JP4448105B2 - コンプレッサーのシール構造 - Google Patents
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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。
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。
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。
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。
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
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 (9)
- 第１の材料から成る略円筒状の第１シール（１）と、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）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（２）と、前記第１シールに内装される略円筒状の剛性部分（４）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（２ａ）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（２ｃ）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（７）で構成され、
前記第２シールは、第１シールと化学的に結合されるとともに、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、
前記第１シールは、大径中空円筒状部分を有し、
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前記第２シールの穴開き円板状部分と、
前記第２シールの穴開き円板状部分の内縁に接続して延設された前記第１シールの小径中空円筒状部分とを有し、
前記第２シールの折返し部は、前記第１シールの内周に接触することなく軸方向へ延びるとともに、先端がシールリップと衝突せず、
前記第１の材料は、エラストマー材料であ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。 - 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に記載の軸の密閉のためのコンプレッサーのシール構造。
- 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または２項に記載の軸の密閉のためのコンプレッサーのシール構造。
- 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１〜３のいずれか１項に記載の軸の密閉のためのコンプレッサーのシール構造。
- 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１〜４のいずれか１項に記載の軸の密閉のためのコンプレッサーのシール構造。
- 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１〜５のいずれか１項に記載の軸の密閉のためのコンプレッサーのシール構造。
- 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１〜６のいずれか１項に記載の軸の密閉のためのコンプレッサーのシール構造。
- 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１〜７のいずれか１項に記載の軸の密閉のためのコンプレッサーのシール構造。
- 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１〜８のいずれか１項に記載の軸の密閉のためのコンプレッサーのシール構造。
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