(57)【要約】【課題】軽量で安価である溶接可能な鋳造で作られたピストンを提供すること。【解決手段】シリンダに挿入されるピストン本体２とピストン本体の一端に一体に形成され動力伝達機構に係合する係合部３とを有し、鋳造で製造される。鋳造に際し、溶湯の凝固途中で係合部に矢印８で示すように局部加圧を施した。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダに挿入されるピストン本体と前記ピストン本体の一端に一体に形成され動力伝達機構に係合する係合部とを有する鋳造で製造されたピストンにおいて、鋳造に際する溶湯の凝固途中で前記係合部に局部加圧を施したことを特徴とするピストン。
【請求項２】
シリンダに挿入されるピストン本体と前記ピストン本体の一端に一体に形成され動力伝達機構に係合する係合部とを有する鋳造で製造されたピストンにおいて、鋳造に際する溶湯の凝固途中で前記ピストン本体と前記係合部との境界部分に局部加圧を施したことを特徴とするピストン。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のピストンと、回転駆動される斜板と、前記斜板と前記係合部との間に介在し前記動力伝達機構を構成するシューとを含むことを特徴とする斜板式圧縮機。
【請求項４】
シリンダに挿入されるピストン本体と前記ピストン本体の一端に一体に形成され動力伝達機構に係合する係合部とを有するピストンを鋳造で製造する際、溶湯の凝固途中で前記係合部に局部加圧を施すことを特徴とするピストンの製造方法。
【請求項５】
シリンダに挿入されるピストン本体と前記ピストン本体の一端に一体に形成され動力伝達機構に係合する係合部とを有するピストンを鋳造で製造する際、溶湯の凝固途中で前記ピストン本体と前記係合部との境界部分に局部加圧を施すことを特徴とするピストンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストン、そのピストンを用いた斜板式圧縮機、及びそのピストンの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
様々な分野でピストンが使用されている。例えば斜板式圧縮機は、回転駆動される斜板と、その斜板によって往復駆動されるピストンとを含んでいる。そのピストンは、シリンダに挿入されるピストン本体と、そのピストン本体の一端に一体に形成された係合部とを有している。係合部はシューと呼ばれる動力伝達機構を介して斜板の周辺部に摺接係合している。こうして斜板式圧縮機は、斜板が回転駆動されるとピストンがシリンダに沿って往復動するように構成されている。
【０００３】
この種のピストンは鋳造例えばダイキャストにより製造することが提案されている。その場合の製造方法の一例は特開２００１−９０６５４に開示されており、それによると、スライドコアに平行移動可能なスクイズ部材を設け、キャビティー内に注入された溶湯の一部をスクイズ部材により押し込んで鋳巣を消滅させるようにしている。
【０００４】
また特開２００１−１０７８５３には、ポアフリーダイキャスト法を用いて、筒状のピストン本体とそのピストン本体の開口を閉塞するための閉塞部材とを同じに製造する方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
斜板式圧縮機のピストンをダイキャストにより製造する場合、ピストン本体と係合部との境界部分及び動力伝達機構に係合する係合部を、他の部分に比べて厚肉にする必要がある。境界部分を厚肉にするのは、ピストン本体がピストンの圧縮負荷をシューで受ける面を支えるために必要な強度を得るためである。係合部を厚肉にするのは、圧縮工程から吸入工程へピストンが移動するときに同部分に加わるピストンの慣性力を受けるに必要な強度を得るためである。なお、この慣性力は、斜板式圧縮機が高回転で駆動されたり、ピストンのストロークが長い場合に特に増大する。
【０００６】
よって、上述した境界部分や係合部は、その他の部分よりも大きな強度が必要になるため厚肉に作らざるを得ない。しかし単に厚肉に作ると、鋳巣が発生しやすくなるため強度の向上を計ることが困難になり、さらに肉厚を増大させることが必要になる。このためピストン重量及びコストの面で不利である。
【０００７】
それ故に本発明の課題は、軽量で安価である溶接可能な鋳造で作られたピストンを提供することにある。
【０００８】
本発明の他の課題は、そのピストンを用いた斜板式圧縮機を提供することにある。
【０００９】
本発明のさらに他の課題は、そのピストンの製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、シリンダに挿入されるピストン本体と前記ピストン本体の一端に一体に形成され動力伝達機構に係合する係合部とを有する鋳造で製造されたピストンにおいて、鋳造に際する溶湯の凝固途中で前記係合部に局部加圧を施したことを特徴とするピストンを提供することができる。
【００１１】
本発明によれば、シリンダに挿入されるピストン本体と前記ピストン本体の一端に一体に形成され動力伝達機構に係合する係合部とを有する鋳造で製造されたピストンにおいて、鋳造に際する溶湯の凝固途中で前記ピストン本体と前記係合部との境界部分に局部加圧を施したことを特徴とするピストンが得られる。
【００１２】
本発明によれば、上述したピストンと、回転駆動される斜板と、前記斜板と前記係合部との間に介在し前記動力伝達機構を構成するシューとを含むことを特徴とする斜板式圧縮機が得られる。
【００１３】
本発明によれば、シリンダに挿入されるピストン本体と前記ピストン本体の一端に一体に形成され動力伝達機構に係合する係合部とを有するピストンを鋳造で製造する際、溶湯の凝固途中で前記係合部に局部加圧を施すことを特徴とするピストンの製造方法が得られる。
【００１４】
本発明によれば、シリンダに挿入されるピストン本体と前記ピストン本体の一端に一体に形成され動力伝達機構に係合する係合部とを有するピストンを鋳造で製造する際、溶湯の凝固途中で前記ピストン本体と前記係合部との境界部分に局部加圧を施すことを特徴とするピストンの製造方法が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、本発明を実施可能なピストンについて説明する。
【００１６】
図示のピストン１は斜板式圧縮機に使用可能なものである。周知のように、斜板式圧縮機は、ピストンに保持させた対のシューの間に斜板の周辺部を接触挿入させ、斜板の回転にしたがってピストンをシリンダ内で往復動させ、これにより流体の圧縮作用を得るものである。なお、シューは斜板から動力をピストンに伝達するための動力伝達機構を構成する。
【００１７】
ピストン１は、筒状のピストン本体２と、ピストン本体２の軸方向一端に一体に形成された係合部３とを有している。係合部３は、軸方向に対し直交した径方向に開口した溝４を有している。係合部３の溝４を介して軸方向で対向した二面にはそれぞれ球面状凹部５が形成されている。
【００１８】
ピストン１は鋳造、具体的には、ダイキャスト技術により全体的な形状を得た上で、必要に応じて切削加工等を施して例えば係合部３に溝４や球面状凹部５を形成される。なお、係合部３の球面状凹部５を形成した部分をそれぞれシュー保持部６と呼び、またこれらのシュー保持部６間を結合した部分を連結部７と呼ぶ。
【００１９】
斜板式圧縮機に使用されるとき、ピストン本体２はシリンダに摺動可能に挿入される。係合部３の球面状凹部５にはシューが摺動可能に保持され、また溝４には斜板の周辺部が挿入される。この結果、シューは斜板と球面状凹部５との間に介在することになる。
【００２０】
斜板が回動駆動されると、シューは球面状凹部５内で揺動しつつ斜板に対し摺動し、ピストン１に動力を伝達する。この結果、ピストン１はシリンダ内で往復動する。
【００２１】
図１とともに図２を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００２２】
ピストン１をダイキャスト技術を用いて製造するに際し、係合部３の溝４を形成する面の特定部分に溶湯の凝固途中で図２に矢印８で示すように径方向から局部加圧を施し、この特定部分に凹部９を形成する。溶湯が凝固してピストンの全体的な形状が定まった後、係合部３に溝４や球面状凹部５を形成する。なお、ここでは、溶湯の凝固途中での局部加圧を「スクイーズ」と呼び、またスクイーズの影響を受けた部分を「スクイーズパターン」と呼ぶ。
【００２３】
スクイーズは係合部３における鋳巣の発生を防止するか減少させ、強度の向上に寄与する。スクイーズパターンは連結部７に沿った流れにすることが強度上有効である。また、後加工でもスクイーズパターンをなるべく切断しないことが望ましい。
【００２４】
図１とともに図３を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００２５】
ピストン１をダイキャスト技術を用いて製造するに際し、係合部３の溝４を形成する面とは反対側の面に溶湯の凝固途中で図３に矢印１１で示すように径方向から局部加圧を施して凹部１２を形成する。溶湯が凝固してピストンの全体的な形状が定まった後、係合部３に溝４や球面状凹部５を形成する。
【００２６】
図１とともに図４を参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００２７】
ピストン１をダイキャスト技術を用いて製造するに際し、ピストン本体２と係合部３との境界部分１３に溶湯の凝固途中で図４に矢印１４で示すように径方向から局部加圧を施して凹部１５を形成する。溶湯が凝固してピストンの全体的な形状が定まった後、係合部３に溝４や球面状凹部５を形成する。
【００２８】
図１とともに図５を参照して、本発明の第４の実施の形態について説明する。
【００２９】
ピストン１をダイキャスト技術を用いて製造するに際し、係合部３の軸方向端面に溶湯の凝固途中で図５に矢印１６で示すように径方向から局部加圧を施して凹部１７を形成する。溶湯が凝固してピストンの全体的な形状が定まった後、係合部３に溝４や球面状凹部５を形成する。
【００３０】
上述したように、構造上強度を要求される部分を中心にスクイーズを行うことで鋳巣の発生を防止するか減少させて強度の向上を計ったので、軽量で安価である溶接可能な鋳造で作られたピストンを提供できる。したがって、そのピストンを用いた斜板式圧縮機をまた軽量でかつ安価に提供できる。
【００３１】
なお上述では特定の実施例についてのみ説明したが、様々な変形が可能なことは言うまでもない。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、軽量で安価である溶接可能な鋳造で作られたピストン、そのピストンを用いた斜板式圧縮機、及びそのピストンの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施可能なピストンを説明するための概略側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るピストンの溶湯の凝固途中を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るピストンの溶湯の凝固途中を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係るピストンの溶湯の凝固途中を示す断面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係るピストンの溶湯の凝固途中を示す断面図である。
【符号の説明】
１　ピストン
２　ピストン本体
３　係合部
４　溝
５　球面状凹部
６　シュー保持部
７　連結部
９，１２，１５，１７　凹部
１３　境界部分
【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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