(57)【要約】【課題】ピストン側面の磨耗を抑制し、且つ小型化が可能な往復動型圧縮機を提供する。【解決手段】ハウジング(4)内のクランク室(14)に収容され、一端に形成された球面部(46)がピストン(66)と連結領域(42b)を形成し、連結領域で球面部内の摺動支点(46a)を中心にピストンを摺動させるピストンロッド(44)と、球面部をかしめてピストンとピストンロッドとを連結する連結部材(68)とを具備し、ピストンは、シリンダボア(40)の内面に摺接されるスカート部(66i)を含み、スカート部が摺動支点よりクランク室側に向けて延設される。【選択図】図５
2007315273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックを有するハウジングと、
前記シリンダブロック内に形成される複数のシリンダボアと、
前記シリンダボアに挿入され、往復動によって冷媒の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを実施するピストンと、
前記ハウジング内のクランク室に収容され、一端に形成された球面部が前記ピストンと連結領域を形成し、該連結領域で前記球面部内の摺動支点を中心に前記ピストンを摺動させるピストンロッドと、
前記球面部をかしめて前記ピストンと前記ピストンロッドとを連結する連結部材とを具備し、
前記ピストンは、前記シリンダボアの内面に摺接されるスカート部を含み、該スカート部が前記摺動支点より前記クランク室側に向けて延設されることを特徴とする往復動型圧縮機。
【請求項２】
前記連結部材は、前記ピストンの往復動方向にて該ピストンに嵌着される嵌着部を有することを特徴とする請求項１記載の往復動型圧縮機。
【請求項３】
前記ピストンと前記連結部材とは、抜け止め部材で固定されることを特徴とする請求項１又は２記載の往復動型圧縮機。
【請求項４】
前記連結部材が前記ピストンと一体に形成され、
該ピストンと前記ピストンロッドとは、前記ピストンの側面中央部分を絞ることにより連結されることを特徴とする請求項１記載の往復動型圧縮機。
【請求項５】
前記冷媒は、二酸化炭素であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の往復動型圧縮機。
【請求項６】
前記圧縮機は、ワッブル型の可変容量圧縮機であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の往復動型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復動型圧縮機に係り、特にＣＯ２冷媒を使用した冷凍サイクルに適用されるワッブル型の可変容量圧縮機に好適な往復動型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の往復動型圧縮機は、シリンダブロックを有するハウジングを備え、シリンダブロック内には複数のシリンダボアが形成されている。これらシリンダボアにはスカート部を有するピストンがそれぞれ挿入され、例えばワッブルプレートの揺動運動がこれらピストンに伝達され、ピストンは各シリンダボア内を往復運動する。
より詳しくは、ワッブルプレートはハウジング内のクランク室に収容され、駆動軸に揺動自在に支持されている。駆動軸にはロータが取付けられており、このロータはワッブルプレートにリンク機構を介して連結され、駆動軸とともに回転する。リンク機構はロータの回転をワッブルプレートの揺動運動に変換し、この揺動運動がピストンロッドを介してピストンの往復運動として伝達される。
【０００３】
ここで、このピストンロッドの一端には球面部が形成され、この球面部がスカート部を側面に有する円筒形状のピストンに挿入される。そして、ピストンロッドの球面部がピストンに挿入された状態で、ピストンの内側の底部に形成された球面凹部でピストンロッドの球面部をかしめることにより、ピストンロッドがピストンに対して摺動可能に連結されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−１４５６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、圧縮機の性能を同一とすると、ＣＯ２冷媒を使用する場合は、その作動圧が高圧になることから、従来のフロン系冷媒を使用する場合に比して吐出容量が約１／５〜約１／８程度になる。すなわち、ピストンの圧縮容量が同程度で賄えるため、ピストンの外径も同程度に小さくすることができる。
一方、ワッブルプレートからピストンロッドに伝達される荷重は変わらないことから、ピストンロッドの強度を確保すべく、その球面部は従来と同一の外径にする必要がある。よって、ピストンの外径を小さくするとピストンロッドの球面部の外径がピストンの外径に近づく構造になり、ピストン内側のスペースが小さくなる。
【０００５】
このように、ピストン内側のスペースが小さくなると、ピストンロッドの球面部がピストンの内側に挿入された状態では、ピストンのスカート部が邪魔になってかしめ工具や金型を使用することが難しく、この球面部をピストンの内側の球面凹部でかしめることができない。すなわち、従来通りの工法、工程でピストンロッド球面部をかしめる作業を行うためには、球面凹部を剥き出しにしたスカート部のないピストン構造に変更せざるを得ない。
【０００６】
しかしながら、ピストンのスカート部が形成されないと、ワッブルプレートからピストンロッドを介してピストンの側面にかかる荷重が分散されず、ピストンの往復運動の際にシリンダボア内でピストンの倒れこみが生じ、ピストンの側面が磨耗して圧縮機の耐久性及び性能が低下するとの問題がある。
そこで、スカート部を形成しない代わりにピストン自体の全長を長くすることにより、シリンダボア内でのピストンの倒れこみを最小にしてピストン側面の磨耗を抑制することが考えられる。しかし、これでは圧縮機の軸方向長さが長くなり、ピストン、ひいては圧縮機が大型化してしまうとの問題がある。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、ピストン側面の磨耗を抑制し、且つ小型化が可能な往復動型圧縮機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】
【０００８】
上記の目的を達成するべく、請求項１記載の往復動型圧縮機は、シリンダブロックを有するハウジングと、シリンダブロック内に形成される複数のシリンダボアと、シリンダボアに挿入され、往復動によって冷媒の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを実施するピストンと、ハウジング内のクランク室に収容され、一端に形成された球面部がピストンと連結領域を形成し、連結領域で球面部内の摺動支点を中心にピストンを摺動させるピストンロッドと、球面部をかしめてピストンとピストンロッドとを連結する連結部材とを具備し、ピストンは、シリンダボアの内面に摺接されるスカート部を含み、スカート部が摺動支点よりクランク室側に向けて延設されることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２記載の発明では、連結部材は、ピストンの往復動方向にてピストンに嵌着される嵌着部を有することを特徴としている。
更に、請求項３記載の発明では、ピストンと連結部材とは、抜け止め部材で固定されることを特徴としている。
更にまた、請求項４記載の発明では、連結部材がピストンと一体に形成され、ピストンとピストンロッドとは、ピストンの側面中央部分を絞ることにより連結されることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項５記載の発明では、冷媒は二酸化炭素であることを特徴としている。更に、請求項６記載の発明では、圧縮機はワッブル型の可変容量圧縮機であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
従って、請求項１記載の本発明の往復動型圧縮機によれば、ピストンとピストンロッドとの連結領域には連結部材が介挿されており、ピストンとは別個の連結部材でピストンロッドの球面部がかしめられている。すなわち、ピストンロッドのかしめ作業を行うためのスペースをピストンの内側に確保する必要がない。
よって、仮にピストンの外径が小さくなり、ピストン内側のスペースが小さなピストン構造となっても、ピストンロッドの球面部の外径を変えることなく、この球面部の摺動支点よりクランク室側にピストンのスカート部が形成可能となる。
【００１２】
これにより、ピストンの外径を小さくしても、ピストンロッドの強度を確保しつつ、ピストンの側面にかかる荷重がスカート部で効果的に分散されてピストン側面の磨耗が抑制されるので、ピストンひいては圧縮機を小型化できるとともに圧縮機の耐久性及び性能が向上する。
また、ピストンの外径を小さくしても、ピストンのスカート部によってピストンの側面にかかる荷重が分散可能となり、ピストンの倒れこみを防止するためにピストンの全長を長くする必要はない。これにより、ピストンの外径に加えてピストンの全長をも短くすることができ、圧縮機全体の小型化が可能となる。
【００１３】
また、請求項２記載の発明によれば、ピストンロッドを介して伝達されるピストンの往復動方向の荷重はピストンに嵌着される連結部材の嵌着部で受けられ、この荷重は嵌着部を介してピストン側に円滑に逃がされる。従って、ピストンに対する不均衡な荷重分布、すなわち応力集中を回避でき、ピストンの相対的な強度が増大し、圧縮機の信頼性が向上する。
【００１４】
更に、請求項３記載の発明によれば、上記ピストンの往復動方向の荷重が連結部材の抜け止めにも分散されるため、圧縮機の信頼性が更に向上する。
更にまた、請求項４記載の発明によれば、連結部材がピストンと一体形成されることから、圧縮機の部品点数が減少してコストが低減される。しかも、ピストンの側面中央部分を絞るだけでピストンとピストンロッドとの連結領域が形成されるので、圧縮機の組立工数が減少し、圧縮機の生産性が向上する。
【００１５】
また、請求項５記載の発明によれば、二酸化炭素冷媒を使用する圧縮機の場合には、フロン系冷媒を使用する圧縮機に比してピストンの外径を大幅に小さくすることが可能となるため、上述した圧縮機の信頼性並びに生産性の向上効果がより顕著なものとなる。
更に、請求項６記載の発明によれば、ワッブル型の可変容量圧縮機の場合には、吐出容量が変動するため、ピストンの側面にかかる荷重及びピストンの往復動方向の荷重が変動する。しかし、この変動する荷重がスカート部で効果的に分散され、且つピストンで円滑に受けることができる。この結果、上述した圧縮機の信頼性並びに生産性の向上効果がより一層顕著なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は第１実施形態のワッブル型圧縮機２を示す。この圧縮機２は空調システムの冷凍サイクルに組込まれ、冷凍サイクル内を流れる冷媒ガスの圧縮に使用される。冷媒ガスはミスト状の潤滑オイルを含み、この潤滑オイルは圧縮機２内の種々の可動部分や軸受等の潤滑に使用される。
圧縮機２は円筒形状のハウジング４を備え、このハウジング４は図１の左側から順にフロントハウジング６及びシリンダブロック８を含んで構成される。フロントハウジング６はシリンダブロック８に向けて延びる円筒形状のクランクケーシング１０を一体に有し、このクランクケーシング１０及びシリンダブロック８はガスケット及び複数の連結ボルト１２を介して互いに連結されている。
【００１７】
一方、クランクケーシング１０はその内部にシリンダブロック８及びフロントハウジング６と協働してクランク室１４を規定し、クランク室１４の両端はシリンダブロック８及びフロントハウジング６の内端面により仕切られている。
クランク室１４内の中央には駆動軸１６が配置されている。駆動軸１６はシリンダブロック８からフロントハウジング６に向けて延び、フロントハウジング６のボス１８を気密に貫通して圧縮機２の外側に突出している。駆動軸１６はシリンダブロック８にはニードル軸受２０を介し、フロントハウジング６のボス１８にはメカニカルシール２１を介して回転自在に支持されている。
【００１８】
フロントハウジング６のボス１８の外周面には、例えば、いずれも図示しないボール軸受を介して駆動プーリが取付けられており、この駆動プーリは車両のエンジン等から動力を受け取り、一方向に回転される。駆動プーリは、駆動プーリと駆動軸１６の外端との連結を制御する図示しない電磁クラッチを内蔵し、電磁クラッチがオン位置に切換えられたとき、駆動プーリの回転が駆動軸１６に伝達される。
【００１９】
クランク室１４内にて、駆動軸１６にはロータ２２が取付けられており、このロータ２２はスラスト軸受２４を介してフロントハウジング６の内端面に支持されている。ロータ２２は駆動軸１６と一緒に回転する。
更に、駆動軸１６にはディスク状の傾斜プレート２６が取付けられ、この傾斜プレート２６は駆動軸１６の軸線と交差する水平軸線を中心に揺動可能である。傾斜プレート２６とシリンダブロック８との間には圧縮コイルばね２８が駆動軸１６を囲むようにして配置され、この圧縮コイルばね２８は傾斜プレート２６をフロントハウジング６の内端面に向けて付勢する。一方、傾斜プレート２６は駆動リンク３０を介してロータ２２に連結され、この駆動リンク３０は傾斜プレート２６の傾動を許容しつつ、ロータ２２の回転を傾斜プレート２６に伝達する。従って、傾斜プレート２６はロータ２２とともに回転する。
【００２０】
傾斜プレート２６のボスにはニードル軸受３２を介してワッブルプレート３４が取付けられ、このワッブルプレート３４はスラスト軸受３６を介して傾斜プレート２６に支持されている。更に、ワッブルプレート３４はその軸線回りの回転が回転阻止装置３８により阻止されている。従って、傾斜プレート２６が回転されたき、ワッブルプレート３４は傾斜プレート２６の傾斜角に従い揺動する。
【００２１】
一方、シリンダブロック８には複数のシリンダボア４０が貫通して形成されている。これらシリンダボア４０は駆動軸１６の軸線を中心とした同一円上にて、シリンダブロック８の周方向に等間隔を存して配置されている。
各シリンダボア４０内には、後述するピストンアセンブリ４２がそれぞれ挿入され、これらピストンアセンブリ４２はピストンロッド４４を介してワッブルプレート３４の外周部に連結されている。
【００２２】
より詳しくは、ピストンロッド４４は、クランク室１４に収容され、その両端には球面部４６、４８が形成されており、ピストンロッド４４はこれら球面部４６、４８を介してそれぞれピストンアセンブリ４２、ワッブルプレート３４の双方に連結され、ワッブルプレート３４が揺動されたとき、各ピストンアセンブリ４２はそのシリンダボア４０の内面に摺接されながら駆動軸１６の軸線方向に往復運動する。ピストンアセンブリ４２のストロークはワッブルプレート３４の揺動角、すなわち、傾斜プレート２６の傾斜角により決定される。
【００２３】
一方、シリンダブロック８の外端面にはバルブプレート５０を介してシリンダヘッド５２が隣接し、シリンダヘッド５２は複数の連結ボルト５４により、バルブプレート５０とともにシリンダブロック８に連結されている。なお、バルブプレート５０とシリンダブロック８との間及びバルブプレート５０とシリンダヘッド５２との間にはそれぞれガスケットが挟み込まれている。
【００２４】
バルブプレート５０には各シリンダボア４０に吸入孔５６及び吐出孔５８がそれぞれ形成されており、これら吸入孔５６及び吐出孔５８はシリンダヘッド５２内の吸入室６０及び吐出室６２に吸入弁及び吐出弁を介して連通することができる。図１中、吸入弁及び吐出弁は明確に示されていないが、これらの弁はバルブプレート５０の両面にそれぞれ取付けられている。
【００２５】
なお、吐出室６２がシリンダヘッド５２内の中央に位置し、環状の吸入室６０が吐出室６２の外側を囲んでいるが、これら吸入室６０及び吐出室６２の配置は置き換え可能である。
吐出室６２は、前述した冷凍回路の図示しない冷媒経路を介して吸入室６８に接続されており、冷媒経路には吐出室７０側から、いずれも図示しない凝縮器、レシーバ、膨張弁及び蒸発器等が順次介挿されている。
【００２６】
前述したようにワッブルプレート３４の揺動によりピストンアセンブリ４２が往復運動されたとき、各ピストンアセンブリ４２の往復運動は、吸入室６２から吸入弁を通じて、そのシリンダボア４０内、すなわち、圧縮室内に冷媒ガスを吸入する吸入プロセス、吸入した冷媒ガスを圧縮するプロセス及び圧縮された高圧の冷媒ガスを吐出弁を通じて吐出室６２に吐出する吐出プロセスを繰り返して実行する。
【００２７】
更に、シリンダブロック８内には電磁制御弁６４が収容され、この電磁制御弁６４は駆動軸１６の内端とシリンダヘッド５２との間に配置されている。電磁制御弁６４は吐出室６２とクランク室１４との間及び吸入室６０とクランク室１４との間の連通をそれぞれ制御し、クランク室１４内の圧力を調整する。クランク室１４内の圧力が変更されたとき、ワッブルプレート３４の揺動角（各ピストンアセンブリ４２のストローク）が変化する。従って、圧縮機２の吐出容量は電磁制御弁６４の作動を制御することにより可変可能である。なお、図１の圧縮機２はその吐出容量が最大値にあるときの状態で示されている。
【００２８】
以下、前述したピストンアセンブリ４２の構成について詳述する。
図２にはピストンアセンブリ４２を構成するピストン６６が示されている。ピストン６６は、シリンダボア４０の内面と円滑に摺接可能な外径Ｄをなし、ピストン６６の往復運動方向に長さＬをなす円筒形状に形成されている。
ピストン６６の外側面６６ａには溝部６６ｂが形成され、この溝部６６ｂには図１に示されるピストンリング８２が装着される。一方、内側面６６ｃにはピストン開口部６６ｄ近傍に溝部６６ｅが形成され、この溝部６６ｅにはワッシャ形状の抜け止めリング（抜け止め部材）７０が装着される。また、ピストン６６の内側底部６６ｆには凹部６６ｇが形成され、この凹部６６ｇはめねじ部６６ｈを有している。
【００２９】
図３にはアダプタ（連結部材）６８が示されており、アダプタ６８には球面凹部６８ａが形成され、その反対側の外面にはピストン６６のめねじ部６６ｈと螺合可能なおねじ部６８ｃを有する凸部６８ｂが形成されている。
図４に示されるように、ピストンアセンブリ４２の組み立ては、まず、ピストンロッド４４の外径ｄをなす球面部４６がアダプタ６８の球面凹部６８ａに嵌め込まれ、この球面凹部６８ａの開口部近傍が球面部４６の内方に向かうＷの方向に所定のトルクでかしめられることにより、アダプタ６８がピストンロッド４４に対して円滑に摺動可能に連結される。
【００３０】
次に、この連結されたアダプタ６８及びピストンロッド４４は、アダプタ６８のおねじ部６８ｃがピストン６６のめねじ部６６ｅにピストン６６の往復運動方向に向けて螺合されることにより、ピストン６６へ嵌着されて嵌着部４２ａを形成し、ピストンロッド４４とピストン６６とが連結される。最後に、前述したアダプタ６８の抜け止めリング７０が溝部６６ｅに嵌め込まれ、ピストンリンクアセンブリ４２の組み立てが完了する。
【００３１】
こうして図５に示されるように、ピストンアセンブリ４２は、ピストン６６、アダプタ６８、抜け止めリング７０から構成され、かしめによるアダプタ６８及びピストンロッド４４の連結、螺合によるアダプタ６８及びピストン６６の連結が順次行われて、ピストンロッド４４とピストン６６との連結領域４２ｂが形成される。すなわち、アダプタ６８がピストン６６とピストンロッド４４の間に介挿され、この連結領域４２ａでピストンがピストンロッド４４に対して摺動する。
【００３２】
ここで、ピストン６６、すなわちピストンアセンブリ４２は、ピストンロッド４４の球面部４６に内在する摺動支点４６ａを中心に球面凹部６８ａに摺動可能に支持され、この摺動支点４６ａは球面部４６の略球中心に位置づけられている。ピストン６６は、球面凹部６８ａより球面部４８側、すなわちクランク室１４側に外側面６６ａがなお存在しており、より詳しくは、外側面６６ａは、ピストン６６の開口部６６ｄから摺動支点４２ｂまで長さＬＳをなすピストン６６のスカート部６６ｉとしての機能を有して延設されている。
【００３３】
以上のように、本実施形態のピストンアセンブリ４２では、ピストン６６とピストンロッド４４とがアダプタ６８を介して連結されることにより、ピストンロッド４４の球面部４６がピストン６６とは別個のアダプタ６８にかしめられた後に、このアダプタ６８がピストン６６に連結される。すなわち、ピストン６６に対してピストンロッド４４をかしめる作業を行うためのスペースをピストン６６の内側に確保する必要がない。
【００３４】
よって、ピストン６６の外径Ｄが小さくなり、ピストンロッド４４の球面部４６の外径ｄがピストン６６の外径Ｄに近づき、ピストン６６の内側のスペースが小さなピストン構造となっても、球面部４６の外径ｄを変えることなく、ピストンアセンブリ４２の摺動支点４２ｂよりクランク室１４側に長さＬＳをなすピストン６６のスカート部６６ｉが形成可能となる。
【００３５】
これにより、ピストン６６の外径Ｄを小さくしても、ピストンロッド４４の強度を確保しつつ、ピストンロッド４４を介してピストン６６の外側面６６ａにかかる荷重がスカート部６６ｉで効果的に分散され、ピストン６６の往復運動の際にシリンダボア４０内でピストン６６の倒れこむことはなく、ピストン６６の外側面６６ａの磨耗が抑制される。従って、ピストン６６、ひいては圧縮機２が小型化可能となるとともに圧縮機２の耐久性及び性能が向上される。
【００３６】
また、ピストン６６の外径Ｄを小さくしてもスカート部６６ｉが形成可能なため、ピストン６６の倒れこみを防止するためにピストン６６の全長Ｌが長くする必要はない。従って、ピストン６６の外径Ｄが小さくできることに加え、その全長Ｌをも短くでき、圧縮機２全体の小型化が可能となる。
更に、ピストンロッド４４を介して伝達されるピストン６６の往復運動方向の荷重が、ピストン６６とアダプタ６８との嵌着部４２ａで受けられるため、この荷重をアダプタ６８から嵌着部４２ａを介してピストン６６側へ円滑に逃がすことができる。従って、ピストン６６に対する不均衡な荷重分布、すなわち応力集中を回避でき、ピストン６６の相対的な強度が増大し、圧縮機２の信頼性が向上する。
【００３７】
更にまた、ピストンロッド４４を介して伝達されるピストン６６の往復運動方向の荷重が、アダプタ６８の抜け止めリング７０にも分散される。特に圧縮機２の冷媒ガスの吸入行程でピストンアセンブリ４２がピストンロッド４４で引っ張られる場合は、その引っ張り荷重が抜け止め用リング７０でも受けることができるため、嵌着部４２ａにかかる荷重負担が軽減される。従って、ピストン６６に対する不均衡な荷重分布、すなわち応力集中が効果的に回避され、圧縮機２の信頼性が更に向上する。
【００３８】
以下、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と重複する説明については省略する。
図６に示されるように、ピストンアセンブリ７２は、ピストン７４、アダプタ（連結部材）７６、抜け止めリング７０から構成され、ピストンロッド４４の球面部４６はアダプタ７６に形成される球面凹部７６ａにかしめられている。
【００３９】
また、アダプタ７６の球面凹部７６ａの反対側の外面には凸部７６ｂが形成され、一方、ピストン７４の内側の底部７４ａには凹部７４ｂが形成され、凸部７６ｂは凹部７４ｂにすきまばめで嵌合されている。これら凸部７６ｂと凹部７４ｂとは、ピストン７４の往復運動方向に位置づけられる嵌着部７２ａを形成し、こうしてピストン７４とピストンロッド４４との連結領域７２ｂが形成されている。
【００４０】
ここで、ピストン７４は、第１実施形態のピストン６６と同様の外径Ｄ及び長さＬをなし、ピストンアセンブリ７２のピストンロッド４４の球面部４６に対する摺動支点４６ａからピストン７４の開口部７４ｃまでは、第１実施形態のピストン６６のスカート部６６ｉと同程度の長さＬＳをなすスカート部７４ｄがピストン７４にも形成されている。
以上のように、本実施形態のピストンアセンブリ７２では、ピストン７４にアダプタ７６がすきまばめされ、この嵌着部７２ａにねじ部を有していない。従って、凸部７６ｂ及び凹部７４ｂを精度良く加工するだけでアダプタ７６がピストン７４に対して容易に位置決めされるとともに堅固に固定される。
【００４１】
また、第１実施形態の如く螺合により連結される場合に比して、ねじ部の加工不良等に起因するピストン７４とアダプタ７６との嵌着部７２ａにおける径方向のぐらつきが防止される。特に、ねじ部の経年劣化によるアダプタ７６の径方向の芯ずれが防止され、圧縮機２の信頼性が更に向上する。
以下、本発明の第３実施形態について説明する。なお、第１、第２実施形態と重複する説明については省略する。
【００４２】
図７には本実施形態のピストン７８が示されている。ピストン７８の外側面７８ａの両端近傍はシリンダボア４０の内面と円滑に摺接可能な外径Ｄ１をなしているが、外側面中央部（側面中央部）７８ｂはそれよりも小さい外径をなしている。
一方、ピストン７８の内側面７８ｃは、ピストンロッド４４の球面部４６が挿入可能な略均一な内径をなしているため、ピストン７８の肉厚は外側面中央部７８ｂが薄くなっている。そして、ピストン７８の内面底部には、球面部４６が円滑に摺接可能な半径を有する半球面凹部７８ｄが形成されている。
【００４３】
図８に示されるように、半球面凹部７８ｄには、ピストンロッド４４の球面部４６が挿入され、ピストン７８の外側面中央部７８ｂを球面部４６の内方に向かうＳの方向に所定のトルクでかしめることにより、ピストン７８がピストンロッド４４に対して円滑に摺動可能に連結される。
具体的には、外側面中央部７８ｂに対して金型による型しめ又は絞り加工を施すことにより、挿入されたピストンロッド４４の球面部４６の表面に沿って外側面中央部７８ｂの一部が変形し、ピストン７８の外側面７８ａでピストンロッド４４がかしめられ、これら互いの連結領域８０が形成される。
【００４４】
また、ピストン７８には、その摺動支点４６ａからピストン７８の開口部７８ｅまでの長さＬＳ１のスカート部７４ｆが形成されている。
以上のように、本実施形態のピストン７８では、ピストン７８自体が前述した第１、第２実施形態におけるアダプタ６８、又はアダプタ７８の機能を有しており、ピストン７８とアダプタとが一体に形成されている。これにより、別途アダプタを要しないため、圧縮機２の部品点数が減少して生産コストが低減される。
【００４５】
また、ピストン７８の外側面中央部７８ａの肉薄箇所を型しめ又は絞り加工するだけでピストン７８とピストンロッド４４との連結領域８０が容易に形成されるため、圧縮機２の組立工数が減少し、圧縮機２の生産性が向上する。
更に、上記アダプタを要しない分、ピストン７８の内側面のスペースを更に小さくできる。具体的には、ピストンロッド４４の球面部４６の外径ｄを一定とした場合、ピストン７８の肉厚がその強度を損なわない程度確保される限りピストン７８の外径Ｄ１を小さくすることができ、また、ピストン７８の倒れこみを防止し得るだけのスカート部７８ｆが形成される限りピストン７８の全長Ｌ１を短くすることができる。すなわち、ピストン７８が、第１、第２実施形態のピストン６６、７４の外径Ｄ、全長Ｌに比して、Ｄ＞Ｄ１、Ｌ＞Ｌ１を満たす極力小さな形状にできるため、吐出容量を更に大幅に低減可能となって圧縮機２の性能を多様化できるとともに、圧縮機２の更なる小型化が可能となる。
【００４６】
更にまた、ピストン７８のスカート部７８ｆの長さは、ＬＳ１＞ＬＳを満たす第１、第２実施形態のスカート部６６ｉ、７４ｄより長くすることができる。従って、ピストンロッド４４を介してピストン７８の外側面７８ａにかかる荷重がスカート部７８ｆで更に効果的に分散され、ピストン７８の外側面７８ａの磨耗が十分に抑制されるため、ピストン７８、ひいては圧縮機２の耐久性及び性能が更に向上される。
【００４７】
本発明は、上述した各実施形態に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、圧縮機が適用される冷凍サイクルにＣＯ２（二酸化炭素）冷媒を使用する場合には、フロン系冷媒を使用する圧縮機に比してピストンの外径を大幅に小さくすることができるため、上述した本発明を適用することにより、圧縮機の、小型化促進、及び耐久性、性能、信頼性、並びに生産性の向上効果が顕著なものとなり、より好適である。
【００４８】
また、上述の各実施形態ではワッブル型の可変容量圧縮機について説明したが、これに限られるものではなく、ワッブル型以外の可変容量圧縮機でもよく、固定容量圧縮機でも同様の効果が得られる。但し、可変容量圧縮機であれば吐出容量が変動するためピストンの側面にかかる荷重も変動し、ピストンを小型化しても、変動する荷重がスカート部で効果的に分散されるため、上述した圧縮機の、小型化促進、及び耐久性、性能、信頼性、並びに生産性の向上効果がより顕著なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】ワッブル型圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１のピストンアセンブリを構成するピストンの断面図である。
【図３】図１のピストンアセンブリを構成するアダプタの平面図である。
【図４】図１のピストンとアダプタとの連結状態を示す図である。
【図５】図１のピストンアセンブリの拡大図である。
【図６】第２実施形態におけるピストンアセンブリの拡大図である。
【図７】第３実施形態におけるピストンの断面図である。
【図８】図７のピストンとピストンロッドとの連結状態を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
２    ワッブル型圧縮機（往復動型圧縮機）
４    ハウジング
８    シリンダブロック
１４    クランク室
４０    シリンダボア
４２ａ  嵌着部
４２ｂ  連結領域
４４    ピストンロッド
４６    球面部
４６ａ  摺動支点
６６，７４，７８    ピストン
６６ｉ，７４ｄ，７８ｆ  スカート部
６８，７６    アダプタ（連結部材）
７０    抜け止めリング（抜け止め部材）
７２ａ  嵌着部
７２ｂ  連結領域
７８ｂ  外側面中央部（側面中央部）
８０    連結領域
【図１】
2007315273.tif 000003
【図２】
2007315273.tif 000004
【図３】
2007315273.tif 000005
【図４】
2007315273.tif 000006
【図５】
2007315273.tif 000007
【図６】
2007315273.tif 000008
【図７】
2007315273.tif 000009
【図８】
2007315273.tif 000010