に関する。 The present invention relates to a seal structure for restricting axial movement of a fluid between a rotating shaft and a stationary member, and more particularly to a seal structure capable of preventing an erroneous assembly of a seal ring to the rotating shaft.

回転流体機械においては、回転軸とこれを囲む静止部材との間における流体の軸方向の移動を制限するためのシール構造が設けられる。例えば、過給機におけるシール構造は、タービン側からベアリングハウジング側への排気ガスの漏れ、及び、コンプレッサ側からベアリングハウジング側への空気の漏れを防止するために設けられる。なお、上記の排気ガス又は空気の漏れは「ブローバイ」と呼ばれる。 In a rotating fluid machine, a seal structure is provided for restricting axial movement of fluid between a rotating shaft and a stationary member surrounding the rotating shaft. For example, a seal structure in a supercharger is provided to prevent leakage of exhaust gas from the turbine side to the bearing housing side and air leakage from the compressor side to the bearing housing side. The exhaust gas or air leak described above is called “blow-by”.

図４は過給機における従来のシール構造の構成図である。図６において、左側は高圧側（タービン側又はコンプレッサ側）であり、右側は回転軸２０の軸受側である。回転軸２０の外周には環状のリング溝２２が形成されており、このリング溝２２にはシールリング２３が装着されている。シールリング２３は、リングの一部が切り欠かれた形状を有しており、自らの張力（広がろうとする力）によってハウジング２１の内周面で支持されている。 FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional seal structure in a supercharger. In FIG. 6, the left side is the high pressure side (turbine side or compressor side), and the right side is the bearing side of the rotating shaft 20. An annular ring groove 22 is formed on the outer periphery of the rotary shaft 20, and a seal ring 23 is attached to the ring groove 22. The seal ring 23 has a shape in which a part of the ring is notched, and is supported on the inner peripheral surface of the housing 21 by its own tension (force to spread).

シールリング２３の軸受側の端面２３ａはリング溝２２と接触しており、この接触面がシール面となってシールがなされる。ここで、高圧側の圧力は、シールリング２３に対して接触面への押付け力として作用する。回転軸２０が軸心２０ａを中心に回転することで、シールリング２０とリング溝２２は擦れ合うが、軸受側からは潤滑油ミストが飛散してきて、この潤滑油ミストが接触面に入り込むことで、接触面の摩擦係数を減少させて磨耗を防ぐ。なお、図４と同種のシール構造は、例えば、下記特許文献１に開示されている。 The end surface 23a on the bearing side of the seal ring 23 is in contact with the ring groove 22, and this contact surface serves as a seal surface for sealing. Here, the high-pressure side pressure acts on the seal ring 23 as a pressing force against the contact surface. When the rotary shaft 20 rotates about the shaft center 20a, the seal ring 20 and the ring groove 22 rub against each other. However, the lubricating oil mist is scattered from the bearing side, and the lubricating oil mist enters the contact surface. Reduce the coefficient of friction of the contact surface to prevent wear. A seal structure of the same type as that in FIG. 4 is disclosed in, for example, Patent Document 1 below.

図４のシール構造は、一つのシールリング２３でシールするものであるが、より高圧使用条件のもとでは、シール性能を向上させブローバイを低減させるためにシールリングを２つ用いた２重シール構造が採用される。図５は２重シール構造の場合の構成図である。
図５において、回転軸２０の外周面には互いに軸方向に離間して環状の第１及び第２のリング溝２４、２５が形成されており、各リング溝２４、２５にはそれぞれシールリング（第１リング２６及び第２リング２７）が装着されている。第１リング２６及び第２リング２７は、軸受側の端面２６ａ、２７ａにおいてリング溝２４、２５と接触しており、各接触面がシール面となってシールがなされる。
なお、図７と同種のシール構造は、例えば、下記特許文献２に開示されている。 The seal structure shown in FIG. 4 is sealed with one seal ring 23, but under a higher pressure use condition, a double seal using two seal rings to improve the seal performance and reduce blow-by. Structure is adopted. FIG. 5 is a configuration diagram in the case of a double seal structure.
In FIG. 5, annular first and second ring grooves 24 and 25 are formed on the outer peripheral surface of the rotary shaft 20 so as to be spaced apart from each other in the axial direction, and each ring groove 24 and 25 has a seal ring ( A first ring 26 and a second ring 27) are mounted. The first ring 26 and the second ring 27 are in contact with the ring grooves 24 and 25 on the bearing-side end surfaces 26a and 27a, and each contact surface serves as a seal surface for sealing.
A seal structure of the same type as that in FIG. 7 is disclosed in, for example, Patent Document 2 below.

特開２００６−８３７７９号公報JP 2006-837779 A 特開２００４−１１６５１４号公報JP 2004-116514 A

ところで、上述した２重シール構造において、第１リングと第２リングは、同一寸法で製作されている。しかしながら、第１リングと第２リングとで材質を異ならせたり、一方のみに特別な表面処理を施したりするなど、形状以外の部分で仕様を異ならせる必要が生じた場合、第１リングと第２リングで外観にほとんど違いが見られないため、製造工程において、回転軸に第１リングと第２リングを挿入する際に、第１リングと第２リングを、誤って装着すべきリング溝とは別のリング溝に装着してしまう恐れがある。 By the way, in the above-described double seal structure, the first ring and the second ring are manufactured with the same dimensions. However, if it is necessary to make the specifications different in parts other than the shape, such as making the first ring and the second ring different materials or applying a special surface treatment to only one of them, the first ring and the second ring Since there is almost no difference in appearance between the two rings, when inserting the first ring and the second ring into the rotating shaft in the manufacturing process, the first ring and the second ring are mistakenly attached to the ring groove. May fit into another ring groove.

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、複数のシールリングを有する多重シール構造において、回転軸へのシールリングの誤組みを防止することを課題とする。 This invention is made | formed in view of said problem, and makes it a subject to prevent the misassembly of the seal ring to a rotating shaft in the multiple seal structure which has several seal rings.

上記の課題を解決するため、本発明のシール構造は、以下の技術的手段を採用する。
（１）本発明は、回転軸と、該回転軸を半径方向に隙間を空けて囲む静止部材との間に設けられ、前記回転軸と前記静止部材との間における流体の軸方向の移動を制限するためのシール構造であって、前記静止部材に対向する前記回転軸の外周面に軸方向に互いに離間して形成された環状の複数のリング溝と、軸方向に互いに離間して、前記複数のリング溝の各々に収容された複数のシールリングと、を備え、前記各シールリングの幅は全て異なり、各シールリングが収容される各リング溝の溝幅は全て異なり、かつ、最も小さい幅のシールリング以外のシールリングの幅は、自身より小さい他のシールリングが収容されるリング溝の溝幅よりも大きく設定されている、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the sealing structure of the present invention employs the following technical means.
(1) The present invention is provided between a rotating shaft and a stationary member that surrounds the rotating shaft with a gap in the radial direction, and moves the fluid in the axial direction between the rotating shaft and the stationary member. A sealing structure for limiting, wherein a plurality of annular ring grooves formed on the outer circumferential surface of the rotating shaft facing the stationary member and spaced apart from each other in the axial direction; and spaced apart from each other in the axial direction; A plurality of seal rings accommodated in each of the plurality of ring grooves, and the widths of the seal rings are all different, and the groove widths of the ring grooves in which the seal rings are accommodated are all different and the smallest. The width of the seal ring other than the seal ring having the width is set to be larger than the groove width of the ring groove in which another seal ring smaller than itself is accommodated.

上記の本発明の構成によれば、回転軸にシールリングを装着する際に、誤って先に幅の小さいシールリングを挿入して、本来それが挿入されるべきリング溝とは別の幅の大きいリング溝に装着してしまっても、その後に、幅の大きいシールリングは幅の狭いリング溝に装着できないため、作業者は誤組みであることを認識できる。したがって、効果的に誤組みを防止できる。 According to the configuration of the present invention described above, when the seal ring is mounted on the rotating shaft, a seal ring with a small width is erroneously inserted first, and a width different from that of the ring groove into which the seal ring is originally to be inserted. Even if it is mounted in the large ring groove, the operator can recognize that the seal ring having a large width cannot be mounted in the ring groove having a small width. Therefore, it is possible to effectively prevent misassembly.

（２）また、上記のシール構造において、前記回転軸へのシールリングの挿入方向は一方向のみに限定されており、前記各シールリング及び前記各リング溝の幅は、挿入方向の前方側に配置されるものほど大きく設定されている、ことを特徴とする。 (2) In the above seal structure, the insertion direction of the seal ring to the rotating shaft is limited to only one direction, and the width of each seal ring and each ring groove is on the front side in the insertion direction. It is characterized in that it is set larger as it is arranged.

シールリングの回転軸への挿入方向が一方向のみに限定される場合、正しい装着順序では奥側のシールリングから先に装着されることになるが、奥側のシールリングほど幅が大きく且つ奥側のリング溝ほど幅が大きくなっていることで、限定された挿入方向で幅の大きいシールリングを挿入したとき、幅の大きい奥側のシールリングが手前側にある幅の狭い別のシールリング用のリング溝に嵌ることなく通過できるので、装着作業をスムーズに行うことができる。 If the insertion direction of the seal ring to the rotating shaft is limited to only one direction, the seal ring on the back side will be mounted first in the correct mounting order. When the seal ring with the larger width is inserted in the limited insertion direction, the seal ring on the rear side with the larger width is located on the near side. Since it can pass without fitting in the ring groove for attachment, installation work can be performed smoothly.

上述したように、本発明のシール構造によれば、回転軸へのシールリングの誤組みを防止することができる。 As described above, according to the seal structure of the present invention, it is possible to prevent erroneous assembly of the seal ring to the rotating shaft.

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
また以下では、過給機におけるシール構造について説明するが、本発明はこれに限定されず、他の回転流体機械のシール構造においても適用可能である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
In the following, the seal structure in the supercharger will be described, but the present invention is not limited to this, and can be applied to the seal structure of other rotating fluid machines.

図１は、本発明の第１実施形態にかかるシール構造１０Ａの構成図である。
シール構造１０Ａは、軸心２ａを中心に回転する回転軸２と、回転軸２を半径方向に隙間を空けて囲む静止部材であるハウジング３との間に設けられ、回転軸２と静止部材であるハウジング３との間における流体の軸方向の移動を制限する。上記の隙間は軸方向に離間した高圧側（タービン側又はコンプレッサ側）と軸受側との間に設けられている。高圧側は軸受側よりも圧力が高く、軸受側は潤滑油が飛散する空間である。 FIG. 1 is a configuration diagram of a seal structure 10A according to the first embodiment of the present invention.
The seal structure 10A is provided between a rotating shaft 2 that rotates about an axis 2a and a housing 3 that is a stationary member that surrounds the rotating shaft 2 with a gap in the radial direction. The movement of the fluid in the axial direction between the housing 3 is limited. The gap is provided between the bearing side and the high-pressure side (turbine side or compressor side) spaced apart in the axial direction. The high pressure side has a higher pressure than the bearing side, and the bearing side is a space in which lubricating oil scatters.

ハウジング３の内周面に対向する回転軸２の外周面には互いに軸方向に離間して環状の第１及び第２のリング溝１１、１２が形成されており、各リング溝１１、１２にはそれぞれシールリング（第１リング１３及び第２リング１４）が収容されている。 Annular first and second ring grooves 11 and 12 are formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 2 facing the inner peripheral surface of the housing 3 so as to be axially separated from each other. Each accommodates a seal ring (first ring 13 and second ring 14).

第１リング１３及び第２リング１４は、リングの一部が切り欠かれた形状を有しており、自らの張力（広がろうとする力）によってハウジング３の内周面で支持されている。図１の構成例では、ハウジング３において、第１リング１３と第２リング１４を支持する部分の内周径は同じあり、第１リング１３と第２リング１４の外周径及び軸方向投影面積も同じである。
第１リング１３及び第２リング１４は、軸受側の端面１３ａ、１４ａにおいてそれぞれ第１リング溝１１及び第２リング溝１２と接触しており、各接触面がシール面となってシールがなされる。 The first ring 13 and the second ring 14 have a shape in which a part of the ring is cut out, and are supported on the inner peripheral surface of the housing 3 by their own tension (force to spread). In the configuration example of FIG. 1, in the housing 3, the inner peripheral diameters of the portions supporting the first ring 13 and the second ring 14 are the same, and the outer peripheral diameters and axial projection areas of the first ring 13 and the second ring 14 are also the same. The same.
The first ring 13 and the second ring 14 are in contact with the first ring groove 11 and the second ring groove 12 on the bearing-side end surfaces 13a and 14a, respectively, and each contact surface serves as a seal surface for sealing. .

高圧側の圧力は、第１リング１３及び第２リング１４に対して接触面への押付け力として作用する。回転軸２が軸心２ａを中心に回転することで、各シールリング１１、１２とこれに対応する各リング溝１３，１４は擦れ合うが、軸受側からは潤滑油ミストが飛散してきて、この潤滑油ミストが接触面に入り込むことで、接触面の摩擦係数を減少させて磨耗を防ぐ。 The pressure on the high pressure side acts as a pressing force against the contact surface with respect to the first ring 13 and the second ring 14. When the rotary shaft 2 rotates around the shaft center 2a, the seal rings 11 and 12 and the corresponding ring grooves 13 and 14 rub against each other, but lubricating oil mist is scattered from the bearing side, and this lubrication is performed. The oil mist enters the contact surface, thereby reducing the friction coefficient of the contact surface and preventing wear.

本実施形態において、第１リング１３は第２リング１４より硬い材料からなる。第１リング１３と第２リング１４の材料の組み合わせの一例としては、第１リング１３がＨＲＣ４５〜６０の硬さを有するＡＩＳＩＭ２（ＪＩＳ規格ＳＫＨ５１相当）であり、第２リング１４がＨＲＣ４６以下の硬さを有するＡＩＳＩ４２０（ＪＩＳ規格ＳＵＳ４２０Ｊ２相当）である。 In the present embodiment, the first ring 13 is made of a material harder than the second ring 14. As an example of a combination of materials of the first ring 13 and the second ring 14, the first ring 13 is AISI M2 (corresponding to JIS standard SKH51) having a hardness of HRC45-60, and the second ring 14 is HRC46 or less. It is AISI 420 (equivalent to JIS standard SUS420J2) having hardness.

第１リング１３は第２リング１４よりも、接触面への押付け力が増しかつ潤滑油の供給量が少ないために磨耗に関して厳しい環境下に置かれるが、第１リング１３を、第２リング１４より硬い材料からなるものとすることで、第１リング１３に必要十分な耐磨耗性能を与えることができる。一方で、第２リング１４については、第２リング１４の条件ではなく、第２リング１４の条件に合わせて製作できるので、必要以上の耐磨耗性能を与えることがなく、コストを抑えることができる。このように、本実施形態では、第１リング１３と第２リング１４とで材質が異なっている。 The first ring 13 is placed in a severe environment with respect to wear because the pressing force to the contact surface is increased and the supply amount of the lubricating oil is smaller than that of the second ring 14, but the first ring 13 is placed in the second ring 14. By being made of a harder material, the first ring 13 can be provided with necessary and sufficient wear resistance. On the other hand, the second ring 14 can be manufactured according to the conditions of the second ring 14, not the conditions of the second ring 14, so that the wear resistance performance more than necessary is not given and the cost can be suppressed. it can. Thus, in the present embodiment, the first ring 13 and the second ring 14 are made of different materials.

図１において、第１リング溝１１の溝幅（軸方向寸法）は第２リング溝１２の溝幅よりも大きく、第１リング１３の幅（軸方向寸法）は第２リング１４の幅よりも大きい。また、第１リング１３の幅Ｌ１は第２リング溝１２の溝幅Ｌ２よりも大きい。 In FIG. 1, the groove width (axial dimension) of the first ring groove 11 is larger than the groove width of the second ring groove 12, and the width (axial dimension) of the first ring 13 is larger than the width of the second ring 14. large. Further, the width L1 of the first ring 13 is larger than the groove width L2 of the second ring groove 12.

上述したシール構造を形成するために、製造工程において、上記の第１リング１３と第２リング１４は、図２に示すように、回転軸２に挿入されて各リング溝１１，１２に装着される。ここで、回転軸２には、図２に示すように、例えばタービンインペラ５と回転軸２とが一体形成されたもののように、第１リング１３と第２リング１４の回転軸２への挿入方向が一方向（図２で左に向かう方向）のみに限定されるものがある。 In order to form the above-described seal structure, in the manufacturing process, the first ring 13 and the second ring 14 are inserted into the rotary shaft 2 and mounted in the ring grooves 11 and 12, as shown in FIG. The Here, as shown in FIG. 2, for example, a turbine impeller 5 and a rotary shaft 2 are integrally formed on the rotary shaft 2, and the first ring 13 and the second ring 14 are inserted into the rotary shaft 2. Some of the directions are limited to only one direction (the direction toward the left in FIG. 2).

本実施形態の構成によれば、第１リング溝１１の溝幅が第２リング溝１２の溝幅よりも大きく、第１リング１３の幅が第２リング１４の幅よりも大きく、かつ、第１リング１３の幅Ｌ１が第２リング溝１２の溝幅Ｌ２よりも大きいので、回転軸２に第１リング１３と第２リング１４を装着する際に、誤って先に幅の小さい第２リング１４を挿入し第１リング溝１１に装着してしまっても、幅の大きい第１リング１３は幅の狭い第２リング溝１２に装着できない。このため、作業者は誤組みであることを認識できるので、効果的に誤組みを防止できる。 According to the configuration of the present embodiment, the groove width of the first ring groove 11 is larger than the groove width of the second ring groove 12, the width of the first ring 13 is larger than the width of the second ring 14, and the first Since the width L1 of the first ring 13 is larger than the groove width L2 of the second ring groove 12, when the first ring 13 and the second ring 14 are attached to the rotating shaft 2, the second ring having the smaller width first is mistakenly attached. Even if 14 is inserted and attached to the first ring groove 11, the first ring 13 having a large width cannot be attached to the second ring groove 12 having a small width. For this reason, since an operator can recognize that it is a mistaken combination, a mistaken combination can be prevented effectively.

図２の構成例では、挿入方向の前方側の第１リング１３及び第１リング溝１１の幅を、第２リング１４及び第２リング溝１２のそれに対して大きくしているが、大小関係は逆であってもよい。この場合でも、幅の大きいほうのシールリングは幅の小さいほうのリング溝に装着できないため、作業者は誤組みであることを認識できる。 In the configuration example of FIG. 2, the width of the first ring 13 and the first ring groove 11 on the front side in the insertion direction is made larger than that of the second ring 14 and the second ring groove 12. The reverse may be possible. Even in this case, since the seal ring with the larger width cannot be mounted in the ring groove with the smaller width, the operator can recognize that it is a wrong assembly.

ただし、図２の構成例のように、第１リング１３と第２リング１４の回転軸２への挿入方向が一方向のみに限定される場合は、挿入方向の前方側の第１リング１３及び第１リング溝１１の幅を、第２リング１４及び第２リング溝１２のそれよりも大きくするのがよい。この構成により、正しい装着順序では第１リング１３が先に装着されることになるが、図２の挿入方向で第１リング１３を挿入したとき、第２リング溝１２に嵌ることなく通過できるので、装着作業をスムーズに行うことができる。 However, when the insertion direction of the first ring 13 and the second ring 14 into the rotating shaft 2 is limited to only one direction as in the configuration example of FIG. 2, the first ring 13 on the front side in the insertion direction and The width of the first ring groove 11 is preferably larger than that of the second ring 14 and the second ring groove 12. With this configuration, the first ring 13 is mounted first in the correct mounting order, but when the first ring 13 is inserted in the insertion direction of FIG. 2, it can pass without fitting into the second ring groove 12. , Installation work can be performed smoothly.

なお、上記の誤組み防止構造は、３つ以上のシールリングとリング溝により構成されたシール構造においても適用可能である。この場合、３つ以上のシールリングの幅は全て異なり、各シールリングが収容される３つ以上のリング溝の溝幅は全て異なり、かつ、最も小さい幅のシールリング以外のシールリングの幅は、自身より小さい他のシールリングが収容されるリング溝の溝幅よりも大きく設定されることで、上記と同様に誤組みを防止できる。またこの場合において、シールリングの挿入方向が一方向のみに限定される場合は、シールリング及びリング溝の幅は、挿入方向の前方側に配置されるものほど大きく設定されるのが好ましく、この構成により、上記と同様に装着作業をスムーズに行うことができる。 The above-described misassembly prevention structure can also be applied to a seal structure constituted by three or more seal rings and ring grooves. In this case, the widths of the three or more seal rings are all different, the groove widths of the three or more ring grooves in which each seal ring is accommodated are all different, and the widths of the seal rings other than the smallest seal ring are By setting the width larger than the groove width of the ring groove in which another seal ring smaller than itself is accommodated, erroneous assembly can be prevented in the same manner as described above. In this case, when the insertion direction of the seal ring is limited to only one direction, it is preferable that the width of the seal ring and the ring groove is set to be larger as it is arranged on the front side in the insertion direction. With the configuration, the mounting operation can be performed smoothly as described above.

図３は、本発明の第２実施形態にかかるシール構造１０Ｂの構成図である。
本実施形態においても、ハウジング３の内周面に対向する回転軸２の外周面には互いに軸方向に離間して環状の第１及び第２のリング溝１１、１２が形成されており、各リング溝１１、１２にはそれぞれシールリング（第１リング１３及び第２リング１４）が収容されている。 FIG. 3 is a configuration diagram of a seal structure 10B according to the second embodiment of the present invention.
Also in this embodiment, annular first and second ring grooves 11 and 12 are formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 2 facing the inner peripheral surface of the housing 3 so as to be spaced apart from each other in the axial direction. Seal rings (first ring 13 and second ring 14) are accommodated in the ring grooves 11 and 12, respectively.

本実施形態において、第１リング１３のシール面となる端面１３ａには、第２リング１４より耐磨耗性を向上させる表面処理層１５が形成されている。この表面処理層１５は、第２リング１４より硬い材料からなるコーティング、又は接触面の摩擦係数が、第２リング１４と第２リング溝１２の接触面の摩擦係数より低くなるようなコーティングである。 In the present embodiment, a surface treatment layer 15 that improves wear resistance as compared with the second ring 14 is formed on the end surface 13 a serving as a sealing surface of the first ring 13. The surface treatment layer 15 is a coating made of a material harder than the second ring 14 or a coating in which the friction coefficient of the contact surface is lower than the friction coefficient of the contact surface of the second ring 14 and the second ring groove 12. .

このように、第１リング１３のシール面に、表面処理層１５として、第２リング１４より硬い材料からなるコーティングを施すことにより、第１リング１３の接触面（シール面）の表面硬度を上げることで必要十分な耐磨耗性能を与えることができる。あるいは、第１リング１３のシール面に表面処理層１５として、接触面の摩擦係数を、第２リング１４とリング溝の接触面の摩擦係数より低くするコーティングを施すことにより、第１リング１３の接触面（シール面）の摩擦係数を下げることで必要十分な耐磨耗性能を与えることができる。一方で、第２リング１４については、第１リング１３の条件ではなく、第２リング１４の条件に合わせて製作できるので、必要以上の耐磨耗性能を与えることがなく、コストを抑えることができる。 Thus, the surface hardness of the contact surface (seal surface) of the first ring 13 is increased by applying a coating made of a material harder than the second ring 14 as the surface treatment layer 15 to the seal surface of the first ring 13. Therefore, necessary and sufficient wear resistance performance can be provided. Alternatively, the surface of the first ring 13 is coated on the sealing surface of the first ring 13 so that the friction coefficient of the contact surface is lower than the friction coefficient of the contact surface of the second ring 14 and the ring groove. Necessary and sufficient wear resistance can be provided by reducing the friction coefficient of the contact surface (seal surface). On the other hand, the second ring 14 can be manufactured according to the conditions of the second ring 14, not the conditions of the first ring 13, so that the wear resistance performance more than necessary is not given and the cost can be reduced. it can.

図３の構成例では、第１リング１３の表面全体に表面処理層１５が形成されているが、表面処理層１５はシール面となる部分にのみ形成してもよい。また、図３の構成例では、接触面の摩擦係数を第２リング１４と第２リング溝１２の接触面の摩擦係数より低くするコーティングは、第１リング１３側の接触面に形成されているが、第１リング溝１１側の接触面に形成してもよく、第１リング１３と第１リング溝１１の両方の接触面に形成してもよい。 In the configuration example of FIG. 3, the surface treatment layer 15 is formed on the entire surface of the first ring 13, but the surface treatment layer 15 may be formed only on a portion that becomes a seal surface. In the configuration example of FIG. 3, the coating that makes the friction coefficient of the contact surface lower than the friction coefficient of the contact surface between the second ring 14 and the second ring groove 12 is formed on the contact surface on the first ring 13 side. However, it may be formed on the contact surface on the first ring groove 11 side, or may be formed on both contact surfaces of the first ring 13 and the first ring groove 11.

このように、本実施形態では、第１リング１３と第２リング１４とでは表面処理層１５の有無により表面の耐磨耗性能が異なっている。 Thus, in the present embodiment, the first ring 13 and the second ring 14 have different surface wear resistance performance depending on the presence or absence of the surface treatment layer 15.

本実施形態においても、第１実形態と同様のシールリングの誤組み防止構造が採用されている。すなわち、図３において、第１リング溝１１の溝幅（軸方向寸法）は第２リング溝１２の溝幅よりも大きく、第１リング１３の幅（軸方向寸法）は第２リング１４の幅よりも大きい。また、第１リング１３の幅Ｌ１は第２リング溝１２の溝幅Ｌ２よりも大きい。 Also in the present embodiment, the same structure for preventing misassembly of seal rings as in the first embodiment is employed. That is, in FIG. 3, the groove width (axial dimension) of the first ring groove 11 is larger than the groove width of the second ring groove 12, and the width (axial dimension) of the first ring 13 is the width of the second ring 14. Bigger than. Further, the width L1 of the first ring 13 is larger than the groove width L2 of the second ring groove 12.

したがって、回転軸２に第１リング１３と第２リング１４を装着する際に、誤って先に幅の小さい第２リング１４を挿入し第１リング溝１１に装着してしまっても、幅の大きい第１リング１３は幅の狭い第２リング溝１２に装着できない。このため、作業者は誤組みであることを認識できるので、効果的に誤組みを防止できる。 Therefore, even when the first ring 13 and the second ring 14 are attached to the rotary shaft 2, even if the second ring 14 having a smaller width is inserted first and attached to the first ring groove 11, The large first ring 13 cannot be mounted in the narrow second ring groove 12. For this reason, since an operator can recognize that it is a mistaken combination, a mistaken combination can be prevented effectively.

なお、第１リング１３と第２リング１４の回転軸２への挿入方向が一方向のみに限定される場合に、挿入方向の前方側の第１リング１３及び第１リング溝１１の幅を、第２リング１４及び第２リング溝１２のそれよりも大きくするのがよい点、及び、３つ以上のシールリングとリング溝により構成されたシール構造においても適用可能である点については、第１実施形態と同様である。 In addition, when the insertion direction to the rotating shaft 2 of the 1st ring 13 and the 2nd ring 14 is limited only to one direction, the width | variety of the 1st ring 13 and the 1st ring groove 11 of the front side of an insertion direction is set to the width | variety. Regarding the point that the second ring 14 and the second ring groove 12 should be larger than that of the second ring 14 and the second ring groove 12, and can be applied to a seal structure constituted by three or more seal rings and ring grooves, the first This is the same as the embodiment.

上記において、本発明の実施形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments of the present invention disclosed above are merely examples, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.

本発明の第１実施形態にかかるシール構造の構成図である。It is a block diagram of the seal structure concerning 1st Embodiment of this invention. 第１リングと第２リングが回転軸に装着された状態を示す図である。It is a figure which shows the state with which the 1st ring and the 2nd ring were mounted | worn with the rotating shaft. 本発明の第２実施形態にかかるシール構造の構成図である。It is a block diagram of the seal structure concerning 2nd Embodiment of this invention. 過給機における従来のシール構造の構成図である。It is a block diagram of the conventional seal structure in a supercharger. 過給機における従来の別のシール構造の構成図である。It is a block diagram of another conventional seal structure in a supercharger.

Explanation of symbols

２回転軸
２ａ軸心
３ハウジング
４、４ａ、４ｂハウジングの内周面
１０Ａ、１０Ｂシール構造
１１第１リング溝
１２第２リング溝
１３第１リング
１３ａ第１リングの端面
１４第２リング
１４ａ第２リングの端面
１５表面処理層 2 Rotating shaft 2a Axle 3 Housing 4, 4a, 4b Housing inner peripheral surface 10A, 10B Seal structure 11 First ring groove 12 Second ring groove 13 First ring 13a End surface 14 of first ring Second ring 14a Second Ring end face 15 Surface treatment layer

Claims

A seal structure that is provided between a rotating shaft and a stationary member that surrounds the rotating shaft in a radial direction with a gap therebetween, and that restricts axial movement of fluid between the rotating shaft and the stationary member. There,
A plurality of annular ring grooves formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft facing the stationary member and spaced apart from each other in the axial direction;
A plurality of seal rings which are spaced apart from each other in the axial direction and accommodated in each of the plurality of ring grooves,
The widths of the seal rings are all different, the groove widths of the ring grooves in which the seal rings are accommodated are all different, and the width of the seal ring other than the smallest seal ring is smaller than itself. Is set larger than the groove width of the ring groove in which
The insertion direction of the seal ring to the rotating shaft is limited to only one direction,
The width of each seal ring and each ring groove is set to be larger as it is arranged on the front side in the insertion direction,
A seal structure characterized in that materials of the plurality of seal rings are different.

A surface treatment layer that improves wear resistance as compared with a seal ring disposed on the rear side is formed on an end surface serving as a seal surface of the seal ring disposed on the front side in the insertion direction. The seal structure according to claim 1.