WO2018235868A1 - メカニカルシール - Google Patents
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Abstract
Description
回転軸と、該回転軸の軸孔を有するハウジングとの間の環状隙間を密封するメカニカルシールであって、
前記ハウジングに対して固定される固定環と、
前記固定環に対して摺動する回転環を有すると共に、前記回転軸と共に回転する回転環ユニットと、
を備えるメカニカルシールにおいて、
前記回転環ユニットは、
内周面側に前記回転環が嵌合により固定される第1環状部と、前記回転軸の外周面に密着する第2環状部と、第1環状部と第2環状部とを繋ぎ、かつ第1環状部に対する第2環状部の位置の変化に追随する湾曲部とを有する環状の弾性体シールと、
第2環状部の外周面を回転軸に対して締め付ける環状の締め付け部材と、
内周面側に第1環状部が嵌合により固定される環状の被嵌合部を備える金属製のケースと、
を備え、
前記被嵌合部の内周面には、第1環状部の周方向への相対的な回転を抑制する滑り止めが形成されていることを特徴とする。
前記被嵌合部における端部から径方向内側に向かって伸びる内向きフランジ部と、
前記内向きフランジ部の先端から前記回転環が備えられている側とは反対側に向かって伸び、前記締め付け部材に設けられた被係合部に係合する係合突起と、
を備えるとよい。
図1~図4を参照して、本発明の実施例に係るメカニカルシールについて説明する。図1は本発明の実施例に係るメカニカルシールの使用状態を示す模式的断面図である。なお、本実施例に係るメカニカルシールは、一部の部材を除き、回転対称形状であり、図1においては、メカニカルシールの中心軸線を含む面でメカニカルシールを切断した断面図を示している。図2は本発明の実施例に係る回転環ユニットの模式的断面図である。図2においても、メカニカルシールの中心軸線を含む面で回転環ユニットを切断した断面図を示している。図3は本発明の実施例に係る回転環ユニットの部品を展開させた状態を示す模式的断面図である。図3においても、メカニカルシールの中心軸線を含む面で回転環ユニットを切断した断面図を示している。図4は本発明の実施例に係るケースの模式的断面図である。図4においては、メカニカルシールの中心軸線よりも上側に、当該中心軸線を含む面でケースを切断した断面図を示しており、下側にケースの外観図を示している。なお、以下の説明において、軸線方向とは、メカニカルシールの中心軸線が伸びる方向を意味する。
本実施例に係るメカニカルシールについて説明する。メカニカルシール10は、回転軸500と、回転軸500の軸孔を有するハウジング600との間の環状隙間を密封する役割を担っている。図1に示すように、メカニカルシール10によって、回転軸500とハウジング600との間の環状隙間が封止されて、図中右側の領域(A)と左側の領域(B)とが隔てられる。本実施例においては、領域(A)に密封対象流体が封止され、領域(B)が大気側となるように使用される。
本実施例に係るメカニカルシール10によれば、ケース120の被嵌合部121の内周面に滑り止めとしてのローレット加工部121aが形成されているため、被嵌合部121の内周面に対して弾性体シール130が相対的に回転してしまうことを抑制することができる。従って、弾性体シール130の経時的な劣化等によって、仮に、被嵌合部121と弾性体シール130との嵌合部分に密封対象流体が浸入したとしても、被嵌合部121の内周面に対して、弾性体シール130が回転方向に摺動してしまうことを抑制することができる。これにより、密封性能が低下してしまうことを抑制することができる。以上より、長期に亘り密封性の安定化を図ることができる。
上記実施例においては、ケース120における被嵌合部121の内周面に形成される滑り止めがローレット加工部121aの場合を示した。しかしながら、滑り止めについては、ローレット加工部121aに限定されるものではなく、弾性体シール130が被嵌合部121に対して、周方向に相対的に回転することを抑制することができれば、その他の構成も採用し得る。以下、図5~図9を参照して、滑り止めの変形例をいくつか説明する。図5は本発明の変形例1に係るケースの一部断面図である。図6は本発明の変形例2に係るケースの一部断面図である。図7は本発明の変形例3に係るケースの一部断面図である。図5~図7においては、メカニカルシールの中心軸線よりも上側に、当該中心軸線を含む面でケースを切断した断面図を示しており、下側にケースの外観図を示している。図8は本発明の変形例3に係るケースの正面図(図7中、左側から見た図)の一部である。図9は本発明の変形例4に係るケースの正面図(図7中、左側から見た図に相当)の一部である。なお、上記実施例と同一の構成部については同一の符号を付して、その説明は省略する。
100 回転環ユニット
110 回転環
111 円筒部
112 環状凸部
120 ケース
121 被嵌合部
121a ローレット加工部
121b,121c ショットブラスト加工部
121d 凹部
121e 凸部
122 内向きフランジ部
123 係合突起
130 弾性体シール
131 第1環状部
132 湾曲部
133 第2環状部
140 締め付け部材
141 溝
200 固定環ユニット
210 固定環
220 ガスケット
221 円筒部
222 内向きフランジ部
300 スプリングホルダー
400 コイルスプリング
500 回転軸
600 ハウジング
Claims (5)
- 回転軸と、該回転軸の軸孔を有するハウジングとの間の環状隙間を密封するメカニカルシールであって、
前記ハウジングに対して固定される固定環と、
前記固定環に対して摺動する回転環を有すると共に、前記回転軸と共に回転する回転環ユニットと、
を備えるメカニカルシールにおいて、
前記回転環ユニットは、
内周面側に前記回転環が嵌合により固定される第1環状部と、前記回転軸の外周面に密着する第2環状部と、第1環状部と第2環状部とを繋ぎ、かつ第1環状部に対する第2環状部の位置の変化に追随する湾曲部とを有する環状の弾性体シールと、
第2環状部の外周面を回転軸に対して締め付ける環状の締め付け部材と、
内周面側に第1環状部が嵌合により固定される環状の被嵌合部を備える金属製のケースと、
を備え、
前記被嵌合部の内周面には、第1環状部の周方向への相対的な回転を抑制する滑り止めが形成されていることを特徴とするメカニカルシール。 - 前記ケースは、
前記被嵌合部における端部から径方向内側に向かって伸びる内向きフランジ部と、
前記内向きフランジ部の先端から前記回転環が備えられている側とは反対側に向かって伸び、前記締め付け部材に設けられた被係合部に係合する係合突起と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載のメカニカルシール。 - 前記滑り止めは、ローレット加工部であることを特徴とする請求項1または2に記載のメカニカルシール。
- 前記滑り止めは、ショットブラスト加工部であることを特徴とする請求項1または2に記載のメカニカルシール。
- 前記滑り止めは、軸線方向に伸びる複数の凹部または凸部であることを特徴とする請求項1または2に記載のメカニカルシール。
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