【０００２】
【従来の技術】本発明のシール装置に係わる従来技術１として、実開平３−４１２６４号公報に示すリップ型シールが存在する。図７は、この公報に開示されたリップ型シール１００の半断面図である。このシール型リップ１００は、カークーラーのコンプレッサ用のリップ型シールである。このため、環境への影響を配慮してフロンガスから二酸化炭素ガスに変更された被密封流体をシールするように考慮されている。このために、リップ型シール１００は、図７に示すように構成されている。この図７において、補強環１０３を埋設した基部１０２からシールリップ１０１が被密封流体側に傾斜して延びた端部１０４に回転軸１１３の外周面と密接するシール面１０４aを設けている。このシール面１０４aを緊迫するガータスプリング１０５が端部１０４の外周面に設けられた環状溝の中心線Pに装着されている。このガータスプリング１０５を装着する環状溝に対してシール面１０４aの軸方向の位置寸法を正確に設定しなければならない。
[0002]
2. Description of the Related Art As a prior art 1 related to the seal device of the present invention, there is a lip type seal shown in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 3-41264. FIG. 7 is a half sectional view of the lip seal 100 disclosed in this publication. The seal type lip 100 is a lip type seal for a compressor of a car cooler. For this reason, it is considered to seal the sealed fluid changed from fluorocarbon gas to carbon dioxide gas in consideration of environmental impact. For this purpose, the lip seal 100 is configured as shown in FIG. In FIG. 7, the seal lip 101 is provided with a seal surface 104 a in close contact with the outer peripheral surface of the rotary shaft 113 at the end portion 104 which extends from the base 102 in which the reinforcing ring 103 is embedded. A garter spring 105 for pressing the sealing surface 104 a is attached to a center line P of an annular groove provided on the outer peripheral surface of the end portion 104. The axial positional dimension of the seal surface 104a must be accurately set with respect to the annular groove to which the garter spring 105 is attached.
又、シールリップ１０１の大気側である内周面と回転軸１１３との間には、環状を成す金属材製のバックアッププレート（バックアップリング）１０６がシールリップ１０１の内周面に軽く接触嵌合する状態で配置されている。更に、バックアッププレート１０６の大気側には、回転軸１１３と嵌合する密接部１０８を設けた樹脂材製の環状リップ部１０７がバックアッププレート１０６と同形状に配置されている。又、リップ部１０７の大気側にはリング状のサポートプレート１０９がが配置されている。そして、バックアッププレート１０６と、環状リップ部１０７と、サポートプレート１０９とは外周部が断面コの字形の保持リング１１０により挟持されている。この挟持された三部品全体がシール部で、並列されたシールリップ１０１を補助している。
Also, between the inner peripheral surface on the air side of the seal lip 101 and the rotary shaft 113, a metal backup plate (backup ring) 106 in an annular shape is lightly engaged with the inner peripheral surface of the seal lip 101. It is arranged in the state to be. Further, on the air side of the backup plate 106, an annular lip portion 107 made of a resin material provided with a close portion 108 fitted with the rotary shaft 113 is disposed in the same shape as the backup plate 106. Further, a ring-shaped support plate 109 is disposed on the air side of the lip portion 107. The backup plate 106, the annular lip portion 107, and the support plate 109 are held by a holding ring 110 having a U-shaped cross section. All the three parts held between the two seal parts assist the juxtaposed seal lip 101.
更に他の従来技術２として、特開２０００−１７９７０２号公報が存在する。この公報に記載の軸封装置２００は、図８に示すように構成されている。図８はこの軸封装置２００の半断面図である。軸封装置２００は、自動車の圧縮機に用いられるものであって、その圧縮機の被密封流体が二酸化炭素ガスである。そして、全体構成は従来技術１とほぼ同様に形成されているが、バックアップリングに相当する金属薄板（バックアップリング）２０６は両者の目的が異なり、従来技術２は被密封流体の透過を防止する目的にあわせてシールリップ２０１とシール部２０８とを一体化したものが開示されている。この軸封装置２００は、外周に波状のシール部２０７を設けた嵌着部２０２から筒状のシールリップ２０１が形成されている。又、シールリップ２０１の大気側に樹脂材製のシール部２０８が設けられている。このゴム材製のシールリップ２０１と樹脂材製のシール部２０８との間には、金属薄板２０６が配置されている。そして、ゴム材製のシールリップ２０１では、二酸化炭素ガスが透過しやすいので、この金属薄板２０６により二酸化炭素の透過を防止しようとするものである。このために金属薄板２０６は、シールリップ２０１とシール部２０８との間で、シールリップの大気側の全面に貼り付けるような形で介在されている。
Furthermore, as another prior art 2, JP-A-2000-179702 exists. The shaft seal device 200 described in this publication is configured as shown in FIG. FIG. 8 is a half sectional view of the shaft sealing device 200. As shown in FIG. The shaft seal device 200 is used for a compressor of a car, and the sealed fluid of the compressor is carbon dioxide gas. The entire configuration is formed substantially the same as in the prior art 1, but the thin metal plate (backup ring) 206 corresponding to the backup ring has different purposes for both, and the prior art 2 has an object for preventing permeation of the sealed fluid In accordance with the above, one in which the seal lip 201 and the seal portion 208 are integrated is disclosed. In the shaft seal device 200, a cylindrical seal lip 201 is formed from a fitting portion 202 provided with a wavy seal portion 207 on the outer periphery. In addition, on the air side of the seal lip 201, a seal portion 208 made of a resin material is provided. A thin metal plate 206 is disposed between the rubber seal lip 201 and the resin seal portion 208. And, in the seal lip 201 made of rubber material, since carbon dioxide gas is easily transmitted, the metal thin plate 206 is intended to prevent the transmission of carbon dioxide. For this purpose, the thin metal plate 206 is interposed between the seal lip 201 and the seal portion 208 in such a manner as to be attached to the entire surface of the seal lip on the atmosphere side.
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来技術では、シール装置を軸に嵌挿するとき、シールリップのシール部の内径が軸の外径と密接させている。この密接が強すぎても、反対に弱すぎてもシャープな面圧が形成できないから、被密封流体が漏洩することになる。このためにシール部の内径を軸に対して最適な内径になるように挿入接合させようとしている。しかし、ゴム材製のシールリップのシール部を拡張して軸を圧入することは、ゴムの摩擦抵抗が大きいことから困難である。このために、摩擦抵抗によりシール部は軸の挿入方向に伸ばされてシール面が軸に不正常に嵌合する。そして、シール部の軸周面との対向角度が小さく変形された嵌合状態で軸と広く接面した状態でシールすることになる。この嵌合状態は、軸周面との接触面積が大きくなるので、シャープな面圧が形成されずにシール能力を悪化させる。その結果、被密封流体を漏洩させることになる。
[0008]
In the prior art as described above, when the seal device is inserted into the shaft, the inner diameter of the seal portion of the seal lip is in close contact with the outer diameter of the shaft. Even if this tightness is too strong, on the other hand, too weak, a sharp surface pressure can not be formed, so that the fluid to be sealed leaks. Is trying to insert bonded such that an optimum inner diameter relative to the axis of the inner diameter of the seal portion for this purpose. However, it is difficult to expand the seal portion of the rubber seal lip and press-fit the shaft because the frictional resistance of the rubber is large. For this reason, the seal portion is extended in the insertion direction of the shaft due to the frictional resistance, and the seal surface is incorrectly fitted to the shaft. Then, in the fitting state in which the facing angle with the shaft peripheral surface of the seal portion is small, the seal is performed in the state of being widely in contact with the shaft. In this fitted state, the contact area with the shaft circumferential surface is increased, so that a sharp surface pressure is not formed and the sealing ability is deteriorated. As a result, the fluid to be sealed leaks.
図２は、図１のシール装置１に回転軸５０を装着した状態の要部の断面図である。この図２に示す仮想線のシールリップ３Ａは原形図であり、シールリップ３の拡張テーパ面４及びシール部面５Ａが回転軸５０の寸法に対して拡張できるように原形では小径に形成されている。そして、支持環１０の傾斜支持部１２をシールリップ３の拡張テーパ面４に圧入してシール部５を拡張すると図２に示す実線のシールリップ３ように弾性変形する。この拡張テーパ面４が傾斜支持部１２の圧入拡張によりシール部面５Ａの内径寸法は、０．1mmから３，２mmまでの範囲で原形より拡径される。このシール部面５Ａの拡径は回転軸５０の径の大きさに対応して決められる。更に好ましくは、シール部面５Ａの内径は1mmから２．２mmまでの範囲で拡張すると良い。更に、シール部面５Ａの内径は、回転軸５０の直径に対して０．６mmから２．２mmの範囲で小径に形成すると良い。更に好ましくは、シール部面５Ａの内径は０．８mmから１．６mmの範囲で小径にすると良い。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part of the seal device 1 of FIG. 1 with the rotary shaft 50 attached. The seal lip 3A of the phantom line shown in FIG. 2 is an original drawing, and the expansion tapered surface 4 and the seal part surface 5A of the seal lip 3 are formed to have a small diameter in the original so that they can expand with respect to the dimensions of the rotating shaft 50. There is. Then, when the inclined support portion 12 of the support ring 10 is pressed into the expanded tapered surface 4 of the seal lip 3 to expand the seal portion 5, it elastically deforms as the solid seal lip 3 shown in FIG. The inside diameter of the seal portion surface 5A is expanded from the original shape in the range of 0.1 mm to 3.2 mm by the press-in expansion of the inclined support portion 12 by the expansion tapered surface 4. The diameter expansion of the seal portion surface 5A is determined corresponding to the diameter of the rotary shaft 50. More preferably, the inner diameter of the seal portion surface 5A may be expanded in the range of 1 mm to 2.2 mm. Furthermore, the inner diameter of the seal portion surface 5A may be formed to be smaller than the diameter of the rotary shaft 50 in the range of 0.6 mm to 2.2 mm. More preferably, the inner diameter of the seal portion surface 5A may be reduced in the range of 0.8 mm to 1.6 mm.
更に又、シール部５は拡張された分だけ緊迫されている上に、傾斜支持部１２により拡張テーパ面４に連面する大気側シール部面５Ａ１の近傍が支持されているから、被密封流体の圧力がシール部５の外周面に対して強く作用しても耐圧性を発揮することができる。更に、例え、第２シールリップ１５によりシールリップ３から漏洩した被密封流体はシールされるから、シール部面５Ａの大気側は圧力が上がるので、シール部５は被密封流体からの圧力に対して耐圧性を発揮する。
Furthermore, since the seal portion 5 is tightened by the expanded portion and the vicinity of the atmosphere-side seal portion surface 5A1 that faces the expanded tapered surface 4 by the inclined support portion 12 is supported, the fluid to be sealed Even if the pressure of the above acts strongly on the outer peripheral surface of the seal portion 5, pressure resistance can be exhibited. Furthermore, for example, since the sealed fluid leaking from the seal lip 3 is sealed by the second seal lip 15, the pressure on the atmosphere side of the seal surface 5A is increased, so that the seal 5 is against the pressure from the sealed fluid. Exert pressure resistance.
