(57)【要約】【課題】摩擦抵抗の更なる低減を図りつつ、装置稼働時の振動や騒音の低減と共に、省エネ化及び長寿命化を図ることが可能なコンプレッサ及びその製造方法を提供する。【解決手段】実施形態によれば、ピストンが往復動する際に、ピストンに嵌め込まれた環状のピストンリング１７が接触しつつ、移動するシリンダ１４の内面１４ｓに設けられた複数の凹部２０を有している。凹部は、シリンダの内面を一部窪ませて構成され、凹部の大きさは、ピストンの往復動方向で見て、ピストンリングのリング幅１７ｗよりも小さく設定されている。【選択図】  図４
2020172884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンが往復動する際に、前記ピストンに嵌め込まれた環状のピストンリングが接触しつつ、移動するシリンダの内面に設けられた複数の凹部を有し、
前記凹部は、前記シリンダの前記内面を一部窪ませて構成され、
前記凹部の大きさは、前記ピストンの往復動方向で見て、前記ピストンリングのリング幅よりも小さく設定されているコンプレッサ。
【請求項２】
前記凹部相互の間隔は、隣り合う前記凹部同士が互いに接触しないように設定されている請求項１に記載のコンプレッサ。
【請求項３】
前記シリンダの前記内面において、単位面積当たりの前記凹部の個数は、前記ピストンが往復動する際の最高到達位置、及び、前記ピストンが往復動する際の最低到達位置に向かうに従って変化するように構成されている請求項１に記載のコンプレッサ。
【請求項４】
前記凹部は、単一の曲率を有する球面状を成している請求項１に記載のコンプレッサ。
【請求項５】
前記凹部は、複数の曲率を有する多段球面状を成している請求項１に記載のコンプレッサ。
【請求項６】
前記凹部は、２つの球状面を有し、
双方の前記球状面は、前記シリンダの前記内面と直交する方向で見て、同心状に構成され、一方の前記球状面の外側に他方の前記球状面が隣接して配置されている請求項５に記載のコンプレッサ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の前記コンプレッサの製造方法であって、
投射材を圧縮空気に混合して前記シリンダの前記内面に高速で衝突させる工程と、
前記投射材によって前記シリンダの前記内面を局所的に窪ませる工程と、
前記シリンダの前記内面に複数の前記凹部を成形する工程と、を有している製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の前記コンプレッサの製造方法であって、
複数の開口孔が構成されたマスキングシートで前記シリンダの前記内面を被覆する工程と、
前記マスキングシートで前記内面が被覆された前記シリンダをエッチング用薬液に浸漬させる工程と、
前記開口孔を通して薬液に浸されることで、前記シリンダの前記内面が一部溶解する工程と、
前記シリンダの前記内面に複数の前記凹部を成形する工程と、を有している製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、コンプレッサ、及び、コンプレッサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンプレッサは、例えば、シリンダ内でピストンを往復動させて圧縮空気を生成し、それを各種用途に応じて送り出す装置である。圧縮空気の用途としては、例えば、釘打ち作業や、タイヤのホイールナットの付け外し作業などが想定され、かかる作業に圧縮空気が利用される。
【０００３】
ところで、シリンダ内でピストンが往復動する際に、ピストンとシリンダとの間に摩擦抵抗が発生する。この場合、給油式コンプレッサでは、ピストンとシリンダとの間に専用オイルを循環させる。また、無給油式コンプレッサでは、ピストンリングにカーボン樹脂を適用する。これにより、ピストンとシリンダとの間の摩擦抵抗の低減が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２２１１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、コンプレッサには、摩擦抵抗の更なる低減を図りつつ、装置稼働時の振動や騒音の低減と共に、省エネ化及び長寿命化が求められている。しかし、このような要求を全て満足させる技術は知られていない。
【０００６】
本発明の目的は、摩擦抵抗の更なる低減を図りつつ、装置稼働時の振動や騒音の低減と共に、省エネ化及び長寿命化を図ることが可能なコンプレッサ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、ピストンが往復動する際に、ピストンに嵌め込まれた環状のピストンリングが接触しつつ、移動するシリンダの内面に設けられた複数の凹部を有している。凹部は、シリンダの内面を一部窪ませて構成され、凹部の大きさは、ピストンの往復動方向で見て、ピストンリングのリング幅よりも小さく設定されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態に係るコンプレッサを示す斜視図。
【図２】圧縮機構の内部構成を示す断面図。
【図３】シリンダの内面に設けられた複数の凹部の一部を拡大して示す平面図。
【図４】ピストンリングと凹部との位置関係を一部拡大して示す断面図。
【図５】一実施形態に係る凹部の輪郭を示す断面図。
【図６】他の実施形態に係る凹部の輪郭を示す断面図。
【図７】図６の凹部を示す平面図。
【図８】ショットブラストによるコンプレッサの製造方法を示す模式図。
【図９】ケミカルエッチングによるコンプレッサの製造方法を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
「一実施形態の構成」  
図１は、本実施形態に係るコンプレッサ１の外観構成図である。コンプレッサ１は、圧縮空気を生成し、それを各種用途に応じて送り出す装置であり、例えば、無給油式のエアコンプレッサとして構成されている。図１に示すように、コンプレッサ１は、モータ２と、圧縮機構３と、蓄圧タンク４と、後述する複数の凹部２０（図３参照）と、を有している。モータ２と圧縮機構３とは、無端ベルト５で相互に連結され、圧縮機構３と蓄圧タンク４とは、連通パイプ６で相互に連結されている。
【００１０】
図１の例では、圧縮機構３は、単気筒タイプの圧縮装置として規定され、シリンダボディ７と、シリンダヘッド８と、を有している。シリンダボディ７及びシリンダヘッド８には、それぞれ、放熱フィン７ｆ,８ｆが設けられている。シリンダボディ７は、例えば、鋳鉄、アルミニウム合金などの金属材料で成形されている。シリンダヘッド８は、例えば、鋳鉄、アルミニウム合金などの金属材料や耐熱樹脂で形成されている。
【００１１】
圧縮機構３（具体的には、シリンダヘッド８）には、吸気部３ａ及び排気部３ｂが設けられている。吸気部３ａは、シリンダヘッド８を貫通して構成され、後述するシリンダ１４（図２参照）の内部に機外から空気を取り込み可能に構成されている。排気部３ｂは、シリンダヘッド８を貫通して構成され、シリンダ１４の内部で圧縮された圧縮空気を機外に排気可能に構成されている。排気部３ｂには、連通パイプ６の一端が連結され、当該連通パイプ６の他端は、蓄圧タンク４に連結されている。蓄圧タンク４には、圧縮空気取出部４ｐが設けられている。
【００１２】
圧縮空気取出部４ｐには、接続ホース９の基端が連結され、接続ホース９の先端は、用途に応じた機器に連結される。図１では一例として、接続ホース９の先端に、ナット締結用空気圧レンチ１０が連結されている。ナット締結用空気圧レンチ１０は、ホイールナット１１の付け外し作業に用いられる。これにより、ホイールに装着されたタイヤ１２を車体１３に取り外し可能に取り付けることができる。
【００１３】
図２は、圧縮機構３の内部構成図である。図２に示すように、圧縮機構３は、単気筒でレシプロタイプの圧縮装置であり、シリンダヘッド８で覆われたシリンダボディ７の内部に、１つのシリンダ１４と、ピストン１５と、クランクシャフト（図示しない）と、コネクティングロッド１６と、を備えて構成されている。なお、単気筒タイプの圧縮機構３は一例であり、これに代えて、２つ以上のシリンダ１４を有する多気筒タイプの圧縮機構３を適用してもよい。
【００１４】
シリンダ１４は、シリンダボディ７の内部を中空円筒状に刳り貫いて構成されている。このため、シリンダ１４の内面１４ｓは、円筒形を有している。かかる円筒形の内面１４ｓを有するシリンダ１４を囲むように、シリンダボディ７は、予め設定された肉厚を有して構成されている。シリンダヘッド８は、シリンダボディ７に対して、シリンダ１４を密封するように取り付けられている。
【００１５】
ピストン１５は、シリンダ１４の内面１４ｓに沿って往復動可能な円筒形の輪郭を有している。ピストン１５には、コネクティングロッド１６の一端が連結され、コネクティングロッド１６の他端は、クランクシャフトに連結されている。クランクシャフトは、上記した無端ベルト５（図１参照）に連結されている。
【００１６】
ピストン１５には、環状の複数のピストンリング１７が嵌め込まれている。ピストンリング１７は、例えば、カーボン樹脂で一体成形することができる。これにより、シリンダ１４の内面１４ｓに沿ってピストン１５が往復動する際に、ピストン１５とシリンダ１４と間に生じる摩擦抵抗の低減が図られている。
【００１７】
図２の例では、２本のピストンリング１７が、ピストン１５の外面に嵌め込まれ、これらのピストンリング１７は、ピストン１５の往復動方向Ｄｐと直交する方向に互いに平行に配置されている。この場合、装置稼働時、シリンダ１４の内面１４ｓに沿ってピストン１５が往復動している間、双方のピストンリング１７は、シリンダ１４の内面１４ｓに接触しつつ移動する。これにより、シリンダ１４の内部における空気の圧縮性、及び、ピストン１５の往復動の安定性が図られる。
【００１８】
ここで、本実施形態のコンプレッサ１の動作について、図１及び図２を参照して説明する。図１及び図２に示すように、モータ２を駆動させると、モータ２の回転運動が、無端ベルト５を介して圧縮機構３（即ち、クランクシャフト）に伝達され、クランクシャフトを回転させる。クランクシャフトの回転に追従して、コネクティングロッド１６が旋回する。これにより、ピストン１５が、シリンダ１４の内面１４ｓに沿って、図２の矢印Ｄｐ方向に往復動する。
【００１９】
このとき、ピストン１５は、シリンダ１４の内面１４ｓに沿って、いわゆる上死点１８と下死点１９との間を移動する。上死点１８とは、ピストン１５が往復動する際の最高到達位置を指し、下死点１９とは、ピストン１５が往復動する際の最低到達位置を指す。図２では一例として、ピストン１５のトップランド端面１５ｓを基準に、上死点１８（最高到達位置）と下死点１９（最低到達位置）が規定されている。
【００２０】
このとき、ピストン１５の往動作によって、機外の空気が吸気部３ａからシリンダ１４の内部に取り込まれる。シリンダ１４の内部に取り込まれた空気は、ピストン１５の復動作によって、シリンダ１４の内部で圧縮されつつ排気部３ｂから排気され、連通パイプ６を通って蓄圧タンク４に供給される。このようなピストン１５の往復動が繰り返されることで、蓄圧タンク４には、用途に応じた圧縮空気が蓄えられる。
【００２１】
蓄圧タンク４に圧縮空気が蓄えられた状態において、例えば、作業者が空気圧レンチ１０をホイールナット１１にセットし、空気圧レンチ１０をＯＮ操作する。このとき、圧縮空気によって空気圧レンチ１０を正回転させることで、ホイールナット１１が締め付けられ、その結果、ホイールに装着されたタイヤ１２を車体１３に取り付けることができる。一方、圧縮空気によって空気圧レンチ１０を逆回転させることで、ホイールナット１１の締め付けが緩み、その結果、車体１３からタイヤ１２を取り外すことができる。
【００２２】
図３は、複数の凹部２０（ディンプルとも言う）の配置構成図である。図３に示すように、凹部２０は、シリンダ１４の内面１４ｓに設けられ、平面視で円形状を有している。凹部２０は、シリンダ１４の内面１４ｓを、一部球面状（断面円弧状）に窪（凹）ませて構成されている。この場合、凹部２０は、バリを含め、角張った部位の無い滑らかに連続した曲面状を成すように構成することが好ましい。
【００２３】
なお、凹部２０の窪（凹）ませ量（深さ）は、例えば、シリンダ１４の内面１４ｓの大きさ（内径）や、コンプレッサ１の種類などに応じて設定される。例えば、断面直径３０ｍｍ〜１００ｍｍのシリンダ１４においては、凹部２０の深さ（図４に示す深さ２０ｆ）を、１μｍ程度に設定することが可能である。
【００２４】
図３の例では、凹部２０は、互いに同一の形状及び大きさを有し、シリンダ１４の内面１４ｓにおいて、互いに等間隔に配置されている。ここで、凹部２０相互の間隔は、例えば、平面視において、円形の凹部２０の中心２０ｐ相互の間隔（中心間距離）２０ｗとして規定することができる。別の捉え方をすると、凹部２０相互の間隔は、例えば、平面視において、隣り合う２つの凹部２０のうち互いに最も接近した部分相互の間隔（相互間最短距離）２０ｅとして規定することができる。
【００２５】
この場合、凹部２０の形状や大きさ、或いは、間隔２０ｗ,２０ｅを互いに相違させて設定してもよいが、凹部２０相互が一部接触したり、重なり合ったりしないように設定することが好ましい。更に、シリンダ１４の内面１４ｓにおいて、単位面積当たりの凹部２０の個数を、上死点１８（最高到達位置）及び下死点１９（最低到達位置）に向かうに従って変化（例えば、増加、減少）させるように構成してもよい。例えば、シリンダ１４の内面１４ｓにおいて、単位面積当たりの凹部２０の個数を、上死点１８（最高到達位置）及び下死点１９（最低到達位置）に向かうに従って増加（或いは、減少）させる。上死点１８、下死点１９付近は、ピストン１５が一方向から反対方向へと折り返す部分であり、摩擦という観点において、それ以外の部分と少し異なる部分となる特性を有する。従って、その特性に合わせて単位面積当たりの凹部２０の個数を変化させれば、耐摩耗性を調節可能となる。
【００２６】
なお、凹部２０の形状や大きさ、或いは、間隔２０ｗ,２０ｅは、例えば、シリンダ１４の内面１４ｓの大きさ（内径）や、コンプレッサ１の種類などに応じて設定される。例えば、断面直径３０ｍｍ〜１００ｍｍのシリンダ１４においては、凹部２０の大きさ（図４に示す直径２０ｄ）を、２μｍ〜２０μｍの範囲で設定することが可能である。
【００２７】
図４は、ピストンリング１７と凹部２０との配置構成図である。図４に示すように、凹部２０の大きさ（例えば、平面視で円形の凹部２０の直径２０ｄ）は、ピストン１５（図２参照）の往復動方向Ｄｐで見て、ピストンリング１７のリング幅１７ｗよりも小さく設定されている。この場合、凹部２０の大きさ（直径２０ｄ）は、リング幅１７ｗに対して予め設定された値（以下、第１の所定値と言う）に設定することが好ましい。なお、第１の所定値は、例えば、リング幅１７ｗに対する占有率（占有割合）として規定することができる。
【００２８】
第１の所定値の一例として、リング幅１７ｗを約１ｍｍと想定した場合、凹部２０の大きさ（直径２０ｄ）をリング幅１７ｗの約１／３０のサイズに設定する。換言すると、凹部２０の大きさ（直径２０ｄ）を３０μｍ程度に設定する。或いは、リング幅１７ｗを約１ｍｍと想定した場合、凹部２０の大きさ（直径２０ｄ）をリング幅１７ｗの約１／５０のサイズに設定する。換言すると、凹部２０の大きさ（直径２０ｄ）を２０μｍ程度に設定する。
【００２９】
更に、隣り合う２つの凹部２０相互の間隔は、ピストン１５（図２参照）の往復動方向Ｄｐで見て、互いに接触する（重なり合う）こと無く、かつ、ピストンリング１７のリング幅１７ｗに対して予め設定された値（以下、第２の所定値と言う）以上に設定することが好ましい。この場合、凹部２０の相互間隔としては、上記した中心間距離２０ｗ、或いは、相互間距離２０ｅのいずれを適用してもよい。
【００３０】
第２の所定値の一例として、リング幅１７ｗを約１ｍｍと想定した場合、凹部２０の相互間隔をリング幅１７ｗの約１／１０以上のサイズに設定する。換言すると、凹部２０の相互間隔を１００μｍ程度に設定する。なお、上記した各所定値において、凹部２０の深さ２０ｆは、例えば、１μｍ程度に設定することが可能である。
【００３１】
上記したような配置構成によれば、ピストンリング１７の外周面１７ｓとシリンダ１４の内面１４ｓとの間の接触面積が削減される。これにより、シリンダ１４の内面１４ｓに沿ってピストン１５が往復動している間、ピストンリング１７の外周面１７ｓとシリンダ１４の内面１４ｓとの間の摩擦抵抗が低減される。この結果、ピストンリング１７がガタ付くこと無く円滑に摺動する。
【００３２】
図５は、平面視円形の凹部２０の断面輪郭図である。図５に示すように、凹部２０は、シリンダ１４の内面１４ｓを、単一の曲率を有する球面状（断面円弧状）に窪（凹）ませて構成されている。これにより、凹部２０の内部には、単一の曲率を有する１つの球状面２０ｓが構成されている。
【００３３】
この場合、凹部２０の外周部２０ａ（換言すると、シリンダ１４の内面１４ｓから凹部２０に移行する部分）に面取りを施して、丸味を帯びた形状（即ち、バリを含め、角張った部分の無い形状）に構成することが好ましい。面取りとは、凹部２０からシリンダ１４の内面１４ｓに移行する領域（外周部２０ａ）から角張った部分を削り落とすことを指す。
【００３４】
これにより、凹部２０の外周部２０ａとシリンダ１４の内面１４ｓとが滑らかに連続することになる。この結果、ピストン１５（図２参照）の往復動に際し、ピストンリング１７の外周面１７ｓとシリンダ１４の内面１４ｓとの間の摩擦抵抗が低減されると共に、シリンダ１４の内面１４ｓから凹部２０に沿って流れる空気の循環効率が向上する。
【００３５】
図６は、平面視円形の凹部２０の他の断面輪郭図であり、図７は、凹部２０の平面輪郭図である。図６及び図７に示すように、凹部２０は、シリンダ１４の内面１４を、複数の曲率を有する多段球面状（断面多段円弧状）に窪（凹）ませて構成されている。これにより、凹部２０の内部には、多数の曲率を有する複数の球状面２０ｓ−１,２０ｓ−２が構成されている。
【００３６】
図６及び図７の例では、凹部２０は、２つの球状面（第１球状面２０ｓ−１、第２球状面２０ｓ−２）を有して構成されている。当該球状面２０ｓ−１,２０ｓ−２は、シリンダ１４の内面１４ｓと直交する方向で見て、同心状に構成され（図７）、第１球状面２０ｓ−１の外側に第２球状面２０ｓ−２が隣接して配置されている（図６）。第１球状面２０ｓ−１の曲率は、第２球状面２０ｓ−２の曲率よりも大きく設定されている。換言すると、第１球状面２０ｓ−１の曲率半径は、第２球状面２０ｓ−２の曲率半径よりも小さく設定されている。なお、当然ながら、第１球状面２０ｓ−１の曲率中心と、第２球状面２０ｓ−２の曲率中心は、シリンダ１４の内面１４ｓと直交する方向から見ると、同心状であって、同方向上で異なる位置となる。
【００３７】
別の捉え方をすると、当該球状面２０ｓ−１,２０ｓ−２は、ピストン１５（図２参照）の往復動方向Ｄｐにおけるシリンダ１４の縦断面視において、シリンダ１４の内面１４ｓから最も窪（凹）んだ部位に第１球状面２０ｓ−１が配置され、第１球状面２０ｓ−１とシリンダ１４の内面１４ｓとの間に第２球状面２０ｓ−２が配置されている。なお、かかる配置関係は、ピストン１５（図２参照）の往復動方向Ｄｐと直交する方向におけるシリンダ１４の横断面視においても同様である。
【００３８】
この場合、凹部２０の外周部２０ａ（換言すると、シリンダ１４の内面１４ｓから凹部２０に移行する部分）と、第１球状面２０ｓ−１と第２球状面２０ｓ−２との間の環状の境界部２０ｂとに面取りを施して、丸味を帯びた形状（即ち、角張った部分の無い形状）に構成することが好ましい。面取りとは、凹部２０からシリンダ１４の内面１４ｓに移行する領域（外周部２０ａ）、及び、第２球状面２０ｓ−２から第１球状面２０ｓ−１に移行する領域（境界部２０ｂ）から角張った部分を削り落とすことを指す。
【００３９】
これにより、シリンダ１４の内面１４ｓから凹部２０の外周部２０ａを経由し、第２球状面２０ｓ−２から境界部２０ｂを介して第１球状面２０ｓ−１に至る一連の領域が、滑らかに連続することになる。この結果、ピストン１５の往復動に際し、ピストンリング１７の外周面１７ｓとシリンダ１４の内面１４ｓとの間の摩擦抵抗が低減されると共に、シリンダ１４の内面１４ｓから凹部２０に沿って流れる空気の循環効率が向上する。
【００４０】
図８は、ショットブラスト（サンドブラスト）による凹部２０の製法図である。図８では一例として、噴射装置２１によって、投射材と呼ばれる粒体２２を圧縮空気に混合してシリンダ１４の内面１４ｓに高速で衝突させる。そして、シリンダ１４の内面１４ｓを局所的に窪（凹）ませる。これにより、シリンダ１４の内面１４ｓに複数の凹部２０を成形する。この場合、不要部分（例えば、凹部２０となる部分を除いた領域）をマスキングしつつ、噴射装置２１から粒体２２を噴射させてもよい。
【００４１】
ショットブラスト（サンドブラスト）製法によれば、凹部２０を０.２μｍ程度の大きさから仕上げることができる。これにより、凹部２０の形状を、例えば、シリンダ１４の内面１４ｓの大きさ（内径）や、コンプレッサ１の種類など、ニーズや用途に応じて自由に設定することができる。
【００４２】
図９は、ケミカルエッチング（フォトエッチング）による凹部２０の製法図である。図９では一例として、複数の開口孔２３が構成されたマスキングシート２４でシリンダ１４の内面１４ｓを被覆する。続いて、マスキングシート２４で内面１４ｓが被覆されたシリンダ１４をエッチング用薬液に浸漬させる。このとき、マスキングされていない部分（即ち、開口孔２３）を通して、シリンダ１４の内面１４ｓが薬液に浸される。かかる薬液によって、シリンダ１４の内面１４ｓが一部溶解される。これにより、開口孔２３の大きさに対応した複数の凹部２０（図３参照）が、シリンダ１４の内面１４ｓに一括して成形される。
【００４３】
ケミカルエッチング（フォトエッチング）製法によれば、開口孔２３の大きさや間隔を任意に設定することができる。これにより、ニーズや用途に応じた複数の凹部２０を一括して成形することができる。この場合、凹部２０の個数に関わらず、当該製法に要する加工時間は常に一定である。
【００４４】
「一実施形態の作用効果」  
本実施形態によれば、シリンダ１４の内面１４ｓに複数の凹部２０を設けることで、ピストンリング１７の外周面１７ｓとシリンダ１４の内面１４ｓとの間の接触面積を削減することができる。これにより、シリンダ１４の内面１４ｓに沿ってピストン１５が往復動している間、ピストンリング１７の外周面１７ｓとシリンダ１４の内面１４ｓとの間の摩擦抵抗を低減させることができる。この結果、シリンダ１４の内面１４ｓに沿ってピストン１７を円滑に往復動させることができる。かくして、装置稼働時の振動や騒音を低減させることができる。
【００４５】
本実施形態によれば、凹部２０の内部を、単一の曲率を有する１つの球状面２０ｓ（図５参照）、或いは、多数の曲率を有する複数の球状面２０ｓ−１,２０ｓ−２（図６参照）で構成する。これにより、コンプレッサ１の動作時、ピストン１５の往復動方向Ｄｐで見て、ピストンリング１７の両側に発生する抗力を抑制することができる。なお、抗力とは、ピストン１５（ピストンリング１７）の往復動に際し、これと逆行する方向に発生する反力を指す。ここで、上記した凹部２０を設けることで、ピストン１５（ピストンリング１７）の往復動に際し、シリンダ１４の内面１４ｓから凹部２０に沿って流れる空気の循環効率を向上させることができる。この場合、凹部２０の外周部２０ａ並びに境界部２０ｂに面取りを施すことで、かかる空気の潤滑効率を更に向上させることができる。この結果、上記抗力が抑制され、ピストン１５をシリンダ１４の内面１４ｓに沿って負荷無く円滑に往復動させることができる。
【００４６】
本実施形態によれば、上記したように装置稼働時の振動を低減させることで、例えば、シリンダ１４（内面１４ｓ）とピストン１５（ピストンリング１７）との損傷や損壊等の不具合の発生を抑制することができる。これにより、メンテナンスに要するコストを削減することができる。更に、上記したように装置稼働時の騒音を低減させることで、周辺環境に配慮したコンプレッサ１を実現することができる。これにより、当該コンプレッサ１の設置場所の自由度を向上させることができると共に、昼夜と問わずコンプレッサ１を動作させ続けることが可能となり、装置稼働時間を延長することができる。
【００４７】
本実施形態によれば、上記したようにシリンダ１４（内面１４ｓ）とピストン１５（ピストンリング１７）との損傷や損壊等の不具合の発生を抑制することで、コンプレッサ１の早期の劣化を防止しつつ長期に亘って連続的に使用することができる。これにより、当該コンプレッサ１の長寿命化を図ることができる。
【００４８】
本実施形態によれば、上記したようにシリンダ１４（内面１４ｓ）とピストン１５（ピストンリング１７）との間の摩擦抵抗を低減させることで、小さなトルクでピストン１５を往復動させることができる。これにより、装置稼働時における省エネ化を図ることができる。
【００４９】
本実施形態によれば、凹部２０の大きさ（直径２０ｄ）を、ピストン１５の往復動方向Ｄｐで見て、ピストンリング１７のリング幅１７ｗよりも小さく設定する。これにより、ピストンリング１７を、シリンダ１４の内面１４ｓに沿ってガタ付くこと無く円滑に摺動させることができる。
【００５０】
「変形例」
上記した実施形態では、無給油式のコンプレッサ１を想定して説明したが、本発明の技術思想は、給油式のコンプレッサ１にもそのまま適用可能であることは言うまでもない。給油式のコンプレッサ１では、例えば図４に示すように、シリンダ１４（内面１４ｓ）とピストン１５と間に専用オイル（図示しない）を循環させる。これにより、シリンダ１４の内面１４ｓに沿ってピストン１５が往復動する際に、ピストン１５（ピストンリング１７）とシリンダ１４（内面１４ｓ）と間に生じる摩擦抵抗の低減が図られる。
【００５１】
上記した実施形態では、レシプロタイプのコンプレッサ１を想定して説明したが、本発明の技術思想は、ロータリタイプのコンプレッサ１にもそのまま適用可能であることは言うまでもない。ロータリコンプレッサ１では、例えば、互いに摺動しながら相対回転する２つの部材の双方の面、或いは、いずれか一方の面に、上記した複数の凹部２０を設ければよい。
【００５２】
以上、本発明の一実施形態及び変形例を説明したが、これらの実施形態及び変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態及び変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５３】
１…コンプレッサ、３…圧縮機、４…蓄圧タンク、１４…シリンダ、１５…ピストン、１７…ピストンリング、１７ｗ…リング幅、１８…上死点（最高到達位置）、１９…下死点（最低到達位置）、２０…凹部、２０ａ…外周部、２０ｂ…境界部、２０ｄ…直径、２０ｅ…間隔（相互間最短距離）、２０ｆ…深さ、２０ｗ…間隔（中心間距離）、２０ｐ…中心。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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