(57)【要約】【課題】鍛造により形成された中央部材を有する圧縮機において、中央部材に対し穿孔加工を行うことなく通しボルト挿通部を設けることにより、軽量化および低コスト化を実現する。【解決手段】フロントハウジングと鍛造により形成された中央部材とリアハウジングが、この順序に通しボルトにより一体的に締結されていて、かつ、中央部材の通しボルト挿通部が、外方に向けて開口された切欠きとして形成されている圧縮機。このような圧縮機においては、中央部材鍛造後に通しボルト挿通部を機械加工により穿設する工程を省略することができ、加工コストや材料コストを削減して中央部材を軽量化することが可能である。また、鍛造部材表面に形成されている表面チル層がそのまま残されるため、高い気密性を維持することができる。【選択図】図１
2010007553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントハウジングと鍛造により形成された中央部材とリアハウジングがこの順序に通しボルトにより一体的に締結されている圧縮機であって、前記中央部材の通しボルト挿通部を、外方に向けて開口された切欠きに形成したことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記切欠きが、中央部材のフロントハウジング側端部からリアハウジング側端部までの全長にわたって延在されている、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記切欠きが、中央部材のフロントハウジング側端部からリアハウジング側端部までの間に部分的に延在されている、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記切欠きの開口に対する両側側壁が、該切欠き内を挿通される通しボルトの断面中心位置よりも外方まで延びている、請求項１〜３のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項５】
フロントハウジングおよびリアハウジングの一方に、通しボルト螺合用のめねじが刻設されている、請求項１〜４のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項６】
スクロール型圧縮機である、請求項１〜５のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項７】
斜板式圧縮機である、請求項１〜５のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項８】
車両空調装置用圧縮機である、請求項１〜７のいずれかに記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮機に関し、とくに、軽量化・低コスト化の要求の強い車両空調装置用圧縮機として好適な圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの圧縮機は、フロントハウジングとリアハウジングとの間に、媒体圧縮のための機構を備えた中央部材を有している。このような中央部材は高圧条件下に耐え得る強度と密閉性が要求されるため、鍛造により形成されることが多く、通常、通しボルトによってフロントハウジング、リアハウジング間に締結されている。具体的には、フロントハウジングまたはリアハウジングのいずれかにめねじを設け、他の２部品に通しボルト挿通孔を穿設し、通しボルトによってフロントハウジング、中央部材、リアハウジングの３部品を締結し固定するのが一般的である。
【０００３】
しかしながら、とくに中央部材が鍛造により形成されている場合、中央部材に通しボルト挿通部を穿設することはいくつかの問題点を有している。まず、貫通孔構造を鍛造により形成することは非常に困難であるため、鍛造後に機械加工による穿孔工程を設けて通しボルト挿通部を穿設する必要があり、中央部材の加工コストが上昇する。また、鍛造部材は表面チル層と呼ばれる緻密で密閉性の高い層を表面に有しているが、穿孔機械加工を施すと表面チル層が削られてしまうため中央部材の密閉性が低下し、穿孔により露出した鍛造部材肉厚内の微小空孔等を介して媒体が漏れる可能性を完全に除去できないおそれがある。さらに、穿孔加工によって中央部材に通しボルト挿通孔を形成する場合、挿通孔の外周壁となる部分全体にわたって穿孔加工可能な厚さと強度があらかじめ確保されている必要があり、そのことが中央部材の大型化や重量増加、材料コストの上昇を招いている。
【特許文献１】特開平１−９６４７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明の課題は、鍛造により形成された中央部材を有する圧縮機において、中央部材に対し穿孔加工を行うことなく通しボルト挿通部を設けることにより、軽量化および低コスト化を実現した圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る圧縮機は、フロントハウジングと鍛造により形成された中央部材とリアハウジングがこの順序に通しボルトにより一体的に締結されている圧縮機であって、前記中央部材の通しボルト挿通部を、外方に向けて開口された切欠きに形成したことを特徴とするものからなる。
【０００６】
このような圧縮機においては、中央部材の通しボルト挿通部は外方に向けて開口された切欠きであって貫通孔を有しないため、鍛造によって通しボルト挿通部を形成することが可能である。すなわち、本発明においては中央部材鍛造後に通しボルト挿通部を穿設する機械加工工程を省略することができ、加工コストを低減することができる。また、通しボルト用の挿通孔を穿設する場合は、挿通孔の外周壁となる部分全体にわたって穿孔加工可能な厚さと強度があらかじめ確保されている必要があるが、挿通部を切欠きとして形成する場合は、切欠きの開口に対する両側側壁は通しボルトを把持し固定できる程度の厚さ（つまり、側壁の高さ）であればよく、かつ、通しボルト外周全体のうち切欠き開口部分については外周壁を形成する必要がないので、この部分、ひいては中央部材の全体にわたって薄肉構造とすることが可能になり、中央部材の軽量化および材料コスト削減が可能になる。さらに、穿孔加工を行わないことで鍛造部材肉厚内部の露出が防止されるため、鍛造部材表面に形成されている表面チル層がそのまま残されてその優れた密閉性が維持され、鍛造部材肉厚内の微小空孔等を介して媒体漏れが生じる可能性を除去することができる。
【０００７】
本発明において、中央部材に設けられた通しボルト挿通用の切欠きは、フロントハウジング側端部からリアハウジング側端部方向への長さ（つまり、圧縮機軸方向の長さ）に関してはとくに限定されるものではなく、通しボルト締結時に通しボルトを把持し固定できる程度の長さが確保されていればよい。上記切欠きは、例えば、中央部材のフロントハウジング側端部からリアハウジング側端部までの全長にわたって延在されていてもよいし、中央部材のフロントハウジング側端部からリアハウジング側端部までの間に部分的に延在されている形態であってもよい。
【０００８】
また、本発明における切欠きの開口に対する両側側壁は、とくに限定されるものではないが、該切欠き内を挿通される通しボルトの断面中心位置よりも外方まで延びていることが好ましい。切欠きの開口に対する両側側壁が十分な長さ（高さ）を有することにより、切欠き部に挿通された通しボルトが締結後に切欠き開口部から外れたり、望ましくないガタが生じたりすることが防止され、通しボルトによる締結時の中央部材の安定性および締結された中央部材の安定性がより高められる。
【０００９】
また、とくに限定されるものではないが、本発明においては、フロントハウジングおよびリアハウジングの少なくとも一方に、通しボルト螺合用のめねじが刻設されていることが好ましい。このような構造にすることで、通しボルト締結時に通しボルトとめねじの螺合部によって通しボルトの軸力が保持されるようになり、フロントハウジングと中央部材とリアハウジングとを通しボルトによって共締めにより確実に締結し固定することができる。ただし、このようなめねじを設けずに、通しボルトの先端部をハウジングを貫通させて、そこでナットを用いて締結することも可能である。
【００１０】
本発明は、鍛造により形成された中央部材を有するあらゆる種類の圧縮機に適用可能であり、たとえば、スクロール型圧縮機や斜板式圧縮機に対しても適用することができる。これらの種類の圧縮機に本発明を適用することにより、中央部材の密閉性を高いレベルで維持しつつ、圧縮機の小型化、軽量化、低コスト化を実現することが可能になる。
【００１１】
また、本発明に係る圧縮機は、とくに車両用空調装置に用いて好適なものである。すなわち、小型化・軽量化・低コスト化の要求が強い車両空調装置用圧縮機においてとくに有用である。また、車両用空調装置においては可燃性媒体や環境負荷の大きい媒体を使用する場合もあるが、本発明に係る圧縮機は高い気密性を確保できるため、そのような車両用空調装置の圧縮機に用いて好適なものである。
【発明の効果】
【００１２】
このように、本発明に係る圧縮機によれば、鍛造により形成された中央部材の通しボルト挿通部を外方に向けて開口された切欠き構造としたので、中央部材を軽量化し材料コストを削減することができる。また、鍛造後に通しボルト挿通部を穿設する工程が不要であるため、加工コストを低減することができ、鍛造部材表面に形成されている表面チル層の密閉性を維持して媒体漏れをより確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る圧縮機における中央部材の構成を示しており、とくに、通しボルト挿通用切欠きの開口に対する両側側壁が、切欠き内を挿通される通しボルトの断面中心位置よりも外方まで延びている構成の例を示している。図１において、中央部材１は、圧縮機の径方向外方に向けて開口する切欠き２を周方向における複数箇所に有しており、切欠き２の開口に対する側壁３は両方とも、通しボルトの断面中心線４よりも外方まで延びている。
【００１４】
図１において、締結時に切欠き２に挿通された通しボルトは、切欠き２の開口に対する側壁３により両側から保持される。これらの側壁３は、いずれも通しボルトを保持できる程度の高さを有していればよく、通しボルト挿通部を穿設する場合の挿通孔外周壁と比較して、この部位の肉厚をより薄く形成することができる。また、切欠き２の開口に対する側壁３は、両方とも通しボルトの断面中心線４よりも外方まで延びているため、締結時に切欠き２へ挿通された通しボルトは側壁３を超えて切欠き２から外れてしまうことがなく、締結前に各部材を所定の姿勢、位置関係に確実に保持でき、締結後にも通しボルトを確実に切欠き２内の望ましい位置に固定できる。
【００１５】
図２は、上記のような本発明に係る中央部材構造を適用した圧縮機の一例を示しており、とくに、フロントハウジングに通しボルト螺合用のめねじが刻設されているスクロール型圧縮機を示している。図２において、圧縮機１０は、フロントハウジング１１と、鍛造により形成された中央部材１２と、リアハウジング１３を有している。フロントハウジング１１側には、駆動軸１４が設けられており、駆動軸１４の内端側はクランクシャフト１５に構成されている。駆動軸１４は外部駆動源（図示略）からの回転駆動力を入力可能に設計されており、外部駆動源から駆動軸１４へ入力された駆動力は、クランクシャフト１５を介して可動スクロール１６に伝達される。駆動力が伝達されると、可動スクロール１６は、中央部材１２と一体に形成された固定スクロール１７に対し、回転を阻止された状態で旋回運動を行う。リアハウジング１３には吸入室１８が設けられており、吸入室１８からスクロール部からなる圧縮機構部へと導入された媒体（例えば、冷媒）は、可動スクロール１６の旋回運動を介して圧縮され、径方向中央部に設けられた吐出孔２０より吐出室１９へと吐出される。吐出室１９から吐出孔２０への媒体の逆流は吐出弁２１により抑止される。これら一連の機構は周知のものである。そこで、図２における圧縮機では、本発明に係る構造として、通しボルト螺合用のめねじ３０、図１に示したような切欠き３１、通しボルト挿通用貫通孔３２、通しボルト３２を有している。なお、通しボルト螺合用のめねじ３０はフロントハウジング１１に、切欠き３１は中央部材１２に、通しボルト挿通孔３２はリアハウジング１３に、それぞれ設けられている。
【００１６】
図２において、通しボルト３３は締結時に、通しボルト挿通孔３２、切欠き３１、通しボルト螺合用のめねじ３０へこの順序で挿通されていき、通しボルト螺合用のめねじ３０との螺合により軸力が保持される。切欠き３１による構造により、中央部材１２は貫通孔を持たないため、鍛造時に部材表面に生成された気密性の高い表面チル層は削られることなくそのまま維持されており、鍛造部材肉厚内部の露出に起因する微小空孔等を介しての媒体漏れのおそれがない。また、切欠き３１による構造により、前述の如く、この部分を薄肉化でき、中央部材１２の小型化、軽量化、材料コスト低減が可能になり、ひいては圧縮機１０全体としても小型化、軽量化、コスト低減が可能となる。さらに、本構造においては、通しボルト３３と通しボルト螺合用のめねじ３０との螺合部によって通しボルト３３の軸力を保持することができるため、通しボルト３３の締結時に大きな軸力を加えることで、フロントハウジング１１、中央部材１２、リアハウジング１３を一体的かつ堅固に締結することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明に係る圧縮機構造は、あらゆるタイプの圧縮機に適用可能であり、とくに、軽量化・低コスト化の要求の強い車両空調装置用圧縮機として好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施態様に係る圧縮機における中央部材の横断面図である。
【図２】本発明に係る圧縮機構造を適用した圧縮機の一例としてのスクロール型圧縮機の縦断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  中央部材
２  切欠き
３  切欠きの開口に対する側壁
４  通しボルトの断面中心線
１０  圧縮機
１１  フロントハウジング
１２  中央部材
１３  リアハウジング
１４  駆動軸
１５  クランクシャフト
１６  可動スクロール
１７  固定スクロール
１８  吸入室
１９  吐出室
２０  吐出孔
２１  吐出弁
３０  通しボルト螺合用のめねじ
３１  切欠き
３２  通しボルト挿通用貫通孔
３３  通しボルト
【図１】
2010007553.tif 000003
【図２】
2010007553.tif 000004