JP2002357185A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のハウジング部材を軸力を用いて締結す
る締結部材を有する圧縮機において、軽量化と耐久性の
確保を両立するのに有効な技術を提供する。 【解決手段】 圧縮機において、通しボルト１１９の頭
部１２２とフロントハウジング１１３の凹部１１３ａと
間にワッシャー部材１４０が設けられ、ナット１２３と
リヤハウジング１１５の凹部１１５ａと間にワッシャー
部材１４０と同様の構成のワッシャー部材１５０が設け
られている。ワッシャー部材１４０は、非導電製のゴム
部１４１の両側に鉄部１４２，１４３を設けた構成とな
っている。これにより、通しボルト１１９の頭部１２２
とフロントハウジング１１３の凹部１１３ａ（外表面）
とは、ワッシャー部材１４０によって電気的に絶縁さ
れ、締結部における異種金属接触腐食の発生が阻止され
ることとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機に係り、詳
しくは複数のハウジング部材を軸力を用いて締結する締
結部材を有する圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平１０−２６０７７号公報に記載の
圧縮機は、特に図示しないものの、作動流体を圧縮する
ピストンを収容するためのシリンダブロック、該シリン
ダブロックの両端部に設けられたフロントハウジングお
よびリヤハウジング等を有している。フロントハウジン
グとリヤハウジングとは通しボルトによってシリンダブ
ロックを挟んで締結される。詳しくは、通しボルトを通
すための挿通孔がシリンダブロックの一方の端部から他
方の端部に渡って貫通形成されており、通しボルトがフ
ロントハウジングから挿通孔を通ってリヤハウジングに
螺合されることで、フロントハウジングおよびリヤハウ
ジングがシリンダブロック両端部に締結固定される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な圧縮機の軽量化を図りたいという要請がある。この種
の圧縮機では、アルミニウム合金製のハウジングやシリ
ンダブロックを用いるのが一般であり、圧縮機の軽量化
を図るためフロントハウジングやリヤハウジングにアル
ミニウム合金よりも軽量なマグネシウム合金を用いるこ
とが考えられる。これは、圧縮機の構成部材の中で比較
的重量物であるハウジング部材を軽量化することが、圧
縮機全体の軽量化に有効であるからである。ところが、
フロントハウジングやリヤハウジングにマグネシウム合
金を用いると、これらハウジング部材と鉄製のボルト部
材とが接触する接触部に腐食を生じ、したがって圧縮機
自体の耐久性が低下するという問題がある。これは、鉄
は、マグネシウム合金との間の電位差がアルミニウム合
金との間の電位差よりもかなり大きく、従来のアルミニ
ウム合金製のハウジングに比して鉄との接触部にいわゆ
る異種金属接触腐食を起こし易いからである。とりわ
け、圧縮機のように圧力変化や温度変化がある機器で
は、このような腐食が促進される。また、屋外で用いら
れる圧縮機である車両空調用の圧縮機では、水分や塩分
等の腐食環境下に置かれる可能性が高いためなおさら腐
食が促進される。そして、圧力容器である圧縮機のハウ
ジング部材が腐食すると、外部へ作動流体が洩れるため
圧縮機の運転できなくなるという問題を抱えている。

【０００４】そこで、本発明は、以上のような点に鑑み
てなされたものであり、その課題とするところは、複数
のハウジング部材を軸力を用いて締結する締結部材を有
する圧縮機において、軽量化と耐久性の確保を両立する
のに有効な技術を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の圧縮機は、各請求項に記載の通りに構成さ
れている。これら請求項に係る発明は、複数のハウジン
グ部材を軸力を用いて締結する締結部材を有する圧縮機
において、締結部材とマグネシウム合金製のハウジング
部材の外表面との間の締結部における異種金属接触腐食
を防止することで、圧縮機の軽量化と耐久性の確保を図
るようにした技術である。

【０００６】請求項１に記載した圧縮機では、複数のハ
ウジング部材を締結する鉄製の締結部材が設けられてい
る。この締結部材は、軸力を用いて複数のハウジング部
材を締結する各種のタイプのものであり、好適には鉄製
のボルト部材を用いることができる。この鉄製の締結部
材とは、例えば鉄を含有する各種の金属で形成されたボ
ルト部材等を広く含むものとする。また、この締結部材
の締結対象であるハウジング部材は、マグネシウム合金
を用いて形成されている。このハウジング部材は、全体
がマグネシウム合金で形成される場合であってもよい
し、あるいは一部がマグネシウム合金で形成される場合
であってもよい。例えば、マグネシウム合金と、このマ
グネシウム合金とは別の金属材料を接合することで、ハ
ウジング部材を形成することもできる。ここでいうハウ
ジング部材とは、フロントハウジング、リヤハウジン
グ、シリンダブロック、またこれらのうちの複数の接合
して形成されたもの等を広く含むものとする。これによ
り、圧縮機構成部材の中でも比較的重量物であるハウジ
ング部材は、アルミニウム合金を用いて形成される場合
に比して軽量化され、したがって圧縮機全体の軽量化を
図ることができる。また本発明の圧縮機では、鉄製の締
結部材がマグネシウム合金で形成されるハウジング部材
の外表面と本来接触する締結部に、絶縁部材が設けられ
ている。この絶縁部材は、マグネシウム合金で形成され
るハウジング部材と鉄製の締結部材とを電気的に絶縁す
るものであり、好適には、樹脂、ゴム、テフロン（登録
商標）、セラミック等の非導電性材料（絶縁材料）を用
いることができる。従って、締結部における絶縁態様と
しては、例えば、金属材料をこれら非導電性でコーティ
ングした絶縁部材を締結部に設ける態様、締結部材（ボ
ルト等）に非導電性材料をコーティングする態様、マグ
ネシウム合金で形成されるハウジング部材の座部に非導
電性材料をコーティングする態様等がある。鉄は、マグ
ネシウム合金との間の電位差がアルミニウム合金との間
の電位差よりもかなり大きいため、鉄との接触部の腐食
が顕著である。従って、鉄製の締結部材とマグネシウム
合金のハウジング部材の外表面との間の締結部に絶縁部
材を設けることで、締結部材とハウジング部材との間に
いわゆる異種金属接触腐食が発生するのを防止すること
ができる。これにより、圧力容器であるハウジングが腐
食し外部へ作動流体が洩れる心配がない。とりわけ、屋
外で用いられる圧縮機、例えば車両空調用の圧縮機のよ
うに、圧力変化や温度変化を有し、水分や塩分等の腐食
環境下に置かれる可能性が高い圧縮機に特に有効であ
る。以上のように請求項１に記載の発明によれば、ハウ
ジング部材をマグネシウム合金を用いて形成し、鉄製の
締結部材とハウジング部材との間の締結部に絶縁部材を
設けることで、圧縮機の軽量化と耐久性の確保を図るこ
とができる。

【０００７】ここで、請求項１に記載の締結部材は、請
求項２に記載のようにボルト部材で構成されるのが好ま
しい。例えば、鉄製のボルト部材の頭部とハウジング部
材の外表面との間に非導電性のゴム製ワッシャーを挿入
することによって、ボルト部材とハウジング部材とが電
気的に接続されるのを阻止することができる。従って、
ボルト部材の頭部とハウジング部材の外表面との間の締
結部に絶縁部材を設けることで、ボルト部材とハウジン
グ部材との間にいわゆる異種金属接触腐食が発生するの
を防止することができる。

【０００８】請求項３に記載した圧縮機では、ハウジン
グ部材としてフロントハウジング、リヤハウジング、シ
リンダブロックが設けられている。そして、これらハウ
ジング部材のうちの少なくとも１つがマグネシウム合金
を用いて形成されている。すなわち、フロントハウジン
グ、リヤハウジング、シリンダブロックのうちの１つを
マグネシウム合金を用いて形成してもよいし、あるいは
これらのうちの複数をマグネシウム合金を用いて形成し
てもよい。絶縁部材を設ける箇所は、どのハウジング部
材にマグネシウム合金を用いるかによって適宜設定する
ことができる。これにより、ハウジングの種々の構成形
態に対応して圧縮機の軽量化と耐久性の確保を図ること
ができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態で
ある圧縮機の構成を、図面を参照しながら説明する。な
お、本実施の形態では、一例として両頭ピストンタイプ
の圧縮機であって、車両空調用の圧縮機を用いている。
ここで、図１は本実施の形態の圧縮機１０１の構成を示
す断面図である。また、図２は図１中の通しボルト１１
９の締結部１２０の構造を詳細に示す部分的断面図であ
る。

【００１０】この圧縮機１０１では、図１に示すよう
に、一対のシリンダブロック１１１，１１２が相互に対
向し合う端面において接合される。フロントハウジング
１１３は、フロント側（図中左側）のシリンダブロック
１１１の端部においてバルブプレート１１４を挟んで接
合される。またリヤハウジング１１５は、リヤ側（図中
右側）のシリンダブロック１１２の端部においてバルブ
プレート１１４を挟んで接合される。各シリンダブロッ
ク１１１，１１２は、本実施の形態ではアルミニウム合
金を用いて形成されており、一方フロントハウジング１
１３およびリヤハウジング１１５は、いずれもマグネシ
ウム合金を用いて形成されている。マグネシウム合金は
アルミニウム合金よりも軽量であり、したがって、リヤ
ハウジング１１５をアルミニウム合金を用いて形成する
場合に比して、圧縮機１０１を軽量化することができ
る。なお、これらハウジング１１３，１１５、シリンダ
ブロック１１１，１１２が本発明におけるハウジング部
材に対応している。

【００１１】通しボルト１１９用のボルト挿通孔１１７
は、各シリンダブロック１１１，１１２においてその両
端部間を貫通するように形成されている。なお特に図示
しないものの、この圧縮機１０１においては、上記ボル
ト挿通孔１１７も含めて合計５個のボルト挿通孔が形成
されている。通しボルト１１９は鉄製で、その雄ネジ部
１１９ａは、フロントハウジング１１３からボルト挿通
孔１１７を通り、ナット１２３と螺合される。この通し
ボルト１１９が本発明における締結部材（ボルト部材）
に対応している。通しボルト１１９の頭部１２２は、フ
ロントハウジング１１３に形成された凹部１１３ａに嵌
まり込むようになっており、この頭部１２２と凹部１１
３ａと間にワッシャー部材１４０が設けられている。ま
た、ナット１２３は、リヤハウジング１１５の凹部１１
５ａに嵌まり込むようになっており、このナット１２３
と凹部１１５ａと間にワッシャー部材１４０と同様の構
成のワッシャー部材１５０が設けられている。これらワ
ッシャー部材１４０，１５０が本発明における絶縁部材
に対応している。また、凹部１１３ａ，１１５ａが、本
発明における外表面を構成している。なお、特に図示し
ないものの、上記通しボルト１１９も含めて合計５本の
通しボルトがフロントハウジング１１３から上記５個の
各ボルト挿通孔を通ってリヤハウジング１１５に螺合さ
れる。このとき、挿通孔１１７の内径は、通しボルト１
１９の軸部の外径よりも若干大きくなっており、通しボ
ルト１１９の軸部がフロントハウジング１１３およびシ
リンダブロック１１１，１１２に接触しないようになっ
ている。かくしてフロントハウジング１１３及びリヤハ
ウジング１１５は、締結部１２０，１３０においてシリ
ンダブロック１１１，１１２に締結固定され、これによ
って圧縮機１０１のケーシング１０２が構成される。

【００１２】ケーシング１０２内においては、駆動軸１
２１が、各シリンダブロック１１１，１１２およびフロ
ントハウジング１１３の中央にて回転可能に軸支されて
いる。駆動軸１２１は、図示しないクラッチを介して車
両エンジン等の駆動源に連結されて回動される。シリン
ダブロック１１１，１１２内にはクランク室１２７が形
成されており、該クランク室１２７内にて駆動軸１２１
には斜板１２８が所定の傾斜角をもって連結されてい
る。圧縮手段としての両頭型のピストン１２５は、各シ
リンダボア１２４内に往復動可能に収容されており、各
シリンダボア１２４をピストン１２５の端面とバルブプ
レート１１４とが区画する形で圧縮室１２６が形成され
る。ピストン１２５は、シュー１２９を介して斜板１２
８の外周部に連結されている。

【００１３】駆動軸１２１が回動されると、斜板１２８
が駆動軸１２１の回動に伴って回動される。このとき斜
板１２８が駆動軸１２１に対し傾斜しつつ回動されるこ
とにより、斜板１２８の駆動軸１２１の回りの回転運動
がピストン１２５における直線往復運動に変換されるこ
とになり、このピストン１２５の往復運動によって作動
流体が圧縮室１２６内で圧縮される。

【００１４】また、フロントハウジング１１３およびリ
ヤハウジング１１５内には吸入室１３１および吐出室１
３２が形成されている。作動流体は、圧縮機１０１外の
空調回路等から図示しない吸入路を経由して吸入室１３
１内へと導かれるとともに、さらに吸入弁機構１３６を
介して圧縮室１２６へと吸入されることになる。また、
圧縮機１２６内においてピストン１２５によって圧縮さ
れ高圧化された作動流体は、吐出弁機構１３７を介し
て、圧縮室１２６から吐出室１３２へと吐出されるとと
もに、さらに図示しない吐出路を経由して圧縮機１０１
外の空調回路等へと吐出されることになる。

【００１５】次に、上記ケーシング１０２の構造のう
ち、特にフロントハウジング１１３の凹部１１３ａと通
しボルト１１９との間の締結部１２０の構造および作用
について詳細に説明する。なお、ワッシャー部材１５０
の構成はワッシャー部材１４０の構成と同様であるた
め、ここではリヤハウジング１１５の凹部１１５ａとナ
ット１２３との間の締結部１３０についての説明は省略
する。図２に示すように、ワッシャー部材１４０は、鉄
部１４１の両側に非導電性のゴム部１４２，１４３を設
けた構成となっている。これにより、通しボルト１１９
の頭部１２２とフロントハウジング１１３の凹部１１３
ａ（外表面）とは、ワッシャー部材１４０によって電気
的に絶縁されることとなる。

【００１６】既に述べたように、フロントハウジング１
１３はマグネシウム合金を用いて形成されており、この
フロントハウジング１１３が鉄製の通しボルト１１９と
接触すると、その接触部において、いわゆる異種金属接
触腐食が発生する。これは、鉄は、マグネシウム合金と
の間の電位差がアルミニウム合金との間の電位差よりも
大きいことに起因する。これにより、マグネシウム合金
と鉄との接触部の腐食が顕著となる。本実施の形態で
は、通しボルト１１９の頭部１２２とフロントハウジン
グ１１３の凹部１１３ａとの間、またナット１２３とリ
ヤハウジング１１５の凹部１１５ａとの間に、ワッシャ
ー部材１４０，１５０を設けたため、通しボルト１１９
とハウジング１１３，１１５とは接触することがなく、
また、電気的に接続されることもないので、異種金属接
触腐食の発生を阻止することができる。

【００１７】以上のように本実施の形態によれば、圧縮
機１０１のフロントハウジング１１３およびリヤハウジ
ング１１５をマグネシウム合金を用いて形成したため、
ケーシング１０２の軽量化、すなわち圧縮機１０１の軽
量化を効果的に達成することができる。また、本実施の
形態によれば、通しボルト１１９とハウジング１１３，
１１５の凹部１１３ａ，１１５ａとの間に、非導電性の
ワッシャー部材１４０，１５０を設けることによって、
ハウジング１１３，１１５と通しボルト１１９との間の
締結部１２０，１３０に異種金属接触腐食が発生するの
を防止することができる。車両空調用として屋外で用い
られる圧縮機は、水分や塩分等の腐食環境下に置かれる
可能性が高いため、本実施の形態の圧縮機１０１に特に
有効である。

【００１８】なお、本発明は上記の実施の形態のみに限
定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられ
る。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実
施することもできる。

【００１９】（Ａ）上記実施の形態では、一例として両
頭ピストンタイプであり車両空調用の圧縮機１０１を用
いる場合について記載したが、他の圧縮機構を有する圧
縮機にも適用が可能である。例えばピストンが斜板の片
側だけに配置されたタイプの圧縮機にも好適に用いられ
得る。また斜板の傾斜角度が可変とされたいわゆる可変
容量型圧縮機にも好適に用いられ得る。また、本発明を
固定スクロールに対して可動スクロールを旋回させる構
成のいわゆるスクロール型の圧縮機に適用することもで
きる。また、本発明を、車両空調用以外の各種の圧縮機
に適用することもできる。

【００２０】（Ｂ）また、上記実施の形態では、フロン
トハウジング１１３およびリヤハウジング１１５をマグ
ネシウム合金を用いて形成する場合について記載した
が、ケーシング１０２の他の構成部材、すなわち、シリ
ンダブロック１１１，１１２の全部または一部について
も、同様にマグネシウム合金を用いて形成してもよい。
これによって更なる軽量化が図られることになる。この
場合、挿通孔１１７の内径は、通しボルト１１９の軸部
の外径よりも若干大きくなっており、通しボルト１１９
の軸部がシリンダブロック１１１，１１２に接触しない
ようになっている。このため、鉄製の通しボルト１１９
と、マグネシウム合金製のシリンダブロック１１１，１
１２との間の異種金属接触腐食は回避される。

【００２１】（Ｃ）また、上記実施の形態では、フロン
トハウジング１１３及びリヤハウジング１１５は、通し
ボルト１１９を介してシリンダブロック１１１，１１２
に締結固定される場合について記載したが、各部材の締
結態様はこれに限定されず必要に応じて種々変更可能で
ある。例えば、リヤハウジング１１５に貫通しない雌ね
じ部を設け、この雌ねじ部にボルトを螺合させることに
よってフロントハウジング１１３及びリヤハウジング１
１５をシリンダブロック１１１，１１２に締結固定する
ように構成することもできる。

【００２２】（Ｄ）また、上記実施の形態では、絶縁部
材として非導電性のゴム部を有するワッシャー部材１４
０，１５０を用いる場合について記載したが、ワッシャ
ー部材１４０，１５０を、樹脂、テフロン、セラミック
等の非導電性材料を用いて構成することもできる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、複数のハウジング部材
を軸力を用いて締結する締結部材を有する圧縮機におい
て、軽量化と耐久性の確保を両立するのに有効な技術を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態の圧縮機１０１の構成を示す断面
図である。

【図２】図１中の通しボルト１１９の締結部１２０の構
造を詳細に示す部分的断面図である。

【符号の説明】

１０１…圧縮機 １１１，１１２…シリンダブロック １１３…フロントハウジング １１５…リヤハウジング １１７…ボルト挿通孔 １１９…通しボルト（締結部材） １１９ａ…雄ネジ部 １２０，１３０…締結部 １２２…頭部 １２３…ナット １４０，１５０…ワッシャー部材（絶縁部材） １４１…ゴム部 １４２，１４３…鉄部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H003 AA03 AB06 AC03 AD01 AD03 CD01 3H076 AA07 BB26 BB38 CC20 CC46

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のハウジング部材と、該複数のハウ
   ジング部材を軸力を用いて締結する鉄製の締結部材とを
   有し、 前記締結部材とマグネシウム合金を用いて形成されるハ
   ウジング部材の外表面とが接触する締結部につき、これ
   ら両部材の間に該両部材を電気的に絶縁する絶縁部材が
   介在するように構成されていることを特徴とする圧縮
   機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した圧縮機であって、 前記締結部材はボルト部材であり、該ボルト部材の頭部
   と前記ハウジング部材の外表面との間に前記絶縁部材が
   設けられていることを特徴とする圧縮機。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載した圧縮機であ
   って、 フロントハウジング、リヤハウジング、シリンダブロッ
   クのうちの少なくとも１つのハウジング部材がマグネシ
   ウム合金を用いて形成されていることを特徴とする圧縮
   機。