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公開番号2024035464
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-14
出願番号2022139934
出願日2022-09-02
発明の名称圧縮機
出願人株式会社日立産機システム
代理人弁理士法人開知
主分類F04B 39/00 20060101AFI20240307BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】樹脂とインサート部品の熱膨張差に起因したピストンの強度低下をさらに抑制できる圧縮機を提供する。
【解決手段】コンロッド32に支持されたピストン33がシリンダ22内を揺動しながら往復動する圧縮機10であって、ピストン33は、少なくともシリンダ22の内周壁22aに接触する面33aと圧縮室22b側の面33cとを構成する樹脂36と、樹脂36の内部に埋め込まれたインサート部品41と、インサート部品41に設けられ樹脂36が充填された貫通孔41dとを備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
コンロッドに支持されたピストンがシリンダ内を揺動しながら往復動する圧縮機であって、
前記ピストンは、
少なくとも前記シリンダの内周壁に接触する面と圧縮室側の面とを構成する樹脂と、
前記樹脂の内部に埋め込まれたインサート部品と、
前記インサート部品に設けられ、前記樹脂が充填された貫通孔とを備えることを特徴とする圧縮機。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
請求項１に記載の圧縮機であって、
前記貫通孔は、前記ピストンの内側に径が拡大するテーパ部を備えることを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
請求項２に記載の圧縮機であって、
前記貫通孔の内壁に対する前記テーパ部の勾配角が、０度より大きくかつ６０度以下であることを特徴とする圧縮機。
【請求項４】
請求項１に記載の圧縮機であって、
前記貫通孔が前記インサート部品の中心から所定距離以上離れていることを特徴とする圧縮機。
【請求項５】
請求項１に記載の圧縮機において、
前記ピストンと前記コンロッドとの間に中空部が形成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項６】
請求項５に記載の圧縮機において、
前記中空部の内外を連通する連通孔を備えることを特徴とする圧縮機。
【請求項７】
請求項６に記載の圧縮機において、
前記連通孔は、２つ以上設けられ、
前記連通孔のうちの少なくとも１つがクランクケース側に開口し、他の少なくとも１つが前記シリンダの側壁側に開口していることを特徴とする圧縮機。
【請求項８】
請求項６に記載の圧縮機において、
前記インサート部品の前記コンロッドの側の面に、放熱フィンを有することを特徴とする圧縮機。
【請求項９】
請求項１に記載の圧縮機であって、
前記貫通孔は、前記樹脂によって挟み込まれた前記インサート部品の鍔部に設けられていることを特徴とする圧縮機。
【請求項１０】
請求項１に記載の圧縮機において、
前記インサート部品にはネジ穴が設けられ、
前記コンロッドには前記ネジ穴と重畳する貫通孔が設けられ、
前記貫通孔に前記ピストンに向かって挿入されたネジが、前記ネジ穴と螺合され、前記ピストンを前記コンロッドに固定することを特徴とする圧縮機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
圧縮機には、原動機の回転運動をクランクシャフト、コネクティングロッド（以下、コンロッド）を介して往復動運動に転換し、ピストンを往復運動させることにより、シリンダ内に吸入した流体を圧縮する往復動圧縮機がある。この往復動圧縮機には、ピストンが軸受を介して首振り可能にコンロッドに取り付けられた通常ピストン方式と、ピストンがコンロッドに直接取付けられた揺動ピストン方式とがある。
【０００３】
後者の揺動ピストン方式は、通常ピストン方式と比較して軸受やピストンピンを持たない分だけ構造が簡素であり、軸受温度に関し潤滑を確保する上での設計的な制限がないことや、往復動する部分の質量を低減することができる。
【０００４】
この揺動ピストン方式の圧縮機として、特許文献１には、圧縮室側が樹脂で構成されたピストンをクランクケース側からネジによってコンロッドに固定した圧縮機が開示されている。このようにクランクケース側からネジを挿入すると、圧縮室内の高温の圧縮気体によるネジの加熱が防止される。これによりネジの周囲のピストンの樹脂のクリープ変形を抑制できるので、ネジの緩みの発生を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２１-１１０２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のピストンは、樹脂の内部に金属製のインサート部品が埋め込まれたインサート構造を有しており、当該インサート部品がコンロッドとネジで結合されている。
【０００７】
通常、こうしたインサート構造では、樹脂とインサート部品（金属）の熱膨張率の差に起因する変形や、樹脂の成形欠陥（例えばひけ）に起因する密着不良により、樹脂とインサート部品との間に隙間が生じてピストンの強度が低下し得る点に留意する必要がある。これに関して特許文献１では、インサート部品においてコンロッド側に位置する縁部が樹脂に対して食い込んだ形状を設け、ピストンに上下方向の荷重が作用した場合のインサート部材と樹脂の分離を当該縁部によって抑制している。
【０００８】
しかし、ピストンに作用する荷重は上下方向に限られない。つまり、樹脂の熱膨張によるピストンの変形をさらに抑制する観点からは、特許文献１の技術はインサート部品の圧縮室側の構造に関して改善の余地がある。
【０００９】
本発明の目的は、樹脂とインサート部品の熱膨張差に起因したピストンの強度低下をさらに抑制できる圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、コンロッドに支持されたピストンがシリンダ内を揺動しながら往復動する圧縮機であって、前記ピストンは、少なくとも前記シリンダの内周壁に接触する面と圧縮室側の面とを構成する樹脂と、前記樹脂の内部に埋め込まれたインサート部品と、前記インサート部品に設けられ前記樹脂が充填された貫通孔とを備える。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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