JP2002364759A - リップシール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴム製のシール部材を金属製の環状基材から
取り外しやすくすることでリサイクル活用を容易にする
ことができるリップシールを提供する。 【解決手段】 リップシール１９は、金属製のケース２
１とバックアップリング２４とでゴム製の第１シール部
材２２及び樹脂製の第２シール部材２３を挟持するよう
にしてカシメ固定することで組み立てられている。各シ
ール部材２２，２３は、ケース２１に対して接着剤を用
いることなく分解可能に組み付けられている。したがっ
て、リップシール１９を分解する際には、各シール部材
２２，２３がケース２１に対して接着されていないため
その分解や分別作業が容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、空調装置
に使用される圧縮機の回転軸の外周を密封するリップシ
ールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の構成としては、たとえば、実開
平５−３０６３７公報に開示されたものが挙げられる。

【０００３】すなわち、金属製の環状基材（オイルシー
ルのハウジング）には、ゴム製のシール部材（ゴム製リ
ップシール）の基端部が固定されている。このシール部
材の基端部は、前記環状基材の一部をかしめたり折り曲
げたりすることで、環状の補強部材や合成樹脂製のシー
ル部材などとともに固定される。

【０００４】ゴム製の前記シール部材はそれ自体が柔軟
で変形しやすいため、前記シール部材が前記環状基材か
ら脱落することを防止するために、前記シール部材の基
端部と前記環状基材とは、一般に接着剤によって接着さ
れた状態で固定されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記シ
ール部材と前記環状基材とが接着された状態では、前記
環状基材から前記シール部材を取り外すことが困難であ
る。たとえ両者を強い力で引き剥がしたとしても、たと
えば、前記環状基材に前記シール部材の一部が残存する
など、リサイクル活用には困難な状態になる。

【０００６】本発明の目的は、ゴム製のシール部材を金
属製の環状基材から取り外しやすくすることでリサイク
ル活用を容易にすることができるリップシールを提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、請求項１に記載の発明は、環状基材とバックア
ップリングとで少なくともゴム製のシール部材を挟持し
たリップシールにおいて、前記シール部材を前記環状基
材に対して接着剤を用いることなく分解可能に組み付け
たことを要旨とする。

【０００８】この発明によれば、ゴム製のシール部材が
環状基材に対して接着剤を用いることなく分解可能に組
み付けられている。つまり、前記シール部材を前記環状
基材から取り外すことが容易になる。したがって、前記
シール部材及び前記環状基材のリサイクル活用が容易に
なる。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記環状基材は、金属からなっている
ことを要旨とする。この発明によれば、基材の耐熱性を
高く確保することが容易になる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、前記シール部材は前記環状基材と前記
バックアップリングとで挟まれるようにしてカシメ固定
されていることを要旨とする。

【００１１】この発明によれば、カシメ固定によってシ
ール部材の前記環状基材への組付け強度が向上する。請
求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に
記載の発明において、前記シール部材には前記環状基材
の一部が係合する抜け止め部が設けられていることを要
旨とする。

【００１２】この発明によれば、シール部材が環状基材
から抜け落ちにくくなる。請求項５に記載の発明は、請
求項４に記載の発明において、前記抜け止め部は、凹部
形状を呈していることを要旨とする。

【００１３】この発明によれば、シール部材の抜け止め
部が設けられた部分の肉厚が小さくなる。そのため、前
記抜け止め部に係合する前記環状基材の一部を押し付け
た際にこの部分に発生する前記シール部材の面圧が大き
くなり易い。つまり、この部分のシール効果が向上す
る。

【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明において、前記シール部材は、回転軸を
支持するハウジングに密着可能な環状部を有し、該環状
部には前記環状基材を収容するための収容部が設けられ
ていることを要旨とする。

【００１５】この発明によれば、シール部材と環状基材
とを分解可能な状態で組みつけることが可能になる。請
求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明におい
て、前記環状部には、前記収容部に対して前記環状基材
を該環状部の軸線方向から挿入可能な挿入口が形成され
ていることを要旨とする。

【００１６】この発明によれば、収容部には環状基材が
環状部の軸線方向から挿入される。つまり、前記環状部
のシール面となる外周面や内周面に挿入口を設ける必要
がないため、シール性を高く維持することができる。

【００１７】請求項８に記載の発明は、請求項６または
７に記載の発明において、前記環状基材及び前記バック
アップリングの少なくとも一方に前記シール部材の脱落
を防止するための脱落防止部が設けられていることを要
旨とする。

【００１８】この発明によれば、シール部材の脱落が防
止される。

【００１９】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、圧縮機
で使用されるリップシールに具体化した第１の実施形態
を図１及び図２に従って説明する。

【００２０】図１に示すように、圧縮機Ｃは、ハウジン
グ１１と、シリンダボア１２に収容されたピストン１３
を往復動させるためのクランク機構１４を駆動するため
の回転軸１５とを備えている。

【００２１】回転軸１５は、ハウジング１１においてベ
アリング１６，１７を介して回動可能に支持されてい
る。回転軸１５は、ハウジング１１に形成された貫通孔
１８を介して該ハウジング１１の外部側にその一端が突
出するように配設されている。回転軸１５の前記一端側
を支持するベアリング１６は、貫通孔１８に収容されて
いる。貫通孔１８においてベアリング１６よりも外側の
部分には、該貫通孔１８と回転軸１５との隙間を介した
ハウジング１１の内部から外部への冷媒ガスの漏洩を防
止するためのリップシール１９及びＯ（オー）リング２
０が配設されている。

【００２２】図２（ａ）は、リップシール１９及びＯリ
ング２０のハウジング１１への装着前の状態を示したも
のである。リップシール１９は、金属製の環状基材とし
てのケース２１、ゴム製の第１シール部材２２、樹脂製
の第２シール部材２３及び金属製のバックアップリング
２４から構成されている。

【００２３】第１シール部材２２は、アクリロニトリル
ブタジエンゴム等の合成ゴムからなり、環状に形成され
ている。なお、この合成ゴムのスプリング硬度Ｈｓの値
は、形状安定性の面から７５以上のもの（さらには８０
以上、より好ましくは８５以上が望ましい）が好適であ
るとされている。また、第２シール部材２３は、ＰＴＦ
Ｅ（ポリ四フッ化エチレン）等のフッ素樹脂からなり、
環状に形成されている。また、バックアップリング２４
は環状の円板状に形成されている。

【００２４】ケース２１は、断面略Ｓ字状を呈してお
り、その軸方向におけるハウジング１１内部寄りに配置
される側（図２における右側。以降、後側と呼ぶ）に
は、該ケース２１の軸線方向に沿った円筒面を有すると
ともに最大外径部分となる外輪部２１Ａが形成されてい
る。外輪部２１Ａの前後側の端部には、それぞれ、ケー
ス２１の中心軸線側に向かって環状の前側延設壁部２１
Ｂ，後側延設壁部２１Ｃが形成されている。また、ケー
ス２１には、前側延設壁部２１Ｂの前記中心軸線側の端
部から前方に向けて延びるように環状のＯリング装着部
２１Ｄが形成されている。

【００２５】外輪部２１Ａ、及び両延設壁部２１Ｂ，２
１Ｃで形成された収容凹部２１Ｅには、前方から順に、
バックアップリング２４、第２シール部材２３及び第１
シール部材２２の外周側の一部が収容されている。両シ
ール部材２２，２３及びバックアップリング２４は、両
延設壁部２１Ｂ，２１Ｃによって挟まれるようにしてカ
シメ固定されている。すなわち、両シール部材２２，２
３は、ケース２１とバックアップリング２４とで挟まれ
るようにしてカシメ固定されている。両シール部材２
２，２３及びバックアップリング２４は、ケース２１に
対して接着剤を用いることなく分解可能に組みつけられ
ている。

【００２６】図２（ｂ）は、前記カシメ固定が施される
前の状態のリップシール１９を示すものである。この状
態では、前述の後側延設壁部２１Ｃに相当する部分が、
前記中心軸線側に曲げ込まれておらず、外輪部２１Ａの
後端から後方に延びた状態となっている。両シール部材
２２，２３及びバックアップリング２４が外輪部２１Ａ
の内側に配置された状態で、後側延設壁部２１Ｃに相当
する部分（前述の外輪部２１Ａの後方の部分）が前記中
心軸線側に曲げ込まれて前述のカシメ固定が施される。

【００２７】なお、図２（ａ）に示すように、後側延設
壁部２１Ｃの先端部はその先端側が前方にシフトするよ
うに断面略Ｓ字状に屈曲形成されている。そしてこの先
端部は、第１シール部材２２に形成された抜け止め部と
しての環状凹部２２Ａ（図２（ｂ）参照）に押し込まれ
た状態でこれに係合されている。

【００２８】前側延設壁部２１Ｂ及びＯリング装着部２
１Ｄによって形成された環状のＯリング収容凹部２１Ｆ
には、前述のＯリング２０が外嵌された状態で収容され
る。リップシール１９が貫通孔１８内に装着された状態
では、Ｏリング２０が貫通孔１８の内周面とケース２１
の外周側との隙間をシールするとともに、両シール部材
２２，２３の先端が回転軸１５の周面に密着してこの部
分をシールする。

【００２９】本実施形態では、以下のような効果を得る
ことができる。 （１） 各シール部材２２，２３及びバックアップリン
グ２４がケース２１に対して接着剤を用いることなく分
解可能に組み付けられている。これによれば、各シール
部材２２，２３及びバックアップリング２４をケース２
１から取り外すことが容易になる。したがって、ケース
２１、各シール部材２２，２３及びバックアップリング
２４の分解作業や分別作業が容易になり、リサイクル活
用が容易になる。

【００３０】（２） 環状基材（ケース２１）は金属か
らなっている。これによれば、ケース２１の耐熱性を高
く確保することが容易になる。例えば、ケース２１を樹
脂などにより形成した場合に比較して、高温下での変形
などを抑えることが容易になり、高温な環境での利用が
容易になるとともに、ケース２１自体の気体透過性にお
いても金属は樹脂に比較して有利である。

【００３１】（３） 各シール部材２２，２３はケース
２１とバックアップリング２４とで挟まれるようにして
カシメ固定されている。これによれば、カシメ固定によ
って各シール部材２２，２３のケース２１への組付け強
度が向上する。

【００３２】（４） 第１シール部材２２には環状凹部
２２Ａが設けられ、該環状凹部２２Ａにはケース２１の
一部（後側延設壁部２１Ｃの先端部）が係合されてい
る。これによれば、第１シール部材２２がケース２１か
ら抜け落ちにくくなる。

【００３３】また、第１シール部材２２の環状凹部２２
Ａが設けられた部分の肉厚は小さくなる。そのため、環
状凹部２２Ａに係合する後側延設壁部２１Ｃの先端部を
押し付けた際に、この部分に発生する第１シール部材２
２の面圧が大きくなり易い。つまり、この部分のシール
効果が向上する。

【００３４】（第２の実施形態）この第２の実施形態
は、前記第１の実施形態においてリップシールの構成を
変更したものであり、その他の点では第１の実施形態と
同一の構成になっている。従って、第１の実施形態と共
通する構成部分については重複した説明を省略する。

【００３５】図３に示すように、本実施形態のリップシ
ール３０は、金属製の環状基材としての略円筒状の芯環
３１、ゴム製の第１シール部材３２、樹脂製の第２シー
ル部材３３及び金属製のバックアップリング３４から構
成されている。

【００３６】第１の実施形態と同様に、第１シール部材
３２は、アクリロニトリルブタジエンゴム等の合成ゴム
からなり、環状に形成されている。また、第２シール部
材３３は、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）等のフッ
素樹脂からなり、環状に形成されている。なお、本実施
形態のバックアップリング３４は断面略Ｌ字状に形成さ
れており、円筒状部３４Ａと、該円筒状部３４Ａの後端
からリップシール３０の中心軸線に向けて延出形成され
た延設壁部３４Ｂとからなっている。

【００３７】第１シール部材３２は、ハウジング１１の
貫通孔１８内周面に密着可能な環状部としての環状基部
３２Ａと、回転軸１５との周接部を先端に有する環状の
延設部３２Ｂとを有している。環状基部３２Ａには、芯
環３１を収容するための収容部としての環状の芯環収容
部３２Ｃが形成され、芯環３１はその全体が芯環収容部
３２Ｃに収容されている。

【００３８】芯環収容部３２Ｃは、その内面の断面形状
が芯環３１の外面の断面形状とほぼ同様の形状となるよ
うに形成されている。環状基部３２Ａにおいて芯環収容
部３２Ｃの前側（図３における左側）には、芯環３１を
芯環収容部３２Ｃに挿入するための挿入口３２Ｄが形成
されている。これにより、環状基部３２Ａの軸線方向か
らの芯環３１の挿入が可能になっている。なお、挿入口
３２Ｄの幅（図３における上下方向の幅。径方向の
幅。）は、芯環収容部３２Ｃの幅（図３における上下方
向の幅。径方向の幅。）よりも小さく形成されている。
これによれば、収容状態にある芯環３１が芯環収容部３
２Ｃから抜け出し難くなる。

【００３９】環状基部３２Ａの芯環収容部３２Ｃよりも
内周側の部分は、該芯環収容部３２Ｃに収容された芯環
３１と、環状基部３２Ａの内周側に配置されたバックア
ップリング３４の円筒状部３４Ａとで挟持された状態と
なっている。なお、第２シール部材３３は、環状基部３
２Ａの内周側において延設部３２Ｂの基端部とバックア
ップリング３４の延設壁部３４Ｂとで挟持された状態と
なっている。芯環３１、各シール部材３２，３３及びバ
ックアップリング３４は互いに接着剤を用いることなく
分解可能に組み付けられている。

【００４０】リップシール３０は、環状基部３２Ａの外
周側に設けられた凸条が貫通孔１８の内周面に圧接する
状態で装着され、挿通された回転軸１５の外周面に第１
シール部材３２の延設部３２Ｂの先端及び第２シール部
材３３の先端が接触するように圧縮機Ｃに組みつけられ
る。

【００４１】図３、図４に示すように、芯環３１の外周
面には、第１シール部材３２の脱落を防止するための脱
落防止部としての環状溝３１Ａが該芯環３１の周方向に
沿うように複数（図では２本）設けられている。リップ
シール３０が貫通孔１８内に装着された状態では、環状
基部３２Ａの外周部が貫通孔１８の内周面に圧接される
ことで、該環状基部３２Ａの芯環収容部３２Ｃよりも外
周側の部分の一部が環状溝３１Ａに入り込み、第１シー
ル部材３２が芯環３１から脱落し難くなるようになって
いる。

【００４２】本実施形態では、前述の（２）と同様の効
果のほかに、以下のような効果を得ることができる。 （５） 芯環３１、各シール部材３２，３３及びバック
アップリング３４が互いに接着剤を用いることなく分解
可能に組み付けられている。これによれば、芯環３１、
各シール部材３２，３３及びバックアップリング３４を
互いに分解することが容易になる。したがって、芯環３
１、各シール部材３２，３３及びバックアップリング３
４のリサイクル活用が容易になる。

【００４３】（６） 第１シール部材３２の環状基部３
２Ａに芯環収容部３２Ｃを設け、これに収容した芯環３
１とバックアップリング３４とで第１シール部材３２の
一部を挟持するとともに、バックアップリング３４と第
１シール部材３２の延設部３２Ｂとで第２シール部材３
３の基端を挟持するようにした。これによれば、前述の
第１の実施形態におけるようなカシメ加工を施すことな
く、リップシール３０を分解可能な状態で組み立てるこ
とが可能になる。

【００４４】（７） 環状基部３２Ａには、芯環収容部
３２Ｃに対して芯環３１を該環状基部３２Ａの軸線方向
から挿入可能な挿入口３２Ｄが形成されている。これに
よれば、芯環３１を環状基部３２Ａの軸線方向から挿入
することができる。つまり、環状基部３２Ａのシール面
となる外周面や内周面に挿入口を設ける必要がないた
め、シール性を高く維持することができる。

【００４５】（８） 芯環３１の外周面に環状溝３１Ａ
を設けた。これによれば、第１シール部材３２の脱落が
防止される。 （９） 挿入口３２Ｄの幅を、芯環収容部３２Ｃの幅よ
りも小さく形成した。これにより、芯環３１が芯環収容
部３２Ｃから抜け出し難くなる。つまり、第１シール部
材３２が脱落し難くなる。

【００４６】実施の形態は前記に限定されるものではな
く、例えば、以下の様態としてもよい。 ○ 第１の実施形態では、ケース２１にＯリング装着部
２１Ｄを設け、Ｏリング２０をケース２１に装着するよ
うにしたが、Ｏリング装着部２１Ｄを省略してもよい。
この場合、例えば、図５に示すように、ハウジング１１
に環状収容部４０を形成してこれにＯリング２０を収容
し、ケース２１からＯリング装着部２１Ｄを省略した状
態のケース４１（環状基材）と貫通孔１８の内周面との
隙間をシールするようにする。

【００４７】○ 第１の実施形態において、後側延設壁
部２１Ｃの先端部は、断面略Ｓ字状に形成されていなく
てもよい。他の形状（例えば断面略Ｌ字状）に形成され
ていてもよい。または、曲げ加工等を施さず単なる環状
の円板状としてもよい。

【００４８】○ 第１の実施形態において、第１シール
部材２２に環状凹部２２Ａが形成されていなくてもよ
い。 ○ 第２の実施形態では、芯環収容部３２Ｃに芯環３１
の全体を収容したが、一部のみが芯環収容部３２Ｃに収
容されるようにしてもよい。この場合、例えば、図６に
示すように、環状基部３２Ａから突出した芯環３１の先
端部に曲げ加工を施すとともに、バックアップリング３
４の一部及び環状基部３２Ａの一部を挟むようにしてカ
シメ加工を施してもよい。なお、この場合には、挿入口
３２Ｄの前記幅を芯環収容部３２Ｃの前記幅と同様の大
きさに形成することが望ましい。

【００４９】○ 例えば第２の実施形態では、第１シー
ル部材３２を構成する合成ゴムの硬度が高い場合には、
図６に示すようにバックアップリング３４において第２
シール部材３３側に突出する突起３４Ｃを設けて、第１
シール部材３２とバックアップリング３４とによる第２
シール部材３３の挟持力をより大きく確保するようにし
てもよい。

【００５０】○ 第２の実施形態において、挿入口３２
Ｄを環状基部３２Ａにおいて芯環収容部３２Ｃの後側に
設けてもよい。 ○ 第２の実施形態において、挿入口３２Ｄを環状基部
３２Ａの外周側や内周側に設けてもよい。

【００５１】○ 第２の実施形態では、芯環３１におい
て周方向に延びる環状溝３１Ａを形成したが、これに代
えて、図７に示すように、芯環３１の軸線方向に延びる
溝４３を複数形成し、第１シール部材３２の回り止めを
図るようにしてもよい。

【００５２】○ 第２の実施形態において、芯環３１
に、周方向に延びる環状溝３１Ａに加えて、軸線方向に
延びる溝をさらに形成してもよい。 ○ 第２の実施形態において、芯環３１の外周面に、単
数または複数の螺旋溝を設けてもよい。

【００５３】○ 第２の実施形態では、芯環３１に環状
溝３１Ａを設けて第１シール部材３２の抜け止めを図っ
たが、溝状以外のものを設けてもよい。例えば、凸条で
もよく、ポンチング加工などによる突起や穴であっても
よい。

【００５４】○ 第２の実施形態において、バックアッ
プリング３４の円筒状部３４Ａの環状基部３２Ａとの対
向面に、前述の芯環３１に施したものと同様の脱落防止
部を形成してもよい。

【００５５】○ 第２の実施形態では、芯環３１の外周
面に前記脱落防止部を設けたが、内周面に設けてもよ
い。 ○ 両実施形態において、第２シール部材の回転軸１５
との摺接面に、潤滑油をハウジング１１の内部側に戻す
作用をなす螺旋溝を形成してもよい。

【００５６】○ 両実施形態では、環状基材（２１，３
１）を金属からなるものとしたが、金属以外のもので構
成してもよい。例えば、樹脂やＦＲＰなどを用いて形成
してもよい。

【００５７】○ 両実施形態では、前記リップシールを
圧縮機Ｃにおいて使用したが、これに限定されない。例
えば、回転軸と該回転軸を支持するハウジングとを有す
るものであれば、どのような部位に使用してもよい。

【００５８】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜８に記
載の発明によれば、リップシールにおいて、ゴム製のシ
ール部材を金属製の環状基材から取り外しやすくするこ
とでリサイクル活用を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の圧縮機の概要を示す断面図。

【図２】（ａ）同じくカシメ加工後のリップシールを示
す部分拡大断面図、（ｂ）同じくカシメ加工前のリップ
シールを示す部分拡大断面図。

【図３】第２の実施形態のリップシールを示す部分拡大
断面図。

【図４】同じく芯環の全体斜視図。

【図５】別例のハウジング、リップシール及びＯリング
を示す部分断面図。

【図６】別例のリップシールを示す部分断面図。

【図７】別例の芯環の全体斜視図。

【符号の説明】

１１…ハウジング、１５…回転軸、１９，３０…リップ
シール、２１，４１…環状基材としてのケース、２２，
３２…ゴム製のシール部材としての第１シール部材、２
２Ａ…抜け止め部としての環状凹部、２４，３４…バッ
クアップリング、３１…環状基材としての芯環、３１Ａ
…脱落防止部としての環状溝、３２Ａ…環状部としての
環状基部、３２Ｃ…収容部としての芯環収容部、４３…
脱落防止部としての溝。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状基材とバックアップリングとで少な
   くともゴム製のシール部材を挟持したリップシールにお
   いて、 前記シール部材を前記環状基材に対して接着剤を用いる
   ことなく分解可能に組み付けたことを特徴とするリップ
   シール。
2. 【請求項２】 前記環状基材は、金属からなっている請
   求項１に記載のリップシール。
3. 【請求項３】 前記シール部材は前記環状基材と前記バ
   ックアップリングとで挟まれるようにしてカシメ固定さ
   れている請求項２に記載のリップシール。
4. 【請求項４】 前記シール部材には前記環状基材の一部
   が係合する抜け止め部が設けられている請求項１〜３の
   いずれか一項に記載のリップシール。
5. 【請求項５】 前記抜け止め部は、凹部形状を呈してい
   る請求項４に記載のリップシール。
6. 【請求項６】 前記シール部材は、回転軸を支持するハ
   ウジングに密着可能な環状部を有し、該環状部には前記
   環状基材を収容するための収容部が設けられている請求
   項１または２に記載のリップシール。
7. 【請求項７】 前記環状部には、前記収容部に対して前
   記環状基材を該環状部の軸線方向から挿入可能な挿入口
   が形成されている請求項６に記載のリップシール。
8. 【請求項８】 前記環状基材及び前記バックアップリン
   グの少なくとも一方に前記シール部材の脱落を防止する
   ための脱落防止部が設けられている請求項６または７に
   記載のリップシール。