(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボアに挿通される頭部と、駆動源に係合する駆動源係合部とを備え、頭部の周側面が固体潤滑剤で被覆され、頭部の上死点側の部位にピストンリングが装着され、頭部の周側面の一部である、ピストンリング収容溝と当該収容溝よりも下死点側の前記収容溝近傍部位とは固体潤滑剤で被覆されておらず、前記一部は、頭部周側面の常時シリンダボア内に在る部位にあり、且つシリンダボア外に出る部位に跨がっていないことを特徴とする往復動圧縮機用ピストン。
【請求項２】
頭部周側面の常時シリンダボア内に在る部位の下死点側端部は所定幅に亙って固体潤滑剤で被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の往復動圧縮機用ピストン。
【請求項３】
ピストンリング収容溝近傍の部位は、当該溝に隣接する部位であることを特徴とする請求項１又は２に記載の往復動圧縮機用ピストン。
【請求項４】
固体潤滑剤で被覆されていない部位は、頭部周側面の全周に亙ってリング状に連続していることを特徴とする請求項１又は２に記載の往復動圧縮機用ピストン。
【請求項５】
頭部周側面の全周に亙って連続して固体潤滑剤で被覆されていないリング状部位が複数条あり、ピストンリング収容溝から離隔したリング状部位の幅は、ピストンリング収容溝に近接したリング状部位の幅よりも狭いことを特徴とする請求項４に記載の往復動圧縮機用ピストン。
【請求項６】
固体潤滑剤で被覆されていない部位は、頭部周側面の周方向に断続していることを特徴とする請求項１又は２に記載の往復動圧縮機用ピストン。
【請求項７】
固体潤滑剤で被覆されていない部位は、分散していることを特徴とする請求項１又は２に記載の往復動圧縮機用ピストン。
【請求項８】
固体潤滑剤で被覆されていない部位は、固体潤滑剤被膜を除去することにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の往復動圧縮機用ピストン。
【請求項９】
固体潤滑剤で被覆されていない部位は、固体潤滑剤の未塗布部であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の往復動圧縮機用ピストン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復動圧縮機用ピストンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリンダボアに挿通される頭部と、駆動源に係合する駆動源係合部とを備え、頭部の周側面が固体潤滑剤で被覆され、頭部の上死点側の部位にピストンリングが装着された往復動圧縮機用ピストンが特許文献１等に開示されている。
【特許文献１】特開平１１−２９４３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記ピストンには、シリンダボアとピストン頭部の摺接部の潤滑性が良く且つブローバイガス量を規制できるという利点がある一方、頭部の周側面全体に亙る固体潤滑剤被覆とピストンリングとを備えるので製造コストが高いという欠点がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、シリンダボアに挿通される頭部と、駆動源に係合する駆動源係合部とを備え、頭部の周側面が固体潤滑剤で被覆され、頭部の上死点側の部位にピストンリングが装着された往復動圧縮機用ピストンであって、従来に比べて製造コストが低減した往復動圧縮機用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、シリンダボアに挿通される頭部と、駆動源に係合する駆動源係合部とを備え、頭部の周側面が固体潤滑剤で被覆され、頭部の上死点側の部位にピストンリングが装着され、頭部の周側面の一部である、ピストンリング収容溝と当該収容溝よりも下死点側の前記収容溝近傍部位とは固体潤滑剤で被覆されておらず、前記一部は、頭部周側面の常時シリンダボア内に在る部位にあり、且つシリンダボア外に出る部位に跨がっていないことを特徴とする往復動圧縮機用ピストンを提供する。
頭部周側面の一部が固体潤滑剤で被覆されないので、頭部周側面全体に亙る固体潤滑剤被覆を備える従来の往復動圧縮機用ピストンに比べて固体潤滑剤被覆の量が少ない。この結果、ピストンの製造コストが従来に比べて低減する。頭部周側面中、ピストンが下死点近傍に在る時にシリンダボア外へ出る部位は、圧縮工程において、シリンダボアからサイドフォースを受けるので、固体潤滑剤で被覆されていない部位を形成するのは望ましくない。
本発明においては、固体潤滑剤で被覆されていない部位は、ピストンリング収容溝と当該収容溝よりも下死点側の前記収容溝近傍部位とである。ピストンリング収容溝はシリンダボアと摺接しないので固体潤滑剤で被覆する必要が無い。ピストンリング収容溝近傍の部位は、ピストンリングが頭部周側面から径方向に突出しているので、シリンダボアと摺接する可能性が低い。従って固体潤滑剤で被覆する必要性が低い。ピストンリング収容溝近傍の部位であっても、当該収容溝よりも上死点側の部位は、ピストンが上死点近傍位置或いは下死点近傍位置に在る時に、シリンダボアからサイドフォースを受ける可能性がある。これに対して、ピストンリング収容溝よりも下死点側の部位は、シリンダボアからサイドフォースを受ける可能性が低い。従って、固体潤滑剤で被覆されていないピストンリング収容溝近傍部位は、ピストンリング収容溝よりも下死点側とするのが望ましい。
【０００５】
本発明の好ましい態様においては、頭部周側面の常時シリンダボア内に在る部位の下死点側端部は所定幅に亙って固体潤滑剤で被覆されている。頭部周側面の常時シリンダボア内に在る部位の下死点側端部は、ピストンが下死点近傍に在る時にシリンダボアからサイドフォースを受ける部位なので、少なくとも所定幅に亙って固体潤滑剤で被覆されていることが望ましい。
本発明の好ましい態様においては、ピストンリング収容溝近傍部位は、当該収容溝に隣接する部位である。ピストンリング収容溝は固体潤滑剤で被覆しないので、当該収容溝に隣接する部位を固体潤滑剤で被覆しない部位にすれば、当該被覆しない部位が一つにまとまるので、固体潤滑剤塗布作業或いは固体潤滑剤を除去する作業が容易になる。
本発明の好ましい態様においては、固体潤滑剤で被覆されていない部位は、頭部周側面の全周に亙って連続している。固体潤滑剤で被覆されていない部位が頭部周側面の全周に亙って連続していれば、固体潤滑剤塗布作業或いは固体潤滑剤を除去する作業が容易になる。
本発明の好ましい態様においては、頭部周側面の全周に亙って連続して固体潤滑剤で被覆されていないリング状部位が複数条あり、ピストンリング収容溝から離隔したリング状部位の幅は、ピストンリング収容溝に近接したリング状部位の幅よりも狭い。頭部周側面の全周に亙って連続して固体潤滑剤で被覆されていないリング状部位を複数条形成することにより、固体潤滑剤使用量低減効果を高め、ピストン製造コスト低減効果を高めることができる。ピストンリング収容溝から下死点側に離隔すると、シリンダボアからサイドフォースを受ける可能性が高くなるので、頭部周側面の全周に亙って連続して固体潤滑剤で被覆されていないリング状部位を複数条形成する場合には、ピストンリング収容溝から離隔したリング状部位の幅を、ピストンリング収容溝に近接したリング状部位の幅よりも狭くして、ピストンリング収容溝から下死点側に離隔した部位にはできるだけ固体潤滑剤で被覆された部位を残すのが望ましい。
本発明の好ましい態様においては、固体潤滑剤で被覆されていない部位は、頭部周側面の周方向に断続している。周方向に断続的に固体潤滑剤で被覆された部位が残るので、シリンダボアとピストン頭部の摺接部の潤滑が安定化する。
本発明の好ましい態様においては、固体潤滑剤で被覆されていない部位は、分散している。固体潤滑剤で被覆された部位が分散して残るので、シリンダボアとピストン頭部の摺接部の潤滑が安定化する。
本発明の好ましい態様においては、固体潤滑剤で被覆されていない部位は、固体潤滑剤被膜を除去することにより形成されている。固体潤滑剤が二硫化モリブデン等の層状固体の場合、固体潤滑剤で被覆されていない部位を、固体潤滑剤被膜を除去することにより形成しても良い。除去した固体潤滑剤を再利用することにより、ピストンの製造コストを低減できる。
本発明の好ましい態様においては、固体潤滑剤で被覆されていない部位は、固体潤滑剤の未塗布部である。固体潤滑剤がＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の樹脂の場合、固体潤滑剤で被覆されていない部位を、固体潤滑剤の未塗布部で形成するのが望ましい。固体潤滑剤の使用量低減により、ピストンの製造コストを低減できる。
【発明の効果】
【０００６】
頭部周側面の一部が固体潤滑剤で被覆されないので、頭部周側面全体に亙る固体潤滑剤被覆を備える従来の往復動圧縮機用ピストンに比べて固体潤滑剤被覆の量が少ない。この結果、ピストンの製造コストが従来に比べて低減する。頭部周側面中、ピストンが下死点近傍に在る時にシリンダボア外へ出る部位は、圧縮工程において、シリンダボアからサイドフォースを受けるので、固体潤滑剤で被覆されていない部位を形成するのは望ましくない。
ピストンリング収容溝はシリンダボアと摺接しないので固体潤滑剤で被覆する必要が無い。ピストンリング収容溝近傍の部位は、ピストンリングが頭部周側面から径方向に突出しているので、シリンダボアと摺接する可能性が低い。従って固体潤滑剤で被覆する必要性が低い。ピストンリング収容溝近傍の部位であっても、当該収容溝よりも上死点側の部位は、ピストンが上死点近傍位置或いは下死点近傍位置に在る時に、シリンダボアからサイドフォースを受ける可能性がある。これに対して、ピストンリング収容溝よりも下死点側の部位は、シリンダボアからサイドフォースを受ける可能性が低い。従って、固体潤滑剤で被覆されていないピストンリング収容溝近傍部位は、ピストンリング収容溝よりも下死点側とするのが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の実施例に係る往復動圧縮機用ピストンを説明する。
図１に示すように、圧縮機用片頭ピストン１は、容量可変型斜板式圧縮機１００のシリンダボア１０１に挿通される頭部２と、シュー１０２を介して駆動源たる斜板１０３と係合する尾部３とを備えている。
頭部２には、軽量化のための中空部２ａが形成されている。尾部３には、互いに向かい合う一対のシュー保持用球面状凹部３ａが形成されている。
複数のピストン１が、シュー保持用球面状凹部３ａに保持された一対のシュー１０２を介して斜板１０３に係合し、回転する斜板１０３により駆動されてシリンダボア１０１内で往復動し、シリンダボア１０１内の冷媒ガスを圧縮する。
【０００８】
図２に示すように、ピストン頭部２の上死点側の端部近傍に、周溝であるピストンリング収容溝２ｂが形成されている。ピストンリング収容溝２ｂにピストンリング４が装着されている。
ピストン頭部２の周側面が固体潤滑剤５で被覆されている。頭部周側面の一部は固体潤滑剤で被覆されていない。前記一部は、頭部周側面の常時シリンダボア１０１内に在る部位２ｃにあり、且つピストン１が下死点に在る時にシリンダボア１０１外に出る部位２ｄに跨がっていない。具体的には、前記一部は、ピストンリング収容溝２ｂと当該収容溝近傍の部位とであり、更に具体的には、ピストンリング収容溝２ｂと当該収容溝よりも下死点側で前記収容溝に隣接する部位２ｅとである。部位２ｅは、ピストン頭部２の周側面の全周に亙って連続してリング状に延在している。
ピストン頭部２の周側面の常時シリンダボア１０１内に在る部位の下死点側端部２ｆは所定幅ｗに亙って固体潤滑剤５で被覆されている。
【０００９】
ピストン頭部２の周側面の一部が固体潤滑剤５で被覆されていないので、頭部の周側面全体に亙る固体潤滑剤被覆を備える従来の往復動圧縮機用ピストンに比べて固体潤滑剤被覆の量が少ない。この結果、ピストンの製造コストが従来に比べて低減する。頭部周側面中、ピストン１が下死点近傍に在る時にシリンダボア１０１外へ出る部位２ｄは、圧縮工程において、シリンダボア１０１からサイドフォースを受けるので、固体潤滑剤５で被覆されていない部位を形成するのは望ましくない。
頭部周側面の常時シリンダボア１０１内に在る部位２ｃの下死点側端部２ｆは、ピストン１が下死点近傍に在る時にシリンダボア１０１からサイドフォースを受ける部位なので、少なくとも所定幅ｗに亙って固体潤滑剤で被覆されていることが望ましい。車両空調用往復動圧縮機の場合、ｗは５ｍｍ程度である。
ピストンリング収容溝２ｂはシリンダボア１０１と摺接しないので固体潤滑剤５で被覆する必要が無い。ピストンリング収容溝２ｂ近傍の部位は、ピストンリング４が頭部周側面から径方向に突出しているので、シリンダボア１０１と摺接する可能性が低い。従って固体潤滑剤５で被覆する必要性が低い。
ピストンリング収容溝２ｂ近傍の部位であっても、当該収容溝よりも上死点側の部位は、ピストン１が上死点近傍位置或いは下死点近傍位置に在る時に、シリンダボア１０１からサイドフォースを受ける可能性がある。これに対して、ピストンリング収容溝２ｂよりも下死点側の部位は、シリンダボア１０１からサイドフォースを受ける可能性が低い。従って、ピストンリング収容溝２ｂ近傍の部位であって、固体潤滑剤５で被覆されていない部位は、ピストンリング収容溝２ｂよりも下死点側とするのが望ましい。
ピストンリング収容溝２ｂは固体潤滑剤５で被覆しないので、当該収容溝に隣接する部位２ｅを固体潤滑剤５で被覆しない部位にすれば、当該被覆しない部位が一つにまとまるので、固体潤滑剤塗布作業或いは固体潤滑剤を除去する作業が容易になる。
固体潤滑剤５で被覆されていない部位２ｂ、２ｅが頭部周側面の全周に亙ってリング状に連続していれば、固体潤滑剤塗布作業或いは固体潤滑剤を除去する作業が容易になる。
【００１０】
固体潤滑剤５で被覆されていない１条のリング状部位２ｅに代えて、図３に示すように、固体潤滑剤５で被覆されていない２条のリング状部位２ｅ’、２ｅ”を配設しても良い。頭部周側面の全周に亙って連続して固体潤滑剤で被覆されていないリング状部位を複数条形成することにより、固体潤滑剤使用量低減効果を高め、ピストン製造コスト低減効果を高めることができる。ピストンリング収容溝２ｂから下死点側に離隔すると、シリンダボア１０１からサイドフォースを受ける可能性が高くなるので、ピストンリング収容溝２ｂから離隔したリング状部位２ｅ”の幅を、ピストンリング収容溝２ｂに近接したリング状部位２ｅ’の幅よりも狭くして、ピストンリング収容溝２ｂから下死点側に離隔した部位にはできるだけ固体潤滑剤５で被覆された部位を残すのが望ましい。
固体潤滑剤５で被覆されていない部位を、頭部周側面の全周に亙って連続してリング状に延在させるのに代えて、頭部周側面の周方向に断続して延在させても良い。周方向に断続的に固体潤滑剤５で被覆された部位が残るので、シリンダボア１０１とピストン頭部２の摺接部の潤滑が安定化する。
固体潤滑剤で被覆されていない部位を、分散配置しても良い。固体潤滑剤５で被覆された部位が分散して残るので、シリンダボア１０１とピストン頭部２の摺接部の潤滑が安定化する。
固体潤滑剤５が二硫化モリブデン等の層状固体の場合、固体潤滑剤５で被覆されていない部位を、固体潤滑剤被膜を除去することにより形成しても良い。除去した固体潤滑剤を再利用することにより、ピストン１の製造コストを低減できる。
固体潤滑剤５がＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂の場合、固体潤滑剤５で被覆されていない部位を、固体潤滑剤５の未塗布部で形成するのが望ましい。固体潤滑剤５の使用量低減により、ピストン１の製造コストを低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００１１】
本発明は、シリンダボアに挿通される頭部と、駆動源に係合する駆動源係合部とを備え、頭部の周側面が固体潤滑剤で被覆され、頭部の上死点側の部位にピストンリングが装着された往復動圧縮機用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】本発明の実施例に係るピストンを備える容量可変型斜板式圧縮機の断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る往復動圧縮機用ピストンの構造図である。（ａ）は容量可変型斜板式圧縮機に装着された状態での断面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【図３】本発明の実施例に係る往復動圧縮機用ピストンの構造図である。（ａ）は容量可変型斜板式圧縮機に装着された状態での断面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００１３】
１  往復動圧縮機用ピストン
２  頭部
２ａ  中空部
２ｂ  ピストンリング収容溝
２ｃ  頭部周側面の常時シリンダボアに在る部位
２ｄ  ピストンが下死点に在る時にシリンダボア外に出る部位
２ｅ  ピストンリング収容溝よりも下死点側で前記容溝に隣接する部位
２ｅ’、２ｅ” ピストン頭部の周側面のピストンリング収容溝よりも下死点側のリング状部位。
２ｆ  頭部周側面の常時シリンダボアに在る部位の下死点側端部
３  尾部
４  ピストンリング
５  固体潤滑剤
１００  容量可変型斜板式圧縮機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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