JPH0649977Y2 - 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、これらシールリング及びメイティ
ング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、シ
ールリングの外周に、このシールリングとともにスプリ
ングで押圧付勢されたスクイーク部材が配置され、この
スクイーク部材は、シールリングの外周から突出した先
端がメイティングリングまたはハウジングと軸方向に近
接対向しており、シールリングの摺動面が所定量摩耗し
た時点でメイティングリングまたはハウジングに接触
し、異音を発生するものである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、
メイティングリング側端部に切欠きを備えていることを
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、
シールリングの外周に配置されて先端がメイティングリ
ングまたはハウジングと軸方向に近接対向されたスクイ
ーク部材は、摺動面の摩耗に伴って、スプリングの付勢
力によるシールリングの追随移動と一体的にメイティン
グリング側へ移動し、前記摺動面が所定量摩耗された時
点で、ついに前記先端が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、
スクイーク部材のメイティングリング側端部に切欠きを
形成したものである。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
されか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）の外周には、スクイークリング
（17）が配置されており、このスクイークリング（17）
も上記スプリング（９）によりメイティングリング
（５）方向に付勢されている。また、スクイークリング
（17）の材質であるが、金属製、プラスチックス製等種
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）がハウジング（15）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（17a）がハウジング（１）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）の外周
にスクイークリング（17）を配置するという簡単な構成
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）のメイティングリング側端部に、切欠き（1
9）を形成したものである。切欠き（19）としては、第
２図（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すような種々の形状のもの
が考えられる。

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）がハウジ
ング（１）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、切欠き（19）も徐々に摩耗していき、
スクイークリング（17）の横断面積の大きな部分がハウ
ジング（１）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）のハウジング（１）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、適切な処理を迅速
にとることができる。

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（ａ）（ｂ）（ｃ）は第２の実施
例によるスクイークリングの一部を示す図である。 （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 （19）切欠き

Claims (1)

【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、これらシールリング及びメイティングリ
   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、シールリ
   ングの外周に、このシールリングとともにスプリングで
   押圧付勢されたスクイーク部材が配置され、このスクイ
   ーク部材は、シールリングの外周から突出した先端がメ
   イティングリングまたはハウジングと軸方向に近接対向
   しており、シールリングの摺動面が所定量摩耗した時点
   でメイティングリングまたはハウジングに接触し、異音
   を発生するものであることを特徴とするメカニカルシー
   ル。