JP2008223782A - 空気調和機の室外機 - Google Patents

Abstract

【課題】セレーションによる回転規制に加えて、かしめによる回転規制を有効に行えるボルト状の固定部材を提案し、圧縮機を底板に適切に固定することのできる室外機を提供することを目的とする。
【解決手段】圧縮機固定ボルトは、頭部２と、頭部２の一面側に配設された、圧縮機が締結される軸部３と、頭部２の他面側に配設された、軸方向に延びるセレーションが外周面に形成された、リング状の嵌入部４と、を備える。この嵌入部４は、底板５に形成された嵌入孔に嵌入され、かつその先端が筐体の外部に突出される。このとき、頭部２は、底板５の上面に接触するように配置される。筐体の外部に突出された嵌入部４から派生したかしめ部４ｂと頭部２が底板５を挟持する。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気調和機の室外機に関し、圧縮機を室外機の底板に取り付ける構造の改良に関する。

空気調和機は、室内機および室外機から構成されている。室内機および室外機のそれぞれには、冷媒と室内機との間および冷媒と室外機との間における熱交換を行う室内熱交換器および室外熱交換器が備えられている。室外機は、室外熱交換器の他に、室外熱交換器に屋外の空気を供給する室外ファンと、室外熱交換器または室内熱交換器に冷媒を送出する圧縮機と、室外熱交換器や室外ファン、圧縮機が収容される筐体とを備えている。図７に従来の一般的な室外機２０の一例を示す。筐体２１の側面には、筐体２１からの空気の排出を可能にするとともに室外ファン２３を保護するファンガード２２が室外ファン２３に対向して取り付けられている。また、筐体２１内部には、圧縮機が底板２４に固定されている。

圧縮機はその下部に設けられた固定脚を、底板２４上に突設した固定用ボルト及びナットにより、防振ゴムを介在させて締付け、固定されている。こうすることにより、輸送時の振動や、空気調和機運転中の圧縮機の振動による圧縮機への悪影響を排除している。
この固定用ボルトを底板２４に取り付ける際に、従来は、底板２４に接触するフランジ部（頭部）をスポット溶接して固定していた。このスポット溶接により底板２４には相当量の入熱がある。底板２４の耐食性確保のために、底板２４の表面にはめっきが施されている。このめっきが、スポット溶接の入熱により、部分的に蒸発・消失することがあった。耐食性の低下を補うため、スポット溶接を行った後に、スポット溶接によりめっきが損傷した部分に耐食性の塗料を塗布すれば、耐食性の低下を防止することができる。しかし、この方法では、工程が増えてしまうとともに、塗料が乾燥するまでの間、次工程に進むことができず、生産効率を低下させる。

以上の背景があり、スポット溶接によらず、固定用ボルトを室外機に固定する方法が種々提案されている。
例えば、特許文献１には、図８に示すように、固定用ボルト３０の塑性変形部３１をプレス加工により塑性変形させてかしめる方法が開示されている。同様な方法として、特許文献２には、図９（ａ）に示すように、底板４０に設けられた貫通孔を介して、固定用ボルト４１の下端部４２を底板４０の下方へ突出させた後、図９（ｂ）のように、この突出した下端部４２をかしめ等にて圧潰して圧潰部４３を形成し、この圧潰部４３と頭部４４とで底板４０を挟む構造が開示されている。
特許文献１、特許文献２に提案されている構造により、固定用ボルトを必要な強度で底板に固定することができるとともに、スポット溶接及び塗装を廃止することができる。しかしながら、この構造は、固定用ボルトの回転を抱束する部材が設けておらず、そのため圧縮機の取り付け作業時のナットを締付ける際に、その締付けトルクが大きくなると固定用ボルトが空回りする虞がある。

特許文献１、特許文献２に開示された固定用ボルトの上記問題を解決することができる固定構造が特許文献３に開示されている。すなわち、特許文献３には、図１０に示すように、底板５５のボルト用孔５６、突起用孔５７に固定用ボルト５０の軸部５１、頭部５２に設けられた突起５３を挿入し、底板５５のボルト用孔５６に固定用ボルト５０の首部５４を圧入させ、底板５５の突起用孔５７を貫通した突起５３を上方より加圧して底板５５を挟み込んだ状態で塑性変形させ、固定用ボルト５０を固定させる構造が開示されている。
特許文献３は、軸部５１をボルト用孔５６に挿入する以外に、突起５３を突起用孔５７に位置決めして挿入する必要があり、固定用ボルト５０を所定の位置に配置する作業が煩雑である。また、小径の突起５３では十分な強度を得ることができないため、圧縮機の取り付け作業時のナット締付けトルクによっては、突起５３が破断する虞がある。

以上の問題点を解決できる固定用ボルトが特許文献４に開示されている。特許文献４の固定用ボルト６０は、図１１に示すように、軸方向に順に頭部６１、嵌合部６２、軸部６３、雄ねじ部６４を備え、軸部６３の軸線と直交方向の断面外形は、嵌合部６２の軸線と直交方向の断面外形より小さく形成して段差部６５を設けている。当接面６７には、嵌合部６２の付根部周縁に沿って環状の凹部６８を形成する。また、嵌合部６２は、軸線と直交方向の断面形状が円筒状体の周面に軸方向のセレ−ション６６を形成している。そして、図１２に示すように、底板６９に形成された嵌合孔７０から軸部６３側に露出する嵌合部６２を加圧して、かしめ部６２ａを形成することができる。

特開平１０−３２５５６９号公報（図１） 特開２００５−５５１２９号公報（図２） 特開２００４−５３１８９号公報（図１） 特開平１０−１０３３２９号公報（図１、図２）

特許文献４の固定用ボルト６０によれば、嵌合部６２を嵌合孔７０に挿入するだけで、固定部材を所定位置に配置することができる。また、特許文献４の固定用ボルト６０によれば、嵌合部６２の周面に形成したセレーション６６の摩擦力に加えて、かしめ部６２ａと当接面６７により底板６９を強固に挟持することができるため、固定用ボルト６０の回転を拘束する力が大きい。
ここで、嵌合部６２を塑性変形させてかしめ部６２ａを形成するには、相当に大きな外力を負荷する必要がある。しかるに、特許文献４の嵌合部６２は軸部６３と一体的に形成されているため、かしめ部６２ａを形成することは容易ではない。外力を負荷することにより、嵌合部６２の一部が軸部６３から剥離するおそれもある。つまり、特許文献４に開示された固定用ボルト６０は、かしめを行うことが容易でなく、結局、固定用ボルト６０の回転を拘束することが難しい。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、セレーションによる回転の拘束に加えて、かしめによる回転の拘束を有効に行えるボルト状の固定部材を提案し、圧縮機を底板に適切に固定することのできる室外機を提供することを目的とする。

以上の目的を達成する本発明は、ボルト状の固定部材及びナットからなる固定具により、室外機の筐体を構成する底板の上面に圧縮機を取付け固定した空気調和機の室外機であって、固定部材は、頭部と、頭部の一面側に配設された、圧縮機が締結される軸部と、頭部の他面側に配設され、かつ軸方向に延びるセレーションが外周面に形成された、リング状の嵌入部と、を備える。この、嵌入部は、底板に形成された固定部材用孔に嵌入され、かつその先端が筐体の外部に突出される。このとき、固定部材の頭部は、底板の上面に接触するように配置される。そして、筐体の外部に突出された嵌入部がかしめられることにより、かしめられた嵌入部と頭部が底板を挟持する。この空気調和機の室外機は、セレーションが形成された嵌入部がリング状であるため、かしめを容易に行うことができる。

また、本発明は、上記と異なる形態の室外機を提供する。すなわち、ボルト状の固定部材及びナットからなる固定具により、室外機の筐体を構成する底板の上面に圧縮機を取付け固定した空気調和機の室外機であって、固定部材は、頭部と、頭部の一面側に配設された、圧縮機が締結される軸部と、頭部の前記一面側であって軸部の外周側に所定の間隔を隔てて配設され、かつ軸方向に延びるセレーションが外周面に形成された、リング状の嵌入部と、を備える。この嵌入部は、底板に形成された固定部材用孔に嵌入され、かつその先端が筐体の内部に突出される。このとき、固定部材の頭部は、底板の上面と対向する下面に接触するように配置される。そして、筐体の内部へ突出された嵌入部がかしめられることにより、かしめられた嵌入部と頭部とともに底板を挟持する。この室外機においても、セレーションが形成された嵌入部がリング状であるため、かしめを容易に行うことができる。

以上の本発明による室外機において、嵌入部の外周面にセレーションを形成しているので、嵌入部を固定部材用孔に嵌入することにより、固定部材の回転止めに効果があるが、この効果をより一層向上させるために、底板に形成された固定部材用孔の開口形状を、リング状の嵌入部の外周の形状に合致させることが好ましい。そうすることにより、嵌入部を固定部材用孔に嵌入するだけで、回転の拘束を行うことができる。

以上説明したように、本発明の室外機によれば、セレーションを形成した嵌入部を底板の固定部材用孔に嵌入するので、固定部材の回転を拘束するのに有効である。また、セレーションをリング状の嵌入部に形成しているため、嵌入部をかしめるのが容易である。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態による圧縮機固定ボルト１を示す斜視図、図２は第１の実施形態による圧縮機固定ボルト１を底板５の所定位置に配置した状態を示す部分断面図、図３は第１の実施形態による圧縮機固定ボルト１によって圧縮機の固定脚８を固定した状態を示す部分断面図である。

図１に示すように、室外機の筐体を構成する底板５には、圧縮機固定ボルト１の嵌入部４を嵌入するための嵌入孔５ｈが、底板５を貫通して形成されている。この嵌入孔５ｈは、その開口形状が嵌入部４の外周形状と合致するようにその周囲に凹凸が形成されている。

圧縮機固定ボルト１は、円筒状の頭部（フランジ）２を備えている。この頭部２は、底板５に形成された嵌入孔５ｈの外径よりも外周が大きく設定されている。
頭部２の一面側には、頭部２と連接される軸部３が形成されている。軸部３の所定領域の外周にはねじ山が形成されている。図示しない圧縮機は、振動防止用の弾性部材等を介在させた状態で、このねじ山部分に締付けられるナット９により、圧縮機固定ボルト１に締結される。
頭部２の他面側、つまり軸部３が形成された面と対向する面側に、頭部２と連接される嵌入部４が形成されている。嵌入部４は、リング状の形態をなしており、その外周面にセレーション４ａが形成されている。このセレーション４ａは、嵌入部４（または軸部３）の軸方向に延設されている。嵌入部４の頭部２からの突出高さは、底板５の厚さよりも大きく設定されている。また、嵌入部４は、軸部３と同軸上に配置されている。

圧縮機固定ボルト１を底板５に取り付ける際には、底板５の嵌入孔５ｈに圧縮機固定ボルト１の嵌入部４を上方側、つまり底板５に対して圧縮機が配置される側から嵌入する。このとき、嵌入部４の外周面に形成されたセレーション４ａが、嵌入孔５ｈの凹凸に噛合うことにより、圧縮機固定ボルト１の回転が拘束される。
圧縮機固定ボルト１の頭部２が底板５と接するまで嵌入されると、図２に示すように、嵌入部４の先端から所定長までの部分が、底板５から突出する。この突出した部分は、筐体の外部に位置することになる。

図２に示す状態となったならば、嵌入部４をかしめ加工する。このかしめ加工は、図２に矢印で示すように、底板５から突出している嵌入部４を、図中斜め上方に向かって拡開する向きに外力を付与して行う。この外力により嵌入部４は塑性変形を起こし、図３に示すように、かしめ部４ｂが形成される。このかしめ部４ｂは底板５の下面に接触する。このようにして、かしめ部４ｂは底板５の下面に圧接され、かつ頭部２は底板５の上面に圧接される。したがって、底板５はかしめ部４ｂと頭部２とから挟持され、圧縮機固定ボルト１は、底板５に強固に固定される。

ここで、かしめ部４ｂは、底板５の下面との接触面にセレーション４ａが形成されているので、かしめ部４ｂと底板５の下面との間に大きな摩擦力が発生する。したがって、この摩擦力が、圧縮機固定ボルト１の回転を拘束するのにも寄与する。
また、かしめ加工の際に、嵌入部４は嵌入孔５ｈに嵌入されている部分が拡径しようとする向きに外力を受ける。この外力により、嵌入孔５ｈに嵌入されている部分の嵌入部４は、嵌入孔５ｈの内部から底板５に向けて圧接される。したがって、圧縮機固定ボルト１をより強固に底板５に固定することができ、軸部３に軸のぶれが発生することを防止する。
一方、かしめ加工において、頭部２及び軸部３に対しては外力が直接作用しないために、頭部２及び軸部３に変形、変位が生ずることは想定されない。また頭部２と底板５との接触面が互いに平面であるため、軸部３の軸がぶれることもない。

かしめ加工が終了したならば、図３に示すように、軸部３に防振部材７（例えば、ゴム製）を装着した後に、圧縮機の固定脚８を防振部材７上に載せる。次いで、ナット９を軸部３に締付けることにより、圧縮機を圧縮機固定ボルト１に締結する。このナット９の締付けの際に、圧縮機固定ボルト１は、上述したように回転が拘束されているため、空回りすることがない。また、圧縮機固定ボルト１を底板５に固定するときにスポット溶接を行わないので、底板５に防錆塗料を塗布するといった作業が一切不要となる。

（第２の実施形態）
図４は第２の実施形態による圧縮機固定ボルト１０を示す斜視図、図５は第２の実施形態による圧縮機固定ボルト１０を底板１５の所定位置に配置した状態を示す部分断面図、図６は第２の実施形態による圧縮機固定ボルト１０によって圧縮機の固定脚８を固定した状態を示す部分断面図である。

図４に示すように、室外機の筐体を構成する底板１５には、第１の実施形態と同様に、圧縮機固定ボルト１０の嵌入部１４を嵌入するための嵌入孔１５ｈが形成されている。この嵌入孔１５ｈは、その開口形状が嵌入部１４の外周形状と合致するように、その周囲に凹凸が形成されている。

圧縮機固定ボルト１０は、円筒状の頭部１２を備えている。この頭部１２は、底板１５に形成された嵌入孔１５ｈの外径よりも外周が大きく設定されている。
頭部１２の一面側には、頭部１２と連接される軸部１３が形成されている。軸部１３の所定領域の外周にはねじ山が形成されている。図示しない圧縮機は、振動防止用の弾性部材等を介在させた状態で、このねじ山部分に締付けられるナット９により、圧縮機固定ボルト１０に締結される。
以上までは第１の実施形態と同様の構成であるが、第２の実施形態は、軸部１３が形成された頭部１２の面と同一の面側に、頭部１２と連接される嵌入部１４が形成されている。嵌入部１４は、やはりリング状の形態をなしており、軸部１３の周囲に配置されている。軸部１３と嵌入部１４との間には所定の間隙が形成されている。嵌入部１４の外周面には、セレーション１４ａが形成されている。このセレーション１４ａは、嵌入部１４（または軸部１３）の軸方向に延設されている。嵌入部１４の頭部１２からの突出高さは、底板１５の厚さよりも大きく設定されている。また、嵌入部１４は、軸部１３と同軸上に配置されている。

圧縮機固定ボルト１０を底板１５に取り付ける際には、底板１５の嵌入孔１５ｈに圧縮機固定ボルト１０の嵌入部１４を下方側、つまり室外機の外部側から嵌入する。このとき、嵌入部１４の外周面に形成されたセレーション１４ａが、嵌入孔１５ｈの凹凸に噛合うことにより、圧縮機固定ボルト１０の回転が拘束される。
圧縮機固定ボルト１０の頭部１２が底板１５と接するまで嵌入されると、図５に示すように、嵌入部１４の先端から所定長までの部分が、底板１５から突出する。この突出した部分は、第１の実施形態とは異なり、筐体の内部に位置することになる。

図５に示す状態となったならば、嵌入部１４をかしめ加工する。このかしめ加工は、図５に矢印で示すように、底板１５から突出している嵌入部１４を、図中斜め下方に向かって拡開する向きに所定の外力を付与して行う。嵌入部１４は塑性変形を起こし、図６に示すように、かしめ部１４ｂが形成される。このかしめ部１４ｂは底板１５の上面に接触する。このようにして、かしめ部１４ｂは底板１５の上面に圧接され、かつ頭部１２は底板１５の下面に圧接される。したがって、底板１５はかしめ部１４ｂと頭部１２とから挟持され、圧縮機固定ボルト１０は、底板１５に強固に固定される。

その他、第２の実施形態による圧縮機固定ボルト１０は第１の実施形態による圧縮機固定ボルト１と同様の効果を奏する。また、第２の実施形態による圧縮機固定ボルト１０によれば、かしめ部１４ｂが防振部材７の位置決めとして機能することができる。
第２の実施形態においても、かしめ部１４ｂは、底板１５の下面との接触面にセレーション１４ａが形成されており、また、かしめ加工の際に、嵌入部１４は嵌入孔１５ｈに嵌入されている部分が拡径しようとする向きに外力を受けるので、圧縮機固定ボルト１０の回転を拘束する力が非常に大きい。

第１の実施形態と第２の実施形態とを比較すれば、第１の実施形態では圧縮機固定ボルト１の頭部２の上面が平面であるため、かしめ加工時の精度確保が容易である。これに対して第２の実施形態では、圧縮機を固定することで、圧縮機固定ボルト１０の抜けを防ぐことが可能である。

第１の実施形態による圧縮機固定ボルトを示す斜視図である。 第１の実施形態による圧縮機固定ボルトを底板の所定位置に配置した状態を示す部分断面図である。 第１の実施形態による圧縮機固定ボルトにより、圧縮機の固定脚を固定した状態を示す部分断面図である。 第２の実施形態による圧縮機固定ボルトを示す斜視図である。 第２の実施形態による圧縮機固定ボルトを底板の所定位置に配置した状態を示す部分断面図である。 第２の実施形態による圧縮機固定ボルトにより、圧縮機の固定脚を固定した状態を示す部分断面図である。 室外機の一例を示す図である。 特許文献１に開示された固定構造を示す部分断面図である。 特許文献２に開示された固定構造を示す部分断面図である。 特許文献３に開示された固定構造を示す部分断面図である。 特許文献４に開示されたボルト状固定部材を示す斜視図である。 特許文献４に開示された固定構造を示す部分断面図である。

符号の説明

１，１０…圧縮機固定ボルト、２，１２…頭部、３，１３…軸部、４，１４…嵌入部、４ａ，１４ａ…セレーション、４ｂ，１４ｂ…かしめ部、５,１５…底板、５ｈ,１５ｈ…嵌入孔

Claims (3)

1. ボルト状の固定部材及びナットからなる固定具により、室外機の筐体を構成する底板の上面に圧縮機を取付け固定した空気調和機の室外機であって、
   前記固定部材は、
   頭部と、
   前記頭部の一面側に配設された、前記圧縮機が締結される軸部と、
   前記頭部の他面側に配設され、かつ軸方向に延びるセレーションが外周面に形成された、リング状の嵌入部と、を備え、
   前記嵌入部は、前記底板に形成された固定部材用孔に嵌入され、かつその先端が前記筐体の外部に突出され、
   前記頭部は、前記底板の前記上面に接触され、
   かつ、前記筐体の外部に突出された前記嵌入部がかしめられて、前記頭部とともに前記底板を挟持することを特徴とする空気調和機の室外機。
2. ボルト状の固定部材及びナットからなる固定具により、室外機の筐体を構成する底板の上面に圧縮機を取付け固定した空気調和機の室外機であって、
   前記固定部材は、
   頭部と、
   前記頭部の一面側に配設された、前記圧縮機が締結される軸部と、
   前記頭部の一面側であって前記軸部の外周側に所定の間隔を隔てて配設され、かつ軸方向に延びるセレーションが外周面に形成された、リング状の嵌入部と、を備え、
   前記嵌入部は、前記底板に形成された固定部材用孔に嵌入され、かつその先端が前記筐体の内部に突出され、
   前記頭部は、前記底板の前記上面と対向する下面に接触され、
   かつ、前記筐体の内部へ突出された前記嵌入部がかしめられて、前記頭部とともに前記底板を挟持することを特徴とする空気調和機の室外機。
3. 前記底板に形成された前記固定部材用孔の開口形状が、前記リング状の嵌入部の外周の形状に合致することを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和機の室外機。

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