JPH0337484A - エンド・シール一体型軸封装置 - 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 この発明は、流体機械、流体機器などの流体装置に使用
されるエンド・シール一体型軸封装置に関する。

背景技術 この種の流体装置に使用される軸封装置は、特公昭６２
−５７８６４号公報および特公昭６３２５２２７号公報
に開示されているが、前者では、分割型エンド・シール
が使用され、そして、そのエンド・シールの交換を容易
にするので、ドライブ・リングやシール・スリーブが構
造上、複雑になり、また、後者では、シール側に注水す
る構造が採用され、そしてシール性能を向上させるので
、装置全体が複雑で大型化され、また、場合によっては
、注水装置が必要になった。

発明の目的・課題 この発明の目的・課題は、シャフトの不規則な動きを許
容しながら、そのシャフトの不規則な動きを摺動面間に
おいて、小さくし、摺動面間の接触状態を安定させ、長
期間においてシール状態を確保し、加えて、構造を簡略
化し、製作、取付け、および点検・整備を容易にすると
ころのエンド・シール一体型軸封装置の提供にある。

目的・課題に係る発明の概要： 請求する発明の内容 上述の目的・課題に関連して、この発明のエンド・シー
ル一体型軸封装置は、流体装置のハウジングに形成され
てあるスタッフイング・ボックスを通って外側に伸長さ
れているシャフトの所定の位置に固定されるドライブ・
リングと、そのスタッフインク・ボックスを臨むテーパ
付き摺動面を有し、リング・シールを介在させてフロー
ティング状態でそのシャフトに嵌め合わせられ、そして
、そのドライブ・リングに廻り止め連結されるコーン形
シール・リングと、そのスタッフイング・ボックスの端
面に固定されるフランジを有し、シール下でそのスタッ
フイング・ボックスに嵌め合わせられるアバトメント・
スリーブと、そのシール・リングとそのアバトメント・
スリーブとの間でそのシャフトのまわりに配置されてそ
のアバトメント・スリーブに廻り止めされ、そして、そ
のアバトメント・スリーブのフランジを臨んで円周方向
に適宜の間隔を置いて開口されてある複数のスプリング
・ポケットを有するフロント・プレートと、そのシャフ
トのまわりでそのフロント・プレートに嵌め込まれてそ
のシール・リングのテーパ付き摺動面に押し付けられる
エンド・シールと、そのシャフトおよびアバトメント・
スリーブにフローティング状態で、そのアバトメント・
スリーブにシール下で軸方向に移動可能に嵌め合わせら
れ、そして、そのフロント・プレートにねし結合されて
そのエンド・シールをそのフロント・プレートに抜け止
めするシール・スリーブと、そのアバトメント・スリー
ブのフランジとそのフロント・プレートとの間でそのス
プリング・ポケットに嵌め込まれ、そして、フロント・
プレートを介してそのエンド・シールをそのシール・リ
ングのテーパ付き摺動面に押し付ける複数の圧縮スプリ
ングとを含み、そのシャフト上にフローティング状態に
配置されるそのシール・リング、フロント・プレート、
およびシール・スリーブによって、摺動面間の接触状態
を安定させてシール状態を確保し、そして、そのフロン
ト・プレートとアバ１−メント・スリーブとの間に圧縮
スプリングを配置することによって構造を簡略化させる
ところにある。

具体例の説明 以下、この発明のエンド・シール一体型軸封装置の特定
された具体例について、図面を参照して説明する。

図は、ウォータ・ポンプ５０に適用されたこの発明のエ
ンド・シール一体型軸封装置の具体例１０を示している
。

この軸封装？１ｆｌＯは、ドライブ・リング１１と、コ
ーン形シール・リング１２と、アバトメント・スリーブ
１３と、フロント・プレート１４と、体型エンド・シー
ル１５と、シール・スリーブ１６と、３個の圧縮スプリ
ング１７とを含んで製作された。

そのドライブ・リング１１は、そのウォータ・ポンプ５
０のハウジング５１に形成されたスタッフイング・ボッ
クス５２を通って外側に伸長されているシャフト５３の
所定の位置において、ねし穴２０にねし込まれた止めね
じ２１でそのシャフト５３に固定され、そのシャフト５
３と一体的に回転され、同時に、スラストを受は得るよ
うにしている。

また、そのドライブ・リング１１は、そのスタッフイン
グ・ボックス５２側を臨ませて突き出されたドライブ・
ピン２２を備えている。

そのコーン形シール・リング１２は、炭化けい素（Ｓｉ
Ｃ）から製作され、シャフト・ボア２３の内径がそのシ
ャフト５３の外径よりも大きく形成され、リング・シー
ル２７を介在させて、フローティング状態でそのシャフ
ト５３に嵌め合わせられである。

そのシール・リング１２は、そのスタッフイング・ボッ
クス５２を臨むリング面にテーバ付き摺動面２４を形成
し、また、そのドライブ・リング１１に向かい合うリン
グ面において、そのシャフト・ボア２３の開口縁に環状
嵌込み段２５を形成し、そのリング・シール、すなわち
、○リング２７をその嵌込み段２５に受は入れる形状に
加工された。

さらに、そのシール・リング１２は、そのドライブ・リ
ング１１に向かい合うリング面に窪み２６を切り欠いで
ある。勿論、その窪み２６は、そのドライブ・ピン２２
に向かい合った位置で、そのシール・リング１２のリン
グ面に切り欠かれ、その０リング２７を介在させてその
シャフト５３に嵌め合わせられた状態で、そのドライブ
・ピン２２の先端部分を受は入れ、そのようにして、そ
のドライブ・リング１１に閣り止め連結され、かつ、そ
のシャフト５３に関してフローティング状態に置かれて
そのシャフト５３と一体的に回転される。

そのアバトメント・スリーブ１３は、スリーブ本体２８
とそのスリーブ本体２８の一端に一体的に形成されたフ
ランジ２９とより槽底され、そのスリーブ本体２８をそ
のスタッフイング・ボックス５２に差し込んで嵌め合わ
せられ、そのスリーブ本体２８とそのスタッフイング・
ボックス５２との間の間隙を液状ガスケット（図示せず
）でシールされてそのスタッフイング・ボックスの端面
に固定された。

また、そのフランジ２９には、円周方向に等間隔で２個
のばか穴３０が明けられ、そのスリーブ本体２８が、そ
のスタッフイング・ボックス５２に差し込まれると、そ
のフランジ２９は、そのスタッフイング・ボックス５２
の端面に添えられ、ポルト５５をそのばか穴３０を通し
てそのスタッフインク・ボックスのねじ穴５４にねじ込
み、そのスタッフイング・ボックス５２の端面に締め付
けられる。

そのようにして、そのフランジ２９がそのボルト５５で
そのスタッフイング・ボックス５２の端面に締め付けら
れて、そのアバトメント・スリーブ１３は、そのスタッ
フイング・ボックス５２に固定される。

さらに、そのフランジ２９は、その２個のばか穴３０に
関連して、３個のねじ穴３１をフランジ面に円周方向に
等間隔で開口させである。

そのように、３個のねじ穴３１が明けられたそのフラン
ジ２９は、そのねじ穴３１にねし込まれる仮付はボルト
（図示せず）で、そのフロント・プレート１４、エンド
・シール１５、シール・スリーブ１６、および圧縮スプ
リング１７をそのアバトメント・スリーブ１３に予め組
み付ける手段に使用され、また、その圧縮スプリング１
７のスプリング座にも使用される。

そのフロント・プレート１４は、そのシール・リング１
２とそのアバ１ヘメント・スリーブ１３との間でそのシ
ャフト５３のまわりに配置され、そして、そのアバトメ
ント・スリーブ１３のフランジ２９に向かい合わせられ
るところのリング・プレートに製作された。

また、このフロント・プレート１４は、そのアバトメン
ト・スリーブ１３のフランジ２９に形成されたその２個
のねし穴３１に合わせられるように、そのアバトメント
・スリーブ１３のフランジ２９を臨む側のプレート面に
３個のスプリング・０ ポケット３２を円周方向に等間隔で開口させ、また、３
個のばか穴３３をその対応する３個のスプリング・ポケ
ット３２に同軸線的に連通させてそのシール・リング１
２を臨む側のプレート面に開口させ、さらに、そのボル
ト５５に合わせられるように、その３個のスプリング・
ポケット３２に関連して、２個の０字切欠き３４を外周
部分に円周方向に等間隔で切り欠いである。

さらに、そのフロント・プレート１４は、図から理解さ
れるように、内周面のシール・リング側をテーパ面３５
に加工し、そのテーパ面３５にそのエンド・シール１５
を嵌め込んで、そのコーン形シール・リング１２側に抜
け止めされた状態で、そのエンド・シール１５を保持し
、また、その内周面のアバトメント・スリーブ側にねじ
を切り、その内周面のアバトメント・スリーブ側をねじ
穴３６に加工しである。

そのように製作されたそのフロント・プレート１４は、
そのスタッフイング・ボックス５２の端面にそのアハト
メント・スリーブ１３のフランジ１ ２９を固定するボルト５５のヘッド５６がその０字切欠
き３４に嵌め合わせられるので、図示されたようなセッ
ト状態では、そのアバトメント・スリーブ１３、換言す
るならば、そのスタッフイング・ボックス５２に廻り止
めされてある。

そのエンド・シール１５は、図示された断面形状にカー
ボンから成形された。すなわち、このエンド・シール１
５は一体構造に成形され、そのフロント・プレート１４
のテーパ面３５に相補的に嵌め合わせられるように、所
謂、フィツトされるように、テーパ付き外周面３７を備
え、そのシャフト５３のまわりでそのフロント・プレー
ト１４のテーパ面３５に嵌め込まれる構造に製作された
。

そのような構造であるので、そのエンド・シール１５は
、そのフロント・プレート１４のテーパ面３５に嵌め込
まれ、そして、そのシール・スリーブ１６が、そのフロ
ント・プレート１４のねし穴３６にねじ込まれると、そ
のフロント・プレート１４とそのシール・スリーブ１６
との間に締め付けられ、そして、そのフロント・プレー
ト１４２ に固定される。

そのようにしてそのフロント・プレート１４に保持され
たそのエンド・シール１５は、図かう理解されるように
、軸方向断面角形環状エツジ３８を備え、最初にそのコ
ーン形シール・リング１２のテーパ付き摺動面２４に接
触したときから、緊密なシール面を形成しながらそのテ
ーパ付き摺動面２４に接触し、摩耗限界を広くする。す
なわち、このエンド・シール１５は、そのような環状エ
ツジ３８を備えることによって、摩耗量が大きく取れる
ようになり、自身の寿命を長くする。

そのシール・スリーブ１６は、スリーブ本体３９とその
スリーブ本体３９の一端に一体的に形成されたヘッド４
０とよりＮＩＩａされ、そのスリーブ本体３９の他端の
外周面には、環状溝４１が形成されてＯリング４３がそ
の環状溝４１に嵌め込まれてあり、また、そのヘッド４
０の外周面には、ねし４２が切られて、そのヘッド４０
をそのフロント・プレート１４のねじ穴３６にねし結合
可能にしである。

３ そのように製作されたそのシール・スリーブ１Ｇは、そ
のエンド・シール１５をそのフロント・プレート１４の
テーパ面３５に嵌め込んだ後に、そのヘッド４０をその
フロント・プレート１４のねじ穴３６にねじ込み、締め
付けてそのヘッド４゜の端面でそのエンド・シール１５
を押し、そのエンド・シール１５をそのフロント・プレ
ート１４に抜け止めさせ、そのようにして予めそのフロ
ント・プレート１４に組み付けた状態で、そのシャフト
５３とそのアバトメント・スリーブ１３との間にそのシ
ャフト５３とそのアバトメント・スリーブ１３とにフロ
ーティング状態で、そのアバトメント・スリーブ１３に
シール下で軸方向に移動可能に嵌め合わせられである。

その３個の圧縮スプリング１７は、コイル・スプリング
で、そのアバトメント・スリーブ１３のフランジ２９と
そのフロント・プレート１４との間で、そのフロント・
プレート１４のスプリング・ポケット３２に嵌め込まれ
である。

そのようにそのスプリング・ポケット３２に嵌４ め込まれたその圧縮スプリング１７は、そのアバトメン
ト・スリーブ１３のフランジ２９に対して伸びようとす
るので、その圧縮スプリング１７は、そのフロント・プ
レート１４を介してそのエンド・シール１５をそのシー
ル・リング１２のテーパ付き摺動面２４に押し付け、そ
のシール・リング１２とそのエンド・シール１５とを接
触状態に保つ。

次に、上述の構造に製作されたその軸封装置１０をウォ
ータ・ポンプ５０に取り付ける場合について説明するに
、予め、そのエンド・シール１５が、そのフロント・プ
レート１４のテーパ面３５に嵌め込まれ、次いで、その
シール・スリーブ１６のヘッド４０をそのフロント・プ
レート１４のねじ穴３６に締め付けて、そのエンド・シ
ール１５をそのフロント・プレート１４に抜け止めさせ
ながらそのシール・スリーブ１６がそのフロント・プレ
ート１４に組み付けられ、さらに、その圧縮スプリング
１７をそのフロント・プレート１４のスプリング・ポケ
ット３２に嵌め込み、そして、そ５ の圧縮スプリング１７が図示されたように、そのアバト
メント・スリーブ１３のフランジ２９で圧縮されるまで
、そのアバトメント・スリーブ１３のスリーブ本体２８
をそのシール・スリーブ１６のスリーブ本体３９に嵌め
合わせ、それから、その仮付はボルトをそのアバトメン
ト・スリーブ１３のフランジ２９のねじ穴３０にそのフ
ロント・プレート１４のばか穴３３を通してねじ込んで
、それらアバトメント・スリーブ１３、フロント・プレ
ート１４、一体型エンド・シール１５、シール・スリー
ブ１６、および圧縮スプリング１７は一体的に組み立て
られである。

そのように、そのアバトメント・スリーブ１３、フロン
ト・プレート１４、エンド・シール１５、シール・スリ
ーブ１６、および圧縮スプリング１７が、一体的に組み
立てられであるので、先ず、そのアハトメント・スリー
ブ１３のスリーブ本体２８のまわりにその液状ガスケッ
トを塗布し、そして、そのシャフトをそのシール・スリ
ーブ１６およびエンド・シール１５に通させながらその
アバトメ６ ント・スリーブ１３のスリーブ本体２８をそのスタッフ
イング・ボックス５２に差し込む。

次には、そのアバトメント・スリーブ１３のフランジ２
９のばか穴３０をそのスタッフイング・ボックス５２の
ねし穴５４に合わせ、そのように穴合わせが行なわれる
と、そのフロント・プレート１４のＵ字切欠き３４もそ
のスタッフイング・ボックス５２のねじ穴５４に合わせ
られるので、そのボルト５５をそのねじ穴５４にねじ込
んで締め付ける。

そのように、そのボルト５５がそのねじ穴５４に締め付
けられると、そのアバトメント・スリーブ１３のフラン
ジ２９は、そのスタッフイング・ボックス５２の端面に
添えられた状態で締め付けられ、その結果、それらアバ
トメント・スリーブ１３、フロント・プレート１４、一
体型エンド・シール１５、シール・スリーブ１６、およ
び圧縮スプリング１７は、そのシャフト５３のまわりで
そのスタッフイング・ボックス５２に取り付けられる。

７ 次いで、そのエンド・シール１５の環状エツジ３８にそ
のテーパ付き摺動面２４を接触させるように、そのシー
ル・リング１２をそのシャフト５３に嵌め合わせ、さら
に、そのシャフト５３のまわりにそのＯリング２７を嵌
め合わせながら、そのシール・リング１２の環状嵌込み
段２５に嵌め込み、そのシール・リング１２をそのシャ
フト５３上にフローティング状態に支持させる。

引き続いて、そのシール・リング１２の窪み２６にその
ドライブ・ピン２２を差し込むようにして、そのシール
・リング１２のリング面に接するまで、そのドライブ・
リング１１をそのシャフト５３に嵌め合わせ、その位置
で、その止めねじ２１を締め付け、そのドライブ・リン
グ１１をそのシャフト５３に固定する。

そのようにして、そのドライブ・リング１１が、そのシ
ール・リング１２を受けるように、そのシャフト５３上
に固定されたならば、その仮付はボルトを弛め、そして
、そのフロント・プレート１４のばか穴を通してそのア
バトメント・スリーブ１３８ のフランジ２９のねし穴３３から抜き取る。

そのように、その仮付はボルトが外されると、その軸封
装置１０は、そのウォータ・ポンプ５゜のスタッフイン
グ・ボックス５２に簡単に取り付けられる。特に、その
説明された取付は手順から理解されるように、この軸封
装置１ｏは、外部取付は構造になるので、取付は作業が
非常に簡単になり、その上に、標準ポンプにはそのま覧
取り付けられる。

発明の利便・利益 前述から理解されるように、この発明のエンド・シール
一体型軸封装置は、流体装置のハウジングに形成されて
あるスタッフイング・ボックスを通って外側に伸長され
ているシャフトの所定の位置に固定されるドライブ・リ
ングと、そのスタッフイング・ボックスを臨むテーパ付
き摺動面を有し、リング・シールを介在させてフローテ
ィング状態でそのシャフトに嵌め合わせられ、そして、
そのドライブ・リングに廻り止め連結されるコーン形シ
ール・リングと、そのスタッフィング・ボ９ ックスの端面に固定されるフランジを有し、シール下で
そのスタッフイング・ボックスに嵌め合わせられるアバ
トメント・スリーブと、そのシール・リングとそのアバ
トメント・スリーブとの間でそのシャフトのまわりに配
置されてそのアハトメント・スリーブに廻り止めされ、
そして、そのアバトメント・スリーブのフランジを臨ん
で円周方向に適宜の間隔を置いて開口されてある複数の
スプリング・ポケットを有するフロント・プレートと、
そのシャフトのまわりで、そのフロント・プレートに嵌
め込まれてそのシール・リングのテーパ付き摺動面に押
し付けられるエンド・シールと、そのシャフトおよびア
バトメント・スリーブにフローティング状態で、そのア
バトメント・スリーブにシール下で軸方向に移動可能に
嵌め合わせられ、そして、そのフロント・プレートにね
し結合されてそのエンド・シールをそのフロント・プレ
ートに抜け止めするシール・スリーブと、そのアバトメ
ント・スリーブのフランジとそのフロント・プレートと
の間でそのスプリング・ポケットに０ 嵌め込まれ、そして、そのフロント・プレートを介して
そのエンド・シールをそのシール・リングのテーパ付き
摺動面に押し付ける複数の圧縮スプリングとを含むとこ
ろにあるので、この発明のエンド・シール一体型軸封装
置では、一体型エンド・シールが、使用可能になり、そ
のシャフトの不規則な動きが、フローティング状態でそ
のシャフト上に配置されるそのシール・リングおよびシ
ール・スリーブに吸収され、そのシャフトの不規則な動
きが、そのシール・リングおよびエンド・シールの摺動
面間で小さくされ、その摺動面間における接触状態が安
定され、そして、長期間において最適のシール状態が確
保され、さらに、外付は構造によって装置全体が、構造
上、単純化され、装置の故障が回避され、標準ポンプに
そのま＼で取付は可能になり、また、液体、例えば、水
を注入する手段が省かれ、その流体装置のシャフトやシ
ール・スリーブの摩耗が避けられ、さらには、製作およ
び取付は作業が簡単になり、また、長期間にわたって点
検・整備が省かれ、流体装置にと１ って非常に有用で、実用的になる。

発明と具体例との関係 先のように、図面を参照しながら説明されたこの発明の
具体例からして、この発明の属する技術の分野における
通常の知識を有する者にとって、種々の設計的修正や変
更は容易に行われることであり、さらには、この発明の
内容が、その発明の課題を遂行ならしめる発明の取立に
必須であり、その発明の性質であるその発明の技術的本
質に由来し、そして、それを内在させると客観的に認め
られる態様に容易に置き換えられる。

【図面の簡単な説明】

図は、ウォータ・ポンプに適用されたこの発明のエンド
・シール一体型軸封装置の具体例の軸方向断面図である
。 １１・・・ドライブ・リング、１２・・・コーン形シー
ル・リング、Ｉ３・・・アバトメント・スリーブ、１４
・・・フロント・プレート、１５・・・一体型エンド・
シール、１６・・・シール・スリーブ、１７・・・圧縮
スプリング。 ２ ６６９−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体装置のハウジングに形成されてあるスタッフ
   イング・ボックスを通って外側に伸長されているシャフ
   トの所定の位置に固定されるドライブ・リングと、 そのスタッフイング・ボックスを臨むテーパ付き摺動面
   を有し、リング・シールを介在させてフローティング状
   態でそのシャフトに嵌め合わせられ、そして、そのドラ
   イブ・リングに廻り止め連結されるコーン形シール・リ
   ングと、 そのスタッフイング・ボックスの端面に固定されるフラ
   ンジを有し、シール下でそのスタッフイング・ボックス
   に嵌め合わせられるアバトメント・スリーブと、 そのシール・リングとそのアバトメント・スリーブとの
   間でそのシャフトのまわりに配置されてそのアバトメン
   ト・スリーブに廻り止めされ、そして、そのアバトメン
   ト・スリーブのフランジを臨んで円周方向に適宜の間隔
   を置いて開口されてある複数のスプリング・ポケットを
   有するフロント・プレートと、 そのシャフトのまわりでそのフロント・プレートに嵌め
   込まれてそのシール・リングのテーパ付き摺動面に押し
   付けられるエンド・シールと、そのシャフトおよびアバ
   トメント・スリーブにフローティング状態で、そのアバ
   トメント・スリーブにシール下で軸方向に移動可能に嵌
   め合わせられ、そして、そのフロント・プレートにねじ
   結合されてそのエンド・シールをそのフロント・プレー
   トに抜け止めするシール・スリーブと、そのアバトメン
   ト・スリーブのフランジとそのフロント・プレートとの
   間でそのスプリング・ポケットに嵌め込まれ、そして、
   フロント・プレートを介してそのエンド・シールをその
   シール・リングのテーパ付き摺動面に押し付ける複数の
   圧縮スプリング とを含むエンド・シール一体型軸封装置。