(57)【要約】【課題】  圧縮機の運転停止時での摺動面におけるオイル切れの防止、圧縮機の運転時における漏れたオイルの摺動面の内側部への滞留によるスラッジの発生防止、並びにオイルが十分に摺動面に供給されないという不具合の防止を同時に図る。【解決手段】  回転環４０とこの回転環に対し外気側とは反対側にて圧縮機のハウジング２に保持される固定環４１とを有し、回転環４０と固定環４１とはいずれか一方に摺動突部４４を設け、回転環４０、固定環４１、摺動突部４４及び駆動軸７の側面で摺動面Ｓよりも内側にオイル収容空間４５を画成し、駆動軸７に第１のオイル供給通路４６を設け、このオイル供給通路４６の一方端をオイル収容空間４５に開口させ、固定環４１と駆動軸７との間に第２のオイル供給通路４７を形成することでオイル収容空間４５はハウジング２内に画成されたクランク室９とも連通したオイル循環経路の一部を成すようにする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機の駆動軸と一体に回転される回転環と、この回転環に対し前記駆動軸の軸方向のうち外気側とは反対側にて圧縮機のハウジングに保持されることで非回転の固定環とを有し、
これらの回転環と固定環とは、この回転環と固定環のうちの少なくともいずれか一方から突出した摺動突部の対向側面とこの摺動突部を有しない対向側面とで形成された摺動面にて密着していると共に、
前記回転環、前記固定環、前記摺動突部及び前記駆動軸の側面で、前記摺動面よりも内側にオイル収容空間を画成し、前記駆動軸に第１のオイル供給通路を設け、このオイル供給通路の少なくとも一方端を前記オイル収容空間に開口させ、更に前記固定環と前記駆動軸との間に第２のオイル供給通路を形成することで、前記オイル収容空間は、前記ハウジング内に画成されたクランク室とも連通し、オイル循環経路の一部を成すものとしたことを特徴とする圧縮機のメカニカルシール構造。
【請求項２】
前記回転環と前記駆動軸との間に第１のシール部材が介装されていると共に、この回転環に対し前記駆動軸の軸方向の外気側には、この回転環の抜け防止手段が前記駆動軸と嵌合されていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機のメカニカルシール構造。
【請求項３】
前記固定環は、第２のシール部材を介してハウジングに設けられた環状段差部に保持されていると共に、弾性機構の付勢力により回転環側に付勢されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮機のメカニカルシール構造。
【請求項４】
前記弾性機構は、前記環状段差部と接する部位及び前記駆動軸の軸方向に延びる部位から成る保持器と前記固定環とで空間を画成し、この空間内に弾性部材を介装することで構成されていることを特徴とする請求項３に記載の圧縮機のメカニカルシール構造。
【請求項５】
前記抜け防止手段は、スナップリングであることを特徴とする請求項２から４までのいずれかに記載の圧縮機のメカニカルシール構造。
【請求項６】
前記抜け防止手段は、前記駆動軸に圧入固定された金属製リングであることを特徴とする請求項２から４までのいずれかに記載の圧縮機のメカニカルシール構造。
【請求項７】
前記抜け防止手段は、前記駆動軸に締結されたロックナットであることを特徴とする請求項２から４までのいずれかに記載の圧縮機のメカニカルシール構造。
【請求項８】
前記回転環よりも軸方向の外側において支持部材を駆動軸に環装させたことを特徴とする請求項１から７までのいずれかに記載の圧縮機のメカニカルシール構造。
【請求項９】
前記支持部材は、圧縮機の機内圧による前記回転環の押出力が前記回転側シール部材を経由して抜け防止手段に伝達されるのを防止する補強用部材であると共に回転環で発生する摺動熱を外気又は駆動軸を介して圧縮機の動力伝達機構に放熱させるための放熱用部材であることを特徴とする請求項８に記載の圧縮機のメカニカルシール構造。
【請求項１０】
前記環状段差部は、その前記第２のシール部材が気密的に当接される内周面の径方向側の位置を、前記摺動面の外周側縁辺よりも圧縮機の中心側で且つ前記摺動面の内周側縁辺よりも圧縮機の外側となる位置としたことを特徴とする請求項３から９までのいずれかに記載の圧縮機のメカニカルシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧縮機の駆動軸の周面とカバー部材の当該駆動軸の周面と対峙する内側面とを、メカニカルシールを用いて軸封する構造の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年において冷媒として高圧のＣＯ2 冷媒を用いることが一般的になりつつあることに伴い、圧縮機の駆動軸の周面とカバー部材の当該駆動軸の周面と対峙する内側面とを軸封するにあたり、リップを用いたオイルシールではなく、特許文献１から特許文献３に示されるようなメカニカルシールを用いることが多くなっている。
【０００３】
このうち、特許文献１に記載のメカニカルシールの構造について説明すると、駆動軸と一体に回転する回転環が、圧縮機のハウジングの内周面に固定される固定環よりもクランク室側に配置されているもので、これにより回転環と駆動軸との間には隙間が形成されないこと等から、シール流体は、当該回転環と固定環との対向側面同士が密着して形成される摺動面のうちの外周側に封入されることとなる。
【０００４】
しかるに、メカニカルシールの構造は、摺動面上に適量のオイルが常に供給される必要があるところ、上記特許文献１に示されるメカニカルシールの構造では、圧縮機の回転停止時に前記摺動面付近に供給されていたオイルが重力の作用によりその摺動面から離れてしまい、オイルを摺動面上に常時適量にて保持することが困難であるという不具合を有していた。
【０００５】
このような特許文献１のオイル切れという不具合に対しては、特許文献２に示されるように、メカニカルシールとは別の第２のシール部材を用いてシール空間を画成し、圧縮機外部の供給経路から供給されるオイルをこのシール空間内に保持することにより、回転環と固定環との対向側面同士が密着して形成される摺動面上に適量のオイルが常に供給されるようにしたものが既に公知になっている。
【０００６】
一方、回転環と固定環との対向側面同士が密着して摺動面を形成するメカニカルシールの構造では、この摺動面の隙間から微量のオイルが漏れるのを完全に防止することが困難なところ、上記特許文献１のようにシール流体が摺動面の外径側に封入される構造では、駆動軸の回転時の遠心力により、漏れたオイルが摺動突部の内縁側に滞留しやすくなり、この滞留したオイルがスラッジとなるという不具合を有していた。
【０００７】
さらに、上記特許文献２では、潤滑オイルが外部から供給される構造となっているが、自動車用空調装置の冷凍サイクルとして搭載する圧縮機においては実現性に欠けるもので、オイルの循環経路は圧縮機内部に備える必要がある。この点については、特許文献３に示されるように、駆動軸の内部に通路を設け、低圧室又は高圧室をこの通路を介してクランク室と連通させ、低圧室又は高圧室とクランク室との差圧を利用して冷媒とオイルとを循環させる構成が既に公知になっている。
【特許文献１】特開２００１−４０３４号公報
【特許文献２】UK Patent Application GB 2313416 A
【特許文献３】実開昭５２−２１００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に示されるように、第２のシール部材を用いてシール空間を隔離する構成では、オイルが摺動面に供給可能な領域において多量に保持される一方で、この保持されたオイルの循環が困難であるので、圧縮機の高速回転時にオイルが相対的に高温となり、摺動面付近でオイルスラッジが発生し、摺動面を損傷させるという不具合を有する。しかも、摺動面周辺に常に多量のオイルが存在することにより、摺動面にブリスターが発生しやすくなり、このブリスターの発生によっても摺動面を損傷させるという不具合もある。これに伴い、特許文献２では長期間におけるメカニカルシールによる気密性の保持が困難であるという不都合が発生する。
【０００９】
また、特許文献３に示される構成では、オイルを摺動面に供給するオイル循環経路が摺動面から相対的に離れた位置にあるので、このオイル循環経路の構成のみではオイルを摺動面に十分に供給することができずに、発熱によるオイルスラッジの発生や摺動面の磨耗という不具合を生ずる。
【００１０】
そこで、本発明は、圧縮機の運転停止時での摺動面におけるオイル切れの防止、圧縮機の回転時における漏れたオイルの摺動面の内側部への滞留によるスラッジの発生防止、並びに、オイルが十分に摺動面に供給されないという不具合の防止を同時に図った圧縮機のメカニカルシール構造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】
【００１１】
請求項１に係る圧縮機のメカニカルシール構造は、圧縮機の駆動軸と一体に回転される回転環と、この回転環に対し前記駆動軸の軸方向のうち外気側とは反対側にて圧縮機のハウジングに保持されることで非回転の固定環とを有し、これらの回転環と固定環とは、この回転環と固定環のうちの少なくともいずれか一方から突出した摺動突部の対向側面と、この摺動突部を有しない対向側面とで形成された摺動面にて密着していると共に、前記回転環、前記固定環、前記摺動突部及び前記駆動軸の側面で、前記摺動面よりも内側にオイル収容空間を画成し、前記駆動軸に第１のオイル供給通路を設け、このオイル供給通路の少なくとも一方端を前記オイル収容空間に開口させ、更に前記固定環と前記駆動軸との間に第２のオイル供給通路を形成することで、前記オイル収容空間は、前記ハウジング内に画成されたクランク室とも連通し、オイル循環経路の一部を成すものとしたことを特徴としている。前記摺動突部は自己潤滑性摺動材により成り、その対向側の少なくとも摺動突部との摺接部は相対的に高硬度なものとなっている。
【００１２】
請求項２に係る圧縮機のメカニカルシール構造は、前記回転環と前記駆動軸との間に第１のシール部材が介装されていると共に、この回転環に対し前記駆動軸の軸方向の外気側には、この回転環の抜け防止手段が前記駆動軸と嵌合されていることを特徴としている。前記抜け防止手段は、スナップリングである（請求項５）。また、前記抜け防止手段は、前記駆動軸に圧入固定された金属製リングである（請求項６）。更に、前記抜け防止手段は、前記駆動軸に締結されたロックナットである（請求項７）。
【００１３】
請求項３に係る前記固定環は、第２のシール部材を介してハウジングに設けられた環状段差部に保持されていると共に、弾性機構の付勢力により回転環側に付勢されていることを特徴としている。前記弾性機構は、前記環状段差部と接する部位及び前記駆動軸の軸方向に延びる部位から成る保持器と前記固定環とで空間を画成し、この空間内に弾性部材を介装することで構成されている（請求項４）。この弾性部材としては、バネやＯリングが挙げられる。
【００１４】
請求項８に係る圧縮機のメカニカルシール構造は、前記回転環よりも軸方向の外側において支持部材を駆動軸に環装させたことを特徴とする。前記支持部材は、圧縮機の機内圧による前記回転環の押出力が前記回転側シール部材を経由して抜け防止手段に伝達されるのを防止する補強用部材であると共に回転環で発生する摺動熱を外気又は駆動軸を介して圧縮機の動力伝達機構に放熱させるための放熱用部材である（請求項９）。
【００１５】
請求項１０に係る前記環状段差部は、その前記第２のシール部材が気密的に当接される内周面の径方向側の位置を、前記摺動面の外周側縁辺よりも圧縮機の中心側で且つ前記摺動面の内周側縁辺よりも圧縮機の外側となる位置としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
よって、これらの発明によれば、オイル収納空間が固定環と突部と駆動軸とで囲まれて摺動面の内側に画成され、このオイル収納空間がトラップの役割を果たすことから、圧縮機の回転停止時でも、摺動面付近に供給されていたオイルが重力の作用によりその摺動面から離れることがなく、オイル収納空間にはオイルが常時保持された状態となるので、摺動面にオイル切れが生ずることを防止することができる。
【００１７】
また、これらの発明によれば、駆動軸にその軸方向に沿って延びる第１のオイル供給通路を設け、この第１のオイル供給通路の少なくとも一方をオイル収容空間内に開口して直接に連通させ、且つ固定環の内周面と駆動軸の側面との間に第２のオイル供給通路を設けて、オイル収容空間とハウジング内に画成されたクランク室とも連通させることで、オイル収容空間がオイル循環経路の一部を構成するので、オイル収容空間内に留まるオイル量が過多となったり、反対に不足するのを防止することができる。これにより、摺動面へのブリスターの発生と摺動面付近でのオイルスラッジの発生を同時に防止することができる。
【００１８】
そして、これらの発明によれば、オイル収納空間から摺動面の隙間を介して漏れたオイルは、圧縮機の運転時に遠心力によって摺動面から離れる方向に排除されるので、この点からも摺動面の付近でオイルスラッジが発生するのを防止することができる。
【００１９】
特に、請求項２に記載の発明によれば、回転環は、第１のシール部材を介して駆動軸に取付けられているため、駆動軸とは完全には連結されておらず、オイル収納空間の気密性を保持しながら駆動軸の軸方向に沿ってある程度の移動が可能であるところ、圧縮機内と外気圧との気圧差により、回転環は抜け防止手段に付勢されているので、このような構造としても、回転環は駆動軸と同期して一対に回転することができる。
【００２０】
特に、請求項３に記載の発明によれば、固定環も、第２のシール部材を介してハウジングの環状段差部に取り付けられているため、環状段差部に完全には固定されておらず、回転環が上記のように抜け防止手段側に付勢され、移動しても、固定環は回転環側に弾性機構により付勢されているので、回転環の軸方向への移動に従って固定環も軸方向に移動することから、摺動面は常時隙間のない密着状態が維持されている。このため、摺動面の隙間からオイルが漏洩するのを効果的に抑制することができる。このように、回転環は軸方向に移動可能なので、圧縮機内の圧力が外気圧よりも低くなった際（冷媒充填前の真空引き）にも良好な密着状態が維持される。
【００２１】
特に、請求項８に記載の発明によれば、支持部材により機内圧による前記回転環の押出力が前記回転側シール部材を経由して抜け防止手段に伝達されるのを防止することができると同時に回転環で発生する摺動熱を外気又は駆動軸を介して圧縮機の動力伝達機構に放熱させることができる。
【００２２】
特に、請求項１０に記載の発明によれば、環状段差部の第２のシール部材が気密的に当接される内周面の径方向側の位置を摺動面の外周側縁辺よりも圧縮機の中心側としたことで、摺動面圧過大による摺動突部の早期摩耗を防止することがきると同時に環状段差部の第２のシール部材が気密的に当接される内周面の径方向側の位置を摺動面の内周側縁辺よりも圧縮機の外側としたことで摺動面圧過少による冷媒漏れを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、この発明の実施形態について添付図面により説明する。
【００２４】
図１において、この発明が用いられる圧縮機１の一例として、ピストン往復動型の斜板式の圧縮機１が示されている。この圧縮機１は、例えば、ＣＯ2 （二酸化炭素）を冷媒として用いた冷凍サイクルの一部を構成する。すなわち、この圧縮機１は、図示しない蒸発器で低温低圧化されたＣＯ2 冷媒を圧縮して高温高圧化し、この圧縮されたＣＯ2 冷媒を図示しない冷却器に送り出す作用をなすものである。
【００２５】
この圧縮機１の構成を説明すると、シリンダブロック３と、このシリンダブロック３のリヤ側（図１中、右側）にバルブプレート５を介して組み付けられれたリアヘッド６と、前記シリンダブロック３を収容するように前記リアヘッド６のフロント側（図１中、左側）に固定されたフロントヘッド４と、駆動軸７とを備え、これらフロントヘッド４及びリアヘッド６は、締結ボルト８、８を後述のシリンダボア１１の軸方向に沿って挿通させて相互に接合し固定することにより、略円筒状のハウジング２を構成している。シリンダブロック３は、図示しない締結手段によってリアヘッド６に固定されている。
【００２６】
そして、フロントヘッド４とシリンダブロック３とによりクランク室９が画成されている。このクランク室９には、一端がフロントヘッド４から突出してプーリ等の図示しない動力伝達部材が固定される駆動軸７が収納されている。この駆動軸７の一端側は、フロントヘッド４の中央部を外側へ突出するボス部４ａを挿通するように設けられている。
【００２７】
また、駆動軸７の先端側は、フロントヘッド４との間に設けられたメカニカルシール１０を介してフロントヘッド４との間が気密性良く封じられている共に、外周面に外装されたスラストフランジ１２、ボス部４ａの内面に設けられたラジアル軸受１３及びフロントヘッド４の内面に設けられたスラスト軸受１４を介して回動自在に支持されている。そして、駆動軸７の後端側は、シリンダブロック３の支持凹部１５に収納されたラジアル軸受１６を介して回動自在に支持されている。尚、前記メカニカルシール１０の詳細な構成は後述する。
【００２８】
シリンダブロック３には、駆動軸７を支持する前記支持凹部１５と、この支持凹部１５を中心とする円周上に等間隔に配された複数のシリンダボア１１とが形成されている。そして、それぞのシリンダボア１１内には、片頭ピストン１８が往復動可能に挿入されている。
【００２９】
斜板１９は、所定の厚みを有する円柱状に形成されているもので、駆動軸７に当該駆動軸７の軸方向に長く形成された長孔２０内に挿入された支軸２１を中心に傾動可能に取り付けられ、そして、駆動軸７に突設のピン２２が斜板１９の縦方向穴２３に係合しており駆動軸７の回転に同期して一体に回転するようになっている。この斜板１９の周縁部分には、一対のシュー２４を介してクランク室９に突出した片頭ピストン１８の尾部１８ａが係留されている。
【００３０】
したがって、駆動軸７が回転すると、これに同期して斜板１９が一体に回転し、この回転運動がシュー２４を介して片頭ピストン１８の往復直線運動に変換され、片頭ピストン１８の往復動により、シリンダボア１１内においてピストン１８とバルブプレート５との間に形成された圧縮室２６の容積が変更されるようになっている。
【００３１】
駆動軸７の内部には、支軸２１の前後にわたって軸方向に延びる収納空間２７が形成されている。この収納空間２７は、駆動軸７のシリンダブロック３側端を開放し、これと反対側の端部に底部７ａが形成された有底の円筒状に形成することで構成されており、シリンダブロック３側からフロントヘッド４のボス部４ａに臨む付近にかけて位置している。
【００３２】
この収納空間２７には、前記支軸２１が貫通する滑り部材２８と、この滑り部材２８と底部７ａとの間に弾装されて滑り部材２８に対してフロントヘッド４側から軸方向に付勢力を付与するデストローキングスプリング２９と、滑り部材２８と駆動軸７の開口部近傍に設けられたバネ受け３０との間に弾装されて滑り部材２８に対してシリンダブロック３側から軸方向に付勢力を付与するストローキングスプリング３１とが収容されている。
【００３３】
リアヘッド６は、シリンダブロック３とバルブプレート５を介して接合することで、吸入室３３と、この吸入室３３の周囲に連続的に形成された吐出室３４とが画成されている。また、バルブプレート５には、吸入室３３と圧縮室２６とを図示しない吸入弁を介して連通する吸入孔３５と、吐出室３４と圧縮室２６とを図示しない吸入弁を介して連通する吐出孔３６とが形成されている。そして、リアヘッド６には図示しない圧力制御弁が装着されて、吐出室３４とクランク室９との連通状態、及び、クランク室９と吸入室３３との連通状態を制御してクランク室圧を制御するようになっている。
【００３４】
従って、駆動軸７が回転すると、その回転力は支軸２１を介して斜板１９に伝達されて、この斜板１９が回転し、ピストン１８がシリンダボア１１内を往復動するので、ピストン１８の下降行程においては吸入室３３内の作動流体が吸入孔３５を介して圧縮室２６に吸入され、ピストン１８の上昇行程においては圧縮室２６内の作動流体が圧縮されて吐出孔３６を介して吐出室３４へ吐出されることとなる。
【００３５】
そして、圧力制御弁によりクランク室圧を減少させると、クランク室圧とピストン１８の背圧（圧縮室圧）との圧力差により生ずるストローク増大方向のモーメントが大きくなり、デストローキングスプリング２９のバネ力に抗して斜板１９がフロントヘッド４側に移動し、斜板１９がピン２２の頭部を中心に回転して斜板１９の駆動軸７と垂直な面に対する傾斜角度が大きくなり、ピストンストロークが大きくなって吐出容量が大きくなる。これに対し、クランク室圧を増大させると、クランク室圧とピストン１８の背圧（圧縮室圧）との圧力差により生ずるストローク減少方向のモーメントが大きくなり、ストローキングスプリング３１のバネ力に抗して斜板１９がシリンダブロック３側へ移動し、斜板１９がピン２２の頭部を中心に回転して斜板１９の傾斜角度が小さくなり、ピストンストロークが小さくなって吐出容量が小さくなる。
【００３６】
ところで、メカニカルシール１０は、駆動軸７と一体に回転される回転環４０と、この回転環４０に対し前記駆動軸７の軸方向のうち外気側とは反対側にて、ハウジング２の環状段差部４２に保持されることで非回転の固定環４１とを有している。
【００３７】
これらの回転環４０と固定環４１とは、駆動軸７の軸方向に沿って互いに対向して並列しており、その対向側面同士が密着して摺動面が形成されて軸シール機能を果たすところ、図２の実施形態では回転環４０から固定環４１に向けて摺動突部４４が突出形成され、この摺動突部４４の対向側面と固定環４１の対向側面とで相対的に接触面積の小さな摺動面Ｓが形成されたものとなっている。この摺動突部４４は、この実施形態では自己潤滑性摺動材が用いられ、その対向側の固定環４１は相対的に高硬度なものとなっていると共に、溝部４３が対向側面に形成されている。尚、摺動突部４４と対峙する固定環４１の対向側面は、例えばセラミックスなどの素材が用いらるようにしても良い。
【００３８】
これにより、回転環４０の非突部分の対向側面、摺動突部４４の突出方向に沿った面、及び固定環４１の対向側面及び駆動軸７の軸方向に沿った面とで、摺動面Ｓに供給する潤滑オイルを収納するための環状のオイル収容空間４５が当該摺動面Ｓよりも内側（駆動軸７側）に画成されたものとなっている。前記環状段差部４２は、固定側シール部材５７が気密的に当接される内周面の径方向側の位置を、摺動面Ｓの外周側縁辺よりも圧縮機１の中心側で且つ摺動面Ｓの内周側縁辺よりも圧縮機１の外側となる位置としている。よって、摺動面Ｓの当該面圧過大による摺動突部４４の早期摩耗を防止することがきると同時に摺動面Ｓの当該面圧過少による冷媒漏れを防止することもできる。
【００３９】
一方、この発明に係る圧縮機１は、リアヘッド６に図示しないオイル分離器が装着されて吐出室３４に吐出された吐出冷媒ガスに混入されているオイルを分離可能となっており、この分離されたオイルは、オイル溜まり室５８に一旦送られ、更にこのオイル溜まり室５８から通路４８を経て駆動軸７内の収容空間２７内に送られた後、第１のオイル供給通路４６に至るオイル循環経路を有している。前記第１のオイル供給通路４６は、収容空間２７から駆動軸７の軸方向先端側に延びた後、底部７ａ近傍にて駆動軸７の径方向に延びて当該駆動軸７の側方周面に開口したものとなっている。そして、この第１のオイル供給通路４６の底部７ａ側の開口端はオイル収容空間４５と直接的に接続している。
【００４０】
また、この発明に係る圧縮機１では、メカニカルシール１０のうち圧縮機内側となるクランク室９側に配されているのが固定環４１であり、この固定環４１と駆動軸７とは固定する必要性がないことに基づき、固定環４１と駆動軸７との間には所定幅の隙間が形成可能であり、この隙間の一方端側をオイル収容空間４５のクランク室側と連通し、他方端側をラジアル軸受１３内の隙間を経由してクランク室９と連通させることにより、前記オイル循環経路の一部を構成する第２のオイル供給通路４７が形成されている。前記所定幅は、適宜に設定可能であるが、第２のオイル供給通路４７の流通性を考慮するなら１ｍｍ程度、運転停止時のオイル保持性を考慮するなら２０μｍから２００μｍとすることが好ましい。
【００４１】
これにより、図示しない圧力制御弁で上述するようにクランク室圧を相対的に低くすることによりオイル吸引力が生まれるので、オイル分離器で分離されたオイルが、少なくとも第１のオイル供給通路４６を介してオイル収容空間４５に送られ、このオイル収容空間４５で一時的に貯められた後、第２のオイル供給通路４７を通ってクランク室９に達するというルートが得られる。
【００４２】
しかるに、この構成によれば、オイル収容空間４５がトラップの役割を果たすと共に摺動突部４４の対向側面に溝部４３が形成されているため、圧縮機１の運転停止時でもある程度のオイルがオイル収容空間４５内及び摺動面Ｓに保持されるので、圧縮機１の運転初期時でも摺動面Ｓについて潤滑オイル不足を生ずることがない。また、圧縮機１の運転時には、遠心力によりオイル収容空間４５から摺動面Ｓにオイルが自動的に供給されるので、摺動面Ｓにオイルを供給するための特別な機構を設ける必要もない。
【００４３】
更に、オイル収容空間４５はオイル循環経路の一部をなしているので、オイル収容空間４５に第１のオイル供給通路４６からオイルが常時供給され、且つ余剰のオイルは第２のオイル供給通路４７を通ってクランク室９側に送られる。このため、オイルがオイル循環経路と離れているためにオイル収容空間４５に十分に送られないという不具合は発生しない。また、多量のオイルがオイル収容空間４５内に滞留することで、圧縮機１の高速運転時に当該オイルが高温となり、摺動面Ｓ付近でオイルスラッジが発生するという事態も回避することができる。そして、オイル収容空間４５内のオイル量が過多とはならないので、オイル収容空間４５と連なる摺動面Ｓでブリスターが発生することも防止することができる。更にまた、摺動面Ｓの隙間から外側にオイルが漏洩しても、圧縮機１の運転時における遠心力により摺動面Ｓから離れる方向に排除されるので、摺動面Ｓ付近でのオイルスラッジの発生を防止することができる。
【００４４】
そして、この実施形態では、図２（ａ）に示されるように、回転環４０の駆動軸７側の一部を切欠き、この切欠きにより形成された空間４９内に、環状の回転側シール部材５０が介装されている。この回転側シール部材５０は、図２（ｂ）においては、エラストマー材５０ａで成る独立の部材で、円筒形状に形成されている。もっとも、この回転側シール部材５０の構成は図２（ｂ）に示されるものに限定されない。図２（ｃ）に示されるように、回転側シール部材５０について、その基本形態は図２（ｂ）と同様に単体のエラストマー材５０ａから成るとしつつ、その駆動軸側面、駆動軸とは反対側の側面に対し、その両側又は片側に１つ以上の環状膨出部５０ｃを設けても良い（尚、図２（ｃ）では両側に各々３つの膨出部が設けられている。）。また、図示しないが、回転側シール部材５０の断面形状は円形、楕円形、長方形、Ｘ字型等とすることができる。更に、図示しないが、回転環４０に対し直接に加硫接着されたエラストマー材から成るものであっても良い。このような構成とすることにより、回転環４０は、エラストマー材５０ａの弾性変形で駆動軸７に保持されるが、この駆動軸７に完全に連結固定されていないものとすることができる。従って、この回転側シール部材５０は回転環４０の軸方向への移動を可能とする。
【００４５】
また、前記回転環４０の補強用として、回転環４０よりも軸方向外気側に、支持部材５１が駆動軸７に環装されている。この支持部材５１は、圧縮機の機内圧による前記回転環４０の押出力が前記回転側シール部材５０を経由して抜け防止手段に伝達されるのを防止するためのバックアップリングである。また、この支持部材５１は、回転環４０に発生する摺動熱をすみやかに外気又は駆動軸７を介して動力伝達機構に放熱するという機能も兼ね備えている。
【００４６】
更にこの支持部材５１よりも軸方向外側において、これら回転環４０及び支持部材５１が駆動軸７から抜けるのを防止するための抜け防止手段として、図２（ａ）、図４、図５に示されるスナップリング５２が外嵌されている。これにより、従来技術とは反対に回転環４０が固定環４１よりも駆動軸７の外気側に配置されていても、回転環４０が駆動軸７から抜け落ちるという不具合はない。しかも、このような抜け防止手段を有した構成とした場合に、回転環４０が、圧縮機１の機内圧によりスナップリング５２に支持部材５１を介在して付勢されるので、回転環４０は、駆動軸７と完全に連結固定されていなくても駆動軸７と一体に同期して回転することができる。
【００４７】
そして、固定環４１は、回転環側につば部４１ｂを有する筒状体４１ａであるところ、固定側シール部材５７を介して環状段差部４２に対しある程度駆動軸７の軸方向に移動可能に装着されており、ハウジング２に完全に連結されていない。そして、環状段差部４２の立面に接するように、断面が略Ｌ字状の保持器５５を装着し、この保持器５５とつば部４１ｂとで画成された空間内にバネ等の弾性部材５６を介装させてなる弾性機構を有することで、固定環４１は、つば部４１ｂが弾性部材５６に押圧され、回転環側に常時付勢されている。
【００４８】
このため、回転環４０が上述のように抜け防止手段に向けて付勢されており、抜け防止手段側に移動することがあっても、この回転環４０の移動に従動して固定環４１も移動するので、固定環４１と回転環４０との対向側面は密着して、摺動面Ｓを形成した状態を維持することができる。よって、機内圧が外気圧よりも高くなっても、オイルがオイル収容空間４５から摺動面Ｓを抜けて圧縮機１外に向けて多量に漏洩することを回避できる。また、この固定環４１の回転環４０との共回りは、図示しないが、保持器５５が形状的にハウジング２に対して相対回転不能であると同時に固定環４１のつば部４１ｂが保持器５５に対して同様に相対回転不能となっているためである。
【００４９】
もっとも、抜け防止手段は、上記スナップリング５２に限定されず、図３に示されるように駆動軸７に圧入固定される金属製リング５３、図６に示される駆動軸７に締結されたロックナット５４や、図示しないが駆動軸７に締結されるアーマチュア、ハブ等の、駆動源（例えばエンジン）からの駆動力を駆動軸７に伝達するための駆動力伝達部材であっても良い。尚、図３、図６のメカニカルシール１０の構造のうち図２と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略した。
【００５０】
これにより、回転環４０が圧縮機１の機内圧により金属製リング５３、ロックナット５４又は駆動力伝達部材に、支持部材５１を介在して或いは直接に付勢されるので、スナップリング５２と同様に、回転環４０は、駆動軸７と完全に連結されていなくても駆動軸７と同期して回転することができる。そして、金属製リング５３を用いる場合には、回転環４０の抜け防止と同時に当該回転環４０の補強及び放熱も図ることができるので、支持部材を省略し、部品点数の削減を図ることも可能である。
【００５１】
また、摺動突部４４は、上述した図２（ａ）や、図３、図５及び図６に示されるように、回転環４０側に形成される構成に限定されず、図４に示されるように、固定環４１側に形成されるようにしても良い。尚、図４のメカニカルシール１０の構造についても図２と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略した。
【００５２】
更に、固定環４１に対し回転環４０側への付勢力を与える弾性機構も、上述のように、環状段差部４２の立面に接するように、断面が略Ｌ字状の保持器５５を装着し、この保持器５５とつば部４１ｂとで画成された空間内にスプリング等の弾性部材５６を介装させる構造に限定されない。すなわち、図５に示されるように、環状段差部４２について固定環４１の筒状体４１ａの反フランジ側端と対峙する凸部を設け、保持器５５を駆動軸７の軸方向に延びる部位と駆動軸７の径方向に延びる部位とのＬ字形状とし、駆動軸７の軸方向に延びる部位は固定環４１の内周面に接し、駆動軸７の軸方向に延びる部位を固定環４１と環状段差部４２の前記凸部との間に介在させることで空間を画成し、この空間内に弾性部材たるバネ６０を介装させても良い。更に、図６に示されるように、バネ６０の代わりに固定側シール部材を兼ねた弾性部材たるＯリング６１を介装させても良い。これにより、バネ６０やＯリング６１が固定環４１の筒状体４１ａを押圧するため、固定環４１が回転環側に常時付勢されるので、図２の弾性機構と同様の作用効果を得ることができる。
【００５３】
そして、図６に示されるように、例えば、回転環４０の摺動突部４４よりも外側の面及び固定環４１のうちの回転環摺動突部外側面と対峙する面を外側に向うに従って拡がるようにすることで、オイル排出部６３を形成するようにしても良い。これにより、仮に摺動面Ｓの隙間からオイルが漏洩してもオイル排出部６３により摺動面Ｓから離れた位置まで排出されるので、摺動面Ｓの近傍にオイルスラッジが発生堆積するのを防止することができる。漏洩したオイルは、ボス部４ａの重力方向下側に設けたオイル排出孔６４より圧縮機外部へ排出される。
【００５４】
最後に、この発明が用いられる圧縮機について、図１を用いてピストン往復動式の容量可変型の圧縮機１として説明したが、必ずしもこの型の圧縮機に限定されるものではなく、同様に上述してきた回転環４０及び固定環４１等からなるメカニカルシール１０を介装させることが可能であれば良いので、あらゆる圧縮機であってもこの発明を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、この発明が用いられる圧縮機の一例の全体構成を示す断面図である。
【図２】図２（ａ）は、同上の圧縮機のメカニカルシール近傍の要部拡大断面図であり、図２（ｂ）は、第１のシール部材の拡大断面図であり、図２（ｃ）は更に他の第１のシール部材の変形例の拡大段面図である。
【図３】図３は、防止手段及び回転環補強手段として金属製リングを回転環よりも外気側に装着してなる、他の実施形態を示した要部拡大断面図である。
【図４】図４は、摺動突部を固定環ではなく回転環側に設けてなる、他の実施形態を示した要部拡大断面図である。
【図５】図５は、固定環と環状段差部との間に弾性機構及び保持部を配置してなる、他の実施形態を示した要部拡大断面図である。
【図６】図６は、回転環と固定環とに漏洩オイルの排出を容易にし且つ摺動面付近でのオイルスラッジ堆積防止のための構造を形成してなる、他の実施形態を示した要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  圧縮機
２  ハウジング
７  駆動軸
９  クランク室
１０  メカニカルシール
４０  回転環
４１  固定環
４２  環状段差部
４４  摺動突部
４５  オイル収容空間
４６  第１のオイル供給通路
４７  第２のオイル供給通路
５０  回転側シール部材（第１のシール部材）
５０ａ  エラストマー材
５１  支持部材
５２  スナップリング（抜け防止手段）
５３  金属製リング（抜け防止手段）
５４  ロックナット（抜け防止手段）
５５  保持器
５６  弾性部材（弾性機構）
５７  固定側シール部材（第２のシール部材）
６０  バネ（弾性機構）
６１  Ｏリング（弾性機構）
Ｓ  摺動面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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