特許 6283023 メカニカルシール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6283023

(24)【登録日】2018年2月2日

(45)【発行日】2018年2月21日

(54)【発明の名称】メカニカルシール

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/34 20060101AFI20180208BHJP

【ＦＩ】

   F16J15/34 E

   F16J15/34 L

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-511199(P2015-511199)

(86)(22)【出願日】2014年3月27日

(86)【国際出願番号】JP2014058833

(87)【国際公開番号】WO2014168013

(87)【国際公開日】20141016

【審査請求日】2016年9月21日

(31)【優先権主張番号】特願2013-80684(P2013-80684)

(32)【優先日】2013年4月8日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】503227553

【氏名又は名称】イーグルブルグマンジャパン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085006

【弁理士】

【氏名又は名称】世良 和信

(74)【代理人】

【識別番号】100100549

【弁理士】

【氏名又は名称】川口 嘉之

(74)【代理人】

【識別番号】100096873

【弁理士】

【氏名又は名称】金井 廣泰

(74)【代理人】

【識別番号】100131532

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 浩一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100155871

【弁理士】

【氏名又は名称】森廣 亮太

(72)【発明者】

【氏名】高橋 秀和

【審査官】 谷口 耕之助

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−０５４０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０１１３２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｊ １５／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸とハウジングとの間の環状隙間を封止するメカニカルシールであって、
分割された複数の分割体を組み合わせることにより環状のシールリングが構成される分割型シールリングを備えるメカニカルシールにおいて、
複数の分割体の外周面を締め付けることで、これら複数の分割体を固定する金属製バンドを備え、
前記シールリングには、該シールリングを軸線方向に付勢するスプリングが装着されるスプリング孔が形成されていることを特徴とするメカニカルシール。

【請求項2】

回転軸とハウジングとの間の環状隙間を封止するメカニカルシールであって、
分割された複数の分割体を組み合わせることにより環状のシールリングが構成される分割型シールリングを備えるメカニカルシールにおいて、
複数の分割体の外周面を締め付けることで、これら複数の分割体を固定する金属製バンドを備え、
前記シールリングには、回転軸側またはハウジング側に設けられる回り止め部が係合される被係合部が形成されていることを特徴とするメカニカルシール。

【請求項3】

回転軸とハウジングとの間の環状隙間を封止するメカニカルシールであって、
分割された複数の分割体を組み合わせることにより環状のシールリングが構成される分割型シールリングを備えるメカニカルシールにおいて、
複数の分割体の外周面を締め付けることで、これら複数の分割体を固定する金属製バンドを備え、
前記シールリングの外周には環状溝が形成されると共に、
前記環状溝に嵌合されることにより、複数の分割体同士の軸線方向の位置決めを行う環状部材を備え、
該環状部材によって複数の分割体同士の軸線方向の位置決めがなされた状態で、これら複数の分割体の外周面が前記金属製バンドにより締め付けられることで、これら複数の分割体が固定されることを特徴とするメカニカルシール。

【請求項4】

前記環状部材には、前記シールリングを軸線方向に付勢するスプリングが装着されるスプリング孔が形成されていることを特徴とする請求項３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、分割型シールリングを備えたメカニカルシールに関する。

【背景技術】

【0002】

メカニカルシールにおいては、装着性等の観点から、シールリングが分割されており、取り付け箇所に取り付ける際に、これら分割された分割体を組み合わせることによって、環状のシールリングを構成する技術が知られている。ここで、メカニカルシールにおけるシールリングはＳｉＣやアルミナなどのセラミックス（塑性材料）で構成される場合が多い。この場合には分割体同士をボルトなどの締結具を用いて固定させることはできない。そのため、複数の分割体を組み合わせた状態で、クランピングリングにより外周面を締め付けることで、これら複数の分割体を位置決めさせつつ固定する構造が採用されている（特許文献１参照）。

【0003】

しかしながら、クランピングリングによって複数の分割体を固定する構造では、構造が複雑化したり、大型化したりしてしまう問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３−１６６６５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、シールリングを構成する複数の分割体を固定させる構造の簡易化と小型化を可能とするメカニカルシールを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

【0007】

すなわち、本発明のメカニカルシールは、
回転軸とハウジングとの間の環状隙間を封止するメカニカルシールであって、
分割された複数の分割体を組み合わせることにより環状のシールリングが構成される分割型シールリングを備えるメカニカルシールにおいて、
複数の分割体の外周面を締め付けることで、これら複数の分割体を固定する金属製バンドを備えることを特徴とする。

【0008】

本発明によれば、複数の分割体の外周面を金属製バンドにより締め付けることで、これら複数の分割体が固定される。従って、クランピングリングによって複数の分割体が固定される構造に比べて、構造の簡易化と小型化を可能とすることができる。また、複数の分割体の外周面を全周に亘ってほぼ均一な締め付け力で締め付けることができる。

【0009】

前記シールリングには、該シールリングを軸線方向に付勢するスプリングが装着されるスプリング孔が形成されているとよい。

【0010】

これにより、クランピングリングによって複数の分割体が固定される従来構造において、クランピングリングにスプリング孔を設ける場合に比べて、構造を小型化することができる。

【0011】

また、前記シールリングには、回転軸側またはハウジング側に設けられる回り止め部が係合される被係合部が形成されているとよい。

【0012】

これにより、クランピングリングによって複数の分割体が固定される従来構造において、クランピングリングに被係合部を設ける場合に比べて、構造を小型化することができる。

【0013】

前記シールリングの外周には環状溝が形成されると共に、
前記環状溝に嵌合されることにより、複数の分割体同士の軸線方向の位置決めを行う環状部材を備え、
該環状部材によって複数の分割体同士の軸線方向の位置決めがなされた状態で、これら複数の分割体の外周面が前記金属製バンドにより締め付けられることで、これら複数の分割体が固定されるとよい。

【0014】

これにより、シールリングの外周に形成された環状溝に環状部材を嵌合させることで、複数の分割体同士の軸線方向の位置決めがなされる。そして、この状態で、金属製バンドによって複数の分割体の外周面が締め付けられることで、これら複数の分割体が固定される。これにより、複数の分割体の軸線方向の位置決めと、径方向の位置決めの両方を精度よく行うことが可能となる。

【0015】

前記環状部材には、前記シールリングを軸線方向に付勢するスプリングが装着されるスプリング孔が形成されているとよい。

【0016】

これにより、環状部材に対して、複数の分割体の軸線方向の位置決めを行う機能と、スプリングを支持するための機能を兼ね備えさせることができる。

【発明の効果】

【0017】

以上説明したように、本発明によれば、シールリングを構成する複数の分割体を固定させる構造の簡易化と小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は本発明の実施例１に係るメカニカルシールの主要構成（シールリング及び環状部材）を示す平面図である。

【図2】図２は本発明の実施例１に係るメカニカルシールの装着状態を示す模式的断面図である。

【図3】図３はホースバンドの側面図である。

【図4】図４はホースバンドの正面図である。

【図5】図５は本発明の実施例２に係るメカニカルシールの装着状態を示す模式的断面図である。

【図6】図６は本発明の実施例３に係るメカニカルシールの装着状態を示す模式的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

【0020】

（実施例１）
図１〜図４を参照して、本発明の実施例１に係るメカニカルシールについて説明する。

【0021】

＜メカニカルシール＞
本発明の実施例１に係るメカニカルシールの全体構成等について説明する。図１は本発明の実施例１に係るメカニカルシールの主要構成であるシールリング及び環状部材を示す平面図である。図２は本発明の実施例１に係るメカニカルシールの装着状態を示す模式的断面図である。なお、図２中のメカニカルシールは、回転軸の中心軸線を含む面で切断した断面を示している。また、図３はホースバンドの側面図であり、図４はホースバンドの正面図である。なお、図４は図３中のホースバンドを矢印Ｖ方向に見た図である。

【0022】

本実施例に係るメカニカルシール１００は、固定環ユニット２００と回転環ユニット３００を備えたアウトサイドシールであり、回転軸５００とハウジング６００との間の環状隙間を封止する役割を担っている。すなわち、メカニカルシール１００は、回転軸５００とハウジング６００との間の環状隙間に封止されている密封対象流体側（Ａ）の密封対象流体が、内周側から外周側（Ｂ）に漏れることを防止するために用いられる。また、本実施例に係るメカニカルシール１００は静止形のシールであり、固定環ユニット２００側にスプリング２４０などの作動部が備えられている。

【0023】

固定環ユニット２００は、環状のシールリングとしての固定環２１０と、固定環２１０を構成する複数の分割体（以下、適宜、分割体２１０Ａ，２１０Ｂと称する）同士の軸線方向の位置決めを行う環状部材２２０と、複数の分割体２１０Ａ，２１０Ｂの外周面を締め付けることで、これら複数の分割体２１０Ａ，２１０Ｂを固定する固定部材としてのホースバンド２３０とを備えている。ここで、ホースバンド１３０は、一般的に、ホースを蛇口等に固定するために用いられるもので、ホースクリップとも呼ばれる。なお、「軸線方向」とは、回転軸５００の軸線方向を意味する。以下、同様である。

【0024】

なお、図１においては、この固定環ユニット２００のうち、固定環２１０と環状部材２２０の平面図を示している。この図１は、図２において、右側から軸線方向に固定環２１０及び環状部材２２０を見た図に相当する。また、図２中の固定環２１０及び環状部材２２０は、図１におけるＡＡ断面図に相当する。

【0025】

このように構成される固定環ユニット２００は、ハウジング６００に取付けられる。すなわち、ハウジング６００の端面に取り付けられたピン６１０が、環状部材２２０に設けられている貫通孔２２１に挿入されることによって、固定環ユニット２００はハウジング６００に取り付けられる。なお、固定環２１０の外周側には環状溝２１２が形成されている。この環状溝２１２にＯリングＯ１が装着されることで、ハウジング６００の内周面と固定環２１０の外周面との間の環状隙間が封止される。

【0026】

また、環状部材２２０にはスプリング２４０が装着されるスプリング孔２２２が複数設けられており、これら複数のスプリング孔２２２にそれぞれスプリング２４０が装着される。これにより、固定環ユニット２００は回転環ユニット３００側に付勢されている。つまり、固定環ユニット２００は、ハウジング６００に対して、回転方向についてはピン６１０によって移動しないように規制されているが、軸方向については移動可能に構成されている。なお、特に図示はしないが、環状部材２２０にも、固定環２１０に形成された孔や切り欠きに係合するピンが設けられており、固定環２１０は環状部材２２０に対して回転方向に移動しないように構成されている。

【0027】

回転環ユニット３００も、環状のシールリングとしての回転環３１０と、回転環３１０を構成する複数の分割体同士の軸線方向の位置決めを行う環状部材３２０と、複数の分割体の外周面を締め付けることで、これら複数の分割体を固定する固定部材としてのホースバンド３３０とを備えている。

【0028】

ここで、本実施例においては、固定環ユニット２００を構成する固定環２１０，環状部材２２０及びホースバンド２３０と、回転環ユニット３００を構成する回転環３１０，環状部材３２０及びホースバンド３３０は、それぞれ同一部品により構成されている。従って、図１に示す平面図は、回転環ユニット３００の平面図と同一である。つまり、図１は、図２において、左側から軸線方向に回転環３１０及び環状部材３２０を見た図にも相当する。また、図２中の回転環３１０及び環状部材３２０は、図１におけるＢＢ断面図に相当する。

【0029】

このように構成される回転環ユニット３００は、回転軸５００に取り付けられる。すなわち、回転軸５００に固定されたカラー２５０に取り付けられたピン２５３が、環状部材３２０に設けられている貫通孔３２１に挿入されることによって、回転環ユニット３００は回転軸５００に取り付けられる。つまり、回転環ユニット３００は、カラー２５０に対して、ピン２５３によって回転方向に移動しないように規制されている。なお、特に図示はしないが、環状部材３２０にも、回転環３１０に形成された孔や切り欠きに係合するピンが設けられており、回転環３１０は環状部材３２０に対して回転方向に移動しないように構成されている。

【0030】

なお、回転環３１０の内周側には段差部３１２が形成されており、この段差部３１２にＯリングＯ２が装着されることで、回転軸５００の外周面と回転環３１０の内周面との間の環状隙間が封止される。また、回転環３１０の外周側には環状溝３１３が形成されており、この環状溝３１３にＯリングＯ３が装着されることで、カラー２５０の内周面と回転環３１０の外周面との間の環状隙間も封止される。また、カラー２５０も２つに分割された分割体により構成されており、これら２つの分割体はボルト２５１によって固定される。これにより、分割体同士が固定されることで環状のカラー２５０が構成される。また、カラー２５０は、セットスクリュ２５２によって回転軸５００に固定される。

【0031】

そして、上記の通り、複数のスプリング２４０によって、固定環ユニット２００は回転環ユニット３００側に付勢されるので、固定環２１０のシール端面２１３と、回転環３１０のシール端面３１４とが離れてしまうことはない。なお、固定環２１０のシール端面２１３と回転環３１０のシール端面３１４とはいずれも先端に向かうにつれて先細りする構成となっている。

【0032】

以上のように構成されるメカニカルシール１００によれば、回転軸５００の回転に伴って回転環ユニット３００も回転し、回転環３１０のシール端面３１４と固定環２１０のシール端面２１３とが密着した状態を保ちながら摺動する。従って、密封対象流体の外周側（Ｂ）への漏れを抑制することができる。

【0033】

＜メカニカルシールの構成部材＞
メカニカルシール１００を構成する部材について、より詳細に説明する。本実施例に係るメカニカルシール１００を構成するシールリング（固定環２１０及び回転環３１０）及び環状部材（環状部材２２０，３２０）は、装着性の観点（必要性）から、いずれも２つの分割体を組み合わせることによって環状の部材となる二つ割構造である。つまり、本実施例に係るメカニカルシール１００においては、分割された複数の分割体を組み合わせることにより環状のシールリングが構成される分割型シールリングを採用している。

【0034】

また、固定環ユニット２００と回転環ユニット３００は、基本的な構成は同一である。そして、上記の通り、本実施例では、固定環ユニット２００を構成する固定環２１０，環状部材２２０及びホースバンド２３０と、回転環ユニット３００を構成する回転環３１０，環状部材３２０及びホースバンド３３０は、それぞれ同一部品により構成されている。ただし、本実施例に係るメカニカルシール１００は静止形のシールであるため、固定環ユニット２００側の環状部材２２０に設けられた複数のスプリング孔２２２には、それぞれスプリング２４０が装着される。これに対して、回転環３１０側の環状部材３２０に設けられた複数のスプリング孔３２２は空になっている。そして、ホースバンド２３０，３３０は、図３及び図４に示すように、金属製バンド２３１，３３１と、金属製バンド２３１，３３１を締め付ける締め付けボルト２３２，３３２とを備えている。ホースバンド（上記の通りホースクリップとも呼ばれる）については、公知技術であるので詳細な説明は省略するが、ホースバンドにおいては、ボルトを締め付けたり緩めたりすることで、金属製バンドを締め付けたり緩めたりすることができるように構成されている。

【0035】

以上より、以下の説明においては、説明を簡略化するために、固定環ユニット２００側の構成部品についてのみ詳細に説明する。

【0036】

固定環２１０は、ＳｉＣやアルミナなどのセラミックス（塑性材料）によって構成される。そして、この固定環２１０は、例えば、環状の部材を引っ張ることによって２つに分割した２つの分割体２１０Ａ，２１０Ｂから構成される。本実施例においては、環状の部材を２つに分割し易くするために、内周側に２つの切欠き２１４が設けられている（図１参照）。従って、図１中左右方向に環状の部材を引っ張ることで、切欠き２１４が設けられた部分が割れて、２つの分割体２１０Ａ，２１０Ｂが得られる。そして、２つの分割体２１０Ａ、２１０Ｂを組み合わせることで構成される固定環２１０の外周には環状溝２１１が形成される。なお、回転環３１０についても同一の構成であり、その外周には環状溝３１１が形成される。

【0037】

環状部材２２０は金属又は樹脂製の部材であり、２つの分割体（以下、適宜、分割体２２０Ａ，２２０Ｂと称する）を組み合わせることによって環状の部材が構成される。これらの分割体２２０Ａと分割体２２０Ｂはボルト２２３によって固定される。また、環状部材２２０には、上記の通り、ピン６１０が挿入される貫通孔２２１と、スプリング２４０が装着される複数のスプリング孔２２２が設けられている。環状部材３２０についても同一の構成である。

【0038】

固定環ユニット２００を組み立てる場合、まず、２つの分割体２１０Ａ，２１０Ｂを組み合わせることで環状の固定環２１０を形成させる。そして、固定環２１０に形成された環状溝２１１に、環状部材２２０を構成する分割体２２０Ａ及び分割体２２０Ｂを嵌合させる。このとき、固定環２１０を構成する分割体２１０Ａ，２１０Ｂの分割面と環状部材２２０を構成する分割体２２０Ａ，２２０Ｂの分割面が９０°ずれるようにするのが望ましい。そして、分割体２２０Ａと分割体２２０Ｂとをボルト２２３によって固定する。ここで、固定環２１０に形成された環状溝２１１の溝幅と環状部材２２０の幅（軸線方向の長さ）は同一寸法となるように設計されている。そのため、固定環２１０に形成された環状溝２１１に環状部材２２０が嵌合されることによって、固定環２１０を構成する分割体２１０Ａ及び分割体２１０Ｂの軸線方向の位置決めがなされる。

【0039】

このように、環状部材２２０によって、分割体２１０Ａと分割体２１０Ｂの軸線方向の位置決めがなされた状態で、ホースバンド２３０によって、これら分割体２１０Ａと分割体２１０Ｂの外周面が締め付けられる。これにより、分割体２１０Ａと分割体２１０Ｂが固定される。なお、ホースバンド２３０における締め付けボルト２３２を締め付けることにより、分割体２１０Ａと分割体２１０Ｂから構成される固定環２１０の外周面を締め付けることで、固定環２１０の外周面を全周に亘ってほぼ均一な締め付け力で締め付けることができる。

【0040】

ここで、固定環２１０において、ホースバンド２３０によって締め付けられる部分の外周面の外径は、環状部材２２０において、ホースバンド２３０の金属製バンド２３１が接触し得る部位の外径よりも大きくなるように設計されている。従って、金属製バンド２３１による締め付け力が環状部材２２０に作用してしまうことは抑制される。つまり、金属製バンド２３１による締め付け力は固定環２１０にのみ作用するように設計されている。なお、回転環ユニット３００の組み立てについても、固定環ユニット２００の場合と同様である。

【0041】

なお、本実施例においては、アウトサイドシールであることから、メカニカルシール１００を構成する各種部材は大気側に露出している。従って、メカニカルシール１００の設置（組立）が容易である。

【0042】

＜本実施例に係るメカニカルシールの優れた点＞
本実施例に係るメカニカルシール１００によれば、複数の分割体の外周面が金属製バンドにより締め付けられることで、これら複数の分割体が固定される。すなわち、固定環ユニット２００においては、複数の分割体２１０Ａ，２１０Ｂの外周面が金属製バンド２３１により締め付けられることで、これら複数の分割体２１０Ａ，２１０Ｂが固定される。回転環ユニット３００においても同様である。従って、クランピングリングによって複数の分割体が固定される構造に比べて、構造の簡易化と小型化を可能とすることができる。また、金属製バンド２３１，３３１により固定することで、固定環２１０の外周面及び回転環３１０の外周面を全周に亘ってほぼ均一な締め付け力で締め付けることができるという利点もある。これに伴って、密封性も高くなる。なお、一般的なクランピングリングは、互いに組み合わせられることで環状になる２つの部材と、これら２つの部材を固定するボルトとから構成される。このように構成されるクランピングリングの場合、ボルトを締め付ける位置から９０°ずれた付近の締め付け力が最も高くなり、締め付け力は周方向に均一にはならない。これに伴って、密封性が低下してしまうおそれがある。

【0043】

また、本実施例に係るメカニカルシール１００によれば、シールリングの外周に形成された環状溝に環状部材を嵌合させることで、複数の分割体同士の軸線方向の位置決めがなされる。すなわち、固定環ユニット２００においては、固定環２１０の外周に形成された環状溝２１１に環状部材２２０を嵌合させることで、複数の分割体２１０Ａ，２１０Ｂ同士の軸線方向の位置決めがなされる。回転環ユニット３００においても同様である。

【0044】

そして、環状部材によって、複数の分割体同士の軸線方向の位置決めがなされた状態で、金属製バンドによって複数の分割体の外周面が締め付けられることで、これら複数の分割体が固定される。すなわち、固定環ユニット２００においては、環状部材２２０によって、複数の分割体２１０Ａ，２１０Ｂ同士の軸線方向の位置決めがなされた状態で、金属製バンド２３１によって複数の分割体２１０Ａ，２１０Ｂの外周面が締め付けられることで、これら複数の分割体２１０Ａ，２１０Ｂが固定される。回転環ユニット３００においても同様である。

【0045】

以上により、複数の分割体の軸線方向の位置決めと、径方向の位置決めの両方を精度よく行うことが可能となる。

【0046】

また、本実施例においては、環状部材によって、複数の分割体が仮固定された状態で、ホースバンドによる固定を行えば良いので組み立て作業が容易であるという利点もある。

【0047】

また、本実施例においては、シールリングを自然二つ割としているため、割面同士がかみ合って、ずれ難いという利点もある。

【0048】

なお、固定環２１０を構成する分割体２１０Ａ，２１０Ｂの分割面と環状部材２２０を構成する分割体２２０Ａ，２２０Ｂの分割面が周方向にずれる（例えば、９０°ずれる）ようにするとよい（図１参照）。回転環３１０についても同様である。

【0049】

また、本実施例においては、固定部材（ホースバンド２３０，３３０）の一部が環状部材２２０，３２０の外周側を巻付くように構成されている（図２参照）。これにより、環状部材２２０，３２０が何らかの影響で外れてしまうことを抑制できる。なお、上記の通り、環状部材２２０，３２０に対しては、ホースバンド２３０，３３０における金属製バンド２３１，３３１による締め付け力は作用しないように構成されている。

【0050】

更に、本実施例においては、固定環ユニット２００を構成する固定環２１０，環状部材２２０及びホースバンド２３０と、回転環ユニット３００を構成する回転環３１０，環状部材３２０及びホースバンド３３０は、それぞれ同一部品により構成されている。これにより、メカニカルシール１００全体のコストを削減することができる。

【0051】

また、本実施例においては、環状部材２２０に、固定環２１０を軸線方向に付勢するスプリング２４０が装着されるスプリング孔２２２が形成されている。これにより、環状部材２２０に対して、複数の分割体２１０Ａ，２１０Ｂの軸線方向の位置決めを行う機能と、スプリング２４０を支持するための機能を兼ね備えさせることができる。これにより、部品点数の増加を抑制することができる。

【0052】

（実施例２）
図５には、本発明の実施例２が示されている。上記実施例１では、固定環と回転環が同一の部品にて構成される場合を示した。これに対して、本実施例ではメカニカルシールをコンパクトにするために、固定環と回転環が異なる部品で構成される場合を説明する。その他の基本的な構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

【0053】

本実施例に係るメカニカルシール１００においては、回転環ユニット３００ａを構成するシールリングとしての回転環３１０ａの構成が、上記実施例１の回転環３１０の構成と異なっている。すなわち、本実施例に係る回転環３１０ａは、軸線方向の寸法を短くするために、実施例１における回転環３１０に対して、シール端面３１４とは反対側の端部が切削加工により切削された構成となっている。これに伴って、本実施例の場合にはＯリングＯ３は備えられていない。また、これらに伴い、カラー２５０ａの構成も、実施例１におけるカラー２５０よりもシンプルな構造となっている。

【0054】

以上のように構成された本実施例に係るメカニカルシール１００においても、上記実施例１の場合と同様の効果を得ることができる。また、本実施例の場合には、実施例１の場合に比べて、回転環３１０ａの軸線方向の長さを短くすることができ、メカニカルシール１００全体の軸線方向の長さを短くすることが可能となる。

【0055】

（実施例３）
図６には、本発明の実施例３が示されている。上記実施例１，２においては、複数の分割体同士の軸線方向の位置決めを行うために、環状部材が設けられる場合の構成を示した。これに対して、本実施例ではメカニカルシールをコンパクトにするために、環状部材が備えられない場合を説明する。なお、上記実施例１または実施例２と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。

【0056】

本実施例に係るメカニカルシール１００も、上記各実施例の場合と同様に、固定環ユニット２００ｂと回転環ユニット３００ｂを備えたアウトサイドシールであり、回転軸５００とハウジング６００との間の環状隙間を封止する役割を担っている。

【0057】

そして、本実施例に係る固定環ユニット２００ｂも、上記各実施例の場合と同様に、環状のシールリングとしての固定環２１０ｂを備えている。この固定環２１０ｂが複数の分割体から構成される点については、上記各実施例の場合と同様である。例えば、上記実施例１で説明したように、自然二つ割により得られた２つの分割体により固定環２１０ｂを構成することができる。また、これら複数の分割体を固定するホースバンド２３０が備えられる点についても、上記各実施例の場合と同様である。そして、本実施例の場合には、上記各実施例の場合とは異なり、複数の分割体同士の軸線方向の位置決めを行う環状部材は備えられていない。また、これに伴って、固定環２１０ｂの外周には、環状部材を嵌合させるための環状溝は設けられていない。

【0058】

本実施例に係る固定環ユニット２００ｂにおいても、上記各実施例の場合と同様に、ハウジング６００に取付けられる。本実施例の場合には、ハウジング６００の端面に取り付けられた回り止め部としてのピン６２０が、固定環２１０ｂ自体に設けられている被係合部としての取り付け孔２１５に挿入される（係合される）。これにより、固定環ユニット２００ｂはハウジング６００に取り付けられる。なお、固定環２１０ｂの外周側には環状溝２１２が形成されている。この環状溝２１２にＯリングＯ１が装着されることで、ハウジング６００の内周面と固定環２１０ｂの外周面との間の環状隙間が封止される。

【0059】

また、本実施例の場合には、固定環２１０ｂ自体に、スプリング２４０が装着されるスプリング孔２１６が複数設けられており、これら複数のスプリング孔２１６にそれぞれスプリング２４０が装着される。これにより、固定環ユニット２００ｂは回転環ユニット３００ｂ側に付勢されている。つまり、固定環ユニット２００ｂは、ハウジング６００に対して、回転方向についてはピン６２０によって移動しないように規制されているが、軸方向については移動可能に構成されている。

【0060】

回転環ユニット３００ｂも、環状のシールリングとしての回転環３１０ｂを備えている。そして、この回転環３１０ｂが複数の分割体から構成される点については、上記各実施例の場合と同様である。また、これら複数の分割体を固定するホースバンド３３０が備えられる点についても、上記各実施例の場合と同様である。そして、本実施例の場合には、上記各実施例の場合とは異なり、複数の分割体同士の軸線方向の位置決めを行う環状部材は備えられていない。また、これに伴って、回転環３１０ｂの外周には、環状部材を嵌合させるための環状溝は設けられていない。

【0061】

このように構成される回転環ユニット３００ｂは、回転軸５００に取り付けられる。すなわち、回転軸５００に固定されたカラー２５０ａに取り付けられた回り止め部としてのピン２５３が、回転環３１０ｂ自体に設けられている被係合部としての取り付け孔３１５に挿入される（係合される）。これにより、回転環ユニット３００ｂは回転軸５００に取り付けられる。つまり、回転環ユニット３００ｂは、カラー２５０ａに対して、ピン２５３によって回転方向に移動しないように規制されている。

【0062】

そして、上記の通り、複数のスプリング２４０によって、固定環ユニット２００ｂは回転環ユニット３００ｂ側に付勢されるので、固定環２１０ｂのシール端面２１３と、回転環３１０ｂのシール端面３１４とが離れてしまうことはない。

【0063】

以上のように構成されるメカニカルシール１００においても、回転軸５００の回転に伴って回転環ユニット３００ｂも回転し、回転環３１０ｂのシール端面３１４と固定環２１０ｂのシール端面２１３とが密着した状態を保ちながら摺動する。従って、密封対象流体の外周側（Ｂ）への漏れを抑制することができる。

【0064】

シールリングの構成について、より詳細に説明する。上記の通り、本実施例に係るメカニカルシール１００を構成するシールリング（固定環２１０ｂ及び回転環３１０ｂ）も、上記各実施例の場合と同様に、装着性の観点（必要性）から、２つの分割体を組み合わせることによって環状の部材となる二つ割構造である。つまり、本実施例に係るメカニカルシール１００においても、分割された複数の分割体を組み合わせることにより環状のシールリングが構成される分割型シールリングを採用している。そして、固定環ユニット２００ｂと回転環ユニット３００ｂは、基本的な構成は同一である。そのため、以下の説明においては、説明を簡略化するために、固定環ユニット２００ｂ側の構成部品についてのみ詳細に説明する。

【0065】

固定環２１０ｂは、ＳｉＣやアルミナなどのセラミックス（塑性材料）によって構成される。この固定環２１０ｂは、例えば、環状の部材を引っ張ることによって２つに分割した２つの分割体から構成される。そして、固定環ユニット２００ｂを組み立てる場合、２つの分割体を組み合わせることで環状の固定環２１０ｂを形成させた後に、ホースバンド２３０における金属製バンド２３１によって、これら２つの分割体の外周面を締め付ける。これにより、２つの分割体が固定される。なお、ホースバンド２３０における締め付けボルト２３２を締め付けることにより、２つの分割体から構成される固定環２１０ｂの外周面を金属製バンド２３１により締め付けることで、固定環２１０ｂの外周面を全周に亘ってほぼ均一な締め付け力で締め付けることができる。なお、回転環ユニット３００ｂの組み立てについても、固定環ユニット２００ｂの場合と同様である。

【0066】

以上のように構成される本実施例に係るメカニカルシール１００においても、複数の分割体の外周面が金属製バンドにより締め付けられることで、これら複数の分割体が固定される。従って、クランピングリングによって複数の分割体が固定される構造に比べて、構造の簡易化と小型化を可能とすることができる。また、金属製バンド２３１，３３１により固定することで、固定環２１０ｂの外周面及び回転環３１０ｂの外周面を全周に亘ってほぼ均一な締め付け力で締め付けることができるという利点もある。これに伴って、密封性も高くなる。

【0067】

また、本実施例においては、固定環２１０ｂ自体に、スプリング２４０が装着されるスプリング孔２１６が形成されている。従って、クランピングリングによって複数の分割体が固定される従来構造において、クランピングリングにスプリング孔を設ける場合に比べて、構造を小型化することができる。

【0068】

更に、本実施例においては、回転軸５００側（より具体的には、回転軸５００に固定されたカラー２５０ａ）に設けられたピン２５３が係合される被係合部としての取り付け孔３１５が、回転環３１０ｂに設けられている。そして、ハウジング６００側に設けられたピン６２０が係合される被係合部としての取り付け孔２１５が、固定環２１０ｂに設けられている。従って、クランピングリングによって複数の分割体が固定される従来構造において、クランピングリングに被係合部を設ける場合に比べて、構造を小型化することができる。

【0069】

（その他）
上記各実施例においては、シールリング（固定環，回転環）が２つの分割体から構成される場合を示した。しかしながら、本発明は、シールリングが３つ以上の分割体から構成される場合にも適用可能である。

【符号の説明】

【0070】

１００ メカニカルシール
２００，２００ｂ 固定環ユニット
２１０，２１０ｂ 固定環
２１０Ａ，２１０Ｂ 分割体
２１１ 環状溝
２１２ 環状溝
２１３ シール端面
２１５ 取り付け孔
２１６ スプリング孔
２２０ 環状部材
２２０Ａ，２２０Ｂ 分割体
２２１ 貫通孔
２２２ スプリング孔
２２３ ボルト
２３０ ホースバンド
２３１ 金属製バンド
２３２ ボルト
２４０ スプリング
２５０，２５０ａ カラー
２５１ ボルト
２５２ セットスクリュ
２５３ ピン
３００，３００ａ，３００ｂ 回転環ユニット
３１０，３１０ａ 回転環
３１１ 環状溝
３１２ 段差部
３１３ 環状溝
３１４ シール端面
３１５ 取り付け孔
３２０ 環状部材
３２１ 貫通孔
３２２ スプリング孔
３３０ ホースバンド
３３１ 金属製バンド
３３２ ボルト
５００ 回転軸
６００ ハウジング
６１０ ピン
Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３ Ｏリング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】