JP2003161260A - 往復動圧縮機 - Google Patents

往復動圧縮機

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JP2003161260A
JP2003161260A JP2001359671A JP2001359671A JP2003161260A JP 2003161260 A JP2003161260 A JP 2003161260A JP 2001359671 A JP2001359671 A JP 2001359671A JP 2001359671 A JP2001359671 A JP 2001359671A JP 2003161260 A JP2003161260 A JP 2003161260A
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lip
cylinder
lip ring
piston
thickness
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JP2001359671A
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Hiroshi Oshiage
博 押上
Kotaro Furuya
光太朗 古谷
Toshio Inoue
利雄 井上
Yoshiyuki Kanemoto
喜之 兼本
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Tokico Ltd
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Tokico Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮室が高圧な場合でも、シリンダとピスト
ンとの間を安定してシールすることができるようにす
る。 【解決手段】 リップリング25を環状取付部25Aと
リップ部25Bからなる有底のリング状に形成する。ま
た、リップリング25の環状取付部25Aは、コネクテ
ィングロッド22とリテーナ24との環状縁部22C,
24B間に固定して取付ける。また、リップ部25Bは
シリンダ1の内周面に締代をもって摺接させ、シリンダ
1と揺動ピストン21との間を気密にシールする。そし
て、リップリング25は、環状取付部25Aの肉厚寸法
t1をリップ部25Bの肉厚寸法t2よりも厚肉に形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空気等の流
体を圧縮するのに好適に用いられる揺動ピストン式の往
復動圧縮機に関する。 【0002】 【従来の技術】一般に、シリンダ内を揺動しつつ往復動
する揺動ピストンを備えた往復動圧縮機として、例えば
空気等を圧縮する無給油式の往復動圧縮機が知られてい
る。そこで、この種の従来技術による無給油式の往復動
圧縮機を図4ないし図6を参照して説明する。 【0003】図において、1は円筒状のシリンダで、該
シリンダ1の上端側にはシリンダヘッド2が設けられ、
該シリンダヘッド2内には隔壁3によって吸入室Aと吐
出室Bとが画成されている。 【0004】4はシリンダ1とシリンダヘッド2との間
に設けられた弁板で、該弁板4とシリンダ1との間、お
よび弁板4とシリンダヘッド2との間はガスケット(図
示せず)等によって気密にシールされている。また、弁
板4と後述する揺動ピストン9との間には後述するリッ
プリング13を介して圧縮室Cが画成されている。さら
に、シリンダ1内はリップリング13を挟んで反対側に
位置する空間部がコネクティングロッド収容室Dとなっ
ている。 【0005】5は弁板4に設けられた吸入ポートで、該
吸入ポート5は吸入室Aと圧縮室Cとを連通させてい
る。6は弁板4に設けられた吐出ポートで、該吐出ポー
ト6は、吐出室Bと圧縮室Cとを連通させるものであ
る。 【0006】7は吸入室Aと圧縮室Cとの間に位置して
弁板4に設けられた吸入弁で、該吸入弁7は、後述の揺
動ピストン9が上死点から下死点に移動するときに開弁
し、下死点から上死点に移動するときに閉弁する。 【0007】8は吐出室Bと圧縮室Cとの間に位置して
弁板4に設けられた吐出弁で、該吐出弁8は、揺動ピス
トン9が下死点から上死点に移動するときに開弁し、上
死点から下死点に移動するときに閉弁する。 【0008】9はシリンダ1内に往復動可能に設けられ
た揺動ピストンで、該揺動ピストン9は、軸方向の一端
側がクランク軸を介して回転源の出力軸等(いずれも図
示せず)に連結されたコネクティングロッド10と、該
コネクティングロッド10の軸方向の他端側に設けられ
た円板状の取付フランジ10Aにボルト11,11(2
個のみ図示)等によって締結された円板状のリテーナ1
2とによって構成されている。 【0009】ここで、コネクティングロッド10の取付
フランジ10Aは、その中央が凹窪部10Bとなり、該
凹窪部10Bの周囲は環状縁部10Cとなっている。ま
た、リテーナ12は、その中央がコネクティングロッド
10の凹窪部10Bに嵌合する嵌合凸部12Aとなり、
該嵌合凸部12Aの周囲は環状縁部12Bとなってい
る。 【0010】13は揺動ピストン9の外周側に固定して
設けられたリップリングで、該リップリング13は、自
己潤滑性を有する樹脂材料を用いてほぼ等しい肉厚をも
った有底のカップ状に形成されている。また、リップリ
ング13は、内周側に位置しボルト11によってコネク
ティングロッド10とリテーナ12との環状縁部10
C,12B間に挟持された平板状の環状取付部13A
と、該環状取付部13Aから径方向外側に突出したリッ
プ部13Bとによって構成されている。 【0011】そして、リップリング13は、リップ部1
3Bがシリンダ1の内周面に締代をもって摺接すること
により、シリンダ1と揺動ピストン9との間を気密にシ
ールするものである。 【0012】上述の如く構成された従来技術の往復動圧
縮機は、揺動ピストン9がシリンダ1内を揺動しつつ往
復動することにより、吸入室Aから圧縮室C内に空気を
吸入する吸入行程と、圧縮室C内の空気を圧縮し吐出室
Bに圧縮空気を吐出する圧縮行程とを繰返す圧縮運転を
行なう。そして、この圧縮運転が行なわれている間、リ
ップリング13のリップ部13Bはシリンダ1の内周面
に常時摺接し、揺動ピストン9とシリンダ1との間を気
密にシールする。 【0013】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、揺動ピストン9の揺動運動に対するリップ
リング13の追従性、シリンダ1に対するリップ部13
Bの密封性を高めるため、通常、リップリング13はそ
の全体が厚さ寸法t(tは例えば約0.5〜1.0mm
程度)からなる均一な厚さをもって薄肉に形成される。
このようにリップリング13を薄肉に形成しているた
め、リップリング13は、圧縮室Cが比較的低圧な場合
にしか用いることができなかった。 【0014】即ち、リップリング13を薄肉に形成する
と、圧縮室C内が高圧な場合、図6に示すように圧縮行
程時に圧縮室C内の圧力Pによってリップリング13自
体がコネクティングロッド収容室D側に反り返ることが
ある。このため、リップリング13のリップ部13Bを
所定の面圧をもってシリンダ1の内周面に接触させるこ
とができず、シリンダ1と揺動ピストン9との間を十分
にシールすることができないという問題がある。 【0015】一方、前述したリップリング13の反り返
りの問題を解消するために、リップリング全体を厚肉に
形成した場合には、リップリング13の塑性加工時にリ
ップリング13の環状取付部13Aとリップ部13Bと
の間の折曲部13Cにクラックが生じ易くなり、剛性が
低下してしまうという問題がある。また、リップリング
13の塑性加工時にリップリング13のリップ部13B
先端側13B1にしわが生じることがあり、シール性能
が低下するという問題がある。 【0016】さらに、リップリング13全体を厚肉に形
成すると、揺動ピストン9の揺動運動に対するリップリ
ング13の追従性が低下するという問題がある。 【0017】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明の目的は、圧縮室が高圧な場合で
も、シリンダとピストンとの間を安定してシールするこ
とができ、シール性能を高められるようにした往復動型
圧縮機を提供することにある。 【0018】 【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明による往復動圧縮機は、シリンダと、該シ
リンダ内を揺動しつつ往復動し、該シリンダ内に圧縮室
を画成するピストンと、該ピストンと前記シリンダとの
間をシールするリップリングとによって構成される。 【0019】そして、請求項1の発明が採用する構成の
特徴は、前記リップリングは、内周側に位置し前記ピス
トンに固定して取付けられる平板状の環状取付部と、該
環状取付部から前記ピストンの径方向外側へと突出し前
記シリンダの内周面に締代をもって摺接したリップ部と
により構成し、前記環状取付部の肉厚をリップ部の肉厚
よりも大きく形成したことにある。 【0020】このように構成したことにより、リップリ
ングのうちリップ部の固定端側となる環状取付部の肉厚
をリップ部の肉厚よりも大きく形成したから、圧縮室が
高圧な場合でも、リップ部が反り返るような事態を防止
でき、リップリングのシール性能を高めることができ
る。また、リップ部の肉厚を環状取付部の肉厚よりも小
さく形成できることにより、ピストンの動きに対するリ
ップ部の追従性を高めることができる。 【0021】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
往復動圧縮機として無給油式の往復動圧縮機を例に挙
げ、図1ないし図3の添付図面に従って詳細に説明す
る。 【0022】なお、本実施の形態では、前述した従来技
術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省
略するものとする。 【0023】21はシリンダ1内に往復動可能に設けら
れた本実施の形態に係る揺動ピストで、該揺動ピストン
21は、円板状の取付フランジ22Aが設けられたコネ
クティングロッド22と、該コネクティングロッド22
の取付フランジ22Aにボルト23,23(2個のみ図
示)等によって締結された円板状のリテーナ24とによ
って構成されている。 【0024】また、コネクティングロッド22の取付フ
ランジ22Aは、その中央が凹窪部22Bとなり、該凹
窪部22Bの周囲は環状縁部22Cとなっている。ま
た、リテーナ24は、その中央がコネクティングロッド
22の凹窪部22Bに嵌合する嵌合凸部24Aとなり、
該嵌合凸部24Aの周囲は環状縁部24Bとなってい
る。 【0025】25は揺動ピストン21の外周側に設けら
れた本実施の形態に用いるリップリングで、該リップリ
ング25は、耐摩耗性、自己潤滑性を有する樹脂材料を
用いることにより有底のリング状に形成されている。 【0026】また、リップリング25は、内周側に位置
しボルト23によってコネクティングロッド22とリテ
ーナ24との環状縁部22C,24B間に挟持して取付
けられた平板状の環状取付部25Aと、該環状取付部2
5Aに一体形成され径方向外側に突出する先端側25B
1がシリンダ1の内周面に締代をもって摺接したリップ
部25Bとによって構成されている。 【0027】そして、リップリング25は、環状取付部
25Aとリップ部25Bとの間が略L字状に折曲げられ
た折曲部25Cとなり、リップ部25Bの先端側25B
1はシリンダ1の内周面に摺接する自由端となってい
る。なお、リップ部25Bの内側面25Dの形状は、図
2に示すように、ストレートなテーパ状に形成したが、
曲線状に形成してもよい。 【0028】ここで、リップリング25は、図2に示す
ように、環状取付部25Aの肉厚寸法t1がリップ部2
5Bの肉厚寸法t2の1.5〜2.5倍程度、好ましく
は約2倍(t1≒2×t2)の大きさに厚肉に形成されて
いる。また、折曲部25Cの肉厚寸法t3は肉厚寸法t1
と肉厚寸法t2のほぼ中間の大きさになっている。 【0029】即ち、リップリング25の環状取付部25
Aの肉厚寸法t1は、例えば1.3〜1.7mm程度、
好ましくは約1.5mmに設定されている。また、リッ
プ部25Bの先端側25B1の肉厚寸法t2は、例えば
0.6〜1.0mm程度、好ましくは約0.8mmに設
定されている。 【0030】本実施の形態による往復動圧縮機は、上述
の如き構成を有するもので、その基本的作動については
前述した従来技術のものと格別差異はない。 【0031】然るに、本実施の形態では、リップリング
25の環状取付部25Aの肉厚寸法t1をリップ部25
Bの肉厚寸法t2よりも厚肉に形成したので、リップ部
25Bの固定端側(基端側)となる折曲部25Cを厚肉
にして強度を高めることができる。 【0032】このため、図3に示すように圧縮室Cが高
圧となって圧力Pがリップリング25に付加された場合
でも、従来技術で述べたようにリップ部が反り返るよう
な事態を防止でき、リップ部25Bをシリンダ1の内周
面に安定して摺接させることができ、リップリング25
のシール性能を高めることができる。 【0033】また、リップリング25は、リップ部25
B先端側25B1の肉厚を従来技術によるリップリング
13とほぼ同様に薄肉に形成できるから、揺動ピストン
21の動きに対するリップ部25Bの追従性を高く維持
することができ、これによってもリップリング25のシ
ール性能を高めることができ、圧縮室Cが高圧な場合で
もリップリング25を当該往復動圧縮機に有効に適用す
ることができる。また、リップリング25のリップ部2
5Bをピストン1の内周面に沿って円滑に摺動できるこ
とにより、低騒音化を図ることができる。 【0034】さらに、実施の形態では、圧縮室Cが高圧
な場合でも、リップリング25のリップ部25Bをシリ
ンダ1の内周面に安定して摺接できることにより、当該
往復動圧縮機を圧縮室Cが高圧な1段圧縮機にも適用で
きるし、2段以上の多段圧縮機にも適用することができ
る。 【0035】 【発明の効果】以上詳述した通り、請求項1の発明によ
れば、リップリングは、環状取付部の肉厚をリップ部の
肉厚よりも大きく形成したから、リップ部の固定端側と
なる基端側を厚肉にしてその強度を高めることができ
る。これにより、圧縮室が高圧な場合でも、リップ部が
反り返るような事態を防止でき、リップリングのシール
性能を高めることができる。また、リップ部の肉厚を環
状取付部の肉厚よりも小さく形成できることにより、ピ
ストンの動きに対するリップ部の追従性を高く維持する
ことができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施の形態による往復動圧縮機の要部
を示す縦断面図である。 【図2】図1中のリップリングを単体で示す断面図であ
る。 【図3】図1中のリップリング、揺動ピストン等を拡大
して示す部分拡大断面図である。 【図4】従来技術による往復動圧縮機の要部を示す縦断
面図である。 【図5】図4中のリップリングを単体で示す断面図であ
る。 【図6】図4中のリップリングが反り返った状態を拡大
して示す部分拡大断面図である。 【符号の説明】 1 シリンダ 2 シリンダヘッド 3 隔壁 4 弁板 7 吸入弁 8 吐出弁 21 揺動ピストン(ピストン) 22 コネクティングロッド 24 リテーナ 25 リップリング 25A 環状取付部 25B リップ部 C 圧縮室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 利雄 神奈川県綾瀬市小園1116番地 トキコ株式 会社相模工場内 (72)発明者 兼本 喜之 神奈川県綾瀬市小園1116番地 トキコ株式 会社相模工場内 Fターム(参考) 3H003 AA02 AC02 BC03 3J006 AE08 AE22 AE38 3J044 AA14 BA06 BC06 CB01 DA20

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 シリンダと、該シリンダ内を揺動しつつ
    往復動し、該シリンダ内に圧縮室を画成するピストン
    と、該ピストンと前記シリンダとの間をシールするリッ
    プリングとからなる往復動圧縮機において、前記リップ
    リングは、内周側に位置し前記ピストンに固定して取付
    けられる平板状の環状取付部と、該環状取付部から前記
    ピストンの径方向外側へと突出し前記シリンダの内周面
    に締代をもって摺接したリップ部とにより構成し、前記
    環状取付部の肉厚をリップ部の肉厚よりも大きく形成し
    たことを特徴とする往復動圧縮機。
JP2001359671A 2001-11-26 2001-11-26 往復動圧縮機 Pending JP2003161260A (ja)

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