KR100414138B1

KR100414138B1 - 압축기용 피스톤의 시트의 가공 방법

Info

Publication number: KR100414138B1
Application number: KR10-2000-0083564A
Authority: KR
Inventors: 마세와따루; 사와도모따까; 가와이가쯔노리
Original assignee: 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2004-01-07
Also published as: US6506005B2; CN1314230A; KR20010091879A; US20010022122A1; CN1264643C; JP2001259914A

Abstract

(과제) 압축기용 피스톤의 시트를 효율적으로 가공할 수 있는 가공 방법을 제공한다.

(해결수단) 반구 형상의 슈와 미끄러짐 접촉하는 대략 반구 형상의 오목부를 갖는 압축기용 피스톤의 시트의 가공 방법에 있어서, 구면의 적어도 일부를 형성하고, 적어도 그 일부에 원호형 절삭부를 가진 절삭공구 (171, 172) 와 압축기용 피스톤 (50) 을 상대 회전시키면서 절삭공구를 오목부가 되는 피가공면의 주위로 고리 형상으로 이동시켜 고리 형상의 모따기부 (52b) 를 형성하는 모따기 형성 공정과, 동일한 절삭공구와 압축기용 피스톤을 상대 회전시키면서 절삭공구를 오목부의 피가공면에 접촉시켜 반구 형상의 오목부 (52a) 를 형성하는 오목부 형성 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 압축기용 피스톤의 시트의 가공 방법.

Description

압축기용 피스톤의 시트의 가공 방법{METHOD OF MANUFACTURING SEATS OF A PISTON FOR COMPRESSOR}

본 발명은 공기 조화 장치 (에어콘디셔너) 등의 압축기에 사용되는 압축기용 피스톤의 시트 (seat) 의 가공 방법에 관한 것이다.

쾌적한 공간을 제공하기 위해, 에어콘디셔너 (에어콘) 에 의한 실내의 온도, 습도, 기류, 공기 청정도를 조절하는 것은 필수적이다. 에어콘에 의한 온도 조정 등은 주로, 냉동기 (또는 열펌프) 중의 압축기가 작동 유체를 순화시켜, 그 작동 유체가 냉동 사이클 (또는 열펌프 사이클) 을 실시함으로써 이루어진다.

이 같은 압축기로서, 예를 들어 도 9 에 나타내는 바와 같은 사판식 압축기 (400) 가 있다 (일본 공개특허공보 평6-249140 호). 사판식 압축기 (400) 는 구동원으로부터 동력을 받아서 주축 (416) 이 회전하면, 사판 (419) 이 요동하여 압축기용 피스톤 (이하, 적당히 「피스톤」 이라 호칭한다.) (450) 이 왕복 운동하여, 작동 유체 (냉매 가스) 를 흡입하여, 압축하고, 토출한다. 여기에서 사판식 압축기 (400) 는 반구 형상의 슈 (421, 422) 를 사판 (419) 과 피스톤 (450) 의 시트 (451, 452) 사이에 개재시켜, 사판 (419) 의 요동 회전을 피스톤 (450) 의 왕복 운동으로 변환시키고 있으며, 피스톤 (450) 은 반구 형상의 슈 (421, 422) 의 반구부의 적어도 일부를 둘러싸는 반구 형상의 오목부를 갖는 시트 (451, 452) 를 구비한다.

그런데, 상기 일본 공개특허공보 평6-249140 호나 일본 공개특허공보 평10-220354 호 등에, 이 같은 시트의 가공 방법이 개시되어 있다. 또, 이들 공보에는 개시되어 있지 않지만, 종래부터 반구 형상의 오목부 주연에는 모따기가 실시되었다. 그리고 그 모따기는 오목부의 가공에 사용되는 절삭공구 (cutting tool) 와는 다른 큰 가공경을 갖는 절삭공구에 의해 실시되어졌다. 상기 과정은, 사판식 압축기 (400) 의 피스톤 (450) 의 시트 (452) 를 가공하는 경우를 예로 들어, 도 8 에 도시되었다. 이 가공 방법에 따르면, 먼저 가공경 (R1) 을 갖는 절삭공구 (C1) 를 회전시키면서, 그 절삭부의 중심이 P1 으로 올 때까지 이동시켜, 모따기부 (452b) 를 형성한다. 이어서, 절삭공구 (C1) 를 대피시킨 후, 가공경 (R2) (R2＜R1) 을 갖는 절삭공구 (C2) 를 그 절삭부의 중심이 P2 로 올 때까지 이동시켜 반구 형상의 오목부 (452a) 를 형성한다.

그런데, 가공 공정이나 가공 설비에 따라 다르지만, 시트의 모따기부와 오목부를 다른 절삭공구 (C1, C2) 로 가공하였기 때문에, 작업물(피스톤 또는 그 소재) 의 반입출, 작업물의 탈착, 절삭공구의 교환, 절삭공구의 이동 등에 여분의 시간이 걸려, 시트의 가공 효율, 나아가 피스톤의 생산 효율의 향상을 도모하기 어려웠다.

또, 작업물의 탈착이나 절삭공구의 교환 등에 의해, 모따기부와 오목부를 완전히 동일한 조건에서 가공할 수 없기 때문에, 예를 들어 오목부의 구면 깊이 등의 가공 정도의 향상을 도모하기 어려웠다.

또, 절삭공구를 삽입하는 작업 공간이 좁은 경우, 모따기부 가공용의 큰 절삭공구를 삽입할 수 없는 경우도 있다. 또, 이러한 바람직하지 않은 불편함을 해소하기 위해서 절삭 공구를 분리하는 장소를 별도로 설치하는 것은, 피스톤이나 압축기의 설계 자유도를 제한하게 된다.

또, 절삭공구의 가공경이 크면, 가공 자유도가 작아져 모따기 각도나 모따기 폭 등을 조정하기 어려운 경우도 있다.

본 발명은 이 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이다. 즉, 본 발명은 반구 형상의 오목부와 그 주연의 모따기부를 효율적으로 가공할 수 있는 압축기용 피스톤의 시트의 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시 형태를 나타내는 도면으로, 도 1a 는 모따기부의 가공 방법을 나타내는 단면도이며, 도 1b 는 도 1a 에 나타낸 시트의 정면도,

도 2 는 본 발명의 제 1 실시 형태를 나타내는 도면으로, 도 2a 는 오목부의 가공 방법을 나타내는 단면도이며, 도 2b 는 도 1a 에 나타낸 시트의 정면도,

도 3 은 본 발명의 제 1 실시 형태와 관련된 시트 가공 장치의 개략도,

도 4 는 본 발명의 제 2 실시 형태를 나타내는 도면으로, 도 4a 는 모따기부 및 오목부의 가공 방법을 나타내는 단면도이며, 도 4b 는 도 4a 에 나타낸 시트의 정면도,

도 5 는 본 발명의 제 3 실시 형태를 나타내는 도면,

도 6 은 본 발명의 제 4 실시 형태를 나타내는 도면,

도 7 은 본 발명의 제 2 실시 형태와 관련된 압축기용 피스톤을 사판식 압축기에 설치한 모양을 나타내는 부분 확대도,

도 8 은 종래의 압축기용 피스톤의 시트의 가공 방법을 나타내는 도면, 및

도 9 는 종래의 사판식 압축기를 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

50 : 압축기용 피스톤 171, 172 : 절삭공구

52 : 시트 52a : 오목부

52b : 모따기부

그래서 본 발명자는 전술한 문제점을 해결하기 위해 시행착오를 거듭한 결과, 동일한 절삭공구를 사용하여 압축기용 피스톤의 시트의 오목부와 모따기부를 가공 형성하는 것을 생각해내어 본 발명의 압축기용 피스톤의 시트의 가공 방법을 개발하였다.

(1) 즉, 본 발명의 압축기용 피스톤의 시트의 가공 방법은 반구 형상의 슈와 미끄러짐 접촉하는 대략 반구 형상의 오목부를 갖는 압축기용 피스톤의 시트의 가공 방법에 있어서, 구면의 적어도 일부를 형성하고, 적어도 그 일부에 원호형 절삭부를 가진 절삭공구와 상기 압축기용 피스톤을 상대 회전시키면서 상기 절삭공구를 상기 오목부가 되는 피가공면의 주위로 고리 형상으로 이동시켜 고리 형상의 모따기부를 형성하는 모따기 형성 공정과, 동일한 상기 절삭공구와 상기 압축기용 피스톤을 상대 회전시키면서 상기 절삭공구를 상기 오목부의 피가공면에 당접시켜 반구 형상의 상기 오목부를 형성하는 오목부 형성 공정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 압축기용 피스톤의 시트의 가공 방법에 따르면, 모따기 형성 공정과 오목부 형성 공정을 동일한 절삭공구로 실시하기 때문에, 모따기 형성 공정에서 오목부 형성 공정으로, 또는 오목부 형성 공정에서 모따기 형성 공정으로의 연계가 원활하게 이루어지며, 작업물의 반입출, 작업물의 탈착, 절삭공구의 교환이나 이동 등에 필요한 시간을 단축하거나 제거할 수 있어서, 압축기용 피스톤의 시트의 가공 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 작업물을 떼지 않은 상태에서 모따기 형성 공정과 오목부 형성 공정을 동일한 절삭공구를 사용하여 피스톤의 시트를 가공하면, 위치 엇갈림, 중심 엇갈림 등을 일으키지 않기 때문에, 모따기부나 오목부의 가공 정도 (예를 들어 오목부의 구면 깊이 등) 를 향상시킬 수 있다.

(2) 또한, 상기 오목부 형성 공정은 상기 모따기 형성 공정 후에 실시하면 적합하다.

모따기부가 형성된 후에 오목부가 형성되기 때문에 가공 오물 등이 오목부 의 반구면측에 형성되지 않아, 이물이 오목부와 슈 등의 사이에 끼이는 것 등을 방지할 수 있다.

(3) 또한, 상기 압축기용 피스톤이 또한 원통 형상 또는 원주 형상의 헤드부와 상기 헤드부로부터 일방으로 연장하는 넥부와 상기 넥부에 대략 직교하는 방향으로 연장하는 상기 오목부가 대향한 2 개의 상기 시트를 구비함과 동시에, 상기 넥부와 상기 시트에 의해 대략 U-형상의 공간을 형성하고 있으며, 상기 공간에 상기 슈를 개재시켜 설치된 사판이 요동함으로써, 왕복 운동하는 사판식 압축기용 피스톤인 경우에, 본 발명의 압축기용 피스톤의 시트의 가공 방법을 적용하면 적합하다.

본 발명의 가공 방법을 따르면, 오목부 형성 공정과 동일한 절삭공구를 고리 형상으로 이동시킴으로써 모따기 형성 공정을 실시하고 있기 때문에, 대략 U-형상의 공간에 절삭공구를 삽입하여 오목부 형성 공정을 실시할 수 있는 한, 모따기 형성 공정도 가능해진다. 즉, 2 개의 시트가 배열되어 대략 U-형상의 공간을 형성하고 있는 경우라도, 절삭공구가 시트 등과 간섭하지 않고 모따기 형성 공정을 실시하는 것이 가능해진다. 이로써, 모따기 형성 공정을 위해 특별한 공간을 압축기용 피스톤에 설치할 필요가 없으며, 압축기용 피스톤의 설계 자유도를 높일 수 있다.

또한, 2 개의 시트의 오목부가 대향하여 설치되기 때문에, 예를 들어 절삭공구에 대하여 압축기용 피스톤을 회전시켜 시트를 가공하면, 2 개의 시트의 오목부나 모따기부를 각각 일공정으로 형성할 수 있기 때문에, 가공 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

(4) 또한, 상기 모따기부가 모따기 폭이 다른 넓은 폭부와 좁은 폭부를 갖는 경우에, 본 발명의 압축기용 피스톤의 시트의 가공 방법을 적용하면 적합하다.

모따기 형성 공정에서 종래와 같이 일부러 큰 가공경의 절삭공구를 사용하지 않아도 되기 때문에 모따기부의 폭, 각도, 위치 등을 조정하기 쉬워, 예를 들어 모따기부에 넓은 폭부와 좁은 폭부를 설치할 때 적합하다.

또한, 넓은 폭부나 좁은 폭부에 의해 시트의 오목부에 작용하는 면압을 조정할 수 있다. 예를 들어 큰 하중이 작용하는 영역에는 좁은 폭부를 설치하여 슈 등과 오목부의 접촉 면적을 확대하면 그들 사이에 작용하는 면압을 저감할 수 있다.

따라서, 좁은 폭부는 시트의 오목부 중에서 압축 행정 등에서 큰 하중을 받는 (큰 면압을 받는) 영역에 설치하는 것이 바람직하고, 넓은 폭부는 좁은 폭부와 반대로 시트와 슈 등 사이의 면압이 작은 영역에 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 넓은 폭부를 설치한 부분은 슈 등과 모따기부 사이에 생기는 틈이 확대되기 때문에, 그 부분으로의 윤활유의 안내, 도입이 촉진되어, 오목부와 슈 등의 사이에 슬라이딩성을 향상시킬 수 있다.

(5) 또한, 절삭공구는 볼엔드밀이나 선단에 대략 구 형상의 절삭부를 갖는 절삭공 및 섕크의 선단에 반원판 형상의 칩을 고정한 절구공구 일 수도 있다. 오목부 형성 공정이나 모따기 형성 공정에서의 가공은 절삭공구가 회전하여 실시되거나, 압축기용 피스톤이 회전하여 실시되어도 된다. 어떻든 양자가 상대 회전하면 된다. 절삭공구가 고리 형상으로 이동하는 경우도, 동일한 방법으로 고리 형상으로 상대 이동하는 경우도 된다.

또한, 본 발명의 가공 방법은 사판식 압축기의 피스톤에 한정되지 않고, 대략 반구 형상의 오목부와 그 주연의 모따기부로 이루어진 시트를 구비한 압축기용 피스톤에 널리 적용할 수 있다. 또한, 피스톤은 편두형 피스톤 또는 양두형 피스톤일 수 있다. 그 피스톤을 사용하는 압축기는, 가변 용량형 또는 고정 용량형일 수 있으며, 냉동 사이클과 열펌프 사이클에도 사용할 수 있고, 차량용에 한정되지 않고 범용으로서 사용되는 압축기라도 된다.

(제 1 실시 형태)

본 발명의 제 1 실시 형태에 대해서, 도 1 내지 3 을 사용하여 설명한다. 도 1 내지 3 에 나타낸 압축기용 피스톤 (이하, 단지 「피스톤」 이라 호칭한다.) (50) 은, 도 9 에 나타낸 사판식 압축기용 피스톤 (450) 과 기본적으로 동일한 구성으로, 도 3 에 나타내는 바와 같이 원통 형상부재의 일부를 잘라낸 형상으로 되어 있다. 즉, 피스톤 (50) 은 원통 형상의 헤드부 (head portions)(54) 와, 시트 (51, 52) 와, 넥부 (53) 로 이루어지며, 헤드부 (54) 의 일방 (도 1, 도 3 의 우방) 으로부터 차례로 시트 (51), 넥부 (53), 시트 (52) 로 배열되며, 시트 (51) 와 시트 (52) 는 넥부 (53) 로 연결되어 있다. 그리고 시트 (51) 와 시트 (52) 는 각각의 오목부에 대향하도록 넥부 (53) 에 대해서 대략 직교 방향으로 배열되어 있으며, 시트 (51, 52) 와 넥부 (53) 에 의해 대략 U-형상의 공간 (K) 이 형성되어 있다.

이 공간 (K) 에서 도 7 을 참조하면 알 수 있듯이, 사판 (19) 이 슈 (121, 122) 사이에 설치된다. 그리고, 사판 (19) 이 요동하면, 피스톤 (150) 이 실린더 보어 (12) (도 7 참조) 내를 왕복 운동하도록 되어 있다.

또한, 도 1a 및 도 2a 는, 피스톤 (50) 의 헤드부 (54) 측의 단면도로, 도 1b 및 도 2b 는 그 시트 (52) 의 정면도이다. 도 1 과 도 2 에서는 모따기 형성 공정과 오목부 형성 공정을 설명하기 위해 시트 (52) 의 주변을 확대해서 나타냈다. 이 관계는 후술하는 도 4a 와 도 4b 에 대해서도 동일하다.

먼저, 모따기 형성 공정을 도 1, 도 3 을 사용하여 설명한다. 시트 (51) 의 가공은 절삭공구 (171) 에 의해 실시되며, 시트 (52) 의 가공은 절삭공구 (172) 에 의해 실시되지만, 아래에서는 시트 (52) 를 가공하는 경우를 중심으로 설명한다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 절삭공구 (172) 의 절삭부 중심 (C) (구체적으로는 도 3 에 나타내는 칩 (172c) 의 중심) 을 고리 형상의 중심 궤적 (T) 의 어느 위치 (P1) (여기에서는 도 1b 에 나타내는 중심 궤적 (T) 의 정상점) 로 이동시켜 절삭공구 (172) 를 회전시키면, 모따기부 (52b) 가 형성되기 시작한다. 그리고, 그 중심 (C) 을 중심 궤적 (T) 을 따라 일주시키면, 고리 형상의 모따기부 (52b) 를 포함하는 원공 형상의 오목한 부분이 시트 (52) 에 형성된다.

이어서, 오목부 형성 공정을 도 2 를 사용하여 설명한다. 모따기 형성 공정의 종료 후에, 그 상태 그대로 절삭공구 (172) 를 회전시키면서, 그 중심 (C) 을 중심 궤적 (T) 의 중심에 해당하는 위치 (P3) 까지 이동시킨다. 그리고 나서, 그 위치 (P3) 로의 이동 방향과는 수직인 방향에 있는 위치 (P2) 로 절삭부의 중심 (C) 을 이동시키면, 오목부 (52a) 가 형성된다. 이 오목부 (52a) 의 형성과 동시에, 그 주연에 고리 형상의 모따기부 (52b) 가 형성된다.

이 피스톤의 시트의 가공에 사용된 시트 가공 장치 (100) 를 도 3 을 사용하여 설명한다. 시트 가공 장치 (100) 는 상술한 바와 같이, 소정의 같은 각도

(θ) 로 기울어진 절삭공구 (171) 와 절삭공구 (172) 를 구비한다. 이들 절삭공구 (171, 172) 는 아암 (161, 162) 에 각각 부착되어, 아암 (161, 162) 은 절삭공구 (171, 172) 를 축 주위로 회전시키면서 동시에 절삭부의 중심 (C) 을 중심 궤적 (T) 을 따라 고리 형상으로 이동시킬 수 있다. 또한, 이 고리 형상 운동은 수치 제어에 의해 원 운동뿐만 아니라 타원 운동 등도 실시할 수 있다.

또한, 아암 (161, 162) 은 헤드 (160) 에 부착되고, 헤드 (160) 는 수직 방향 및 수평 방향으로 자유롭게 이동할 수 있다. 또한, 작업물인 피스톤 (50) 은 테이블 (180) 상의 고정구 (181, 182) 에 의해 고정된다. 또한, 이 시트 가공 장치 (100) 는 작업물을 탈착하지 않고 모따기 형성 공정과 오목부 형성 공정을 실시할 수 있기 때문에, 시트의 가공 정도의 향상을 도모할 수 있다.

또, 절삭공구 (172) (절삭공구 (171) 도 동일) 는, 대경 섕크 (172a) 와 이 대경 섕크에서 선단으로 뻗은 소경 섕크 (172b) 와 이 소경 섕크 (172b) 의 선단에 부착된 반원판 형상의 칩 (172c) 으로 이루어진다.

이어서, 시트 가공 장치 (100) 의 움직임을 간단하게 설명한다. 시트 가공 장치 (100) 는 헤드 (160) 를 수평 방향 (H) 및 수직 방향 (V) 으로 적당히 이동시켜, 절삭공구 (172) 를 테이블 (180) 에 대해서 경사각 (θ) 을 유지하면서, 대략 U-형상의 공간 (K) 에 절삭공구 (172) 의 칩 (172c) 과 소경 섕크 (172b) 를 삽입한다. 그리고, 제어부 (도시하지 않음) 에 미리 설정된 프로그램에 의해, 아암 (162) 은, 상술한 도 1 및 도 2 에 나타낸 운동을 절삭공구 (172) 에 실시시킨다. 즉, 경사각 (θ) 을 유지한 채, 절삭공구 (172) 로 중심 궤적 (T) 을 따르는 고리 형상 운동 (컨투어링) 을 실시시키며 (모따기 형성 공정), 그리고 나서 절삭공구 (172) 의 중심 (C) 을 P3→P2 로 이동시킨다 (오목부 형성 공정).

그 후 절삭공구 (172) 의 중심 (C) 을 P2→P3 로 이동시켜 절삭공구 (172) 의 대피시킨다. 이로써, 시트 (52) 의 가공이 종료된다. 동일한 방법으로 절삭공구 (171) 를 사용하여 시트 (51) 의 가공을 실시하면, 사판식 압축기용 피스톤의 시트 (51, 52) 의 가공이 종료된다.

또한, 절삭공구 (171, 172) 는 선단측에 소경 섕크 (172b) 를 구비함과 동시에, 경사각 (θ) 을 유지하면서 시트 (51, 52) 를 가공하기 때문에, 배열된 시트 (51, 52)등과 간섭하지 않고, 보다 깊은 구면 깊이를 갖는 오목부 (51a, 52a) 를 형성할 수 있다.

(제 2 실시 형태)

이어서, 본 발명의 제 2 실시 형태에 대해서 도 4 를 사용하여 설명한다. 도 4 에 나타낸 압축기용 피스톤 (150) 은, 도 1 내지 도 3 에 나타낸 U-형상 피스톤 (50) 과 기본적으로 동일한 형상이지만, 가공된 시트 (152) 의 오목부 (152a) 와 모따기부 (152b) 의 형상은 다르다. 물론 시트 (152) 에 대향하는 측의 시트도 시트 (152) 와 동일하다.

시트 (152) 의 모따기 형성 공정은 시트 (52) 의 모따기 형성 공정과 동일한 방법으로, 절삭공구 (172) 를 사용하여, 그 절삭부의 중심 (C) 을 고리 형상의 중심 궤적 (T) 을 따라 이동시킴으로써 이루어진다. 다만, 제 1 실시 형태와 비교하면, 중심 궤적 (T) 의 위치를 넥부 (153) 측 (도 4 의 하방) 으로 아주 조금 엇갈리게 하였다.

다음 오목부 형성 공정은, 모따기 형성 공정을 종료한 상태에서 절삭부의 중심 (C) 을 중심 궤적 (T) 의 중심 위치에서 도 4 의 상방으로 아주 조금 엇갈린 위치 (P3) 로 이동시켜, 이 위치에서 상기 중심 (C) 을 위치 (P2) 로 이동시켜감으로써 이루어진다. 이로써 오목부 (152a) 와, 그 주연의 고리 형상의 모따기부 (152b) 가 형성된다. 다만, 위치 (P3) 는 제 1 실시 형태와 동일한 위치로 되어 있다.

여기에서, 중심 궤적 (T) 의 중심이 오목부 형성 공정의 개시 위치 (P3) 에 서 넥부 (153) 측 (도 4 의 하방) 으로 아주 조금 엇갈려 있기 때문에, 오목부 (152a) 의 주연에 생기는 모따기부 (152b) 의 모따기 폭은 균일하지 않지만, 연속적으로 변하고 도 4 의 하방에는 넓은 폭부 (152c) 가 형성되며, 도 4 의 상방에는 좁은 폭부 (152d) 가 형성된다. 또한, 넓은 폭부 (152c) 와 좁은 폭부 (152d) 의 형상이나 위치는 중심 궤적 (T) 과 위치 (P2, P3) 를 조정함으로써 자유롭게 설정할 수 있다. 본 실시 형태에서는 모따기 형성 공정의 가공 위치를 변경하였지만, 오목부 형성 공정의 가공 위치를 변경해도 된다.

(제 3 실시 형태)

이어서, 본 발명의 제 3 실시 형태에 대해서 도 5 를 사용하여 설명한다. 도 5 에 나타낸 피스톤 (250) 은 가변 용량의 사판식 압축기용 피스톤으로서, 예컨대 넥부 (253) 와 시트 (251, 252) 로 형성된 대략 U-형상의 공간 (K2) 이 피스톤 (50) 보다도 좁은 경우이다. 이러한 경우, 절삭공구 (172) 와 기본적으로 동일한 형상의 절삭공구 (272) 를 시트 (251, 252) 에 거의 평행하게 삽입한다. 그리고, 시트 (251, 252) 의 중간축 (L3) 주위로 피스톤 (250) 을 회전시키면서 절삭공구 (272) 를 아주 조금 수평 방향 (H) 의 방향으로 이동시켜, 절삭부의 중심 (C) 을 중심 궤적 (T) 을 따라 고리 형상으로 이동시킨다. 이로써, 시트 (251, 252) 의 모따기부가 일시에 형성된다. 또한, 절삭부의 중심 (C) 을 중심 궤적 (T) 의 중심 위치 (P3) 로 돌아가게 하고, 거기에서 다시 화살표로 나타낸 수평 방향 (H) 으로 절삭공구 (272) 를 위치 (P2) 까지 이동시키면 시트 (251, 252) 의 오목부가 일시에 형성된다.

이 같은 가공 방법을 사용하면, 시트 (251, 252) 의 모따기부와 오목부를 각각 일공정으로 더욱이 양호한 정도로 가공할 수 있으므로 접합하다.

(제 4 실시 형태)

이어서, 본 발명의 제 4 실시 형태에 대해서 도 6 을 사용하여 설명한다. 도 6 에 나타낸 피스톤 (350) 은 고정 용량의 사판식 압축기용 피스톤으로서, 도 5 의 가변 용량의 압축기용 피스톤 (250) 과 비교하여, 예컨대 넥부 (353) 와 시트 (351, 352) 로 형성된 대략 U-형상의 공간 (K3) 이 피스톤 (250) 보다도 다소 넓은 경우이다.

이 피스톤 (350) 의 가공에서는 구 형상의 절삭부 (371c) 를 구비한 절삭공구 (371) 를 그 축 (L2) 주위로 회전시켜, 시트 (351, 352) 의 모따기부와 오목부를 가공하는 것이다.

시트 (351) 의 모따기 형성 공정은 절삭공구 (371) 의 절삭부 (371c) 의 중심 (C) 을 수평 방향 (H1) 으로 위치 (P3) 로 이동시킨 후, 이 중심 (C) 을 중심 궤적 (T) 을 따라 고리 형상으로 이동시키면 된다. 시트 (351) 의 오목부 형성 공정은 그 중심 (C) 을 중심 궤적 (T) 의 중심 위치 (P3) 로 일단 이동시킨 후, 수평 방향 (H1) 으로 절삭부 (371c) 의 중심 (C) 을 위치 (P2) 까지 이동시키면, 시트 (351) 의 오목부가 형성된다. 시트 (352) 도 절삭공구 (371) 를 수평 방향 (H2) 으로 이동시킴으로써 시트 (351) 와 동일한 방법으로 가공하면 된다.

또한, 상술한 1 내지 4 실시 형태의 어느 경우도, 모따기 형성 공정에서 절삭공구측을 고리 형상으로 이동시켰지만, 피스톤을 고리 형상으로 이동시켜도 된다.

이어서, 상술한 제 2 실시 형태와 관련된 피스톤 (150) (도 4) 을 사판식 압축기의 실린더 보어 (12) 내에 끼움과 동시에 시트 (151, 152) 와 넥부 (153) 로 이루어진 공간 (K1) 에 슈 (121,122) 와 사판 (19) 을 조립한 상태를 부분적으로 확대해서 도 7 에 나타냈다. 도 7 에는 압축 행정시 피스톤 (150) 이 사판 (19) 에 의해 가압되고 있는 때가 나타나 있다. 이 때, 슈 (122) 와 시트 (152) 사이에서 내주 방향의 큰 힘 (F2) 이 작용하여 그 주변의 면압이 커진다. 그러나, 시트 (152) 의 모따기부 (152b) 에는 좁은 폭부 (152d) 가 형성되어 있기 때문에, 상기 힘 (F2) 은 넓은 면에 작용하여 면압이 과도하게 더 커지진 않는다.

또, 그 반대측에는 넓은 폭부 (152c) 가 있기 때문에, 슈 (122) 사이에 오일 푸울 (oil pool) (M2) 이 형성되어 혼합된 윤활유를 슈 (122) 와 시트 (152) 사이에 안내, 공급하기에 적합하다. 이로써 이들 사이의 슬라이드성을 향상시킬 수 있고, 오목부 (152a) 등의 구면 마모를 억제할 수 있으며, 또 그을림 등을 방지할 수 있다. 시트 (152) 를 중심으로 설명하였지만, 시트 (151) 에 대해서도 동일하다.

본 발명의 압축기용 피스톤의 시트의 가공 방법에 따르면, 시트의 오목부와 모따기부의 가공 효율을 향상시킬 수 있다. 또, 이들의 가공 정도를 향상시킬 수 있다.

Claims

반구 형상의 슈와 미끄럼 접촉하는 대략 반구 형상의 오목부를 갖는 압축기용 피스톤의 시트의 가공 방법에 있어서,

구면의 적어도 일부를 형성하고, 적어도 그 일부에 원호형 절삭부를 가진 절삭공구와 상기 압축기용 피스톤을 상대 회전시키면서 상기 절삭공구를 상기 오목부가 되는 피가공면의 주위로 고리 형상으로 이동시켜 고리 형상의 모따기부를 형성하는 모따기 형성 공정과,

동일한 상기 절삭공구와 압축기용 피스톤을 상대 회전시키면서 절삭공구를 오목부의 피가공면에 당접시켜 반구 형상의 오목부를 형성하는 오목부 형성 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 압축기용 피스톤의 시트의 가공 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 오목부 형성 공정은, 상기 모따기 형성 공정 후에 실시하는 압축기용 피스톤의 시트의 가공 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 압축기용 피스톤은, 또한 원통 형상 또는 원주 형상의 헤드부와 상기 헤드부로부터 일방으로 연장하는 넥부와 상기 넥부에 대략 직교하는 방향으로 연장하여 있는 상기 오목부가 대향한 2 개의 상기 시트를 구비함과 동시에, 상기 넥부와 상기 시트에 의해 대략 U-형상의 공간을 형성하고 있으며, 상기 공간에 상기 슈를 개재시켜 설치된 사판이 요동함으로써 왕복 운동하는 사판식 압축기용 피스톤인 압축기용 피스톤의 시트의 가공 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모따기부는 모따기 폭이 다른 넓은 폭부와 좁은 폭부를 갖는 압축기용 피스톤의 시트의 가공 방법.