JPH09303568A - リップ型シール - Google Patents
リップ型シールInfo
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- JPH09303568A JPH09303568A JP8146539A JP14653996A JPH09303568A JP H09303568 A JPH09303568 A JP H09303568A JP 8146539 A JP8146539 A JP 8146539A JP 14653996 A JP14653996 A JP 14653996A JP H09303568 A JPH09303568 A JP H09303568A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エラストマからなる主リップ部材１０の内径
摺動部１３ａに作用する圧力による負荷の増大を抑制す
る。 【解決手段】 エラストマ製主リップ部材１０の筒状可
撓部１２の先端に形成されたヘッド１３の断面略Ｖ字形
の内径摺動部１３ａが回転軸２の外周面と摺接される。
ＰＴＦＥからなるバックアップリップ部材３０の筒状支
持部３２の先端外周縁３２ａは主リップ部材１０の筒状
可撓部１２の内周側を延びて内径摺動部１３ａの背面側
テーパ面１３ｃの内周位置に達している。このため、主
リップ部材１０のヘッド１３には、筒状可撓部１２に作
用する機内圧力Ｐによって、バックアップリップ部材３
０の先端外周縁３２ａとの接触部Ｃを支点とするモーメ
ントＭ2 が、ヘッド１３の内径摺動部１３ａの摺動負荷
を増大させる方向のモーメントＭ1 と逆向きに作用す
る。
摺動部１３ａに作用する圧力による負荷の増大を抑制す
る。 【解決手段】 エラストマ製主リップ部材１０の筒状可
撓部１２の先端に形成されたヘッド１３の断面略Ｖ字形
の内径摺動部１３ａが回転軸２の外周面と摺接される。
ＰＴＦＥからなるバックアップリップ部材３０の筒状支
持部３２の先端外周縁３２ａは主リップ部材１０の筒状
可撓部１２の内周側を延びて内径摺動部１３ａの背面側
テーパ面１３ｃの内周位置に達している。このため、主
リップ部材１０のヘッド１３には、筒状可撓部１２に作
用する機内圧力Ｐによって、バックアップリップ部材３
０の先端外周縁３２ａとの接触部Ｃを支点とするモーメ
ントＭ2 が、ヘッド１３の内径摺動部１３ａの摺動負荷
を増大させる方向のモーメントＭ1 と逆向きに作用す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば冷房装置な
どの冷凍機コンプレッサの回転軸周を密封するために設
けられるリップ型シールに関する。
どの冷凍機コンプレッサの回転軸周を密封するために設
けられるリップ型シールに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のリップ型シールの典型的な従来
例としては、図４に示すように、エラストマからなる主
リップ部材１１０と、先端の内向鍔１２１及び後端のカ
シメ部１２２がそれぞれ内径側へ屈曲して形成されカシ
メ部１２２を除く部分が前記主リップ部材１１０の装着
基部１１１に埋設された金属製の外環１２０と、外径部
１３１が前記主リップ部材１１０の装着基部１１１の背
面に当接されたＰＴＦＥ等の合成樹脂からなるバックア
ップリップ部材１３０と、カシメ部１２２に当接されて
バックアップリップ部材１３０の背面を押さえる金属製
の内環１４０とを備えたものが周知である。なお、文中
において「正面」とは密封対象である機内Ａ側を向いた
面を言い、「背面」とは反密封空間である大気Ｂ側を向
いた面を言い、「先端」とは機内Ａ側の端部を言い、更
に「後端」とは大気Ｂ側の端部を言う。
例としては、図４に示すように、エラストマからなる主
リップ部材１１０と、先端の内向鍔１２１及び後端のカ
シメ部１２２がそれぞれ内径側へ屈曲して形成されカシ
メ部１２２を除く部分が前記主リップ部材１１０の装着
基部１１１に埋設された金属製の外環１２０と、外径部
１３１が前記主リップ部材１１０の装着基部１１１の背
面に当接されたＰＴＦＥ等の合成樹脂からなるバックア
ップリップ部材１３０と、カシメ部１２２に当接されて
バックアップリップ部材１３０の背面を押さえる金属製
の内環１４０とを備えたものが周知である。なお、文中
において「正面」とは密封対象である機内Ａ側を向いた
面を言い、「背面」とは反密封空間である大気Ｂ側を向
いた面を言い、「先端」とは機内Ａ側の端部を言い、更
に「後端」とは大気Ｂ側の端部を言う。
【０００３】このリップ型シールは、外環１２０で補強
された主リップ部材１１０の装着基部１１１が、冷凍機
コンプレッサの軸封部ハウジング１の内周面に密嵌固定
され、密封空間である機内Ａ側へ延びる主リップ部材１
１０の筒状可撓部１１２の先端に、内径側へ向けて突出
形成されたヘッド１１３の内径摺動部１１３ａが、前記
ハウジング１の内周に挿通された回転軸２の外周面と摺
接することによって、機内Ａで圧縮される冷媒及び冷凍
機油が軸周から反密封空間である大気Ｂ中へ漏れるのを
阻止するものである。
された主リップ部材１１０の装着基部１１１が、冷凍機
コンプレッサの軸封部ハウジング１の内周面に密嵌固定
され、密封空間である機内Ａ側へ延びる主リップ部材１
１０の筒状可撓部１１２の先端に、内径側へ向けて突出
形成されたヘッド１１３の内径摺動部１１３ａが、前記
ハウジング１の内周に挿通された回転軸２の外周面と摺
接することによって、機内Ａで圧縮される冷媒及び冷凍
機油が軸周から反密封空間である大気Ｂ中へ漏れるのを
阻止するものである。
【０００４】図５に示すように、主リップ部材１１０の
ヘッド１１３の断面略Ｖ字状を呈する内径摺動部１１３
ａが回転軸２の外周面に対してなす正面側角度をα、背
面側角度をβとすると、ヘッド１１３の内径摺動部１１
３ａにおいて優れたシール性能を発揮するには、α＞β
とする必要があることが知られている。これは、α＞β
とすることによって、回転軸２の外周面に対する内径摺
動部１１３ａの面圧のピークが密封空間側に偏在するよ
うに分布し、冷媒及び冷凍機油からなる密封対象流体が
クサビ状に侵入するのを阻止する効果が高くなるからで
ある。
ヘッド１１３の断面略Ｖ字状を呈する内径摺動部１１３
ａが回転軸２の外周面に対してなす正面側角度をα、背
面側角度をβとすると、ヘッド１１３の内径摺動部１１
３ａにおいて優れたシール性能を発揮するには、α＞β
とする必要があることが知られている。これは、α＞β
とすることによって、回転軸２の外周面に対する内径摺
動部１１３ａの面圧のピークが密封空間側に偏在するよ
うに分布し、冷媒及び冷凍機油からなる密封対象流体が
クサビ状に侵入するのを阻止する効果が高くなるからで
ある。
【０００５】冷凍機コンプレッサの機内Ａの冷媒圧力
は、加圧時には通常１〜７kgf/cm2Gとなり、この圧力に
よって内径側へ変形を受ける主リップ部材１１０の筒状
可撓部１１２は、その内周側を延びるバックアップリッ
プ部材１３０の筒状支持部１３２によって支承されるよ
うになっている。すなわち、機内Ａが１kgf/cm2G（１気
圧）である場合のほぼ無負荷の状態では、図５に示すよ
うに、主リップ部材１１０の筒状可撓部１１２の内周面
とバックアップリップ部材１３０の筒状支持部３２の外
周面との間には隙間δが形成されており、その後機内Ａ
が加圧されると、図６に示すように、冷媒ガスの圧力Ｐ
による主リップ部材１１０の筒状可撓部１１２の内径側
への変形が、バックアップリップ部材１３０の筒状支持
部１３２との接触によって規制され、これによって、高
圧時のヘッド１１３の回転軸２に対する摺動荷重の増大
の緩和が図られている。なおこの時、バックアップリッ
プ部材１３０の筒状支持部１３２の先端外周縁１３２ａ
は、主リップ部材１１０のヘッド１１３の背面と筒状可
撓部１１２の内周面との境界部分より後方（筒状可撓部
１１２側）に位置している。
は、加圧時には通常１〜７kgf/cm2Gとなり、この圧力に
よって内径側へ変形を受ける主リップ部材１１０の筒状
可撓部１１２は、その内周側を延びるバックアップリッ
プ部材１３０の筒状支持部１３２によって支承されるよ
うになっている。すなわち、機内Ａが１kgf/cm2G（１気
圧）である場合のほぼ無負荷の状態では、図５に示すよ
うに、主リップ部材１１０の筒状可撓部１１２の内周面
とバックアップリップ部材１３０の筒状支持部３２の外
周面との間には隙間δが形成されており、その後機内Ａ
が加圧されると、図６に示すように、冷媒ガスの圧力Ｐ
による主リップ部材１１０の筒状可撓部１１２の内径側
への変形が、バックアップリップ部材１３０の筒状支持
部１３２との接触によって規制され、これによって、高
圧時のヘッド１１３の回転軸２に対する摺動荷重の増大
の緩和が図られている。なおこの時、バックアップリッ
プ部材１３０の筒状支持部１３２の先端外周縁１３２ａ
は、主リップ部材１１０のヘッド１１３の背面と筒状可
撓部１１２の内周面との境界部分より後方（筒状可撓部
１１２側）に位置している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術に係るリ
ップ型シールにおいては、次の問題が指摘される。すな
わち、図５に示す状態から、機内Ａが加圧されることに
よって主リップ部材１１０の筒状可撓部１１２がバック
アップリップ部材１３０の筒状支持部１３２に支承され
る図６に示す状態に移行する過程で、主リップ部材１１
０のヘッド１１３が、その内径摺動部１１３ａの背面側
角度をβを減少するように倒れる。更に、主リップ部材
１１０の筒状可撓部１１２がバックアップリップ部材１
３０の筒状支持部１３２に接触状態となった後も機内Ａ
が加圧されると、前記ヘッド１１３は、バックアップリ
ップ部材１３０の筒状支持部１３２の先端外周縁１３２
ａと、内径摺動部１１３ａとの間で圧力Ｐにより回転軸
２側へ湾曲変形されるため、回転軸２の外周面との接触
幅Ｗが増大することになり、摺動発熱量の増大による内
径摺動部１１３ａのエラストマの劣化及びこれに伴うク
ラック等による漏れの発生が懸念される。
ップ型シールにおいては、次の問題が指摘される。すな
わち、図５に示す状態から、機内Ａが加圧されることに
よって主リップ部材１１０の筒状可撓部１１２がバック
アップリップ部材１３０の筒状支持部１３２に支承され
る図６に示す状態に移行する過程で、主リップ部材１１
０のヘッド１１３が、その内径摺動部１１３ａの背面側
角度をβを減少するように倒れる。更に、主リップ部材
１１０の筒状可撓部１１２がバックアップリップ部材１
３０の筒状支持部１３２に接触状態となった後も機内Ａ
が加圧されると、前記ヘッド１１３は、バックアップリ
ップ部材１３０の筒状支持部１３２の先端外周縁１３２
ａと、内径摺動部１１３ａとの間で圧力Ｐにより回転軸
２側へ湾曲変形されるため、回転軸２の外周面との接触
幅Ｗが増大することになり、摺動発熱量の増大による内
径摺動部１１３ａのエラストマの劣化及びこれに伴うク
ラック等による漏れの発生が懸念される。
【０００７】したがって、この種のリップ型シールを高
圧条件でも十分に使用可能とするには、先に説明したα
＞βの関係を維持しつつ、機内Ａの圧力Ｐによるヘッド
１１３の内径摺動部１１３ａの接触幅Ｗの増大を抑える
ことが重要である。このため従来技術においては、バッ
クアップリップ部材１３０の筒状支持部１３２の肉厚を
薄くし、ヘッド１１３の内径摺動部１１３ａと、バック
アップリップ部材１３０の筒状支持部１３２の先端外周
縁１３２ａとの距離Ｌを極力小さくするように設計して
いる。すなわち、距離Ｌが小さくするほど圧力Ｐによる
ヘッド１１３の倒れや湾曲変形が生じにくくなるからで
ある。
圧条件でも十分に使用可能とするには、先に説明したα
＞βの関係を維持しつつ、機内Ａの圧力Ｐによるヘッド
１１３の内径摺動部１１３ａの接触幅Ｗの増大を抑える
ことが重要である。このため従来技術においては、バッ
クアップリップ部材１３０の筒状支持部１３２の肉厚を
薄くし、ヘッド１１３の内径摺動部１１３ａと、バック
アップリップ部材１３０の筒状支持部１３２の先端外周
縁１３２ａとの距離Ｌを極力小さくするように設計して
いる。すなわち、距離Ｌが小さくするほど圧力Ｐによる
ヘッド１１３の倒れや湾曲変形が生じにくくなるからで
ある。
【０００８】しかし、バックアップリップ部材１３０の
筒状支持部１３２の肉厚を薄くすれば、それだけ主リッ
プ部材１１０の筒状可撓部１１２に対する支持力が低下
するので、高圧時にバックアップリップ部材１３０の筒
状支持部１３２自体が主リップ部材１１０の筒状可撓部
１１２からの変形力によって回転軸２に接触して摩耗し
てしまい、また、バックアップリップ部材１３０は、機
内Ａがバキューム状態となった時に主リップ部材１１０
の背面に作用する大気Ｂの圧力を減圧する減圧シールと
しての機能も併せ持つものであるが、筒状支持部１３２
の肉厚を薄くすれば、このようなバキューム時の減圧シ
ール機能も低下することになる。したがって、筒状支持
部１３２の肉厚を薄くして距離Ｌを小さくすることによ
り接触幅Ｗの増大を有効に抑制することは、現実には困
難であった。
筒状支持部１３２の肉厚を薄くすれば、それだけ主リッ
プ部材１１０の筒状可撓部１１２に対する支持力が低下
するので、高圧時にバックアップリップ部材１３０の筒
状支持部１３２自体が主リップ部材１１０の筒状可撓部
１１２からの変形力によって回転軸２に接触して摩耗し
てしまい、また、バックアップリップ部材１３０は、機
内Ａがバキューム状態となった時に主リップ部材１１０
の背面に作用する大気Ｂの圧力を減圧する減圧シールと
しての機能も併せ持つものであるが、筒状支持部１３２
の肉厚を薄くすれば、このようなバキューム時の減圧シ
ール機能も低下することになる。したがって、筒状支持
部１３２の肉厚を薄くして距離Ｌを小さくすることによ
り接触幅Ｗの増大を有効に抑制することは、現実には困
難であった。
【０００９】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その技術的課題とするところは、エラスト
マからなる主リップ部材の内径摺動部に作用する圧力に
よる負荷の増大を有効に抑制し、高圧条件でも優れた密
封性を維持できるリップ型シールを提供することにあ
る。
れたもので、その技術的課題とするところは、エラスト
マからなる主リップ部材の内径摺動部に作用する圧力に
よる負荷の増大を有効に抑制し、高圧条件でも優れた密
封性を維持できるリップ型シールを提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係るリップ型シールは、ハウジングの内周面に
密嵌される外周の装着基部の内周側から密封空間側へ向
けて延在された筒状可撓部の先端に回転軸の外周面と摺
接されるヘッドを有する形状のエラストマ製主リップ部
材と、前記主リップ部材の背面側に配置され前記主リッ
プ部材の筒状可撓部の内周側へ延在された筒状支持部を
有する合成樹脂製バックアップリップ部材とを備え、前
記主リップ部材の筒状可撓部と前記バックアップリップ
部材の筒状支持部との間に隙間を有すると共に、前記バ
ックアップリップ部材の筒状支持部の先端外周縁が前記
主リップ部材のヘッドの背面側テーパ面の内周に達して
いる構成としたものである。
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係るリップ型シールは、ハウジングの内周面に
密嵌される外周の装着基部の内周側から密封空間側へ向
けて延在された筒状可撓部の先端に回転軸の外周面と摺
接されるヘッドを有する形状のエラストマ製主リップ部
材と、前記主リップ部材の背面側に配置され前記主リッ
プ部材の筒状可撓部の内周側へ延在された筒状支持部を
有する合成樹脂製バックアップリップ部材とを備え、前
記主リップ部材の筒状可撓部と前記バックアップリップ
部材の筒状支持部との間に隙間を有すると共に、前記バ
ックアップリップ部材の筒状支持部の先端外周縁が前記
主リップ部材のヘッドの背面側テーパ面の内周に達して
いる構成としたものである。
【００１１】本発明のリップ型シールは、従来のものと
同様、主リップ部材の内径摺動部が回転軸の外周面と摺
接することによって、密封空間における密封対象流体が
大気側へ漏れるのを阻止するものである。そして、密封
空間が加圧されると、その圧力によって主リップ部材の
ヘッドは内径側へ変位しようとするが、この変位は前記
ヘッドの背面側テーパ面がバックアップリップ部材の筒
状支持部の先端外周縁に接触することによって規制され
る。
同様、主リップ部材の内径摺動部が回転軸の外周面と摺
接することによって、密封空間における密封対象流体が
大気側へ漏れるのを阻止するものである。そして、密封
空間が加圧されると、その圧力によって主リップ部材の
ヘッドは内径側へ変位しようとするが、この変位は前記
ヘッドの背面側テーパ面がバックアップリップ部材の筒
状支持部の先端外周縁に接触することによって規制され
る。
【００１２】また、前記ヘッドは、その内径摺動部と、
前記筒状支持部の先端外周縁との接触部との間が密封空
間の圧力によって回転軸側へ湾曲変形されようとする
が、前記圧力によって主リップ部材の筒状可撓部も内径
側へ変位されるため、この変位に伴って前記筒状支持部
の先端外周縁との接触部を支点とするモーメントが生じ
る。そして、このモーメントは前記湾曲変形を阻止する
方向に作用するため、圧力による摺動負荷の増大が抑制
される。なお、バックアップリップ部材の筒状支持部の
先端外周縁は、密封空間が未加圧の状態において当初か
ら主リップ部材のヘッドの背面側テーパ面と接触してい
る構成としても良い。
前記筒状支持部の先端外周縁との接触部との間が密封空
間の圧力によって回転軸側へ湾曲変形されようとする
が、前記圧力によって主リップ部材の筒状可撓部も内径
側へ変位されるため、この変位に伴って前記筒状支持部
の先端外周縁との接触部を支点とするモーメントが生じ
る。そして、このモーメントは前記湾曲変形を阻止する
方向に作用するため、圧力による摺動負荷の増大が抑制
される。なお、バックアップリップ部材の筒状支持部の
先端外周縁は、密封空間が未加圧の状態において当初か
ら主リップ部材のヘッドの背面側テーパ面と接触してい
る構成としても良い。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の最良と思われる
一実施形態を示すもので、基本的には、先に説明した図
４の従来例と同様の部品群からなる。参照符号１は冷房
装置などの冷凍機コンプレッサの軸封部ハウジング、２
はこのハウジング１の内周に挿通された回転軸であり、
この実施形態に係るリップ型シールは、ハウジング１と
回転軸２との間に装着されて機内Ａにおける冷媒及び冷
凍機油等の密封対象流体の漏れを防止するものである。
一実施形態を示すもので、基本的には、先に説明した図
４の従来例と同様の部品群からなる。参照符号１は冷房
装置などの冷凍機コンプレッサの軸封部ハウジング、２
はこのハウジング１の内周に挿通された回転軸であり、
この実施形態に係るリップ型シールは、ハウジング１と
回転軸２との間に装着されて機内Ａにおける冷媒及び冷
凍機油等の密封対象流体の漏れを防止するものである。
【００１４】すなわちこのリップ型シールは、エラスト
マからなる主リップ部材１０と、先端の内向鍔２１及び
後端のカシメ部２２がそれぞれ内径側へ屈曲して形成さ
れカシメ部２２を除く部分が前記主リップ部材１０の装
着基部１１に埋設された金属製の外環２０と、外径部３
１が前記主リップ部材１０の装着基部１１の背面に当接
されたＰＴＦＥ等の合成樹脂からなるバックアップリッ
プ部材３０と、カシメ部２２によって外環２０の内周に
固定されてバックアップリップ部材３０の背面を押さえ
る金属製の内環４０とを備える。主リップ部材１０の装
着基部１１は、冷凍機コンプレッサの軸封部ハウジング
１の内周面に密嵌固定され、機内Ａ側へ延びる主リップ
部材１０の筒状可撓部１２の先端には、全体として内径
側へ略テーパ状に突出したヘッド１３が形成され、その
断面略Ｖ字形を呈する内径摺動部１３ａが、回転軸２の
外周面と摺接される。
マからなる主リップ部材１０と、先端の内向鍔２１及び
後端のカシメ部２２がそれぞれ内径側へ屈曲して形成さ
れカシメ部２２を除く部分が前記主リップ部材１０の装
着基部１１に埋設された金属製の外環２０と、外径部３
１が前記主リップ部材１０の装着基部１１の背面に当接
されたＰＴＦＥ等の合成樹脂からなるバックアップリッ
プ部材３０と、カシメ部２２によって外環２０の内周に
固定されてバックアップリップ部材３０の背面を押さえ
る金属製の内環４０とを備える。主リップ部材１０の装
着基部１１は、冷凍機コンプレッサの軸封部ハウジング
１の内周面に密嵌固定され、機内Ａ側へ延びる主リップ
部材１０の筒状可撓部１２の先端には、全体として内径
側へ略テーパ状に突出したヘッド１３が形成され、その
断面略Ｖ字形を呈する内径摺動部１３ａが、回転軸２の
外周面と摺接される。
【００１５】図２に示すように、主リップ部材１０のヘ
ッド１３における内径摺動部１３ａの正面側テーパ面１
３ｂが回転軸２の外周面に対してなす角度αは、前記内
径摺動部１３ａの背面側テーパ面１３ｃが回転軸２の外
周面に対してなす角度βよりも大きくなっている（α＞
β）。バックアップリップ部材３０は、その内周部であ
る筒状支持部３２が主リップ部材１０の筒状可撓部１２
の内周側へ延び、この筒状支持部３２の先端外周縁３２
ａが前記ヘッド１３の背面側テーパ面１３ｃとの接触位
置に達している。またこれによって、主リップ部材１０
の筒状可撓部１２の内周面とバックアップリップ部材３
０の筒状支持部３２との間には隙間Ｓが形成されてい
る。
ッド１３における内径摺動部１３ａの正面側テーパ面１
３ｂが回転軸２の外周面に対してなす角度αは、前記内
径摺動部１３ａの背面側テーパ面１３ｃが回転軸２の外
周面に対してなす角度βよりも大きくなっている（α＞
β）。バックアップリップ部材３０は、その内周部であ
る筒状支持部３２が主リップ部材１０の筒状可撓部１２
の内周側へ延び、この筒状支持部３２の先端外周縁３２
ａが前記ヘッド１３の背面側テーパ面１３ｃとの接触位
置に達している。またこれによって、主リップ部材１０
の筒状可撓部１２の内周面とバックアップリップ部材３
０の筒状支持部３２との間には隙間Ｓが形成されてい
る。
【００１６】この実施形態においては、冷凍機コンプレ
ッサの機内Ａの圧力Ｐは、加圧時には通常１〜７kgf/cm
2Gとなり、主リップ部材１０のヘッド１３は、その外周
側テーパ面１３ｄに作用する前記圧力Ｐによって、内径
摺動部１３ａの背面側テーパ面１３ｃとバックアップリ
ップ部材３０の筒状支持部３２の先端外周縁３２ａとの
接触部Ｃを支点とする図中時計方向のモーメントＭ1 を
生じる。一方、主リップ部材１０の筒状可撓部１２は、
その外周面に作用する圧力Ｐによって、バックアップリ
ップ部材３０の筒状支持部３２との間の隙間Ｓを縮小す
るように内径側へ変位されるので、これに伴って、前記
接触部Ｃを支点とする図中反時計方向のモーメントＭ2
を生じる。
ッサの機内Ａの圧力Ｐは、加圧時には通常１〜７kgf/cm
2Gとなり、主リップ部材１０のヘッド１３は、その外周
側テーパ面１３ｄに作用する前記圧力Ｐによって、内径
摺動部１３ａの背面側テーパ面１３ｃとバックアップリ
ップ部材３０の筒状支持部３２の先端外周縁３２ａとの
接触部Ｃを支点とする図中時計方向のモーメントＭ1 を
生じる。一方、主リップ部材１０の筒状可撓部１２は、
その外周面に作用する圧力Ｐによって、バックアップリ
ップ部材３０の筒状支持部３２との間の隙間Ｓを縮小す
るように内径側へ変位されるので、これに伴って、前記
接触部Ｃを支点とする図中反時計方向のモーメントＭ2
を生じる。
【００１７】すなわち、このモーメントＭ2 は、ヘッド
１３の内径摺動部１３ａの摺動負荷を増大させる方向の
モーメントＭ1 と逆向きに作用するため、機内圧力Ｐの
上昇による前記摺動負荷の増大が有効に緩和される。し
たがって、ヘッド１３の変形を無視すれば、モーメント
Ｍ1 とモーメントＭ2 がほぼ同等となるように接触部Ｃ
の位置を規定することによって、理論上、機内圧力Ｐに
よる摺動負荷の増大を極小とすることができる。
１３の内径摺動部１３ａの摺動負荷を増大させる方向の
モーメントＭ1 と逆向きに作用するため、機内圧力Ｐの
上昇による前記摺動負荷の増大が有効に緩和される。し
たがって、ヘッド１３の変形を無視すれば、モーメント
Ｍ1 とモーメントＭ2 がほぼ同等となるように接触部Ｃ
の位置を規定することによって、理論上、機内圧力Ｐに
よる摺動負荷の増大を極小とすることができる。
【００１８】また、前記モーメントＭ2 は、主リップ部
材１０のヘッド１３における正面側テーパ面１３ｂの角
度αが減少し背面側テーパ面１３ｃの角度βが大きくな
るような前記ヘッド１３の変位を抑制する方向に作用す
るため、α＞βの関係によって内径摺動部１１３ａの面
圧のピークが密封空間側に偏在することによる優れた密
封性能が維持される。
材１０のヘッド１３における正面側テーパ面１３ｂの角
度αが減少し背面側テーパ面１３ｃの角度βが大きくな
るような前記ヘッド１３の変位を抑制する方向に作用す
るため、α＞βの関係によって内径摺動部１１３ａの面
圧のピークが密封空間側に偏在することによる優れた密
封性能が維持される。
【００１９】図３は、機内圧力Ｐの変化によるヘッド１
３の内径摺動部１３ａの回転軸２に対する接触幅Ｗの変
化を測定した結果を、先に説明した図４の従来例と比較
して示すものである。この測定結果から、本発明の実施
形態のリップ型シールによれば、機内圧力Ｐの上昇に伴
う接触幅の増大が従来例に比較して著しく少ないことが
認められ、例えば機内圧力Ｐが１０kgf/cm2Gの条件で
も、本実施形態のリップ型シールにおける内径摺動部の
接触幅は、１kgf/cm2G程度での従来のリップ型シールの
接触幅と同程度であることがわかる。したがって本実施
形態のリップ型シールによれば、機内圧力が７kgf/cm2G
を超えるような冷凍機コンプレッサの軸封装置として使
用可能である。
３の内径摺動部１３ａの回転軸２に対する接触幅Ｗの変
化を測定した結果を、先に説明した図４の従来例と比較
して示すものである。この測定結果から、本発明の実施
形態のリップ型シールによれば、機内圧力Ｐの上昇に伴
う接触幅の増大が従来例に比較して著しく少ないことが
認められ、例えば機内圧力Ｐが１０kgf/cm2Gの条件で
も、本実施形態のリップ型シールにおける内径摺動部の
接触幅は、１kgf/cm2G程度での従来のリップ型シールの
接触幅と同程度であることがわかる。したがって本実施
形態のリップ型シールによれば、機内圧力が７kgf/cm2G
を超えるような冷凍機コンプレッサの軸封装置として使
用可能である。
【００２０】なお、図示の実施形態は、機内Ａが無加圧
状態でもバックアップリップ部材３０の筒状支持部３２
の先端外周縁３２ａが主リップ部材１０のヘッド１３の
背面側テーパ面１３ｃと接触しているものであるが、機
内Ａが無加圧状態ではバックアップリップ部材３０の先
端外周縁３２ａが前記背面側テーパ面１３ｃの内周側に
あって、機内Ａが加圧された時に接触される構成として
も良い。
状態でもバックアップリップ部材３０の筒状支持部３２
の先端外周縁３２ａが主リップ部材１０のヘッド１３の
背面側テーパ面１３ｃと接触しているものであるが、機
内Ａが無加圧状態ではバックアップリップ部材３０の先
端外周縁３２ａが前記背面側テーパ面１３ｃの内周側に
あって、機内Ａが加圧された時に接触される構成として
も良い。
【００２１】
【発明の効果】本発明のリップ型シールによると、エラ
ストマからなる主リップ部材のヘッドには、密封空間の
圧力による内径側への変位に伴って前記筒状支持部の先
端外周縁との接触部を支点とするモーメントが生じ、こ
のモーメントによって圧力による回転軸の外周面との摺
動負荷の増大が抑制されるので、前記ヘッドのエラスト
マ材質の劣化によるクラック等の発生を有効に防止し、
高圧条件でも優れた密封性を維持することができる。
ストマからなる主リップ部材のヘッドには、密封空間の
圧力による内径側への変位に伴って前記筒状支持部の先
端外周縁との接触部を支点とするモーメントが生じ、こ
のモーメントによって圧力による回転軸の外周面との摺
動負荷の増大が抑制されるので、前記ヘッドのエラスト
マ材質の劣化によるクラック等の発生を有効に防止し、
高圧条件でも優れた密封性を維持することができる。
【図１】本発明に係るリップ型シールの一実施形態をハ
ウジング及び回転軸の一部と共に軸心を通る平面で切断
して示す半断面図である。
ウジング及び回転軸の一部と共に軸心を通る平面で切断
して示す半断面図である。
【図２】上記実施形態における作用説明図である。
【図３】機内の圧力と主リップ部材の内径摺動部の接触
幅との関係を従来のリップ型シールと比較して示す説明
図である。
幅との関係を従来のリップ型シールと比較して示す説明
図である。
【図４】従来技術に係るリップ型シールをハウジング及
び回転軸の一部と共に軸心を通る平面で切断して示す断
面図である。
び回転軸の一部と共に軸心を通る平面で切断して示す断
面図である。
【図５】上記従来技術における無負荷時の状況を示す説
明図である。
明図である。
【図６】上記従来技術における高圧時の状況を示す説明
図である。
図である。
１ ハウジング ２ 回転軸 １０ 主リップ部材 １１ 装着基部 １２ 筒状可撓部 １３ ヘッド １３ａ 内径摺動部 １３ｃ 背面側テーパ面 ３０ バックアップリップ部材 ３２ 筒状支持部 ３２ａ 先端外周縁 Ａ 機内（密封空間） Ｓ 隙間
Claims (2)
- 【請求項１】 ハウジングの内周面に密嵌される外周の
装着基部の内周側から密封空間側へ向けて延在された筒
状可撓部の先端に回転軸の外周面と摺接されるヘッドを
有する形状のエラストマ製主リップ部材と、 前記主リップ部材の背面側に配置され前記主リップ部材
の筒状可撓部の内周側へ延在された筒状支持部を有する
合成樹脂製バックアップリップ部材と、を備え、 前記主リップ部材の筒状可撓部と前記バックアップリッ
プ部材の筒状支持部との間に隙間を有すると共に、前記
バックアップリップ部材の筒状支持部の先端外周縁が前
記主リップ部材のヘッドの背面側テーパ面の内周に達し
ていることを特徴とするリップ型シール。 - 【請求項２】 バックアップリップ部材の筒状支持部の
先端外周縁が、密封空間の未加圧状態において主リップ
部材のヘッドの背面側テーパ面と接触していることを特
徴とする請求項１に記載のリップ型シール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8146539A JP2961687B2 (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | リップ型シール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8146539A JP2961687B2 (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | リップ型シール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09303568A true JPH09303568A (ja) | 1997-11-25 |
| JP2961687B2 JP2961687B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=15409944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8146539A Expired - Lifetime JP2961687B2 (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | リップ型シール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2961687B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001304422A (ja) * | 2000-04-24 | 2001-10-31 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 回転軸シール |
| EP1296086A3 (en) * | 2001-09-25 | 2004-02-18 | Mitsubishi Cable Industries, Ltd. | Rotation shaft seal |
| EP1418369A3 (en) * | 2002-11-06 | 2004-07-14 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Shaft sealing assembly |
| US7670111B2 (en) | 2005-05-25 | 2010-03-02 | Ab Skf | Seal |
| WO2015125959A1 (ja) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | 株式会社Ihi | シール機構 |
-
1996
- 1996-05-17 JP JP8146539A patent/JP2961687B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001304422A (ja) * | 2000-04-24 | 2001-10-31 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 回転軸シール |
| EP1296086A3 (en) * | 2001-09-25 | 2004-02-18 | Mitsubishi Cable Industries, Ltd. | Rotation shaft seal |
| EP1418369A3 (en) * | 2002-11-06 | 2004-07-14 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Shaft sealing assembly |
| US6886834B2 (en) | 2002-11-06 | 2005-05-03 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Shaft sealing assembly |
| US7670111B2 (en) | 2005-05-25 | 2010-03-02 | Ab Skf | Seal |
| WO2015125959A1 (ja) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | 株式会社Ihi | シール機構 |
| JP2015155739A (ja) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | 株式会社Ihi | シール機構 |
| US10323750B2 (en) | 2014-02-21 | 2019-06-18 | Ihi Corporation | Seal mechanism |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2961687B2 (ja) | 1999-10-12 |
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