(57)【要約】【目的】分割型密封環をその密封端面に歪を生じることなく適正な環状形態に緊縛保持しておくことができる分割型メカニカルシールを提供する。【構成】第１及び第２密封環５，９は周方向に分割された分割型密封環であり、リテーナリング３，７に締め付け自在に取り付けた緊縛リング４，８によって、円環状に緊縛された状態で固定保持されている。分割型密封環５，９とこれに外嵌させた緊縛リング４，８との対向周面は、緊縛リング４，８のリテーナリング３，７への締め付け方向に漸次拡大する截頭円錐状のテーパ面４ａ，５ｂ，８ａ，９ｂに構成されている。分割型密封環５，９は、緊縛リング４，８をリテーナリング３，７へと締め付けることにより、リテーナリング３，７の軸線方向端面３ｄ，７ａに端面側弾性部材１７，２９を介して押圧保持されると共に緊縛リング４，８の内周面４ａ，８ａに周面側弾性部材１８，３０を介して嵌合保持されている。【選択図】図１
2007298123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールケース側に設けられた第１密封環及びシールケースを洞貫する回転軸に設けられた第２密封環の少なくとも一方を周方向に分割された分割型密封環となして、この分割型密封環を、シールケース又は回転軸に軸線方向に移動可能な状態又は移動不能な状態で保持されたリテーナリングに、これに軸線方向に締め付け自在に取り付けた緊縛リングによって円環状に緊縛された状態で固定保持させ、第１密封環と第２密封環との対向端面である密封端面の相対回転摺接作用により当該相対回転摺接部分の内周側領域たる被密封流体領域とその外周側領域たる非密封流体領域とを遮蔽シールするように構成された分割型メカニカルシールにおいて、
分割型密封環とこれに外嵌させた緊縛リングとの対向周面を、緊縛リングのリテーナリングへの締め付け方向に漸次拡大する截頭円錐状のテーパ面に構成すると共に、当該分割型密封環とリテーナリングとの軸線方向における対向端面間に端面側弾性部材を介装すると共に当該分割型密封環と緊縛リングとの対向周面間に周面側弾性部材を介装して、緊縛リングをリテーナリングへと締め付けることにより、当該分割型密封環を、リテーナリングの軸線方向端面に端面側弾性部材を介して押圧保持させると共に緊縛リングの内周面に周面側弾性部材を介して嵌合保持させるように構成したことを特徴とする分割型メカニカルシール。
【請求項２】
第１密封環が分割型密封環に構成されており、第１密封環を固定保持するリテーナリングがシールケースに軸線方向移動可能に保持されると共に、当該リテーナリングとシールケースとの間に、第１密封環を第２密封環へと押圧附勢するスプリング部材が介装されていることを特徴とする、請求項１に記載する分割型メカニカルシール。
【請求項３】
第２密封環が分割型密封環に構成されており、第２密封環を固定保持するリテーナリングが回転軸に固定保持されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載する分割型メカニカルシール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分割型メカニカルシールであって、特に、シールケース側に設けられた第１密封環及びシールケースを洞貫する回転軸に設けられた第２密封環の少なくとも一方を周方向に分割された分割型密封環となして、この分割型密封環を、シールケース又は回転軸に軸線方向に移動可能な状態又は移動不能な状態で保持されたリテーナリングに、これに軸線方向に締め付け自在に取り付けた緊縛リングによって円環状に緊縛された状態で固定保持させ、第１密封環と第２密封環との対向端面である密封端面の相対回転摺接作用により当該相対回転摺接部分の内周側領域たる被密封流体領域とその外周側領域たる非密封流体領域とを遮蔽シールするように構成された分割型メカニカルシールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シールケース側の第１密封環及び回転軸側の第２密封環の少なくとも一方を周方向に分割された分割型密封環となした分割型メカニカルシールとしては、第１及び第２密封環をシールケース内に配置して、両密封環の対向端面たる密封端面の相対回転摺接作用により当該相対回転摺接部分の外周側領域たる被密封流体領域とその内周側領域たる非密封流体領域とを遮蔽するように構成したインナサイドメカニカルシール（例えば、特許文献１の図２を参照）と、第２密封環をシールケース外の非密封流体領域に配置して、両密封環の対向端面たる密封端面の相対回転摺接作用により当該相対回転摺接部分の内周側領域たる被密封流体領域とその外周側領域たる非密封流体領域とを遮蔽するように構成したアウトサイドメカニカルシール（例えば、特許文献２の図２を参照）とに大別される。このような分割型メカニカルシールは、これが大型のものである場合にもメンテナンス作業を含む分解，組立作業を容易に行うことができ、大型縦軸ポンプ等の軸封手段として好適するものである。
【０００３】
しかし、インナサイドメカニカルシールでは、シールケースを分割型のものとしておく必要があり、しかもシールケースには被密封流体による内圧が作用することから、アウトサイドメカニカルシールに比して、シールケースが複雑化，大型化することになり、シールケースの分解，組立を含むメンテナンス作業に多大な労力を必要としていた。
【０００４】
一方、アウトサイドメカニカルシールでは、シールケースを非分割型のものとできるから、メンテナンス作業も分割型密封環のみの分解，組立で済み、メンテナンス作業に要する労力負担が小さく、分割型メカニカルシールとして実用性に優れる。
【０００５】
すなわち、従来のアウトサイドメカニカルシールにあっては、例えば、特許文献２の図２〜図４に示す如く、シールケース側の第１密封環を周方向に分割して複数の円弧状セグメントに分離構成し、緊縛リングを、第１密封環を内嵌した状態で、シールケースに保持したリテーナリングに軸線方向に締め付け自在に取り付けて、緊縛リングをリテーナリングへと締め付けることにより、第１密封環を円弧状セグメントの端面同士が衝合する円環状形態に緊縛保持させてあり、緊縛リングのリテーナリングへの脱着を行うことにより第１密封環の分解，組立を行うことができる。
【０００６】
【特許文献２】特開平７−１９８０４３号公報
【特許文献１】特開２００４−２５１３７６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記した従来のアウトサイドメカニカルシール（以下「従来シール」という）では、第１密封環を金属製の緊縛リングによって直接的に緊縛しているため、緊縛リングのリテーナリングへの締め付けが過剰である場合には、つまり緊縛リングによる分割型密封環の緊縛力が過剰である場合には、円弧状セグメントに歪が生じて、当該密封環の分割部分（円弧状セグメントの端面衝合部分）から被密封流体が漏洩する虞れがある。逆に、緊縛リングのリテーナリングへの締め付けが不十分で、緊縛リングによる第１密封環の緊縛力が不足する場合には、第１密封環に作用する内圧（第１密封環の内周面に作用する被密封流体の圧力）によって円弧状セグメントの端面衝合部分が開き、被密封流体が漏洩する虞れがある。このような問題は、第２密封環を分割型密封環とした場合においても同様に生じ、特に、分割型密封環を引張荷重に弱い炭化珪素等のセラミックスや軟質のカーボン等で構成した場合や被密封流体の圧力が高い場合には顕著に生じる。
【０００８】
なお、従来からも、過重な緊縛力等により相手密封環との接触面である密封端面に歪が生じた場合、当該メカニカルシールの組立時や分割型密封環の分解，交換を行うメンテナンス時に、当該密封端面を所謂摺り合わせ作業により修正するか、当該密封端面の径方向幅を極端に小さく設定して、正規の運転に先駆けて所謂馴染み運転を行うことが試みられているが、このような摺り合わせ作業や馴染み運転は、高度の熟練を必要とするためユーザサイドでは行い難いものであり、また作業者にも過大な負担を強いることになり、経済的負担も極めて大きい。また、密封端面の径方向幅を極端に小さく設定した分割型メカニカルシールは、ドライ条件下での馴染み運転を行い難いことから、例えば、相当時間の気中運転を行うことがある先行待機運転形ポンプ等の軸封手段として採用することができず、その用途が大幅に制限されることになる。
【０００９】
本発明は、アウトサイドメカニカルシールにおける上記のような問題を解決すべくなされたもので、分割型密封環をその密封端面に歪を生じることなく適正な環状形態に緊縛保持しておくことができる分割型メカニカルシールを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、シールケース側に設けられた第１密封環及びシールケースを洞貫する回転軸に設けられた第２密封環の少なくとも一方を周方向に分割された分割型密封環となして、この分割型密封環を、シールケース又は回転軸に軸線方向に移動可能な状態又は移動不能な状態で保持された保持リングに、これに軸線方向に締め付け自在に取り付けた緊縛リングによって円環状に緊縛された状態で固定保持させ、第１密封環と第２密封環との対向端面である密封端面の相対回転摺接作用により当該相対回転摺接部分の内周側領域たる被密封流体領域とその外周側領域たる非密封流体領域とを遮蔽シールするように構成された分割型メカニカルシール（アウトサイドメカニカルシール）において、上記の目的を達成すべく、特に、分割型密封環とこれに外嵌させた緊縛リングとの対向周面を、緊縛リングのリテーナリングへの締め付け方向に漸次拡大する截頭円錐状のテーパ面に構成すると共に、当該分割型密封環とリテーナリングとの軸線方向における対向端面間及び当該分割型密封環と緊縛リングとの対向周面間に夫々端面側弾性部材及び周面側弾性部材を介装して、緊縛リングをリテーナリングへと締め付けることにより、当該分割型密封環を、リテーナリングの軸線方向端面に端面側弾性部材を介して押圧保持させると共に緊縛リングの内周面に周面側弾性部材を介して嵌合保持させるように構成しておくことを提案するものである。
【００１１】
かかる分割型アウトサイドメカニカルシールにあっては、シール条件等に応じて、第１及び第２密封環の一方又は両方が上記した分割型密封環に構成される。第１密封環が分割型密封環に構成される場合には、第１密封環が緊縛リング（以下「第１緊縛リング」という）により円環状形態に保持され、第１密封環を固定保持するリテーナリング（以下「第１リテーナリング」という）がシールケースに軸線方向移動可能に保持され、当該第１リテーナリングとシールケースとの間に、第１密封環を第２密封環へと押圧附勢するスプリング部材が介装される。また、第２密封環が分割型密封環に構成される場合には、第２密封環が緊縛リング（以下「第２緊縛リング」という）により円環状形態に保持され、第２密封環を固定保持するリテーナリング（以下「第２リテーナリング」という）が回転軸に固定保持される。
【００１２】
好ましい実施の形態にあって、端面側弾性部材（以下、第１密封環について使用されるものを「第１端面側弾性部材」といい、第２密封環について使用されるものを「第２端面側弾性部材」という）としては、分割型密封環（第１密封環又は第２密封環）とリテーナリング（第１リテーナリング又は第２リテーナリング）との軸線方向における対向端面間を二次シールするシール機能をも発揮しうるゴムシート等の弾性材製シートやゴム製Ｏリング等を使用することが好ましい。また、周面側弾性部材（以下、第１密封環について使用されるものを「第１周面側弾性部材」といい、第２密封環について使用されるものを「第２周面側弾性部材」という）としては、分割型密封環（第１密封環又は第２密封環）と緊縛リング（第１緊縛リング又は第２緊縛リング）との対向周面間にその全周に亘って装填しうるクッション性を有するゴムシート等の弾性材製シートを使用することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の分割型メカニカルシールにあっては、分割型密封環を、緊縛リングにより周面側弾性部材を介在させた状態で緊縛保持すると共に端面側弾性部材を介在させた状態でリテーナリングに固定保持したから、緊縛リングによる緊縛力に過不足がある場合や当該分割型密封環に作用する内圧が高い場合にも、分割面が開いたり密封端面に歪が生じたりすることがなく、分割密封環を適正な円環状形態に保持させておくことができる。したがって、本発明の分割型メカニカルシールによれば、摺り合わせ作業や馴染み運転を必要とせず、当該メカニカルシールの組立や分割型密封環の分解，交換を含むメンテナンス作業を容易且つ効率よく経済的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明に係る分割形メカニカルシールの実施の形態を示す縦断側面図であり、図２はその要部を拡大して示す詳細図であり、図３は分割型密封環の緊縛開始状態を示す図２対応の縦断側面図であり、図４は図１のIV−IV線に沿う要部の縦断背面図であり、図５は図１のＶ−Ｖ線に沿う要部の縦断正面図である。なお、以下の説明において、左右とは図１〜図３における左右を意味するものとする。
【００１５】
この実施の形態における分割型メカニカルシールは、図１に示す如く、回転機器のハウジング（ポンプハウジング等）１に取り付けられたシールケース２と、シールケース２に第１リテーナリング３及び第１緊縛リング４を介して軸線方向（左右方向）に移動自在に且つ相対回転不能に保持された第１密封環５と、当該回転機器の回転軸（インペラ軸等）６に第２リテーナリング７及び第２緊縛リング８を介して固定された第２密封環９と、シールケース２と第１リテーナリング３との間に介装されて、第１密封環５を第２密封環９に押圧接触させるべく軸線方向へと附勢するスプリング部材１０とを具備して、両密封環５，９の対向端面たる密封端面５ａ，９ａの相対回転摺接作用により、その相対回転摺接部分５ａ，９ａの内周側領域である被密封流体領域（ハウジング１内に連通する領域）Ｈとその外周側領域である非密封流体領域（ハウジング１外の大気領域）Ｌとを遮蔽シールするように構成された端面接触型のアウトサイドメカニカルシールである。
【００１６】
シールケース２は、図１に示す如く、回転軸６より大径の内周部２ａを有する断面Ｌ字状の金属製の非分割の円環状体であり、回転軸６が同心状に貫通する状態でハウジング１に取り付けられている。
【００１７】
第１密封環５は、図１及び図５に示す如く、先端面（左端面）を軸線に直交する平滑環状面である密封端面５ａとし且つ外周面を基端方向（右方向）に漸次拡径する截頭円錐状のテーパ面５ｂに構成した円環状体であり、周方向に複数（この例では２個）の円弧状セグメント１１，１２に分割された分割型密封環に構成されている。第１密封環５は、第１緊縛リング４により分割面（円弧状セグメント１１，１２の周方向端面）１１ａ，１２ａが衝合された円環状形態に緊縛保持されると共に第１リテーナリング３に固定保持されており、第１リテーナリング３を介してシールケース２に軸線方向移動可能に保持されている。
【００１８】
第１リテーナリング３は、図１に示す如く、筒状の保持部３ａとその先端部（左端部）に一体形成された環状のフランジ部３ｂとからなる金属製の非分割の円筒体であり、保持部３ａをシールケース２の内周部２ａにＯリング１３を介して軸線方向移動可能に保持されている。第１リテーナリング３は、フランジ部３ｂの外周側に形成した係合孔３ｃにシールケース２に突設したドライブピン１４を係合させることにより、所定範囲での軸線方向移動を許容された状態でシールケース２に対する相対回転を阻止されている。第１リテーナリング３の先端面における内周側部分（フランジ部３ｂの先端面における内周側部分）は、第１密封環５の基端面（右端面）５ｃを軸線方向において受け止め保持する保持面３ｄに構成されている。なお、保持面３ｄには、第１密封環５の基端面５ｃに形成した係合凹部５ｄに係合しうるドライブピン１５が突設されていて、このドライブピン１５を係合凹部５ｄに係合させることにより、第１密封環５の第１リテーナリング３に対する相対回転が阻止されるようになっている。
【００１９】
第１緊縛リング４は、図１及び図５に示す如く、金属製の非分割の円環状体であり、適当数の締付ボルト１６により第１リテーナリング３のフランジ部３ｂに軸線方向に締め付け自在に取り付けられている。第１緊縛リング４の内周面には、第１密封環５の外周面（テーパ面）５ｂに対応するテーパ面、つまり基端方向（右方向）に漸次拡径する截頭円錐状のテーパ面４ａが形成されている。
【００２０】
而して、分割型密封環である第１密封環５は、図１〜図３に示す如く、第１緊縛リング４を第１リテーナリング３に締め付けることにより、第１端面側弾性部材１７及び第１周面側弾性部材１８を介在させた状態で第１リテーナリング３に固定保持されている。
【００２１】
すなわち、図３に示す如く、第１密封環５と第１リテーナリング３との軸線方向における対向端面間（第１密封環５の基端面５ｃと第１リテーナリング３の保持面３ｄとの間）に第１端面側弾性部材１７を介在させると共に第１密封環５と第１緊縛リング４との対向周面間（第１密封環５の外周面たるテーパ面５ｂと第１緊縛リング４の内周面たるテーパ面４ａとの間）に第１周面側弾性部材１８を介在させた状態で、締付ボルト１６により、第１密封環５に外嵌させた第１緊縛リング４を第１リテーナリング３に取り付ける。そして、この状態から、締付ボルト１６を順次締め付けていくと、つまり第１緊縛リング４を第１リテーナリング３へと軸線方向移動させていくと、第１緊縛リング４のテーパ面４ａにより第１密封環５にはこれを縮径する方向へと第１周面側弾性部材１８を介して押圧する緊縛力と当該密封環５を第１リテーナリング３へと第１端面側弾性部材１７を介して軸線方向に押圧する押圧力とが作用して、図２及び図４に示す如く、緊縛力により、第１密封環５と緊縛リング４の対向周面４ａ，５ｂ間に第１周面側弾性部材１８が挟圧された状態で、第１密封環５がその分割面１１ａ，１２ａが衝合する円環状形態に緊縛保持されると共に、押圧力により、第１密封環５と第１リテーナリング３との軸線方向における対向端面３ｄ，５ｃ間に第１端面側弾性部材１７が挟圧された状態で、第１密封環５が第１リテーナリング３の保持面３ｄに固定保持される。ところで、第１端面側弾性部材１７としては、第１リテーナリング３の保持面３ｄへの押付力による第１密封環５の変形（歪発生）を防止しうるクッション機能を発揮する他、両者３，５間を二次シールするシール機能をも発揮しうる弾性材製シートやゴム製Ｏリング等が使用され、この例では、円環状のゴムシートが使用されている。なお、第１端面側弾性部材（ゴムシート）１７には、図１に示す如く、ドライブピン１５の通過孔１７ａが形成されている。また、第１周面側弾性部材１８としては、第１緊縛リング４の緊縛力や密封流体の圧力（内圧）による第１密封環５の変形（歪発生）を防止しうるクッション機能を有する弾性材製シート等が使用され、この例では、第１密封環５の外周面５ｂにその全周に亘って巻装したゴムシートが使用されている。
【００２２】
スプリング部材１０は、第１リテーナリング３のフランジ部３ｂに軸線方向移動可能に保持されたスプリング受体１９とシールケース２との間に介装されたコイルスプリングであり、第１緊縛リング４に貫通状に螺合された調整ボルト２０によりスプリング受体１９の軸線方向位置を変更することにより、スプリング荷重による第１密封環５の第２密封環９への接触圧を任意に調整しうるようになっている。
【００２３】
第２密封環９は、第１密封環５と同様の分割型密封環に構成されたものである。すなわち、第２密封環９は、図１及び図６に示す如く、先端面（右端面）を軸線に直交する平滑環状面である密封端面９ａとし且つ外周面を基端方向（右方向）に漸次拡径する截頭円錐状のテーパ面９ｂに構成した円環状体であり、周方向に複数（この例では２個）の円弧状セグメント２１，２２に分割されていて、第２緊縛リング８により分割面（円弧状セグメント２１，２２の周方向端面）２１ａ，２２ａが衝合された円環状形態に緊縛保持されると共に第２リテーナリング７に固定保持されており、第２リテーナリング７を介して回転軸６に固定されている。なお、第１及び第２密封環５，９は、シール条件等に応じて、共に炭化珪素等の硬質材で構成されるか、一方が炭化珪素等のセラミックスや超硬合金等の硬質材で構成されると共に他方をこれより軟質のカーボン等で構成される。
【００２４】
第２リテーナリング７は、図３に示す如く、金属製の非分割の円筒体であり、固定リング２３を介して回転軸６に固定保持されている。固定リング２３は周方向に２分割されたもので、締結ボルト２４によりリング状に締結することにより回転軸６に嵌合固定されている。第２リテーナリング７は、回転軸６にこれとの間をＯリング２５により二次シールした状態で嵌挿させると共に連結ボルト２６により固定リング２３に連結することにより、回転軸６に固定されている。第２リテーナリング７の先端面（右端面）における内周側部分は、第２密封環９の基端面（左端面）９ｃを軸線方向において受け止め保持する保持面７ａに構成されている。なお、保持面７ａには、第２密封環９の基端面９ｃに形成した係合凹部９ｄに係合しうるドライブピン２７が突設されていて、このドライブピン２７を係合凹部９ｄに係合させることにより、第２密封環９の第２リテーナリング７に対する相対回転が阻止されるようになっている。
【００２５】
第２緊縛リング８は、図１及び図６に示す如く、金属製の非分割の円環状体であり、適当数の締付ボルト２８により第２リテーナリング７に軸線方向に締め付け自在に取り付けられている。第２緊縛リング８の内周面には、第２密封環９の外周面（テーパ面）９ｂに対応するテーパ面、つまり基端方向（左方向）に漸次拡径する截頭円錐状のテーパ面８ａが形成されている。
【００２６】
而して、分割型密封環である第２密封環９は、図１に示す如く、第２緊縛リング８を第２リテーナリング７に締め付けることにより、第２端面側弾性部材２９及び第２周面側弾性部材３０を介在させた状態で第２リテーナリング７に固定保持されている。
【００２７】
すなわち、第２密封環９と第２リテーナリング７との軸線方向における対向端面間（第２密封環９の基端面９ｃと第２リテーナリング７の保持面７ａとの間）に第２端面側弾性部材２９を介在させると共に第２密封環９と第２緊縛リング８との対向周面間（第２密封環９の外周面たるテーパ面９ｂと第２緊縛リング８の内周面たるテーパ面８ａとの間）に第２周面側弾性部材３０を介在させた状態で、締付ボルト２８により、第２密封環９に外嵌させた第２緊縛リング８を第２リテーナリング７に取り付ける。そして、この状態から、締付ボルト２８を順次締め付けて、第２緊縛リング８を第２リテーナリング７へと軸線方向移動させていくと、第２緊縛リング８のテーパ面８ａにより第２密封環９にはこれを縮径する方向へと第２周面側弾性部材３０を介して押圧する緊縛力と当該密封環９を第２リテーナリング７へと第２端面側弾性部材２９を介して軸線方向に押圧する押圧力とが作用して、図１及び図５に示す如く、緊縛力により、第２密封環９と緊縛リング８の対向周面８ａ，９ｂ間に第２周面側弾性部材３０が挟圧された状態で、第２密封環９がその分割面２１ａ，２２ａが衝合する円環状形態に緊縛保持されると共に、押圧力により、第２密封環９と第２リテーナリング７との軸線方向における対向端面７ａ，９ｃ間に第２端面側弾性部材２９が挟圧された状態で、第２密封環９が第２リテーナリング７の保持面７ａに固定保持される。ところで、第２端面側弾性部材２９としては、第２リテーナリング７の保持面７ａへの押付力による第２密封環９の変形（歪発生）を防止しうるクッション機能を発揮する他、両者７，９間を二次シールするシール機能をも発揮しうる弾性材製シートやゴム製Ｏリング等が使用され、この例では、ゴム製のＯリングが使用されている。なお、第２端面側弾性部材（Ｏリング）２９は、ドライブピン２７に干渉しない位置において保持面７ａに形成されたＯリング溝に係合保持されており、両者７，９の対向端面７ａ，９ｃ間を非接触状態で二次シールしている。また、第２周面側弾性部材３０としては、第２緊縛リング８の緊縛力や密封流体の圧力（内圧）による第２密封環９の変形（歪発生）を防止しうるクッション機能を有する弾性材製シート等が使用され、この例では、第１周面側弾性部材１８と同様に、第２密封環９の外周面９ｂにその全周に亘って巻装したゴムシートが使用されている。
【００２８】
以上のように構成された分割型メカニカルシールにあっては、緊縛リング４又は８をリテーナリング３又は７に取り付ける締付ボルト１６又は２８を締め付けると、対向するテーパ面４ａ，５ｂ又は８ａ，９ｂのカム作用（楔作用）により、分割型密封環５又は９が緊縛されると共にリテーナリング４又は７へと押付けられて、当該分割密封環５又は９が、円弧状セグメント１１，１２又は２１，２２が相互に衝合する円環状形態に緊縛保持されると共にリテーナリング４又は７に固定保持される。
【００２９】
このとき、分割型密封環５，９は、緊縛リング４，７との間に周面側弾性部材（ゴムシート１８，３０）を介在した状態で緊縛されているから、緊縛リング４，８のリテーナリング３，７への締付過剰により緊縛リング４，８による緊縛力が過剰となっても、その緊縛力の過剰分を周面側弾性部材１８，３０のクッション機能（弾性変形）により吸収するため、分割密封環５，９が変形するようなことがない。また、分割型密封環５，９が直接的には周面側弾性部材１８，３０の弾性力によって緊縛されているから、分割型密封環５，９の内周面に作用する被密封流体の圧力（内圧）が高い場合や緊縛リング４，８のリテーナリング３，７への締付不足により緊縛リング４，８による緊縛力が不足している場合にも、当該内圧が分割密封環５，９に及ぼす影響を周面側弾性部材１８，３０の弾性力によって吸収緩和して、分割型密封環５，９の歪発生を効果的に防止することができる。
【００３０】
また、分割型密封環５，９は、リテーナリング３，７に端面側弾性部材（ゴムシート１７又はＯリング２９）を介在した状態で押し付けられているから、緊縛リング４，８のリテーナリング３，７への締付過剰により分割型密封環５，９のリテーナリテーナリング３，７への押付力が過剰となっても、その押付力の過剰分を端面側弾性部材１７，２９のクッション機能（弾性変形）により吸収するため、分割密封環５，９が変形するようなことがない。また、分割型密封環５，９は端面側弾性部材１７，２９の反発力（弾性力）によって緊縛リング４，８のテーパ面４ａ，８ａへと食い込み勝手となる方向に押圧される（第１密封環５については左方向に押圧され、第２密封環９については右方向に押圧される）ことから、緊縛リング４，８のリテーナリング３，７への締付不足により緊縛リング４，８による緊縛力が不足している場合にも、分割密封環５，９が適正に緊縛保持されることになる。さらに、リテーナリング３，７の保持面３ｄ，７ａが分割密封環５，９の基端面５ｃ，９ｃに比して加工精度が低い場合や歪を生じている場合にも、その影響を端面側弾性部材１７，２９により吸収して分割密封環５，９に与えることがない。
【００３１】
このように、緊縛リング４，８による緊縛力に過不足がある場合や分割密封環５，９に作用する内圧が高い場合にも、分割密封環５，９が適正な円環状形態に保持されることになり、円弧状セグメント１１，１２，２１，２２が変形して密封端面５ａ，９ａに歪を生じる等、冒頭で述べた従来シールにおける如き問題は生じない。したがって、分割密封環５，９の構成材やシール条件に拘わらず、密封端面５ａ，９ａ等に歪を生じることなく、良好なシール機能を発揮することができ、冒頭で述べた如き摺り合わせ作業や馴染み運転を行う必要もない。
【００３２】
なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の基本原理を逸脱しない範囲において、適宜に改良，変更することができる。例えば、本発明は、第１及び第２密封環５，９の何れか一方のみを分割型密封環とするアウトサイドメカニカルシールにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る分割型メカニカルシールの一例を示す縦断側面図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す詳細図である
【図３】緊縛リングによる緊縛工程の開始状態を示す図２対応の縦断側面図である。
【図４】図１のIV−IV線に沿う要部の縦断背面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿う要部の縦断正面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１      ハウジング
２      シールケース
３      第１リテーナリング
３ｄ    第１リテーナリングの保持面
４      第１緊縛リング
４ａ    第１緊縛リングのテーパ面
５      第１密封環
５ａ    第１密封環の密封端面
５ｂ    第１密封環のテーパ面
５ｃ    第１密封環の基端面
６      回転軸
７      第２リテーナリング
７ａ    第２リテーナリングの保持面
８      第２緊縛リング
８ａ    第２緊縛リングのテーパ面
９      第２密封環
９ａ    第２密封環の密封端面
９ｂ    第２密封環のテーパ面
９ｃ    第２密封環の基端面
１０    スプリング部材
１１    円弧状セグメント
１１ａ  分割面
１２    円弧状セグメント
１２ａ  分割面
１６    締付ボルト
１７    第１端面側弾性部材
１８    第１周面側弾性部材
２８    締付ボルト
２９    第２端面側弾性部材
３０    第２周面側弾性部材
Ｌ      非密封流体領域
Ｈ      被密封流体領域
【図１】
2007298123.tif 000003
【図２】
2007298123.tif 000004
【図３】
2007298123.tif 000005
【図４】
2007298123.tif 000006
【図５】
2007298123.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成18年6月15日(2006.6.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
シールケース側の第１密封環及び回転軸側の第２密封環の少なくとも一方を周方向に分割された分割型密封環となした分割型メカニカルシールとしては、第１及び第２密封環をシールケース内に配置して、両密封環の対向端面たる密封端面の相対回転摺接作用により当該相対回転摺接部分の外周側領域たる被密封流体領域とその内周側領域たる非密封流体領域とを遮蔽するように構成したインサイドメカニカルシール（例えば、特許文献１の図２を参照）と、第２密封環をシールケース外の非密封流体領域に配置して、両密封環の対向端面たる密封端面の相対回転摺接作用により当該相対回転摺接部分の内周側領域たる被密封流体領域とその外周側領域たる非密封流体領域とを遮蔽するように構成したアウトサイドメカニカルシール（例えば、特許文献２の図２を参照）とに大別される。このような分割型メカニカルシールは、これが大型のものである場合にもメンテナンス作業を含む分解，組立作業を容易に行うことができ、大型縦軸ポンプ等の軸封手段として好適するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
しかし、インサイドメカニカルシールでは、シールケースを分割型のものとしておく必要があり、しかもシールケースには被密封流体による内圧が作用することから、アウトサイドメカニカルシールに比して、シールケースが複雑化，大型化することになり、シールケースの分解，組立を含むメンテナンス作業に多大な労力を必要としていた。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１９８０４３号公報
【特許文献２】特開２００４−２５１３７６公報