JPS6176797A - ウオ−タポンプ用メカニカルシ−ル - Google Patents
ウオ−タポンプ用メカニカルシ−ルInfo
- Publication number
- JPS6176797A JPS6176797A JP59199750A JP19975084A JPS6176797A JP S6176797 A JPS6176797 A JP S6176797A JP 59199750 A JP59199750 A JP 59199750A JP 19975084 A JP19975084 A JP 19975084A JP S6176797 A JPS6176797 A JP S6176797A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sliding
- ring
- rear edge
- section
- mechanical seal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3404—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal
- F16J15/3408—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface
- F16J15/3412—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface with cavities
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、シートリングと従動リングとの摺接によって
シール作用を得るようにしたウォータポンプ用メカニカ
ルシールに関する。
シール作用を得るようにしたウォータポンプ用メカニカ
ルシールに関する。
[従来の技術]
自動車用エンジンのウォータポンプ用メカニカルシール
は、通常、ハウジングに固定して回転軸を挿通させた従
動リングと、上記回転軸とともに回転してその従動・リ
ングに摺接されるジートリングとを1i11えており、
それら従動リングとシートリングとの摺接により半径方
向外力から上記回転軸側へ流体が漏洩するのを阻止する
ようにしている。
は、通常、ハウジングに固定して回転軸を挿通させた従
動リングと、上記回転軸とともに回転してその従動・リ
ングに摺接されるジートリングとを1i11えており、
それら従動リングとシートリングとの摺接により半径方
向外力から上記回転軸側へ流体が漏洩するのを阻止する
ようにしている。
そして従来、第6図に示すように、上記従動リングとシ
ートリング1の各摺接面の少なくともいずれか一方に、
外端部を閉止して内端部を上記摺接面の内側に開口させ
た糸条溝31を形成し、かつそり糸条溝31の外端部を
従動リングとシートリング1との相対回転方向の後方側
に傾斜させたメカニカルシールが知られている。
ートリング1の各摺接面の少なくともいずれか一方に、
外端部を閉止して内端部を上記摺接面の内側に開口させ
た糸条溝31を形成し、かつそり糸条溝31の外端部を
従動リングとシートリング1との相対回転方向の後方側
に傾斜させたメカニカルシールが知られている。
[発明が解決しようとする問題点]
上記糸条溝31を設けたメカニカルシールは従来一般の
メカニカルシールに比較して良好なシール効果が得られ
るが、特にそのメカニカルシールを自動車用のウォータ
ポンプに用いた場合には、従来一般のメカニカルシール
に比して接触面積は糸条溝31の分だけ減少するにも拘
らず、摺動トルクが増大する結果となっていた。
メカニカルシールに比較して良好なシール効果が得られ
るが、特にそのメカニカルシールを自動車用のウォータ
ポンプに用いた場合には、従来一般のメカニカルシール
に比して接触面積は糸条溝31の分だけ減少するにも拘
らず、摺動トルクが増大する結果となっていた。
[問題点を解決するための手段と作用]その原因につい
て種々の実験を行なった結果、ウォータポンプ用メカニ
カルシールにおいては11¥1滑剤が水であり、しかも
その水は通常は80°C以上なので摺接面30は更に嵩
温状態で使用されるようになり、したがって特に上記系
条溝31とこれを開口させた内周面32とのなす角度が
鋭角となる摺接面上の鋭角部分33が熱によって変形を
生じ易く、その鋭角部分33が相手の摺接面に固体接触
して摺動トルクを増大させていることか判明した。
て種々の実験を行なった結果、ウォータポンプ用メカニ
カルシールにおいては11¥1滑剤が水であり、しかも
その水は通常は80°C以上なので摺接面30は更に嵩
温状態で使用されるようになり、したがって特に上記系
条溝31とこれを開口させた内周面32とのなす角度が
鋭角となる摺接面上の鋭角部分33が熱によって変形を
生じ易く、その鋭角部分33が相手の摺接面に固体接触
して摺動トルクを増大させていることか判明した。
したがって本発明は、上記糸条溝とこれを開口させた内
周面とのなす角度が鋭角となる摺接面上の鋭角部分を除
去し、これにより鋭角部分が摺接面に固体接触すること
を防止して摺動トルクを低減させるものである。すなわ
ち、そのような摺動トルクの低減は、回転軸を挿通させ
た従動リングと、上記回転軸とともに回転してその従動
リングに摺接され、半径方向外方から上記回転軸側への
流体の漏れを阻止するシートリングとを備えたウォータ
ポンプ用メカニカルシールにおいて、上記従動リングと
シートリングの各摺接面の少なくともいずれか一方に、
外周部と後縁部とに囲まれた凹部を上記摺接面の内周面
側のみに開口して設けると共に、上記外周部は内周面か
ら従動リングとシートリングとの相対回転方向の後方側
に傾斜しており、上記後縁部は外周部の外端部から上記
回転軸の略軸心方向に延びていることを特徴とするウォ
ータポンプ用メカニカルシールによって達成される。
周面とのなす角度が鋭角となる摺接面上の鋭角部分を除
去し、これにより鋭角部分が摺接面に固体接触すること
を防止して摺動トルクを低減させるものである。すなわ
ち、そのような摺動トルクの低減は、回転軸を挿通させ
た従動リングと、上記回転軸とともに回転してその従動
リングに摺接され、半径方向外方から上記回転軸側への
流体の漏れを阻止するシートリングとを備えたウォータ
ポンプ用メカニカルシールにおいて、上記従動リングと
シートリングの各摺接面の少なくともいずれか一方に、
外周部と後縁部とに囲まれた凹部を上記摺接面の内周面
側のみに開口して設けると共に、上記外周部は内周面か
ら従動リングとシートリングとの相対回転方向の後方側
に傾斜しており、上記後縁部は外周部の外端部から上記
回転軸の略軸心方向に延びていることを特徴とするウォ
ータポンプ用メカニカルシールによって達成される。
そして上記後縁部は従動リングとシートリングとの相対
回転方向の前方側に熱変形を起さない程度に膨出させる
ことかでき、また外周部の外端部と後縁部および/また
は後縁部と内周面とは滑らかな曲面で接続することか望
ましい。
回転方向の前方側に熱変形を起さない程度に膨出させる
ことかでき、また外周部の外端部と後縁部および/また
は後縁部と内周面とは滑らかな曲面で接続することか望
ましい。
[実施例]
以下図示実施例について本発明を説明すると、第2図、
第3図において、シートリング1を摺動自在に設けたケ
ース2は、その軸部の筒状部3とこの筒状部3に連続し
て半径方向外方に延びる壁部4と、この壁部4の外周か
ら上記筒状部3の方向に延びる外方筒状部5と、この外
方筒状部5に連続して半径方向外方に延びるフランジ部
6とから成っている。そして上記外方筒状部5の外周に
シール部材7としてのゴムをコーティングしてあり、そ
の外方筒状部5をハウジング8に嵌合してその部分の液
密をシール部材7によって保持している。
第3図において、シートリング1を摺動自在に設けたケ
ース2は、その軸部の筒状部3とこの筒状部3に連続し
て半径方向外方に延びる壁部4と、この壁部4の外周か
ら上記筒状部3の方向に延びる外方筒状部5と、この外
方筒状部5に連続して半径方向外方に延びるフランジ部
6とから成っている。そして上記外方筒状部5の外周に
シール部材7としてのゴムをコーティングしてあり、そ
の外方筒状部5をハウジング8に嵌合してその部分の液
密をシール部材7によって保持している。
上記シートリング1はケース2の筒状部3の外周に軸方
向に摺動自在に嵌装してあり、その筒状部3の先端部等
間隔位置に2つの半径方向外方に突出する突起10(第
2図参照)を形成するとともに、シートリング1の内周
面に各突起10のそれぞれに係合する係合溝11を形成
してそれらを相互に係合させることにより、ケース2に
対するシートリング1の摺動は許容するが両者が相対的
に回転するのは阻止するようにしている。そして上記シ
ートリング1の右端面とケース2の壁部4の左端面との
間にシール部材12を配設してこれを各端面に接着する
ことにより、シートリングlとケース2どの間の液密を
保持し−Cいる。
向に摺動自在に嵌装してあり、その筒状部3の先端部等
間隔位置に2つの半径方向外方に突出する突起10(第
2図参照)を形成するとともに、シートリング1の内周
面に各突起10のそれぞれに係合する係合溝11を形成
してそれらを相互に係合させることにより、ケース2に
対するシートリング1の摺動は許容するが両者が相対的
に回転するのは阻止するようにしている。そして上記シ
ートリング1の右端面とケース2の壁部4の左端面との
間にシール部材12を配設してこれを各端面に接着する
ことにより、シートリングlとケース2どの間の液密を
保持し−Cいる。
h記筒状部3の動部には回転軸15を貫通させてその先
端部にウォータポンプを構成するインペラー16を取付
けてあり、このインペラー16ニシートパツキン17を
介して従動リング18を取付けている。そして、この従
動リング18に上記シートリング1をばね19によって
弾接させ、その従動リング18とシートリング1との摺
接によって水がその摺接面の外周から内周へ漏れるのを
防止するようにしている。
端部にウォータポンプを構成するインペラー16を取付
けてあり、このインペラー16ニシートパツキン17を
介して従動リング18を取付けている。そして、この従
動リング18に上記シートリング1をばね19によって
弾接させ、その従動リング18とシートリング1との摺
接によって水がその摺接面の外周から内周へ漏れるのを
防止するようにしている。
然して、第1図および第3図に示すように、上記シート
リングlの従動リング18との摺接面20に、外端部2
4を閉止して内端部をその摺接面20の内周面22に開
口させた四部21を等間隔位置6箇所に形成し、かつ各
四部21の外端部24を従動リング18とシートリング
lとの相対回転方向の後方側に配置形成している。
リングlの従動リング18との摺接面20に、外端部2
4を閉止して内端部をその摺接面20の内周面22に開
口させた四部21を等間隔位置6箇所に形成し、かつ各
四部21の外端部24を従動リング18とシートリング
lとの相対回転方向の後方側に配置形成している。
すなわち、上記従動リングI8は回転軸15とともに第
3図の矢印Aと反対方向に回転するようになっており、
したがってハウジング8にケース2を介して支持される
シートリングlは、従動リング18に対して上記矢印A
方向に相対的に回転するようになる。そして上記凹部2
1は外周部25と後縁部26とに囲まれて摺接面20の
内周面22側に開(”1 シており、上記外周部25は
内周面22から従動リング18とシートリング1との相
対回転方向の後方側に傾斜し、また後縁部26は外周部
25の外端部24かも回転軸15の略軸心0方向に延び
ている。このとき、略軸心0方向に延びる後縁部26は
直線でも曲線であってもよく、後縁部2Bが熱変形によ
り従動リング18と固体接触を起さない範囲であれば、
厳密に軸心0方向でなくて矢印A方向に延びていてもよ
いし、凹部21によりポンプ作用が期待できる範囲であ
れば矢印Aとは逆方向に延びていてもよい。
3図の矢印Aと反対方向に回転するようになっており、
したがってハウジング8にケース2を介して支持される
シートリングlは、従動リング18に対して上記矢印A
方向に相対的に回転するようになる。そして上記凹部2
1は外周部25と後縁部26とに囲まれて摺接面20の
内周面22側に開(”1 シており、上記外周部25は
内周面22から従動リング18とシートリング1との相
対回転方向の後方側に傾斜し、また後縁部26は外周部
25の外端部24かも回転軸15の略軸心0方向に延び
ている。このとき、略軸心0方向に延びる後縁部26は
直線でも曲線であってもよく、後縁部2Bが熱変形によ
り従動リング18と固体接触を起さない範囲であれば、
厳密に軸心0方向でなくて矢印A方向に延びていてもよ
いし、凹部21によりポンプ作用が期待できる範囲であ
れば矢印Aとは逆方向に延びていてもよい。
更に、上記外周部25の外端部24と後縁部26および
後縁部26と内周面22との接続部は、各々の箇所で割
れや欠け、或いは乱流に起因するギヤビテーションエロ
ージョンを防止するため滑らかな曲面で接続している。
後縁部26と内周面22との接続部は、各々の箇所で割
れや欠け、或いは乱流に起因するギヤビテーションエロ
ージョンを防止するため滑らかな曲面で接続している。
また、上記凹部21を形成する後縁部26の深さ方向に
おいても上記と同様な理由で滑らかな曲面で接続してお
り、さらに外周部25の深さ方向についても滑らかな曲
線で接続することができる。
おいても上記と同様な理由で滑らかな曲面で接続してお
り、さらに外周部25の深さ方向についても滑らかな曲
線で接続することができる。
次に、°第4図は本発明の他の実施例で、四部21の後
縁部2Gは曲線で回転軸15の略軸心0方向に延びてお
り、かつ、後縁部26が熱変形により従動リング18と
固体接触を起こさない程度に、従動リング18とシート
リングlとの相対回転の前方側に膨出している。他の部
分は第1図の実施例と同様なので説明は省略する。
縁部2Gは曲線で回転軸15の略軸心0方向に延びてお
り、かつ、後縁部26が熱変形により従動リング18と
固体接触を起こさない程度に、従動リング18とシート
リングlとの相対回転の前方側に膨出している。他の部
分は第1図の実施例と同様なので説明は省略する。
このように本発明に係る四部21は、第6図の想像線で
示されるように、糸条溝31とこれを開口させたシート
リングlの内周面32とのなす角度が鋭角となる摺接面
」二の鋭角部分33を除去した概略三角形状を呈するこ
ととなる。そして、鋭角部分33を除去した形状の凹部
21を有するウォータポンプ用メカニカルシールにおい
ては、第6図で示す鋭角部分33を有する糸条溝31を
形成したメカニカルシールよりは若干シール性が低下す
る結果となるか、それでも従来一般の平滑な摺接面を有
するメカニカルシールよりは良好なシール性が確保でき
る。
示されるように、糸条溝31とこれを開口させたシート
リングlの内周面32とのなす角度が鋭角となる摺接面
」二の鋭角部分33を除去した概略三角形状を呈するこ
ととなる。そして、鋭角部分33を除去した形状の凹部
21を有するウォータポンプ用メカニカルシールにおい
ては、第6図で示す鋭角部分33を有する糸条溝31を
形成したメカニカルシールよりは若干シール性が低下す
る結果となるか、それでも従来一般の平滑な摺接面を有
するメカニカルシールよりは良好なシール性が確保でき
る。
加えて、上記実施例のウォータポンプ用メカニカルシー
ルにおいては、熱変形が生じ易く、熱変形が生じると他
方の従動リング15の摺接面に接触して摺動トルクを増
大させる上記鋭角部分33を除去しているので、鋭角部
分33を有するものよりも摺動トルクを低減することが
できる。
ルにおいては、熱変形が生じ易く、熱変形が生じると他
方の従動リング15の摺接面に接触して摺動トルクを増
大させる上記鋭角部分33を除去しているので、鋭角部
分33を有するものよりも摺動トルクを低減することが
できる。
第5図は上記鋭角部分33を除去した形状の凹部21を
有するメカニカルシールと鋭角部分33を残した糸条溝
31を有するメカニカルシールとについて、下記の試験
条件で摺動トルクを計測した実験結果を示したものであ
る。同図において、Φ印は第1図に示す本発明のシート
リングを、O印は第6図に示す従来のシートリングを使
用した結果を示している。
有するメカニカルシールと鋭角部分33を残した糸条溝
31を有するメカニカルシールとについて、下記の試験
条件で摺動トルクを計測した実験結果を示したものであ
る。同図において、Φ印は第1図に示す本発明のシート
リングを、O印は第6図に示す従来のシートリングを使
用した結果を示している。
(試験条件)
試験機二トルクテスタ
シール液:清水
液温:50°C
液圧: 2 Kg/ c m’
上記実験結果に示されるように、鋭角部分33を除去し
た形状の凹部21を有する本発明のものはそれを有する
従来のものよりも摺動トルクが低下しており、−上記鋭
角部分33を除去すれば、その鋭角部分33が熱変形し
て相手の摺接面に接触して摺動トルクを増大させること
が防出できるようになる。
た形状の凹部21を有する本発明のものはそれを有する
従来のものよりも摺動トルクが低下しており、−上記鋭
角部分33を除去すれば、その鋭角部分33が熱変形し
て相手の摺接面に接触して摺動トルクを増大させること
が防出できるようになる。
なお、上記従動リング18の摺接面に上記四部21を形
成しても上述と同等の作用効果を得ることができる。
成しても上述と同等の作用効果を得ることができる。
[発明の効果]
以上のように、本発明によれば、従来の糸条溝を形成し
たウォータポンプ用メカニカルシールに比して摺動トル
クを低減させることができるという効果が得られる。
たウォータポンプ用メカニカルシールに比して摺動トル
クを低減させることができるという効果が得られる。
第1図ないし第3図は本発明の一実施例を示し、第1図
は第3図の要部の拡大正面図、第2図は断面図、第3図
は第2図の要部の正面図である。また、第4図は本発明
の他の実施例を示す第1図と同様な平面図、第5図は摺
動トルクを計測した実験結果を示す図、第6図は従来例
を示す第1図、第4図と同様な平面図である。 1・・・シートリング 2・・・ケース15・・・回
転軸 18・・・従動リング20・・・摺接面
21・・・凹部22・・・内周面
24・・・外端部25・・・外周部 26・・
・後縁部33・・・鋭角部分
は第3図の要部の拡大正面図、第2図は断面図、第3図
は第2図の要部の正面図である。また、第4図は本発明
の他の実施例を示す第1図と同様な平面図、第5図は摺
動トルクを計測した実験結果を示す図、第6図は従来例
を示す第1図、第4図と同様な平面図である。 1・・・シートリング 2・・・ケース15・・・回
転軸 18・・・従動リング20・・・摺接面
21・・・凹部22・・・内周面
24・・・外端部25・・・外周部 26・・
・後縁部33・・・鋭角部分
Claims (4)
- (1)回転軸を挿通させた従動リングと、上記回転軸と
ともに回転してその従動リングに摺接され、半径方向外
方から上記回転軸側への流体の漏れを阻止するシートリ
ングとを備えたウォータポンプ用メカニカルシールにお
いて、上記従動リングとシートリングの各摺接面の少な
くともいずれか一方に、外周部と後縁部とに囲まれた凹
部を上記摺接面の内周面側のみに開口して設けると共に
、上記外周部は内周面から従動リングとシートリングと
の相対回転方向の後方側に傾斜しており、上記後縁部は
外周部の外端部から上記回転軸の略軸心方向に延びてい
ることを特徴とするウォータポンプ用メカニカルシール
。 - (2)上記後縁部は従動リングとシートリングとの相対
回転方向の前方側に熱変形を起さない程度に膨出してい
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のウォ
ータポンプ用メカニカルシール。 - (3)上記外周部の外端部と後縁部とを滑らかな曲面で
接続したことを特徴とする特許請求の範囲第1項または
第2項に記載のウォータポンプ用メカニカルシール。 - (4)上記後縁部と内周面とを滑らかな曲面で接続した
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3項の
いずれかに記載のウォータポンプ用メカニカルシール。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59199750A JPS6176797A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | ウオ−タポンプ用メカニカルシ−ル |
US06/779,913 US4733873A (en) | 1984-09-25 | 1985-09-25 | Mechanical seal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59199750A JPS6176797A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | ウオ−タポンプ用メカニカルシ−ル |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20464185A Division JPS61157879A (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | メカニカルシ−ル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6176797A true JPS6176797A (ja) | 1986-04-19 |
JPH0235877B2 JPH0235877B2 (ja) | 1990-08-14 |
Family
ID=16413006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59199750A Granted JPS6176797A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | ウオ−タポンプ用メカニカルシ−ル |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4733873A (ja) |
JP (1) | JPS6176797A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0439371U (ja) * | 1990-07-27 | 1992-04-03 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS643299A (en) * | 1987-06-24 | 1989-01-09 | Taiho Kogyo Co Ltd | Lip seal device for water pump |
US5066026A (en) * | 1990-06-11 | 1991-11-19 | Kaydon Corporation | Gas face seal |
GB9103217D0 (en) * | 1991-02-15 | 1991-04-03 | Crane John Uk Ltd | Mechanical face seals |
US5322298A (en) * | 1992-06-09 | 1994-06-21 | Dresser-Rand Company | Shaft seal |
US5934683A (en) * | 1997-07-10 | 1999-08-10 | Roy E. Roth Company | Rotary seal assembly having grooved seal facing |
US9599228B2 (en) * | 2013-05-06 | 2017-03-21 | Louisiana State University and Agricultural & Mechanical College | Cooled seal |
EP3051189B1 (en) * | 2013-09-27 | 2018-12-05 | Kabushiki Kaisha Riken | Seal ring |
US9695940B2 (en) | 2013-12-18 | 2017-07-04 | Kaydon Ring & Seal, Inc. | Bidirectional lift-off circumferential shaft seal segment and a shaft seal including a plurality of the segments |
US9638326B2 (en) | 2014-12-15 | 2017-05-02 | Kaydon Ring & Seal, Inc. | Arch-bound ring seal and ring seal system including an arch-bound ring seal |
US10393272B2 (en) | 2015-11-24 | 2019-08-27 | Kaydon Ring & Seal, Inc. | Sleeve configured for use in a non-contacting gas seal and gas seal including the sleeve |
CN115614109B (zh) * | 2022-10-13 | 2024-05-17 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 一种耐负压圆周石墨密封结构 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5621653U (ja) * | 1979-07-27 | 1981-02-26 |
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