(57)【要約】【課題】  メカニカルシール装置は、密封環を取付面から簡単に取り出せるようにすることにある。また、密封環のシール面の偏摩耗を防止し、且つ被密封流体を効果的にシールすることにある。【解決手段】  メカニカルシール装置（Ｍ）は、第１密封環（１０）及び第１密封環（１０）の嵌着面（１０Ｃ）と密着するゴム状弾性材製の第１環状ガスケット（８Ａ）と、シールハウジング（６０）の取付面（６０Ａ）とに密着するゴム状弾性材の第２環状ガスケット（８Ｂ）と、第１環状ガスケット（８Ａ）と第２環状ガスケット（８Ｂ）とに接着する環状仕切部（２Ａ）と、第１密封環（１０）の背面（１０Ｂ）を支持する支持部（２Ｂ）と、支持部（２Ｂ）に有して取出治具（３０）と軸方向へ係止する係止手段（３）とを有する保持環（１）を具備するものである。叉、そのメカニカルシール装置の第１密封環（１０）を嵌着した保持環（１）に係止してシールハウジングから保持環（１）を取り出す取出治具を有するものである。【選択図】        図１
2006348980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールハウジングの孔の取付面に取り付けられる密封環と前記シールハウジングの孔に挿嵌する軸に取り付けられる密封環とを一対に有するメカニカルシール装置であって、
軸方向に嵌着する嵌着面と、前記嵌着面の端面に設けたシール面と、前記シール面と反対側に背面とを有する前記一対の密封環のうちの一方の第１密封環
及び前記第１密封環の前記嵌着面と密着するゴム状弾性材製の第１環状ガスケットと、前記シールハウジングの前記取付面とに密着するゴム状弾性材の第２環状ガスケットと、前記第１環状ガスケットと前記第２環状ガスケットとに密着する環状仕切部と、前記第１密封環の前記背面を支持する支持部と、前記支持部に有して取出治具と軸方向へ係止する係止手段とを有する保持環を具備することが特徴であるメカニカルシール装置。
【請求項２】
前記保持環が金属環に形成されていると共に、前記係止手段が前記支持部の内端から軸方向へ突出する筒状の基部と、前記基部の端部から内方へフランジ状に形成された係合部と、前記係合部の内端に前記取出治具の係止部が挿入される挿入部を有す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装置。
【請求項３】
前記保持環が金属環に形成されていると共に、前記係止手段が前記支持部の内端から突出する筒状の基部と、前記基部の端部に取出治具の係止部が係止されるフランジ状の係合部を有す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装置。
【請求項４】
治具の本体部と、前記本体部の先端に有して前記係止手段と係合して係止する係止部と、前記本体部に対し作用力で相対移動すると共に軸叉はシールハウジングに支持されて前記係止部を軸方向へ移動させる移動手段とを有し、前記移動手段は軸方向へ低速叉は断続移動させることを特徴とするメカニカルシール装置の取出治具。
【請求項５】
前記移動手段が前記本体部に有する引出雌ねじと螺合するボルト状のねじ手段に構成されていることを特徴とする請求項４に記載のメカニカルシール装置の取出治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組付け、取り出しを容易にしたメカニカルシール装置及びその取出治具に関する。特に、メカニカルシール装置の点検時又は修理時、或いは交換時にメカニカルシール装置を取り付けるシールハウジングに対して着脱を容易にしたメカニカルシール装置及びその取出治具の技術分野に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、高圧被密封流体を使用する機械装置又は／及び回転軸が高速回転する機械装置用のメカニカルシール装置において、被密封流体の漏れに起因する事故を防止するために、メカニカルシール装置を定期点検又は定期交換しなければならない技術的状況にある。このような技術的状況の機械装置において、本発明に係わる先行技術には、図９に示すメカニカルシール装置が存在する（例えば、特許文献１又は特許文献２を参照）。
【０００３】
本発明の関連技術として図９に示すメカニカルシール装置１００が存在する。図９は、ポンプなどに用いられているメカニカルシール装置１００の片側の断面図である。図９に於いて、機内側Ｆは水等を処理する被密封流体領域である。また、反対の外部側Ｔは潤滑油又は大気領域である。このメカニカルシール装置１００は、ハウジング１０２と回転軸１０３との間の被密封流体が機外側Ｔへ漏洩するのをシールするために設ける。この回転軸１０３は、機外側Ｔの図示省略するモータにより回転する。このため機外側Ｔに潤滑油が介在する場合もある。このハウジング１０２には、回転軸１０３を挿入する内周面１０２Ｄの外部側Ｔに嵌着面１０２Cと支持面１０２Ｓから成る環状面の段付部１０２Ｃ、１０２Ｓが形成されている。この段付部１０２Ｃ、１０２Ｓに断面がＬ形で環状を成すカップガスケット１０５を介して固定密封環１０７が装着されている。このカップガスケット１０５の径方向部は、固定密封環１０７の背面１０７Ｆを支持するために、径方向部の内径面１０５Ｄをハウジング１０２の内周面１０２Ｄとほぼ同一寸法に形成されている。
【０００４】
また、カップガスケット１０５の外周面１０５Ａには突起したシール部が二個設けられている。このシール部が嵌着面１０２Ｃに密接して被密封流体をシールする。さらに、カップガスケット１０５の接合面１０５Ｂは支持面１０２Ｓに接合して支持されている。また、固定密封環１０７は、嵌合面１０７Ｂをカップガスケット１０５の内周面１０５Ｃに嵌着するとともに、背面１０７Ｆがカップガスケット１０５を介して支持面１０２Ｓに支持されている。そして、固定密封環１０７は弾性なカップガスケット１０５を介してハウジング１０２に支持されている。固定密封環１０７のシール面１０７Ａと密接する対向シール面１０６Ａを設けた回転密封環１０６は、ケース１１０に嵌合して結合している。又、このケース１１０は、孔付有底円筒状に形成されている。孔付有底部分の内径端から軸方向へ板状に突出した係止片１１０Ｂが周面に沿って複数個に形成されている。一方、係止片１１０Ｂとは反対側の嵌合円筒部の周面に沿って等配に陥没させた係止部１１０Ｐを回転密封環１０６の外周面に設けた各溝部１０７Ｇと係合させて互いに係止している。
【０００５】
また、ベローズ１０９は、一端に設けた大径円筒状のシール部１０９Ａを回転密封環１０６の背面に接合するとともに、取付円筒部の内周面を回転軸１０３に嵌合して回転軸１０３と回転密封環１０６との間をシールしている。さらに、取付円筒部の外周面に設けたドライブリング１１３により取付円筒部の内周面を回転軸１０３と密着されている。また、ドライブリング１１３には、外周面に沿って等配に係止溝１１３Ｇが設けられている。この係止溝１１３Ｇに係止片１１０Ｂを係合させている。そして、回転軸１０３からの回転力をドライブリング１１３からケース１１０に伝えるとともに、ケース１１０から回転密封環１０６へ伝達可能に構成している。さらに、回転軸１０３にはベローズ１０９より機外側Ｔにカラー１０８が取り付けられており、カラー１０８とケース１１０との間に配置されたスプリング１１１により回転密封環１０６の対向シール面１０６Ａを固定密封環１０７のシール面１０７Ａへ弾性的に押圧している。このスプリング１１１は、コイル状ばねである。
【０００６】
このように構成されたメカニカルシール装置１００の組み付けにおいて、回転軸１０３に取り付けられた固定密封環１０７は、固定密封環１０７とカップガスケット１０５を機外側Ｔの方向へ押し出すことによりハウジング１０２から取り外することが可能である。しかし、固定密封環１０７は、弾性的なカップガスケット１０５を介してハウジング１０２の段付部１０２Ｃ、１０２Ｓに嵌着している。このため、段付部１０２Ｃ、１０２Ｓの機外側Ｔへゴム材製のカップガスケット１０５と固定密封環１０７とを段付部１０２Ｃ、１０２Ｓから取り出すことが困難なる。特に、固定密封環１０７の回転時に発生する摺動熱によりゴム材製であるカップガスケット１０５がハウジング１０２の段付部１０２Ｃ、１０２Ｓと固定密封環１０７の嵌合面１０７Ｂと背面１０７Ｆとの各面に化学的に強く接着する場合があるので、固定密封環１０７を段付部１０２Ｃ、１０２Ｓから引き出すことが困難になっている。そして、無理に固定密封環１０７を取り出すと、カップガスケット１０５の一部がもぎ取られて段付部１０２Ｃ、１０２Ｓに接着した状態で残存し、更には、硬質で欠けやすい炭化珪素材製の固定密封環１０７は、取り出し時に亀裂や破損を惹起することもある。
【０００７】
更に、このゴム状弾性体のカップガスケット１０５は、固定密封環１０７を介して被密封流体の圧力を受けると、嵌着面１０２Ｃに弾性的に嵌合するとともに、支持面１０２Ｓに弾性的に支持された２面直交する支持形態の構成であるために、カップガスケット１０５が複雑に弾性変形して正確な取付位置を必要とする固定密封環１０７を正確に保持することができない問題を惹起する。このために、固定密封環１０７は、被密封流体の圧力を受けると、シール面１０７Ａが傾斜する場合もある。そして、固定密封環１０７のシール面１０７Ａのシール能力が低下するとともに、このシール面１０７Ａが傾いて摩耗（偏摩耗）する問題も惹起する。
【０００８】
【特許文献１】実開平０５−１０７５号公報（図３）
【特許文献２】実開平０５−８７３７２号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述のような問題点に鑑み成されたものである。その技術的課題は、互に密接する密封環のシール面の相対平行度を保持し、シール面のシール能力を向上させるとともに、シール面の偏摩耗を防止することにある。又、密封環を交換するときに容易に着脱可能にすることにある。更に、密封環をシールハウジングから容易に離脱できる取出治具を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述のような技術的課題を解決するために成されたものである。そして、その技術的解決手段は以下のように構成されている。
【００１１】
請求項１に係わる本発明のメカニカルシール装置は、シールハウジングの孔に有する取付面に取り付けられた密封環と、シールハウジングの孔に挿嵌する軸に取り付けられる密封環とを一対に有するメカニカルシール装置であって、軸方向に嵌着する嵌着面と、端面に有するシール面と、シール面と反対側に背面とを有する一方の第１密封環及び第１密封環の嵌着面と密着するゴム状弾性材製の第１環状ガスケットと、シールハウジングの取付面とに密着するゴム状弾性材の第２環状ガスケットと、第１環状ガスケットと第２環状ガスケットとの間に密着する環状仕切部と、第１密封環の背面を支持する支持部と、支持部に有して取出治具と軸方向へ係止する係止手段とを有する保持環を具備するものである。
【００１２】
請求項２に係わる本発明のメカニカルシール装置は、保持環が金属環に形成されていると共に、係止手段が支持部の内端から軸方向へ突出する筒状の基部と、基部の端部から内方へフランジ状に形成された係合部と、係合部の内端に取出治具の係止部が挿入される挿入部を有するものである。
【００１３】
請求項３に係わる本発明のメカニカルシール装置は、保持環が金属環に形成されていると共に、係止手段が支持部の内端から突出する筒状の基部と、基部の端部に取出治具の係止部が係止されるフランジ状の係合部を有するものである
【００１４】
請求項４に係わる本発明のメカニカルシール装置の取出治具は、治具本体と、治具本体の先端に係止手段と係合して係止する係止部と、治具本体に対して作用力で相対移動すると共に、軸叉はシールハウジングに支持されて係止部を軸方向へ移動させる移動手段を有し、移動手段は軸方向へ低速叉は断続移動させるものである。
【００１５】
請求項５に係わる本発明のメカニカルシール装置の取出治具は、移動手段が治具本体に有する雌ねじと螺合するボルト状のねじ手段に構成されているものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係わる本発明のメカニカルシール装置では、保持環の環状仕切部が環状ガスケットの内部に接着して環状ガスケットの内周側の第１環状ガスケットと外周側の第２環状ガスケットとを密封環とシールハウジングとの嵌合間内で支持しているから、支持部により背面を支持された固定用密封環のシール面は、回転用密封環に対して傾斜するのが防止される。このため、シール面の偏摩耗が防止できるとともに、シール面のシール能力も向上できる。さらに、保持環の環状仕切部に環状ガスケットが接着しているから、環状ガスケットに被密封流体の高圧力が作用しても、環状ガスケットがシールハウジングの取付面に一体に接着するのを防止し、交換時に環状ガスケットを保持環と共にシールハウジングから容易に取り出せるようになる。
【００１７】
更に、密封環は背面が保持環の支持部に支持されていると共に、外周の嵌合面が環状ガスケットに弾性的に保持されているから、一対に対向する相対密封環の対向シール面に応じて密接することができる。その結果、一対に密接するシール面のシール能力を向上させることが可能になる。そして、環状仕切部に接着した環状ガスケットは、環状仕切部に支持されてシールすると共に、保持環の係止手段を軸方向へ引き出すときにシールハウジングから容易に離脱させることができる。この為に、メカニカルシール装置の密封環の取り出しが容易になり、部品交換及び定期点検等を容易にする。
【００１８】
請求項２に係わる本発明のメカニカルシール装置では、係止手段が基部と係合部に形成されて係合部に挿入部が形成されているから、取出治具の係止部が挿入部に挿入することが容易であると共に、係止部を係合部に係止させることも容易になる。同時に、取出治具の移動手段は、軸叉はシールハウジングを支点にして保持環を取り出すことが可能になる。叉、密封環は支持部に接合して支持されている。そして、密封環は摺動時に発熱するが支持部と基部と係合部とにより摺動時の発熱を放熱することが可能になる。この為に、摺動熱と被密封流体の圧力とによりゴム材製の環状ガスケットがシールハウジングに溶着するのを防止できる。このため、係止手段を軸方向へ引っ張り出せば、環状ガスケットはシールハウジングから容易に取り出すことが可能になる。その結果、メカニカルシール装置の交換や定期点検時に、保持環と密封環を容易にシールハウジングから離脱させることが可能になる。
【００１９】
この請求項３の本発明のメカニカルシール装置では、係止手段が基部とフランジの係合部に形成されているから、取出治具の係止部が係止手段に挿入容易になると共に、確実に係止して取り出し中に外れるのが防止できる。叉、密封環は金属製の支持部に接合して保持されていると共に、支持部と一体の基部及び係合部に形成された係止手段により摺動時の発熱を放熱することが可能になる。この為に、摺動熱によりゴム材製の環状ガスケットがシールハウジングに溶着するのを防止できる。そして、取付治具の係止部を係止手段と確実に結合することができるので、環状仕切部に接着した環状ガスケットは、保持環の係止手段を引っ張り出すときに、シールハウジングから容易に離脱させることが可能になる。その結果、保持環と密封環の定期点検や取り外しや交換が容易になる。
【００２０】
この請求項４に係わる本発明のメカニカルシール装置の取出治具では、治具本体に係止部と移動手段とが設けられているから、移動手段によりゴム状弾性材のガスケットが取り外し容易になると共に、全体の構造が簡単になる。そして、取出治具の係止部を係止手段に係合して移動手段を作動させると、係止手段に係合した係止部が保持環をシールハウジングから離脱させることが可能になる。特に、移動手段を低速（５ｍｍ/sec以下）に移動させて、叉は移動手段に断続な衝撃力を与えて保持環を徐々に引き出すと、環状ガスケットに無理な力を与えずに離脱させることが可能になるので、環状ガスケットの引き出し時に発生する損傷を防止できる。
【００２１】
この請求項５に係わる本発明のメカニカルシール装置の取出治具では、本体部に係止部と移動手段であるねじ手段が設けられている取出治具の係止部を保持環の係止手段に係合してねじ手段を作動させると、保持環はねじの回転につれてシールハウジングから徐々に引き出せる。このために、環状ガスケットに損傷を惹起することなく、簡単にシールハウジングから保持環を離脱させることができる。しかも、移動手段の作動は、ねじ手段により徐々に引き出せるので、構造が簡単になり、しかも、確実に保持環と密封環を取り出すことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係わる実施の形態のメカニカルシール装置Ｍを図面に基づいて詳述する。尚、以下に説明する各図面は、寸法関係が正確な設計図を基にしたものである。
【００２３】
図１は、本発明に係わる第１実施の形態のメカニカルシール装置Ｍを示すものである。この図１は、ハウジング６０と回転軸５０との間の中空面６０Ｂ内にメカニカルシール装置Ｍを装着した全断面図である。又、図２は、図１に示す保持環１の片側正面図である。更に、図３は図２に示す保持環１の片側断面図である。
【００２４】
図１に於いて、Ｍはメカニカルシール装置である。メカニカルシール装置Ｍは、シールハウジング６０に固定される一方の固定シール部６と、回転軸５０に取り付けられた他方の回転シール部２０とから構成する。固定シール部６は、保持環１と固定用密封環１０から構成されている。また、回転シール部２０は、押圧用密封環２１とべローズ型のシール体２６と外周ケース2５とばね２８とから構成する。尚、この回転軸５０とシールハウジング６０とは相対回転であり、シールハウジング６０が回転する場合もある。
【００２５】
このメカニカルシール装置Ｍをさらに詳しく説明する。先ず、他方の回転シール部２０には、カーボン材製の押圧用密封環２１を設ける。この押圧用密封環２１は、全体を環状体に形成する。この環状体の外周には、外方へ突出するフランジ部２１Ｆを形成する。このフランジ部２１Ｆの外周に沿って２等配叉は３等配の案内溝２１Ｇを設ける。叉、内周が回転軸５０と移動自在に嵌合して摺動する貫通孔２１Ｅを形成する。更に、押圧用密封環２１の図示左先端部には対向シール面２１Ａを設ける。又、対向シール面２１Ａに対して反対側には押圧面２１Ｄを形成する。更に、この押圧面２１Ｄ側には断面Z形のゴム材製のシール体２６を設ける。シール体２６は、環状を成し、一端側を第１筒部２６Ａに形成するとともに、他端側を第１筒部２６Ａより小径の第２筒部２６Ｃに形成する。
【００２６】
そして、第１筒部２６Ａと第2筒部２６Ｃとの間は、連結に折り曲げられて可撓部に形成する。また、第2筒部２６Ｃの内周嵌合面を回転軸５０に嵌着して回転軸５０との間をシールする。同時に、第１筒部２６Ａの先端面を押圧密封環２１の押圧面２１Ｄに密接合する。さらに、第2筒部２６Ｃの外周には金属又は樹脂材製の係止リング２７を嵌合状態に結合する。この係止リング２７の外周には、周面に沿って2等配又は３等配の軸方向を成す係止溝２７Ｇを設ける。尚、押圧用密封環２１は、潤滑性を重視したカーボン、又は、強度を重視した炭化珪素、更には、この両者を重視した炭化珪素に潤滑性を付与した複合摺動材、エンジニアリング・セラミックス等の材料により形成する。
【００２７】
叉、外周ケース２５は、孔付き有底状の円筒部２５Ａに形成されている。この円筒部２５Ａの有底部分の内径端から軸方向へ同一厚さで帯板状に突出する支持片２５Ｂを形成する。この支持片２５Ｂは、円筒部２５Ａの周方向に沿って２等配叉は３等配に形成する。そして、支持片2５Ｂは、係止溝２７Ｇの軸方向へ挿入されて回転軸５０の回転方向に対しては係止溝２７Ｇと係止して外周ケース２５と係止リング２７とはともに回動する。また、外周ケース２５の円筒部２５Ａは、押圧密封環2１と第１筒部２６Ａとの外周面に嵌合するとともに、円筒部２５Ａの有底部分と、円筒部２５Ａの開口端に内方へ突出した複数の帯状のかしめ部２５Ｄとの間で挟持して押圧密封環2１と第１筒部２６Ａとを密着状態に結合する。そして、外周ケース２５と押圧用密封環２１とは、外周ケース２５の円筒部２５Ａの一部を内方へ凹ませて形成した凸状の係止部２５Ｐが案内溝２１Ｇに挿入されて係止する。そして、この円筒部２５Ａは押圧用密封環２１と係止した状態に結合してともに回動する。      
【００２８】
また、外周ケース２５の支持片２５Ｂの外周側には、一端部がばね受部２５Ｆに支持されるとともに、他端部が円筒部２５Ａの有底部分に支持されて押圧用密封環２１を弾発に押圧するばね（弾発手段）２８を設ける。さらに、ばね受部２５Ｆは回転軸５０の段付面５０Ａに係止する。また、ばね２８により、外周ケース２５を介して押圧される押圧用密封環２１の対向シール面２１Ａは、固定用密封環のシール面１０Ａと常に摺動して密接するように押圧する。ばね２８は、上述のコイル状のばね２８のほかに、大小複数のばねの組み合わせたもの、又は、蔓巻きばねなども利用できる。上述のばね受部２５Ｆは、ステンレススチール、鉄等の金属の材料を加工して製作する。
【００２９】
中空面６０Ｂに機外領域Ａから段部状に形成した取付面６０Ａ内には保持環１を介して固定用密封環１０が回転シール部２０と対向する位置に配置する。固定用密封環１０の外周には保持環２と嵌着する嵌着面１０Ｃを設ける。叉、この固定用密封環１０の内周には回転軸５０に間隙を設けて挿嵌する内周面１０Ｄを形成する。そして、固定用密封環１０には、押圧用密封環２１の対向シール面２１Ａと対向するシール面１０Ａを設ける。叉、固定用密封環１０のシール面１０Ａと反対面には背面１０Ｂを形成する。そして、シール面１０Ａと対向シール面２１Ａとは、ばね２８の弾発力および被密封流体の圧力がシール体２６を介して押圧用密封環２１に作用する押圧力で密封に接触する。その結果、シール面１０Ａと対向シール面２１Ａとが密接してメカニカルシール装置Ｍにより機内領域Ｌと機外領域Ａとを密封に遮断する。尚、固定用密封環１０は炭化珪素で製作されているが、超硬合金、カーボン、セラミック材等で製作することもできる。
【００３０】
固定用密封環１０をシールハウジング６０の取付面６０Ａに取り付けるために保持環１を設ける。この保持環１の拡大した正面図は図２に示すように形成する。叉、図２の拡大した半断面図は図３のように形成する。保持環１の主要な構成は、補強環２と係止手段３と環状ガスケット８である。補強環２は、断面がＬ形に形成されて軸方向を環状仕切部２Ａに形成すると共に、径方向を支持部２Ｂに形成する。環状仕切部２Ａの内周面には第１環状ガスケット８Ａと外周面には第２環状ガスケット８Ｂを接着している。そして、環状仕切部２Ａは固定用密封環１０とシールハウジング６０に対して環状ガスケット８の密接を支持している。叉、支持部２Ｂは固定用密封環１０の平面度を軸方向に対して支持する。この支持部２Ｂは固定用密封環１０を支持できる板厚に形成する。
【００３１】
保持環１の支持部２Ｂの内周側には、支持部２Ｂと一体に係止手段３を形成する。この係止手段３は、径方向に形成されたフランジ状の係合部３Ａと筒状に形成された基部３Ｂとを設ける。更に、係合部３Ａの内周面３Ｃ側には、円周に沿って２等配（叉は３等配）の挿入用の切り欠いた挿入部４を形成する。この挿入部４の形状は、外周方向に向かって円弧状に形成されているが、長方形に切り欠くこともできる。そして、係合部３Ａは固定用密封環１０の背面１０Ｂとの間が軸方向に幅を設けた空間部５に形成する。この挿入部４の寸法と空間部５の寸法は、取出治具３０の係止部３１Ｂが挿入できる大きさに形成されている。この補強環２と係止手段３とは、一体にステンレス鋼板をプレス加工して容易に成形することができる。この補強環２と係止手段３は錆が発生しやすいので、錆びない材料で製作することが好ましい。
【００３２】
環状ガスケット８は、図３に示すように、外周面に２条の第１シール部８Ｓ１、８Ｓ１と内周面に２条の第２シール部８Ｓ２、８Ｓ２とを形成する。そして、環状ガスケット８は、環状仕切部２Ａの内周面に第１環状ガスケット８Ａを接着すると共に、外周面に第２環状ガスケット８Ｂを接着した構成である。そして、環状ガスケット８の肉厚を薄くなるように加減してシールハウジング６０の取付面６０Ａと固定用密封環１０の嵌着面１０Ｃとに密接して密封能力を向上させるとともに、環状ガスケット８を取り出すときに、容易に離脱できるようにする。この環状ガスケット８は、シール面１０Ａの対向シール面２１Ａに対する平行度を出すために支持部２Ｂには設けられていない。叉、環状仕切部２Ａの内周面に接着する第１環状ガスケット８Ａと外周面に接着する第２環状ガスケット８Ｂの厚さは、図３では略同一厚さであるが、環状仕切部２Ａの外周側における第２環状ガスケット８Ｂの厚さより内周側の第１環状ガスケット８Ａの厚さを厚くすると、固定用密封環１０のシール面１０Ａにおける対向シール面２１Ａとの平行度を出す点で好ましい。環状ガスケット８の材質は、耐熱性ゴム材又は耐油性ゴム材等が好ましい。例えば、エチレンプロピレンゴム、パーフロロエラストマー、ニトリルゴム、Ｈ−ＮＢＲ、ＦＫＭ、ＰＴＦＥ等が適している。
【００３３】
図４は、本発明の第２実施の形態の保持環１の片側断面図である。図３に示す保持環１と相違する点は、係止手段３の断面をＵ形状に形成する。そして、係止手段３は先端側のフランジ状の係合部３Ａと、筒状の基部３Ｂと、係合部３Ａと支持部２Ｂとの間のＵ形状の挿入部４とに形成する。係合部３Ａの先端側は、図８において、取出治具３０の引出片３１Ｃ１，３１Ｃ２を外径方向へ曲げた状態で係止部３１Ｂを係合部３Ａに挿入しやすくするために角周面を傾斜面に形成する。又は、図３の挿入部４と同様に、外径方向を成すフランジ状の係合部３Ａの内周面３Ｃに沿って等配に複数の挿入部４を設けて取出治具３０の係止部３１Ｂが挿入できるようにしても良い。この挿入部４に取出治具３０の係止部３１Ｂを挿入して係合部３Ａと係止し、取出治具３０を軸方向に引き出すことにより固定用密封環１０をシールハウジング６０から離脱できる。
【００３４】
図５は、本発明の第３実施の形態の保持環１の片側断面図である。図３に示す保持環１と相違する点は、係止手段３を筒状の基部３Ｂに形成する。更に、基部３Ｂには、周面に沿って等配の２個（又は３個）の孔状の挿入部４を設ける。この挿入部４に取出治具３０の係止部３１Ｂを挿入して係止する。この挿入部４に取出治具３０の係止部３１Ｂを係止して軸方向に引き出すことにより保持環１と固定用密封環１０をシールハウジング６０から取り出することができる。
【００３５】
更に、図５に示す環状仕切部２Ａの端部の仕切端部２Ｃは、外径方向へ折曲げられてシールハウジング６０と固定用密封環１０との間隙寸法に近接する厚さに形成する。この仕切端部２Ｃの両面には薄い厚の環状ガスケット８を被覆すると良い。なお、基部３Ｂに作用する引き抜き力が、第２環状ガスケット８Ｂに直接作用するために、例え第２環状ガスケット８Ｂとシールハウジング６０が接着状態でも確実に保持環１を取り出すことが可能になる。また、この仕切端部２Ｃは１８０°に折曲げて環状ガスケット８に埋設しても良い。更に、環状仕切部２Ａを波形に形成して環状ガスケット８を接着し、環状仕切部２Ａの波形により、弾性力をまして環状ガスケット８の肉厚を薄くすることができる。このため、環状ガスケットをシールハウジング６０から取り出すときに、環状ガスケットの一部がむしり取られるようにシールハウジング６０に接着するのを防止することが可能になる。また、この環状仕切部２Ａにより高圧力の被密封流体に対してシール能力を向上できる。
【００３６】
図６は、取出治具３０の第１実施の形態である。この図６は、メカニカルシール装置Ｍに取出治具３０を装着した状態の断面図である。叉、図７は、この取出治具３０の拡大図である。メカニカルシール装置Ｍの構成は、図１と略同一である。取出治具３０は、このメカニカルシール装置Ｍの固定用密封環１０をシールハウジング６０の取付面６０Ａから取り出す装置である。取出治具３０は、本体部３１と移動手段３６から構成されている。本体部３１は、有底円筒状に形成する。又、本体部３１の円筒部先端には係止部３１Ｂが周面に沿って２個（叉は３個）を外径方向へ突出して設ける。叉、筒状有底の受部３１Ａには、引出雌ねじ３２を設ける。叉、本体部３１の内周空間部３４は、回転軸５０に着脱自在に嵌合する寸法に形成する。尚、回転軸５０の外周面のキー溝５０Ｋは、回転軸５０と共に回転するプーリーのボスを固定するための固定キー用に設けたものである。このプーリーは取出治具を取り付けるときに取り外す。また、移動手段３６はボルト状に形成されている。この移動手段３６のねじ棒３７は受部３１Ａに設けた引出雌ねじ３２に螺合する。叉、移動手段３６には、頭にハンドルが形成されている。このハンドルをＮ方向へ回動してねじ棒３７を移動させる。
【００３７】
次に、このように構成された取出治具３０による保持環１の取り出し方法を述べる。先ず、メカニカルシール装置Ｍをシールハウジング６０から取り出す前に、着脱自在の固定部品６２（図１に示すように、固定部品６２はストップリングである）を内径方向へ縮径してシールハウジング６０の環状溝６０Ｃから取り外す。更に、取出治具３０の係止部３１Ｂを係止手段３の挿入部４から空間部５内に挿入する。更に、係止部３１Ｂを引き出すときに係止手段３と係止させるために、挿入部４と対向しないように周方向へ廻す。そして、移動手段３６のハンドルをＮ方向へ廻してねじ棒３７の端部を回転軸５０の端面５０Ｆに当接させる。
【００３８】
更に、移動手段３６を回動すると係止部３１Ｂが係止手段３の係合部３Ａに係止すると共に、ねじ棒３７の回動につれて係止手段３を軸方向へ引き出すことができる。このとき、環状ガスケット８は補強環２に接着しているから、シールハウジング６０の取付面６０Ａから簡単に引き出すことができる。実験によれば、ゴム材製の環状ガスケット８であっても、移動手段３６（ねじ手段）により取付面６０Ａから徐々に引き出せば、損傷することなく簡単に引き出せることが認められる。
【００３９】
更に、取付面６０Ａに潤滑油を浸入させると、更にスムーズに引き抜くことが可能になる。しかし、取付面６０Ａに潤滑油を浸入させても、徐々に引き出さないと、環状ガスケット８に損傷を惹起することが認められる。この引出速度は８ｍｍ／ｓｅｃ以下にするとよい。このことは、取出治具３０の引き出し速度にその技術的特徴が存する。この引き出し速度は、好ましくは、５ｍｍ／ｓｅｃ以下にすると良い。
【００４０】
図８は、第２実施の形態を示す取出治具３０の片側断面図である。図８の取出治具３０は、図４叉は図５に示す保持環１に適用する取出治具３０である。この取出治具３０は、環状ガスケット８がシールハウジング６０に強固に密着している状態のときに効果的である。この取出治具３０において、図６の取出治具３０と相違する点は、筒状の支部３１Ｃの係止部３１Ｂ側を円周に沿って等配に分割し、分割間が軸方向へ片持梁のように突出する２個の引出片３１Ｃ１、３１Ｃ２（３１Ｃ２と３１Ｃ１とは対称に形成される）を設ける。この各引出片３１Ｃ１、３１Ｃ２の先端には内径方向へ突出する係止部３１Ｂを各々形成する。更に、受部３１Ａの外周面に設けた雄ねじ３１Ａ１と支部３１Ｃの内周面に設けた雌ねじ３３を螺合して受部３１Ａが移動できるように構成する。叉、本体部３１の受部３１Ａ側の端部外周には外径方向を成すフランジ３１Ｆを設ける。このフランジ３１Ｆには円周に沿って等配に複数の雌ねじを形成する。この各雌ねじには各々ボルト３８のねじ部３９を螺合する。
【００４１】
次に、各引出片３１Ｃ１、３１Ｃ２の係止部３１Ｂ側を外径方向へ弾性変形させて係合部３Ａを飛び越えて空間部５に挿入し、係止部３１Ｂを係止手段３の空間部５内に係合する。そして、ボルト３８を廻して先端面をシールハウジング６０の端面に当接する。更に、ボルト３８を廻すと取付面６０Ａに強固に密着する環状ガスケット８の密着状態を剥離しながら引き出すことができる。次に、図６の取出治具３０と同様に作動して移動手段３６を回動し、保持環１を取付面６０Ａから引き抜くことができる。尚、受部３１Ａの外周面に於ける雄ねじ３１Ａ１と雌ねじ３３の螺合は、回転軸５０の長さに応じて移動手段３６の長さを調節できるようにするものである。
【００４２】
叉、 第３実施の形態の取出治具３０として図示は省略するが、引出雌ねじ３２を変更して通し孔に形成し、この通し孔に通したロッドの先端に質量を有する円柱状の頭部を設け、この頭部を受部３１Ａに対して断続的に当接して保持環１を徐々に引き抜く方法である。このようにすることにより、環状ガスケット８が取付面６０Ａから損傷することなく取り外すことが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上述べたように、本発明の取出治具を用いて機械装置に取付けたメカニカルシール装置の密封環を取り出すときに、分解・取り出しが極めて容易になるメカニカルシール装置及び取出治具として有用である。叉、各密封環のシール面の平行度を常に保持し、密接状態にしてシール能力を向上できるメカニカルシール装置としても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施の形態に係わるメカニカルシール装置を軸に装着した全断面図である。
【図２】図１に示す保持環の片側正面図である。
【図３】図２に示す保持環の片側断面図である。
【図４】本発明の第２実施の形態に係わる保持環の片側断面図である。
【図５】本発明の第３実施の形態に係わる保持環の片側断面図である。
【図６】本発明の第１実施の形態に係わるメカニカルシール装置を取り出す状態にして取出治具を設けた要部の断面図である。
【図７】図６の取出治具の拡大した片側断面図である。
【図８】本発明の第２実施の形態の取出治具の片側断面図である。
【図９】本発明に関連する技術のメカニカルシール装置の片側断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
Ｍ  メカニカルシール装置
１  保持環
２  補強環
２Ａ  環状仕切部
２Ｂ  支持部
２Ｃ  仕切端部
３  係止手段
３Ａ  係合部
３Ｂ  基部
３Ｃ  内周面
４  挿入部
５  空間部
６  固定シール部
８  環状ガスケット
８Ａ  第１環状ガスケット
８Ｂ  第２環状ガスケット
８Ｓ１  第１シール部
８Ｓ２  第２シール部
１０  固定用密封環
１０Ａ  シール面
１０Ｂ  背面
１０Ｃ  嵌着面
１０Ｄ  内周面
２０  固定シール部
２１  押圧用密封環
２１Ａ  対向シール面
２１Ｄ  押圧面
２１Ｅ  貫通孔
２１Ｆ  フランジ部  
２１Ｇ  案内溝
２５  外周ケース
２５Ａ  円筒部
２５Ｂ  支持片
２５Ｄ  かしめ部
２５Ｐ  係止部
２６  シール体
２６Ａ  第１筒部
２６Ｂ  第２筒部
２７  係止リング
２８  ばね（弾発手段）
３０  取出治具
３１  本体部
３１Ａ  受部
３１Ａ１  雄ねじ
３１Ｂ  係止部
３１Ｃ  支部
３１Ｃ１、３１Ｃ２  係止片
３１Ｆ  フランジ
３２  引出雌ねじ
３３  雌ねじ
３４  内周空間部
３６移動手段
３７  ねじ棒
３８  ボルト
Ａ  機外領域
Ｌ  機内領域
【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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