JPS6337272B2 - - Google Patents
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- JPS6337272B2 JPS6337272B2 JP4088079A JP4088079A JPS6337272B2 JP S6337272 B2 JPS6337272 B2 JP S6337272B2 JP 4088079 A JP4088079 A JP 4088079A JP 4088079 A JP4088079 A JP 4088079A JP S6337272 B2 JPS6337272 B2 JP S6337272B2
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- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はシリンダと往復型ピストンを有するエ
アーポンプに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an air pump having a cylinder and a reciprocating piston.
米国特許第3716310号にあるような往復動型ピ
ストンとシリンダを有するエアーポンプは、始動
時にシリンダ内圧が大気圧まで低下していないと
屡々起動が困難となり、そのため起動電圧を高く
する必要があつた。これを解決するためエアーポ
ンプのピストンリングにカツト８施し、極く僅か
の空気洩れを起させてシリンダ内圧を低下させ、
起動を容易にするような構成をとつていた。 Air pumps with reciprocating pistons and cylinders, such as the one described in U.S. Pat. No. 3,716,310, are often difficult to start unless the internal pressure of the cylinder has dropped to atmospheric pressure at the time of startup, so it is necessary to increase the starting voltage. . To solve this problem, we made a cut 8 on the piston ring of the air pump, which caused a very small amount of air leakage and lowered the cylinder internal pressure.
It was configured to make startup easy.
第１図、第２図についてエアーポンプの一般構
成と従来技術について説明する。電源１によつて
駆動されるモータ２の回転軸に取付けられたクラ
ンク３と、これに連結されたコネクテイングロツ
ド４によつてピストン５がシリンダ６内を往復運
動し、吸入行程で吸入管７、吸入バルブ８から空
気を吸入し、吐出行程で吐出バルブ９、吐出管１
０を経て空気を吐出し負荷へ送り出す。尚、図中
１１及び１２はピストン５の溝１３内に嵌め込ま
れたピストンリング及びＯリングを示している。 The general structure of an air pump and the prior art will be explained with reference to FIGS. 1 and 2. A piston 5 reciprocates inside a cylinder 6 by a crank 3 attached to the rotating shaft of a motor 2 driven by a power source 1 and a connecting rod 4 connected to the crank 3. 7. Inhale air from suction valve 8, and in the discharge stroke discharge valve 9 and discharge pipe 1
0, the air is discharged and sent to the load. In the figure, reference numerals 11 and 12 indicate a piston ring and an O-ring fitted into the groove 13 of the piston 5.
従来のエアーポンプにおいて、ピストンに設け
られたピストンリング１１には第２図Ａに示すバ
イヤスカツト又は第２図Ｂに示すステツプカツト
を施して、エアーポンプの起動時に前記シリンダ
内の圧縮空気をピストンリング１１の前記カツト
部より洩らして減圧し、エアーポンプの起動を容
易にしていた。 In the conventional air pump, the piston ring 11 provided on the piston is provided with a bias cut as shown in FIG. 2A or a step cut as shown in FIG. The air leaked from the cut portion of No. 11 to reduce the pressure, making it easier to start the air pump.
そして、起動後は前記ピストンリング１１の熱
膨張によつてカツト部が閉じることを利用して、
空気の漏洩を防ぎ効率低下を防止していた。しか
しながら前記ピストンリング１１のバイアスカツ
ト又はステツプカツトの加工は難しく、製作工数
も増加する欠点があつた。 After starting, the cut portion closes due to the thermal expansion of the piston ring 11.
This prevents air leakage and reduces efficiency. However, machining the bias cut or step cut of the piston ring 11 is difficult, and there is a drawback that the number of manufacturing steps increases.
本発明の目的は上記の諸欠点を解決し、製作コ
ストが低く、しかもポンプ効率が良好で起動が容
易なエアーポンプを提供するにある。上記目的は
Ｏリングと溝の底壁面とが常温状態で密着するよ
うにＯリングの径を設定すると共に、前記Ｏリン
グと溝の底壁との間に凹部若しくは凸部を前記ピ
ストンの軸線に沿つて形成することによつてこの
凹部若しくは凸周辺に連通路を形成し、エアポン
プが起動直後で機体が常温状態のときに溝の両側
壁と前記Ｏリングの両側面との間に形成される隙
間と上記連通路とを介してシリンダの内部と外部
とを連通し、機体が温度上昇したとき前記Ｏリン
グの熱膨張により連通路を埋めるように構成する
ことによつて達成される。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks and to provide an air pump that has low manufacturing cost, good pump efficiency, and is easy to start. The above purpose is to set the diameter of the O-ring so that the O-ring and the bottom wall of the groove are in close contact with each other at room temperature, and to form a concave or convex part between the O-ring and the bottom wall of the groove along the axis of the piston. A communication path is formed around this recess or protrusion by forming the groove along the groove, and a communication path is formed between both side walls of the groove and both sides of the O-ring when the air pump is started and the aircraft is at room temperature. This is achieved by communicating the inside and outside of the cylinder through the gap and the communication passage, and by configuring the communication passage to be filled by thermal expansion of the O-ring when the temperature of the body rises.
このように構成した本発明では常温において凸
部の周辺にのみ間隙が形成されるようにＯリング
の寸法が設定されているので、常温時にはこの隙
間を介してＯリングの両側面と溝の両側面との間
の隙間が連通することになる。 In the present invention configured in this manner, the dimensions of the O-ring are set so that a gap is formed only around the convex portion at room temperature, so that at room temperature, both sides of the O-ring and both sides of the groove are connected through this gap. The gap between the surfaces will be communicated.
実際常温時に要求される連通路の大きさは極め
て小さいので、溝にぴつたり接触するようにＯリ
ング寸法を設定してそのＯリングと溝との間にこ
の溝を軸方向に横切る細長い幾つかの小突起（そ
の高さが例えば0.2mm）あるいは凹溝を設けるこ
とによつて連通路を形成する本発明の構成は極め
て実用的である。 In reality, the size of the communication path required at room temperature is extremely small, so the O-ring size is set so that it makes tight contact with the groove, and between the O-ring and the groove there are several long and narrow passages that cross this groove in the axial direction. The structure of the present invention in which a communicating path is formed by providing a small protrusion (of which the height is, for example, 0.2 mm) or a groove is extremely practical.
尚、この種のポンプではピストンロツドが常に
傾斜しながら往復するのでＯリングにはよじれが
発生し、、その結果Ｏリングと側壁との間には部
分的に離れるところが生じ、連通路はこの部分を
介して形成され、低温時にはＯリング自身の体積
膨張も小さいので溝の底面或いは側面に密着しよ
うとする力も弱くこのよじれ力を受け易くなつて
おり、期待する程度の適度の洩れを生じる。 In addition, in this type of pump, the piston rod always reciprocates while tilting, so the O-ring is twisted, and as a result, there is a partial separation between the O-ring and the side wall, and the communication passage is connected to this part. Since the volume expansion of the O-ring itself is small at low temperatures, the force of the O-ring trying to adhere to the bottom or side surfaces of the groove is weak, and it is susceptible to this twisting force, resulting in the expected moderate leakage.
本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。第３図乃至第５図には本発明の一実施例であ
るエアーポンプのピストンが示されている。この
エアーポンプのピストンはピストン本体２５、ピ
ストンリング３１、Ｏリング３２、ピストンリン
グ及びＯリングの嵌め込み溝３３、凸部３４より
構成されている。 Embodiments of the present invention will be described based on the accompanying drawings. 3 to 5 show a piston of an air pump which is an embodiment of the present invention. The piston of this air pump is composed of a piston body 25, a piston ring 31, an O-ring 32, a groove 33 for fitting the piston ring and the O-ring, and a convex portion 34.
即ち、ピストン本体２５の外周には嵌め込み溝
３３が形成されており、該溝３３の底壁には、２
個の凸部３４が対向して設けられている。そし
て、前記溝３３内には、Ｏリング３２及びピスト
ンリング３１が、その順序に嵌め込まれている。 That is, a fitting groove 33 is formed on the outer periphery of the piston body 25, and two grooves are formed on the bottom wall of the groove 33.
Convex portions 34 are provided facing each other. The O-ring 32 and the piston ring 31 are fitted into the groove 33 in that order.
従つて、本発明によるエアーポンプでは、ピス
トンリングのカツトに頼ることなくエアーポンプ
の起動を容易ならしめることができる。即ち、起
動時には溝３３底部の凸部３４とＯリング３２と
により形成される隙間からの空気洩れによつて、
シリンダ２６内の圧縮空気圧の減少を図れて起動
性を良好ならしめることができる。また運転中に
はＯリング３２の熱膨張によつて、Ｏリング３２
と凸部３４との隙間並びにピストンリング３１、
Ｏリング３２、溝３３の相互の隙間が全て埋めら
れるから、ポンプ効率の低下を防止することがで
きる。ちなみに、シリコンゴム製のＯリングの熱
膨張係数は3.1×104／℃であり、四フツ化エチレ
ン製のピストンリングの12.1〜9.1×105／℃の約
10倍と大きく、従つて連通路の封止にはＯリング
の熱膨張が最も寄与していると言える。 Therefore, in the air pump according to the present invention, the air pump can be easily started without relying on the piston ring cut. That is, at the time of startup, air leaks from the gap formed by the convex portion 34 at the bottom of the groove 33 and the O-ring 32.
It is possible to reduce the compressed air pressure within the cylinder 26 and improve starting performance. Also, during operation, due to thermal expansion of the O-ring 32, the O-ring 32
and the gap between the convex portion 34 and the piston ring 31,
Since all the gaps between the O-ring 32 and the groove 33 are filled, it is possible to prevent a decrease in pump efficiency. By the way, the coefficient of thermal expansion of an O-ring made of silicone rubber is 3.1×10 4 /℃, which is about 12.1 to 9.1×10 5 /℃ of a piston ring made of tetrafluoroethylene.
It is 10 times larger, and therefore it can be said that the thermal expansion of the O-ring contributes most to the sealing of the communicating path.
これによつて、ピストンリング３１としては、
第５図に示す如くエンドレスのピストンリング３
１を使用することができる。該ピストンリング３
１は、四フツ化エチレン樹脂を主成分とし、かつ
グラフアイト等を副成分とした合成樹脂で形成さ
れ、ある程度拡径しても復元する性質を有する周
知のものである。従つて、該ピストンリング３１
は、拡径した状態でピストン２５の外周側からＯ
リング３２の外側に嵌め込まれる。 As a result, the piston ring 31
Endless piston ring 3 as shown in Figure 5
1 can be used. The piston ring 3
No. 1 is a well-known material that is made of a synthetic resin containing tetrafluoroethylene resin as a main component and graphite as a subcomponent, and has the property of restoring itself even if the diameter is expanded to some extent. Therefore, the piston ring 31
is O from the outer circumferential side of the piston 25 when the diameter is expanded.
It is fitted on the outside of the ring 32.
以上の如く、この実施例においては次のような
効果が期待できる。 As described above, the following effects can be expected in this embodiment.
(1) 起動性が良好となる。(1) Startability is improved.
(2) ピストンリングはエンドレスタイプが使用可
能となる。エンドレスタイプはカツトタイプに
比べて非常に空気洩れが少く、ポンプ効率が向
上する。(2) Endless type piston rings can be used. The endless type has much less air leakage than the cut type, improving pump efficiency.
(3) ピストン鋳造時のパーテイングラインを利用
してピストンリング溝底部に凸部を設け、これ
とＯリングとより形成される隙間でピストンリ
ングのバイヤスカツト又はステツプカツトに代
用できるので、これらの加工廃止によるコスト
ダウンがはかれる。(3) A convex part is provided at the bottom of the piston ring groove using the parting line during piston casting, and the gap formed between this and the O-ring can be used as a bias cut or step cut for the piston ring, so these processes are Abolition will reduce costs.
(4) 従来技術の如きピストンリングのカツト部の
ずれによつて生じていた空気洩れによるポンプ
効率の低下を防止できる。(4) Deterioration in pump efficiency due to air leakage caused by misalignment of the cut portion of the piston ring as in the prior art can be prevented.
尚、前述の実施例において、溝３３の底壁に施
す凸部３４の数は２個に限定されているものでは
なく、必要に応じて１個もしくは３個以上として
もよい。また凸部の代りに凹部を設けてもよく、
更には凸部と凹部の組合せにしてもよい。 In the above embodiment, the number of protrusions 34 formed on the bottom wall of the groove 33 is not limited to two, but may be one or three or more as necessary. Also, a concave portion may be provided instead of a convex portion,
Furthermore, a combination of convex portions and concave portions may be used.
以上説明したように、本発明によれば、製作コ
ストが低く、しかもポンプ効率が良好で起動が容
易なエアーポンプを提供できる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an air pump that is low in production cost, has good pump efficiency, and is easy to start.
第１図は従来のエアーポンプの全体構成を示す
図、第２図Ａ及びＢは第１図のエアーポンプに使
用されているピストンリングの斜視図、第３図は
本発明によるエアーポンプのピストン部を示す断
面図、第４図は第３図の−断面図、第５図は
本発明に用いるピストンリングの側面図である。
２５……ピストン本体、２６……シリンダ、３
１……ピストンリング、３２……Ｏリング、３３
……溝、３４……凸部。
Fig. 1 is a diagram showing the overall configuration of a conventional air pump, Fig. 2 A and B are perspective views of a piston ring used in the air pump of Fig. 1, and Fig. 3 is a piston of an air pump according to the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view taken from FIG. 3, and FIG. 5 is a side view of the piston ring used in the present invention. 25... Piston body, 26... Cylinder, 3
1...Piston ring, 32...O ring, 33
...Groove, 34...Protrusion.
Claims (1)
形成された環状溝の中にＯリングとピストンリン
グとをこの順番に嵌め込んだピストンを備えたも
のにおいて、前記Ｏリングと溝の底壁面とが常温
状態で密着するようにＯリングの径を設定すると
共に、前記Ｏリングと溝の底壁との間に凹部若し
くは凸部を前記ピストンの軸線に沿つて形成する
ことによつてこの凹部若しくは凸部周辺に連通路
を形成し、エアポンプが起動直後でピストンが常
温状態のときに前記溝の両側壁と前記Ｏリングの
両側面との間に形成される隙間と前記連通路とを
介して前記シリンダの内部と外部とを連通し、機
体が温度上昇したとき前記Ｏリングの熱膨張によ
り前記連通路を埋めるようにしたことを特徴とす
るエアーポンプ。1. A cylinder, which is equipped with a piston in which an O-ring and a piston ring are fitted in this order into an annular groove that is slidably fitted to the cylinder and formed on its outer periphery, in which the O-ring and the bottom wall surface of the groove are in contact with each other. By setting the diameter of the O-ring so that they are in close contact with each other at room temperature, and by forming a recess or a protrusion along the axis of the piston between the O-ring and the bottom wall of the groove, this recess or protrusion can be prevented. A communication passage is formed around the O-ring, and when the air pump is started and the piston is at room temperature, the communication passage is formed through the communication passage and a gap formed between both side walls of the groove and both side surfaces of the O-ring. An air pump characterized in that the inside and outside of the cylinder are connected to each other, and when the temperature of the airframe rises, the O-ring thermally expands to fill the communication path.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4088079A JPS55134777A (en) | 1979-04-06 | 1979-04-06 | Air pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4088079A JPS55134777A (en) | 1979-04-06 | 1979-04-06 | Air pump |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55134777A JPS55134777A (en) | 1980-10-20 |
| JPS6337272B2 true JPS6337272B2 (en) | 1988-07-25 |
Family
ID=12592815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4088079A Granted JPS55134777A (en) | 1979-04-06 | 1979-04-06 | Air pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55134777A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016223553A (en) * | 2015-06-01 | 2016-12-28 | Ntn株式会社 | spindle |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4616115B2 (en) * | 2005-07-29 | 2011-01-19 | 株式会社日立製作所 | Swing type compressor |
| JP5527465B2 (en) * | 2013-07-22 | 2014-06-18 | マックス株式会社 | Sealing structure of locking piston |
| CN106481529B (en) * | 2016-08-29 | 2018-08-10 | 约翰斯顿流体科技（无锡）有限公司 | A kind of pumping press water pump |
-
1979
- 1979-04-06 JP JP4088079A patent/JPS55134777A/en active Granted
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016223553A (en) * | 2015-06-01 | 2016-12-28 | Ntn株式会社 | spindle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55134777A (en) | 1980-10-20 |
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