(57)【要約】【課題】  リップリングのリップ部に生じる摩耗を全周に分散することにより、リップリングの寿命を延ばす。【解決手段】  リップリング２２をピストン１６に対して周方向に回転自在に取付けると共に、ピストン１６のリング取付溝２１とリップリング２２の取付部２２Ａとの間にはシール部２３を設ける構成とした。従って、吸入行程では、リップリング２２をピストン１６の周方向に回転させることができ、摩耗する部位をリップ部２２Ｂの全周に分散させることができる。また、圧縮行程では、ピストン１６とリップリング２２との間に設けたシール部２３により、圧縮室１７内の空気の漏れを防止することができる。これにより、圧縮漏れのない確実な圧縮動作を行いつつ、リップリング２２の寿命を延ばすことができる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、該シリンダ内を揺動しつつ往復動し該シリンダ内に圧縮室を画成するピストンと、該ピストンの外周側に設けられ該ピストンと前記シリンダとの間をシールするリップリングとを備えてなる揺動型圧縮機において、
前記リップリングは、前記ピストンの周方向に向けて回転自在に設けられる構成としたことを特徴とする揺動型圧縮機。
【請求項２】
前記ピストンの外周面には、径方向外側に開口した全周凹溝からなるリング取付溝を設け、
前記リップリングは、前記リング取付溝に回転自在に取付けられる環状の取付部と、該取付部の外径側から前記圧縮室側に折曲げられたリップ部とにより構成してなる請求項１に記載の揺動型圧縮機。
【請求項３】
前記ピストンのリング取付溝と前記リップリングの取付部との間には、前記ピストンとリップリングとの間をシールするシール部を設ける構成としてなる請求項２に記載の揺動型圧縮機。
【請求項４】
前記リング取付溝は、互いに対面して前記ピストンの全周に亘って延びる一対の溝壁面と、該各溝壁面の奥部に位置する溝底面とにより構成し、
前記シール部は、前記一対の溝壁面のうち前記リップリングが前記圧縮室の圧力を受けて押付けられる一方の溝壁面に設けられた環状のレールと、前記リップリングの取付部に設けられ該リップリングが押付けられたときに該レールに気密に嵌合する環状の嵌合部とにより構成してなる請求項３に記載の揺動型圧縮機。
【請求項５】
前記リング取付溝は、互いに対面して前記ピストンの全周に亘って延びる一対の溝壁面と、該各溝壁面の奥部に位置する溝底面とにより構成し、
前記シール部は、前記リップリングの取付部の内径側に設けられ前記圧縮室の圧力を受けたときに前記リング取付溝の溝底面に気密に当接する内径側突起部により構成してなる請求項３に記載の揺動型圧縮機。
【請求項６】
前記リング取付溝は、互いに対面して前記ピストンの全周に亘って延びる一対の溝壁面と、該各溝壁面の奥部に位置する溝底面とにより構成し、
前記シール部は、前記一対の溝壁面のうちいずれか一方の溝壁面に設けられた環状のシール取付溝と、該シール取付溝に取付けられ前記リップリングの取付部に弾性的に当接するシール部材とにより構成してなる請求項３に記載の揺動型圧縮機。
【請求項７】
前記リング取付溝の隙間寸法は、前記リップリングの取付部の厚さ寸法よりも大きく設定してなる請求項２，３，４，５または６に記載の揺動型圧縮機。
【請求項８】
前記ピストンは、シリンダ内を揺動しつつ往復動するピストン本体と、該ピストン本体に対して当該ピストンの周方向に回転可能に取付けられた回転部材とによって構成し、
前記リップリングは、該回転部材とシリンダとの間をシールするために該回転部材の外周側に固定的に取付ける構成としてなる請求項１に記載の揺動型圧縮機。
【請求項９】
前記ピストン本体には、前記回転部材を回転可能に支持する軸部材を設け、
前記回転部材は、回転中心部分に該軸部材に挿通される挿通孔が形成され、前記リップリングが固定的に取付けられるリング取付部材によって構成してなる請求項８に記載の揺動型圧縮機。
【請求項１０】
前記リング取付部材と軸部材との間には、これらの間をシールする第１のシール部を設け、
前記リング取付部材とピストン本体との間には、これらの間をシールする第２のシール部を設ける構成としてなる請求項９に記載の揺動型圧縮機。
【請求項１１】
前記リング取付部材と軸部材との間には軸受を設ける構成としてなる請求項９または１０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、例えば空気等の流体を圧縮するのに用いて好適な揺動型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、揺動型圧縮機は、クランクケースと、該クランクケースに回転可能に支持されたクランク軸と、前記クランクケースに設けられたシリンダと、該シリンダの先端部に搭載されたシリンダヘッドと、前記クランク軸に接続され、前記シリンダ内を揺動しつつ往復動し、該シリンダ内に圧縮室を画成する揺動式のピストンと、該ピストンの外周側に設けられ、該ピストンと前記シリンダとの間をシールするリップリングとにより大略構成されている。
【０００３】
また、リップリングは、例えば自己潤滑性を有する樹脂材料からなり、内径側に位置してピストンの外周側に取付けられる環状の取付部と、該取付部の外径側から圧縮室側に折曲げられ、該圧縮室を圧縮するときにシリンダの内周面に摺接するリップ部とにより構成されている。さらに、ピストンは、クランク軸側の円盤部と、該円盤部に対面して取付けられたリテーナとからなり、前記円盤部とリテーナとの間にリップリングの取付部を挟持することにより、ピストンにリップリングを固定的に取付けている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１４４６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した従来技術による揺動型圧縮機は、ピストンが揺動しながらシリンダ内を往復動したときには、リップリングのリップ部全周のうち、ピストンの揺動方向に位置する２箇所だけがシリンダの内周面に強く押し付けられて摩耗する。このため、リップリングの他の部分は厚さの３割程度しか摩耗が生じていないにも拘わらず、上記２箇所の摩耗によってリップリングが早期に破断するという問題がある。しかも、リップリングは、圧縮室から空気が漏れないようにピストンの円盤部に固定的に取付けられている。このため、揺動型圧縮機を稼動すると、ピストンの揺動方向に位置するリップ部の２箇所に集中して摩耗が生じるから、リップリングの寿命が短くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、リップリングのリップ部に生じる摩耗を全周に分散することにより、リップリングの寿命を延ばすことができるようにした揺動型圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による揺動型圧縮機は、シリンダと、該シリンダ内を揺動しつつ往復動し該シリンダ内に圧縮室を画成するピストンと、該ピストンの外周側に設けられ該ピストンと前記シリンダとの間をシールするリップリングとを備えている。
【０００８】
そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記リップリングは、前記ピストンの周方向に向けて回転自在に設けられる構成としたことにある。
【０００９】
請求項２の発明では、前記ピストンの外周面には、径方向外側に開口した全周凹溝からなるリング取付溝を設け、前記リップリングは、前記リング取付溝に回転自在に取付けられる環状の取付部と、該取付部の外径側から前記圧縮室側に折曲げられたリップ部とにより構成している。
【００１０】
請求項３の発明では、前記ピストンのリング取付溝と前記リップリングの取付部との間には、前記ピストンとリップリングとの間をシールするシール部を設ける構成としている。
【００１１】
請求項４の発明では、前記リング取付溝は、互いに対面して前記ピストンの全周に亘って延びる一対の溝壁面と、該各溝壁面の奥部に位置する溝底面とにより構成し、前記シール部は、前記一対の溝壁面のうち前記リップリングが前記圧縮室の圧力を受けて押付けられる一方の溝壁面に設けられた環状のレールと、前記リップリングの取付部に設けられ該リップリングが押付けられたときに該レールに気密に嵌合する環状の嵌合部とにより構成している。
【００１２】
請求項５の発明では、前記リング取付溝は、互いに対面して前記ピストンの全周に亘って延びる一対の溝壁面と、該各溝壁面の奥部に位置する溝底面とにより構成し、前記シール部は、前記リップリングの取付部の内径側に設けられ前記圧縮室の圧力を受けたときに前記リング取付溝の溝底面に気密に当接する内径側突起部により構成している。
【００１３】
請求項６の発明では、前記リング取付溝は、互いに対面して前記ピストンの全周に亘って延びる一対の溝壁面と、該各溝壁面の奥部に位置する溝底面とにより構成し、前記シール部は、前記一対の溝壁面のうちいずれか一方の溝壁面に設けられた環状のシール取付溝と、該シール取付溝に取付けられ前記リップリングの取付部に弾性的に当接するシール部材とにより構成している。
【００１４】
請求項７の発明では、前記リング取付溝の隙間寸法は、前記リップリングの取付部の厚さ寸法よりも大きく設定している。
【００１５】
請求項８の発明では、前記ピストンは、シリンダ内を揺動しつつ往復動するピストン本体と、該ピストン本体に対して当該ピストンの周方向に回転可能に取付けられた回転部材とによって構成し、前記リップリングは、該回転部材とシリンダとの間をシールするために該回転部材の外周側に固定的に取付ける構成としている。
【００１６】
請求項９の発明では、前記ピストン本体には、前記回転部材を回転可能に支持する軸部材を設け、前記回転部材は、回転中心部分に該軸部材に挿通される挿通孔が形成され、前記リップリングが固定的に取付けられるリング取付部材によって構成している。
【００１７】
請求項１０の発明では、前記リング取付部材と軸部材との間には、これらの間をシールする第１のシール部を設け、前記リング取付部材とピストン本体との間には、これらの間をシールする第２のシール部を設ける構成としている。
【００１８】
請求項１１の発明では、前記リング取付部材と軸部材との間には軸受を設ける構成としている。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、リップリングをピストンの周方向に向けて回転自在に設けたから、リップリングのうちシリンダの内周面に強く押し付けられる部分を交換することができる。このため、リップリングの摩耗を全周に分散させることができるから、リップリングの一部に摩耗が集中するのを防止でき、リップリングの寿命を延ばすことができる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、ピストンがシリンダ内で揺動しつつ往復動すると、圧縮室に気体を吸入する吸入行程では、前記ピストンのリング取付溝に周方向に回転自在に取付けられたリップリングは、例えばリップ部がシリンダの内周面に接触するときの摩擦抵抗等の影響を受けて適宜に周方向に回転することができる。これにより、吸入行程においてリップリングは、回転することによりシリンダの内周面に強く押し付けられる部分を交換することができるから、該リップ部の摩耗を全周に分散させることができる。この結果、リップ部の一部に摩耗が集中するのを防止でき、リップリングの寿命を延ばすことができる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、ピストンのリング取付溝とリップリングの取付部との間にはシール部を設けたから、ピストンによって圧縮室を縮小する圧縮行程では、圧縮室の圧力を受けたシール部が、ピストンのリング取付溝とリップリングの取付部との間をシールする。これにより、リング取付溝と取付部との間から圧縮室内の気体が漏れ出るのを防止することができる。
【００２２】
請求項４の発明によれば、ピストンの往復動作のうち吸入行程では、リップリングの取付部に設けられたシール部の嵌合部は、ピストンのリング取付溝を構成する溝壁面に設けられたレールに沿ってピストンの周方向に回転することができる。これにより、シール部は、リップリングが周方向に移動するのを許すことができ、リップ部の摩耗を全周に分散させることができる。
【００２３】
一方、圧縮行程では、圧縮室内の圧力を利用することによりシール部の嵌合部をレールに押し付けて気密に嵌合させることができる。これにより、シール部は、リング取付溝の溝壁面とリップリングの取付部との間をシールすることができ、圧縮室内の気体が漏れ出るのを防止することができる。
【００２４】
請求項５の発明によれば、ピストンの往復動作のうち吸入行程では、リップリングの取付部に設けられた内径側突起部は、ピストンのリング取付溝を構成する溝底面に対して密着していないから、リップリングはピストンの周方向に回転することができ、リップ部の摩耗を全周に分散させることができる。
【００２５】
一方、圧縮行程では、圧縮室内の圧力を受けた内径側突起部がリング取付溝の溝底面に密着するから、該内径側突起部は、リング取付溝の溝底面とリップリングの取付部との間をシールすることができ、圧縮室内の気体が漏れ出るのを防止することができる。
【００２６】
請求項６の発明によれば、シール部材がリップリングの取付部に弾性的に当接するから、リップリングは、例えばリップ部がシリンダの内周面に接触するときの摩擦抵抗等の影響を受けて適宜に周方向に回転することができる。また、リング取付溝の溝壁面とリップリングの取付部との間にシール部材を設けるから、シール部材は、リング取付溝の溝壁面とリップリングの取付部との間をシールすることができ、圧縮室内の気体が漏れ出るのを防止することができる。
【００２７】
請求項７の発明によれば、リング取付溝の隙間寸法をリップリングの取付部の厚さ寸法よりも大きく設定しているから、リング取付溝とリップリングとの間には常時空間を形成することができ、リング取付溝に対してリップリングを自由に回転させることができる。
【００２８】
請求項８の発明によれば、ピストン本体には周方向に回転自在な回転部材を取付けると共に、該回転部材にリップリングを固定的に取付けたから、リップリングを回転部材と一緒にピストンの周方向に回転させることができる。このため、リップリングのうちシリンダの内周面に強く押し付けられる部分を交換することができる。この結果、リップリングの摩耗を全周に分散させることができるから、リップリングの一部に摩耗が集中するのを防止でき、リップリングの寿命を延ばすことができる。
【００２９】
請求項９の発明によれば、リング取付部材は軸部材を用いてピストン本体に回転可能に支持したから、軸部材を中心にリング取付部材を回転させることができ、リング取付部材と一緒にリップリングをピストンの周方向に回転させることができる。
【００３０】
請求項１０の発明によれば、リング取付部材と軸部材との間に第１のシール部を設けると共に、リング取付部材とピストン本体との間に第２のシール部を設けたから、第１，第２のシール部を用いてリング取付部材と軸部材、ピストン本体との間を気密にシールすることができる。このため、リング取付部材と軸部材、ピストン本体との間から圧縮室内の気体が漏れ出るのを防止することができる。
【００３１】
請求項１１の発明によれば、リング取付部材と軸部材との間には軸受を設けたから、軸受を用いて、リング取付部材のがたつきを防止できると共に、リング取付部材と軸部材との間の摩耗を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態に係る揺動型圧縮機を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００３３】
まず、図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、１は揺動型圧縮機のクランクケースを示している。このクランクケース１は、内部にクランク室２を画成するもので、図１、図２に示す如く、軸線が水平方向となった円筒ケース部１Ａと、該円筒ケース部１Ａの上側に設けられたシリンダ取付座１Ｂ等により大略構成されている。また、クランクケース１には、クランク室２内に位置して電動モータ３の出力軸４に固定されたクランク軸５が回転可能に支持され、該クランク軸５にはバランスウェイト６が一体的に設けられている。
【００３４】
７はクランクケース１のシリンダ取付座１Ｂ上に取付けられた円筒状のシリンダで、該シリンダ７は、基端側がクランク室２内に開口すると共に、その内周面７Ａが後述するリップリング２２の摺動面となっている。また、シリンダ７の先端側には、シリンダヘッド８が搭載され、該シリンダヘッド８内には、図２、図３に示すように、吸込口９Ａを介して外気を吸込む吸込室９と、吐出口１０Ａを介して圧縮空気を吐出する吐出室１０とが画成されている。
【００３５】
１１はシリンダ７とシリンダヘッド８との間に挟持された弁座板で、該弁座板１１には、吸込室９を後述の圧縮室１７に連通する吸込穴１１Ａと、吐出室１０を圧縮室１７に連通する吐出穴１１Ｂとが形成されている。また、弁座板１１にはリード弁としての吸込弁１２、吐出弁１３が取付けられ、該吸込弁１２、吐出弁１３は、基端側が弁座板１１にねじ止めされた固定端となり、先端側は自由端となって吸込穴１１Ａ、吐出穴１１Ｂをそれぞれ開，閉する。
【００３６】
１４は基端側が軸受１５を介してクランク軸５に回転可能に連結されたピストンロッドを示している。このピストンロッド１４の先端側は、シリンダ７内に進入し、その先端部に設けられた後述のピストン１６をシリンダ７内で揺動しつつ往復動させるものである。
【００３７】
１６はシリンダ７内に摺動可能に設けられた揺動型のピストンで、該ピストン１６は、図３に示すようにシリンダ７内を揺動しつつ往復動するものである。また、ピストン１６は、シリンダ７内で弁座板１１との間に圧縮室１７を画成するものである。そして、ピストン１６は、図４に示す如く、後述するピストン本体１８、リテーナ１９、リング取付溝２１等により構成されている。
【００３８】
１８はピストン１６の下側部分を形成する円盤状のピストン本体を示している。このピストン本体１８は、下面中央にピストンロッド１４の先端部が一体的に取付けられている。また、ピストン本体１８は、上面側の中央に後述するリテーナ１９の小径部１９Ａが嵌合する嵌合凹部１８Ａが凹設され、該嵌合凹部１８Ａよりも外形側は全周突部１８Ｂとなっている。そして、ピストン本体１８は、その全周突部１８Ｂ上面により後述するリング取付溝２１の下溝壁面２１Ａを構成している。
【００３９】
１９はピストン本体１８の上側に設けられたリテーナで、該リテーナ１９は、後述のリップリング２２をピストン１６に取付け、取外しするために、ピストン本体１８にボルト２０を用いて着脱可能に取付けられている。また、リテーナ１９は、ピストン本体１８の嵌合凹部１８Ａ内に嵌合する小径部１９Ａと、該小径部１９Ａの上側に設けられた大径な大径部１９Ｂとにより段付円盤状に形成されている。そして、リテーナ１９は、大径部１９Ｂの下面が後述するリング取付溝２１の上溝壁面２１Ｂを構成している。
【００４０】
２１はピストン１６の外周側に設けられたリング取付溝で、該リング取付溝２１は、後述するリップリング２２の取付部２２Ａがピストン１６の周方向に回転自在に取付けられるものである。また、リング取付溝２１は、図５に示すように、ピストン本体１８とリテーナ１９との間に径方向外側に開口した狭幅な全周凹溝として形成されている。
【００４１】
詳しくは、リング取付溝２１は、ピストン本体１８の全周突部１８Ｂ上面からなる環状の下溝壁面２１Ａと、該下溝壁面２１Ａに上，下方向で対面するようにリテーナ１９の大径部１９Ｂ下面からなる環状の上溝壁面２１Ｂと、この一対の溝壁面２１Ａ，２１Ｂの奥部に位置してリテーナ１９の小径部１９Ａの外周面からなる溝底面２１Ｃとにより構成されている。
【００４２】
ここで、リング取付溝２１は、その下溝壁面２１Ａと上溝壁面２１Ｂとの間隔となる隙間寸法ｈ1が、リップリング２２の取付部２２Ａの厚さ寸法ｈ2よりも大きな寸法に設定されている（ｈ1＞ｈ2）。これにより、リング取付溝２１は、リップリングとの間に常時空間を形成することができ、該リップリングをピストン１６の周方向に自由に回転することができる。さらに、リング取付溝２１の下溝壁面２１Ａと上溝壁面２１Ｂとの間隔は、後述の矩形溝レール２４から山形嵌合突起２５が離脱しない寸法に設定されている。
【００４３】
２２はピストン１６の外周側に設けられたリップリングで、該リップリング２２は、ピストン１６とシリンダ７との間をシールし、圧縮室１７内の空気（圧力）が漏れるのを防止するものである。また、リップリング２２は、例えば耐摩耗性、自己潤滑性を有する樹脂材料からなり、断面Ｌ字状のシールリングとして形成されている。
【００４４】
即ち、リップリング２２は、その内径側に位置して平坦な円環状板として形成された取付部２２Ａと、該取付部２２Ａの外径側から圧縮室１７側となる上側に屈曲してラッパ状に拡開することにより、シリンダ７の内周面７Ａに摺接するリップ部２２Ｂとにより構成されている。そして、リップリング２２は、その取付部２２Ａがピストン１６のリング取付溝２１内に隙間をもって取付けられている。
【００４５】
ここで、リップリング２２は、その取付部２２Ａの厚さ寸法ｈ2がリング取付溝２１の隙間寸法ｈ1よりも小さく設定されている。従って、取付部２２Ａはピストン１６のリング取付溝２１に挟まれることなく、また移動を規制するような接触もないから、圧縮室１７内の圧力が作用していない状態では、ピストン１６に対して周方向（図４中の矢示Ａ方向）に自由に回転することができる。これにより、リップリング２２は、例えばピストン１６が往復動するときにリップ部２２Ｂがシリンダ７の内周面７Ａに摩擦接触し、このときの摩擦抵抗、圧縮室１７の圧力等の影響を受けることにより適宜に周方向に回転することができる。
【００４６】
２３はピストン１６のリング取付溝２１とリップリング２２の取付部２２Ａとの間に設けられたシール部を示している。このシール部２３は、圧縮室１７を縮小する圧縮行程で該圧縮室１７内の空気がピストン１６とリップリング２２との間から漏れ出るのを防止するものである。また、シール部２３は、ピストン１６側に設けられた後述の矩形溝レール２４とリップリング２２側に設けられた山形嵌合突起２５とから構成されている。
【００４７】
２４はリング取付溝２１の下溝壁面２１Ａに設けられた２本の矩形溝レールで、該各矩形溝レール２４は、直径寸法が異なる２つの同心円をなすように円環状に形成されている。また、２本の矩形溝レール２４は、上側に向けて開口する断面コ字状の矩形凹溝として形成されている。
【００４８】
２５はリップリング２２の取付部２２Ａ下面に設けられた嵌合部としての２本の山形嵌合突起で、該各山形嵌合突起２５は、それぞれ対応する矩形溝レール２４内の外周側寄りに位置するように同心円上に配置されている。また、各山形嵌合突起２５は、下側に向けて突出する断面山形状の突起として形成されている。
【００４９】
そして、このように構成されたシール部２３は、ピストン１６が下降して圧縮室１７内に空気を吸入する吸入行程では、リップリング２２側の山形嵌合突起２５を、ピストン１６側の矩形溝レール２４に沿って該ピストン１６の周方向に回転自在とすることができる。
【００５０】
一方、シール部２３は、ピストン１６が上昇して圧縮室１７を縮小する圧縮行程では、圧縮室１７内の圧力を受けてピストン本体１８側に押されるから、山形嵌合突起２５を矩形溝レール２４に押し付けることができ、ピストン１６とリップリング２２との間を気密にシールすることができる。
【００５１】
特に、圧縮室１７内の圧力は、リップリング２２の取付部２２Ａに矢示Ｆ1で示すように作用するから、該取付部２２Ａに設けられた山形嵌合突起２５を矩形溝レール２４に上側から押付けることができる。しかも、圧縮室１７内の圧力は、矢示Ｆ2で示すように、２つの山形嵌合突起２５をそれぞれ内径側から矩形溝レール２４に押付けるように作用する。これにより、矩形溝レール２４の開口側の角部Ｂに山形嵌合突起２５の斜面をそれぞれ押付けることができるから、シール部２３は、ラビリンスシールとして機能することができ、高いシール性を得ることができる。
【００５２】
本実施の形態による揺動型圧縮機は上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。
【００５３】
まず、電動モータ３を回転駆動すると、図３に示すように、ピストン１６がシリンダ７内を揺動しつつ往復動する。これにより、圧縮機は、吸込室９から圧縮室１７内に空気を吸込む吸込行程と、圧縮室１７内の空気を圧縮し吐出室１０に圧縮空気を吐出する圧縮行程とを繰返し、圧縮空気を外部のエアタンク（図示せず）等に供給することができる。
【００５４】
ここで、揺動型のピストン１６は、シリンダ７内を一定の方向に揺動しながら往復動する。このため、リップリング２２のリップ部２２Ｂは、ピストン１６の揺動方向に位置する一部だけが摩耗を生じ易くなる。
【００５５】
然るに、第１の実施の形態によれば、リング取付溝２１の隙間寸法ｈ1をリップリング２２の取付部２２Ａの厚さ寸法ｈ2よりも大きく設定することにより、リップリング２２をピストン１６に対して周方向に回転自在に取付ける構成としたから、リップリング２２は、圧縮室１７に空気を吸入する吸入行程では、例えばシリンダ７の内周面７Ａとの摩擦抵抗、圧縮室１７の圧力等により適宜に周方向に回転することができ、ピストン１６の揺動方向に位置する部位を切換えて、リップ部２２Ｂの摩耗を全周に分散させることができる。
【００５６】
しかも、ピストン１６のリング取付溝２１とリップリング２２の取付部２２Ａとの間にはシール部２３を設けているから、圧縮室１７を縮小する圧縮行程において該圧縮室１７内の空気の漏れを防止することができる。
【００５７】
この結果、圧縮漏れのない確実な圧縮動作を行いつつ、リップリング２２のリップ部２２Ｂの一部に摩耗が集中するのを防止できるから、該リップリング２２の寿命を延ばすことができる。
【００５８】
また、シール部２３は、ピストン１６のリング取付溝２１の下溝壁面２１Ａに設けられた矩形溝レール２４と、リップリング２２の取付部２２Ａ下面に設けられ該矩形溝レール２４に気密に嵌合する山形嵌合突起２５とにより構成しているから、吸入行程では、山形嵌合突起２５を、矩形溝レール２４に沿ってピストン１６の周方向に回転させることができ、リップリング２２を周方向に移動させることができる。
【００５９】
一方、圧縮行程では、圧縮室１７内の圧力をリップリング２２に作用させることにより、山形嵌合突起２５を矩形溝レール２４に強く押し付けて気密に嵌合でき、ピストン１６とリップリング２２との間を確実にシールして圧縮性能を向上することができる。
【００６０】
また、シール部２３は、断面コ字状の矩形溝レール２４と断面山形状の山形嵌合突起２５とにより構成しているから、山形嵌合突起２５の斜面を矩形溝レール２４の開口側の角部Ｂに押し付けることにより、簡単な構成で高いシール性を得ることができる。
【００６１】
さらに、矩形溝レール２４と山形嵌合突起２５は、直径寸法を異ならせて同心円上に２本ずつ配置しているから、二重にシールすることができ、ラビリンス効果でより一層シール性を高めることができる。
【００６２】
次に、図６は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、シール部は、リップリングの取付部の内径側に設けられ圧縮室の圧力を受けたときにリング取付溝の溝底面に気密に当接する内径側突起部により構成したことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６３】
図６において、３１は第２の実施の形態によるピストンで、該ピストン３１は、嵌合凹部３２Ａと全周突部３２Ｂとからなるピストン本体３２と、該ピストン本体３２に対面して設けられ、小径部３３Ａと大径部３３Ｂとから段付円盤状に形成されたリテーナ３３とを備えている。また、リテーナ３３には、小径部３３Ａの根本部分に位置して後述の内径側突起部３６先端を収容する環状のポケット３３Ｃが形成されている。
【００６４】
３４はピストン３１の外周側に設けられたリング取付溝で、該リング取付溝３４は、後述するリップリング３５の取付部３５Ａが回転自在に取付けられるものである。また、リング取付溝３４は、第１の実施の形態によるリング取付溝２１とほぼ同様に、ピストン本体３２側の下溝壁面３４Ａと、リテーナ３３側の上溝壁面３４Ｂと、各溝壁面３４Ａ，３４Ｂの奥部に位置しポケット３３Ｃに連なる溝底面３４Ｃとにより構成されている。
【００６５】
３５はピストン３１の外周側に回転自在に設けられた第２の実施の形態によるリップリングで、該リップリング３５は、圧縮行程時にピストン３１とシリンダ７との間をシールするものである。また、リップリング３５は、リング取付溝３４内に取付けられた円環状板からなる取付部３５Ａと、該取付部３５Ａの外径側に設けられ、シリンダ７の内周面７Ａに摺接するリップ部３５Ｂとにより構成されている。
【００６６】
３６はリップリング３５の内周側に設けられたシール部としての内径側突起部を示している。この内径側突起部３６は、リップリング３５の取付部３５Ａの内径側から上部内側に延びたリップ部として形成され、その先端はポケット３３Ｃ内に進入している。ここで、内径側突起部３６は、吸入行程では、リング取付溝３４の溝底面３４Ｃから僅かに離間し、または極めて弱く接しているだけでリップリング３５の回転を妨げることはない。一方、圧縮行程では、矢示Ｆ3で示すように、圧縮室１７内の圧力を受けてリング取付溝３４の溝底面３４Ｃに密着することにより、シール性を発揮することができる。
【００６７】
かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態によれば、シール部としてリップリング３５の内周側に内径側突起部３６を一体的に設けているから、構成を簡略化して生産性の向上、コストの低減等を図ることができる。
【００６８】
次に、図７は本発明の第３の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、リップリングの取付部に芯金部材を設ける構成としたことにある。なお、第３の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６９】
図７において、４１は第３の実施の形態によるリップリングで、該リップリング４１は、第１の実施の形態によるリップリング２２とほぼ同様に、円環状板からなる取付部４１Ａと、該取付部４１Ａの外径側に設けられたリップ部４１Ｂとにより大略構成され、取付部４１Ａの下面には２本の山形嵌合突起４２が設けられている。
【００７０】
しかし、第３の実施の形態によるリップリング４１は、取付部４１Ａ内に金属材料からなる芯金部材４１Ｃを鋳込んでいる点で、第１の実施の形態によるリップリング２２と相違している。ここで、芯金部材４１Ｃは、取付部４１Ａが歪んだり、波打ったりするのを抑えるものである。
【００７１】
かくして、このように構成された第３の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第３の実施の形態によれば、芯金部材４１Ｃによって取付部４１Ａの変形を抑えることができるから、取付部４１Ａとリング取付溝２１とが接触するのを防止でき、リップリング４１を円滑に回転させることができる。また、矩形溝レール２４に山形嵌合突起４２を確実に密着させることができ、シール性を高めることができる。
【００７２】
次に、図８は本発明の第４の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、シール部は、溝壁面に設けられた環状のシール取付溝と、該シール取付溝に取付けられリップリングの取付部に弾性的に当接するシール部材とにより構成したことにある。なお、第４の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７３】
図８において、５１は第４の実施の形態によるピストンで、該ピストン５１は、嵌合凹部５２Ａと全周突部５２Ｂとからなるピストン本体５２と、該ピストン本体５２に対面して設けられ、小径部５３Ａと大径部５３Ｂとから段付円盤状に形成されたリテーナ５３とを備えている。
【００７４】
５４はピストン５１の外周側に設けられたリング取付溝で、該リング取付溝５４は、後述するリップリング５５の取付部５５Ａが回転自在に取付けられるものである。また、リング取付溝５４は、第１の実施の形態によるリング取付溝２１とほぼ同様に、ピストン本体５２側の下溝壁面５４Ａと、リテーナ５３側の上溝壁面５４Ｂと、各溝壁面５４Ａ，５４Ｂの奥部に位置した溝底面５４Ｃとにより構成されている。
【００７５】
５５はピストン５１の外周側に回転自在に設けられた第４の実施の形態によるリップリングで、該リップリング５５は、ピストン５１とシリンダ７との間をシールするものである。また、リップリング５５は、リング取付溝５４内に取付けられた円環状板からなる取付部５５Ａと、該取付部５５Ａの外径側に設けられ、シリンダ７の内周面７Ａに摺接するリップ部５５Ｂとにより構成されている。
【００７６】
５６はピストン５１のリング取付溝５４とリップリング５５の取付部５５Ａとの間に設けられたシール部を示している。このシール部５６は、圧縮室１７内の空気がピストン５１とリップリング５５との間から漏れ出るのを防止するものである。また、シール部５６は、ピストン５１側に設けられた後述のシール取付溝５７と、該シール取付溝５７に装着されたＯリング５８とから構成されている。
【００７７】
５７はリング取付溝５４の上溝壁面５４Ｂに設けられた１本のシール取付溝で、該シール取付溝５７は、リテーナ５３の外周に沿って延びる円環状に形成されている。また、シール取付溝５７は、下側に向けて開口する断面コ字状の矩形凹溝として形成されている。
【００７８】
５８はシール取付溝５７に取付けられたシール部材としてのＯリングで、該Ｏリング５８は、弾性樹脂材料によって円環状に形成されている。そして、Ｏリング５８は、リップリング５５の取付部５５Ａの上面に弾性的に当接し、圧縮室１７内の空気がピストン５１とリップリング５５との間から漏れ出るのを防止している。また、Ｏリング５８は、リップリング５５をピストン本体５２側に向けて押付けることによって、リップリング５５の回転を妨げる力を加える。しかし、Ｏリング５８は、リップリング５５の回転を完全に止めるものではなく、例えば圧縮機の始動時等のようにリップリング５５に対して大きなトルクが作用したときには、リップリング５５の回転を許容するものである。
【００７９】
かくして、このように構成された第４の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第４の実施の形態では、リング取付溝５４の上溝壁面５４Ｂとリップリング５５の取付部５５Ａとの間にＯリング５８を設けるから、Ｏリング５８は、リング取付溝５４の上溝壁面５４Ｂとリップリング５５の取付部５５Ａとの間をシールすることができ、圧縮室１７内の空気が漏れ出るのを防止することができる。
【００８０】
また、Ｏリング５８がリップリング５５の取付部５５Ａに弾性的に当接するから、圧縮行程や吸入行程ではリップリング５５の回転を抑制することができ、リップリング５５に大きなトルクが作用するときだけリップリング５５を回転変位させることができる。これにより、リップリング５５の過度な回転を抑制してリップリング５５の回転に伴う摩耗を低減することができ、信頼性を高めることができる。
【００８１】
なお、前記第４の実施の形態では、リング取付溝５４の上溝壁面５４Ｂにシール取付溝５７を設ける構成としたが、リング取付溝５４の下溝壁面５４Ａにシール取付溝を設ける構成としてもよい。
【００８２】
次に、図９および図１０は本発明の第５の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、リップリングをピストンの周方向両側のうち一側にのみ回転する構成としたことにある。なお、第５の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８３】
図９および図１０において、６１は第５の実施の形態によるピストンで、該ピストン６１は、嵌合凹部６２Ａと全周突部６２Ｂとからなるピストン本体６２と、該ピストン本体６２に対面して設けられ、小径部６３Ａと大径部６３Ｂとから段付円盤状に形成されたリテーナ６３とを備えている。
【００８４】
６４はピストン６１の外周側に設けられたリング取付溝で、該リング取付溝６４は、後述するリップリング６５の取付部６５Ａが回転自在に取付けられるものである。また、リング取付溝６４は、第１の実施の形態によるリング取付溝２１とほぼ同様に、ピストン本体６２側の下溝壁面６４Ａと、リテーナ６３側の上溝壁面６４Ｂと、各溝壁面６４Ａ，６４Ｂの奥部に位置した溝底面６４Ｃとにより構成されている。
【００８５】
６５はピストン６１の外周側に回転自在に設けられた第５の実施の形態によるリップリングで、該リップリング６５は、第１の実施の形態によるリップリング２２とほぼ同様に、リング取付溝６４内に取付けられた円環状板からなる取付部６５Ａと、該取付部６５Ａの外径側に設けられシリンダ７の内周面７Ａに摺接するリップ部６５Ｂとにより構成されている。そして、リップリング６５は、ピストン６１とシリンダ７との間をシールする。また、リップリング６５は、後述のラチェット機構６９によって、ピストン６１の周方向両側のうち一側にのみ回転する構成となっている。
【００８６】
６６はピストン６１のリング取付溝６４とリップリング６５の取付部６５Ａとの間に設けられたシール部を示している。このシール部６６は、圧縮室１７を縮小する圧縮行程で該圧縮室１７内の空気がピストン６１とリップリング６５との間から漏れ出るのを防止するものである。また、シール部６６は、第１の実施の形態によるシール部２３とほぼ同様に、ピストン６１側に設けられた後述の矩形溝レール６７とリップリング６５側に設けられた山形嵌合突起６８とから構成されている。
【００８７】
６７はリング取付溝６４の下溝壁面６４Ａに設けられた２本の矩形溝レールで、該各矩形溝レール６７は、直径寸法が異なる２つの同心円をなすように円環状に形成されている。また、２本の矩形溝レール６７は、上側に向けて開口する断面コ字状の矩形凹溝として形成されている。
【００８８】
６８はリップリング６５の取付部６５Ａ下面に設けられた嵌合部としての２本の山形嵌合突起で、該各山形嵌合突起６８は、それぞれ対応する矩形溝レール６７内の外周側寄りに位置するように同心円上に配置されている。また、各山形嵌合突起６８は、下側に向けて突出する断面山形状の突起として形成されている。
【００８９】
６９はリップリング６５を周方向の一側にのみ回転させるための回転方向規制部としてのラチェット機構で、該ラチェット機構６９は、例えば２本の矩形溝レール６７のうち内周側に位置する矩形溝レール６７と該矩形溝レール６７内に挿入された山形嵌合突起６８との間に設けられている。そして、ラチェット機構６９は、矩形溝レール６７の底面を周方向に向けて鋸歯状に凹凸させた第１の歯車部６９Ａと、山形嵌合突起６８の突出端を周方向に向けて鋸歯状に凹凸させ該第１の歯車部６９Ａと噛合した第２の歯車部６９Ｂとによって構成されている。これにより、ラチェット機構６９は、図１０中の周方向両側のうち歯車部６９Ａ，６９Ｂの傾斜面が対面する矢示Ａ1方向に対するリップリング６５の回転を許容し、歯車部６９Ａ，６９Ｂの垂直面が対面する矢示Ａ2方向に対するリップリング６５の回転を規制する。
【００９０】
かくして、このように構成された第５の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第５の実施の形態では、リップリング６５にはラチェット機構６９を設けたから、リップリング６５を周方向両側のうち一側にのみ回転させることができる。これにより、例えばリップリング６５がピストン６１の周方向に対して往復するのを防止でき、リップ部６５Ｂの摩耗をリップリング６５の全周に確実に分散させることができる。
【００９１】
なお、第５の実施の形態では、ラチェット機構６９は２本の矩形溝レール６７のうち内周側に位置する矩形溝レール６７にのみ設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、ラチェット機構は、２本の矩形溝レール６７のうち外周側に位置する矩形溝レール６７にのみ設ける構成としてもよく、２本の矩形溝レール６７の両方に設ける構成としてもよい。また、ラチェット機構は、シール部６６（矩形溝レール６７、山形嵌合突起６８）とは別個に設ける構成としてもよい。
【００９２】
また、第１，第５の実施の形態では、シール部２３，６６を、ピストン１６，６１側に設けられた断面コ字状の矩形溝レール２４，６７と、リップリング２２，６５側に設けられた断面山形状の山形嵌合突起２５，６８とから構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１１に示す第１の変形例によるシール部７１のように、ピストン１６側に設けられた断面Ｖ字状のＶ溝レール７２と、リップリング２２側に設けられた断面矩形状の矩形嵌合突起７３とから構成してもよい。
【００９３】
また、例えば図１２に示す第２の変形例によるシール部８１のように、ピストン１６側に設けられた断面コ字状の矩形溝レール８２と、リップリング２２側に設けられた断面矩形状の矩形嵌合突起８３とから構成してもよい。さらに、シール部材を構成するレール、嵌合部は、断面Ｕ字状、台形状等の他の形状としてもよい。
【００９４】
また、第１の実施の形態では、ピストン１６，６１側に矩形溝レール２４，６７を設け、リップリング２２，６５側に山形嵌合突起２５，６８を設ける構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１３に示す第３の変形例によるシール部９１のように、リップリング２２側に矩形溝レール９２を設け、ピストン１６側に山形嵌合突起９３を設ける構成としてもよい。この構成は、他の実施の形態、変形例にも同様に適用することができるものである。
【００９５】
一方、第１，第２，第４，第５の実施の形態では、リップリング２２，３５，５５，６５を樹脂材料を用いて形成し、第３の実施の形態では、リップリング４１を樹脂材料と金属材料から形成した場合を例示した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば樹脂材料に金属材料（金属粉末等）を混入した複合的な材料を用いてリップリングを形成してもよい。
【００９６】
また、第１の実施の形態では、矩形溝レール２４と山形嵌合突起２５は、直径寸法を異ならせて同心円上に２本ずつ配置する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば矩形溝レール２４、山形嵌合突起２５を１本または３本以上設ける構成としてもよい。この構成は、他の実施の形態、変形例にも同様に適用することができるものである。
【００９７】
また、第１ないし第５の実施の形態では、弁座板１１に形成した吸込穴１１Ａを吸込弁１２を用いて開，閉する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１４に示す第４の変形例のように、ピストン１０１を構成するピストン本体１０２およびリテーナ１０３には、クランク室２と圧縮室１７とを連通させる吸込穴１０４を設けると共に、ピストン１０１には該吸込穴１０４を開，閉する吸込弁１０５を設ける構成としてもよい。
【００９８】
次に、図１５ないし図１７は本発明の第６の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、ピストンは周方向に回転可能な回転部材を備えると共に、該回転部材の外周側にリップリングを固定的に取付ける構成としたことにある。なお、第６の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００９９】
図１５ないし図１７において、１１１は第６の実施の形態による揺動型のピストンで、該ピストン１１１は、シリンダ７内に摺動可能に設けられ、シリンダ７内を揺動しつつ往復動するものである。また、ピストン１１１は、シリンダ７内で弁座板１１との間に圧縮室１７を画成するものである。そして、ピストン１１１は、後述するピストン本体１１２、軸部材１１３、リング取付部材１１４等により構成されている。
【０１００】
１１２はピストン１１１の下側部分を形成する円盤状のピストン本体を示している。このピストン本体１１２は、下面中央にピストンロッド１４の先端部が一体的に取付けられている。これにより、ピストン本体１１２は、シリンダ７内を揺動しつつ往復動する。また、ピストン本体１１２は、上面側の中央に後述する軸部材１１３が螺着されるネジ穴１１２Ａが形成されている。
【０１０１】
１１３はピストン本体１１２の中央部に取付けられた段付円柱状の軸部材で、該軸部材１１３は、基端側に位置してネジ穴１１２に螺合するネジ部１１３Ａと、該ネジ部１１３Ａから軸方向に延びる小径円柱状の支持部１１３Ｂと、該支持部１１３Ｂの先端に設けられた大径円柱状の鍔部１１３Ｃとによって大略構成されている。そして、支持部１１３Ｂはリング取付部材１１４を回転可能に支持すると共に、鍔部１１３Ｃはリング取付部材１１４の抜け止めを行っている。また、支持部１１３Ｂと鍔部１１３Ｃとの間には、外周側に後述のＯリング１１９が取付けられる段部１１３Ｄが形成されている。
【０１０２】
１１４はピストン本体１１２の上側に取付けられたリング取付部材で、該リング取付部材１１４は、回転中心部分となる中央側に軸方向に貫通した挿通孔１１４Ａが形成されている。そして、リング取付部材１１４の挿通孔１１４Ａには軸部材１１３が挿通されている。これにより、リング取付部材１１４は、該軸部材１１３によってピストン１１１の周方向に回転可能な状態で支持されている。
【０１０３】
また、リング取付部材１１４は、円環状に形成された２枚のリテーナリング１１５，１１６によって構成されている。このとき、リテーナリング１１５，１１６は、略円形の板体によって形成され、互いに重ね合わせた状態でボルト１１７を用いて連結されている。また、リテーナリング１１５，１１６の間には、後述のリップリング１１８が挟持されている。
【０１０４】
さらに、圧縮室１７側に位置するリテーナリング１１５には、挿通孔１１４Ａの開口側に位置して後述のＯリング１１９を取付けるためのＯリング取付溝１１５Ａが形成されている。また、ピストン本体１１２側に位置するリテーナリング１１６には、ピストン本体１１２と対面する裏面側に後述のＯリング１２０を取付けるためのＯリング取付溝１１６Ａが形成されている。このとき、Ｏリング取付溝１１６Ａは、リング取付部材１１４の周方向に沿って円環状に延びている。
【０１０５】
１１８はリング取付部材１１４に固定的に取付けられたリップリングで、該リップリング１１８は、ピストン１１１とシリンダ７との間をシールし、圧縮室１７内の空気（圧力）が漏れるのを防止するものである。また、リップリング１１８は、例えば耐摩耗性、自己潤滑性を有する樹脂材料からなり、断面コ字状のシールリングとして形成されている。
【０１０６】
即ち、リップリング１１８は、その内径側に位置して平坦な円環状板として形成された取付部１１８Ａと、該取付部１１８Ａの外径側から圧縮室１７側となる上側に屈曲してラッパ状に拡開することにより、シリンダ７の内周面７Ａに摺接するリップ部１１８Ｂと、取付部１１８Ａの中央部に貫通して設けられ軸部材１１３が挿通される挿通孔１１８Ｃと、該挿通孔１１８Ｃの周囲に位置して軸部材１１３に沿って圧縮室１７側に向けて折曲げられた軸側リップ部１１８Ｄとによって構成されている。
【０１０７】
そして、リップリング１１８は、取付部１１８Ａがリテーナリング１１５，１１６間に挟持されることによって、リング取付部材１１４に固定的に取付けられている。また、リップリング１１８の軸側リップ部１１８Ｄは、リング取付部材１１４（リテーナリング１１５）の挿通孔１１４Ａと軸部材１１３との間に挿入され、軸部材１１３の全ての外周に接触している。これにより、軸側リップ部１１８Ｄは、後述のＯリング１１９と共に第１のシール部を構成し、軸部材１１３とリング取付部材１１４との間から圧縮室１７内の空気が漏れるのを防止している。
【０１０８】
１１９はリップリング１１８の軸側リップ部１１８Ｄと一緒に第１のシール部を構成するＯリングで、該Ｏリング１１９は、例えば弾性樹脂材料を用いて円環状に形成され、軸部材１１３の段部１１３Ｄの外周とリテーナリング１１５のＯリング取付溝１１５Ａとの間に装着されている。これにより、Ｏリング１１９は、リテーナリング１１５と軸部材１１３とに弾性的に接触し、リング取付部材１１４と軸部材１１３との間をシールしている。
【０１０９】
１２０は第２のシール部を構成するＯリングで、該Ｏリング１２０は、例えば弾性樹脂材料を用いて円環状に形成され、リテーナリング１１６のＯリング取付溝１１６Ａに装着されている。これにより、Ｏリング１２０は、リテーナリング１１６とピストン本体１１２とに弾性的に接触し、リング取付部材１１４とピストン本体１１２との間をシールしている。
【０１１０】
かくして、このように構成された第６の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第６の実施の形態では、ピストン本体１１２には周方向に回転自在なリング取付部材１１４を取付けると共に、該リング取付部材１１４にリップリング１１８を固定的に取付ける構成としている。このため、例えばリップ部１１８Ｂがシリンダ７の内周面７Ａに接触するときの摩擦抵抗等の影響を受けて、リップリング１１８をリング取付部材１１４と一緒にピストン１１１の周方向に回転させることができる。このため、リップリング１１８のうちシリンダ７の内周面７Ａに強く押し付けられる部分を交換することができる。この結果、リップリング１１８の摩耗を全周に分散させることができるから、リップリング１１８の一部に摩耗が集中するのを防止でき、リップリング１１８の寿命を延ばすことができる。また、リング取付部材１１４は軸部材１１３を用いてピストン本体１１２に回転可能に支持したから、軸部材１１３を中心にリング取付部材１１４をピストン１１１の周方向に回転させることができる。
【０１１１】
さらに、リング取付部材１１４と軸部材１１３との間には軸側リップ部１１８ＤおよびＯリング１１９を設けたから、リング取付部材１１４と軸部材１１３との間を気密にシールすることができる。また、リング取付部材１１４とピストン本体１１２との間にはＯリング１２０を設けたから、リング取付部材１１４とピストン本体１１２との間も気密にシールすることができる。このため、リング取付部材１１４と軸部材１１３、ピストン本体１１２との間から圧縮室１７内の空気が漏れ出るのを防止することができる。
【０１１２】
次に、図１８は本発明の第７の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、リング取付部材と軸部材との間にはスリーブ軸受を設ける構成としたことにある。なお、第７の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１１３】
図１８において、１３１は第７の実施の形態によるピストンで、該ピストン１３１は、第６の実施の形態によるピストン１１１とほぼ同様に、ピストン本体１３２、軸部材１３３、リング取付部材１３４等により構成されている。そして、ピストン本体１３２は、円盤状に形成され、その中央部分には軸部材１３３が螺着されるネジ穴１３２Ａが形成されている。
【０１１４】
また、軸部材１３３は、段付円柱状に形成され、ピストン本体１３２の中央部に取付けられている。そして、軸部材１３３は、基端側に位置してネジ穴１３２に螺合するネジ部１３３Ａと、該ネジ部１３３Ａから軸方向に延びる小径円柱状の支持部１３３Ｂと、該支持部１３３Ｂの先端に設けられた大径円柱状の鍔部１３３Ｃとによって大略構成されている。そして、支持部１３３Ｂはリング取付部材１３４を回転可能に支持すると共に、鍔部１３３Ｃはリング取付部材１３４の抜け止めを行っている。また、支持部１３３Ｂと鍔部１３３Ｃとの間には、外周側に後述のＯリング１４０が取付けられる段部１３３Ｄが形成されている。
【０１１５】
さらに、リング取付部材１３４は、中央側に軸方向に貫通した挿通孔１３４Ａが形成され、該挿通孔１３４Ａには軸部材１３３が挿通されている。これにより、リング取付部材１３４は、軸部材１３３によってピストン１３１の周方向に回転可能な状態で支持されている。
【０１１６】
また、リング取付部材１３４は、円環状に形成された２枚のリテーナリング１３５，１３６によって構成されている。このとき、リテーナリング１３５，１３６は、略円形の板体によって形成され、互いに重ね合わせた状態でボルト１３７を用いて連結されている。また、リテーナリング１３５の外周側には、リテーナリング１３６との間に径方向外側に開口した狭幅な全周凹溝からなるリング取付溝１３８が形成されている。そして、リング取付溝１３８には、後述のリップリング１３９が固定的に取付けられている。
【０１１７】
また、圧縮室１７側に位置するリテーナリング１３５には、挿通孔１３４Ａの開口側に位置して後述のＯリング１４０を取付けるためのＯリング取付溝１３５Ａが形成されている。さらに、ピストン本体１３２側に位置するリテーナリング１３６には、ピストン本体１３２と対面する裏面側に後述のＯリング１４１を取付けるためのＯリング取付溝１３６Ａが形成されている。このとき、Ｏリング取付溝１３６Ａは、リング取付部材１３４の周方向に沿って円環状に延びている。
【０１１８】
１３９は第７の実施の形態によるリップリングで、該リップリング１３９は、リング取付部材１３４とシリンダ７との間をシールするものである。また、リップリング１３９は、リング取付溝１３８内に取付けられた円環状板からなる取付部１３９Ａと、該取付部１３９Ａの外径側に設けられ、シリンダ７の内周面７Ａに摺接するリップ部１３９Ｂとにより構成されている。そして、リップリング１３９は、取付部１３９Ａがリング取付溝１３８内に位置してリテーナリング１３５,１３６に挟持されることによって、リング取付部材１３４の外周側に固定的に取付けられている。
【０１１９】
１４０は第１のシール部を構成するＯリングで、該Ｏリング１４０は、例えば弾性樹脂材料を用いて円環状に形成され、軸部材１３３の段部１３３Ｄの外周とリテーナリング１３５のＯリング取付溝１３５Ａとの間に装着されている。これにより、Ｏリング１４０は、リテーナリング１３５と軸部材１３３とに弾性的に接触し、リング取付部材１３４と軸部材１３３との間をシールしている。
【０１２０】
１４１は第２のシール部を構成するＯリングで、該Ｏリング１４１は、例えば弾性樹脂材料を用いて円環状に形成され、リテーナリング１３６のＯリング取付溝１３６Ａに装着されている。これにより、Ｏリング１４１は、リテーナリング１３６とピストン本体１３２とに弾性的に接触し、リング取付部材１３４とピストン本体１３２との間をシールしている。
【０１２１】
１４２はリング取付部材１３４と軸部材１３３との間に設けられたスリーブ軸受で、該スリーブ軸受１４２は、例えば潤滑性を有するフッ素樹脂材料によって円筒状に形成されている。そして、スリーブ軸受１４２は、軸部材１３３の支持部１３３Ｂの外周側を取囲んだ状態で取付けられ、リング取付部材１３４と軸部材１３３とが直接接触するのを防ぎ、これらの間の磨耗を防止している。また、スリーブ軸受１４２は、例えば圧縮機の始動時にはリング取付部材１３４を回転可能にし、圧縮機の運転時には熱膨張してリング取付部材１３４を回転不能にするのが好ましい。この場合には、スリーブ軸受１４２を用いてリップリング１３９の不要な回転を防止することができる。
【０１２２】
かくして、このように構成された第７の実施の形態においても、前述した第１,第６の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第７の実施の形態によれば、リング取付部材１３４と軸部材１３３との間にはスリーブ軸受１４２を設けたから、スリーブ軸受１４２を用いて、リング取付部材１３４のがたつきを防止できると共に、リング取付部材１３４と軸部材１３３との間の摩耗を防止することができる。
【０１２３】
次に、図１９は本発明の第８の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、リング取付部材と軸部材との間にはニードルベアリングを取付ける構成としたことにある。なお、第８の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１２４】
図１９において、１５１は第８の実施の形態によるピストンで、該ピストン１５１は、第６の実施の形態によるピストン１１１とほぼ同様に、ピストン本体１５２、軸部材１５３、リング取付部材１５４等により構成されている。そして、ピストン本体１５２は、円盤状に形成され、その中央部分には軸部材１５３が螺着されるネジ穴１５２Ａが形成されている。
【０１２５】
また、軸部材１５３は、ピストン本体１５２の中央部に取付けられている。そして、軸部材１５３は、基端側に位置してネジ穴１５２Ａに螺合するネジ部１５３Ａと、該ネジ部１５３Ａから軸方向に延びる小径円柱状の支持部１５３Ｂと、該支持部１５３Ｂの先端に設けられた大径円柱状の鍔部１５３Ｃとによって構成されている。そして、支持部１５３Ｂはリング取付部材１５４を回転可能に支持している。また、鍔部１５３Ｃは、リング取付部材１５４の上側全面を覆い、リング取付部材１５４の抜け止めを行っている。
【０１２６】
さらに、リング取付部材１５４は、中央側に軸方向に貫通した挿通孔１５４Ａが形成され、該挿通孔１５４Ａには軸部材１３３が挿通されている。これにより、リング取付部材１５４は、軸部材１５３によってピストン１５１の周方向に回転可能な状態で支持されている。
【０１２７】
また、リング取付部材１５４は、円環状に形成された２枚のリテーナリング１５５，１５６によって構成されている。このとき、リテーナリング１５５，１５６は、略円形の板体によって形成され、互いに重ね合わせた状態でボルト１５７を用いて連結されている。また、リテーナリング１５５の内周側にはリテーナリング１５６側に向けて突出した突出部１５５Ａが形成され、該突出部１５５Ａは、リテーナリング１５６の中央に設けられた貫通穴１５６Ａ内に挿入されている。また、リテーナリング１５５の外周側には、リテーナリング１５６との間に径方向外側に開口した狭幅な全周凹溝からなるリング取付溝１５８が形成されている。そして、リング取付溝１５８には、後述のリップリング１５９が固定的に取付けられている。
【０１２８】
また、圧縮室１７側に位置するリテーナリング１５５には、軸部材１５３の鍔部１５３Ｃと対面する表面側に後述のＯリング１６０を取付けるためのＯリング取付溝１５５Ｂが形成されている。さらに、ピストン本体１５２側に位置するリテーナリング１５６には、ピストン本体１５２と対面する裏面側に後述のＯリング１６１を取付けるためのＯリング取付溝１５６Ｂが形成されている。このとき、Ｏリング取付溝１５６Ｂは、リング取付部材１５４の周方向に沿って円環状に延びている。
【０１２９】
１５９は第８の実施の形態によるリップリングで、該リップリング１５９は、リング取付部材１５４とシリンダ７との間をシールするものである。また、リップリング１５９は、リング取付溝１５８内に取付けられた円環状板からなる取付部１５９Ａと、該取付部１５９Ａの外径側に設けられ、シリンダ７の内周面７Ａに摺接するリップ部１５９Ｂとにより構成されている。そして、リップリング１５９は、取付部１５９Ａがリング取付溝１５８内に位置してリテーナリング１５５,１５６に挟持されることによって、リング取付部材１５４の外周側に固定的に取付けられている。
【０１３０】
１６０は第１のシール部を構成するＯリングで、該Ｏリング１６０は、例えば弾性樹脂材料を用いて円環状に形成され、リテーナリング１５５のＯリング取付溝１５５Ｂに装着されている。これにより、Ｏリング１６０は、リテーナリング１５５と軸部材１５３の鍔部１５３Ｃとに弾性的に接触し、リング取付部材１５４と軸部材１５３との間をシールしている。
【０１３１】
１６１は第２のシール部を構成するＯリングで、該Ｏリング１６１は、例えば弾性樹脂材料を用いて円環状に形成され、リテーナリング１５６のＯリング取付溝１５６Ｂに装着されている。これにより、Ｏリング１６１は、リテーナリング１５６とピストン本体１５２とに弾性的に接触し、リング取付部材１５４とピストン本体１５２との間をシールしている。
【０１３２】
１６２はリング取付部材１５４と軸部材１５３との間に設けられたニードルベアリングで、該ニードルベアリング１６２は、例えば内輪と外輪との間に複数の円柱状のコロが回転可能に挟持されることによって構成されている。そして、ニードルベアリング１６２は、軸部材１５３の支持部１５３Ｂとリテーナリング１５５の挿通孔１５４Ａとの間に取付けられ、リング取付部材１５４と軸部材１５３とが直接接触するのを防ぎ、これらの間の磨耗を防止している。
【０１３３】
かくして、このように構成された第８の実施の形態においても、前述した第１,第６,第７の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【０１３４】
なお、第８の実施の形態では、軸受としてニードルベアリング１６２を用いる構成としたが、軸受として、内輪と外輪との間に球体が挟持されるボールベアリングを用いる構成としてもよい。
【０１３５】
また、各実施の形態では、揺動型圧縮機によって空気を圧縮した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば冷媒等を圧縮するのに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態による揺動型圧縮機を示す断面図である。
【図２】図１中の矢示II−II方向からみた揺動型圧縮機の断面図である。
【図３】ピストンを揺動しつつ往復動させた状態を図２と同様位置からみた断面図である。
【図４】ピストンとリップリングを分解した状態で拡大して示す一部破断の分解斜視図である。
【図５】第１の実施の形態によるピストン、リップリング、シール部等を示す要部拡大断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態によるピストン、リップリング、内径側突起部等を示す要部拡大断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態によるピストン、リップリング、シール部等を示す要部拡大断面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態によるピストン、リップリング、シール部等を示す要部拡大断面図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態によるピストン、リップリング、シール部等を示す要部拡大断面図である。
【図１０】ピストン、リップリング、内径側突起部等をリップリングの周方向に沿って図９中の矢示Ｘ−Ｘ方向からみた要部拡大断面図である。
【図１１】本発明の第１の変形例によるシール部をピストン、リップリング等と一緒に示す要部拡大断面図である。
【図１２】本発明の第２の変形例によるシール部をピストン、リップリング等と一緒に示す要部拡大断面図である。
【図１３】本発明の第３の変形例によるシール部をピストン、リップリング等と一緒に示す要部拡大断面図である。
【図１４】本発明の第４の変形例による揺動型圧縮機を示す図２と同様位置の断面図である。
【図１５】本発明の第６の実施の形態による揺動型圧縮機を示す図２と同様位置の断面図である。
【図１６】図１５中のピストンとリップリングを分解した状態で拡大して示す一部破断の分解斜視図である。
【図１７】図１５中のピストン、リップリング等で拡大して示す要部拡大断面図である。
【図１８】本発明の第７の実施の形態によるピストン、リップリング等で拡大して示す要部拡大断面図である。
【図１９】本発明の第８の実施の形態によるピストン、リップリング等で拡大して示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【０１３７】
７  シリンダ
７Ａ  内周面
１６，３１，５１，６１，１０１，１１１，１３１，１５１  ピストン
１７  圧縮室
１８，３２，５２，６２，１０２，１１２，１３２，１５２  ピストン本体
１９，３３，５３，６３，１０３  リテーナ
２１，３４，５４，６４  リング取付溝
２１Ａ，３４Ａ，５４Ａ，６４Ａ  下溝壁面
２１Ｂ，３４Ｂ，５４Ｂ，６４Ｂ  上溝壁面
２１Ｃ，３４Ｃ，５４Ｃ，６４Ｃ  溝底面
２２，３５，４１，５５，６５，１１８，１３９，１５９  リップリング
２２Ａ，３５Ａ，４１Ａ，５５Ａ，６５Ａ，１１８Ａ，１３９Ａ，１５９Ａ  取付部
２２Ｂ，３５Ｂ，４１Ｂ，５５Ｂ，６５Ｂ，１１８Ｂ，１３９Ｂ，１５９Ｂ  リップ部
２３，５６，６６，７１，８１，９１  シール部
２４，６７，８２，９２  矩形溝レール（レール）
２５，４２，６８，９３  山形嵌合突起（嵌合部）
３６  内径側突起部（シール部）
５７  シール取付溝
５８  Ｏリング（シール部材）
６９  ラチェット機構
７２  Ｖ溝レール（レール）
７３，８３  矩形嵌合突起（嵌合部）
１０４  吸込穴
１０５  吸込弁
１１３，１３３，１５３  軸部材
１１４，１３４，１５４  リング取付部材
１１８Ｄ  軸側リップ部
１１９，１４０，１６０  Ｏリング（第１のシール部）
１２０，１４１，１６１  Ｏリング（第２のシール部）
１４２  スリーブ軸受（軸受）
１６２  ニードルベアリング（軸受）
ｈ1  リング取付溝の隙間寸法
ｈ2  リップリングの取付部の厚さ寸法
【図１】
2006266256.tif 000003
【図２】
2006266256.tif 000004
【図３】
2006266256.tif 000005
【図４】
2006266256.tif 000006
【図５】
2006266256.tif 000007
【図６】
2006266256.tif 000008
【図７】
2006266256.tif 000009
【図８】
2006266256.tif 000010
【図９】
2006266256.tif 000011
【図１０】
2006266256.tif 000012
【図１１】
2006266256.tif 000013
【図１２】
2006266256.tif 000014
【図１３】
2006266256.tif 000015
【図１４】
2006266256.tif 000016
【図１５】
2006266256.tif 000017
【図１６】
2006266256.tif 000018
【図１７】
2006266256.tif 000019
【図１８】
2006266256.tif 000020
【図１９】
2006266256.tif 000021