(57)【要約】【課題】振動や異音の発生を抑制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。【解決手段】回転軸２に固定されるカラー３と、軸方向に延出し回転軸２の回転力を伝達するドライブピン３０と、コンプレッションリング５と、カラー３とコンプレッションリング５との間に配置される付勢部材６と、コンプレッションリング５により固定密封環８に向け押圧されるとともに、ドライブピン３０により回転力が伝達される回転密封環７とを有し、回転軸２とともに周方向に回転する回転側要素と、  ハウジング側に固定される固定密封環８を有した静止側要素と、を備えたメカニカルシール１であって、コンプレッションリング５と回転密封環７との間には、少なくともドライブピン３０の周面近傍まで延びる緩衝部６が配設されていることを特徴としている。【選択図】図１
2020125817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固定されるカラーと、軸方向に延出し前記回転軸の回転力を伝達するドライブピンと、コンプレッションリングと、前記カラーと前記コンプレッションリングとの間に配置される付勢部材と、該コンプレッションリングにより固定密封環に向け押圧されるとともに、前記ドライブピンにより前記回転力が伝達される回転密封環とを有し、前記回転軸とともに周方向に回転する回転側要素と、
ハウジング側に固定される前記固定密封環を有した静止側要素と、を備えたメカニカルシールであって、
前記コンプレッションリングと前記回転密封環との間には、緩衝部が配設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】
前記緩衝部は、少なくとも前記ドライブピンの周面近傍まで延びる緩衝部材であ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。
【請求項３】
前記緩衝部材は、環状に形成されており、前記ドライブピンを少なくとも周方向に挟む開口部が形成されている請求項２に記載のメカニカルシール。
【請求項４】
前記緩衝部材の開口部は、放射方向に延びる切欠き部である請求項２または３に記載のメカニカルシール。
【請求項５】
前記緩衝部材の開口部は、前記ドライブピンが挿通可能な孔部である請求項２または３に記載のメカニカルシール。
【請求項６】
前記緩衝部材は、少なくともゴム材と繊維材とから構成されている請求項１ないし５のいずれかに記載のメカニカルシール。
【請求項７】
前記緩衝部材は、前記コンプレッションリングと前記回転密封環に対して、周方向に相対移動可能に配設されている請求項１ないし６のいずれかに記載のメカニカルシール。
【請求項８】
前記緩衝部は、前記コンプレッションリングに設けられた突起部であ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。
【請求項９】
前記突起部は、前記コンプレッションリングの周方向に非等配に複数設けられていることを特徴とする請求項８に記載のメカニカルシール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸を軸封するメカニカルシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
メカニカルシールは、流体機器のハウジングと該ハウジングを貫通するように配置される回転軸との間に装着して使用されるものであり、ハウジングに固定される静止密封環の摺動面と、回転軸とともに回転する回転密封環の摺動面とを摺接させて、流体機器の内部から外部又は外部から内部への液体や気体の漏れを防ぐものである。
【０００３】
このようなメカニカルシールにあっては、回転軸に固定され回転軸と一体的に回転するカラーと、該カラーに設置された付勢部材と、該付勢部材から受けた付勢力により回転密封環を背面側から押圧し、回転密封環前面側の摺動面を固定密封環の摺動面に対して軸方向に押し付けているコンプレッションリングとが、回転密封環の背面側にそれぞれ設けられるものがある。回転力の伝達については、回転軸に取り付けられるカラーに軸方向から挿通されるスクリューと、同様に軸方向から挿通されるドライブピン（伝達部）が回転密封環の摺動面に向けてそれぞれ延出しており、回転軸の回転力がスクリューを介しコンプレッションリングに伝達され、ドライブピンを介し回転密封環に伝達されるようになっている。
【０００４】
回転密封環と静止密封環との摺動面は、液体や気体の漏れを確実に防ぐために、回転軸に対する直角度を保つことが望まれている。しかし、メカニカルシールを構成する部材に表面粗さが大きい、すなわち平坦度が低い部材があると摺接部に影響が出てしまう場合がある。例えば、回転密封環の背面の表面が粗いと、この回転密封環の背面を押圧するコンプレッションリングとの当接具合が歪になる結果、回転密封環の摺動面において回転軸に対する直角度の低下を招き、摺接部において偏った摩擦による振動や、この振動を原因とする異音などの影響が発生してしまうことがあった。
【０００５】
このような異音や振動などの影響を低減するために、従来、カラーとコンプレッションリングの間のスプリングの荷重を調整したり、摺接部に潤滑液を注入するなどの対策が取られていた。しかしながら、スプリングの荷重を下げることで摺接部のシール性が低下したり、スプリングの荷重を上げることで摺接部の摩耗粉が増加したり、摺接部に注入された潤滑液が流体機器の内部空間に浸入したり、またドライシールの場合、潤滑液を適用できないといった不具合が生じていた。
【０００６】
このことから、回転密封環の背面とコンプレッションリングの間に弾性部材を介在させ、弾性部材に回転密封環の背面の表面粗さを吸収させ、回転密封環の摺動面の回転軸に対する直角度を保つことで、異音や振動の低減を図ったものがある。（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１７−２０７１４７号公報（第２頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の技術を利用し、回転密封環の背面とコンプレッションリングの間に弾性部材を介在させたものの、摺接部においての振動や異音の抑制は必ずしも充分ではない場合があった。この振動や異音の原因としては、カラーから延出するドライブピンと、このドライブピンが遊嵌された回転密封環の切欠き部または孔部との係合部分に起因するものと考えられる。より詳しくは、回転密封環が静止密封環との摺接によって、その周速度が僅かに変化することでドライブピンと回転密封環との係合部分における僅かな間隙において両者が個別に微振動を生じ、更に回転軸の特定の回転数において、回転密封環がその固有回転数により共振し、すなわち振動が大きくなり異音を発生する原因の一つと考えられた。
【０００９】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、振動や異音の発生を抑制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】
【００１０】
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、
回転軸に固定されるカラーと、軸方向に延出し前記回転軸の回転力を伝達するドライブピンと、コンプレッションリングと、前記カラーと前記コンプレッションリングとの間に配置される付勢部材と、該コンプレッションリングにより固定密封環に向け押圧されるとともに、前記ドライブピンにより前記回転力が伝達される回転密封環とを有し、前記回転軸とともに周方向に回転する回転側要素と、
ハウジング側に固定される前記固定密封環を有した静止側要素と、を備えたメカニカルシールであって、
前記コンプレッションリングと前記回転密封環との間には、緩衝部が配設されていることを特徴としている。
これによれば、ドライブピンと回転密封環との係合部分で生じる振動を緩衝部が吸収することができるので、振動や異音の発生を抑制することができる。
【００１１】
好適には、前記緩衝部は、少なくとも前記ドライブピンの周面近傍まで延びる緩衝部材である。
これによれば、ドライブピンと回転密封環との係合部分の近傍に配置された緩衝部材により、振動や異音の抑制効果を高めることができる。
【００１２】
好適には、前記緩衝部材は、環状に形成されており、前記ドライブピンを少なくとも周方向に挟む開口部が形成されている。
これによれば、緩衝部材とドライブピンの組立時に位置合わせし易い。
【００１３】
好適には、前記緩衝部材の開口部は、放射方向に延びる切欠き部である。
これによれば、緩衝部材の切欠き部を構成する周方向の両側面及び底面側がドライブピンを囲うので、緩衝部材に振動や異音を吸収させ易い。
【００１４】
好適には、前記緩衝部材の開口部は、前記ドライブピンが挿通可能な孔部である。
これによれば、緩衝部材がドライブピンの周面全体を囲うので、緩衝部材に振動や異音を吸収させ易い。
【００１５】
好適には、前記緩衝部材は、少なくともゴム材と繊維材とから構成されている。
これによれば、緩衝部材が、弾力性に優れるため振動を吸収しやすい。
【００１６】
好適には、前記緩衝部材は、前記コンプレッションリングと前記回転密封環に対して、周方向に相対移動可能に配設されている。
これによれば、主に回転軸の始動時や停止動作時に生じる慣性力により、緩衝部材がドライブピンに対して接近するので、振動の吸収効果が高まる。
【００１７】
好適には、前記緩衝部は、前記コンプレッションリングに設けられた突起部である。
これによれば、部品点数を増やすことなく振動や異音の抑制効果を得ることができる。
【００１８】
好適には、前記突起部は、前記コンプレッションリングの周方向に非等配に複数設けられている。
これによれば、コンプレッションリングの突起部と回転密封環との摺動箇所を周方向に不均一にして、部分的に歪んだ箇所を形成することで、空気や大気中の水分を摺動面に呼び込むことができ、振動や異音の高い抑制効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】実施例１におけるガスケットの正面図である。
【図５】実施例１におけるドライブピンの係合状態を示す要部拡大斜視図である。
【図６】（ａ）は変形例１におけるガスケットの正面図であり、（ｂ）は変形例２におけるガスケットの正面図である。
【図７】変形例２におけるドライブピンの係合状態を示す要部拡大斜視図である。
【図８】変形例３におけるドライブピンの係合状態を示す要部拡大斜視図である。
【図９】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。
【図１０】実施例２におけるコンプレッションリングの構造を示す正面図である。
【図１１】図９のＣ−Ｃ断面図である。
【図１２】実施例３におけるメカニカルシールの構造を示す断面図である。
【図１３】実施例３におけるコンプレッションリングの構造を示す正面図である。
【図１４】図１２のＤ−Ｄ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【実施例１】
【００２１】
実施例１に係るメカニカルシールにつき、図１から図８を参照して説明する。尚、本実施例においては、図１の紙面右側を大気側、紙面左側を機内側として説明し、各部材の紙面右側を前面側、紙面左側を背面側として説明する。
【００２２】
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、コイルスプリング４が回転軸２とともに回転する回転形のメカニカルシールであり、図示しないポンプやコンプレッサ等の回転機械の回転軸２と当該回転機械のハウジングに固定されるシールカバー９の間に設けられている。メカニカルシール１は、シールカバー９に固定された円環状の固定密封環８を有する静止側要素と、回転軸２とともに回転する回転側要素とで構成されている。より詳しくは回転側要素は、回転軸２にセットスクリューによって径方向から固定状態で取付けられたカラー３と、カラー３とコンプレッションリング５の間に配設され軸方向に向けて付勢する付勢部材としてのコイルスプリング４と、コイルスプリング４から押圧力を受けるコンプレッションリング５と、カラー３に固定され該カラー３から延出するドライブピン３０を介して回転軸２から伝えられる回転力によって周方向に回転する円環状の回転密封環７と、コンプレッションリング５と回転密封環７との間に挟持された緩衝部材としてのガスケット６とから主に構成されている。更に、コイルスプリング４から押圧力を受けるコンプレッションリング５によって回転密封環７が軸方向に固定密封環８側（図１の軸方向右側）に付勢されることにより、固定密封環８の摺動面８ａと回転密封環７の摺動面７ａを互いに密接摺動させ、機内の高圧の被密封流体を軸封できるようになっている。尚、メカニカルシール１は、固定密封環８および回転密封環７に作用する被密封流体の圧力のバランスが軸方向両側で一定となるバランス形メカニカルシールとして構成されている。
【００２３】
固定密封環８および回転密封環７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）と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、炭素質と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。
【００２４】
図１〜図３に示されるように、回転密封環７は、回転軸２を囲むように環状に形成されており、その摺動面７ａの反対側の背面７ｂに外周側に切り欠かれた断面視Ｕ字状の係合溝７１が形成されている。この係合溝７１にカラー３から軸方向右方に延びるドライブピン３０が遊嵌状態で挿入され、該ドライブピン３０が回転軸２から伝えられる回転力によって係合溝７１の側面を押圧することで、回転密封環７が周方向に回転するようになっている。またガスケット６の外径は、コンプレッションリング５及び回転密封環７の外径より僅かに大径となっている。
【００２５】
図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図であり、回転軸２の中心線以下は上下対称の同形状であるため、図示を省略する。図２に示されるように、コンプレッションリング５は、断面視環状に形成されており、カラー３から軸方向に向けて付勢するように周方向に等配に複数配設されたコイルスプリング４の押圧力を受け、この押圧力を回転密封環７の背面７ｂに均等な面圧で軸方向に伝達するように構成されている。コンプレッションリング５は、その背面にカラー３に固定され該カラー３から延出されるスクリュー３１が遊嵌する孔部５０，５０を備えており、該スクリュー３１が回転軸２から伝えられる回転力によって孔部５０，５０の側面を押圧することで、周方向に回転するようになっている。また、コンプレッションリング５は、径方向中心から放射方向に延びる断面視Ｕ字状の開口部５１が複数等配に形成されており、カラー３から軸方向へと延びるドライブピン３０が遊嵌状態で挿通されるようになっている。
【００２６】
図３は、図１におけるＢ−Ｂ断面図である。回転軸２の中心線以下は上下対称の同形状であるため、図示を省略する。図３に示されるように、ガスケット６は断面視環状に形成されており、回転軸２の略中心から放射方向に延びる断面視Ｕ字状の開口部としての切欠き部６１，６１，６１が形成されており、コンプレッションリング５の前面と回転密封環７の背面７ｂとの間に挟持される位置に配設されている。ガスケット６の切欠き部６１には、カラー３から軸方向へと延びるドライブピン３０が挿通されている。切欠き部６１の側面部６１ａから６１ｂまでの周方向の開口長さ６Ａは、ドライブピン３０の直径と同幅もしくは僅かに幅広となっているため、両者を組み立てる際、位置合わせし易くなっている。
【００２７】
図４はガスケット６を示す正面図である。ガスケット６は、主にゴム材としてニトリルゴム（ＮＢＲ）と、繊維材としてアラミド繊維を主成分として形成されており、ゴム材による弾性と繊維材によるグリップ性に富むことから、異音の原因となる振動をよく吸収するようになっている。環状のガスケット６は、放射方向に延び外径端が切り欠かれた切欠き部６１を周方向に複数等配に備え、更に切欠き部６１は、側面部６１ａ，６１ｂと底面部６１ｃを有しており、これら側面部６１ａ，６１ｂ、底面部６１ｃが前述したドライブピン３０の周面にそれぞれ当接するようになっている。なお、切欠き部６１の側面部６１ａ，６１ｂ、底面部６１ｃは、少なくともドライブピン３０の周面近傍の位置まで配設されていればよい。
【００２８】
図５は、回転密封環７の背面側を示す要部拡大斜視図である。回転密封環７は摺動面７ａに対する背面側に断面視Ｕ字状の係合溝７１を備えている。係合溝７１はドライブピン３０と同数設けられており、ドライブピン３０がそれぞれ遊嵌状態で係合している。係合溝７１は、側面部７１ａ，７１ｂと、底面部７１ｃを有しており、回転軸２の回転力を受けたドライブピン３０の周面が側面部７１ｂまたは７１ａに当接することで、回転密封環７が回転軸２と一体的に回転するようになっている。
【００２９】
図５に示されるように、ドライブピン３０と係合溝７１の係合部分においては、ドライブピン３０の直径よりも、係合溝７１の側面部７１ａから７１ｂまでの周方向の開口長さ７Ａが幅広であるため、遊嵌状態となっている。これに対して、ガスケット６の切欠き部６１における側面部６１ａから６１ｂまでの開口長さ６Ａは、前述した係合溝７１の開口長さ７Ａより幅狭となっているため、ドライブピン３０は、その回転時に係合溝７１の側面部７１ｂよりも先にガスケット６の側面部６１ｂに当接するようになっている。このことから、ドライブピン３０と回転密封環７の係合溝７１との接触で生じる振動を、ガスケット６に積極的に吸収させることができるので、振動やこの振動を原因とする異音の発生を抑制することができる。
【００３０】
また、ガスケット６の開口部は、放射方向に延びる切欠き部６１であるため、ガスケット６切欠き部６１を構成する両側面と底面からドライブピン３０を囲うので、ガスケット６に振動や異音を吸収させ易い。
【００３１】
次に、本発明に係るメカニカルシールの変形例１について説明する。図６（ａ）に示すように、実施例１におけるガスケット６の外径側に形成された切欠き部６１に替えて、ガスケット１６の内径側に切欠き部６２が形成されている。尚、前記実施例１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。図６（ａ）に示されるガスケット１６は、カラー３から延出するドライブピン３０が回転軸２の周面の近接した位置に配設されている場合に使用される。実施例１と同様にガスケット１６を、コンプレッションリング５と、回転密封環７の間に配設させ、切欠き部６２にカラー３から延出するドライブピン３０をそれぞれ挿通させることで、ドライブピン３０と回転密封環７の係合溝７１とで生じる振動をガスケット１６に吸収させることができる。
【００３２】
次に、本発明に係るメカニカルシールの変形例２について説明する。図６（ｂ）に示すように、実施例１におけるガスケット６の外径側に形成された切欠き部６１に替えて、ガスケット２６の外径側に開口部としての孔部６３が形成されている。尚、前記実施例１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。図６（ｂ）に示されるガスケット２６は、カラー３から延出するドライブピン３０を孔部６３にそれぞれ挿通させ使用される。実施例１と同様にガスケット２６を、コンプレッションリング５と、回転密封環７の間に配設させ、孔部６３にカラー３から延出するドライブピン３０をそれぞれ挿通させることで、ドライブピン３０と回転密封環７の係合溝７１とで生じる振動をガスケット６に吸収させることができる。尚、ガスケット２６の孔部６３がドライブピン３０の周面を全周に亘り囲うように配設されているので、ドライブピン３０と回転密封環７の係合溝７１とで生じる振動の吸収効果が高まるようになっている。このように、ガスケット２６の開口部は、ドライブピン３０が挿通可能な孔部６３であるため、ガスケット６の孔部６３がドライブピン３０の周面全体を囲うので、ガスケット６に振動や異音を吸収させ易い。
【００３３】
図７は、変形例２におけるガスケット２６を適用したメカニカルシール１の要部拡大斜視図である。尚、前記実施例１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。図７の回転密封環７は、背面側に円柱型の係合孔部７２を備えている。係合孔部７２は、ドライブピン３０の直径より幅広に形成されており、ドライブピン３０が遊嵌されるようになっている。ガスケット２６の孔部６３は、ドライブピン３０の直径と同径または若干幅広に形成されており、ドライブピン３０が圧入または嵌入されるようになっている。このように、ガスケット２６の孔部６３がドライブピン３０の周面を囲うように配設されているので、ドライブピン３０と回転密封環７の係合孔部７２とで生じる振動の吸収効果が高まるようになっている。
【００３４】
次に、本発明に係るメカニカルシールの変形例３について説明する。図８に示すように、実施例１におけるガスケット６の切欠き部６１に替えて、その径を幅広とした切欠き部６４が形成されている。ガスケット３６の切欠き部６４は、側面部６４ａ、６４ｂの長さ３６Ｂが回転密封環７の係合溝７１の側面部７１ａ，７１ｂの長さ７Ａより幅広となっている。そのため、回転軸２の回転時に周方向に従動されるドライブピン３０が、回転密封環７の係合溝７１の側面部７１ｂに当接するようになっている。しかしながら、ガスケット３６がコンプレッションリング５と回転密封環７に対して、周方向に相対移動可能に配設されているため、主に回転軸の始動時や停止動作時に生じる慣性力により、ガスケット３６がドライブピン３０に対して接近しやすく、振動の吸収効果が高まるようになっている。
【００３５】
以上説明したように、コンプレッションリング５と回転密封環７との間には、少なくともドライブピン３０の周面近傍まで延びるガスケット６が配設されているので、ドライブピン３０と回転密封環７との係合部分で生じる振動を近傍に配置されたガスケット６が吸収することができるので、振動や異音の発生を抑制することができる。
【００３６】
また、ガスケット６は、正面視環状に形成されており、ドライブピン３０の周面を挟むように延ばされた切欠き部６１が形成されているので、ガスケット６とドライブピン３０の組立時に位置合わせし易い。
【実施例２】
【００３７】
次に、本発明に係るメカニカルシールの実施例２について図９〜図１１を参照して説明する。尚、前記実施例１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。
【００３８】
実施例２においては、図９に示されるように、実施例１のコンプレッションリング１５と回転密封環７との間に挟持されていた緩衝部材としてのガスケットを省略し、これに替えて突起部５２を設けた構成となっている。
【００３９】
図９，図１０に示されるようにコンプレッションリング１５は、正面側に平坦面５３と、該平坦面５３より僅かに突出された緩衝部としての矩形の突起部５２，５２，５２が形成されており、コンプレッションリング１５の突起部５２，…が回転密封環７の背面７ｂに面当接し、平坦面５３とは離間するようになっている。
【００４０】
コンプレッションリング１５が備える突起部５２，…は、その先端に平坦な突出面を有し、正面側に周方向に非等配とされるように三箇所配設されている。このコンプレッションリング１５を用いて図９及び図９におけるＣ−Ｃ断面図である図１１に示されるように、スクリュー３１を孔部５０，５０に挿通させ、開口部５１にカラー３から軸方向へと延びるドライブピン３０を遊嵌状態で挿通させる。
【００４１】
図１１に示されるように各部材のセットが完了すると、コンプレッションリング１５は、背面側に備えられているコイルスプリング４，…からの付勢力を受け、コンプレッションリング１５の正面側に備えられている回転密封環７の背面７ｂに伝達されるようになる。詳しくは、コイルスプリング４，…から受けた付勢力は、コンプレッションリング１５の正面側に形成された突起部５２，…が回転密封環７の背面７ｂに面当接することで回転密封環７に伝達されるが、複数の突起部５２，…が周方向に互いに離間して配置されているため、図９に示されるように平坦面５３と回転密封環７の背面７ｂとの間に、空間Ｚが形成されるようになっている。
【００４２】
次に、回転軸２を回転させ、固定密封環８に対して回転密封環７を摺動させる。複数の突起部５２，…が非等配に配置されているため、回転密封環７に対し管軸方向に不均一に押圧する力が伝達される。すると、回転密封環７と固定密封環８との摺動部に、空気や大気中の水分を呼び込むことができ、この空気や水分によって摺動部に発生する異音を低減させることができるものと考えられる。
【００４３】
以上、説明したように、緩衝部は、コンプレッションリング１５に設けられた突起部５２，…であることから、部品点数を増やすことなく振動や異音の抑制効果を得ることができる。
【００４４】
また、突起部５２，…は、コンプレッションリング１５の周方向に非等配に複数設けられていることからコンプレッションリング１５の突起部５２，…と回転密封環７との摺動箇所を周方向に不均一にして、部分的に歪んだ箇所を形成することで、空気や大気中の水分を摺動面に呼び込むことができ、振動や異音の高い抑制効果を得ることができる。
【実施例３】
【００４５】
次に、本発明に係るメカニカルシールの実施例３について図１２〜図１４を参照して説明する。尚、前記実施例１、２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。
【００４６】
実施例３においては、実施例２の突起部５２を設けたコンプレッションリング１５に替えて、環状突起部５４を設けたコンプレッションリング２５を適用した構成となっている。
【００４７】
図１２，図１３に示されるようにコンプレッションリング２５は、正面側に平坦面５５と、該平坦面５５より回転密封環７の背面７ｂ側へ突出された緩衝部としての環状突起部５４が形成されており、コンプレッションリング２５の環状突起部５４が回転密封環７の背面７ｂに面当接し、コンプレッションリング２５の平坦面５５が回転密封環７の背面７ｂと離間するようになっている。
【００４８】
コンプレッションリング２５が備える環状突起部５４は、その先端に平坦な突出面を有し、正面側に周方向に非等配とされるように三箇所切欠き部５６，５６，５６が配設されている。すなわち環状突起部５４は、切欠き部５６が配設されることで、周方向に非等配に形成されている。切欠き部５６，…は、環状突起部５４より僅かに平坦面５５側へ凹んでおり矩形状に形成されている。このコンプレッションリング２５を用いて図１２に示されるように、スクリュー３１を孔部５０，５０に挿通させ、開口部５１にカラー３から軸方向へと延びるドライブピン３０を遊嵌状態で挿通させる。
【００４９】
図１４に示されるように各部材のセットが完了すると、コンプレッションリング２５は、背面側に備えられているコイルスプリング４，…からの付勢力を受け、コンプレッションリング２５の正面側に備えられている回転密封環７の背面７ｂに伝達されるようになる。
【００５０】
次に、回転軸２を回転させ、固定密封環８に対して回転密封環７を摺動させる。コンプレッションリング２５の環状突起部５４が、回転密封環７に対し管軸方向に押圧する力が伝達される。すると、環状突起部５４に掛かる応力が高いことから、回転密封環７と固定密封環８との摺動部に、空気や大気中の水分を呼び込むことができ、この空気や水分によって摺動部に発生する異音を低減させることができるものと考えられる。
【００５１】
上述したように、緩衝部は、コンプレッションリング２５に設けられた環状突起部５４であることから、部品点数を増やすことなく振動や異音の抑制効果を得ることができる。
【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い。
【００５３】
例えば、前記実施例のメカニカルシール１はバランス型として説明したが、これに限られずアンバランス型を適用してもよい。
【００５４】
また、前記実施例のガスケット６は、コンプレッションリング５と回転密封環７に対して、周方向に相対移動可能に配設されていたが、これに限られず、回転密封環７の背面７ｂもしくはコンプレッションリング５に貼付され、相対移動不可としてもよい。
【００５５】
また、前記実施例のガスケット６は、切欠き部６１が４箇所等配されていたが、これに限られず、切欠き部６１に挿通されるドライブピン３０の配設される数に応じて１箇所のみでもよいし、あるいは３箇所等配や５箇所などの複数個所を等配してもよく、または非等配としてもよい。
【００５６】
また、前記実施例の図６において、ガスケット１６の内径側に切欠き部６２が形成されていたがこれに限られず、ガスケットの内径側に孔部を形成してもよい。
【００５７】
また、前記実施例のガスケット６の外径は、コンプレッションリング５及び回転密封環７の外径よりも大径としていたがこれに限られず、ガスケットの外径は、コンプレッションリング５及び回転密封環７と同径または小径としてもよい。
【００５８】
また、前記実施例２の突起部５２，…はコンプレッションリング１５の正面側周方向に非等配に三箇所形成されていると説明したが、これに限られず、突起部５２は一箇所のみ若しくは所定数の複数箇所に形成されてもよいし、また複数箇所の場合、等配に形成されてもよい。同様に、前記実施例３の切欠き部５６，…はコンプレッションリング２５の正面側周方向に非等配に三箇所形成されていると説明したが、これに限られず、切欠き部５６は一箇所のみ若しくは所定数の複数箇所に形成されてもよいし、また複数箇所の場合、等配に形成されてもよい。
【００５９】
また、前記実施例のドライブピン３０は、コンプレッションリングの孔部５０に遊嵌状態で挿通されると説明したが、これに限られず、ドライブピン３０の胴部に雄ネジを形成させ、コンプレッションリングの孔部５０に雌ネジを形成させることで、螺合させることとしてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１                メカニカルシール
２                回転軸
３                カラー
４                コイルスプリング（付勢部材）
５                コンプレッションリング
６                ガスケット（緩衝部材）
７                回転密封環
８                固定密封環
１５              コンプレッションリング
１６，２６，３６  ガスケット（緩衝部材）
２５              コンプレッションリング
３０              ドライブピン
３１              スクリュー
５２              突起部（緩衝部）
５３              平坦面
５４              環状突起部（緩衝部）
５５              平坦面
６１，６２        切欠き部（開口部）
６３              孔部（開口部）
７１              係合溝
Ｚ                空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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