(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックに形成されたシリンダボア内に摺動自在に挿入されるピストンにおいて、頭部と、胴部とを有し、前記頭部は、その外周面が全周に亙って前記シリンダボアの内周面に摺接するように成っており、前記胴部は、前記頭部に連設され、且つその外周面が、前記ピストンの摺動方向に沿って延在する周方向で互いに離間した少なくとも３つの部分円周壁によって構成されており、更に前記部分円周壁は、前記シリンダボア内における前記シリンダボアの中心線に直交する方向の前記胴部の移動を不能にする位置に配設されていることを特徴とするピストン。
【請求項２】
前記各部分円筒壁の外周面の中央にそれぞれ位置する点を、隣接するもの同士で直線で結んでできる多角形の中に前記シリンダボアの中心線が通ることを特徴とする請求項１記載のピストン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストン一般に属し、特に、斜板式圧縮機に適した構成を有するピストンに属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の斜板式圧縮機用のピストンには、特開平９−１０５３８０号公報に開示されるものがある。このピストンを図３に示す。このピストン８は、頭部８１と、シュー受け部８４とを有し、頭部８１は、中空に形成されている。
【０００３】
これとは、別に、本願出願人に係る特許出願である特願平９−１２６８９９号に記載されたピストンがある。このピストンを図４に示す。このピストン８は、頭部８１と、この頭部８１に連設された胴部８２と、シュー受け部８４とを有している。このピストン８の摺動方向と直交する面での胴部８２の断面形状は、略Ｕ字状に成っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示すピストン８は、頭部８１が中空に形成されているので、ピストン８が軽量であるという利点を有している。しかしながら、鋳造によるピストン８の一体成形によって、ピストン８の頭部８１を中空に形成するのは不可能であり、どうしても、鋳造により、ピストン８を２部品に分割して成形し、これらの２部品を溶接により接合しなければならない。このため、図３に示すピストン８には、製造コストが高く成るという問題がある。
【０００５】
一方、図４に示すピストン８は、図３に示すピストン８の問題点を解決するために発明されたものであり、頭部８１が中実であり、胴部８２が断面略Ｕ字状であるので、図４に示すピストン８は、鋳造により一体成型することができる。従って、図４に示すピストン８は、製造コストを、図３に示すものよりも低減させることができる。しかしながら、このピストン８は、これをシリンダボア（図示せず）内に摺動自在に挿入した時、シリンダボアの中心線と直交する方向のピストン８のずれを、胴部８２によって阻止することができない。このため、特に胴部８２の開口側が、異常摩耗する虞があり、耐久性に難があった。
【０００６】
それ故に、本発明の課題は、軽量でしかも製造コストが安く、更に耐久性に優れたピストンを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明によれば、シリンダブロックに形成されたシリンダボア内に摺動自在に挿入されるピストンにおいて、頭部と、胴部とを有し、前記頭部は、その外周面が全周に亙って前記シリンダボアの内周面に摺接するように成っており、前記胴部は、前記頭部に連設され、且つその外周面が、前記ピストンの摺動方向に沿って延在する周方向で互いに離間した少なくとも３つの部分円周壁によって構成されており、更に前記部分円周壁は、前記シリンダボア内における前記シリンダボアの中心線に直交する方向の前記胴部の移動を不能にする位置に配設されていることを特徴とするピストンが得られる。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、前記各部分円筒壁の外周面の中央にそれぞれ位置する点を、隣接するもの同士で直線で結んでできる多角形の中に前記シリンダボアの中心線が通ることを特徴とする請求項１記載のピストンが得られる。
【００１０】
【作用】
本発明のピストンの場合、胴部の外周面は、少なくとも３つの部分円周壁から構成されており、胴部の部分円周壁以外の部分は、実質的に空間に成っているので、軽量である。また、これらの部分円周壁は、これら以外のピストンの部分と共に、一つの成形工程で形成可能な形状に成っているので、製造が容易であり、この結果、製造コストを抑えることができる。
【００１１】
更に、本発明のピストンの場合、複数の部分円周壁は、シリンダボア内におけるシリンダボアの中心線に直交する方向の胴部の移動を不能にする位置に配設されているので、シリンダボア内で、ピストンがぐらつくことが無く、従って、ピストンに異常摩耗が発生することが無い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態によるピストンを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図、図２は図１のピストンを備えた容量可変型斜板式圧縮機の縦断面図である。
【００１３】
図１及び図２を参照して、本実施形態のピストンを容量可変型斜板式圧縮機と共に説明する。
【００１４】
図２に示される容量可変型斜板式圧縮機１は、ハウジング３と、シリンダブロック４と、駆動軸５と、ロータ６と、斜板７と、ピストン８とを含んで構成されている。
【００１５】
ハウジング３は、ハウジング本体３１と、フロントエンドプレート３２と、シリンダヘッド３３とから成る。ハウジング本体３１は、略円筒状である。フロントエンドプレート３２は、ハウジング本体３１の一端開口に取り付けられ、ここを閉塞している。フロントエンドプレート３２の中央部には、スラストニードルベアリング１１、ラジアルニードルベアリング１２、及び軸シール部材１３が備えられている。シリンダヘッド３３は、吸入室３３ａ、及び吐出室３３ｂを有し、弁板装置１４を介在させて、シリンダブロック４に固定されている。
【００１６】
シリンダブロック４は、ハウジング本体３１の他端部に配置され、このシリンダブロック４とフロントエンドプレート３２との間にクランク室３４が構成されている。このシリンダブロック４は、中心孔４１と、シリンダボア４２と、弁室４３とを有している。中心孔４１は、シリンダブロック４の中心部に形成されている。この中心孔４１内には、スラストニードルベアリング１５、及びラジアルニードルベアリング１６が備えられている。シリンダボア４２は、中心孔４１を取り囲むように、シリンダブロック４の外周部に等間隔に複数形成されている。各シリンダボア４２内には、ピストン８が摺動自在に挿入されている。弁室４３は、隣接するシリンダボア４２の間に一つ形成されている。弁室４３内には、制御弁装置１７が備えられている。制御弁装置１７は、クランク室３４内の圧力が所定値を越えた時、クランク室３４内のガスを吸入室３３ａ内に逃がすように成っている。これにより、クランク室３４内の圧力が、一定の圧力に保たれている。
【００１７】
駆動軸５は、その一端部をフロントエンドプレート３２を通じて、ハウジング３の外部へ突出させてあり、その一端近傍部分をラジアルニードルベアリング１２を介してフロントエンドプレート３２に回転自在に支持され、また、その他端部をラジアルニードルベアリング１６を介してシリンダブロック４に回動自在に支持されている。この駆動軸５には、スライド部材１８が取り付けられている。このスライド部材１８は、駆動軸５の軸線方向にスライド自在であり、球状部１８ａ、及び筒状部１８ｂを有している。
【００１８】
ロータ６は、アーム６１を有しており、このアーム６１の先端部には、ピン６２が取り付けられている。また、ロータ６は、クランク室３４内において、駆動軸５に固定されており、その一面は、スラストニードルベアリング１１に当接している。
【００１９】
斜板７は、略円板状であり、スライド部材１８の球状部１８ａに回動自在に取り付けられている。また、この斜板７には、アーム７１が取り付けられ、このアーム７１は、ピン６２により、ロータ６のアーム６１に回動自在に連結されている。これにより、斜板７は、駆動軸５と共に回転し、また、駆動軸５の軸線方向に対する斜板７の傾斜角を変化させることができるように成っている。
【００２０】
図１から明らかなように、ピストン８は、頭部８１と、胴部８２と、連結部８３と、シュー受け部８４とを有している。これらの部分は、鋳造により一体に形成されている。
【００２１】
頭部８１は、円板状であり、中実に成っている。この頭部８１は、シリンダボア４２内のガスを圧縮する部分であり、従って、この頭部８１の外周面は、切れ目無く全周に亙ってシリンダボア４２の内周面に摺接するように成っている。また、この頭部８１には、ピストンリング８５が装着されている。
【００２２】
胴部８２の外周面は、第１乃至第３の部分円周壁８２ａ，８２ｂ，８２ｃにより構成されている。第１乃至第３の部分円周壁８２ａ，８２ｂ，８２ｃは、シリンダボア４２内におけるピストン８の摺動方向（以下、単に「摺動方向」という）に沿って延在している。第１乃至第３の部分円周壁８２ａ，８２ｂ，８２ｃは、シリンダボア４２内において、シリンダボア４２の中心線に直交する方向の胴部８２の移動を不可能にする位置に配設されている。このように構成するには、各部分円周壁８２ａ，８２ｂ，８２ｃの外周面の中央にそれぞれ位置する点を、隣接するもの同士で直線で結んでできる多角形（本実施形態の場合、三角形）の中に、シリンダボア４２の中心線が通るようにすれば良い。摺動方向に直交する面における各部分円周壁８２ａ，８２ｂ，８２ｃの断面形状は、略円弧状に成っている。また、各部分円周壁８２ａ，８２ｂ，８２ｃには、潤滑油を逃がすための穴８２ｄ，８２ｅ，８２ｆがそれぞれ形成されている。また、第１の部分円周壁８２ａと第２の部分円周壁８２ｂは、第１の隔壁８２ｇにより互いに結合されており、同様に、第１の部分円周壁８２ａと第３の部分円周壁８２ｃは、第２の隔壁８２ｈにより互いに結合されている。これらの隔壁８２ｇ，８２ｈにより、胴部８２内は仕切られ、これと同時に、第１乃至第３の溝８２ｉ，８２ｊ，８２ｋが構成されている。これら第１及び第２の隔壁８２ｇ，８２ｈは、第１乃至第３の部分円周壁８２ａ，８２ｂ，８２ｃと一体に形成される。
【００２３】
連結部８３は、略板状であり、胴部８２の下端に連設されている。
【００２４】
シュー受け部８４は、連結部８３により胴部８２に連結されている。このシュー受け部８４は、一対のシュー受け片８４ａ，８４ｂと、結合片８４ｃとから成る。各シュー受け片８４ａ，８４ｂは、それぞれ、シュー１９を摺動自在に支持する。結合片８４ｃは、一対のシュー受け片８４ａ，８４ｂを互いに結合している。
【００２５】
以上のような構成を有するピストン８は、シュー受け部８４に摺動自在に保持された一対のシュー１９を介在させて斜板７に連結されている。これにより、駆動軸５が駆動された時に行う斜板７の回転運動が直線往復運動に変換されてピストン８に伝達され、この結果、ピストン８は、シリンダボア４２内を往復運動し、このピストン８によって吸排動作が行われる。
【００２６】
尚、本実施形態のピストン８では、部分円周壁８２ａ，８２ｂ，８２ｃを隔壁８２ｇ，８２ｈによって結合しているので、強度上好ましいが、必ずしも、隔壁８２ｇ，８２ｈは必要でなく、隔壁８２ｇ，８２ｈを省略することもできる。勿論、隔壁を廃しても、部分円周壁は、これ以外のピストンの部分と共に、一つの成形工程で形成することができる。
【００２７】
また、本実施形態のピストン８は、斜板式圧縮機用のものであるが、勿論、本発明のピストンは、他の形式の圧縮機にも用いることができ、更に、圧縮機に限らず、ポンプのピストンとしても用いることができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のピストンでは、胴部の外周面が少なくとも３つの部分円周壁から構成されており、胴部の部分円周壁以外の部分は、実質的に空間にすることができるので、従来よりも軽量化することができる。
【００２９】
また、部分円周壁は、これ以外のピストンの部分と共に、一つの成形工程で形成することができるので、本発明のピストンは、製造コストを抑えることができる。
【００３０】
更に、本発明のピストンでは、複数の部分円周壁が、シリンダボア内におけるシリンダボアの中心線に直交する方向の胴部の移動を不能にする位置に配設されているので、シリンダボア内でピストンがぐらつくことが無く、従って、ピストンに異常摩耗が発生することが無い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるピストンを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。
【図２】図１のピストンを備えた容量可変型斜板式圧縮機の縦断面図である。
【図３】従来の一例のピストンの縦断面図である。
【図４】従来の他の例のピストンの縦断面図である。
【符号の説明】
１  容量可変型斜板式圧縮機
３  ハウジング
４  シリンダブロック
４２  シリンダボア
５  駆動軸
６  ロータ
７  斜板
８  ピストン
８１  頭部
８２  胴部
８２ａ  第１の部分円周壁
８２ｂ  第２の部分円周壁
８２ｃ  第３の部分円周壁
８２ｄ  穴
８２ｅ  穴
８２ｆ  穴
８２ｇ  第１の隔壁
８２ｈ  第２の隔壁
８２ｉ  第１の溝
８２ｊ  第２の溝
８２ｋ  第３の溝
８３  連結部
８４  シュー受け部
８４ａ  シュー受け片
８４ｂ  シュー受け片
８４ｃ  結合片
８５  ピストンリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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