WO1998002681A1

WO1998002681A1 - Structure d'etancheite pour arbre de compresseur

Info

Publication number: WO1998002681A1
Application number: PCT/JP1997/002465
Authority: WO
Inventors: Masahiro Kawaguchi; Hiroshi Kubo; Tomohiko Yokono; Shintaro Miura; Takuya Okuno; Eiji Tokunaga; Atsuyuki Morishita; Ken Suitou
Original assignee: Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho
Priority date: 1996-07-17
Filing date: 1997-07-16
Publication date: 1998-01-22
Also published as: KR19990044689A; EP0851159B1; KR100268317B1; DE69732956T2; JP3971802B2; EP0851159A4; EP0851159A1; CN1125932C; CN1205064A; DE69732956D1; US6123514A

Description

m 糸田

圧縮機の軸封構造

[技術分野]

本発明は、外部駆動源の駆動により回転軸が回転することで圧縮動作を行う圧縮機において、回転軸を封止することで、髙圧側である圧縮機内部に存在する冷媒ゃ潤滑油等の流体の、低圧側である圧縮機外部への漏れを防止する軸封構造に関する。

[背景技術]

特開平 6— 3 0 0 1 4 2号公報は、例えば、圧縮機に組み込まれてその回転軸を封止する軸封装置について開^する。図 7に示すように、この軸封装置は、ゴム製の第 1 リップリング 9 1 と、第 1 リップリング 9 1に対して圧縮機外部側に配置されたフッ素榭脂製の第 2リツプリング 9 2とを備えている。そして、第 1 リツブリング 9 1及び第 2 リップリング 9 2力；、それぞれリッブ部 9 1 1， 9 2 1を回転軸 9 3の外周面 9 3 1に接触させることで、回転軸 9 3の回転時及び回転停止時における流体の漏れを防止する。

ここで、前記第 1 リップリング 9 1のリップ部 9 1 1は、回転軸 9 3の回転時には、流体を第 2リツブリング 9 2側へ漏らすように設定されている。このリップ部 9 1 1から漏れた流体（主には潤滑油）がリンブ部 9 1 1 , 9 2 1を潤搰し、リップ部 9 1 1 , 9 2 1が摩耗劣化したり、高温に発熱して熱劣化したりすることがなく、リツブ部 9 1 1 , 9 2 1の耐久性を高めている。

前述したように、回転軸 9 3の回転停止時に流体の漏れを防止してなおかつ、回転軸 9 3の回転時に流体を漏らすようにするためには、回転軸 9 3の外周面 9 3 1に対するリップ部 9 1 1の接触姿勢を好適な状態に設定 ·維持することが重要である。前記公報の軸封装 Sは、第 2リップリング 9 2を第 1 リップリング 9 1に対して密着状に配置し、回転軸 9 ³の外周面 9 3 1に対するリッブ部 9 1 1の接触姿勢の維持を、第 2リツプリング 9 2のバックアップ支持により行わせている。ところが、回転軸 9 3の回転時に圧縮機内部の圧力が高くなると、この高圧力により付勢された第 1 リップリング 9 1力リップ部 9 2 1を回転軸 9 3に対して過大な力で押し付ける。従って、リップ部 9 2 1の温度，ひいてはその周囲の温度が上昇される。その結果、フッ素榭脂と比較して熱に弱いゴム製のリップ部 9 1 1力；、リンブ部 9 2 1の発熱を受けて熱劣化することとなっていた。

本発明の目的は、第 1 リップリングのリップ部の劣化を抑制して耐久性に優れた圧縮機の軸封構造を提供することにある。

[発明の開示]

本発明にともなう軸封構造は、第 1 リップリングと第 2リップリングとの間に姿势保持部材を配設し、姿勢保持部材により、回転軸の外周面に対する第 1 リンプリングのリップ部の接触姿勢をバックアップ支持するように構成されている。このように、第 1 リンブリングのリンプ部の接触姿勢の維持を、専用の姿势保持部材により行っている。従って、クランク室の高圧時に、第 1 リップリングが、第 2リッブリングのリッブ部を回転軸の外周面に対して過大な圧力で押し付ける状況を回避できる。その結果、第 2リップリングのリップ部における過大な発熱を防止でき、この発熱を受けろことでの第 1 リツプリングの熟劣化を防止できる。

前記回転軸の回転時には、流体を第 2リ 'ノプリング側へ漏らすように、回転軸の外周面に対する第 1 リツプリングのリッブ部の接触姿勢が設定されている。従って、漏れた流体が第 1 リツプリング及び第 2リップリングのリッブ部を好適に潤滑し、このリッブ部の摩擦劣化及び熱劣化を防止できる。

前記第 1 リップリングのリッブ部の先端部には内径方向に突出する尖鋭状の突条部が形成され、第 1 リツプリングのリッブ部は突条部の先端を以て回転軸の外周面に環状領域で接触されており、この突条部を形成する圧縮機内部側の傾斜面が回転軸の外周面に対してなす角を、同じく突条部を形成する圧縮機外部側の傾斜面が回転軸の外周面に対してなす角より小さくなるように、回転軸 97 0 465 の外周面に対する第 1 リツプリングのリンプ部の接触姿勢が設定されている。従って、第 1 リッブリングのリップ都は、回転軸の回転停止時にはシール性能を十分に発揮してなおかつ、回転軸の回転時には多くの流体を漏らすことができる。その結果、漏れ流体による第 1 リツプリング及び第 2リッブリングのリッブ部の潤滑状態が良好となり、このリップ部の摩擦劣化及び熱劣化の防止効果が髙められる。

前記姿勢保持部材と第 2 リツプリングのリップ部との間には空間が確保されている。従って、クランク室の高圧時に、第 1 リップリングに作用する荷重が姿勢保持部材により支承され、第 2 リップリングのリソブ部に伝達されない。その結果、第 2リップリングのリッブ部の発熱が抑制される。

前記第 2 リップリングのリップ部と回転軸の外周面との接触区間には、回転軸の回転により作動するポンプ構造が構築され、ポンプ構造により、第 2リツプリングのリップ部と回転軸の外周面との接触区問に存在する流体が圧縮機内部側へ送られるように構成されている。従って、第 2 リップリングのリップ都のシール性能が高められる。その結果、前述したように、回転軸の回転時には第 1 リツプリングのリッブ部から流体が漏れる構成であっても、軸封構造全体としてのシール性能の低下はない。

前記ポンプ構造は、第 2リッブリングのリンプ部或いは回転軸の外周面の少なくとも一方に刻設されたポンプ溝を有し、ポンプ溝は、第 2リンプリングのリップ都と回転軸の外周面との接触区間において、圧縮機內部側の区間にのみ形成され、圧縮機外部側の区間には形成されていない。つまり、ポンプ溝を圧縮機外部側に開放されないように形成した。従って、例えば、回転軸の回転停止時において、ポンプ溝内に残留する流体が圧縮機外部側へ流出されることがない。その結果、回転軸の回転停止時における軸封構造のシール性能が向上される。

前記ポンプ溝は、第 2リツプリングの軸線を中心とした螺旋状をなしている従ってポンプ潸は回転軸の回転により、回転軸の外周面との間で螺旋ボンブ作用を奏する。

前記圧縮機は、圧縮機內部側としてのクランク室とシリンダボアとが区面形成され、クランク室に収容されたカムブレートは回転軸に一体回転可能でかつ傾動可能に挿着され、シリンダボアにはピストンが往復動可能に収容され、クランク室の圧力を変更することにより、クランク室の圧力とシリンダボアの圧力とのビストンを介した差を変更し、その差に応じてカムプレー卜の傾角を変更して、吐出容量を制御するように構成されている。従って、吐出容量を小さく制御するために、クランク室の圧力が高くなる。このように、条件的に厳しい圧縮機に前述した構成の軸封構造を適用することは、その効果を奏するのに特に有効となる。

前記圧縮機は、カムプレートの最小傾角に連動して外部冷媒回路上の冷媒循環を阻止する冷媒循環阻止手段を備え、外部駆動源の作動時には常に回転軸が回転するように構成されている。従って、冷房不要時や外部冷媒回路の蒸発器においてフロス卜が発生しそうな場合等には、カムブレートの傾角を最小として、冷媒循環阻止手段により外部冷媒回路上の冷媒循環が阻止され、回転軸の回転が停止することはない。このように、条件的に厳しい圧縮機に前述した構成の軸封構造を適用することは、その効果を奏するのに特に有効となる。前 ΙΞ圧縮機は、冷媒循環阻止手段による外部冷媒回路上の冷媒循環阻止時には、内部に吐出圧領域、クランク室、吸入圧領域及びシリンダボアを経由する流体の循環通路が形成され、この循環通路を構成してクランク室と吸入圧領域とを接続する通路は、クランク室に対して第 1 リツブリング付近で開口されている。従って、第 1 リップリングのリップ都にとって条件的に厳しい最小傾角運転時には、クランク室において第 1 リンブリング付近の流体の流通量が多くなる。その結果、第 1 リツプリング及び第 2リツブリングのリッブ部の潤滑に必要な量の流体を継続して漏らすことができ、このリップ部の潤滑を確実に行い得る。

[図面の簡単な説明] 図 1は、本発明の第 1実施例に従う軸封装置を適用したクラツチレスタイプの可変容量型圧縮機の縱断面図。

図 2は、囡 1において軸封装置付近を拡大して示す図。

図 3は、回転軸を挿入する前の第 2 リツプリングを圧縮機外部側より見た正面図。

図 4 Aは、図 2において突条部を拡大して示す図。

図 4 Bは、比較例の軸封装置において突条部を拡大して示す断面図。

図 4 Cは、別の比較例の軸封装置において突条部を拡大して示す断面図。

12 5は、縦軸を第 1 リップリングのリップ部の温度、檳軸を回転軸の回転数とし、本実施例の軸封装置の効果を特開平 6— 3 0 0 1 4 2号公報の軸封装置と比較して示すグラフ。

図 6は、本発明の第 2宾施例に從ぅ軸封装置を示す拡大断面図。

図 7は、特開平 6 - 3 0 0 1 4 2号公報の軸封装置を示す拡大断面図。

[発明を実施するための最良の形態]

(第 1実施例）

以下、本発明の第 1例を図 1〜図 5に基づいて説明する。

図 1に示すように、フロントハウジング 1 1はシリンダブ口ック 1 2の前端に接合されている。リャハウジング 1 3は、シリンダブロック 1 2の後端に弁形成体 1 4を介して接合固定されている。クランク室 1 5は、フロントハウジング 1 1 とシリンダブロック 1 2とに囲まれて区画形成されている。回転軸 1 6はクランク室 1 5を通るように、フロントハウジング 1 1 とシリンダブロック 1 2との間に回転可能に架設支持されている。回転軸 1 6の一端は、フロントハウジング 1 1の前壁を S通して外部へ突出されている。

ボス部 4 5は、フロントハウジング 1 1の前壁面に突設されており、回転軸 1 6の突出端部を取り囲む。プーリ 1 ⁷は、ボス部⁴ 5の外周面にアンギユラベアリング 1 8を介して回転可能に支持されている。ブ一リ 1 7は回転軸 1 6 のフロントハウジング 1 1からの突出端部に連結されており、その外周部に卷き掛けられたベルト 1 9を介して外部駆動源としての車両エンジン 2 0に、高価でかつ重 fi物であり、しかもオン · オフショックのともなう電磁クラツチ等のクラッチ機構を介することなく直結されている。従って、回転軸 1 6は、車両エンジン 2 0の動作時には常に回転駆動される。

軸封装置 2 1は、回転軸 1 6の突出端部の外周面 1 6 1 とボス都 4 5の内周面 4 5 1 との間に介在され、回転軸 1 6を封止している。この軸封装置 2 1の構成については、後に詳述する。

回転支持体 2 2は、クランク室 1 5において回転軸 1 6に止着されている。カムプレートとしての斜板 2 3は、回転軸 1 6に対してその軸線 L方向へスラィド移動可能でかつ傾動可能に支持されている。ヒンジ機構 2 4は回転支持体 2 2と斜板 2 3との間に介在されている。斜板 2 3はヒンジ機構 2 4により、回転軸 1 6の軸線 L方向へ傾動可能でかつ回転軸 1 6と一体的に回転可能となつている。斜板 2 3の半径中心都がシリンダブロック 1 2側に移動すると、斜板 2 3の傾角が滅少される。傾角減少バネ 2 6は、回転支持体 2 2と斜板 2 3 との間に介在されている。傾角減少バネ 2 6は、斜板 2 3を傾角の減少方向に付勢する。傾角規制突部 2 2 1は回転支持体 2 2の後面に形成され、斜板 2 3 の最大傾角を当接規制する。

収容孔 1 2 1はシリンダブ口ンク 1 2の中心部に貫設されている。冷媒循環阻止手段を構成する遮断体 2 8は筒状をなし、収容孔 1 2 1にスライド可能に収容されている。吸入通路開放バネ 2 9は、収容孔 1 2 1の端面と遮断体 2 8 との問に介在され、遮断体 2 8を斜板 2 3側へ付勢している。

前記回転軸 1 6は、その後端都を以て遮断体 2 8の內部に挿入されている。ラジアルベアリング 3 0は、回転軸 1 6の後端部と遮断体 2 8の内周面との間に介在され、遮断体 2 8とともに回転軸 1 6に対して軸線 L方向ヘスライド移動可能である。

吸入通路 1 3 1は、リャハウジング 1 3及び弁形成体 1 4の中心部に形成されている。吸入通路 1 3 1は収容孔 1 2 1に連通されており、その弁形成体 1 4の前面に表れる開口周囲には、位 g決め面 1 4 1が形成されている。遮断面

2 8 1は遮断体 2 8の先端面に形成され、遮断体 2 8の移動により位 g決め面 1 4 1に接離される。遮断面 2 8 1が位置決め面 1 4 1に当接されることにより、両者間のシール作用で吸入通路 1 3 1 と収容孔 1 2 1の内空間との連通が遮断される。

スラス卜ベアリング 3 5は斜板 2 3と遮断体 2 8 との間に介在され、回転軸 1 6上にスライド移動可能に支持されている。スラストベアリング 3 5は、吸入通路開放バネ 2 9に付勢されて、常には斜板 2 3 と遮断体 2 8との間で挾持されている。

そして、斜板 2 3が遮断体 2 8側へ傾動するのに伴い、斜板 2 3の傾動がスラストベアリング 3 5を介して遮断体 2 8に伝達される。従って、遮断体 2 8 が吸入通路開放バネ 2 9の付勢力に抗して位置決め面 1 4 1側に移動され、遮断体 2 8は遮断面 2 8 1を以て位置決め面 1 4 1に当接される。遮断面 2 8 1 が位置決め面 1 4 1に当接された状態にて、斜板 2 3のそれ以上の傾動が規制され、この規制された状態にて斜板 2 3は 0 ° よりも僅かに大きな最小傾角となる。

シリンダボア 1 2 2はシリンダブ口ック 1 2に貫設形成され、片頭型のビストン 3 6はシリンダボア 1 2 2に収容されている。ピストン 3 6は、シユー 3 7を介して斜板 2 3の外周部に係留されており、斜板 2 3の回転運動によりシリンダボア 1 2 2内で前後往復運動される。

吸入圧領域である吸入室 3 8及び吐出圧領域である吐出室 3 9は、リャハウジング 1 3にぞれぞれ区画形成されている。吸入ポート 1 4 2、吸入ポート 1 4 2を開閉する吸入弁 1 4 3、吐出ポ一ト 1 4 4、吐出ポート 1 4 4を開閉する吐出弁 1 4 5は、それぞれ弁形成体 1 4に形成されている。そして、吸入室

3 8の冷媒ガスは、ピストン 3 6の復動動作により吸入ポ一ト 1 ⁴ 2及び吸入弁 1 4 3を介してシリンダボア 1 2 2に吸入される。シリンダボア 1 2 2に吸入された冷媒ガスは、ビストン 3 6の往動動作により所定の圧力にまで圧縮され、吐出ポート 1 4 4及び吐出弁 1 4 5を介して吐出室 3 9へ吐出される。吸入室 3 8は通口 1 4 6を介して収容孔 1 2 1に速通されている。そして、遮断体 2 8がその遮断面 2 8 1を以て位 ®決め面 1 4 1 に当接されると、通口 1 6は吸入通路 1 3 1から遮断される。通路 4 6は回転軸 1 6の軸芯に形成され、入口 4 6 1は軸封装置 2 1付近でクランク室 1 5に開口されるとともに、出口 4 6 2は吸入圧領域としての遮断体 2 8の内空問で開口されている。放圧通口 2 8 2は遮断体 2 8の周面に貫設され、放圧通口 2 8 2を介して遮断体 2 8の內空間と収容孔 1 2 1の内空間とが連通されている。

給気通路 4 8は吐出室 3 9とクランク室 1 5とを接続し、給気通路 4 8上には容量制御弁 4 9が介在されている。

以上構成の圧縮機は、その吸入室 3 8に冷媒ガスを導入する通路となる吸入通路 1 3 1 と、吐出室 3 9から冷媒ガスを排出すろ吐出フランジ 7 5とが外部冷媒回路 7 6により接続されている。凝縮器 7 7、膨張弁 Ί 8及び蒸発器 7 9 は外部冷媒回路 7 6上に配置されている。

蒸発器 7 9の近傍には温度センサ 8 0が設 Eされている。温度センサ 8 0は蒸発器 7 9における温度を検出し、この検出温度情報を制御コンビュ一タ 8 1 出力する。容 S制御弁 4 9のソレノイド 4 9 1の励消磁は、温度センサ 8 0 からの検出温度情報に基づいて制御コンピュ一タ 8 1によって制御される。制御コンピュータ 8 1は、エアコンスイッチ 8 2の O N状態のもとに検出温度が設定温度以下になると容量制御弁 4 9のソレノィド 4 9 1の消磁を指令する。この設定温度以下の诅度は蒸発器 7 9においてフロストが発生しそうな状況を反映する。また、制御コンピュータ 8 1は、エアコンスィッチ 8 2の O F Fによってソレノイド 4 9 1を消磁する。

ソレノイド 4 9 1が消磁されると袷気通路 4 8が開かれ、吐出室 3 9とクランク室 1 5とが連通される。従って、吐出室 3 9の髙圧冷媒ガスが給気通路 4 8を介してクランク室 1 5 供給され、クランク室 1 5の圧力が高くなる。クランク室 1 5の圧力上昇により斜板 2 3の傾角が最小傾角へ移行する。 Mmr^ 2 8の ¾断面 2 8 1が位 S決め面 1 4 1に当接すると吸入通路 1 3 1 における通過断面稹が零となり、外部冷媒回路 7 6から吸入室 3 8への冷淇ガス流入が阻止される。

斜板 2 3の最小傾角は 0 ° ではないため、斜板傾角が最小の状態においてもシリンダボア 1 2 2から吐出室 3 9への吐出は行われている。吸入室 3 8の冷媒ガスはシリンダボア 1 2 2へ吸入されて吐出室 3 9へ吐出される。即ち、斜板傾角が最小状態では、吐出室 3 9、給気通路 4 8、クランク室 1 5、通路 4 6、放圧通口 2 8 2、吸入室 3 8及びシリンダボア 1 2 2を経由する循環通路が圧縮機内部にできている。冷媒ガスと共に流動する流体（主として潤滑油）は、この循環経路を経由して圧縮機内を潤滑する。吐出室 3 9、クランク室 1 5及び吸入室 3 8の間では、圧力差が生じている。この圧力差及び放圧通口 2 8 2における通路断面積が斜板 2 3を最小径角に安定的に保持する。

ソレノイド 4 9 1の励磁によって給気通路 4 8が閉じられ、クランク室 1 5 の圧力が通路 4 6及び放圧通口 2 8 2を介した放圧に基づいて低下してゆく。この滅圧により斜板 2 3の傾角が最小傾角から最大傾角へ移行する。

次に、前記軸封装置 2 1について詳述する。

図 2に示すように、ケース 5 1は大径円简部 5 1 1 と小径円筒都 5 1 2とを備え、ボス部 4 5内に挿入されている。ケース 5 1は、小径円筒部 5 1 2の先端が、ボス部 4 5内の奥まった位置に形成された段差壁面 4 5 2に当接することで、クランク室 1 5方向への移動が規制されている。ケース 5 1は、大径円简部 5 1 1の先端が、ボス部 4 5の內周面 4 5 1に嵌め込まれたサークリップ 5 2に当接することで、圧縮機外部方向への移動が規制されている。 Oリング 5 3は小径円筒部 5 1 2に外嵌され、ボス部 4 5の內周面⁴ 5 1に接触されている。

第 1 リツブリング 5 4はァクリル二トリルブタジエンゴム等の合成ゴム製であり、第 1保持金具 5 5に保持されている。第 2リップリング 5 6は P T F E (ポリテトラフルォロエチレン）等のフッ素樹脂製であり、第 1 リップリング 5 4に対して圧縮機外部側に配置されている。姿勢保持部材としての姿勢保持リング 6 1 は、第 1 リッブリング 5 4と第 2 リンプリング 5 6 との問に介在されている。第 2保持金具 5 8は、第 2リップリング 5 6に対して圧縮機外部側に配置されている。これら各部材 5 4〜 5 6 ， 5 8 ， 6 1は、ケース 5 】内に収容されている。ケース 5 1内において、第 1保持金具 5 5は大径円筒部 5 1 1 と小径円筒部 5 1 2とを接続する段差壁面 5 1 3に当接され、第 2保持金具 5 8は内径側に曲折された大径円筒部 5 1 1の開口緣部 5 1 4に当接されている。従って、第 1 リップリング 5 4、第 2 リンブリング 5 6及び姿勢保持リング 6 1は、第 1保持金具 5 5と第 2保持金具 5 8 との間に狭持保持される。前記第 1 リンプリング 5 4は、大径円筒部 5 1 1の内周面に接触される外周シール都 5 4 1 と，回転軸 1 6の外周面 1 6 1に接触されるリップ部 5 4 2 とを備える。リップ都 5 4 2は、ケース 5 1の内空問をクランク室 1 5方向に向かって延在されるとともに、その先端部は内径方向へ下降傾斜されている。尖鋭状をなす突条部 5 9は、リッブ部 5 4 2の先端部において内周側に形成され、その先端 5 9 3を以つて回転軸 1 6の外周面 1 6 1に対して環状領域で接触されている。

図 4 Aは、図 2において突条郞 5 9付近を拡大して示す。同図に示すように、突条部 5 9を形成するクランク室 1 5側の傾斜面 5 9 1は、回転軸 1 6の外周面 1 6 1に対して所定の角度 6 1で傾斜されている。同じく突条部 5 9を構成する圧縮機外部側の傾斜面 5 9 2は、回転軸 1 6の外周面 1 6 1に対して所定の角度 0 2で傾斜されている。そして、回転軸 1 6に対するリッブ郎 5 4 2 の接触姿勢は、倾斜面 5 9 1が外周面 1 6 1 となす角 0 1 と、傾斜面 5 9 2が外周面 1 6 1となす角 6 2とが、 θ 1く 0 2の関係を満たすように設定されている。従って、第 1 リツブリング 5 4のリップ部 5 4 2は、回転軸 1 6の回転停止時にはシール性能が +分に発揮されるが、回転軸 1 6の回転時にはクランク室 1 5側から第 2リップリング 5 6側への流体漏れを増大させる傾向を示すここで、図 4 Bは 0 1 = 0 2の関係を満たすように、図 4 Cは 0 1 〉 Θ 2の関係を満たすように、それぞれ回転軸 1 6に対するリノブ部 5 4 2の接触姿勢を設定した比較例を示す。この比較例では、本実施例とは異なり、回転軸 1 6 の回転時において、クランク室 1 5側から第 2 リッブリング 5 6側への流体漏れを増大させる傾向が見られない。

ここで、本実施例と比較例との違いを考察すると、図 4 A、図 4 B及び図 4 Cに示すように、回転軸 1 6の外周面 1 6 1に弹性接触された突条部 5 9は、先端 5 9 3付近が押し潰された状態となっており、突条部 5 9は先端 5 9 3を含むある程度のシール幅を以て回転軸 1 6の外周面 1 6 1に接触されている。図 4 A、図 4 B及び図 4 Cに記した二点鎖線の曲線は、外周面 1 6 1に対する突条部 5 9の接触圧の強さの分布を示す。この分布からわかるように、回転軸 1 6に対するリップ部 5 4 2の接触姿勢が θ 1 β 2を満たすように設定されると、接触圧のピーク、つまり、先端 5 9 3がシール幅の中間（一点鎖線）に位置するように突条部 5 9が押し潰される。 G 1 > 0 2を満たすように設定されると、先端 5 9 3が中間からクランク室 1 5側にずれるように突条部 5 9が押し潰される。本実施例のように θ 1く S 2を満たすように設定されると、先端 5 9 3が中問から圧縮機外部側にずれるように突条部 5 9が押し潰される。つまり、回転軸 1 6の回転時におけるリノブ部 5 4 2のシール性能の高低は、突条部 5 9の先端 5 9 3付近の押し ¾され方に大きく左右されると推定できる m 3は、回転軸 1 6を揷入する前の第 2 リップリング 5 6を示すこの状態で第 2 リツブリング 5 6は平板状をなす。そして、図 2に示すように、第 2 リップリング 5 6は、回転軸 1 6を挿入する時に内周緣部をクランク室 1 5側へ湾曲させ、この湾曲部分がリップ部 6 0をなす。リップ部 6 0は、所定幅のシ —ル面 6 0 1を以つて回転軸 1 6の外周面 1 6 1に対して環状領域で接触される。リップ部 6 0のほとんどの部分は、第 1 リップリング 5 4のリップ部 5 4 2と回転軸 1 6の外周面 1 6 1 との間に形成された空間に入り込んでいる。このように、第 1 リップリング 5 4のリンプ部 5 4 2 と第 2 リンプリング 5 6のリップ部 6 0をラジブさせた状態で配 ®することで、軸封装置 2 1の軸線 L方向への大きさをコンパクト化できた。

ポンプ溝 6 0 2は、リップ部 6 0のシール面 6 0 1において第 2 リップリング 5 6の軸線（L ) を中心とした蝶旋状に刻設されている。従って、ポンプ溝 6 0 2とそれに対向する回転軸 1 6の外/！面 1 6 1 との間で、回転軸 1 6の回転により動作する螺旋ポンプ構造が構築されている。なお，ポンプ潸 6 0 2は、シール面 6 0 1においてクランク室 1 5側の部位にのみ形成され、圧縮機外部側の部位には形成されていない。

前記姿勢保持リング 6 1は、外周部 6 1 1が第 1 リップリング 5 4と第 2リクブリング 5 6との間で狭持されている。姿勢保持リング 6 1は内周部 6 1 2 が湾曲され、この内周部 6 1 2は、第 1 リツプリング 5 4のリップ部 5 4 2と第 2リップリング 5 6のリツプ都 6 0とを遮断するようにクランク室 1 5方向へ延びている。姿勢保持部 6 1 3は内周部 6 1 2の先端都に形成され、内径方向に曲折されて曲面状をなしている。姿勢保持部 6 1 3は、第 1 リップリング 5 4のリップ部 5 4 2に密着され、リップ部 5 4 2を圧縮機外部側よりバックアップ支持している。曲面状をなす姿勢保持都 6 1 3は、リツブ部 5 4 2に対する当たりが柔らかとなる。また、図面からも明らかなように、姿勢保持リング 6 1 の内周部 6 1 2と笫 2リップリング 5 6のリツプ部 6 0との問には、空間が確保されている。

次に、前記軸封装 S 2 1の作用について説明する。

車両エンジン 2 0が停止され、回転軸 1 6の回転が停止された状態では、第 1 リップリング 5 4のリッブ部 5 4 2力；、自身の弹性力により回転軸 1 6の外周面 1 6 1に接触されている。従って、圧縮機内部であるクランク室 1 5から圧縮機外部側への流体（冷媒及び潤滑油）の漏れが防止される。

ところが、前述したように、第 1 リップリング 5 4のリップ部 5 4 2は、回転軸 1 6の回転時には第 2リンプリング 5 6側へ流体を漏らすように構成されている。従って、車両エンジン 2 0が起動され、回転軸 1 6が回転されると、クランク室 1 5の流体がリップ部 5 4 2から第 2 リップリング 5 6側へ漏れる。しかし、リップ部 5 4 2から漏れた流体は第 2 リップリング 5 6のリップ部 6 0によりシールされ、圧縮機外都側へ漏れることはない。この時、ポンプ溝 6 0 2が、相対回動される外周面 1 6 1 との間で螺旋ポンプ作用を赛して流体をクランク室 1 5側へ積極的に送り返すことも、リップ部 6 0によるシール機能の向上に貢献されている。

このように、回転軸 1 6の回転時に、流体を第 1 リツブリング 5 4のリップ部 5 4 2から漏らすようにすることで、漏れた流体（主として潤滑油）が第 1 リッブリング 5 4及び第 2 リップリング 5 6のリップ部 5 4 2， 6 0を潤滑し、リップ部 5 4 2 , 6 0の摩耗劣化や熱劣化が防止される。

上記構成の本実施例においては、次のような効果を奏する。

( 1 ) 圧縮機の最小傾角運転時には、クランク室 1 5の圧力が、吐出室 3 9 からの高圧冷媒ガスの導入により、例えば、 7 kgf / cnf G程度まで高くなることもある。第 1 リップリング 5 4は、このクランク室 1 5の髙圧力の作用により変形しょうとする。しかし、第 1 リップリング 5 4は、リツブ都 5 4 2が姿勢保持リング 6 1の姿勢保持部 6 1 3によりバックアップ支持されており、その変形は阻止される。従って、第 1 リップリング 5 4力第 2 リップリング 5 6のリッブ部 6 0を回転軸 1 6の外周面 1 6 1に対して過大な圧力で押し付ける状況を回避できる。その結果、リップ部 6 0の過大な発熱を抑えることができ、ひいてはフッ素樹脂より熱に弱い、合成ゴム製のリップ部 5 4 2の熱劣化を防止できて、軸封装置 2 1の耐久性が向上される。

( 2 ) 回転軸 1 6に対するリッブ部 5 4 2の接触姿勢は、傾斜面 5 9 1が外周面 1 6 1 となす角 6 1 と、傾斜面 5 9 2が外周面 1 6 1となす角 Θ 2とが、 β 1 < Θ 2の閗係を満たすように設定されている。従って、前述したように、リッブ部 5 4 2は、回転軸 1 6の回転停止時にはシール性能を十分に発揮してなおかつ回転軸 1 6の回転時には多くの流体を漏らすことができる。その結果、第 1 リップリング 5 4のリップ部 5 4 2の潤滑が良好となり、図 5において「騙」で示すように、リップ部 5 4 2の発熱が、同条件下での特開平 6— 3 0 0 1 4 2号公報の軸封装置（「譬」で示す）と比較して効果的に抑えられている。

( 3 ) ポンプ溝 6 0 2が第 2 リップリング 5 6のリツブ部 6 0に形成されており、ポンプ溝 6 0 2は回転軸 1 6の回転により外周面 1 6 1 との間で螺旋ポンプ作用を奏する。従って、第 2 リップリング 5 6のリツブ部 6 0のシール性能が高められる。このように、回転軸 1 6の回転時におけるリツブ部 6 0のシール性能を高めることで、第 1 リツブリング 5 4のリップ部 5 4 2から流体を漏らすように設定しても、軸封装置 2 1全体としてのシール性能が低下することはない。

( 4 ) ポンプ潸 6 0 2は、リップ部 6 0のシール面 6 0 1においてクランク室 1 5側にのみ形成され、圧縮機外部側の部位には形成されていない。つまり、シール面 6 0 1においてポンプ潸 6 0 2を、圧縮機外部側に関放されないように形成した。従って、例えば、回転軸 1 6の回転停止時において、ポンプ溝 6 0 2内に残留する流体が圧縮機外部側へ流出されることを防止できる。その結果、回転軸 1 6の回転停止時における、軸封装置 2 1のシール性能が向上される。

( 5 ) 本実施例の圧縮機は可変容 S型圧縮機であって、クランク室 1 5の圧力を調節することで吐出容量を変更する。従って、前述したように、最小傾角運転時にはクランク室 1 5が高圧となる。このように、条件的に厳しい可変容量型圧縮機に前述した構成の軸封構造 2 1を適用することは、その効果を奏するのに特に有効となる。

( 6 ) 前記（5 ) に加え、本実施例の圧縮機はクラッチレス圧縮機であって、車両エンジン 2 0の作動時においては常に回転軸 1 6が回転される。つまり、第 1 リップリング 5 4のリップ部 5 4 2は、車両エンジン 2 0の作動時においては常に回転軸 1 6の外周面 1 6 1に対して摺動される。また、前述したように、最小吐出容量運転時にはクランク室 1 5が高圧となり、しかも、冬場等では、最小吐出容量運転が長時間に渡って継続されることもある。このように、条件的に厳しいクラッチレス圧縮機に前述した構成の軸封構造 2 1を適用することは、その効果を奏するのに特に有効となる。

( 7 ) 最小吐出容量運転時において流体の內部循漠経路を構成する通路 4 6 は、入口 4 6 1を軸封装置 2 1の第 1 リンプリング 5 4付近で開口させている。従って、軸封装置 2 1にとつて環境的に厳しい最小傾角運転時には、クランク室 1 5において第 1 リツプリング 5 4付近の流体の流動量が多くなる。その結果、リップ部 5 4 2の潤滑に必要な量の流体を継絞して漏らすことができ、リップ部 5 4 2の摩耗劣化及び熱劣化を効果的に防止できる。

( 8 ) 姿势保持リング 6 1の内周部 6 1 2と第 2 リップリング 5 6のリップ部 6 0 との間には、空間が確保されている。従って、クランク室 1 5の髙圧時に、第 1 リップリング 5 4に作用すろ荷重が姿勢保持リング 6 1の内周部 6 1 2により支承され、第 2リップリング 5 6のリンブ部 6 0に伝達されなレ、。その結果、リッブ部 6 0の発熱を抑制する効果がさらに高められる。

(第 2実施例）

図 6においては第 2実施例を示す。本実施例の軸封装 g 7 1は、上記第 1実施例の軸封装置 2 1の主要なシール構成に加え，第 2 リッブリング 5 6と同様な構成のフッ素榭脂製の第 3 リップリング 7 2が、第 2 リップリング 5 6に対して圧縮機外部側に配置され、リップ部 7 2 1を以つて回転軸 1 6の外周面 1 6 1に接触されている。なお、リツブ部 7 2 1にポンプ溝 6 0 2は形成されてレヽなレヽ。

上記構成の本実施例においては次のような作用 · 効果を奏する。

( 1 ) 軸封装置 7 1は第 3 リンブリング 7 2を備えていろ。従って、第 2 リッブリング 5 6が劣化されたとしても、第 3 リンブリング 7 2のリップ部 7 2

1がそれに続いてシール作用を奏し、クランク室 1 5の流体が圧縮機外部側へ漏れることを防止できる。その結果、軸封装置 7 1 の耐久性がさらに向上される。

(2) 第 3 リップリング 72のリップ部 72 1力；、圧縮機外部から侵入される粉塵等を遮断する。従って、この粉塵等が第 2リップリング 56のリップ部 60に ¾み込まれることを防止でき、第 2リップリング 5 6のシール性能が向上され、ひいては軸封装置 7 1のシール性能が向上される。

本発明の主旨から逸脱しない範囲で次のように実施しても良い。

( 1 ) 上記実施例において、回転軸 1 6に対するリンブ部 54 2の接触姿勢を、図 4 B或いは図 4 Cのように設定すること。このように設定した場合でも、姿勢保持リング 6 1のバックアツブ機能により第 1 リンブリング 54が第 2 リップリング 5 6のリップ部 6 0を回転軸 1 6に押し付ける状況が回避されるとともに、回転軸 1 6の回転時には少量ではあるが流体が第 2 リッブリング 5 6側へ漏れ、図 5において〖▲」で示すように、特開平 6 - 300 1 4 2号公報の軸封装置（「書」）と比較して、第 1 リップリング 54のリップ都 54 2 の発熱を確実に抑えることができた。

(2) 上記実施例において、回転軸 1 6に対するリツブ部 542の接触姿勢を、回転軸 1 6の回転時においても流体が漏れないように設定すること。

( 3 ) クラツチ付き圧縮機の軸封構造に具体化しても良い。

上記実施例から把握できる技術的思想について記載すると、第 1 リップリング 54に対して圧縮機外部側に配置され、回転軸 1 6の外周面 1 6 1に対してリップ部 7 2 1を以つて接触するフッ素榭脂製の第 3 リッブリング 72を備えた請求の範 IS 1〜 1 0のいずれかに記載の軸封構造。

このようにすれば、軸封構造（ 7 1 ) の耐久性が向上される。

Claims

請求の範囲

1 . 外部駆動源の駆動により回転軸が回転することで圧縮動作を行う圧縮機において、回転軸の外周面に対してリッブ都を以つて接触するゴム製の第 1 リップリングと、第 1 リンブリングに対して圧縮機外部側に配置され、回転軸の外周面に対してリップ部を以つて接触するフッ素樹脂製の第 2リッブリングとにより回転軸を封止することで、圧縮機內部側から圧縮機外部側への流体の漏れを防止する軸封構造であって、

前記第 1 リンプリングと第 2 リツプリングとの間に姿势保持部材を配設し、姿勢保持部材により、回転軸の外周面に対する第 1 リップリングのリツプ部の接触姿勢をバックアンプ支持するように構成した軸封構造。

2 . 前記回転軸の回転時には、流体を第 2リップリング側へ漏らすように、回転軸の外周面に対すろ第 1 リッブリングのリップ部の接触姿勢が設定された請求項 1に記載の軸封構造 _u

3 . 前記第 1 リップリングのリップ部の先端部には內径方向に突出する尖鋭状の突条部が形成され、第 1 リッブリングのリップ部は突条部の先端を以つて回転軸の外周面に環状領域で接触されており、この突条部を形成する圧縮機内部側の傾斜面が回転軸の外周面に対してなす角が、同じく突条部を形成する圧縮機外部側の傾斜面が回転軸の外周面に対してなす角より小さくなるように、回転軸の外周面に対する第 1 リップリングのリッブ部の接触姿勢が設定された請求項 2に記載の軸封構造。

4 . 前記姿勢保持都材と第 2リッブリングのリップ部との問には空間が碓保されている請求項 1〜 3のいずれかに記載の軸封構造。

5 . 前記第 2リップリングのリップ部と回転軸の外周面との接触区間には、回転軸の回転により作動するポンプ構造が構築され、ポンプ構造により、第 2 リ . ブリングのリップ部と回転軸の外周面との接触区問に存在する流体が圧縮機内部側へ送られるように構成された請求項 1〜 4のいずれかに記載の軸封構造。

6 . 前記ポンプ構造は、第 2 リップリングのリップ部或いは回転軸の外周面の少なくとも一方に刻設されたポンプ溝を有し、ポンプ潸は、第 2 リツブリングのリップ部と回転軸の外周面との接触区問において、圧縮機内部側の区間にのみ形成され、圧縮機外部側の区間には形成されていない請求項 5に記載の軸封構造。

7 . 前記ポンプ ¾は、第 2リップリングの軸線を中心とした螺旋状をなす請求項 6に記載の軸封構造。

8 . 前 ΙΞ圧縮機は、圧縮機內部側としてのクランク室とシリンダボアとが区画形成され、クランク室に収容されたカムプレートは回転軸に一体回転可能でかつ傾動可能に挿着され、シリンダボアにはビストンが往復動可能に収容され、クランク室の圧力を変更することにより、クランク室の圧力とシリンダボアの圧力とのビストンを介した差を変更し、その差に応じてカムプレートの傾角を変更して、吐出容量を制御するように構成された請求項 1〜 7のいずれかに記載の軸封構造。

9 . 前記圧縮機は、カムブレートの最小傾角に連動して外部冷媒回路上の冷媒循環を阻止する冷媒循環阻止手段を備え、外部駆動源の作動時には常に回転軸が回転するように構成された請求項 8に記載の軸封構造。

1 0 . 前記圧縮機は、冷媒循環阻止手段による外部冷媒回路上の冷媒循環阻止時には、内部に吐出圧領域、クランク室、吸入圧領域及びシリンダボアを経由する流体の循環通路が形成され、この循環通路を構成してクランク室と吸入圧領域とを接統する通路は、クランク室に対して第 1 リツプリング付近で開口されている請求項 9に記載の軸封構造。