特開 2023-19119 ピストン及び往復動圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023019119

(43)【公開日】2023-02-09

(54)【発明の名称】ピストン及び往復動圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F16J 9/00 20060101AFI20230202BHJP

   F04B 39/00 20060101ALI20230202BHJP

【ＦＩ】

F16J9/00 A

F04B39/00 107J

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021123605

(22)【出願日】2021-07-28

(71)【出願人】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100137143

【弁理士】

【氏名又は名称】玉串 幸久

(72)【発明者】

【氏名】森中 俊輔

(72)【発明者】

【氏名】岡田 徹

(72)【発明者】

【氏名】大塚 友裕

【テーマコード（参考）】

3H003

3J044

【Ｆターム（参考）】

3H003AA02

3H003AC01

3H003BC03

3H003CB08

3J044AA20

3J044BC03

3J044CA09

3J044DA10

3J044DA16

(57)【要約】

【課題】複数のピストンリングを備えたピストンにおいて、時間が経過してもピストンリング間の差圧の差が緩和された状態を維持して、ピストンリングの寿命を延長する。
【解決手段】ピストン２０は、複数のリング溝２４が形成されたピストン本体２２と、各リング溝２４に配置される複数のピストンリング３０とを備える。ピストン２０では、リング溝２４の低圧側面２８に漏らし溝４０が形成されており、ピストンリング３０がシリンダ１０に当接しつつ低圧側面２８に当接した状態において、漏らし溝４０が、ピストンリング３０に対して高圧側空間５２と低圧側空間５４との連通を確保するように構成されている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダを有する往復動圧縮機に用いられるピストンであって、
複数のリング溝が形成されたピストン本体と、
前記ピストン本体の前記複数のリング溝内にそれぞれ配置された複数のピストンリングと、を備え、
前記複数のリング溝の少なくとも１つのリング溝には、低圧側面に漏らし溝が形成されており、
前記漏らし溝は、当該漏らし溝に対応するピストンリングが前記シリンダに当接しつつ前記低圧側面に当接した状態において、当該漏らし溝に対応する前記ピストンリングに対して高圧側の空間と、当該漏らし溝に対応する前記ピストンリングに対して低圧側の空間との連通を確保する、ピストン。

【請求項2】

前記ピストン本体は、
ピストン軸と、
前記ピストン軸に外嵌された第１ピストン部材と、
前記第１ピストン部材とは別体に構成され、前記ピストン軸に外嵌された第２ピストン部材と、を備え、
前記第１ピストン部材は、前記漏らし溝が形成された前記低圧側面を有し、
前記第２ピストン部材は、前記低圧側面に対向して配置される高圧側面を有し、
前記リング溝は、前記第１ピストン部材と前記第２ピストン部材との間に形成される、請求項１に記載のピストン。

【請求項3】

前記複数のリング溝のうち少なくとも２つのリング溝にはそれぞれ、少なくとも１つの漏らし溝が形成されており、
前記複数のリング溝間において、漏らし溝の数が調整されている、
請求項１または請求項２に記載のピストン。

【請求項4】

前記複数のリング溝のうち少なくとも２つのリング溝にはそれぞれ、漏らし溝が形成されており、
前記複数のリング溝間において、漏らし溝の流路面積が調整されている、
請求項１または請求項２に記載のピストン。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載のピストンと、前記ピストンが挿入されるシリンダと、を備える往復動圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ピストン及び往復動圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、合口が設けられたシールリングと、シールリングの内周に接して配置されるとともにシールリングにガスの圧力を均等に伝えるバックアップリングとを備えたピストンリングが開示されている。特許文献１のピストンリングでは、シールリングの突起部にバックアップリングを係止させて、合口同士が重なること及びリング同士が固着することを防ぎ、ピストンリングのシール性を向上させている。しかし、この構成では、ピストンリングのシール性が高いため、高圧の圧縮機に用いる場合に、一部のピストンリングに大きな差圧が負荷され、当該ピストンリングの寿命が短くなる虞がある。

【0003】

これに対して、特許文献２には、合口からガスを漏らすように構成されたピストンリングを備えた往復動圧縮機が開示されている。特許文献２では、各ピストンリングの合口隙間の大きさが、高圧側から低圧側に向けて小さくするように調整されている。すなわち、この往復動圧縮機では、各ピストンリングに負荷される差圧をより均等にすることで、局所的なピストンリングの摩耗の進行を抑制し、それによって、ピストンリングの寿命を延長しようとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１－３２９３５号公報

【特許文献2】特開２００８－１５７０７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献２の往復動圧縮機では、各ピストンリングの合口隙間の大きさを調整することにより差圧の均等化を図っている。しかしながら、この往復動圧縮機では、ピストンの往復運動によって時間経過とともに各ピストンリングの摩耗が進行するため、それぞれの合口隙間の大きさは、設定された大きさと異なる大きさに変化することがある。このため、各ピストンリングの差圧が調整されている状態は、時間経過とともに維持され難くなり、一部のピストンリングに大きな差圧が負荷されて、ピストンリングの寿命が短くなる虞がある。

【0006】

そこで、本発明の目的は、複数のピストンリングを備えたピストンにおいて、時間が経過しても複数のピストンリング間の差圧の差が緩和された状態を維持して、ピストンリングの寿命を延長させることである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記の目的を達成するため、本発明に係るピストンは、シリンダを有する往復動圧縮機に用いられるピストンであって、複数のリング溝が形成されたピストン本体と、前記ピストン本体の前記複数のリング溝内にそれぞれ配置された複数のピストンリングと、を備える。前記複数のリング溝の少なくとも１つのリング溝には、低圧側面に漏らし溝が形成されており、前記漏らし溝は、当該漏らし溝に対応するピストンリングが前記シリンダに当接しつつ前記低圧側面に当接した状態において、当該漏らし溝に対応する前記ピストンリングに対して高圧側の空間と、当該漏らし溝に対応する前記ピストンリングに対して低圧側の空間との連通を確保する。

【0008】

このように構成されたピストンでは、漏らし溝を通じて高圧側の空間から低圧側の空間にガスが漏れるため、ピストンリングにかかる差圧を低減できる。このため、異なる大きさの差圧が負荷されている複数のピストンリングにおいて、ピストンリング間の差圧の差が緩和されるため、一部のピストンリングに大きな差圧が負荷されることを抑制できる。また、漏らし溝がピストンの摺動の影響を受けにくいリング溝内に配置されているので、漏らし溝の経時的な摩耗の進行を抑制できる。したがって、複数のピストンリングを備えたピストンにおいて、時間が経過しても複数のピストンリング間の差圧の差が緩和された状態を維持できるため、ピストンリングの寿命を延長させることができる。

【0009】

前記ピストン本体は、ピストン軸と、前記ピストン軸に外嵌された第１ピストン部材と、前記第１ピストン部材とは別体に構成されていてもよく、前記ピストン軸に外嵌された第２ピストン部材と、を備えていてもよい。前記第１ピストン部材は、前記漏らし溝が形成された前記低圧側面を有していてもよく、前記第２ピストン部材は、前記低圧側面に対向して配置される高圧側面を有していてもよく、前記リング溝は、前記第１ピストン部材と前記第２ピストン部材との間に形成されていてもよい。

【0010】

この態様では、第１ピストン部材と第２ピストン部材とが別体として構成されているので、ピストン本体を組立てる前に、低圧側面への漏らし溝の加工を、より容易に行える状態にできる。

【0011】

前記複数のリング溝のうち少なくとも２つのリング溝にはそれぞれ、少なくとも１つの漏らし溝が形成されていてもよく、前記複数のリング溝間において、漏らし溝の数が調整されていてもよい。

【0012】

この態様では、少なくとも２つのリング溝間で漏らし溝の数が調整されているため、複数のリング溝間において、高圧側の空間から低圧側の空間に漏らすガスの流量が調整できる。差圧が大きいピストンリングに対して漏らし溝の数を多くして、差圧が小さいピストンリングに対して漏らし溝の数を少なくすることができる。これにより、複数のピストンリング間の差圧の差をより効果的に緩和できる。

【0013】

前記複数のリング溝のうち少なくとも２つのリング溝にはそれぞれ、漏らし溝が形成されていてもよく、前記複数のリング溝間において、漏らし溝の流路面積が調整されていてもよい。

【0014】

この態様では、少なくとも２つのリング溝間で漏らし溝の流路面積が調整されているため、複数のリング溝間において、高圧側の空間から低圧側の空間に流すガス流量を調整できる。このため、差圧が大きいピストンリングに対して流路面積を大きくして、差圧が小さいピストンリングに対して流路面積を小さくすることができる。これにより、複数のピストンリング間の差圧の差をより効果的に緩和できる。

【0015】

前記ピストンは、前記ピストンを摺動可能に収容するシリンダと、クランク機構とを備えた往復動圧縮機に設けられていてもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、複数のピストンリングを備えたピストンにおいて、時間が経過しても複数のピストンリング間の差圧の差が緩和された状態を維持して、ピストンリングの寿命を延長されることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１実施形態に係る往復動圧縮機の一部を概略的に示す断面図である。

【図2】第１実施形態に係るピストンの一部を概略的に示す断面図である。

【図3】第１実施形態に係るピストンの一部を概略的に示す構成図である。

【図4】第１実施形態に係るピストン本体のリング溝を概略的に示す拡大図である。

【図5】（ａ）～（ｃ）第１実施形態に係るリング溝を概略的に示す構成図である。

【図6】（ａ）～（ｃ）第２実施形態に係る漏らし溝を概略的に示す断面図である。

【図7】第３実施形態に係るピストン本体の一部を概略的に示す構成図である。

【図8】第３実施形態に係るピストン本体の一部を概略的に示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る往復動圧縮機（以下「圧縮機１００」と称する）の一部の構成を示した概略的な断面図である。以下の説明において、「上」や「下」といった方向指標が用いられる。これらの方向指標は、説明の明瞭化のみを目的としており、限定的に解釈されるべきではない。

【0019】

図１に示すように、圧縮機１００は、シリンダ１０と、シリンダ１０内に配置されたピストン２０と、シリンダ１０の側面にそれぞれ配置された吸込弁１２及び吐出弁１４と、シリンダ１０の上面１０Ａに配置されたシリンダヘッド１６と、を備える。圧縮機１００はさらに、シリンダ１０の下方に配置されるとともにピストン２０をシリンダ１０内で上下方向に往復動させる図略のクランク機構を備えている。

【0020】

シリンダ１０には、一方向に延びるとともにシリンダ１０の上面１０Ａに開口する円柱状の内部空間１０Ｂが形成されており、上面１０Ａの開口は、シリンダヘッド１６により塞がれている。シリンダ１０には、内部空間１０Ｂから側方に延びるとともにシリンダ１０の側面に開口する吸込流路１０Ｅと、内部空間１０Ｂから前記側方と反対の側方に延びるとともにシリンダ１０の吸込流路１０Ｅと反対の側面に開口する吐出流路１０Ｆと、が形成されている。

【0021】

吸込流路１０Ｅには、シリンダ１０の側面に結合された吸込弁１２が設けられている。吸込弁１２は、外部から内部空間１０Ｂへのガスの流入を許容する逆止弁であり、外部から内部空間１０Ｂにガスを供給するための図略の配管に接続されている。

【0022】

吐出流路１０Ｆには、シリンダ１０の側面に結合された吐出弁１４が設けられている。吐出弁１４は、内部空間１０Ｂから外部にガスの流出を許容する逆止弁であり、内部空間１０Ｂから吐出されたガスを流すための図略の配管に接続されている。

【0023】

ピストン２０は、内部空間１０Ｂ内にシリンダ１０と同軸に配置されており、シリンダ１０の軸長よりも短い軸長を有している。シリンダ１０の内部空間１０Ｂにおいて、ピストン２０とシリンダヘッド１６との間の部位は圧縮室１０Ｃとして機能する。吸込流路１０Ｅ及び吐出流路１０Ｆはそれぞれ、圧縮室１０Ｃと連通している。

【0024】

ピストン２０は、図２及び図３に示すように、円柱状のピストン本体２２と、ピストン本体２２の外周面に配置された複数のピストンリング３０とを備えている。ピストン本体２２の外径は、シリンダ１０の内周面の直径よりも少し小さい。したがって、ピストン本体２２の外周面とシリンダ１０の内周面との間には、環状のピストン隙間５０が形成されている。なお、図１及び図３では、ピストン隙間５０を実際よりも誇張して表現している。

【0025】

ピストン本体２２の外周面には、周方向に延びるとともに互いに間隔をあけて配置された複数のリング溝２４が形成されている。各リング溝２４内には、ピストンリング３０が配置されている。複数のピストンリング３０は、圧縮室１０Ｃからのガスが、ピストン隙間５０を通じてクランク機構側に漏出することを抑制するために設けられたシール部材である。各ピストンリング３０は環状であり、当該環を切断したような合口部を有している。

【0026】

複数のリング溝２４は、圧縮室１０Ｃ側から順に配置されたリング溝２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ・・・２４Ｘ、２４Ｙ、２４Ｚを有している。つまり、リング溝２４Ａは、圧縮室１０Ｃに最も近い位置に配置されたリング溝であり、リング溝２４Ｚは、クランク機構側に最も近い位置に配置されたリング溝である。

【0027】

図４に拡大して示すように、各リング溝２４は、内底面２６と、高圧側面２７と、低圧側面２８と、を含んでいる。リング溝２４によって、ピストンリング３０を配置させるための矩形断面の空間が形成される。

【0028】

内底面２６は、ピストン本体２２の円柱面状に形成されており、ピストンリング３０の内周面と対向する。環状の内底面２６の直径は、ピストン本体２２の外径よりも小さく且つピストンリング３０の内径よりも小さい。したがって、内底面２６とピストンリング３０の間には、底面側隙間３３が形成される。内底面２６のピストン２０の軸方向の長さは、ピストンリング３０の幅（ピストン２０の軸方向の長さ）よりも少し大きい。したがって、高圧側面２７又は低圧側面２８とピストンリング３０の間には、底面側隙間３３と連通する側面側隙間３４が形成される。

【0029】

高圧側面２７は、リング溝２４のうち圧縮室１０Ｃ側の端面を区画する環状の側面であり、内底面２６における圧縮室１０Ｃに近い方の縁部とピストン本体２２の外周面とを繋ぎ、下（クランク機構側）を向いている。高圧側面２７は、ピストンリング３０の高圧側の側面に対向する。

【0030】

低圧側面２８は、リング溝２４のうちクランク機構側の端面を区画する環状の側面であり、内底面２６におけるクランク機構に近い方の縁部とピストン本体２２の外周面とを繋ぎ、上（圧縮室１０Ｃ側）を向いている。低圧側面２８は、ピストンリング３０の低圧側の側面と対向する。

【0031】

ピストンリング３０がシリンダ１０の内周面に当接しつつリング溝２４の低圧側面２８に当接した状態では、シリンダ１０及びピストン２０間のピストン隙間５０は、ピストンリング３０によって、高圧側空間５２と低圧側空間５４とに仕切られる。高圧側空間５２は、ピストンリング３０よりも圧縮室１０Ｃに近い側の空間である。低圧側空間５４は、ピストンリング３０よりもクランク機構に近い側の空間である。

【0032】

リング溝２４の低圧側面２８には、内底面２６からピストン本体２２の外周面に延びる漏らし溝４０が形成されている。漏らし溝４０は、内端がリング溝２４内の底面側隙間３３に連通するように開口し、外端がピストン本体２２の外周面に開口する。このため、ピストンリング３０が低圧側面２８に当接した状態では、漏らし溝４０と、底面側隙間３３と、側面側隙間３４とによって、高圧側空間５２と低圧側空間５４とを連通させる流路が形成される。

【0033】

漏らし溝４０は、各リング溝２４に設けられてもよく、一部のリング溝２４に設けられてもよい。各リング溝２４には、同じ数の漏らし溝４０が設けられてもよく、異なる数の漏らし溝４０が設けられてもよい。例えば、図５（ａ）～（ｃ）は、リング溝２４の低圧側面２８に、８つ、４つ、２つの漏らし溝４０が形成された例を示している。すなわち、複数のリング溝２４間において、漏らし溝４０の数が調整されている。これにより、複数のリング溝２４間において、高圧側空間５２から低圧側空間５４に流れるガスの流量が調整される。

【0034】

なお、リング溝２４の低圧側面２８上に設けられた漏らし溝４０の数は、８つ、４つ、２つに限られない。例えば、低圧側面２８上には、６つ、３つ、１つの漏らし溝４０が設けられていてもよいし、これ以外の数であってもよい。また、低圧側面２８上に複数の漏らし溝４０が設けられている場合に、複数の漏らし溝４０は互いに等しい間隔をあけて配置されてもよいし、互いに等しくない間隔をあけて配置されてもよい。

【0035】

それぞれのリング溝２４では、リング溝２４内に配置されたピストンリング３０にかかる差圧の大きさに応じて、漏らし溝４０の数が調整されている。例えば、圧縮室１０Ｃに最も近い位置に配置されており差圧が大きくなり易いピストンリング３０のリング溝２４Ａには、最も大きい数（例えば８つ）の漏らし溝４０が設けられている。そして、リング溝２４Ａの低圧側に隣接するリング溝２４Ｂのピストンリング３０の差圧は、リング溝２４Ａのピストンリング３０の差圧よりも小さいため、リング溝２４Ｂにはリング溝２４Ａと同数又はそれより少ない数（例えば４つ）の漏らし溝４０が設けられている。さらに、リング溝２４Ｂの低圧側に隣接するリング溝２４Ｃのピストンリング３０の差圧は、リング溝２４Ｂのピストンリング３０の差圧よりも小さいため、リング溝２４Ｃにはリング溝２４Ｂと同数又はそれよい少ない数（例えば２つ）の漏らし溝４０が設けられている。又は、リング溝２４Ｃには漏らし溝４０が設けられていなくてもよい。

【0036】

同様に、例えば、クランク機構に最も近い位置に配置されており差圧が大きくなり易いピストンリング３０のリング溝２４Ｚには、最も大きい数（例えば８つ）の漏らし溝４０が設けられる。そして、リング溝２４Ｚの高圧側に隣接するリング溝２４Ｙのピストンリング３０の差圧は、リング溝２４Ｚのピストンリング３０の差圧よりも小さいため、リング溝２４Ｙにはリング溝２４Ｚと同数又はそれより少ない数（例えば４つ）の漏らし溝４０が設けられている。さらに、リング溝２４Ｙの高圧側に隣接するリング溝２４Ｘのピストンリング３０の差圧は、リング溝２４Ｙのピストンリング３０の差圧よりも小さいため、リング溝２４Ｘにはリング溝２４Ｙと同数又はそれより少ない数（例えば２つ）の漏らし溝４０が設けられている。又は、リング溝２４Ｘには漏らし溝４０が設けられていなくてもよい。

【0037】

（運転動作と作用効果）
圧縮機１００の運転時に、ピストン２０は、クランク機構の往復運動に伴ってシリンダ１０内を摺動し、圧縮室１０Ｃは圧縮と膨張とを繰り返す。圧縮室１０Ｃの圧縮及び膨張に伴って、吸込弁１２を介して外部から圧縮室１０Ｃにガスが吸込まれるとともに、吐出弁１４を介して圧縮室１０Ｃから外部に昇圧されたガスが吐出される。

【0038】

圧縮室１０Ｃで昇圧されたガスの一部は、シリンダ１０及びピストン２０間のピストン隙間５０に流入する。このガスはリング溝２４内を通過してクランク機構側に漏出する。このとき、各ピストンリング３０には差圧が負荷される。この差圧は、各ピストンリング３０において、当該ピストンリング３０の高圧側空間５２と低圧側空間５４との圧力の差に起因するものである。この差圧によって、各ピストンリング３０は、シリンダ１０の内周面に当接しつつリング溝２４の低圧側面２８に当接した状態になる。

【0039】

圧縮機１００では、圧縮室１０Ｃからクランク機構側に漏れ出すガスの圧力を、複数のピストンリング３０に分散させることにより、各ピストンリング３０に大きな差圧が負荷されないように構成されている。この分散された差圧は、各ピストンリング３０において均等ではなく、各ピストンリング３０間において差が生じている。すなわち、一部のピストンリング３０に比較的大きな差圧が負荷されることがあり、その場合には、比較的大きな差圧が負荷されるピストンリング３０の摩耗が進行し易くなることがある。

【0040】

しかし、本実施形態ではリング溝２４に漏らし溝４０が設けられており、漏らし溝４０を通じて高圧側空間５２から低圧側空間５４にガスが漏れるため、各ピストンリング３０にかかる差圧が低減されている。このため、各ピストンリング３０間の差圧に差が生じている場合でも、差圧の大きいピストンリング３０のリング溝２４については漏らし溝４０によってピストンリング３０の差圧を低減させることにより、各ピストンリング３０間の差圧の差を緩和できる。したがって、一部のピストンリング３０に大きな差圧が負荷されることを抑制できる。

【0041】

さらに、漏らし溝４０がリング溝２４の低圧側面２８に形成されているので、ピストン２０の摺動による摩耗や変形が生じ難くなっている。したがって、圧縮機１００では、時間が経過してもピストンリング３０間の差圧の差が緩和された状態を維持できるので、複数のピストンリング３０の寿命を延長させることができる。

【0042】

さらにまた、複数のリング溝２４間で漏らし溝４０の数が調整されているため、各ピストンリング３０にかかる差圧を、漏らし溝４０の数に応じて低減できる。すなわち、大きな差圧のかかるピストンリング３０に対して漏らし溝４０の数を多くして、小さな差圧のかかるピストンリング３０に対して漏らし溝４０の数を少なくすることにより、ピストンリング３０間の差圧の差を、より効果的に緩和できる。

【0043】

（第２実施形態）
第２実施形態の圧縮機１００は、図６（ａ）～（ｃ）に示すように、漏らし溝４０の流路面積が調整されている点において、第１実施形態の圧縮機１００とは異なっている。

【0044】

例えば、図６（ａ）～（ｃ）は、溝の深さ又は溝の幅を異ならせることにより流路面積を異ならせた漏らし溝４０の例を示している。図６（ｂ）の漏らし溝４０Ｂの溝深さは、図６（ａ）の漏らし溝４０Ａの溝深さ１Ｄよりも大きい溝深さ２Ｄであり、漏らし溝４０Ｂの流路面積は、漏らし溝４０Ａの流路面積よりも大きい。図６（ｃ）の漏らし溝４０Ｃの溝幅は、図６（ａ）の漏らし溝４０Ａの溝幅１Ｗよりも大きい溝幅２Ｗであり、漏らし溝４０Ｃの流路面積は、漏らし溝４０Ａの流路面積よりも大きい。

【0045】

このように構成された圧縮機１００では、複数のリング溝２４間において、漏らし溝４０の流路面積が調整されているため、各ピストンリング３０にかかる差圧を流路面積に応じて低減できる。すなわち、大きな差圧のかかるピストンリング３０に対して漏らし溝４０の流路面積を大きくして、小さな差圧のかかるピストンリング３０に対して漏らし溝４０の流路面積を小さくすることにより、ピストンリング３０間の差圧の差を、より効果的に緩和できる。

【0046】

（第３実施形態）
第３実施形態の圧縮機１００では、ピストン本体２２が分解できるように構成されている点において、第１実施形態の圧縮機１００とは異なっている。

【0047】

図７に示すように、ピストン本体２２は、一方向に延びる円柱状のピストン軸６７と、ピストン軸６７に外嵌される複数のピストン部材６０と、を備える。図７に示すように、複数のピストン部材６０は、それぞれ別体に構成された第１ピストン部材６１と、第２ピストン部材６２と、中間ピストン部材６３とを含んでいる。

【0048】

第１ピストン部材６１、第２ピストン部材６２及び中間ピストン部材６３は、１つのリング溝２４を形成する部位である。ピストン本体２２は、多数の第１ピストン部材６１、第２ピストン部材６２及び中間ピストン部材６３を有する。

【0049】

中間ピストン部材６３は、第１ピストン部材６１と第２ピストン部材６２との間に配置される。第１ピストン部材６１の外径は、第２ピストン部材６２の外径と等しい。中間ピストン部材６３の外径は、第１ピストン部材６１の外径よりも小さく且つピストンリング３０の内径よりも小さい。

【0050】

第１ピストン部材６１と、第２ピストン部材６２と、中間ピストン部材６３とが、ピストン軸６７に外嵌されることによりリング溝２４が形成される。つまり、リング溝２４は第１ピストン部材６１と第２ピストン部材６２との間に形成される。このとき、第１ピストン部材６１の上面はリング溝２４の低圧側面２８として、第２ピストン部材６２の下面はリング溝２４の高圧側面２７として、中間ピストン部材６３の外周面はリング溝２４の内底面２６として機能する。低圧側面２８として機能する第１ピストン部材６１の上面には、漏らし溝４０が形成されている。

【0051】

このように構成された圧縮機１００では、ピストン本体２２が第１ピストン部材６１、第２ピストン部材６２及び中間ピストン部材６３に分解された状態で、低圧側面２８として機能する面を有する第１ピストン部材６１に漏らし溝４０を加工できるので、漏らし溝４０の加工がより容易に行える。

【0052】

なお、第３実施形態では、各リング溝２４に対応するピストン本体２２が、３つのピストン部材６１～６３に分解可能であるが、これに限らない。例えば、図８に示すように、１つのリング溝２４に対応するピストン本体２２の部位が、第１ピストン部材６１と、外周面が段状に形成された第２ピストン部材６２とに分解可能に構成されてもよい。

【0053】

この場合、第２ピストン部材６２は、第１ピストン部材６１の外径よりも小さく且つピストンリング３０の内径よりも小さい外径の円柱状の第１部位６２ａと、ピストン２０の軸方向に第１部位６２ａと隣接するとともに第１ピストン部材６１と同じ大きさの外径を有する円柱状の第２部位６２ｂとを含む。

【0054】

第１部位６２ａの円柱面状の外周面は、リング溝２４の内底面２６として機能する。第２部位６２ｂは、第１部位６２ａの上端縁と第２部位６２ｂの下端縁とを繋ぐとともにリング溝２４の高圧側面２７として機能する下向き面を有している。

【0055】

第２ピストン部材６２は、第１部位６２ａの下面が第１ピストン部材６１の上面に当接した状態で、ピストン軸６７に外嵌される。これにより、第１ピストン部材６１と第２ピストン部材６２の間に、リング溝２４が形成される。

【0056】

なお、その他の構成、作用及び効果はその説明を省略するが、前記第１実施形態及び第２実施形態の説明を第３実施形態に援用することができる。

【0057】

今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【産業上の利用可能性】

【0058】

上述の実施形態に関連して説明された技術は、ガスの圧縮が必要とされる様々な技術分野に好適に利用される。

【符号の説明】

【0059】

１００・・・・・・・・・・圧縮機
１０・・・・・・・・・・シリンダ
２０・・・・・・・・・・ピストン
２２・・・・・・・・・・ピストン本体
２４・・・・・・・・・・リング溝
２７・・・・・・・・・・高圧側面
２８・・・・・・・・・・低圧側面
３０・・・・・・・・・・ピストンリング
４０・・・・・・・・・・漏らし溝
５２・・・・・・・・・・高圧側空間
５４・・・・・・・・・・低圧側空間
６１・・・・・・・・・・第１ピストン部材
６２・・・・・・・・・・第２ピストン部材
６７・・・・・・・・・・ピストン軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】