(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前記回転軸と、前記回転軸の周りの第１ハウジングと、第２ハウジングとの間に取り付けられるメカニカルシール装置であって、
前記回転軸に嵌着可能な内周面と、外周面に設けた取付部と、前記取付部の一方側に設けた第１装着座と他方側に設けた第２装着座とを有する前記スリーブ、
前記スリーブの前記取付部の軸方向一方側に配置された第２シール面を有する第２密封環、
前記取付部に前記第２密封環と対称の位置に配置された第３シール面を有する第３密封環、
前記第２密封環の第２シール面と密接する第１シール面を有する固定用の第１密封環、
前記第３密封環の第３シール面と密接する第４シール面を有する固定用の第４密封環、
前記第２密封環と前記第３密封環とをそれぞれ相反する方向へ弾発に押圧する弾発手段、
第１密封環の外面に接合するとともに前記第１ハウジングの嵌着面に接合可能な一端側の孔付有底部と他端側の周面に第1嵌合面を設けた筒部とを有する孔付有底円筒状の第１ケース、
前記第4密封環の外面に接合するとともに前記第２ハウジングの嵌着面に接合可能な一端側の孔付有底部と他端側の周面に前記第１嵌合面と移動自在に嵌合する第２嵌合面を設けた筒部とを有する孔付有底円筒状の第２ケース、
および前記スリーブの第１装着座と第２装着座とにそれぞれ着装して前記第1密封環と前記第4密封環が前記弾発手段により押圧されて前記スリーブから抜け出るのを止める各ストップ部品を具備し、
前記第１ケースと前記第２ケースが前記第１ハウジングと第２ハウジングとの間に取り付けられたとき前記第１ケースの第１嵌合面と前記第２ケースの第２嵌合面が互いに挿入されて前記第１密封環と前記第４密封環が前記両ストップ部品間の内側へ前記両ストップ部品から離れて配置されていることを特徴とするメカニカルシール装置。
【請求項２】
回転軸と、前記回転軸を囲む第１ハウジングと、第２ハウジングとの間に取り付けられるメカニカルシール装置であって、
前記回転軸に嵌着可能な内周面と、外周面に設けた取付部と、前記取付部の両側に設けた各装着座とを有するスリーブ、
前記スリーブの前記取付部の軸方向一方側に配置された第２シール面を有する第２密封環、
前記取付部の前記第２密封環と対称に配置された第３シール面を有する第３密封環、
前記第２密封環の第２シール面と密接する第１シール面を有する固定用の第１密封環、
前記第３密封環の第３シール面と密接する第４シール面を有する固定用の第４密封環、
前記第２密封環と前記第３密封環とをそれぞれ相反する方向へ弾発に押圧する弾発手段、
前記第１密封環の外面に接合するとともに前記第１ハウジングの嵌着面にシール部を介して接合可能な一端側の孔付有底部と他端側で前記第1密封環の前記第1シール面と前記第２密封環の前記第２シール面との外周を覆う筒部を有する孔付有底円筒状のケース、
および前記スリーブの前記第１装着座と前記第２装着座とにそれぞれ着装して前記第1密封環と前記第4密封環が前記弾発手段により押圧されて前記スリーブから抜け出るのを止める各ストップ部品を具備し、
前記ケースの前記孔付有底部には前記第１密封環の凹部と着脱自在に係止する廻止部又は止め部を有するとともに前記第１ハウジングと着脱自在に係止する廻止部又はリテーニングリングを有することを特徴とする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、水中ポンプなどに用いられるメカニカルシール装置に関する。更に詳しくは、組立を容易にし且つ組立時にシール面を損傷させないようにしたメカニカルシール装置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図４に示すメカニカルシール装置１００が存在する。図４は、水中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４に於いて、第１ハウジング１５０Ａと第２ハウジング１５０Ｂとの間の機内側Ｈは油室の被密封流体領域である。又、図示左側はインペラー側である。更に、図示右側はモーター側である。
【０００３】
このメカニカルシール装置１００は、インペラー側ハウジング１５０Ａとモータ側ハウジング１５０Ｂとに固定用密封環が配置されていると共に、このハウジング１５０Ａ、１５０Ｂの間の回転軸１６０に回転用密封環が装着されている。メカニカルシール装置１００の各構成は、以下のように形成されている。第１回転用密封環１０４がモータ側ハウジング１５０Ｂの嵌着面１５０Ｂ１に環状を成す第１カップガスケット１３１を介して密封に嵌着している。更に、この第１カップガスケット１３１の内周面に第１固定用密封環１０４が嵌着している。この第１固定用密封環１０４はリング状の係止板１３１Ａにより嵌着面１５０Ｂ１に保持されている。
【０００４】
この第１固定用密封環１０４の第１シール面１０４Ａと摺動密接する第２シール面１０３Ａを設けた第１回転用密封環１０３は、この第１回転用密封環１０３の内周面側をシールする第１ベローシール１３３Ｂを介して第１ケース１１１Ｂにより回転軸６０に保持されている。この第１ケース１１１Ｂは、環状を成して内周面の周方向に等配の２個の凸部１１１Ｂ１が形成されていると共に、他端の周方面に２個の板状のストッパー１１１Ｂ２が形成されている。この凸部１１１Ｂ１は、第１回転用密封環１０３に設けられた係止溝に係止している。又、ストッパー１１１Ｂ２は、第１バンド１０２Ｂの外周面に設けられた係止溝１０２Ｂ１に係止している。更に、第１バンド１０２Ｂは第１ベローシール１３３Ｂを介して回転軸１６０に嵌着している。この第１回転用密封環１０３と第１固定用密封環１０４との全体構成が第１シール装置である。そして、この第１シール装置は、第１ケース１１１Ｂを介して第１回転用密封環１０３と第１ベローシール１３３Ｂとが回転軸１６０と共に回動するように成されており、第１回転シール面１０３Ａが第１固定用密封環１０４の第１固定シール面１０４Ａと密接してシールする。
【０００５】
インペラー側ハウジング１５０Ａに密封嵌着した第２カップガスケット１３２と、この第２カップガスケット１３２に嵌着した第２固定用密封環１０６と、この第２固定用密封環１０６の内周面と回転軸１６０との間をシールする第２ベローシール１３３Ａと、この第２ベローシール１３３Ａを固定する第２バンド１０２Ａとは、第２シール装置を構成し、この第２シール装置は、第１シール装置と同様に構成されて回転軸１６０に嵌合したスペーサ１１０を中心にして対称に配置されている。
尚、第２カップガスケット１３２はインペラー側ハウジング１５０Ａに取り付けられた保持リング１２０に保持されている。又、第２固定用密封環１０６は、保持リング１２０に連結された係止リング１１６により保持されている。
そして、第１シール装置の第１回転用密封環１０４と第２シール装置の第２回転用密封環１０５とは、１つのばね１１５により互いに反対方向へ押圧されている。このように構成されたメカニカルシール装置１００は、ばね１１５の弾発力により第１固定シール面１０４Ａと第１回転シール面１０３Ａが密接すると共に、第２固定シール面１０６Ａと第２回転シール面１０５Ａとが密接して機内側Ｈの被密封流体をシールする。
【０００６】
メカニカルシール装置１００は、このメカニカルシール装置１００を構成する部品点数が多いために、各部品を保管しておかなければならない。そして、これらの部品を現場で組み立てるときに、第１および第２固定用密封環、次に第１および第２回転用密封環を順次組み立てなければならないので、組立作業中の手作業では、組立精度をだすことが困難である。更に、組立作業中にシール面などに傷が付きやすくシール能力が問題となっている。    特に、シール装置の組立は、回転用密封環１０３、１０５とベローシール１３３Ａ、１３３Ｂとを外周側からケース１１１Ａ、１１１Ｂの両端をカシメ加工して固定しなければならない。このときベローシール１３３Ａ、１３３Ｂがゴム材製であるためにかしめ加工が困難で正確に組み立てられない。
更に、ゴム材製のベローシール１３３Ａ、１３３Ｂをバンド１０２Ａ、１０２Ｂで回転軸１６０に固定しなければならない。このバンド１０２Ａ、１０２Ｂによる固定を現場で手作業により行うことは、ベローシール１３３Ａ、１３３ｂがゴム材製であるために弾性変形して位置が定まらずに困難である。
【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、メカニカルシール装置１００を部品加工と同時に部品組立が可能なカセット形メカニカルシール装置を得ることにある。そして、メカニカルシール装置の高精度な組立を可能にすると共に、部品保管中に部品互いに当接して機能面に不具合が惹起しないようにすることにある。
更に、現場でメカニカルシール装置１００を機械装置に簡単に組み込めるようにすることにある。そして、組み立て作業中に密封環のシール面や機能部に傷等を惹起しないで組立できるようにすることにある。
【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、  前記回転軸と、前記回転軸の周りの第１ハウジングと、第２ハウジングとの間に取り付けられるメカニカルシール装置であって、
前記回転軸に嵌着可能な内周面と、外周面に設けた取付部と、前記取付部の両側に設けた各装着座とを有する前記スリーブ、
前記スリーブの前記取付部の軸方向一方側に配置された第２シール面を有する第２密封環、
前記取付部に前記第２密封環と対称に配置された第３シール面を有する第３密封環、
前記第２密封環の第２シール面と密接する第１シール面を有する固定用の第１密封環、
前記第３密封環の第３シール面と密接する第４シール面を有する固定用の第４密封環、
前記第２密封環と前記第３密封環とをそれぞれ相反する方向へ弾発に押圧する弾発手段、第１密封環の外面に接合するとともに前記第１ハウジングの嵌着面に接可能な一端側の孔付有底部と他端側の周面に第1嵌合面を設けた筒部とを有する孔付有底円筒状の第１ケース、
前記第4密封環の外周面に接合するとともに前記第２ハウジングの嵌着面に接合可能な一端側の孔付有底部と他端側の周面に前記第１嵌合面と移動自在に嵌合する第２嵌合面を設けた筒部とを有する孔付有底円筒状の第２ケース、
および前記スリーブの第１装着座と第２装着座とにそれぞれ着装して前記第1密封環と第４密封環が前記弾発手段により押圧されて前記スリーブから抜け出るのを止める各ストップ部品を具備し、
前記第１ケースと前記第２ケースが前記第１ハウジングと第２ハウジングとの間に取り付けられたとき前記第１ケースの前記第１嵌合面と前記第２ケースの前記第２嵌合面が互いに挿入されて前記第１密封環と前記第４密封環が前記両ストップ部品間の内側へ前記両ストップ部品から離れて配置されているものである。
【００１０】
請求項１に係わる本発明のメカニカルシール装置では、第１密封環に結合した第１ケースの自由端側の第１嵌合面と、第４密封環に結合した第２ケースの自由端側の第２嵌合面とが互いに移動自在に嵌合して内周の第１密封環と第４密封環とを保持している。
同時に、弾発手段は、一方の第２密封環を第２シール面側のストップ部品へ押圧するとともに、他方の第３密封環を第３シール面側のストップ部品へ弾発に押圧する。さらに、第１密封環は、弾発手段（ばね手段）により押圧された第２密封環により対向するストップ部品へ押圧されて係止し、固定される。また、同様に、第４密封環は、第３密封環により押圧されて対向するストップ部品と係止し、固定される。その結果、メカニカルシール装置全体が両側のストップ部品と嵌合された２つのケースにより、カセット形に組み立てられている。そして、機械装置に組み立てるときには、このカセット形に組み立てられたメカニカルシール装置を機械装置に組み込むと、メカニカルシール装置はばね手段が圧縮されて第１ハウジングと第２ハウジングの間に簡単に組み込まれる。また、メカニカルシール装置は、水中ポンプなどでは、各密封環のシール面が急速に摩耗するので、交換しなければならないが、両ケースは分解可能に嵌合しているのみであるから、メカニカルシール装置を第１ハウジングと第２ハウジングから外すと各密封環も簡単に交換できる。
【００１１】
請求項２に係わる本発明のメカニカルシール装置は、回転軸と、前記回転軸を囲む第１ハウジングと、第２ハウジングとの間に取り付けられるメカニカルシール装置であって、
前記回転軸に嵌着可能な内周面と、外周面に設けた取付部と、前記取付部の両側に設けた各装着座とを有するスリーブ、 前記スリーブの前記取付部の軸方向一方側に配置された第２シール面を有する第２密封環、前記取付部の前記第２密封環と対称に配置された第３シール面を有する第３密封環、前記第２密封環の第２シール面と密接する第１シール面を有する固定用の第１密封環、前記第３密封環の第３シール面と密接する第４シール面を有する固定用の第４密封環、前記第２密封環と前記第３密封環とをそれぞれ相反する方向へ弾発に押圧する弾発手段、前記第１密封環の外面に接合するとともに前記第１ハウジングの嵌着面にシール部を介して接合可能な一端側の孔付有底部と他端側で前記第1密封環の前記第1シール面と前記第２密封環の第２シール面との外周を覆う筒部を有する孔付有底円筒状のケース、および前記スリーブの前記第１装着座と前記第２装着座とにそれぞれ着装して前記第１密封環と第４密封環が前記弾発手段により押圧されて前記スリーブから抜け出るのを止める各ストップ部品を具備し、前記ケースの前記孔付有底部には前記第１密封環の凹部と着脱自在に係止する廻止部又は止め部を有するとともに前記第１ハウジングと着脱自在に係止する廻止部又はリテーニングリングを有するものである。
【００１２】
請求項２に係わる本発明のメカニカルシール装置では、ポンプなどにおいて、従来、第１ハウジングは、回転軸の周りの本体である第２ハウジングに部品として組み込まれるので、部品である第１ハウジングと第１密封環とを係止リング（図４の符号１１６）などでしっかりと固定することが困難になる。このため、第１密封環と第１ハウジングとの間のカップガスケット（図４の符号１３２）のシール面などに摩耗や傷が付きやすく、カップガスケットのシール能力が問題となる。
しかし、本発明のケースは、着脱可能な廻止部又は止め部及び着脱可能な廻止部又はリテーニングリングによって、第１密封環の第１シール面が第２シール面と確実に密接するのを保持すると共に、第１密封環が第１ハウジングとの結合を保障する。同時に、メカニカルシール装置を分解するときには、着脱可能な廻止部又はリテーニングリングであるから、簡単に分解することができる。また、ケースの筒部は、第１シール面と第２シール面との接合間を外周側からカバーして各シール面の損傷を防止することができる。
【００１５】
【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、特許用の概念図ではなく、実施した正確な設計図である。
図１は、本発明に係わる第１実施の形態のメカニカルシール装置の半断面図である。
図２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の半断面図である。
又、図３は、本発明に係わる第３実施の形態のメカニカルシール装置の半断面図である。
【００１６】
図１に於いて、メカニカルシール装置１には、孔付有底円筒状の第１ケース７Ａが設けられている。この第１ケース７Ａの孔付有底部は、第１ハウジング５０の内周の段部状に形成された嵌着面５０ＢにＯリング（シール部とも言う）３２を介して取り付けられる。
そして、第１ケース７Ａの孔付有底部の有底内周端には両側へ突起した内側廻止部７Ａ１と外側廻止部７Ａ１が形成されている。この外側廻止部７Ａ１は第１ハウジング５０の内周に設けられた切欠部５０Ａに係止して第１ケース７Ａが回動しないように保持される。更に、内側廻止部７Ａ１は第１密封環６に形成された凹部６Ｃに入り込んで第１密封環６が回動しないように係止している。
第１ケース７Ａの大径にした筒部の他端には外周面に第1嵌合面７Ａ２が形成されている。
【００１７】
第１ケース７Ａの内周面に環状体を成す固定用の第１密封環６が嵌着している。この第１密封環６の第１ケース７Ａと嵌着した嵌合面間にはＯリング３１が装着されており、Ｏリング３１によりこの嵌合面間をシールしている。又、第１密封環６の端面６Ｂには第１シール面６Ａが突出して形成されている。更に、第１密封環６の内周面は、スリーブ２と遊嵌する内径に形成されている。
更に、サポートリング１６が第１ケース７Ａの内周面に嵌着すると共に、第１密封環６の端面６Ｂに接合して第１密封環６の端面６Ｂが軸方向へ移動しないように保持している。
【００１８】
第１ケース７Ａの第１嵌合面７Ａ２と摺動自在に嵌合する第２嵌合面７Ｂ２を筒部の内周面に設けた第２ケース７Ｂは、第１ケース７Ａと対向するように孔付有底部を第２ハウジング７０の嵌着部７０ＢにＯリング（シール部とも言う）３２とともに接合している。この第２ケース７Ｂも第１ケース７Ａと対称を成して類似した形状の孔付有底円筒状に形成されている。
そして、第２ケース７Ｂの孔付有底部の有底内周端には両側へ突起した内側廻止部７Ｂ１と外側廻止部７Ｂ１とが形成されている。この外側廻止部７Ｂ１は第２ハウジング７０の内周に設けられた切欠部７０Ａに係止して第２ケース７Ｂが回動しないように保持される。更に、内側廻止部７Ｂ１は第２密封環４に形成された凹部４Ｃに入り込んで第４密封環４が回動しないように係止している。
【００１９】
第２ケース７Ｂの内周面には環状体を成す固定用の第４密封環４が嵌着している。この第４密封環４と第２ケース７Ｂとの嵌合面間にはＯリング３１が装着されており、Ｏリング３１によりこの嵌合面間をシールしている。又、第４密封環４の端面には第４シール面４Ａが形成されている。更に、第４密封環４の内周面は、スリーブ２と遊嵌する内径に形成されている。尚、第１ケース７Ａと第２ケース７Ｂにはそれぞれ機内室Ｈ１とケース内Ｈ２とに貫通する貫通孔が設けられている。この貫通孔は被密封流体が流通できるようにするものである。又、上述の第１密封環６から第４密封環４までの材質は、硬質材で構成されている。例えば、その材質は、炭化珪素、セラミック、超硬合金、カーボン材等である。又、上述のＯリング３１、３２、３３、３４の材質は、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ウレタンゴム（Ｕ）、シリコーンゴム（Ｑ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）等が好んで用いられる。
【００２０】
次に、回転軸６０にはスリーブ２の内周面２Ｂが嵌着している。この回転軸６０とスリーブ２との嵌合面間はＯリング３４によりシールされている。
このスリーブ２には、ほぼ中央に大径に形成された両側段部状の取付部２Ａが設けられている。この取付部２Ａの第１密封環６側の段部には、回転用の第２密封環５の取付嵌合面５Ｃが移動自在に嵌合している。そして、第２密封環５とスリーブ２との嵌合面間にはＯリング３３が介されており、Ｏリング３３によりこの嵌合面間がシールされている。
又、第２密封環５の端面には第２シール面５Ａが設けられており、この第２シール面５Ａは、第１シール面６Ａと密接して被密封流体をシールする。
更に、第２密封環５の外周面には廻止溝５Ｂが形成されている。この廻止溝５Ｂは第１連結ケース１１Ａの凸部状の止め部１１Ａ２と係止し、両部品が共に回動するように連結している。
【００２１】
第１連結ケース１１Ａは円筒部を含む円筒状に形成されており、この円筒部が第２密封環５の外周面に嵌着すると共に、円筒状の両端に端部とカシメ部１１Ａ３とがあってカシメ部１１Ａ３をかしめて第２密封環５を端部との間で挟持した形で結合している。更に、第１連結ケース１１Ａの端部の周面端２カ所から各々板状に突出するストッパー１１Ａ１は、取付部２Ａに設けられた係止溝２Ｃに入り込んで係止し、スリーブ２と第２密封環５とが共に回動できるように連結している。
【００２２】
スリーブ２の取付部２Ａに於ける第４密封環４側の段部には第３密封環３の取付嵌合面３Ｃが移動自在に嵌合している。そして、第３密封環３とスリーブ２との嵌合面間にはＯリング３３が介されており、Ｏリング３３によりこの嵌合面間がシールされている。又、第３密封環３の端面には第３シール面３Ａが設けられており、この第３シール面３Ａは、第４シール面４Ａと密接して被密封流体をシールする。更に、第３密封環３の外周面には廻止溝が第２密封環５の廻止溝５Ｂと同様に形成されている。この廻止溝は第２連結ケース１１Ｂの凸部状の止め部１１Ｂ２と係止している。
【００２３】
第２連結ケース１１Ｂは円筒部を含む円筒状に形成されており、この円筒部が第３密封環３の外周面に嵌着すると共に、円筒部の両端である端部とカシメ部１１Ｂ３とにより第３密封環３を挟持した形で結合している。更に、第２連結ケース１１Ｂの端部に突出形成されたストッパー１１Ｂ１は、取付部２Ａに設けられた係止溝２Ｃに入り込んで係止し、スリーブ２と第３密封環３とが共に回動できるように連結されている。
この第１及び第２連結ケース１１Ａ、１１Ｂの材質は、鉄、鋼、ステンレス鋼、アルミニュウム、樹脂等である。
【００２４】
この第２密封環５と第３密封環３とは、取付部２Ａを中心にして両側にほぼ対称に配置されている。更に、第２密封環５と第１連結ケース１１Ａとの間には第１ワッシャー１２Ａが配置されていると共に、第３密封環３と第２連結ケース１１Ｂとの間にも第２ワッシャー１２Ｂが配置されている。この第１ワッシャー１２Ａと第２ワッシャー１２Ｂをそれぞれの中間に介して第２密封環５と第３密封環３とがコイルばね（弾発手段）１５により弾発に押圧されている。この弾発状態の押圧により第２密封環５の第２シール面５Ａと第１密封環６の第１シール面６Ａとが密接している。同時に、第３密封環３の第３シール面３Ａと第４密封環４の第４シール面４Ａとが密接している。このコイルばね１５により押圧された取付部２Ａの一方側の第１密封環６と第２密封環５との組立シール構造が第１シール装置を構成する。更に、取付部２Ａの他方側の第３密封環３と第４密封環４との組立シール構造が第２シール装置を構成する。そして、この第１と第２密封環６、５による第１シール装置及び第３と第４密封環３、４による第２シール装置の各シール面５Ａ、６Ａ、３Ａ、４Ａの密接により機内室Ｈ１、Ｈ２側の被密封流体をシールする。
【００２５】
スリーブ２の内周面２Ｂには、回転軸６０の段部と係止するリング状に突出した位置決め部２Ｆが形成されている。この位置決め部２Ｆは、スリーブ２を回転軸６０に挿入して組み立てるときに位置決めされるものである。
又、スリーブ２に於ける第１密封環６と第４密封環４の各外方側には第１環状溝（同じ意味で、第１装着座とも言う）２Ｄと第２環状溝（同じ意味で、第２装着座とも言う）２Ｄが形成されている。更に、この第１及び第２環状溝２Ｄ、２Ｄに各ストップリング（ストップ部品とも言う）Ｆ１、Ｆ２が嵌合されて結合している。そして、第１及び第２ハウジング５０、７０に装着する前の組立状態のメカニカルシール装置１は、コイルばね１５により相反する方向へ押圧された第１密封環６と第４密封環４がストップリングＦ１、Ｆ２に係止して弾発状態に押圧されてスリーブ２に結合している。
この組み立てられたメカニカルシール装置１の状態で保管し、更には、このメカニカルシール装置１を１セット状態で第１及び第２ハウジング５０、７０に組み込む。
【００２６】
この組み立てられたメカニカルシール装置１の状態で第１及び第２ハウジング５０、７０に組み込むと図１に示すようにハウジングに組み立てられる。この組み立てられた状態では第１密封環６及び第４密封環４は、ストップリングＦ１、Ｆ２より内方へ移動して第１及び第２ハウジング５０、７０の嵌着面５０Ｂ、７０Ｂに保持される。
一方、回転軸６０に設けられたキー溝６０Ａには、キー９が嵌め込まれている。このキー９に接合する溝を設けたドライブリング８が回転軸６０に嵌合する。そして、ドライブリング８に設けられた凹凸状の係止部とスリーブ２の係止部２Ｅとが係合し、ドライブリング８がスリーブ２を回転軸６０と共に回動するように結合する。
【００２７】
図２は、本発明に係わる第２実施の形態を示すメカニカルシール装置１である。
図２のメカニカルシール装置１に於いて、図１のメカニカルシール装置１と相違する点は、図１の第１ケース７Ａと第２ケース７ＢとＯリング３２が設けられてなく、第１ケース７Ａの代わりに第３ケース２０が設けられている。第３ケース（単にケースと略称する）２０は、環状体を成して第１ハウジング５０の嵌着面５０Ｂに嵌合（接合）する外周面を設けた孔付有底部と第２密封環側の筒部を設けた孔付有底円筒の形状に形成されている。
【００２８】
そして、第３ケース２０が第１ハウジング５０に保持されるようにリテーニングリング２１が第３ケース２０の一端外周部に嵌着して第３ケース２０を保持している。
又、第３ケース２０の大径の筒部の内周面に嵌着したサポートリング１６には、第１密封環６の凹部と係合する止め部１６Ａが設けられており、この止め部１６Ａにより第３ケース２０と第１密封環６が共に回動しないように結合している。
【００２９】
このメカニカルシール装置１は、破線で示す組立治具Ｐにより回転軸６０へスリーブ２と共に図２の左側から右側へ挿入して組み立てる。最後に、リテーニングリング２１を第３ケース２０の嵌着面２０Ａに嵌着してメカニカルシール装置１を第１ハウジング５０に保持する。
【００３０】
図３は、本発明に係わる第３実施の形態を示すメカニカルシール装置１である。
図３に示すメカニカルシール装置１に於いて、図２のメカニカルシール装置１と相違する点はコイルばね１５を２個に分けて第１コイルばね１５Ａと第２コイルばね１５Ｂに配置したものである。第１コイルばね１５Ａは、第２密封環５を押圧すると共に、第２コイルばね１５Ｂは、第３密封環３を押圧するように構成したものである。この各コイルばね１５Ａ、１５Ｂは、スリーブ２の取付部２Ａに設けられた段部に一端部が支持されて第２及び第３密封環５、３を押圧している。
【００３１】
そして、図２に示すＯリング３３の代わりにベローシール３３Ａが設けられている。このベローシール３３Ａの一端のシール部３３Ａ１は、第３密封環３の段部に嵌着している。
更に、ベローシール３３Ａの外周面には第２連結ケース１１Ｂの他に第３連結ケース１１Ｃが設けられている。この第２連結ケース１１Ｂと第３連結ケース１１Ｃとは、軸方向にのみ伸縮自在に周方向へ凹凸に係止している。そして、この第２連結ケース１１Ｂと第３連結ケース１１Ｃとは第２コイルばね１５Ｂにより相反する方向へ押圧されている。又、第３密封環３は、ベローシール３３Ａが回転軸６０に嵌着し且つ第３連結ケース１１Ｃがスリーブ２に接合することにより、回転軸６０と共に回動するように構成されている。
【００３２】
この第３実施の形態のメカニカルシール装置１は、図２に示すメカニカルシール装置１と同様に、点線で示す組立治具Ｐにより挿入される。尚、ストップリングＦ１、Ｆ２はメカニカルシール装置１をハウジング５０、７０に装着後に取り外しても良い。
【００３３】
上述のように、被密封流体の圧力に応じて密封環の取付構造を種々変更した態様に於いても、スリーブ２に取付部２Ａを設けると共に、この取付部２Ａに各密封環５、３を装着してばね手段（コイルばね）１５、１５Ａ、１５Ｂによりシール面５Ａ、３Ａを対向シール面６Ａ、４Ａへ押圧し、この弾発力により押圧された各密封環５、３をストップリングＦ１、Ｆ２により保持する構成にしたものである。このため、メカニカルシール装置１全体がスリーブ２に保持されてハウジング５０、７０に簡単に組み立てることが可能になる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明に係わるメカニカルシール装置は、以下のような効果を奏する。
本発明によれば、スリーブに嵌合したメカニカルシール装置がばね手段により押圧されてストップリングに弾発に係止して組み立てられている。このカセットのように形成されたメカニカルシール装置をハウジングに組み込めば、ばね手段を圧縮して各シール面を密接させ、且つ第１及び第４密封環をハウジングの嵌着面に装着させる。このために、メカニカルシール装置の機械装置への組立が極めて容易になる。
又、メカニカルシール装置の部品を組み立てるとき、従来は部品の機能面を損傷させたまま見過ごされて組み込まれたが、スリーブの取付部に各部品を組み立てるので、確認が容易になり部品の損傷が効果的に防止できる。
【００３５】
第１シール装置と第２シール装置とをスリーブの取付部の両側に配置するのでばね手段により第２及び第３の各密封環の押圧が容易になり、しかも、ストップリングにより第１及び第４の各密封環の保持が容易になり、メカニカルシール装置全体をスリーブに組み立てて保持することが容易になる。
【００３６】
更に、第１ケースと第２ケースを組み合わせて第１シール装置又は／及び第２シール装置をカバーすることにより、第１シール装置又は／及び第２シール装置が保護されるから、部品を組み立てるとき又は機械装置へ組み込むときに部品を損傷させることなく組み立てることが可能になる。
【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の半断面図である。
【図２】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の半断面図である。
【図３】本発明に係わる第３実施の形態のメカニカルシール装置の半断面図である。
【図４】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  スリーブ
２Ａ  取付部
２Ｂ  内周面
２Ｃ  係止溝
２Ｄ  環状溝
２Ｅ  係止部
２Ｆ  位置決め部
３  第３密封環
３Ａ  第３シール面
３Ｂ、５Ｂ  廻止溝
３Ｃ、５Ｃ  取付嵌合面
４  第４密封環
４Ａ  第４シール面
４Ｃ、６Ｃ  凹部
５  第２密封環
５Ａ  第２シール面
６  第１密封環
６Ａ  第１シール面
６Ｂ  端面
７Ａ  第１ケース
７Ａ１、７Ｂ１  内側廻止部、外側廻止部
７Ａ２  第１嵌合面
７Ｂ    第２ケース
７Ｂ２  第２嵌合面
８  ドライブリング
９  キー
１１Ａ  第１連結ケース
１１Ａ１、１１Ｂ１  ストッパー
１１Ａ２、１１Ｂ２  止め部
１１Ａ３、１１Ｂ３  カシメ部
１１Ｂ  第２連結ケース
１２Ａ、１２Ｂ  ワッシャー
１５  コイルばね（弾発手段）
１６  サポートリング
３１、３２、３３、３４  Ｏリング
３３Ａ  ベローシール
３３Ａ１  シール部
５０  第１ハウジング
５０Ａ、７０Ａ  切欠部
５０Ｂ  嵌着面
６０  回転軸
６０Ａ  キー溝
７０  第２ハウジング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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