(57)【要約】【課題】  ハウジングの小型化および軽量化を図ることにより気体圧縮機全体の小型化および軽量化を図る。【解決手段】  気体圧縮機構１４を気密的に収容する筒状ハウジング１２が設けられた気体圧縮機１０。ハウジング１２は筒状の一端開放のハウジング本体１２ａと該ハウジング本体の環状の開放端を閉鎖する蓋部材１２ｂとを備える。蓋部材１２ｂはハウジング本体１２ａの開放端の端面３７に当接する環状の突き合わせ面３８ａを有し、該突き合わせ面には、該突き合わせ面からハウジング本体１２ａの開放端の内周壁４２に沿って立ち上がる環状の張出部４１が形成されており、張出部４１と該張出部に対向する開放端の内周壁４２との間に、ハウジング本体１２ａと蓋部材１２ｂとの間を気密的に封止するための環状シール部材４４が配置されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体を圧縮する気体圧縮機構を気密的に収容するハウジングが設けられた気体圧縮機であって、前記ハウジングは一端開放の筒状のハウジング本体と該ハウジング本体の環状の開放端を閉鎖する蓋部材とを備え、該蓋部材は前記ハウジング本体の前記開放端の端面に当接する環状の突き合わせ面を有し、該突き合わせ面には、該突き合わせ面から前記ハウジング本体の前記開放端の開口縁部の内周壁に沿って立ち上がる環状の張出部が形成され、前記張出部と該張出部に対向する前記開放端の前記内周壁との間に、前記ハウジング本体と前記蓋部材との間を気密的に封止するための環状シール部材が配置されていることを特徴とする気体圧縮機構。
【請求項２】
前記ハウジング本体の前記開放端には、前記気体圧縮機構を保持するための支持部材が前記開放端を横切りかつ前記蓋部材に対向して嵌合されており、該支持部材の前記蓋部材に対向する面の外縁には前記ハウジング本体の前記内周壁と共同して前記張出部を受け入れるための環状凹所を規定する段部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の気体圧縮機構。
【請求項３】
前記張出部は前記環状凹所に受け入れられ、該張出部の前記ハウジング本体の前記内周壁に対向する面に、前記内周面に開放する環状溝が形成されており、該環状溝に前記シール部材が収容されている請求項２に記載の気体圧縮機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍機や空気調和装置に冷媒圧縮機として組み込むのに好適な気体圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
気体圧縮機では、吸入ポートおよび吐出ポートを有するハウジング内に気体圧縮機構が収容されており、そのハウジング内には前記吸入ポートに連通する低圧の吸入室および気体圧縮機構から排出された高圧気体を前記吐出ポートに案内する高圧室が形成されている。このハウジングは複数のハウジング部材に分割可能であり、これらハウジング部材の組み合わせによりハウジングが構成されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
これらハウジング部材の当接部には、ハウジング内の気密性を維持するために、シール部材を有する封止機構が適用される。例えば図２に示すように、気体圧縮機構１および該気体圧縮機構を駆動する電動モータ２を収容するハウジング３が一端開放の筒状部材から成るハウジング本体３ａと、該ハウジング本体の開放端を閉鎖する蓋部材であるリアハウジング部材３ｂとに分割されている場合、ハウジング本体３ａとリアハウジング部材３ｂとの間に封止機構４が設けられている。
【０００４】
封止機構４のシール部材４ａは、ハウジング本体３ａの開放端の端面４ｂと該端面を覆うリアハウジング部材３ｂの環状フランジ４ｃの平坦な内面４ｄとの間で、該フランジの内面４ｄに形成された環状溝４ｅに収容される。シール部材４ａは、環状溝４ｅの溝面とハウジング本体３ａの開放端面４ｂとの間で、圧縮された状態で保持されることにより、ハウジング本体３ａおよびリアハウジング部材３ｂ間を封止する。
【０００５】
電動モータ２の作動により気体圧縮機構１が作動されると、ハウジング３の吸入ポート３ｃから吸入された気体は、吸入室５ａを経て気体圧縮機構１に吸入され、該気体圧縮機構で圧縮を受ける。気体圧縮機構１により圧縮を受けた気体は、リアハウジング部材３ｂの内方に規定される高圧室５ｂを経てハウジング３の吐出ポート３ｄから外部に排出される。このリアハウジング部材３ｂとハウジング本体３ａとの間は、封止機構４の環状溝４ｅ内に収容されたシール部材４ａによって確実に封止されていることから、吸入室５ａに吸入された圧縮気体は、ハウジング本体３ａおよびリアハウジング部材３ｂ間から洩れることなく、確実に気体圧縮機構１に導かれる。
【特許文献１】特開２００３−２５４２４４号公報（段落００１０、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図２に示したように、ハウジング本体３ａの開放端面４ｂと該開放端面に当接するリアハウジング部材３ｂのフランジ４ｃの内面４ｄとの間にシール部材４ａを配置する場合、フランジ４ｃの内面４ｄに環状溝４ｅを形成する必要があるために、フランジ４ｃの外径および厚さ寸法をそれぞれ少なくとも環状溝の幅寸法Ｗおよび深さ寸法Ｄ分、増大させる必要が生じる。また、このフランジ４ｂの外径の増大に応じてハウジング本体３ａの開放端における肉厚を増大させる必要が生じる。そのため、従来の封止機構４を有する気体圧縮機では、ハウジングの小型化および軽量化を図ることに問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、ハウジングの小型化および軽量化を図ることにより気体圧縮機全体の小型化および軽量化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ために、本発明は、気体を圧縮する気体圧縮機構を気密的に収容するハウジングが設けられた気体圧縮機であって、前記ハウジングは一端開放の筒状のハウジング本体と該ハウジング本体の環状の開放端を閉鎖する蓋部材とを備え、該蓋部材は前記ハウジング本体の前記開放端の端面に当接する環状の突き合わせ面を有し、該突き合わせ面には、該突き合わせ面から前記ハウジング本体の前記開放端の開口縁部の内周壁に沿って立ち上がる環状の張出部が形成され、前記張出部と該張出部に対向する前記開放端部の前記内周壁との間に、前記ハウジング本体と前記蓋部材との間を気密的に封止するための環状シール部材が配置されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る前記気体圧縮機では、蓋部材は、ハウジング本体の開放端の端面に当接する環状の突き合わせ面に、該突き合わせ面から前記ハウジング本体の前記開放端の縁部における内周壁に沿って立ち上がる環状の張出部が形成される。張出部はハウジング本体の内方で該ハウジング本体の開口縁部の前記内周壁に沿って伸びることから、この張出部は、従来のような蓋部材の外径の増大や厚さ寸法の増大を招くことはなく、従って、この張出部と該張出部に対向する前記ハウジング本体の内周壁との間に環状シール部材を配置することにより、ハウジングの大型化およびそれに伴う重量増加を招くことなく、ハウジング本体と蓋部材との間の確実な封止が可能となる。
【００１０】
前記ハウジング本体の前記開放端に、前記気体圧縮機構を保持するための支持部材を該支持部材が前記開放端を横切りかつ前記蓋部材に対向するように嵌合させ、また、該支持部材の前記蓋部材に対向する面の外縁に前記ハウジング本体の前記内周壁と共同して前記張出部を受け入れるための環状凹所を規定する段部を形成することができる。
【００１１】
この環状凹所に受け入れられる張出部の前記ハウジング本体の前記内周壁に対向する面に、前記内周面に開放する環状溝を形成し、該環状溝に前記シール部材を収容することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ハウジング本体の開放端を閉鎖する蓋部材には、ハウジング本体の開放端の内周壁に沿って立ち上がる張出部が設けられ、この張出部と該張出部に対向するハウジング本体の開放端の内周壁との間にシール部材を配置することにより、ハウジングの全体的な大型化および重量化を招くことなくハウジング本体と蓋部材との間を確実に封止することができ、これにより気体圧縮機の小型化および軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を図示の実施例に沿って以下に詳細に説明する。
【実施例】
【００１４】
本発明に係る気体圧縮機は、例えば自動車に搭載される空気調和装置に適用され、空気調和装置の構成要素である従来よく知られた凝縮器、膨張弁及び蒸発器等と共に、冷却サイクルのための冷媒循環経路を構成する。
【００１５】
本発明に係る気体圧縮機１０は、図１に示す例では、前記蒸発器（図示せず）に接続される吸入ポート１１が形成された一端開放の筒状のフロントハウジング部材１２ａと、前記凝縮器（図示せず）に接続される吐出ポート１３が形成され、フロントハウジング部材１２ａの開放端を閉鎖するリアハウジング部材１２ｂとから成る２分割式ハウジング１２を備え、該ハウジング内に気体圧縮機構１４および該気体圧縮機構を駆動するための電動モータ１５が気密的に収容されている。フロントハウジング部材１２ａは一端開放のハウジング本体を構成し、その開放端を閉鎖するリアハウジング部材１２ｂは蓋部材を構成する。
【００１６】
電動モータ１５は、フロントハウジング部材１２ａの筒状部１６ａに収容されており、該筒状部には、径方向外方へ立ち上がり、先端が開放する筒状の電気コネクタ部分１７が形成されている。電気コネクタ部分１７の開放端には、電動モータ１５への給電のための接続端子１８を有する電気プラグ１９が気密的に嵌合する。
【００１７】
電動モータ１５は、フロントハウジング部材１２ａの閉鎖端部１６ｂに設けられた軸受２０に一端を支持された回転軸２１に設けられるロータ１５ａと、該ロータを取り巻いて配置され、筒状部１６ａに収容された筒状のステータ１５ｂとを備える。電動モータ１５は、図示の例では、従来よく知られた多相ブラシレス直流モータであり、そのロータ１５ａは、図示しないが例えば珪素鋼板の積層体からなる円柱体の周方向に異磁極面が交互に配列された従来よく知られた回転子からなり、回転軸２１と一体的に回転可能である。
【００１８】
図示の例では、回転軸２１は気体圧縮機構１４が設けられる大径部２１ａと、該大径部に段部２１ｂを経て連なり、電動モータ１５が設けられる小径部２１ｃとを有する。ロータ１５ａは、段部２１ｂに当接して小径部２１ｃに嵌合された環状の補強部材２３に一端を当接するように、小径部２１ｃに嵌合されている。この小径部２１ｃの端部にはねじ溝２１ｄが形成されており、ロータ１５ａは、このねじ溝２１ｄに螺合するナット部材２４の締め付けにより、ナット部材２４と段部２１ｂの補強部材２３との間で挟持され、これにより回転軸２１に取り外し可能に結合されている。補強部材２３は、ナット部材２４の締め付けによってロータ１５ａが段部２１ｂから局部的な集中荷重を受けることを防止し、これによりロータ１５ａの端面を保護する。回転軸２１の小径部２１ｃには、回転防止用キー（図示せず）を受け入れるキー溝２５が形成されており、前記回転防止用キーを回転軸２１とロータ１５ａとの間に適用することにより、両者１５ａ、２１の相対回転を確実に防止することができる。
【００１９】
ステータ１５ｂは、例えば珪素鋼板の積層体からなる全体に筒状のヨーク２６と、該ヨークに巻かれた界磁コイル２７とからなり、ステータ１５ｂは、位置決め機構２８により、筒状部１６ａに取り外し可能に固定される。
【００２０】
位置決め機構２８は、電気コネクタ部分１７の内周壁１７ａから筒状部１６ａの内周壁１６ｃに向けて該筒状部を貫通するねじ穴２８ａと、該ねじ穴に螺合する例えば六角穴付き止めねじあるいはすり割り付き止めねじのような止めねじ２８ｂとを有し、ねじ穴２８ａから筒状部１６ａ内に突出する止めねじ２８ｂの先端がステータ１５ｂのヨーク２６の外周面に形成された凹溝２６ａに係合する。ねじ穴２８ａは回転軸２１に関して角度的に形成されていることから、止めねじ２８ｂはヨーク２６の軸線方向に形成された凹溝２６ａにその斜め方向から角度的に係合する。この止めねじ２８ｂの締め付けにより、ステータ１５ｂは、回転および軸線方向の移動を阻止された状態で、そのヨーク２６の一端が筒状部１６ａに形成された段部１６ｄに当接する所定位置に取り外し可能に固定されている。
【００２１】
ステータ１５ｂの界磁コイル２７は、電気プラグ１９の接続端子１８を経て多相パルス電流の供給を受けることにより、界磁を生じ、この界磁とロータ１５ａの磁極との間の磁気作用によりロータ１５ａが回転すると、ロータ１５ａの回転と一体で回転軸２１が回転する。従って、回転軸２１は、電動モータ１５の出力軸として機能する。
【００２２】
電動モータ１５の出力軸すなわち回転軸２１はフロントハウジング部材１２ａの開放端に向けて伸長し、回転軸２１の大径部２１ａはフロントハウジング部材１２ａの開放端を横切って配置された支持部材２９を貫通する。回転軸２１の支持部材２９を貫通する先端部には、気体圧縮機構１４が設けられている。
【００２３】
気体圧縮機構１４は、図示の例では、従来よく知られたベーンロータリ式気体圧縮機構である。ベーンロータリ式気体圧縮機構１４は、シリンダ室を規定するシリンダ１４ａと、回転軸２１の大径部２１ａに設けられ、前記シリンダ室内に回転可能に配置されたロータ１４ｂとを備える。シリンダ１４ａは、図示の例では、横断面が楕円形の中空部を規定する円筒状のシリンダ部材３０ａと、該シリンダ部材の両端を閉鎖する一対のサイドブロックであるフロントサイドブロック３０ｂおよびリアサイドブロック３０ｃとから成り、シリンダ１４ａは、図示しないが従来よく知られた横断面が楕円状のシリンダ室を規定する。
【００２４】
シリンダ１４ａは支持部材２９の一側に形成された凹所２９ａ内に受け入れられており、これにより、気体圧縮機構１４は、フロントハウジング部材１２ａの開放端の側で保持されている。支持部材２９の他側には吸入ポート１１に連通する吸入室３１が形成されており、支持部材２９には吸入室３１と前記シリンダ室とを連通する吸入路３２が形成されている。
【００２５】
気体圧縮機構１４のロータ１４ｂには、従来よく知られているように、前記シリンダ室の周壁を摺動可能のベーン１４ｃが進退可能に保持されている。各ベーン１４ｃは、前記シリンダ室を周方向に区画することにより該シリンダ室に圧縮室（図示せず）を規定する。電動モータ１５の出力軸である回転軸２１の駆動回転によって気体圧縮機構１４のロータ１４ｂが回転すると、該ロータの回転に伴って各ベーン１４ｃが前記シリンダ周壁を摺動する。この各ベーン１４ｃの摺動に伴って、従来よく知られているように、各ベーン１４ｃで区画された前記圧縮室の容積がそれぞれ増減する。
【００２６】
前記圧縮室の容積が増大する吸入行程では、前記蒸発器から該蒸発器に接続された吸入ポート１１、吸入室３１および吸入路３２を経て、例えばＨＦＣ１３４ａのような冷媒が前記シリンダ室に吸入される。また前記圧縮室の容積が減少する吐出行程では、前記シリンダ室からリアハウジング部材１２ｂの内方に形成された高圧室３３、吐出ポート１３を経て該吐出ポートに接続された前記凝縮器へ圧縮を受けた冷媒ガスが送出される。
【００２７】
高圧室３３には、気体圧縮機構１４から高圧室３３に吐出される冷媒ガス中に含まれる潤滑油を冷媒ガスから分離するための油分離器３４が設けられ、高圧室３３の下部には油分離器３４により分離された潤滑油を保留するための油貯め３５が設けられている。また、リアハウジング部材１２ｂの内壁には、油貯め３５の潤滑油が吐出ポート１３へ向かう冷媒ガス流に連行されることを抑制するための庇部３６が形成されている。油貯め３５内の潤滑油は、図面の簡素化のために省略されている潤滑油案内路を経て、従来よく知られているように、気体圧縮機構１４の回転軸２１を受ける各軸受部１４ｄ、１４ｅに摩擦低減のために供給され、あるいはベーン１４ｃの背圧として利用するためロータ１４ｂに供給される。
【００２８】
本発明に係る気体圧縮機１０では、フロントハウジング部材１２ａと共に、気体圧縮機構１４および電動モータ１５を収容するハウジング１２を構成するリアハウジング部材１２ｂは、フロントハウジング部材１２ａの前記開放端を閉鎖すべく、フロントハウジング部材１２ａの開放端面３７に当接する環状のフランジ３８を有し、該フランジはその突き合わせ面３８ａでフロントハウジング部材１２ａの開放端面３７に当接する。この突き合わせ面３８ａは、支持部材２９の前記一側面に対向してこれに当接して配置されている。この支持部材２９のリアハウジング部材１２ｂに対向する面２９ｂの外縁には、フロントハウジング部材１２ａの開口縁部と共同して、環状の凹所３９を規定する切欠き段部４０が形成されている。環状の凹所３９は、フロントハウジング部材１２ａの開放端面３７の側でリアハウジング部材１２ｂに向けて開放する。
【００２９】
他方、リアハウジング部材１２ｂのフランジ３８に形成された突き合わせ面３８ａには、環状の凹所３９に受け入れられる張出部４１が形成されている。この張出部４１は、凹所３９内でフロントハウジング部材１２ａの開口縁部の内周壁４２に沿って伸びる。この内周壁４２に対向する張出部４１の周面には、内周壁４２に開放する環状溝４３が形成されており、環状溝４３内には張出部４１と内周壁４２との間で圧縮力を受ける環状のシール部材４４が配置されている。
【００３０】
リアハウジング部材１２ｂは、その張出部４１に設けられたシール部材４４がフロントハウジング部材１２ａの内周壁４２に押圧された状態で、図示しないが従来におけると同様なボルトでフロントハウジング部材１２ａに締結される。これにより、フロントハウジング部材１２ａとリアハウジング部材１２ｂとが封止されることから、フロントハウジング部材１２ａの内方に形成された吸入室３１の気密性が確保される。
【００３１】
本発明に係る気体圧縮機１０では、蓋部材であるリアハウジング部材１２ｂと、ハウジング本体であるフロントハウジング部材１２ａとの間を封止する封止機構として、ハウジング本体１２ａの開放端面３７に当接する蓋部材１２ｂのフランジ３８の環状の突き合わせ面３８ａに、該突き合わせ面からハウジング本体１２ａの開口縁部の内周壁４２に沿って立ち上がる環状の張出部４１が形成され、この張出部４１の前記内周壁４２に対向する周面に形成された環状溝４３にシール部材４４が保持される。
【００３２】
このシール部材４４は、フロントハウジング部材１２ａの開口縁部の内周壁４２と該内周壁に対向するリアハウジング部材１２ｂの張出部４１との間を確実に封止することによりハウジング本体１２ａおよび蓋部材１２ｂ間の気密性を保持する。
【００３３】
フロントハウジング部材１２ａとの間でシール部材４４を受けるリアハウジング部材１２ｂの張出部４１は、リアハウジング部材１２ｂのフランジ３８の突き合わせ面３８ａからフロントハウジング部材１２ａの開口縁部の内周壁４２に沿って伸びることから、従来のようなフランジ３８の外径の増大や全体的な厚さ寸法の増大を招くことはなく、この張出部４１によって従来のようなハウジングの大型化およびそれに伴う重量増加を招くことはない。
【００３４】
従って、本発明に係る気体圧縮機１０によれば、ハウジング１２の全体的な大型化および重量化を招くことなくハウジング本体１２ａと蓋部材１２ｂとの間を確実に封止することができ、これにより気体圧縮機１０の小型化および軽量化を図ることができる。
【００３５】
張出部４１の環状溝４３を不要とし、張出部４１と該張出部に対向するフロントハウジング部材１２ａの内周壁４２との間でシール部材４４を挟持することができる。しかしながら、シール部材４４を適正な所定箇所に保持し、それにより確実な気密性を得る上で、図示の実施例に示すとおり、張出部４１の内周壁２９ｂに対向する面に環状溝４３を形成し、該環状溝内にシール部材４４を配置することが望ましい。
【００３６】
シール部材４４は、張出部４１に代えて、フロントハウジング部材１２ａの内周壁２９ｂに保持することができる。
【００３７】
前記したところでは、気体圧縮機構１４としてベーンロータリ式気体圧縮機構の例を示したが、気体圧縮機構としてスクロール式及びその他の圧縮機構を採用することができる。また、本発明を電動モータ１５が内蔵された電動気体圧縮機について説明したが、駆動源を内蔵しない気体圧縮機に適用することができ、また冷媒として炭酸ガスを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る気体圧縮機の断面図である。
【図２】従来の気体圧縮機の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  気体圧縮機
１２  ハウジング
１２ａ  （ハウジング本体）フロントハウジング部材
１２ｂ  （蓋部材）リアハウジング部材
３７  ハウジング本体の開放端の端面
３８ａ  蓋部材の突き合わせ面
３９  環状凹所
４１  張出部
４２  ハウジング本体の開口縁部の内周壁
４３  環状溝
４４  シール部材
【図１】
2006118411.tif 000003
【図２】
2006118411.tif 000004