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技術 メカニカルシール

出願人 イーグル工業株式会社イーグルブルグマンジャパン株式会社
発明者 喜藤雅和瀧ヶ平宜昭
出願日 2019年4月2日 (2年6ヶ月経過) 出願番号 2020-512247
公開日 2021年4月8日 (6ヶ月経過) 公開番号 WO2019-194154
状態 未査定
技術分野 メカニカルシール
主要キーワード 外縁面 セットスクリュ 挿方向 内周寸法 環状薄板 ベローズ部材 セットリング 焼結カーボン
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(2021年4月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (13)

課題・解決手段

ボルトに対して回転力伝わり難く、かつボルトの緩みを防止することができるメカニカルシールを提供する。回転軸2とともに回転する回転密封環20,21と、固定密封環30,31と、固定密封環30,31を保持するアダプタ5と、を備え、ボルト11によりアダプタ5がシールカバー3に固定されるメカニカルシール1であって、アダプタ5に軸方向に当接し、シールカバー3のネジ孔3fに対して螺挿されるボルト11の胴部11aが貫通する貫通孔9dが設けられているホルダ9を備え、ホルダ9は、回転軸2を取り囲むように複数配置されている。

概要

背景

従来、ポンプコンプレッサ等の回転機械回転軸シールカバーとの間に設けられるメカニカルシールは、回転軸に固定される回転密封環に対して固定密封環付勢手段によって付勢し、回転密封環と固定密封環の摺動面を互いに密接させた状態で相対回転させることにより、被密封流体軸封している。また、固定密封環のシールカバーへの固定には、アダプタを用い、アダプタに固定密封環を保持させるとともにアダプタをシールカバーの凹部に軸方向から挿入して固定することで、組み立てが簡単になっている。

例えば、特許文献1のメカニカルシールにあっては、外周にOリングを装着したアダプタをシールカバーの凹部に軸方向から挿入した状態で、環状薄板をアダプタの側端とシールカバーの側端にそれぞれ当接させて、頭部付きのボルトを環状薄板の貫通孔挿通しシールカバーの軸方向に延びる雌ネジ部に螺合させて環状薄板をシールカバーに固定し、アダプタを軸方向に位置決め固定している。しかし、シールカバーの内周とアダプタの外周との間には、Oリングが介在しているだけであるため、シールカバーに対してアダプタが回転しやすく、シール性が低いものであった。

一方、特許文献2のメカニカルシールにあっては、シールカバーの凹部の側端にOリングを装着した後、外周にOリングを装着したアダプタをシールカバーの凹部に軸方向から挿入した状態で、皿ネジをシールカバーの軸方向に延びる雌ネジ部に螺合させ該皿ネジの頭部の一部でアダプタを軸方向に押し込むことでシールカバーの凹部の側端のOリングを潰した状態で位置決め固定し、アダプタの回転を抑制しつつシールカバーとアダプタとのシール性を高めている。

概要

ボルトに対して回転力伝わり難く、かつボルトの緩みを防止することができるメカニカルシールを提供する。回転軸2とともに回転する回転密封環20,21と、固定密封環30,31と、固定密封環30,31を保持するアダプタ5と、を備え、ボルト11によりアダプタ5がシールカバー3に固定されるメカニカルシール1であって、アダプタ5に軸方向に当接し、シールカバー3のネジ孔3fに対して螺挿されるボルト11の胴部11aが貫通する貫通孔9dが設けられているホルダ9を備え、ホルダ9は、回転軸2を取り囲むように複数配置されている。

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、ボルトに対して回転力が伝わり難く、かつボルトの緩みを防止することができるメカニカルシールを提供する

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

回転軸とともに回転する回転密封環と、固定密封環と、前記固定密封環を保持するアダプタと、を備え、ボルトにより前記アダプタがシールカバーに固定されるメカニカルシールであって、前記アダプタに軸方向に当接し、前記シールカバーのネジ孔に対して螺挿される前記ボルトの胴部が貫通する貫通孔が設けられているホルダを備え、前記ホルダは、前記回転軸を取り囲むように複数配置されていることを特徴とするメカニカルシール。

請求項2

前記ホルダは、前記貫通孔の周りに前記ボルトの頭部の底部が当接する内鍔部が形成されている請求項1に記載のメカニカルシール。

請求項3

前記アダプタに対する前記ホルダの当接部は、外径側に延びる外鍔部である請求項1または2に記載のメカニカルシール。

請求項4

前記ホルダには、前記ボルトの頭部を収容する収容凹部が設けられている請求項1ないし3のいずれかに記載のメカニカルシール。

請求項5

前記シールカバーには、前記ホルダを収容する収容凹部が設けられている請求項1ないし4のいずれかに記載のメカニカルシール。

請求項6

前記ホルダと前記シールカバーの前記収容凹部とは、螺挿方向視円形に形成されており、かつ嵌合されている請求項5に記載のメカニカルシール。

請求項7

前記ホルダと前記シールカバーの前記収容凹部とは、螺挿方向視非円形に形成されており、かつ嵌合されている請求項5に記載のメカニカルシール。

請求項8

前記外鍔部の内径側と前記シールカバーとの間には、前記アダプタが挟まれ、前記外鍔部の外径側と前記シールカバーとの間には、間隙が形成されている請求項3ないし7のいずれかに記載のメカニカルシール。

請求項9

前記ボルトの螺挿方向における前記ホルダと前記シールカバーとの間には、スクイズパッキンが配置されている請求項1ないし8のいずれかに記載のメカニカルシール。

技術分野

0001

本発明は、メカニカルシール、特にボルトによりアダプタシールカバーに固定されるメカニカルシールに関する。

背景技術

0002

従来、ポンプコンプレッサ等の回転機械回転軸とシールカバーとの間に設けられるメカニカルシールは、回転軸に固定される回転密封環に対して固定密封環付勢手段によって付勢し、回転密封環と固定密封環の摺動面を互いに密接させた状態で相対回転させることにより、被密封流体軸封している。また、固定密封環のシールカバーへの固定には、アダプタを用い、アダプタに固定密封環を保持させるとともにアダプタをシールカバーの凹部に軸方向から挿入して固定することで、組み立てが簡単になっている。

0003

例えば、特許文献1のメカニカルシールにあっては、外周にOリングを装着したアダプタをシールカバーの凹部に軸方向から挿入した状態で、環状薄板をアダプタの側端とシールカバーの側端にそれぞれ当接させて、頭部付きのボルトを環状薄板の貫通孔挿通しシールカバーの軸方向に延びる雌ネジ部に螺合させて環状薄板をシールカバーに固定し、アダプタを軸方向に位置決め固定している。しかし、シールカバーの内周とアダプタの外周との間には、Oリングが介在しているだけであるため、シールカバーに対してアダプタが回転しやすく、シール性が低いものであった。

0004

一方、特許文献2のメカニカルシールにあっては、シールカバーの凹部の側端にOリングを装着した後、外周にOリングを装着したアダプタをシールカバーの凹部に軸方向から挿入した状態で、皿ネジをシールカバーの軸方向に延びる雌ネジ部に螺合させ該皿ネジの頭部の一部でアダプタを軸方向に押し込むことでシールカバーの凹部の側端のOリングを潰した状態で位置決め固定し、アダプタの回転を抑制しつつシールカバーとアダプタとのシール性を高めている。

先行技術

0005

特許第4684421号公報(第4頁、第1図〜第4図)
特許第6196727号公報(第4頁、第2図)

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、特許文献2にあっては、皿ネジはアダプタに直接接触する構成であって、アダプタに回転軸からの回転力が加わると、シールカバーに対してアダプタが相対回転することにより、アダプタに当接している皿ネジの頭部に対して回転力が直接伝わってしまうため、皿ネジに緩みが生じやすいという問題があった。

0007

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、ボルトに対して回転力が伝わり難く、かつボルトの緩みを防止することができるメカニカルシール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

0008

前記課題を解決するために、本発明のメカニカルシールは、
回転軸とともに回転する回転密封環と、固定密封環と、前記固定密封環を保持するアダプタと、を備え、ボルトにより前記アダプタがシールカバーに固定されるメカニカルシールであって、
前記アダプタに軸方向に当接し、前記シールカバーのネジ孔に対して螺挿される前記ボルトの胴部が貫通する貫通孔が設けられているホルダを備え、前記ホルダは、前記回転軸を取り囲むように複数配置されていることを特徴としている。
この特徴によれば、アダプタが複数のホルダのそれぞれの貫通孔を貫通するボルトによりシールカバーに固定されるため、シールカバーに対するアダプタの回転が抑制されるとともに、アダプタに回転力が加わってもホルダが回転力を受けるため、ボルトに対して回転力が伝わり難く、ボルトの緩みを防止することができる。

0009

好適には、前記ホルダは、前記貫通孔の周りに前記ボルトの頭部の底部が当接する内鍔部が形成されている。
これによれば、ボルトの頭部とシールカバーとの間に内鍔部が挟まれた状態で、ホルダをシールカバーに対して押さえつけて固定するため、ホルダの軸方向の位置決め精度がよく、かつホルダをシールカバーに強固に固定することができる。

0010

好適には、前記アダプタに対する前記ホルダの当接部は、外径側に延びる外鍔部である。
これによれば、外鍔部によりアダプタをシールカバーに対して押さえつけて固定するため、アダプタをシールカバーに強固に固定することができる。

0011

好適には、前記ホルダには、前記ボルトの頭部を収容する収容凹部が設けられている。
これによれば、ボルトの頭部がホルダよりも外側に張り出す量が少ない、または外側に張り出さない。

0012

好適には、前記シールカバーには、前記ホルダを収容する収容凹部が設けられている。
これによれば、ホルダがシールカバーよりも外側に張り出す量が少ない、または外側に張り出さない。

0013

好適には、前記ホルダと前記シールカバーの前記収容凹部とは、螺挿方向視円形に形成されており、かつ嵌合されている。
これによれば、シールカバーの収容凹部に対するホルダの組み付け/組み立てを簡単に行うことができる。

0014

好適には、前記ホルダと前記シールカバーの前記収容凹部とは、螺挿方向視非円形に形成されており、かつ嵌合されている。
これによれば、ホルダがシールカバーの収容凹部に嵌合された状態でアダプタに回転力が加わってもホルダの回転力が規制されるため、ボルトに対して回転力が伝わることがなく、より確実にボルトの緩みを防止することができる。

0015

好適には、前記外鍔部の内径側と前記シールカバーとの間には、前記アダプタが挟まれ、
前記外鍔部の外径側と前記シールカバーとの間には、間隙が形成されている。
これによれば、ボルトを締め付けたときに、シールカバーとの間でアダプタを挟圧するための押圧力をホルダの外鍔部の内径側に集中させることができる。

0016

好適には、前記ボルトの螺挿方向における前記ホルダと前記シールカバーとの間には、スクイズパッキンが配置されている。
これによれば、ホルダにより押圧されるアダプタによってスクイズパッキンがボルトの螺挿方向に圧縮されるため、シール性が高い。

図面の簡単な説明

0017

本発明の実施例1におけるメカニカルシールの構造を示す断面図である。
実施例1におけるホルダによるアダプタの固定構造を示す拡大断面図である。
実施例1におけるホルダによるアダプタの固定構造を示す機内側から見た平面図である。
(a)および(b)は、実施例1におけるホルダの構造を示す斜視図であり、(c)は、同じく下面図である。
実施例1におけるホルダによるアダプタの取付手順を示す図である。
(a)および(b)は、実施例1における変形例A,Bのホルダの構造を示す下面図であり、(c)は、変形例A,Bのホルダによるアダプタの固定構造を示す拡大断面図である。
(a)および(b)は、実施例1における変形例C,Dのホルダの構造を示す下面図であり、(c)は、変形例C,Dのホルダによるアダプタの固定構造を示す拡大断面図である。
(a)および(b)は、実施例1における変形例E,Fのホルダの構造を示す下面図であり、(c)は、変形例E,Fのホルダによるアダプタの固定構造を示す拡大断面図である。
(a)および(b)は、実施例1における変形例G,Hのホルダの構造を示す下面図であり、(c)は、変形例G,Hのホルダによるアダプタの固定構造を示す拡大断面図である。
(a)および(b)は、実施例1における変形例I,Jのホルダの構造を示す下面図であり、(c)は、変形例I,Jのホルダによるアダプタの固定構造を示す拡大断面図である。
(a)および(b)は、実施例1における変形例K,Mのホルダの構造を示す下面図であり、(c)は、変形例K,Mのホルダによるアダプタの固定構造を示す拡大断面図である。
本発明の実施例2におけるメカニカルシールの構造を示す断面図である。

0018

本発明に係るメカニカルシール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。

0019

実施例1に係るメカニカルシールにつき、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。

0020

図1に示されるように、本実施例のメカニカルシール1は、ポンプやコンプレッサ等の回転機械の回転軸2とシールカバー3との間に設けられており、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3およびアダプタ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によって固定密封環30,31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。尚、本実施のメカニカルシール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。

0021

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。

0022

図1に示されるように、シールカバー3は、ステンレス鋼からなり、略円筒状に形成され、円筒部3a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3bが形成されている。シールカバー3の内径側には、大気側にベローズ部材60の一端が固定される第1環状取付部3gと、第1環状取付部3gよりも機内側かつ外径側にフランジ付き円筒状のバッフル8が取り付けられる第2環状取付部3hが形成されており、シールカバー3の内側は段付き状に構成されている。

0023

図1および図2に示されるように、円筒部3aの機内側の端面部3cには、貫通孔3bの周りに大気側へ凹む環状凹部3dが設けられ、この環状凹部3dの径方向に延びる底面の内径側には、円環状のスクイズパッキン7が挿嵌される環状溝部3eが設けられている。尚、スクイズパッキン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、環状凹部3dの径方向に延びる底面の外径側、すなわち環状溝部3eよりも外径側には、大気側に向けて軸方向に延びるネジ孔としての雌ネジ孔3fが設けられている。尚、雌ネジ孔3fには、シールカバー3に対してアダプタ5を固定するためのボルト11の胴部11aが螺合される。

0024

また、図2および図3に示されるように、円筒部3aの機内側の端面部3cには、雌ネジ孔3fを中心にホルダ9が挿嵌される収容凹部10、いわゆる座ぐり穴が形成されている。収容凹部10は、雌ネジ孔3fの開口端部、すなわち機内側端部から外径方向に直交して連なる環状の底面部10aと、底面部10aの外径側端部から機内側へ延びる第1側面部10bと、第1側面部10bの機内側端部の外径側から直交する方向に延びて連なる外縁面部10cと、外縁面部10cの外径側端部から機内側へ延びる第2側面部10dとにより区画されることにより、段付き円筒状の空間として構成されている。また、第1側面部10bの機内側端部の内径側、すなわち貫通孔3b側は、内径方向において環状凹部3dの径方向に延びる底面と直交して連なっている。尚、収容凹部10は、雌ネジ孔3fとともにシールカバー3の周方向に4等配されている(特に図3参照)。

0025

図1に示されるように、アダプタ5は、ステンレス鋼からなり、フランジ付き円筒状に形成され、円筒部5aと、円筒部5aの大気側端部において外径方向に延びる環状のフランジ部5bから構成され、円筒部5aの内側に回転軸2を挿通可能な貫通孔5cが形成されている。アダプタ5の内径側には、機内側にベローズ部材61の一端が固定される環状取付部5kが形成されている。

0026

図1および図2に示されるように、アダプタ5の大気側端部には、円筒部5aよりも大径の取付部5dが設けられ、取付部5dの外周寸法は、シールカバー3の貫通孔3bの開口端部、すなわち機内側端部における内周寸法と略同一に構成されている。また、フランジ部5bの外径部には、大気側の第1外周面5eと、第1外周面5eの機内側端部から内径方向に延び直交して連なる機内側の環状面部5fと、環状面部5fの内径側端部から機内側へ延びる第2外周面5gと、から環状段部5hが形成されている。

0027

また、シールカバー3の貫通孔3bに対してアダプタ5の取付部5dが挿嵌された状態では、シールカバー3の環状凹部3dの径方向に延びる底面に対してアダプタ5のフランジ部5bの大気側の環状面部5mが軸方向に当接している。このとき、アダプタ5のフランジ部5bの外径部に形成される環状段部5h、すなわち第1外周面5eは、シールカバー3の収容凹部10の第1側面部10bと軸方向に連続するように構成されている。また、アダプタ5の環状段部5hを構成する機内側の環状面部5fは、シールカバー3の収容凹部10を構成する外径側の外縁面部10cよりも間隙Δだけ軸方向位置が機内側となるように形成されている。

0028

次いで、ホルダ9について詳しく説明する。図1図4に示されるように、ホルダ9は、ステンレス鋼からなり、フランジ付き円筒状に形成され、円筒部9aと、円筒部9aの機内側端部において外径方向に延びる環状の外鍔部および当接部としてのフランジ部9bから構成され、円筒部9aの大気側、すなわちシールカバー3側の内鍔部としての底部9cの径方向の中心には、軸方向に貫通する貫通孔9dが形成されている。また、ホルダ9は、シールカバー3の収容凹部10に挿嵌されることにより、貫通孔9dにボルト11の胴部11aを挿通させてボルト11を保持した状態で、シールカバー3の雌ネジ孔3fに対してボルト11の胴部11aを螺合させることができるようになっている。

0029

また、ホルダ9には、円筒部9aと、底部9cの機内側端面とから収容凹部9eが形成され、収容凹部9eには、ボルト11の頭部11bが収容可能となっている。また、ボルト11の頭部11bの径は、胴部11aの径よりも大きく構成され、また、収容凹部9eの径は、貫通孔9dの径よりも大きく構成されている。そのため、ホルダ9によりボルト11を保持した状態で、シールカバー3の雌ネジ孔3fにボルト11の胴部11aを螺合させることにより、収容凹部9eに収容されたボルト11の頭部11bの底部としての大気側端面をホルダ9の底部9cの機内側端面に対して軸方向に圧接させることができる。尚、ホルダ9の収容凹部9eは、円筒状の空間として形成されているが、これに限らず、ボルト11の頭部11bを収容できるものであれば、形状は自由に形成されてよい。

0030

さらに、ホルダ9のフランジ部9bは、内径側、すなわち貫通孔3b側がアダプタ5の環状段部5hと軸方向に重なる位置まで張り出しているため、ホルダ9のフランジ部9bの内径側とシールカバー3の環状凹部3dの径方向に延びる底面とでアダプタ5のフランジ部5bの環状段部5hを軸方向に挟み込むことができる。このとき、シールカバー3の環状凹部3dの底部、すなわち環状溝部3eとアダプタ5のフランジ部5bとの間に配置されるスクイズパッキン7がボルト11の螺挿方向に圧縮される。

0031

次いで、メカニカルシール1の組立手順について説明する。図5に示されるように、先ず、シールカバー3の第1環状取付部3gにベローズ部材60および固定密封環30を固定するとともに、アダプタ5の環状取付部5kにベローズ部材61および固定密封環31を固定する。次に、シールカバー3の貫通孔3bに機内側からスリーブ4を挿通し、スリーブ4の保持部4aに固定される回転密封環20の摺動面20aを固定密封環30の摺動面30aに当接させる。また、シールカバー3の環状溝部3eには、二硫化モリブデングリスを薄く塗布したスクイズパッキン7を挿嵌する。

0032

次に、バッフル8を機内側からシールカバー3とスリーブ4との間の隙間に挿入する。このとき、バッフル8のフランジ部8aに設けられる切欠部8bに対してシールカバー3の第2環状取付部3hに設けられる係止ピン3mを嵌入させることにより、シールカバー3に対するバッフル8の相対回転が規制される。

0033

次に、アダプタ5の取付部5dをシールカバー3の貫通孔3bに挿嵌し、アダプタ5に固定される固定密封環31の摺動面31aをスリーブ4の保持部4aに固定される回転密封環21の摺動面21aに当接させる。このとき、バッフル8の機内側端部に設けられる切欠部8cに対してアダプタ5の取付部5dに設けられる係止ピン5nを嵌入させることにより、シールカバー3に対するアダプタ5の相対回転が規制される。

0034

最後に、シールカバー3の収容凹部10およびアダプタ5の環状段部5hに対してホルダ9を挿嵌し、ホルダ9の貫通孔9dにボルト11の胴部11aを挿通してホルダ9によりボルト11を保持した状態で、シールカバー3の雌ネジ孔3fに対してボルト11の胴部11aを螺合させることにより、シールカバー3に対してアダプタ5が固定される。

0035

尚、シールカバー3の貫通孔3bから露出するスリーブ4の大気側端部には、セットリング12が外嵌されており、メカニカルシール1を組み立てた後、図1に示されるように、スリーブ4に回転軸2を挿通し、セットスクリュ13により周方向に複数箇所で均等に締結することにより、回転軸2に対してメカニカルシール1が取り付けられる。

0036

これによれば、本実施例のメカニカルシール1は、アダプタ5が複数のホルダ9のそれぞれの貫通孔9dを貫通するボルト11によりシールカバー3に固定されるため、シールカバー3に対するアダプタ5の回転が抑制されるとともに、アダプタ5に回転力が加わってもホルダ9が回転力を受けるため、ボルト11に対して回転力が伝わり難く、ボルト11の緩みを防止することができる。

0037

また、ホルダ9は、貫通孔9dの周りにボルト11の頭部11bの底部としての大気側端面が当接する底部9cが形成されているため、ボルト11の頭部11bとシールカバー3の収容凹部10の底面部10aとの間にホルダ9の底部9cが挟まれた状態で、ホルダ9をシールカバー3に対して押さえつけて固定するため、ホルダ9をシールカバー3に強固に固定することができる。

0038

また、ホルダ9のフランジ部9bの内径側、すなわち貫通孔3b側によりアダプタ5のフランジ部5bをシールカバー3の環状凹部3dに対して押さえつけて固定するため、アダプタ5をシールカバー3に強固に固定することができる。また、シールカバー3の収容凹部10の底面部10aにホルダ9の底部9cが当接するまでボルト11を締め付ければ、アダプタ5のフランジ部5bの機内側の環状面部5fに対するホルダ9のフランジ部9bの位置が所定の締め付け位置となるため、軸方向の位置決め精度がよく、組み付けが簡単である。

0039

さらに、ホルダ9のフランジ部9bの内径側とシールカバー3の環状凹部3dの径方向に延びる底面とには、アダプタ5のフランジ部5bが挟まれる一方で、ホルダ9のフランジ部9bの外径側とシールカバー3の収容凹部10の外縁面部10cとの間には、軸方向の間隙Δ(図2参照)が形成されているため、ボルト11を締め付けたときに、ホルダ9をシールカバー3に対して押さえつけてシールカバー3との間でアダプタ5のフランジ部5bを挟圧するための押圧力をホルダ9のフランジ部9bの内径側に集中させることができる。尚、ホルダ9のフランジ部9bの外径側とシールカバー3の収容凹部10の外縁面部10cとは、軸方向に当接していてもよい、すなわち間隙Δを設けなくともよい。

0040

また、ボルト11の螺挿方向におけるホルダ9のフランジ部9bの内径側とシールカバー3の環状凹部3dの底部との間には、スクイズパッキン7が配置されているため、ボルト11を締め付けたときのホルダ9の押圧力を受けたアダプタ5のフランジ部5bによってスクイズパッキン7がボルト11の螺挿方向に圧縮され、シール性が高い。このことから、金属製のベローズ部材60,61を用いるような高圧の被密封流体の軸封を行うメカニカルシールを構成することが可能となる。また、アダプタ5とシールカバー3との間にスクイズパッキン7が介在することにより、アダプタ5とシールカバー3との間の摩擦が大きくなるため、シールカバー3に対するアダプタ5の相対回転を抑制することができる。

0041

また、ホルダ9には、ボルト11の頭部11bを収容する収容凹部9eが設けられているため、ボルト11の頭部11bがホルダ9よりも外側、すなわち機内側に張り出さず、省スペース化することができる。尚、ホルダ9の収容凹部9eは、ボルト11の頭部11bがホルダ9よりも外側、すなわち機内側に僅かに張り出すように構成されていてもよい。

0042

また、シールカバー3には、ホルダ9を収容する収容凹部10が設けられているため、ホルダ9がシールカバー3の機内側の端面部3cよりも外側に張り出さず、省スペース化することができる。尚、シールカバー3の収容凹部10は、ホルダ9の一部がシールカバー3の機内側の端面部3cよりも外側すなわち機内側に僅かに張り出すように構成されていてもよい。

0043

また、ホルダ9は螺挿方向視円形に形成され、シールカバー3の収容凹部10は、螺挿方向視略円形に形成されており、ホルダ9がシールカバー3の収容凹部10に挿嵌された状態で、ホルダ9がシールカバー3およびアダプタ5に対して相対回転可能であるため、アダプタ5に回転力が加わってもホルダ9が回転力を受けて回転しやすく、ボルト11に対して回転力がより伝わり難く、ボルト11の緩みを防止することができる。尚、ホルダ9は、シールカバー3の収容凹部10に挿嵌された状態で回転可能であれば、例えば螺挿方向視で多角形状に構成されてもよい。また、シールカバー3の収容凹部10に対するホルダ9の組み付け/組み立てを簡単に行うことができる。

0044

また、シールカバー3の周方向に複数設けられる収容凹部10にそれぞれホルダ9を設けることにより、従来のようなシールカバー3の周方向に沿って連続する環状薄板に比べてホルダ9同士の間に周方向に空間を確保することができ、機内側からの伝熱を抑制することができる。また、シールカバー3、アダプタ5、ホルダ9は、同じステンレス鋼を素材としているため、熱膨張によって相対的に応力が作用し難くなっている。

0045

次いで、実施例1におけるホルダ9の変形例について説明する。実施例1におけるホルダ9の変形例Aとして、図6(a)に示されるホルダ109は、外径方向に延びるフランジ部を有さない螺挿方向視円形に形成されている。また、シールカバー103は、環状凹部103bが外径側まで形成されている。また、アダプタ105は、フランジ部105bがシールカバー103の環状凹部103bの外径部まで延びており、アダプタ105のフランジ部105bとシールカバー103の環状凹部103bとにより、収容凹部110が形成されている。また、アダプタ105のフランジ部105bには、シールカバー103の雌ネジ孔103hに対応する位置に軸方向に貫通する貫通孔105kが形成されている(図6(c)参照)。

0046

また、実施例1におけるホルダ9の変形例Bとして、図6(b)に示されるホルダ209は、外径方向に延びるフランジ部を有さない螺挿方向視スタジアム形に形成されている。また、ホルダ209は、シールカバー103の径方向と直交する方向の端部がそれぞれ切り欠かれており、収容凹部209eは、シールカバー103の径方向と直交する方向に開放する直方体形状に形成されている。尚、変形例Bのホルダ209が適用されるシールカバーおよびアダプタは、前述したシールカバー103およびアダプタ105と同一構成であるため、説明を省略する。また、「切り欠き」は実際に切り欠かれて製造される必要はなく切り欠かれた形状であればよいとう意味である。以下においても同様である。

0047

これによれば、変形例A,Bのホルダ109,209は螺挿方向視円形または螺挿方向視スタジアム形に形成され、ホルダ109,209がシールカバー103およびアダプタ105に対して相対回転可能であるため、アダプタ105に回転力が加わってもホルダ109,209が回転力を受けて回転しやすく、ボルト11に対して回転力がより伝わり難く、ボルト11の緩みを防止することができる。また、シールカバー103の収容凹部110に対するホルダ9の組み付け/組み立てを簡単に行うことができる。

0048

また、実施例1におけるホルダ9の変形例Cとして、図7(a)に示されるホルダ309は、螺挿方向視円形に形成され、シールカバー303の内径側および外径側に対応して略半円状のフランジ部309bがそれぞれ形成されている。また、シールカバー303の収容凹部310は、ホルダ309の形状に合わせて螺挿方向視円形に形成されている(図7(c)参照)。

0049

また、実施例1におけるホルダ9の変形例Dとして、図7(b)に示されるホルダ409は、螺挿方向視スタジアム形に形成され、シールカバー303の内径側および外径側に対応して略半円状のフランジ部409bがそれぞれ形成されている。また、ホルダ409は、フランジ部409bと直交する方向の端部がそれぞれ切り欠かれるとともに、収容凹部409eは、フランジ部409bと直交する方向に開放する直方体形状に形成されている。尚、変形例Dのホルダ409が適用されるシールカバーは、前述したシールカバー303と同一構成であるため、説明を省略する。

0050

また、実施例1におけるホルダ9の変形例Eとして、図8(a)に示されるホルダ509は、螺挿方向視円形に形成され、シールカバー503の内径側に対応してフランジ部509bが形成されている。また、シールカバー503の収容凹部510は、ホルダ509の形状に合わせて螺挿方向視円形に形成されている(図8(c)参照)。

0051

また、実施例1におけるホルダ9の変形例Fとして、図8(b)に示されるホルダ609は、螺挿方向視スタジアム形に形成され、シールカバー503の内径側および外径側に対応して略半円状のフランジ部609bがそれぞれ形成されている。また、ホルダ609は、フランジ部609bと直交する方向の端部がそれぞれ切り欠かれるとともに、収容凹部609eは、フランジ部609bと直交する方向に開放する直方体形状に形成されている。尚、変形例Fのホルダ609が適用されるシールカバーは、前述したシールカバー503と同一構成であるため、説明を省略する。

0052

これによれば、ホルダ309,409,509,609の形状とシールカバー303,503の収容凹部310,510とは、螺挿方向視円形または螺挿方向視スタジアム形に形成されており、かつ嵌合されているため、ホルダ309,409,509,609がシールカバー303,503の収容凹部310,510に嵌合された状態でアダプタ5に回転力が加わってもホルダ309,409,509,609の回転力が規制されるため、ボルト11に対して回転力が伝わることがなく、より確実にボルト11の緩みを防止することができる。また、シールカバー303,503の収容凹部310,510に対するホルダ309,409,509,609の組み付け/組み立てを簡単に行うことができる。

0053

また、実施例1におけるホルダ9の変形例Gとして、図9(a)に示されるホルダ709は、螺挿方向視正方形に形成され、シールカバー703の内径側および外径側に対応してフランジ部709bがそれぞれ形成されている。また、シールカバー703の収容凹部710は、ホルダ709の形状に合わせて螺挿方向視正方形に形成されている(図9(c)参照)。

0054

また、実施例1におけるホルダ9の変形例Hとして、図9(b)に示されるホルダ809は、螺挿方向視長方形に形成され、シールカバー703の内径側および外径側に対応してフランジ部809bがそれぞれ形成されている。尚、ホルダ809の収容凹部809eは、フランジ部809bと直交する方向に開放する直方体形状に形成されている。尚、変形例Hのホルダ809が適用されるシールカバーは、前述したシールカバー703と同一構成であるため、説明を省略する。

0055

また、実施例1におけるホルダ9の変形例Iとして、図10(a)に示されるホルダ909は、螺挿方向視正方形に形成され、シールカバー903の内径側に対応してフランジ部909bが形成されている。また、シールカバー903の収容凹部910は、ホルダ909の形状に合わせて螺挿方向視正方形に形成されている(図10(c)参照)。

0056

また、実施例1におけるホルダ9の変形例Jとして、図10(b)に示されるホルダ1009は、螺挿方向視長方形に形成され、シールカバー903の内径側に対応してフランジ部1009bが形成されている。尚、ホルダ1009の収容凹部1009eは、フランジ部1009bと直交する方向に開放する直方体形状に形成されている。尚、変形例Jのホルダ1009が適用されるシールカバーは、前述したシールカバー903と同一構成であるため、説明を省略する。

0057

また、実施例1におけるホルダ9の変形例Kとして、図11(a)に示されるホルダ1109は、外径方向に延びるフランジ部を有さない螺挿方向視正方形に形成されている。また、シールカバー1103は、環状凹部1103bが外径側まで形成されている。また、アダプタ1105は、フランジ部1105bがシールカバー1103の環状凹部1103bの外径部まで延びており、アダプタ105のフランジ部1105bとシールカバー1103の環状凹部1103bとにより、収容凹部1110が形成されている。また、アダプタ1105のフランジ部1105bには、シールカバー1103の雌ネジ孔1103hに対応する位置に軸方向に貫通する貫通孔1105kが形成されている(図11(c)参照)。

0058

また、実施例1におけるホルダ9の変形例Mとして、図11(b)に示されるホルダ1209は、外径方向に延びるフランジ部を有さない螺挿方向視長方形に形成されている。尚、ホルダ1209の収容凹部1209eは、短手方向に開放する直方体形状に形成されている。尚、変形例Mのホルダ1209が適用されるシールカバーおよびアダプタは、前述したシールカバー1103およびアダプタ1105と同一構成であるため、説明を省略する。

0059

これによれば、ホルダ709,809,909,1009,1109,1209とシールカバー703,903,1103の収容凹部710,910,1110とは、螺挿方向視非円形に形成されており、かつ嵌合されているため、ホルダ709,809,909,1009,1109,1209がシールカバー703,903,1103の収容凹部710,910,1110に嵌合された状態でアダプタ5,1105に回転力が加わってもホルダ709,809,909,1009,1109,1209の回転力が規制されるため、ボルト11に対して回転力が伝わることがなく、より確実にボルト11の緩みを防止することができる。尚、螺挿方向視非円形に形成されるホルダおよびシールカバーの収容凹部の形状として四角形のものについて説明したが、これに限らず、例えば六角形八角形等の多角形として形成されていてもよい。

0060

次に、実施例2に係るメカニカルシールにつき、図12を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。

0061

実施例2におけるメカニカルシール1301について説明する。図12に示されるように、本実施例において、メカニカルシール1301は、ポンプやコンプレッサ等の回転機械の回転軸2とシールカバー1303との間に設けられており、スリーブ1304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1303およびアダプタ1305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によって固定密封環30,31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、被密封流体を軸封できるようになっている。尚、本実施のメカニカルシール1301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が同じ方向を向く、いわゆるタンデム形メカニカルシールとして構成されている。

0062

尚、図12においては、ホルダによるシールカバー1303に対するアダプタ1305の固定に実施例1で説明したホルダ9が使用されているが、これに限らず、ホルダとしては、前述した実施例1のホルダ9の変形例A〜Mの構成が適用されてもよい。また、適用されるホルダの構成に合わせてシールカバーおよびアダプタの形状も変更されることは言うまでもない。

0063

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い。

0064

例えば、前記実施例において、ホルダは、シールカバーに形成される収容凹部、またはシールカバーとアダプタのフランジ部により形成される収容凹部に対して挿嵌されるものとして説明したが、シールカバーまたはアダプタのフランジ部に収容凹部が設けられる必要はない。

0065

また、ホルダは、4等配されるものに限らず、周方向に複数配置されていればよい。

0066

また、アダプタは、大気側からシールカバーに対して固定されるものであってもよい。

実施例

0067

また、前記実施例で説明したホルダによるアダプタの固定構造は、シングル形メカニカルシールに適用されてもよい。

0068

1メカニカルシール
2回転軸
3シールカバー
3f雌ネジ孔(ネジ孔)
4スリーブ
5アダプタ
5bフランジ部
5e 第1外周面
5f環状面部
5g 第2外周面
5h 環状段部
7スクイズパッキン
8バッフル
9ホルダ
9a円筒部
9b フランジ部(外鍔部,当接部)
9c 底部(内鍔部)
9d貫通孔
9e収容凹部
10 収容凹部
10a 底面部
10b 第1側面部
10c外縁面部
10d 第2側面部
11ボルト
11a胴部
11b 頭部
20,21回転密封環
20a,21a摺動面
30,31固定密封環
30a,31a 摺動面
60,61 ベローズ部材

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