JPH0631252Y2

JPH0631252Y2 - ベローズ型メカニカルシール

Info

Publication number: JPH0631252Y2
Application number: JP14228289U
Authority: JP
Inventors: 秀和高橋
Original assignee: Eagle Industry Co Ltd
Current assignee: Eagle Industry Co Ltd
Priority date: 1989-12-08
Filing date: 1989-12-08
Publication date: 1994-08-22
Anticipated expiration: 2004-08-22
Also published as: JPH0380161U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、ベローズ型メカニカルシールの改良に関す
る。

〔従来の技術〕

従来のベローズ型メカニカルシールは、例えば、第４図
に示すような構成となっている。

回転軸１と、ハウジング３との間であって、回転軸１側
には、スリーブ５が配置されている。上記スリーブ５に
は、メイティングリング７が、ボルト９によって固定さ
れている。

一方、回転軸１とハウジング３との間であって、ハウジ
ング３側には、別のスリーブ１１が配置されている。こ
のスリーブ１１の外周には、金属ベローズユニット１３
が配置されている。この金属ベローズユニット１３は、
アダプタ１５と、カラー１７と、これらアダプタ１５お
よびカラー１７間に伸縮自在に張設された金属ベローズ
１９とから構成されている。

上記アダプタ１５の反金属ベローズ１９側には、シール
リング２１が配置されており、既に述べたメイティング
リング７に対向摺接している。上記シールリング２１
は、「焼きばめ」によって、アダプタ１５に保持されて
いる。又、シールリング２１は、熱膨張係数が５×１０
^−６／℃程度の低熱膨張材料、例えば、42Ni-Fe鋼から
構成されており、同様にこれを保持するアダプタ１５
も、シールリング２１と同程度の低熱膨張材料から構成
されている。

したがって、高温状態にあっても、「焼きばめ」が緩ん
だりあるいは締まったりせず、又、大きな熱歪みが生じ
ることはない。

尚、金属ベローズユニット１３は、ボルト２３によっ
て、ハウジング３側に固定されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記従来の構成によると次のような問題があった。

既に述べたように、シールリング２１とアダプタ１５の
「焼きばめ」構造の緩み、締まりは、両者の熱膨張係数
を略同じとすることにより防止されている。

しかしながら、両者の熱膨張係数は全く同じではないの
で、緩み、締まりの発生、熱歪みの発生を完全に防止す
ることはできなかった。

又、シールリング２１には、「焼きばめ」による圧縮応
力が常に作用しており、それに起因して、シールリング
２１の破損が懸念されていた。

さらに、シールリング２１の材料である42Ni-Fe鋼は、
耐食性に劣るという問題があった。例えば、300℃以上
の硫化水素(H₂S)を含んだ熱油中で使用した場合には、4
2Ni-Fe鋼が腐食して各部の健全性が損なわれるおそれが
あった。

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、「焼きばめ」に起因した問題を解消
するとともに、熱膨張よりも耐食性を優先させた材料の
選定を可能とし、それによって、腐食流体に対しても適
応可能なベローズ型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によるベローズ型メカ
ニカルシールは、ベローズに保持されたシールリング
と、上記シールリングに対向摺接するメイティングリン
グとを具備し、上記シールリングおよびメイティングリ
ングの一方がハウジングに支持され、他方が回転軸とと
もに回転するベローズ型メカニカルシールにおいて、上
記シールリングの反メイティングリング側には段部が形
成されているとともに外円筒部には１個又は複数個の溝
が形成されており、ベローズの端部に配置されたアダプ
タのシールリング側には段部が形成されているとともに
外円筒部には１個又は複数個の溝が形成されており、上
記シールリングおよびアダプタ間にはリテーナが配置さ
れていて、このリテーナの軸方向両側を上記両段部に嵌
合させるとともに、軸方向両側にそれぞれ１個又は複数
個突設された突起を上記両溝に嵌合させることにより、
シールリングをアダプタに保持させたことを特徴とする
ものである。

〔作用〕

シールリングはリテーナを介して、ベローズの端部に配
置されたアダプタに保持されている。

すなわち、リテーナの軸方向両側をシールリングおよび
アダプタの段部にそれぞれ嵌合させるとともに、リテー
ナの軸方向両側にそれぞれ１個又は複数個突設された突
起を、シールリングおよびアダプタの溝に嵌合させてい
る。

つまり、従来の「焼きばめ」による保持構造ではなく、
リテーナを使用した嵌合構造により保持させている。

したがって、「焼きばめ」による各種不具合は解消さ
れ、特に、熱膨張を考慮する必要がないので、耐食性を
優先させた材料の選定が可能となり、腐食流体に対して
も効果的に適応することができる。

〔実施例〕

以下第１図ないし第３図を参照して本考案の一実施例を
説明する。尚、従来と同一部分には同一符号を付して示
しその説明は省略する。

本実施例にあっては、シールリング１０１と、アダプタ
１０３とが、リテーナ１０５による嵌合構造により連結
されている。

上記シールリング１０１は、第２図および第３図にも示
すように、軸方向両端に、環状凸部１０７、１０９を備
えている。その内環状凸部１０７をメイティングリング
７に対向摺接させ、環状凸部１０９をアダプタ１０３に
当接させている。

その際、アダプタ１０３の端面には、ラップ仕上げが施
されており、よって、環状凸部１０９の端面とアダプタ
１０３の端面とは、密封的に当接する。

上記各環状凸部１０７、１０９の外径寸法を比較する
と、第２図に示すように、環状凸部１０９の外径１
が、環状凸部１０７の外径寸法２より大きくなってい
る。これは、液圧の作用により、シールリング１０１を
アダプタ１０３側に押し付け、それによって、上記環状
凸部１０９の端面とアダプタ１０３の端面との密封当接
状態を安定したものとする。

上記シールリング１０１の環状凸部１０９側であって、
その上方には、段部１１１が形成されている。又、シー
ルリング１０１の外円筒部には、溝１１３が周方向等間
隔に複数形成されている。

又、アダプタ１０３側にも、段部１１５が形成されてい
るとともに、その外円筒部には、溝１１７が周方向等間
隔に複数形成されている。

これに対して、リテーナ１０５には、軸方向両側に突起
１１９、１２１が複数形成されている。そして、リテー
ナ１０５の突起１１９、１２１を、上記溝１１３、１１
５に嵌め込むとともに（隙間嵌め）、その内円筒部を、
上記段部１１１、１１５に嵌合させる、「インロー」構
造により、シールリング１０１とアダプタ１０３とを連
結している。

この状態では、シールリング１０１はその回転を規制さ
れているとともに、各部材の熱膨張はそれぞれの隙間に
よって効果的に吸収される。

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、シールリング１０１を、従来のような「焼きば
め」ではなく、リテーナ１０５を使用した嵌合構造によ
り保持しているので、「焼きばめ」の場合の各種不具合
を解消することができる。

すなわち、「焼きばめ」のような初期圧縮応力の作用は
なく圧力に起因した応力だけであるので、低強度材料、
例えば、ＳｉＣ等の使用が可能となるとともに、摺動面
における歪みの発生を防止することができる。

高温時における熱歪みという問題も解消される。

熱膨張を考慮する必要がないので、熱膨張よりも耐食性
を優先させた材料の使用が可能となり、各種の腐食流体
に対しても効果的に適応できる。

リテーナ１０３とのクラッチ機構により、シールリング
１０１の回り止めをなしているので、高い負荷に対して
も対応できる。

「インロー」による嵌合構造を採用しているので、各部
材の軸芯のずれはなく、かつ、シールリング１０１の交
換作業が容易になった。

又、環状凸部１０９の外径１が、環状凸部１０７の外
径寸法２より大きくなっているので、シールリング１
０１は液圧によってアダプタ１０３側に押し付けられ
る。よって、シールリング１０１とアダプタ１０３との
密封性が安定したものとなる。

又、シールリング１０１は軸方向両側に環状凸部１０
７、１０９を備えているので、シールリング１０１の図
芯（Ｇ）回りのモーメントが略釣り合う関係になり、シ
ールリング１０１の圧力変形を防止することができる。

尚、本考案は前記一実施例に限定されるものではない。

例えば、シールリングおよびアダプタに形成される溝の
数、形状配置、等については、種々のケースが考えられ
る。

（考案の効果）以上詳述したように本考案によるベローズ型メカニカル
シールによると、シールリングの保持構造が、従来のよ
うな「焼きばめ」ではなく、リテーナを使用した嵌合構
造であるので、「焼きばめ」に起因した各種不具合をな
くすことができる。

したがって、耐食性を優先させた材料の選定が可能とな
り、腐食流体に対しても効果的に対応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の一実施例を示す図で、第
１図はベローズ型メカニカルシールの半裁断面図、第２
図は第１図のII部を拡大して示す半裁断面図、第３図は
シールリング、アダプタ、リテーナの分解斜視図、第４
図は従来のベローズ型メカニカルシールの半裁断面図で
ある。１回転軸、３ハウジング７メイティングリング１３金属ベローズユニット、１９金属ベローズ１０１シールリング、１０３アダプタ１０５リテーナ、１１１，１１５段部１１３，１１７溝、１１９，１２１突起

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ベローズに保持されたシールリングと、上
記シールリングに対向摺接するメイティングリングとを
具備し、上記シールリングおよびメイティングリングの
一方がハウジングに支持され、他方が回転軸とともに回
転するベローズ型メカニカルシールにおいて、上記シー
ルリングの反メイティングリング側には段部が形成され
ているとともに外円筒部には１個又は複数個の溝が形成
されており、ベローズの端部に配置されたアダプタのシ
ールリング側には段部が形成されているとともに外円筒
部には１個又は複数個の溝が形成されており、上記シー
ルリングおよびアダプタ間にはリテーナが配置されてい
て、このリテーナの軸方向両側を上記両段部に嵌合させ
るとともに、軸方向両側にそれぞれ１個又は複数個突設
された突起を上記両溝に嵌合させることにより、シール
リングをアダプタに保持させたことを特徴とするベロー
ズ型メカニカルシール。