JPH08261323A - ピストンとピストンの製造方法 - Google Patents

ピストンとピストンの製造方法

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JPH08261323A
JPH08261323A JP8051671A JP5167196A JPH08261323A JP H08261323 A JPH08261323 A JP H08261323A JP 8051671 A JP8051671 A JP 8051671A JP 5167196 A JP5167196 A JP 5167196A JP H08261323 A JPH08261323 A JP H08261323A
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rod
rod head
wall
spherical
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JP8051671A
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Peter Kuhn
クーン ペーター
Frank Obrist
オブリスト フランク
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Tes Wankel Technische Forschungs & Entwicklungsstelle Lindau GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大きな力を吸収できまた製造が容易な揺動板
圧縮機のピストンを提供する。 【解決手段】 ピストン1は揺動板圧縮機のピストンロ
ッド2のロッド頭部4のためのボール受け部14を有す
る。特に高い圧力を吸収するため、ロッド頭部4は比較
的大きな直径を有し、それによりボール受け部14がピ
ストン1の周面の近くに延びるようにする。ロッド頭部
4を側方で取巻くピストンの壁15は、内側方向に球状
のロッド頭部4を包囲する連続した窪みを形成する周面
の凹み21を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高圧用の、特に揺
動板圧縮機用の、ピストンロッドを有するピストンに関
し、この揺動板圧縮機は、数個のロッドに連結され数個
の周縁に並列配置されたピストンを有し、前記ロッドの
2つの端部は球状のロッド頭部により一方においてピス
トンに、他方においてボール受け部で揺動板に、回動自
在に取付けられている。
【0002】
【従来の技術】ドイツ特許公開第4024319号は油
圧式揺動板機構のピストンを開示しており、この油圧式
揺動板機構では実質的に球形のロッド頭部が傾斜部分を
有し、ロッドがその正常の回動範囲から外れた位置にあ
る場合に同一形状に作られたボール受け部に嵌合できる
ようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
大きな力を吸収できまた容易に製造することのできる上
記型式のピストンを提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記の課
題は、ピストンに前後のピストン部分の間に連続した周
縁の凹みが設けられ、この周縁の凹みが球形のロッド頭
部を収容する窪みを内側に形成している、上記の型式の
ピストンによって、解決される。
【0005】本発明によれば上記の課題はまた、ボール
受け部が半球形でありまた後方ピストン部分の方向で球
形のピストンロッドを密封状に取巻く柔らかいプラスチ
ックシールリングにより区画され、それによりピストン
ロッドがピストンの後方部分に作用するガス圧力によっ
てボール受け部の内部に保持されるようにすることによ
り、解決される。
【0006】さらに、凹みが設けられたピストンを製造
する方法と型が提供される。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の有利な実施態様が、特許
請求の範囲の各請求項の主要事項を構成し、以下に添付
図面を参照して記載される。
【0008】ピストンロッド2とピストン1との間にボ
ール継ぎ手状の連結部を有するピストン1が、ロッド運
動の特性のため、例えば揺動板圧縮機にとって必要であ
る。図1はこのような用途の実施態様を示す。基本的な
構造と重要な作用とは当該技術文献、例えば米国特許第
5,205,718号から知られている。
【0009】例えば7個のピストンが圧縮機の周方向に
並んで配された、揺動板圧縮機3のピストン1は、ロッ
ド2により作動され、ロッド2の両端部はボール端部
4,5により、一方がピストン1に他方が揺動板6に、
ボール受け部14において回動自在に取付けられる。
【0010】揺動板6は半径方向軸受7と軸方向軸受8
とにより駆動シャフト9と共に回転する回動自在に取付
けられた板受け台10に保持され、それにより傾斜する
板受け台10の回転運動が揺動板6の揺動回転運動を生
じさせまたその結果揺動板6に連結されたピストン1が
上昇運動を行うようにする。駆動シャフト9と板受け台
10との間の連結は駆動アーム11の端部に配設された
駆動継ぎ手12によって与えられる。
【0011】板受け台10と駆動継ぎ手12の周りで板
受け台10に取付けられた揺動板6との回動運動はピス
トン1の両側に作用する圧力の差から生じる。揺動板の
傾斜に対応して、ピストン運動の下方死点が変わり、一
方上方死点は変らないで維持される。ピストンの底部又
は駆動空間13の圧力がピストンの頂部又は圧縮機3の
吸込み側の圧力に対して高くなるほど、ピストン1の上
昇したがって圧縮機3の送出量が小さくなる。揺動板の
傾斜を変えるため圧縮ガスが駆動空間の中へこの目的の
ための関数として導入されるので、高い圧力がこの駆動
空間に生じる。
【0012】臨界点を超えて作動するCO2 蒸気圧縮冷
却工程にとって例えば120バールにも達することもあ
る高圧力に圧縮するためには、ピストンの形状と球形の
ロッド端部4,5の大きさは、ピストン1に作用する高
い力に基づきロッド頭部4の直径の大きさが例えばピス
トン1の直径の70%以上にもなるように大きくしなけ
ればならない。本発明は特に、ピストン1又はピストン
1とピストンロッド2との間の連結部が、低い製造コス
トの場合に、ボール受け部14上の低い表面圧力の場合
でも特に信頼性があり安定性があるようこの型式の極端
な条件にも適応することができるという事実に関するも
のである。
【0013】図2と3に示される本発明のピストンの実
施態様では、ロッド頭部4は最大のピストン直径の約7
0%の直径を有している。しかし、ピストン1が内方に
向って偏倚しているロッド頭部4の位置の近くのピスト
ンの直径に比べて、ロッド頭部の直径は80%以上であ
り、そのためロッド頭部4を囲むピストン側壁15の残
りの厚さは強度の必要条件に対して最低限に減少され
る。
【0014】その前方部分16と後方部分とにおいて、
ピストン1は一方において図示しないピストンリングを
受け入れる溝18を設けるため他方において後方ピスト
ン端部に案内表面を設けるためより大きな直径を有して
いる。
【0015】内方に向っての偏倚に際して、ピストン1
の中央部分20は、円筒壁から始まる材料の変形のた
め、周縁の凹み21が設けられ、それによりこの凹み2
1が球形のロッド頭部4と下側で係合しピストン1のボ
ール受け部14に確実に固く保持されるようにする。
【0016】図4は、周縁の凹み21を製造している間
ピストン1の周面に回転自在に取付けられた円板状の変
形加工工具22を配置しピストン1とピストンロッド2
との間に恒久的な連結部を提供しようとする実例を略図
式に示している。周面上をこれら変形加工工具22は取
巻き、それによりこれら工具がピストン1に対して回転
しまたピストンの壁15に半径方向の圧力がかかってい
る間に横断面が丸くされた周縁の凹み21の製造ができ
るようにする。
【0017】旋回工具22による機械的な変形加工に代
えて、油圧媒体の圧力による球形のロッド頭部の形状に
ぴったり適合するピストンの壁15の変形加工が可能で
ある。図5と6は適当な成形型24を示している。前記
型においては数個の円筒状受け入れ空間25がピストン
1のそれぞれのために設けられ、中央溝26から始まり
数個の分岐路27がピストン1の壁部分15が位置する
部分に向って入り込んでいる。この例えば7個の受け入
れ空間25と型24の中の空間25の配置とは揺動板圧
縮機3の円筒形空間に対応し、それにより型24が同時
に1つの組立て工具となるようにする。
【0018】受け入れ空間25の円筒形の内壁は少なく
ともその周縁部分に、ピストン1の外径のその後方部分
に小さな公差を有するようにされ、それによりこの部分
の同様に小さなシール用の間隙によって、十分の油圧圧
力が予め円筒形状のピストン壁15を外側に向ってわん
曲させることができるようになり、そのため球状のロッ
ド頭部4が確実にピストン1で包まれるようになる。油
圧圧力の調節はロッド頭部4がピストン1の空洞の中で
動かなくなることがないのを保証する。ピストン−ロッ
ドユニット1,2を型24の中での油圧により変形して
いる間に固定するため、型24はカバープレート29に
より被覆される。型は4つの弓形の細長い孔30とこの
細長い孔の中に配されたねじつきボルト31との案内に
より2つの位置の間で前方と後方に回転され、それによ
りピストン−ロッドユニット1,2が型24に挿入され
またピストンロッド2だけが開口32に連なる溝33を
通って外側に延びることのできる図6に示す閉鎖位置へ
とピストン−ロッドユニット1,2を動かすようにした
時、開口32が受け入れ空間25の上方に位置できるよ
うにする。
【0019】ピストンの壁15の周縁の凹み21を有す
るのに代えて、球状ロッド頭部4はまた前記ピストン壁
15上を内方に向って挿入されたシールリング35によ
り保持することができる。このシールリング35のU字
形断面のため、シールリング35は、ロッド頭部4で係
合しピストンロッド2の方に向けられた柔軟なプラスチ
ックのシール用リップ36を有しそしてボール受け部1
4の半球形内面37に近接して配設される。このシール
用リップ36はまたボール受け部14の内面37が実質
的にシールリング35に連続して隣接するような球状と
される。これは間隙をなくし、それによりシールリング
35とロッド頭部4とによって区画されたボール受け部
14の隙間空間39が、揺動板圧縮機3の駆動空間13
のガス圧力から生じる力を減少させることになりまたロ
ッド頭部4をボール受け部の内面37に押しつけるガス
圧力を形成することができないようにする。
【図面の簡単な説明】
【図1】揺動板圧縮機の縦断面図である。
【図2】本発明のピストンの側面図である。
【図3】図2のピストンの縦断面図である。
【図4】3つの旋回工具が変形させるよう係合している
図2のピストンの平面図である。
【図5】本発明のピストンの油圧式成形のための型の縦
断面図である。
【図6】図5の型の平面図である。
【図7】ロッドの頭部周縁にシールを有するピストンの
縦断面図である。
【符号の説明】
1…ピストン 2…ピストンロッド 3…揺動板圧縮機 4,5…ボール端部 6…揺動板 9…駆動シャフト 14…ボール受け部 15…ピストン壁 16…ピストン前方部分 17…ピストンの縁(ピストンの後方部分) 18…ピストンリング受け入れ溝 20…ピストン中央部分 21…凹み 22…変形加工工具(旋回工具) 24…型 25…受け入れ空間 27…油圧通路(分岐路) 35…シールリング 36…シール用リップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランク オブリスト オーストリア国,アー−6850 ドルンビル ン,クリストフシュトラーセ 24

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高い圧力、特に揺動板圧縮機のための、
    ピストンロッドを有するピストンであって、揺動板圧縮
    機が、ロッド(2)に連結された数個の周縁に並んで配
    設されたピストン(1)を有し、前記ロッドの両端部
    が、球状のロッド頭部(4,5)により一方においてピ
    ストン(1)に他方において揺動板に、ボール受け部
    (14)で回動自在に取付けられているピストンにおい
    て、ピストン(1)には前方及び後方の部分の間に、球
    状のロッド頭部(4)を包囲する窪みを形成する連続し
    た周面の凹み(21)が設けられているピストン。
  2. 【請求項2】 高い圧力、特に揺動板圧縮機のための、
    ピストンロッドを有するピストンであって、揺動板圧縮
    機がロッド(2)に連結された数個の周縁に並んで配設
    されたピストン(1)を有し、前記ロッドの両端が球状
    のロッド頭部(4,5)により一方においてピストン
    (1)に他方において揺動板にボール受け部(14)で
    回動自在に取付けられている、ピストンにおいて、前記
    ボール受け部(14)が半球状でありまたピストンの後
    方部分の方向で球状のピストンロッド(4)を密封状に
    取巻く柔軟なプラスチックのシールリング(35)によ
    り区画され、それによりピストン(4)がピストン
    (1)の後方部分に作用するガス圧力によりボール受け
    部(14)に保持されるようにしているピストン。
  3. 【請求項3】 シールリング(35)が、ロッド頭部
    (4)に係合しロッド(2)の方に向けられたシール用
    リップ(36)を有している請求項2に記載のピスト
    ン。
  4. 【請求項4】 シール用リップ(36)が球状のロッド
    頭部(4)の後側で係合している請求項3に記載のピス
    トン。
  5. 【請求項5】 ピストンの前方部分(16)が少なくと
    も1つのピストンリング受け入れ部(18)を有し、ピ
    ストンの後方部分(17)がピストン案内として構成さ
    れ、ピストンの前方部分と後方部分との間の部分が、内
    側に向って偏倚しまたボール受け部(14)により内側
    が区画されたピストン壁(15)によって形成されてい
    る請求項1に記載のピストン。
  6. 【請求項6】 ロッド頭部(4)の直径がピストンの最
    大直径の60%より大きい請求項1に記載のピストン。
  7. 【請求項7】 ロッド頭部(4)の直径がピストンの最
    大直径の60%より大きい請求項5に記載のピストン。
  8. 【請求項8】 ロッド頭部(4)の直径がピストンの最
    大直径の70%より大きい請求項7に記載のピストン。
  9. 【請求項9】 請求項1と3から8のうちの1項に記載
    のピストンを製造する方法であって、後方の縁(17)
    が設けられたピストン(1)がこれに挿入されたピスト
    ンロッド(2)と共に型(24)の受け入れ空間(2
    5)の中に置かれ、ピストンの円筒状の壁の凹み(2
    1)が形成される位置の付近に少なくとも1つの油圧通
    路(27)が連通し、ピストン壁(15)が油圧媒体の
    圧力のもとに置かれ、それによりピストン壁(15)が
    その周面に沿って内側に変形されピストン壁(15)が
    球状のロッド頭部(4)とその全周に沿って係合するよ
    うになるピストンの製造方法。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載の方法を実施するため
    の型であって、揺動板圧縮機のピストン−ロッドユニッ
    ト(1,2)のための数個の円筒状の受け入れ空間(2
    5)が設けられ、受け入れ空間(25)にはその円筒状
    壁の近くに少なくとも1つの油圧通路(27)が連通
    し、また少なくとも受け入れ空間(25)の外周縁部分
    において直径が、ピストン(1)の縁(17)の近くで
    ピストン(1)の外側寸法に対してシール状態で密接す
    るようになっている型。
  11. 【請求項11】 型(24)の受け入れ空間(25)の
    数と配置が揺動板圧縮機(3)の円筒状空間の数と配置
    に一致している請求項10に記載の型。
JP8051671A 1995-03-10 1996-03-08 ピストンとピストンの製造方法 Pending JPH08261323A (ja)

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CH00693/95-0 1995-03-10
CH00693/95A CH689566A5 (de) 1995-03-10 1995-03-10 Kolben mit Kolbenstange.

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DE (1) DE59610101D1 (ja)

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