(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに回転自在に支持されたプーリを備え、該プーリの外周の一部を包むように前記プーリに掛け回された無端のベルトが駆動されることにより回転される前記プーリの回転力を用いて流体を圧縮または膨張させる流体機械であって、
前記ハウジングは、前記プーリの回転軸から見たベルト包み角の範囲内の領域における剛性よりも、前記ベルト包み角の範囲外の領域における剛性が小さくなるように構成されていることを特徴とする流体機械。
【請求項２】
前記ハウジングには、前記ベルト包み角の範囲内の領域のみに補強リブが設けられている、請求項１に記載の流体機械。
【請求項３】
前記ハウジングには、前記ベルト包み角の範囲外の領域のみに肉盗みが形成されている、請求項１または２に記載の流体機械。
【請求項４】
車両用空調装置の圧縮機として用いられる、請求項１〜３のいずれかに記載の流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体機械に関し、とくに、ハウジングの剛性増大構造の改良によって軽量化および省スペース化が実現された流体機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転力を用いて流体を圧縮または膨張させる流体機械として、例えば、スクロール型圧縮機が知られている。このようなスクロール型圧縮機には、回転力に由来する引張応力などによる変形を防止するため、ハウジングに補強リブなどの剛性増大構造が設けられていることが多い。例えば、特許文献１には、ハウジングの凹曲部に、凹曲部を局部的に埋塞する補強リブが形成されたスクロール型圧縮機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３２２７２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、外部駆動源からベルトを介して流体機械に取り付けられたプーリに回転力が伝達される場合、プーリとベルトが接してベルト張力が発生する領域においてはベルト張力によって引張応力がハウジングに作用し、それ以外の領域においてはベルト張力によって圧縮応力がハウジングに作用する。この場合、ベルト張力によって引張応力がハウジングに作用する領域においては、ハウジングの破断等を防止するために高い剛性が必要とされる一方で、圧縮応力が作用する領域においてはそれほど高い剛性は要求されない。しかし、特許文献１に記載されたスクロール型圧縮機では、このような剛性の違いについては全く考慮されていない。とくに、設置スペースの制約が多く軽量化の要求が厳しい車両用空調装置においては、補強リブが重量増の一因となるだけでなく、他の部品と干渉して取付の妨げとなる可能性があるため、ハウジングに設けられる補強リブはできるだけ少ないことが望ましい。
【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、本発明に係る流体機械は、ハウジングに回転自在に支持されたプーリを備え、該プーリの外周の一部を包むように前記プーリに掛け回された無端のベルトが駆動されることにより回転される前記プーリの回転力を用いて流体を圧縮または膨張させる流体機械であって、
前記ハウジングは、前記プーリの回転軸から見たベルト包み角の範囲内の領域における剛性よりも、前記ベルト包み角の範囲外の領域における剛性が小さくなるように構成されていることを特徴とするものからなる。
【０００６】
このような本発明に係る流体機械によれば、ベルトかけ渡し方向が特定可能な流体機械のハウジングにおいて、必要以上の剛性増大が不要な部位の剛性増大構造を極力排除し、それによって軽量化を図ることが可能となる。なお、本願における剛性とは、構造体の剛性評価対象方向に単位（所定）荷重を付加した時の変位特性、すなわち、変位（変形）のしにくさを表すものとする。ベルト包み角の範囲内の領域は、ベルト駆動時にベルト張力が掛かることによって大きな引張応力が発生するため、補強リブなどの剛性増大構造によりハウジングの破断等を防止することが望ましい。一方、ベルト包み角の範囲外の領域では、上記のベルト張力によって作用する力が圧縮応力であるため、ベルト包み角の範囲内の領域ほど高い剛性が要求されない。したがって、ベルト包み角の範囲外の領域においては、補強リブなどの剛性増大構造を排除することによって軽量化が可能である。
【０００７】
前記ハウジングには、前記ベルト包み角の範囲内の領域のみに補強リブが設けられていることが好ましい。このような構造によれば、ベルト張力により大きな引張応力が発生する領域にのみ補強リブが設けられ、それ以外の領域では補強リブが省略されるため、必要部位の剛性を確保しつつ、軽量化、省スペース化、およびコスト削減が達成できる。また、補強リブが省略されることによって、取り付け時に他の機器と干渉する可能性が低減されるので、流体機械の搭載性が向上する。
【０００８】
また、前記ハウジングには、前記ベルト包み角の範囲外の領域のみに肉盗みが形成されていることが好ましい。ベルト包み角の範囲外の領域においては、ベルト張力によって作用する力は圧縮応力であり、高い剛性が要求されないので、肉盗みを形成することによって実質的な強度を低下させることなく軽量化を達成することができ、コストも削減される。
【０００９】
本発明に係る流体機械は、省スペース化、軽量化の要求が厳しい、車両用空調装置の圧縮機に適用して好適なものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る流体機械によれば、プーリの回転軸から見たベルト包み角の範囲内の領域における剛性よりも、前記ベルト包み角の範囲外の領域における剛性が小さくなるようにハウジングが構成されているので、必要部位の剛性を確保しつつ、軽量化、省スペース化、およびコスト削減が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施態様に係る流体機械の斜視図である。
【図２】図１に示した流体機械の縦断面図である。
【図３】従来の流体機械の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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流体機械を示しており、とくに、スクロール型圧縮機に本発明を適用した例を示している。図１において、（Ａ）はスクロール型圧縮機１から説明のためにプーリが除かれた状態を、（Ｂ）は圧縮機１から説明のためにプーリおよびベルト３が除かれた状態をそれぞれ示している。図１の（Ａ）において、ベルト包み角２とは、ベルト３がプーリ（図示略）の外周の一部に掛け回されて湾曲している領域をプーリの回転軸４から見たときの開き角度を表している。ベルト３の張力によって、ハウジングのベルト包み角２の範囲内の領域においては引張応力が作用し、ベルト包み角２の範囲外の領域においては圧縮応力が作用する。ベルト包み角２の範囲内の領域においては、フロントハウジング６上に補強リブ５が設けられ、ハウジングの破断等が防止されている。一方、ベルト包み角２の範囲外の領域では補強リブが省略され、軽量化および省スペース化が実現されている。なお、とくに車両用空調装置においては、エンジンに補機取付け等のためや剛性確保のためのリブが設けられていることがあるため、圧縮機の外面リブを削除することによりエンジンへの取付け制約が減少し、搭載性の向上が実現される。
【００１３】
図２は、図１に示した圧縮機１の縦断面図を示している。図２において、圧縮機１は、リアハウジング７とフロントハウジング６によって囲まれる空間内にスクロール型圧縮機構８を有しており、圧縮機構８により被圧縮流体の圧縮動作が行われる。圧縮機構８は、固定スクロール９と、自転阻止機構（図示略）により自転を阻止された状態で固定スクロール９に対し旋回運動を行う可動スクロール１０とによって構成される。圧縮機構８へと導入された被圧縮流体（例えば、冷媒）は、可動スクロール１０の旋回運動を介して固定スクロール９との間に形成され中心方向へ移動される圧縮室内で圧縮される。可動スクロール１０には、外部駆動源（図示略）からの回転駆動力が、ベルト３、回転軸４に装着されたプーリ、フロントハウジングに挿通された回転軸４、クランク機構１１を介して伝達される。ベルト３の張力によって、ベルト包み角２の範囲内の領域（すなわち、図２の上側）においては引張応力が作用し、ベルト包み角２の範囲外の領域（すなわち、図２の下側）においては圧縮応力が作用する。フロントハウジング６には、ベルト包み角２の範囲外の領域のみに肉盗み１２が形成されており、必要な強度を維持しつつ軽量化が達成されている。
【００１４】
図３は、比較のための従来技術によるスクロール型圧縮機２１を示している。図３において、圧縮機２１の回転軸４にはプーリ１３が取り付けられ、プーリ１３の外周には外部駆動源としてのベルト３が掛け回されている。フロントハウジング６には、ベルト包み角２の範囲内の領域だけでなく、ベルト包み角２の範囲外の領域にも補強リブ５が設けられ、ハウジングの剛性が高められている。このような従来の圧縮機１においては、本発明を適用した圧縮機１と比較して、ベルト包み角２の範囲外の領域に設けられた補強リブ５の分だけ重量が増加しており、軽量化が妨げられている。また、ベルト包み角２の範囲外の領域に補強リブ５が設けられることによって、取り付け時にエンジン等の他の機器と干渉する可能性が高くなり、搭載性が低下している。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明に係る流体機械は、プーリの外周の一部にベルトを掛け回して駆動源とするあらゆる種類の流体機械に適用可能であり、とくに、車両用空調装置の圧縮機に適用して好適なものである。
【符号の説明】
【００１６】
１、２１  圧縮機
２  ベルト包み角
３  ベルト
４  回転軸
５  補強リブ
６  フロントハウジング
７  リアハウジング
８  圧縮機構
９  固定スクロール
１０  可動スクロール
１１  クランク機構
１２  肉盗み
１３  プーリ
【図１】
0005661436.tif 000002
【図２】
0005661436.tif 000003
【図３】
0005661436.tif 000004