JP7463103B2 - ピストン密閉装置のための関節型連結部 - Google Patents
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Description
・ピストンが、ピストンが協働するシリンダに対して、自由に動くことと、
・ピストンの指向がシリンダに対して周期的に変化するにも関わらず特許WO2015/011358A1に係るピストン密閉装置のエネルギー性能および耐久性が維持されることと、
・特許WO2015/011358A1に係るピストン密閉装置を受容するポンプまたは液圧式モータのピストンの製造コストがわずかしか増加しないことと
を可能にする。
・スカート部間機械的接続部により軸方向に横断され、かつ、伸張性連続区域とピストンヘッドとの間に置かれる、固定スカート部として機能する玉継手を有するスカート部であって、摺動スカート部バネが、玉継手スカート部および連続伸張性区域により形成された積み重ね体を、摺動スカート部とピストンヘッドとの間でクランプされた状態で保持する一方で、上記スカート部は、一方では、ピストンヘッドに対して密閉接触状態に保たれるピストンヘッド側のスイベル回転スカート部の軸方向表面と、他方では、連続伸張性区域に対して密閉接触状態に直接的または間接的に保持される摺動スカート部側のスイベル回転スカート部と、を含む、スカート部と、
・圧縮表面上に配置されたピストンの切断球形端部であって、上記端部がその一部を構成する球体の中心がピストンの長手方向軸の近傍に配置される、切断球形端部と、
・ピストンヘッド側のスイベル回転スカート部の軸方向表面上に配置されたスカート部切断球形当接表面であって、その形状がピストン切断球形端部の形状に対して相補的であり、かつ、上記当接表面と上記端部との間の接触部が玉継手接続部を形成し、玉継手スカート部はピストンに対して玉継手スカート部を指向させるために玉継手接続部の周りで回転可能である、スカート部切断球形当接表面と、
・スカート部間機械的接続部とピストンとの間に、および/または、接続部と摺動スカート部との間に、直接的または間接的に置かれる関節手段と
を含む。
本発明に係るピストン密閉装置2のための関節型連結部1の運用方法は、図1~図10から容易に理解される。
Claims (14)
- ピストン密閉装置(2)のための関節型連結部(1)であって、前記ピストン密閉装置(2)は流体チャンバ(5)を構築するためにシリンダ(4)内で動作するピストン(3)のために提供され、前記ピストン(3)はピストンヘッド(6)を含み、摺動スカート部(12)が、前記ピストンヘッド(6)の軸において圧縮表面(10)の側の前記ピストンヘッド(6)の延長において、小さい隙間が存在する状態で前記シリンダ(4)内に収容される一方で、前記ピストンヘッド(6)は固定スカート部(7)を含み、また前記ピストンヘッド(6)は一方では、伝達手段(9)に対して力を作用させるためのピストン当接表面(8)と、他方では、流体(11)の圧力を受容するために前記流体チャンバ(5)に開口する圧縮表面(10)と、を有し、圧力伝達流路(14)が、前記摺動スカート部(12)の内部に配置され、前記摺動スカート部(12)を軸方向に通り抜けるよう横断する一方で、前記摺動スカート部(12)はスカート部間機械的接続部(13)により前記ピストンヘッド(6)に接続され、それにより、前記摺動スカート部(12)は前記ピストンヘッド(6)に対して長手方向に並進移動することが可能であり、前記ピストン密閉装置(2)は前記固定スカート部(7)と前記摺動スカート部(12)との間に置かれた連続伸張性区域(15)も含み、摺動スカート部バネ(20)が前記摺動スカート部(12)を前記固定スカート部(7)に対して近接させ、前記連続伸張性区域(15)を軸方向に圧縮する傾向を有するにも関わらず、前記連続伸張性区域(15)は、前記圧力伝達流路(14)を通して前記流体(11)の圧力にさらされる区域内側円筒形表面(16)、前記シリンダ(4)に対して接触可能である区域外側円筒形表面(17)、前記固定スカート部(7)に対して密閉接触状態で直接的または間接的に保持される固定スカート部側区域軸方向表面(18)、および、前記摺動スカート部(12)に対して密閉接触状態で直接的または間接的に保持される摺動スカート部側区域軸方向表面(19)を含み、前記関節型連結部(1)は、
・前記スカート部間機械的接続部(13)により軸方向に横断され、かつ、前記連続伸張性区域(15)と前記ピストンヘッド(6)との間に置かれた、固定スカート部(7)として機能する玉継手スカート部(22)であって、前記摺動スカート部バネ(20)が、前記玉継手スカート部(22)および前記連続伸張性区域(15)により形成された積み重ね体を、前記摺動スカート部(12)と前記ピストンヘッド(6)との間でクランプされた状態で保持する一方で、前記玉継手スカート部(22)は、一方では、前記ピストンヘッド(6)に対して密閉接触状態に保たれるピストンヘッド側スイベル回転スカート部の軸方向表面(23)と、他方では、前記連続伸張性区域(15)に対して密閉接触状態で直接的または間接的に保持される摺動スカート部側スイベル回転スカート部の軸方向表面(25)と、を含む、玉継手スカート部(22)と、
・前記圧縮表面(10)上に配置された切断球形ピストン端部(21)であって、前記切断球形ピストン端部(21)がその一部を構成する球体の中心が前記ピストン(3)の長手方向軸の近傍に配置される、切断球形ピストン端部(21)と、
・前記ピストンヘッド側スイベル回転スカート部の軸方向表面(23)上に配置された切断球形スカート部当接表面(24)であって、その形状が前記切断球形ピストン端部(21)の形状に対して相補的であり、かつ、前記切断球形スカート部当接表面(24)と前記切断球形ピストン端部(21)との間の接触部が玉継手を形成し、前記玉継手スカート部(22)は前記ピストン(3)に対して前記玉継手スカート部(22)を指向させるために前記玉継手の周りで回転可能である、切断球形スカート部当接表面(24)と、
・前記スカート部間機械的接続部(13)と前記ピストン(3)との間に、および/または、前記スカート部間機械的接続部(13)と前記摺動スカート部(12)との間に、直接的または間接的に置かれる関節手段(40)と、
を含むことを特徴とする、関節型連結部。 - 前記関節手段(40)は、前記ピストン(3)に最も近接した前記スカート部間機械的接続部(13)の端部を終端させるピストン側スイベル回転接続ヘッド部(27)から構成され、前記ピストン側スイベル回転接続ヘッド部(27)は前記ピストン(3)に対する前記ピストン側スイベル回転接続ヘッド部(27)の位置を略保持する一方で、前記ピストン側スイベル回転接続ヘッド部(27)は、前記スカート部間機械的接続部(13)が前記ピストン(3)に対して枢動することを可能にすることを特徴とする、請求項1に記載の関節型連結部。
- 前記ピストン側スイベル回転接続ヘッド部(27)の前記ピストン(3)に対する回転中心と、前記玉継手スカート部(22)の前記ピストン(3)に対する回転中心とは、前記ピストン(3)に対して同一場所を共有することを特徴とする、請求項2に記載の関節型連結部。
- 前記ピストン側スイベル回転接続ヘッド部(27)は、前記ピストン側スイベル回転接続ヘッド部(27)の形状に対して相補的形状のスイベル回転ワッシャ(41)において関節接続され、前記スイベル回転ワッシャ(41)は前記ピストン(3)内に収容されることを特徴とする、請求項2に記載の関節型連結部。
- 前記関節手段(40)は、前記摺動スカート部(12)に最も近接した前記スカート部間機械的接続部(13)の端部を終端させる少なくとも1つの摺動スカート部側摺動・スイベル回転接続ヘッド部(28)からなり、前記摺動スカート部側摺動・スイベル回転接続ヘッド部(28)が、前記摺動スカート部(12)に対するその径方向位置を略保持するが、前記摺動スカート部(12)に対して軸方向に実質的に移動可能である一方で、前記摺動スカート部側摺動・スイベル回転接続ヘッド部(28)は、前記スカート部間機械的接続部(13)が前記摺動スカート部(12)に対して枢動することを可能することを特徴とする、請求項1に記載の関節型連結部。
- 前記ピストン(3)はスカート部間接続トンネル(31)により一方の側面から他方の側面まで長さ方向に横断され、前記スカート部間機械的接続部(13)が前記ピストン(3)に対して前記スカート部間機械的接続部(13)を指向させることを可能にするために、前記スカート部間機械的接続部(13)は充分な隙間が存在する状態で前記スカート部間接続トンネル(31)内に収容されることを特徴とする、請求項1に記載の関節型連結部。
- 前記ピストン側スイベル回転接続ヘッド部(27)は、前記流体(11)が、前記ピストン側スイベル回転接続ヘッド部(27)とそのハウジングとの間で、または前記ピストン側スイベル回転接続ヘッド部(27)の一方の側面から他方の側面まで、流れることを可能にする流体通路伝送路(29)を含むことを特徴とする、請求項2に記載の関節型連結部。
- 前記摺動スカート部側摺動・スイベル回転接続ヘッド部(28)は、前記流体(11)が、前記摺動スカート部側摺動・スイベル回転接続ヘッド部(28)とそのハウジングとの間で、または前記摺動スカート部側摺動・スイベル回転接続ヘッド部(28)の一方の表面から他方の表面まで、流れることを可能にする流体通路伝送路(29)を含むことを特徴とする、請求項5に記載の関節型連結部。
- 前記玉継手スカート部(22)の外側円筒形表面は円形減圧溝部(32)を含むことを特徴とする、請求項1に記載の関節型連結部。
- 前記摺動スカート部バネ(20)は前記摺動スカート部(12)と一体化されたバネカップ(39)内に収容され、前記摺動スカート部バネ(20)自体は、一方では、直接的または間接的に前記バネカップ(39)内で当接し、他方では、直接的または間接的に前記スカート部間機械的接続部(13)に対して当接することを特徴とする、請求項1に記載の関節型連結部。
- 前記摺動スカート部バネ(20)は前記摺動スカート部(12)に対して直接的または間接的に当接する追加バネカップ(30)内に収容され、前記摺動スカート部バネ(20)自体は、一方では、直接的または間接的に前記追加バネカップ(30)内で当接し、他方では、直接的または間接的に前記スカート部間機械的接続部(13)に対して当接することを特徴とする、請求項1に記載の関節型連結部。
- 前記摺動スカート部バネ(20)は、前記追加バネカップ(30)内で、および/または、バネ当接ワッシャ(43)を通して前記スカート部間機械的接続部(13)に対して、当接することを特徴とする、請求項11に記載の関節型連結部。
- 前記バネ当接ワッシャ(43)は、前記摺動スカート部バネ(20)の最小長さを決定する軸方向停止当接部(44)を含むことを特徴とする、請求項12に記載の関節型連結部。
- 前記ピストン(3)は、前記切断球形スカート部当接表面(24)と前記切断球形ピストン端部(21)との間の接触部が完全にまたは部分的に破壊された場合に、前記シリンダ(4)に対して接触することができる転位当接部(46)を、前記ピストン(3)の周辺部に、前記切断球形ピストン端部(21)の近傍において、含むことを特徴とする、請求項1に記載の関節型連結部。
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