CN109790927B - 壳体的密封结构及包括该密封结构的流体设备 - Google Patents

Abstract

提供一种提高了使用O形环的壳体之间的密封性的壳体的密封结构。壳体的密封结构通过O形环(62)将相互接合的定涡盘(24)的接合部(57)与前外壳(4)的接合部(59)之间密封，其中，包括：阶梯形状的涂敷部(64)，上述涂敷部(64)形成于比对O形环进行收纳的O形环槽(63)靠外侧的前外壳的接合部，并且具有规定的宽度，并延伸至前外壳的外周轮廓；液状密封剂(68)，上述液状密封剂(68)填充并涂敷于上述涂敷部内；定涡盘和前外壳的接合部发生接触的接触部(67)，上述接触部(67)形成于O形环与涂敷部之间。

Description

壳体的密封结构及包括该密封结构的流体设备

技术领域

本发明涉及用于一种避免在被O形环密封的壳体的接合部发生腐蚀的壳体的密封结构及包括该密封结构的流体设备。

背景技术

以往，在例如构成涡旋型压缩机的情况下，通过多个螺栓将作为第一壳体的定涡盘紧固于作为第二壳体的前外壳并将他们相互接合，但由于内部处于高压而外部处于大气压，因此，两者的接合部之间通常通过O形环密封。在这种情况下，与承受螺栓轴力的螺栓正下方相比，在远离螺栓的部位处两个壳体的接合部的面压变低，因此，在上述部位处还存在两者之间产生间隙的情况。

因而，开发出一种将树脂密封材料涂敷于O形环的外侧的密封结构(例如参照专利文献1)。另外，还存在涂覆液状密封剂以将壳体的接合部之间密封的技术(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2001－349432号公报

专利文献2：日本专利特许第5260198号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在上述专利文献1的图3(b)中，使各壳体的接合部的外周轮廓倾斜地隔开间隔，并将树脂密封材料涂敷于此，因此，在O形环的外侧无法获得充分的密封性。此外，在O形环与树脂密封材料之间使各壳体接触以进行金属密封，但由于是线接触，因此，还存在树脂密封材料侵入到O形环槽并硬化，使得O形环的密封性自身变差的危险性。

本发明为解决上述现有的技术问题而作，其目的在于提供一种提高使用O形环的壳体之间的密封性的壳体的密封结构及使用该密封结构的流体设备。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的壳体的密封结构通过O形环将相互接合的第一壳体与第二壳体的接合部之间密封，其特征是，包括：阶梯形状的涂敷部，上述涂敷部形成于比对O形环进行收纳的O形环槽靠外侧的第一壳体和/或第二壳体的接合部，并且具有规定的宽度并延伸至各壳体的外周轮廓；液状密封剂，上述液状密封剂填充并涂敷于上述涂敷部内；以及各壳体的接合部发生接触的接触部，上述接触部形成于O形环槽与涂敷部之间。

技术方案2的壳体的密封结构在上述发明的基础上，其特征是，各壳体的接合部在接触部处面接触。

技术方案3的壳体的密封结构在上述各发明的基础上，其特征是，涂敷部的阶梯尺寸为0.1mm以上、0.3mm以下。

技术方案4的壳体的密封结构在上述各发明的基础上，其特征是，各壳体通过螺栓相互紧固在一起，并且O形环槽形成于比螺栓靠内侧的位置，涂敷部在比螺栓靠外侧的位置处遍及周向形成。

技术方案5的壳体的密封结构在技术方案1至技术方案3的发明的基础上，其特征是，各壳体通过螺栓相互紧固在一起，并且O形环槽形成于比螺栓靠内侧的位置，涂敷部形成于螺栓所处的部位之外的部分。

技术方案6的壳体的密封结构在技术方案4或5的基础上，其特征是，接触部的宽度至少在螺栓所处的部位之外的部分处比O形环槽的宽度小。

技术方案7的壳体的密封结构在上述各发明的基础上，其特征是，液状密封剂从涂敷部跨及各壳体的外表面涂敷，并以比上述涂敷部的阶梯尺寸大的尺寸覆盖各壳体的外表面。

技术方案8的流体设备的特征是，上述流体设备是将上述各发明的作为第一壳体的流体机构单元和作为第二壳体的前外壳接合而成。

发明效果

根据本发明，由于在通过O形环将相互接合的第一壳体和第二壳体的接合部之间密封的壳体的密封结构中，包括阶梯形状的涂敷部、液状密封剂以及各壳体的接合部发生接触的接触部，其中，上述涂敷部形成于比对O形环进行收纳的O形环槽靠外侧第一壳体和/或第二壳体的接合部，并且具有规定的宽度并延伸至各壳体的外周轮廓，上述液状密封剂填充并涂敷于上述涂敷部内，上述接触部形成于O形环槽与涂敷部之间，因此，通过液状密封剂提高比O形环靠外侧的密封性，并阻止盐水等从各壳体之间的接合部的进入，从而能有效地避免因壳体的腐蚀产生的锈前进到O形环槽的不良情况。

在这种情况下，涂敷部形成于第一壳体和/或第二壳体的接合部，并构成为具有规定的宽度并延伸至各壳体的外周轮廓的阶梯形状，因此，能确保液状密封剂的涂敷厚度，并能有效地对各壳体的间隙、偏移进行密封。

此外，若像技术方案2那样，各壳体的接合部在接触部面处接触，则能进一步提高各壳体的接合部的密封性，且还能防止液状密封剂进入到O形环的不良情况于未然。

在这种情况下，优选像技术方案3那样将涂敷部的阶梯尺寸设为0.1mm以上、0.3mm以下。

在这种情况下，若像权利要求4那样在各壳体通过螺栓相互紧固在一起时，将O形环槽形成于比螺栓靠内侧的位置，并遍及周向将涂敷部形成于比螺栓靠外侧的位置，则能以将O形环和螺栓内包的方式通过液状密封剂从外侧进行密封，并能更有效地防止锈向接合部的进入。

另一方面，若像技术方案5那样将O形环形成于比螺栓靠内侧的位置，将涂敷部形成于螺栓所处的部位之外的部分，则在可获得面压的螺栓正下方不形成涂敷液状密封剂的涂敷部，能避免壳体的最大外径增大的不良情况。

此外，若像技术方案6那样使接触部的宽度至少在螺栓所处的部位之外的部分处比O形环槽的宽度小，则在远离螺栓部位处，能获得接触部的稳定的高面压，从而容易将各壳体的接合部的表面粗糙度(凹凸)填平。

此外，若像技术方案7那样将液状密封剂从涂敷部跨及各壳体的外表面涂敷，并以比上述涂敷部的阶梯尺寸大的尺寸覆盖各壳体的外表面，则各壳体的接合部被液状密封剂从外侧覆盖，从而能更有效地防止锈的进入。

此外，在像技术方案8那样将作为第一壳体的流体机构单元和作为第二壳体的前外壳接合而成的流体设备中，本发明的密封结构也是极为有效的。

附图说明

图1是适用了本发明的一实施方式的涡旋型压缩机的纵剖视侧视图。

图2是示意性表示图1的涡旋型压缩机的涡盘单元的定涡盘和前外壳时的涡盘单元的俯视图。

图3是将图2的定涡盘和前外壳紧固接合之前的状态下的A－A线剖视图。

图4是图3的前外壳的俯视图(实施例1)。

图5是图3的定涡盘和前外壳的接合部的剖视图。

图6是本发明的另一实施例的涡旋型压缩机的前外壳的俯视图(实施例2)。

具体实施方式

以下，基于附图，对本发明一实施方式进行说明。

(实施例1)

作为流体设备的一实施例的涡旋型压缩机1是装入到车辆的空调系统的制冷剂回路的制冷剂压缩机，其将作为工作流体的制冷剂从制冷剂回路吸入并进行压缩，并再次排出到制冷剂回路。在涡旋型压缩机1内封入有润滑用的油，除了通过上述油对轴承及各种滑动部分进行润滑之外，还进行滑动面的密封。

涡旋型压缩机1包括后外壳2和前外壳4，在上述后外壳2与前外壳4之间配置有作为本发明的流体机构单元的涡盘单元6，后外壳2与涡盘单元6通过多个螺栓5相互紧固在一起，构成涡盘单元6的定涡盘24(后述)与前外壳4如后文所述通过多个螺栓7(图2)相互紧固在一起。

在前外壳4内水平配置有驱动轴8，上述驱动轴8具有位于涡盘单元6侧的大径轴部10和从前外壳4突出的小径轴部12。大径轴部10通过滚针轴承14而自由旋转地支承于前外壳4，小径轴部12通过滚珠轴承16而自由旋转地支承于前外壳4。

在小径轴部12的突出端上安装有内置了电磁离合器18的驱动滑轮20，上述驱动滑轮20通过轴承22而自由旋转地支承于前外壳4。车辆的发动机的动力经由未图示的驱动带传递至驱动带轮20，驱动带轮20的旋转能经由电磁离合器18传递至驱动轴8。即，若在发动机的驱动中，使电磁离合器18进行启动动作，则驱动轴8与驱动滑轮20一体地旋转。

另一方面，涡盘单元6构成为包括定涡盘24和动涡盘26，其中，上述定涡盘24被后外壳2及前外壳4夹持，上述动涡盘26被组装成与上述定涡盘24啮合。动涡盘26通过被驱动轴8驱动而旋转，由此相对于定涡盘24公转回旋，由于定涡盘24及动涡盘26啮合而连动，因此，在涡盘单元6的内部形成有作为含有油的制冷剂的压力室的压缩室28，上述压缩室28的容积随着动涡盘26相对于定涡盘24的公转回旋运动而增加、减少。

由于对上述动涡盘26赋予公转回旋运动，因此，突出设置在动涡盘26的基板30上的凸点32与驱动轴8的大径轴部10通过曲柄销34、偏心衬套36及滚针轴承38而相互连结。此外，在偏心衬套36上安装有配重40。此外，在动涡盘26与前外壳4之间配置有圆环状的推力板42，该推力板42将动涡盘26支承成能公转回旋。

此外，在定涡盘24与后外壳2的端壁46之间形成有排出室48。定涡盘24具有使压缩室28与排出室48相互连通的排出孔56，在排出室48中配置有将排出孔打开、关闭的排出阀55，上述排出阀55的开度通过限位板54而被限制。

在涡旋型压缩机1中，随着驱动轴8的旋转，动涡盘26在不自转的情况下进行公转回旋运动。这种动涡盘26的回旋运动会产生制冷剂从形成于前外壳4的未图示的吸入端口向压缩室28的吸入工序、吸入的制冷剂的压缩和排出工序，其结果是，高压的制冷剂从压缩室28依次经由排出孔56、排出室48和形成于后外壳2的未图示的排出端口而从涡旋型压缩机1排出。

接着，参照图2至图5，对上述涡盘单元6的定涡盘24与前外壳4的、由螺栓7实现的紧固和密封结构进行详细叙述。另外，各图并非是图1这样的定涡盘24与前外壳4的详细形状，而是对他们进行示意性表示。

作为流体设备单元的实施例的涡盘单元6的定涡盘24成为本发明的壳体的密封结构的第一壳体，前外壳4成为第二壳体。此外，在实施例的情况下，定涡盘24(动涡盘26也同样地)由铝锻造构成，前外壳4由铝铸造构成。因此，定涡盘24(第一壳体)的硬度比前外壳4(第二壳体)的硬度高。

此外，在定涡盘24的外周部的接合部57形成有多个供螺栓7插通的螺栓孔58，在前外壳4的外周部的接合部59，以分别与定涡盘24的各螺栓孔58的位置一致的方式形成有多个供螺栓7螺合的螺栓孔61(阴螺纹)。此外，在上述前外壳4的螺栓孔61的内侧的接合部59以遍及周向(整周)方式形成有对O形环62进行收纳的O形环槽63。O形环62由橡胶等高分子材料构成，其呈圆环状。

而且，在位于比上述O形环62的O形环槽63靠外侧的螺栓7的螺栓孔61外侧的接合部59，遍及周向形成有涂敷部64。上述涂敷部64具有规定的宽度并形成为延伸至前外壳4的外周轮廓的阶梯形状，上述阶梯尺寸在实施例中设定为0.1mm以上、0.3mm以下。在此，在上述涂敷部64填充并涂敷有后述的液状密封剂68。作为上述液状密封剂68，在实施例中采用以硅为主要成分，且延展率70％以上，耐机油阻性、耐LLC(汽车用冷却水)性优良的速干性的材料。

此外，在上述O形环63与涂敷部64之间，遍及周向形成有定涡盘24的接合部57与前外壳4的接合部59接触的接触部67。定涡盘24的接合部57和前外壳4的接合部59在上述接触部67处如图5那样相互面接触，并且如图4那样在螺栓7的螺栓孔61所处的部位之外的部分(螺栓孔61与螺栓孔61之间的部分)，其宽度比O形环槽63的宽度小。此外，比O形环62的O形环槽63靠内侧的接合部59遍及周向(整周)如图5那样设为层差形状，并在此形成有层差部66。

通过以上结构，将O形环62配置于O形环槽63内，并在涂敷部64内填充涂敷规定量(在将定涡盘24与前外壳4紧固的状态下从涂敷部64内向外周轮廓侧渗出的量)的液状密封剂68。在上述状态下，在使定涡盘24的接合部57覆盖于前外壳4的接合部59的形态下重合，并以使定涡盘24的各螺栓孔58与前外壳4的各螺栓孔61一致的方式将螺栓7分别插入到各螺栓孔58，并且与前外壳4的螺栓孔61螺合并紧固，从而将定涡盘24与前外壳4紧固。

由此，定涡盘24和前外壳4被相互紧固在一起，形成于前外壳4的接合部59的O形环槽63内的O形环62与定涡盘24的接合部57紧贴，因此，定涡盘24的接合部57与前外壳4的接合部59之间在上述O形环62的位置处首先被密封。

此外，定涡盘24的接合部57在接触部67处与前外壳4的接合部59面接触。在上述接触部67处的定涡盘24的接合部57与前外壳4的接合部59之间被金属密封。

另外，液状密封剂68无间隙地填充在涂敷部64内，剩余部分从定涡盘24与前外壳4的外周轮廓渗出(用68A表示渗出的部分)，并如图5等所示以将定涡盘24与前外壳4的外表面进覆盖的状态固化。此外，上述伸出部分68A的宽度尺寸设定得比涂敷部64的阶梯尺寸大(图5)。

这样，由于包括阶梯形状的涂敷部64、液状密封剂68以及定涡盘24的接合部57与前外壳4的接合部59发生接触的接触部67，其中，上述涂敷部64形成于比对O形环62进行收纳的O形环槽63靠外侧的前外壳4的接合部59，并且具有规定的宽度并延伸至前外壳4的外周轮廓，上述液状密封剂68填充并涂敷于上述涂敷部64内，上述接触部67形成在O形环槽63与涂敷部64之间，因此，通过液状密封剂68来提高比O形环62靠外侧的密封性，并阻止盐水等从定涡盘24的接合部57与前外壳4的接合部59之间的侵入，以能有效地避免因定涡盘24、前外壳4的腐蚀产生的锈前进到O形环槽63的不良情况。

在这种情况下，涂敷部64形成于前外壳4的接合部59，并构成为具有规定的宽度并延伸至前外壳4的外周轮廓的阶梯形状，因此，能确保液状密封剂68的涂敷厚度，并能有效地对定涡盘24与前外壳4之间的间隙、偏移进行密封。

此外，在实施例中，定涡盘24的接合部57与前外壳4的接合部59在接触部67处面接触，因此，能进一步提高各接合部57、59之间的密封性，并且还能防止液状密封剂68进入到O形环62的不良情况于未然。

此外，在实施例中，定涡盘24与前外壳4在螺栓7的作用下相互紧固在一起，并将O形环槽63形成于比螺栓7的螺栓孔61靠内侧的位置，且在比螺栓7的螺栓孔61靠外侧的位置遍及周向形成涂敷部64，因此，能以将O形环62和螺栓7(螺栓孔61)内包的方式从外侧通过液状密封剂68进行密封，并能更有效地防止锈向接合部57、59进入。

此外，在实施例中，将接触部67的宽度形成为在螺栓7的螺栓孔61所处的部位之外的部分处比O形环槽63的宽度小，因此，在远离螺栓7的部位处，能获得接触部67的稳定的高面压，从而容易将定涡盘24与前外壳4的接合部57、59的表面粗糙度(凹凸)填平。

另外，液状密封剂68从涂敷部64渗出并跨及定涡盘24、前外壳4的外表面而涂敷，并以比涂敷部64的阶梯尺寸大的尺寸将定涡盘24、前外壳4的外表面覆盖，因此，接合部57、59被液状密封剂68从外侧覆盖，能更有效地防止锈的进入。

(实施例2)

接着，图6是表示本发明的另一实施例的涡旋型压缩机1的前外壳4的俯视图。此时，涂敷部64形成于螺栓7的螺栓孔61所处的部位之外的部分。在此，在螺栓7的正下方能获得充分的面压，因此，在即使不涂敷液状密封剂68也能确保密封性的情况下，如图6那样在螺栓孔61所处的部位未形成涂敷部64。通过那样，能避免前外壳4的最大外径增大的不良情况。

另外，在实施例中，将涂敷部64形成于作为第二壳体的前外壳4，但并不局限于此，既可以将涂敷部形成于作为第一壳体的定涡盘24，也可以以使这两方相对的形态形成。

此外，在实施例中，将本发明适用于将前外壳紧固于构成涡盘单元的定涡盘的涡旋型压缩机，但在将定涡盘和动涡盘收纳于流体设备外壳以构成涡盘单元，并将上述流体设备外壳与前外壳紧固的结构的涡旋型压缩机中，构成涡盘单元(流体设备单元)的流体设备外壳成为第一壳体。

此外，在实施例中，将壳体的密封结构适用于涡旋型压缩机，但并不局限于此，在各种金属制壳体之间进行密封的情况下，技术方案1至技术方案7的发明也是有效的。此外，适用本发明的流体设备并不局限于实施例的涡旋型压缩机，在包括斜板式的压缩单元的斜板式压缩机、包括回转式的压缩单元的回转式压缩机中也是有效的，除此之外，本发明还能适用于膨胀机等。

(符号说明)

1 涡旋型压缩机；

4 前外壳(第二壳体)；

6 涡盘单元(压缩单元、第一壳体)；

7 螺栓；

24 定涡盘(第一壳体)；

57、59 接合部；

58、61 螺栓孔；

62 O形环；

63 O形环槽；

64 涂敷部；

66 层差部；

67 接触部；

68 液状密封剂。

Claims (4)

1.一种壳体的密封结构，通过O形环将相互接合的第一壳体与第二壳体的接合部之间密封，其特征在于，包括：

阶梯形状的涂敷部，所述涂敷部形成于比对所述O形环进行收纳的O形环槽靠外侧的所述第一壳体和/或所述第二壳体的接合部，并且具有规定的宽度并延伸至各所述壳体的外周轮廓；

液状密封剂，所述液状密封剂填充并涂敷于所述涂敷部内；以及

各所述壳体的接合部发生面接触的接触部，所述接触部形成于所述O形环槽与所述涂敷部之间，

所述接触部的宽度至少在螺栓所处的部位之外的部分处比所述O形环槽的宽度小，

所述涂敷部的阶梯面呈平坦形状，其阶梯尺寸为0.1mm以上、0.3mm以下，

所述液状密封剂为以硅为主要成分的速干性的材料，

各所述壳体通过所述螺栓相互紧固在一起，并且所述O形环槽形成于比所述螺栓靠内侧的位置，所述涂敷部在比所述螺栓靠外侧的位置处遍及周向形成，

在比所述O形环靠内侧的所述接合部遍及周向地形成有层差部。

2.如权利要求1所述的壳体的密封结构，其特征在于，

各所述壳体通过螺栓相互紧固在一起，并且所述O形环槽形成于比所述螺栓靠内侧的位置，所述涂敷部形成于所述螺栓所处的部位之外的部分。

3.如权利要求1或2所述的壳体的密封结构，其特征在于，

所述液状密封剂从所述涂敷部跨及各所述壳体的外表面涂敷，并以比所述涂敷部的阶梯尺寸大的尺寸覆盖各所述壳体的外表面。

4.一种流体设备，包括权利要求1或2所述的壳体的密封结构，其特征在于，

所述流体设备是将作为所述第一壳体的流体机构单元和作为所述第二壳体的前外壳接合而成的。

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