JP2000110947A - 圧縮機の軸封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第２リップリングの外周とケースとの間に流
体が入り込むことのない圧縮機の軸封装置を提供するこ
と。 【解決手段】 合成ゴム製の第１リップリング３５と、
回転軸１６に対する第１リップリング３５の接触姿勢を
バックアップ支持する姿勢保持リング３６と、合成樹脂
製の第２リップリング３７とが、クランク室１５側から
外部側に向かって同順に配置されている。各リング３５
〜３７は、円筒状をなすケース４１内においてそれら外
周側で回転軸１６の軸線Ｌ方向で重合されるとともに、
この重合部分を以ってケース４１により狭持保持されて
いる。ケース４１内において第１リップリング３５と第
２リップリング３７とは、両者３５，３７が姿勢保持リ
ング３６を越えて位置する外周側の環状領域で加圧接触
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車両空調
システムに適用され、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、圧縮機内部側に存在する冷媒や潤滑
油等の流体が外部側へ漏れることを防止するための軸封
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の軸封装置５０としては、例え
ば、次のような構成のものが存在する。図４に示すよう
に、第１リップリング５１は合成ゴムよりなり、内周側
にはリップ部５１ａが設けられている。姿勢保持リング
５２は、回転軸６１に対する第１リップリング５１のリ
ップ部５１ａの接触姿勢をバックアップ支持する。第２
リップリング５３はフッ素樹脂よりなり、内周側には圧
縮機内部側に湾曲したリップ部５３ａが設けられてい
る。ポンプ溝５３ｂは、リップ部５３ａにおいて第２リ
ップリング５３の軸線を中心とした螺旋状に刻設されて
いる。第３リップリング５４は合成ゴムよりなり、内周
側にはリップ部５４ａが設けられている。第１リップリ
ング５１、姿勢保持リング５２、第２リップリング５３
及び第３リップリング５４は、圧縮機内部側から外部側
に向かって同順に配置されている。

【０００３】前記各リング５１〜５４は、円筒状をなす
ケース５５内においてそれら外周側で重合され、この重
合部分を以ってケース５５により狭持保持されている。
従って、例えば、第１及び第２リップリング５１，５３
は、姿勢保持リング５２及びケース５５に対して密着さ
れている。

【０００４】回転軸６１の回転時（圧縮機の運転時）に
は、圧縮機内部側の高圧力が第２リップリング５３のリ
ップ部５３ａに作用されている。従って、リップ部５３
ａが回転軸６１に所定の面圧で接触され、圧縮機内部側
から外部側への流体（冷媒ガスや潤滑油）の漏れが防止
される。この時、リップ部５３ａのポンプ溝５３ｂが、
それに相対回動される回転軸６１との間で螺旋ポンプ作
用を奏し、リップ部５３ａと回転軸１６との間の流体を
圧縮機内部側へ積極的に送り返すことも、第２リップリ
ング５３の流体シ−ル性を高めることに貢献されてい
る。

【０００５】回転軸６１の回転停止時（圧縮機の運転停
止時）には、合成ゴムよりなる第１リップリング５１
が、リップ部５１ａを以って回転軸６１に対して弾発的
に接触することで、圧縮機内部側から外部側への流体漏
れが防止されている。つまり、回転軸６１の回転停止時
には圧縮機内部の圧力が低下されているため、第２リッ
プリング５３のリップ部５３ａの回転軸６１に対する接
触面圧が低くなっている。従って、第２リップシール５
３の流体シール性は乏しく、それを補うために、合成ゴ
ム製の第１リップリング５１が軸封装置５０に備えられ
ている。

【０００６】前記第１リップリング５１のリップ部５１
ａは、回転軸６１の回転時には、圧縮機内部側の流体を
第２リップリング５３側へ漏らすように、回転軸６１に
対する接触姿勢が設定されている。このような回転軸６
１に対するリップ部５１ａの接触姿勢は、姿勢保持リン
グ５２によりバックアップ支持され、圧縮機内部側の高
圧力が第１リップリング５１に作用されたとしても崩れ
ることはない。

【０００７】回転軸６１の回転時において、第１リップ
リング５１のリップ部５１ａから漏らされた流体（主と
して潤滑油）が、第１及び第２リップリング５１，５３
の各リップ部５１ａ，５３ａの潤滑や冷却を行う。従っ
て、各リップ部５１ａ，５３ａが、回転軸６１との摺接
により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、第１及び第２リップリング５１，５３の耐
久性が高められている。

【０００８】前記第３リップリング５４は、リップ部５
４ａを以って回転軸６１に対して弾発的に接触すること
で、圧縮機外部側から軸封装置５０内への異物の侵入を
阻止する。従って、異物がリップ部５３ａと回転軸６１
との間に噛み込まれることを防止でき、第２リップリン
グ５３の流体シール性が低下されることはない。第３リ
ップリング５４は、回転軸６１の回転が停止された時に
は、第１リップリング５１と第２リップリング５３との
間に残留されることとなる流体の圧縮機外部側への漏れ
を防止する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述したよ
うに、回転軸６１の回転中においては、第１リップリン
グ５１から流体（冷媒ガス）が漏らされている。フッ素
樹脂製の第２リップリング５３と姿勢保持リング５２や
ケース５５との接触箇所は、例えば、弾発的に接触され
ている合成ゴム製の第１リップリング５１と姿勢保持リ
ング５２やケース５５との接触箇所と比較して流体シー
ル性に乏しい。従って、図４の拡大円中において矢印で
示すように、第１リップリング５１から漏らされた冷媒
ガスが、特に、第２リップリング５３と姿勢保持リング
５２やケース５５との接触箇所に入り込み易かった。

【００１０】回転軸６１の回転が停止されると、第３リ
ップリング５４によって、第１リップリング５１と第２
リップリング５３との間に残留された流体の圧縮機外部
側への漏れが防止される。別の見方をすれば、第２リッ
プリング５３と姿勢保持リング５２やケース５５との接
触箇所に入り込んだ、特に冷媒ガスが、回転軸６１の回
転停止の後には圧縮機外部側へ向かって流出されること
を期待できなかった。回転軸６１の停止状態が長時間継
続されると、第２リップリング５３と姿勢保持リング５
２やケース５５との接触箇所に入り込んだ冷媒ガスが、
外気温の低下等により液化される。

【００１１】このような状態で、回転軸６１の回転が開
始されると、圧縮機の圧縮動作等に起因して軸封装置５
０の周囲の温度が上昇する。特に、第２リップリング５
３の外周とケース５５との接触箇所に存在する液冷媒
が、軸封装置５０周囲の温度上昇の影響を受けて気化さ
れると、この気化時の体積膨張によって第２リップリン
グ５３が半径方向内側に押し動かされ、やがてはケース
５５による狭持保持が解除されてしまう。第２リップリ
ング５３と姿勢保持リング５２は、互いの板厚に頼って
ケース５５内で狭持されていることから、ケース５５に
よる第２リップリング５３の狭持保持が解除されると、
姿勢保持リング５２の狭持保持まで解除されてしまう。
従って、姿勢保持リング５２は、回転軸６１に対する第
１リップリング５１のリップ部５１ａの接触姿勢を、設
定した状態に維持することができなかった。その結果、
回転軸６１の回転時に、圧縮機内部側の流体を外部側へ
漏らすことができなくなり、第１及び第２リップリング
５１，５３の耐久性が低下される等の問題を生じてい
た。

【００１２】逆に、脱落された第２リップリング５３
が、姿勢保持リング５２を介して第１リップリング５１
を押し動かし、リップ部５１ａを回転軸６１に対して押
し上げてしまうこともある。従って、回転軸６１の回転
時において、第１リップリング５１が第２リップリング
５３の流体シール性能を越える量の流体を漏らしてしま
い、第２リップリング５３、ひいては第３リップリング
５４から流体が漏れる等の問題が生じていた。

【００１３】本発明は上記従来技術に存在する問題点に
着目してなされたものであって、その目的は、第２リッ
プリングの外周とケースとの間に流体が入り込むことの
ない圧縮機の軸封装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、回転軸の回転時には圧縮機内部
側の流体を第２リップリング側へ漏らすように、回転軸
の外周面に対する第１リップリングの接触姿勢が設定さ
れ、姿勢保持リングはこの設定された接触姿勢を維持す
べく第１リップリングをバックアップ支持する構成であ
って、前記ケース内において第１リップリングと第２リ
ップリングとを、両者が姿勢保持リングを越えて位置す
る外周側の環状領域で加圧接触させた軸封装置である。

【００１５】この構成においては、ケース内において第
１リップリングと第２リップリングとで囲まれた空間
が、姿勢保持リングを越えて位置する外周側の環状領域
でシールされることとなる。従って、圧縮機の運転中に
おいて第１リップリングから漏れた流体が、第２リップ
リングの外周とケースとの間に入り込むことを防止でき
る。

【００１６】請求項２の発明では、前記第１リップリン
グと第２リップリングは、回転軸の軸線方向で加圧接触
されている。請求項３の発明では、前記姿勢保持リング
の外周側は平板状をなし、第１及び第２リップリングの
外周側はそれぞれ姿勢保持リングの外周側の板面に沿っ
て半径方向外側へ延在され、第１リップリングと第２リ
ップリングのうちの少なくとも一方において姿勢保持リ
ングを越えて位置する外周側には、他方に環状領域で接
触する突条部が回転軸の軸線方向に向かって突設され、
自然状態での突条部の高さを姿勢保持リングの外周側の
板厚と比較して高く設定したものである。

【００１７】請求項２及び請求項３の構成においては、
各リングがケースに組み付けられる（狭持保持される）
のと同時に、第１リップリングと第２リップリングとの
加圧接触が達成される。

【００１８】請求項４の発明では、突条部は第１リップ
リングに一体形成されている。この構成においては、リ
ップリングに対する突条部の形成が容易となる。つま
り、一般的に樹脂製の第２リップリングは、樹脂のシー
ト材から切り抜くことで製作されている。従って、例え
ば、突条部を第２リップリングに一体形成することは、
シート材の時点で突条部を形成しておかなくてはならな
いし、このシート材からの切り抜きも、突条部の位置合
わせに精度が必要となり面倒な作業となる。しかし、ゴ
ム製の第１リップリングは、例えば、ケースにモールド
成形されている。従って、突条部を第１リップリングに
一体形成することは、成形用型の形状設定で容易に対応
可能である。

【００１９】請求項５の発明では、第１リップリングの
内周側にはリップ部が形成され、第１リップリングはリ
ップ部の尖鋭状をなす先端を以って回転軸の外周面に環
状領域で接触されており、このリップ部の先端を形成す
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、同じくリップ部の先端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リップリングの接
触姿勢が設定されている。

【００２０】この構成においては、回転軸の回転停止時
に第１リップリング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リップリング及び
第２リップリングの潤滑状態が良好となり、このリップ
リングの摩擦劣化及び熱劣化の防止効果が高められる。

【００２１】請求項６の発明では、第２リップリングと
回転軸との間には、回転軸の回転により作動するポンプ
構造が設けられ、回転軸の回転中にはポンプ構造の作動
によって、第２リップリングと回転軸との間に存在する
流体が圧縮機内部側へ送られるように構成されている。

【００２２】この構成においては、第２リップリングと
回転軸との間に存在する流体を、ポンプ構造が圧縮機内
部側へ積極的に送り返すため、第２リップリングの流体
シール性が向上される。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、車両空調システ
ムに適用される可変容量型圧縮機において具体化した一
実施形態について説明する。

【００２４】図１に示すように、フロントハウジング１
１はシリンダブロック１２の前端に接合固定されてい
る。リヤハウジング１３は、シリンダブロック１２の後
端に弁・ポート形成体１４を介して接合固定されてい
る。クランク室１５は、フロントハウジング１１とシリ
ンダブロック１２とに囲まれて区画形成されている。

【００２５】回転軸１６は、クランク室１５を貫通する
ようにして、フロントハウジング１１とシリンダブロッ
ク１２との間に回転可能に架設支持されている。回転軸
１６の前端は、フロントハウジング１１の前壁を貫通し
て外部へ突出されている。回転軸１６は、図示しない外
部駆動源としての車両エンジンに、電磁クラッチ等のク
ラッチ機構を介して連結されている。従って、回転軸１
６は、車両エンジンの動作時においてクラッチ機構の接
続により回転駆動される。

【００２６】ボス部１７は、フロントハウジング１１の
フロント側の外壁面に突設されており、回転軸１６の突
出端部を取り囲む。本実施形態の軸封装置１８はボス部
１７に収容配置され、回転軸１６を封止する。軸封装置
１８の構成については後に詳述する。

【００２７】回転支持体１９は、クランク室１５におい
て回転軸１６に止着されている。斜板２０は、回転軸１
６に対してその軸線Ｌ方向へスライ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２１は回転支持体
１９と斜板２０との間に介在されている。斜板２０は、
ヒンジ機構２１の介在により、回転軸１６に対して傾動
可能でかつ回転軸１６と一体的に回転可能となってい
る。斜板２０の半径中心部がシリンダブロック１２側に
移動すると、斜板２０の傾斜角が減少される。斜板２０
の半径中心部が回転支持体１９側に移動すると、斜板２
０の傾斜角が増大される。

【００２８】シリンダボア１２ａはシリンダブロック１
２に貫設形成されている。片頭型のピストン２２はシリ
ンダボア１２ａに収容されている。ピストン２２は、シ
ュー２３を介して斜板２０の外周部に係留されている。
ピストン２２は、斜板２０の回転運動によりシリンダボ
ア１２ａ内で前後往復運動される。

【００２９】吸入室２４及び吐出室２５は、リヤハウジ
ング１３にぞれぞれ区画形成されている。吸入ポート２
６、吸入弁２７、吐出ポート２８及び吐出弁２９は、そ
れぞれ弁・ポート形成体１４に形成されている。そし
て、吸入室２４の冷媒ガスは、ピストン２２の上死点側
から下死点側への移動により、吸入ポート２６及び吸入
弁２７を介してシリンダボア１２ａに吸入される。シリ
ンダボア１２ａに吸入された冷媒ガスは、ピストン２２
の下死点側から上死点側への移動により所定の圧力にま
で圧縮されるとともに、吐出ポート２８及び吐出弁２９
を介して吐出室２５へ吐出される。

【００３０】抽気通路３０はクランク室１５と吸入室２
４とを接続する。給気通路３１は吐出室２５とクランク
室１５とを接続する。電磁弁である容量制御弁３２は、
給気通路３１上に介在されている。容量制御弁３２は、
ソレノイド３２ａと、ソレノイド３２ａの励磁・消磁に
より給気通路３１を開閉する弁体３２ｂとを備えてい
る。ソレノイド３２ａは、冷房負荷等に応じた図示しな
いコンピュータの制御によって励磁・消磁される。従っ
て、給気通路３１の開度が弁体３２ｂにより調節され、
クランク室１５の圧力が変更されて、ピストン２２の前
後に作用するクランク室１５の圧力とシリンダボア１２
ａの圧力との差が調整される。その結果、斜板２０の傾
斜角が変更され、ピストン２２のストローク量が変更さ
れて、吐出容量が調整される。

【００３１】つまり、ソレノイド３２ａが消磁されると
弁体３２ｂによって給気通路３１が開かれ、吐出室２５
とクランク室１５とが連通される。従って、吐出室２５
の高圧冷媒ガスが給気通路３１を介してクランク室１５
へ供給され、クランク室１５の圧力が上昇される。クラ
ンク室１５の圧力が上昇すると斜板２０の傾斜角が最小
となり、ピストン２２のストローク量が小さくなって吐
出容量が最小となる。また、ソレノイド３２ａが励磁さ
れると弁体３２ｂによって給気通路３１が閉じられ、ク
ランク室１５の圧力が抽気通路３０を介した放圧に基づ
いて低下してゆく。クランク室１５の圧力が低下すると
斜板２０の傾斜角が最大となり、ピストン２２のストロ
ーク量が大きくなって吐出容量が最大となる。

【００３２】次に、前記軸封装置について詳述する。図
２に示すように、アクリルニトリルブタジエンゴム等の
合成ゴム製の第１リップリング３５、金属製の姿勢保持
リング３６、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）
等のフッ素樹脂製の第２リップリング３７、金属製の保
形リング３８、アクリルニトリルブタジエンゴム等の合
成ゴム製の第３リップリング３９、金属製のエンドリン
グ４０は、圧縮機内部（クランク室１５）側から外部側
に向かって同順に配置されている。

【００３３】ケース４１は金属製の円筒体よりなり、フ
ロント側及びリヤ側の開口端部４１ａ，４１ｂは、それ
ぞれ内周側に曲折されている。前記各リング３５〜４０
は、ケース４１内においてそれら外周側で軸線Ｌ方向に
重合されるとともに、この重合部分を以ってケース４１
の開口端部４１ａ，４１ｂ間で狭持保持されている。各
リング３５〜４０を保持したケース４１は、前記ボス部
１７に収容されている。ケース４１の軸線Ｌ方向前後の
移動は、ボス部１７内の奥方に形成された段差部１７ａ
との当接、及びボス部１７内のフロント側開口付近に嵌
め込まれたサークリップ４２との当接によりそれぞれ規
制されている。

【００３４】前記第１リップリング３５は、ケース４１
においてリヤ側開口端４１ｂ付近の内周面及び外周面を
被覆するようにしてモールド成形されている。第１リッ
プリング３５においてケース４１の外周面側を被覆する
部分が、ボス部１７の内周面１７ｂに環状領域で接触す
る外周シール部３５ａをなしている。外周シール部３５
ａは、ボス部１７の内周面１７ｂに対する密着性を高め
るべく、複数の突条を備えている。第１リップリング３
５においてケース４１の内周面側を被覆する内周シール
部３５ｂが、ケース４０内における第１リップリング３
５の外周側として、姿勢保持リング３６とケース４１の
リヤ側開口端部４１ｂとの間で狭持されることとなる。

【００３５】リップ部３５ｃは第１リップリング３５の
内周側に形成されている。リップ部３５ｃはクランク室
１５方向に向かって延在されるとともに、その先端側は
内径方向へ下降傾斜されている。リップ部３５ｃの尖鋭
状をなす先端は、回転軸１６の外周面１６ａに対して環
状領域で接触されている。図２の拡大円中に示すよう
に、リップ部３５ｃの先端を形成するクランク室１５側
の傾斜面Ｓ１は、回転軸１６の外周面１６ａに対して所
定の角度θ１で傾斜されている。同じくリップ部３５ｃ
の先端を構成する圧縮機外部側の傾斜面Ｓ２は、回転軸
１６の外周面１６ａに対して所定の角度θ２で傾斜され
ている。そして、回転軸１６に対する第１リップリング
３５のリップ部３５ｃの接触姿勢は、傾斜面Ｓ１が回転
軸１６の外周面１６ａとなす角θ１と、傾斜面Ｓ２が回
転軸１６の外周面１６ａとなす角θ２とが、θ１＜θ２
の関係を満たすように設定されている。第１リップリン
グ３５の回転軸１６に対する接触姿勢をこのように設定
することで、第１リップリング３５は、回転軸１６の回
転停止時においては流体シール性を十分に発揮するが、
回転軸１６の回転時には流体漏れを増大させる傾向を示
すことが、本発明者の実験等により解っている。

【００３６】前記第２リップリング３７は、回転軸１６
が挿入される以前では円環平板状をなす。第２リップリ
ング３７は、例えば、フッ素樹脂よりなるシート材から
切り抜かれることで製作されている。そして、第２リッ
プリング３７は、回転軸１６がフロント側から挿入され
る時に、内周側がクランク室１５側へ湾曲されてゆく。
このクランク室１５側への湾曲部分がリップ部３７ａを
なしている。リップ部３７ａは、軸線Ｌ方向に所定幅を
有するシール面３７ｂを以って回転軸１６の外周面１６
ａに環状領域で接触されている。ポンプ溝３７ｃは、リ
ップ部３７ａのシール面３７ｂにおいて第２リップリン
グ３７の軸線Ｌを中心とした螺旋状に切込形成されてい
る。このポンプ溝３７ｃが、回転軸１６の回転時に作動
するポンプ構造をなしている。

【００３７】前記姿勢保持リング３６は、円環平板状を
なす本体３６ａの内周側が、クランク室１５に向かって
湾曲されてなる。この湾曲された部分が姿勢保持部３６
ｂをなしている。姿勢保持部３６ｂは、第１リップリン
グ３５と第２リップリング３７とのリップ部３５ｃ，３
７ａ間を遮断するようにしてクランク室１５方向へ延在
されている。姿勢保持部３６ｂの先端は、第１リップリ
ング３５のリップ部３５ｃに裏面側より当接され、前述
したリップ部３５ｃの回転軸１６の外周面１６ａに対す
る接触姿勢（θ１＜θ２）をバックアップ支持する。

【００３８】前記第３リップリング３９は、保形リング
３８においてフロント側の表面から外周面にかけてモー
ルド成形されてなる。保形リング３８は、その外径がケ
ース４１の内径より小さいものが用いられている。しか
し、第２リップリング３７と第３リップリング３９の外
径は、それぞれケース４１の内径とほぼ同じである。従
って、第３リップリング３９は、第２リップリング３７
との間に保形リング３８が介在されているものの、外周
側では第２リップリング３７に環状領域で接触されてい
る。第３リップリング３９は、内周側に形成されたリッ
プ部３９ａを以って、回転軸１６の外周面１６ａに対し
て環状領域で接触されている。

【００３９】さて、図３（ａ）に示すように、本実施形
態においては、前記ケース４１内において第１リップリ
ング３５と第２リップリング３７とを、両者３５，３７
が姿勢保持リング３６を越えて位置する外周側の環状領
域で加圧接触させる構成を採っている。すなわち、第１
リップリング３５の内周シール部３５ｂの外周側、及び
第２リップリング３７の外周側は、それぞれ姿勢保持リ
ング３６の本体３６ａの板面に沿って半径方向外側へ延
在されている。姿勢保持リング３６は、その外径がケー
ス４１の内径より小さいものが用いられている。しか
し、第１リップリング３５の内周シール部３５ｂと第２
リップリング３７の外径は、それぞれケース４１の内径
とほぼ同じである。従って、第１リップリング３５の内
周シール部３５ｂと第２リップリング３７は、ケース４
１内において姿勢保持リング３６よりも外周側の環状領
域で直接対向されることとなる（対向面３５ｄ，３７
ｄ）。

【００４０】突条部４３は、第１リップリング３５にお
いて内周シール部３５ｂの対向面３５ｄに一体形成さ
れ、軸線Ｌ方向へ突出されている。図３（ｂ）に示すよ
うに、突条部４３は、自由状態では、内周シール部３５
ｂの対向面３５ｄからの高さが、姿勢保持リング３６の
本体３６ａの板厚（言い換えれば、組付け状態での対向
面３５ｄと対向面３７ｄとの間の距離）と比較して高く
設定されている。従って、図３（ａ）に示すように、フ
ッ素樹脂よりも弾力性に富む合成ゴム製の突条部４３
は、各リング３５〜４０がケース４１に組み込まれる
（狭持される）際、第２リップリング３７の対向面３７
ｄに押し付けられて、ほぼ姿勢保持リング３６の本体３
６ａの板厚程度に縮むこととなる。つまり、第１リップ
リング３５と第２リップリング３７は、主として突条部
４３が縮み代となることで、各リング３５〜４０のケー
ス４１に対する組込みと同時に加圧接触が達成されてい
る。

【００４１】次に、前記軸封装置２１の作用について説
明する。回転軸１６の回転時（圧縮機の運転時）には、
クランク室１５側の高圧力が第２リップリング３７のリ
ップ部３７ａに作用される。従って、リップ部３７ａ
が、シール面３７ｂを以って回転軸１６の外周面１６ａ
に対して所定の面圧で接触され、クランク室１５から外
部側への流体（冷媒ガスや潤滑油）の漏れが防止され
る。この時、シール面３７ｂのポンプ溝３７ｃが、それ
に相対回動される回転軸１６の外周面１６ａとの間で螺
旋ポンプ作用を奏し、リップ部３７ａと回転軸１６との
間の流体をクランク室１５側へ積極的に送り返すこと
も、第２リップリング３７の流体シ−ル性を高めること
に貢献されている。

【００４２】回転軸１６の回転停止時（圧縮機の運転停
止時）には、合成ゴムよりなる第１リップリング３５
が、リップ部３５ｃを以って回転軸１６の外周面１６ａ
に対して弾発的に接触することで、クランク室１５側か
ら外部側への流体漏れが防止される。

【００４３】前記第１リップリング３５のリップ部３５
ｃは、回転軸１６の回転時には、クランク室１５側の流
体を第２リップリング３７側へ漏らすように、回転軸１
６の外周面１６ａに対する接触姿勢が設定されている。
このような回転軸１６の外周面１６ａに対するリップ部
３５ｃの接触姿勢は、姿勢保持リング３６の姿勢保持部
３６ｂによりバックアップ支持され、クランク室１５側
の高圧力が第１リップリング３５に作用されたとしても
崩れることはない。

【００４４】回転軸１６の回転時において、第１リップ
リング３５のリップ部３５ｃから漏らされた流体（主と
して潤滑油）が、第１及び第２リップリング３５，３７
の各リップ部３５ｃ，３７ａの潤滑や冷却を行う。従っ
て、各リップ部３５ｃ，３７ａが、回転軸１６の外周面
１６ａとの摺接により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、第１及び第２リップリング
３５，３７の耐久性が高められている。

【００４５】前記第３リップリング３９は、リップ部３
９ａを以って回転軸１６の外周面１６ａに対して弾発的
に接触することで、圧縮機外部側から軸封装置１８内へ
の異物の侵入を阻止する。従って、異物が、例えば、リ
ップ部３７ａのシール面３７ｂと回転軸１６の外周面１
６ａとの間に噛み込まれることを防止でき、第２リップ
リング３７の流体シール性が低下されることはない。第
３リップリング３９は、回転軸１６の回転が停止された
時には、第１リップリング３５と第２リップリング３７
との間に残留されることとなる流体の圧縮機外部側への
漏れを防止する。

【００４６】さて、前述したように、回転軸１６の回転
中においては、第１リップリング３５から流体（冷媒ガ
ス）が漏らされている。フッ素樹脂製の第２リップリン
グ３７と姿勢保持リング３６やケース４１との接触箇所
は、例えば、弾発的に接触されている合成ゴム製の第１
リップリング３５と姿勢保持リング３６やケース４１と
の接触箇所と比較して流体シール性に乏しい。

【００４７】しかし、本実施形態においては、第１リッ
プリング３５と第２リップリング３７とが、ケース４１
内において姿勢保持リング３６を越えて位置する外周側
の環状領域で加圧接触されている。つまり、第１リップ
リング３５と第２リップリング３７とで囲まれた空間に
おいて、第２リップリング３７と姿勢保持リング３６と
の接触箇所を介して、第２リップリング３７の外周とケ
ース４１との接触箇所に至る流体の漏れ通路が、その途
中で遮断されることになる。

【００４８】従って、回転軸１６の回転中において第１
リップリング３５から漏れた流体（冷媒ガス）が、第２
リップリング３７の外周とケース４１との接触箇所に入
り込むことはない。その結果、従来技術で述べたよう
な、第１リップリング３５からの漏れ冷媒ガスの液化→
気化に起因した、第２リップリング３７のケース４１に
よる狭持保持の解除を回避できる。よって、ケース４１
による各リング３５〜４０の狭持保持が解除されること
はなく、例えば、回転軸１６に対する第１リップリング
３５の接触姿勢が、設定した状態からずれてしまうこと
はない。

【００４９】上記構成の本実施形態においては、次のよ
うな効果を奏する。 （１）上述したように、第１リップリング３５からの漏
れ冷媒ガスの液化→気化によっても、第２リップリング
３７のケース４１による狭持保持が解除されることはな
い。従って、第１リップリング３５が、回転軸６１の回
転時に流体を漏らさなくなったり、或いは逆に、第２リ
ップリング５３の流体シール性能を越える量の流体を漏
らしてしまう等の問題を解消できる。

【００５０】（２）突条部４３は回転軸１６の軸線Ｌ方
向に突設されている。つまり、第１リップリング３５と
第２リップリング３７は、回転軸の軸線Ｌ方向（各リン
グ３５〜４０の重合・狭持方向）で加圧接触されてい
る。従って、各リング３５〜４０がケース４１に組み込
まれるのと同時に、第１リップリング３５と第２リップ
リング３７の加圧接触を達成でき、図４に示す従来技術
と比べても、特別な組付け工程を採る必要はない。

【００５１】（３）突条部４３は、第１リップリング３
５に一体形成されている。従って、突状部４３の形成が
容易となる。つまり、フッ素樹脂製の第２リップリング
３７は、フッ素樹脂よりなるシート材から切り抜くこと
で製作されている。従って、例えば、突条部４３を第２
リップリング３７に一体形成することは、シート材の時
点で突条部４３を形成しておかなくてはならないし、こ
のシート材からの切り抜きも、突条部４３の位置合わせ
に精度が必要となり面倒な作業となる。しかし、合成ゴ
ム製の第１リップリング３５はケース４１にモールド成
形されている。従って、突条部４３を第１リップリング
３５に一体形成することは、成形用型の形状設定で容易
に対応可能である。

【００５２】（４）ポンプ溝３７ｃがシール面３７ｂに
形成され、第２リップリング３７の流体シ−ル性が高め
られている。流体シール性の高い第２リップリング３７
は、回転軸１６の回転時において第１リップリング３５
から漏らされた流体を、第３リップリング３９側にはほ
とんど漏らすことはない。従って、回転軸１６の回転時
において、第１リップリング３５と第２リップリング３
７との間には、多くの流体が存在することとなる。つま
り、多くの流体が、第２リップリング３７の外周とケー
ス４１との間に入り込み易い状況となっている。このよ
うな条件的に厳しい構成において具体化した本実施形態
においては、前記（１）の効果を奏するのに特に有効と
なる。

【００５３】（５）軸封装置１８は、第２リップリング
３７に対して圧縮機外部側に、第３リップリング３９を
備えている。従って、回転軸１６の回転が停止される
と、第３リップリング３９によって、第１リップリング
３５と第２リップリング３７との間に残留された流体の
圧縮機外部側への漏れが防止される。別の見方をすれ
ば、第２リップリング３７と姿勢保持リング３６やケー
ス４１との接触箇所に入り込んだ、特に冷媒ガスが、回
転軸１６の回転停止の後には圧縮機外部側へ向かって流
出されることを期待できなかった。このような条件的に
厳しい構成において具体化した本実施形態においては、
前記（１）の効果を奏するのに特に有効となる。

【００５４】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。 ○突条部４３を、第１リップリング３５ではなく第２リ
ップリング３７に一体形成すること。或いは、突条部４
３を、第１及び第２リップリング３５，３７の両方に形
成すること。

【００５５】○ポンプ溝３７ｃを、回転軸１６の外周面
１６ａにおいてリップ部３７ａのシール面３７ｂとの接
触部分に刻設すること。 ○第１リップリング３５において外周シール部３５ａを
削除する。そして、ケース４１の外周面とボス部１７の
内周面１７ａとの間の流体シールを、例えば、ケース４
１の外周面に外嵌固定されたＯリング等により行わせる
ように構成すること。

【００５６】○固定容量型圧縮機においてその軸封装置
１８に具体化すること。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。 （１）前記第２リップリング３７と回転軸１６との間に
おいて少なくとも一方の接触面３７ｂ，１６ａにポンプ
溝３７ｃを形成することで、両者３７，１６間にはポン
プ構造が構成されている請求項６に記載の軸封装置。

【００５７】この構成においては、回転軸１６の回転時
における第２リップリング３７の流体シール性が向上さ
れる。 （２）前記第２リップリング３７に対して圧縮機外部側
には、ゴム製の第３リップリング３９が配置されている
請求項１〜６のいずれかに記載の軸封装置。

【００５８】この構成においては、圧縮機外部側から軸
封装置１８内への異物の侵入が阻止され、例えば、異物
の噛み込みによる第２リップリング３７の流体シール性
の低下を防止できる。

【００５９】

【発明の効果】上記構成の本発明によれば、第２リップ
リングの外周とケースとの間に流体が入り込むことを防
止できる。従って、第１リップリングから漏れた冷媒ガ
スの液化→気化によっても、ケースによる第２リップリ
ングの狭持保持が解除されることはない。その結果、回
転軸に対する第１リップリングの接触姿勢を設定した状
態に維持することができ、軸封装置の信頼性が向上され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 可変容量型圧縮機の縦断面図。

【図２】 図１において軸封装置付近を拡大して示す
図。

【図３】 （ａ）図２の要部拡大図、（ｂ）自然状態に
ある突状部を説明する図。

【図４】 従来の軸封装置の縦断面図。

【符号の説明】

１５…圧縮機内部側であるクランク室、１６…回転軸、
１８…軸封装置、３５…第１リップリング、３６…姿勢
保持リング、３７…第２リップリング、４１…ケース、
４３…第１リップリングと第２リップリングの加圧接触
を達成させるための突条部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 園部 正法 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 森下 敦之 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 奥野 卓也 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 千葉 ▲啓▼一 岡山県高梁市落合町阿部1212番地 イーグ ル工業 株式会社岡山事業場内 Ｆターム(参考） 3H003 AA03 AB07 AC03 AD03 BC01 CA01 3J006 AE05 AE16 AE28 CA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部駆動源の駆動により回転軸が回転す
   ることで冷媒ガスの圧縮を行う圧縮機の回転軸を封止す
   るためのものであって、ゴム製の第１リップリングと、
   回転軸に対する第１リップリングの接触姿勢をバックア
   ップ支持する姿勢保持リングと、樹脂製の第２リップリ
   ングとが、圧縮機内部側から外部側に向かって同順に配
   置され、各リングは、円筒状をなすケース内においてそ
   れら外周側で回転軸の軸線方向に重合されるとともに、
   この重合部分を以ってケースにより狭持保持されてなる
   軸封装置において、 前記回転軸の回転時には圧縮機内部側の流体を第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る第
   １リップリングの接触姿勢が設定され、姿勢保持リング
   はこの設定された接触姿勢を維持すべく第１リップリン
   グをバックアップ支持する構成であって、前記ケース内
   において第１リップリングと第２リップリングとを、両
   者が姿勢保持リングを越えて位置する外周側の環状領域
   で加圧接触させた軸封装置。
2. 【請求項２】 前記第１リップリングと第２リップリン
   グは、回転軸の軸線方向で加圧接触されている請求項１
   に記載の軸封装置。
3. 【請求項３】 前記姿勢保持リングの外周側は平板状を
   なし、第１及び第２リップリングの外周側はそれぞれ姿
   勢保持リングの外周側の板面に沿って半径方向外側へ延
   在され、第１リップリングと第２リップリングのうちの
   少なくとも一方において姿勢保持リングを越えて位置す
   る外周側には、他方に環状領域で接触する突条部が回転
   軸の軸線方向に向かって突設され、自然状態での突条部
   の高さを姿勢保持リングの外周側の板厚と比較して高く
   設定した請求項２に記載の軸封装置。
4. 【請求項４】 前記突条部は第１リップリングに一体形
   成されている請求項３に記載の軸封装置。
5. 【請求項５】 前記第１リップリングの内周側にはリッ
   プ部が形成され、第１リップリングはリップ部の尖鋭状
   をなす先端を以って回転軸の外周面に環状領域で接触さ
   れており、このリップ部の先端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、同じくリ
   ップ部の先端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リップリングの接触姿勢が設定さ
   れている請求項１〜４のいずれかに記載の軸封装置。
6. 【請求項６】 前記第２リップリングと回転軸との間に
   は、回転軸の回転により作動するポンプ構造が設けら
   れ、回転軸の回転中にはポンプ構造の作動によって、第
   ２リップリングと回転軸との間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１〜５のいず
   れかに記載の軸封装置。