JPH0454071B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0454071B2 JPH0454071B2 JP59278782A JP27878284A JPH0454071B2 JP H0454071 B2 JPH0454071 B2 JP H0454071B2 JP 59278782 A JP59278782 A JP 59278782A JP 27878284 A JP27878284 A JP 27878284A JP H0454071 B2 JPH0454071 B2 JP H0454071B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- piston rod
- mounting hole
- spherical body
- cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
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- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 238000009760 electrical discharge machining Methods 0.000 claims description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
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- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 3
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
- F05C2253/12—Coating
Landscapes
- Compressor (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はシリンダーを回転形に好適なピストン
装置に係り、特にシリンダー回転形圧縮機等に用
いるに好適なピストン装置に関する。
装置に係り、特にシリンダー回転形圧縮機等に用
いるに好適なピストン装置に関する。
ピストン装置は例えば特開昭55−96377号公報
にある如く圧縮機等で広く用いられている。そし
てその構成は上記公報の第１図にある如くシリン
ダー内を往復動するピストン部と、該ピストン部
と揺動駆動板間を機械的に連結するピストンロツ
ドとからなる。
にある如く圧縮機等で広く用いられている。そし
てその構成は上記公報の第１図にある如くシリン
ダー内を往復動するピストン部と、該ピストン部
と揺動駆動板間を機械的に連結するピストンロツ
ドとからなる。
上記構成において、ピストン部は機械的慣性を
小さくするためアルミ合金等が通常用いられる。
一方ピニオンロツドの一端は揺動駆動板にある強
度をもつて回動自在に支承する必要があるため両
端に球面を有する鉄製ロツドが用いられる。そし
てピストン部とピストンロツド間、ピストンロツ
ドと揺動駆動板間はそれぞれ包囲加締めにより回
動自在に連結しているのが一般的である。
小さくするためアルミ合金等が通常用いられる。
一方ピニオンロツドの一端は揺動駆動板にある強
度をもつて回動自在に支承する必要があるため両
端に球面を有する鉄製ロツドが用いられる。そし
てピストン部とピストンロツド間、ピストンロツ
ドと揺動駆動板間はそれぞれ包囲加締めにより回
動自在に連結しているのが一般的である。
この種構造ではピストンロツドが鋼体で比重が
大きく、機械的慣性を小さくすることには限界が
あつた。仮に鋼体部分を少なくしようとしても鉄
とアルミ合金の結合は溶接に信頼性がなく、生産
性、コストの面を考えると両端に球面を有するピ
ストンロツドを用い、包囲加締めにより結合する
のが理想的に言える。又ピストン部とピストンロ
ツドとの結合にあつては結合部の強度をピストン
の摺動面が受けることになり、そのためピストン
部の摺動面を大きくとる必要がある。このことは
ピストン部の慣性を助長し好ましくない。
大きく、機械的慣性を小さくすることには限界が
あつた。仮に鋼体部分を少なくしようとしても鉄
とアルミ合金の結合は溶接に信頼性がなく、生産
性、コストの面を考えると両端に球面を有するピ
ストンロツドを用い、包囲加締めにより結合する
のが理想的に言える。又ピストン部とピストンロ
ツドとの結合にあつては結合部の強度をピストン
の摺動面が受けることになり、そのためピストン
部の摺動面を大きくとる必要がある。このことは
ピストン部の慣性を助長し好ましくない。
機械的慣性は往復動のみのピストン装置につい
ては影響力が少ないが、シリンダー回転形のタイ
プでは遠心力が加わるためその影響が顕著に現わ
れる。
ては影響力が少ないが、シリンダー回転形のタイ
プでは遠心力が加わるためその影響が顕著に現わ
れる。
本発明の目的は、機械的慣性が小さく、機械的
運動に対する追従性の高いシリンダー回転形に好
適なピストン装置を簡単な構成にて提供するにあ
る。
運動に対する追従性の高いシリンダー回転形に好
適なピストン装置を簡単な構成にて提供するにあ
る。
本発明はシリンダー内を摺動するピストンと、
ピストンロツドを軽金属にて一体に成形し、ピス
トンロツドの先端に鋼体から球状体を前記ピスト
ンロツドの局部的塑性変形により塑性結合させた
もので、機械的慣性が少なく、シリンダー回転形
に好適なピストン装置となる。
ピストンロツドを軽金属にて一体に成形し、ピス
トンロツドの先端に鋼体から球状体を前記ピスト
ンロツドの局部的塑性変形により塑性結合させた
もので、機械的慣性が少なく、シリンダー回転形
に好適なピストン装置となる。
以下本発明の実施例を第１図〜第４図に基づき
説明する。
説明する。
第１図は内燃機関用圧縮機に装着したピストン
装着の一部断面図で、円板状からなるピストン部
１はアルミ材あるいはアルミ合金等の軽金属から
なり、中心部には冷間加工等により一体に成形さ
れ、断面略Ｔ字状に垂下するピストンロツド１Ａ
を有している。
装着の一部断面図で、円板状からなるピストン部
１はアルミ材あるいはアルミ合金等の軽金属から
なり、中心部には冷間加工等により一体に成形さ
れ、断面略Ｔ字状に垂下するピストンロツド１Ａ
を有している。
球状体２は通常鉄製の鋼球が用いられ、中心に
向けて深さ数mmで前記ピストンロツド１Ａの外径
とほぼ等しい取付穴２Ａが機械切削等により明け
られている。そしてその内周面には環状のＷ溝２
Ｂが形成されている。該取付穴２Ａには前記ピス
トンロツド１Ａの先端が嵌合され、その外周部を
前記環状溝２Ｂの周囲に局部的に塑性変形し、両
者間は剛固に結合されている。
向けて深さ数mmで前記ピストンロツド１Ａの外径
とほぼ等しい取付穴２Ａが機械切削等により明け
られている。そしてその内周面には環状のＷ溝２
Ｂが形成されている。該取付穴２Ａには前記ピス
トンロツド１Ａの先端が嵌合され、その外周部を
前記環状溝２Ｂの周囲に局部的に塑性変形し、両
者間は剛固に結合されている。
なお、前記ピストン部１の外周には弾性リング
３を挿入する環状溝１Ｂとシール４を挿入する環
状溝１Ｃが階段状に形成され、前記シール４が常
時シリンダー５の内周面に摺動するように弾性リ
ング３で押圧している。他方球状に形成された球
状体２は回動板６の外周面に回動自在に配設さ
れ、抜け止め加締７が施されている。
３を挿入する環状溝１Ｂとシール４を挿入する環
状溝１Ｃが階段状に形成され、前記シール４が常
時シリンダー５の内周面に摺動するように弾性リ
ング３で押圧している。他方球状に形成された球
状体２は回動板６の外周面に回動自在に配設さ
れ、抜け止め加締７が施されている。
次に本発明におけるピストンの組立工程を第３
図、第４図にて説明する。
図、第４図にて説明する。
先ず、第４図に示す如く中空状の一対の押型
７，７１でピストンロツド１Ａを挾み込むように
して保持した後、ピストンロツド１Ａの先端に球
状体２の取付穴２Ａを嵌合し、それらを一体にシ
リンダー状の受型８に挿入配置する。一方受型８
の底面中心には回動体２の球に等しい半球状の穴
８Ａが設けられ、球状体２を受け止める。
７，７１でピストンロツド１Ａを挾み込むように
して保持した後、ピストンロツド１Ａの先端に球
状体２の取付穴２Ａを嵌合し、それらを一体にシ
リンダー状の受型８に挿入配置する。一方受型８
の底面中心には回動体２の球に等しい半球状の穴
８Ａが設けられ、球状体２を受け止める。
前記押型７，７１は内径部にそつて、その下端
面周縁部に雄歯７Ａ，７１Ａを有し、球状体２の
取付穴２Ａとピストンロツド２１Ａとの隙間を埋
めるように配置される。
面周縁部に雄歯７Ａ，７１Ａを有し、球状体２の
取付穴２Ａとピストンロツド２１Ａとの隙間を埋
めるように配置される。
即ち、ピストンロツド１Ａの一部は第１図から
解るように取付穴２Ａより小径となつており、ピ
ストンロツド１Ａを取付穴２Ａに嵌合した状態で
はピストンロツド１Ａに雄歯７Ａ，７１Ａの対向
面が生じる。そして球状体２とピストンロツド２
１Ａの結合は、押型７，７１を下降させると雄歯
７Ａ，７１Ａがピストンロツド２１Ａの周囲端面
を垂直に押圧する。すると圧縮された材料は環状
Ｗ溝２Ｂ方向に直角に流動し、局部的に塑性変形
され、環状Ｗ溝２Ｂの形成によつて生じる突起部
周辺に発生する高い緊迫力をもつて剛固に結合さ
れる。このようにして得られたピストン装置は回
動部分以外は比重の小さい軽金属となり、その重
量はピストンロツドに鉄鋼材を用いた従来のもの
に較べて1/3程度まで少なく出来る。
解るように取付穴２Ａより小径となつており、ピ
ストンロツド１Ａを取付穴２Ａに嵌合した状態で
はピストンロツド１Ａに雄歯７Ａ，７１Ａの対向
面が生じる。そして球状体２とピストンロツド２
１Ａの結合は、押型７，７１を下降させると雄歯
７Ａ，７１Ａがピストンロツド２１Ａの周囲端面
を垂直に押圧する。すると圧縮された材料は環状
Ｗ溝２Ｂ方向に直角に流動し、局部的に塑性変形
され、環状Ｗ溝２Ｂの形成によつて生じる突起部
周辺に発生する高い緊迫力をもつて剛固に結合さ
れる。このようにして得られたピストン装置は回
動部分以外は比重の小さい軽金属となり、その重
量はピストンロツドに鉄鋼材を用いた従来のもの
に較べて1/3程度まで少なく出来る。
又、この軽量化には、ピストンロツドを軽金属
化すると共に、ピストン部１とピストンロツド１
Ａを結合させる必要がなくなり、結合強度を受け
るためにピストンを必要以上に長くする必要がな
くなる点も大きく貢献している。
化すると共に、ピストン部１とピストンロツド１
Ａを結合させる必要がなくなり、結合強度を受け
るためにピストンを必要以上に長くする必要がな
くなる点も大きく貢献している。
次にピストン装置の実装状態を第１図にて考察
してみると、ピストン装置はシリンダー５内を軸
方向に往復動すると共に、シリンダー５、回転板
６の回転と同期して回転する。しかしピストン部
１が極めて軽量な構造であるため、遠心力による
機械的慣性も極めて小さくすることが出来、シー
ル４に係る荷重も小さく、シール４の寿命を大幅
に伸長させることができる。
してみると、ピストン装置はシリンダー５内を軸
方向に往復動すると共に、シリンダー５、回転板
６の回転と同期して回転する。しかしピストン部
１が極めて軽量な構造であるため、遠心力による
機械的慣性も極めて小さくすることが出来、シー
ル４に係る荷重も小さく、シール４の寿命を大幅
に伸長させることができる。
シリンダー回転形圧縮機は上記したとおりピス
トンの重量に左右される部分が大きく、メリツト
があつても普及にブレーキがかかつていたので、
本装置の産業界に貢献するところが大きい。
トンの重量に左右される部分が大きく、メリツト
があつても普及にブレーキがかかつていたので、
本装置の産業界に貢献するところが大きい。
なお、上記実施例では球状体２の取付穴２Ａの
内周面に環状Ｗ溝２Ｂを形成していたが、その代
りに放電加工を施して粗面化してもよく、又、取
付穴を切削にて形成する場合は切削面粗さで十分
の場合もある。しかし十分に強度が要求される場
合は切削しながら溝加工して行くのが合理的でよ
い。
内周面に環状Ｗ溝２Ｂを形成していたが、その代
りに放電加工を施して粗面化してもよく、又、取
付穴を切削にて形成する場合は切削面粗さで十分
の場合もある。しかし十分に強度が要求される場
合は切削しながら溝加工して行くのが合理的でよ
い。
以上述べたように本発明によれば、機械的慣性
が小さく、機械的運動に対して追従性が高いシリ
ンダー回転形に好適なピストン装置を簡単な構成
にて提供できる。
が小さく、機械的運動に対して追従性が高いシリ
ンダー回転形に好適なピストン装置を簡単な構成
にて提供できる。
図面は本発明ピストン装置の実施例を示すもの
で、第１図はピストン装置の実装状態を示す一部
断面図、第２図は分解斜視図、第３図は組立工程
を示す半縦断面図、第４図は第３図の押型斜視図
である。 １……ピストン部、１Ａ……ピストンロツド、
２……球状体、２Ａ……取付穴、２Ｂ……環状Ｗ
溝。
で、第１図はピストン装置の実装状態を示す一部
断面図、第２図は分解斜視図、第３図は組立工程
を示す半縦断面図、第４図は第３図の押型斜視図
である。 １……ピストン部、１Ａ……ピストンロツド、
２……球状体、２Ａ……取付穴、２Ｂ……環状Ｗ
溝。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ピストン部と、該ピストン部にピストンロツ
ドを介して結合された球状体とからなるピストン
装置において、前記ピストン部とピストンロツド
は軽金属にて略断面Ｔ字状に一体に構成され、該
ピストンロツドの先端は鋼体からなる球状体の取
付穴に嵌合され、局部的に塑性変形された前記ピ
ストンロツドの先端外周部分と前記取付穴の内周
面が緊迫力をもつて結合されていることを特徴と
したシリンダー回転形に好適な流体機械のピスト
ン装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載において、前記球
状体の取付穴の内周面には環状の溝が形成されて
いることを特徴としたシリンダー回転形に好適な
流体機械のピストン装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載において、前記球
状体の取付穴の内周面には放電加工が施されてい
ることを特徴としたシリンダー回転形に好適な流
体機械のピストン装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27878284A JPS61152972A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | ピストン装置 |
| EP85116136A EP0186856B1 (en) | 1984-12-25 | 1985-12-18 | Joint having ball and shaft coupled through plastic deformation |
| DE8585116136T DE3571066D1 (en) | 1984-12-25 | 1985-12-18 | Joint having ball and shaft coupled through plastic deformation |
| CN198585109278A CN85109278A (zh) | 1984-12-25 | 1985-12-23 | 带有塑性变形联接的球和轴的接头 |
| US07/705,552 US5114263A (en) | 1984-12-25 | 1991-05-24 | Joint having ball and shaft coupled through plastic deformation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27878284A JPS61152972A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | ピストン装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61152972A JPS61152972A (ja) | 1986-07-11 |
| JPH0454071B2 true JPH0454071B2 (ja) | 1992-08-28 |
Family
ID=17602098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27878284A Granted JPS61152972A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | ピストン装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61152972A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2136270A2 (en) | 2008-06-16 | 2009-12-23 | Fujifilm Corporation | Medium for preventing forgery |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5189057A (ja) * | 1975-02-03 | 1976-08-04 |
-
1984
- 1984-12-25 JP JP27878284A patent/JPS61152972A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5189057A (ja) * | 1975-02-03 | 1976-08-04 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2136270A2 (en) | 2008-06-16 | 2009-12-23 | Fujifilm Corporation | Medium for preventing forgery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61152972A (ja) | 1986-07-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |