JPH0714699Y2 - 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、とくに、回転軸の同心度等
の精度が低い機器に装着されて、ハウジングとシールリ
ングの間に設けたダイアフラムによって上記精度の誤差
を吸収する構造のメカニカルシールを改良するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、メカニカルシールの一種として、第４図に示すよ
うに、ハウジング２の軸方向外側に装着され、非回転の
シールリング10とハウジング２の間をエラストマー製ダ
イアフラム14で封鎖した構造であって、このダイアフラ
ム14の変形性によりメイティングリング６の傾斜や偏心
に対してシールリング10を良好に追随させるものが知ら
れている。

すなわちこのメカニカルシールは、ハウジング２に挿通
された回転軸４の外周に、ハウジング２の軸方向外側に
位置して固定され、カップガスケット８によって回転軸
４側との間の気密性が保たれたメイティングリング６
と、回転軸４の外周に遊嵌され、ばね12によってハウジ
ング２の軸方向外側へ向けて付勢されたシールリング10
と、ばね12の外周近傍部を覆うように設けられ、基端部
14aが環状のホルダ16により嵌合力を付与されてハウジ
ング２の環状段差部2a内周に密着固定されるとともに、
先端部14bが前記ばね12によりリテーナ18を介してシー
ルリング10の背面に密着しているエラストマー製ダイア
フラム14とを備えており、ばね12で軸方向に付勢された
非回転のシールリング10が回転軸４と一体回転するメイ
ティングリング６と対向端面同士で密封摺動面Ｓを形成
し、該密封摺動面Ｓ外周の密封空間Ａから内周の大気Ｂ
への流体の漏れを阻止するものである。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来のメカニカルシールは、メイティング
リング６との摺動によってシールリング10に生じる捩り
トルクをダイアフラム14およびばね12で受ける構造であ
ることから、ダイアフラム14の捩り破損やばね12の捩り
変形を小さく抑える目的で、回転数を低い範囲に制限し
たりメイティングリング６やシールリング10にきわめて
低摩擦の材料を選定して摺動トルクを小さくする必要が
あり、また、ダイアフラム14のエラストマー材料には優
れた耐屈曲性，耐変形性が要求されていた。

本考案は、このような点に鑑み、ダイアフラムに作用す
る捩り応力を低減することを課題としてなされたもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本考案に係るメカニカルシー
ルは、ハウジングおよびシールリングのそれぞれ固定さ
れた一対のクラッチ部材を有し、該両クラッチ部材は軸
方向および径方向に互いに遊嵌されるとともに周方向に
互いに係合されており、いずれか一方のクラッチ部材が
上記ダイアフラムの反密封空間側の面に沿って延びる形
状を呈する。

〔作用〕

本考案によると、シールリングからの摺動トルクは、こ
のシールリングに固定されたクラッチ部材と、ハウジン
グに固定されたクラッチ部材の互いの係合部で受けるた
め、ダイアフラムおよびばねはほとんど捩りトルクを受
けない。また、両クラッチ部材はダイアフラムの反密封
空間側の面に沿って設けられていることから、密封空間
の圧力によるダイアフラムの過大な屈曲変形を抑える作
用をも有し、しかも、シールリングの作動性を損なうこ
ともない。

〔実施例〕

以下、本考案を、図示の実施例を参照しながら説明す
る。なお、各実施例において、先に述べた従来構造と重
複する部分は同一符号をもって示し、その説明は省略す
る。

まず、第１図に示す第一実施例のメカニカルシールは、
ばね12とダイアフラム14の先端部14bの間に介在して該
先端部14bをシールリング10の背面に押圧密着させるリ
テーナ18の外周に、ダイアフラム14の反密封空間側の面
に沿って延びるテーパ状のクラッチ部材20を一体に設
け、一方、ばね12とダイアフラム14の基端部14aの間に
介在して該基端部14aをハウジング２の環状段差部2a内
周に嵌合密着させるホルダ16の外周に、前記クラッチ部
材20の先端部20a外径よりも適宜大径のもう一つのクラ
ッチ部材24を一体に設け、クラッチ部材20の先端部20a
に屈曲形成した軸方向に延びる係合凹部22と、もう一つ
のクラッチ部材24に屈曲形成した係合突起26を、軸方向
に相対移動可能であって、かつ第２図に示すように、径
方向および周方向に適当なクリアランスを介して互いに
係合させたものである。

上記実施例におけるクラッチ部材20,24は、その係合凹
部22と係合突起26が周方向に係合してシールリング10を
ハウジング２側に回り止めすることによって、シールリ
ング10の摺動トルクによるダイアフラム14の捩り変形を
抑えるもので、シールリング10側に固定されたクラッチ
部材20は、ハウジング２側に固定されたクラッチ部材24
に対して軸方向および径方向に移動可能であるため、メ
イティングリング６に対する追随性を損なうことはな
く、しかも密封空間Ａの圧力によってダイアフラム14が
大気Ｂ側すなわち内周側へ大きく屈曲変形することを規
制する効果も発揮する。

また、第３図に示す第二実施例のように、ハウジング２
側に固定されたクラッチ部材24′をダイアフラム14の反
密封空間側の面に沿ってテーパ状に延びる形状とし、そ
の先端部24a′の係合突起26′に、シールリング10側に
固定されたクラッチ部材20′の係合凹部22′を、第一実
施例と同様に係合させた構成としても良い。

〔考案の効果〕

以上、本考案のメカニカルシールによると、メイティン
グリングに対するシールリングの追随作動性を損なうこ
となく、クラッチ部材が摺動トルクの伝達によるダイア
フラムの過大な捩り変形を防止し、しかも密封空間の圧
力によるダイアフラムの屈曲変形を抑制して該ダイアフ
ラムの疲労破損を防止できるといった優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案メカニカルシールの第一実施例を示す半
裁断面図、第２図は第１図におけるII−II断面図、第３
図は第二実施例を示す半裁断面図、第４図は従来構造の
一例を示す半裁断面図である。 ２……ハウジング、４……回転軸 ６……メイティングリング、10……シールリング 12……ばね、14……ダイアフラム 20,20′,24,24′……クラッチ部材 22,22′……係合凹部 26,26′……係合突起、Ａ……密封空間

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングに挿通された回転軸の外周にハ
   ウジングの軸方向外側に位置して密嵌され回転軸と一体
   回転するメイティングリングと、上記回転軸の外周に遊
   嵌されるとともにばねによってハウジングの軸方向外側
   へ向けて付勢され上記メイティングリングと対向摺接す
   る非回転のシールリングと、上記ばねの外側の空間を覆
   うように装着されてハウジングとシールリングの間を閉
   鎖するエラストマー製ダイアフラムとを備えたメカニカ
   ルシールにおいて、ハウジングおよびシールリングのそ
   れぞれに固定された一対のクラッチ部材を有し、該両ク
   ラッチ部材は軸方向および径方向に互いに遊嵌されると
   ともに周方向に互いに係合されており、いずれか一方の
   クラッチ部材が上記ダイアフラムの反密封空間側の面に
   沿って延びる形状であることを特徴とするメカニカルシ
   ール。