[发明专利]流体机械

说明书

技术领域

本发明涉及一种活塞、具有该活塞的往复运动式流体机械以及活塞的制造 方法，尤其涉及适用于被应用在使用CO₂制冷剂的制冷回路中的车辆的空调装 置的活塞、具有该活塞的往复运动式流体机械以及活塞的制造方法。

背景技术

近年来，这种往复运动式流体机械正在小型化、轻量化。由此，尤其是被 应用在使用CO₂制冷剂的制冷回路中的流体机械，其与以往的使用氟利昂类制 冷剂的情况相比可减小排出容量，因此，可大幅度缩短活塞的往复运动方向上 的长度。然而，在像这样小型化、轻量化时，随着活塞长度的缩短，活塞侧面 受到的侧向力增大，活塞侧面或缸孔内表面的磨损加速，导致流体机械的耐久 性变差。

因此，例如公开了一种在活塞的侧面上形成特氟隆(日文：テフロン， 注册商标)类的覆盖层、并在通过在该覆盖层上将活塞侧面加工成环状而 形成的环槽内安装特氟隆类的活塞环来提高缸孔内的活塞的滑动性的技术 (参照日本专利特开平10-169557号公报)。

然而，在这样形成覆盖层时，在使用CO₂制冷剂的制冷循环中会存在该覆 盖层发生剥落的问题。这是因为，在使用CO₂制冷剂时，与使用氟利昂类制冷 剂(例如R134a)时相比，工作压力要高大致7～大致10倍左右，在活塞的往 复运动方向上拉引覆盖层的力增大。

尤其是根据上述公报，由于安装活塞环的环槽部在经形成覆盖层的涂覆工 序和将覆盖层均匀地研磨的研磨工序后通过槽加工工序形成，因此环槽部会将 覆盖层截断，覆盖层在活塞往复运动时容易以该截断部位为起点发生剥落。一 旦像这样覆盖层发生剥落，便会与未形成覆盖层时一样，在活塞侧面或缸孔内 表面上产生磨损，使活塞、进而使流体机械的耐久性变差，并不理想。

另一方面，可考虑在环槽部也形成覆盖层。不过，要在环槽部形成覆盖层， 就需要在槽加工工序结束后再次设置涂覆工序。另外，为了确保活塞环的安装 精度，还需要对环槽部的覆盖层进行研磨。因此，这种情况下不得不大幅度变 更活塞的制造工序，需要对活塞生产设备进行改造，成本上升，并不理想。

为了使覆盖层不容易剥落，也可考虑使用涂膜强度高的涂布剂，但涂布剂 会导致成本上升，导致流体机械的成本增加，并不理想。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种可廉价地防止活塞的覆盖层剥 离并可提高其耐久性的活塞、具有该活塞的往复运动式流体机械以及活塞的制 造方法。

为了实现上述目的，本发明的往复运动式流体机械是一种具有在缸孔内往 复运动的活塞的往复运动式流体机械，活塞的侧面包括：通过覆盖层与缸孔滑 动接触的圆筒面部；供活塞环进行安装的环槽部；以及在圆筒面部与环槽部之 间形成、以从圆筒面部朝环槽部倾斜的形态从缸孔离开的锥形面部，在锥形面 部上形成有从缸孔离开的覆盖层。

另外，为了实现上述目的，本发明的活塞是一种在缸孔内往复运动的活塞， 活塞的侧面包括：通过覆盖层与缸孔滑动接触的圆筒面部；供活塞环进行安装 的环槽部；以及在圆筒面部与环槽部之间形成、以从圆筒面部朝环槽部倾斜的 形态从缸孔离开的锥形面部，在锥形面部上形成有从缸孔离开的覆盖层。

采用上述活塞和往复运动式流体机械，在活塞的侧面上，锥形面部形成在 圆筒面部与环槽部之间，在锥形面部上形成有覆盖层，但该锥形面部以从圆筒 面部朝环槽部倾斜的形态从缸孔离开。由此，锥形面部不与缸孔直接接触，可 防止该锥形面部上形成的覆盖层剥落，即使不提高涂布剂的涂膜强度，也可 廉价地提高往复运动式流体机械和活塞的耐久性。

另外，为了实现上述目的，本发明的活塞的制造方法是一种在缸孔内 往复运动的活塞的制造方法，包括：加工形成与缸孔滑动接触的圆筒面部以 及以从圆筒面部朝活塞的轴线倾斜的形态从缸孔离开的锥形面部的工序；对圆 筒面部涂布覆盖层并对锥形面部涂布从缸孔离开的覆盖层的工序；以及保留具 有从缸孔离开的覆盖层的锥形面部的一部分、加工形成供活塞环进行安装的环 槽部的工序。

采用上述活塞的制造方法，在活塞的侧面上加工圆筒面部的工序中，对从 缸孔离开的锥形面部一并进行加工，与以往相比，不用对在活塞上涂布覆盖层 的工序、加工环槽部的工序进行变更。由此，无需对活塞的生产设备进行改造， 可更廉价地提高活塞的耐久性。