JPH11280902A - ピストン - Google Patents

ピストン

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JPH11280902A
JPH11280902A JP10081027A JP8102798A JPH11280902A JP H11280902 A JPH11280902 A JP H11280902A JP 10081027 A JP10081027 A JP 10081027A JP 8102798 A JP8102798 A JP 8102798A JP H11280902 A JPH11280902 A JP H11280902A
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/0873Component parts, e.g. sealings; Manufacturing or assembly thereof
    • F04B27/0878Pistons

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  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量でしかも製造コストが安く、更に耐久性
に優れたピストンを提供すること。 【解決手段】 シリンダブロックに形成されたシリンダ
ボア内に摺動自在に挿入されるピストン8において、頭
部81と、胴部82とを有し、頭部81は、その外周面
が全周に亙ってシリンダボアの内周面に摺接するように
成っており、胴部82は、頭部81に連設され、且つそ
の外周面が、シリンダボア内におけるピストン8の摺動
方向に沿って延在する少なくとも3つの部分円周壁によ
って構成されており、これらの部分円周壁82は、他の
部分と共に一体成形により形成され得る形状であり、シ
リンダボア内におけるシリンダボアの中心線に直交する
方向の胴部82の移動を不能にする位置に配設されてい
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ピストン一般に属
し、特に、斜板式圧縮機に適した構成を有するピストン
に属する。
【0002】
【従来の技術】従来の斜板式圧縮機用のピストンには、
特開平9−105380号公報に開示されるものがあ
る。このピストンを図3に示す。このピストン8は、頭
部81と、シュー受け部84とを有し、頭部81は、中
空に形成されている。
【0003】これとは、別に、本願出願人に係る特許出
願である特願平9−126899号に記載されたピスト
ンがある。このピストンを図4に示す。このピストン8
は、頭部81と、この頭部81に連設された胴部82
と、シュー受け部84とを有している。このピストン8
の摺動方向と直交する面での胴部82の断面形状は、略
U字状に成っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図3に示すピストン8
は、頭部81が中空に形成されているので、ピストン8
が軽量であるという利点を有している。しかしながら、
鋳造によるピストン8の一体成形によって、ピストン8
の頭部81を中空に形成するのは不可能であり、どうし
ても、鋳造により、ピストン8を2部品に分割して成形
し、これらの2部品を溶接により接合しなければならな
い。このため、図3に示すピストン8には、製造コスト
が高く成るという問題がある。
【0005】一方、図4に示すピストン8は、図3に示
すピストン8の問題点を解決するために発明されたもの
であり、頭部81が中実であり、胴部82が断面略U字
状であるので、図4に示すピストン8は、鋳造により一
体成型することができる。従って、図4に示すピストン
8は、製造コストを、図3に示すものよりも低減させる
ことができる。しかしながら、このピストン8は、これ
をシリンダボア(図示せず)内に摺動自在に挿入した
時、シリンダボアの中心線と直交する方向のピストン8
のずれを、胴部82によって阻止することができない。
このため、特に胴部82の開口側が、異常摩耗する虞が
あり、耐久性に難があった。
【0006】それ故に、本発明の課題は、軽量でしかも
製造コストが安く、更に耐久性に優れたピストンを提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明によ
れば、シリンダブロックに形成されたシリンダボア内に
摺動自在に挿入されるピストンにおいて、頭部と、胴部
とを有し、前記頭部は、その外周面が全周に亙って前記
シリンダボアの内周面に摺接するように成っており、前
記胴部は、前記頭部に連設され、且つその外周面が、前
記ピストンの摺動方向に沿って延在する少なくとも3つ
の部分円周壁によって構成されており、更に前記部分円
周壁は、前記シリンダボア内における前記シリンダボア
の中心線に直交する方向の前記胴部の移動を不能にする
位置に配設されていることを特徴とするピストンが得ら
れる。
【0008】請求項2記載の発明によれば、前記胴部の
外周面が、3つの前記部分円周壁によって構成されてい
ることを特徴とする請求項1記載のピストンが得られ
る。
【0009】請求項3記載の発明によれば、前記部分円
周壁同士が、隔壁によって連結されており、前記部分円
周壁と前記隔壁とにより、前記胴部に3つの溝が構成さ
れていることを特徴とする請求項2記載のピストンが得
られる。
【0010】
【作用】本発明のピストンの場合、胴部の外周面は、少
なくとも3つの部分円周壁から構成されており、胴部の
部分円周壁以外の部分は、実質的に空間に成っているの
で、軽量である。また、これらの部分円周壁は、これら
以外のピストンの部分と共に、一つの成形工程で形成可
能な形状に成っているので、製造が容易であり、この結
果、製造コストを抑えることができる。
【0011】更に、本発明のピストンの場合、複数の部
分円周壁は、シリンダボア内におけるシリンダボアの中
心線に直交する方向の胴部の移動を不能にする位置に配
設されているので、シリンダボア内で、ピストンがぐら
つくことが無く、従って、ピストンに異常摩耗が発生す
ることが無い。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施形態による
ピストンを示し、(a)は斜視図、(b)は(a)のA
−A線での断面図、図2は図1のピストンを備えた容量
可変型斜板式圧縮機の縦断面図である。
【0013】図1及び図2を参照して、本実施形態のピ
ストンを容量可変型斜板式圧縮機と共に説明する。
【0014】図2に示される容量可変型斜板式圧縮機1
は、ハウジング3と、シリンダブロック4と、駆動軸5
と、ロータ6と、斜板7と、ピストン8とを含んで構成
されている。
【0015】ハウジング3は、ハウジング本体31と、
フロントエンドプレート32と、シリンダヘッド33と
から成る。ハウジング本体31は、略円筒状である。フ
ロントエンドプレート32は、ハウジング本体31の一
端開口に取り付けられ、ここを閉塞している。フロント
エンドプレート32の中央部には、スラストニードルベ
アリング11、ラジアルニードルベアリング12、及び
軸シール部材13が備えられている。シリンダヘッド3
3は、吸入室33a、及び吐出室33bを有し、弁板装
置14を介在させて、シリンダブロック4に固定されて
いる。
【0016】シリンダブロック4は、ハウジング本体3
1の他端部に配置され、このシリンダブロック4とフロ
ントエンドプレート32との間にクランク室34が構成
されている。このシリンダブロック4は、中心孔41
と、シリンダボア42と、弁室43とを有している。中
心孔41は、シリンダブロック4の中心部に形成されて
いる。この中心孔41内には、スラストニードルベアリ
ング15、及びラジアルニードルベアリング16が備え
られている。シリンダボア42は、中心孔41を取り囲
むように、シリンダブロック4の外周部に等間隔に複数
形成されている。各シリンダボア42内には、ピストン
8が摺動自在に挿入されている。弁室43は、隣接する
シリンダボア42の間に一つ形成されている。弁室43
内には、制御弁装置17が備えられている。制御弁装置
17は、クランク室34内の圧力が所定値を越えた時、
クランク室34内のガスを吸入室33a内に逃がすよう
に成っている。これにより、クランク室34内の圧力
が、一定の圧力に保たれている。
【0017】駆動軸5は、その一端部をフロントエンド
プレート32を通じて、ハウジング3の外部へ突出させ
てあり、その一端近傍部分をラジアルニードルベアリン
グ12を介してフロントエンドプレート32に回転自在
に支持され、また、その他端部をラジアルニードルベア
リング16を介してシリンダブロック4に回動自在に支
持されている。この駆動軸5には、スライド部材18が
取り付けられている。このスライド部材18は、駆動軸
5の軸線方向にスライド自在であり、球状部18a、及
び筒状部18bを有している。
【0018】ロータ6は、アーム61を有しており、こ
のアーム61の先端部には、ピン62が取り付けられて
いる。また、ロータ6は、クランク室34内において、
駆動軸5に固定されており、その一面は、スラストニー
ドルベアリング11に当接している。
【0019】斜板7は、略円板状であり、スライド部材
18の球状部18aに回動自在に取り付けられている。
また、この斜板7には、アーム71が取り付けられ、こ
のアーム71は、ピン62により、ロータ6のアーム6
1に回動自在に連結されている。これにより、斜板7
は、駆動軸5と共に回転し、また、駆動軸5の軸線方向
に対する斜板7の傾斜角を変化させることができるよう
に成っている。
【0020】図1から明らかなように、ピストン8は、
頭部81と、胴部82と、連結部83と、シュー受け部
84とを有している。これらの部分は、鋳造により一体
に形成されている。
【0021】頭部81は、円板状であり、中実に成って
いる。この頭部81は、シリンダボア42内のガスを圧
縮する部分であり、従って、この頭部81の外周面は、
切れ目無く全周に亙ってシリンダボア42の内周面に摺
接するように成っている。また、この頭部81には、ピ
ストンリング85が装着されている。
【0022】胴部82の外周面は、第1乃至第3の部分
円周壁82a,82b,82cにより構成されている。
第1乃至第3の部分円周壁82a,82b,82cは、
シリンダボア42内におけるピストン8の摺動方向(以
下、単に「摺動方向」という)に沿って延在している。
第1乃至第3の部分円周壁82a,82b,82cは、
シリンダボア42内において、シリンダボア42の中心
線に直交する方向の胴部82の移動を不可能にする位置
に配設されている。このように構成するには、各部分円
周壁82a,82b,82cの外周面の中央にそれぞれ
位置する点を、隣接するもの同士で直線で結んでできる
多角形(本実施形態の場合、三角形)の中に、シリンダ
ボア42の中心線が通るようにすれば良い。摺動方向に
直交する面における各部分円周壁82a,82b,82
cの断面形状は、略円弧状に成っている。また、各部分
円周壁82a,82b,82cには、潤滑油を逃がすた
めの穴82d,82e,82fがそれぞれ形成されてい
る。また、第1の部分円周壁82aと第2の部分円周壁
82bは、第1の隔壁82gにより互いに結合されてお
り、同様に、第1の部分円周壁82aと第3の部分円周
壁82cは、第2の隔壁82hにより互いに結合されて
いる。これらの隔壁82g,82hにより、胴部82内
は仕切られ、これと同時に、第1乃至第3の溝82i,
82j,82kが構成されている。これら第1及び第2
の隔壁82g,82hは、第1乃至第3の部分円周壁8
2a,82b,82cと一体に形成される。
【0023】連結部83は、略板状であり、胴部82の
下端に連設されている。
【0024】シュー受け部84は、連結部83により胴
部82に連結されている。このシュー受け部84は、一
対のシュー受け片84a,84bと、結合片84cとか
ら成る。各シュー受け片84a,84bは、それぞれ、
シュー19を摺動自在に支持する。結合片84cは、一
対のシュー受け片84a,84bを互いに結合してい
る。
【0025】以上のような構成を有するピストン8は、
シュー受け部84に摺動自在に保持された一対のシュー
19を介在させて斜板7に連結されている。これによ
り、駆動軸5が駆動された時に行う斜板7の回転運動が
直線往復運動に変換されてピストン8に伝達され、この
結果、ピストン8は、シリンダボア42内を往復運動
し、このピストン8によって吸排動作が行われる。
【0026】尚、本実施形態のピストン8では、部分円
周壁82a,82b,82cを隔壁82g,82hによ
って結合しているので、強度上好ましいが、必ずしも、
隔壁82g,82hは必要でなく、隔壁82g,82h
を省略することもできる。勿論、隔壁を廃しても、部分
円周壁は、これ以外のピストンの部分と共に、一つの成
形工程で形成することができる。
【0027】また、本実施形態のピストン8は、斜板式
圧縮機用のものであるが、勿論、本発明のピストンは、
他の形式の圧縮機にも用いることができ、更に、圧縮機
に限らず、ポンプのピストンとしても用いることができ
る。
【0028】
【発明の効果】本発明のピストンでは、胴部の外周面が
少なくとも3つの部分円周壁から構成されており、胴部
の部分円周壁以外の部分は、実質的に空間にすることが
できるので、従来よりも軽量化することができる。
【0029】また、部分円周壁は、これ以外のピストン
の部分と共に、一つの成形工程で形成することができる
ので、本発明のピストンは、製造コストを抑えることが
できる。
【0030】更に、本発明のピストンでは、複数の部分
円周壁が、シリンダボア内におけるシリンダボアの中心
線に直交する方向の胴部の移動を不能にする位置に配設
されているので、シリンダボア内でピストンがぐらつく
ことが無く、従って、ピストンに異常摩耗が発生するこ
とが無い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態によるピストンを示し、
(a)は斜視図、(b)は(a)のA−A線での断面図
である。
【図2】図1のピストンを備えた容量可変型斜板式圧縮
機の縦断面図である。
【図3】従来の一例のピストンの縦断面図である。
【図4】従来の他の例のピストンの縦断面図である。
【符号の説明】
1 容量可変型斜板式圧縮機 3 ハウジング 4 シリンダブロック 42 シリンダボア 5 駆動軸 6 ロータ 7 斜板 8 ピストン 81 頭部 82 胴部 82a 第1の部分円周壁 82b 第2の部分円周壁 82c 第3の部分円周壁 82d 穴 82e 穴 82f 穴 82g 第1の隔壁 82h 第2の隔壁 82i 第1の溝 82j 第2の溝 82k 第3の溝 83 連結部 84 シュー受け部 84a シュー受け片 84b シュー受け片 84c 結合片 85 ピストンリング

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダブロックに形成されたシリンダ
    ボア内に摺動自在に挿入されるピストンにおいて、頭部
    と、胴部とを有し、前記頭部は、その外周面が全周に亙
    って前記シリンダボアの内周面に摺接するように成って
    おり、前記胴部は、前記頭部に連設され、且つその外周
    面が、前記ピストンの摺動方向に沿って延在する少なく
    とも3つの部分円周壁によって構成されており、更に前
    記部分円周壁は、前記シリンダボア内における前記シリ
    ンダボアの中心線に直交する方向の前記胴部の移動を不
    能にする位置に配設されていることを特徴とするピスト
    ン。
  2. 【請求項2】 前記胴部の外周面が、3つの前記部分円
    周壁によって構成され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】 前記部分円周壁同士が、隔壁によって連
    結されており、前記部分円周壁と前記隔壁とにより、前
    記胴部に3つの溝が構成されていることを特徴とする請
    求項2記載のピストン。
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