JP3120365U

JP3120365U - 空気充填機用組み立て式ピストン

Info

Publication number: JP3120365U
Application number: JP2006000216U
Authority: JP
Inventors: 陳啓明
Original assignee: 陳啓明
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2006-01-16
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2016-01-16

Abstract

【課題】ピストンリングの組み込み、加工、交換をより便利にすると共に、ピストンの往復運転動力伝送をより安定させ円滑にし、空気充填機の動作効果を向上する空気充填機用組み立て式ピストンの提供。
【解決手段】本考案のピストンは２片式の分解可能な構造を採用し、そのうち上ピストン片は空気口密閉片と組み立てられ、下ピストン片は連結棒及び連結棒底部に設けた軸孔と一体を呈し、ピストンリングを上ピストン片と下ピストン片の間に挟み込み、ネジを下ピストン片の底部の貫通孔に穿通して直接上ピストン片の螺合部内に螺合し、ピストンリングをしっかりと上ピストン片と下ピストン片の間に位置決めし、シリンダー壁面と弾性的に対応する密閉性往復運動機能を形成すると共に、軸受保護カバーを軸孔外部に固定し、軸孔内に設置された軸受に対し位置決め、潤滑、保護の作用を形成してピストン往復運転動力伝送を安定させ円滑にする。
【選択図】図３

Description

本考案に係る技術領域は、空気充填機シリンダー内に設けるピストンをその設計の対象としており、特に、ピストンリングの組み込み方式に対して構造的な改良を加え、同時に、ピストン連結棒軸孔内に設けた軸受に対し、軸受保護カバーで保護、位置決め、潤滑を行い、動力運転をより円滑にして安定させ、効果的にシリンダーの空気に対する圧縮比を増加し、空気充填機の空気充填動力と機能を向上する、空気充填機用組み立て式ピストンに関する。

従来のピストン構造体を図１に示す。主にピストンＡ１外縁部を切り込んで凹み状のリング槽Ａ２を設け、このリング槽Ａ２内に環状のピストンリングＡ３を嵌置し、このピストンリングＡ３とシリンダー壁面間に形成される密閉効果により、ピストンが高速で往復運動をするとき、空気の圧縮と空気充填の目的を達することができる。

このような環状のピストンリングを備えたピストンの構造を理解すると、次のような欠点があることが分かる。

１．このような従来の環状ピストンリングを備えたピストンの構造は、ピストンリングをピストンリング槽に固定しておく力が弱く、ピストンリングの脱落や偏位、不正常な磨耗などの状況が発生しやすく、空気充填効率とピストンの使用寿命に影響する。
２．従来の環状ピストンリングを備えたピストンの構造は、ピストンリングをピストンリング槽内に嵌置して組み込むが、その精度とゆとり間のバランスが非常に正確でなければならないだけでなく、経験値が成功と失敗の重要要素となる。このため、寸法と精度が往々にして大きすぎたり不足したりして、ピストンリングとシリンダー壁面間の相対的組み合わせに重大な影響を与え、ピストンまたはピストンリング両者の品質の安定性が低くなり、不良品が過多となってコスト負担の増加を招く。
３．前記第２点に基づき、組み合わせの寸法と精度が大きすぎる場合、動力モータがひどく損耗し、且つ、ピストンリングの高速運転により生まれる高い摩擦熱と膨張現象によってピストンがシリンダー内で引っかかる問題が発生し、動力モータの焼き付きを起こすことがある。
４．前記第２点に基づき、組み合わせの寸法と精度が小さすぎる場合、ピストンリングの嵌置と位置決めが確実に行われず脱落しやすくなるだけでなく、空気圧縮比の不足と空気の漏れが必然現象として発生してしまう。
５．最後に、図１に示すように、従来のピストン構造に配置された軸受Ａ４は、軸孔Ａ５内に直接押し込まれるため、軸受Ａ４にゆるみや歪みの現象が発生すると、空気充填機全体に重大な破損を招き、同時に、潤滑作用がない状況下での塵埃や水気の浸蝕が軸受の使用寿命を短縮してしまい、空気充填機の使用効率、機能、寿命に影響を与える。

本考案は空気充填機用組み立て式ピストンに関し、その設計目的は主に組み立て式のピストン構造体でピストンリングを挟んで位置決めし、ピストンリングの組み込み、加工、交換をより便利にすると共に、軸受保護カバーをピストン連結棒軸孔の外部に固定し、ピストン連結棒内に設置された軸受に対し位置決め、潤滑、保護の３つの作用を形成し、ピストンの往復運転動力伝送をより安定させ円滑にし、空気充填機の動作効果を向上することができる、空気充填機用組み立て式ピストンを提供することにある。

本考案のピストンの構造は、２片式の分解可能な構造を採用し、そのうち、上ピストン片は空気口密閉片と組み立てられ、下ピストン片は連結棒及び連結棒底部に設けた軸孔と一体を呈する構造であり、ピストンリングを上ピストン片と下ピストン片の間に挟み込み、１つ以上のネジを下ピストン片の底部の貫通孔に穿通して直接上ピストン片の螺合部内に螺合し、ピストンリングをしっかりと上ピストン片と下ピストン片の間に挟み込んで位置決めし、シリンダー壁面と弾性的に対応する密閉性往復運動機能を形成することができる。

本考案の設計とピストンの気密性ピストンリングと軸受の２つの機能に対する強化により、大幅にその動作効果を向上することができ、特に、ピストンリングの組み込み、加工においてはその組み立て構造により安定性の高い品質を得ることができ、不良品コストの無駄を減らし、同時に、将来の手入れとピストンリングの交換においても、本考案の組み立て構造によればそのメンテナンスコストを大幅に抑えることができる。

図２、図３に示すように、本考案の組み立て式ピストンは、主に、空気口密閉片１、上ピストン片２、ピストンリング３、ピストン連結棒４、ネジ５、軸受６、軸受保護カバー７等の部材から構成され、そのうち、前記空気口密閉片１は片側に押さえ片１１と留め具１２が設置され、空気口密閉片１を平らに上ピストン片２に開設した排気孔２１上を覆うように位置決めし、ピストンが高速で往復運動をするとき、この空気口密閉片１の開閉動作により、排気と密閉の機能を得ることができる。次に、本考案のピストンの構造は、上ピストン片２、下ピストン片４１の２片式のピストン片による分解可能な構造設計を採用しており、そのうち、上ピストン片２には前述のように空気口密閉片１が設置され、下ピストン片４１はピストン連結棒４及びこの連結棒底部に設けた軸孔４２と一体構造を呈し、ピストンリング３を上ピストン片２と下ピストン片４１の間に挟み込んで設置し、１つ以上のネジ５を下ピストン片４１底部の貫通孔４１１に穿通して直接上ピストン片２の位置決め螺合部２２内に螺合し、ピストンリング３をしっかりと上ピストン片２、下ピストン片４１の間に挟んで位置決めし、シリンダー壁面との間に弾性的に対応する密閉往復運動の機能を形成する。

本考案のピストンリング３の形態は、内側に縁部を備えた中空の碗状構造とすることができ、耐熱性と耐磨耗性を備えた材料から成り（例：テフロン（登録商標）等の材質）、この中空の碗状を呈するピストンリング３の外周径はシリンダー内壁の直径よりやや大きいものとし、且つ、外縁部は若干内側に向かって傾斜する勾配面を呈し、シリンダー内に入ったとき、シリンダー内壁面と弾性的且つ強く押し当てられた密閉状態を形成する。

図４に下ピストン片４１の上面図を示す。下ピストン片４１の内部には、陥没状の位置決め槽４１０を設けるほか、この位置決め槽４１０内部両端にそれぞれ貫通孔４１１を設け、さらに外側に近い位置に１つ以上の吸気孔４１２を設ける。図５に上ピストン片２の底面図を示す。その外縁部にリング押圧突出部２３を設けるほか、底部に突起状に位置決め螺合部２２を設け、上ピストン片２の陥没状の位置決め槽４１０及び貫通孔４１１に確実に対応すると共に、ネジ５を穿通して螺合すると、ピストンリング３がリング押圧突出部２３の輔助により押圧されてしっかりと挟み込まれて固定される。

図６に示すように、前述の上ピストン片２と下ピストン片４１がピストンリングを位置決めしたあと、上下往復運動機能により吸気・排気を同時に行うことができる。且つ、上ピストン片２及び下ピストン片４１両者の内部には有効な気流空間２０が形成される。このため、ピストンが高速で上下往復運動をするとき、上方向への移動で空気口密閉片１が密閉状態となり空気をピストンが圧縮して押し出し、下方向への移動で空気を下ピストン片４１の吸気孔４１２から導入し、ピストン内部の気流空間２０で圧力を形成して効果的且つ確実に空気口密閉片１を押し開ける。この順序で高速の上下往復運動を行い、空気口密閉片１の動作を確実に行わせるほか、導入する空気流量も相対的に増加させることができ、大幅に空気流量とシリンダー圧縮比を向上し、空気充填機の空気充填効率を向上する。

図６に示すように、ピストン連結棒４下方に軸孔４２を設け、この軸孔４２内部に軸受６がぴったり収容され、且つ、軸孔４２の内側に設けた当接縁部４２１に設置された軸受６が当接し位置決めされる。次に、軸孔４２の外縁部に軸受保護カバー７をネジで固定し、この軸受保護カバー７内に設けた凸縁面７１により軸孔４２内に設置された軸受６をしっかりと軸孔４２内に押し当て、軸孔内の軸受６を軸孔４２内にしっかりと位置決めし、撤底的に軸受６が高速運転により外れたり、引っかかったり、位置がずれたりする状況の発生を防止することができる。同時に、軸受保護カバー７の凸縁面７１の外縁部と軸受６面の両者が形成する有効な隙間に潤滑物質８を注入すると、軸受に内部密封式の潤滑効果を形成することができ、効果的に軸受の運転性を高め、また軸受保護カバー７の隔絶と保護効果により異物や埃の進入を防ぐことができる。

従来の空気充填機のピストン体の構造を示す断面図である。本考案のピストン体の最良の実施例を示す立体外観斜視図である。本考案のピストン体の各部部材を示す立体分解図である。本考案の下ピストン片の上面図である。本考案の上ピストン片の底面図である。本考案のピストン体全体の組み立て後の状態を示す断面図である。

符号の説明

１空気口密閉片
１１押さえ片
１２留め具
２上ピストン片
２０気流空間
２１排気孔
２２位置決め螺合部
２３リング押圧突出部
３ピストンリング
４ピストン連結棒
４１下ピストン片
４１０位置決め槽
４１１貫通孔
４１２吸気孔
４２軸孔
４２１当接縁部
５ネジ
６軸受
７軸受保護カバー
７１凸縁面
８潤滑物質

Claims

空気口密閉片、上ピストン片、ピストンリング、ピストン連結棒、ネジ、軸受、軸受保護カバー等の部材から構成され、そのうち、前記空気口密閉片は押さえ片と留め具により平らに前記上ピストン片に開設した排気孔上を覆って設置され、前記上ピストン片は底面外縁部にリング押圧突出部を備え、その片面に開設した排気孔を覆って前記空気口密閉片が設置され、底部に位置決め螺合部を設け、前記螺合部を前記下ピストン片に設けた位置決め槽及び貫通孔に対応させた後、ネジを用いて前記下ピストン片が上方向へ固定されると共に、前記ピストンリングは前記上ピストン片と下ピストン片の間に固定され、内側に縁部を備えた中空の碗状構造を呈し、耐熱性及び耐磨耗性の材料から成り、その外周径はシリンダー内壁直径より若干大きく、外縁部が若干内側へ傾斜した勾配面を呈し、前記ピストン連結棒は前記下ピストン片および底部の軸孔と一体を呈し、前記下ピストン片は前記上ピストン片にネジを用いて固定され、その内部に陥没状の前記位置決め槽を設け、且つ、前記位置決め槽の両端に前記貫通孔をそれぞれ開設し、さらに前記位置決め槽の外側に１つ以上の吸気孔を設け、前記ピストン連結棒の下方に軸孔を開設し、その内側に当接縁部を設け、前記軸孔の外縁部に前記軸受保護カバーがネジ止めされ、その内部に設置される前記軸受を保護すると共に、前記軸受は前記ピストン連結棒の軸孔内に嵌置されてぴったりと収容され、前記軸受保護カバーによって保護され、前記軸受保護カバーは前記ピストン連結棒の軸孔の外縁部に固定され、前記軸受保護カバーに設けた凸縁面が前記軸孔内に設置された軸受を支持する構成とした特徴とする空気充填機用組み立て式ピストン。
前記上ピストン片及び下ピストン片を組み立てた後、その内部に有効な気流空間が形成される構成とした特徴とする請求項１に記載の空気充填機用組み立て式ピストン。
前記軸受保護カバーに設けた凸縁面の外縁部と軸受の面の両者間に形成される有効な空間に潤滑物質を注入し、軸受に対する潤滑を行うことができる構成とした特徴とする請求項１に記載の空気充填機用組み立て式ピストン。