(57)【要約】【課題】高圧流体でも適切にシール可能で耐久性の高い軸封装置を提供する。【解決手段】シールリップ４０のリップ部４１のシール面４２が摺動する回転軸１０の摺動面１２は、表面粗さの十点平均粗さが０．５μｍ〜２．０μｍで、γ＝（周方向表面粗さ平均波長）／（軸方向表面粗さ平均波長）、と定義される表面粗さの方向依存特性γが、γ＜１．３であるように形成する。その結果、回転軸１０の摺動面１２に十分な潤滑油を導入することができ、その結果、潤滑層の厚みを厚くして負荷能力を増大させることができる。その結果、高圧な流体であっても適切にシールすることが可能であり、シール部の摩耗が少なく耐久性の高い軸封装置を提供することができる。【選択図】  図１
2010025322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに形成された開口部を通過する回転軸と、
前記開口部に装着されて前記ハウジングと前記回転軸との間をシールするシール装置であって当該回転軸の周面に摺動するシールリップを有するシール装置とを有し、
前記シールリップが摺動する前記回転軸の摺動面は、γ＝（周方向表面粗さ平均波長）／（軸方向表面粗さ平均波長）、と定義される表面粗さの方向依存特性γが、γ＜１．３であるように形成されていることを特徴とする軸封装置。
【請求項２】
前記回転軸の摺動面は、前記表面粗さの方向依存特性γが、γ＜１．１であるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の軸封装置。
【請求項３】
前記回転軸の摺動面は、前記表面粗さの方向依存特性γが、０．６＜γ＜１．３であるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の軸封装置。
【請求項４】
前記回転軸の摺動面は、さらに、表面粗さの十点平均粗さが、０．５μｍ〜２．０μｍであるように形成されていることを特徴とする請求項３に記載の軸封装置。
【請求項５】
回転軸の周面に前記回転軸と一体的に回転可能に装着される円筒状部材と、
ハウジングの開口部に装着されて前記ハウジングと前記回転軸との間をシールするシール装置であって前記回転軸に装着された前記円筒状部材の周面に摺動するシールリップを有するシール装置とを有し、
前記シールリップが摺動する前記円筒状部材の摺動面は、γ＝（周方向表面粗さ平均波長）／（軸方向表面粗さ平均波長）、と定義される表面粗さの方向依存特性γが、γ＜１．３であるように形成されていることを特徴とする軸封装置。
【請求項６】
前記円筒状部材の摺動面は、前記表面粗さの方向依存特性γが、γ＜１．１であるように形成されていることを特徴とする請求項５に記載の軸封装置。
【請求項７】
前記円筒状部材の摺動面は、前記表面粗さの方向依存特性γが、０．６＜γ＜１．３であるように形成されていることを特徴とする請求項５に記載の軸封装置。
【請求項８】
前記円筒状部材の摺動面は、さらに、表面粗さの十点平均粗さが、０．５μｍ〜２．０μｍであるように形成されていることを特徴とする請求項７に記載の軸封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールリップを回転軸の周面に密接、摺動させて回転軸の周囲空間を軸方向にシールする軸封装置であって、特に、高圧な流体をシールするのに好適な軸封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーエアコン用コンプレッサにおいては、従来使用されていた冷媒ＨＦＣ１３４ａがオゾン層破壊の原因となるものとされたため、新たにＣＯ２  を冷媒とするコンプレッサが開発され、使用されつつある。しかしながら、ＣＯ２  を冷媒として使用した場合には、ＨＦＣ１３４ａを冷媒として使用する場合と比較して、流体圧力を十数倍に高くする必要がある。そのため、このようなコンプレッサに使用されている軸封装置においては、このような高圧な流体をシールすることが求められている。
【０００３】
高圧な流体をシールする軸封装置としては、例えば特許文献１の密封装置が開示されている。この密封装置は、ゴム製リップ部の流体収納室側（高圧流体側）にカバー材を設置してゴム製リップ部とカバー材とにより空室部を形成するとともに、回転軸のカバー材との摺動面にポンピング作用を発揮させるスクリュー溝を形成し、これにより空室部の圧力を流体収納室よりも減圧し、ゴム製リップ部の摩耗を防ぎ耐久性を得る構成である。
【特許文献１】特開２００２−２３５８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＣＯ２  を冷媒として使用するコンプレッサに用いる等の高圧な流体をシールする軸封装置においては、未だ性能の改善が求められている。
すなわち、高圧な流体をシールするためにはシール部が回転軸に強い圧力で密接される場合が多いが、そのような形態ではシール部と回転軸との間に十分な潤滑油が介在することができず、シール部の摩耗が大きくなり、耐久性が不十分になる。また、シール部と回転軸との圧接力を軽くすると、シール部と回転軸との間に導入される潤滑油は増大するものの、被密封流体が高圧であるがために多量の被密封流体の漏洩する可能性がある。また、前述した特許文献１に記載のような構成では、別途カバー材等を設置して空室部を構成する必要があり、装置構成が複雑になるとともに装置が大型化する可能性がある。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、高圧な流体であっても適切にシールすることが可能であり、シール部の摩耗が少なく耐久性の高い軸封装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の軸封装置は、ハウジングに形成された開口部を通過する回転軸と、前記開口部に装着されて前記ハウジングと前記回転軸との間をシールするシール装置であって当該回転軸の周面に摺動するシールリップを有するシール装置とを有し、前記シールリップが摺動する前記回転軸の摺動面は、γ＝（周方向表面粗さ平均波長）／（軸方向表面粗さ平均波長）、と定義される表面粗さの方向依存特性γが、γ＜１．３であるように形成されていることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項５に係る本発明の軸封装置は、回転軸の周面に前記回転軸と一体的に回転可能に装着される円筒状部材と、ハウジングの開口部に装着されて前記ハウジングと前記回転軸との間をシールするシール装置であって前記回転軸に装着された前記円筒状部材の周面に摺動するシールリップを有するシール装置とを有し、前記シールリップが摺動する前記円筒状部材の摺動面は、γ＝（周方向表面粗さ平均波長）／（軸方向表面粗さ平均波長）、と定義される表面粗さの方向依存特性γが、γ＜１．３であるように形成されていることを特徴とする。
【０００８】
好適には、前記回転軸あるいは前記円筒状部材の摺動面は、前記表面粗さの方向依存特性γが、γ＜１．１であるように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また好適には、前記回転軸あるいは前記円筒状部材の摺動面は、前記表面粗さの方向依存特性γが、０．６＜γ＜１．３であるように形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また好適には、前記回転軸あるいは前記円筒状部材の摺動面は、さらに表面粗さの十点平均粗さが、０．５μｍ〜２．０μｍであるように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る本発明の軸封装置によれば、回転軸の摺動面とシールリップのシール面との間に十分な潤滑油を導入することができ、潤滑層の厚みを厚くして負荷能力を増大させることができる。その結果、高圧な流体であっても適切にシールすることが可能であり、シール部の摩耗が少なく耐久性の高い軸封装置を提供することができる。
【００１２】
また、請求項５に係る本発明の軸封装置によれば、回転軸に円筒状部材を装着する構成の軸封装置であって、円筒状部材の摺動面とシールリップのシール面との間に十分な潤滑油を導入することができ、潤滑層の厚みを厚くして負荷能力を増大させることができる。その結果、高圧な流体であっても適切にシールすることが可能であり、シール部の摩耗が少なく耐久性の高い軸封装置を提供することができる。
【００１３】
また、前記回転軸あるいは前記円筒状部材の摺動面の前記表面粗さの方向依存特性γをγ＜１．１であるように形成した軸封装置によれば、回転軸の摺動面の加工特性を一層適切な条件としたので、ゴムリップの摩耗を一層少なくすることができ、シール部の摩耗が一層少なく、耐久性が一層高く、高圧な流体であっても一層適切にシールすることが可能な軸封装置を提供することができる。
【００１４】
また、前記回転軸あるいは前記円筒状部材の摺動面の前記表面粗さの方向依存特性γを０．６＜γ＜１．３であるように形成した軸封装置によれば、回転軸の摺動面の加工特性に起因して回転軸の摺動面とシールリップのシール面との間に適切かつ十分な潤滑油を導入することができ、被密封流体の漏洩を防止しつつ潤滑層の厚みを厚くして負荷能力を増大させることができる。その結果、高圧な流体であっても一層適切にシールすることが可能であり、一層シール部の摩耗が少なく耐久性の高い軸封装置を提供することができる。
【００１５】
さらに、前記回転軸あるいは前記円筒状部材の摺動面の表面粗さの十点平均粗さを０．５μｍ〜２．０μｍであるように形成した軸封装置によれば、回転軸の摺動面の加工特性を適切な条件としたので、ゴムリップの摩耗を一層少なくすることができ、シール部の摩耗が一層少なく、耐久性が一層高く、高圧な流体であっても一層適切にシールすることが可能な軸封装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の軸封装置の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
本実施形態においては、カーエアコンのコンプレッサに適用して好適な軸封装置を例示して本発明を説明する。
図１は、その軸封装置１の構成を示す半断面図である。
図１に示すように、軸封装置１は、コンプレッサのハウジング２に設けられた開口３に装着され、その開口３を通過する回転軸１０とハウジング２との間を回転軸１０の軸方向にシールする。図１においては、図面左側が大気側空間Ａ（大気側Ａ）であり、図面右側が冷媒が封入されたコンプレッサ内部側空間Ｂ（高圧流体側Ｂ）である。コンプレッサ内部側空間Ｂには、高圧なＣＯ２  が冷媒として封入されており、軸封装置１は、この高圧な冷媒（高圧流体）が回転軸１０の周囲から漏洩するのを防止する。なお、コンプレッサ内部側空間Ｂに封入される流体は、潤滑油を含んでいる。
【００１７】
図１に示すように、軸封装置１は、回転軸１０及びシール装置３０を有する。
まず、シール装置３０の構成について説明する。
シール装置３０は、嵌着部３１、補強環３３、背板リング３４、支持環３５、第１シールリップ４０及び第２シールリップ５０を有する。
【００１８】
シール装置３０の最外周部には、ハウジング２の開口３に嵌着するゴム材製の嵌着部３１が設けられている。嵌着部３１の外周面には、凸状のシール部分３２が形成されている。嵌着部３１には、補強環３３が埋設されており、この補強環３３により、シール装置３０はハウジング２に強固に嵌着されるともに、第２シールリップ５０、背板リング３４等の接合部品が嵌着部３１に保持される。
【００１９】
補強環３３を介して、ゴム材製のシールリップ（第１シールリップ）４０が、嵌着部３１の内周側から、高圧流体側に延伸するとともに回転軸１０に向かって傾斜した筒状に形成されている。シールリップ４０の内端には、リップ部４１が形成されており、このリップ部４１の内側角部がシール面４２に形成されている。シール面４２は、回転軸１０の外周面に密接し、回転軸１０の周囲空間を大気側Ａと高圧流体側Ｂとに密封分離する。
また、第１シールリップ４０のリップ部４１の付け根部分の内周側は、円筒内面から断面なめらかに折り曲げられて傾斜したテーパ面４３に形成されている。
【００２０】
第１シールリップ４０の嵌着部３１近傍の大気側からテーパ面４３の内周側にかけては、第１シールリップ４０の面に沿ってほぼ第１シールリップ４０と同様な形状の金属材製の支持環３５が設けられている。この支持環３５の外周側の環状部分（外周支持部）３６は、嵌着部３１に挟持されている。
【００２１】
支持環３５の内周端は傾斜支持部３７に形成されている。この傾斜支持部３７は、第１シールリップ４０のリップ部４１のテーパ面４３と圧入嵌合するように構成されている。この傾斜支持部３７がテーパ面４３に圧入されることにより、リップ部４１が所定の寸法だけ拡径される。また、支持環３５の内端部は、回転軸１０の径方向に屈曲されて、回転軸１０に接触しない程度の内径のリング部分３８に形成されている。
この支持環３５は、一端がフランジ状で中間が円筒状に形成されている。そして、支持環３５は、第１シールリップ４０が被密封流体の圧力を受けても変形しない耐圧性を有する厚さに形成されている。
【００２２】
支持環３５大気側内周面には、樹脂材製の第２シールリップ５０が設けられている。この第２シールリップ５０は、外周側が径方向を成すリング状の挟持部５１に形成されており、内周が挟持部５１から傾斜したリップ部５２に形成されている。そして、リップ部５２の内端側が回転軸１０に圧入嵌合して筒状を成し、その内周側がシール面５３として回転軸１０の外周面に密接し、回転軸１０をシールする。
【００２３】
支持環３５の外周支持部３６と第２シールリップ５０の挟持部５１との大気側には、外周支持部３６及び挟持部５１を大気側から支持する背板リング３４が設けられている。この背板リング３４は金属製で内端が第２シールリップ５０の折曲部を支持するように曲部に形成されている。
【００２４】
また、支持環３５の外周支持部３６と、第２シールリップ５０の挟持部５１と、背板リング３４とは、補強環３３により圧着されるようにして嵌着部３１に挟持されている。そして、補強環３３は嵌着部３１のゴムにより覆われている。
【００２５】
このような構成のシール装置３０が回転軸１０に装着されて、ハウジング２の開口３に嵌合、装着される。
【００２６】
回転軸１０は、前述したようにハウジング２の開口３を通過して高圧流体側Ｂと大気側Ａとを連通するように配設される。回転軸１０の開口３の通過部分には、回転軸１０の外周とハウジング２との間を封止するように前述したシール装置３０が配設される。そして、シール装置３０においては、回転軸１０の外周面に対して、シール装置３０の第１シールリップ４０のリップ部４１のシール面４２、及び、第２シールリップ５０のリップ部５２のシール面５３が摺動可能に密接し、その箇所において回転軸１０の周囲空間を軸方向に封止（シール）する。
【００２７】
本実施形態の軸封装置１において、回転軸１０の外周のシール装置３０の第１シールリップ４０のシール面４２が密接される周面（摺動面）１２は、次のような２つの加工特性の条件を満たす表面に形成される。
【００２８】
第１の条件は、摺動面１２の表面粗さの範囲に係る条件であって、具体的には、摺動面１２の十点平均粗さが０．５μｍ〜２．０μｍの範囲にあるという条件である。
【００２９】
第２の条件は、摺動面１２の表面粗さの方向依存性に係る条件であって、摺動面１２の表面の加工状態（粗さ）の性質を表面の凹凸（粗さ）の平均波長ＲＳｍで表す時に、回転軸１０の回転方向に平行な方向（周方向）の表面の凹凸（粗さ）の平均波長と、回転軸１０の回転方向に垂直な方向（軸方向）の表面の凹凸の平均波長とを比較し、それらの平均波長が略等しいか、あるいは、回転軸１０の周方向における表面の凹凸（粗さ）の平均波長の方が大きいという条件である。すなわち、この摺動面１２の表面粗さの方向依存性を表す特性値として、次式（１）のような値γに定義する。
【００３０】
γ＝（周方向平均波長）／（軸方向平均波長）  …（１）
【００３１】
そして、この特性値γが、γ＜１．３を満たすように、より好適には、γ＜１．１を満たすように、さらに好適には、γ＞０．６を満たすように、摺動面１２を形成するというのが第２の条件である。
【００３２】
以下、これらの条件の根拠、及び、回転軸１０の摺動面１２をそのような条件とした時の作用について説明する。
前述の摺動面１２の表面粗さの方向依存特性を示す特性値γは、模式的に表すと例えば図２に示すような摺動面１２の表面特性を示すものである。
すなわち、γ＞１というのは、回転軸１０の表面において表面の粗さ（凹凸）の平均波長が軸方向よりも周方向の方が大きいことを意味し、例えば図２（Ａ）に模式的に示すように、軸方向よりも周方向の方が長めの凹凸が多く存在している状態である。
また、γ＝１というのは、回転軸１０の表面において表面の粗さ（凹凸）の平均波長が周方向と軸方向でほぼ等しいことを意味し、例えば図２（Ｂ）に模式的に示すように、軸方向長さも周方向長さもほぼ同じ長さの凹凸が主に存在している状態である。
また、γ＜１というのは、回転軸１０の表面において表面の粗さ（凹凸）の平均波長が周方向よりも軸方向の方が大きいことを意味し、例えば図２（Ｃ）に模式的に示すように、軸方向よりも周方向の方が長めの凹凸が多く存在している状態である。
【００３３】
なお、このような表面状態は、例えば回転軸１０の加工時の最終仕上げ工程の方法によって変化し、換言すれば最終仕上げ工程をどのようにするかによって、所望の状態に加工することができる。
γが１より十分大きい値となる（図では単にγ＞１と示す。）図２（Ａ）に示す表面状態は、現在行われている通常の研磨仕上げを行った場合の状態に相当する。また、γが１に近い値となる（図では単にγ＝１と示す。）図２（Ｂ）に示す表面状態は、いわゆるショット仕上げを施した場合の状態に相当する。また、γが１より十分小さい値となる（図では単にγ＜１と示す。）図２（Ｃ）に示すような表面状態になる仕上げを、ここでは強制軸方向仕上げと称するものとする。
【００３４】
このような回転軸１０の摺動面１２の表面粗さの方向依存性は、回転軸１０の摺動面１２と第１シールリップ４０のシール面４２との間への潤滑流体の導入作用に影響を及ぼすものである。すなわち、摺動面の表面加工が回転方向に平行な加工と直角な加工では、直角な加工の方が導入される潤滑流体の量が多くなり、その結果潤滑流体の層の厚みが厚くなり、負荷能力が向上することになる。
【００３５】
摺動面の表面粗さの方向依存性に関するこの作用は、平均流モデルの考え方として、下記の文献１）〜３）等おいて一般的に知られている。
１）Patir, N. & Cheng H., Trans. ASME, F Vol.101 (1979)220-230
２）Cheng, H., Proc. of the JSLE ITC 1885
３）日経メカニカル, 1990. 12.24, 85-86
この平均流モデルの考え方は、すべり軸受け面への潤滑油の導入に関するものであって、軸回転によりすべり軸受け面に潤滑油が導入されるが、回転方向に平行な加工と直角な加工とでその油膜厚さが変化し、直角な加工の方が油膜は厚くなり、その負荷能力が大きくなるというものである。
【００３６】
本実施形態の軸封装置１においては、コンプレッサ内部側空間Ｂに潤滑油を含む流体が封入されており、コンプレッサの作動とともに回転軸１０が回転し、回転軸１０の摺動面１２と第１シールリップ４０のシール面４２との間にその潤滑油が導入される。この際、回転軸１０の摺動面１２の表面粗さの方向依存性が、前述の特性値γにおいて、γが１に近いか、略１であるか、あるいは、γ＜１であれば、導入された潤滑油により形成される油膜の厚みが厚くなり、その結果、軸封装置１の負荷能力が向上する。
【００３７】
本実施形態の軸封装置１においては、このような特性に基づいて、前述したように、回転軸１０の摺動面１２の表面粗さは十点平均粗さで０．５μｍ〜２．０μｍであり、表面粗さの方向依存性はγ＜１．３あるいはγ＜１．１、若しくはγ＞０．６という数値範囲を規定する。
この数値範囲の根拠は、次のような検証実験に基づくものである。
【００３８】
まず第１に、摺動面１２の表面粗さの方向依存性の特性値γと、ゴムリップ（シール面４２）の摩耗深さとの関係を実験により調べた。結果を図３に示す。図３は、摺動面１２の表面粗さ（軸粗さ）を示す十点平均粗さＲｚが１．０μｍの時の、摺動面１２の表面粗さの方向依存性の特性値γとゴムリップの摩耗深さとの関係を示す図である。なお、実験では、表面粗さの方向依存性の特性値γが、通常の研磨仕上げ軸であるγ＝１．７、ほぼショット仕上げ軸であるγ＝１．３、ショット仕上げ軸であるγ＝１．１、及び、強制軸方向仕上げ軸であるγ＝０．６の各条件において、ゴムリップの摩耗深さを実際に計測した。なお、実験条件は、摺動面１２の回転数Ｎは９，０００ｒｐｍ、高圧側の流体圧力Ｐは５ＭＰａ、リップ部４１の近傍温度Ｔは１３０℃、実験時間ｔは＝２０時間である。
【００３９】
図３から明らかな様に、表面粗さの方向依存性の特性値γが１．７の通常の研磨仕上げ軸と比べて、γ＝１．３であるほぼショット仕上げである軸、γ＝１．１であるショット仕上げ軸、及び、γ＝０．６である強制軸方向仕上げ軸は、明らかにゴムリップ（リップ部４１のシール面４２）の摩耗が少ないことがわかる。換言すれば、表面粗さの方向依存性の特性値γがγ＜１．３であれば、ゴムリップの摩耗は明らかに少なくなっており好ましい状態となっている。また、さらに、γ＜１．１であれば、ゴムリップの摩耗はほぼ最小値レベルとなっており、一層好ましい状態となっている。
【００４０】
第２に、摺動面１２の表面粗さの方向依存性の特性値γと、潤滑油の漏れ量との関係を実験により調べた。結果を図４に示す。図４は、摺動面１２の表面粗さ（軸粗さ）を示す十点平均粗さＲｚが２．０μｍの時の、摺動面１２の表面粗さの方向依存性の特性値γと潤滑油の漏れ量との関係を示す図である。なお、実験では、表面粗さの方向依存性の特性値γが、通常の研磨仕上げ軸であるγ＝１．７、ショット仕上げ軸であるγ＝１．１、及び、強制軸方向仕上げ軸であるγ＝０．６の各条件において、潤滑油の漏れ量を実際に調べた。なお、実験条件は、摺動面１２の回転数Ｎは２，０００ｒｐｍ、高圧側の流体圧力Ｐは４ＭＰａ、リップ部４１の近傍温度Ｔは８０℃、実験時間ｔは＝１００時間である。
【００４１】
図４から明らかな様に、表面粗さの方向依存性の特性値γが１．７の通常の研磨仕上げ軸と比べて、γ＝１．１であるショット仕上げ軸、及び、γ＝０．６である強制軸方向仕上げ軸は、潤滑油の漏れ量が多くなっていることがわかる。一方で、表面粗さの方向依存性の特性値γが、γ＞０．６であれば潤滑油の漏れ量は過度に多くなってはおらず、また、γ＞０．８であれば潤滑油の漏れ量は適度の量となっている。従って、摺動面をショット仕上げ軸あるいは強制軸方向仕上げ軸とする場合において、γ＞０．６であれば、より好ましくはγ＞０．８であれば、潤滑油の漏れ量は適度な量に維持されることとなり、被密封流体の漏洩を防止しつつ油膜の厚さを適度に増大させることができ、第１シールリップ４０のリップ部４１のシール面４２におけるシール負荷能力を適切に増大させることができる。
【００４２】
また第３に、摺動面１２の表面粗さ（軸粗さ）を示す十点平均粗さＲｚと、ゴムリップ（シール面４２）の摩耗深さとの関係を実験により調べた。結果を図５に示す。図５は、摺動面の表面粗さの方向依存性の特性値γが１．０の時の、摺動面１２の表面粗さ（軸粗さ）を示す十点平均粗さＲｚとゴムリップの摩耗深さとの関係を示す図である。なお、実験条件は、摺動面１２の回転数Ｎは９，０００ｒｐｍ、高圧側の流体圧力Ｐは５ＭＰａ、リップ部４１の近傍温度Ｔは１３０℃、実験時間ｔは＝２０時間である。
【００４３】
図５から明らかな様に、摺動面１２の表面粗さ（軸粗さ）を示す十点平均粗さＲｚが０．５μｍ〜２．０μｍであれば、ゴムリップ（リップ部４１のシール面４２）の摩耗深さはほぼ０．３ｍｍ以下となっており、明らかに少ないことがわかる。
【００４４】
図３〜図５を参照して明らかなように、摺動面に存在する潤滑油の量を増やしゴムリップの摩耗を少なくする点から、摺動面の表面粗さの方向依存性の特性値γは、γ＜１．３であることが好ましく、より好適には、γ＜１．１であることが好ましい。
また、潤滑油の油漏れ量を少なくする点から、摺動面の表面粗さの方向依存性の特性値γは、γ＞０．６であることが好ましく、より好適には、γ＞０．８であることが好ましい。
また、ゴムリップの摩耗を少なくする点から、摺動面の表面粗さ（十点平均粗さ）Ｒｚは、０．５μｍ〜２．０μｍであることが好ましい。
【００４５】
このように、本実施形態の軸封装置１においては、回転軸１０の摺動面１２の表面粗さの方向依存性γは、γ＜１．３、より好ましくはγ＜１．１に表面加工されているので、γ＝１．７程度である現行の研磨仕上げ軸を使用する場合と比較して、回転軸の摺動面とシールリップのシール面との間に十分な潤滑油を導入することができ、潤滑層の厚みを厚くして負荷能力を増大させることができる。その結果、高圧な流体であっても適切にシールすることが可能であり、シール部の摩耗が少なく耐久性の高い軸封装置１を提供することができる。
【００４６】
また、本実施形態の軸封装置１においては、回転軸１０の摺動面１２の表面粗さの方向依存性γは、γ＞０．６、より好ましくはγ＞０．８に表面加工されているので、γ＝１．７程度である現行の研磨仕上げ軸を使用する場合と比較して、潤滑油の過度な漏れを防ぎながら、適度な漏れ量を確保することができる。その結果、油膜の厚さが適度に増大させることができ、第１シールリップ４０のリップ部４１のシール面４２におけるシール負荷能力を増大させることができる。これにより第１シールリップ４０のリップ部４１の摩耗も減少させることができ、シール性能が高く耐久性の高い軸封装置１を提供することができる。
【００４７】
さらにまた、本実施形態の軸封装置１においては、回転軸１０の摺動面１２の表面粗さ（十点平均粗さ）Ｒｚは、０．５μｍ〜２．０μｍの範囲に表面加工されているので、この点においてもゴムリップの摩耗を少なくすることができ、耐久性の高い軸封装置１を提供することができる。
【００４８】
なお、本実施形態の軸封装置１において、嵌着部３１あるいはゴムリップ等に使用するゴム材料としては、例えばＨＮＢＲ等を用いてよい。
また、支持環３５等に使用する金属材料としては、ＳＵＳ，鋼等を用いてよい。
【００４９】
なお、前述した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって本発明を何ら限定するものではない。本実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含み、また任意好適な種々の改変が可能である。
【００５０】
例えば、本実施形態の軸封装置１においては、第１シールリップ４０と第２シールリップ５０とを有する軸封装置１において、回転軸１０の、第１シールリップ４０のシール面４２が密接して摺動する摺動面１２に対してのみ、前述のような本発明に係る条件の表面加工を施した。しかしながら、回転軸１０の、第２シールリップ５０のリップ部５２のシール面５３が密接して摺動する摺動面に対しても、表面粗さの十点平均粗さは０．５μｍ〜２．０μｍ、表面粗さの方向依存性はγ＜１．３あるいはγ＜１．１、さらにγ＞０．６等の条件の表面加工を施してもよい。
【００５１】
また、本実施形態においては、第１シールリップ４０のシール面４２は回転軸１０の外周面に直接に密接する構成であったので、回転軸１０の摺動面１２の表面加工の条件を規定したが、回転軸１０のシール装置３０の装着部の外周に、カバー、カラーあるいはスレーブ等の円筒状の部材を装着するような構成の軸封装置１においては、そのような円筒状部材の外周表面を、前述したような表面粗さの十点平均粗さが０．５μｍ〜２．０μｍ、表面粗さの方向依存性はγ＜１．３あるいはγ＜１．１、さらにγ＞０．６等の条件で表面加工を施してもよい。
そのような構成においては、本願発明の軸封装置の構成としては、回転軸を含まず、回転軸に装着するそのような円筒状部材を含むものとなるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態の軸封装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、回転軸の摺動面の表面粗さの方向依存特性の説明をするための図である。
【図３】図３は、図１に示す軸封装置の回転軸の摺動面の表面粗さの方向依存性の特性値γとシール面の摩耗深さとの関係を示す図である。
【図４】図４は、図１に示す軸封装置の回転軸の摺動面の表面粗さの方向依存性の特性値γと潤滑油の漏れ量との関係を示す図である。
【図５】図５は、図１に示す軸封装置の回転軸の摺動面の表面粗さ（十点平均粗さ）とシール面の摩耗深さとの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…軸封装置
１０…回転軸
１２…摺動面
３０…シール装置
３１…嵌着部
３２…シール部分
３３…補強環
３４…背板リング
３５…支持環
３６…外周支持部
３７…傾斜支持部
３８…リング部分
４０…第１シールリップ
４１…リップ部
４２…シール面
４３…テーパ面
５０…第２シールリップ
５１…挟持部
５２…リップ部
５３…シール面
【図１】
2010025322.tif 000003
【図２】
2010025322.tif 000004
【図３】
2010025322.tif 000005
【図４】
2010025322.tif 000006
【図５】
2010025322.tif 000007