JPH11343975A - エアコンプレッサのピストン構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ピストン本体に対するピストンリングの組み付
けの際に、ピストンリングの不完全な固定を生じさせる
ことなしに、ピストン本体に対しピストンリングを同心
状に組み付け固定できるエアコンプレッサのピストン構
造の提供。 【解決手段】ピストン本体２３の冠面に、ピストン本体
２３と同心円の芯出し用突出部２７が形成され、芯出し
用突出部２７にピストンリング２８の軸心部に形成され
た芯出し穴２８ａを装着し、ピストンリング２８の内周
縁部を固定プレート２９によりピストン本体２３の冠面
に対し押圧固定され、芯出し用突出部２７の外周面に下
端に向かうにつれて径を拡大するテーパ面２７ｂが形成
され、ピストンリング２８の芯出し穴の２８ａ内径寸法
φｄがテーパ面２７ｂの上端最小径部の外径寸法φＤ１
よりは大で、テーパ面２７ｂの下端最大径部の外径寸法
φＤ２よりは僅かに小さめに形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアサスペンショ
ン等に用いるエアコンプレッサのピストン構造に関し、
特に、ピストン本体に対するピストンリングの取付構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エアコンプレッサのピストン構造
としては、例えば、特開平７−２５９７４３４号公報に
記載の「ロッキングピストン」が知られている。この従
来の「ロッキングピストン」におけるピストンリングの
取付構造は、ピストン本体の冠面に、該ピストン本体と
同心円の芯出し用突出部が形成され、該突出部にピスト
ンリングの軸心部に形成された芯出し穴を装着した状態
で、その上面に円板状の固定プレートをビスで締結固定
することにより、ピストン本体の冠面外周縁部と固定プ
レートとの間にピストンリングの内周縁部を挟持固定し
た取付構造となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
の「ロッキングピストン」は、前述のように、芯出し用
突出部の外周面を垂直に立ち上げた構造であったため、
以下に述べるような問題点があった。即ち、ピストン本
体における芯出し用突出部の外形寸法より、ピストンリ
ングにおける芯出し穴の内径寸法が小さいと、ピストン
本体に対するピストンリングの組み付け固定の際に、芯
出し用突出部の上端縁部と固定プレートとの間にピスト
ンリングの内周縁部を噛み込むことによって、ピストン
リングの固定が不完全になるという問題があり、また、
以上とは逆に、ピストン本体における芯出し用突出部の
外形寸法より、ピストンリングにおける芯出し穴の内径
寸法が大きいと、その隙間分だけ芯がずれた状態で組み
付けられる可能性が大であり、このため、ピストンリン
グが偏摩耗して耐久性に悪影響を及ぼすという問題点が
ある。なお、ピストン本体における芯出し用突出部の外
形寸法とピストンリングにおける芯出し穴の内径寸法を
完全に一致させれば以上のような問題は生じないが、両
者の寸法を完全に一致させることは困難であることか
ら、一般に、ピストン本体における芯出し用突出部の外
形寸法より、ピストンリングにおける芯出し穴の内径寸
法の方を少し大きめに形成することにより、少なくと
も、ピストンリングの不完全な固定がなされないように
しているのが現状である。

【０００４】本発明は上述の問題点に着目してなされた
もので、ピストン本体に対するピストンリングの組み付
けの際に、ピストンリングの不完全な固定を生じさせる
ことなしに、ピストン本体に対しピストンリングを同心
状に組み付け固定することができるエアコンプレッサの
ピストン構造を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明請求項１記載のエアコンプレッサのピスト
ン構造は、ピストン本体の冠面に、該ピストン本体と同
心円の芯出し用突出部が形成され、該芯出し用突出部に
ピストンリングの軸心部に形成された芯出し穴を装着
し、前記ピストンリングの内周縁部を固定手段によりピ
ストン本体の冠面に対し押圧固定するようにしたエアコ
ンプレッサのピストン構造において、前記芯出し用突出
部の外周面に下端に向かうにつれて径を拡大するテーパ
面が形成され、前記ピストンリングの芯出し穴の内径寸
法が前記テーパ面の上端最小径部の外径寸法よりは大
で、テーパ面の下端最大径部の外径寸法よりは僅かに小
さめに形成されている手段とした。請求項２記載のエア
コンプレッサのピストン構造は、請求項１において、前
記芯出し用突出部外周面でテーパ面の上部にほぼ垂直の
嵌合部が設けられ、該嵌合部に前記固定手段を圧入する
ことにより、前記ピストン本体の冠面に対する前記ピス
トンリングの内周縁部の押圧固定と芯出し用突出部に対
する固定手段の固定がなされるように構成されている手
段とした。請求項３記載のエアコンプレッサのピストン
構造は、請求項１または２において、前記固定手段にお
ける前記芯出し用突出部におけるテーパ面との対向部分
に、少なくとも前記テーパ面の最大径部の外径寸法より
大径の逃げ部が形成されている手段とした。

【０００６】

【作用】この発明請求項１記載のエアコンプレッサのピ
ストン構造では、上述のように、ピストンリングの芯出
し穴が芯出し用突出部におけるテーパ面の上端最小径部
の外形寸法よりは大であり、かつ、下端最大径部の外径
寸法よりは僅かに小さめに形成されているため、ピスト
ン本体の芯出し用突出部に対するピストンリング芯出し
穴の初期装着が容易に行われ、かつ、芯出し用突出部の
外周面に形成されたテーパ面に案内されてスムーズにか
つ芯出しが行われつつ下端最大径部まで装着され、この
状態でピストンリングの内周縁部をピストン本体の冠面
に対し固定手段により押圧固定することにより、ピスト
ン本体に対するピストンリングの組み付け固定が行なわ
れる。従って、ピストン本体に対するピストンリングの
組み付けの際に、ピストンリングの不完全な固定を生じ
させることなしに、ピストン本体に対しスムーズかつ確
実にピストンリングを同心状に組み付け固定することが
できる。請求項２記載のエアコンプレッサのピストン構
造では、芯出し用突出部外周面でテーパ面の上部に設け
られたほぼ垂直の嵌合部に固定手段を圧入することによ
り、ピストン本体の冠面に対するピストンリングの内周
縁部の押圧固定と芯出し用突出部に対する固定手段の固
定がなされるもので、これにより、ビスを用いる従来例
に比べ、部品点数が削減されると共に、組み付け作業工
程が簡略化される。請求項３記載のエアコンプレッサの
ピストン構造では、上述のように、固定手段における芯
出し用突出部におけるテーパ面との対向部分に、少なく
ともテーパ面の最大径部の外径寸法より大径の逃げ部が
形成されているため、芯出し用突出部におけるテーパ面
の下端最大径部より小径に形成されたピストンリングに
おける芯出し穴内周縁部の余り部分は逃げ部に収容され
た状態となるため、固定部材によるピストンリング内周
縁部の押圧固定の際に、ピストンリングの損傷や、固定
部材の圧入不良によるピストンリングの固定不良の発生
が防止される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態のエ
アコンプレッサのピストン構造を適用したエアコンプレ
ッサユニットを示す一部切欠正面図であり、このエアコ
ンプレッサユニットは、この図に示すように、電動モー
タ１により駆動されるエアコンプレッサ２と、エアコン
プレッサ２の吐出側に接続されたエアドライヤ３とを備
えている。

【０００８】前記エアコンプレッサ２は、シリンダ２１
と、電動モータ１の回転によりクランク機構２２を介し
てシリンダ２１内を往復摺動するピストン本体２３と、
シリンダ２１の吸入側に設けられた吸入弁２４と、吐出
側に設けられた吐出弁２５とを備えている。

【０００９】さらに詳述すると、前記ピストン本体２２
は、図２にその詳細拡大断面図（図１におけるＡ矢視方
向拡大断面図）を示すように、その外周にシリンダ２１
内周面に当接してピストン本体２２の摺動をガイドする
摺動ガイド部材２６が装着されると共に、ピストン本体
２２の上端冠面中央部には、該ピストン本体２２と同心
円の芯出し用突出部２７が形成されている。この芯出し
用突出部２７は、ピストン本体２２に対し同心円状にピ
ストンリング２８を装着すると共に、該ピストンリング
２８をピストン本体２２の冠面に押圧固定する固定プレ
ート２９を圧入固定するためのもので、その外周上端部
は円柱状の垂直面（嵌合部）２７ａに形成され、外周下
端部は、下端に向かうにつれて径を拡大するテーパ面２
７ｂに形成されている。

【００１０】前記ピストンリング２８は、図３にその断
面図を示すように、軸心部に芯出し穴２８ａが形成され
た水平固定部２８ｂと、該水平固定部２８ｂの外周縁部
から上方へ向けて延設されシリンダ２１の内周面に摺接
する円筒状摺動シール部２８ｃとからなり、フッ素系樹
脂等、例えば４フッ素化エチレン樹脂で一体に成形され
ている。そして、前記芯出し穴２８ａの内径寸法φｄ
は、前記芯出し用突出部２７におけるテーパ面２７ｂの
上端最小径部の外径寸法（＝垂直面２７ａの外径寸法）
φＤ１よりは大で、テーパ面２７ｂの下端最大径部の外
径寸法φＤ２よりは僅かに小さめに形成されている。

【００１１】前記固定プレート２９は、円板状プレート
２９ａの外周下面に、前記垂直面（嵌合部）２７ａに圧
入固定可能な単円筒状の嵌合部２９ｂが突出形成されて
いる。この嵌合部２９ｂの突出長さは、芯出し用突出部
２７の突出高さにピストンリング２８における水平固定
部２８ｂの板圧をプラスした寸法より少しだけ長く形成
されていると共に、前記芯出し用突出部２７におけるテ
ーパ面２７ｂと対向する嵌合部２９ｂの内周下端縁部に
は、面取りによりテーパ面２７ｂの下端最大径部の外径
寸法φＤ２より大径の逃げ部２９ｃが形成されている。

【００１２】次に、本発明の実施の形態の作用について
説明する。この発明の実施の形態のエアコンプレッサの
ピストン構造は、以上のように構成されるため、ピスト
ン本体２２に対するピストンリング２８の組み付け固定
に際しては、まず、ピストンリング２８の芯出し穴２８
ａを芯出し用突出部２７に装着するが、その際、ピスト
ンリング２８の芯出し穴２８ａが芯出し用突出部２７に
おけるテーパ面２７ｂの上端最小径部の外径寸法（＝垂
直面２７ａの外径寸法）φＤ１よりは大であり、かつ、
テーパ面２７ｂの下端最大径部の外径寸法φＤ２よりは
僅かに小さめに形成されているため、その初期装着作業
が容易に行なわれると共に、芯出し用突出部２７の下端
外周面に形成されたテーパ面２７ｂに案内されてスムー
ズにかつ芯出しが行われつつ下端最大径部まで装着が行
なわれることになる。

【００１３】次に、芯出し用突出部２７における上端垂
直面２７ａに対し固定プレート２９の嵌合部２９ｂを圧
入することにより、ピストンリング２８における水平固
定部２８ｂの内周縁部がピストン本体２２の冠面と固定
プレート２９の単円筒状嵌合部２９ｂ下端面との間に所
定の圧力で押圧固定されると同時に、芯出し用突出部２
７に対する固定プレート２７の固定がなされた状態とな
る。そして、この状態においては、芯出し用突出部２７
におけるテーパ面２７ｂの下端最大径部より小径に形成
されたピストンリング２８における芯出し穴２８ａ内周
縁部の余り部分が、テーパ面２７ｂに沿って立ち上がっ
た状態で残るが、この余り部分は、芯出し用突出部２７
のテーパ面２７ｂと対向する固定プレート２９における
嵌合部２９ｂの内周下端縁部に面取りにより形成された
逃げ部２９ｃ内に収容された状態となる。

【００１４】以上詳細に説明したように、本発明の実施
の形態のエアコンプレッサのピストン構造によれば、ピ
ストン本体２２に対するピストンリング２８の組み付け
の際に、ピストンリング２８の不完全な固定を生じさせ
ることなしに、ピストン本体に２２対しスムーズかつ確
実にピストンリング２８を同心状に組み付け固定するこ
とができるようになるという効果が得られる。

【００１５】また、芯出し用突出部２７における上端垂
直面２７ａに対し固定プレート２９の嵌合部２９ｂを圧
入することにより、ピストン本体２２の冠面に対するピ
ストンリング２８の固定と芯出し用突出部２７に対する
固定プレート２９の固定が行なわれるため、ビスを用い
る従来例に比べ、部品点数が削減されると共に、組み付
け作業工程を簡略化することができるようになる。

【００１６】また、芯出し用突出部２７におけるテーパ
面２７ｂと対向する嵌合部２９ｂの内周下端縁部には、
面取りによりテーパ面２７ｂの下端最大径部の外径寸法
φＤ２より大径の逃げ部２９ｃを形成したことで、固定
プレート２９によるピストンリング２８内周縁部の押圧
固定の際に、ピストンリング２８の損傷や、固定プレー
ト２９の圧入不良によるピストンリング２８の固定不良
の発生を防止することができるようになる。

【００１７】以上、発明の実施の形態のエアコンプレッ
サのピストン構造を図面に基づいて説明してきたが、具
体的な構成はこの発明の実施の形態に限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等が
あっても本発明に含まれる。例えば、発明の実施の形態
では、芯出し用突出部２７における上端垂直面２７ａに
対し固定プレート２９の嵌合部２９ｂを圧入することに
より、芯出し用突出部２７に対する固定プレート２９の
固定を行なうようにしたが、従来例と同様にビスで固定
するようにしてもよい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明請求項１
記載のエアコンプレッサのピストン構造にあっては、ピ
ストン本体の冠面に、該ピストン本体と同心円の芯出し
用突出部が形成され、該芯出し用突出部にピストンリン
グの軸心部に形成された芯出し穴を装着し、前記ピスト
ンリングの内周縁部を固定手段によりピストン本体の冠
面に対し押圧固定するようにしたエアコンプレッサのピ
ストン構造において、前記芯出し用突出部の外周面に下
端に向かうにつれて径を拡大するテーパ面が形成され、
前記ピストンリングの芯出し穴の内径寸法が前記テーパ
面の上端最小径部の外径寸法よりは大で、テーパ面の下
端最大径部の外径寸法よりは僅かに小さめに形成されて
いる手段としたことで、ピストン本体に対するピストン
リングの組み付けの際に、ピストンリングの不完全な固
定を生じさせることなしに、ピストン本体に対しスムー
ズかつ確実にピストンリングを同心状に組み付け固定す
ることができるようになるという効果が得られる。請求
項２記載のエアコンプレッサのピストン構造にあって
は、請求項１において、前記芯出し用突出部外周面でテ
ーパ面の上部にほぼ垂直の嵌合部が設けられ、該嵌合部
に前記固定手段を圧入することにより、前記ピストン本
体の冠面に対する前記ピストンリングの内周縁部の押圧
固定と芯出し用突出部に対する固定手段の固定がなされ
るように構成されている手段としたことで、ビスを用い
る従来例に比べ、部品点数が削減されると共に、組み付
け作業工程を簡略化できるようになる。請求項３記載の
エアコンプレッサのピストン構造にあっては、請求項１
または２において、前記固定手段における前記芯出し用
突出部におけるテーパ面との対向部分に、少なくとも前
記テーパ面の最大径部の外径寸法より大径の逃げ部が形
成されている手段としたことで、固定部材によるピスト
ンリング内周縁部の押圧固定の際に、ピストンリングの
損傷や、固定部材の圧入不良によるピストンリングの固
定不良の発生を防止することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のエアコンプレッサのピス
トン構造を適用したエアコンプレッサユニットを示す一
部切欠正面図である。

【図２】本発明の実施の形態のエアコンプレッサのピス
トン構造を示す図１におけるＡ矢視方向拡大断面図であ
る。

【図３】本発明の実施の形態のエアコンプレッサのピス
トン構造におけるピストンリングを示す断面図である。

【符号の説明】

２ エアコンプレッサ ２３ ピストン本体 ２７ 芯出し用突出部 ２７ａ 垂直面（嵌合部） ２７ｂ テーパ面 ２８ ピストンリング ２８ａ 芯出し穴 ２９ 固定プレート（固定手段） ２９ｃ 逃げ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストン本体の冠面に、該ピストン本体と
   同心円の芯出し用突出部が形成され、該芯出し用突出部
   にピストンリングの軸心部に形成された芯出し穴を装着
   し、前記ピストンリングの内周縁部を固定手段によりピ
   ストン本体の冠面に対し押圧固定するようにしたエアコ
   ンプレッサのピストン構造において、 前記芯出し用突出部の外周面に下端に向かうにつれて径
   を拡大するテーパ面が形成され、前記ピストンリングの
   芯出し穴の内径寸法が前記テーパ面の上端最小径部の外
   径寸法よりは大で、テーパ面の下端最大径部の外径寸法
   よりは僅かに小さめに形成されていることを特徴とする
   エアコンプレッサのピストン構造。
2. 【請求項２】前記芯出し用突出部外周面でテーパ面の上
   部にほぼ垂直の嵌合部が設けられ、該嵌合部に前記固定
   手段を圧入することにより、前記ピストン本体の冠面に
   対する前記ピストンリングの内周縁部の押圧固定と芯出
   し用突出部に対する固定手段の固定がなされるように構
   成されていることを特徴とする請求項１記載のエアコン
   プレッサのピストン構造。
3. 【請求項３】前記固定手段における前記芯出し用突出部
   におけるテーパ面との対向部分に、少なくとも前記テー
   パ面の最大径部の外径寸法より大径の逃げ部が形成され
   ていることを特徴とする請求項１または２に記載のエア
   コンプレッサのピストン構造。