JP7350447B2 - メカニカルシール - Google Patents
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Description
互いに相対摺動する一対の密封環を有し、被密封流体を封止するメカニカルシールであって、
一方の密封環は、径方向において前記被密封流体とは反対側に設けられ、周方向に離間しかつ少なくとも背面側に開口する複数の切欠溝が配置されており、前記切欠溝と前記被密封流体側の空間との間には、環状の二次シール部材が配置されており、
前記一方の密封環の他方の密封環側には軸方向に段状に突出し、該他方の密封環と摺動する摺動面を具えるノーズ部が周方向に亘って環状に設けられている。
これによれば、切欠溝を有するため、被密封流体の圧力により一方の密封環が被密封流体とは反対側に縮径、或いは、拡径するように変形するとともに、他方の密封環側に摺動面を具えるノーズ部が設けられているため、摺動面近傍の強度を高めて一方の密封環が破損し難くかつノーズ部の径方向位置を設定することで他方の密封環との摺動接触状態を適切に設定することができる。
これによれば、一方の密封環における他方の密封環側の部位の軸方向への膨出を摺動面に好適に伝達できる。
これによれば、一方の密封環における他方の密封環側の部位の軸方向への膨出を摺動面により好適に伝達できる。
これによれば、切欠溝の径方向断面積がノーズ部の径方向断面積よりも大きいので、摺動面を確実に他方の密封環側に膨出させることができる。
これによれば、一方の密封環が被密封流体の圧力を受けたときに、基準面を中心として切欠溝の周方向に対称に変形が生じるので、切欠溝の周方向中央部に位置する摺動面を大きく膨出させることができる。
これによれば、切欠溝の周方向の寸法よりも肉厚部の周方向の寸法が長いので、一方の密封環の強度を確保しつつ、摺動面の軸方向への膨出量を大きくとることができる。
これによれば、一方の密封環は一体形成されており、一方の密封環の単位体積当たりの強度が一定であるため、一方の密封環における他方の密封環側の部位を確実に変形させることができ、且つ加工しやすい。
3 回転軸
6 二次シール
7 凹部
8 凸部
10,10’ 静止密封環(一方の密封環)
11,11’ 摺動面
12 ノーズ部
13,13’ 切欠溝
14,14’ 厚板部(肉厚部)
15,15’ 第1薄板部
16,16’ 第2薄板部
17 受圧部
20 回転密封環(他方の密封環)
21 摺動面
100 静止密封環
121 ノーズ部
131 切欠溝
141 厚板部(肉厚部)
151 第1薄板部
161 第2薄板部
171 受圧部
200 静止密封環
231 切欠溝
241 厚板部(肉厚部)
251 第1薄板部
261 第2薄板部
262 側板部
A 大気
F 被密封液体(被密封流体)
Claims (7)
- 互いに相対摺動する一対の密封環を有し、被密封流体を封止するメカニカルシールであって、
前記一対の密封環の外径側及び内径側のうち一方が被密封流体側であり、他方が漏れ側であり、
一方の密封環は、径方向漏れ側に、周方向に離間しかつ少なくとも背面側に開口する複数の切欠溝が配置されており、前記切欠溝と前記被密封流体側の空間との間には、環状の二次シール部材が配置されており、
前記一方の密封環の他方の密封環側には軸方向に段状に突出し、該他方の密封環と摺動する摺動面を具えるノーズ部が周方向に亘って環状に設けられており、
前記二次シール部材は、前記一方の密封環の背面側端面に配置されているメカニカルシール。 - 前記摺動面における径方向漏れ側の端部は、前記切欠溝における径方向被密封流体側の端部よりも径方向漏れ側に配置されている請求項1に記載のメカニカルシール。
- 前記摺動面における径方向被密封流体側の端部は、前記切欠溝における径方向被密封流体側の端部よりも径方向漏れ側に配置されている請求項2に記載のメカニカルシール。
- 軸方向に沿った径方向断面において、前記切欠溝の最大箇所の面積は、前記ノーズ部の面積よりも大きい請求項1ないし3のいずれかに記載のメカニカルシール。
- 各前記切欠溝は、前記一方の密封環の中心から放射状に延びる基準面を基準として周方向に面対称を成している請求項1ないし4のいずれかに記載のメカニカルシール。
- 隣り合う前記切欠溝同士の間に形成された肉厚部の径方向漏れ側の端部の周方向の寸法が、前記切欠溝の径方向漏れ側の端部の周方向の寸法よりも長い請求項1ないし5のいずれかに記載のメカニカルシール。
- 前記一方の密封環は一体形成されている請求項1ないし6のいずれかに記載のメカニカルシール。
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- 2019-12-09 JP JP2019222535A patent/JP7350447B2/ja active Active
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