WO1999001664A1

WO1999001664A1 - Structure de joint pour boitier

Info

Publication number: WO1999001664A1
Application number: PCT/JP1998/002879
Authority: WO
Inventors: Shusaku Ueda; Takeshi Inoue; Kenichi Hashimoto; Kazutaka Hori
Original assignee: Daikin Industries, Ltd.
Priority date: 1997-07-03
Filing date: 1998-06-25
Publication date: 1999-01-14
Also published as: MY119357A; EP0926344A4; TW366391B; US6193485B1; EP0926344B9; EP0926344B1; CA2264149A1; JPH1122682A; CN1087399C; CN1231022A; EP0926344A1; ES2234122T3; DE69828761D1; KR20000068423A

Description

明細書ケーシングにおけるシール構造技術分野

この発明は、ケーシングにおけるシール構造に関し、特に、ケーシング内に高圧室と低圧室とが併存する場合にこれらを仕切る部材とケーシングとの間のシール構造に関するものである。背景技術

図 4と図 5とに従来のスクロール流体機械のケーシングにおけるシール構造を示す。図 4には特公平 6— 6 5 8 8 0号公報（特開昭 6 0— 1 9 0 6 9 0号公報）に開示されたスクロール流体機械が示され、図 5には特開平 7— 3 1 0 6 7 7号公報に開示されたスクロール流体機械が示されている。なお、説明の便宜上、図 4および図 5では本願発明との関連部分に番号を付し、その部分の名称については本願発明に対応させて適宜変更している。

まず図 4を参照して、このスクロール流体機械のケーシングは、上部ケーシング 2 aと下部ケーシング 2 bとで構成される。ケーシング内には、固定スクロール 3と、可動スクロール 4と、ハウジング 5と、クランク軸 6と、モータ 2 2とが組込まれる。

固定スクロール 3と可動スクロール 4とでガス冷媒を圧縮する圧縮室 1 5が形成される。可動スクロール 4はボス部 4 aを有し、圧縮後のガス冷媒を吐出するための吐出口 4 bが設けられる。クランク軸 6は偏心部 6 aを有し、この偏心部 6 a内にボス部 4 aが挿入される。ボス部 4 aと偏心部 6 aとの間には軸受メタル 7 aが設置される。

モータ 2 2はロータ 2 1とステータ 2 0とを有しており、ロータ 2 1の内側にクランク軸 6が嵌入される。ハウジング 5の周縁部は上部ハウジング 2 aと下部ハウジング 2 bとに挾持され、ハウジング 5と上部ケーシング 2 aとの境界部にシール用の Oリング 2 4が取付けられている。なお、ケ一シングには吸入管 1 0 と外部吐出管 2 3とが取付けられ、図 4において白色矢印に従って圧縮後のガス冷媒が外部へ吐出される。

次に、図 5を参照して、この従来例では、上部ケーシング 2 aにハウジング 5 の周縁部 5 aを受入れる切欠段部 2 5が設けられている。そして、上部ケーシング 2 aの下端が溶接部 1 3によって下部ケーシング 2 bの外周面に固定されている。また、スポット溶接部 1 3 aによりハウジング 5は固定されている。

図 4に示される従来例では、上述のように、ハウジング 5と上部ケーシング 2 aとの間のシールのために Oリング 2 4が取付けられている。このように Oリング 2 4を使用することにより、コストが増大するという問題が生じる。また、図 4に示される場合では、上部ケ一シング 2 aの開口端を下部ケーシング 2 bの開口端の内側に嵌め込む方式としているため、ケーシング内の空間が縮小することも懸念される。

それに対し、図 5に示される従来例では、 Oリングを使用していないため、 O リングの使用によるコスト増大の問題は生じない。また、上部ケーシング 2 aを下部ケーシング 2 bに外嵌しているため、ケーシング内の空間が縮小する問題も解消され得る。しかしながら、上部ケーシング 2 aと下部ケ一シング 2 bとを溶接しているため、該溶接により上部ケ一シング 2 aと下部ケーシング 2 bが変形し、それに伴レ、ハウジング⁵が変形することが懸念される。発明の開示

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。この発明の目的は、 Oリングを使用せずにケーシングと該ケーシングの内壁面に当接されるハウジング部材との間のシールを行なうことによりコスト増大を抑制し、かつ焼嵌めあるいは圧入および溶接によるハウジング部材の変形をも抑制可能なケ一シングにおけるシール構造を提供することにある。

この発明に係るケーシングにおけるシール構造は、第 1ケーシングと、該第 1 ケーシングの外周面に外嵌する第 2ケーシングと、第 1ケ一シングに保持され外周面が第 2ケ一シングの内周面に当接されるハウジング部材とを備えたケーシングにおけるシール構造であって、第 2ケーシングの内周面とハウジング部材の外周面の少なくとも一方に凸部を形成するとともに、第 2ケーシングを、ハウジング部材に焼嵌めあるいは圧入し、この焼嵌めあるいは圧入により凸部を変形させて第 2ケーシングの内周面とハウジング部材の外周面との間をシールするようにしたことを特徴とする。

上述のように、第 2ケ一シングがハウジング部材に焼嵌めあるいは圧入される。それにより、凸部が変形し、ハウジング部材の外周面と第 2ケーシングの内壁面とを気密に当接させることができ、ハウジング部材の外周面とケーシングの内壁面との間のシールを行なうことが可能となる。その結果、ハウジング部材の外周面とケーシングの内壁面との間にシール用の Oリングを設置する必要がなくなり、コスト低減が可能となる。また、ハウジング部材の外周面と第 2ケーシングの内壁面の少なくとも一方に凸部が選択的に設けられるので、上記の焼嵌めあるいは圧入の際に凸部が外周面あるいは内壁面に押圧されて優先的に変形する。つまり、焼嵌めあるいは圧入の際に部材に加わる圧縮応力を凸部に集中させることが可能となる。それにより、焼嵌めあるいは圧入によるハウジング部材本体の変形量を効果的に低減することが可能となる。

上記のケーシングは、好ましくは、スクロール流体機械のケーシングであり、ケーシング内にはスク口ール流体機械の運転中に高圧室と低圧室とが併存する。ハウジング部材の周縁部によってその高圧室と低圧室とが仕切られる。ハウジング部材の周縁部は、第 1ケ一シングの開口端側に位置する端面上に載置される。第 2ケーシングの内壁面には、ハウジング部材の周縁部を受入れる凹部が設けられる。そして、凹部の壁面と第 1ケーシングの端面とによってハウジング部材の周縁部が挾持される。

上述のように、ケーシング内に高圧室と低圧室とが併存し、第 2ケーシングの内壁面にはハウジング部材の周縁部を受入れる凹部が設けられる。それにより、高圧室と低圧室との圧力差によってハウジング部材の周縁部を凹部の壁面に押しつけることが可能となる。その結果、ハウジング部材の周縁部とケーシングの内壁面との間のシール性をさらに向上させることが可能となる。

上記のケーシングはスクロール流体機械のケーシングであり、第 2ケーシングと第 1ケーシングとは溶接される。そして、ケーシングとハウジング部材との間に、上記の溶接によるケーシングの変形に伴うハウジング部材本体の変形を抑制するための変形抑制手段が設けられる。

上述のように、第 2ケーシングと第 1ケーシングとが溶接され、ケーシングと部材との間にハゥジング部材本体の変形を抑制するための変形抑制手段が設けられる。変形抑制手段の一例として、ハウジング部材とケ一シングとの間に設けられた隙間を挙げることができる。このような隙間を設けることにより、溶接によつてケーシングが内側へ変形した場合においてもケーシングによるハウジング部材本体への圧迫の程度を軽減することが可能となる。それにより、上記の溶接によるハウジング部材本体の変形量を小さく抑えることが可能となる。図面の簡単な説明

図 1は、この発明の 1つの実施の形態におけるスクロール流体機械の部分断面図である。

図 2は、図 1における領域 1 6内を拡大した断面図である。

図 3は、上部ケ一シングを下部ケ一シングに圧入する場合に適した構造の一例を示す断面図である。

図 4は、従来のスクロール流体機械の一例の部分断面図である。

図 5は、従来のスクロール流体機械の他の例の部分断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、図 1〜図 3を用いて、本発明の思想をスクロール流体機械に適用した場合の 1つの実施の形態について説明する。図 1は、この発明の 1つの実施の形態におけるスクロール流体機械の部分断面図である。

図 1を参照して、スクロール流体機械 1は、密閉ケーシング 2を備え、密閉ケ一シング 2は上部ケーシング 2 aと下部ケーシング 2 bとを有する。上部ケーシング 2 aは下部ケーシング 2 bに外嵌されており、この場合であれば、上部ケーシング 2 aがハウジング 5に焼嵌めされている。また、上部ケーシング 2 aの下端（開口端）は、溶接部 1 3を介して下部ケーシング 2 bの外周面に溶接されている。密閉ケーシング 2内には、固定スクロール 3と、可動スクロール 4と、ハウジング 5と、クランク軸 6とが組込まれている。固定スクロール 3と可動スクロ一ル 4とによって圧縮室 1 5が形成され、可動スクロール 4には圧縮後のガス冷媒をクランク軸 6内に設けられた吐出ガス通路に送り込むための吐出口 4 bが設けられている。また、可動スクロール 4の背面側にはボス部 4 aが設けられ、このボス部 4 aの内側に、クランク軸 6の偏心部 6 aが揷入される。偏心部 6 aとボス部 4 aとの間にはスライドブシュ 7が挿入される。また、クランク軸 6は、ころがり軸受 9を介してハウジング⁵によって保持されている。ボス部⁴ aの周囲にはシールリング 8が設置される。上部ケーシング 2 aには、ガス冷媒を上記の圧縮室 1 5内に送り込むための吸入管 1 0が取付けられる。

密閉ケ一シング 2内には、スクロール流体機械 1の運転中に高圧室 1 2と低圧室 1 1とが併存し、この高圧室 1 2と低圧室 1 1とがハウジング⁵によって仕切られている。

上記の構成において、上部ケ一シング ² aの内壁面² a 1には、ハウジング⁵ の周縁部 5 aを受入れる凹部 2 a 2が設けられ、この凹部 2 a 2の底面には凸部 2 a 3が設けられる。この凸部 2 a 3は、リング状の形状をしていることが好ましく、上部ケ一シング 2 aを焼嵌めする際にハウジング 5の周縁部 5 aの外周面 5 bに押しつけられて変形する。つまり、焼嵌めによる上部ケーシング 2 aの変形に伴ってハウジング 5に及ぼされる圧縮力を凸部 2 a 3に集中させている。それにより、上部ケーシング 2 aの焼嵌めによるハウジング 5本体の変形量を小さく抑えることが可能となる。具体的には、凸部 2 a 3が形成されていない場合のハウジングの内径 Rの変化量が 1 0 0 μ mであるのに対し、凸部 2 a 3を形成することにより上記の内径 Rの変化量が 2 0 /z mと格段に低減されることを本願発明の発明者らは確認した。

また、上記のように焼嵌めを行なうことにより、上部ケ一シング 2 aとハウジング 5の周縁部 5 aとの間に Oリングを設置することなく両者の間のシールを行なうことが可能となる。それにより、 Oリングを省略でき、コスト低減を図ることも可能となる。

なお、図 1における領域 1 6を拡大した図が図 2に示されている。この図 2に示されるように、凹部 2 a 2の底面には 2つの凸部 2 a 3が設けられているが、この数については任意に選択可能である。また、図 1および図 2では、周縁部 5 aの外周面 5 bと凹部 2 a 2の底面との間に隙間が存在するように図示されているが、凸部 2 a 3がほぼ完全に押し潰されることにより、上記のような隙間がほとんど存在しない場合もあり得るものと考えられる。また、凸部 2 a 3は、ハウジング 5の周縁部 5 aの外周面 5 b側に設けられてもよい。また、固定スクロ一ル 3の外周面が上部ケーシング 2 aの内壁面 2 a 1に当接される場合には、この固定スクロール 3の外周面に凸部 2 a 3を設けてもよい。

次に、再ぴ図 1と図 2とを参照して、周縁部 5 aは、下部ケ一シング 2 bの開口端側の端面 2 b 1上に載置され、高圧室 1 2と低圧室 1 1とを部分的に仕切つている。それにより、高圧室 1 2と低圧室 1 1の圧力差によって周縁部 5 aの上端面が凹部 2 a 2の壁面に押しつけられることとなる。このことも周縁部 5 aと上部ケーシング 2 aとの問のシール性を向上させることに寄与し得る。

ハウジング 5の外周には、図 1およぴ図 2に示されるように、隙間 1 4が設けられる。このような隙間 1 4を設けることにより、上部ケーシング 2 aと下部ケ —シング 2 bとを溶接した際のケ一シング 2の変形によるハウジング 5の変形量を小さく抑えることが可能となる。つまり、この隙間 1 4力ハウジング 5本体の変形抑制手段として機能することとなる。

上部ケーシング 2 aと下部ケーシング 2 bとを溶接した際には、図 1および図 2に示される場合では、たとえば下部ケーシング 2 bが内側に変形してハウジング 5を圧迫することが懸念される。この場合に、上記のような隙間 1 4をハウジング 5の外周であって溶接部 1 3近傍に設けることにより、下部ケーシング 2 b の変形によるハウジング 5の圧迫の程度を軽減することが可能となる。それにより、上部ケーシング 2 aと下部ケーシング 2 bとの溶接によるハウジング 5の変形量を小さく抑えることが可能となると考えられる。

本願発明の発明者らが隙間 1 4を形成した場合としない場合とでハウジング 5 の内径 Rの変化量を比較したところ、隙間 1 4を設けない場合に内径 Rの変化量が 2 5 / mであったのに対し、隙間 1 4を設けることにより内径 Rの変化量が 7 mと格段に低減されることを確認した。なお、上記の隙間 1 4は、ハゥジング 5の外周を削り込むことにより形成されてもよいが、下部ケ一シング 2 bの内壁面を削り込むことによって形成されてもよい。また、固定スクロール 3の外周面と上部ケーシング 2 aの内壁面 2 a 1とが当接される場合には、固定スクロール³と上部ケーシング 2 aとの間に隙間を設けるようにしてもよい。それにより、上部ケーシング 2 aが溶接によって変形して固定スクロール 3を圧迫することを効果的に抑制することが可能となる。次に、図 3を用いて、上部ケ一シング 2 aを下部ケーシング 2 bに圧入する場合の実施の形態について説明する。この場合には、凹部 2 a 2の底面に設けられた凸部 2 a 3に面取り部 2 a 4を設ける。それにより、上部ケーシング 2 aの圧入がスムーズに行なえる。このような圧入によっても上記の焼嵌めの場合と同様に上部ケーシング 2 aの内壁面 2 a 1とハウジング⁵の周縁部⁵ aの外周面 5 b との間のシール性を確保することは可能である。なお、凸部 2 a 3は、圧入の際に擦り取られる程度に小さく形成してもよレ、。

以上のようにこの発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。産業上の利用可能性

この発明は、内部に高圧室と低圧室とが併存するケーシングのシール構造に有効に適用され得る。

Claims

請求の範囲

1. 第 1ケ一シング（2 b) と、該第 1ケーシング（2 b) の外周面に外嵌する第 2ケーシング（2 a) と、前記第 1ケーシング（2 b) に保持され外周面（5 b) が前記第 2ケーシング（2 a) の内周面（2 a 1) に当接されるハウジング部材（5) とを備えたケ一シング（2) におけるシール構造であって、前記第² ケーシング（2 a) の内周面（2 a 1 ) と前記ハウジング部材（5) の外周面 (5 b) の少なくとも一方に凸部（2 a 3) を形成するとともに、前記第 2ケーシング（2 a) を、前記ハウジング部材（5) に焼嵌めあるいは圧入し、この焼嵌めあるいは圧入により前記凸部（2 a 3) を変形させて前記第²ケーシング (2 a) の内周面（2 a l) とハウジング部材（5) の外周面（5 b) との間をシー/レするようにしたことを特徴とするケーシングのシーノレ構造。

2. 前記凸部（2 a 3) は、リング状である、請求の範囲第 1項に記載のケーシングにおけるシール構造。

3. 前記凸部（2 a 3) は、複数設けられる、請求の範囲第 1項に記載のケーシングにおけるシ一ノレ構造。

4. 前記第 2ケーシング（2 a) の開口側に位置する前記凸部（2 a 3) 表面に面取り部を設ける、請求の範囲第 1項に記載のケーシングにおけるシール構造。

5. 前記ケーシング（2) は、スクロール流体機械のケーシング（2) であり、前記ケ一シング（2) 内には前記スクロール流体機械の運転中に高圧室（1

2) と低圧室（1 1) とが併存し、

前記ハウジング部材（5) の周縁部（5 a) によって前記高圧室（1 2) と前記低圧室（1 1) とが仕切られ、

前記ハウジング部材（5) の周縁部（5 a) は前記第 1ケーシング（2 b) の開口端側に位置する端面（2 b l) 上に載置され、

前記第 2ケーシング（2 a) の內周面（2 a 1 ) には、前記ハウジング部材 (5) の周縁部（5 a) を受入れる凹部（2 a 2) が設けられ、

前記凹部（2 a 2) の壁面と前記第 1ケーシング（2 b) の前記端面（2 b 1) とによって前記ハウジング部材（5) の周縁部（5 a) が挾持される、請求の範囲第 1項に記載のケーシングにおけるシール構造。

6. 前記ケ一シング（2) 内には、可動スクロール（4) と固定スクロール (3) とが組み込まれ、

前記ハウジング部材（5) は、前記可動スクロール（4) と前記固定スクロール（3) とを支持する、請求の範囲第 5項に記載のケーシングにおけるシール構造。

7. 前記固定スクロール（3) の外周面に前記凸部を設ける、請求の範囲第 6項に記載のケーシングにおけるシール構造。

8. 前記ケ一シング（2) は、スクロール流体機械のケ一シング（2) であり、前記第 2ケーシング（2 a) と前記第 1ケーシング（2 b) とは溶接され、前記ケーシング（2) と前記ハウジング部材（5) の間には、前記溶接による前記ケーシング（2) の変形に伴う前記ハウジング部材（5) 本体の変形を抑制するための変形抑制手段（1 4) が設けられる、請求の範囲第 1項に記載のケ一シングにおけるシール構造。

9. 前記変形抑制手段は、前記ケーシング（2) と前記ハウジング部材（5) 間に設けられた隙間である、請求の範囲第 8項に記載のケーシングにおけるシール構造。

1 0. 前記隙間は、前記ケ一シング（2) の内周面（2 a l) と前記ハウジング部材（5) の外周面の少なくとも一方を削ることにより形成され、溶接部（1 3) 近傍に設けられる、請求の範囲第 9項に記載のケーシングにおけるシール構造。

1 1. 前記ケーシング（2) 内には、可動スクロール（4) と固定スクロール (3) とが組み込まれ、

前記ハウジング部材（5) は、前記可動スクロール（4) と前記固定スクロール（3) とを支持し、

隙間は、前記固定スクロール（3) と前記ケーシング（2) との間に設けられる、請求の範囲第 9項に記載のケーシングにおけるシール構造。