JPH025950B2 - - Google Patents
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- JPH025950B2 JPH025950B2 JP56048540A JP4854081A JPH025950B2 JP H025950 B2 JPH025950 B2 JP H025950B2 JP 56048540 A JP56048540 A JP 56048540A JP 4854081 A JP4854081 A JP 4854081A JP H025950 B2 JPH025950 B2 JP H025950B2
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- annular groove
- mechanical seal
- narrow grooves
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- narrow
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3404—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal
- F16J15/3408—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface
- F16J15/3412—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface with cavities
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はメカニカルシールに関し、さらに詳し
くは液体ならびにガスの双方を密封するためのメ
カニカルシールにおいて、摺接面の面性状を改良
することによつて密封性と耐久性の双方に優れた
メカニカルシールを提供することを目的とする。
くは液体ならびにガスの双方を密封するためのメ
カニカルシールにおいて、摺接面の面性状を改良
することによつて密封性と耐久性の双方に優れた
メカニカルシールを提供することを目的とする。
一般にメカニカルシールの密封性能はメカニカ
ルシールのシートリングまたは従動リングの摺接
面の面粗度、平坦度および面圧が深く関与し、す
なわち摺接面の面粗度が小さく、面圧が大なるメ
カニカルシールほどその初期的な密封性能に優れ
ることは広く知られている。しかし液体とガスの
双方を同時に密封するためのメカニカルシールに
あつて、上記手段を講じた場合、液体洩れの防止
には初期的な効果は認められるものの、ガス洩れ
の防止には何ら効果を得ることができなかつた。
これは密封ガスの洩れに対してメカニカルシール
の摺接面間に介在する流体膜（油膜）が大きく関
与し、温度、圧力等の変動によつて該流体膜（油
膜）が消滅し摺接面間からガス洩れが生ずるのが
原因と考えられる。そのため従来、かかる技術に
おいてガス洩れを防止することは不可能であると
され、液体洩れの防止にのみ重点を置くのが一般
的であつた。
ルシールのシートリングまたは従動リングの摺接
面の面粗度、平坦度および面圧が深く関与し、す
なわち摺接面の面粗度が小さく、面圧が大なるメ
カニカルシールほどその初期的な密封性能に優れ
ることは広く知られている。しかし液体とガスの
双方を同時に密封するためのメカニカルシールに
あつて、上記手段を講じた場合、液体洩れの防止
には初期的な効果は認められるものの、ガス洩れ
の防止には何ら効果を得ることができなかつた。
これは密封ガスの洩れに対してメカニカルシール
の摺接面間に介在する流体膜（油膜）が大きく関
与し、温度、圧力等の変動によつて該流体膜（油
膜）が消滅し摺接面間からガス洩れが生ずるのが
原因と考えられる。そのため従来、かかる技術に
おいてガス洩れを防止することは不可能であると
され、液体洩れの防止にのみ重点を置くのが一般
的であつた。
また近年、メカニカルシールの環境条件が変化
し、すなわちその高速化、高圧化、高温化に伴な
つて摺接面を潤滑する流体膜（油膜）の形成、維
持が困難となり、摺動発熱の増加による摺接面の
熱変形、摩耗によつてメカニカルシールの耐久性
が低下し、さらには焼付、クラツク、発泡等の密
封破壊をも生ずる問題点を有している。そしてこ
れに対してはメカニカルシールの密封性能を多少
低下させて優先的に耐久性を考慮した設計値（面
粗度および面圧）を適用したり、上記シートリン
グおよび従動リングに耐熱摺動材を採用する研究
が進められているが、依然充分なる結果を得られ
ないのみでなく、ガス洩れの防止に関しては全く
改良されないままとなつていた。
し、すなわちその高速化、高圧化、高温化に伴な
つて摺接面を潤滑する流体膜（油膜）の形成、維
持が困難となり、摺動発熱の増加による摺接面の
熱変形、摩耗によつてメカニカルシールの耐久性
が低下し、さらには焼付、クラツク、発泡等の密
封破壊をも生ずる問題点を有している。そしてこ
れに対してはメカニカルシールの密封性能を多少
低下させて優先的に耐久性を考慮した設計値（面
粗度および面圧）を適用したり、上記シートリン
グおよび従動リングに耐熱摺動材を採用する研究
が進められているが、依然充分なる結果を得られ
ないのみでなく、ガス洩れの防止に関しては全く
改良されないままとなつていた。
本発明は以上の点に鑑み、密封ガスの洩れを阻
止するための流体膜（油膜）の形成、維持に着目
し、メカニカルシールの構成部品であり、密封部
を構成するシートリングもしくは従動リングの摺
接面に、該摺接面の仮想中心点と略同一の中心点
になる環状溝を形成するとともに該摺接面におけ
る該環状溝の外周側に、その方向を相対的回転方
向の前方に傾斜させる細溝を形成し、同内周側に
上記細溝とは別個にその方向を相対的回転方向の
後方に傾斜させる細溝を形成し、さらに上記双方
の細溝につきポンピング作用をなさしめるための
細溝をその吸排能力において支配的に設けること
を特徴とするメカニカルシールを提供せんとす
る。
止するための流体膜（油膜）の形成、維持に着目
し、メカニカルシールの構成部品であり、密封部
を構成するシートリングもしくは従動リングの摺
接面に、該摺接面の仮想中心点と略同一の中心点
になる環状溝を形成するとともに該摺接面におけ
る該環状溝の外周側に、その方向を相対的回転方
向の前方に傾斜させる細溝を形成し、同内周側に
上記細溝とは別個にその方向を相対的回転方向の
後方に傾斜させる細溝を形成し、さらに上記双方
の細溝につきポンピング作用をなさしめるための
細溝をその吸排能力において支配的に設けること
を特徴とするメカニカルシールを提供せんとす
る。
以下、本発明メカニカルシールの実施例を図面
にしたがつて説明すると、図中１は要部を拡大し
て表わした外部加圧型のメカニカルシールであつ
て、ハウジング２に固定されたシートリング３
と、該シートリング３に挿通される回転軸４に固
定されるとともに該回転軸４とともに回転する従
動リング５の摺接によつて当該メカニカルシール
１の外周に密封された液体ＡおよびガスＢの洩れ
を阻止せんとするものであり、上記従動リング５
の摺接面５ａには環状溝６ならびに細溝７，７…
８，８…が形成されている。該環状溝６は当該メ
カニカルシール１の回転中には、該環状溝６内に
液体Ａを保留して独自の流体膜（油膜）を形成、
維持し、密封ガスＢの洩れを阻止し、また回転軸
４に伴なつて当該メカニカルシール１が停止した
時、上記従動リング５の摺接面５ａとシートリン
グ３の摺接面３ａ間に存在していた流体膜（油
膜）が消滅（油膜切れ）し、摺接面３ａ，５ａ間
に密封ガスＢの洩れが生ずることがないように当
該メカニカルシール１の停止中にも流体膜（油
膜）を形成、維持するもので、摺接面５ａの仮想
中心点Ｏと略同一の中心点に形成されるが、その
形成個所をさらに具体的に示すならば、第３図に
示すように摺接面５ａの摺接面幅ｄにおいて、該
摺接面５ａの外周端５ｂおよび内周端５ｃから
各々摺接面幅ｄの1/4以上離れた（すなわち摺接
面幅ｄを該摺接面５ａ半径方向に四等分割（外周
端５ｂ側よりd1，d2，d3，d4とする）して、その
d2およびd3に該当する摺接面５ａの中央部面）個
所とする。また該環状溝６の溝深さおよび溝幅も
当該メカニカルシール１の停止中に流体膜（油
膜）を形成、維持するに充分な数値とし、すなわ
ち溝深さを10μ以上、溝幅を30μ以上に形成する
のが望ましい。第４図および第５図は密封ガスＢ
洩れに関する試験グラフであつて、従来ラツプ品
に比して本願発明品が極めて優れた密封性能を有
することを示している。なお第４図に示す試験グ
ラフはガスＢ洩れ量と当該メカニカルシール１の
運転時間の関係を示し、所定時間運転して停止し
た直後のガスＢ洩れ量を測定したものであり、ま
た第５図に示す試験グラフはガスＢ洩れ量と停止
時間の関係を示し、所定停止時間におけるガスＢ
洩れ量を測定したものであつて、両試験とも密封
ガスＢにはフレオン１２を使用した。また該環状
溝６の溝幅の最大限は該摺接面５ａの摺接面幅ｄ
の１／２（１／２ｄ）である。つぎに上記細溝７，７… ８，８…は上記環状溝６の内周側に形成され、か
つ上記従動リング５の回転方向（矢印Ｃ）に対し
て摺接面５ａ直径方向の後方に傾斜する細溝７，
７…と、該細溝７，７…とは不連続であり別個の
細溝であつて上記環状溝６の外周側に形成され、
かつ上記従動リング５の回転方向（矢印Ｃ）に対
して摺接面５ａ直径方向の前方に傾斜する細溝
８，８…とからなる。また該細溝７，７…８，８
…は各々その一端が上記環状溝６に至到し、かつ
他端が内周側の後方傾斜の細溝７，７…は上記摺
接面５ａの内周端５ｃに、外周側の前方傾斜の細
溝８，８…は上記摺接面５ａの外周端５ｂに至到
するように形成されてなる。この場合、細溝７，
７…８，８…の環状溝６への至到点は同一となる
部分があつてもよい。該細溝７，７…８，８…は
上記従動リング５の回転に伴なつて密封した液体
Ａを吸排し摺接面３ａ，５ａ間の潤滑ならびに密
封を目的とするものであり、これをさらに詳述す
れば上記外周側の前方傾斜の細溝８，８…が密封
液体Ａの粘性作用ならびに摺接面５ａの回転方向
により液体Ａを吸入し、さらに該細溝８，８…内
に液体Ａを保留しつつ軸中心方向へ移動せしめ潤
滑流体膜（油膜）を形成せしめて摺接面３ａ，５
ａ間の潤滑をなすものであり、他方の内周側の後
方傾斜の細溝７，７…が上記内周側の前方傾斜の
細溝８，８…とは反対に摺接面３ａ，５ａ間に吸
入された液体Ａを吸入側（環状溝６側、すなわち
密封圧力側）に押し戻す密封作用をなすものであ
る。しかしてこれを液体Ａから言うと、当該メカ
ニカルシール１の外周側に封入された密封液体Ａ
は上記従動リング５の回転に伴なつて、まず外周
側の前方傾斜の細溝８，８…内に吸入され、潤滑
流体膜（油膜）を形成するとともに上記環状溝６
に至り、該環状溝６内に充満して同様にガスＢ洩
れ防止用の流体膜（油膜）を形成する。摺接面３
ａ，５ａ間に吸入された液体Ａが以上に説明した
流体膜（油膜）を形成するのに必要な流体量以上
となると液体Ａは上記環状溝６から内周側へ移動
を始めるが、該内周側には上記密封作用をなす後
方傾斜の細溝７，７…が形成されているため液体
Ａは摺接面５ａの内周端５ｃに至ることなく吸入
側（環状溝６側、すなわち密封圧力側）へ押し戻
される。したがつて上記細溝７，７…８，８…は
その全体として摺接面３ａ，５ａ間に吸入された
流体量を上回る排出能力を有するように、換言す
れば上記内周側の後方傾斜の細溝７，７…の排出
能力が上記外周側の前方傾斜の細溝８，８…の吸
入能力を上回るように、該内周側の後方傾斜の細
溝７，７…の数量、形状もしくは方向などが支配
的になるように設けられる。この場合、当該メカ
ニカルシール１の停止時における液体Ａの洩れを
完全に止めるためには上記外周側の前方傾斜の細
溝８，８…と内周側の後方傾斜の細溝７，７…が
上記環状溝６を中間に介して連通しているためそ
の影響を受けないようにしなければならず、その
ためには該細溝７，７…８，８…を0.2〜0.7μ以
内に仕上げることにより目的を達する。またある
程度の洩れを許容する場合、停止時間が短い場
合、機器において停止時、液がメカシール部に来
ない場合または停止時に圧力がなくなる場合には
細溝７，７…８，８…は1.0〜3μ程度までは許容
され、この範囲であれば通常のシール効果を得る
ことができる。したがつて細溝７，７…８，８…
の深さはその目的に応じて0.2〜3μの範囲にコン
トロールされる。また外周側の前方傾斜の細溝
８，８…と内周側の後方傾斜の細溝７，７…の形
成比率は 外周側の前方傾斜の細溝８，８…の数／内周側の後方傾
斜の細溝７，７…の数 ＝１／5000〜１／２ となるように形成するとよい（細溝７，７…８，
８…の大きさを同一にするとき）。
にしたがつて説明すると、図中１は要部を拡大し
て表わした外部加圧型のメカニカルシールであつ
て、ハウジング２に固定されたシートリング３
と、該シートリング３に挿通される回転軸４に固
定されるとともに該回転軸４とともに回転する従
動リング５の摺接によつて当該メカニカルシール
１の外周に密封された液体ＡおよびガスＢの洩れ
を阻止せんとするものであり、上記従動リング５
の摺接面５ａには環状溝６ならびに細溝７，７…
８，８…が形成されている。該環状溝６は当該メ
カニカルシール１の回転中には、該環状溝６内に
液体Ａを保留して独自の流体膜（油膜）を形成、
維持し、密封ガスＢの洩れを阻止し、また回転軸
４に伴なつて当該メカニカルシール１が停止した
時、上記従動リング５の摺接面５ａとシートリン
グ３の摺接面３ａ間に存在していた流体膜（油
膜）が消滅（油膜切れ）し、摺接面３ａ，５ａ間
に密封ガスＢの洩れが生ずることがないように当
該メカニカルシール１の停止中にも流体膜（油
膜）を形成、維持するもので、摺接面５ａの仮想
中心点Ｏと略同一の中心点に形成されるが、その
形成個所をさらに具体的に示すならば、第３図に
示すように摺接面５ａの摺接面幅ｄにおいて、該
摺接面５ａの外周端５ｂおよび内周端５ｃから
各々摺接面幅ｄの1/4以上離れた（すなわち摺接
面幅ｄを該摺接面５ａ半径方向に四等分割（外周
端５ｂ側よりd1，d2，d3，d4とする）して、その
d2およびd3に該当する摺接面５ａの中央部面）個
所とする。また該環状溝６の溝深さおよび溝幅も
当該メカニカルシール１の停止中に流体膜（油
膜）を形成、維持するに充分な数値とし、すなわ
ち溝深さを10μ以上、溝幅を30μ以上に形成する
のが望ましい。第４図および第５図は密封ガスＢ
洩れに関する試験グラフであつて、従来ラツプ品
に比して本願発明品が極めて優れた密封性能を有
することを示している。なお第４図に示す試験グ
ラフはガスＢ洩れ量と当該メカニカルシール１の
運転時間の関係を示し、所定時間運転して停止し
た直後のガスＢ洩れ量を測定したものであり、ま
た第５図に示す試験グラフはガスＢ洩れ量と停止
時間の関係を示し、所定停止時間におけるガスＢ
洩れ量を測定したものであつて、両試験とも密封
ガスＢにはフレオン１２を使用した。また該環状
溝６の溝幅の最大限は該摺接面５ａの摺接面幅ｄ
の１／２（１／２ｄ）である。つぎに上記細溝７，７… ８，８…は上記環状溝６の内周側に形成され、か
つ上記従動リング５の回転方向（矢印Ｃ）に対し
て摺接面５ａ直径方向の後方に傾斜する細溝７，
７…と、該細溝７，７…とは不連続であり別個の
細溝であつて上記環状溝６の外周側に形成され、
かつ上記従動リング５の回転方向（矢印Ｃ）に対
して摺接面５ａ直径方向の前方に傾斜する細溝
８，８…とからなる。また該細溝７，７…８，８
…は各々その一端が上記環状溝６に至到し、かつ
他端が内周側の後方傾斜の細溝７，７…は上記摺
接面５ａの内周端５ｃに、外周側の前方傾斜の細
溝８，８…は上記摺接面５ａの外周端５ｂに至到
するように形成されてなる。この場合、細溝７，
７…８，８…の環状溝６への至到点は同一となる
部分があつてもよい。該細溝７，７…８，８…は
上記従動リング５の回転に伴なつて密封した液体
Ａを吸排し摺接面３ａ，５ａ間の潤滑ならびに密
封を目的とするものであり、これをさらに詳述す
れば上記外周側の前方傾斜の細溝８，８…が密封
液体Ａの粘性作用ならびに摺接面５ａの回転方向
により液体Ａを吸入し、さらに該細溝８，８…内
に液体Ａを保留しつつ軸中心方向へ移動せしめ潤
滑流体膜（油膜）を形成せしめて摺接面３ａ，５
ａ間の潤滑をなすものであり、他方の内周側の後
方傾斜の細溝７，７…が上記内周側の前方傾斜の
細溝８，８…とは反対に摺接面３ａ，５ａ間に吸
入された液体Ａを吸入側（環状溝６側、すなわち
密封圧力側）に押し戻す密封作用をなすものであ
る。しかしてこれを液体Ａから言うと、当該メカ
ニカルシール１の外周側に封入された密封液体Ａ
は上記従動リング５の回転に伴なつて、まず外周
側の前方傾斜の細溝８，８…内に吸入され、潤滑
流体膜（油膜）を形成するとともに上記環状溝６
に至り、該環状溝６内に充満して同様にガスＢ洩
れ防止用の流体膜（油膜）を形成する。摺接面３
ａ，５ａ間に吸入された液体Ａが以上に説明した
流体膜（油膜）を形成するのに必要な流体量以上
となると液体Ａは上記環状溝６から内周側へ移動
を始めるが、該内周側には上記密封作用をなす後
方傾斜の細溝７，７…が形成されているため液体
Ａは摺接面５ａの内周端５ｃに至ることなく吸入
側（環状溝６側、すなわち密封圧力側）へ押し戻
される。したがつて上記細溝７，７…８，８…は
その全体として摺接面３ａ，５ａ間に吸入された
流体量を上回る排出能力を有するように、換言す
れば上記内周側の後方傾斜の細溝７，７…の排出
能力が上記外周側の前方傾斜の細溝８，８…の吸
入能力を上回るように、該内周側の後方傾斜の細
溝７，７…の数量、形状もしくは方向などが支配
的になるように設けられる。この場合、当該メカ
ニカルシール１の停止時における液体Ａの洩れを
完全に止めるためには上記外周側の前方傾斜の細
溝８，８…と内周側の後方傾斜の細溝７，７…が
上記環状溝６を中間に介して連通しているためそ
の影響を受けないようにしなければならず、その
ためには該細溝７，７…８，８…を0.2〜0.7μ以
内に仕上げることにより目的を達する。またある
程度の洩れを許容する場合、停止時間が短い場
合、機器において停止時、液がメカシール部に来
ない場合または停止時に圧力がなくなる場合には
細溝７，７…８，８…は1.0〜3μ程度までは許容
され、この範囲であれば通常のシール効果を得る
ことができる。したがつて細溝７，７…８，８…
の深さはその目的に応じて0.2〜3μの範囲にコン
トロールされる。また外周側の前方傾斜の細溝
８，８…と内周側の後方傾斜の細溝７，７…の形
成比率は 外周側の前方傾斜の細溝８，８…の数／内周側の後方傾
斜の細溝７，７…の数 ＝１／5000〜１／２ となるように形成するとよい（細溝７，７…８，
８…の大きさを同一にするとき）。
以上のように構成されるメカニカルシール１に
あつて従動リング５の摺接面５ａに形成される上
記環状溝６と細溝７，７…８，８…は圧倒的に広
面積を有する平坦部に対してあらかじめ密封能力
ならびに潤滑能力を計算した上で形成されるもの
で、以下のような方法によつて形成される。すな
わち第一の形成方法は上記従動リング５の摺接面
５ａにあらかじめ感光剤を塗布して上記環状溝６
ならびに細溝７，７…８，８…を感光印画させ、
その後、該環状溝６ならびに細溝７，７…８，８
…をエツチング処理する方法であり、第二の形成
方法は上記従動リング５の摺接面５ａにインク類
をもつて上記環状溝６ならびに細溝７，７…８，
８…をスタンプもしくは印刷し、その後、該環状
溝６ならびに細溝７，７…８，８…をエツチング
処理する方法である。この二方法によれば上記環
状溝６等が設計図に図示できる形状である限り、
任意の形状（構成数を含む）の環状溝６と細溝
７，７…８，８…を極めて精度かつ廉価に形成す
ることが可能である。第三の形成方法は上記第一
および第二の形成方法を部分的に使用するもので
あり、すなわち、まず上記環状溝６を型成形法、
機械加工法、レーザー加工法、電解加工法等で形
成した後に細溝７，７…８，８…についてのみ上
記第一および第二の形成方法によつてその形成を
する方法である。またその形成順序は逆としても
よい。以上のような方法によつて品質の安定した
上記構成になるメカニカルシール１の量産化が可
能である。
あつて従動リング５の摺接面５ａに形成される上
記環状溝６と細溝７，７…８，８…は圧倒的に広
面積を有する平坦部に対してあらかじめ密封能力
ならびに潤滑能力を計算した上で形成されるもの
で、以下のような方法によつて形成される。すな
わち第一の形成方法は上記従動リング５の摺接面
５ａにあらかじめ感光剤を塗布して上記環状溝６
ならびに細溝７，７…８，８…を感光印画させ、
その後、該環状溝６ならびに細溝７，７…８，８
…をエツチング処理する方法であり、第二の形成
方法は上記従動リング５の摺接面５ａにインク類
をもつて上記環状溝６ならびに細溝７，７…８，
８…をスタンプもしくは印刷し、その後、該環状
溝６ならびに細溝７，７…８，８…をエツチング
処理する方法である。この二方法によれば上記環
状溝６等が設計図に図示できる形状である限り、
任意の形状（構成数を含む）の環状溝６と細溝
７，７…８，８…を極めて精度かつ廉価に形成す
ることが可能である。第三の形成方法は上記第一
および第二の形成方法を部分的に使用するもので
あり、すなわち、まず上記環状溝６を型成形法、
機械加工法、レーザー加工法、電解加工法等で形
成した後に細溝７，７…８，８…についてのみ上
記第一および第二の形成方法によつてその形成を
する方法である。またその形成順序は逆としても
よい。以上のような方法によつて品質の安定した
上記構成になるメカニカルシール１の量産化が可
能である。
第６図は本発明メカニカルシール１の従動リン
グ５の摺接面５ａの断面形状を拡大して描いたも
のであつて、上記環状溝６と細溝７，７…８，８
…は面粗度を0.1μ以下とする鏡面になる摺接面５
ａに形成される。これに対して従来技術に係る摺
接面５a′の断面形状は第７図に示すごとくである
（第７図イはラツプ品、第７図ロは鏡面仕上品を
示す）。
グ５の摺接面５ａの断面形状を拡大して描いたも
のであつて、上記環状溝６と細溝７，７…８，８
…は面粗度を0.1μ以下とする鏡面になる摺接面５
ａに形成される。これに対して従来技術に係る摺
接面５a′の断面形状は第７図に示すごとくである
（第７図イはラツプ品、第７図ロは鏡面仕上品を
示す）。
また第８図ないし第１０図は以上の構成になる
メカニカルシール１の性能試験グラフであつて、
上記摺接面５ａに環状溝６ならびに細溝７，７…
８，８…を形成した本願発明品が従来品に比して
極めて優れた性能を発揮し得ることを示してい
る。なお上記実施例にあつて従動リング５の摺接
面５ａに形成される細溝７，７…８，８…はその
平面形状を直線状にて示したが、該細溝７，７…
８，８…は曲線状であつてもよく、また直線状と
曲線状の混合であつてもよい。また該細溝７，７
…８，８…はその一端が上記環状溝６に至到する
ものを示したが、本発明はこれに限らず第１１図
に示すように該細溝７，７…８，８…の一端が環
状溝６と離れていてもよく、また第１２図に示す
ように両者の混同としてもよい。
メカニカルシール１の性能試験グラフであつて、
上記摺接面５ａに環状溝６ならびに細溝７，７…
８，８…を形成した本願発明品が従来品に比して
極めて優れた性能を発揮し得ることを示してい
る。なお上記実施例にあつて従動リング５の摺接
面５ａに形成される細溝７，７…８，８…はその
平面形状を直線状にて示したが、該細溝７，７…
８，８…は曲線状であつてもよく、また直線状と
曲線状の混合であつてもよい。また該細溝７，７
…８，８…はその一端が上記環状溝６に至到する
ものを示したが、本発明はこれに限らず第１１図
に示すように該細溝７，７…８，８…の一端が環
状溝６と離れていてもよく、また第１２図に示す
ように両者の混同としてもよい。
また第１３図は本発明の第二の実施例を示すも
ので、上記第一の実施例が外部加圧型のメカニカ
ルシール１であつたのに対して内部加圧型のメカ
ニカルシール（図示せず）における従動リング
５′の摺接面５′ａを示し、該摺接面５′ａには上
記第一の実施例と同一の構成になる環状溝６′が
形成されるとともに該摺接面５′ａにおける該環
状溝６′の外周側に、その方向を従動リング５′の
回転方向（矢印Ｃ）に対して摺接面５ａ直径方向
の前方に傾斜させる細溝８′，８′…が、また同内
周側にその方向を同じく後方に傾斜させる細溝
７′，７′…が形成されている。しかして当該内部
加圧型のメカニカルシール１はその内周に封入さ
れた液体およびガス（図示せず）の洩れを阻止せ
んとするものであつて、外部加圧型のメカニカル
シール１の場合とは逆に、上記内周側の後方傾斜
の細溝７′，７′…が主潤滑部として、外周側の前
方傾斜の細溝８′，８′…が主密封部として機能す
るため、その構成数は逆点して密封液体ならびに
ガスの外周（大気側）への洩れを阻止する構成と
なる。
ので、上記第一の実施例が外部加圧型のメカニカ
ルシール１であつたのに対して内部加圧型のメカ
ニカルシール（図示せず）における従動リング
５′の摺接面５′ａを示し、該摺接面５′ａには上
記第一の実施例と同一の構成になる環状溝６′が
形成されるとともに該摺接面５′ａにおける該環
状溝６′の外周側に、その方向を従動リング５′の
回転方向（矢印Ｃ）に対して摺接面５ａ直径方向
の前方に傾斜させる細溝８′，８′…が、また同内
周側にその方向を同じく後方に傾斜させる細溝
７′，７′…が形成されている。しかして当該内部
加圧型のメカニカルシール１はその内周に封入さ
れた液体およびガス（図示せず）の洩れを阻止せ
んとするものであつて、外部加圧型のメカニカル
シール１の場合とは逆に、上記内周側の後方傾斜
の細溝７′，７′…が主潤滑部として、外周側の前
方傾斜の細溝８′，８′…が主密封部として機能す
るため、その構成数は逆点して密封液体ならびに
ガスの外周（大気側）への洩れを阻止する構成と
なる。
以上本発明を、その主なる実施例にもとづいて
説明したが、本発明はさらに上記構成の環状溝な
らびに細溝はメカニカルシールのシートリングの
摺接面に形成することとしてもよい。またその成
形は摺接面のラツピングの前後いずれでもよく、
さらに上記環状溝はかならずしも正円形状である
ことを要せず、また複数本形成することも可能で
ある。
説明したが、本発明はさらに上記構成の環状溝な
らびに細溝はメカニカルシールのシートリングの
摺接面に形成することとしてもよい。またその成
形は摺接面のラツピングの前後いずれでもよく、
さらに上記環状溝はかならずしも正円形状である
ことを要せず、また複数本形成することも可能で
ある。
以上説明したように、本発明によれば一方の細
溝によつて密封液体を積極的に吸入するので潤滑
性に優れたメカニカルシールを提供できる。ま
た、この細溝は他端まで達していない。そして、
他端側にはポンピング作用を行う別の細溝が形成
されている。したがつて、本発明のメカニカルシ
ールは密封性に優れたものである。さらに、双方
の細溝の間に環状溝が形成されているので、この
環状溝内に密封液体が強制的に収容されることと
なる。したがつて、停止中であつてもこの環状溝
内の密封液体がガスに対してシール作用を行うの
で、本発明のメカニカルシールはガス洩れのない
ものである。
溝によつて密封液体を積極的に吸入するので潤滑
性に優れたメカニカルシールを提供できる。ま
た、この細溝は他端まで達していない。そして、
他端側にはポンピング作用を行う別の細溝が形成
されている。したがつて、本発明のメカニカルシ
ールは密封性に優れたものである。さらに、双方
の細溝の間に環状溝が形成されているので、この
環状溝内に密封液体が強制的に収容されることと
なる。したがつて、停止中であつてもこの環状溝
内の密封液体がガスに対してシール作用を行うの
で、本発明のメカニカルシールはガス洩れのない
ものである。
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
本発明に係るメカニカルシールの取付状態を示す
要部拡大正断面図、第２図、第１１図、第１２図
および第１３図は本発明メカニカルシールの従動
リング摺接面の正面図、第３図は第２図における
−線一部拡大断面図、第４図、第５図、第８
図、第９図および第１０図は本発明メカニカルシ
ールの試験グラフ、第６図は本発明メカニカルシ
ールの従動リング摺接面の一部拡大断面図、第７
図は従来品に係るメカニカルシールの同一部拡大
断面図である。 １…メカニカルシール、２…ハウジング、３…
シートリング、３ａ…シートリングの摺接面、４
…回転軸、５，５′…従動リング、５ａ，５′ａ…
従動リングの摺接面、６，６′…環状溝、７，
７′，８，８′…細溝、Ａ…密封液体、Ｂ…密封ガ
ス。
本発明に係るメカニカルシールの取付状態を示す
要部拡大正断面図、第２図、第１１図、第１２図
および第１３図は本発明メカニカルシールの従動
リング摺接面の正面図、第３図は第２図における
−線一部拡大断面図、第４図、第５図、第８
図、第９図および第１０図は本発明メカニカルシ
ールの試験グラフ、第６図は本発明メカニカルシ
ールの従動リング摺接面の一部拡大断面図、第７
図は従来品に係るメカニカルシールの同一部拡大
断面図である。 １…メカニカルシール、２…ハウジング、３…
シートリング、３ａ…シートリングの摺接面、４
…回転軸、５，５′…従動リング、５ａ，５′ａ…
従動リングの摺接面、６，６′…環状溝、７，
７′，８，８′…細溝、Ａ…密封液体、Ｂ…密封ガ
ス。
Claims (1)
- １ ハウジングに固定されたシートリングと、該
シートリングに挿通される回転軸に固定され、か
つ該回転軸とともに回転する従動リングの摺接に
よつて密封流体である流体およびガスの洩れを阻
止するメカニカルシールにおいて、上記シートリ
ングもしくは従動リングの摺接面に、該摺接面の
仮想中心点と略同一の中心点になる環状溝を形成
するとともに該摺接面における該環状溝の外周側
にその方向を相対的回転方向の前方に傾斜させる
細溝を形成し、同内周側に上記細溝とは別個にそ
の方向を相対的回転方向の後方に傾斜させる細溝
を形成し、さらに上記双方の細溝につきポンピン
グ作用をなさしめるための細溝をその吸排能力に
おいて支配的に設けたことを特徴とするメカニカ
ルシール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4854081A JPS57163770A (en) | 1981-04-01 | 1981-04-01 | Mechanical seal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4854081A JPS57163770A (en) | 1981-04-01 | 1981-04-01 | Mechanical seal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57163770A JPS57163770A (en) | 1982-10-08 |
| JPH025950B2 true JPH025950B2 (ja) | 1990-02-06 |
Family
ID=12806193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4854081A Granted JPS57163770A (en) | 1981-04-01 | 1981-04-01 | Mechanical seal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57163770A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4205910B2 (ja) * | 2002-04-02 | 2009-01-07 | イーグル工業株式会社 | 摺動部品 |
| JP4092256B2 (ja) * | 2003-06-04 | 2008-05-28 | 財団法人レーザー技術総合研究所 | 金属密着面表面処理方法 |
| CN109923340B (zh) * | 2016-11-16 | 2020-09-11 | 伊格尔工业股份有限公司 | 滑动组件 |
| DE102017209482A1 (de) * | 2017-06-06 | 2018-12-06 | Audi Ag | Ring für eine Gleitringdichtung |
| KR102407098B1 (ko) | 2018-01-12 | 2022-06-10 | 이구루코교 가부시기가이샤 | 슬라이딩 부품 |
| EP3748205A4 (en) | 2018-02-01 | 2021-11-10 | Eagle Industry Co., Ltd. | SLIDING PARTS |
| WO2022009767A1 (ja) | 2020-07-06 | 2022-01-13 | イーグル工業株式会社 | 摺動部品 |
| EP4177501A1 (en) | 2020-07-06 | 2023-05-10 | Eagle Industry Co., Ltd. | Sliding component |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB888198A (en) * | 1958-06-13 | 1962-01-31 | Goetzewerke | Shaft seal |
| US3973781A (en) * | 1972-05-23 | 1976-08-10 | Veb Gummikombinat Berlin | Self-lubricating seal |
-
1981
- 1981-04-01 JP JP4854081A patent/JPS57163770A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB888198A (en) * | 1958-06-13 | 1962-01-31 | Goetzewerke | Shaft seal |
| US3973781A (en) * | 1972-05-23 | 1976-08-10 | Veb Gummikombinat Berlin | Self-lubricating seal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57163770A (en) | 1982-10-08 |
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