JP2016114070A - air compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気圧縮機に関するものであり、特にレシプロ型の空気圧縮機に関するものである。 The present invention relates to an air compressor, and more particularly to a reciprocating type air compressor.
レシプロ型の空気圧縮機は、動力源と、動力源から出力される駆動力によって往復駆動されるピストンと、ピストンを往復動可能に収容し、ピストンの往復動に伴って容積が変化するシリンダと、を含む。動力源には電動モータが用いられることがあり、この場合、電動モータから出力される回転駆動力は、コネクティングロッドを含む変換機構によって往復駆動力に変換されてピストンに伝達される。 A reciprocating type air compressor includes a power source, a piston that is reciprocated by a driving force output from the power source, a cylinder that accommodates the piston so as to reciprocate, and a volume that changes as the piston reciprocates. ,including. An electric motor may be used as the power source. In this case, the rotational driving force output from the electric motor is converted into a reciprocating driving force by a conversion mechanism including a connecting rod and transmitted to the piston.
シリンダ内のピストンが上死点から下死点に移動すると、シリンダの容積が拡大してシリンダ内が負圧になり、シリンダ内に空気が導入される。シリンダ内に導入された空気は、シリンダ内を下死点から上死点に移動するピストンによって圧縮され、圧力が高められる。圧縮された空気(高圧空気)は、所定の配管を介して空気タンクに送られ、該空気タンクに貯留される。 When the piston in the cylinder moves from the top dead center to the bottom dead center, the volume of the cylinder increases, the inside of the cylinder becomes negative pressure, and air is introduced into the cylinder. The air introduced into the cylinder is compressed by the piston moving from the bottom dead center to the top dead center in the cylinder, and the pressure is increased. The compressed air (high pressure air) is sent to an air tank via a predetermined pipe and stored in the air tank.
上記変換機構を構成するコネクティングロッド(以下“コンロッド”と呼ぶ。)とピストンとは軸受を介して相対回転可能に連結されている。換言すれば、コンロッドはピストンに対して揺動可能である。コンロッドとピストンとは、例えばニードルベアリングを介して連結される。さらに、建築現場などで使用されることが多い空気圧縮機では、粉塵の侵入などを回避すべく、オイルフリー型のニードルベアリングが用いられる。オイルフリー型のニードルベアリングは、その両端がオイルシールによって封止され、内部にグリスなどの潤滑剤が充填されている。 A connecting rod (hereinafter referred to as a “connecting rod”) constituting the conversion mechanism and a piston are connected via a bearing so as to be relatively rotatable. In other words, the connecting rod can swing with respect to the piston. The connecting rod and the piston are connected via a needle bearing, for example. Furthermore, in an air compressor often used at a construction site or the like, an oil-free needle bearing is used in order to avoid intrusion of dust and the like. Both ends of the oil-free needle bearing are sealed with an oil seal and filled with a lubricant such as grease.
しかし、空気圧縮機の運転中、コンロッドとピストンとの連結部は圧縮熱によって高温になる。このため、ニードルベアリングに封入されている潤滑剤が次第に気化して潤滑性が低下し、ニードルベアリングが焼付くおそれがある。 However, during the operation of the air compressor, the connecting portion between the connecting rod and the piston becomes hot due to the compression heat. For this reason, the lubricant enclosed in the needle bearing is gradually vaporized, the lubricity is lowered, and the needle bearing may be seized.
そこで、コンロッドが連結される中空のピストンピンを備え、このピストンピンの内部に潤滑剤が充填されたピストンが提案されている(特許文献1)。すなわち、ピストンピンの内側空間が潤滑剤の容器として利用されるピストンが提案されている。かかるピストンでは、ピストンピンの周壁に貫通孔が形成されている。ピストンピンに充填されている潤滑剤は、空気圧縮機の運転時の振動により、貫通孔を通してピストンピンの外に送出され、ニードルベアリングに供給される。 Therefore, a piston having a hollow piston pin to which a connecting rod is connected and having a lubricant filled in the piston pin has been proposed (Patent Document 1). That is, a piston is proposed in which the inner space of the piston pin is used as a container for the lubricant. In such a piston, a through hole is formed in the peripheral wall of the piston pin. Lubricant filled in the piston pin is sent out of the piston pin through the through hole and supplied to the needle bearing by vibration during operation of the air compressor.
しかし、ピストンピンの内側空間を潤滑剤の容器として利用するピストンには次のような課題があった。ピストンピンに充填されている潤滑剤の量が減少すると、潤滑剤と貫通孔との間に隙間が生じ、潤滑剤の送出が不十分になる。そこで、ピストンピンの周壁に多数の貫通孔を形成する必要があり、製造コストの増加や機械的強度の低下を招く。 However, the piston using the space inside the piston pin as a container for the lubricant has the following problems. When the amount of the lubricant filled in the piston pin is reduced, a gap is generated between the lubricant and the through hole, and the delivery of the lubricant becomes insufficient. Therefore, it is necessary to form a large number of through holes in the peripheral wall of the piston pin, resulting in an increase in manufacturing cost and a decrease in mechanical strength.
さらに、潤滑剤の供給量をコントロールすることができないので、必要以上の潤滑剤が供給され、漏出した潤滑剤がピストンリングなどに付着するおそれがある。ピストンリングなどに付着した潤滑剤は、昇圧不良の一因となる。 Furthermore, since the supply amount of the lubricant cannot be controlled, more lubricant than necessary is supplied, and the leaked lubricant may adhere to the piston ring or the like. Lubricant adhering to a piston ring or the like contributes to poor pressure increase.
本発明の目的は、コンロッドとピストンとの間に介在する軸受に適量の潤滑剤を容易、且つ確実に供給可能な空気圧縮機を提供することである。 An object of the present invention is to provide an air compressor capable of easily and reliably supplying an appropriate amount of lubricant to a bearing interposed between a connecting rod and a piston.
本発明の空気圧縮機は、往復駆動されるピストンによって空気を圧縮するレシプロ型の空気圧縮機である。この空気圧縮機は、前記ピストンを往復動可能に収容するシリンダと、前記ピストンに駆動力を伝達するコネクティングロッドと、前記ピストン及び前記コネクティングロッドの小端部を貫通し、前記ピストンと前記コネクティングロッドとを連結させる中空のピストンピンと、前記小端部に設けられている連接穴の内周面と、該連接穴を貫通する前記ピストンピンの外周面との間に介在する軸受と、前記ピストンピンの周壁を貫通し、該ピストンピンの内側空間と前記軸受とを連通させる貫通孔と、を有する。潤滑剤が充填された容器が前記ピストンピンの内側に挿入されると、該容器に形成されている突起部が前記貫通孔に嵌合して該容器が位置決めされ、位置決めされた前記容器の容積を減少させると、前記突起部に形成されている連通孔を介して潤滑剤が押し出され、前記貫通孔を介して前記軸受に供給される。 The air compressor of the present invention is a reciprocating type air compressor that compresses air by a piston driven to reciprocate. The air compressor includes a cylinder that reciprocally accommodates the piston, a connecting rod that transmits a driving force to the piston, and a small end portion of the piston and the connecting rod, and the piston and the connecting rod. A hollow piston pin that connects the two, a bearing interposed between an inner peripheral surface of a connecting hole provided in the small end portion, and an outer peripheral surface of the piston pin that passes through the connecting hole, and the piston pin And a through hole that allows the inner space of the piston pin to communicate with the bearing. When a container filled with a lubricant is inserted inside the piston pin, a protrusion formed on the container is fitted into the through hole to position the container, and the volume of the positioned container Is reduced, the lubricant is pushed out through the communication hole formed in the protrusion and supplied to the bearing through the through hole.
本発明の一態様では、前記容器は、前記ピストンピンの内側に挿入された治具によって押圧されると、塑性変形によって容積が減少する。 In one aspect of the present invention, when the container is pressed by a jig inserted inside the piston pin, the volume decreases due to plastic deformation.
本発明の他の態様では、前記容器は、前記ピストンピンの軸方向一方の開口部から該ピストンピンの内側に挿入された第1の治具と前記ピストンピンの軸方向他方の開口部から該ピストンピンの内側に挿入された第2の治具とに挟まれて押圧される。 In another aspect of the present invention, the container includes a first jig inserted inside the piston pin from the one axial opening of the piston pin and the other axial opening of the piston pin. It is sandwiched and pressed between the second jig inserted inside the piston pin.
本発明の他の態様では、前記容器は、互いに対向する第1端部及び第2端部を有し、少なくとも前記第2端部は移動可能であって、該第2端部を前記第1端部に近接する方向に移動させると、前記容器の容積が減少する。 In another aspect of the present invention, the container has a first end and a second end facing each other, at least the second end is movable, and the second end is moved to the first end. When moved in a direction closer to the end, the volume of the container decreases.
本発明の他の態様では、前記容器は筒状の本体を有し、前記第1端部は前記本体の長手方向一端側に固定され、前記第2端部は前記本体にねじ結合され、前記第2端部を所定方向に回転させると、該第2端部が前記第1端部に近接する方向に移動する。 In another aspect of the present invention, the container has a cylindrical main body, the first end is fixed to one end in the longitudinal direction of the main body, the second end is screwed to the main body, When the second end portion is rotated in a predetermined direction, the second end portion moves in a direction close to the first end portion.
本発明の他の態様では、前記第2端部は前記突起部の直下まで移動可能であり、前記突起部の直下に到達した前記第2端部は、前記連通孔を塞ぐシール部材となる。 In another aspect of the present invention, the second end portion is movable to a position directly below the protrusion, and the second end reaching the position directly below the protrusion is a seal member that closes the communication hole.
本発明の他の態様では、潤滑剤が前記軸受に供給された後、前記突起部は前記貫通孔を塞ぐ蓋部材となる。 In another aspect of the present invention, after the lubricant is supplied to the bearing, the protrusion becomes a lid member that closes the through hole.
本発明によれば、コンロッドとピストンとの間に介在する軸受に適量の潤滑剤を容易、且つ確実に供給可能な空気圧縮機が実現される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the air compressor which can supply an appropriate quantity of lubricants to the bearing interposed between a connecting rod and a piston easily and reliably is implement | achieved.
以下、本発明の空気圧縮機の実施形態の一例について説明する。本実施形態に係る空気圧縮機は、モータを動力源とする圧縮空気生成部を備えるレシプロ型のエアコンプレッサである。本実施形態に係るエアコンプレッサの用途は特に限定されないが、圧縮空気の圧力によって釘やネジを木材などに打ち込む空気工具(例えば、釘打機)に圧縮空気を供給する供給源としての利用に適している。以下、本実施形態に係るエアコンプレッサについて図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of an air compressor of the present invention is explained. The air compressor according to the present embodiment is a reciprocating type air compressor including a compressed air generation unit that uses a motor as a power source. The use of the air compressor according to the present embodiment is not particularly limited, but is suitable for use as a supply source for supplying compressed air to an air tool (for example, a nail driver) for driving a nail or a screw into wood by pressure of the compressed air. ing. Hereinafter, the air compressor according to the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示されるように、本実施形態に係るエアコンプレッサ1は、フレーム等の骨格部と、該骨格部に連結された互いに平行な2つの空気タンク10a,10bと、を含む基台11を有する。それぞれの空気タンク10a,10bの両端部下面には、ゴム製の脚部12が取り付けられており、エアコンプレッサ1は、4つの脚部12によって所望の設置場所に置かれる。また、基台11の両端部にはハンドル13が設けられており、作業者は、ハンドル13を把持してエアコンプレッサ1を持ち運ぶことができる。
As shown in FIG. 1, an
基台11には、図2に示されるモータ20と、モータ20を動力源とする圧縮空気生成部30と、が搭載されている。通常、モータ20及び圧縮空気生成部30は、図1に示されるカバー14によって覆われている。再び図2を参照すると、圧縮空気生成部30は、クランクケース40と、2つのシリンダ(第1シリンダ51a,第2シリンダ51b)と、を含む。
The
図3に示されるように、モータ20は、固定子(ステータコイル)21と、固定子21の内側に組み込まれた回転子(ロータ)22と、回転子22に固定された回転軸(モータ回転軸)23と、回転子22の回転位置を検出するホール素子などを有するDCブラシレスモータであって、クランクケース40の外に配置されている。もっとも、モータ20は、クランクケース40の一方のカバー(第1クランクケースカバー)に固定されており、クランクケース40と一体化されている。なお、本実施形態におけるモータ20はインナーロータ型の電動モータであるが、他の形式のモータ、例えば、アウターロータ型の電動モータに置き換えることもできる。
As shown in FIG. 3, the
モータ回転軸23は、クランクケース40を貫通するとともに、クランクケース40に設けられている軸受によって回転自在に支持されている。具体的には、モータ回転軸23は、第1クランクケースカバー及びこれと対向する他方のカバー(第2クランクケースカバー)を貫通しており、それぞれのカバーに設けられている軸受によって回転自在に支持されている。
The motor rotating shaft 23 passes through the
クランクケース40を挟んでモータ20と反対側には、モータ20をインバータ制御するための半導体スイッチング素子などが搭載された制御回路基板60が配置されている。制御回路基板60は、クランクケース40と対向するように配置され、空気タンク10bに固定されている。制御回路基板60とクランクケース40との間には冷却ファン61が配置されており、この冷却ファン61が生成する冷却風によって制御回路基板60が冷却される。冷却ファン61は、第2クランクケースカバーから突出しているモータ回転軸23の一端に固定されており、モータ回転軸23と一体に回転して冷却風を生成する。
A
クランクケース40の両側には第1シリンダ51a及び第2シリンダ51bが取り付けられている。第1シリンダ51aと第2シリンダ51bとは、モータ回転軸23の回転方向に関して180度異なる位置に配置されており、第1シリンダ51aには第1ピストン52aが往復動可能に収容され、第2シリンダ51bには第2ピストン52bが往復動可能に収容されている。
A
モータ回転軸23の回転運動を第1ピストン52aの往復運動に変換するために、第1ピストン52aには、第1コネクティングロッド53aの一端がピン結合されており、第1コネクティングロッド53aの他端は、モータ回転軸23に装着されている偏心カムに回転自在に結合されている。すなわち、第1コネクティングロッド53aは、クランクケース40と第1シリンダ51aとに跨り、モータ回転軸23と第1ピストン52aとを連結している。また、モータ回転軸23の回転運動を第2ピストン52bの往復運動に変換するために、第2ピストン52bには、第2コネクティングロッド53bの一端がピン結合されており、第2コネクティングロッド53bの他端は、モータ回転軸23に装着されている他の偏心カムに回転自在に結合されている。すなわち、第2コネクティングロッド53bは、クランクケース40と第2シリンダ51bとに跨り、モータ回転軸23と第2ピストン52bとを連結している。以下の説明では、モータ回転軸23を“クランクシャフト23”と呼ぶ場合がある。また、第1コネクティングロッド53aを“第1コンロッド53a”、第2コネクティングロッド53bを“第2コンロッド53b”とそれぞれ呼ぶ場合がある。
In order to convert the rotational movement of the motor rotating shaft 23 into the reciprocating movement of the
モータ20から出力される回転駆動力は、クランクシャフト23,偏心カム及びコンロッド(第1コンロッド53a,第2コンロッド53b)からなる変換機構によって往復駆動力に変換されてピストン(第1ピストン52a,第2ピストン52b)に伝達される。
The rotational driving force output from the
ここで、それぞれの偏心カムは、ピストン52a,52bの駆動方向に関して互いに逆向きに偏心している。したがって、第1ピストン52aが第1シリンダ51aの上室を圧縮する方向に駆動されるとき、第2ピストン52bは第2シリンダ51bの上室を膨張させる方向に駆動される。一方、第2ピストン52bが第2シリンダ51bの上室を圧縮する方向に駆動されるとき、第1ピストン52aは第1シリンダ51aの上室を膨張させる方向に駆動される。尚、シリンダ51a,51bの上室とは、それぞれのシリンダ51a,51b内におけるピストン52a,52bよりも上方の空間である。
Here, the respective eccentric cams are eccentric in opposite directions with respect to the driving directions of the
それぞれのシリンダ51a,51bに設けられているシリンダヘッド54a,54bの内側には、バッファ室55a,55bが設けられており、シリンダ51a,51bの上室とバッファ室55a,55bとの間にはそれぞれ逆止弁が設けられている。第1ピストン52aが第1シリンダ51aの上室を圧縮する方向に駆動され、上室内の空気の圧力が所定圧力よりも高くなると、第1シリンダ51aの上室とバッファ室55aとの間にある逆止弁が開かれる。すると、第1ピストン52aによって圧縮された空気は、第1シリンダ51aと第2シリンダ51bとを連通させている第1配管56(図2)を介して第2シリンダ51bの上室に送られる。尚、本実施形態における第1配管56は金属製のパイプである。
第2ピストン52bが第2シリンダ51bの上室を圧縮する方向に駆動され、上室内の空気の圧力が所定圧力よりも高くなると、第2シリンダ51bの上室とバッファ室55bとの間にある逆止弁が開かれる。すると、第2ピストン52bによって圧縮された空気は、第2シリンダ51bと空気タンク10aとを連通させている第2配管57(図2)を介して空気タンク10aに送られ、貯留される。尚、空気タンク10a,10bは、第3配管(不図示)を介して互いに連通している。よって、空気タンク10a,10b内の圧力は均一に保たれる。尚、本実施形態における第2配管57及び第3配管は、第1配管56と同様の金属製のパイプである。
When the
ここで、図3に示される第1シリンダ51aの上室には外気が導入される。すなわち、第1ピストン52aは外気を圧縮し、第2ピストン52bは、第1ピストン52aによって圧縮された外気(空気)をさらに圧縮する。換言すれば、第1ピストン52aは1段目の低圧用のピストンであり、第2ピストン52bは2段目の高圧用のピストンである。また、第1シリンダ51aは1段目の低圧用のシリンダであり、第2シリンダ51bは2段目の高圧用のシリンダである。このように、本実施形態に係るエアコンプレッサ1は、空気を2段階で圧縮する。具体的には、第1ピストン52aにおいて、例えば1.0[MPa]前後の圧縮空気が生成され、第2ピストン52bにおいて、例えば4.0〜4.5[MPa]程度の圧縮空気が生成される。
Here, outside air is introduced into the upper chamber of the
図1,図2に示されるように、空気タンク10a,10bの端部上方には、圧縮空気の取り出し口であるエアソケット15a,15bが設けられている。さらに、空気タンク10a,10bとエアソケット15a,15bとの間には、圧縮空気の圧力を調節する減圧弁16a,16bがそれぞれ設けられている。減圧弁16a,16bによって調節された圧縮空気の圧力は、それぞれの減圧弁16a,16bの近傍に設置されている圧力計17a,17bによって計測され、表示される。
As shown in FIGS. 1 and 2,
また、図2に示されるように、空気タンク10aには、空気タンク10a,10b内の圧力が所定圧力よりも高くなると自動的に開く解放弁18aが設けられている。一方、図3に示されるように、空気タンク10bにはドレン装置18bが設けられており、ドレン装置18bのコックが操作されると、空気タンク10a,10b内の水分(ドレン)が圧縮空気によって押し出される(又は圧縮空気と一緒に排出される)。図1に示されるように、カバー14の上面には操作パネル19が設けられており、この操作パネル19に設けられている不図示の入力部を介して、モータ20(図2)の起動指令や回転数が入力される。
As shown in FIG. 2, the
ここで、エアコンプレッサ1の運転中、図3に示されるモータ20には負荷電流が生じる。よって、負荷電流に伴うジュール熱によってモータ20の温度が上昇する。また、圧縮工程で発生する圧縮熱によってシリンダ51a,51bやピストン52a,52bの温度が上昇する。さらに、モータ20やシリンダ51a,51bの温度上昇に伴ってこれらと接しているクランクケース40の温度も上昇する。したがって、モータ20及び圧縮空気生成部30(クランクケース40、シリンダ51a,51b、ピストン52a,52bなど)の過熱を回避するために、これらを冷却する必要がある。
Here, during the operation of the
そこで、図2,図3に示されるように、モータ20を挟んでクランクケース40と反対側に冷却ファン70が設置されている。尚、クランクシャフト23の他端に、主に制御回路基板60を冷却するための冷却ファン61が固定されていることは既述の通りである。すなわち、本実施形態では、クランクシャフト23の一方の端部に冷却ファン61が設けられ、他方の端部に冷却ファン70が設けられている。換言すれば、対向する2つの冷却ファン61,70の間に、モータ20及び圧縮空気生成部30(クランクケース40、シリンダ51a,51b、ピストン52a,52bなど)が配置されている。
Therefore, as shown in FIGS. 2 and 3, a cooling
図3に示されるように、冷却ファン70は、モータ20の回転子22から突出しているクランクシャフト23の一端に固定されており、クランクシャフト23と一体に回転する。冷却ファン70が回転すると冷却風が生成され、この冷却風によってモータ20及び圧縮空気生成部30(クランクケース40、シリンダ51a,51b、ピストン52a,52bなど)が冷却される。
As shown in FIG. 3, the cooling
次に、図3に示されている第1ピストン52a及び第2ピストン52bの構造について説明する。もっとも、第1ピストン52a及び第2ピストン52bは、寸法は異なるが、構造は同一である。そこで、第1ピストン52aの構造について詳細に説明し、第2ピストン52bの構造に関する説明は省略する。
Next, the structure of the
図4に示されるように、第1ピストン52aには、該第1ピストン52aに駆動力を伝達する第1コンロッド53aが回転可能(揺動可能)に連結されている。具体的には、第1ピストン52aと第1コンロッド53aの小端部59とが、これらを貫通する中空のピストンピン80によって連結されている。より具体的には、第1ピストン52aには、該第1ピストン52aを径方向に貫くピストンピン80が挿入されており、このピストンピン80が第1コンロッド53aの小端部59に設けられている連接穴59aを貫通している。また、連接穴59aの内周面とピストンピン80の外周面との間には軸受81が介在している。本実施形態における軸受81はニードルベアリングであり、連接穴59aに圧入されている。
As shown in FIG. 4, a first connecting
ピストンピン80の長手方向中央には、該ピストンピン80の周壁を貫通する貫通孔82が形成されており、この貫通孔82を介してピストンピン80の内側空間83とニードルベアリング81とが連通している。より詳細には、ピストンピン80の内側空間83とニードルベアリング81のコロ部81aとが貫通孔82を介して連通している。
A through
尚、図示は省略されているが、第1ピストン52aの外周面にはライダーリング及びピストンリングが装着されており、通常、ピストンピン80の両端の開口部はライダーリングによって覆われている。
Although not shown, a rider ring and a piston ring are mounted on the outer peripheral surface of the
次に、ニードルベアリング81への潤滑剤の供給手順について図面を参照しながら説明する。まず、図5に示されるように、所望量の潤滑剤(グリス)90が充填された容器91を準備する。図示されている容器91は、加圧されると塑性変形する樹脂材料によって筒状に成形されている。具体的には、容器91は、外径がピストンピン80(図4)の内径よりも僅かに小さい円筒形の本体92と、本体92の長手方向一端側を閉塞する第1端部93と、本体92の長手方向他端側を閉塞する第2端部94と、を有する。すなわち、第1端部93と第2端部94とは互いに対向している。もっとも、本体92,第1端部93及び第2端部94は上記樹脂材料によって一体成形されており、これら本体92,第1端部93及び第2端部94により潤滑剤90を収容可能な充填空間が形成されている。また、第1端部93の周囲には、その全周に亘って環状側壁95が設けられており、第1端部93及び環状側壁95により凹部96が形成されている。
Next, a procedure for supplying the lubricant to the
さらに、容器91の本体92には、径方向に突出する突起部97が形成されている。この突起部97の内側には、本体92の内外に連通する連通孔98が形成されており、この連通孔98を介して容器91に所望量の潤滑剤90を充填することができる。本実施形態では、容器91に約5gの潤滑剤90が充填される。
Further, the
次に、所望量の潤滑剤90が充填された容器91をピストンピン80(図4)の内側に挿入する。具体的には、図6(a)に示されるように、容器91の凹部96(図5)に第1の治具101の先端を差し入れ、第1の治具101の先端面を第1端部93にあてがう。その後、図6(b)に示されるように、容器91をピストンピン80の軸方向一方の開口部からピストンピン80の内側に押し込む。容器91が所定位置まで押し込まれると、容器91の突起部97がピストンピン80の貫通孔82に嵌合し、容器91が位置決めされる。
Next, the
次に、図6(c)に示されるように、ピストンピン80の軸方向他方の開口部からピストンピン80の内側に第2の治具102を挿入する。その後、図6(d),図6(e)に示されるように、第1の治具101と第2の治具102とによって容器91を挟み、容器91を押圧する。すなわち、容器91を2つの治具101,102で挟んで押し潰す。すると、容器91が塑性変形して容積が減少し、容器91に充填されている潤滑剤90が連通孔98(図5)を通して容器91の外に押し出される。容器91から押し出された潤滑剤90は、貫通孔82を通してニードルベアリング81に供給される。このように、容器91の突起部97がピストンピン80の貫通孔82に嵌合すると、容器91に設けられている連通孔98(図5)とピストンピン80に設けられている貫通孔82(図4)とにより、一連の潤滑剤供給路が形成される。
Next, as shown in FIG. 6C, the
然る後、図6(f)に示されるように、第1の治具101及び第2の治具102をピストンピン80から抜き取る。以上により、ニードルベアリング81に所望量の潤滑剤90が供給される。
Thereafter, as shown in FIG. 6 (f), the
図6(f)に示されるように、ニードルベアリング81に対する潤滑剤90の供給が完了した後、容器91はそのままピストンピン80の内部に残される。ピストンピン80の内部に残された容器91の突起部97は貫通孔82に嵌合したままであり、以後、貫通孔82を塞ぐ蓋部材として機能する。このため、本実施形態の容器91は、耐熱性に優れた樹脂材料の1つであるフッ素樹脂によって形成されている。
As shown in FIG. 6 (f), after the supply of the
以上のように、本実施形態では、所望量の潤滑剤90が充填された容器91がピストンピン80の内側に挿入され、この容器91に充填されている潤滑剤90が強制的にニードルベアリング81に供給される。従って、必要十分な量の潤滑剤90が容易、且つ確実にニードルベアリング81に供給される。また、容器91とニードルベアリング81との間に潤滑剤供給路を形成していた貫通孔82は、潤滑剤供給が完了した後に、容器91の突起部97によって塞がれる。よって、潤滑剤90が漏出することがない。さらに、容器91に充填する潤滑剤の量を調節することによって、ニードルベアリング81に供給される潤滑剤の量をコントロールすることができる。
As described above, in the present embodiment, the
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施形態における容器91の容積は塑性変形によって減少した。しかし、容器91を変形させることなく、容器91の容積を減少させてもよい。例えば、図7(a),(b)に示される容器91は、図5に示される容器91と同様に、本体92,第1端部93及び第2端部94を有する。しかし、図7(a),(b)に示される容器91の第1端部93は固定されている一方、第2端部94は移動可能である。具体的には、第1端部93は本体92と一体成形されている。一方、第2端部94は本体92にねじ結合されている。より具体的には、本体92の内周面には雌ねじが形成されており、第2端部94は、本体92に形成されている雌ねじとねじ結合する雄ねじが外周面に形成されたねじ部材によって構成されている。従って、第2端部94を所定方向に回転させると(第2端部94を正回転させると)、ねじの送り作用により、第2端部94が第1端部93に近接する方向に移動し、容器91の容積が減少する。容器91の容積が減少すると、容器91に充填されている潤滑剤90が連通孔98から容器91の外に押し出される。尚、第2端部94を逆回転させると、第2端部94が第1端部93から離反することは明らかである。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the volume of the
上記のように、図7(a),(b)に示される容器91の第2端部94は、回転操作によって第1端部93に近接離反する方向に移動可能である。第2端部94の上面には六角形の角穴99が形成されており、この角穴99に差し込んだ六角棒レンチなどによって第2端部94を正逆回転させることができる。
As described above, the
第2端部94は、上記回転操作によって突起部97の直下まで移動可能である。換言すれば、第2端部94は、その外周面が連通孔98と重なる位置まで移動可能である。第2端部94が突起部97の直下に到達すると、第2端部94の外周面によって連通孔98が塞がれる。すなわち、突起部97の直下に到達した第2端部94は、連通孔98を塞ぐシール部材として機能する。
The
上記実施形態では、軸受に対する潤滑剤の供給が完了した後、容器がピストンピンの内部に残された。しかし、軸受に対する潤滑剤の供給が完了した後、容器をピストンピンから抜き取ってもよい。この場合、ピストンピンの貫通孔を別部材によって塞ぐことが好ましい。また、ピストンとコンロッドとの間に介在する軸受はニードルベアリングその他の転がり軸受に限定されず、例えば、滑り軸受であってもよい。 In the above embodiment, the container is left inside the piston pin after the supply of the lubricant to the bearing is completed. However, the container may be removed from the piston pin after the supply of lubricant to the bearing is complete. In this case, it is preferable to close the through hole of the piston pin with another member. Further, the bearing interposed between the piston and the connecting rod is not limited to a needle bearing or other rolling bearing, and may be, for example, a sliding bearing.
容器に潤滑剤を充填した後、容器の連通孔を閉じてもよい。例えば、連通孔を合成樹脂の薄膜などによって閉じてもよい。この場合、容器の容積が減少し、容器の内圧が所定圧力よりも高くなると、薄膜が破れて連通孔が開通する。 After filling the container with the lubricant, the communication hole of the container may be closed. For example, the communication hole may be closed by a synthetic resin thin film. In this case, when the volume of the container decreases and the internal pressure of the container becomes higher than a predetermined pressure, the thin film is broken and the communication hole is opened.
軸受に対する潤滑剤の供給は、空気圧縮機の製造時(出荷前)に行われることもあり、ユーザによる空気圧縮機のメンテナンスの際に行われることもある。 The supply of the lubricant to the bearing may be performed at the time of manufacture of the air compressor (before shipment) or may be performed at the time of maintenance of the air compressor by the user.
上記実施形態に係る空気圧縮機は、2組のシリンダ及びピストンを備えた多段式の空気圧縮機であったが、シリンダ及びピストンは1組でも3組以上でもよい。 Although the air compressor concerning the above-mentioned embodiment was a multistage type air compressor provided with two sets of cylinders and pistons, one set or three or more sets of cylinders and pistons may be used.
1 エアコンプレッサ
10a,10b 空気タンク
13 ハンドル
14 カバー
15a,15b エアソケット
16a,16b 減圧弁
17a,17b 圧力計
19 操作パネル
20 モータ
23 モータ回転軸(クランクシャフト)
30 圧縮空気生成部
40 クランクケース
51a 第1シリンダ
51b 第2シリンダ
52a 第1ピストン
52b 第2ピストン
53a 第1コネクティングロッド(第1コンロッド)
53b 第2コネクティングロッド(第2コンロッド)
59 小端部
59a 連接穴
80 ピストンピン
81 軸受(ニードルベアリング)
82 貫通孔
83 内側空間
90 潤滑剤
91 容器
92 本体
93 第1端部
94 第2端部
95 環状側壁
96 凹部
97 突起部
98 連通孔
99 角穴
101 第1の治具
102 第2の治具
DESCRIPTION OF
30 Compressed
53b Second connecting rod (second connecting rod)
59
82 Through-
Claims (7)
前記ピストンを往復動可能に収容するシリンダと、
前記ピストンに駆動力を伝達するコネクティングロッドと、
前記ピストン及び前記コネクティングロッドの小端部を貫通し、前記ピストンと前記コネクティングロッドとを連結させる中空のピストンピンと、
前記小端部に設けられている連接穴の内周面と、該連接穴を貫通する前記ピストンピンの外周面との間に介在する軸受と、
前記ピストンピンの周壁を貫通し、該ピストンピンの内側空間と前記軸受とを連通させる貫通孔と、を有し、
潤滑剤が充填された容器が前記ピストンピンの内側に挿入されると、該容器に形成されている突起部が前記貫通孔に嵌合して該容器が位置決めされ、
位置決めされた前記容器の容積を減少させると、前記突起部に形成されている連通孔を介して潤滑剤が押し出され、前記貫通孔を介して前記軸受に供給される、
空気圧縮機。 A reciprocating type air compressor that compresses air by a reciprocating piston,
A cylinder for accommodating the piston in a reciprocable manner;
A connecting rod for transmitting a driving force to the piston;
A hollow piston pin that passes through the small end of the piston and the connecting rod and connects the piston and the connecting rod;
A bearing interposed between the inner peripheral surface of the connecting hole provided in the small end and the outer peripheral surface of the piston pin passing through the connecting hole;
A through-hole penetrating the peripheral wall of the piston pin, and communicating the inner space of the piston pin and the bearing;
When a container filled with a lubricant is inserted inside the piston pin, a protrusion formed on the container is fitted into the through hole to position the container,
When the volume of the positioned container is reduced, the lubricant is pushed out through the communication hole formed in the protrusion, and supplied to the bearing through the through hole.
air compressor.
請求項1に記載の空気圧縮機。 When the container is pressed by a jig inserted inside the piston pin, the volume decreases due to plastic deformation.
The air compressor according to claim 1.
請求項2に記載の空気圧縮機。 The container is inserted into the inside of the piston pin from a first jig inserted into the inside of the piston pin through one opening in the axial direction of the piston pin and from the other opening in the axial direction of the piston pin. Sandwiched between the second jig and pressed,
The air compressor according to claim 2.
少なくとも前記第2端部は移動可能であって、該第2端部を前記第1端部に近接する方向に移動させると、前記容器の容積が減少する、
請求項1に記載の空気圧縮機。 The container has a first end and a second end facing each other,
At least the second end is movable, and moving the second end in a direction proximate to the first end decreases the volume of the container;
The air compressor according to claim 1.
前記第1端部は前記本体の長手方向一端側に固定され、前記第2端部は前記本体にねじ結合され、
前記第2端部を所定方向に回転させると、該第2端部が前記第1端部に近接する方向に移動する、
請求項4に記載の空気圧縮機。 The container has a cylindrical body;
The first end is fixed to one end side in the longitudinal direction of the main body, the second end is screwed to the main body,
When the second end portion is rotated in a predetermined direction, the second end portion moves in a direction close to the first end portion.
The air compressor according to claim 4.
前記突起部の直下に到達した前記第2端部は、前記連通孔を塞ぐシール部材となる、
請求項4又は5に記載の空気圧縮機。 The second end is movable to a position directly below the protrusion;
The second end portion that has reached directly below the protrusion becomes a seal member that closes the communication hole.
The air compressor according to claim 4 or 5.
請求項1〜6のいずれかに記載の空気圧縮機。 After the lubricant is supplied to the bearing, the protrusion becomes a lid member that closes the through hole.
The air compressor according to any one of claims 1 to 6.
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