JP4331588B2 - Reciprocating compressor - Google Patents

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本発明は、例えば空気、冷媒等の圧縮や真空ポンプ等に用いて好適な往復動圧縮機に関する。   The present invention relates to a reciprocating compressor suitable for use in, for example, compression of air or refrigerant, a vacuum pump, or the like.

一般に、往復動圧縮機は、モータ等の動力源によってクランク軸を回転駆動し、シリンダ内でピストンを往復動させることにより、空気等の気体を圧縮するものである(例えば、特許文献1,2参照)。   In general, a reciprocating compressor compresses a gas such as air by rotating a crankshaft by a power source such as a motor and reciprocating a piston in a cylinder (for example, Patent Documents 1 and 2). reference).

特表2003−519740号公報Special table 2003-519740 gazette 特開昭49−57208号公報JP-A-49-57208

この種の従来技術による往復動圧縮機は、複数のシリンダが設けられたクランクケースを有し、このクランクケース内には、軸方向の中間部がクランク状に屈曲したクランク軸が設けられている。また、クランクケースには、例えば玉軸受等からなる2個の軸受部材がクランク軸の軸方向に離間して設けられ、これらの軸受部材はクランク軸を軸方向両側で回転可能に支持している。   A reciprocating compressor according to this type of prior art has a crankcase provided with a plurality of cylinders, and a crankshaft in which an intermediate portion in the axial direction is bent in a crank shape is provided in the crankcase. . Also, the crankcase is provided with two bearing members made of, for example, ball bearings spaced apart in the axial direction of the crankshaft, and these bearing members support the crankshaft so as to be rotatable on both sides in the axial direction. .

また、クランク軸の軸方向中間部には、複数個のピストンが連接棒を介して連結され、これらのピストンは各シリンダ内にそれぞれ往復動可能に挿嵌されている。そして、圧縮機の運転時には、クランク軸が一定の軸線を中心として回転駆動され、その回転が連接棒等を介してピストンの往復動に変換されることにより、各シリンダ内でピストンが往復動して気体が圧縮される。   In addition, a plurality of pistons are connected to an intermediate portion in the axial direction of the crankshaft via connecting rods, and these pistons are inserted into the respective cylinders so as to be able to reciprocate. During the operation of the compressor, the crankshaft is driven to rotate around a certain axis, and the rotation is converted into the reciprocating motion of the piston via a connecting rod or the like, so that the piston reciprocates within each cylinder. Gas is compressed.

ところで、上述した従来技術では、クランク軸の軸方向両側を軸受部材によって回転可能に支持し、クランク軸の軸方向中間部に複数個のピストンを連結する構成としている。   By the way, in the prior art mentioned above, it has the structure which supports the axial direction both sides of a crankshaft rotatably with a bearing member, and connects a some piston to the axial direction intermediate part of a crankshaft.

しかし、クランク軸の中間部には、各シリンダ内でピストンが気体を圧縮するときの大きな反力(荷重)が加わるため、この中間部には、各ピストンからの荷重によって撓み、損傷等が生じないように、高い強度や剛性が要求される。   However, since a large reaction force (load) when the piston compresses gas in each cylinder is applied to the intermediate part of the crankshaft, the intermediate part is bent or damaged by the load from each piston. High strength and rigidity are required.

特に、圧縮機の性能を高めるためにシリンダの個数を増やした場合等には、各シリンダの連接棒を軸方向に並べて取付けるためにクランク軸の中間部が長尺となる上に、シリンダの配置によっては複数個のピストンで生じる荷重が大きな合力となってクランク軸に加わることになる。   Especially when the number of cylinders is increased to improve the performance of the compressor, the connecting parts of each cylinder are mounted side by side in the axial direction, and the middle part of the crankshaft becomes long and the cylinders are arranged. In some cases, the load generated by the plurality of pistons becomes a large resultant force and is applied to the crankshaft.

このため、従来技術では、クランク軸の中間部を太くして強度や剛性を確保しなければならず、クランク軸全体の外径や重量が大きくなり易いため、これに伴って圧縮機が大型化したり、大型の軸受部材が必要となってコストアップが生じるという問題がある。一方、圧縮機の大型化を避けようとすれば、クランク軸の寸法、強度等が制限され、圧縮機の多気筒化や性能の向上に限界が生じる。   For this reason, in the prior art, the intermediate part of the crankshaft must be thickened to ensure strength and rigidity, and the outer diameter and weight of the entire crankshaft tend to be large, which increases the size of the compressor. In addition, there is a problem that a large bearing member is required and the cost is increased. On the other hand, if an attempt is made to avoid an increase in the size of the compressor, the dimensions, strength, etc. of the crankshaft are limited, and there are limits to the increase in the number of cylinders and the performance of the compressor.

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、回転軸をコンパクトに形成しつつ、その強度や剛性を十分に確保でき、複数のシリンダを備えた圧縮機でも、機械全体の小型、軽量化やコストダウンを促進できるようにした往復動圧縮機を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to ensure a sufficient strength and rigidity while forming a rotating shaft compactly, and even a compressor having a plurality of cylinders. Another object of the present invention is to provide a reciprocating compressor capable of promoting reduction in size, weight and cost of the entire machine.

上述した課題を解決するために本発明は、複数のシリンダが設けられたケーシングと、該ケーシングに配置され一定の軸線を中心として回転駆動される回転軸と、前記ケーシングに設けられ該回転軸を回転可能に支持する軸受と、前記各シリンダ内にそれぞれ往復動可能に設けられた複数個のピストンと、該各ピストンを前記回転軸の軸方向中間部にそれぞれ連結する複数本の連接棒とを備えてなる往復動圧縮機に適用される。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a casing provided with a plurality of cylinders, a rotating shaft disposed in the casing and driven to rotate about a certain axis, and the rotating shaft provided in the casing. A bearing that is rotatably supported, a plurality of pistons that are reciprocally movable in the cylinders, and a plurality of connecting rods that respectively connect the pistons to an axial intermediate portion of the rotating shaft. It is applied to the reciprocating compressor provided.

そして、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、軸受は、回転軸の軸方向両側にそれぞれ設けられ連接棒の外側で回転軸を支持する外側軸受と、前記回転軸の軸方向中間部に設けられ前記連接棒の間で回転軸を支持する中間軸受とにより構成し、前記回転軸は、軸線を中心として直線状に延びる直線軸部と、前記回転軸の軸方向中間部に位置する該直線軸部の端部側に設けられ前記軸線に対して偏心したクランク軸部とにより構成し、前記直線軸部の外周側にはその軸線に対して偏心した外周面を有する偏心ブッシュを嵌合して設け、該偏心ブッシュの外周面には前記複数本の連接棒のうち一部の連接棒を取付け、前記クランク軸部の外周側にはブッシュを介して残りの連接棒を取付ける構成とし、前記回転軸のクランク軸部と前記偏心ブッシュとは前記回転軸の軸線に対して互いに異なる寸法をもって偏心させる構成としたことにある。 The feature of the configuration adopted by the invention of claim 1 is that the bearings are provided on both sides in the axial direction of the rotary shaft and support the rotary shaft outside the connecting rod, and an axial intermediate portion of the rotary shaft. And an intermediate bearing that supports a rotating shaft between the connecting rods, and the rotating shaft is positioned at a linear shaft portion that extends linearly around the axis, and an axially intermediate portion of the rotating shaft. A crankshaft is provided on the end side of the linear shaft portion and is eccentric with respect to the axis, and an eccentric bush having an outer peripheral surface eccentric with respect to the axis is fitted on the outer periphery of the linear shaft. A part of the plurality of connecting rods is attached to the outer peripheral surface of the eccentric bush, and the remaining connecting rods are attached to the outer peripheral side of the crankshaft portion via the bush. The crankshaft portion of the rotating shaft and the eccentric bush Shoe and is to have a configuration in which the eccentric with different dimensions with respect to the axis of the rotary shaft.

また、請求項の発明によると、シリンダは、低圧の気体を吸込んで中間圧の圧縮気体を吐出する低圧シリンダと、前記中間圧の気体を吸込んで高圧の圧縮気体を吐出する高圧シリンダとにより構成し、回転軸のクランク軸部には前記低圧シリンダ内で往復動するピストンを連結し、直線軸部には前記高圧シリンダ内で往復動するピストンを連結する構成としている。 Further, according to the invention of claim 2, the cylinder, and a low-pressure cylinder for discharging a compressed gas of the intermediate pressure is sucked to the low pressure gas, by a high pressure cylinder for discharging a high-pressure compressed gas sucks the gas in the intermediate pressure configured, the crank shaft portion of the rotating shaft connecting the piston reciprocating within the low-pressure cylinder, the straight shaft portion is configured for connecting the piston reciprocating within the high pressure cylinder.

また、請求項の発明によると、偏心ブッシュは回転軸の外周側に複数個設け、該各偏心ブッシュのうち少なくとも一部の偏心ブッシュは前記回転軸の回転中心から互いに異なる方向に偏心させる構成としている。 Further, according to the invention of claim 3, the eccentric bushing is provided a plurality on an outer peripheral side of the rotary shaft, at least a portion of the eccentric bush of the respective eccentric bush is decentered in different directions from the center of rotation of the rotary shaft arrangement It is said.

さらに、請求項の発明によると、中間軸受は回転軸の軸方向に離間して複数個配設する構成としている。 Furthermore, according to the invention of claim 4, a plurality of intermediate bearings are arranged apart from each other in the axial direction of the rotary shaft.

また、請求項の発明によると、中間軸受は複数の円弧状体に分割されることのない非分割型の軸受として構成している。 According to the invention of claim 5 , the intermediate bearing is configured as a non-dividing type bearing that is not divided into a plurality of arcuate bodies.

請求項1の発明によれば、回転軸の軸方向両側を各外側軸受によって支持でき、軸方向の中間部を中間軸受によって支持することができる。このため、例えばピストンの圧縮行程等では、連接棒から回転軸に径方向の大きな荷重が加わったとしても、この荷重を軸方向の3箇所で安定的に受承でき、回転軸の中間部に撓み、損傷等が生じるのを確実に防止することができる。   According to the first aspect of the present invention, both axial sides of the rotating shaft can be supported by the outer bearings, and the intermediate portion in the axial direction can be supported by the intermediate bearing. For this reason, for example, in the compression stroke of the piston, even if a large radial load is applied from the connecting rod to the rotary shaft, this load can be stably received at three locations in the axial direction, It is possible to reliably prevent the occurrence of bending or damage.

これにより、例えば4気筒以上の多気筒型圧縮機等においても、回転軸を大径化して高い強度や剛性を与える必要がなくなり、回転軸の形状、構造を簡略化できると共に、その外径寸法や重量を小さくすることができる。従って、例えば圧縮機を多気筒化して吐出圧等の性能を高めたとしても、機械全体をコンパクトに形成して軽量化できると共に、外側軸受や中間軸受として小型の軸受部品を用いることができ、部品コストを低減することができる。   Thereby, for example, in a multi-cylinder type compressor having four cylinders or more, it is not necessary to increase the diameter of the rotating shaft to give high strength and rigidity, and the shape and structure of the rotating shaft can be simplified and the outer diameter dimension thereof can be simplified. And the weight can be reduced. Therefore, for example, even if the compressor is multi-cylinder and the performance such as discharge pressure is improved, the entire machine can be made compact and lightweight, and small bearing parts can be used as outer bearings and intermediate bearings. Parts cost can be reduced.

また、回転軸を、直線軸部とクランク軸部とにより構成し、前記直線軸部の外周側には偏心ブッシュを介して一部の連接棒を取付けているので、回転軸のうち直線軸部の回転を偏心ブッシュと連接棒とによってピストンの往復動に変換することができる。そして、回転軸の直線軸部を直線状のロッドとして容易に加工、形成でき、生産性を高めることができる。また、圧縮機の組立時には、例えば偏心ブッシュ、外側軸受、中間軸受等の部品を軸方向の圧入動作によって直線軸部の外周側に容易に取付けることができ、組立作業を効率よく行うことができる。 Further, the rotation axis, constituted by a straight shaft portion and the crankshaft portion, since the outer peripheral side of the straight shaft portion is attached to the connecting rod part via the eccentric bushing, straight shank of the rotary shaft it is possible to convert the rotation into reciprocation of the piston by the eccentric bushing and the connecting rod. And the linear shaft part of a rotating shaft can be easily processed and formed as a linear rod, and productivity can be improved. Further, when assembling the compressor, components such as an eccentric bush, an outer bearing, and an intermediate bearing can be easily attached to the outer peripheral side of the linear shaft portion by an axial press-fitting operation, and the assembling work can be performed efficiently. .

これにより、外側軸受や中間軸受には、例えば複数個の部品に分割した状態で回転軸の直線軸部に径方向外側から取付ける分割式の軸受等を用いる必要がなくなるので、外側軸受や中間軸受としてグリス封入式の軸受等を使用でき、無給油式の圧縮機を容易に実現することができる。 As a result, it is not necessary to use a split type bearing or the like that is attached to the linear shaft portion of the rotary shaft from the outside in the radial direction in a state where it is divided into a plurality of parts. A grease-enclosed bearing or the like can be used, and an oil-free compressor can be easily realized.

さらに、偏心ブッシュを用いることにより、例えば偏心ブッシュの形状(偏心の程度)や直線軸部への取付位置(回転方向の位置)等に応じて、各ピストンのストロークや往復動の位相差等を適切に設定することができる。この場合、従来技術のようにクランク軸の形状の制限等によってストロークや位相差の設定自由度が低下するのを防止でき、これらの設定を最適化し易いので、例えばカウンタウェイト等の部品を小型化または省略でき、圧縮機の小型・軽量化を促進することができる。そして、この状態でも各ピストンをバランス良く往復動させることができ、圧縮機の振動や騒音を低減することができる。 Furthermore, by using the eccentric bush, the stroke of each piston, the phase difference of the reciprocating motion, etc., depending on the shape of the eccentric bush (degree of eccentricity), the mounting position on the linear shaft (position in the rotational direction), etc. It can be set appropriately. In this case, it is possible to prevent the degree of freedom in setting the stroke and phase difference due to the restriction of the shape of the crankshaft as in the prior art, and it is easy to optimize these settings. Or it can abbreviate | omit and can promote size reduction and weight reduction of a compressor. And even in this state, each piston can be reciprocated with good balance, and the vibration and noise of the compressor can be reduced.

しかも、請求項の発明によれば、回転軸の直線軸部には、偏心ブッシュを介して一部の連接棒を連結でき、クランク軸部には、残りの連接棒を連結することができる。この場合、直線軸部は高い強度を容易に実現でき、クランク軸部は大きく偏心させて形成することができる。 Moreover , according to the first aspect of the present invention, a part of the connecting rods can be connected to the linear shaft portion of the rotating shaft via the eccentric bush, and the remaining connecting rods can be connected to the crankshaft portion. . In this case, the linear shaft portion can easily achieve high strength, and the crankshaft portion can be formed with a large eccentricity.

このため、例えばシリンダの断面積、ピストンのストローク等が異なる複数種類のシリンダを設ける場合には、回転軸に加わる荷重の大きさ、ピストンのストローク等に応じて、個々のピストンを連結する部位を直線軸部とクランク軸部との間で使い分けることができ、設計自由度を高めることができる。   For this reason, for example, when providing a plurality of types of cylinders having different cross-sectional areas of cylinders, piston strokes, etc., the parts connecting the individual pistons according to the magnitude of the load applied to the rotary shaft, the strokes of the pistons, etc. It can be used properly between the linear shaft portion and the crankshaft portion, and the degree of design freedom can be increased.

また、請求項の発明によれば、回転軸の軸線に対する偏心ブッシュの偏心量と、クランク軸部の偏心量とを異ならしめることができる。これにより、偏心ブッシュに連結したピストンと、クランク軸部に連結したピストンとを互いに異なるストロークで往復動させることができ、設計自由度を高めることができる。 According to the invention of claim 1 , the eccentric amount of the eccentric bush with respect to the axis of the rotating shaft and the eccentric amount of the crankshaft portion can be made different. Thereby, the piston connected to the eccentric bush and the piston connected to the crankshaft can be reciprocated with different strokes, and the degree of freedom in design can be increased.

また、請求項の発明によれば、例えば圧縮時の反力が小さく、ストロークを大きく設定したい低圧側のピストンを回転軸のクランク軸部に連結でき、圧縮時の反力が大きい高圧側のピストンを直線軸部に連結できるので、圧縮性能の高い2段圧縮機を容易に構成することができる。 According to the second aspect of the present invention, for example, the low-pressure side piston whose reaction force during compression is small and the stroke is desired to be set can be connected to the crankshaft portion of the rotary shaft, and the high-pressure side reaction force during compression is large. Since the piston can be connected to the linear shaft portion, a two-stage compressor with high compression performance can be easily configured.

また、請求項の発明によれば、各偏心ブッシュを回転軸の周囲で位相差をもって回転させることができる。従って、個々の偏心ブッシュに連結したピストンが往復動するときには、これらの往復動に適切な位相差を与えることができ、各ピストンで生じる慣性力等をバランス良く打消すことができる。 According to the invention of claim 3 , each eccentric bush can be rotated around the rotation axis with a phase difference. Therefore, when the pistons connected to the individual eccentric bushes reciprocate, an appropriate phase difference can be given to these reciprocations, and the inertial force and the like generated in each piston can be canceled in a balanced manner.

さらに、請求項の発明によれば、回転軸には、例えば各連接棒の連結部位に中間軸受をそれぞれ配置でき、これらの中間軸受と外側軸受とにより各ピストンの荷重を分散して受承できるので、外側軸受や中間軸受の小型化を促進することができる。また、例えば各シリンダの圧力を高く設定することもでき、圧縮機の性能を向上させることができる。 Further, according to the invention of claim 4 , intermediate shaft bearings can be arranged on the rotating shaft, for example, at the connecting portion of each connecting rod, and the load of each piston is distributed and received by these intermediate bearings and outer bearings. Therefore, the downsizing of the outer bearing and the intermediate bearing can be promoted. Moreover, for example, the pressure of each cylinder can be set high, and the performance of the compressor can be improved.

また、請求項の発明によれば、非分割型の中間軸受として、例えばグリス封入式の軸受等を使用できるので、構造が簡単な無給油式の圧縮機を容易に実現することができる。

In addition, according to the invention of claim 5 , as the non-split type intermediate bearing, for example, a grease-enclosed bearing or the like can be used. Therefore, an oil-free compressor having a simple structure can be easily realized.

以下、本発明の実施の形態による往復動圧縮機を、添付図面に従って詳細に説明する。   Hereinafter, a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

ここで、図1ないし図7は本発明の前提となる第1の参考例を示し、この第1の参考例では、水平対向4気筒型の空気圧縮機を例に挙げて述べる。 1 to 7 show a first reference example as a premise of the present invention . In the first reference example , a horizontally opposed four-cylinder air compressor will be described as an example.

1は水平対向4気筒型の空気圧縮機で、該空気圧縮機1は、後述のケーシング2、回転軸3、偏心ブッシュ4,5、圧縮部6,18,22,26、外側軸受30、中間軸受31等により構成されている。   Reference numeral 1 denotes a horizontally opposed four-cylinder type air compressor. The air compressor 1 includes a casing 2, a rotating shaft 3, eccentric bushes 4 and 5, compression parts 6, 18, 22, and 26, an outer bearing 30, and an intermediate, which will be described later. It is comprised by the bearing 31 grade | etc.,.

2は空気圧縮機1の外殻を構成する略箱形状のケーシングで、該ケーシング2は、図1ないし図4に示す如く、例えば上側が開口し下側が閉塞された有底の金属ケース等として形成されている。そして、ケーシング2の周壁には、外側軸受30がそれぞれ取付けられる略筒状の取付部2A,2Aが回転軸3の軸方向に離間して設けられ、ケーシング2の底部には、中間軸受31が取付けられる取付座部2Bが突設されている。また、ケーシング2の開口側は、蓋板2C(図2参照)によって閉塞される。   Reference numeral 2 denotes a substantially box-shaped casing constituting the outer shell of the air compressor 1, and the casing 2 is, for example, a bottomed metal case having an upper side opened and a lower side closed as shown in FIGS. Is formed. Further, substantially cylindrical mounting portions 2A and 2A to which the outer bearings 30 are respectively attached are provided on the peripheral wall of the casing 2 so as to be spaced apart in the axial direction of the rotary shaft 3, and an intermediate bearing 31 is provided at the bottom of the casing 2. A mounting seat 2B to be mounted is projected. Further, the opening side of the casing 2 is closed by a cover plate 2C (see FIG. 2).

3は例えば3個の軸受30,31を介してケーシング2に回転可能に設けられた回転軸で、該回転軸3は、図2に示す如く、例えば円柱状の金属ロッド等からなり、軸線O−Oを中心として直線状に延びている。また、回転軸3は、その軸方向両側に位置して外側軸受30の内輪30Bがそれぞれ嵌合される2箇所の外側軸部3Aと、該各外側軸部3Aの間に位置してケーシング2内に配置される中間軸部3Bと、一方の外側軸部3Aからケーシング2の外部に突出したプーリ取付部3Cとにより構成されている。   Reference numeral 3 denotes a rotating shaft that is rotatably provided on the casing 2 via, for example, three bearings 30 and 31. The rotating shaft 3 is made of, for example, a cylindrical metal rod as shown in FIG. It extends linearly around -O. Further, the rotary shaft 3 is positioned on both sides in the axial direction and is positioned between the two outer shaft portions 3A to which the inner rings 30B of the outer bearing 30 are respectively fitted, and the casing 2 between the outer shaft portions 3A. The intermediate shaft portion 3 </ b> B disposed inside and the pulley mounting portion 3 </ b> C protruding from the one outer shaft portion 3 </ b> A to the outside of the casing 2.

この場合、回転軸3の各外側軸部3Aと中間軸部3Bとは、ほぼ等しい外径寸法に形成されている。そして、回転軸3は、プーリ取付部3Cに駆動用のプーリ(図示せず)が取付けられ、このプーリがモータ等の動力源によって回転駆動されることにより、軸線O−Oを中心として回転するものである。   In this case, each outer shaft portion 3A and intermediate shaft portion 3B of the rotating shaft 3 are formed to have substantially the same outer diameter. The rotating shaft 3 is rotated about an axis OO when a driving pulley (not shown) is attached to the pulley mounting portion 3C, and the pulley is rotated by a power source such as a motor. Is.

4は後述の圧縮部6,18に対応する位置で回転軸3の中間軸部3Bに設けられた例えば2個の偏心ブッシュで、該各偏心ブッシュ4は、図3、図5に示す如く、金属材料等により略筒状に形成され、中間軸部3Bの外周側に廻止め状態で固着されると共に、回転軸3と一体に回転するものである。   Reference numeral 4 denotes, for example, two eccentric bushes provided on the intermediate shaft portion 3B of the rotary shaft 3 at positions corresponding to the compression portions 6 and 18, which will be described later. The eccentric bushes 4 are as shown in FIGS. It is formed in a substantially cylindrical shape by a metal material or the like, and is fixed to the outer peripheral side of the intermediate shaft portion 3B in a non-rotating state and rotates integrally with the rotary shaft 3.

ここで、偏心ブッシュ4の内周面は、図6に示す如く、例えば圧入等の手段によって中間軸部3Bの外周に廻止め状態で嵌合される円形状の軸嵌合孔4Aとなり、この軸嵌合孔4Aの中心は、円筒状をなす外周面4Bの中心に対して一定の寸法δ(偏心量δ)だけ径方向に偏心している。そして、一方の偏心ブッシュ4の外周面4Bには、後述する圧縮部6の連接棒15が大端部軸受16を介して回転可能に取付けられ、他方の偏心ブッシュ4の外周面4Bには、圧縮部18の連接棒21が他の大端部軸受16を介して回転可能に取付けられている。   Here, as shown in FIG. 6, the inner peripheral surface of the eccentric bush 4 becomes a circular shaft fitting hole 4 </ b> A that is fitted to the outer periphery of the intermediate shaft portion 3 </ b> B in a non-rotating state by means such as press fitting. The center of the shaft fitting hole 4A is eccentric in the radial direction by a certain dimension δ (eccentricity δ) with respect to the center of the cylindrical outer peripheral surface 4B. Then, a connecting rod 15 of the compression portion 6 described later is rotatably attached to the outer peripheral surface 4B of one eccentric bush 4 via a large end bearing 16, and the outer peripheral surface 4B of the other eccentric bush 4 is A connecting rod 21 of the compression unit 18 is rotatably attached via another large end bearing 16.

5は後述の圧縮部22,26に対応する位置で回転軸3の中間軸部3Bに設けられた例えば2個の偏心ブッシュで、該各偏心ブッシュ5は、例えば偏心ブッシュ4と同じ形状の金属筒等からなり、互いに偏心量δだけ偏心した円形状の軸嵌合孔5Aと外周面5Bとを有している。そして、各偏心ブッシュ5の軸嵌合孔5Aは中間軸部3Bの外周側に廻止め状態で固着されている。また、各偏心ブッシュ5の外周面5Bには、圧縮部22,26の連接棒25,29が大端部軸受16を介してそれぞれ回転可能に取付けられている。   Reference numeral 5 denotes, for example, two eccentric bushes provided on the intermediate shaft portion 3B of the rotary shaft 3 at positions corresponding to the compression portions 22 and 26 described later. Each eccentric bush 5 is a metal having the same shape as the eccentric bush 4, for example. It has a circular shaft fitting hole 5A and an outer peripheral surface 5B which are made of a cylinder or the like and are eccentric by an eccentric amount δ. And the shaft fitting hole 5A of each eccentric bush 5 is being fixed to the outer peripheral side of the intermediate shaft part 3B in the non-rotating state. Further, connecting rods 25 and 29 of the compression portions 22 and 26 are rotatably attached to the outer peripheral surface 5 </ b> B of each eccentric bush 5 via the large end bearing 16.

また、偏心ブッシュ4と偏心ブッシュ5とは、例えば回転軸3の回転中心(軸線O−O)に対して互いに直径方向の逆向きに偏心し、回転中心に対する偏心の方向が互いに異なっている。これにより、回転軸3が回転するときには、偏心ブッシュ4,5が軸線O−Oを中心として180°の位相差をもって回転する。   Further, the eccentric bush 4 and the eccentric bush 5 are eccentric with respect to the rotation center (axis line OO) of the rotation shaft 3 in the opposite directions in the diametric direction, for example, and the directions of eccentricity with respect to the rotation center are different from each other. Thereby, when the rotating shaft 3 rotates, the eccentric bushes 4 and 5 rotate around the axis line OO with a phase difference of 180 °.

このため、例えば回転軸3を挟んで直径方向に離間した1組のピストン14,24(またはピストン20,28)を異なる偏心ブッシュ4,5に連結することにより、ピストン14,24及びピストン20,28をそれぞれの組毎に同位相で往復動させつつ、2つの組の間では往復動を逆位相で行うことができる。   For this reason, for example, by connecting a pair of pistons 14 and 24 (or pistons 20 and 28) spaced in the diameter direction across the rotating shaft 3 to different eccentric bushes 4 and 5, the pistons 14 and 24 and the pistons 20 and 20 are connected. While reciprocating 28 in the same phase for each group, the reciprocating motion can be performed in the opposite phase between the two groups.

6は例えば回転軸3の直径方向一側(図1中の手前側)に配置された第1の圧縮部を示し、該圧縮部6は、後述のシリンダ7、ピストン14、連接棒15等により構成されている。そして、圧縮部6は、ピストン14がシリンダ7内を往復動することにより、後述の吸込口10から空気を吸込んで圧縮し、吐出口11から圧縮空気を吐出するものである。   Reference numeral 6 denotes a first compression portion disposed, for example, on one side in the diametrical direction of the rotating shaft 3 (front side in FIG. 1). The compression portion 6 is constituted by a cylinder 7, a piston 14, a connecting rod 15 and the like which will be described later. It is configured. And the compression part 6 suck | inhales and compresses air from the below-mentioned suction inlet 10, and discharges compressed air from the discharge outlet 11, when the piston 14 reciprocates the inside of the cylinder 7. FIG.

7はケーシング2の外面側に立設された筒状のシリンダで、該シリンダ7には、図4に示す如く、弁板8を介してシリンダヘッド9が搭載され、シリンダヘッド9には吸込口10と吐出口11とが設けられている。また、弁板8には、シリンダ7内と吸込口10との間を連通,遮断する吸込弁12と、シリンダ7内と吐出口11との間を連通,遮断する吐出弁13とが取付けられている。   7 is a cylindrical cylinder erected on the outer surface side of the casing 2. As shown in FIG. 4, a cylinder head 9 is mounted on the cylinder 7 via a valve plate 8, and the cylinder head 9 has a suction port. 10 and a discharge port 11 are provided. The valve plate 8 is provided with a suction valve 12 for communicating and blocking between the inside of the cylinder 7 and the suction port 10 and a discharge valve 13 for communicating and blocking between the inside of the cylinder 7 and the discharge port 11. ing.

14はシリンダ7内に往復動可能に設けられたピストンで、該ピストン14は、回転軸3により偏心ブッシュ4、連接棒15等を介して駆動され、上死点と下死点との間で往復動する。この場合、ピストン14のストロークは、偏心ブッシュ4の偏心量δに応じて設定されている。   A piston 14 is provided in the cylinder 7 so as to be able to reciprocate. The piston 14 is driven by the rotary shaft 3 via the eccentric bush 4, the connecting rod 15, and the like, and between the top dead center and the bottom dead center. Reciprocates. In this case, the stroke of the piston 14 is set according to the eccentric amount δ of the eccentric bush 4.

15はピストン14を回転軸3の中間軸部3Bに連結する連接棒で、該連接棒15は、偏心ブッシュ4と協働して回転軸3の回転をピストン14の往復動に変換するものである。この場合、連接棒15は、図5に示す如く、一端側が大径筒状をなす大端部15Aとなり、該大端部15Aは、例えば玉軸受等からなる大端部軸受16を介して偏心ブッシュ4の外周面4Bに回転可能に取付けられている。また、連接棒15の他端側は小径筒状をなす小端部15Bとなり、該小端部15Bは、ピン17を介してピストン14に揺動可能に取付けられている。   15 is a connecting rod for connecting the piston 14 to the intermediate shaft portion 3B of the rotating shaft 3, and the connecting rod 15 cooperates with the eccentric bush 4 to convert the rotation of the rotating shaft 3 into the reciprocating motion of the piston 14. is there. In this case, as shown in FIG. 5, the connecting rod 15 is a large end portion 15A having a large-diameter cylindrical shape on one end side, and the large end portion 15A is eccentric via a large end bearing 16 such as a ball bearing. The bush 4 is rotatably attached to the outer peripheral surface 4B. Further, the other end side of the connecting rod 15 is a small end portion 15B having a small diameter cylindrical shape, and the small end portion 15B is swingably attached to the piston 14 via a pin 17.

次に、18は回転軸3を挟んで第1の圧縮部6と直径方向の反対側(図1中の奥所側)に配置された第2の圧縮部で、該圧縮部18は、圧縮部6とほぼ同様に、シリンダ19、ピストン20、連接棒21等により構成されている。この場合、連接棒21は、大端部21Aが大端部軸受16を介して偏心ブッシュ4の外周面4Bに回転可能に取付けられ、小端部21Bがピン17を介してピストン20に揺動可能に取付けられている。   Next, 18 is a second compression unit disposed on the opposite side of the first compression unit 6 in the diametrical direction (the back side in FIG. 1) across the rotation shaft 3, and the compression unit 18 is a compression unit. Almost the same as the portion 6, the cylinder 19, the piston 20, the connecting rod 21 and the like are configured. In this case, the connecting rod 21 is rotatably attached to the outer peripheral surface 4B of the eccentric bush 4 via the large end bearing 16 and the small end 21B swings to the piston 20 via the pin 17. Installed as possible.

22は第1の圧縮部6と並んで回転軸3の直径方向一側に配置された第3の圧縮部で、該圧縮部22は、シリンダ23、ピストン24、連接棒25等により構成されている。そして、連接棒25は、大端部25Aが大端部軸受16を介して偏心ブッシュ5の外周面5Bに回転可能に取付けられ、小端部25Bがピン17を介してピストン24に揺動可能に取付けられている。   Reference numeral 22 denotes a third compression portion arranged on the one side in the diameter direction of the rotary shaft 3 along with the first compression portion 6, and the compression portion 22 includes a cylinder 23, a piston 24, a connecting rod 25, and the like. Yes. The connecting rod 25 has a large end 25A rotatably attached to the outer peripheral surface 5B of the eccentric bush 5 via the large end bearing 16, and a small end 25B swingable to the piston 24 via the pin 17. Installed on.

さらに、26は第2の圧縮部18と並んで回転軸3の直径方向他側に配置された第4の圧縮部で、該圧縮部26は、シリンダ27、ピストン28、連接棒29等により構成され、連接棒29は、大端部29Aが大端部軸受16を介して偏心ブッシュ5の外周面5Bに回転可能に取付けられると共に、小端部29Bがピン17を介してピストン28に揺動可能に取付けられている。   Furthermore, 26 is a fourth compression part arranged on the other side in the diameter direction of the rotary shaft 3 along with the second compression part 18, and the compression part 26 is constituted by a cylinder 27, a piston 28, a connecting rod 29 and the like. The connecting rod 29 has a large end 29A rotatably attached to the outer peripheral surface 5B of the eccentric bush 5 via the large end bearing 16, and a small end 29B swinging to the piston 28 via the pin 17. Installed as possible.

そして、これら4個の圧縮部6,18,22,26では、回転軸3が回転するときに、ピストン14,24及びピストン20,28がそれぞれ同位相で往復動し、このときにピストン14,24とピストン20,28とは互いに逆位相で往復動を行うものである。   And in these four compression parts 6, 18, 22, and 26, when the rotating shaft 3 rotates, the pistons 14 and 24 and the pistons 20 and 28 reciprocate in the same phase, respectively. 24 and the pistons 20 and 28 reciprocate in opposite phases.

この場合、ピストン14,24は、後述の中間軸受31を中心として互いに軸方向のほぼ対象な位置に配設され、ピストン20,28も互いにほぼ対象な位置に配設されると共に、これら2組のピストン14,24とピストン20,28とは交差するように配置されている。これにより、圧縮機の運転時には、ピストン14,24の間及びピストン20,28の間で回転軸3に加わる荷重を打消すことができると共に、圧縮部6,18,22,26で生じる慣性力(慣性モーメント)をバランス良く打消して圧縮機1の振動、騒音等を低減することができる。   In this case, the pistons 14 and 24 are disposed at substantially target positions in the axial direction around an intermediate bearing 31 described later, and the pistons 20 and 28 are also disposed at substantially target positions with respect to each other. The pistons 14 and 24 and the pistons 20 and 28 are arranged so as to intersect with each other. Thereby, during operation of the compressor, the load applied to the rotary shaft 3 between the pistons 14 and 24 and between the pistons 20 and 28 can be canceled, and the inertial force generated in the compression parts 6, 18, 22, and 26. The (moment of inertia) can be canceled in a well-balanced manner, and the vibration and noise of the compressor 1 can be reduced.

30はケーシング2の各取付部2Aに設けられた例えば2個の外側軸受で、該各外側軸受30は、複数の円弧状体として分割されることのない非分割型の軸受からなり、例えばグリス封入式の深溝玉軸受等を用いて構成されている。そして、これらの外側軸受30は、図2、図3に示す如く、回転軸3の軸方向両側にそれぞれ配設されると共に、連接棒15,21,25,29の外側で回転軸3を回転可能に支持するものである。   Reference numeral 30 denotes, for example, two outer bearings provided in each mounting portion 2A of the casing 2, and each outer bearing 30 includes a non-divided bearing that is not divided into a plurality of arcuate bodies. An encapsulated deep groove ball bearing or the like is used. 2 and 3, these outer bearings 30 are respectively disposed on both sides in the axial direction of the rotating shaft 3 and rotate the rotating shaft 3 outside the connecting rods 15, 21, 25, 29. It is possible to support.

ここで、外側軸受30は、取付部2A内に嵌合された外輪30Aと、該外輪30Aの内周側に位置して回転軸3の外側軸部3Aの外周側に圧入等の手段によって嵌合された内輪30Bと、外輪30Aと内輪30Bとを回転可能に連結する複数の鋼球30C等により構成されている。また、外輪30Aと内輪30Bとの間には、例えばグリス等の潤滑剤(図示せず)が封入されている。   Here, the outer bearing 30 is fitted by an outer ring 30A fitted in the mounting portion 2A and an outer peripheral side of the outer shaft portion 3A of the rotating shaft 3 by means such as press fitting, which is located on the inner peripheral side of the outer ring 30A. The inner ring 30B is combined with the outer ring 30A and the inner ring 30B, and a plurality of steel balls 30C are rotatably connected. Further, a lubricant (not shown) such as grease is enclosed between the outer ring 30A and the inner ring 30B.

31はケーシング2の取付座部2Bに設けられた中間軸受で、該中間軸受31は、複数の円弧状体として分割されることのない非分割型の軸受(即ち、例えば玉軸受、ころ軸受等として構成され、外径形状が円筒状をなしており、半径方向に複数の半円弧状体として分割できない形式の軸受)からなり、第1の参考例では、例えばグリス封入式の深溝玉軸受等を用いて構成されている。そして、中間軸受31は、連接棒15,21と連接棒25,29との間に位置して回転軸3の中間軸部3Bを回転可能に支持している。 31 is an intermediate bearing provided on the mounting seat portion 2B of the casing 2, and the intermediate bearing 31 is a non-divided bearing that is not divided into a plurality of arcuate bodies (ie, ball bearings, roller bearings, etc.). In the first reference example , for example, a grease-enclosed deep groove ball bearing or the like is used, and the outer diameter shape is a cylindrical shape and cannot be divided into a plurality of semicircular arcs in the radial direction. It is comprised using. The intermediate bearing 31 is positioned between the connecting rods 15, 21 and the connecting rods 25, 29 and rotatably supports the intermediate shaft portion 3 </ b> B of the rotating shaft 3.

この場合、中間軸受31は、例えばねじ止め等の手段によって取付座部2Bに取付けられた支持部31Aと、該支持部31Aに嵌合された外輪31Bと、該外輪31Bの内周側に位置して回転軸3の中間軸部3Bの外周側に圧入等の手段によって嵌合された内輪31Cと、外輪31Bと内輪31Cとを回転可能に連結する複数の鋼球31D等により構成されている。   In this case, the intermediate bearing 31 is positioned on the inner peripheral side of the outer ring 31B, the support part 31A attached to the attachment seat part 2B by means such as screwing, the outer ring 31B fitted to the support part 31A, and the like. The inner ring 31C fitted to the outer peripheral side of the intermediate shaft portion 3B of the rotary shaft 3 by means such as press fitting, and a plurality of steel balls 31D for rotatably connecting the outer ring 31B and the inner ring 31C, etc. .

そして、中間軸受31は、各ピストン14,20,24,28が圧縮行程を行うときに、連接棒15,21,25,29等を介して回転軸3の中間軸部3Bに加わる径方向の反力(荷重)を受承し、この荷重によって中間軸部3Bに撓み、損傷等が生じるのを防止している。   The intermediate bearing 31 has a radial direction applied to the intermediate shaft portion 3B of the rotary shaft 3 via the connecting rods 15, 21, 25, 29, etc., when the pistons 14, 20, 24, 28 perform a compression stroke. A reaction force (load) is received, and this load prevents the intermediate shaft portion 3B from being bent and damaged.

一方、図7において、32は各圧縮部6,18,22,26の吐出口11がそれぞれ接続されたエアタンクであり、第1の参考例による空気圧縮機1は、例えば4気筒1段圧縮機として構成されているものである。 On the other hand, in FIG. 7, 32 is an air tank to which the discharge ports 11 of the compression units 6, 18, 22, and 26 are connected, and the air compressor 1 according to the first reference example is, for example, a 4-cylinder 1-stage compressor. It is configured as.

本発明の前提となる第1の参考例による空気圧縮機1は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。 The air compressor 1 according to the first reference example as the premise of the present invention has the above-described configuration, and the operation thereof will be described next.

まず、圧縮機の組立時には、図6に示す如く、直線状の回転軸3を形成したの後に、偏心ブッシュ4,5、各外側軸受30、中間軸受31等の部品を回転軸3の端部側から軸方向に圧入し、これらの部品を所定の位置に取付ける。   First, at the time of assembling the compressor, as shown in FIG. 6, after forming the linear rotary shaft 3, components such as the eccentric bushes 4, 5, the outer bearings 30, the intermediate bearing 31, etc. Press-fit in the axial direction from the side and attach these parts in place.

この場合、偏心ブッシュ4,5を用いることにより、回転軸3を直線状のロッドとして容易に加工、形成でき、生産性を高めることができる。また、偏心ブッシュ4,5、軸受30,31等の部品を軸方向の圧入動作によって回転軸3の外周側に容易に取付けることができ、組立作業を効率よく行うことができる。   In this case, by using the eccentric bushes 4 and 5, the rotating shaft 3 can be easily processed and formed as a linear rod, and productivity can be increased. Further, parts such as the eccentric bushes 4 and 5 and the bearings 30 and 31 can be easily attached to the outer peripheral side of the rotating shaft 3 by the axial press-fitting operation, and the assembling work can be performed efficiently.

これにより、中間軸受31には、例えば複数個の部品に分割した状態で回転軸3に径方向外側から取付ける分割式の軸受等を用いる必要がなくなり、複数の円弧状体として分割されることのない非分割型の軸受を用いることができる。また、外側軸受30にも非分割型の軸受を用いることができるので、これらの軸受30,31としてグリス封入式の軸受等を使用でき、無給油式の空気圧縮機1を容易に実現することができる。   As a result, it is not necessary to use a split bearing or the like that is attached to the rotary shaft 3 from the outside in the radial direction in a state where the intermediate bearing 31 is divided into a plurality of parts, and can be divided into a plurality of arcuate bodies. Non-split bearings can be used. Further, since non-split type bearings can also be used for the outer bearing 30, grease-sealed bearings or the like can be used as these bearings 30, 31, and the oil-free air compressor 1 can be easily realized. Can do.

次に、圧縮機の運転時には、まずモータ等の駆動源により回転軸3が回転駆動されると、これと一緒に回転する偏心ブッシュ4,5の回転運動が各連接棒15,21,25,29によってピストン14,20,24,28の往復動に変換され、各ピストンがシリンダ7,19,23,27内でそれぞれ往復動する。   Next, when the compressor is operated, first, when the rotary shaft 3 is rotationally driven by a drive source such as a motor, the rotational movement of the eccentric bushes 4 and 5 rotating together with the rotary shaft 3 is caused to be connected to the connecting rods 15, 21, 25 and 25. 29 is converted into reciprocating motion of the pistons 14, 20, 24, 28, and the pistons reciprocate in the cylinders 7, 19, 23, 27, respectively.

これにより、各圧縮部6,18,22,26の吸込行程では、吸込弁12が開弁して吐出弁13が閉弁することにより、空気が吸込口10からシリンダ内に吸込まれる。また、圧縮行程では、吸込弁12が閉弁してシリンダ内の空気が圧縮され、上死点の近傍で吐出弁13が開弁することにより、シリンダ内の圧縮空気が吐出口11からエアタンク32に向けて吐出される。   Thereby, in the suction stroke of each compression part 6,18,22,26, when the suction valve 12 opens and the discharge valve 13 closes, air is suck | inhaled from the suction inlet 10 in a cylinder. In the compression stroke, the suction valve 12 is closed, the air in the cylinder is compressed, and the discharge valve 13 is opened near the top dead center, so that the compressed air in the cylinder is discharged from the discharge port 11 to the air tank 32. It is discharged toward.

この場合、偏心ブッシュ4,5は、回転軸3に180°の位相差をもって取付けられている。このため、回転軸3の直径方向両側に位置する1組の圧縮部6,22(または圧縮部18,26)では、各組毎に吸込行程と圧縮行程とを互いに同位相で行いつつ、2つの組の間では各行程を逆位相で行うことができる。これにより、ピストン14,24の間及びピストン20,28の間で回転軸3に加わる荷重を打消すことができる。   In this case, the eccentric bushes 4 and 5 are attached to the rotary shaft 3 with a phase difference of 180 °. For this reason, in one set of compression parts 6 and 22 (or compression parts 18 and 26) located on both sides in the diameter direction of the rotating shaft 3, the suction stroke and the compression stroke are performed in the same phase for each set. Each stroke can be performed in antiphase between the two sets. Thereby, the load added to the rotating shaft 3 between the pistons 14 and 24 and between the pistons 20 and 28 can be canceled.

しかも、回転軸3の中間軸部3Bに加わる荷重は、各外側軸受30と中間軸受31とによって軸方向の3箇所で安定的に受承でき、これによって中間軸部3Bに撓み、損傷等が生じるのを確実に防止することができる。   In addition, the load applied to the intermediate shaft portion 3B of the rotary shaft 3 can be stably received at three locations in the axial direction by the respective outer bearings 30 and the intermediate bearings 31. As a result, the intermediate shaft portion 3B is bent, damaged or the like. It can be surely prevented from occurring.

また、隣合う1組の連接棒15,21(または連接棒25,29)が互いに逆位相で動作することにより、連接棒の各組内では、一方の連接棒を相手方の連接棒に対してカウンタウェイトとして作用させることができる。これにより、各圧縮部6,18,22,26で生じる慣性力をバランス良く打消すことができ、圧縮機1の振動、騒音等を低減することができる。   In addition, one pair of connecting rods 15 and 21 (or connecting rods 25 and 29) operate in opposite phases to each other so that one connecting rod is connected to the other connecting rod in each pair of connecting rods. It can act as a counterweight. Thereby, the inertia force which arises in each compression part 6,18,22,26 can be canceled with sufficient balance, and the vibration of the compressor 1, a noise, etc. can be reduced.

かくして、本発明の前提となる第1の参考例によれば、回転軸3の軸方向両側には各外側軸受30を設け、中間軸部3Bには中間軸受31を設ける構成としたので、これらの軸受30,31によって回転軸3を軸方向の3箇所で安定的に支持することができ、例えば中間軸部3Bに径方向の大きな荷重が加わったとしても、この荷重を中間軸受31によって確実に受承することができる。 Thus, according to the first reference example which is a premise of the present invention, the outer bearings 30 are provided on both sides in the axial direction of the rotary shaft 3 and the intermediate bearing 31 is provided on the intermediate shaft portion 3B. The bearings 30 and 31 can stably support the rotary shaft 3 at three locations in the axial direction. For example, even if a large radial load is applied to the intermediate shaft portion 3B, the intermediate bearing 31 can reliably Can be accepted.

これにより、例えば4気筒以上の多気筒型圧縮機等においても、回転軸3を大径化して高い強度や剛性を与える必要がなくなるので、例えば回転軸3を小径な直線状のロッドとして形成でき、その形状、構造を簡略化して重量を軽減することができる。従って、例えば圧縮機1を多気筒化して吐出圧等の性能を高めたとしても、機械全体をコンパクトに形成して軽量化できると共に、外側軸受30や中間軸受31として小型の軸受部品を用いることができ、部品コストを低減することができる。   As a result, even in a multi-cylinder compressor having four or more cylinders, for example, it is not necessary to increase the diameter of the rotating shaft 3 to give high strength and rigidity. For example, the rotating shaft 3 can be formed as a small-diameter linear rod. The shape and structure can be simplified to reduce the weight. Therefore, for example, even if the compressor 1 is made multi-cylinder and the performance such as discharge pressure is improved, the entire machine can be made compact and lightweight, and small bearing parts can be used as the outer bearing 30 and the intermediate bearing 31. This can reduce the cost of parts.

また、回転軸3を直線状に形成し、互いに180°の位相差をもつ偏心ブッシュ4,5を取付けたので、例えば偏心ブッシュ4,5の偏心量δや回転方向の取付位置等に応じて、各ピストン14,20,24,28のストロークや往復動の位相差等を適切に設定でき、各ピストンをバランス良く往復動させることができる。この場合、従来技術のようにクランク軸の形状の制限等によってストロークや位相差の設定自由度が低下するのを防止でき、これらの設定を最適化し易いので、例えばカウンタウェイト等の部品を小型化または省略でき、この状態でも振動、騒音が小さい圧縮機1を容易に実現することができる。   Further, since the rotating shaft 3 is formed in a straight line and the eccentric bushes 4 and 5 having a phase difference of 180 ° are attached, for example, depending on the eccentric amount δ of the eccentric bushes 4 and 5, the mounting position in the rotation direction, etc. The stroke of each piston 14, 20, 24, 28, the phase difference of reciprocation, etc. can be set appropriately, and each piston can be reciprocated with good balance. In this case, it is possible to prevent the degree of freedom in setting the stroke and phase difference due to the restriction of the shape of the crankshaft as in the prior art, and it is easy to optimize these settings. Alternatively, the compressor 1 with low vibration and noise can be easily realized even in this state.

次に、図8ないし図10は本発明による第の実施の形態を示している。この第1の実施の形態の特徴は、回転軸を直線軸部とクランク軸部とによって形成し、低圧側と高圧側のシリンダを2気筒ずつ備えた2段圧縮機を構成したことにある。なお、本実施の形態では、前述した図1〜図7に示す第1の参考例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 Next, FIGS. 8 to 10 show a first embodiment according to the present invention . The feature of the first embodiment is that a two-stage compressor having a rotary shaft formed of a linear shaft portion and a crankshaft portion and having two low-pressure and high-pressure cylinders is provided. In this embodiment, the same reference numerals to the same components as in the first reference example shown in FIGS. 1 to 7 were pre-mentioned, the description thereof is omitted.

41は水平対向4気筒型の空気圧縮機で、該空気圧縮機41は、前述した第1の参考例とほぼ同様に、ケーシング2、偏心ブッシュ5、各外側軸受30、中間軸受31と、後述の回転軸42、圧縮部44,48,51,55とにより大略構成されているものの、2段式の圧縮機として構成されている。 Reference numeral 41 denotes a horizontally opposed four-cylinder type air compressor. The air compressor 41 is substantially similar to the first reference example described above, and includes a casing 2, an eccentric bush 5, each outer bearing 30, an intermediate bearing 31, and a later-described air compressor. The rotary shaft 42 and the compression units 44, 48, 51, and 55 are generally configured as a two-stage compressor.

42は例えば3個の軸受30,31を介してケーシング2に回転可能に設けられた回転軸で、該回転軸42は、前述した第1の参考例とほぼ同様に、軸線O−Oを中心として回転駆動されるものである。 Reference numeral 42 denotes a rotating shaft that is rotatably provided on the casing 2 via, for example, three bearings 30 and 31. The rotating shaft 42 is centered on the axis OO in substantially the same manner as in the first reference example described above. Are driven to rotate.

ここで、回転軸42は、その軸方向両側に位置して外側軸受30の内輪30Bがそれぞれ嵌合される2箇所の外側軸部42Aと、該各外側軸部42Aのうち一方の外側軸部からケーシング2内に直線状に延びて形成された直線軸部42Bと、他方の外側軸部42Aからクランク状に屈曲してケーシング2内に延びたクランク軸部42Cと、直線軸部42Bとクランク軸部42Cとの間に連結して設けられた板状のカウンタウェイト42Dと、他方の外側軸部42Aからケーシング2の外部に突出したプーリ取付部42Eとにより構成されている。   Here, the rotating shaft 42 is located on both sides in the axial direction, and is provided with two outer shaft portions 42A to which the inner rings 30B of the outer bearing 30 are respectively fitted, and one outer shaft portion of the outer shaft portions 42A. A linear shaft portion 42B formed linearly extending from the outer shaft portion 42 to the casing 2, a crankshaft portion 42C bent into a crank shape from the other outer shaft portion 42A and extended into the casing 2, a linear shaft portion 42B and a crank The plate-shaped counterweight 42D is provided so as to be connected to the shaft portion 42C, and the pulley mounting portion 42E protrudes outside the casing 2 from the other outer shaft portion 42A.

この場合、回転軸42は、図8に示す如く、各外側軸部42Aが軸線O−Oを中心として互いに同軸に配置されている。また、直線軸部42Bは、軸線O−Oを中心として円柱状に形成され、その外周側には偏心ブッシュ5が廻止め状態で取付けられている。   In this case, as shown in FIG. 8, in the rotating shaft 42, the outer shaft portions 42A are arranged coaxially with each other about the axis OO. Further, the linear shaft portion 42B is formed in a cylindrical shape with the axis OO as the center, and the eccentric bush 5 is attached to the outer peripheral side thereof in a non-rotating state.

また、直線軸部42Bには、カウンタウェイト42D寄りの位置に中間軸受31が配置されている。そして、中間軸受31は、後述する低圧側の圧縮部44,48(連接棒47,50)と高圧側の圧縮部51,55(連接棒54,57)との間に配置され、回転軸42の軸方向中間部で直線軸部42Bを回転可能に支持している。   Further, the intermediate bearing 31 is arranged at a position near the counterweight 42D in the linear shaft portion 42B. The intermediate bearing 31 is disposed between the low pressure side compression portions 44 and 48 (connecting rods 47 and 50) and the high pressure side compression portions 51 and 55 (connecting rods 54 and 57), which will be described later. The linear shaft portion 42B is rotatably supported by the intermediate portion in the axial direction.

一方、クランク軸部42Cの中心は、軸線O−Oに対して偏心量δ′だけ径方向に偏心している。この偏心量δ′は、偏心ブッシュ5の偏心量δと異なる寸法に形成され、例えば偏心量δよりも大きな寸法に設定されている(δ′>δ)。また、クランク軸部42Cの外周側には、例えば偏心部位をもたない円筒状のブッシュ43が嵌合されている。さらに、カウンタウェイト42Dは、後述の圧縮部44,48,51,55で生じる慣性力のバランスを取るものである。   On the other hand, the center of the crankshaft portion 42C is eccentric in the radial direction by an eccentric amount δ ′ with respect to the axis OO. The eccentric amount δ ′ is formed in a dimension different from the eccentric amount δ of the eccentric bush 5 and is set to a dimension larger than the eccentric amount δ (δ ′> δ), for example. Further, on the outer peripheral side of the crankshaft portion 42C, for example, a cylindrical bush 43 having no eccentric portion is fitted. Further, the counterweight 42D balances the inertial force generated by the compression units 44, 48, 51, and 55 described later.

44は2段式の空気圧縮機41を構成する低圧側の圧縮部で、該圧縮部44は、前述した第1の参考例とほぼ同様に、シリンダ45、ピストン46、連接棒47等により構成されている。 Reference numeral 44 denotes a low-pressure side compression section constituting the two-stage air compressor 41. The compression section 44 is composed of a cylinder 45, a piston 46, a connecting rod 47, etc., as in the first reference example described above. Has been.

ここで、圧縮部44は、図10に示す如く、吸込口10からシリンダ45内に低圧の空気を吸込んで圧縮し、吐出口11から高圧側の圧縮部51に向けて中間圧の圧縮空気を吐出するものであり、シリンダ45は、2段圧縮機の低圧シリンダを構成している(以下、低圧シリンダ45という)。また、連接棒47の大端部47Aは、大端部軸受16とブッシュ43とを介して回転軸42のクランク軸部42Cに回転可能に取付けられている。   Here, as shown in FIG. 10, the compression unit 44 sucks and compresses low-pressure air from the suction port 10 into the cylinder 45 and compresses intermediate-pressure compressed air from the discharge port 11 toward the compression unit 51 on the high-pressure side. The cylinder 45 constitutes a low-pressure cylinder of a two-stage compressor (hereinafter referred to as a low-pressure cylinder 45). Further, the large end portion 47 </ b> A of the connecting rod 47 is rotatably attached to the crankshaft portion 42 </ b> C of the rotary shaft 42 via the large end bearing 16 and the bush 43.

48は回転軸42を挟んで圧縮部44と直径方向の反対側に配置された低圧側の圧縮部で、該圧縮部48は、圧縮部44とほぼ同様に、低圧シリンダ49、ピストン(図示せず)、連接棒50等により構成され、連接棒50の大端部50Aは、回転軸42のクランク軸部42Cに回転可能に取付けられている。   Reference numeral 48 denotes a low-pressure side compression portion disposed on the opposite side of the diametrical direction with respect to the compression portion 44 with the rotation shaft 42 interposed therebetween. 1), the connecting rod 50 and the like, and the large end 50A of the connecting rod 50 is rotatably attached to the crankshaft portion 42C of the rotating shaft 42.

そして、これら低圧側の圧縮部44,48は、回転軸42のクランク軸部42Cによって駆動され、そのピストン46等は、クランク軸部42Cの偏心量δ′に応じたストロークをもって往復動する。   These low pressure side compression portions 44 and 48 are driven by the crankshaft portion 42C of the rotating shaft 42, and the piston 46 and the like reciprocate with a stroke corresponding to the eccentric amount δ 'of the crankshaft portion 42C.

一方、51は低圧側の圧縮部44と並んで回転軸42の直径方向一側に配置された高圧側の圧縮部で、該圧縮部51は、低圧側の圧縮部44により圧縮した中間圧の圧縮空気を吸込口10から吸込んで圧縮し、吐出口11からエアタンク32に向けて高圧の圧縮空気を吐出するものであり、高圧シリンダ52、ピストン53、連接棒54等により構成されている。   On the other hand, 51 is a high-pressure side compression part arranged on the one side in the diameter direction of the rotating shaft 42 along with the low-pressure side compression part 44. The compression part 51 has an intermediate pressure compressed by the low-pressure side compression part 44. Compressed air is sucked from the suction port 10 and compressed, and high-pressure compressed air is discharged from the discharge port 11 toward the air tank 32. The compressed air is composed of a high-pressure cylinder 52, a piston 53, a connecting rod 54, and the like.

また、55は回転軸42を挟んで圧縮部51と直径方向の反対側に配置された高圧側の圧縮部で、該圧縮部55も同様に、高圧シリンダ56、ピストン(図示せず)、連接棒57等により構成されている。   Reference numeral 55 denotes a high-pressure side compression portion disposed on the opposite side of the diametrical direction from the compression portion 51 with the rotation shaft 42 interposed therebetween. The compression portion 55 is similarly connected to a high-pressure cylinder 56, a piston (not shown), and a connection. It is composed of a rod 57 and the like.

そして、これら高圧側の圧縮部51,55は、連接棒54,57の大端部54A,57Aが大端部軸受16を介して偏心ブッシュ5の外周面5Bに回転可能に取付けられている。これにより、圧縮部51,55は、回転軸42の直線軸部42Bにより偏心ブッシュ5等を介して駆動され、そのピストン53等は、偏心ブッシュ5の偏心量δに応じたストロークをもって往復動する。   The high pressure side compression portions 51 and 55 are attached to the outer peripheral surface 5B of the eccentric bush 5 via the large end bearings 16 so that the large end portions 54A and 57A of the connecting rods 54 and 57 are rotatable. Thereby, the compression parts 51 and 55 are driven by the linear shaft part 42B of the rotating shaft 42 via the eccentric bush 5 or the like, and the piston 53 or the like reciprocates with a stroke corresponding to the eccentric amount δ of the eccentric bush 5. .

かくして、このように構成される第1の実施の形態でも、前述した第1の参考例とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に第1の実施の形態では、回転軸42に直線軸部42Bとクランク軸部42Cとを形成したので、例えば直線軸部42Bは高い強度を容易に実現でき、クランク軸部42Cには、偏心ブッシュ5の偏心量δよりも大きな偏心量δ′を与えることができる。 Thus, in this way, the first embodiment constructed, can be a first reference example before mentioned obtain substantially the same operational effects. In particular, in the first embodiment, since the linear shaft portion 42B and the crankshaft portion 42C are formed on the rotating shaft 42, for example, the linear shaft portion 42B can easily realize high strength, and the crankshaft portion 42C The eccentric amount δ ′ larger than the eccentric amount δ of the eccentric bush 5 can be provided.

これにより、例えば圧縮行程での反力が小さく、ストロークを大きく設定したい低圧側の圧縮部44,48をクランク軸部42Cに連結でき、圧縮行程での反力が大きい高圧側の圧縮部51,55を直線軸部42Bに連結することができる。   Thereby, for example, the low pressure side compression parts 44 and 48 for which the reaction force in the compression stroke is small and the stroke is set to be large can be connected to the crankshaft portion 42C, and the high pressure side compression part 51, which has a large reaction force in the compression stroke. 55 can be connected to the linear shaft portion 42B.

従って、例えば低圧側の圧縮部44,48と高圧側の圧縮部51,55との間でシリンダ径、ピストンのストローク等を異ならしめることができ、設計自由度を高め、圧縮性能の高い2段圧縮機を容易に構成することができる。   Therefore, for example, the cylinder diameter, the stroke of the piston, etc. can be made different between the low pressure side compression parts 44, 48 and the high pressure side compression parts 51, 55, increasing the degree of freedom in design and having a high compression performance. The compressor can be easily configured.

次に、図11及び図12は本発明による第の実施の形態を示し、第2の実施の形態の特徴は、低圧側が3気筒で高圧側が1気筒の2段圧縮機を構成したことにある。なお、本実施の形態では、前述した第1の参考例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 Next, FIGS. 11 and 12 show a second embodiment according to the present invention, features of the second embodiment, that low-pressure side pressure side constituted the two-stage compressor of one cylinder with three cylinders is there. In this embodiment, the same reference numerals to the same components as in the first reference example before mentioned, and description thereof is omitted.

61は2段圧縮式の空気圧縮機で、該空気圧縮機61は、前記第の実施の形態とほぼ同様に、ケーシング2、回転軸62、各外側軸受30、中間軸受31と、後述の圧縮部64,65,66,70とにより大略構成されている。 61 is a two-stage compression type air compressor, and the air compressor 61 is similar to the first embodiment in that the casing 2, the rotary shaft 62, each outer bearing 30, the intermediate bearing 31, The compression unit 64, 65, 66, 70 is generally configured.

また、回転軸62は、各外側軸部62A、直線軸部62B、クランク軸部62C、カウンタウェイト62D、プーリ取付部62E等により構成されている。そして、クランク軸部62Cは、回転軸62の軸線O−Oから偏心量δ′だけ偏心し、その外周側には円筒状のブッシュ63が設けられている。   The rotating shaft 62 includes outer shaft portions 62A, linear shaft portions 62B, a crankshaft portion 62C, a counterweight 62D, a pulley mounting portion 62E, and the like. The crankshaft portion 62C is eccentric from the axis OO of the rotating shaft 62 by an eccentric amount δ ′, and a cylindrical bush 63 is provided on the outer peripheral side thereof.

64,65,66は例えば3気筒からなる低圧側の圧縮部で、該圧縮部64,65,66は、第2の実施の形態とほぼ同様に、吸込口10から低圧の空気を吸込んで圧縮し、吐出口11から高圧側の圧縮部70に向けて中間圧の圧縮空気を吐出するものである。   Reference numerals 64, 65, and 66 denote, for example, three-cylinder low-pressure side compression sections. The compression sections 64, 65, and 66 suck low-pressure air from the suction port 10 and compress it in the same manner as in the second embodiment. Then, compressed air with an intermediate pressure is discharged from the discharge port 11 toward the compression unit 70 on the high pressure side.

そして、圧縮部64は、低圧シリンダ67、ピストン68、連接棒69等により構成され、連接棒69の大端部69Aは、回転軸62のクランク軸部62Cにブッシュ63と大端部軸受16とを介して回転可能に取付けられている。また、圧縮部65,66も同様に、それぞれ低圧シリンダ67、ピストン68、連接棒69等によって構成されている。   The compression portion 64 includes a low-pressure cylinder 67, a piston 68, a connecting rod 69, and the like. The large end portion 69A of the connecting rod 69 is connected to the crank shaft portion 62C of the rotating shaft 62, the bush 63, the large end bearing 16 and the like. It is attached to be rotatable. Similarly, the compression parts 65 and 66 are constituted by a low-pressure cylinder 67, a piston 68, a connecting rod 69, and the like, respectively.

一方、70は例えば1気筒からなる高圧側の圧縮部で、該圧縮部70は、図12に示す如く、その吸込口10に圧縮部64〜66の吐出口11が並列に接続されており、これらの圧縮部64〜66により圧縮した中間圧の圧縮空気を吸込口10から吸込んで圧縮し、吐出口11からエアタンク33に向けて高圧の圧縮空気を吐出する。そして、圧縮部70は、第2の実施の形態とほぼ同様に、高圧シリンダ71、ピストン72、連接棒73等により構成され、連接棒73の大端部73Aは、大端部軸受16を介して偏心ブッシュ5の外周面5Bに回転可能に取付けられている。   On the other hand, reference numeral 70 denotes a high pressure side compression section composed of, for example, one cylinder. As shown in FIG. 12, the compression section 70 has the suction ports 10 connected to the discharge ports 11 of the compression portions 64 to 66 in parallel. The compressed air of intermediate pressure compressed by the compression units 64 to 66 is sucked from the suction port 10 and compressed, and high-pressure compressed air is discharged from the discharge port 11 toward the air tank 33. The compression unit 70 is configured by a high-pressure cylinder 71, a piston 72, a connecting rod 73, and the like in substantially the same manner as in the second embodiment, and the large end 73A of the connecting rod 73 is interposed via the large end bearing 16. The eccentric bush 5 is rotatably attached to the outer peripheral surface 5B.

かくして、このように構成される本実施の形態でも、前述した第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に第2の実施の形態では、低圧側を3気筒の圧縮部64,65,66により構成し、高圧側を1気筒の圧縮部70により構成したので、2段圧縮機のバリエーションを増やして設計自由度を高めることができる。 Thus, even in thus configured present embodiment, it is possible to the first embodiment described before mentioned obtain substantially the same operational effects. In particular, in the second embodiment, the low pressure side is constituted by the compression portions 64, 65, 66 of three cylinders, and the high pressure side is constituted by the compression portion 70 of one cylinder, so that variations of the two-stage compressor are increased. Design freedom.

次に、図13は第2の参考例を示し、第2の参考例の特徴は、回転軸の中間部に複数個の中間軸受を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第1の参考例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 Next, FIG. 13 shows the second reference example, features of the second reference example is to have a configuration in which a plurality of intermediate bearing in the middle portion of the rotary shaft. In this embodiment, the same reference numerals to the same components as in the first reference example before mentioned, and description thereof is omitted.

81は水平対向4気筒型の空気圧縮機で、該空気圧縮機81は、前述した第1の参考例とほぼ同様に、ケーシング82、回転軸83、圧縮部6,18,22,26、各外側軸受30、各中間軸受31により大略構成されている。 81 is a horizontally opposed four-cylinder air compressor, air compressor 81 is substantially similar to the first reference example before mentioned, the casing 82, the rotary shaft 83, the compression unit 6,18,22,26, Each outer bearing 30 and each intermediate bearing 31 are roughly configured.

そして、ケーシング82の周壁には、各外側軸受30が取付けられる略筒状の取付部82A,82Aが回転軸83の軸方向に離間して設けられている。また、ケーシング82の底部には、例えば3個の取付座部82Bが軸方向に間隔をもって設けられ、これらの取付座部82Bには、中間軸受31がそれぞれ取付けられている。   Further, substantially cylindrical mounting portions 82 </ b> A and 82 </ b> A to which the respective outer bearings 30 are mounted are provided on the peripheral wall of the casing 82 so as to be separated in the axial direction of the rotary shaft 83. Further, for example, three mounting seats 82B are provided at intervals in the axial direction at the bottom of the casing 82, and the intermediate bearings 31 are respectively attached to these mounting seats 82B.

また、回転軸83は、前述した第1の参考例とほぼ同様に、軸線O−Oに沿って延びる直線状のロッドとして形成され、外側軸部83A、中間軸部83B及びプーリ取付部83Cによって構成されている。 Further, the rotation shaft 83 is formed as a linear rod extending along the axis OO in substantially the same manner as the first reference example described above, and is formed by the outer shaft portion 83A, the intermediate shaft portion 83B and the pulley mounting portion 83C. It is configured.

そして、回転軸83は、軸方向両側の外側軸部83Aが各外側軸受30によって回転可能に支持され、中間軸部83Bが3個の中間軸受31によって回転可能に支持されている。この場合、中間軸受31は、各圧縮部6,18,22,26の連接棒15,21,25,29の間にそれぞれ配置されている。   The rotating shaft 83 has outer shaft portions 83A on both sides in the axial direction supported rotatably by the respective outer bearings 30, and the intermediate shaft portion 83B supported rotatably by the three intermediate bearings 31. In this case, the intermediate bearing 31 is disposed between the connecting rods 15, 21, 25, 29 of the compression parts 6, 18, 22, 26, respectively.

次に、図14ないし図16は第3の参考例を示し、第3の参考例の特徴は、V型4気筒の空気圧縮機に適用したことにある。 Next, FIGS. 14 to 16 show the third reference example, features of the third reference example is that it is applied to an air compressor of V-type 4-cylinder.

91はV型4気筒の空気圧縮機で、該空気圧縮機91は、前述した第1の参考例とほぼ同様に、略箱形状のケーシング92と、軸線O−Oに沿って直線状に延びる回転軸93と、偏心ブッシュ94,95、後述の圧縮部96,97,104,105、外側軸受107、中間軸受108等により構成されている。 Reference numeral 91 denotes a V-type four-cylinder air compressor. The air compressor 91 extends in a straight line along a substantially box-shaped casing 92 and an axis OO in substantially the same manner as the first reference example described above. The rotating shaft 93, eccentric bushes 94 and 95, compression parts 96, 97, 104, and 105, which will be described later, an outer bearing 107, an intermediate bearing 108, and the like are included.

そして、ケーシング92には、外側軸受107と中間軸受108とが取付けられる複数箇所の取付座部92A(1箇所のみ図示)が設けられている。また、回転軸93は、図15に示す如く、各外側軸部93A、中間軸部93B及びプーリ取付部93Cによって構成されている。   The casing 92 is provided with a plurality of mounting seats 92A (only one is shown) to which the outer bearing 107 and the intermediate bearing 108 are mounted. Further, as shown in FIG. 15, the rotating shaft 93 is constituted by each outer shaft portion 93A, an intermediate shaft portion 93B, and a pulley mounting portion 93C.

また、偏心ブッシュ94,95は、前述した第1の参考例とほぼ同様に、回転軸93の中間軸部93Bに2個ずつ設けられ、中間軸部93Bが廻止め状態で嵌合される軸嵌合孔94A,95Aと、該軸嵌合孔94A,95Aに対して偏心量δ(図16参照)だけ偏心した外周面94B,95Bとを有している。この場合、偏心ブッシュ94,95は、回転軸93の回転中心(軸線O−O)に対して互いに直径方向の逆向きに偏心し、180°の位相差をもって配置されている。 Further, two eccentric bushes 94 and 95 are provided on the intermediate shaft portion 93B of the rotating shaft 93 in the same manner as in the first reference example described above, and the shaft on which the intermediate shaft portion 93B is fitted in a non-rotating state. It has fitting holes 94A and 95A and outer peripheral surfaces 94B and 95B that are eccentric with respect to the shaft fitting holes 94A and 95A by an eccentric amount δ (see FIG. 16). In this case, the eccentric bushes 94 and 95 are eccentric with respect to the rotation center (axis OO) of the rotation shaft 93 in the diametrically opposite directions, and are disposed with a phase difference of 180 °.

96,97は空気圧縮機91の4気筒のうち2気筒を構成する圧縮部で、これらの圧縮部96,97は、図14、図15に示す如く、全体として略V字状をなすように傾斜して配置され、それぞれシリンダ98、ピストン99、連接棒100等により構成されている。   Reference numerals 96 and 97 denote compression parts constituting two cylinders of the four cylinders of the air compressor 91. As shown in FIGS. 14 and 15, these compression parts 96 and 97 are substantially V-shaped as a whole. The cylinders 98, pistons 99, connecting rods 100, etc. are arranged at an angle.

そして、シリンダ98には、前述した第1の参考例とほぼ同様に、弁板101を介してシリンダヘッド102が搭載されている。また、連接棒100は、大端部100Aが大端部軸受103を介して偏心ブッシュ94の外周面94Bに回転可能に取付けられ、小端部100Bがピストン99に取付けられている。 A cylinder head 102 is mounted on the cylinder 98 via a valve plate 101 in substantially the same manner as in the first reference example described above . Further, the connecting rod 100 has a large end portion 100 </ b> A rotatably attached to the outer peripheral surface 94 </ b> B of the eccentric bush 94 via the large end portion bearing 103, and a small end portion 100 </ b> B attached to the piston 99.

次に、104,105は空気圧縮機91の他の2気筒を構成する圧縮部で、これらの圧縮部104,105は、図15に示す如く、圧縮部96,97とほぼ同様に、互いに略V字状をなすように傾斜して配置され、それぞれシリンダ、ピストン(何れも図示せず)、連接棒106等により構成されている。   Next, reference numerals 104 and 105 denote compression parts constituting the other two cylinders of the air compressor 91. These compression parts 104 and 105 are substantially the same as the compression parts 96 and 97 as shown in FIG. They are arranged so as to be inclined in a V shape, and are each composed of a cylinder, a piston (both not shown), a connecting rod 106 and the like.

そして、連接棒106は、大端部106Aが大端部軸受103を介して偏心ブッシュ95の外周面95Bに回転可能に取付けられ、小端部106Bがピストンに取付けられている。   The connecting rod 106 has a large end portion 106A rotatably attached to the outer peripheral surface 95B of the eccentric bush 95 via the large end portion bearing 103, and a small end portion 106B attached to the piston.

107はケーシング92の取付座部92Aに設けられた2個の外側軸受で、該各外側軸受107は、図15に示す如く、例えば前述した第1の参考例の中間軸受31とほぼ同様の構成を有する玉軸受等からなり、回転軸93の軸方向両側に位置して外側軸部93Aの外周側にそれぞれ取付けられると共に、各連接棒100,106の外側で回転軸93を回転可能に支持するものである。 Reference numeral 107 denotes two outer bearings provided on the mounting seat portion 92A of the casing 92. Each of the outer bearings 107 has, for example, substantially the same configuration as that of the intermediate bearing 31 of the first reference example described above, as shown in FIG. And is mounted on the outer peripheral side of the outer shaft portion 93A on the both sides in the axial direction of the rotating shaft 93, and rotatably supports the rotating shaft 93 outside the connecting rods 100 and 106. Is.

108は例えばねじ止め等の手段によってケーシング92の取付座部92Aに設けられた中間軸受で、該中間軸受108は、図14、図15に示す如く、前述した第1の参考例とほぼ同様に、例えば玉軸受等からなり、連接棒100,106の間に位置して回転軸93の中間軸部93Bを回転可能に支持している。 Reference numeral 108 denotes an intermediate bearing provided on the mounting seat 92A of the casing 92 by means such as screwing, for example. The intermediate bearing 108 is substantially the same as the first reference example described above, as shown in FIGS. For example, it consists of a ball bearing etc., and it is located between the connecting rods 100 and 106, and supports the intermediate shaft part 93B of the rotating shaft 93 rotatably.

なお、前記第1,第2の実施の形態では、外側軸受30、中間軸受31として玉軸受を用いる構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、これらの軸受として、例えばころ軸受、スリーブ軸受等を用いる構成としてもよい。 Incidentally, the first, in the second embodiment, the outer bearing 3 0 were set to intermediate bearing 3 1 a structure using a ball bearing. However, the present invention is not limited to this. For example, a roller bearing or a sleeve bearing may be used as these bearings.

また、第1,第2の実施の形態では、偏心ブッシュ4,5の偏心量δを等しく設定する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば偏心ブッシュ4の偏心量と、偏心ブッシュ5の偏心量とを異なる大きさに設定したり、必要に応じて個々の圧縮部毎に偏心ブッシュの偏心量を異ならしめる構成としてもよい。 In the first and second embodiments, the eccentric amounts δ of the eccentric bushes 4 and 5 are set to be equal. However, the present invention is not limited to this, for example , the eccentric amount of the eccentric bush 4 and the eccentric amount of the eccentric bush 5 are set to different sizes, or the eccentric amount of the eccentric bush for each individual compression unit as necessary. It is good also as a structure which makes different.

また、第,第の実施の形態では、回転軸42,62のクランク軸部42C,62Cの偏心量δ′を、偏心ブッシュ5の偏心量δよりも大きく設定した。しかし、本発明は、これに限るものではなく、両者の大小関係を逆に設定する構成としてもよい。 In the first and second embodiments, the eccentric amount δ ′ of the crankshaft portions 42C, 62C of the rotating shafts 42, 62 is set larger than the eccentric amount δ of the eccentric bush 5. However, the invention is rather limited thereto, may set both magnitude relation is reversed.

また、第,第の実施の形態では、回転軸42,62のクランク軸部42C,62Cの外周側に円筒状のブッシュ43,63と大端部軸受16とを介して連接棒47,50,69を取付ける構成とした。しかし、本発明は、ブッシュ43,63を省略してもよく、クランク軸部42C,62Cの外周側に大端部軸受のみを介して連接棒を取付ける構成としてもよい。 Further, in the first and second embodiments, the connecting rod 47, the cylindrical bushes 43, 63 and the large end bearing 16 are provided on the outer peripheral side of the crankshaft portions 42 C, 62 C of the rotary shafts 42, 62. 50, 69 were attached. However, in the present invention, the bushes 43 and 63 may be omitted, and the connecting rod may be attached to the outer peripheral side of the crankshaft portions 42C and 62C only through the large end bearing.

一方、実施の形態では、ピストン14と連接棒15とをピン17等によって連結する構成とした。しかし、本発明は、ピストンと連接棒とが一体に形成されたり、これらが固定的に連結された揺動型のピストン(ロッキングピストン)を有する圧縮機に適用してもよい。   On the other hand, in the embodiment, the piston 14 and the connecting rod 15 are connected by the pin 17 or the like. However, the present invention may be applied to a compressor having a swinging piston (locking piston) in which a piston and a connecting rod are integrally formed or fixedly connected to each other.

また、実施の形態では、往復動圧縮機として水平対向4気筒型またはV型4気筒の空気圧縮機41,61を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば2気筒、3気筒、または5気筒以上の往復動圧縮機や、各気筒が回転軸の径方向一側に直列に並んだ直列型の往復動圧縮機に適用してもよい。さらに、冷媒等を含めて空気以外の気体を圧縮する各種の圧縮機にも適用できるものである。 In the embodiment, the air compressor 4 1,6 1 horizontally opposed four-cylinder or V-type 4-cylinder as a reciprocating compressor is described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, a reciprocating compressor having two cylinders, three cylinders, or five cylinders or more, and a series reciprocating compressor in which each cylinder is arranged in series on one side in the radial direction of the rotating shaft. You may apply to. Furthermore, the present invention can be applied to various compressors that compress a gas other than air including a refrigerant.

本発明の前提となる第1の参考例による水平対向4気筒型の空気圧縮機を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a horizontally opposed four-cylinder air compressor according to a first reference example as a premise of the present invention. FIG. 空気圧縮機を図1中の矢示II−II方向からみた縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which looked at the air compressor from the arrow II-II direction in FIG. 空気圧縮機を図1中の矢示III−III方向からみた横断面図である。It is the cross-sectional view which looked at the air compressor from the arrow III-III direction in FIG. 空気圧縮機のケーシングを単体で示す斜視図である。It is a perspective view which shows the casing of an air compressor alone. 図1中の回転軸、偏心ブッシュ、ピストン、連接棒、外側軸受、中間軸受等をケーシングから取外した状態で示す拡大斜視図である。FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a state in which a rotating shaft, an eccentric bush, a piston, a connecting rod, an outer bearing, an intermediate bearing and the like in FIG. 1 are removed from a casing. 偏心ブッシュと各軸受とを回転軸に取付ける前の状態を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the state before attaching an eccentric bush and each bearing to a rotating shaft. 4気筒1段圧縮を行う各圧縮部とエアタンクとの接続状態を示す構成図である。It is a block diagram which shows the connection state of each compression part which performs 4-cylinder 1 stage compression, and an air tank. 本発明の第の実施の形態による水平対向4気筒型の空気圧縮機を示す横断面図である。 1 is a cross-sectional view showing a horizontally opposed four-cylinder air compressor according to a first embodiment of the present invention. 偏心ブッシュと各軸受とを回転軸に取付ける前の状態を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the state before attaching an eccentric bush and each bearing to a rotating shaft. 4気筒2段圧縮を行う各圧縮部とエアタンクとの接続状態を示す構成図である。It is a block diagram which shows the connection state of each compression part which performs 4-cylinder two-stage compression, and an air tank. 本発明の第の実施の形態による水平対向4気筒型の空気圧縮機を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing a horizontally opposed four-cylinder type air compressor according to a second embodiment of the present invention. 4気筒2段圧縮を行う各圧縮部とエアタンクとの接続状態を示す構成図である。It is a block diagram which shows the connection state of each compression part which performs 4-cylinder two-stage compression, and an air tank. 第2の参考例による水平対向4気筒型の空気圧縮機を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing a horizontally opposed 4-cylinder type air compressor according to a second reference example . 第3の参考例によるV型4気筒の空気圧縮機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the V type 4 cylinder air compressor by the 3rd reference example . 図14中の回転軸、偏心ブッシュ、連接棒、外側軸受、中間軸受等をケーシングから取外した状態で示す拡大斜視図である。FIG. 15 is an enlarged perspective view showing a state in which a rotating shaft, an eccentric bush, a connecting rod, an outer bearing, an intermediate bearing, and the like in FIG. 14 are removed from the casing. 偏心ブッシュの位相差を示す拡大斜視図である。It is an expansion perspective view which shows the phase difference of eccentric bushing.

符号の説明Explanation of symbols

1,41,61,81,91 空気圧縮機(往復動圧縮機)
2,82,92 ケーシング
3,42,62,83,93 回転軸
3B,83B,93B 中間軸部
4,5,94,95 偏心ブッシュ
4A,5A,94A,95A 軸嵌合孔
4B,5B,94B,95B 外周面
6,18,22,26,44,48,51,55,64,65,66,70,96,97,104,105 圧縮部
7,19,23,27,98 シリンダ
14,20,24,28,46,53,68,72,99 ピストン
15,21,25,29,47,50,54,57,69,73,100,106 連接棒
30,107 外側軸受
31,108 中間軸受
42B,62B 直線軸部
42C,62C クランク軸部
45,49,67 低圧シリンダ
52,56,71 高圧シリンダ
1,41,61,81,91 Air compressor (reciprocating compressor)
2,82,92 Casing 3,42,62,83,93 Rotating shaft 3B, 83B, 93B Intermediate shaft 4, 5, 94, 95 Eccentric bush 4A, 5A, 94A, 95A Shaft fitting hole 4B, 5B, 94B , 95B Outer peripheral surface 6, 18, 22, 26, 44, 48, 51, 55, 64, 65, 66, 70, 96, 97, 104, 105 Compression section 7, 19, 23, 27, 98 Cylinder 14, 20 24, 28, 46, 53, 68, 72, 99 Piston 15, 21, 25, 29, 47, 50, 54, 57, 69, 73, 100, 106 Connecting rod 30, 107 Outer bearing 31, 108 Intermediate bearing 42B, 62B Linear shaft portion 42C, 62C Crank shaft portion 45, 49, 67 Low pressure cylinder 52, 56, 71 High pressure cylinder

Claims (5)

複数のシリンダが設けられたケーシングと、該ケーシングに配置され一定の軸線を中心として回転駆動される回転軸と、前記ケーシングに設けられ該回転軸を回転可能に支持する軸受と、前記各シリンダ内にそれぞれ往復動可能に設けられた複数個のピストンと、該各ピストンを前記回転軸の軸方向中間部にそれぞれ連結する複数本の連接棒とを備えてなる往復動圧縮機において、
前記軸受は、前記回転軸の軸方向両側にそれぞれ設けられ前記連接棒の外側で前記回転軸を支持する外側軸受と、前記回転軸の軸方向中間部に設けられ前記連接棒の間で前記回転軸を支持する中間軸受とにより構成し、
前記回転軸は、前記軸線を中心として直線状に延びる直線軸部と、前記回転軸の軸方向中間部に位置する該直線軸部の端部側に設けられ前記軸線に対して偏心したクランク軸部とにより構成し、
前記直線軸部の外周側にはその軸線に対して偏心した外周面を有する偏心ブッシュを嵌合して設け、
該偏心ブッシュの外周面には前記複数本の連接棒のうち一部の連接棒を取付け、
前記クランク軸部の外周側にはブッシュを介して残りの連接棒を取付ける構成とし
前記回転軸のクランク軸部と前記偏心ブッシュとは前記回転軸の軸線に対して互いに異なる寸法をもって偏心させる構成としたことを特徴とする往復動圧縮機。
A casing provided with a plurality of cylinders, a rotating shaft disposed in the casing and driven to rotate about a fixed axis, a bearing provided in the casing and rotatably supporting the rotating shaft, A reciprocating compressor comprising: a plurality of pistons provided so as to be reciprocally movable; and a plurality of connecting rods respectively connecting the pistons to an axially intermediate portion of the rotating shaft.
The bearings are respectively provided on both axial sides of the rotary shaft and support the rotary shaft outside the connecting rod, and between the connecting rods provided at the axial intermediate portion of the rotary shaft and the rotating rod. Comprising an intermediate bearing that supports the shaft,
The rotating shaft includes a linear shaft portion that extends linearly around the axis, and a crankshaft that is provided on an end side of the linear shaft portion that is located in an axially intermediate portion of the rotating shaft and is eccentric with respect to the axis. And consists of
On the outer peripheral side of the linear shaft portion, an eccentric bush having an outer peripheral surface eccentric with respect to the axis is fitted and provided,
A part of the plurality of connecting rods is attached to the outer peripheral surface of the eccentric bush,
The outer peripheral side of the crankshaft portion is configured to attach the remaining connecting rod via a bush ,
The reciprocating compressor characterized in that the crankshaft portion of the rotating shaft and the eccentric bushing are eccentric with different dimensions relative to the axis of the rotating shaft .
前記シリンダは、低圧の気体を吸込んで中間圧の圧縮気体を吐出する低圧シリンダと、前記中間圧の気体を吸込んで高圧の圧縮気体を吐出する高圧シリンダとにより構成し、前記回転軸のクランク軸部には前記低圧シリンダ内で往復動するピストンを連結し、前記直線軸部には前記高圧シリンダ内で往復動するピストンを連結する構成としてなる請求項1に記載の往復動圧縮機。 The cylinder includes a low pressure cylinder that sucks low pressure gas and discharges compressed gas of intermediate pressure, and a high pressure cylinder that sucks gas of intermediate pressure and discharges high pressure compressed gas, and the crankshaft of the rotating shaft The reciprocating compressor according to claim 1, wherein a piston that reciprocates in the low pressure cylinder is connected to the portion, and a piston that reciprocates in the high pressure cylinder is connected to the linear shaft portion. 前記偏心ブッシュは前記回転軸の外周側に複数個設け、該各偏心ブッシュのうち少なくとも一部の偏心ブッシュは前記回転軸の回転中心から互いに異なる方向に偏心させる構成としてなる請求項1または2に記載の往復動圧縮機。 The eccentric bushing is provided a plurality on an outer peripheral side of the rotary shaft, to claim 1 or 2, at least part of the eccentric bushing is a structure to be eccentric in different directions from the center of rotation of the rotary shaft of the respective eccentric bushing The reciprocating compressor described. 前記中間軸受は前記回転軸の軸方向に離間して複数個配設してなる請求項1,2または3に記載の往復動圧縮機。 The reciprocating compressor according to claim 1, 2 or 3 , wherein a plurality of the intermediate bearings are spaced apart in the axial direction of the rotary shaft. 前記中間軸受は複数の円弧状体に分割されることのない非分割型の軸受として構成してなる請求項1,2,3または4に記載の往復動圧縮機。 5. The reciprocating compressor according to claim 1, 2, 3, or 4 , wherein the intermediate bearing is configured as a non-dividing bearing that is not divided into a plurality of arcuate bodies.
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US11692533B2 (en) * 2007-08-09 2023-07-04 Optimum Power Technology, L.P. Apparatuses, systems, and methods for improved performance of a pressurized system
JP2011247099A (en) * 2010-05-24 2011-12-08 Anest Iwata Corp Electric motor integrated booster compressor
JP4780508B1 (en) * 2010-07-27 2011-09-28 恒太 野田 A pair of opposite-facing linear motion plunger pumps vibrate by rotating a pair of eccentric circular cams and yokes that are off-set to the vibration generated at the upper and lower conversion points of the synchronous reciprocation process, and a pair of flywheels. Structure of intake and exhaust spool valve that is synchronized with piston rod reciprocating motion.
CN105986986B (en) * 2016-05-17 2017-12-01 河南屹力新能源科技有限公司 A kind of Two-stage Compression mechanism
CN106640589B (en) * 2016-12-15 2019-04-26 东莞瑞柯电子科技股份有限公司 Portable four cylinder of one kind directly drives air compressor machine
JP6987375B2 (en) * 2017-02-24 2021-12-22 株式会社川島製作所 Vertical bag filling and packaging machine
KR102011708B1 (en) * 2018-02-22 2019-08-19 유진기공산업주식회사 The pipeless air compressor
WO2020005101A1 (en) * 2018-06-24 2020-01-02 Общество с ограниченной ответственностью "РУМО Инвест" Reciprocating compressor
RU185756U1 (en) * 2018-06-24 2018-12-18 Общество с ограниченной ответственностью "РУМО Инвест" Piston compressor
CN110863968A (en) * 2019-12-12 2020-03-06 浙江洛森压缩机股份有限公司 Double-pump-head air compressor

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