(57)【要約】【課題】調整ねじ部材の緩みを、より効果的に抑制する。【解決手段】シリンダブロックの後端面６６に、雌ねじ部６２のねじ山を径方向の内側に変形させたカシメ部６７を形成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在に支持された駆動軸と、
前記駆動軸の他端側に配置され、前記駆動軸の軸方向に沿って貫通した内周面に雌ねじ部が形成されたシリンダブロックと、
外周面に形成された雄ねじ部が前記雌ねじ部に嵌り合い、一端が前記駆動軸の他端に当接する位置から所定量だけ後退させた位置にある調整ねじ部材と、を備え、
前記シリンダブロックの他端面には、前記雌ねじ部のねじ山を径方向の内側に変形させた第一のカシメ部が形成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記第一のカシメ部は、前記雌ねじ部における谷の径よりも径方向の外側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記第一のカシメ部は、径方向よりも周方向に長いことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記第一のカシメ部は、周方向に沿って複数個所に形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の圧縮機。
【請求項５】
軸方向の他端側から見て、前記雌ねじ部のねじ山と前記雄ねじ部のねじ山とが重なる部位には、軸方向に潰した第二のカシメ部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の圧縮機。
【請求項６】
駆動軸を回転自在に支持し、
前記駆動軸の軸方向に沿って貫通した内周面に雌ねじ部が形成されたシリンダブロックを、前記駆動軸の他端側に配置し、
調整ねじ部材の外周面に形成された雄ねじ部を前記シリンダブロックの前記雌ねじ部に嵌め合わせてあり、
前記駆動軸に対して前記調整ねじ部材を前進させ、前記調整ねじ部材の一端が前記駆動軸の他端に当接した位置から所定量だけ後退させる調整工程と、
前記シリンダブロックの他端面に、前記雌ねじ部のねじ山を径方向の内側に変形させた第一のカシメ部を形成する加工工程と、を含むことを特徴とする調整ねじ部材の固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機、調整ねじ部材の固定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるように、斜板式の圧縮機では、駆動軸と支持プレートとの軸方向の間に微小なクリアランスが設定されており、このクリアランスを調整するための調整ねじ部材がシリンダブロックに固定されている。具体的には、シリンダブロックの雌ねじ部に調整ねじ部材の雄ねじ部を嵌め合わせ、部分的に双方のねじ山を潰すカシメを行なうことで、調整ねじ部材の緩みを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０６６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
クリアランスの調整は、まず駆動軸に対して調整ねじ部材を前進させてゆき、駆動軸に支持プレートが当接した位置から調整ねじ部材を所定量だけ後退させ、それからカシメを行なっている。雌ねじ部と雄ねじ部との間には軸方向に微小な隙間があるため、駆動軸から軸方向の荷重を受けると、雌ねじ部と雄ねじ部との軸方向の隙間分だけ調整ねじ部材が軸方向に押されることになる。カシメは、主に周方向の荷重に対して効くため、軸方向の荷重を受けると外れてしまい、調整ねじ部材が緩んでしまう可能性がある。
本発明の課題は、調整ねじ部材の緩みを、より効果的に抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様に係る圧縮機は、
回転自在に支持された駆動軸と、
駆動軸の他端側に配置され、駆動軸の軸方向に沿って貫通した内周面に雌ねじ部が形成されたシリンダブロックと、
外周面に形成された雄ねじ部が雌ねじ部に嵌り合い、一端が駆動軸の他端に当接する位置から所定量だけ後退させた位置にある調整ねじ部材と、を備え、
シリンダブロックの他端面には、雌ねじ部のねじ山を径方向の内側に変形させた第一のカシメ部が形成されている。
【０００６】
本発明の一態様に係る調整ねじ部材の固定方法は、
駆動時を回転自在に支持し、
駆動軸の軸方向に沿って貫通した内周面に雌ねじ部が形成されたシリンダブロックを、駆動軸の他端側に配置し、
調整ねじ部材の外周面に形成された雄ねじ部をシリンダブロックの雌ねじ部に嵌め合わせてあり、
駆動軸に対して調整ねじ部材を前進させ、調整ねじ部材の一端が駆動軸の他端に当接した位置から所定量だけ後退させる調整工程と、
シリンダブロックの他端面に、雌ねじ部のねじ山を径方向の内側に変形させた第一のカシメ部を形成する加工工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、第一のカシメ部により、雌ねじ部のねじ山を径方向の内側に変形させるので、雄ねじ部のねじ山に対して密に嵌り合い、軸方向の微小な隙間を低減させることができる。したがって、周方向の荷重のみならず、軸方向の荷重をも受けることができ、調整ねじ部材の緩みを、より効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】圧縮機における軸方向に沿った断面図である。
【図２】調整ねじ部材の固定箇所を拡大した断面図である。
【図３】調整ねじ部材の固定箇所を拡大した斜視図である。
【図４】雌ねじ部と雄ねじ部との螺合部分を拡大した断面図である（加工前）。
【図５】雌ねじ部と雄ねじ部との螺合部分を拡大した断面図である（加工後）。
【図６】カシメ部の配置を示す図である。
【図７】ねじ山が重なる部位を軸方向に潰すカシメ加工について説明した図である。
【図８】変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図面は模式的なものであって、現実のものとは異なる場合がある。また、以下の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであり、構成を下記のものに特定するものでない。すなわち、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１０】
《一実施形態》
《構成》
図１は、圧縮機における軸方向に沿った断面図である。
圧縮機１１は、例えばカーエアコンの冷媒回路で用いられるベルト駆動型、揺動板式、可変容量の圧縮機であり、冷媒を導入し、圧縮してから排出する。
圧縮機１１は、軸方向に沿って前側から順に並んだ、フロントハウジング１２と、センタハウジング１３と、リアハウジング１４と、によって気密性を保つように一体化されている。
【００１１】
センタハウジング１３は、軸方向の前側が円筒状に形成され、軸方向の後側に円柱状のシリンダブロック２１が形成されている。シリンダブロック２１には、軸方向に沿って貫通した複数のシリンダボア２２が形成されている。各シリンダボア２２は、シリンダブロック２１の中心軸周りに等間隔に設けられている。センタハウジング１３は、円筒状の内部にクランク室２３が形成されている。シリンダブロック２１とリアハウジング１４との間には、バルブプレート２４が挟まれている。リアハウジング１４の内側には、吸入室２５、及び吐出室２６が形成されている。吸入室２５は、径方向の外側に配置され、吐出室２６は、径方向の内側に配置されている。吸入室２５は、図示しない導入口から冷媒が導入される。吐出室２６は、図示しない排出口から冷媒を排出する。
【００１２】
センタハウジング１３には、駆動軸２７が収容されている。駆動軸２７は、前側がフロントハウジング１２によって回転自在に支持され、後側がシリンダブロック２１によって回転自在に支持ざれている。駆動軸２７の前端側は、フロントハウジング１２から突出しており、電磁クラッチ２８を介してプーリ２９に連結されている。電磁クラッチ２８は、非励磁によって開放状態となり、励磁によって締結状態となる。プーリ２９には、例えばエンジンの動力が駆動ベルトを介して伝達される。したがって、エンジンが駆動されている状態で電磁クラッチ２８が締結されるときに、所定のプーリ比で駆動軸２７が従動する。
【００１３】
クランク室２３において、駆動軸２７の前端側には、円板状のロータ３１が締結されている。ロータ３１は、スラスト方向も回転自在の状態でフロントハウジング１２に支持されている。ロータ３１には、リンク機構３２を介して斜板３３が連結されている。斜板３３は、円環状に形成され、駆動軸２７に挿通されている。リンク機構３２は、駆動軸２７に対する斜板３３の傾斜角度を可変にする。
斜板３３には、軸受３４を介して揺動板３５が相対回転可能に支持されている。揺動板３５は、円環状に形成され、駆動軸２７に挿通されており、回転阻止機構３６によって回転が阻止されることで、揺動のみが許容されている。すなわち、駆動軸２７が回転するときに、斜板３３の回転運動が揺動板３５の揺動運動に変換される。
【００１４】
回転阻止機構３６は、内輪４１と、外輪４２と、ボール４３と、スリーブ４４と、を備える。
内輪４１は、筒状に形成され、内周に駆動軸２７が嵌め込まれ、外周のうち軸方向の後側がシリンダブロック２１の凹部４５に嵌め込まれている。内輪４１は、駆動軸２７に対して軸方向に滑り可能であり、且つ相対回転が可能である。内輪４１の外周のうち軸方向の後側、及びシリンダブロック２１の凹部４５は、軸方向から見て、互いに嵌り合う例えば略三角形状である。したがって、内輪４１は、シリンダブロック２１に対して軸方向に滑り可能であり、相対回転が阻止される。
【００１５】
外輪４２は、円環状に形成され、内周がボール４３を介して内輪４１の外周のうち軸方向の前側に嵌り合い、外周が揺動板３５に支持されている。
各ボール４３は、内輪４１に形成されたガイド溝４６と、外輪４２に形成されたガイド溝４７とによって挟まれ、保持されている。内輪４１のガイド溝４６、及び外輪４２のガイド溝４７は、周方向に隙間を空けて配置され、周方向から見て夫々の軸線が交差しており、その交点でボール４３を保持している。
スリーブ４４は、筒状に形成され、内周が駆動軸２７に嵌め込まれており、球面状に形成された外周が、内輪４１の内周のうち軸方向の前側の一部、及び外輪４２の内周の一部に嵌り合っている。
【００１６】
斜板３３が回転しても、内輪４１の回転が阻止されていることで、ボール４３、及び外輪４２を介して、揺動板３５の回転も阻止される。外輪４２は、ボール４３を介して内輪４１に嵌り合っており、ボール４３の転動によってスリーブ４４の外周面に沿った外輪４２の揺動が許容され、これが揺動板３５の揺動となる。揺動板３５の揺動とは、回転が阻止された状態で、シリンダブロック２１に最も近い位相と、シリンダブロック２１から最も離れた位相とが周方向に変位してゆくことである。なお、スリーブ４４の球面状に形成された外周面の曲率中心が、揺動板３５の揺動中心である。
各シリンダボア２２には、ピストン５１が進退可能に嵌り合っており、各ピストン５１がコネクティングロッド５２を介して揺動板３５に連結されている。これにより、揺動板３５の揺動運動が各ピストン５１の往復運動に変換される。コネクティングロッド５２の両端は、ボールジョイントである。
【００１７】
シリンダボア２２、ピストン５１、及びバルブプレート２４によって、圧縮室５３が構成される。バルブプレート２４には、吸入室２５に連通する吸入孔５４と、吐出室２６に連通する吐出孔５５と、が形成されている。吸入孔５４には、圧縮室５３の側にリード弁である吸入弁５６が設けられ、吐出孔５５には、吐出室２６の側にリード弁である吐出弁５７が設けられている。吸入弁５６には、バルブプレート２４の吐出孔５５と連通する吐出開口５８が形成されている。
吸入室２５と圧縮室５３との間に圧力差がないとき、吸入弁５６は閉じられており、吸入室２５に対して圧縮室５３の圧力が相対的に小さく、その圧力差が所定値以上となるときに、吸入弁５６が開く。吐出室２６と圧縮室５３との間に圧力差がないとき、吐出弁５７は閉じられており、吐出室２６に対して圧縮室５３の圧力が相対的に大きく、その圧力差が所定値以上となるときに、吐出弁５７が開く。
【００１８】
ピストン５１が軸方向の前側へ変位する過程で、圧縮室５３が負圧になり、吸入弁５６が開くことで、吸入室２５から圧縮室５３に冷媒が吸入される。そして、ピストン５１が軸方向の後側へ変位する過程で、圧縮室５３が負圧から正圧に転じ、吸入弁５６が閉じることで、圧縮室５３の冷媒が圧縮される。そして、ピストン５１がバルブプレート２４に最も近づいたときに、圧縮室５３が高圧になり、吐出弁５７が開くことで、圧縮室５３から吐出室２６に冷媒が吐出される。そして、再びピストン５１が軸方向の前側へ変位する過程で、吐出弁５７が閉じられる。このように、ピストン５１の往復運動により、冷媒の吸入、圧縮、吐出が行なわれる。
【００１９】
シリンダブロック２１には、略円環状の調整ねじ部材６１が固定されている。
図２は、調整ねじ部材の固定箇所を拡大した断面図である。
図３は、調整ねじ部材の固定箇所を拡大した斜視図である。
シリンダブロック２１の後側には、駆動軸２７の軸方向に沿って貫通した内周面に雌ねじ部６２が形成されている（図２）。調整ねじ部材６１の外周面には、雄ねじ部６３が形成されており、雄ねじ部６３が雌ねじ部６２に嵌め合わされている（螺合）。調整ねじ部材６１は、駆動軸２７の後側に配置され、調整ねじ部材６１の前側には、薄板からなる円環状の支持プレート６４が設けられている。調整ねじ部材６１は、軸方向から見て六角形の貫通穴６５が形成されており（図３）、貫通穴６５に所定の工具を嵌め込み回転させることで、進退位置が調整される。
【００２０】
調整ねじ部材６１は、駆動軸２７の後端に対して支持プレート６４の前端が微小な隙間ｄ１だけ離れるように、ねじ込み位置が調整されている。駆動軸２７は、クランク室２３と圧縮室５３との圧力差により、圧縮機１１の駆動時と駆動停止時とで軸方向の位置が変位する。圧縮機１１の駆動時には、駆動軸２７が軸方向の前側へ変位しており、圧縮機１１の駆動停止時には、駆動軸２７が軸方向の後側へ変位する。支持プレート６４は、圧縮機１１の駆動を停止し、駆動軸２７が軸方向の後側へ変位するときに、駆動軸２７の後端に当接し、軸方向の位置を規制する。図２は、圧縮機１１を駆動し、駆動軸２７が軸方向の前側へ変位している状態を示す。
【００２１】
シリンダブロック２１に対して調整ねじ部材６１を固定するために、シリンダブロック２１の後端面６６には、雌ねじ部６２のねじ山を径方向の内側に変形させたカシメ部６７（第一のカシメ部）が形成されている。カシメ部６７は、径方向よりも周方向に長く形成され（図３）、軸方向から見て略三日月形状であり、円弧の外側がシリンダブロック２１の軸芯側を向くように配置されている。
次に、カシメ加工の手順について説明する。
まず、駆動軸２７に対して調整ねじ部材６１を前進させ、支持プレート６４の前端が駆動軸２７の後端に当接した位置から隙間ｄ１分だけ後退させる（調整工程）。
次に、雌ねじ部６２のねじ山を径方向の内側に変形させるために、シリンダブロック２１の後端面６６にカシメ加工を行なう（加工工程）。
【００２２】
図４は、雌ねじ部と雄ねじ部との螺合部分を拡大した断面図である（加工前）。
カシメ加工では、シリンダブロック２１の後端面６６に対して、カシメ刃７１を軸方向に打つ。カシメ刃７１は軸方向に延び、先端側の断面は、軸方向の前側に向かうほど径方向の内側から外側に向かって傾斜している。カシメ加工は、カシメ刃７１における径方向の内側が、雌ねじ部６２における谷の径よりも径方向外側となる位置で行なわれる。雌ねじ部６２と雄ねじ部６３との間には、軸方向に微小な隙間ｄ２、つまりバックラッシュがある。
【００２３】
図５は、雌ねじ部と雄ねじ部との螺合部分を拡大した断面図である（加工後）。
シリンダブロック２１の後端面６６にカシメ刃７１を打つことにより、雌ねじ部６２のねじ山を径方向の内側に変形させたカシメ部６７が形成される。カシメ刃７１を打ち込む深さによって、雌ねじ部６２のねじ山を変形させる段数が異なる。一例として、ここでは軸方向の後側から一段目のねじ山だけを径方向の内側へ変形させている。雌ねじ部６２における軸方向の後側から一段目のねじ山は、雄ねじ部６３のねじ山に対して密に嵌り合うため、軸方向の微小な隙間ｄ２が低減される。
【００２４】
図６は、カシメ部の配置を示す図である。
一例として、ここでは三つのカシメ部６７を形成する場合を示す。
図中の（ａ）は、カシメ加工に用いる治具７２を示す。治具７２は略円板状であり、三つのカシメ刃７１が周方向に沿って等間隔（１２０度間隔）に形成されている。
図中の（ｂ）は、加工後となるシリンダブロック２１の後端面６６を示す。シリンダブロック２１に対して、治具７２を軸方向に圧下させることにより、調整ねじ部材６１の周囲において、三つのカシメ部６７が周方向に沿って等間隔に形成される。
【００２５】
《作用》
次に、一実施形態の主要な作用効果について説明する。
駆動軸２７と支持プレート６４との間には、微小な隙間ｄ１を設ける必要があり、この隙間ｄ１が大き過ぎると、圧縮機１１を駆動状態から停止したときに、駆動軸２７が軸方向の後側へ変位して支持プレート６４に当接するときの打音が大きくなってしまう。そのため、要求される隙間ｄ１の許容範囲は僅かであり、調整ねじ部材６１の緩みを防止するための対策が施されてきた。例えば、雌ねじ部６２のねじ山と雄ねじ部６３のねじ山とが重なる部位を、軸方向に潰すカシメ加工が考えられる。
【００２６】
図７は、ねじ山が重なる部位を軸方向に潰すカシメ加工について説明した図である。
ここでは、シリンダブロック２１の後端面６６において、雌ねじ部６２のねじ山と雄ねじ部６３のねじ山とが重なる部位に対して、カシメ刃７３を軸方向に打つ。カシメ刃７３は軸方向に延び、先端が円錐状に尖っている。カシメ加工は、カシメ刃７３の先端が、雄ねじ部６３の有効径に重なる位置で行なわれる。このようなカシメ加工を行なった場合、主に雄ねじ部６３における軸方向の後側から一段目のねじ山が潰れることになり、雌ねじ部６２と雄ねじ部６３との間の隙間ｄ２が低減されない。そのため、駆動軸２７から軸方向の荷重を受けると、雌ねじ部６２と雄ねじ部６３との軸方向の隙間ｄ２分だけ調整ねじ部材６１が軸方向に押されることになる。このカシメ加工は、主に周方向の荷重に対して効くため、軸方向の荷重を受けると外れてしまい、調整ねじ部材６１が緩んでしまう可能性がある。
【００２７】
そこで本実施形態では、シリンダブロックの後端面６６に、雌ねじ部６２のねじ山を径方向の内側に変形させたカシメ部６７を形成している。具体的には、雌ねじ部６２における谷の径よりも径方向の外側に、カシメ部６７を形成している。これにより、雌ねじ部６２における軸方向の後側のねじ山は、雄ねじ部６３のねじ山に対して密に嵌り合うため、軸方向の微小な隙間ｄ２が低減される。したがって、周方向の荷重のみならず、軸方向の荷重をも受けることができ、締結力が向上するので、調整ねじ部材６１の緩みを、より効果的に抑制することができる。
また、ねじ山が重なる部位にカシメ加工を行なう場合と比べて、加工する部位や工具を変更するだけなので、既存の調整構造を維持したまま、カシメ加工という簡易な固定方法によって、調整ねじ部材６１の緩みを抑制することができる。
【００２８】
また、カシメ加工をシリンダブロック２１に対してのみ行うため、カシメ加工時における調整ねじ部材６１への衝撃を抑制できる。したがって、調整ねじ部材６１の位置精度が向上する。
また、カシメ部６７は、径方向よりも周方向に長い形状とされている。これにより、雌ねじ部６２のねじ山を雄ねじ部６３のねじ山に対して密に嵌り合う周方向の距離を長くすることができる。したがって、調整ねじ部材６１の緩みを、より効果的に抑制することができる。
また、カシメ部６７は、周方向に沿って複数個所に形成されている。これにより、雌ねじ部６２のねじ山を雄ねじ部６３のねじ山に対して密に嵌り合う箇所を増やすことができる。したがって、調整ねじ部材６１の緩みを、より効果的に抑制することができる。
【００２９】
《変形例》
一実施形態では、雌ねじ部６２のねじ山を径方向の内側に変形させたカシメ部６７だけを形成しているが、これに限定されるものではない。カシメ部６７の他に、雌ねじ部６２のねじ山と雄ねじ部６３のねじ山とが重なる部位を、軸方向に潰すカシメ加工を追加してもよい。
図８は、変形例を示す図である。
図中の（ａ）は、カシメ加工に用いる治具７２を示す。治具７２は略円板状であり、三つのカシメ刃７１及び三つのカシメ刃７３が、周方向に沿って交互に、且つ等間隔（６０度間隔）に形成されている。
【００３０】
図中の（ｂ）は、加工後となるシリンダブロック２１の後端面６６を示す。シリンダブロック２１に対して、治具７２を軸方向に圧下させることにより、調整ねじ部材６１の周囲において、三つのカシメ部６７及び三つのカシメ部７４（第二のカシメ部）が周方向に沿って等間隔に形成される。
カシメ部６７の他にカシメ部７４を追加することで、雌ねじ部６２と雄ねじ部６３との嵌め合い精度を向上させることなく、締結力を向上させることができる。なお、カシメ部６７は主に軸方向の荷重に効き、カシメ部７４は主に周方向の荷重に効く。
【００３１】
一実施形態では、ベルト駆動型、揺動板式、可変容量の圧縮機１１を例に説明したが、これに限定されるものではない。他にも、電動型、斜板式、固定容量等、任意の圧縮機において、調整ねじ部材を固定する方法に適用することができる。
以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。
【符号の説明】
【００３２】
１１…圧縮機、１２…フロントハウジング、１３…センタハウジング、１４…リアハウジング、２１…シリンダブロック、２２…シリンダボア、２３…クランク室、２４…バルブプレート、２５…吸入室、２６…吐出室、２７…駆動軸、２８…電磁クラッチ、２９…プーリ、３１…ロータ、３２…リンク機構、３３…斜板、３４…軸受、３５…揺動板、３６…回転阻止機構、４１…内輪、４２…外輪、４３…ボール、４４…スリーブ、４５…凹部、４６…ガイド溝、４７…ガイド溝、５１…ピストン、５２…コネクティングロッド、５３…圧縮室、５４…吸入孔、５５…吐出孔、５６…吸入弁、５７…吐出弁、５８…吐出開口、６１…調整ねじ部材、６２…雌ねじ部、６３…雄ねじ部、６４…支持プレート、６５…貫通穴、６６…後端面、６７…カシメ部、７１…カシメ刃、７２…治具、７３…カシメ刃、７４…カシメ部
【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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