JP3892094B2 - 往復ピストン圧縮機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭用冷蔵庫等に用いられる比較的小型の往復ピストン圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、往復ピストン圧縮機は、小型化ならびに組立性の向上をねらい種々の改良がなされ、一方、市場からは高効率化および低騒音化を要求されている。
【０００３】
従来のこの種の往復ピストン圧縮機としては、特開平４−１６４１７４号公報や特公平５−８４８３７号公報に示されているものがある。
【０００４】
特公平５−８４８３７号公報に示されている従来の往復ピストン圧縮機は、図１９に示すように圧縮機本体１は、スプリング２によりハウジング３内に懸垂支持されている。クランクケース４は、モータ固定子５の据え付け部４ａとモータ回転子６を嵌着したクランク軸７を支持する軸受部４ｂおよびピストン８を往復動させるシリンダ４ｃを一体に形成している。７ａはクランク軸７の偏芯軸である。つぎに、組立工程では図２０に示すように、ピストン８をピストンピン９で連結させたコンロッド１０の小端部１１をシリンダ４ｃ内に外側面より嵌入した後、バルブプレート１２とシリンダヘッド１３を取り付ける。一方、クランク軸７の偏芯軸７ａにはコンロッド１０の大端部１４を嵌入する。その後、小端部１１と大端部１４を熔接等で連結している。
【０００５】
コンロッド１０の細部構造については、図２１に示すように、小端部１１は小端孔１１ａの中心から半径方向にのびる断面四角形のロッド部１１ｂを一体に形成し、そのロッド部１１ｂの先端部１１ｃは断面四角形の一対の平行面１１ｄとその平行面先端をＶ字型に加工されており、片方大端部１４は大端孔１４ａの中心から半径方向に突出部１４ｂを一体に形成し、その突出部１４ｂ中央部に小端部１１のロッド部１１ｂの先端部１１ｃを嵌着させるための嵌合孔部１４ｃを形成している。
【０００６】
したがって、このようにコンロッド１０の小端部１１と大端部１４を連結させることにより、クランク軸７の回転をピストン８の往復動に変換してシリンダ４ｃ内に吸入される冷媒を圧縮する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、コンロッド１０の小端部１１と大端部１４の接合は、小端部１１のロッド部１１ｂの先端部１１ｃと大端部１４の嵌合孔部１４ｃとの嵌合によって行われるが、ロッド部１１ｂの先端部１１ｃと大端部１４の嵌合孔部１４ｃは、非常に高精度な面仕上げが必要であるという難点があった。
【０００８】
また、大端孔１４ａの軸心と嵌合孔部１４ｃの軸心、あるいは小端孔１１ａの軸心とロッド部１１ｂの先端部１１ｃの平行面１１ｄの平行が少しでもずれるとコンロッド１０の大端孔１４ａと小端孔１１ａの軸がねじれ、クランク軸７の回転に伴う圧縮，吸入過程における回転負荷を増大し効率低下を生ずる虞れがあった。
【０００９】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、部品加工が容易でしかもコンロッドの大端孔軸，小端孔軸のねじれにより発生する回転負荷を低減し、高効率な往復ピストン圧縮機を提供することを目的とする。
【００１０】
さらに上記従来の構成では、ピストン８，ピストンピン９，小端部１１で発生する振動が直接大端部１４に伝達し、大端部１４と偏芯軸７ａ間で異常騒音を発生させるという虞れもあった。
【００１１】
本発明の他の目的は、このような従来の課題を解決するもので、異常騒音の発生しない往復ピストン圧縮機を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、小端孔にピストンピンを介してピストンを取り付ける小端部と、大端孔にクランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部とを連結して構成するコンロッドを備えた往復ピストン圧縮機であって、前記大端部は前記大端孔の中心に対向する円筒状孔部と前記円筒状孔部に連通する固定孔を一体に形成し、前記小端部は前記小端孔の中心に対向して延長形成したロッド部と前記ロッド部の端部に円筒状係止部を一体に形成させ、前記円筒状孔部に前記ロッド部の端部を遊嵌または軽圧入させ、ロッキングピンにより前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、かつ前記コンロッドの前記小端孔と前記大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたので、クランク軸の回転に伴う圧縮，吸入過程における回転負荷の増大とそれによる効率低下をなくすことができ、また部品の加工性が良化でき、かつ製造，組立てが容易にすることができる。
【００１３】
また、ロッド部の端部の円筒状係止部に係止孔を形成し、前記ロッド部の前記係止部を大端部の円筒状孔部に遊嵌または軽圧入すると共にロッキングピンにより前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円柱状孔部を係止し、かつ前記コンロッドの前記小端孔と前記大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持させるようにしたので、組立てが容易でしかも寸法精度が確保しやすく、回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００１４】
また、ロッド部の端部の円筒状係止部の側面にキー溝を形成し、前記ロッド部の前記係止部を大端部の円筒状孔部に遊嵌または軽圧入すると共に、ロッキングピンにより前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、コンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたので、組立てが容易でかつ寸法精度が出やすく、回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００１５】
また、ロッド部の端部の円筒状係止部の円周に円周溝を形成し、前記ロッド部の前記係止部を大端部の円筒状孔部に遊嵌または軽圧入すると共に、固定孔にロッキングピンを挿入し、前記円周溝に嵌め込むことで、前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、コンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたので、組立てが容易でかつ寸法精度が出やすく、回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００１６】
また、ロッド部の端部の円筒状係止部の円周に円周溝あるいはキー溝を形成し、前記ロッド部の前記係止部を大端部の円筒状孔部に遊嵌または軽圧入すると共に、固定孔に二股ピンを挿入し、前記円周溝またはキー溝に嵌め込むことで、前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、コンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたので、組立てが容易でかつ寸法精度が出やすく、回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００１７】
さらに、小端孔にピストンピンを介してピストンを取り付ける小端部と、大端孔にクランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部とを連結して構成するコンロッドを備えた往復ピストン圧縮機であって、前記大端部は前記大端孔の中心に対向する円筒状孔部と溝部と前記溝部に連通する固定孔を一体に形成し、前記小端部は前記小端孔の中心に対向して延長形成したロッド部と前記ロッド部の端部に円周溝を有する係止部を一体に形成させ、前記円筒状孔部に前記ロッド部の端部を遊嵌または軽圧入し、かつ前記固定孔を介して少なくとも１個以上のボールを前記溝部と前記円周溝により形成される係止空間部に挿入すると共に、前記固定孔にロッキングピンを挿着することにより前記ロッド部の軸回りにねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、前記コンロッドの前記小端孔と前記大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持させるようにしたので、組立てが容易でかつ寸法精度が出やすく、回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００１８】
またさらに、小端孔にピストンピンを介してピストンを取り付ける小端部と、大端孔にクランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部とを連結して構成するコンロッドを備えた往復ピストン圧縮機であって、前記大端部は前記大端孔の中心に対向する円筒状孔部を一体に形成し、前記円筒状孔部にベアリングを圧入等により係止させ、前記小端部は前記小端孔の中心に対向して延長形成したロッド部と前記ロッド部の端部を前記ベアリングの内周部に圧入等で固定させることにより前記ロッド部の軸回りにねじり自由度をもたせながら前記コンロッドの前記小端孔と前記大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたので、組立てが容易でかつ寸法精度が出やすく、回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００１９】
またさらに、小端孔にピストンピンを介してピストンを取り付ける小端部と、大端孔にクランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部とを連結して構成するコンロッドを備えた往復ピストン圧縮機であって、前記大端部は前記大端孔の中心に対向する円筒状孔部と前記円筒状孔部に連通する固定孔を一体に形成し、前記小端部は前記小端孔の中心に対向して延長形成したロッド部と前記ロッド部の端部の円筒状係止部と前記円筒状孔部の底面との間に緩衝材を介して遊嵌または軽圧入し、かつ前記固定孔にロッキングピンを挿着することにより前記コンロッドの前記小端孔と前記大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたので、組立性を良化でき、しかも異常騒音を低減することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するために本発明は、小端孔にピストンピンを介してピストンを取り付ける小端部と、大端孔にクランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部とを連結して構成するコンロッドを備えた往復ピストン圧縮機において、前記大端部は前記大端孔の中心に対向する円筒状孔部と前記円筒状孔部に連通する固定孔を一体に形成し、前記小端部は前記小端孔の中心に対向して延長形成したロッド部と前記ロッド部の端部に円筒状係止部を一体に形成させ前記円筒状孔部に前記ロッド部の端部を遊嵌または軽圧入させロッキングピンにより前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、かつ前記コンロッドの前記小端孔と前記大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたものである。
【００２１】
また、ロッド部の端部の円筒状係止部に係止孔を形成し、この係止部を大端部の円柱状孔部に遊嵌または軽圧入すると共に、ロッキングピンを固定孔と前記係止孔に連通させて挿入してロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら、ロッドの係止部と円筒状孔部を係止し、コンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたものである。
【００２２】
また、ロッド部の端部の円筒状係止部の側面にキー溝を形成し、この係止部を大端部の円筒状孔部に遊嵌または軽圧入すると共に、固定孔にロッキングピンを前記キー溝に嵌め込むことにより前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、コンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたものである。
【００２３】
また、ロッド部の端部の円筒状係止部の円周に円周溝を形成し、この係止部を大端部の円筒状孔部に遊嵌または軽圧入すると共に、固定孔を介してロッキングピンを前記円周溝に嵌め込むことで、前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、コンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたものである。
【００２４】
また、ロッド部の端部の円筒状係止部の円周に円周溝あるいはキー溝を形成し、この係止部を大端部の円筒状孔部に遊嵌または軽圧入すると共に、固定孔に二股ピンを挿入し、前記円周溝またはキー溝に嵌め込むことで、前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、コンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたものである。
【００２５】
また本発明は、小端孔にピストンピンを介してピストンを取り付ける小端部と、大端孔にクランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部とを連結して構成するコンロッドを備えた往復ピストン圧縮機であって、大端部は大端孔の中心に対向する円筒状孔部と溝部とこの溝部に連通する固定孔を一体に形成し、小端部はその小端孔の中心に延長形成したロッド部とこのロッド部の端部に円周溝を有する係止部を一体に形成させ、大端部の円筒状孔部にこの係止部を遊嵌または軽圧入し、かつ前記固定孔を介して少なくとも１個以上のボールを前記溝部と前記円周溝により形成される係止空間部に挿入すると共に、前記固定孔にロッキングピンを挿入することにより、前記ロッド部の軸回りにねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、コンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたものである。
【００２６】
また本発明は、小端孔にピストンピンを介してピストンを取り付ける小端部と、大端孔にクランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部とを連結して構成するコンロッドを備えた往復ピストン圧縮機であって、大端部は大端孔の中心に対向する円筒状孔部を一体に形成し、この円筒状孔部にベアリングを圧入等により係止させ、小端部は小端孔の中心に対向して延長形成したロッド部とこのロッド部の端部をベアリングの内周部に圧入等で固定させることによりロッド部の軸回りにねじり自由度をもたせながらコンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたものである。
【００２７】
またさらに本発明は、小端孔にピストンピンを介してピストンを取り付ける小端部と、大端孔にクランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部とを連結して構成するコンロッドを備えた往復ピストン圧縮機であって、大端部は大端孔の中心に対向する円筒状孔部とこの円筒状孔部に連通する固定孔を一体に形成し、小端部は小端孔の中心に対向して延長形成したロッド部とこのロッド部の端部の円筒状係止部と前記円筒状孔部の底面との間に緩衝材を介して遊嵌または軽圧入し、かつ前記固定孔にロッキングピンを挿着することによりコンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたものである。
【００２８】
このように、クランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部と、ピストンを取り付けてしかもロッド部と一体に形成した小端部を組立工程で連結させ、コンロッドを機能させる場合、大端部と小端部の連結部、すなわち大端部の円筒状孔部と小端部のロッド部の端部の係止部を円筒状にしたものでは、それぞれの部品の加工が容易で、しかも寸法精度が出やすく組立もロッキングピンを挿着するだけで簡素化される。同時にロッド部の軸回りには、そのねじりについても自由度が高く、またロッキングピンによる固定は、ピン自体の弾性力により小端孔と大端孔のわずかな軸振れがあっても、それを吸収し、常に軸を一致させるよう自己補正機能を発揮し、軸のねじれに起因する回転負荷の増大を防止することができる。
【００２９】
また、ロッド部の係止部に円周溝を、そしてこの円周溝に対向して大端部の円筒状孔部内面に溝部とこれに連通する固定孔を形成させ、係止部と円筒状孔部を嵌合する。そして、金属製等のボールを固定孔から挿入した後、ロッキングピンを固定孔に挿着させる。ボールは係止部の円周溝と円筒状孔部の溝部で形成される係止空間部に遊嵌されているので、ロッド部は円筒状孔部から外れることはなく、ロッド部の軸回りにはボールを介して回転のねじり自由度をもつことになり、小端孔と大端孔とのわずかな軸振れがあっても、それを吸収し小端孔と大端孔の軸が一致するよう自己補正するため、軸のねじれに起因する回転負荷の増大を防止することができる。
【００３０】
また、大端部の円筒状孔部にベアリングを嵌着させ、ロッド部の係止部をそのベアリングの内輪に嵌着させているので、ロッド部は軸回りには回転の自由度をもっており小端孔および大端孔の円筒軸間のわずかな軸振れでも吸収して、小端孔と大端孔の軸が一致するように自己補正するため、軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００３１】
さらに、大端部の円筒状孔部底面とロッドの係止部先端面間に緩衝材を装着し、それを介して係止部を円筒状孔部に遊嵌させた後、固定孔にロッキングピンを挿着することにより大端部と小端部を連結させているので、ロッド部が受ける負荷振動は緩衝材を介して大端部や偏芯部に伝わるので振動伝達は大幅に減少し、大端部と偏芯部間で発生する異常騒音を低減できる。
【００３２】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。なお、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３３】
（実施例１）
図１において、２１はコンロッドで、この小端部２２の小端孔２２ａに遊嵌されるピストンピン２３を介してピストン２４と連結され、一方、大端部２５の大端孔２５ａはクランク軸７の偏芯軸７ａに遊嵌されている。
【００３４】
図２は、小端部２２に組み込まれたピストン２４をシリンダ４ｃの反クランク軸７側から挿入し、大端部２５は、クランク軸７の偏芯軸７ａに鉛直上方から挿入する組立方法を示している。
【００３５】
大端部２５には、大端孔２５ａの中心に対向して円筒状孔部２５ｂとこれに貫通する固定孔２５ｃを一体に形成されている。小端部２２は、小端孔２２ａと直角にロッド部２２ｂを一体に形成し、その端部が係止部２２ｃとなっている。
【００３６】
図３および図４において、係止部２２ｃを円筒状孔部２５ｂに挿入した後、固定孔２５ｃを介してロッキングピン２６を小端部２２の係止部２２ｃに設けた係止孔２２ｄに挿入し、コンロッド２１の小端部２２と大端部２５が連結される。
【００３７】
上記の構成において、大端部２５の円筒状孔部２５ｂと小端部２２の連結部である係止部２２ｃは、いずれも円筒形であるので加工が簡単でしかも寸法精度が出やすい。
【００３８】
図５は、図４に示すＡ矢視による図で、線Ｃは、大端孔２５ａの中心軸を示し、線Ｄおよび線Ｅは、小端孔２２ａの中心線を示している。ここで、大端部２５と小端部２２の連結部である係止部２２ｃは、いずれも円筒形であるのでロッキングピン２６を挿着する前は、ロッド部２２ｂの軸回りで線Ｄから線Ｅまた線Ｅから線Ｄのように振らせることができるが、ロッキングピン２６を挿着した後は、ロッキングピン２６自体の弾性力で線Ｃとほぼ一致するように固定される。
【００３９】
したがって、往復ピストン圧縮機の圧縮，吸入工程で、小端孔２２ａと大端孔２５ａの軸が線Ｃで完全に一致せず、軸のねじれがあると小端孔２２ａとピストンピン２３、あるいは大端孔２５ａとクランク偏芯軸７ａ間で異常な接触を起こし回転負荷の増大とそれによる効率低下を招くことになるが、上記の通りロッキングピン２６が線Ｄから線Ｅに示すわずかな軸の振れ（図５の線Ｄと線Ｅの振れは誇張して示しているが、実際には鉛直軸１００ｍｍに対して振れが１００ミクロン程度のわずかなものである）を吸収して小端孔２２ａと大端孔２５ａの軸が一致するように自己補正して安定するので、軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００４０】
（実施例２）
この実施例は実施例１を基本としており、図６，図７に示すように、小端部２２のロッド部２２ｂの係止部２２ｃの端部に小端孔２２ａと平行に係止孔２７を貫通して形成し、一方、大端部２５の円筒状孔部２５ｂに係止孔２７と連通する固定孔２８を形成しロッキングピン２６を挿入してコンロッド２１が組立てられる。
【００４１】
したがって、組立工程において小端部２２と大端部２５を連結する時、ロッド部２２ｂの係止孔２７と大端部２５の係止孔２７が連通しているのでロッキングピン２６を両側面どちらからでも嵌入することができ、加工が簡単で寸法精度が出しやすいことは勿論、組立性もさらに向上できる。また、軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００４２】
（実施例３）
この実施例は実施例１を基本としており、図８，図９に示すように、小端部２２のロッド部２２ｂの係止部２２ｃの側面に小端孔２２ａと平行にキー溝２９がきられ、一方、大端部２５の円筒状孔部２５ｂにキー溝２９に対向して連通する固定孔３０を形成し、ロッキングピン２６を挿入してコンロッド２１が組立てられる。
【００４３】
したがって、組立工程において小端部２２と大端部２５を連結する時、ロッド部２２ｂのキー溝２９と大端部２５の固定孔３０が連通しているため、両側面どちらからでも嵌入することができ組立性が向上する。しかも、キー溝加工であるため機械加工はより簡単となる。勿論、軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００４４】
（実施例４）
この実施例は実施例１を基本としており、図１０，図１１に示すように、小端部２２のロッド部２２ｂの係止部２２ｃに、その全周に円周溝３１がきられ、一方、大端部２５の円筒状孔部２５ｂにその円周溝３１に対向して貫通する固定孔３２を形成し、ロッキングピン２６を挿入してコンロッド２１が組立てられる。
【００４５】
したがって、組立工程において小端部２２と大端部２５を連結する時、ロッド部２２ｂの円周溝３１と大端部２５の固定孔３２が相互に係止できるように貫通されているので組立性が向上する。しかも、係止部２２ｃが円筒形であるため、円周溝３１の断面形状が円弧状，台形，三角形等の加工も簡単で寸法精度を確保しやすい。また、ロッキングピン２６は円周溝３１を押し付けるように係止するが、円周溝３１は全周にわたるので、ロッド部２２ｂのわずかな回転でも可能とし、一方、ロッキングピン２６自体も弾性力があるため、これらが小端孔２２ａと大端孔２５ａの両円筒軸間のわずかな軸振れを吸収して軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００４６】
（実施例５）
この実施例は実施例４を基本としており、図１２，図１３に示すように、小端部２２のロッド部２２ｂの係止部２２ｃに全周に円周溝またはキー溝３３がきられ、一方、大端部２５の円筒状孔部２５ｂに大端孔２５ａと平行に円周溝またはキー溝３３と対向する固定孔３４、２個を貫通してこの固定孔３４にコ字状二股ピン３５を挿入してコンロッド２１が組立てられる。
【００４７】
したがって、組立工程において小端部２２と大端部２５を連結する時、ロッド部２２ｂの円周溝またはキー溝３３と大端部２５の２個の固定孔３４とを二股ピン３５で係止するので組立性の向上は勿論、より安定した軸振れ調整機能を発揮し、軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００４８】
なお、二股ピン３５の材質は円周溝またはキー溝３３の深さや固定孔３４の孔径を適切に設定することにより鋼材の他にバネ材を用いる等、ロッド部２２ｂの軸回りの強さを調整することも可能である。
【００４９】
（実施例６）
図１４，図１５において、小端部２２の係止部２２ｃには、円筒の全周に円周溝３６がきられている。大端部２５の円筒状孔部２５ｂの内側には、溝部３７がロッド部２２ｂの係止部２２ｃを挿入した時に円周溝３６と相対する位置に設けられており、これら溝部３７と円周溝３６によって、略円筒形部３８が形成される。また、大端部２５には溝部３７に連通する固定孔３９があけられている。
【００５０】
上記の構成において、組立工程で大端部２５の円筒状孔部２５ｂにロッド部２２ｂの係止部２２ｃを挿入した後、固定孔３９からボール４０を少なくとも１個以上挿入して、略円筒形部３８に入れ込み、固定孔３９をロッキングピン４１によって封止されコンロッド２１が形成される。
【００５１】
したがって、ロッキングピン２６の代りにボール４０が略円筒形部３８内に保持されることにより係止機能をもち、しかもボール４０であるのでロッド部２２ｂの軸回りの回転自由度はさらに高くなり、小端孔２２ａの円筒軸と大端孔２５ａの円筒軸とのわずかな軸の振れを吸収して小端孔２２ａと大端孔２５ａの軸が一致するように自己補正により安定するので、軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００５２】
（実施例７）
図１６，図１７において、大端部２５の円筒状孔部２５ｂにベアリング４２の外周部４２ａを圧入等の方法で係止し、ベアリング４２の内周部４２ｂにロッド部２２ｂの係止部２２ｃを圧入等の方法で固定することでコンロッド２１が組立てられる。
【００５３】
上記の構成のように、コンロッド２１の小端部２２はロッド部２２ｂの係止部２２ｃをベアリング４２を介して大端部２５の円筒状孔部２５ｂと連結させているので、ロッド部２２ｂは軸回りの回転自由度を高くもっており、小端孔２２ａの円筒軸と大端孔２５ａとの円筒軸とのわずかな軸の振れを吸収して小端孔２２ａと大端孔２５ａの軸が一致するように自己補正して安定するので、軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００５４】
また、ベアリング４２は、往復ピストン圧縮機の機種によって大きさや仕様を適切に選択することが可能で様々なモデルへの組立て対応も容易である。
【００５５】
（実施例８）
図１８において、小端部２２のロッド部２２ｂの端面２２ｅと円筒状孔部２５ｂの底面２５ｄとの間に間隙を設け、その間隙に緩衝材４３を装着し、ロッド部２２ｂの係止部２２ｃを円筒状孔部２５ｂに嵌入後、固定孔２５ｃにロッキングピン２６を挿入してコンロッド１９が形成される。
【００５６】
上記のような構成であるので圧縮機が駆動中、ロッド部２２ｂが受ける負荷振動は、緩衝材４３を介して大端部２５や、さらにはクランク偏芯部７ａへと伝わるので、振動伝達は大幅に減少し、大端部２５と偏芯部７ａ間で発生する異常騒音を低減することができる。
【００５７】
なお、緩衝材４３は、プラスチック系部材，ゴム系部材，プラスチックと金属等の複合部材等があり、ロッド部２２ｂの係止部２２ｃと円筒状孔部２５ｂの間の条件により適切な材料を設定し、異常騒音を低減することができる。
【００５８】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、コンロッドの大端部は大端孔の中心に対向する円筒状孔部とこの円筒状孔部に連通する固定孔を一体に形成し、一方、小端部は小端孔の中心に対向して延長するロッド部とこのロッド部の端部に円筒状係止部を一体に形成し、大端部の円筒状孔部にロッド部の円筒状係止部を遊嵌または軽圧入した後、固定孔にロッキングピンを挿入して、ロッド部の軸回りにわずかな自由度を確保しながらロッド部の係止部と大端部の円筒状孔部を係止し、コンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたので、軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができ、また大端部と小端部の連結部である係止部は、いずれも円筒形であるので加工が簡単でしかも加工寸法精度が出やすく、製造，組立てが容易となる。
【００５９】
請求項２記載の発明によれば、大端部の円筒状孔部と小端部の係止部を嵌着させた後、ロッキングピンを円筒状孔部の固定孔とロッド部の係止部の係止孔を連通して挿入して固定させるが、ロッキングピンを連通させた固定孔のいずれの方向からでも挿入が可能で組立てがより容易となる。
【００６０】
請求項３記載の発明によれば、ロッド部の円筒状係止部の側面にキー溝を形成し、そのキー溝に対向させて大端部の円筒状孔部に固定孔を形成し、この固定孔を介して小端部と大端部を連結するものであるが、キー溝加工であるため加工性がより良化される。
【００６１】
請求項４記載の発明によれば、ロッド部の円筒状係止部の円周に円周溝を形成し、この円周溝に対向させて大端部の円筒状孔部に固定孔を形成し、この固定孔を介して小端部と大端部を連結するものであるが、円筒形の係止部であるため同心でより効率よく機械加工ができる。
【００６２】
請求項５記載の発明によれば、ロッド部の円筒状係止部の円周に円周溝あるいはキー溝を形成し、この円周溝またはキー溝に対向して、しかもそれらを挟着するように大端部の円筒状孔部に形成した固定孔に二股ピンを挿入して、小端部と大端部を連結するものであるため、より安定してロッド部の軸回りの軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００６３】
また、請求項６記載の発明によれば、ロッド部の円筒状係止部の円周に円周溝を形成し、大端部の円筒状孔部に円周溝に対向して固定孔を設け、小端部と大端部を連結後、固定孔から少なくとも１個以上のボールを溝部と円周溝により形成される略円筒形部に挿入すると共に固定孔にロッキングピンを挿入してコンロッドを組立てるので、ロッド部の軸回りのねじり自由度をより高め、軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００６４】
また、請求項７記載の発明によると、大端部の円筒状孔部にベアリングの外周部を圧入等の方法で係止しロッド部の円筒状係止部はベアリングの内周部に圧入等の方法で固定することでコンロッドを組立てるので、ロッド部の軸回りのねじり自由度をより高め軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００６５】
さらに、請求項８記載の発明によれば、ロッド部の端面と大端部の円筒状孔部の底面との間に間隙を設け、その間隙に緩衝材を装着し、ロッド部の係止部を円筒状孔部に嵌入後、大端部の固定孔にロッキングピンを挿入してコンロッドを形成しているので、圧縮機の駆動中、ロッド部が受ける負荷振動は緩衝材を介して大端部や、さらにはクランク偏芯部へと伝わるので振動伝達は大幅に減少し、軸のねじれに起因する回転負荷の増大と効率低下の防止と共に、大端部と偏芯部間で発生する異常騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における往復ピストン圧縮機の要部縦断面図
【図２】同、圧縮機組立前のコンロッドとピストンの分解斜視図
【図３】同、コンロッド組立前の平面図
【図４】同、コンロッド組立時の部分縦断面図
【図５】同、圧縮機駆動時におけるコンロッドの状態図
【図６】本発明の実施例２における往復ピストン圧縮機のコンロッド組立前の平面図
【図７】同、コンロッドの組立時の部分縦断面図
【図８】本発明の実施例３における往復ピストン圧縮機のコンロッド組立前の平面図
【図９】同、コンロッド組立時の部分縦断面図
【図１０】本発明の実施例４における往復ピストン圧縮機のコンロッド組立前の平面図
【図１１】同、コンロッド組立時の部分縦断面図
【図１２】本発明の実施例５における往復ピストン圧縮機のコンロッド組立前の分解斜視図
【図１３】同、コンロッド組立時の要部縦断面図
【図１４】本発明の実施例６における往復ピストン圧縮機のコンロッド組立時の平面図
【図１５】同、コンロッド組立時の要部縦断面図
【図１６】本発明の実施例７における往復ピストン圧縮機のコンロッド組立前の平面図
【図１７】同、コンロッド組立時の要部縦断面図
【図１８】本発明の実施例８における往復ピストン圧縮機のコンロッド組立時の要部縦断面図
【図１９】従来の往復ピストン圧縮機の縦断面図
【図２０】同、組立前のコンロッドとピストンの分解断面図
【図２１】同、コンロッド大端部と小端部の分解組立平面図
【符号の説明】
７ クランク軸
７ａ 偏芯軸
８，２４ ピストン
９，２３ ピストンピン
１０，２１ コンロッド
１１，２２ 小端部
１１ａ，２２ａ 小端孔
１４，２５ 大端部
１４ａ，２５ａ 大端孔
２２ｂ ロッド部
２２ｃ 係止部
２２ｄ，２７ 係止孔
２２ｅ 端面
２５ｂ 円筒状孔部
２５ｃ，２８，３０，３２，３４，３９ 固定孔
２５ｄ 円筒状孔部底面
２６，４１ ロッキングピン
２９ キー溝
３１，３６ 円周溝
３３ 円周溝またはキー溝
３５ 二股ピン
３７ 溝部
３８ 略円筒形部
４０ ボール
４２ ベアリング
４２ａ 外周部
４２ｂ 内周部
４３ 緩衝材
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭用冷蔵庫等に用いられる比較的小型の往復ピストン圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、往復ピストン圧縮機は、小型化ならびに組立性の向上をねらい種々の改良がなされ、一方、市場からは高効率化および低騒音化を要求されている。
【０００３】
従来のこの種の往復ピストン圧縮機としては、特開平４−１６４１７４号公報や特公平５−８４８３７号公報に示されているものがある。
【０００４】
特公平５−８４８３７号公報に示されている従来の往復ピストン圧縮機は、図１９に示すように圧縮機本体１は、スプリング２によりハウジング３内に懸垂支持されている。クランクケース４は、モータ固定子５の据え付け部４ａとモータ回転子６を嵌着したクランク軸７を支持する軸受部４ｂおよびピストン８を往復動させるシリンダ４ｃを一体に形成している。７ａはクランク軸７の偏芯軸である。つぎに、組立工程では図２０に示すように、ピストン８をピストンピン９で連結させたコンロッド１０の小端部１１をシリンダ４ｃ内に外側面より嵌入した後、バルブプレート１２とシリンダヘッド１３を取り付ける。一方、クランク軸７の偏芯軸７ａにはコンロッド１０の大端部１４を嵌入する。その後、小端部１１と大端部１４を熔接等で連結している。
【０００５】
コンロッド１０の細部構造については、図２１に示すように、小端部１１は小端孔１１ａの中心から半径方向にのびる断面四角形のロッド部１１ｂを一体に形成し、そのロッド部１１ｂの先端部１１ｃは断面四角形の一対の平行面１１ｄとその平行面先端をＶ字型に加工されており、片方大端部１４は大端孔１４ａの中心から半径方向に突出部１４ｂを一体に形成し、その突出部１４ｂ中央部に小端部１１のロッド部１１ｂの先端部１１ｃを嵌着させるための嵌合孔部１４ｃを形成している。
【０００６】
したがって、このようにコンロッド１０の小端部１１と大端部１４を連結させることにより、クランク軸７の回転をピストン８の往復動に変換してシリンダ４ｃ内に吸入される冷媒を圧縮する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、コンロッド１０の小端部１１と大端部１４の接合は、小端部１１のロッド部１１ｂの先端部１１ｃと大端部１４の嵌合孔部１４ｃとの嵌合によって行われるが、ロッド部１１ｂの先端部１１ｃと大端部１４の嵌合孔部１４ｃは、非常に高精度な面仕上げが必要であるという難点があった。
【０００８】
また、大端孔１４ａの軸心と嵌合孔部１４ｃの軸心、あるいは小端孔１１ａの軸心とロッド部１１ｂの先端部１１ｃの平行面１１ｄの平行が少しでもずれるとコンロッド１０の大端孔１４ａと小端孔１１ａの軸がねじれ、クランク軸７の回転に伴う圧縮，吸入過程における回転負荷を増大し効率低下を生ずる虞れがあった。
【０００９】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、部品加工が容易でしかもコンロッドの大端孔軸，小端孔軸のねじれにより発生する回転負荷を低減し、高効率な往復ピストン圧縮機を提供することを目的とする。
【００１０】
さらに上記従来の構成では、ピストン８，ピストンピン９，小端部１１で発生する振動が直接大端部１４に伝達し、大端部１４と偏芯軸７ａ間で異常騒音を発生させるという虞れもあった。
【００１１】
本発明の他の目的は、このような従来の課題を解決するもので、異常騒音の発生しない往復ピストン圧縮機を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、小端孔にピストンピンを介してピストンを取り付ける小端部と、大端孔にクランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部とを連結して構成するコンロッドを備えた往復ピストン圧縮機であって、前記大端部は前記大端孔の中心に対向する円筒状孔部と前記円筒状孔部に連通する固定孔を一体に形成し、前記小端部は前記小端孔の中心に対向して延長形成したロッド部と前記ロッド部の端部に円筒状係止部を一体に形成させ、前記円筒状孔部に前記ロッド部の端部を遊嵌または軽圧入させ、ロッキングピンにより前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、かつ前記コンロッドの前記小端孔と前記大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたので、クランク軸の回転に伴う圧縮，吸入過程における回転負荷の増大とそれによる効率低下をなくすことができ、また部品の加工性が良化でき、かつ製造，組立てが容易にすることができる。
【００１３】
また、ロッド部の端部の円筒状係止部に係止孔を形成し、前記ロッド部の前記係止部を大端部の円筒状孔部に遊嵌または軽圧入すると共にロッキングピンにより前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円柱状孔部を係止し、かつ前記コンロッドの前記小端孔と前記大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持させるようにしたので、組立てが容易でしかも寸法精度が確保しやすく、回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００１４】
また、ロッド部の端部の円筒状係止部の側面にキー溝を形成し、前記ロッド部の前記係止部を大端部の円筒状孔部に遊嵌または軽圧入すると共に、ロッキングピンにより前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、コンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたので、組立てが容易でかつ寸法精度が出やすく、回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００１５】
また、ロッド部の端部の円筒状係止部の円周に円周溝を形成し、前記ロッド部の前記係止部を大端部の円筒状孔部に遊嵌または軽圧入すると共に、固定孔にロッキングピンを挿入し、前記円周溝に嵌め込むことで、前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、コンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたので、組立てが容易でかつ寸法精度が出やすく、回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００１６】
また、ロッド部の端部の円筒状係止部の円周に円周溝あるいはキー溝を形成し、前記ロッド部の前記係止部を大端部の円筒状孔部に遊嵌または軽圧入すると共に、固定孔に二股ピンを挿入し、前記円周溝またはキー溝に嵌め込むことで、前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、コンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたので、組立てが容易でかつ寸法精度が出やすく、回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００１７】
さらに、小端孔にピストンピンを介してピストンを取り付ける小端部と、大端孔にクランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部とを連結して構成するコンロッドを備えた往復ピストン圧縮機であって、前記大端部は前記大端孔の中心に対向する円筒状孔部と溝部と前記溝部に連通する固定孔を一体に形成し、前記小端部は前記小端孔の中心に対向して延長形成したロッド部と前記ロッド部の端部に円周溝を有する係止部を一体に形成させ、前記円筒状孔部に前記ロッド部の端部を遊嵌または軽圧入し、かつ前記固定孔を介して少なくとも１個以上のボールを前記溝部と前記円周溝により形成される係止空間部に挿入すると共に、前記固定孔にロッキングピンを挿着することにより前記ロッド部の軸回りにねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、前記コンロッドの前記小端孔と前記大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持させるようにしたので、組立てが容易でかつ寸法精度が出やすく、回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００１８】
またさらに、小端孔にピストンピンを介してピストンを取り付ける小端部と、大端孔にクランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部とを連結して構成するコンロッドを備えた往復ピストン圧縮機であって、前記大端部は前記大端孔の中心に対向する円筒状孔部を一体に形成し、前記円筒状孔部にベアリングを圧入等により係止させ、前記小端部は前記小端孔の中心に対向して延長形成したロッド部と前記ロッド部の端部を前記ベアリングの内周部に圧入等で固定させることにより前記ロッド部の軸回りにねじり自由度をもたせながら前記コンロッドの前記小端孔と前記大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたので、組立てが容易でかつ寸法精度が出やすく、回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００１９】
またさらに、小端孔にピストンピンを介してピストンを取り付ける小端部と、大端孔にクランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部とを連結して構成するコンロッドを備えた往復ピストン圧縮機であって、前記大端部は前記大端孔の中心に対向する円筒状孔部と前記円筒状孔部に連通する固定孔を一体に形成し、前記小端部は前記小端孔の中心に対向して延長形成したロッド部と前記ロッド部の端部の円筒状係止部と前記円筒状孔部の底面との間に緩衝材を介して遊嵌または軽圧入し、かつ前記固定孔にロッキングピンを挿着することにより前記コンロッドの前記小端孔と前記大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたので、組立性を良化でき、しかも異常騒音を低減することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するために本発明は、小端孔にピストンピンを介してピストンを取り付ける小端部と、大端孔にクランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部とを連結して構成するコンロッドを備えた往復ピストン圧縮機において、前記大端部は前記大端孔の中心に対向する円筒状孔部と前記円筒状孔部に連通する固定孔を一体に形成し、前記小端部は前記小端孔の中心に対向して延長形成したロッド部と前記ロッド部の端部に円筒状係止部を一体に形成させ前記円筒状孔部に前記ロッド部の端部を遊嵌または軽圧入させロッキングピンにより前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、かつ前記コンロッドの前記小端孔と前記大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたものである。
【００２１】
また、ロッド部の端部の円筒状係止部に係止孔を形成し、この係止部を大端部の円柱状孔部に遊嵌または軽圧入すると共に、ロッキングピンを固定孔と前記係止孔に連通させて挿入してロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら、ロッドの係止部と円筒状孔部を係止し、コンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたものである。
【００２２】
また、ロッド部の端部の円筒状係止部の側面にキー溝を形成し、この係止部を大端部の円筒状孔部に遊嵌または軽圧入すると共に、固定孔にロッキングピンを前記キー溝に嵌め込むことにより前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、コンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたものである。
【００２３】
また、ロッド部の端部の円筒状係止部の円周に円周溝を形成し、この係止部を大端部の円筒状孔部に遊嵌または軽圧入すると共に、固定孔を介してロッキングピンを前記円周溝に嵌め込むことで、前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、コンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたものである。
【００２４】
また、ロッド部の端部の円筒状係止部の円周に円周溝あるいはキー溝を形成し、この係止部を大端部の円筒状孔部に遊嵌または軽圧入すると共に、固定孔に二股ピンを挿入し、前記円周溝またはキー溝に嵌め込むことで、前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、コンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたものである。
【００２５】
また本発明は、小端孔にピストンピンを介してピストンを取り付ける小端部と、大端孔にクランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部とを連結して構成するコンロッドを備えた往復ピストン圧縮機であって、大端部は大端孔の中心に対向する円筒状孔部と溝部とこの溝部に連通する固定孔を一体に形成し、小端部はその小端孔の中心に延長形成したロッド部とこのロッド部の端部に円周溝を有する係止部を一体に形成させ、大端部の円筒状孔部にこの係止部を遊嵌または軽圧入し、かつ前記固定孔を介して少なくとも１個以上のボールを前記溝部と前記円周溝により形成される係止空間部に挿入すると共に、前記固定孔にロッキングピンを挿入することにより、前記ロッド部の軸回りにねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、コンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたものである。
【００２６】
また本発明は、小端孔にピストンピンを介してピストンを取り付ける小端部と、大端孔にクランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部とを連結して構成するコンロッドを備えた往復ピストン圧縮機であって、大端部は大端孔の中心に対向する円筒状孔部を一体に形成し、この円筒状孔部にベアリングを圧入等により係止させ、小端部は小端孔の中心に対向して延長形成したロッド部とこのロッド部の端部をベアリングの内周部に圧入等で固定させることによりロッド部の軸回りにねじり自由度をもたせながらコンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたものである。
【００２７】
またさらに本発明は、小端孔にピストンピンを介してピストンを取り付ける小端部と、大端孔にクランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部とを連結して構成するコンロッドを備えた往復ピストン圧縮機であって、大端部は大端孔の中心に対向する円筒状孔部とこの円筒状孔部に連通する固定孔を一体に形成し、小端部は小端孔の中心に対向して延長形成したロッド部とこのロッド部の端部の円筒状係止部と前記円筒状孔部の底面との間に緩衝材を介して遊嵌または軽圧入し、かつ前記固定孔にロッキングピンを挿着することによりコンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたものである。
【００２８】
このように、クランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部と、ピストンを取り付けてしかもロッド部と一体に形成した小端部を組立工程で連結させ、コンロッドを機能させる場合、大端部と小端部の連結部、すなわち大端部の円筒状孔部と小端部のロッド部の端部の係止部を円筒状にしたものでは、それぞれの部品の加工が容易で、しかも寸法精度が出やすく組立もロッキングピンを挿着するだけで簡素化される。同時にロッド部の軸回りには、そのねじりについても自由度が高く、またロッキングピンによる固定は、ピン自体の弾性力により小端孔と大端孔のわずかな軸振れがあっても、それを吸収し、常に軸を一致させるよう自己補正機能を発揮し、軸のねじれに起因する回転負荷の増大を防止することができる。
【００２９】
また、ロッド部の係止部に円周溝を、そしてこの円周溝に対向して大端部の円筒状孔部内面に溝部とこれに連通する固定孔を形成させ、係止部と円筒状孔部を嵌合する。そして、金属製等のボールを固定孔から挿入した後、ロッキングピンを固定孔に挿着させる。ボールは係止部の円周溝と円筒状孔部の溝部で形成される係止空間部に遊嵌されているので、ロッド部は円筒状孔部から外れることはなく、ロッド部の軸回りにはボールを介して回転のねじり自由度をもつことになり、小端孔と大端孔とのわずかな軸振れがあっても、それを吸収し小端孔と大端孔の軸が一致するよう自己補正するため、軸のねじれに起因する回転負荷の増大を防止することができる。
【００３０】
また、大端部の円筒状孔部にベアリングを嵌着させ、ロッド部の係止部をそのベアリングの内輪に嵌着させているので、ロッド部は軸回りには回転の自由度をもっており小端孔および大端孔の円筒軸間のわずかな軸振れでも吸収して、小端孔と大端孔の軸が一致するように自己補正するため、軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００３１】
さらに、大端部の円筒状孔部底面とロッドの係止部先端面間に緩衝材を装着し、それを介して係止部を円筒状孔部に遊嵌させた後、固定孔にロッキングピンを挿着することにより大端部と小端部を連結させているので、ロッド部が受ける負荷振動は緩衝材を介して大端部や偏芯部に伝わるので振動伝達は大幅に減少し、大端部と偏芯部間で発生する異常騒音を低減できる。
【００３２】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。なお、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３３】
（実施例１）
図１において、２１はコンロッドで、この小端部２２の小端孔２２ａに遊嵌されるピストンピン２３を介してピストン２４と連結され、一方、大端部２５の大端孔２５ａはクランク軸７の偏芯軸７ａに遊嵌されている。
【００３４】
図２は、小端部２２に組み込まれたピストン２４をシリンダ４ｃの反クランク軸７側から挿入し、大端部２５は、クランク軸７の偏芯軸７ａに鉛直上方から挿入する組立方法を示している。
【００３５】
大端部２５には、大端孔２５ａの中心に対向して円筒状孔部２５ｂとこれに貫通する固定孔２５ｃを一体に形成されている。小端部２２は、小端孔２２ａと直角にロッド部２２ｂを一体に形成し、その端部が係止部２２ｃとなっている。
【００３６】
図３および図４において、係止部２２ｃを円筒状孔部２５ｂに挿入した後、固定孔２５ｃを介してロッキングピン２６を小端部２２の係止部２２ｃに設けた係止孔２２ｄに挿入し、コンロッド２１の小端部２２と大端部２５が連結される。
【００３７】
上記の構成において、大端部２５の円筒状孔部２５ｂと小端部２２の連結部である係止部２２ｃは、いずれも円筒形であるので加工が簡単でしかも寸法精度が出やすい。
【００３８】
図５は、図４に示すＡ矢視による図で、線Ｃは、大端孔２５ａの中心軸を示し、線Ｄおよび線Ｅは、小端孔２２ａの中心線を示している。ここで、大端部２５と小端部２２の連結部である係止部２２ｃは、いずれも円筒形であるのでロッキングピン２６を挿着する前は、ロッド部２２ｂの軸回りで線Ｄから線Ｅまた線Ｅから線Ｄのように振らせることができるが、ロッキングピン２６を挿着した後は、ロッキングピン２６自体の弾性力で線Ｃとほぼ一致するように固定される。
【００３９】
したがって、往復ピストン圧縮機の圧縮，吸入工程で、小端孔２２ａと大端孔２５ａの軸が線Ｃで完全に一致せず、軸のねじれがあると小端孔２２ａとピストンピン２３、あるいは大端孔２５ａとクランク偏芯軸７ａ間で異常な接触を起こし回転負荷の増大とそれによる効率低下を招くことになるが、上記の通りロッキングピン２６が線Ｄから線Ｅに示すわずかな軸の振れ（図５の線Ｄと線Ｅの振れは誇張して示しているが、実際には鉛直軸１００ｍｍに対して振れが１００ミクロン程度のわずかなものである）を吸収して小端孔２２ａと大端孔２５ａの軸が一致するように自己補正して安定するので、軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００４０】
（実施例２）
この実施例は実施例１を基本としており、図６，図７に示すように、小端部２２のロッド部２２ｂの係止部２２ｃの端部に小端孔２２ａと平行に係止孔２７を貫通して形成し、一方、大端部２５の円筒状孔部２５ｂに係止孔２７と連通する固定孔２８を形成しロッキングピン２６を挿入してコンロッド２１が組立てられる。
【００４１】
したがって、組立工程において小端部２２と大端部２５を連結する時、ロッド部２２ｂの係止孔２７と大端部２５の係止孔２７が連通しているのでロッキングピン２６を両側面どちらからでも嵌入することができ、加工が簡単で寸法精度が出しやすいことは勿論、組立性もさらに向上できる。また、軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００４２】
（実施例３）
この実施例は実施例１を基本としており、図８，図９に示すように、小端部２２のロッド部２２ｂの係止部２２ｃの側面に小端孔２２ａと平行にキー溝２９がきられ、一方、大端部２５の円筒状孔部２５ｂにキー溝２９に対向して連通する固定孔３０を形成し、ロッキングピン２６を挿入してコンロッド２１が組立てられる。
【００４３】
したがって、組立工程において小端部２２と大端部２５を連結する時、ロッド部２２ｂのキー溝２９と大端部２５の固定孔３０が連通しているため、両側面どちらからでも嵌入することができ組立性が向上する。しかも、キー溝加工であるため機械加工はより簡単となる。勿論、軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００４４】
（実施例４）
この実施例は実施例１を基本としており、図１０，図１１に示すように、小端部２２のロッド部２２ｂの係止部２２ｃに、その全周に円周溝３１がきられ、一方、大端部２５の円筒状孔部２５ｂにその円周溝３１に対向して貫通する固定孔３２を形成し、ロッキングピン２６を挿入してコンロッド２１が組立てられる。
【００４５】
したがって、組立工程において小端部２２と大端部２５を連結する時、ロッド部２２ｂの円周溝３１と大端部２５の固定孔３２が相互に係止できるように貫通されているので組立性が向上する。しかも、係止部２２ｃが円筒形であるため、円周溝３１の断面形状が円弧状，台形，三角形等の加工も簡単で寸法精度を確保しやすい。また、ロッキングピン２６は円周溝３１を押し付けるように係止するが、円周溝３１は全周にわたるので、ロッド部２２ｂのわずかな回転でも可能とし、一方、ロッキングピン２６自体も弾性力があるため、これらが小端孔２２ａと大端孔２５ａの両円筒軸間のわずかな軸振れを吸収して軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００４６】
（実施例５）
この実施例は実施例４を基本としており、図１２，図１３に示すように、小端部２２のロッド部２２ｂの係止部２２ｃに全周に円周溝またはキー溝３３がきられ、一方、大端部２５の円筒状孔部２５ｂに大端孔２５ａと平行に円周溝またはキー溝３３と対向する固定孔３４、２個を貫通してこの固定孔３４にコ字状二股ピン３５を挿入してコンロッド２１が組立てられる。
【００４７】
したがって、組立工程において小端部２２と大端部２５を連結する時、ロッド部２２ｂの円周溝またはキー溝３３と大端部２５の２個の固定孔３４とを二股ピン３５で係止するので組立性の向上は勿論、より安定した軸振れ調整機能を発揮し、軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００４８】
なお、二股ピン３５の材質は円周溝またはキー溝３３の深さや固定孔３４の孔径を適切に設定することにより鋼材の他にバネ材を用いる等、ロッド部２２ｂの軸回りの強さを調整することも可能である。
【００４９】
（実施例６）
図１４，図１５において、小端部２２の係止部２２ｃには、円筒の全周に円周溝３６がきられている。大端部２５の円筒状孔部２５ｂの内側には、溝部３７がロッド部２２ｂの係止部２２ｃを挿入した時に円周溝３６と相対する位置に設けられており、これら溝部３７と円周溝３６によって、略円筒形部３８が形成される。また、大端部２５には溝部３７に連通する固定孔３９があけられている。
【００５０】
上記の構成において、組立工程で大端部２５の円筒状孔部２５ｂにロッド部２２ｂの係止部２２ｃを挿入した後、固定孔３９からボール４０を少なくとも１個以上挿入して、略円筒形部３８に入れ込み、固定孔３９をロッキングピン４１によって封止されコンロッド２１が形成される。
【００５１】
したがって、ロッキングピン２６の代りにボール４０が略円筒形部３８内に保持されることにより係止機能をもち、しかもボール４０であるのでロッド部２２ｂの軸回りの回転自由度はさらに高くなり、小端孔２２ａの円筒軸と大端孔２５ａの円筒軸とのわずかな軸の振れを吸収して小端孔２２ａと大端孔２５ａの軸が一致するように自己補正により安定するので、軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００５２】
（実施例７）
図１６，図１７において、大端部２５の円筒状孔部２５ｂにベアリング４２の外周部４２ａを圧入等の方法で係止し、ベアリング４２の内周部４２ｂにロッド部２２ｂの係止部２２ｃを圧入等の方法で固定することでコンロッド２１が組立てられる。
【００５３】
上記の構成のように、コンロッド２１の小端部２２はロッド部２２ｂの係止部２２ｃをベアリング４２を介して大端部２５の円筒状孔部２５ｂと連結させているので、ロッド部２２ｂは軸回りの回転自由度を高くもっており、小端孔２２ａの円筒軸と大端孔２５ａとの円筒軸とのわずかな軸の振れを吸収して小端孔２２ａと大端孔２５ａの軸が一致するように自己補正して安定するので、軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００５４】
また、ベアリング４２は、往復ピストン圧縮機の機種によって大きさや仕様を適切に選択することが可能で様々なモデルへの組立て対応も容易である。
【００５５】
（実施例８）
図１８において、小端部２２のロッド部２２ｂの端面２２ｅと円筒状孔部２５ｂの底面２５ｄとの間に間隙を設け、その間隙に緩衝材４３を装着し、ロッド部２２ｂの係止部２２ｃを円筒状孔部２５ｂに嵌入後、固定孔２５ｃにロッキングピン２６を挿入してコンロッド１９が形成される。
【００５６】
上記のような構成であるので圧縮機が駆動中、ロッド部２２ｂが受ける負荷振動は、緩衝材４３を介して大端部２５や、さらにはクランク偏芯部７ａへと伝わるので、振動伝達は大幅に減少し、大端部２５と偏芯部７ａ間で発生する異常騒音を低減することができる。
【００５７】
なお、緩衝材４３は、プラスチック系部材，ゴム系部材，プラスチックと金属等の複合部材等があり、ロッド部２２ｂの係止部２２ｃと円筒状孔部２５ｂの間の条件により適切な材料を設定し、異常騒音を低減することができる。
【００５８】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、コンロッドの大端部は大端孔の中心に対向する円筒状孔部とこの円筒状孔部に連通する固定孔を一体に形成し、一方、小端部は小端孔の中心に対向して延長するロッド部とこのロッド部の端部に円筒状係止部を一体に形成し、大端部の円筒状孔部にロッド部の円筒状係止部を遊嵌または軽圧入した後、固定孔にロッキングピンを挿入して、ロッド部の軸回りにわずかな自由度を確保しながらロッド部の係止部と大端部の円筒状孔部を係止し、コンロッドの小端孔と大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持するようにしたので、軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができ、また大端部と小端部の連結部である係止部は、いずれも円筒形であるので加工が簡単でしかも加工寸法精度が出やすく、製造，組立てが容易となる。
【００５９】
請求項２記載の発明によれば、大端部の円筒状孔部と小端部の係止部を嵌着させた後、ロッキングピンを円筒状孔部の固定孔とロッド部の係止部の係止孔を連通して挿入して固定させるが、ロッキングピンを連通させた固定孔のいずれの方向からでも挿入が可能で組立てがより容易となる。
【００６０】
請求項３記載の発明によれば、ロッド部の円筒状係止部の側面にキー溝を形成し、そのキー溝に対向させて大端部の円筒状孔部に固定孔を形成し、この固定孔を介して小端部と大端部を連結するものであるが、キー溝加工であるため加工性がより良化される。
【００６１】
請求項４記載の発明によれば、ロッド部の円筒状係止部の円周に円周溝を形成し、この円周溝に対向させて大端部の円筒状孔部に固定孔を形成し、この固定孔を介して小端部と大端部を連結するものであるが、円筒形の係止部であるため同心でより効率よく機械加工ができる。
【００６２】
請求項５記載の発明によれば、ロッド部の円筒状係止部の円周に円周溝あるいはキー溝を形成し、この円周溝またはキー溝に対向して、しかもそれらを挟着するように大端部の円筒状孔部に形成した固定孔に二股ピンを挿入して、小端部と大端部を連結するものであるため、より安定してロッド部の軸回りの軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００６３】
また、請求項６記載の発明によれば、ロッド部の円筒状係止部の円周に円周溝を形成し、大端部の円筒状孔部に円周溝に対向して固定孔を設け、小端部と大端部を連結後、固定孔から少なくとも１個以上のボールを溝部と円周溝により形成される略円筒形部に挿入すると共に固定孔にロッキングピンを挿入してコンロッドを組立てるので、ロッド部の軸回りのねじり自由度をより高め、軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００６４】
また、請求項７記載の発明によると、大端部の円筒状孔部にベアリングの外周部を圧入等の方法で係止しロッド部の円筒状係止部はベアリングの内周部に圧入等の方法で固定することでコンロッドを組立てるので、ロッド部の軸回りのねじり自由度をより高め軸のねじれに起因する回転負荷の増大とそれによる効率低下を防止することができる。
【００６５】
さらに、請求項８記載の発明によれば、ロッド部の端面と大端部の円筒状孔部の底面との間に間隙を設け、その間隙に緩衝材を装着し、ロッド部の係止部を円筒状孔部に嵌入後、大端部の固定孔にロッキングピンを挿入してコンロッドを形成しているので、圧縮機の駆動中、ロッド部が受ける負荷振動は緩衝材を介して大端部や、さらにはクランク偏芯部へと伝わるので振動伝達は大幅に減少し、軸のねじれに起因する回転負荷の増大と効率低下の防止と共に、大端部と偏芯部間で発生する異常騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における往復ピストン圧縮機の要部縦断面図
【図２】同、圧縮機組立前のコンロッドとピストンの分解斜視図
【図３】同、コンロッド組立前の平面図
【図４】同、コンロッド組立時の部分縦断面図
【図５】同、圧縮機駆動時におけるコンロッドの状態図
【図６】本発明の実施例２における往復ピストン圧縮機のコンロッド組立前の平面図
【図７】同、コンロッドの組立時の部分縦断面図
【図８】本発明の実施例３における往復ピストン圧縮機のコンロッド組立前の平面図
【図９】同、コンロッド組立時の部分縦断面図
【図１０】本発明の実施例４における往復ピストン圧縮機のコンロッド組立前の平面図
【図１１】同、コンロッド組立時の部分縦断面図
【図１２】本発明の実施例５における往復ピストン圧縮機のコンロッド組立前の分解斜視図
【図１３】同、コンロッド組立時の要部縦断面図
【図１４】本発明の実施例６における往復ピストン圧縮機のコンロッド組立時の平面図
【図１５】同、コンロッド組立時の要部縦断面図
【図１６】本発明の実施例７における往復ピストン圧縮機のコンロッド組立前の平面図
【図１７】同、コンロッド組立時の要部縦断面図
【図１８】本発明の実施例８における往復ピストン圧縮機のコンロッド組立時の要部縦断面図
【図１９】従来の往復ピストン圧縮機の縦断面図
【図２０】同、組立前のコンロッドとピストンの分解断面図
【図２１】同、コンロッド大端部と小端部の分解組立平面図
【符号の説明】
７ クランク軸
７ａ 偏芯軸
８，２４ ピストン
９，２３ ピストンピン
１０，２１ コンロッド
１１，２２ 小端部
１１ａ，２２ａ 小端孔
１４，２５ 大端部
１４ａ，２５ａ 大端孔
２２ｂ ロッド部
２２ｃ 係止部
２２ｄ，２７ 係止孔
２２ｅ 端面
２５ｂ 円筒状孔部
２５ｃ，２８，３０，３２，３４，３９ 固定孔
２５ｄ 円筒状孔部底面
２６，４１ ロッキングピン
２９ キー溝
３１，３６ 円周溝
３３ 円周溝またはキー溝
３５ 二股ピン
３７ 溝部
３８ 略円筒形部
４０ ボール
４２ ベアリング
４２ａ 外周部
４２ｂ 内周部
４３ 緩衝材
Claims (8)
- 小端孔にピストンピンを介してピストンを取り付ける小端部と、大端孔にクランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部とを連結して構成するコンロッドを備えた往復ピストン圧縮機であって、前記大端部は前記大端孔の中心に対向する円筒状孔部と前記円筒状孔部に連通する固定孔を一体に形成し、一方、前記小端部は前記小端孔の中心に対向して延長形成したロッド部と前記ロッド部の端部に円筒状係止部を一体に形成し、前記円筒状孔部に前記ロッド部の端部を遊嵌または軽圧入させた後、前記固定孔を介してロッキングピンにより前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、かつ前記コンロッドの前記小端孔と前記大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持させたことを特徴とする往復ピストン圧縮機。
- ロッド部の端部の円筒状係止部に係止孔を形成し、前記ロッド部の前記係止部を大端部の円筒状孔部に遊嵌または軽圧入すると共に、ロッキングピンにより前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら固定孔と前記係止孔を連通させて前記係止部と前記円筒状孔部を係止したことを特徴とする請求項１記載の往復ピストン圧縮機。
- ロッド部の端部の円筒状係止部の側面にキー溝を形成し、前記ロッド部の前記係止部を大端部の円筒状孔部に遊嵌または軽圧入すると共に、固定孔にロッキングピンを前記キー溝に嵌め込むことにより前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止したことを特徴とする請求項１記載の往復ピストン圧縮機。
- ロッド部の端部の円筒状係止部の円周に円周溝を形成し、前記ロッド部の前記係止部を大端部の円筒状孔部に遊嵌または軽圧入すると共に、固定孔にロッキングピンを挿入し、前記円周溝に嵌め込むことで、前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止したことを特徴とする請求項１記載の往復ピストン圧縮機。
- ロッド部の端部の円筒状係止部の円周に円周溝あるいはキー溝を形成し、前記ロッド部の前記係止部を大端部の円筒状孔部に遊嵌または軽圧入すると共に、固定孔に二股ピンを挿入し、前記円周溝またはキー溝に嵌め込むことで、前記ロッド部の軸回りにわずかなねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止したことを特徴とする請求項１記載の往復ピストン圧縮機。
- 小端孔にピストンピンを介してピストンを取り付ける小端部と、大端孔にクランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部とを連結して構成するコンロッドを備えた往復ピストン圧縮機であって、前記大端部は前記大端孔の中心に対向する円筒状孔部と溝部と前記溝部に連通する固定孔を一体に形成し、前記小端部は前記小端孔の中心に対向して延長形成したロッド部と前記ロッド部の端部に円周溝を有する係止部を一体に形成させ、前記円筒状孔部に前記ロッド部の端部を遊嵌または軽圧入し、かつ前記固定孔を介して少なくとも１個以上のボールを前記溝部と前記円周溝により形成される係止空間部に挿入すると共に、前記固定孔にロッキングピンを挿着することにより前記ロッド部の軸回りにねじり自由度をもたせながら前記係止部と前記円筒状孔部を係止し、前記コンロッドの前記小端孔と前記大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持させたことを特徴とする往復ピストン圧縮機。
- 小端孔にピストンピンを介してピストンを取り付ける小端部と、大端孔にクランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部とを連結して構成するコンロッドを備えた往復ピストン圧縮機であって、前記大端部は前記大端孔の中心に対向する円筒状孔部を一体に形成し、前記円筒状孔部にベアリングを圧入等により係止させ、前記小端部は前記小端孔の中心に対向して延長形成したロッド部と前記ロッド部の端部を前記ベアリングの内周部に圧入等で固定させることにより前記ロッド部の軸回りにねじり自由度をもたせながら前記コンロッドの前記小端孔と前記大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持させたことを特徴とする往復ピストン圧縮機。
- 小端孔にピストンピンを介してピストンを取り付ける小端部と、大端孔にクランク軸の偏芯軸を遊嵌させた大端部とを連結して構成するコンロッドを備えた往復ピストン圧縮機であって、前記大端部は前記大端孔の中心に対向する円筒状孔部と前記円筒状孔部に連通する固定孔を一体に形成し、前記小端部は前記小端孔の中心に対向して延長形成したロッド部と前記ロッド部の端部の円筒状係止部と前記円筒状孔部の底面との間に緩衝材を介して遊嵌または軽圧入し、かつ前記固定孔にロッキングピンを挿着することにより前記コンロッドの前記小端孔と前記大端孔の幾何学的軸の配置を同一平面上に維持させたことを特徴とする往復ピストン圧縮機。
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