JPH10205440A - 中空ピストン及びそれを用いた斜板式圧縮機 - Google Patents

中空ピストン及びそれを用いた斜板式圧縮機

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JPH10205440A
JPH10205440A JP9010165A JP1016597A JPH10205440A JP H10205440 A JPH10205440 A JP H10205440A JP 9010165 A JP9010165 A JP 9010165A JP 1016597 A JP1016597 A JP 1016597A JP H10205440 A JPH10205440 A JP H10205440A
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JP
Japan
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swash plate
hollow piston
piston head
cylinder bore
shoe
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JP9010165A
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Shigemi Shimizu
茂美 清水
Yoshitaka Otsuki
良孝 大槻
Kenji Saito
謙治 斉藤
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Sanden Corp
Original Assignee
Sanden Corp
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    • 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

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピストンの軽量化を図ることにより慣性力を
低減させ、高速性能を高めるとともに、安価なコストで
製作することができる斜板式圧縮機及びそれに使用され
るピストンを提供することである。 【解決手段】 合成樹脂から成り、シリンダーボア21
1内を摺動する中空のピストン頭部51と、斜板4と摺
接する対のシュー6を摺動自在に保持するシュー保持部
52とを有し、ピストン頭部51とシュー保持部52と
が互いに螺合結合し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、斜板式圧縮機に属
し、特にその中空ピストンに属するものである。
【0002】
【従来の技術】以下従来技術について説明する。図3に
示されるように、従来の斜板式圧縮機1に使用されるピ
ストン15の場合、その材質は金属であり、その構造
は、シリンダーボア211内を摺動する中実のピストン
頭部151と、斜板と摺接する対のシューを摺動自在に
保持するシュー保持部152とを有し、これらピストン
頭部151とシュー保持部152とが一体成形された構
造と成っていた。
【0003】しかしながらこのような従来の斜板式圧縮
機では、ピストン頭部の重量が重いのでピストンの高速
性能に限界があり、しかも、ピストンの慣性力は斜板を
傾ける方向に働くので、高速運転時における耐久性に問
題が生じ、特に容量可変型斜板式圧縮機の場合には、上
述の慣性力によって容量可変の応答性が悪くなるため、
その制御性にも問題が生ずる。また、図3に示すよう
に、単にピストン頭部151の高さを詰めることにより
ピストン15の軽量化を図ったとしても、ピストン頭部
151のシール面積が減少して性能が劣化してしまうと
いう問題が生ずる。
【0004】上記問題点に鑑みて、実開平4−1094
81号公報に開示されるように、ピストン頭部とシュー
保持部部の2つの部材を一体成形ではなく、各々分割し
て成型し、ピストン頭部を中空構造として両部材を溶接
にて接合して成る中空ピストン構造を有する容量可変型
斜板式圧縮機が提案された。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記中
空構造を持つ中空ピストンは、その製作にコストが掛か
るという経済的な問題点が生じる。
【0006】それ故に、本発明の課題は、ピストンの軽
量化を図ることにより慣性力を低減させ、高速性能及び
耐久性を高めると共に、安価なコストで製作することが
できる中空ピストン及びそれを用いた斜板式圧縮機を提
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、合成樹脂から成り、シリンダーボア内を摺動する
中空のピストン頭部と、斜板と摺接する対のシューを摺
動自在に保持するシュー保持部とを有し、前記ピストン
頭部と前記シュー保持部とが互いに螺合結合しているこ
とを特徴とする中空ピストンが得られる。
【0008】請求項2記載の発明によれば、合成樹脂か
ら成り、シリンダーボア内を摺動する中空のピストン頭
部と、斜板と摺接する対のシューを摺動自在に保持する
シュー保持部とを有し、前記ピストン頭部と前記シュー
保持部とが互いに圧入結合していることを特徴とする中
空ピストンが得られる。
【0009】請求項3記載の発明によれば、前記合成樹
脂が自己潤滑性を持つものであることを特徴とする請求
項1又は2記載の中空ピストンが得られる。
【0010】請求項4記載の発明によれば、ハウジング
と、該ハウジング内に構成されたシリンダーボア内に摺
動自在に挿入された請求項1乃至3のいずれか一つに記
載の中空ピストンと、前記ハウジング内に回転自在に設
けられた駆動軸と、該駆動軸に装着された斜板と、前記
中空ピストンのシュー保持部に摺動自在保持され、前記
斜板を挟むようにして該斜板と摺接する対のシューと有
することを特徴とする斜板式圧縮機が得られる。
【0011】請求項5記載の発明によれば、前記斜板が
前記駆動軸に対して傾斜角可変に装着されていることを
特徴とする請求項4記載の斜板式圧縮機が得られる。
【0012】
【作用】合成樹脂から成る中空のピストン頭部とシュー
保持部の2つの部材を螺合結合若しくは圧入結合させた
構造と成っているので、ピストン頭部とシュー保持部と
を溶接によって接合する必要がなく、中空構造による軽
量化により高速性能が向上し、しかも安価に中空ピスト
ンを製造することが可能である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図1を参照して本発明の第
1の実施形態について詳細に説明する。図1は本発明の
第1の実施形態による容量可変型斜板式圧縮機の縦断面
図である。
【0014】図1に示すように、本実施形態の片頭ピス
トン型の容量可変型斜板式圧縮機1は、ハウジング2
と、駆動軸3と、斜板4と、片頭型の中空ピストン5
と、シュー6とを有している。
【0015】ハウジング2は、フロントハウジング20
と、シリンダーブロック21と、シリンダーヘッド22
とで構成されている。
【0016】フロントハウジング20は、略漏斗状を呈
し、このフロントハウジング20には、ラジアルニード
ルベアリング200、スラストニードルベアリング20
1、及び軸シール部材202が設けられている。
【0017】シリンダーブロック21は、略円筒状であ
り、その一方の開口端をフロントハウジング20により
閉塞され、他方の開口端を弁板装置24を介在させてシ
リンダーヘッド22により閉塞されている。シリンダー
ブロック21は、中心孔210及びシリンダーボア21
1を有している。中心孔210は、シリンダーブロック
21の中心部に形成され、その中にラジアルニードルベ
アリング212が配置されている。シリンダーボア21
1は、中心孔210を取り囲むようにして、等間隔に複
数個形成されている。シリンダーヘッド22には、吸入
室220、及び吐出室221が形成されている。
【0018】上述のフロントハウジング20は、ボルト
25によってシリンダーブロック21に固定され、シリ
ンダーヘッド22は、ボルト26によって弁板装置24
を介在させてシリンダーブロック21に固定され、これ
により、フロントハウジング20、シリンダーブロック
21、及びシリンダーヘッド22は、一体化され、ハウ
ジング2と成っている。ボルト25は、シリンダーブロ
ック21の内周壁面の近傍で、シリンダーボア211の
中心線と平行に延在し、且つ隣り合うシリンダーボア2
11間を通るように成っている。
【0019】駆動軸3は、ラジアルニードルベアリング
200,212を介して、フロントハウジング20及び
シリンダーブロック21に回転自在に支持され、ハウジ
ング2の中心部に位置している。駆動軸3の先端部は、
フロントハウジング20の先端から圧縮機外部へと突出
し、この部分に、電磁クラッチ(図示せず)を介して、
例えばエンジン(図示せず)からの力が伝達されるよう
に成っている。
【0020】斜板4は、駆動軸3にその軸方向に移動自
在に装着された球面ブッシュ8を介在させて、駆動軸3
に対する傾斜角度を可変に駆動軸3に装着されている。
この斜板4は、駆動軸3に固定されたロータ9に屈曲自
在に連結されており、これにより、斜板4は駆動軸3と
共に回転するように成っている。また、斜板4とロータ
9との間には、駆動軸3に装着されたコイルスプリング
10が介在し、このコイルスプリング10により、斜板
4はその傾斜角度が小さくなる方へ付勢されている。
【0021】片頭型の中空ピストン5は、シリンダーボ
ア211内を摺動する中空のピストン頭部51と、斜板
4と摺接する一対のシュー6を摺動自在に保持するシュ
ー保持部52とを有し、ピストン頭部51とシュー保持
部52とが互いに螺合結合している。ピストン頭部51
の材質は自己潤滑性を持つ合成樹脂であり、シュー保持
部52の材質はアルミ合金である。
【0022】したがって、中空ピストン5の重量は、ピ
ストン頭部51が中空でしかも合成樹脂から成るために
軽量化が図られ、斜板4を傾ける方向に働くピストン頭
部51の慣性力が軽量化された分だけ小さくなるので、
高速運転時における耐久性が向上する。特に容量可変型
圧縮機の場合には容量可変の応答性が良くなりその制御
性も向上する。
【0023】また、本実施形態においては、ピストン頭
部51とシュー保持部部52とが螺合結合しているの
で、従来の中空ピストンの場合におけるピストン頭部と
シュー保持部の溶接結合に比較して、安価なコストで製
作できるという優れた効果が得られる。
【0024】次に、図2を参照して本発明の第2の実施
形態について詳細に説明する。図2は本発明の第2の実
施形態による容量可変型斜板式圧縮機の縦断面図であ
る。
【0025】図2に示すように、本実施形態の片頭ピス
トン型の容量可変型斜板式圧縮機1は、ハウジング2
と、駆動軸3と、斜板4と、片頭型の中空ピストン5
と、シュー6とを有している。本実施形態は、第1の実
施形態と、ピストン頭部51とシュー保持部52との結
合方法が異なる他は同じである。したがって、本実施形
態では、上記結合方法以外の部分については説明を省略
する。
【0026】中空ピストン5は、シリンダーボア211
内を摺動する中空のピストン頭部51と、斜板4と摺動
する一対のシュー6を摺動自在に保持するシュー保持部
52とを有し、ピストン頭部51とシュー保持部52と
が互いに圧入結合している。ピストン頭部51の材質は
自己潤滑性を持つ合成樹脂であり、シュー保持部52の
材質はアルミ合金である。
【0027】したがって、第1の実施形態と同様に、中
空ピストン5の重量は、ピストン頭部51が中空でしか
も合成樹脂から成るために軽量化が図られ、斜板4を傾
ける方向に働くピストン頭部51の慣性力が軽量化され
た分だけ小さくなるので、高速運転時における耐久性が
向上する。特に容量可変型圧縮機の場合には容量可変の
応答性が良くなりその制御性も向上するのも第1の実施
形態と同様である。
【0028】また、本実施の形態においては、ピストン
頭部51とシュー保持部52とが圧入結合しているの
で、従来の中空ピストンの場合におけるピストン頭部と
シュー保持部の溶接結合に比較して、安価なコストで製
作できるという優れた効果が得られるのも第1の実施形
態と同様である。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、合成樹脂から成る中空
のピストン頭部と、シュー保持部の2つの部材を螺合結
合若しくは圧入結合させた構造とすることにより、中空
ピストンの軽量化が図られ、中空ピストンの斜板に働く
慣性力を低減させることができるので、高速運転時にお
ける耐久性を向上させ、特に容量可変型斜板式圧縮機の
場合における容量可変の応答性を向上させることができ
るのでその制御性を高めることができる。
【0030】また、本発明によれば、合成樹脂から成る
中空のピストン頭部とシュー保持部の2つの部材の結合
方法を螺合結合若しくは圧入結合とした構造となってい
るので、従来の溶接結合に比して安価なコストで製作で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態による斜板式圧縮機の
縦断面図である。
【図2】本発明の第2の実施形態による斜板式圧縮機の
縦断面図である。
【図3】従来の斜板式圧縮機の一例の縦断面図である。
【符号の説明】
1 容量可変型斜板式圧縮機 2 ハウジング 3 駆動軸 4 斜板 5 中空ピストン 6 シュー 8 球面ブッシュ 9 ロータ 10 コイルスプリング 20 フロントハウジング 21 シリンダーブロック 22 シリンダーヘッド 24 弁板装置 51 ピストン頭部 52 シュー保持部 220 吸入室 221 吐出室 211 シリンダーボア

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 合成樹脂から成り、シリンダーボア内を
    摺動する中空のピストン頭部と、斜板と摺接する対のシ
    ューを摺動自在に保持するシュー保持部とを有し、前記
    ピストン頭部と前記シュー保持部とが互いに螺合結合し
    ていることを特徴とする中空ピストン。
  2. 【請求項2】 合成樹脂から成り、シリンダーボア内を
    摺動する中空のピストン頭部と、斜板と摺接する対のシ
    ューを摺動自在に保持するシュー保持部とを有し、前記
    ピストン頭部と前記シュー保持部とが互いに圧入結合し
    ていることを特徴とする中空ピストン。
  3. 【請求項3】 前記合成樹脂が自己潤滑性を持つもので
    あることを特徴とする請求項1又は2記載の中空ピスト
    ン。
  4. 【請求項4】 ハウジングと、該ハウジング内に構成さ
    れたシリンダーボア内に摺動自在に挿入された請求項1
    乃至3のいずれか一つに記載の中空ピストンと、前記ハ
    ウジング内に回転自在に設けられた駆動軸と、該駆動軸
    に装着された斜板と、前記中空ピストンのシュー保持部
    に摺動自在保持され、前記斜板を挟むようにして該斜板
    と摺接する対のシューと有することを特徴とする斜板式
    圧縮機。
  5. 【請求項5】 前記斜板が前記駆動軸に対して傾斜角可
    変に装着されていることを特徴とする請求項4記載の斜
    板式圧縮機。
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