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JP2002054565A - Piston for variable displacement type swash plate compressor and method of manufacturing the piston - Google Patents

Piston for variable displacement type swash plate compressor and method of manufacturing the piston

Info

Publication number
JP2002054565A
JP2002054565A JP2000245033A JP2000245033A JP2002054565A JP 2002054565 A JP2002054565 A JP 2002054565A JP 2000245033 A JP2000245033 A JP 2000245033A JP 2000245033 A JP2000245033 A JP 2000245033A JP 2002054565 A JP2002054565 A JP 2002054565A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
swash plate
piston
relief
line
variable displacement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000245033A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Manabu Sugiura
学 杉浦
Takayuki Kato
崇行 加藤
Osamu Hiramatsu
修 平松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2000245033A priority Critical patent/JP2002054565A/en
Priority to PCT/JP2002/000892 priority patent/WO2003067086A1/en
Publication of JP2002054565A publication Critical patent/JP2002054565A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the weight of a piston while assuring the mechanical strength of an engaged part. SOLUTION: A relief part 140 to avoid the interference thereof with a swash plate is formed in a crossing part between the inside surfaces 128 of a pair of arm parts 122 of the engaged part 70 of the piston and the inside surface 132 of a connection part 124 at both ends of the swash plate in circumferential direction. The relief part 140 comprises a round part 142 with a radius of curvature of 0.5 to 3.0 mm at the end thereof on the connection part 14 side. The relief part 140 is formed at a position coming out of both end parts of the arm part 122 along an arc formed around a straight line 1 extending in the direction orthogonal to the center axis of a head part. When the relief part 140 is cut by a cut plane including the straight line 1, the cross sectional shape thereof is defined by an orthogonal line (m) generally orthogonal to the straight line 1, a parallel line (n) generally parallel with the straight line 1, a curved line (p) smoothly connecting the orthogonal line (m) to the parallel line (n), and an inclined line (q) extending from the end opposite to the end of the parallel line (n) on the curved line (p) side and inclined to the side close to the straight line 1 as moving away from the end. The relief part 140 is formed by a milling cutter 200.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、可変容量型斜板式
圧縮機用のピストンに関するものであり、特に、斜板と
の係合部の改善に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piston for a variable displacement swash plate type compressor, and more particularly to an improvement in an engagement portion with a swash plate.

【0002】[0002]

【従来の技術】可変容量型斜板式圧縮機の一種に、斜板
の傾斜角度を変更することによってピストンのストロー
クを変更するものがある。この種の圧縮機のピストン
は、シリンダボアに摺動可能に嵌合される頭部と、斜板
と係合する係合部とを一体に備えるのが普通である。係
合部は、互いに平行に延びる一対のアーム部と、それら
アーム部の基端同士を互いに連結する連結部とを有し、
それら一対のアーム部がそれぞれシューを介して斜板の
外周部の両側面と係合する。
2. Description of the Related Art One type of a variable displacement swash plate type compressor changes a stroke of a piston by changing an inclination angle of a swash plate. The piston of this type of compressor usually includes a head that is slidably fitted to the cylinder bore and an engaging portion that engages with the swash plate. The engaging portion has a pair of arms extending parallel to each other, and a connecting portion connecting the base ends of the arms to each other,
The pair of arms engage with both side surfaces of the outer peripheral portion of the swash plate via the respective shoes.

【0003】その状態で斜板が回転させられることによ
り、ピストンが上死点と下死点との間で往復運動させら
れる。圧縮工程においてはピストンが上死点に向かって
前進させられ、吸入工程においては下死点に向かって後
退させられるのである。上死点到達前に前進速度が減少
させられるとともに、上死点到達後に後退速度が増加さ
せられるのであり、このとき、頭部および頭部側のアー
ム部の慣性質量に基づいて、係合部に一対のアーム部の
間隔を広げる向きの力が作用する。この力に基づいて、
係合部の内側に引張応力が、外側に圧縮応力が作用する
のであるが、係合部の内側には、曲率半径の小さい隅部
が形成されるため、その隅部に応力集中が発生する。
When the swash plate is rotated in this state, the piston is reciprocated between the top dead center and the bottom dead center. In the compression process, the piston is advanced toward the top dead center, and in the suction process, the piston is retracted toward the bottom dead center. The forward speed is reduced before reaching the top dead center, and the retreat speed is increased after reaching the top dead center. At this time, based on the inertial mass of the head and the arm on the head side, the engaging portion A force acts in the direction of increasing the distance between the pair of arms. Based on this force,
Tensile stress acts on the inside of the engaging portion, and compressive stress acts on the outside. Since a corner portion having a small radius of curvature is formed inside the engaging portion, stress concentration occurs at the corner portion. .

【0004】特に、一対のアーム部の各内側面と連結部
の内側面との交線の、斜板の周方向における両端部に、
斜板との干渉を回避するための逃がし部が形成される場
合には、この逃がし部の隅部の曲率半径が小さくなるた
め、集中応力が大きくなり、必要な機械的強度を確保す
るために係合部の肉厚を大きくせざるを得ず、ピストン
の重量軽減を阻む一因となっていた。
[0004] In particular, at both ends in the circumferential direction of the swash plate, at the intersections between the inner surfaces of the pair of arms and the inner surfaces of the connecting portions,
When a relief part is formed to avoid interference with the swash plate, the radius of curvature at the corner of the relief part becomes smaller, so the concentrated stress increases, and in order to secure necessary mechanical strength, The thickness of the engaging portion must be increased, which is one of the factors that hinders the weight reduction of the piston.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題,課題解決手段および効
果】本発明は、以上の事情を背景とし、係合部の機械的
強度を確保しつつピストンの重量軽減を可能にすること
を課題としてなされたものであり、本発明によって、下
記各態様の可変容量型斜板式圧縮機用ピストンおよび同
ピストンの製造方法が得られる。各態様は請求項と同様
に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の
項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまで
も本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記
載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に
記載のものに限定されると解釈されるべきではない。ま
た、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それ
ら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけ
ではない。一部の事項のみを選択して採用することも可
能なのである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to reduce the weight of a piston while ensuring the mechanical strength of an engaging portion. According to the present invention, a piston for a variable displacement swash plate type compressor and a method for manufacturing the piston according to the following aspects are obtained. As in the case of the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and if necessary, the other sections are cited in a form in which the numbers are cited. This is for the purpose of facilitating the understanding of the present invention and should not be construed as limiting the technical features and combinations thereof described in the present specification to those described in the following sections. . Further, when a plurality of items are described in one section, the plurality of items need not always be adopted together. It is also possible to select and adopt only some of the items.

【0006】(1)互いに平行に延びる一対のアーム部
と、それらアーム部の基端同士を互いに連結する連結部
とを有し、それら一対のアーム部がそれぞれシューを介
して斜板の外周部の両側面と係合する係合部と、その係
合部と一体に形成され、シリンダボアに摺動可能に嵌合
される頭部とを備えた可変容量型斜板式圧縮機用ピスト
ンであって、前記一対のアーム部の、前記斜板の両側面
と対向する両内側面と、前記連結部の、前記斜板の外周
面と対向する内側面との交差部の、少なくとも斜板の周
方向における両端部に、斜板外周縁との干渉を回避する
逃がし部が設けられ、その逃がし部の前記連結部側の端
に、0.5mm以上3.0mm以下の曲率半径の丸み部が形
成されたことを特徴とする可変容量型斜板式圧縮機用ピ
ストン(請求項1)。前述のように、係合部に斜板との
干渉を回避するための逃がし部が形成されるピストンに
おいては、大きな応力集中が発生していたのであるが、
本発明に従えば、この応力集中を効果的に緩和すること
ができ、その分、係合部の肉厚を薄くし、ピストンを軽
量化することができる。往復運動を行うピストンの軽量
化は一般的に望ましいことであるが、可変容量型斜板式
圧縮機においては、斜板の傾斜角度の制御性を向上させ
る上で特に有効である。上記曲率半径の下限は1.0mm
であることが望ましく、1.4mmであることがさらに望
ましい。また、上限は、2.4mmであることが望まし
く、2.0mmであることがさらに望ましい。 (2)前記斜板の周方向の両端部に前記逃がし部が設け
られ、それら両端部より内側の部分には設けられていな
い (1)項に記載の可変容量型斜板式圧縮機用ピストン
(請求項2)。逃がし部は、アーム部の内側面と連結部
の内側面との交線全体に沿って形成してもよいが、特に
斜板と干渉し易い斜板の周方向の両端部にのみ形成する
ことが、斜板との干渉を確実に回避しつつ係合部の強度
低下を極力回避する上で望ましい。 (3)前記逃がし部が、機械加工により形成された (1)
項または (2)項に記載の可変容量型斜板式圧縮機用ピス
トン(請求項3)。ピストンの素材は、鍛造や鋳造によ
る成形加工で製造されるのが普通であり、鍛造や鋳造に
より逃がし部を形成することも可能であるが、鍛造品や
鋳造品の寸法精度は、一般に機械加工精度より低いた
め、係合部と斜板との干渉を確実に回避するためには、
機械加工による逃がし部より大きな逃がし部を形成する
ことが必要となる。そして、逃がし部を大きくすれば、
その分係合部の機械的強度が低下して望ましくないた
め、逃がし部は機械加工により形成することが望まし
い。また、逃がし部を素材の段階から形成すると型の構
造が複雑になり、設備コストが高くなるため、この点か
らも機械加工が望ましい。 (4)前記逃がし部が、前記一対のアーム部の前記斜板
の周方向における両端から出外れた位置において、前記
頭部の中心軸線と交差する方向に延びる直線を中心とす
る一円弧に沿って形成された (2)項または (3)項に記載
の可変容量型斜板式圧縮機用ピストン。この形状の逃が
し部は、上記頭部の中心軸線と交差する方向に延びる直
線を回転軸線とするフライスカッタ等の切削工具により
形成することができ、形成が容易である。また、切削工
具の刃の形状を変更することにより、逃がし部の横断面
形状を任意に変更することができ、便利である。フライ
スカッタの回転軸線はピストンの頭部の中心軸線と直交
する状態としたり、直交する状態から一定角度傾けた状
態としたりすることができる。 (5)前記頭部の中心軸線と交差するに方向に延びる直
線を含む切断平面により切断した場合の前記逃がし部の
断面形状が、少なくとも、前記直線とほぼ直交する直交
線と、前記直線とほぼ平行な平行線と、それら直交線と
平行線とを滑らかにつなぐ曲線とによって画定される
(4)項に記載の可変容量型斜板式圧縮機用ピストン。 (6)前記曲線が曲率半径が一定の一つの円弧である
(5)項に記載の可変容量型斜板式圧縮機用ピストン。丸
み部は、曲率半径が互いに異なる複数の円弧の集合から
成る曲線によって画定されるものや、曲率半径が連続的
に変化する曲線によって画定されるものとすることも可
能である。しかし、曲率半径が一定の一つの円弧とする
ことが最も単純である。特に、逃がし部を機械加工によ
って形成する場合に、加工工具の製造が簡単になる。 (7)前記逃がし部の断面形状が、前記直交線,曲線,
平行線の他に、平行線の曲線側の端とは反対側の端から
延び、その端から離れるに従って前記直線に接近する向
きに形成した傾斜線によっても画定される (5)項または
(6)項に記載の可変容量型斜板式圧縮機用ピストン。逃
がし部の横断面形状を本項に記載の形状にすれば、比較
的小さい逃がし部により効果的に斜板との干渉を回避す
ることができる。傾斜線の傾斜角度を斜板の最大傾斜角
度とほぼ等しくした場合に、最も有効である。 (8)前記一対のアーム部の両内側面が機械加工されて
おり、かつ、その機械加工面の前記連結部側の端に、前
記丸み部が形成された (1)項に記載の可変容量型斜板式
圧縮機用ピストン。一対のアーム部の両内側面を機械加
工すれば、係合部の斜板と係合する部分の寸法精度を向
上させ、斜板との干渉を確実に回避することができる
が、この機械加工を通常の加工工具で行えば、曲率半径
がごく小さい隅部が形成され、そこに応力が集中する。
この応力集中にもかかわらず、係合部の機械的強度を確
保するためには、係合部の肉厚を大きくせざるを得ず、
ピストンの重量が大きくなってしまう。それに対し、本
項に記載の可変容量型斜板式圧縮機用ピストンにおいて
は、隅部に丸み部が形成されるため、応力集中が緩和さ
れ、係合部の肉厚を薄くすることができ、軽量化が可能
となる。 (9)互いに平行に延びる一対のアーム部と、それらア
ーム部の基端同士を互いに連結する連結部とを有し、そ
れら一対のアーム部がそれぞれシューを介して斜板の外
周部の両側面と係合する係合部と、その係合部と一体に
形成され、シリンダボアに摺動可能に嵌合される頭部と
を備えた可変容量型斜板式圧縮機用ピストンを製造する
方法であって、前記一対のアーム部の、前記斜板の両側
面と対向する両内側面と、前記連結部の、前記斜板の外
周面と対向する内側面との交差部の、少なくとも斜板の
周方向における両端部に逃がし部を機械加工により形成
し、その機械加工を、一対のアーム部の前記斜板の周方
向における両端から出外れた位置において、前記頭部の
中心軸線と交差する方向に延びる直線を回転軸線として
回転するフライスカッタにより行い、そのフライスカッ
タの外周面の刃と一側面の刃との交点近傍部に丸みを付
けることにより、前記逃がし部の前記連結部側の端に、
0.5mm以上3.0mm以下の曲率半径の丸み部を形成す
ることを特徴とする可変容量型斜板式圧縮機用ピストン
の製造方法(請求項4)。前記 (4)項ないし (7)項に記
載の特徴は本項に記載の製造方法にも適用することがで
きる。逃がし部は、フライスカッタを上記回転軸線まわ
りに回転させた場合の刃の回転軌跡により画定される形
状としてもよく、フライスカッタを回転させつつ回転軸
線をその回転軸線と直交する方向に移動させた場合の刃
の移動軌跡により画定される形状としてもよい。
(1) It has a pair of arms extending parallel to each other, and a connecting portion for connecting the base ends of the arms to each other, and the pair of arms are respectively connected to the outer peripheral portion of the swash plate via shoes. A piston for a variable displacement swash plate type compressor, comprising: an engaging portion engaging with both side surfaces of the cylinder; and a head formed integrally with the engaging portion and slidably fitted into the cylinder bore. At least the circumferential direction of the swash plate at the intersection of the inner surfaces of the pair of arm portions facing the both side surfaces of the swash plate and the inner surface of the connecting portion facing the outer peripheral surface of the swash plate. At both ends, relief portions are provided to avoid interference with the outer peripheral edge of the swash plate, and rounded portions having a radius of curvature of 0.5 mm or more and 3.0 mm or less are formed at the ends of the relief portions on the connecting portion side. Piston for a variable displacement swash plate type compressor (Claim 1) . As described above, in the piston in which a relief portion is formed in the engagement portion to avoid interference with the swash plate, a large stress concentration has occurred.
According to the present invention, this stress concentration can be effectively alleviated, and accordingly, the thickness of the engagement portion can be reduced, and the weight of the piston can be reduced. Although it is generally desirable to reduce the weight of a reciprocating piston, a variable displacement swash plate compressor is particularly effective in improving the controllability of the inclination angle of the swash plate. The lower limit of the curvature radius is 1.0 mm
Is more preferable, and more preferably, 1.4 mm. The upper limit is desirably 2.4 mm, and more desirably 2.0 mm. (2) The piston for a variable displacement type swash plate type compressor according to (1), wherein the relief portions are provided at both ends in the circumferential direction of the swash plate, and are not provided at portions inside the both end portions. Claim 2). The relief portion may be formed along the entire line of intersection between the inner surface of the arm portion and the inner surface of the connecting portion, but should be formed only at both circumferential ends of the swash plate which easily interfere with the swash plate. However, it is desirable in order to avoid a decrease in the strength of the engaging portion as much as possible while reliably avoiding interference with the swash plate. (3) The relief portion is formed by machining (1)
The piston for a variable displacement type swash plate type compressor according to item (2) or (2) (claim 3). The piston material is usually manufactured by forging or casting, and it is possible to form a relief part by forging or casting.However, the dimensional accuracy of forged or cast products is generally reduced by machining. Since the accuracy is lower than the accuracy, in order to reliably avoid the interference between the engagement portion and the swash plate,
It is necessary to form a relief part larger than the relief part by machining. And if you make the relief part bigger,
Since the mechanical strength of the engaging portion is undesirably reduced by that amount, the relief portion is desirably formed by machining. In addition, forming the relief portion from the material stage complicates the structure of the mold and increases the equipment cost. Therefore, machining is also desirable in this regard. (4) At a position where the relief portion is protruded from both ends of the pair of arm portions in the circumferential direction of the swash plate, along a circular arc centered on a straight line extending in a direction intersecting a central axis of the head. The piston for a variable displacement swash plate type compressor according to the above mode (2) or (3), which is formed by molding. The relief portion of this shape can be formed by a cutting tool such as a milling cutter having a rotation axis as a straight line extending in a direction intersecting with the center axis of the head, and is easy to form. Further, by changing the shape of the blade of the cutting tool, it is possible to arbitrarily change the cross-sectional shape of the relief portion, which is convenient. The rotation axis of the milling cutter can be in a state perpendicular to the central axis of the head of the piston, or in a state inclined at a certain angle from the state perpendicular to the center axis. (5) The cross-sectional shape of the relief portion when cut by a cutting plane including a straight line extending in a direction intersecting with the center axis of the head is at least an orthogonal line substantially orthogonal to the straight line and substantially equal to the straight line. Defined by parallel parallel lines and a curve that smoothly connects the orthogonal and parallel lines
The piston for a variable displacement swash plate type compressor according to item (4). (6) The curve is an arc having a constant radius of curvature.
The piston for a variable displacement swash plate type compressor according to item (5). The rounded portion may be defined by a curve formed by a set of a plurality of arcs having different radii of curvature, or may be defined by a curve having a continuously changing radius of curvature. However, it is simplest to use one circular arc having a constant radius of curvature. In particular, when the relief portion is formed by machining, the manufacture of the working tool is simplified. (7) The cross-sectional shape of the relief part is the orthogonal line, the curve,
In addition to the parallel line, it is also defined by an inclined line extending from the end of the parallel line opposite to the curved side end, and formed in a direction approaching the straight line as the distance from the end increases (5) or
The piston for a variable displacement swash plate type compressor according to item (6). If the cross section of the relief portion has the shape described in this section, the relatively small relief portion can effectively avoid interference with the swash plate. This is most effective when the inclination angle of the inclination line is set substantially equal to the maximum inclination angle of the swash plate. (8) The variable capacitor according to the above mode (1), wherein both inner side surfaces of the pair of arm portions are machined, and the rounded portion is formed at an end of the machined surface on the connecting portion side. Type swash plate type piston. By machining both inner surfaces of the pair of arms, it is possible to improve the dimensional accuracy of a portion of the engaging portion that engages with the swash plate and to reliably avoid interference with the swash plate. Is performed with a normal processing tool, a corner having a very small radius of curvature is formed, and stress is concentrated there.
Despite this stress concentration, in order to secure the mechanical strength of the engagement part, the thickness of the engagement part must be increased,
The weight of the piston increases. On the other hand, in the piston for the variable displacement swash plate type compressor described in this section, since the rounded portion is formed at the corner, stress concentration is eased, and the thickness of the engaging portion can be reduced, Weight reduction becomes possible. (9) A pair of arms extending parallel to each other, and a connecting portion connecting the base ends of the arms to each other, and the pair of arms are respectively provided on both sides of the outer peripheral portion of the swash plate via the shoe. And a head formed integrally with the engaging portion and slidably fitted to the cylinder bore. At least the periphery of the swash plate at the intersection of the inner surfaces of the pair of arms opposed to both sides of the swash plate and the inner surface of the connecting portion opposed to the outer peripheral surface of the swash plate. A relief part is formed at both ends in the direction by machining, and the machining is performed in a direction intersecting with the center axis of the head at a position protruding from both ends in the circumferential direction of the swash plate of the pair of arms. Milling cutter that rotates around a straight line that extends Carried out by jitter, by rounding the intersection vicinity of the blade and one side of the blade of the outer peripheral surface of the milling cutter, the connecting portion side of the edge of the relief portion,
A method of manufacturing a piston for a variable displacement swash plate compressor, wherein a rounded portion having a radius of curvature of 0.5 mm or more and 3.0 mm or less is formed (Claim 4). The features described in the above items (4) to (7) can also be applied to the manufacturing method described in this item. The relief portion may have a shape defined by the rotation locus of the blade when the milling cutter is rotated around the rotation axis, and the rotation axis is moved in a direction orthogonal to the rotation axis while rotating the milling cutter. The shape defined by the movement locus of the blade in that case may be used.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態である
車両用エアコンディショナに用いられる可変容量型斜板
式圧縮機用ピストンおよびその製造を例に取り、図面に
基づいて詳細に説明する。図1に本実施形態における斜
板式圧縮機を示す。図1において、10はシリンダブロ
ックであり、シリンダブロック10の中心軸線回りの一
円周上には、軸方向に延びる複数のシリンダボア12が
形成されている。シリンダボア12の各々には、片頭ピ
ストン14(以下、ピストン14と略称する)が往復運
動可能に配設されている。シリンダブロック10の軸方
向の一端面には、フロントハウジング16が取り付けら
れ、他方の端面には、リヤハウジング18がバルブプレ
ート20を介して取り付けられている。フロントハウジ
ング16,リヤハウジング18,シリンダブロック10
等により斜板式圧縮機のハウジングが構成されている。
リヤハウジング18とバルブプレート20との間には、
吸入室22,吐出室24が形成され、それぞれ、吸入ポ
ート26,供給ポート28を経て、図示しない冷凍回路
に接続される。バルブプレート20には、吸入孔32,
吸入バルブ34,吐出孔36,吐出バルブ38等が設け
られている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a piston for a variable displacement swash plate type compressor used in a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention and its manufacture will be described in detail with reference to the drawings. . FIG. 1 shows a swash plate type compressor according to the present embodiment. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a cylinder block, and a plurality of cylinder bores 12 extending in the axial direction are formed on one circumference of the cylinder block 10 around the central axis. Each of the cylinder bores 12 is provided with a single-headed piston 14 (hereinafter abbreviated as piston 14) so as to be able to reciprocate. A front housing 16 is attached to one end face in the axial direction of the cylinder block 10, and a rear housing 18 is attached to the other end face via a valve plate 20. Front housing 16, rear housing 18, cylinder block 10
Thus, the housing of the swash plate type compressor is formed.
Between the rear housing 18 and the valve plate 20,
A suction chamber 22 and a discharge chamber 24 are formed, and are connected to a refrigeration circuit (not shown) via a suction port 26 and a supply port 28, respectively. In the valve plate 20, suction holes 32,
A suction valve 34, a discharge hole 36, a discharge valve 38 and the like are provided.

【0008】上記ハウジング内には、回転軸50が、シ
リンダブロック10の中心軸線を回転軸線として回転可
能に設けられている。回転軸50は、その両端部におい
てそれぞれフロントハウジング16,シリンダブロック
10にベアリングを介して回転可能に支持されている。
シリンダブロック10の中心部には、支持穴56が形成
されており、その支持穴56において上記ベアリングを
介して支持されているのである。回転軸50のフロント
ハウジング16側の端部は、図示しない駆動源に接続さ
れている。
A rotary shaft 50 is provided in the housing so as to be rotatable about a central axis of the cylinder block 10 as a rotational axis. The rotating shaft 50 is rotatably supported at both ends thereof by the front housing 16 and the cylinder block 10 via bearings.
A support hole 56 is formed in the center of the cylinder block 10 and is supported in the support hole 56 via the bearing. The end of the rotating shaft 50 on the front housing 16 side is connected to a drive source (not shown).

【0009】回転軸50には、斜板60が軸方向に相対
移動可能かつ傾動可能に取り付けられている。斜板60
には、中心線を通る貫通穴61が形成され、この貫通穴
61に回転軸50が貫通している。貫通穴61は、両端
開口側ほど図1における上下方向に内のり寸法が漸増さ
せられ、それら両端部の横断面形状が長穴をなしてい
る。回転軸50にはまた、回転板62が固定され、スラ
ストベアリング64を介してフロントハウジング16に
係合させられている。斜板60は、ヒンジ機構66によ
り、回転軸50と一体的に回転させられるとともに、軸
方向の移動を伴う傾動を許される。ヒンジ機構66は、
回転板62に固定的に設けられた支持アーム67と、斜
板60に固定的に設けられ、支持アーム67のガイド穴
68にスライド可能に嵌合されたガイドピン69と、斜
板60の貫通穴61と、回転軸50の外周面とを含むも
のである。
A swash plate 60 is attached to the rotating shaft 50 so as to be relatively movable and tiltable in the axial direction. Swash plate 60
Is formed with a through hole 61 passing through the center line, and the rotating shaft 50 passes through the through hole 61. The inner diameter of the through hole 61 is gradually increased in the vertical direction in FIG. A rotating plate 62 is also fixed to the rotating shaft 50, and is engaged with the front housing 16 via a thrust bearing 64. The swash plate 60 is rotated integrally with the rotation shaft 50 by the hinge mechanism 66, and is allowed to tilt with movement in the axial direction. The hinge mechanism 66
A support arm 67 fixedly provided on the rotating plate 62; a guide pin 69 fixedly provided on the swash plate 60 and slidably fitted in a guide hole 68 of the support arm 67; It includes a hole 61 and an outer peripheral surface of the rotating shaft 50.

【0010】前記ピストン14は、中空ピストンの一種
であり、斜板60と係合させられる係合部70と、係合
部70と一体に設けられ、シリンダボア12に摺動可能
に嵌合される中空頭部としての頭部72とを備えてい
る。頭部72,シリンダボア12およびバルブプレート
20が共同して圧縮室を形成している。係合部70に一
対の半球状のシュー76を介して斜板60の外周部が係
合させられている。ピストン14の形状についての詳細
な説明は後に行う。
The piston 14 is a kind of a hollow piston, and is provided integrally with the engaging portion 70 to be engaged with the swash plate 60 and is slidably fitted to the cylinder bore 12. And a head 72 as a hollow head. The head 72, the cylinder bore 12, and the valve plate 20 together form a compression chamber. The outer peripheral portion of the swash plate 60 is engaged with the engaging portion 70 via a pair of hemispherical shoes 76. A detailed description of the shape of the piston 14 will be given later.

【0011】斜板60の回転運動は、シュー76を介し
てピストン14の往復直線運動に変換される。ピストン
14が上死点から下死点へ移動する吸入行程において、
吸入室22内の冷媒ガスが吸入孔32,吸入バルブ34
を経てシリンダボア12内の圧縮室に吸入される。ピス
トン14が下死点から上死点へ移動する圧縮行程におい
て、シリンダボア12内の圧縮室の冷媒ガスが圧縮さ
れ、吐出孔36,吐出バルブ38を経て吐出室24に吐
出される。斜板60の、ピストン14を上死点に位置さ
せる部分が上死点部であり、下死点に位置させる部分が
下死点部である。冷媒ガスの圧縮に伴ってピストン14
には、軸方向の圧縮反力が作用する。圧縮反力は、ピス
トン14,斜板60,回転板62およびスラストベアリ
ング64を介して、シリンダブロック10,フロントハ
ウジング16,リヤハウジング18等から成るハウジン
グに受けられる。ピストン14の係合部70には、回転
規制部78(図2参照)が一体的に設けられている。回
転規制部78は、フロントハウジング16の内周面に接
触する状態とされ、ピストン14の中心軸線回りの回転
を規制し、ピストン14と斜板60との衝突を回避す
る。
The rotational movement of the swash plate 60 is converted into a reciprocating linear movement of the piston 14 via the shoe 76. In the suction stroke in which the piston 14 moves from the top dead center to the bottom dead center,
The refrigerant gas in the suction chamber 22 is supplied to the suction hole 32 and the suction valve 34.
And is sucked into the compression chamber in the cylinder bore 12. In the compression stroke in which the piston 14 moves from the bottom dead center to the top dead center, the refrigerant gas in the compression chamber in the cylinder bore 12 is compressed and discharged to the discharge chamber 24 via the discharge hole 36 and the discharge valve 38. The portion of the swash plate 60 where the piston 14 is located at the top dead center is the top dead center, and the portion where the piston 14 is located at the bottom dead center is the bottom dead center. With the compression of the refrigerant gas, the piston 14
, An axial compression reaction acts. The compression reaction force is received by a housing including the cylinder block 10, the front housing 16, the rear housing 18 and the like via the piston 14, the swash plate 60, the rotating plate 62, and the thrust bearing 64. The engagement portion 70 of the piston 14 is integrally provided with a rotation regulating portion 78 (see FIG. 2). The rotation restricting portion 78 is brought into contact with the inner peripheral surface of the front housing 16, restricts rotation of the piston 14 around the central axis, and avoids collision between the piston 14 and the swash plate 60.

【0012】シリンダブロック10を貫通して給気通路
80が設けられている。この給気通路80により、吐出
室24と、フロントハウジング16とシリンダブロック
10との間に形成された斜板室86とが接続されてい
る。給気通路80の途中には、電磁制御弁90が設けら
れている。電磁制御弁90のソレノイド92はコンピュ
ータを主体とする制御装置(図示省略)により励磁,消
磁され、冷房負荷等の情報に応じて供給電流量が制御さ
れて電磁制御弁90の開度が調節される。
An air supply passage 80 is provided through the cylinder block 10. The discharge chamber 24 and the swash plate chamber 86 formed between the front housing 16 and the cylinder block 10 are connected by the air supply passage 80. An electromagnetic control valve 90 is provided in the middle of the air supply passage 80. The solenoid 92 of the electromagnetic control valve 90 is excited and demagnetized by a control device (not shown) mainly composed of a computer, and the amount of supplied current is controlled in accordance with information such as a cooling load, so that the opening of the electromagnetic control valve 90 is adjusted. You.

【0013】回転軸50の内部には、排出通路100が
設けられている。排出通路100は、一端において前記
支持穴56に開口させられるとともに、他端においてフ
ロントハウジング16内空間に開口させられ、その空間
を経て斜板室86に連通させられている。支持穴56は
排出ポート104を経て吸入室22に連通させられてい
る。
A discharge passage 100 is provided inside the rotary shaft 50. The discharge passage 100 has one end opened to the support hole 56 and the other end opened to the space inside the front housing 16, and communicates with the swash plate chamber 86 through the space. The support hole 56 is communicated with the suction chamber 22 via the discharge port 104.

【0014】本斜板式圧縮機は可変容量型であり、高圧
源としての吐出室24と低圧源としての吸入室22との
圧力差を利用して斜板室86内の圧力が制御されること
により、ピストン14の前後に作用するシリンダボア1
2内の圧縮室の圧力と斜板室86の圧力との差が調節さ
れ、斜板60の傾斜角度が変更されてピストン14のス
トロークが変更され、圧縮機の吐出容量が調節される。
具体的には、電磁制御弁90の励磁,消磁の制御によ
り、斜板室86が吐出室24に連通させられたり、遮断
されたりすることによって、斜板室86の圧力が制御さ
れる。
The swash plate type compressor is of a variable displacement type, and the pressure in the swash plate chamber 86 is controlled by utilizing the pressure difference between the discharge chamber 24 as a high pressure source and the suction chamber 22 as a low pressure source. , Cylinder bore 1 acting before and after piston 14
The difference between the pressure of the compression chamber in 2 and the pressure of the swash plate chamber 86 is adjusted, the inclination angle of the swash plate 60 is changed, the stroke of the piston 14 is changed, and the displacement of the compressor is adjusted.
Specifically, the pressure of the swash plate chamber 86 is controlled by controlling the excitation and demagnetization of the electromagnetic control valve 90 so that the swash plate chamber 86 is communicated with the discharge chamber 24 or cut off.

【0015】シリンダブロック10およびピストン14
は、金属の一種であるアルミニウム合金製のものとさ
れ、ピストン14の外周面には、フッ素樹脂のコーティ
ングが施されている。ただし、シリンダブロック10や
ピストン14の材料、コーティング層の材料等は、上述
の材料に限らず、他の材料であってもよい。
Cylinder block 10 and piston 14
Is made of an aluminum alloy, which is a kind of metal, and the outer peripheral surface of the piston 14 is coated with a fluororesin. However, the material of the cylinder block 10 and the piston 14, the material of the coating layer, and the like are not limited to the above-described materials, and may be other materials.

【0016】ピストン14をさらに詳細に説明する。図
2に示すように、ピストン14は、頭部72の主要部分
を構成する有底円筒状部材112の開口が閉塞部材によ
り閉塞されて成るものである。閉塞部材としての閉塞部
110は係合部70と一体に形成されており、有底円筒
状部材112は、中空円筒の一方の端部が閉塞され、他
方の端部が開口させられた形状を有し、その開口を閉塞
部110が閉塞する状態で溶接等適宜の手段により固定
されている。有底円筒状部材112の外周面には、潤滑
油保持用の円環状溝116が形成されている。
The piston 14 will be described in more detail. As shown in FIG. 2, the piston 14 is formed by closing an opening of a bottomed cylindrical member 112 constituting a main part of the head 72 by a closing member. The closing part 110 as a closing member is formed integrally with the engaging part 70, and the bottomed cylindrical member 112 has a shape in which one end of the hollow cylinder is closed and the other end is opened. It is fixed by appropriate means such as welding in a state where the opening is closed by the closing portion 110. An annular groove 116 for holding lubricating oil is formed on the outer peripheral surface of the bottomed cylindrical member 112.

【0017】ピストン14の係合部70は、概してU字
形をなし、頭部72の中心軸線と直交する方向に互いに
平行に延びる一対のアーム部120,122と、これら
アーム部120,122の基端同士を互いに連結する連
結部124とを備えている。アーム部120,122の
互いに対向する内側面126,128には、それぞれ凹
部130が形成されている。これら凹部130の内面は
凹球面状をなし、2つの凹球面が一球面上に位置してい
る。前記一対のシュー76は、球面部において凹部13
0に摺動可能に保持され、平面部において斜板60の外
周部の両側面に接触し、斜板60の外周部を両側から挟
持している。閉塞部110は、係合部70のアーム部1
22側と一体に形成されている。
The engaging portion 70 of the piston 14 is generally U-shaped, and has a pair of arms 120 and 122 extending parallel to each other in a direction perpendicular to the central axis of the head 72, and a base of the arms 120 and 122. And a connecting portion 124 for connecting the ends to each other. Recesses 130 are formed in the inner surfaces 126 and 128 of the arms 120 and 122, respectively, facing each other. The inner surfaces of these concave portions 130 have a concave spherical shape, and two concave spherical surfaces are located on one spherical surface. The pair of shoes 76 has a concave portion 13 in the spherical portion.
The swash plate 60 is slidably held at 0 and comes into contact with both sides of the outer peripheral portion of the swash plate 60 in the plane portion, and sandwiches the outer peripheral portion of the swash plate 60 from both sides. The closing portion 110 is connected to the arm portion 1 of the engaging portion 70.
It is formed integrally with the 22 side.

【0018】アーム部120,122の、斜板60の両
側面に対向する内側面126,128と、連結部124
の、斜板60の外周面と対向する内側面132との交差
部の、斜板60の周方向における両端部には、図3にア
ーム部122側について例示するように、斜板60の外
周縁との干渉を回避するための逃がし部140が形成さ
れている。逃がし部140は、上記両端部以外の部分、
すなわち中央部には設けられていない。斜板60の前記
上死点部が、ピストン14の中心軸線と回転軸50の回
転軸線とを含む平面から、斜板60の周方向に小角度外
れた位置において、上死点部と下死点部とを結ぶ直線の
まわりに小角度揺動した場合に、アーム部120,12
2の内側面126,128と連結部124の内側面13
2との交差部の隅部と干渉し易いので、この部分に逃が
し部140が設けられているのである。また、逃がし部
140は、ピストン14の中心軸線回りの回転による斜
板60との干渉(衝突)を回避する機能も果たす。ピス
トン14の係合部70に設けられた回転規制部78も、
前述のようにピストン14の中心軸線回りの回転を規制
して斜板60との干渉を回避する役割を果たすのである
が、逃がし部140を設けることでより一層確実にピス
トン14の係合部70と斜板60との干渉を回避するこ
とができるのである。
Inner side surfaces 126 and 128 of the arm portions 120 and 122 facing both side surfaces of the swash plate 60, and a connecting portion 124
At both ends in the circumferential direction of the swash plate 60 at the intersection between the outer peripheral surface of the swash plate 60 and the inner side surface 132 facing the outer surface of the swash plate 60, as shown in FIG. A relief 140 is formed to avoid interference with the periphery. The escape portion 140 is a portion other than the above both ends,
That is, it is not provided at the center. When the top dead center of the swash plate 60 deviates from a plane including the central axis of the piston 14 and the rotation axis of the rotation shaft 50 by a small angle in the circumferential direction of the swash plate 60, the top dead center and the bottom dead center are shifted. When swinging at a small angle around a straight line connecting the points, the arms 120, 12
2 and inner surface 13 of connecting portion 124
Since it easily interferes with the corner of the intersection with 2, the relief 140 is provided in this part. The relief portion 140 also has a function of avoiding interference (collision) with the swash plate 60 due to rotation of the piston 14 around the central axis. The rotation restricting portion 78 provided on the engaging portion 70 of the piston 14 also
As described above, the rotation of the piston 14 around the central axis is controlled to prevent interference with the swash plate 60. However, the provision of the escape portion 140 further ensures the engagement portion 70 of the piston 14. And the swash plate 60 can be avoided.

【0019】逃がし部140は、図4に示すように、ア
ーム部120,122(図4には一方のアーム部122
のみ図示)の斜板60の周方向における両端から出外れ
た位置において、頭部72の中心軸線と直交する方向に
延びる直線lを中心とする一円弧に沿って形成されてい
る。逃がし部140の連結部124側の端には、図5に
示すように、0.5mm以上3.0mm以下の曲率半径の丸
み部142が形成される。本実施形態の場合、1.4mm
の曲率半径の丸み部142が形成されている。詳細に
は、逃がし部140の、上記直線lを含む切断平面によ
り切断した場合の断面形状が、図5に示すように、上記
直線lと直交する直交線mと、上記直線lと平行な平行
線nと、それら直交線mと平行線nとを滑らかにつなぐ
曲線pと、上記平行線nの上記曲線p側の端とは反対側
の端から延び、その端から離れるに従って直線lに接近
する向きに傾斜した傾斜線qとによって画定される。曲
線pが丸み部142を画定し、曲率半径が一定の一つの
円弧であり、その曲率半径が本実施形態の場合1.4mm
とされているのである。傾斜線qの上記直線lに対する
傾斜角度は、斜板60の最大傾斜角と等しくされてい
る。なお、斜板60の外周縁にも丸み部が形成されるこ
とが、係合部70との干渉回避上望ましい。
As shown in FIG. 4, the escape portion 140 includes arm portions 120 and 122 (FIG. 4 shows one arm portion 122).
(Only shown) at a position outside the both ends in the circumferential direction of the swash plate 60, and is formed along a circular arc centered on a straight line 1 extending in a direction orthogonal to the central axis of the head 72. As shown in FIG. 5, a rounded portion 142 having a radius of curvature of 0.5 mm or more and 3.0 mm or less is formed at an end of the escape portion 140 on the connecting portion 124 side. In the case of this embodiment, 1.4 mm
Is formed. Specifically, as shown in FIG. 5, the cross-sectional shape of the relief portion 140 when cut along a cutting plane including the straight line l is orthogonal to the straight line m and parallel to the straight line l. A line n, a curve p smoothly connecting the orthogonal line m and the parallel line n, and an end of the parallel line n opposite to the end on the curve p side, and approaching the straight line l as the distance from the end increases. And the inclination line q inclined in the direction of the arrow. The curve p defines the rounded portion 142, is a single arc having a constant radius of curvature, and the radius of curvature is 1.4 mm in this embodiment.
It is said that. The inclination angle of the inclination line q with respect to the straight line 1 is equal to the maximum inclination angle of the swash plate 60. It is desirable that a rounded portion is also formed on the outer peripheral edge of the swash plate 60 in order to avoid interference with the engaging portion 70.

【0020】上記のように構成されたピストン14を製
造するためのピストン素材150は、図6に示すよう
に、係合部70と閉塞部110とが一体に形成された部
分と、その部分とは別体に設けられた有底円筒状部材1
12とを備え、2つの係合部70同士が連結された二連
素材である。これら係合部70,閉塞部110と有底円
筒状部材112とは、本実施形態においては、共に金属
の一種であるアルミニウム合金製であり、鍛造または鋳
造により製造されている。係合部70には、一対のアー
ム部120,122の内側面126,128と連結部1
24の内側面132とを連結する補強リブ172(図6
に二点鎖線で図示)が設けられている。また、有底円筒
状部材112の開口側端面178とは反対側の端面18
0の中心部には、突出部182が突設されている。突出
部182には、後に説明する機械加工工程の前に予めセ
ンタ穴184が形成される。
As shown in FIG. 6, a piston blank 150 for manufacturing the piston 14 configured as described above has a portion in which the engaging portion 70 and the closing portion 110 are integrally formed, Is a bottomed cylindrical member 1 provided separately.
12 is a dual material in which the two engaging portions 70 are connected to each other. In the present embodiment, the engaging portion 70, the closing portion 110, and the bottomed cylindrical member 112 are both made of an aluminum alloy, which is a kind of metal, and are manufactured by forging or casting. The engaging portions 70 include inner surfaces 126 and 128 of the pair of arm portions 120 and 122 and the connecting portion 1.
The reinforcement rib 172 (see FIG. 6)
(Shown by a two-dot chain line). In addition, the end surface 18 of the bottomed cylindrical member 112 on the opposite side to the opening end surface 178.
A projecting portion 182 is provided at the center of the projection 0. A center hole 184 is formed in the protruding portion 182 before a machining step described later.

【0021】閉塞部110は他の部分より小径の嵌合部
190を備えており、その嵌合部190が有底円筒状部
材112の開口端部内に嵌合される。有底円筒状部材1
12の開口側端面178と閉塞部110の端面194と
の当接により嵌合深さが規定された状態で、有底円筒状
部材112と閉塞部110とが適宜の固定手段により固
定される。本実施形態においては、開口側端面178と
端面194とを溶接面として溶接により固定される。こ
のようにして頭部72が形成される。その後、両センタ
穴184にそれぞれセンタ(図示省略)が係合されて心
出しがなされた状態で両側から支持され、頭部72の外
周面に機械加工が施される。その際、頭部72の外周面
に前記円環状溝116が形成される。
The closing portion 110 has a fitting portion 190 smaller in diameter than other portions, and the fitting portion 190 is fitted into the open end of the bottomed cylindrical member 112. Bottomed cylindrical member 1
The bottomed cylindrical member 112 and the closing portion 110 are fixed by appropriate fixing means in a state where the fitting depth is defined by the contact between the opening-side end surface 178 of the 12 and the end surface 194 of the closing portion 110. In the present embodiment, the opening-side end surface 178 and the end surface 194 are used as welding surfaces and fixed by welding. Thus, the head 72 is formed. Thereafter, the center (not shown) is engaged with each of the center holes 184 and supported from both sides in a centered state, and the outer peripheral surface of the head 72 is machined. At this time, the annular groove 116 is formed on the outer peripheral surface of the head 72.

【0022】続いて、係合部70の切削加工が行われ
る。加工工具の一種であるフライスカッタ(図示省略)
が、その回転軸線が頭部72の中心軸線に平行に延びる
状態で回転させられ、係合部70の補強リブ172が除
去されるとともに、アーム部120,122,連結部1
24の内側面126,128,132に機械加工が施さ
れるのである。図6には、補強リブ172が除去され、
内側面126,128,132に機械加工が施された状
態が示されているが、アーム部120,122の内側面
126,128と連結部124の内側面132とが交差
する隅部に丸みがつけられている。この丸み付けは鍛造
または鋳造時に行われてもよいが、本実施形態において
は、上記内側面126,128,132の機械加工時に
行われる。
Subsequently, cutting of the engaging portion 70 is performed. Milling cutter, a type of machining tool (not shown)
Is rotated with its rotation axis extending parallel to the central axis of the head 72, the reinforcing rib 172 of the engaging portion 70 is removed, and the arms 120, 122 and the connecting portion 1 are removed.
The inner surfaces 126, 128, 132 of 24 are machined. In FIG. 6, the reinforcing rib 172 has been removed,
The state in which the inner side surfaces 126, 128, 132 have been machined is shown, but the corners where the inner side surfaces 126, 128 of the arm portions 120, 122 and the inner side surface 132 of the connecting portion 124 intersect are rounded. It is attached. This rounding may be performed at the time of forging or casting, but in the present embodiment, the rounding is performed at the time of machining the inner side surfaces 126, 128, and 132.

【0023】次に、図7に示すように、アーム部12
0,122(図7には一方のアーム部122のみ図示)
の内側面126,128と連結部124の内側面132
との交差部の、斜板60の周方向における両端部に、前
記逃がし部140が形成される。逃がし部140は、図
7に概略的に示すフライスカッタ200による切削加工
で形成される。本フライスカッタ200は、片刃側フラ
イスであり、外周面と一方の側面とにそれぞれ切れ刃2
02,204(以下、外周刃202,側刃204と称す
る)を有する切削部としてのボデー206と、軸部とし
てのシャンク208とを備えている。フライスカッタ2
00のシャンク208が、図示しない工具主軸に回転可
能に保持される。図8に示すように、フライスカッタ2
00の外周刃202と側刃204との交点近傍部は、曲
線により滑らかにつながれて丸み部212が形成されて
いる。丸み部212は、フライスカッタ200の中心軸
線に平行な平面を切断面とする断面形状が、曲率半径一
定の円弧をなし、円弧の曲率半径が1.4mmとされてい
る。外周刃202は、切れ刃が同一円筒面上に位置し、
丸み部212に連なるストレート外周刃216と、その
ストレート外周刃216の側刃204とは反対側の端に
連なり、切れ刃が、上記端から離れるに従って中心軸線
に接近する向きに傾斜するテーパ面上に位置するテーパ
外周刃218とを備えている。
Next, as shown in FIG.
0, 122 (only one arm portion 122 is shown in FIG. 7)
Inner surfaces 126 and 128 and an inner surface 132 of the connecting portion 124
The relief portions 140 are formed at both ends in the circumferential direction of the swash plate 60 at the intersections with the swash plate 60. The relief portion 140 is formed by cutting with a milling cutter 200 schematically shown in FIG. The milling cutter 200 is a one-side milling cutter, and has a cutting edge 2 on each of an outer peripheral surface and one side surface.
The body 206 includes a body 206 as a cutting unit having the outer blades 202 and 204 (hereinafter, referred to as an outer blade 202 and a side blade 204), and a shank 208 as a shaft. Milling cutter 2
The 00 shank 208 is rotatably held on a tool spindle (not shown). As shown in FIG.
In the vicinity of the intersection between the outer blade 202 and the side blade 204, a rounded portion 212 is formed by being smoothly connected by a curve. The cross-sectional shape of the rounded portion 212 having a plane parallel to the center axis of the milling cutter 200 as a cut surface forms an arc having a constant radius of curvature, and the radius of curvature of the arc is 1.4 mm. In the outer peripheral blade 202, the cutting edge is located on the same cylindrical surface,
A straight outer peripheral edge 216 connected to the rounded portion 212 and a tapered surface which is continuous with an end of the straight outer peripheral edge 216 on the side opposite to the side blade 204, and in which the cutting edge is inclined in a direction approaching the central axis as being away from the end. And a tapered outer peripheral edge 218 located at

【0024】フライスカッタ200は、自身の回転軸線
lが、図7に示すように、一方のアーム部(例えばアー
ム部122)の斜板60の周方向における一方の端から
出外れた位置において、頭部72の中心軸線と直交する
方向に延びる状態に配置される。そして、回転軸線lの
回りに回転させられつつ、図4に二点鎖線で示す位置ま
で移動させられ、アーム部122の一方の端部に逃がし
部140(図5参照)が形成される。フライスカッタ2
00の外周刃202および側刃204の回転軌跡によ
り、前記直交線m,平行線n,曲線p,傾斜線qにより
画定される逃がし部140が形成されるのであり、フラ
イスカッタ200の丸み部212により、曲線pにより
画定される丸み部142が形成される。続いて、フライ
スカッタ200が頭部72の中心軸線に平行な方向に移
動させられてアーム部120側に接近させられ、アーム
部122と同様にして、アーム部120の一方の端部に
逃がし部140が形成される。また、アーム部120,
122の他方の端部にも同様にして逃がし部140が形
成される。なお、アーム部120,122の、頭部72
の中心軸線に平行な方向において互いに対向する端部の
逃がし部140を、フライスカッタで一度に加工するこ
とも可能である。その場合には、回転軸線lが図7にお
いて左右方向に移動させられる。
As shown in FIG. 7, the milling cutter 200 has its own rotation axis l deviated from one end in the circumferential direction of the swash plate 60 of one arm portion (for example, the arm portion 122). The head 72 is arranged so as to extend in a direction orthogonal to the central axis of the head 72. Then, while being rotated about the rotation axis l, it is moved to a position shown by a two-dot chain line in FIG. 4, and a relief portion 140 (see FIG. 5) is formed at one end of the arm portion 122. Milling cutter 2
The relief trajectory 140 defined by the orthogonal line m, the parallel line n, the curve p, and the inclined line q is formed by the rotation trajectory of the outer peripheral blade 202 and the side blade 204 of FIG. This forms a rounded portion 142 defined by the curve p. Subsequently, the milling cutter 200 is moved in a direction parallel to the central axis of the head 72 to approach the arm unit 120 side, and the escape unit is provided at one end of the arm unit 120 in the same manner as the arm unit 122. 140 is formed. Also, the arm part 120,
A relief portion 140 is similarly formed at the other end of 122. The heads 72 of the arms 120 and 122
The relief portions 140 at the ends facing each other in a direction parallel to the central axis of the sword can be formed at once by a milling cutter. In that case, the rotation axis l is moved in the left-right direction in FIG.

【0025】その後、少なくとも頭部72の外周面に塗
装が行われてコーティング層が形成され、センタレス研
削が行われた後、ピストン14となった際にシュー76
を保持する凹部130が形成され、係合部70が形成さ
れる。また、突出部182が切除され、ピストン素材1
50が切り離されて、2つのピストン14が得られる。
After that, coating is performed on at least the outer peripheral surface of the head 72 to form a coating layer, and after centerless grinding is performed, when the piston 14 becomes
Is formed, and the engaging portion 70 is formed. Further, the protruding portion 182 is cut off, and the piston material 1 is removed.
50 is cut off and two pistons 14 are obtained.

【0026】本実施形態におけるピストン14によれ
ば、斜板60との干渉を回避するための逃がし部140
を、曲率半径が0.5mm以上3.0mm以下の丸み部を有
するものとすることにより、一対のアーム部120,1
22と連結部124との交差部への応力集中が緩和さ
れ、係合部70(上記交差部)の機械的強度が低下する
ことが回避される。係合部70の連結部124は、斜板
式圧縮機の作動時に曲げモーメントを受ける。ピストン
14の往復運動に伴い、頭部72およびアーム部122
に作用する慣性力や、頭部72の外周面とシリンダボア
12の内周面との間の摩擦抵抗に基づいて、一対のアー
ム部120,122の一方を他方から遠ざからせる向き
の力が作用し、連結部124を斜板60側に凸に湾曲さ
せる向きの曲げモーメントが作用し、一対のアーム部1
20,122と連結部124との交差部に応力集中が発
生する。それに対し、逃がし部140を上記丸み部14
2を備えるものとすることにより、この応力集中を緩和
することができるのである。丸み部142の曲率半径を
上記適正範囲内とすることにより、係合部70の逃がし
部140が形成された部分の肉厚の減少が大きくなるこ
とを回避しつつ斜板60との干渉を効果的に回避するこ
とができ、また、大きな応力集中にもかかわらず、機械
的強度を確保するために肉厚を大きくせざるを得なくな
って重量が大きくなることを回避することができ、結
局、係合部70の機械的強度を確保しつつ重量を軽減す
ることができる。また、逃がし部140を両端部に設
け、中央部には設けないことによっても、係合部70の
機械的強度の低下を回避し得る。さらに、逃がし部14
0は、フライスカッタ200を前記回転軸線lまわりに
回転させて切削加工することにより形成できる形状であ
り、製造が容易である。
According to the piston 14 of the present embodiment, the escape portion 140 for avoiding interference with the swash plate 60 is provided.
Has a rounded portion having a radius of curvature of 0.5 mm or more and 3.0 mm or less, so that a pair of arm portions 120 and 1 are provided.
The concentration of stress at the intersection between the connecting portion 22 and the connecting portion 124 is reduced, and a decrease in the mechanical strength of the engaging portion 70 (the above-mentioned intersection) is avoided. The connecting portion 124 of the engaging portion 70 receives a bending moment when the swash plate type compressor is operated. As the piston 14 reciprocates, the head 72 and the arm 122
And a force in a direction to move one of the pair of arm portions 120 and 122 away from the other based on the inertial force acting on the arm member and the frictional resistance between the outer peripheral surface of the head 72 and the inner peripheral surface of the cylinder bore 12. Then, a bending moment in a direction of bending the connecting portion 124 so as to protrude toward the swash plate 60 acts, and the pair of arm portions 1
Stress concentration occurs at the intersection of the connecting parts 124 and 122. On the other hand, the relief portion 140 is
2, the stress concentration can be reduced. By setting the radius of curvature of the rounded portion 142 within the above-described appropriate range, it is possible to prevent interference with the swash plate 60 while avoiding an increase in the thickness of the portion of the engaging portion 70 where the relief portion 140 is formed. In addition, despite the large stress concentration, it is necessary to increase the wall thickness in order to secure the mechanical strength, it is possible to avoid increasing the weight, after all, The weight can be reduced while securing the mechanical strength of the engaging portion 70. Also, by providing the relief portions 140 at both ends and not at the center, a decrease in the mechanical strength of the engagement portion 70 can be avoided. Furthermore, the escape unit 14
Reference numeral 0 denotes a shape that can be formed by rotating the milling cutter 200 about the rotation axis l and performing cutting, and is easy to manufacture.

【0027】有底円筒状部材と閉塞部とは、溶接以外の
固定方法、例えば、接着,しまり嵌合,螺合等またはそ
れらの組み合わせを含むその他の固定方法によって固定
してもよい。ピストンは、頭部の主要部分を構成する有
底円筒状部と係合部とが一体に形成され、有底円筒状部
の開口が閉塞部材により閉塞される形態としてもよい。
本発明を、斜板との係合部の両側に頭部を有する両頭ピ
ストンに適用することも可能である。
The bottomed cylindrical member and the closed portion may be fixed by a fixing method other than welding, for example, other fixing methods including bonding, tight fitting, screwing, or a combination thereof. The piston may have a form in which a bottomed cylindrical portion and an engaging portion constituting a main portion of the head are integrally formed, and an opening of the bottomed cylindrical portion is closed by a closing member.
The present invention can also be applied to a double-headed piston having a head on both sides of an engagement portion with a swash plate.

【0028】以上、本発明のいくつかの実施形態を説明
したが、これは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が
解決しようとする課題,課題解決手段および効果〕の項
に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づい
て種々の変更、改良を施した形態で実施することができ
る。
Although several embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples, and the present invention is described in the section [Problems to be Solved by the Invention, Means for Solving Problems and Effects]. Various modifications and improvements can be made based on the knowledge of those skilled in the art, including the above-described embodiment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態である可変容量型斜板式圧
縮機用ピストンを備えた可変容量型斜板式圧縮機を示す
正面断面図である。
FIG. 1 is a front sectional view showing a variable displacement swash plate type compressor having a piston for a variable displacement type swash plate type compressor according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記ピストンの正面図である。FIG. 2 is a front view of the piston.

【図3】図2のA−A断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;

【図4】図3のB−B断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. 3;

【図5】図4のC−C断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line CC of FIG. 4;

【図6】上記ピストンを製造するためのピストン素材を
示す正面図(一部断面)である。
FIG. 6 is a front view (partial cross section) showing a piston material for producing the piston.

【図7】上記ピストンの製造方法を説明するための側面
断面図である。
FIG. 7 is a side sectional view for explaining a method of manufacturing the piston.

【図8】上記ピストンの製造方法に使用されるフライス
カッタの正面図(一部断面)である。
FIG. 8 is a front view (partially in section) of a milling cutter used in the method for manufacturing a piston.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14:片頭ピストン 60:斜板 70:係合部
72:頭部 120,122:アーム部 12
4:連結部 126,128,132:内側面 140:逃がし部 142:丸み部 200:フラ
イスカッタ 202:外周刃 204:側刃 2
12:丸み部
14: Single head piston 60: Swash plate 70: Engagement part
72: head 120, 122: arm 12
4: connecting portions 126, 128, 132: inner surface 140: relief portion 142: rounded portion 200: milling cutter 202: outer peripheral blade 204: side blade 2
12: Roundness

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平松 修 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Fターム(参考) 3H003 AA03 AB07 AC03 CB00 3H076 AA06 BB28 BB38 BB50 CC31 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Osamu Hiramatsu 2-1-1 Toyota-cho, Kariya-shi, Aichi F-term in Toyota Industries Corporation (reference) 3H003 AA03 AB07 AC03 CB00 3H076 AA06 BB28 BB38 BB50 CC31

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに平行に延びる一対のアーム部と、
それらアーム部の基端同士を互いに連結する連結部とを
有し、それら一対のアーム部がそれぞれシューを介して
斜板の外周部の両側面と係合する係合部と、 その係合部と一体に形成され、シリンダボアに摺動可能
に嵌合される頭部とを備えた可変容量型斜板式圧縮機用
ピストンであって、 前記一対のアーム部の、前記斜板の両側面と対向する両
内側面と、前記連結部の、前記斜板の外周面と対向する
内側面との交差部の、少なくとも斜板の周方向における
両端部に、斜板外周縁との干渉を回避する逃がし部が設
けられ、その逃がし部の前記連結部側の端に、0.5mm
以上3.0mm以下の曲率半径の丸み部が形成されたこと
を特徴とする可変容量型斜板式圧縮機用ピストン。
A pair of arms extending parallel to each other;
A connecting portion for connecting the base ends of the arm portions to each other; an engaging portion in which the pair of arm portions respectively engage with both side surfaces of the outer peripheral portion of the swash plate via shoes; A piston for a variable displacement swash plate compressor having a head formed integrally with the cylinder bore and slidably fitted in the cylinder bore, wherein the pair of arm portions face both side surfaces of the swash plate. A relief for avoiding interference with the outer edge of the swash plate at least at both ends in the circumferential direction of the swash plate at the intersection of the inner surface with the inner surface and the inner surface facing the outer surface of the swash plate. Part is provided, and at the end of the relief part on the connecting part side, 0.5 mm
A piston for a variable displacement swash plate compressor, wherein a rounded portion having a radius of curvature of 3.0 mm or less is formed.
【請求項2】 前記斜板の周方向の両端部に前記逃がし
部が設けられ、それら両端部より内側の部分には設けら
れていない請求項1に記載の可変容量型斜板式圧縮機用
ピストン。
2. The variable displacement type swash plate type compressor piston according to claim 1, wherein the relief portions are provided at both ends in the circumferential direction of the swash plate, and are not provided at portions inside the both end portions. .
【請求項3】 前記逃がし部が、機械加工により形成さ
れた請求項1または2に記載の可変容量型斜板式圧縮機
用ピストン。
3. The variable displacement swash plate type compressor piston according to claim 1, wherein the relief portion is formed by machining.
【請求項4】 互いに平行に延びる一対のアーム部と、
それらアーム部の基端同士を互いに連結する連結部とを
有し、それら一対のアーム部がそれぞれシューを介して
斜板の外周部の両側面と係合する係合部と、 その係合部と一体に形成され、シリンダボアに摺動可能
に嵌合される頭部とを備えた可変容量型斜板式圧縮機用
ピストンを製造する方法であって、 前記一対のアーム部の、前記斜板の両側面と対向する両
内側面と、前記連結部の、前記斜板の外周面と対向する
内側面との交差部の、少なくとも斜板の周方向における
両端部に逃がし部を機械加工により形成し、その機械加
工を、一対のアーム部の前記斜板の周方向における両端
から出外れた位置において、前記頭部の中心軸線と交差
する方向に延びる直線を回転軸線として回転するフライ
スカッタにより行い、そのフライスカッタの外周面の刃
と一側面の刃との交点近傍部に丸みを付けることによ
り、前記逃がし部の前記連結部側の端に、0.5mm以上
3.0mm以下の曲率半径の丸み部を形成することを特徴
とする可変容量型斜板式圧縮機用ピストンの製造方法。
4. A pair of arms extending parallel to each other,
A connecting portion for connecting the base ends of the arm portions to each other; an engaging portion in which the pair of arm portions respectively engage with both side surfaces of the outer peripheral portion of the swash plate via shoes; And a head formed integrally with the cylinder bore and slidably fitted in the cylinder bore, comprising: a piston for a variable displacement swash plate type compressor; Relief portions are formed by machining at least at both ends in the circumferential direction of the swash plate, at the intersections between the inner surfaces facing the both sides and the inner surface facing the outer peripheral surface of the swash plate of the connecting portion. The machining is performed by a milling cutter that rotates as a rotation axis a straight line extending in a direction intersecting the center axis of the head at a position protruding from both ends in the circumferential direction of the swash plate of the pair of arms, Outside that milling cutter Forming a rounded portion having a radius of curvature of 0.5 mm or more and 3.0 mm or less at the end of the relief portion on the connecting portion side by rounding the vicinity of the intersection between the surface blade and the one side surface blade. A method for manufacturing a piston for a variable displacement swash plate type compressor, characterized by comprising:
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