JPH07253164A - 回転機械の軸封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転機械から漏れ出た油を確実に外部に排出
することを目的とする。 【構成】 バックアップリング３０は、回転軸２０の内
周側に位置するリング状部５０、その外周に等間隔で外
周に向かって延設され、回転軸２０と直角方向となる複
数の花びら状部５２を備えている。軸封装置２０内に
は、バックアップリング３０の隣合う花びら状部５０と
第２シールリング２８の第３シール部および第４シール
部４４の大気側Ｂ面とダストリップ３２の第７シール部
５４および第８シール部５６の密封流体側Ａ面とに囲ま
れ、回転軸２０の外径方向に向かった第１排出通路６０
が形成されている。バックアップリング３０の外周を覆
うシールケース３４およびハウジング２４には、第１排
出通路６０に対向する位置に第１排出孔６２、第２排出
孔６４が設けられている。これによって、軸封装置２２
内に入り込んだ油を確実に外部に排出できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、相対的に回転する二部
材間をシールする軸封装置に関するもので、例えば、自
動車の空気調和装置に使用されるコンプレッサなどにお
いて、コンプレッサーの回転軸と、これを支持するハウ
ジングとの間をシールする軸封装置として用いることが
できる。

【０００２】

【従来技術】従来技術として、特開昭５４−１２２２５
２号公報に記載されている回転機械の軸封装置がある。
この公報の第２図に示される軸封装置は、自動車の空気
調和装置の圧縮機に用いられたもので、圧縮機のハウジ
ング（１、該公報中の符号を用いる。以下同じ）の内部
には、外部駆動力を受けて回転する回転軸（３）が軸支
されている。この回転軸（３）の一端には、従来より公
知のマグネットクラッチが連接されており、励磁コイル
（１３）を外部電源より通電すると、アーマチャ（１
６）がロータ（１５）に吸引され、エンジンからの外部
駆動力がロータ（１５）、アーマチャ（１６）を介して
回転軸（３）に伝達される。

【０００３】回転軸（３）には、その外周に密着し、回
転軸（３）と一体に回転して回転軸（３）と油密を保つ
従動リング（４）、従動リング（４）を支持する支持体
（４ａ）が配されている。ハウジング（１）のボス部内
面には、固定リング（６）が油蜜的に固定され、固定リ
ング（６）の外周面とハウジング（１）の内面とをシー
ルするＯリング（７）とが介在している。

【０００４】そして、固定リング（６）の内周面には、
ボール盤加工などの機械加工によりリング状の溝（６
ａ）が形成されている。この溝（６ａ）は、連通パイプ
（９）、そしてパイプ（１０）を介して自動車外部に連
通し、回転軸（３）と従動リング（４）および固定リン
グ（６）の摺接面から漏れ出た圧縮機内部の冷媒および
機械油を、固定リング（６）の溝（６ａ）から自動車外
部に排出するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、漏れ出た冷媒および機械油が多量になっ
た場合、回転軸（３）と固定リング（６）とは所定のク
リアランスが介在しているため、完全には固定リング
（６）の溝（６ａ）に流れ込まず、このクリアランスに
より圧縮機から漏れ出た機械油がアーマチャ（１６）側
に流出してしまう。さらには、アーマチャ（１６）とロ
ータ（１５）の吸着面に付着し、すべりが発生し、圧縮
機の回転軸（３）の回転効率を低下させるという問題が
あった。

【０００６】本発明は上記の問題を鑑みて、回転機械か
ら漏れ出た機械油を確実に外部に排出することができる
軸封装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決する手段】以上に述べた本発明の構成によ
ると、前記ハウジングと前記回転軸間を密封する第１シ
ールリングと、前記ハウジングと前記回転軸間を密封
し、前記第１シールリングに並設された第２シールリン
グと、前記第１シールリングと前記第２シールリングと
の間に、前記回転機械から漏れ出た油を前記回転軸の外
周面から外径方向に向かって排出するための第１排出通
路を形成する排出通路形成手段と、前記第１排出通路に
連通し、前記回転機械から漏れ出た油を前記ハウジング
外部の所定位置まで導く第２排出通路とを備えることを
技術的手段として採用する。

【０００８】また、前記排出通路形成手段は、前記第１
シールリングと前記第２シールリングの間に配設され、
両シールリングの間に第１排出通路用の間隙を形成する
保持部材である。また、前記保持部材は、前記回転軸に
遊嵌され、この回転軸略直角方向に延びる複数の花びら
状部を有する花びら形状をなし、この花びら状部間に前
記第１排出通路が形成されている。

【０００９】また、前記排出通路形成手段は、前記第１
シールリングもしくは前記第２シールリングの向かい合
う面に前記回転軸の外周面から外径方向に向かって形成
された排出溝である。また、前記第２排出通路は、前記
ハウジングの内面と外面とを連通するものである。

【００１０】

【作用および効果】以上に述べた本発明の構成による
と、回転機械から漏れ出た油が、回転軸の外表面を伝わ
り軸封装置内に入り込むと、第２シールリングがハウジ
ングと回転軸間をシールしているため、第１排出通路を
形成する排出通路形成手段により回転軸の外周面から外
径方向に排出されることになる。そして、この第１排出
通路に連通した第２排出手段により、回転機械から漏れ
出た油がハウジング外部の所定位置まで導く。これによ
って、軸封装置内に入り込んだ回転機械から漏れ出た油
が第１排出通路に流れ込み、確実に外部に排出できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説
明する。図１に本発明の第１実施例における全体構成図
を示す。図１は、本発明の軸封装置を自動車用の空気調
和装置のコンプレッサー（圧縮機）に用いたものであ
り、図１中符号Ａで示す位置（密封流体側）には、図示
しないコンプレッサーが配設されている。そして、図１
中符号Ｂで示す位置（大気側）には、エンジンからの駆
動力をコンプレッサの回転軸２０に断続する駆動力断続
手段、具体的には、マグネットクラッチが設置されてい
る。そして、マグネットクラッチの通電作動時に、エン
ジンからの駆動力によりコンプレッサーの回転軸２０が
回転し、コンプレッサー内の冷媒を吸入、圧縮、吐出
し、図示しない冷凍サイクルに冷媒を循環させて車室内
の空気調和を行う。

【００１２】コンプレッサーの外壁をなすハウジング２
４と回転軸２０との間には、コンプレッサーから漏れ出
す冷媒および機械油をシールする軸封装置２２が配設さ
れている。軸封装置２２は、密封流体側Ａから順に、第
１リップシール２６、第２リップシール２８、バックア
ップリング３０、ダストリップ３２、それらの外周を覆
うシールケース３４およびＯリング３６からなる。そし
て、シールケース３４は、回転軸２０方向に一部窪んで
おり、この窪みにＯリングが嵌め込まれ、ハウジング２
４の内周面に嵌合している。また、軸封装置２２は、図
１中矢印Ｂで示す大気側から、環状のサークリップ２１
の外周部がハウジング２４の内面の窪みに嵌合すること
により、密封流体側に押さえつけられている。そして、
シールケース３４およびハウジング２４の後述する第１
排出通路６０に対向する位置には、それぞれの内面と外
面を連通する第２排出通路としての第１排出孔６２、第
２排出孔６４が形成されている。

【００１３】第１リップシール２６は、ゴム状弾性材に
て環状に形成されており、シールケース３４の内周面に
密着する第１シール部３８と、第１シール部３８の端部
から回転軸２０の軸線方向、かつ、密封流体側に傾斜し
て延び、回転軸２０の外周面と密着してシールする第２
シール部４０を備えている。第２リップシール２８は、
四フッ化エチレン樹脂等の樹脂材料にて環状に形成さ
れ、第１リップシール２６およびシールケース３４の内
周面と密着し、回転軸２０に向かって起立した第３シー
ル部４２、第３シール部４２の端部から延設され、回転
軸２０方向かつ密封流体側に傾斜した第４シール部４４
と、第４シール部４４の端部から回転軸２０の軸線方向
に延設され、回転軸２０の外周面と密着する第５シール
部４６を備えている。なお、ここで、第２リップシール
にて第１シールリングを構成している。

【００１４】ダストリップ３２は、大気側からの埃など
の進入を防ぐものであり、ゴム状弾性材にて環状に形成
され、後述するバックアップリング３０およびシールケ
ース３４の内周面と密着し、回転軸２０に向かって起立
した第６シール部５４、第６シール部５４の端部から延
設され、回転軸２０方向かつ密封流体側に傾斜した第７
シール部５６と、第７シール部５６の端部から回転軸２
０方向かつ大気側に延設され、回転軸２０の表面と密着
する第８シール部５８を備えている。なお、ここで、ダ
ストリップ３０にて第２シールリングを構成している。

【００１５】図２に大気側から見たバックアップリング
３０を示す。バックアップリング３０は、金属によって
環状に成形されており、第１リップシール２６を密封流
体側に押しつけ、保持するものである。そして，バック
アップリング３０は、花びら形状をしており、回転軸２
０の内周側に位置するリング状部５０、リング状部５０
の外周に等間隔（９０度）で外周に向かって延設され、
回転軸２０の外径方向（回転軸２０に対し略直角方向）
かつ大気側に向かって傾斜した４つの花びら状部５２か
らなる。また、バックアップリング３０は、回転軸２０
に遊嵌されており、回転軸２０の外周面とリング状部５
０の内周面とによって所定の間隙６６（第１排出通路）
が構成されている。

【００１６】花びら状部５２は、密封流体側では、第２
リップシール２８の第３シール部４２と第２リップシー
ル２８の第４シール部４４とに密着し、大気側ではダス
トリップ３２の第７シール部５６および第８シール部５
８に密着している。また、リング状部５０の密封流体側
では、第２リップシール２８の第４シール部４４と密着
している。しかし、リング状部５０の大気側では、花び
ら状部５０バックアップリング３０と接してはいない。

【００１７】これによって、軸封装置２２内には、バッ
クアップリング３０の隣合う花びら状部５０と、第２シ
ールリング２８の第３シール部４２および第４シール部
４４の大気側面と、ダストリップ３２の第７シール部５
４および第８シール部５６の密封流体側面とに囲まれ、
回転軸２０の外径方向に向かった第１排出通路６０が形
成されている。

【００１８】なお、ここで、バックアップリング３０に
て、保持部材を構成する。以下、コンプレッサーから漏
れ出た冷媒および機械油の排出過程を具体的に説明す
る。図３に軸封装置から漏れた冷媒および機械油の排出
過程を矢印に示す。コンプレッサーから漏れ出た冷媒お
よび機械油は、図３中矢印に示すように、回転軸２０の
外周を伝わり、第１リップシール２６および第２リップ
シール２８の第５シール部と回転軸２０との密着面を通
過する。そして、冷媒および機械油は、さらに回転軸２
０の外周面を伝わり、回転軸２０の外周面とバックアッ
プリング３０との所定の間隙６６に流れ込む。そして、
回転軸２０の外周面とバックアップリング３０との所定
の間隙６６を通過した冷媒および機械油は、ダストリッ
プ３２の第８シール部が回転軸２０と密着しているた
め、第１排出通路６０に流れ込み易く、また回転軸２０
の回転に伴う遠心力および自重によって、冷媒および機
械油は図３中下方に流れ、第１排出通路６０を通過し、
シールケース３４の第１排出孔６２、さらにハウジング
２４の第２排出孔６４から外部に排出される。

【００１９】なお、回転軸２０と第１リップシール２６
との密着面を通過した冷媒および機械油が、第１リップ
シール２６と第２リップシール２８、第２リップシール
２８とバックアップリング３０との間に流れ込み、大気
側に流れ込んだとしてもシールケース３４の排出孔６２
に達し、この排出孔６２およびハウジング２４の排出孔
６４から流れ落ち、外部に排出される。

【００２０】このように、軸封装置２２の内部に第１排
出通路６０を設けることで、軸封装置２２では、完全に
遮断できなかった冷媒および機械油を外部に排出するこ
とができ、大気側、すなわちマグネットクラッチ側に冷
媒および機械油が付着することがなくなり、マグネット
クラッチの汚れ、ひいてはマグネットクラッチのすべり
を防止できる。

【００２１】以上第１実施例について説明したが、本発
明は以下に述べるような実施例でも適用できる。図４に
本発明の第２実施例における全体構成図を示す。第２実
施例は、第１実施例と比較してバックアップリング３０
の形状を変えたものであり、図１に示す側面形状は同等
であるが、図５に示すように大気側Ｂから見ると、バッ
クアップリング３０には、回転軸２０の外表面がら外径
方向へ放射状に延びた排出溝６８（第１排出通路）を設
けられている。これによって上記第１実施例と同様な効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における全体構成図であ
る。

【図２】上記第１実施例における要部詳細図である。

【図３】上記第１実施例における要部詳細図である。

【図４】本発明の第２実施例における全体構成図であ
る。

【図５】上記第２実施例における要部詳細図である。

【符号の説明】

２０ 回転軸 ２４ ハウジング ２８ 第２リップシール（第１シールリング） ３０ バックアップリング（保持部材） ３２ ダストリップ（第２シールリング） ６０ 第１排出通路 ６２ 第１排出孔 ６４ 第２排出孔（第２排出通路） ６６ 間隙（第１排出通路） ６８ 排出溝（第１排出通路）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転機械の回転軸とこの回転軸を支持す
   るハウジングとの間を密封し、回転機械から漏れ出る油
   を遮断する軸封装置において、 前記ハウジングと前記回転軸間を密封する第１シールリ
   ングと、 前記ハウジングと前記回転軸間を密封し、前記第１シー
   ルリングに並設された第２シールリングと、 前記第１シールリングと前記第２シールリングとの間
   に、前記回転機械から漏れ出た油を前記回転軸の外周面
   から外径方向に向かって排出するための第１排出通路を
   形成する排出通路形成手段と、 前記第１排出通路に連通し、前記回転機械から漏れ出た
   油を前記ハウジング外部の所定位置まで導く第２排出通
   路とを備えることを特徴とする回転機械の軸封装置。
2. 【請求項２】 前記排出通路形成手段は、前記第１シー
   ルリングと前記第２シールリングの間に配設され、両シ
   ールリングの間に第１排出通路用の間隙を形成する保持
   部材であることを特徴とする請求項１記載の回転機械の
   軸封装置。
3. 【請求項３】 前記保持部材は、前記回転軸に遊嵌さ
   れ、この回転軸略直角方向に延びる複数の花びら状部を
   有する花びら形状をなし、この花びら状部間に前記第１
   排出通路が形成されることを特徴とする請求項２記載の
   回転機械の軸封装置。
4. 【請求項４】 前記排出通路形成手段は、前記第１シー
   ルリングもしくは前記第２シールリングの向かい合う面
   に前記回転軸の外周面から外径方向に向かって形成され
   た排出溝であることを特徴とする請求項１記載の回転軸
   の軸封装置。
5. 【請求項５】 前記第２排出通路は、前記ハウジングの
   内面と外面とを連通する請求項１記載の回転機械の軸封
   装置。