JP2000120541A - ピストン及びピストンに対する溝の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 素地に溝を形成しなくとも良い、溝を有する
ピストンを提供すること。 【解決手段】 ピストン２０は、頭部２２を以ってシリ
ンダボア１２ａに収容されている。油掻き溝２２ｂ及び
油送溝２２ｃは、頭部外周面２２ａに形成されている。
コート層Ｃは頭部外周面２２ａに形成されている。ピス
トン素地２０Ｗの頭部外周面２２ａにおいて、前記油掻
き溝２２ｂ及び油送溝２２ｃの形成予定地Ｙにはコート
層Ｃが形成されていない。従って、形成予定地Ｙには、
その周囲の部分とのコート層Ｃの膜厚差によって両溝２
２ｂ，２２ｃが出現されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車両空調
装置に適用されて冷媒ガスの圧縮を行なうピストン式圧
縮機のピストン及びピストンに対する溝の形成方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種のピストン式圧縮機としては、本
出願人が提案した次のようなものが存在する（特開平１
０−２６０８１）。

【０００３】すなわち、駆動軸はハウジングに回転可能
に支持されている。斜板はハウジング内において駆動軸
に一体回転可能に連結されている。ピストンは頭部と首
部とからなる。ピストンは、頭部を以ってハウジングの
シリンダボアに挿入されている。ピストンは、首部に内
装されたシューを介して斜板に連結されている。そし
て、外部駆動源による駆動軸の回転駆動により、斜板及
びシューを介してピストンが往復直線運動されること
で、シリンダボア内において冷媒ガスの圧縮が行われ
る。

【０００４】図１１（ａ）に示すように、油掻き溝102b
は、ピストン101 の頭部外周面102aにおいて、その周方
向に沿って環状に形成されている。油掻き溝102bは、ピ
ストン101 の往復直線運動により、シリンダボアの内面
に付着された、冷媒ガス中に含まれて移動して来た潤滑
油を掻き集める。長穴状をなす油送溝102cは、頭部外周
面102aにおいて油掻き溝102b付近から首部103 に向かっ
て、ピストン101 の軸線方向に延設されている。油送溝
102cは、油掻き溝102bにて掻き集められた潤滑油をクラ
ンク室に導く。これら油掻き溝102b及び油送溝102cを備
えることで、ピストン101 の往復直線運動を利用して、
クランク室の各摺動部分に対して十分な量の潤滑油を供
給するようになっている。

【０００５】なお、ピストン101 の頭部外周面102aに
は、上述した油掻き溝102b及び油送溝102cを形成する以
外にも、つまり、シリンダボアからクランク室への給油
を主目的とした溝を形成する以外にも、シリンダボアか
らクランク室へのブローバイガスの量を調節するための
溝や、ピストンリングを備える場合には、ピストンリン
グの嵌合固定用の溝を形成することもある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図１１
（ｂ）に示すように、前記油掻き溝102b及び油送溝102c
は、ピストン101 の頭部102 に対して素地の段階で形成
されている（ブローバイガス調節用の溝やピストンリン
グ用の溝も同様である）。従って、特に、ピストン101
の軽量化のために頭部102 を中空状に構成した場合、油
掻き溝102b及び油送溝102cの形成箇所が他の箇所と比較
して肉薄となっていた。その結果、油掻き溝102b及び油
送溝102cの形成箇所を、所定の強度を維持した肉厚とす
るには、頭部102 の多くを占める他の箇所を必要以上に
肉厚としなくてはならず、ピストン101の軽量化が阻害
されていた。

【０００７】また、ピストン101 を鍛造や鋳造により製
造し、油掻き溝102b及び油送溝102cを金型段階で形成し
た場合、例えば、油掻き溝102b及び油送溝102cの深さや
幅を変更するには金型の変更が必要であった。

【０００８】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
に着目してなされたものであって、その目的は、素地に
溝を形成しなくとも良い、溝を有するピストン及びピス
トンに対する溝の形成方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、ハウジングに形成されたシリン
ダボアに収容される頭部の外周面に溝を有するピストン
において、前記頭部の外周面にはコート層が形成され、
頭部素地の外周面において溝の形成予定地とこの形成予
定地の周囲の部分とに形成予定地が小となるようにコー
ト層の膜厚に差を付けることで、形成予定地に溝が出現
されたピストンである。

【００１０】請求項２の発明では、前記溝の形成予定地
にはコート層が形成されていない。請求項３の発明で
は、前記コート層は、転写手段によってコーティング材
料を塗布することで形成されている。

【００１１】請求項４の発明では、ハウジングに形成さ
れたシリンダボアに収容されるピストンの頭部の外周面
に溝を形成する溝の形成方法であって、前記頭部の外周
面にコート層を形成し、このコート層の形成の際、頭部
素地の外周面において溝の形成予定地と形成予定地の周
囲の部分とに形成予定地が小となるようにコート層の膜
厚に差を付けることで、形成予定地に溝を出現させる溝
の形成方法である。

【００１２】請求項５の発明では、前記溝の形成予定地
にはコート層を形成しないものである。請求項６の発明
では、前記コート層の形成は、転写手段によってコーテ
ィング材料を塗布することでなされている。

【００１３】（作用）上記構成の請求項１及び４の発明
においては、ピストン素地の段階では、頭部外周面には
溝の形成予定地が存在するのみで、溝として成立してい
ない。従って、特に、ピストンの頭部を中空状に構成し
た場合においても、溝の形成予定地が他の箇所と比較し
て肉薄となることはない。その結果、頭部の多くを占め
る他の箇所を必要以上に肉厚としなくとも良く、ピスト
ンの軽量化を達成できる。

【００１４】請求項２及び５の発明においては、溝の形
成予定地はシリンダボアの内面と摺動することはなく、
この形成予定地にコート層を形成する必要性はほとんど
ない。従って、溝の形成予定地にコート層を形成しない
ことは、コーティング材料の浪費を抑えることにつなが
る。

【００１５】請求項３及び６の発明においては、コーテ
ィング材料を所定の部位にのみ塗布することができ、例
えば、スプレーコーティング法等のように、周囲にコー
ティング材料が飛散される無駄を回避できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、車両空調装置に
用いられる片頭ピストン式の可変容量型圧縮機において
具体化した第１及び第２実施形態について説明する。な
お、第２実施形態においては第１実施形態との相違点に
ついてのみ説明し、第１実施形態と同一又は相当部材に
は同じ番号を付して説明を省略する。

【００１７】（第１実施形態）図１に示すように、フロ
ントハウジング１１は、センタハウジングとしてのシリ
ンダブロック１２のフロント側の端部に接合固定されて
いる。リヤハウジング１３は、シリンダブロック１２の
リヤ側の端部に弁・ポート形成体１４を介して接合固定
されている。フロントハウジング１１、シリンダブロッ
ク１２及びリヤハウジング１３が、圧縮機のハウジング
を構成する。

【００１８】クランク室１５は、フロントハウジング１
１とシリンダブロック１２とに囲まれて区画形成されて
いる。駆動軸１６は、クランク室１５を通るようにフロ
ントハウジング１１とシリンダブロック１２との間で回
転可能に架設支持されている。図示しないが、駆動軸１
６は、外部駆動源としての車両エンジンに電磁クラッチ
等のクラッチ機構を介して作動連結されている。従っ
て、駆動軸１６は、車両エンジンの起動時において電磁
クラッチの接続により回転駆動される。

【００１９】回転支持体１７は、クランク室１５におい
て駆動軸１６に止着されている。カムプレートとしての
斜板１８は、駆動軸１６に傾動可能に支持されている。
ヒンジ機構１９は回転支持体１７と斜板１８との間に介
在されている。斜板１８は、回転支持体１７に対するヒ
ンジ機構１９を介したヒンジ連結により、駆動軸１６と
一体回転可能であるとともに駆動軸１６に対して傾動可
能である。

【００２０】シリンダボア１２ａは、シリンダブロック
１２において駆動軸１６の軸線Ｌ周りに複数（図面中に
は一個所のみ示す）が貫設形成されている。複数の片頭
型のピストン２０は各シリンダボア１２ａに収容されて
いる。ピストン２０はシュー２１を介して斜板１８に係
留されている。従って、駆動軸１６の回転運動は、斜板
１８及びシュー２１を介して、ピストン２０のシリンダ
ボア１２ａでの往復運動に変換される。

【００２１】吸入室２７及び吐出室２８は、リヤハウジ
ング１３にぞれぞれ区画形成されている。吸入ポート２
９、吸入弁３０、吐出ポート３１及び吐出弁３２は、そ
れぞれ弁・ポート形成体１４に形成されている。そし
て、吸入室２７の冷媒ガスは、ピストン２０の復動動作
により吸入ポート２９及び吸入弁３０を介してシリンダ
ボア１２ａに吸入される。シリンダボア１２ａに吸入さ
れた冷媒ガスは、ピストン２０の往動動作により所定の
圧力となるまで圧縮され、吐出ポート３１及び吐出弁３
２を介して吐出室２８に吐出される。

【００２２】給気通路３３は吐出室２８とクランク室１
５を接続する。抽気通路３４はクランク室１５と吸入室
２７とを接続する。容量制御弁３５は電磁弁よりなり、
給気通路３３上に介在されている。容量制御弁３５は、
給気通路３３を開閉する弁体３５ａと、励磁・消磁に基
づいて弁体３５ａを動作させるソレノイド３５ｂとを備
えている。

【００２３】そして、容量制御弁３５により給気通路３
３の開度を変更することで、クランク室１５への吐出冷
媒ガスの導入量が変更され、シリンダボア１２ａからの
ブローバイガスの量及び冷媒ガスの抽気通路３４を介し
た吸入室２７への逃がし量との関係から、クランク室１
５の圧力が変更される。従って、クランク室１５の圧力
とシリンダボア１２ａの圧力とのピストン２０を介した
差が変更され、斜板１８の傾角が変更される。その結
果、ピストン２０のストローク量が変更され、吐出容量
が調節される。

【００２４】次に、前記ピストン２０の構成について詳
述する。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、前記
ピストン２０は、シリンダボア１２ａに挿入される有蓋
円筒状をなす頭部２２と、シリンダボア１２ａの外方
（クランク室１５）に位置する首部２３とが接合され、
従って、頭部２２が中空状をなしている。ピストン２０
（頭部２２及び首部２３）は、例えば、鉄系の金属材料
と比較して軽量なアルミニウム合金等のアルミニウム系
の金属材料により構成され、鍛造や鋳造等によって製造
されている。一対のシュー座２３ａは首部２３の内側に
凹設されている。一対のシュー２１は首部２３に内装さ
れており、それぞれ対応するシュー座２３ａによって球
面受けされている。斜板１８は、その外周部の表裏面が
シュー２１によって摺動可能に狭持されている。

【００２５】前述した冷媒ガス中には潤滑油が含まれて
いる。シリンダボア１２ａに吸入された冷媒ガスから
は、慣性や比重差等によって潤滑油が分離される。油掻
き溝２２ｂは、ピストン２０の頭部外周面２２ａにおい
て環状に形成されている。油掻き溝２２ｂはピストン２
０が往復運動されることで、シリンダボア１２ａの内面
に付着された潤滑油を掻き集める。直線状をなす油送溝
２２ｃは、ピストン２０の頭部外周面２２ａにおいて、
油掻き溝２２ｂ付近から首部２３に向かって軸線Ｌ方向
に延設されている。油送溝２２ｃは、油掻き溝２２ｂに
て掻き集められた潤滑油をクランク室１５に導くための
ものである。

【００２６】なお、頭部外周面２２ａにおいて油掻き溝
２２ｂと油送溝２２ｃとは接続されていないが、これ
は、本実施形態の構成の圧縮機の場合、好適なクランク
室１５の圧力調節、つまり、好適な容量制御のために
は、両溝２２ｂ，２２ｃを接続した場合よりも、シリン
ダボア１２ａからクランク室１５へのブローバイガスの
量を少なくする必要があったからである。

【００２７】このように、油掻き溝２２ｂ及び油送溝２
２ｃを頭部２２に形成することで、ピストン２０の往復
運動を利用して、シリンダボア１２ａの潤滑油をクラン
ク室１５に積極供給するようになっている。つまり、ク
ランク室１５には、詳述しないベアリングや駆動軸１６
を封止する軸封部材、斜板１８とシュー２１及びシュー
２１とピストン２０のシュー座２３ａの各間等の摺動部
分が存在するからである。

【００２８】図２（ａ）において点描にて示すように、
コート層Ｃは、ピストン２０の頭部外周面２２ａに被膜
形成されている。コート層Ｃは、フッ素樹脂としてのＰ
ＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の固体潤滑材
により構成されている。コート層Ｃは２０μｍ〜８０μ
ｍの厚みを有する。コート層Ｃが形成された頭部外周面
２２ａは、素地の場合よりも摩擦係数が小さくなり、ピ
ストン２０（頭部外周面２２ａ）とシリンダブロック１
２（シリンダボア１２ａの内面）の低摩擦摺動性及び耐
久性が向上される。

【００２９】さて、図２（ｂ）に示すように、前記油掻
き溝２２ｂ及び油送溝２２ｃは、ピストン２０が素地２
０Ｗ（コート層Ｃの形成前）の段階では頭部外周面２２
ａに出現されておらず、従って、頭部外周面２２ａには
周囲と同一円筒面上にある、言い換えれば、深さがなく
溝として成立していない、油掻き溝２２ｂ及び油送溝２
２ｃの形成予定地Ｙが存在するのみである。しかし、前
記油掻き溝２２ｂ及び油送溝２２ｃは、コート層Ｃの形
成の後には頭部外周面２２ａにおいて形成予定地Ｙに出
現し、溝として成立されることになる。つまり、本実施
形態において油掻き溝２２ｂ及び油送溝２２ｃは、頭部
外周面２２ａにおいてそれらの形成予定地Ｙにコート層
Ｃを形成しないことで、言い換えれば、形成予定地Ｙに
被膜形成されるコート層Ｃの膜厚をゼロとすることで、
形成予定地Ｙの周囲に形成されたコート層Ｃの膜厚との
厚み差で形成されている。

【００３０】図２（ｂ）の拡大円中に示すように、前記
油掻き溝２２ｂ及び油送溝２２ｃにおいて、ピストン２
０の往復移動方向に向かう縁部は、曲面Ｒに処理されて
いる。なお、図２において油掻き溝２２ｂ及び油送溝２
２ｃの深さ、つまり、コート層Ｃの膜厚は、理解を容易
とするために誇張して描いてある。

【００３１】次に、前記油掻き溝２２ｂ及び油送溝２２
ｃの形成方法について説明する。図３は、ロールコーテ
ィング装置４１を模式的に示している。ロールコーティ
ング装置４１は、コーティング材料Ｚが貯留された材料
パン４２と、材料パン４２のコーティング材料Ｚ中に一
部が没入されたメタルロール４３と、コンマロール４４
と、合成ゴム製の転写ロール４５と、ピストン素地２０
Ｗを回転可能に保持するワークホルダ４６と、各ロール
４３〜４５及びワークホルダ４６をそれぞれ回転駆動す
る駆動部４７とを備えている。前記コーティング材料Ｚ
は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の固体
潤滑材料を主として、バインダ樹脂等の接着剤、Ｎメチ
ルピロリドン等の溶剤及び充填剤等が含まれている。

【００３２】さて、前記駆動部４７を起動して各ロール
４３〜４５及びワークホルダ４６（ピストン素地２０
Ｗ）を回転させると、材料パン４２中のコーティング材
料Ｚがメタルロール４３に付着される。メタルロール４
３に付着されたコーティング材料Ｚは、コンマロール４
４により膜厚が調節された後、転写ロール４５へ移動さ
れる。転写ロール４５に移動されたコーティング材料Ｚ
は、それに圧接されるピストン素地２０Ｗの頭部外周面
２２ａにのみ転写・塗布される。

【００３３】ここで、図４に示すように、前記転写ロー
ル４５は、その外周面４５ａに油掻き溝形成用凹部４５
ｂが周方向に環状に形成されている。転写ロール４５
は、その外周面４５ａに油送溝形成用凹部４５ｃが、油
掻き溝形成用凹部４５ｂ付近から軸線方向に延設されて
いる。そして、転写ロール４５の外周面４５ａは、油掻
き溝形成用凹部４５ｂ及び油送溝形成用凹部４５ｃにお
いては、ピストン素地２０Ｗの頭部外周面２２ａに接触
されない。つまり、ピストン素地２０Ｗの頭部外周面２
２ａにおいて、転写ロール４５の油掻き溝形成用凹部４
５ｂ及び油送溝形成用凹部４５ｃが対応される部分（油
掻き溝２２ｂ及び油送溝２２ｃの形成予定地Ｙ）には、
コーティング材料Ｚが塗布されない。

【００３４】前記駆動部４７はシンクロ機構を有し、特
に、油送溝形成用凹部４５ｃと油送溝２２ｃの形成予定
地Ｙとがずれないように、転写ロール４５とワークホル
ダ４６とを同期して回転駆動する。

【００３５】コーティング材料Ｚが頭部外周面２２ａに
塗布されたピストン素地２０Ｗは、ワークホルダ４６か
ら取り外され、乾燥工程においてコーティング材料Ｚ中
の溶剤が除去されるとともに、焼成工程において焼成さ
れる。なお、油掻き溝２２ｂ及び油送溝２２ｃにおいて
縁部の曲面Ｒは、焼成工程の後の研磨によって形成され
ている。

【００３６】上記構成の本実施形態においては次のよう
な効果を奏する。 （１）ピストン素地２０Ｗの頭部外周面２２ａにおい
て、油掻き溝２２ｂ及び油送溝２２ｃの形成予定地Ｙと
この形成予定地Ｙの周囲の部分とに形成予定地Ｙが小と
なるようにコート層Ｃの膜厚に差を付けることで、形成
予定地Ｙに油掻き溝２２ｂ及び油送溝２２ｃが出現され
ている。つまり、油掻き溝２２ｂ及び油送溝２２ｃは、
ピストン素地２０Ｗの段階ではその形成予定地Ｙが存在
するのみで、溝として成立していない。従って、特に、
本実施形態のようにピストン素地２０Ｗの頭部２２を中
空状に構成した場合においても、油掻き溝２２ｂ及び油
送溝２２ｃの形成箇所が他の箇所と比較して肉薄となる
ことはない。その結果、頭部２２の多くを占める他の箇
所を必要以上に肉厚としなくても良く、ピストン２０の
軽量化を達成できる。

【００３７】また、本実施形態とは油掻き溝２２ｂ及び
油送溝２２ｃの深さを変更する場合には、ロールコーテ
ィング装置４１の調節でコート層Ｃの膜厚を変更するこ
とにより、容易に対応することができる。さらに、本実
施形態とは油掻き溝２２ｂ及び油送溝２２ｃの幅を変更
したり、図７〜図１０に示すような溝を形成する場合に
おいても、ロールコーティング装置４１の転写ロール４
５をそれ用に取り替えるのみで容易に対応することがで
きる。このように、溝の形態を変更した場合においても
ピストン素地２０Ｗに変更はなく、本実施形態のピスト
ン２０用の製造金型をそのまま使用することができて、
汎用性が高められる。

【００３８】（２）油掻き溝２２ｂ及び油送溝２２ｃ
は、ピストン素地２０Ｗの頭部外周面２２ａにおいてそ
れらの形成予定地Ｙにコート層Ｃを形成しないことで形
成されている。油掻き溝２２ｂ及び油送溝２２ｃの形成
予定地Ｙはシリンダボア１２ａの内面に摺動することは
なく、この形成予定地Ｙにコート層Ｃを形成する必要性
はほとんどない。従って、油掻き溝２２ｂ及び油送溝２
２ｃの形成予定地Ｙにコート層Ｃを形成しないことは、
コーティング材料Ｚの浪費を抑えることにつながり、ひ
いてはピストン２０の単価低減につながる。

【００３９】（３）コート層Ｃは、転写法によってコー
ティング材料Ｚを塗布することで形成されている。従っ
て、コート層Ｃを形成したくない部位、例えば、頭部２
２において油掻き溝２２ｂ及び油送溝２２ｃの形成予定
地Ｙや、首部２３においてシュー座２３ａ等にマスキン
グしなくとも、頭部外周面２２ａにのみコーティング材
料Ｚを塗布することが可能である。従って、マスクをピ
ストン２０に対して着脱する工程を削除できるし、コー
ティング材料Ｚの無駄な使用が回避される。また、例え
ば、スプレーコーティング法のように、コーティング作
業中にコーティング材料Ｚが周囲に飛散されないため、
装置４１の周囲に防護壁等の周辺設備を必要としない。
以上のように、コート層Ｃを低コストでピストン２０に
形成でき、ひいてはピストン２０が組み込まれる圧縮機
を安価に提供することが可能となる。

【００４０】（４）油掻き溝２２ｂ及び油送溝２２ｃに
おいて、ピストン２０の往復移動方向に向かう縁部は曲
面Ｒに処理されている。従って、ピストン２０の往復移
動にともなう、シリンダボア１２ａの内面に対するコー
ト層Ｃの角当たりを防止できる。その結果、コート層Ｃ
は、その剥がれ等を防止できて耐久性が高められる。

【００４１】（５）下記第２実施形態にて説明するスク
リーン印刷装置５１のスクリーン５３は、ある程度の印
刷回数をこなした後には、網目に目詰まりが生じる等し
て新しいものと取り替える必要があり、一般に消耗品と
考えられている。しかし、ロールコーティング装置４１
の転写ロール４５は、清掃等のメンテナンスを定期的に
行うことにより、長期に渡って同一のものを継続使用可
能である。従って、装置４１のランニングコストは低い
ものとなる。

【００４２】（第２実施形態）図５及び図６においては
第２実施形態を示す。本実施形態は、ロールコーティン
グ装置４１に代えてスクリーン印刷装置５１を用いるこ
とで、コーティング材料Ｚを、ピストン素地２０Ｗの頭
部外周面２２ａに対して塗布する点が上記第１実施形態
とは異なる。

【００４３】前記スクリーン印刷装置５１は、ピストン
素地２０Ｗを回転可能に保持するワークホルダ５２と、
網目（転写パターン）５３ａを備えたスクリーン５３
と、スクリーン５３を直線移動させるとともにワークホ
ルダ５２を回転駆動するための駆動部５４と、スクリー
ン５３の上面に当接可能なスキージ５５とを備えてい
る。

【００４４】さて、コーティング材料Ｚを、ピストン素
地２０Ｗにおいて頭部外周面２２ａに塗布するには、先
ず、図示しない供給手段によりスクリーン５３の上面に
コーティング材料Ｚを供給する。そして、駆動部５４の
起動によりワークホルダ５２を回転させるとともに、ス
クリーン５３をスライド移動させる。この時、スキージ
５５がスクリーン５３の上面に当接され、スキージ５５
と頭部外周面２２ａとの間でスクリーン５３が狭持され
た状態となる。従って、コーティング材料Ｚがスキージ
５５によりスクリーン５３に押し付けられ、スクリーン
５３の網目５３ａを通過されて、ピストン素地２０Ｗの
頭部外周面２２ａにのみ塗布される。

【００４５】ここで、図６に示すように、前記スクリー
ン５３の網目５３ａは、ピストン素地２０Ｗの頭部外周
面２２ａにおいて、油掻き溝２２ｂ及び油送溝２２ｃの
形成予定地Ｙを避けるようにして形成されている。つま
り、スクリーン５３には、油掻き溝形成用マスク部５３
ｂと油送溝形成用マスク部５３ｃとが形成されている。
そして、駆動部５４はシンクロ機構を有し、特に、油送
溝形成用マスク部５３ｃと油送溝２２ｃの形成予定地Ｙ
とがずれないように、ワークホルダ５２とスクリーン５
３とを同期して駆動する。

【００４６】従って、ピストン素地２０Ｗの頭部外周面
２２ａにおいて、油掻き溝形成用マスク部５３ｂ及び油
送溝形成用マスク部５３ｃが対応される部分（油掻き溝
２２ｂ及び油送溝２２ｃの形成予定地Ｙ）には、両マス
ク部５３ｂ，５３ｃがコーティング材料Ｚを通過させな
いことで、コーティング材料Ｚの塗布が回避される。そ
の結果、上記第１実施形態と同様にして、コート層Ｃの
形成の後には、油掻き溝２２ｂ及び油送溝２２ｃが頭部
外周面２２ａの形成予定地Ｙに出現し、溝として成立さ
れることとなる。

【００４７】本実施形態においても、上記第１実施形態
の（１）〜（４）と同様な効果を奏する。なお、本発明
の趣旨から逸脱しない範囲で以下の態様でも実施でき
る。

【００４８】○図７に示すように、上記各実施形態のピ
ストン２０において、油送溝２２ｃを油掻き溝２２ｂに
接続すること。このようにすれば、油掻き溝２２ｂにて
掻き集められた潤滑油を、スムーズかつ確実にクランク
室１５に供給することができる。

【００４９】○図８に示すように、ピストン２０の頭部
外周面２２ａに形成される溝としては、上記実施形態の
油掻き溝２２ｂ及び油送溝２２ｃ以外にも、つまり、シ
リンダボア１２ａからクランク室１５への給油を主目的
とした溝以外にも、シリンダボア１２ａからクランク室
１５へのブローバイガスの量の調節を主目的とした、ブ
ローバイ調節用溝２２ｄが挙げられる。ブローバイ調節
用溝２２ｄは、ピストン２０の頭部外周面２２ａにおい
て、先端から基端にかけて直線状に形成され、シリンダ
ボア１２ａとクランク室１５とを連通する。そして、前
記ブローバイ調節用溝２２ｄを、上記第１実施形態或い
は第２実施形態のようにして形成すること。

【００５０】○図９に示すように、複数のブローバイ調
節用溝２２ｄを、上記第１実施形態或いは第２実施形態
のようにして形成すること。複数のブローバイ調節用溝
２２ｄは、ピストン２０の軸線回りに等間隔で形成され
ている。

【００５１】○図１０に示すように、ピストン２０の軸
線に対して傾斜し、互いの中央部でクロスした２本のブ
ローバイ調節用溝２２ｄを、上記第１実施形態或いは第
２実施形態のようにして形成すること。ブローバイ調節
用溝２２ｄをピストン２０の往復移動方向に傾斜させる
ことで、シリンダボア１２ａの内面に付着された潤滑油
を掻き集める効果が奏され、クランク室１５への給油の
面からも有効となる。

【００５２】○ピストン素地２０Ｗにおいて、油掻き溝
２２ｂ及び油送溝２２ｃの形成予定地Ｙにもコート層Ｃ
を形成する。そして、この形成予定地Ｙにおけるコート
層Ｃの膜厚を、その周囲のコート層Ｃの膜厚よりも薄く
することで、油掻き溝２２ｂ及び油送溝２２ｃを形成す
ること。

【００５３】○ピストン素地２０Ｗに対するコーティン
グ材料Ｚの塗布に、スプレーコーティング法や浸漬塗布
法を用いること。 ○コート層Ｃを形成する材料としては、ＰＴＦＥ以外に
も、例えば、二硫化モリブデンにグラファイトを混合し
たものやスズメッキ等、コート層Ｃを形成する以前より
も、ピストン２０の頭部２２とシリンダボア１２ａの内
面との低摩擦摺動性及び耐摩耗性を向上し得る材料であ
ればなんでも良い。

【００５４】○ピストンリングを備えたピストンにおい
て具体化すること。この場合、ピストンリングが嵌合固
定されるリング溝を、ピストン素地においてリング溝の
形成予定地とこの形成予定地の周囲の部分とのコート層
Ｃの膜厚差で出現させるようにしても良い。

【００５５】○片頭ピストン式の固定容量型圧縮機に用
いられるピストンにおいて具体化すること。 ○両頭ピストン式の固定容量型圧縮機に用いられる両頭
型のピストンにおいて具体化すること。

【００５６】○前述した固定容量型圧縮機において、カ
ムプレートをウエーブカムとすること。 ○油圧ポンプやエアポンプ等のピストン式ポンプのピス
トンにおいて具体化すること。

【００５７】○レシプロタイプの内燃機関のピストンに
おいて具体化すること。上記実施形態から把握できる技
術的思想について記載する。 （１）前記頭部２２は中空状をなす請求項１〜３のいず
れかに記載のピストン。

【００５８】このようにすれば、溝２２ｂ，２２ｃの形
成箇所が他の箇所と比較して肉薄となることはなく、頭
部２２の多くを占める他の箇所を必要以上に肉厚としな
くとも良くなって、ピストン２０の軽量化を達成でき
る。

【００５９】（２）前記溝２２ｂ、２２ｃにおいて、ピ
ストン２０の往復移動方向に向かう縁部は曲面Ｒに処理
されている請求項１〜３のいずれかに記載のピストン。
このようにすれば、ピストン２０の往復移動にともな
う、シリンダボア１２ａの内面に対するコート層Ｃの角
当たりを防止でき、コート層Ｃの耐久性が高められる。

【００６０】

【発明の効果】上記構成の本発明によれば、ピストン素
地の頭部外周面において、溝の形成予定地とこの形成予
定地の周囲の部分とに形成予定地が小となるようにコー
ト層の膜厚に差を付けることで、形成予定地に溝が出現
されている。つまり、溝は、ピストン素地の段階ではそ
の形成予定地が存在するのみで、溝として成立していな
い。従って、特に、ピストン素地の頭部を中空状に構成
した場合においても、溝の形成箇所が他の箇所と比較し
て肉薄となることはない。その結果、頭部の多くを占め
る他の箇所を必要以上に肉厚としなくとも良く、ピスト
ンの軽量化を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 片頭ピストン式の可変容量型圧縮機の縦断面
図。

【図２】 （ａ）ピストンの斜視図、（ｂ）ピストンの
要部拡大断面図。

【図３】 ロールコーティング装置の模式図。

【図４】 ロールコーティング装置において、転写ロー
ル及びピストン素地のみを示す正面図。

【図５】 第２実施形態を示すスクリーン印刷装置の模
式図。

【図６】 スクリーン印刷装置において、スクリーン及
びピストン素地のみを示す平面図。

【図７】 別例を示すピストンの斜視図。

【図８】 別例を示すピストンの斜視図。

【図９】 別例を示すピストンの斜視図。

【図１０】 別例を示すピストンの斜視図。

【図１１】 （ａ）従来のピストンを示す斜視図、
（ｂ）ピストンの要部拡大断面図。

【符号の説明】

１２…ハウジングを構成するシリンダブロック、１２ａ
…シリンダボア、２０…ピストン、２０Ｗ…ピストン素
地、２２…頭部、２２ａ…外周面、２２ｂ…溝としての
油掻き溝、２２ｃ…同じく油送溝、Ｃ…コート層、Ｙ…
形成予定地。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村尾 和重 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 3H003 AA03 AC03 BD10 CB00 CC06 CC11 3H076 AA06 BB17 BB41 CC17 CC31 CC84

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングに形成されたシリンダボアに
   収容される頭部の外周面に溝を有するピストンにおい
   て、 前記頭部の外周面にはコート層が形成され、頭部素地の
   外周面において溝の形成予定地とこの形成予定地の周囲
   の部分とに形成予定地が小となるようにコート層の膜厚
   に差を付けることで、形成予定地に溝が出現されたピス
   トン。
2. 【請求項２】 前記溝の形成予定地にはコート層が形成
   されていない請求項１に記載のピストン。
3. 【請求項３】 前記コート層は、転写手段によってコー
   ティング材料を塗布することで形成された請求項１又は
   ２に記載のピストン。
4. 【請求項４】 ハウジングに形成されたシリンダボアに
   収容されるピストンの頭部の外周面に溝を形成する溝の
   形成方法であって、 前記頭部の外周面にコート層を形成し、このコート層の
   形成の際、頭部素地の外周面において溝の形成予定地と
   形成予定地の周囲の部分とに形成予定地が小となるよう
   にコート層の膜厚に差を付けることで、形成予定地に溝
   を出現させる溝の形成方法。
5. 【請求項５】 前記溝の形成予定地にはコート層を形成
   しない請求項４に記載のピストン。
6. 【請求項６】 前記コート層の形成は、転写手段によっ
   てコーティング材料を塗布することでなされる請求項４
   又は５に記載の溝の形成方法。