(57)【要約】【課題】通しボルトを用いて圧縮機を車両側取り付け部に取り付ける場合において、簡単な改良にて、取り付け状態での振動を効果的に低減できるようにした圧縮機の構造を提供する。【解決手段】通しボルトを用いて車両側取り付け部に取り付けられる圧縮機において、圧縮機の車両側取り付け部への第１の取り付け面の面積を、通しボルトの頭部側の座面を形成する第２の取り付け面の面積よりも大きくし、両取り付け面の面積に大小関係を持たせることにより、取り付け状態における振動を抑えるようにした圧縮機。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通しボルトを用いて車両側取り付け部に取り付けられる圧縮機において、圧縮機の前記車両側取り付け部への第１の取り付け面の面積を、前記通しボルトの頭部側の座面を形成する第２の取り付け面の面積よりも大きくし、両取り付け面の面積に大小関係を持たせることにより、取り付け状態における振動を抑えるようにしたことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記第１の取り付け面の面積が、前記第２の取り付け面の面積の１．１１倍以上である、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記通しボルトが挿入される圧縮機のボス部の径が、前記第２の取り付け面側から前記第１の取り付け面側に向かって徐々に増大されている、請求項１または２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記ボス部が複数設けられている、請求項３に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記車両側取り付け部がブラケットからなり、該ブラケットが車体または車両搭載エンジンに取り付けられるようになっている、請求項１〜４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、車両に搭載される圧縮機の本体の取り付け部の構造に関し、とくに、取り付け状態において振動および振動に伴うノイズを低減できるようにした圧縮機の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される圧縮機は、主として車両用空調装置に一部品として組み込まれるが、この圧縮機は、通しボルトを用いて車両側取り付け部に取り付けられることが多い。また、圧縮機は、直接車体に取り付けられることもあるが、車両側取り付け部としてのブラケットに取り付けられ、そのブラケットが車体や車両搭載エンジンに取り付けられることが多い。
【０００３】
例えば図４に示すように、圧縮機１０１は、車体や車両搭載エンジン１０２にブラケット１０３を介して取り付けられ、この取り付けに通しボルト１０４が用いられている。このような取り付け構造を有する圧縮機１０１においては、従来、圧縮機１０１の軽量化や取り付け状態における強度確保のために、車両側取り付け部（図示例では、ブラケット１０３）への取り付け面１０５の面積と、その反対側の通しボルト１０４の頭部１０６の座面を形成する取り付け面１０７の面積とは、実質的に同じ面積とされていた。
【０００４】
なお、従来の公知技術として、圧縮機の放熱性能を高めるために圧縮機の取り付け用ボス部にフィンを設ける構造は知られているが（例えば、特許文献１）、本発明のように振動低減を目的として取り付け用ボス部の構造を工夫した提案は見当たらない。
【特許文献１】特開平９−１１２４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明の課題は、前述したような通しボルトを用いて圧縮機を車両側取り付け部に取り付ける場合において、簡単な改良にて、取り付け状態での振動を効果的に低減できるようにした圧縮機の構造を提供することにある。
【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、本発明に係る圧縮機は、通しボルトを用いて車両側取り付け部に取り付けられる圧縮機において、圧縮機の前記車両側取り付け部への第１の取り付け面の面積を、前記通しボルトの頭部側の座面を形成する第２の取り付け面の面積よりも大きくし、両取り付け面の面積に大小関係を持たせることにより、取り付け状態における振動を抑えるようにしたことを特徴とするものからなる。
【０００７】
後述の解析結果に示すように、上記両取り付け面の面積に大小関係を持たせることにより、他の部位における形状の変更に比べ、はるかに効率のよい振動低減効果が得られる。したがって、この部分の形状や構造の簡単な改良により、取り付け状態における圧縮機の振動を効果的に低減できるようになる。しかも、両取り付け面の面積に大小関係を持たせるだけであるから、圧縮機外形形状の大きな変更は不要であり、軽量性を維持しつつ、所望の振動低減が達成可能となる。
【０００８】
上記両取り付け面の面積の大小関係としては、例えば、上記第１の取り付け面の面積が、上記第２の取り付け面の面積の１．１１倍以上であることが好ましい。これは、後述の解析結果における、第１の取り付け面を形成するボス部の外半径が９ｍｍであるときに、第２の取り付け面におけるボス部の外半径を９．５ｍｍにした場合に相当している。
【０００９】
また、上記両取り付け面間に所定の面積大小関係を持たせるに際し、例えば、上記通しボルトが挿入される圧縮機のボス部の径が、第２の取り付け面側から第１の取り付け面側に向かって徐々に増大されている構造を採用することができる。このようにすれば、急激な形状変化部を生じさせずに所望の面積大小関係を持たせることができ、応力集中の発生を防止した望ましい強度特性を実現しつつ、振動を低減することが可能になる。このようなボス部は複数設けることができ、各ボス部について同様の構造を採用すればよい。
【００１０】
さらに、圧縮機の車両側取り付け部への取り付け構造については、実質的に任意の形態を採り得る。例えば、車両側取り付け部がブラケットからなり、該ブラケットが車体または車両搭載エンジンに取り付けられるようになっている構造を採用できる。
【発明の効果】
【００１１】
このように、本発明に係る圧縮機によれば、通しボルトが用いられる車両側取り付け部への取り付け構造において、第１の取り付け面と第２の取り付け面との間に所定の面積の大小関係を持たせるだけの簡単な改良にて、取り付け状態での圧縮機の振動を効果的に低減できる。また、圧縮機外形形状の大きな変更は不要であるから、圧縮機全体の軽量性を維持しつつ、所望の振動低減が達成可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を図面を参照しながら説明し、かつ、本発明の有意性を、コンピュータ解析を用いた品質工学実験の結果を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る圧縮機の概略取り付け状態を示している。図１において、圧縮機１は、通しボルト３を用いて車両側取り付け部２に取り付けられる。この圧縮機１において、圧縮機１の車両側取り付け部２への第１の取り付け面４の面積が、通しボルト３の頭部５側の座面を形成する第２の取り付け面６の面積よりも大きくされている。これら両取り付け面４、６の面積間に大小関係を持たせることにより、取り付け状態における圧縮機１の振動を抑えるように構成されている。本実施態様では、通しボルト３は圧縮機１のボス部７に形成されたボルト穴に挿入されているが、このボス部７の径が、第２の取り付け面６側から第１の取り付け面４側に向かってテーパ状に徐々に増大されるように構成されている。
【００１３】
このように第１の取り付け面４と第２の取り付け面６との間に面積の大小関係を持たせることにより、圧縮機１の取り付け状態における振動を低減することができるが、その振動低減効果が、他の部位の形状等を変更する場合に比べて、はるかに大きいことを確認するために、以下のような解析を行った。
【００１４】
図２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、本発明の構成を含むように各部の寸法を表１に示すように変更した圧縮機１について、有限要素法を利用しつつ、圧縮機１の振動に及ぼす影響をコンピュータ解析した。すなわち、図２に示す各部（Ａ〜Ｈ）の寸法を変更した場合についてモデル的にコンピュータ解析し、その寸法変更が振動にどの程度影響を及ぼすかを（影響度を）解析した。なお、図２における１０は、本発明における車両側取り付け部としてのブラケットを示しており、該ブラケット１０が車体または車両搭載エンジンに取り付けられるようになっている。
【００１５】
対象となる測定および解析箇所は、図２および表１に示すように、
Ａ：通しボルトを挿入するボス部根元側の肉盗みの有無（表１には変更因子としてボス抜きと表記）
Ｂ：ボス部根元側に一体的に設けたリブの圧縮機本体ハウジング表面からの垂線に対する角度（表１には変更因子としてボス抜きと表記）
Ｃ：ボス部の長さ（表１には変更因子としてボス長さと表記）
Ｄ：ボス部根元側部分の肉厚（表１には変更因子としてボス根元厚と表記）
Ｅ：ボス部の第１の取り付け面の外半径（表１には変更因子として第１の取り付け面側ボス外半径と表記、ボス部の第２の取り付け面の外半径は、各条件とも９ｍｍである。）
Ｆ：シリンダヘッド側ボス部根元側部分の肉厚（表１には変更因子としてシリンダヘッド側ボス根元厚と表記）
Ｇ：クランク室を形成する壁の肉厚（表１には変更因子としてクランク室壁厚と表記）
Ｈ：フロントハウジングの肉厚（表１には変更因子としてフロントハウジング厚と表記）である。各箇所の寸法変更の具体的な数値については表１に示す。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
図２に示した試験モデルにて、ＦＥＭ（有限要素法）周波数応答解析を行った。ここで、周波数応答解析とは、正弦波形で変動する荷重（調和荷重）に対する、線形構造系の定常応答（調和応答）を計算する解析であり、静的解析とは異なり、動特性も考察できるものである。入力荷重として、圧縮機軸方向の調和荷重を設定し、その荷重を周波数０〜２０００Ｈｚの範囲での振動荷重として、表１に示したように各寸法を変更した時にその寸法変更が振動のレベルに対してどの程度の影響を及ぼすかを、感度（影響度）（ｄＢ）の度合として解析した。結果を図３に示す。図３においては、表１に示した各寸法条件時の感度を示しており、例えばＥ２は、ボス部の第２の取り付け面の外半径が９ｍｍのときにボス部の第１の取り付け面の外半径も９ｍｍとした場合（つまり、現状の、第１、第２の取り付け面の面積が同じである場合）を示しており、Ｅ２は、ボス部の第２の取り付け面の外半径が９ｍｍのときにボス部の第１の取り付け面の外半径を９．５ｍｍとした場合（つまり、本発明における、第１の取り付け面の面積を第２の取り付け面の面積よりも大きくした場合）を示している。
【００１８】
図３に示すように、変更因子Ｅは、圧縮機の振動に関し、他の変更因子に比べ、はるかに大きな影響度を有していることが分かる。そして、図３におけるマイナスｄＢの値がマイナス方向に大きくなるほど、圧縮機の振動レベルを低減できることを示しているので、第１の取り付け面の面積を第２の取り付け面の面積よりも大きくすることにより、圧縮機の振動レベルを効果的に大幅にできることが分かる。この図３および表１に示した例では、変更因子Ｅとして、ボス部の第２の取り付け面の外半径を９ｍｍとした前提において、ボス部の第１の取り付け面の外半径を従来の９ｍｍから９．５ｍｍにすることで、圧縮機の振動レベルを効果的に大幅にできる。面積比は半径の２乗で効いてくるから、第１の取り付け面の面積を第２の取り付け面の面積よりも１．１１倍以上大きくすることにより、圧縮機の振動レベルを効果的に大幅にできることになる。
【００１９】
このような振動低減効果は、基本的に、圧縮機のタイプにかかわらず、得られるものと考えられる。また、複数のボス部に対して同様の形態を適用することにより、より確実に振動低減効果が得られるものと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明に係る圧縮機の構造は、取り付け状態における振動の低減が要求されるあらゆる圧縮機に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施態様に係る圧縮機の取り付け状態の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１の圧縮機の取り付け状態における振動レベルの測定箇所を示す斜視図（（ａ）および（ｃ））と平面図（ｂ）である。
【図３】図１の圧縮機において図２に示した各部の寸法を変更した場合の振動に及ぼす影響度を解析するための感度特性図である。
【図４】従来の圧縮機の取り付け構造の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  圧縮機
２  車両側取り付け部
３  通しボルト
４  第１の取り付け面
５  通しボルトの頭部
６  第２の取り付け面
７  ボス部
１０  ブラケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009074386.tif 000006
【図４】
2009074386.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成20年8月22日(2008.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
図３に示すように、変更因子Ｅは、圧縮機の振動に関し、他の変更因子に比べ、はるかに大きな影響度を有していることが分かる。そして、図３におけるマイナスｄＢの値がマイナス方向に大きくなるほど、圧縮機の振動レベルを低減できることを示しているので、第１の取り付け面の面積を第２の取り付け面の面積よりも大きくすることにより、圧縮機の振動レベルを効果的に大幅に低減できることが分かる。この図３および表１に示した例では、変更因子Ｅとして、ボス部の第２の取り付け面の外半径を９ｍｍとした前提において、ボス部の第１の取り付け面の外半径を従来の９ｍｍから９．５ｍｍにすることで、圧縮機の振動レベルを効果的に大幅に低減できる。面積比は半径の２乗で効いてくるから、第１の取り付け面の面積を第２の取り付け面の面積よりも１．１１倍以上大きくすることにより、圧縮機の振動レベルを効果的に大幅に低減できることになる。