(57)【要約】      （修正有）【課題】  シリンダボア内で往復動するピストンとを備える斜板式圧縮機のピストンであって、従来に比べて軽量のピストンを提供する。【解決手段】  駆動軸１と、駆動軸１に平行に延在するシリンダボア２ａが形成されたシリンダブロック２と、駆動軸１に傾斜して係合し駆動軸１の回転に伴って回転する斜板３と、シリンダボア２ａに挿入され斜板３の回転に伴ってシリンダボア２ａ内で往復動するピストン４とを備える斜板式圧縮機のピストンであって、斜板周縁部を相対摺動可能に挟持する一対のシュー５を収容する凹部４ａ１が形成された尾部４ａと、シリンダボア２ａに挿入された中空円筒状頭部４ｂとを有し、駆動軸１の中心軸線Ｘと中空円筒状頭部４ｂの中心軸線Ｙとを含む平面Ｚによって２分割された前記平面Ｚに関して互いに面対称の一対の半部分４１、４２が接合されて一体化されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸と、駆動軸に平行に延在するシリンダボアが形成されたシリンダブロックと、駆動軸に傾斜して係合し駆動軸の回転に伴って回転する斜板と、シリンダボアに挿入され斜板の回転に伴ってシリンダボア内で往復動するピストンとを備える斜板式圧縮機のピストンであって、斜板周縁部を相対摺動可能に挟持する一対のシューを収容する凹部が形成された尾部と、シリンダボアに挿入された中空円筒状頭部とを有し、駆動軸の中心軸線と中空円筒状頭部の中心軸線とを含む平面によって２分割された前記平面に関して互いに面対称の一対の半部分が接合されて一体化されていることを特徴とする斜板式圧縮機のピストン。
【請求項２】
前記一対の半部分は、溶接又はろう接又は接着により接合されていることを特徴とする請求項１に記載の斜板式圧縮機のピストン。
【請求項３】
前記一対の半部分は、ボルト又はリベットにより接合されていることを特徴とする請求項２に記載の斜板式圧縮機のピストン。
【請求項４】
前記平面から突出する突部と前記平面から後退する凹部とが、前記一対の半部分の互いに対峙する端面に交互に形成され、一方の半部分の凸部と凹部と他方の半部分の凹部と突部とが互いに噛合した状態で前記一対の半部分が接合されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の斜板式圧縮機のピストン。
【請求項５】
前記一対の半部分の接合面に関して面対称の軽目凹部が尾部に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の斜板式圧縮機のピストン。
【請求項６】
前記半部分の鋳造又は鍛造工程、接合工程、接合後のピストンの切削工程、樹脂被膜塗布工程、研削工程の少なくとも一つにおいて、複数個のピストンを同時加工することを特徴とする請求項１に記載の斜板式圧縮機のピストンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、斜板式圧縮機のピストンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
駆動軸と、駆動軸に平行に延在するシリンダボアが形成されたシリンダブロックと、駆動軸に傾斜して係合し駆動軸の回転に伴って回転する斜板と、シリンダボアに挿入され斜板の回転に伴ってシリンダボア内で往復動するピストンとを備える斜板式圧縮機のピストンであって、斜板周縁部を相対摺動可能に挟持する一対のシューを収容する凹部が形成された尾部と、シリンダボアに挿入された中空円筒状頭部とを有するピストンが特許文献１等に開示されている。
ピストンの往復動方向に対して傾斜した斜板に係合するピストンには、ピストンに働く圧縮反力や慣性力に対する斜板からの反力によって、ピストン頭部周側面をシリンダボア周側面に押しつける横方向力が印加される。中空円筒状頭部には、横方向力を受けた時の頭部周側面とシリンダボア周側面との当接面積が大きいので、両者の当接部に過大な応力が発生せず、当接部が損傷し難いという利点がある。
尾部と中空円筒状頭部とを有するピストンは、従来、図１に示すように、尾部と中空円筒状頭部の尾部寄りの部分とから成る第１部分αと、中空円筒状頭部の尾部から離隔する部分から成る第２部分βとを個別に製造し、両者の円周端面を溶接して製造していた。係る製造方法では、第１部分α、第２部分βは、中空円筒状頭部中心軸線γ回りの回転対称形状の凹部α’、β’を有することになる。
【特許文献１】実開平４−１０９４８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図１に示す尾部と中空円筒状頭部とを有する従来のピストンには、第１部分αの凹部α’が中空円筒状頭部中心軸線γ回りの回転対称形状なので、前記凹部α’を尾部に近接する位置まで延在させることができず、中空円筒状頭部の尾部側の端壁の一部δが厚肉化して、ピストンの重量増を招くという問題がある。また図１に示す従来のピストンには、第１部分αの尾部を鍛造成形或いは鋳造成形する際に、中心軸線γの延在方向に移動する型と、中心軸線γに直交する方向に接近離隔する一対の型とを必要とし、第１部分αの凹部α’を鍛造成形或いは鋳造成形する際に、一対の深絞り型を必要とするので、製造工程が煩雑になるという問題がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、駆動軸と、駆動軸に平行に延在するシリンダボアが形成されたシリンダブロックと、駆動軸に傾斜して係合し駆動軸の回転に伴って回転する斜板と、シリンダボアに挿入され斜板の回転に伴ってシリンダボア内で往復動するピストンとを備える斜板式圧縮機のピストンであって、斜板周縁部を相対摺動可能に挟持する一対のシューを収容する凹部が形成された尾部と、シリンダボアに挿入された中空円筒状頭部とを有するピストンにおいて、従来に比べて軽量で製造工程が単純なピストンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明においては、駆動軸と、駆動軸に平行に延在するシリンダボアが形成されたシリンダブロックと、駆動軸に傾斜して係合し駆動軸の回転に伴って回転する斜板と、シリンダボアに挿入され斜板の回転に伴ってシリンダボア内で往復動するピストンとを備える斜板式圧縮機のピストンであって、斜板周縁部を相対摺動可能に挟持する一対のシューを収容する凹部が形成された尾部と、シリンダボアに挿入された中空円筒状頭部とを有し、駆動軸の中心軸線と中空円筒状頭部の中心軸線とを含む平面によって２分割された前記平面に関して互いに面対称の一対の半部分が接合されて一体化されていることを特徴とする斜板式圧縮機のピストンを提供する。
本発明に係るピストンは、駆動軸の中心軸線と中空円筒状頭部の中心軸線とを含む平面によって２分割された前記平面に関して互いに面対称の一対の半部分から成る。半部分が有する頭部の凹部は回転対称形状ではないので、当該凹部の一部を尾部に近接する位置まで延在させることができる。この結果、一対の半部分を接合して形成した中空円筒状頭部の尾部側の端壁の厚みが均一化され、ピストンの重量が低減する。また、前記半部分は、中空円筒状頭部の中心軸線に直交する方向に接近離隔する一対の型を用いて鍛造成形或いは鋳造成形可能なので、本発明に係るピストンの製造工程は、従来に比べて単純である。この結果、従来に比べて軽量で製造工程が単純なピストンが提供される。
本発明に係るピストンの一対の半部分は面対称形状なので、尾部から離隔する側の端部を突き合わせた状態、或いは尾部を突き合わせた状態で、一対の半部分を同時に鍛造成形或いは鋳造成形可能である。また前記状態の一対の半部分を横方向及び／又は長手方向に複数突き合わせた状態で、多数対の半部分を同時に鍛造成形或いは鋳造成形可能である。この結果、ピストンの製造効率が向上し、製造コストが低減する。
【０００５】
一対の半部分は、溶接、ろう接、接着の何れにより接合しても良い。
溶接、ろう接、接着による接合を補強するために、ボルト又はリベットによる接合を併用しても良い。
駆動軸の中心軸線と中空円筒状頭部の中心軸線とを含む平面から突出する突部と前記平面から後退する凹部とを、前記一対の半部分の互いに対峙する端面に交互に形成し、一方の半部分の凸部と凹部と他方の半部分の凹部と突部とを互いに噛合させた状態で前記一対の半部分を接合しても良い。接合面の面積が増加するので、より強固な接合が得られる。
一対の半部分の接合面に関して面対称の軽目凹部を尾部に形成しても良い。ピストンが更に軽量化される。
【０００６】
本発明においては、前記半部分の鋳造又は鍛造工程、接合工程、接合後のピストンの切削工程、樹脂被膜塗布工程、研削工程の少なくとも一つにおいて、複数個のピストンを同時加工することを特徴とする斜板式圧縮機のピストンの製造方法を提供する。
尾部から離隔する側の端部を突き合わせた状態、或いは尾部を突き合わせた状態の一対の半部分を、更に横方向及び／又は長手方向に複数突き合わせた状態で、多数対の半部分を同時に鍛造成形又は鋳造成形し、多数対の半部分を、尾部から離隔する側の端部を突き合わせた状態、或いは尾部を突き合わせた状態の多数の一対の半部分に分離し、二対の半部分同士を接合し、切削加工し、樹脂被膜塗装し、研削加工した後、２個のピストンに分離しても良い。前記多数対の半部分を、尾部から離隔する側の端部を突き合わせた状態、或いは尾部を突き合わせた状態の一対の半部分を複数含む複数の群に分離し、二対の群同士を接合し、切削加工し、樹脂被膜塗装し、研削加工した後、複数のピストンに分離しても良い。ピストンの製造効率が向上し、製造コストが低減する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るピストンは、駆動軸の中心軸線と中空円筒状頭部の中心軸線とを含む平面によって２分割された前記平面に関して互いに面対称の一対の半部分から成る。半部分が有する頭部の凹部は回転対称形状ではないので、当該凹部の一部を尾部に近接する位置まで延在させることができる。この結果、一対の半部分を接合して形成した中空円筒状頭部の尾部側の端壁の厚みが均一化され、ピストンの重量が低減する。また、前記半部分は、中空円筒状頭部の中心軸線に直交する方向に接近離隔する一対の型を用いて鍛造成形或いは鋳造成形可能なので、本発明に係るピストンの製造工程は、従来に比べて単純である。この結果、従来に比べて軽量で製造工程が単純なピストンが提供される。
本発明に係るピストンの一対の半部分は面対称形状なので、尾部から離隔する側の端部を突き合わせた状態、或いは尾部を突き合わせた状態で、一対の半部分を同時に鍛造成形或いは鋳造成形可能である。また前記状態の一対の半部分を横方向及び／又は長手方向に複数突き合わせた状態で、多数対の半部分を同時に鍛造成形或いは鋳造成形可能である。この結果、ピストンの製造効率が向上し、製造コストが低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施例に係る斜板式圧縮機のピストンを説明する。
図２に示すように、可変容量斜板式圧縮機Ａは、駆動軸１と、駆動軸１に平行に延在するシリンダボア２ａが形成されたシリンダブロック２と、駆動軸１に傾角可変に傾斜して係合し、駆動軸１の回転に伴って回転する斜板３と、シリンダボア２ａに挿入され斜板３の回転に伴ってシリンダボア２ａ内で往復動するピストン４とを備えている。
ピストン４は、斜板３の周縁部を相対摺動可能に挟持する一対のシュー５を収容する凹部４ａ１が形成された尾部４ａと、シリンダボア２ａに挿入された中空円筒状頭部４ｂとを有している。
図３に示すように、ピストン４は、駆動軸１の中心軸線Ｘと中空円筒状頭部４ｂの中心軸線Ｙとを含む平面によって２分割された、前記平面に関して互いに面対称の一対の半部分４１、４２が、溶接、ろう接、接着等により接合され一体化されて、形成されている。接着剤として、エポキシ樹脂、フェノ−ル樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、α−シアノアクリレート樹脂等を含む樹脂接着剤が用いられ、ろう剤として鉛錫合金、亜鉛錫合金等の低融点合金が用いられる。
一対の半部分４１、４２は、駆動軸１の中心軸線Ｘと中空円筒状頭部４ｂの中心軸線Ｙとを含む平面に関して面対称形状なので、図４に示すように、尾部から離隔する側の端部を突き合わせた状態の一対の半部分４１、４２を、或いは尾部を突き合わせた状態の一対の半部分４１、４２を、更に横方向及び／又は長手方向に複数突き合わせた状態で、多数対の半部分４１、４２を同時に鍛造成形又は鋳造成形し、当該多数対の半部分４１、４２を、尾部から離隔する側の端部を突き合わせた状態の多数の一対の半部分４１、４２に、或いは尾部を突き合わせた状態の多数の一対の半部分４１、４２に分離し、二対の半部分４１、４２同士を接合し、切削加工し、樹脂被膜塗装し、研削加工した後、２個のピストン４に分離して、個々のピストン４を製造している。
【０００９】
駆動軸１の中心軸線Ｘと中空円筒状頭部４ｂの中心軸線Ｙとを含む平面によって２分割された、前記平面に関して互いに面対称の一対の半部分４１、４２が有する頭部の半部分４１ｂ，４２ｂの凹部４１ｂ’、４２ｂ’は、図５から分かるように回転対称形状ではないので、当該凹部４１ｂ’、４２ｂ’の一部４１ｂ”、４２ｂ”を半部分４１、４２の尾部４１ａ、４２ａに近接する位置まで延在させることができる。この結果、一対の半部分４１、４２を接合して形成したピストン４の中空円筒状頭部４ｂの尾部４ａ側の端壁の厚みが均一化され、ピストン４の重量が低減する。この結果、従来に比べて軽量のピストン４が提供される。
前記半部分４１、４２は、中空円筒状頭部の中心軸線Ｙに直交する方向に接近離隔する一対の型を用いて鍛造成形或いは鋳造成形可能なので、ピストン４の製造工程は、従来に比べて単純である。この結果、従来に比べて製造工程が単純なピストン４が提供される。
前述の如く、ピストン４の一対の半部分４１、４２は、駆動軸１の中心軸線Ｘと中空円筒状頭部４ｂの中心軸線Ｙとを含む平面に関して面対称形状なので、尾部から離隔する側の端部を突き合わせた状態、或いは尾部を突き合わせた状態で、一対の半部分を同時に鍛造成形又は鋳造成形可能である。また前記状態の一対の半部分を更に横方向及び／又は長手方向に複数突き合わせた状態で、多数対の半部分を同時に鍛造成形又は鋳造成形可能である。この結果、ピストン４の製造効率が向上し、製造コストが低減する。
【００１０】
溶接、ろう接、接着による接合を補強するために、図６に示すように、尾部４ａに配設したボルト６による半部分４１、４２の接合を併用しても良い。ボルト６に代えてリベット、クリップ等を用いても良い。
図７に示すように、駆動軸１の中心軸線Ｘと中空円筒状頭部４ｂの中心軸線Ｙとを含む平面Ｚから突出する凸部４１ｃ、４２ｃと前記平面Ｚから後退する凹部４１ｄ、４２ｄとを、前記一対の半部分４１、４２の互いに対峙する端面に交互に形成し、一方の半部分４１の凸部４１ｃと凹部４１ｄと他方の半部分４２の凹部４２ｄと凸部４２ｃとを互いに噛合させた状態で前記一対の半部分４１、４２を接合しても良い。接合面の面積が増加するので、より強固な接合が得られる。突部と凹部の形状は、図７に示すように矩形でも良く、三角形でも良く、他の任意の形状でも良い。
図５に示すように、一対の半部分４１、４２の接合面に関して面対称の軽目凹部４１ｅ、４１ｆ、４２ｅ、４２ｆを、一対の半部分４１、４２の尾部４１ａ、４２ａに形成しても良い。ピストン４が更に軽量化される。
【産業上の利用可能性】
【００１１】
本発明は、駆動軸と、駆動軸に平行に延在するシリンダボアが形成されたシリンダブロックと、駆動軸に傾斜して係合し駆動軸の回転に伴って回転する斜板と、シリンダボアに挿入され斜板の回転に伴ってシリンダボア内で往復動するピストンとを備える斜板式圧縮機のピストンであって、斜板周縁部を相対摺動可能に挟持する一対のシューを収容する凹部が形成された尾部と、シリンダボアに挿入された中空円筒状頭部とを有するピストンに、広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の斜板式圧縮機のピストンの断面図である。
【図２】本発明の実施例に係るピストンを備える可変容量斜板式圧縮機の断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る斜板式圧縮機のピストンを形成する一対の半部分の斜視図である。
【図４】本発明の実施例に係る斜板式圧縮機のピストンの製造工程を示す図である。（ａ）は複数対の半部分の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。
【図５】本発明の実施例に係る斜板式圧縮機のピストンの半部分の側面図である。
【図６】本発明の他の実施例に係る斜板式圧縮機のピストンの構造図である。（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る斜板式圧縮機のピストンの一対の半部分の上面図である。
【符号の説明】
【００１３】
Ａ  可変容量斜板式圧縮機
Ｘ  駆動軸の中心軸線
Ｙ  中空円筒状頭部の中心軸線
Ｚ  駆動軸の中心軸線と中空円筒状頭部の中心軸線とを含む平面
１  駆動軸
２ａ  シリンダボア
３  斜板
４  ピストン
４ａ  尾部
４ｂ  中空円筒状頭部
４１、４２  半部分
４１ｂ’、４２ｂ’  半部分の頭部の凹部
【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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