(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールリップ部（６）を有するゴム部（５）を、円周面部（２）と軸心直交面部（３）とを少なくとも有する金具（４）に、一体化して成るシールユニット体（１）を備え、冷媒圧縮機用回転軸シールとして、冷媒を密封するために使用されるシール構造体に於て、
上記金具（４）の軸心直交面部（３）の密封冷媒対応面（３ａ）を被覆する上記ゴム部（５）の軸心直交壁部（７）に、複数の貫孔（８）を周方向に並べて配設し、さらに、上記貫孔（８）の奥部では、上記金具（４）の密封冷媒対応面（３ａ）の金属面が、露出し、
かつ、上記シールリップ部（６）が上記軸心直交壁部（７）の内径端側から冷媒収納室（１２）側へ延伸し、各々の上記貫孔（８）の内周縁（８ａ）から上記シールリップ部（６）の外周縁（６ａ）までのラジアル方向長さ寸法（Ｌ）が、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの微小寸法に設定され、
上記貫孔（８）から上記ゴム部（５）の内部に発生する冷媒の膨張気泡（ｇ）を逃がすように構成したことを特徴とするシール構造体。
【請求項２】
複数の上記貫孔（８）の総面積（Ｓ１）が、ラジアル方向幅寸法（Ｗ０）が上記貫孔（８）と等しい環状帯領域（３９）の面積（Ｓ０）の５％〜８０％に設定されている請求項１記載のシール構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、冷媒圧縮機に於て、フロン等の冷媒及び冷凍機油等の流体を密封するための回転軸シールとしては、図７に示すようなものがある。
この回転軸シールは、冷媒圧縮機のケーシング（ハウジング）４０と回転軸４１の間に介装され、流体収納室４２側に収納されている流体（冷媒と冷凍機油）を、低圧側４３に対して密封するもので、回転軸４１に摺接するシールリップ部４４を有するゴム部材４５を、金属製アウターケース４６に一体化したシールユニット体を備えている。シールユニット体の内側に、フッ素樹脂等のシールエレメント４７と金属製インナーケース４８を、アウターケース４６の低圧側端部のかしめ（折曲）加工にて把持固定して組立てられている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３３２８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図７と図８に示すような回転軸シールは、アウターケース４６の内鍔部の密封流体対応面４６ａがゴム部材４５の軸心直交壁部４９にて被覆され、この軸心直交壁部４９に、複数の凹部５０が形成されている。この凹部５０は、成形金型内でゴム部材４５をプレス成形又は射出成形する際にアウターケース４６を押さえる金具抑え小突起（図示省略）の形跡である。従来のこのような凹部５０の底部には、一定厚さＴの薄肉底壁ゴム部５０Ａが残っていた。
そして、冷媒はゴム中に拡散浸透し易く、ゴム部材４５の内部に浸透した冷媒が、急激な温度上昇や圧力変動に伴って膨張し、図８中に破線で示すような亀裂Ｙを生ずる。このようなブリスターと呼ばれているゴムに亀裂Ｙを生ずる現象が発生する。図８では、アウターケース４６の内鍔部の密封流体対応面４６ａと、ゴム部材４５の軸心直交壁部４９の接着界面に浸透していた冷媒が急膨張して、２本の破線で示した亀裂Ｙ，Ｙを生じ、これに伴って、（図７，図８に示す）シールリップ部４４の回転軸４１に対する弾発圧接力が周方向に不均等となり、かつ、周方向のその姿勢が不均等で不安定となる。従って、密封性能が急に低下する。
【０００５】
そこで、本発明は、このようなブリスターの発生を、簡素な形状・構成にて、抑制するシール構造体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】
【０００６】
本発明に係るシール構造体は、シールリップ部を有するゴム部を、円周面部と軸心直交面部とを少なくとも有する金具に、一体化して成るシールユニット体を備え、冷媒圧縮機用回転軸シールとして、冷媒を密封するために使用されるシール構造体に於て、上記金具の軸心直交面部の密封冷媒対応面を被覆する上記ゴム部の軸心直交壁部に、複数の貫孔を周方向に並べて配設し、さらに、上記貫孔の奥部では、上記金具の密封冷媒対応面の金属面が、露出し、かつ、上記シールリップ部が上記軸心直交壁部の内径端側から冷媒収納室側へ延伸し、各々の上記貫孔の内周縁から上記シールリップ部の外周縁までのラジアル方向長さ寸法が、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの微小寸法に設定され、上記貫孔から上記ゴム部の内部に発生する冷媒の膨張気泡を逃がすように構成したものである。
【０００７】
また、複数の上記貫孔の総面積が、ラジアル方向幅寸法が上記貫孔と等しい環状帯領域の面積の５％〜８０％に設定されているものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のシール構造体によれば、簡素な形状と構成をもって、シールリップ部の根元に於て（ゴム内に発生する）膨張気泡を外部に逃がすことが可能となり、ブリスターを抑制できる。従って、シールリップ部が真円を保ちつつ常に安定姿勢で回転軸に摺接して、密封性能が維持できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の一形態を示した断面側面図である。
【図２】本発明の作用を説明する要部拡大断面側面図である。
【図３】シール構造体（回転軸シール）の正面図である。
【図４】他のシール構造体（回転軸シール）の正面図である。
【図５】別のシール構造体（回転軸シール）の正面図である。
【図６】さらに別のシール構造体（回転軸シール）の正面図である。
【図７】従来の回転軸シールを示す断面側面図である。
【図８】従来の問題点を説明する要部拡大断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図１に示すように、本発明のシール構造体は、冷媒圧縮機用の回転軸シールとして使用されるものであり、冷媒圧縮機のケーシング（ハウジング）１０と回転軸１１の間に介装され、流体（冷媒）収納室１２側のフロンガス等の冷媒（低沸点流体）を密封する。
【００１１】
本発明のシール構造体は、シールリップ部６を有するゴム部５と、円筒状の金具（アウターケース）４とが、一体化され、ゴム部５と金具（アウターケース）４にてシールユニット体１が構成されている。シールユニット体１の内側には、フッ素樹脂製のシールエレメント１４と金属製のインナーケース１５が配設され、シールエレメント１４とインナーケース１５は、金具（アウターケース）４の低圧側端部のかしめ（折曲）加工によって、把持固定されている。
【００１２】
金具（アウターケース）４は、回転軸１１への組付け状態で、回転軸１１の軸心Ｌ０と
同一軸心状に配設される円周面部２と、回転軸１１の軸心Ｌ０に直交する面に沿って円周
面部２の流体収納室１２側の端部を折り曲げて形成された軸心直交面部（内鍔部）３とを、有している。
冷媒圧縮機のケーシング（ハウジング）１０の孔部内周面には、段付部１９と凹周溝１８が形成され、軸心直交面部（内鍔部）３がゴム部５の一部（軸心直交壁部７）を介して段付部１９に対面し、かつ、凹周溝１８に嵌着された抜け止め用止め輪２０にて、このシール構造体（回転軸シール）は、低圧側１３への移動が阻止されるよう装着されている。
【００１３】
ゴム部５は、金具４の軸心直交面部３を被覆するＵ字状被覆部１７と、流体収納室１２側へ延伸して回転軸１１に摺接するシールリップ部６とを有し、さらに、金具４の円周面部２の外周面を被覆する外周被覆部２１を有している。
Ｕ字状被覆部１７は、軸心直交面部３の密封流体対応面３ａを被覆する（冷媒収納室１２側）軸心直交壁部７と、軸心直交面部３の内面を被覆する低圧側１３の軸心直交状被覆壁部９と、軸心直交壁部７と被覆壁部９を内径側で連結する連結壁部１６とを、有している。シールリップ部６は、軸心直交壁部７の内径側から冷媒収納室１２側へ連結壁部１６
を延伸して形成されている。軸心直交壁部７は、外径側で外周被覆部２１に連結されている。外周被覆部２１には、複数の外周突条２２が形成され、円周面部２の外側で流体収納室１２と低圧側１３を密封している。
【００１４】
図１と図３に示すように、ゴム部５の軸心直交壁部７に、複数の貫孔８が形成されている。
貫孔８に於ける、軸心直交壁部７のゴム厚さは０（ゼロ）であり、貫孔８の奥部では、金具４の軸心直交面部３の密封流体対応面３ａが露出している。図３に示すようにアキシャル方向から見て、貫孔８は、矩形状に形成され、周方向に等ピッチで規則的に並べて配設されている。
ゴム部５は、成形金型内でプレス成形又は射出成形によって形成され、加硫焼き付けにて金具（アウターケース）４に接着して一体化される。ゴム部５のプレス成形等の際、金具４の位置を補正するために、金型内の金具抑えピン（突起）で金具４の複数箇所が押さえられ、この金具抑えピン（突起）の形跡（痕跡）によって、ゴム部５の軸心直交壁部７に複数の貫孔８が形成されている。
なお、上述の如く、貫孔８の奥部では密封冷媒対応面３ａ（の金属面）が、「露出」している構成が本発明の特徴点であるが、本発明に於て、「露出」とは、上述したゴム厚さが０（ゼロ）であって、底壁ゴム部が全く存在しない場合に限らず、プライマリー処理膜（ニス膜等）が金属面に付着していても、あるいは、厚さが１０μｍ未満の極薄ゴム膜が残留していても、その概念に包含されるものと、定義する。
従って、上述したところの、「上記金具４の軸心直交面部３の密封流体対応面３ａを被覆する上記ゴム部５の軸心直交壁部７に、複数の貫孔８を周方向に並べて配設した」という構成は、「上記金具４の軸心直交面部３の密封流体対応面３ａを被覆する上記ゴム部５の軸心直交壁部７に、複数の金属露出部Ｆを周方向に並べて配設した」と言い換えることができる。プレス成形，射出成形のいずれに於ても、ゴム部５を形成する金型内の金具抑えピン（突起）の突出寸法を、従来の突出寸法よりも、少しだけ長く設定して、軸心直交面部３の密封流体対応面３ａを上記ピン（突起）の先端面で強く押圧しつつプレス成形・射出成形するだけで簡易に実施可能となる。なお、貫孔８は、切削・切断等、その他の手段にて形成されても良い。
【００１５】
上述した本発明のシール構造体の使用方法（作用）について説明する。
図１に示すように、本発明のシール構造体は、冷媒圧縮機等のケーシング１０と回転軸１１の間に装着され、ゴム部５のシールリップ部６が回転軸１１に摺接して、冷媒収納室１２から低圧側１３に低沸点流体（冷媒）が漏れないように密封する。冷媒収納室１２では、低圧側１３よりも高い圧力に保ちつつ、圧力の増減変動が行われ、冷媒収納室１２側に収納されている低沸点流体（冷媒）がゴム部５の内部に浸透する。
【００１６】
図２に示すように、急激な温度上昇があったり、冷媒収納室１２側が急激に減圧した場合に、ゴム部５の内部に浸透して金具４の軸心直交面部３とゴム部５の軸心直交壁部７との接着界面に溜まった低沸点流体（冷媒）が、上記温度上昇や圧力変動によって急激に膨張し、膨張気泡ｇが発生する。膨張気泡ｇがさらに大きく膨張しようとすると、矢印で示すように、冷媒（膨張気泡ｇ）が速やかに貫孔８に逃げて、貫孔８から外部（冷媒収納室１２）に放出される。即ち、ゴム部５の軸心直交壁部７内部での亀裂の発生（ブリスターの発生）を抑制し、シールリップ部６の基端部（根元）にブリスターが発生するのを防止する。
【００１７】
なお、図２と図３に示すように、貫孔８の内周縁８ａからシールリップ部６の外周縁６ａまでのラジアル方向長さ寸法Ｌが、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍに設定されている。
長さ寸法Ｌが０．５ｍｍ未満であると、シールリップ部６の姿勢を保持するゴム部５の
剛性が不足する虞れがあり、長さ寸法Ｌが１．５ｍｍを越えると、ゴム部５の内部に発生する膨張気泡ｇが貫孔８から抜けにくくなる。
【００１８】
また、複数の貫孔８の総面積Ｓ１が、ラジアル方向幅寸法Ｗ０が貫孔８と等しい環状帯領域３９の面積Ｓ０の５％〜８０％に設定されている。好ましくは、１０％〜８０％であり、さらに望ましくは、２０％〜７５％である。
環状帯領域３９の面積Ｓ０に対し貫孔８の総面積Ｓ１が下限値未満であると、ゴム部５の内部でのブリスターの発生を抑制できない虞れがあり、上限値を越えると、ゴム部５のプレス成型又は射出成型の際にゴム材料の流動性が悪化し、成形が困難となる。
【００１９】
なお、本発明は、設計変更可能であって、例えば、図４に示すように、貫孔８が平行四辺形に形成されていても良い。また、図５のように、貫孔８が台形状であっても良く、あるいは、図６のように、貫孔８が小判形に形成されていても良い。さらに、シールリップ部６の形状に関しては、図示の実施の形態のような折曲片形（「へ」の字形）に限らず、回転軸１１に摺接する複数の凸条部を有する形状としたり、あるいは、（シールエレメント１４を省略した構成として）金具４の軸心直交面部３のラジアル内端縁に各種断面形状のゴム膨張頭部を有する形状とすることも、自由である（図示省略）。また、シール構造体としては、シールエレメント１４あるいはインナーケース１５の無い構造であっても好ましい（図示省略）。
【００２０】
以上のように、本発明に係るシール構造体は、シールリップ部６を有するゴム部５を、円周面部２と軸心直交面部３とを少なくとも有する金具４に、一体化して成るシールユニット体１を備えたシール構造体に於て、金具４の軸心直交面部３の密封流体対応面３ａを被覆するゴム部５の軸心直交壁部７に、複数の貫孔８を周方向に並べて配設し、貫孔８からゴム部５の内部に発生する冷媒の膨張気泡ｇを逃がすように構成したので、ゴム部５の内部からの亀裂Ｙ（図８参照）を防止できる。これによって、シールリップ部６の姿勢を安定して真円に保持でき、流体の漏れを長期間にわたって防止できる。しかも、製造工程に於て、ピン（突起）等の僅かな変更・調整、及び、押圧力の僅かな増加にて、安価に実施可能である。
【００２１】
また、冷媒圧縮機用回転軸シールとして使用されるので、温度上昇や圧力変動に起因して、急激に体積が大きく変化する低沸点の冷媒に対して、優れた本発明のシール構造体は、偉力を十分に発揮し、実用上大きく貢献する。
【００２２】
また、シールリップ部６が軸心直交壁部７の内径端側から流体収納室１２側へ延伸し、各々の貫孔８の内周縁８ａからシールリップ部６の外周縁６ａまでのラジアル方向長さ寸法Ｌが、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍに設定されているので、シールリップ部６の姿勢を保持するゴム部５の剛性を確保でき、かつ、ゴム部５の内部に発生する膨張気泡ｇを貫孔８から迅速に逃がすことができる。従って、ゴム部５のシールリップ部６の安定性を確保しつつ、ブリスターの発生を抑制できる。
【００２３】
また、複数の貫孔８の総面積Ｓ１が、ラジアル方向幅寸法Ｗ０が貫孔８と等しい環状帯領域３９の面積Ｓ０の５％〜８０％に設定されているので、ゴム部５の内部で発生する膨張気泡ｇを迅速に外部へ放出して亀裂発生を防止できる。かつ、ゴム部５のプレス成型又は射出成型の際に容易に成形できる。
【符号の説明】
【００２４】
１  シールユニット体
２  円周面部
３  軸心直交面部
３ａ  密封流体（冷媒）対応面
４  金具（アウターケース）
５  ゴム部
６  シールリップ部
６ａ  外周縁
７  軸心直交壁部
８  貫孔
８ａ  内周縁
１２  冷媒（流体）収納室
３９  環状帯領域
ｇ  膨張気泡
Ｌ  ラジアル方向長さ寸法
Ｗ０  ラジアル方向幅寸法
Ｓ１  総面積
Ｓ０  面積
【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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【図７】
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【図８】
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