(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンアセンブリ（１００）において、
実質的に円筒状のヘッド部分（１０３ａ）及び該ヘッド部分（１０３ａ）に形成された合わさり面（１０５ａ）を含む第一のピストン部分（１０２ａ）と、
前記第一のピストン部分（１０２ａ）に添着された第二のピストン部分（１０２ｂ）であって、実質的に円筒状のヘッド部分（１０３ｂ）及び該ヘッド部分（１０３ｂ）に形成された合わさり面（１０５ｂ）を含む第二のピストン部分（１０２ｂ）と、
前記第一のピストン部分（１０２ａ）の前記合わさり面（１０５ａ）と前記第二のピストン部分（１０２ｂ）の前記合わさり面（１０５ｂ）との間に配置されてその間の位置に締め止めされた実質的に環状のインサート（１２０）であって、前記ピストンアセンブリ（１００）を補剛する環状のインサート（１２０）とを備える、ピストンアセンブリ。
【請求項２】
請求項１に記載のピストンアセンブリ（１００）において、前記第二のピストン部分（１０２ｂ）は、前記第一のピストン部分（１０２ａ）と同一である、ピストンアセンブリ。
【請求項３】
請求項１に記載のピストンアセンブリ（１００）において、前記第一のピストン部分（１０２ａ）及び前記第二のピストン部分（１０２ｂ）の合わさり面（１０５ａ、１０５ｂ）に形成された実質的に環状のインサート室（１２６ａ、１２６ｂ）を更に備える、ピストンアセンブリ。
【請求項４】
請求項１に記載のピストンアセンブリ（１００）において、前記第一のピストン部分（１０２ａ）及び前記第二のピストン部分（１０２ｂ）は、第一の材料にて形成され、また、前記環状のインサート（１２０）は、第二の材料にて形成される、ピストンアセンブリ。
【請求項５】
請求項１に記載のピストンアセンブリ（１００）において、前記第一のピストン部分（１０２ａ）及び前記第二のピストン部分（１０２ｂ）は、第一の材料にて形成され、また、前記環状のインサート（１２０）は、前記第一の材料よりも大きい剛性を有する第二の材料にて形成される、ピストンアセンブリ。
【請求項６】
請求項１に記載のピストンアセンブリ（１００）において、前記第一のピストン部分（１０２ａ）及び前記第二のピストン部分（１０２ｂ）の前記合わさり面（１０５ａ、１０５ｂ）に形成された実質的に環状の磁石室（１２７ａ、１２７ｂ）と、前記第一のピストン部分（１０２ａ）と前記第二のピストン部分（１０２ｂ）との間に配置された実質的に環状の磁石（１９０）とを更に備える、ピストンアセンブリ。
【請求項７】
請求項１に記載のピストンアセンブリ（１００）において、１つ又はより多くの相互係止突起（１１６）と、前記第一のピストン部分（１０２ａ）の前記合わさり面（１０５ａ）及び前記第二のピストン部分（１０２ｂ）の前記合わさり面（１０５ｂ）に形成された相応する突起開口（１１７）とを更に含む、ピストンアセンブリ。
【請求項８】
請求項１に記載のピストンアセンブリ（１００）において、前記第一のピストン部分（１０２ａ）及び前記第二のピストン部分（１０２ｂ）は、前記合わさり面（１０５）に対向して前記ヘッド部分（１０３）と結合された実質的に円筒状のスリーブ部分（１０４）を更に備える、ピストンアセンブリ。
【請求項９】
請求項１に記載のピストンアセンブリ（１００）において、前記第一のピストン部分（１０２ａ）及び前記第二のピストン部分（１０２ｂ）は、
少なくとも部分的に前記ヘッド部分（１０３）を通って伸びる実質的に軸方向の第一の穴（１５１）と、
前記第一の穴（１５１）と接続して、前記第一の穴（１５１）よりも大きい直径であり且つ、肩部（１５３）により前記第一の穴（１５１）から分離された実質的に軸方向の第二の穴（１５２）とを備える、ピストンアセンブリ。
【請求項１０】
請求項１に記載のピストンアセンブリ（１００）において、
前記合わさり面（１０５）に対向して前記ヘッド部分（１０３）と結合された実質的に円筒状のスリーブ部分（１０４）と、
少なくとも部分的に前記ヘッド部分（１０３）を通って伸びる実質的に軸方向の第一の穴（１５１）と、
少なくとも部分的に前記スリーブ部分（１０４）を通って伸びて、前記第一の穴（１５１）と接続し、前記第一の穴（１５１）よりも大きい直径であり且つ、肩部（１５３）により前記第一の穴（１５１）から分離された実質的に軸方向の第二の穴（１５２）とを更に備える、ピストンアセンブリ。
【請求項１１】
請求項１に記載のピストンアセンブリ（１００）において、前記環状のインサート（１２０）は、
２つの外側の環状構成要素（１２０ａ、１２０ｃ）と、
前記２つの外側の環状構成要素（１２０ａ、１２０ｃ）の間に挟持された中間の環状構成要素（１２０ｂ）とを更に備える、ピストンアセンブリ。
【請求項１２】
請求項１に記載のピストンアセンブリ（１００）において、前記環状のインサート（１２０）は、
第一の材料にて形成された２つの外側の環状構成要素（１２０ａ、１２０ｃ）と、
２つの外側の環状構成要素（１２０ａ、１２０ｃ）の間にて挟持され且つ、前記第二の材料にて形成された中間の環状構成要素（１２０ｂ）とを更に備える、ピストンアセンブリ。
【請求項１３】
請求項１に記載のピストンアセンブリ（１００）において、前記環状のインサート（１２０）は、
２つの外側の環状構成要素（１２０ａ、１２０ｃ）と、
前記２つの外側の環状構成要素（１２０ａ、１２０ｃ）の間に挟持された中間の環状構成要素（１２０ｂ）と、
前記中間の環状構成要素（１２０ｂ）の外周面に形成された周縁の磁石溝（１２２）とを更に備える、ピストンアセンブリ。
【請求項１４】
請求項１に記載のピストンアセンブリ（１００）において、少なくとも１つのピストン部分（１０２）に結合されたピストンロッド（１３０）を更に備え、前記ピストンアセンブリ（１００）が経験した荷重は、前記ピストンロッド（１３０）と少なくとも１つのピストン部分（１０２）との間にて実質的に伝達される、ピストンアセンブリ。
【請求項１５】
ピストンアセンブリ（１００）において、
実質的に円筒状のヘッド部分（１０３ａ）及び該ヘッド部分（１０３ａ）に形成された合わさり面（１０５ａ）を含む第一のピストン部分（１０２ａ）と、
前記第一のピストン部分（１０２ａ）に添着された第二のピストン部分（１０２ｂ）であって、実質的に円筒状の前記ヘッド部分（１０３ｂ）及び該ヘッド部分（１０３ｂ）に形成された合わさり面（１０５ｂ）を含む第二のピストン部分（１０２ｂ）と、
前記第一のピストン部分（１０２ａ）の前記合わさり面（１０５ａ）と前記第二のピストン部分（１０２ｂ）の前記合わさり面（１０５ｂ）との間に配置されてその間の位置で締め止めされた実質的に環状のインサート（１２０）であって、前記ピストンアセンブリ（１００）を補剛する環状のインサート（１２０）と、
前記第一のピストン部分（１０２ａ）及び前記第二のピストン部分（１０２ｂ）の少なくとも一方に結合されたピストンロッド（１３０）とを備え、前記ピストンアセンブリ（１００）が経験した荷重は、前記ピストンロッド（１３０）と前記第一のピストン部分（１０２ａ）及び前記第二のピストン部分（１０２ｂ）の少なくとも一方との間にて実質的に伝達される、ピストンアセンブリ。
【請求項１６】
請求項１５に記載のピストンアセンブリ（１００）において、前記第二のピストン部分（１０２ｂ）は、前記第一のピストン部分（１０２ａ）と同一である、ピストンアセンブリ。
【請求項１７】
請求項１５に記載のピストンアセンブリ（１００）において、前記第一のピストン部分（１０２ａ）及び前記第二のピストン部分（１０２ｂ）の前記合わさり面（１０５ａ、１０５ｂ）に形成された実質的に環状のインサート室（１２６ａ、１２６ｂ）を更に備える、ピストンアセンブリ。
【請求項１８】
請求項１５に記載のピストンアセンブリ（１００）において、前記第一のピストン部分（１０２ａ）及び前記第二のピストン部分（１０２ｂ）は、第一の材料にて形成され、また、前記環状のインサート（１２０）は、第二の材料にて形成される、ピストンアセンブリ。
【請求項１９】
請求項１５に記載のピストンアセンブリ（１００）において、前記第一のピストン部分（１０２ａ）及び前記第二のピストン部分（１０２ｂ）は、第一の材料にて形成され、また、前記環状のインサート（１２０）は、前記第一の材料よりも大きい剛性を有する第二の材料にて形成される、ピストンアセンブリ。
【請求項２０】
請求項１５に記載のピストンアセンブリ（１００）において、前記第一のピストン部分（１０２ａ）及び前記第二のピストン部分（１０２ｂ）の前記合わさり面（１０５ａ、１０５ｂ）に形成された実質的に環状の磁石室（１２７ａ、１２７ｂ）と、前記第一のピストン部分（１０２ａ）と前記第二のピストン部分（１０２ｂ）との間に配置された実質的に環状の磁石（１９０）とを更に備える、ピストンアセンブリ。
【請求項２１】
請求項１５に記載のピストンアセンブリ（１００）において、１つ又はより多くの相互係止突起（１１６）と、前記第一のピストン部分（１０２ａ）の前記合わさり面（１０５ａ）及び前記第二のピストン部分（１０２ｂ）の前記合わさり面（１０５ｂ）に形成された相応する突起開口（１１７）とを更に含む、ピストンアセンブリ。
【請求項２２】
請求項１５に記載のピストンアセンブリ（１００）において、前記第一のピストン部分（１０２ａ）及び前記第二のピストン部分（１０２ｂ）は、前記合わさり面（１０５）に対向して前記ヘッド部分（１０３）と結合された実質的に円筒状のスリーブ部分（１０４）を更に備える、ピストンアセンブリ。
【請求項２３】
請求項１５に記載のピストンアセンブリ（１００）において、前記第一のピストン部分（１０２ａ）及び前記第二のピストン部分（１０２ｂ）は、
少なくとも部分的に前記ヘッド部分（１０３）を通って伸びる実質的に軸方向の第一の穴（１５１）と、
前記第一の穴（１５１）と接続して、前記第一の穴（１５１）よりも大きい直径であり且つ、肩部（１５３）により前記第一の穴（１５１）から分離された実質的に軸方向の第二の穴（１５２）とを備える、ピストンアセンブリ。
【請求項２４】
請求項１５に記載のピストンアセンブリ（１００）において、
前記合わさり面（１０５）に対向して前記ヘッド部分（１０３）と結合された実質的に円筒状のスリーブ部分（１０４）と、
少なくとも部分的に前記ヘッド部分（１０３）を通って伸びる実質的に軸方向の第一の穴（１５１）と、
少なくとも部分的にスリーブ部分（１０４）を通って伸びて、前記第一の穴（１５１）と接続し、前記第一の穴（１５１）よりも大きい直径であり且つ、肩部（１５３）により前記第一の穴（１５１）から分離された実質的に軸方向の第二の穴（１５２）とを更に備える、ピストンアセンブリ。
【請求項２５】
請求項１５に記載のピストンアセンブリ（１００）において、環状のインサート（１２０）は、
２つの外側の環状構成要素（１２０ａ、１２０ｃ）と、
該２つの外側の環状構成要素（１２０ａ、１２０ｃ）の間に挟持された中間の環状構成要素（１２０ｂ）とを更に備える、ピストンアセンブリ。
【請求項２６】
請求項１５に記載のピストンアセンブリ（１００）において、前記環状のインサート（１２０）は、
第一の材料にて形成された２つの外側の環状構成要素（１２０ａ、１２０ｃ）と、
２つの外側の環状構成要素（１２０ａ、１２０ｃ）の間にて挟持され且つ第二の材料にて形成された中間の環状構成要素（１２０ｂ）とを更に備える、ピストンアセンブリ。
【請求項２７】
請求項１５に記載のピストンアセンブリ（１００）において、前記環状のインサート（１２０）は、
２つの外側の環状構成要素（１２０ａ、１２０ｃ）と、
該２つの外側の環状構成要素（１２０ａ、１２０ｃ）の間に挟持された中間の環状構成要素（１２０ｂ）と、
該中間の環状構成要素（１２０ｂ）の外周面に形成された周縁の磁石溝（１２２）とを更に備える、ピストンアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストン、より詳細には、ピストンアセンブリ用のピストン部分及びピストンアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
ピストンアセンブリにおいて、ピストン又はプランジャは、ピストン室内にて往復運動状に動く。このため、ピストンアセンブリは、流体圧力を機械的動力に変換し又は機械的動力を流体圧力に変換するため使用することができる。
【０００３】
空気圧の用途において、比較的軽量な材料にて出来たピストンを有することが望ましいことが多い。例えば、空気圧の用途において、金属よりも軽量な材料を使用することが望ましい。金属製ピストンのような金属製の構成要素は、大きい慣性モーメントを有し、このため、加速及び減速するのにより長い時間が掛かる。このため、先行技術のピストン構成要素は、プラスチックのような、軽量で低廉な材料にて形成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先行技術の短所は、プラスチックが金属の剛性及び硬さを提供しない点である。このため、先行技術のプラスチック製ピストンは、高い空気圧にて変形する可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の１つの実施の形態に従い、ピストンアセンブリ用のピストン部分が提供される。該ピストン部分は、合わさり面を含む実質的に円筒状のヘッド部分を備えている。ヘッド部分は、合わさり面に形成され且つ、実質的に環状の補剛材インサートの一部分を受け入れ得るようにした、実質的に環状のインサート室を更に備えている。
【０００６】
本発明の１つの実施の形態に従い、ピストンアセンブリ用のピストン部分が提供される。該ピストン部分は、合わさり面を含む実質的に円筒状のヘッド部分を備えている。ヘッド部分は、該ヘッド部分を通って少なくとも部分的に伸びる実質的に軸方向の第一の穴と、該第一の穴と接続する実質的に軸方向の第二の穴とを更に備えている。第二の穴は、第一の穴よりも直径が大きく且つ肩部により第一の穴から分離されている。
【０００７】
本発明の１つの実施の形態に従い、ピストンアセンブリが提供される。該ピストンアセンブリは、実質的に円筒状のヘッド部分及び該ヘッド部分に形成された合わさり面を含む第一のピストン部分と、実質的に円筒状のヘッド部分及び該ヘッド部分に形成された合わさり面を含む第二のピストン部分と、第一のピストン部分の合わさり面と第二のピストン部分の合わさり面との間に配置された実質的に環状のインサートとを備えている。
【０００８】
本発明の１つの実施の形態に従い、ピストンアセンブリが提供される。該ピストンアセンブリは、実質的に円筒状のヘッド部分及び該ヘッド部分に形成された合わさり面を含む第一のピストン部分と、実質的に円筒状のヘッド部分及び該ヘッド部分に形成された合わさり面を含む第二のピストン部分と、第一のピストン部分の合わさり面と第二のピストン部分の合わさり面との間に配置された実質的に環状のインサートとを備えている。ピストンアセンブリは、第一のピストン部分及び第二のピストン部分の少なくとも一方に連結されたピストンロッドを更に備えており、ピストンアセンブリが経験した荷重は、ピストンロッドと第一のピストン部分及び第二のピストン部分の少なくとも一方との間にて実質的に伝達される。
【０００９】
ピストン部分の１つの実施の形態において、ピストン部分は、少なくとも部分的にヘッド部分を通って伸びる実質的に軸方向の第一の穴と、少なくとも部分的にヘッド部分を通って伸びる実質的に軸方向の第二の穴とを更に備えており、第二の穴は、第一の穴と接続し、また、第二の穴は、第一の穴よりも直径が大きく且つ、肩部により第一の穴から分離されている。
【００１０】
ピストン部分の別の実施の形態において、ピストン部分は、合わさり面に形成された実質的に環状の磁石室を更に備えている。
【００１１】
ピストン部分の更に別の実施の形態において、ピストン部分は、１つ又はより多くの相互係止突起と、ピストン部分の合わさり面に形成された１つ又はより多くの相応する突起開口とを更に含む。
【００１２】
ピストン部分の更に別の実施の形態において、ピストン部分は、合わさり面と対向してヘッド部分に接続された実質的に円筒状のスリーブ部分を更に備えている。
【００１３】
ピストン部分の更に別の実施の形態において、ピストン部分は、合わさり面と対向してヘッド部分に接続された実質的に円筒状のスリーブ部分と、少なくとも部分的にヘッド部分を通って伸びる実質的に軸方向の第一の穴と、少なくとも部分的にスリーブ部分を通って伸びる実質的に軸方向の第二の穴とを更に備えており、第二の穴は、第一の穴と接続し、第二の穴は、第一の穴よりも直径が大きく且つ、肩部により第一の穴から分離されている。
【００１４】
ピストン部分の更に別の実施の形態において、ピストン部分は、ヘッド部分のピストン周面に形成された少なくとも１つの周縁シール溝を更に備えている。
【００１５】
ピストン部分の更に別の実施の形態において、ピストン部分は、合わさり面に形成され且つ、実質的に環状のインサートの一部分を受け入れ得るようにした実質的に環状のインサート室を更に備えている。
【００１６】
ピストンアセンブリの１つの実施の形態において、第二のピストン部分は、第一のピストン部分と同一である。
【００１７】
ピストンアセンブリの別の実施の形態において、ピストンアセンブリは、第一のピストン部分及び第二のピストン部分の合わさり面に形成された実質的に環状のインサート室を更に備えている。
【００１８】
ピストンアセンブリの更に別の実施の形態において、第一のピストン部分及び第二のピストン部分は、第一の材料にて形成され、また、環状のインサートは、第二の材料にて形成されている。
【００１９】
ピストンアセンブリの更に別の実施の形態において、第一のピストン部分及び第二のピストン部分は、第一の材料にて形成され、また、環状のインサートは、第一の材料よりも大きい剛性を有する第二の材料にて形成されている。
【００２０】
ピストンアセンブリの更に別の実施の形態において、ピストンアセンブリは、第一のピストン部分及び第二のピストン部分の合わさり面に形成された実質的に環状の磁石室を更に備えており、ピストンアセンブリは、第一のピストン部分と第二のピストン部分との間に配置された実質的に環状の磁石を更に備えている。
【００２１】
ピストンアセンブリの更に別の実施の形態において、ピストンアセンブリは、１つ又はより多くの相互係止突起と、第一のピストン部分の合わさり面及び第二のピストン部分の合わさり面に形成された相応する突起開口とを更に含む。
【００２２】
ピストンアセンブリの更に別の実施の形態において、第一のピストン部分及び第二のピストン部分は、合わさり面に対向してヘッド部分と接続された実質的に円筒状のスリーブ部分を更に備えている。
【００２３】
ピストンアセンブリの更に別の実施の形態において、第一のピストン部分及び第二のピストン部分は、少なくとも部分的にヘッド部分を通って伸びる実質的に軸方向の第一の穴と、第一の穴と接続する実質的に軸方向の第二の穴とを更に備え、第二の穴は、第一の穴よりも大きい直径であり且つ、肩部により第一の穴から分離されている。
【００２４】
ピストンアセンブリの更に別の実施の形態において、第一のピストン部分及び第二のピストン部分は、合わさり面に対向してヘッド部分と接続された実質的に円筒状のスリーブ部分と、少なくとも部分的にヘッド部分を通って伸びる実質的に軸方向の第一の穴と、少なくとも部分的にスリーブ部分を通って伸びる実質的に軸方向の第二の穴とを更に備え、第二の穴は、第一の穴と接続し、第二の穴は、第一の穴よりも大きい直径であり且つ、肩部により第一の穴から分離されている。
【００２５】
ピストンアセンブリの更に別の実施の形態において、環状のインサートは、２つの外側の環状構成要素と、２つの外側の環状構成要素の間に挟持された中間の環状構成要素とを更に備えている。
【００２６】
ピストンアセンブリの更に別の実施の形態において、環状のインサートは、第一の材料にて形成された２つの外側の環状構成要素と、２つの外側の環状構成要素の間にて挟持され且つ第二の材料にて形成された中間の環状構成要素とを更に備えている。
【００２７】
ピストンアセンブリの更に別の実施の形態において、環状の補剛材インサートは、２つの外側の環状構成要素と、２つの外側の環状構成要素の間に挟持された中間の環状構成要素と、中間の環状構成要素の外周面に形成された周縁の磁石溝とを更に備えている。
【００２８】
ピストンアセンブリの更に別の実施の形態において、ピストンアセンブリは、少なくとも１つのピストン部分に連結されたピストンロッドを更に備えており、ピストンアセンブリが経験した荷重は、ピストンロッドと少なくとも１つのピストン部分との間にて実質的に伝達される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の１つの実施の形態に従ったピストン部分の断面図である。
【図２】本発明の１つの実施の形態に従って、図１の２つのピストン部分から形成されたピストンアセンブリの図である。
【図３】本発明の１つの実施の形態に従ったピストン部分の断面図である。
【図４】図３の２つのピストン部分１０２にて形成されたピストンアセンブリの図である。
【図５】本発明の１つの実施の形態に従ったピストン部分の端面図である。
【図６】本発明の１つの実施の形態に従った図５のピストン部分の断面図ＡＡである。
【図７】本発明の１つの実施の形態に従ったピストンアセンブリを示す図である。
【図８】本発明の１つの実施の形態に従って、組み立て、互いに締め止めした２つのピストン部分から成るピストンアセンブリの断面図ＡＡである。
【図９】雌型締結具肩部に接触するピストン部分の肩部を示すピストンアセンブリの詳細な拡大図である。
【図１０】本発明の１つの実施の形態に従ったピストンアセンブリの図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
同一の参照番号は、全ての図面にて同一の要素を表わす。図面は必ずしも正確な縮尺通りではないことを理解すべきである。
【００３１】
図１−図１０及び以下の説明には、当該技術の当業者に対し本発明の最良の形態を実施し且つ使用する方法を教示するため特別な例が示されている。本発明の原理を教示する目的のため、幾つかの従来の形態は簡略化し又は省略されている。当該技術の当業者は、本発明の範囲に属する、これらの例の変更例が理解されよう。当該技術の当業者は、以下に掲げた特徴を色々な態様にて組み合わせ本発明の多数の変形例を形成することができることが理解されよう。このため、本発明は、以下に説明した特定の例によって限定されるものではなく、請求項及びそれらの等価物によってのみ限定されるものである。
【００３２】
図１は、本発明の１つの実施の形態によるピストン部分１０２の断面図である。その他の図面と共通の構成要素は、同一の参照番号にて表示されている。ピストン部分１０２は、ヘッド部分１０３と、スリーブ部分１０４とを備えている。ヘッド部分１０３及びスリーブ部分１０４は、実質的に円筒状の形状をしている。ヘッド部分１０３は、ピストン室（図示せず）内にて往復運動状態に動く。かかるピストン部分１０２の２つを組み立ててピストンアセンブリ１００を形成することができる（図２、図４、図７−図８及び図１０参照）。
【００３３】
ヘッド部分１０３は、ピストン周面１０７と、ピストン周面１０７に形成された少なくとも１つの周縁シール溝１０８とを含む。周縁シール溝１０８は、シール１８０を受け入れる（図２参照）。シール１８０は、任意の適宜な密封装置を備えることができる。シール１８０は、ヘッド部分１０３をピストン室に対して摺動可能に密封する。
【００３４】
ヘッド部分１０３は、合わさり面１０５を更に含む。スリーブ部分１０４は合わさり面１０５に対向してヘッド部分１０３と接続されている。合わさり面１０５は、ピストンアセンブリ１００を形成し得るように、第二のピストン部分１０２の合わさり面に隣接し又は該合わさり面と接続するようにされる。
【００３５】
スリーブ部分１０４は、ピストン部分１０２をピストンロッド１３０又は雌型締結具１４０上にて保持するのを助けることができる（図７−図８参照）。更に、スリーブ部分１０４は、ピストンアセンブリ１００に対し長手方向への安定性を提供することができる。更に、スリーブ部分１０４は、緩衝機能を提供することができる。
【００３６】
ピストン部分１０２は、ピストン部分１０２を通って伸びる実質的に軸方向の穴１１３を含む。穴１１３は、２つの穴部分を備えている。第一の穴部分１５１は、少なくとも部分的にヘッド部分１０３を通って伸びている。第二の穴部分１５２は、少なくとも部分的にスリーブ部分１０３を通って伸びている。第二の穴部分１５２は、第一の部分１５１と接続されている。第二の穴部分１５２は、第一の穴部分１５１よりも直径が大きく且つ、肩部１５３により第一の穴部分１５１から分離されている。肩部１５３は、ヘッド部分１０３内に配置し又はスリーブ部分１０４内に配置することができる。肩部１５３の寸法及び位置は、所望の締め止め力に従って且つ（又は）締結具構成要素の寸法に従って変更することができる。
【００３７】
図２には、本発明の１つの実施の形態に従った図１の２つのピストン部分１０２にて形成された、ピストンアセンブリ１００が示されている。このため、ピストンアセンブリ１００は、第一のピストン部分１０２ａと、第二のピストン部分１０２ｂとを備えている。１つの実施の形態において、２つのピストン部分１０２ａ、１０２ｂは同一である。このため、２つのピストン部分１０２ａ、１０２ｂは、経済的に製造することができる。その結果、ピストンアセンブリ１００は、経済的に且つ簡単に製造することができる。
【００３８】
実質的に環状のインサート１２０は、第一のピストン部分１０２ａと、第二のピストン部分１０２ｂとの間にて締め止めされている。ピストンアセンブリ１００が経験した荷重は、ピストンロッド１３０と少なくとも１つのピストン部分１０２との間にて実質的に伝達される（荷重力の方向に依存して）。荷重は、また第一のピストン部分１０２ａと第二のピストン部分１０２ｂとをピストンロッド１３０に対して締め止めするため使用される締結具に伝達することもできる。環状のインサート１２０は、実質的に軸方向の開口１２１を含む（図７参照）。１つの実施の形態において、２つのピストン部分１０２ａ、１０２ｂは、第一の材料にて形成され、また、環状のインサート１２０は、第二の材料にて形成されている。環状のインサート１２０は、ピストンアセンブリ１００に対して増大した剛性を提供する。ピストン部分１０２ａ、１０２ｂが低又は普通の剛性を有する材料にて形成されたとき、環状のインサート１２０は、ピストンアセンブリ１００の全体的な質量及び慣性力を著しく増大させることなく、ピストンアセンブリ１００の全体的な剛性を著しく増大させることができる。
【００３９】
１つの実施の形態において、ピストン部分１０２ａ、１０２ｂは、プラスチックのような軽量な材料にて形成されている。プラスチックは、低廉であり、容易に形成し又は製造することができ、実質的に堅固で且つ硬く、また、比較的小さい質量を提供する。低質量は、ピストンの慣性特徴を望ましく低下させ、このことは、空気圧式ピストンの用途にて有益である。しかし、ピストン部分１２０ａ、１２０ｂに対してその他の材料を使用することができることを理解すべきである。
【００４０】
１つの実施の形態において、環状のインサート１２０は、第一の材料よりも大きい剛性を有する第二の材料にて形成されている。例えば、環状のインサート１２０は、金属にて形成することができる。しかし、環状のインサート１２０は、満足し得る剛性を有する任意の適宜な材料にて形成することができることを理解すべきである。
【００４１】
図３は、本発明の１つの実施の形態に従ったピストン部分１０２の断面図である。この実施の形態において、実質的に環状のインサート室１２６が合わさり面１０５に形成されている。環状のインサート室１２６は、合わさり面１０５に形成された実質的に環状の凹部を備えている。かかる凹部の２つが完全な環状のインサート室１２６を形成する。完全な環状のインサート室１２６は、環状のインサート１２０の少なくとも一部分を受け入れる。
【００４２】
図４には、図３の２つのピストン部分１０２にて形成されたピストンアセンブリ１００が示されている。環状のインサート１２０は、上記に説明したように、ピストン部分１０２の合わさり面１０５に形成された環状の剛性なインサート室１２６に受け入れられる。１つの実施の形態において、２つのピストン部分１０２ａ、１０２ｂは、第一の材料にて形成され、環状のインサート１２０は、第二の材料にて形成される。図示した実施の形態において、環状のインサート１２０は、第一のピストン部分１０２ａ及び第二のピストン部分１０２ｂの環状のインサート室１２６内に完全に保持されている。これと代替的に、環状のインサート室１２６は、環状のインサート１２０の一部分のみを受け入れ得るように形成することができ、また、第一の合わさり面１０５ａと第二の合わさり面１０５ｂとの間に空隙が存在するようにしてもよい。
【００４３】
図５は、本発明の１つの実施の形態に従ったピストン部分１０２の端面図である。この実施の形態における合わさり面１０５は、実質的に環状の剛性インサート室１２６と、実質的に環状の磁石室１２７とを含む。環状の剛性のインサート室１２６及び環状の磁石室１２７は、図６にて及び以下の説明にて詳細に示され且つ説明されている。
【００４４】
この実施の形態における合わさり面１０５は、１つ又はより多くの相互係止突起１１６と、１つ又はより多くの相応する突起開口１１７とを含む。２つのピストン部分１０２の合わさり面１０５が接触したとき、１つ又はより多くの相互係止突起１１６は、利用可能な突起開口１１７内に嵌まる。相互係止突起１１６は、対向したピストン部分１０２の相応するキャビティ内に嵌まり且つ、ピストン部分１０２が互いに回転するのを防止する。更に、相互係止突起は、相応するキャビティと係合したとき、軸方向に固定することを可能にすることができる。
【００４５】
図示した実施の形態において、ピストン部分１０２は、３つの相互係止突起１１６を含む。図示した実施の形態において、ピストン部分１０２は、相互係止突起１１６よりも多くの突起開口１１７を含む。相互係止突起１１６及び突起開口１１７の数は、必要に応じて変更可能であることことを理解すべきである。
【００４６】
相互係止突起１１６は、タブ、舌状体、リブ等を備えることができる。これと代替的に、相互係止突起１１６は、対向したピストン部分１０２の相応する開口に係合する、任意の態様の棘状部、フック、ばね等のような締結具を含む突起を備えるようにしてもよい。
【００４７】
ピストン部分１０２は、複数の盲凹部１１９を更に含む。凹部１１９は、質量を減少させ得るように、ピストン部分１０２に形成することができる。凹部１１９は、ヘッド部分１０３を通って伸びない。
【００４８】
図６は、本発明の１つの実施の形態に従った図５のピストン部分１０２の断面図ＡＡである。この実施の形態におけるピストン周面１０７は、摩耗領域１１１と、潤滑剤空所１１２とを更に含む。
【００４９】
断面図は、合わさり面１０５を示す。合わさり面１０５は、環状のインサート室１２６と、環状の磁石室１２７と、１つ又はより多くの相互係止突起１１６とを含む。
【００５０】
環状の磁石室１２７は、合わさり面１０５に形成された実質的に環状の凹部を備えている。ピストン部分１０２ａ、１０２ｂのかかる凹部の２つは、完全な環状の磁石室１２７を形成する。環状の磁石室１２７は、環状の磁石１９０の一部分を受け入れる（図１０参照）。
【００５１】
図７には、本発明の１つの実施の形態に従ったピストンアセンブリ１００が示されている。ピストンアセンブリ１００は、２つのピストン部分１０２ａ、１０２ｂを備えている。２つのピストン部分１０２ａ、１０２ｂは、合わさり面１０５にて組み立てられ、ピストンアセンブリ１００を形成する。
【００５２】
ピストンアセンブリ１００は、実質的に環状のインサート１２０を含む。環状のインサート１２０は、実質的に軸方向の開口１２１を含む。１つの実施の形態において、２つのピストン部分１０２ａ、１０２ｂは、第一の材料にて形成され、また、環状のインサート１２０は、第二の材料にて形成される。環状のインサート１２０は、組み立てる間、ピストン部分１０２の間に配置されている。１つの実施の形態において、環状のインサート１２０は、ピストン部分１０２の間にて締め止めされている。このため、環状のインサート１２０は、ピストンアセンブリ１００の剛性を増大させる。
【００５３】
図示した実施の形態において、ピストンアセンブリ１００は、２つの雌型締結具１４０、１４１を含むことができる。ねじ付きのピストンロッド１３０（図８参照）は、雌型締結具１４０、１４１の双方と係合し且つ、雌型締結具１４０、１４１を環状のインサート１２０に対して実質的に締め止めする。
【００５４】
図８は、本発明の１つの実施の形態に従って、組み立て、互いに締め止めした２つのピストン部分１０２ａ、１０２ｂを備えるピストンアセンブリ１００の断面図ＡＡである。図面において、２つのピストン部分１０２ａ、１０２ｂは、それらの合わさり面１０５にて互いに締め止めされてピストンアセンブリ１００を形成する。更に、ピストンアセンブリ１００は、ピストンロッド１３０を更に含む。ピストンロッド１３０は、少なくとも１つのピストン部分１０２に連結されている。ピストンアセンブリ１００が経験した荷重は、ピストンロッド１３０と少なくとも１つのピストン部分１０２との間にて実質的に伝達される。荷重は、また、上記に説明したように、ピストン部分１０２ａ、１０２ｂをピストンロッド１３０に締め止めすべく使用される締結具に伝達することもできる。
【００５５】
１つの実施の形態において，ピストンアセンブリ１００は、雌型締結具１４０を更に含む。ピストンロッド１３０は、ねじ付き端部１３２と、ピストンロッド肩部１３４とを含む。雌型締結具１４０は、ねじ付き（雌型）開口１４３と、工具の受け部１４４とを含む（図７参照）。雌型締結具１４０は、穴１１３ｂの肩部１５３ｂに接触し且つ該肩部１５３ｂにより停止される雌型締結具肩部１４７も含む。その結果、雌型締結具１４０がピストンロッド１３０に螺着状態に装着されたとき、ピストンロッド１３０及び雌型締結具１４０は、２つのピストン部分１０２を互いに締め止めする。
【００５６】
組み立てる間、ピストンロッド１３０は、ピストン部分１０２ａの穴１１３ａ内に挿入され、また、ねじ付きピストンロッド１３０及びねじ付き雌型締結具１４０は合わさる。ピストンロッド肩部１３４は、穴１１３ａの肩部１５３ａと接触し、また、雌型締結具肩部１４７は、穴１１３ｂの肩部１５３ｂと接触する。更に、ピストンロッド１３０及び雌型締結具１４０は、これらが締め付けられたとき、環状インサート１２０と接触し且つ該環状インサートを圧縮する。このため、ピストンロッド１３０及び雌型締結具１４０が締め付けられたとき、これらは、環状インサート１２０に圧縮力を加える。締め付けのほぼ終了時、ピストンロッド１３０及び雌型締結具１４０は、幾つかの実施の形態において、２つのピストン部分１０２にかなりの圧縮力を加える。しかし、肩部１５３ａ、１５３ｂの製造許容公差及び環状のインサート１２０の製造許容公差に依存して、２つのピストン部分１０２に加わる圧縮力を最小にすることができる。これと代替的に、その他の実施の形態において、ピストンロッド１３０及び雌型締結具１４０は、２つのピストン部分１０２ａ、１０２ｂを互いに締め止めしない。その結果、特定のピストン部分における荷重は、実質的に、環状のインサート１２０に伝達され、その結果、その他のピストン部分１０２には伝達されない。
【００５７】
図９は、雌型締結具肩部１４７に接触するピストン部分１０２ｂの肩部１５３ｂを示すピストンアセンブリ１００の詳細な拡大図である。ピストン部分１０２ａ、１０２ｂは同一とすることができるため、肩部１５３ｂは、図８の何れかのピストン部分１０２の肩部を備えることができる。更に、雌型締結具１４０は、溝１４８と、溝１４８内に位置するシール１４９とを含むことができる。シール１４９は、雌型締結具１４０を第二の穴部分１５２ｂに対して密封する。これと代替的に、溝１４８及びシール１４９は、ピストン１０２の一部分としてもよい。更に、溝１４８は、１つの段状部として形成することもできる。別の代替例において、雌型締結具１４０に代えて、図面中の上側装置は、雄型締結具（ピストンロッド１３０の一部分のような）を備えるようにしてもよいことを理解すべきである。
【００５８】
１つの実施の形態において、肩部１５３ｂは、実質的に垂直面を備えている。これと代替的に、肩部１５３ｂは、傾斜部を含むことができ、肩部１５３ｂは、穴１１３内に変形可能な円形のリッジ又は突起を備えている。その結果、リッジ形状をし又は突き出す肩部１５３ｂは、ピストン部分１０２ａ、１０２ｂを締め止めする間、多少、変形する可能性がある。変形は、合わさり面１０５ａ、１０５ｂを互いに圧縮するのを最小にし又は解消し、ピストン部分１０２ａ、１０２ｂの変形を避けることができる。
【００５９】
図１０には、本発明の１つの実施の形態に従ったピストンアセンブリ１００が示されている。環状のインサート１２０は、２つ又はより多くの環状の構成要素を備えることができる。図示した実施の形態において、環状のインサート１２０は、３つの環状の構成要素１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃを備えている。幾つかの実施の形態において、外側の環状構成要素１２０ａ及び１２０ｃは、第一の材料にて形成され、中間の環状の構成要素１２０ｂは、第二の材料にて形成されている。幾つかの実施の形態において、外側の環状の構成要素１２０ａ、１２０ｃは、ピストン部分１０２ａ、１０２ｂを形成する材料よりも剛性の大きい金属又は材料から成るものとすることができる。更に、中間の環状の構成要素１２０ｂは、外側の環状の構成要素１２０ａ、１２０ｃよりも剛性でない材料から成るものとすることができる。例えば、１つの実施の形態において、中間の環状の構成要素１２０ｂは、プラスチックから成るものとすることができる。
【００６０】
１つの実施の形態における環状の構成要素は、添着されない部品とすることができる。これと代替的に、別の実施の形態において、環状の構成要素は、互いに添着されるようにしてもよい。例えば、環状の構成要素は、互いに接合するすなわち別言すれば、添着することができる。
【００６１】
環状のインサート１２０は、周縁磁石溝１２２を更に含むことができる。周縁磁石溝１２２は、環状インサート１２０の外周面に形成されている。周縁磁石溝１２２は、中間の環状の構成要素１２０ｂと同じ広さとし又はより狭くすることができる。周縁磁石溝１２２は、磁石１９０の一部分を受け入れることができる。磁石１９０は、例えば、ホール効果センサのようなセンサアセンブリの一部分を備えることができる。
【００６２】
本発明によるピストンアセンブリは、本発明の任意の実施の形態に従って採用し所望であれば、幾つかの有利な効果を提供することができる。本発明は、軽量なピストンアセンブリを提供する。本発明は、２つの同一のピストン部分にて形成されたピストンアセンブリを提供する。本発明は、経済的に製造できるピストンアセンブリを提供する。本発明は、容易に組み立てることのできるピストンアセンブリを提供する。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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