JP4575235B2 - 気体吸排装置 - Google Patents

Description

本発明は、シリンダ内でピストンを往復運動させるようにした気体吸排装置に関する。

図４、図５に示すように、外周面に刻設したリング溝(11)に、図に表れない合い口（切断端面）を有する欠円状、すなちＣ形のピストンリング(12)を遊嵌したピストン(13)を、図示しない頂壁を有するシリンダ(14)内に嵌合し、適宜の動力をもって、ピストン(13)を往復運動させることにより、ピストン(13)の上側の吸排室(15)内において、気体を圧縮もしくは減圧するようにした気体吸排装置は周知である。

このような気体吸排装置においては、運転に伴ってピストンリング(12)の外表面から剥離もしくは分離して発生する微粒子(16)もしくは細片が、ピストンリング(12)とリング溝(11)の内側面との間に入り込んで微小な間隙を生成させるとともに、リング溝(11)の内側面が、粗面とさせられる。

そのため、ピストン(13)が圧縮行程もしくは吸引行程にあるかに応じて、それぞれ吸排室から遠い側もしくは近い側におけるリング溝(11)の内側面とピストンリング(12)との間に、通気可能な隙間が形成され、この隙間から洩れが発生して、性能は低下するとともに、騒音を発生するおそれが生じる。

また、ピストンリングのシール性は、損なわれ、気体吸排装置としての性能は、低下するとともに、洩れにより異常音が発生し、かつ吸排室内の高熱の空気が、ピストンの軸受部等に熱的悪影響を及ぼして、ピストンピンやコネクテイングロッドの端部、および軸受部等の寿命は低下させられることとなる。

さらに、高圧高温の運転状態になると、ピストンリングが異常摩耗して、シール性が損なれ、さらには、偏摩耗によってピストンリングが破損するに至ることとなる。そのため、運転時の異常音の発生を防止したり、漏出した高温の圧縮空気により、ピストンの軸受部が加熱されて、軸受部の寿命が低下するのを防止するためには、ピストンリングを早期に交換しなければならなくなる。
このような問題は、ピストンリングが、最近多用されつつある樹脂製である場合において、特に顕著である。

このような問題を解決してピストンを長期に亘って使用するためには、リング溝における荒らされた内側面を、適時に研摩もしくは切削して、初期と同様の平滑面とすればよいが、図５に示すように、リング溝(11)には、通常ピストンリング(12)が回動するのを防止するための係止突起(17)が設けられているので、ピストン(13)を軸線まわりに回動させて、刃物や砥石片を当接させて、リング溝(11)の内側面を研削することはできない。

そのため従来は、リング溝(11)の内側面の粗度が一定限度を超えた際には、ピストン(13)を新品と交換する他はなく、甚だ不経済であった。

本発明は、必要に応じて、随時ピストンを軸線まわりに回動させつつ、リング溝の不整となった内側面を簡単に研削仕上げして、新品同様のものとしうるようにすることにより、上記した諸問題を解決することを目的とするもので、その具体的手段は、次のとおりである。

(１)外周面に刻設したリング溝に、合い口（切断端面）を有する欠円状のピストンリングを遊嵌したピストンを、適宜の動力をもって往復運動させられるようにして、有頂のシリンダ内に嵌合することにより、シリンダの頂壁とピストンとの間に吸排室を形成してなる気体吸排装置において、前記リング溝内に、このリング溝の内側面が不整となったときに、これを修復するための研削刃が通過しうる間隙を残して、前記ピストンリングの合い口が係止しうる係止突起を設ける。

(２)上記(１)項において、吸排室を圧縮室とし、リング溝におけるこの圧縮室より遠い側の内側面と係止突起との間に、研削刃が通過しうる間隙を設ける。

(３)上記(１)項において、吸排室を減圧室とし、リング溝における前記減圧室に近い側の内側面と係止突起の間に、研削刃が通過しうる間隙を設ける。

(４)上記(１)項において、リング溝の両内側面と係止突起の間に、研削刃が通過しうる間隙を設ける。

(５)上記(１)〜(４)項のいずれかにおいて、係止突起を、リング溝の底面に植設した突栓とする。

(６)上記(５)項において、突栓を、リング溝の底面に対し、植設抜去可能のものとする。

請求項１に係る発明：−
使用に伴い、各部から分離脱落した微粒子により、ピストンの外周面におけるリング溝の内側面が荒れてきた場合には、ピストンを軸線まわりに回動させつつ、研削刃を、リング溝内の係止突起とリング溝の内側面との間隙を通過させることにより、リング溝の内側面を研削して、新品同様の状態とすることができる。

請求項２に係る発明：−
吸排室が圧縮室である時に、リング溝における微粒子により荒らされる可能性の高い、圧縮室より遠い側の内側面の修復が効果的に行われる。

請求項３に係る発明：−
吸排室が減圧室である時に、リング溝における微粒子により荒らされる可能性の高い、減圧室に近い側の内側面の修復が効果的に行われる。

請求項４に係る発明：−
リング溝の内側面のいずれの側が荒らされたときにも、その修復を行うことができる。

請求項５に係る発明：−
リング溝内における係止突起の形成が容易である。

請求項６に係る発明：−
ピンを抜き外すことにより、リング溝の内側面を、切削刃により容易に修復することができる。

本発明の気体吸排装置は、基本的には図４〜図６に示したものと同様であり、ピストンのみにおいて、相違するので、 以下ピストンのみについて説明する。
図１は、本発明の気体吸排装置におけるピストンの一実施形態を示す。

ピストン(１)の外周面におけるリング溝(２)内の適所には、その内側面が荒れた場合に、この内側面を研削して修復するための研削刃(３)の先端が通過しうる間隙(４)を残して、図示しないピストンリングの合い口を嵌合しうる幅の係止突起(５)を設けてある。

上記間隙(４)は、ピストン(１)の上側空間が圧縮室である場合には、リング溝(２)の下側に、またピストン(１)の上側空間が減圧室である場合には、リング溝(２)の上側に設けられるが、リング溝(２)の両側に設けることもある。

係止突起(５)を、通常、ピストン(１)と一体的に設けられるが、図２に示すように、リング溝(２)の底面の要所に、突栓(６)を打ち込み固定して形成することもある。

また図３に示すように、先端ねじ部(７)をリング溝(２)の底面要所にねじ込む等して、植設抜去可能なもの(８)とすることもある。

本発明の気体吸排装置におけるピストンの一例を示す斜視図である。 図１に示すピストンの要部を示す拡大縦断面図である。 異なる例を示す図２と同様の図である。 本発明の対象とする気体吸排装置の要部の縦断面図である。 図４におけるピストンの斜視図である。 図４におけるピストンリングの動きを示す要部縦断面図である。

符号の説明

(１)ピストン
(２)リング溝
(３)切削刃
(４)間隙
(５)係止突起
(６)突栓
(７)ねじ部
(８)突栓
(11)リング溝
(12)ピストンリング
(13)ピストン
(14)シリンダ
(15)吸排室
(16)微粒子
(17)係止突起

Claims (6)

1. 外周面に刻設したリング溝に、合い口（切断端面）を有する欠円状のピストンリングを遊嵌したピストンを、適宜の動力をもって往復運動させられるようにして、有頂のシリンダ内に嵌合することにより、シリンダの頂壁とピストンとの間に吸排室を形成してなる気体吸排装置において、
   前記リング溝内に、このリング溝の内側面が不整となったときに、これを修復するための研削刃が通過しうる間隙を残して、前記ピストンリングの合い口が係止しうる係止突起を設けたことを特徴とする気体吸排装置。
2. 吸排室を圧縮室とし、リング溝におけるこの圧縮室より遠い側の内側面と係止突起との間に、研削刃が通過しうる間隙を設けたことを特徴とする請求項１記載の気体吸排装置。
3. 吸排室を減圧室とし、リング溝における前記減圧室に近い側の内側面と係止突起の間に、研削刃が通過しうる間隙を設けたことを特徴とする請求項１記載の気体吸排装置。
4. リング溝の両内側面と係止突起の間に、研削刃が通過しうる間隙を設けたことを特徴とする請求項１記載の気体吸排装置。
5. 係止突起を、リング溝の底面に植設した突栓としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の気体吸排装置。
6. 突栓を、リング溝の底面に対し、植設抜去可能のものとしたことを特徴とする請求項５記載の気体吸排装置。
   

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