JP2002227763A

JP2002227763A - 圧縮機用ピストン及びこれを用いた圧縮機

Info

Publication number: JP2002227763A
Application number: JP2001024731A
Authority: JP
Inventors: Toshikatsu Miyaji; 俊勝宮地
Original assignee: Calsonic Kansei Corp; Calsonic Harrison Co Ltd
Current assignee: Marelli Corp; Calsonic Harrison Co Ltd
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2002-08-14

Abstract

(57)【要約】【課題】駆動機構側の連結部とピストン本体とを連結
する接続部の剛性確保と、軽量化の両立を図る。【解決手段】シリンダボア３と摺動する中空のピスト
ン本体１８Ａと、駆動機構との連結部１８Ｂと、これら
を連結する接続部１８Ｃとを有する圧縮機用ピストン１
８において、接続部１８Ｃの内側壁を円錐面１８Ｊにし
たことにより、接続部１８Ｃの剛性が大きく向上すると
共に、接続部１８Ｃを薄肉に形成することによりピスト
ン１８が軽量化されて、圧縮機の振動を防止する。

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、圧縮機用ピスト
ンと、これを用いた圧縮機、例えば、車両用空調装置な
どの冷却システムで冷媒ガスを圧縮する圧縮機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】特開平１１−３０３７４７号公報に図１
０のような圧縮機用ピストン２０１が記載されている。

【０００３】このピストン２０１は、斜板式圧縮機に用
いられるものであり、首部２０３と、シリンダボアに収
容される中空の頭部２０５とで構成されている。頭部２
０５は底部２０７付きの円筒部２０９と、蓋部２１１か
らなり、蓋部２１１は首部２０３と一体に形成され、円
筒部２０９に固定されている。

【０００４】首部２０３は、回転軸に支持された斜板に
シューを介して連結されており、回転軸が回転すると斜
板はピストン２０１を往復移動させる。そして、このピ
ストン２０１の往復運動に伴ってシリンダボアに冷媒ガ
スが吸い込まれ、圧縮されて吐き出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来のピ
ストン２０１では、蓋部２１１に往復移動時にピストン
２０１に掛かる荷重２１３（引っ張り荷重と圧縮荷重）
に対して略直角となる壁部２１５が存在しており、前記
荷重２１３に対しての剛性（強度）を確保するために、
この壁部２１５の厚さを円筒部２０９よりも肉厚に形成
していたので、ピストン２０１が重くなってしまうとい
う問題があった。

【０００６】このように、ピストン２０１が重くなる
と、駆動時の慣性が大きくなり、特に往復動型の圧縮機
では振動が大きくなる上に、荷重２１３を負担する蓋部
２１１にも応分の強度が要求され、これを肉厚にする
と、ピストン２０１がさらに重くなるという悪循環に陥
る。

【０００７】そこで、この発明は、シリンダボアと摺動
するピストン本体と駆動機構側の連結部とを連結する接
続部が薄肉でありながら充分な剛性を備えた圧縮機用ピ
ストンと、このピストンを用いた圧縮機の提供を目的と
している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の圧縮機用ピス
トンは、シリンダボアと摺動する中空円筒状のピストン
本体と、駆動機構との連結部と、これらピストン本体と
連結部とを一体に連結する接続部とを有する圧縮機用ピ
ストンであって、前記接続部の内側壁もしくは外側壁の
少なくとも一方を、円錐状の斜面にしたことを特徴とし
ている。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１に記載の圧縮
機用ピストンであって、前記接続部の内側壁と外側壁の
両方を円錐状の斜面にしたことを特徴としている。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２に記載の圧縮機用ピストンであって、前記接続部の斜
面と、ピストンの運動方向に直角な面とがなすシリンダ
ボアとの角度を２０°〜６０°の範囲内に設定したこと
を特徴としている。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか
に記載の圧縮機用ピストンであって、前記ピストン本体
が、円筒部と、シリンダボアのリアハウジング側でこの
円筒部に固定された底蓋とからなることを特徴としてい
る。

【００１２】請求項５の発明は、請求項１〜３の何れか
に記載の圧縮機用ピストンであって、前記接続部の一部
にクランク室内の径方向に連通した貫通部を設けたこと
を特徴としている。

【００１３】請求項６の発明は、請求項５に記載の圧縮
機用ピストンであって、前記貫通部とピストンの中空部
とを連通させたことを特徴としている。

【００１４】請求項７の圧縮機は、請求項１〜６の何れ
か一項に記載された圧縮機用ピストンと、このピストン
の移動方向に対して傾斜した斜板とを備えると共に、ピ
ストンの連結部が、ピストンシューを介して駆動機構に
連結されており、駆動機構がピストンシューを介してピ
ストンと斜板とを相対回転させ、この相対回転に伴って
ピストンがシリンダボア内を往復移動し、シリンダボア
内に吸入したガスを圧縮することを特徴としている。

【００１５】

【発明の効果】請求項１に記載された発明によれば、ピ
ストン本体と連結部との間に、従来例のようなピストン
に掛かる荷重に対して直角に存在する壁部２１５が形成
されず、内側壁と外側壁の少なくとも一方を円錐状の斜
面にした接続部を介して荷重が直線的に伝達されるか
ら、この接続部の剛性と強度が大きく向上する。

【００１６】従って、剛性と強度を高めるために、接続
部を肉厚にする必要がなくなり、ピストンがそれだけ軽
量化されるから、ピストンの重量化による圧縮機の振動
等が防止されると共に、ピストンの慣性増大に応じて必
要になる各部の強化によりピストンがさらに重量化する
悪循環から解放される。

【００１７】また、軽量化に伴って、ピストンのコスト
を低減することができる。

【００１８】請求項２に記載された発明によれば、請求
項１の構成と同等の効果を得ることができると共に、接
続部の内側壁と外側壁の両方を円錐状の斜面（円錐面）
にしたことによって、接続部が、充分な荷重伝達機能を
持ちながら、最も薄肉で軽量になり、軽量化によるコス
ト低減効果をそれだけ期待できる。

【００１９】請求項３に記載された発明によれば、請求
項１または請求項２の構成と同等の効果を得ることがで
きる。

【００２０】また、接続部の斜面と、ピストンの運動方
向と直角な面とがなすシリンダボアとの角度は、小さく
する程ピストンの全長を短くできるが、小さ過ぎると従
来の構造のように接続部の剛性が低下してしまう。一
方、角度が大きくなる程剛性を向上させることができる
が、大き過ぎるとピストンの全長が長くなるか、あるい
は、シリンダボアと摺動するピストン本体を相対的に短
くしなければならなくなり、ピストンが長くなれば圧縮
機が大型化し、ピストン本体が短くなればピストン本体
からのガス漏れ（ブローバイガス）量が増えることによ
って圧縮機の効率に影響がでてしまう。

【００２１】従って、この請求項３は接続部の斜面の最
適な角度範囲を開示するものであり、角度を２０°〜６
０°の範囲内に設定したことによって、接続部に充分な
剛性を確保しながら、ピストンが長くなることと圧縮機
の大型化が回避し、もしくは、ピストン本体を短くする
ことによる圧縮機の効率への影響を回避することができ
る。

【００２２】また、上記の効果に加えて、このような角
度設定により、円錐状の斜面に形成した接続部を持たな
い従来のピストンと較べて、ピストンの連結部と駆動機
構との間及びピストン本体とシリンダボア間の引っ掛か
りが低減し、ピストン本体とシリンダボアとが円滑に摺
動する。

【００２３】請求項４に記載された発明によれば、請求
項１〜３の構成と同等の効果を得ることができる。

【００２４】また、ピストン本体の円筒部が接続部と一
体に形成されているから、ピストンを、例えば、冷間鍛
造する場合、接続部の斜面を同時に成形することが可能
になり、それだけ加工コストを低減することができる。

【００２５】また、成形方向（鍛造方向）に対する斜面
を接続部に設けたことにより、鍛造方向に対する壁部２
１５がある従来例と異なって、この斜面を成型する際に
鍛造型に掛かる負荷が軽減され、型寿命を大幅に延ばす
ことができるまた、ピストン本体の底蓋を円筒部と別体
にしたことにより、底蓋の中心部を肉厚にすることが可
能になり、肉厚にすることによって、ピストンは圧縮行
程での大きな圧力に耐えることができる。

【００２６】請求項５に記載された発明によれば、請求
項１〜３の構成と同等の効果を得ることができる。

【００２７】また、接続部の一部に貫通部を設けたこと
により、ピストンがさらに軽量化されて低コストになる
と共に、圧縮機の振動が低減される。

【００２８】請求項６に記載された発明によれば、請求
項５に記載の構成と同等の効果を得ることができる。

【００２９】実施例においては、中空ピストンの中空部
は、中空部を真空引きしながら成型することによって負
圧になっているか、または、大気圧と等圧で成型して密
封されているが、圧縮行程で生じる圧力が底蓋に掛かる
とき中空部内外の差圧が大きくなる。特に後者において
は、ピストンが往復動を繰り返すと、中空部内に密封さ
れた気体が熱膨張される。

【００３０】従って、この差圧に耐えるために、例え
ば、中空部壁部の肉厚を厚くしたり、中空部の内側にリ
ブや肉圧部を設けるなどの対策が必要になるから、ピス
トンが重くなり、また、コスト高になる。

【００３１】しかし、請求項６の構成によれば、貫通部
とピストンの中空部とを連通させたことにより中空部が
貫通部を介してクランク室側と連通し、中空部とクラン
ク室との差圧が小さくなるから、圧縮行程でピストンに
掛かる負担がそれだけ小さくなり、上記のような重量化
とコスト高とを伴う対策が不要になる。

【００３２】また、例えば、斜板式の圧縮機では、圧縮
行程で生じる圧力の一部を潤滑油と共に、ピストンとシ
リンダボアとの隙間を通してクランク室側に逃がし（ブ
ローバイガス）、クランク室内の部材を潤滑・冷却する
ことが行われているが、このような場合、中空部とクラ
ンク室とが連通しているこの構成では、圧縮行程におけ
る中空部（クランク室側）と圧縮側（シリンダボア）と
の差圧が小さくなり、ピストンの負担がそれだけ軽減さ
れるから、ピストンを薄肉にし、さらに軽量にすること
が可能になる。

【００３３】請求項７に記載された圧縮機は、請求項１
〜６の何れか一項に記載された圧縮機用ピストンを用い
たことによって、請求項１〜６と同等の効果を得ること
ができる。

【００３４】また、この斜板式の往復動圧縮機でピスト
ンに対する荷重方向が変わる（引っ張り荷重と圧縮荷重
の間で変化する）上死点と下死点においても、剛性の高
い接続部はこの負荷に充分耐えることができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］本発明の第１実
施形態である圧縮機用ピストン１８及びこれを用いた圧
縮機６０を図１〜５によって説明する。また、左右の方
向は図１〜４での左右の方向である。

【００３６】この圧縮機６０は、例えば、車両用空調装
置の冷却システムに用いられており、圧縮機６０によっ
て断熱圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、コンデンサ
（凝縮器）で液化し、膨張弁で断熱膨張し、エバポレー
タ（蒸発器）で冷風を作り出しながら加熱されて気化
し、圧縮機６０に戻って断熱圧縮される。

【００３７】なお、冷媒ガスには適量の潤滑オイルが混
入されている。

【００３８】図１のように、圧縮機６０は、圧縮機ハウ
ジング１を有している。

【００３９】この圧縮機ハウジング１は、周方向に配置
された複数のシリンダボア３を有するシリンダブロック
２と、シリンダブロック２の左側に配置され、シリンダ
ブロック２との間にクランク室５を形成するフロントハ
ウジング４と、シリンダブロック２の右側に吸入板３
０、バルブプレート９、吐出板３１、リテーナ３２、ガ
スケット３３を挟んで配置され、冷媒吸入室７と冷媒吐
出室８とを形成するリヤハウジング６などから構成され
ている。

【００４０】冷媒吸入室７は冷媒流路を介してエバポレ
ータ側に接続されており、冷媒吐出室８は冷媒流路を介
してコンデンサ側に接続されている。

【００４１】クランク室５の内部には、ドライブシャフ
ト１０に固定されたドライブプレート１１と、ドライブ
シャフト１０の外周に移動自在に弛み嵌合したスリーブ
１２と、スリーブ１２にピン１３によって揺動自在に連
結されたジャーナル１４と、ジャーナル１４の外周に螺
着された斜板１５などが収容されている。

【００４２】ジャーナル１４は、ドライブプレート１１
の長孔１６にピン１７によって連結されており、ジャー
ナル１４（斜板１５）の揺動角度は、この長孔１６によ
って規制されている。

【００４３】また、各シリンダボア３に嵌装されたピス
トン１８は、斜板１５を挟んだ一対のピストンシュー１
９，１９を介して斜板１５に連結されている。

【００４４】各ピストン１８はアルミニューム合金で作
られており、中空のピストン本体１８Ａと、連結部１８
Ｂと、これらを一体に連結する接続部１８Ｃの各部分か
ら構成されている。

【００４５】ピストン本体１８Ａは、図３，４に示すよ
うに、円筒部１８Ｄと底蓋１８Ｅとから構成されてい
る。

【００４６】ピストン１８の底蓋１８Ｅ以外の部分は、
冷間型鍛造されており、必要な切削加工を施した後、底
蓋１８Ｅが円筒部１８Ｄにレーザ溶接、あるいは、電子
ビーム溶接によって接合される。

【００４７】また、底蓋１８Ｅの中心部には肉厚部１８
Ｆが形成されており、圧縮行程でピストン１８の耐圧性
を向上させている。

【００４８】連結部１８Ｂには、斜板１５の周縁を上記
のシュー１９，１９を介して保持する斜板挿入溝１８Ｇ
が形成されている。各シュー１９は半球状の部材であ
り、斜板挿入溝１８Ｇに互いに向き合って形成された半
球状の凹部１８Ｈ，１８Ｈに摺動自在に嵌め込まれてい
る。

【００４９】また、連結部１８Ｂには、クランク室５の
周面と接触し、ピストン１８がシリンダボア３に対して
回転することを防止する回り止め部１８Ｉが形成されて
いる。

【００５０】接続部１８Ｃは、図３，４に示すように、
内周壁が円錐面１８Ｊ（円錐状の斜面）になっており、
円錐面１８Ｊの角度は２０°〜６０°の範囲内に設定さ
れている。

【００５１】また、半球状のシュー１９との間で力を授
受する力点である凹部１８Ｈ，１８Ｈの中心点Ｏ（ポケ
ットセンター）と円錐面１８Ｊの頂点は、円筒部１８Ｄ
（ピストン本体１８Ａ）の中心線１８Ｋの延長上にあ
る。これにより、ピストン１８をシリンダボア３に対し
て傾斜させる力の発生が抑えられ、ピストン１８とシリ
ンダボア３との強当たりや片当たりを防止し、磨耗、耐
久性等を向上することができる。

【００５２】このようにピストン本体１８Ａと連結部１
８Ｂとを連結する接続部１８Ｃの内周壁を円錐状の斜面
である円錐面１８Ｊにしたことにより、圧縮行程の圧縮
応力と吸い込み行程の引っ張り応力の両方が接続部１８
Ｃ上を直線的に伝達されるから、接続部１８Ｃの剛性と
強度が大きく向上する。

【００５３】図５のグラフ７０は、圧縮力を受けたとき
接続部１８Ｃに生じる変形量（％）と円錐面１８Ｊの角
度（θ°）との関係を示すグラフである。

【００５４】角度０°は、従来例の壁部２１５と同様
に、接続部１８Ｃが荷重に対して直角をなす場合であ
り、グラフ７０のように変形量（％）が大きい。また、
変形量（％）は角度（θ°）を大きくするに連れて小さ
くなり、２０°付近で減少割合が小さくなると共に、充
分な変形量（％）の低減効果が得られる領域に入る。

【００５５】そこで、上記のように、円錐面１８Ｊの角
度範囲の下限値は２０°に設定されている。

【００５６】また、変形量（％）は角度（θ°）が大き
い程小さくなるが、角度（θ°）を大きくする程ピスト
ン１８が長くなって、圧縮機６０が大型化する。

【００５７】これを避けるには、ピストン本体１８Ａを
短くしなければならないが、ピストン本体１８Ａが短く
なればガス漏れ（ブローバイガス）によって圧縮機６０
の効率が低下する等の影響がでてしまう。

【００５８】このような理由から、円錐面１８Ｊの角度
範囲の上限値は６０°に設定されている。

【００５９】また、例えば、ピストン１８には吹き付け
によってテフロン（登録商標）樹脂のコーティングが施
されている。このコーティング層の厚さは、例えば、ピ
ストン本体１８Ａの外周で約７０μｍであり、連結部１
８Ｂと接続部１８Ｃで約３０μｍである。また、吹き付
けた後、ピストン本体１８Ａのコーティング層は厚さが
４０μｍになるまで仕上げ研磨される。

【００６０】このようなコーティングを施したことによ
り、ピストン本体１８Ａとシリンダボア３との間には、
ピストン１８の倒れを防止しながら適度な隙間が形成さ
れており、圧縮行程においてこの隙間から潤滑オイルを
含んだ冷媒ガスがブローバイガスとなってクランク室５
内へ吹き付けられ、この潤滑オイルによって、各ピスト
ン１８の凹部１８Ｈ，１８Ｈとシュー１９との摺動部、
スリーブ１２とジャーナル１４との摺動部、ドライブプ
レート１１の長孔１６とピン１７との摺動部などが潤滑
・冷却される。

【００６１】また、ピストン１８の往復運動に伴って、
潤滑オイルがピストン本体１８Ａの全周にわたってシリ
ンダボア３との間に供給され、ピストン本体１８Ａとシ
リンダボア３との摺動部を潤滑・冷却する。

【００６２】図１のように、フロントハウジング４の左
端部には、軸受け２１を介してプーリ２０が支承されて
いる。プーリ２０の内周には第１駆動伝達プレート２２
が螺着されており、ドライブシャフト１０の先端部には
第２駆動伝達プレート２３が固定されている。

【００６３】これらのプレート２２，２３は、設定値以
上の駆動トルクでは摺動可能に連結され、プーリ２０の
回転をドライブシャフト１０に伝達するようにされてい
る。

【００６４】リヤハウジング６には圧力調整手段４０が
配置されており、この圧力調整手段４０はエバポレータ
側の冷媒吸入室７とクランク室５との差圧を調整する。

【００６５】斜板１５の傾斜角度は、圧力調整手段４０
によるこの冷媒吸入室７とクランク室５との差圧調整に
よって変化し、この傾斜角度変化に伴って各ピストン１
８のストロークが変わり、冷媒ガスの吐出容量が制御さ
れる。

【００６６】こうして、ピストン１８と圧縮機６０が構
成されている。

【００６７】上記のように、ピストン１８は、ピストン
本体１８Ａと連結部１８Ｂとを連結する接続部１８Ｃの
内周壁を円錐面１８Ｊで形成し、圧縮行程と吸い込み行
程の両方で荷重を連結部１８Ｂからピストン本体１８Ａ
に直線的に伝達させることによって接続部１８Ｃの剛性
を大きく向上させている。

【００６８】従って、剛性を大きくするために接続部１
８Ｃを肉厚にする必要がなくなると共に、ピストン１８
の軽量化が可能になり、ピストン１８の重量化による圧
縮機６０の振動が防止されると共に、ピストン１８の慣
性増大に応じて必要になる各部の強化に伴ってピストン
１８がさらに重量化する悪循環から解放される。

【００６９】また、軽量化に伴って、ピストン１８のコ
ストが低減される。

【００７０】しかも、円錐面１８Ｊの角度を２０°〜６
０°の範囲内に設定したことによって、上記のように、
接続部１８Ｃに充分な剛性を確保しながら、ピストン１
８が長くなることによる圧縮機６０の大型化や、ピスト
ン本体１８Ａを短くすることによる圧縮機６０の効率低
下を回避することができる。

【００７１】また、このような角度設定により、従来の
ピストンと較べて、ピストン１８の連結部１８Ｂとシュ
ー１９との間及びピストン本体１８Ａとシリンダボア３
との間の引っ掛かりが低減し、ピストン本体１８Ａとシ
リンダボア３とが円滑に摺動させることができる。

【００７２】また、ピストン本体１８Ａの円筒部１８Ｄ
が接続部１８Ｃ側に一体形成されているから、ピストン
１８を冷間鍛造する場合、接続部１８Ｃの円錐面１８Ｊ
を同時に成形することが可能になり、それだけ加工コス
トを低減することができる。

【００７３】また、成形方向（鍛造方向）に対して斜め
の円錐面１８Ｊを設けたから、従来例と異なって、鍛造
する際に鍛造型に掛かる負荷が軽減され、型寿命を大幅
に延ばすことができる。

【００７４】また、ピストン本体１８Ａの底蓋１８Ｅを
円筒部１８Ｄと別体にしたことにより、底蓋１８Ｅの中
心に肉厚部１８Ｆを冷間鍛造する場合や鉄板をプレス成
形として設けることが可能になり、肉厚部１８Ｆを設け
たことによって、圧縮行程でのピストン１８の耐圧性が
大幅に向上する。

【００７５】また、往復動型の圧縮機６０において、ピ
ストン１８に対する荷重方向が引っ張り荷重と圧縮荷重
の間で変化する上死点と下死点でも、剛性の大きい接続
部１８Ｃはこれらの負荷に充分耐えることができる。

【００７６】［第２実施形態］本発明の第２実施形態で
ある圧縮機用ピストン１８を図６，７によって説明す
る。このピストン１８は、第１実施形態と同様に、圧縮
機６０に用いられている。以下、第１実施形態のピスト
ン１８との相違点を説明する。

【００７７】第２実施形態のピストン１８では、図７の
ように、ピストン本体１８Ａを構成する円筒部１８Ｄと
底蓋部１８Ｅは一体に形成されている。本実施形態で
は、この底蓋部１８Ｅは一定の肉厚としているが、形成
時に肉厚部１８Ｆを設けても良い。

【００７８】また、ピストン本体１８Ａと接続部１８Ｃ
は別々に冷間型鍛造された後、必要な切削加工を施した
後、レーザ溶接、あるいは、電子ビーム溶接などによっ
て接合される。ピストン本体１８Ａと接続部１８Ｃとの
間には密封状中空部１８Ｌが形成されている。

【００７９】また、図６，７のように、接続部１８Ｃに
はクランク室５内の径方向に連通した貫通部１８Ｍが設
けられており、円錐面１８Ｊはこの貫通部１８Ｍに部分
的に形成されている。

【００８０】こうして、第２実施形態のピストン１８が
構成されており、このピストン１８は、接続部１８Ｃに
円錐面１８Ｊを形成したことによって、第１実施形態と
同等の効果を得られる。

【００８１】これに加えて、接続部１８Ｃに貫通部１８
Ｍを設けたことにより、ピストン１８がさらに軽量化さ
れて低コストになると共に、圧縮機６０の振動が低減さ
れる。

【００８２】［第３実施形態］本発明の第３実施形態で
ある圧縮機用ピストン１８を図８，９によって説明す
る。このピストン１８は、第１，２実施形態と同様に、
圧縮機６０に用いられている。以下、第２実施形態のピ
ストン１８との相違点を説明する。

【００８３】第３実施形態のピストン１８では、図８の
ように、接続部１８Ｃに円筒状の連通孔１８Ｎが設けら
れている。この連通孔１８Ｎは貫通部１８Ｍと中空部１
８Ｌとを連通しており、連通孔１８Ｎを設けたことによ
って、中空部１８Ｌはクランク室５側と連通している。

【００８４】こうして構成された第３実施形態のピスト
ン１８は、第２実施形態と同等の効果が得られる。

【００８５】これに加えて、中空部１８Ｌをクランク室
５と連通させたことにより、中空部１８Ｌとクランク室
５側との差圧が小さくなり、ブローバイガスによってク
ランク室５側の圧力が適度に上昇するので、圧縮行程に
おいて中空部１８Ｌと圧縮側（シリンダボア３）との差
圧が小さくなり、ピストン１８に掛かる負担が軽減され
る。

【００８６】従って、底蓋部１８Ｅや円筒部１８Ｄの肉
厚を厚くしたり、中空部１８Ｌの内側にリブや肉圧部を
設けるなどの対策が必要なくなり、ピストン１８を薄肉
にし、さらに軽量化することが可能になる。

【００８７】また、いずれにしても中空部１８Ｌがクラ
ンク室５側と連通するから、中空部１８Ｌがクランク室
５側に対して負圧にするか等圧にするかという成型方法
による差異は無関係になり、従って、中空部１８Ｌとク
ランク室５側とを連通させるこの構成によれば、成型方
法に関する制限から解放される。

【００８８】また、接続部１８Ｃに貫通部１８Ｍを設け
る第２，第３実施形態、更には連通孔１８Ｎを設ける第
３実施形態のような構成では、上記のようにピストン本
体１８Ａと接続部１８Ｃを別体で成形することによっ
て、貫通部１８Ｍや連通孔１８Ｎが成形し易くなる。

【００８９】なお、本発明において、第１実施形態のよ
うなピストン本体の底蓋と円筒部との接合（請求項
４）、あるいは、第２，第３実施形態のようなピストン
本体と接続部との接合は、レーザ溶接や電子ビーム溶接
以外に、例えば、接着やカシメ、締結固定等によって行
ってもよい。

【００９０】また、第２，第３実施形態においては、接
続部１８Ｃに貫通部１８Ｍを設けた例を示したが、クラ
ンク室５内の径方向に貫通しない、いわゆる肉抜き部と
してもよい。

【００９１】また、本発明の圧縮機用ピストンと圧縮機
は、冷却システム以外の用途にも用いることができる。

【００９２】また、上記の各実施形態では、圧縮機６０
として、静止側のシリンダブロックに保持されたピスト
ンと、回転する斜板との相対回転によってピストンを往
復駆動する斜板式の圧縮機を示したが、請求項１〜６の
ピストンは、往復駆動式の圧縮機の全てに用いて、同等
の効果を得ることができるのは言うまでもない。

【００９３】また、本発明の圧縮機は、複数のシリンダ
に順にガス圧を加えるように構成すれば、駆動軸側から
回転を取り出すモータ（例えば、斜板式の油圧モータ）
としても用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である圧縮機用ピストン
及びこれを用いた圧縮機を示す断面図である。

【図２】第１実施形態の圧縮機用ピストンを示す図面で
ある。

【図３】第１実施形態の圧縮機用ピストンを示す縦断面
図である。

【図４】第１実施形態の圧縮機用ピストンを図３と直角
の面で切断して示す縦断面図である。

【図５】接続部の傾斜角度と圧縮力に対する変形量との
関係を示すグラフである。

【図６】第２実施形態の圧縮機用ピストンを示す図面で
ある。

【図７】第２実施形態の圧縮機用ピストンを示す縦断面
図である。

【図８】第３実施形態の圧縮機用ピストンを示す縦断面
図である。

【図９】図８のＡ矢視図である。

【図１０】従来例のピストンを示す縦断面図である。

【符号の説明】

３シリンダボア１５斜板１８ピストン１８Ａピストン本体１８Ｂ連結部１８Ｃ接続部１８Ｄ円筒部１８Ｅ底蓋１８Ｆ肉厚部１８Ｊ円錐面（円錐状の斜面）１８Ｌピストンの中空部１８Ｍ貫通部１９ピストンシュー６０圧縮機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3H003 AA03 AB07 AC03 CB00 CB05 CE04 3H076 AA06 BB26 BB38 BB41 CC31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダボア（３）と摺動する中空円筒
状のピストン本体（１８Ａ）と、駆動機構との連結部
（１８Ｂ）と、これらピストン本体（１８Ａ）と連結部
（１８Ｂ）とを一体に連結する接続部（１８Ｃ）とを有
する圧縮機用ピストン（１８）であって、前記接続部（１８Ｃ）の内側壁もしくは外側壁の少なく
とも一方を、円錐状の斜面（１８Ｊ）としたことを特徴
とする圧縮機用ピストン（１８）。
【請求項２】前記接続部（１８Ｃ）の内側壁と外側壁
の両方を円錐状の斜面（１８Ｊ）にしたことを特徴とす
る請求項１に記載の圧縮機用ピストン（１８）。
【請求項３】前記接続部（１８Ｃ）の斜面（１８Ｊ）
と、ピストン（１８）の運動方向に直角な面とがなすシ
リンダボア（３）との角度を２０°〜６０°の範囲内に
設定したことを特徴とする請求項１または請求項２に記
載の圧縮機用ピストン（１８）。
【請求項４】前記ピストン本体（１８Ａ）が、円筒部
（１８Ｄ）と、シリンダボア（３）のリアハウジング
（６）側でこの円筒部（１８Ｄ）に固定された底蓋（１
８Ｅ）とからなることを特徴とする請求項１〜３の何れ
かに記載の圧縮機用ピストン（１８）。
【請求項５】前記接続部（１８Ｃ）の一部にクランク
室（５）内の径方向に貫通部（１８Ｍ）を設けたことを
特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の圧縮機用ピス
トン（１８）。
【請求項６】前記貫通部（１８Ｍ）とピストン（１
８）の中空部（１８Ｌ）とを連通させたことを特徴とす
る請求項５に記載の圧縮機用ピストン（１８）。
【請求項７】請求項１〜６の何れか一項に記載された
圧縮機用ピストン（１８）と、このピストン（１８）の
移動方向に対して傾斜した斜板（１５）とを備えると共
に、ピストン（１８）の連結部（１８Ｂ）が、ピストン
シュー（１９）を介して駆動機構に連結されており、駆
動機構がピストンシュー（１９）を介してピストン（１
８）と斜板（１５）とを相対回転させ、この相対回転に
伴ってピストン（１８）がシリンダボア（３）内を往復
移動し、シリンダボア（３）内に吸入したガスを圧縮す
ることを特徴とする圧縮機（６０）。