JP2008110752A - アキュムレータ及び内部熱交換器から成る組合せモジュールの取付け装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車からの振動切離しを保証する自動車用エアコンディショニングシステムを提供する。
【解決手段】本発明は、自動車の車体に取り付けられたＣＯ₂冷媒Ｒ７４４を用いる自動車用エアコンディショニングシステム用のアキュムレータ及び内部熱交換器から成る組合せモジュール（１２）の取付け装置に関する。組合せモジュール（１２）は、制振形切離し要素（１４，３６）を用いて車体に剛性的に固定されたマウント（１３，３７）に間接的に連結され、切離し要素（１４）が、自動車の主軸線（Ｚ）の方向に整列し、１つ又は２つ以上の切離し要素（３６）が、自動車の両方の副軸線（Ｘ，Ｙ）の方向に整列している、取付け装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車の車体に取り付けられたＣＯ₂冷媒Ｒ７４４を用いる自動車用エアコンディショニングシステム用のアキュムレータ及び内部熱交換器から成る組合せモジュールの取付け装置に関する。

部分フッ化ハイドロフルオロカーボンから成る冷媒Ｒ１３４ａは、将来、自動車用途、特に自動車用エアコンディショニングシステムではＣＯ₂冷媒Ｒ７４４に置き換えられることが予定されている。冷媒Ｒ７４４の１つの重要な利点は、ＧＷＰ値（地球温暖化指数）がちょうど１であることにあり、これは、Ｒ１３４ａのＧＷＰ値として実質的に低い。もう１つの利点としては、得られる冷凍能力が同一であるとすると、燃料消費量が少ないということにある。加うるに、Ｒ７４４を利用したエアコンディショニングシステムで用いられるコンポーネントは、Ｒ１３４ａを用いるエアコンディショニングシステムのコンポーネントよりも実質的に小形である。

Ｒ１３４ａに対してＲ７４４を用いた場合の欠点は、高圧側において温度レベルが高く、しかも、システム全体のアイドリング状態と作動中の両方において高圧側及び低圧側に生じる圧力が高いということにある。例えば、１２５℃のエンジンコンパートメント温度では、最高１２ＭＰａの最大圧力が、アイドリング中に生じる。アルミニウムの強度がこの温度範囲では減少し、しかも、エアコンディショニングシステムのコンポーネントが二重の安全マージンが得られるよう定格されているので、Ｒ７４４アキュムレータには比較的厚手の壁が必要である。また、この結果、Ｒ１３４ａ用コンポーネントと比較して、コンポーネントの重量が比較的大きくなる。アキュムレータ及び内部熱交換器（ＡｃｃｕＩＨＥ）から成る組合せ（複合）モジュールに関するもう１つの問題は、内部熱交換器（ＩＨＥ）の重量だけ追加的に重量が増大するということにある。アキュムレータ及び内部熱交換器（ＡｃｃｕＩＨＥ）で構成された組合せモジュールの重量の測定値は、冷媒及び油を除外すると、約１７００グラムになる。

冷媒圧縮機により生じる冷媒圧力脈動及び循環中の冷媒に存在する流動騒音は、エアコンディショニングシステムのコンポーネントに振動を生じさせる。その結果、エアコンディショニングシステムの冷媒コンポーネント及びラインを自動車から音響的に切り離すことが必要になっている。Ｒ７４４冷媒型循環システムの騒音及び振動挙動は、Ｒ１３４ａと比較してＲ７４４の圧力脈動が高く且つ音速が低いので一層の注意を要する。Ｒ７４４を用いた場合にコンポーネントの重量が大きくなることにより、Ｒ１３４ａを用いた場合よりも低い危険振動数範囲が生じる。その結果、Ｒ７４４を用いた場合、より軟質の切離し要素が必要である。これにより、Ｒ７４４を利用するアキュムレータ及び内部の熱交換器（ＡｃｃｕＩＨＥ）から成る組合せモジュールの取付けに用いられるシステムについて特別な要件が生じる。一方において、切離しは、例えば軟質ゴム要素によって保証されなければならない。しかしながら、他方において、切離しモジュールがモジュール重量に起因して大きな荷重を及ぼすという問題がある。

Ｒ１３４ａアキュムレータ用に設計された従来型取付けシステムでは、保持装置に直に当接し、これらを車体に対する衝撃から直接守るゴム要素が、切離し目的で用いられている。先行技術の例示の一設計例では、筒形アキュムレータは、保持装置により環状に包囲され、この保持装置は又、リングラインに対して接線方向に延びる取付け突出部を備えている。この取付け突出部は、取付け開口部を有している。保持装置は、取付け開口部及びこの取付け開口部に適合した開口部を介して車体の壁に通じる取付け要素によって車体の壁に固定される。取付け突出部、車体壁及び取付け要素は、この場合、互いに直接的には接触せず、それどころか、切離し目的で設けられたゴム要素により３つ全ての振動方向Ｘ，Ｙ，Ｚにおいて互いに対する衝撃から保護され、このゴム要素は、取付け要素を包囲すると共に一方においては取付け要素のヘッドと取付け突出部との間で、他方においては、取付け突出部と車体壁との間でシフトする。

組合せモジュールに加わる主要な荷重は、自動車主軸線Ｚの方向に及ぼされる。切離し要素は、Ｚ軸線の方向における振動からの損傷を回避するよう対応の程度まで締め付けられ又は圧縮されなければならない。切離し要素は、その結果、締め固められて硬化状態になる場合がある。このために、切離し要素が低周波振動を減衰させるこれらの性能を失うという恐れがある。これとは対照的に、締め付けトルクが小さいと、大きな荷重に起因して締め付け要素に対する損傷が生じることになる。

独国実用新案第２０００５８８７号明細書は、車両用エアコンディショニングシステムの冷媒圧力タンク、特に、乾燥器又はアキュムレータ用のストラップ形マウントマウントを記載している。一方において、このストラップ形マウントは、車体への取付けのために用いられる取付け開口部を備えたコンソールを有している。他方、ストラップ形マウントは、圧力タンクの周りにシールでクランプできる少なくとも１本のストラップを備えている。この場合、ストラップは、クランプ及び保持のための一体形確実ロック要素を備えた速動トグル式締結具を有する。速動トグル式締結具は、その機能の発揮に必要な全てのコンポーネントを組み込んでいるので、作動的に誘発される熱及び振動への暴露中、弛む恐れのある追加の取付け要素は不要である。しかしながら、独国実用新案第２００５０８８７号のストラップマウントは、振動切離しを行うことができない。

本発明の目的は、アキュムレータ及び内部熱交換器から成る組合せモジュールを取り付けるためのシステムであって、一方においては自動車からの振動切離しを保証すると同時に他方において組合せモジュールの重量に起因する大きな荷重を考慮に入れたシステムを提供することにある。

独国実用新案第２０００５８８７号明細書

この目的は、自動車の車体に取り付けられたＣＯ₂冷媒Ｒ７４４を用いる自動車用エアコンディショニングシステム用のアキュムレータ及び内部熱交換器から成る組合せモジュールの取付け装置であって、組合せモジュールが、制振形切離し要素を用いて車体に剛性的に固定されたマウントに間接的に連結された取付け装置によって達成される。本発明の底流にある技術的思想は、振動切離し機能と車体への取付けの分離に関係している。マウントは、一方において切離しが行われないで車体側に固定される。他方において、マウントは、切離し要素を介してモジュールに接合される。この場合、切離し要素の荷重は、組合せモジュールの長手方向軸線の方向に及ぼされる。本発明によれば、この場合、切離し要素が、自動車の主軸線Ｚの方向に配置される。この切離し要素は、Ｚ軸線の方向における振動を抑え、組合せモジュールの重量により生じる荷重を吸収する。

本発明によれば、他の切離し要素は、自動車の２つの副軸線Ｘ，Ｙの方向に整列している。その結果、切離し要素は、自動車の変換軸線のうちの３つ全てＸ，Ｙ，Ｚに沿う実際の制振方向をカバーする。２つの副軸線Ｘ，Ｙの方向における切離し要素だけが、自動車の加速及び横加速により生じる荷重を吸収する。本発明のかかる実施形態の利点は、結合が個々の切離し要素を介して実現され、かくして、これら切離し要素をそれぞれの用途に合わせて正確にこしらえることができるということにある。この場合、主軸線Ｚに関する切離し要素は、好ましくは、組合せモジュールの長手方向軸線の近くで主軸線の方向において組合せモジュールの下に配置される。代替例又は追加例として、主軸線に関する切離し要素は、組合せモジュールの長手方向軸線の近くで組合せモジュールの上方に配置される。スペース上の理由で、好ましい本発明の一実施形態では、力は、組合せモジュールを包囲した締付けリング及びマウントを介して主軸線Ｚの方向に整列している切離し要素に伝達される。この場合、主軸線Ｚに関する切離し要素は、組合せモジュールの長手方向軸線に対して偏心した状態で平行に配置され、組合せモジュールを包囲している締付けリングが、切離し要素を包囲する。これにより、偏心による軸線切離しが実現される。

Ｘ−Ｙ平面内における副軸線Ｘ，Ｙに関する切離し要素は、好ましくは、組合せモジュール容器の中点に対して半径方向に整列する。本発明の一実施形態では、少なくとも３つの切離し要素が、容器の中点に対して半径方向に整列する。本発明の変形実施形態では、マウントは、組合せモジュールを環状に少なくとも部分的に包囲し、環状隙間が、環状マウントと組合せモジュールとの間に形成される。この特に有利な実施形態では、副軸線Ｘ，Ｙに関し、マウントと組合せモジュールとの間の環状隙間内に同軸に配置された切離し要素が１つだけ設けられる。この切離し要素は、好ましくは、漸進的ばね特性を備えた弾性制振区分として設計される。

本発明の別の細部、特徴及び利点は、添付の図面を参照して例示の実施形態についての以下の説明を参照すると理解できよう。

図１は、先行技術の筒形アキュムレータ２を取り付けるシステム１を示している。筒形アキュムレータ２は、マウント３により環状に包囲され、このマウントは又、環状ライン４に対して接線方向に延びる取付け突出部５を備えている。この取付け突出部５は、取付け開口部６を有している。取付け開口部６及びこの取付け開口部と適合して車体壁９に設けられた開口部８を貫通した取付け要素７が、マウント３を車体壁９に取り付けるために用いられている。取付け突出部５、車体壁９及び取付け要素７は、この場合、互いに直接的には接触せず、それどころか、切離し要素１０により３つ全ての振動方向Ｘ，Ｙ，Ｚにおいて互いに対する衝撃から保護され、この切離し要素は又、取付け要素７を包囲すると共に一方においては取付け要素７のヘッド１１と取付け突出部５との間で、他方においては、取付け突出部５と車体壁９との間でシフトする。

図２は、本発明のマウント１３及び切離し要素１３を備えた組合せモジュール１２を示している。この場合、マウント１３は、一方において切離しが行われないで車体側に固定される。他方において、マウント１３は、切離し要素１４を介してアキュムレータ及び内部熱交換器から成る組合せモジュール１２に接合される。この場合、モジュールの重量により課される主要荷重は、組合せモジュール１２の長手方向軸線１５の方向に生じる。切離し要素１４は、主軸線Ｚの方向に配置され、主軸線Ｚの方向における振動を抑える。図２では、主軸線Ｚに関する切離し要素１４は、組合せモジュールの長手方向軸線１５の近くで主軸線Ｚの方向において組合せモジュール１２の下に配置されている。図２のマウント１２は、本質的に、鎌に似ており、その鎌形ディスク表面１６は、組合せモジュール１２の長手方向軸線１５に垂直に整列している。この場合、鎌形マウント１３の第１の外側端部１７は、組合せモジュール１２の下に配置され、鎌形マウント１３は、ここから側方に延び、その第２の外側端部１８は、組合せモジュール１２から遠ざかる方向に向いている。鎌形マウント１３の第１の外側端部１７の領域では、鎌形マウント１３の外面１９は、筒形切離し要素１４の底側部２１への取り付けのためのマウント１３の取付け突出部２０を受け入れている。マウント１３の取付け突出部２０は、取付け要素２２の助けを借りて切離し要素１４に固定されており、取付け要素２２は、組合せモジュール１２の長手方向軸線に平行にマウントの取付け突出部２０に設けられた取付け開口部を通って下から筒形結合要素１４内に導入される。

図３に示されている構成は、スペース上の理由で有利である。この場合、力は、締付けリング２３及びマウント１３により、主軸線Ｚの方向に整列した切離し要素１４に伝達される。この場合、締付けリング２３は、取付け突出部を有し、この取付け突出部の取付け開口部は、筒形切離し要素１４の表面２５上に平らに位置している。切離し要素１４の反対側の下方側部２６では、マウント１３の取付け開口部は、締付けリング２３の取付け突出部２４の取付け開口部と同軸に位置決めされている。取付け要素２７が、筒形切離し要素１４及び両方の取付け開口部を長手方向に同軸に貫通して延びている。取付け要素２７は、図３の実施形態ではスクリューボルト２８として設計され、このスクリューボルトには、締付けリング２３の取付け突出部２４とマウント１３に螺着されたスクリューナット２９，３０が嵌められている。マウント１３は、本質的にはＣ字形であり、下方Ｃ字形脚部３１、Ｃ字形ベース脚部３２及び上方Ｃ字形脚部３３を備えている。切離し要素１３に固定されるべきマウント１３の取付け開口部は、下方Ｃ字形脚部３１に設けられている。上方Ｃ字形脚部３３は、これから側方に延び、マウント１３を車体壁に固定する取付け突出部３４を備え、この取付け突出部は、切離しが行われない状態で取付け要素３５を備えている。

図４は、副軸線Ｘ，Ｙに関する切離し要素３６を備えた組合せモジュール１２を取り付けるシステムの断面図である。この場合、図４ａは、組合せモジュール１２のＸ−Ｙ平面に沿う断面を示し、図４ｂは、Ｘ−Ｙ平面に沿う断面を示している。Ｘ−Ｙ平面における副軸線Ｘ，Ｙに関する切離し要素３６は、組合せモジュール容器１２の中点に対して半径方向に整列している。図４ｂによれば、マウント３７は、組合せモジュール容器１２を環状に包囲し、環状ゾーン３８の外部の環状マウント３７は、取付け突出部３９を備え、この取付け突出部は、マウント３７を車体壁に固定する丸形取付け開口部４０を備えている。

図４ａの切離し要素３６は、漸進的ばね特性を備えた弾性制振区分４１として示されており、この弾性制振区分は、図４ｂによれば、マウント３７と組合せモジュール１２との間の環状隙間４２内に同軸に配置されている。

切離し要素を備えたＲ１３４ａアキュムレータを取り付ける先行技術のシステムの断面図である。 マウント及び切離し要素を備えた組合せモジュールを示す図である。 偏心Ｚ軸線切離し方式の組合せモジュールを示す図である。 同軸に配置された切離し要素を備える組合せモジュールの断面図である。

符号の説明

１ 取付けシステム（先行技術）
２ 筒形アキュムレータ
３ マウント
４ リングライン
５ 取付け突出部
６ 取付け開口部
７ 取付け要素
８ 開口部
９ 車体の壁
１０ 切離し要素
１１ 取付け要素７のヘッド
１２ 組合せモジュール
１３ マウント
１４ 切離し要素（主軸線Ｚ）
１５ 組合せモジュール１２の長手方向軸線
１６ 鎌形ディスク表面（鎌形マウント１３の鎌形ディスク表面）
１７ 鎌形マウントの第１の外側端部
１８ 鎌形マウントの第２の外側端部
１９ 鎌形マウント１３の外面
２０ マウント１３の取付け突出部
２１ 筒形切離し要素１４の下方側部
２２ 取付け要素
２３ 締付けリング
２４ 締付けリング２３に設けられた取付け突出部
２５ 筒形切離し要素１４の上方側部
２６ 切離し要素１４の下方側部
２７ 取付け要素
２８ スクリューボルト
２９ スクリューナット（締付けリング２３の取付け突出部２４に設けられたスクリューナット）
３０ スクリューナット（マウントに取り付けられたスクリューナット）
３１ 下方Ｃ字形脚部
３２ Ｃ字形ベース脚部
３３ 上方Ｃ字形脚部
３４ 取付け突出部
３５ 取付け要素
３６ 切離し要素
３７ マウント
３８ リングゾーン
３９ 取付け突出部
４０ 丸形取付け開口部
４１ 弾性制振区分
４２ 環状隙間
Ｚ 主軸線
Ｘ Ｘ方向における副軸線
Ｙ Ｙ方向における副軸線

Claims (8)

1. 自動車の車体に取り付けられたＣＯ₂冷媒Ｒ７４４を用いる自動車用エアコンディショニングシステム用のアキュムレータ及び内部熱交換器から成る組合せモジュール（１２）の取付け装置であって、前記組合せモジュール（１２）は、制振形切離し要素（１４，３６）を用いて前記車体に剛性的に固定されたマウント（１３，３７）に間接的に連結され、切離し要素（１４）が、前記自動車の主軸線（Ｚ）の方向に整列し、１つ又は２つ以上の切離し要素（３６）が、前記自動車の両方の副軸線（Ｘ，Ｙ）の方向に整列していることを特徴とする取付け装置。
2. 前記主軸線（Ｚ）に関する前記切離し要素（１４）は、前記組合せモジュールの長手方向軸線（１５）の近くで前記主軸線（Ｚ）の方向において前記組合せモジュール（１２）の下に配置されている請求項１記載の取付け装置。
3. 前記主軸線（Ｚ）に関する前記切離し要素（１４）は、前記組合せモジュールの長手方向軸線（１５）に対して偏心した状態で平行に配置され、前記切離し要素（１４）に結合された締付けリング（２３）が、前記組合せモジュール（１２）を包囲している請求項１記載の取付け装置。
4. 前記主軸線に関する前記切離し要素は、前記組合せモジュールの長手方向軸線（１５）の近くで前記組合せモジュール（１２）の上方に配置されている請求項１又は２記載の取付け装置。
5. 前記副軸線（Ｘ，Ｙ）に関する前記切離し要素（３６）は、Ｘ−Ｙ平面内において前記組合せモジュール容器（１２）の中点に対して半径方向に整列している請求項１乃至４の何れか１項に記載の取付け装置。
6. 前記副軸線（Ｘ，Ｙ）に関する少なくとも３つの切離し要素（３６）が、Ｘ−Ｙ平面内において前記組合せモジュール容器（１２）の中点に対して半径方向に整列している請求項１乃至５の何れか１項に記載の取付け装置。
7. 前記マウント（３７）は、環状隙間（４２）を生じさせた状態で前記組合せモジュール（１２）を環状に少なくとも部分的に包囲し、切離し要素（３６）が、前記マウント（３７）と前記組合せモジュール（１２）との間の前記環状隙間内に同軸に配置されている請求項１乃至５の何れか１項に記載の取付け装置。
8. 前記切離し要素（３６）は、漸進的ばね特性を備えた弾性制振区分（４１）として設計されている請求項７記載の取付け装置。

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