JPH02300569A - メカニカルシール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、メカニカルシールに係り、特に、シールリン
グとメイティングリングとの摺動面の摩耗を軽減させた
ものに関する。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕メカニカ
ルシールのシールリングとしては、アルミナセラミック
ス製（ＡＩｌｓＯｓ）のものがある。アルミナセラミッ
クスの場合には、水中において、その表面が水和分子の
解離吸着によって水酸基化し、水酸化アルミニウム［Ａ
１（ＯＨ）！　］を形成している。

このように、水酸基化して水酸化アルミニウムが形成さ
れることにより、その強度が低下して摺動面の摩耗の原
因となっていた。

これと同様の問題が、炭化硅素（ＳｉＣ）製のシールリ
ングを使用した場合にもいえる。すなわち、炭化硅素は
、空気中で酸化されて二酸化硅素（Ｓ１０２）になり、
さらに水中では、水和分子の解離吸着により水酸基化し
てＳｉ（ＯＨ）４を形成する。

このように、５ｉ（ＯＨ）、が形成されると、強度が低
下してしまい、同様に、摺動面の摩耗の原因となってい
た。

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目
的とするところは、摺動面における化学反応を抑制する
ことにより強度の低下を防止して、それによって、摩耗
の軽減ひいては寿命の延長を図ることが可能なメカニカ
ルシールを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するべ（本願発明の第１請求項によるメ
カニカルシールは、スプリングにより軸方向に押圧され
たシールリングと、このシールリングに対向摺接するメ
イティングリングとを４１Ｎえ、これらソールリングお
よびメイティングリングの内一方はハウジングにより支
持され他方は軸とともに回転するメカニカルシールにお
いて、上記シールリングの摺動面とメイティングリング
の摺動面の少な（とも一方に、ダイヤモンドをコーティ
ングしたことを特徴とするものである。

第２請求項によるメカニカルシールは、請求項１記載の
メカニカルシールにおいて、シールリングはアルミナセ
ラミックス（＾ｌ１ｚＯ−）製であり、その摺動面にダ
イヤモンドをコーティングしたことを特徴とするもので
ある。

第３請求項によるメカニカルシールは、請求項１記載の
メカニカル７−ルにおいて、シールリングは炭化硅素（
ＳｉＣ）製であり、その表面にダイヤモンドをコーティ
ングしたことを特徴とするものである。

〔作　用〕

まず、第１請求項によるメカニカルシールの場合には、
シールリングとメイティングリングの少なくとも一方の
摺動面にダイヤモンドのコーティングを施すものである
。

ダイヤモンドのコーティングを施すことにより摺動面に
ダイヤモンドの被膜を形成し、このダイヤモンド被膜に
よって摺動面における化学反応を抑制し、それによって
強度の低下を防止して摩耗を軽減させるものである。

第２請求項によるメカニカルシールの場合には、シール
リングをアルミナセラミックス（Ａｌ２Ｏ２）製とし、
その摺動面にダイヤモンドをコーティングしたものであ
る。

アルミナセラミックスの場合には、水中において、その
表面に水酸化アルミニウムが形成されて、強度が低下し
てしまうという問題があったが、ダイヤモンドのコーテ
ィングを施してダイヤモンド被膜を形成することにより
、そのような化学反応を抑制して強度の低下を防止し、
摩耗を軽減させるものである。

第３請求項によるメカニカルシールの場合には、シール
リングを炭化硅素（ＳｉＣ）製とし、その表面にダイヤ
モンドのコーティングを施したものである。

炭化硅素の場合にも、水中において、その表面に５ｔ（
０１１）４が形成され、強度が低下してしまうという問
題があったが、ダイヤモンドをコーティングしてダイヤ
モンド被膜を形成することにより、そのような化学反応
を抑制して強度の低下を防止し、摩耗を軽減させるもの
である。

〔実　施　例〕

以下第１図および第２図を参照して本発明の一実施例を
説明する。第１図は本実施例によるメカニカルシールの
分解斜視図であり、第２図は第１図の■−■断面図であ
る。

シールリングｌには、０リング３を挟んでコンプレッシ
ョンリング５が当接配置され、このコンプレッションリ
ング５の反シールリングｌ側には、スプリング７を挟ん
でカラー９が配置されている。

上記カラー９はセットスクリュー１１により、図示しな
い回転軸の所定位置に固定される。また、コンプレッシ
ョンリング５は、ドライブピン１３により、カラー９に
固定されている。

一方、メイティングリング１５は、図示しないハウジン
グに支持されており、軸方向両側には、０リング１７．
１９が配置されている。

上記シールリングｌは、スプリング７によって、ソイテ
ィングリング１５方向に押圧されている。そして、シー
ルリングｌの摺動面２１と、メイティングリング１５の
摺動面２３が摺接し、その間に液膜が形成されて、潤滑
状態を保持しつつ漏洩防止をなしている。

上記シールリングｌは、アルミナセラミックス（Ａ、ｉ
ｌ！　＊Ｏｓ）製であり、その摺動面２１には、ダイヤ
モンドがコーティングされていて、ダイヤモンド被膜２
５が施されている。

上記構成によると、ダイヤモンド被膜２５が設けられて
いるので、シールリングｌの摺動面２１における、水酸
化アルミニウムの形成という化学反応を抑制することが
できる。それによって、強度の低下を防止して、摩耗を
軽減させることができる。

また、ダイヤモンド被膜２５自体が優れた強度を備えて
いるので、上記機能も長期にわたって維持される。

以上本実施例によると以下のような効果を奏することが
できる。

まず、ダイヤモンド被膜２５により、シールリングｌの
摺動面における化学反応を抑制することができ、水酸化
アルミニウムの形成、それによる強度の低下を抑えて、
摩耗を軽減させることができる。

また、シールリング１本体としては、アルミナセラミッ
クス製であるので、アルミナセラミックスのもつ特性、
すなわち、優れた耐熱性、優れた機械的強度をそのまま
生かすことができる。

ダイヤモンド被膜２５自体が優れた強度を備えているの
で、その機能も長期にわたって維持される。

つぎに第３図を参照して第２の実施例を説明する。この
実施例は、シールリング１として、炭化珪素製のものを
使用したものを示すものである。

シールリングｌの摺動面２１には、同様にダイヤモンド
のコーティングが施されていて、ダイヤモンド被膜２７
が設けられている。

したがって、この場合にも、化学反応、すなわち、５ｔ
（Ｏｆ（）＊の形成を抑制することができ、強度の低下
、それによる摩耗の進行を防止することができる。

なお、本発明は前記各実施例に限定されるものではなく
、例えば、メイティングリングが化学反応による強度低
下が懸念される材料からなる場合には、メイティングリ
ングの摺動面にダイヤモンドのコーティングをする場合
が考えられる。

また、シールリングおよびメイティングリングの両方が
、化学反応による強度低下が懸念される材料から構成さ
れている場合には、両方の摺動面にダイヤモンドのコー
ティングをすることが考えられる。

さらに、図示したメカニカルシールは、−例であって、
その他のタイプのメカニカルシールであっても、同様に
適用可能である。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によるメカニカルシールによ
ると、摺動面における。摩耗を軽減させて、寿命の延長
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示す図で
、第１図はメカニカルシールの分解斜視図、第２図は第
１図の■−■断面図、第３図は第２の実施例を示すシー
ルリングの断面図である。 ｌシールリング　　７スプリング １５メイテイングリング ２１シールリングの摺動面 ２５．２７ダイヤモンド被膜 ｆ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スプリングにより軸方向に押圧されたシールリング
   と、このシールリングに対向摺接するメイティングリン
   グとを備え、これらシールリングおよびメイティングリ
   ングの内一方はハウジングにより支持され他方は軸とと
   もに回転するメカニカルシールにおいて、上記シールリ
   ングの摺動面とメイティングリングの摺動面の少なくと
   も一方に、ダイヤモンドをコーティングしたことを特徴
   とするメカニカルシール。 ２、請求項１記載のメカニカルシールにおいて、シール
   リングはアルミナセラミックス（Ａｌ＿２Ｏ＿３）製で
   あり、その摺動面にダイヤモンドをコーティングしたこ
   とを特徴とするメカニカルシール。 ３、請求項１記載のメカニカルシールにおいて、シール
   リングは炭化硅素（ＳｉＣ）製であり、その表面にダイ
   ヤモンドをコーティングしたことを特徴とするメカニカ
   ルシール。