[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2004270777A - Lip type seal - Google Patents

Lip type seal Download PDF

Info

Publication number
JP2004270777A
JP2004270777A JP2003061161A JP2003061161A JP2004270777A JP 2004270777 A JP2004270777 A JP 2004270777A JP 2003061161 A JP2003061161 A JP 2003061161A JP 2003061161 A JP2003061161 A JP 2003061161A JP 2004270777 A JP2004270777 A JP 2004270777A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lip
seal
carbon fiber
shaft
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003061161A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takuya Yamanaka
拓也 山中
Hideyuki Tokumitsu
英之 徳光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nok Corp filed Critical Nok Corp
Priority to JP2003061161A priority Critical patent/JP2004270777A/en
Publication of JP2004270777A publication Critical patent/JP2004270777A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lip type seal that can be used in a refrigerator using carbon dioxide or the like as a cooling medium and has a seal lip section with high wear resistance suitable for sealing the high-pressure gas. <P>SOLUTION: The lip type seal is formed by filling a rubber-made seal lip section with carbon fiber. The seal includes at least 15 wt% or more of carbon fiber filled in the seal lip section oriented to the angle 70-90° with respect to the rotational direction of a shaft, especially a compressor shaft. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リップ型シールに関する。さらに詳しくは、ゴム製シールリップ部にカーボンファイバーが充填されているリップ型シールに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、空調装置の冷凍回路に装入されているフロンガス等の冷媒を圧縮するためにコンプレッサが使用されており、このコンプレッサの軸シールにはリップ型高圧シールが使用されている。ところで、近年冷媒であるフロンガスのオゾン層破壊や温暖化による環境破壊が問題となっており、フロンガスに代る冷媒として炭化水素やアンモニア、二酸化炭素等の使用が検討されている。
【0003】
これらの中でも、二酸化炭素は比較的容易に液化し、毒性もかなり低いため、安全性や汚染防止の点からは好ましい冷媒と考えられている。しかしながら、冷媒として二酸化炭素を用いた冷媒機を実用化するに際し克服されなければならない問題は、コンプレッサのシャフトシールは流体シールの分野では未経験の高い圧力に曝されるという点である。
【0004】
冷媒として、例えばフロンR−134aを使用した冷媒回路においては、冷媒の圧力は約0.4〜1.4MPaの範囲にとどまるのに対して、二酸化炭素を使用した冷媒回路においては、コンプレッサに入る二酸化炭素は約4〜12MPaという冷媒ガスとしては非常に高い圧力範囲になると推測される。また、使用環境の温度やシャフトの回転数なども、従来と比較して高温・高速となる。
【0005】
このように、コンプレッサのシャフトシールは、高圧・高温・高速という極めて苛酷な条件下での摺動となることが予測される。また、二酸化炭素を冷媒として使用した場合、高回転になる程潤滑油の効果が消失し、リップとシャフトとの間は殆ど固体潤滑状態となり、高圧・高温・高速摺動による摺動発熱の増加や摩耗の増加が生じると考えられる。そのため、シールリップ材であるゴム材料が、苛酷な条件下での摺動により過大に摩耗し、シール機能を大きく低下させることとなる。
【0006】
こうした問題を解決するために、水素化ニトリルゴム(水素添加NBR)100重量部当り約120重量部以上の合計量となるカーボンブラックおよび他の充填剤を配合した水素化ニトリルゴム組成物が本出願人によって提案されており(特開2002−80639号公報)、他の充填剤としてカーボンファイバーを用いた場合、耐摩耗性および低摺動発熱性にすぐれたゴム材料が得られている。このゴム材料を、コンプレッサ−軸シール用のシールリップ材として用いると、良好なシール性能を発揮するが、長期間にわたるシール性能の保持に関しては、さらなる耐摩耗性の向上が求められる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、冷媒として二酸化炭素等を用いた冷凍機に使用することが可能で、高圧のガスをシールするのに適した耐摩耗性の高いシールリップ部を有するリップ型シールを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
かかる本発明の目的は、ゴム製シールリップ部にカーボンファイバーが充填されているリップ型シールにおいて、シールリップ部分に充填されているカーボンファイバーの少くとも15重量%以上がシャフト、特にコンプレッサシャフトの回転方向に対して70〜90°の角度に配向した状態で含まれていることを特徴とするリップ型シールによって達成される。
【0009】
【発明の実施の形態】
例えばリップ型高圧シールは、環状の金属ケーシングとこのケーシングに固定された環状のリップシールとを備えており、このリップシールは種々のゴムから加硫成形され得るが、好ましくは前記特許公開公報に記載されているような水素化ニトリルゴム組成物、すなわち水素化ニトリルゴム100重量部当り約120重量部以上の合計量となるカーボンブラック(約30〜100重量部)および他の充填剤(グラファイト約10〜60重量部およびカーボンファイバー約5〜60重量部など)からなる組成物から加硫成形される。
【0010】
加硫成形されたシールリップ部には、グラファイトと共にカーボンファイバーが充填されているが、シールリップ部分に充填されているカーボンファイバーの少くとも15重量%以上、好ましくは25%以上が、コンプレッサシャフト等のシャフトの回転方向に対して70〜90°の角度(摺動面をSEMまたはデジタルマイクロスコープ等で撮影し、画像解析ソフトを使用して配向角度を測定)に配向した状態で含まれている。ただし、配向されたカーボンファイバーは、摺動面に対しては水平(リップ厚みZ軸方向に対してはほぼ0°、すなわち摺動面に対しては二次元的にほぼ水平に配向)であることが好ましい。
【0011】
このように、カーボンファイバーがコンプレッサシャフトの回転方向に対して垂直乃至それに近い角度で配向しているシールリップ材は、コンプレッサの回転方向に対して平行あるいはランダムに配向したシールリップ材と比較して20〜30%程度摩耗量が少ないため、高圧・高温・高速という厳しい摺動条件下においても、過大に摩耗することがなく、長期間にわたり良好なシール性能を発揮することができる。
【0012】
また、カーボンファイバーとしては、一般的なピッチ系、PAN系等のカーボンファイバーであって、繊維径が約1〜20μm、好ましくは約5〜15μm、繊維長が約0.01〜1mm、好ましくは約0.03〜0.5mmのものが用いられる。
【0013】
なお、このような状態にカーボンファイバーを配向制御することは、次のような方法で行われる。ゴム生地をシート状にロールから出し、このときカーボンファイバーはシート出し方向に配向する。次いで、サンプル摺動面でのカーボンファイバーの配向方向に合わせて、ゴム生地の切出しおよび金型へのセットを行い、圧縮成形によりサンプルが作製される。
【0014】
より具体的には、図5に示された方法などに従って行われる。この方法ではまず、例えば厚さ2mmのゴム生地11をシート状にロールから出し、このときカーボンファイバー12,12′,…はシート部出し方向に配向する(a)。次いで、部出し方向とは直角方向に幅1.5mmの部分13を切断し、これを高さ2mmの渦巻き状14に巻く(b)。これを円錐状台形の金型15上に載せ(c)、圧縮成形すると穿孔部16を穿った円錐形台形状のシールリップ部17を有するリップ型シール18が得られ、これはシールリップ部17の摺動面19でシャフト20と摺動接触するように取り付けられる(d)。カーボンファイバーは、図1に模式的に示されるように、シャフトの回転方向に対して垂直方向に多く配向されている。
【0015】
このようにして得られたリップ型シールは、シャフト、特に摩耗の問題が大きいコンプレッサシャフトに取り付けられて用いられる。その際、ゴム製シールリップ部は環状であり、環状ケーシングに固定されて用いられる。図7(実施例;摺動方向に対して垂直方向)および図8(比較例;摺動方向に対して平行方向)は、この実施態様であって、符号23,23′はバックアップリング、24は樹脂製リング、25は金属製環状ケーシング、27はゴム製シールリップ部、28はリップ型シールである。
【0016】
【発明の効果】
本発明に係るリップ型シールは、そのシールリップ部分に充填されているカーボンファイバーの配向状態を積極的に制御することにより、さらに摩耗量を低減させることができるので、相対回転するシャフト、特にコンプレッサシャフトとハウジングとの間の流体シールを行うためのリップ型シールに適用されたとき、シャフトとハウジングとの間の流体シール材として、極めて高い流体圧力下で使用されてもシールリップに高い耐摩耗性を付与することができる。このため、高圧・高温・高速条件下での摺動が行われるガソリンエンジン仕様のリップ型シールとしても有効に用いられる。このリップ型シールは、ゴム製シールリップ部が環状であり、環状金属ケーシングに固定されて一般に用いられる。
【0017】
【実施例】
次に、実施例について本発明を説明する。
【0018】
実施例
水素添加NBR(日本ゼオン製品ゼットポール2000) 100重量部
SRFカーボンブラック 90 〃
ピッチ系カーボンファイバー(大阪ガスケミカル製品; 45 〃
繊維径10μm、繊維長0.06mm)
グラファイト(日電カーボン製品) 15 〃
老化防止剤(ユニロイヤル製品#445) 2 〃
有機過酸化物(日本油脂製品パークミルD) 6 〃
共架橋剤(JSR製品B3000) 5 〃
以上の各成分を10インチロールで混練し、図5に示された方法に従って、混練物を180℃で圧縮成形して、シールリップ部を有するシール型リップを加硫成形した。
【0019】
このシールリップ部の摺動面のシャフト回転方向におけるカーボンファイバーの配向分布を示す模式図とその回転方向に対する角度(前記方法で測定)の頻度を示す配向分布ヒストグラムが図1に示されている。なお、回転方向に対する角度は0°のものであり、また例えば0°<θ≦10°のものは0〜10°の角度として示されている。この結果からも分るように、コンプレッサシャフトの回転方向に対して70〜90°の角度で配向しているカーボンファイバーの量は53%であり、コンプレッサシャフトの回転方向に対して垂直にカーボンファイバーが配向している傾向がみられる。
【0020】
比較例1
実施例において、図2に示されるように、コンプレッサシャフトの回転方向に対して70〜90°の角度で配向するカーボンファイバー量が8%であるシールリップを加硫成形した。この場合には、コンプレッサシャフトの回転方向に対して平行にカーボンファイバーが配向している傾向がみられる。
【0021】
比較例2
実施例において、図3に示されるように、コンプレッサシャフトの回転方向に対して70〜90°の角度で配向するカーボンファイバー量が13%であるシールリップを加硫成形した。この場合には、コンプレッサシャフトの回転方向に対してランダムにカーボンファイバーが配向している傾向がみられる。これは、従来技術に記載したシールリップ部での配向状態に相当している。
【0022】
比較例1〜2のような状態にカーボンファイバーを配向制御することは、図6に示された方法に従って行われる。この方法ではまず、厚さ2mmのゴム生地11をシート状にロールから出し、このときカーボンファイバー12,12′,…はシート部出し方向に配向することは、図5の場合と同様である(a)。次いで、部出し方向とは平行方向に幅1.5mmの部分13′を切断し、これを渦巻き状14′に巻く工程(b)、金型15に載せ(c)、圧縮成形して穿孔部16を穿ったシールリップ部17′を有するリップ型シール18′とする工程、これをシールリップ部17′の摺動面19′でシャフト20と摺動接触するように取り付ける工程(d)が、図5の場合と同様にして行われる。カーボンファイバーは、図2〜3に模式的に示されるように、シャフトの回転方向に対して平行方向に多く配向されている。
【0023】
以上の実施例および各比較例のシール型リップについて、周速1m/秒、面圧5.5MPaの条件下での回転試験を1時間実施し、垂直方向に配向するカーボンファイバー量に対する摩耗量を測定し、その結果を図4のグラフに示した。
【0024】
この結果から、カーボンファイバーをコンプレッサシャフトの回転方向に対して垂直方向に配向させることにより、平行方向に配向させたシールリップ部やランダムに配向させたシールリップ部を有するものと比較して、その摩耗量を20〜30%低減させていることが分る。つまり、高圧・高温・高速という極めて厳しい高負荷摺動条件下においても過大に摩耗することなく、良好なシール性能を長期間にわたり発揮させるというシール性能寿命の改善が図られている。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例のリップシール部におけるカーボンファイバーの配向分布のヒストグラムおよび模式図である。
【図2】比較例1のリップシール部におけるカーボンファイバーの配向分布のヒストグラムおよび模式図である。
【図3】比較例2のリップシール部におけるカーボンファイバーの配向分布のヒストグラムおよび模式図である。
【図4】実施例および比較例1〜2のシールリップについての回転試験での垂直方向に配向するカーボンファイバー量と摩耗量との関係を示すグラフである。
【図5】実施例において、カーボンファイバーをシャフトの回転方向に対して垂直方向に多く配向させたシールリップ部を有するリップ型シールの作製工程図である。
【図6】各比較例において、カーボンファイバーをシャフトの回転方向に対して平行方向に多く配向させたシールリップ部を有するリップ型シールの作製工程図である。
【図7】実施例の環状ゴム製シールリップ部を環状金属ケーシングに取り付けた状態を示す中心線断面図である。
【図8】比較例の環状ゴム製シールリップ部を環状金属ケーシングに取り付けた状態を示す中心線断面図である。
【符号の説明】
1 シールリップゴム
2,12,22 カーボンファイバー
17,17′,27 ゴム製シールリップ部
18,18′,28 リップ型シール
19,19′ 摺動面
20 シャフト
25 環状金属ケーシング
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a lip seal. More specifically, the present invention relates to a lip-type seal in which a rubber seal lip portion is filled with carbon fiber.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a compressor has been used to compress a refrigerant such as CFCs charged in a refrigeration circuit of an air conditioner, and a lip-type high-pressure seal has been used as a shaft seal of the compressor. In recent years, the destruction of the ozone layer of fluorocarbon gas as a refrigerant and environmental destruction due to global warming have become a problem, and the use of hydrocarbons, ammonia, carbon dioxide, and the like as refrigerants instead of fluorocarbon gas has been studied.
[0003]
Among them, carbon dioxide is liquefied relatively easily and has very low toxicity, and is considered to be a preferable refrigerant in terms of safety and prevention of pollution. However, a problem that must be overcome in putting a refrigerant machine using carbon dioxide as a refrigerant into practice is that the shaft seal of the compressor is exposed to high pressures that are inexperienced in the field of fluid seals.
[0004]
In a refrigerant circuit using, for example, Freon R-134a as the refrigerant, the pressure of the refrigerant stays in a range of about 0.4 to 1.4 MPa, whereas in a refrigerant circuit using carbon dioxide, the refrigerant enters the compressor. Carbon dioxide is assumed to be in a very high pressure range as a refrigerant gas of about 4 to 12 MPa. In addition, the temperature of the use environment, the number of rotations of the shaft, and the like also become higher in temperature and speed as compared with the related art.
[0005]
Thus, it is expected that the shaft seal of the compressor will slide under extremely severe conditions of high pressure, high temperature and high speed. In addition, when carbon dioxide is used as the refrigerant, the effect of the lubricating oil disappears as the rotation speed increases, the solid state between the lip and the shaft becomes almost solid, and the sliding heat increases due to high pressure, high temperature and high speed sliding. And increased wear. Therefore, the rubber material as the seal lip material is excessively worn by sliding under severe conditions, and the sealing function is greatly reduced.
[0006]
In order to solve such a problem, a hydrogenated nitrile rubber composition containing carbon black and other fillers in a total amount of about 120 parts by weight or more per 100 parts by weight of a hydrogenated nitrile rubber (hydrogenated NBR) is disclosed in the present application. It has been proposed by humans (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-80639), and when carbon fiber is used as another filler, a rubber material excellent in wear resistance and low sliding heat generation is obtained. When this rubber material is used as a seal lip material for compressor-shaft sealing, good sealing performance is exhibited, but further improvement in wear resistance is required for maintaining sealing performance for a long period of time.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a lip seal having a highly wear-resistant seal lip portion that can be used in a refrigerator using carbon dioxide or the like as a refrigerant and is suitable for sealing high-pressure gas. It is in.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to provide a lip-type seal in which a rubber seal lip is filled with carbon fiber, wherein at least 15% by weight or more of the carbon fiber filled in the seal lip is rotated by a shaft, particularly a compressor shaft. This is achieved by a lip-type seal characterized in that it is contained in a state oriented at an angle of 70 to 90 ° to the direction.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
For example, a lip-type high-pressure seal includes an annular metal casing and an annular lip seal fixed to the casing, and the lip seal can be vulcanized and formed from various rubbers. Hydrogenated nitrile rubber compositions as described, i.e., carbon black (about 30-100 parts by weight) and other fillers (e.g., graphite about 100 parts by weight per 100 parts by weight of hydrogenated nitrile rubber). 10 to 60 parts by weight and about 5 to 60 parts by weight of carbon fiber).
[0010]
The vulcanized seal lip is filled with carbon fiber together with graphite, and at least 15% by weight, preferably 25% or more of the carbon fiber filled in the seal lip is filled with a compressor shaft or the like. Included in a state of being oriented at an angle of 70 to 90 ° with respect to the rotation direction of the shaft (the sliding surface is photographed with an SEM or a digital microscope and the orientation angle is measured using image analysis software). . However, the oriented carbon fiber is horizontal to the sliding surface (substantially 0 ° in the lip thickness Z-axis direction, that is, two-dimensionally substantially horizontal to the sliding surface). Is preferred.
[0011]
As described above, the seal lip material in which the carbon fibers are oriented at an angle perpendicular to or close to the rotation direction of the compressor shaft is compared with the seal lip material parallel or randomly oriented in the rotation direction of the compressor. Since the amount of wear is small by about 20 to 30%, even under severe sliding conditions such as high pressure, high temperature and high speed, it is possible to exhibit good sealing performance over a long period without excessive wear.
[0012]
The carbon fiber is a general pitch-based or PAN-based carbon fiber having a fiber diameter of about 1 to 20 μm, preferably about 5 to 15 μm, and a fiber length of about 0.01 to 1 mm, preferably Those having a thickness of about 0.03 to 0.5 mm are used.
[0013]
Controlling the orientation of the carbon fiber in such a state is performed by the following method. The rubber material is discharged from the roll in a sheet shape, and the carbon fibers are oriented in the sheet discharging direction. Next, the rubber material is cut out and set in a mold in accordance with the orientation direction of the carbon fiber on the sample sliding surface, and a sample is produced by compression molding.
[0014]
More specifically, this is performed according to the method shown in FIG. In this method, first, a rubber material 11 having a thickness of, for example, 2 mm is taken out from a roll in a sheet shape, and at this time, the carbon fibers 12, 12 ',. Next, the portion 13 having a width of 1.5 mm is cut in a direction perpendicular to the extending direction, and is wound into a spiral shape 14 having a height of 2 mm (b). This is placed on a frusto-conical mold 15 (c) and compression-molded to obtain a lip-type seal 18 having a frusto-conical seal lip 17 having a perforated portion 16 formed therein. (D) so as to be in sliding contact with the shaft 20 on the sliding surface 19 of FIG. As schematically shown in FIG. 1, the carbon fibers are largely oriented in a direction perpendicular to the rotation direction of the shaft.
[0015]
The lip seal obtained in this manner is used by being attached to a shaft, particularly a compressor shaft having a large problem of wear. In this case, the rubber seal lip is annular and used by being fixed to the annular casing. FIG. 7 (Example; a direction perpendicular to the sliding direction) and FIG. 8 (Comparative example; a direction parallel to the sliding direction) show this embodiment. Is a resin ring, 25 is a metal annular casing, 27 is a rubber seal lip, and 28 is a lip seal.
[0016]
【The invention's effect】
The lip-type seal according to the present invention can further reduce the amount of wear by positively controlling the orientation state of the carbon fiber filled in the seal lip portion, so that the relatively rotating shaft, particularly the compressor, When applied to a lip-type seal for providing a fluid seal between the shaft and the housing, the seal lip has a high wear resistance even when used under extremely high fluid pressure, as a fluid seal between the shaft and the housing Properties can be imparted. For this reason, it is also effectively used as a lip-type seal for gasoline engine specifications that slides under high pressure, high temperature and high speed conditions. This lip seal has a rubber seal lip portion formed in an annular shape, and is generally used by being fixed to an annular metal casing.
[0017]
【Example】
Next, the present invention will be described with reference to examples.
[0018]
Example 100 parts by weight of hydrogenated NBR (Zetpol 2000 from Zeon Corporation) SRF carbon black 90%
Pitch-based carbon fiber (Osaka Gas Chemical Products; 45〃
(Fiber diameter 10 μm, fiber length 0.06 mm)
Graphite (Nidec Carbon Products) 15〃
Anti-aging agent (Uniroyal product # 445) 2 〃
Organic peroxide (Nippon Oil & Fat Products Park Mill D) 6〃
Co-crosslinking agent (JSR product B3000) 5〃
Each of the above components was kneaded with a 10-inch roll, and the kneaded product was compression-molded at 180 ° C. according to the method shown in FIG. 5 to vulcanize and form a seal lip having a seal lip portion.
[0019]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the orientation distribution of carbon fibers in the shaft rotation direction of the sliding surface of the seal lip portion, and an orientation distribution histogram showing the frequency of the angle (measured by the above method) with respect to the rotation direction. The angle 0 with respect to the rotation direction is 0 °, and for example, 0 ° <θ ≦ 10 ° is shown as an angle of 0 to 10 °. As can be seen from this result, the amount of carbon fiber oriented at an angle of 70 to 90 ° with respect to the rotation direction of the compressor shaft is 53%, and the carbon fiber is perpendicular to the rotation direction of the compressor shaft. Tend to be oriented.
[0020]
Comparative Example 1
In the example, as shown in FIG. 2, a seal lip in which the amount of carbon fiber oriented at an angle of 70 to 90 ° with respect to the rotation direction of the compressor shaft is 8% was vulcanized. In this case, there is a tendency that the carbon fibers are oriented parallel to the rotation direction of the compressor shaft.
[0021]
Comparative Example 2
In the example, as shown in FIG. 3, a seal lip in which the amount of carbon fiber oriented at an angle of 70 to 90 ° with respect to the rotation direction of the compressor shaft is 13% was vulcanized. In this case, there is a tendency that the carbon fibers are randomly oriented in the rotation direction of the compressor shaft. This corresponds to the orientation state at the seal lip described in the prior art.
[0022]
Controlling the orientation of the carbon fibers in the state as in Comparative Examples 1 and 2 is performed according to the method shown in FIG. In this method, first, a rubber material 11 having a thickness of 2 mm is taken out from a roll in the form of a sheet. At this time, the carbon fibers 12, 12 ',. a). Next, a part 13 'having a width of 1.5 mm is cut in a direction parallel to the parting direction, and the part 13' is wound in a spiral shape 14 '(b), placed on a mold 15 (c), and compression-formed to form a perforated part. A step (d) of forming a lip-type seal 18 ′ having a seal lip portion 17 ′ with a bore 16 and mounting the lip type seal 18 ′ in sliding contact with the shaft 20 on a sliding surface 19 ′ of the seal lip portion 17 ′ is as follows. This is performed in the same manner as in FIG. The carbon fibers are largely oriented in a direction parallel to the rotation direction of the shaft, as schematically shown in FIGS.
[0023]
With respect to the seal lips of the above Examples and Comparative Examples, a rotation test was performed for 1 hour under the conditions of a peripheral speed of 1 m / sec and a surface pressure of 5.5 MPa, and the amount of abrasion relative to the amount of vertically oriented carbon fibers was determined. The measurement was performed, and the results are shown in the graph of FIG.
[0024]
From this result, by orienting the carbon fiber in the direction perpendicular to the rotation direction of the compressor shaft, compared to those having a seal lip portion oriented in a parallel direction or a seal lip portion randomly oriented, It can be seen that the wear amount is reduced by 20 to 30%. In other words, even under extremely severe sliding conditions of high load such as high pressure, high temperature and high speed, the seal performance life is improved so that good seal performance is exhibited for a long period of time without excessive wear.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a histogram and a schematic diagram of an orientation distribution of carbon fibers in a lip seal portion of an example.
FIG. 2 is a histogram and a schematic diagram of an orientation distribution of carbon fibers in a lip seal portion of Comparative Example 1.
FIG. 3 is a histogram and a schematic diagram of an orientation distribution of carbon fibers in a lip seal portion of Comparative Example 2.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the amount of carbon fiber oriented in the vertical direction and the amount of wear in the rotation test on the seal lips of the example and comparative examples 1 and 2.
FIG. 5 is a manufacturing process diagram of a lip-type seal having a seal lip portion in which carbon fibers are largely oriented in a direction perpendicular to a rotation direction of a shaft in Examples.
FIG. 6 is a manufacturing process diagram of a lip-type seal having a seal lip portion in which carbon fibers are largely oriented in a direction parallel to a rotation direction of a shaft in each comparative example.
FIG. 7 is a center line sectional view showing a state where the annular rubber seal lip of the embodiment is attached to an annular metal casing.
FIG. 8 is a center line sectional view showing a state in which an annular rubber seal lip portion of a comparative example is attached to an annular metal casing.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Seal lip rubber 2,12,22 Carbon fiber 17,17 ', 27 Rubber seal lip 18,18', 28 Lip type seal 19,19 'Sliding surface 20 Shaft 25 Ring metal casing

Claims (6)

ゴム製シールリップ部にカーボンファイバーが充填されているリップ型シールにおいて、シールリップ部分に充填されているカーボンファイバーの少くとも15重量%以上がシャフトの回転方向に対して70〜90°の角度に配向した状態で含まれていることを特徴とするリップ型シール。In a lip-type seal in which a rubber seal lip portion is filled with carbon fiber, at least 15% by weight or more of the carbon fiber filled in the seal lip portion is at an angle of 70 to 90 ° with respect to the rotation direction of the shaft. A lip-type seal which is contained in an oriented state. カーボンファイバーがリップ厚みZ軸方向に対してほぼ0°となるように摺動面に対して二次元的にほぼ水平に配向されている請求項1記載のリップ型シール。2. The lip seal according to claim 1, wherein the carbon fiber is two-dimensionally and substantially horizontally oriented with respect to the sliding surface such that the carbon fiber is substantially at 0 [deg.] To the lip thickness Z-axis direction. カーボンファイバーを充填しているゴム製シールリップ部分が水素化ニトリルゴム組成物を加硫成形して得られたものである請求項1記載のリップ型シール。2. The lip seal according to claim 1, wherein the rubber seal lip filled with the carbon fiber is obtained by vulcanizing a hydrogenated nitrile rubber composition. 水素化ニトリルゴム組成物が水素化ニトリルゴム100重量部当り120重量部以上の合計量となるカーボンブラック30〜100重量部、グラファイト10〜60重量部およびカーボンファイバー5〜60重量部を配合した組成物である請求項3記載のリップ型シール。Composition in which the hydrogenated nitrile rubber composition contains 30 to 100 parts by weight of carbon black, 10 to 60 parts by weight of graphite, and 5 to 60 parts by weight of carbon fiber in a total amount of 120 parts by weight or more per 100 parts by weight of the hydrogenated nitrile rubber. The lip-type seal according to claim 3, which is a material. シャフトがコンプレッサシャフトである請求項1または2記載のリップ型シール。3. The lip seal according to claim 1, wherein the shaft is a compressor shaft. ゴム製シールリップ部が環状であり、環状金属ケーシングに固定されて用いられる請求項1または5記載のリップ型シール。The lip seal according to claim 1 or 5, wherein the rubber seal lip is annular and used by being fixed to an annular metal casing.
JP2003061161A 2003-03-07 2003-03-07 Lip type seal Pending JP2004270777A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003061161A JP2004270777A (en) 2003-03-07 2003-03-07 Lip type seal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003061161A JP2004270777A (en) 2003-03-07 2003-03-07 Lip type seal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004270777A true JP2004270777A (en) 2004-09-30

Family

ID=33123453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003061161A Pending JP2004270777A (en) 2003-03-07 2003-03-07 Lip type seal

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004270777A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130277916A1 (en) * 2010-11-26 2013-10-24 Uchiyama Manufacturing Corp. Seal Member Having Excellent Wear Resistance, and Seal Structure Using Same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130277916A1 (en) * 2010-11-26 2013-10-24 Uchiyama Manufacturing Corp. Seal Member Having Excellent Wear Resistance, and Seal Structure Using Same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5616981B2 (en) Seal ring for continuously variable transmission
US9422927B2 (en) Swash plate for swash plate compressor and swash plate compressor
EP1298178B1 (en) Seal ring
EP2719928A1 (en) Seal ring
JP2003246976A (en) Sealing material for compressor, compressor having the same, and method for sealing refrigerant in compressor
JP2003013041A (en) Rubber composition for seal and seal using the same and resisting to carbon dioxide
EP1225377A1 (en) Seal ring
JP3538823B2 (en) Resin composition
JP5444420B2 (en) Seal member
JP2004270777A (en) Lip type seal
JPS6215280A (en) Lip sealing material
JP4651202B2 (en) Sealing material using rubber composition for sealing material
JP4550181B2 (en) Lubricating acrylonitrile butadiene rubber composition, method for producing the same, and sealing member
JP3851213B2 (en) Rubber composition for sealing material and sealing material using the same
JPH093249A (en) Lubricating rubber composition
JP2004060830A (en) Lip type high pressure seal
JP2009275531A (en) Rotary compressor
KR20080005905A (en) A seal material, a resin ring produed by the material and a seal produced by the ring
JPH02245085A (en) Material for sliding part
JP2022132013A (en) lip seal
JP5167011B2 (en) Shaft seal device
JP2015108079A (en) Sealing member
JPH07188470A (en) Lubricating rubber composition
JP2003322262A (en) Gas sealant and compressor having gas sealant
JP7390177B2 (en) shaft seal

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051025

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080307

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080610

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20081021