專利名稱：壓縮機(jī)用活塞的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓縮機(jī)用活塞的制造方法，尤其涉及一種將2構(gòu)件結(jié)合而
形成的中空活塞的制造方法。
背景技術(shù)：
往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞式的壓縮機(jī)的活塞中，從斜板等驅(qū)動(dòng)力輸入構(gòu)件傳遞來的驅(qū) 動(dòng)力通過滑履等變換成活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。該活塞為了輕量化等而采用中空結(jié)構(gòu)
時(shí)，例如形成有底容器狀的2構(gòu)件，在一側(cè)的構(gòu)件上一體形成與驅(qū)動(dòng)力輸入構(gòu) 件側(cè)卡合從而阻止活塞自轉(zhuǎn)的自轉(zhuǎn)阻止部，通過將其與另一側(cè)的形成活塞頂部 側(cè)的活塞頂部側(cè)構(gòu)件組合結(jié)合，能制造主體部是中空形狀的活塞。由于中空活 塞高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此希望能極力輕量化，為此，希望中空部能盡可能大的形 成，例如，已知一種在中空部的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)底部設(shè)有減薄部的結(jié)構(gòu)(例如專 利文獻(xiàn)l)。
但是，如圖6所示，該專利文獻(xiàn)l所記載的結(jié)構(gòu)中，由于自轉(zhuǎn)阻止部加工 前的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件101的中空部102內(nèi)的減薄部103只形成于形成中空部 102的圓筒部104的軸心105部分(活塞的軸心部)，因此，減薄部103的大 小是有限度的，活塞的輕量化也是有限度的。
另一方面，專利文獻(xiàn)2中公開有在中空部的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)底部設(shè)有較大減 薄部的結(jié)構(gòu)。此外，該專利文獻(xiàn)2所記載的活塞制造方法中，著眼于鍛造制造 的優(yōu)點(diǎn)，S卩，著眼于與鑄造相比容易實(shí)現(xiàn)輕量化結(jié)構(gòu)、容易提高強(qiáng)度和外觀品 質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，釆用通過鍛造制造中空活塞的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件的方法。
但是，該專利文獻(xiàn)2的活塞制造方法中，上述自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件的鍛造不 能通過單軸方向的鍛造實(shí)現(xiàn)，采用與側(cè)邊沖頭(side punch)并用的2軸方向 的鍛造。但是，該制造方法基本是有溢料的鍛造，因此不能過多期望材料成品率的改善。此外，在有溢料產(chǎn)生的狀態(tài)下使用側(cè)邊沖頭形成圓筒部是極其困難 的，不能說是現(xiàn)實(shí)的制造方法。除此之外，2軸方向的鍛造設(shè)備是昂貴的，對 制造成本極其不利。
此外， 一般來說中空活塞中，其重心越靠近圓筒軸中心，動(dòng)平衡越好，可 抑制振動(dòng)、噪音。因此，在上述中空部內(nèi)形成減薄部時(shí)，如何能提高輕量化效 果，如何能使重心接近圓筒部的軸心在設(shè)計(jì)上很重要。
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開平11_294320號公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:日本專利特許第3777942號公報(bào)
發(fā)明的公開
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
因此，本發(fā)明的技術(shù)問題在于提供一種壓縮機(jī)用活塞的制造方法，其著眼 于上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，考慮上述設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮的事項(xiàng)，能較大地形成減薄 部并能使其形狀易于最優(yōu)化，由此，能通過簡單廉價(jià)的鍛造來制造實(shí)現(xiàn)最高效 且輕量化的中空部形狀的活塞，并能使重心位置進(jìn)一步接近圓筒部的軸心。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明涉及的壓縮機(jī)用活塞的制造方法中，通過使
自轉(zhuǎn)阻止部和圓筒部一體形成的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件與形成活塞的頂部側(cè)的活
塞頂部側(cè)構(gòu)件結(jié)合來制造中空的壓縮機(jī)用活塞，上述自轉(zhuǎn)阻止部在往復(fù)運(yùn)動(dòng)用
的驅(qū)動(dòng)力輸入側(cè)阻止活塞的自轉(zhuǎn)，其特征在于，形成上述自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件時(shí)，
形成用于鍛造該自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件的中間材料，使用前端部相對于活塞軸形成 為非對稱形狀的沖頭將上述自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件的圓筒部向沖頭插入方向的后
方擠壓，通過后方擠壓成形沿單軸方向鑄造成形上述圓筒部，并在形成該圓筒 部的中空部的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)底部形成形狀與上述沖頭前端部的非對稱形狀吻 合的減薄部。
本發(fā)明涉及的壓縮機(jī)用活塞的制造方法中，通過向后方擠壓成形來鍛造成 形自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件的圓筒部，使得專利文獻(xiàn)2中不能實(shí)現(xiàn)的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu) 件的單軸方向鍛造成形成為可能，利用廉價(jià)的鍛造設(shè)備進(jìn)行易于實(shí)現(xiàn)輕量化結(jié)構(gòu)、易于提高強(qiáng)度和外觀品質(zhì)的鍛造零件的成形成為可能。該鍛造中，使用前 端部相對于活塞軸形成為非對稱形狀的沖頭來鍛造順著該非對稱形狀部分的 形狀，使得在形成圓筒部的中空部的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)底部(即，上述沖頭前端部 的非對稱形狀部分的鍛造對象部位)形成用于輕量化的最合適大小和形狀的減 薄部成為可能，也使得用于輕量化的最有效率的中空部形狀的形成成為可能。
此種壓縮機(jī)用活塞的制造方法中，最好使上述沖頭前端部的非對稱形狀形 成為沖頭前端部的體積(volume)偏向與壓縮機(jī)的外周側(cè)對應(yīng)的部位的形狀。 即，由于自轉(zhuǎn)阻止部一般位于相對于活塞軸心偏向壓縮機(jī)的外周側(cè)的位置，因 此活塞整體的重心位置也趨于偏向壓縮機(jī)的外周側(cè)，為了極力修正該重心位置 的偏倚，從自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件的壓縮機(jī)外周側(cè)部分減去更多的材料是有效的。 為實(shí)現(xiàn)此目的，最好對于形成減薄部的沖頭前端部的非對稱形狀部分，形成體 積偏向與壓縮機(jī)的外周側(cè)對應(yīng)的部位的形狀。
但是，采用上述沖頭前端部的非對稱形狀時(shí)，在鍛造中將沖頭插入時(shí)，沖 頭有靠向體積偏倚形狀部分側(cè)的趨勢，有可能偏離目標(biāo)插入位置。為了抑制此
情形，最好是在鍛造成形上述圓筒部時(shí)，使上述沖頭相對于該圓筒部的軸心向 反減薄部側(cè)(與減薄部相反的一側(cè))偏移并插入。
此外，為了抑制沖頭靠向上述前端部的體積偏倚形狀部分側(cè)，在形成圓筒 部的中空部的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)底部的至少一部分上形成防止所插入的沖頭偏倚 的防偏倚形狀部也是有效的。該防偏倚形狀部例如形成為具有斜面(tapered surface)的形狀部。該斜面的傾斜方向設(shè)定為沖頭插入時(shí)，將沖頭的前端部的 位置修正至使沖頭的軸心與應(yīng)形成的圓筒部的軸心一致即可。
此外，本發(fā)明涉及的壓縮機(jī)用活塞的制造方法中，上述自轉(zhuǎn)阻止部的與驅(qū)
動(dòng)力輸入構(gòu)件卡合的卡合部基本能通過機(jī)械加工形成。 發(fā)明效果
本發(fā)明涉及的壓縮機(jī)用活塞的制造方法中，通過向后方擠壓成形來鍛造成 形自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件的圓筒部，能利用單軸方向的廉價(jià)鍛造設(shè)備容易地成形所 期望的輕量化結(jié)構(gòu)。此外，通過使用前端部是非對稱形狀的沖頭進(jìn)行鍛造，能 在自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件的中空部底部形成用于輕量化的最合適大小和形狀的所期望的減薄部，高效地實(shí)現(xiàn)活塞的輕量化。除此之外，通過最優(yōu)化沖頭的前端 部形狀和減薄部的形狀，能使活塞的重心位置進(jìn)一步接近圓筒部的軸心。


圖1是利用本發(fā)明一實(shí)施方式的壓縮機(jī)用活塞的制造方法制造的活塞的 完成形態(tài)的剖視圖。圖2是用于鍛造圖1的活塞的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件的中間材料的剖視圖。 圖3是表示圖1的活塞的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件的鍛造狀態(tài)的剖視圖。圖4是圖3的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件的圓筒部的仰視圖。 圖5是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式涉及的壓縮機(jī)用活塞的制造方法中自 轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件的鍛造狀態(tài)的剖視圖。圖6是表示現(xiàn)有的活塞制造方法中自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件的鍛造狀態(tài)的剖視圖。(符號說明) 1活塞2自轉(zhuǎn)阻止部 3圓筒部4自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件5活塞頂部側(cè)構(gòu)件6中空部7滑履8斜板9中間材料10沖頭的前端部11活塞軸12沖頭14減薄部15斜面21自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件 22減薄部 23圓筒部 24斜面25防偏倚形狀部具體實(shí)施方式
以下，參照

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。首先，圖1中表示了利用本發(fā)明一實(shí)施方式的壓縮機(jī)用活塞的制造方法制 造的活塞的完成形態(tài)。圖1所示的活塞1通過自轉(zhuǎn)阻止部2和圓筒部3 —體形 成的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件4與形成活塞1的頂部側(cè)的活塞頂部側(cè)構(gòu)件5結(jié)合而制 造成具有中空部6的壓縮機(jī)用活塞，上述自轉(zhuǎn)阻止部2在往復(fù)運(yùn)動(dòng)用的驅(qū)動(dòng)力 輸入側(cè)阻止活塞l的自轉(zhuǎn)。在自轉(zhuǎn)阻止部2上例如保持有一對滑履7，通過與 壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸同步旋轉(zhuǎn)的斜板8與滑履7滑動(dòng)接觸，使得斜板8的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 通過滑履7變換成活塞1的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。上述自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件4按如下方式制造。首先，形成并準(zhǔn)備圖2所示形 狀的用于鍛造自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件4的中間材料9。如圖3所示，對于該中間材 料9，使用前端部10相對于活塞軸11形成為非對稱形狀的沖頭12將自轉(zhuǎn)阻止 部側(cè)構(gòu)件4的圓筒部3向沖頭插入方向(箭頭方向)的后方擠壓，通過后方擠 壓成形沿單軸方向鑄造成形圓筒部3。自轉(zhuǎn)阻止部2最終被機(jī)械加工成圖1所 示的形狀，但該鑄造階段中自轉(zhuǎn)阻止部2保持機(jī)械加工前的原有形狀。通過該 鑄造，在形成圓筒部3的中空部6的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)底部13上形成形狀與上述 沖頭前端部10的非對稱形狀吻合的減薄部14。圖4中表示了形成有減薄部14 的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件4的圓筒底面?zhèn)取１緦?shí)施方式中，上述沖頭前端部10的非對稱形狀形成為沖頭前端部10 的體積偏向與壓縮機(jī)的外周側(cè)對應(yīng)的部位側(cè)(圖3的A側(cè))的形狀。從而形成 形狀與該沖頭前端部10的體積偏倚形狀相吻合的減薄部14。這樣，通過使沖頭前端部10的體積偏倚，使減薄部14在對應(yīng)壓縮機(jī)的外周側(cè)的部位側(cè)更大地 形成，使得在如圖1所示的自轉(zhuǎn)阻止部2的形狀下的活塞1整體的重心位置的 偏心傾向可被修正。也就是說，能修正活塞1的重心位置以使其更接近圓筒部3的軸心位置。此外，本實(shí)施方式中，在鍛造中插入沖頭12時(shí)，將沖頭12相對于圓筒部 3的軸心向反減薄部側(cè)(圖3的B側(cè))適量地偏移并插入。如上所述，將前端 部10的體積偏倚的沖頭12插入來進(jìn)行鍛造時(shí)，沖頭12有靠向偏倚形狀部分 側(cè)(圖3的A側(cè))的趨勢，有可能偏離目標(biāo)插入位置，因此，為了抑制此種情 形，進(jìn)行上述的偏移并插入。除此之外，本實(shí)施方式中，在插入沖頭12時(shí)，為使沖頭12的軸心精度更 高地與圓筒部3的軸心一致，尤其是為了抑制沖頭12靠向上述前端部10的體 積偏倚形狀部分側(cè)(圖3的A側(cè))的趨勢，沖頭12的前端部IO及形成圓筒部 3的中空部6的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)底部的圖3的A側(cè)部分形成為具有斜面15的防偏 倚形狀部16。通過設(shè)置這種防偏倚形狀部16，在鍛造中的每次沖打時(shí)，與沖 頭12的前端部10對應(yīng)的部分從自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)底部側(cè)的斜面15受到使沖頭12 的軸心進(jìn)一步接近圓筒部3的軸心方向的修正力，從而可精度更高地形成所期 望形狀的中空部6、減薄部14。如上所述形成的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件4與活塞頂部側(cè)構(gòu)件5如圖1所示地結(jié) 合。結(jié)合通過壓入和在此基礎(chǔ)上的焊接等進(jìn)行。結(jié)合前或結(jié)合后，自轉(zhuǎn)阻止部 2被機(jī)械加工成如圖1所示的形狀。圖5表示利用本發(fā)明其他實(shí)施方式的壓縮機(jī)用活塞的制造方法制造的自 轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件21 (自轉(zhuǎn)阻止部的機(jī)械加工前)。本實(shí)施方式中，與上述實(shí)施 方式相比，如圖5所示，改變了減薄部22的形狀。設(shè)有遍及形成于圓筒部23 底部的減薄部22的大致整體的斜面24，具有該斜面24的形狀部與上面同樣， 起到將沖頭(未圖示)插入時(shí)防止沖頭的軸心位置偏倚的防偏倚形狀部25的 作用。其他的結(jié)構(gòu)、作用以上述實(shí)施方式為準(zhǔn)。工業(yè)上的實(shí)用性本發(fā)明涉及的壓縮機(jī)用活塞的制造方法可應(yīng)用于具有自轉(zhuǎn)阻止部的所有中空活塞的制造中。
權(quán)利要求
1.一種壓縮機(jī)用活塞的制造方法，通過使自轉(zhuǎn)阻止部和圓筒部一體形成的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件與形成活塞的頂部側(cè)的活塞頂部側(cè)構(gòu)件結(jié)合來制造中空的壓縮機(jī)用活塞，所述自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件在往復(fù)運(yùn)動(dòng)用的驅(qū)動(dòng)力輸入側(cè)阻止活塞的自轉(zhuǎn)，其特征在于，形成所述自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件時(shí)，形成用于鍛造該自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件的中間材料，使用前端部相對于活塞軸形成為非對稱形狀的沖頭，通過將所述自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件的圓筒部向沖頭插入方向的后方擠壓的后方擠壓成形沿單軸方向鑄造成形所述圓筒部，并在形成該圓筒部的中空部的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)底部形成形狀與所述沖頭前端部的非對稱形狀吻合的減薄部。
2. 如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)用活塞的制造方法，其特征在于，使所述 沖頭前端部的非對稱形狀形成為沖頭前端部的體積偏向與壓縮機(jī)的外周側(cè)對 應(yīng)的部位的形狀。
3. 如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)用活塞的制造方法，其特征在于，在鍛造 成形所述圓筒部時(shí)，將所述沖頭相對于該圓筒部的軸心向反減薄部側(cè)偏移并插 入。
4. 如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)用活塞的制造方法，其特征在于，在形成 所述圓筒部的中空部的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)底部的至少一部分上形成所插入的沖頭 的防偏倚形狀部。
5. 如權(quán)利要求4所述的壓縮機(jī)用活塞的制造方法，其特征在于，將所述 防偏倚形狀部形成為具有斜面的形狀部。
6. 如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)用活塞的制造方法，其特征在于，通過機(jī) 械加工來形成所述自轉(zhuǎn)阻止部的與驅(qū)動(dòng)力輸入構(gòu)件卡合的卡合部。
全文摘要
一種壓縮機(jī)用活塞的制造方法，通過使自轉(zhuǎn)阻止部和圓筒部一體形成的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件與活塞頂部側(cè)構(gòu)件結(jié)合來制造中空的壓縮機(jī)用活塞，形成自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件時(shí)，形成用于鍛造該自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件的中間材料，使用前端部相對于活塞軸形成為非對稱形狀的沖頭將自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)構(gòu)件的圓筒部向沖頭插入方向的后方擠壓，通過后方擠壓成形沿單軸方向鑄造成形所述圓筒部，并在形成該圓筒部的中空部的自轉(zhuǎn)阻止部側(cè)底部形成形狀與沖頭前端部的非對稱形狀吻合的減薄部。能通過簡單且廉價(jià)的鍛造來制造中空活塞，此外可使重心位置進(jìn)一步接近活塞圓筒部的軸心。
文檔編號F04B27/08GK101680438SQ200880018260
公開日2010年3月24日 申請日期2008年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月29日
發(fā)明者佐古幸男, 大槻良孝, 黑川裕介 申請人:三電有限公司