JP2006329188A - シール構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡単で安価な製造可能性があり、高度なシール作用を達成できるコンプレッサー用のシール構造を提供する。
【解決手段】第1の材料から成る略円筒状の第1シールと、第2の材料から成り前記第1シールに部分的に内装される略円筒状の第2シールと、前記第1シールに内装される略円筒状の剛性部分とを備え、前記第2シールは、半径方向へ延びる第1の表面範囲を備えると共に前記第1シール、剛性部分の少なくとも1つと連結され、前記第2シールの第2の表面範囲は、コンプレッサーの作動液体と直接接触するように配設され、前記第1シールは、軸線方向側に向けて軸の密閉当接のために設けられたシールリップで構成され、前記第2シールは、第2シールの半径方向内方範囲が所定のシール構造では実質的に前記の側に対して軸方向へ延びシールリップと衝突しないで延びる。
【選択図】図1

Description

本発明は、軸を密閉するコンプレッサーのシール構造に関する。
例えば、ドイツ国特許出願第10224175号公開公報(特開2002−364761号公報)には、冷暖房装置に使用するコンプレッサーの駆動軸の周囲の中間室を密閉するためのシール、特に、リップシールが記載され、その際、シールは、剛性基礎要素と、剛性基礎要素に固着して基礎要素の全表面を実質的に覆う弾性要素とを有する。さらに、シールは、弾性要素と並んでバックアップリングで支持されるPTFEから成る第2シール要素を含む。その際、第2シール要素は、いわば、バックアップリングと弾性要素と間で加締められる。
ドイツ国特許出願第10224175号公開公報 特開2002−364761号公報
本発明の課題は、簡単で安価に製造する可能性を有し、高度なシール作用を達成できるコンプレッサー用の改良されたシール構造を提供することである。
この課題は、請求項1の対象により解決される。有利な構成は、従属する請求項に更に記載される。
請求項1によると、
軸を密閉するコンプレッサーのシール構造は次の特徴を含む。
第1の材料から成る略円筒状の第1シールと、第2の材料から成り前記第1シールに部分的に内装される略円筒状の第2シールと、前記第1シールに内装される略円筒状の剛性部分とを備え、前記第2シールは、半径方向へ延びる第1の表面範囲を備えると共に前記第1シール、剛性部分の少なくとも1つと連結され、前記第2シールの第2の表面範囲は、コンプレッサーの作動液体と直接接触するように配設され、前記第1シールは、軸線方向側に向けて軸の密閉当接のために設けられたシールリップで構成され、前記第2シールは、第2シールの半径方向内方範囲が所定のシール構造では実質的に前記の側に対して軸方向へ延びシールリップと衝突しないで延びることを特徴とする。
本発明のシールは、第1の材料から成る略円筒状の第1シールと、第2の材料から成り前記第1シールに部分的に内装される略円筒状の第2シールと、前記第1シールに内装される略円筒状の剛性部分とを備え、前記第2シールは、半径方向へ延びる第1の表面範囲を備えると共に前記第1シール、剛性部分の少なくとも1つと連結され、前記第2シールの第2の表面範囲は、コンプレッサーの作動液体と直接接触するように配設され、前記第1シールは、軸線方向側に向けて軸の密閉当接のために設けられたシールリップで構成され、前記第2シールは、第2シールの半径方向内方範囲が所定のシール構造では実質的に前記の側に対して軸方向へ延びシールリップと衝突しないで延びるよう構成されたので、第2シールと第1シールとの化学結合により、変化しないシール効率において有利にでき、構造部品を節約できるという効果を得ることができる。また、第1シールと第2シールとの間の化学結合は、さらに、同時に都合よく、例えば、両方のシール間の冷媒のバイパス漏洩を防止することができる。
その際、本発明は、最初に述べたドイツ国特許出願第10224175号公開公報に記載されている発明より、バックアップリング上で第2シールと第1シールとの化学結合により、少なくとも変化しないシール効率において有利にできる。
本発明の別の長所、特徴および詳細は、図面に基づく発明の次に記載される実施例から明らかである。
図1は、本発明の一実施例であるコンプレッサーの軸上に配置され、回転軸を密閉するシール構造の上半分を示す断面図である。図1において、シール構造の右側には、例えば、冷媒(作動液体)や潤滑材により満たされるコンプレッサー室が配置される。その際、汚染物は、シール構造の左側から冷媒(作動液体)および/または潤滑材の有る右室へ推し進められることを妨げることができる。
その際、シール構造は、大径中空円筒状部分12を含み、この円筒状部分の外側が図示しないコンプレッサーハウジングに対応して構成される開口に当接するために設けられる。この大径中空円筒状部分12の右軸方向端部には、内方へ向けてリング状または穴開き円板状部分14が接続し、この穴開き円板状部分14の内縁には、右側に延びる小径中空円筒状部分16が接続する。
その際、シール構造は、エラストマー材料から成る第1シール1と、ポリテトラフルオラエチレンから成る第2シール2と、剛性部分4とから構成されている。また、剛性部分4と第1シール1は、第1シール1の対応する箇所で加硫により、剛性部分4と相互に結合されている。また、シール構造の穴開き円板状部分14内には、さらに、第2シール2の実質的に半径方向へ延びる第1の表面範囲2aが周知な仕方で、化学的に固定される。例えば、加硫により第1シール1の対応する表面範囲1aと結合される。その際、第1シール1と第2シール2との間が固定結合されることにより、第2シール2の折返し部2bは、右側から左側への方向へのプロセス圧力を防止することができる。
シール構造の大径中空円筒状部分12内において、剛性部分4の中空円筒状範囲は、第1シール1の中空円筒状範囲により包囲されている。また、シール構造の穴開き円板状部分14内において、剛性部分4の穴開き円板状範囲が配置され、その左側および右側が第1シール1により包囲されている。シール構造の小径中空円筒状部分16内において、実質的に第1シール1により全面的に包囲される剛性部分4の小径中空円筒状部分が包囲され、その際、第1シール1は、軸と密閉当接するシールリップ7を備えて構成される。
その際、規定とおりのシール組込みでは、シール構造の小径中空円筒状部分16内において、第1シール1と結合されない第2シール2の折返し部2bが右側へ延び、その際、第2シール2の小径中空円筒状範囲の折返し部2bは、第1シール1のシールリップ7と衝突しないように寸法決めされる。
その際、剛性部分4の小径中空円筒状範囲で、穴開け円板状でもある範囲は、第2シール2を右室内にあるプロセス圧力から守り、軸でのシールリップ7の密閉当接に対して第1シール1を都合よく支援する。その際、第1シール1のシールリップ7は、第2シール2により良好な滑り特性の利用を受けて支持され、並びに発生する相対速度および操作圧力に基づくシールリップ7の過度な変形と早期磨耗を、固体摩擦とにより防止される。
図2は、本発明の他の実施の形態を示すシール構造の上半分を示す断面図である。本実施例において、第2シール2の折返し部(小径中空円筒状範囲)2bは、内周に螺旋状溝2dを備えて構成されている。
このように構成した場合、軸の回転に伴って螺旋状溝2d部分に存在する潤滑材膜に戻り作用を生じさせることができる。
本発明の一実施例であるコンプレッサーの軸上に配置され、回転軸を密閉するシール構造の上半分を示す断面図である。 本発明の他の実施の形態を示すシール構造の上半分を示す断面図である。
符号の説明
1 第1シール
1a 表面範囲
2 第2シール
2a 第1の表面範囲
2b 折返し部
2c 第2の表面範囲
4 剛性部分
7 シールリップ
12 大径中空円筒状部分
14 穴開き円板状部分
16 小径中空円筒状部分

Claims (14)

  1. 第1の材料から成る略円筒状の第1シールと、第2の材料から成り前記第1シールに部分的に内装される略円筒状の第2シールと、前記第1シールに内装される略円筒状の剛性部分とを備え、
    前記第2シールは、半径方向へ延びる第1の表面範囲を備えると共に前記第1シール、剛性部分の少なくとも1つと連結され、前記第2シールの第2の表面範囲は、コンプレッサーの作動液体と直接接触するように配設され、
    前記第1シールは、軸線方向側に向けて軸の密閉当接のために設けられたシールリップで構成され、
    前記第2シールは、第2シールの半径方向内方範囲が所定のシール構造では実質的に前記の側に対して軸方向へ延びシールリップと衝突しないで延びることを特徴とする軸の密閉のためのコンプレッサーのシール構造。
  2. 前記第2シールは、第1シールと化学的に結合されたことを特徴とする請求項1に記載のシール構造。
  3. 前記第2の材料は、ポリテトラフルオラエチレン(PTFE)である請求項1または請求項2のいずれか1項に記載のシール構造。
  4. 前記第1の材料は、エラストマー材料である請求項1〜3のいずれか1項に記載のシール構造。
  5. 前記第1シールは、剛性部分に加硫接合されたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のシール構造。
  6. 前記剛性部分は、金属から構成されたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のシール構造。
  7. 大径中空円筒状部分(12)と、前記大径中空円筒状部分の軸方向端部に接続され、半径方向の内方に延設された穴開き円板状部分(14)と、
    前記穴開き円板状部分の内縁に接続して延設された小径中空円筒状部分(16)とを含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のシール構造。
  8. 前記大径中空円筒状部分は、前記剛性部分の中空円筒状範囲と、その外側に配置された第1シールの中空円筒状範囲を備え、それぞれ接合されたことを特徴とする請求項7に記載のシール構造。
  9. 前記剛性部分は、前記穴開き円板状部分において完全に第1シールに包囲される穴開き円板状範囲を含むことを特徴とする請求項7または請求項8に記載のシール構造。
  10. 前記第2シールは、前記穴開き円板状部分で前記第1シールと結合されることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載のシール構造。
  11. 前記剛性部分は、前記小径中空円筒状範囲において、完全に第1シールにより包囲される中空円筒状範囲またはリング状範囲を有することを特徴とする請求項7〜10のいずれか1項に記載のシール構造。
  12. 前記第1シールは、前記小径中空円筒状部分の範囲において、シールリップが形成されたことを特徴とする請求項7〜11のいずれか1項に記載のシール構造。
  13. 前記第2シールは、前記小径中空円筒状部分の範囲で前記第1シールと固定結合されず、軸線方向に中空円筒状に延設配置されたことを特徴とする請求項7〜12のいずれか1項に記載のシール構造。
  14. 前記第2シールは、小径中空円筒状範囲である折返し部の内壁に螺旋状の溝を備えたことを特徴とする請求項13に記載のシール構造。
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