(57)【要約】【課題】分割された固定環、回転環を周方向に締付けたときに摺動面の歪を防止することができ、密封性を向上したメカニカルシールを提供すること。【解決手段】互いに相対摺動する摺動面を有する一対の環状体２０、３０と、一対の環状体２０、３０の少なくとも一方は周方向に分割され、該分割された環状体を一体に締付けるクランプ装置５０、６０と、を備え、被密封流体をシールするメカニカルシール１０であって、クランプ装置５０、６０は、線状体５１、６１と、線状体５１、６１を巻き取る巻取り手段と、を有し、分割された環状体２０、３０は、その外周部に案内溝２０ｄ、３０ｄを有し、線状体５１、６１は、案内溝２０ｄ、３０ｄに案内されるとともに、案内溝２０ｄ、３０ｄに沿って配設された巻取り手段によって巻き取られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対摺動する摺動面を有する一対の環状体と、前記一対の環状体の少なくとも一方は周方向に分割され、該分割された環状体を一体に締付けるクランプ装置と、を備え、被密封流体をシールするメカニカルシールであって、
前記クランプ装置は、線状体と、該線状体を巻き取る巻取り手段と、を有し、
前記分割された環状体は、その外周部に案内溝を有し、
前記線状体は、前記案内溝に案内されるとともに、前記案内溝に沿って配設された前記巻取り手段によって巻取られることを特徴とするメカニカルシール。
【請求項２】
前記案内溝は、前記分割された環状体の周方向に形成された環状溝からな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】
前記線状体は、断面略円形の部材からなり、前記案内溝は前記線状体に適合する弯曲面からなることを特徴とする請求項１または２に記載のメカニカルシール。
【請求項４】
前記案内溝は、前記環状体の断面を軸方向に略均等に二分する位置に設けられることを特徴とする請求項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】
前記巻取り手段は、ネジ部材、ナット及びワッシャを有するとともに、前記ナット及び前記ワッシャの少なくとも一方は案内凹部を有し、
前記線状体は、前記環状体の前記案内溝から突出する突出部を有し、
前記案内凹部は、前記突出部に係合した状態で、前記ネジ部材によって巻き取られることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のメカニカルシール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機械の軸封手段として分割された固定環、回転環を有する分割型の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、回転軸とともに回転する回転環と、シールハウジングに回転不能に保持された静止環との摺接により軸封するものである。ここで、メカニカルシールの回転環、固定環の構造として、環状に一体に構成した一体型のものと、周方向に分割された分割型のものがある。一体型のメカニカルシールは、回転機械の回転軸の軸端から回転環、固定環を取り付ける必要があり、回転機械の軸端に、他の機器が直結されている場合には、その機器を取り外してから、回転機械の軸端からメカニカルシールを取り付ける必要がある。これに対し、分割型メカニカルシールは、回転機械の軸端に、他の機器が取り付けられた状態で、回転軸の周囲から取り付けることができ、メカニカルシールの取付け及び取外しが容易である。
【０００３】
このような分割された固定環、回転環は、分割面を有しているため、この分割面からの被密封流体のリークを防止する必要がある。このため、分割固定環、分割回転環の外周部にクランプ装置が取付けられ、環状一体に保持することによってその分割面に面圧を与え、分割面からの被密封流体のリークを防止している。
【０００４】
分割固定環、分割回転環を環状に締付けるクランプ装置の構造として、主に締付リング方式、バンド方式、ワイヤ方式がある。締付リング方式のクランプ装置としては、たとえば特許文献１に示されるように、分割静止密封環の外周に肉厚の第１分割締付リングを取付け、該第１分割締付リングの分割面をボルトで締付け、分割静止密封環を環状一体に保持している。
【０００５】
また、バンド方式のクランプ装置としては、たとえば特許文献２及び３に示されるものがあり、等間隔にネジ要素が形成された帯状の締付ストラップの端部を重ねてリング状に形成し、該ネジ要素と噛み合うウォームギアをリング状に形成された締付ストラップ外周部に配設して、ウォームギアを回転させることで締付ストラップの内径を収縮させ、分割された固定環同士、回転環同士をそれぞれ環状一体に保持するものである。
【０００６】
また、ワイヤ方式のクランプ装置としては、たとえば特許文献４に示されるものがあり、静止シールリングの外周部に第１外周溝を設け、該第１外周溝に第１ワイヤを巻き付け、該第１ワイヤの端部を捩り合わせて、静止シールリングを環状一体に保持するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１６６６５１号公報（段落００２９、００３０、図１）
【特許文献２】特開２００４−３６８８１号公報（Ｆｉｇ．１−Ｆｉｇ．６）
【特許文献３】実開平２−２３８７１号公報（第１図）
【特許文献４】ＷＯ２０１１／１１１２７９（段落００３６、図１）
【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にあっては、第１分割締付リングの内径寸法は、分割静止密封環の周囲に第１分割締付リングを取付けた状態で、第１分割締付リングの分割面に隙間が生じるように設定した後、この分割面の隙間を密着させることで、分割静止密封環の分割面も確実に密着するようになっている。しかしながら、第１分割締付リングの分割面の隙間を密着させるためにボルトの締付けを行うと、分割面から周方向に略９０°ずれた位置に締付け力が集中し、分割静止密封環の摺動面に歪が生じてしまし、密封性の確保が困難となるという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２及び３にあっては、締付ストラップは重なり部を有するためその内径は真円ではなく、しかも締付ストラップは固定環、回転環に対して面当りした状態で締付けられるので、締付ストラップの重なり部と固定環、回転環との接触部に締付け力が集中するとともに、締付ストラップは固定環、回転環に対して滑り移動ができず均一に締付けることができない。その結果、固定環、回転環の摺動面に歪が生じ、密封性が確保できないという問題がある。
【００１０】
また、特許文献４にあっては、静止シールリングの第１外周溝に収容された第１ワイヤの端部を捩じると、静止シールリングに対しても捩り力が作用し、静止シールリングの分割面がずれてしまう虞がある。
【００１１】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、分割された固定環、回転環を周方向に締付けたときに摺動面の歪を防止することができ、密封性を向上した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】
【００１２】
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、
互いに相対摺動する摺動面を有する一対の環状体と、前記一対の環状体の少なくとも一方は周方向に分割され、該分割された環状体を一体に締付けるクランプ装置と、を備え、被密封流体をシールするメカニカルシールであって、
前記クランプ装置は、線状体と、該線状体を巻き取る巻取り手段と、を有し、
前記分割された環状体は、その外周部に案内溝を有し、
前記線状体は、前記案内溝に案内されるとともに、前記案内溝に沿って配設された前記巻取り手段によって巻取られることを特徴としている。
この特徴によれば、線状体は、分割された環状体の案内溝に案内されるとともに、案内溝に沿って配設された巻取り手段によって、線状体は案内溝に沿って巻き取られるので、分割された環状体は周方向に均等に締付けられ、摺動面の歪を防止でき、延いては密封性を向上することができる。
【００１３】
本発明のメカニカルシールは、
前記案内溝は、前記分割された環状体の周方向に形成された環状溝からなることを特徴としている。
この特徴によれば、線状体は、環状体に形成された環状溝内で線接触するので、線状体は環状溝に対し周方向に均等に滑り、全周に亘って均等に締付力を与えることができ、延いては摺動面の変形を防止することができる。
【００１４】
本発明のメカニカルシールは、
前記線状体は、断面略円形の部材からなり、前記案内溝は前記線状体に適合する弯曲面からなることを特徴としている。
この特徴によれば、線状体は、案内溝の弯曲面と適合して、分割された環状体の合わせ目のずれを防止でき、延いては密封性を確保することができる。
【００１５】
本発明のメカニカルシールは、
前記案内溝は、前記環状体の断面を軸方向に略均等に二分する位置に設けられることを特徴としている。
この特徴によれば、線状部材は、分割された環状体の案内溝の両側において均等に締付け力を与えることができ、線状体の締付け力のみで環状体の形状を保つことができる。
【００１６】
本発明のメカニカルシールは、
前記巻取り手段は、ネジ部材、ナット及びワッシャを有するとともに、前記ナット及び前記ワッシャの少なくとも一方は案内凹部を有し、
前記線状体は、前記環状体の前記案内溝から突出する突出部を有し、
前記案内凹部は、前記突出部に係合した状態で、前記ネジ部材によって巻き取られることを特徴としている。
この特徴によれば、線状体は、環状体の案内溝に案内されるだけでなく、案内凹部によっても環状体に周方向に案内されるので、線状体は、分割された環状体を周方向に均等に締付けることができ、摺動面の変形を防止することができ、延いては密封性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るメカニカルシールを示す図である。
【図２】（ａ）は固定分割環の正面図、（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】（ａ）は回転分割環の正面図、（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図４】（ａ）はネジ部材を示す図、（ｂ）はワッシャを示す図、（ｃ）はナットを示す図である。
【図５】（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視図、（ｂ）は図５（ａ）のＤ−Ｄ矢視図、（ｃ）は図５（ａ）のＥ−Ｅ矢視図であり、クランプ装置の組立方法を説明する図である。
【図６】メカニカルシールの組立手順を示す図で、メカニカルシールの固定側の取付けを説明する図である。
【図７】メカニカルシールの組立手順を示す図で、メカニカルシールの回転側の取付けを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【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図１から図７を参照して、以下説明する。
【００１９】
図１は、本発明の適用されたメカニカルシール１０を示しており、当該メカニカルシール１０は密封流体が摺動面の内径側に存在するアウトサイド形のメカニカルシールである。メカニカルシール１０の固定側は、回転機械のハウジング１１に回転不能に取付けられるシールカバー１３及び分割固定環２０（本発明の環状体）、該分割固定環２０の外周を一体環状に締付けるクランプ装置６０、シールカバー１３に収容され、分割固定環２０を軸方向に付勢する付勢手段としてのバネ２３、シールカバー１３と分割固定環２０との間をシールする固定側２次シールとしてのＯリング２４を主に備える。また、メカニカルシール１０の回転側は、回転軸１２の外周に取付けられ、該回転軸１２に一体に回転するカラー４０及び分割回転環３０（本発明の環状体）、該分割回転環３０の外周に取付けられ分割回転環３０を一体環状に締付けるクランプ装置５０、回転軸１２と分割回転環３０との間をシールする回転側２次シールとしてのＯリング３４を主に備える。
【００２０】
そして、分割固定環２０と分割回転環３０とが互いに相対摺動する相対摺動面は、実質的なシール部を構成し、該シール部は、機内Ｓの被密封流体が相対摺動面の内周から外周方向へ向かって大気側Ｏへ漏れるのを防止する。ここで、分割固定環２０と分割回転環３０との相対摺動面は、分割固定環２０の摺動面２０ｃｃ（図２参照）と分割回転環３０の摺動面３０ｃ（図３参照）とが互いに接触する接触面を意味する。
【００２１】
ここで、分割固定環２０、分割回転環３０は、ＳｉＣ（炭化珪素）等のセラミックス、カーボン、超硬合金等から形成されており、密封用の摺動部材として一般的に要求される機械的強度、自己潤滑性、耐摩耗性を有するものであればよい。また、シールカバー１３、カラー４０は、メカニカルシールに要求される圧力、温度、腐食環境に耐える材料であればよく、製造の容易性の観点から、金属、例えば、鉄、鋼、鋳鋼、鋳鉄、ステンレス鋼等を使用することができる。以下、シールカバー１３、バネ２３、分割固定環２０、分割回転環３０、カラー４０、クランプ装置５０、６０について説明する。
【００２２】
図１に示されるように、シールカバー１３は、板状部材からなり、回転軸１２の外周から取付けられるように周方向に分割されている。シールカバー１３の内周側、かつハウジング１１と相対する面にはガスケット１４が配設され、ハウジング１１とシールカバー１３との間がシールされている。また、シールカバー１３の外周側は、複数のボルト１５によってハウジング１１に対し固定されている。さらに、シールカバー１３の内径側、かつハウジング１１と反対側の面には、後述するバネ２３を収納する複数の収納穴部１３ｂが形成されている。
【００２３】
つぎにバネ２３は、シールカバー１３の収納穴部１３ｂの深さよりも長く形成され、周方向に等配されたコイルスプリングからなる。該バネ２３は、収納穴部１３ｂに収納保持され、後述する分割固定環２０の側面部２０ｇ（図２参照）に当接して、分割固定環２０を分割回転環３０に向けて付勢し、分割固定環２０の摺動面２０ｃｃ（図２参照）と分割回転環３０の摺動面３０ｃ（図３参照）との間に面圧を発生させ、被密封流体をシールする。
【００２４】
図１及び図２に示されるように、分割固定環２０は、円環状の部材で径方向に伸びる分割面２１を有し周方向に分割され、回転軸１２に対し径方向から外嵌することができる。分割固定環２０は、断面略矩形に形成された固定環主部２０ａ、該固定環主部２０ａの一方の側面部２０ｇの内径側から軸方向に延設された延設部２０ｂ、及び固定環主部２０ａの他方の側面部２０ｊから突出して形成された摺動部２０ｃが一体に形成されている。
【００２５】
また、分割固定環２０の固定環主部２０ａの外周部２０ｋには案内溝２０ｄが形成され、該案内溝２０ｄの断面形状は、後述するクランプ装置６０の線状体６１の断面形状に適合した断面略半円の凹形状を有し、クランプ装置６０の線状体６１が案内溝２０ｄに嵌合可能となっている。さらに、クランプ装置６０の線状体６１が案内溝２０ｄに嵌合した状態で、線状体６１の一部、好ましくは線状体６１の直径の半分が案内溝２０ｄから突出するように案内溝２０ｄの深さｈは設定されている。
【００２６】
さらに、案内溝２０ｄは、分割固定環２０のうち径寸法が一番大きく、肉厚に形成された断面略矩形の固定環主部２０ａの外周部２０ｋに形成されている。この理由は、分割固定環２０のうち径寸法が一番大きく肉厚に形成された固定環主部２０ａは、剛性が高く、クランプ装置６０の線状体６１の締付け力により摺動部２０ｃに生じる歪の影響を小さくできるからである。また、案内溝２０ｄは、断面略矩形の固定環主部２０ａの軸方向を略等分する位置に形成されるので、線状体６１は案内溝２０ｄの両側において固定環主部２０ａに対し均等に締付け力を与えることができ、線状体６１の締付力のみで分割固定環２０は、その形状を保つことができるとともに、分割固定環２０の摺動面２０ｃｃは歪むことなく平滑を保つことができる。
【００２７】
分割固定環２０の延設部２０ｂの外周部には、シールカバー１３の内周部１３ｃ（図６参照）と嵌合する嵌合部２０ｅ、該嵌合部２０ｅより小径に形成され２次シールとしてのＯリング２４が装着される装着部２０ｆが形成されている。シールカバー１３の内周部１３ｃは、分割固定環２０の嵌合部２０ｅと嵌合され、分割固定環２０はシールカバー１３に対し同芯に設置されるとともに、Ｏリング２４によって分割固定環２０の延設部２０ｂとの間をシールされる。
【００２８】
また、固定環主部２０ａの側面部２０ｇは、バネ２３によって押圧される。固定環主部２０ａは、径寸法が大きく形成されているので、側面部２０ｇの面積を確保することができるので、複数のバネ２３によって周方向に亘って均等に押圧することができる。さらに、分割固定環２０には切欠き部２０ｈが形成されており、該切欠き部２０ｈにシールカバー１３に取付けられた位置決めピン１３ｄが挿入され、シールカバー１３と分割固定環２０との位置決め及び回り止めが行われる。
【００２９】
図１及び図３に示されるように、分割回転環３０は、断面略矩形で、円環状の部材であり、径方向に伸びる分割面３１により周方向に分割され、回転軸１２に対し径方向から外嵌することができる。分割回転環３０の内径部には、回転軸１２と嵌合する嵌合部３０ｅ、該嵌合部３０ｅより大径に形成され回転側２次シールとしてのＯリング３４を収納する収納部３０ｆが形成されている。そして、分割回転環３０の嵌合部３０ｅは回転軸１２に外嵌され、分割回転環３０は回転軸１２に対し同芯に設置されるとともに、Ｏリング３４によって分割回転環３０と回転軸１２との間がシールされている。
【００３０】
分割回転環３０の摺動面３０ｃは、分割固定環２０の摺動面２０ｃｃと相対摺動する。また、分割回転環３０の側面部３０ｇは、後述するカラー４０に当接することによって回転軸１２に対し位置決めされるとともに、上述したバネ２３の付勢力を支持する。さらに、分割回転環３０がカラー４０と対向する側には凹部３０ｈが形成され、該凹部３０ｈに、カラー４０に装着されたドライブピン４０ａが遊嵌し、分割回転環３０は、ドライブピン４０ａによって回転軸１２と一体に回転される。
【００３１】
また、分割回転環３０の外周部３０ｋには案内溝３０ｄが形成され、該案内溝３０ｄの断面形状は、後述するクランプ装置５０の線状体５１の断面形状に適合した断面略半円の凹形状を有し、クランプ装置５０の線状体５１が案内溝３０ｄに嵌合可能となっている。さらに、線状体５１が案内溝３０ｄに嵌合した状態で、線状体５１の一部、好ましくは線状体５１の直径の半分が案内溝３０ｄから突出する突出部５１ａが形成されるように案内溝３０ｄの深さｋは設定されている（図５（ｃ）参照）。
【００３２】
分割回転環３０の案内溝３０ｄも分割固定環２０と同じく、分割回転環３０のうち径寸法が一番大きく、肉厚に形成された断面略矩形の部分に形成され、クランプ装置５０の線状体５１の締付け力により摺動面３０ｃに生じる歪の影響を小さくしている。また、案内溝３０ｄは、断面略矩形の分割回転環３０の軸方向を略等分する位置に形成されるので、線状体は案内溝３０ｄの両側において分割回転環３０に対し均等に締付け力を与えることができ、線状体５１に締付力のみで分割回転環３０は、その形状を保つことができるとともに、分割回転環３０の摺動面３０ｃは歪むことなく平滑を保つことができる。
【００３３】
図１に示されるように、カラー４０は、断面略矩形で、円環状の板部材であり、周方向に分割され、回転軸１２に対し径方向から外嵌でき、分割面（図示せず）をネジ４０ｂによって締付けることで回転軸１２に固定することができる。回転軸１２に固定されたカラー４０は、前述のとおり、バネ２３の付勢力を支持するとともに、ドライブピン４０ａを介して分割回転環３０を回転軸１２と一体に回転させることができる。
【００３４】
クランプ装置５０、６０は、線状体５１、６１、ネジ部材５２、６２、ナット５４、６４及びワッシャ５３、６３を主に備える。ここで、ネジ部材５２、６２、ナット５４、６４及びワッシャ５３、６３が本発明の巻取り手段を構成する。クランプ装置５０、６０を構成する各部材の寸法は異なるが、各部材の構成は同一なので、以下、分割回転環３０を締付けるクランプ装置５０について説明するが、クランプ装置６０を構成するネジ部材６２、ナット６４及びワッシャ６３に対応する番号も（    ）を付して説明する。
【００３５】
線状体５１（６１）は、金属、樹脂等のワイヤからなり、被密封流体に腐食されにくいステンレスワイヤ、チタンワイヤ、カーボン繊維にて補強された樹脂線、ケブラー等の材料からなる。前述のとおり、線状体５１（６１）の断面形状は、分割回転環３０（分割固定環２０）の案内溝３０ｄ（２０ｄ）の形状と嵌合するのに適合した断面形状となっている。また、先行技術文献のような幅広で、回転環、固定環に対して面当りする締付リング、バンドと異なり、線状体５１（６１）は、曲げ剛性が低く、柔軟性があるので、分割回転環３０（分割固定環２０）の案内溝３０ｄ（２０ｄ）の全周に亘って案内溝３０ｄ（２０ｄ）に接触するように巻き付けることができ、分割回転環３０（分割固定環２０）を全周に亘って均等に締付けることができる。
【００３６】
図４（ａ）に示されるように、ネジ部材５２（６２）は、６角ボルトからなり、雄ネジ部５２ａ（６２ａ）の中心軸５２ｅ（６２ｅ）に沿った軸に線対称の位置に配置される楕円状の孔部５２ｂ（６２ｂ）を有する。ネジ部材５２（６２）は、被密封流体に腐食されにくいステンレス、チタン、カーボン繊維にて補強された樹脂等の材料からなる。
【００３７】
図４（ｂ）に示されるように、ワッシャ５３（６３）は、ネジ部材５２（６２）を遊嵌状態で挿通可能な挿通孔５３ｂ（６３ｄ）を有する板状部材である。また、ワッシャ５３（６３）が分割回転環３０（分割固定環２０）と当接する部分は、テーパ面５３ｆ（６３ｆ）に形成されており、ワッシャ５３（６３）を分割回転環３０（分割固定環２０）の外周に載置したときに、ワッシャ５３（６３）の挿通孔５３ｂ（６３ｂ）の中心５３ｃ（６３ｃ）がナット５４（６４）のネジ孔の中心５４ｃ（６４ｃ）と略一致するように配置することができる（図５（ａ）参照）。また、ワッシャ５３（６３）のテーパ面５３ｆ（６３ｆ）には案内凹部５３ｄ（６３ｄ）が形成される。該案内凹部５３ｄ（６３ｄ）は、その中心を通る線５３ｅ（６４ｅ）が、挿通孔５３ｂ（６３ｂ）の中心５３ｃ（６３ｃ）と交差する位置に形成されている。
【００３８】
ナット５４（６４）は、図４（ｃ）に示されるように、ネジ部材５２（６２）の雄ネジ部５２ａ（６２ａ）と螺合可能な雌ネジ部５４ａ（６４ａ）を有する６角ナットから形成され、該ナットの外周には、ワッシャ５３（６３）と同じく線状体５１（６１）の突出部と係合する案内凹部５４ｄ（６４ｄ）を有する。該案内凹部５４ｄ（６４ｄ）も、その中心を通る線５４ｅ（６４ｅ）が、ナット５４（６４）のネジ孔の中心５４ｃ（６４ｃ）と交差する位置に形成される。
【００３９】
このように、ネジ部材５２の中心５２ｅ及び孔部５２ｂの中心位置、ワッシャ５３の挿通孔５３ｂ及び案内凹部５３ｄの中心位置、ナット５４のネジ孔５４ａ及び案内凹部５４ｄの中心位置は設定されているので、図５に示されるように、分割回転環３０の案内溝３０ｄに収容された線状体５１の突出部５１ａにワッシャ５３の案内凹部５３ｄ及びナット５４の案内凹部５４ｄを係合して配置すると、自動的にネジ部材５２の中心５２ｅ、ワッシャ５３の挿通孔５３ｂの中心５３ｃ及びナット５４のネジ孔の中心５４ｃが略一致するように配置することができる。
【００４０】
このように構成されたクランプ装置５０の組立て手順について、分割回転環３０を例に説明する。ネジ部材５２にワッシャ５３を挿通し、ナット５４をネジ部材５２の雄ネジ部５２ａに螺合しておく。図５（ａ）に示されるように、分割回転環３０の案内溝３０ｄに線状体５１を掛け回し、分割回転環３０の案内溝３０ｄから突出した線状体５１の突出部５１ａと、ネジ部材５２に取付けられたワッシャ５３の案内凹部５３ｄ、ナット５４の案内凹部５４ｄとを係合させる。つぎに、線状体５１の両端部をネジ部材５２の孔部５２ｂに同じ方向から挿通させ、ネジ部材５２を締め込むと、ワッシャ５３とナット５４との距離が徐々に狭まると同時に、ネジ部材５２の外周に線状体５１が巻き取られるので、分割回転環３０は線状体５１によって一体に締付けられる。特に、線状体５１は、ワッシャ５３の案内凹部５３ｄ及びナット５４の案内凹部５４ｄによって分割回転環３０の案内溝３０ｄ内に押付けられた状態で、ネジ部材５２によって巻き取られるので、分割回転環３０の案内溝３０ｄから浮き上がることなく、分割回転環３０を周方向に締付けることができる。
【００４１】
図５（ａ）に示されるように、ネジ部材５２は、その軸方向が分割回転環３０の案内溝３０ｄに沿う方向に配設されるので、線状体５１の両端部が分割回転環３０の案内溝３０ｄから立ち上がる位置を結ぶ方向は、ネジ部材５２の中心５２ｅの方向と略一致した状態となる。その結果、線状体５１の両端部のネジ部材５２に対する巻き付き位置は常に分割回転環３０の案内溝３０ｄの方向と略一致した状態で巻き取ることができる。その結果、線状体５１による締付け力は、そのほとんどが分割回転環３０を縮径させる力として作用し、分割回転環３０の分割体同士を軸方向にずらせる力はほとんど作用しないので、線状体５１は分割回転環３０の案内溝３０ｄ内で滑りながら周方向に均等に締付けることができ、延いては分割回転環３０の分割面３１（図３）がずれたり、摺動面３０ｃが歪んだりすることを防止できる。
【００４２】
これに対し、ネジ部材５２の軸方向を分割回転環３０の案内溝３０ｄと直交する方向に配設した場合には、線状体５１がネジ部材５２に対して巻き付く位置は、巻取りが進むについてれネジ部材５２の軸方向にずれていくため、周方向の締付け力だけでなく、軸方向の力も発生してしまい、分割回転環３０の分割面３１が軸方向にずれたり、摺動面の３０ｃに歪が発生する原因となる。
【００４３】
以上のクランプ装置５０、６０を備えたメカニカルシール１０の組立て手順について説明する。
【００４４】
最初に、図６に示されるように、回転機械のハウジング１１にガスケット１４を介して、分割されたシールカバー１３をボルト１５によって仮締めする。ここで、仮締めとは、ボルトによって被締付物を完全に固定するのではなく、位置調整が可能なように被締付物を移動可能に締付ける状態をいう。つぎに、分割固定環２０を回転軸１２の周囲で環状に組立て、分割固定環２０の案内溝２０ｄに線状体６１を巻き付け、図示しないワイヤ締付機によって締付ける。続いて、分割固定環２０の装着部２０ｆにＯリング２４を取付け、シールカバー１３に取付けられた位置決めピン１３ｄと分割固定環２０の切欠き部２０ｈ（図２参照）とを一致させ、シールカバー１３の内周部１３ｃと分割固定環２０の延設部２０ｂとをＯリング２４によってシールするとともに、シールカバー１３の内周部１３ｃと分割固定環２０の嵌合部２０ｅを嵌合させることで、シールカバー１３と分割固定環２０との芯出しも完了することができる。
【００４５】
つぎに、図７に示されるように、回転軸１２の周囲にＯリング３４を取付け、分割回転環３０の収納部３０ｆにＯリング３４を収納して、分割回転環３０の案内溝３０ｄに線状体５１を巻き付け、図示しないワイヤ締付機によって締付け、分割回転環３０の嵌合部３０ｅと回転軸１２と接触させると、分割回転環３０と回転軸１２と間のシール及び分割回転環３０と回転軸１２との間の芯出しを行うことができる。
【００４６】
続いて、カラー４０を回転軸１２に対し遊嵌状態となるようにネジ４０ｂによって仮締めする。つぎに、分割回転環３０の側面部３０ｇ（図３（ｂ）参照）にカラー４０を当接させ、カラー４０のボルト挿通孔に取付けられたセットボルト１６をシールカバー１３に対し締付ける。セットボルト１６とカラー４０のボルト挿通孔とのクリアランスは極小に加工され、セットボルト１６の長さもカラー４０とシールカバーの距離を設計寸法に設定できるように正確に加工されている。その結果、セットボルト１６を締切状態になるまで締付けると、カラー４０、分割回転環３０、分割固定環２０及びシールカバーの軸方向の位置設定を完了することができ、さらに回転軸１２、カラー４０、分割回転環３０、分割固定環２０及びシールカバー１３の芯合わせも完了することができる。
【００４７】
つぎに、セットボルト１６と取外し、さらに分割固定環２０と分割回転環３０の周囲を締付ける線状体５１、６１を取外し、分割固定環２０と分割回転環３０の締め状態を一旦解除する。これは、締付機による分割固定環２０と分割回転環３０の締付けは、ハウジング１１、シールカバー１３、カラー４０、回転軸１２の芯出し及び位置設定が完了する前に行われるため、芯出し及び位置設定の作業中の調整等により分割固定環２０の摺動面２０ｃｃと分割回転環３０の摺動面３０ｃに歪が生じている場合がある。そこで、ハウジング１１、シールカバー１３、カラー４０、回転軸１２の芯出し及び位置設定が終了した後、分割固定環２０と分割回転環３０の周囲に取付けた線状体５１、６１の締付状態を一旦解除して、分割固定環２０の摺動面２０ｃｃ、分割回転環３０の摺動面３０ｃの歪を解除した後、再度分割固定環２０と分割回転環３０の本締めを行う。なお、分割固定環２０と分割回転環３０の本締めは、クランプ装置５０、６０を使用して、前述のクランプ装置の組立て手順にしたがって行い（図５参照）、図１に示されるメカニカルシール１０が完成する。
【００４８】
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く、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００４９】
例えば、前記実施例では、バネ２３は、コイルスプリングから構成したが、コイルスプリングに限らず、さらばね、あるいは合成樹脂、ゴム等の金属以外の材料からなるバネを使用してもよい。
【００５０】
また、ネジ部材５２は、６角ボルトからなるが、六角穴付きボルト、Ｔ頭ボルトを使用してもよい。さらに、ナット５４も、６角ナットに限らず、４角ナット等の多角形で構成したり、円形のナットの一部を平坦面を形成し、該平坦面に案内凹部を設けてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０              メカニカルシール
１１              ハウジング
１２              回転軸
１３              シールカバー
２０              分割固定環（環状体）
２０ｄ            案内溝
３０              分割回転環（環状体）
３０ｄ            案内溝
５０              クランプ装置
５１              線状体
５２              ネジ部材（巻取り手段）
５３              ワッシャ（巻取り手段）
５４              ナット（巻取り手段）
６０              クランプ装置
６１              線状体
６２              ネジ部材
６３              ワッシャ
６４              ナット
【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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