JPH081336Y2 - メカニカルシール - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、複数の環状弾性部材を
介してリテーナに保持された密封環を有するメカニカル
シールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、メカニカルシールにあっては、
図７に示す如く、回転軸１側のリテーナ２にＯリング
８，９を介して嵌合保持させた回転密封環３とシールケ
ーシング側に保持させた静止密封環４との相対回転摺接
作用によって、その摺接部分５において被密封流体領域
６と非密封流体領域７とを遮蔽シールするようになって
いる。

【０００３】ところで、リテーナ２と回転密封環３との
間のＯリング８，９は、両者２，３間の二次シールを行
う二次シール材として機能する（以下「二次シール機
能」という）他、回転密封環３の静止密封環４への追従
変位を許容して、両密封環３，４の相対回転摺接作用を
適正に行わしめるクッション材としても機能する（以下
「クッション機能」という）。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかし、リテーナ２と
回転密封環３との間には、Ｏリング８，９によってシー
ルされた密閉空間１０が形成されることから、シール条
件やシール環境の変化によって良好且つ安定したシール
機能を期待し得ない事態が発生する。

【０００５】すなわち、かかる密閉空間１０内の圧力
は、シール条件やシール環境の変化（例えば、両密封環
３，４間で発生する摩擦熱等による温度変化やスラスト
力の変動による回転密封環３の軸線方向変位等）によっ
て変動することになるが、密閉空間１０内の圧力が高く
なると、Ｏリング８，９によるクッション機能が発揮さ
れ難くなり、回転密封環３の静止密封環４への追従変位
が良好に行われず、両密封環３，４の相対回転摺接作用
が適正に行われなくなる。極端な場合には、回転密封環
３がリテーナ２から飛び出す虞れがある。

【０００６】なお、この対策として、図７に鎖線図示す
る如く、リテーナ２に密閉空間１０から非密封領域７に
至る連通路１１を形成しておくことが試みられてはいる
が、このような連通路１１をリテーナ２に形成させるこ
とは、メカニカルシールの製作経済上からは勿論、リテ
ーナ２の強度延いてはメカニカルシールの強度・耐久性
上からも問題があり、好ましいことではない。

【０００７】本考案は、上記した問題を生ずることな
く、シール条件やシール環境の変化に拘わらず、常に良
好且つ安定したシール機能を発揮させうるメカニカルシ
ールを提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案は、複数の環状弾
性部材を介してリテーナに保持された密封環を有するメ
カニカルシールにおいて、上記の目的を達成すべく、特
に、これらの環状弾性部材に、そのうちの一の環状弾性
部材を除いて、環状弾性部材により仕切られたリテーナ
と密封環との間の密閉空間を被密封流体領域又は非密封
流体領域に連通開放させる連通路を形成し、前記一の環
状弾性部材のみによってリテーナと密封環との間を二次
シールさせておくことを提案するものである。

【０００９】

【作用】密閉空間は連通路を介して被密封流体領域又は
非密封流体領域に連通開放されているから、温度上昇や
スラスト力による密封環の軸線方向変位等のシール条
件，シール環境変化によっては変動することがない。し
たがって、環状弾性部材によるクッション機能が阻害さ
れず、相手密封環との相対回転摺接作用が適正に行われ
る。一方、密封環とリテーナとの二次シール機能は、連
通路を形成しない一の環状弾性部材により行われる。

【００１０】したがって、シール条件やシール環境の変
化に拘わらず、常に、良好且つ安定したシール機能を発
揮させることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本考案の構成を図１〜図３に示す実施
例に基づいて具体的に説明する。

【００１２】この実施例のメカニカルシールにあって
は、図１に示す如く、回転軸１に固設せるリテーナ２に
嵌合保持させた回転密封環３とシールケーシング側に軸
線方向移動可能に保持させた静止密封環４との相対回転
摺接作用によって、その摺接部分５において被密封流体
領域６と非密封流体領域７とを遮蔽シールしうるように
なっている。また、リテーナ２と回転密封環３との嵌合
部分には、環状弾性部材たるＯリング８，９が適当に圧
縮された状態で介装されている。

【００１３】而して、非密封流体領域７側のＯリング９
には、図１〜図３に示す如く、回転密封環３への接触部
分９ａにおける複数箇所を切欠くことによって、リテー
ナ２と回転密封環３との間にＯリング８，９で仕切られ
る密閉空間１０を非密封流体領域７に連通開放させる連
通路９ｂ…が形成されている。連通路９ｂ…は、Ｏリン
グ９の円周方向に等間隔を隔てて形成されている。

【００１４】以上のように構成されたメカニカルシール
によれば、Ｏリング８，９で仕切られた密閉空間１０が
連通路９ｂ…を介して非密封流体領域７に開放されてい
ることから、密閉空間１０内は非密封流体領域７と同圧
に保持され、シール条件やシール環境の変化によって変
動することがない。その結果、常に、Ｏリング８，９に
よるクッション機能が担保され、回転密封環３が静止密
封環４に良好に追従変位し得て、両密封環３，４の相対
回転摺接作用が適正に行われることになる。また、リテ
ーナ２と回転密封環３との間の二次シール機能は、連通
路９ｂを形成していないＯリング８によって良好に行わ
れ、一方のＯリング９に連通路９ｂを形成したことによ
る不都合は何ら生じることがない。したがって、良好且
つ安定したシール機能が発揮される。

【００１５】なお、本考案は上記実施例に限定されるも
のではなく、本考案の基本思想を逸脱しない範囲におい
て適宜に改良，変更することができる。

【００１６】例えば、連通路９ｂは、Ｏリング９の一部
を切除したり（図５参照）、Ｏリング９の一箇所又は複
数箇所を縮径形状とする（図６〜図８参照）等によって
も形成することができる。連通路９ｂの形状，数は、リ
テーナ２と回転密封環３との間に介装されることによる
Ｏリング９の弾性変形によって連通路９ｂが消失しない
こと及びＯリング９のクッション機能を損なうものでな
いことを条件として、Ｏリング９の介装場所等に応じて
任意に設定しておくことができる。

【００１７】また、上記実施例において、連通路を被密
封流体領域６側のＯリング８に形成して、密閉空間１０
を被密封流体領域６に開放させるようにしてもよい。こ
の場合、連通路を形成しない非密封流体領域７側のＯリ
ング７が二次シール材として機能する。

【００１８】また、本考案は、リテーナ２と回転密封環
３との間に３以上のＯリングが介装されている（２以上
の密閉空間が形成される）場合にも適用できる。すなわ
ち、二次シール材として機能させる一のＯリングを除い
て、すべてのＯリングに連通路を形成しておくのであ
る。この場合、二次シール用Ｏリングとして、最も被密
封流体領域６又は非密封流体領域７寄りのものを選択す
ると、すべての密閉空間は相互に連通されて被密封流体
領域６又は非密封流体領域７に開放されることになり、
これ以外のものを選択すると、二次シール用Ｏリングの
両側に位置する密閉空間が夫々両領域６，７に開放され
ることになる。

【００１９】また、環状弾性部材としては、上記したＯ
リング８，９の如く断面形状が円形であるものに限られ
ず、断面形状が方形，楕円形等のものを使用することが
できる。要するに、クッション機能，二次シール機能を
発揮できるものであれば、環状弾性部材の形状，材質は
任意である。

【００２０】また、本考案は、密封環が複数の環状弾性
部材を介してリテーナに保持されている密封環保持構造
に適用できるもので、密封環及びリテーナが回転軸側の
ものであるとシールケーシング側（静止側）のものであ
る（例えば、上記実施例において、静止密封環４がシー
ルケーシングに固設されたリテーナ又はシールケーシン
グの一部で構成されるリテーナに複数の環状弾性部材を
介して保持されている場合）とに拘わらず適用すること
ができる。

【００２１】

【考案の効果】以上の説明から明らかなように、本考案
のメカニカルシールによれば、シール条件やシール環境
の変化にも拘わらず、常に、環状弾性部材によるクッシ
ョン機能及び二次シール機能が良好に発揮されて、良好
且つ安定したシール機能を発揮させることができる。し
かも、その改良点が、二次シール機能を担うもの以外の
環状弾性部材に部分的な切欠等による連通路を形成する
だけであるから、リテーナに連通路を形成する場合にお
ける如き製作経済上や強度・耐久性上の問題を生じるこ
とがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るメカニカルシールの一実施例を示
した半截縦断側面図である。

【図２】その要部（連通路を形成した環状弾性部材）の
正面図である。

【図３】図２のIII−III線断面図である。

【図４】連通路を形成した環状弾性部材の変形例を示す
正面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】連通路を形成した環状弾性部材の他の変形例を
示す正面図である。

【図７】従来のメカニカルシールを示す半截縦断側面図
である。

【符号の説明】

２…リテーナ、３…回転密封環（密封環）、６…被密封
流体領域、７…非密封流体領域、８…Ｏリング（連通路
を形成しない環状弾性部材）、９…Ｏリング（連通路を
形成した環状弾性部材）、９ｂ…連通路、１０…密閉空
間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の環状弾性部材を介してリテーナに
   保持された密封環を有するメカニカルシールにおいて、 これらの環状弾性部材に、そのうちの一の環状弾性部材
   を除いて、環状弾性部材により仕切られたリテーナと密
   封環との間の密閉空間を被密封流体領域又は非密封流体
   領域に連通開放させる連通路を形成し、 前記一の環状弾性部材のみによってリテーナと密封環と
   の間を二次シールさせ たことを特徴とするメカニカルシ
   ール。