JPH0771614A - 軸封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 円周方向に分割された構造の摺動リング１０
１，１０２をリテーナ１０３，１０５に対して安定的に
組み付けると共に、摺動リング１０１，１０２の交換を
容易にする。 【構成】 複数の円弧状断片が環状に組み合わされた状
態で静止側及び回転側のリテーナ１０３，１０５の周溝
１０３ａ，１０５ａに組み込まれる摺動リング１０１，
１０２の外周面に緩衝リング１１０，１１１を装着し、
リテーナ１０３，１０５に締め付け固定されるホルダ１
１２，１１３によって緩衝リング１１０，１１１を摺動
リング１０１，１０２の外周面に押し付ける構造を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静止側及び回転側に配
置された摺動リングが軸方向に対向する端面同士で互い
に密接摺動されることによって軸封を行う軸封装置であ
って、特に摺動リングが円周方向に分割された構造を有
するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】工業用のポンプや水車、圧縮機等の流体
機器は、大型の装置になると分解及び組み立てがきわめ
て困難なものがある。したがって、このような機器に装
着される軸封装置は、そのメンテナンスの際の機器の分
解及び組み立て作業による労力を軽減する目的で、一部
又は全ての部品が円周方向に分割された構造とするのが
一般的である。

【０００３】図３及び図４は、この種の軸封装置の典型
的な従来例を示すもので、参照符号１は機器のハウジン
グ、２は回転軸である。軸封装置３は、円弧状の複数の
断片が環状に組み合わされた一対の摺動リング３１，３
２を有する。このうち、一方の静止側摺動リング３１
は、パッキン３４を介してハウジング１に軸方向移動自
在に保持されると共にピン３５で回り止めされた静止側
のリテーナ３３の円周方向に延びる周溝３３ａに組み込
まれており、他方の回転側摺動リング３２は、回転軸２
の外周のカラー３７にボルト３８を介して固定された回
転側のリテーナ３６の円周方向に延びる周溝３６ａに組
み込まれており、静止側摺動リング３１が、リテーナ３
３を介して図示しないスプリングに軸方向に押圧される
ことによって、回転軸２と共に回転する回転側摺動リン
グ３２に密封的に摺接され、ハウジング１と回転軸２と
の間の軸封を行う。また、ハウジング１と、リテーナ３
３，３６及びカラー３７も、摺動リング３１，３２と同
様に円周方向複数箇所で分割された構造となっており、
それぞれボルトを介して環状に結合されている。

【０００４】円周方向に分割された摺動リング３１，３
２は、リテーナ３３，３６の周溝３３ａ，３６ａとの隙
間をできるだけ微小にして適当な固定手段を用いて固定
すると共に、リテーナ３３，３６の周溝３３ａ，３６ａ
に突設したノックピン３８，３９と各摺動リング３１，
３２に形成された切欠部３１ａ，３２ａとの係合によっ
てそれぞれリテーナ３３，３７との相対的な回り止めが
なされ、あるいは前記隙間に接着剤を充填することによ
り固定される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の軸封装置に
おいては、次のような問題が指摘される。 (1) 摺動リング３１，３２は、その円弧状断片を個々に
製作した後でこれを環状に組み合わせるため、分割数が
多いほど各断片の寸法誤差が累積されることになり、し
たがって、周溝３３ａ，３６ａとの間の微小な隙間を得
るためには、現物合わせによって極めて厳しい寸法公差
で加工する必要があるが、この摺動リング３１，３２が
ＳｉＣ等の難加工材料からなる場合は、このような高精
度の加工が困難である。 (2) 周溝３３ａ，３６ａとの間に隙間が存在することに
よる摺動リング３１，３２の僅かな偏心が、過大な漏洩
や摺動面の異常摩耗を誘発することがある。 (3) 周溝３３ａ，３６ａとの間の隙間を微小にすると、
摺動リング３１，３２を交換する場合に、新しい摺動リ
ングが周溝３３ａ，３６ａに入らなかったり、新しい摺
動リングとの隙間が逆に大きくなりすぎたりすることが
ある。 (4) 摺動リング３１，３２を接着剤で固定した場合は、
新しい摺動リングとの交換の際に古い摺動リングが周溝
３３ａ，３６ａから容易に取り出すことができず、周溝
３３ａ，３６ａ内で固まった接着剤の除去といった煩雑
な作業が必要である。

【０００６】したがって、本発明の主な目的は、円周方
向に分割された構造の摺動リングをリテーナに対して安
定的に組み付けると共に、摺動リングの交換を容易にす
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係る軸封装置は、円周方向複数箇所で分割され
ると共に環状に組み合わされた状態で静止側及び回転側
のリテーナの周溝に組み込まれる一対の摺動リングのう
ち、少なくとも一方の摺動リングの外周面に緩衝リング
を装着し、リテーナに締め付け固定されるホルダによっ
て前記緩衝リングを前記摺動リングの外周面に押し付け
る構造を備える。

【０００８】

【作用】摺動リングの外周面に装着された緩衝リング
は、リテーナに締め付け固定されるホルダによって外周
から圧縮され、その弾性によって摺動リングにおける複
数の円弧状断片を締め付けて、その互いの分割面（合わ
せ面）を密接させると共にリテーナの周溝内への位置決
め固定を行う。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明に係る軸封装置の好適な一実
施例を示すもので、参照符号１は機器のハウジング、２
は回転軸である。ハウジング１は、円周方向に二分割さ
れると共にその分割部が複数のボルト１２及び図示しな
いガスケットを介して結合されたフランジ１１と、同じ
く円周方向に二分割されると共にその分割部が複数のボ
ルト１４及び図示しないガスケットを介して結合され内
径がフランジ１１の内径よりも小径のシールケース１３
等の複数の環状部材を、ボルト１５，１６及びパッキン
１７，１８を介して軸方向に連結したものである。

【００１０】ハウジング１と回転軸２の間を軸封するこ
の実施例の軸封装置１０は、それぞれ例えばＳｉＣから
なる二個の半円弧状の摺動リング断片が環状に組み合わ
された静止側及び回転側の一対の摺動リング１０１，１
０２を有する。ハウジング１のシールケース１３には、
その内周面に摺接するパッキン１０４を介して金属製の
静止側のリテーナ１０３が軸方向移動自在に支持されて
おり、回転軸２のスリーブ２１に固定されたカラー１０
６には、静止側リテーナ１０３と軸方向に対向する回転
側リテーナ１０５がパッキン１０７及びボルト１０８を
介して固定されている。これらリテーナ１０３，１０５
及びカラー１０６は、それぞれ円周方向二箇所で半円弧
状に分割されると共に図示しないボルト等の結合手段を
介して環状に結合されたものである。各リテーナ１０
３，１０５の互いの対向端部には、円周方向に延在する
周溝１０３ａ，１０５ａが形成されており、静止側摺動
リング１０１は静止側リテーナ１０３の周溝１０３ａ
に、また回転側摺動リング１０２は回転側リテーナ１０
５の周溝１０５ａにそれぞれ組み込まれている。

【００１１】ハウジングのシールケース１３における静
止側リテーナ１０３との対向端面には円周方向等間隔で
複数の穴１３ａが形成されており、この穴１３ａにはそ
れぞれコイルスプリング１０９が配置されている。静止
側リテーナ１０３は、外径鍔部がこのコイルスプリング
１０９で軸方向に押圧付勢されると共に、図示しないピ
ンによってハウジング１に対して回り止めされており、
静止側摺動リング１０１は、静止側リテーナ１０３を介
して軸方向に付勢されることによって、回転側摺動リン
グ１０２とその対向端面同士で密接される。

【００１２】静止側及び回転側摺動リング１０１，１０
２の外周面には、断面形状が円形の細長いエラストマー
部材の両端を接着して環状（Ｏリング状）とした緩衝リ
ング１１０，１１１が装着されている。この緩衝リング
１１０，１１１の外周側にはそれぞれ金属製のホルダ１
１２，１１３が配置されると共に、一方のホルダ１１２
は静止側リテーナ１０３の外径部に軸方向にねじ込まれ
たボルト１１４を介して締め付け固定されており、他方
のホルダ１１３も同様に回転側リテーナ１０５の外径部
に軸方向にねじ込まれたボルト（図示省略）を介して締
め付け固定されている。

【００１３】ホルダ１１２，１１３も、円周方向に二分
割された構造を有するものであり、その内径には、図２
にも示すように、互いの対向端部側が小径となるテーパ
面１１２ａ，１１３ａが形成され、緩衝リング１１０，
１１１は、リテーナ１０３，１０５に対するホルダ１１
２，１１３の締め付けによって、テーパ面１１２ａ，１
１３ａと、摺動リング１０１，１０２の外周面と、リテ
ーナ１０３，１０５の端面との間で圧縮される。

【００１４】この実施例によれば、リテーナ１０３，１
０５の周溝１０３ａ，１０５ａの内径及び外径は、摺動
リング１０１，１０２を遊嵌可能な寸法に形成してお
く。この周溝１０３ａ，１０５ａに摺動リング１０１，
１０２を組み込み、その外周に両端を接着して環状とし
た緩衝リング１１０，１１１を装着し、さらにホルダ１
１２，１１３をリテーナ１０３，１０５に締結すると、
緩衝リング１１０，１１１は圧縮され、その反力によっ
て摺動リング１０１，１０２をその外周から締め付け
る。このため、摺動リング１０１，１０２は、その半円
弧状の摺動リング断片の互いの合わせ面が密接されると
共に、リテーナ１０３，１０５の周溝１０３ａ，１０５
ａに芯出しされた状態に固定される。したがって、Ｓｉ
Ｃ等の難加工性材料からなる摺動リング１０１，１０２
は、極めて高精度に仕上げなくても、精度良くかつ安定
的に装着することができる。また、緩衝リング１１０，
１１１は、周溝１０３ａ，１０５ａと摺動リング１０
１，１０２との間の隙間を密封するパッキンとしての機
能も有する。

【００１５】なお、上記実施例においては、静止側摺動
リング１０１及び回転側摺動リング１０２の双方をそれ
ぞれ緩衝リング１１０，１１１を介して固定する構成と
したが、この摺動リング１０１，１０２のうちのいずれ
か一方が加工の容易な材質からなるものである場合は、
難加工性材料からなる摺動リングのみを緩衝リングで固
定した構成としても良い。また、上記実施例において
は、摺動リング１０１，１０２や、リテーナ１０３，１
０５、カラー１０６、ホルダ１１２，１１３等が円周方
向二分割されたものとして説明したが、その分割数は特
に限定されるものではない。

【００１６】

【発明の効果】本発明によると、次の効果が実現され
る。 (1) 円周方向に分割された摺動リングが、緩衝リングの
締め付け力によって環状に結束されると共にリテーナの
周溝内に芯出し固定されるので、ＳｉＣ等の難加工材料
からなる摺動リングをリテーナの周溝との現物合わせに
よって極めて厳しい寸法公差で加工する必要がなく、加
工費を低減することができる。 (2) 摺動リングは、緩衝リングによってリテーナの周溝
内に保持されるので、偏心による摺動面の異常摩耗が防
止され、また、緩衝リングは摺動リングの外周とリテー
ナの間のシールを行うので、過大な漏洩が防止される (3) 摺動リングをリテーナの周溝との現物合わせによっ
て極めて厳しい寸法公差で加工する必要がなく、すなわ
ち、摺動リングをリテーナの周溝に遊嵌状態として緩衝
リングの弾性で固定するため、摺動リングの交換の際
に、新しい摺動リングが前記周溝に入らなかったりする
ことがない。 (4) リテーナに対するホルダの結合を解除すれば、摺動
リングに対する緩衝リングの固定力が解除されるので、
新しい摺動リングとの交換を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る軸封装置の好適な一実施例を軸心
を通る平面で切断して示す半断面図である。

【図２】上記実施例を部分的に拡大して示す断面図であ
る。

【図３】従来の軸封装置の一例を軸心を通る平面で切断
して示す半断面図である。

【図４】軸封装置に用いられる摺動リングの分割形状を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ 回転軸 １０ 軸封装置 １０１，１０２ 摺動リング １０３，１０５ リテーナ １０３ａ，１０５ａ 周溝 １１０，１１１ 緩衝リング １１２，１１３ ホルダ

フロントページの続き (72)発明者 稲垣 泰造 神奈川県横浜市鶴見区末広町２の４ 株式 会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 曽我部 徹 埼玉県坂戸市大字片柳1500番地 イーグル 工業株式会社埼玉工場内 (72)発明者 青池 浩 埼玉県坂戸市大字片柳1500番地 イーグル 工業株式会社埼玉工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円周方向複数箇所で分割されると共に環
   状に組み合わされた軸方向に対向する端面同士で互いに
   密封的に摺接される一対の摺動リングと、 静止側及び回転側に配置された一対のリテーナとを備
   え、 前記各摺動リングが前記各リテーナ互いの対向端面に円
   周方向に延在形成された周溝に保持された軸封装置にお
   いて、 前記一対の摺動リングのうち少なくとも一方の摺動リン
   グの外周面に装着された緩衝リングと、 前記リテーナに締め付け固定されて前記緩衝リングを前
   記摺動リングの外周面に押し付けるホルダと、を備える
   ことを特徴とする軸封装置。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、 ホルダの緩衝リングとの接触面がテーパ状を呈し、リテ
   ーナに対するこのホルダの締め付けによって、前記緩衝
   リングが前記テーパ面と摺動リングの外周面とリテーナ
   との間で圧縮されていることを特徴とする軸封装置。