JP2010121525A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】設計自由度の高いシリンダヘッドを備え、多様な配管レイアウトに対応可能な圧縮機を、通しボルトを使用せず、かつ煩雑な係合爪の加工を必要とせずに製造するための、ハウジング部分の締結構造を提供する。
【解決手段】互いに接合される少なくとも第１、第２の２つのハウジングを有する圧縮機において、前記２つのハウジングの接合部の外周に沿って締結部が設けられ、該締結部は第１ハウジングの接合部の外周面上に設けられた第１雄ねじ部と、第２ハウジングの接合部の外周面上に固定された第１環状部材と、第１雄ねじ部に螺合して第１ねじ部を形成する第１雌ねじ部が一端の内周面上に設けられ、第１環状部材の端面と係合する第１係合部が他端に設けられた第２環状部材を備えていることを特徴とする圧縮機。
【選択図】図２

Description

本発明は、たとえば自動車用空調装置の冷凍回路等に用いられる圧縮機に関し、とくにハウジング同士の締結構造に関する。

従来、自動車用空調装置の冷凍回路等に用いられる圧縮機において、複数のハウジング等を締結するための構造として、通しボルトを用いた締結構造が採用されていた。この構造においては、圧縮機を駆動軸方向に貫通するボルトによって、シリンダヘッド、シリンダブロックおよびフロントハウジング等が互いに締結される。

また特許文献１には、通しボルトを使用することなく、環状ネジ部材によって複数のハウジング等を締結する締結構造が記載されている。この締結構造においては、環状ネジ部材が、係合爪を有する補助リング等と組み合わせて使用され、ハウジング等の締結部を形成している。
実開平０６−０７６６６１号公報

従来の、通しボルトを用いた締結構造を有する圧縮機においては、該ボルトを配置するための空間や構造を確保しなければならないため、シリンダヘッドを設計する際の自由度が小さかった。また、上記の環状ネジ部材を用いた締結構造を有する圧縮機においては、上記補助リングに係合爪を加工する必要があり、高い加工精度が要求されていた。

このような現状に鑑み、本発明の課題は、設計自由度の高いシリンダヘッドを備え、多様な配管レイアウトに対応可能な圧縮機を、通しボルトを使用せず、かつ煩雑な係合爪の加工を必要とせずに製造するための、ハウジング部分の締結構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る圧縮機は、互いに接合される少なくとも第１、第２の２つのハウジングを有する圧縮機において、前記２つのハウジングの接合部の外周に沿って締結部が設けられ、該締結部は第１ハウジングの接合部の外周面上に設けられた第１雄ねじ部と、第２ハウジングの接合部の外周面上に固定された第１環状部材と、第１雄ねじ部に螺合して第１ねじ部を形成する第１雌ねじ部が一端の内周面上に設けられ、第１環状部材の端面と係合する第１係合部が他端に設けられた第２環状部材を備えていることを特徴とするものからなる。

このような本発明の圧縮機によれば、第１環状部材と第２環状部材を用いた簡素な構造によって二つのハウジングを相互に確実に締結できるので、通しボルトを用いる必要がなく、しかも係合爪用等の煩雑な加工を行う必要がない。また、第２環状部材を第１、第２のハウジングの外周面上に固定するための構造を、きわめて簡素に形成することが可能となる。

本発明の圧縮機において、第２ハウジングの接合部の外周面上に第２雄ねじ部を設け、第１環状部材の一端の内周面上に、第２雄ねじ部に螺合して第２ねじ部を形成する第２雌ねじ部を設け、第１環状部材の他端に、第２ハウジングの接合部の端面と係合する第２係合部を設けた構造を採用することができる。上述の第２環状部材の場合と同様の構造を用いて、第１環状部材をハウジング接合部の外周面上に固定することにより、圧縮機の締結構造がより簡素化される。

また本発明の圧縮機においては、第２ねじ部を第１ねじ部と逆ねじに形成することが好ましい。第１、第２のねじ部を相互に逆ねじ関係とすることで、第２環状部材の内周面上の第１ねじ部を締め付ける際にも、第１環状部材の内周面上の第２ねじ部の緩みが発生することがないので、特段の回転止めを設ける必要がなくなる。

また本発明において、第１環状部材を第２ハウジングの材質と同種の材質で形成することが好ましい。第１環状部材は第２ハウジングを圧縮機の外周面側から拘束しているので、第１環状部材と第２ハウジングの材質が異なると、圧縮機の内圧によるハウジングの変形により該拘束部分での応力が高くなるおそれがあるが、第１環状部材と第２ハウジングを同種の材質で形成すれば、該拘束部分での応力を緩和することが可能となる。

また本発明の圧縮機において、第１ハウジングおよび第２ハウジングが、それぞれ、外部冷媒回路が接続される接続ポートを備えるシリンダヘッド、およびフロントハウジングからなる場合に、第１ハウジングと第２ハウジングの間に挟まれるように、シリンダボアを備えたシリンダブロックを配置してもよい。このような配置により、１つの締結部で第１、第２のハウジングおよびシリンダブロックをまとめて結合することが可能となり、構造がより簡素化される。

また、上記シリンダブロックを挟持する構造において、前記シリンダブロックの外周面に嵌合可能な周壁部を、前記シリンダヘッドから延設して形成し、前記周壁部の外周面上に前記第１雄ねじ部を設けるとともに、前記周壁部の内周面と前記シリンダブロックの外周面との間にシール部材を配置する構造を採用することが好ましい。とくに、周壁部を隔てた両側にシール部材とねじ部が配置されるようにすることで、周壁部外周面側からの締め付け圧力を効率的にシール部材に伝達し、高いシール効果を発揮させることが可能となる。このように周壁部とシール部材を用いてシリンダブロックを外気から確実に遮断することで、シリンダブロックの端部に（シリンダブロックと第１ハウジングとの間に）配置される弁板およびガスケットが外気と接触することが防止され、外気との接触に起因する錆の発生が防止される。

また本発明においては、圧縮機を固定するため取付け部が第１、第２のハウジングにそれぞれ設けられている場合、上記締結部がこれら取付け部間に配置されていることが好ましい。このような配置構造を採ることにより、圧縮機の軸方向寸法に影響を与えることなく、上記締結部の設置位置等を設計することが可能になる。

また本発明において、圧縮機を平面上に載置した状態において第２環状部材が該平面に接触することを阻止可能な接触阻止手段を設けることが好ましい。このような接触阻止手段を設けることにより、圧縮機の自重による外力が第２環状部材に作用しないため、上記締結部による締結状態が安定して維持され、締結の信頼性が向上する。とくに、上記接触阻止手段としてハウジング上に一体的に突起を形成すれば、構造が簡素化されるのでより好ましい。

このように、本発明に係る圧縮機によれば、シリンダヘッド等の設計自由度が高く、多様な配管レイアウトに対応可能な圧縮機を、通しボルトを使用せず、かつ煩雑な係合爪の加工を必要とせずに、容易に信頼性の高い圧縮機ハウジング締結構造を達成することが可能となる。また、設計自由度の増大、構造の簡素化により、圧縮機胴径の縮小も可能となる。

以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る圧縮機を示す縦断面図であり、図２は、図１の環状部材近傍を拡大した部分拡大図である。本実施態様において、圧縮機１の外形は、主として第１ハウジングとしてのシリンダヘッド２と、第２ハウジングとしてのフロントハウジング３とが接合されることにより形成されており、両者の接合部において、シリンダヘッド２とフロントハウジング３は第１環状部材４と第２環状部材５によって締結されている。

シリンダヘッド２の外周面上には第１取付け部７が設けられ、フロントハウジング３の駆動軸６に平行な外周面上には第２取付け部８が設けられており、第１取付け部７および第２取付け部８を介して、圧縮機１が目標とする場所に取り付け、固定されるようになっている。そして、上記第１環状部材４と第２環状部材５を用いた締結部は、上記第１、第２取付け部７、８間に配置され、締結部が圧縮機１の軸方向寸法には影響を及ぼさないようになっている。圧縮機１は、平面形状部位上に設置されることが多いが、このような時に、上記接合部が該平面と接触することを阻止するために、シリンダヘッド２の外周面上には平面との接触阻止手段としての突起９がシリンダヘッド２と一体的に設けられている。この突起９は、圧縮機１を平面上に設置する際に下部側となる位置に設けられており、第２取付け部８と相まって、該平面が第２環状部材５と接触するのを阻止している。このような接触阻止手段により、第２環状部材５等に圧縮機１の自重による外力がかかって締結部の信頼性低下（例えば、緩み等）が生じることが防止されている。

シリンダヘッド２の接合部２ａとフロントハウジング３の接合部３ａの外周に沿って設けられた締結部には、シリンダヘッド２と第２環状部材５を締結する第１ねじ部１０と、フロントハウジング３と第１環状部材４を締結する第２ねじ部１１とが、それぞれ逆ねじの関係になるようにして設けられている。第２環状部材５および第１環状部材４には、各一端の内周面上に、それぞれ第１ねじ部１０を構成する第１雌ねじ部１０ｂおよび第２ねじ部１１を構成する第２雌ねじ部１１ｂが形成されており、それらに対応するシリンダヘッド２の外周面およびフロントハウジング３の外周面には、第１ねじ部１０を構成する第１雄ねじ部１０ａおよび第２ねじ部１１を構成する第２雄ねじ部１１ａがそれぞれ形成されている。また、上記各一端の反対側に位置する他端には、それぞれ第１係合部１２および第２係合部１３が形成されており、これら係合部によって、それぞれ第２環状部材５および第１環状部材４を確実に位置決めしている。

また、シリンダヘッド２の外周面側の一部が延設されて形成された周壁部１４とフロントハウジング３の間に挟まれるように、シリンダブロック１５が配置されている。周壁部１４の内周面とシリンダブロック１５の外周面の間にはシール部材１６（例えば、Ｏリング）が挿入されており、周壁部１４はシリンダブロック１５の一部を覆うようにシリンダブロック１５の外周面に嵌合されている。シール部材１６によって弁板１７およびガスケット１８は外気から確実に遮断される。シリンダブロック１５の内部には、ピストン１９を往復動自在に挿入したシリンダボア２２が形成されている。シリンダヘッド２内には、吸入室２０と吐出室２１が形成されており、接続ポートとしての吸入ポート（図示略）から吸入室２０内に吸入された被圧縮流体（例えば、冷媒）が、弁板１７に形成された吸入孔２３を通してシリンダボア２２に吸入され、ピストン１９の圧縮行程動作によって圧縮された後、圧縮流体が弁板１７に形成された吐出孔２４を通して吐出室２１内に吐出され、そこから接続ポートとしての吐出ポート（図示略）を通して外部回路に送られるようになっている。

本実施態様における圧縮機の締結は、たとえば次のような順序で簡便に実施することができる。すなわち、まずフロントハウジング３にシリンダブロック１５を挿入するとともに、フロントハウジング３のシリンダブロック１５側の外周に対し、第２環状部材５を遊嵌させた第１環状部材４を装着し、この状態にて第２ねじ部１１を利用して、第１環状部材４を第２係合部１３の係合が完了するまで締め込み（締め込みは、第１環状部材４の端面に配列された孔４ａに締め込み用治具を差し込んで行うとよい）、第１環状部材４とフロントハウジング３とを締結する（第１締結工程）。続いて第１環状部材４に遊嵌されていた第２環状部材５を、第１ねじ部１０を利用して、第１係合部１２の係合が完了するまで締め込み（締め込みは、第２環状部材５の外周面に配列された孔５ａに締め込み用治具を差し込んで行うとよい）、第２環状部材５とシリンダヘッド２を締結する（第２締結工程）。ここで、第１ねじ部１０と第２ねじ部１１を相互に逆ねじに形成すれば、第２環状部材５の内周面上の第１ねじ部１０を締め込む際に、第１環状部材４の内周面上の第２ねじ部の緩みが生じない。このような第１環状部材４と第２環状部材５とを用いた締結により、自由度の高い設計が可能となり、かつ、簡素な構造でありながら信頼性の高い圧縮機ハウジング締結構造が完成する。

本発明に係る圧縮機は、あらゆる分野で使用される圧縮機に適用でき、とくに小型化、信頼性の向上の要求が高い車両用の分野、中でも、車両用空調設備の冷凍回路における圧縮機として好適に用いられる。

本発明の一実施態様に係る圧縮機の縦断面図である。 図１の環状部材近傍を拡大した部分拡大図である。

符号の説明

１ 圧縮機
２ シリンダヘッド（第１ハウジング）
２ａ、３ａ 接合部
３ フロントハウジング（第２ハウジング）
４ 第１環状部材
４ａ、５ａ 接合部
５ 第２環状部材
６ 駆動軸
７ 第１取付け部
８ 第２取付け部
９ 接触阻止手段としての突起
１０ 第１ねじ部
１０ａ 第１雄ねじ部
１０ｂ 第１雌ねじ部
１１ 第２ねじ部
１１ａ 第２雄ねじ部
１１ｂ 第２雌ねじ部
１２ 第１係合部
１３ 第２係合部
１４ 周壁部
１５ シリンダブロック
１６ シール部材
１７ 弁板
１８ ガスケット
１９ ピストン
２０ 吸入室
２１ 吐出室
２２ シリンダボア
２３ 吸入孔
２４ 吐出孔

Claims (9)

1. 互いに接合される少なくとも第１、第２の２つのハウジングを有する圧縮機において、前記２つのハウジングの接合部の外周に沿って締結部が設けられ、該締結部は第１ハウジングの接合部の外周面上に設けられた第１雄ねじ部と、第２ハウジングの接合部の外周面上に固定された第１環状部材と、第１雄ねじ部に螺合して第１ねじ部を形成する第１雌ねじ部が一端の内周面上に設けられ、第１環状部材の端面と係合する第１係合部が他端に設けられた第２環状部材を備えていることを特徴とする圧縮機。
2. 第２ハウジングの接合部の外周面上には第２雄ねじ部が設けられ、第１環状部材の一端の内周面上には第２雄ねじ部に螺合して第２ねじ部を形成する第２雌ねじ部が設けられ、第１環状部材の他端には第２ハウジングの接合部の端面と係合する第２係合部が設けられている、請求項１に記載の圧縮機。
3. 第２ねじ部が第１ねじ部と逆ねじに形成されている、請求項２に記載の圧縮機。
4. 第１環状部材は、第２ハウジングの材質と同種の材質からなる、請求項１〜３のいずれかに記載の圧縮機。
5. 第１ハウジングおよび第２ハウジングは、それぞれ、外部冷媒回路が接続される接続ポートを備えるシリンダヘッド、およびフロントハウジングからなり、第１ハウジングと第２ハウジングの間に挟まれるように、シリンダボアを備えたシリンダブロックが配置されている、請求項１〜４のいずれかに記載の圧縮機。
6. 前記シリンダブロックの外周面に嵌合可能な周壁部が、前記シリンダヘッドから延設されて形成され、前記周壁部の外周面上に前記第１雄ねじ部が設けられているとともに、前記周壁部の内周面と前記シリンダブロックの外周面との間にシール部材が配置されている、請求項５に記載の圧縮機。
7. 圧縮機を固定するための取付け部が第１、第２のハウジングにそれぞれ設けられており、前記締結部が前記取付け部間に配置されている、請求項１〜６のいずれかに記載の圧縮機。
8. 圧縮機を平面上に載置した状態において第２環状部材が該平面に接触することを阻止可能な接触阻止手段を備えている、請求項１〜７のいずれかに記載の圧縮機。
9. 前記接触阻止手段は、ハウジング上に一体的に形成された突起である、請求項８に記載の圧縮機。

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