KR20200036763A

KR20200036763A - 시일 캡

Info

Publication number: KR20200036763A
Application number: KR1020190117604A
Authority: KR
Inventors: 켄타 노자키; 미츠요 이시카와; 타케시 아오키; 토시유키 반노; 노리카즈 데토; 아키노부 가나이
Original assignee: 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2019-09-24
Publication date: 2020-04-07
Also published as: CN110966162B; JP2020056313A; JP7031549B2; CN110966162A; KR102233227B1

Abstract

(과제) 유체 기계에 대한 착탈 용이성과, 유체 기계의 내부의 압력 상승에 의해 빠져나감 방지와, 윤활유의 누설 방지를 가능하게 하는 시일 캡의 제공에 있다.
(해결 수단) 복수의 돌조부(31∼34)는, 돌조부(31∼34)를 분단하는 절결(35∼38)을 각각 갖고, 캡 본체부의 둘레 방향으로 절결(35∼38)의 위상차가 생기도록, 캡 본체부(30)의 둘레 방향에 있어서의 절결(35∼38)의 위치가 각각 설정되고, 캡체가 유로공에 삽입되었을 때, 유로공의 공벽과, 유로공을 형성하는 공벽에 압접되는 복수의 돌조부(31∼34)와, 절결(35∼38)에 의해, 유체 기계의 외부 공간과 내부 공간을 연통하는 연통로(40)가 구획 형성되었다.

Description

시일 캡 {SEALING CAP}

이 발명은, 시일 캡(sealing cap)에 관한 것으로, 특히, 유체 기계에 있어서의 냉매의 유로공(流路孔)을 막는 시일 캡에 관한 것이다.

종래의 시일 캡으로서는, 예를 들면, 특허문헌 1에 개시된 압축기의 플랜지 마개가 알려져 있다. 특허문헌 1에 개시된 플랜지 마개는, 흡입구 또는 토출구에 대략 압입 상태로 장착되어, 외부로부터 수분의 침입 등으로의 내부 부품의 녹을 방지하고, 압축기에 봉입되어 있는 윤활유의 누설을 방지하고 있다. 플랜지 마개에는 압축기의 내부와 외부를 연통(communication)하도록 미세한 연통로가 형성되어 있다. 압축기 내부의 공기의 압력이 상승했을 때에는, 이 미세한 연통로를 통과하여, 압력을 빠져나가게 한다. 또한, 압축기 내부의 공기의 압력이 감소했을 때에는, 이 연통로를 통과하여, 외부로부터 공기를 흡입하여, 부압(負壓)이 되지 않도록 압력이 조정된다. 따라서, 수송 중의 진동 등이 있어도, 압력차가 작고, 플랜지 마개의 이동 하중이 작기 때문에, 빠져버리지 않는다. 또한, 압축기 내부가 부압이 되기도 어렵기 때문에, 플랜지 마개를 떼어낼 때에도, 큰 힘을 필요로 하는 일은 없다.

일본공개특허공보 2006-22717호

그런데, 압축기를 포함하는 유체 기계를 출하하는 경우, 출하 전의 유체 기계의 내부에는, 미리 윤활유가 봉입되어 있는 것이 일반적이다. 특허문헌 1에 개시된 플랜지 마개에는, 미세한 연통로가 형성되어 있기 때문에, 출하 후의 유체 기계의 수송 시의 자세에 따라서는, 미세한 연통로로부터 윤활유가 누설된다는 문제가 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 유체 기계에 대한 착탈 용이성과, 유체 기계의 내부의 압력 상승에 의한 빠져나감 방지와, 윤활유의 누설 방지를 가능하게 하는 시일 캡의 제공에 있다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 유체가 흐르는 배관을 접속하는 배관 접속부와, 상기 배관 접속부의 단면에 개구된 유로공을 구비한 유체 기계에 이용되고, 상기 유로공에 삽입되어 상기 유로공을 막는 캡체를 구비하고, 상기 캡체는, 원기둥 형상의 캡 본체부와, 상기 캡 본체부의 외주면에서 둘레 방향에 걸쳐 환 형상으로 형성되고, 상기 캡 본체부의 축방향으로 이간하여 배치되는 복수의 돌조부(突條部)를 갖는 시일 캡으로서, 상기 복수의 돌조부를 분단하는 절결이 각각 형성되고, 상기 캡 본체부의 둘레 방향으로 상기 절결의 위상차가 생기도록, 상기 캡 본체부의 둘레 방향에 있어서의 상기 절결의 위치가 각각 설정되고, 상기 캡체가 상기 유로공에 삽입되었을 때, 상기 유로공의 공벽(孔壁)과, 상기 공벽에 압접되는 상기 복수의 돌조부와, 상기 절결에 의해, 상기 유체 기계의 외부 공간과 상기 유체 기계의 내부 공간을 연통하는 연통로가 구획 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 캡 본체부가 유체 기계의 유로공에 삽입되었을 때, 유로공의 공벽과, 유로공을 형성하는 공벽에 압접되는 복수의 돌조부와, 절결에 의해, 유체 기계의 외부 공간과 유체 기계의 내부 공간을 연통하는 연통로가 구획 형성된다. 유체 기계의 외부 공간과 유체 기계의 내부 공간을 연통하는 연통로가 구획 형성됨으로써, 유체 기계에 대한 착탈 용이성과, 유체 기계의 내부의 압력 상승에 의해 빠져나감 방지를 가능하게 하고 있다. 또한, 연통로는, 절결의 위상차가 생기고 있기 때문에 래비린스(labyrinth) 형상이 된다. 연통로에는 윤활유가 들어가지만, 윤활유와 함께 기포가 연통로에 들어간다. 유체 기계의 방향에 따라서 기포가 절결에 집약되면, 절결을 중심으로 공기 고임이 형성된다. 따라서, 절결을 중심으로 형성된 공기 고임이 윤활유의 이동을 방해하기 때문에, 윤활유의 유체 기계의 내부 공간으로부터 외부 공간으로의 누설을 방지할 수 있다.

또한, 상기의 시일 캡에 있어서, 상기 캡 본체부는, 상기 절결에 대응하는 위치에 형성된 기포 체류부를 갖는 구성으로 해도 좋다.

이 경우, 기포 체류부는 기포를 절결에 체류하기 쉽게 한다. 이 때문에, 기포 체류부는, 절결에 기포를 집약시켜 공기 고임을 형성하기 쉽게 함과 함께, 공기 고임을 절결에 머무르게 할 수 있다. 따라서, 유체 기계의 내부의 압력이 상승해도, 공기 고임이 절결에 머물 수 있어, 윤활유의 이동을 방해하여, 윤활유의 유체 기계의 내부 공간으로부터 외부 공간으로의 누설을 방지할 수 있다.

또한, 상기의 시일 캡에 있어서, 상기 복수의 돌조부는, 상기 유로공의 개구측에 가장 가깝게 위치하는 외부측 돌조부와, 상기 유로공의 개구측으로부터 가장 떨어져 위치하는 내부측 돌조부와, 상기 외부측 돌조부와 상기 내부측 돌조부의 사이에 위치하는 중간 돌조부를 갖고, 상기 외부측 돌조부에 형성되는 상기 절결과 상기 중간 돌조부에 형성되는 상기 절결의 상기 캡 본체부의 둘레 방향의 위상차인 외부측 위상차와, 상기 내부측 돌조부에 형성되는 상기 절결과 상기 중간 돌조부에 형성되는 상기 절결의 상기 캡 본체부의 둘레 방향의 위상차인 내부측 위상차는 동일한 위상차인 구성으로 해도 좋다.

이 경우, 외부측 위상차와 내부측 위상차를 동일한 위상차로 함으로써, 연통로를 가급적 길게 하는 것이 가능하고, 연통로가 길어질수록 윤활유의 유체 기계의 내부 공간으로부터 외부 공간으로의 누설을 보다 방지하기 쉬워진다.

또한, 상기의 시일 캡에 있어서, 상기 기포 체류부는, 상기 캡 본체부의 표면으로부터 패이는 오목부인 구성으로 해도 좋다.

이 경우, 기포 체류부를 캡 본체부의 표면으로부터 패이는 오목부로 함으로써, 용이하게 기포 체류부를 형성할 수 있다. 오목부에는 기포가 고이기 쉬워지는 것 외에, 기포의 집약에 의해 형성된 공기 고임을 더 한층 머무르게 할 수 있다.

또한, 상기의 시일 캡에 있어서, 상기 복수의 돌조부는, 복수의 상기 중간 돌조부를 갖고, 상기 복수의 중간 돌조부의 각각의 절결의 위상차는, 상기 외부측 위상차 및 상기 내부측 위상차보다도 크게 설정되어 있는 구성으로 해도 좋다.

이 경우, 복수의 중간 돌조부의 각각의 절결의 위상차는, 외부측 위상차 및 내부측 위상차보다도 크게 설정되어 있기 때문에, 연통로의 길이를 보다 길게 할 수 있는 것 외에, 절결의 수가 증가함으로써, 공기 고임이 형성되는 위치가 증가하여, 보다 윤활유의 유체 기계의 내부 공간으로부터 외부 공간으로의 누설을 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 유체 기계에 대한 착탈 용이성과, 유체 기계의 내부의 압력 상승에 의한 빠져나감 방지와, 윤활유의 누설 방지를 가능하게 하는 시일 캡을 제공할 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태에 따른 시일 캡을 적용하는 유체 기계로서의 압축기의 평면도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 따른 시일 캡을 적용하는 유체 기계로서의 압축기의 정면도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 따른 시일 캡의 평면도이다.
도 4는 제1 실시 형태에 따른 시일 캡의 측면도이다.
도 5는 캡체를 확대하여 나타내는 확대 측면도이다.
도 6(a)는 도 5의 A-A선 화살표도이고, 도 6(b)는 도 5의 B-B선 화살표도이고, 도 6(c)는 도 5의 C-C선 화살표도이고, 도 6(d)는 도 5의 D-D선 화살표도이다.
도 7(a)는 캡체의 외주를 전개하여 평면적으로 표현한 전개도이고, 도 7(b)는 도 7(a)의 E-E선 화살표도이다.
도 8(a)는 절결의 오목부에 기포가 고이는 상태를 나타내는 설명도이고, 도 8(b)는 기포의 집약에 의해 절결을 중심으로 공기 고임이 형성된 상태를 나타내는 설명도이다.
도 9(a)는 제2 실시 형태의 시일 캡에 있어서의 캡체를 확대하여 나타내는 확대 측면도이고, 도 9(b)는 제2 실시 형태의 시일 캡에 있어서의 캡체의 외주를 전개하여 평면적으로 표현한 전개도이다.
도 10(a)는 제3 실시 형태의 시일 캡에 있어서의 절결의 오목부에 기포가 고이는 상태를 나타내는 설명도이고, 도 10(b)는 제3 실시 형태의 시일 캡에 있어서의 기포의 집약에 의해 절결을 중심으로 공기 고임이 형성된 상태를 나타내는 설명도이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

(제1 실시 형태)

이하, 제1 실시 형태에 따른 시일 캡을 도면에 기초하여 설명한다. 도 1 및 도 2에 나타내는 압축기(10)는, 유체 기계로서의 차량 탑재용의 압축기이고, 압축기(10)의 하우징(11)은, 주로 실린더 블록, 프런트 하우징 및 리어 하우징에 의해 구성되어 있다. 하우징(11)에는 유체로서의 냉매가 흐르는 배관을 접속하는 제1 배관 접속부(12)가 형성되어 있다. 제1 배관 접속부(12)에는 단면(端面;13)이 형성되고, 단면(13)에는, 유로공으로서의 토출공(14)이 개구한다. 토출공(14)은 하우징(11)의 공벽(11A)에 의해 형성되어 있다.

하우징(11)에는, 유체로서의 냉매가 흐르는 배관을 접속하는 제2 배관 접속부(16)가 제1 배관 접속부(12)와 떨어진 위치에 형성되어 있다. 제2 배관 접속부(16)에는 단면(17)이 형성되고, 단면(17)에는, 유로공으로서의 흡입공(18)이 개구한다. 흡입공(18)은 하우징(11)의 공벽(11B)에 의해 형성되어 있다.

본 실시 형태에서는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 압축기(10)의 제1 배관 접속부(12), 제2 배관 접속부(16)가 정부(頂部)에 위치하고, 압축기(10)의 회전 축심(P)이 수평이 되도록, 압축기(10)가 차량의 엔진룸 내에서 거의 수평으로 고정된다.

도 3, 도 4에 나타내는 시일 캡(20)은, 제1 배관 접속부(12)에 장착하여 토출공(14)을 막기 위한 것으로, 예를 들면, 인력(人力)에 의한 가압에 의해 탄성 변형 가능한 폴리우레탄 등의 수지 재료 또는 고무계 재료에 의해 형성되어 있다. 시일 캡(20)은, 판 형상의 판상체(21)와, 파지체(22)와, 캡체(24)를 구비한다.

판상체(21)는, 파지체(22) 및 캡체(24)를 일체적으로 연결한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 판상체(21)의 표면(21A)에 파지체(22)가 구비되어 있다. 표면(21A)에 있어서 판상체(21)의 길이 방향의 타측에 파지체(22)가 위치한다. 판상체(21)의 이면(21B)은 캡체(24)를 구비한다. 캡체(24)는, 이면(21B)에 있어서 판상체(21)의 길이 방향의 일측에 위치한다. 판상체(21)는, 판상체(21)의 길이 방향에 있어서의 일측의 단부(26)와, 타측의 단부(27)를 갖고 있다.

파지체(22)는, 제1 배관 접속부(12)에 장착된 시일 캡(20)을 뽑아내기 쉽게하기 위한 것이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 파지체(22)는, 판상체(21)의 단부(27)에 있어서 표면(21A)으로부터 세워 설치되도록 형성되는 판 형상의 부위이다.

도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 캡체(24)는, 원기둥 형상의 캡 본체부(30)와, 캡 본체부(30)의 외주면에서 둘레 방향에 걸쳐 환 형상으로 형성되는 4개의 돌조부(31, 32, 33, 34)를 갖는다. 캡 본체부(30)는, 선단으로부터 캡 본체부(30)의 내측으로 들어가도록 형성된 오목부(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 캡 본체부(30)의 축심(S1)은 판상체(21)의 이면(21B)과 직교한다. 캡 본체부(30)의 외주경은, 토출공(14)의 직경보다 근소하게 크게 설정되어 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 돌조부(31∼34)는, 캡 본체부(30)의 축방향으로 이간하여 배치되어 있다. 돌조부(31∼34)의 이간의 간격은 일정하다. 본 실시 형태에서는, 캡 본체부(30)의 가장 기부측에 위치하는 돌조부(31)는, 토출공(14)의 개구측에 가장 가깝게 위치하는 외부측 돌조부에 상당한다. 캡 본체부(30)의 가장 선단측에 위치하는 돌조부(34)는, 토출공(14)의 개구측으로부터 가장 떨어져 위치하는 내부측 돌조부에 상당한다. 돌조부(31, 34) 간에 존재하는 돌조부(32, 33)는, 외부측 돌조부와 내부측 돌조부의 사이에 위치하는 중간 돌조부에 상당한다.

돌조부(31∼34)를 포함한 캡체(24)의 외주경은, 토출공(14)의 직경보다도 근소하게 크게 설정되어 있다. 캡체(24)를 토출공(14)에 삽입하면, 돌조부(31∼34)는 각각 탄성 변형하여 토출공(14)의 공벽(11A)과 압접한다. 즉, 돌조부(31∼34)와 공벽(11A)의 압접을 도모하도록, 돌조부(31∼34)에 조임 여유분이 설정되어 있다. 돌조부(31∼34)와 공벽(11A)의 압접에 의해 캡체(24)가 토출공(14)에 보유지지(保持)된다.

도 6, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 캡체(24)는, 돌조부(31)를 분단하는 절결(35)과, 돌조부(32)를 분단하는 절결(36)과, 돌조부(33)를 분단하는 절결(37)과, 돌조부(34)를 분단하는 절결(38)을 갖는다. 절결(35∼38)의 폭은 돌조부(31∼34)의 캡 본체부(30)의 축방향의 길이보다도 크다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 캡 본체부(30)의 둘레 방향에 있어서의 절결(35∼38)의 위치는, 캡 본체부(30)의 둘레 방향으로 절결(35∼38)의 위상차가 생기도록 설정되어 있다. 구체적으로는, 캡 본체부(30)의 축방향으로 서로 이웃하는 한 쌍의 돌조부(31, 32)에서는, 절결(35)과 절결(36)은, 90°의 위상차가 생기는 위치로 설정되어 있다. 서로 이웃하는 한 쌍의 돌조부(32, 33)에서는, 절결(36)과 절결(37)은, 180°의 위상차가 생기는 위치로 설정되어 있다. 축방향으로 서로 이웃하는 한 쌍의 돌조부(33, 34)에서는, 절결(35)과 절결(36)은, 90°의 위상차가 생기는 위치로 설정되어 있다.

외부측 돌조부인 돌조부(31)에 형성되는 절결(35)과 중간 돌조부인 돌조부(32)에 형성되는 절결(36)의 캡 본체부(30)의 둘레 방향의 위상차는, 외부측 위상차에 상당한다. 내부측 돌조부인 돌조부(34)에 형성되는 절결(38)과 중간 돌조부인 돌조부(33)에 형성되는 절결(37)의 캡 본체부(30)의 둘레 방향의 위상차는, 내부측 위상차에 상당한다. 본 실시 형태에서는, 외부측 위상차와 내부측 위상차는 모두 90°로서 동일한 위상차이다. 중간 돌조부인 돌조부(32)의 절결(36)과 돌조부(33)의 절결(37)의 위상차는, 180°이기 때문에, 외부측 위상차 및 내부측 위상차보다도 크게 설정되어 있다.

절결(35∼38)이 형성됨으로써, 캡체(24)가 토출공(14)에 삽입되었을 때, 압축기(10)의 외부 공간과 토출공(14)의 공간을 연통하는 연통로(40)가 구획 형성된다. 구체적으로는, 캡체(24)가 토출공(14)에 삽입된 상태에서는, 토출공(14)의 공벽(11A)과, 토출공(14)을 형성하는 공벽(11A)에 압접되는 돌조부(31∼34)와, 절결(35∼38)은 연통로(40)를 구획 형성한다. 본 실시 형태의 연통로(40)는, 절결(35)과, 돌조부(31)와 돌조부(32)의 사이의 공간(41)과, 절결(36)과, 돌조부(32)와 돌조부(33)의 사이의 공간(42)과, 절결(37)과, 돌조부(33)와 돌조부(34)의 사이의 공간(43)과, 절결(38)로 구성되어 있다. 따라서, 연통로(40)는, 래비린스 형상의 통로를 형성하고 있다.

도 6, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 캡 본체부(30)는, 절결(35∼38)에 대응하는 위치에 형성된 기포 체류부로서의 오목부(44∼47)를 갖는다. 오목부(44)는 절결(35)에 대응하는 위치에 형성되고, 오목부(45)는 절결(36)에 대응하는 위치에 형성되고, 오목부(46)는 절결(37)에 대응하는 위치에 형성되고, 오목부(47)는 절결(38)에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 오목부(44∼47)는 캡 본체부(30)의 외주면보다도 패이는 공간을 형성하고 있고, 그 공간은 사각추 형상의 공간이다.

도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 압축기(10)의 내부에 봉입된 윤활유가 연통로(40)를 통과할 때에, 윤활유와 함께 연통로(40)에 들어가는 기포(V)가 오목부(44∼47)에 의해 연통로(40)의 절결(35∼38)에 머물기 쉬워진다. 오목부(44∼47)의 크기는, 기포(V)가 머물기 쉽고, 또한, 기포(V)의 집약에 의해 형성되는 후술하는 공기 고임이 이동하지 않는 조건이면 좋다. 예를 들면, 오목부(46)의 크기는 돌조부(32, 34)에 간섭하지 않는 크기가 좋고, 오목부(45)의 크기는 돌조부(31, 33)에 간섭하지 않는 크기가 좋다.

다음으로, 본 실시 형태의 시일 캡(20)의 작용에 대해서 설명한다. 출하 전의 압축기(10)의 내부에는 윤활유가 봉입되어 있다. 윤활유가 봉입된 후, 토출공(14)에 캡체(24)가 삽입되고, 시일 캡(20)은 압축기(10)에 장착된다(도 2를 참조). 또한, 흡입공(18)에 삽입되고, 장착되는 시일 캡은 도시되지 않는다. 캡체(24)가 토출공(14)에 삽입되었을 때, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 압축기(10)의 외부 공간과 내부 공간을 연통하는 연통로(40)가 구획 형성된다.

출하된 압축기(10)는 수송 중에 횡방향으로 반송되는 경우가 있다. 여기에서는, 도 2에 나타내는 압축기(10)의 자세로부터 회전 축심(P) 주위에 반시계 방향으로 45° 회전한 자세로 수송되는 경우에 대해서 설명한다. 도 2에 나타내는 압축기(10)의 자세로부터 회전 축심(P) 주위에 반시계 방향으로 45° 회전한 자세에서는, 시일 캡(20)에 있어서의 연통로(40)에 있어서의 절결(36)이 다른 절결(35, 37, 38)과 비교하여 높은 위치가 된다. 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 연통로(40)에는, 수송 중의 압축기(10)의 내부 압력의 변동에 의해, 압축기(10)의 내부에 봉입되어 있는 윤활유(L)의 일부가 진입한다. 연통로(40)가 래비린스 형상이기 때문에, 연통로(40)를 진입하는 윤활유(L)의 움직임은 완만하고, 윤활유(L)가 압축기(10)의 외부 공간으로 향하지만 누설되는 경우는 거의 없다.

윤활유(L)가 연통로(40)를 압축기(10)의 외부 공간을 향하여 흐르고, 윤활유(L)가 절결(36)을 통과하고자 한다. 이때, 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 윤활유(L)에 포함되어 있는 기포(V) 및 윤활유(L)와 함께 연통로(40)에 들어간 기포(V)의 일부는, 오목부(45)에서 머문다. 그리고, 수송된 압축기(10)가 예를 들면 창고에서 보관되는 경우, 오목부(45)에 머무는 기포 이외의 기포(V)는, 시간의 경과와 함께 천천히 연통로(40)에 있어서 연직 방향의 상방으로 향한다. 절결(36)이 다른 절결(35, 37, 38)과 비교하여 높은 위치이기 때문에, 연통로(40)를 이동하는 기포(V)는 오목부(45)에 체류하는 기포(V)와 일체화한다.

도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 연통로(40)를 이동하는 다수의 기포(V)가 오목부(45)에 체류하는 기포(V)와 일체화하면, 오목부(45) 부근에서 공기 고임(W)이 형성된다. 오목부(45)는 공기 고임(W)을 계속해서 체류시키는 기능을 완수하기 때문에, 공간(42)으로부터 절결(36)을 넘고자 하는 윤활유(L)는, 공기 고임(W)에 저지된다. 즉, 공기 고임(W)은 윤활유(L)의 압축기(10)의 외부로의 누설을 방해한다. 절결(36)보다도 외부 공간에 가까운 공간(41)에 윤활유(L)는 존재하기는 하지만, 압축기(10)의 외부의 공간측의 공기와의 표면 장력에 의해 절결(35)을 넘지 않는 위치에 머문다.

또한, 압축기(10)의 내부 공간의 압력이 높아져도, 공기 고임(W)이 압축됨으로써 압력에 대한 완충 기능을 완수하여, 공기 고임(W)의 이동과 윤활유(L)의 외부로의 누설을 방해한다. 이와 같이, 높은 위치가 되는 절결(36)에 기포(V)를 집약하여 공기 고임(W)을 형성하고, 공기 고임(W)을 오목부(45)에 의해 절결(36)에 머물게 함으로써, 윤활유(L)의 압축기(10)의 내부 공간으로부터 외부 공간으로의 누설이 방지된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 절결(36)이 절결(35, 37, 38)보다도 높은 위치에 대해서 설명했지만, 압축기(10)의 자세에 의해 절결(36) 이외의 절결(35, 37, 38) 중 어느 하나가 가장 높은 위치가 되는 경우가 있다. 이 경우, 가장 높은 위치의 절결에 공기 고임(W)이 형성되기 쉽다.

본 실시 형태의 시일 캡(20)은 이하의 작용 효과를 가져온다.

(1) 캡 본체부(30)가 토출공(14)에 삽입되었을 때, 토출공(14)의 공벽(11A)과, 공벽(11A)에 압접되는 복수의 돌조부(31∼34)와, 절결(35∼38)에 의해, 압축기(10)의 외부 공간과 내부 공간을 연통하는 연통로(40)가 구획 형성된다. 압축기(10)의 외부 공간과 내부 공간을 연통하는 연통로(40)가 구획 형성됨으로써, 압축기(10)에 대한 착탈 용이성과, 압축기(10)의 내부의 압력 상승에 의한 빠져나감 방지를 가능하게 하고 있다. 또한, 연통로(40)는, 절결(35∼38)의 위상차가 생기고 있기 때문에 래비린스 형상이 된다. 연통로(40)에는 윤활유(L)가 들어가지만, 윤활유(L)와 함께 연통로(40)에 들어가는 기포(V)가 압축기(10)의 방향에 따라서 절결(35∼38) 중 어느 하나에 집약되면, 절결(35∼38) 중 어느 하나를 중심으로 공기 고임(W)이 형성된다. 따라서, 절결(35∼38) 중 어느 하나를 중심으로 형성된 공기 고임(W)이 윤활유(L)의 이동을 방해하기 때문에, 윤활유(L)의 압축기(10)의 내부 공간으로부터 외부 공간으로의 누설을 방지할 수 있다.

(2) 기포 체류부로서의 오목부(44∼47)는 기포(V)를 절결(35∼38)에 체류하기 쉽게 한다. 이 때문에, 오목부(44∼47)는, 절결(35∼38)에 기포(V)를 집약시켜 공기 고임(W)을 형성하기 쉽게 함과 함께, 공기 고임(W)을 절결(35∼38)에 머물게 할 수 있다. 따라서, 압축기(10)의 내부 공간의 압력이 상승해도, 공기 고임(W)이 절결(35∼38)에 머물 수 있어, 윤활유(L)의 이동을 방해하여, 윤활유(L)의 압축기(10)의 내부 공간으로부터 외부 공간으로의 누설을 방지할 수 있다.

(3) 복수의 돌조부(31∼34)는, 외부측 돌조부인 돌조부(31)와, 내부측 돌조부인 돌조부(34)와, 돌조부(31)와 돌조부(34)의 사이에 위치하는 중간 돌조부인 돌조부(32, 33)를 갖는다. 외부측 돌조부인 돌조부(31)에 형성되는 절결(35)과 중간 돌조부인 돌조부(32)에 형성되는 절결(36)의 캡 본체부(30)의 둘레 방향의 위상차는 외부측 위상차이다. 내부측 돌조부인 돌조부(34)에 형성되는 절결(38)과 중간 돌조부인 돌조부(33)에 형성되는 절결(37)의 캡 본체부(30)의 둘레 방향의 위상차는 내부측 위상차이다. 외부측 위상차와 내부측 위상차는 동일한 90°의 위상차이다. 가령, 이들 위상차가 동일하지 않고, 치우쳐 설정된 경우, 윤활유(L)가 위상차가 큰 측을 통과하지 않고 위상차가 작은 측을 통과하여 다음의 절결에 도달하는 것이 생각된다. 외부측 위상차와 내부측 위상차를 동일한 위상차로 함으로써, 연통로(40)를 가급적으로 길게 하는 것이 가능하고, 연통로(40)가 길어질수록 윤활유(L)의 압축기(10)의 내부 공간으로부터 외부 공간으로의 누설을 보다 방지하기 쉬워진다.

(4) 기포 체류부를 캡 본체부(30)의 표면으로부터 패이는 오목부(44∼47)로 함으로써, 용이하게 기포 체류부를 캡 본체부(30)에 형성할 수 있다. 오목부(44∼47)에는 기포(V)가 모이기 쉬워지는 것 외에, 기포(V)의 집약에 의해 형성된 공기 고임(W)을 더 한층 절결(35∼38)에 머무르게 할 수 있다.

(5) 복수의 돌조부(31∼34)는, 복수의 중간 돌조부인 돌조부(32, 33)를 갖고, 돌조부(32)의 절결(36)과 돌조부(33)의 절결(37)의 위상차는 180°로서, 외부측 위상차 및 내부측 위상차보다도 크게 설정되어 있다. 이 때문에, 연통로(40)의 길이를 보다 길게 할 수 있는 것 외에, 절결의 수가 증가함으로써, 공기 고임(W)이 형성되는 위치가 증가하여, 보다 윤활유(L)의 압축기(10)의 내부 공간으로부터 외부 공간으로의 누설을 방지할 수 있다.

(6) 복수의 돌조부(31∼34) 및 오목부(44∼47)가 둘레 방향에 있어서 위상차를 유지하여 배치되어 있기 때문에, 압축기(10)가 횡방향이나 상하 역방향이라도, 돌조부(31∼34) 중 어느 하나가 연직 방향에 있어서 가장 높은 위치가 되고, 가장 높은 위치가 되는 돌조부에 의해 윤활유는 누설되기 어려워진다. 특히, 위상차가 균등한 경우, 돌조부(31∼34) 중 어느 하나를 확실히 연직 방향의 상방의 위치로 할 수 있어, 윤활유는 한층 누설되기 어려워진다.

(제2 실시 형태)

다음으로, 제2 실시 형태에 따른 시일 캡에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 시일 캡의 돌조부가 3개인 점에서, 제1 실시 형태와 상위하다. 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 공통의 구성에 대해서는 제1 실시 형태의 설명을 원용하여, 공통의 부호를 이용한다.

도 9(a), 도 9(b)에 나타내는 시일 캡(50)의 캡체(51)는, 캡 본체부(30) 및 돌조부(52, 53, 54)를 갖는다. 돌조부(52∼54)는, 캡 본체부(30)의 축 방향으로 이간하여 배치되어 있다. 돌조부(52∼54)의 이간의 간격은 일정하다. 본 실시 형태에서는, 캡 본체부(30)의 가장 기부측에 위치하는 돌조부(52)는, 토출공(14)의 개구측에 가장 가깝게 위치하는 외부측 돌조부에 상당한다. 캡 본체부(30)의 가장 선단측에 위치하는 돌조부(54)는, 토출공(14)의 개구측으로부터 가장 떨어져 위치하는 내부측 돌조부에 상당한다. 돌조부(52, 54) 간에 존재하는 돌조부(53)는, 외부측 돌조부와 내부측 돌조부의 사이에 위치하는 중간 돌조부에 상당한다.

돌조부(52∼54)를 포함한 캡체(24)의 외주경은, 토출공(14)의 직경보다도 근소하게 크게 설정되어 있다. 돌조부(52∼54)와 공벽(11A)의 압접을 도모하도록, 돌조부(52∼54)에 조임 여유분이 설정되어 있다. 캡체(24)는, 돌조부(52)를 분단하는 절결(55)과, 돌조부(53)를 분단하는 절결(56)과, 돌조부(54)를 분단하는 절결(57)을 갖는다. 절결(55∼57)의 폭은 돌조부(52∼54)의 캡 본체부(30)의 축방향의 길이보다도 크다.

캡 본체부(30)의 둘레 방향에 있어서의 절결(55∼57)의 위치는, 캡 본체부(30)의 둘레 방향으로 절결(55∼57)의 위상차가 생기도록 설정되어 있다. 구체적으로는, 캡 본체부(30)의 축방향으로 서로 이웃하는 한 쌍의 돌조부(52, 53)에서는, 절결(55)과 절결(56)은, 120°의 위상차가 생기는 위치로 설정되어 있다. 서로 이웃하는 한 쌍의 돌조부(53, 54)에서는, 절결(56)과 절결(57)은, 120°의 위상차가 생기는 위치로 설정되어 있다.

외부측 돌조부인 돌조부(52)에 형성되는 절결(55)과 중간 돌조부인 돌조부(53)에 형성되는 절결(56)의 캡 본체부(30)의 둘레 방향의 위상차는, 외부측 위상차에 상당한다. 내부측 돌조부인 돌조부(54)에 형성되는 절결(57)과 중간 돌조부인 돌조부(53)에 형성되는 절결(56)의 캡 본체부(30)의 둘레 방향의 위상차는, 내부측 위상차에 상당한다. 본 실시 형태에서는, 외부측 위상차와 내부측 위상차는 모두 120°로서 동일한 위상차이다.

절결(55∼57)이 형성됨으로써, 캡체(24)가 토출공(14)에 삽입되었을 때, 압축기(10)의 외부 공간과 내부 공간을 연통하는 연통로(60)가 구획 형성된다. 구체적으로는, 캡체(24)가 토출공(14)에 삽입된 상태에서는, 토출공(14)의 공벽(11A)과, 토출공(14)을 형성하는 공벽(11A)에 압접되는 돌조부(52∼54)와, 절결(55∼57)은 연통로(60)를 구획 형성한다. 본 실시 형태의 연통로(60)는, 절결(55)과, 돌조부(52)와 돌조부(53)의 사이의 공간(61)과, 절결(56)과, 돌조부(53)와, 돌조부(54)의 사이의 공간(62)과, 절결(57)로 구성되어 있다. 따라서, 연통로(60)는, 래비린스 형상의 통로를 형성하고 있다.

캡 본체부(30)는, 절결(55∼57)에 대응하는 위치에 형성된 기포 체류부로서의 오목부(63∼65)를 갖는다. 오목부(63)는 절결(55)에 대응하는 위치에 형성되고, 오목부(64)는 절결(56)에 대응하는 위치에 형성되고, 오목부(65)는 절결(57)에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 오목부(63∼65)는 캡 본체부(30)의 외주면보다도 패이는 공간을 형성하고 있고, 그 공간은 사각추 형상의 공간이다.

본 실시 형태에 의하면, 돌조부가 3개라도 제1 실시 형태의 작용 효과 (1), (2), (4), (6)과 동등한 작용 효과를 가져온다.

(제3 실시 형태)

다음으로, 제3 실시 형태에 따른 시일 캡에 대해서 설명한다. 본 실시 형태의 시일 캡은 절결에 기포 체류부를 구비하지 않는 점에서 제1 실시 형태와 상이하다. 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 공통의 구성에 대해서는 제1 실시 형태의 설명을 원용하여, 공통의 부호를 이용한다.

도 10(a), 도 10(b)에 나타내는 본 실시 형태의 시일 캡(70)에서는, 캡 본체부(30)에는 절결(35∼38)에 대응하는 위치에 오목부를 구비하지 않는다. 즉, 절결(35∼38)에 대응하는 위치는, 캡 본체부(30)는 외주면의 일부이다.

제1 실시 형태와 동일하게, 도 2에 나타내는 압축기(10)의 자세로부터 회전 축심(P) 주위에 반시계 방향으로 45° 회전한 자세의 상태에서는, 절결(36)은 다른 절결(35, 37, 38)과 비교하여 높은 위치가 된다. 연통로(40)의 기포(V)는 오목부가 없기 때문에 절결(37)을 통과하지만, 기포(V)는 절결(36) 부근의 높은 위치에서 머물고자 한다. 그리고, 다수의 기포(V)는, 시간의 경과와 함께 천천히 연통로(40)에 있어서 연직 방향의 상방으로 향한다. 절결(36)이 다른 절결(35, 36, 38)과 비교하여 높은 위치이기 때문에, 연통로(40)를 이동하는 기포(V)는 절결(37) 부근에 있어서 기포(V)와 일체화한다. 기포(V)의 일체화에 의해 공기 고임(W)이 형성된다. 공기 고임(W)은 윤활유(L)의 압축기(10)의 내부 공간으로부터 외부 공간으로의 누설을 방해한다.

또한, 상기의 실시 형태에 따른 시일 캡은, 본 발명의 일 실시 형태를 나타내는 것으로, 본 발명은, 상기한 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 하기와 같이 발명의 취지의 범위 내에서 여러 가지의 변경이 가능하다.

○ 상기의 실시 형태에서는, 시일 캡이 장착되는 유체 기계로서 차량 탑재용의 압축기를 예로서 설명했지만, 유체 기계는 압축기에 한정되지 않고, 예를 들면, 펌프라도 좋다. 또한, 압축기의 형식은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 압축기는, 사판식, 스크롤식, 베인식이라도 좋다.

○ 상기의 실시 형태에서는, 시일 캡은 유로공으로서의 토출공을 막는다고 했지만, 이에 한정되지 않는다. 시일 캡은 흡입공을 막는 것이라도 좋다.

○ 상기의 실시 형태에서는, 기포 체류부가 각추 형상의 공간을 갖는 오목부로 했지만, 오목부는 각추 형상의 공간 이외라도 좋다. 오목부는, 예를 들면, 반구 형상의 공간을 형성하는 오목부라도 좋다. 또한, 기포 체류부는, 기포가 머물기 쉬운 오목부 외에, 기포가 계지(係止)되기 쉬운 조면(粗面)으로 해도 좋다.

○ 상기의 실시 형태에서는, 캡체는 4개 또는 3개의 돌조부를 갖는다고 했지만 이에 한정되는 것은 아니다. 돌조부의 수는 3개 이상이면 좋고, 이 경우, 돌조부를 분단하는 절결이 각각의 돌조부에 형성되면 좋다. 또한, 돌조부끼리의 간격은 일정하지 않아도 좋다.

○ 상기의 실시 형태에서는, 절결의 위상이 90°, 180° 또는 120°라는 예를 나타냈지만, 이에 한정되지 않는다. 절결의 위상은, 특별히, 한정되지 않지만, 45∼180°의 범위가 바람직하다. 절결의 위상은, 위상차가 생겨 있으면 좋고, 균등하지 않아도 좋다. 또한, 중간 위상차를 외부측 위상차 및 내부측 위상차보다도 크게 설정했지만, 중간 위상차는 외부측 위상차 및 내부측 위상차보다도 작게 설정해도 좋고 동일해도 좋다. 또한, 외부측 위상차 및 내부측 위상차를 상이하도록 해도 좋다.

○ 제1 실시 형태에서는, 압축기의 수송 시에 절결(36)이 다른 절결(35, 37, 38)보다도 높은 위치가 되는 압축기의 자세를 예시로 했지만, 이에 한정되지 않는다. 절결(36) 이외의 절결(35, 37, 38) 중 어느 하나가 높은 위치가 되는 압축기의 자세라도 좋다. 또한, 압축기의 자세는 수송 시에 한정하지 않고 창고 보관 시의 자세라도 좋다.

10 : 압축기
11 : 하우징
11A, 11B : 공벽
12 : 제1 배관 접속부
13 : 단면
14 : 토출공(유로공)
20, 50, 70 : 시일 캡
21 : 판상체
22 : 파지체
24, 51 : 캡체
30 : 캡 본체부
31 : 돌조부(외부측 돌조부)
32 : 돌조부(중간 돌조부)
33 : 돌조부(중간 돌조부)
34 : 돌조부(내부측 돌조부)
35, 36, 37, 38, 55, 56, 57 : 절결
40, 60 : 연통로
41, 42, 43, 61, 62 : 공간
44, 45, 46, 47, 63, 64, 65 : 오목부
73, 74, 75 : 오목부
L : 윤활유
P : 회전 축심
V : 기포
W : 공기 고임

Claims

유체가 흐르는 배관을 접속하는 배관 접속부와,
상기 배관 접속부의 단면에 개구된 유로공을 구비한 유체 기계에 이용되고,
상기 유로공에 삽입되어 상기 유로공을 막는 캡체를 구비하고,
상기 캡체는,
원기둥 형상의 캡 본체부와,
상기 캡 본체부의 외주면에서 둘레 방향에 걸쳐 환 형상으로 형성되고, 상기 캡 본체부의 축방향으로 이간하여 배치되는 복수의 돌조부를 갖는 시일 캡으로서,
상기 복수의 돌조부를 분단하는 절결이 각각 형성되고,
상기 캡 본체부의 둘레 방향으로 상기 절결의 위상차가 생기도록, 상기 캡 본체부의 둘레 방향에 있어서의 상기 절결의 위치가 각각 설정되고,
상기 캡체가 상기 유로공에 삽입되었을 때, 상기 유로공의 공벽과, 상기 공벽에 압접되는 상기 복수의 돌조부와, 상기 절결에 의해, 상기 유체 기계의 외부 공간과 상기 유체 기계의 내부 공간을 연통하는 연통로가 구획 형성되는 것을 특징으로 하는 시일 캡.
제1항에 있어서,
상기 캡 본체부는, 상기 절결에 대응하는 위치에 형성된 기포 체류부를 갖는 것을 특징으로 하는 시일 캡.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 복수의 돌조부는,
상기 유로공의 개구측에 가장 가깝게 위치하는 외부측 돌조부와,
상기 유로공의 개구측으로부터 가장 떨어져 위치하는 내부측 돌조부와,
상기 외부측 돌조부와 상기 내부측 돌조부의 사이에 위치하는 중간 돌조부를 갖고,
상기 외부측 돌조부에 형성되는 상기 절결과 상기 중간 돌조부에 형성되는 상기 절결의 상기 캡 본체부의 둘레 방향의 위상차인 외부측 위상차와,
상기 내부측 돌조부에 형성되는 상기 절결과 상기 중간 돌조부에 형성되는 상기 절결의 상기 캡 본체부의 둘레 방향의 위상차인 내부측 위상차는 동일한 위상차인 것을 특징으로 하는 시일 캡.
제2항에 있어서,
상기 기포 체류부는, 상기 캡 본체부의 표면으로부터 패이는 오목부인 것을 특징으로 하는 시일 캡.
제3항에 있어서,
상기 복수의 돌조부는, 복수의 상기 중간 돌조부를 갖고,
상기 복수의 중간 돌조부의 각각의 절결의 위상차는, 상기 외부측 위상차 및 상기 내부측 위상차보다도 크게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 시일 캡.