JP2007292306A - 流体機械用軸封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性及び信頼性が確保され、その上、消費動力及び材料原価の削減が図られる高圧流体機械に好適な軸封装置を提供する。
【解決手段】流体機械において高圧域と低圧域との間を仕切る軸封装置８０は、回転軸６０及びケーシング１２のうち一方の被摺接側部材のシート面に摺接するシール部８８を有する弾性部材８６と、弾性部材８６を支持するケース８２とを備える。弾性部材８６は、高圧域側に位置付けられるシール部８８の高圧側境界に連なる第１弾性部と、低圧域側に位置付けられるシール部８８の低圧側境界に連なる第２弾性部とを有し、ケース８２は、シール部８８から離間した第１弾性部及び第２弾性部の部位を拘束する。
【選択図】図２

Description

本発明は流体機械用軸封装置に関する。

この種の流体機械用軸封装置は、回転軸の一部を囲むように設けられ、ケーシングの内部（高圧域）から外部（低圧域）への作動流体の漏出を防止する。
より詳しくは、軸封装置は弾性部材からなるリップを備え、リップは高圧域の内方に向けて延びている。リップの先端は自由端であり、リップの先端部が回転軸に摺接することにより、回転軸の外側がシールされる。

このようなリップを備えた軸封装置では、リップが高圧を受けると回転軸とリップとの間の接触圧力が増大して異常摩耗し、シール性が低下してしまう。かかる接触圧力増大を抑制するため、特許文献１及び２のリップシールは、高圧域の圧力に基づきリップに拡径方向の分力を作用させる手段を有する。
特開2003-97723号公報 特開2004-156702号公報

リップシールのシール性が低下する原因としては、接触圧力の増大のみならず、接触面積の増大もあげられる。すなわち、従来技術のリップシールでは、リップの先端は自由端になっており、高圧域の圧力がリップに加わると、リップは押し潰されるように大きく変形する。このような変形は、接触面積の増大も招き、摺動による発熱量が増大する一方、摺動部に潤滑油が供給されづらくなる。このため、回転軸との摺動によりリップが高温になって劣化し、リップのシール性が損なわれる。

ここで、特許文献１及び２のリップシールでは、高圧域の圧力に基づいて拡径方向の分力がリップに作用することで、圧力によるリップの変形がある程度までは抑制されると考えられる。しかしながら、縦断面でみてリップが片持梁状に支持されている特許文献１及び２のリップシールでは、リップの変形が、特に自由端側で十分に抑制されない。この結果として、やはり、摺動部の接触面積の増大により発熱量が増大するとともに、摺動部の潤滑油が不足してしまい、リップが高温になって劣化し、そのシール性が損なわれる。

また、特許文献１及び２のリップシールでは、回転軸に対して２つのリップが摺接しているけれども、高圧域側のリップのシール性が高い場合には、低圧域側のリップと回転軸との間の摺動部には潤滑油が供給されづらくなる。この結果として、低圧域側のリップが高温になるが、それのみならず、低圧域側のリップの熱が伝搬して高圧域側のリップも高温になり、２つのリップがともに劣化してしまう。

或いは、特許文献１及び２のリップシールにおいて、高圧域側のリップのシール性が低い場合には、リップ間の空間が高圧になり、低圧域側のリップが押し潰されるように大きく変形し、高温になってしまう。この結果として、やはり低圧域側のリップの熱が伝搬して高圧域側のリップも高温になり、２つのリップがともに劣化してしまう。
上述したように、縦断面でみて片持梁状のリップを適用した軸封装置は、高圧域と低圧域との間を仕切る場合、リップが早期に劣化してしまうので、耐久性及び信頼性に欠ける。また、この軸封装置を適用した流体機械では、リップと回転軸との間の摺動部の接触面積が大きくなるため、消費動力が増大してしまう。一方、材料の選択のみによってリップの耐久性及び信頼性を確保しようとした場合、リップの材料原価が高くなってしまう。

本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、耐久性及び信頼性が確保され、その上、消費動力及び材料原価の削減が図られる流体機械の軸封装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明によれば、回転軸及びケーシングのうち一方の被摺接側部材のシート面に摺接するシール部を有する弾性部材と、前記弾性部材を支持する支持手段とを備え、高圧域と低圧域との間を仕切る流体機械用軸封装置であって、前記弾性部材は、前記高圧域側に位置付けられる前記シール部の高圧側境界に連なる第１弾性部と、前記低圧域側に位置付けられる前記シール部の低圧側境界に連なる第２弾性部とを有し、前記支持手段は、前記シール部から離間した第１弾性部及び第２弾性部の部位を拘束することを特徴とする流体機械用軸封装置が提供される（請求項１）。

好適な態様として、前記弾性部材は、前記第１弾性部に形成され、前記シート面に摺接する前記シール部のシート面に連なり且つ前記高圧域に面した曲面からなる周面を有し、前記周面は、前記高圧域の圧力により前記被摺接側部材から離れる方向へ変位する（請求項２）。
好適な態様として、前記被摺接側部材は、前記周面と対向する対向面を有し、前記シール面と直交する方向でみた前記周面と前記対向面との間の隙間の大きさは、前記シール面から離れるに連れて連続的に拡大している（請求項３）。

好適な態様として、前記高圧域と前記低圧域との間に設けられ、前記シール部、第１弾性部及び第２弾性部の背面によって少なくとも一部が区画されたドーナツ状の空間を更に備える（請求項４）。
好適な態様として、前記弾性部材は、前記ドーナツ状空間を内部に有するチューブ状をなす（請求項５）。

好適な態様として、前記空間は、前記高圧域及び低圧域の双方と気密に仕切られ且つ気体で満たされている（請求項６）。
好適な態様として、前記空間は、前記高圧域及び低圧域の双方と気密に仕切られ且つ気液混合状態の物質で満たされている（請求項７）。
好適な態様として、前記空間は、前記高圧域及び低圧域の双方と気密に仕切られ且つ非圧縮性流体で満たされている（請求項８）。

好適な態様として、前記空間は、前記非圧縮性流体としての潤滑油で満たされ、前記シール部は前記潤滑油の浸透性を有する（請求項９）。
好適な態様として、前記潤滑油は、前記高圧域内の流体とは非相溶性である（請求項１０）。
好適な態様として、前記弾性部材はエラストマーからなる（請求項１１）。

好適な態様として、前記弾性部材はフッ素樹脂からなる（請求項１２）。
好適な態様として、前記シール部の背面に当接し、前記シール部を前記シート面に向けて付勢する付勢部材を更に備えており、前記付勢方向での前記付勢部材の弾性係数は、前記弾性部材の弾性係数以上であり、前記付勢部材の材料の弾性係数は、前記弾性部材の材料の弾性係数よりも大である（請求項１３）。

好適な態様として、前記シール部の背面に当接し、前記シール部を前記シート面に向けて付勢する付勢部材を更に備え、前記付勢方向での前記付勢部材の弾性係数は、前記弾性部材の弾性係数以上であり、前記付勢部材の材料の弾性係数は、前記弾性部材の材料の弾性係数よりも小である（請求項１４）。
好適な態様として、前記付勢部材は、多孔質体からなる（請求項１５）。

好適な態様として、前記付勢部材は、シリコンゴムからなる（請求項１６）。
好適な態様として、前記弾性部材に一体的に形成された金属層を更に備える（請求項１７）。
好適な態様として、前記シート面に摺接する前記シール部のシール面に、前記高圧域及び低圧域のうち高圧域のみに連通するスパイラル状の油溝を更に有する（請求項１８）。

好適な態様として、前記シート面及び当該シート面と摺接する前記シール部のシール面のうち少なくとも一方に耐摩耗層又は潤滑層が形成されている（請求項１９）。

本発明の請求項１の流体機械用軸封装置では、シール部の境界に第１弾性部及び第２弾性部が連なり、支持手段が、シール部から離間した第１弾性部及び第２弾性部の部位を拘束している。これら第１弾性部及び第２弾性部は、高圧域の圧力が高くても、シール部の変形を規制し、シート面とシール部との間での接触面積の増大を抑制する。このため、摺動による発熱量の増大が抑制されるのはもとより、シート面とシール部との間に潤滑油が円滑に供給され、シール部が高温になって劣化するのが防止される。この結果として、この軸封装置は、耐久性及び信頼性が高く、また、高価な材料を弾性部材に使用する必要もないので安価である。その上、この軸封装置を適用した流体機械では、消費動力が削減される。

請求項２の流体機械用軸封装置では、第１弾性部が、周面が受けた高圧域の圧力に基づいて被摺接側部材から離れるように変形する一方、シート面に対してシール部を押し付ける分力を発生させる。すなわち、第１弾性部には、被摺接側部材から離れる離間方向の力が作用し、シール部には、離間方向とは反対向きの押圧方向の力が作用する。このように、離間方向の力と押圧方向の力とが、シール部の高圧側境界を挟んで隣り合って弾性部材に作用することで、シート面とシール部との間の接触面積の増大がより一層抑制される。

請求項３の流体機械用軸封装置では、第１弾性部の周面と被摺接側部材の対向面との間の隙間が、シール部から離れるに連れて拡大している。この隙間内には高圧域の潤滑油が流入し易い上に、流入した潤滑油が保持され易く、この隙間を通じて、シート面とシール部との間に潤滑油がより一層円滑に供給される。
請求項４の流体機械用軸封装置では、シール部、第１弾性部及び第２弾性部がドーナツ状の空間の少なくとも一部を区画するように連なっている。このため、第１弾性部は、周面が受けた高圧域の圧力に基づいて、シート面に対してシール部を押し付ける分力を確実に発生する。この結果として、この軸封装置では、シート面とシール部との間の接触面積の増大が確実に抑制される。

請求項５の流体機械用軸封装置は、弾性部材がチューブ状をなすため、支持手段による第１弾性部及び第２弾性部の拘束が容易であり、簡単に組み立てられる。
請求項６の流体機械用軸封装置は、空間を空気で満たす場合、簡単に組み立てられる。
請求項７の流体機械用軸封装置では、空間を気液混合状態の物質で満たすことによって、シート面とシール部との間の接触圧力が適当な値に調整される。この結果として、この軸封装置では、接触面積の増大が抑制されながら、適当な接触圧力は確保され、シール性が確保される。

請求項８の流体機械用軸封装置では、第１弾性部が変形して空間の容積が縮小されると、容積の縮小に対応して非圧縮性流体の圧力が高まり、シート面に対してシール部を押し付ける力が増大する。この結果として、この軸封装置では、接触面積の増大が抑制されながら、適当な接触圧力は確保され、シール性が確保される。
請求項９の流体機械用軸封装置では、潤滑油がシール部に浸透し、シール部とシート面との間に滲み出す。この結果として、この軸封装置では、シール部とシート面との間に確実に潤滑油が供給される。

請求項１０の流体機械用軸封装置では、潤滑油が高圧域内の流体とは非相溶性であるため、流体が潤滑油に溶け込んで弾性部材を透過し、低圧域に漏れるのが防止される。
請求項１１の流体機械用軸封装置では、弾性部材がエラストマーからなるため、シール部とシート面とが隙間なく摺接し、良好なシール性が確保される。
請求項１２の流体機械用軸封装置では、弾性部材がフッ素樹脂からなるため、シール部とシート面との間に供給される潤滑油が少なくても潤滑性が確保され、或いは、シール部の温度がエラストマーの耐熱温度よりも高温になっても、シール性が確保される。

請求項１３及び１４の流体機械用軸封装置では、付勢部材によってシール部がシート面に押し付けられることによって、良好なシール性が確保される。そして、付勢部材の材料の弾性係数が弾性部材の材料の弾性係数よりも大きい場合、すなわち、付勢部材として金属製のばね等を使用する場合、温度や圧力の影響が少なく良好なシール性が確保される。
一方、付勢部材の材料の弾性係数が弾性部材の材料の弾性係数よりも小さい場合、回転軸の偏心や振れ回りへの追従が良好になる。

請求項１５の流体機械用軸封装置は、付勢部材が多孔質体からなり、安価である。
請求項１６の流体機械用軸封装置は、付勢部材がシリコンゴムからなり、耐熱性に優れる。
請求項１７の流体機械用軸封装置では、弾性部材が流体の透過性を有するエラストマーであっても、金属層によって流体の透過が遮られ、低圧域への流体の漏れが防止される。

請求項１８の流体機械用軸封装置では、シール面の途中まで延びる油溝を通じて、シート面とシール部との間に潤滑油がより一層円滑に供給される。また、油溝を通じて、潤滑油が高圧域側に戻される。なお、シール性は、油溝が形成されていないシール面の領域によって確保される。
請求項１９の流体機械用軸封装置では、耐摩耗層又は固体潤滑材からなる潤滑層が形成されることによって摺動特性が向上し、優れたシール性が長期に渡り確保される。

図１は、第１実施形態の軸封装置を適用した流体機械として、可変容量型の斜板式圧縮機を示す。
圧縮機は、ハウジング１０の一部を構成するケーシング（フロントハウジング）１２を備える。ケーシング１２は大径筒部１４を含み、大径筒部１４の端壁１６に小径筒部１８が一体に連なっている。端壁１６とは反対側の大径筒部１４の開口端には、シリンダブロック２０が固定され、シリンダブロック２０の一端面と大径筒部１４の端壁１６との間にはクランク室２２が区画されている。

シリンダブロック２０に対しては、ケーシング１２とは反対側から、シリンダヘッド２４が固定され、シリンダヘッド２４とシリンダブロック２０との間には、バルブプレート２６が挟まれている。
シリンダヘッド２４の外周壁には、吸入ポート及び吐出ポート（図示せず）が形成され、シリンダヘッド２４の内部には、これら吸入及び吐出ポートがそれぞれ開口する吸入室２８及び吐出室３０が区画されている。また、シリンダヘッド２４の内部には、図示しないけれども、外部制御の電磁弁が収容されている。

吸入室２８は、吸入リード弁（図示せず）を介してシリンダブロック２０の各シリンダボア３２に連通する一方、低圧側連通路（図示せず）を通じクランク室２２に常時連通している。
吐出室３０は、吐出リード弁（図示せず）を介して各シリンダボア３２に連通する一方、高圧側連通路（図示せず）を通じてクランク室２２に連通している。前述の電磁弁は、高圧側連通路に介挿され、外部の制御装置（図示せず）からの制御信号に基づき高圧側連通路を開閉する。

シリンダブロック２０の各シリンダボア３２内には、クランク室２２側からピストン３４が往復動自在に挿入され、ピストン３４のテール部は、クランク室２２内に突出している。
ピストン３４のテール部には、ピストン３４を往復運動させるための動力が伝達される。そのために、圧縮機は、外部から動力を断続的に受け取るプーリ４０を有し、プーリ４０のハブ部は、回転軸６０の外端にスプライン結合されている。

回転軸６０は、小径筒部１８と端壁１６とを貫通するシャフト孔６２を通じてケーシング１２の内外に渡り、回転軸６０の内端は、シリンダブロック２０の中央の軸受け孔内に位置している。回転軸６０の内端は、軸受け孔内のスラストベアリング６４及びラジアルベアリング６６によって回転自在に支持されている。
回転軸６０の中央部にはロータ６８が固定され、ロータ６８は、回転軸６０に嵌合したボス部を有し、ボス部とシャフト孔６２の内周面との間にはラジアルベアリング７０が配置されている。また、ロータ６８は、ボス部と一体の環状の円盤部を有し、円盤部はスラストベアリング７２を介して端壁１６と対向している。従って、回転軸６０の中央部は、ロータ６８を介して、ラジアルベアリング７０及びスラストベアリング７２によって回転自在に支持されている。

ロータ６８とシリンダブロック２０との間を延びる回転軸６０の部分は、斜板ボス７４を貫通し、斜板ボス７４はヒンジ７６を介してロータ６８の円盤部に連結されている。斜板ボス７４には環状の斜板７８が嵌合し、斜板７８は、回転軸６０に対して傾動可能であるとともに、回転軸６０と一体に回転可能である。
動力が伝達される各ピストン３４のテール部には、回転軸６０に向けて開口した凹所が形成され、この凹所には、１組の半球状のシュー７９が配置されている。シュー７９は、凹所内にて斜板７８の外周部に摺接し、シュー７９を介して斜板７８とピストン３４とが連結される。

この圧縮機では、回転軸６０の回転運動がロータ６８や斜板７８等を介してピストン３４の往復運動に変換されるけれども、クランク室２２の圧力（背圧）に応じてピストン３４のストローク長、即ち吐出容量が変化する。背圧は外部の制御装置によって制御され、制御装置は、電磁弁を開いて吐出室３０の作動流体をクランク室２２に導入することで、背圧を高めて容量を減少させる一方、電磁弁を閉じてクランク室２２内の作動流体を吸入室２８に流出させることで、背圧を低下させて容量を増大させる。

このように、クランク室２２内には、シリンダボア３２とピストン３４との隙間から漏出した作動流体はもとより、高圧側連通路を通じても作動流体が導入される。クランク室２２内の作動流体がケーシング１２の外部に漏れるのを防止するため、シャフト孔６２内には、ラジアルベアリング７０よりもプーリ４０側に軸封装置８０が配置され、軸封装置８０はクランク室２２と外部との間を気密に区画している。なお、端壁１６には、斜めに潤滑油の供給路８３が形成され、供給路８３の一端は、軸封装置８０とラジアルベアリング７０との間にてシャフト孔６２孔内に開口し、供給路８３の他端は、スラストベアリング７２近傍にてクランク室２２に開口している。

図２に示したように、軸封装置８０は、シャフト孔６２の内周面に設けられた段差面とスナップリング８１との間に挟まれている。軸封装置８０は、金属からなる円筒状のケース８２を有し、ケース８２の両端は、径方向内側にかしめ加工され、内向きフランジ８２ａ,８２ｂを成している。また、このケース８２では、プーリ４０（外部）側の外端部が若干拡径され、ケース８２の外端部の外径は、軸封装置８０を囲むシャフト孔６２の部分の内径Ｄよりも僅かに小さい。

ケース８２の外面は、この外端部を除き、弾性材料からなる円筒状のアウタパッキン８４によって覆われ、アウタパッキン８４はケース８２に密着している。アウタパッキン８４の外径は、シャフト孔６２の内径Ｄと略同じであるが、アウタパッキン８４の外周面には、ロータ６８側、つまりクランク室２２側に複数の環状の突条８４ａが形成されている。アウタパッキン８４が自由状態にあるときの突条８４ａの外径は、シャフト孔６２の内径Ｄよりも大であり、突条８４ａは、圧縮された状態でシャフト孔６２の内周面に密着している。このため、アウタパッキン８４の外周面とシャフト孔６２の内周面との間の気密性は、突条８４ａによって確保され、且つ、ケース８２は、ケーシング１２に対して相対回転不能である。

ケース８２の内側にはボビン状の弾性部材８６が嵌合され、その縦断面でみて、弾性部材８６はＵ字状をなす。より詳しくは、弾性部材８６は、径方向でみて最も内側に、回転軸６０の外周面（シート面）に摺接する円筒状のシール部８８を有する。シール部８８の内周面（シール面）８８ａには、スパイラル状に延びる油溝８９が形成され、油溝８９は、クランク室２２側のシール部８８の端縁（高圧側境界）から、外部側のシール部８８の端縁（低圧側境界）の手前まで延びている。つまり、油溝８９はクランク室２２のみに連通している。なお、説明の都合上、図２中、回転軸６０を一点鎖線で示した。

シール部８８の低圧側境界には、直角に低圧側鍔部９０が連なり、一方、シール部８８の高圧側境界には湾曲部９２が連なる。湾曲部９２は、回転軸６０に沿ってシール部８８から離れるに連れて徐々に拡開したラッパ状をなし、軸線方向でみてシール部８８とは反対側に、シール部８８の外径よりも大きな外径の大径端縁を有する。湾曲部９２の大径端縁の外径は、低圧側鍔部９０の外径よりも小さく、この大径端縁には、高圧側鍔部９４が連なっている。高圧側鍔部９４は、低圧側鍔部９０と平行であり、低圧側鍔部９０と同様に外向きフランジ状をなす。高圧側鍔部９４の外径は低圧側鍔部９０の外径と略等しく、低圧側鍔部９０及び高圧側鍔部９４の外周縁は、ケース８２の内周面に当接している。

従って、弾性部材８６の内周面は、シール部８８のシール面８８ａと、シール面８８ａの一方の端縁に連なる湾曲部９２のラッパ状の周面（曲面）９２ａとによって形成され、弾性部材８６の端面は、低圧側鍔部９０及び高圧側鍔部９４の外面によって形成されている。
また、ケース８２には、内側から金属製の円筒状のスペーサ９６が嵌合し、スペーサ９６は、低圧側鍔部９０の外周部と高圧側鍔部９４との間に位置している。スペーサ９６の内径は、シール部８８の外径よりも十分に大きく、スペーサ９６とシール部８８の外周面（背面）との間には、ドーナツ状の空間９７が区画されている。この空間９７は、シール部８８を介して回転軸６０の外周面に沿っている。

一方、低圧側鍔部９０の外面、つまり弾性部材８６の外部側の端面には、中央に孔を有した金属製の円盤状のサポートディスク９８が当てがわれ、サポートディスク９８の外周縁にはリム１００が一体に形成されている。リム１００は、サポートディスク９８の外周縁から低圧側鍔部９０とは反対側に突出し、リム１００の外周面はケース８２の内周面に嵌合している。なお、サポートディスク９８の中央の孔の内径は、シール部８８の内径よりも若干大である。

ここで、ケース８２の両端部の内向きフランジ８２ａ,８２ｂは、高圧側鍔部９４、スペーサ９６、低圧側鍔部９０、サポートディスク９８及びリム１００を軸線方向に挟み込み、弾性部材８６の外周部、すなわち、低圧側鍔部９０の外周部及び高圧側鍔部９４は、ケース８２によって拘束されている。そして、高圧側鍔部９４がスペーサ９６及び内向きフランジ８２ｂに密着し、低圧側鍔部９０がスペーサ９６及びサポートディスク９８に密着しており、空間９７は、シール部８８、低圧側鍔部９０、湾曲部９２及びスペーサ９６によって気密に区画されている。

また、弾性部材８６が自由状態にあるとき、弾性部材８６すなわちシール部８８の内径は、弾性部材８６によって囲まれる回転軸６０の部位の外径ｄよりも小であり、シール部８８は、適当な締付力（緊迫力）をもって回転軸６０に摺接する。
上述した軸封装置８０では、シール部８８の一方の端縁に低圧側鍔部９０が連なり、他方の端縁に湾曲部９２及び高圧側鍔部９４が連なり、ケース８２が、シール部８８から離間した低圧側鍔部９０の外周部及び高圧側鍔部９４を拘束している。これら低圧側鍔部９０、湾曲部９２及び高圧側鍔部９４は、シール部８８の両端縁を支持することによって、クランク室２２（高圧域）の圧力が高くても、シール部８８の変形を規制し、回転軸６０とシール部８８との間での接触面積の増大を抑制する。このため、摺動による発熱量の増大が抑制されるのはもとより、回転軸６０のシート面とシール部８８のシール面８８ａとの間に潤滑油が円滑に供給され、シール部８８が高温になって劣化するのが防止される。この結果として、この軸封装置８０は、耐久性及び信頼性が高く、また、弾性部材８６に高価な材料を使用する必要もないので安価である。その上、この軸封装置８０を適用した圧縮機では、摩擦力が小さくなり、消費動力が削減される。

また、軸封装置８０では、図３に示したように、湾曲部９２の周面９２ａにクランク室２２の圧力Ｐが作用するけれども、周面９２ａが受けた圧力Ｐに基づいて、湾曲部９２は、回転軸６０から離れるように変形する一方、回転軸６０に対してシール部８８を押し付ける分力Ｆを発生させる。すなわち、湾曲部９２及び高圧側鍔部９４には、回転軸６０から離れる離間方向の力が作用し、シール部８８には、離間方向とは反対向きの締付け方向の力が作用する。このように、離間方向の力と締付け方向の力とが、シール部８８のクランク室２２側の端縁を挟んで隣り合って弾性部材８６に作用することで、高圧域の圧力Ｐによって回転軸６０からシール部８８が離れることはなく、シール部８８と回転軸６０との間のシール性が保たれる。

なお、軸封装置８０では、シール部８８、低圧側鍔部９０及び湾曲部９２がドーナツ状の空間９７の少なくとも一部を区画するように連なっている。このため、湾曲部９２は、周面９２ａが受けた高圧域の圧力Ｐに基づいて、回転軸６０に対してシール部８８を押し付ける分力Ｆを確実に発生する。この結果として、この軸封装置８０では、回転軸６０とシール部８８との間のシール性が確保される。

更に、軸封装置８０では、シール面８８ａと直交する方向（径方向）でみた湾曲部９２の周面９２ａと周面９２と対向する回転軸６０の部分との間の隙間の大きさが、回転軸６０に沿ってシール部８８から離れるに連れて拡大している。この隙間内にはクランク室２２内の潤滑油が流入し易い上に、流入した潤滑油が保持され易く、この隙間を通じて、回転軸６０とシール部８８との間に潤滑油がより一層円滑に供給される。

本発明は上述した第１実施形態に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、第１実施形態では、シール部８８のシール面８８ａに油溝８９が形成されていたけれども、シール面８８ａに油溝８９を形成しなくてもよい。ただし、油溝８９を形成すれば、回転軸６０とシール部８８との間に潤滑油がより一層円滑に供給される。
また、図４に示したように、シール面８８ａ又はシール面８８ａが摺接する回転軸６０のシート面に表面処理を施し、固体潤滑材からなる潤滑層１０１や耐摩耗層等を形成してもよい。

図５は、第２実施形態の軸封装置１０２を示しており、軸封装置１０２は、ドーナツ状の空間９７内に配置されたリング１０４を有する。リング１０４は弾性材料からなり、リング１０４の縦断面形状は円形をなす。リング１０４の外周縁はスペーサ９６の内周面に当接する一方、リング１０４の内周面はシール部８８の外周面に当接している。リング１０４は、弾性部材８６よりも小さな弾性係数を有し、また、自由状態にあるときのリング１０４の内径は、回転軸６０に摺接状態にあるときのシール部８８の外径よりも小さい。リング１０４は、回転軸６０を締付けるような付勢力をシール部８８に与え、これにより、回転軸６０とシール部８８との間のシール性が向上する。

なお、リング１０４の材質は、特には限定されないが、スポンジ状の多孔質高分子材料又はシリコンゴムを用いるのが好ましい。多孔質高分子材料は安価であり、シリコンゴムは耐熱性に優れるからである。
図６は、第３実施形態の軸封装置１０６を示している。軸封装置１０６は、ドーナツ状の空間９７内に配置された複数の圧縮コイルばね１０８を有し、圧縮コイルばね１０８は、周方向に等間隔をもって放射状に配置されている。圧縮コイルばね１０８は、シール部８８の外周面とスペーサ９６の内周面との間に挟まれて圧縮状態にある。

ここで、圧縮コイルばね１０８の軸線方向、即ち、回転軸６０の径方向でみて、圧縮コイルばね１０８の弾性係数は、弾性部材８６の弾性係数に等しいか若しくはそれ以上であり、圧縮コイルばね１０８は、回転軸６０を締付けるような付勢力をシール部８８に与え、これにより、回転軸６０とシール部８８との間のシール性が向上する。
また、圧縮コイルばね１０８は金属製であり、圧縮コイルばね１０８の材料の弾性係数は、弾性部材８６の弾性係数よりも大である。このように弾性部材８６を付勢するために金属製のばね等を使用する場合、温度や圧力の影響を受け難く、良好なシール性が確保される。

一方、弾性部材８６を付勢する部材の材料の弾性係数が弾性部材８６の材料の弾性係数よりも小さい場合、回転軸６０の偏心や振れ回りへの追従が良好になる。
図７は、第４実施形態の軸封装置１１０を示しており、軸封装置１１０は、金属環１１２を有していてもよい。図７に加えて図８（ａ）,（ｂ）もあわせて参照すると、金属環１１２は、円筒状のリング部１１２ａと、リング部１１２ａの一端に連なる拡開部１１２ｂとからなる。金属環１１２は、シール部８８、湾曲部９２及び高圧側鍔部９４の一部の背面に沿うように弾性部材８６に密着し、拡開部１１２ｂの外周縁は、スペーサ９６と内向きフランジ８２ｂとの間に挟まれている。

この軸封装置１１０では、金属環１１２が、弾性部材８６よりも大きな弾性係数を有することによって、回転軸６０からのシール部８８の離間を確実に防止するのは勿論、回転軸６０に対してシール部８８を適当な接触圧力にて押し付ける。この結果、この軸封装置１１０ではシール性が向上する。
また、この軸封装置１１０によれば、たとえ弾性部材８６がクランク室２２内の作動流体の透過性を有していても、金属環１１２によって作動流体の透過が阻止され、作動流体が外部に漏れるのが防止される。金属環１１２によって接触圧力を増大する必要がなく、作動流体の漏れのみを防止するには、金属環１１２よりも厚さが薄い金属層を弾性部材８６に形成してもよい。

図９は、第５実施形態の軸封装置１１４を示しており、軸封装置１１４は、空間９７が気液混合状態の物質１１６で満たされていてもよい。すなわち、第１〜４実施形態では、圧縮機の外部又はクランク室２２と空間９７との間がそれぞれ気密に区画され、空間内９７が空気で満たされていたけれども、空間９７内を、気液混合状態の物質で満たしてもよい。この場合、湾曲部９２の変形に伴い、空間９７内の気液混合状態の物質１１６が圧縮され、圧縮された気液混合状態の物質１１６は、回転軸６０に対してシール部８８を押し付ける押圧力を発生する。分力Ｆに、この押圧力も合わさることで、回転軸６０とシール部８８との間の接触圧力が適当な値に調整される。この結果として、この軸封装置１１４では、接触面積の増大が抑制されながら、適当な接触圧力は確保され、シール性が確保される。

なお、気液混合状態の物質１１６としては、冷凍回路の冷媒として用いられるフロンやＣＯ_２等を用いることができる。
また、空間９７は、非圧縮性流体で満たされていてもよい。この場合、湾曲部９２が変形して空間９７の容積が縮小されると、容積の縮小に対応して非圧縮性流体の圧力が高まり、回転軸６０に対してシール部８８を押し付ける力が更に発生する。この力と分力Ｆとが合わさる結果として、回転軸６０とシール部８８との間での接触面積の増大が抑制されながら、適当な接触圧力は確保され、シール性が確保される。

図１０は、第６実施形態の軸封装置１１８を示しており、軸封装置１１８は、空間９７が潤滑油１２０で満たされ、且つ、弾性部材８６が、潤滑油１２０の透過性を有する例えばポリウレタン等のエラストマーからなる。この軸封装置１１８では、空間９７内の潤滑油がシール部８８を透過してシール面８８ａから滲み出し、シール部８８と回転軸６０との間で良好な潤滑性が確保される。

ここで、空間９７に充填される潤滑油１２０は、クランク室２２内の作動流体とは非相溶性であるのが好ましい。潤滑油１２０に作動流体が溶け込み、作動流体が外部に漏れるのを防止するためである。
なお、潤滑油も非圧縮性流体であるため、空間９７の容積が縮小されると、容積の縮小に対応して潤滑油の圧力が高まり、回転軸６０に対してシール部８８を押し付ける力が更に発生する。この力と分力Ｆとが合わさる結果として、回転軸６０とシール部８８との間での接触面積の増大が抑制されながら、適当な接触圧力は確保され、シール性が確保される。

また、空間９７に潤滑油を充填しない場合には、弾性部材８６の材料は、特には限定されないが、エラストマー若しくはフッ素樹脂であるのが好ましい。弾性部材８６がエラストマーからなる場合、シール部８８と回転軸６０との間の隙間が殆どなくなり、良好なシール性が確保されるからである。また、弾性部材８６がフッ素樹脂からなる場合、エラストマーを用いた場合に比べて、摺動特性及び耐熱性が向上するからである。

図１１は、第７実施形態の軸封装置１２２を示しており、軸封装置１２２は、空間９７と、軸封装置１２２よりも外部側のシャフト孔６２内の領域とを連通する連通路１２４を有していてもよい。例えば、連通路１２４は、弾性部材８６の低圧側鍔部９０及びサポートディスク９８を貫通して形成された貫通孔である。
図１２は、第８実施形態の軸封装置１２６を示しており、軸封装置１２６は、ドーナツ状の空間９７と、軸封装置１２６よりもクランク室２２側のシャフト孔６２内の領域とを連通する連通路１２８を有していてもよい。例えば、連通路１２８は、弾性部材８６の湾曲部９２を貫通して形成された貫通孔であり、この場合、連通路１２８として、複数の貫通孔が周方向に等間隔で形成される。

なお、この軸封装置１２６の場合、空間９７内がクランク室２２と同じ圧力まで上昇し、空間９７の圧力が、シール部８８を回転軸６０に押し付ける方向で作用する。しかしながら、シール部８８は、低圧側鍔部９０と、湾曲部９２及び高圧側鍔部９２とによって軸線方向両側にて支持されているので、シール部８８が押し潰されるように変形するのが抑制され、シール部８８と回転軸６０との間での接触面積の増大が抑制される。

図１３（ａ）,（ｂ）は、第９実施形態の軸封装置に適用される弾性部材１３０を示している、弾性部材１３０は、ドーナツ状の空間１３２を内包したチューブ状をなす。弾性部材１３０も、径方向でみて最も内側にシール部１３４を有し、シール部１３４に湾曲部１３６が連なっている。このように、弾性部材の縦断面形状は、第１実施形態のＵ字状に限定されず、Ｏ字状であってもよく、或いはＪ字状等であってもよい。

なお、弾性部材１３０を用いた場合、スペーサ９６は不要であり、サポートディスク９８と内向きフランジ８２ａとの間に弾性部材１３０の外周部が挟まれ、これによって弾性部材１３０の外周部はケース８２に拘束される。従って、この場合、第１実施形態の軸封装置８０に比べ、部品点数が少なくなるとともに組み立てが簡単になり、軸封装置が安価になる。

図１４は、第１０実施形態の軸封装置１４０を示しており、軸封装置１４０は、シャフト孔６２の内周面ではなく、回転軸６０に取付けられている。
より詳しくは、軸封装置１４０は、回転軸６０の外周面に設けられた段差面とスナップリング１４１との間に挟まれている。軸封装置１４０は、金属からなる円筒状のケース１４２を有し、ケース１４２の両端は、径方向外側にかしめ加工され、外向きフランジ１４２ａ,１４２ｂを成している。また、このケース１４２では、外部側の外端部が若干縮径され、ケース１４２の外端部の内径は、ケース１４２によって囲まれた回転軸６０の部分の外径ｄよりも僅かに大きい。

ケース１４２の内面は、この外端部を除き、弾性材料からなる円筒状のインナパッキン１４４によって覆われ、インナパッキン１４４はケース１４２に密着している。インナパッキン１４４の内径は、回転軸６０の外径ｄと略同じであるが、インナパッキン１４４の内周面には、ロータ６８側、つまりクランク室２２側に複数の環状の突条１４４ａが形成されている。インナパッキン１４４が自由状態にあるときの突条１４４ａの内径は、回転軸６０の外径ｄよりも小であり、突条１４４ａは、圧縮された状態で回転軸６０の外周面に密着している。このため、インナパッキン１４４の内周面と回転軸６０の外周面との間の気密性は、突条１４４ａによって確保され、且つ、ケース１４２は、回転軸６０に対して相対回転不能である。

ケース１４２の外側にはタイヤ状の弾性部材１４６が嵌合され、その縦断面でみて、弾性部材１４６は、弾性部材８６とは逆向きに径方向内側に開口したＵ字状をなす。弾性部材１４６は、径方向でみて最も外側に円筒状のシール部１４８を有し、シール部１４８はケーシング１２側に設けられた金属製の円筒状のシートリング１４５に摺接する。
より詳しくは、シートリング１４５は、シャフト孔６２の内周面に嵌合し、シャフト孔６２の内周面に設けられた段差面とスナップリング８１との間に挟まれている。このため、シートリング１４５はケーシング１２に対して相対回転不能であり、このシートリング１４５の内周面に対して弾性部材１４６のシール部１４８は摺接する。

シール部１４８の外周面（シール面）１４８ａには、スパイラル状に延びる油溝１４９が形成され、油溝１４９は、クランク室２２側のシール部１４８の端縁（高圧側境界）から、外部側のシール部１４８の端縁（低圧側境界）の手前まで延びている。
シール部１４８の低圧側境界には、直角に低圧側鍔部１５０が連なり、一方、シール部１４８の高圧側境界には湾曲部１５２が連なる。湾曲部１５２は、回転軸６０に沿ってシール部１４８から離れるに連れて徐々に縮径し、軸線方向でみてシール部１４８とは反対側に、シール部１４８の内径よりも小さな内径の小径端縁を有する。湾曲部１５２の小径端縁の内径は、低圧側鍔部１５０の内径よりも大きく、この小径端縁には、高圧側鍔部１５４が連なっている。高圧側鍔部１５４は、低圧側鍔部１５０と平行であり、低圧側鍔部１５０と同様に内向きフランジ状をなす。高圧側鍔部１５４の内径は低圧側鍔部１５０の内径と略等しく、低圧側鍔部１５０及び高圧側鍔部１５４の内周縁は、ケース１４２の外周面に当接している。

従って、弾性部材１４６の外周面は、シール部１４８のシール面１４８ａと、シール面１４８ａの一方の端縁に連なる湾曲部１５２の周面１５２ａとによって形成され、弾性部材１４６の端面は、低圧側鍔部１５０及び高圧側鍔部１５４の外面によって形成されている。
また、ケース１４２には、外側から金属製の円筒状のスペーサ１５６が嵌合し、スペーサ１５６は、低圧側鍔部１５０の外周部と高圧側鍔部１５４との間に位置している。スペーサ１５６の外径は、シール部１４８の内径よりも十分に小さく、スペーサ１５６とシール部１４８の外周面（背面）との間には、ドーナツ状の空間１５７が区画されている。

一方、低圧側鍔部１５０の外面、つまり弾性部材１４６の外部側の端面には、中央に孔を有した金属製の円盤状のサポートディスク１５８が当てがわれ、サポートディスク１５８の内周縁にはリム１６０が一体に形成されている。リム１６０は、サポートディスク１５８の内周縁から低圧側鍔部１５０とは反対側に突出し、リム１６０の内周面はケース１４２の外周面に嵌合している。なお、サポートディスク１５８の外径は、シール部１４８の外径よりも若干小である。

ここで、ケース１４２の両端部の外向きフランジ１４２ａ,１４２ｂは、高圧側鍔部１５４、スペーサ１５６、低圧側鍔部１５０、サポートディスク１５８及びリム１６０を軸線方向に挟み込み、弾性部材１４６の内周部、すなわち、低圧側鍔部１５０の内周部及び高圧側鍔部１５４は、ケース１４２によって拘束されている。そして、高圧側鍔部１５４がスペーサ１５６及び外向きフランジ１４２ｂに密着し、低圧側鍔部１５０がスペーサ１５６及びサポートディスク１５８に密着しており、空間１５７は、シール部１４８、低圧側鍔部１５０、湾曲部１５２及びスペーサ１５６によって気密に区画されている。

また、弾性部材１４６が自由状態にあるとき、弾性部材１４６すなわちシール部１４８の外径は、弾性部材１４６を囲むシートリング１４５の内径Ｄよりも大であり、シール部１４８は、適当な緊迫力をもってシートリング１４５に摺接する。
図１５は、第１１実施形態の軸封装置１７０を示しており、軸封装置１７０も、シャフト孔６２の内周面ではなく、回転軸６０に取付けられている。

より詳しくは、軸封装置１７０は、金属からなるケース１７２を有する。ケース１７２は、内周壁１７２ａと、外周壁１７２ｂと、これら内周壁１７２ａ及び外周壁１７２ｂの端縁を連結する端壁１７２ｃとを有し、一端側が開口したボビン状をなす。
ケース１７２の外面は、弾性材料からなる二重円筒状のアウタパッキン１７４によって覆われ、アウタパッキン１７４はケース１７２に密着している。アウタパッキン１７４の内径は、回転軸６０の外径ｄと略同じであるが、アウタパッキン１７４の内周面には、複数の環状の突条１７４ａが形成されている。アウタパッキン１７４が自由状態にあるときの突条１７４ａの内径は、回転軸６０の外径ｄよりも小であり、突条１７４ａは、圧縮された状態で回転軸６０の外周面に密着している。このため、アウタパッキン１７４の内周面と回転軸６０の外周面との間の気密性は、突条１７４ａによって確保され、且つ、ケース１７２は、回転軸６０に対して相対回転不能である。

ケース１７２の内周壁１７２ａと外周壁１７２ｂとの間には、ケース１７２の端壁１７２ｃ側が開口したボビン状の弾性部材１７６が嵌合され、その縦断面でみて、弾性部材１７６は、クランク室２２側に開口したＵ字状をなす。弾性部材１７６は、軸線方向でみて最も外部側に円環板状のシール部１７８を有し、シール部１７８はケーシング１２側に設けられた金属製の円環板状のシートリング１７５に摺接する。

より詳しくは、シートリング１７５は、シャフト孔６２の内周面に嵌合し、シャフト孔６２の内周面に設けられた段差面とスナップリング８１との間に挟まれている。このため、シートリング１７５はケーシング１２に対して相対回転不能であり、このシートリング１７５の端面に対して弾性部材１７６のシール部１７８は摺接する。
シール部１７８の外面（シール面）１７８ａには、スパイラル状に延びる油溝１７９が形成され、油溝１７９は、クランク室２２側のシール部１７８の外周縁（高圧側境界）から、外部側のシール部１７８の内周縁（低圧側境界）の手前まで延びている。

シール部１７８の低圧側境界には、直角に円筒状の低圧側周壁１８０が連なり、一方、シール部１７８の高圧側境界には湾曲部１８２が連なる。湾曲部１８２は、回転軸６０の径方向に沿ってシール部１７８から離れるに連れてシートリング１７５から徐々に離れ、径方向でみてシール部１７８とは反対側に、シール部１７８の外周縁よりも大径の大径端縁を有する。シートリング１７５から湾曲部１８２の大径端縁までの軸線方向長さは、低圧側周壁１８０の軸線方向長さよりも短く、この大径端縁には、円筒状の高圧側周壁１８４が連なっている。高圧側周壁１８４は、低圧側周壁１８０と同心状をなし、端壁１７２ｃ側の高圧側周壁１８４及び低圧側周壁１８０の端縁の軸線方向位置は互いに略等しく、これら低圧側周壁１８０及び高圧側周壁１８４の端縁は、ケース１７２の端壁１７２ｃに当接している。

従って、シートリング１７５側の弾性部材１７６の外端面は、シール部１７８のシール面１７８ａと、シール面１７８ａの外周縁に連なる湾曲部１８２の周面１８２ａとによって形成され、弾性部材１７６の内周面及び外周面は、低圧側周壁１８０及び高圧側周壁１８４の外面によって形成されている。
また、ケース１７２には、シートリング１７５側から金属製の円筒状のスペーサ１８６が嵌合し、スペーサ１８６は、端壁１７２ｃ側の低圧側周壁１８０の部分と高圧側周壁１８４との間に位置している。スペーサ１８６の軸線方向長さは、高圧側周壁１８４の軸線方向長さと略等しく、スペーサ１８６とシール部１７８の背面との間には、ドーナツ状の空間１８７が区画されている。

一方、低圧側周壁１８０の外面、つまり弾性部材１７６の内周面には、金属製の円筒状のサポートパイプ１８８が当てがわれているけれども、サポートパイプ１８８の端縁とシートリング１７５との間には、隙間が確保されている。
ここで、ケース１７２の内周壁１７２ａ及び外周壁１７２ｂは、高圧側周壁１８４、スペーサ１８６、低圧側周壁１８０及びサポートパイプ１８８を径方向に挟み込み、弾性部材１７６の端壁１７２ｃ側の部分、すなわち、低圧側周壁１８０の一部及び高圧側周壁１８４は、ケース１７２によって拘束されている。そして、高圧側周壁１８４がスペーサ１８６及び外周壁１７２ｂに密着し、低圧側周壁１８０がスペーサ１８６及びサポートパイプ１８８に密着しており、空間１８７は、シール部１７８、低圧側周壁１８０、湾曲部１８２及びスペーサ１８６によって気密に区画されている。

また、弾性部材１７６が自由状態にあるとき、弾性部材１７６の軸線方向長さは、ケースの端壁１７２ｃとシートリング１７５との間の距離よりも長く、シール部１７８は、適当な押圧力をもってシートリング１７５に摺接する。
図１６は、第１２実施形態の軸封装置１９０を示し、軸封装置１９０は、ケーシング１２側に固定されている点において、軸封装置１７０とは異なるけれども、その構成の一部が、略軸封装置１７０と共通する。このため、共通部分には同一の符号を付して説明を省略する。

軸封装置１９０は、回転軸６０の段差面とサポートリング１９１との間に挟まれ、サポートリング１９１は、シャフト孔６２の段差面とスナップリング８１との間に挟まれている。ケース１７２の開口端は、回転軸６０の段差面側に位置付けられ、シール部１７８は回転軸６０の段差面に摺接する。ケース１７２の外面に密着したアウタパッキン１９４は、突条１９４ａを外周面に有し、アウタパッキン１９４とシャフト孔６２の内周面との間の機密性は、突条１９４ａによって確保される。一方、アウタパッキン１９４の内周面と回転軸６０との間には、所定の隙間が確保されている。

上記した第１０〜１２実施形態においても、第１実施形態の場合と同様に、シール部１４８,１７８の変形が規制され、シール部１４８,１７８と被摺接部材であるシートリング１４５,１７５又は回転軸６０との間での接触面積の増大が抑制される。このため、摺動による発熱量の増大が抑制されるのはもとより、シール部１４８,１７８と被摺接部材との間に潤滑油が円滑に供給され、シール部１４８,１７８が高温になって劣化するのが防止される。この結果として、これらの軸封装置１４０,１７０,１９０は、耐久性及び信頼性が高く、また、高価な材料を使用する必要もないので安価である。その上、この軸封装置１４０,１７０,１９０を適用した流体機械では消費動力が削減される。

そして、第１０〜１２実施形態においても、湾曲部１５２,１８２の周面１５２ａ,１８２ａにクランク室２２の圧力Ｐが作用するけれども、離間方向の力と押圧方向の力とが、クランク室２２側のシール部１４８,１７８の高圧側境界を挟んで隣り合って弾性部材１４６,１７６に作用する。このため、高圧域の圧力Ｐによって被摺接側部材からシール部１４８,１７８が離れることはなく、シール部１４８,１７８と被摺接側部材との間にてシール性が保たれる。

そして、第１０〜１２実施形態においても、第１実施形態に対する第２〜９実施形態等のような変形が可能であるのは勿論である。
最後に、本発明の軸封装置は、圧縮機の他、ポンプや膨張機等の種々の流体機械にも同様に適用できることは言うまでもない。

第１実施形態の軸封装置を適用した可変容量型の斜板式圧縮機の縦断面を示す図である。 図１の軸封装置近傍を拡大して示した図である。 図２の軸封装置の弾性部材に作用する力を説明するための図である。 図２の軸封装置の変形例を説明するための図である。 第２実施形態の軸封装置の縦断面図である。 第３実施形態の軸封装置の縦断面図である。 第４実施形態の軸封装置の縦断面図である。 図７の軸封装置に用いられた金属環の図であって、（ａ）は縦断面であり、（ｂ）は斜視図である。 第５実施形態の軸封装置の縦断面図である。 第６実施形態の軸封装置の縦断面図である。 圧縮機に取付けられた状態の第７実施形態の軸封装置の縦断面図である。 圧縮機に取付けられた状態の第８実施形態の軸封装置の縦断面図である。 第９実施形態の軸封装置に用いられる弾性部材の図であって、（ａ）は縦断面であり、（ｂ）は斜視図である。 圧縮機に取付けられた状態の第１０実施形態の軸封装置の縦断面図である。 圧縮機に取付けられた状態の第１１実施形態の軸封装置の縦断面図である。 圧縮機に取付けられた状態の第１２実施形態の軸封装置の縦断面図である。

符号の説明

１２ ケーシング
６０ 回転軸
８０ 軸封装置
８６ 弾性部材
８８ シール部
９０ 低圧側鍔部（第２弾性部）
９２ 湾曲部（第１弾性部）
９４ 高圧側鍔部（第１弾性部）

Claims (19)

1. 回転軸及びケーシングのうち一方の被摺接側部材のシート面に摺接するシール部を有する弾性部材と、
   前記弾性部材を支持する支持手段と
   を備え、高圧域と低圧域との間を仕切る流体機械用軸封装置であって、
   前記弾性部材は、
   前記高圧域側に位置付けられる前記シール部の高圧側境界に連なる第１弾性部と、
   前記低圧域側に位置付けられる前記シール部の低圧側境界に連なる第２弾性部と
   を有し、
   前記支持手段は、前記シール部から離間した第１弾性部及び第２弾性部の部位を拘束する
   ことを特徴とする流体機械用軸封装置。
2. 前記弾性部材は、前記第１弾性部に形成され、前記シート面に摺接する前記シール部のシール面に連なり且つ前記高圧域に面した曲面からなる周面を有し、
   前記周面は、前記高圧域の圧力により前記被摺接側部材から離れる方向へ変位する
   ことを特徴とする請求項１に記載の流体機械用軸封装置。
3. 前記被摺接側部材は、前記周面と対向する対向面を有し、
   前記シール面と直交する方向でみた前記周面と前記対向面との間の隙間の大きさは、前記シール面から離れるに連れて連続的に拡大している
   ことを特徴とする請求項２に記載の流体機械用軸封装置。
4. 前記高圧域と前記低圧域との間に設けられ、前記シール部、第１弾性部及び第２弾性部の背面によって少なくとも一部が区画されたドーナツ状の空間を更に備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の流体機械用軸封装置。
5. 前記弾性部材は、前記ドーナツ状空間を内部に有するチューブ状をなすことを特徴とする請求項４に記載の流体機械用軸封装置。
6. 前記空間は、前記高圧域及び低圧域の双方と気密に仕切られ且つ気体で満たされていることを特徴とする請求項４又は５に記載の流体機械用軸封装置。
7. 前記空間は、前記高圧域及び低圧域の双方と気密に仕切られ且つ気液混合状態の物質で満たされていることを特徴とする請求項４又は５に記載の流体機械用軸封装置。
8. 前記空間は、前記高圧域及び低圧域の双方と気密に仕切られ且つ非圧縮性流体で満たされていることを特徴とする請求項４又は５に記載の流体機械用軸封装置。
9. 前記空間は、前記非圧縮性流体としての潤滑油で満たされ、
   前記シール部は前記潤滑油の浸透性を有する
   ことを特徴とする請求項８に記載の流体機械用軸封装置。
10. 前記潤滑油は、前記高圧域内の流体とは非相溶性であることを特徴とする請求項９に記載の流体機械用軸封装置。
11. 前記弾性部材はエラストマーからなることを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の流体機械用軸封装置。
12. 前記弾性部材はフッ素樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の流体機械用軸封装置。
13. 前記シール部の背面に当接し、前記シール部を前記シート面に向けて付勢する付勢部材を更に備えており、
    前記付勢方向での前記付勢部材の弾性係数は、前記弾性部材の弾性係数以上であり、
    前記付勢部材の材料の弾性係数は、前記弾性部材の材料の弾性係数よりも大である
    ことを特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載の流体機械用軸封装置。
14. 前記シール部の背面に当接し、前記シール部を前記シート面に向けて付勢する付勢部材を更に備え、
    前記付勢方向での前記付勢部材の弾性係数は、前記弾性部材の弾性係数以上であり、
    前記付勢部材の材料の弾性係数は、前記弾性部材の材料の弾性係数よりも小である
    ことを特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載の流体機械用軸封装置。
15. 前記付勢部材は、多孔質体からなることを特徴とする請求項１４に記載の流体機械用軸封装置。
16. 前記付勢部材は、シリコンゴムからなることを特徴とする請求項１４に記載の流体機械用軸封装置。
17. 前記弾性部材に一体的に形成された金属層を更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の流体機械用軸封装置。
18. 前記シート面に摺接する前記シール部のシール面に、前記高圧域及び低圧域のうち高圧域のみに連通するスパイラル状の油溝を更に有することを特徴とする請求項１乃至１７の何れかに記載の流体機械用軸封装置。
19. 前記シート面及び当該シート面と摺接する前記シール部のシール面のうち少なくとも一方に耐摩耗層又は潤滑層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至１８の何れかに記載の流体機械用軸封装置。

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