(57)【要約】【課題】ピストンピン取付部に開ける固定ネジ穴の間隔と、ピストンピンに加工する固定ネジ先端部の突当る穴または窪みの間隔を高い精度で加工しなくても組み立て作業性が良いピストン装置を得ること。【解決手段】ピストンヘッド１にピストンピン２を介してピストンロッド４を回動可能に取り付けたピストン装置１０において、ピストンピン２は、中空丸棒状に構成されるとともに、外周部の２箇所に固定ネジ先端部が突き当たる突当り部５１、５Ｘを設け、この２箇所の突当り部のうち、少なくとも１箇所５Ｘを小径貫通孔を有するトガリ穴もしくはザグリ穴とし、ピストンピン取付部１ａ１、１ａ２に設けられたピストンピン固定ネジ穴１ｂ１、１ｂ２にネジ込まれたピストンピン固定ネジ６１、６Ｘによって前記ピストンピン取付部に固定されるとともに、組立時に前記ピストンピン固定ネジの先端部の一部が前記トガリ穴もしくはザグリ穴の小径貫通孔ｈから内周面に露出するようにしたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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たピストン装置において、
前記ピストンピンは、中空丸棒状に構成されるとともに、外周部の２箇所に固定ネジ先端部が突き当たる突当り部を設け、この２箇所の突当り部のうち、少なくとも１箇所を小径貫通孔を有するトガリ穴もしくはザグリ穴とし、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ネジ穴にネジ込まれたピストンピン固定ネジによって前記ピストンピン取付部に固定されるとともに、組立時に前記ピストンピン固定ネジの先端部の一部が前記トガリ穴もしくはザグリ穴の小径貫通孔から内周面に露出するようにしたことを特徴とするピストン装置。
【請求項２】
前記ピストンピンは、２箇所のネジ先端部が突き当たる突当り部として、小径貫通孔を持たないトガリ穴と、小径貫通孔を有するザグリ穴とを設けたことを特徴とする請求項１に記載のピストン装置。
【請求項３】
前記ピストンピンは、２箇所のネジ先端部が突き当たる突当り部として、小径貫通孔を持たないザグリ穴と、小径貫通孔を有するザグリ穴とを設けたことを特徴とする請求項１に記載のピストン装置。
【請求項４】
前記ピストンピンは、２箇所のネジ先端部が突き当たる突当り部として、小径貫通孔を有するトガリ穴と、小径貫通孔を持たないザグリ穴とを設けたことを特徴とする請求項１に記載のピストン装置。
【請求項５】
前記ピストンピンは、２箇所のネジ先端部が突き当たる突当り部として、小径貫通孔を有するトガリ穴と、小径貫通孔を有するザグリ穴とを設けたことを特徴とする請求項１に記載のピストン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、特に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。
【背景技術】
【０００２】
無給油式圧縮機においては従来、図５に示す構造のピストン装置１０が用いられている。このピストン装置１０は、特許文献１に記載されているものとほぼ同じ内容であり、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の内部に直径方向に形成された一対の筒状のピストンピン取付部１ａ１および１ａ２に嵌合さ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。
【０００３】
そして、ピストン装置１０が図示しないシリンダ内を上下動中、ピストンピン２が周方向に回転すること、およびピストンピン２が挿脱方向ヘの抜け出すことを防止するために、ピストンピン取付部１ａ１および１ａ２に間隔Ｌを隔ててそれぞれピストンピン固定ネジ穴１ｂ１および１ｂ２をそれぞれ設け、一方、ピストンピン２の外周面には同じ間隔Ｌで円錐形に窪んだトガリ穴５１および５２を設け、さらに、ピストンピン固定ネジ６１および６２の先端部に設けてある円錐形の卜ガリ先ｔをピストンピン固定ネジ穴１ｂ１および１ｂ２から挿入し、卜ガリ先ｔがピストンピン２のトガリ穴５１および５２に突き当たるようにネジ込み固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５７−１１７４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように構成された従来のピストン装置においては、ピストンピン固定ネジ穴１ｂ１、１ｂ２の間隔Ｌと、ピストンピン２の外周面に設けたトガリ穴５１および５２の間隔Ｌが同一でなければ、ピストンピン固定ネジ６１および６２を締め込んだとしても芯ずれが発生し、十分に固定することができない。
【０００６】
また、ピストンピン固定ネジ穴１ｂ１、１ｂ２およびピストンピン２のトガリ穴５１、５２の間隔を同じにすることは、それぞれを別々に製作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。
【０００７】
さらに、ピストンピン固定ネジ６１、６２を締め込む際、ピストンピン２のトガリ穴５１、５２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み立て作業性が悪く、場合によっては固定ネジ６１、６２のトガリ先ｔがピストンピン２のトガリ穴５１、５２へ突き当たらずに組み付けられてしまうこともあり得る。
【０００８】
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、ピストンピン取付部に加工する固定ネジをネジ込む穴の間隔と、ピストンピンに設けた固定ネジ先端部の突き当たる穴の間隔とを高い精度で加工する必要がなく、かつ、組み立て作業性が良く、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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、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たピストン装置において、前記ピストンピンは、中空丸棒状に構成されるとともに、外周部の２箇所に固定ネジ先端部が突き当たる突当り部を設け、この２箇所の突当り部のうち、少なくとも１箇所を小径貫通孔を有するトガリ穴もしくはザグリ穴とし、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ネジ穴にネジ込まれたピストンピン固定ネジによって前記ピストンピン取付部に固定されるとともに、組立時に前記ピストンピン固定ネジの先端部の一部が前記トガリ穴もしくはザグリ穴の小径貫通孔から内周面に露出するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高い加工精度を必要とせずに組み立て作業性が良く、かつ、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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施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。
【図２】本発明の第２の実施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。
【図３】本発明の第３の実施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。
【図４】本発明の第４の実施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。
【図５】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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図５で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適宜省略する。
【００１３】
（第１の実施形態)
図１は、本発明に係る第１の実施形態のピストン装置を示す図である。  
本発明に係る第１の実施形態のピストン装置１０は、図１に示すように、ピストンピン２を従来の中実の丸棒に替えて中空丸棒状とし、また、従来ピストンピン２の外周面に２個設けていたトガリ穴５１および５２のうちの一方（図１の場合は右側）のトガリ穴５２を、円錐形に窪んだ、すなわち貫通孔を持たないトガリ穴に替えて中心部に小径貫通孔ｈを有する座繰り（ザグリ）穴５Ｘ（以下、貫通ピン孔付ザグリ穴５Ｘと称する）とした点が従来技術と異なっている。
なお、トガリ穴、ザグリ穴等は、固定ネジの先端部が突き当たる部位であることから、本発明では、突当り部と称する場合がある。
【００１４】
本実施形態では、ピストンピン固定ネジのうち図示左側のトガリ穴５１に対応するものは、従来装置と同じ円錐形のトガリ先ｔを有するピストンピン固定ネジ６１を用意する。一方、貫通ピン孔付ザグリ穴５Ｘに対応するものは、先端中心部にストレートなピン先ｐを有し、ピン先ｐの根元は平らな形状のピストンピン固定ネジ６Ｘを用意する。なお、このピストンピン固定ネジ６Ｘのピン先ｐがピン貫通孔ｈに挿入されたとき、ピン先ｐ根元の平らな面がザグリ穴に対し均一に面当たりするようになっている。
【００１５】
そして、ピストンピン取付部１ａ１、１ａ２に設けたピストンピン固定ネジ穴１ｂ１および１ｂ２からそれぞれピストンピン固定ネジ６１および６Ｘをネジ込み、トガリ穴５１にピストンピン固定ネジ６１のトガリ先ｔを押し付けるようにして固定し、貫通ピン孔付ザグリ穴５Ｘにピストンピン固定ネジ６Ｘを押し付けるようにして固定する。
【００１６】
この場合、貫通ピン孔付ザグリ穴５Ｘのザグリ穴径およびピン孔径の大きさは、ピストンピン固定ネジ６Ｘがスムーズに挿入でき、ピストンピン取付部１ａ１、１ａ２のピストンピン固定ネジ穴１ｂ１、１ｂ２の、加工公差を許容できる大きさとする。
【００１７】
以下、本実施形態のピストン装置１０の組み立て方法について説明する。  
先ず、ピストンヘッド１内部に形成されている一対の筒状のピストンピン取付部１ａ１、１ａ２に対してピストンピン２を挿入するに際し、ピストンピン２の貫通ピン孔付ザグリ穴５Ｘと、ピストンピン取付部１ａ２のピストンピン固定ネジ穴１ｂ２とがほぼ重なる（一致する）ように挿入する。
この場合、ピストンピン２は中空に形成されているため、貫通ピン孔付ザグリ穴５Ｘの位置を目視により確認しながら行うことができる。
【００１８】
次に、ピストンピン固定ネジ６Ｘをピストンピン固定ネジ穴１ｂ２からネジ込み、ピストンピン２の貫通ピン孔付ザグリ穴５Ｘにピストンピン固定ネジ６Ｘのピン先ｐがピストンピン２の内周面に若干露出したことを目視によって確認したうえで仮締めを行う。
【００１９】
この時点でピストンピン固定ネジ穴１ｂ１とトガリ穴５１は既に位置決めされているため、ピストンピン固定ネジ６１を容易にネジ込むことができる。その後、ピストンピン固定ネジ６１を規定のトルクで締め込み、次に最初にネジ込んだピストンピン固定ネジ６Ｘを規定のトルクで締め込み、組み立て完了となる。
【００２０】
以上述べたように、本実施形態のピストン装置１０によれば、ピストンピン２が中空となっているため、ピストンピン固定ネジ６Ｘのピン先ｐがピストンピン２の内周面に若干露出したことを目視によって確認することができ、作業性がよく、組み付け不良を防止できる。
【００２１】
また、ピストンピン２を中空とした分ピストン装置１０の軽量化につながる。さらに、ピン先ｐの根元が平らなピストンピン固定ネジ６Ｘと、トガリ先ｔを有するピストンピン固定ネジ６１とがピストンピンの外周面側から２ヶ所の穴５１、５Ｘを押し付けるので、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をピストンピン固定ネジ６Ｘのピン先ｐが貫通していることにより、運転中におけるピストン周方向ヘの回転と、ピストンピン挿入方向、またはその逆方向ヘの抜け出しを防止することができる。
【００２２】
また、ピストンピン固定ネジ６１および６Ｘに緩みが生じるようなことがあっても、ピストンピン固定ネジ６Ｘがピストンピン２の貫通ピン孔付ザグリ穴５Ｘから抜けきらない限り、ピストンピン２のピストン周方向の回転と、ピストンピン挿脱方向ヘ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。
【００２３】
（第２の実施形態)
図２は、本発明に係る第２の実施形態のピストン装置を示す図である。  
本実施形態のピストン装置が第１の実施形態と相違する点は、ピストンピン２とピストンピン取付部１ａ１、１ａ２との固定方法にあり、それ以外は同じである。
【００２４】
すなわち、本実施形態のピストン装置１０は、図２に示すように、図１ではトガリ穴５１であった部位を貫通ピン孔のない平らな窪み状のザグリ穴５Ｙに置き換えるとともに、図１の円錐形の卜ガリ先ｔを有するピストンピン固定ネジ６１を、先端が平らなピストンピン固定ネジ６Ｙに置き換えたものである。  
本実施形態の組立方法および効果は第１の実施形態と同じなので説明を省略する。
【００２５】
（第３の実施形態)
図３は、本発明に係る第３の実施形態のピストン装置を示す図である。  
本発明に係る第３の実施形態のピストン装置１０が第１の実施形態と異なる点は、ピストンピン２とピストンピン取付部１ａ１、１ａ２との固定方法にあり、それ以外は同じである。
【００２６】
すなわち、本実施形態のピストン装置１０は図３において、第１の実施形態（図１）ではピストンピン２の図示左側に設けられていた窪み状のトガリ穴５１を、穴中心部に小径の貫通孔を有する貫通トガリ穴５Ｚに置き換え、また、図示右側に設けられていた貫通ピン孔付ザグリ穴５Ｘを、貫通ピン孔のない平らな窪み状のザグリ穴５Ｙに置き換え、さらに、先端中心部にピン先ｐを有するピストンピン固定ネジ６Ｘを、先端部がピストンピン２のザグリ穴５Ｙに対して均一に面あたりするように平らに加工されたピストンピン固定ネジ６Ｙに置き換えたものである。
【００２７】
なお、ピストンピン固定ネジ穴１ｂ１にネジ込むピストンピン固定ネジ６Ｚは前述の固定ネジ６１と比べ先端部の形状に変化は無いが、トガリ先ｔがピストン装置１０の組み立ての際に目視できるように貫通トガリ穴５Ｚからピストンピンの内周面に若干露出する程度にネジ長を長くしてある。
【００２８】
この場合、貫通トガリ穴５Ｚと平らな窪み状のザグリ穴５Ｙの穴径の大きさは、ピストンピン固定ネジ６Ｚおよび６Ｙがスムーズに挿入でき、ピストンピン取付部１ａ１、１ａ２のピストンピン固定ネジ穴１ｂ１、１ｂ２の加工公差を許容できる大きさとする。
【００２９】
以下、本実施形態におけるピストン装置１０の組み立て方法について説明する。  
先ず、ピストンヘッド１内部に形成されている一対の筒状のピストンピン取付部１ａ１、１ａ２に対してピストンピン２を挿入するに際し、ピストンピン２の貫通トガリ穴５Ｚと、ピストンピン取付部１ａ１のピストンピン固定ネジ穴１ｂ１とがほぼ重なる（一致する）ように挿入する。  
この場合もピストンピン２は中空に形成されているため、貫通トガリ穴５Ｚの位置を目視確認しながら行うことができる。
【００３０】
次に、ピストンピン固定ネジ６Ｚをピストンピン固定ネジ穴１ｂ１からネジ込み、ピストンピン２の貫通トガリ穴５Ｚにピストンピン固定ネジ６Ｚのトガリ先ｔがピストンピンの内周面に若干露出したことを目視で確認した上で規定のトルクで締め込む。この時点ではもう一方のピストンピン固定ネジ穴１ｂ２とザグリ穴５Ｙは既に位置決めされているためピストンピン固定ネジ６Ｙを規定のトルクで締め込み、組み立て完了となる。
【００３１】
以上述べたように、本実施形態のピストン装置１０によれば、ピストンピン２が中空となっているため、ピストンピン固定ネジ６Ｚのトガリ先ｔがピストンピンの内周面に若干露出したことを目視で確認することができ、仮締め作業を必要としないために作業性がよく、組み付け不良を防止できる。
【００３２】
また、ピストンピン２を中空とした分ピストン装置１０の軽量化につながる。トガリ先ｔのピストンピン固定ネジ６Ｚと先端が平らなピストンピン固定ネジ６Ｙがピストンピン２の２ケ所の穴５Ｚ、５Ｙを押し付けることにより、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にピストンピン固定ネジ６Ｚのトガリ先ｔの先端が貫通していることにより、運転中におけるピストン周方向ヘの回転と、ピストンピン挿入方向、またはその逆方向ヘの抜け出しを防止することができる。
【００３３】
また、ピストンピン固定ネジ６Ｚおよび６Ｙに緩みが生じるようなことがあっても、ピストンピン固定ネジ６Ｚがピストンピン２の貫通トガリ穴５Ｚから抜けきらない限り、ピストンピン２のピストン周方向の回転と、ピストンピン挿脱方向ヘ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。
【００３４】
（第４の実施形態)
図４は、本発明に係る第４の実施形態のピストン装置を示す図である。  
本実施形態のピストン装置が第３の実施形態と相違する点は、ピストンピン２とピストンピン取付部１ａ１、１ａ２との固定方法にあり、それ以外は同じである。
【００３５】
すなわち、本実施形態のピストン装置１０は、図４に示すように、図示右側に設けた穴をザグリ穴５Ｙに替えて、図１で説明した貫通ピン孔付ザグリ穴５Ｘを採用した構成したものであり、その他の構成は図３で示した第３の実施形態と同じである。
【００３６】
本実施形態によれば、第３の実施形態と同様の効果が得られるほか、ピストンピン固定ネジ６Ｚのトガリ先ｔと、ピストンピン固定ネジ６Ｘのピン先ｐの両方がピストンピン２の内周面から若干露出したことを目視によって確認することができ、より確実に組み付け不良を防止できる。
【００３７】
またピストンピン固定ネジ６Ｚおよび６Ｘに緩みが生じるようなことがあっても、ピストンピン固定ネジ６Ｚおよび６Ｘの両方がピストンピン２の貫通トガリ穴５Ｚおよび貫通ピン孔付ザグリ穴５Ｘから抜けきらない限り、ピストンピン２のピストン周方向の回転と、ピストンピン挿入方向、またはその逆方向ヘ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より延長でき安全性が向上する。
【符号の説明】
【００３８】
１…ピストンヘッド、１ａ１、１ａ２…ピストンピン取付部、１ｂ１、１ｂ２…ピストンピン固定ネジ穴、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、５１…トガリ穴、５Ｘ…貫通ピン孔付ザグリ穴、５Ｙ…ザグリ穴、５Ｚ…貫通トガリ穴、６１、６Ｘ、６Ｙ、６Ｚ…ピストンピン固定ネジ、１０…ピストン装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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