JP2000002332A - ピストン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピストンの製造を容易にし、その製造コスト
を低減する。 【解決手段】 ピストン本体７１の開口部７１ａを蓋部
材７２の一端部７２ａの外周面にかしめることによって
ピストン７を製造するので、溶接によって製造される従
来のピストン７に較べ、予熱・冷却が不要になり、また
余分な溶接肉を除去したり、溶接による変形を元の形に
戻したりする工程も不要になり、ピストン７の製造が容
易になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はピストンに関し、
特に製造コストを抑制できる可変容量型斜板式圧縮機の
ピストンとして好適な中空のピストンに関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来のピストンの製造過程を説明
するための図であって、図４（ａ）は製造完了前のピス
トンを示す断面図、図４（ｂ）は製造完了後のピストン
を示す断面図である。

【０００３】このピストンは、有底円筒状のピストン本
体と、このピストン本体部の開口部に固定される蓋部材
とで構成される。

【０００４】図４（ａ）に示すように、ピストン本体２
７１の開口部２７１ａと蓋部材２７２の一端部２７２ａ
の外周面との間にろう２７５を入れ、そのろう２７５を
溶融させてピストン本体２７１の開口部２７１ａと蓋部
材２７２の一端部２７２ａの外周面とを接合する。

【０００５】次に、図４（ｂ）に示すように、余分なろ
う２７５（溶接肉）を除去する。このようにして可変容
量型斜板式圧縮機用の中空のピストン２０７が完成す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この中空のピストン２
０７によれば、高速高負荷時等で発生するサージング状
態（制御できない状態）を防ぐことができる。

【０００７】ところが、溶接工程で、溶接の前に予熱を
与え、溶接の後には冷却を行う必要であるので、ピスト
ンの完成までに多くの時間を要するという問題があっ
た。

【０００８】また、溶接によってピストンが変形するこ
とがあり、また溶接工程の後、余分な溶接肉を除去する
工程が必要であるという問題があった。

【０００９】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題はピストンの製造を容易にし、その
製造コストを低減することができるピストンを提供する
ことである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め請求項１の発明のピストンは、有底円筒状のピストン
本体と、このピストン本体部の開口部に固定される蓋部
材とで構成されるピストンにおいて、前記ピストン本体
の開口部が蓋部材の一端部の外周面に塑性変形によって
固定されていることを特徴とする。

【００１１】ピストン本体の開口部を蓋部材の一端部の
外周面に塑性変形（例えばかしめ）によって固定させた
ので、溶接によって製造される従来のピストンに較べ、
予熱・冷却が不要になり、また余分な溶接肉を除去した
り、溶接による変形を元の形に戻したりする工程も不要
になる。

【００１２】請求項２の発明のピストンは、請求項１の
発明のピストンにおいて、前記ピストン本体の開口部の
内周面に形成された段差部に、前記蓋部材の一端面を突
き当たっていることを特徴とする。

【００１３】蓋部材の一端面を段差部に突き当てること
によって、蓋部材の位置決めが行われるので、蓋部材と
ピストン本体との芯合せが容易になる。

【００１４】請求項３の発明のピストンは、有底円筒状
のピストン本体と、このピストン本体部の開口部に固定
される蓋部材とで構成されるピストンにおいて、前記蓋
部材の外周面に凹部が設けられ、その凹部に前記ピスト
ン本体の開口部が塑性変形によって固定されていること
を特徴とする。

【００１５】蓋部材の外周面の凹部にピストン本体の開
口部を塑性変形によって固定させたので、ピストン本体
の開口部の内周面に段差部を形成する必要がなくなり、
ピストン本体の肉厚を小さくすることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００１７】図２はこの発明の一実施形態に係るピスト
ンを備えた可変容量型斜板式圧縮機を示す縦断面図であ
る。

【００１８】この可変容量型斜板式圧縮機のシリンダブ
ロック１の一端面にはバルブプレート２を介してリヤヘ
ッド３が、他端面にはフロントヘッド４がそれぞれ固定
されている。シリンダブロック１には、シャフト５を中
心にして周方向に所定間隔おきに複数のシリンダボア６
が配設されている。これらのシリンダボア６内にはそれ
ぞれ中空のピストン７が摺動可能に収容されている。

【００１９】ピストン７は、図２（ｂ）に示すように、
有底円筒状のピストン本体７１と、このピストン本体７
１の開口部７１ａに固定される蓋部材７２とで構成され
る。

【００２０】蓋部材７２には、一対の半球状のシュー５
０の凸面を転動可能に支持する凹面部７２ｂが、空間を
介して互いにピストン移動方向に対向するように設けら
れている。

【００２１】フロントヘッド４内にはクランク室８が形
成され、このクランク室８内には斜板１０が収容されて
いる。斜板１０はシャフト５に摺動かつ傾斜可能に装着
されている。

【００２２】斜板１０は一対の半球状のシュー５０を介
してピストン７に連結されている。シュー５０の平面
は、斜板１０のフロント側の摺動面１０ｃ及びリヤ側の
摺動面１０ａに対して相対回転可能にピストン７の蓋部
材７２によって支持されている。

【００２３】リヤヘッド３には、吐出室１２と、この吐
出室１２の周囲に位置する吸入室１３とが形成されてい
る。リヤヘッド３には図示しない蒸発器の出口へ通じる
吸入口３ａが設けられている。

【００２４】シャフト５のフロント側端部にはシャフト
５の回転を斜板１０に伝達するためのスラストフランジ
４０が固定され、このスラストフランジ４０はスラスト
軸受３３を介してフロントヘッド４の内壁面に回転可能
に支持されている。スラストフランジ４０と斜板１０と
はリンク機構４１を介して連結され、斜板１０はシャフ
ト５と直角な面に対して傾斜可能である。

【００２５】図１はこの発明の一実施形態に係るピスト
ンの製造過程の一部を説明するための図であり、図１
（ａ）はかしめる前のピストンを示す断面図、図１
（ｂ）はかしめた後のピストンを示す断面図である。

【００２６】図１（ａ）に示すように、ピストン本体７
１の開口部７１ａの内周面に形成された段差部７３に、
蓋部材７２の一端面を突き当て、ピストン本体７１に対
して蓋部材７２を位置決めする。

【００２７】次に、図１（ｂ）に示すように、ピストン
本体７１の開口部７１ａを蓋部材７２の一端部７２ａの
外周面にかしめる（塑性変形）。

【００２８】このようにしてピストン本体７１に蓋部材
７２が固定され、ピストン７が完成する。

【００２９】次に、この可変容量型斜板式圧縮機の作動
を説明する。

【００３０】図示しない車載エンジンの回転動力がシャ
フト５に伝達されると、シャフト５の回転力はスラスト
フランジ４０、リンク機構４１を経て斜板１０に伝達さ
れ、斜板１０が回転する。

【００３１】斜板１０の回転によりシュー５０，５０が
斜板１０の摺動面１０ａ，１０ｃ上を相対回転するの
で、斜板１０からの回転力はピストン７の直線往復運動
に変換される。ピストン７はシリンダボア６内を往復運
動し、その結果シリンダボア６内の圧縮室の容積が変化
し、この容積変化によって冷媒ガスの吸入、圧縮及び吐
出が順次行なわれ、斜板１０の傾斜角に応じた容量の高
圧冷媒ガスが吐出される。吸入時、吸入弁２１が開き、
吸入ポート１５を介して吸入室１３からシリンダボア６
内の圧縮室２９へ低圧の冷媒ガスが吸入され、吐出時、
吐出弁１７が開き、吐出ポート１６を介して圧縮室２９
から吐出室１２へ高圧の冷媒ガスが吐出される。

【００３２】なお、冷媒ガスの圧縮時、ピストン７の蓋
部材７２に加わる荷重をピストン本体７１の段差部７３
が受ける。

【００３３】この実施形態によれば、ピストン７がピス
トン本体７１の開口部７１ａを蓋部材７２の一端部７２
ａの外周面にかしめることによって製造されているの
で、溶接によって製造された従来のピストン７に較べ、
ピストン７の製造が容易であり、その製造コストを低減
することができる。

【００３４】すなわち、予熱・冷却が不要になるので、
ピストンの完成までの時間が短縮される。また、余分な
溶接肉を除去したり、溶接による変形を元の形に戻した
りする（例えば真円度の低下を是正する）工程が不要に
なるので、ピストンの製造が簡単になる。

【００３５】また、図３はこの発明の他の実施形態に係
るピストンの製造過程の一部を説明するための図であ
り、図３（ａ）はかしめる前のピストンを示す断面図、
図３（ｂ）はかしめた後のピストンを示す断面図であ
る。

【００３６】この実施形態では、蓋部材１７２の外周面
に周方向に沿う溝（凹部）１７４が設けられ、その溝１
７４にピストン本体１７１の開口部１７１ａがかしめに
よって固定されている。

【００３７】この実施形態によれば、蓋部材１７２の外
周面の溝１７４にピストン本体１７１の開口部１７１ａ
をかしめるようにし、ピストン本体１７１の開口部１７
１ａの内周面に段差部を形成する必要がなくなったの
で、ピストン本体１７１の肉厚を小さくすることがで
き、ピストンの軽量化を図ることができる。

【００３８】この実施形態では、凹部として蓋部材１７
２の外周面に全周に亙って溝１７４を設けたが、変形例
として、溝１７４に代えて、蓋部材１７２の外周面に周
方向に一定間隔おきに穴（図示せず）を設けるようにし
てもよい。

【００３９】この変形例によれば、前述の実施形態の効
果に加え、ピストン本体１７１の中心軸回りの回転を確
実に阻止できる。

【００４０】なお、前述の実施形態では本願発明のピス
トンを可変容量型斜板式圧縮機に用いた場合について述
べたが、本願発明を揺動板式圧縮機や固定容量型斜板式
圧縮機等の各種の往復式圧縮機のピストンとして用いる
こともできるし、内燃エンジンのピストンやポンプのピ
ストンとして用いることもできる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明のピ
ストンによれば、溶接によって製造される従来のピスト
ンに較べ、ピストンの製造が容易になり、その製造コス
トを低減することができる。

【００４２】請求項２の発明のピストンによれば、蓋部
材の一端面を段差部に突き当てることによって、蓋部材
の位置決めが行われるので、蓋部材とピストン本体との
芯合せが容易になる。

【００４３】請求項３の発明のピストンによれば、蓋部
材の外周面の凹部にピストン本体の開口部を塑性変形に
よって固定させたので、ピストン本体の開口部の内周面
に段差部を形成する必要がなくなり、ピストン本体の肉
厚を小さくすることができ、ピストンの軽量化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の一実施形態に係るピストンの
製造過程の一部を説明するための図であり、図１（ａ）
はかしめる前のピストンを示す断面図、図１（ｂ）はか
しめた後のピストンを示す断面図である。

【図２】図２はこの発明の一実施形態に係るピストンを
備えた可変容量型斜板式圧縮機を示す縦断面図である。

【図３】図３はこの発明の他の実施形態に係るピストン
の製造過程の一部を説明するための図であり、図３
（ａ）はかしめる前のピストンを示す断面図、図３
（ｂ）はかしめた後のピストンを示す断面図である。

【図４】図４は従来のピストンの製造過程を説明するた
めの図であって、図４（ａ）は製造完了前のピストンを
示す断面図、図４（ｂ）は製造完了後のピストンを示す
断面図である。

【符号の説明】

７ ピストン ７１，１７１ ピストン本体 ７１ａ，１７１ａ ピストン本体の開口部 ７２，１７２ 蓋部材 ７２ａ 蓋部材の一端部 ７３ 段差部 １７３ 溝

フロントページの続き (72)発明者 本間 貴司 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル江南工場内 (72)発明者 松田 慶一 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル江南工場内 (72)発明者 原 真一 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル江南工場内 Ｆターム(参考） 3H003 AA03 AB07 AC03 CB00 CE04 3H076 AA06 BB50 CC31 3J044 AA18 CA18 CA40 DA10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有底円筒状のピストン本体と、このピス
   トン本体部の開口部に固定される蓋部材とで構成される
   ピストンにおいて、 前記ピストン本体の開口部が蓋部材の一端部の外周面に
   塑性変形によって固定されていることを特徴とするピス
   トン。
2. 【請求項２】 前記ピストン本体の開口部の内周面に形
   成された段差部に、前記蓋部材の一端面が突き当たって
   いることを特徴とする請求項１記載のピストン。
3. 【請求項３】 有底円筒状のピストン本体と、このピス
   トン本体部の開口部に固定される蓋部材とで構成される
   ピストンにおいて、 前記蓋部材の外周面に凹部が設けられ、 その凹部に前記ピストン本体の開口部が塑性変形によっ
   て固定されていることを特徴とするピストン。