JP2017110584A - 気体圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】気体圧縮機を、シリンダの短径部の誤差のばらつきが抑制されたものとする。【解決手段】コンプレッサ(100)は、ハウジング10と圧縮機構部60とを備え、リアサイドブロック30とシリンダ40とがボルト16により締結されており、フロントヘッド12とシリンダ40とがフロントサイドブロック20を挟んだ状態でボルト17により締結されており、フロントサイドブロック20は、フロントヘッド12とシリンダ40とを締結するボルト17の孔24のうち周方向にそれぞれ隣り合う2つの孔24,24の中心の間の周方向の範囲では、2つの孔24,24の中心を結ぶ直線L1に対して半径方向の外側の領域でのみフロントヘッド12と接触するように、フロントサイドブロック20の、直線L1に対して半径方向の内周部分21bが、外周部分21aに対して凹んでいる。【選択図】図1
Description
本発明は、気体圧縮機に関する。
空気調和システム(以下、空調システムという。)には気体圧縮機が用いられている。気体圧縮機は、例えば低圧の冷媒ガス(気体)を吸入し、吸入した冷媒ガスを高圧に圧縮し、得られた高圧の冷媒ガスを外部に吐出する圧縮機構部と、圧縮機構部を覆うハウジングと、を備えている。
圧縮機構部は、例えば、ベーンロータリ形式の気体圧縮機の場合、回転軸と、回転軸とともに軸回りに回転する円柱状のロータと、ロータの外周面から突出可能に設けられた複数枚のベーンと、ロータの外周面を外方から囲む筒状のシリンダと、シリンダの両端面にそれぞれ組み付けられて、シリンダの端面及びロータの端面を覆う2つのサイドブロックと、を備えている(例えば、特許文献1参照)。ハウジングは、一方の端部が閉じた筒状のケースと、閉じてない側の端部を覆うヘッドと、を備えている。
気体圧縮機を製造されるときは、まず、シリンダの一方の端面を、気体を排出する側のサイドブロック(高圧側サイドブロック)で覆い、高圧側サイドブロックの側からシリンダまで通すボルトで両者を締結し、その後、ベーン及び回転軸が取り付けられたロータを、シリンダ及び高圧側サイドブロックで仕切られた内部空間に配置し、シリンダの他方の端面を、気体を吸入する側のサイドブロック(低圧側サイドブロック)で覆い、低圧側サイドブロックにヘッドを重ねて、ヘッドの側から低圧側サイドブロックを貫通してシリンダまで通すボルトでこれら三者を締結し、ヘッドと一体化された圧縮機構部をケースの内部空間に収容させながらヘッドでケースを塞ぎ、ヘッドの側からケースまで通すボルトで両者を締結する。
気体圧縮機を上述した工程で製造する場合、構成部品のそれぞれの寸法精度が良好であっても、シリンダに高圧側サイドブロックを締結すると、シリンダの、低圧側サイドブロックが締結される側の端部のうち短径部、すなわち、圧縮機構部においてロータの外周面との距離が最も短い内周面に対応したシリンダの部分が、回転軸に対して半径方向の外方に向かって広くなるように変形する傾向がある。
そして、その半径方向の外方に向かって広がったシリンダの端部に、低圧側サイドブロックをヘッドとともに組み付けると、シリンダの、低圧側サイドブロックが締結される側の端部の短径部は、さらに広がる場合と、反対に元の寸法に戻る方向に狭まる場合とがある。ここで、広がりが促進される場合は、短径部におけるロータの外周面とシリンダの内周面との間の距離が長くなるため、気体圧縮機の圧縮行程で効率が低下するおそれがある。しかし、一旦広がったものが狭まる場合には、誤差が縮小されるため好ましい。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、シリンダの短径部の誤差のばらつきが抑制された気体圧縮機を提供することを目的とする。
本発明は、ケースと前記ケースの開放された端部を覆うヘッドとを有するハウジングと、シリンダの両端部を第1の側板と第2の側板とでそれぞれ覆って仕切られた内部の空間に回転体が収容され、前記ハウジングの内部に配置された、吸入した気体を圧縮して吐出する圧縮機構部と、を備え、前記第2の側板と前記シリンダとが、締結部材により締結されており、前記ヘッドと前記シリンダとが、前記第1の側板を挟んだ状態で、締結部材により締結されており、前記第1の側板は、前記ヘッドと前記シリンダとを締結する締結部材のうち周方向にそれぞれ隣り合う2つの締結部材の中心の間の周方向の範囲では、前記2つの締結部材の中心を結ぶ直線に対して半径方向の外側の領域でのみ前記ヘッドと接触するように、前記第1の側板の、前記直線に対して半径方向の内側の領域が凹んでいる気体圧縮機である。
本発明に係る気体圧縮機によれば、シリンダの短径部の誤差のばらつきを抑制することができる。
以下、本発明に係る気体圧縮機の実施形態について、図面を参照して説明する。図1は本発明に係る気体圧縮機の一実施形態であるベーンロータリ式コンプレッサ100を示す分解斜視図、図2は図1に示した圧縮機構部60を、フロントサイドブロック20(第1の側板)の側から見た斜視図である。
本発明に係る気体圧縮機の一実施形態であるベーンロータリ式コンプレッサ100(以下、単にコンプレッサ100という。)は、冷却媒体の気化熱を利用して冷却を行なう空気調和システム(以下、単に空調システムという。)の一部として構成され、この空調システムの他の構成要素である凝縮器、膨張弁、蒸発器等とともに、冷却媒体の循環経路上に設けられている。
本発明に係る気体圧縮機の一実施形態であるベーンロータリ式コンプレッサ100(以下、単にコンプレッサ100という。)は、冷却媒体の気化熱を利用して冷却を行なう空気調和システム(以下、単に空調システムという。)の一部として構成され、この空調システムの他の構成要素である凝縮器、膨張弁、蒸発器等とともに、冷却媒体の循環経路上に設けられている。
コンプレッサ100は、空調システムの蒸発器から取り入れた気体状の冷却媒体としての冷媒ガス(気体)を圧縮し、この圧縮された冷媒ガスを空調システムの凝縮器に供給する。凝縮器は、圧縮された冷媒ガスを周囲の空気等との間で熱交換することにより冷媒ガスから放熱させて液化させ、高圧で液状の冷媒として膨張弁に送出する。高圧で液状の冷媒は、膨張弁で低圧化され、蒸発器に送出される。低圧の液状冷媒は、蒸発器において周囲の空気から吸熱して気化し、この冷媒の気化に伴う熱交換により蒸発器の周囲の空気を冷却する。気化した低圧の冷媒ガスは、コンプレッサ100に戻って圧縮され、以下、上記行程を繰り返す。
<コンプレッサの構成>
コンプレッサ100は、図1に示すように、低圧の冷媒ガスを内部に吸入し、高圧に圧縮して吐出する圧縮機構部60と、圧縮機構部60を内部に収容するハウジング10とを備えている。なお、このコンプレッサ100は、回転軸51が1回転する間に、吸入行程、圧縮行程、吐出行程という一連のサイクルを2回行うように構成されている。したがって、2つの吸入行程、2つの圧縮行程、2つの吐出行程はそれぞれ互いに回転角度180[度]だけずれた範囲に設定されている。
コンプレッサ100は、図1に示すように、低圧の冷媒ガスを内部に吸入し、高圧に圧縮して吐出する圧縮機構部60と、圧縮機構部60を内部に収容するハウジング10とを備えている。なお、このコンプレッサ100は、回転軸51が1回転する間に、吸入行程、圧縮行程、吐出行程という一連のサイクルを2回行うように構成されている。したがって、2つの吸入行程、2つの圧縮行程、2つの吐出行程はそれぞれ互いに回転角度180[度]だけずれた範囲に設定されている。
ハウジング10は、一方の端部が閉じたケース11とケース11の開放された端部11bを覆うフロントヘッド12(ヘッド)とを備えている。フロントヘッド12がケース11の端部11bを覆った状態で、ハウジング10の内部に、圧縮機構部60を収容する空間が形成される。
圧縮機構部60は、回転軸51と、回転軸51とともに軸心C回りに回転する円柱状のロータ50(回転体)と、ロータ50の外周面50cから突出可能に設けられた5枚のベーン58と、ロータ50の外周面50cを外方から囲む、内周面49の断面輪郭形状が概略楕円形状に形成された筒状のシリンダ40と、シリンダ40の両端面40a,40bにそれぞれ組み付けられて、シリンダ40の端面40a,40b及びロータ50の端面50a,50bを覆うフロントサイドブロック(FB)20(第1の側板)、リアサイドブロック(RB)30(第2の側板)と、を備えている
このように、圧縮機構部60は、シリンダ40の端面40aに対応した端部41をフロントサイドブロック20で覆い、シリンダ40の端面40bに対応した端部42をリアサイドブロック30で覆うことで仕切られた内部の空間に、ベーン58、ロータ50及び回転軸51の一部を収容している。なお、回転軸51のうちロータ50の端面50aから突出した部分はフロントサイドブロック20の軸受に回転自在に支持され、ロータ50の端面50bから突出した部分はリアサイドブロック30の軸受に回転自在に支持されている。
ハウジング10の内部には、フロントヘッド12の吸入ポート12aを通じて供給された低圧の冷媒ガスが導入される空間である吸入室13と、ケース11の吐出ポート11aを通じて吐出される高圧の冷媒ガスが通過する空間である吐出室14とが形成されている。吸入室13は、フロントヘッド12と圧縮機構部60のフロントサイドブロック20とにより仕切って形成されている。吐出室14は、ケース11と圧縮機構部60のリアサイドブロック30とにより仕切って形成されている。
圧縮機構部60の内部には、ロータ50とベーン58とシリンダ40と両サイドブロック20,30とによって仕切られ、ロータ50の回転により容積が変化する圧縮室48が形成されている。吸入室13と圧縮室48とは、図2に示すように、フロントサイドブロック20に形成された吸入孔22によって、圧縮室48の容積が増大する行程で連通している。これにより、吸入行程の圧縮室48に、吸入室13の冷媒ガスが供給される。
一方、吐出室14と圧縮室48とは、シリンダ40に形成された吐出孔44及びリアサイドブロック30に形成された連通孔32によって、圧縮室48の容積が減少した行程で連通している。これにより、圧縮行程の終盤に相当する吐出行程で、圧縮室48にから高圧の冷媒ガスが吐出室14に吐出される。なお、圧縮室48と吐出室14との間の冷媒ガスの経路上に、圧縮室48から吐出された冷媒ガスに混ざった冷凍機油を分離するための油分離器を設けてもよい。
コンプレッサ100は、以下の工程で製造される。すなわち、シリンダ40の一方の端面40bにリアサイドブロック30を、リアサイドブロック30の側から通した4本のボルト16(締結部材の一例)によって締結する。これにより端面40bの側のシリンダ40の端部42は覆われる。その後、シリンダ40とリアサイドブロック30と締結されて仕切られた空間に、予め一体化された回転軸51、ロータ50及び5枚のベーン58からなる回転体を収容した後又はこの回転体を収容すると同時に、シリンダ40の他方の端面40aに、この端面40aの側の端部41をフロントサイドブロック20で覆うように、フロントサイドブロック20とフロントヘッド12とを、フロントヘッド12の側から通された4本のボルト17(締結部材の一例)により共締めする。
このようにして、フロントヘッド12と圧縮機構部60とが一体となった状態では、フロントヘッド12とシリンダ40とが、フロントサイドブロック20を挟んだ状態で、ボルト17により締結されている。
図3はフロントサイドブロック20の、軸心Cに直交する面による断面図、図4は、圧縮機構部60をフロントサイドブロック20の側から見たときの側面図である。フロントサイドブロック20は、図2に示すように、ボルト17が通される4つの孔24と、フロントサイドブロック20とシリンダ40との軸心C回りの位置決めをするピン(図示省略)が挿入される2つのピン孔25とが形成されている。4つの孔24は、軸心Cから互いに等距離に形成されている。2つのピン孔25は、軸心Cから互いに等距離に形成されていて、孔24よりも軸心Cからの距離が大きい。
フロントサイドブロック20の、フロントヘッド12に対向する外面21は、外周部分21aよりも内周部分21bが凹んで形成されている。この外周部分21aと凹んでいる内周部分21bとの境界21c(内周部分21bの範囲の最外周)は、図4に示すように、周方向にそれぞれ隣り合う2つのボルト17が通される孔24,24の中心の間の軸心C回りの周方向の範囲では、孔24の近傍周囲及びピン孔25の近傍周囲を除いて、2つの孔24,24の中心を結ぶ直線L1に対して軸心Cからの半径方向の外側の領域に形成されている。境界21cは、より具体的には、孔24のピッチ円直径(Pitch Circle Diameter)と同じ位置となっている。
そして、凹んだ内周部分21bは、ボルト17によって、フロントヘッド12、フロントサイドブロック20及びシリンダ40を締結したとき、フロントヘッド12に接触せず、凹んでいない外周部分21aでのみフロントヘッド12に接触する。
圧縮機構部60は、フロントヘッド12と一体化された状態で、ケース11の内部に挿入され、図1に示すように、フロントヘッド12の側から通されたボルト18により、フロントヘッド12とケース11とが締結されて、一体のコンプレッサ100が製造される。
圧縮機構部60は、フロントヘッド12と一体化された状態で、ケース11の内部に挿入され、図1に示すように、フロントヘッド12の側から通されたボルト18により、フロントヘッド12とケース11とが締結されて、一体のコンプレッサ100が製造される。
<コンプレッサの作用、効果>
以上のように構成されたコンプレッサ100によると、シリンダ40の短径部45(図4における、略楕円形状の内周面49の輪郭形状のうち軸心Cからの距離が最も短い2つの部分)のうち、フロントサイドブロック20の側での、半径方向の外側に広がる変形を抑制することができる。
以上のように構成されたコンプレッサ100によると、シリンダ40の短径部45(図4における、略楕円形状の内周面49の輪郭形状のうち軸心Cからの距離が最も短い2つの部分)のうち、フロントサイドブロック20の側での、半径方向の外側に広がる変形を抑制することができる。
すなわち、コンプレッサ100は、製造工程において、まず、シリンダ40の一方の端面40bにリアサイドブロック30がボルト16で締結される。このとき、シリンダ40及びリアサイドブロック30の寸法精度が設計許容差の範囲内であっても、シリンダ40の短径部45のうち、フロントサイドブロック20が接触する端面40aの側は、半径方向の外側に広がる変形を生じる傾向がある。なお、シリンダ40の長径部46(図4における、略楕円形状の内周面49の輪郭形状のうち軸心Cからの距離が最も長い2つの部分)は、短径部45とは反対に、半径方向の内側に縮まる変形を生じる傾向がある。
そして、シリンダ40の短径部45のうちフロントサイドブロック20の側の端面40aの側が広がった状態で、端面40aにフロントヘッド12と共締めでフロントサイドブロック20をボルト17で締結すると、シリンダ40の短径部45の端面40aの側は、リアサイドブロック30の締結で広がった傾向がさらに広がったり、反対に狭まったりして、変形の方向が予測できず、寸法精度のばらつきが大きくなり易かった。
しかし、本実施形態のコンプレッサ100は、フロントヘッド12と共締めでシリンダ40の端面40aに締結されるフロントサイドブロック20の内周部分21bを凹ませて外周部分21aのみをフロントヘッド12に接触させる構造を採用したことにより、シリンダ40の短径部45の端面40aの側は、リアサイドブロック30の締結で広がった変形が小さくなる方向に変化する。これにより、変形の方向が特定され、寸法精度のばらつきを小さくすることができる。したがって、本実施形態のコンプレッサ100によれば、シリンダ40の短径部45の製造誤差のばらつきを抑制することができる。
なお、本実施形態のコンプレッサ100は、フロントサイドブロック20の外面21のうち、ボルト17を通す孔24の近傍周囲については、境界21cよりも内側の領域であっても、凹ませずにフロントヘッド12と接触する構成としているが、孔24の近傍周囲は、孔24に通されたボルト17の締結で発生する軸力の影響を最も受けやすいため、この孔24の近傍周囲において、フロントヘッド12とフロントサイドブロック20とを接触させることで、フロントヘッド12又はフロントサイドブロック20の予期しない変形を防止又は抑制することができる。
なお、本実施形態のコンプレッサ100は、フロントサイドブロック20の外周部分21aと内周部分21bとの境界21cが孔24のピッチ円直径の円弧であるが、本発明に係る気体圧縮機は、この実施形態に限定されない。すなわち、実施形態のコンプレッサ100においては、境界21cは、図4に示すように、周方向にそれぞれ隣り合う2つのボルト17が通される孔24,24の中心の間の軸心C回りの周方向の範囲では、孔24の近傍周囲及びピン孔25の近傍周囲を除いて、2つの孔24,24の中心を結ぶ直線L1に対して軸心Cからの半径方向の外側の領域に形成されていればよい。なお、境界21cの、半径方向の外側の限度は、上述した実施形態のコンプレッサ100における孔24のピッチ円直径の円弧である。
本実施形態のコンプレッサ100は、孔24の近傍周囲の部分に加えて、ピン孔25の近傍周囲の部分については、境界21cよりも内側であってもフロントヘッドと接触するように凹んで形成されていないが、ピン孔25が形成されていないものについては、当然に、孔24の近傍周囲の部分のみが、境界21cよりも内側であってもフロントヘッドと接触するように凹んで形成されていないものとなる。
<実施例>
本実施形態のコンプレッサ100の具体的な実施例について、比較例と対照して、以下に説明する。
図5は、実施形態のコンプレッサ100における圧縮機構部60の、2つの短径部45を結んだ面による断面を示す模式図、図6A,6B,6C,6D,6E,6Fはそれぞれ実施例1,2,3,4,5,6におけるシリンダ40の短径部45の寸法の変化を示すグラフで、図7A,7B,7C,7D,7Eはそれぞれ比較例1,2,3,4,5におけるシリンダ40の短径部45の寸法の変化を示すグラフである。
本実施形態のコンプレッサ100の具体的な実施例について、比較例と対照して、以下に説明する。
図5は、実施形態のコンプレッサ100における圧縮機構部60の、2つの短径部45を結んだ面による断面を示す模式図、図6A,6B,6C,6D,6E,6Fはそれぞれ実施例1,2,3,4,5,6におけるシリンダ40の短径部45の寸法の変化を示すグラフで、図7A,7B,7C,7D,7Eはそれぞれ比較例1,2,3,4,5におけるシリンダ40の短径部45の寸法の変化を示すグラフである。
なお、図6A〜6F及び図7A〜7Eにおける横軸は、図5におけるシリンダ40の幅方向(軸心Cの延びた方向)に対応し、フロントサイドブロック20側の端面40aを0としたときのリアサイドブロック30側の端面40b方向への距離Xを表す。また、図6A〜6F及び図7A〜7Eにおける縦軸は、図5におけるシリンダ40の短径部45を結んだ方向(軸心Cに直交する方向)に対応し、短径部45,45間の距離の変化の値Yを示す。また、比較例1〜5は、実施形態のコンプレッサ100とは異なり、フロントサイドブロック20が、内周部分21bが凹んでおらず、外周部分21aとともに内周部分21bにおいても少なくとも一部がフロントヘッド12と接触する、本発明の実施形態に該当しない構成である。
(実施例1)
図6Aに示した実施例1のコンプレッサは、幅が26[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び21[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は7[μm]だけ増加した。また、端面40aから21[mm]の位置における短径部45,45間の距離は1[μm]だけ減少した。
図6Aに示した実施例1のコンプレッサは、幅が26[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び21[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は7[μm]だけ増加した。また、端面40aから21[mm]の位置における短径部45,45間の距離は1[μm]だけ減少した。
上記に加えて、実線で示すシリンダ40とフロントヘッド12とをフロントサイドブロック20を挟んでボルト17で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は6[μm]減少して、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、1[μm]だけ増加した状態となった。また、端面40aから21[mm]の位置における短径部45,45間の距離は変化せず、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、1[μm]だけ減少した状態となった。
(実施例2)
図6Bに示した実施例2のコンプレッサも、幅が26[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び21[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は8[μm]だけ増加した。また、端面40aから21[mm]の位置における短径部45,45間の距離は1[μm]だけ増加した。
図6Bに示した実施例2のコンプレッサも、幅が26[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び21[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は8[μm]だけ増加した。また、端面40aから21[mm]の位置における短径部45,45間の距離は1[μm]だけ増加した。
上記に加えて、実線で示すシリンダ40とフロントヘッド12とをフロントサイドブロック20を挟んでボルト17で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は4[μm]減少して、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、4[μm]だけ増加した状態となった。また、端面40aから21[mm]の位置における短径部45,45間の距離は変化せず、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、1[μm]だけ増加した状態となった。
(実施例3)
図6Cに示した実施例3のコンプレッサは、幅が34[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び29[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は5[μm]だけ増加した。また、端面40aから29[mm]の位置における短径部45,45間の距離は1[μm]だけ増加した。
図6Cに示した実施例3のコンプレッサは、幅が34[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び29[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は5[μm]だけ増加した。また、端面40aから29[mm]の位置における短径部45,45間の距離は1[μm]だけ増加した。
上記に加えて、実線で示すシリンダ40とフロントヘッド12とをフロントサイドブロック20を挟んでボルト17で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は3[μm]減少して、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、2[μm]だけ増加した状態となった。また、端面40aから29[mm]の位置における短径部45,45間の距離は変化せず、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、1[μm]だけ増加した状態となった。
(実施例4)
図6Dに示した実施例4のコンプレッサは、幅が34[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び29[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は7[μm]だけ増加した。また、端面40aから29[mm]の位置における短径部45,45間の距離は1[μm]だけ減少した。
図6Dに示した実施例4のコンプレッサは、幅が34[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び29[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は7[μm]だけ増加した。また、端面40aから29[mm]の位置における短径部45,45間の距離は1[μm]だけ減少した。
上記に加えて、実線で示すシリンダ40とフロントヘッド12とをフロントサイドブロック20を挟んでボルト17で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は5[μm]減少して、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、2[μm]だけ増加した状態となった。また、端面40aから29[mm]の位置における短径部45,45間の距離は変化せず、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、1[μm]だけ減少した状態となった。
(実施例5)
図6Eに示した実施例5のコンプレッサは、幅が34[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び29[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は6[μm]だけ増加した。また、端面40aから29[mm]の位置における短径部45,45間の距離は2[μm]だけ減少した。
図6Eに示した実施例5のコンプレッサは、幅が34[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び29[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は6[μm]だけ増加した。また、端面40aから29[mm]の位置における短径部45,45間の距離は2[μm]だけ減少した。
上記に加えて、実線で示すシリンダ40とフロントヘッド12とをフロントサイドブロック20を挟んでボルト17で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は5[μm]減少して、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、1[μm]だけ増加した状態となった。また、端面40aから29[mm]の位置における短径部45,45間の距離は変化せず、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、2[μm]だけ減少した状態となった。
(実施例6)
図6Fに示した実施例6のコンプレッサは、幅が34[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び29[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は3[μm]だけ増加した。また、端面40aから29[mm]の位置における短径部45,45間の距離は1[μm]だけ減少した。
図6Fに示した実施例6のコンプレッサは、幅が34[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び29[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は3[μm]だけ増加した。また、端面40aから29[mm]の位置における短径部45,45間の距離は1[μm]だけ減少した。
上記に加えて、実線で示すシリンダ40とフロントヘッド12とをフロントサイドブロック20を挟んでボルト17で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は3[μm]減少して、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、増減なしの状態となった。また、端面40aから29[mm]の位置における短径部45,45間の距離は変化せず、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、1[μm]だけ減少した状態となった。
(比較例1)
図7Aに示した比較例1のコンプレッサは、幅が26[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び21[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は4[μm]だけ増加した。また、端面40aから21[mm]の位置における短径部45,45間の距離は1[μm]だけ減少した。
図7Aに示した比較例1のコンプレッサは、幅が26[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び21[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は4[μm]だけ増加した。また、端面40aから21[mm]の位置における短径部45,45間の距離は1[μm]だけ減少した。
上記に加えて、実線で示すシリンダ40とフロントヘッド12とをフロントサイドブロックを挟んでボルト17で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は3[μm]減少して、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、1[μm]だけ増加した状態となった。また、端面40aから21[mm]の位置における短径部45,45間の距離は2[μm]減少して、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、3[μm]だけ減少した状態となった。
(比較例2)
図7Bに示した比較例2のコンプレッサは、幅が34[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び29[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は3[μm]だけ増加した。また、端面40aから29[mm]の位置における短径部45,45間の距離は増減が無かった。
図7Bに示した比較例2のコンプレッサは、幅が34[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び29[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は3[μm]だけ増加した。また、端面40aから29[mm]の位置における短径部45,45間の距離は増減が無かった。
上記に加えて、実線で示すシリンダ40とフロントヘッド12とをフロントサイドブロックを挟んでボルト17で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は2[μm]減少して、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、1[μm]だけ増加した状態となった。また、端面40aから21[mm]の位置における短径部45,45間の距離は1[μm]減少して、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、1[μm]だけ減少した状態となった。
(比較例3)
図7Cに示した比較例3のコンプレッサは、幅が34[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び29[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は5[μm]だけ増加した。また、端面40aから29[mm]の位置における短径部45,45間の距離は増減が無かった。
図7Cに示した比較例3のコンプレッサは、幅が34[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び29[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は5[μm]だけ増加した。また、端面40aから29[mm]の位置における短径部45,45間の距離は増減が無かった。
上記に加えて、実線で示すシリンダ40とフロントヘッド12とをフロントサイドブロックを挟んでボルト17で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は4[μm]増加して、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、9[μm]だけ増加した状態となった。また、端面40aから21[mm]の位置における短径部45,45間の距離は1[μm]減少して、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、1[μm]だけ減少した状態となった。
(比較例4)
図7Dに示した比較例4のコンプレッサは、幅が34[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び29[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は3[μm]だけ増加した。また、端面40aから29[mm]の位置における短径部45,45間の距離は1[μm]減少した。
図7Dに示した比較例4のコンプレッサは、幅が34[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び29[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は3[μm]だけ増加した。また、端面40aから29[mm]の位置における短径部45,45間の距離は1[μm]減少した。
上記に加えて、実線で示すシリンダ40とフロントヘッド12とをフロントサイドブロックを挟んでボルト17で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は3[μm]増加して、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、6[μm]だけ増加した状態となった。また、端面40aから21[mm]の位置における短径部45,45間の距離は増減が無く、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、1[μm]だけ減少した状態となった。
(比較例5)
図7Eに示した比較例5のコンプレッサは、幅が34[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び29[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は3[μm]だけ増加した。また、端面40aから29[mm]の位置における短径部45,45間の距離は増減が無かった。
図7Eに示した比較例5のコンプレッサは、幅が34[mm]のシリンダ40であり、一点鎖線で表したシリンダ40単体での端面40aから5[mm]の位置及び29[mm]の位置における短径部45,45間の距離を基準とする。したがって、このとき距離の変化は0[μm]である。次に、破線で示すシリンダ40とリアサイドブロック30とをボルト16で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は3[μm]だけ増加した。また、端面40aから29[mm]の位置における短径部45,45間の距離は増減が無かった。
上記に加えて、実線で示すシリンダ40とフロントヘッド12とをフロントサイドブロックを挟んでボルト17で締結した状態では、端面40aから5[mm]の位置における短径部45,45間の距離は6[μm]増加して、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して、9[μm]だけ増加した状態となった。また、端面40aから21[mm]の位置における短径部45,45間の距離は増減が無く、シリンダ40単体での短径部45,45間の距離に対して増減が無かった。
以上のように、本発明の実施形態に対応した各実施例1〜6では、シリンダ40の短径部45の端面40aの側は、リアサイドブロック30の締結で広がった変形が、フロントサイドブロック20を挟んだフロントヘッド12との締結で小さくなることが実証された。これにより、フロントサイドブロック20を挟んでのフロントヘッド12とシリンダ40との締結により、シリンダ40の短径部45の端面40aの側が、リアサイドブロック30が締結された状態よりも狭まる方向に変形することが実証された。これにより、シリンダ40の短径部45の寸法精度のばらつきを小さくすることができた。
一方、比較例1〜5では、シリンダ40の短径部45の端面40aの側は、リアサイドブロック30の締結で広がった変形が、フロントサイドブロック20を挟んだフロントヘッド12との締結で大きくなったり小さくなったりして変形の傾向が特定されず、シリンダ40の短径部45の寸法精度のばらつきを小さくすることができなかった。
本実施形態のコンプレッサ100は、ベーンロータリ形式の気体圧縮機であるが、本発明に係る気体圧縮機は、ベーンロータリ形式の気体圧縮機に限定されるものではない。したがって、ベーンロータリ形式以外の形式の気体圧縮機(斜板式の気体圧縮機、スクロール形式の気体圧縮機等)も本発明の対象となる。
10 ハウジング
12 フロントヘッド
16 ボルト
17 ボルト
20 フロントサイドブロック
21a 外周部分
21b 内周部分
24 孔
30 リアサイドブロック
40 シリンダ
60 圧縮機構部
100 ベーンロータリ式コンプレッサ
C 軸心
12 フロントヘッド
16 ボルト
17 ボルト
20 フロントサイドブロック
21a 外周部分
21b 内周部分
24 孔
30 リアサイドブロック
40 シリンダ
60 圧縮機構部
100 ベーンロータリ式コンプレッサ
C 軸心
Claims (2)
- ケースと前記ケースの開放された端部を覆うヘッドとを有するハウジングと、
シリンダの両端部を第1の側板と第2の側板とでそれぞれ覆って仕切られた内部の空間に回転体が収容され、前記ハウジングの内部に配置された、吸入した気体を圧縮して吐出する圧縮機構部と、を備え、
前記第2の側板と前記シリンダとが、締結部材により締結されており、
前記ヘッドと前記シリンダとが、前記第1の側板を挟んだ状態で、締結部材により締結されており、
前記第1の側板は、前記ヘッドと前記シリンダとを締結する締結部材のうち周方向にそれぞれ隣り合う2つの締結部材の中心の間の周方向の範囲では、前記2つの締結部材の中心を結ぶ直線に対して半径方向の外側の領域でのみ前記ヘッドと接触するように、前記第1の側板の、前記直線に対して半径方向の内側の領域が凹んでいる気体圧縮機。 - 前記第1の側板の凹んでいる範囲の最外周は、前記締結部材のピッチ円直径と同じか、前記締結部材のピッチ円よりも内側である請求項1に記載の気体圧縮機。
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