JP6969942B6

JP6969942B6 - 容器の封止構造

Info

Publication number: JP6969942B6
Application number: JP2017178547A
Authority: JP
Inventors: 和生中所; 浩司柴田
Original assignee: Nippon Pop Rivets and Fasteners Ltd; Highly Marelli Japan Corp
Current assignee: Nippon Pop Rivets and Fasteners Ltd; Highly Marelli Japan Corp
Priority date: 2017-09-19
Filing date: 2017-09-19
Publication date: 2021-12-22
Anticipated expiration: 2037-09-19
Also published as: JP2019051978A; JP6969942B2

Description

本発明は、容器の封止構造に関する。

車両用の空調装置のエバポレータ等の冷媒等の液体を収容する容器において、開口部をブラインドリベットを用いて封止する構造は種々提案されている（特許文献１等）。

このような封止構造では、ブラインドリベットを開口部の穴に挿入させ、芯軸（ロッド部）を引くことにより、芯軸の先端大径部によりリベット下部に膨出部を形成し、この膨出部と穴の角部との接触により液体を封止している。

実開昭５８−１６７３０６号公報

ところが、従来技術に係る封止構造では、膨出部と穴の角部とは線接触であるため、接触面積が比較的小さく、密封状態を十分に確保することが難しいという不都合があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、比較的簡易な構成で、密封性能を向上させることのできる容器の封止構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る容器の封止構造は、容器の開口部内に挿入された芯部材による封止構造であって、芯部材は、円板状のフランジと、前記フランジから軸方向に伸びる円筒部とを有し、前記フランジの表面から前記円筒部の底部に有底穴が形成されたスリーブと、前記スリーブの前記有底穴内に配置された頭部と、前記頭部より小さい外径で該頭部から伸びる細長い軸部が形成されたロッド部と、から構成され、前記芯部材の前記頭部が前記スリーブの内壁部を押圧して前記円筒部の外周面に塑性変形による外周膨出部が形成され、該外周膨出部が前記容器の開口部の内周面に密着されたことを要旨とする。

本発明によれば、比較的簡易な構成で、密封性能を向上させることのできる容器の封止構造を提供することができる。

実施の形態に係る容器の封止構造を用いたエバポレータを示す斜視図である。実施の形態に係る容器の封止構造を用いたエバポレータの要部の分解斜視図である。実施の形態に係る容器の封止構造の構成例を示す断面図である。実施の形態に係る容器の封止構造の封止手順を示す工程図である。実施の形態に係る容器の封止構造の封止手順の続きを示す工程図である。実施の形態に係る容器の封止構造の封止手順の続きを示す工程図である。

以下、本発明の実施の形態に係る容器の封止構造を図面に基づいて説明する。

（容器の封止構造を用いたエバポレータの概略構成）
まず、図１および図２を参照して、実施の形態に係る容器の封止構造を用いたエバポレータの概略構成について説明する。

ここで、図１は、実施の形態に係る容器の封止構造を用いたエバポレータ１０を示す斜視図、図２は、エバポレータの要部の分解斜視図である。

図１および図２に示すように、エバポレータ１０は、冷媒流路３２，３３を有し、互いに間隔をおいて左右方向Ｘに並列状に配列された複数の冷媒チューブ３０と、複数の冷媒チューブ３０のうち隣り合う冷媒チューブ３０，３０同士の間に挟まれて接合され、蓄冷材Ｂが充填される蓄冷材容器４０とを備えている。

これにより、アイドル・ストップ機能により車両のエンジンが停止されることでエンジンによって駆動される圧縮機が停止されても、冷媒Ａで冷却されて蓄冷材容器４０内の蓄冷材Ｂに蓄えられた冷熱が放冷されて、冷房能力を維持するようになっている。

なお、図１中矢印Ｙは空調装置の送風の空気流れ方向を示し、矢印Ｚは送風の空気流れ方向Ｙと直交する上下方向を示し、矢印Ｘは左右方向を示す。

冷媒チューブ３０は、送風空気流れ方向Ｙと直交する上下方向Ｚの両側に円筒状に形成された各一対のタンク形成部２０ａ，２０ａ及び２１ａ，２１ａと、この各一対のタンク形成部２０ａ，２０ａ及び２１ａ，２１ａが一体形成され、最中合わせに重ね合わせて形成されることで内部に各タンク形成部２０ａ，２１ａに連通する冷媒流路３２，３３が形成される一対の冷媒プレート（金属薄板）３１，３１と、この一対の冷媒プレート３１，３１の冷媒流路３２，３３内に収容され、熱交換を促進する熱交換促進部（インナフィン）３４，３４とで構成されている。

そして、各タンク形成部２０ａ，２１ａ内に流入された媒体Ａが冷媒流路３２，３３に流通され、一対の冷媒プレート３１，３１の外周を流れる送風空気と冷媒Ａとの間で熱交換を行い、送風空気を冷却するものである。

また、冷媒チューブ３０は、一対の冷媒プレート３１，３１の間に熱交換促進部３４，３４を挟み込んだ状態で最中合わせに重ね合わせて形成されている。

この一対の冷媒プレート３１，３１は、周縁の接合部３１ｂ同士及び中央の仕切部３１ａ同士が接合されている。また、各冷媒プレート３１の中央の仕切部３１ａと周縁の接合部３１ｂとの間には、第１熱交換通路用凹部３１ｃと第２熱交換通路用凹部３１ｄが並列に形成されている。

これにより、一対の冷媒プレート３１，３１が重ね合わされてなる冷媒チューブ３０の内部には、各冷媒プレート３１の中央部の仕切部３１ａを隔てて冷媒Ａを流す第１冷媒流路３２と第２冷媒流路３３が形成されている。また、各冷媒流路３２，３３には熱交換促進部３４が収容されている。

さらに、各冷媒流路３２，３３の両端は、各冷媒プレート３１の上下端部に一体に形成された各一対のタンク形成部２０ａ，２０ａ及び２１ａ，２１ａに連通されている。なお、第１冷媒流路３２が送風の空気流れ方向の風上側に配置され、第２冷媒流路３３が送風の空気流れ方向の風下側に配置されている。

図１に示すように、一対の冷媒プレート３１，３１の両端側に一体に形成された各一対のタンク形成部２０ａ，２０ａ及び２１ａ，２１ａは、左右方向Ｘの積層方向の外方に向けて円筒状に突出するように形成されている。これら各タンク形成部２０ａ，２１ａが複数積層されることにより、複数の冷媒チューブ３０の上下方向Ｚの両端部側に前後及び上下各一対の冷媒流路用タンク２０，２０及び２１，２１が形成されている。

また、図１に示すように、右端側の冷媒プレート３５は上端部側にのみ積層方向の外方に向けて円筒状に突出する一対のタンク形成部２０ａ，２０ａが一体に形成されている。

この一対のタンク形成部２０ａ，２０ａのうち送風の空気流れ方向の下流側のタンク形成部２０ａが冷媒Ａを導入する冷媒導入口３６になっていると共に、送風の空気流れ方向の上流側のタンク形成部２０ａが冷媒Ａを導出する冷媒導出口３７になっている。

さらに、左端側の冷媒プレート３８の上下端部には、各冷媒チューブ３０の上下端部に一体に形成された各タンク形成部２０ａ，２１ａに連通する少なくとも上下の一方に設けた連通部３９が一体に形成されている。尚、蓄冷材容器４０が介在されていない隣り合う冷媒チューブ３０，３０同士の間には、送風空気との熱交換を促進するアウタフィン２４が挟まれて接合されている。

また、蓄冷材容器４０の第１収容凹部４６と第２収容凹部４７とは各蓄冷プレート４１の上側において連通部４８とで連通されている。

さらに、各蓄冷プレート４１の周縁の接合部４１ｂの送風流れ方向の風上側の連通部４８に対向する位置には、蓄冷材Ｂが充填される開口部４９が形成されている。

そして、開口部４９には、注ぎ口を構成する円筒状の封止用カラー５０が挿入され、この封止用カラー５０は、本実施の形態に係る容器の封止構造によって封止されている。

（封止構造の構成例）
図３を参照して、実施の形態に係る容器の封止構造Ｓの構成例について説明する。

図３は、実施の形態に係る容器の封止構造Ｓの構成例を示す断面図である。

なお、本実施の形態では、図３に示すように、容器としてのエバポレータ１０の開口部４９には、冷媒等の注ぎ口を構成する円筒状の封止用カラー５０が挿入されている。

本実施の形態に係る容器の封止構造Ｓは、封止用カラー５０内に挿入され、円板状のフランジ１０４とフランジ１０４から軸方向に伸びる円筒部１０１ａとを有し、フランジの表面から円筒部の底部に有底穴が形成されたスリーブ１０１と、スリーブ１０１の有底穴内に配置された頭部１５０と、頭部１５０より小さい外径で頭部１５０から伸びる細長い軸部が形成されたロッド部と、から成る芯部材２００（図４等参照）により構成されている。

そして、スリーブ１０１の内壁部１０１ｂの内径は頭部１５０がある部分を除いて頭部１５０より小さい径に形成されており、芯部材２００の頭部１５０が、ロッド部１０２の牽引により、フランジ１０４の方向に移動してスリーブ１０１の内壁部１０１ｂを押圧して、円筒部１０１ａの外周面１０１ｃに塑性変形による外周膨出部Ｃが形成され、この外周膨出部Ｃが封止用カラー５０の内周面５０ａに密着されている。

これにより、外周膨出部Ｃと封止用カラー５０の内周面５０ａとが、面接触することにより、密封状態を十分に確保することでき、従来に比して密封性能を向上させることができる。

なお、封止用カラー５０を用いずに、スリーブ１０１を開口部４９に直接挿入する場合には、外周膨出部Ｃと容器の開口部４９の内周面とが、面接触することにより、密封状態を十分に確保することできる。

また、スリーブ１０１の先端部は、封止用カラー５０の端部から突出しない位置とするとよい。

これにより、スリーブ１０１の先端部に他の部材等が接触し、スリーブ１０１が押し上げられるなどして封止状態が緩んで液体漏れを生じる事態を回避することができる。

また、外周膨出部Ｃを形成する際に破断された頭部１５０側のロッド部１０２の破断部１０５の位置は、開口部４９の円筒部４９ａの上端部より下方とするとよい。

これにより、破断部１０５が外部の部材等と接触し、スリーブ１０１が押し下げられるなどして封止状態が緩んで液体漏れを生じる事態を回避することができる。

さらに、外周膨出部Ｃは、容器の開口部４９内（即ち、図３に示す幅Ｗ内）に位置するように構成するとよい。

これにより、外周膨出部Ｃの当接による容器側の変形を抑制し、安定した封止状態を確保することができる。

また、フランジ表面からスリーブ内に伸び、ロッド部が配置される穴は、有底穴にするとよい。

これにより、安定した封止状態を確保することができる。

また、図３に示す構成例では、封止用カラー５０内にエポキシ変成シリコン等のシール剤３００が充填されている。これにより、封止用カラー５０内への異物の侵入を防止し、スリーブ１０１等の腐食を抑制して、安定した封止状態を維持することができる。

また、図３に示す構成例では、封止用カラー５０の円筒部の肉厚Ｔ１と、容器開口部４９の円筒部の肉厚Ｔ２の和は、スリーブ１０１の円筒部の肉厚Ｔ３より大きくなるように選定されている。

これにより、外周膨出部Ｃの当接による封止用カラー５０および容器開口部４９の変形を抑制し、安定した封止状態を確保することができる。

さらに、封止用カラー５０の円筒部の肉厚Ｔ１は、スリーブ１０１の円筒部の肉厚Ｔ３より大きくなるように選定されている。

これにより、外周膨出部Ｃの当接による封止用カラー５０の変形を抑制し、より安定した封止状態を確保することができる。

（封止構造の封止工程）
図４〜図６の工程図を参照して、本実施の形態に係る容器の封止構造Ｓの封止手順について説明する。

まず、図４に示すように、容器の開口部４９内に封止用カラー５０を設置した状態で、この封止用カラー５０内に、芯部材２００を挿入する。

この芯部材２００は、スリーブ１０１と、スリーブ１０１の円筒部１０１ａ内に挿入されるロッド部１０２と、ロッド部１０２の挿入側に連結され、ロッド部１０２よりも大径の頭部１５０とを有している。

次いで、図５に示すように、スリーブ１０１のフランジ１０４に対して、治具或いは締結器等により押圧力Ｆ１を付与した状態で、ロッド部１０２をＤ１方向（図５では上方向）に牽引する。

これにより、頭部１５０はＤ１方向に移動して、スリーブ１０１の内壁部１０１ｂを押圧し、円筒部１０１ａの外周面１０１ｃに塑性変形による外周膨出部Ｃが形成される。

そして、ロッド部１０２をＤ１方向にさらに牽引すると、所定の引抜力を超えた時点で、ロッド部１０２は、頭部１５０の近傍位置で破断する（図６参照）。

この状態において、外周膨出部Ｃと封止用カラー５０の内周面５０ａとは、面接触するので、接触面積が比較的大きくなり、密封状態を十分に確保することできる。

また、スリーブ１０１の先端部は、封止用カラー５０の端部から突出しない位置とすることにより、スリーブ１０１の先端部に他の部材等が接触し、スリーブ１０１が押し上げられるなどして封止状態が緩んで液体漏れを生じる事態を回避することができる。

また、外周膨出部Ｃを形成する際に破断された頭部１５０側のロッド部１０２の破断部１０５の位置は、開口部４９の円筒部４９ａの上端部より下方とすることにより、破断部１０５が外部の部材等と接触し、スリーブ１０１が押し下げられるなどして封止状態が緩んで液体漏れを生じる事態を回避することができる。

さらに、外周膨出部Ｃは、容器の開口部４９内（即ち、図３に示す幅Ｗ内）に位置するように構成することにより、外周膨出部Ｃの当接による容器側の変形を抑制し、安定した封止状態を確保することができる。

また、図３に示すように、封止用カラー５０内にエポキシ変成シリコン等のシール剤３００を充填することにより、封止用カラー５０内への異物の侵入を防止し、スリーブ１０１等の腐食を抑制して、安定した封止状態を維持することができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載にしたがって解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、封止用カラー５０および容器の開口部４９を構成する金属の硬度は、スリーブ１０１を構成する金属の硬度より高くなるように構成するとよい。これにより、外周膨出部Ｃの当接による変形を抑制し、安定した封止状態を確保することができる。

１０…エバポレータ（容器）
Ｓ…封止構造
４９…開口部
４９ａ…円筒部
５０…封止用カラー
５０ａ…内周面
１０１…スリーブ
１０１ａ…円筒部
１０１ｂ…内壁部
１０１ｃ…外周面
１０２…ロッド部
１０４…フランジ
１０５…破断部
１５０…頭部
２００…芯部材
３００…シール剤

Claims

容器の開口部内に挿入された芯部材による封止構造であって、
前記容器の開口部には、円筒状の封止用カラーが設けられ、
前記芯部材は、円板状のフランジと、前記フランジから軸方向に伸びる円筒部とを有し、前記フランジの表面から前記円筒部の底部に有底穴が形成されたスリーブと、
前記スリーブの前記有底穴内に配置された頭部と、前記頭部より小さい外径で該頭部から伸びる細長い軸部が形成されたロッド部と、から構成され、
前記スリーブは、前記封止用カラーを介して前記開口部に挿入され、且つ、
前記芯部材の前記頭部が前記スリーブの内壁部を押圧して前記円筒部の外周面に塑性変形による外周膨出部が形成され、該外周膨出部が前記容器の開口部に挿入された前記円筒状の封止用カラーの内周面に密着されたことを特徴とする容器の封止構造。
前記スリーブの先端部は、前記封止用カラーの端部から突出しない位置とされることを特徴とする請求項１に記載の容器の封止構造。
前記外周膨出部を形成する際に破断された前記頭部側のロッド部の破断部の位置は、前記開口部の上端部より下方とされることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の容器の封止構造。
前記外周膨出部は、前記容器の開口部内に位置することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の容器の封止構造。
前記封止用カラーの円筒部の肉厚Ｔ１と、前記容器の開口部の円筒部の肉厚Ｔ２の和は、前記スリーブの円筒部の肉厚Ｔ３より大きくなるように選定されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の容器の封止構造。
前記封止用カラーの円筒部の肉厚Ｔ１は、前記スリーブの円筒部の肉厚Ｔ３より大きくなるように選定されていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の容器の封止構造。