WO2003095833A1 - Compressor and method of manufacturing piston used for the compressor - Google Patents

Compressor and method of manufacturing piston used for the compressor Download PDF

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WO2003095833A1
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piston
swash plate
hole
variable displacement
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Inventor
Hiromichi Tanabe
Hiroyuki Ishida
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Zexel Valeo Climate Control Corporation
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D29/00Removing castings from moulds, not restricted to casting processes covered by a single main group; Removing cores; Handling ingots
    • B22D29/001Removing cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10Cores; Manufacture or installation of cores
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a variable displacement swash plate type compression and a method for manufacturing bistons used for the compression.
  • variable displacement swash plate type compressor a cylinder block formed with a plurality of cylinder bores, a shaft rotatably supported at the center of the cylinder block, and a sliding shaft
  • a swash plate mounted so as to be swingable and swingable, a crank chamber for accommodating the swash plate, and a biston connected to the swash plate and reciprocating in the cylinder bore as the swash plate swings. What is done is known.
  • variable displacement swash plate compressor In this type of variable displacement swash plate compressor, the inclination angle of the swash plate changes in accordance with the change in the pressure in the crankcase, thereby changing the stroke of the piston.
  • variable capacity swash plate type compressors are hollow inside to reduce weight. If the weight of the piston is reduced, the inertia of the piston is reduced, and the entire compressor is also reduced in weight.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-289163 a method of welding two members, a bottomed cylindrical member and a closing member, is disclosed.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-221214 discloses that a hollow piston is manufactured integrally using a deformable core made of rubber or the like when manufacturing the hollow piston. A method is disclosed.
  • a hollow piston is integrally formed using a core whose shape is deformable, it is not suitable for manufacturing a high-precision one, and it is difficult to reduce the wall thickness.
  • a mirror-making method such as a cast or squeeze cast is adopted, the core may be deformed or damaged by high pressure.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a variable displacement type swash plate type compressor in which the weight and cost of the piston are reduced, and a method of manufacturing the piston used in the compressor. Purpose. Disclosure of the invention
  • the invention according to claim 1 provides a cylinder opening formed with a plurality of cylinder bores, a shaft rotatably supported at a center portion of the cylinder opening, and a slidable and swingable shaft.
  • a swash plate movably mounted, a crank chamber for accommodating the swash plate, and a piston connected to the swash plate and reciprocating in the cylinder bore as the swash plate swings,
  • the piston has a cylindrical head.
  • the piston is integrally formed by the structure
  • the structure uses a fluidizable core, and the hole of the piston is formed using a core capable of fluidizing the piston. ,
  • the fluidized core is discharged
  • the present invention provides a variable displacement swash plate type compressor characterized in that the core is solid, and after the biston is manufactured in a solid state, the core is fluidized to make a piston.
  • the hollow portion of the piston is formed by discharging from the hole formed in the hole.
  • the hollow piston is integrally formed using the fluidizable core, the welding process can be omitted, and the weight and cost of the piston can be reduced.
  • a variable displacement type swash plate type compressor which achieves the above.
  • fluidizable means that the state can be changed from a solid state to a state of a fluid (including a powder).
  • fabric is a process in which a molten material is poured into a mold and solidified, and the material is not limited to a metal, but widely includes a resin and the like.
  • the invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the core melts at a temperature lower than a melting point of a constituent material of the piston. Machine.
  • a core made of a material that melts at a temperature lower than the melting point of the piston constituent material such as a resin core when the bistone constituent material is aluminum, is suitable as a fluidizable core. is there.
  • the resin core does not melt before the melt solidifies even if the temperature rises due to conduction heat from the melt poured into the mold.
  • the piston containing the core is removed from the mold, and when it is heated, the core melts before the piston, so the molten core is removed from the hole. be able to.
  • the removed core can be reused by placing it in a mold and hardening it.
  • the invention according to claim 3 is the invention according to claim 1, wherein the core is a soluble core. It is a swash plate type compressor.
  • Soluble means soluble in water or other solvents. Such a soluble core is suitable as a fluidizable core. For example, if a core is formed with a water-soluble salt such as sodium chloride, the core can be dissolved by injecting water, and this can be easily removed.
  • the “soluble core” in this claim includes a sand core solidified with a binder soluble in water or another solvent.
  • the invention according to claim 4 is the variable displacement type swash plate compressor according to claim 1, wherein the core is a collapsible core.
  • a disintegrating core such as a sand core that easily disintegrates into a powder form by vibration or impact is suitable as a fluidizable core.
  • the invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the hole is formed at a bottom dead center when the stroke amount of the piston is at least two-thirds of the maximum. And a variable displacement swash plate type compressor provided at a position communicating with the crank chamber.
  • the lubricating oil flowing from the hole is discharged into the crankcase.
  • the lubricating oil can be prevented from accumulating in the hollow portion and increasing the inertia of the rubber.
  • the invention according to claim 6 is the variable displacement type swash plate compressor according to claim 5, wherein at least two of the holes are provided.
  • the fluidized core when the fluidized core is discharged from the biston, one of the holes is formed. By using it as an air hole, the fluidized core can be discharged smoothly. Also, when the piston is mounted on the compressor, one hole becomes the inlet for refrigerant gas and lubricating oil, and the other hole becomes the outlet, so that the flow is smooth and the lubricating oil collects in the hollow part. Thus, the inertia force of the piston can be prevented from increasing.
  • An invention according to claim 7 is a method for manufacturing a piston used for a variable displacement swash plate type compressor, wherein the piston is integrally formed by a structure in which a core is mounted in a mold. A hollow portion inside, and a hole communicating the hollow portion with the outside.
  • the core includes a main body corresponding to the hollow portion, and a main body corresponding to the hole. And a supporting portion for supporting the portion in the mold.
  • the core in the method for producing a piston, after producing the piston in a state where the core is in a solid state, the core is fluidized and discharged from a hole formed in the piston.
  • the hollow part of the piston is formed.
  • the hollow piston is integrally formed using the fluidizable core, the welding process can be omitted, and the weight and cost of the piston can be reduced.
  • the invention according to claim 8 is the method for manufacturing a piston according to claim 7, wherein the fluidization of the core is performed by putting the core into a core melting furnace and melting the core.
  • the feature of the piston It is a manufacturing method.
  • the core discharged from the hole is poured into a core mold to form a core again.
  • This is a method for producing a piston, characterized in that another piston is formed by using a core that has been made.
  • the core can be melted by being put into the core melting furnace, so that the core material can be reused.
  • economic efficiency will be improved.
  • FIG. 1 is a sectional view showing a variable displacement swash plate type compressor according to a specific example of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing a bistone material according to a specific example of the present invention.
  • FIG. 3 is a front view showing a piston material according to a specific example of the present invention.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line A—A in FIG.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line B—B in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a bismuth material according to a specific example of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a mirror-making process of a rubber material according to a specific example of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a bismuth material according to a specific example of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a bismuth material according to a specific example of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a variable displacement swash plate type compressor according to one embodiment of the present invention.
  • One end of the cylinder block 1 of this variable displacement type swash plate compressor has a head 3 via a valve plate 2 and the other end of the cylinder block 1 has a front head 4 , Respectively, are fixed.
  • the cylinder block 1 is provided with a plurality of cylinder bores 6 at predetermined intervals in the circumferential direction around the shaft 5.
  • a stone 7 is slidably accommodated.
  • a crank chamber 8 is formed in the front head 4, and a swash plate 10 is accommodated in the crank chamber 8.
  • the swash plate 10 is slidably and slidably mounted on the shaft 5 via the hinge ball 9.
  • the swash plate 10 is connected to the piston 7 via a pair of hemispherical showers 50.
  • the shroud 50 is rotatable relative to the front-side sliding surface 10b and the lary-side sliding surface 10a of the swash plate 10 so that the bridge 7 of the piston 7 can rotate. Supported by two.
  • a discharge chamber 12 and a suction chamber 13 located around the discharge chamber 12 are formed.
  • the discharge chamber 12 and the crank chamber 8 communicate with each other via a gas introduction passage (not shown).
  • a control valve 81 is provided in the middle of the gas introduction passage, and the flow rate of the refrigerant from the discharge chamber 12 to the crank chamber 8 is controlled by the control valve 81.
  • Suction chamber 13 and crankcase 8 are installed in cylinder block 1. It communicates via a passage 58.
  • the valve plate 2 has a discharge port 15 communicating the compression chamber 14 of the cylinder bore 6 with the discharge chamber 12, and a suction port 1 communicating the compression chamber 14 of the cylinder bore 6 with the suction chamber 13. 6 and are provided at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the discharge port 15 is opened and closed by a discharge valve 17, and the suction port 16 is opened and closed by a suction valve 18.
  • a thrust flange 40 for transmitting the rotation of the shaft 5 to the swash plate 10 is fixed to a front end portion of the shaft 5, and the thrust flange 40 is provided with a thrust bearing 33. Through the inner wall surface of the front head 4 so as to be rotatable.
  • the thrust flange 40 and the swash plate 10 are connected via a link mechanism 41 so that even when the inclination angle of the swash plate 10 changes, the top dead center of the biston 7 becomes constant. , Is set.
  • the piston 7 has a cylindrical head portion 71 fitted into the cylinder bore 6, and a flange connecting the head portion 71 and the swash plate 10 via a shoe 50. And a bridge 72.
  • the bridge 72 is provided integrally with the head 71.
  • the head portion 71 has a hollow portion 73 for reducing the weight and a hole 74 for communicating the hollow portion 73 with the outside.
  • a shower receiving portion 75 that supports the shower 50 so as to be able to roll is formed in the page portion 72.
  • the hole 74 is provided at a position communicating with the crank chamber 8 at the bottom dead center when the stroke amount of the piston 7 is at least two-thirds of the maximum.
  • variable displacement type swash plate type compressor When the rotational power of the vehicle engine (not shown) is transmitted to the shaft 5, the rotating force of the shaft 5 is changed to the thrust flange 40 and the link.
  • the swash plate 10 is transmitted to the swash plate 10 via the locking mechanism 41, and the swash plate 10 rotates.
  • the rotation of the swash plate 10 causes the shafts 50 and 50 to relatively rotate on the sliding surfaces 10a and 10b of the swash plate 10, so that the rotation force from the swash plate 10 is fixed. This is converted to a linear reciprocating motion of 77.
  • the piston 7 reciprocates in the cylinder bore 6, and as a result, the volume of the compression chamber in the cylinder bore 6 changes, and the suction, compression, and discharge of the refrigerant gas are sequentially performed due to the change in the volume, and the oblique movement occurs.
  • a high-pressure refrigerant gas having a capacity corresponding to the inclination angle of the plate 10 is discharged.
  • the suction valve 18 opens, and low-pressure refrigerant gas is sucked from the suction chamber 13 into the compression chamber 14 in the cylinder bore 6 via the suction port 16, and at the time of discharge, the discharge valve 1 ⁇ ⁇ opens.
  • the high-pressure refrigerant gas is discharged from the compression chamber 14 to the discharge chamber 12 via the discharge port 15.
  • control valve 81 reduces the cross-sectional area of the gas introduction passage. Therefore, the inflow of high-pressure refrigerant gas from the discharge chamber 12 to the crank chamber 8 is suppressed, the pressure in the crank chamber 8 decreases, and the inclination angle of the swash plate 10 increases.
  • the lubricating oil that has flowed into the hollow part 3 from the hole 74 is discharged to the crank chamber 8 when the hole 74 communicates with the crank chamber 8, so that the lubricating oil accumulates in the hollow part 73 and the piston
  • the inertial force of ⁇ 7 does not increase.
  • a stainless steel material 60 in which single-headed stones are connected in a double-headed shape is made, and this piston material 60 is connected to the connecting portion (the position indicated by the two-dot chain line in FIGS. 2 and 3). In, two single-headed pistons are obtained.
  • the receiving portion 75 is formed by cutting after fabrication.
  • FIG. 4 and 5 are cross-sectional views of the piston material 60.
  • the construction of the piston material 60 is performed as follows.
  • a core 91 is set in a mold 90 as shown in FIG.
  • the core 91 in this example is a soluble core such as a resin and melts at a temperature lower than the melting point of the piston constituent material.
  • the core 91 has a main body 91a corresponding to the hollow portion ⁇ 3, a support portion 91b corresponding to the hole 74 and supporting the main body 91a in the mold 90. Become.
  • the main body 91a has a columnar shape.
  • a molten metal 92 is poured into a mold 90.
  • the material of the piston material 60 is an aluminum-based material.
  • the mold is opened as shown in FIG. 8, and the biston material 60 containing the core 91 is taken out and put into a core melting furnace (not shown).
  • the core 91 When heated in the core melting furnace, the core 91 is melted, and the melted core 91 is discharged from the hole 74 as shown in FIG.
  • the discharged core 91 can be reused as described later by pouring it into a core mold (gravitational structure).
  • JIS “T 6” a heat treatment such as JIS “T 6”.
  • the heat treatment of JIS “T6” refers to the one that performs an artificial aging treatment after the solution treatment, and performs the solution treatment at about 480 to 50 ° C. Then, it is quenched with water at room temperature, etc., and is aged at about 150 to 180 ° C until the required strength is obtained. Thereby, excellent strength can be obtained without performing cold working.
  • the core 91 is mounted in the mold 90, and then the molten metal is poured to form the bistone material 60.
  • the piston material 60 By taking out the piston material 60 from 90 and heating it, the core 91 is melted, and the melted core is discharged from the hole 74 to remove the hollow piston. To form.
  • the core discharged from the hole 74 is poured into a core mold (not shown) to form a core again, and the core thus formed is used.
  • Other pistons can be formed.
  • the core can be melted by being put into the core melting furnace, so that the core material can be reused. Reuse of core material improves economics.
  • the sickle was made in the state of the piston material 60 in which two pistons 7 were connected.
  • the piston 7 may be manufactured alone, or in a state in which three or more are connected. It may be made.
  • meltable core that is soluble as the core 91 was used, but a water-soluble core such as sodium chloride or a disintegratable core such as a sand core may be used. Good.
  • two oval holes 74 are provided on the peripheral wall of the head portion 71, but the number, position, and shape of the holes are not limited to those of this example. However, regarding the position, avoid the wall facing the compression chamber 14 or the part where stress is applied. When the number of holes is one or two are provided coaxially, it is advisable to avoid a true circular hole to prevent the core set in the mold from rotating. Les ⁇ If the strength is insufficient due to the reduced thickness of the head 71, ribs or struts may be provided inside the head 71. Industrial applicability
  • the present invention provides a variable-capacity swash plate compressor having a swash plate housed in a crank chamber and a piston reciprocating in a cylinder bore as the swash plate swings, and a method of manufacturing bistons used for the compressor. It is suitable for refrigeration cycles mounted on automobiles, especially because it can reduce the weight and cost of pistons.

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Abstract

A variable displacement swash plate type compressor and a method of manufacturing pistons used for the compressor, the pistons (7) comprising cylindrical head parts (71) and bridge parts (72) connecting the head parts (71) to a swash plate (10), wherein hollow parts (73) and holes (74) allowing the hollow parts (73) to communicate with the outside are formed in the head parts (71); the method comprising the steps of casting the pistons (7) using fluidizable cores and discharging the fluidized cores from the holes (74).

Description

曰月糸田 β  Satsuki Itoda β
圧縮: 並び れに用いるビス ト ンの製造方法 技術分野  Compression: Method of manufacturing the line-up
本発明は、 可変容量型斜板式圧縮: と、 これに用いるビス トンの製造方法に関するものである, 背景技術  TECHNICAL FIELD The present invention relates to a variable displacement swash plate type compression and a method for manufacturing bistons used for the compression.
従来、 可変容量型斜板式圧縮機としては、 複数のシリ ンダ ボァが形成されたシリ ンダブロ ックと、 シリ ンダブロックの 中心部に回転可能に支持されたシャフ ト と、 シャフ トに摺動 可能且つ揺動可能に装着された斜板と、 斜板を収容するクラ ンク室と、 斜板に連結され、 この斜板の揺動につれてシリ ン ダボァ内を往復するビス トンとを備えて構成されるものが知 られている。  Conventionally, as a variable displacement swash plate type compressor, a cylinder block formed with a plurality of cylinder bores, a shaft rotatably supported at the center of the cylinder block, and a sliding shaft A swash plate mounted so as to be swingable and swingable, a crank chamber for accommodating the swash plate, and a biston connected to the swash plate and reciprocating in the cylinder bore as the swash plate swings. What is done is known.
この種の可変容量型斜板式圧縮機においては 、 クランク室 の圧力変化に応じて斜板の傾斜角度が変わり、 これによ り ピ ス トンのス トロ一ク量が変化するものである。  In this type of variable displacement swash plate compressor, the inclination angle of the swash plate changes in accordance with the change in the pressure in the crankcase, thereby changing the stroke of the piston.
可変容量型斜板式圧縮機のピス ト ンは、 軽量化のため、 内 部が中空になっているものが主流である。 ビス ト ンが軽量化 されれば、 ピス トンの慣性力が小さ くなり、 また、 圧縮機全 体も軽量化される。  Most pistons of variable capacity swash plate type compressors are hollow inside to reduce weight. If the weight of the piston is reduced, the inertia of the piston is reduced, and the entire compressor is also reduced in weight.
このような中空ビス ト ンの製造方法としては 、 例えば特開 2 0 0 1 - 2 8 9 1 6 3に開示されているように、 有底円筒 状部材と閉塞部材の 2部材を溶接するものが知られている また、 特開 2 0 0 1— 2 2 1 1 5 4は、 中空ピス トンの製 造に際し、 ゴム等からなる体格変形可能な中子を用いて、 一 体に鍩造する方法を開示している。  As a method for producing such hollow screws, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-289163, a method of welding two members, a bottomed cylindrical member and a closing member, is disclosed. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-221214 discloses that a hollow piston is manufactured integrally using a deformable core made of rubber or the like when manufacturing the hollow piston. A method is disclosed.
しかし、 中空ピス トンの製造において、 2部材を溶接する 場合は、 部品点数が増加するだけでなく、 溶接の工程とその ための前加工、 後加工の工程が省けないこととなり、 コス ト ダウンが困難であつた。 However, in the production of hollow pistons, two parts are welded In this case, not only did the number of parts increase, but also the welding process and the pre- and post-processing steps required for it could not be omitted, making it difficult to reduce costs.
一方、 体格変形可能な中子を用いて、 中空ピス ト ンを一体 に錶造する場合は、 精度の高いものを製造するには不適であ り、 且つ薄肉化が困難であり、 また、 ダイカス トやスクイズ キャス ト といった鏡造方案を採用した場合に、 中子が高圧に よ り変形 , 破損するおそれがある。  On the other hand, when a hollow piston is integrally formed using a core whose shape is deformable, it is not suitable for manufacturing a high-precision one, and it is difficult to reduce the wall thickness. When a mirror-making method such as a cast or squeeze cast is adopted, the core may be deformed or damaged by high pressure.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、 ピス ト ンの軽量化とコス トダウンを図った可変容量型斜板式圧縮機 と、 これに用いるピス ト ンの製造方法を提供することを目的 とする。 発明の開示  The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a variable displacement type swash plate type compressor in which the weight and cost of the piston are reduced, and a method of manufacturing the piston used in the compressor. Purpose. Disclosure of the invention
請求項 1記載の発明は、 複数のシリ ンダボアが形成された シリ ンダブ口 ヅクと、 前記シリ ンダブ口 ヅクの中心部に回転 可能に支持されたシャフ ト と、 前記シャフ トに摺動可能且つ 揺動可能に装着された斜板と、 この斜板を収容するクランク 室と、 前記斜板に連結され、 前記斜板の揺動につれて前記シ リンダボア内を往復するピス ト ンとを備え、 前記クランク室 の圧力変化に応じて前記斜板の傾斜角度が変わり、 前記ビス トンのス ト ローク量が変化する可変容量型斜板式圧縮機にお いて、 前記ピス ト ンは、 円筒状のヘッ ド部と、 前記ヘッ ド部 と前記斜板とを連結するプリ ッジ部とを備え、 前記へッ ド部 には中空部と、 前記中空部と外部とを連通する孔とが形成さ れ、 前記ピス ト ンは、 錶造によ り一体に形成されるものであ つて、 その錡造には流動化可能な中子を用いるものであ り、 更に、 前記ピス ト ンの孔は、 当該ピス ト ンが流動化可能な中 子を用いて鐯造される際に、 流動化した中子が排出されるた o めの孔であることを特徴とする可変容量型斜板式圧縮機であ 本発明においては、 中子が固形の状態でビス トンを铸造し た後に、 中子を流動化して、 ピス ト ンに形成された孔から排 出することによ り、 ピス ト ンの中空部を形成する。 The invention according to claim 1 provides a cylinder opening formed with a plurality of cylinder bores, a shaft rotatably supported at a center portion of the cylinder opening, and a slidable and swingable shaft. A swash plate movably mounted, a crank chamber for accommodating the swash plate, and a piston connected to the swash plate and reciprocating in the cylinder bore as the swash plate swings, In a variable displacement swash plate type compressor in which the inclination angle of the swash plate changes in accordance with the pressure change in the chamber and the stroke amount of the biston changes, the piston has a cylindrical head. And a bridge portion connecting the head portion and the swash plate, wherein the head portion is formed with a hollow portion, and a hole communicating the hollow portion with the outside. The piston is integrally formed by the structure The structure uses a fluidizable core, and the hole of the piston is formed using a core capable of fluidizing the piston. , The fluidized core is discharged The present invention provides a variable displacement swash plate type compressor characterized in that the core is solid, and after the biston is manufactured in a solid state, the core is fluidized to make a piston. The hollow portion of the piston is formed by discharging from the hole formed in the hole.
このよう に、 本発明によれば、 中空ピス ト ンを、 流動化可 能な中子を用いて一体に錶造したので、 溶接工程を省く こと ができ、 ピス ト ンの軽量化とコス トダウンを図った可変容量 型斜板式圧縮機を提供することができる。  As described above, according to the present invention, since the hollow piston is integrally formed using the fluidizable core, the welding process can be omitted, and the weight and cost of the piston can be reduced. Thus, it is possible to provide a variable displacement type swash plate type compressor which achieves the above.
尚、 「流動化可能」 とは、 固形状態から流動体 (粉体を含 む) の状態に変化可能なことをいう。 また、 「錡造」 とは溶 融した材料を鎳型に流し込んで凝固させるものであって、 材 料は金属に限定されず、 広く樹脂等を含む。  Note that “fluidizable” means that the state can be changed from a solid state to a state of a fluid (including a powder). In addition, “fabrication” is a process in which a molten material is poured into a mold and solidified, and the material is not limited to a metal, but widely includes a resin and the like.
請求項 2記載の発明は、 請求項 1記載の発明において、 前 記中子は、 前記ピス ト ンの構成材料の融点よ り も低い温度で 溶融することを特徴とする可変容量型斜板式圧縮機である。  The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the core melts at a temperature lower than a melting point of a constituent material of the piston. Machine.
例えばビス トンの構成材料がアルミの場合の樹脂中子のよ うに、 ピス ト ン構成材料の融点よ り も低い温度で溶融する材 料からなる中子は、 流動化可能な中子として好適である。 発 明者の実験によれば、 樹脂製の中子は、 錶型に流し込まれた 溶湯からの伝導熱によ り温度が上昇しても、 溶湯が凝固する 以前に溶融することはない。  For example, a core made of a material that melts at a temperature lower than the melting point of the piston constituent material, such as a resin core when the bistone constituent material is aluminum, is suitable as a fluidizable core. is there. According to the inventor's experiments, the resin core does not melt before the melt solidifies even if the temperature rises due to conduction heat from the melt poured into the mold.
そして、 溶湯が凝固した後、 中子の入ったピス トンを錶型 から取り出し、 これを加熱すれば、 中子はピス トンよ り も先 に溶融するので、 この溶融した中子を孔から取り出すことが できる。 また、 取り出した中子は、 型に入れて固めることに よ り、 再利用が可能である。  Then, after the molten metal solidifies, the piston containing the core is removed from the mold, and when it is heated, the core melts before the piston, so the molten core is removed from the hole. be able to. The removed core can be reused by placing it in a mold and hardening it.
請求項 3記載の発明は、 請求項 1記載の発明において、 前 記中子は、 可溶性の中子であることを特徴とする可変容量型 斜板式圧縮機である。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1, wherein the core is a soluble core. It is a swash plate type compressor.
「可溶性」 とは、 水又はその他の溶媒に溶解可能なことを いう。 このような可溶性の中子は、 流動化可能な中子と して 好適である。 例えば、 塩化ナ ト リ ゥムのような水溶性の塩で 中子を形成すれば、水を注入することによ り中子を溶かして、 これを簡単に除去することができる。 また、 本請求項におけ る 「可溶性の中子」 は、 水又はその他の溶媒に溶解可能な粘 結剤によ り固められた砂中子をも含むものとする。  “Soluble” means soluble in water or other solvents. Such a soluble core is suitable as a fluidizable core. For example, if a core is formed with a water-soluble salt such as sodium chloride, the core can be dissolved by injecting water, and this can be easily removed. In addition, the “soluble core” in this claim includes a sand core solidified with a binder soluble in water or another solvent.
請求項 4記載の発明は、 請求項 1記載の発明において、 前 記中子は、 崩壊性の中子であることを特徴とする可変容量型 斜板式圧縮機である。  The invention according to claim 4 is the variable displacement type swash plate compressor according to claim 1, wherein the core is a collapsible core.
例えば砂中子のように、 振動又は衝撃によ り容易に粉末状 に崩壊する崩壊性の中子は、 流動化可能な中子として好適で める。  For example, a disintegrating core such as a sand core that easily disintegrates into a powder form by vibration or impact is suitable as a fluidizable core.
請求項 5記載の発明は、 請求項 1乃至 4のいずれか記載の 発明において、 前記孔は、 前記ピス トンのス トローク量が、 少なく とも最大時の 3分の 2のときの下死点において、 前記 クランク室に連通する位置に設けられていることを特徴とす る可変容量型斜板式圧縮機である。  The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the hole is formed at a bottom dead center when the stroke amount of the piston is at least two-thirds of the maximum. And a variable displacement swash plate type compressor provided at a position communicating with the crank chamber.
ピス ト ンのス トローク量がある程度 (最大時の 3分の 2 ) 以上大きくなると、 慣性力が問題となるが、 本発明によれば、 孔から流入した潤滑油がクランク室に排出されるので、 潤滑 油が中空部内に溜まつてビス ト ンの慣性力が増大するのを防 止することができる。  When the stroke of the piston becomes larger than a certain amount (two-thirds of the maximum), the inertia force becomes a problem. However, according to the present invention, the lubricating oil flowing from the hole is discharged into the crankcase. In addition, the lubricating oil can be prevented from accumulating in the hollow portion and increasing the inertia of the rubber.
請求項 6記載の発明は、 請求項 5記載の発明において、 前 記孔は、 少なく とも 2個設けられていることを特徴とする可 変容量型斜板式圧縮機である。  The invention according to claim 6 is the variable displacement type swash plate compressor according to claim 5, wherein at least two of the holes are provided.
本発明によれば、孔が少なく とも 2個設けられているので、 流動化した中子をビス トンから排出するときに、 一方の孔を 空気孔として用いることによ り、 この流動化した中子をスム —ズに排出することができる。 また、 ピス トンを圧縮機に装 着したとき、 一方の孔が冷媒ガス及び潤滑油の入口、 他方の 孔が出口となって、 通流がスムーズに行われ、 潤滑油が中空 部内に溜まつてピス トンの慣性力が増大するのを防止するこ とができる。 According to the present invention, since at least two holes are provided, when the fluidized core is discharged from the biston, one of the holes is formed. By using it as an air hole, the fluidized core can be discharged smoothly. Also, when the piston is mounted on the compressor, one hole becomes the inlet for refrigerant gas and lubricating oil, and the other hole becomes the outlet, so that the flow is smooth and the lubricating oil collects in the hollow part. Thus, the inertia force of the piston can be prevented from increasing.
請求項 7記載の発明は、 可変容量型斜板式圧縮機に用いる ピス ト ンの製造方法において、 前記ピス ト ンは、 金型内に中 子を装着する錶造によ り一体に形成されて、 内部に中空部を 備えるとともに、 この中空部と外部とを連通する孔とを備え るものであり、 前記中子は、 前記中空部に対応する本体部と、 前記孔に対応するとともに当該本体部を前記金型内に支持す る支持部とを備えるものであり、 前記金型内に前記中子を装 着した後、 溶湯を流し込んでピス ト ン素材を構成し、 前記溶 湯が凝固した後、 前記金型から前記ピス ト ン素材を取り出し て、 前記中子を流動化し、 この流動化した中子を前記孔から 排出して、 中空状のピス ト ンを形成することを特徴とするピ ス ト ンの製造方法である。  An invention according to claim 7 is a method for manufacturing a piston used for a variable displacement swash plate type compressor, wherein the piston is integrally formed by a structure in which a core is mounted in a mold. A hollow portion inside, and a hole communicating the hollow portion with the outside. The core includes a main body corresponding to the hollow portion, and a main body corresponding to the hole. And a supporting portion for supporting the portion in the mold. After the core is mounted in the mold, a molten metal is poured to form a piston material, and the molten metal is solidified. After that, the piston material is taken out from the mold, the core is fluidized, and the fluidized core is discharged from the hole to form a hollow piston. This is a method of manufacturing a piston.
本発明においては、 ピス ト ンの製造方法において、 中子が 固形の状態でピス トンを錡造した後に、 中子を流動化して、 ピス トンに形成された孔から排出することによ り、 ピス ト ン の中空部を形成する。  In the present invention, in the method for producing a piston, after producing the piston in a state where the core is in a solid state, the core is fluidized and discharged from a hole formed in the piston. The hollow part of the piston is formed.
このように、 本発明によれば、 中空ピス トンを、 流動化可 能な中子を用いて一体に鍩造したので、 溶接工程を省く こと ができ、 ピス トンの軽量化とコス トダウンを図ることができ 請求項 8記載の発明は、 請求項 7記載のピス ト ンの製造方 法において、 前記中子の流動化は、 当該中子を中子溶融炉に 入れて溶融することによ り行う ことを特徴とするピス ト ンの 製造方法である。 As described above, according to the present invention, since the hollow piston is integrally formed using the fluidizable core, the welding process can be omitted, and the weight and cost of the piston can be reduced. The invention according to claim 8 is the method for manufacturing a piston according to claim 7, wherein the fluidization of the core is performed by putting the core into a core melting furnace and melting the core. The feature of the piston It is a manufacturing method.
また、 請求項 9記載の発明は、 請求項 8記載のピス ト ンの 製造方法において、 前記孔から排出した中子を中子用の金型 に流し込んで再び中子を形成し、 この形成された中子を用い て他のピス トンを形成することを特徴とするピス ト ンの製造 方法である。  According to a ninth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a piston according to the eighth aspect, the core discharged from the hole is poured into a core mold to form a core again. This is a method for producing a piston, characterized in that another piston is formed by using a core that has been made.
これら請求項 8及び請求項 9記載の発明によれば、中子は、 中子溶融炉に入れることにより、 溶解できるので、 中子材料 の再利用が可能である。このような中子材料の再利用により、 経済性が向上するものである。 図面の簡単な説明  According to the invention described in claims 8 and 9, the core can be melted by being put into the core melting furnace, so that the core material can be reused. By reusing such core materials, economic efficiency will be improved. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1 本発明の具体例に係り、 可変容量型斜板式圧縮機を示 す断面図である。 FIG. 1 is a sectional view showing a variable displacement swash plate type compressor according to a specific example of the present invention.
図 2 本発明の具体例に係り、 ビス トン素材を示す平面図で める。 FIG. 2 is a plan view showing a bistone material according to a specific example of the present invention.
図 3 本発明の具体例に係り、 ピス ト ン素材を示す正面図で め o FIG. 3 is a front view showing a piston material according to a specific example of the present invention.
図 4 図 2の A— A線断面図である FIG. 4 is a sectional view taken along line A—A in FIG.
図 5 図 3の B— B線断面図である FIG. 5 is a sectional view taken along line B—B in FIG.
図 6 本発明の具体例に係り ビス 卜 ン素材の錶造プロセス を示す断面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a bismuth material according to a specific example of the present invention.
図 7 本発明の具体例に係り ビス ト ン素材の鏡造プロセス を示す断面図である。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing a mirror-making process of a rubber material according to a specific example of the present invention.
図 8 本発明の具体例に係り ビス 卜ト ンン素材の錶造プロセス を示す断面図である。 FIG. 8 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a bismuth material according to a specific example of the present invention.
図 9 本発明の具体例に係り ビス 卜 ン素材の錡造プロセス を示す断面図である。 発明を実施するための最良の形態 FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a bismuth material according to a specific example of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下に、 本発明の具体例を図面に基いて詳細に説明する。 図 1は、 この発明の一具体例に係る可変容量型斜板式圧縮 機を示す断面図である。  Hereinafter, specific examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a variable displacement swash plate type compressor according to one embodiment of the present invention.
この可変容量型斜板式圧縮機のシリ ンダブ口 ック 1の一端 面にはバルブプレート 2 を介してリャへヅ ド 3が、 シリ ンダ ブロ ック 1 の他端面にはフロン トへヅ ド 4が、 それぞれ固定 されている。  One end of the cylinder block 1 of this variable displacement type swash plate compressor has a head 3 via a valve plate 2 and the other end of the cylinder block 1 has a front head 4 , Respectively, are fixed.
シリ ンダブロック 1 には、 シャフ ト 5を中心にして周方向 に所定間隔おきに複数のシリ ンダボア 6が配設されている。 これらのシリ ンダボア 6内にはそれそれビス ト ン 7が摺動可 能に収容されている。  The cylinder block 1 is provided with a plurality of cylinder bores 6 at predetermined intervals in the circumferential direction around the shaft 5. In each of these cylinder bores 6, a stone 7 is slidably accommodated.
フロン トへッ ド 4内にはクランク室 8が形成され、 このク ランク室 8 内には斜板 1 0が収容されている。 斜板 1 0はヒ ンジボール 9 を介してシャフ ト 5 に摺動可能且つ揺動可能に 装着されている。  A crank chamber 8 is formed in the front head 4, and a swash plate 10 is accommodated in the crank chamber 8. The swash plate 10 is slidably and slidably mounted on the shaft 5 via the hinge ball 9.
斜板 1 0は、 一対の半球状のシユ ー 5 0 を介して、 ピス ト ン 7 に連結されている。 シュ一 5 0は、 斜板 1 0のフロン ト 側の摺動面 1 0 b及びリャ側の摺動面 1 0 aに対して、 相対 回転可能に、 ピス ト ン 7のブリ ッジ部 7 2によって支持され ている。  The swash plate 10 is connected to the piston 7 via a pair of hemispherical showers 50. The shroud 50 is rotatable relative to the front-side sliding surface 10b and the lary-side sliding surface 10a of the swash plate 10 so that the bridge 7 of the piston 7 can rotate. Supported by two.
リャヘッ ド 3には、 吐出室 1 2 と、 この吐出室 1 2の周囲 に位置する吸入室 1 3 とが形成されている。  In the head 3, a discharge chamber 12 and a suction chamber 13 located around the discharge chamber 12 are formed.
吐出室 1 2 とクランク室 8 とは、 図示しないガス導入通路 を介して、 連通している。 ガス導入通路の途中には、 コン ト ロールバルブ 8 1が設けられていて、 吐出室 1 2からクラン ク室 8への冷媒流量がコン トロールバルブ 8 1 によって制御 れる。  The discharge chamber 12 and the crank chamber 8 communicate with each other via a gas introduction passage (not shown). A control valve 81 is provided in the middle of the gas introduction passage, and the flow rate of the refrigerant from the discharge chamber 12 to the crank chamber 8 is controlled by the control valve 81.
吸入室 1 3 とクランク室 8 とは、 シリ ンダブロック 1 に設 けられた通路 5 8を介して、 連通している。 Suction chamber 13 and crankcase 8 are installed in cylinder block 1. It communicates via a passage 58.
バルブプレー ト 2 には、 シリ ンダボア 6の圧縮室 1 4 と吐 出室 1 2 とを連通させる吐出ポート 1 5 と、 シリンダボア 6 の圧縮室 1 4 と吸入室 1 3 とを連通させる吸入ポート 1 6 と が、 それそれ周方向に、 所定間隔おきに設けられている。 吐 出ポ一 ト 1 5は吐出弁 1 7によ り開閉され、 吸入ポ一ト 1 6 は吸入弁 1 8によ り開閉される。  The valve plate 2 has a discharge port 15 communicating the compression chamber 14 of the cylinder bore 6 with the discharge chamber 12, and a suction port 1 communicating the compression chamber 14 of the cylinder bore 6 with the suction chamber 13. 6 and are provided at predetermined intervals in the circumferential direction. The discharge port 15 is opened and closed by a discharge valve 17, and the suction port 16 is opened and closed by a suction valve 18.
シャフ ト 5のフロン ト側端部には、 このシャフ ト 5の回転 を斜板 1 0に伝達するためのスラス トフランジ 4 0が固定さ れ、 このスラス トフランジ 4 0は、 スラス ト軸受 3 3を介し て、 フロン トヘッ ド 4の内壁面に、 回転可能に支持されてい る。  A thrust flange 40 for transmitting the rotation of the shaft 5 to the swash plate 10 is fixed to a front end portion of the shaft 5, and the thrust flange 40 is provided with a thrust bearing 33. Through the inner wall surface of the front head 4 so as to be rotatable.
スラス トフランジ 4 0 と斜板 1 0 とは、 リ ンク機構 4 1 を 介して、 連結され、 斜板 1 0の傾斜角度が変化しても、 ビス トン 7の上死点が一定になるように、 設定されている。  The thrust flange 40 and the swash plate 10 are connected via a link mechanism 41 so that even when the inclination angle of the swash plate 10 changes, the top dead center of the biston 7 becomes constant. , Is set.
ピス ト ン 7は、 シリ ンダボア 6に嵌合される円筒状のへヅ ド部 7 1 と、 へヅ ド部 7 1 と斜板 1 0 とをシュ一 5 0 を介し て連結するプリ ヅジ部 7 2 とを備え、 プ リ ッジ部 7 2はへヅ ド部 7 1 と一体に設けられている。  The piston 7 has a cylindrical head portion 71 fitted into the cylinder bore 6, and a flange connecting the head portion 71 and the swash plate 10 via a shoe 50. And a bridge 72. The bridge 72 is provided integrally with the head 71.
ヘッ ド部 7 1 には、 軽量化のための中空部 7 3 と、 この中 空部 7 3を外部と連通する孔 7 4 とが形成されている。 プリ ヅジ部 7 2には、 シユー 5 0を転動可能に支持するシユ ー受 け部 7 5が形成されている。  The head portion 71 has a hollow portion 73 for reducing the weight and a hole 74 for communicating the hollow portion 73 with the outside. A shower receiving portion 75 that supports the shower 50 so as to be able to roll is formed in the page portion 72.
孔 7 4は、 ピス ト ン 7のス トローク量が、 少なく とも最大 時の 3分の 2のときの下死点において、 クランク室 8に連通 する位置に設けられている。  The hole 74 is provided at a position communicating with the crank chamber 8 at the bottom dead center when the stroke amount of the piston 7 is at least two-thirds of the maximum.
次に、 この可変容量型斜板式圧縮機の作動を説明する。 図示しない車載エンジンの回転動力がシャフ ト 5に伝達さ れると、 シャフ ト 5の回転カはスラス トフランジ 4 0、 リン ク機構 4 1 を経て斜板 1 0に伝達され、斜板 1 0が回転する。 斜板 1 0の回転によ り シユー 5 0 , 5 0が斜板 1 0の摺動 面 1 0 a , 1 0 b上を相対回転するので、 斜板 1 0からの回 転力はピス ト ン 7 の直線往復運動に変換される。 Next, the operation of the variable displacement type swash plate type compressor will be described. When the rotational power of the vehicle engine (not shown) is transmitted to the shaft 5, the rotating force of the shaft 5 is changed to the thrust flange 40 and the link. The swash plate 10 is transmitted to the swash plate 10 via the locking mechanism 41, and the swash plate 10 rotates. The rotation of the swash plate 10 causes the shafts 50 and 50 to relatively rotate on the sliding surfaces 10a and 10b of the swash plate 10, so that the rotation force from the swash plate 10 is fixed. This is converted to a linear reciprocating motion of 77.
ピス ト ン 7はシリ ンダボア 6内を往復運動し、 その結果シ リ ンダボア 6内の圧縮室の容積が変化し、 この容積変化によ つて冷媒ガスの吸入、 圧縮及び吐出が順次行われ、 斜板 1 0 の傾斜角に応じた容量の高圧冷媒ガスが吐出される。  The piston 7 reciprocates in the cylinder bore 6, and as a result, the volume of the compression chamber in the cylinder bore 6 changes, and the suction, compression, and discharge of the refrigerant gas are sequentially performed due to the change in the volume, and the oblique movement occurs. A high-pressure refrigerant gas having a capacity corresponding to the inclination angle of the plate 10 is discharged.
吸入時、 吸入弁 1 8が開き、 吸入ポー ト 1 6を介して吸入 室 1 3からシリ ンダボア 6内の圧縮室 1 4へ低圧の冷媒ガス が吸入され、 吐出時、 吐出弁 1 Ίが開き、 吐出ポ一ト 1 5 を 介して圧縮室 1 4から吐出室 1 2へ高圧の冷媒ガスが吐出さ れ 。  At the time of suction, the suction valve 18 opens, and low-pressure refrigerant gas is sucked from the suction chamber 13 into the compression chamber 14 in the cylinder bore 6 via the suction port 16, and at the time of discharge, the discharge valve 1 開 き opens. The high-pressure refrigerant gas is discharged from the compression chamber 14 to the discharge chamber 12 via the discharge port 15.
熱負荷が小さ くなると、 コン トロールバルブ 8 1 によ りガ ス導入通路の断面積が大き くなる。 そのため、 ガス導入通路 を介して吐出室 1 2からクランク室 8へ高圧の冷媒ガスが流 入し、 クランク室 8の圧力が高くな り、 斜板 1 0の傾斜角度 が小さ くなる。  When the heat load is reduced, the cross-sectional area of the gas introduction passage is increased by the control valve 81. Therefore, high-pressure refrigerant gas flows from the discharge chamber 12 to the crank chamber 8 through the gas introduction passage, the pressure in the crank chamber 8 increases, and the inclination angle of the swash plate 10 decreases.
これに対し、 熱負荷が大き くなると、 コン トロールバルブ 8 1 によりガス導入通路の断面積が小さ くなる。 そのため、 吐出室 1 2からクランク室 8への高圧の冷媒ガスの流入が抑 制され、 クランク室 8の圧力が低くなり、 斜板 1 0の傾斜角 度が大きくなる。  On the other hand, when the heat load increases, the control valve 81 reduces the cross-sectional area of the gas introduction passage. Therefore, the inflow of high-pressure refrigerant gas from the discharge chamber 12 to the crank chamber 8 is suppressed, the pressure in the crank chamber 8 decreases, and the inclination angle of the swash plate 10 increases.
孔 7 4から中空部 Ί 3内に流入した潤滑油は、 孔 7 4がク ランク室 8 に連通したときにクランク室 8に排出されるので 潤滑油が中空部 7 3内に溜まってピス ト ン 7の慣性力が増大 することはない。  The lubricating oil that has flowed into the hollow part 3 from the hole 74 is discharged to the crank chamber 8 when the hole 74 communicates with the crank chamber 8, so that the lubricating oil accumulates in the hollow part 73 and the piston The inertial force of ン 7 does not increase.
次に、 ピス ト ンについて詳細に説明する。  Next, the piston will be described in detail.
ピス トン 7 を製造する際は、 図 2及び図 3のように 2個の 8 When manufacturing piston 7, as shown in Figs. 2 and 3, two 8
1 0 片頭ビス ト ンを両頭ビス ト ン状に連結したビス ト ン素材 6 0 を鍀造し、 このピス ト ン素材 6 0を、 連結部 (図 2及び図 3 の二点鎖線の箇所) において 2つに切り離して、 2個の片頭 ピス ト ンが得られる。 尚、 シュ一受け部 7 5は錶造後に切削 形成される。  10 A stainless steel material 60 in which single-headed stones are connected in a double-headed shape is made, and this piston material 60 is connected to the connecting portion (the position indicated by the two-dot chain line in FIGS. 2 and 3). In, two single-headed pistons are obtained. The receiving portion 75 is formed by cutting after fabrication.
図 4及び図 5は、 ピス トン素材 6 0の断面図である。 図に 示すように、 各ピス ト ンには 2個の長円形の孔 7 4が設けら れている。  4 and 5 are cross-sectional views of the piston material 60. FIG. As shown in the figure, each piston is provided with two oblong holes 74.
ピス トン素材 6 0の錶造は次のように行われる。  The construction of the piston material 60 is performed as follows.
最初に、 図 6に示すように金型 9 0 に中子 9 1をセッ トす る。 本例の中子 9 1 は樹脂等の可溶性中子であ り、 ピス ト ン 構成材料の融点よ り も低い温度で溶融する。 中子 9 1は、 中 空部 Ί 3に対応する本体部 9 1 aと、 孔 7 4に対応するとと もに本体部 9 1 aを金型 9 0内に支持する支持部 9 1 b とか らなる。 この例では、 本体部 9 1 aは円柱状を呈している。 次に、 図 7 に示すように、 金型 9 0内に溶湯 9 2を流し込 む。 この例では、 ピス トン素材 6 0の材質はアルミ系錶造材 を用いている。  First, a core 91 is set in a mold 90 as shown in FIG. The core 91 in this example is a soluble core such as a resin and melts at a temperature lower than the melting point of the piston constituent material. The core 91 has a main body 91a corresponding to the hollow portion Ί3, a support portion 91b corresponding to the hole 74 and supporting the main body 91a in the mold 90. Become. In this example, the main body 91a has a columnar shape. Next, as shown in FIG. 7, a molten metal 92 is poured into a mold 90. In this example, the material of the piston material 60 is an aluminum-based material.
溶湯 9 2が凝固した後、 図 8に示すように金型を開き、 中 子 9 1の入った状態のビス トン素材 6 0 を取り出し、 図示を 省略した中子溶解炉へ入れる。  After the molten metal 92 has solidified, the mold is opened as shown in FIG. 8, and the biston material 60 containing the core 91 is taken out and put into a core melting furnace (not shown).
中子溶解炉で加熱されると、 中子 9 1は溶融し、 この溶融 した中子 9 1は、 図 9に示すように、 孔 7 4から排出される。 尚、 排出された中子 9 1は、 中子用の金型に流し込む (重力 錡造) ことによ り、 後述のように再利用が可能である。  When heated in the core melting furnace, the core 91 is melted, and the melted core 91 is discharged from the hole 74 as shown in FIG. The discharged core 91 can be reused as described later by pouring it into a core mold (gravitational structure).
中子 9 1 を取り出した後、 ピス ト ン素材 6 0に例えば J I S 「T 6」 の熱処理を施すことによ り十分な強度が得られる。 尚、 J I S 「T 6」 の熱処理は、 溶体化処理後、 人工時効処 理を行うものをいい、 4 8 0〜 5 1 0 °C程度で溶体化処理を 行い、 常温程度の水等で焼き入れし、 1 5 0〜 1 8 0 °C程度 で、 所定の強度を得られる時間迄、 時効処理するものである。 これによ り、 冷間加工を行う ことなくすぐれた強度を得るこ とができる。 After the core 91 is removed, sufficient strength can be obtained by subjecting the piston material 60 to a heat treatment such as JIS “T 6”. The heat treatment of JIS “T6” refers to the one that performs an artificial aging treatment after the solution treatment, and performs the solution treatment at about 480 to 50 ° C. Then, it is quenched with water at room temperature, etc., and is aged at about 150 to 180 ° C until the required strength is obtained. Thereby, excellent strength can be obtained without performing cold working.
上述した溶融性の中子を用いる場合は、 金型 9 0内に中子 9 1 を装着した後、 溶湯を流し込んでビス トン素材 6 0 を構 成し、 この溶湯が凝固した後、 金型 9 0からピス ト ン素材 6 0を取り出して加熱することによ り、 中子 9 1 を溶融し、 こ の溶融した中子を前記孔 7 4から排出して、 中空状のピス ト ンを形成するものである。  When the above-mentioned meltable core is used, the core 91 is mounted in the mold 90, and then the molten metal is poured to form the bistone material 60. By taking out the piston material 60 from 90 and heating it, the core 91 is melted, and the melted core is discharged from the hole 74 to remove the hollow piston. To form.
このようなピス ト ンの製造方法において、 孔 7 4から排出 した中子を、 図示を省略した中子用の金型に流し込んで再び 中子を形成し、 この形成された中子を用いて、 他のピス ト ン を形成することができる。 すなわち、 中子は、 中子溶融炉に 入れることによ り、 溶解できるので、 中子材料の再利用が可 能である。 中子材料の再利用によ り、 経済性が向上する。  In such a method for manufacturing a piston, the core discharged from the hole 74 is poured into a core mold (not shown) to form a core again, and the core thus formed is used. , Other pistons can be formed. In other words, the core can be melted by being put into the core melting furnace, so that the core material can be reused. Reuse of core material improves economics.
本例では、 ピス ト ン 7 を 2つ連結したピス トン素材 6 0の 状態で鎌造したが、 ピス トン 7 を単体で錶造してもよ く、 ま た 3つ以上連結した状態で錶造してもよい。  In this example, the sickle was made in the state of the piston material 60 in which two pistons 7 were connected. However, the piston 7 may be manufactured alone, or in a state in which three or more are connected. It may be made.
また、 本例では、 中子 9 1 として溶解する溶融性の中子を 用いたが、 塩化ナ ト リウムのような水溶性中子や、 砂中子の ような崩壊性中子を用いてもよい。  Further, in this example, a meltable core that is soluble as the core 91 was used, but a water-soluble core such as sodium chloride or a disintegratable core such as a sand core may be used. Good.
更に、 本例では、 長円.形の孔 7 4をヘッ ド部 7 1の周壁に 2個設けたが、 孔の個数、 位置及び形状は、 本例のものに限 定されない。 ただし、 位置については、 圧縮室 1 4に面する 壁や応力がかかる部分は避ける。 また、 孔の個数が 1個のと き又は 2個が同軸上に設けられているときは、 金型にセッ ト した中子が回動するのを防ぐため、 真円形の孔は避けるとよ レ 丄 へッ ド部 7 1 を薄肉化したことによって強度が不足する場 合は、 へッ ド部 7 1の内部にリブゃ支柱等を設けてもよい。 産業上の利用可能性 Furthermore, in this example, two oval holes 74 are provided on the peripheral wall of the head portion 71, but the number, position, and shape of the holes are not limited to those of this example. However, regarding the position, avoid the wall facing the compression chamber 14 or the part where stress is applied. When the number of holes is one or two are provided coaxially, it is advisable to avoid a true circular hole to prevent the core set in the mold from rotating. Les ゃ If the strength is insufficient due to the reduced thickness of the head 71, ribs or struts may be provided inside the head 71. Industrial applicability
本発明は、 クランク室内に斜板を収容し、 この斜板の揺動 につれてシリ ンダボア内を往復するピス トンを備える可変容 量型斜板式圧縮機と、 これに用いるビス トンの製造方法を提 供するものであり、 ピス トンの軽量化とコス トダウンを達成 することができるので、 と りわけ自動車に搭載される冷凍サ ィ クルに適している。  The present invention provides a variable-capacity swash plate compressor having a swash plate housed in a crank chamber and a piston reciprocating in a cylinder bore as the swash plate swings, and a method of manufacturing bistons used for the compressor. It is suitable for refrigeration cycles mounted on automobiles, especially because it can reduce the weight and cost of pistons.

Claims

3 言青求の範囲 3 Range
1 . 複数のシリ ンダボアが形成されたシリ ンダブ口ックと、 前記シリ ンダブ口ックの中心部に回転可能に支持されたシャ フ ト と、 前記シャフ ト に摺動可能且つ揺動可能に装着された 斜板と、 この斜板を収容するクラ ンク室と、 前記斜板に連結 され、 前記斜板の揺動につれて前記シリンダボア内を往復す るピス ト ンとを備え、 前記クランク室の圧力変化に応じて前 記斜板の傾斜角度が変わり、 前記ビス トンのス トロ一ク量が 変化する可変容量型斜板式圧縮機において、 1. A cylinder mouth having a plurality of cylinder bores formed therein, a shaft rotatably supported at the center of the cylinder mouth, and a slidable and swingable shaft. A swash plate mounted thereon, a crank chamber for accommodating the swash plate, and a piston connected to the swash plate and reciprocating in the cylinder bore as the swash plate swings; In the variable displacement type swash plate type compressor, in which the inclination angle of the swash plate changes according to the pressure change and the stroke amount of the biston changes.
前記ピス トンは、 円筒状のヘッ ド部と、 前記ヘッ ド部と前 記斜板とを連結するプリ ッジ部とを備え、 前記へッ ド部には 中空部と、 前記中空部と外部とを連通する孔とが形成され、 前記ビス ト ンは、 鍀造によ り一体に形成されるものであつ て、 その鎢造には流動化可能な中子を用いるものであり、 更に、 前記ピス ト ンの孔は、 当該ピス ト ンが流動化可能な 中子を用いて鎵造される際に、 流動化した中子が排出される ための孔であることを特徴とする可変容量型斜板式圧縮機。 The piston includes a cylindrical head portion, and a bridge portion connecting the head portion and the swash plate. The head portion has a hollow portion, and the hollow portion has an outer portion. And a hole communicating with the core is formed. The piston is integrally formed by a structure, and the structure uses a fluidizable core. The variable capacity, wherein the hole of the piston is a hole for discharging the fluidized core when the piston is manufactured using a fluidizable core. Type swash plate type compressor.
2 . 前記中子は、 前記ピス ト ンの構成材料の融点よ り も低 い温度で溶融することを特徴とする請求項 1記載の可変容量 型斜板式圧縮機。 2. The variable displacement swash plate type compressor according to claim 1, wherein the core is melted at a temperature lower than a melting point of a constituent material of the piston.
3 . 前記中子は、 可溶性の中子であることを特徴とする請 求項 1記載の可変容量型斜板式圧縮機。  3. The variable displacement swash plate compressor according to claim 1, wherein the core is a soluble core.
4 . 前記中子は、 崩壊性の中子であることを特徴とする請 求項 1記載の可変容量型斜板式圧縮機。  4. The variable displacement swash plate compressor according to claim 1, wherein the core is a collapsible core.
5 . 前記孔は、 前記ピス ト ンのス ト ローク量が、 少なく と も最大時の 3分の 2のときの下死点において、 前記クランク 室に連通する位置に設けられていることを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれか記載の可変容量型斜板式圧縮機。 5. The hole is provided at a position communicating with the crank chamber at a bottom dead center when a stroke amount of the piston is at least two-thirds of a maximum. The variable displacement type swash plate type compressor according to any one of claims 1 to 4, wherein
6 . 前記孔は、 少なく とも 2個設けられていることを特徴 とする請求項 5記載の可変容量型斜板式圧縮機。 6. The variable displacement type swash plate compressor according to claim 5, wherein at least two holes are provided.
7 . 可変容量型斜板式圧縮機に用いるピス ト ンの製造方法 において、  7. In a method of manufacturing a piston used for a variable displacement swash plate type compressor,
前記ピス トンは、 金型内に中子を装着する錶造によ り一体 に形成されて、 内部に中空部を備えるとともに、 この中空部 と外部とを連通する孔とを備えるものであり、  The piston is integrally formed by a structure in which a core is mounted in a mold, has a hollow portion inside, and has a hole communicating the hollow portion with the outside.
前記中子は、 前記中空部に対応する本体部と、 前記孔に対 応するとともに当該本体部を前記金型内に支持する支持部と を備えるものであり、  The core includes a main body corresponding to the hollow portion, and a support corresponding to the hole and supporting the main body in the mold.
前記金型内に前記中子を装着した後、 溶湯を流し込んでピ ス 卜ン素材を構成し、  After mounting the core in the mold, a molten metal is poured to form a piston material,
前記溶湯が凝固した後、 前記金型から前記ビス トン素材を 取り出して、 前記中子を流動化し、 この流動化した中子を前 記孔から排出して、 中空状のピス トンを形成することを特徴 とするピス ト ンの製造方法。  After the molten metal is solidified, the biston material is taken out of the mold, the core is fluidized, and the fluidized core is discharged from the hole to form a hollow piston. A method for producing a piston, characterized by the following.
8 . 請求項 7記載のビス トンの製造方法において、  8. The method for producing bistons according to claim 7,
前記中子の流動化は、 当該中子を中子溶融炉に入れて溶融 することによ り行うことを特徴とするビス トンの製造方法。 The method for producing bistons, wherein the fluidization of the core is performed by placing the core in a core melting furnace and melting the core.
9 . 請求項 8記載のビス トンの製造方法において、 9. The method for producing bistone according to claim 8, wherein
前記孔から排出した中子を中子用の金型に流し込んで再び 中子を形成し、 この形成された中子を用いて他のピス ト ンを 形成することを特徴とするビス トンの製造方法。  Manufacturing the biston, wherein the core discharged from the hole is poured into a core mold to form a core again, and another piston is formed using the formed core. Method.
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