JP2000179702A

JP2000179702A - 軸封装置

Info

Publication number: JP2000179702A
Application number: JP10360922A
Authority: JP
Inventors: Hisaya Yokomachi; 尚也横町; Toshiro Fujii; 俊郎藤井; Takayuki Imai; 崇行今井; Kazuro Murakami; 和朗村上; Hiromi Obata; 博美小畑; Takeshi Baba; 健馬場
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd; Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp; Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2000-06-27

Abstract

(57)【要約】【課題】シール部材の材質に対してガス透過性の比較
的高いガスに対しても高いシール性能が得られる軸封装
置を提供する。【解決手段】回転軸用シール３２はゴム製のシーリエ
レメント４２と、樹脂製のシールエレメント４３とを備
える。シールエレメント４２の内周面には金属薄板５０
が摺接部４７を除くほぼ全域に密着されている。金属薄
板５０は薄肉であるため、シールエレメント４２が弾性
変形したときに共に変形して両者の密着状態が維持され
る。そのため、回転軸用シール３２の組付後にシールエ
レメント４２が回転軸１７の周面に圧接された状態にお
いても、金属薄板５０がシールエレメント４２の表面に
しっかり密着している。ゴムや樹脂に対してガス透過性
の高いガス（二酸化炭素）が、シールエレメント４２，
４３を透過して洩れる経路が金属薄板５０によってほぼ
遮断される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、環状のシール部材
を回転軸の周面に接触させてその周面に沿った流体の洩
れを防止する軸封装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば実公平７−２０４４７号公報や特
開平６−１２９５４６号公報等に開示されるように、回
転軸の周面にシールエレメントを摺接させてその周面に
沿った流体の洩れを防止する軸封装置（回転軸用シー
ル）が知られている。この種の軸封装置は例えば冷凍回
路を構成する圧縮機の回転軸に適用される。回転軸用シ
ールは、圧縮機内の潤滑油や冷媒ガスの洩れを防止す
る。

【０００３】例えば実公平７−２０４４７号公報に開示
された軸封装置では、図１２に示すように、リップ型シ
ール８１は、ハウジング８２と回転軸８３との間に組付
けられる。この組付状態では、金属ケース８４に支持さ
れた２つのシール部材８５，８６を回転軸８３の周面に
摺接させた状態にある。シール部材８６の大気側（同図
では左側）背面はバックアップリング８７により支持さ
れている。２つのシール部材８５，８６の先端部が回転
軸８３の周面に圧接されることで、回転軸８３の周面に
沿う流体の洩れが防がれる。各シール部材８５，８６の
材質は、密封空間側（同図では右側）のシール部材８５
がゴム製で、大気側のシール部材８６が樹脂製であっ
た。

【０００４】また、特開平６−１２９５４６号公報に開
示された軸封装置（回転用シール）は、ゴム製のシール
エレメントを１つと、樹脂製のシールエレメントを２つ
備えるものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来、自動車の空調装
置用の圧縮機では、冷媒としてフロンが使用されるのが
一般的であった。しかし、近年、環境への影響を配慮
し、冷媒としてフロンに替えて二酸化炭素を使用する試
みがなされている。

【０００６】しかし、二酸化炭素はフロンと比べ、ゴム
や樹脂に対するガス透過性が高く（例えば数倍〜２０倍
程度）、図１２に矢印で示すように、冷媒ガス（二酸化
炭素）がシールエレメント８５，８６を透過して洩れて
しまうという問題があった。冷媒ガスの洩れが多いと早
期に冷媒が不足し、冷媒不足による冷却効率の低下など
の不具合を招くことになる。そのため、二酸化炭素のよ
うな比較的ゴムや樹脂に対してガス透過性が高いガスを
冷媒としても、シールを確実にすることができる回転軸
用シールが要求されていた。

【０００７】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであって、その目的は、シール部材の材質に対し
てガス透過性の比較的高いガスに対しても高いシール性
能が得られる軸封装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１に記載の発明では、環状のシール部材を備え、
該シール部材を回転軸の周面に摺接させて該周面に沿っ
た流体の洩れを防止する軸封装置において、前記シール
部材の少なくとも１つに、該シール部材と密着した状態
を維持して共に弾性変形可能なガス遮蔽部材が、該シー
ル部材の径方向において前記回転軸の近傍部分を除くほ
ぼ全域で少なくとも密着した状態で設けられている。

【０００９】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記シール部材を少なくとも２つ備
え、前記ガス遮蔽部材は、２つのシール部材の間に狭持
された状態で配置されている。

【００１０】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
請求項２に記載の発明において、前記ガス遮蔽部材は金
属板であって、前記シール部材を保持するバックアップ
リングを兼ねている。

【００１１】請求項４に記載の発明では、請求項１又は
請求項２に記載の発明において、前記ガス遮蔽部材は、
前記シール部材に被覆された遮蔽膜である。請求項５に
記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記
遮蔽膜は金属膜である。

【００１２】請求項６に記載の発明では、請求項１〜請
求項５のいずれか一項に記載の発明において、軸封装置
は、二酸化炭素を密封するためにハウジングと回転軸と
の間に装着されるものである。

【００１３】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
少なくとも１つのシール部材には、その径方向において
回転軸の近傍部分を除くほぼ全域に少なくともガス遮蔽
部材が密着する。回転軸用シールが回転軸に装着されて
シール部材が回転軸の周面に圧接された際、ガス遮蔽部
材はシール部材と共に弾性変形して密着した状態を維持
する。密封すべき流体がシール部材に対してガス透過性
の比較的高いガスである場合、ガスはガス遮蔽部材によ
ってほぼ遮蔽されるため、ガス洩れが抑制される。

【００１４】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の作用に加え、ガス遮蔽部材が２つのシー
ル部材の間に狭持されることにより、ガス洩れ経路とな
り得る隙間の発生が抑えられるので、ガス洩れ量が低減
する。

【００１５】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２に記載の発明の作用に加え、ガス遮蔽部材
が金属板であるため、シール部材に金属の蒸着やメッキ
等を施す必要がない。また、金属板はシール部材を保持
するバックアップリングを兼ねるので、シール部材の形
状保持性が確保される。

【００１６】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２に記載の発明の作用に加え、ガス遮蔽部材
はシール部材に被覆された遮蔽膜であるため、その材質
が金属やセラミック等のように硬度の比較的高いもので
あっても、シール部材の弾性が損なわれ難く、回転軸の
周面におけるシール性能が確保される。

【００１７】請求項５に記載の発明によれば、請求項４
に記載の発明の作用に加え、遮蔽膜が金属膜であるた
め、蒸着やメッキなど、工業的に比較的手軽に膜形成が
可能である。また、金属であるため、ガス透過抑制効果
が高い。

【００１８】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項５のいずれか一項に記載の発明の作用に加え、
ハウジングと回転軸との間に装着される軸封装置によっ
て、二酸化炭素が密封される。

【００１９】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
を圧縮機で使用される回転軸用シールに具体化した第１
の実施形態を、図１〜図４に基づいて説明する。なお、
図１は回転軸用シール３２が組付けられた状態、図２は
その組付け前の状態を示す。

【００２０】図１，図２に示すように、軸封装置として
の回転軸用シール３２は略円筒状の保持金具４１を備え
る。保持金具４１には、ハウジング１２の内部側から順
次、ゴム製のシールエレメント４２、樹脂製のシールエ
レメント４３、押え金具４４が、その内周側でカシメに
より一体的に固定された状態で組付けられている。各部
材４２〜４４はいずれも円環形状を有する。シールエレ
メント４３は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）等のフッ素系樹脂からなる。なお、シールエレメン
ト４２，４３によりシール部材が構成される。

【００２１】ゴム製のシールエレメント４２は、保持金
具４１に固着されている。シールエレメント４２は保持
金具４１の外周面を覆うように延伸し、その外周面には
複数の突条部４５が形成されている。回転軸用シール３
２はシールエレメント４２の突条部４５が形成された外
周面部分が軸孔１２ａの内周面に密接するようになって
いる。

【００２２】シールエレメント４２は断面くの字状のシ
ールリップ部４６を有する。シールリップ部４６は、そ
の先端側ほどハウジング１２の内部側へ接近する所定角
度で斜めに延出し、その先端角部によって回転軸１７の
周面に対してほぼ線接触状態に接触する摺接部４７が形
成される。

【００２３】樹脂製のシールエレメント４３は断面略Ｌ
字型に屈曲し、その先端側部分のシールリップ部４８の
内周面には溝４９が形成されている。図３に示すよう
に、例えば溝４９は、シールエレメント４３の軸心を中
心とする螺旋状に形成されている。但し、溝４９の形状
は螺旋状に限らず、例えば多数重の同心円状であっても
よい。溝４９は、シールリップ部４８の厚みのほぼ半分
の深さに至る。

【００２４】シールリップ部４８が回転軸１７に圧接さ
れた状態において、溝４９はその断面形状が鋭角三角形
状に拡開する。この状態で回転軸１７が高速回転する
と、溝４９に浸入した液流体（潤滑油）の粘性による連
れ回り作用によって押し戻し方向の回転流が発生し、い
わゆるスクリューによるポンピング作用が得られる。

【００２５】シールエレメント４２の外周部がハウジン
グ１２（軸孔１２ａ）の内周面に弾性圧接するととも、
シールリップ部４６が回転軸１７に弾性圧接する。この
ように回転軸用シール３２はハウジング１２との接合面
においても気密性が高くなっている。このため、オーリ
ング３４（つまりシールブロック３３）を無くし、回転
軸用シール３２のみを装着した構成とすることもでき
る。

【００２６】２つのシールエレメント４２，４３の間に
は、ガス遮蔽部材及び金属板としての円環状の金属薄板
５０が介装されている。金属薄板５０は、ゴム製のシー
ルエレメント４２の内周面に摺接部４７のみを除くほぼ
全域で密着している。つまり、金属薄板５０は、図２に
示す回転軸用シール３２の組付け前における自由状態に
おいて、シールリップ部４２の内周面に密接し得る形状
に予め形成され、その先端部分がシールリップ部４６を
外周側へやや持ち上げ気味に極く弱い力で付勢してい
る。そのため、回転軸用シール３２を組付けた状態にお
いても、金属薄板５０がシールリップ部４６の内周面に
密接する状態が維持されるようになっている。金属薄板
５０は押え金具４４によって両シールエレメント４２，
４３が互いに圧接し合う力によって、両シールエレメン
ト４２，４３間に狭持されている。また、金属薄板５０
はシールエレメント４２のバックアップリングを兼ねて
いる。なお、金属薄板５０をシールエレメント４２に接
着剤により接着させておくこともできる。

【００２７】ここで、圧縮機において冷媒として使用さ
れる二酸化炭素が、シールエレメント４２，４３の材質
であるゴムや樹脂に対し、かなりガス透過性が高い。そ
のため、ゴムや樹脂を透過し易い冷媒ガスの通路（シー
ルエレメント４２，４３をガス透過する通路を含む）
を、ハウジング１２の内部側と大気側との間で遮断する
ように金属薄板５０がそのガス通路のほぼ全域を塞いで
いる。つまり、金属薄板５０によってハウジング１２の
内部の冷媒ガスがほぼ遮蔽され、回転軸用シール３２の
ガスシール特性が高められている。金属薄板５０は、シ
ールエレメント４２の弾性変形し易さを損なわない程度
に柔軟で、シールエレメント４２との密着状態を維持し
つつ追従して変形し得る。

【００２８】金属薄板５０が、押え金具などの従来の金
属製部品（図１２で示したバックアップリング８７）と
異なる点は、シールエレメント４２に対する密着保持性
で、それは厚みの違いに起因する。回転軸用シール３２
の組付け状態において、押え金具が相対的に厚肉で剛性
があるためにシールエレメントと密着状態を維持した状
態で共に弾性変形し得ず、シールエレメントから離間す
るのに対し、金属薄板５０は薄肉のためシールエレメン
ト４２と密着状態を維持した状態で共に弾性変形するこ
とが可能となっている。

【００２９】金属薄板５０の厚みは例えば０．１〜０．
５ｍｍ程度である。このように厚みが薄いため、ゴム製
のシールエレメント４２に極く弱い力で付勢して密着で
き、シールエレメント４２が回転軸１７の周面に当たる
ときの弾性変形に追従するように金属薄板５０が一緒に
弾性変形し、両者の密着状態が維持される。なお、金属
薄板５０の厚みは、上記の特性（密接保持特性）を得ら
れる範囲であれば、適宜な値に設定することができる。
使用する金属にもよるが、０．６ｍｍ未満の厚さであれ
ば一応の効果は期待できる。特に０．４ｍｍ未満であれ
ばかなり効果が期待でき、０．２ｍｍ未満であれば著し
い効果が期待できる。もちろん、これらの数値に限定さ
れる訳ではない。

【００３０】金属薄板５０の材質は、本実施形態では例
えば鉄であり、ステンレスやアルミを使用してもよい。
その他の金属として、銅、ニッケル、亜鉛、鉛、錫な
ど、工業的に汎用されている一般金属を広く使用するこ
とができる。

【００３１】金属薄板５０を備えた実施品の回転軸用シ
ール３２と、金属薄板５０を備えない比較品の回転軸用
シールとのガス洩れ抑制効果を比較したところ、図４の
グラフに示すような結果を得た。冷媒は二酸化炭素を使
用し、それぞれの圧縮機に対して回転軸１７とフロント
ハウジング１２との間の箇所からの冷媒ガスの洩れ量を
測定した。図４のグラフに示すように、二酸化炭素のガ
ス洩れ量は、実施品が比較品の約２０分の１に低減し
た。

【００３２】以上詳述したように第１の実施形態では以
下の効果が得られる。（１）金属薄板５０がガス通路（回転軸用シールの装着
エリア）のほぼ全域を遮断するようにシールエレメント
４２の表面に密着しているので、シールエレメント４
２，４３の材質であるゴムや樹脂に対してガス透過性の
高い二酸化炭素を冷媒として使用しても、冷媒ガスの洩
れを非常に小さく抑えることができる。その結果、圧縮
機における早期の冷媒不足、およびその冷媒不足による
早期の冷却効率の低下を防止することができる。つま
り、回転軸用シール３２は、二酸化炭素を冷媒とする圧
縮機の軸封装置として特に好適である。

【００３３】（２）金属薄板５０がシールエレメント４
２に対して摺接部４７を除くシールリップ部４６の先端
部近傍までの広いエリアで密着しているので、ガス通路
をより広く遮断でき、冷媒ガスのシール性能を高めるこ
とができる。また、シールエレメント４２の先端部近傍
でも金属薄板５０が密着しているので、仮にシールエレ
メント４２が金属薄膜５０に対してその中間部で浮き上
がっても二酸化炭素の洩れを発生させない。

【００３４】（３）金属薄板５０を２つのシールエレメ
ント４２，４３間に狭み込むことにより、金属薄板５０
とシールエレメント４２との隙間の発生を抑制してガス
洩れ経路を遮断することで、高いガスシール性能を得る
ことができる。

【００３５】（４）金属薄板５０はバックアップリング
を兼ねるので、シールエレメント４２のシール性能を高
めることにも寄与する。（５）金属薄板５０をシールエレメント４２の表面に接
着剤で密着状態に固定した場合には、シールエレメント
４２と金属薄板５０との間に隙間ができる心配がなく、
ガスシール性能を高めることができる。

【００３６】（第２の実施形態）この実施形態は、前記
第１の実施形態の変形例である。なお、前記第１の実施
形態と同じ部材については同じ符号を付してその説明を
省略する。

【００３７】図５に示すように、金属薄板５１は、２つ
のシールエレメント４２，４３の境界面エリアに介在す
るのみであり、前記第１の実施形態の金属薄板５０より
その長さが短くなっている。これは、シールリップ部４
６の弾性が金属薄板５１の剛性によって損なわれること
を防ぐためで、シールリップ部４６が回転軸１７の周面
に当たったときにシールに都合のよい適切な形状に弾性
変形が可能で、摺接部４７が回転軸１７の周面にしっか
り圧接する。

【００３８】よって、この実施形態によれば、以下の効
果が得られる。（６）前記第１の実施形態に比べ、ガス透過によるガス
洩れ特性がやや劣るものの、シールリップ部４６の摺接
部４７における密封流体のシール特性を高めることがで
きる。

【００３９】（第３の実施形態）この実施形態は、前記
各実施形態とタイプの異なる回転軸用シールの例であ
る。

【００４０】図６に示すように、軸封装置としての回転
軸用シール６１は、シール部材としてのゴム製のシール
エレメント６２を備える。シールエレメント６２は、そ
の内部に内蔵された保持金具７３により円環状に形状保
持されている。シールエレメント６２は内周側へ延出す
るシールリップ部６４を有する。シールリップ部６４は
その背面（外周面）側に装着されたリングスプリング６
５の付勢力により回転軸１７に対して押圧付勢され、そ
の摺接部６６が回転軸１７の周面に圧接される。

【００４１】また、図７は、図６と異なるタイプの軸封
装置としての回転軸用シール７１である。回転軸用シー
ル７１は、シール部材としてのゴム製のシールエレメン
ト７２を備える。シールエレメント７２は、その内部に
内蔵された保持金具７３により円環状に形状保持されて
いる。シールエレメント７２はその内周側へ延出するシ
ールリップ部７４を有する。図６のタイプのようにリン
グスプリングは備えておらず、ゴムの弾性力によって摺
接部７５が回転軸１７に押圧付勢される方式である。

【００４２】図６，図７のいずれのタイプでも、シール
リップ部６４，７４には摺接部６６，７５を除くその表
面全域に、ガス遮蔽部材及び遮蔽膜としての金属膜６
７，７６が形成されている。金属膜６７，７６は、前記
各実施形態と目的は同じで冷媒ガスの通路（ゴム内部の
透過通路を含む）を遮断するためで、ガス通路のほぼ全
域に亘って施されている。

【００４３】本実施形態では、金属膜６７，７６は金属
蒸着膜である。金属膜６７，７６は蒸着膜に限定はされ
ず、その他の膜形成方法により形成することもできる。
例えばメッキ（例えば無電解メッキ）としてもよい。ま
た、金属膜６７，７６の材質は、例えば金で、金蒸着膜
とする。その他に緻密な金属膜を形成可能な金属を採用
でき、例えば鉄、ステンレス、アルミ、ニッケル、錫、
銀や銅を採用することもできる。金属膜６７，７６の厚
みは例えば１０〜１００μｍ程度である。ガス透過を抑
制できる厚みがあれば足りる。

【００４４】この実施形態によれば、以下の効果が得ら
れる。（７）シールエレメント６２，７２の表面が金属膜６
７，７６で被覆された構成であるため、ガス通路を摺接
部６６，７５の近傍までを含む広い範囲で遮断できる。
また、前記各実施形態の金属薄板に比べてさらに厚みの
薄い金属膜６７，７６としているため、シールリップ部
６４，７４の弾性が損なわれ難い。このため、シールリ
ップ部６４，７４の柔軟性（弾性変形し易さ）が保証さ
れ、摺接部６６，７５におけるシール特性を高めること
ができる。

【００４５】実施形態は、上記に限定されず以下のよう
な態様で実施できる。 ○ 金属薄板５０，５１を配置する場所は、２つのシー
ルエレメント４２，４３に挟持される部位に限定されな
い。例えば図８に示すように、ゴム製のシールエレメン
ト４２の外周面側に金属薄板５２を密着させてもよい。
また、図９に示すように、樹脂製のシールエレメント４
３の内周面に金属薄板５３を密着させてもよい。これら
の構成によっても、シールエレメント４２，４３と共に
弾性変形してその表面に密着する金属薄板５２，５３に
よって、ハウジング１２内の冷媒ガスが遮蔽されるの
で、二酸化炭素などゴムや樹脂に対してガス透過性の高
いガスを冷媒として使用しても、冷媒ガスの洩れを小さ
く抑えることができる。また、図９では金属薄板５３が
バックアップリングを兼ねるので、シールエレメント４
３が形状保持される。

【００４６】○ 前記第１の実施形態において、金属薄
板５０に替えて、図１０に示すようにシールエレメント
４２の内周面に施された金属膜５４としてもよい。この
構成によれば、前記第３の実施形態と同様に、金属膜５
４によってハウジング１２内の冷媒ガスである二酸化炭
素をほぼ遮蔽でき、その洩れを確実に小さく抑えられる
うえ、シールリップ部４６の弾性（柔軟性）が損なわれ
ないので、その摺接部４７におけるシール特性が損なわ
れることがない。また、図８や図９において、金属薄膜
５２，５３に替え、金属膜とすることもできる。

【００４７】○ 金属薄板５０〜５３や金属膜５４など
のガス遮蔽部材が施されるシールエレメントは、前記各
実施形態のように１つに限定されない。例えば２つのシ
ールエレメント４２，４３の表面にそれぞれガス遮蔽部
材を施す構成とすることもできる。例えば図１１に示す
ように、ゴム製のシールエレメント４２には、その内周
面に金属薄板５０を密着させて金属薄板５０がバックア
ップリングを兼ねるようにし、樹脂製のシールエレメン
ト４３の内周面に金属膜５５を形成する。なお、ガス遮
蔽部材の組合せとしては、共に金属薄板であったり、共
に金属膜であってもよい。また、全てのシールエレメン
トの両面にガス遮蔽部材が存在するようにし、何重にも
ガスを遮蔽するようにしてもよい。

【００４８】○ 金属薄板や金属膜はシールエレメント
の表面に密着されることに限定されない。例えば金属薄
板をシールエレメントの内部に埋め込んでもよい。例え
ばアルミ箔などの金属箔（または金属シート）をラミネ
ートしたシールエレメントを採用することができる。こ
の構成によれば、金属箔をシールエレメントの径方向ほ
ぼ全域に延伸させることができ、また、金属膜のように
表面に晒されて摩耗する心配が少ないので、長期間の信
頼性を保証できる。また、金属薄板のようにシールエレ
メントの弾性変形し易さを損なうこともなく、シールエ
レメントの摺接部におけるシール特性を損なう心配もな
い。

【００４９】○ ガス遮蔽部材の材質は金属に限定され
ない。ゴムや樹脂などシールエレメントの材質として使
用される材料を透過し易い二酸化炭素やアンモニアなど
圧縮機の冷媒として使用されるガスのうち、ガス透過性
の高いガスの通過を抑制し得る材料であれば何でもよ
い。例えばセラミックでもよい。この場合、セラミック
膜とするのが好ましい。

【００５０】○ 回転軸用シールのタイプは前記各実施
形態に限定されない。例えば特開平６−１２９５４６号
公報に開示された回転用シールのように、ゴム製のシー
ル部材の他に樹脂製のシールエレメントを２つ備えたタ
イプのものに適用してもよい。この場合、シール部材お
よびシールエレメントの３つのうちどれの面にガス遮蔽
部材（金属薄板または金属膜など）を密着させることも
できる。

【００５１】○ 回転軸用シールを、圧縮機以外の装置
に適用してもよい。前記各実施形態及び各別例から把握
される請求項以外の技術的思想を、以下に記載する。

【００５２】（１）請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記ガス遮蔽部材は、前記シール部材の材質に対してガ
ス透過性の高い気体を遮蔽することが可能な材質からな
る。この場合、引用元の発明と同様の効果が得られる。

【００５３】（２）前記（１）において、前記ガス遮蔽
部材は前記シール部材の材質に比べ、二酸化炭素を透過
し難い材質からなる。この場合、二酸化炭素の洩れを小
さく抑えることができる。

【００５４】（３）請求項１〜６及び前記（１），
（２）のいずれかにおいて、前記ガス遮蔽部材は、前記
シール部材と前記回転軸との接触部近傍でも密着してい
る。この場合、ガスの遮蔽エリアをより広く確保でき、
ガス洩れを一層抑えることができる。

【００５５】（４）請求項１、２、４及び前記（１）〜
（３）のいずれかにおいて、前記ガス遮蔽部材は金属か
らなる。この場合、金属であれば、工業的に薄板加工や
膜形成が手軽である。

【００５６】（５）請求項１〜３及び前記（１）〜
（４）のいずれかにおいて、前記ガス遮蔽部材は前記シ
ールエレメントに密着状態に固着されている。この場
合、ガス遮蔽部材とシールエレメントとの間にガス洩れ
経路となり得る隙間ができる心配がない。

【００５７】（６）請求項５において、前記金属膜は蒸
着膜である。この場合、蒸着であれば、ゴムや樹脂に膜
形成するのに手軽である。（７）請求項１及び前記（１）〜（５）のいずれかにお
いて、前記ガス遮蔽部材は金属シートであって、前記シ
ール部材にラミネートされている。この場合、金属シー
トの摩耗の心配がなく、長期に亘って高いシール性能を
保証できる。

【００５８】（８）請求項３及び前記（１）〜（５）の
いずれかにおいて、前記金属板の厚みは、０．６ｍｍ未
満である。この場合、金属板のシール部材との密着性
と、シール部材の弾性変形し易さを一応確保できる。

【００５９】（９）請求項３及び前記（１）〜（５）の
いずれかにおいて、前記金属板の厚みは、０．４ｍｍ未
満である。この場合、金属板のシール部材との密着性
と、シール部材の弾性変形し易さを一層高く保証でき
る。

【００６０】（１０）請求項３及び前記（１）〜（５）
のいずれかにおいて、前記金属板の厚みは、０．２ｍｍ
未満である。金属板のシール部材との密着性と、シール
部材の弾性変形し易さを著しく高く保証できる。

【００６１】（１１）請求項１〜６及び前記（１）〜
（１０）のいずれかにおいて、前記軸封装置は圧縮機に
使用されるものである。（１２）前記（１１）において、前記冷媒は二酸化炭素
である。この場合、冷媒として二酸化炭素を使用して
も、その洩れを抑制できる。

【００６２】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１に記載の発
明によれば、少なくとも１つのシール部材にその径方向
ほぼ全域に亘って密着するガス遮蔽部材によってガスを
ほぼ遮蔽できるので、シール部材の材質に対してガス透
過性の比較的高いガスに対しても高いシール性能が得ら
れる。

【００６３】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加え、ガス遮蔽部材を２つのシー
ル部材で狭持して隙間の発生を抑え、ガス洩れ経路を遮
断するので、ガス洩れ量を低減できる。

【００６４】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２に記載の発明の効果に加え、ガス遮蔽部材
を金属板としたため、シール部材に膜形成処理などの面
倒な処理を施す必要がないうえ、バックアップリングを
兼ねることでシール部材の形状保持性を確保できる。

【００６５】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２に記載の発明の効果に加え、ガス遮蔽部材
をシール部材に被覆された遮蔽膜としたため、その材質
として金属やセラミックなどを使用しても、シール部材
の弾性（柔軟性）が損なわれ難く、シール部材の回転軸
の周面に対する摺接部におけるシール性能を確保でき
る。

【００６６】請求項５に記載の発明によれば、請求項４
に記載の発明の効果に加え、遮蔽膜を金属膜としたた
め、工業的に比較的手軽に膜形成をすることができ、し
かも高いガス透過抑制性能を得ることができる。

【００６７】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項５のいずれか一項に記載の発明の効果に加え、
軸封装置によって、ハウジングと回転軸との間における
二酸化炭素の洩れを小さく抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態における回転軸用シールの部分
側断面図。

【図２】装着前の状態を示す回転軸用シールの部分側断
面図。

【図３】樹脂製のシールエレメントの正面図。

【図４】回転軸用シールの効果を示すグラフ。

【図５】第２の実施形態における回転軸用シールの部分
側断面図。

【図６】第３の実施形態における回転軸用シールの一部
破断側面図。

【図７】同じく図６と異なるタイプの回転軸用シールの
一部破断側面図。

【図８】別例の回転軸用シールの部分側断面図。

【図９】図８と異なる別例の回転軸用シールの部分側断
面図。

【図１０】図９と異なる別例の回転軸用シールの部分側
断面図。

【図１１】図１０と異なる別例の回転軸用シールの部分
側断面図。

【図１２】従来技術における回転軸用シールの部分側断
面図。

【符号の説明】

１２…ハウジング、１７…回転軸、３２，６１，７１…
軸封装置としての回転軸用シール、４２，４３，６２，
７２…シール部材としてのシールエレメント、５０〜５
３…ガス遮蔽部材及び金属板としての金属薄板、５４、
６７，７６…ガス遮蔽部材及び遮蔽膜としての金属膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤井俊郎愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内 (72)発明者今井崇行愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内 (72)発明者村上和朗愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内 (72)発明者小畑博美和歌山県有田市箕島663番地三菱電線工業株式会社箕島製作所内 (72)発明者馬場健和歌山県有田市箕島663番地三菱電線工業株式会社箕島製作所内Ｆターム(参考） 3J006 AE16 AE41 CA01 CA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】環状のシール部材を備え、該シール部材
を回転軸の周面に摺接させて該周面に沿った流体の洩れ
を防止する軸封装置において、前記シール部材の少なくとも１つに、該シール部材と密
着した状態を維持して共に弾性変形可能なガス遮蔽部材
が、該シール部材の径方向において前記回転軸の近傍部
分を除くほぼ全域で少なくとも密着した状態で設けられ
ている軸封装置。
【請求項２】前記シール部材を少なくとも２つ備え、
前記ガス遮蔽部材は、２つのシール部材の間に狭持され
た状態で配置されている請求項１に記載の軸封装置。
【請求項３】前記ガス遮蔽部材は金属板であって、前
記シール部材を保持するバックアップリングを兼ねてい
る請求項１又は請求項２に記載の軸封装置。
【請求項４】前記ガス遮蔽部材は、前記シール部材に
被覆された遮蔽膜である請求項１又は請求項２に記載の
軸封装置。
【請求項５】前記遮蔽膜は金属膜である請求項４に記
載の軸封装置。
【請求項６】二酸化炭素を密封するためにハウジング
と回転軸との間に装着される請求項１〜請求項５のいず
れか一項に記載の軸封装置。