JP4936255B2

JP4936255B2 - ピストン装置

Info

Publication number: JP4936255B2
Application number: JP2007273814A
Authority: JP
Inventors: 晋輔豊田
Original assignee: 西芝電機株式会社
Priority date: 2007-10-22
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2027-10-22
Also published as: JP2009103171A

Description

本発明は、ピストンヘッドとピストンロッドをピストンピンによって結合した構造を有し、潤滑油を使用しない無給油式圧縮機等に使用されるピストン装置に関する。

無給油式圧縮機においては従来、図４に示す構造のピストン装置が用いられている。このピストン装置は、有底円筒状のピストンヘッド１と、このピストンヘッド１の側部円筒部内の直径方向に形成されたピストンピン取付部１ａに取り付けられた丸棒状のピストンピン２と、このピストンピン２にニードルベアリング３を介して回動可能に取り付けられたピストンロッド４とを主要な構成要素としている。運転中におけるピストンピン２の周方向への回転と、ピストンピン２の挿入方向またはその逆方向への抜け出しを防止するため、ピストンピン取付部１ａにはピストンピン固定用ネジ穴１ｂが間隔Ｘを有して２ヶ所設けられ、ピストンピン２には円錐形のトガリ穴５が同じく間隔Ｘを有して２ヶ所設けられている。円錐形のトガリ先を有するピストンピン固定用ネジ６をピストンピン固定用ネジ穴１ｂから挿入し、ピストンピン２のトガリ穴５に突き当たるようにねじ込み固定してある（特許文献１）。
実開昭５７−１１７４５５号公報

上記従来のピストン装置においては、ピストンピン固定用ネジ穴１ｂ，１ｂ間の間隔とピストンピン２のトガリ穴５，５間の間隔が同一でなければ、ピストンピン固定用ネジ６を締め込んでも芯ずれが発生し十分な固定ができない。また、ピストンピン取付部１ａおよびピストンピン２のネジ間の間隔を同じにすることは、それぞれを別々に作製することと高い加工精度が必要となり容易なことではない。さらにピストンピン固定用ネジ６を締め込む際、ピストンピン２のトガリ穴５の位置が目視できず手探りにより締め込みを行うため組立作業性が悪く、場合によっては固定用ネジ６がピストンピン２のトガリ穴５へ突き当たらずに組み付けられてしまうこともありうる。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、高い加工精度を必要とせず、組立作業性が良く、ピストンヘッドにピストンピンを確実に固定することのできるピストン装置を提供することにある。

上記課題を達成するために請求項１の発明は、有底円筒状のピストンヘッドと、このピストンヘッドの円筒部内の直径方向に形成されたピストンピン取付部に固定されたピストンピンと、このピストンピンに回動可能に取り付けられたピストンロッドとを備え、前記ピストンピンは中空丸棒からなって側部に穿設された貫通穴を有し、前記ピストンピン取付部に設けられたピストンピン固定用ネジ穴と前記貫通穴を通して挿入され前記貫通穴の反対側のピストンピン内壁に当接するピストンピン固定用ネジによって前記ピストンピン取付部に固定されている構成とする。

請求項２の発明は、前記ピストンピン内壁の前記ピストンピン固定用ネジが当接する部分にザグリ穴が形成され、前記ピストンピン固定用ネジの先端面は平らである構成とする。
請求項３の発明は、前記ピストンピン固定用ネジの先端部はピン形状であり、根元部はネジ形状である構成とする。

本発明によれば、高い加工精度を必要とせず、組立作業性が良く、ピストンヘッドにピストンピンを確実に固定することのできるピストン装置を提供することができる。

以下に本発明の３つの実施の形態を図１，２，３を参照して説明する。図４を用いて説明した従来のピストン装置と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態のピストン装置は、図１に示すように、ピストンピン２は中空の丸棒とし、従来トガリ穴５であった部位に貫通穴７を設けて、ピストンピン内径上部に平底のザグリ穴８を形成し、ピストンピン取付部１ａのピストンピン固定用ネジ穴１ｂからピストンピン固定用ネジ６ａを貫通させ、ザグリ穴８をピストンピン固定用ネジ６ａが押し付ける形で固定した構成である。貫通穴７はネジ加工のない単純な穴である。

貫通穴７とザグリ穴８の中心は同心上にあり、径の大きさはピストンピン固定用ネジ６ａがスムーズに挿入でき、ピストンピン取付部１ａのピストンピン固定用ネジ穴１ｂ，１ｂの加工公差を許容できる大きさとする。ピストンピン固定用ネジ６ａは、先端面が平らなものとしピストンピン２のザグリ穴８に対し均一に面当りするものとする。

組立方法は、先ずピストンピン取付部１ａにピストンピン２を挿入するが、その際ピストンピン２の貫通穴７がピストンピン取付部１ａのピストンピン固定用ネジ穴１ｂにほぼ重なるように挿入する。ピストンピン２が中空であるため、貫通穴７の位置を目視確認しながら行う。

次に先平のピストンピン固定用ネジ６ａをピストンピン固定用ネジ穴１ｂからねじ込み、ピストンピン２の貫通穴７を通らせる。この時点でもう一方のピストンピン固定用ネジ穴１ｂと貫通穴７は位置決めができているため容易にねじ込むことができる。その後、両方のピストンピン固定用ネジ６ａを規定のトルクで締め込み、組立完了となる。

本実施の形態のピストン装置は、ピストンピン２が中空となっているため、端部よりピストンピン固定用ネジ６ａが目視確認でき、作業性がよく組み付け不良を防止できる。また中空とした分、ピストンピン装置の軽量化につながる。先端が平らなピストンピン固定用ネジ６ａがピストンピン２の２ヶ所のザグリ穴８を面押しすることにより、従来と同様にピストンヘッド１にピストンピン２が固定され、且つピストンピン２の片側の側壁に固定用ネジ６ａが貫通していることにより、運転中におけるピストンピン周方向への回転と、ピストンピン挿入方向、またはその逆方向への抜け出しを防止することができる。

またピストンピン固定用ネジ６ａに緩みが生じるようなことがあっても、ピストンピン固定用ネジ６ａがピストンピン２の貫通穴７から抜けきらない限り、ピストンピン２のピストンピン周方向への回転と、ピストンピン挿入方向、またはその逆方向への抜け出しを防止できるので、問題が生じるまでの時間が延長し安全性が向上する。
さらに、２ヶ所のピストンピン固定用ネジ穴１ｂの加工は左右同形状であるため工作性がよく、間隔Ｘの加工精度の裕度が増すことから生産性が向上する。

（第２の実施の形態）
本実施の形態のピストン装置は、図２に示すように、部位により形状が異なり、組み付け時にピストンピン取付部１ａのピストンピン固定用ネジ穴１ｂに位置するところ（根元部）はネジ形状とし、ピストンピン２に位置する部位（先端部）は根元部より小径のストレートなピン形状としたピストンピン固定用ネジ６ｂを用いた構成である。その他の構成は第１の実施の形態と同じである。

このピストン装置の組立方法は、部位により形状が異なるピストンピン固定用ネジ６ｂをピストンピン取付部１ａのピストンピン固定用ネジ穴１ｂから差し込み、貫通穴７をピストンピン固定用ネジ６ｂのピン形状の先端部が入りきるとネジ形状の根元部によりピストンピン固定用ネジ穴１ｂにねじ込む。

本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が得られるほか、ピストンピン固定用ネジ６ｂの先端部は根元部よりも小径であるため、ピストンピン固定用ネジ部１ｂおよびピストンピン２の貫通穴７を通し易く、先端部は差し込むだけでよいため、ねじ込む時間が短縮され組立性が向上する。

（第３の実施の形態）
本実施の形態のピストン装置は、図３に示すように、２本使用するピストンピン固定用ネジのうち、１本は全長にわたってネジを形成した固定用ネジ６ａとし、他の１本は、第２の実施の形態で用いた先端部がピン形状、根元部がネジ形状の固定用ネジ６ｂとした構成である。
本実施形態によっても、ピストンピン固定用ネジをねじ込む時間が短縮され組立性が向上する効果が得られる。

本発明の第１の実施の形態のピストン装置を示し、（ａ）はピストンピン、（ｂ）は組立途中、（ｃ）は組立完了時の構成を示す断面図。本発明の第２の実施の形態のピストン装置を示し、（ａ）はピストンピン、（ｂ）は組立途中、（ｃ）は組立完了時の構成を示す断面図。本発明の第３の実施の形態のピストン装置を示し、（ａ）はピストンピン、（ｂ）は組立途中、（ｃ）は組立完了時の構成を示す断面図。従来のピストン装置を示し、（ａ）はピストンピン、（ｂ）は組立途中、（ｃ）は組立完了時の構成を示す断面図。

符号の説明

１…ピストンヘッド、１ａ…ピストンピン取付部、１ｂ…ピストンピン固定用ネジ穴、２…ピストンピン、３…ニードルベアリング、４…ピストンロッド、５…トガリ穴、６，６ａ，６ｂ…ピストンピン固定用ネジ、７…貫通穴、８…ザグリ穴。

Claims

有底円筒状のピストンヘッドと、このピストンヘッドの円筒部内の直径方向に形成されたピストンピン取付部に固定されたピストンピンと、このピストンピンに回動可能に取り付けられたピストンロッドとを備え、前記ピストンピンは中空丸棒からなって側部に穿設された貫通穴を有し、前記ピストンピン取付部に設けられたピストンピン固定用ネジ穴と前記貫通穴を通して挿入され前記貫通穴の反対側のピストンピン内壁に当接するピストンピン固定用ネジによって前記ピストンピン取付部に固定されていることを特徴とするピストン装置。
前記ピストンピン内壁の前記ピストンピン固定用ネジが当接する部分にザグリ穴が形成され、前記ピストンピン固定用ネジの先端面は平らであることを特徴とする請求項１に記載のピストン装置。
前記ピストンピン固定用ネジの先端部はピン形状であり、根元部はネジ形状であることを特徴とする請求項１または２に記載のピストン装置。