気体圧縮機

【目的】アルミロータの強度向上を図るのに好適な気体圧縮機を提供する。
【構成】アルミロータ２の端面２ａ側に補強部としてテーパ部１１を設ける。テーパ部１１はアルミロータ２の貫通穴２ａの周縁に位置し、アルミロータ２と鉄シャフト３とを締結する塑性流動部Ａと一体に形成し、この塑性流動部Ａを補強する。またテーパ部１１はアルミロータ２の端面２ｂ側で拡がりが最大となるように設ける。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はカーエアコン等に用いられる気体圧縮機に関し、特にアルミ製ロータの強度向上を図るのに好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、この種の軽量型の気体圧縮機としては例えば図４に示す如く内周楕円状のシリンダ１内に断面円形状のアルミ製ロータ２（以下、アルミロータという。）を回転可能に収納したものが知られており、アルミロータ２にはその両端面を貫く貫通穴２ａを介して鉄製シャフト３（以下、鉄シャフトという。）が一体に設けられている。
【０００３】アルミロータ２と鉄シャフト３を一体化する際は、図６（ａ）に示すようにアルミロータ２の貫通穴２ａに鉄製シャフト３を挿入した上で、アルミロータ２の端面２ｂをダイス１００で加圧し、これによりアルミロータ２の一部を鉄シャフト３の外周溝部３ａに塑性流動させ、この塑性流動部Ａを介してアルミロータ２と鉄シャフト３とを締結する。
【０００４】このため、アルミロータ２の端面２ｂと鉄シャフト３の外周溝部３ａとの位置およびその形状は重要であり、塑性流動したアルミロータ２の一部を鉄シャフト３の外周溝部３ａ溝に充満させてアルミロータ２と鉄シャフト３の高い締結強度を得るにはアルミロータ２と鉄シャフト３の位置およびその形状を図６（ａ）に示すように設けるのが最適である。
【０００５】また、上記の如くアルミロータ２と鉄シャフト３を締結した後、アルミロータ２は端面２ｂに切削加工および研削加工等の機械加工を施して図６（ｂ）に示すような所望の形状に形成する。
【０００６】なお、図４に示すように、シリンダ１は一対のサイドブロック４，４間に配設され、一対のサイドブロック４，４はシリンダ１の端面にそれぞれ取り付けられており、また鉄シャフト３はサイドブロック４，４の軸受部５，５により支持されている。
【０００７】また、図５に示すように、アルミロータ２にはその径方向にベーン溝６，６…が形成され、ベーン溝６，６にはベーン７，７…が装着されており、ベーン７，７…はアルミロータ２の外周面からシリンダ１の内壁に向かって出没自在に設けられ、かつシリンダ１の内壁に付勢され、この種の付勢力はアルミロータ２の回転による遠心力、およびベーン溝６，６に供給される潤滑油の背圧により得られる。
【０００８】このような気体圧縮機においては、鉄シャフト３が回転し、この回転トルクがアルミロータ２に伝達され、アルミロータ２が回転すると、シリンダ１、アルミロータ２、一対のサイドブロック４，４およびベーン７，７…により仕切られた圧縮作業室８，８…の容量が変化し、これにより吸入室９の冷媒ガスを圧縮して吐出室１０に吐出する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような従来の気体圧縮機にあっては、アルミロータ２と鉄シャフト３を締結した後、アルミロータ２の端面２ｂに機械加工を施してアルミロータ２を図６（ｂ）に示すような形状に形成すると、塑性流動部Ａに極端な薄肉部ができるため、これによりアルミロータ２の強度が低下する等の問題点がある。
【００１０】なお、鉄シャフト３における外周溝部３ａの位置およびその形状については前述の通り塑性流動の面から一義的に決められており、塑性流動を無視してそれらを変更することはアルミロータ２と鉄シャフト３間の締結強度の低下を招くことから許されないため、塑性流動部Ａに薄肉部ができない位置に外周溝部３ａを設ける、あるいは塑性流動部Ａに薄肉部ができない形状に外周溝部３ａを形成することはできない。
【００１１】この発明は上述の事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところはアルミロータの強度向上を図るのに好適な気体圧縮機を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、一対のサイドブロック、両サイドブロック間に配設したシリンダ、シリンダ内に回転可能に収納したロータ、ロータの外周面からシリンダの内壁に向かって出没自在なベーン、およびこれらにより仕切られた圧縮作業室を備え、ロータの回転による圧縮作業室の容量変化で冷媒ガスを圧縮する気体圧縮機において、上記ロータの端面側に、ロータとこれに回転トルクを伝達するためのシャフトとを締結する塑性流動部を形成するとともに、上記塑性流動部に、これを補強するための補強部を一体に設けたことを特徴とする。
【００１３】請求項２記載の発明は補強部が、ロータの端面側で拡がりが最大のテーパ部からなることを特徴とする。
【００１４】請求項３記載の発明は補強部が、ロータの端面側で拡がりが最大の円弧部からなることを特徴とする。
【００１５】請求項４記載の発明は補強部が、ロータの端面より突出するように設けた段部からなることを特徴とする。
【００１６】
【作用】この発明によれば、補強部により塑性流動部が補強されることから、特にこの種の塑性流動部を介し鉄シャフトとの締結を行うアルミロータの不具合、すなわち塑性流動部からアルミロータが破損するのを防止できる。
【００１７】
【実施例】以下、この発明に係る気体圧縮機の実施例について図１ないし図３を基に詳細に説明する。
【００１８】なお、気体圧縮機の基本的な構成、例えば一対のサイドブロック４，４、シリンダ１、アルミロータ２、およびベーン７，７…により仕切られた圧縮作業室８，８…を備えること、並びにロータ２の回転による圧縮作業室８，８…の容量変化で冷媒ガスを圧縮すること等は従来と同様なため、それと同一部材には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００１９】この気体圧縮機は図１に示す如くアルミロータ２の端面２ｂ側に補強部としてテーパ部１１が設けられている。
【００２０】テーパ部１１はアルミロータ２の貫通穴２ａの周縁に位置し、かつアルミロータ２と鉄シャフト３とを締結する塑性流動部Ａに一体に形成され、この塑性流動部Ａを補強する。
【００２１】また、テーパ部１１はアルミロータ２の端面２ｂ側で拡がりが最大となるように設けられている。
【００２２】上記のようなテーパ部１１を形成するためには、先ずアルミロータ２の一部を鉄シャフト３の外周溝部３ａに塑性流動させ、この塑性流動部Ａを介してアルミロータ２と鉄シャフト３を締結する（図４（ａ）参照）。その後、アルミロータ２の端面２ｂに切削加工等の機械加工を施すとき、アルミロータ２の端面２ｂと鉄シャフト３との境、すなわち貫通穴２ａの周縁をテーパ部１１として残せばよい。
【００２３】次に、上記の如く構成された気体圧縮機の動作を図１に基づき説明する。
【００２４】この気体圧縮機によれば、従来と同様にアルミロータ２の回転による圧縮作業室８，８…の容量変化で冷媒ガスを圧縮する際、その圧縮力がアルミロータ２に加わるが、塑性流動部Ａはテーパ部１１により補強されているので、塑性流動部Ａからアルミロータが破損するのを防止でき、アルミロータ２を使用した気体圧縮機の長期にわたる運転が可能となる。
【００２５】したがって、上記実施例の気体圧縮機によれば、テーパ部１１により塑性流動部Ａを補強し、これにより塑性流動部Ａからアルミロータ２が破損するのを防止したものであるため、アルミロータ２の強度が高く、耐久性に優れる。
【００２６】なお、上記実施例では補強部をテーパ部１１から構成したが、これに代えて補強部は図２に示すような円弧部１２または図３に示すような段部１３として構成してもよい。このとき円弧部１２はテーパ部１１と同じくアルミロータ２の端面側で拡がりが最大となるように設け、また段部１３はアルミロータ２の端面より突出するように設ける。このような円弧部１２および段部１３からなる補強部にあっても、テーパ部１１と同様な効果、すなわちアルミロータ２の耐久性向上を図れる。
【００２７】
【発明の効果】この発明に係る気体圧縮機にあっては、上記の如くロータとこれに回転トルクを伝達するシャフトとを締結するロータ端面側の塑性流動部に、補強部を設けたため、補強部により塑性流動部が補強されるので、特にこの種の塑性流動部を介し鉄シャフトとの締結を行うアルミロータの不具合、すなわち塑性流動部からアルミロータが破損するのを防止でき、アルミロータの強度向上を図るのに好適である。
【００２８】請求項２ないし４記載の発明にあっても上記と同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る気体圧縮機の要部を示す断面図。
【図２】この発明の他の実施例を示す断面図。
【図３】この発明の他の実施例を示す断面図。
【図４】従来の気体圧縮機の断面図。
【図５】図２の III-III線断面図。
【図６】図２に示す気体圧縮機のロータとシャフトとの締結部分の説明図。
【符号の説明】
Ａ塑性流動部
１シリンダ
２ロータ
３シャフト
４サイドブロック
７ベーン
８圧縮作業室
１１テーパ部
１２円弧部
１３段部

【特許請求の範囲】
【請求項１】一対のサイドブロック、両サイドブロック間に配設したシリンダ、シリンダ内に回転可能に収納したロータ、ロータの外周面からシリンダの内壁に向かって出没自在なベーン、およびこれらにより仕切られた圧縮作業室を備え、ロータの回転による圧縮作業室の容量変化で冷媒ガスを圧縮する気体圧縮機において、上記ロータの端面側に、ロータとこれに回転トルクを伝達するためのシャフトとを締結する塑性流動部を形成するとともに、上記塑性流動部に、これを補強するための補強部を一体に設けたことを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】補強部が、ロータの端面側で拡がりが最大のテーパ部からなることを特徴とする請求項１記載の気体圧縮機。
【請求項３】補強部が、ロータの端面側で拡がりが最大の円弧部からなることを特徴とする請求項１記載の気体圧縮機。
【請求項４】補強部が、ロータの端面より突出するように設けた段部からなることを特徴とする請求項１記載の気体圧縮機。

【図１】