JPH0554873U - メカニカルシール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シール条件やシール環境の変化に拘わらず、
常に良好且つ安定したシール機能を発揮させうるメカニ
カルシールを提供することを目的とするものである。 【構成】 回転軸１側のリテーナ２とこれに嵌合保持さ
れた回転密封環３との間を一方のＯリング８により二次
シールさせると共に、他方のＯリング９に形成した連通
路９ｂにより、Ｏリング８，９によりシールされた密閉
空間１０を低圧流体領域７に開放させて、温度変化や回
転密封環３の軸線方向変位により密閉空間１０内の圧力
が変動しないようにする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、複数の環状弾性部材を介してリテーナに保持された密封環を有する メカニカルシールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、メカニカルシールにあっては、図７に示す如く、回転軸１側のリテー ナ２にＯリング８，９を介して嵌合保持させた回転密封環３とシールケーシング 側に保持させた静止密封環４との相対回転摺接作用によって、その摺接部分５に おいて被密封流体領域６と非密封流体領域７とを遮蔽シールするようになってい る。

【０００３】 ところで、リテーナ２と回転密封環３との間のＯリング８，９は、両者２，３ 間の二次シール材として機能する（以下「二次シール機能」という）他、回転密 封環３の静止密封環４への追従変位を許容して、両密封環３，４の相対回転摺接 作用を適正に行わしめるクッション材としても機能する（以下「クッション機能 」という）。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、リテーナ２と回転密封環３との間には、Ｏリング８，９によってシー ルされた密閉空間１０が形成されることから、シール条件やシール環境の変化に よって良好且つ安定したシール機能を期待し得ない事態が発生する。

【０００５】 すなわち、かかる密閉空間１０内の圧力は、シール条件やシール環境の変化（ 例えば、両密封環３，４間で発生する摩擦熱等による温度変化やスラスト力の変 動による回転密封環３の軸線方向変位等）によって変動することになるが、密閉 空間１０内の圧力が高くなると、Ｏリング８，９によるクッション機能が発揮さ れ難くなり、回転密封環３の静止密封環４への追従変位が良好に行われず、両密 封環３，４の相対回転摺接作用が適正に行われなくなる。極端な場合には、回転 密封環３がリテーナ２から飛び出す虞れがある。

【０００６】 なお、この対策として、図７に鎖線図示する如く、リテーナ２に密閉空間１０ から非密封領域７に至る連通路１１を形成しておくことが試みられてはいるが、 このような連通路１１をリテーナ２に形成させることは、メカニカルシールの製 作経済上からは勿論、リテーナ２の強度延いてはメカニカルシールの強度・耐久 性上からも問題があり、好ましいことではない。

【０００７】 本考案は、上記した問題を生ずることなく、シール条件やシール環境の変化に 拘わらず、常に良好且つ安定したシール機能を発揮させうるメカニカルシールを 提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案のメカニカルシールにあっては、上記の目的を達成すべく、特に、リテ ーナと密封環との間に介装された環状弾性部材に、そのうちの一の環状弾性部材 を除いて、密封環とリテーナとの間に環状弾性部材により仕切られた密閉空間を 被密封流体領域又は非密封流体領域に連通開放させる連通路を形成しておくこと を提案するものである。

【０００９】

【作用】

密閉空間は連通路を介して被密封流体領域又は非密封流体領域に連通開放され ているから、温度上昇やスラスト力による密封環の軸線方向変位等のシール条件 ，シール環境変化によっては変動することがない。したがって、環状弾性部材に よるクッション機能が阻害されず、相手密封環との相対回転摺接作用が適正に行 われる。一方、密封環とリテーナとの二次シール機能は、連通路を形成しない一 の環状弾性部材により行われる。

【００１０】 したがって、シール条件やシール環境の変化に拘わらず、常に、良好且つ安定 したシール機能を発揮させることができる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の構成を図１〜図３に示す実施例に基づいて具体的に説明する。

【００１２】 この実施例のメカニカルシールにあっては、図１に示す如く、回転軸１に固設 せるリテーナ２に嵌合保持させた回転密封環３とシールケーシング側に軸線方向 移動可能に保持させた静止密封環４との相対回転摺接作用によって、その摺接部 分５において被密封流体領域６と非密封流体領域７とを遮蔽シールしうるように なっている。また、リテーナ２と回転密封環３との嵌合部分には、環状弾性部材 たるＯリング８，９が適当に圧縮された状態で介装されている。

【００１３】 而して、非密封流体領域７側のＯリング９には、図１〜図３に示す如く、回転 密封環３への接触部分９ａにおける複数箇所を切欠くことによって、リテーナ２ と回転密封環３との間にＯリング８，９で仕切られる密閉空間１０を非密封流体 領域７に連通開放させる連通路９ｂ…が形成されている。連通路９ｂ…は、Ｏリ ング９の円周方向に等間隔を隔てて形成されている。

【００１４】 以上のように構成されたメカニカルシールによれば、Ｏリング８，９で仕切ら れた密閉空間１０が連通路９ｂ…を介して非密封流体領域７に開放されているこ とから、密閉空間１０内は非密封流体領域７と同圧に保持され、シール条件やシ ール環境の変化によって変動することがない。その結果、常に、Ｏリング８，９ によるクッション機能が担保され、回転密封環３が静止密封環４に良好に追従変 位し得て、両密封環３，４の相対回転摺接作用が適正に行われることになる。ま た、リテーナ２と回転密封環３との間の二次シール機能は、連通路９ｂを形成し ていないＯリング８によって良好に行われ、一方のＯリング９に連通路９ｂを形 成したことによる不都合は何ら生じることがない。したがって、良好且つ安定し たシール機能が発揮される。

【００１５】 なお、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、本考案の基本思想を逸 脱しない範囲において適宜に改良，変更することができる。

【００１６】 例えば、連通路９ｂは、Ｏリング９の一部を切除したり（図５参照）、Ｏリン グ９の一箇所又は複数箇所を縮径形状とする（図６〜図８参照）等によっても形 成することができる。連通路９ｂの形状，数は、リテーナ２と回転密封環３との 間に介装されることによるＯリング９の弾性変形によって連通路９ｂが消失しな いこと及びＯリング９のクッション機能を損なうものでないことを条件として、 Ｏリング９の介装場所等に応じて任意に設定しておくことができる。

【００１７】 また、上記実施例において、連通路を被密封流体領域６側のＯリング８に形成 して、密閉空間１０を被密封流体領域６に開放させるようにしてもよい。この場 合、連通路を形成しない非密封流体領域７側のＯリング７が二次シール材として 機能する。

【００１８】 また、本考案は、リテーナ２と回転密封環３との間に３以上のＯリングが介装 されている（２以上の密閉空間が形成される）場合にも適用できる。すなわち、 二次シール材として機能させる一のＯリングを除いて、すべてのＯリングに連通 路を形成しておくのである。この場合、二次シール用Ｏリングとして、最も被密 封流体領域６又は非密封流体領域７寄りのものを選択すると、すべての密閉空間 は相互に連通されて被密封流体領域６又は非密封流体領域７に開放されることに なり、これ以外のものを選択すると、二次シール用Ｏリングの両側に位置する密 閉空間が夫々両領域６，７に開放されることになる。

【００１９】 また、環状弾性部材としては、上記したＯリング８，９の如く断面形状が円形 であるものに限られず、断面形状が方形，楕円形等のものを使用することができ る。要するに、クッション機能，二次シール機能を発揮できるものであれば、環 状弾性部材の形状，材質は任意である。

【００２０】 また、本考案は、密封環が複数の環状弾性部材を介してリテーナに保持されて いる密封環保持構造に適用できるもので、密封環及びリテーナが回転軸側のもの であるとシールケーシング側（静止側）のものである（例えば、上記実施例にお いて、静止密封環４がシールケーシングに固設されたリテーナ又はシールケーシ ングの一部で構成されるリテーナに複数の環状弾性部材を介して保持されている 場合）とに拘わらず適用することができる。

【００２１】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案のメカニカルシールによれば、シール 条件やシール環境の変化にも拘わらず、常に、環状弾性部材によるクッション機 能及び二次シール機能が良好に発揮されて、良好且つ安定したシール機能を発揮 させることができる。しかも、その改良点が、二次シール機能を担うもの以外の 環状弾性部材に部分的な切欠等による連通路を形成するだけであるから、リテー ナに連通路を形成する場合における如き製作経済上や強度・耐久性上の問題を生 じることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るメカニカルシールの一実施例を示
した半截縦断側面図である。

【図２】その要部（連通路を形成した環状弾性部材）の
正面図である。

【図３】図２のIII−III線断面図である。

【図４】連通路を形成した環状弾性部材の変形例を示す
正面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】連通路を形成した環状弾性部材の他の変形例を
示す正面図である。

【図７】従来のメカニカルシールを示す半截縦断側面図
である。

【符号の説明】

２…リテーナ、３…回転密封環（密封環）、６…被密封
流体領域、７…非密封流体領域、８…Ｏリング（連通路
を形成しない環状弾性部材）、９…Ｏリング（連通路を
形成した環状弾性部材）、９ｂ…連通路、１０…密閉空
間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の環状弾性部材を介してリテーナに
   保持された密封環を有するメカニカルシールにおいて、
   これらの環状弾性部材に、そのうちの一の環状弾性部材
   を除いて、密封環とリテーナとの間に環状弾性部材によ
   り仕切られた密閉空間を被密封流体領域又は非密封流体
   領域に連通開放させる連通路を形成したことを特徴とす
   るメカニカルシール。