JPH0581566U - リップ型シール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エラストマーリップ部材１１０の耐熱性、耐
フレオン性を高め、高圧のコンプレッサの軸封装置とし
て使用可能とする。 【構成】 金属ケース１００の内周に、エラストマーリ
ップ部材１１０と、このエラストマーリップ部材１１０
の正面側に離間配置され密封空間Ａに臨んだ第一のＰＴ
ＦＥリップ部材１２０と、前記エラストマーリップ部材
１１０の背面に沿って配置された大気Ｂ側の第二のＰＴ
ＦＥリップ部材１３０を一体に保持した構成とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、リップ型シールであって、とくに冷凍機の冷媒であるフレオンを密 封対象とするものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、例えばカークーラーのコンプレッサに使用される軸封装置として、 図２に示すようなリップ型シールがある。このリップ型シールは、ハウジング６ の軸孔に形成された取付部６ａにＯリング７を介して密嵌固定される金属ケース １の内周に、密封空間Ａ側にあって外径の基部が金属リング３で補強されたエラ ストマーリップ部材２と、大気Ｂ側の耐熱性を有するＰＴＦＥリップ部材４と、 このＰＴＦＥ製リップ部材４をその反密封空間Ｂ側から支承する金属製バックア ップリング５が、それぞれの外径部を互いに密着した状態で保持され、５エラス トマーリップ部材２の内径部２ａがシャフト８の外周面と気密摺接し、密封空間 Ａ内の冷媒および冷凍機油が大気Ｂ中へ漏れるのを阻止するものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来構造のリップ型シールは、エラストマーリップ部材２が密封空間Ａの 高圧力を受けて内径側へ屈曲変形し、その内径部２ａが図中破線で示すように倒 れてシャフト８との摺動幅の増大ひいては摺動負荷の増大をもたらすので、せい ぜい密封空間Ａの圧力が１kg／cm² 〜４kg／cm² 程度の条件でしか使用できなか った。すなわち、密封空間Ａの圧力が４kg／cm² を超えるような高圧条件で使用 すると、エラストマーリップ部材２の内径部２ａが摩擦熱上昇によって劣化し、 短期間でクラックや異常摩耗による漏れが発生するからである。しかしながら、 近年のクーラー用コンプレッサには、前記のような使用限界圧力を大きく超える もの、例えば２０kg／cm² 程度まで上昇するものも存在しており、このような高 圧のコンプレッサの軸封装置としては、やむを得ず高価なメカニカルシールを使 用せざるを得ないのが現状である。

【０００４】 また、耐熱性を向上させるためには、エラストマーリップ部材２にフッ素ゴム を用いることが最も望ましいが、フッ素ゴムは密封空間Ａ内の冷媒液であるフレ オンの浸透性が高いため、多量のフレオンの浸透によって膨潤し、この状態で雰 囲気温度が高くなったり圧力が低下すると、浸透したフレオンが気化することに よってエラストマーリップ部材２内に発泡現象が起こり、亀裂が生じる恐れがあ るので、結局、フッ素ゴムを使用することはできない。

【０００５】 本考案のリップ型シールは、このような点に鑑みてなされたもので、その目的 とするところは、高圧のコンプレッサの軸封装置として使用可能とすることにあ る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本考案に係るリップ型シールは、金属ケースの内周 に、シャフトの外周面に摺接する内径部が密封空間側へ突出した複数のリップ部 材が一体に保持され、これらのリップ部材は、それぞれフッ素ゴム製リップ部材 と、このフッ素ゴム製リップ部材の正面側に離間配置され密封空間に臨んだ第一 のＰＴＦＥリップ部材と、前記フッ素ゴム製リップ部材の背面に沿って配置され た大気側の第二のＰＴＦＥリップ部材である構成としたものである。

【０００７】

【作用】

上記構成によると、密封空間の圧力は、フッ素ゴム製リップ部材の正面側に離 間配置された第一のＰＴＦＥリップ部材によって遮断されるので、フッ素ゴム製 リップ部材に正面から作用する圧力は減圧される。また、密封空間から第一のＰ ＴＦＥリップ部材の背面側へ漏れたフレオンは前記減圧によって気化するので、 フッ素ゴム製リップ部材のフレオンによる膨潤が軽微となる。フッ素ゴム製リッ プ部材は、液体潤滑されない状態でシャフトと摺動するが、材質上、耐熱性が良 好であると共に、第二のＰＴＦＥがこのフッ素ゴム製リップ部材を大気側からバ ックアップすることによって、無潤滑によるフッ素ゴム製リップ部材の摺動負荷 を軽減する。

【０００８】

【実施例】

図１は、クーラー用コンプレッサの軸封装置として用いられる本考案リップ型 シールの一実施例を示すもので、ＳＰＣＣ等の鋼材からなる金属ケース１００と 、耐熱性に優れたＦＫＭ（フッ素ゴム）からなるフッ素ゴム製リップ部材１１０ と、フッ素ゴム製リップ部材１１０の正面側に配置された第一のＰＴＦＥリップ 部材１２０と、フッ素ゴム製リップ部材１１０の背面側に配置された第二のＰＴ ＦＥリップ部材１３０とを有する。

【０００９】 リップ部材１１０，１２０，１３０のうち、フッ素ゴム製リップ部材１１０の 内径部１１１は正面側（密封空間Ａ側）に突出し、その先端内径に摺動縁１１１ ａが形成されており、断面Ｌ字形の補強環１１２が埋設された外径基部１１３に は正面側に突出したスペーサ部１１３ａが形成されている。また、第一のＰＴＦ Ｅリップ部材１２０は、内径部１２１が正面側に湾曲しつつ突出した断面略「し 」字形のシート状をなし、第二のＰＴＦＥリップ部材１３０は、フッ素ゴム製リ ップ部材１１０の背面に沿って内径部１３１が正面側に湾曲しつつ突出し、第一 のＰＴＦＥリップ部材１２０と同様に断面略「し」字形のシート状をなす。

【００１０】 第一のＰＴＦＥリップ部材１２０の外径部１２２の正面には金属押環１４０が 配置されており、同外径部１２２の背面とフッ素ゴム製リップ部材１１０のスペ ーサ部１１３ａとの間には、正面にエラストマー膜１５１が被着された第一の金 属バックアッププレート１５０が配置されており、第二のＰＴＦＥリップ部材１ ３０の外径部１３２の背面には、第二の金属バックアッププレート１６０が配置 されている。

【００１１】 円筒状の金属ケース１００は、その内周に上記各部材を包括的に保持するもの である。すなわち上記各部材は、金属押環１４０を最も正面側として、第一のＰ ＴＦＥリップ部材１２０、第一の金属バックアッププレート１５０、フッ素ゴム 製リップ部材１１０、第二のＰＴＦＥリップ部材１３０、第二の金属バックアッ ププレート１６０が順次配列し、金属ケース１００の一端に内径側へ屈曲形成さ れた環状のＯリング装着部１０１と、他端に形成されたカシメ部１０２の間に挟 着されている。そしてこの状態において、フッ素ゴム製リップ部材１１０の内径 部１１１と、その正面側にある第一のＰＴＦＥリップ部材１２０の内径部１２１ は、フッ素ゴム製リップ部材１１０の外径のスペーサ部１１３ａによって互いに 離間している。また、前記スペーサ部１１３ａを含むフッ素ゴム製リップ部材１ １０の基部１１３の外周には、エラストマーの一部を突出させた環状の突条１１ ３ｂが形成されており、この突条１１３ｂが金属ケース１００の内周面に圧縮状 態に密着して、この金属ケース１００との間の気密性を保持している。

【００１２】 上記構成のリップ型シールは、金属ケース１００のＯリング装着部１０１に装 着されたＯリング２０を介して、ハウジング１０の軸孔に段付き形成された取付 部１１に圧入嵌着され、スナップリング３０で抜け止め固定されるとともに、フ ッ素ゴム製リップ部材１１０の摺動縁１１１ａ及びＰＴＦＥリップ部材１２０， １３０の内径部１２１，１３１の内周面が、前記軸孔内周に挿通されたシャフト ４０の外周面と摺接することによって、密封空間Ａ内の冷媒および冷凍機油が大 気Ｂ中へ漏れるのを阻止するものである。

【００１３】 ここで、密封空間Ａに臨んだ第一のＰＴＦＥリップ部材１２０は、フッ素ゴム 製リップ部材１１０の内径部１１１への密封空間Ａの高圧力を遮断するものであ る。すなわち、第一のＰＴＦＥリップ部材１２０は弾性に乏しいため、その内径 部１２１内周面をシャフト４０の外周面と十分に密接させて完全な密封機能を発 揮することは期待できないが、密封空間Ａから第一のＰＴＦＥリップ部材１２０ を僅かに通過した漏洩液は十分に減圧されるので、その背面側に離間して配置さ れたフッ素ゴム製リップ部材１１０の内径部１１１には密封空間Ａの高圧が作用 しない。密封空間Ａの高圧力を直接正面に受けるこの第一のＰＴＦＥリップ部材 １２０は、第一の金属バックアッププレート１５０によって背面から支持され、 圧力による変形が規制されている。

【００１４】 密封空間Ａから第一のＰＴＦＥリップ部材１２０の背面側へ漏れた漏洩液中の フレオンは前記減圧によって気化するので、フッ素ゴム製リップ部材１１０の内 径部１１１に形成された摺動縁１１１ａは、殆ど液体潤滑されない状態でシャフ ト４０の外周面と摺接することになり、摺動発熱量が増大するが、このフッ素ゴ ム製リップ部材１１０は耐熱性に優れているため、十分な耐性を有する。また、 一般的に、このフッ素ゴムはフレオン液によって膨潤しやすいといった問題があ るが、先に述べたとおり、第一のＰＴＦＥリップ部材１２０からフッ素ゴム製リ ップ部材１１０の正面空間に漏れたフレオンは気化した状態にあるため、このよ うな膨潤及びフッ素ゴム内での発泡現象が防止される。また、フッ素ゴムでも熱 的に耐えられないような摺動条件となることが予想される場合は、第一のＰＴＦ Ｅリップ部材１２０とフッ素ゴム製リップ部材１１０の間に耐熱グリースを充填 しておくことが有効である。

【００１５】 フッ素ゴム製リップ部材１１０の正面空間で気化したフレオンが充満すると、 このフレオンガスの圧力がフッ素ゴム製リップ部材１１０の内径部１１１に縮径 方向の荷重として作用するが、フッ素ゴム製リップ部材１１０は、内径部１１１ の内周面を含む背面が大気Ｂ側から第二のＰＴＦＥリップ部材１３０でバックア ップされていることから、シャフト４０の外周面に対するフッ素ゴム製リップ部 材１１０の摺動縁１１１ａの摺動幅が過大になることはなく、無潤滑摺動による 発熱の増大が抑えられる。また、このときフッ素ゴム製リップ部材１１０を介し て前記フレオンガスの圧力を受ける第二のＰＴＦＥリップ部材１３０自体の変形 は、その背面を支承している第二のバックアッププレート１６０によって規制さ れている。

【００１６】 なお、本考案は、図示の一実施例の構造に限定されるものではなく、例えばフ ッ素ゴム製リップ部材１１０に埋設された補強環１１２と第一の金属バックアッ ププレート１５０を一体にしたり、第二の金属バックアッププレート１６０の内 径に大気Ｂ側を向いたダストリップ部材を設けたり、その他細部の形状について も種々の変更が可能である。

【００１７】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案のリップ型シールによると、 (1) メインシールであるフッ素ゴム製リップ部材は密封空間の液体フレオンに接 触しないので、フレオンの浸透によって膨潤することがなく、このため、浸透し たフレオンの気化によるエラストマーの発泡現象でフッ素ゴム製リップ部材に亀 裂が生じるようなことがない。 (2) 上記(2) のとおり、フッ素ゴム製リップ部材にはフレオンの浸透による膨潤 や発泡が起こらないので、その材料として、耐フレオン性は低いが耐熱性に優れ るといった特性を有するフッ素ゴムを用い、摺動時の摩擦熱に対する十分な耐性 を得ることができる。 (3) フッ素ゴム製リップ部材の正面には密封空間の高い圧力が直接作用せず、ま た上記(2) のとおり、フッ素ゴム製リップ部材の耐熱性を向上させることができ るので、過大な摺動負荷（発熱）によるフッ素ゴム製リップ部材内径部のクラッ クや異常摩耗を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す半裁断面図である。

【図２】従来構造の一例を示す半裁断面図である。

【符号の説明】

１０ ハウジング ２０ Ｏリング ４０ シャフト １００ 金属ケース １１０ フッ素ゴム製リップ部材 １１１，１２１，１３１ 内径部 １１１ａ 摺動縁 １１３ａ スペーサ部 １２０ 第一のＰＴＦＥリップ部材 １３０ 第二のＰＴＦＥリップ部材 １４０ 金属押環 １５０ 第一の金属バックアッププレート １６０ 第二の金属バックアッププレート Ａ 密封空間 Ｂ 大気

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属ケースの内周に、シャフトの外周面
   に摺接する内径部が密封空間側へ突出した複数のリップ
   部材が一体に保持され、これらのリップ部材は、それぞ
   れフッ素ゴム製リップ部材と、このフッ素ゴム製リップ
   部材の正面側に離間配置され密封空間に臨んだ第一のＰ
   ＴＦＥリップ部材と、前記フッ素ゴム製リップ部材の背
   面に沿って配置された大気側の第二のＰＴＦＥリップ部
   材であることを特徴とするリップ型シール。