JPH0854067A - 完全分割型メカニカルシール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】回転軸の径方向から便利良く組立・分解できる
完全分割型のメカニカルシールを提供する。 【構成】静止密封要素のシートリング（１５）、回転密
封要素のシールリング（１７）、そのシールリング（１
７）の外周面を抱持するシールリングホルダー（１
８）、そのホルダー（１８）の外周面を更に抱持するホ
ルダーバンド（１９）、上記シールリングホルダー（１
８）に締結一体化されるリテーナーリング（２０）、そ
のリテーナーリング（２０）に連結一体化されるドライ
ブリング（２２）、上記シールリング（１７）に背圧を
付与する圧縮コイルバネ（２５）並びに軸パツキング
（２７）を備え、そのパツキング（２７）と上記ホルダ
ーバンド（１９）を割溝（６１）（４９）からの拡開変
形可能なＣ字型に造形する一方、その余の剛性な上記構
成部品を悉く２分割して、その分割面での着脱自在に締
結一体化した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポンプや攪拌機、コンプ
レッサー、バルブなどの各種回転機械器具、殊更高圧の
条件下において使用される大型又は竪型の回転機械に有
用な完全分割型のメカニカルシールに関する。

【０００２】

【従来の技術】メンテナンスを容易化するための分割型
メカニカルシールについては、例えば特公昭４７−３６
０５８号や実公昭４７−３４４５０号が提案されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前者の公知
発明では静止密封要素が外側要素（７）と内側要素
（９）との分割体から成り、回転密封要素も外側要素
（１３）と内側要素（１５）との分割体から成るが、こ
れらを支持する支持環（３）（５）は、何れも分割され
ていないため、メンテナンス作業を行なう際、その支持
環（３）（５）を回転軸（１）の軸線方向に沿ってスラ
イド操作したり、更には抜き出したりしなければならな
い。

【０００４】他方、後者の公知考案では回転密封要素
（５）とその支持環（９）が、分割片（Ｃ）（Ｄ）（１
０）（１１）から成ると雖も、静止密封要素（３）は分
割されていないため、その静止密封要素（３）の交換な
どに当っては、これを回転軸（１）の軸線方向に沿って
やはり抜き出す必要がある。

【０００５】つまり、従来のメカニカルシールでは摺動
密封面を形成する回転密封要素のみか、又はその回転密
封要素と静止密封要素とが分割されているに過ぎない言
わば一部分割型であるため、その余の上記構成部品を軸
線方向に沿ってスライドさせたり、抜き出したりしなけ
ればならず、特に大型又は竪型の攪拌機やポンプ、その
他の既設回転機械器具に使用されているメカニカルシー
ルの場合、そのメンテナンス作業上多大の時間と労力を
要することになり、稼働率の低下も余儀なくされる問題
がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
の改良を企図しており、そのために完全分割型のメカニ
カルシールとして、第１に固定ケーシングの張り出し端
面に締結一体化されたシートリングと、そのシートリン
グとの隣接相互間に摺動密封面を形成すべく、上記ケー
シングを貫通する回転軸に遊嵌されたシールリングと、
そのシールリングの内周面と回転軸の外周面との相互間
隙に封入された軸パツキングと、上記シールリングの外
周面を抱持するシールリングホルダーと、そのホルダー
の外周面を更に抱持するホルダーバンドと、上記シール
リングの背端面を拘束すべく、そのシールリングホルダ
ーに締結一体化されたリテーナーリングと、上記回転軸
に嵌め付け一体化され、且つドライブピンを介して上記
リテーナーリングと連結一体化されたドライブリング
と、上記シールリングに背圧を付与すべく、そのドライ
ブリングとリテーナーリングとの隣接相互間に介挿され
た圧縮コイルバネとを備え、

【０００７】上記軸パツキングとホルダーバンドを何れ
も割溝からの拡開変形可能なＣ字型に造形する一方、そ
の余の上記シートリング、シールリング、シールリング
ホルダー、リテーナーリング並びにドライブリングを、
悉く向かい合う一対に２分割して、その分割面での着脱
自在に且つ少なくともシールリングの分割面と、そのシ
ールリングホルダーの分割面とが任意の交叉角度だけ位
相変化するように締結一体化したことを特徴とし、

【０００８】又、第２に同じく固定ケーシングの張り出
し端面に締結一体化されたシートリングと、そのシート
リングとの隣接相互間に摺動密封面を形成すべく、上記
ケーシングを貫通する回転軸に遊嵌されたシールリング
と、そのシールリングの内周面と回転軸の外周面との相
互間隙に封入された軸パツキングと、上記シールリング
の外周面を抱持するシールリングホルダーと、そのホル
ダーの外周面を更に抱持するホルダーバンドと、上記シ
ールリングの背端面を拘束すべく、そのシールリングホ
ルダーに締結一体化されたリテーナーリングと、そのリ
テーナーリングの外周面を抱持するリテーナーリングホ
ルダーと、上記回転軸に嵌め付け一体化され、且つドラ
イブピンを介して上記リテーナーリングと連結一体化さ
れたドライブリングと、そのドライブリングの外周面を
抱持するドライブリングホルダーと、上記シールリング
に背圧を付与すべく、そのドライブリングとリテーナー
リングとの隣接相互間に介挿された圧縮コイルバネとを
備え、

【０００９】上記軸パツキングを割溝からの拡開変形可
能なＣ字型に造形する一方、その余の上記シートリン
グ、シールリング、シールリングホルダー、ホルダーバ
ンド、リテーナーリング、リテーナーリングホルダー、
ドライブリング並びにドライブリングホルダーを、悉く
向かい合う一対に２分割して、その分割面での着脱自在
に且つ少なくともシールリングの分割面と、そのシール
リングホルダーの分割面とが任意の交叉角度だけ位相変
化するように締結一体化したことを特徴とするものであ
る。

【００１０】

【作用】本発明の上記構成によれば、その何れにあって
も摺動密封面を形作るシートリングとシールリングのみ
ならず、その剛性な構成部品のすべてが２分割されてい
るため、組立や分解、交換などの作業上、これらを回転
軸の軸線方向に沿ってスライドさせたり、まして抜き出
したりする必要が全然なく、回転軸の中途部に抱き付け
る如く、その径方向から簡便に組立や分解などのメンテ
ナンスを行なえるのである。

【００１１】その結果、特に大型又は竪型の攪拌機やポ
ンプ、バルブ、その他の回転機械器具を初め、その既設
機械の周辺に上記構成部品の調整や交換上必要充分なス
ペースがないような場合に、著しく有益であって、その
稼働率も昂めることができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面に基いて本発明の具体的構成を詳
述すると、図１〜１７はそのメカニカルシールの基本実
施例を示しており、（１０）は攪拌機やポンプ、コンプ
レッサー、バルブなどの各種回転機械器具本体（図示省
略）から一体的に張り出された円筒型の固定ケーシン
グ、（１１）はそのケーシング（１０）の貫通状態に延
在する回転軸、（１２）はその回転軸（１１）への部分
的に被着一体化された回転スリーブ、（１３）はその回
転スリーブ（１２）と上記ケーシング（１０）との相互
間に封入されたグランドパツキング、（１４）は上記ケ
ーシング（１０）の張り出し端面から回転軸（１１）の
軸線方向へ一体的に植立された複数のスタツドボルトで
あり、これには静止密封要素としてのシートリング（１
５）が差し込まれた上、そのスタツドボルト（１４）と
の締結ナツト（１６）によって固定一体化されることに
なる。

【００１３】他方、（１７）は回転密封要素としてのシ
ールリングであり、上記シートリング（１５）との隣接
相互間に回転軸（１１）の軸線方向と直交する摺動密封
面（Ｓ）を形成すべく、上記回転スリーブ（１２）に遊
嵌されている。（１８）はそのシールリング（１７）の
外周面を抱持するシールリングホルダー、（１９）はそ
のシールリングホルダー（１８）の外周面を更に抱持す
るホルダーバンド、（２０）は同じくシールリング（１
７）の背端面を拘束するリテーナーリングであり、回転
軸（１１）の軸線方向に沿う複数のボルト（２１）を介
して、上記シールリングホルダー（１８）と締結一体化
されている。

【００１４】又、（２２）は上記回転軸（１１）の外周
面へセツトボルト（２３）によって、一体回転し得るよ
うに套嵌されたドライブリングであり、やはり回転軸
（１１）の軸線方向に沿う複数のドライブピン（ボル
ト）（２４）を介して、上記リテーナーリング（２０）
と締結一体化されている。（２５）はそのリテーナーリ
ング（２０）とドライブリング（２２）との隣接相互間
に介挿された複数の圧縮コイルバネであって、上記シー
ルリング（１７）に背圧を付与することにより、そのシ
ートリング（１５）との摺動密封面（Ｓ）を封止する。
（２６）は上記シールリング（１７）に向かって張り出
す如く、ドライブリング（２２）に嵌合された付属スリ
ーブであり、その外周面に上記リテーナーリング（２
０）が套嵌されている。（２７）はその付属スリーブ
（２６）と上記シールリング（１７）との相互間隙に介
在する軸パツキング（Ｏリング）であり、高圧側からの
流体を受け止め密封する。

【００１５】本発明のメカニカルシールは、上記構成部
品から図１〜６のように組み立てられているが、その全
体を回転軸（１１）の径方向から組立・分解できるよう
に、その剛性な構成部品である上記シートリング（１
５）、シールリング（１７）、シールリングホルダー
（１８）、リテーナーリング（２０）並びに付属スリー
ブ（２６）の嵌合されたドライブリング（２２）が、そ
の悉く向かい合う一対のリングセグメントから真円リン
グ形態に接合されるものとして２分割されていると共
に、残る可撓な構成部品である上記ホルダーバンド（１
９）と軸パツキング（２７）が、その何れも割溝付きの
Ｃ字型として、その割溝から拡開させ得るように造形さ
れている。

【００１６】即ち、先づシートリング（１５）としては
オーステナイト系のステンレス鋼材が採用され、これは
図７〜９に抽出するように、直径線上で２分割された別
個独立する一対のシートリングセグメント（１５ａ）
（１５ｂ）から成り、その２個所の分割面（２８）にお
いて接合され、且つその分割面（２８）を各々貫通する
平行な２本づつの締結ボルト（２９）によって、全体的
な真円リング形態に組立一体化されるようになってい
る。

【００１７】（３０）はその各締結ボルト（２９）の貫
通用バカ孔であり、一方のシートリングセグメント（１
５ｂ）に開口分布されている。（３１）は同じく各締結
ボルト（２９）と螺合するネジ孔であり、他方のシート
リングセグメント（１５ａ）に対応形成されている。

【００１８】（３２）は上記締結ボルト（２９）の隣り
合う中間部に介在しつつ、図３のように両シートリング
セグメント（１５ａ）（１５ｂ）の分割面（２８）を各
々貫通する如く圧入されたテーパーピン型の芯出し用楔
であり、上記組立状態での位置ズレを防止する。その楔
（３２）を圧入すれば、上記締結ボルト（２９）のバカ
孔（３０）とネジ孔（３１）とが、自づと正しく合致連
通するようになっているのである。尚、その楔（３２）
と上記締結ボルト（２９）が、シートリング（１５）の
径方向に沿って平行することは言うまでもない。

【００１９】その場合、両シートリングセグメント（１
５ａ）（１５ｂ）の分割面（２８）は全面的にメタルタ
ツチしないように、その何れか一方又は双方の中央部が
図８のような凹段面（３３）として陥没されており、残
る周辺部においてのみメタルタツチする関係状態に接合
されるようになっている。そのため、その分割面（２
８）の接合面圧と密着度を大いに昂めることができる。

【００２０】（３４）は各シートリングセグメント（１
５ａ）（１５ｂ）における上記分割面（２８）と直交す
る関係の中間部に位置しつつ、その径方向に沿って穿設
された冷却用又は潤滑用の純水送入孔であり、シートリ
ング（１５）の背面に向かって開口している。ここに送
入する純水によって、シートリング（１５）とシールリ
ング（１７）との摺動密封面（Ｓ）を冷却又は潤滑作用
するようになっているのである。尚、そのシートリング
（１５）がシールリング（１７）と接触する摺動密封面
（Ｓ）には、特殊合金（例えばコバルトとタングステン
含有のステライト合金）（３５）が溶着一体化されてい
る。

【００２１】又、（３６）は各シートリングセグメント
（１５ａ）（１５ｂ）の背面に、一定間隔を保って付与
された複数の凹欠であり、これにより部分的に薄肉平盤
化された取付面（３７）には、上記ケーシング（１０）
の張り出し端面から植立するスタツドボルト（１４）の
貫通用バカ孔（３８）が、その全体的な放射対称分布型
に点在開口されている。

【００２２】（３９）は各シートリングセグメント（１
５ａ）（１５ｂ）の正面に、相互の合致連通するコ字型
として切り欠かれた芯出しリング受け入れ用凹周溝であ
り、ここに嵌め付けられる芯出しリング（４０）によっ
て、上記シートリング（１５）の組立状態における位置
ズレを防止するようになっている。

【００２３】つまり、その芯出しリング（４０）はオー
ステナイト系ステンレス鋼製品であって、図１、２から
明白なように、シートリング（１５）よりも径小に寸法
されており、これも直径線上で２分割された別個独立す
る一対の芯出しリングセグメント（４０ａ）（４０ｂ）
から成るが、これはその一対の締結一体化されることな
く、各個に上記シートリングセグメント（１５ａ）（１
５ｂ）の凹周溝（３９）内へ嵌合され、且つ複数のボル
ト（４１）によって固定されている。しかも、その際に
は芯出しリング（４０）の分割面（４２）と、上記シー
トリング（１５）の分割面（２８）とが相互の合致しな
いように、任意の交叉角度だけ位相変化されているので
ある。

【００２４】但し、両シートリングセグメント（１５
ａ）（１５ｂ）は上記の通り、楔（３２）を介して芯出
し状態に締結されるため、更に芯出しする芯出しリング
（４０）の設置は、これを省略してもさしつかえない。
尚、（４３）は上記シートリング（１５）の取付面（３
７）に嵌め付けられたガスケツト（Ｏリング）であり、
その取付面（３７）と上記ケーシング（１０）の張り出
し端面との接触面を密封する。

【００２５】次に、シールリング（１７）としてはカー
ボンなどの摩耗材が採用され、これも図４のような直径
線上で２分割された別個独立する一対のシールリングセ
グメント（１７ａ）（１７ｂ）から成り、その２個所の
分割面（４４）において接合されることにより、真円リ
ングの組立状態に保たれる。（４５）はテーパー状のコ
ーナー面であり、各シールリングセグメント（１７ａ）
（１７ｂ）における正面と外周面との角隅部に削成され
ている。

【００２６】上記シールリング（１７）の外周面を抱持
するシールリングホルダー（１８）は、やはりオーステ
ナイト系ステンレス鋼製品であって、図１０、１１から
明白なように、これも直径線上で２分割された別個な一
対のシールリングホルダーセグメント（１８ａ）（１８
ｂ）から成り、その内周面には上記シールリング（１
７）のコーナー面（４５）と対応するテーパー状の制止
面（４６）が張り出し形成されている。（４７）は上記
回転軸（１１）の軸線方向に沿う平行状態として、その
各シールリングホルダーセグメント（１８ａ）（１８
ｂ）に開口分布された複数のボルト貫通用バカ孔であ
り、ここにはリテーナーリング（２０）との上記締結ボ
ルト（２１）が貫通されることになる。

【００２７】そして、上記シールリングホルダー（１
８）は図４から明白な通り、その分割面（４８）とシー
ルリング（１７）の分割面（４４）とが相互の合致しな
いように、任意の交叉角度だけ位相変化した関係状態と
して、そのシールリング（１７）の外周面を抱持するよ
うになっており、密封流体の漏洩するおそれを防止して
いる。

【００２８】上記シールリングホルダー（１８）の外周
面を更に抱持するホルダーバンド（１９）は、図４から
示唆されるように、１個の割溝（４９）を備えたＣ字型
に捲き曲げられており、その割溝（４９）から強制的に
拡開変形させることができるようになっている。（５
０）（５１）はそのホルダーバンド（１９）の向かい合
う接合耳片（１９ａ）（１９ｂ）へ、裏当て付属状態に
溶接されたワツシヤとナツトであり、これに貫通される
締結ボルト（５２）の締め上げ操作によって、上記シー
ルリングホルダー（１８）並びにシールリング（１７）
を真円リングの組立状態に抱持固定する。

【００２９】又、上記回転軸（１１）と一体に回転する
ドライブリング（２２）は、やはりオーステナイト系ス
テンレス鋼製品であって、図１２〜１４に抽出するよう
に、これも直径線上で２分割された別個な一対のドライ
ブリングセグメント（２２ａ）（２２ｂ）から成り、そ
の２個所の分割面（５３）において接合された上、その
分割面（５３）を貫通するボルト（５４）によって、全
体的な真円リング形態に締結一体化されるようになって
いる。

【００３０】（５５）はその締結ボルト（５４）の貫通
用バカ孔であり、一方のドライブリングセグメント（２
２ａ）に開口されている。（５６）は同じく締結ボルト
（５４）と螺合するネジ孔であり、他方のドライブリン
グセグメント（２２ｂ）に対応形成されている。（５
７）は各ドライブリングセグメント（２２ａ）（２２
ｂ）の求心方向に沿って穿設された複数のネジ孔であ
り、ここに螺入される上記セツトボルト（２３）によっ
て、回転軸（１１）の外周面へ図６のように押え付け固
定されることとなる。（５８）はそのセツトボルト（２
３）のネジ孔（５７）と直交する径小なネジ孔であり、
これに螺入される止めネジ（５９）によって、上記セツ
トボルト（２３）の緩みを防止するようになっている。

【００３１】（６０）は同じく各ドライブリングセグメ
ント（２２ａ）（２２ｂ）の中間部に位置しつつ、回転
軸（１１）の軸線方向に沿って平行に開口分布された複
数のボルト貫通用バカ孔であり、ここに上記ドライブピ
ン（２４）が貫通されることによって、リテーナーリン
グ（２０）と締結一体化されるようになっている。

【００３２】上記ドライブリング（２２）からシールリ
ング（１７）に向かって張り出す付属スリーブ（２６）
も２分割されており、これはテフロンなどの合成樹脂製
品であって、そのドライブリング（２２）へ爾後的に嵌
合されている。そして、その付属スリーブ（２６）とシ
ールリング（１７）との相互間に区成された密封室内
に、割溝（６１）の付与によりＣ字型に造形された上記
軸パツキング（２７）が、その割溝（６１）からの強制
的な拡開変形により、図１、４のような回転スリーブ
（１２）への套嵌状態として封入されているのである。

【００３３】更に、上記リテーナーリング（２０）もオ
ーステナイト系のステンレス鋼製品であって、図１５〜
１７から明白なように、直径線上で２分割された別個独
立する一対のリテーナーリングセグメント（２０ａ）
（２０ｂ）から成り、その２個所の分割面（６２）にお
いて接合され、且つその分割面（６２）を貫通する平行
な２本づつのボルト（６３）によって、図５のような真
円リング形態に締結一体化されるようになっている。

【００３４】（６４）はその締結ボルト（６３）の貫通
用バカ孔であり、一方のリテーナーリングセグメント
（２０ａ）に開口分布されている。（６５）は同じく締
結ボルト（６３）と螺合するネジ孔であり、他方のリテ
ーナーリングセグメント（２０ｂ）に対応形成されてい
る。

【００３５】（６６）は上記締結ボルト（６３）の隣り
合う中間部に位置しつつ、両リテーナーリングセグメン
ト（２０ａ）（２０ｂ）の分割面（６２）を貫通するよ
うに圧入された芯出し用の楔であって、やはりテーパー
ピンから成り、上記組立状態での位置ズレを防止する。
その楔（６６）を圧入すれば、上記締結ボルト（６３）
のバカ孔（６４）とネジ孔（６５）が、自づと合致連通
するようになっているわけである。

【００３６】（６７）は各リテーナーリングセグメント
（２０ａ）（２０ｂ）の中間部において、回転軸（１
１）の軸線方向に沿う平行状態に貫通形成された複数の
ネジ孔であり、ここに螺入される上記ボルト（２１）を
介して、シールリングホルダー（１８）と締結一体化さ
れることになる。

【００３７】（６８）は同じくリテーナーリングセグメ
ント（２０ａ）（２０ｂ）における正面と内周面との角
隅部に切り欠かれたＬ字型の拘束面であり、上記シール
リングホルダー（１８）のテーパー状制止面（４８）と
相俟って、シールリング（１７）を挟み止める。

【００３８】（６９）は上記シールリングホルダー（１
８）との締結ボルト（２１）を受け入れるネジ孔（６
７）よりも内側へ偏倚した位置において、同じくリテー
ナーリングセグメント（２０ａ）（２０ｂ）に切り欠か
れた複数のバネ受け凹溝であり、その各背面が開口して
いる。そして、そのリテーナーリング（２０）のバネ受
け入れ凹溝（６９）と、上記ドライブリング（２２）と
の向かい合う相互間に、上記圧縮コイルバネ（２５）が
図１のように介挿セツトされているのである。

【００３９】（７０）はやはり各リテーナーリングセグ
メント（２０ａ）（２０ｂ）の中間部に非貫通状態とし
て、且つ回転軸（１１）の軸線方向に沿い穿設された複
数のネジ孔であり、ここには上記ドライブリング（２
２）を貫通するドライブピン（２４）の先端部が螺入締
結されるようになっている。

【００４０】そのため、回転軸（１１）の回転力はドラ
イブリング（２２）からリテーナーリング（２０）並び
にシールリングホルダー（１８）を経て、上記シールリ
ング（１７）に伝達されると共に、そのシールリング
（１７）が摩耗するも、上記圧縮コイルバネ（２５）の
付勢力により、シートリング（１５）との正常な摺動密
封面（Ｓ）を維持することになる。

【００４１】つまり、回転密封要素としてのシールリン
グ（１７）に背後から作用する密封流体圧力と、摺動密
封面（Ｓ）の面圧力との割合（バランス比）が、ほぼ一
定値を保つようになっているわけである。

【００４２】上記基本実施例の構成によれば、剛性なシ
ートリング（１５）やシールリング（１７）、シールリ
ングホルダー（１８）、リテーナーリング（２０）並び
にドライブリング（２２）が、各々向かい合う一対のシ
ートリングセグメント（１５ａ）（１５ｂ）やシールリ
ングセグメント（１７ａ）（１７ｂ）、ホルダーセグメ
ント（１８ａ）（１８ｂ）、リテーナーリングセグメン
ト（２０ａ）（２０ｂ）並びにドライブリングセグメン
ト（２２ａ）（２２ｂ）から成り、その悉く分割面での
着脱自在に締結一体化されるようになっているため、回
転軸（１１）における長手方向の中途部へ、その径方向
から容易に抱き付ける如く組立又は分解することがで
き、その回転軸（１１）に沿ってスライド操作したり、
まして抜き出したりする必要がない。その結果、大型又
は竪型の各種回転機械器具や、その周辺に調整又は交換
するための充分なスペースがない既設プラントなどのメ
ンテナンス作業上著しく有益である。

【００４３】しかも、その組立使用状態では図１〜６か
ら明白なように、シールリング（１７）の分割面（４
４）と、そのシールリングホルダー（１８）の分割面
（４８）とが互いに合致せず、その任意な交叉角度だけ
位相変化しており、又シートリング（１５）の分割面
（２８）と、その芯出しリング（４０）の分割面（４
２）も互いに合致せず、やはり任意な交叉角度の位相変
化する関係状態に保たれているため、密封流体の漏洩す
るおそれが全然なく、信頼性の高い安定な軸封状態を達
成できるのである。

【００４４】更に、上記シートリング（１５）を形作る
一対のシートリングセグメント（１５ａ）（１５ｂ）
は、芯出し用の楔（３２）と芯出しリング（４０）との
重畳的な芯出し状態に組立一体化されている一方、シー
ルリング（１７）の外周面を抱持するシールリングホル
ダー（１８）と締結一体化されることにより、そのシー
ルリング（１７）の背端面を拘束するリテーナーリング
（２０）の向かい合うリテーナーリングセグメント（２
０ａ）（２０ｂ）も、芯出し用の楔（６６）を介して締
結一体化されているため、高圧の苛酷な条件下において
使用される回転機械器具に適用実施したとしても、極め
て安定・確実な軸封性能を発揮し得ることとなり、その
耐久性にも優れる。

【００４５】次に、図１８〜２２は本発明の変形実施例
を示しており、その構成上図１〜１７の上記基本実施例
と異なる点は、下記の通りである。

【００４６】即ち、第１にシートリング（１５）を形作
る一対のシートリングセグメント（１５ａ）（１５ｂ）
が、その分割面（２８）に十字接手型の楔（３２）を介
して芯出し作用されるようになっていると共に、その両
シートリングセグメント（１５ａ）（１５ｂ）を締結す
るためのボルト（２９）は１本づつとして、各シートリ
ングセグメント（１５ａ）（１５ｂ）から張り出す接合
耳片（７１）同志に貫通された上、ナツト（７２）によ
って固定されるようになっている。

【００４７】第２に、シールリングホルダー（１８）の
外周面を抱持するホルダーバンド（１９）も、オーステ
ナイト系のステンレス鋼製品として、直径線上で２分割
された別個独立する一対のホルダーバンドセグメント
（１９ａ）（１９ｂ）から成り、その２個所の分割面
（７３）において接合され、且つその接合耳片（７４）
同志を貫通する１本づつのボルト（７５）とナツト（７
６）によって、全体的な真円リング形態に締結一体化さ
れるようになっているほか、そのホルダーバンド（１
９）の内周面と上記シールリングホルダー（１８）の外
周面とが、互いに咬み合うスプライン歯型の芯出し用楔
面（７７）として、その高精度な芯出し状態に嵌合され
ている。

【００４８】その場合、シールリングホルダー（１８）
の分割面（４８）と、そのホルダーバンド（１９）の分
割面（７３）とが合致しないように、その任意な交叉角
度だけ位相変化させることが好ましい。

【００４９】第３に、リテーナーリング（２０）の外周
面を抱持する別個なオーステナイト系ステンレス鋼製の
リテーナーリングホルダー（７８）が用意され、これも
直径線上で２分割された向かい合う一対のリテーナーリ
ングホルダーセグメント（７８ａ）（７８ｂ）から成
り、その２個所の分割面（７９）において接合された
上、その接合耳片（８０）同志を貫通する１本づつのボ
ルト（８１）とナツト（８２）によって、全体的な真円
リング形態に締結一体化されるようになっていると共
に、そのリテーナーリングホルダー（７８）の内周面と
上記リテーナーリング（２０）の外周面とが、やはり互
いに咬み合うスプライン歯型の芯出し用楔面（８３）と
して、その位置ズレ不能に嵌合されている。

【００５０】その場合にも、リテーナーリング（２０）
の分割面（６２）と、そのリテーナーリングホルダー
（７８）の分割面（７９）とは、任意な交叉だけ位相変
化させることが望ましい。

【００５１】第４に、ドライブリング（２２）の外周面
を抱持する別個なオーステナイト系ステンレス鋼製のド
ライブリングホルダー（８４）が準備され、これも直径
線上で２分割された向かい合う一対のドライブリングホ
ルダーセグメント（８４ａ）（８４ｂ）から成り、その
２個所の分割面（８５）において接合され、且つその接
合耳片（８６）同志を貫通する１本づつのボルト（８
７）とナツト（８８）によって、締結一体化されるよう
になっているほか、ドライブリングホルダー（８４）の
内周面とドライブリング（２２）の外周面とが、互いに
咬み合うスプライン歯型の芯出し用楔面（８９）とし
て、やはり位置ズレ不能に嵌合されている。

【００５２】その場合にも、ドライブリング（２２）の
分割面（５３）と、そのドライブリングホルダー（８
４）の分割面（８５）とは、互いに合致させないことが
好適である。

【００５３】第５に、上記基本実施例の回転スリーブ
（１２）が省略されており、シートリング（１５）とシ
ールリング（１７）並びにドライブリング（２２）から
連続一体に張り出す付属スリーブ（２６）が、回転軸
（１１）の外周面に直接臨まされている。

【００５４】第６に、シールリングホルダー（１８）と
リテーナーリング（２０）とを締結するボルト（２１）
が、上記基本実施例のそれと逆向きとして、そのリテー
ナーリング（２０）に開口分布されたバカ孔（４７）か
ら、シールリングホルダー（１８）に対応形成されたネ
ジ孔（６７）へ、螺入締結されている。

【００５５】第７に、上記基本実施例のドライブピン
（２４）がボルトから具体化されているに反し、これが
文字通りのピンとして、ドライブリング（２２）とリテ
ーナーリング（２０）との隣接相互間に亘って差し込み
連結されているほか、ドライブリング（２２）側に上記
圧縮コイルバネ（２５）の受け入れ凹溝（６９）が切り
欠かれてもいる。

【００５６】上記変形実施例におけるその他の構成は、
図１〜１７の基本実施例と実質的に同一であるため、そ
の図１８〜２２に図１〜１７との対応符号を記入するに
とどめて、その詳細な説明を省略するが、特に変形実施
例の構成を採用するならば、上記のように悉く２分割さ
れたシートリング（１５）、ホルダーバンド（１９）、
リテーナーリング（２０）、リテーナーリングホルダー
（７８）、ドライブリング（２２）並びにドライブリン
グホルダー（８４）の締結ボルト（２９）（５２）（７
５）（６３）（８１）（５４）（８７）が仮りに弛緩し
たとしても、その芯出し用の楔（３２）や楔面（７７）
（８３）（８９）により、高精度な組立状態の狂うおそ
れがなく、上記軸封性能と耐久性をますます向上させる
ことができる。

【００５７】尚、上記楔（３２）としては基本実施例の
テーパーピン型や、変形実施例の十字接手型に限らず、
又楔面（７７）（８３）（８９）としても上記スプライ
ン歯型に限らない。その何れも芯出し上の楔作用又はキ
ー作用を営なむ形状であるならば、自由に選定すること
ができる。

【００５８】その意味から言えば、図示省略してある
が、シートリング（１５）の外周面を抱持する別個なシ
ートリングホルダーも、その分割形成された向かい合う
一対として用意し、これとシートリング（１５）との嵌
合面を上記スプライン歯型などの芯出し用楔面として咬
み合わせることも考えられる。

【００５９】

【発明の効果】以上のように、本発明のメカニカルシー
ルではその構成上、固定ケーシング（１０）の張り出し
端面に締結一体化されたシートリング（１５）と、その
シートリング（１５）との隣接相互間に摺動密封面
（Ｓ）を形成すべく、上記ケーシング（１０）を貫通す
る回転軸（１１）に遊嵌されたシールリング（１７）
と、そのシールリング（１７）の内周面と回転軸（１
１）の外周面との相互間隙に封入された軸パツキング
（２７）と、上記シールリング（１７）の外周面を抱持
するシールリングホルダー（１８）と、そのホルダー
（１８）の外周面を更に抱持するホルダーバンド（１
９）と、上記シールリング（１７）の背端面を拘束すべ
く、そのシールリングホルダー（１８）に締結一体化さ
れたリテーナーリング（２０）と、上記回転軸（１１）
に嵌め付け一体化され、且つドライブピン（２４）を介
して上記リテーナーリング（２０）と連結一体化された
ドライブリング（２２）と、上記シールリング（１７）
に背圧を付与すべく、そのドライブリング（２２）とリ
テーナーリング（２０）との隣接相互間に介挿された圧
縮コイルバネ（２５）とを備え、

【００６０】上記軸パツキング（２７）とホルダーバン
ド（１９）を何れも割溝（６１）（４９）からの拡開変
形可能なＣ字型に造形する一方、その余の上記シートリ
ング（１５）、シールリング（１７）、シールリングホ
ルダー（１８）、リテーナーリング（２０）並びにドラ
イブリング（２２）を、悉く向かい合う一対に２分割し
て、その分割面での着脱自在に且つ少なくともシールリ
ング（１７）の分割面（４４）と、そのシールリングホ
ルダー（１８）の分割面（４８）とが任意の交叉角度だ
け位相変化するように締結一体化してあるため、冒頭に
述べた従来技術の問題点を確実に改良でき、その構成部
品のすべてを回転軸（１１）へ抱き付ける如く、その径
方向から組立や分解、交換などの諸作業を便利良く行な
えると共に、それにも拘らず優れた軸封性能を得られる
効果がある。

【００６１】そして、このような効果は請求項５の構成
からも全く同様に達成されるが、その請求項５の構成を
採用するならば、特に高圧の条件下において使用される
回転機械器具の軸封性能と耐久性をますます向上させる
ことができる。

【００６２】殊更、請求項２、３又は６の構成を採用す
るならば、シートリング（１５）の２分割されたシート
リングセグメント（１５ａ）（１５ｂ）を、その分割面
（２８）に介在する芯出し用の楔（３２）や、別個に嵌
め付けられる芯出しリング（４０）によって、その回転
軸（１１）の軸線方向並びに径方向への位置ズレするお
それなく、極めて高精度の安定な締結状態に組み立て得
る効果がある。

【００６３】又、請求項４の構成を採用するならば、リ
テーナーリング（２０）の２分割されたリテーナーリン
グセグメント（２０ａ）（２０ｂ）も、その分割面（６
２）に介在する芯出し用の楔（６６）により、やはり高
精度な芯出し状態として、且つ強固に締結一体化できる
効果がある。

【００６４】更に、請求項７の構成を採用するならば、
シールリングホルダー（１８）とそのホルダーバンド
（１９）との相互間、リテーナーリング（２０）とその
リテーナーリングホルダー（７８）との相互間並びにド
ライブリング（２２）とそのドライブリングホルダー
（８４）との相互間を、何れも芯出し用の楔面（７７）
（８３）（８９）によって、やはり位置ズレするおそれ
なく、高精度の咬み合い状態に保てる効果があり、完全
分割型メカニカルシールとしての組立強度を低下させる
おそれもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るメカニカルシールの全体的な組立
状態を示す側断面図である。

【図２】図１の２−２線断面図である。

【図３】図１の３−３線断面図である。

【図４】図１の４−４線断面図である。

【図５】図１の５−５線断面図である。

【図６】図１の６−６線断面図である。

【図７】シートリングを抽出して示す正面図である。

【図８】図７の８─８線断面図である。

【図９】図７の９─９線断面図である。

【図１０】シールリングホルダーを抽出して示す正面図
である。

【図１１】図１０の１１−１１線断面図である。

【図１２】ドライブリングを抽出して示す正面図であ
る。

【図１３】図１２の１３−１３線断面図である。

【図１４】図１２の１４−１４線断面図である。

【図１５】リテーナーリングを抽出して示す正面図であ
る。

【図１６】図１５の１６−１６線断面図である。

【図１７】図１５の１７−１７線断面図である。

【図１８】図１に対応する本発明の変形実施例を示す側
断面図である。

【図１９】図１８の１９−１９線断面図である。

【図２０】図１８の２０−２０線断面図である。

【図２１】図１８の２１−２１線断面図である。

【図２２】図１８の２２−２２線断面図である。

【符号の説明】

（１０）・ケーシング （１１）・回転軸 （１５）・シートリング （１５ａ）・シートリングセグメント （１５ｂ）・シートリングセグメント （１７）・シールリング （１８）・シールリングホルダー （１９）・ホルダーバンド （２０）・リテーナーリング （２０ａ）・リテーナーリングセグメント （２０ｂ）・リテーナーリングセグメント （２２）・ドライブリング （２４）・ドライブピン （２５）・圧縮コイルバネ （２７）・軸パツキング （２８）・分割面 （２９）・ボルト （３２）・芯出し用楔 （４０）・芯出しリング （４２）・分割面 （４４）・分割面 （４８）・分割面 （４９）・割溝 （６１）・割溝 （６３）・ボルト （６６）・芯出し用楔 （７７）・芯出し用楔面 （７８）・リテーナーリングホルダー （８３）・芯出し用楔面 （８４）・ドライブリングホルダー （８８）・芯出し用楔面 （Ｓ）・摺動密封面

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定ケーシング（１０）の張り出し端面に
   締結一体化されたシートリング（１５）と、そのシート
   リング（１５）との隣接相互間に摺動密封面（Ｓ）を形
   成すべく、上記ケーシング（１０）を貫通する回転軸
   （１１）に遊嵌されたシールリング（１７）と、そのシ
   ールリング（１７）の内周面と回転軸（１１）の外周面
   との相互間隙に封入された軸パツキング（２７）と、上
   記シールリング（１７）の外周面を抱持するシールリン
   グホルダー（１８）と、そのホルダー（１８）の外周面
   を更に抱持するホルダーバンド（１９）と、上記シール
   リング（１７）の背端面を拘束すべく、そのシールリン
   グホルダー（１８）に締結一体化されたリテーナーリン
   グ（２０）と、上記回転軸（１１）に嵌め付け一体化さ
   れ、且つドライブピン（２４）を介して上記リテーナー
   リング（２０）と連結一体化されたドライブリング（２
   ２）と、上記シールリング（１７）に背圧を付与すべ
   く、そのドライブリング（２２）とリテーナーリング
   （２０）との隣接相互間に介挿された圧縮コイルバネ
   （２５）とを備え、 上記軸パツキング（２７）とホルダーバンド（１９）を
   何れも割溝（６１）（４９）からの拡開変形可能なＣ字
   型に造形する一方、 その余の上記シートリング（１５）、シールリング（１
   ７）、シールリングホルダー（１８）、リテーナーリン
   グ（２０）並びにドライブリング（２２）を、悉く向か
   い合う一対に２分割して、その分割面での着脱自在に且
   つ少なくともシールリング（１７）の分割面（４４）
   と、そのシールリングホルダー（１８）の分割面（４
   ８）とが任意の交叉角度だけ位相変化するように締結一
   体化したことを特徴とする完全分割型メカニカルシー
   ル。
2. 【請求項２】シートリング（１５）の２分割されたシー
   トリングセグメント（１５ａ）（１５ｂ）を、その分割
   面（２８）に貫通されるテーパーピン型の芯出し用楔
   （３２）とボルト（２９）によって、全体的な真円リン
   グ形態に締結一体化したことを特徴とする請求項１記載
   の完全分割型メカニカルシール。
3. 【請求項３】シートリング（１５）よりも径小な２分割
   された芯出しリング（４０）をシートリング（１５）
   へ、その分割面（４２）がシートリング（１５）の分割
   面（２８）と位相変化する関係状態のもとに嵌め付け一
   体化したことを特徴とする請求項１記載の完全分割型メ
   カニカルシール。
4. 【請求項４】リテーナーリング（２０）の２分割された
   リテーナーリングセグメント（２０ａ）（２０ｂ）を、
   その分割面（６２）に貫通されるテーパーピン型の芯出
   し用楔（６６）とボルト（６３）によって、全体的な真
   円リング形態に締結一体化したことを特徴とする請求項
   １記載の完全分割型メカニカルシール。
5. 【請求項５】固定ケーシング（１０）の張り出し端面に
   締結一体化されたシートリング（１５）と、そのシート
   リング（１５）との隣接相互間に摺動密封面（Ｓ）を形
   成すべく、上記ケーシング（１０）を貫通する回転軸
   （１１）に遊嵌されたシールリング（１７）と、そのシ
   ールリング（１７）の内周面と回転軸（１１）の外周面
   との相互間隙に封入された軸パツキング（２７）と、上
   記シールリング（１７）の外周面を抱持するシールリン
   グホルダー（１８）と、そのホルダー（１８）の外周面
   を更に抱持するホルダーバンド（１９）と、上記シール
   リング（１７）の背端面を拘束すべく、そのシールリン
   グホルダー（１８）に締結一体化されたリテーナーリン
   グ（２０）と、そのリテーナーリング（２０）の外周面
   を抱持するリテーナーリングホルダー（７８）と、上記
   回転軸（１１）に嵌め付け一体化され、且つドライブピ
   ン（２４）を介して上記リテーナーリング（２０）と連
   結一体化されたドライブリング（２２）と、そのドライ
   ブリング（２２）の外周面を抱持するドライブリングホ
   ルダー（８４）と、上記シールリング（１７）に背圧を
   付与すべく、そのドライブリング（２２）とリテーナー
   リング（２０）との隣接相互間に介挿された圧縮コイル
   バネ（２５）とを備え、 上記軸パツキング（２７）を割溝（６１）からの拡開変
   形可能なＣ字型に造形する一方、 その余の上記シートリング（１５）、シールリング（１
   ７）、シールリングホルダー（１８）、ホルダーバンド
   （１９）、リテーナーリング（２０）、リテーナーリン
   グホルダー（７８）、ドライブリング（２２）並びにド
   ライブリングホルダー（８４）を、悉く向かい合う一対
   に２分割して、その分割面での着脱自在に且つ少なくと
   もシールリング（１７）の分割面（４４）と、そのシー
   ルリングホルダー（１８）の分割面（４８）とが任意の
   交叉角度だけ位相変化するように締結一体化したことを
   特徴とする完全分割型メカニカルシール。
6. 【請求項６】シートリング（１５）の２分割されたシー
   トリングセグメント（１５ａ）（１５ｂ）を、その分割
   面（２８）に介在する十字接手型の芯出し用楔（３２）
   と、同じく分割面（２８）を貫通するボルト（２９）に
   よって、全体的な真円リング形態に締結一体化したこと
   を特徴とする請求項５記載の完全分割型メカニカルシー
   ル。
7. 【請求項７】シールリングホルダー（１８）とこれを抱
   持するホルダーバンド（１９）との嵌合面、リテーナー
   リング（２０）とこれを抱持するリテーナーリングホル
   ダー（７８）との嵌合面並びにドライブリング（２２）
   とこれを抱持するドライブリングホルダー（８４）との
   嵌合面を、その何れも互いに咬み合うスプライン歯型の
   芯出し用楔面（７７）（８３）（８９）として造形した
   ことを特徴とする請求項５記載の完全分割型メカニカル
   シール。