特許 7580892 軸封装置

(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】

(24)【登録日】2024-11-01

(45)【発行日】2024-11-12

(54)【発明の名称】軸封装置

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/34 20060101AFI20241105BHJP

【ＦＩ】

F16J15/34 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021120247

(22)【出願日】2021-07-21

(65)【公開番号】P2023016140

(43)【公開日】2023-02-02

【審査請求日】2024-01-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000101879

【氏名又は名称】イーグル工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098729

【弁理士】

【氏名又は名称】重信 和男

(74)【代理人】

【識別番号】100206911

【弁理士】

【氏名又は名称】大久保 岳彦

(74)【代理人】

【識別番号】100204467

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 好文

(74)【代理人】

【識別番号】100148161

【弁理士】

【氏名又は名称】秋庭 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100195833

【弁理士】

【氏名又は名称】林 道広

(72)【発明者】

【氏名】奥園 悠高

【審査官】後藤 健志

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０４３８６７８５（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２００５－１１３９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１２５２６９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実開昭６１－０６７４７０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１３－１３０２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５０５３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－２０００５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７１５６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｊ １５／３４－１５／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸が挿通されるケーシングに保持された一方の摺動部品と、
前記回転軸に挿通固定される内径側スリーブおよび外径側スリーブと、
前記内径側スリーブまたは前記外径側スリーブに保持され、前記一方の摺動部品と相対摺動する他方の摺動部品と、を備えた軸封装置であって、
前記内径側スリーブは一部前記外径側スリーブに挿入されており、
一方のスリーブには径方向に貫通する貫通孔が設けられており、
他方のスリーブには前記一方のスリーブとの間で空間を画成する凹部が形成されており、
前記凹部には傾斜面が設けられており、
前記貫通孔には、前記傾斜面に当接しかつ該貫通孔に固定される固定部材が挿通されており、
前記傾斜面は環状に形成されている軸封装置。

【請求項2】

前記傾斜面は前記他方のスリーブの挿入側端部に向かうにつれて前記一方のスリーブに近づくように傾斜している請求項１に記載の軸封装置。

【請求項3】

前記貫通孔は、前記傾斜面に対して直交するように傾斜している請求項１または２に記載の軸封装置。

【請求項4】

前記貫通孔は、前記傾斜面の起立方向に対して傾斜している請求項１または２に記載の軸封装置。

【請求項5】

前記他方のスリーブは前記一方のスリーブの被当接部に軸方向で当接するストッパ部を有している請求項１ないし４のいずれかに記載の軸封装置。

【請求項6】

前記貫通孔の内周面には雌ネジ部が設けられており、前記固定部材は、前記雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を備えている請求項１ないし５のいずれかに記載の軸封装置。

【請求項7】

前記軸封装置は、前記固定部材を抜け止めする抜け止めネジを更に備えている請求項６に記載の軸封装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転機械の回転軸とケーシングとの間を軸封する軸封装置に関する。

【背景技術】

【0002】

回転機械において回転軸周辺の被密封流体の漏れを防止する軸封装置として、例えば、ケーシングに保持された一方の摺動部品と、ケーシングに挿通された回転軸に固定される筒状のスリーブと、スリーブに固定される他方の摺動部品と、を備え、一対の摺動部品が相対摺動するメカニカルシールが知られている。このようなメカニカルシールにおいては、メンテナンス性を高めるために、腐食性の高い被密封流体に接触する一方のスリーブ部材と、大気などの被密封流体とは異なる流体と接触する他方のスリーブ部材と、から構成される分割構造のスリーブが用いられることがある。

【0003】

例えば、特許文献１に示される軸封装置は、スリーブが、機外側の外径側スリーブとしての第１スリーブと、機内側の内径側スリーブとしての第２スリーブと、から構成されている。第１スリーブと第２スリーブとは、第１スリーブの端部内周に設けられる雌ネジ部に第２スリーブの端部外周に設けられる雄ネジ部が螺合されることにより軸方向に接続されている。また、軸方向かつ周方向に位置合わせされた第１スリーブの貫通孔と第２スリーブの貫通孔にピンを挿通させることで第１スリーブと第２スリーブとの相対回転が規制されるため、第１スリーブと第２スリーブとの螺合が緩むことが防止されるようになっている。

【0004】

このように、第１スリーブと第２スリーブとは着脱可能に取り付けられているため、腐食性の高い被密封流体側に配置される第２スリーブが腐食等により交換が必要となったときには、第２スリーブのみを交換し、交換の必要がない第１スリーブはそのまま継続して使用することができる。そのため、メンテナンスの作業性に優れる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－７１５６６号公報（第６頁、第３図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の軸封装置にあっては、第１スリーブと第２スリーブとの螺合と、ピンによる回転止めと、により、第１スリーブと第２スリーブとが接続された状態を確実に維持できるようになっている。しかしながら、第１スリーブと第２スリーブとを組み立てる際には、第１スリーブと第２スリーブとを螺合により軸方向に接続しつつ、ピンを挿通するための第１スリーブの貫通孔と第２スリーブの貫通孔の相対位置を軸方向および周方向に位置合わせする必要があり、第１スリーブと第２スリーブとの組立作業が煩雑であった。また、第１スリーブと第２スリーブとの分解作業時も第１スリーブと第２スリーブとの螺合の解除と、ピンの取り外しを行う必要があるため、分解作業も煩雑であった。

【0007】

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、組立作業および分解作業を簡便に行うことができる軸封装置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】

【0008】

前記課題を解決するために、本発明の軸封装置は、
回転軸が挿通されるケーシングに保持された一方の摺動部品と、
前記回転軸に挿通固定される内径側スリーブおよび外径側スリーブと、
前記内径側スリーブまたは前記外径側スリーブに保持され、前記一方の摺動部品と相対摺動する他方の摺動部品と、を備えた軸封装置であって、
前記内径側スリーブは一部前記外径側スリーブに挿入されており、
一方のスリーブには径方向に貫通する貫通孔が設けられており、
他方のスリーブには前記一方のスリーブとの間で空間を画成する凹部が形成されており、
前記凹部には傾斜面が設けられており、
前記貫通孔には、前記傾斜面に当接しかつ該貫通孔に固定される固定部材が挿通されている。
これによれば、傾斜面に対して固定部材の先端部が径方向に押し付けられることで内径側スリーブと外径側スリーブの相対回転が規制されるとともに、軸方向において固定部材の先端部は傾斜面に係止されることで内径側スリーブと外径側スリーブとの抜け出しが規制されるようになっている。そのため、固定部材を貫通孔に進退させることで、内径側スリーブと外径側スリーブとの組立作業および分解作業を簡便に行うことができる。

【0009】

前記傾斜面は前記他方のスリーブの挿入側端部に向かうにつれて前記一方のスリーブに近づくように傾斜していてもよい。
これによれば、内径側スリーブと外径側スリーブの相対回転規制と抜け出し規制を同時に行うことができる。

【0010】

前記貫通孔は、前記傾斜面に対して直交するように傾斜していてもよい。
これによれば、内径側スリーブと外径側スリーブとの抜け出し方向に動いたときに、固定部材には貫通孔の軸方向に沿った成分の力が主に作用する。そのため固定部材により内径側スリーブと外径側スリーブの相対回転の規制と抜け出し方向の移動規制を確実に行うことができる。

【0011】

前記貫通孔は、前記傾斜面の起立方向に対して傾斜していてもよい。
これによれば、固定部材により内径側スリーブと外径側スリーブの相対回転の規制と抜け出し方向の移動規制を行うことができる。

【0012】

前記他方のスリーブは前記一方のスリーブの被当接部に軸方向で当接するストッパ部を有していてもよい。
これによれば、傾斜面に対して固定部材の先端部を押し付けたときに、一方のスリーブの被当接部と他方のスリーブのストッパ部とが軸方向に圧接される。そのため、内径側スリーブと外径側スリーブとの相対回転を強固に規制できる。さらに、一方のスリーブと他方のスリーブとは軸方向両側への相対移動を強固に規制できる。

【0013】

前記傾斜面は環状に形成されていてもよい。
これによれば、内径側スリーブと外径側スリーブとの周方向の相対位置に関わらず内径側スリーブと外径側スリーブとの組立作業を簡便に行うことができる。

【0014】

前記貫通孔の内周面には雌ネジ部が設けられており、前記固定部材は、前記雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を備えていてもよい。
これによれば、内径側スリーブと外径側スリーブとの組立作業や分解作業を簡便に行うことができる。

【0015】

前記軸封装置は、前記固定部材を抜け止めする抜け止めネジを更に備えていてもよい。
これによれば、固定部材を貫通孔に螺合させた後、抜け止めネジをさらに螺合させることにより、固定部材が貫通孔に対して緩むことが防止される。これにより、内径側スリーブと外径側スリーブとの組立作業および分解作業が簡便でありながら、内径側スリーブと外径側スリーブとの抜け出しの規制が一層確実となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施例１における軸封装置を示す断面図である。

【図2】静止密封環とスリーブの組み立てを示す説明図である。

【図3】第１スリーブと第２スリーブとの固定を示す説明図である。

【図4】第１スリーブを軸方向他端から見た図である。

【図5】（ａ）～（ｃ）は第１スリーブと第２スリーブとの固定を時系列的に示す模式図である。

【図6】（ａ）は実施例１のセットスクリュ、（ｂ）はセットスクリュの変形例１、（ｃ）はセットスクリュの変形例２、（ｄ）はセットスクリュの変形例３、（ｅ）はセットスクリュの変形例４を示す断面図である。

【図7】本発明の実施例２における軸封装置を示す断面図である。

【図8】本発明の実施例３における軸封装置を示す断面図である。

【図9】実施例１の変形例５を示す断面図である。

【図10】実施例１の変形例６を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明に係る軸封装置を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

【実施例1】

【0018】

実施例１に係る軸封装置につき、図１から図５を参照して説明する。尚、図１～図３において、スリーブの中心軸よりも紙面上部と紙面下部とは異なる角度で切断された断面を示している。

【0019】

本実施例の軸封装置は、自動車や一般産業機械などに用いられるメカニカルシール１である。メカニカルシール１は、ポンプ等における軸封部の機内Ｍ側に収容された被密封流体Ｌをシールするためのものである。図１の左側が被密封流体Ｌを収容する機内Ｍ側の領域、図１の右側が大気雰囲気の機外Ａ側の領域である。また、機外Ａ側を一端側、機内Ｍ側を他端側と呼ぶ。また、機外Ａ側は、第１スリーブ１１の抜け出し方向、第２スリーブ２１の挿入方向とし、機内Ｍ側を第１スリーブ１１の挿入方向、第２スリーブ２１の抜け出し方向として説明する。

【0020】

メカニカルシール１は、ケーシング２と、回転軸３と、スリーブ１０と、他方の摺動部品としての回転密封環３０と、一方の摺動部品としての静止密封環４０と、から主に構成されている。

【0021】

ケーシング２は回転機器の軸封部のハウジングに取り付けられている。回転軸３はケーシング２に挿通されている。スリーブ１０は回転軸３に着脱可能に挿通固定されている。静止密封環４０はスリーブ１０に固定されている。静止密封環４０はケーシング２に軸線方向に移動可能に保持されている。ケーシング２と静止密封環４０との間には図示しないスプリングが介装されており、静止密封環４０を回転密封環３０へと付勢している。

【0022】

回転密封環３０の密封端面と静止密封環４０の密封端面とは摺動接触する密封部Ｓ１を形成している。密封部Ｓ１において機内Ｍ側から機外Ａ側に漏れる被密封流体Ｌをシールする。静止密封環４０は、ケーシング２に固定されたノックピン４１により回転が規制されている。静止密封環４０とケーシング２との間にはＯリングＧ１０が介装されている。

【0023】

ケーシング２は、図示しない回転機器のハウジングに取り付ける取付フランジを有している。

【0024】

スリーブ１０は、一方のスリーブとしての内径側スリーブである第１スリーブ１１と、他方のスリーブとしての外径側スリーブである第２スリーブ２１と、から主に構成されている。第１スリーブ１１は機外Ａ側、第２スリーブ２１は機内Ｍ側に配置されている。第１スリーブ１１と第２スリーブ２１とは、固定部材としてのセットスクリュ４により軸方向に接続されている。

【0025】

図２を参照し、第２スリーブ２１は、耐腐食性に優れる高ニッケル合金により形成され、その一端側の端部２２の内周面２２ａは、中央部の内周面２２ｂよりも大径に形成されている。内周面２２ａと内周面２２ｂとは、平行に延びている。内周面２２ａと内周面２２ｂとの間には、該内周面２２ａ，２２ｂと直交するストッパ部としての内側面２２ｃが形成されている。

【0026】

端部２２の内周面２２ａの軸方向中央部には、外径側に凹む凹部としての環状凹部２３が形成されている。環状凹部２３は、水平面２３ａと、傾斜面２３ｂ，２３ｃと、から画成されている。水平面２３ａは軸方向かつ環状に延びている。傾斜面２３ｂ，２３ｃは、水平面２３ａの軸方向両端から傾斜して環状に延びている。

【0027】

詳しくは、一端側の傾斜面２３ｂは、水平面２３ａの端縁から一端側に向けて縮径するように延びている。他端側の傾斜面２３ｃは、水平面２３ａの端縁から他端側に向けて縮径するように延びている。

【0028】

尚、水平面２３ａ、傾斜面２３ｂ，２３ｃは断面直線であるが、曲面であってもよい。

【0029】

また、端部２２の外周には、キー２４が周方向に複数設けられている。キー２４は外径側に突出している。このキー２４は回転密封環３０の内周に複数設けられた嵌合溝３１に嵌合されるようになっている（図１参照）。尚、キー２４は第２スリーブ２１と別体構成であってもよい。

【0030】

第１スリーブ１１は、ステンレス鋼により形成され、その他端側から順に小径部１１Ａ、第１段部１１Ｂ、第２段部１１Ｃ、大径部１１Ｄを有している。第１段部１１Ｂは小径部１１Ａよりも大径となっている。第２段部１１Ｃは第１段部１１Ｂよりも大径となっている。大径部１１Ｄは第２段部１１Ｃよりも大径となっている。すなわち、第１スリーブ１１は、断面階段状に形成されている。

【0031】

小径部１１Ａには、径方向に貫通する貫通孔１４が形成されている。貫通孔１４は外径側に向かうにつれて一端側に向かうように直線状に傾斜している。この貫通孔１４は内周面に雌ネジ部１４ａを有している。本実施例では、貫通孔１４は、小径部１１Ａの周方向に１０等配されている（図４参照）。

【0032】

第１段部１１Ｂの外周面はＯリングＧ２２の装着部となっている。第２段部１１Ｃの外周面は回転密封環３０の本体部３２の一端側の内周面３２ａが嵌合する嵌合面となっている。大径部１１Ｄは径方向外側に延びるフランジ部であり、その他端側の側面１８ｂに回転密封環３０の本体部３２の一端側の側面３２ｂが当接して回転密封環３０を軸方向に位置決めしている。

【0033】

小径部１１Ａの外径は第２スリーブ２１の端部２２の内径と略同寸法に形成されており、第１スリーブ１１と第２スリーブ２１とは所謂インロー結合（so-called spigot joint）されるようになっている。

【0034】

また、図６（ａ）に示されるように、本実施例のセットスクリュ４は、外周面に雄ネジ部４ｃを備え、貫通孔１４の雌ネジ部１４ａに螺合可能となっている。セットスクリュ４の先端部は中央が円錐形に窪んだ形状を成しており、環状の先端面４ａは周方向に沿って複数の凹凸が形成されている。また、セットスクリュ４の後端部には、該セットスクリュ４の螺合操作を行う工具が嵌合される操作用凹部４ｂが形成されている。

【0035】

ここで、第１スリーブ１１と第２スリーブ２１との組み立てについて概略的に説明する。図２に示されるように、第２スリーブ２１をケーシング２に挿入するとともに、第１スリーブ１１の内周にＯリングＧ２１を配置し、第１段部１１ＢにＯリングＧ２２を軸方向から挿入して装着し、第２段部１１Ｃに回転密封環３０を軸方向から挿入して装着する。尚、このとき、予めセットスクリュ４を第１スリーブ１１の貫通孔１４に螺合しておく。

【0036】

次いで、図３に示されるように、回転密封環３０の各嵌合溝３１と第２スリーブ２１の各キー２４とを周方向に位置合わせし、次いで、第１スリーブ１１を第２スリーブ２１の端部２２の内側に挿入する。

【0037】

その後、セットスクリュ４を外径側に螺進させることで第１スリーブ１１と第２スリーブ２１とが相対回転及び軸方向の相対移動が規制された状態で軸方向に接続され、スリーブ１０が構成される。

【0038】

また、本実施例では、第１スリーブ１１と第２スリーブ２１とをセットスクリュ４により接続した後に、貫通孔１４の内径側から抜け止めネジ５を螺合させている。尚、セットスクリュ４の接続固定の具体的な説明は後述する。

【0039】

スリーブ１０が構成された状態において、回転密封環３０は、その嵌合溝３１と第２スリーブ２１のキー２４との嵌合により相対回転が規制されている。

【0040】

次いで、図２および図３に示されるように、回転軸３をスリーブ１０内に挿通し、回転軸３とスリーブ１０とを固定する。

【0041】

なお、組み立て手順として、図２、図３において、ケーシング２に第２スリーブ２１を挿入した状態で、第１スリーブ１１を第２スリーブ２１に組み付ける例について説明しているが、第１スリーブ１１と第２スリーブ２１を組み立てた後、ケーシング２にスリーブ１０を挿入するものであってもよい。

【0042】

図１を参照し、第２スリーブ２１は、内周にＯリングＧ４が配置され、回転軸３との間が密封されている。また、第１スリーブ１１は図示しない軸固定部材を用いて回転軸３に着脱可能に固定されている。なお、第１スリーブ１１の回転軸３への固定は他の手段、例えばセットスクリュを用いた手段としてもよい。また、本実施例では、第１スリーブ１１が回転軸３に固定されていたが、第２スリーブ２１が回転軸３に固定されていてもよいし、第１スリーブ１１及び第２スリーブ２１の両方が回転軸３に固定されていてもよい。

【0043】

次いで、第１スリーブ１１と第２スリーブ２１とをセットスクリュ４により接続する際の一連の流れについて図５を用いて具体的に説明する。

【0044】

図５（ａ）に示されるように、第１スリーブ１１と第２スリーブ２１とを接続する際には、第１スリーブ１１の小径部１１Ａの挿入側端部１１ａが第２スリーブ２１の端部２２の内側面２２ｃに当接するまで第１スリーブ１１を第２スリーブ２１の端部２２の内側に挿入する。挿入側端部１１ａは第２スリーブ２１の内側面２２ｃに当接する被当接部である。

【0045】

第１スリーブ１１の挿入側端部１１ａが第２スリーブ２１の内側面２２ｃに当接した状態では、貫通孔１４が環状凹部２３の傾斜面２３ｂの内径側に重畳する位置となる。尚、貫通孔１４は、傾斜面２３ｂに対して直交するように傾斜している。

【0046】

次いで、図５（ｂ）に示されるように、図示しない工具を用いてセットスクリュ４を第１スリーブ１１の内径側から操作し、外径側に向けて螺進させる。これにより、セットスクリュ４が環状凹部２３の傾斜面２３ｂに当接する。

【0047】

その後、セットスクリュ４をさらに螺進させると、セットスクリュ４の先端部は傾斜面２３ｂに沿って僅かに軸方向他方側、すなわち挿入方向に移動する。これにより、セットスクリュ４から第１スリーブ１１に挿入方向への力が作用し、挿入側端部１１ａは第２スリーブ２１の内側面２２ｃに図中黒矢印で示すように軸方向に押圧された状態となる。

【0048】

その後、図５（ｃ）に示されるように、貫通孔１４の内径側から抜け止めネジ５を螺合させ、セットスクリュ４の後端側に接触させる。

【0049】

このようにして、セットスクリュ４が傾斜面２３ｂに圧接されると、セットスクリュ４と傾斜面２３ｂとの間に生じる摩擦力により第１スリーブ１１及び第２スリーブ２１の相対回転が規制される。

【0050】

加えて、図５（ｂ）にて黒矢印で示す第１スリーブ１１の挿入側端部１１ａと第２スリーブ２１の内側面２２ｃとの圧接力が作用することにより、第１スリーブ１１及び第２スリーブ２１の相対回転が一層強固に規制される。

【0051】

さらに、傾斜面２３ｂは、軸方向一端に向けて第１スリーブ１１の小径部１１Ａに近づくように傾斜しているため、軸方向においてセットスクリュ４の先端部は傾斜面２３ｂに係止されることで第１スリーブ１１と第２スリーブ２１との抜け出しが規制されるようになっている。

【0052】

また、貫通孔１４は傾斜面２３ｂに対して直交するように傾斜している。これによれば、第１スリーブ１１と第２スリーブ２１との抜け出し方向に動いたときに、セットスクリュ４には貫通孔１４の軸方向に沿った成分の力が主に作用する。そのためセットスクリュ４により第１スリーブ１１と第２スリーブ２１の相対回転の規制と抜け出し方向の移動規制を確実に行うことができる。

【0053】

さらに、第１スリーブ１１の挿入方向への相対移動は、挿入側端部１１ａと内側面２２ｃとの接触により規制されている。

【0054】

さらにまた、抜け止めネジ５を用いていることから、セットスクリュ４が貫通孔１４に対して緩むことが防止される。そのため、第１スリーブ１１と第２スリーブ２１との抜け出しの規制が一層確実となる。尚、止めネジ５は貫通孔１４以外の箇所に螺合するものであってもよい。

【0055】

以上説明したように、セットスクリュ４が傾斜面２３ｂに圧接されることで第１スリーブ１１及び第２スリーブ２１の相対回転が規制されるとともに、軸方向においてセットスクリュ４の先端部は傾斜面２３ｂに係止されることで第１スリーブ１１と第２スリーブ２１との抜け出しが規制されるようになっている。そのため、セットスクリュ４を貫通孔１４に進退させることで、第１スリーブ１１と第２スリーブ２１との組立作業および分解作業を簡便に行うことができる。

【0056】

また、傾斜面２３ｂは第２スリーブ２１の挿入側先端部、すなわち一端側の端部に向かうにつれて第１スリーブ１１に近づくように傾斜しているため、第１スリーブ１１と第２スリーブ２１の相対回転規制と抜け出し規制を同時に行うことができる。また、傾斜面２３ｂはセットスクリュ４との当接箇所からさらに一端側、すなわち第１スリーブ１１の抜け出し方向に延びている。これにより、傾斜面２３ｂとセットスクリュ４とは、第１スリーブ１１と第２スリーブ２１とが抜け出し方向に相対移動しても当接した状態が維持されるため、第１スリーブ１１と第２スリーブ２１とが確実に抜け止めされる。

【0057】

また、傾斜面２３ｂは周方向に亘って環状に形成されている。そのため、第１スリーブ１１と第２スリーブ２１との周方向の相対位置に関わらず、第１スリーブ１１と第２スリーブ２１との組立作業を簡便に行うことができる。

【0058】

また、貫通孔１４の内周面には雌ネジ部１４ａが設けられており、セットスクリュ４は、雌ネジ部１４ａに螺合する雄ネジ部４ｃを備えている。これによれば、セットスクリュ４を螺合操作することで第１スリーブ１１と第２スリーブ２１との組立作業や分解作業を簡便に行うことができる。

【0059】

また、第１スリーブ１１は第２スリーブ２１の内側に挿入されている。また、ＯリングＧ２２は第１スリーブ１１、第２スリーブ２１、回転密封環３０に密封状に接触している。また、第１スリーブ１１と第２スリーブ２１とは、第１スリーブ１１の内径側からセットスクリュ４を外径側に螺進させることで接続されるようになっている。以上のような構成により、第１スリーブ１１及びセットスクリュ４は機内Ｍ側に露出しないため、これらは被密封流体Ｌにより腐食することが防止されている。

【0060】

尚、本実施例のセットスクリュ４は、その先端面４ａが複数の凹凸を有する形態を例示したが、先端面４ａは平坦となっていてもよい。

【0061】

また、セットスクリュは先端部が窪み形状となっている形態に限られず、次のようなものであってもよい。

【0062】

例えば、図６（ｂ）に示されるように、その先端面４ａ’が周方向に沿って凹凸がない環状の幅狭の面となっているセットスクリュ４’であってもよい。

【0063】

また、図６（ｃ）に示されるように、先端部１４０ａに窪みが形成されず平坦となっているセットスクリュ１４０であってもよい。

【0064】

また、図６（ｄ）に示されるように、先端部２４０ａが先端側に向けて断面凸状曲面を成すセットスクリュ２４０であってもよい。

【0065】

また、図６（ｅ）に示されるように、先端部３４０ａが先端側に向けて先細りする円錐状のセットスクリュ３４０であってもよい。

【実施例2】

【0066】

次に、実施例２に係る軸封装置につき、図７を参照して説明する。尚、前記実施例１と同一構成で重複する構成の説明を省略する。さらに尚、図７ではスリーブの軸方向を軸線α、第１貫通孔の軸方向を仮想線β、第２貫通孔の軸方向を仮想線γで図示する。

【0067】

図７に示されるように、本実施例２の第２スリーブ４２１の一端側の端部４２２の内周には、２つの凹部４２３，４２４が周方向に離間して設けられている。

【0068】

凹部４２３の一端側の傾斜面４２３ｂと、凹部４２４の一端側の傾斜面４２４ｂは、軸線αに対して異なる角度で傾斜している。

【0069】

第１スリーブ４１１には、第１貫通孔４１４と第２貫通孔４１５とが設けられている。第１貫通孔４１４は、傾斜面４２３ｂに対して直交するように延びている（仮想線β参照）。言い換えれば、第１貫通孔４１４は、軸線αに対して角度θ１で傾斜している。

【0070】

第２貫通孔４１５は、傾斜面４２４ｂに対して直交するように延びている（仮想線γ参照）。言い換えれば、第２貫通孔４１５は、軸線αに対して角度θ１とは異なる角度θ２で傾斜している。

【0071】

角度θ１，θ２が４０度未満である場合には、セットスクリュ４が軸方向に倒れ過ぎて径方向の固定力が小さくなり、８０度よりも大きい場合、軸方向への固定力小さくなる虞がある。したがって、角度θ１，θ２は、４０度～８０度の範囲で設定されることが好ましい。

【0072】

尚、凹部４２３，４２４は複数個ずつ設けられていてもよい。

【0073】

また、凹部４２３，４２４は周方向に分断されていることに限られず、環状を成す凹部の一端側が異なる角度で傾斜する傾斜面が周方向に複数配置されていてもよい。

【実施例3】

【0074】

次に、実施例３に係る軸封装置につき、図８を参照して説明する。尚、前記実施例１と同一構成で重複する構成の説明を省略する。さらに尚、本実施例３では、図８の左側が大気雰囲気の機外Ａ側の領域、図８の右側が被密封流体Ｌを収容する機内Ｍ側の領域である。また、機外Ａ側は、第１スリーブ２１１の挿入方向、第２スリーブ２２１の抜け出し方向とし、機内Ｍ側を第１スリーブ２１１の抜け出し方向、第２スリーブ２２１の挿入方向として説明する。

【0075】

図８に示されるように、実施例３の第１スリーブ２１１は、その小径部２１１Ａの外周面に凹部としての環状凹部２１３が形成されている。この環状凹部２１３の一端側の傾斜面２１３ｂは、第１スリーブ２１１の挿入側先端部、すなわち軸方向一端側に向かって拡径するように傾斜している。すなわち、実施例３の第１スリーブ２１１は傾斜面が形成される他方のスリーブとして機能している。尚、本実施例３の第１スリーブ２１１は腐食性に優れる高ニッケル合金により形成されている。

【0076】

また、実施例２の第２スリーブ２２１は、その一端側の端部２２２に貫通孔２２４が形成されている。すなわち、実施例３の第２スリーブ２２１は貫通孔が形成される一方のスリーブとして機能している。尚、本実施例３の第２スリーブ２２１はステンレス鋼により形成されている。

【0077】

端部２２２の端面２２２ａは、第１スリーブ２１１の第１段部２１１Ｂの側面２１１ｂに接触することで第１スリーブ２１１と第２スリーブ２２１との挿入方向の位置決めがされる。言い換えれば、第１スリーブ２１１の側面２１１ｂがストッパ部として機能しており、第２スリーブ２２１の端面２２２ａが被当接部として機能している。

【0078】

セットスクリュ４が傾斜面２１３ｂに圧接されることで、第１スリーブ２１１と第２スリーブ２２１との相対回転が規制されるとともに、セットスクリュ４が傾斜面２１３ｂに係止され第１スリーブ２１１と第２スリーブ２２１との抜け出し方向への移動が規制される。

【0079】

また、傾斜面２１３ｂからの反力により、第２スリーブ２２１の端面２２２ａが第１スリーブ２１１の側面２１１ｂに圧接され、第１スリーブ２１１と第２スリーブ２２１との相対回転がさらに強固に規制される。加えて、第１スリーブ２１１と第２スリーブ２２１との挿入方向への相対移動が規制される。

【0080】

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。

【0081】

例えば、前記実施例１～３では、漏れ側のスリーブはステンレス鋼により形成され、被密封流体側のスリーブは耐腐食性に優れる高ニッケル合金により形成される例について説明したがこれらの材料に限られるのもではない。漏れ側のスリーブ、被密封流体側のスリーブの材料は用途に応じた好適な材料とすればよく、例えば鉄材、ステンレス材、チタン材、チタン合金材、ジルコニウム材を用いることができる。

【0082】

また、前記実施例１～３では、貫通孔が傾斜面に対して直交するように傾斜している形態を例示したが、これに限られず、貫通孔が傾斜面の起立方向、すなわち直交方向に対して傾斜していてもよい。この場合であっても、セットスクリュが傾斜面に押し付けられたときに内径側スリーブと外径側スリーブの相対回転の規制と抜け出し方向の移動規制を行うことができる。

【0083】

また、前記実施例１～３では、セットスクリュを抜け止めネジで緩み止めするものを例示したが、これに限られず、例えば、図９に示されるように抜け止めネジを用いることなくセットスクリュ４’’のみで貫通孔１４に対して固定されるものであってもよい。

【0084】

また、前記実施例１～３では、固定部材として貫通孔に螺合するセットスクリュを例示したが、これに限られず、例えば、図１０に示されるように貫通孔６１４に対して進退可能であり、かつ貫通孔６１４に対して固定されるピン４００等であってもよい。ピン４００および貫通孔６１４にはネジ部は設けられておらず、ピン４００は内径側から貫通孔６１４周辺を加締めて第１スリーブ１１に固定されている。

【0085】

また、前記実施例１～３では、１つの内径側スリーブと１つの外径側スリーブとからスリーブが構成される形態を例示したが、内径側スリーブ及び外径側スリーブが複数のスリーブ構成部材により構成されていてもよい。

【0086】

また、前記実施例１～３では、固定部材のみで内径側スリーブと外径側スリーブが接続される形態を例示したが、例えば、固定部材に加え、軸方向に延びるボルトにより内径側スリーブと外径側スリーブとの接続が補強されていてもよい。また、内径側スリーブや外径側スリーブが複数のスリーブ構成部材から構成される場合は、内径側スリーブを構成する複数のスリーブ構成部材間の接続や、外径側スリーブを構成する複数のスリーブ構成部材間の接続に軸方向に延びるボルトを用いてもよい。

【0087】

また、前記実施例１～３では、漏れ側のスリーブが被密封流体側のスリーブに挿入される形態を例示したが、漏れ側のスリーブが腐食性の高い被密封流体に露出しなければ、被密封流体側のスリーブが漏れ側のスリーブに挿入されていてもよい。

【0088】

また、前記実施例１～３では、シングル型のメカニカルシールについて説明したが、ダブル型やタンデム型のメカニカルシールであってもよい。

【0089】

また、前記実施例１～３では、軸封装置の一例としてメカニカルシールを説明したが、メカニカルシールでなくてもよい。例えば、自動車、一般産業機械、あるいはその他の軸受分野の機械の軸受に用いられる軸封装置であってもよい。

【0090】

また、前記実施例１～３では、アウトサイド型のメカニカルシールである形態を例示したが、インサイド型のメカニカルシールであってもよい。

【符号の説明】

【0091】

１ メカニカルシール（軸封装置）
２ ケーシング
３ 回転軸
４ セットスクリュ（固定部材）
４ｃ 雄ネジ部
５ 抜け止めネジ
１０ スリーブ
１１ 第１スリーブ（内径側スリーブ、一方のスリーブ）
１１ａ 挿入側端部（被当接部）
１４ 貫通孔
１４ａ 雌ネジ部
２１ 第２スリーブ（外径側スリーブ、他方のスリーブ）
２２ｃ 内側面（ストッパ部）
２３ 環状凹部（凹部）
２３ｂ 傾斜面
３０ 回転密封環
４０ 静止密封環
Ａ 機外
Ｌ 被密封流体
Ｍ 機内

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】