JP2004053189A

JP2004053189A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2004053189A
Application number: JP2002213596A
Authority: JP
Inventors: Takeo Okuchi; 奥地　建夫
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2002-07-23
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】圧縮機固定用圧縮機用取付ボルトを底板へカシメ加工で頑丈に固定し、底板の塗装を廃止して生産性を向上させる。
【解決手段】底板１の圧縮機用取付ボルト用穴２、突起用穴３に圧縮機用取付ボルト５の軸部７、フランジ部９に設けられた突起１０を挿入し、底板１の圧縮機用取付ボルト用穴２に圧縮機用取付ボルト５の首部６を圧入させ、底板１の突起用穴３を貫通した突起１０を上方より加圧して底板１を挟み込んだ状態で塑性変形させ、圧縮機用取付ボルト５を固定させる。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍サイクルを運転するための圧縮機を、圧縮機用ボルトを用いて底板に取り付ける空気調和機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和機の室外機には、冷凍サイクルを構成する圧縮機及び室外熱交換器等と、この室外熱交換器での熱交換を促進するよう設けられた室外ファン等が収納されている。またこれらの圧縮機、室外熱交換器、室外ファンなどは、室外機の底部を形成する底板にそれぞれ直接或いは保持具を介して固定されている。そして、圧縮機はその下部に設けられた固定脚を、底板に突設した圧縮機用取付ボルトを用いて防振材などを介してナットを締めし固定している。これにより輸送時の振動や、空気調和機を運転した時の圧縮機の振動による圧縮機自身への悪影響や圧縮機につながる冷媒配管の破損を防止している。
【０００３】
この圧縮機用取付ボルトは、底板に取り付ける際に底板と当接するフランジ部を底板にスポット溶接することによって強固に取付けられていた。しかしながら、スポット溶接では生産性が悪いのみならず、溶接部分の肉厚が部分的に薄くなったり、その取付け面に溶接跡が残るので、その溶接部分に水が溜まるなどして錆が生じ易いという問題が生じていた。
【０００４】
このような問題を解決するために、スポット溶接を用いる場合には、室外機の底板に防錆処理のための塗装を施せばよいが、この塗装を行うためには大規模な設備が必要であり、さらには、底板の塗装が仕上がるまでに時間を要するため、時間当りの生産台数が限定される問題もあった。
【０００５】
底板の防錆塗装を廃止するためには、室外機の底板の材料をメッキ鋼板等の表面処理鋼板若しくはステンレス鋼鈑を使用することで解決できるが、表面処理鋼板又はステンレス鋼鈑は溶接性が悪いという欠点がある。また、取付ボルトを溶接するときにはスポット溶接機のチップに付着した皮膜を除去する必要があるなどの問題が発生するため生産性が悪く、さらに溶接強度のバラツキが生じ易いことから、溶接強度の安定性に欠けるなどの問題があった。
【０００６】
そこでこの問題を解決するために種々の構造が提案されており、以下これらの従来技術を説明する。
【０００７】
まず、特開平１０−３２５５６９号公報では、図１０に示すように、固定用ボルト５１の根元部５１ｂをプレス加工により塑性変形させてカシメている。これにより必要な強度が確保出来、溶接及び塗装を廃止することが記載されている。しかしながら、この構造はボルトの回り止めが設けておらず、そのため圧縮機の取付け作業時のナットの締付けの際に、その締付けトルクのために固定用ボルト５１が空回りする虞がある。
【０００８】
これに対し、特開２００１−３３０２７６号公報では、図１１に示すように、固定用ボルト６６に備えられたフランジ部６１の底板６５と接するほうの面に、固定用ボルト６６の軸方向に突出する突起６７を設けて、固定用ボルト６６を底板６５へ固定する際に突起６７を底板６５に食い込ませることにより、固定用ボルト６６が空回りすることを防止すると共に固定部にガタが生じにくく、圧縮機取付の手間が削減でき、また上記溶接を廃止できると記載されている。
【０００９】
しかし、この方法では材料の硬さの違いやばらつきにより、プレス加工によるカシメ後の突起６７の底板６５への食込み度合いにバラツキが生じる。そのため、食込み度合いが浅いものに対してナットを締付けようとすると、その締付けトルクにより固定用ボルト６６が空回りすることが懸念される。
【００１０】
次に、特開平１１−２１０７２９号公報では、図１２に示すように、固定用ボルト７３の根元部７８をプレス加工により塑性変形させ、かしめることにより、必要な強度を得ることが記載されている。また、回転止めについても底板孔７５の縁部に切欠きを設けることによりその役目を果たすことができることが記載されている。しかし、ナット締付け時の空回りを防止するためには、この切欠き量を大きくして締付トルクに対する強度を向上させる必要があるが、固定用ボルトの根元部が円形のため、たとえ切欠き量を大きくしたとしても変形部７８を塑性変形できる範囲に限界が有るため、締付けトルクに対する強度向上にも限界があった。従って、前案と同様ナットを固定する際に、その締付けトルクによって固定用ボルト７３が空回りする虞がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる状況に鑑みなされたものであり、その課題は、室外機に圧縮機を固定する圧縮機用取付ボルトの構造及び室外機の底板の構造に工夫を施すことにより、室外機の圧縮機用取付ボルトの底板への取付けの容易化を図るとともに、圧縮機の運転時の振動やナット取付け時に空回りしない空気調和機とすることを主目的としている。
【００１２】
また、室外機の底板の材料に表面処理鋼板等を採用して塗装を廃止することにより、生産性の優れた空気調和機を提供することを他の目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る空気調和機は、冷凍サイクルを運転するための圧縮機を、圧縮機用取付ボルトにより底板に取付ける空気調和機において、前記圧縮機用取付ボルトには、前記圧縮機が締結される軸部と、底板に穿設された取付けボルト用穴よりも大きい外周を有するフランジ部と、前記フランジ部の底板に当接する面から軸部の配置方向と同方向に突設された突起とを設け、前記底板には、前記軸部を貫通するための取付ボルト用穴と、前記突起を貫通するための突起用穴とを設け、前記軸部を前記取付ボルト用穴に貫通するとともに、前記突起を前記突起用穴に貫通し、前記突起を塑性変形させることにより前記取付ボルトを底板へ固定する空気調和機とする。
【００１４】
上記構成によれば、突起を、圧縮機用取付ボルトを底板へ固定するための固定具としての働きと、圧縮機取付ボルトにナットを取付ける際の回転トルクに耐えるための回り止めとしての働きとを兼用するものであるため、構成及び取付作業が簡便かつ容易であるのみならず、突起を底板に貫通させているためナットを取付ける際の回転トルクに対して非常に強度が高いものとすることができる。
【００１５】
また、本発明の請求項２に係る空気調和機は、前記突起を圧縮機取付側が開口した有底円筒状に形成したことことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、前記突起を全周にわたって均一に塑性変形させ易い。したがって、圧縮機用取付ボルトの底板への固定強度を増大させることができる。
【００１７】
なお、有底円筒状ではなく、底の無い円筒（すなわち貫通孔）にしても全周にわたって塑性変形をさせ易い点では変わりは無いが、底板の下方から水が浸入する虞があるため好ましくない。
【００１８】
そして、本発明の請求項３に係る空気調和機は、前記取付ボルト用穴の周縁に、前記軸部の挿入をガイドするためのガイド部を設けた構成とする。
【００１９】
この構成によると、圧縮機用取付ボルトを取付ボルト用穴に挿入する際にスムーズに挿入できることから作業が容易であり、挿入後も、軸部と取付ボルト用穴とがガタつくことなく嵌合でき、固定強度を増大することができる。
【００２０】
本発明の請求項４に係る空気調和機は、前記軸部のうち、前記圧縮機用取付ボルトを前記底板に取付けたときに前記取付ボルト用穴と対向することとなる箇所にローレット加工を施したものとする。
【００２１】
この構成によれば、ローレット加工により取付ボルト用穴の開口部と圧縮機用取付ボルトの軸部との摩擦抵抗を大きくできる。したがって、底部に対して圧縮機用ボルトがガタつくことなく嵌合でき、固定強度が増大する。
【００２２】
本発明の請求項５に係る空気調和機は、前記軸部の前記フランジ部側に前記軸部よりも大きい外径を有する首部を設け、前記首部のうち、前記首部のフランジ部側とは相対する側の端部からフランジ部に向かって所定の距離の間、前記端部からフランジ部側に向かって徐々に外径が大となるテーパ部を形成するとともに、該テーパ部の終端から前記フランジ部までを同一外径にして形成し、同一外径に形成した部分の高さを前記突起の高さよりも低く形成したことを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、圧縮機用取付ボルトの首部を底板へ圧入する前に突起が底板１の突起用穴３に挿入されることになるため、圧入動作時に、突起が位置決めの役割を果たすためその後の圧入を容易に行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る空気調和機の実施の形態について、図１より図９を参照して説明する。
【００２５】
図１は本発明に係わる分離型空気調和機の室外機の実施の形態１を示す斜視図である。
【００２６】
底板１には、後述する圧縮機用取付ボルト５の軸部を挿入するための取付ボルト用穴２と、圧縮機用取付ボルト５のフランジ部９のうち底板１に接する面に設けた突起１０を挿入するための突起用穴３とが設けられている。
【００２７】
圧縮機用取付ボルト５は、その一端側に圧縮機（不図示）とその振動を和らげるための弾性部品等をナットにより取付けるねじ山が形成された軸部７と、前記軸部７の他端と連接し取付ボルト用穴２の外径よりも大きい外周を有するフランジ部９とを有している。そして、軸部７のフランジ部９配置側には部分的に太く形成された首部６が形成されており、フランジ部９の軸部７と連接している面には、軸部７と同方向に少なくとも１ヶ所以上の突起１０が設けられ、その位置は底板１に設けられた突起用穴３に略合致する。
【００２８】
圧縮機用取付ボルト５を底板１に取付ける際の動作について説明すると、底板１の取付ボルト用穴２に圧縮機用取付ボルト５を下方側（すなわち、底板１に対して圧縮機が配置される側とは相対する側）から挿入し、圧縮機用取付ボルト５のフランジ部の突起１０を底板１の突起用穴３に合致させた後、圧縮機用取付ボルト用穴２に圧縮機用取付ボルト５の首部６を圧入する。その後突起１０を上方（すなわち、圧縮機が配置される側から底板１に向かう方向）より加圧して塑性変形させ底板１に圧縮機用取付ボルト５を固定する。
【００２９】
この後、圧縮機や振動抑制のための弾性部材等を軸部７に装着し、ナットにより固定する。このようにして、所望の状態に圧縮機を固定することができる。
【００３０】
このようにすれば、塑性変形によって突起１０とフランジ部９により底板１を挟み込むようになりため、底板１に対して圧縮機用取付ボルト５が軸方向に移動することができず、さらには、ナットを取付ける際の回転トルクに対しても突起１０と底板１とが当接して回転を規制するため十分な強度が保て、回転を規制することが可能である。
【００３１】
また、圧縮機用取付ボルト５を底板１に固定するときにスポット溶接を不要にできる。そのため、底板１の材料に防錆力の有る表面処理鋼板等を使用することが可能となり、表面処理鋼板等を使用すれば従来必要であった防錆塗装も廃止することができる。
【００３２】
なお、上記の実施形態において突起１０の外径寸法は、突起用穴３の内径寸法より僅かに小さいことが望ましい。それによって、圧縮機用取付ボルト用穴２への圧縮機用取付ボルト５の首部への６の圧入を容易にし、加圧して塑性変形させ突起１０の外径が広げられたときのカシメ強度が得られる。
【００３３】
そして、突起１０の大きさや数を選択すれば、室外機の運転時にかかる振動に耐える強度を確保することができ、さらに、圧縮機等の構成部品を取付ける際のナット締付け時の締付けトルクにも耐える強度を得ることができる。
【００３４】
すなわち、締付けトルクが大きいときには、突起１０及び突起用穴３の数を増加させるか、或いは径を大きくするかして、締付けトルクに対する強度を増加させれば良い。
【００３５】
上記実施の形態１にはさらなる工夫を加えることにより圧縮機用取付ボルト５を底板１に装着するときの作業の容易化を図ることができる。この工夫について実施の形態２として図２を基に説明する。
【００３６】
実施の形態１は上述のとおり、底板１に形成された取付ボルト用穴２に圧縮機用取付ボルト５の首部６を挿入し、同時に圧縮機用取付ボルト５のフランジ部９に設けられた突起１０を底板１に設けられた突起用穴３に合致するように位置し、突出している突起１０を上から加圧して塑性変形させ底板１に圧縮機用取付ボルト５を固定するものであり、この際、底板１の取付ボルト用穴２と圧縮機用取付ボルト５の首部６の寸法はほぼ同じである。
【００３７】
この時、図２（Ｂ）に示すように、圧縮機用取付ボルト５の首部６の、フランジ部９側とは相対する側の端部からフランジ部９に向かって所定の距離の間、前記端部からフランジ部９側に向かって徐々に外径が大となるテーパ部８を形成するとするとともに、該テーパ部８の終端からフランジ部９までを同一外径にして形成し、同一外径に形成した部分の高さｈ２を突起１０の高さｈ１よりも低く形成している。
【００３８】
このように形成することにより、圧縮機用取付ボルト５の首部６を底板１へ圧入する前に突起１０が底板１の突起用穴３に挿入されることになるため、圧入動作時に、突起１０が位置決めの役割を果たすためその後の圧入を容易に行うことができる。
【００３９】
次に、実施の形態１及び実施の形態２に加えて、さらに突起１０に対して工夫を施した実施の形態を実施の形態３として説明する。なお、実施の形態３についての構成は実施の形態１及び実施の形態２と同一部分には同一符号を付して説明し、その説明を援用する。
【００４０】
図３は実施の形態３を示す底板１と圧縮機用取付ボルト５の断面図である。図３において、圧縮機用取付ボルト５の突起２１は、上記突起１０の構成に加えて突起内部に圧縮機用ボルト５の軸部７の配置方向と同一方向に、圧縮機配置側からフランジ９側に向かって掘り下げられた窪み２２（図３参照）を形成している。
【００４１】
つまり、窪み２２を形成した場合には、突起２１は図３に示すように圧縮機配置側が開口した有底円筒状のものとなる。
【００４２】
このように形成すれば、突起２１を圧縮機配置側から塑性変形させて底板１に取付けるカシメる際に、塑性変形をさせる場所が薄肉円筒状となっているので全周にわたって均一に変形しやすい。したがって、強固に固着することができるのみならず、カシメ時に加える圧力が小さくても良い。
【００４３】
次に、実施の形態４として底板１に設ける取付ボルト用穴２に変形を加えた例について説明する。実施の形態４についても、実施の形態１〜３と同一の構成については同一の符号を付しその説明を援用し、上記実施の形態１〜３と異なる点のみ説明する。
【００４４】
図４は、実施の形態４に係る空気調和機の底板１に圧縮機用取付ボルト５を装着する際の斜視図を示している。さらに、図５は実施の形態４に係わる底板１と圧縮起用取付けボルト５の断面図を示す。
【００４５】
底板１の取付ボルト用穴４を圧縮機用取付ボルト５を底板１に挿入する側から徐々に径が小さくなっていく絞り穴形状とし、その圧縮機配置側端部の内径を圧縮機用取付ボルト５の首部６の外形寸法とほぼ同じにし、実施の形態１と同じ固定方法を施した点が上記実施の形態とは異なる点である。
【００４６】
このような絞り穴形状とすることにより、圧縮機用取付ボルト５を取付ボルト用穴４に挿入する際に、絞り穴形状がガイドをするためのガイド部としての役割を果たすため、圧縮機用ボルトが挿入しやすく、作業性が向上する。
【００４７】
次に、実施の形態５について、底板１と圧縮機用取付ボルト５のとの接合部の断面図を図６に示す。実施の形態５は、実施の形態４で採用した底板１の圧縮機用取付ボルト用穴４に、実施の形態３で採用した圧縮機用取付ボルト５の突起２１を組み合わせたものである。
【００４８】
このように形成すれば、実施の形態４に記載した絞り穴形状に基づいて圧縮機用取付ボルト５の挿入が容易となると同時に、実施の形態３に記載した突起２１の形状に基づいて突起を容易かつ強固に固着できる。
【００４９】
次に、実施の形態６について、圧縮機用取付ボルト５の首部６に工夫を施したものについて説明する。なお、実施の形態６について実施の形態１〜５に記載した構成と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を援用し、上記実施の形態１〜５と異なる点のみ説明する。
【００５０】
図７は、実施の形態６にかかるに係る空気調和機の底板１に圧縮機用取付ボルト５を装着する際の斜視図を示している。さらに、図８は実施の形態６に係わる底板１と圧縮起用取付けボルト５の断面図を示す。
【００５１】
実施の形態６においては、実施の形態４に示した形状の取付ボルト用穴４を備える底板１に、圧縮機用取付ボルト５の首部６にローレット加工を施したものを、実施の形態１に示した固定方法と同様の方法で固定するというものである。
【００５２】
このようにローレット加工をこの接合部に設けることにより、圧縮機用取付ボルトと底板の固着力はより強固なものとなる。
【００５３】
実施の形態７として、底板と取付けボルトの断面図を図９に示す。これは実施の形態６で採用した圧縮機用取付ボルト５の首部６の形状と、実施の形態３で採用した突起２１の形状を組み合わせて形成し、実施の形態３と同じ固定方法により固定するものである。
【００５４】
このように組み合わせた場合においても、ローレット加工により固着力を向上できるとともに、突起２１を容易かつ強固に固着することができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように、空気調和機、圧縮機を固定する圧縮機用取付ボルトを底板にカシメ加工で頑丈に固定でき、その強度は室外機の運転時の振動や圧縮機の固定の締付けトルクによる破壊にも耐えるもので、溶接不良の不安や塗装を廃止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の底板と圧縮機用取付ボルトを示す斜視図である。
【図２】実施の形態１及び２の底板と圧縮機用取付ボルトとの固定部の断面図を示す。
【図３】実施の形態３の底板と圧縮機用取付ボルトとの固定部の断面図を示す。
【図４】実施の形態４及び５の底板と圧縮機用取付ボルトを示す斜視図である。
【図５】実施の形態４の底板と圧縮機用取付ボルトとの固定部の断面図を示す。
【図６】実施の形態５の底板と圧縮機用取付ボルトとの固定部の断面図を示す。
【図７】実施の形態６及び７の底板と圧縮機用取付ボルトを示す斜視図である。
【図８】実施の形態６の底板と圧縮機用取付ボルトとの固定部の断面図を示す。
【図９】実施の形態７の底板と圧縮機用取付ボルトとの固定部の断面図を示す。
【図１０】従来例の底板と固定用ボルトとの固定部の断面図である。
【図１１】他の従来例の底板と固定用ボルトとの固定部の断面図である。
【図１２】他の従来例の底板と固定用ボルトとの固定部の断面図である。
【符号の説明】
１　　底板
２、４　　取付ボルト用穴
３　　突起用穴
５　　圧縮機用取付ボルト
６　　首部
７　　軸部
８　　テーパ部
９　　フランジ部
１０　　突起
２１　　突起
２２　　窪み

Claims

冷凍サイクルを運転するための圧縮機を、圧縮機用取付ボルトにより底板に取付ける空気調和機において、
前記圧縮機用取付ボルトには、前記圧縮機が締結される軸部と、底板に穿設された取付けボルト用穴よりも大きい外周を有するフランジ部と、前記フランジ部の底板に当接する面から軸部の配置方向と同方向に突設された突起とを設け、
前記底板には、前記軸部を貫通するための取付ボルト用穴と、前記突起を貫通するための突起用穴とを設け、
前記軸部を前記取付ボルト用穴に貫通するとともに、前記突起を前記突起用穴に貫通し、前記突起を塑性変形させることにより前記取付ボルトを底板へ固定することを特徴とする空気調和機。
前記突起を、圧縮機配置側が開口した有底円筒状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記取付ボルト用穴の周縁に、前記軸部の挿入をガイドするためのガイド部を設けた請求項１又は請求項２に記載の空気調和機。
前記軸部のうち、前記圧縮機用取付ボルトを前記底板に取付けたときに前記取付ボルト用穴と対向することとなる箇所にローレット加工を施したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の空気調和機。
前記軸部の前記フランジ部側に前記軸部よりも大きい外径を有する首部を設け、
前記首部のうち、前記首部のフランジ部側とは相対する側の端部からフランジ部に向かって所定の距離の間、前記端部からフランジ部側に向かって徐々に外径が大となるテーパ部を形成するとともに、該テーパ部の終端から前記フランジ部までを一定外径にして形成し、
一定外径に形成した部分の高さを前記突起の高さよりも低く形成したことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。