(57)【要約】【課題】第２密封環が支持される支持装置を一体型にしてメカニカルシール装置を機械装置へ組み込むとき、容易に組み立てられるようにすることにある。【解決手段】互いに密接する密封環（２、１２）の内の少なくとも一方の密封環を支持するものであって、一方の密封環が支持される第１支持部（１４Ｃ）を設けた第１連結環（１４）と一方の連結環（１２）を取り付ける部品に着座する第２支持部（１６Ｃ）を設けた第２連結環（１６）を有すると共に、前記第１連結環（１４）と第２連結環（１６）とを互いに相対移動自在に連結する連結部（１４Ｅ，１６Ｅ）を有する一対の連結環（１０）と、一対の連結環（１０）を互いに反する軸方向へ押圧するばね手段（１５）とを具備し、連結環（１４，１６）に離脱防止の係止部（１１）を有するものである。【選択図】        図１
2004176754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部品に取り付けられる第１密封環とシールハウジング部品に取り付けられる第２密封環とが互いに密接して被密封流体側をシールするメカニカルシール装置であって、前記一方の密封環を支持する第１支持部を設けた第１連結環と前記一方の密封環が取り付けられる部品に支持される第２支持部を設けた第２連結環とを有して第１連結環と前記第２連結環とを相対移動可能に連結する連結部を有する一対の連結環と、前記一対の連結環の第１支持部と第２支持部との間に配置されて第１支持部と第２支持部とを押圧するばね手段とを具備し、前記一対の連結環に前記連結部が離脱するのを防止する係止部を有することを特徴とするメカニカルシール装置。
【請求項２】
回転部品に取り付けられる第１密封環とシールハウジング部品に取り付けられる第２密封環とが互いに密接して被密封流体側をシールするメカニカルシール装置であって、前記密封環のうちの少なくとも一方の密封環に密接する第１密着部と前記一方の密封環を取り付けた部品に密接する第２密着部とを有する筒状のベローズと、前記ベローズの前記第１密着部に支持される第１支持部を有する第１連結環と前記第２密着部に支持される第２支持部とを有する第２連結環を有して前記第１連結環と前記第２連結環とを相対移動可能に連結する連結部を有する一対の連結環と、前記一対の連結環を介して前記ベローズの前記第１密着部と前記第２密着部を押圧するばね手段とを具備し、前記一対の連結部に前記連結部が離脱するのを防止する係止部を有することを特徴とするメカニカルシール装置。
【請求項３】
前記一対の連結環は前記一方の連結環が前記支持部から片持梁に形成された第１連結部を有すると共に前記第１連結部に係止用の第１係止部を有し、前記他方の連結環が前記支持部から筒状に形成された第２連結部を有すると共に前記第１連結部と軸方向に挿入係合すると共に相対回動を阻止する第２係止部を有し、且つ前記第２係止部に前記第１係止部と移動自在に係合して一端で係止する第３係止部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のメカニカルシール装置。
【請求項４】
前記一対の連結環は前記一方の連結環が前記支持部から環状に形成された第１連結部を有し、前記第１連結部に板ばね部に形成されると共に前記板ばね部に凸部を設けた第１係止部を有し、前記他方の連結環は前記支持部から筒状に形成されて第１連結部に移動自在に嵌合する第２連結部を有すると共に前記第２連結部に前記第１係止部と移動自在に係合して一端で係止する第３係止部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のメカニカルシール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、液体をシールするために、支持装置で押圧される密封環を設けたメカニカルシール装置に関する。更に詳しくは、ばね手段で押圧する密封環を一体型にしたメカニカルシール装置の分野に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の関連技術として特許番号第２９５６８６２号特許公報及び米国特許第４，２０５，８５８号明細書等が存在する。そ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、ポンプに用いられているメカニカルシール装置１００の半断面図である。
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。
【０００３】
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との間に装着される。この回転軸１０３に固定された回転装置１０４には段部１０４Ａが設けられている。この段部１０４Ａは、回転装置１０４の内周面１０４Ｂ側の端部１０４Ｃに形成されている。この内周面１０４Ｂは大きく形成されているので、段部１０４Ａの径方向面１０４Ｄを大きく形成することが困難である。
この段部１０４Ａにカップガスケット１０５を介して回転密封環１０６が装着されている。カップガスケット１０５の内径面１０５Ａは、回転密封環１０６の大きさから、回転装置１０４の内周面１０４Ｂより小径に形成されている。この為に回転密封環１０６の取付精度を必要とする。
【０００４】
回転密封環１０６とシール面が密接する固定密封環１０７は、図９に示すように、ケース１０８に移動自在に嵌合している。このケース１０８はハウジング１０２に嵌着されている。
そして、固定密封環１０７は、ケース１０８に支持されたスプリング１１１により回転密封環１０６へ押圧されている。又、このスプリング１１１を外周に遊合した円筒状のダイヤフラム１０９は、断面がＵ形状の底部に更にＵ形状に折曲げたダイヤフラム１０９に形成されている。
このダイヤフラム１０９は、ケース１０８と固定密封環１０７とに両端が接合し、ケース１０８と固定密封環１０７との間をシールしている。ダイヤフラム１０９は、ゴム材質であるために、金属製の２個のばね座環１１０、１１０をスプリング１１１の両端に介在してスプリング１１１により接合面が押圧されている。
このばね座環１１０、１１０は、ダイヤフラム１０９がスプリング１１１により損傷しないように保護するために、スプリング１１１に接合するフランジ部を設けた円筒状に形成されている。
【０００５】
このように構成されたメカニカルシール装置１００は、スプリング１１１によりダイヤフラム１０９を介して固定密封環１０７を押圧し、回転密封環１０６と固定密封環１０７との接合するシール面を密接させて機内側（被密封流体領域）Ｆをシールする。
しかし、メカニカルシール装置１００をポンプ等の装置に組み込む前は、スプリング１１１の自由長さが、ダイヤフラム１０９の自由長さより長いので、ダイヤフラム１０９にスプリング１１１を組み込むときにダイヤフラム１０９が異常に伸ばされて損傷することになる。
このように、ダイヤフラム１０９にスプリング１１１を組み込むことが困難な構成では、装置に組み込む前の保管時に、固定密封環１０７とダイヤフラム１０９とスプリング１１１と各ばね座環１１０、１１０とをバラバラに管理しなければならないので、組み立てるときに、このうちの１部の部品が不足する欠点が存し、問題となっている。
【０００６】
特に、スプリング１１１のばね荷重（常数）が大きくなると、人力ではスプリング１１１を圧縮することが困難になるので、ダイヤフラム１０９の装着作業に時間がかかることになる。
又、ダイヤフラム１０９にスプリング１１１を無理に組み込むとスプリング１１１の押圧力によりダイヤフラム１０９の両端のフランジ部が損傷してシール能力に問題を惹起する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述のような問題点に鑑み成されたものであって、その発明が解決しようとする技術的課題は、密封環の支持装置を一体化し、現場で、固定密封環と回転密封環と支持装置を組み込めば簡単に組み立てられるようにすることにある。
更に、ばね手段のばね荷重が大きい場合でも、シールするベローズとばね手段とを組立機械装置で簡単に組み立てられるようにすることにある。そして、ベローズを損傷させることなく、組立できるようにすることにある。
又、ベローズを筒状を成す簡単な形状にしてメカニカルシール装置全体を小型にすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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って、その技術的解決手段は以下のように構成されている。
【０００９】
請求項１に係わる本発明のメカニカルシール装置は、回転部品に取り付けられる第１密封環とシールハウジング部品に取り付けられる第２密封環とが互いに密接して被密封流体側をシールするメカニカルシール装置であって、一方の密封環を支持する第１支持部を設けた第１連結環と一方の密封環が取り付けられる部品に支持される第２支持部を設けた第２連結環とを有して第１連結環と前記第２連結環とを相対移動可能に連結する連結部を有する一対の連結環と、一対の連結環の第１支持部と第２支持部との間に配置されて第１支持部と第２支持部とを押圧するばね手段とを具備し、一対の連結環に連結部が互いに離脱するのを防止する係止部を有するものである。
【００１０】
この請求項１に係わる本発明のメカニカルシール装置では、一対の連結環が互いの連結部を一定の範囲だけ移動自在に連結されていると共に、係止部により、この連結が離脱防止に成されているから、ばね手段を第１支持部と第２支持部との間に配置して圧着しても一対の連結環は一体に組み立てられる。この為に、密封環と一対の連結環とばね手段とを一体型に結合することができるので、メカニカルシール装置を機械装置に組み込むときに、極めて容易に組み立てることが可能になる。
又、密封環と一対の連結環とばね手段とを一体型にしたことは、部品管理が容易になり、メカニカルシール装置に組立てるときに、現場で、一部の部品が不足になるのを防止できる。
更に、ばね手段のばね荷重が大きい場合には、一対の連結環にばね手段を人力で組み込むことが困難であるが、一対の連結環とばね手段とを一体型にすれば、部品の加工後に組立装置により簡単に組み立てられる。そして、現場で簡単にメカニカルシール装置に組立てることが可能になる。或いは、機械装置に組み込むことが可能になる。
【００１１】
請求項２に係わる本発明のメカニカルシール装置は、回転部品に取り付けられる第１密封環とシールハウジング部品に取り付けられる第２密封環とが互いに密接して被密封流体側をシールするメカニカルシール装置であって、前記密封環のうちの少なくとも一方の密封環に密接する第１密着部と前記一方の密封環を取り付けた部品に密接する第２密着部とを有する筒状のベローズと、ベローズの第１密着部に支持される第１支持部を有する第１連結環と第２密着部に支持される第２支持部とを有する第２連結環を有して第１連結環と第２連結環とを相対移動可能に連結する連結部を有する一対の連結環と、一対の連結環を介してベローズの第１密着部と第２密着部を押圧するばね手段とを具備し、一対の連結部に連結部が互いに離脱するのを防止する係止部を有するものである。
【００１２】
この請求項２に係わる本発明のメカニカルシール装置では、一対の連結環に互いに連結して係止する係止部が設けられているから、一対の連結環の両支持部の間にばね手段を配置して両支持部をプレスで押圧すると、一対の連結部がばね手段を圧縮した状態に保持することが可能になる。しかも、この係止部は設定された範囲内では移動が自在あるから、ばね手段を伸縮させて密封環を適度に押圧することができる。
又、前もって一対の連結環とばね手段とを一体に組立することが可能になる。そして、この組み立てた一対の連結環にベローズを簡単に結合した一体型の支持装置にできるから、メカニカルシール装置を機械装置に組み立てることが極めて容易になる。
その結果、ベローズを損傷させることなく組み立てることが可能になる。又、ベローズは微小な移動範囲の伸縮構造でよいから、ベローズの形状を簡単な筒状に形成することが可能になる。この為に、メカニカルシール装置の構造が簡単になり、小型化が可能になる。そして、今まで不可能であった小型の機械に取り付けることが可能になる。しかも、組立コストが大きく低減できる効果を奏する。
【００１３】
請求項３に係わる本発明のメカニカルシール装置は、一対の連結環は一方の連結環が支持部から片持梁に形成された第１連結部を有すると共に第１連結部に係止用の第１係止部を有し、他方の連結環が支持部から筒状に形成された第２連結部を有すると共に第１連結部と軸方向に挿入して係合すると共に相対回動を阻止する第２係止部を有し、且つ第２係止部に第１係止部と移動自在に係合して一端で係止する第３係止部を有するものである。
【００１４】
この請求項３に係わる本発明のメカニカルシール装置では、一対の連結環の連結は、片持梁状の第１連結部を凹部状の第２係止部に挿入すると、第１連結部は板ばねのように弾性変形して拡張され、第１係止部が第３係止部とクラッチのように係合する。そして、両連結部が移動自在に連結すると共に、ばね手段を圧縮状態に保持して一対の連結環とばね手段とを一体化し、且つばね手段を一対の連結環へ容易に装着することが可能になる。
特に、大型のばね手段のばね荷重のときに、ばねと一対の連結環の組立が容易になる。又、ベローズの形状が極めて容易になり、成形を容易にして製造コストを低減できることが可能になる。
【００１５】
請求項４に係わる本発明のメカニカルシール装置は、一対の連結環は一方の連結環が支持部から環状に形成された第１連結部を有し、第１連結部に板ばね部に形成されると共に板ばね部に凸部を設けた第１係止部を有し、他方の連結環は支持部から筒状に形成されて第１連結部に移動自在に嵌合する第２連結部を有すると共に第２連結部に第１係止部と移動自在に係合して一端で係止する第３係止部を有するものである。
【００１６】
この請求項４に係わる本発明のメカニカルシール装置では、この一対の連結環は、第一連結部と第２連結部が移動自在に嵌合すると共に、第１連結部に凸部を設けた板ばね状の第１係止部が設けられている。そして、第２連結部には第１係止部と係合する第３係止部が設けられている。
この為に、第１連結部と第２連結部とを嵌合すると、第１係止部は第３係止部にクラッチのように係合し、移動自在にすると共に、この移動端部で係止することが可能になる。
そして、一対の連結環の連結力が強力でばね手段のばね荷重が大きくとも連結離脱を防止すると共に、両連結部の相対回動も防止する。しかも、構造が簡単になり、製作コストを低減する効果を奏する。更に、密封環をばね手段により軸方向へ正確に押圧する効果を奏すると共に、ベローズの密封力を強化する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる好ましい実施の形態のメカニカルシール装置を、その図面に基づいて詳述する。尚、以下に説明する各図面は、正確な設計図である。
図１は、本発明に係わる第１実施の形態を示すメカニカルシール装置１の半断面図である。
図２は、図１に示すメカニカルシール装置１における一対の連結環１０の半断面図である。又、図３は、図２に示す一対の連結環１０を挿入して組立る状態の平面図である。
図４は、図３における連結環１０の４−４矢視を示す断面図である。
【００１８】
図１に於いて、メカニカルシール装置１は、第１密封環２と第２密封環１２とが互いのシール面を密接させて被密封流体をシールするものである。
この第１密封環２は、カップガスケット３を介してハウジング５０の段部５０Ａとの間はシールされている。又、第２密封環２は、ベローズ１３を介して回転軸６０の外周面６０Ａとの間がシールされる。
【００１９】
第１密封環２は、断面が方形状で環状体を成している。この環状体の先端面には第１シール面２Ａが形成されている。又、第１密封環２に於ける第１シール面２Ａと反対の背面と外周面とは、Ｌ形の接合面２Ｂに形成されている。更に、第１密封環２の内周面２Ｃは、回転軸６０の外径よりも大径に形成されており、回転軸６０との間に間隙が形成されている。
この第１密封環２は、硬質材で構成されている。例えば、炭化珪素、セラミック、超硬合金、カーボン材等で形成されている。
【００２０】
ハウジング５０には、第１密封環２を取り付ける段部５０Ａが形成されている。この段部５０Ａは、径方向面と軸方向面を成す断面がＬ型の環状段面に形成されている。この段部５０Ａの径方向面には、段部５０Ａの軸心を中心にして軸方向に貫通又は凹部状の通孔５１が形成されている。
【００２１】
この段部５０Ａと第１密封環２との間にはカップガスケット３が設けられている。このカップガスケット３はゴム材製である。このカップガスケット３は断面Ｌ形で孔付有底筒体に形成されている。このカップガスケット３の内外周面は対向する段部５０Ａと密接する外周密接面と、第１密封環２の接合面２Ｂと密接する内周密接面に形成されている。
そして、カップガスケット３の外周密接面の軸方向面には環状を成して突起した複数のシール部が形成されており、このシール部は段部５０Ａと密接してシールするようにされている。
このカップガスケット３の材質は、ＦＫＭ、ＮＢＲ、ＩＩＲ、Ｕ、Ｑ、ＣＲ等が好んで用いられる。
【００２２】
第１密封環２と対向する第２密封環１２は、回転軸５０に嵌合して回転軸５０と回動するように保持されている。この第２密封環１２も摺動材として適する炭化珪素又はカーボン或いは超硬合金材製である。
この第２密封環１２は、ベローズ１３と一対の連結環１０とばね（ばね手段）１５とを組み合わせた支持装置２０から構成されている。
そして、第２密封環１２には、端面に軸方向へ凸部が形成されており、この凸部に第１密封環２の第１シール面２Ａと密接する第２シール面１２Ａが形成されている。又、第２密封環１２は、内周面が回転軸６０と嵌合すると共に、外周面には係止用溝１２Ｂが等配に複数個を設けている。又、第２密封環１２の第２シール面１２Ａに対する背面は、接触面１２Ｃが形成されており、この接触面１２Ｃにベローズ１３の第１密着部１３Ａが密接してシールするように構成されている。
【００２３】
ベローズ１３は、断面が図に示すようなＵ形状に形成され、一端の第１密着部１３Ａが第２密封環１２の接触面１２Ｃに密接する形に形成されている。又、ベローズ１３の他端は回転軸６０に嵌着したカラー１８に密接する第２密着部１３Ｂに形成されている。更に、ベローズ１３の第１密着部１３Ａと第２密着部１３Ｂの間の円筒部１３Ｄは、回転軸６０に嵌合する。
【００２４】
更に又、円筒部１３Ｄの第１密着部１３Ａ側には伸縮部１３Ｃが形成されており、第２密封環１２をばね１５により押圧するときに伸縮部１３Ｃが伸縮できるように構成されている。この伸縮部１３Ｃはベローズ１３のどの位置にも形成することができる。例えば、第２密着部１３Ｂの近くに形成しても良い。この本発明による伸縮部１３Ｃは、従来のべローズの伸縮部に比較して小さな形状にしても十分に機能する。その理由は、一対の連結環１０が係止部１１を設けて連結されているから、ベローズ１３が必要以上に伸張されないからである。
又、ベローズ１３の材質は、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、フロロシリコ−ンゴム（ＦＶＭＱ）、ポリウレタンゴム（ＡＵ）等が適している。
【００２５】
このベローズ１３における円筒部１３Ｄの外周側には、一対の連結環１０が外装されている。この一対の連結環１０は、第１連結環１４と第２連結環１６とが一定距離を移動可能にした構成に連結されている。
この一対の連結環１０は、図１の他に、図２，図３及び図４に示す構成を参照して説明する。
【００２６】
第１連結環１４は、断面Ｌ型の環状をした第１支持部１４Ｃが設けられている。この第１支持部分１４Ｃの軸方向を成す円筒部が第１支持部分部１４Ｂある。尚、第１支持部分１４Ｂは第１支持部１４Ｂの一部である。更に、この第一支持部分１４Ｂの一端の内周面には、周面に沿って等配の絞り加工された複数の回止部１４Ａが設けられている。又、第１支持部１４Ｃの内周端に周面に沿って等配に形成された複数の板ばね状の第１連結部１４Ｅが軸方向に突出して形成されている。
この第１連結部１４Ｅの自由端部には、断面三角状を成して内方へ突出する形の第１係止部１４Ｄが形成されている。この第１係止部１４Ｄは、必ずしも自由端部にも受ける必要はない。この第１係止部１４Ｄの突出高さは、第２係止部１６Ａの底面よりＷ寸法だけ内径方向へ突出させている。このＷ寸法は、第１係止部１４Ｄがストッパー１６Ｆに確実に係止する寸法高さにする必要がある。
又、第１支持部分１４Ｂの第１支持部１４Ｃと反対側には円周に沿って等配に形成された複数のカシメ部１４Ｆが設けられている。
このカシメ部１４Ｆは、第一支持部分１４Ｂの内周面を第２密封環１２とベローズ１３のとの外周面に嵌合した後に直角に折曲げて第２密封環１２と第１密着部１３Ａとを挟持して固着する。
【００２７】
一方、第２連結環１６は、径の異なる円筒状の第２支持部分１６Ｂと円筒状の第２連結部１６Ｅの２段に形成されている。又、２段の第２支持部分１６Ｂと第２連結部１６Ｅとを連結する径方向部分とが第２支持部１６Ｃである。尚、第２支持部分１６Ｂは第２支持部１６Ｃの一部である。このうちの第２支持部分１６Ｂは、第２密着部１３Ｂの外周面に嵌合すると共に、回転軸６０に嵌着したカラー１８に着座して支持される。
更に、第２連結部１６Ｅには、第１連結部１４Ｅが挿入可能な凹部状の第２係止部１６Ａが周面に沿って複数個が形成されている。この第２係止部１６Ａは第１連結部１４Ｅと対応する位置に設けられている。更に、第２係止部１６Ａには、第１係止部１４Ｄと係合する位置に長孔の第３係止部１６Ｄが設けられている。
又、第２連結部１６Ｅの第３係止部１６Ｄにおける自由端側（長孔の自由端側）は突き抜けではなくストッパー１６Ｆに形成されている。このストッパー１６Ｆは、一対の連結環１０に外装されたばね１５により両支持部１４Ｃ、１６Ｃが相反する軸方向へ押圧されても第１係止部１４Ｄが第２連結部１６Ｅから離脱しないように係止する役目をする。このストッパー１６Ｆは第３係止部１６Ｄの１部である。
【００２８】
この一対の連結環１０における第１連結部１４Ｅと第２連結部１６Ｅの間の外周にはコイル巻きのばね１５が設けられている。このばね１５の各端部は、一対の連結環１０の第１支持部１４Ｃと第２支持部１６Ｃとに接合して一対の連結環１０を互いに反対方向の軸方向へ押圧している。しかし、一対の連結環１０は、第１連結環１４と第２連結環１６とが第３係止部１６Ｄの設定された移動範囲内で相対移動し、第１連結環１４と第２連結環１６とが離脱するのがストッパー１６Ｆにより防止される。このばね１５は、ばね鋼線等で作られている。このばね１５の形状は、コイルばね、弦巻ばね等に形成され、図２に示すように一対の連結環１０に嵌挿した１個のもの、又は、一対の連結環１０の両連結部１４Ｅ、１４Ｅの外周に等配に複数のコイルばねを配置したもの等、種々のものが存する。
【００２９】
次に、図３と図４を参照して一対の連結環１０の組み立て方法について説明する。
第１連結環１４と第２連結環１６とを図３に示すように対向して第１連結部１４Ｅを第２連結部１６Ｅ  の第２係止部１６Ａに挿入できるように配置する。同時に、図４に示すようにばね１５を両連結部１４Ｅ、１６Ｅの外周に挿嵌する。この状態で一対の連結環１０の両端からプレスにより押圧すると、第１連結部１４Ｅは、第２係止部１６Ａに挿入される。そして、第３係止部１４Ｄがストッパー１６Ｆと係止して両連結部１４Ｅ、１６Ｅが離脱するのを防止する。そして、一対の連結環１０とばね１５とは、図２に示すように組み立てられる。
又、この一対の連結環１０を組み立てるときに、ベローズ１３を同時に組み立てても良い。更に、上述のように、第１連結環１４と第２連結環１６とを組み立てた後に、ベローズ１３を一対の連結環１０に挿入して組み立てることも可能である。
【００３０】
図５及び図６は、本発明に係わる第２実施の形態のメカニカルシール装置１における一対の連結環１０の半断面図である。
この一対の連結環１０が、図２に示す一対の連結環１０と相違する点は、第１係止部１４Ｄである。この第１係止部１４Ｄは、第１連結部１４Ｅの自由端部を折り返すように曲げて形成したものである。そして、この第１係止部１４Ｄは、ストッパー１６Ｆに当接して一対の連結環１０が一体に連結されるように係止する。この第１係止部１４Ｄと、第３係止部１６Ｄ及びストッパー１６Ｆとにより係止部１１を構成する。
このメカニカルシール装置１は、第２密封環２と回転軸６０との間をシールするベローズ１３の代わりに、第２密封環２と回転軸６０との間に、図示省略のＯリングを配置したものである。このような場合にも本発明の一対の連結環１０は組立るときの効果と組み込むときの効果を発揮する。
その他の構成は、図２の符号と同一に示すものは、図２のものと略同一形状である。このように形成することにより、係止部１１は強力な係止機構に構成される。そして、ばね１５が強力であっても、一対の連結環１０は一定範囲の相対移動が可能で、しかも、離脱が防止されるように連結される。更に、係止部１１の機構が容易に形成されて製作コストを低減できる
【００３１】
図７は、本発明に係わる第３実施の形態の支持装置２０の半断面図である。
この支持装置２０における図５の構成と相違する点は、第１連結部１４Ｅと第２連結部１６Ｅが筒状を成して移動自在に嵌合する形に形成されている。そして、第１係止部１４Ｄが第１連結部１４Ｅを１部切り欠いて板ばね部に形成し、その自由端部が図５の第１係止部１４Ｄと同様に折返しに曲げた第１係止部分１４Ｄ１である。
又、ベローズ１３は、第１密着部１３の内端部が軸方向に延びる伸縮部１３Ｃに形成されている。この伸縮部１３Ｃは軸方向へ突出しており、一対の連結環１０が相対的に連結を移動させるときに、伸縮部１３Ｃがその移動に応じて伸縮する。
その他の構成は、図１又は図２のメカニカルシール装置１のように構成されている。
【００３２】
次に、図１に示すメカニカルシール装置１の作用について説明する。
第１密封環２はカップガスケット３を介してハウジング５０に嵌着されて被密封流体をシールする。一方、第１密封環２の第１シール面２Ａと第２密封環１２の第２シール面１２Ａとが密接して被密封流体をシールする。
このシール面２Ａ、１２Ａは、相対摺動する。第２密封環１２は、その係止用溝１２Ｂに一対の連結環１０の回止部１４Ａが係止して支持装置２０により保持されながら相対回転する。同時に、第２密封環１２は、支持装置２０により弾発に支持されて第２シール面１２Ａを第１シール面２Ａに密接させる。
この支持装置２０の一対の連結環１０は、作動時には、ばね１５の弾発に応じて軸方向へ移動が可能に成されており、同時に、ベローズ１３の伸縮部１３Ｃも、このばね１５の伸縮する距離に対応して伸縮する。
【００３３】
このベローズ１３は、作動中でも伸縮部１３Ｃを伸縮させながら第２密封環１２と回転軸６０との間隙をシールする。そして、ベローズ１３は、回転軸６０が回転している状態でも第２密封環１２の変動に応じて第２密封環１２の背部に密接しながらシールする。
又、一対の連結環１０は、ばね１５により押圧されていても係止部１１の機構が互いに係止して第１連結環１４と第２連結環１６とが離脱しないように連結している。
この為に、支持装置２０は各部品の加工と同時に組み立てられるから、一体型で保管できる。そして、機械装置にメカニカルシール装置１を組み込むときには、第１密封環２と第２密封環１２と支持装置２０とを組み込めば、簡単にメカニカルシール装置１が組み立てられる。
【００３４】
又、図５，６に示す第２実施の形態のように、第２密封環２のシールにベローズ１３を用いることなく、Ｏリングでシールする場合でも、上述と同様に、一対の連結環１０とばね１５とを組立機械で簡単に一体型に組み込むことが可能になる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明のメカニカルシール装置によれば、一対の連結環に互いに連結して係止する係止部が設けられているから、一対の連結環の両支持部の間にばね手段を配置して連結部の係止部がばね手段を圧縮した状態に保持することが可能になる。この為に、一体型の支持装置に形成できるので、メカニカルシール装置の組立が容易になる効果を奏する。
しかも、この係止部の機構は、設定された範囲内は互いに移動自在に構成されているから、ばね手段を伸縮させて互いの密封環が密接することができる効果を奏する。
又、この一対の連結環には、ベローズ又はＯリングを簡単に装着できるから、メカニカルシール装置を機械装置に組み立てることが極めて容易になると共に、修理時には簡単に分解することが可能になる効果を奏する。
【００３６】
又、上述のように、ベローズ又はＯリングの取付工程の任意なときに自由に装着できるから、ベローズ又はＯリングを損傷させることなく組み立てることが可能になると同時に、ベローズをメカニカルシール装置の伸縮構造に対応した簡単な筒状に形成することが可能になる効果を奏する。この為に、メカニカルシール装置の構造が簡単になり、小型化が可能になる。そして、今まで不可能であった小型の機械に取り付けることが可能になる。しかも、組立コストが大きく低減できる効果を奏する
【図面の簡単な説明】
【図１】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を機械に取り付けた状態の半断面図である。
【図２】図１の一対の連結環とばね手段とを組み立てた半断面図である。
【図３】図２の一対の連結環における連結部の組み込み状態を示す一部の平面図である。
【図４】図３の４−４矢視を示す一対の連結環とばね手段との組み込み状態を示す半断面図である。
【図５】本発明に係わる第２実施の形態を示す一対の連結環とばね手段とを組み立てた半断面図である。
【図６】図５の一対の連結環とばね手段との組み込み状態を示す平面図である。
【図７】本発明に係わる第３実施の形態を示す支持装置の半断面図である。
【図８】図７に示す支持装置における係止部の１部平面図である。
【図９】従来のメカニカルシール装置の半断面図である。
【符号の説明】
１  メカニカルシール装置
２  第１密封環
２Ａ  第１シール面
２Ｂ  接合面
２Ｃ  内周面
３  カップガスケット
１０  一対の連結環
１１  係止部
１２  第２密封環
１２Ａ  第２シール面
１２Ｂ  係止用溝
１２Ｃ  接触面
１３  ベローズ
１３Ａ  第１密着部
１３Ｂ  第２密着部
１３Ｃ  伸縮部
１３Ｄ  円筒部
１４  第１連結環
１４Ａ  回止部
１４Ｂ  第１支持部分
１４Ｃ  第１支持部
１４Ｄ  第１係止部
１４Ｄ１  第１係止部分
１４Ｅ  第１連結部
１５  ばね（ばね手段）
１６  第２連結環
１６Ａ  第２係止部
１６Ｂ  第２支持部分
１６Ｃ  第２支持部
１６Ｄ  第３係止部
１６Ｅ  第２連結部
１６Ｆ  ストッパー
１８  カラー
２０  支持装置
５０  ハウジング
５０Ａ  段部
５１  通孔
６０  回転軸
６０Ａ  外周面
Ａ  機内被密封流体側
Ｂ  機外側
【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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