JPH0615171Y2 - メカニカルシール - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、メカニカルシールに係り、特に、シール寿命
を知らせるセンサー機能を備えたものに関する。

〔従来の技術〕

従来、メカニカルシールの寿命を自動的に検知する手段
はなかった。よって、漏れが発生して初めてシール寿命
が尽きたことを確認していたのが実状であった。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記従来の構成によると、漏れが発生して初めてシール
寿命が尽きたことを知ることができ、それでは機器の健
全性の維持を図ることは難しく、例えば、自動車用ウォ
ータポンプのシールに使用されていた場合には、水漏れ
によりオーバーヒートに至ってしまう等の問題が発生し
てしまう。

本考案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、シール寿命が尽きて事故が発生する
前に、シール寿命が尽きかけていることを自動的に知ら
せることが可能なセンサー機能を備えたメカニカルシー
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く本願考案の第１請求項によるメ
カニカルシールは、スプリングで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
ィングリングを有し、両リングのうち一方はハウジング
に支持され、他方が回転軸とともに回転するメカニカル
シールにおいて、上記シールリングにスクイーク部材を
埋込み、シールリングが摩耗した場合に、上記スクイー
ク部材を上記ハウジングまたはメイティングリングに接
触させて異音を発生させることにより、シール寿命が尽
きかけたことを知らせるようにしたことを特徴とするも
のである。

また、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スクイーク部材は、そ
の横断面積を軸方向であって反メイティングリング方向
に向かって増大させるものである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、
シールリングにはスクイーク部材が埋込まれており、こ
のスクイーク部材は、経年変化によりシールリングが摩
耗した場合に、ハウジングまたはメイティングリングに
当接して異音を発生する。この異音により、シール寿命
が尽きかけていることを知らせるものである。

ここで、上記異音の発生を説明する。ここでいう異音と
は、いわゆる「鳴き」というものであり、スティックス
リップに起因する。つまり、異なる２つの部材の摺動摩
擦により、スティックスリップ現象が発生し、それによ
って振動が発生してさらに、既に述べた「鳴き」が生ず
るものである。

また、スクイーク部材をシールリングの何処に埋め込む
かは任意であり、例えば、内周位置に埋め込む。また、
スクイーク部材としては、種々の形状のものが考えら
れ、例えば、リング状のものがある。

また、第２請求項によるメカニカルシールの場合には、
スクイーク部材の横断面積が、軸方向であって反メイテ
ィングリング方向に向かって、増大している。そして、
シールリングが所定量摩耗すると、スクイーク部材がハ
ウジングまたはメイティングリングに接触して異音が発
生する。そして、摩耗が徐々に進行していくと、スクイ
ーク部材が押し付けられていくとともに、スクイーク部
材とハウジングまたはメイティングリングとの接触面積
が拡大されて、発生する音が徐々に変わっていくもので
ある。これによって、シール寿命の尽きかけ具合を知る
ものである。

〔実施例〕

以下第１図を参照して本考案の第１の実施例を説明す
る。第１図は本実施例によるメカニカルシールの構成を
示す断面図であり、ハウジング(1)には、非回転のメイ
ティングリング(5)が装着されている。このメイティン
グリング(5)には回転軸(3)からのトルクを受けて回転す
るシールリング(7)が当接配置されている。

上記シールリング(7)は弾性部材としてのスプリング(9)
によりメイティングリング(5)に圧接されている。これ
によってメイティングリング(5)とシールリング(7)とが
摺動接触し、両者間に液膜が形成されて、潤滑状態が保
持されつつ漏洩防止がなされる。上記スプリング(9)は
スプリングホルダ(11)に保持されている。

なお、図中符号(13)(15)は、それぞれエラストマシール
である。

上記シールリング(7)の内周には、スクイークリング(1
7)が一体に埋め込まれている。また、スクイークリング
(17)の材質であるが、金属製、プラスチック製等種々の
ものが考えられるが、摩擦潤滑特性を考慮して、好まし
くは、Ｔ−Ｎ曲線（トルク−回転数曲線）の右下がり勾
配が急ないわゆる鳴き易い材料を使用する。

上記スクイークリング(17)は、寿命センサとして機能す
るものであり、経年変化によりシールリング(7)が摩耗
することにより、スクイークリング(17)の端部(17a)が
メイティングリング(5)に当接し、それによって異音が
発生する。この異音を介してシール寿命が尽きかけたこ
とを知らせる。

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、従来のようにシール寿命が尽きて、漏れが発生す
る前に、シール寿命が尽きかけたことを検知することが
できる。すなわち、経年変化により、シールリング(7)
が所定量摩耗すると、スクイークリング(17)の端部(17
a)がメイティングリング(5)に当接し、それによって異
音が発生する。この異音の発生により、シール寿命が尽
きかけたことを検知するものである。よって、寿命が尽
きる前に、交換等の処置をとって、漏洩等の事態の発生
を未然に防止することができる。

また、本実施例の場合には、シールリング(7)にスクイ
ークリング(17)を埋め込むという簡単な構成により、寿
命センサを得ることができ、製作上も好ましいものであ
る。

つぎに第２図を参照して第２の実施例を説明する。この
第２の実施例は、第１の実施例におけるスクイークリン
グ(17)の横断面積を、軸方向であって反メイティングリ
ング方向に増大させたものである。

上記構成によると、シールリング(7)が所定量摩耗する
と、スクイークリング(17)の端部(17a)がメイティング
リング(5)に当接して、異音が発生する。上記摩耗がさ
らに進行すると、スクイークリング(17)の横断面積の大
きな部分がメイティングリング(5)に接触することにな
り、それによって、スクイークリング(17)のメイティン
グリング(5)に対する接触面積が拡大される。これらの
変化により、発生する音が徐々に変化していき、それに
よって、緊急度合を知ることができる。

以上この実施例によると、前記第１の実施例と同様の効
果を奏し得ることはもとより、音の変化により寿命の尽
きかけ具合を知ることができるので、適切な処置を迅速
にとることができる。

また、スクイークリング(17)としては、第３図(a)(b)
(c)に示すようなものであってもよく、同様の効果を奏
することができる。

なお、本考案は前記各実施例に限定されるものではな
く、例えば、スクイークリングの埋込み位置は前記各実
施例に限定されるものではなく、他の場所であってもよ
い。また、スクイーク部材としては、リング状のものに
限らず、他の形状をなすものでもよい。

また、上記実施例は、スプリングで押圧されたシールリ
ングが回転する回転型メカニカルシールに、本考案を適
用したものであるが、シールリングが非回転の静止型メ
カニカルシールについても同様に実施可能である。

〔考案の効果〕

以上詳述したように本考案によるメカニカルシールによ
ると、シール寿命が尽きかけたことを迅速かつ確実に知
ることができ、適切な処置を施して、漏れ等の発生を未
然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例を示すメカニカルシール
の半裁断面図、第２図は本考案の第２の実施例を示すメ
カニカルシールの半裁断面図、第３図(a)(b)(c)はスク
イークリングの変形例を示す断面図である。 (1)……ハウジング、(3)……回転軸 (5)……メイティングリング、(7)……シールリング (9)……スプリング、(17)……スクイークリング (17a)……スクイークリングの先端部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】スプリングで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
   リングを有し、両リングのうち一方はハウジングに支持
   され、他方が回転軸とともに回転するメカニカルシール
   において、上記シールリングにスクイーク部材を埋込
   み、シールリングが摩耗した場合に、上記スクイーク部
   材を上記ハウジングまたはメイティングリングに接触さ
   せて異音を発生させることにより、シール寿命が尽きか
   けたことを知らせるようにしたことを特徴とするメカニ
   カルシール。
2. 【請求項２】請求項１記載のメカニカルシールにおい
   て、スクイーク部材は、その横断面積を軸方向であって
   反メイティングリング方向に向かって増大させるもので
   あることを特徴とするメカニカルシール。