JP3639507B2

JP3639507B2 - 往復動圧縮機

Info

Publication number: JP3639507B2
Application number: JP2000228948A
Authority: JP
Inventors: 剛弘西川; 弘西川; 貴志原子; 隆行水野; 里　　和哉; 泰生坂本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2005-04-20
Anticipated expiration: 2020-07-28
Also published as: JP2002039060A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のガス圧縮部を備えた往復動圧縮機に関し、特に駆動源のクランク軸にフライホイールを容易に且つ適正に取り付けられるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常の往復動圧縮機は、シリンダとピストンとからなるガス圧縮部を１個備えたものであるが、これを複数個備えた往復動圧縮機も存在している。
このような複数のガス圧縮部を備えた往復動圧縮機は、従来例えば図３（ａ）に示すようにシリンダとピストンからなる３個のガス圧縮部１０１，１０２，１０３を直交する軸１０５，１０６上でピストンが往復運動するように配設し、ガス圧縮部１０１から順にガスを圧縮して高圧化し、ガス圧縮部１０３を最終段の高圧圧縮部としたものが知られている。
【０００３】
上記往復動圧縮機１００においては、一対の対向するピストン５１，５３はヨーク１Ａに連結し、他の一対の対向するピストン５２，５４はヨーク１Ａと９０度位相をずらして配設したヨーク１Ｂに連結してある。図３（ｂ）に示した電動機部５５のロータ５６によって、クランク軸５７を回転させることでクランクピン５８をクランク軸５７の回りに偏心回転させ、一対のピストン５１，５３を軸１０５の方向のみに往復運動させ、他の一対のピストン５２，５４を軸１０６の方向にのみ往復運動させるようなスコッチヨーク機構を備えている。
【０００４】
スコッチヨーク機構は、図５に示す模式図で説明すると、ダブルスライダクランク機構の一種であって、回転運動を往復運動に又は往復運動を回転運動に変換するものである。上記の場合は回転運動を往復運動に変換しており、前記ヨーク１Ａ、１Ｂを有するスコッチヨーク機構は、図４に示すクランク軸５７に設けた下部バランサ５９と上部バランサ６０の間にクランクピン５８が装着されてヨーク１Ａ、１Ｂと係合しており、振動等が抑制され安定して運転されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような往復動圧縮機において、クランク軸の回転速度を一定にしたりトルクを平均化させるために、クランク軸の下端部にフライホイールを取り付ける場合がある。このフライホイールの取り付けは、従来例えば図６のようにロータ５６の軸孔から突出したクランク軸５７の下端部に、フライホイール６１の軸孔６１ａを焼きばめすることにより行っていた。又は、クランク軸５７の下端部に雄ねじを切り、フライホイール６１の軸孔に雌ねじを切ってこれらを螺合することでフライホイールを取り付けていた。
【０００６】
このような従来のフライホイール取付手段によると、取付作業が面倒であるばかりか、クランク軸５７とフライホイール６１との軸合わせが難しく、フライホイール６１の軸線が傾いて取り付けられて軸振れが生じることがある。
【０００７】
そこで、本発明は、フライホイールの取付作業が簡単であり、且つクランク軸との軸合わせが容易であって軸振れが生じないようにした往復動圧縮機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための具体的手段として、本発明は、シリンダとピストンとからなるガス圧縮部が複数配設され、各ガス圧縮部のピストン運動は、駆動源に設けられたクランク軸の回転運動をスコッチヨーク機構により往復運動に変換して連動するようにした往復動圧縮機であって、前記駆動源におけるロータの軸孔の内径を基準としてフライホイールの円筒状取付部を形成し、この円筒状取付部を前記ロータの軸孔に挿入して上端面を前記クランク軸の下端面に当接させると共に、止めボルトを介してクランク軸に固定することで前記フライホイールを取り付けた往復動圧縮機を要旨とする。
又、前記フライホイールの円筒状取付部とクランク軸とをキーで連結することが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る往復動圧縮機の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１において、（ａ）は往復動圧縮機全体の平面図、（ｂ）は一部破断で示す正面図、（ｃ）は一部破断で示す側面図であり、往復動圧縮機Ｐは４個のガス圧縮部即ち第１のガス圧縮部１と、第２のガス圧縮部２と、第３のガス圧縮部３と、第４のガス圧縮部４とが十字形に対向配設されている。
【００１０】
これら４個のガス圧縮部１〜４は、それぞれシリンダとピストンとから構成され、前記従来の圧縮機とは異なって内容積及び圧縮性能は４個とも同一であり、第１のガス圧縮部１のピストンと、第３のガス圧縮部３のピストンとが一方のヨークに同軸上で連結され、第２のガス圧縮部２のピストンと、第４のガス圧縮部４のピストンとが９０度位相をずらした他方のヨークに同軸上で連結されている。
【００１１】
前記第４のガス圧縮部４におけるシリンダの頭部にはヘッドシリンダ５が装着され、内部にはガス通路が設けられると共に一方の端部には吐出口５ａが設けられ、このガス通路と前記第１のガス圧縮部１の吐出口１ａとが第１の連結管６で、第２のガス圧縮部２の吐出口２ａとが第２の連結管７で、第３のガス圧縮部３の吐出口３ａとが第３の連結管８でそれぞれ連結されている。これにより、各ガス圧縮部で１〜４で圧縮されたガスが、ヘッドシリンダ５のガス通路に合流するようになっている。
【００１２】
往復動圧縮機Ｐは無潤滑タイプであって、冷却用の冷却装置Ｑを備えており、この冷却装置Ｑは、図１（ｂ）、（ｃ）のようにファンケーシング９内のユニットベース１０上にファンモータ１１が設置され、その回転軸の先端部には冷却ファン１２が取り付けられ、ファンケーシング９の側面部にはネット付きの空気吸込口１３が設けられている。
【００１３】
冷却装置Ｑの上には前記往復動圧縮機Ｐが脚部材１４を介して取り付けられ、この脚部材１４の上端には防振ゴム１５が介在されて往復動圧縮機Ｐの振動を吸収するようにしてある。又、ケーシング９内の四隅には支柱１６が立設されて往復動圧縮機Ｐを安定良く支持できるようにしてある。１７は往復動圧縮機Ｐの周囲に配設された冷却用ケーシングである。尚、１８は往復動圧縮機Ｐの電動機部１９の接続端子を保護するためのターミナルカバーである。
【００１４】
このように構成された往復動圧縮機Ｐにおいて、ガス供給源（図略）から上部に設けられた吸入口２０にガスが供給されると、そのガスは前記第１〜第４のガス圧縮部１〜４のシリンダ内に流入してピストンにより圧縮される。このピストンによる圧縮工程は、前記電動機部１９のロータの回転に伴って、従来のようにクランク軸を介してクランクピンが偏心回転し、９０度位相をずらした２つのヨークを作動することでなされる。
【００１５】
クランクピンが１回転すると、第１のガス圧縮部１〜第４のガス圧縮部４がこの順で圧縮され、第１のガス圧縮部１で圧縮されたガスは、吐出口１ａから吐出されると共に前記第１の連結管６を介してヘッドシリンダ５内に送り込まれ、これと同様に第２のガス圧縮部と第３のガス圧縮部で圧縮されたガスは、第２の連結管、第３の連結管８を介してそれぞれヘッドシリンダ５内に送り込まれる。更に、第４のガス圧縮部４で圧縮されたガスも吐出口４ａからヘッドシリンダ５内に送り込まれる。
【００１６】
従って、第１のガス圧縮部１〜第４のガス圧縮部４でそれぞれ圧縮されたガスは、ヘッドシリンダ５内のガス通路で合流することとなり、この合流した圧縮ガスがヘッドシリンダ５の吐出口５ａから集中吐出される。これにより、往復動圧縮機Ｐから吐出される圧縮ガスの吐出量は４倍に増大する。
【００１７】
前記のように第１のガス圧縮部１のピストンと、これに対向する第３のガス圧縮部３のピストンとは一方のヨークに直結されているため、第１のガス圧縮部１でガス圧縮動作が行われる時には第３のガス圧縮部３ではシリンダ内へのガス吸入動作が同時に行われ、その逆に第３のガス圧縮部３でガス圧縮動作が行われる時には第１のガス圧縮部１ではシリンダ内へのガス吸入動作が同時に行われる。
【００１８】
これと同様に、第２のガス圧縮部２のピストンと、これに対向する第４のガス圧縮部４のピストンとは９０度位相をずらした他方のヨークに直結されているため、第２のガス圧縮部２でガス圧縮動作が行われる時には第４のガス圧縮部４ではシリンダ内へのガス吸入動作が同時に行われ、その逆に第４のガス圧縮部４でガス圧縮動作が行われる時には第２のガス圧縮部２ではシリンダ内へのガス吸入動作が同時に行われる。
【００１９】
このため、前記クランクピンの回転に伴い第１のガス圧縮部１〜第４のガス圧縮部１の順で圧縮動作が繰り返して行われ、ヘッドシリンダ５で合流した多量の圧縮ガスを連続的に吐出することができる。
【００２０】
図２において、２１はフライホイールであり、上端部に円筒状取付部２１ａが形成されると共に軸線方向に取付孔２１ｂが設けられている。円筒状取付部２１ａは、電動機部１９におけるロータ２２の軸孔２２ａを基準として形成されており、即ち円筒状取付部２１ａの外径はロータ２２の軸孔２２ａの内径に合致させてある。
【００２１】
このフライホイール２１を取り付けるには、前記円筒状取付部２１ａをロータ２２の軸孔２２ａに挿入して上端面をクランク軸２３の下端面に当接させ、止めボルト２４を前記取付孔２１ｂに差し込んでクランク軸２３の軸線方向に設けられたねじ孔２３ａに螺着して締め付ける。
【００２２】
この取り付けに際し、前記フライホイール２１の円筒状取付部２１ａをロータ２２の軸孔２２ａに挿入して上端面をクランク軸２３の下端面に当接させた時点で、フライホイール２１の軸線とクランク軸２３の軸線とが合致し、しかもロータ２２の軸線とも合致する。クランク軸２３はロータ２２に対して予め軸線を合致して取り付けられているのであり、フライホイール２１はロータ２２を介してクランク軸２３と軸線が合致させられることになる。
【００２３】
これにより、フライホイール２１とクランク軸２３との軸線合わせは、前記従来例に比してきわめて簡単であり、焼きばめによらず止めボルト１本で固定できるため作業は容易である。又、ねじ孔はクランク軸２３側のみでよいため従来の螺合形式よりねじ切り作業が少なくて済む。この場合、フライホイール２１とクランク軸２３との接合部が、ロータ２２の軸孔２２ａにより保持されているので安定性が良くなる。
【００２４】
２５はキーであり、フライホイール２１の円筒状取付部２１ａとクランク軸２３の下端部とを連結しており、前記のようにフライホイール２１をロータ２２の軸孔２２ａに挿入する際に、円筒状取付部２１ａ及びクランク軸２３にそれぞれ設けられたキー溝（図略）を合わせることで容易に挿着することができる。このキー２５は、フライホイール２１とクランク軸２３との結合を強化すると共に、緩み防止作用をなす。これにより、起動時及び停止時の安定性が良くなる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、往復動圧縮機におけるロータの軸孔の内径を基準として、フライホイールの円筒状取付部を形成すると共に、この円筒状取付部をロータの軸孔に挿入することでフライホイールとクランク軸との軸線が合致し、１本の止めボルトで螺合締着することでフライホイールを取り付けられるようにしたので、フライホイールの取付作業が簡単であり、且つクランク軸との軸合わせが容易であって、軸振れが生じない等の優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る往復動圧縮機の実施形態を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部破断の正面図、（ｃ）は一部破断の側面図
【図２】フライホイールの取付状態を示す要部の概略断面図
【図３】従来の往復動圧縮機を示すもので、（ａ）は横断平面図、（ｂ）は縦断正面図
【図４】クランク軸部の説明図
【図５】スコッチヨーク機構を模式的に示す説明図
【図６】従来のフライホイールの取付状態を示す要部の概略断面図
【符号の説明】
１…第１のガス圧縮部
２…第２のガス圧縮部
３…第３のガス圧縮部
４…第４のガス圧縮部
５…ヘッドシリンダ
６…第１の連結管
７…第２の連結管
８…第３の連結管
９…ファンケーシング
１０…ユニットベース
１１…ファンモータ
１２…冷却ファン
１３…空気吸込口
１４…脚部材
１５…防振ゴム
１６…支柱
１７…冷却用ケーシング
１８…ターミナルカバー
１９…電動機部
２０…吸入口
２１…フライホイール
２１ａ…円筒状取付部
２２…ロータ
２２ａ…軸孔
２３…クランク軸
２４…止めボルト
２５…キー

Claims

シリンダとピストンとからなるガス圧縮部が複数配設され、各ガス圧縮部のピストン運動は、駆動源に設けられたクランク軸の回転運動をスコッチヨーク機構により往復運動に変換して連動するようにした往復動圧縮機であって、前記駆動源におけるロータの軸孔の内径を基準としてフライホイールの円筒状取付部を形成し、この円筒状取付部を前記ロータの軸孔に挿入して上端面を前記クランク軸の下端面に当接させると共に、止めボルトを介してクランク軸に固定することで前記フライホイールを取り付けたことを特徴とする往復動圧縮機。
前記フライホイールの円筒状取付部とクランク軸とをキーで連結した請求項１記載の往復動圧縮機。