(57)【要約】【課題】損失発生を抑えることができるピストンリングおよび揺動型圧縮機の提供。【解決手段】揺動方向の一方側の上部の外隅部にピストンの上昇行程の最大揺動角度に対応したシール向上加工が施されて例えばテーパ面７２Ａが形成され、揺動方向の他方側の下部の外隅部にピストンの上昇行程の最大揺動角度に対応したシール向上加工が施されて例えばテーパ面７２Ｂが形成されている。【選択図】図７
2010084650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内をピストンが揺動しながら往復動する揺動型シリンダ装置の前記ピストンに設けられる環状で断面略矩形のピストンリングにおいて、
揺動方向の一方側の上部の外隅部に前記ピストンの上昇行程の最大揺動角度に対応したシール向上加工が施され、揺動方向の他方側の下部の外隅部に前記ピストンの上昇行程の最大揺動角度に対応したシール向上加工が施されていることを特徴とするピストンリング。
【請求項２】
前記シール向上加工は、その加工量が揺動方向の前記外隅部を最大とし非揺動側に近づくにつれて徐々に小さくなることを特徴とする請求項１に記載のピストンリング。
【請求項３】
前記シール向上加工は、上昇行程の位置毎に変化する揺動角に対応した面取りとされていることを特徴とする請求項１または２に記載のピストンリング。
【請求項４】
シリンダ内をピストンが揺動しながら往復動する揺動型シリンダ装置の前記ピストンに設けられる環状のピストンリングにおいて、
揺動方向の一方側と他方側とにおける外形寸法の最大部の軸方向中心位置が前記一方側と前記他方側とで異なることを特徴とするピストンリング。
【請求項５】
外周全周にわたって平滑面が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のピストンリング。
【請求項６】
非揺動方向の前記平滑面の軸方向寸法が最大であり、揺動方向の前記平滑面の軸方向寸法が最小であることを特徴とする請求項５に記載のピストンリング。
【請求項７】
自然状態でオーバル形状であることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載のピストンリング。
【請求項８】
周上の一部に合口部が設けられていることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか一項に記載のピストンリング。
【請求項９】
前記外形寸法の最大部と継続する面が前記ピストンの揺動角に合わせた創成面形状であることを特徴とする請求項４乃至８のいずれか一項に記載のピストンリング。
【請求項１０】
前記外形寸法の最大部と継続する面がテーパ面形状であることを特徴とする請求項４乃至８のいずれか一項に記載のピストンリング。
【請求項１１】
前記外形寸法の最大部と継続する面がピストンリング重心に対して点対称形状であることを特徴とする請求項９または１０に記載のピストンリング。
【請求項１２】
偏心回転軸を回転可能に支持するケースと、
該ケースに設けられシリンダヘッドが搭載されるシリンダと、
一端側が前記偏心回転軸に回転可能に連結される連結部となり、他端側が前記シリンダ内を揺動しつつ往復動し前記シリンダヘッドとの間に圧縮室を画成する円盤部となったピストンと、からなる揺動型圧縮機において、
前記ピストンの前記円盤部の外周側にリング溝を設け、
該リング溝に前記ピストンと前記シリンダとの間をシールする環状で断面略矩形のピストンリングを装着し、
該ピストンリングは、合口部を有して前記ピストンの揺動時にシリンダ内径に沿うように拡縮径可能に装着され、揺動方向の一方側の上部の外隅部に前記ピストンの圧縮行程の最大揺動角度に対応したシール向上加工が施され、揺動方向の他方側の下部の外隅部に前記ピストンの圧縮行程の最大揺動角度に対応したシール向上加工が施されていることを特徴とする揺動型圧縮機。
【請求項１３】
前記シール向上加工は、その加工量が揺動方向の前記外隅部を最大とし非揺動側に近づくにつれて徐々に小さくなることを特徴とする請求項１２に記載の揺動型圧縮機。
【請求項１４】
前記シール向上加工は、前記圧縮行程の位置毎に変化する揺動角に対応した面取りとされていることを特徴とする請求項１２または１３に記載の揺動型圧縮機。
【請求項１５】
前記ピストンリングの外周全周にわたって平滑面を設けたことを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の揺動型圧縮機。
【請求項１６】
前記シール向上加工がピストンリング重心に対して点対称に施されていることを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の揺動型圧縮機。
【請求項１７】
前記ピストンに前記ピストンリングの回止機構を設けたことを特徴とする請求項１２乃至１６のいずれか一項に記載の揺動型圧縮機。
【請求項１８】
前記合口部が非揺動方向に配置されていることを特徴とする請求項１７に記載の揺動型圧縮機。
【請求項１９】
前記ピストンリングを２つの分割体に分割した形状とし、前記２つの分割体の間にバネ部材を設けたことを特徴とする請求項１２に記載の揺動型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンリングおよび揺動型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダ内をピストンが揺動しながら往復動するシリンダ装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１５２９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記したシリンダ装置においては、ピストンが揺動することからピストンリングのシリンダに対する角度が変化することになり、それに起因して損失が大きくなる可能性があった。
【０００４】
したがって、本発明は、損失発生を抑えることができるピストンリングおよび揺動型圧縮機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明のピストンリングは、揺動方向の一方側の上部の外隅部にピストンの上昇行程の最大揺動角度に対応したシール向上加工が施され、揺動方向の他方側の下部の外隅部にピストンの上昇行程の最大揺動角度に対応したシール向上加工が施されている。
【０００６】
また、本発明のピストンリングは、揺動方向の一方側と他方側とにおける外形寸法の最大部の軸方向中心位置が前記一方側と前記他方側とで異なる。
【０００７】
また、本発明の揺動型圧縮機は、ピストンリングが、揺動方向の一方側の上部の外隅部にピストンの圧縮行程の最大揺動角度に対応したシール向上加工が施され、揺動方向の他方側の下部の外隅部にピストンの圧縮行程の最大揺動角度に対応したシール向上加工が施されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、損失発生を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る各実施形態を図面を参照して以下に説明する。
【００１０】
「第１実施形態」
本発明に係る第１実施形態であるピストンリングおよび揺動型圧縮機を図１〜図７に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係る第１実施形態のピストンリングを含む揺動型圧縮機の全体構成を示す断面図である。図２は、本発明に係る第１実施形態のピストンリングを含む揺動型圧縮機を示す図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。図３は、本発明に係る第１実施形態のピストンの要部の分解斜視図である。図４は、本発明に係る第１実施形態のピストンリングを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１断面図、（ｃ）は（ａ）のＹ１−Ｙ１断面図である。図５は、本発明に係る第１実施形態のピストンリングを示す、図４のＸ１−Ｘ１拡大断面図である。図６は、本発明に係る第１実施形態のピストンリングを示す斜視図である。図７は、本発明に係る第１実施形態のピストンリングとシリンダとの関係を示す断面図で、（ａ）は圧縮行程における最大揺動状態、（ｂ）は圧縮完了状態、（ｃ）は吸込行程における最大揺動状態をそれぞれ示している。
【００１２】
揺動型圧縮機１０は、気体（流体）を吸引し圧縮して吐出するものである。図１および図２に示すように、揺動型圧縮機１０は、クランクケース（ケース）１１を有しており、クランクケース１１は、内部がクランク室１２とされている。このクランクケース１１には、図１に示すように電動モータ１５が取り付けられている。電動モータ１５は、胴部１６と底部１７とを有する有底筒状をなし開口側がクランクケース１１に連結されるモータハウジング１８と、モータハウジング１８の胴部１６の内側に取り付けられたステータ１９と、モータハウジング１８の底部１７の軸受保持部２０に保持された軸受２１と、クランクケース１１の軸受保持部２２に保持された軸受２３と、これら軸受２１，２３に回転可能に支持された出力軸２４を含むロータ２５とを有している。
【００１３】
そして、電動モータ１５の出力軸２４の一端側がクランク室１２内に突出しており、この部分に、電動モータ１５の出力軸２４とでクランク軸（偏心回転軸）２８を構成するクランク部材２９が偏心状態で固定されている。出力軸２４にはキー溝３１が形成されており、クランク部材２９には、外周部に対し偏心して出力軸２４を嵌合させる嵌合穴３２が形成されるとともにこの嵌合穴３２にキー溝３３が形成されていて、これらキー溝３１，３３にキー３４が嵌合されることで、出力軸２４にクランク部材２９が一体化されている。これにより、クランクケース１１は、軸受２３を介してクランク軸２８を支持する。
【００１４】
また、電動モータ１５の出力軸２４にはその中間位置にクランク部材２９に当接してバランスウェイト３７が、出力軸２４に螺合されるナット３８で固定されており、出力軸２４の先端位置には冷却ファン３９が固定されている。なお、バランスウェイト３７にも、出力軸２４を嵌合させる嵌合穴４０およびキー溝４１が形成されており、このキー溝４１に上記したキー３４が嵌合されることで、バランスウェイト３７が出力軸２４に一体化される。
【００１５】
クランクケース１１上には、円筒状のシリンダ４５が基端側において取り付けられている。このシリンダ４５は、その内周面４６が軸方向位置にかかわらず一定径をなしており、その基端側がクランク室１２内に開口する。また、シリンダ４５の先端側には弁座板４８およびシリンダヘッド本体４９からなるシリンダヘッド５０が搭載されている。
【００１６】
シリンダヘッド本体４９には、図２に示すように、外部に連通する吸込口５１と、吸込口５１に連通する吸込室５２と、外部に連通する吐出口５３と、吐出口５３に連通する吐出室５４とが画成されている。
【００１７】
弁座板４８は、シリンダ４５とシリンダヘッド本体４９との間に介装されるもので、この弁座板４８には、吸込室５２をシリンダ４５側の圧縮室５５に連通させる吸込穴５７と、吐出室５４を圧縮室５５に連通させる吐出穴５８とが形成されている。また、弁座板４８にはリード弁としての吸込弁５９および吐出弁６０が取り付けられ、これら吸込弁５９および吐出弁６０は、基端側がネジ等を介して弁座板４８に固定された固定端となり、先端側は自由端となって、吸込穴５７、吐出穴５８をそれぞれ開閉する。
【００１８】
シリンダ４５内には、揺動式のピストン６３が摺動可能に挿嵌されている。このピストン６３は、その一端側にあって、クランク室１２内に位置して偏心回転するクランク部材２９に対して軸受６４を介して回転可能に連結される円環状の連結部６５と、この連結部６５に一体形成されてシリンダ４５内へと伸長したピストンロッド部６６と、ピストン６３の他端側にあってピストンロッド部６６にこれと直交するように一体形成されてシリンダ４５内に配置される円板状のリング受６７とを有するピストン本体６８と、このピストン本体６８とは別体に設けられリング受６７にネジ６９で固定されてシリンダ４５内に配置される、リング受６７と略同径の円板状のリテーナ７０とを有している。ピストン本体６８は、リング受６７の中心軸線とピストンロッド部６６の中心軸線とが一致しており、ピストンロッド部６６の中心軸線が連結部６５の中心軸線に直交している。また、ピストンロッド部６６は連結部６５の中心軸線に沿う方向の厚さがこれと直交する方向の幅よりも狭くなっている。なお、リテーナ７０は、中心軸線をリング受６７の中心軸線およびピストンロッド部６６の中心軸線に一致させてピストン本体６８に取り付けられてピストン６３を構成することになる。
【００１９】
ここで、ピストン６３の他端側に設けられたリング受６７とリテーナ７０とが、シリンダ４５内を揺動しつつ往復動してシリンダヘッド１７との間に圧縮室５５を画成する円盤部７１を構成しており、この円盤部７１にピストン６３とシリンダ４５との隙間をシールするピストンリング７２が保持されている。ピストンリング７２の外周側は、シリンダ４５の内周面４６を摺動する。
【００２０】
ピストン６３は、連結部６５がクランク部材２９によって偏心運動させられることによって、シリンダ４５内の円盤部７１が、保持したピストンリング７２をシリンダ４５内で摺動させながら往復動することになり、その際に、連結部６５、ピストンロッド部６６および円盤部７１が一体であることから、クランク軸２８の中心軸線に直交し且つシリンダ４５の中心軸線に直交する方向に揺動する。このクランク軸２８の中心軸線に直交し且つシリンダ４５の中心軸線に直交する方向を揺動方向とする。他方、ピストン６３は、クランク軸２８の軸線方向には揺動しない。このクランク軸２８の軸線方向を非揺動方向とする。
【００２１】
ここで、具体的に、ピストン６３の揺動について説明すると、ピストン６３を揺動方向とは直交するクランク軸方向に沿って見た場合に、下死点ではピストンロッド部６６が揺動方向（左右方向）の中央に位置するとともに円盤部７１は水平をなしており、この状態からクランク部材２９が圧縮行程を行うべく回転してピストン６３を上昇させると、上死点と下死点との間の中間までピストンロッド部６６の下部が揺動方向の片側（例えば右側）に移動しながら上昇し、上死点と下死点との間の中央（例えば３時の位置）で最も揺動方向の片側（例えば右側）に位置する。このとき、円盤部７１は、この片側とは反対となる揺動方向一方側（例えば左側）を揺動方向他方側（例えば右側）に対して下側に位置させて、最も水平に対し傾斜し、水平に対する角度（シリンダ軸直交方向に対する角度）である揺動角を最大とすることになる。
【００２２】
続いて、上死点に向かうにしたがってピストンロッド部６６の下部は揺動方向の中央に戻ることになり、上死点ではピストンロッド部６６が揺動方向の中央に位置するとともに円盤部７１が水平となって圧縮行程が終了する。
【００２３】
円盤部７１が上死点にある状態からクランク部材２９が吸込行程を行うべく回転するとピストン６３を下降させることになり、上死点と下死点との中間まで、ピストンロッド部６６の下部が揺動方向の逆の片側（例えば左側）に移動しながら下降し、上死点と下死点との間の中央（例えば９時の位置）で最も揺動方向の逆の片側（例えば左側）に位置する。このとき、円盤部７１は、この揺動方向の逆の片側とは反対となる揺動方向他方側（例えば右側）を揺動方向一方側（例えば左側）に対して下側に位置させて、最も水平に対し上記とは逆向きに傾斜し、揺動角を最大とすることになる。
【００２４】
続いて、下死点に向かうにしたがってピストンロッド部６６の下部は揺動方向の中央に戻ることになり、下死点ではピストンロッド部６６が揺動方向の中央に位置するとともに円盤部７１が水平となって吸込行程が終了する。
【００２５】
リング受６７には、図３に示すように、外径側且つピストンロッド部６６とは反対側に円環状の段差部７５がピストンロッド部６６の中心軸線と同心状に形成されており、また、中央に平面視円形状をなして凹む嵌合凹部７６がピストンロッド部６６の中心軸線と同心状に形成されている。
【００２６】
リング受６７は、その上面部６７Ａがピストンロッド部６６の中心軸線に直交する平面内に配置されており、ピストンロッド部６６の中心軸線を中心とする円環状をなしている。段差部７５は、この上面部６７Ａの外周縁部から垂直に下がる外向きの円筒面部７５Ａと、この円筒面部７５Ａの下端縁部から垂直に径方向外側に広がる平面部７５Ｂとからなっている。円筒面部７５Ａは、ピストンロッド部６６の中心軸線を中心とする円筒状をなしている。平面部７５Ｂは、ピストンロッド部６６の中心軸線に直交する平面内に配置されており、ピストンロッド部６６の中心軸線を中心とする円環状をなしている。リング受６７には、平面部７５Ｂの外周縁部から下方に延出して、その最大外径部を構成する円筒面部６７Ｂが形成されている。
【００２７】
嵌合凹部７６は、上面部６７Ａの内周縁部から垂直に下がる内向きの円筒面部７６Ａと、この円筒面部７６Ａの下端縁部から径方向内側に広がる底面部７６Ｂとからなっている。円筒面部７６Ａは、ピストンロッド部６６の中心軸線を中心とする円筒状をなしている。底面部７６Ｂは、ピストンロッド部６６の中心軸線に直交する平面内に配置されており、ピストンロッド部６６の中心軸線を中心とする円形状をなしている。嵌合凹部７６の底面部７６Ｂの中央には、ネジ穴７７が軸線方向に形成されている。
【００２８】
リテーナ７０は、円板状をなす主板部８０と、主板部８０の中央からその軸線方向に沿って一側に突出する嵌合凸部８１とを有しており、主板部８０には、嵌合凸部８１とは反対側に、主板部８０の中心を通って径方向に抜ける溝部８２が形成されている
【００２９】
嵌合凸部８１は、主板部８０から下方に延出する外向きの円筒面部８１Ａと円筒面部８１Ａの下端縁部から嵌合凸部８１の中心軸線に直交して径方向内側に広がる円形状の下面部８１Ｂとを有している。
【００３０】
主板部８０は、嵌合凸部８１の中心軸線に直交する平面内に配置されて嵌合凸部８１の周囲で嵌合凸部８１と同心をなす円環状の下面部８０Ａと、下面部８０Ａの外周縁部から垂直に嵌合凸部８１とは反対側に立ち上がってリテーナ７０の最大外径部を構成する円筒面部８０Ｂと、円筒面部８０Ｂの中心軸線に直交する平面内に配置されて円筒面部８０Ｂの直径上に一定幅をなして延在する溝底面８２Ａと、溝底面８２Ａの両端縁部から立ち上がる一対の溝壁面８２Ｂと、円筒面部８０Ｂの中心軸線に直交する平面内に配置されて円筒面部８０Ｂの上端縁部と溝壁面８２Ｂの上端縁部とで囲まれた部分に形成される一対の上面部８０Ｃとを有している。ここで、溝底面８２Ａおよび一対の溝壁面８２Ｂによって溝部８２が揺動方向に形成されていて、吸込弁５９および吐出弁６０との接触を防いでいる。リテーナ７０の溝底面８２Ａの中央にはテーパ状の座ぐり穴８３が軸線方向に形成されている。
【００３１】
主板部８０の下面部８０Ａの外端部には、溝部８２の両外端部と９０度異なる位置に、主板部８０から下方に垂直に突出する突起部（回止機構）８４が形成されている。
【００３２】
そして、上記したリテーナ７０が、嵌合凸部８１を嵌合凹部７６に嵌合させることでピストン本体６８のリング受６７に搭載され、この状態でネジ６９が座ぐり穴８３に挿通されてネジ穴７７に螺合されることでリテーナ７０がリング受６７に固定されて円盤部７１を構成することになる。このとき、リテーナ７０は、溝部８２の延在方向をピストン本体６８のピストンロッド部６６の幅方向つまり上記揺動方向に一致させて取り付けられることになり、その結果、突起部８４は円盤部７１における非揺動方向の端部に配置されることになる。
【００３３】
このようにして形成された円盤部７１には、その外周側に、リング受６７の段差部７５の平面部７５Ｂおよび円筒面部７５Ａとリテーナ７０の主板部８０の下面部８０Ａとで、半径方向内方に凹む円環状のリング溝８５が同心状に形成されることになる。そして、上記した突起部８４はこのリング溝８５に形成されている。そして、このリング溝８５に、ピストン６３とシリンダ４５との間をシールする上記したピストンリング７２が装着されることになる。
【００３４】
ピストンリング７２は、耐摩耗性および自己潤滑性に優れたバネ性を有する樹脂材料によって略円環状に一体成形されている。ピストンリング７２は、略円弧状の主環部８８と、主環部８８の一端部に、主環部８８の半分の厚さで軸線方向一側に偏って形成された円弧状の合口部８９と、主環部８８の他端部に、主環部８８の半分の厚さで軸線方向逆側に偏って形成された円弧状の合口部９０とを有している。ここで、両側の合口部８９，９０は、円周方向に同長さで、互いに軸線方向に重なるようにして配置されている。ピストンリング７２は、自然状態で、主環部８８の一端側の合口部８９と主環部８８の他端部との間には円周方向の隙間が形成されることになり、主環部８８の他端側の合口部９０と主環部８８の一端部との間にも同様の隙間が形成されることになる。主環部８８の合口部８９，９０の略１８０度反対となる中間位置の内周側には、軸方向一側に中心軸線方向に凹む切欠部９１が形成されている。
【００３５】
このようなピストンリング７２が、リテーナ７０を取り付ける前にリング受６７の段差部７５に、切欠部９１を非揺動側かつ上側にして配置され、この状態でリテーナ７０がその突起部８４を切欠部９１に嵌合させながら上記のようにしてピストン本体６８のリング受６７に固定されることで、リング溝８５にピストンリング７２が保持されることになる。このとき、ピストンリング７２の切欠部９１にリテーナ７０の突起部８４を嵌合させることで、ピストンリング７２の円盤部７１に対する回転が規制されるようになっている。よって、突起部８４がピストンリング７２を回り止めする。そして、リング溝８５に装着された状態で合口部８９，９０が非揺動方向に配置されている。
【００３６】
このようにリング溝８５に装着された状態で、ピストン６３の揺動時に、ピストンリング７２は、合口部８９，９０同士が円周方向にずれることでシリンダ４５の内径に沿うように拡縮径可能となり、その際に、合口部８９，９０が常に摺接することでシール性を維持する。
【００３７】
ここで、ピストンリング７２は、合口部８９，９０が主環部８８から離間する自然状態（拡径状態）にあるとき、図４に示す外形がシリンダ４５の内径とシリンダ４５に対するピストンリング７２の最大揺動角とで決まるオーバル形状となっている。また、ピストンリング７２は、合口部８９，９０が主環部８８に当接する縮径状態にあるとき、外形が、中心軸線を一致させたシリンダ４５の内周面４６に密着する円形状となる。つまり、シリンダ内径をｄ１とした場合、最大揺動角θとなる位置では、シリンダは長径ｄ２がｄ２＝ｄ１／ｃｏｓθの楕円となる。これに合わせて、ピストンリング７２は、短径がシリンダ内径と等しいｄ１とされ、最大揺動角θに対して、自然状態での長径ｄ２がｄ２＝ｄ１／ｃｏｓθを満足するように設定されている。
【００３８】
環状のピストンリング７２は、揺動方向の一方側の上部（上死点側端部）の外隅部にピストン６３の上昇行程である圧縮行程の最大揺動角度に対応したシール向上加工が施され、揺動方向の他方側の下部（下死点側端部）の外隅部にピストン６３の圧縮行程の最大揺動角度に対応したシール向上加工が施されている。なお、揺動方向の一方側においては上部の外隅部のみにシール向上加工が施され、下部の外隅部にはシール向上加工は施されていない。また、揺動方向の他方側においては下部の外隅部のみにシール向上加工が施され、上部の外隅部にはシール向上加工は施されていない。
【００３９】
つまり、ピストンリング７２は、シール向上加工を施す前においては、主環部８８が全周にわたって、中心軸線を含む平面で切断した断面が矩形となっており、主環部８８の揺動方向一方側の上部の外隅部にシール向上加工が施されることでピストン６３の最大揺動角度θと同じ角度θの図４〜図６に示すテーパ面７２Ａが形成され、主環部８８の揺動方向他方側の下部の外隅部にシール向上加工が施されることでピストン６３の最大揺動角度θと同じ角度θのテーパ面７２Ｂが形成されている。主ピストンリング７２は、主環部８８の揺動方向一方側の下部の外隅部および揺動方向他方側の上部の外隅部にはテーパ面が形成されないことから、主環部８８が全周にわたって、軸線を含む平面で切断した断面が略矩形となっている。また、テーパ面７２Ａ（７２Ｂ）が形成されていない、主環状部８８の断面略矩形の他の角は、テーパ面７２Ｂより小さく面取り加工が施されていても構わない。
【００４０】
ここで、上記したシール向上加工は、両側とも同様の加工が、ピストンリング７２の重心に対して点対称に施される。その結果、両側のテーパ面７２Ａ，７２Ｂが点対称形状をなす。
【００４１】
また、上記したシール向上加工は、揺動方向の外隅部位置が最も加工量が大きく、非揺動側に近づくにつれてその加工量が徐々に小さくなるように、ピストンリング７２の非揺動方向の両端部位置よりも手前まで半周弱の範囲で施される。これにより、テーパ面７２Ａ，７２Ｂは、揺動方向の端部位置が半径方向の幅および軸線方向高さの両方が最大で、非揺動側に近づくにつれて半径方向の幅および軸線方向高さの両方が徐々に小さくなる形状をなしてピストンリング７２の半周弱の範囲に形成されている。ここで、両側のテーパ面７２Ａ，７２Ｂは、ピストンリング７２内において互い交じり合うことなく独立して形成されている。また、両側のテーパ面７２Ａ，７２Ｂは、シリンダ４５の内径と同等径を有する略同一円筒面内に配置される。
【００４２】
ここで、ピストンリング７２は、主環部８８の揺動方向一方側の下部の外隅部および揺動方向他方側の上部の外隅部にテーパ面７２Ａ，７２Ｂが形成されていないことから、その軸線方向厚さが、テーパ面７２Ａ，７２Ｂの最大の軸線方向高さよりも大きくされており、その結果、外周全周に、ピストンリング７２の軸線方向に沿う外周側平滑面７２Ｃが形成されている。また、ピストンリング７２は、上面部７２Ｄおよび下面部７２Ｅも合口部８９，９０を除く全周にわたって軸直交方向に沿う平坦面とされている。また、ピストンリング７２は、内周全周にも、ピストンリング７２の軸線方向に沿う内周側平滑面７２Ｆが形成されている。
【００４３】
ここで、ピストンリング７２は、テーパ面７２Ａ，７２Ｂが形成されていない非揺動方向の外周側平滑面７２Ｃの軸方向寸法が最大となっている。また、テーパ面７２Ａ，７２Ｂの最大の軸方向高さは、外周側平滑面７２Ｃの最小軸方向高さと同等とされている。また、ピストンリング７２重心に対して点対称にテーパ面７２Ａ，７２Ｂが形成されることで、外形寸法の最大部である外周側平滑面７２Ｃの軸方向中心位置が、揺動方向の一方側と他方側とで異なることになる。具体的には、揺動方向の一方側の外周側平滑面７２Ｃの軸方向中心位置が、揺動方向の他方側の外周側平滑面７２Ｃの軸方向中心位置に対して下側にずれている。そして、テーパ面７２Ａは、外形寸法の最大部である外周側平滑面７２Ｃの揺動方向の一方側から継続して形成されており、テーパ面７２Ｂも、外形寸法の最大部である外周側平滑面７２Ｃの揺動方向の他方側から継続して形成されている。
【００４４】
ここで、上記したピストンリング７２のシール向上加工は、例えば、以下のようにして行うことができる。
【００４５】
主環部８８が全周にわたって、軸線を含む平面で切断した断面が矩形となっているピストンリング７２の素材を自然状態で変形不可となるように回転治具の回転中心上に、回転中心に対して最大揺動角度θだけ傾斜させた状態で取り付ける。そして、回転中心に切刃を向け、この切刃を回転中心に対して近接・離間可能とした工具を、回転治具を回転させながら、ピストンリング７２に近づけて所定量切削する。このとき、切刃の先端と回転中心との距離をシリンダの内径の半径と同等長さとすることで、自然状態にあるときの両側のテーパ面を、シリンダ内径と同等径を有する同一円筒面内に配置することができる。
【００４６】
第１実施形態に係る揺動型圧縮機は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００４７】
電動モータ１５が回転駆動されると、その出力軸２４に固定されたクランク部材２９が偏心回転運動を行う。すると、このクランク部材２９に軸受６４を介して回転可能に連結されたピストン６３が、その円盤部７１およびピストンリング７２をシリンダ４５内で往復動させる。そして、吸込行程では、円盤部７１およびピストンリング７２のシリンダヘッド１７とは反対方向への移動で圧縮室５５が拡大し吐出弁６０は閉状態のまま吸込弁５９を開いて気体を吸込口５１および吸込室５２から圧縮室５５に導入する。続く圧縮行程では、円盤部７１およびピストンリング７２のシリンダヘッド１７の方向への移動で圧縮室５５が縮小し吸込弁５９は閉状態のまま吐出弁６０を開いて圧縮室５５から圧縮気体を吐出室５４および吐出口５３に吐出する。
【００４８】
以上の作動中、円盤部７１およびピストンリング７２は、シリンダ４５内で揺動しながら往復動する。
【００４９】
つまり、ピストン６３の揺動方向とは直交する方向（シリンダ軸方向）に沿って見た場合に、最も圧縮室５５を拡大した下死点ではピストンロッド部６６が左右方向の中央に位置するとともに円盤部７１およびピストンリング７２は水平をなしている。よって、ピストンリング７２は、シリンダ４５の内周面４６で押圧されて円形状に縮径され、外周側平滑面７２Ｃが軸線方向長さを持って全面的に内周面４６に密着している。これにより、円盤部７１とシリンダ４５との間を十分にシールできる。
【００５０】
この状態から圧縮行程を行うべくクランク部材２９が回転し、ピストン６３を上昇させ圧縮室５５を縮小させる方向に円盤部７１およびピストンリング７２を移動させると、上死点と下死点との中間までピストンロッド部６６の下部は左右方向一側に移動しながら上昇し、上死点と下死点との中央（例えば３時の位置）で最もピストンロッド部６６の下部が左右方向の一方の外側に位置する。このとき、円盤部７１およびピストンリング７２は、最も水平に対し揺動し傾斜することになる。このとき、ピストンリング７２は、揺動により拡大する揺動方向のシリンダ４５との隙間の拡大に追従して、揺動方向に拡径してオーバル状態となり、シリンダ４５の内周面４６に、非揺動方向では外周側平滑面７２Ｃが、揺動方向では図７（ａ）に示すようにテーパ面７２Ａ，テーパ面７２Ｂが密着して、クランク室１２への漏れを規制する。これにより、円盤部７１とシリンダ４５との間を十分にシールできる。また、下死点から最大揺動位置までの間、ピストンリング７２は、シリンダ４５の内周面４６に対して環状の線接触となるものの、テーパ面７２Ａ，テーパ面７２Ｂがシリンダ４５の内周面４６と平行に近い状態になるので実質的に面接触と同様の作用が得られ、円盤部７１とシリンダ４５との間を十分にシールできることになる。
【００５１】
続いて、上死点に向かうにしたがってピストンロッド部６６の下部は左右方向の中央に戻ることになり、最も圧縮室５５を縮小した上死点ではピストンロッド部６６が左右方向の中央に位置するとともに円盤部７１およびピストンリング７２は水平となって圧縮行程が終了する。このとき、ピストンリング７２は、シリンダ４５の内周面４６で押圧されて円形状に縮径され、図７（ｂ）に示すように外周側平滑面７２Ｃが全面的に内周面４６に密着することになり、圧縮室５５内の気体の高い圧力に対してクランク室１２への漏れを規制する。これにより、円盤部７１とシリンダ４５との間を十分にシールできる。また、最大揺動位置から上死点までの間、ピストンリング７２は、シリンダ４５の内周面４６に対して環状の線接触となるものの、テーパ面７２Ａ，テーパ面７２Ｂがシリンダ４５の内周面４６と平行に近い状態になるので実質的に面接触と同様の作用が得られ、十分にシールできることになる。
【００５２】
以上の圧縮行程においては、圧縮室５５内の圧力がリング溝８５内に導入され、ピストンリング７２には背圧が加わってシリンダ４５の内周面４６に押し付けられることになり、シール性を確保する。また、この押し付け力が最大の上死点で、ピストンリング７２がシリンダ４５の内周面４６に面接触することになり、よって、面圧が低く抑えられ、摩耗を小さく抑えることになる。
【００５３】
円盤部７１が上死点にある状態からクランク部材２９が吸込行程を行うべく回転するとピストン６３は圧縮室５５を拡大させる方向に円盤部７１およびピストンリング７２を移動させることになり、上死点と下死点との中間まで、ピストンロッド部６６の下部が左右方向逆側に移動しながら下降し、上死点と下死点との中央（例えば９時の位置）で最もピストンロッド部６６の下部が左右方向の他方の外側に位置する。このとき、円盤部７１およびピストンリング７２は最も水平に対し上記とは逆向きに傾斜することになり、図７（ｃ）に示すように、ピストンリング７２はシリンダ４５の内周面４６に環状に線接触する。
【００５４】
続いて、下死点に向かうにしたがってピストンロッド部６６の下部は左右方向の中央に戻ることになり、最も圧縮室５５を拡大した下死点ではピストンロッド部６６が左右方向の中央に位置するとともに円盤部７１が水平をなして吸込行程が終了する。
【００５５】
ここで、吸込行程においては、上死点と下死点との間でピストンリング７２がシリンダ４５の内周面４６に環状に線接触することになり、シール性が低下するものの、吸込行程は圧縮室５５の圧力が低いことから支障はない。また、吸込行程において、ピストンリング７２は、主環部８８の揺動方向一方側の下部の直角の外隅部および揺動方向他方側の上部の直角の外隅部がシリンダ４５の内周面４６に接触することになるので、受圧面積が小さくなり、荷重は高くなるものの、圧縮室５５の圧力が低いことから、大きく摩耗することもない。
【００５６】
上記の間、ピストンリング７２がシリンダ４５の内周面４６に常時摺接することにより、ピストン６３とシリンダ４５との間を気密にシールし、圧縮室５５内の気体がクランク室１２に向けて漏洩するのを防止する。特に、圧縮室５５の気体の圧力が高まる圧縮行程における揺動による隙間の拡大に対して、ピストンリング７２は揺動方向に拡径しつつテーパ面７２Ａ，７２Ｂでシリンダ４５に面接触することになり、シール性を高める。
【００５７】
ここで、前述した特許文献１等を含む従来の技術では、ピストンが揺動することから、揺動時に、ピストンリングがシリンダに対して線接触になり、圧縮室からクランク室に気体が漏れ、損失が発生して、圧縮効率が低下してしまうという問題があった。
【００５８】
これに対して、上記したピストンリング７２では、揺動方向の一方側の上部の外隅部にピストン６３の上昇行程の最大揺動角度に対応したシール向上加工が施され、揺動方向の他方側の下部の外隅部にピストン６３の上昇行程の最大揺動角度に対応したシール向上加工が施されているため、ピストン６３の上昇行程の揺動時に、ピストンリング７２のシール向上加工が施された両側部分をシリンダ４５に対して接触させることができ、損失発生を抑制して、圧縮効率を向上可能となる。よって、ピストンリング７２を、その軸方向両側に面取りを形成する場合よりも軸方向高さを低くすることができ、シリンダ４５の高さおよびピストンリング７２の材料費を低減することができる。
【００５９】
また、ピストンリング７２は、揺動方向の一方側と他方側とにおける外形寸法の最大部の軸方向中心位置が前記一方側と前記他方側とで異なることから、外形寸法の最大部に継続する部分が外形寸法の小さくなり、ピストン６３の揺動時に、この外形寸法が小さい部分をシリンダ４５に対して接触させることができ、損失発生を抑制して、圧縮効率を向上可能となる。
【００６０】
また、揺動型圧縮機１０は、ピストン６３の円盤部７１の外周側に設けられたリング溝８５に、ピストン６３とシリンダ４５との間をシールする環状で断面略矩形のピストンリング７２を装着し、このピストンリング７２が、合口部８９，９０を有してピストン６３の揺動時にシリンダ４５の内径に沿うように拡縮径可能に装着され、揺動方向の一方側の上部の外隅部にピストン６３の圧縮行程の最大揺動角度に対応したシール向上加工が施され、揺動方向の他方側の下部の外隅部にピストン６３の圧縮行程の最大揺動角度に対応したシール向上加工が施されているため、ピストン６３の上昇行程の揺動時に、ピストンリング７２のシール向上加工が施された両側部分をシリンダ４５に対して接触させることができ、損失発生を抑制して、圧縮効率を向上可能となる。
【００６１】
また、シール向上加工は、その加工量が揺動方向の外隅部を最大として非揺動側に近づくにつれて徐々に小さくなるため、シリンダ４５の形状に合って密着可能となり、さらに、圧縮効率を向上可能となる。
【００６２】
また、ピストンリング７２には、外周全周にわたって平滑面７２Ｃが設けられているため、シリンダ４５に対し傾斜しない上死点位置（圧縮室５５内の圧力が最大となる位置）でシリンダ４５の内周面４６に平滑面７２Ｃにて密着できシール性を高めることができる。よって、さらに圧縮効率を向上可能となる。しかも、シール面圧を低減できるため、ピストンリング７２の摩耗を抑えて寿命を延長できる。
【００６３】
また、ピストンリング７２は、非揺動方向の平滑面７２Ｃの軸方向寸法が最大であり、揺動方向の平滑面７２Ｃの軸方向寸法が最小であるため、シリンダ４５との間の隙間の変化が小さい非揺動方向については、最大の平滑面７２Ｃでシリンダ４５の内周面４６に密着できる。よって、さらに圧縮効率を向上可能となる。
【００６４】
また、ピストンリング７２は、自然状態でオーバル形状であるため、ピストン６３の揺動時に、ピストンリング７２によるシリンダ４５のシール部分の形状がオーバル形状となることに対して、ピストンリング７２が追従でき、シリンダ４５の内周面４６に密着できる。よって、さらに圧縮効率を向上可能となる。
【００６５】
また、ピストンリング７２は、周上の一部に合口部８９，９０が設けられているため、シール性を維持しつつ拡縮径可能となる。よって、さらに圧縮効率を向上可能となる。
【００６６】
また、ピストンリング７２は、外形寸法の最大部７２Ｃと継続する面７２Ａ，７２Ｂがピストンリング７２重心に対して点対称形状であることから、ピストン６３の揺動時に、シリンダ４５の内周面４６にこれらの面７２Ａ，７２Ｂを良好に密着させることができる。よって、さらに圧縮効率を向上可能となる。
【００６７】
また、ピストンリング７２は、外形寸法の最大部７２Ｃと継続する面７２Ａ，７２Ｂがテーパ面形状であるため、ピストン６３の揺動時に、シリンダ４５の内周面４６にこれらの面７２Ａ，７２Ｂを良好に密着させることができる。よって、さらに圧縮効率を向上可能となる。
【００６８】
また、ピストン６３にピストンリング７２の回止機構８４を設けているため、ピストンリング７２を常に適正な位置に保持できる。よって、さらに圧縮効率を向上可能となる。
【００６９】
合口部８９，９０が非揺動方向に配置されているため、合口部８９，９０によるシール性低下を抑制できる。よって、さらに圧縮効率を向上可能となる。
【００７０】
「第２実施形態」
次に、第２実施形態を主に図８〜図１１に基づいて説明する。図８は、本発明に係る第２実施形態のピストンリングを示す平面図である。図９は、本発明に係る第２実施形態のピストンリングを示す、図８のＸ２−Ｘ２拡大断面図である。図１０は、本発明に係る第２実施形態のピストンリングの創成面の図８に示す各角度毎の断面形状を示す図である。図１１は、本発明に係る第２実施形態のピストンリングの製造装置の一例を示す側面図である。なお、第１実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
【００７１】
図８に示す第２実施形態のピストンリング７２’は、第１実施形態と同様に、揺動方向の一方側の上部（上死点側端部）の外隅部にピストン６３の上昇行程である圧縮行程の最大揺動角度に対応したシール向上加工が施され、揺動方向の他方側の下部（下死点側端部）の外隅部にピストン６３の圧縮行程の最大揺動角度に対応したシール向上加工が施されているが、これらのシール向上加工が第１実施形態とは相違している。なお、第２実施形態においても、揺動方向の一方側においては上部の外隅部のみにシール向上加工が施され、下部の外隅部にはシール向上加工は施されていない。また、揺動方向の他方側においては下部の外隅部のみにシール向上加工が施され、上部の外隅部にはシール向上加工は施されていない。
【００７２】
第２実施形態のピストンリング７２’も、シール向上加工を施す前の素材は、第１実施形態と同じ素材であり、主環部８８が全周にわたって軸線を含む平面で切断した断面が矩形となっている。そして、第２実施形態のピストンリング７２’は、主環部８８の揺動方向一方側の上部の外隅部に第１実施形態とは異なるシール向上加工が施されることで、圧縮行程の位置毎に変化する揺動角に対応した面取りを連続させて創成される湾曲形状の創成面７２Ａ’が形成され、主環部８８の揺動方向他方側の下部の外隅部にも同様のシール向上加工が施されることで、圧縮行程の位置毎に変化する揺動角に対応した面取りを連続させて創成される湾曲形状の創成面７２Ｂ’が形成されている。
【００７３】
つまり、図９に示す創成面７２Ａ’，７２Ｂ’は、圧縮行程における位置毎にシリンダ４５となす角が変化するピストンリング７２’の外周部に、シリンダ４５の内周面４６となす角が０度で内周面４６に接触するようなテーパ面を揺動角度と同様に変化させながら順次連続的にピストンリング７２’に創成した形状をなしている。なお、このとき、揺動角度毎にピストンリング７２’の径が変化することも加味して創成面７２Ａ’，７２Ｂ’を設定する。
【００７４】
言い換えれば、創成面７２Ａ’，７２Ｂ’は、圧縮行程において下死点位置で揺動方向に縮径状態にあり、揺動角度が最大となる中間位置まで徐々に揺動方向に拡径して、さらに上死点位置に向かうにしたがって徐々に揺動方向に縮径するピストンリング７２’が、常にシリンダ４５の内周面４６と接触できる形状となっている。また、ピストンリング７２’を各揺動角度で切断し且つ揺動方向の径をそれぞれの揺動角度での径に合わせた場合に、それぞれの揺動角度で切ったシリンダ４５の内周面４６の断面形状と同じ断面形状が得られる形状となっている。
【００７５】
ピストンリング７２は、主環部８８の揺動方向一方側の下部の外隅部および揺動方向他方側の上部の外隅部には創成面７２Ａ’，７２Ｂ’が形成されないことから、主環部８８が全周にわたって、軸線を含む平面で切断した断面が略矩形となっている。
【００７６】
ここで、上記したシール向上加工は、両側とも同様の加工が、ピストンリング７２重心に対して点対称に施される。その結果、両側の創成面７２Ａ’，７２Ｂ’が点対称形状をなす。
【００７７】
また、上記したシール向上加工は、図１０に示すように、揺動方向の端部位置（図８，図１０の９０°の位置）が最も加工量が大きく（言い換えれば創成面の軸方向高さおよび径方向幅が大きく）、非揺動側に近づくにつれて（図８，図１０の９０°→７５°→６０°→４５°→３０°→１５°→０°となるにつれて）その加工量が徐々に小さくなって（言い換えれば創成面の軸方向高さおよび径方向幅が徐々に小さくなって）、非揺動側の端部位置（図８，図１０の０°の位置）では加工量が０となる（言い換えれば創成面の軸方向高さおよび径方向幅が０となる）ように、ピストンリング７２の非揺動方向の両端部位置よりも手前まで半周弱の範囲で施される。これにより、創成面７２Ａ’，７２Ｂ’は、揺動方向の端部位置が径方向幅および軸線方向高さの両方が最大で、非揺動側に近づくにつれて径方向幅および軸線方向高さの両方が徐々に小さくなる形状をなしてピストンリング７２’の半周弱の範囲に形成されている。ここで、両側の創成面７２Ａ’，７２Ｂ’は、ピストンリング７２’内において互いに交じり合うことがないように独立して形成されている。
【００７８】
ピストンリング７２’は、主環部８８の揺動方向一方側の下部の外隅部および揺動方向他方側の上部の外隅部に創成面７２Ａ’，７２Ｂ’が形成されていないことから、その軸線方向厚さが、創成面７２Ａ’，７２Ｂ’の最大の軸線方向高さよりも大きくされており、その結果、外周全周に、ピストンリング７２’の軸線方向に沿う外周側平滑面７２Ｃが形成されている。また、ピストンリング７２’は、第１実施形態と同様、上面部７２Ｄおよび下面部７２Ｅが、合口部８９，９０を除く全周にわたって軸直交方向に沿う平坦面とされ、内周全周に軸線方向に沿う内周側平滑面７２Ｆが形成されている。
【００７９】
ここで、ピストンリング７２’も、創成面７２Ａ’，７２Ｂ’が形成されていない非揺動方向の外周側平滑面７２Ｃの軸方向寸法が最大となっている。また、創成面７２Ａ’，７２Ｂ’の軸方向の最大高さは、外周側平滑面７２Ｃの軸方向の最小高さと同等とされている。また、点対称に創成面７２Ａ’，７２Ｂ’が形成されることで、外形寸法の最大部である外周側平滑面７２Ｃの軸方向中心位置が、揺動方向の一方側と他方側とで異なることになる。具体的には、揺動方向の一方側の外周側平滑面７２Ｃの軸方向中心位置が、揺動方向の他方側の外周側平滑面７２Ｃの軸方向中心位置に対して下側にずれている。そして、創成面７２Ａ’は、外形寸法の最大部である外周側平滑面７２Ｃの揺動方向の一方側から継続して形成されており、創成面７２Ｂ’も、外形寸法の最大部である外周側平滑面７２Ｃの揺動方向の他方側から継続して形成されている。
【００８０】
ここで、上記したピストンリング７２’のシール向上加工は、外周加工用の円筒状の切削工具をピストンリング７２’のシール向上加工前の素材の外径に沿ってピストンリング７２’の素材に対して相対的に移動させるとともに、ピストンリング７２’の素材を切削工具に対して相対的に揺動させることで行われることになり、例えば、以下の製造装置を用いて行うことができる。
【００８１】
図１１に示す製造装置１００は、内側に切刃が配置された円筒状の切削工具１０１を回転可能に保持する工具保持台１０２と、工具保持台１０２の側方に設けられて、工具保持台１０２に保持された切削工具１０１の内径側でピストンリング７２’を揺動型圧縮機１０への搭載時と同様に揺動させる揺動機構１０３とを有している。
【００８２】
揺動機構１０３は、工具保持台１０２に保持された円筒状の切削工具１０１の中心軸線に平行に移動する移動台１０５と、移動台１０５に設けられて切削工具１０１の中心軸線に直交する旋回軸１０６を中心に回転する回転板１０７と、この回転板１０７に旋回軸１０６と平行をなして自転可能に設けられた揺動軸１０８と、切削工具１０１の中心軸線を含み且つ旋回軸１０６に直交する平面内に配置されて揺動軸１０８に保持された支持軸１０９と、支持軸１０９の先端においてピストンリング７２’を保持するワーク保持部１１０とを有している。旋回軸１０６および揺動軸１０８は、それぞれの自転の角度が制御可能となっている。
【００８３】
そして、上記の揺動機構１０３は、ピストンリング７２’の素材を、揺動型圧縮機１０への搭載時の圧縮行程と同様に動かすことで、円筒状の切削工具１０１によって、ピストンリング７２’の素材に創成面７２Ａ’，７２Ｂ’を加工し形成する。ワーク保持部１１０を揺動型圧縮機１０への搭載時と同様に動かした場合、切削工具１０１の中心軸線に対する旋回軸１０６と揺動軸１０８とを結んだ線のなす角度をθ、旋回軸１０６と揺動軸１０８との距離をｒ、揺動軸１０８とピストンリング７２’との距離をＬとすると、切削工具１０１の中心軸線とピストンリング７２’の中心軸線とのなす角度βは、次式で表される。
β＝ｓｉｎ−１（ｒ／Ｌ×ｓｉｎθ）
【００８４】
揺動機構１０３は、上記関係を基本として、ピストンリング７２’を作動させる。具体的に、工具保持台１０２により自転する切削工具１０１に対して、ピストンリング７２’を同軸上に配置して、旋回軸１０６に対し揺動軸１０８を切削工具１０１とは反対側に配置した状態とする。ここで、ピストンリング７２’の素材は外径がシリンダ４５の内径と略同径とされている。この状態から、移動台１０５を移動させてピストンリング７２’の素材を切削工具１０１の内側に挿入し、その後、移動台１０５を停止した状態で、ピストンリング７２’を、切削工具１０１に対して同軸上で移動させながら、旋回軸１０６および揺動軸１０８の制御で、揺動型圧縮機１０への搭載時と同様に揺動させて切削工具１０１内で前進させる。このとき、ワーク保持部１１０は、ピストンリング７２’を揺動型圧縮機１０への搭載時と同様に最大揺動角度で自然状態となるように徐々に拡径させる。このようにして、ピストンリング７２’に創成面７２Ａ’，７２Ｂ’が形成される。
【００８５】
以上に述べた第２実施形態のピストンリング７２’によれば、シール向上加工が、圧縮行程（上昇行程）の位置毎に変化する揺動角に対応した面取りとされ、その結果、外形寸法の最大部と継続する部分に、ピストン６３の揺動角に合わせた創成面形状の創成面７２Ａ’，７２Ｂ’が形成されることになるため、ピストン６３の圧縮行程の揺動時に、ピストンリング７２’のシール向上加工が施された両側部分をシリンダ４５の接触部の断面形状の変化に対して追従させて接触させることができ、損失発生を抑制して、圧縮効率を向上可能となる。
【００８６】
なお、第１実施形態において、図１２に示すように、ピストンリング７２を非揺動側の端部同士を結ぶ切断面で２つの分割体７２ａ，７２ｂに分割し、これら分割体７２ａ，７２ｂの間にこれらを離間する方向に付勢するバネ部材１１５を設けても良い。また、第２実施形態においても、同様に、ピストンリング７２’を非揺動側の端部同士を結ぶ切断面で２つの分割体に分割し、これら分割体の間にこれらを離間する方向に付勢するバネ部材を設けても良い。
【００８７】
また、第１実施形態および第２実施形態は揺動型圧縮機を例にとり説明したが、ピストンがシリンダ内を揺動しながら往復動するものであれば、他の揺動型シリンダ装置にも適用可能である。
また、第１実施形態および第２実施形態では、ピストンリング７２の断面略矩形の一部にシール向上加工および創生面加工を施す内容を説明したが、ピストンリング７２の断面略矩形の他面には、狭い範囲での面取り加工等を施すことも可能である。
また、ピストンリングの加工方法として、切削工具をピストンリングの外径に沿って回転移動させて、ピストンリングを切削工具に対して相対的に揺動させることで説明したが、切削工具をピストンリングに対して相対的に揺動させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明に係る第１実施形態のピストンリングを含む揺動型圧縮機の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る第１実施形態のピストンリングを含む揺動型圧縮機を示す図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】本発明に係る第１実施形態のピストンの要部の分解斜視図である。
【図４】本発明に係る第１実施形態のピストンリングを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１断面図、（ｃ）は（ａ）のＹ１−Ｙ１断面図である。
【図５】本発明に係る第１実施形態のピストンリングを示す、図４のＸ１−Ｘ１拡大断面図である。
【図６】本発明に係る第１実施形態のピストンリングを示す斜視図である。
【図７】本発明に係る第１実施形態のピストンリングとシリンダとの関係を示す断面図で、（ａ）は圧縮行程における最大揺動状態、（ｂ）は圧縮完了状態、（ｃ）は吸込行程における最大揺動状態をそれぞれ示している。
【図８】本発明に係る第２実施形態のピストンリングを示す平面図である。
【図９】本発明に係る第２実施形態のピストンリングを示す、図８のＸ２−Ｘ２拡大断面図である。
【図１０】本発明に係る第２実施形態のピストンリングの創成面の図８に示す各角度毎の断面形状を示す図である。
【図１１】本発明に係る第２実施形態のピストンリングの製造装置の一例を示す側面図である。
【図１２】本発明に係る第１実施形態のピストンリングの変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１０  揺動型圧縮機（揺動型シリンダ装置）
１１  クランクケース（ケース）
２８  クランク軸（偏心回転軸）
４５  シリンダ
５０  シリンダヘッド
５５  圧縮室
６３  ピストン
６５  連結部
７１  円盤部
７２，７２’  ピストンリング
７２Ａ，７２Ｂ  テーパ面
７２Ａ’，７２Ｂ’  創成面
７２Ｃ  外周側平滑面
７２ａ，７２ｂ  分割体
８４  突起部（回止機構）
８５  リング溝
８９，９０  合口部
１１５  バネ部材
【図１】
2010084650.tif 000003
【図２】
2010084650.tif 000004
【図３】
2010084650.tif 000005
【図４】
2010084650.tif 000006
【図５】
2010084650.tif 000007
【図６】
2010084650.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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