JP2002295384A - 気体圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンダブロックと両サイドブロックの３部
品の芯出し、角度位置出しが容易な気体圧縮機を提供す
る。 【解決手段】 シリンダブロック１に貫通位置決めピン
３１を設けて、この貫通位置決めピンの突出端部３１
ａ、３１ｂに両サイドブロック２、３の位置決めピン穴
３２、３３を嵌め込んで位置決めする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ベーンロータリ
型気体圧縮機等、ロータが回転して気体を圧縮する気体
圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ベーンロータリ型気体圧縮機
は、図８および図９に示すように、シリンダブロック
１、このシリンダブロック１の両端面に接する一対のサ
イドブロック２、３、上記シリンダブロック１、サイド
ブロック２、３の外周を覆うケース４、一方のサイドブ
ロック２の端面を覆うフロントヘッド５を有する。

【０００３】上記シリンダブロック１の内部には、シリ
ンダ室６の周壁１ａが形成され、また、上記一対のサイ
ドブロック２、３のシリンダブロック１に接する面は、
シリンダ室６の側壁２ａ、３ａを形成している。

【０００４】上記シリンダ室６内には、ロータ７が配置
され、このロータ７のロータ軸７ａが、上記の両サイド
ブロック２、３に設けられたロータ軸受８、９に支承さ
れて、回転自在となっている。

【０００５】上記ロータ７には、複数のベーン溝１０、
１０がほぼ等ピッチ間隔で放射状に設けられていて、こ
れらのベーン溝１０、１０にベーン１１、１１が摺動自
在に挿入されている。そして、ベーン１１、１１の先側
は、シリンダ室６に突き出し、先端が常に上記周壁１ａ
に摺接して、シリンダ室６を分割し、圧縮室１２、１２
を形成している。

【０００６】上記ロータのロータ軸７ａの一端は、フロ
ントヘッド５から外部に伸びていて、そこに電磁クラッ
チ１３の従動子１３ａが取り付けられている。電磁クラ
ッチ１３の原動プーリ１３ｂは、フロントヘッド５に軸
受１４を介して回転自在に取り付けられ、図示省略のベ
ルトから回転動力を受けて、回転する。

【０００７】従って、電磁クラッチ１３がＯＮになって
いる間は、ロータ７は上記ベルトからの回転動力により
回転し、ベーン１１もベーン溝１０内を往復摺動しなが
ら回転して圧縮室１２の容積を変化させる。

【０００８】シリンダ室６の、圧縮室１２の容積が拡張
される角度位置には、吸入口１５、１５が、また、圧縮
室１２の容積が縮小される角度位置には、吐出口１６、
１６がそれぞれ開口している。吸入口１５、１５は、こ
の気体圧縮機の場合は、図示を省略したが、両サイドブ
ロック２、３に形成されている。

【０００９】上記吸入口１５、１５は、吸入室１７に連
通し、この吸入室１７は、吸入ポート１８に連通してい
る。よって、圧縮室１２の容積拡張に伴い、吸入ポート
１８から冷媒ガス等の気体が吸入される。

【００１０】上記吐出口１６、１６は、吐出室１９に連
通し、この吐出室１９は、吐出ポート２０に連通してい
る。よって、圧縮室１２の容積縮小に伴い、吐出ポート
２０から圧縮された気体が吐出される。

【００１１】また、上記ベーン１１、１１をシリンダ室
の周壁１ａに摺接させるために、ベーンの所定の角度範
囲で、ベーン溝１０、１０の底部に加圧された潤滑油を
供給するようになっている。この加圧された潤滑油は両
サイドブロック２、３に設けたサライ溝２１、２２経由
でベーン溝１０、１０の底部に供給される。つまり、サ
ライ溝２１、２２は、ベーン１１が吸入口１５を通過す
る頃から吐出口１６にやや接近する頃までの角度位置で
ベーン溝１０の底部と連通するようになっている。

【００１２】以上のようにして、気体圧縮機は気体を圧
縮するものであるから、ロータ７はスムーズに回転し、
圧縮室１２は適正な角度位置で吸入口１５と対向し、ベ
ーン溝１０は適正な角度位置でサライ溝２１、２２と連
通することが要求される。

【００１３】そこで、シリンダブロック１、低圧側のサ
イドブロック２および高圧側のサイドブロック３は、組
み付けの際、相互に正確に芯が合わされ、角度位置も設
計どおりに合わせられなければならない。

【００１４】そのために、従来は、シリンダブロック１
の低圧側サイドブロック２側端面外径寄りに２本の位置
決めピン２３、２３を固設し、これらのピン２３、２３
に合わせて低圧側サイドブロック２に位置決めピン穴２
４、２４を穿設しておき、位置決めピン２３、２３を位
置決めピン穴２４、２４に嵌め込んで、位置決めした上
で、図１０に示す固定ネジ位置２５、２５、‥‥で、ボ
ルトによりシリンダブロック１と低圧側サイドブロック
２を固定し、一体化する。

【００１５】シリンダブロック１と高圧側のサイドブロ
ック３との間には、位置決めピンはなく、組み付け工程
で専用治具を使用して位置合わせして、図１１に示した
ボルト２６、２６‥‥で固定し、一体化する。

【００１６】なお、従来の気体圧縮機のなかには、シリ
ンダブロック１と高圧側サイドブロック３との間にも別
の位置決めピンを使用する両サイドブロック個別位置決
めピンタイプや、シリンダブロック１と低圧側サイドブ
ロック２との間も位置決めピンを使用せず、専用治具を
使用する両サイドブロック位置決め治具タイプもある。

【００１７】これら従来の気体圧縮機では、以下のよう
な問題点がある。

【００１８】（１） シリンダブロック・低圧側サイド
ブロック位置決め用ピンと、シリンダブロック・高圧側
サイドブロック位置決め用ピンとを使用する場合は、両
位置決めピンの設置位置を高精度に規定しなければなら
ない。

【００１９】（２） 専用治具の使用は、組み立て工程
の管理を厳重にしなければならず、組み立てリードタイ
ムを長くし、また、専用治具を必要とするため、組み立
てコストが高くなる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述の問
題点を解決し、シリンダブロックと両サイドブロックの
３部品の芯出し、角度位置出しが容易な気体圧縮機を提
供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、この発明の気体圧縮機においては、シリンダ室の
周壁が形成されるとともに、貫通ピン穴が設けられたシ
リンダブロックと、上記シリンダ室内に配置されたロー
タと、上記貫通ピン穴に、上記ロータのロータ軸と平行
に嵌め込んで固定した貫通位置決めピンと、上記シリン
ダブロックの両端面に接して配置され、それぞれ上記シ
リンダ室の側壁を形成するとともに、上記ロータ軸を支
承するロータ軸受および上記貫通位置決めピンと対応配
置された位置決めピン穴が設けられた一対のサイドブロ
ックとを具備し、シリンダブロックの貫通位置決めピン
の両突出端部をそれぞれ両サイドブロックの位置決めピ
ン穴に嵌め込んで、シリンダブロックと両サイドブロッ
クとの芯出しをするようにする。

【００２２】また、上記発明の気体圧縮機において、貫
通位置決めピンと貫通ピン穴との嵌め込み固定部分をテ
ーパにして、テーパ嵌合により固定したり、貫通位置決
めピンと貫通ピン穴との嵌め込み固定部分にシメシロを
有し、かつ、この嵌め込み固定部分が、貫通ピン穴の長
手方向の２か所に設けられ、一方の嵌め込み固定部分の
径が、他方の嵌め込み固定部分の径よりも大きく、上記
の両嵌め込み固定部分の間では貫通ピン穴と貫通位置決
めピンとに隙間が存在するようにしたり、あるいは、ま
た、貫通位置決めピンと貫通ピン穴との嵌め込み固定部
分にシメシロを有し、かつ、この嵌め込み固定部分が、
貫通ピン穴の長手方向の一部でのみ形成され、他の部分
では貫通ピン穴と貫通位置決めピンとに隙間が存在する
ようにする。

【００２３】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、以下、
図１〜図７を参照して説明する。

【００２４】［第１の実施形態］図１〜図３は、この発
明になる気体圧縮機の第１の実施の形態を示し、図１は
縦断面図、図２は、図１のフロントサイドブロックを示
すＩＩから見た側面図、図３は、図１のリアサイドブロ
ックを示すＩＩＩから見た側面図である。

【００２５】図１〜図３において、既に従来の技術の項
で説明した事項については、同一の符号を付してその説
明を省略する。

【００２６】以下、この発明の特徴である貫通位置決め
ピンと、このピンと嵌め合う位置決めピン穴について説
明する。

【００２７】シリンダブロック１の外径付近の互いに円
周方向に１８０°近く離れた２か所には、ロータ軸軸線
と平行な貫通ピン穴３０、３０が設けられ、この貫通ピ
ン穴３０にそれぞれ貫通位置決めピン３１、３１が嵌め
込まれて固定されている。つまり、貫通位置決めピン３
１、３１は、ロータのロータ軸７ａと平行になってい
る。

【００２８】一方、低圧側および高圧側の一対のサイド
ブロック２、３には、それぞれ上記貫通位置決めピン３
１、３１と対応配置された位置決めピン穴３２、３２お
よび３３、３３が設けられている。

【００２９】組み付けの際は、シリンダブロック１の貫
通位置決めピン３１、３１を両サイドブロック２、３の
位置決めピン穴３２、３２および３３、３３に嵌め込ん
で固定して、シリンダブロック１と両サイドブロック
２、３との芯出しと角度位置決めをし、その後、低圧側
サイドブロック２とシリンダブロック１、高圧側サイド
ブロック３とシリンダブロック１を、それぞれボルトで
ネジ締めして固定し、一体化する（２５、２５、‥‥、
２６、２６、‥‥）。

【００３０】この実施の形態では、２本の貫通位置決め
ピン３１、３１の各両端で両サイドブロック２、３とシ
リンダブロック１との位置決めをするので、互いの相対
位置が２点で規定され、正確な芯出し、角度位置出しが
無調整で簡単に実現できる。専用治具はもちろん不要で
ある。

【００３１】［第２の実施形態］図４〜図６は、この発
明になる気体圧縮機の第２の実施の形態を示し、図４は
縦断面図、図５は、図４のフロントサイドブロックを示
すＶから見た側面図、図６は、図４のリアサイドブロッ
クを示すＶＩから見た側面図である。

【００３２】図４〜図６において、既に従来の技術の項
で説明した事項については、同一の符号を付してその説
明を省略する。

【００３３】以下、この発明の特徴である貫通位置決め
ピンと、このピンと嵌め合う位置決めピン穴について説
明する。

【００３４】第２の実施形態は、貫通位置決めピンを１
本使用して、低圧側サイドブロック２、高圧側サイドブ
ロック３、シリンダブロック１の３部品を１点で規定
し、ネジ止めの際に各部品の位置を、規定された１点を
中心に回しながら微調整して芯出しするものである。

【００３５】シリンダブロック１の外径付近の１か所
に、ロータ軸軸線と平行な貫通ピン穴３０が設けられ、
この貫通ピン穴３０に貫通位置決めピン３１が嵌め込ま
れて固定されている。つまり、貫通位置決めピン３１
は、ロータのロータ軸７ａと平行になっている。

【００３６】一方、低圧側および高圧側の一対のサイド
ブロック２、３には、それぞれ上記貫通位置決めピン３
１と対応配置された位置決めピン穴３２および３３がひ
とつずつ設けられている。

【００３７】組み付けの際は、シリンダブロック１の貫
通位置決めピン３１を両サイドブロック２、３の位置決
めピン穴３２および３３に嵌め込んで固定して、シリン
ダブロック１と両サイドブロック２、３との３部品を、
貫通位置決めピン３１の１点で規定する。

【００３８】その後、低圧側サイドブロック２とシリン
ダブロック１、高圧側サイドブロック３とシリンダブロ
ック１を、それぞれ貫通位置決めピン３１を中心に相互
に微小角度回しながら微調整して芯出し、角度位置出
し、その状態で、ボルトでネジ締めして固定し、一体化
する（２５、２５、‥‥、２６、２６、‥‥）。

【００３９】この実施の形態では、１本の貫通位置決め
ピン３１の各両端で両サイドブロック２、３とシリンダ
ブロック１とで互いの相対位置が１点で規定されるか
ら、ネジ締めの際、規定された１点を中心にして相互に
微小角度回することにより、容易に正確な芯出し、角度
位置出しを行うことができる。この場合も、専用治具は
もちろん不要である。

【００４０】この発明に使用する貫通位置決めピン３１
は、シリンダブロック１の貫通ピン穴３０に嵌め込んで
固定するのであるが、貫通ピン穴３０はその長さが直径
よりはるかに長く、ストレートな穴３０に、穴３０より
もやや太めのストレートなピン３１を圧入などで嵌め込
み、ロータ軸７ａと正確に平行にして固定することは、
技術的に困難である。そこで、この発明では、図７の例
に示すように、貫通位置決めピン３１と貫通ピン穴３０
とを固定する嵌め込み固定部分を、細長い貫通ピン穴３
０の中で特別に設けて、正確な嵌め込み、固定が容易に
できるようにした。

【００４１】図７（ａ）は、貫通位置決めピン３１と貫
通ピン穴３０との嵌合部分をテーパ部３４にして、テー
パ嵌合により固定するものである。この例では、貫通位
置決めピン３１の両突出端部３１ａ、３１ｂは、それぞ
れテーパ部３４の接する径ｄｔ１、ｄｔ２よりも小さい
径ｄ１、ｄ２にして、両突出端部３１ａ、３１ｂおよび
テーパ部３４の加工精度を出しやすくしている。

【００４２】図７（ｂ）は、貫通位置決めピン３１と貫
通ピン穴３０との嵌め込み固定部分ｆ１、ｆ２にシメシ
ロを持たせ、貫通ピン穴３０の長手方向の両端部に形成
されたこの嵌め込み固定部分ｆ１、ｆ２で圧入状態にし
て、貫通位置決めピン３１と貫通ピン穴３０とを固定す
る。

【００４３】また、一方の嵌め込み固定部分ｆ２の径ｄ
ｆ２が、他方の嵌め込み固定部分ｆ１の径ｄｆ１よりも
大きく、また、上記の両嵌め込み固定部分ｆ１、ｆ２の
間Ｌでは、貫通ピン穴３０と貫通位置決めピン３１とに
隙間ｇが存在するようにしてある。この隙間ｇにより、
貫通ピン穴３０への貫通位置決めピン３１の挿入が、シ
メシロ部分に達するまでは隙間を持って軽く挿入できる
ようになる。その後、両嵌め込み固定部分ｆ１、ｆ２は
ほぼ同時に圧入工程に入る。

【００４４】この図７（ｂ）の例では、貫通位置決めピ
ン３１の外径を、一方の嵌め込み固定部分ｆ１と両嵌め
込み固定部分の間Ｌとで同一径（ｄｆ１）、他方の嵌め
込み固定部分ｆ２で上記径ｄｆ１よりも大きい径ｄｆ２
の２段とし、また、貫通ピン穴３０の穴径を、一方の嵌
め込み固定部分ｆ１を径ｄｆ１、両嵌め込み固定部分の
間Ｌと他方の嵌め込み固定部分ｆ２とで、上記径ｄｆ１
よりも大きい同一径（ｄｆ２）の２段とすることによ
り、シメシロと隙間を形成している。

【００４５】また、貫通位置決めピン３１の一方の突出
端部３１ａは、上記の小径の方の嵌め込み固定部分ｆ１
の径ｄｆ１よりも小さい径ｄ１とし、他方の突出端部３
１ｂの径ｄ２は、径の大きい方の嵌め込み固定部分ｆ２
の径ｄｆ２と等しくしてある。

【００４６】このように、３段の径の貫通位置決めピン
３１と２段の径の貫通ピン穴３０とした比較的簡単な形
状にすると、相互の嵌め込み固定部分、両サイドブロッ
ク２、３の位置決めピン穴３２、３３との嵌合部分３１
ａ、３１ｂの加工精度を出しやすくなる。なお、嵌め込
み固定部分ｆ２の径ｄｆ２と突出端部３１ｂの径ｄ２は
同一とする必要はなく、突出端部３１ｂの径ｄ２を嵌め
込み固定部分ｆ２の径ｄｆ２より小さくしたり、逆に、
大きくしてもよい。

【００４７】図７（ｃ）は、貫通位置決めピン３１と貫
通ピン穴３０との嵌め込み固定部分ｆ３にシメシロを持
たせてある。この嵌め込み固定部分ｆ３は、貫通ピン穴
３０の長手方向の一部でのみ形成されていて、他の部分
Ｌ１、Ｌ２では貫通ピン穴と貫通位置決めピンとに隙間
ｇ１、ｇ２が存在するようにしてある。

【００４８】これらの隙間ｇ１、ｇ２により、貫通ピン
穴３０への貫通位置決めピン３１の挿入は、シメシロ部
分に達するまでは隙間を持って軽く挿入できる。その
後、嵌め込み固定部分ｆ３の圧入工程に入る。

【００４９】図７（ｃ）の例では、貫通位置決めピン３
１の外径を、嵌め込み固定部分ｆ３で径ｄｆ３、その両
側Ｌ１、Ｌ２で径ｄｆ３よりも小さい径ｄ３、ｄ３と
し、この径ｄ３、ｄ３は、両突出端部３１ａ、３１ｂと
も同一の径としている。また、貫通ピン穴３０の穴径
を、一側Ｌ１と嵌め込み固定部分ｆ３を径ｄｆ３、他側
Ｌ２で径ｄｆ３よりも大きい径ｄＬ２の２段とすること
により、シメシロと隙間を形成している。

【００５０】すなわち、この場合は、固定部分ｆ３の内
外径ｄｆ３のみを適正シメシロとなるように精度よく仕
上げればよい。

【００５１】なお、図７（ａ）〜（ｃ）のいずれの場合
にも、貫通位置決めピン３１の両突出端部３１ａ、３１
ｂの径ｄ１、ｄ２を互いに等しくすると、加工治具の共
通化を図ることができる。

【００５２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
おいては、シリンダブロックに設けた貫通ピン穴に、貫
通位置決めピンをロータ軸と平行に嵌め込んで固定し、
両サイドブロックの位置決めピン穴に上記貫通位置決め
ピンを嵌め込むことにより、シリンダブロックと両サイ
ドブロックとの芯出しと、更に、サイドブロックに吸気
口やサライ溝のようなシリンダブロックとの角度位置決
めを要する部分を設ける場合には、その角度位置決めを
するようにしたから、シリンダブロックと一方のサイド
ブロックとの芯出しと角度位置決め、シリンダブロック
と他方のサイドブロックとの芯出しと角度位置決めを
と、２工程の芯出し、角度位置決め作業を行う必要がな
くなり、また、芯出し、角度位置決め用の専用治具も、
組み付け後の同心度、角度位置の精度検査も不要となっ
て、加工工程および加工コストが削減される。

【００５３】上記貫通位置決めピンとシリンダブロック
の貫通ピン穴とをテーパ嵌合により固定したり、貫通位
置決めピンと貫通ピン穴とをそれぞれ大小２段の径にし
て長手方向の２か所でシメシロを持たせて固定したり、
貫通位置決めピンと貫通ピン穴とを長手方向の１か所で
シメシロを持たせて固定したりすると、貫通位置決めピ
ンとシリンダブロックとの固定作業が容易で、しかも、
精度よく固定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態を示す縦断面図。

【図２】図１のフロントサイドブロックを示すＩＩから
見た側面図。

【図３】図１のリアサイドブロックを示すＩＩＩから見
た側面図。

【図４】この発明の他の実施の形態を示す縦断面図。

【図５】図４のフロントサイドブロックを示すＶから見
た側面図。

【図６】図４のリアサイドブロックを示すＶＩから見た
側面図。

【図７】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ貫通
ピン穴およびそのピン穴に嵌め込まれて固定された貫通
位置決めピンとを示す縦断面図。

【図８】従来のベーンロータリ型気体圧縮機を示す縦断
面図。

【図９】図８のシリンダブロックを示すＩＸ−ＩＸから
見た側面図。

【図１０】図８のフロントサイドブロックを示すＸから
見た側面図。

【図１１】図７のリアサイドブロックを示すＸＩから見
た側面図。

【符号の説明】

１ シリンダブロック １ａ シリンダ室の周壁 ２ 低圧側サイドブロック ２ａ シリンダ室の側壁 ３ 高圧側サイドブロック ３ａ シリンダ室の側壁 ６ シリンダ室 ７ ロータ ７ａ ロータ軸 ８ ロータ軸受 ９ ロータ軸受 ３０ 貫通ピン穴 ３１ａ 突出端部 ３１ｂ 突出端部 ３１ 貫通位置決めピン ３２ 位置決めピン穴 ３３ 位置決めピン穴 ３４ テーパ部 ｆ１ 嵌め込み固定部分 ｆ２ 嵌め込み固定部分 ｆ３ 嵌め込み固定部分 ｇ 隙間 ｇ１ 隙間 ｇ２ 隙間 ｄｆ１ 嵌め込み固定部分の径 ｄｆ２ 嵌め込み固定部分の径 ｄｆ３ 嵌め込み固定部分の径

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H029 AA05 AA17 AA21 AB02 AB03 BB32 BB33 CC03 CC09 3H040 AA07 BB05 BB14 CC16 DD03 DD07

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ室の周壁が形成されるととも
   に、貫通ピン穴が設けられたシリンダブロックと、 上記シリンダ室内に配置されたロータと、 上記貫通ピン穴に、上記ロータのロータ軸と平行に嵌め
   込んで固定した貫通位置決めピンと、 上記シリンダブロックの両端面に接して配置され、それ
   ぞれ上記シリンダ室の側壁を形成するとともに、上記ロ
   ータ軸を支承するロータ軸受および上記貫通位置決めピ
   ンと対応配置された位置決めピン穴が設けられた一対の
   サイドブロックとを具備し、 シリンダブロックの貫通位置決めピンの両突出端部をそ
   れぞれ両サイドブロックの位置決めピン穴に嵌め込ん
   で、シリンダブロックと両サイドブロックとの芯出しを
   するようにしたことを特徴とする気体圧縮機。
2. 【請求項２】 貫通位置決めピンと貫通ピン穴との嵌め
   込み固定部分がテーパになっていて、テーパ嵌合により
   固定されている請求項１記載の気体圧縮機。
3. 【請求項３】 貫通位置決めピンと貫通ピン穴との嵌め
   込み固定部分にシメシロを有し、かつ、この嵌め込み固
   定部分が、貫通ピン穴の長手方向の２か所に設けられ、
   一方の嵌め込み固定部分の径が、他方の嵌め込み固定部
   分の径よりも大きく、上記の両嵌め込み固定部分の間で
   は貫通ピン穴と貫通位置決めピンとに隙間が存在する請
   求項１記載の気体圧縮機。
4. 【請求項４】 貫通位置決めピンと貫通ピン穴との嵌め
   込み固定部分にシメシロを有し、かつ、この嵌め込み固
   定部分が、貫通ピン穴の長手方向の一部でのみ形成さ
   れ、他の部分では貫通ピン穴と貫通位置決めピンとに隙
   間が存在する請求項１記載の気体圧縮機。