JP2005155471A - Seal structure in compressor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、冷媒を吸入して圧縮し、高圧化して吐出する圧縮機におけるシール構造に関する。 The present invention relates to a seal structure in a compressor that sucks and compresses a refrigerant and discharges the refrigerant at a high pressure.
一般的に、圧縮機の外殻を形成するハウジングは、複数の外殻要素を接合して構成されており、各外殻要素の接合部にはリング状のシール部材が介在されている。
このリング状のシール部材は、各外殻要素の接合部間からの冷媒の漏洩を防止するものである。
こうしたリング状のシール部材を用いたシール構造としては、例えば、図8に示される圧縮機100におけるシール構造が従来から知られている。
In general, a housing forming an outer shell of a compressor is configured by joining a plurality of outer shell elements, and a ring-shaped seal member is interposed at a joint portion of each outer shell element.
This ring-shaped seal member prevents leakage of the refrigerant from between the joint portions of the outer shell elements.
As a seal structure using such a ring-shaped seal member, for example, a seal structure in the
この圧縮機100におけるシール構造では、例えば、外殻要素としてのフロントハウジング103における環状の接合部107と、別の外殻要素としてのシリンダブロック102における環状の接合部109との間に、環状のシール部材104が介在されている。
このシール部材104は、剛性を有するガスケット105と、ガスケット105の表裏の両面に備えられたシール面106とから構成されている。
シール部材104における一方のシール面106が当接するフロントハウジング103の接合部107には環状の凸条108が設けられ、他方のシール面106が当接するシリンダブロック102の接合部109には、環状の凹条110が設けられている。
そして、フロントハウジング103からシリンダブロック102に通される通しボルト(図示せず)を介し、フロントハウジング103の接合部107における凸条108にシール部材104の一方のシール面106を押接するとともに、シリンダブロック102の接合部107における凹条110にシール部材104の他方のシール面106を押接し、シール部材104に対する凸条108と凹条110の押接作用により、ガスケット105を撓み変形させるようにしている。
In the seal structure of the
The
An
Then, through a through bolt (not shown) passed from the
このシール構造によれば、シール部材104を単一とし、しかも高いシール機能を確保し得るとし、例えば、二酸化炭素を冷媒として用いた場合でも、高圧の二酸化炭素がシール内を透過する量を抑制することができるとしている(例えば、特許文献1を参照。)。
しかしながら、従来のシール構造では、複数の外殻要素を互いに接合させて凸条と凹条との押接作用によりガスケットを撓み変形させ、環状のシール部材を周方向に亘って接合部に密着させるためには、外殻要素に対する多大な押接力を必要とする。
外殻要素に対する多大な押接力を得るために、通しボルトの数を多くしたり、通しボルトのボルト径を大きくするといった方策等が考えられるが、こうした方策では部品点数の増加、圧縮機の肥大化や重量増加といった問題を招くものであった。
又、単にゴム材等の弾性体によるシール部材を使用すれば、外殻要素に対して必要な押接力を低減させることができるものの、圧縮機における冷媒がシール部材を透過することから、透過による冷媒の損失が無視できないという問題をを招くことになる。
However, in the conventional seal structure, a plurality of outer shell elements are joined to each other, the gasket is bent and deformed by the pressing action between the ridges and the recesses, and the annular seal member is brought into close contact with the joint portion in the circumferential direction. For this purpose, a large pressing force against the outer shell element is required.
In order to obtain a large pressing force against the outer shell element, measures such as increasing the number of through-bolts or increasing the bolt diameter of the through-bolts can be considered, but these measures increase the number of parts and enlarge the compressor. This causes problems such as increasing the weight and increasing the weight.
In addition, if a sealing member made of an elastic material such as a rubber material is simply used, the necessary pressing force against the outer shell element can be reduced, but the refrigerant in the compressor permeates the sealing member. This causes a problem that the loss of the refrigerant cannot be ignored.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、圧縮機の外殻を構成する複数の外殻要素の間にシール部材を介在させる場合に、複数の外殻要素に対する押接力を低減するとともに、シール部材に対する冷媒の透過による影響を小さくすることができる圧縮機におけるシール構造の提供にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a plurality of outer shell elements when a seal member is interposed between a plurality of outer shell elements constituting the outer shell of the compressor. It is in providing the seal structure in the compressor which can reduce the influence of the permeation | transmission of the refrigerant | coolant with respect to a sealing member while reducing the pressing force with respect to.
上記課題を達成するため、請求項1記載の発明は、冷媒を吸入して圧縮し、高圧化して吐出する圧縮機の外殻を構成するように、少なくとも第1外殻要素と第2外殻要素が備えられ、前記第1外殻要素と前記第2外殻要素が互いに接合されるように、第1接合部が前記第1外殻要素に備えられるとともに、第2接合部が前記第2外殻要素に備えられ、前記第1接合部と前記第2接合部との間に不撓性のシール部材が介在される圧縮機におけるシール構造であって、前記第1接合部、前記第2接合部及び前記シール部材の少なくとも1つが、前記第1外殻要素と前記第2外殻要素との接合方向に対して傾斜するシール面を具備し、前記シール部材が冷媒の透過を妨げる不透過体を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that at least the first outer shell element and the second outer shell are configured so as to constitute the outer shell of the compressor that sucks and compresses the refrigerant and increases the pressure and discharges it. A first joint is provided on the first shell element, and a second joint is the second shell, such that the first shell element and the second shell element are joined to each other. A seal structure in a compressor provided in an outer shell element, wherein an inflexible seal member is interposed between the first joint and the second joint, wherein the first joint and the second joint And at least one of the sealing member includes a sealing surface inclined with respect to a joining direction of the first outer shell element and the second outer shell element, and the sealing member impedes permeation of the refrigerant. It is characterized by including.
請求項1記載の発明によれば、第1外殻要素と第2外殻要素を接合させるとき、不撓性のシール部材は第1外殻要素と第2外殻要素の接合方向に対して傾斜するシール面を通じて密着されるが、接合方向の押接力が小さくても、傾斜するシール面を介した倍力効果により、シール部材の密着に十分な押圧力が傾斜するシール面に作用する。
また、シール部材が不透過体を含み、不透過体がシール部材に対する冷媒の透過を妨げることから、シール部材において冷媒の透過による影響が少なくなる。
According to the first aspect of the present invention, when the first outer shell element and the second outer shell element are joined together, the inflexible sealing member is inclined with respect to the joining direction of the first outer shell element and the second outer shell element. However, even if the pressing force in the joining direction is small, a pressing force sufficient for the close contact of the seal member acts on the inclined seal surface due to the boosting effect through the inclined seal surface.
Further, since the seal member includes an impermeable body and the impermeable body prevents the refrigerant from permeating the seal member, the influence of the refrigerant permeation on the seal member is reduced.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の圧縮機におけるシール構造において、前記不透過体のシール面側に弾性体が貼着されることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1記載の圧縮機におけるシール構造において、前記シール部材の不透過体の表裏面の少なくとも一方に弾性体が貼着されることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the seal structure in the compressor according to the first aspect, an elastic body is attached to a seal surface side of the impermeable body.
According to a third aspect of the present invention, in the seal structure in the compressor according to the first aspect, an elastic body is attached to at least one of the front and back surfaces of the non-permeable member of the seal member.
請求項2、3記載の発明によれば、不透過体に貼着される弾性体の弾性により、第1外殻要素及び第2外殻要素に対するシール部材の密着性が向上する。 According to invention of Claim 2, 3, the adhesiveness of the sealing member with respect to a 1st outer shell element and a 2nd outer shell element improves by the elasticity of the elastic body stuck to a non-permeable body.
請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項記載の圧縮機におけるシール構造において、前記第1接合部及び前記第2接合部が、互いに平行であって傾斜するシール面を夫々具備することを特徴とする。
請求項4記載の発明によれば、第1接合部及び第2接合部に互いに平行であって傾斜するシール面が具備されているから、両シール面の間に介在されるシール部材の厚さは均一となり、両シール面の間隔を狭くすれば、このシール部材の厚さを薄くすることが可能となる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the seal structure in the compressor according to any one of the first to third aspects, the first joint portion and the second joint portion are parallel to each other, and are inclined seal surfaces. It is characterized by having each.
According to the invention described in claim 4, since the first joint portion and the second joint portion are provided with the seal surfaces that are parallel to each other and inclined, the thickness of the seal member interposed between the seal surfaces. The thickness of the seal member can be reduced by reducing the distance between both seal surfaces.
請求項5記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項記載の圧縮機におけるシール構造において、前記第1接合部及び前記第2接合部が互いに異なる角度で傾斜するシール面を夫々具備することを特徴とする。
請求項5記載の発明は、第1接合部及び第2接合部が、互いに異なる角度で傾斜するシール面を夫々具備することから、両シール面の間に介在されるシール部材により密着度を高めることが可能となる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the seal structure in the compressor according to any one of the first to third aspects, the first joint and the second joint are provided with seal surfaces that are inclined at different angles. It is characterized by doing.
In the invention according to claim 5, since the first joint portion and the second joint portion respectively have seal surfaces inclined at different angles, the degree of adhesion is enhanced by the seal member interposed between the two seal surfaces. It becomes possible.
請求項6記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項記載の圧縮機におけるシール構造において、前記シール部材の不透過体が金属製であることを特徴とする。
請求項6記載の発明によれば、シール部材における不透過体が金属製であることから、不透過体に対する冷媒の透過は確実に防止され、シール部材に対する冷媒の透過が抑制される。
A sixth aspect of the present invention is the seal structure in the compressor according to any one of the first to fifth aspects, wherein the impervious body of the seal member is made of metal.
According to invention of Claim 6, since the impervious body in a seal member is metal, permeation | transmission of the refrigerant | coolant with respect to an impermeable body is prevented reliably, and permeation | transmission of the refrigerant | coolant with respect to a seal member is suppressed.
この発明によれば、圧縮機の外殻を構成する複数の外殻要素の間にシール部材を介在させる場合に、複数の外殻要素に対する押接力を低減するとともに、シール部材に対する冷媒の透過による影響を小さくすることができる。 According to the present invention, when the seal member is interposed between the plurality of outer shell elements constituting the outer shell of the compressor, the pressing force with respect to the plurality of outer shell elements is reduced and the refrigerant is transmitted through the seal member. The influence can be reduced.
(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態に係る圧縮機におけるシール構造を図1〜図3に基づいて説明する。
まず、この実施形態の圧縮機の概要について説明する。
この実施形態の圧縮機は、冷媒として二酸化炭素を用いる可変容量型圧縮機であり、図1においてその一例を示している。
図1に示される圧縮機10は、圧縮機10の外殻であるハウジング11が形成されているが、このハウジング11は、複数のシリンダボア12aが形成されたシリンダブロック12と、そのシリンダブロック12の前部側に接合されるフロントハウジング13と、バルブプレート15を介在させてシリンダブロック12の後部側に接合されるリヤハウジング14とから構成されている。
そして、フロントハウジング13からリヤハウジング14まで通される通しボルト16の前後方向の締め付けにより、フロントハウジング13、シリンダブロック12及びリヤハウジング14が一体的に固定され、ハウジング11が形成される。
(First embodiment)
Hereinafter, a seal structure in the compressor according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
First, the outline | summary of the compressor of this embodiment is demonstrated.
The compressor of this embodiment is a variable capacity compressor using carbon dioxide as a refrigerant, and an example thereof is shown in FIG.
A
The
リヤハウジング14の内部には、吸入室14a及び吐出室14bが区画形成されている。
バルブプレート15には、各シリンダボア12aと吸入室14aとの間に位置するように、吸入弁15aが形成されるとともに、各シリンダボア12aと吐出室14bとの間に位置するように吐出弁15bが形成されている。
フロントハウジング13には、クランク室17が後部側をシリンダブロック12により閉鎖した状態にて形成されている。
そして、回転自在の駆動軸18がそのクランク17室を中央付近を貫通するように備えられており、この駆動軸18はフロントハウジング13に設けられるラジアル軸受19と、シリンダブロック12に設けられる別のラジアル軸受20により支持されている。
A
A
A
A
前記クランク室17における駆動軸18には、ラグプレート21が一体回転可能に固着されている。
ラグプレート21の後方における駆動軸18には、容量変更機構22を構成する斜板23が、駆動軸18の軸線方向へスライド可能及び傾動可能に支持されている。
斜板23とラグプレート21との間にはヒンジ機構24が介在され、このヒンジ機構24を介して斜板23がラグプレート21および駆動軸18に対して、同期回転可能及び傾動可能に連結されている。
A
A
A
駆動軸18におけるラグプレート21と斜板23との間にはコイルスプリング25が巻装されているほか、コイルスプリング25の押圧により後方へ付勢される摺動自在の筒状体26が駆動軸18に嵌挿されている。
斜板23は、コイルスプリング25の付勢力を受けた筒状体26により常に後方、すなわち、斜板23の傾斜角度が減少する方向へ向けて押圧される。
なお、斜板23の傾斜角度とは、ここでは駆動軸18と直交する面と斜板22の面により成す角度を意味している。
斜板23の前部にはストッパ部23aが突設され、図1に示すように、このストッパ部23aがラグプレート21に当接することにより、斜板23の最大傾斜位置が規制されるようになっている。
斜板23の後方における駆動軸18には止め輪27が取り付けられ、この止め輪27の前方においてコイルスプリング28が駆動軸18に巻装されている。
このコイルスプリング28の前部に当接することにより斜板23の最小傾斜位置が規制されるようになっている。
A
The
Here, the inclination angle of the
A
A retaining
The minimum inclination position of the
前記シリンダブロック12の各シリンダボア12aには、片頭型のピストン29が夫々往復移動可能に収容され、これらのピストン29の首部がシュー30を介して斜板23の外周に係留されている。
そして、駆動軸18の回転に伴って斜板23が回転運動されるとき、シュー30を介して各ピストン29が往復移動される。
これにより、各ピストン29が上死点位置から下死点位置へ移動されるときには、吸入室14a内の冷媒ガスが吸入弁15aを介してシリンダボア12a内の圧縮室31に吸入される。
その後に、各ピストン29が下死点位置から上死点位置へ移動されるときには、圧縮室31内の冷媒ガスが所定の圧力まで圧縮され、吐出弁15bを介して吐出室14bへ吐出されるようになっている。
In each cylinder bore 12 a of the
Then, when the
Thereby, when each
Thereafter, when each
なお、この圧縮機10では、斜板23の傾斜角度を変更させてピストン29のストロークすなわち圧縮機10の吐出容量を調整するために、リヤハウジング14に容量制御弁32が配設されている。
そして、この容量制御弁32は、前記吐出室14bとクランク室17とを連通する給気通路(図示せず)の途中に配置されている。
この容量制御弁32の弁開度の調整を介して吐出室14bからクランク室17に導入される高圧の冷媒ガスの導入量と、クランク室17と吸入室14aとを連通させる抽気通路(図示せず)を通じてクランク室17から吸入室14aへ導出される冷媒ガスの導出量とのバランスにより、クランク室17内の圧力が決定される。
これにより、ピストン29を挟んだクランク室17内と圧縮室31内の圧力との差が変更されて、斜板23の傾斜角度が変更される。
In the
The
The amount of high-pressure refrigerant gas introduced from the
Thereby, the difference between the pressure in the
また、この実施形態の圧縮機10では、駆動軸18の前部を支持するラジアル軸受19の前方に、駆動軸の周面に亘って摺接する軸封機構33が備えられている。
この軸封機構33は、リップシール部材及びリップシール部材を保持する保持金具と構成され、クランク室17内の冷媒がフロントハウジング13と駆動軸18の間から漏れ出すことを防止するものとなっている。
Further, in the
The shaft seal mechanism 33 is configured as a lip seal member and a holding metal member that holds the lip seal member, and prevents the refrigerant in the
次に、この実施形態に係るシール構造について説明する。
この実施形態では、フロントハウジング13とシリンダブロック12との接合、シリンダブロック12とリヤハウジング14との接合において、本発明のシール構造が適用されている。
ここでは、フロントハウジング13とシリンダブロック12との接合におけるシール構造について説明するが、説明の便宜上、フロントハウジング13を第1外殻要素とし、シリンダブロック12を第2外殻要素とする。
また、シリンダブロック12とリヤハウジング14との接合におけるシール構造は、フロントハウジング13とシリンダブロック12との接合におけるシール構造と基本的に同一形態であることから、シリンダブロック12とリヤハウジング14との接合におけるシール構造の説明を援用する。
Next, the seal structure according to this embodiment will be described.
In this embodiment, the seal structure of the present invention is applied in joining the
Here, a seal structure in joining the
Further, since the seal structure at the joint between the
図2は、フロントハウジング13、シリンダブロック12及びシール部材43を示した分解図である。
フロントハウジング13の後部側における第1接合部としての接合部35は、最も外周に位置する環状の垂直端面36と、垂直端面36の内側に位置する環状の傾斜面37と、傾斜面37の内側に位置する環状の垂直段差面38から構成されている。
また、シリンダブロック12の前部側における第2接合部としての接合部39は、最も外周に位置する環状の垂直段差面40と、垂直段差面40の内側において前方に突出する環状の傾斜面41と、傾斜面41の内側に位置する環状の垂直端面42とから構成されている。
なお、ここでは説明の便宜上、フロントハウジング13の接合部35を第1接合部とし、シリンダブロック12の接合部39を第2接合部としている。
FIG. 2 is an exploded view showing the
The
Further, the
Here, for convenience of explanation, the
そして、第1接合部としての接合部35及び第2接合部としての接合部39を接合し、両接合部35、39の間に不撓性のシール部材43を介在するものとなっている。
また、シール部材43には、シリンダブロック12の接合部39の傾斜面41に対応する内側傾斜面44と、フロントハウジング13に対応する外側傾斜面45が形成されている。
And the
The
そして、フロントハウジング13とシリンダブロック12との間にシール部材43を介在させ、フロントハウジング13とシリンダブロック12を接合したときには、図3に示されるように、フロントハウジング13の傾斜面37とシリンダブロック12の傾斜面41との間にシール部材43が介在される状態となる。
また、フロントハウジング13の垂直端面36とシリンダブロック12の垂直段差面40は相対するほか、フロントハウジング13の垂直段差面38とシリンダブロックの垂直端面42が相対する状態となる。
When the
Further, the
この実施形態では、図3に示されるとおり、フロントハウジング13とシリンダブロック12の接合方向に対して傾斜する傾斜面37、41が、フロントハウジング13及びシリンダブロック12に夫々備えられ、各傾斜面37、41の角度は互いに一致している。
従って、この実施形態では、これらの傾斜面37、41はシール構造におけるシール面として夫々機能するものとなっている。
ここでは、接合方向に対するこれらの傾斜面37、41の傾斜角度Aを15度としているが、この傾斜面37、41の傾斜角度Aが小さく設定されるほど、接合方向の押接力が小さい場合でも傾斜面37、41に対して作用する押圧力を大きくすることが可能である。
これは、接合方向に対して作用する押接力を傾斜面37、41を利用した倍力効果によるものであり、例えば、楔を打ち込むために必要な力が少なく済むことと同じ効果である。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, inclined surfaces 37 and 41 that are inclined with respect to the joining direction of the
Therefore, in this embodiment, these
Here, the inclination angle A of these
This is due to the boosting effect that uses the
ここで、この実施形態に係るシール部材43の詳細について説明する。
このシール部材43は、不透過体としての金属製ガスケット46が主たる構成要素であるが、金属製ガスケット46の表裏面には弾性体としての薄いゴム材47が貼着されている。
従って、換言すれば、シール部材43における内側傾斜面44と外側傾斜面45は、貼着されたゴム材47、47により形成されていると言える。
不透過体としての金属製ガスケット46は高圧の冷媒の透過を完全に遮ることが可能である。
Here, details of the
The
Therefore, in other words, it can be said that the inner
The
また、弾性体としてのゴム材47はフロントハウジング13の傾斜面37及びシリンダブロック12の傾斜面41に当接するが、接合方向への押接力に基く傾斜面37、41からの押圧力を受けることにより、ゴム材47の弾性により各傾斜面37、46に対する密着度が高くなる。
これにより、フロントハウジング13及びシリンダブロック12における接合部35、39からの冷媒の漏れが防止される。
なお、この実施形態では、金属製ガスケット46に貼着されているゴム材47は、冷媒を僅かに透過させるが、金属製ガスケット46の厚さに対して十分に薄いゴム材47であることから、ゴム材47を僅かに透過する冷媒についてはその影響を殆ど無視することができる。
Further, the
Thereby, leakage of the refrigerant from the
In this embodiment, the
ところで、このシール部材43は不撓性としているが、ここでいう不撓性とは、シール部材43が全く撓むことがないことを意味するものではなく、従来のシール部材のようなシール機能を高めるために不可欠な可撓性とは、意味が異なる。
すなわち、従来のシール部材では、シール機能を高めるために撓みによるシール部材自体の著しい形状の変化が認められ、シール部材の可撓性が不可欠であるが、この実施形態のシール部材43は、撓みによるシール部材43自体の著しい変形は基本的に存在せず、シール部材43は必ずしも撓む必要はない。
従って、接合方向の押接力を受けるシール部材43において若干の撓みが生じる場合でも、ここでは不撓性の範疇に含まれるとしている。
By the way, although this
That is, in the conventional seal member, a significant change in the shape of the seal member itself due to the bending is recognized in order to enhance the sealing function, and the flexibility of the seal member is indispensable. However, the
Accordingly, even if a slight deflection occurs in the
この実施形態に係るシール構造によれば以下の効果を奏する。
(1)フロントハウジング13とシリンダブロック12の接合方向に対して傾斜するシール面がフロントハウジング13及びシリンダブロック12に夫々設けられているから、シール部材43はこれらのシール面の間に介在されるが、フロントハウジング13とシリンダブロック12との接合方向の押接力が小さくても、傾斜するシール面を介した倍力効果により、フロントハウジング13及びシリンダブロック12に対するシール部材43の密着に十分な押圧力が傾斜するシール面に作用する。
このため、フロントハウジング13とシリンダブロック12を接合するために必要な通しボルト16の軸力を低減することができ、例えば、通しボルト16の本数削減、あるいは、通しボルト16のボルト径の細径化を図ることができる。
通しボルト16の本数削減やボルト径の細径化が図られることにより、通しボルト16の取り付けに必要なスペースが削減できるから、圧縮機11の小型化や軽量化に寄与することができるほか、圧縮機10に対する設計自由度が向上する。
また、冷媒が二酸化炭素のように高圧状態で使用される冷媒であっても、シール部材43の金属製ガスケット46により、シール部材43に対する冷媒の透過を妨げることから、冷媒の透過による影響が少なくなる。
The seal structure according to this embodiment has the following effects.
(1) Since the
For this reason, the axial force of the through
By reducing the number of through-
Further, even if the refrigerant is a refrigerant that is used in a high pressure state such as carbon dioxide, the
(2)シール部材43における金属製ガスケット46の表裏面に貼着されるゴム材47の弾性により、フロントハウジング13及びシリンダブロック12に対するシール部材43の密着性が向上するから、環状の各傾斜面37、41に亘って冷媒の漏れを生じることがなく、金属製ガスケット46の厚さに対して十分薄いゴム材47であれば、ゴム材47に対する冷媒の透過を殆ど無視することができ、シール部材43に対する冷媒の透過による影響を抑制することができる。
(2) Since the adhesion of the
(3)フロントハウジング13における傾斜面37と、シリンダブロック12における傾斜面41は互いに平行であることから、環状のシール部材43の厚さは全周に亘って均一となる。このため、両傾斜面37、41の間隔を狭くすれば、このシール部材43の厚さを薄くすることが可能となる。
(3) Since the
(第1の実施形態の別例1、2)
次に、第1の実施形態の別例1、2に係るシール構造について説明する。
ここでは、説明の便宜上、先に説明した第1の実施形態で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、第1の実施形態の説明を援用する。
この第1の実施形態の別例1では、図4に示されるフロントハウジング13におけるシール面としての傾斜面48と、シリンダブロック12に夫々備えられる別のシール面としての傾斜面49が互いに平行ではなく、互いに傾斜角度が異なる傾斜面48、49とした例である。
(Another example 1 and 2 of the first embodiment)
Next, the seal structure according to other examples 1 and 2 of the first embodiment will be described.
Here, for convenience of explanation, a part of the reference numerals used in the first embodiment described above is used in common, the description of the common configuration is omitted, and the description of the first embodiment is cited.
In another example 1 of the first embodiment, an
この別例1では、図4に示されるように、フロントハウジング13には、シリンダブロック12に備えられた傾斜面49の傾斜角度よりも傾斜角度が大きく設定された傾斜面48が備えられている。
従って、フロントハウジング13の垂直段差面38とシリンダブロック12の垂直端面42、並びにフロントハウジング13の垂直端面36とシリンダブロック12の垂直段差面40は相対するが、フロントハウジング13の傾斜面48とシリンダブロック12の傾斜面49は互いに平行でない関係にある。
In this alternative example 1, as shown in FIG. 4, the
Accordingly, the
そして、両傾斜面48、49の間に介在されるシール部材50の断面は台形状である。
ここでは、断面が台形状の金属製ガスケット51としており、この金属製ガスケット51の傾斜面にゴム材52が貼着されている。
この別例1に係るシール構造によれば、金属製ガスケット51の厚さが比較的厚くなることから、貼着されたゴム材52が金属製ガスケット51の厚さと比較してさらに十分な薄さとなる。
また、フロントハウジング13の傾斜面48及びシリンダブロック12の傾斜面49が、互いに平行でなくてもよいから、これら傾斜面48、49を形成するのための加工が容易となる。
And the cross section of the sealing
Here, a
According to the seal structure according to this different example 1, since the thickness of the
Further, since the
次に、別例2に係るシール構造ついて説明するが、別例2に係るシール構造では、フロントハウジング13及びシリンダブロック12において一対の傾斜面が夫々備えられている。
図5に示されるように、フロントハウジング13における垂直段差面55の両側には、シール面としての傾斜面56a、56bが夫々備えられている。
傾斜面56aの外側には垂直端面57が備えられ、傾斜面56bの内側には別の垂直端面58が備えられている。
このため、フロントハウジング13には垂直段差面55と一対の傾斜面56a、56bにより前方へ向けて幅が狭くなる溝が形成される。
一方、シリンダブロック13の垂直端面59の両側にはフロントハウジング13の傾斜面56a、56bに対応する別のシール面としての傾斜面60a、60bが夫々備えられている。
傾斜面60aの外側には垂直段差面61が備えられ、傾斜面60bの内側には別の垂直段差面62が備えられている。
このため、シリンダブロック12には垂直端面61と傾斜面60a、60bにより前方へ向けて幅が狭くなる突条が形成されることになる。
Next, a seal structure according to another example 2 will be described. In the seal structure according to another example 2, the
As shown in FIG. 5, inclined surfaces 56 a and 56 b as seal surfaces are provided on both sides of the
A
For this reason, the
On the other hand, on both sides of the
A
For this reason, the
一方、シリンダブロック12とフロントハウジング13の間にシール部材63が介在されるが、この別例2に係るシール部材63は断面が略コ字状であり、フロントハウジング13の傾斜面56a、56bに対応する外側傾斜面64a、64bと、シリンダブロック12の傾斜面60a、60bに対応する内側傾斜面65a、65bを備えている。
そして、シール部材63には、外側傾斜面64a、64bの間に介在されるように、フロントハウジング13の垂直段差面55に対応する外底面66が備えられている。
さらに、シール部材63には、内側傾斜面65a、65bの間に介在されるように、シリンダブロック13の垂直端面59に対応する内底面67が備えられている。
また、シール部材63の主たる構成要素は金属製ガスケット68であり、金属製ガスケットの68の表裏面には弾性体としてのゴム材69が貼着されている。
On the other hand, a
The
Furthermore, the
A main component of the
この別例2に係るシール構造によれば、フロントハウジング13及びシリンダブロック12に一対の傾斜面56a、56b、60a、60bが備えられ、これらの傾斜面56a、56b、60a、60bにおいて、シール部材63が介在されていることから、冷媒の漏洩に対する防止がより確実となる。
また、ここでは、シール部材63の内底面67及び内側傾斜面65a、65bの一部、シリンダブロック12の垂直端面59により囲繞される空間部70が形成される。
このため、フロントハウジング13及びシリンダブロック12の傾斜面56b、60bとの間に介在されるシール部材63の一部から高圧の冷媒が空間部70へ僅かに透過されるとしても、空間部70における一部の冷媒は低圧であることから、外側の傾斜面56a、60aとの間に介在されているシール部材63の一部を透過することがなく、この空間部70に止まり機外へ冷媒が放出されることがない。
According to the seal structure according to this alternative example 2, the
Further, here, a
For this reason, even if high-pressure refrigerant is slightly transmitted to the
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係るシール構造について図6に基き説明する。
ここでは、説明の便宜上、先に説明した第1の実施形態で用いた符号を一部共通して用いる。
この実施形態のシール構造は、フロントハウジング13及びシリンダブロック12にシール面としての傾斜面が備えられず、シール部材にのみシール面としての傾斜面が備えられる点で先の第1の実施形態及びその別例1、2と異なる。
(Second Embodiment)
Next, the seal structure according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
Here, for convenience of explanation, some of the symbols used in the first embodiment described above are used in common.
The seal structure of this embodiment is different from the first embodiment in that the
この実施形態のシール構造は、図6に示されるように、フロントハウジング13の最も外周に、接合方向に対して垂直な垂直端面75が備えられており、この垂直端面75の内側に前後方向と一致する平行面76が前方へ向かうように備えられ、平行面76の内側に垂直端面75と平行な垂直段差面77が備えられている。
従って、垂直端面75、平行面76及び垂直段差面77は、この実施形態における第1接合部を構成する。
As shown in FIG. 6, the seal structure of this embodiment is provided with a
Therefore, the
一方、シリンダブロック12には、最も外周に接合方向に対して垂直な垂直段差面78が備えられ、垂直段差面78の内側に前後方向と一致する平行面79が前方へ前方へ向かうように備えられ、平行面79の内側に垂直段差面78と平行な垂直端面80が備えられている。
このため、垂直段差面78、平行面79及び垂直端面80は、この実施形態における第2接合部を構成する。
On the other hand, the
Therefore, the
このフロントハウジング13の垂直段差面77と平行面76により形成される隅部には、シール面としての傾斜面82を備えた環状のシール部材81が装着されている。
このシール部材81は、第1の実施形態と同様に不撓性のシール部材であり、断面から見て略レ字状に屈曲された不透過体としての金属製ガスケット83から主に構成されている。
そしてシール部材83には、平行面76に沿って密着するように内接する密着面84と平行面76から垂直段差面77へ向けて傾斜される傾斜面85とが備えられている。
なお、シール部材83が略レ字状に屈曲されている理由はシール部材83の製作上の容易性を図るほか、シール部材83の軽量化を主な目的としている。
この傾斜面85は、フロントハウジング13とシリンダブロック12の接合方向に対して傾斜するシール面として機能するものである。
At the corner formed by the
The
The
The reason why the
The
この実施形態では、密着面84と傾斜面82との角度は15度としており、また、不透過体である金属製ガスケット83のシール面側である傾斜面82の表面には、弾性体としてのゴム材85が貼着されている。
ここでは、シール部材81の密着面84とフロントハウジング13における平行面76との密着度が高く保たれることから、この密着面84には弾性体であるゴム体85は貼着されていない。
In this embodiment, the angle between the
Here, since the close contact degree between the
そして、フロントハウジング13とシリンダブロック12が接合されるときには、シリンダブロック12における垂直端面80と平行面79により形成される角部が、シール部材81の傾斜面82に当接される。
シリンダブロック12における角部は、接合方向に対する押接力に基き、傾斜面を押圧するが、傾斜面を通じた倍力効果により多大の押圧力が作用する。
この結果、シール部材81の傾斜面82が角部に対するシール面として機能し、冷媒の漏れを防止するものとなっている。
When the
The corner portion of the
As a result, the
この第2の実施形態に係るシール構造によれば、以下の効果を奏する。
(1)フロントハウジング13とシリンダブロック12の接合方向に対して傾斜するシール面が、シール部材81の傾斜面で82あることから、シール部材81の傾斜面82がシリンダブロック12の角部と密着されるが、フロントハウジング13及びシリンダブロック12の接合方向の押接力が小さくても、シール部材81の傾斜面82を介した倍力効果により、シール部材81の密着に十分な押圧力が傾斜するシール面に作用する。
さらに、接合方向への力を増大させると角部の傾斜面82に対する押圧力が増大するとともに、フロントハウジング13における平行面76とシール部材81の密着面84との密着度が高くなり、この平行面76と密着面84との間からの冷媒の漏れを防止することができる。
The seal structure according to the second embodiment has the following effects.
(1) Since the sealing surface inclined with respect to the joining direction of the
Further, when the force in the joining direction is increased, the pressing force against the
(2)フロントハウジング13及びシリンダブロック12において傾斜面を設けなくてもよく、フロントハウジング13及びシリンダブロック12の加工が容易となる。
また、屈曲された金属製ガスケット83の傾斜面側にのみゴム材85を貼着することから、ゴム材85の貼着に必要な作業が軽減される。
(2) It is not necessary to provide an inclined surface in the
Moreover, since the
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態に係るシール構造について図7に基き説明する。
ここでは、説明の便宜上、先に説明した第1の実施形態で用いた符号を一部共通して用いる。
この実施形態のシール構造は、シリンダブロック13のみにシール面としての傾斜面が備えられる点で先の第1の実施形態及びその別例1、2、第2の実施形態と異なる。
(Third embodiment)
Next, a seal structure according to a third embodiment will be described with reference to FIG.
Here, for convenience of explanation, some of the symbols used in the first embodiment described above are used in common.
The seal structure of this embodiment is different from the first embodiment and its other examples 1, 2 and 2 in that only the
この実施形態のシール構造では、図7に示されるように、フロントハウジング13の最も外周に接合方向に対して垂直な垂直端面86が備えられており、この垂直端面86の内側に前後方向と一致する平行面87が前方へ向かうように備えられ、平行面87の内側に垂直端面86と平行な垂直段差面88が備えられている。
従って、垂直端面86、平行面87及び垂直段差面88は、この実施形態における第1接合部を構成する。
In the seal structure of this embodiment, as shown in FIG. 7, a
Accordingly, the
一方、シリンダブロック12には、最も外周に接合方向に対して垂直な垂直段差面89が備えられ、垂直段差面89の内側に接合方向に対して傾斜する傾斜面90が前方へ前方へ向かうように備えられ、傾斜面90の内側に垂直段差面89と平行な垂直端面91が備えられている。
このため、垂直段差面89、傾斜面90及び垂直端面91は、この実施形態における第2接合部を構成する。
On the other hand, the
For this reason, the
このフロントハウジング13の垂直段差面88と平行面87により形成される隅部には、この平行面87に沿って密着するように外接する環状のシール部材92が装着されている。
このシール部材92は、第1、第2の実施形態と同様に不撓性のシール部材であり、不透過体としての金属製ガスケット93により主に構成されており、金属製ガスケット93の外周面は、フロントハウジング13の平行面87と平行な密着面94となっている。
また、金属製ガスケット93の内周面には、弾性体としてのゴム材95が貼着されている。
An
The
A
ここでは、シール部材92の密着面94とフロントハウジング13における平行面87との密着度が高く保たれることから、この密着面94には弾性体であるゴム体95は貼着されていない。
一方、シリンダブロック12における傾斜面90は、フロントハウジング13とシリンダブロック12の接合方向に対して傾斜するシール面として機能するものである。
この実施形態では、シリンダブロック12の傾斜面90の傾斜角度は15度としている。
Here, since the close contact degree between the
On the other hand, the
In this embodiment, the inclination angle of the
そして、フロントハウジング13とシリンダブロック12が接合されるときには、シリンダブロック12における傾斜面90が、シール部材92の内周面におけるシリンダブロック12側の角部に当接される。
シリンダブロック12における傾斜面90は、接合方向に対する押接力に基き、シール部材92における角部を押圧するが、シリンダブロック12の傾斜面90を通じた倍力効果により多大な押圧力が作用する。
この結果、シリンダブロック12の傾斜面90がシール部材92の角部に対するシール面として機能し、冷媒の漏れを防止するものとなっている。
When the
The
As a result, the
この実施形態に係るシール構造によれば、以下の効果を奏する。
(1)フロントハウジング13とシリンダブロック12の接合方向に対して傾斜するシール面が、シリンダブロック13の傾斜面90であることから、シリンダブロック12の傾斜面90がシール部材92の角部と密着されるが、フロントハウジング13及びシリンダブロック12の接合方向の押接力が小さくても、シール部材92の傾斜面を介した倍力効果により、シール部材92の密着に十分な押圧力が傾斜するシール面に作用する。
さらに、接合方向への力を増大させると傾斜面90に対する押圧力が増大するとともに、フロントハウジング13における平行面87とシール部材92の密着面94との密着度が高くなり、この平行面87と密着面94との間からの冷媒の漏れを防止することができる。
The seal structure according to this embodiment has the following effects.
(1) Since the seal surface inclined with respect to the joining direction of the
Further, when the force in the joining direction is increased, the pressing force against the
(2)フロントハウジング13及びシール部材92において傾斜面を設けなくてもよく、フロントハウジング13及びシール部材92の製作や加工が容易となる。
また、金属製ガスケット93の傾斜面にのみゴム材95を貼着することから、ゴム材95の貼着に必要な作業が軽減される。
(2) The
Moreover, since the
なお、本発明は、上記した第1〜第3の実施形態、第1の実施形態の別例1、2に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
○ 上記の第1〜第3の実施形態、第1の実施形態の別例1、2では、フロントハウジングとシリンダブロックの接合におけるシール構造を説明したが、本発明のシール構造はシリンダブロックとリヤハウジングの接合におけるシール構造に適用できることは言うまでもない。
The present invention is not limited to the first to third embodiments described above and the first and second embodiments 1 and 2, and various modifications are possible within the scope of the invention. For example, you may change as follows.
In the first to third embodiments and the first and second embodiments 1 and 2 described above, the seal structure for joining the front housing and the cylinder block has been described. However, the seal structure of the present invention includes the cylinder block and the rear Needless to say, the present invention can be applied to a sealing structure in joining of housings.
○ 上記の第1〜第3の実施形態、第1の実施形態の別例1、2では、フロントハウジングの接合部を第1接合部とし、シリンダブロックの接合部を第2接合部としたが、例えば、フロントハウジングの接合部を第2接合部とし、シリンダブロックの接合部を第1接合部としてもよく、この場合にも同等の効果が期待できる。 In the above first to third embodiments and other examples 1 and 2 of the first embodiment, the joint portion of the front housing is the first joint portion, and the joint portion of the cylinder block is the second joint portion. For example, the joint portion of the front housing may be the second joint portion, and the joint portion of the cylinder block may be the first joint portion. In this case, the same effect can be expected.
○ 上記の第1〜第3の実施形態、第1の実施形態の別例1、2では、容量可変型斜板圧縮機を例として示したが、本発明は、例えば、容量固定式斜板圧縮機、ベーン式圧縮機、スクロール式圧縮機への適用を妨げるものではなく、少なくとも複数の外殻要素から構成されるハウジングを備えた種々の圧縮機に適用することができる。 In the first to third embodiments and the first and second embodiments and the first embodiment, the variable capacity swash plate compressor is shown as an example. However, the present invention is, for example, a fixed capacity swash plate The present invention does not prevent application to a compressor, a vane compressor, and a scroll compressor, and can be applied to various compressors including a housing composed of at least a plurality of outer shell elements.
○ 上記の第1〜第3の実施形態、第1の実施形態の別例1、2では、冷媒として圧縮時に高圧となる二酸化炭素を例示したが、二酸化炭素よりも低圧で使用されるフロン系冷媒を用いる圧縮機に適用してもよく、冷媒の種類を問わず様々な圧縮機に適用できる。 ○ In the above first to third embodiments and other examples 1 and 2 of the first embodiment, carbon dioxide having a high pressure at the time of compression is exemplified as the refrigerant. You may apply to the compressor using a refrigerant | coolant, and can apply to various compressors irrespective of the kind of refrigerant | coolant.
○ 上記の第1〜第3の実施形態、第1の実施形態の別例1、2では、シール部材としてゴム材が貼着された金属製ガスケットを用いたが、ガスケットの材料が高い密着度を実現して冷媒の漏れを防止することができる金属であれば、金属製ガスケットのみをシール部材として使用してもよい。この場合、冷媒の透過を完全に防止することができる。 ○ In the first to third embodiments and the first and second embodiments 1 and 2, a metal gasket to which a rubber material is attached is used as a seal member, but the gasket material has high adhesion. If it is a metal which can implement | achieve and can prevent the leakage of a refrigerant | coolant, you may use only metal gaskets as a sealing member. In this case, the permeation of the refrigerant can be completely prevented.
○ 上記の第1〜第3の実施形態、第1の実施形態の別例1、2では、シール部材の不透過体として金属製ガスケットを用いたが、金属の種類は自由である。また、不透過体として、例えば、樹脂製ガスケット、無機系材料にガスケットを用いてもよく、少なくとも冷媒の透過を妨げるガスケットであればガスケットの材料は限定されない。 In the first to third embodiments and the other examples 1 and 2 of the first embodiment, the metal gasket is used as the opaque member of the seal member, but the type of metal is arbitrary. Further, as the non-permeable member, for example, a gasket may be used for a resin gasket or an inorganic material, and the material of the gasket is not limited as long as it is a gasket that prevents at least the permeation of the refrigerant.
○ 上記の第1〜第3の実施形態、第1の実施形態の別例1、2では、接合方向に対して傾斜するシール面の傾斜角度をいずれも15度としたが、傾斜角度は15度に限定されない。接合方向の押接力と傾斜するシール面に対する押圧力との倍力関係を考慮すると、効果的な傾斜角度は5〜45度であり、実用上の諸条件からみて好ましい角度は5〜15度である。 In each of the first to third embodiments and the first and second embodiments 1 and 2, the inclination angle of the seal surface that is inclined with respect to the joining direction is set to 15 degrees, but the inclination angle is 15 Not limited to degrees. Considering the boosting relationship between the pressing force in the joining direction and the pressing force against the inclined sealing surface, the effective inclination angle is 5 to 45 degrees, and the preferable angle is 5 to 15 degrees in terms of practical conditions. is there.
○ 上記の第1〜第3の実施形態、第1の実施形態の別例1、2では、フロントハウジングとシリンダブロックとの間に介在されるシール部材の表裏面を平坦面としたが、ゴム材等の弾性体を貼着する場合、環状の突条あるいは溝を弾性体に設けるようにしてもよい。 In the first to third embodiments and the first and second embodiments 1 and 2 described above, the front and back surfaces of the seal member interposed between the front housing and the cylinder block are flat surfaces. When attaching an elastic body such as a material, an annular protrusion or groove may be provided in the elastic body.
○ 上記の第2、第3の実施形態では、シリンダブロックにおける垂直端面と平行面により形成される角部が、シール部材の傾斜面に当接されたり、シリンダブロックにおける傾斜面が、シール部材の外周面側の角部に当接されることから、これらの角部は傾斜面に対して線接触するとしているが、例えば、角部の断面を円弧状として傾斜面に対して線接触を図るようにしてもよく、あるいは、傾斜面に対して面接触する接触面が角部に設けられるように、角部を面取りしてもよい。 In the second and third embodiments described above, the corner formed by the vertical end surface and the parallel surface of the cylinder block is brought into contact with the inclined surface of the seal member, or the inclined surface of the cylinder block is Since the corners are in contact with the corners on the outer peripheral surface side, these corners are in line contact with the inclined surface. For example, the cross-section of the corners is arcuate to make line contact with the inclined surface. Alternatively, the corner may be chamfered such that a contact surface that makes surface contact with the inclined surface is provided at the corner.
10、100 圧縮機
11 ハウジング
12、102 シリンダブロック
13、103 フロントハウジング
14 リヤハウジング
35 接合部(第1接合部)
37、48、56a、56b 傾斜面(フロントハウジング側)
39 接合部(第2接合部)
41、49、60a、60b、90 傾斜面(シリンダブロック側)
43、50、63、81、92、104 シール部材
46、51、68、83、93 金属製ガスケット
47、52、69、85、95 ゴム材
44、64a、64b 外側傾斜面(シール部材側)
45、65a、65b 内側傾斜面(シール部材側)
82 傾斜面(シール部材側)
104 シール部材
105 ガスケット
108 凸条
110 凹条
10, 100
37, 48, 56a, 56b Inclined surface (front housing side)
39 Joint (second joint)
41, 49, 60a, 60b, 90 Inclined surface (cylinder block side)
43, 50, 63, 81, 92, 104
45, 65a, 65b Inside inclined surface (seal member side)
82 Inclined surface (sealing member side)
104
Claims (6)
前記第1接合部、前記第2接合部及び前記シール部材の少なくとも1つが、前記第1外殻要素と前記第2外殻要素の接合方向に対して傾斜するシール面を具備し、
前記シール部材が冷媒の透過を妨げる不透過体を含むことを特徴とする圧縮機におけるシール構造。 At least a first outer shell element and a second outer shell element are provided so as to constitute an outer shell of a compressor that sucks and compresses the refrigerant and compresses and discharges the refrigerant, and the first outer shell element and the second outer shell element are provided. A first joint is provided in the first outer shell element and a second joint is provided in the second outer shell element so that the outer shell elements are joined to each other, and the first joint and the first A seal structure in a compressor in which an inflexible seal member is interposed between two joint portions,
At least one of the first joint portion, the second joint portion, and the seal member includes a seal surface that is inclined with respect to a joining direction of the first outer shell element and the second outer shell element;
A seal structure in a compressor, wherein the seal member includes an impermeable body that prevents the permeation of refrigerant.
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