JP2007046472A - Method for machining piston used in piston type compressor - Google Patents

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浩明 粥川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid formation of a tool mark of a type which easily causes wear of a projected spherical part of a shoe provided therewith or a recessed spherical surface shape seat formed on a piston. <P>SOLUTION: A cutting tool 47 rotatably supported at an upper end part of a column 43 obtains rotary driving force from an electric motor 44 via a drive pulley 45, a timing belt 50 and a driven pulley 49. The cutting tool 47 rotates around a center axis line L1 of a shaft 471. The cutting tool 47 provides a spherical cutting surface by rotation. A cutting edge of the cutting tool 47 exists on a front surface side of the column 43 the cutting edge draws a spherical trajectory having a spherical center on the center axis line L1 of the shaft 471 when the cutting tool 47 rotates. The cutting tool 47 moves toward the center axis line L1 with rotating to cut and form recessed spherical surface shape seat surfaces 25, 26. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、カム体が回転して前記ピストンが往復動することによりガスが圧縮されるピストン式圧縮機に用いるピストンにおいて、凸球面形状を備えたシューの凸球面部と嵌合するようにピストンに形成される凹球面形状の座面の加工方法に関する。   The present invention relates to a piston used in a piston-type compressor in which gas is compressed by rotating a cam body and reciprocating the piston so that the piston is fitted to a convex spherical portion of a shoe having a convex spherical shape. The present invention relates to a method for processing a concave spherical bearing surface formed on the surface.

ピストン式圧縮機に用いるピストンに形成される凹球面形状の座面の加工方法が例えば特許文献1に開示されている。特許文献1に開示の加工方法では、ピストン側の受け座(凹球面形状の座面)の中心を通る回転軸線を中心にしてピストンを回転させながら、円弧状刃部を有する工具を被加工面側に平行移動させて、受け座(凹球面形状の座面)を加工する。座面の球半径の精度(真球精度)は、円弧状刃部のプロフィル(刃先の円弧形状)と、円弧状刃部の刃先と前記回転軸線との間の最大距離(最大の回転半径)とによって左右される。刃先の円弧の半径と前記最大距離(最大の回転半径)とが精度良く一致していれば、凹球面形状の真球精度が高くなる。
特開平10−220354号公報
For example, Patent Document 1 discloses a processing method of a concave spherical seating surface formed on a piston used in a piston-type compressor. In the machining method disclosed in Patent Document 1, a tool having an arcuate blade portion is to be machined while rotating the piston around a rotation axis passing through the center of a piston-side receiving seat (concave spherical seating surface). The receiving seat (concave spherical seating surface) is processed by parallel translation to the side. The accuracy of the sphere radius of the seating surface (true sphere accuracy) is the profile of the arcuate blade (arc shape of the blade edge) and the maximum distance (maximum rotation radius) between the edge of the arcuate blade and the rotation axis. It depends on. If the radius of the arc of the cutting edge and the maximum distance (maximum turning radius) coincide with each other with high accuracy, the true spherical accuracy of the concave spherical shape increases.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-220354

シューの凸球面部は、斜板の回転によって受け座(凹球面形状の座面)に対して摺動する。そのため、受け座(凹球面形状の座面)の真球精度は、できる限り高く、座面は、できるだけ滑らかな方がよい。しかし、円弧状刃部によって受け座を加工した場合、凹球面形状の座面にツールマークが顕著に付くことがある。このツールマークは、前記回転軸線を中心にして回転するピストンの回転方向と直交する方向に主として向く筋状の模様である。このようなツールマークは、ピストン式圧縮機が高速かつ高負荷の時や、凹球面形状の座面とシューとの間において潤滑油が少ないような時には、座面あるいはシューの凸球面部が摩耗し易くなる。   The convex spherical surface portion of the shoe slides with respect to the receiving seat (concave spherical surface) by the rotation of the swash plate. Therefore, the true spherical accuracy of the receiving seat (concave spherical seating surface) is as high as possible, and the seating surface should be as smooth as possible. However, when the receiving seat is processed by the arcuate blade portion, the tool mark may be markedly attached to the concave spherical seating surface. This tool mark is a streak pattern that mainly faces in a direction orthogonal to the direction of rotation of the piston that rotates about the rotation axis. Such tool marks are worn on the bearing surface or the convex spherical surface of the shoe when the piston compressor is at high speed and high load, or when there is little lubricating oil between the concave spherical bearing surface and the shoe. It becomes easy to do.

本発明は、シューの凸球面部、あるいはピストンに形成される凹球面形状の座面の摩耗をもたらし易いタイプのツールマークの生成を回避することを目的とする。   An object of the present invention is to avoid generation of a tool mark of a type that easily causes wear on a convex spherical surface portion of a shoe or a concave spherical bearing surface formed on a piston.

本発明は、凸球面形状の凸球面部を備えた一対のシューの凸球面部がピストンに形成された凹球面形状の一対の座面に嵌合されていると共に、前記シューがカム体のカム面と前記ピストンとの間に介在されており、前記カム体が回転して前記ピストンが往復動することによりガスが圧縮されるピストン式圧縮機に用いるピストンであって、前記凹球面形状の座面を形成する場所である前記ピストンの受承壁の被加工壁面に切削刃物を用いて前記座面を形成するピストン式圧縮機に用いるピストンの加工方法を対象とし、請求項1の発明は、前記受承壁の被加工壁面に対し、回転によって前記座面の球面と同形状の切削球面をもたらす切削刃物をあてがい、前記座面と交差する回転軸線を中心として前記切削刃物を回転させながら、前記切削刃物が前記受承壁の内部に相対的に向かうように、前記切削刃物と前記ピストンとのうちの一方を他方に対して移動して前記座面を形成することを特徴とする。   According to the present invention, a convex spherical surface of a pair of shoes each having a convex spherical surface is fitted to a pair of concave spherical bearing surfaces formed on a piston, and the shoe is a cam of a cam body. A piston used in a piston-type compressor that is interposed between a surface and the piston and compresses gas when the cam body rotates and the piston reciprocates, and the concave spherical seat The invention of claim 1 is directed to a piston processing method used in a piston-type compressor that forms the seating surface using a cutting blade on a processing wall surface of a receiving wall of the piston, which is a place for forming a surface. Applying a cutting blade that brings a cutting spherical surface having the same shape as the spherical surface of the seating surface by rotation to the workpiece wall surface of the receiving wall, while rotating the cutting blade around a rotation axis that intersects the seating surface, The cutting blade There the nest so as to be directed relative to the interior of the wall, move and forming the bearing surface of one of said piston and said cutting tool relative to the other.

切削刃物が受承壁の内部に相対的に向かうように、切削刃物とピストンとのうちの一方を他方に対して移動するとは、ピストンが不動配置された状態で、切削刃物が受承壁の内部に向けて移動される場合、切削刃物が不動配置された状態で、切削刃物が受承壁の内部に相対的に向かうようにピストンが移動される場合、切削刃物が受承壁の内部に向かうようにピストンと切削刃物との両者が共に移動する場合のいずれをも含む。切削刃物を回転させながら切削刃物と前記ピストンとのうちの一方を他方に対して移動すると、回転軸線を半径線とする球面の座面が形成される。切削刃物の刃先の円弧の真円精度が高いほど、凹球面形状の座面の真球精度が高くなる。ツールマークは、放射形状又は同心円形状に近似する筋模様となるが、凹球面形状の座面の球面中心と座面の最も深い底の部位とを通る半径線と回転軸線とが平行に近いほど、放射形状又は同心円形状に近似する筋模様の中心の位置は、前記半径線に近くなる。このようなツールマークは、ピストン式圧縮機が高速かつ高負荷の時や、凹球面形状の座面とシューとの間において潤滑油が少ないような時にも、座面あるいはシューの凸球面部の摩耗の回避に有利である。   When one of the cutting blade and the piston is moved with respect to the other so that the cutting blade is relatively directed to the inside of the receiving wall, the cutting blade is placed on the receiving wall while the piston is stationary. When moved toward the inside, when the piston is moved so that the cutting blade is relatively directed toward the interior of the receiving wall with the cutting blade stationary, the cutting blade is placed inside the receiving wall. This includes any case where both the piston and the cutting blade move together so as to face. When one of the cutting blade and the piston is moved with respect to the other while rotating the cutting blade, a spherical seating surface having a rotation axis as a radial line is formed. The higher the true circular accuracy of the arc of the cutting edge of the cutting blade, the higher the true spherical accuracy of the concave spherical bearing surface. The tool mark has a streak pattern that approximates a radial shape or a concentric shape, but the closer the radius line and the rotation axis that pass through the center of the spherical surface of the concave spherical seat surface and the deepest bottom part of the seat surface are to be parallel, The position of the center of the streak pattern that approximates a radial shape or a concentric shape is close to the radial line. Such a tool mark is used for the bearing surface or the convex spherical surface of the shoe even when the piston compressor is high speed and high load, or when there is little lubricating oil between the concave spherical seating surface and the shoe. It is advantageous for avoiding wear.

好適な例では、前記回転軸線の方向へ、且つ前記切削刃物が前記受承壁の内部に相対的に向かうように、前記切削刃物と前記ピストンとのうちの一方を他方に対して移動して前記座面を形成する。   In a preferred example, one of the cutting blade and the piston is moved with respect to the other in the direction of the rotation axis so that the cutting blade is relatively directed toward the inside of the receiving wall. The seating surface is formed.

回転軸線とピストンの中心軸線とが平行に近いほど、放射形状又は同心円形状に近似する筋模様の中心の位置は、凹球面形状の座面の球面中心と座面の最も深い底の部位とを通る半径線に近くなる。   The closer the rotation axis and the central axis of the piston are to be parallel, the more the center position of the streak pattern that approximates the radial or concentric shape is the center of the concave spherical seating surface and the deepest bottom part of the seating surface. Close to the radius line that passes.

好適な例では、前記回転軸線は、前記ピストンの中心軸線と平行である。
放射形状又は同心円形状に近似する筋模様の中心の位置は、前記半径線に最も近くなる。このようなツールマークは、ピストン式圧縮機が高速かつ高負荷の時や、凹球面形状の座面とシューとの間において潤滑油が少ないような時にも、座面あるいはシューの凸球面部の摩耗の回避に最も有利である。
In a preferred example, the rotation axis is parallel to the central axis of the piston.
The position of the center of the streak pattern that approximates a radial shape or a concentric shape is closest to the radial line. Such a tool mark is used for the bearing surface or the convex spherical surface of the shoe even when the piston compressor is high speed and high load, or when there is little lubricating oil between the concave spherical seating surface and the shoe. Most advantageous for avoiding wear.

好適な例では、前記回転軸線は、前記ピストンの中心軸線に一致する。
座面の最も深い底の部位は、ピストンの中心軸線上に位置する。このような位置関係をもたらす座面は、ピストンを円滑に移動させる上で好ましい。
In a preferred example, the rotation axis coincides with the central axis of the piston.
The deepest bottom portion of the seating surface is located on the central axis of the piston. A seating surface that provides such a positional relationship is preferable for smoothly moving the piston.

本発明は、シューの凸球面部、あるいはピストンに形成される凹球面形状の座面の摩耗をもたらし易いタイプのツールマークの生成を回避できるという優れた効果を奏する。 The present invention has an excellent effect that it is possible to avoid generation of a tool mark that easily causes wear on the convex spherical surface portion of the shoe or the concave spherical bearing surface formed on the piston.

以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。
図4は、可変容量型ピストン式圧縮機10を示す。シリンダブロック11、シリンダブロック11の前端に連結されたフロントハウジング12、及びシリンダブロック11の後端に連結されたリヤハウジング13は、可変容量型ピストン式圧縮機10の全体ハウジングを構成する。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14が回転可能に支持されている。制御圧室121から外部へ突出する回転軸14は、プーリ(図示略)及びベルト(図示略)を介して外部駆動源である車両エンジン(図示略)から駆動力を得る。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 shows the variable displacement piston compressor 10. The cylinder block 11, the front housing 12 connected to the front end of the cylinder block 11, and the rear housing 13 connected to the rear end of the cylinder block 11 constitute an entire housing of the variable displacement piston compressor 10. A rotating shaft 14 is rotatably supported by the front housing 12 and the cylinder block 11 that form the control pressure chamber 121. The rotating shaft 14 projecting outside from the control pressure chamber 121 obtains driving force from a vehicle engine (not shown), which is an external drive source, via a pulley (not shown) and a belt (not shown).

回転軸14には回転支持体15が止着されており、回転軸14にはカム体としての斜板16が回転軸14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16に止着されたガイドピン17の頭部は、回転支持体15に形成されたガイド孔151にスライド可能に嵌入されている。斜板16は、ガイド孔151とガイドピン17との連係により回転軸14の軸方向へ傾動可能かつ回転軸14と一体的に回転可能である。   A rotating support 15 is fixed to the rotating shaft 14, and a swash plate 16 as a cam body is supported on the rotating shaft 14 so as to be slidable and tiltable in the axial direction of the rotating shaft 14. The head of the guide pin 17 fixed to the swash plate 16 is slidably fitted into a guide hole 151 formed in the rotary support 15. The swash plate 16 can be tilted in the axial direction of the rotary shaft 14 by the linkage of the guide hole 151 and the guide pin 17 and can rotate integrally with the rotary shaft 14.

斜板16の径中心部が回転支持体15側へ移動すると、斜板16の傾角が増大する。斜板16の最大傾角は回転支持体15と斜板16との当接によって規制される。図4の斜板16の実線位置は、斜板16の最大傾角位置を示す。斜板16の径中心部がシリンダブロック11側へ移動すると、斜板16の傾角が減少する。図4の斜板16の鎖線位置は、斜板16の最小傾角位置を示す。   When the diameter center portion of the swash plate 16 moves to the rotation support 15 side, the inclination angle of the swash plate 16 increases. The maximum inclination angle of the swash plate 16 is regulated by the contact between the rotary support 15 and the swash plate 16. The solid line position of the swash plate 16 in FIG. 4 indicates the maximum tilt angle position of the swash plate 16. When the diameter center portion of the swash plate 16 moves to the cylinder block 11 side, the inclination angle of the swash plate 16 decreases. The chain line position of the swash plate 16 in FIG. 4 indicates the minimum tilt angle position of the swash plate 16.

シリンダブロック11に貫設された複数のシリンダボア111内にはピストン18が収容されている。ピストン18は、シリンダボア111内に嵌入される円柱形状の頭部19と、頭部19に連なるシュー保持部20とからなる。シュー保持部20は、頭部19に連なる第1受承壁21と、第1受承壁21に対向する第2受承壁22と、第1受承壁21と第2受承壁22とを連結する連結部23とからなる。斜板16の外周部は、第1受承壁21と第2受承壁22との間に入り込んでいる。斜板16のカム面161と第1受承壁21との間には半球形状のシュー24Aが介在されており、斜板16のカム面162と第2受承壁22との間には半球形状のシュー24Bが介在されている。   Pistons 18 are accommodated in a plurality of cylinder bores 111 penetrating the cylinder block 11. The piston 18 includes a columnar head portion 19 that is fitted into the cylinder bore 111 and a shoe holding portion 20 that is continuous with the head portion 19. The shoe holding portion 20 includes a first receiving wall 21 that is continuous with the head 19, a second receiving wall 22 that faces the first receiving wall 21, a first receiving wall 21, and a second receiving wall 22. And a connecting portion 23 for connecting the two. The outer peripheral portion of the swash plate 16 enters between the first receiving wall 21 and the second receiving wall 22. A hemispherical shoe 24 </ b> A is interposed between the cam surface 161 of the swash plate 16 and the first receiving wall 21, and a hemisphere between the cam surface 162 of the swash plate 16 and the second receiving wall 22. A shaped shoe 24B is interposed.

第1受承壁21と第2受承壁22との対向面211,221には凹球面形状の座面25,26が形成されている。シュー24Aの凸球面形状の凸球面部241は、座面25に摺接可能に嵌合しており、シュー24Aの平面形状の平坦部242は、斜板16のカム面161に面接触している。シュー24Bの凸球面形状の凸球面部241は、座面26に摺接可能に嵌合しており、シュー24Bの平面形状の平坦部242は、斜板16のカム面162に面接触している。凹球面形状の座面25の球面中心と凹球面形状の座面26の球面中心とは、一致させてある。座面25,26の球面中心Eoは、図4及び図1(a)に図示されている。   Concave surfaces 25 and 26 are formed on the opposing surfaces 211 and 221 of the first receiving wall 21 and the second receiving wall 22. The convex spherical surface portion 241 of the shoe spherical shape of the shoe 24A is slidably fitted to the seat surface 25, and the flat portion 242 of the planar shape of the shoe 24A is in surface contact with the cam surface 161 of the swash plate 16. Yes. The convex spherical surface portion 241 of the shoe spherical surface of the shoe 24B is slidably fitted to the seating surface 26, and the flat surface portion 242 of the shoe 24B is in surface contact with the cam surface 162 of the swash plate 16. Yes. The center of the spherical surface of the concave spherical seating surface 25 and the center of the spherical surface of the concave spherical seating surface 26 are matched. The spherical center Eo of the seating surfaces 25 and 26 is illustrated in FIGS. 4 and 1A.

斜板16の回転運動は、シュー24A,24Bを介してピストン18の前後往復運動に変換され、ピストン18がシリンダボア111内を往復動する。
リヤハウジング13内には吸入室30及び吐出室31が区画して形成されている。吸入室30内のガス状の冷媒は、ピストン18の復動動作(図4において右側から左側への移動)により吸入ポート32から吸入弁33を押し退けて圧縮室112内へ吸入される。圧縮室112内へ吸入されたガス状の冷媒は、ピストン18の往動動作(図4において左側から右側への移動)により吐出ポート34から吐出弁35を押し退けて吐出室31へ吐出される。吸入室30と吐出室31とは、外部冷媒回路36で接続されている。外部冷媒回路36上には、冷媒から熱を奪うための熱交換器37、膨張弁38、周囲の熱を冷媒に移すための熱交換器39が介在されている。吐出室31の冷媒は、熱交換器37、膨張弁38及び熱交換器39を経由して吸入室30に流入する。
The rotational movement of the swash plate 16 is converted into the back-and-forth reciprocating movement of the piston 18 via the shoes 24A and 24B, and the piston 18 reciprocates in the cylinder bore 111.
A suction chamber 30 and a discharge chamber 31 are defined in the rear housing 13. The gaseous refrigerant in the suction chamber 30 is sucked into the compression chamber 112 by pushing the suction valve 33 away from the suction port 32 by the backward movement of the piston 18 (movement from the right side to the left side in FIG. 4). The gaseous refrigerant sucked into the compression chamber 112 is discharged into the discharge chamber 31 by pushing the discharge valve 35 away from the discharge port 34 by the forward movement of the piston 18 (movement from the left side to the right side in FIG. 4). The suction chamber 30 and the discharge chamber 31 are connected by an external refrigerant circuit 36. A heat exchanger 37 for removing heat from the refrigerant, an expansion valve 38, and a heat exchanger 39 for transferring ambient heat to the refrigerant are interposed on the external refrigerant circuit 36. The refrigerant in the discharge chamber 31 flows into the suction chamber 30 via the heat exchanger 37, the expansion valve 38 and the heat exchanger 39.

吐出室31と制御圧室121とは、供給通路27によって接続されている。又、制御圧室121と吸入室30とは、放出通路28によって接続されている。制御圧室121内の冷媒は、放出通路28を介して吸入室30へ流出する。   The discharge chamber 31 and the control pressure chamber 121 are connected by a supply passage 27. The control pressure chamber 121 and the suction chamber 30 are connected by a discharge passage 28. The refrigerant in the control pressure chamber 121 flows out to the suction chamber 30 through the discharge passage 28.

供給通路27上に介在された電磁式の容量制御弁29は、励磁状態では電流値が大きいほど弁開度が小さくなる方向へ変化する。制御圧室121内の冷媒は、放出通路28を介して吸入室30へ流出しており、この冷媒流出は、制御圧室121内の圧力を下がるように働く。従って、斜板16の傾角は、電流値に応じて大きくなって吐出容量が多くなる。容量制御弁29は、消磁によって弁開度が最大となる。従って、斜板16の傾角が最小となり、吐出容量が最小となる。   The electromagnetic capacity control valve 29 interposed on the supply passage 27 changes in a direction in which the valve opening decreases as the current value increases in the excited state. The refrigerant in the control pressure chamber 121 flows out to the suction chamber 30 through the discharge passage 28, and this refrigerant outflow works so as to lower the pressure in the control pressure chamber 121. Therefore, the inclination angle of the swash plate 16 increases in accordance with the current value, and the discharge capacity increases. The capacity control valve 29 has a maximum valve opening by demagnetization. Accordingly, the inclination angle of the swash plate 16 is minimized and the discharge capacity is minimized.

図1(a)は、座面25,26を形成するための加工装置40を示す。以下、加工装置40の構成を説明する。加工装置40を構成する台42は、往復駆動装置41によって直線状に往復移動される。台42上には支柱43が立設されており、台42上には電動モータ44が支持されている。電動モータ44の出力軸441の軸方向は、台42の往復移動方向に合わせてある。   FIG. 1A shows a processing apparatus 40 for forming the seating surfaces 25 and 26. Hereinafter, the configuration of the processing apparatus 40 will be described. The base 42 constituting the processing device 40 is reciprocated linearly by a reciprocating drive device 41. A column 43 is erected on the table 42, and an electric motor 44 is supported on the table 42. The axial direction of the output shaft 441 of the electric motor 44 is matched with the reciprocating direction of the table 42.

電動モータ44の出力軸441は、支柱43の前面側〔図1(a)において左側〕から横断して支柱43の背面側〔図1(a)において右側〕へ突出している。出力軸441は、ラジアルベアリング46を介して支柱43に回転可能に支持されており、支柱43の背面から突出する出力軸441の突出端部には駆動プーリ45が止着されている。   The output shaft 441 of the electric motor 44 projects from the front side of the support 43 (left side in FIG. 1A) to the back side of the support 43 (right side in FIG. 1A). The output shaft 441 is rotatably supported on the support post 43 via a radial bearing 46, and a drive pulley 45 is fixed to a protruding end portion of the output shaft 441 protruding from the back surface of the support post 43.

図1(b)及び図2(b)に示すように、支柱43の上端部には切削刃物47がラジアルベアリング48を介して回転可能に支持されている。切削刃物47の軸471は、出力軸441と平行な状態でラジアルベアリング48を介して支柱43に回転可能に支持されている。支柱43の背面から突出する軸471の突出端部には被動プーリ49が止着されている。図2(b)に示すように、被動プーリ49と駆動プーリ45とにはタイミングベルト50が掛けわたされている。出力軸441の回転は、駆動プーリ45、タイミングベルト50及び被動プーリ49を介して切削刃物47へ伝えられる。これにより、切削刃物47は、軸471の中心軸線L1を中心にして回転する。   As shown in FIGS. 1B and 2B, a cutting blade 47 is rotatably supported on the upper end portion of the support column 43 via a radial bearing 48. A shaft 471 of the cutting blade 47 is rotatably supported by the support column 43 via a radial bearing 48 in a state parallel to the output shaft 441. A driven pulley 49 is fixed to the projecting end portion of the shaft 471 projecting from the back surface of the column 43. As shown in FIG. 2B, a timing belt 50 is hung on the driven pulley 49 and the driving pulley 45. The rotation of the output shaft 441 is transmitted to the cutting blade 47 through the driving pulley 45, the timing belt 50, and the driven pulley 49. As a result, the cutting blade 47 rotates about the central axis L1 of the shaft 471.

切削刃物47は、回転によって座面25,26の球面と同じ形状の切削球面(座面25,26の球面の半径と同一の半径を有する切削球面)をもたらす。切削刃物47は、回転しているときの刃先の回転軌跡によって図示されている。切削刃物47の刃先は、支柱43の前面側にあり、切削刃物47が回転すると、切削刃物47は、軸471の中心軸線L1上に球面中心を有する球面軌跡を描く。この球面軌跡とその球面中心との距離(半径)は、凹球面形状の座面25,26に一致する仮想球面E〔図1(a)及び図2(c)に図示〕の球面半径に等しい。   The cutting blade 47 is rotated to provide a cutting spherical surface having the same shape as the spherical surfaces of the seating surfaces 25 and 26 (a cutting spherical surface having the same radius as that of the spherical surfaces of the seating surfaces 25 and 26). The cutting blade 47 is illustrated by the rotation locus of the cutting edge when it is rotating. The cutting edge of the cutting blade 47 is on the front side of the support post 43, and when the cutting blade 47 rotates, the cutting blade 47 draws a spherical locus having a spherical center on the central axis L1 of the shaft 471. The distance (radius) between the spherical locus and the center of the spherical surface is equal to the spherical radius of the virtual spherical surface E (shown in FIGS. 1A and 2C) that coincides with the concave spherical bearing surfaces 25 and 26. .

往復駆動装置41及び電動モータ44は、制御コンピュータCの制御を受ける。以下に、座面25,26を加工形成する方法を説明する。
図1(a)及び図2(c)に示すように、ピストン18は、固定されている。第1受承壁21と第2受承壁22との間に切削刃物47が第2受承壁22に対向するように配置され、軸471の中心軸線L1と、ピストン18の中心軸線L2とが一致される。ピストン18の中心軸線L2とは、円柱形状の頭部19の中心軸線(頭部19の円柱周面の中心)のことである。
The reciprocating drive device 41 and the electric motor 44 are controlled by the control computer C. A method for forming the seating surfaces 25 and 26 will be described below.
As shown in FIGS. 1 (a) and 2 (c), the piston 18 is fixed. A cutting blade 47 is disposed between the first receiving wall 21 and the second receiving wall 22 so as to face the second receiving wall 22, and the center axis L 1 of the shaft 471 and the center axis L 2 of the piston 18 are arranged. Are matched. The center axis L2 of the piston 18 is the center axis of the columnar head 19 (the center of the cylindrical circumferential surface of the head 19).

次に、電動モータ44が作動されて切削刃物47が回転され、切削刃物47が回転している状態で、台42が往動〔図1(a)において右側から左側への移動〕される。これにより、切削刃物47の刃先が軸471の中心軸線L1の方向(ピストン18の中心軸線L2の方向)へ、且つ第2受承壁22の内部に向けて移動する。切削刃物47の刃先が第2受承壁22の内部へ入り込んでゆくと、第2受承壁22の対向面221が凹球面形状に切削されてゆく。切削刃物47の円弧形状の刃先の円弧中心が仮想球面Eの球面中心Eoに一致するまで切削刃物47を移動すれば、所望の座面26が得られる。   Next, the electric motor 44 is operated to rotate the cutting blade 47, and the table 42 is moved forward (moved from the right side to the left side in FIG. 1A) while the cutting blade 47 is rotating. Accordingly, the cutting edge of the cutting blade 47 moves in the direction of the central axis L1 of the shaft 471 (the direction of the central axis L2 of the piston 18) and toward the inside of the second receiving wall 22. When the cutting edge of the cutting blade 47 enters the second receiving wall 22, the facing surface 221 of the second receiving wall 22 is cut into a concave spherical shape. If the cutting blade 47 is moved until the arc center of the arc-shaped cutting edge of the cutting blade 47 coincides with the spherical center Eo of the virtual spherical surface E, a desired seating surface 26 is obtained.

図1(b)は、第2受承壁22の対向面221に所望の座面26が加工形成された状態を示す。ピストン18の中心軸線L2は、凹球面形状の座面26の球面中心Eoと、座面26の最も深い底の部位261とを通る。   FIG. 1B shows a state in which a desired seating surface 26 is formed on the opposing surface 221 of the second receiving wall 22. The central axis L2 of the piston 18 passes through the spherical surface center Eo of the concave spherical seat surface 26 and the deepest bottom portion 261 of the seat surface 26.

所望の座面26が加工形成された後、台42が復動〔図1(a)において左側から右側への移動〕される。これにより、切削刃物47の刃先が軸471の中心軸線L1の方向(ピストン18の中心軸線L2の方向)へ、且つ第2受承壁22から離れる方向へ移動する。切削刃物47が図1(a)の位置へ復帰した後、第1受承壁21と第2受承壁22との間から切削刃物47が外され、加工装置40あるいはピストン18が図1(a),(b)の配置向きから左右反転した配置向きに変えられ、座面25の形成が座面26の形成と同様に行われる。   After the desired seating surface 26 is formed, the table 42 is moved backward (moved from the left side to the right side in FIG. 1A). As a result, the cutting edge of the cutting blade 47 moves in the direction of the central axis L1 of the shaft 471 (the direction of the central axis L2 of the piston 18) and away from the second receiving wall 22. After the cutting blade 47 returns to the position shown in FIG. 1A, the cutting blade 47 is removed from between the first receiving wall 21 and the second receiving wall 22, and the machining device 40 or the piston 18 is moved to the position shown in FIG. The arrangement direction is changed from the arrangement direction of a) and (b) to the arrangement direction reversed left and right, and the formation of the seat surface 25 is performed in the same manner as the formation of the seat surface 26.

往復駆動装置41、台42及び支柱43は、受承壁21,22の内部に向けて切削刃物47を平行移動する平行移動手段を構成する。第1受承壁21の対向面211は、座面25を形成する場所である被加工壁面であり、第2受承壁22の対向面221は、座面26を形成する場所である被加工壁面である。切削刃物47の軸471の中心軸線L1に一致するピストン18の中心軸線L2は、座面25,26と交差する回転軸線である。切削刃物47は、回転軸線(中心軸線L2)を回転中心として回転される。座面25の形成時には、切削刃物47は、軸471の中心軸線L1を中心軸線L2に一致させながら回転軸線(中心軸線L2)の方向へ、且つ第1受承壁21の内部に向けて移動される。又、座面26の形成時には、切削刃物47は、軸471の中心軸線L1を中心軸線L2に一致させながら回転軸線(中心軸線L2)の方向へ、且つ第2受承壁22の内部に向けて移動される。   The reciprocating drive device 41, the base 42, and the support column 43 constitute a parallel moving unit that translates the cutting blade 47 toward the inside of the receiving walls 21 and 22. The facing surface 211 of the first receiving wall 21 is a processing wall surface where the seating surface 25 is formed, and the facing surface 221 of the second receiving wall 22 is a processing surface where the seating surface 26 is formed. It is a wall surface. The central axis L2 of the piston 18 that coincides with the central axis L1 of the shaft 471 of the cutting blade 47 is a rotational axis that intersects the seating surfaces 25 and 26. The cutting blade 47 is rotated about the rotation axis (center axis L2) as the rotation center. When the seating surface 25 is formed, the cutting blade 47 moves in the direction of the rotation axis (center axis L2) and toward the inside of the first receiving wall 21 while matching the center axis L1 of the shaft 471 with the center axis L2. Is done. Further, when the seat surface 26 is formed, the cutting blade 47 is directed in the direction of the rotation axis (center axis L2) and toward the inside of the second receiving wall 22 with the center axis L1 of the shaft 471 aligned with the center axis L2. Moved.

第1の実施形態では以下の効果が得られる。
(1)切削刃物47を回転させながら回転軸線(中心軸線L2)の方向へ移動すると、回転軸線(中心軸線L2)を半径線とする球面の座面25,26が形成される。切削刃物47によって切削形成された座面25,26にツールマークが生じた場合、このツールマークは、図3(a)に例示する放射形状、又は図3(b)に例示する同心円形状に近似する筋模様となる。切削刃物47の回転中心は、軸471の中心軸線L1であり、中心軸線L1は、ピストン18の中心軸線L2に一致している。つまり、回転軸線(中心軸線L2)は、凹球面形状の座面25,26の球面中心Eoと、座面25,26の最も深い底の部位251,261とを通る。そのため、放射形状又は同心円形状に近似する筋模様の中心の位置は、ピストン18の中心軸線L2に略一致する。
In the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When the cutting blade 47 is rotated and moved in the direction of the rotation axis (center axis L2), spherical seating surfaces 25 and 26 having the rotation axis (center axis L2) as a radial line are formed. When a tool mark is generated on the bearing surfaces 25 and 26 formed by cutting with the cutting blade 47, the tool mark approximates a radial shape illustrated in FIG. 3A or a concentric circular shape illustrated in FIG. 3B. It becomes a streak pattern. The center of rotation of the cutting blade 47 is the center axis L1 of the shaft 471, and the center axis L1 coincides with the center axis L2 of the piston 18. That is, the rotation axis (center axis L2) passes through the spherical center Eo of the concave spherical seating surfaces 25 and 26 and the deepest bottom portions 251 and 261 of the seating surfaces 25 and 26. Therefore, the position of the center of the streak pattern that approximates the radial shape or the concentric shape substantially coincides with the central axis L <b> 2 of the piston 18.

シュー24A,24Bは、回転する斜板16の周速差の影響によって座面25,26上で回転したり、回転する斜板16の傾き方向が変わってゆくことによって揺動したりする。つまり、このような動きをするシュー24A,24Bの凸球面部241は、図3(a),(b)に例示するようなツールマークに摺接する。しかし、切削刃物47によって切削形成された座面25,26上に生じたツールマーク〔図3(a),(b)に例示するようなツールマーク〕は、特定の方向に偏らない筋模様である。そのため、図3(a),(b)に例示するようなツールマークは、可変容量型ピストン式圧縮機10が高速かつ高負荷の時や、凹球面形状の座面25,26とシュー24A,24Bとの間において潤滑油が少ないような時にも、座面25,26あるいはシュー24A,24Bの凸球面部241の摩耗の回避に有利である。   The shoes 24A and 24B rotate on the seating surfaces 25 and 26 due to the influence of the peripheral speed difference of the rotating swash plate 16, or swing when the inclination direction of the rotating swash plate 16 changes. That is, the convex spherical surface portions 241 of the shoes 24A and 24B that move in this manner are in sliding contact with tool marks as exemplified in FIGS. 3 (a) and 3 (b). However, tool marks (tool marks as illustrated in FIGS. 3A and 3B) generated on the seating surfaces 25 and 26 formed by cutting with the cutting blade 47 are streak patterns that do not deviate in a specific direction. is there. Therefore, the tool marks illustrated in FIGS. 3 (a) and 3 (b) are used when the variable displacement piston compressor 10 is at a high speed and a high load, or when the concave spherical seating surfaces 25 and 26 and the shoe 24A, Even when the amount of lubricating oil is small with respect to 24B, it is advantageous for avoiding wear of the seating surfaces 25, 26 or the convex spherical surface portion 241 of the shoes 24A, 24B.

(2)切削刃物47の刃先の円弧の真円精度が高いほど、凹球面形状の座面25,26の真球精度が高くなる。つまり、切削刃物47の刃先の円弧の真円精度を高めることにより、凹球面形状の座面25,26の真球精度を高めることができる。   (2) The higher the perfect circle accuracy of the arc of the cutting edge of the cutting blade 47, the higher the true spherical accuracy of the concave spherical seating surfaces 25, 26. That is, by improving the accuracy of the circular arc of the cutting edge of the cutting blade 47, the accuracy of the spherical shape of the concave spherical seating surfaces 25, 26 can be increased.

(3)座面25,26の最も深い底の部位251,261は、ピストン18の中心軸線L2上に位置する。このような位置関係をもたらす座面25,26は、ピストン18をシリンダボア111内で円滑に往復動させる上で好ましい。   (3) The deepest bottom portions 251 and 261 of the seat surfaces 25 and 26 are located on the central axis L <b> 2 of the piston 18. The seating surfaces 25 and 26 that provide such a positional relationship are preferable for smoothly reciprocating the piston 18 in the cylinder bore 111.

(4)タイミングベルト50を用いて切削刃物47を回転駆動する構成は、切削刃物47の駆動源(電動モータ44)と切削刃物47とを遠ざけることを可能にする。駆動源(電動モータ44)を切削刃物47から遠ざけることにより、第1受承壁21と第2受承壁22との間という限られたスペースに切削刃物47を配置することが容易となる。   (4) The configuration in which the cutting blade 47 is rotationally driven by using the timing belt 50 makes it possible to keep the drive source (electric motor 44) of the cutting blade 47 and the cutting blade 47 away. By moving the drive source (electric motor 44) away from the cutting blade 47, it becomes easy to place the cutting blade 47 in a limited space between the first receiving wall 21 and the second receiving wall 22.

本発明では以下のような実施形態も可能である。
○図5(a),(b)に示すように、羽根511を有する羽根車51を切削刃物47に止着し、ポンプ52によって支柱43内の供給通路53へ油を供給して羽根車51を回転させるようにしてもよい。羽根車51と切削刃物47とは、一体的に回転する。ポンプ52は、オイルタンク54から油を吸い上げて供給通路53へ供給する。羽根車51を回転させるために使われた油は、排出通路55を経由してオイルタンク54へ回収される。支柱43の移動は、第1の実施形態と同じ駆動機構によって行われる。
In the present invention, the following embodiments are also possible.
As shown in FIGS. 5A and 5B, the impeller 51 having the blades 511 is fixed to the cutting blade 47, and oil is supplied to the supply passage 53 in the support column 43 by the pump 52 to impeller 51. You may make it rotate. The impeller 51 and the cutting blade 47 rotate integrally. The pump 52 sucks oil from the oil tank 54 and supplies it to the supply passage 53. The oil used to rotate the impeller 51 is collected in the oil tank 54 via the discharge passage 55. The support 43 is moved by the same drive mechanism as in the first embodiment.

この実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果が得られる。又、供給通路53及び排出通路55が支柱43内に内蔵されているため、切削刃物47及びその付近の部材によって占有される空間が第1の実施形態の場合よりも更に小さくなる。従って、第1受承壁21と第2受承壁22との間という限られたスペースに切削刃物47を配置することが第1の実施形態の場合よりも更に容易となる。   Also in this embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained. Further, since the supply passage 53 and the discharge passage 55 are built in the column 43, the space occupied by the cutting blade 47 and the members in the vicinity thereof is further reduced as compared with the case of the first embodiment. Therefore, it becomes easier to arrange the cutting blade 47 in a limited space between the first receiving wall 21 and the second receiving wall 22 than in the first embodiment.

○第1の実施形態においては、軸471の中心軸線L1とピストン18の中心軸線L2とを一致させたが、中心軸線L1と中心軸線L2とを離して平行に配置し、切削刃物47を中心軸線L1の方向へ平行移動するようにしてもよい。つまり、座面25,26の最も深い底の部位251,261がピストン18の中心軸線L2上になくてもよい。   In the first embodiment, the center axis L1 of the shaft 471 and the center axis L2 of the piston 18 are made to coincide with each other, but the center axis L1 and the center axis L2 are spaced apart from each other in parallel to center the cutting blade 47. You may make it translate in the direction of the axis line L1. That is, the deepest bottom portions 251 and 261 of the seating surfaces 25 and 26 may not be on the central axis L <b> 2 of the piston 18.

○図6に示すように、ピストン18の中心軸線L2に対して軸471の中心軸線L1を傾けてもよい。つまり、軸471の中心軸線L1が座面25,26と交差すればよく、中心軸線L1と中心軸線L2との成す角度θは、例えば0°〜25°の範囲にあればよい。この場合、受承壁21,22を切削する際の切削刃物47の移動方向は、中心軸線L1の方向であってもよいし、中心軸線L2の方向であってもよい。   As shown in FIG. 6, the central axis L1 of the shaft 471 may be inclined with respect to the central axis L2 of the piston 18. That is, it is only necessary that the central axis L1 of the shaft 471 intersects the seating surfaces 25 and 26, and the angle θ formed by the central axis L1 and the central axis L2 may be in the range of 0 ° to 25 °, for example. In this case, the moving direction of the cutting blade 47 when cutting the receiving walls 21 and 22 may be the direction of the central axis L1 or the direction of the central axis L2.

○第1の実施形態においては、ピストン18を移動させないで(ピストン18を固定して)切削刃物47を移動させたが、切削刃物47を移動させないで(切削刃物47を固定して)ピストン18を移動して、座面25,26を切削形成するようにしてもよい。   In the first embodiment, the cutting blade 47 is moved without moving the piston 18 (with the piston 18 fixed), but the piston 18 is not moved (with the cutting blade 47 fixed) without moving the piston 18. The seating surfaces 25 and 26 may be formed by cutting.

○固定容量型のピストン式圧縮機に用いるピストンに本発明を適用してもよい。
○前後に一対の頭部を備えた両頭ピストンに本発明を適用してもよい。
前記した実施形態から把握できる技術思想について以下に記載する。
The present invention may be applied to a piston used for a fixed capacity type piston compressor.
The present invention may be applied to a double-headed piston having a pair of heads at the front and rear.
The technical idea that can be grasped from the embodiment described above will be described below.

〔1〕前記ピストンを固定しておき、前記受承壁の内部に向けて前記切削刃物を平行移動する平行移動手段を用いて前記座面を形成する請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のピストン式圧縮機に用いるピストンの加工方法。   [1] The seating surface according to any one of claims 1 to 4, wherein the seating surface is formed by using a parallel moving means that fixes the piston and translates the cutting blade toward the inside of the receiving wall. The processing method of the piston used for the piston type compressor of description.

〔2〕電動モータの回転をタイミングベルトを介して切削刃物に伝えるベルト伝導式切削加工装置によって前記座面を形成する請求項1乃至請求項4、前記〔1〕項のいずれか1項に記載のピストン式圧縮機に用いるピストンの加工方法。   [2] The seat according to any one of [1] to [4] and [1], wherein the seat surface is formed by a belt-conduction cutting device that transmits the rotation of the electric motor to the cutting blade via a timing belt. Processing method of piston used in the piston type compressor.

第1受承壁21と第2受承壁22との間という限られたスペースに切削刃物47を配置することが容易である。
〔3〕油の供給によって羽根車を回転させて切削刃物を回転させる油圧式切削加工装置によって前記座面を形成する請求項1乃至請求項4、前記〔1〕項のいずれか1項に記載のピストン式圧縮機に用いるピストンの加工方法。
It is easy to arrange the cutting blade 47 in a limited space between the first receiving wall 21 and the second receiving wall 22.
[3] The seat according to any one of claims 1 to 4, and [1], wherein the seating surface is formed by a hydraulic cutting device that rotates an impeller by supplying oil to rotate a cutting blade. Processing method of piston used in the piston type compressor.

第1受承壁21と第2受承壁22との間という限られたスペースに切削刃物47を配置することが容易である。   It is easy to arrange the cutting blade 47 in a limited space between the first receiving wall 21 and the second receiving wall 22.

第1の実施形態を示し、(a)は、側面図。(b)は、部分側断面図。A 1st embodiment is shown and (a) is a side view. (B) is a fragmentary sectional side view. (a)は、加工装置の正面図。(b)は、加工装置の背面図。(c)は、部分平面図。(A) is a front view of a processing apparatus. (B) is a rear view of a processing apparatus. (C) is a partial plan view. (a),(b)は、ツールマークの例を示す斜視図。(A), (b) is a perspective view which shows the example of a tool mark. 可変容量型ピストン式圧縮機の全体側断面図。The whole sectional view of a variable capacity type piston type compressor. 別の実施形態を示し、(a)は、側断面図。(b)は、背断面図。Another embodiment is shown, (a) is a sectional side view. (B) is a back sectional view. 別の実施形態を示す部分側断面図。The fragmentary sectional side view which shows another embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10…可変容量型ピストン式圧縮機。16…カム体としての斜板。161,162…カム面。18…ピストン。21…第1受承壁。22…第2受承壁。211,221…被加工壁面としての対向面。24A,24B…シュー。241…凸球面部。25,26…座面。251,261…底の部位。47…切削刃物。L1…回転軸線となる中心軸線。L2…ピストンの中心軸線。   10: Variable displacement piston compressor. 16 ... A swash plate as a cam body. 161, 162: Cam surface. 18 ... Piston. 21: First receiving wall. 22: Second receiving wall. 211, 221 ... Opposing surfaces as work walls. 24A, 24B ... Shoe. 241 ... convex spherical surface portion. 25, 26 ... Seat surface. 251,261 ... bottom part. 47: Cutting blade. L1 is a central axis serving as a rotation axis. L2 is the central axis of the piston.

Claims (4)

凸球面形状の凸球面部を備えた一対のシューの前記凸球面部がピストンに形成された凹球面形状の一対の座面に嵌合されていると共に、前記シューがカム体のカム面と前記ピストンとの間に介在されており、前記カム体が回転して前記ピストンが往復動することによりガスが圧縮されるピストン式圧縮機に用いるピストンであって、前記凹球面形状の座面を形成する場所である前記ピストンの受承壁の被加工壁面に切削刃物を用いて前記座面を形成するピストン式圧縮機に用いるピストンの加工方法において、
前記受承壁の被加工壁面に対し、回転によって前記座面の球面と同形状の切削球面をもたらす切削刃物をあてがい、前記座面と交差する回転軸線を中心として前記切削刃物を回転させながら、前記切削刃物が前記受承壁の内部に相対的に向かうように、前記切削刃物と前記ピストンとのうちの一方を他方に対して移動して前記座面を形成するピストン式圧縮機に用いるピストンの加工方法。
The convex spherical portions of a pair of shoes having convex spherical surface portions are fitted to a pair of concave spherical surface seats formed on a piston, and the shoe is connected to the cam surface of the cam body and the cam surface. A piston used in a piston-type compressor that is interposed between a piston and compresses gas when the cam body rotates and the piston reciprocates, forming the concave spherical seating surface In the processing method of the piston used for the piston type compressor that forms the seating surface by using a cutting blade on the processing wall surface of the receiving wall of the piston that is a place to perform,
Applying a cutting blade that brings a cutting spherical surface having the same shape as the spherical surface of the seating surface by rotation to the workpiece wall surface of the receiving wall, while rotating the cutting blade around a rotation axis that intersects the seating surface, A piston used in a piston-type compressor that moves one of the cutting blade and the piston with respect to the other to form the seat surface so that the cutting blade is relatively directed to the inside of the receiving wall. Processing method.
前記回転軸線の方向へ、且つ前記切削刃物が前記受承壁の内部に相対的に向かうように、前記切削刃物と前記ピストンとのうちの一方を他方に対して移動して前記座面を形成する請求項1に記載のピストン式圧縮機に用いるピストンの加工方法。   The seating surface is formed by moving one of the cutting blade and the piston with respect to the other so that the cutting blade is directed relatively to the inside of the receiving wall in the direction of the rotation axis. The processing method of the piston used for the piston type compressor of Claim 1. 前記回転軸線は、前記ピストンの中心軸線と平行である請求項2に記載のピストン式圧縮機に用いるピストンの加工方法。   The method for processing a piston for use in a piston compressor according to claim 2, wherein the rotation axis is parallel to a central axis of the piston. 前記回転軸線は、前記ピストンの中心軸線に一致する請求項3に記載のピストン式圧縮機に用いるピストンの加工方法。   The method for processing a piston used in a piston compressor according to claim 3, wherein the rotation axis coincides with a central axis of the piston.
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