往復動圧縮機
【課題】大出力・高圧仕様としてもシール性を確保可能なリップリングを備えた往復動圧縮機の提供。
【解決手段】シリンダと、シリンダ内を揺動しつつ往復動しシリンダ内に圧縮室を画成するピストンと、ピストンに設けられピストンとシリンダとの間をシールする環状のリップリング３０とを備え、リップリング３０は、シリンダの内周面との当接側と非当接側とで異なる複数層３０Ａ，３０Ｂに形成されている。
【解決手段】シリンダと、シリンダ内を揺動しつつ往復動しシリンダ内に圧縮室を画成するピストンと、ピストンに設けられピストンとシリンダとの間をシールする環状のリップリング３０とを備え、リップリング３０は、シリンダの内周面との当接側と非当接側とで異なる複数層３０Ａ，３０Ｂに形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば空気等の気体を圧縮するのに好適に用いられる揺動式リップリング往復動圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
気体を圧縮する往復動圧縮機には、モータ等の駆動源の回転駆動軸に偏心してクランクを取り付け、このクランクにベアリングを介してコネクティングロッド一体型のピストンを回転可能に連結する構成のものがある。この揺動式リップリング往復動圧縮機は、ピストンにシリンダとの間を気密にシールするため環状のリップリングが取り付けられている。そして、回転駆動軸の回転でクランクが偏心回転することでピストンがシリンダ内で揺動しながら往復動して、気体を吸入し圧縮して吐出するようになっている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１６１２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような往復動圧縮機において、高い圧力（例えば１．０ＭＰａ以上）の圧縮気体を発生させる大出力・高圧仕様とした場合、シリンダ内径が大きく、またストロークが大きくなるため、結果的にシリンダとピストンとの隙間が大きくなってしまう。加えて、ピストンのストロークおよび揺動角が大きくなるとともに、高圧の圧縮気体により押されることから、リップリングが変形しピストンとシリンダとの間の隙間に部分的に落ち込んでしまう。これらの理由から、リップリングによるシールが不十分になってしまう可能性があった。また、揺動角度が大きくなることから繰り返し受ける屈曲でリップリングが破損し易くなってしまう。このため、リップリングを用いたピストン揺動型の往復動圧縮機では、大出力・高圧仕様の実用化が困難であり、それよりも低圧レベル（例えば０．７〜０．８ＭＰａ）の製品に適用が制限されている。また、高圧に耐え得るように強化材等を配合してリップリングを成形すると、リップリングによるシリンダ内面への攻撃性が高まり、シリンダに傷を付けてしまう。これにより、やはりシール性が不十分になってしまう可能性があった。
【０００４】
しかしながら、リップリングを用いたピストン揺動型の往復動圧縮機は、構成部品点数が少なくて済み安価に製造できる点、低騒音である点、信頼性が高い点等の種々のメリットがあるため、リップリングを用いた揺動式リップリング往復動圧縮機での大出力・高圧仕様の実用化が望まれている。
【０００５】
したがって、本発明は、大出力・高圧仕様としてもシール性を確保可能なリップリングを備えた往復動圧縮機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、シリンダと、該シリンダ内を揺動しつつ往復動し該シリンダ内に圧縮室を画成するピストンと、該ピストンに設けられ該ピストンと前記シリンダとの間をシールする環状のリップリングと、を備えた往復動圧縮機において、前記リップリングは、前記シリンダの内周面との当接側と非当接側とで異なる組成の複数層に形成されてなることを特徴としている。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記リップリングは、前記シリンダの内周面との当接側の層が、球状カーボン，グラファイト，ブロンズ，二硫化モリブデンの少なくともいずれか１つを含有したポリテトラフルオロエチレンからなる複合材からなり、前記シリンダの内周面との非当接側の層が、少なくとも高強度繊維を含有したポリテトラフルオロエチレンを含んだ複合材からなることを特徴としている。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記リップリングは、一体成形されてなることを特徴としている。
【０００９】
請求項４に係る発明は、シリンダと、該シリンダ内を揺動しつつ往復動し該シリンダ内に圧縮室を画成するピストンと、該ピストンに設けられ該ピストンと前記シリンダとの間をシールする環状のリップリングと、を備えた往復動圧縮機において、前記リップリングは、内部に補強材を介装して一体成形されてなることを特徴としている。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明において、前記補強材を、前記リップリングにおける前記シリンダの内周面との非当接側に介装してなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、リップリングが、シリンダの内周面との当接側と非当接側とで異なる組成の複数層に形成されているため、例えば、シリンダの内周面との当接側を摺動性に優れる層とし、非当接側を高強度の層とすることが可能となる。これにより、リップリングが高圧の圧縮気体により押されて変形するのを高強度の非当接側の層で抑制しつつ、摺動性に優れる当接側の層でシリンダ内面への攻撃性を排除することが可能となる。その結果、大出力・高圧仕様としてもリップリングのシール性を確保可能となる。したがって、ピストンのストロークおよび揺動角が大きくなる大出力・高圧仕様であっても、これを実用化可能となる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、リップリングは、シリンダの内周面との当接側の層が、球状カーボン，グラファイト，ブロンズ，二硫化モリブデンの少なくともいずれか１つを含有したポリテトラフルオロエチレンからなる複合材からなる摺動性に優れる層となり、シリンダの内周面との非当接側の層が、少なくとも高強度繊維を含有したポリテトラフルオロエチレンを含んだ複合材からなる高強度の層となるため、リップリングが高圧の圧縮気体により押されて変形するのを高強度の非当接側の層で抑制しつつ、摺動性に優れる当接側の層でシリンダ内面への攻撃性を排除することができる。その結果、大出力・高圧仕様としてもリップリングのシール性を確保できる。
実施例図４では当接側３０Ａと非当接側３０Ｂとは同一厚さとしているが、適用する圧縮機の仕様（シリンダ径、吐出し圧力等）によりそれぞれ３０Ａと３０Ｂを異なった寸法とすることも可能である。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、リップリングが一体成形されてなるため、製造が容易となるとともに、各層同士の剥がれを防止できる。
【００１４】
請求項４に係る発明によれば、リップリングは、内部に補強材を介装して一体成形されてなるため、例えば、補強材以外の部分を摺動性に優れる材料で形成しても、内部の補強材で高強度とすることが可能となる。これにより、リップリングが高圧の圧縮気体により押されて変形するのを補強材で抑制しつつ、補強材以外の摺動性に優れる部分でシリンダ内面への攻撃性を排除することが可能となる。その結果、大出力・高圧仕様としてもリップリングのシール性を確保可能となる。したがって、ピストンのストロークおよび揺動角が大きくなる大出力・高圧仕様であっても、これを実用化可能となる。
【００１５】
請求項５に係る発明によれば、補強材を、リップリングにおけるシリンダの内周面との非当接側に介装してなるため、リップリングにおけるシリンダの内周面との当接側に摩耗が生じても補強材が露出するまでの時間が長くなり、長寿命化が図れる。したがって、リップリング交換のためのメンテナンスサイクルを長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の第１実施形態の往復動圧縮機１０を図１〜図６を参照して以下に説明する。
図１において、符号１１はアルミニウム合金からなる円筒状のシリンダで、このシリンダ１１の上端側にはシリンダヘッド１２が設けられ、このシリンダヘッド１２内には隔壁１３によって吸入室Ａと吐出室Ｂとが画成されている。
【００１７】
符号１４は、シリンダ１１とシリンダヘッド１２との間に設けられた弁板で、この弁板１４とシリンダ１１との間、および弁板１４とシリンダヘッド１２との間はガスケット（図示せず）等によって気密にシールされている。また、シリンダ１１内の弁板１４と後述する揺動ピストン１９との間には後述するリップリング３０を介して圧縮室Ｃが画成されている。さらに、シリンダ１１内はリップリング３０を挟んで反対側に位置する空間部がコネクティングロッド収容室Ｄとなっている。
【００１８】
符号１５は、弁板１４に設けられた吸入ポートで、この吸入ポート１５は吸入室Ａと圧縮室Ｃとを連通させるものである。符号１６は弁板１４に設けられた吐出ポートで、この吐出ポート１６は、吐出室Ｂと圧縮室Ｃとを連通させるものである。
【００１９】
符号１７は、吸入室Ａと圧縮室Ｃとの間に位置して弁板１４に設けられた吸入弁で、この吸入弁１７は、後述の揺動ピストン１９が上死点から下死点に移動するときに開弁し、下死点から上死点に移動するときに閉弁する。
【００２０】
符号１８は、吐出室Ｂと圧縮室Ｃとの間に位置して弁板１４に設けられた吐出弁で、この吐出弁１８は、揺動ピストン１９が下死点から上死点に移動するときに開弁し、上死点から下死点に移動するときに閉弁する。
【００２１】
符号１９は、シリンダ１１内に往復動可能に設けられた揺動ピストンで、この揺動ピストン１９は、軸方向の一端側がクランク軸を介して回転駆動源の出力軸等（いずれも図１では図示せず）に連結されたコネクティングロッド部２０と、このコネクティングロッド部２０の軸方向の他端側に設けられた円板部２１に複数のボルト２２によって締結された円板状のリテーナ２３とによって構成されている。なお、円板部２１、ボルト２２およびリテーナ２３がピストン部２４を構成している。
【００２２】
ここで、コネクティングロッド部２０の円板部２１は、その中央が凹部２５となり、この凹部２５の周囲は環状縁部２６となっている。また、リテーナ２３は、その中央がコネクティングロッド部２０の凹部２５に嵌合する嵌合凸部２７となり、この嵌合凸部２７の周囲は環状縁部２８となっている。
【００２３】
符号３０は、ピストン部２４の外周側に固定して設けられたリップリングで、このリップリング３０は、図２にも示すように有底のカップ状に形成されている。このリップリング３０は、内周側に位置しボルト２２の締結によってコネクティングロッド部２０の環状縁部２６とリテーナ２３の環状縁部２８との間に挟持されることでピストン部２４に固定される平板状の環状取付部３１と、この環状取付部３１から径方向外側に突出しシリンダ１１の内周面に沿って屈曲してリテーナ２３の外周側を覆うように延びる環状リップ部３２とによって構成されている。なお、リップリング３０は、環状取付部３１の内周側でリテーナ２３にインローによる位置決めがなされる。
【００２４】
そして、リップリング３０は、環状リップ部３２が、シリンダ１１の内圧を受け、シリンダ１１の内周面に締代をもって摺接することにより、シリンダ１１とピストン部２４との間を気密にシールする。
【００２５】
このような揺動式リップリング往復動圧縮機１０は、図３に模式的に示すように、クランク機構のクランク軸４０の偏心回転運動によって、クランク軸４０にグリース封入式のボールベアリング４１を介して回転自在に支持された揺動ピストン１９およびリップリング３０がシリンダ１１内でシリンダ軸方向に往復動することになり、吸入行程では、揺動ピストン１９のピストン部２４およびリップリング３０のシリンダヘッド１２とは反対方向への移動で圧縮室Ｃが拡大し吐出弁１８は閉状態のまま吸入弁１７を開いて空気を吸入室Ａから圧縮室Ｃに導入する。続く圧縮行程では、ピストン部２４およびリップリング３０のシリンダヘッド１２の方向への移動で圧縮室Ｃが縮小し吸入弁１７は閉状態のまま吐出弁１８を開いて圧縮室Ｃから圧縮空気を吐出室Ｂに吐出する。
【００２６】
以上の作動中、揺動ピストン１９のピストン部２４は、シリンダ１１内で揺動しながら往復動する。
つまり、クランク軸方向に沿って見た場合に、最も圧縮室Ｃを拡大した下死点ではコネクティングロッド部２０が左右方向の中央に位置するとともにピストン部２４は水平をなしており、この状態から圧縮行程を行うべくクランク軸４０が回転し、揺動ピストン１９を上昇させ圧縮室Ｃを縮小させる方向にピストン部２４を移動させると、上死点と下死点との中間までコネクティングロッド部２０の下部は左右方向一側に移動しながら上昇し、上死点と下死点との中間（例えば下死点から90度回転した位置）で最もコネクティングロッド部２０の下部が一方の外側に位置する。このとき、ピストン部２４は最も水平に対し傾斜することになる。
【００２７】
続いて、上死点に向かうにしたがってコネクティングロッド部２０の下部は左右方向の中央に戻ることになり、最も圧縮室Ｃを縮小した上死点ではコネクティングロッド部２０が左右方向の中央に位置するとともにピストン部２４が水平となって圧縮行程が終了する。
【００２８】
ピストン部２４が上死点にある状態からクランク軸４０が吸入行程を行うべく回転すると揺動ピストン１９は圧縮室Ｃを拡大させる方向にピストン部２４を移動させることになり、上死点と下死点との中間まで、コネクティングロッド部２０の下部が左右方向逆側に移動しながら下降し、上死点と下死点との中間（例えば上死点から９０度回転した位置）で最もコネクティングロッド部２０の下部が他方の外側に位置する。このとき、ピストン部２４は最も水平に対し上記とは逆向きに傾斜することになる。
【００２９】
続いて、下死点に向かうにしたがってコネクティングロッド部２０の下部は左右方向の中央に戻ることになり、最も圧縮室Ｃを拡大した下死点ではコネクティングロッド部２０が左右方向の中央に位置するとともにピストン部２４が水平をなして吸入行程が終了する。
【００３０】
そして、第１実施形態の揺動式リップリング往復動圧縮機１０においては、上記したリップリング３０が、図４に示すように、シリンダ１１の内周面と当接する当接側となる当接側層３０Ａと、シリンダ１１の内周面と当接しない非当接側となる非当接側層３０Ｂとの性質の異なる二層に形成されている。ここで、当接側層３０Ａは、環状取付部３１の軸線方向における環状リップ部３２とは反対側から、環状リップ部３２の外周側まで連続して形成されており、非当接側層３０Ｂは、環状取付部３１の軸線方向における環状リップ部３２側から、環状リップ部３２の内周側まで連続して形成されている。
【００３１】
当接側層３０Ａは、自己潤滑性樹脂であるポリテトラフルオロエチレンを基材とし、これに、いずれも摺動抵抗値を小さく摺動性に優れる特性を付与するための球状カーボン，グラファイト，ブロンズ，二硫化モリブデンの少なくともいずれか１つを充填材として添加した複合材からなる（炭素繊維、ガラス繊維等の硬度の高い高強度繊維は含まず）。つまり、当接側層３０Ａは、摺動性向上を目的とし、アルミニウム合金からなるシリンダ１１に対して攻撃性の少ない、つまりシリンダ１１の摺動面のアルマイトを研磨してしまったり傷をつけてしまったりすることがない組成の自己潤滑性の複合材からなる。
【００３２】
非当接側層３０Ｂは、ポリテトラフルオロエチレンを基材とし、これに、炭素繊維を充填材として添加した複合材からなる。つまり、非当接側層３０Ｂは、シリンダ内圧を受けることからシリンダ内圧に対する変形を抑え、揺動により生じるピストン部２４とシリンダ１１との間の隙間にリップリング３０が部分的に落ち込むことを防止するとともに、揺動運動による環状リップ部３２の屈曲性を向上し、繰り返し受ける屈曲に対し破損しないことを目的とする充填材を添加した、引張強度・屈曲性に優れた組成の自己潤滑性の複合材からなる。なお、非当接側層３０Ｂの炭素繊維は、高強度繊維であれば良く、同様に硬度の高いガラス繊維，アラミド繊維等としても良い。
【００３３】
ここで、当接側層３０Ａおよび非当接側層３０Ｂとを有する二層構造のリップリング３０は、一体成形されている。つまり、図５に示すように円筒状の主型５０と、主型５０の内側に嵌合する円柱状の上型５１と、主型の内側に嵌合する円柱状の下型５２とからなる金型５３に上記した当接側層３０Ａの複合材を構成する配合パウダーＰＡと、上記した非当接側層３０Ｂの複合材を構成する配合パウダーＰＢとを二層に積層充填し、図６に示すように上型５１および下型５２に必要荷重を加えて加圧成形することで一体化する。
【００３４】
このとき、積層するそれぞれの配合パウダーＰＡ，ＰＢは、それぞれの完成時の比重と寸法とにより求められた質量分を金型５３内に積層充填することになる。これにより、異なる機能（性質）を持つ層を厚み方向に二層有するシート状のリップリング素材３０’が得られる。このようにして一体化されたリップリング素材３０’を、打ち抜き加工および絞り成形加工を施すことで上記した環状取付部３１と環状リップ部３２とを有する形状に形成する。なお、リップリング３０の中央の穴は打ち抜き加工ではなく、一体成形時に金型で形成しても良い。
【００３５】
上記のようにして当接側層３０Ａおよび非当接側層３０Ｂが一体化されたリップリング３０は、後に外力によって当接側層３０Ａおよび非当接側層３０Ｂが剥がれることがなく、圧縮状態においても同様である。なお、ポリテトラフルオロエチレンを基材とした部材は成形後の一体化は困難であるが、上記のように製造することで容易かつ確実に二層の一体化構造にできる。また、リップリング３０を三層以上の構造にしても良く、いずれの場合も同様に成形できる。
【００３６】
以上に述べた第１実施形態の往復動圧縮機１０によれば、リップリング３０が、シリンダ１１の内周面との当接側と非当接側とで異なる二層３０Ａ，３０Ｂに形成されており、シリンダ１１の内周面との当接側の当接側層３０Ａが、球状カーボン，グラファイト，ブロンズ，二硫化モリブデンの少なくともいずれか１つを含有したポリテトラフルオロエチレンからなる複合材からなる摺動性に優れる自己潤滑性の樹脂層となり、シリンダ１１の内周面との非当接側の非当接側層３０Ｂが、少なくとも高強度繊維を含有したポリテトラフルオロエチレンを含んだ複合材からなる高強度の層となるため、リップリング３０が高圧の圧縮気体により押されて変形するのを高強度の非当接側層３０Ｂで抑制しつつ、摺動性に優れる当接側層３０Ａでシリンダ１１の内面への攻撃性を排除することができる。その結果、大出力・高圧仕様としてもリップリング３０のシール性を確保できる。したがって、揺動ピストン１９のストロークおよび揺動角が大きくなる大出力・高圧仕様であっても、これを実用化可能となる。
【００３７】
つまり、従来の単一素材によるリップリングでは、摺動性を追求した場合は、強度や屈曲性に問題を生じシール性が確保できないため、往復動圧縮機の大出力化・高圧化は不可能であり、反対に強度や屈曲性に重点をおいた場合、高強度繊維等の硬度の高い充填材を充填する必要があるため、シリンダ内面を攻撃し摺動面の摩耗や傷を生じて、リップリングの寿命を著しく縮めてシール性に問題を生じてしまうことになるが、第１実施形態のリップリング３０によれば、これらの摺動性と強度・屈曲性の相反する特性を同時に満足できることになる。
【００３８】
以上により、大出力化・高圧化を図っても、リップリングを用いたピストン揺動型の利点が得られる。つまり、ピストンリング、ライダーリング、ピストン、ニードルベアリング、ピストンピン、オイルシール等のシリンダ内圧縮部の高価な構成部品を大幅に削減できるため、構成部品点数が少なくて済み安価に製造できる。また、無給油式でピストンがコネクティングロッドに対して別体で揺動するいわゆるピストン式の場合に必要であるこれらの間のニードルベアリングが不要となるため、信頼性が高くなり、メンテナンス周期を長くできる。ピストンのスラッピング音およびニードルベアリングの隙間による軸受衝撃音が皆無となり低騒音化ができる。
【００３９】
上記に加えて、リップリング３０が一体成形されてなるため、製造が容易となるとともに、各層３０Ａ，３０Ｂ同士の剥がれを防止できる。
【００４０】
当接側層３０Ａの具体的組成を以下に例示する。
【００４１】
【表１】
【００４２】
非当接側層３０Ｂの具体的組成を以下に例示する。
【００４３】
【表２】
【００４４】
次に、本発明の第２実施形態の往復動圧縮機を主に図７〜図１０を参照して第１実施形態との相違部分を中心に以下に説明する。
【００４５】
第２実施形態では、第１実施形態に対してリップリング３０が相違している。つまり、第２実施形態のリップリング３０は、形状的には第１実施形態と同様に、環状取付部３１と環状リップ部３２とを有する有底のカップ状に形成されているものの、主構成部５５の内部に補強材５６を介装して一体成形されている。
【００４６】
第２実施形態のリップリング３０は、その主構成部５５が、自己潤滑性樹脂であるポリテトラフルオロエチレンを基材とし、これに、いずれも摺動抵抗値を小さく摺動性に優れる特性を付与するための球状カーボン，グラファイト，ブロンズ，二硫化モリブデンの少なくともいずれか１つを充填材として添加した複合材からなっている（炭素繊維、ガラス繊維等の硬度の高い高強度繊維は含まず）。つまり、主構成部５５は、摺動性向上を目的とし、アルミニウム合金からなるシリンダ１１に対して攻撃性の少ない、つまりシリンダ１１の摺動面のアルマイトを研磨してしまったり傷をつけてしまったりすることがない組成の自己潤滑性の複合材からなる。
【００４７】
そして、このような主構成部５５の厚さ方向の中間位置に、補強材５６が介装されている。この補強材５６は、引張強度・屈曲性に優れた炭素繊維あるいはガラス繊維あるいはアラミド繊維からなっており、ネット状をなしている。つまり、この補強材５６も、リップリング３０のシリンダ内圧に対する変形を抑え、ピストン部２４とシリンダ１１との間の隙間にリップリング３０が部分的に落ち込むことを防止するとともに、揺動運動による環状リップ部３２の屈曲性を向上させることを目的としてリップリング３０内に埋設される。
【００４８】
ここで、第２実施形態のリップリング３０も、主構成部５５および補強材５６が一体成形されている。つまり、図８に示すように、第１実施形態と同様の主型５０と上型５１と下型５２とからなる金型５３に、約半分の主構成部５６の配合パウダーＰ、ネット状の補強材５６、約半分の主構成部５６の配合パウダーＰをこの順番で積層充填し、図９に示すように、上型５１および下型５２に必要荷重を加えて加圧成形することで一体化する。これにより、ネット状の補強材５６の表裏両側に、補強材５６のネットの目を介して一体化された摺動性に優れる自己潤滑性樹脂の主構成部５５が配されたシート状のリップリング素材３０’が得られる。このようにして一体化されたリップリング素材３０’を、打ち抜き加工および絞り成形加工を施すことで上記した環状取付部３１と環状リップ部３２とを有する形状に形成してリップリング３０を得る。
【００４９】
以上に述べた第２実施形態によれば、リップリング３０は、内部に補強材５６を介装して一体成形されてなるため、補強材５６以外の主構成部５５を、球状カーボン，グラファイト，ブロンズ，二硫化モリブデンの少なくとも１つを含有したポリテトラフルオロエチレンからなる複合材からなる摺動性に優れる自己潤滑性の樹脂材料で形成しても、内部の補強材５６で高強度とすることができる。これにより、リップリング３０が高圧の圧縮気体により押されて変形するのを補強材５６で抑制しつつ、補強材５６以外の摺動性に優れる主構成部５５でシリンダ内面への攻撃性を排除することができる。その結果、大出力・高圧仕様としてもリップリング３０のシール性を確保可能となる。したがって、揺動ピストン１９のストロークおよび揺動角が大きくなる大出力・高圧仕様であっても、これを実用化可能となる。
【００５０】
なお、第２実施形態において、金型５３に、半分より多い主構成部５６の配合パウダーＰ、ネット状の補強材５６、半分より少ない主構成部５６の配合パウダーＰをこの順番で積層充填し、上型５１および下型５２に必要荷重を加えて加圧成形することで一体化して、打ち抜き加工および絞り成形加工を施すと、図１０に示すように、補強材５６を、リップリング３０におけるシリンダ１１の内周面との非当接側に偏って介装することができる。
【００５１】
このように構成することで、補強材５６による絞り成形加工時の抵抗力を小さくできるため、絞り成形加工の成形性が向上する。
【００５２】
また、リップリング３０におけるシリンダ１１の内周面との当接側に摩耗が生じても補強材５６が露出するまでの時間が長くなり、長寿命化が図れる。したがって、リップリング交換のためのメンテナンスサイクルを長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１実施形態の往復動圧縮機の要部を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の往復動圧縮機のリップリングを示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図３】本発明の第１実施形態の往復動圧縮機を概略的に示す模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態の往復動圧縮機のリップリングを示す部分拡大断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態の往復動圧縮機のリップリングを製造する金型の平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図６】本発明の第１実施形態の往復動圧縮機のリップリングを製造する金型の平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図７】本発明の第２実施形態の往復動圧縮機のリップリングを示す部分拡大断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態の往復動圧縮機のリップリングを製造する金型の平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図９】本発明の第２実施形態の往復動圧縮機のリップリングを製造する金型の平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図１０】本発明の第２実施形態の往復動圧縮機のリップリングの変形例を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 往復動圧縮機
１１ シリンダ
２４ ピストン
３０ リップリング
３０Ａ 当接側層
３０Ｂ 非当接側層
３１ 環状取付部
３２ 環状リップ部
５６ 補強材
Ｃ 圧縮室
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば空気等の気体を圧縮するのに好適に用いられる揺動式リップリング往復動圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
気体を圧縮する往復動圧縮機には、モータ等の駆動源の回転駆動軸に偏心してクランクを取り付け、このクランクにベアリングを介してコネクティングロッド一体型のピストンを回転可能に連結する構成のものがある。この揺動式リップリング往復動圧縮機は、ピストンにシリンダとの間を気密にシールするため環状のリップリングが取り付けられている。そして、回転駆動軸の回転でクランクが偏心回転することでピストンがシリンダ内で揺動しながら往復動して、気体を吸入し圧縮して吐出するようになっている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１６１２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような往復動圧縮機において、高い圧力（例えば１．０ＭＰａ以上）の圧縮気体を発生させる大出力・高圧仕様とした場合、シリンダ内径が大きく、またストロークが大きくなるため、結果的にシリンダとピストンとの隙間が大きくなってしまう。加えて、ピストンのストロークおよび揺動角が大きくなるとともに、高圧の圧縮気体により押されることから、リップリングが変形しピストンとシリンダとの間の隙間に部分的に落ち込んでしまう。これらの理由から、リップリングによるシールが不十分になってしまう可能性があった。また、揺動角度が大きくなることから繰り返し受ける屈曲でリップリングが破損し易くなってしまう。このため、リップリングを用いたピストン揺動型の往復動圧縮機では、大出力・高圧仕様の実用化が困難であり、それよりも低圧レベル（例えば０．７〜０．８ＭＰａ）の製品に適用が制限されている。また、高圧に耐え得るように強化材等を配合してリップリングを成形すると、リップリングによるシリンダ内面への攻撃性が高まり、シリンダに傷を付けてしまう。これにより、やはりシール性が不十分になってしまう可能性があった。
【０００４】
しかしながら、リップリングを用いたピストン揺動型の往復動圧縮機は、構成部品点数が少なくて済み安価に製造できる点、低騒音である点、信頼性が高い点等の種々のメリットがあるため、リップリングを用いた揺動式リップリング往復動圧縮機での大出力・高圧仕様の実用化が望まれている。
【０００５】
したがって、本発明は、大出力・高圧仕様としてもシール性を確保可能なリップリングを備えた往復動圧縮機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、シリンダと、該シリンダ内を揺動しつつ往復動し該シリンダ内に圧縮室を画成するピストンと、該ピストンに設けられ該ピストンと前記シリンダとの間をシールする環状のリップリングと、を備えた往復動圧縮機において、前記リップリングは、前記シリンダの内周面との当接側と非当接側とで異なる組成の複数層に形成されてなることを特徴としている。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記リップリングは、前記シリンダの内周面との当接側の層が、球状カーボン，グラファイト，ブロンズ，二硫化モリブデンの少なくともいずれか１つを含有したポリテトラフルオロエチレンからなる複合材からなり、前記シリンダの内周面との非当接側の層が、少なくとも高強度繊維を含有したポリテトラフルオロエチレンを含んだ複合材からなることを特徴としている。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記リップリングは、一体成形されてなることを特徴としている。
【０００９】
請求項４に係る発明は、シリンダと、該シリンダ内を揺動しつつ往復動し該シリンダ内に圧縮室を画成するピストンと、該ピストンに設けられ該ピストンと前記シリンダとの間をシールする環状のリップリングと、を備えた往復動圧縮機において、前記リップリングは、内部に補強材を介装して一体成形されてなることを特徴としている。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明において、前記補強材を、前記リップリングにおける前記シリンダの内周面との非当接側に介装してなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、リップリングが、シリンダの内周面との当接側と非当接側とで異なる組成の複数層に形成されているため、例えば、シリンダの内周面との当接側を摺動性に優れる層とし、非当接側を高強度の層とすることが可能となる。これにより、リップリングが高圧の圧縮気体により押されて変形するのを高強度の非当接側の層で抑制しつつ、摺動性に優れる当接側の層でシリンダ内面への攻撃性を排除することが可能となる。その結果、大出力・高圧仕様としてもリップリングのシール性を確保可能となる。したがって、ピストンのストロークおよび揺動角が大きくなる大出力・高圧仕様であっても、これを実用化可能となる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、リップリングは、シリンダの内周面との当接側の層が、球状カーボン，グラファイト，ブロンズ，二硫化モリブデンの少なくともいずれか１つを含有したポリテトラフルオロエチレンからなる複合材からなる摺動性に優れる層となり、シリンダの内周面との非当接側の層が、少なくとも高強度繊維を含有したポリテトラフルオロエチレンを含んだ複合材からなる高強度の層となるため、リップリングが高圧の圧縮気体により押されて変形するのを高強度の非当接側の層で抑制しつつ、摺動性に優れる当接側の層でシリンダ内面への攻撃性を排除することができる。その結果、大出力・高圧仕様としてもリップリングのシール性を確保できる。
実施例図４では当接側３０Ａと非当接側３０Ｂとは同一厚さとしているが、適用する圧縮機の仕様（シリンダ径、吐出し圧力等）によりそれぞれ３０Ａと３０Ｂを異なった寸法とすることも可能である。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、リップリングが一体成形されてなるため、製造が容易となるとともに、各層同士の剥がれを防止できる。
【００１４】
請求項４に係る発明によれば、リップリングは、内部に補強材を介装して一体成形されてなるため、例えば、補強材以外の部分を摺動性に優れる材料で形成しても、内部の補強材で高強度とすることが可能となる。これにより、リップリングが高圧の圧縮気体により押されて変形するのを補強材で抑制しつつ、補強材以外の摺動性に優れる部分でシリンダ内面への攻撃性を排除することが可能となる。その結果、大出力・高圧仕様としてもリップリングのシール性を確保可能となる。したがって、ピストンのストロークおよび揺動角が大きくなる大出力・高圧仕様であっても、これを実用化可能となる。
【００１５】
請求項５に係る発明によれば、補強材を、リップリングにおけるシリンダの内周面との非当接側に介装してなるため、リップリングにおけるシリンダの内周面との当接側に摩耗が生じても補強材が露出するまでの時間が長くなり、長寿命化が図れる。したがって、リップリング交換のためのメンテナンスサイクルを長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の第１実施形態の往復動圧縮機１０を図１〜図６を参照して以下に説明する。
図１において、符号１１はアルミニウム合金からなる円筒状のシリンダで、このシリンダ１１の上端側にはシリンダヘッド１２が設けられ、このシリンダヘッド１２内には隔壁１３によって吸入室Ａと吐出室Ｂとが画成されている。
【００１７】
符号１４は、シリンダ１１とシリンダヘッド１２との間に設けられた弁板で、この弁板１４とシリンダ１１との間、および弁板１４とシリンダヘッド１２との間はガスケット（図示せず）等によって気密にシールされている。また、シリンダ１１内の弁板１４と後述する揺動ピストン１９との間には後述するリップリング３０を介して圧縮室Ｃが画成されている。さらに、シリンダ１１内はリップリング３０を挟んで反対側に位置する空間部がコネクティングロッド収容室Ｄとなっている。
【００１８】
符号１５は、弁板１４に設けられた吸入ポートで、この吸入ポート１５は吸入室Ａと圧縮室Ｃとを連通させるものである。符号１６は弁板１４に設けられた吐出ポートで、この吐出ポート１６は、吐出室Ｂと圧縮室Ｃとを連通させるものである。
【００１９】
符号１７は、吸入室Ａと圧縮室Ｃとの間に位置して弁板１４に設けられた吸入弁で、この吸入弁１７は、後述の揺動ピストン１９が上死点から下死点に移動するときに開弁し、下死点から上死点に移動するときに閉弁する。
【００２０】
符号１８は、吐出室Ｂと圧縮室Ｃとの間に位置して弁板１４に設けられた吐出弁で、この吐出弁１８は、揺動ピストン１９が下死点から上死点に移動するときに開弁し、上死点から下死点に移動するときに閉弁する。
【００２１】
符号１９は、シリンダ１１内に往復動可能に設けられた揺動ピストンで、この揺動ピストン１９は、軸方向の一端側がクランク軸を介して回転駆動源の出力軸等（いずれも図１では図示せず）に連結されたコネクティングロッド部２０と、このコネクティングロッド部２０の軸方向の他端側に設けられた円板部２１に複数のボルト２２によって締結された円板状のリテーナ２３とによって構成されている。なお、円板部２１、ボルト２２およびリテーナ２３がピストン部２４を構成している。
【００２２】
ここで、コネクティングロッド部２０の円板部２１は、その中央が凹部２５となり、この凹部２５の周囲は環状縁部２６となっている。また、リテーナ２３は、その中央がコネクティングロッド部２０の凹部２５に嵌合する嵌合凸部２７となり、この嵌合凸部２７の周囲は環状縁部２８となっている。
【００２３】
符号３０は、ピストン部２４の外周側に固定して設けられたリップリングで、このリップリング３０は、図２にも示すように有底のカップ状に形成されている。このリップリング３０は、内周側に位置しボルト２２の締結によってコネクティングロッド部２０の環状縁部２６とリテーナ２３の環状縁部２８との間に挟持されることでピストン部２４に固定される平板状の環状取付部３１と、この環状取付部３１から径方向外側に突出しシリンダ１１の内周面に沿って屈曲してリテーナ２３の外周側を覆うように延びる環状リップ部３２とによって構成されている。なお、リップリング３０は、環状取付部３１の内周側でリテーナ２３にインローによる位置決めがなされる。
【００２４】
そして、リップリング３０は、環状リップ部３２が、シリンダ１１の内圧を受け、シリンダ１１の内周面に締代をもって摺接することにより、シリンダ１１とピストン部２４との間を気密にシールする。
【００２５】
このような揺動式リップリング往復動圧縮機１０は、図３に模式的に示すように、クランク機構のクランク軸４０の偏心回転運動によって、クランク軸４０にグリース封入式のボールベアリング４１を介して回転自在に支持された揺動ピストン１９およびリップリング３０がシリンダ１１内でシリンダ軸方向に往復動することになり、吸入行程では、揺動ピストン１９のピストン部２４およびリップリング３０のシリンダヘッド１２とは反対方向への移動で圧縮室Ｃが拡大し吐出弁１８は閉状態のまま吸入弁１７を開いて空気を吸入室Ａから圧縮室Ｃに導入する。続く圧縮行程では、ピストン部２４およびリップリング３０のシリンダヘッド１２の方向への移動で圧縮室Ｃが縮小し吸入弁１７は閉状態のまま吐出弁１８を開いて圧縮室Ｃから圧縮空気を吐出室Ｂに吐出する。
【００２６】
以上の作動中、揺動ピストン１９のピストン部２４は、シリンダ１１内で揺動しながら往復動する。
つまり、クランク軸方向に沿って見た場合に、最も圧縮室Ｃを拡大した下死点ではコネクティングロッド部２０が左右方向の中央に位置するとともにピストン部２４は水平をなしており、この状態から圧縮行程を行うべくクランク軸４０が回転し、揺動ピストン１９を上昇させ圧縮室Ｃを縮小させる方向にピストン部２４を移動させると、上死点と下死点との中間までコネクティングロッド部２０の下部は左右方向一側に移動しながら上昇し、上死点と下死点との中間（例えば下死点から90度回転した位置）で最もコネクティングロッド部２０の下部が一方の外側に位置する。このとき、ピストン部２４は最も水平に対し傾斜することになる。
【００２７】
続いて、上死点に向かうにしたがってコネクティングロッド部２０の下部は左右方向の中央に戻ることになり、最も圧縮室Ｃを縮小した上死点ではコネクティングロッド部２０が左右方向の中央に位置するとともにピストン部２４が水平となって圧縮行程が終了する。
【００２８】
ピストン部２４が上死点にある状態からクランク軸４０が吸入行程を行うべく回転すると揺動ピストン１９は圧縮室Ｃを拡大させる方向にピストン部２４を移動させることになり、上死点と下死点との中間まで、コネクティングロッド部２０の下部が左右方向逆側に移動しながら下降し、上死点と下死点との中間（例えば上死点から９０度回転した位置）で最もコネクティングロッド部２０の下部が他方の外側に位置する。このとき、ピストン部２４は最も水平に対し上記とは逆向きに傾斜することになる。
【００２９】
続いて、下死点に向かうにしたがってコネクティングロッド部２０の下部は左右方向の中央に戻ることになり、最も圧縮室Ｃを拡大した下死点ではコネクティングロッド部２０が左右方向の中央に位置するとともにピストン部２４が水平をなして吸入行程が終了する。
【００３０】
そして、第１実施形態の揺動式リップリング往復動圧縮機１０においては、上記したリップリング３０が、図４に示すように、シリンダ１１の内周面と当接する当接側となる当接側層３０Ａと、シリンダ１１の内周面と当接しない非当接側となる非当接側層３０Ｂとの性質の異なる二層に形成されている。ここで、当接側層３０Ａは、環状取付部３１の軸線方向における環状リップ部３２とは反対側から、環状リップ部３２の外周側まで連続して形成されており、非当接側層３０Ｂは、環状取付部３１の軸線方向における環状リップ部３２側から、環状リップ部３２の内周側まで連続して形成されている。
【００３１】
当接側層３０Ａは、自己潤滑性樹脂であるポリテトラフルオロエチレンを基材とし、これに、いずれも摺動抵抗値を小さく摺動性に優れる特性を付与するための球状カーボン，グラファイト，ブロンズ，二硫化モリブデンの少なくともいずれか１つを充填材として添加した複合材からなる（炭素繊維、ガラス繊維等の硬度の高い高強度繊維は含まず）。つまり、当接側層３０Ａは、摺動性向上を目的とし、アルミニウム合金からなるシリンダ１１に対して攻撃性の少ない、つまりシリンダ１１の摺動面のアルマイトを研磨してしまったり傷をつけてしまったりすることがない組成の自己潤滑性の複合材からなる。
【００３２】
非当接側層３０Ｂは、ポリテトラフルオロエチレンを基材とし、これに、炭素繊維を充填材として添加した複合材からなる。つまり、非当接側層３０Ｂは、シリンダ内圧を受けることからシリンダ内圧に対する変形を抑え、揺動により生じるピストン部２４とシリンダ１１との間の隙間にリップリング３０が部分的に落ち込むことを防止するとともに、揺動運動による環状リップ部３２の屈曲性を向上し、繰り返し受ける屈曲に対し破損しないことを目的とする充填材を添加した、引張強度・屈曲性に優れた組成の自己潤滑性の複合材からなる。なお、非当接側層３０Ｂの炭素繊維は、高強度繊維であれば良く、同様に硬度の高いガラス繊維，アラミド繊維等としても良い。
【００３３】
ここで、当接側層３０Ａおよび非当接側層３０Ｂとを有する二層構造のリップリング３０は、一体成形されている。つまり、図５に示すように円筒状の主型５０と、主型５０の内側に嵌合する円柱状の上型５１と、主型の内側に嵌合する円柱状の下型５２とからなる金型５３に上記した当接側層３０Ａの複合材を構成する配合パウダーＰＡと、上記した非当接側層３０Ｂの複合材を構成する配合パウダーＰＢとを二層に積層充填し、図６に示すように上型５１および下型５２に必要荷重を加えて加圧成形することで一体化する。
【００３４】
このとき、積層するそれぞれの配合パウダーＰＡ，ＰＢは、それぞれの完成時の比重と寸法とにより求められた質量分を金型５３内に積層充填することになる。これにより、異なる機能（性質）を持つ層を厚み方向に二層有するシート状のリップリング素材３０’が得られる。このようにして一体化されたリップリング素材３０’を、打ち抜き加工および絞り成形加工を施すことで上記した環状取付部３１と環状リップ部３２とを有する形状に形成する。なお、リップリング３０の中央の穴は打ち抜き加工ではなく、一体成形時に金型で形成しても良い。
【００３５】
上記のようにして当接側層３０Ａおよび非当接側層３０Ｂが一体化されたリップリング３０は、後に外力によって当接側層３０Ａおよび非当接側層３０Ｂが剥がれることがなく、圧縮状態においても同様である。なお、ポリテトラフルオロエチレンを基材とした部材は成形後の一体化は困難であるが、上記のように製造することで容易かつ確実に二層の一体化構造にできる。また、リップリング３０を三層以上の構造にしても良く、いずれの場合も同様に成形できる。
【００３６】
以上に述べた第１実施形態の往復動圧縮機１０によれば、リップリング３０が、シリンダ１１の内周面との当接側と非当接側とで異なる二層３０Ａ，３０Ｂに形成されており、シリンダ１１の内周面との当接側の当接側層３０Ａが、球状カーボン，グラファイト，ブロンズ，二硫化モリブデンの少なくともいずれか１つを含有したポリテトラフルオロエチレンからなる複合材からなる摺動性に優れる自己潤滑性の樹脂層となり、シリンダ１１の内周面との非当接側の非当接側層３０Ｂが、少なくとも高強度繊維を含有したポリテトラフルオロエチレンを含んだ複合材からなる高強度の層となるため、リップリング３０が高圧の圧縮気体により押されて変形するのを高強度の非当接側層３０Ｂで抑制しつつ、摺動性に優れる当接側層３０Ａでシリンダ１１の内面への攻撃性を排除することができる。その結果、大出力・高圧仕様としてもリップリング３０のシール性を確保できる。したがって、揺動ピストン１９のストロークおよび揺動角が大きくなる大出力・高圧仕様であっても、これを実用化可能となる。
【００３７】
つまり、従来の単一素材によるリップリングでは、摺動性を追求した場合は、強度や屈曲性に問題を生じシール性が確保できないため、往復動圧縮機の大出力化・高圧化は不可能であり、反対に強度や屈曲性に重点をおいた場合、高強度繊維等の硬度の高い充填材を充填する必要があるため、シリンダ内面を攻撃し摺動面の摩耗や傷を生じて、リップリングの寿命を著しく縮めてシール性に問題を生じてしまうことになるが、第１実施形態のリップリング３０によれば、これらの摺動性と強度・屈曲性の相反する特性を同時に満足できることになる。
【００３８】
以上により、大出力化・高圧化を図っても、リップリングを用いたピストン揺動型の利点が得られる。つまり、ピストンリング、ライダーリング、ピストン、ニードルベアリング、ピストンピン、オイルシール等のシリンダ内圧縮部の高価な構成部品を大幅に削減できるため、構成部品点数が少なくて済み安価に製造できる。また、無給油式でピストンがコネクティングロッドに対して別体で揺動するいわゆるピストン式の場合に必要であるこれらの間のニードルベアリングが不要となるため、信頼性が高くなり、メンテナンス周期を長くできる。ピストンのスラッピング音およびニードルベアリングの隙間による軸受衝撃音が皆無となり低騒音化ができる。
【００３９】
上記に加えて、リップリング３０が一体成形されてなるため、製造が容易となるとともに、各層３０Ａ，３０Ｂ同士の剥がれを防止できる。
【００４０】
当接側層３０Ａの具体的組成を以下に例示する。
【００４１】
【表１】
【００４２】
非当接側層３０Ｂの具体的組成を以下に例示する。
【００４３】
【表２】
【００４４】
次に、本発明の第２実施形態の往復動圧縮機を主に図７〜図１０を参照して第１実施形態との相違部分を中心に以下に説明する。
【００４５】
第２実施形態では、第１実施形態に対してリップリング３０が相違している。つまり、第２実施形態のリップリング３０は、形状的には第１実施形態と同様に、環状取付部３１と環状リップ部３２とを有する有底のカップ状に形成されているものの、主構成部５５の内部に補強材５６を介装して一体成形されている。
【００４６】
第２実施形態のリップリング３０は、その主構成部５５が、自己潤滑性樹脂であるポリテトラフルオロエチレンを基材とし、これに、いずれも摺動抵抗値を小さく摺動性に優れる特性を付与するための球状カーボン，グラファイト，ブロンズ，二硫化モリブデンの少なくともいずれか１つを充填材として添加した複合材からなっている（炭素繊維、ガラス繊維等の硬度の高い高強度繊維は含まず）。つまり、主構成部５５は、摺動性向上を目的とし、アルミニウム合金からなるシリンダ１１に対して攻撃性の少ない、つまりシリンダ１１の摺動面のアルマイトを研磨してしまったり傷をつけてしまったりすることがない組成の自己潤滑性の複合材からなる。
【００４７】
そして、このような主構成部５５の厚さ方向の中間位置に、補強材５６が介装されている。この補強材５６は、引張強度・屈曲性に優れた炭素繊維あるいはガラス繊維あるいはアラミド繊維からなっており、ネット状をなしている。つまり、この補強材５６も、リップリング３０のシリンダ内圧に対する変形を抑え、ピストン部２４とシリンダ１１との間の隙間にリップリング３０が部分的に落ち込むことを防止するとともに、揺動運動による環状リップ部３２の屈曲性を向上させることを目的としてリップリング３０内に埋設される。
【００４８】
ここで、第２実施形態のリップリング３０も、主構成部５５および補強材５６が一体成形されている。つまり、図８に示すように、第１実施形態と同様の主型５０と上型５１と下型５２とからなる金型５３に、約半分の主構成部５６の配合パウダーＰ、ネット状の補強材５６、約半分の主構成部５６の配合パウダーＰをこの順番で積層充填し、図９に示すように、上型５１および下型５２に必要荷重を加えて加圧成形することで一体化する。これにより、ネット状の補強材５６の表裏両側に、補強材５６のネットの目を介して一体化された摺動性に優れる自己潤滑性樹脂の主構成部５５が配されたシート状のリップリング素材３０’が得られる。このようにして一体化されたリップリング素材３０’を、打ち抜き加工および絞り成形加工を施すことで上記した環状取付部３１と環状リップ部３２とを有する形状に形成してリップリング３０を得る。
【００４９】
以上に述べた第２実施形態によれば、リップリング３０は、内部に補強材５６を介装して一体成形されてなるため、補強材５６以外の主構成部５５を、球状カーボン，グラファイト，ブロンズ，二硫化モリブデンの少なくとも１つを含有したポリテトラフルオロエチレンからなる複合材からなる摺動性に優れる自己潤滑性の樹脂材料で形成しても、内部の補強材５６で高強度とすることができる。これにより、リップリング３０が高圧の圧縮気体により押されて変形するのを補強材５６で抑制しつつ、補強材５６以外の摺動性に優れる主構成部５５でシリンダ内面への攻撃性を排除することができる。その結果、大出力・高圧仕様としてもリップリング３０のシール性を確保可能となる。したがって、揺動ピストン１９のストロークおよび揺動角が大きくなる大出力・高圧仕様であっても、これを実用化可能となる。
【００５０】
なお、第２実施形態において、金型５３に、半分より多い主構成部５６の配合パウダーＰ、ネット状の補強材５６、半分より少ない主構成部５６の配合パウダーＰをこの順番で積層充填し、上型５１および下型５２に必要荷重を加えて加圧成形することで一体化して、打ち抜き加工および絞り成形加工を施すと、図１０に示すように、補強材５６を、リップリング３０におけるシリンダ１１の内周面との非当接側に偏って介装することができる。
【００５１】
このように構成することで、補強材５６による絞り成形加工時の抵抗力を小さくできるため、絞り成形加工の成形性が向上する。
【００５２】
また、リップリング３０におけるシリンダ１１の内周面との当接側に摩耗が生じても補強材５６が露出するまでの時間が長くなり、長寿命化が図れる。したがって、リップリング交換のためのメンテナンスサイクルを長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１実施形態の往復動圧縮機の要部を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の往復動圧縮機のリップリングを示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図３】本発明の第１実施形態の往復動圧縮機を概略的に示す模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態の往復動圧縮機のリップリングを示す部分拡大断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態の往復動圧縮機のリップリングを製造する金型の平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図６】本発明の第１実施形態の往復動圧縮機のリップリングを製造する金型の平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図７】本発明の第２実施形態の往復動圧縮機のリップリングを示す部分拡大断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態の往復動圧縮機のリップリングを製造する金型の平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図９】本発明の第２実施形態の往復動圧縮機のリップリングを製造する金型の平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図１０】本発明の第２実施形態の往復動圧縮機のリップリングの変形例を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 往復動圧縮機
１１ シリンダ
２４ ピストン
３０ リップリング
３０Ａ 当接側層
３０Ｂ 非当接側層
３１ 環状取付部
３２ 環状リップ部
５６ 補強材
Ｃ 圧縮室
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、
該シリンダ内を揺動しつつ往復動し該シリンダ内に圧縮室を画成するピストンと、
該ピストンに設けられ該ピストンと前記シリンダとの間をシールする環状のリップリングと、
を備えた往復動圧縮機において、 前記リップリングは、前記シリンダの内周面との当接側と非当接側とで異なる組成の複数層に形成されてなることを特徴とする往復動圧縮機。
【請求項２】
前記リップリングは、前記シリンダの内周面との当接側の層が、球状カーボン、グラファイト、ブロンズ、二硫化モリブデンの少なくともいずれか１つを含有したポリテトラフルオロエチレンからなる複合材からなり、前記シリンダの内周面との非当接側の層が、少なくとも高強度繊維を含有したポリテトラフルオロエチレンを含んだ複合材からなることを特徴とする請求項１に記載の往復動圧縮機。
【請求項３】
前記リップリングは、一体成形されてなることを特徴とする請求項１または２に記載の往復動圧縮機。
【請求項４】
シリンダと、
該シリンダ内を揺動しつつ往復動し該シリンダ内に圧縮室を画成するピストンと、
該ピストンに設けられ該ピストンと前記シリンダとの間をシールする環状のリップリングと、
を備えた往復動圧縮機において、
前記リップリングは、内部に補強材を介装して一体成形されてなることを特徴とする往復動圧縮機。
【請求項５】
前記補強材を、前記リップリングにおける前記シリンダの内周面との非当接側に介装してなることを特徴とする請求項４に記載の往復動圧縮機。
【請求項１】
シリンダと、
該シリンダ内を揺動しつつ往復動し該シリンダ内に圧縮室を画成するピストンと、
該ピストンに設けられ該ピストンと前記シリンダとの間をシールする環状のリップリングと、
を備えた往復動圧縮機において、 前記リップリングは、前記シリンダの内周面との当接側と非当接側とで異なる組成の複数層に形成されてなることを特徴とする往復動圧縮機。
【請求項２】
前記リップリングは、前記シリンダの内周面との当接側の層が、球状カーボン、グラファイト、ブロンズ、二硫化モリブデンの少なくともいずれか１つを含有したポリテトラフルオロエチレンからなる複合材からなり、前記シリンダの内周面との非当接側の層が、少なくとも高強度繊維を含有したポリテトラフルオロエチレンを含んだ複合材からなることを特徴とする請求項１に記載の往復動圧縮機。
【請求項３】
前記リップリングは、一体成形されてなることを特徴とする請求項１または２に記載の往復動圧縮機。
【請求項４】
シリンダと、
該シリンダ内を揺動しつつ往復動し該シリンダ内に圧縮室を画成するピストンと、
該ピストンに設けられ該ピストンと前記シリンダとの間をシールする環状のリップリングと、
を備えた往復動圧縮機において、
前記リップリングは、内部に補強材を介装して一体成形されてなることを特徴とする往復動圧縮機。
【請求項５】
前記補強材を、前記リップリングにおける前記シリンダの内周面との非当接側に介装してなることを特徴とする請求項４に記載の往復動圧縮機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１３７９５（Ｐ２００９−１３７９５Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７３２３９（Ｐ２００７−１７３２３９）
【出願日】平成１９年６月２９日（２００７．６．２９）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２９日（２００７．６．２９）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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