(57)【要約】レシプロケータと、レシプロケータ用可動要素をつくる方法。また、相対的に往復運動する要素の非接触アライメントを作り出す方法。
2004503703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動要素が運動する往復軸を有するレシプロケータと、レシプロケータ用可動要素を造る方法において、
前記レシプロケータに関し、往復運動を許容すると共に前記可動要素の非軸運動を制限するサスペンションを介して前記レシプロケータに前記可動要素を連結するステップと、
前記可動要素と前記レシプロケータを、前記往復軸の周りに同時に回転させるステップと、
前記可動要素の直径と前記レシプロケータの直径を機械加工するステップと、を備える、方法。
【請求項２】
前記レシプロケータのパイロット面を機械加工するステップを更に備える、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記可動要素の直径と前記レシプロケータの直径を機械加工するステップと、前記レシプロケータのパイロット面を機械加工するステップは、実質的に同時に提供される、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記機械加工するステップは、前記可動要素を第１外径に切削する工程、前記レシプロケータを切削しパイロットに第２外径を持たせる工程、前記レシプロケータの前記パイロット面が前記往復軸に対し直交するように切削する工程を含む、請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記可動要素は、往復運動するピストンである、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記回転させるステップは、旋盤により提供される、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記ケーシングより柔らかい材料の層を機械加工前に前記可動要素に付着するステップを更に備える、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記機械加工するステップは、前記レシプロケータのパイロット面を機械加工する工程を更に備える、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記可動要素の直径と前記レシプロケータの直径を機械加工するステップと、前記レシプロケータのパイロット面を機械加工するステップは、実質的に同時に提供される、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記機械加工するステップは、前記可動要素を第１外径に切削する工程、前記レシプロケータを切削しパイロットに第２外径を持たせる工程、前記レシプロケータの前記パイロット面が前記往復軸に対し直交するように切削する工程を含む、請求項８記載の方法。
【請求項１１】
前記機械加工するステップは、単一の切削工具により提供される、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記レシプロケータを機械加工するステップは、前記レシプロケータに連結されるケーシングを機械加工する工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
往復軸に沿った往復運動の為にレシプロケータに結合された第１要素と、第２要素との間に非軸アライメントを作る方法であって、前記レシプロケータに関し、往復運動を許容すると共に前記第１要素の非軸運動を実質的に制限するサスペンションを介して前記レシプロケータに前記第１要素を連結するステップと、前記往復軸周りに前記第１要素と前記レシプロケータを同時に回転させるステップと、前記第１要素を第１外径に、前記第２要素を第２外径に機械加工するステップと、第１内径を前記第１外径に嵌合させ、第２内径を前記第２外径に嵌合させる為に、前記第２要素を機械加工するステップと、を備える、前記方法。
【請求項１４】
前記レシプロケータを機械加工するステップは、前記レシプロケータ上の端面を前記面に嵌合させる為に機械加工する工程を更に含み、前記端面は前記レシプロケータ軸に直交する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記第１要素を第１外径に、前記レシプロケータを第２外径に、更に、前記レシプロケータ上の端面を機械加工するステップは、実質的に同時に提供される、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記第１要素と前記レシプロケータを回転させ、機械加工するステップは、旋盤により提供される、請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
前記レシプロケータより柔らかい材料の層を、前記第１要素の機械加工前に前記第１要素に付着するステップを更に備える、請求項１３記載の方法。
【請求項１８】
前記レシプロケータを機械加工するステップは、前記往復軸に直交する前記レシプロケータ上の端面を機械加工する工程を更に含む、請求項１８記載の方法。
【請求項１９】
前記第１要素と前記レシプロケータを機械加工するステップは、単一の切削工具により提供される、請求項１３記載の方法。
【請求項２０】
前記第２要素を機械加工するステップの全ては、実質的に同時に提供される、請求項１３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
技術分野
本発明は、全体的にレシプロケータを造る有用な方法に関する。特に、本発明は、レシプロケータと可動要素を造る方法、更に、要素の非接触アライメントを作り出す方法に関する。
【０００２】
関連技術
リニアモータを使用する多くのレシプロケータ機は、非常に精密な隙間およびフリーランニング関係で動作するため、無給油要素を必要とする。これらのタイプの機械の例として、自由ピストン型ステアリングエンジン、サーモ・アコースチック・エンジン発電機、様々な自由ピストン型低温クーラー、ガスサイクル冷凍機、リニアモータで駆動されるガス圧縮機がある。これらのリニアモータやレシプロケータで駆動される機械において、ピストンのような可動要素は、それが往復運動するシリンダボアに嵌合され、あるベアリングや曲がるサスペンションシステムでガイドされなければならない。ベケット等に付与された米国特許第５，５５２，２１４号は、例示的なスパイラルサスペンションを開示する。レシプロケータの可動要素が、効果的な圧力障壁を維持しつつ、それぞれのシリンダボア内で自由に走行するには、非常に精密な隙間が必要である。特に、シリンダとリニアモータ嵌合面の両方とピストンとの同軸性は、重要である。通常、これらの精密な嵌め合いを与える為に必要な機械加工は、その部品（例えば、モータステータ、サスペンション、ピストン、シリンダ）は個別的にツーリングされ、一旦終了すると、一緒に積み重ねられるか嵌合される。数多くの精密な隙間を有するフリーランニング部品が必要である場合、これらの部品をつくる為に要求される精度は、非常に時間が費やされ、費用がかかる。
【０００３】
上述した観点から、当該技術において、精密な嵌め合い状態をつくるが、要素間では非接触の嵌め合い状態（例えば、往復動機械で動力を供給される工具で使用されるような屈曲支持可動部品とシリンダアセンブリ）を作り出す安価で信頼性のよい方法が必要である。
【０００４】
【発明の概要】
本発明は、可動要素とレシプロケータとの同軸性、可動要素に関してレシプロケータのパイロット面とその運動軸との垂直性を保証する往復運動機械に為に、可動要素を与える方法を提供する。
【０００５】
本発明の第１態様は、レシプロケータと、レシプロケータの可動要素をつくる方法を提供し、上記レシプロケータは、レシプロケータ軸を有し、上記可動要素は上記レシプロケータ軸に沿って運動し、当該方法は、上記レシプロケータに関し往復運動を許容し、実質的に上記可動要素の非軸運動を制限するサスペンションを介して上記可動要素を上記レシプロケータに連結するステップと、上記可動要素と上記レシプロケータを上記往復運動軸の実質的周囲に同時に回転させるステップと、上記可動要素の直径と上記レシプロケータの直径を機械加工するステップと、を備える。
【０００６】
第２態様は、往復軸に沿った往復運動の為にレシプロケータに結合された第１要素と、第２要素との間に非軸アライメントを作る方法を提供し、当該方法は、上記レシプロケータに関し、往復運動を許容すると共に上記第１要素の非軸運動を実質的に制限するサスペンションを介して上記レシプロケータに上記第１要素を連結するステップと、上記往復軸周りに上記第１要素と上記レシプロケータを同時に回転させるステップと、上記第１要素を第１外径に、上記第２要素を第２外径に機械加工するステップと、第１内径を上記第１外径に嵌合させ、第２内径を上記第２外径に嵌合させる為に、上記第２要素を機械加工するステップと、を備える。
【０００７】
本発明の上記および他の特徴や利点は、以下の、本発明の好適実施例の更なる詳細な説明から明らかになるであろう。
【０００８】
【好適実施例の説明】
本発明の確かな好適実施例が詳細に示され説明されているが、添付クレームの範囲から逸脱することなく、様々な変更や変形がなされてもよいことが理解されよう。本発明の範囲は、構成する部品数、その材料、その形状、その相対的配置などに限定されるものではなく、好適実施例の、単なる一例として開示されている。
【０００９】
図１を参照すると、レシプロケータ１０と嵌合シリンダアセンブリ１２を含む、レシプロケータアセンブリ８が示されている。動作中、レシプロケータ１０及びシリンダアセンブリ１２は、レシプロケータ１０の可動要素１４が、レシプロケータ１０の軸Ａに沿って、かつ、シリンダアセンブリ１２のシリンダボア１６内で精密な隙間関係で直線上に移動可能なように、組み立てられている。レシプロケータ１０は、可動要素１４と、リニア駆動機構やモータ１８を含み、これらは、米国特許第５，３８９，８４４号および米国特許第５，１３９，２４２に開示されたものと似ており、本願に参考形式で導入されている。レシプロケータ１０は、時々、中高リングと呼ばれるレシプロケータ用ケーシング２０を含んでもよい。リニア駆動機構１８は、少なくとも一つ、好ましくは二つのリニアサスペンション要素２２を含み、これらは、リニアサスペンション２３と、当業者に認識されるようにプランジャー及びステータ（図示せず）とを形成する。リニアサスペンション２３は、往復運動を許容し、大幅に非軸運動（例えば、レシプロケータ１０に対する、可動要素１４の捻り、回転及び／又は放射運動）を制限（すなわち、それは往復軸Ａに沿ったもの以外のいかなる運動をも制限）する。可動要素１４は、時々、ピストンと呼ばれるが、これは、可動要素１４がレシプロケータ１０の動力伝達要素だからである。
【００１０】
シリンダアセンブリ１２は、レシプロケータ１０と、当業者に認識可能な広範囲の機械との間のインターフェースである。幾つかの機械の例には、自由ピストン型ステアリングエンジン、サーモ・アコースチック・エンジン発電機、ガスサイクル冷凍機、パルス管ドライバ、ガス圧縮機がある。示された例において、シリンダアセンブリ１２は、ツインモータパルス管ドライバに対するものであり、レシプロケータ１０は、シリンダアセンブリ１２の（簡単さの為、一つだけが示されているが）各端部に結合されている。
【００１１】
どんな設定においても、シリンダアセンブリ１２は、シリンダボア１６、パイロットボア２４、シリンダ面２６を含むレシプロケータ１０と調和させる為の、多くの構造体を含む。レシプロケータ１０やレシプロケータケーシング２０は、パイロットボア２４と嵌合するパイロット２８、シリンダ面２６と直面して嵌合する端部又はパイロット面３０を含む。アセンブリの詳細は、図７から図１０に関し、更に詳細に検討されている。
【００１２】
リニアサスペンション要素２２は、レシプロケータ１０の動作中、往復軸Ａに沿って可動要素１４の運動を制限する。図２から図５を参照すると、リニアサスペンション要素２２はサスペンション取付け部３２を含むが、これは、図６に一番良く示されているように、好ましくは側部３４を有するリング形になっている。以下に更に詳細に説明されるように、リニアサスペンション要素２２も同様に、サスペンションストラップアセンブリ３６を含む。取付け部３２も同様に、取付け穴３３を含む。取付け部３２は、側面のあるリング構成以外の様々な形状でもよく、これは、本発明の教示から逸脱しないことが認識されよう。
【００１３】
サスペンションストラップアセンブリ３６は、ハブ４０から大幅に放射状に伸びた多くの脚部、屈曲要素３８を含む。脚部３８は、耐疲労、高強度、焼き入れ鋼（例えばＡＩＳＩ １０９５、ＳＳ３１６、好ましくは、Ｕｄｄｅｈｏｌｍ社からＵＨＢ ７１６）から形成されるのが好ましい。各脚部３８は、第１の実質的放射状部分４２と第２の実質的軸状部分４４を有するように形成されている。軸状部分４４は、以下に明瞭になる理由から、通常、放射状部分４２より短くなっている。各軸状部分４４は、少なくとも一つ、好ましくは２つのリベット４６で取付け部３２に結合されている。１つのリベット４６が使用される場合、単一の、リベット回りの脚部の回転を妨げる為に他の拘束が必要かもしれない。
【００１４】
各軸状部分４４は、それらの各放射状部分４２に加えられる張力を分散させるために備えられており、この張力は、可動要素１４の往復運動中に加えられる。特に、軸状部分４４は、それぞれの放射状部分４２内の張力を軸状部分４４内の曲げ応力に変換するように作用する。部分４２，４４の最適長は、サスペンション要素２２の所望の行程、脚部３８の厚さや幅などを考慮に入れた応力量など、多くのファクタによって決定される。このような詳細な寸法は、提案された設計の有限要素の応力解析により、最も良好に決定される。
【００１５】
レシプロケータ１０を形成する為に、ハブ４０は（図７に示された）ハブ取付け部６０に結合され、ハブ取付け部６０は既知の方式で可動要素１４に結合される。一つ若しくは複数の取付け部３２は、リニア駆動機構１８またはレシプロケータ１０の他の不動構造に、既知の方式（例えば、取付け穴３３を通すボルト）で結合される。図１に示されるレシプロケータでは、２つのリニアサスペンション要素２２（リニア駆動機構１８の各側部上に一つのリニアサスペンション）が、リニアサスペンション２３を形成する為に、かつ、往復軸Ａに沿って可動要素１４を導く為に必要である。レシプロケータ用ケーシング２０は、機内に１つのサスペンション要素２２を適応させるために機械加工が可能である。
【００１６】
図３及び図４Ａから図４Ｃを参照すると、リニアサスペンション要素２２は、分解されて示されている。図４Ａにおいて、ストラップアセンブリ３６は、休止位置（すなわち、レシプロケータ１０は動作中でなく、アセンブリ３６は、図４Ｂと図４Ｃに示された許容可能な一番端の位置の、実質的に中間）にある。図３に示されるように、各脚部３８の放射状部分４２は、同一脚部３８の軸状部分４４に対しほぼ９０度の角度で形成されるのが好ましい。好適実施例において、リニアサスペンション要素２２は、軸状部分４４と取付け部３２が取付け部３２の支点エッジ４８で分離しないように、第１予荷重を含んでもよい。脚部３８がレシプロケータ１０の動作中にねじれるとき、別途、分離が生じる。図３に示されるように、任意の２つの、対向軸状部分４４間の内側間隔Ｄ１を、軸状部分４４が結合される取付け部３２の、任意の２つの、対向側部３４間の外側間隔Ｄ２より小さくすることにより、第１予荷重が与えられる。このセットアップは、任意の２つの対向軸状部分４４間のサスペンションストラップアセンブリ上の間隔Ｄ１を、取付け部３２の任意の２つの対向側部間の外側間隔Ｄ２より小さく形成することにより提供される。一つの好適実施例において、内側間隔Ｄ１は、外径Ｄ２より約１％小さく設定されている。代替え的に述べられた取付け部３２は、対向側部３４が内側間隔Ｄ１より広くなるように形成されてもよい。一旦サスペンションストラップ３６が組み立てられると、各軸状部分４４は、取付け部３２の支点エッジにわたり予荷重ベンドを含む。サスペンションストラップアセンブリ３６は偶数の脚部３８、取付け部３２は偶数の側部３４で示されているが、奇数の脚部３８や側部３４も提供し得ることは認識されよう。この場合、ストラップアセンブリ３６の平均的内径は、所望の予荷重を形成する為に、取付け部３２の平均的外径より小さくなるように構成されてもよい。
【００１７】
第１予荷重は、多くの利点を提供する。第一に、サスペンション要素２２の運動方向に拘わらず、支点エッジ４８による軸状部分４４のフレッチング量は減らされる。さらに説明するように、可動要素１４とサスペンション要素２２は、図４Ｂ、図４Ｃにおいてサスペンション要素２２に関連して示される、２つの最端部間で移動する。図４Ｂは、第１最端部におけるサスペンション要素２２の脚部３８を示し、ここで、可動要素１４は、取付け部３２を介し、矢印ＦＤで表示された、第１方向に移動した。第１予荷重のため、脚部３８と、特に軸状部分４４は、それらが取付け部３２の支点エッジ４８から常に引き離されないように変形する。その結果、第２部分４４上のフレッチングは減じられる。同様に、図４Ｃは第２最端部におけるサスペンション要素２２の脚部３８を示し、ここで、可動要素１４は、取付け部３２から離れ、矢印ＳＤで表示された、第１方向ＦＤと反対の、第２方向に移動した。この位置で、脚部３８と、特に、軸状部分４４は、それらが取付け部３２の支点エッジ４８から引き離されないように、固有に変形する。軸状部分４４と取付け部３２の接触を維持することにより、支点エッジ４８又はその付近で、軸状部分４４または取付け部３２のいずれか一方のフレッチング又は摩耗を除外するが、さもなければ、フレッチングや摩耗は軸状部分４４と取付け部３２の相対運動により生じるであろう。したがって、サスペンション要素２２は、長く持続する。
【００１８】
第１予荷重の第２利点は、米国特許第５３８９８４４号に開示されたように、軸状部分４４の複雑なクランプ機構が必要なくなる点である。例えば、通常、図４Ｂに示された最端位置において、軸状部分４４は、支点エッジから離れるように強制され、そのように強制するには、米国特許第５，３８９，８４４号に示されたクランプブロックのような機構が必要になる。しかし、第１の予荷重が存在するため、クランプ機構は必要ない。
【００１９】
図４Ｂから図４Ｃに戻ると、第２方向ＳＤ（図４Ｃ）における運動により生じる脚部３８の伸張によって、第１方向ＦＤにおける運動による圧縮より、応力は急速に高くなる。過剰応力を持たない更なる運動は、第２方向ＳＤにおける更なる運動を伴わない場合、第１方向ＦＤにおいて可能であろうが、サスペンションが、緩んだ位置に関し、第１方向ＦＤと第２方向ＳＤの両方向において、同一量だけ往復運動する場合、全行程範囲は、第２方向ＳＤにおける運動中に引き起こされる応力レベルによって限定される。第１方向ＦＤ及び第２方向ＳＤにおける不均一範囲の運動がそれぞれ行われる場合、許容可能な全行程の範囲は、増加されるであろう。この状況について言及する為、図５に示されるように、リニアサスペンション要素２２も同様に、第２予荷重を含むことは可能である。第２予荷重は、サスペンションストラップアセンブリ３６を可動要素１４に僅かな弾性ベンドを用いて、取付け部３２の方向へ結合すること、換言すれば、軸状部分４４と放射状部分４２が形成角度αより小さい角度βで設定されることにより発生させるのが好ましい。角度βは、９０度未満であるのが好ましい。この第２予荷重は、往復動中、脚部３８において、より釣り合いのとれた応力範囲を提供する。したがって、可動要素１４が第２方向ＳＤにおいて運動するとき、サスペンション材料の疲れ応力限度を超える前に、設置された予荷重位置に関し大きな伸張が叶えられる。その結果、第２方向ＳＤにおける運動が、予荷重のない位置の近くに集中される場合より、サスペンション要素２２は、より大きな全行程範囲で動作できる。２つのリニアサスペンション２２が使用される場合、両方とも第２タイプの予荷重を含めることができる点を認識すべきである。この例では、配置されている可動要素１４が、使用可能であり、或いは、ストラップアセンブリ３６の対向ハブ４０を一緒に引く結合構造を含み、これが、リニア駆動機構１８に関し可動要素１４の休止位置をオフセットすることなく、両方のサスペンション２２に第２タイプの予荷重を同時に与えている。
【００２０】
第１および第２の予荷重は、一緒にまたは個別的に提供されてもよい。さらに、予荷重を確立する他の機構が提供されることは、本発明から逸脱するものでない点が認識されるべきである。
【００２１】
上述されたようなリニアサスペンション要素（又は、それを含むサスペンション）の利点は、非軸状運動が実質的に防止される点である。このような非軸状運動に対する抵抗は、本発明の第２好適実施例に従う、レシプロケータ１０と可動部分を造る改良方法、更に、相対的運動要素の非接触アライメントを生産する改良方法に関し、特に有益である。改良方法は、米国特許第５，３８９，８４４号に記載された、ねじれて放射状に堅いリニアサスペンションにより、更に／又は、上述された精錬したリニアサスペンション要素２２により、部分的に可能になる。
【００２２】
図１に戻ると、可動要素１４は、実質的にシリンダボア１６と同軸であり、そのため、システムは、潤滑なしでシリンダボア１６に関し精密な隙間関係で可動要素１４と共に動作可能であることが、大半のリニアモータ被駆動システムに必要である。可動要素１４とシリンダボア１６の同軸アライメントのレベルを制御する多くのファクタがある。その中には、レシプロケータ１０とシリンダアセンブリ１２のアライメント、さらに、可動要素１４とパイロット２８の同心度がある。さらに、パイロット面３０と可動要素１４との垂直性は、可動要素１４とシリンダボア１６との同軸性に影響を及ぼす。
【００２３】
通常、精密な隙間の動作に十分な構成要素の同軸性を確保するには、個々の部品の非常に精密な機械加工が提供されなければならない。「機械加工」が意味するのは、部品の所望寸法への「仕上げ」、「切削」、又は「細工」である。個々の構成要素が、精密な隙間アセンブリに嵌合するように機械加工されるときに要求される高精度には、費用がかかり、しばしば信頼性がない。
【００２４】
図７から図１０を参照すると、レシプロケータ１０とレシプロケータ１０の可動要素１４を造る方法が示されている。別個のレシプロケータケーシング２０は、レシプロケータ１０が備えられても、備えられなくてもよいことが、当該方法の説明の最初に理解されよう。レシプロケータケーシング２０が備えられないとき、レシプロケータ１０は、図８に示されるように、一体的に機械加工可能な表面を含んでもよい。したがって、レシプロケータ１０上で遂行されるものとして記載された処理は、一体的な存在としてのレシプロケータに適用可能であるか、或いは、レシプロケータケーシング２０のような幾つかの分離可能な機械加工可能な表面を含むものとして、解釈されるべきである。
【００２５】
本発明に従う方法は、往復運動を許容するが、レシプロケータ１０に関する可動要素１４の非軸状運動を実質的に防止するサスペンションを介し、可動要素１４をレシプロケータ１０に連結することを含む。特定サスペンション要素２２とサスペンション２３が開示されたが、回転及び／又は放射運動のような可動要素１４の非軸状運動を制限する他のサスペンションも同様に適切である。
【００２６】
レシプロケータ１０は、図７に示された組立形式で、旋盤５４または同様の仕上機に取り付けられる。旋盤５４は、出力シャフト５６またはスプール５８を有し、これらは、レシプロケータ１０の可動要素１４およびハブ取付け部６０まで、それぞれ、案内されるのが好ましい。旋盤５４の駆動により、可動要素１４とレシプロケータ１０は、同時に、往復動軸Ａの周りを実質的に回転する。
【００２７】
レシプロケータ１０が回転するとき、工具６２は可動要素１４とパイロット２８の径を機械加工する。さらに、パイロット面３０が既に存在しない場合、工具６２は、追加の切削エッジ６３を含んでもよく、可動要素１４とパイロット２８の機械加工と共にパイロット面３０を同時に機械加工する。一方、切削エッジ６３は、省略されてもよい。
【００２８】
パイロット面３０は、可動要素１４とパイロット２８に対し、垂直であることが好ましい。サスペンション２３による非軸運動の防止（例えば回転や放射運動）の実質的防止により、可動要素１４とレシプロケータ１０間の切削力やトルクの伝達が可能になる。それゆえ、可動要素１４とレシプロケータ１０の両方は、所望の寸法で、機械加工用工具６０の一セットアップで機械加工される。このように準備される１つの機械加工は、可動要素１４を第１外径に切削すること、パイロット２８を第２外径に切削すること、レシプロケータ１０のパイロット面３０を切削することを含めてもよい。その結果、パイロット２８と可動要素１４の同心度、パイロット面３０と可動要素１４の垂直性は保証される。
【００２９】
高いねじれ力に耐えられない（すなわち、操作においてスパイラルサスペンションやベアリングはねじれ、機械加工中に適用される高いねじれ力に耐えられない）ことから、単一の機械加工操作は、従来のスパイラルサスペンションまたは伝統的リニアベアリング形式においては可能ではないであろう。
【００３０】
選択肢として、図７に示されるように、当該方法は、可動要素１４の内側部材５２に材料５０の層を付着するステップを含んでもよい。付着は、ＥＰ３２０３のようなエポキシ樹脂により提供されるのが好ましい。材料５０の層は、レシプロケータ１０やケーシング２０および内側部材５２より小さい堅さを有し、ディクソンによる製品であるＲＵＬＯＮ（登録商標）のような材料をベースとしたポリテトラフルオレチレン（ＰＴＦＥ）であることが好ましい。材料５０の追加は、製造中、可動要素１４とレシプロケータ１０の間に適用される切削力やトルクを更に小さくする。材料５０の層は、可動要素１４を所望の外径に機械加工することが、材料５０の層を完全に除去することなく生ずるような厚さを有する。それゆえ、材料５０の層は、可動要素１４の外径をつくり、レシプロケータ１０の無給油動作を援助する。
【００３１】
レシプロケータ１０、レシプロケータ用ケーシング２０、シリンダアセンブリ１２、可動要素１４／内側部材５２は、レシプロケータ１０の繰り返し応力に耐え得る非鉄金属から作られる。例えば、アルミニウムやマグネシウムが適している。
【００３２】
図９を参照すると、当該方法の更なるステップとして、必要なものではないが、シリンダアセンブリ１２も単一ステップで、同様に機械加工され、シリンダボア１６とパイロットボア２４との同心度、シリンダボア１６及びパイロットボア２４を備えたシリンダ面２６の垂直性を保証することが好ましい。シリンダアセンブリ１２の機械加工は、知られた方法での二重中ぐり棒６４により実行されるのが好ましい。追加ステップを伴って、上記方法は、締り嵌めの、非接触式アライメントを、第１要素（例えば、往復動軸Ａに沿って往復運動のためにレシプロケータに結合された可動要素１４）と第２要素（例えば、アセンブリのコンポーネント部品の精密誤差製造を要することのないシリンダボア１６）との間に発生させることができる。
【００３３】
図１０に示すように、可動要素１４は、一直線に合わせる方法でシリンダボア１６の内径Ｄ４に嵌合する、外径Ｄ３を得る。同様に、パイロット２８は、パイロットボア２４の内径Ｄ６と非常に精度良く、或いは僅かな締りばめにより嵌合する、外径Ｄ５を有する。レシプロケータ１０は、シリンダアセンブリ１２に締付けられ、シリンダ面２６とパイロット面３０と嵌合する。パイロット２８と可動要素１４、更に、シリンダボア１６とパイロットボア２４は、同心なので、係合シリンダ面２６とパイロット面３０は、可動要素１４とシリンダボア１６の一定角度をなす整列が保証されており、シリンダボア１６内で可動要素１２４の拘束されない運動が保証される。
【００３４】
そのため、リニアサスペンション２３／リニアサスペンション２２は、動作中、レシプロケータアセンブリ８において可動要素１４のサスペンドされた往復を許容するばかりか、製造中に及ぼされた非軸力（例えば、回転／捻れおよび放射方向の力）にも反応する為に、ある機構を提供する。上記方法の成果は、最終的に組立てられた精密な間隙の動きばめを要するものより高精度に個々の部品を高精度機械加工する費用をかけない、フリーランニングレシプロケータアセンブリ８である。上記処理も同様に、レシプロケータアセンブリ８の機械加工を、より速く、大量生産を可能にする。
【００３５】
本発明は、概説された特定実施例との関係で説明されてきたが、多くの代替え案、変形例、変更例が当業者にとって明らかであることは明白である。したがって、上述されたように本発明の好適な実施例は例示的なものであり、これらに限定されるものではない。添付された請求項に規定された本発明の精神、範囲から逸脱することなく、いろいろな変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
本発明の好適な実施例は、以下の図を参照して詳細に説明されるが、同一符号は同一要素を意味する。
【図１】図１は、本発明によるレシプロケータアセンブリを示す。
【図２】図２は、本発明によるリニアサスペンション要素を示す。
【図３】図３は、図２の３−３線に沿って切断された、分解された部品の横断面図を示す。
【図４】図４Ａから図４Ｃは、図２のリニアサスペンションの一つの脚部の屈曲運動の詳細を示す。
【図５】図５は、取り付けられた図２のリニアサスペンションの詳細の横断面図を示す。
【図６】図６は、図２のリニアサスペンション要素の取付け部の詳細を示す。
【図７】図７は、本発明による方法を示す。
【図８】図８は、図７の方法の代替えステップを示す。
【図９】図９は、図７の方法のための追加ステップを示す。
【図１０】図１０は、図７の方法の結果を詳細に示す。
【符号の説明】
１０…レシプロケータ、１２…シリンダアセンブリ、１４…可動要素、１６…シリンダボア、１８…モータ、２０…レシプロケータ用ケーシング、２２…リニアサスペンション要素、２３…リニアサスペンション、２４…パイロットボア、２６…シリンダ面、２８…パイロット、３０…パイロット面、３２…サスペンション取付け部、３４…側部、３６…サスペンションストラップアセンブリ、３８…脚部、４０…ハブ、４２…放射状部分、４４…軸状部分、４６…リベット、４８…支点エッジ、５０…材料、５２…内側部材、５４…旋盤、５６…出力シャフト、５８…スプール、６０…取付け部、６２…工具、６３…切削エッジ。
【国際公開パンフレット】
2004503703.tif 000003
2004503703.tif 000004
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【国際調査報告】
2004503703.tif 000036