[发明专利]机械密封

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械密封。

背景技术

现有技术中已知，在汽车用水泵中，安装有用于密闭壳体和轴之间的环状间隙的机械密封。利用安装机械密封，将壳体内划分为，对密封对象流体密封的密封对象流体侧(泵室)和大气侧(轴承室)。

近年由于引擎的热效率提高，而使最适合的运转温度区域高于以前，或由于水泵的小型化、高性能化的高速转动化等，而有使密封对象流体侧(泵室)的压力增高的倾向。

因密封对象流体侧的压力升高，使得施加于机械密封的转动侧和固定侧的压力平衡产生压差，导致在转动侧密闭衬套和接合环(mating ring，转动环)之间的环状间隙的杯形垫圈(cup gasket)沿轴向移动。在杯形垫圈移动时，会导致密封性不稳定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2011‐74966号公报

发明要解决的课题

因此，在专利文献1中公开有以下结构，转动侧的接合环和固定侧的密封圈相互滑动的机械密封中，接合环120的内径R2在橡胶制波纹管的外径的最小径R3以上，由此，沿轴线方向对接合环120施加的来自密封对象流体侧的压力变小。

此时，使用图6，与现有技术的机械密封的结构进行比较且对专利文献1的机械密封的结构的详细进行说明。图6(a)是表示现有技术的机械密封的结构的截面示意图，图6(b)是表示专利文献1的机械密封的结构的截面示意图。

机械密封是利用随着轴200的转动接合环120转动，使在轴200侧固定的作为转动环的接合环120和在壳体300侧固定的作为固定环的密封圈110而相互滑动的结构。此时，将接合环120的端面和密封圈110的端面中相互滑动的部分定义为滑动面。另外，如图6所示，将滑动面的最大径定义为R1、将接合环120的内径定义为R2、将橡胶波纹管170的外径的最小径定义为R3。

如专利文献1的记载，通过将R2设定为R3以上，能够减少施加于机械密封的转动侧和固定侧的压力平衡之差。这是因为，通过将R2设定为R3以上，在密封对象流体的液压作用下，即使将接合环120向轴线方向的固定侧推压的多余的力为最大，也仅是杯形垫圈40的内径及接合环120的内径间的圆环状的面积这样很少的量。

然而，在将R2设定为R3以上时，与现有技术例的图6(a)所示的结构比较，由于需要增大接合环120的直径(参照图6(b))、接合环120的直径增大时导致圆周速度变快，从而容易在滑动面产生磨损，而使耐用性降低。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种保持耐用性且使密封性稳定的机械密封。

用于解决课题的方式

为了解决上述课题，本发明采用以下的手段。

即，本发明的机械密封，

其用于密闭转动轴和壳体之间的环状间隙，并将所述壳体内划分为密封有密封对象流体的流体侧和大气侧，其特征在于，具有：转动环，其与所述转动轴一起转动；固定环，其固定于所述壳体，并设置在比所述转动环靠近所述转动轴的轴线方向的所述大气侧；环状的衬套，其具有内周面固定于所述转动轴的外周面的筒状的轴固定部、从所述轴固定部的端部中所述轴线方向的所述流体侧的端部向径向外侧延伸的法兰部、和保持所述转动环的转动环保持部；环状的第1密封部件，其密闭所述转动环和所述衬套之间的环状间隙；环状的管筒，其具有外周面固定于所述壳体的内周面的筒状的壳体固定部、从所述壳体固定部的端部中所述轴线方向的所述大气侧的端部向径向内侧延伸的法兰部、和从所述法兰部的径向内侧的端部向轴线方向的所述流体侧延伸，并保持所述固定环的固定环保持部；以及环状的第2密封部件，其密闭所述固定环和所述固定环保持部之间的环状间隙，具有从所述轴线方向的所述大气侧承受向所述壳体固定部的内部流入的密封对象流体的液压，并将该液压传递给所述固定环的受压部，所述转动环具有：滑动部，其在所述轴线方向的所述大气侧的端面具有与所述固定环滑动的滑动面；和被保持部，其从所述滑动部的径向外侧的端部向所述轴线方向的所述流体侧延伸，并被所述转动环保持部保持，该机械密封还具有环状的压力承受部件，其固定于所述衬套，或与所述衬套设置为一体，用于承受来自第1密封部件的压力，该第1密封部件从所述轴线方向的所述流体侧，承受流入到由所述衬套的法兰部和所述被保持部形成的空间的密封对象流体的液压。