(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と一体的に回転する斜板とシューとを有する斜板式圧縮機に用いられ、前記斜板式圧縮機のシリンダボアに収容されて前記斜板の回転運動が前記シューを介して往復動に変換されるピストンにおいて、
前記ピストンは、前記シリンダボア内の圧力を受ける先端壁と周壁とからなる第１のピストン片と、シューを保持するための保持部と周壁とからなる第２のピストン片とを結合した中空部を有するピストンであり、
前記中空部はピストンの中心軸線を包囲し、前記中空部を形成する先端壁の内端面には補強突部を設け、前記補強突部は、前記中心軸線側から前記中空部を形成する周壁の内周面に向けて放射状に拡がる複数の補強突条であり、
前記複数の補強突条は、前記周壁の内周面に連なっており、前記中心軸線で交差するとともに、その各始端部は前記中心軸線の付近で集合している圧縮機におけるピストン。
【請求項２】
前記複数の補強突条は、前記中心軸線の周りに等間隔に配置されている請求項１に記載の圧縮機におけるピストン。
【請求項３】
前記複数の補強突条の終端部は前記周壁の内周面に連なっている請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の圧縮機におけるピストン。
【請求項４】
前記補強突条の突端面は、前記終端部の付近において、前記周壁の内周面から前記中心軸線に向かうにつれて、前記先端壁の外端面側に近づいてゆく請求項３に記載の圧縮機におけるピストン。
【請求項５】
前記先端壁は平板形状である請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の圧縮機におけるピストン。
【請求項６】
前記先端壁の内端面は、前記周壁の内周面から前記中心軸線に向かうにつれて、前記先端壁の外端面側に近づいてゆき、次いで前記外端面から遠ざかる形状である請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の圧縮機におけるピストン。
【請求項７】
前記内端面は、前記周壁の内周面に連なると共に、前記中心軸線を包囲する環状の凹条と、前記環状の凹条に連なるように、かつ前記中心軸線を包囲するように前記環状の凹条の内側に設けられた環状の凸条とを備えている請求項６に記載の圧縮機におけるピストン。
【請求項８】
回転軸と一体的に回転するカム体の回転によって往復動され、中空部を有するピストンにおいて、
前記中空部はピストンの中心軸線を包囲し、前記中空部を形成する先端壁の内端面には補強突部を設け、前記補強突部は、前記中心軸線側から前記中空部を形成する周壁の内周面に向けて放射状に拡がる形状とし、
前記先端壁の内端面は、前記周壁の内周面から前記中心軸線に向かうにつれて、前記先端壁の外端面側に近づいてゆき、次いで前記外端面から遠ざかる形状であり、
前記内端面は、前記周壁の内周面に連なると共に、前記中心軸線を包囲する環状の凹条と、前記環状の凹条に連なるように、かつ前記中心軸線を包囲するように前記環状の凹条の内側に設けられた環状の凸条とを備えている圧縮機におけるピストン。
【請求項９】
前記中心軸線を通る平面で前記環状の凹条の任意の１箇所を切断したときの断面形状は、同一の滑らかな凹曲線であり、前記平面で前記環状の凸条の任意の１箇所を切断したときの断面形状は、同一の滑らかな凸曲線である請求項７及び請求項８のいずれか１項に記載の圧縮機におけるピストン。
【請求項１０】
回転軸と一体的に回転するカム体の回転によって往復動されるピストンであり、ピストンの中心軸線を包囲する中空部を有し、前記中空部を形成する先端壁を含む第１のピストン片と、前記中空部を形成すると共に、前記カム体に摺接するシューに接する第２のピストン片とを結合して構成したピストンにおいて、
前記第１のピストン片の先端壁の内端面上にひけ巣発生防止用盛り部を成形する型の内に溶湯を流し込み、前記流し込まれた溶湯が固化する前に、前記ひけ巣発生防止用盛り部の表面に圧力を加え、前記流し込まれた溶湯が固化して成形された準ピストン片における前記ひけ巣発生防止用盛り部の少なくとも一部を補強突部として前記第１のピストン片を形成する圧縮機におけるピストン製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転軸と一体的に回転するカム体の回転によって往復動され、中空部を有するピストン及びピストン製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１１−１０７９１２号公報に開示されるピストンは、軽量化のために中空形状にしてある。このような中空形状のピストンは、傾角可変に斜板を収容するクランク室内の圧力を制御して斜板の傾角を制御する可変容量型圧縮機における容量制御を向上する上でも有効である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ピストンの軽量化は、中空部を形成する壁の厚みを小さくするほど有利である。シリンダボア内を往復動するピストンの先端壁には冷媒ガスの圧力が掛かる。ピストンの先端壁は平板形状であるが、平板形状の先端壁の厚みを小さくし過ぎると、必要な強度を確保することができない。
【０００４】
本発明は、前記した先端壁の軽量化を図ってピストンを更に軽量にすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そのために、請求項１乃至請求項７の発明は、回転軸と一体的に回転する斜板とシューとを有する斜板式圧縮機に用いられ、前記斜板式圧縮機のシリンダボアに収容されて前記斜板の回転運動が前記シューを介して往復動に変換されるピストンを対象とし、請求項１の発明では、前記ピストンは、前記シリンダボア内の圧力を受ける先端壁と周壁とからなる第１のピストン片と、シューを保持するための保持部と周壁とからなる第２のピストン片とを結合した中空部を有するピストンであり、前記中空部はピストンの中心軸線を包囲し、前記中空部を形成する先端壁の内端面には補強突部を設け、前記補強突部は、前記中心軸線側から前記中空部を形成する周壁の内周面に向けて放射状に拡がる複数の補強突条であり、前記複数の補強突条は、前記周壁の内周面に連なっており、前記中心軸線で交差するとともに、その各始端部は前記中心軸線の付近で集合している。
【０００６】
放射状に拡がる複数の補強突条を先端壁の内端面に設けた構成は、応力分散作用をもたらし、必要な強度を確保しつつ先端壁の材料の量を減らしてピストンを軽量にすることが可能となる。また、周壁の内周面に連なり、かつ中心軸線と交差する補強突条は、周壁と先端壁との接続部における応力分散及び先端壁の中心軸線付近の部位における応力分散に有効であるとともに、複数の補強突条の各始端部を中心軸線の付近で集合させた構成は、応力分散作用を高める上で有利である。さらに、第１のピストン片と第２のピストン片とを結合したピストンは、補強突部を所定の形状に容易に形成する上で有利である。
【００１２】
請求項２の発明では、請求項１において、前記複数の補強突条は、前記中心軸線の周りに等間隔に配置されているようにした。
【００１３】
複数の補強突条を中心軸線の周りに等間隔に配置した構成は、中心軸線の周りに関する応力分散の均等化に有利である。
【００１４】
請求項３の発明では、請求項１及び請求項２のいずれか１項において、前記複数の補強突条の終端部は前記周壁の内周面に連なっているようにした。
【００１５】
周壁の内周面に複数の補強突条の終端部を連ならせた構成は、周壁と先端壁との接続部における応力分散に有利である。
請求項４の発明では、請求項３において、前記補強突条の突端面は、前記終端部において、前記周壁の内周面から前記中心軸線に向かうにつれて、前記先端壁の外端面側に近づいてゆくようにした。
【００１６】
このような構成は、周壁と先端壁との接続部における応力分散作用を高める上で有利である。
請求項５の発明では、請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、前記先端壁は平板形状とした。
【００１７】
平板形状の先端壁は、応力集中に関して不利である。補強突条は、平板形状の先端壁における応力集中を緩和して平板形状の先端壁の壁厚の低減に寄与する。
請求項６の発明では、請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、前記先端壁の内端面は、前記周壁の内周面から前記中心軸線に向かうにつれて、前記先端壁の外端面側に近づいてゆき、次いで前記外端面から遠ざかる形状とした。
【００１８】
このような先端壁の内端面の形状は、応力分散作用に優れており、必要な強度を確保しつつ先端壁の材料の量を減らしてピストンをさらに軽量にすることが可能となる。
【００１９】
請求項７の発明では、請求項６において、前記内端面は、前記周壁の内周面に連なると共に、前記中心軸線を包囲する環状の凹条と、前記環状の凹条に連なるように、かつ前記中心軸線を包囲するように前記環状の凹条の内側に設けられた環状の凸条とを備えているようにした。
【００２０】
中心軸線を包囲する環状の凹条及び環状の凸条は、先端壁における応力分散作用をさらに向上する。
請求項８の発明は、回転軸と一体的に回転するカム体の回転によって往復動され、中空部を有するピストンを対象とし、前記中空部はピストンの中心軸線を包囲し、前記中空部を形成する先端壁の内端面には補強突部を設け、前記補強突部は、前記中心軸線側から前記中空部を形成する周壁の内周面に向けて放射状に拡がる形状とし、前記先端壁の内端面は、前記周壁の内周面から前記中心軸線に向かうにつれて、前記先端壁の外端面側に近づいてゆき、次いで前記外端面から遠ざかる形状であり、前記内端面は、前記周壁の内周面に連なると共に、前記中心軸線を包囲する環状の凹条と、前記環状の凹条に連なるように、かつ前記中心軸線を包囲するように前記環状の凹条の内側に設けられた環状の凸条とを備えているようにした。
請求項９の発明では、請求項７及び請求項８のいずれか１項において、前記中心軸線を通る平面で前記環状の凹条の任意の１箇所を切断したときの断面形状は、同一の滑らかな凹曲線とし、前記平面で前記環状の凸条の任意の１箇所を切断したときの断面形状は、同一の滑らかな凸曲線とした。
【００２１】
環状の凹条の母線となる滑らかな凹曲線、及び環状の凸条の母線となる滑らかな凸曲線は、適正な応力分散作用をもたらす上で好適である。
【００２２】
請求項１０の発明では、回転軸と一体的に回転するカム体の回転によって往復動されるピストンであり、ピストンの中心軸線を包囲する中空部を有し、前記中空部を形成する先端壁を含む第１のピストン片と、前記中空部を形成すると共に、前記カム体に摺接するシューに接する第２のピストン片とを結合して構成したピストンを対象とし、前記第１のピストン片の先端壁の内端面上にひけ巣発生防止用盛り部を成形する型の内に溶湯を流し込み、前記流し込まれた溶湯が固化する前に、前記ひけ巣発生防止用盛り部の表面に圧力を加え、前記流し込まれた溶湯が固化して成形された準ピストン片における前記ひけ巣発生防止用盛り部の少なくとも一部を補強突部として前記第１のピストン片を形成するようにした。
【００２３】
ひけ巣は材料強度を低下させる要因の１つであり、ひけ巣の発生量が多い場合には材料の量を増やして強度低下を回避する必要がある。ひけ巣発生防止用盛り部に圧力を加えると、先端壁内におけるひけ巣発生が抑制される。先端壁内におけるひけ巣発生を抑制するひけ巣発生防止用盛り部は、補強突部として好適である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。
【００２５】
図１（ａ）は可変容量型圧縮機の内部構造を示す。制御圧室１２１を形成するフロントハウジング１２とシリンダブロック１１とには回転軸１３が支持されている。回転軸１３は、外部駆動源（例えば車両エンジン）から回転駆動力を得る。回転軸１３には回転支持体１４が止着されていると共に、斜板１５が回転軸１３の軸方向へスライド可能かつ傾動可能に支持されている。斜板１５に止着されたガイドピン１６は、回転支持体１４に形成されたガイド孔１４１にスライド可能に嵌入されている。斜板１５は、ガイド孔１４１とガイドピン１６との連係により回転軸１３の軸方向へ傾動可能かつ回転軸１３と一体的に回転可能である。斜板１５の傾動は、ガイド孔１４１とガイドピン１６とのスライドガイド関係、及び回転軸１３のスライド支持作用により案内される。
【００２６】
斜板１５の傾角は、制御圧室１２１内の圧力制御に基づいて変えられる。制御圧室１２１内の圧力が増大すると斜板１５の傾角が減少し、制御圧室１２１内の圧力が減少すると斜板１５の傾角が増大する。制御圧室１２１内の冷媒は、図示しない放圧通路を介してリヤハウジング１９内の吸入室１９１へ流出しており、リヤハウジング１９内の吐出室１９２内の冷媒は、図示しない圧力供給通路を介して制御圧室１２１へ供給可能である。前記圧力供給通路上には容量制御弁２５が介在されており、吐出室１９２から制御圧室１２１へ供給される冷媒流量が容量制御弁２５によって制御される。吐出室１９２から制御圧室１２１へ供給される冷媒流量が増大すると制御圧室１２１内の圧力が増大し、吐出室１９２から制御圧室１２１へ供給される冷媒流量が減少すると制御圧室１２１内の圧力が減少する。即ち、斜板１５の傾角は、容量制御弁２５によって制御される。
【００２７】
斜板１５の最大傾角は、斜板１５と回転支持体１４との当接によって規定される。斜板１５の最小傾角は、回転軸１３上のサークリップ２４と斜板１５との当接によって規定される。
【００２８】
シリンダブロック１１において回転軸１３の周りには複数のシリンダボア１１１（図では２つのみ示す）が配列されている。各シリンダボア１１１にはアルミニウム製のピストン１７が収容されている。回転軸１３と一体的に回転する斜板１５の回転運動は、シュー１８を介してピストン１７の前後往復運動に変換され、ピストン１７がシリンダボア１１１内を前後動する。シュー１８は、カム体である斜板１５に摺接する。
【００２９】
吸入室１９１内の冷媒は、ピストン１７の復動動作〔図１（ａ）において右側から左側への移動〕によりバルブプレート２０上の吸入ポート２０１から弁形成プレート２１上の吸入弁２１１を押し退けてシリンダボア１１１内へ流入する。シリンダボア１１１内へ流入した冷媒は、ピストン１７の往動動作〔図１（ａ）において左側から右側への移動〕によりバルブプレート２０上の吐出ポート２０２から弁形成プレート２２上の吐出弁２２１を押し退けて吐出室１９２へ吐出される。吐出弁２２１はリテーナ形成プレート２３上のリテーナ２３１に当接して開度規制される。
【００３０】
吐出室１９２と吸入室１９１とは、外部冷媒回路２６を介して接続している。吐出室１９２から外部冷媒回路２６へ流出した冷媒は、凝縮器２７、膨張弁２８及び蒸発器２９を経由して吸入室１９１へ還流する。
【００３１】
図２及び図３に示すように、ピストン１７の内部は中空部１７１となっている。ピストン１７は、先端壁３０を含む第１のピストン片３１と、シュー１８に接する第２のピストン片３２とを結合して構成されている。第２のピストン片３２は、シュー１８を保持するための一対の凹部３３１を備えた保持部３３と、周壁３４とからなる。第１のピストン片３１は、先端壁３０と周壁３５とからなる。第１のピストン片３１の周壁３５と第２のピストン片３２の周壁３４とは嵌合されており、第１のピストン片３１と第２のピストン片３２との接合部が溶接されている。周壁３４の内周面３４１は円周面であり、周壁３４の外周面３４２は円周面である。又、周壁３５の内周面３５１は円周面であり、周壁３５の外周面３５２は円周面である。周壁３４の内周面３４１及び外周面３４２、並びに周壁３５の内周面３５１及び外周面３５２の中心軸線Ｌは同一であり、中空部１７１は中心軸線Ｌを包囲している。
【００３２】
先端壁３０は平板形状であり、弁形成プレート２１に対向する先端壁３０の外端面３６は、弁形成プレート２１に対して平行な平面となっている。又、先端壁３０の内端面３７も弁形成プレート２１に対して平行な平面となっている。図４に示すように、内端面３７には複数の補強突条３９（本実施の形態では６本）が一体形成されている。複数の補強突条３９は、中心軸線Ｌから周壁３５の内周面３５１側へ放射状に拡がるように配置してある。各補強突条３９の始端部３９１は、中心軸線Ｌの付近で集合しており、各補強突条３９の終端部３９２は周壁３５の内周面３５１に連なっている。複数の補強突条３９は、中心軸線Ｌを通る半径線に沿い、かつ中心軸線Ｌの周りに等間隔に配置されている。本実施の形態では、複数の補強突条３９は、中心軸線Ｌの周りに６０°の等角度間隔で配置されている。図２及び図３に示すように、補強突条３９の突端面３９３は、内端面３７に対して平行であり、補強突条３９の高さはどこでも同じである。
【００３３】
第１の実施の形態では以下の効果が得られる。
（１-1）従来の単純な平板形状の先端壁では、この先端壁の内端面と周壁３５の内周面３５１の接続部が直角形状となり、応力が前記直角形状の接続部に集中し易い。先端壁の厚みを増せば、前記直角形状の接続部に集中する応力に対抗し得る強度が得られるが、先端壁の増厚は先端壁の重量増加をもたらす。そこで、前記直角形状の接続部に集中する応力に対抗し得る必要最小限の壁厚を設定して先端壁の重量増加を可及的に抑制した場合、先端壁の中央部に対する応力集中が過大になる。
【００３４】
内端面３７上に突設した複数の補強突条３９は、内端面３７における表面積を増大する。内端面３７における表面積の増大は、先端壁３０に対する応力集中を緩和する上で有効である。又、内端面３７上に複数の補強突条３９を突設した構成は、先端壁の厚みを単純に増大した場合よりも先端壁３０の重量増加を抑制できる。従って、複数の補強突条３９を備えた先端壁３０は、単純な平板形状の先端壁に比べ、先端壁３０における必要な強度を確保しつつ材料の量を減らしてさらに軽量にすることを可能とする。
【００３５】
（１-2）補強突条３９は、その長さ方向への応力分散に優れている。中心軸線Ｌを中心とした回転対称な先端壁３０に関しては、その半径方向へ応力分散することによって先端壁３０における必要な強度を確保するのが適正である。先端壁３０の内端面３７上に半径線に沿って放射状に拡がるように複数の補強突条３９を設けた構成は、先端壁３０における半径方向の応力分散を行なう上で有利である。
【００３６】
（１-3）全ての補強突条３９を周壁３５の内周面３５１に連ならせた構成は、周壁３５と先端壁３０との接続部における応力分散に有効である。
（１-4）全ての補強突条３９の始端部３９１を中心軸線Ｌ上で集合させた構成は、先端壁３０の中心軸線Ｌ付近の部位における応力分散に有効である。
【００３７】
（１-5）先端壁３０の周方向への応力分散は、半径方向への応力分散ほどではないにしても重要である。複数の補強突条３９を中心軸線Ｌの周りに等間隔に配置した構成は、中心軸線Ｌの周りに関する応力分散、即ち周方向への応力分散の均等化に有利である。
【００３８】
（１-6）先端壁３０を備えた第１のピストン片３１は、型成形、切削加工あるいはプレス成形等によって形成される。第１のピストン片３１と第２のピストン片３２とを結合したピストン１７は、先端壁３０の内端面３７上に補強突条３９を所定の形状に容易に形成する上で有利である。
【００３９】
次に、図５の第２の実施の形態を説明する。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。
第２のピストン片３２Ａと共にピストン１７Ａを構成する第１のピストン片３１Ａは、第２のピストン片３２Ａの周壁３４の内側に全て収まるように第２のピストン片３２Ａに嵌合して結合されている。
【００４０】
次に、図６の第３の実施の形態を説明する。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。
この実施の形態におけるピストン１７Ｂでは、第１の実施の形態における周壁３４に相当する周壁３５Ｂと先端壁３０とが第１のピストン片３１Ｂ側に一体形成されている。保持部３３を備える第２のピストン片３２Ｂには保持周壁３８が形成されている。保持周壁３８は周壁３５Ｂに嵌入結合されている。
【００４１】
第２及び第３の実施の形態においても第１の実施の形態と同じ効果が得られる。
次に、図７（ａ），（ｂ）の第４の実施の形態を説明する。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。
【００４２】
この実施の形態のピストン１７Ｃにおける複数の補強突条４７は、中心軸線Ｌ付近に集中しており、補強突条４７と周壁３５の内周面３５１とは接続していない。複数の補強突条４７は、中心軸線Ｌを通る半径線に沿い、かつ中心軸線Ｌの周りに等間隔に配置されている。複数の補強突条４７は、中心軸線Ｌ付近で応力分散を専ら行なう。
【００４３】
この実施の形態では、第１の実施の形態における（１-1）項、（１-2）項、（１-4）項〜（１-6）項と同じ効果が得られる。
次に、図８（ａ），（ｂ）の第５の実施の形態を説明する。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。
【００４４】
この実施の形態のピストン１７Ｄにおける円柱形状の補強突部４０は、中心軸線Ｌと交差するように中心軸線Ｌ付近に集中しており、補強突部４０と中心軸線Ｌとが交差する。補強突部４０は、中心軸線Ｌから周壁３５の内周面３５１に向けて放射状に拡がっているが、補強突部４０と周壁３５の内周面３５１とは接続していない。補強突部４０は、中心軸線Ｌ付近で応力分散を専ら行なう。中心軸線Ｌの周りにおける周方向へ連続する補強突部４０は、中心軸線Ｌの周りに関する応力分散、即ち周方向への応力分散の均等化に関して最適である。
【００４５】
この実施の形態では、第１の実施の形態における（１-1）項、（１-2）項、（１-4）項〜（１-6）項と同じ効果が得られる。
次に、図９（ａ），（ｂ）の第６の実施の形態を説明する。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。
【００４６】
この実施の形態のピストン１７Ｅにおける補強突部４１は、中心軸線Ｌを包囲するリング形状をしている。補強突部４１は、中心軸線Ｌから半径方向に離れた位置から周壁３５の内周面３５１に向けて放射状に拡がっているが、補強突部４１と周壁３５の内周面３５１とは接続していない。補強突部４１は、中心軸線Ｌ付近で応力分散を専ら行なう。中心軸線Ｌの周りにおける周方向へ連続する補強突部４１は、中心軸線Ｌの周りに関する応力分散、即ち周方向への応力分散の均等化に関して好適である。
【００４７】
この実施の形態では、第１の実施の形態における（１-1）項、（１５）項、（１-6）項と同じ効果が得られる。
次に、図１０（ａ），（ｂ）の第７の実施の形態を説明する。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。
【００４８】
ピストン１７Ｆの第１のピストン片３１Ｆを構成する先端壁３０Ｆの外端面３６は、弁形成プレート２１に対して平行な平面となっている。先端壁３０Ｆの内端面３７Ｆは、周壁３５に連なる環状の凹条３７１と、環状の凹条３７１の内側に設けられた環状の凸条３７２とからなる。中心軸線Ｌを通る平面Ｓ〔図１０（ｂ）に一例を図示〕で環状の凹条３７１の任意の１箇所を切断したときの断面形状は、円弧３７３である。中心軸線Ｌの周りで円弧３７３を１周りさせれば環状の凹条３７１が形成される。即ち、円弧３７３は環状の凹条３７１の母線となる。又、中心軸線Ｌを通る平面Ｓで環状の凸条３７２の任意の１箇所を切断したときの断面形状は、円弧３７４である。中心軸線Ｌの周りで円弧３７４を１周りさせれば環状の凸条３７２が形成される。即ち、円弧３７４は環状の凸条３７２の母線となる。凸条３７２は球面の一部となっている。
【００４９】
円弧３７３の半径は、円弧３７４の半径よりもかなり小さくしてある。平面Ｓ上において、円弧３７３は中空部１７１を形成する周壁３５の内周面３５１に滑らかに繋がっており、円弧３７４は円弧３７３に滑らかに繋がっている。即ち、環状の凹条３７１は周壁３５に滑らかに連なっており、環状の凸条３７２は環状の凹条３７１に滑らかに連なっている。環状の凹条３７１及び環状の凸条３７２は、ピストン１７の中心軸線Ｌを包囲している。
【００５０】
図１０（ｂ）において、環状の凹条３７１の領域は、内周面３５１と鎖線円Ｋとの間であり、環状の凸条３７２の領域は、鎖線円Ｋの内部である。
内端面３７Ｆ上には複数本の補強突条４２（本実施の形態では４本）が、中心軸線Ｌから周壁３５の内周面３５１側へ放射状に拡がるように設けられている。各補強突条４２は、中心軸線Ｌから周壁３５の内周面３５１に到達している。補強突条４２の突端面４２１は、外端面３６に対して平行である。複数の補強突条４２は、中心軸線Ｌを通る半径線に沿い、かつ中心軸線Ｌの周りに等間隔に配置されている。
【００５１】
第７の実施の形態では以下の効果が得られる。
（７-1）補強突条４２は、第１の実施の形態における補強突条３９の場合と同様の効果をもたらす。
【００５２】
（７-2）環状の凹条３７１を形成する円弧３７３は、周壁３５の内周面３５１から中心軸線Ｌに向かうにつれて先端壁３０Ｆの外端面３６側に近づいてゆき、次いで外端面３６から遠ざかる。環状の凸条３７２を形成する円弧３７４は、内周面３５１側から中心軸線Ｌに向かうにつれて先端壁３０Ｆの外端面３６から遠ざかってゆく。即ち、中空部１７１を形成する先端壁３０Ｆの内端面３７Ｆは、中空部１７１を形成する周壁３５の内周面３５１から中心軸線Ｌに向かうにつれて、外端面３６に近づいてゆき、次いで外端面３６から遠ざかる形状となっている。このような先端壁３０Ｆの内端面３７Ｆの形状は、応力分散作用に優れている。即ち、環状の凹条３７１は、周壁３５と先端壁３０Ｆとの接続部への応力集中を緩和し、環状の凸条３７２は、中心軸線Ｌ付近における先端壁３０Ｆの部分への応力集中を緩和する。応力分散作用に優れた内端面３７Ｆの形状は、単純な平板形状の先端壁に比べ、先端壁３０Ｆにおける必要な強度を確保しつつ材料の量を減らしてさらに軽量にすることを可能とする。
【００５３】
（７-3）中心軸線Ｌを包囲する環状の凹条３７１及び環状の凸条３７２は、先端壁３０Ｆの材料の量を減らして必要な強度を確保する上で最適な応力分散作用をもたらす。
【００５４】
（７-4）環状の凹条３７１の母線となる円弧３７３は、応力分散をもたらすための環状の凹条３７１の適正な形状設定の容易性の上で好適である。
（７-5）環状の凸条３７２の母線となる円弧３７４は、応力分散をもたらすための環状の凸条３７２の適正な形状設定の容易性の上で好適である。
【００５５】
次に、図１１（ａ），（ｂ）の第８の実施の形態を説明する。第７の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。
この実施の形態では、ピストン１７Ｇを構成する第１のピストン片３１Ｇの内端面３７Ｆ上には補強突条４３が、中心軸線Ｌから周壁３５の内周面３５１側へ放射状に拡がるように設けられている。各補強突条４３は、中心軸線Ｌから周壁３５の内周面３５１に到達している。複数の補強突条４３は、中心軸線Ｌを通る半径線に沿い、かつ中心軸線Ｌの周りに等間隔に配置されている。補強突条４３の突端面４３１は、環状の凹条３７１からの距離及び環状の凸条３７２からの距離が一定である。補強突条４２は、第１の実施の形態における補強突条３９の場合と同様の効果をもたらす。又、先端壁３０Ｆの強度向上に寄与する補強突条４３の形成に必要な材料の量は、第７の実施の形態における補強突条４２に比べて少なくなる。
【００５６】
次に、図１２（ａ），（ｂ）の第９の実施の形態を説明する。第６の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。
この実施の形態では、ピストン１７Ｈを構成する先端壁３０の内端面３７上にはリング形状の補強突部４１及び複数の補強突条４４が設けられている。補強突条４４は、リング形状の補強突部４１の外周面及び周壁３５の内周面３５１の両方に連なっている。複数の補強突条４４は、中心軸線Ｌを通る半径線に沿い、かつ中心軸線Ｌの周りに等間隔に配置されている。補強突部４１は、第６の実施の形態における補強突部４１と同じ効果をもたらす。複数の補強突条４４は、第１の実施の形態における（１-2）項及び（１-3）項と同じ効果をもたらす。
【００５７】
次に、図１３（ａ），（ｂ）の第１０の実施の形態を説明する。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。
この実施の形態では、ピストン１７Ｊを構成する先端壁３０の内端面３７上には複数の補強突条４５が設けられている。各補強突条４５は、中心軸線Ｌから放射状に拡がって周壁３５の内周面３５１に到達している。複数の補強突条４５は、中心軸線Ｌを通る半径線に沿い、かつ中心軸線Ｌの周りに等間隔に配置されている。補強突条４５の突端面４５１は、周壁３５の内周面３５１から中心軸線Ｌに向かうにつれて、外端面３６に近づいてゆき、次いで外端面３６から遠ざかる形状となっている。補強突条４５のうちの凹条４５２は、周壁３５と先端壁３０との接続部への応力集中を緩和する。補強突条４５のうちの凸条４５３は、中心軸線Ｌ付近における先端壁３０の部分への応力集中を緩和する。
【００５８】
次に、図１４（ａ），（ｂ）の第１１の実施の形態を説明する。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。
この実施の形態では、ピストン１７Ｋを構成する先端壁３０の内端面３７上には複数の補強突条４６が設けられている。複数の補強突条４６は、中心軸線Ｌの近傍から周壁３５の内周面３５１側へ放射状に拡がって内周面３５１に到達している。補強突条４６の始端部４６１は、中心軸線Ｌの近傍で集合している。複数の補強突条４６は中心軸線Ｌを通る半径線上にはないが、複数の補強突条４６は、中心軸線Ｌの周りに等間隔に配置されている。補強突条４６は、第１の実施の形態の補強突条３９と同様の効果をもたらす。
【００５９】
次に、図１５（ａ），（ｂ）の第１２の実施の形態を説明する。第５の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。
この実施の形態では、ピストン１７Ｌを構成する先端壁３０の内端面３７上には補強突部４０及び複数の補強突条４８が設けられている。複数の補強突条４８は、中心軸線Ｌを通る半径線に沿って放射状に拡がって周壁３５の内周面３５１に連なっている。複数の補強突条４８は、中心軸線Ｌの周りに等間隔に配置されている。補強突部４０は、第５の実施の形態における補強突部４０と同じ効果をもたらす。複数の補強突条４８は、第１の実施の形態における（１-2）項と同じ効果をもたらす。
【００６０】
次に、図１６（ａ），（ｂ）の第１３の実施の形態を説明する。第１２の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。
この実施の形態では、ピストン１７Ｍを構成する先端壁３０の内端面３７上には複数の補強突条４９及び複数の補強突条４８が設けられている。補強突条４９は、中心軸線Ｌを通る半径線に沿って放射状に拡がっているが、周壁３５の内周面３５１には連なっていない。補強突条４８は、第１２の実施の形態における補強突条４８と同じ効果をもたらす。複数の補強突条４９は、第４の実施の形態における補強突条４７と同じ効果をもたらす。
【００６１】
次に、図１７〜図１９の第１４の実施の形態を説明する。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。
この実施の形態では、ピストン１７Ｎを構成する先端壁３０の内端面３７上には円柱形状の補強突部５０が設けられている。補強突部５０を備えた第１のピストン片３１は、図１９（ａ）に示す組み付けられた型５１，５２内にアルミニウム製の溶湯を流し込んで製造される。型５１には円柱形状の押圧ロッド５３がスライド可能に取り付けられており、押圧ロッド５３の先端部の付近でひけ巣発生防止用盛り部５４が成形されるようになっている。ひけ巣発生防止用盛り部５４には押圧ロッド５３の先端部の形状が凹部５４１として残る。型５１，５２は、第１のピストン片３１の先端壁３０の内端面３７上にひけ巣発生防止用盛り部５４を補足して成形する型である。押圧ロッド５３は、型５１，５２内に流し込まれた溶湯が固化する前に図１９（ａ）に示す矢印Ｑの方向に付勢される。矢印Ｑの方向に付勢される押圧ロッド５３は、ひけ巣発生防止用盛り部５４の表面に圧力を加えることになる。
【００６２】
溶湯の固化後、ひけ巣発生防止用盛り部５４を有する準ピストン片３１０は、型５１，５２内から取り出され、図１９（ｂ）に示すように、ひけ巣発生防止用盛り部５４が切削具５５（例えばエンドミル）によって切削除去される。ひけ巣発生防止用盛り部５４を切削した後の内端面３７上の切削面が突端面５０１となる。即ち、ひけ巣発生防止用盛り部５４の一部が補強突部５０となる。
【００６３】
溶湯が固化する前にひけ巣発生防止用盛り部５４の表面に加えられた圧力は、中心軸線Ｌの付近における先端壁３０の部分、即ち突端面５０１付近における先端壁３０の部分でのひけ巣発生を防止する。先端壁３０内におけるひけ巣発生の抑制は、必要な材料強度を確保しつつ先端壁３０の軽量化に寄与する。先端壁３０内におけるひけ巣発生を抑制するひけ巣発生防止用盛り部５４は、補強突部として好適である。
【００６４】
本発明では以下のような実施の形態も可能である。
（１）第９の実施の形態、第１２の実施の形態、第１３の実施の形態において、補強突部４１，４０及び補強突条４９を省略すること。
（２）第１４の実施の形態において、押圧ロッド５３との接触によってひけ巣発生防止用盛り部５４に形成される凹部５４１の一部が残るように、ひけ巣発生防止用盛り部５４を切削具５５によって切削すること。
（３）第７の実施の形態において、円弧以外の滑らかな凹曲線を母線とする環状の凹条を採用すること。
（４）第７の実施の形態において、円弧以外の滑らかな凸曲線を母線とする環状の凸条を採用すること。
（５）第７の実施の形態において、環状の凹条と周壁３５の内周面３５１とをテーパで繋ぐこと。
（６）第７の実施の形態において、環状の凹条と環状の凸条とをテーパで繋ぐこと。
（７）第７の実施の形態における環状の凸条３７２を球面以外の曲面とすること。
（８）第１のピストン片と第２のピストン片とを接着剤で結合すること。
（９）第１のピストン片と第２のピストン片とを摩擦圧接で結合すること。
（１０）第１のピストン片と第２のピストン片とを圧入結合すること。
【００６５】
【発明の効果】
以上詳述したように、ピストンの中心軸線側から中空部を形成する周壁の内周面に向けて放射状に拡がる形状の補強突部を、中空部を形成する先端壁の内端面上に設けた発明では、先端壁の軽量化を図ってピストンを更に軽量にし得るという優れた効果を奏する。
【００６６】
第１のピストン片の先端壁の内端面上にひけ巣発生防止用盛り部を成形する型の内に溶湯を流し込み、前記流し込まれた溶湯が固化する前に、前記ひけ巣発生防止用盛り部の表面に圧力を加え、前記流し込まれた溶湯が固化して成形された準ピストン片における前記ひけ巣発生防止用盛り部の少なくとも一部を補強突部とする発明では、先端壁におけるひけ巣発生を防止して先端部の一層の軽量化を図り得るという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示し、（ａ）は圧縮機全体の側断面図。（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図。
【図２】ピストンの側断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図。
【図５】第２の実施の形態を示すピストンの側断面図。
【図６】第３の実施の形態を示すピストンの側断面図。
【図７】第４の実施の形態を示し、（ａ）はピストンの要部側断面図。（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図。
【図８】第５の実施の形態を示し、（ａ）はピストンの要部側断面図。（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図。
【図９】第６の実施の形態を示し、（ａ）はピストンの要部側断面図。（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線断面図。
【図１０】第７の実施の形態を示し、（ａ）はピストンの要部側断面図。（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線断面図。
【図１１】第８の実施の形態を示し、（ａ）はピストンの要部側断面図。（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ線断面図。
【図１２】第９の実施の形態を示し、（ａ）はピストンの要部側断面図。（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ線断面図。
【図１３】第１０の実施の形態を示し、（ａ）はピストンの要部側断面図。（ｂ）は（ａ）のＪ−Ｊ線断面図。
【図１４】第１１の実施の形態を示し、（ａ）はピストンの要部側断面図。（ｂ）は（ａ）のＫ−Ｋ線断面図。
【図１５】第１２の実施の形態を示し、（ａ）はピストンの要部側断面図。（ｂ）は（ａ）のＬ−Ｌ線断面図。
【図１６】第１３の実施の形態を示し、（ａ）はピストンの要部側断面図。（ｂ）は（ａ）のＭ−Ｍ線断面図。
【図１７】第１４の実施の形態を示すピストンの側断面図。
【図１８】図１７のＮ−Ｎ線断面図。
【図１９】（ａ）は型内に溶湯を流し込んだ状態を示す側断面図。（ｂ）はひけ巣発生防止用盛り部５４の切削を説明する側断面図。
【符号の説明】
１３…回転軸。１５…カム体となる斜板。１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆ，１７Ｇ，１７Ｈ，１７Ｊ，１７Ｋ，１７Ｌ，１７Ｍ，１７Ｎ…ピストン。１７１…中空部。３０，３０Ｆ…先端壁。３１…第１のピストン片。３１０…準ピストン片。３５，３５Ｂ…周壁。３６…外端面。３７，３７Ｆ…内端面。３７１…環状の凸条。３７２…環状の凸条。３７３…凹曲線となる円弧。３７４…凸曲線となる円弧。３９，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９…補強突条。３９１…始端部。３９２…終端部。４０，４１…補強突部。５１，５２…型。５４…ひけ巣発生防止用盛り部。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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