(57)【要約】【課題】媒体を使用する系における、ボルトを使用した締結部構造について、系の密閉性を容易かつ十分に確保できるようにする。【解決手段】ボルトと被締結部材との間にワッシャーを介在させ、かつ、そのワッシャー表面に塑性変形可能な介在物を形成したボルト締結部構造。ボルト締結時に介在物の塑性変形によって締結部の微小隙間が埋められるため、媒体系の密閉性を容易に確保することができる。また、ボルト締結前にボルト、ワッシャー、ボルト締結部の表面粗度を十分に低下させておく工程が不要となり、処理工程を簡素化することが可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体を使用する系のいずれかの部位における、ボルトを使用した締結部構造において、前記ボルトと被締結部材との間にワッシャーを介在させ、かつ、該ワッシャー表面に塑性変形可能な介在物を形成したことを特徴とする締結部構造。
【請求項２】
前記介在物が金属系材料からなる、請求項１に記載の締結部構造。
【請求項３】
前記金属系材料が、Cu-Sn-Ag、Cu-Sn-In、In-Sn、Cu-Sn、Sn-Ag、Auのうち少なくとも１種の材料からなる、請求項２に記載の締結部構造。
【請求項４】
前記介在物は、前記ワッシャーのボルト側座面部にあらかじめ形成され、前記ボルト締結時に、ボルトとワッシャーの座面部間に介在される、請求項１〜３のいずれかに記載の締結部構造。
【請求項５】
前記介在物が、前記ワッシャーの被締結部材側座面部にあらかじめ形成され、前記ボルト締結時に、被締結部材とワッシャーの座面部間に介在される、請求項１〜３のいずれかに記載の締結部構造。
【請求項６】
前記介在物は、前記ワッシャーのボルト側座面部および被締結部材側座面部にあらかじめ形成され、前記ボルト締結時に、ボルトとワッシャーの座面部間および被締結部材とワッシャーの座面部間に介在される、請求項１〜３のいずれかに記載の締結部構造。
【請求項７】
前記介在物は、前記ワッシャーの全表面にあらかじめ形成され、前記ボルト締結時に、少なくともボルトとワッシャーの座面部間および被締結部材とワッシャーの座面部間に介在される、請求項１〜３のいずれかに記載の締結部構造。
【請求項８】
前記ワッシャーが金属材料からなる、請求項１〜７のいずれかに記載の締結部構造。
【請求項９】
前記ワッシャーが有機材料からなる、請求項１〜７のいずれかに記載の締結部構造。
【請求項１０】
前記媒体を使用する系が蒸気圧縮式サイクルからなり、かつ、前記蒸気圧縮式サイクルにおける圧縮機、またはそれへの接続配管、または接続機器のいずれか少なくとも一部位が有する締結部に、前記介在物が設けられている、請求項１〜９のいずれかに記載の締結部構造。
【請求項１１】
前記媒体を使用する系がランキンサイクルからなり、かつ、前記ランキンサイクルにおける膨張機、またはそれへの接続配管、または接続機器のいずれか少なくとも一部位が有する締結部に、前記介在物が設けられている、請求項１〜９のいずれかに記載の締結部構造。
【請求項１２】
車両用空調装置の少なくとも一部位に用いられている、請求項１〜１１のいずれかに記載の締結部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は媒体を使用する系における、ボルトを使用した締結部構造であって、とくに、車両用空調装置の少なくとも一部位に用いて好適な締結部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置においては、媒体系の密閉性を確保することが重要な課題となる。系の密閉性を保つことにより、媒体流失による装置性能の低下を抑えることができるだけでなく、媒体が外部へ漏れることによる環境負荷や地球温暖化への悪影響を未然に防ぐことが可能になる。とくに、空調装置においては媒体を高圧状態で使用することが多いので、高圧時においても高い密閉性を保つことが要求される。
【０００３】
空調装置では、通常、機器自体の他、配管や機器の接続においても多数のボルトを使用しているため、ボルト締結部の密閉性を確保することが重要である。従来技術におけるボルト締結部では、ワッシャーを用いることで系の密閉性を確保する方法が一般的であった。しかしながら、ボルトおよびワッシャーはともに剛体であるため、締結面間には、その締結面の表面粗度に応じて多かれ少なかれ微小隙間が生じてしまい、系の密閉性を完全にかつ十分に保つことが困難になるおそれを払拭することが難しい。このため、従来はボルト締結前にボルト、ワッシャー、ボルト締結部の表面をあらかじめ加工して各部品の表面粗度を十分に低下させておく必要があり、このことが処理工数の増加および部品コストの増加をもたらしていた。
【０００４】
このような課題に対し、媒体系の密閉に適した材料を、部品もしくは部品の一部に使用することにより系の密閉性を確保するという解決方法が考えられる。たとえば、特許文献１には、ピストン往復動式圧縮機においてボルトもしくは介装部材に塑性変形可能な材料を使用することにより、振動や騒音の発生を抑制する方法が示されている。しかしながら、ボルトもしくは介装部材自体を塑性変形可能な材料で構成すると、その部品全体が変形してしまう可能性が高く、部品の形状が目標とする形態から崩れてしまい、装置が所望の性能を十分に発揮できなくなるおそれがある。また、修理などのために装置を分解した場合、塑性変形してしまった部品が元の形状に戻らず、再使用不可能となってしまう懸念もある。
【特許文献１】特開平８−２６１１５５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、媒体を使用する系における、ボルトを使用した締結部構造について、系の密閉性を容易かつ十分に確保できるようにすることにある。
【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、本発明に係るボルト締結部構造は、媒体を使用する系のいずれかの部位における、ボルトを使用した締結部構造であって、前記ボルトと被締結部材との間にワッシャーを介在させ、かつ、該ワッシャー表面に塑性変形可能な介在物を形成したものから成る。
【０００７】
このようなボルト締結部構造においては、ボルトとワッシャーの座面部間あるいは被締結部材とワッシャーの座面部間の少なくとも一方に、塑性変形可能な介在物を設けたので、該介在物を設けた座面部間においては、介在物が塑性変形することにより座面部間が網羅的に埋められて微小隙間の発生が防止され、ワッシャーのみを用いた従来構造と比べ、高い密閉性を達成することができる。しかも、上記塑性変形可能な介在物の層は、汎用部品であり、交換も容易にワッシャーの表面のみに設ければよいので、本発明は極めて容易に実施可能なものである。
【０００８】
また、本発明においては、塑性変形可能な部位はワッシャー表面に形成された介在物のみであるから、ワッシャー等の部品全体が変形してしまうことがなく、形状変化に起因する性能の低下を懸念する必要がない。さらに、装置を分解して再度組み立てる場合においても、介在物が表面に形成されたワッシャーのみを新しいものに取り替えるか、あるいは、同一のワッシャーを再利用し介在物の層を再度設けて塑性変形させるだけで、分解前の構造および密閉性を再現することができ、分解組み立て時における部品コストの増加を抑制することができる。
【０００９】
また、本発明においては、ボルト締結前にボルト、ワッシャー、ボルト締結部の表面をあらかじめ加工して各部品の表面粗度を十分に低下させておく工程が不要であるため、処理工程を簡素化することが可能である。
【００１０】
本発明において、介在物の組成は、とくに限定されるものではないが、金属系材料からなることが好ましい。とくに、Cu-Sn-Ag、Cu-Sn-In、In-Sn、Cu-Sn、Sn-Ag、Auのうち少なくとも１種の材料からなることがより好ましい。これらの金属系材料は塑性変形性が高く、加工が容易であり、これらの材料を介在物として使用することにより、介在物付設時の加工コストを抑えることが可能である。また、これらの金属系材料は、比較的柔らかいので、締結面間に発生しようとする微小隙間を締結力を利用して容易に埋めることが可能である。
【００１１】
また、本発明におけるワッシャーの組成は、とくに限定されるものではないが、金属材料もしくは有機材料からなることが好ましい。いずれの場合にも、上記のような塑性変形可能な金属系材料の層を容易に形成できる。
【００１２】
本発明における介在物の配置は、ワッシャー表面であればとくに限定されるものではない。たとえば、ボルト締結時に、ボルトとワッシャーの座面部間に介在されるよう、介在物がワッシャーのボルト側座面部にあらかじめ形成されていてもよいし、ボルト締結時に、ボルトと被締結部材の座面部間に介在されるよう、介在物がワッシャーの被締結部材側座面部にあらかじめ形成されていてもよい。また、ボルト締結時に、少なくともボルトとワッシャーの座面部間および被締結部材とワッシャーの座面部間に上記介在物が配置される場合、介在物はワッシャーのボルト側座面部および被締結部材側座面部にあらかじめ形成されていてもよいし、ワッシャーの全表面に（例えば、浸漬処理等により全表面に）あらかじめ形成されていてもよい。
【００１３】
本発明におけるボルト締結部構造の適用範囲は、とくに限定されるものではないが、蒸気圧縮式サイクルにおける圧縮機、またはそれへの接続配管、または接続機器のいずれか少なくとも一部位が有する締結部に適用することが好ましい。あるいは、ランキンサイクルにおける膨張機、またはそれへの接続配管、または接続機器のいずれか少なくとも一部位が有する締結部に適用することが好ましい。そして、車両用空調装置の少なくとも一部位に、本発明におけるボルト締結部構造を用いることが好ましい。車両用空調装置において本発明のボルト締結部構造を使用することにより、媒体系の密閉性を保つことができ、とくに可燃性媒体や環境負荷の大きい媒体を使用する空調装置において、媒体が外部へ漏れることによる環境負荷や地球温暖化への悪影響、不具合の発生などを未然に防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１４】
このように、本発明に係るボルト締結部構造によれば、ボルトと被締結部材間の隙間をワッシャーの表面に設けた塑性変形可能な介在物によって網羅的に埋めることができ、ワッシャーのみを用いた従来方法と比べ、高い密閉性を容易に達成することができる。また、本発明に係る介在物を表面に形成したワッシャーは高い再利用性を有しており、分解組み立て時における部品コストの増加を抑制することもできる。さらに、本発明においては、従来の締結部における各部品の表面粗度を低下させるために要していた加工等を不要化できるため、処理工程を簡素化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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ボルト締結部の概略構成を示しており、とくに、塑性変形可能な介在物が、ワッシャーのボルト側座面部および被締結部材側座面部にあらかじめ形成されている場合の概略構成を示している。図１において、１はボルト、２は被締結部材、３はワッシャーを示しており、ワッシャー３の表面におけるボルト１側座面部と、被締結部材２側座面部との両方に、塑性変形可能な介在物４が形成されている。介在物４の材質としては、前述の如く、Cu-Sn-Ag、Cu-Sn-In、In-Sn、Cu-Sn、Sn-Ag、Auの金属系材料の中から適宜選択すればよい。
【００１６】
図２に、比較のために、従来の一般的なボルト締結部の一例を示す。図１と比較すると、図２では、塑性変形可能な介在物４が形成されていない点が異なっている。その他の構成は図１における実施態様と同一であるので、図１と同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００１７】
図２に示した従来のボルト締結部においては、ボルト１とワッシャー３の間、および被締結部材２とワッシャー３の間の隙間は、それぞれの面の物理的密着によって塞がれる。すなわち、ボルト１、ワッシャー３、被締結部材２のすべての部品において表面粗度が十分に低い場合のみ、部品間の物理的密着によって系の密閉性が高く保たれる。もし、ボルト１、ワッシャー３、被締結部材２のいずれか１部品における表面粗度が比較的大きい場合、締結面間に表面粗度に起因する微小隙間が形成され、該微小隙間を通して媒体の漏れが発生するおそれを除去できない。そのため、図２に示すボルト締結部においては、系の密閉性を確保するために、ボルト１、ワッシャー３、被締結部材２のすべての部品においてあらかじめ表面粗度を十分に減少させておく必要があり、処理工数の増加およびコストの増加を招いている。
【００１８】
一方、本発明に係るボルト締結部においては、図１に示すとおり、ボルト１とワッシャー３の間、および被締結部材２とワッシャー３の間の密閉性は介在物４によって確保される。介在物４は塑性変形可能であるから、ボルト１とワッシャー３との隙間、および被締結部材２とワッシャー３との隙間は、いずれもボルト締結時に介在物４の塑性変形により埋められて密閉され、媒体の漏れを発生させることがない。そのため、本発明に係るボルト締結部の構造においては、媒体系の密閉性を容易に確保することができ、媒体が外部へ漏れることによる環境負荷や地球温暖化への悪影響、不具合の発生などを未然に防ぐことができる。また、本発明においてはボルト締結前にボルト、ワッシャー、ボルト締結部の表面をあらかじめ加工して各部品の表面粗度を十分に低下させておく工程が不要であるため、処理工程を簡素化することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明はあらゆる種類の媒体を使用する系に使用可能であり、とくに、車両用空調装置内において高い冷媒漏洩防止性が要求されるボルト締結部に用いて好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施態様に係るボルト締結部の概略構成図である。
【図２】従来のボルト締結部の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  ボルト
２  被締結部材
３  ワッシャー
４  塑性変形可能な介在物
【図１】
2009287630.tif 000003
【図２】
2009287630.tif 000004