JP2019513946A

JP2019513946A - 球状圧縮器

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Publication number: JP2019513946A
Application number: JP2019506772A
Authority: JP
Inventors: 陸一王; 正平李
Original assignee: 深▲せん▼市中科正安科技合▲ほう▼企業
Priority date: 2016-04-20
Filing date: 2017-03-29
Publication date: 2019-05-30
Anticipated expiration: 2037-03-29
Also published as: EP3447293B1; US10774834B2; EP3447293A1; WO2017181825A1; EP3447293A4; US20190055944A1; JP6753030B2; ES2901014T3

Abstract

シリンダ（２）とカバー（１）とが組み合わせて球状の内腔を形成し、ピストン軸（３０１）とピストン軸穴（１０５）の間、或いは回転盤軸（５０１）と回転盤軸穴（２０１）の間の一方に滑斜面揺れ機械が設けられ、回転盤軸（５０１）を転動するように駆動させ、ピストン（３）がピストン軸（３０１）とピストン軸穴（１０５）との間の滑斜面揺れ機械の滑斜面に沿ってピストン軸穴（１０５）の軸線に対して揺れ、或いは回転盤（５）が回転盤軸（５０１）と回転盤軸穴（２０１）との間の滑斜面揺れ機械の滑斜面に沿って回転盤軸穴（２０１）の軸線に対して揺れることで、球状の内腔に容積が交替で変化するＶ１作業室（１００１）及びＶ２作業室（１００２）が形成される球状圧縮器。本願は、部品数が少なく、機械動作に死点がなく、運行効率が高いというメリットを持つ。【選択図】図２

Description

本発明は、球状圧縮器に関する。

球状圧縮器は、近年新しく発明される全新な構造の変容型機械であり、吸／排気弁がなく、動作部品が少なく、振動が小さく、機械効率が高く、密封が信頼的であること等のメリットがある。球状圧縮器は、近年の適用や研究開発において絶えずに発展して完璧になり、中国特許第０３１１４５０５．１号（発明の名称が「圧縮器用の変容型機械」である）、第２００６１０１０４５６９．８号（発明の名称が「多段圧縮を達成可能な球状圧縮器」である）、第２０１０１０２６４２１１．８号（発明の名称が「球状圧縮器用のヒンジ密封自己補償機械」である）の複数の特許を取得する。球状圧縮器は、気体圧縮器、冷蔵庫及び冷房エアコン圧縮器、ポンプ類の機械等の様々な分野に広く適用されることができる。球状圧縮器に基づいた様々な動力機械の産業化が行われている。

従来の球状圧縮器のピストンを回転させるには偏心主軸によって動力を提供するため、回転盤の軸線とピストンの軸線とが重なり合うまで主軸が回転すると、主軸の回転盤に作用する合力とピストン及び回転盤の軸線とが垂直に交差して、ピストンのその軸線を回って回転するトルクがゼロになり、ピストンを回転させることができず、機械が不順調になり、これは機械の動作の死点である。中国特許第２０１４１０１００３９０．Ｘ号の「球状圧縮器の回転子の挟まり防止機械」という発明は、球状圧縮器の死点位置での挟まり問題を解決するために発明されたものであり、具体的には、ガイドスリーブの設けられるピンボスを回転盤軸に加え、シリンダベースの球面或いはシリンダの下球面に凹形のスライドを設ける。凹形のスライドは、回転盤が転動する途中でガイドスリーブが対応するシリンダベースの球面或いはシリンダの下球面の摺動軌跡にあるように分布される。回転盤の自転のトルクがゼロになる瞬間で、主軸が回転盤を駆動させる場合、ガイドスリーブと凹形のスライドとの接触力により回転盤が続けて動作するので、回転盤が容易に停滞せず、球状圧縮器の機械動作の死点問題が根本から解決されるが、ガイドスリーブと凹形のスライドとの好適な取り合わせを保証するために凹形のスライドには高正確度が必要であり、また、挟まり防止機械が動作する途中でガイドスリーブと凹形のスライドとの摩擦による発熱を防止するために冷却機械設ける必要があり、製造や運行コストが高くなる。

本発明の目的は、新規な球状圧縮器を設計し、従来の球状圧縮器を改めて設計して、球状圧縮器を構造的に死点無しの機械にすることにある。

本発明は、
半球状の内腔を有し、シリンダ外まで貫通する回転盤軸穴が設けられるシリンダと、
半球状の内腔を有し、前記シリンダに組み合わせて球状の内腔を形成し、その内球面に吸気通路、排気通路及びピストン軸穴が設けられ、カバーにおける吸気通路及び排気通路がそれぞれピストン軸穴軸線に垂直である環状空間内に配置され且つそれぞれカバーにおけるシリンダ外に連通する吸気孔及び排気孔に連通するカバーと、
球状の頂上面、一定の角度になる２つの側面及び２つの側面の下にあるピストンピンボスを有し、その球状の頂上面と前記球状の内腔とが同じ球心を有し且つ密封的に遊合し、前記ピストンピンボスは、半円柱の構造であり、半円柱の中部に凹溝があり、半円柱の中心軸線に貫通したピストンダウエル穴が設けられ、ピストンの球状の頂上面の中央からピストン軸が突出し、ピストン軸の軸線がピストンの球状の頂上面の球心を通過するピストンと、
その上部においてピストンピンボスに対応する回転盤ピンボスを有し、その上部と下端面との間の外周面は、回転盤状の球面であり、回転盤状の球面と前記球状の内腔とが同じ球心を有し、球状の内腔に密着して密封的に遊合し、前記回転盤ピンボスは、両端が半円柱の凹溝であり、中部が突起した半円柱であり、半円柱の中心軸線に貫通した回転盤ダウエル穴が設けられ、回転盤の下端の中心から回転盤軸が突出し、回転盤軸が回転盤状の球面の球心を通過する回転盤と、
前記回転盤ピンボスとピストンピンボスとにより合わせて形成されたダウエル穴に挿入して柱面ヒンジを形成し、柱面ヒンジの各取り合わせ面同士が密封的に遊合する中心ピンと、
を含み、
前記ピストン軸穴と回転盤軸穴とは、何れの軸線も前記球状の内腔の球心を通過し、その両者の軸線の夾角はαであり、ピストン軸とピストン軸穴との間、或いは回転盤軸と回転盤軸穴との間の一方に滑斜面揺れ機械が設けられ、ピストン軸とピストン軸穴との間の滑斜面揺れ機械によりピストンが滑斜面に沿ってピストン軸穴の軸線に対して揺れ、回転盤軸と回転盤軸穴との間の滑斜面揺れ機械により回転盤が滑斜面に沿って回転盤軸穴の軸線に対して２αの揺れ幅で揺れ、回転盤軸を転動するように駆動させ、ピストン及び回転盤が中心ピンを周って対向して揺れ、前記回転盤の上端面と、前記ピストンの２つの側面と前記球状の内腔との間に容積が交替で変化するＶ１作業室及びＶ２作業室が形成される球状圧縮器を提供する

更に、カバーにおけるピストン軸穴内に、外円柱がピストン軸穴と同軸であり、ピストン軸穴の軸線を周って回転することができる円柱状のテレフレックスが設けられ、テレフレックスの端面に中心ピンの軸線方向に沿ったテレフレックス滑斜面が設けられ、テレフレックス滑斜面の２つの側面が中心ピンの軸線及びピストン軸穴の軸線のある平面の両側に対称して設けられ、ピストン軸の端部にスリッパが固設され、スリッパがテレフレックス滑斜面の中に設けられ、スリッパの２つの側面と前記テレフレックス滑斜面の２つの側面とが貼り合わせてテレフレックス滑斜面の２つの側面に沿って摺動して遊合し、テレフレックスにおけるテレフレックス滑斜面とピストン軸におけるスリッパとが滑斜面揺れ機械を形成し、回転盤軸がシリンダにおける回転盤軸穴に挿入してシリンダと共に回転関節を形成し、カバーにおけるピストン軸穴の端部に封止プラグが設けられる。

ピストン軸の端部にピストン軸ダウエル穴が設けられ、スリッパの中心にスリッパ軸穴及びピストン軸ダウエル穴にぴったり合うスリッパダウエル穴が設けられ、ピストン軸がピストン軸穴の球状の内腔と連通するビアを貫通した後でスリッパ軸穴に挿入し、固定ピンがスリッパダウエル穴及びピストン軸ダウエル穴によりぴったり合って構成されたダウエル穴に挿入してスリッパをピストン軸の端部に固定し、スリッパの２つの側面は、互いに平行である平面であり且つそれぞれテレフレックス滑斜面の２つの側面に貼り合わせて遊合する。

回転盤軸は、シリンダ外に伸ばして動力機械に接続されて圧縮器の動力入力端とされる。

更に、シリンダの下端に主軸支えによって主軸が接続され、主軸の上端が回転盤軸穴内に置かれ、主軸の上端の外円柱が回転盤軸穴と同軸であり、主軸が回転盤軸穴を周って回転し、主軸の上端面に中心ピンの軸線方向に沿った主軸滑斜面が設けられ、主軸滑斜面の２つの側面が中心ピンの軸線及び回転盤軸穴の軸線のある平面の両側に対称して設けられ、回転盤軸の端部にスリッパが固設され、スリッパが主軸滑斜面の中に置かれ、スリッパの２つの側面が主軸滑斜面の２つの側面に貼り合わせて主軸滑斜面の２つの側面に沿って摺動して遊合し、主軸における主軸滑斜面及び回転盤軸におけるスリッパが滑斜面揺れ機械を形成する。

主軸の下端が動力機械に接続される。

回転盤軸の端部に回転盤軸ダウエル穴が設けられ、スリッパの中心にスリッパ軸穴及び回転盤軸ダウエル穴にぴったり合うスリッパダウエル穴が設けられ、回転盤軸が回転盤軸穴の球状の内腔と連通するビアを貫通した後でスリッパ軸穴に挿入し、固定ピンがスリッパダウエル穴及び回転盤軸ダウエル穴によりぴったり合って構成されたダウエル穴に挿入してスリッパを回転盤軸の端部に固定し、スリッパの２つの側面は互いに平行である平面であり且つそれぞれ主軸滑斜面の２つの側面に貼り合わせて遊合する。

カバーにおけるピストン軸穴がシリンダ外まで貫通し、ピストン軸がピストン軸穴から伸ばした後で動力機械に接続されて圧縮器の動力入力端とされる。

更に、前記ピストンに、両側が厚く中間が薄い扇形の塊構造であり、ピストンのピストンピンボスの中部の凹溝に嵌め込まれ、その内円柱面形状が回転盤突起の半円柱面の形状に適合して密封的に遊合し、その突起した頂上面はピストンのピストンピンボスの凹溝の底面に適合である外円柱面であり、その２つの側面がピストン２つの側面と面一であり、その２つの端面がピストンピンボスの中部の凹溝の２つの側壁と密封的に遊合するピストンインサートが含まれる。

本発明は、下記メリットを持つ。
１、本願に記載の球状圧縮器は、死点無しの機械である。
２、本願に記載の球状圧縮器は、構造が簡単であり、部品数が少なく、要求される加工正確度が低い。
３、死点の機械的摩擦の発熱による消耗損失がなく、専門的な冷却機械を設ける必要はない。
４、冷房圧縮器、エアコン圧縮器、空気圧縮機、ポンプ類の機械に広く用いられる。

本発明の第１の実施例に係る構造を示す模式図である。図１におけるＡ-Ａに沿った断面図である。図２におけるＢ-Ｂに沿った断面図である。本発明の第１の実施例に係るカバーの構造を示す模式図である。図４におけるＣ-Ｃに沿った断面図である。図４におけるＤ-Ｄに沿った断面図である。本発明の第１の実施例に係るシリンダ構造を示す模式図である。図７におけるＥ-Ｅに沿った断面図である。テレフレックスの構造を示す模式図である。スリッパ構造を示す模式図である。本発明の第１の実施例に係るピストン構造を示す模式図である。本発明の第１の実施例に係る回転盤構造を示す模式図である。ピストンインサートの構造を示す模式図である。本発明の第２の実施例に係る構造を示す模式図である。図１４におけるＧ-Ｇを示す断面図である。図１４におけるＦ-Ｆを示す断面図である。本発明の第２の実施例に係るピストン構造を示す模式図である。本発明の第２の実施例に係る回転盤構造を示す模式図である。本発明の第２の実施例に係る主軸の構造を示す模式図である。本発明の第２の実施例に係るカバーの構造を示す模式図である。図２０におけるＨ-Ｈに沿った断面図である。図２０におけるＩ-Ｉに沿った断面図である。本発明の第２の実施例に係るシリンダ構造を示す模式図である。

一、第１の実施例：
図１〜図１３は、本願の第１の実施例を示す添付図面である。図１〜図８に示すように、本願に記載の球状圧縮器は、カバー１、シリンダ２、ピストン３、中心ピン４、回転盤５等を含む。シリンダ２及びカバー１は、半球状の内腔を有し、ネジによって固接されて球状の内腔を有する球状圧縮器のケースを形成する。カバー１の内球面に吸気通路１０３、排気通路１０４及びピストン軸穴１０５が設けられる。シリンダ２に、シリンダ外まで貫通する回転盤軸穴２０１が設けられる。回転盤軸穴２０１は、一側が球状の内腔に繋がれ、他側に回転盤軸穴２０１と同軸である軸受座穴が設けられる。ピストン軸穴１０５と回転盤軸穴２０１とは、何れの軸線も前記球状の内腔の球心を通過し、その両者の軸線の夾角はαである。カバー１における吸気通路１０３及び排気通路１０４が内球面におけるピストン軸穴１０５の軸線に垂直である環状空間内に設けられる。カバー１の外面に、吸気通路１０３に連通する吸気孔１０１、及び排気通路に繋ぐ排気孔１０２が更に設けられる。

図９〜図１２に示すように、ピストン３は、球状の頂上面、一定の角度になる２つの側面及び２つの側面の下にあるピストンピンボスを有する。ピストンの球状の頂上面とシリンダ２及びカバー１により形成された球状の内腔とが同じ球心を有し且つ密封的に遊合する。前記ピストンピンボスは、半円柱の構造であり、半円柱の中心軸線に貫通したピストンダウエル穴３０２がある。ピストン３の下部のピストンピンボスに開口が設けられるので、ピストン３のピストンピンボスに扇形の空腔が形成され、前記ピストン３の開口がピストンピンボスのピストンダウエル穴３０２の軸線に垂直であるようにピストンピンボスの中間に位置し、ピストン３の開口幅が回転盤ピンボスの半円柱体の幅に適合である。回転盤５は、その上部においてピストンピンボスに対応する回転盤ピンボスを有する。回転盤５の上部と下端面との間の外周面は、回転盤状の球面である。回転盤状の球面と前記球状の内腔とが同じ球心を有し、球状の内腔に密着して密封的に遊合する。前記回転盤ピンボスは、両端が半円柱の凹溝であり、中部が突起した半円柱であり、半円柱の中心に貫通した回転盤ダウエル穴５０２が設けられる。回転盤５の下端の中心にシリンダ２における回転盤軸穴２０１に合わせた回転盤軸５０１が固設され、ピストン３の球状の頂上面の中央にピストン軸３０１が固設される。回転盤軸５０１がシリンダ２における回転盤軸穴２０１に挿入してシリンダ２と共に回転関節を形成する。中心ピン４は、前記回転盤ピンボスとピストンピンボスとにより合わせて形成されたダウエル穴に挿入して柱面ヒンジを形成し、柱面ヒンジの各取り合わせ面同士が密封的に遊合する。ピストン３と回転盤５とは、柱面ヒンジによって密封的に動的接続され、柱面ヒンジの両端と球状の内腔とが密封的に遊合する。

カバー１におけるピストン軸穴１０５とカバー１の球状の内腔とがビアによって連通し、ビアの径方向サイズがピストン軸穴１０５の直径より小さい。ピストン軸穴１０５の下端に環状の位置決め面が形成される。カバー１におけるピストン軸穴１０５に円柱状のテレフレックス６が設けられる。テレフレックス６は、ピストン軸穴１０５の中にあり、端面が環状の位置決め面に貼り合わせ、外円柱がピストン軸穴１０５と同軸であり、ピストン軸穴１０５の軸線の周りを回転することができる。図９に示すように、テレフレックス６の端面に、中心ピン４の軸線方向に沿って摺動可能なテレフレックス滑斜面６０１が設けられる。テレフレックス滑斜面６０１の２つの側面は、摺動作業面として、中心ピン４の軸線及びカバー１におけるピストン軸穴１０５の軸線のある平面の両側に対称して設けられる。スリッパ１４の中心にスリッパ軸穴１４１が設けられる。図１０に示すように、スリッパ１４の２つの側面は互いに平行である平面である。ピストン軸３０１の端部にピストン軸ダウエル穴３０３が設けられる。スリッパ１４の相応な位置にスリッパダウエル穴１４２が設けられる。ピストン軸３０１がピストン軸穴105の球状の内腔と連通するビアを貫通した後で、ピストン軸３０１の端部がスリッパ軸穴１４１に挿入して、固定ピン１０がピストン軸ダウエル穴３０３及びスリッパダウエル穴１４２により形成された固定ダウエル穴に挿入し、固定ピン１０によってスリッパ１４をピストン軸３０１の端部に固定する。スリッパ１４の２つの側面がそれぞれテレフレックス滑斜面６０１の２つの側面に貼り合わせてテレフレックス滑斜面６０１の２つの側面に沿って摺動して遊合する。前記スリッパ１４の２つの側面がピストン軸穴１０５の軸線及び中心ピン４の軸線のある平面に平行である。テレフレックス６におけるテレフレックス滑斜面６０１とピストン軸３０１におけるスリッパ１４とが滑斜面揺れ機械を形成する。回転盤軸５０１がシリンダ２における回転盤軸穴201に挿入してシリンダ２と共に回転関節を形成する。回転盤軸５０１を回転するように駆動させると、回転盤５が柱面ヒンジによってピストン３を動作するように連動させる。ピストン３は、ピストン軸穴１０５の軸線の周りを転動し、及び回転盤５に対して中心ピン４の周りを揺れるように動作する。その同時に、ピストン３がピストン軸３０１の端部のスリッパ１４によってテレフレックス６におけるテレフレックス滑斜面６０１の２つの側面に沿ってカバー１におけるピストン軸穴105の軸線に対して２αの揺れ幅で揺れる。スリッパ１４の揺れが干渉されないように、テレフレックス滑斜面６０１の２つの側面の中心ピン４の軸線方向における長さが十分に長いことが要求される。本実施例において、滑斜面揺れ機械の作用は、テレフレックス滑斜面６０１の２つの側面に沿って揺れる自由度をピストン３に与えることである。

ピストン３が中心ピン４の軸線を周って回転盤５に対して揺れ、前記回転盤５の上端面と前記ピストン３の２つの側面と前記球状の内腔との間に容積が交替で変化するＶ１作業室１００１及びＶ２作業室１００２が形成される。カバー１における吸気通路１０３及び排気通路１０４は、それぞれピストン軸穴１０５の軸線に垂直である環状空間内に配置され且つそれぞれカバー１におけるシリンダ外に連通する２つの吸気孔１０１及び排気孔１０２に繋ぐ。ピストン３の転動によって排気制御を達成させ、各作業室に排気又は吸気する必要がある場合、相応の作業室が吸気通路１０３或いは排気通路１０４に連通する。

図３に示すように、本実施例において、回転盤軸５０１は、シリンダ２外に伸ばして動力機械に接続されて圧縮器の動力入力端とされる。回転盤軸５０１のシリンダ２における回転盤軸穴２０１に取り合わせた部分の内側に密封圈７が設けられ、取り合わせ部分の端部に軸受８が設けられる。動力機械が回転盤軸５０１を回転するように連動させて、Ｖ１作業室１００１及びＶ２作業室１００２の容積が絶えずに交替で変化する。図２において、Ｖ１作業室１００１及びＶ２作業室１００２は、極限状態での様子になる。Ｖ１作業室１００１が球状圧縮器の吸気終了後の状態であるので、図に示すＶ１作業室１００１は状態論理容積が最大として示される。Ｖ２作業室１００２が排気終了後の次の周期で吸気し始まる状態であるので、図に示すＶ２作業室１００２は、状態論理容積がゼロとして示される。回転盤軸５０１が回転盤５を一周するように連動させるごとに、ピストン３は、ピストン軸穴１０５の軸線を一周すると共に、テレフレックス滑斜面６０１の２つの側面に沿ってカバー１におけるピストン軸穴１０５の軸線に対して２αの揺れ角度で１回揺れる。ピストン３が回転盤５に対して心ピン４の軸線を周って１回揺れることで、Ｖ１作業室１００１及びＶ２作業室１００２は、それぞれ完璧な吸気或いは圧縮排気過程が１回発生する。

カバー１におけるピストン軸穴１０５の端部に封止プラグ１１が設けられる。ピストン軸穴１０５の外端部の内孔にめねじが設けられ、封止プラグ１１にそれに組み合わせたおねじが設けられる。封止プラグ１１は、圧縮媒質、潤滑油がピストン軸穴１０５から漏れないように、ねじによってピストン軸穴１０５の端部を塞ぐ。

ピストン３の加工プロセス性を向上させるために、図１３に示すように、ピストン３の開口の個所の扇形の空腔にピストンインサート３０４が設けられる。ピストンインサート３０４は、ピストン３の開口のサイズにぴったり合い、頂上面がピストン３の開口の頂上面に適応し、２つの側面がピストン３の２つの側面に適応し、２つの端面がピストン３の開口の２つの側面に適応し、下端がピストン３の下端のピストンダウエル穴３０２と同軸であり且つ半径が同じである円弧である。ピストンインサート３０４の頂上面、２つの端面とピストン３の開口の頂上面、２つの側面を互いに合わせた平面に設けると、加工しやすく、加工正確度及び組み合わせられた後の取り合わせの正確度の向上に寄与する。

本実施例の示唆により、当業者であれば、創造的な工夫をせずに、回転盤５及びシリンダ２に対して下記変形処理をすることで、同様に本特許の技術効果を達成させることができる。回転盤５がシリンダ２における回転盤軸穴２０１の軸線の周りを転動するように動作するので、回転盤状の球面は、シリンダ２における回転盤軸穴２０１の軸線を周る様々な形態の転回面に変形してもよい。転回面は、球面、円柱面、錐面等の様々な形態であってよい。シリンダ２の内球面も、回転盤５の転回面に適応な転回面に変形してもよい。ピストンピンボス、中心ピン４及び回転盤ピンボスの形成した柱面ヒンジの両端の端面がシリンダ２の内面に貼り合わせてピストン３及び回転盤４の動作中でずっと密封的に遊合する。そのため、上記回転盤及びシリンダの変形案も本願により保護され、上記変形処理された技術案も本発明の保護範囲に含まれる。
二、第２の実施例：

図１４〜図２３は、本願の第２の実施例を示す添付図面である。図１４〜図１６、図２０〜図２３に示すように、本実施例中の中心ピン４、ピストンインサート３０４、スリッパ１４が上記第１の実施例における構造と同一である。本実施例前記の球状圧縮器は、カバー１、シリンダ２、ピストン３、中心ピン４、回転盤５等を含む。シリンダ２及びカバー１は、半球状の内腔を有し、シリンダ２及びカバー１は、組み合わせてネジによって固接されて球状の内腔を有する球状圧縮器のケースを形成する。カバー１の内球面に吸気通路１０３、排気通路１０４及びピストン軸穴１０５が設けられる。シリンダ２に、シリンダ外まで貫通する回転盤軸穴２０１が設けられる。シリンダ２における回転盤軸穴２０１とシリンダ２の球状の内腔とがビアによって連通し、ビアの径方向サイズが回転盤軸穴２０１の直径より小さい。回転盤軸穴２０１の上端に環状の位置決め面が形成される。ピストン軸穴１０５と回転盤軸穴２０１とは、何れの軸線も前記球状の内腔の球心を通過し、その両者の軸線の夾角はαである。カバー１における吸気通路１０３及び排気通路１０４が内球面におけるピストン軸穴１０５の軸線に垂直である環状空間内に設けられる。カバー１の外面に、吸気通路１０３に連通する吸気孔１０１、及び排気通路１０４に繋ぐ排気孔１０２が更に設けられる。

図１７〜図１９に示すように、ピストン３は、球状の頂上面、一定の角度になる２つの側面及び２つの側面の下にあるピストンピンボスを有する。ピストンの球状の頂上面とシリンダ２及びカバー１により形成された球状の内腔とが同じ球心を有し且つ密封的に遊合する。前記ピストンピンボスは、半円柱の構造であり、半円柱の軸線方向に貫通したピストンダウエル穴３０２がある。ピストン３の下部のピストンピンボスに開口が設けられるので、ピストン３のピストンピンボスに扇形の空腔が形成され、前記ピストン３の開口がピストンピンボスのピストンダウエル穴３０２の軸線に垂直であるようにピストンピンボスの中間に位置し、ピストン３の開口幅が回転盤ピンボスの半円柱体の幅に適合である。回転盤５は、その上部においてピストンピンボスに対応する回転盤ピンボスを有する。回転盤５の上部と下端面との間の外周面は、回転盤状の球面である。回転盤状の球面と前記球状の内腔とが同じ球心を有し、球状の内腔に密着して密封的に遊合する。前記回転盤ピンボスは、両端が半円柱の凹溝であり、中部が突起した半円柱であり、半円柱の中心に貫通した回転盤ダウエル穴５０２が設けられる。回転盤５の下端に回転盤軸５０１が設けられ、回転盤軸５０１に回転盤軸ダウエル穴５０３が設けられる。ピストン３の球状の頂上面の中央にカバー１におけるピストン軸穴１０５にぴったり合うピストン軸３０１が突出する。ピストン軸３０１がカバー１におけるピストン軸穴１０５に挿入してカバー１と共に回転関節を形成する。中心ピン４は、前記回転盤ピンボスとピストンピンボスとにより合わせて形成されたダウエル穴に挿入して柱面ヒンジを形成し、柱面ヒンジの各取り合わせ面同士が密封的に遊合する。ピストン３と回転盤５とは、柱面ヒンジによって密封的に動的接続され、柱面ヒンジの両端と球状の内腔とが密封的に遊合する。

シリンダ２の下端において、主軸支え１３によって主軸１２に接続される。主軸支え１３は、ネジによってシリンダ２の下端に固接されて、主軸１２の回転に支持を与える。主軸１２は、上端が回転盤軸穴２０１内にあり、その上端の外円柱が回転盤軸穴２０１と同軸であり、回転盤軸穴２０１を周って回転することができる。主軸１２の上端面に中心ピン４の軸線方向に沿った主軸滑斜面１２１が設けられる。主軸滑斜面１２１の２つの側面は、摺動作業面として、中心ピン４の軸線及びシリンダ２における回転盤軸穴２０１の軸線のある平面の両側に対称して設けられる。第１の実施例に係るスリッパ１４の構造と同一であるように、スリッパ１４の中心にスリッパ軸穴１４１が設けられる。図１０、図１５、図１６及び図１８に示すように、スリッパ１４の２つの側面は互いに平行である平面である。回転盤軸５０１の端部に回転盤軸ダウエル穴５０３が設けられ、スリッパ１４の相応な位置にスリッパダウエル穴１４２が設けられる。回転盤軸５０１が回転盤軸穴２０１の球状の内腔と連通するビアを貫通した後で、回転盤軸５０１の端部がスリッパ軸穴１４１に挿入して、固定ピン１０が回転盤軸ダウエル穴５０３及びスリッパダウエル穴１４２により形成された固定ダウエル穴に挿入し、固定ピン１０によってスリッパ１４を回転盤軸５０１の端部に固定する。スリッパ１４置于主軸１２端部の主軸滑斜面１２１中、スリッパ１４の２つの側面が主軸滑斜面１２１の２つの側面に貼り合わせて主軸滑斜面１２１の２つの側面に沿って摺動して遊合する。主軸１２における主軸滑斜面１２１と回転盤軸５０１におけるスリッパ１４とが滑斜面揺れ機械を形成する。

主軸１２の下端が主軸支え１３の軸穴から伸ばした後で動力機械に接続される。主軸１２が主軸滑斜面１２１の２つの側面によって回転盤軸５０１を回転するように駆動させると、回転盤５が柱面ヒンジによってピストン３を動作するように連動させる。ピストン３はピストン軸穴１０５の軸線の周りを転動するように作動し、回転盤５は回転盤軸穴２０１の軸線の周りを転動し及びピストン３に対して中心ピン４の周りを揺れるように作動する。その同時に、回転盤５がスリッパ１４によって主軸滑斜面１２１の２つの側面に沿ってシリンダ２における回転盤軸穴２０１の軸線に対して２αの揺れ角度で揺れる。スリッパ１４の揺れが干渉されないように、主軸滑斜面１２１の２つの側面の中心ピン４の軸線方向における長さが十分に長いことが要求される。本実施例において、滑斜面揺れ機械の作用は、沿主軸滑斜面１２１の２つの側面に沿って揺れる自由度を回転盤５に与えることである。

回転盤５が中心ピン４を周ってピストン３に対して揺れ、前記回転盤５の上端面と前記ピストン３の２つの側面と前記球状の内腔との間に容積が交替で変化するＶ１作業室１００１及びＶ２作業室１００２が形成される。カバー１における吸気通路１０３及び排気通路１０４は、それぞれピストン軸穴１０５の軸線に垂直である環状空間内に配置され且つそれぞれカバー１におけるシリンダ外に連通する２つの吸気孔１０１及び排気孔１０２に繋ぐ。ピストン３の転動によって排気制御を達成させ、各作業室に排気又は吸気する必要がある場合、相応の作業室が吸気通路１０３或いは排気通路１０４に連通する。

動力機械が主軸１２を回転するように連動させ、主軸１２が主軸滑斜面１２１の２つの側面によって回転盤軸５０１を回転するように連動させる。Ｖ１作業室１００１及びＶ２作業室１００２の容積が絶えずに変化する。図１５において、Ｖ１作業室１００１及びＶ２作業室１００２は、極限状態での様子になる。Ｖ１作業室１００１が球状圧縮器の吸気終了後の状態であるので、図に示すＶ１作業室１００１は状態論理容積が最大として示される。Ｖ２作業室１００２が排気終了後の次の周期で吸気し始まる状態であるので、図に示すＶ２作業室１００２は、状態論理容積がゼロとして示される。回転盤軸５０１が回転盤５を一周するように連動させるごとに、ピストン３は、ピストン軸穴１０５の軸線を一周すると共に、回転盤５が主軸滑斜面１２１の２つの側面に沿ってシリンダ２における回転盤軸穴２０１の軸線に対して２αの揺れ角度で１回揺れる。回転盤５がピストン３に対して中心ピン４の軸線を周って１回揺れることで、Ｖ１作業室１００１及びＶ２作業室１００２は、それぞれ完璧な吸気或いは圧縮排気過程が１回発生する。

主軸１２の上端円柱部分のシリンダ２における回転盤軸穴２０１に取り合わせた部分にニードル軸受が設けられる。主軸１２の主軸支え１３に取り合わせた部分の内側に密封圈７が設けられ、取り合わせ部分の端部に軸受８が設けられる。ピストン軸３０１のカバー１におけるピストン軸穴１０５に取り合わせた部分にピストン軸套９が設けられる。

本実施例の適用の延伸として、カバー１におけるピストン軸穴１０５がシリンダ外まで貫通し、ピストン軸３０１がカバー１におけるピストン軸穴１０５から伸ばして動力機械に接続されて圧縮器の動力入力端とされ、ピストン軸から動力を入力してもよい。

ピストン３の加工プロセス性を向上させるために、図１４に示すように、ピストン３の開口の個所の扇形の空腔にピストンインサート３０４が設けられる。ピストンインサート３０４は、ピストン３の開口のサイズにぴったり合い、頂上面がピストン３の開口の頂上面に適応し、２つの側面がピストン３の２つの側面に適応し、２つの端面がピストン３の開口の２つの側面に適応し、下端がピストン３の下端のピストンダウエル穴３０２と同軸であり且つ半径が同じである円弧である。ピストンインサート３０４の頂上面、２つの端面とピストン３の開口の頂上面、２つの側面を互いに合わせた平面に設けると、加工しやすく、加工正確度及び組み合わせられた後の取り合わせの正確度の向上に寄与する。

本実施例の示唆により、当業者であれば、創造的な工夫をせずに、ピストン３及びカバー１に対して下記変形処理をすることで、同様に本特許の技術効果を達成させることができる。ピストン３がカバー１におけるピストン軸穴１０５の軸線の周りを転動するように動作するので、ピストン３の球状の頂上面は、カバー１におけるピストン軸穴１０５軸線を周る様々な形態の転回面に変形してもよい。転回面は、球面、円柱面、錐面等の様々な形態であってよい。カバー１の内球面も、ピストン３の転回面に適応な転回面に変形してよい。ピストンピンボス、中心ピン４及び回転盤ピンボスの形成した柱面ヒンジの両端の端面とカバー１の内球面相貼り合わせるピストン３及び回転盤４の動作中でずっと密封的に遊合する。そのため、上記ピストン３及びカバー１の変形案も本願により保護され、上記変形処理された技術案も本発明の保護範囲に含まれる。

本願では、ピストン軸３０１とピストン軸穴１０５との間、或いは回転盤軸５０１と回転盤軸穴２０１との間の一方に滑斜面揺れ機械が設けられる。第１の実施例において、ピストン軸３０１とピストン軸穴１０５との間の滑斜面揺れ機械により、ピストン３がテレフレックス滑斜面６０１の２つの側面に沿ってピストン軸穴１０５の軸線に対して揺れて、中心ピン４の軸線方向に沿った自由度を取得する。第２の実施例において、回転盤軸５０１と回転盤軸穴２０１との間の滑斜面揺れ機械により、回転盤５が主軸滑斜面１２１の２つの側面に沿って回転盤軸穴２０１の軸線に対して揺れて、中心ピン４の軸線方向に沿った自由度を取得する。

１：カバー
２：シリンダ
３：ピストン
４：中心ピン
５：回転盤
６：テレフレックス
７：密封圈
８：軸受
９：ピストン軸套
１０：固定ピン
１１：封止プラグ
１２：主軸
１３：主軸支え
１４：スリッパ
１５：ニードル軸受
１０１：吸気孔
１０２：排気孔
１０３：吸気通路
１０４：排気通路
１０５：ピストン軸穴
２０１：回転盤軸穴
３０１：ピストン軸
３０２：ピストンダウエル穴
３０３：ピストン軸ダウエル穴
３０４：ピストンインサート
５０１：回転盤軸
５０２：回転盤ダウエル穴
５０３：回転盤軸ダウエル穴
６０１：テレフレックス滑斜面
１４１：スリッパ軸穴
１４２：スリッパダウエル穴
１２１：主軸滑斜面
１００１：Ｖ１作業室
１００２：Ｖ２作業室。

Claims

半球状の内腔を有し、シリンダ外まで貫通する回転盤軸穴（２０１）が設けられるシリンダ（２）と、
半球状の内腔を有し、シリンダ（２）に合わせて球状の内腔を形成し、その内球面に吸気通路（１０３）、排気通路（１０４）及びピストン軸穴（１０５）が設けられ、カバー（１）における吸気通路（１０３）及び排気通路（１０４）がそれぞれピストン軸穴（１０５）の軸線に垂直である環状空間内に配置され且つそれぞれカバー（１）におけるシリンダ外に連通する吸気孔（１０１）及び排気孔（１０２）に連通するカバー（１）と、
球状の頂上面、一定の角度になる２つの側面及び２つの側面の下にあるピストンピンボスを有し、その球状の頂上面と前記球状の内腔とが同じ球心を有し且つ密封的に遊合し、前記ピストンピンボスは、半円柱の構造であり、半円柱の中部に凹溝があり、半円柱の中心軸線に貫通したピストンダウエル穴（３０２）が設けられ、ピストン（３）の球状の頂上面の中央からピストン軸（３０１）が突出し、ピストン軸（３０１）の軸線がピストン（３）の球状の頂上面の球心を通過するピストン（３）と、
その上部においてピストンピンボスに対応する回転盤ピンボスを有し、その上部と下端面との間の外周面は、回転盤状の球面であり、回転盤状の球面と前記球状の内腔とが同じ球心を有し、球状の内腔に密着して密封的に遊合し、前記回転盤ピンボスは、両端が半円柱の凹溝であり、中部が突起した半円柱であり、半円柱の中心軸線に貫通した回転盤ダウエル穴（５０２）が設けられ、回転盤（５）の下端の中心から回転盤軸（５０１）が突出し、回転盤軸（５０１）が回転盤状の球面の球心を通過する回転盤（５）と、
前記回転盤ピンボスとピストンピンボスとにより合わせて形成されたダウエル穴に挿入して柱面ヒンジを形成し、柱面ヒンジの各取り合わせ面同士が密封的に遊合する中心ピン（４）と、
を含み、
ピストン軸穴（１０５）と回転盤軸穴（２０１）とは、何れの軸線も前記球状の内腔の球心を通過し、その両者の軸線の夾角はαであり、ピストン軸（３０１）とピストン軸穴（１０５）の間、或いは回転盤軸（５０１）と回転盤軸穴（２０１）の間の一方に滑斜面揺れ機械が設けられ、ピストン軸（３０１）とピストン軸穴（１０５）との間の滑斜面揺れ機械によりピストン（３）が滑斜面に沿ってピストン軸穴（１０５）の軸線に対して揺れ、回転盤軸（５０１）と回転盤軸穴（２０１）との間の滑斜面揺れ機械により回転盤（５）が滑斜面に沿って回転盤軸穴（２０１）の軸線に対して２αの揺れ角度で揺れ、回転盤軸（５０１）を転動するように駆動させ、ピストン（３）及び回転盤（５）が中心ピン（４）を周って対向して揺れ、前記回転盤（５）の上端面と、前記ピストン（３）の２つの側面と前記球状の内腔との間に容積が交替で変化するＶ１作業室（１００１）及びＶ２作業室（１００２）が形成される球状圧縮器。
カバー（１）におけるピストン軸穴（１０５）内に、外円柱がピストン軸穴（１０５）と同軸であり、ピストン軸穴（１０５）の軸線を周って回転することができる円柱状のテレフレックス（６）が設けられ、テレフレックス（６）の端面に中心ピン（４）の軸線方向に沿ったテレフレックス滑斜面（６０１）が設けられ、テレフレックス滑斜面（６０１）の２つの側面が中心ピン（４）の軸線及びピストン軸穴（１０５）の軸線のある平面の両側に対称して設けられ、ピストン軸（３０１）の端部にスリッパ（１４）が固設され、スリッパ（１４）がテレフレックス滑斜面（６０１）の中に設けられ、スリッパ（１４）の２つの側面とテレフレックス滑斜面（６０１）の２つの側面とが貼り合わせてテレフレックス滑斜面（６０１）の２つの側面に沿って摺動して遊合し、テレフレックス（６）におけるテレフレックス滑斜面（６０１）とピストン軸（５０１）におけるスリッパ（１４）とが滑斜面揺れ機械を形成し、回転盤軸（５０１）がシリンダ（２）における回転盤軸穴（２０１）に挿入してシリンダ（２）と共に回転関節を形成し、カバー（１）におけるピストン軸穴（１０５）の端部に封止プラグ（１１）が設けられることを特徴とする請求項１に記載の球状圧縮器。
ピストン軸（３０１）の端部にピストン軸ダウエル穴（３０３）が設けられ、スリッパ（１４）の中心にスリッパ軸穴（１４１）及びピストン軸ダウエル穴（３０３）にぴったり合うスリッパダウエル穴（１４２）が設けられ、ピストン軸（３０１）がピストン軸穴（１０５）の球状の内腔と連通するビアを貫通した後でスリッパ軸穴（１４１）に挿入し、固定ピン（１０）がスリッパダウエル穴（１４２）及びピストン軸ダウエル穴（３０３）によりぴったり合って構成されたダウエル穴に挿入してスリッパ（１４）をピストン軸（３０１）の端部に固定し、スリッパ（１４）の２つの側面は、互いに平行である平面であり且つそれぞれテレフレックス滑斜面（６０１）の２つの側面に貼り合わせて遊合することを特徴とする請求項２に記載の球状圧縮器。
回転盤軸（５０１）は、シリンダ（２）外に伸ばして動力機械に接続されることを特徴とする請求項２又は３に記載の球状圧縮器。
シリンダ（２）の下端に主軸支え（１３）によって主軸（１２）が接続され、主軸（１２）の上端が回転盤軸穴（２０１）内に置かれ、主軸（１２）の上端の外円柱が回転盤軸穴（２０１）と同軸であり、主軸（１２）が回転盤軸穴（２０１）を周って回転し、主軸（１２）の上端面に中心ピン（４）の軸線方向に沿った主軸滑斜面（１２１）が設けられ、主軸滑斜面（１２１）の２つの側面が回転盤軸穴（２０１）の軸線及び中心ピン（４）の軸線のある平面の両側に対称して設けられ、回転盤軸（５０１）の端部にスリッパ（１４）が固設され、スリッパ（１４）が主軸滑斜面（１２１）の中に置かれ、スリッパ（１４）の２つの側面が主軸滑斜面（１２１）の２つの側面に貼り合わせて主軸滑斜面（１２１）の２つの側面に沿って摺動して遊合し、主軸（１２）における主軸滑斜面（１２１）及び回転盤軸（５０１）端部のスリッパ（１４）が滑斜面揺れ機械を形成することを特徴とする請求項１に記載の球状圧縮器。
主軸（１２）の下端が動力機械に接続されることを特徴とする請求項５に記載の球状圧縮器。
回転盤軸（５０１）の端部に回転盤軸ダウエル穴（５０３）が設けられ、スリッパ（１４）の中心にスリッパ軸穴（１４１）及び回転盤軸ダウエル穴（５０３）にぴったり合うスリッパダウエル穴（１４２）が設けられ、回転盤軸（５０１）が回転盤軸穴（２０１）の球状の内腔と連通するビアを貫通した後でスリッパ軸穴（１４１）に挿入し、固定ピン（１０）がスリッパダウエル穴（１４２）及び回転盤軸ダウエル穴（５０３）によりぴったり合って構成されたダウエル穴に挿入してスリッパ（１４）を回転盤軸（５０１）の端部に固定し、スリッパ（１４）の２つの側面は互いに平行である平面であり且つそれぞれ主軸滑斜面（１２１）の２つの側面に貼り合わせて遊合することを特徴とする請求項５に記載の球状圧縮器。
カバー（１）におけるピストン軸穴（１０５）がシリンダ外まで貫通し、ピストン軸（５０１）がピストン軸穴（１０５）から伸ばした後で動力機械に接続されることを特徴とする請求項５又は７に記載の球状圧縮器。
前記ピストン（３）に、両側が厚く中間が薄い扇形の塊構造であり、ピストン（３）のピストンピンボスの中部の凹溝に嵌め込まれ、その内円柱面形状が回転盤（５）の突起した半円柱面の形状に適合して密封的に遊合し、その突起した頂上面はピストン（３）のピストンピンボスの凹溝の底面に適合である外円柱面であり、その２つの側面がピストン（３）２つの側面と面一であり、その２つの端面がピストンピンボスの中部の凹溝の２つの側壁と密封的に遊合するピストンインサート（３０４）が含まれることを特徴とする請求項１、２、３、５又は７に記載の球状圧縮器。