(57)【要約】  本発明は、ベーン型圧縮機１において、特殊な別部材を必要とせず、また組付け工程の増加を伴わずに、正確な駆動軸５の芯出しを可能にすることを目的とする。駆動軸５に固定されるロータ６、ロータ６に摺動可能に収納されるベーン７、ロータ６及びベーン７が収納され圧縮室を構成する孔１０が形成されたシリンダ２、シリンダ２の前面側を封止するフロント側封止部材３、シリンダ２の後面側を封止するリア側封止部材４を有して構成されるベーン型圧縮機１において、シリンダ２とフロント側封止部材３との接合部分４１と、シリンダ２とリア側封止部材４との接合部分３３とに、突起５０が形成されている。
2008026494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に固定されるロータ、
前記ロータに形成されたベーン溝に摺動可能に収納されるベーン、
前記ロータ及び前記ベーンが収納される孔が形成されたシリンダ、
前記シリンダの前面側を封止するフロント側封止部材、
前記シリンダの後面側を封止するリア側封止部材、
を有して構成されるベーン型圧縮機において、
前記シリンダと前記フロント側封止部材との接合部分、及び前記シリンダと前記リア側封止部材との接合部分に、前記ロータの径方向に突出する突起が形成されていることを特徴とするベーン型圧縮機。
【請求項２】
前記突起は、１つの接合部分に対して３箇所以上形成されていることを特徴とする請求項１記載のベーン型圧縮機。
【請求項３】
前記突起は、前記シリンダの前記フロント側封止部材と当接する部分と、前記シリンダの前記リア側封止部材と当接する部分とに形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のベーン型圧縮機。
【請求項４】
前記突起は、前記フロント側封止部材の前記シリンダと当接する部分に形成されると共に、前記リア側封止部材の前記シリンダと当接する部分に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のベーン型圧縮機。
【請求項５】
前記突起は、前記孔の短径部を避けるように設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のベーン型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベーン型圧縮機の組付けにおいて、駆動軸を保持する軸受け部分の軸芯合わせ（芯出し）の精度を向上させるための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常のベーン型圧縮機は、エンジン等の駆動力を受けて回転する駆動軸に、ベーンを収納する円柱状のロータが固定され、このロータがシリンダ内の楕円形の孔に収納され、このシリンダの前後の端面を封止部材（フロント・リアヘッド、又はサイドブロック等と称されるもの）により封止されて構成される。シリンダの楕円形の孔の短径部とロータの外径の間のクリアランスは、隣接する圧縮室への圧縮ガスの漏れを低減するため、なるべく小さく設定する必要がある。シリンダ前後の封止手段には、駆動軸を保持するための軸受け部分が設けられており、この軸受け部分の軸芯とシリンダの楕円形の軸芯の芯合わせ（芯出し）を正確に行うことが、圧縮機の性能、信頼性を高めるために重要である。【０００３】
上記のような課題に取り組むものとして、芯出し用ダミーロータを用いるものが開示されている（特許文献１，２参照）。この芯出し用ダミーロータは、仮想のロータ部と、仮想の駆動軸部とを有する部材であり、シリンダとどちらか一方の封止手段とを組み付ける際に、このダミーロータをシリンダに配置しておくことによって、シリンダの楕円形の孔の中心と、封止手段の軸受け部分としての通孔の中心とがずれないようにするものである。また、複数の機械部品を相対的に正しい位置に配置する一般的な位置合せ方法として、対象とする各部品に位置決めピン用の孔を設けておき（通常２箇所）、夫々のピン孔に位置決めピンを挿通させて各部品の位置を合せる方法や、相対する部品の一方に円筒状のボス部、他方に円筒状の孔を設けて、その円筒部同士を嵌合させることにより各部品の芯を合わせる方法（いわゆるインロー合わせ）等がよく用いられる。
【特許文献１】特開平４−５８０９４号公報
【特許文献２】特開平１１−２１０６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１及び２に開示されるもののようなダミーロータを使用する方法においては、ダミーロータという特殊な部材が必要であると共に、その組付け工程において、ダミーロータを設置する工程及び取り除く工程、その他特殊な工程が必要となり、作業性、運用コスト等の点で問題があった。また、位置決めピンを使用する方法においては、ピン孔位置そのものにある程度の誤差を見込まなければならない点、ピンとピン孔の間に所定のクリアランスが存在する点、などにより封止部材とシリンダの位置合わせを高精度に行うことができないという問題がある。さらに、インロー合わせによって芯を合わせる方法においては、ボス部と孔に所定のクリアランスを与えた場合、そのクリアランス範囲の各部品が相対的に径方向に動き得ることとなり、封止部材とシリンダの位置合わせを高精度に行うことができない。また径方向に動き得ないようにボス部のクリアランスを負にしてボスが圧入されるようにした場合、シリンダが変形してシリンダ内の楕円形孔が歪むという問題がある。【０００５】
そこで、本発明は、特殊な別部材を必要とせず、また組付け工程の増加を伴わずに、正確な芯出しを可能にすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、駆動軸に固定されるロータ、前記ロータに形成されたベーン溝に摺動可能に収納されるベーン、前記ロータ及び前記ベーンが収納される孔が形成されたシリンダ、前記シリンダの前面側を封止するフロント側封止部材、前記シリンダの後面側を封止するリア側封止部材を有して構成されるベーン型圧縮機において、前記シリンダと前記フロント側封止部材との接合部分、及び前記シリンダと前記リア側封止部材との接合部分に、前記ロータの径方向に突出する突起が形成されていることを特徴とするものである（請求項１）。【０００７】
この構成によれば、シリンダ、フロント側封止部材、及びリア側封止部材を組付ける際に、各部材の接合部では、突起部のみが接触した状態となる。これにより、各部材間のクリアランスがなくなり、これらの部材が径方向に動かなくなるため、確実に芯を合わせることができる。また、圧入時に変形するのは、主にフロント側封止部材及びリア側封止部材の筒状部のうち突起が接触する部分だけなので、シリンダ等の部材が大きく変形することはなく、確実に芯を合わせることができる。これにより、従来のように他部材を用いることなく、また組付け工程を増加させることなく、正確な芯出し、即ちフロント側封止部材の通孔、シリンダの孔、リア側封止部材の通孔の中心合わせることができる。【０００８】
また、上記請求項１記載の構成において、前記突起は、１つの接合部分に対して３箇所以上形成されていることが好ましい（請求項２）。【０００９】
正確な芯出しを行うためには、各接合部分に少なくとも３つの突起が形成されていることが必要である。【００１０】
また、上記請求項１又は２記載の構成において、前記突起は、前記シリンダの前記フロント側封止部材と当接する部分と、前記シリンダの前記リア側封止部材と当接する部分とに形成されていることが好ましい（請求項３）。【００１１】
突起は、シリンダの前端部分と後端部分とに設けられた、例えばフランジ状の部分に形成されていることが好ましい。【００１２】
また、上記請求項１又は２記載の構成において、前記突起は、前記フロント側封止部材の前記シリンダと当接する部分に形成されると共に、前記リア側封止部材の前記シリンダと当接する部分に形成されていてもよい（請求項４）。【００１３】
このように、突起がフロント側及びリア側の封止部材に形成されていても、上述のシリンダに形成された場合と同様の効果を得ることができる。【００１４】
また、上記請求項１〜４のいずれか１つに記載の構成において、前記突起は、前記孔の短径部を避けるように設けられていることが好ましい（請求項５）。【００１５】
シリンダに形成される楕円形の孔は、その短径部とロータの外径の間のクリアランスがなるべく小さくなるように設計されるため、シリンダの変形により孔の短径部が径方向に縮小してしまうと、孔の内壁面とロータの外周面とが接触するといった不具合が発生する。そこで、本構成のように、短径部を避けるように、即ち短径部の放射方向の延長線上から所定円周角内を避けて突起が設けられていることにより、シリンダ、フロント側封止部材、及びリア側封止部材を組付ける際に、シリンダがわずかに変形したとしても短径部の寸法には殆ど影響がなく、ロータが孔と接触する恐れがない。
【発明の効果】
【００１６】
上記のように、本発明によれば、シリンダ、フロント側封止部材、及びリア側封止部材を組付ける際に、従来のように他部材を用いることなく、また組付け工程を増加させることなく、正確な芯出しを行うことができ、性能、信頼性の高いベーン型圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１が適用されるベーン型圧縮機の構造例を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例１が適用されるベーン型圧縮機の組付状態を示す斜視図である。
【図３】実施例１に係るシリンダ、フロントヘッド、リアヘッドの結合部を概略的に示す図であり、（ａ）は結合前の状態を示し、（ｂ）は結合後の状態を示す。
【図４】実施例１に係るシリンダの拡大斜視図である。
【図５】実施例１に係るシリンダのフロンヘッド側からの平面図である。
【図６】突起の形状を示す図である。
【図７】実施例２に係るリアヘッドの構造を示すシリンダ側からの平面図である。
【図８】実施例２に係るフロントヘッドの構造を示すシリンダ側からの平面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  ベーン型圧縮機
２  シリンダ
３  フロントヘッド（フロント側封止部材）
４，６１  リアヘッド（リア側封止部材）
５，６２  駆動軸
６  ロータ
７  ベーン
１０  孔
３０  通孔
３１  通孔
３３  リア側フランジ
３４  接合枠部
４１  フロント側フランジ
４３  接合枠部
５０，６５  突起
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例を説明する。尚、異なる実施例において、同一又は同様の作用効果を奏する箇所については、その説明を省略する。
【実施例１】
【００２０】
図１及び図２に示すのは、車両用空調装置の一部として用いられるベーン型圧縮機１であり、このベーン型圧縮機１は、圧縮室を構成するシリンダ２、シリンダ２の前方側端面を封止するフロントヘッド３、シリンダ２の後方側端面を封止するリアヘッド４、エンジン等の駆動力を受けて回転する駆動軸５、駆動軸５に固定されるロータ６、ロータ６に摺動可能に収納される複数（本例においては５つ）のベーン７を有して構成されている。【００２１】
シリンダ２には、断面楕円形の孔１０が形成されており、この孔１０内に、ロータ６及びベーン７が収納される。ロータ６は、孔１０の楕円の短径と略一致する直径を有する真円の円柱形状をなしており、このロータ６の外壁と孔１０の短径部とが接することにより、孔１０とロータ６との間に孔１０の長径部分を含むように２つの圧縮室１１が形成される。ロータ６には、５つのベーン溝１２が形成されており、これらのベーン溝１２は、ロータ６の回転中心からの放射方向に対して該ロータ６の回転方向に所定角度傾けられた形状をなしている。各ベーン７は、各ベーン溝１２に挿入され、ロータ６の回転に伴い遠心力によって孔１０の内壁にその先端部を摺接させながら、孔１０の内径の変化に合わせてベーン溝１２内をスライドする。これにより、ベーン７がロータ６の回転に伴い孔１０の長径部から短径部へ進行していくと、ベーン７により区画された圧縮室１１の容積は徐々に減少し、この圧縮室１１内の流体が圧縮される。駆動軸５は、フロントヘッド３及びリアヘッド４にベアリングやシール材を介して回転可能に支持されると共に、その一端部が回転板１５に固定されている。この回転板１５は、エンジン等の回転を受けて回転するプーリ１６に対して、電磁クラッチ機構を介して連結又は切断可能になされている。また、本例に係るベーン型圧縮機１においては、フロントヘッド３がシリンダ２の全体、及びリアヘッド４の一部を覆う構成がとられており、フロントヘッド３内に吸入室２０が形成されると共に、リアヘッド４内に吐出室２１が形成されている。吸入室２０は圧縮室１１内の孔１０の長径部近傍に連通し、吐出室２１は圧縮室１１内の孔１０の短径部近傍に連通している。上記構成のベーン型圧縮機１によれば、冷凍サイクルの蒸発器から流出してきた冷媒が、逆止弁２５を介して吸入室２０に流入し、圧縮室１１において圧縮された後吐出室２１に流入し、この吐出室２１から冷凍サイクルの凝縮器へ向けて吐出される。【００２２】
図２において、シリンダ２、フロントヘッド３、リアヘッド４、ロータ６、及び駆動軸５の組付状態が示されている。組付作業の手順としては、先ずシリンダ２の後面部をリアヘッド４の前面部に接合し、次いでロータ６及びベーン７をシリンダ２の孔１０内に納めると共に駆動軸５の後端部をリアヘッド４の通孔３０に挿通し、次いでフロントヘッド３をシリンダ２全体を覆うようにリアヘッド４の前面部に接合すると共に駆動軸５の前端部をフロントヘッド３の通孔３１に挿通させる。【００２３】
図２及び図３に示すように、シリンダ２の後面部には、リア側フランジ３３が設けられ、このリア側フランジ３３をリアヘッド４の前面部に設けられた接合枠部３４の内側に密接させることにより、シリンダ２とリアヘッド４との組付けが行われる。フロントヘッド３の後面部は、中空の筒状部３６となっており、この筒状部３６の内部には、第１の段差部３７、及び該第１の段差部３７よりも外端（後端）側に第２の段差部３８が設けられ、第１の段差部３７から第２の段差部３８へ向かう面は、徐々に筒状部３６の内径が大きくなるような傾斜面３９が設けられている。また、シリンダ２の前面部には、フロント側フランジ４１が設けられている。そして、フロントヘッド３、シリンダ２、及びリアヘッド４の組付けは、図３（ｂ）に示すように、シリンダ２のフロント側フランジ４１をフロントヘッド３の第１の段差部３７に密接させると共に、フロントヘッド３の第２の段差部３８よりも外（後）端に存する接合枠部４３の内壁面をリアヘッド４の接合枠部３４の外壁面に密接させることにより行われる。【００２４】
本発明に係るベーン型圧縮機１においては、図４及び図５に示すように、シリンダ２のフロント側フランジ４１及びリア側フランジ３３に、複数の突起５０が設けられている。シリンダ２はアルミ合金等の素材からなり、このシリンダ２の素材にはあらかじめ所定の削り代を与えて突起５０が設けられている。シリンダ２加工時には、フランジ４１，３３の突起５０が設けられていない部分をクランプし、孔１０及び突起５０をミーリング加工する。クランプ部をはずさず同時加工できることにより、孔１０と突起５０との位置関係を高精度に管理することができる。本例においては、これらの突起５０は、各フランジ３３，４１上に、孔１０の短絡部を避けて等間隔に６つずつ形成されている。また、これらの突起５０は、図６に示すように、これを構成する各面又は辺がＲ形状を有しており、大きさとして、幅Ｌ1が１０ｍｍ以下（好適には３ｍｍ程度）、長さＬ2が１０ｍｍ以下（好適には５ｍｍ程度）、高さＬ3が１０ｍｍ以下（好適には０．７ｍｍ程度）であることが好ましい。【００２５】
シリンダ２、フロントヘッド３、及びリアヘッド４を組付ける際には、図３（ａ）に示す状態から図３（ｂ）に示す状態となるように、各部材２，３，４を圧入していく。この時、各部材２，３，４の接合部分においては、各辺に丸みを施した突起５０が傾斜面３９に接触するため、組付け時における接触抵抗を小さくすることができ、各部材２，３，４はスムーズに軸芯の合った適正位置に移動する。また、接合完了時には、突起５０が傾斜面３９に接触しているため、おもにフロントヘッド３の筒状部３６の接触箇所のみが径方向外側に膨らむことによって、シリンダ２自体の歪みを抑えることができる。さらに、突起５０が孔１０の短径部を避けて設けられているため、シリンダ２がわずかに変形したとしても短径部の寸法には殆ど影響がなく、ロータ６が孔１０と接触する恐れがない。これにより、従来のように他部材を用いることなく、また組付け工程を増加させることなく、フロントヘッド３の通孔３１、シリンダ２の孔１０、及びリアヘッド４の通孔３０のそれぞれの中心を通る線（図２中一点鎖線を参照）を正確に合わせることが可能となる。【００２６】
尚、本発明は、本実施例で示した突起５０の個数、形成位置、形状等、また封止手段の構成（サイドブロックの有無）等に限定されるものではなく、様々なバリエーションを包含するものである。
【実施例２】
【００２７】
図７及び図８において、本実施例に係るリアヘッド６１及びフロントヘッド６２の構成が示されている。このリアヘッド６１においては、接合枠部３４（図３参照）の内壁面に、６つの突起６５が形成されており、またフロントヘッド６２においては、第１の段差部３７（図３参照）近傍の傾斜面に、６つの突起６５が形成されている。【００２８】
このような構成によっても、上記実施例１と同様に、圧入時の圧力が突起により吸収され、シリンダ２のフランジ３３，４１自体、またリアヘッド６１及びフロントヘッド６２自体の歪みを防止することができる。これにより、従来のように他部材を用いることなく、また組付け工程を増加させることなく、フロントヘッド６２の通孔６７、シリンダ２の孔１０、リアヘッド６１の通孔６８のそれぞれの中心を通る線（図２中一点鎖線を参照）を正確に合わせることが可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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2008026494.tif 000013
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