JP5218579B2 - 圧縮機の流通路閉塞装置 - Google Patents

Description

本願発明は、車両用あるいは家庭用空調機器に使用される、圧縮機の流通路に装着したシールキャップにより、圧縮機を密閉する圧縮機の流通路閉塞装置に関する。

例えば、車両用空調装置に使用される圧縮機は製造工場で単品として製造され、その後、自動車組立工場に運搬され、自動車の空調装置の一部品として組み付けられる。製造工場では、圧縮機内部の摺動部の防錆と潤滑のため、圧縮機の出荷時に、圧縮機内に予め所定量の潤滑油を注入している。また、圧縮機の搬送中あるいは格納中における潤滑油の漏れや圧縮機内への塵埃、水分の混入を防止するため、通常、圧縮機の吸入口及び吐出口等の流通路にシールキャップを装着し、圧縮機を密閉している。

一方、製造工場において製造された圧縮機は、車両に圧縮機を取り付けた際のジョイント部からの漏れの検査、あるいは圧縮機の他の部位からの漏れ検査のため、圧縮機からの気体の漏れを検査している。気体の漏れ検査は、通常、次のようにして行われる。まず、注射針が圧縮機の流通路に装着したシールキャップに刺し通される。次に、気体が注射針を介して圧縮機内に注入される。気体を注入した圧縮機は真空容器内に収容され、気体が圧縮機から漏れているか否かが検査される。

シールキャップによる流通路のシール方法としては、シールキャップの円筒の周面によりシールする方法（以下、本願明細書では、円筒シールと呼称する）とシールキャップの平面によりシールする方法（以下、本願明細書では、平面シールと呼称する）とがある。

円筒シールの例としては、例えば特許文献１に開示された技術がある。特許文献１に開示された圧縮機の流路閉塞装置は、樹脂材にて形成された取付部材と取付部材に固定された弾性部材にて形成された閉塞部材とにより、構成されている。流路閉塞装置は、閉塞部材の円柱状の閉塞部が圧縮機の吸入ポートに圧入されるとともに、取付部材の溝状切欠部が圧縮機のハウジングに取り付けたスタッドボルトに挿入され、ナットにより固定される。円柱状の閉塞部は吸入ポートに圧入されることにより、周面が吸入ポートの内壁面に密着され、吸入ポートを閉塞することができる。

特許文献２には、平面シールによる入出力ポート仮閉塞用プラグが開示されている。特許文献２に開示された入出力ポート仮閉塞用プラグは、弾性を有する合成樹脂によって形成され、入出力ポートの開口部端面に密着する環状の突出面と、入出力ポートの内面に係合する円筒状の挿入部とから構成されている。また、仮閉塞用プラグの挿入部には、複数の軸方向スリットが設けられている。特許文献２は、環状の突出面によって入出力ポートを閉塞し、挿入部にスリットを形成することによって仮閉塞用プラグの脱着を容易にしている。

特開平１１−８２８５８号公報 実開昭５８−７６８６２号公報

特許文献１には、圧縮機の密閉状態を検査する点に関する記載は全く無いが、特許文献１に開示された円筒シールによる流路閉塞装置では、弾性部材からなる閉塞部材に気体注入針を刺し通し、圧縮機内に気体を注入することが可能である。また、閉塞部材から引き抜かれた気体注入針の抜き跡は、流路を密閉するための閉塞部の弾性力により閉じられる。従って、圧縮機は密閉状態を損なうことが無いので、流路閉塞装置をそのまま用いて気体の漏れ検査の実行が可能である。

これに対し、特許文献２に開示された平面シールによる仮閉塞用プラグでは、気体の漏れ検査のために、環状の突出面の中心付近に気体注入針を刺し通し、入出力ポート内に気体を注入することができる。しかし、気体注入針を引き抜いた抜き跡には、仮閉塞用プラグの弾性力がかからず、抜き跡を完全に閉塞することができない。このため、例えば圧縮機のように、密閉状態を検査する必要がある機器では、平面シールによる仮閉塞用プラグをそのまま用いて気体の漏れ検査を行なうことができない。通常は、気体注入専用の特別な機器を用いて気体が注入され、その後、平面シールによる仮閉塞用プラグを装着し、気体の漏れ検査を行なうという煩雑な操作を経なければならないという不具合がある。

本願発明は、流通路を平面シールにより閉塞するシールキャップを用いて、圧縮機の密閉状態を検査することができる圧縮機の流通路閉塞装置を提供する。

請求項１は、圧縮機のハウジングに、前記ハウジングの外部に開口するとともに、前記圧縮機の内部に連通する流通路を形成し、前記流通路をシールキャップにより閉塞する圧縮機の流通路閉塞装置において、前記流通路を、開口側の大径通路と前記大径通路に接続する小径通路とにより構成し、前記大径通路と前記小径通路との接続部に形成される段差部により、前記シールキャップの挿入方向と交差する方向に延在する平面部を形成し、前記シールキャップに、前記平面部と接触して前記流通路を閉塞する平面シール部及び、前記大径通路の周壁面に圧接されて前記シールキャップを前記流通路内に保持する周面圧接部を設け、前記シールキャップの周面圧接部と前記大径通路の周壁面との間に流通空間を形成したことを特徴とする。

請求項１によれば、流通路をシールキャップにより閉塞する圧縮機の流通路閉塞装置において、流通路に装着されたシールキャップの周面圧接部の反力により気体注入針の抜き跡を閉塞するため、圧縮機の流通路に装着したシールキャップをそのまま用いて、検査のための気体注入と気体注入後の流通路の閉塞を行なうことができ、圧縮機の密閉状態を簡単な構成で、正確に検査することができる。

請求項２は、前記シールキャップは、弾性材料製キャップと前記弾性材料製キャップを一体的に取り付けた樹脂製キャップとから成り、前記弾性材料製キャップに前記平面シール部及び前記周面圧接部を形成したことを特徴とする。請求項２によれば、弾性材料製キャップにより流通路を完全に閉塞するとともに、樹脂キャップにより弾性材料製キャップを圧縮機のハウジングに固定し、シールキャップの持つ閉塞機能と被固定機能とを分担するように構成するため、圧縮機における流通路の閉塞を確実に行なうことができる。

請求項３は、前記周面圧接部に突起部を形成し、前記流通路への前記周面圧接部の圧入による前記突起部の変形により、前記流通空間を形成したことを特徴とする。請求項３によれば、周面圧接部に対する突起部の形成はシールキャップの成形上、溝の形成に比して容易である。また、周面圧接部と流通路の周壁面との圧接力を利用して、突起部を変形させ、流通空間を容易に形成することができる。

請求項４は、前記周面圧接部に溝を形成することにより、前記流通空間を形成したことを特徴とする。請求項４によれば、平面シール部とハウジングの外部との間を連通する流通空間を形成することができる。

本願発明は、圧縮機の流通路を平面シールにより閉塞するシールキャップを用いて、圧縮機の密閉状態を簡単に、かつ正確に検査することができる。

第１の実施形態におけるシールキャップの装着状態を示す断面図である。 シールキャップとハウジングとを分離して示した断面図である。 シールキャップを構成する樹脂製キャップの背面図である。 シールキャップを構成する弾性キャップの背面図である。 装着時の弾性キャップの背面図である。 気体注入時のシールキャップを示す断面図である。 第２の実施形態を示す弾性キャップの背面図である。

（第１の実施形態）
図１〜図６に示した第１の実施形態は、車両用空調装置に使用される圧縮機の流通路閉塞装置を説明したものである。なお、説明では、流通路として圧縮機の吸入口を例にして説明しているが、吐出口も同様の流通路閉塞装置により閉塞される構造であり、圧縮機は吸入口及び吐出口の双方を閉塞することにより密閉される。また、本願明細書における方向を示す表現は、便宜上、図１の紙面を基準にして、上面、下面（又は背面）、左側側面、右側側面等の表現を用いることとする。

図１及び図２において、圧縮機のハウジング１には、ハウジング１の外部に開口し、冷媒回路用の配管が接続される流通路２が形成されている。流通路２は円形状の孔で構成され、開口側に大径通路３が形成され、大径通路３から圧縮機の内部に連通する側に小径通路４が形成されている。大径通路３と小径通路４との接続部には、ハウジング１の一部が突出して段差部が形成され、この段差部により、小径通路４を取り囲むシールのための平面部５が形成されている。平面部５は、後述するシールキャップ１１の挿入方向と交差する方向に延在するように形成されている。平面部５の上面には、平面部５の一部として、後述する平面シール部２２が接触する環状の凸部６が形成されている。なお、大径通路３は平面部５よりも下方にくり抜かれ、平面部５との間に環状溝７を形成しているが、この構成は平面部５を形成するための一手段であり、大径通路３を平面部５までの深さに形成することも可能である。

また、ハウジング１には、流通路２に隣接して、スタッドボルト８が立設されている。スタッドボルト８は、図示していないが、圧縮機を車両用空調装置に組み付ける際に、流通路２に装着した冷媒回路用の配管をハウジング１に固定するために設置されている。

一方、流通路２を閉塞するための流通路閉塞装置を構成するシールキャップ１１は、ポリプロピレン等の樹脂材により成形された樹脂製キャップ９と、天然ゴムあるいは合成ゴムにより成形された弾性材料製キャップ１０（以下、単に弾性キャップ１０と記載する）とにより構成されている。なお、弾性キャップ１０の材料は、天然ゴムあるいは合成ゴムと同程度の弾性を有する弾性材料を用いてもよい。

樹脂製キャップ９は、図３に示すように、右側面側が左側面側に比して幅広く形成され、流通路２の大径通路３を完全に覆うとともに、ハウジング１の外面と接触可能な大きさに成形されている。樹脂製キャップ９の中央付近には、貫通した取付け孔１２が形成され、左側端部には、貫通溝１３が形成されている。また、樹脂製キャップ９の背面には、右側端部に開口する細長い溝１４が形成されている。

弾性キャップ１０は、図４に示すように、円形状に形成され、図１及び図２に示すように、中央部において突出する円柱状の取付け軸１５と拡径された中実の円板形状をした挿入部１６と挿入部１６から取付け軸１５と反対側に突出する環状部１７とを有する。取付け軸１５の外径は、樹脂製キャップ９の取付け孔１２の内径よりも大径に形成され、樹脂製キャップ９の厚みよりも長くなるように形成されている。

挿入部１６の外径は、流通路２の大径通路３の内径より大径となるように形成され、挿入部１６の外周面は大径通路３の周壁面に圧接される弾性材料製の周面圧接部１８を構成している。周面圧接部１８は、大径通路３の周壁面に圧接されることにより、シールキャップ１１を流通路２内に保持する機能を有する。また、周面圧接部１８には、挿入部１６の厚さ方向に延びる１条の突起部１９が形成されている。なお、突起部１９は挿入部１６の周面に複数条形成しても良い。突起部１９を複数条形成した場合は、樹脂製キャップ９の背面に形成する溝１４を同数形成することが好ましい。

環状部１７は、内周面２０が流通路２の小径通路４の内径とほぼ等しいか、若干小径となる程度に形成されている。環状部１７の外周面２１は、上方に広がる斜面に形成され、周面圧接部１８に接続している。環状部１７の下端面は、平面部５に密着し、流通路２の小径通路４を平面シールにより閉塞する、平面シール部２２を構成する。平面シール部２２は、弾性キャップ１０の半径方向に延出し、流通路２の平面部５を覆う幅を有する環状の平面に形成されている。なお、環状部１７は、挿入部１６と一体化した円板形状に変形しても、平面シール部２２の構成が可能である。

樹脂製キャップ９及び弾性キャップ１０はそれぞれ個別に成形され、弾性キャップ１０の取付け軸１５を樹脂製キャップ９の取付け孔１２に圧入することにより一体化され、シールキャップ１１が形成される。

圧縮機が製造工場において製造されると、シールキャップ１１が圧縮機の流通路２に装着される。シールキャップ１１は、樹脂製キャップ９の貫通溝１３がハウジング１のスタッドボルト８に挿通されるとともに、弾性キャップ１０の挿入部１６が流通路２の大径通路３に合わせられる。続いて、挿入部１６が流通路２の大径通路３に圧入される。挿入部１６の圧入は、環状部１７の平面シール部２２が、平面部５に形成された凸部６に圧接されるまで行われる。このため、平面シール部２２が平面部５の凸部６に密着し、流通路２の流通方向と交差する平面である平面部５をシールすることにより、小径通路４が密閉され、流通路２が閉塞される。また、樹脂製キャップ９の背面は、ハウジング１の外面に接触した状態となり、ナット２３を締め付けることによって、シールキャップ１１はハウジング１の外面に固定される（図１参照）。

一方、挿入部１６が大径通路３に圧入される際に、周面圧接部１８の突起部１９は挿入部１６の内部に押し込まれるように変形する。周面圧接部１８は挿入部１６の弾性力により大径通路３の周壁面に対する強い圧接作用を受けている。しかし、突起部１９の変形は、図５に示すように、周面圧接部１８と変形した突起部１９との間に、気体の通過を許容する流通空間２４を形成する。このため、シールキャップ１１を流通路２に装着した状態で、平面シール部２２は圧縮機の小径通路４との間を密閉しているが、平面シール部２２によるシール位置より流通路２の開口側は、流通空間２４によって、ハウジング１の外部と溝１４を介して連通可能な状態に形成される。従って、流通空間２４は、仮に平面シール部２２から気体が漏れた場合、漏れた気体をハウジング１の外部に導くことができる。

シールキャップ１１が流通路２に装着されると、圧縮機の密閉状態を検査するために、圧縮機内へ気体が注入され、気体の漏れ検査が行なわれる。図６に示すように、気体注入針２５は、取付け軸１５の中心位置付近に刺し通され、小径通路４から圧縮機内へ気体を注入する。気体の注入が完了すると、気体注入針２５は弾性キャップ１０から引き抜かれる。

弾性キャップ１０に生じる気体注入針２５の抜き跡は、挿入部１６において、周面圧接部１８の圧入に伴う反力により収縮し、消滅する。また、取付け軸１５においても、外周面が樹脂製キャップ９の取付け孔１２に圧入されているため、その反力により気体注入針２５の抜き跡が消滅する。従って、圧縮機への気体注入後も、シールキャップ１１による流通路２の閉塞状態が、気体注入針２５の刺し通し前と同様に維持される。気体を注入された圧縮機は、真空容器内に収容され、気体の漏れの有無が検査される。仮に、平面シール部２２によるシール状態が不十分であった場合、圧縮機内の気体が平面シール部２２と平面部５の凸部６との間から環状溝７に流出し、さらに流通空間２４及び溝１４を通り、ハウジング１の外部に漏れ出すため、気体漏れを直ちに検出することができる。このように、シール状態が不十分のために、気体漏れが生じた場合は、シールされる平面部５の加工に不具合があると判断される。

前記した第１の実施形態は以下の作用効果を有する。
（１）平面シール部２２を備えたシールキャップ１１において、弾性力により作用する周面圧接部１８を流通路２に圧入する構成とすることにより、気体注入針２５の抜き跡を消滅させ、流通路２の閉塞状態を維持させることができる。このため、流通路２を平面シールにより閉塞する流通路閉塞装置においても、流通路２に装着したシールキャップ１１をそのまま用いて、圧縮機の気体漏れ検査を実施することができる。
（２）周面圧接部１８に設けた突起部１９と圧接力との組合せにより、流通空間２４を簡単に形成することができる。

（３）周面圧接部１８に流通空間２４を設けることにより、平面シール部２２によるシール位置より流通路２の開口側は、ハウジング１の外部と連通状態にすることができ、流通路２の閉塞状態、即ち平面シール部２２によるシール状態を正確に検査することができる。
（４）周面圧接部１８に突起部１９を形成する方法は、溝を形成する方法に比べて、成形型の加工工程を減らすことができ、弾性キャップ１０の製造が容易である。
（５）弾性キャップ１０により流通路２を閉塞し、樹脂製キャップ９によりスタッドボルト８及びナット２３を用いてハウジング１に固定する構造であるため、シールキャップ１１による流通路２の閉塞状態を堅固に維持することができる。

（第２の実施形態）
図７は第２の実施形態を示したもので、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。第２の実施形態は、第１の実施形態における突起部１９の代わりに、弾性キャップ１０における挿入部１６の周面圧接部１８に刻設された、１条の溝から成る流通空間２６を形成したもので、他の構成は第１の実施形態と同一である。挿入部１６を流通路２の大径通路３（図２参照）に圧入すると、流通空間２６は挿入部１６と大径通路３の周壁面との間に配置される。溝により形成された流通空間２６は、平面シール部２２によるシール位置より流通路２の開口側をハウジング１の外部に溝１４を介して連通させることができる。なお、流通空間２６は第１の実施形態と同様に、複数条の溝を刻設することにより形成しても良い。従って、第２の実施形態は、第１の実施形態と同一の作用効果を得ることができる。

本願発明は、前記した各実施形態の構成に限定されるものではなく、本願発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、次のように実施することができる。

（１）第１の実施形態は、樹脂製キャップ９の厚さと弾性キャップ１０の厚さとを、大径通路３の深さに応じて適宜調整することにより、平面シール部２２を平面部５の凸部６に密着した状態で、樹脂製キャップ９の背面とハウジング１の外面との間に若干の隙間を形成することが可能である。このため、樹脂製キャップ９の背面に刻設した溝１４は、必ずしも必要でない。
（２）第１の実施形態において、凸部６はシールのために必ずしも必要でなく、平面シール部２２が環状の平面部５に直接密着する構成としても良い。
（３）第１の実施形態における流通空間２４は、流通路２の周壁面に突起部又は溝を設けることにより形成しても良い。
（４）第１の実施形態において、弾性キャップ１０の取付け軸１５は樹脂製キャップ９の取付け孔１２に遊嵌する形態であっても良い。この場合、弾性キャップ１０の取付けは、接着又はねじ止め等の適宜手段により樹脂製キャップ９に固定すればよい。

（５）樹脂製キャップ９をハウジング１に固定する手段は、スタッドボルト８とナット２３との組合せに限らず、他の手段、例えば、弾性キャップ１０を流通路２あるいは図示しない冷媒回路における配管の取付け孔等へ圧入することにより固定する方法であっても良い。
（６）第１の実施形態において、シールキャップ１１を弾性材料のみで構成、例えば弾性キャップ１０のみで構成することも可能である。

１ ハウジング
２ 流通路
３ 大径通路
４ 小径通路
５ 平面部
６ 凸部
９ 樹脂製キャップ
１０ 弾性材料製キャップ
１１ シールキャップ
１６ 挿入部
１８ 周面圧接部
１９ 突起部
２２ 平面シール部
２４、２６ 流通空間
２５ 気体注入針

Claims (4)

1. 圧縮機のハウジングに、前記ハウジングの外部に開口するとともに、前記圧縮機の内部に連通する流通路を形成し、前記流通路をシールキャップにより閉塞する圧縮機の流通路閉塞装置において、
   前記流通路を、開口側の大径通路と前記大径通路に接続する小径通路とにより構成し、前記大径通路と前記小径通路との接続部に形成される段差部により、前記シールキャップの挿入方向と交差する方向に延在する平面部を形成し、前記シールキャップに、前記平面部と接触して前記流通路を閉塞する平面シール部及び、前記大径通路の周壁面に圧接されて前記シールキャップを前記流通路内に保持する周面圧接部を設け、前記シールキャップの周面圧接部と前記大径通路の周壁面との間に流通空間を形成したことを特徴とする圧縮機の流通路閉塞装置。
2. 前記シールキャップは、弾性材料製キャップと前記弾性材料製キャップを一体的に取り付けた樹脂製キャップとから成り、前記弾性材料製キャップに前記平面シール部及び前記周面圧接部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機の流通路閉塞装置。
3. 前記周面圧接部に突起部を形成し、前記流通路への前記周面圧接部の圧入による前記突起部の変形により、前記流通空間を形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧縮機の流通路閉塞装置。
4. 前記周面圧接部に溝を形成することにより、前記流通空間を形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧縮機の流通路閉塞装置。

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