(57)【要約】【課題】Ｏリングを用いた筐体間のシール性を向上させた筐体のシール構造を提供することを目的とする。【解決手段】筐体のシール構造は、ボルト７により相互に締結される固定スクロール２４とフロントハウジング４の締結面５７、５９間を、ボルト７より内側においてＯリング６２によりシールする。Ｏリング６２より外側のフロントハウジング４の締結面５９に周方向に渡って突出形成され、締結時に座屈可能なリブ６４を備え、Ｏリング６２より内側のフロントハウジング４の締結面５９は、周方向に渡って段落形状とされている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボルトにより相互に締結される第１の筐体と第２の筐体の締結面間を、前記ボルトより内側においてＯリングによりシールするシール構造において、
前記Ｏリングより外側の前記第１の筐体、及び／又は、前記第２の筐体の締結面に周方向に渡って突出形成され、締結時に座屈可能なリブを備え、
前記Ｏリングより内側の前記第１の筐体、及び／又は、前記第２の筐体の締結面は、周方向に渡って段落形状とされていることを特徴とする筐体のシール構造。
【請求項２】
前記リブは、前記ボルトと前記Ｏリングとの間に位置して、当該Ｏリングと略同心状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の筐体のシール構造。
【請求項３】
前記リブは、前記第１の筐体と第２の筐体が前記ボルトにより締結された状態で、前記ボルトから離間した位置に生じる前記両筐体間の隙間以上の突出寸法を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の筐体のシール構造。
【請求項４】
前記第１の筐体は、前記第２の筐体よりも硬度が高く、前記リブは、前記第２の筐体に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の筐体のシール構造。
【請求項５】
前記第１の筐体としての圧縮ユニットと、前記第２の筐体としてのフロントハウジングを前記ボルトにて締結して成ることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちの何れかに記載の筐体のシール構造を備えた圧縮機。
【請求項６】
前記圧縮ユニットは、アルミニウム鍛造にて構成されており、前記フロントハウジングは、アルミニウム鋳造にて構成されていることを特徴とする請求項５に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つの筐体をボルトにより締結する際に、ボルトの内側の両筐体の締結面間を、Ｏリングによりシールするシール構造、及び、それを備えた圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より例えばスクロール型圧縮機を構成する場合、スクロールユニットをフロントハウジングに複数のボルトにより締結するものであるが、内部は高圧となり、外部は大気圧となるため、両者の締結面間は通常Ｏリングによりシールされる（例えば、特許文献１参照）。この場合、スクロールユニットとフロントハウジングとの締結面の面圧は、ボルト軸力を受けるボルト直下に比べて、ボルトから離間した箇所では低くなるため、両者の間に隙間が生じ易くなる。
【０００３】
そこで、Ｏリングの外方に軟質金属製の膜状の第２シール部材を配設したり（例えば、特許文献２参照）、Ｏリングの外側に溝を形成して両者の隙間幅に変化を持たせる構造が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２０２１６１号公報
【特許文献２】特開２００６−５２８１１号公報
【特許文献３】特開２０１５−１２１１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の如く膜状の第２シール部材を設けた場合、耐冷媒ガス透過性は向上するものの、ボルトから離間した箇所のスクロールユニットとフロントハウジング間を完全にシールすることは困難である。また、Ｏリングの外側に溝を形成すれば、外部からの水分の侵入を表面張力で防ぐことができるようになるものの、溝部分に腐食が生じれば、順次その内側も腐食していくため、最終的にはシール性が損なわれる結果となる。
【０００６】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、Ｏリングを用いた筐体間のシール性を向上させた筐体のシール構造及びそれを用いた圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の筐体のシール構造は、ボルトにより相互に締結される第１の筐体と第２の筐体の締結面間を、ボルトより内側においてＯリングによりシールするものであって、Ｏリングより外側の第１の筐体、及び／又は、第２の筐体の締結面に周方向に渡って突出形成され、締結時に座屈可能なリブを備え、Ｏリングより内側の第１の筐体、及び／又は、第２の筐体の締結面は、周方向に渡って段落形状とされていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明の筐体のシール構造は、上記発明においてリブは、ボルトとＯリングとの間に位置して、当該Ｏリングと略同心状に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明の筐体のシール構造は、上記各発明においてリブは、第１の筐体と第２の筐体がボルトにより締結された状態で、ボルトから離間した位置に生じる両筐体間の隙間以上の突出寸法を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明の筐体のシール構造は、上記各発明において第１の筐体は、第２の筐体よりも硬度が高く、リブは、第２の筐体に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明の圧縮機は、上記各発明の第１の筐体としての圧縮ユニットと、上記各発明の第２の筐体としてのフロントハウジングをボルトにて締結して成ることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明の圧縮機は、上記発明において圧縮ユニットは、アルミニウム鍛造にて構成されており、フロントハウジングは、アルミニウム鋳造にて構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ボルトにより相互に締結される第１の筐体と第２の筐体の締結面間を、ボルトより内側においてＯリングによりシールする筐体のシール構造において、Ｏリングより外側の第１の筐体、及び／又は、第２の筐体の締結面に周方向に渡って、締結時に座屈可能なリブを突出形成したので、ボルト軸力を受けるボルト直下の位置では、リブが座屈して無くなり、若しくは、殆ど無くなり、締結面の面圧が低くなるボルトから離間した箇所では、押し縮められたリブが残って、両筐体間の隙間が埋められるかたちとなる。
【００１４】
更に、Ｏリングより内側の第１の筐体、及び／又は、第２の筐体の締結面を、周方向に渡って段落形状としているので、Ｏリングより内側では両筐体は接触せず、それによってＯリングより外側の面圧も確保されることになる。
【００１５】
これらにより、相互に締結された第１の筐体と第２の筐体間に生じる隙間が効果的に解消され、外部から水分侵入による腐食（錆）の発生を防止することができるようになる。特に、締結後のリブの高さは、最終的にボルトによる締結によって最適な高さに調整されることになるため、寸法管理も容易となり、生産性の高いものとなる。
【００１６】
この場合、請求項２の発明の如くリブを、ボルトとＯリングとの間に位置させて、当該Ｏリングと略同心状に形成することで、両筐体間に発生する隙間を一層効果的に埋めることができるようになる。
【００１７】
また、請求項３の発明の如くリブの突出寸法を、第１の筐体と第２の筐体がボルトにより締結された状態で、ボルトから離間した位置に生じる両筐体間の隙間以上の寸法に設定することで、両筐体間の隙間を確実に埋めてシールすることができるようになる。
【００１８】
特に、請求項４の発明の如く第１の筐体が第２の筐体よりも硬度が高いとき、リブを第２の筐体に形成することで、両筐体の硬度の違いを利用してリブを円滑に座屈させることができるようになる。
【００１９】
例えば、請求項５の発明の如く第１の筐体としての圧縮ユニットと、第２の筐体としてのフロントハウジングをボルトにて締結する圧縮機では、例えば、請求項６の発明の如く圧縮ユニットがアルミニウム鍛造にて構成され、フロントハウジングはアルミニウム鋳造にて構成される。そして、圧縮ユニットを構成するアルミニウム鍛造はフロントハウジングを構成するアルミニウム鋳造よりも硬度が高いことから、本発明のシール構造は極めて有効なものとなる。
【００２０】
特に、この場合リブは金属シールとなることから、圧縮ユニットで反応性の高いガスを圧縮する場合や、反応性の高い雰囲気となる環境で圧縮機が使用される場合にも支障無く対応することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を適用した一実施形態のスクロール型圧縮機の縦断側面図である。
【図２】図１のスクロール型圧縮機のスクロールユニットとフロントハウジングを模式的に示した場合のスクロールユニットの平面図である。
【図３】図２のスクロールユニットとフロントハウジングを締結する前の状態のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３のフロントハウジングの平面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図２のスクロールユニットとフロントハウジングを締結した後、再度分解した状態のフロントハウジングの平面図である。
【図７】図６の円Ｃ部分の拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態について説明する。圧縮機の一実施例としてのスクロール型圧縮機１は、車両の空調システムの冷媒回路に組み込まれる冷媒圧縮機であり、作動流体としての冷媒を冷媒回路から吸い込んで圧縮し、再び冷媒回路に吐出するものである。スクロール型圧縮機１内には潤滑用のオイルが封入されており、このオイルにより軸受や種々の摺動部分を潤滑する他、摺動面のシールも行う。
【００２３】
スクロール型圧縮機１は、リアハウジング２と、フロントハウジング４を備え、これらリアハウジング２とフロントハウジング４との間に本発明における圧縮ユニットとしてのスクロールユニット６が配置され、リアハウジング２とスクロールユニット６が複数のボルト５により相互に締結され、スクロールユニット６を構成する固定スクロール２４（後述する）とフロントハウジング４が後述する如く複数のボルト７（図２）により相互に締結されている。
【００２４】
フロントハウジング４内には駆動軸８が水平配置され、この駆動軸８はスクロールユニット６側に位置した大径軸部１０と、フロントハウジング４から突出した小径軸部１２を有する。大径軸部１０はニードル軸受１４を介してフロントハウジング４に回転自在に支持され、小径軸部１２はボール軸受１６を介してフロントハウジング４に回転自在に支持されている。
【００２５】
小径軸部１２の突出端には電磁クラッチ１８を内蔵した駆動プーリ２０が取り付けられており、この駆動プーリ２０は軸受２２を介してフロントハウジング４に回転自在に支持されている。駆動プーリ２０には車両のエンジンの動力が図示しない駆動ベルトを介して伝達され、駆動プーリ２０の回転は電磁クラッチ１８を介して駆動軸８に伝達可能とされている。即ち、エンジンの駆動中、電磁クラッチ１８がオン作動されると、駆動軸８は駆動プーリ２０と一体的に回転する。
【００２６】
一方、スクロールユニット６は、リアハウジング２及びフロントハウジング４に挟持された固定スクロール２４と、この固定スクロール２４に対して噛み合うように組み付けられた可動スクロール２６を備えて構成されている。可動スクロール２６は、駆動軸８に回転駆動されることにより固定スクロール２４に対して公転旋回し、固定スクロール２４及び可動スクロール２６が噛み合って協働することにより、その内部にオイルを含む冷媒の圧縮室２８が形成され、この圧縮室２８の容積が固定スクロール２４に対する可動スクロール２６の公転旋回運動に伴い増減される。
【００２７】
前記可動スクロール２６に公転旋回運動を付与するため、可動スクロール２６の基板３０に突設されたボス３２と駆動軸８の大径軸部１０とは、クランクピン３４、偏心ブッシュ３６及びニードル軸受３８を介して互いに連結されている。また、偏心ブッシュ３６にはカウンタウエイト４０が取り付けられている。そして、可動スクロール２６とフロントハウジング４との間には、可動スクロール２６を公転旋回可能に支持する円環状のスラストプレート４２が配置されている。
【００２８】
また、固定スクロール２４とリアハウジング２の端壁４６との間には吐出室４８が形成されている。固定スクロール２４は圧縮室２８と吐出室４８とを互いに連通させる吐出孔５６を有し、吐出室４８には吐出孔５６を開閉する吐出弁５５が配置され、この吐出弁５５はストッパプレート５４によってその開度が規制されている。
【００２９】
スクロール型圧縮機１は、駆動軸８の回転に伴い、可動スクロール２６が自転すること無く公転旋回運動する。このような可動スクロール２６の旋回運動は、フロントハウジング４に形成された図示しない吸入ポートから圧縮室２８内への冷媒の吸入工程や、吸入した冷媒の圧縮及び吐出工程をもたらし、この結果、高圧の冷媒が圧縮室２８から吐出孔５６、吐出室４８及びリアハウジング２に形成された図示しない吐出ポートを順次経由してスクロール型圧縮機１から吐出されることになる。
【００３０】
次に、図２〜図７を参照しながら、上記スクロールユニット６の固定スクロール２４とフロントハウジング４とのボルト７による締結とシール構造について詳述する。尚、各図は図１のような固定スクロール２４とフロントハウジング４の詳細形状では無く、それらを模式的に示している。
【００３１】
圧縮ユニットの実施例としてのスクロールユニット６の固定スクロール２４が本発明の筐体のシール構造における第１の筐体となり、フロントハウジング４が第２の筐体となる。また、実施例の場合、固定スクロール２４（可動スクロール２６も同様）はアルミニウム鍛造にて構成されており、フロントハウジング４はアルミニウム鋳造にて構成されている。従って、固定スクロール２４（第１の筐体）は、フロントハウジング４（第２の筐体）よりも硬度が高い。
【００３２】
そして、固定スクロール２４の外周部の締結面５７に、ボルト７が挿通されるボルト孔５８が複数形成されており、フロントハウジング４の外周部の締結面５９には、固定スクロール２４の各ボルト孔５８の位置にそれぞれ合致して、ボルト７が螺合するボルト孔６１が複数形成されている。また、このフロントハウジング４のボルト孔６１の内側の締結面５９には、Ｏリング６２を収納する溝６３が周方向（全周）に渡って形成されている。Ｏリング６２はゴム等の高分子材料から構成されており、円環状を呈している。
【００３３】
更に、このＯリング６２の溝６３より外側であって、ボルト７が螺合するボルト孔６１より内側、即ち、Ｏリング６２とボルト７の間となる位置の締結面５９には、リブ６４が周方向（全周）に渡って突出形成されている。このリブ６４は溝６３内に配置されたＯリング６２と略同心状となるように形成されており、その突出寸法は、固定スクロール２４とフロントハウジング４をボルト７により締結した状態で、ボルト７から離間した位置（隣り合うボルト７とボルト７の中間の位置）に生じる固定スクロール２４とフロントハウジング４との間の隙間以上の値とされている。更にまた、Ｏリング６２の溝６３より内側の締結面５９は、周方向（全周）に渡って図６に示す如く段落形状とされ、そこに段落部６６が形成されている。
【００３４】
以上の構成で、溝６３内にＯリング６２を配置し、固定スクロール２４の締結面５７をフロントハウジング４の締結面５９に被せるかたちで重ね合わせ、固定スクロール２４の各ボルト孔５８をフロントハウジング４の各ボルト孔６１に合致させ、ボルト７を各ボルト孔５８にそれぞれ差し込んで、フロントハウジング４のボルト孔６１に螺合させ、締め付けることで、固定スクロール２４とフロントハウジング４を締結する。これにより、固定スクロール２４とフロントハウジング４は相互に締結され、フロントハウジング４の締結面５９に形成された溝６３内のＯリング６２は固定スクロール２４の締結面５７に密接するので、固定スクロール２４とフロントハウジング４の各締結面５７、５９間はこのＯリング６２の位置で先ずシールされる。
【００３５】
更に、固定スクロール２４の硬度はフロントハウジング４の硬度よりも高いので、このフロントハウジング４に形成されたリブ６４は座屈する。この座屈の様子を図６及び図７に示している。尚、図６及び図７は固定スクロール２４とフロントハウジング４を一度締結した後、再びボルト７を外した状態のフロントハウジング４の締結面５９を示している。
【００３６】
この場合、ボルト７の締結によるボルト軸力を受けるボルト７の直下の締結面５９で面圧は最も高くなり、ボルト７から離間する程、締結面５９の面圧は低くなる。従って、この場合ボルト軸力を受けるボルト７の直下の位置（６４Ａで示す）ではリブ６４は殆ど全体が潰れてその高さは殆ど無くなる。一方、この位置６４Ａの両側に隣接する位置（６４Ｂで示す）ではリブ６４は大きく潰れて残り、押し縮められたリブ６４が少許の高さで残る。更に離間した位置（６４Ｃで示す）ではもう少し高さが高くなって残り、隣り合うボルト７とボルト７の丁度中間の位置（６４Ｄで示す）では、押し縮められたリブ６４が最も大きい高さで残ることになる。
【００３７】
このとき、前述した如くリブ６４の突出寸法は、固定スクロール２４とフロントハウジング４をボルト７により締結した状態で、隣り合うボルト７とボルト７の中間の位置に生じる固定スクロール２４とフロントハウジング４との間の隙間以上の値とされているので、固定スクロール２４とフロントハウジング４間の隙間は、Ｏリング６２より外側で確実に埋められたかたちとなる。
【００３８】
また、Ｏリング６２の溝６３より内側の締結面５９には、周方向（全周）に渡って段落部６６が形成されているので、Ｏリング６２の内側では、固定スクロール２４の締結面５７とフロントハウジング４の締結面５９が接触しなくなる。従って、Ｏリング６２より外側の締結面５９の面圧も確保されるようになる。
【００３９】
これらにより、相互に締結された固定スクロール２４とフロントハウジング４の間に生じる隙間が効果的に解消され、外部から水分侵入による腐食（錆）の発生や、内部からの冷媒漏洩を防止することができるようになる。特に、締結後のリブ６４の高さは、図６や図７に示される如く最終的にボルト７による締結によって最適な高さに調整されることになるため、寸法管理も容易となり、生産性の高いものとなる。
【００４０】
この場合、リブ６４はボルト７とＯリング６２との間に位置しており、溝６３内に配置されたＯリング６２と略同心状に形成されているので、固定スクロール２４とフロントハウジング４間に発生する隙間を一層効果的に埋めることができるようになる。また、アルミニウム鍛造の固定スクロール２４はアルミニウム鋳造のフロントハウジング４よりも硬度が高いので、リブ６４をフロントハウジング４に形成することで、固定スクロール２４とフロントハウジング４の硬度の違いを利用してリブを円滑に座屈させることができるようになる。
【００４１】
特に、リブ６４は見かけ上、金属（アルミニウム）シールとなることから、スクロールユニット６で反応性の高い冷媒ガスを圧縮する場合や、反応性の高い雰囲気となる環境でスクロール型圧縮機１が使用される場合にも支障無く対応することができるようになる。
【００４２】
尚、実施例では第２の筐体としてのフロントハウジング４にリブ６４を形成したが、請求項１乃至請求項３の発明では、例えば第１の筐体と第２の筐体の硬度が変わらない場合等に、両筐体にリブを突出形成して締結により両方のリブを座屈させてもよく、第１の筐体側にリブを突出形成しても良い。
【００４３】
また、段落形状も実施例ではフロントハウジング４（第２の筐体）に形成したが、それに限らず、固定スクロール２４（第１の筐体）側に形成してもよく、双方に形成してもよい。更に、実施例ではスクロールユニットを構成する固定スクロールにフロントハウジングを締結するスクロール型圧縮機に本発明を適用したが、固定スクロールと可動スクロールを圧縮機構ハウジングに収納してスクロールユニットを構成し、この圧縮機構ハウジングとフロントハウジングとを締結する構造のスクロール型圧縮機では、スクロールユニット（圧縮ユニット）を構成する圧縮機構ハウジングが第１の筐体となる。
【００４４】
更にまた、実施例では筐体のシール構造をスクロール型圧縮機に適用したが、それに限らず、種々の金属製筐体間のシールを行う場合に請求項１乃至請求項４の発明は有効である。また、本発明を適用する圧縮機は実施例のスクロール型圧縮機に限らず、斜板式の圧縮ユニットを備えた斜板式圧縮機や、ロータリ式の圧縮ユニットを備えたロータリ式圧縮機にも本発明は有効である。
【符号の説明】
【００４５】
１  スクロール型圧縮機
４  フロントハウジング（第２の筐体）
６  スクロールユニット（圧縮ユニット、第１の筐体）
７  ボルト
２４  固定スクロール（第１の筐体）
５７、５９  締結面
５８、６１  ボルト孔
６２  Ｏリング
６３  溝
６４  リブ
６６  段落部
【図１】
2017180578.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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