TWI743222B - 滾動式流體機械、及密封構件 - Google Patents

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TWI743222B
TWI743222B TW106134440A TW106134440A TWI743222B TW I743222 B TWI743222 B TW I743222B TW 106134440 A TW106134440 A TW 106134440A TW 106134440 A TW106134440 A TW 106134440A TW I743222 B TWI743222 B TW I743222B
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日商納博特斯克股份有限公司
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Abstract

本發明之滾動式流體機械(10)具有：第1滾動件(20)及第2滾動件(30)，其可相對移動且彼此對向；及環狀之防塵密封構件(50)，其分別接觸並配置於第1滾動件及第2滾動件之間。環狀之防塵密封構件(50)包含切斷部，形成切斷部之兩個部分51、52於寬度方向rd重疊。兩個部分51、52能夠以於寬度方向重疊之狀態相對移動。

Description

滾動式流體機械、及密封構件
本發明係關於一種耐久性優異之滾動式流體機械。又，本發明係關於一種密封構件及密封件。
例如JP7-208353A所揭示，已知有一種具有固定滾動件、及對於固定滾動件相對搖動之可動滾動件的滾動式流體機械。於該滾動式流體機械中，於固定滾動件與可動滾動件之間，區劃有作用室。固定滾動件及可動滾動件分別具有向作用室突出之螺旋狀渦形件。又，設置有使作用室連通至外部之入口及出口。若可動滾動件相對於固定滾動件可動，則流體沿由螺旋狀渦形件區劃之螺旋狀之流道被壓縮。其結果，於JP7-208353A所示之例中，自位於外周部之入口吸引流體，且自位於中心部之出口排出壓縮流體。
於JP7-208353A所揭示之滾動式流體機械中，於運轉時，於作用室產生負壓。且，為了防止外部空氣自固定滾動件與可動滾動件之間流入作用室內，故於滾動式流體機械設置有防塵密封件。線狀之防塵密封件以其兩端部於徑向重疊之方式配置，包圍作用室。如此配置之防塵密封件使固定滾動件與可動滾動件之間密閉。
然而，於多粉塵等之嚴酷環境下，使用先前之滾動式流體機械之情形，設置於螺旋狀渦形件之前端之前端密封材產生極端低壽命化之缺陷。 調查該缺陷產生原因時，推定於先前之滾動式流體機械中，於防塵密封構件之兩端部於徑向重疊而形成之合口部產生洩漏，使粉塵等流入作用室內。更具體而言，預想空氣於合口部中通過防塵密封構件之兩端部之間而流入作用室內，與空氣一同流入作用室內之粉塵因摩擦而使前端尖端劣化。本發明係由如此本發明人等之見解所完成者，其目的在於藉由有效地防止外部流體流入滾動式流體機械內，而有效地抑制前端密封材之劣化。又，本發明之目的在於提供一種可有效防止外部流體流入之密封件及密封構件。
另，於JP7-208353A中，提案有採用無接縫之無端環狀之防塵密封構件。然而，於無供油型之滾動式流體機械中，於運轉時溫度上升。其結果，防塵密封構件於固定滾動件及可動滾動件間因熱變形而產生蜿蜒或扭曲，並產生以此種變形為起因之洩漏。即，於先前之滾動式流體機械中，無法充分應對缺陷。
本發明之滾動式流體機械作為最廣之概念而具備：第1滾動件及第2滾動件，其等可相對移動，且彼此對向；及環狀之防塵密封構件，其分別接觸並配置於上述第1滾動件及上述第2滾動件之間。且，亦可為使該滾動式流體機械包含如下說明之特徵之一者以上。
本發明之第1滾動式流體機械具備：第1滾動件及第2滾動件，其等可相對移動，且彼此對向；及環狀之防塵密封構件，其分別接觸並配置於上述第1滾動件及上述第2滾動件之間，具有切斷部，且形成上述切斷部之兩個部分於其寬度方向重疊；且上述防塵密封構件於上述兩個部分重疊之部分之寬度為上述防塵密 封構件於其他部分之寬度以下，且上述兩個部分能夠以於上述寬度方向重疊之狀態相對移動。
如本發明之第1滾動式流體機械，亦可設為：上述防塵密封構件包含內側部分、及位於上述內側部分之上述寬度方向之外側的外側部分，作為上述兩個部分；且上述內側部分係朝向其外側之外側側面相對於與上述防塵密封構件之上述內側部分鄰接之部分之上述外側側面傾斜並漸細；上述外側部分係朝向其內側之內側側面相對於與上述防塵密封構件之上述外側部分鄰接之部分之上述內側側面傾斜並漸細；上述內側部分之上述外側側面與上述外側部分之上述內側側面接觸。
如本發明之第1滾動式流體機械，亦可設為：上述兩個部分之一者具有沿上述環狀之防塵密封構件所成之周方向凹陷之凹部；且上述兩個部分之另一者具有突出於上述周方向且插入上述凹部內之凸部。
如本發明之第1滾動式流體機械，亦可設為：上述防塵密封構件包含內側部分、及位於上述內側部分之上述寬度方向之外側的外側部分，作為上述兩個部分；且上述內側部分具有：基底部，其寬度窄於與上述防塵密封構件之上述內側部分鄰接之部分之寬度；及擴寬部，其沿上述防塵密封構件之長度方向位於較上述基底部更前端側，且寬度寬於上述基底部；上述外側部分具有：基底部，其寬度窄於與上述防塵密封構件之上 述外側部分鄰接之部分之寬度；及擴寬部，其沿上述防塵密封構件之長度方向位於較上述基底部更前端側，且寬度寬於上述基底部；上述內側部分之上述擴寬部與上述外側部分之上述基底部於寬度方向對向；上述外側部分之上述擴寬部與上述內側部分之上述基底部於寬度方向對向。
如本發明之第1滾動式流體機械，亦可設為：進而具備將上述兩個部分中之一者向另一者按壓之按壓機構。
如本發明之第1滾動式流體機械，亦可設為：上述按壓機構沿上述寬度方向將上述一者向上述另一者按壓。
如本發明之第1滾動式流體機械，亦可設為：上述按壓機構包含彈性構件。
如本發明之第1滾動式流體機械，亦可設為：上述按壓機構包含流體噴出機構。
如本發明之第1滾動式流體機械，亦可設為：於上述第1滾動件及上述第2滾動件之一者，形成周狀之槽；上述防塵密封構件配置於上述槽；上述流體噴出機構對上述槽內噴出流體。
如本發明之第1滾動式流體機械，亦可設為：於上述第1滾動件及上述第2滾動件之一者，形成周狀之槽，上述防塵密封構件配置於上述槽；且上述防塵密封構件包含內側部分、及位於上述內側部分之上述寬度方向中之外側之外側部分，作為上述兩個部分；於上述防塵密封構件設置有自上述內側部分之朝向內側之內側側面 突出於內側之內側延伸片、及自上述外側部分之朝向外側之外側側面突出於外側之外側延伸片之至少一者。
如本發明之第1滾動式流體機械，亦可設為：上述內側延伸片朝向內側且漸細，上述外側延伸片朝向外側而漸細。
如本發明之第1滾動式流體機械，亦可設為：上述內側延伸片包含與上述防塵密封構件之長度方向對向之前端側面及基端側面；於自上述第1滾動件與上述第2滾動件對向之方向觀察時，位於上述防塵密封構件之長度方向之前端側之上述前端側面相對於上述長度方向所成之角度小於上述基端側面相對於上述長度方向所成之角度；上述外側延伸片包含與上述防塵密封構件之長度方向對向之前端側面及基端側面；於自上述第1滾動件與上述第2滾動件對向之方向觀察時，位於上述防塵密封構件之長度方向之前端側之上述前端側面相對於上述長度方向所成之角度小於上述基端側面相對於上述長度方向所成之角度。
如本發明之第1滾動式流體機械，亦可設為：於上述第1滾動件及上述第2滾動件之一者，形成周狀之槽，上述防塵密封構件配置於上述槽內；且於上述槽內之至少上述防塵密封構件之上述兩個部分之間，填充有糊料狀材料。
如本發明之第1滾動式流體機械，亦可設為：進而具備設置於上述防塵密封構件之內側或外側之第2防塵密封構件。
本發明之第2滾動式流體機械具備： 第1滾動件及第2滾動件，其等可相對移動，且彼此對向；金屬製之第1密封部，其以無端環狀配置於上述第1滾動件及上述第2滾動件之一者上；及樹脂製或橡膠製之第2密封部，其以無端環狀設置於上述第1密封部上且與上述第1滾動件及上述第2滾動件之另一者接觸。
如本發明之第2滾動式流體機械，亦可設為：於上述第1滾動件及上述第2滾動件之一者形成周狀之槽，上述第1密封部及第2密封部係於同一上述槽內，重疊配置於上述第1滾動件與上述第2滾動件對向之方向。
如本發明之第2滾動式流體機械，亦可設為：上述第2密封部係形成於上述第1密封部上之氟系樹脂層。
如本發明之第2滾動式流體機械，亦可設為：上述第1滾動件與上述第2滾動件對向之方向之上述第1密封部之寬度寬於上述第2密封部之寬度。
如本發明之第2滾動式流體機械，亦可設為：上述第1密封部及上述第2密封部接觸之面係相對於上述第1滾動件與上述第2滾動件對向之方向之寬度方向傾斜。
本發明之第3滾動式流體機械具備：第1滾動件及第2滾動件，其等可相對移動，且彼此對向；及環狀之防塵密封件，其以分別接觸於上述第1滾動件及上述第2滾動件之間之方式以於其寬度方向接觸之狀態於1個部位以上重疊；且上述防塵密封件之寬度最窄之部分之長度短於上述防塵密封件之其他部分。
如本發明之第3滾動式流體機械，亦可設為： 於上述寬度最窄之部分設置有單一之防塵密封構件；且上述寬度最窄之部分沿上述防塵密封件之周方向隔開而設置有兩個以上。
如本發明之第3滾動式流體機械，亦可設為：上述寬度最窄之部分之一者設置於包含沿上述防塵密封件之周方向相隔最遠之兩個位置之一者的區域，且上述寬度最窄之部分之另一者設置於包含上述二個位置之另一者之區域。
本發明之第4滾動式流體機械具備：第1滾動件及第2滾動件，其等可相對移動，且彼此對向；及環狀之防塵密封件，其分別接觸並配置於上述第1滾動件及上述第2滾動件之間，且上述環狀之防塵密封件包含以其兩個以上之部分於寬度方向重疊之方式配置的區域；上述防塵密封件之上述兩個以上之部分重疊之區域之長度長於其他區域之長度。
如本發明之第4滾動式流體機械，亦可設為：上述兩個以上之部分重疊之區域沿上述防塵密封件之長度方向隔開而設置有兩個以上。
如本發明之第4滾動式流體機械，亦可設為：上述兩個以上之部分重疊之區域之一者設置於包含沿上述防塵密封件之周方向相隔最遠之兩個位置之一者的區域，且上述兩個以上之部分重疊之區域之另一者設置於包含上述兩個位置之另一者的區域。
本發明之第5滾動式流體機械係具備：第1滾動件及第2滾動件，其等可相對移動，且彼此對向； 環狀之防塵密封構件，其分別接觸並配置於上述第1滾動件及上述第2滾動件之間，具有切斷部，且形成上述切斷部之兩個部分於其寬度方向重疊；及按壓機構，其將上述兩個部分之一者向另一者按壓。
本發明之第6滾動式流體機械具備：第1滾動件及第2滾動件，其等可相對移動，且彼此對向；及環狀之防塵密封構件，其分別接觸並配置於上述第1滾動件及上述第2滾動件之間，具有切斷部，且形成上述切斷部之兩個部分於其寬度方向重疊；且於上述第1滾動件及上述第2滾動件之一者形成周狀之槽，上述防塵密封構件配置於上述槽；於上述槽內至少上述防塵密封構件之上述兩個部分之間填充有糊料狀材料。
本發明之第7滾動式流體機械具備：第1滾動件及第2滾動件，其等可相對移動，且彼此對向；及環狀之防塵密封構件，其分別接觸並配置於上述第1滾動件及上述第2滾動件之間，具有切斷部，且形成上述切斷部之兩個部分於其寬度方向重疊；且於上述第1滾動件及上述第2滾動件之一者形成周狀之槽，上述防塵密封構件配置於上述槽；上述防塵密封構件包含內側部分、及位於上述內側部分之上述寬度方向之外側的外側部分，作為上述兩個部分；於上述防塵密封構件設置有自上述內側部分之朝向內側之內側側面 突出於內側之內側延伸片、及自上述外側部分之朝向外側之外側側面突出於外側之外側延伸片之至少一者。
本發明之第1密封構件係分別接觸並配置於可相對移動且彼此對向之第1零件及第2零件之間的環狀密封構件；且具有切斷部，且形成上述切斷部之兩個部分於其寬度方向接觸並重疊；上述防塵密封構件於上述切斷部之寬度為上述防塵密封構件於其他部分之寬度以下，且形成上述切斷部之上述兩個部分能夠以重疊之狀態相對移動。
本發明之第2密封構件係分別接觸並配置於可相對移動且彼此對向之第1零件及第2零件之間的環狀密封構件，且具備無端環狀之金屬製之環狀本體部。
本發明之第1密封件係成為配置於形成於可相對移動且彼此對向之第1零件及第2零件中之一者之周狀之槽，且與另一者接觸配置的環狀密封構件；且具備：內側部分；外側部分，其於上述內側部分自寬度方向之外側重疊且與上述內側部分之間形成切斷部；及自上述內側部分之朝向內側之內側側面突出於內側之內側延伸片、及自上述外側部分之朝向外側之外側側面突出於外側之外側延伸片之至少一者。
本發明之第2密封件係配置於可相對移動且彼此對向之第1零件及第2零件之間的環狀密封件，且具備： 金屬製之第1密封部，其以無端環狀配置於上述第1零件及上述第2零件之一者上；及樹脂製或橡膠製之第2密封部，其以無端環狀設置於上述第1密封部上且接觸上述第1零件及上述第2零件之另一者。
本發明之第3密封件係分別接觸並配置於可相對移動且彼此對向之第1零件及第2零件之間之環狀密封件；且上述密封件以於其寬度方向接觸之狀態於1個部位以上重疊；上述密封件之寬度最窄之部分之長度短於上述密封件之其他部分。
本發明之第4密封件係分別接觸並配置於可相對移動且彼此對向之第1零件及第2零件之間之環狀密封件；且包含使該兩個以上之部分於寬度方向重疊而配置的區域；上述兩個以上之部分重疊之區域之長度長於其他區域之長度。
根據本發明，可有效地防止外部流體流入滾動式流體機械之內部。
10:滾動式流體機械
11:作用室
11a:入口
11b:出口
13:緊固具
15:外殼
20:第1滾動件
21:基底板部
22:環狀壁部
23:固定渦形件
23a:前端密封材
24:散熱鰭片
25:槽
26:收容部
27:噴出口
28:糊料狀材料
30:第2滾動件
31:基底板部
33:可動渦形件
33a:前端密封材料
34:散熱鰭片
35:連結輪轂
40:驅動機構
41:電動機
42:轉換機構
43:曲軸
43a:第1軸部
43b:第2軸部
44:軸承
48:賦能機構
50:密封構件
50a:第1防塵密封構件
50a1:第1面
50a2:第2面
50b:第2防塵密封構件
50b1:第1面
50b2:第2面
50c:第1防塵密封構件
50d:第2防塵密封構件
51:部分
51a:內側側面
51b:外側側面
51c:凹部
51d:基底部
51e:擴寬部
51f:內側延伸片
51fa:前端側面
51fb:基端側面
52:部分
52a:內側側面
52b:外側側面
52c:凸部
52d:基底部
52e:擴寬部
52f:外側延伸片
53:中間部
53a:內側側面
53b:外側側面
55:合口部
56:環狀本體部
57:氟系樹脂層
58a:兩端部
58b:兩端部
59a:兩端部
59b:兩端部
60:按壓機構
61:第1按壓機構
61a:板材
61b:彈性構件
62:第2按壓機構
62a:板材
62b:彈性構件
63:流體噴出機構
63a:流體源
63b:節流孔
ad:軸向
Ax:區域
Ax1:區域
Ax2:區域
Ay:區域
Ay1:區域
Ay2:區域
cd:周方向
CU:切斷部
ea:偏心軸線
p1~p4:位置
pa:位置
pb:位置
ra:旋轉軸線
rd:徑向
S:密封件
s1:周方向一側
Sa:第1密封部
Sb:第2密封部
w1e:寬度
w1d:寬度
w2d:寬度
w2e:寬度
wa:寬度
wb:寬度
wm:寬度
θ1a:角度
θ1b:角度
θ2a:角度
θ2b:角度
θr1:角度範圍
θs:偏移角度
圖1係用以說明本發明之一實施形態之圖，係顯示滾動式流體機械之縱剖視圖。
圖2係顯示圖1所示之滾動式流體機械所含之固定滾動件、防塵密封構件、賦能機構之分解立體圖。
圖3係圖1之部分放大圖。
圖4係用以說明防塵密封構造之第1例之圖，係顯示防塵密封構件之端部附近之俯視圖。
圖5係用以說明防塵密封構造之第2例之圖，係顯示防塵密封構件之端部附近之俯視圖。
圖6係用以說明防塵密封構造之第3例之圖，係顯示防塵密封構件之端部附近之俯視圖。
圖7係用以說明防塵密封構造之第4例之圖，係顯示防塵密封構件之端部附近之俯視圖。
圖8係沿圖7之VIII-VIII線之剖視圖。
圖9係與圖8對應之剖視圖，係用以說明第4例之變化例之圖。
圖10係用以說明防塵密封構造之第5例之圖，係顯示防塵密封構件之端部附近之俯視圖。
圖11係圖10之放大圖。
圖12係用以說明防塵密封構造之第6例之圖，係顯示防塵密封構件之端部附近之俯視圖。
圖13係用以說明防塵密封構造之第7例之圖，係顯示防塵密封構件之俯視圖。
圖14係沿圖13之XIV-XIV線之剖視圖。
圖15係用以說明防塵密封構造之第8例之圖，係顯示防塵密封構件之俯視圖。
圖16係沿圖15之XVI-XVI線之剖視圖。
圖17係以與圖16同樣之剖面，用以說明第8例之一變化例之圖。
圖18係以與圖16同樣之剖面，用以說明第8例之其他變化例之圖。
圖19係用以說明防塵密封構造之第9例之圖，係顯示防塵密封構件之俯視圖。
圖20係沿圖19之XX-XX線之剖視圖。
圖21係用以說明防塵密封構造之第10例之圖，即顯示防塵密封構件 之俯視圖。
圖22係用以說明防塵密封構造之第10例之變化例之圖，係顯示防塵密封構件之俯視圖。
以下，一面參照圖式一面對本發明之一實施形態進行說明。另，於附加於本件說明書之圖式中，為便於理解圖示，而將適宜比例尺及縱橫之尺寸比等根據該等實物變更並誇張。
圖1至圖22係用以說明本發明之一實施形態之圖。其中，圖1~圖3係用以說明滾動式流體機械之整體構成之圖。圖4~圖22係用以說明防塵密封構造之數個例之圖。
如圖1所示，滾動式流體機械10包含外殼15、第1滾動件20、第2滾動件30及驅動機構40作為主要構成。於圖示之例中，第1滾動件係構成為固定滾動件20，經由緊固具13與外殼15固定。第2滾動件係構成為可動滾動件30，配置於由外殼15及固定滾動件20形成之空間內。但，亦可不限定於該例，而將第1滾動件構成為可動滾動件30，且將第2滾動件構成為固定滾動件20。
可動滾動件30於由驅動機構40區劃之軸向ad，與固定滾動件20對向。於固定滾動件20及可動滾動件30之間，形成作用室11。於該滾動式流體機械10中，藉由可動滾動件30對於固定滾動件20相對移動，而可對作用室11內之流體產生作用。於固定滾動件20及可動滾動件30之間，為了將固定滾動件20及可動滾動件30之間密閉且使作用室11與外部劃分開，而配置密封件(密封零件)S並設置密封構造。
於以下說明之一實施形態中，設法有效地防止密封構造中之洩漏， 換言之，設法改善密封構造之密閉性。根據該滾動式流體機械10，除流體外，亦可有效防止粉塵與流體一同流入作用室11內。藉此，可有效抑制作用室11內之構成之劣化，於多粉塵等嚴酷環境下使用時，亦可降低滾動式流體機械10之檢查維護之頻率，進而實現滾動式流體機械10之長壽化。尤其，此種作用效果對於設想長期不實施拆解維護之無供油型滾動式流體機械，特別有用。
另，具備以下說明之密封件(密封構件)S之密封構造未限定於滾動式流體機械，適於包含可相對移動且彼此對向之第1零件及第2零件之各種機器或裝置。例如，第1零件及第2零件之相對移動可採用各種動作，作為一例，亦可為回旋動作，又可為並進動作，還可為往復移動。又，具備密封件S之密封構造除防塵用途外，亦可用於對油或水之防液用途。
首先，對防塵構造以外之滾動式流體機械10之整體構成進行說明，其後，對具備密封件S之密封構造之數個例進行說明。
如圖1及圖2所示，固定滾動件20包含具有大致圓板狀之外形之基底板部21。於基底板部21之周緣設置有環狀壁部22。環狀壁部22係於滾動式流體機械10之軸向ad中，向可動滾動件30之側自基底板部21延伸出。固定滾動件20之環狀壁部22使用緊固具13，固定於外殼15。如圖2所示，於該環狀壁部22形成有周狀(尤其圓周狀)之槽25。於槽25配置後述之賦能機構48及密封構件50。
如圖1及圖2所示，於基底板部21之環狀壁部22所包圍之區域，設置有固定渦形件23。固定渦形件23係自滾動式流體機械10之軸向ad觀察時，沿螺旋狀之路徑直立設置之壁部。固定渦形件23係於滾動式流體機械10之軸向ad中，向可動滾動件30之側自基底板部21延伸出。於固定渦形 件23之前端，設置有前端密封材23a。前端密封材23a與可動滾動件30接觸。前端密封材23a將固定渦形件23與可動滾動件30之間密閉。
如圖1所示，於基底板部21設置有貫通孔。貫通孔形成有使作用室11連通至外部之入口11a及出口11b。於圖示之例中，入口11a形成於固定渦形件23之沿螺旋狀路徑之外周部，出口11b形成於固定渦形件23之沿螺旋狀路徑之中心部。再者，如圖1所示，於基底板部21之設置有固定渦形件23之側之相反側，設置有散熱鰭片24。
可動滾動件30具有與固定滾動件20之基底板部21對向配置之基底板部31。於基底板部31之對向於固定滾動件20之側，形成有可動渦形件33。可動渦形件33係自滾動式流體機械10之軸向ad觀察時，沿螺旋狀之路徑直立設置之壁部，具有與固定渦形件23互補之構成。可動渦形件33係於滾動式流體機械10之軸向ad中，向固定滾動件20之側自基底板部31延伸出。於可動渦形件33之前端，設置有前端密封材料33a。前端密封材料33a與固定滾動件20接觸。前端密封材料33a將可動渦形件33與固定滾動件20之間密閉。如圖1所示，於基底板部31之設置有可動渦形件33之側之相反側，設置有散熱鰭片34及連結輪轂35。
驅動機構40係使可動滾動件30對於固定滾動件20相對動作之機構。於本實施形態中，驅動機構40係於滾動式流體機械10之正交於軸向ad之面內，使可動滾動件30對於固定滾動件20相對搖動。可動滾動件30係由驅動機構40驅動，相對於固定滾動件20並行移動，尤其沿圓周路徑並行移動。
驅動機構40具有：電動機41，其輸出旋轉力；及轉換機構，其用以將自電動機41輸出之旋轉動作轉換成沿圓周軌道之並行運動。轉換機構係 可採用多種周知之構成，例如上述專利文獻(JP7-208353A)所揭示之構成等。於圖1所示之例中，轉換機構42具有：曲軸43，其由電動機41旋轉驅動；及軸承44，其固定於可動滾動件30之連結輪轂35內。曲軸43具有：第1軸部43a，其配置於電動機41之旋轉軸線ra上且由電動機41旋轉驅動；及第2軸部43b，其區劃自旋轉軸線ra偏心之偏心軸線ea。第2軸部43b保持於軸承44。若第1軸部43a被旋轉驅動，則第2軸部43b於以旋轉軸線ra為中心之圓周軌道上移動，圓周軌道之半徑與旋轉軸線ra至偏心軸線ea之偏心量一致。此時，經由軸承44，可動滾動件30可對於第2軸部43b以偏心軸線ea為中心旋轉。藉由此種構成，可動滾動件30可藉由自電動機41輸出之旋轉，而對於固定滾動件20搖動。另，雖省略圖示，但用以限制可動滾動件30相對於固定滾動件20之旋轉之機構，例如曲軸等亦可另外設置。
另，藉由電動機41之旋轉軸線ra，區劃滾動式流體機械10之軸向ad。滾動式流體機械10之軸向ad係與電動機41之旋轉軸線ra平行之方向，於圖示之例中，亦為與偏心軸線ea平行之方向。固定滾動件20及可動滾動件30係與滾動式流體機械10之軸向ad對向。
於上述之構成要件中，外殼15、固定滾動件20及可動滾動件30係藉由具有高強度且耐熱性優秀之金屬而製作。金屬中，尤其鋁合金具有輕量且散熱性優秀之優點。
於包含以上構成之滾動式流體機械10中，若藉由驅動機構40使可動滾動件30相對於固定滾動件20搖動旋轉，則於作用室11內，固定渦形件23及可動渦形件33於固定渦形件23之沿螺旋狀路徑之各區域重複接近及離開。藉此，於作用室11內，沿固定渦形件23之螺旋狀路徑，進行內部介質即流體之壓縮或流體之膨脹。於圖示之例中，自固定渦形件23之沿螺 旋狀路徑之外周部向中心部壓縮空氣。於固定渦形件23之沿螺旋狀路徑之中心部，獲得壓力經提高之空氣，自出口11b供給至外部。與之相伴，自位於固定渦形件23之沿螺旋狀路徑之外周部的入口11a吸引空氣。即，於圖示之例中，滾動式流體機械10作為壓縮機發揮功能。
另，為了應對滾動式流體機械10之運轉中於可動滾動件30及固定滾動件20之間之作用室11內因空氣壓縮而發熱及因摩擦而發熱，固定滾動件20及可動滾動件30具有散熱鰭片24、34。且，藉由未圖示之冷卻裝置，將冷卻介質供給至散熱鰭片24、34，與散熱鰭片24、34之間進行熱交換。作為一例，冷卻裝置構成為送風機，將空氣吹向散熱鰭片24、34。
又，作為壓縮機發揮功能之滾動式流體機械係於多種領域、電車之車輛或汽車等交通工具中使用。又，於多粉塵等之嚴酷環境下，使用先前之滾動式流體機械之情形，設置於渦形件之前端之前端密封材(亦稱為尖端密封件)產生了極端低壽命化之缺點。滾動式流體機械由於為無供油式，故可於一定期間內不實施維護，此為較大之優點。因此，於嚴酷環境下之使用中之前端密封材之劣化對於滾動式流體機械而言，為重大缺陷，成為阻礙滾動式流體機械普及的理由。為了應對此種缺點，於本實施形態之滾動式流體機械10中，具有使用以下說明之密封件(密封零件)S之防塵密封構造。
以下說明中，主要參照第1~第6例說明密封構造之第1態樣，主要參照第7及第8例說明密封構造之第2態樣，主要參照第9及第10例說明密封構造之第3態樣。於以下例中，形成密封件S之密封構件50係對滾動式流體機械10應用時，作為防塵密封構件發揮防塵功能。
<<第1態樣>>
首先，對密封構造之第1態樣進行說明。於第1態樣中使用之密封件S係包含以於可相對移動且彼此對向之第1零件20及第2零件30之間分別接觸配置之方式而成之一個以上之環狀之密封構件50。防塵密封構件50具有切斷部CU，形成切斷部CU之兩個部分51、52於防塵密封構件50之寬度方向重疊。防塵密封構件50可構成為具有延伸為線狀之細長長度方向的構件。
密封件S或密封構件50之寬度方向為正交於軸向ad與防塵密封構件50之長度方向兩者的方向，於以下說明之例中，與後述之徑向rd一致。因此，於以下說明中，對寬度方向使用與徑向同一之符號「rd」。
防塵密封構件50之切斷部CU未限定於藉由切斷連續之構件而形成之部位。切斷部CU未限定於形成方法，未一體化之位於兩個部分51、52間之縫隙亦相當於切斷部CU。
且，於第1態樣中，形成切斷部CU之兩個部分51、52，換言之區劃切斷部CU之兩個部分51、52，進而換言之，位於切斷部CU之兩側之兩個部分51、52係可以於寬度方向重疊之狀態相對移動。因此，於後述所示因熱膨脹而使防塵密封構件50之全長變長之情形，兩個部分51、52可於其長度方向移動。此時，藉由維持兩個部分51、52於寬度方向重疊之狀態，可維持於切斷部CU之密封功能，且有效地防止於切斷部CU之洩漏。藉此，可有效地防止粉塵流入作用室11內，且可有效地避免固定渦形件23及可動渦形件33之前端密封材23a、33a之預定外之提前劣化。
另，形成切斷部CU之兩個部分51、52較佳於維持於寬度方向rd重疊之範圍內，可相對移動。即，形成切斷部CU之兩個部分51、52較佳不基 於該相對移動，而維持於寬度方向rd重疊之狀態。該情形，可穩定且有效防止於切斷部CU之洩漏。形成切斷部CU之兩個部分51、52因密封構件50之熱膨脹而產生相對移動之情形，只要於密封構件50之升溫前，例如滾動式流體機械10等之包含密封構件50之機器或裝置之運轉前，以形成切斷部CU之兩個部分51、52於寬度方向rd重疊之方式，設定密封構件50之長度即可。又，於之後參照之圖6所示之例中，構造上形成切斷部CU之兩個部分51、52係於維持於寬度方向rd重疊之範圍內，可相對移動。
此外，於第1態樣中，密封構件50之於切斷部CU之寬度與防塵密封構件50之其他部分之寬度相同或較該寬度小。即，於設置有切斷部CU之區域，防塵密封構件50雖係兩個部分51、52於寬度方向rd重疊，但該寬度未大型化。因此，密封構件50之設置，例如後述，可容易且精確地向槽25內設置密封構件50。又，亦可將周狀之槽25之寬度設為特定。其結果，可進而提高密封件S之密封功能。
以下，參照數個具體例，說明密封構造之第1態樣。
另，於以下之具體例中，密封件S具有單一之密封構件50，亦可如後述之第10例，密封件S包含複數個密封構件50。藉由包含複數個防塵密封構件50，尤其藉由使周方向cd之切斷部CU之位置變化並設置複數個防塵密封構件50，而可明顯提高密閉性。
又，於線狀之防塵密封構件50之兩端部51、52之間，形成有合口部55。且，於該等之例中，於合口部55形成有切斷部CU。即，於以下之例中，形成切斷部CU之部分係成為防塵密封構件50之端部51及端部52。其中，以下具體之構成僅為例示，有多種變更可能。
<第1例>
首先，對防塵密封構造之第1例進行說明。如滾動式流體機械10之整體構成之說明所述，於固定滾動件20形成有槽25(參照圖2)。槽25配置為包圍作用室11。又，槽25無關於可動滾動件30對於固定滾動件20之相對位置，而設置於始終與可動滾動件30之周緣部對向之區域。但並未限定於此例，槽25亦可設置於可動滾動件30。又，於圖示之例中，槽25於徑向具有一定寬度。但並未限定於該例，槽25之寬度亦可變動。
另，藉由將槽25設為一定寬度，可使槽之作成容易化。此外，可如後述使向槽25內配置具有切斷部CU之密封構件50容易化。
另，於本說明書中，將沿包圍作用室11之周之軌跡之方向稱為周方向cd。又，將與軸向ad及周方向cd之兩者正交之方向稱為徑向rd。於圖示之例中，滾動式流體機械10所組裝之防塵密封構件50之長度方向與周方向cd一致，防塵密封構件50之寬度方向與徑向rd一致。又，寬度方向rd及徑向rd中之「內」側係由周方向cd區劃之周之內側，即靠近滾動式流體機械10之旋轉軸線ra之側。寬度方向rd及徑向rd中之「外」側係由周方向cd區劃之周之外側，即遠離滾動式流體機械10之旋轉軸線ra之側。
如圖2及圖3所示，於槽25設置有賦能機構48及防塵密封構件50。賦能機構48以向軸向ad按壓防塵密封構件50，且自固定滾動件20抵接可動滾動件30之方式賦能。賦能機構48可由彈性構件構成。於圖示之例中，賦能機構48藉由圓環狀之橡膠形成。但並未限定於該例，賦能機構48亦可分散配置於周方向cd。藉由該賦能機構48及防塵密封構件50，如圖3所示，固定滾動件20及可動滾動件30於軸向ad經密閉。
防塵密封構件50係抵接於可動滾動件30，且嵌入固定滾動件20與可動滾動件30之間之間隙的構件。因此，可選擇具有耐摩擦性或密封性之材 料，例如橡膠或樹脂作為防塵密封構件50之材料。
於圖2~圖4所示之防塵密封構造之第1例中，藉由防塵密封構件50之形狀，改善防塵密封構造之密閉性。首先，如圖2所示，防塵密封構件50構成為線狀之構件。且，如圖4所示，防塵密封構件50以兩端部51、52於與周方向(防塵密封構件50之長度方向)cd正交之徑向(防塵密封構件50之寬度方向)rd重疊之方式配置，且於兩端部51、52之間形成切斷部CU。其中，兩端部51、52於寬度方向rd重疊，且藉由該重疊而形成有合口部55。且，防塵密封構件50自其整周包圍作用室11。防塵密封構件50包圍作用室11，且將固定滾動件20及可動滾動件30之間密閉。另，於圖4及後述之圖5~圖22中，省略了作用室11或固定渦形件23等之圖示。
如圖4所示，尤其於第1例中，線狀之防塵密封構件50係作為成為合口部55之兩端部，而具有：內側端部(內側部分)51，其相對地位於寬度方向rd中之內側；及外側端部(外側部分)52，其相對地位於寬度方向rd中之外側。即，外側端部52位於內側端部51之徑向rd中之外側。又，防塵密封構件50進而具有位於內側端部51及外側端部52之間的中間部53。於圖示之例中，中間部53具有一定寬度。另一方面，內側端部51及外側端部52均係漸細。防塵密封構件50之兩端部51、52重疊之部分之朝向寬度方向rd之寬度之大小為防塵密封構件之其他部分之朝向寬度方向rd之寬度之大小以下。於圖示之例中，該等寬度相同。結果，防塵密封構件50形成合口部55，且可收容於具有一定寬度之周狀之槽25內。藉由此種防塵密封構件50形成之密封件S之安裝，尤其對槽25內之配置可極其容易進行。
作為更具體之構成，內側端部(內側部分)51係朝向徑向rd中外側之外側側面51b相對於防塵密封構件50之內側端部51所鄰接之部分53之外側側 面53b傾斜。又，內側端部51係朝向徑向rd中之內側之內側側面51a位於與防塵密封構件50之內側端部51所鄰接之部分53之內側側面53a連續之同一線上。
另一方面，外側端部(外側部分)52係朝向徑向rd中內側之內側側面52a相對於防塵密封構件50之外側端部52所鄰接之部分53之內側側面53a傾斜。又，外側端部52係朝向徑向rd中之外側之外側側面52b位於與防塵密封構件50之端部52所鄰接之部分53之外側側面53b連續之同一線上。
使用此種防塵密封構件50時，可有效防止粉塵與自防塵密封構造洩漏之外部空氣一同流入作用室11內。本件發明人等重複積極研討後，確認引起前端密封材23a、33a之提前劣化之主要原因之一在於，滾動式流體機械10之運轉中，朝向散熱鰭片24、34之冷卻風之一部分流入成為負壓之作用室11內。且，根據圖4所示之防塵密封構件50，於對防塵密封構造有密閉性要求之滾動式流體機械10之運轉中，可有效地防止於合口部55(切斷部CU)之洩漏。
於滾動式流體機械10之運作中，藉由固定滾動件20及可動滾動件30間之作用室11內之空氣壓縮，而使與固定滾動件20及可動滾動件30接觸之防塵密封構件50加熱並膨脹。有密閉性及耐摩擦性要求之防塵密封構件50之材料通常較用於滾動件20、30之材料，具有更高之線膨脹係數。又，防塵密封構件50具有細長狀之形狀，形狀於長度方向容易膨脹。因此，於滾動式流體機械10之運轉中，防塵密封構件50膨脹。其結果，如圖4箭頭所示，內側端部51之外側側面51b與外側端部52之內側側面52a彼此按壓。再者，藉由利用外部端部52之內側側面52a之傾斜之楔效果，內側端部51之內側側面51a被按壓至槽25之內側之內壁。又，藉由利用內部 端部51之外側側面51b之傾斜之楔效果，外側端部52之外側側面52b被按壓至槽25之外側之內壁。其結果，防塵密封構件50可於合口部55(切斷部CU)中將固定滾動件20及可動滾動件30之間密閉，有效地防止流體(外部氣體)流入兩端部51之間。
再者，根據此種構成，防塵密封構件50於切斷部CU之寬度為防塵密封構件50於其他部分之寬度以下。因此，不必使形成於固定滾動件20且收容防塵密封構件50之槽25之寬度變化。因此，可於槽25內，使防塵密封構件50之位置穩定，進而維持內側端部51之外側側面51b與外側端部52之內側側面52a抵接之狀態。根據該點，亦可更有效地防止於合口部55之洩漏。
於以上說明之第1例中，防塵密封構件50係由固定滾動件20及可動滾動件30之一者所保持且抵接於固定滾動件20及可動滾動件30之另一者的線狀構件。防塵密封構件50係以兩端部51、52於與周方向cd正交之徑向rd重疊之方式形成合口部55並包圍作用室11。成為合口部55之兩端部中之內側端部51係其外側側面51b相對於防塵密封構件50之內側端部所鄰接之部分53之外側側面53b傾斜，並漸細。又，成為合口部55之兩端部51、52中之外側端部52係其內側側面52a相對於防塵密封構件50之外側端部52所鄰接之部分53之內側側面53a傾斜，並漸細。且，內側端部51之外側側面51b與外側端部52之內側側面52a抵接。根據此種第1例，可有效地防止於合口部55之洩漏。藉此，可有效地防止粉塵流入作用室11內，且可有效地避免固定渦形件23及可動渦形件33之前端密封材23a、33a之預定外之提前劣化。
<第2例>
接著，主要參照圖5，說明可有效防止於合口部洩漏之防塵密封構造之第2例。另，於第2例之說明、及其後進行之更多例之說明中，主要說明與作為其他例說明之防塵密封構造不同之點，其他點可與作為其他例說明之防塵密封構造同樣構成。又，於第2例之說明、及其後進行之更多例之說明、以及圖4~圖22中，可與其他例同樣構成或與其他例發揮同樣功能之部分，附註與對其他例對應之構成使用之符號同一之符號且省略重複說明。
於圖5所示之例中，與第1例同樣，藉由形成切斷部CU之部分(防塵密封構件50之兩端部)51、52之形狀，謀求防止於切斷部CU(合口部55)之洩漏。於圖5所示之例中，形成切斷部CU之防塵密封構件50之兩端部51、52亦於寬度方向(徑向)rd彼此重疊，形成合口部55。藉此，防塵密封構件50周狀地包圍作用室11。
防塵密封構件50具有兩端部51、52、及位於兩端部51、52之間的中間部53。中間部53亦可具有一定寬度。防塵密封構件50之一者之端部(形成切斷部CU之一者之部分)51於其端面具有於周方向cd凹陷之凹部51c。防塵密封構件50之另一者之端部(形成切斷部CU之另一者之部分)於其端面具有於周方向cd突出並插入凹部51c內之凸部52c。根據此種第2例，流動於形成切斷部CU之兩端部51、52之間且自合口部55(切斷部CU)洩漏之流體(氣體)必須行進之程度為凸部52c朝凹部51c內進入深度之兩倍。且，自合口部55洩漏之流體必須於凹部51c內，沿周方向cd行進之方向再逆向折返。藉由該等，可有效使閉固定滾動件20與可動滾動件30之間密，且有效地防止於合口部55之洩漏。結果，可有效地防止粉塵流入作用室11內，且可有效地避免固定渦形件23及可動渦形件33之前端密封材23a、 33a之預定外之提前劣化。
再者，於第2例中，形成切斷部CU之部分51、52維持朝寬度方向rd之重疊且可沿周方向cd相對移動。即，於防塵密封構件50中，可維持一定寬度且於槽25內熱膨脹及熱收縮。因此，不必使形成於固定滾動件20之槽25之寬度變化。藉此，可使槽25內之防塵密封構件50之配置穩定，進而可維持使另一者之端部52之凸部52c進入一者之端部51之凹部51c內之狀態。根據該點，亦可更有效地防止於合口部55(切斷部CU)之洩漏。
另，於作為第1例說明之圖4之防塵密封構件50中，亦可於內側端部(內側部分)51之外側側面51b及外側端部(外側部分)52之內側側面52a之一者形成圖5所示之凹部51c，於內側端部(內側部分)51之外側側面51b及外側端部(外側部分)52之內側側面52a之另一者，形成圖5所示之凸部52c。
<第3例>
接著，主要參照圖6，說明可有效防止於合口部之洩漏之防塵密封構造之第3例。於圖6所示之例中，與第1例及第2例同樣，藉由形成切斷部CU之部分(防塵密封構件50之兩端部)51、52之形狀，謀求防止於合口部之洩漏。於圖6所示之例中，防塵密封構件50之兩端部51、52亦於寬度方向rd彼此重疊，形成合口部55。藉此，防塵密封構件50周狀地包圍作用室11。
如圖6所示，尤其於第3例中，線狀之防塵密封構件50係作為成為合口部55之兩端部，而具有：內側端部(內側部分)51，其相對地位於徑向rd中之內側；及外側端部(外側部分)52，其相對地位於徑向rd中之外側。即，外側端部52位於內側端部51之寬度方向rd中之外側。又，防塵密封構件50進而具有位於內側端部51及外側端部52之間的中間部53。中間部53 可具有一定寬度。
內側端部(內側部分)51具有：基底部51d，其較防塵密封構件50之內側端部51所鄰接之部分53之寬度wm寬度更窄；及擴寬部51e，其沿防塵密封構件50之長度方向(與周方向cd一致之方向)位於較基底部51d更前端側且較基底部51d寬度更寬。同樣，外側端部(外側部分)52具有：基底部52d，其較防塵密封構件50之外側端部52所鄰接之部分53之寬度wm寬度更窄；及擴寬部52e，其沿防塵密封構件50之長度方向位於較基底部52d更前端側且較基底部52d寬度更寬。內側端部51之擴寬部51e係於寬度方向rd與外側端部52之基底部52d對向，外側端部52之擴寬部52e係於寬度方向rd與內側端部51之基底部51d對向。
根據此種第3例，流動於形成切斷部CU之兩端部51、52之間並自合口部55(切斷部CU)洩漏之流體係必須通過內側端部51之擴寬部51e與外側端部52之基底部52d之間隙、及外側端部52之擴寬部52e與內側端部51之基底部51d之間隙之兩者。再者，可確保兩端部51、52沿周方向cd排列之長度較長。藉此，可有效地防止於合口部55之洩漏。結果，可有效地防止粉塵流入作用室11內，且可有效地避免固定渦形件23及可動渦形件33之前端密封材23a、33a預定外之提前劣化。
再者，於第3例中，形成切斷部CU之部分51、52維持朝寬度方向rd之重疊且可沿周方向cd相對移動。即，於防塵密封構件50中，可維持一定寬度且於槽25內熱膨脹及熱收縮。因此，不必使形成於固定滾動件20之槽25之寬度變化。藉此，可使槽25內之防塵密封構件50之配置穩定，進而可維持使另一者之端部52之凸部52c進入一者之端部51之凹部51c內之狀態。根據該點，亦可更有效地防止於合口部55(切斷部CU)之洩漏。
此外，於第3例中，內側端部(內側部分)51之擴寬部51e之寬度w1e與外側端部(外側部分)52之基底部52d之寬度w2d之和亦可與防塵密封構件50之外側端部52所鄰接之中間部53之寬度wm相同或成為較該寬度wm更大。根據該構成，可不必過度約束防塵密封構件50之熱膨脹或熱收縮引起之對兩端部51、52之相對移動，而有效地防止內側端部51之擴寬部51e與外側端部52之基底部52d之間隙中之洩漏。同樣，外側端部(內側部分)52之擴寬部52e之寬度w2e與內側端部(內側部分)51之基底部51d之寬度w1d之和亦可與防塵密封構件50之內側端部51所鄰接之部分53之寬度wm相同或成為較該寬度wm更大。根據該構成，可不必過度約束防塵密封構件50之熱膨脹或熱收縮引起之對兩端部51、52之相對移動，而有效地防止外側端部52之擴寬部52e與內側端部51之基底部51d之間隙中之洩漏。
<第4例>
接著，主要參照圖7~圖9，說明可有效防止於合口部之洩漏之防塵密封構造之第4例。於圖7~圖9所示之例中，未對形成切斷部CU之部分(形成合口部之兩端部)51、52之形狀加以限制，而謀求藉由使外力影響合口部而防止於切斷部CU(合口部)之洩漏。
於圖7~圖9所示之例中，防塵密封構件50之形成切斷部CU之兩端部51、52亦於寬度方向rd彼此重疊，形成合口部55。藉此，防塵密封構件50周狀地包圍作用室11。且，第4例之滾動式流體機械10係進而將形成切斷部CU之一者之部分向另一者之部分按壓的按壓機構60。換言之，滾動式流體機械10進而具有將成為防塵密封構件50之合口部55之一者之端部51向另一者之端部52按壓的按壓機構60。
另，按壓機構60亦可將形成切斷部CU之一者之部分51向另一者之部 分52於寬度方向(徑向)rd按壓且將另一者之部分52向一者之部分51於寬度方向(徑向)rd按壓。或，按壓機構60亦可將一者之部分51向劃分槽25之壁部所支持之另一者之部分52，於寬度方向(徑向)rd按壓至內側或外側，且與劃分槽25之壁部之間，使形成切斷部CU之部分51、52彼此抵接。
於圖7及圖8之例中，滾動式流體機械10具有第1按壓機構61及第2按壓機構62。第1按壓機構61係朝徑向rd中之外側按壓內側端部(內側部分)51，且將內側端部51賦能成為抵接於外側端部(外側部分)52之狀態。第2按壓機構62係朝徑向rd中之內側按壓外側端部(外側部分)52，且將外側端部52賦能成為抵接於內側端部(內側部分)51之狀態。
於固定滾動件20，於槽25之徑向rd中之內側之位置形成用以收容第1按壓機構61之收容部26，於槽25之徑向rd中之外側之位置形成有用以收容第2按壓機構62之收容部26。各按壓機構61、62係具有儲存於收容部26內之板材61a、62a及彈性構件61b、62b。板材61a、62a係其一端固定於固定滾動件20。板材61a、62a係其另一端按壓至彈性構件61b、62b。彈性構件61b、62b係將對應之板材61a、62a向收容於槽25內之防塵密封構件50之合口部55按壓。尤其，圖示之按壓機構61、62係沿徑向rd，將一者之端部向另一者之端部按壓。於圖示之例中，彈性構件61b、62b係由壓縮彈簧形成，但並未限定於該例，亦可例如由橡膠管等形成。
另，於圖7及圖8所示之例中，可省略第1按壓機構61及第2按壓機構62之一者。
又，於圖7所示之例中，顯示有防塵密封構件50作為形成合口部55(切斷部CU)之兩端部51、52之構成，而具有與第1例所說明之防塵密封構件同樣之構成的例，但並未限定於此。對於各種形態之防塵密封構件 50，例如，可對作為第2例或第3例說明之防塵密封構件50應用按壓機構60。
再者，按壓機構60之具體構成並未限定於圖7及圖8所示之例，可採用各種形態。作為一例，於圖9所示之例中，按壓機構60包含流體噴出機構63。流體噴出機構63係可噴出包含氣體或液體之流體的機構，具有流體源63a、及使由流體源63a供給之流體通過之節流孔63b。於固定滾動件20，於槽25之底面形成噴出口27。通過節流孔63b之流體經由噴出口27噴出至槽25內。於圖示之例中，噴出口27係偏向於槽25之底面中之徑向rd中之一側而形成。因此，槽25內之壓力於徑向rd中之一側變高，於徑向rd中之另一側變低。其結果，位於徑向rd中之一側之一端部向位於徑向rd中之另一側之另一端部按壓。
於以上之第4例中，防塵密封構件50係由固定滾動件20及可動滾動件30之一者所保持且抵接於固定滾動件20及可動滾動件30之另一者的線狀防塵密封構件。防塵密封構件50係以形成切斷部CU之兩個部分(兩端部)51、52於與周方向cd正交之寬度方向(徑向)rd重疊之方式形成合口部55並包圍作用室11。且，滾動式流體機械10進而具有將防塵密封構件50之一者之端部51向另一者之端部按壓的按壓機構60。藉由使用按壓機構60，將形成切斷部CU之一者之部分(防塵密封構件50之一者之端部)向另一者之部分(另一者之端部)按壓，而使流體於切斷部CU(合口部55)不易通過之兩部分(兩端部)51、52之間。因此，可有效地防止於切斷部CU(合口部55)之洩漏。結果，可有效地防止粉塵流入作用室11內，且可有效地避免固定渦形件23及可動渦形件33之前端密封材料23a、33a超出預定之提前劣化。
又，於圖7及圖8所示之例中，按壓機構沿寬度方向(徑向)rd，將形成切斷部CU之一者之部分(端部)向另一者之部分(端部)按壓。根據此種按壓機構，可維持一者之部分(端部)穩定抵接於另一者之部分(端部)之狀態，藉此可有效防止於合口部55之洩漏。
再者，按壓機構亦可具有彈性構件61b、62b。此種按壓機構可以簡易之構成廉價地製作，另一方面，可穩定供給按壓力。
另一方面，於圖9所示之例中，按壓機構60包含流體噴出機構63。藉由使用自液體噴出機構63噴出之流體，將形成切斷部CU之一者之部分(端部)向另一者之部分(端部)沿徑向rd按壓，可維持一者之部分(端部)穩定抵接於另一者之部分(端部)之狀態，藉此可有效防止於合口部55之洩漏。又，與防塵密封構件50同樣，賦能機構48亦沿寬度方向(徑向)rd被按壓。剖面為中空圓形即圓環狀之賦能機構48以藉由來自流體噴出機構63之流體受到徑向rd之按壓，沿軸向ad擴大之方式變形。其結果，藉由使防塵密封構件50與可動滾動件30之間、防塵密封構件50與賦能機構48之間、及賦能機構48與槽25之間分別密接，可使固定滾動件20與可動滾動件30之間更穩定地密接。又，藉由調整來自流體噴出機構63之流體噴出量、噴出速度、噴出壓力等，可調節將形成切斷部CU之一者之部分(端部)按壓至另一者之部分(端部)的力。再者，可不使用可能成為粉塵之產生源之機械性構造而產生按壓力。
此外，於噴出口27形成於槽25之底面中之徑向rd中之外側之圖9之例中，藉由自流體噴出機構63噴出之流體，賦能機構48及防塵密封構件50被按壓至徑向rd中之內側。即，賦能機構48及防塵密封構件50係朝向位於槽25之軸向ad內側之側壁按壓。另一方面，自流體噴出機構63噴出之流 體自固定滾動件20與可動滾動件30之間之間隙流動至徑向rd中之外側，且排出至外部。藉此，可更有效地防止粉塵通過相同間隙自外部侵入。即便對各滾動件20、30之冷卻風之一部分欲通過該間隙自外部流入，亦藉由以較該流入壓力(例如800Pa)更大之壓力(例如1kPa)自流體噴出機構63噴射流體，而有效地防止該流入。
進而，於圖9所示之例中，於固定滾動件20及可動滾動件30之一者，形成包圍作用室11之周狀之槽25，防塵密封構件50配置於槽25。且，流體噴出機構63對槽25內噴出流體。根據此種流體噴出機構63，亦可不制約滾動式流體機械10自身之構成，而應用於已知之滾動式流體機械10。
<第5例>
接著，主要參照圖10及圖11，說明可有效防止於合口部之洩漏之防塵密封構造之第5例。於圖10及圖11所示之例中，未對形成切斷部CU之兩個部分(形成合口部之兩端部)51、52之扣合面加以限制，而謀求藉由產生使形成切斷部CU之兩個部分(兩端部)51、52彼此對向按壓之力而防止於切斷部CU(合口部)之洩漏。
於圖10及圖11所示之例中，於固定滾動件20及可動滾動件30之一者，亦形成包圍作用室11之周狀之槽25，防塵密封構件50配置於槽25。又，形成切斷部CU之兩個部分(防塵密封構件50之兩端部)51、52於寬度方向(徑向)rd彼此重疊，形成合口部55。藉此，防塵密封構件50周狀地包圍作用室11。再者，防塵密封構件50作為成為切斷部CU之兩個部分(成為合口部55之兩端部)，包含內側端部(內側部分)51、及位於內側端部51之寬度方向(徑向)rd中之外側之外側端部(外側部分)52。
且，於防塵密封構件50，設置有自內側端部51之朝向徑向rd中之內 側之內側側面51a突出於徑向rd中之內側的內側延伸片(內側突出部)51f、及自外側端部52之朝向徑向rd中之外側之外側側面52b突出於徑向rd中之外側之外側延伸片(外側突出部)52f中至少一者。於圖示之例中，於內側端部51設置內側延伸片51f，於外側端部52，設置有外側延伸片52f。內側延伸片51f與位於槽25之徑向rd中之內側之壁面抵接，沿徑向rd將內側端部51按壓向外側端部52。外側延伸片52f與位於槽25之徑向rd中之外側之壁面抵接，沿徑向rd將外側端部52按壓向內側端部51。藉由利用延伸片51f、52f，將形成切斷部CU之兩個部分(防塵密封構件50之兩端部)51、52維持為於寬度方向(徑向)rd彼此抵接之狀態，而可有效地防止於合口部55之洩漏。另，與第4例中之按壓機構60同樣，亦可省略內側延伸片51f及外側延伸片52f之任一者。
基於防止於合口部55之洩漏的觀點，較佳可使內側延伸片51f及外側延伸片52f彈性變形。又，包含內側延伸片51f之內側端部51之徑向rd之最大寬度、與包含外側延伸片52f之外側端部52之徑向rd之最大寬度之和，較槽25之徑向rd之寬度更大，於防止合口部55之洩漏上較為有效。
如圖11更明確地顯示，內側延伸片51f朝向徑向rd之內側漸細，外側延伸片52f朝向徑向rd之外側漸細。根據此種例，可穩定並發揮內側延伸片51f及外側延伸片52f之回彈力，並將防塵密封構件50之兩端部51、52穩定維持成於徑向rd彼此抵接之狀態。
再者，如圖11更明確地顯示，內側延伸片51f包含沿防塵密封構件50之長度方向(與周方向cd一致之方向)對向之前端側面51fa及基端側面51fb。前端側面51fa係沿防塵密封構件50之長度方向，接近內側端部51前端之側之面，基端側面51fb係沿防塵密封構件50之長度方向，接近中間部 53之側之面。且，於自固定滾動件與可動滾動件對向之方向觀察(即，於沿軸向ad之圖11觀察)時，前端側面51fa相對於防塵密封構件50之長度方向所成之角度(嚴格而言，兩個角度中較小者之角度(劣角))θ1a較基端側面51fb相對於防塵密封構件50之長度方向所成之角度(嚴格而言，兩個角中較小者之角度(劣角))θ1b更小。根據此種內側延伸片51f，不易阻礙防塵密封構件50之熱膨脹時內側延伸片51f於槽25內之移動。藉此，可有效防止防塵密封構件50於槽25內產生蜿蜒、扭曲、彎曲等，且可使槽25內之防塵密封構件50之配置穩定。同時，可有效地尤其於熱收縮時有效地發揮將內側端部51向外側端部52賦能之力。根據該等點，亦可更有效地防止於切斷部CU(合口部55)之洩漏。
又，於圖11所示之例中，外側延伸片52f亦與內側延伸片51f同樣構成。即，外側延伸片52f包含與防塵密封構件50之長度方向對向之前端側面52fa及基端側面52fb。前端側面52fa係沿防塵密封構件50之長度方向，接近外側端部52前端之側之面，基端側面52fb係沿防塵密封構件50之長度方向，接近中間部53側之面。且，於自固定滾動件與上述可動滾動件對向之方向觀察時，前端側面52fa相對於防塵密封構件50之長度方向所成之角度θ2a較基端側面52fb相對於防塵密封構件50之長度方向所成之角度θ2b更小。與內側延伸片51f同樣，藉由外側延伸片52f之此種構成，亦可更穩定防止於切斷部CU(合口部55)之洩漏。
<第6例>
接著，主要參照圖12，說明可有效防止於合口部之洩漏之防塵密封構造之第6例。於圖12所示之例中，未對形成切斷部CU之部分(形成合口部之兩端部)51、52之扣合面加以限制，而謀求使用糊料狀材料28防止於 切斷部CU(合口部)之洩漏。
於圖12所示之例中，於固定滾動件20及可動滾動件30之一者，亦形成包圍作用室11之周狀之槽25，防塵密封構件50配置於槽25。又，形成切斷部CU之兩個部分(防塵密封構件50之兩端部)51、52於寬度方向(徑向)rd彼此重疊，形成合口部55。藉此，防塵密封構件50周狀地包圍作用室11。
且，於第6例中，於槽25內至少成為切斷部CU(合口部55)周圍之區域，填充有糊料狀材料28。糊料狀材料28包含半固體狀之材料、或高黏性材料。典型而言，作為糊料狀材料28，可使用油脂。一般而言，油脂作為潤滑材料用於機械裝置等。另一方面，於本例中，除防止於切斷部CU(合口部55)之洩漏外，亦可期待捕獲粉塵等。本案發明人等確認若糊料狀材料28捕獲粉塵等，則流動性逐漸降低而硬化。如此硬化之糊料狀材料28通常無法達到其本來目的(例如，油脂之潤滑作用)。然而，於本例之使用中，硬化且流動性降低之情況使糊料狀材料28留在合口部55，有助於防止於合口部55之洩漏及捕獲粉塵。此種糊料狀材料28之功能可以說於維護頻率低之無供油式之滾動式流體機械10中尤其較佳。
另，於圖12中，顯示有形成切斷部CU之兩個部分(防塵密封構件50之兩端部)51、52之構成，但圖示之構成只不過為例示。於將設置於防塵密封構件50與槽25之間之賦能機構以與防塵密封構件50相同之方式設為線狀時，糊料狀材料28對該賦能機構之合口部亦可有效地發揮功能。又，例如，對圖10及圖11所示之切斷部CU(合口部55)、或其他切斷部(合口部)，糊料狀材料28亦可有效發揮功能。另，於圖10及圖11所示之例中，於內側端部(內側部分)51之外側側面51b上設置有糊料狀材料28，亦可於 外側端部(外側部分)52之內側側面52a上設置有糊料狀材料28，又可於內部端部(內側部分)51之外側側面51b上及外側端部(外側部分)52之內側側面52a上之兩者設置有糊料狀材料28。
根據上述般第6例，於槽25內於至少形成切斷部CU之兩個端部51、52之間，較佳於合口部55之周圍之區域填充有糊料狀材料28。根據此種糊料狀材料28，糊料狀材料28藉由封鎖形成切斷部CU之兩個部分(合口部55之兩端部51、52)之間，可防止於切斷部CU(合口部55)之洩漏，且可進行粉塵之捕獲。又，糊料狀材料28藉由捕獲粉塵，而使流動性降低。流動性降低之糊料狀材料28留在切斷部CU(合口部55)，可繼續發揮防止洩漏功能及粉塵捕獲功能，且尤其對無供油式之滾動式流體機械10有效。
<<第2態樣>>
其次，對密封構造之第2態樣進行說明。第2態樣中使用之密封件S係具有：金屬製之第1密封部Sa，其以無端環狀配置於可相對移動且彼此對向之第1零件20及第2零件30之一者上；及樹脂製或橡膠製之第2密封部Sb，其以無端環狀設置於第1密封部Sa上且接觸第1零件20及第2零件30之另一者。
根據此種第2態樣，首先，藉由不設置合口部，可謀求改善密閉性。又，依據與先前廣泛使用之樹脂或橡膠比較而不易熱變形之金屬製之第1密封部Sa，可賦予密封件S剛性及耐久性，亦可有效抑制熱膨脹或熱收縮。藉此，可有效防止防塵密封構件50之蜿蜒或扭曲之產生。再者，亦包含樹脂製或橡膠製之第2密封部Sb，藉此可確保第1零件或第2零件之緊密密閉性。因此，根據第2態樣，亦可使第1零件20及第2零件30之間緊密地密閉。即，根據第2態樣，藉由不易熱變形之第1密封部Sa、與密閉性優 異之第2密閉部Sb之組合，可穩定使第1零件20與第2零件30之間密閉。於對滾動式流體機械10之應用中，可有效地防止粉塵流入作用室11內，且可有效地避免固定渦形件23及可動渦形件33之前端密封材料23a、33a預定外之提前劣化。
於此種第2態樣中，第2密封部Sb之厚度(沿軸向ad之第2密封部Sb之尺寸)較佳較第1密封部Sa之厚度(沿軸向ad之第1密封部Sa之尺寸)更小。又，第2密封部Sb之縱橫比(高度相對於寬度之比值)較佳較第1密封部Sa之縱橫比(高度相對於寬度之比值)更小。該等之情形，可有效降低較第1密封部Sa容易變形之第2密封部Sb之朝軸向ad之變形量。藉此，可有效防止第2密封部Sb與第1零件20或第2零件30之間之密閉性降低。
另，第1密封部Sa及第2密封部Sb亦可一體形成並成為一個防塵密封構件50。此種例以後述之第7例顯示。又，第1密封部Sa及第2密封部Sb亦可成為個別之防塵密封構件50。此種例以後述之第8例顯示。
以下，參照具體例，說明密封構造之第2態樣。惟，以下具體之構成僅為例示，而可有多種變更。
<第7例>
其次，主要參照圖13及圖14，說明防塵密封構造之第7例。於圖13及圖14所示之例中，藉由不於防塵密封構件設置合口部，而謀求改善防塵密封構件50之密閉性。
於圖13及圖14所示之例中，於固定滾動件20及可動滾動件30之間，作為密封件(密封零件)S設置有一體形成之一個防塵密封構件50。該防塵密封構件50包含無端環狀之金屬製之第1密封部Sa、及無端環狀之樹脂製或橡膠製之第2密封部Sb。
如圖13及圖14所示之防塵密封構件50係由固定滾動件20及可動滾動件30之一者所保持且抵接於固定滾動件20及可動滾動件30之另一者。防塵密封構件50包圍作用室11，且將固定滾動件20及可動滾動件30之間密閉。且，防塵密封構件50具有無端環狀之金屬製之環狀本體部56。
合口部55係為了容許防塵密封構件50於形成於滾動件20、30之一者之槽25內之防塵密封構件50之熱膨脹及熱收縮而設置。滾動式流體機械10之運轉中，滾動件20、30係以作用室11內之空氣壓縮為主原因而溫度上升。隨著滾動件20、30之溫度變化，防塵密封構件50之溫度亦變化。以該防塵密封構件50之溫度變化為原因，防塵密封構件50熱變形。於先前之滾動式流體機械10中，防塵密封構件50使用容易熱變形之樹脂或橡膠而形成。
於第7例中，防塵密封構件50具有無端環狀之金屬製之環狀本體部56。環狀本體部56成為密封件(密封零件)S之第1密封部Sa。環狀本體部56與先前廣泛使用之樹脂或橡膠比較，藉由不易熱變形之金屬而形成。又，用於滾動件20、30之材料一般與環狀本體部56同樣，為具有高剛性及耐磨耗性之金屬。因此，金屬製之環狀本體部56可有效地抑制熱膨脹或熱收縮，進而，呈現與保持該環狀本體部56之槽25類似的變形舉動。又，金屬製之環狀本體部56自身具有高剛性，不易扭曲等之變形。因該等情況，無端環狀之金屬製之環狀本體部56係即便無合口部55，亦可於滾動式流體機械10之運轉中，有效地防止於槽25內產生蜿蜒或扭曲，且可使固定滾動件20與可動滾動件30之間穩定密封。且，因可防止以合口部55之兩端部間為路徑之洩漏，故可有效防止粉塵進入作用室11。
另，作為固定滾動件20與可動滾動件30之材料，廣泛使用具有適度 剛性且散熱性優異且輕量之鋁合金。因此，較佳將環狀本體部56之材料設為鋁或鋁合金。根據該例，環狀本體部56與形成槽25之滾動件20、30之線膨脹係數為同程度，進而有效地抑制膨脹率或收縮率之不同引起之防塵密封構件50於槽25內之蜿蜒、彎曲、扭曲等，並可使固定滾動件20與可動滾動件30之間更穩定地密閉。
又，如圖14所示，於圖示之例中，防塵密封構件50進而具有積層於環狀本體部56上之氟系樹脂層57。氟系樹脂層57成為密封件(密封零件)S之第2密封部Sb。該氟系樹脂層57與保持防塵密封構件50之側之相反側之滾動件(於圖示之例中，為可動滾動件30)接觸。氟系樹脂層57以例如聚四氟乙烯(PTFE)為代表，具有優異之耐摩擦性。因此，藉由設置氟系樹脂層57，可有效防止防塵密封構件50之磨耗、以及磨耗粉流入作用室11。另，對於數mm左右之厚度之環狀本體部56，氟系樹脂層57之厚度亦可非常的薄而為數百μm左右。
<第8例>
其次，主要參照圖15~圖18，說明防塵密封構造之第8例。於圖15~圖18所示之例中，藉由不於防塵密封構件設置合口部，而謀求改善防塵密封構件之密閉性。
於圖15及圖16所示之例中，滾動式流體機械10具有：第1防塵密封構件50a，其受固定滾動件20及可動滾動件30之一者支持；及第2防塵密封構件50b，其配置於第1防塵密封構件50a上。其中，第1防塵密封構件50a成為第1密封部Sa，第2防塵密封構件50b成為第2密封部Sb。且，第2防塵密封構件50b抵接於固定滾動件20及可動滾動件30之另一者。第1防塵密封構件50a及第2防塵密封構件50b包圍作用室11，且將固定滾動件20及可 動滾動件30之間密閉。
第1防塵密封構件50a及第2防塵密封構件50b形成為無接縫之無端環狀。因此，未形成成為洩漏原因之合口部。即，因可防止於合口部之兩端部間為路徑之先前之洩漏，故可有效防止粉塵進入作用室11。
成為第1密封部Sa之第1防塵密封構件50a藉由使用與先前廣泛使用之樹脂或橡膠比較較不易熱變形之金屬而形成。用於滾動件20、30之材料一般與第1防塵密封構件50a同樣，為具有高剛性及耐磨耗性之金屬。因此，金屬製之第1防塵密封構件50a可有效地抑制熱膨脹或熱收縮，進而，呈現與保持該第1防塵密封構件50a之槽25類似的變形舉動。又，金屬製之第1防塵密封構件50a自身具有高剛性，不易扭曲等之變形。因該等情況，無端環狀之金屬製之環狀本體部56係即便無合口部55，亦可於滾動式流體機械10之運轉中，於槽25內有效地防止成為洩漏原因之第1防塵密封構件50a之蜿蜒或扭曲之產生。
如上所述，作為固定滾動件20與可動滾動件30之材料，廣泛使用具有適度剛性且散熱性優異並輕量之鋁合金。因此，較佳將第1防塵密封構件50a之材料設為鋁或鋁合金。根據該例，第1防塵密封構件50a與形成槽25之滾動件20、30之線膨脹係數為同程度，進而有效地抑制膨脹率或收縮率之不同引起之槽25內之第1防塵密封構件50a之蜿蜒、彎曲、扭曲等，並可使固定滾動件20與可動滾動件30之間更穩定地密閉。
成為第2密封部Sb之第2防塵密封構件50b係樹脂製或橡膠製。樹脂製或橡膠製之第2防塵密封構件50b如圖16所示，於槽25內，於固定滾動件20與可動滾動件30對向之方向(軸向ad)重疊配置。尤其，第2防塵密封構件50b配置於第1防塵密封構件50a上，經由第1防塵密封構件50a藉由賦能 機構48向滾動件按壓。樹脂製或橡膠製之第2防塵密封構件50b、與滾動件之間具有優異之密閉性。因此，可有效使固定滾動件20與可動滾動件30之間密閉。
此種第2防塵密封構件50b可使用氟系樹脂形成。氟系樹脂以例如聚四氟乙烯(PTFE)為代表，具有優異之耐摩擦性。因此，利用氟系樹脂製之第2防塵密封構件50b，可有效防止第2防塵密封構件50b之磨耗、以及磨耗粉流入作用室11。
另，樹脂製或橡膠製之第2防塵密封構件50b具有優異之密閉性，另一方面具有比較大之熱膨脹係數。因此，於滾動式流體機械10之運轉中，因空氣壓縮為原因之發熱，而產生某種程度之熱變形。於圖17所示之例中，第1防塵密封構件50a及第2防塵密封構件50b係配置於槽25內，但第2防塵密封構件50b之沿徑向之寬度wb與槽之寬度wm比較成為足夠小。因此，保持第2防塵密封構件50b之槽25可供第2防塵密封構件50b之熱膨脹及熱收縮。尤其，於圖示之例中，第1防塵密封構件50a之寬度wa成為較第2防塵密封構件50b之寬度wb更寬。因此，寬度較窄之第2防塵密封構件50b可膨脹或收縮，而於寬度較寬之第1防塵密封構件50a上沿徑向rd移動。藉此，於滾動式流體機械10之運轉中，於槽25內，有效地防止成為洩漏原因之第2防塵密封構件50b之蜿蜒或扭曲之產生。
又，於圖示之例中，如圖16所示，第1防塵密封構件50a及第2防塵密封構件50b抵接之面相對於徑向rd傾斜。若更具體說明，則第1防塵密封構件50a具有：第1面50a1，其朝向軸向ad之可動滾動件30側；及第2面50a2，其朝向軸向ad之固定滾動件20側。第2防塵密封構件50b具有：第1面50b1，其朝向軸向ad之可動滾動件30側；及第2面50b2，其朝向軸向ad 之固定滾動件20側。且，形成第1防塵密封構件50a之第1面50a1與第2防塵密封構件50b之第2面50b2彼此抵接之抵接面，但成為該抵接面之第1面50a1及第2面50b2相對於徑向rd傾斜。另一方面，第1防塵密封構件50a之第2面50a2與第2防塵密封構件50b之第1面50b1係與徑向rd平行。即，第1防塵密封構件50a之沿軸向ad之厚度沿徑向rd變化，第2防塵密封構件50b之沿軸向ad之厚度亦沿徑向rd變化。第1防塵密封構件50a之厚度係向徑向rd外側變厚，第2防塵密封構件50b之厚度係向徑向rd外側變薄。伴隨此，第1防塵密封構件50a及第2防塵密封構件50b之抵接面係朝徑向rd外側，自固定滾動件20側向可動滾動件30側移動。
於圖16所示之例中，第1防塵密封構件50a及第2防塵密封構件50b係低溫時成為以實線所示之狀態。另一方面，若於滾動式流體機械10之運轉中產生以空氣壓縮為主要原因之發熱，則第1防塵密封構件50a及第2防塵密封構件50b移動成以二點鏈線所示之狀態。即，隨著發熱，第2防塵密封構件50b熱膨脹且於槽25內移動至徑向rd外側時，第1防塵密封構件50a沿軸向ad向固定滾動件20側移動。此時，來自將第2防塵密封構件50b按壓至可動滾動件30之賦能機構48之按壓力逐漸變強。於圖16所示之例中，可於滾動式流體機械10之運轉開始後之熱膨脹時及熱膨脹後，使來自賦能機構48之賦能力增大，使固定滾動件20與可動滾動件30之間穩定密閉。
惟，第1防塵密封構件50a及第2防塵密封構件50b之抵接面之構成未限定於圖16所示之例，例如，亦可採用圖17或圖18所示之例。於圖17所示之例中，第1防塵密封構件50a及第2防塵密封構件50b之抵接面係與圖16所示之例反向。根據該例，於滾動式流體機械10之運轉開始後之熱膨 脹時，第2防塵密封構件50b容易於第1防塵密封構件50a上於徑向rd外側移動，不易阻礙第2防塵密封構件50b之熱膨脹。藉此，有效防止第1防塵密封構件50a及第2防塵密封構件50b之蜿蜒或扭曲等之變形。又，於圖18所示之例中，第1防塵密封構件50a之第1面50a1及第2面50a2、以及第2防塵密封構件50b之第1面50b1及第2面50b2與徑向rd平行。因此，可使第1防塵密封構件50a及第2防塵密封構件50b之槽25內之姿勢穩定，並使固定滾動件20與可動滾動件30之間穩定密閉。
另，於圖17及圖18中，亦與圖16同樣，以實線顯示低溫時第1防塵密封構件50a及第2防塵密封構件50b之狀態，以二點鏈線顯示高溫時第1防塵密封構件50a及第2防塵密封構件50b之狀態。
於以上說明之第8例中，滾動式流體機械10具有：金屬製之第1防塵密封構件50a，其以無端環狀受固定滾動件20及可動滾動件30之一者支持且包圍作用室11；及樹脂製或橡膠製之第2防塵密封構件50b，其以無端環狀設置於第1防塵密封構件50a上且抵接於固定滾動件20及可動滾動件30之另一者。根據此種滾動式流體機械10，藉由滾動式流體機械10之運轉中不易熱變形之第1防塵密封構件50a、與密閉性優異之第2防塵密封構件50b之組合，可使固定滾動件20與可動滾動件30之間穩定密閉。
又，於固定滾動件20及可動滾動件30之一者，形成包圍作用室11之周狀之槽25，第1防塵密封構件50a及第2防塵密封構件50b於同一槽25內，於固定滾動件20與可動滾動及30對向之方向重疊配置。藉由此種配置，第1防塵密封構件50a及第2防塵密封構件50b可更穩定發揮上述之密閉功能。
再者，第1防塵密封構件50a之寬度wa成為較第2防塵密封構件50b之 寬度wb更寬。其結果，有熱膨脹率容易變高之傾向之第2防塵密封構件50b可於第1防塵密封構件50a上沿徑向rd移動，藉此，藉由第1防塵密封構件50a及第2防塵密封構件50b之組合，可使固定滾動件20與可動滾動件30之間進而穩定且密閉。
再者，第1防塵密封構件50a及第2防塵密封構件50b抵接之抵接面相對於徑向rd傾斜。根據此種抵接面之構成，於第1防塵密封構件50a及第2防塵密封構件50b之熱變形時，亦可使固定滾動件20與可動滾動件30之間穩定密閉。
<<第3態樣>>
其次，對密封構造之第3態樣進行說明。第3態樣中之密封件(密封零件)S係分別接觸配置於可相對移動且彼此對向之第1零件20及第2零件30之間。環狀之密封件S係於其寬度方向rd以接觸之狀態於1個部位以上重疊，沿密封件S所規定之周方向cd之密封件S之寬度最窄部分之長度成為較沿周方向cd之密封件S之其他部分之長度更短。換言之，環狀之密封件S包含以其兩個以上之部分於寬度方向rd重疊之方式配置之區域。且，密封件S之兩個以上之部分重疊之區域Ay(參照圖19及圖21)之沿周方向cd之長度成為較其他區域Ax(參照圖19及圖21)之沿周方向cd之長度更長。若進而換言之，則密封件S於寬度方向rd重疊為雙重或三重之區域Ay之沿周方向cd之長度成為較密封件S單獨延伸於周方向cd之區域Ax之沿周方向cd之長度更長。
根據此種態樣，密封件S重複配置於寬度方向之區域變長。尤其，亦可於沿環狀之密封件S之全長之超過一半之區域中，於寬度方向重複配置密封件S。根據此種態樣，藉由使粉塵等異物之進入路徑長距離化，可將 由環狀密封件S包圍之區域自外部有效密閉。於對滾動式流體機械10之應用中，可有效地防止粉塵流入作用室11內，且可有效地避免固定渦形件23及可動渦形件33之前端密封材料23a、33a預定外之提前劣化。
又，於第3態樣中，於寬度最窄部分單獨設置一個防塵密封構件50，接著如圖21所示，亦可於防塵密封件S之周方向cd隔開設置兩個以上此種寬度最窄之部分Ax。換言之，密封件S之兩個以上之部分於寬度方向rd重疊之區域Ay亦可於密封件S之長度方向隔開設置兩個以上。此種密封件S可以使用兩個防塵密封構件50之簡單構成而容易實現。又，此時兩個防塵密封構件50之設置極其容易，且藉由精確配置，可確保穩定之密閉性。
再者，於第3態樣中，亦可為寬度最窄部分Ax之一個Ax1設置於包含沿密封件S之周方向cd相隔最遠之兩個位置p1、p2之一者p1的區域，且寬度最窄部分Ax之另一個Ax2設置於包含上述兩個位置之另一者p2的區域。換言之，亦可為密封構件S之兩個以上之部分重疊之區域Ay之一個Ay1設置於包含沿密封件S之周方向cd相隔最遠之兩個位置之一者p3的區域，且密封件S之兩個以上之部分重疊之區域Ay之另一個Ay2設置於包含上述兩個位置之另一者p4的區域。根據此種例，例如第10之例所說明，可確保優異之密閉性。
另，於第3態樣中，密封件(密封零件)S亦可具有單一之密封構件50，又可具有複數個密封構件50。於後述之第9例中，密封件S具有單一之密封構件50。另一方面，於第10之例中，密封件S具有複數個防塵密封構件50。
以下，參照具體例，說明密封構造之第3態樣。其中，以下具體之構成僅為例示，而可能有多種變更。
<第9例>
其次，主要參照圖19及圖20，說明防塵密封構造之第9例。於圖19及圖20所示之例中，藉由使粉塵之進入路徑大幅度地長距離化，而謀求改善防塵密封構件50之密閉性。
如圖19及圖20所示之例中，防塵密封構件50係由固定滾動件20及可動滾動件30之一者所保持且抵接於固定滾動件20及可動滾動件30之另一者。防塵密封構件50為線狀，於圖示之例中將作用室11之周圍大致包圍兩周。其結果，防塵密封構件50可於固定滾動件20及可動滾動件30之間使作用室11密閉。
防塵密封構件50配置於形成於固定滾動件20及可動滾動件30之一者之槽25內。如圖19所示，槽25可沿周方向cd具有一定之寬度。防塵密封構件50藉由於槽25內大致繞兩周，換言之，藉由遍及大約720°延伸，而於槽25之沿周方向cd之幾乎所有區域中，沿寬度方向(徑向)rd排列防塵密封構件50之兩個部分。
如圖20所示，防塵密封構件50及賦能機構48配置於固定滾動件20及可動滾動件30對向之方向(軸向ad)，於將固定滾動件20及可動滾動件30之間密閉之情形，流入作用室11內之粉塵通過排列於徑向rd之兩個防塵密封構件50之間。於圖19所示之例中，流入作用室11內之粉塵必須繞作用室11之周圍大致一周，於沿徑向rd排列之兩個防塵密封構件50之間移動。因此，依據繞作用室11之周圍大致兩周之防塵密封構件50，可使固定滾動件20及可動滾動件30之間穩定密閉，且有效防止粉塵等流入作用室11。
另，於圖19所示之例中，防塵密封構件50遍及大致720°之角度範圍θr1而延伸於作用室11之周圍。然而，基於有效防止粉塵等流入作用室11 之觀點，防塵密封構件50並無必要遍及如此大角度範圍θr1而延伸。例如，防塵密封構件50包圍作用室11之周圍之角度範圍θr1若在405°(360°+45°)以上，則可充分改善密閉性。又，基於改善密閉性之觀點，該角度範圍θr1較佳在450°(360°+90°)以上，更佳在540°(360°+180°)以上，進而更佳如圖19所示大致為720°。
<第10例>
其次，主要參照圖21及圖22，說明防塵密封構造之第10例。於圖21及圖22所示之例中，與第9例同樣，藉由使粉塵之進入路徑長距離化，而謀求改善防塵密封構件50之密閉性。
於圖9之例中，滾動式流體機械10具有第1防塵密封構件50c及第2防塵密封構件50d。即，防塵密封S包含第1防塵密封構件50c及第2防塵密封構件50d。第1防塵密封構件50c及第2防塵密封構件50d係由固定滾動件20及可動滾動件30之一者所保持且抵接於固定滾動件20及可動滾動件30之另一者。第1防塵密封構件50c至少部分包圍作用室11。又，第1防塵密封構件50c至少部分包圍第2防塵密封構件50d。第2防塵密封構件50d與第1防塵密封構件50c一起自整周圍包圍作用室11。其結果，第1防塵密封構件50c及第2防塵密封構件50d可於固定滾動件20及可動滾動件30之間使作用室11密閉。
兩條防塵密封構件50c、50d配置於形成於固定滾動件20及可動滾動件30之一者之槽25內。如圖21及圖22所示，槽25可沿周方向cd具有一定寬度。於圖示之例中，於單一之槽25內，配置有兩條防塵密封構件50c、50d。於槽25之沿周方向cd之幾乎所有區域中，於徑向rd排列兩個防塵密封構件50。
防塵密封構件50及賦能機構48配置於固定滾動件20及可動滾動件30對向之方向(軸向ad)，於將固定滾動件20及可動滾動件30之間密閉之情形，流入作用室11內之粉塵必須通過位於徑向rd之外側之第1防塵密封構件50c之兩端部58a、58b間，其後進而通過位於內側之第2防塵密封構件50d之兩端部59a、59b間。因此，依據配置於作用室11周圍之兩條防塵密封構件50c、50d，可使固定滾動件20及可動滾動件30之間穩定密閉，且有效防止粉塵等流入作用室11。
尤其，於圖21及圖22所示之例中，第1防塵密封構件50c之兩端部58a、58b之間之位置pa自第2防塵密封構件50d之兩端部59a、59b之間之位置pb朝周方向cd偏移而定位。根據該例，流入作用室11內之粉塵必須於兩條防塵密封構件50c、50d之間之空間於周方向cd自位置pa移動至位置pb。因此，依據配置於作用室11之周圍之兩條防塵密封構件50c、50d，可使固定滾動件20及可動滾動件30之間更穩定密閉，且有效防止粉塵等流入作用室11。
另，於圖21及圖22所示之例中，第1防塵密封構件50c之兩端部58a、58b之間之位置pa自第2防塵密封構件50d之兩端部59a、59b之間之位置pb朝周方向cd偏移大致半周，即大致180°而定位。此種構成就防止粉塵流入作用室11而言係較佳。但，若第1防塵密封構件50c之兩端部58a、58b之間之位置pa、與第2防塵密封構件50d之兩端部59a、59b之間之位置pb之沿周方向cd之偏移角度θs為45°以上，則可充分改善密閉性，且若該角度θs為90°以上，則可進而有效地改善密閉性。
又，與圖21及圖22所示之例不同，密封件(密封零件)S亦可包含3個以上之防塵密封構件50。例如，密封件S於包含3個防塵密封構件50之情 形，亦可使各防塵密封構件50之兩端部之間之位置沿周方向cd偏移90°以上150°以下之角度，更佳為沿周方向cd偏移120°之角度。
再者，於圖22所示之例中，第1防塵密封構件50c之端部、與第2防塵密封構件50d之端部具有不同之構成。該等之第1防塵密封構件50c及第2防塵密封構件50d分別構成上述第1態樣中之防塵密封構件50。且，第1防塵密封構件50c之兩端部58a、58b以於寬度方向(徑向)rd重疊之方式形成切斷部CU(合口部55)。同樣，第2防塵密封構件50d之兩端部59a、59b以於寬度方向(徑向)rd重疊之方式形成切斷部CU(合口部55)。第1防塵密封構件50c及第2防塵密封構件50d之至少一者構成第1態樣之防塵密封構件50，且該至少一者之兩端部形成切斷部CU(合口部55)，藉此可進而提高密閉性，此外，藉由使第1防塵密封構件50c及第2防塵密封構件50d具有不同之端部之構成，可對應各種形態之粉塵，並可進而提高密閉性。
又，於圖22所示之例中，第1防塵密封構件50c係具有：內側端部(內側部分)58a，其位於寬度方向(徑向)rd之內側；及外側端部(外側部分)58b，其位於內側端部58a之寬度方向(徑向)rd之外側。內側端部58a相對於外側端部58b，位於周方向cd中之一側s1。第2防塵密封構件50d係具有：內側端部(內側部分)59a，其位於寬度方向(徑向)rd之內側；及外側端部(外側部分)59b，其位於內側端部59a之寬度方向(徑向)rd之外側。內側端部59a相對於外側端部59b，位於周方向cd中之一另側。即，於第1防塵密封構件50c與第2防塵密封構件50d之間，內側端部及外側端部之周方向cd之位置相反。根據此種例，通過第2防塵密封構件50d之合口部55、第2防塵密封構件50d及第1防塵密封構件50c之間、第1防塵密封構件50c之合口部55的流體之周方向cd之行進方向於中途逆轉。因此，可進而改善第1 防塵密封構件50c及第2防塵密封構件50d之密閉性。
以上，雖已基於一實施形態，說明本發明，但本發明並未限定於該等實施形態，其他亦可以各種態樣實施。又，於上述之一實施形態中，一面參照圖式一面說明複數個具體例，當然亦可將各例之全部或其中一部分之構成與一以上之其他例之全部或其中一部分之構成適宜組合而應用。
又，上述之防塵密封構件50之構成同樣亦可應用於賦能機構48。例如，亦可於賦能機構48設置切斷部及合口部，應用上述之防塵密封構件50之切斷部CU及合口部55之構成。藉由對賦能機構48採用上述之防塵密封構件50之構成，可有效防止賦能機構48之洩漏。
10:滾動式流體機械
11:作用室
11a:入口
11b:出口
13:緊固具
15:外殼
20:第1滾動件
21:基底板部
22:環狀壁部
23:固定渦形件
24:散熱鰭片
25:槽
30:第2滾動件
31:基底板部
33:可動渦形件
34:散熱鰭片
35:連結輪轂
40:驅動機構
41:電動機
42:轉換機構
43:曲軸
43a:第1軸部
43b:第2軸部
44:軸承
48:賦能機構
50:密封構件
ad:軸向
ea:偏心軸線
ra:旋轉軸線

Claims (15)

  1. 一種滾動式流體機械，其具備：第1滾動件及第2滾動件，其等可相對移動，且彼此對向；及環狀之防塵密封構件，其分別接觸並配置於上述第1滾動件及上述第2滾動件之間，具有切斷部，且形成上述切斷部之兩個部分於其寬度方向接觸重疊；且上述防塵密封構件於上述兩個部分重疊之部分之寬度為上述防塵密封構件於其他部分之寬度以下，且上述兩個部分能夠以於上述寬度方向重疊之狀態相對移動。
  2. 如請求項1之滾動式流體機械，其中上述防塵密封構件包含內側部分、及位於上述內側部分之上述寬度方向之外側的外側部分，作為上述兩個部分；且上述內側部分係朝向其外側之外側側面相對於與上述防塵密封構件之上述內側部分鄰接之部分之上述外側側面傾斜並漸細；上述外側部分係朝向其內側之內側側面相對於與上述防塵密封構件之上述外側部分鄰接之部分之上述內側側面傾斜並漸細；上述內側部分之上述外側側面與上述外側部分之上述內側側面接觸。
  3. 如請求項1之滾動式流體機械，其中上述兩個部分之一者具有沿上述環狀之防塵密封構件所成之周方向凹陷之凹部；且 上述兩個部分之另一者具有突出於上述周方向且插入上述凹部內之凸部。
  4. 如請求項1之滾動式流體機械，其中上述防塵密封構件包含內側部分、及位於上述內側部分之上述寬度方向之外側的外側部分，作為上述兩個部分；且上述內側部分具有：基底部，其寬度窄於與上述防塵密封構件之上述內側部分鄰接之部分之寬度；及擴寬部，其沿上述防塵密封構件之長度方向位於較上述基底部更前端側，且寬度寬於上述基底部；上述外側部分具有：基底部，其寬度窄於與上述防塵密封構件之上述外側部分鄰接之部分之寬度；及擴寬部，其沿上述防塵密封構件之長度方向位於較上述基底部更前端側，且寬度寬於上述基底部；上述內側部分之上述擴寬部與上述外側部分之上述基底部於寬度方向對向；上述外側部分之上述擴寬部與上述內側部分之上述基底部於寬度方向對向。
  5. 如請求項1至4中任一項之滾動式流體機械，其中進而具備將上述兩個部分中之一者向另一者按壓之按壓機構。
  6. 如請求項5之滾動式流體機械，其中上述按壓機構沿上述寬度方向將上述一者向上述另一者按壓。
  7. 如請求項5之滾動式流體機械，其中上述按壓機構包含彈性構件。
  8. 如請求項5之滾動式流體機械，其中上述按壓機構包含流體噴出機構。
  9. 如請求項8之滾動式流體機械，其中於上述第1滾動件及上述第2滾動件之一者，形成周狀之槽；上述防塵密封構件配置於上述槽；上述流體噴出機構對上述槽內噴出流體。
  10. 如請求項1至4中任一項之滾動式流體機械，其中於上述第1滾動件及上述第2滾動件之一者，形成周狀之槽，上述防塵密封構件配置於上述槽；且上述防塵密封構件包含內側部分、及位於上述內側部分之上述寬度方向之外側的外側部分，作為上述兩個部分；於上述防塵密封構件設置有自上述內側部分之朝向內側之內側側面突出於內側之內側延伸片、及自上述外側部分之朝向外側之外側側面突出於外側之外側延伸片之至少一者。
  11. 如請求項10之滾動式流體機械，其中上述內側延伸片朝向內側而漸細，上述外側延伸片朝向外側且漸細。
  12. 如請求項11之滾動式流體機械，其中上述內側延伸片包含與上述防 塵密封構件之長度方向對向之前端側面及基端側面；於自上述第1滾動件與上述第2滾動件對向之方向觀察時，位於上述防塵密封構件之長度方向之前端側之上述前端側面相對於上述長度方向所成之角度，小於上述基端側面相對於上述長度方向所成之角度；上述外側延伸片包含與上述防塵密封構件之長度方向對向之前端側面及基端側面；於自上述第1滾動件與上述第2滾動件對向之方向觀察時，位於上述防塵密封構件之長度方向之前端側之上述前端側面相對於上述長度方向所成之角度，小於上述基端側面相對於上述長度方向所成之角度。
  13. 如請求項1至4中任一項之滾動式流體機械，其中於上述第1滾動件及上述第2滾動件之一者形成周狀之槽，上述防塵密封構件配置於上述槽內；且於上述槽內之至少上述防塵密封構件之上述兩個部分之間，填充有糊料狀材料。
  14. 如請求項1至4中任一項之滾動式流體機械，其中進而具備設置於上述防塵密封構件之內側或外側之第2防塵密封構件。
  15. 一種密封構件，其係分別接觸並配置於可相對移動且彼此對向之第1零件及第2零件之間的環狀密封構件，且具有切斷部，且形成上述切斷部之兩個部分於其寬度方向接觸並重疊； 上述密封構件於上述切斷部之寬度為上述密封構件於其他部分之寬度以下，且形成上述切斷部之上述兩個部分能夠以重疊之狀態相對移動。
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