CN1828056A - 摆动型压缩机 - Google Patents

Abstract

一种摆动型压缩机，通过使缘环的缘部产生的磨耗在整周上分散，可延长缘环的寿命。该摆动型压缩机将缘环(22)相对活塞(16)可在周向上自如旋转地安装，并且在活塞(16)的环安装槽(21)与缘环(22)的安装部(22A)之间设置密封部(23)。因此，在进气行程中，可使缘环(22)在活塞(16)的周向上旋转，可使磨耗的部位分散在缘部(22B)的整周上。另外，在压缩行程中，通过设于活塞(16)和缘环(22)之间设置的密封部(23)，可防止压缩室(17)内的空气的泄露。由此，可进行无压缩泄露的可靠的压缩动作，并且可延长缘环(22)的寿命。

Description

摆动型压缩机

技术领域

本发明涉及适用于将例如空气等流体压缩的摆动型压缩机。

背景技术

一般，摆动型压缩机大致由曲轴箱、可旋转地支承在该曲轴箱上的曲轴、设于所述曲轴箱上的气缸、搭载于该气缸的前端部上的气缸盖、与所述曲轴连接并且一边在所述气缸内摆动一边往复动作，在该气缸内划分出压缩室的摆动式的活塞以及设于该活塞的外周侧，将该活塞与所述气缸之间密封的缘环构成。

另外，缘环例如由具有自润滑性的树脂材料构成，具有位于内径侧并安装于活塞的外周侧的环状安装部和从该安装部的外径侧向压缩室侧弯折并在对该压缩室进行压缩时与气缸的内周面滑动接触的缘部。另外，活塞由曲轴侧的圆盘部和与该圆盘部面对安装的护圈构成，在所述圆盘部和护圈之间夹持缘环的安装部，由此将缘环固定安装在活塞上(例如参照专利文献1)。

专利文献1：特开平9-144666号公报

但是，上述现有技术中的摆动型压缩机，在活塞摆动着于气缸内往复动作时，缘环的缘部整周中，仅位于活塞摆动方向的两处被强压附在气缸的内周面上而磨耗。因此，虽然缘环其他部分仅产生厚度的三成程度的磨耗，但由于上述两处的磨耗而使得缘环较早破断。并且，为了使空气不从压缩室泄露而将缘环固定安装在活塞的圆盘部上。由此，摆动型压缩机一工作，就在位于活塞摆动方向上的缘部的两处集中产生磨耗，故存在缘环的寿命缩短的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述现有技术中的问题而研发的，其目的在于提供一种摆动型压缩机，通过将缘环的缘部产生的磨耗分散到整周上而能够延长缘环的寿命。

本发明的摆动型压缩机包括：气缸；活塞，其一边在该气缸内摆动一边往复动作，并且在该气缸内划分出压缩室；缘环，其设于所述活塞外周侧，将该活塞与所述气缸之间密封。

为解决上述课题，本发明第一方面的摆动型压缩机，所述缘环向所述活塞的周向自如旋转地设置。

本发明第二方面，在所述活塞的外周面上设有由向径向外侧开口的整周凹槽构成的环安装槽，所述缘环由自如旋转地安装在所述环安装槽上的环状的安装部和从该安装部的外径侧向所述压缩室侧折曲的缘部构成。

本发明第三方面，在所述活塞的环安装槽与所述缘环的安装部之间设有将所述活塞与缘环之间密封的密封部。

本发明第四方面，所述环安装槽由相面对并在所述活塞的整周上延伸的一对槽壁面和位于该各槽壁面的进深部的槽底面构成，所述密封部包括：环状的导轨，其设置在所述一对槽壁面中使所述缘环受到所述压缩室的压力而被压附的一侧的槽壁面上；环状的嵌合部，其设于所述缘环的安装部上，在该缘环被压附时气密地嵌合在所述导轨上。

本发明第五方面，所述环安装槽由相面对并在所述活塞的整周上延伸的一对槽壁面和位于该各槽壁面的进深部的槽底面构成，所述密封部由内径侧突起部构成，其设于所述缘环的安装部的内径侧，在受到所述压缩室的压力时气密地抵接在所述环安装槽的槽底面上。

本发明第六方面，所述环安装槽由相面对并在所述活塞的整周上延伸的一对槽壁面和位于该各槽壁面的进深部的槽底面构成，所述密封部包括：环状的密封安装槽，其设于所述一对槽壁面中任一侧的槽壁面上；密封部件，其安装在所述密封安装槽上，与所述缘环的安装部弹性地抵接。

本发明第七方面，所述环安装槽的间隙尺寸大于所述缘环的安装部的厚度尺寸。

本发明第八方面，所述活塞由在气缸内一边摆动一边往复动作的活塞主体和相对该活塞主体可沿该活塞的周向旋转地安装的旋转部件构成，所述缘环固定安装在该旋转部件的外周侧，以将所述旋转部件与气缸之间密封。

本发明第九方面，在所述活塞主体上设有可旋转地支承所述旋转部件的轴部件，所述旋转部件其在旋转中心部分形成插通该轴部件的插通孔，由将所述缘环固定安装的环安装部件构成。

本发明第十方面，在所述环安装部件与轴部件之间设有将其之间密封的第一密封部，在所述环安装部件与活塞主体之间设有将其之间密封的第二密封部。

本发明第十一方面，在所述环安装部件与轴部件之间设有轴承。

发明效果

根据第一方面的发明，由于将缘环向活塞的周向旋转自如地安装，故能够更换缘环中强按压在气缸的内周面的部分。因此，由于可使缘环的磨耗分散在整周上，故能够防止磨耗集中在缘环的一部分上，可延长缘环的寿命。

根据第二方面的发明，活塞在气缸内一边摆动一边往复动作，则在向压缩室吸入气体的进气行程中，沿周向自如旋转地安装在所述活塞的环安装槽上的缘环，受到例如缘部接触气缸内周面时的摩擦阻力等的影响而可适当地沿周向旋转。由此，在进气行程中，缘环通过旋转而可更换强压附在气缸内周面上的部分，故可使该缘部的磨耗分散在整周上。其结果，可防止磨耗集中于缘部的一部分，可延长缘环的寿命。

根据第三方面的发明，由于在活塞的环安装槽与缘环的安装部之间设有密封部，故在通过活塞来缩小压缩室的压缩行程中，受到压缩室压力的密封部将活塞的环安装槽与缘环的安装部之间密封。由此，可防止压缩室内的气体从环安装槽与安装部之间漏出。

根据第四方面的发明，在活塞往复动作中的进气行程中，设于缘环安装部的密封部的嵌合部可沿在构成活塞的环安装槽的槽壁面上设有的导轨，在活塞的周向上旋转。由此，密封部可允许缘环沿周向移动，并且可使缘部的磨耗分散在整周上。

另一方面，在压缩行程中，通过利用压缩室内的压力可将密封部的嵌合部压附在导轨上并气密地嵌合。由此，密封部可将环安装槽的槽壁面与缘环的安装部之间密封，可防止压缩室内的气体泄露。

根据第五方面的发明，在活塞往复动作中的进气行程中，由于缘环的安装部上设有的内径侧突起部对构成活塞的环安装槽的槽底面未紧密贴合，故缘环能够沿活塞的周向旋转并且可使缘部的磨耗分散在整周上。

另一方面，在压缩行程中，由于受到压缩室内的压力的内径侧突起部紧密贴合在环安装槽的槽底面上，故该内径侧突起部能够将环安装槽的槽底面与缘环的安装部之间密封，可防止压缩室内的气体的泄露。

根据第六方面的发明，由于密封部件弹性地抵接在缘环的安装部上，故缘环例如受到缘部接触气缸内周面时的摩擦阻力等的影响而可适当地沿周向旋转。另外，由于在环安装槽的槽壁面与缘环的安装部之间设置密封部件，故密封部件可将环安装槽的槽壁面与缘环的安装部之间密封，可防止压缩室内的气体泄露。

根据第七方面的发明，由于将环安装槽的间隙尺寸设定得大于缘环的安装部的厚度尺寸，故可在环安装槽与缘环之间行程总是形成空间，缘环可相对环安装槽自如地旋转。

根据第八方面的发明，由于在活塞主体上安装可沿周向自如旋转的旋转部件，并且在该旋转部件上固定安装有缘环，故可使缘环与旋转部件一同沿活塞的周向旋转。由此，能够更换缘环中强压附在气缸内周面的部分。其结果，由于可使缘环的磨耗分散在整周上，可防止磨耗集中于缘环的局部，可延长缘环的寿命。

根据第九方面的发明，由于环安装部件使用轴部件可旋转地支承在活塞主体上，故能够以轴部件为中心使环安装部件旋转，并且可以使缘环与环安装部件一同沿活塞的周向旋转。

根据第十方面的发明，由于在环安装部件与轴部件之间设有第一密封部，并且在环安装部件与活塞主体之间设有第二密封部，故可使用第一、第二密封部将环安装部件与轴部件、活塞主体之间气密地密封。由此，可防止压缩室内的气体从环安装部件与轴部件、活塞主体之间泄露。

根据第十一方面的发明，由于在环安装部件与轴部件之间设有轴承，故可使用轴承防止环安装部件的晃动，并且可防止环安装部件与轴部件之间的磨耗。

附图说明

图1是表示本发明第一实施例的摆动型压缩机的剖面图；

图2是从图1中箭头标记II-II方向看到的摆动型压缩机的剖面图；

图3是从与图2相同的位置观察到的一边使活塞摆动一边使其往复动作的剖面图；

图4是以将活塞和缘环分解的状态放大表示的局部剖切的分解立体图；

图5是表示第一实施例的活塞、缘环、密封部等主要部分放大剖面图；

图6是表示第二实施例的活塞、缘环、内径侧突起部等主要部分放大剖面图；

图7是表示第三实施例的活塞、缘环、密封部等主要部分放大剖面图；

图8是表示第四实施例的活塞、缘环、密封部等主要部分放大剖面图；

图9是表示第五实施例的活塞、缘环、密封部等主要部分放大剖面图；

图10是沿缘环的周向从图9中的箭头标记X-X方向看到的活塞、缘环、内径侧突起部等主要部分放大剖面图；

图11是将本发明第一变形例的密封部与活塞、缘环等一同表示的主要部分放大剖面图；

图12是将本发明第二变形例的密封部与活塞、缘环等一同表示的主要部分放大剖面图；

图13是将本发明第三变形例的密封部与活塞、缘环等一同表示的主要部分放大剖面图；

图14是将本发明第四变形例的摆动型压缩机的与图2同样位置剖面图；

图15是表示本发明第六实施例的摆动型压缩机的与图2同样位置的剖面图；

图16是以将图15中的活塞与缘环分解的状态放大表示的局部剖切的分解立体图；

图17是放大表示图15中的活塞、缘环等的主要部分放大剖面图；

图18是放大表示本发明第七实施例的的活塞、缘环等的主要部分放大剖面图；

图19是放大表示本发明第八实施例的的活塞、缘环等的主要部分放大剖面图。

符号说明

7、气缸；7A、内周面；16、31、51、61、101、111、131、151、活塞；17、压缩室；18、32、52、62、102、112、132、152、活塞主体；19、33、53、63、103、护圈；21、34、54、64、环安装槽；21A、34A、54A、64A、下槽壁面；21B、34B、54B、64B、上槽壁面；21C、34C、54C、64C、槽底面；22、35、41、55、65、118、139、159、缘环；22A、35A、41A、55A、65A、118A、139A、159A、安装部；22B、35B、41B、55B、65B、118B、139B、159B、缘部；23、56、66、71、81、91、密封部；24、67、82、92、矩形槽导轨(导轨)；25、42、68、93、山形嵌合突起(嵌合部)；36、内径侧突起部(密封部)；57、密封安装槽；58、O形环(密封部件)；69、棘爪机构；72、V槽导轨(导轨)；73、83、矩形嵌合突起(嵌合部)；104、进气孔；105、进气阀；113、133、153、轴部件；114、134、154、环安装部件；118D、轴侧缘部；119、140、160、O形环(第一密封部)；120、141、161、O形环(第二密封部)；142、套筒轴承(轴承)；162、滚针轴承(轴承)；h1、环安装槽的间隙尺寸；h2、缘环的安装部的厚度尺寸

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明实施例的摆动型压缩机。

首先，图1～图5表示本发明的第一实施例。图1中，符号1表示摆动型压缩机的曲轴箱。该曲轴箱1在内部划分出曲轴室2，如图1、图2所示，大致由轴线成水平方向的圆筒箱体部1A和设于该圆筒箱体部1A的上侧的气缸安装台1B等构成。另外，在曲轴箱1上可旋转地支承曲轴5，该曲轴5位于曲轴室2内并固定在电动电机3的输出轴4上，在该曲轴5上一体地设有平衡块6。

符号7是安装在曲轴箱1的气缸安装台1B上的圆筒状的气缸，该气缸7，其基端侧向曲轴室2内开口，并且其内周面7A成为后述的缘环22的滑动面。另外，在气缸7的前端侧搭载有气缸盖8，如图2、图3所示，在该气缸盖8内划分出经由进气口9A吸入外气的进气室9和经由排出口10A排出压缩空气的排出室10。

符号11是夹持在气缸7与气缸盖8之间的阀座板，在该阀座板11上形成有将进气室9与后述的压缩室17连通的进气口11A和将排出室10与压缩室17连通的排出口11B。另外，在阀座板11上安装有作为簧片阀的进气阀12、排出阀13，该进气阀12、排出阀13的基端侧成为螺纹固定在阀座板11上的固定端，其前端侧成为自由端而分别开闭进气口11A、排出口11B。

符号14表示基端侧通过轴承15而可旋转地与曲轴5连结的活塞杆。该活塞杆14的前端侧进入到气缸7内，使设于其前端部的后述的活塞16在气缸7内一边摆动一边往复动作。

符号16是可滑动地设于气缸7内的摆动型的活塞，该活塞16如图3所示在气缸7内一边摆动一边往复动作。另外，活塞16在气缸7内在与阀座板11之间划分出压缩室17。并且，如图4所示，活塞16由后述的活塞主体18、护圈19、环安装槽21等构成。

符号18表示形成活塞16的下侧部分的圆盘状的活塞主体。该活塞主体18在下面中央一体地安装有活塞杆14的前端部。另外，活塞主体18在上面侧的中央凹陷设有将后述的护圈19的小径部19A嵌合的嵌合凹部18A，该嵌合凹部18A的外形侧成为整周突部18B。活塞主体18通过其整周突部18B的上面构成后述的环安装槽21的下槽壁面21A。

符号19是设于活塞主体18的上侧的护圈，该护圈19为了将后述的缘环22安装在活塞16上和从活塞16上拆下，而使用螺栓20可拆装地安装在活塞主体18上。另外，护圈19通过嵌合在活塞主体18的嵌合凹部18A内的小径部19A和设于该小径部19A的上侧的大径的大径部19B而形成为带台阶的圆盘状。护圈19的大径部19B的下面构成后述的环安装槽21的上槽壁面21B。

符号21是设于活塞16的外周侧的环安装槽，该环安装槽21将后述的缘环22的安装部22A沿活塞16的周向自如旋转地安装。另外，如图5所示，环安装槽21在活塞主体18与护圈19之间作为向径向外侧开设的窄幅的整周凹槽而形成。

详细地说，环安装槽21包括：由活塞主体18的整周突部18B上面构成的环状的下槽壁面21A；在该下槽壁面21A上在上、下方向上相对而由护圈19的大径部19B下面构成的环状的上槽壁面21B；位于该一对槽壁面21A、21B的进深部并由护圈19的小径部19A的外周面构成的槽底面21C。

在此，环安装槽21，其下槽壁面21A与上槽壁面21B的间隔即间隙尺寸h1设定为大于缘环22的安装部22A的厚度尺寸h2(h1＞h2)。由此，环安装槽21可在与缘环之间总是形成空间，可使该缘环沿活塞16的周向自如地旋转。另外，环安装槽21的下槽壁面21A与上槽壁面21B的间隔设定成山形嵌合突起25不能从后述的矩形槽导轨24脱离的尺寸。

符号22是设于活塞16的外周侧的缘环，该缘环22将活塞16与气缸7之间密封，防止压缩室17内的空气(压力)泄露。另外，缘环22例如由具有耐磨耗性、自润滑性的树脂材料构成，形成为剖面L形的密封环。

即，缘环22包括：安装部22A，其位于缘环22的内径侧，形成为平坦的圆环状板；缘部22B，其从该安装部22A的外径侧向成为压缩室17一侧的上侧弯曲而扩展成喇叭形，与气缸7的内周面7A滑动接触。缘环22的安装部22A以间隙安装在活塞16的环安装槽21内。

这里，缘环22的安装部22A的厚度尺寸h2设定得小于环安装槽21的间隙尺寸h1。因此，安装部22A不被活塞16的环安装槽21夹住，也不存在限制引导的接触，故在压缩室17内的压力不作用的状态下，可相对活塞16沿周向(图4中的箭头标记A方向)自如地旋转。由此，缘环22例如在活塞16往复动作时，其缘部22B与气缸7的内周面7A摩擦接触，由于受到此时的摩擦阻力、压缩室17的压力等的影响而能够适当地沿周向旋转。

符号23表示设于活塞16的环安装槽21与缘环22的安装部22A之间的密封部。该密封部23防止在缩小压缩室17的压缩行程中该压缩室17内的空气从活塞16与缘环22之间漏出。另外，密封部23由设于活塞16侧的后述的矩形槽导轨24与设于缘环22侧的山形嵌合突起25构成。

符号24是设于环安装槽21的下槽壁面21A的两条矩形槽导轨，该各矩形槽导轨24形成为圆环状，以构成直径尺寸不同的两个同心圆。另外，两条矩形槽导轨24形成为向上侧开口的剖面コ形的矩形凹槽。

符号25是设于缘环22的安装部22A下面的作为嵌合部的两条山形嵌合突起，该各山形嵌合突起25配位于同心圆上，而分别位于对应的矩形槽导轨24内的外周侧附近。另外，各山形嵌合突起25作为向下侧突出的剖面山形状的突起而形成。

这样构成的导轨部23，在活塞16下降而向压缩室17内吸入空气的进气行程中，可使缘环22侧的山形嵌合突起25沿活塞16侧的矩形槽导轨24在该活塞16的周向上自如旋转。

另一方面，密封部23由于在活塞16上升而缩小压缩室17的压缩行程中受到压缩室17内的压力而向活塞主体18侧靠压，故能够将山形嵌合突起25压附到矩形槽导轨24上，可将活塞16与缘环22之间气密地密封。

特别地，压缩室17内的压力由于如箭头标记F1所示作用在缘环22的安装部22A上，故能够将该安装部22A上设有的山形嵌合突起25从上侧压附到矩形槽导轨24上。并且，如箭头标记F2所示，压缩室17内的压力将两个山形嵌合突起25分别从内径侧压附到矩形槽导轨24上。由此，由于能够将山形嵌合突起25的斜面分别压附到矩形槽导轨24的开口侧的角部B上，故密封部23可作为曲路密封(ラビリンス·シ一ル)起作用，可得到高密封性。

本实施例的摆动型压缩机具有上述的结构，接下来说明其动作。

首先，如图3所示，旋转驱动电动电机3，则活塞16在气缸7内一边摆动一边往复动作。由此，压缩机反复进行从进气室9向压缩室17内吸入空气的进气行程和将压缩室17内的空气压缩并将压缩空气向排出室10排出的压缩行程，能够将压缩空气供给外部的空气罐(未图示)。

在此，摆动型的活塞16在气缸7内一边向一定方向摆动一边往复动作。因此，缘环22的缘部22B仅位于活塞16的摆动方向的一部分易产生磨耗。

然而，根据第一实施例，则通过将环安装槽21的间隙尺寸h1设定成大于缘环22的安装部22A的厚度尺寸h2，能够使缘环22相对活塞16在周向上自如旋转地安装，由此，缘环22在向压缩室17吸入空气的进气行程中，例如通过与气缸7的内周面7A的摩擦阻力、压缩室17的压力等而可在周向上适当地旋转，可切换活塞16的位于摆动方向的部位，使缘部22B的磨损分散在整周上。

并且，由于在活塞16的环安装槽21与缘环22的安装部22A之间设有密封部23，故在将压缩室17缩小的压缩行程中可防止该压缩室17内的空气的泄露。

其结果，由于可一边进行无压缩泄露的可靠的压缩动作一边防止磨耗集中于缘环22的缘部22B的一部分上，故能够延长该缘环22的寿命。

另外，密封部23由设于活塞16的环安装槽21的下槽壁面21A的矩形槽导轨24和设于缘环22的安装部22A下面并气密地嵌合于该矩形槽导轨24上的山形嵌合突起25构成，故在进气行程中，能够使山形嵌合突起25沿矩形槽导轨24在活塞16的周向上旋转，可使缘环22在周向上移动。

另一方面，在压缩行程中，通过使压缩室17内的压力作用在缘环22上，可将山形嵌合突起25强压附在矩形槽导轨24上比气密地嵌合，可将活塞16与缘环22之间可靠地而提高压缩性能。

另外，密封部23由于由剖面コ形的矩形槽导轨24和剖面山形的山形嵌合突起25构成，故通过将山形嵌合突起25的斜面压附到矩形槽导轨24的开口侧的角部B上，能够以简单的结构得到高密封性。

矩形槽导轨24与山形嵌合突起25使直径尺寸不同而在每个同心圆上配置两个，故能够得到双重密封效果，在曲路效果上能够进一步提高密封性。

其次，图6表示本发明第二实施例。本实施例的特征是，密封部由内径侧突起部构成，其设于缘环的安装部的内径侧，在受到压缩室的压力时气密地抵接在环安装槽的槽底面上。另外，在第二实施例中，与上述第一实施例相同的结构要素标注相同符号并省略其说明。

在图6中，符号31是第二实施例的活塞，该活塞31包括：由嵌合凹部32A和整周突部32B构成的活塞主体32；与该活塞主体32相对设置并由小径部33A和大径部33B形成为带台阶圆盘状的护圈33。另外，在护圈33上形成有环状的凹部33C，其位于小径部33A的根部部分，收容后述的内径侧突起部36的前端。

符号34是设于活塞31的外周侧的环安装槽，该环安装槽34旋转自如地安装有后述的缘环35的安装部35A。另外，环安装槽34与第一实施例的环安装槽21大致相同，由活塞主体32侧的下槽壁面34A、护圈33侧的上槽壁面34B、位于各槽壁面34A、34B的进深部并与凹部33C相连的槽底面34C构成。

符号35是旋转自如地设在活塞31的外周侧的第二实施例的缘环，该缘环35在压缩行程时将活塞31与气缸7之间密封。另外，缘环35包括：安装部35A，其安装在环安装槽34内，由圆环状板构成；缘部35B，其设在该安装部35A的外径侧，与气缸7的内周面7A滑动接触。

符号36表示设置在缘环35的内周侧的作为密封部的内径侧突起部。该内径侧突起部36作为从缘环35的安装部35A的内径侧向上部内侧延伸的缘部形成，其前端进入到凹部33C内。这里，内径侧突起部36在进气行程中从环安装槽34的槽底面34C稍稍离开，或者仅极弱地接触，不妨碍缘环35的旋转。另一方面，在压缩行程中，如箭头标记F3所示，由于受到压缩室17内的压力而紧密贴合在环安装槽34的槽底面34C上，可发挥密封性。

在这样构成的第二实施例中，也能够得到与上述的第一实施例大致相同的作用效果。特别是，根据第二实施例，由于作为密封部而在缘环35的内周侧一体地设有内径侧突起部36，故能够将结构简略化，可谋求生产性的提高、成本的降低等。

其次，图7表示本发明的第三实施例，本实施例的特征是，在缘环的安装部设有芯骨部件。另外，在第三实施例中，与上述的第一实施例相同的结构要素标注同一符号，其说明省略。

在图7中，符号41是第三实施例的缘环，该缘环41与第一实施例的缘环22大致相同，大致包括由圆环状板构成的安装部41A和设于该安装部41A的外径侧的缘部41B，在安装部41A的下面设有两个山形嵌合突起42。

但是，第三实施例的缘环41在于安装部41内铸入由金属材料构成的芯骨部件41C方面与第一实施例的缘环22不同。这里，芯骨部件41C可抑制安装部41A的偏歪或起伏。

在这样构成的第三实施例中也能够得到与上述的第一实施例大致相同的作用效果。特别是，根据第三实施例，由于可通过芯骨部件41C来抑制安装部41A的变形，故能够防止安装部41A与环安装槽21的接触，可使缘环41圆滑地旋转。另外，能够将山形嵌合突起42可靠地紧密贴合在矩形槽导轨24上，可提高密封性。

其次，图8表示本发明第四实施例。本实施例的特征是，密封部由设于槽壁面上的环状密封安装槽和安装在该密封安装槽上并且与缘环的安装部弹性地抵接的密封部件构成。另外，在第四实施例中，与上述第一实施例相同的结构要素标注同一符号并省略说明。

图8中，符号51是第四实施例的活塞，该活塞51包括：活塞主体52，其由嵌合凹部52A和整周突部52B构成；护圈53，其与该活塞主体52相对设置，由小径部53A和大径部53B形成为带台阶的圆盘状。

符号54是设于活塞51的外周侧的环安装槽，该环安装槽54自如旋转地安装有后述的缘环55的安装部55A。另外，环安装槽54与第一实施例的环安装槽21大致相同，由活塞主体52侧的下槽壁面54A、护圈53侧的上侧壁面54B以及位于各槽壁面54A、54B的进深部的槽底面54C构成。

符号55是旋转自如地设于活塞51的外周侧的第四实施例的缘环，该缘环55将活塞51与气缸7之间密封。另外，缘环55包括：安装在环安装槽54内的由圆环状板构成的安装部55A；设于该安装部55A的外径侧并且与气缸7的内周面7A滑动接触的缘部55B。

符号56表示设于活塞51的环安装槽54与缘环55的安装部55A之间的密封部。该密封部56防止压缩室17内的空气从活塞51与缘环55之间漏出。另外，密封部56由设于活塞51侧的后述的密封安装槽57和安装在该密封安装槽57上的O形环58构成。

符号57是设置在环安装槽54的上槽壁面54B上的一条密封安装槽，该密封安装槽57形成为沿护圈53的外周延伸的圆环状。另外，密封安装槽57作为向下槽开口的剖面コ形的矩形凹槽形成。

符号58是安装在密封安装槽57内的作为密封部件的O形环，该O形环58通过弹性树脂材料而形成为圆环状。O形环58弹性地抵接在缘环55的安装部55A的上面，防止压缩室17内的空气从活塞51与缘环55之间漏出。另外，O形环58通过将缘环55向活塞主体52侧压附，施加阻碍缘环55旋转的力。但是，O形环58不完全地阻止缘环55的旋转，例如在压缩机起动时等这样相对缘环55作用大的扭矩的情况下，容许缘环55旋转。

在这样构成的第四实施例中，也可得到与上述的第一实施例大致相同的作用效果。特别是，在第四实施例中，由于在环安装槽54的上槽壁面54B与缘环55的安装部55A之间设置O形环58，故O形环58能够将环安装槽54的上槽壁面54B与缘环55的安装部55A之间密封，可防止压缩室17内的空气泄露。

另外，由于O形环58弹性地抵接在缘环55的安装部55A上，故在压缩行程及进气行程中可抑制缘环55的旋转，仅在对缘环55作用大的扭矩时使缘环55旋转位移。由此，可抑制缘环55的过度旋转，可降低随着缘环55的旋转而产生的磨耗，提高可靠性。

另外，在上述第四实施例中，在环安装槽54的上槽壁面54B上设置环安装槽57，也可以在环安装槽54的下槽壁面54A上设置环安装槽。

接下来，图9及图10表示本发明的第五实施例。本实施例的特征是，形成使缘环仅向活塞的周向两侧中的一侧旋转的结构。另外，在第五实施例中，与上述第一实施例相同的结构要素标志同一符号并省略其说明。

在图9及图10中，符号61是第五实施例的活塞，该活塞61包括：由嵌合凹部62A和整周突部62B构成的活塞主体62；与该活塞主体62相对设置，由小径部63A和大径部63B形成为带台阶的圆盘状的护圈63。

符号64是设于活塞61的外周侧的环安装槽，该环安装槽64自如旋转地安装有后述的缘环65的安装部65A。另外，环安装槽64与第一实施例的环安装槽21大致相同，由活塞主体62侧的下槽壁面64A、护圈63侧的上侧壁面64B以及位于各槽壁面64A、64B的进深部的槽底面64C构成。

符号65是旋转自如地设于活塞61的外周侧的第五实施例的缘环，该缘环65与第一实施例的缘环22大致相同，包括：安装在环安装槽64内的由圆环状板构成的安装部65A；设于该安装部65A的外径侧并且与气缸7的内周面7A滑动接触的缘部65B。缘环65将活塞61与气缸7之间密封。另外，缘环65通过后述的棘爪机构69而仅向活塞61周向两侧中的一侧旋转。

符号66表示设于活塞61的环安装槽64与缘环65的安装部65A之间的密封部。该密封部66防止在将压缩室17缩小的压缩行程中压缩室17内的空气从活塞61与缘环65之间漏出。另外，密封部66与第一实施例的密封部23大致相同，由设于活塞61侧的后述的矩形槽导轨67和安装在缘环65侧的山形嵌合突起68构成。

符号67是设置在环安装槽64的下槽壁面64A上的两条矩形槽导轨，该各矩形槽导轨67形成圆环状，以构成直径尺寸不同的两个同心圆。另外，两条矩形槽导轨67形成为向上侧开口的剖面コ形的矩形凹槽。

符号68是设于缘环65的安装部65A下面的作为嵌合部的两个山形嵌合突起，该各山形嵌合突起68配置在同心圆上，而分别位于对应的矩形槽导轨67内的外周侧附近。另外，各山形嵌合突起68形成为向下侧突出的剖面山形状的突起。

符号69是用于使缘环65仅向周向的一侧旋转的作为旋转方向限制部的棘爪机构，该棘爪机构69设置在例如两条矩形槽导轨67中位于内周侧的矩形槽导轨67与插入到该矩形槽导轨67内的山形嵌合突起68之间。并且，棘爪机构69包括：使矩形槽导轨67的底面向周向锯齿状地凹凸的第一齿轮部69A；使山形嵌合突起68的突出端向周向锯齿状地凹凸并与该第一齿轮部69A啮合的第二齿轮部69B。由此，棘爪机构69允许缘环65相对于与图10中周向两侧中的齿轮部69A、69B的倾斜面相对的箭头标记A1方向旋转，限制缘环65相对于与齿轮部69A、69B的垂直面相对的箭头标记A2方向旋转。

在这样构成的第五实施例中，也可得到与上述的第一实施例大致相同的作用效果。特别是，在第五实施例中，由于在缘环65上设有棘爪机构69，故能够使缘环65仅向周向两侧中一侧旋转。由此，例如可防止缘环65相对活塞61的周向往复，可使缘部65B的磨耗可靠地分散在缘环65的整周上。

另外，在第五实施方式中，形成为棘爪机构69仅设置在位于两条矩形槽导轨67中内周侧的矩形槽导轨67上的结构。但是，本发明不限于此，棘爪机构既可以仅设置在两条矩形槽导轨67中位于外周侧的矩形槽导轨67上，也可以设置在两条矩形槽导轨67的两个上。另外，棘爪机构也可以与密封部66(矩形槽导轨67、山形嵌合突起68)分立设置。

另外，在第一、第五实施例中，举例说明了由将密封部23、66设于活塞16、61侧的剖面コ形的矩形槽导轨24、67和设于缘环22、65侧的剖面山形的山形嵌合突起25、68构成的情况。但是，本发明不限于此，例如如图11所示的第一变形例的密封部71那样，也可以由设于活塞16侧的剖面V形的V槽导轨72和设于缘环22侧的剖面矩形的矩形嵌合突起73构成。

另外，例如图12所示的第二变形例的密封部81那样，可以由设于活塞16侧的剖面コ形的矩形槽导轨82和设于缘环22侧的剖面矩形的矩形嵌合突起83构成。另外，构成密封部件的导轨、嵌合部也可以形成为剖面U形、梯形等其他形状。

另外，在上述第一实施例中，例举了在活塞16、61侧设有矩形槽导轨24、67，在缘环22、65侧设有山形嵌合突起25、68的结构。但是，本发明不限于此，例如如图13所示第三变形例的密封部91那样，可以在缘环22侧设置矩形槽导轨92，在活塞16侧设置山形嵌合突起93。该结构也同样适用于其他实施例、变形例。

另一方面，在第一、第二、第四及第五实施例中，例示了使用树脂材料形成缘环22、35、55、65的情况，在第三实施例中，例示了由树脂材料和金属材料形成缘环41的情况。但是，本发明不限于此，也可以例如使用向树脂材料中混入有金属材料(金属粉末等)的复合材料而形成缘环。

另外，在第一实施例中，矩形槽导轨24和山形嵌合突起25使直径尺寸不同而在每个同心圆上配置两个。但是本发明不限于此，例如可以设置一个或大于或等于三个的矩形槽导轨24、山形嵌合突起25。该结构也同样适用于其他实施例、变形例。

另外，在第一至第五实施例中，形成为使用进气阀12开合阀座板11上形成的进气口11A的结构。但是，本发明不限于此，也可以例如如图14所示的第四变形例那样，在构成活塞101的活塞主体102及护圈103上设置使曲轴室2与压缩室17连通的进气口104，并且在活塞101上设置开合该进气口104的进气阀105。

其次，图15～图17表示本发明的第六实施例。本实施例的特征为，活塞具有可在周向上旋转的旋转部件并且在该旋转部件的外周侧稳定地安装缘环的结构。另外，在第六实施例中，与上述第一实施例相同的结构要素标注相同符号并省略其说明。

在图15～图17中，符号111是第六实施例的摆动型的活塞，该活塞111可滑动地设置在气缸7内，在气缸7内一边摆动一边往复工作。另外，活塞111在气缸7内在与阀座板11之间划分出压缩室17。活塞111由后述的活塞主体112、轴部件113以及环安装部件114等构成。

符号112表示形成活塞111的下侧部分的圆盘状的活塞主体。该活塞主体112在下面中央一体地安装有活塞杆14的前端部。由此，活塞主体112在气缸7内一边摆动一边往复动作。另外，活塞主体112在上面侧的中央形成有将后述的轴部件113拧合的螺纹孔112A。

符号113是安装于活塞主体112的中央部的带台阶的圆柱形轴部件，该轴部件113大致由位于基端侧且拧合在螺纹孔112中的螺钉部113A、从该螺钉部113A沿轴向延伸的小径圆柱状的支承部113B以及设于该支承部113B的前端的大径圆柱状的锷部113C构成。并且，支承部113B可旋转地支承环安装部件114，并且锷部113C阻止环安装部件114的脱离。另外，在支承部113B与锷部113C之间形成有台阶部113D，其在外周侧安装有后述的O形环119。

符号114是安装于活塞主体112的上侧的环安装部件，该环安装部件114在成为旋转中心部分的中央侧形成有贯通轴向的插通孔114A。并且，在环安装部件114的插通孔114A上不插通轴部件113。由此，环安装部件114通过该轴部件113以可在活塞111的周向上旋转的状态被支承。

另外，环安装部件114由形成为圆环状的两个护圈环115、116构成。此时，护圈环115、116由大致圆形的板体形成，以相互重合的状态由螺栓117连结。另外，在护圈环115、116之间夹持有后述的缘环118。

在位于压缩室17侧的护圈环115上形成有位于插通孔114A的开口侧并且用于安装后述的O形环119的O形环安装槽115A。在位于活塞主体112侧的护圈环116上形成有用于将后述的O形环120安装在与活塞主体112相对的背面侧的O形环安装槽116A。此时，O形环安装槽116A沿环安装部件114周向圆环状地延伸。

符号118是固定安装在环安装部件114上的缘环，该缘环118将活塞111与气缸7之间密封，并且防止压缩室17内的空气(压力)泄露。另外，缘环118例如由具有耐磨耗性、自润滑性的树脂材料构成，形成为剖面コ形的密封环。

即，缘环118包括：安装部118A，其位于缘环118的内径侧，形成为平坦的圆环状板；缘部118B，其从所述安装部118A的外径侧向成为压缩室17侧的上侧弯曲并扩开成喇叭形，由此与气缸7的内周面7A滑动接触；插通孔118C，其贯通安装部118A的中央部设置，插通轴部件113；周侧缘部118D，其位于插通孔118C的周围，沿轴部件113向压缩室17侧弯折。

缘环118通过将安装部118A夹持在护圈环115、116之间而固定安装在环安装部件114上。另外，缘环118的轴侧缘部118D插入到环安装部件114(护圈环115)的插通孔114A与轴部件113之间，与轴部件113的整个外周接触。由此，轴侧缘部118D与后述的O形环119一同构成第一密封部，防止压缩室17内的空气从轴部件113与环安装部件114之间泄露。

符号119是与缘环118的轴侧缘部118D一同构成第一密封部的O形环，该O形环119例如使用弹性树脂材料形成为圆环状，安装在轴部件113的台阶部113D的外周与护圈环115的O形环安装槽115A之间。由此，O形环119与护圈环115与轴部件113弹性地接触，将环安装部件114与轴部件113之间密封。

符号120是构成第二密封部的O形环，该O形环120例如使用弹性树脂材料形成圆环形，并且安装在护圈环116的O形环安装槽116A上。由此，O形环120与护圈环116和活塞主体112弹性接触，将环安装部件114与活塞主体112之间密封、

在这样构成的第六实施例中也能够得到与上述第一实施例大致相同的作用效果。特别是，在第六实施例中，形成为在活塞主体112上安装可沿周向自如旋转的环安装部件114并且在该环安装部件114上固定安装缘环118的结构。因此，例如缘部118B受到与气缸7的内周面7A接触时的摩擦阻力等的影响，能够使缘环118与环安装部件114一同沿活塞111的周向旋转。因此，能够更换缘环118中强压附于气缸7的内周面7A上的部分。其结果，由于可将缘环118的磨耗分散到整周上，故可防止磨耗集中于缘环118的一部分上，可延长缘环118的寿命。另外，环安装部件114使用轴部件113可旋转地支承在活塞主体112上，故可以轴部件113为中心，使环安装部件114在活塞111的周向上旋转。

另外，由于在环安装部件114与轴部件113之间设有轴侧缘部118D及O形环119，故能够将环安装部件114与轴部件113之间气密地密封。另外，由于在环安装部件114与活塞主体112之间设有O形环120，故也能够将环安装部件114与活塞主体112之间气密地密封。因此，能够防止压缩室17内的空气从环安装部件114与轴部件113、活塞主体112之间泄露。

其次，图18表示本发明的第七实施例。本实施例的特征是，形成为在环安装部件与轴部件之间设置套筒轴承的结构。另外，在第七实施例中与上述第一实施例相同的结构要素标注同一符号并省略其说明。

在图18中，符号131是第七实施例的活塞，该活塞131与第六实施例的活塞111大致相同，由活塞主体132、轴部件133以及环安装部件134等构成。并且，活塞主体132形成为圆盘状，在其中央部分形成有将轴部件133拧固的螺纹孔132A。

另外，轴部件133形成为带台阶的圆柱状，并安装在活塞主体132的中央部上。轴部件133大致由位于基端侧并拧合于螺纹孔132中的螺纹部133A、从该螺纹部133A向轴向延伸的小径圆柱状的支承部133B以及设于该支承部133B的前端的大径圆柱状的锷部133C构成。支承部133B可旋转地支承环安装部件134，锷部133C防止环安装部件134脱离。另外，在支承部133B与锷部133C之间形成有台阶部133D，其在外周侧安装有后述的O形环140。

环安装部件134在中央侧形成有贯通轴向的插通孔134A，该插通孔134A上插通有轴部件133。由此，环安装部件134通过该轴部件133以可在活塞131的周向上旋转的状态被支承。

另外，环安装部件134由形成为圆环状的两个护圈环135、136构成。此时，护圈环135、136由大致圆形的板体形成，以相互重合的状态由螺栓137连结。另外，在护圈环135的外周侧在与护圈环136之间形成有环安装槽138，其由向径向外侧开口的窄幅的整周凹槽构成。在环安装槽138上固定安装有后述的缘环139。

另外，在位于压缩室17侧的护圈环135上形成有位于插通孔134A的开口侧并且用于安装后述的O形环140的O形环安装槽135A。在位于活塞主体132侧的护圈环136上形成有用于将后述的O形环141安装在与活塞主体132相对的背面侧的O形环安装槽136A。此时，O形环安装槽136A沿环安装部件134的周向圆环状地延伸。

符号139是第七实施例的缘环，该缘环139将环安装部件134与气缸7之间密封。另外，缘环139包括：安装部139A，其安装在环安装槽138内，由圆环状板构成；缘部139B，设于安装部139A的外径侧，与气缸7的内周面7A滑动接触。并且，缘环139中安装部139A位于环安装槽138内并被夹持在护圈环115、116之间而固定安装在环安装部件134的外周侧。

符号140是构成第一密封部的O形环，该O形环140例如使用弹性树脂材料而形成为圆环形，并且安装在轴部件133的台阶部133D的外周与护圈环135的O形环安装槽135A之间。由此，O形环140与护圈环135和轴部件133弹性接触，将环安装部件134与轴部件153之间密封。

符号141是构成第二密封部的O形环，该O形环141例如使用弹性树脂材料而形成为圆环形，并且安装在护圈环136的O形环安装槽136A上。由此，O形环141与护圈环136和活塞主体132弹性接触，将环安装部件134与活塞主体132之间密封。

符号142是设于环安装部件134与轴部件133之间的套筒轴承，该套筒轴承142例如由具有润滑性的氟树脂材料形成为圆筒形。并且，套筒轴承142以包围轴部件133的支承部133B的外周侧的状态进行安装，防止环安装部件134与轴部件133直接接触，防止它们之间的磨耗。另外，套筒轴承142最好例如在压缩机起动时可旋转环安装部件134，在压缩机运转时热膨胀而使环安装部件134不能旋转。此时，使用套筒轴承142防止缘环139的不希望的旋转。

这样构成的第七实施例也可得到与上述的第一、第六实施例大致相同的作用效果。特别是，根据第七实施例，由于在环安装部件134与轴部件133之间设有套筒轴承142，可使用套筒轴承142来防止环安装部件134的晃动，并且防止环安装部件134与轴部件133之间的磨耗。

图19表示本发明的第八实施例。本实施例的特征是，形成为在环安装部件与轴部件之间安装滚针轴承的结构。另外，在第八实施例中，与上述第一实施例相同的结构要素标注相同符号并省略其说明。

在图19中，符号151表示第八实施例的活塞，该活塞151与第六实施例的活塞111大致相同，由活塞主体152、轴部件153以及环安装部件154等构成。并且，活塞主体152形成为圆盘状，在其中央部分形成有将轴部件153拧固的螺纹孔152A。

另外，轴部件153安装在活塞主体152的中央部上。轴部件153大致由位于基端侧并拧合于螺纹孔152A中的螺纹部153A、从该螺纹部153A向轴向延伸的小径圆柱状的支承部153B以及设于该支承部153B的前端的大径圆柱状的锷部153C构成。支承部153B可旋转地支承环安装部件154。另外，锷部153C覆盖环安装部件154的整个上侧，防止环安装部件154的脱离。

环安装部件154在中央侧形成有贯通轴向的插通孔154A，该插通孔154A上插通有轴部件133。由此，环安装部件154通过轴部件133以可在活塞151的周向上旋转的状态被支承。

另外，环安装部件154由形成为圆环状的两个护圈环155、156构成。此时，护圈环155、156由大致圆形的板体形成，以相互重合的状态由螺栓157连结。另外，在护圈环155的内周侧形成有向护圈环156侧突出的突出部155A，该突出部155A插入到护圈环156的中央设置的贯通孔156A内。另外，在护圈环155的外周侧在与护圈环156之间形成有环安装槽158，其由向径向外侧开口的窄幅的整周凹槽构成。在环安装槽158上固定安装有后述的缘环159。

另外，在位于压缩室17侧的护圈环155上形成有用于将后述的O形环160安装到与轴部件153的锷部153C相对的表面侧的O形环安装槽155B。另外，在位于活塞主体152侧的护圈环156上形成有用于将后述的O形环161安装在与活塞主体152相对的背面侧的O形环安装槽156B。此时，O形环安装槽156B沿环安装部件154的周向圆环状地延伸。

符号159是第八实施例的缘环，该缘环159将环安装部件154与气缸7之间密封。另外，缘环159包括：安装部159A，其安装在环安装槽158内，由圆环状板构成；缘部159B，其设于安装部159A的外径侧，与气缸7的内周面7A滑动接触。并且，缘环159通过使安装部159A位于环安装槽158内并被夹持在护圈环155、156之间而固定安装在环安装部件154的外周侧。

符号160是构成第一密封部的O形环，该O形环160例如使用弹性树脂材料而形成为圆环形，并且安装在护圈环155的O形环安装槽155B上。由此，O形环160与护圈环155和轴部件153的锷部153C弹性接触，将环安装部件154与轴部件153之间密封。

符号161是构成第二密封部的O形环，该O形环161例如使用弹性树脂材料而形成为圆环形，并且安装在护圈环156的O形环安装槽156B上。由此，O形环161与护圈环156和活塞主体152弹性接触，将环安装部件154与活塞主体152之间密封。

符号162是设于环安装部件154与轴部件153之间的滚针轴承，该滚针轴承162例如通过在内圈与外圈之间可旋转地夹持多个圆柱状的滚柱而构成。滚针轴承162安装于轴部件153的支承部153B与护圈环155的插通孔154A之间，防止环安装部件154与轴部件153直接接触，防止它们之间的磨耗。

这样构成的第八实施例也可得到与上述的第一、第六、第七实施例大致相同的作用效果。

另外，第八实施例中，作为轴承适用了滚针轴承162，但也可以使用在内圈与外圈之间夹持球体的球轴承。

另外，在各实施例中举例说明了通过摆动型压缩机压缩空气的情况。但是，本发明不限于此，例如也适用于压缩制冷剂等的情况。

Claims (11)

1.一种摆动型压缩机，其包括：气缸；活塞，其在该气缸内一边摆动一边往复动作，在气缸内划分出压缩室；缘环，其设于所述活塞的外周侧，将活塞与所述气缸之间密封，其特征在于，所述缘环向所述活塞的周向自如旋转地设置。

2.如权利要求1所述的摆动型压缩机，其特征在于，在所述活塞的外周面上设有由向径向外侧开口的整周凹槽构成的环安装槽，所述缘环由自如旋转地安装在所述环安装槽上的环状的安装部和从该安装部的外径侧向所述压缩室侧折曲的缘部构成。

3.如权利要求2所述的摆动型压缩机，其特征在于，在所述活塞的环安装槽与所述缘环的安装部之间设有将所述活塞与缘环之间密封的密封部。

4.如权利要求3所述的摆动型压缩机，其特征在于，所述环安装槽由相面对并在所述活塞的整周上延伸的一对槽壁面和位于该各槽壁面的进深部的槽底面构成，所述密封部包括：环状的导轨，其设置在所述一对槽壁面中使所述缘环受到所述压缩室的压力而被压附的一侧的槽壁面上；环状的嵌合部，其设于所述缘环的安装部上，在该缘环被压附时气密地嵌合在所述导轨上。

5.如权利要求3所述的摆动型压缩机，其特征在于，所述环安装槽由相面对并在所述活塞的整周上延伸的一对槽壁面和位于该各槽壁面的进深部的槽底面构成，所述密封部由内径侧突起部构成，该内径侧突起部设于所述缘环的安装部的内径侧，在受到所述压缩室的压力时气密地抵接在所述环安装槽的槽底面上。

6.如权利要求3所述的摆动型压缩机，其特征在于，所述环安装槽由相面对并在所述活塞的整周上延伸的一对槽壁面和位于该各槽壁面的进深部的槽底面构成，所述密封部包括：环状的密封安装槽，其设于所述一对槽壁面中任一侧的槽壁面上；密封部件，其安装在所述密封安装槽上，与所述缘环的安装部弹性地抵接。

7.如权利要求2、3、4、5或6所述的摆动型压缩机，其特征在于，所述环安装槽的间隙尺寸大于所述缘环的安装部的厚度尺寸。

8.如权利要求1所述的摆动型压缩机，其特征在于，所述活塞由在气缸内一边摆动一边往复动作的活塞主体和相对该活塞主体可沿该活塞的周向旋转地安装的旋转部件构成，所述缘环固定安装在该旋转部件的外周侧，将所述旋转部件与气缸之间密封。

9.如权利要求8所述的摆动型压缩机，其特征在于，在所述活塞主体上设有可旋转地支承所述旋转部件的轴部件，所述旋转部件在旋转中心部分形成插通该轴部件的插通孔，由将所述缘环固定安装的环安装部件构成。

10.如权利要求9所述的摆动型压缩机，其特征在于，在所述环安装部件与轴部件之间设有将它们之间密封的第一密封部，在所述环安装部件与活塞主体之间设有将它们之间密封的第二密封部。

11.如权利要求9或10所述的摆动型压缩机，其特征在于，在所述环安装部件与轴部件之间设有轴承。

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