JPH0128380Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、主として低トルクで高速回転に耐
えうるメカニカルシール、特に超高速回転するタ
ーボチヤージヤー用の回転軸に適したメカニカル
シールに関するものである。

「従来の技術」 従来のこの種のメカニカルシールは、第４図に
示すように環状溝型止環に進退自在に設置された
ドーリングの内周面に凹段部を設け、その凹段部
の内周面と止環の内周側立上片との間にＯリング
を装填し、このＯリングをドーリング凹段部の内
周面と止環の内周側立上片とにより所定の締代を
もつて圧締することにより、ドーリング外周部か
らのオイルを密封シールするものであつた。

「考案が解決しようとする問題点」 ところで、近時ターボチヤージヤーの回転軸の
ように毎分15万回転以上の高速回転を要求される
回転軸にあつては、できるだけ負荷トルクを減少
させて回転抵抗を小さくすると共に、回転軸の回
転バランスの微妙な調整を容易化する必要があ
り、そのため回転軸のシートリングに接するドー
リングに押圧力を付与する圧縮バネの弾力は極く
微小であることが要求されるようになつた。

ところが、上記構造のメカニカルシールにおい
ては、Ｏリングがドーリング凹段部の内周面と止
環の内周側立上片とに挟着され両者に所要の締代
をもつて圧接しているため、この締代を微量増加
してもドーリングの進退作動に対する大きな抵抗
を与える難点があつた。そのため弾力が弱い圧縮
バネを使用した場合、メカニカルシールの装着に
際して圧縮バネにより前方に突出状態にあるドー
リング先端にシートリングを押付けながらセツト
することから、これによつてドーリングが後退す
るときＯリングを無理に変形させ、この変形によ
る反力がドーリングに作用してその先端方向に前
進力を与えることになり、その結果メカニカルシ
ールのセツト時にドーリングがＯリングの反力に
よる前進力と圧縮バネの弾力とを受けて過剰な圧
接力でシートリングに圧接するため、これによつ
てターボチヤージヤーの回転軸にステイツクスリ
ツプ（ビビリ振動）を与えることになり、回転軸
の機構による振動などと共に回転軸のバランス調
整を行う作業を困難にする欠点があつた。

また、回転軸装着後メカニカルシールがなじん
だ後においては、ドーリング凹段部の内周面と止
環の内周側立上片とに圧接しているＯリングがド
ーリングの前進作動に対して抵抗力を付与するた
め、弱い弾力の圧縮バネではドーリングの前進力
が不足し、後退後の復帰が不充分となつてシール
性を阻害することになり、また圧縮バネの復帰力
を生かすためにＯリングの締代を小さくする場合
にはドーリング内周部のシール性を阻害する欠点
があつた。

「問題点を解決するための手段」 この考案は、前記従来の課題を解決するため
に、Ｏリングをドーリング凹段部の内周面に圧接
させることなく、凹段部の環状段面と止環の内周
側立上片に所定の締代をもつて圧接させることに
より、ドーリングの進退作動に対する抵抗を減少
させ、これによつて弱い圧縮バネを用いてドーリ
ング先端を回転軸のシートリングに接触させるこ
とにより、回転軸に対する負荷トルクを極く微小
とすることを可能としたメカニカルシールを提案
するものである。

「実施例」 以下この考案を図面に示す実施例について説明
すると、止環１は環状の底板１ａの内周縁に内周
側立上片１ｂを、かつ外周円に外周側立上片１ｃ
を有する環状溝型に形成され、その溝内には環状
をなすカーボン製ドーリング２がその軸方向に進
退自在に設置されている。

ドーリング２の外周には軸方向に複数の凹溝３
が設けられ、これに止環１の外周側立上片１ｃの
内側に突設した爪片状突部４が係合し、ドーリン
グ２を回転させることなく進退自在に保持してい
る。また、ドーリング２の後部内周面には内周側
立上片１ｃに直交状を成す環状段面５ａと内周側
立上片１ｃと平行な周面５ｂとからなる凹段部５
が設けられ、かつドーリング２の後端と止環１の
底板１ａ間にコンプリング６を介して圧縮バネ７
が装着されている。

ドーリング２の凹段部５内には、止環１の内周
側立上片１ｂに可能な限り小さい締代をもつて圧
接したＯリング８が装填され、このＯリング８は
凹段部５の環状段面５ａとコンプリング６とに接
触している。

Ｏリング８は、第３図に示すように上下対称の
割型による成形時に生ずるバリ９が内周側立上片
１ｂとの圧接面である内周面中央に生ずることな
く、中央横断面に対して斜め45゜等斜めの位置に
生ずるように成形されたものを使用することが望
ましい。その理由は、Ｏリング８の内周面中央に
バリ９が生じたものを使用すると、そのバリ９が
潰れるように締代を大きくする必要があるため、
それだけドーリング２の進退作動の抵抗が増すこ
とになる。従つて、内周側立上片１ｂと凹段部５
の環状段面５ａへの圧接面が平滑となるようにバ
リ９の位置をずらしてできるだけ締代を小さくす
ることにより、ドーリング２の進退作動の抵抗を
少なくすることができる。

「考案の作用」 上記構成のメカニカルシールを第２図に示すよ
うにハウジングに固定し、止環１の中央開口に挿
通した回転軸１０のシートリング１１にドーリン
グ２の先端を圧縮バネ７の弾力により圧接する。
このとき、Ｏリング８はドーリング２の凹段部５
の内周面５ｂに圧接することなく内周側立上片１
ｂに対してのみ圧接しているため、シートリング
１１に押圧されてドーリング２が後退作動すると
きにもＯリング８に無理な変形が生ずることはな
く、シートリングに対してドーリング２は圧縮バ
ネ７による正常な圧接力をもつて密着することに
なる。

従つて、メカニカルシールのセツト時において
もドーリング２の過剰な圧接力による回転軸１０
のビビリ振動を生ずることがなく、軸機構の振動
にに対するバランス調整を行うだけ済み、調整を
容易に行うことができる。

また、この状態においてドーリング２の外周部
から供給されるオイルは、内周側立上片１ｂに対
するＯリング８の密封シールと、ドーリング２の
凹段部５の環状段面５ａに対する密封シールによ
り漏れが防止される。

一方、回転軸１０の回転により振動に対してド
ーリング２がこれに追従して前後に振動するが、
Ｏリング８はドーリング２の凹段部５の内周面５
ｂに圧接することなく内周側立上片１ｂに対して
のみ圧接しているため、その締代を充分に確保し
てもドーリング２の進退作動方向の抵抗の増加は
少なく、この結果圧縮バネ７として弾力の弱いも
のを使用することができ、ドーリング２のシート
リング１１に対する圧接力を軽減して回転軸１０
の負荷トルクを減少させることが可能となる。

「考案の効果」 以上の通りこの考案によれば、ドーリングの内
周面に止環の内周側立上片に直交状を成す環状段
面と内周側立上片と平行な周面とからなる凹段部
を設け、このドーリングの後端と止環の底板間に
コンプリングを介して圧縮バネを装着し、ドーリ
ング凹段部の環状段面とコンプリングとの間にこ
の環状段面とコンプリング及び内周側立上片に密
接するＯリングを装填してなるので、ドーリング
の外周部から供給されるオイルは、止環の内周側
立上片に対するＯリングの密封シールと、ドーリ
ングの凹段部の環状段面に対する密封シールによ
り漏れを確実に防止することができ、しかもＯリ
ングはドーリングの凹段部の内周面に圧接するこ
となく内周側立上片に対してのみ圧接しているた
め、その締代を充分に確保してもドーリングの前
進方向への反力の作用がなく回転軸のバランス調
整を容易にする共に、ドーリングの振動に対する
抵抗も小さく、圧縮バネとして弾力の弱いものを
使用してドーリングのシートリングに対する圧接
力を軽減し、回転軸の負荷トルクを減少させて高
速回転に適応させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す縦断側面図、
第２図はこの考案の使用態様を示す縦断側面図、
第３図はこの考案に係るＯリングの部分縦断側面
図、第４図は従来のメカニカルシールを示す縦断
側面図である。 １……止環、１ａ……底板、１ｂ……内周側立
上片、１ｃ……外周側立上片、２……ドーリン
グ、５……凹段部、５ａ……環状段面、５ｂ……
内周面、６……コンプリング、７……圧縮バネ、
８……Ｏリング、９……バリ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 環状の底板の内外周縁に内周側立上片と外周
   側立上片とを有する環状溝型止環の溝内に、被
   密封用回転軸周囲に設けたシートリングに先端
   を圧接する環状のドーリングを進退自在に設置
   し、前記ドーリングの内周面に前記止環の内周
   側立上片に直交状を成す環状段面と内周側立上
   片と平行な周面とからなる凹段部を設け、前記
   ドーリングの後端と前記止環底板間にコンプリ
   ングを介して圧縮バネを装着し、前記凹段部の
   環状段面と前記コンプリングとの間にこの環状
   段面とコンプリング及び前記内周側立上片に密
   接するＯリングを装填してなることを特徴とす
   るメカニカルシール。 ２ Ｏリングは、成形時に生ずるバリが中央横断
   面に対して斜めの位置に生ずるように成形して
   なることを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項記載のメカニカルシール。