JP2004257348A - 多気筒圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】多気筒圧縮機におけるクランクシャフトの回転安定度を向上させる。
【解決手段】クランクシャフト８の軸回転によりクランクピン８ａを偏心回転し、このクランクピン８ａに係合しているヨーク５、６を介して複数の圧縮部のピストンをシリンダ内で往復運動させることにより気体を圧縮し、前記クランクシャフト８は上端部を副軸受け部１０で軸支し、ほぼ中間部を主軸受け部１２で軸支した多気筒圧縮機において、電動機７の回転子７ｂに軸着されたクランクシャフト８の下端部を回転子７ｂより下方に延長形成し、その端部を下端軸受け部１３で軸支する構成とする。下端軸受け部１３は、多気筒圧縮機の下部に固定されたボトムベアリングプレート１５に取り付ける。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多気筒圧縮機において特にそのクランクシャフトの軸受け部を改良した多気筒圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の圧縮部を備えた多気筒型の圧縮機があり、例えば４つの圧縮部が十字型に配置され、対向する２つの圧縮部のピストンが一方のヨークの両端部に同一線上に位置して取り付けられ、他の対向する２つの圧縮部のピストンが前記一方のヨークと９０°位相をずらして位置付けられた他方のヨークの両端部に同一線上に位置して取り付けられ、電動機により軸回転されるクランクシャフトに設けられたクランクピンにより前記２つのヨークを直交方向に位相をずらして往復動させ、これらのヨークを介してそれぞれ前記ピストンをシリンダ内で往復動させることにより、４つの圧縮部にてそれぞれ気体を圧縮するように構成したものである（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−８２３３２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように構成された多気筒圧縮機において、図６に略図で示すように前記クランクシャフトＡは下端部が電動機Ｍの回転子Ｎに軸着されて軸回転させられ、軸振れを起こさないようにクランクシャフトＡの上端部は副軸受け部Ｄにより支持され、ほぼ中央部は主軸受け部Ｃにより軸支されている。このクランクシャフトＡの上部にはクランクピンＢが偏心して取り付けられ、このクランクピンＢに２つのヨークＥ、Ｆが係合して配設されている。
【０００５】
この場合、電動機Ｍの回転子Ｎと共に軸回転するクランクシャフトＡは、上端部とほぼ中央部の２箇所でそれぞれ軸受け部により軸支されているため回転安定度はかなり高いが、回転子Ｎに軸振れや振動等が生じると回転安定度が低下する問題があった。クランクシャフトＡの回転安定度が低下すると、前記クランクピンＢを介してのヨークＥ、Ｆの作動が不安定になり、各圧縮部での気体の圧縮動作が不確実となり、その結果として多気筒圧縮機の機能低下及び信頼性低下を引き起こすことになる。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消するためになされ、多気筒圧縮機におけるクランクシャフトの回転安定度を向上させることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための手段として、本発明の請求項１は、複数の圧縮部を備え、これら圧縮部のピストンに連結すると共に位相をずらして配設したヨークをクランクシャフトの軸回転により作動し、ピストンを往復運動させて各圧縮部で気体を圧縮するように構成され、前記クランクシャフトを軸受けする軸受け部が、クランクシャフトの上端部とほぼ中間部に設けられた多気筒圧縮機において、電動機の回転子に軸着された前記クランクシャフトの下端部を下方に延長形成し、この延長形成した端部を下端軸受け部により軸支したことを特徴とする。
【０００８】
又、本発明の請求項２は、請求項１において、前記クランクシャフトの延長形成した端部を軸受けする下端軸受け部は、多気筒圧縮機の下部に固定したベアリングプレートに取り付けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、従来のクランクシャフトの上端部及びほぼ中央部の軸受けに加えて、回転子より下方に延長形成した端部をも下端軸受け部により軸支する構成を採用することで、クランクシャフトの回転安定度を著しく向上させることができる。又、回転子より下方に延長形成したクランクシャフトの端部を軸支する下端軸受け部は、多気筒圧縮機の下部に固定したベアリングプレートに取り付けているので安定した取付状態が得られ、クランクシャフトの回転安定度を一層高めることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る多気筒圧縮機の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明を４気筒圧縮機に適用した実施形態を示す概略横断平面図であり、図２はその概略半縦断面図である。
【００１１】
図１において、１は＃１圧縮部、２は＃２圧縮部、３は＃３圧縮部、４は＃４圧縮部であり、＃１圧縮部１と＃３圧縮部３とがヨーク５を介して水平軸上に配置され、＃２圧縮部２と＃４圧縮部４とがヨーク５と９０°位相をずらして位置付けられたヨーク６（図２）を介して同じく水平軸上に配置されている。
【００１２】
この場合は、＃１圧縮部１で圧縮した圧縮気体と＃２圧縮部２で圧縮した圧縮気体を管路Ｐ１、Ｐ２により合流して＃４圧縮部４に送り込み、＃３圧縮部３で圧縮した圧縮気体を管路Ｐ３により＃４圧縮部４に送り込み、更にこれらの圧縮気体と＃４圧縮部４で圧縮した圧縮気体を合流して吐出部４ａから吐出するようにしてある。つまり、＃１圧縮部１から＃４圧縮部４まで順次圧縮する多段圧縮方式ではなく、各圧縮部でそれぞれ圧縮して合流させる１段圧縮方式が採用されている。
【００１３】
図２において、７は電動機であり、固定子７ａと回転子７ｂとから構成され、その回転子７ｂにクランクシャフト８の下端部を軸着してあり、回転子７ｂと共にクランクシャフト８を軸回転させる。
【００１４】
上記クランクシャフト８は、従来と同様にケースの上端部に取り付けられたサブベアリングプレート９に固定した副軸受け部１０により上端部が支持されて軸振れしないようにしてある。この副軸受け部１０は、例えばラジアル玉軸受けにより構成されている。又、クランクシャフト８のほぼ中央部は、ケースに取り付けられた略カップ状のメインベアリングプレート１１の内側下部に固定した主軸受け部１２により軸支されている。この主軸受け部１２も例えばラジアル玉軸受けにより構成されている。
【００１５】
本発明では、図３のようにクランクシャフト８の下端部を前記回転子７ｂより下方に延長形成し、その端部を下端軸受け部１３で軸支する構成にしてある。下端軸受け部１３は、多気筒圧縮機の下部に固定されたボトムベアリングプレート１５に取り付けられている。この下端軸受け部１３は、例えばラジアル玉軸受けにより構成されるが、これに限定されずに軸受けメタル（ブシュ）を用いたラジアルすべり軸受けでも良く、更にスラスト玉軸受けや、スラストつば軸受け等であっても良い。
【００１６】
図４はボトムベアリングプレート１５の一例を示すもので、略円盤状の基部１５ａと、この基部１５ａの中央部に設けられた軸受け保持部１５ｂと、基部１５ａの外周部に沿って複数個（３個）設けられた舌片状の取付部１５ｃとから構成され、基部１５ａには複数の打ち抜き孔１５ｄが形成されている。
【００１７】
このボトムベアリングプレート１５は、図５に示すように前記取付部１５ｃをケース１７とボトムキャップ１４との間に挟み込み、ボルト等の止め具１８で固定し、軸受け保持部１５ｂに軸受けを嵌着固定することで前記下端軸受け部１３を形成することができる。これにより、下端軸受け部１３は、ボトムベアリングプレート１５を介して多気筒圧縮機の下部に取り付けられ、堅固に安定した取付状態が得られる。ボトムベアリングプレート１５の取付手段はこれに限定されず、例えばケース１７の内壁又はボトムキャップ１４の底壁に取付金具等を介して固定することも可能である。
【００１８】
上記のように構成された４気筒１段圧縮機は、前記電動機７に通電すると回転子７ｂが回転し、この回転によりクランクシャフト８が軸回転して各圧縮部での気体の圧縮が始動する。即ち、クランクシャフト８の軸回転によりクランクピン８ａが偏心して回転し、このクランクピン８ａにスライドブロック１６を介して係合しているヨーク５と、同じくスライドブロック（図略）を介して係合しているヨーク６とが９０°位相をずらして往復運動させられる。
【００１９】
前記のようにヨーク５には＃１圧縮部１と＃３圧縮部３とが連結されており、ヨーク５が往復運動（図１において上下方向に往復運動）すると、＃１圧縮部１と＃３圧縮部３とが圧縮動作を行い、９０°位相をずらしてヨーク６が往復運動（図２において左右方向に往復運動）すると、このヨーク６に連結されている＃２圧縮部２と＃４圧縮部４とが圧縮動作を行う。
【００２０】
各圧縮部はいずれもシリンダ内で往復運動するピストンの前後に圧縮室がそれぞれ設けられた二重圧縮方式に構成されており、圧縮機本体の上端部に設けられた吸入口から流入した気体を各圧縮部がシリンダ内に吸引してそれぞれ二重圧縮することにより高圧に圧縮する。
【００２１】
そして、前記のように＃１圧縮部１で圧縮した圧縮気体と＃２圧縮部２で圧縮した圧縮気体を管路Ｐ１、Ｐ２により合流して＃４圧縮部４に送り込み、＃３圧縮部３で圧縮した圧縮気体を管路Ｐ３により＃４圧縮部４に送り込み、更にこれらの圧縮気体と＃４圧縮部４で圧縮した圧縮気体を合流して吐出部４ａから吐出する。
【００２２】
本発明では、前記のようにクランクシャフト８は、上端部が副軸受け部１０により軸支され、ほぼ中央部が主軸受け部１２により軸支され、電動機７の回転子７ｂより下方に延長形成した端部が下端軸受け部１３により軸支されているため、回転子７ｂに軸振れや振動等が生じたとしても、クランクシャフト８の回転安定度が低下することはない。これにより、前記クランクピン８ａを介してのヨーク５、６の作動が安定し、各圧縮部での気体の圧縮動作が確実なものとなり、その結果として多気筒圧縮機の機能向上及び信頼性の向上が図れる。
【００２３】
上記実施形態では、特に十字型の４気筒１段圧縮機を例に挙げて説明したが、これに限定されることなく他の形態の多気筒１段圧縮機や、４気筒多段圧縮機又は他の形態の多気筒多段圧縮機等に本発明を適用することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る請求項１の発明によれば、複数の圧縮部を備え、これら圧縮部のピストンに連結すると共に位相をずらして配設したヨークをクランクシャフトの軸回転により作動し、ピストンを往復運動させて各圧縮部で気体を圧縮するように構成され、前記クランクシャフトを軸受けする軸受け部が、クランクシャフトの上端部とほぼ中間部に設けられた多気筒圧縮機において、電動機の回転子に軸着された前記クランクシャフトの下端部を下方に延長形成し、この延長形成した端部を下端軸受け部により軸支したので、クランクシャフトの上下端部と中間部の３箇所で軸支することとなり、特に上下端部の軸受け部により両持ち軸支となるためクランクシャフトの回転安定度を著しく高めることができる。これにより、多気筒圧縮部の機能向上及び信頼性の向上を図る効果を奏する。
【００２５】
又、請求項２の発明によれば、請求項１記載の多気筒圧縮機において、前記クランクシャフトの延長形成した端部を軸受けする下端軸受け部は、多気筒圧縮機の下部に固定したベアリングプレートに取り付けられているので、そのベアリングプレートを介して多気筒圧縮機に対して堅固に固定されることとなる。その結果として、下端軸受け部の取付状態はきわめて安定化し、クランクシャフトの回転安定度をより一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を４気筒圧縮機に適用した実施形態を示す概略横断平面図である。
【図２】図１に示す４気筒圧縮機の概略半縦断面図である。
【図３】本発明に係るクランクシャフトの軸支構成を示す概略説明図である。
【図４】下端軸受け部を保持するボトムベアリングプレートの一例を示す斜視図である。
【図５】下端軸受け部の取付状態を示す概略断面図である。
【図６】従来のクランクシャフト軸受け構造を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１…＃１圧縮部
２…＃２圧縮部
３…＃３圧縮部
４…＃４圧縮部
５、６…ヨーク
７…電動機
７ｂ…回転子
８…クランクシャフト
８ａ…クランクピン
９…サブベアリングプレート
１０…副軸受け部
１１…メインベアリングプレート
１２…主軸受け部
１３…下端軸受け部
１４…ボトムキャップ
１５…ボトムベアリングプレート

Claims (2)

1. 複数の圧縮部を備え、これら圧縮部のピストンに連結すると共に位相をずらして配設したヨークをクランクシャフトの軸回転により作動し、ピストンを往復運動させて各圧縮部で気体を圧縮するように構成され、前記クランクシャフトを軸受けする軸受け部が、クランクシャフトの上端部とほぼ中間部に設けられた多気筒圧縮機において、電動機の回転子に軸着された前記クランクシャフトの下端部を下方に延長形成し、この延長形成した端部を下端軸受け部により軸支したことを特徴とする多気筒圧縮機。
2. 前記クランクシャフトの延長形成した端部を軸受けする下端軸受け部は、多気筒圧縮機の下部に固定したベアリングプレートに取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の多気筒圧縮機。

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