(57)【要約】【課題】液体および気体の双方を密封対象とするシール機構において、特に気体の漏れ量を低減させる。【解決手段】ハウジングおよび軸間で液体および気体の双方よりなる密封流体をシールするシール機構であって、ハウジングの軸孔内周に装着されて軸の周面に摺動自在に密接する第１シールと、第１シールの密封流体側でハウジングの軸孔内周に装着される第２シールとを有する。第２シールは、軸との間における気体移動量を抑制する構造を備えている。第１および第２シールは何れもシールリップを備えるオイルシールよりなる。第２シールを構成するオイルシールは、第１シールを構成するオイルシールと比較してリップ摺動面の表面粗さが滑らかな材料で製作されて軸との間における液体吸込み量が少なく設定されている。第２シールおよびハウジングの間には、密封流体側の室と両シール間の中間空間とを連通させる連通路が設けられている。【選択図】図１
2010159846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングおよび軸間で液体および気体の双方よりなる密封流体をシールするシール機構であって、
前記ハウジングの軸孔内周に装着されて前記軸の周面に摺動自在に密接する第１シールと、前記第１シールの密封流体側で前記ハウジングの軸孔内周に装着される第２シールとを有し、
前記第２シールは、前記軸との間における気体移動量を抑制する構造を備えていることを特徴とする液体および気体用シール機構。
【請求項２】
請求項１記載のシール機構において、
前記第１および第２シールは何れもシールリップを備えるオイルシールよりなり、
前記第２シールを構成するオイルシールは、前記第１シールを構成するオイルシールと比較してリップ摺動面の表面粗さが滑らかな材料で製作されて前記軸との間における液体吸込み量が少なく設定され、前記第２シールおよびハウジングの間には、密封流体側の室と前記両シール間の中間空間とを連通させる連通路が設けられていることを特徴とする液体および気体用シール機構。
【請求項３】
請求項１記載のシール機構において、
前記第１および第２シールは何れもシールリップを備えるリップシールよりなり、
前記第２シールを構成するリップシールは、そのリップ端に設けた円周上多数の突起が前記軸の周面に当接することにより前記軸の周面との間に径方向間隙を設定し、前記径方向間隙にて液膜を形成することを特徴とする液体および気体用シール機構。
【請求項４】
請求項１記載のシール機構において、
前記第１シールはシールリップを備えるリップシールよりなるとともに前記第２シールは金属等剛材製の円環体よりなり、
前記第２シールを構成する円環体は、その内径寸法が前記軸の外径寸法よりも少々大きく設定されることにより前記軸の周面との間に径方向間隙を設定し、前記径方向間隙にて液膜を形成することを特徴とする液体および気体用シール機構。
【請求項５】
請求項１記載のシール機構において、
前記第１シールはシールリップを備えるオイルシールよりなるとともに前記第２シールはシールリップを備えるリップシールよりなり、
前記第２シールを構成するリップシールは、そのリップ端に設けた円周上多数の突起が前記軸の周面に当接することにより前記軸の周面との間に径方向間隙を設定し、前記径方向間隙にて液膜を形成することを特徴とする液体および気体用シール機構。
【請求項６】
請求項１記載のシール機構において、
前記第１シールはシールリップを備えるオイルシールよりなるとともに前記第２シールは金属等剛材製の円環体よりなり、
前記第２シールを構成する円環体は、その内径寸法が前記軸の外径寸法よりも少々大きく設定されることにより前記軸の周面との間に径方向間隙を設定し、前記径方向間隙にて液膜を形成することを特徴とする液体および気体用シール機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封技術に係るシール機構に係り、更に詳しくは、コンプレッサーや各種産業機器のポンプ等において液体および気体の双方を密封対象とするシール機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転軸部からの液体の漏洩防止用シールの一つとして図８に示すようなオイルシールａが知られている。オイルシールａは、シールリップｂを備え、密封流体の圧力が低い条件において、比較的高軸速度に適用可能であり、その高い密封性能から幅広く使用されている。オイルシールａの密封性能は、大気側Ａに漏洩した液体を油槽側Ｂに送り戻すことによって発現している。オイルシールａのリップｂ大気側の軸接触部近傍に液体を供給すると、液体はリップｂ大気側と軸ｃとの間でメニスカスを形成するが、同時にシールａが液体を油槽側Ｂへと送り戻しはじめ、最終的には液体のメニスカスは消滅する。この液体を油槽側Ｂに送り戻すメカニズムとしては、摺動面の変形による機構（例えば参考文献１：H. K. Mueller：Concepte of Sealing Mechanism of Rubber Lip Type Rotary Shaft Seals，Proc.11th Int. Conf. on Fluid Sealing (1987) K1 ）と、摺動面の微小突起による機構（例えば参考文献２：K.Nakamura：Sealing Mechanism of Rotary Shaft Lip-type Seals，Tribology Int., 20, 2 (1987) 90 ）とが提唱されており、いずれの機構においても、オイルシールａのリップｂ摺動面には液膜が形成されており、リップｂの大気側Ａと油槽側Ｂを行き来する液体の流れ（以下、循環流とも称する）が存在すると言われている。
【０００３】
ところで、オイルシールａの大気側Ａと油槽側Ｂの間の気体移動量を評価すると、気体は双方向に移動しており、軸速度の増加に伴って気体移動量も増加することから、循環流とともに気体が移動していることがわかっている。したがって気体はシール材を透過して移動する以外にリップｂ摺動面の油膜を通じて大気側Ａから油槽側Ｂへと吸い込まれ、また、油槽側Ｂから大気側Ａへと漏洩している。
【０００４】
これまで、オイルシールａにおける気体の移動量が問題となることはなかった。しかしながら近年における環境負荷低減の観点から、これまで問題とならなかった油槽側Ｂへの大気側Ａの気体の吸い込みや、大気側Ａへの油槽側Ｂの気体の漏洩が問題となる場合が生じることが予想される。
【０００５】
気体移動量の削減には、リップｂ先端の油膜の循環流を通じて輸送される気体を削減する必要があるが、ゴムリップｂ先端の油膜はリップｂ先端と回転軸ｃとの潤滑に必要不可欠であり、循環流は液体の密封に必要不可欠であるため、循環流により輸送される気体移動量の削減は困難である。
【０００６】
また従来、カーエアコンのコンプレッサーの回転軸部には図９に示すようなゴムリップｆおよび樹脂リップ（ＰＴＦＥリップ）ｇを備えるリップシールｅが使用されている。
【０００７】
これらは油槽側Ｂのゴムリップｆによって軸静止時および軸回転時の気体（冷媒ガス）および潤滑油の密封を行ない、大気側ＡのＰＴＦＥリップｇによりゴムリップｆから滲み出してきた潤滑油を密封している。この大気側ＡのＰＴＦＥリップｇには潤滑油を油槽側Ｂへ送り戻すためのねじ溝ｈが付与されているが、ＰＴＦＥリップｇには気体を油槽側Ｂに送り出す機能はない。軸回転時にゴムリップｆ摺動面には油膜が形成され、その油膜中には大気側Ａと油槽側Ｂを行き来する潤滑油の流れが存在すると言われており、例えば気体の漏れ量を測定すると、軸回転の増加に伴って漏れ量も増加することから、潤滑油の流れとともに気体が移動していることが判っている。したがって気体はゴム材やＰＴＦＥ材を透過して漏洩する以外にリップ摺動面の油膜を通じて大気側に輸送され漏洩している。
【０００８】
これまで、その漏洩量は僅かであり、例えば車の使用期間においてエアコンの機能を損なうようなことはなく、また、エアコンの冷媒ガスの量が少なくなった場合には、後から補充することで大きな問題は生じなかった。しかしながら近年における地球温暖化防止の観点から、温暖化ガスである冷媒ガスの漏洩量を低く抑える必要があり、リップシールｅからの漏洩量も削減を求められている。またエアコンの冷媒ガス以外においても環境負荷低減の観点から、これまで漏洩していても問題とされていなかった気体の漏洩量の削減を求められつつある。
【０００９】
軸回転時のリップシールｅからの冷媒ガスの漏洩量削減は、ゴムリップｆ先端の油膜を通じて輸送される冷媒ガスを削減する必要があるが、ゴムリップｆ先端の油膜はリップｆ先端と回転軸との潤滑に必要不可欠であり、困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１７０００９号公報
【特許文献２】特開２００７−３０９５０９号公報
【特許文献３】特開２００７−２２５０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は以上の点に鑑みて、液体および気体の双方を密封対象とするシール機構において、特に気体の漏れ量を低減させることが可能なシール機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるシール機構は、ハウジングおよび軸間で液体および気体の双方よりなる密封流体をシールするシール機構であって、前記ハウジングの軸孔内周に装着されて前記軸の周面に摺動自在に密接する第１シールと、前記第１シールの密封流体側で前記ハウジングの軸孔内周に装着される第２シールとを有し、前記第２シールは、前記軸との間における気体移動量を抑制する構造を備えていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項２によるシール機構は、上記した請求項１記載のシール機構において、前記第１および第２シールは何れもシールリップを備えるオイルシールよりなり、前記第２シールを構成するオイルシールは、前記第１シールを構成するオイルシールと比較してリップ摺動面の表面粗さが滑らかな材料で製作されて前記軸との間における液体吸込み量が少なく設定され、前記第２シールおよびハウジングの間には、密封流体側の室と前記両シール間の中間空間とを連通させる連通路が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項３によるシール機構は、上記した請求項１記載のシール機構において、前記第１および第２シールは何れもシールリップを備えるリップシールよりなり、前記第２シールを構成するリップシールは、そのリップ端に設けた円周上多数の突起が前記軸の周面に当接することにより前記軸の周面との間に径方向間隙を設定し、前記径方向間隙にて液膜を形成することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項４によるシール機構は、上記した請求項１記載のシール機構において、前記第１シールはシールリップを備えるリップシールよりなるとともに前記第２シールは金属等剛材製の円環体よりなり、前記第２シールを構成する円環体は、その内径寸法が前記軸の外径寸法よりも少々大きく設定されることにより前記軸の周面との間に径方向間隙を設定し、前記径方向間隙にて液膜を形成することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項５によるシール機構は、上記した請求項１記載のシール機構において、前記第１シールはシールリップを備えるオイルシールよりなるとともに前記第２シールはシールリップを備えるリップシールよりなり、前記第２シールを構成するリップシールは、そのリップ端に設けた円周上多数の突起が前記軸の周面に当接することにより前記軸の周面との間に径方向間隙を設定し、前記径方向間隙にて液膜を形成することを特徴とする。
【００１７】
更にまた、本発明の請求項６によるシール機構は、上記した請求項１記載のシール機構において、前記第１シールはシールリップを備えるオイルシールよりなるとともに前記第２シールは金属等剛材製の円環体よりなり、前記第２シールを構成する円環体は、その内径寸法が前記軸の外径寸法よりも少々大きく設定されることにより前記軸の周面との間に径方向間隙を設定し、前記径方向間隙にて液膜を形成することを特徴とする。
【００１８】
上記構成のシール機構は、第１シールと、この第１シールの密封流体側に配置される第２シールとを有している。第１シールとしてはオイルシールやリップシール等の接触型（摺動型）シールが用いられ、その密封流体側に第２シールが配置され、この後者の第２シールが軸との間における気体移動量を抑制する構造を備えている。また第１および第２シールが軸方向に並んで配置されるのに伴って両シールの周辺空間は、密封流体が存在する室（第２シール正面側の室、油槽側空間、以下単に「Ｂ室」とも称する）と、反対側の室（第１シール背面側の室、大気側空間、以下単に「Ａ室」とも称する）と、両シール間の中間空間（以下単に「空間Ｃ」とも称する）とに仕切られることになる。
【００１９】
上記第２シールが備える軸との間における気体移動量を抑制する構造は、換言すると、気体の移動を妨げる構造であって、第２シールおよび軸間に液膜（油膜）を形成することにより実現される。実現方法の例は以下のとおりである。
【００２０】
第１案・・・
具体的には例えば、第１および第２シールは何れもシールリップを備えるオイルシールよりなり、このうち第２シールを構成するオイルシールは、第１シールを構成するオイルシールと比較してリップ摺動面の表面粗さが滑らかな材料で製作されて軸との間における液体吸込み量が少なく設定されている。また第２シールおよびハウジングの間には、Ｂ室と空間Ｃとを連通させる連通路が設けられているので、Ｂ室および空間Ｃは差圧が生じないようになっている。
【００２１】
上記第１および第２シールを併用した場合の気体吸込み量は、以下の式（３）で表される。第２シールによって、空間ＣにおけるＡ室側の気体の分圧が高くなり、第１シールが空間ＣからＡ室へと漏らす気体の量が増加し、結果としてＢ室に吸い込まれる気体の体積が減少する。一方、第１および第２シールを併用した場合の気体漏れ量は、式（６）で表される。第２シールによって、空間ＣにおけるＢ室側の気体の分圧が低くなり、結果として第１シールが空間ＣからＡ室へ漏らす気体の量が減少する。したがって、式（３）および式（６）より、第２シールの液体吸込み量を少なくすることで気体移動量を低減させることができ、これにより気体の漏洩量を低減させることが可能となる。
【００２２】
2010159846.tif 000003
ただし、Ｑti：気体吸込み量（総量）
α：気体の液体（油）への溶解度係数
Ｐc’：Ｐc／Ｐa
Ｐc：空間Ｃの（測定対象の）気体の分圧
Ｐa：大気圧
Ｑ：第２シールの液体（油）吸込み量
Ｑi’：第１シールのＮｅｔの気体吸込み量，Ｑi−Ｑo’
Ｑi：第１シールの気体吸込み量
Ｑo’： 第１シールの気体漏れ量，ＱoＰc’
Ｑo：Ｐc’＝１（Ｐc＝大気圧）における第１シールの気体漏れ量
Ｑto：気体漏れ量（総量）
Ｑ1B：第２シールのＮｅｔの気体漏れ量
【００２３】
第２案・・・
また、例えば、第１および第２シールは何れもシールリップを備えるリップシールよりなり、このうち第２シールを構成するリップシールは、そのリップ端に設けた円周上多数の突起が軸の周面に当接することにより軸の周面との間に径方向間隙を設定し、この径方向間隙にて液膜を形成する。
【００２４】
この第２案の構成においては、第２シールを構成するリップシールのリップ端と軸の周面との間の径方向間隙に液体の表面張力によって液膜が形成される。軸が回転すると液膜も軸に引きずられて円周方向に回転するが、第１シールを構成するリップシールのリップ端直下と異なり、液体の軸方向移動は生じない。したがってＢ室側から空間Ｃ側への気体の移動は、気体が液膜中を透過することのみによって生じ、この透過による気体の漏洩量は、リップ先端の液膜中の軸方向の流れで輸送される気体の量と比較して著しく小さいものである。したがってこの気体の透過による漏洩量が全体の漏洩量（漏洩速度）となるため、気体の漏洩量を低減させることが可能となる。
【００２５】
尚、第１シールは、第１案と同様に、シールリップを備えるオイルシールであっても良い。
【００２６】
第３案・・・
また、例えば、第１シールはシールリップを備えるリップシールよりなるとともに第２シールは金属等剛材製の円環体よりなり、このうち第２シールを構成する円環体は、その内径寸法が軸の外径寸法よりも少々大きく設定されることにより軸の周面との間に径方向間隙を設定し、この径方向間隙にて液膜を形成する。
【００２７】
この第３案の構成においては、第２シールを構成する円環体と軸の周面との間の径方向間隙に液体の表面張力によって液膜が形成される。軸が回転すると液膜も軸に引きずられて円周方向に回転するが、第１シールを構成するリップシールのリップ端直下と異なり、液体の軸方向移動は生じない。したがってＢ室側から空間Ｃ側への気体の移動は、気体が液膜中を透過することのみによって生じ、この透過による気体の漏洩量は、リップ先端の液膜中の軸方向の流れで輸送される気体の量と比較して著しく小さいものである。したがってこの気体の透過による漏洩量が全体の漏洩量（漏洩速度）となるため、気体の漏洩量を低減させることが可能となる。
【００２８】
尚、第１シールは、第１案と同様に、シールリップを備えるオイルシールであっても良い。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように本発明によれば何れの場合も、第１シールにおいて潤滑不足を来たすことなく、第２シールおよび軸間における気体移動量を抑制し、もって気体の漏洩量を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施例に係るシール機構の断面図
【図２】各シールの液体（油）吸込み量を示すグラフ図
【図３】気体（アルゴン）の吸込み量の比較を示すグラフ図
【図４】気体（アルゴン）の漏れ量の比較を示すグラフ図
【図５】本発明の第２実施例に係るシール機構の半裁断面図
【図６】第２シールのリップ端の内周面の一部展開図
【図７】本発明の第３実施例に係るシール機構の半裁断面図
【図８】従来技術を示す説明図
【図９】他の従来技術を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）潤滑油を密封する機能を持つシールの油槽側に、気体の移動を妨げるための構造を設ける。
（２）気体の移動を妨げるための構造は、回転軸の円周上に設けた油膜をさす。
（３）シールで油膜を形成した場合は、円周方向だけでなく、軸方向にも油膜中の油は移動するために、気体移動量も比較的多くなる。
（４）円環やゴム環で油膜を設けた場合は、軸方向の油の移動が生じないと考えられるので、気体は油膜中を拡散によって移動するだけであり、気体移動量を著しく低減できる。
【実施例】
【００３２】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００３３】
第１実施例・・・
図１は、本発明の第１実施例に係るシール機構の概略断面を示している。当該実施例に係るシール機構は、ハウジング１および軸２間で液体（油）および気体の双方よりなる密封流体をシールする（液体および気体を同時にシールする）ものであって、ハウジング１の軸孔内周に装着されて軸２の周面に摺動自在に密接する第１シール１１と、この第１シール１１の密封流体側（Ｂ室側）でハウジング１の軸孔内周に装着される第２シール２１とを有し、このうち第２シール２１に、軸２との間における気体移動量を抑制する構造が備えられている。
【００３４】
第１および第２シール１１，２１は何れも、シールリップ１６，２６を備えるオイルシール１２，２２よりなり、このうち第２シール２１を構成するオイルシール２２は、第１シール１１を構成するオイルシール１２と比較してリップ摺動面の表面粗さが滑らかになるような材料で製作されていて、軸２との間における液体吸込み量が少なく設定されている。また第２シール２１装着部におけるハウジング１の軸孔内周面には、密封流体側の室（Ｂ室）と両シール１１，２１間の中間空間（空間Ｃ）とを連通させる溝状の連通路３が設けられている。
【００３５】
オイルシール１２，２２は何れも、金属等剛材製の取付環１３，２３と、この取付環１３，２３に被着されたゴム状弾性体（例えばＦＫＭ弾性体）１４，２４とを有し、このゴム状弾性体１４，２４によって、ハウジング１の軸孔内周面に密接して該部をシールする外周シール部１５，２５と、軸２の周面に摺動自在に密接して該部をシールするシールリップ１６，２６とが一体に成形されている。シールリップ１６，２６にはコイルばね１７，２７が嵌着されている。シールリップ１６，２６はリップ端をＢ室へ向けて装着されている。
【００３６】
第１シール１１を構成するオイルシール１２としては、通常の充分に液体吸込み性を有するオイルシールが用いられる。一方、第２シール２１を構成するオイルシール２２としては、図２のグラフ図に示すように第１シール１１を構成するオイルシール１２と比較して液体吸込み量が著しく少ないオイルシールが用いられる（○プロット：第１シール１１を構成するオイルシール１２、●プロット：第２シール２１を構成するオイルシール２２、液温（油温）：３５３Ｋ）。尚、上記したように第２シール２１を構成するオイルシール２２はその摺動面の粗さが第１シール１１を構成するオイルシール１２と比較して滑らかになるような材料で作製されており、また第２シール２１を構成するオイルシール２２と接触するハウジング１部分には円周上２箇所に貫通溝（軸方向に延設された溝）状の連通路３が形成され、これによりＢ室と空間Ｃとが互いに連通し、両者間に差圧が生じないようになっている。これは両者間に差圧が生じるとシールリップ２６の過大な摩耗やリップ開きによる気体の吸込み等が生じる可能性があることから、これらを防止するためである。貫通溝状の連通路３の大きさは例えば、幅０．５ｍｍ、深さ０．５ｍｍとする。貫通溝状の連通路３の円周上の配置は、液面がシール上端よりも上側にある場合には、連通路３は何処に配置されても良いが、液面がシール上端よりも低い場合には、連通路３は液面よりも下側に配置されるのが望ましい。
【００３７】
上記図１の構成によって比較例とともに気体（アルゴン）の移動量を測定したところ、図３（気体吸込み量）および図４（気体漏れ量）のグラフ図に示すような結果が得られ（○プロット：第１シール１１を構成するオイルシール１２のみ装着の場合、●プロット：第２シール２１を構成するオイルシール２２のみ装着の場合、□プロット：両オイルシール１２，２２併用の場合、液温（油温）：３５３Ｋ）、上記シール機構によって、通常の液体吸込み量を維持しつつ、気体移動量を１／５以下に低減できることを確認することができた。
【００３８】
この性能結果は、以下の理論によって説明される。
【００３９】
すなわち、上記二つのオイルシール１２，２２を併用した場合の気体吸込み量は、上記した式（３）で表される。第２シール２１を構成するオイルシール２２によって、空間ＣにおけるＡ室側の気体（アルゴン）の分圧が高くなり、第１シール１１を構成するオイルシール１２が空間ＣからＡ室へともらす気体の量が増加し、結果としてＢ室に吸い込まれる気体の体積が減少する。一方、二つのオイルシール１２，２２を併用した場合の気体漏れ量は、上記した式（６）で表される。第２シール２１を構成するオイルシール２２によって、空間ＣにおけるＢ室側の気体（アルゴン）の分圧が低くなり、結果として第１シール１１を構成するオイルシール１２が空間ＣからＡ室へともらす気体の量が減少する。したがって上記式（３）および式（６）より、第２シール２１を構成するオイルシール２２の液体吸込み量を少なくすることにより気体移動量を低減させることができ、これにより気体漏れ量を低減させることができる。尚、上記説明では一例としてアルゴンガスの測定結果を示したが、本発明の密封対象（気体）はアルゴンガスに限定されるものではない。
【００４０】
第２実施例・・・
図５は、本発明の第２実施例に係るシール機構の概略断面を示している。当該実施例に係るシール機構は、ハウジング１および軸２間で液体（例えば潤滑油）および気体（例えば冷媒ガス）の双方よりなる密封流体をシールするもの（例えばカーエアコン用コンプレッサーの回転軸シール）であって、ハウジング１の軸孔内周に装着されて軸２の周面に摺動自在に密接する第１シール３１と、この第１シール３１の密封流体側でハウジング１の軸孔内周に装着される第２シール４１とを有し、このうち第２シール４１に、軸２との間における気体移動量を抑制する構造が備えられている。
【００４１】
第１および第２シール３１，４１は何れも、シールリップ３５，３７，４６を備えるリップシール３２，４２よりなり、このうち第２シール４１を構成するリップシール４２は、そのシールリップ４６のリップ端４６ａに設けた円周上多数の突起４７が軸２の周面に当接することにより軸２の周面との間に径方向間隙４８を設定し、この径方向間隙４８によって液膜（油膜）を形成するものとされている。
【００４２】
第１シール３１を構成するリップシール３２は、金属等剛材製の取付環３３を有し、この取付環３３の段部外周にＯリング３４が嵌着されてハウジング１との間をシールするとともに、取付環３３によってゴム状弾性材製のシールリップ（ゴムリップ）３５、ゴムリップ用バックアップリング３６、ＰＴＦＥ等樹脂製のシールリップ（樹脂リップ）３７および樹脂リップ用バックアップリング３８がこの順番に並んでカシメ固定されている。シールリップ３５，３７は何れも軸２の周面に摺動自在に密接して該部をシールするものであって、リップ端をＢ室へ向けて装着されている。また樹脂リップ３７のリップ端には、ポンピング作用をなすためのねじ溝３９が設けられている。
【００４３】
一方、第二シール４１を構成するリップシール４２は、金属等剛材製の取付環４３を有し、この取付環４３にゴム状弾性体４４が被着され、このゴム状弾性体４４によって、ハウジング１の軸孔内周面に密接して該部をシールする外周シール部４５と、軸２の周面に摺動自在に密接するシールリップ（液膜形成リップ）４６とが一体に成形されている。シールリップ４６はリップ端４６ａが直接軸２の周面に密接するのではなく、円筒状のリップ端４６ａの内周面に設けた円周上多数の突起４７が軸２の周面に当接する。
【００４４】
突起４７は、その先端部（内径端部）における内径寸法が軸２の外径寸法よりも０．０１〜０．４ｍｍ、望ましくは０．０５〜０．２ｍｍ程度小さく設定されている。
【００４５】
また、突起４７は、リップ４６および軸２間に液膜を形成する間隙４８を確保するために設けられることから、図６の一部展開図に示すように、リップ幅（リップ端４６ａの軸方向幅）ｗ１内における油槽側（Ｂ室側）とシール側（空間Ｃ側）にそれぞれ並んで配置されている（２列並び）。
【００４６】
突起４７の形状は特に限定されるものではないが、突起４７の高さは液膜の厚さ（リップ４６および軸２間の間隙４８）を決めることになるため、０．０１〜０．４ｍｍ、望ましくは０．０５〜０．１ｍｍ程度とされている。
【００４７】
突起４７同士の円周方向の間隔は、リップ材料の弾性率やリップのしめしろ（突起先端の内径と軸外径の差）によって適宜設定されるが、およそ１〜１０ｍｍの間隔で配置されている。
【００４８】
リップ幅は広い方が望ましいが、シールを組み込む機器の軸方向長さを考慮して決定すべきであり、最低０．５ｍｍ以上が望ましく、５ｍｍ程度あれば充分である。
【００４９】
リップ幅ｗ１から突起４７の幅（突起４７の軸方向幅）ｗ２×２を差し引いた長さは、突起４７の幅ｗ２×３よりも長いことが望ましい（ｗ１−２ｗ２＞３ｗ２）。これは突起４７によって液体の流れが乱れる領域が重ならないようにするためである。
【００５０】
上記構成のシール機構においては、第２シール４１を構成するリップシール４２におけるシールリップ４６のリップ端４６ａと軸２の周面との間の径方向間隙４８に液体の表面張力によって液膜が形成され、軸２が回転すると液膜も軸２に引きずられて回転するが、第１シール３１を構成するリップシール３２におけるシールリップ３５のリップ端直下とは状況が異なって、液体の軸方向移動は発生しない。したがってＢ室側から空間Ｃ側への気体の移動は、気体が液膜中を透過することのみによって生じ、この透過による気体の漏洩量は、リップ先端の液膜中の軸方向の流れで輸送される気体の量と比較して著しく小さいものである。したがってこの気体の透過による漏洩量が全体の漏洩量（漏洩速度）となるため、気体の漏洩量を低減させることができる。
【００５１】
尚、上記第２実施例において、第１シール３１は、第１実施例と同様に、ゴム製のシールリップ１６を備える通常のオイルシール１２であっても良い。
【００５２】
第３実施例・・・
図７は、本発明の第３実施例に係るシール機構の概略断面を示している。当該実施例に係るシール機構は、ハウジング１および軸２間で液体（例えば潤滑油）および気体（例えば冷媒ガス）の双方よりなる密封流体をシールするもの（例えばカーエアコン用コンプレッサーの回転軸シール）であって、ハウジング１の軸孔内周に装着されて軸２の周面に摺動自在に密接する第１シール３１と、この第１シール３１の密封流体側でハウジング１の軸孔内周に装着される第２シール５１とを有し、このうち第２シール５１に、軸２との間における気体移動量を抑制する構造が備えられている。
【００５３】
第１シール３１は、シールリップ３５，３７を備えるリップシール３２よりなり、一方、第２シール５１は金属等剛材製の円環体５２よりなり、このうち第２シール５１を構成する円環体５２は、その内径寸法が軸２の外径寸法よりも少々大きく設定されることにより軸２の周面との間に径方向間隙５６を設定し、この径方向間隙５６によって液膜（油膜）を形成するものとされている。
【００５４】
第１シール３１を構成するリップシール３２は、上記第２実施例と同様、金属等剛材製の取付環３３を有し、この取付環３３の段部外周にＯリング３４が嵌着されてハウジング１との間をシールするとともに、取付環３３によってゴム状弾性材製のシールリップ（ゴムリップ）３５、ゴムリップ用バックアップリング３６、ＰＴＦＥ等樹脂製のシールリップ（樹脂リップ）３７および樹脂リップ用バックアップリング３８がこの順番に並んでカシメ固定されている。シールリップ３５，３７は何れも軸２の周面に摺動自在に密接して該部をシールするものであって、リップ端をＢ室へ向けて装着されている。また樹脂リップ３７のリップ端には、ポンピング作用をなすためのねじ溝３９が設けられている。
【００５５】
一方、第２シール５１を構成する円環体５２は、外周筒部５３、径方向部５４および内周筒部５５を一体に有して断面コ字形に形成され、内周筒部５５の内径寸法が軸２の外径寸法よりも少々大きく設定されることにより軸２の周面との間に径方向間隙５６が設定されている。径方向間隙５６の大きさは小さい方が望ましく、例えば、軸偏芯が０．２ｍｍT.I.R.(total indicator reading) の場合、円環体５２の内径寸法は軸２の外径寸法＋０．２５〜０．３ｍｍ程度が望ましい。
【００５６】
また、円環体５２の軸方向長さは長い方が望ましいが、シールを組み込む機器の軸方向長さを考慮して決定すべきであり、最低０．５ｍｍ以上が望ましく、５ｍｍ程度あれば充分である。
【００５７】
上記構成のシール機構においては、第２シール５１を構成する円環体５２の内周筒部５５と軸２の周面との間の径方向間隙５６に液体の表面張力によって液膜が形成され、軸２が回転すると液膜も軸２に引きずられて回転するが、第１シール３１を構成するリップシール３２におけるシールリップ３５のリップ端直下とは状況が異なって、液体の軸方向移動は発生しない。したがってＢ室側から空間Ｃ側への気体の移動は、気体が液膜中を透過することのみによって生じ、この透過による気体の漏洩量は、リップ先端の液膜中の軸方向の流れで輸送される気体の量と比較して著しく小さいものである。したがってこの気体の透過による漏洩量が全体の漏洩量（漏洩速度）となるため、気体の漏洩量を低減させることができる。
【００５８】
尚、図７では、円環体５２の断面形状を、Ｂ室側へ向けて開口する断面コ字形としたが、軸方向反対向きに空間Ｃ側へ向けて開口する断面コ字形としたり、あるいは四角断面としたりしても構わず、要は、ハウジング１に取り付けることが可能で、かつ軸２との間に径方向間隙５６を設定するものであれば良い。
【００５９】
また、上記第３実施例において、第１シール３１は、第１実施例と同様に、ゴム製のシールリップ１６を備える通常のオイルシール１２であっても良い。
【符号の説明】
【００６０】
１  ハウジング
２  軸
３  連通路
１１，３１  第１シール
１２，２２  オイルシール
１３，２３，３３，４３  取付環
１４，２４，４４  ゴム状弾性体
１５，２５，４５  外周シール部
１６，２６，４６  シールリップ
１７，２７  コイルばね
２１，４１，５１  第２シール
３２，４２  リップシール
３４  Ｏリング
３５  シールリップ（ゴムリップ）
３６，３８  バックアップリング
３７  シールリップ（樹脂リップ）
３９  ねじ溝
４７  突起
４８，５６  径方向間隙
５２  円環体
５３  外周筒部
５４  径方向部
５５  内周筒部
Ａ  反対側の室
Ｂ  密封流体側の室
Ｃ  中間空間
【図１】
2010159846.tif 000004
【図２】
2010159846.tif 000005
【図３】
2010159846.tif 000006
【図４】
2010159846.tif 000007
【図５】
2010159846.tif 000008
【図６】
2010159846.tif 000009
【図７】
2010159846.tif 000010
【図８】
2010159846.tif 000011
【図９】
2010159846.tif 000012