(57)【要約】【課題】  長時間使用した後、再使用を可能とし、エネルギーの節約が可能であり、車両維持費を節減することができるエアコン用コンプレッサーを提供する。【解決手段】  本発明は、シリンダーの各ボア内部に設置されたピストンが往復移動することで、冷媒を圧縮および供給するように構成されたエアコン用コンプレッサーにおいて、ピストンが往復移動するシリンダーボアの内壁に、摩擦材が交換することができるような構造にて設置され、ピストンが摩擦材の内壁に接しながら往復移動するように構成し、摩擦材の外周面とシリンダーボア内壁の間には弾性復元力によりシリンダーボア内壁に密着固定されるスプリング部材が介在し、摩擦材はその外周面がスプリング部材の内周面に接着されて固定され、スプリング部材は円筒形で丸く巻かれた片側がオープン状態の構造に製作され、外側に広がろうとする弾性復元力によりシリンダーボア内壁に密着固定されることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダーの各ボア内部に設置されたピストンが往復移動することで、冷媒を圧縮および供給するように構成されたエアコン用コンプレッサーにおいて、
前記ピストンが往復移動するシリンダーボアの内壁に、摩擦材が交換することができるような構造にて設置され、前記ピストンが前記摩擦材の内壁に接しながら往復移動するように構成されることを特徴とするシリンダー内に摩擦材を取付けたエアコン用コンプレッサー。
【請求項２】
前記摩擦材の外周面とシリンダーボア内壁の間には弾性復元力によりシリンダーボア内壁に密着固定されるスプリング部材が介在し、前記摩擦材はその外周面が前記スプリング部材の内周面に接着されて固定されることを特徴とする請求項１記載のシリンダー内に摩擦材を取付けたエアコン用コンプレッサー。
【請求項３】
前記スプリング部材は円筒形で丸く巻かれた片側がオープン状態の構造に製作され、外側に広がろうとする弾性復元力によりシリンダーボア内壁に密着固定されることを特徴とする請求項２記載のシリンダー内に摩擦材を取付けたエアコン用コンプレッサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシリンダー内に摩擦材を取付けたエアコン用コンプレッサーに係り、更に詳しくは、シリンダーボアの内壁に摩擦材を交換が可能となるように追加で設置し、往復移動するピストンが前記摩擦材の内壁に接するように構成されたエアコン用コンプレッサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
エアコン用コンプレッサーはエアコンシステムの核心部品として、低温低圧の冷媒ガスを高温高圧のガスに圧縮してコンデンサーに送る役割を有する。
図１はエアコン用コンプレッサーの内部構造を示した断面図である。
図１に示す通り、コンプレッサー１００は、シリンダー１１０、斜板１２１、シュー１２２、ピストン１２３などのシリンダー部とプーリー１３１、ディスク１３２、コイル１３３などのクラッチ部で構成されている。平常時にはプーリー１３１とディスク１３２が分離されているため作動せず、エアコン作動時のみコイル１３３で発生する電子気力によりプーリー１３１とディスク１３２が吸着されて作動する。
【０００３】
この時、エンジンの回転力がディスク１３１→シャフト１３４→斜板１２１→ピストン１２３へ伝達されながらピストン１２３がシリンダーボア１２１ａ内部で前後に往復移動し、このようなピストンの往復移動によりシリンダー内の冷媒が圧縮され、供給される。
エアコンの故障の大部分は、前記コンプレッサーの内部摩耗や故障のために発生し、価格により純正品より再生品が多く利用されている。
しかし、コンプレッサー再生業者は大部分が小規模の零細業者であり、これらは比較的複雑な構造をしているコンプレッサーを精密に修理および補修することができる技術や設備を保有していない。
【０００４】
従って、再生品に対してオイルシールのようなコアの一部部品のみを交換した後、洗浄して安価で販売する場合が大部分であり、構造が複雑なシリンダーやシャフト、斜板などの内部が摩耗したり損傷した場合には修理ができず、捨てたり海外に古品を流出しているのが実情である。
このように、従来は、肉眼でのみ確認することができるオイルシールなどの一部部品の交換と洗浄のみ実施するのが精一杯で、核心部品であるシリンダーが摩耗（ピストンが接するシリンダーボア内壁の摩耗）すると修理できないため廃棄されることが多く、エネルギーおよび資源循環の側面で多くの損失が発生している。
【０００５】
また、エアコン用コンプレッサーを長時間使用する場合、ピストンの往復運動によりシリンダーがボア内壁に接してボア内壁が摩耗し、ボア内壁が摩耗するとコンプレッサーの圧縮効率が落ちてエアコンの冷房効率が低下するだけでなく、冷媒とオイルの漏出、騒音発生という問題が生じる。
シリンダー内の摩耗部位では機械的な消耗だけでなく、摩擦熱による金属組織の変化も生じるため既存の強度および性能を維持することができない。
従って、シリンダーの摩耗だけでコンプレッサー全体を交換しなければならず、これは車両の維持費を増加させる要因となっている。
また、シリンダーを溶解して再加工することは費用も多くかかるが、溶解後、新しく加工する過程で不純物の濃度と気孔が多くなり純度と品質が大きく落ちるという問題が発生する。
【特許文献１】特開平１１−１０６８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前記のような問題点を解決するためになされたものであり、シリンダーボアの内壁に摩擦材を交換が可能となるように追加して設置し、往復移動するピストンが摩擦材の内壁に接するように構成することにより、長時間使用した後、摩擦材のみを交換して、再使用が可能となり、シリンダーを溶解して再活用する場合に比べてエネルギーの節約が可能であり、車両維持費を節減することができるエアコン用コンプレッサーを提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、シリンダーの各ボア内部に設置されたピストンが往復移動することで、冷媒を圧縮および供給するように構成されたエアコン用コンプレッサーにおいて、前記ピストンが往復移動するシリンダーボアの内壁に、摩擦材が交換することができるような構造にて設置され、前記ピストンが前記摩擦材の内壁に接しながら往復移動するように構成されることを特徴とする。
【０００８】
前記摩擦材の外周面とシリンダーボア内壁の間には弾性復元力によりシリンダーボア内壁に密着固定されるスプリング部材が介在し、前記摩擦材はその外周面が前記スプリング部材の内周面に接着されて固定されることを特徴とする。
【０００９】
前記スプリング部材は円筒形で丸く巻かれた片側がオープン状態の構造に製作され、外側に広がろうとする弾性復元力によりシリンダーボア内壁に密着固定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によるエアコン用コンプレッサーでは、シリンダーボアの内壁に摩擦材を交換が可能となるように設置し、長時間使用した後、摩擦材のみを交換して再使用が可能となる。
シリンダーを再加工または廃棄しないで済むため、エネルギーの節約が可能であり、安価でありながらも品質が優れたコンプレッサーを提供することができるだけでなく、車両の維持費を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照にして詳しく説明する。
【実施例】
【００１２】
図２は本発明によるエアコン用コンプレッサーのシリンダーに摩擦材が装着された状態を示した断面斜視図であり、図３は本発明によるエアコン用コンプレッサーにおいて摩擦材とスプリング部材の組立状態を示した斜視図であり、図４は本発明によるエアコン用コンプレッサーのシリンダーに摩擦材が装着された状態を示した横断面図である。
図示の通り、本発明によるエアコン用コンプレッサーでは、ピストンが往復移動するシリンダーボア１２１ａの内壁に交換可能となるように摩擦材１４１が設置され、往復移動するピストンが摩擦材１４１の内壁に接するように構成される。
【００１３】
摩擦材１４１は、シリンダーボア１２１ａの内壁の内側に挿入、設置できる外径を有する円筒形に製作され、摩擦材の内径は従来のシリンダーボアの内径と同一サイズとなるようにする。
即ち、従来と同一直径のピストンが使用される場合、本発明で追加される摩擦材１４１の内径は従来のシリンダーボア１２１ａの内径（これは内部でピストンが往復移動しながら冷媒を圧縮することができる内径である）と同一でなければならない。
摩擦材１４１の内壁に接しながらピストンが往復移動するため、摩擦材１４１の内径は従来のシリンダーボアの内径と同一でなければならないことは当然である。
【００１４】
そして、摩擦材の材料としては、ピストンの表面にシリコンなど数種のコーティングが成されていることを考慮し、既存のシリンダー（シリンダーボア内壁）と同一材料であるアルミニウム合金や、耐摩耗性が既存のシリンダー（シリンダボア内壁）より更に優れた材料を使用する。
一方、本発明で摩擦材をシリンダーボアの内壁に設置する場合、ピストンが往復移動することを考慮し、摩擦材１４１の押出し現象を防止するためのスプリング部材１４２を使用する。
即ち、シリンダーボア１２１ａの内壁（内周面）と摩擦材１４１の外周面の間にスプリング部材１４２を介在させる。スプリング部材１４２は円筒形で丸く巻かれた構造に製造され、片側が長手方向に沿って長くオープンされている構造となっている。
【００１５】
このように、丸く巻かれた構造のスプリング部材１４２は弾性復元力が外側に向かう半径方向に作用するようになっており、この時、スプリング部材は外側に押す力を有するため摩擦材１４１が付着した状態で、スプリング部材はシリンダーボア１２１ａの内壁に滑らずに固定（シリンダーボアの内壁に加圧と同時に密着）される。
【００１６】
ここで、スプリング部材１４２は、弾性復元により外側に押す力（シリンダーのボア内壁を押す密着力）がピストンによりシリンダーのボア内壁面からピストンの移動方向に動こうとするスプリング部材の力より大きくなるように、スプリングの剛性を考慮して製作されなければならず（スプリングの剛性によるスプリングの押す力＞ピストンの移動方向への運動力）、更に、スプリング部材の材質の強度がシリンダーのボア内壁を損傷させてはならないことを考慮して製作されなければならない。
【００１７】
このように、摩擦材をスプリング部材に固定させることは摩擦材をシリンダーのボア内壁に直接接着させるよりも容易であるため、スプリング部材の適用は本発明の核心となり、特に摩擦材がスプリング部材を媒介にしてシリンダーのボア内壁に設置されるため、スプリング部材をシリンダーから取り外す場合、摩擦材の交換が可能となる。
スプリング部材と摩擦材の接着には金属接合用接着剤や、ろう接（ｂｒａｚｉｎｇ  ｗｅｌｄｉｎｇ）などの方法を使用することができるが、二種金属の接合には接着剤の使用よりはろう接が更に好ましい。
【００１８】
もちろん、スプリング部材の材質と接合性および費用などを考慮してその他の適合した接着方法を利用することができる。
このように、本発明によるエアコン用コンプレッサーでは、シリンダーのボア内壁に摩擦材の交換が可能となるように設置し、長時間使用した後、摩擦材のみを交換してシリンダーの再使用が可能となる。
一方、前記のようにエアコン用コンプレッサーシリンダーの新製品の設計および製造時に最初から摩擦材を挿入した構造でシリンダーを製造することもできる（初めから摩擦材が挿入された状態で新品を製造し、その後摩擦材のみ交換）。
摩擦材が新品製造時から使用されないシリンダーの場合には摩耗度を測定した後、摩耗度に従って適合するサイズの摩擦材を新しく差し込みシリンダーを捨てずに再使用することが可能である。
【００１９】
このように摩耗度測定後、摩擦材を差し込むとピストンが摩擦材と接触して運動するため、その次からは摩耗した摩擦材を新しく交換しさえすればシリンダーの再使用が可能となる。
即ち、摩耗した部位に摩耗分を補うほどの円筒形摩擦材（内径が新品シリンダーのボア内壁と同一）を挿入して新品と同一シリンダー内径を維持するのがポイントである。
【００２０】
コンプレッサーは車種別の構造的差異が大きくなく、主に容量別に数種類のタイプに分けられる。
従って、容量別に設計された新品シリンダーのボア内径と同一外径を有する円筒形サンプルを、摩耗したシリンダーボアに挿入した後、その半径の差を測定してシリンダーボア内壁の摩耗度を測定する。
ここで、円筒形サンプルはシリンダーボア内壁の摩耗度測定のための円筒形部材として、この円筒形サンプルの半径（外径）は新品シリンダーのボア内径と同一となるように製作される。
【００２１】
摩耗したシリンダーのボア内径が‘ａ’、新品シリンダーのボア内径（円筒形サンプルの外径）が‘ｂ’であれば、求めようとするシリンダーの摩耗度（ｃ）は‘ｃ＝ａ−ｂ’と定義することができる。
但し、シリンダーボア内壁が受ける応力は位置に関係なく同一であると仮定し、ピストンの往復によるストレスのみを考慮する。
また、円筒形サンプルとシリンダーボアが同心円上に置かれれば正確な摩耗度を求めることができ、円筒形サンプルは摩耗度測定のためのものであるため、内壁に損傷を与えない材料でなければならない。
【００２２】
前記のように摩耗度を測定した後にはシリンダーボアの内側に差し込まれる摩擦材（内径は新品シリンダーのボア内径と同一である）もやはり多様な厚さで準備し、再使用時に摩耗度を測定した後、適切な摩擦材を挿入することができるようにすることで、工程の効率を上げる。
再使用のための作業を大量に行う場合は、高価であるがシリンダー摩耗度を更に早く精密に測定することのできる器具を活用することが好ましい。
超音波を利用してシリンダーボアの円の中心からボア内壁までの距離を求め（３次元的に摩耗度を測定することができる）、この距離と新品の内径との差異値を求めると、必要な摩擦材の厚さを知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】エアコン用コンプレッサーの内部構造を図示した断面図である。
【図２】本発明によるエアコン用コンプレッサーのシリンダーに摩擦材が装着された状態を図示した断面斜視図である。
【図３】本発明によるエアコン用コンプレッサーで摩擦材とスプリング部材の組立状態を図示した斜視図である。
【図４】本発明によるエアコン用コンプレッサーのシリンダーにスプリング部材が固定された状態を図示した横断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１００  コンプレッサー          
１１０  シリンダー
１２１ａ  シリンダーボア        
１４１  摩擦材
１４２  スプリング部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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