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技術 シール装置の取付構造

出願人 イーグルブルグマンジャパン株式会社
発明者 喜藤雅和
出願日 2018年4月26日 (3年4ヶ月経過) 出願番号 2018-085525
公開日 2019年10月31日 (1年10ヶ月経過) 公開番号 2019-190596
状態 特許登録済
技術分野 ガスケットシール メカニカルシール
主要キーワード スリーブカラー スクイーズパッキン 受け軸 切欠穴 ベローズ部材 セットスクリュー 焼結カーボン 断面多角形
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年10月31日)のものです。
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図面 (6)

課題

取付が容易であり、且つシールカバーハウジングとの間を確実に密封することができるシール装置取付構造を提供する。

解決手段

軸2とハウジング3との間の隙間を軸封するシール部20,21,30,31を内部に備えるシールカバー5をハウジング3に対して締結手段11により取り付けるシール装置1の取付構造であって、シールカバー5は、ハウジング3の取付穴3aに挿入される環状突部5cを有し、環状突部5cには、段部52を形成するように先端まで延びる小径部51が設けられており、小径部51には、軸方向に相対移動可能な筒状体6が外嵌され、筒状体6と段部52との間には、環状の二次シール部材13が配置されており、ハウジング3の取付穴3aには、筒状体6からの軸方向の力を受ける受け部3eが設けられている。

概要

背景

従来、回転機械回転軸ハウジングとの隙間を封止するために、メカニカルシール等のシール装置が使用されている。このようなシール装置として、例えば、特許文献1のようなシール装置が知られている。

特許文献1のシール装置は、ハウジング内の被密封流体が外部に漏れ出すことを防止するものであり、摺動する回転密封環静止密封環とを備えた一次シールであるシール部と、シール部を覆ってハウジングに固定されるシールカバーと、を備え、シール部は、ハウジングと回動軸との間を封止している。また、シールカバーは、ハウジングの取付穴挿通される環状突部を備え、環状突部の外周面に亘って形成された環状溝には二次シールを構成する環状の二次シール部材が嵌合しており、ボルト等の締結手段を用いてシールカバーを軸方向からハウジングに取り付けたときには、二次シール部材が環状突部の外周面とハウジングの取付穴の内周面との間で圧接されて、シールカバーとハウジングとの間からハウジング内の被密封流体が外部へ漏れ出すことが防止されている。

概要

取付が容易であり、且つシールカバーとハウジングとの間を確実に密封することができるシール装置の取付構造を提供する。軸2とハウジング3との間の隙間を軸封するシール部20,21,30,31を内部に備えるシールカバー5をハウジング3に対して締結手段11により取り付けるシール装置1の取付構造であって、シールカバー5は、ハウジング3の取付穴3aに挿入される環状突部5cを有し、環状突部5cには、段部52を形成するように先端まで延びる小径部51が設けられており、小径部51には、軸方向に相対移動可能な筒状体6が外嵌され、筒状体6と段部52との間には、環状の二次シール部材13が配置されており、ハウジング3の取付穴3aには、筒状体6からの軸方向の力を受ける受け部3eが設けられている。

目的

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、取付が容易であり、且つシールカバーとハウジングとの間を確実に密封することができるシール装置の取付構造を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

軸とハウジングとの間の隙間を軸封するシール部を内部に備えるシールカバーを前記ハウジングに対して締結手段により取り付けるシール装置取付構造であって、前記シールカバーは、前記ハウジングの取付穴に挿入される環状突部を有し、前記環状突部には、段部を形成するように先端まで延びる小径部が設けられており、前記小径部には、軸方向に相対移動可能な筒状体が外嵌され、前記筒状体と前記段部との間には、環状の二次シール部材が配置されており、前記ハウジングの取付穴には、前記筒状体からの軸方向の力を受ける受け部が設けられていることを特徴とするシール装置の取付構造。

請求項2

前記受け部は、前記取付穴を区画する奥端面であることを特徴とする請求項1に記載のシール装置の取付構造。

請求項3

前記筒状体と前記小径部との相対移動を軸方向に案内するガイド手段が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のシール装置の取付構造。

請求項4

前記ガイド手段は、前記筒状体に対して軸方向に延びて形成される長孔と、前記小径部に設けられる前記長孔に挿入可能なガイドピンと、で構成されていることを特徴とする請求項3に記載のシール装置の取付構造。

請求項5

前記筒状体の外径と前記環状突部の外径とが同一であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のシール装置の取付構造。

請求項6

前記シールカバーを前記ハウジングに取り付ける前の状態において、前記筒状体は、前記小径部に対してボルトにより固定されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のシール装置の取付構造。

請求項7

前記二次シール部材は、フッ素樹脂PTFE)の成型品であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のシール装置の取付構造。

技術分野

0001

本発明は、軸とハウジングとの間の隙間を軸封するシール装置取付構造に関する。

背景技術

0002

従来、回転機械回転軸とハウジングとの隙間を封止するために、メカニカルシール等のシール装置が使用されている。このようなシール装置として、例えば、特許文献1のようなシール装置が知られている。

0003

特許文献1のシール装置は、ハウジング内の被密封流体が外部に漏れ出すことを防止するものであり、摺動する回転密封環静止密封環とを備えた一次シールであるシール部と、シール部を覆ってハウジングに固定されるシールカバーと、を備え、シール部は、ハウジングと回動軸との間を封止している。また、シールカバーは、ハウジングの取付穴挿通される環状突部を備え、環状突部の外周面に亘って形成された環状溝には二次シールを構成する環状の二次シール部材が嵌合しており、ボルト等の締結手段を用いてシールカバーを軸方向からハウジングに取り付けたときには、二次シール部材が環状突部の外周面とハウジングの取付穴の内周面との間で圧接されて、シールカバーとハウジングとの間からハウジング内の被密封流体が外部へ漏れ出すことが防止されている。

先行技術

0004

特開2018−9631号公報(第4頁、第1図)

発明が解決しようとする課題

0005

特許文献1のシール装置は、二次シール部材が環状突部の外周面とハウジングの取付穴の内周面との間で圧接されることでシールカバーとハウジングとの間を密封されるが、特に被密封流体の圧力が高い場合に用いる際には、十分な密封性を確保するために二次シール部材を環状突部の外周面とハウジングの取付穴の内周面との間でより大きな力で圧接させる必要がある。特許文献1のようなシール装置にあっては、二次シール部材を大きな力で圧接させるために、環状突部の外周面とハウジングの取付穴の内周面との距離を近付けて形成したり、二次シール部材を厚く形成しなければならないが、この場合、環状突部をハウジングの取付穴に挿入するときに二次シール部材との接触に伴う摩擦抵抗が大きくなることや二次シール部材を圧縮させる力が大きくなり、シールカバーをハウジングに取り付け難くなる虞があった。

0006

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、取付が容易であり、且つシールカバーとハウジングとの間を確実に密封することができるシール装置の取付構造を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

前記課題を解決するために、本発明のシール装置の取付構造は、
軸とハウジングとの間の隙間を軸封するシール部を内部に備えるシールカバーを前記ハウジングに対して締結手段により取り付けるシール装置の取付構造であって、
前記シールカバーは、前記ハウジングの取付穴に挿入される環状突部を有し、
前記環状突部には、段部を形成するように先端まで延びる小径部が設けられており、
前記小径部には、軸方向に相対移動可能な筒状体が外嵌され、
前記筒状体と前記段部との間には、環状の二次シール部材が配置されており、
前記ハウジングの取付穴には、前記筒状体からの軸方向の力を受ける受け部が設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、シール装置を締結手段によりハウジングに取り付けたときには、筒状体の一方端部がハウジングの取付穴に設けられる受け部に接触し、筒状体が小径部に対して段部に近づく方向に軸方向に相対移動し、二次シール部材が筒状体と段部との間で挟圧されて拡径してシールカバーとハウジングの間の二次シールとして機能するようになっているため、環状突部とハウジングの取付穴との間の密封性が向上し、被密封流体が高圧である場合でもシールカバーとハウジングとの間を確実に密封することができる。また、筒状体の一方端部が受け部に接触するまでは、二次シール部材が拡径しないため、取付穴に環状突部を挿入するときに二次シール部材により生じる摩擦抵抗を抑えることができ、ハウジングに対してシール装置を容易に取り付けることができる。

0008

前記受け部は、前記取付穴を区画する奥端面であることを特徴としてもよい。
この特徴によれば、強度が高く、且つ簡素な構造の受け部とすることができる。

0009

前記筒状体と前記小径部との相対移動を軸方向に案内するガイド手段が設けられていることを特徴としてもよい。
この特徴によれば、筒状体と小径部との相対移動がガイド手段により軸方向に案内されるため、二次シール部材を筒状体と段部との間で確実に挟圧することができる。

0010

前記ガイド手段は、前記筒状体に対して軸方向に延びて形成される長孔と、前記小径部に設けられる前記長孔に挿入可能なガイドピンと、で構成されていることを特徴としてもよい。
この特徴によれば、長孔とガイドピンによりシールカバーと筒状体をユニット化することができるとともに、シールカバーに対する筒状体の回転が規制されている。

0011

前記筒状体の外径と前記環状突部の外径とが同一であることを特徴としてもよい。
この特徴によれば、二次シール部材を筒状体と段部との間で軸方向に均等に力を作用させて拡径させることができる。

0012

前記シールカバーを前記ハウジングに取り付ける前の状態において、前記筒状体は、前記小径部に対してボルトにより固定されていることを特徴としてもよい。
この特徴によれば、小径部に対して筒状体はボルトで固定されていることにより、シールカバーに対する筒状体の相対移動や振動を防止することができる。

0013

前記二次シール部材は、フッ素樹脂PTFE)の成型品であることを特徴としてもよい。
この特徴によれば、二次シール部材が滑りやすく、かつ変形しにくいフッ素樹脂により構成されているので、二次シール部材を筒状体と段部との間で挟圧したときに、二次シール部材に捩じれ等が生じにくく、周方向に均等に変形させることができる。

図面の簡単な説明

0014

本発明の実施例におけるシール装置の取付構造を示す断面図である。
(a)はシールカバーと筒状体との取付構造を示す要部拡大断面図、(b)は同じく拡大上面図である。
二次シール部材が段部および筒状体にそれぞれ接触した状態を示す要部拡大断面図である。
(a)はシール装置の輸送時等取り付け前の状態を示す断面図、(b)はシール装置の取り付け時の状態を示す断面図である。
(a)〜(c)はシール装置をハウジングに取り付けるまでの流れを示す要部拡大断面図である。

0015

本発明に係るシール装置の取付構造を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

0016

実施例に係るシール装置の取付構造につき、図1から図5を参照して説明する。尚、本実施例においては、紙面右側を大気側、紙面左側を機内側として説明する。

0017

図1に示されるように、本実施例のシール装置1は、ポンプコンプレッサ等の回転機械の回転軸2(軸)とハウジング3との間を密封状に軸封するために設けられるメカニカルシールである。尚、本実施例では、シール装置1がメカニカルシールである形態を例示するが、機械側の軸とハウジングとの間を軸封するものであれば、例えば、リップシールセグメントシールラビリンスシール等のシール装置であってもよい。

0018

シール装置1は、ハウジング3に取り付けられるシールカバー5と、スリーブ4を介して回転軸2に固定される円環状の回転密封環20,21と、シールカバー5に固定された円環状の固定密封環30,31と、から主に構成され、金属製のベローズ部材60,61によって回転密封環20,21がそれぞれ軸方向に付勢されることにより、回転密封環20,21の摺動面20a,21aと固定密封環30,31の摺動面30a,31aとを互いに密接摺動させ、機内の被密封流体を軸封できるようになっている。すなわち、回転密封環20,21と固定密封環30,31とは、本実施例におけるシール部を構成している。尚、本実施のシール装置1は、大気側の回転密封環20および固定密封環30と、機内側の回転密封環21および固定密封環31が反対方向を向く、いわゆるダブル形メカニカルシールとして構成されている。尚、シール装置1は、ダブル形メカニカルシールに限られず、タンデム形やシングル形のメカニカルシールであってもよい。

0019

回転密封環20,21および固定密封環30,31は、代表的にはSiC(硬質材料)同士またはSiC(硬質材料)とカーボン軟質材料)の組み合わせで形成されるが、これに限らず、摺動材料はメカニカルシール用摺動材料として使用されているものであれば適用可能である。尚、SiCとしては、ボロンアルミニウム、カーボン等を焼結助剤とした焼結体をはじめ、成分、組成の異なる2種類以上の相からなる材料、例えば、黒鉛粒子の分散したSiC、SiCとSiからなる反応焼結SiC、SiC−TiC、SiC−TiN等があり、カーボンとしては、炭素質黒鉛質の混合したカーボンをはじめ、樹脂成形カーボン、焼結カーボン等が利用できる。また、上記摺動材料以外では、金属材料樹脂材料表面改質材料コーティング材料)、複合材料等も適用可能である。

0020

スリーブ4の略中央部には、大気側および機内側に向けて(反対方向を向いて)カラー22,23が固定されており、カラー22,23には、ベローズ部材60,61の一端が固定されている。また、ベローズ部材60,61の他端には、回転密封環20,21を保持するリテーナ24,25が固定されている。

0021

また、スリーブ4の大気側の端部には、周方向の複数個所でセットスクリュー10aによりスリーブカラー9が取り付けられており、スリーブカラー9およびスリーブ4を貫通する複数のセットスクリュー10bによりスリーブカラー9およびスリーブ4が回転軸2に対して固定されるようになっている。

0022

スリーブカラー9の外周面には、内径側に凹む凹溝9aが形成されており、この凹溝9aには、シールカバー5の大気側の端部に固定されるセットプレート12が嵌合している。尚、シール装置1を回転軸2に固定した後セットプレート12は取り外される。すなわち、本実施例におけるシール装置1は、スリーブ4とシールカバー5とが軸方向に位置決めされて一体的に構成されるカートリッジ型のシール装置である。

0023

シールカバー5は、ステンレス鋼からなり、略円筒状に形成され、円筒部5aの内側に回転軸2およびスリーブ4を挿通可能な貫通孔5bが形成されている。また、シールカバー5の機内側には、ハウジング3に形成された取付穴3aに挿入可能な環状突部5cが円筒部5aよりも小径に機内側に突出して設けられている。

0024

また、シールカバー5の内径側の大気側には、固定密封環30を保持するリテーナ32が固定されており、シールカバー5の内径側の機内側(環状突部5cの機内側)には、固定密封環31を保持するリテーナ33が固定されている。リテーナ33には、該リテーナ33と回転軸2との間に配置されるブッシュ8a付きのバッフルスリーブ8が取り付けられており、流路P1を通して回転密封環21の摺動面21aと固定密封環31の摺動面31aとにフラッシング用流体誘導できるようになっている。このリテーナ33は、固定密封環31とバッフルスリーブ8とユニット化された状態でネジ70によりシールカバー5に固定されている。

0025

尚、フラッシング用の流路P1は、ハウジング3に設けられる孔3dと、後述する筒状体6に設けられる孔6aと、環状突部5cに設けられる孔5gと、リテーナ33に設けられる孔33aと、が径方向に連通して構成されている。

0026

円筒部5aの機内側の側端面5dには、Oリング7が挿嵌される環状溝部5eが設けられている。Oリング7は、後述するように、流出路P3の切欠穴部からハウジング3とシールカバー5との間に流出するクエンチング流体が外部(大気側)に流出することを防止している。尚、Oリング7は、弾性体からなるものであればよく、素材ゴム樹脂黒鉛等であってもよい。また、円筒部5aには、シールカバー5をハウジング3に締結する固定ネジ11(締結手段)を挿入可能な挿通孔5fが周方向に複数設けられている(図1では1つのみ図示)。

0027

また、シールカバー5には、円筒部5aの外径側から内径側にクエンチング用流体を流入させる流入路P2と、円筒部5aの内径側から外径側にクエンチング用流体を流出させる流出路P3と、が周方向に複数個ずつ形成されている(図1では1つずつのみ図示)。このように、クエンチング用流体を円筒部5aの内部と外部とで循環させることで、回転密封環21と固定密封環31との摺動面21a,31a間から微量に漏れる被密封流体を回収できるようになっている。

0028

尚、本実施例における流出路P3は、円筒部5aと環状突部5cとで形成する角部を一部切り欠いて形成されている。

0029

図1に示されるように、本実施例におけるシール装置1は、環状突部5cの先端部に外嵌される筒状体6と、筒状体6と環状突部5cにおける段部52(側端面52B)との間で軸方向に挟圧される環状の二次シール部材13と、を介してハウジング3に対して密封状に取り付けられている。具体的には、二次シールは、二次シール部材13とハウジング3と段部52と筒状体6とにより構成され、ハウジング3内の被密封流体が取付穴3aと環状突部5cとの間から漏れることを防止しているとともに、流出路P3の切欠穴部からハウジング3と環状突部5cとの間に流出するクエンチング用流体がハウジング3内に混入することを防止している。

0030

次に、シール装置1をハウジング3に対して密封状に取り付ける取付構造(二次シール)について図2図4を用いて説明する。尚、図2図4は、シール装置1をハウジング3に取り付ける前の状態を図示している。

0031

図2(a)に示されるように、環状突部5cの先端部には、該環状突部5cの先端から大気側に向けて所定距離延びる小径部51が形成されており、小径部51と環状突部5cとの間には、段部52が形成されている。詳しくは、段部52は、小径部51の外周面52Aと、外周面52Aから直交して外径方向に延びる側端面52Bと、側端面52Bの外径端から直交して(外周面52Aと平行に)軸方向に延びる環状突部5cの外周面52Cと、により構成されている。また、小径部51の外周面52Aには、外径方向に突出するようにガイドピン53(ガイド手段)が着脱可能となっている。

0032

図2(a)(b)に示されるように、筒状体6は、ステンレス鋼からなり、小径部51の外周面52Aに外嵌可能な環状を成している。筒状体6の外径は、環状突部5cの外周面52Cの外径と略同一となっている。

0033

また、筒状体6には、軸方向に長寸であり径方向に貫通する長孔6b(ガイド手段)が形成されており、小径部51に外嵌された状態で長孔6bにガイドピン53が挿入されており、長孔6bが軸方向に長寸となっていることで、筒状体6と環状突部5cとが軸方向に相対移動可能となっている。すなわち、筒状体6と環状突部5cとは、ガイドピン53と長孔6bの機内側の端部との間に形成される隙間寸法L10と、ガイドピン53と長孔6bの大気側の端部との間に形成される隙間寸法L11と、の分だけ軸方向にスライド移動となっている。また、ガイドピン53は、長孔6bの周方向の側面に摺接するため、小径部51に対する筒状体6の周方向の移動が規制されている。

0034

また、長孔6bにガイドピン53が挿入されていることで、筒状体6が小径部51から抜け止めされる。詳しくは、筒状体6を小径部51に外嵌させた後、長孔6bを通して外径側からガイドピン53を小径部51に取り付けることで、筒状体6とシールカバー5とが離脱不能にユニット化される。

0035

二次シール部材13は、PTFE等のフッ素樹脂により形成されるOリングであり、小径部51における筒状体6と段部52の側端面52Bとの間に配置される。この二次シール部材13は、ゴム等の二次シール部材に比べて耐腐食性および耐熱性に優れるといった特性を有し、被密封流体の腐食性が高い場合や高温である環境下において有用である。また、二次シール部材13は、上記特性の他に、ゴムを主成分とする二次シール部材に比べて伸縮性が低く、変形しにくい、滑りやすい、といった特性を有する。尚、本実施例では、二次シール部材13がOリングである形態を例示したが、その断面は円形以外の断面矩形、断面X形断面多角形等であってもよい。

0036

図3に示されるように、小径部51に対し筒状体6および二次シール部材13を取り付け、且つ二次シール部材13が段部52の側端面52Bおよび筒状体6の大気側の端部6dに接触した状態において、筒状体6の機内側の端部6eは、寸法L12分、小径部51の先端よりも機内側に位置している。

0037

図4(a)に示されるように、シール装置1の輸送時、または持ち運び時等のハウジング3への取り付け前には、筒状体6を小径部51に対してボルト40により固定する。具体的には、筒状体6には、長孔6bと周方向に異なる位相に貫通孔6cが形成されており、小径部51には、ガイドピン53が取り付けられる部位と異なる位相であり、且つ流路P1を構成する孔5gと軸方向にずれた位置にネジ孔51aが形成されている。

0038

貫通孔6cとネジ孔51aとは、筒状体6の長孔6bに小径部51のガイドピン53を挿通させた状態において連通されるようになっており、該貫通孔6cとネジ孔51aとにボルト40を挿通、螺合させることにより、筒状体6と小径部51とが固定される。このように、小径部51に対して筒状体6をボルト40で固定することにより、シールカバー5に対する筒状体6の相対移動や振動を防止することができるので、シール装置1の輸送時、または持ち運び時に筒状体6やシールカバー5が破損することを抑制できる。

0039

図4(b)に示されるように、シール装置1をハウジング3に取り付ける際には、ボルト40を取り外す。これにより、筒状体6と環状突部5cとが軸方向に相対移動可能な状態として、後述するように、シール装置1を取り付けたときに、二次シール部材13が筒状体6と段部52の側端面52Bとの間で挟圧されるように準備する。

0040

次に、シール装置1をハウジング3に取り付けるまでの流れを図5に基づいて説明する。先ず、図示しないが、シールカバー5の内側にスリーブ4、回転密封環20,21、固定密封環30,31等を組み込み、セットプレート12によりシールカバー5とスリーブ4とを軸方向に位置決めして、カートリッジ型のシール装置1を組み立てる。

0041

次いで、図5(a)に示されるように、小径部51に対して筒状体6と二次シール部材13とを取り付けて環状突部5cをハウジング3の取付穴3aに挿入する。尚、環状突部5cをハウジング3の取付穴3aに挿入する前に、筒状体6と環状突部5cとが軸方向に相対移動可能な状態としておく(図4(b)参照)。

0042

環状突部5cをハウジング3の取付穴3aに挿入する際には、二次シール部材13が取付穴3aの内周面に沿って摺動するが、二次シール部材13は滑りやすいという特性を有しているため、環状突部5cを取付穴3aに挿入しやすい。

0043

次に、環状突部5cを取付穴3aにある程度手動で挿入した後、図5(b)に示されるように、シールカバー5の挿通孔5fに固定ネジ11を挿通し、該固定ネジ11をハウジング3のネジ孔3bに対して締め込む。

0044

固定ネジ11をハウジング3のネジ孔3bに対してある程度締め込むと、筒状体6の端部6eが取付穴3aの径方向面を区画する奥端面3eに接触し、筒状体6の機内側への移動が規制されるとともに、シールカバー5が筒状体6に対して近接する方向に相対移動して、筒状体6の端部6dが二次シール部材13に接触した状態となる。すなわち、取付穴3aの奥端面3eは、筒状体6の軸方向の力を受け軸方向の移動を規制する受け部として機能している。尚、図5(b)では、筒状体6の端部6dと段部52の側端面52Bとが二次シール部材13に接触しているが、二次シール部材13を圧縮していない状態を図示している。

0045

図5(c)に示されるように、図5(b)の状態から、円筒部5aの側端面5dがハウジング3の端部3cに接触するまで固定ネジ11を締め込むと、シールカバー5が筒状体6に対して近接する方向にさらに相対移動し、二次シール部材13が筒状体6の端部6dと段部52の側端面52Bとにより軸方向に挟圧されて拡径するようになる。これにより、二次シール部材13の内径側が外周面52Aに圧接されるように、二次シール部材13の外径側が取付穴3aの内周面に圧接されるように二次シール部材13が変形するため、二次シール部材13と、小径部51の外周面52Aと、取付穴3aの内周面との圧接力が高まり、密封性が向上する。

0046

その後、セットスクリュー10bによりスリーブカラー9およびスリーブ4を回転軸2に対して固定し、セットプレート12を取り外すことにより、シール装置1のハウジング3への取り付けが完了する。

0047

これによれば、本実施例のシール装置1の取付構造は、シール装置1を固定ネジ11によりハウジング3に取り付けたときには、筒状体6の機内側の端部6eがハウジング3の取付穴3aに設けられる受け部としての奥端面3eに接触し、筒状体6が小径部51に対して段部52に近づく方向に相対移動し、二次シール部材13が筒状体6(大気側の端部6d)と段部52(側端面52B)との間で軸方向に挟圧されて拡径するため、環状突部5cとハウジング3の取付穴3aとの間の密封性が向上し、被密封流体が高圧である場合でもシールカバー5とハウジング3との間を確実に密封することができる。また、筒状体6の機内側の端部6eが取付穴3aの奥端面3eに接触するまでは、二次シール部材13が拡径しないため、取付穴3aに環状突部5cを挿入するときに二次シール部材13により生じる摩擦抵抗を抑えることができ、ハウジング3に対してシール装置1を容易に取り付けることができるとともに挿入時に二次シール部材13は損傷しにくい。

0048

また、筒状体6の機内側の端部6eが接触するハウジング3の受け部が取付穴3aを区画する奥端面3eであることにより、強度が高く、且つ簡素な構造の受け部とすることができる。

0049

また、筒状体6と小径部51との間には、筒状体6に対して軸方向に延びて形成される長孔6bと、小径部51に設けられ長孔6bに挿入可能なガイドピン53と、で構成され、筒状体6と小径部51との相対移動を軸方向に案内するガイド手段が設けられているため、二次シール部材13を筒状体6と段部52の側端面52Bとの間で軸方向に確実に挟圧することができる。具体的には、長孔6bとガイドピン53とにより小径部51に対する筒状体6の周方向の移動が規制されるため、筒状体6と段部52の側端面52Bとの間で二次シール部材13を挟圧する際に、二次シール部材13に捩じれが生じることが抑制される。言い換えれば、二次シール部材13を軸方向に挟圧できるため、二次シール部材13を周方向に均等に拡径させることができる。尚、長孔6b及びガイドピン53は、筒状体6と小径部51との周方向に複数設けられていてもよい。

0050

さらに、筒状体6の外径は、環状突部5cの外径と略同一となっているため、二次シール部材13を筒状体6と段部52の側端面52Bとの間で軸方向に均等に力を作用させて挟圧することができる。具体的には、筒状体6と環状突部5cとの間に径方向の段差が生じる場合には、該段差部分に圧縮された二次シール部材13が逃げてしまう虞があるが、本実施例のシール装置1にあっては、筒状体6の外径と環状突部5cの外径とが取付穴3aの内周面と略同一であるため、二次シール部材13が拡径されたときに該二次シール部材13を取付穴3aの内周面に効率よく圧接させることができる。

0051

また、二次シール部材13は、滑りやすく、かつ変形しにくいフッ素樹脂により構成されることにより、二次シール部材13を筒状体6と段部52との間で軸方向に挟圧したときに、二次シール部材13に捩じれ等が生じにくく、周方向に均等に変形させることができる。さらに、二次シール部材13を小径部51に挿通した後、筒状体6を小径部51に挿通する構成であるため、従来のように二次シール部材の内径を拡径させて溝部に嵌め込むような工程が必要なく、伸縮性の低い二次シール部材13いわゆるスクイーズパッキンであってもシールカバー5に対して組み付けやすい。

0052

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

0053

例えば、前記実施例では、二次シール部材13は、PTFE等のフッ素樹脂により形成されたものとして説明したが、二次シール部材の素材は、シール装置1の使用環境密封対象となる流体の性質に応じて適宜変更されてもよい。

0054

また、前記実施例では、ハウジング3の取付穴3aの奥端面3eが筒状体6の受け部として機能する構成について説明したが、これに限らず、例えば受け部は取付穴3aの内周から内径方向に突出する突出部(例えばピン)等であってもよく、筒状体6の機内側の端部6eに対して周方向に亘って接触するものでなくてもよい。

0055

また、受け部は、小径部51の先端よりも先に筒状体6に接触可能であれば、例えば、小径部51よりも外径側にのみ設けられていてもよい。また、上記のような構成であれば、筒状体6と段部52の側端面52Bとが二次シール部材13に接触した状態において、必ずしも筒状体6の機内側の端部6eが小径部51の先端よりも機内側に位置していなくてもよい。

0056

また、前記実施例では、段部52は、環状突部5cの先端から大気側に向けて所定距離延びる小径部51が形成されることにより、小径部51と環状突部5cとの間に軸方向に対して直角に形成されるものとして説明したが、これに限らず、例えば段部はシールカバーの円筒部の機内側の端面から直接小径部が形成されることにより、小径部と円筒部との間に軸方向に対して直角に形成されるものであってもよい。また、段部52の側端面52Bは軸方向に対して傾斜するように形成されていてもよい。

実施例

0057

また、ガイド手段は、筒状体6と小径部51との相対移動を軸方向に案内できるものであれば、自由に構成されてよく、例えば筒状体と小径部との間には、小径部に対して軸方向に延びて形成される長孔と、筒状体に設けられ長孔に挿入可能なガイドピンと、で構成されていてもよい。また、長孔に限られず、軸方向の端部が開放された切欠き溝であってもよい。また、シール装置には、必ずしもガイド手段が設けられていなくてもよい。

0058

1シール装置
2回転軸(軸)
3ハウジング
3a取付穴
3bネジ孔
3c 端部
3e奥端面(受け部)
4スリーブ
5シールカバー
5a円筒部
5b貫通孔
5c 環状突部
5d 端面
5f挿通孔
6筒状体
6b長孔(ガイド手段)
6c 貫通孔
6d 端部
6e 端部
11固定ネジ(締結手段)
13二次シール部材
20,21回転密封環
20a,21a摺動面
30,31固定密封環
30a,31a 摺動面
40ボルト
51小径部
51a ネジ孔
52 段部
53ガイドピン(ガイド手段)
60,61 ベローズ部材

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