DE69724064T2

DE69724064T2 - Kompressor

Info

Publication number: DE69724064T2
Application number: DE69724064T
Authority: DE
Inventors: Fujio Okaya-shi Hama; Harunobu Okaya-shi Osaka; Taketoshi Okata-shi Sakurai
Original assignee: Teikoku Piston Ring Co Ltd
Current assignee: Teikoku Piston Ring Co Ltd
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2017-09-27
Also published as: EP0833054B1; EP0833054A3; DE69724064D1; EP0833054A2

Description

Kompressor
Diese Erfindung betrifft einen Luftkompressor, der in bzw. an einem Fahrzeug angebracht werden kann.
Mittelgroße oder große Lastkraftwagen verwenden komprimierte Luft als eine Quelle zum Antreiben verschiedener Typen der Steuerausrüstung, wie etwa Bremssysteme. Gegenwärtig werden Kolbenhub-Luftkompressoren als Versorgungsquelle verwendet. Derartige Luftkompressoren verwenden einen gewöhnlichen Kurbelmechanismus und besitzen Kolbenringe, die in einer Zylinderkammer mit Schmieröl geschmiert werden.
Während des Winters kann in den Luftleitungen die Gefahr des Einfrierens auftreten, wenn Feuchtigkeit in die komprimierte Luft eindringt. Deswegen ist eine Trennung der Feuchtigkeit von der Luft notwendig. Bei dem gegenwärtig verwendeten Verfahren zum Trennen der Feuchtigkeit von der Luft wird die Feuchtigkeit zuerst unter hohem Druck in einem porösen Wasserabsorptionsmittel von der Luft absorbiert, dann wird der Druck rasch vermindert und die in dem Absorptionsmittel gefangene Feuchtigkeit wird in die Atmosphäre entlassen. Dieses Verfahren besitzt das Problem, dass die Trennung der Feuchtigkeit von der Luft gering ist, wenn Schmieröl in die komprimierte Luft gemischt ist.
Weitere Probleme bestehen darin, dass das Schmieröl an den Ansaug- und Auslassventilen infolge Wärme für Verkokung anfällig ist, wenn sich Schmieröl in die komprimierte Luft mischt. Wenn Schlamm am Auslassventil anhaftet, kann das Ventil unvollständig arbeiten, so dass die Temperatur der komprimierten Luft stärker ansteigt, wodurch eine weitere Verstärkung der Verkokung bewirkt wird.
Es ist deswegen vorzuziehen, das Eindringen von Schmieröl in die komprimierte Luft zu verhindern.
Ein schmierungsfreier Typ des Kompressors steht im Rahmen herkömmlicher Kompressortypen zur Verfügung. Bei dem an häufigsten verwendeten Typ werden im Kurbelabschnitt Kugellager verwendet, in den Kolben- und Kolbenbolzenabschnitten werden Nadellager verwendet und diese Lager sind mit Schmierfett gefüllt und abgedichtet, so dass kein Schmieröl in die Zylinderkammer eintreten kann.
Die Lager dieses Kompressortyps sind jedoch groß, wodurch sie den Kompressor für die Verwendung in Fahrzeugen ungeeignet machen.
Andererseits verwenden einige Unterdruckpumpen eine Kolbenstange, die durch eine Kurvenscheibe angetrieben wird und am Mittelabschnitt dieser Kolbenstange eine Ölabdichtung besitzt. Die Strukturen dieses Typs besitzen in der gegenwärtigen Verwendung einen Kolbenhub von lediglich höchstens 20 mm, so dass dieser Typ für die Verwendung in Kompressoren in mittelgroßen oder großen Lastkraftwagen ebenfalls ungeeignet ist.
Andererseits wird in einigen Maschinen außerdem der Quergleiter-Kurbelmechanismus verwendet. Dieser Quergleiter-Kurbelmechanismus umfasst eine sich hin und her bewegende Stange, einen Gleiterrahmen, der mit der Stange fest verbunden ist und so unterstützt ist, dass er eine Hin- und Herbewegung ausführen kann, einen Gleiter, der durch den Gleiterrahmen unterstützt wird und eine Bewegung senkrecht zu der Gleiterrahmen-Bewegung ausführen kann, sowie eine Kurbelwelle, mit der der Gleiter drehbar verbunden ist. Wenn diese Struktur an den Kolben angebracht ist, ergibt sich ein Kolben, der nicht durch Seitenschub beeinflusst wird, es gibt jedoch strengere Einschränkungen an die Struktur im Vergleich zu gewöhnlichen Kurbelmechanismen, deswegen ist dieser Typ niemals in einem Hubkolbenkompressor verwendet worden und es ist nicht bekannt, dass ein Kompressor mit einer Ölabdichtung am Mittelabschnitt der Kolbenstange hergestellt worden ist.
US-A-2.668.004 offenbart einen Kompressor, der so beschaffen ist, dass er ein Arbeitsfluid auf verhältnismäßig hohe Drücke komprimiert.
US-A-3.920.098 offenbart einen Kompressorantrieb zum Antreiben eines Paars Kompressorkolben.
US-A-2.361.316 offenbart einen Gaskompressor, der durch eine Kühlflüssigkeit gekühlt wird.
Aus der Sicht des Voranstehenden ist es deswegen eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kompressor zu schaffen, der kompakt ist, in einem Fahrzeug angebracht werden kann und ferner keine Verunreinigung der komprimierten Luft durch Schmieröl aufweist bzw. verursacht.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kompressor zu schaffen, der die Haltbarkeit des Dichtungsrings (Kolbenring) und des Zylinders ohne Schmierung aufrechterhält.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kompressor mit einem Schmiermechanismus für einen Quergleiter-Kurbelmechanismus und mit einem Kühlmechanismus für den Kolben zu schaffen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Gleiteigenschaften eines Gleiters und eines Gleiterrahmens in dem Quergleiter-Kurbelmechanismus zu verbessern.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Abnutzung und die Ermüdung am Ansaugventilschutz und am Ansaugventil, das im Kompressor aus einem Klappenventil gebildet ist, zu vermindern. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Kompressor zu schaffen, der kompakt ist und trotzdem eine hohe Leistung besitzt.
Nach einem ersten Aspekt stellt die Erfindung einen Kompressor bereit, wie er in Anspruch 1 beansprucht ist.
Diese Erfindung schafft einen Kompressor mit einem Kolben, der sich mittels eines Quergleiter-Kurbelmechanismus in einem Zylinder hin und her bewegt. Der Quergleiter-Kurbelmechanismus umfasst eine Kolbenstange, die an den. Kolben befestigt ist, einen Gleiterrahmen, der mit der Kolbenstange fest verbunden ist und so unterstützt ist, dass er eine Hin- und Herbewegung ausführen kann, einen Gleiter, der in einem Fensterloch des Gleiterrahmens angebracht ist und eine Bewegung senkrecht zu der Gleiterrahmen-Bewegung ausführen kann, sowie eine Kurbelwelle, die eine drehbare Verbindung mit dem Gleiter herstellt.
Ein Quergleiter-Kurbelmechanismus für die Hin- und Herbewegung des Kolbens in dem Zylinder besitzt die folgenden Vorteile:

(1) Die Kolbenstange wird geradlinig bewegt, wobei eine einfache Sinusfrequenz erzeugt wird, es gibt deswegen keine harmonischen Anteile höherer Ordnung, die bei herkömmlichen Kurbelmechanismen auftreten. Deswegen kann das Geräusch begrenzt werden und die Haltbarkeit des Zylin ders und des Dichtungsrings (Kolbenring), der im Kolben angebracht ist, ist verbessert.
(2) Die geradlinige Bewegung der Kolbenstange ermöglicht. eine einfache Ölabdichtung am Mittelabschnitt der Kolbenstange. Der Innenraum des Zylinders und das Kurbelgehäuse können deswegen einfach abgedichtet werden und der Innenraum des Zylinders kann schmierungsfrei gehalten werden.
(3) Die geradlinige Bewegung der Kolbenstange verhindert das Auftreten des Kolbenklapperns, so dass die Haltbarkeit des Dichtungsrings (Kolbenring) und des Zylinders sogar im schmierungsfreien Zustand verbessert ist.
(4) Die geradlinige Bewegung der Kolbenstange verhindert das Auftreten des Kolbenklapperns, so dass Geräusch und Vibration beschränkt sind.
(5) Der Kolben und die Kolbenstange besitzen keine Relativbewegung, so dass Schmieröl in einfacher Weise durch den Innenraum der Kolbenstange an den Innenraum des Kolbens geliefert werden kann, wodurch die Ölkühlung des Kolbens einfach möglich ist.

Der Kompressor dieser Erfindung schafft die folgende Struktur zur Schmierung des Quergleiter-Kurbelmechanismus und zum Kühlen des Kolbens. Die Struktur umfasst einen ersten Ölzufuhrdurchlass, der in einer Führungsstange ausgebildet ist, die den Gleiterrahmen unterstützt, um eine Hin- und Herbewegung zuzulassen, und einen zweiten Ölzufuhrdurchlass, der zwischen der Führungsstange und einem Führungsstangenloch, das in dem Gleiterrahmen ausgebildet ist, ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Ölzufuhrdurchlass in dem Gleiterrahmen ausgebildet ist und ein vierter Ölzufuhrdurchlass und ein Ölentleerungsdurchlass in der Kolbenstange ausgebildet sind. Schmieröl wird vor dem ersten Ölzufuhrdurchlass der Führungsstange über der. zweiten Ölzufuhrdurchlass zwischen der Führungsstange und dem Führungsstangenloch des Gleiterrahmens, den dritten Ölzufuhrdurchlass des Gleiterrahmens und den vierten Ölzufuhrdurchlass der Kolbenstange zu einer in dem Kolben ausgebildeten Kühlungskammer geliefert. Das Schmieröl in der Kühlungskammer wird durch den Ölentleerungsdurchlass der Kolbenstange in das Kurbelgehäuse entleert.
Es ist vorzugsweise ein Paar Führungsstangen vorgesehen. Bei dieser Struktur kann das Schmieröl von dem Ölzufuhrdurchlass einer Führungsstange über den Ölzufuhrdurchlass zwischen der Führungsstange und dem Führungsstangenloch und dem Ölzufuhrdurchlass des Gleiterrahmens an den Ölzufuhrdurchlass der Kolbenstange und den Ölzufuhrdurchlass zwischen der anderen Führungsstange und dem Führungsstangenloch geliefert werden.
Die obige Struktur ermöglicht, dass Öldurchlässe zum Kühlen und Schmieren gemeinsam ausgebildet werden, um ein vereinfachtes Schmier- und Kühlsystem zu erreichen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Struktur zum Schmieren des Quergleiter-Kurbelmechanismus einen Ölzufuhrdurchlass, der im Innenraum der Kurbelwelle ausgebildet ist, und ein Ölloch, das im Gleiter ausgebildet ist. Schmieröl wird durch den Ölzufuhrdurchlass der Kurbelwelle und durch das Gleiterölloch zu den Gleitoberflächen des Gleiters und des Gleiterrahmens geliefert.
Die Abdichtung zwischen dem Zylinder und dem Kurbelgehäuse kann ausgeführt werden, indem eine Öldichtung am Mittelabschnitt der Kolbenstange vorgesehen wird. Das Aufrechterhalten eines schmierungslosen Zustands im Inneren des Zylinders verhindert, dass Schmieröl die kompri mierte Luft im Zylinder verunreinigt.
In einer bevorzugten Ausführungsform schafft der Kompressor dieser Erfindung außerdem die folgende Struktur, un die Gleitfähigkeit des Gleiters und des Gleiterrahmens des Quergleiter-Kurbelmechanismus zu verbessern. Die Gleitoberfläche des Gleiterrahmens, die mit dem Gleiter in Kontakt ist, ist mit einer Verchromung versehen. Der Gleiter ist vorzugsweise aus Gusseisen gebildet.
An der Gleitoberfläche des Gleiters, die mit dem Gleiterrahmen in Kontakt ist, ist vorzugsweise eine Ölnut ausgebildet.
Als Verchromung wird eine poröse Verchromung bevorzugt und ein Schleifen der Oberfläche kann ausgeführt werden, um die Ebenheit, die Oberflächenraueit und den Porositätsgrad zu verbessern.
In einer bevorzugten Ausführungsform schafft der Kompressor dieser Erfindung die folgende Struktur, um den Verschleiß und die Ermüdung am Ansaugventilschutz und am Ansaugventil, das als ein Klappenventil gebildet ist, zu verringern. Ein Einlassventil zum Öffnen und Schließen des Einlassloches, das in dem Zylinderkopf ausgebildet ist, ist aus einem Klappventil gebildet und ist an einem Ende an der unteren Oberfläche des Zylinderkopfs befestigt. Ein Einlassventilschutz ist an der oberen Oberfläche des Zylinders ausgebildet und ist mit einer konischen Oberfläche ausgebildet.
Der Konuswinkel der konischen Oberfläche beträgt vorzugsweise eins bis vier Grad.
In einer bevorzugten Ausführungsform schafft der Kompressor dieser Erfindung die folgende Struktur, um Kompakt heit und eine hohe Leistung gemeinsam zu erreichen. In einem Kompressor, der so aufgebaut ist, dass der Kolben sich in dem Zylinder mittels eines Kurbelmechanismus hin und her bewegen kann, wird während des Abwärtshubs des Kolbens Luft durch die Einlassöffnung, die im Zylinderkopf gebildet ist, in den Raum des Zylinders, der sich gegenüber der oberen Oberfläche des Kolbens befindet, gesaugt und während des Aufwärtshubs des Kolbens wird komprimierte Luft aus der Auslassöffnung, die in dem Zylinderkopf ausgebildet ist, ausgestoßen. Bei der Struktur dieser Ausführungsform wird während des Aufwärtshubs des Kolbens Luft durch eine Einlassöffnung, die getrennt von der in dem Zylinderkopf ausgebildeten Einlassöffnung ausgebildet ist, Luft in einen Raum in dem Zylinder, der sich gegenüber der unteren Oberfläche des Kolbens befindet, gesaugt und während des Abwärtshubs des Kolbens wird komprimierte Luft aus einer Auslassöffnung, die getrennt von der in dem Zylinderkopf ausgebildeten Auslassöffnung ausgebildet ist, ausgestoßen.
Somit ist in der obigen Struktur die Ausstoßmenge groß, da in einem Zyklus zwei Ansaug- und Auslasshübe ausgeführt werden.
Die oben genannten sowie weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die lediglich beispielhaft erfolgt, und aus der beigefügten Zeichnung deutlicher.
1 ist eine teilweise angeschnittene Vorderansicht, die eine Ausführungsform des Kompressors gemäß dieser Erfindung zeigt .
2(a) ist eine teilweise angeschnittene Seitenansicht von rechts, die einen Abschnitt des Kompressors zeigt.
2(b) ist eine Draufsicht des Gleiters.
3 ist eine teilweise angeschnittene Draufsicht, die das Kurbelgehäuse des Kompressors zeigt.
4 ist eine Längsschnittansicht, die den Kolben zeigt, der am oberen Ende der Kolbenstange befestigt ist.
5(a) ist eine Unteransicht, die die Ventilbaueinheit zeigt, in der das Ventil installiert ist.
5(b) ist eine Längsschnittansicht, die das Ansaugventil für den Kompressor zeigt.
5(c) ist eine Längsschnittansicht, die das Auslassventil zeigt, das in der Ventilbaueinheit installiert ist.
6 ist eine Längsschnittansicht, die den Zustand bei dieser Erfindung zeigt, wenn das Ansaugventil mit dem Ansaugventilschutz in Kontakt ist.
7 ist eine teilweise angeschnittene Vorderansicht, die eine weitere Ausführungsform des Kompressors dieser Erfindung zeigt.
8 ist eine teilweise angeschnittene Seitenansicht von rechts, die einen Abschnitt des Kompressors zeigt.
9(a) ist eine Querschnittansicht, die einen Abschnitt des Ansaugventils an der gegenüberliegenden Seite des Zylinderkopfs in dem Kompressor zeigt.
9(b) ist eine Querschnittansicht, die einen Abschnitt des Auslassventils an der gegenüberliegenden Seite des Zylinderkopfs im Kompressor zeigt.
10 ist eine Längsschnittansicht, die den Zustand in der herkömmlichen Technik zeigt, wenn das Ansaugventil mit dem Ansaugventilschutz in Kontakt ist.
Die 1 bis 6 zeigen eine Ausführungsform dieser Erfindung.
In dem Luftkompressor dieser Erfindung bewegt sich der Kolben im Zylinder hin und her. Ein Zylinderkopf 2 ist über einem Zylinder 1 befestigt. Eine Ansaug- und Einlassöffnung 3 für die Luft und eine Auslassöffnung 4 für die komprimierte Luft sind in dem Zylinderkopf 2 ausgebildet.
Der Zylinderkopf 2 umfasst eine Ventilbaueinheit 5 und einen Kopfkörper 6. Die Ventilbaueinheit 5, die an der oberen Oberfläche des Zylinders 1 befestigt ist, besitzt eine ungefähr ebene rechteckige Form mit Installationslöchern 5a an den vier Ecken. Ein Paar Auslasslöcher 7 sind nahe an der Mitte der Ventilbaueinheit 5 parallel zur Seite ausgerichtet. Nahe an der Seite sind vier Ansaug- oder Einlasslöcher 8 in einer Bogenform längs der gleichen Richtung wie die Ausrichtung der Auslasslöcher 7 angeordnet.
Ein Ansaug- oder Einlassventil 9 ist an der unteren Oberfläche der Ventilbaueinheit 5 installiert. Das Ansaugventil 9 ist in einer Ringform aus einem dünnen Klappenventil gebildet. Ein Abschnitt dieses Ventils 9 dichtet die vier Ansauglöcher 8 ab. Zwei Auslasslöcher 7 sind innerhalb der Ringform ausgebildet. Eine Platte 10 ist an der Basiskante des Ansaugventils 9 angebracht. Eine Stellschraube 11 befestigt das Ansaugventil 9 an der Ventilbaueinheit 5.
Ein Auslassventil 12 ist an der oberen Oberfläche der Ventilbaueinheit 5 angebracht. Das Auslassventil 12 ist in einer schmalen rechteckigen Form aus einem dünnen Klappenventil gebildet und dichtet die beiden Auslasslöcher 7 ab. An der oberen Seite des Auslassventils 12 ist ein Auslassventilschutz 13 installiert, der in der Draufsicht in derselben Form wie das Auslassventil 12 aus einer Platte hergestellt ist. Der Auslassventilschutz 13 und das Auslassventil 12 sind an beiden Enden mit Schrauben 14 an der Ventilbaueinheit 5 befestigt. Der Auslassventilschutz 13 ist als ein nach oben gebogener Bogen gebildet. Wenn das Auslassventil 12 öffnet, biegt sich das Auslassventil 12 nach oben und stellt einen Kontakt mit der unteren Oberfläche des Auslassventilschutzes 13 her, so dass der Hubbetrag begrenzt wird.
An der oberen Stirnfläche des Zylinders 1 ist eine Kerbe 15 rund um den gesamten Umfang ausgebildet und öffnet sich an der Seite der inneren Umfangsfläche. Das Ansaugventil 9 ist in der Kerbe 15 angeordnet. Die untere Oberfläche der Kerbe 15 bildet eine ebene Oberfläche im rechten Winkel zur inneren Umfangsfläche des Zylinders 1. Wenn das Ansaugventil 9 öffnet, biegt sich das Ansaugventil 9 nach unten und seine Spitze berührt die Bodenfläche der Kerbe 15, so dass der Hubbetrag begrenzt wird. Der Boden der Kerbe 15, ist dort, wo das Ansaugventil 9 einen Kontakt herstellt, mit einem Konus an der inneren Umfangsseite ausgebildet und dieser Konusabschnitt umfasst einen Ansaugventilschutz 16. Ein Winkel von eins bis vier Grad ist als der Winkel der konischen Oberfläche bevorzugt (ein schiefer Winkel von der rechtwinkligen ebenen Oberfläche zur inneren Umfangsoberfläche des Zylinders 1). Die konische Oberfläche kann lediglich für den Abschnitt der Kerbe 15 am Ansaugventilschutz 16 ausgebildet sein, sie kann jedoch außerdem längs des gesamten Umfangs der Kerbe 15 ausgebildet sein.
Der Innenraum des Kopfkörpers 6, der an der oberen Oberfläche der Ventilbaueinheit 5 angebracht ist, besitzt einen Raum 17, der das Auslassventil 12 und den Auslassventilschutz 13 enthält. Ein Entleerungsdurchlass 18 ist von dem Raum 17 zur Auslassöffnung 4 ausgebildet und ein Ansaugdurchlass 19 ist vom Ansaugloch 8 zur Ansaugöffnung 3 ausgebildet.
Ein Kolben 20 ist in den Zylinder 1 eingesetzt. Die äußere Umfangsoberfläche des Kolbens 20 ist mit zwei Ringnuten ausgebildet, in denen Kolbenringe 21 und 22 so angebracht sind, dass sie als eine Abdichtung mit der inneren Wand 1a des Zylinders 1 wirken. Ein Ende einer Kolbenstange 23 an der Unterseite des Kolbens 20 ist in der Mitte befestigt. Der Kolben 20 ist so beschaffen, dass er sich in dem Zylinder mittels des Quergleiter-Kurbelmechanismus hin und her bewegt.
Die Unterseite des Zylinders 1 wird in einem unten geschlossenen Zylinder 24 unterstützt. Der unten geschlossene Zylinder 24 ist an der oberen Oberfläche eines Kurbelgehäuses 25 befestigt. Der Zylinder 1 kann aus Gusseisen hergestellt sein, kann jedoch außerdem aus einer Gusseisenhülse hergestellt sein, die von Aluminium umgeben ist, um ein leichteres Gewicht zu erreichen und die Wärmeübertragung zu verbessern.
Im Kurbelgehäuse 25 ist eine Kurbelwelle 26 im rechten Winkel in bezug auf die Bewegungsrichtung des Kolbens 20 (nachfolgend die Richtung nach oben und unten) installiert und wird an beiden Enden durch Lager 27 so unterstützt, dass eine Drehung möglich ist. Ein Ende der Kurbelwelle 26 steht vom Kurbelgehäuse 25 nach außen vor und ist so beschaffen, dass es einen Drehantrieb von einer in der Zeichnung nicht gezeigten Antriebsquelle schafft.
Die Kurbelwelle 26 besitzt ein Paar Kurbelarme 28 im Kurbelgehäuse 25. Ein Gleiter 30 ist drehbar an einem Kurbelzapfen 29 installiert, der zwischen dem Paar Kurbelarme 28 angebracht ist. Der Gleiter 30 besitzt die Form eines Rechteckblocks, der in der Richtung der Kurbelwelle 26 betrachtet oben und unten abgetrennt ist. Ein Lagermetall 31 ist am inneren Umfang des Zapfenlochs, das in der Mitte des Gleiters 30 ausgebildet ist, angebracht und der Gleiter 30 ist so installiert, dass er sich auf dem Kurbelzapfen 29 frei drehen kann.
Ein Gleiterrahmen 32 ist um den Gleiter 30 installiert. Der Gleiterrahmen 32 besitzt in der Richtung der Kurbelwelle 26 betrachtet die Form eines in Horizontalrichtung langen rechtwinkligen Rahmens. Ein in Horizontalrichtung langes rechtwinklig geformtes Fensterloch 33 besitzt eine Höhe, die dem Gleiter 30 entspricht, und eine horizontale Breite, die länger ist als die des Gleiters 30. Der Gleiter, der mit dem Kurbelzapfen 29 verbunden ist, ist in dem Fensterloch 30 des Gleiterrahmens 32 so installiert, dass eine Gleitbewegung in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kolbens 20 (nachfolgend die Richtung nach rechts/links) möglich ist.
Eine poröse Verchromung 34 bedeckt die Gleitoberfläche des Gleiterrahmens 32, die mit dem Gleiter 30 in Kontakt ist, und zwar die obere und die untere Oberfläche, die das Fensterloch 33 des Gleiterrahmens 32 bilden. Vorzugsweise wird nach dem Beschichten der Oberfläche mit der Verchromung 34 ein Schleifen der Oberfläche ausgeführt, um die Ebenheit, die Oberflächenraueit und den Porositätsgrad zu verbessern. Der Gleiter 30 ist aus Gusseisenmaterial, wie etwa Graugusseisen, gebildet.
Der Gleitrahmen 32 wird durch ein Paar Führungsstangen 35 und 36 unterstützt, die im Kurbelgehäuse 25 eine Hin- und Herbewegung nach oben und unten ausführen können. Das Paar Führungsstangen 35 und 36 erstreckt sich im Kurbelgehäuse 25 nach oben und nach unten und ist am Kurbelgehäuse 25 befestigt. Das Paar Führungsstangen 35 und 36 verläuft durch entsprechende Führungsstangenlöcher 37, 38, die sich an beiden Enden der horizontalen Richtung des Gleiterrahmens 32 nach oben und nach unten erstrecken. Buchsen 39 und 40 sind an den oberen und unteren Enden des Paars Führungsstangenlöcher 37 bzw. 38 in den Gleiterrahmen 32 angebracht. Diese Buchsen 39 und 40 unterstützen die Führungsstangen 35 und 36, um eine Gleitbewegung zu ermöglichen.
Die Kolbenstange 23, die an der Unterseite des Kolbens 20 befestigt ist und sich nach unten erstreckt, wird von unteren Ende des Zylinders 1 in Löcher 41 und 42 eingesetzt, die am Boden des unten geschlossenen Zylinders 24 und im oberen Rand des Kurbelgehäuses 25 ausgebildet sind. Die Kolbenstange 23 ist im Kurbelgehäuse 25 an der Mitte der oberen Oberfläche des Gleiterrahmens 32 befestigt.
Anschließend wird die Schmierung des Quergleiter-Kurbelmechanismus und die Kühlung des Kolbens erläutert.
Ein Ölzufuhrdurchlass 44 ist in der Führungsstange 35 ausgebildet. Der Ölzufuhrdurchlass 44 umfasst einen geradlinigen Öldurchlass, der längs der Führungsstange 35 longitudinal ausgebildet ist, einen Einlassdurchlass, der sich radial von der oberen Kante des geradlinigen Öldurchlasses zum äußeren Umfang der Führungsstange 35 ausdehnt und einen Auslassdurchlass, der sich radial vom unteren Rand des geradlinigen Öldurchlasses zum äußeren Umfang der Führungsstange 35 erstreckt. Der Einlassdurchlass des Ölzufuhrdurchlasses 44 der Führungsstange 35 verbindet mit einem Ölzufuhrdurchlass mit einer Ölzufuhröffnung 43 an der Außenseite des oberen Teils des Kurbelgehäuses 25. Der Ölzufuhrdurchlass des Kurbelgehäuses 25 umfasst einen ringförmigen Öldurchlass, der um die Führungsstange 35 ausgebildet ist und mit der Einlassöffnung des Ölzufuhrdurchlasses 44 der Führungsstange 35 sowie mit einem Öldurchlass, der sich von dem ringförmigen Öldurchlass zu der Ölzufuhröffnung 43 erstreckt, verbindet.
In dem Gleiterrahmen 32 ist der Innendurchmesser der Führungsstangenlöcher 37 und 38 zwischen den oberen und unteren Buchsen 39 und 40 größer ausgebildet als der Außendurchmesser der Führungsstangen 35 und 36. Zwischen den Führungsstangenlöchern 37, 38 und den Führungsstangen 35, 36 sind Spalte vorhanden. Auf der Seite der Kolbenstange 23 sind die unteren Endabschnitte der oberen Buchsen 39 und 40 gekerbt und verbinden mit den obenerwähnten Spalten. Durch diese Kerben und Spalte werden Ölzufuhrdurchlässe 45 und 47 gebildet. Der Ölzufuhrdurchlass 45 zwischen der Führungsstange 35 und dem Führungsstangenloch 37 auf der Seite der Führungsstange 35 verbindet mit dem Ölzufuhrdurchlass 44 an der Innenseite der Führungsstange 35.
Im oberen Teil des Fensterlochs 33 des Gleiterrahmens 32 ist ein Ölzufuhrdurchlass 46 ausgebildet. Der Ölzufuhrdurchlass 46 umfasst einen geraden Öldurchlass, der sich links und rechts zwischen dem Paar Führungsstangenlöcher 37, 38 erstreckt, sowie einen geradlinigen Öldurchgang, der an der oberen Oberfläche des Gleiterrahmens 32 eine Öffnung besitzt und sich von der Mitte des geraden Öldurchlasses nach oben erstreckt. Der Ölzufuhrdurchlass 46 verbindet die Ölzufuhrdurchlässe 45 und 46 zwischen den Führungsstangenlöcher 37, 38 und den Führungsstangen 35, 36.
Ein Ölzufuhrdurchlass 48 ist so ausgebildet, dass er sich in der Mitte des Innenraums der Kolbenstange 23 in Längsrichtung erstreckt. Der Ölzufuhrdurchlass 48 ist mit dem Ölzufuhrdurchlass 46 des Gleiterrahmens 32 verbunden.
Der Innenraum des Kolbens 20 besitzt eine Kühlungskammer 60. Die Kühlungskammer 60 ist am Boden des Kolbens 20 mit einen konkaven Abschnitt 61 ausgebildet, der mittels eines Stopfens 62 abgedichtet ist. Der Stopfen 62 besitzt einen Flansch 64 am äußeren Umfang eines zylindrischen Körpers 63. Der Flansch 64 ist in einer Kerbe 65 angeordnet, die nahe am konkaven Abschnitt 61 am Boden des Kolbens ausgebildet ist, und ist mittels einer Schraube 66 an dem Körper des Kolbens 20 befestigt.
Der zylindrische Körper 63 des Stopfens 62 ist in der Kühlungskammer 60 angeordnet. Der Stopfen 62 besitzt eine große Rundhöhlung 67 und eine kleine Rundhöhlung 68 in einer konzentrischen Position an der Unterseite an der Seite der Kolbenstange 23. Die Kolbenstange 23 besitzt an der Außenseite einer Stange 23a ein äußeres Rohr 23b. Das obere Ende des äußeren Rohrs 23b ist in einer solchen Position, die etwas stärker als das obere Ende der Stange 23a nach unten gezogen ist. Das obere Ende der Stange 23a der Kolbenstange 23 ist in die kleine Rundhöhlung 68 eingesetzt. Eine Schraube 69 wird in Schraubenlöcher eingeschraubt, die in dem oberen Teil der Stange 23a und im Stopfen 62 ausgebildet sind, um den Stopfen 62 und die Kolbenstange 23 zu befestigen.
In der Schraube 69 ist ein Ölzufuhrdurchlass 71 ausgebildet. Der Ölzufuhrdurchlass 71 umfasst einen geradlinigen Öldurchlass, der in Längsrichtung in der Schraube 69 ausgebildet ist und mit dem Ölzufuhrdurchlass 48 der Kolbenstange 23 verbunden ist, sowie geradlinige Öldurchlässe, die sich im Kopf der Schraube 69, der in der Kühlungskammer 60 frei liegt und mehrere Auslassöffnungen 70 in der äußeren Umfangsfläche des Kopfes der Schraube 69 besitzt, radial erstrecken.
Die Oberseite des äußeren Rohrs 23b der Kolbenstange 23 ist in die große Rundhöhlung 67 des Stopfens 62 eingesetzt und daran befestigt. Die Kolbenstange 23 ist mit einem Ölentleerungsdurchlass 72 in dem Spalt zwischen der äußeren Umfangsfläche der Stange 23a und der inneren Umfangsfläche des äußeren Rohrs 23b ausgebildet. Das untere Ende des äußeren Rohrs 23b ist in einer solchen Position, die etwas höher liegt als die obere Oberfläche des Gleiterrahmens 23. Das Schmieröl fließt von der Öffnung am unteren Ende des Ölzufuhrdurchlasses 72 in das Kurbelgehäuse 25. Ein Ölentleerungsdurchlass 73 ist am unteren Abschnitt des zylindrischen Körpers 63 des Stopfens 62 in radialer Richtung ausgebildet. Der Ölentleerungsdurchlass 73 verbindet mit der oberen Endöffnung des Ölentleerungsdurchlasses 72 der Kolbenstange 23.
Ein Ölzufuhrdurchlass 51 ist im Innenraum der Kurbelwelle 26 ausgebildet. Der Ölzufuhrdurchlass 51 erstreckt sich von einem Ende der Kurbelwelle 26 durch den Kurbelarm 28 zur Mitte des Kurbelzapfens 29 und erstreckt sich außerdem radial zur äußeren Umfangsfläche des Kurbelzapfens 29.
In dem Gleiter 30 sind Öllöcher 52 ausgebildet. Die Öllöcher 52 sind durch die oberen und unteren Gleitflächen, die den Gleiterrahmen 32 berühren, ausgebildet. Ölnute 54 sind jeweils in jeder der oberen und unteren Gleitoberflächen des Gleiters 30, die mit dem Gleiterrahmen 32 in Kontakt sind, ausgebildet. Von der Oberfläche gesehen besitzt die Ölnut 54 die Form des Buchstabens "I" mit einem horizontalen Stab durch die Mitte und liegt einer Öffnung des Öllochs 52 im Zentrum gegenüber.
Ein Ölzufuhrdurchlass 53 ist in dem Lagermetall 31 ausgebildet, um den Ölzufuhrdurchlass 51 der Kurbelwelle 26 mit dem Ölloch 52 des Gleiters 53 zu verbinden. Der Ölzufuhrdurchlass 53 umfasst eine ringförmige Nut, die in der inneren Umfangsfläche des Lagermetalls 31 ausgebildet ist und mit dem Ölzufuhrdurchlass 51 der Kurbelwelle 26 verbunden ist, sowie ein Ölloch vom Boden der ringförmigen Nut, das mit dem Ölloch 52 des Gleiters 30 verbindet.
Wie oben erwähnt wurde, sind Schmier- und Kühldurchlässe in dem Quergleiter-Kurbelmechanismus ausgebildet.
Die Innenseite des Zylinders 1 wird jedoch in einem schmierungsfreien Zustand gehalten. Mit anderen Worten, eine Ölabdichtung 56 ist in einer ringförmigen Rundhöhlung 55 angebracht, die in der unteren inneren Oberfläche rund um das Loch 51 des unten geschlossenen Zylinders 24 unter dem Zylinder 1 ausgebildet ist. Die innere Umfangsfläche der Ölabdichtung 56 ist mit der äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange 23 in Kontakt, um eine Abdichtung zu schaffen, so dass kein Schmieröl von dem Kurbelgehäuse 25 in den Zylinder 1 eindringt. Deswegen gleiten die Kolbenringe 21 und 22 an der Zylinderwand 1a in einem schmierungsfreien Zustand.
Die Funktion einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird anschließend beschrieben. Wenn die Kurbelwelle 26 durch eine Antriebsquelle, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist, angetrieben wird, bewegt sich der Gleiter 30, der auf dem Kurbelzapfen 29 angebracht ist, auf einem kreisförmigen Weg rund um die Kurbelwelle 26. Diese kreisförmige Bewegung des Gleiters 30 bewegt ihn im Fensterloch 30 des Gleiterrahmens 32 und der Gleiterrahmen 32 bewegt sich gemeinsam mit dem Gleiter 30 nach oben und nach unten (in Richtung der Bewegung des Kolbens 20).
Wenn der Gleiterrahmen 32 die zuvor beschriebene Aufwärts- und Abwärtsbewegung ausführt, bewegt sich den Kolben 20 im Zylinder 1 mittels der Kolbenstange 23, die mit dem Gleiterrahmen 32 verbunden ist, hin und her.
Das Ansaugventil 9 öffnet, wenn sich der Kolben 20 abwärts bewegt. Mit anderen Worten, das Ansaugventil 9 biegt sich nach unten und seine Spitze berührt den Ansaugventilschutz 16, der an der oberen Oberfläche des Zylinders 1 ausgebildet ist. Wenn das erfolgt, gelangt das Ansaugventil 9 dann, wie in 6 gezeigt ist, an der konischen Oberfläche des Ansaugventilschutzes 16 in Kontakt, derart, dass lediglich ein Oberflächenkontakt zwischen dem Ansaugventil 9 und dem Ansaugventilschutz 16 auftritt, wodurch die Abnutzung und die Ermüdung des Ansaugventils 9 und des Ansaugventilschutzes 16 verringert werden.
Wenn der Ansaugventilschutz keine konische Oberfläche besitzt und mit einer rechtwinkligen ebenen Oberfläche zur inneren Umfangsfläche des Zylinders ausgebildet ist, wie in 13 gezeigt ist, berührt das Ansaugventil 9 die Innenkante des Ansaugventilschutzes in einem Linienkontakt, der einen größeren Verschleiß und eine stärkere Ermüdung des Ansaugventils und des Ansaugventilschutzes bewirkt.
Wenn die Abnutzung und die Ermüdung am Ansaugventil 9 und am Ansaugventilschutz 16 gering sind, wird nicht nur die Haltbarkeit dieser beiden Teile verbessert, sondern der Anstieg des toten Volumens ist gering, so dass der Leistungsabfall (eine Abnahme der Entleerungsmenge) dement sprechend klein ist.
Wenn das Ansaugventil 9 öffnet, wird Luft mittels der Ansauglöcher 8 von der Ansaugöffnung 3 des Zylinders 2 in den Zylinder 1 gesaugt. Diese Luft wird dann durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens 20 komprimiert.
Wenn die Luft durch den Anstieg des Kolbens 20 komprimiert ist, öffnet das Auslassventil an der festgelegten Kompressionsposition. Mit anderen Worten, das Auslassventil 12 biegt sich nach oben und stellt einen Kontakt mit dem Auslassventilschutz 23 her.
Wenn das Auslassventil 12 öffnet, wird die komprimierte Luft durch die Auslasslöcher 7 von der Auslassöffnung 4 des Zylinderkopfes 2 ausgestoßen.
Bei dem obigen Prozess wird der Gleitabschnitt jedes Elements im Kurbelgehäuse 25 geschmiert, die Öldichtung 56 hält den Zylinder 1 jedoch in einem schmierungsfreien Zustand, so dass eine Verunreinigung der komprimierten Luft mit Schmieröl verhindert wird.
Die Drehung der Kurbelwelle 26 bewegt die Kolbenstange 23. Die Kolbenstange 23 wird infolge des Quergleiter-Kurbelmechanismus geradlinig bewegt, so dass keine harmonischen Anteile höherer Ordnung auftreten, die bei herkömmlichen Kurbelmechanismen auftreten. Die Geräuschemission ist deswegen begrenzt und die Haltbarkeit der Kolbenringe 21 und 22 und des Zylinders 1 ist verbessert. Es tritt ferner kein Kolbenklappern auf, so dass die Haltbarkeit der Kolbenring 21 und 22 und des Zylinders 1 selbst in dem schmierungsfreien Zustand aufrechterhalten werden kann. Da kein Kolbenklappern auftritt, sind ferner Geräusch und Vibration begrenzt. Der Kolben 20 und die Kolbenstange 23 besitzen keine Relativbewegung, so dass Schmieröl in einfacher Weise durch den Innenraum den Kolbenstange 23 an den Innenraum des Kolbens 20 geliefert werden kann, wodurch die Ölkühlung des Kolbens 20 einfach möglich ist.
Die Schmierung des Quergleiter-Kurbelmechanismus und die Kühlung des Kolbens werden anschließend beschrieben.
Das Schmieröl, das von der Ölzufuhröffnung 43 des Kurbelgehäuses 25 an den Kompressor geliefert wird, durchläuft nacheinander den Ölzufuhrdurchlass 44 in der Führungsstange 35 und den Ölzufuhrdurchlass 45 zwischen der Führungsstange 35 und dem Führungsstangenloch 37 und das Schmieröl fließt, wenn es die Gleitabschnitte an der Führungsstange 35 und der Buchse 39 schmiert, in den Ölzufuhrdurchlass 46 des Gleiterrahmens 32.
Das Schmieröl, das in den Ölzufuhrdurchlass 46 des Gleiterrahmens 32 fließt, zweigt längs des Wegs zur Seite der anderen Führungsstange 36 und zur Seite der Kolbenstange 23 ab. Das Schmieröl, das in die andere Führungsstange 36 fließt, fließt in den Ölzufuhrdurchlass 47 zwischen der Führungsstange 36 und dem Führungsstangenloch 38 und tropft nach den Schmieren der Gleitabschnitte an der Führungsstange 36 und an der Buchse 40 von den oberen und unteren Rändern in das Kurbelgehäuse 25.
Das Schmieröl, das zur Seite der Kolbenstange 23 fließt bzw. geflossen ist, fließt in den Ölzufuhrdurchlass 48 der Kolbenstange 23 und fließt in den Ölzufuhrdurchlass 71 der Schraube 69 und wird von den Auslassöffnungen 70 des Kopfabschnitts der Schraube 69 in die Kühlungskammer 60 des Kolbens 20 ausgelassen, um die Innenseite des Kolbens 20 zu kühlen. Das Schmieröl, das den Kolben 20 kühlt, fließt von dem Ölentleerungsdurchlass 73 des Stopfens 62 durch den Ölentleerungsdurchlass 72 der Kolbenstange 23 und tropft von der Öffnung am unteren Ende in das Kurbelgehäuse 25.
Deswegen ermöglicht die obige Anordnung, dass die Kühl- und Öldurchlässe gemeinsam ausgebildet werden, wodurch ein vereinfachtes Schmier- und Kühlsystem erreicht wird.
Das Schmieröl, das von der Ölzufuhröffnung 50 auf der Seite des Kurbelgehäuses 25 an den Ölzufuhrdurchlass 51 der Kurbelwelle 26 geliefert wird, erreicht den Kurbelzapfen 29 durch den Innenraum der Kurbelwelle 26. Ein Teil des Schmieröls wird mittels des Ölzufuhrdurchlasses 53 des Lagermetalls 31 an die Gleitflächen des Kurbelzapfens 29 und des Lagermetalls 31 geliefert. Der andere Teil strömt durch das Ölloch 52 des Gleiters 30 und den Ölzufuhrdurchlass 53 des Lagermetalls 31 in die Ölnut 54 des Gleiters 30 und wird an die Gleitflächen des Gleiters 30 und des Gleiterrahmens 32 geliefert.
Der Gleiterrahmen 32 ist mit einer Verchromung 34 an der Gleitfläche, die mit dem Gleiter 30 in Kontakt ist, beschichtet und der Gleiter 30 ist aus Gusseisenmaterial gebildet, so dass die Gleiteigenschaften des Gleiters 30 und des Gleiterrahmens 32, mit anderen Worten, der Widerstand gegen Abnutzung und der Widerstand gegen Oberflächenverschleiß gut sind.
Die Ergebnisse der Haltbarkeitsprüfungen, die an dem Kompressor ausgeführt wurden, werden nachfolgend beschrieben.

(1) Kolbenringe 21 und 22 Material: Harzmischung aus Polyimid, Polytetrafluorethylen, Kohlefaser und Graphit Konfiguration der Stoßstelle: überlappte Stoßstelle
(2) Zylinder 1 Material: Graugusseisen Oberflächenraueit der inneren Umfangsfläche: hochglänzend, 0,8 μm
(3) Material des Gleiterrahmens 32 AC4C (Si 6,5 bis 7,5 Gew.-%, unvermeidbare Verunreinigungen 1,7 bis 11,9 Gew.-%, Rest Al)
(4) Oberflächenbehandlung der Gleitoberfläche des Gleiterrahmens 32, Material des Gleiters und die Prüfungsergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
(5) Betriebsbedingungen Motorzahl: 3000 min^–1 Testdauer: 100 Stunden
(6) Die Ergebnisse der Haltbarkeitsprüfung, die unter den oben genannten Bedingungen durchgeführt wurde und in Ta belle 1 gezeigt sind, bestätigten, dass ein hervorragender Widerstand gegen Abnutzung und ein hervorragender Widerstand gegen Oberflächenverschleiß erreicht werden, wenn die Gleitoberfläche des Gleiterrahmens 32 mit einer Verchromung beschichtet ist und das Material des Gleiters 30 Gusseisen ist.

Die 7 bis 9 zeigen eine weitere Ausführungsform dieser Erfindung. Der Kompressor der ersten Ausführungsform besitzt eine Ansaugöffnung und eine Auslassöffnung, während der Kompressor der zweiten Ausführungsform zwei Ansaugöffnungen und zwei Auslassöffnungen besitzt. Der Kompressor der zweiten Ausführungsform ist kompakt und besitzt dennoch eine hohe Leistung.
Die Punkte, die ihn vom Kompressor der ersten Ausführungsform unterscheiden, werden anschließend beschrieben. Die Erläuterungen von Abschnitten, die mit der ersten Ausführungsform identisch sind, wird dabei weggelassen.
Die Unterseite des Zylinders 1 wird in einer Zylinderbasis 90 unterstützt. Die Zylinderbasis 90 ist an der oberen Oberfläche des Kurbelgehäuses 25 angebracht.
Der Kompressor besitzt Ansaug- und Auslassmechanismen, die an der Seite des Zylinderkopfs 2 und außerdem an der gegenüberliegenden Seite des Zylinderkopfs 2 gebildet sind.
Die Außenseite der Zylinderbasis 90 besitzt an der äußeren Umfangsfläche eine rechteckige Form. Eine Ventilbaueinheit 91 des Ansaugventils und eine Ventilbaueinheit 92 des Auslassventils sind an der Außenseite des unteren Abschnitts des unten geschlossenen Zylinders 90 befestigt. Jede der Ventilbaueinheiten 91 und 92 ist an gegenüberliegenden Seiten an der äußeren Umfangsfläche der Zylinderbasis 90 installiert.
Die Ventilbaueinheit 91 mit einem Ansaugventil ist in einer ebenen Platte ausgebildet. Zwei Ansauglöcher oder Einlässe 93 sind in horizontaler Ausrichtung ausgebildet und ein Ansaugventil 94 ist an der inneren Oberfläche angeordnet. Das Ansaugventil 94 ist aus einem dünnen Klappenventil in einer schmalen rechtwinkligen Form gebildet und dichtet die beiden Ansauglöcher 93 ab. Das Ansaugventil 94 ist an beiden Enden mit Schrauben 95 an der Ventilbaueinheit 91 befestigt.
Eine Rundhöhlung 96 ist an der Außenseite des unteren Abschnitts der Zylinderbasis 90 ausgebildet. Das Ansaugventil 94 ist in der Rundhöhlung 96 installiert. An der Unterseite der Zylinderbasis 90 sind zwei Ansaugdurchlässe 97 von dem Zylinder 1 zur Bodenfläche der Rundhöhlung 96 ausgebildet. Die Öffnung für den Ansaugdurchlass 97 in der Bodenfläche der Rundhöhlung 96 ist so angeordnet, dass sie dem Ansaugloch 93 gegenüberliegt. Wenn das Ansaugventil 94 offen ist, biegt sich das Ansaugventil 94 nach innen und stellt einen Kontakt mit dem Boden (der den Ansaugventilschutz enthält) der Rundhöhlung 96 her, der den Hubbetrag begrenzt.
Die Ventilbaueinheit 92 mit dem Auslassventil ist in einer ebenen Platte ausgebildet. Zwei Auslasslöcher oder Auslässe sind in horizontaler Ausrichtung ausgebildet und ein Auslassventil 99 ist an der äußeren Oberfläche angeordnet. Das Auslassventil 99 ist aus einem dünnen Klappenventil in einer schmalen rechtwinkligen Form gebildet und dichtet die beiden Auslasslöcher 98 ab. Ein Auslassventilschutz 100 ist an der Außenseite des Auslassventils 99 installiert und umfasst eine Platte mit von der Außenseite gesehen derselben Form wie das Auslassventil 99. Beide Enden des Auslassventils 99 und des Auslassventil schutzes 100 sind mit einer Schraube 101 an der Ventilbaueinheit 92 befestigt. Der Auslassventilschutz 100 besitzt eine Bogenform, die nach außen gebogen ist. Wenn das Auslassventil 99 öffnet, biegt sich das Auslassventil 99 nach außen und stellt einen Kontakt mit der inneren Oberfläche des Auslassventilschutzes 100 her, um den Hubbetrag zu begrenzen. An der Unterseite der Zylinderbasis 90 sind zwei Auslassventildurchlässe 100 ausgebildet, die das Auslassloch 98 der Ventilbaueinheit 92 und den Innenraum des Zylinders 1 verbinden.
Ein Kühlungsdurchlass ist vorzugsweise im Innenraum der Zylinderbasis 90 ausgebildet, um eine Kühlung für den Ansaugdurchlass 97 und den Entleerungsdurchlass 102 zu schaffen.
Die Funktion einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird anschließend beschrieben. Wenn die Kurbelwelle 26 durch eine Antriebsquelle, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist, angetrieben wird, bewegt sich der Gleiter 30, der an dem Kurbelzapfen 29 angebracht ist, auf einem kreisförmigen Weg um die Kurbelwelle 26. Diese kreisförmige Bewegung des Gleiters 30 bewegt ihn mit dem Fensterloch 33 des Gleiterrahmens 32 und der Gleiterrahmen 32 bewegt sich gemeinsam mit dem Gleiter 30 nach oben und nach unten (in Richtung der Bewegung des Kolbens 20).
Wenn der Gleiterrahmen 32 die obenbeschriebene Aufwärts- und Abwärtsbewegung ausführt, bewegt sich der Kolben 20 im Zylinder 1 durch die Kolbenstange 23, die mit dem Gleiterrahmen 32 verbunden ist, hin und her.
Das Ansaugventil 9 öffnet, wenn sich der Kolben 20 abwärts bewegt. Mit anderen Worten, das Ansaugventil 9 biegt sich nach unten und seine Spitze berührt den Ansaugventilschutz 16, der an der oberen Oberfläche des Zylinders 1 ausgebildet ist.
Das Ansaugventil 9 öffnet und Luft wird von der Ansaugöffnung 3 und durch das Ansaugloch 8 in den Zylinder gesaugt. Diese Luft wird dann durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens 20 komprimiert.
Wenn der Kolben 20 sich aufwärts bewegt und die Luft komprimiert ist, öffnet das Auslassventil 12 an der festgelegten Kompressionsposition. Mit anderen Worten, das Auslassventil 12 biegt sich nach oben und stellt einen Kontakt mit dem Auslassventilschutz 13 her.
Wenn das Auslassventil 12 öffnet, wird die komprimierte Luft durch das Auslassloch 9 von der Auslassöffnung 4 in. Zylinderkopf 2 ausgestoßen.
Beim Aufwärtshub des Kolbens 20 öffnet andererseits das Ansaugventil 94, das an einer Position an der gegenüberliegenden Seite des Zylinderkopfs 2 installiert ist, wenn sich der Kolben 20 aufwärts bewegt. Mit anderen Worten, das Ansaugventil 94 biegt sich nach innen und stellt einen Kontakt mit dem Boden der Rundhöhlung 96 (Ansaugventilschutz) an der äußeren Seite des unten geschlossenen Zylinders 90 her.
Das Ansaugventil 94 öffnet und Luft wird von einer Ansaugöffnung 103 an der gegenüberliegenden Seite des Zylinderkopfs 2 und durch das Ansaugloch 93 und den Ansaugdurchlass 97 in den Zylinder 1 gesaugt.
Beim Abwärtshub des Kolbens 20 öffnet dann das Auslassventil 99, das an einer Position an der gegenüberliegenden Seite des Zylinderkopfs 2 installiert ist, an der festgelegten Kompressionsposition, wenn sich der Kolben 20 abwärts bewegt. Mit anderen Worten, das Auslassventil 99 biegt sich nach außen und stellt einen Kontakt mit dem Auslassventilschutz 100 her.
Wenn das Auslassventil 99 öffnet, wird die komprimierte Luft von der Auslassöffnung an der gegenüberliegenden Seite des Zylinderkopfs 2 durch den Entleerungsdurchlass 102 und das Auslassloch 98 ausgestoßen.
Somit kann, wie oben beschrieben wurde, eine große Ausstoßmenge erreicht werden, da in einem Zyklus zwei Ansaug- und Auslasshübe ausgeführt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die genannten bevorzugten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern es können, ohne von ihrem durch die Ansprüche definieren Umfang abzuweichen, verschiedene Modifikationen erreicht werden.

Claims

Kompressor mit einem Kolben (20), der in einem Zylinder (1) mittels eines Quergleiter-Kurbelmechanismus hin- und herbeweglich ist, wobei der Quergleitermechanismus eine Kolbenstange (23), die mit dem Kolben (20) verbunden ist, einen Gleiterrahmen (32), der mit der Kolbenstange (23) verbunden und so unterstützt bzw. gehaltert ist, dass er eine Hin- und Herbewegung ausführen kann, einen Gleiter (30), der in einem Fensterloch (33) des Gleiterrahmens (32) angebracht ist und eine Bewegung senkrecht zu der Gleiterrahmen-Bewegung ausführen kann, sowie eine Kurbelwelle (26), die mit dem Gleiter (30) verbunden ist und eine Drehung des Gleiters ermöglicht, aufweist und wobei der Kompressor einen ersten Ölzufuhrdurchlass (44), der in einer Führungsstange (35) ausgebildet ist, die den Gleiterrahmen (32) unterstützt, um eine Hin- und Herbewegung zuzulassen, und einen zweiten Ölzufuhrdurchlass (45), der zwischen einem Führungsstangenloch (37), das in dem Gleiterrahmen (32) ausgebildet ist, und der Führungsstange (35) ausgebildet ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor ferner versehen ist mit einem dritten Ölzufuhrdurchlass (46), der in dem Gleiterrahmen (32) ausgebildet ist, mit einem vierten Ölzufuhrdurchlass (48) sowie mit einem in der Kolbenstange (23) ausgebildeten Ölentleerungsdurchlass (72), wobei Schmieröl von dem ersten Ölzufuhrdurchlass (44) der Führungsstange (35) über den zweiten Ölzufuhrdurchlass (45) zwischen dem Führungsstangenloch (37) des Gleiterrahmens und der Führungsstange (35), den dritten Ölzufuhrdurchlass (46) in dem Gleiterrahmen und den vierten Ölzufuhrdurchlass (48) in der Kolbenstange zu einer in dem Kolben (20) ausgebildeten Kühlungskammer (60) trans portiert wird und Schmieröl in der Kühlungskammer (60) durch den Ölentleerungsdurchlass (72) in der Kolbenstange (23) in ein Kurbelgehäuse (25) entleert wird.
Kompressor nach Anspruch 1, bei dem ein Paar Führungsstangen (35, 36) vorgesehen ist und Schmieröl vom ersten Ölzufuhrdurchlass (44) einer der Führungsstangen (35) durch den zweiten Ölzufuhrdurchlass (45) zwischen der einen Führungsstange (35) und dem Führungsstangenloch (37) und durch den dritten Ölzufuhrdurchlass (46) in dem Gleiterrahmen (32) zu dem vierten Ölzufuhrdurchlass (48) in der Kolbenstange (23) sowie zu einem fünften Ölzufuhrdurchlass (47) zwischen der anderen Führungsstange (36) und dem Führungsstangenloch (38) geliefert wird.
Kompressor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Innenraum der Kurbelwelle (26) mit einem sechsten Ölzufuhrdurchlass (51) ausgebildet ist, der Gleiter (30) mit einem Ölloch (52) versehen ist und Schmieröl durch den sechsten Ölzufuhrdurchlass (51) der Kurbelwelle (26) und durch das Gleiterölloch (52) zu den Gleitoberflächen des Gleiters (30) und des Gleiterrahmens (32) geliefert wird.
Kompressor nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Innenraum der Kurbelwelle (26) mit einem Ölzufuhrdurchlass (51) ausgebildet ist, der Gleiter (30) mit einem Ölloch (52) ausgebildet ist und Schmieröl durch den Ölzufuhrdurchlass (51) der Kurbelwelle (26) und durch das Gleiterölloch (52) zu den Gleitoberflächen des Gleiters (30) und des Gleiterrahmens (32) geliefert wird.
Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Innenraum des Zylinders (1) und der Innenraum des Kurbelgehäuses mit einer Öldichtung (56), die im Mittelabschnitt der Kolbenstange (23) vorgesehen ist, abgedichtet sind.
Kompressor nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Gleitoberfläche des Gleiterrahmens (32), die mit dem Gleiter (30) in Kontakt ist, eine Verchromung aufweist.
Kompressor nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Gleiter (30) aus Gusseisen hergestellt ist.
Kompressor nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem in einer Gleitoberfläche des Gleiters (30), die mit dem Gleiterrahmen (32) in Kontakt ist, eine Ölnut (54) ausgebildet ist.
Kompressor nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 8, bei dem die Verchromung eine poröse Verchromung ist und die Ebenheit, die Oberflächenrauheit und der Porositätsgrad durch Schleifen der Oberfläche verbessert sind.
Kompressor nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem ein Einlassventil (9) zum Öffnen und Schließen von Einlassbohrungen (8), die in einem Zylinderkopf (2) ausgebildet sind, als dünnes Klappenventil ausgebildet ist, wobei ein Ende des Einlassventils (8) an einer unteren Oberfläche des Zylinderkopfes (2) befestigt ist, ein Einlassventilschutz (16) an einer oberen Oberfläche des Zylinders (1) ausgebildet ist und der Einlassventilschutz (16) mit einer konischen Oberfläche ausgebildet ist.
Kompressor nach Anspruch 10, bei dem der Konuswinkel der konischen Oberfläche ein bis vier Grad beträgt.
Kompressor nach Anspruch 10 oder 11, bei dem ein Auslassventil (12) zum Öffnen und Schließen von Auslass löchern (7), die in dem Zylinderkopf (2) ausgebildet sind, aus einem dünnen Klappenventil gebildet ist, in dem Raum im Zylinderkopf (2) angeordnet ist und an beiden Enden befestigt ist und ein Auslassventilschutz (13) über dem Auslassventil (12) installiert ist.
Kompressor nach Anspruch 12, bei dem im Betrieb in einem Abwärtshub des Kolbens (20) Luft durch die Einlasslöcher (8), die in dem Zylinderkopf (2) ausgebildet sind, in einen Raum in dem Zylinder (1), der sich gegenüber einer oberen Oberfläche des Kolbens (20) befindet, gesaugt wird und in einem Aufwärtshub des Kolbens (20) komprimierte Luft aus den Auslasslöchern (7), die in dem Zylinderkopf (2) ausgebildet sind, ausgestoßen wird und in dem Aufwärtshub des Kolbens (20) Luft durch eine Einlassöffnung (93), die getrennt bzw. separat von der in dem Zylinderkopf (2) ausgebildeten Einlassöffnung (8) ausgebildet ist, in einen Raum in dem Zylinder (1), der sich gegenüber einer unteren Oberfläche des Kolbens (20) befindet, gesaugt wird und in dem Abwärtshub des Kolbens (20) komprimierte Luft aus einer Auslassöffnung (98) ausgestoßen wird, die getrennt von der in dem Zylinderkopf (2) ausgebildeten Auslassöffnung (7) ausgebildet ist.