JP4855788B2 - 往復動圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、例えば空気等の気体を圧縮するのに好適に用いられる往復動圧縮機に関し、特に、クランク軸に冷却ファン、プーリ等を取付ける構成となった往復動圧縮機に関する。

一般に、往復動圧縮機は、クランクケースと、該クランクケースに取付けられたシリンダと、該シリンダ内に往復動可能に挿嵌されたピストンと、一端側が前記クランクケース内でピストンに接続され、他端側がクランクケースの外部に突出したクランク軸とにより大略構成されている。

また、往復動圧縮機は、クランク軸の他端側に該クランク軸と一緒に回転することにより冷却風を発生する冷却ファンを取付ける構成としている（例えば、特許文献１参照）。また、他の往復動圧縮機には、クランク軸の他端側に電動モータ等からの動力を伝達するためのプーリを取付ける構成としたものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−２５４２３９号公報 特開昭４９−５７２０８号公報

ここで、特許文献１の往復動圧縮機は、クランクケースを挟んで水平方向に対向するように低圧側シリンダと高圧側シリンダとが配置された２段式の水平対向型往復動圧縮機として構成されている。これにより、クランク軸を回転駆動したときには、低圧側シリンダで圧縮した圧縮空気を高圧側シリンダで再度圧縮することができ、高圧な圧縮空気をタンク等に供給することができる。また、クランク軸を回転駆動したときには、冷却ファンも一緒に回転駆動するから、この冷却ファンによる冷却風で圧縮機を冷却することができる。

一方、特許文献２の往復動圧縮機も、互いに対向した２個のピストンが１本のクランク軸に接続された水平対向型往復動圧縮機として構成されている。また、クランク軸には２個のピストンが往復動するときの重量バランスを整えるための重錘が取付けられている。また、クランク軸の他端側に取付けられたプーリにも重錘を設ける構成としている。

このように構成された特許文献２の往復動圧縮機は、クランク軸を回転して各ピストンを往復動させたときには、クランク軸に設けた重錘がピストン側のバランスを整え、プーリに設けた重錘がクランク軸の軸方向のバランスを整える。これにより、運転時の振動や騒音を抑制するようにしている。

ところで、特許文献１の往復動圧縮機は、低圧側シリンダと高圧側シリンダとを有する２段式の水平対向型往復動圧縮機として形成しているから、低圧側と高圧側とで作用する負荷が異なる上に、クランク軸の他端側にはバランスを整えるための重錘が取付けられていない。このため、クランク軸を回転駆動したときに振動や騒音が発生してしまうという問題がある。

一方、特許文献２の往復動圧縮機は、クランク軸とプーリにそれぞれ重錘を設けているから、クランク軸を回転したときの重量バランスを整えることができる。しかし、プーリに設けた重錘は、該プーリと一体的に固着されているから、プーリの直径寸法、使用するベルトの寸法等が同じ場合でも、重錘の位置、重さ等が異なる場合には共通の部品として用いることができない。従って、特許文献２の往復動圧縮機では、高価なプーリを多数種類用意しなくてはならないという問題がある。

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、クランク軸の回転バランスを整えることにより振動や騒音を防止しつつ、冷却ファン、プーリ等の回転部材を共通の部品として用いることができるようにした往復動圧縮機を提供することにある。

本発明による往復動圧縮機は、クランクケースと、該クランクケースに取付けられたシリンダと、該シリンダ内に往復動可能に挿嵌されたピストンと、一端側が前記クランクケース内でピストンに接続され他端側がクランクケースの外部に突出したクランク軸と、該クランク軸の突出端側に設けられた回転部材と、前記クランク軸と該回転部材との間に設けられクランク軸に対して回転部材を回り止めする回り止め部材とを備えている。

そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記回り止め部材には、前記クランク軸が回転したときに生じるモーメントを釣り合わせるためのバランスウエイトを一体に形成する構成としたことにある。

請求項２の発明によると、前記回り止め部材は、前記クランク軸と回転部材とに回り止め状態で係合する係合部と、該係合部から半径方向に延びて該係合部と一体に形成された前記バランスウエイトとにより構成したことにある。

請求項３の発明によると、前記回り止め部材は、前記クランク軸に形成したキー溝と前記回転部材に形成したキー溝との間に挿嵌される回り止めキーとして形成し、該回り止めキーに前記バランスウエイトを設ける構成としたことにある。

請求項１の発明によれば、クランク軸を回転駆動してシリンダ内でピストンを往復動させることにより、例えば吸込んだ空気を圧縮し、この圧縮空気をタンク等に供給することができる。また、往復動圧縮機の運転時には、クランク軸の遠心力、ピストンが往復動するときの反力等の負荷によるモーメントが発生し、このモーメントはクランク軸の他端側にも作用して振動等を発生しようとする。

しかし、クランク軸の他端側となる突出端側には、クランク軸に対して回転部材を回り止めする回り止め部材を利用してバランスウエイトを設けている。従って、クランク軸が回転するときのモーメントを釣り合わせて回転バランスを整えることにより、該クランク軸を円滑に回転させることができ、振動、騒音等を抑えることができる。

しかも、バランスウエイトは、クランク軸に対して回転部材を回り止めする回り止め部材に一体に形成している。これにより、バランスウエイトの重さ、位置が異なる回り止め部材を複数種類用意することにより、冷却ファン、プーリ等の回転部材は共通の部品として用いることができる。この結果、クランク軸の回転バランスを整えて振動や騒音を防止することができる上に、冷却ファン、プーリ等の回転部材を共通の部品として組立作業性の向上、コストの低減等を図ることができる。

請求項２の発明によれば、例えば回り止め部材の係合部をバランスウエイトは、プレス加工、鋳造加工等を用いて簡単に形成することができる。また、係合部は、クランク軸に対して回転方向に位置決めされているから、バランスウエイトの取付位置も一緒に固定することができる。

請求項３の発明によれば、クランク軸に形成したキー溝に回り止めキーを嵌め込み、該回り止めキーが回転部材のキー溝に嵌るように回転部材をクランク軸に取付ける。これにより、クランク軸の突出端に回転部材を固定して取付けることができ、しかもバランスウエイトを同時に取付けることができる。

以下、本発明の実施の形態に係る往復動圧縮機として、２段式の水平対向型往復動空気圧縮機を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

まず、図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示している。この実施の形態では、電動モータが一体的に取付けられ、クランク軸の突出端に回転部材として冷却ファンが設けられた２段式の水平対向型往復動空気圧縮機を例に挙げて説明する。

図１において、１は第１の実施の形態に適用される往復動圧縮機をなす２段式の水平対向型往復動空気圧縮機を示している。この往復動空気圧縮機１は、図２に示す如く、後述するクランクケース２、低圧側シリンダ３、高圧側シリンダ９、クランク軸１５、電動モータ１８、冷却ファン２０、回り止め板２１等により大略構成されている。

２は軸線Ｏ1−Ｏ1を中心とする略円筒状に形成されたクランクケースを示している。このクランクケース２には、前記軸線Ｏ1−Ｏ1を挟んで径方向の反対側、即ち、水平方向で対向する位置に低圧側シリンダ取付部２Ａと高圧側シリンダ取付部２Ｂとが設けられている。また、クランクケース２の一端は、蓋体２Ｃによって閉塞され、他端側には後述する電動モータ１８のモータケース１８Ａが取付けられている。

３はクランクケース２に水平方向に設けられた低圧側シリンダで、該低圧側シリンダ３は、外気を吸込んで後述の高圧側シリンダ９に圧縮空気を供給するものである。そして、低圧側シリンダ３は、後述のシリンダ４、弁座部材５、シリンダヘッド６、ピストン７等により大略構成されている。

４は水平方向に延びた状態でクランクケース２の低圧側シリンダ取付部２Ａに取付けられた筒状のシリンダを示している。このシリンダ４の先端には、弁座部材５とシリンダヘッド６が設けられている。また、弁座部材５には、吸込ポートを開，閉する吸込弁と吐出ポートを開，閉する吐出弁（いずれも図示せず）が設けられている。一方、シリンダヘッド６には、吸込室に連通する吸込口と吐出室に連通する吐出口（いずれも図示せず）が設けられている。

７はシリンダ４内に往復動可能に取付けられた低圧側のピストンで、該ピストン７は、連接棒８の先端側が一体的に取付けられた揺動式のピストンとして構成されている。そして、ピストン７は、シリンダ４内に吸込んだ空気を圧縮してシリンダヘッド６側に吐出するものである。また、連接棒８は、基端側が後述するクランク軸１５の偏心部材１５Ａに回転自在に取付けられている。

９は低圧側シリンダ３に水平方向で対向するようにクランクケース２に設けられた高圧側シリンダを示している。この高圧側シリンダ９は、低圧側シリンダ３から吐出された圧縮空気を再度圧縮し、高圧な圧縮空気をタンク（図示せず）等に供給するものである。そして、高圧側シリンダ９は、後述のシリンダ１０、弁座部材１１、シリンダヘッド１２、ピストン１３等により大略構成されている。

１０は水平方向に延びた状態でクランクケース２の高圧側シリンダ取付部２Ｂに取付けられた筒状のシリンダを示している。このシリンダ１０の先端には、弁座部材１１とシリンダヘッド１２が設けられている。また、弁座部材１１には、吸込ポートを開，閉する吸込弁と吐出ポートを開，閉する吐出弁（いずれも図示せず）が設けられている。一方、シリンダヘッド１２には、吸込室に連通する吸込口と吐出室に連通する吐出口（いずれも図示せず）が設けられている。

１３はシリンダ１０内に往復動可能に取付けられた高圧側のピストンで、該ピストン１３には、連接棒１４の先端側が回動可能に取付けられている。そして、ピストン１３は、シリンダ１０内に吸込んだ圧縮空気を再度圧縮してシリンダヘッド１２側に吐出するものである。また、連接棒１４は、基端側が後述するクランク軸１５の偏心部材１５Ｂに回転自在に取付けられている。

１５は軸線Ｏ1−Ｏ1に沿って設けられたクランク軸を示している。このクランク軸１５の一端側は、軸受１６を介して回転自在に支持されつつクランクケース２内に進入している。また、クランク軸１５の一端側には、ピストン７，１３を往復動させるための偏心部材１５Ａ，１５Ｂが取付けられ、該各偏心部材１５Ａ，１５Ｂの外周側には連接棒８，１４が回転自在に取付けられている。一方、クランク軸１５の中間部は、電動モータ１８の回転軸を兼ねている。

さらに、電動モータ１８のモータケース１８Ａから突出して延びたクランク軸１５の他端側は、段部１５Ｃを介して縮径した突出端となる取付軸部１５Ｄを有し、該取付軸部１５Ｄには、後述の冷却ファン２０、回り止め板２１が取付けられている。ここで、クランク軸１５の取付軸部１５Ｄは、図３、図４に示すように、周方向の一部を平坦面１５Ｄ1とすることにより横断面Ｄ字状に形成され、この平坦面１５Ｄ1は、回り止め板２１のＤ字穴２１Ｃに係合し、該回り止め板２１を周方向のの回転を規制するものである。

１７はクランクケース２内に位置してクランク軸１５の一端部に取付けられたバランスホイールを示している。このバランスホイール１７は、周方向の一部が切欠かれた有底円筒体からなり、クランク軸１５と一体回転するように固定されている。そして、バランスホイール１７は、クランク軸１５が回転したときの遠心力、ピストン７，１３が往復動したときの反力等の負荷によるモーメントを釣り合わせ、クランク軸１５の一端側での回転バランスを整えるものである。

１８はクランク軸１５の外周側に位置してクランクケース２の他側に設けられた電動モータを示している。この電動モータ１８は、外側のモータケース１８Ａに取付けられた固定子１８Ｂと、該固定子１８Ｂ内に回転可能に設けられ、中心部にクランク軸１５が固着された回転子１８Ｃとにより大略構成されている。また、モータケース１８Ａの他端側には、クランク軸１５の他側部分を回転自在に支持する軸受１９が設けられている。

２０はクランク軸１５の突出端側となる取付軸部１５Ｄに取付けられた冷却ファンを示している。この冷却ファン２０は、電動モータ１８、シリンダ３，９に冷却風を供給するもので、クランク軸１５と一緒に回転する回転部材を構成している。また、冷却ファン２０は、後述する回り止め板２１のバランスウエイト２１Ｂを別体としたことにより、複数種類の往復動空気圧縮機（図示せず）に対して共通の部品として使用することができる。

そして、冷却ファン２０は、取付軸部１５Ｄが挿通される小径筒部２０Ａと、該小径筒部２０Ａの外周側に設けられた大径筒部２０Ｂと、該大径筒部２０Ｂの外周側に半径方向に延びて複数枚設けられた羽根２０Ｃとにより構成されている。

また、小径筒部２０Ａの外周側には、該小径筒部２０Ａよりも僅かに大きな係合筒部２０Ｄが設けられている。この係合筒部２０Ｄの一端側は、図３に示す如く、後述する回り止め板２１の厚さ寸法と同程度の寸法だけ小径筒部２０Ａよりも電動モータ１８側に突出し、大径筒部２０Ｂよりも引込んでいる。一方、係合筒部２０Ｄは、後述する回り止め板２１の係合板部２１Ａと一体回転させるために該係合板部２１Ａが合致する六角筒状に形成されている。さらに、係合筒部２０Ｄの一部には、回り止め板２１のバランスウエイト２１Ｂを通すための切欠き部２０Ｅが形成されている。

２１はクランク軸１５の取付軸部１５Ｄと冷却ファン２０との間に設けられた回り止め部材としての回り止め板を示している。この回り止め板２１は、クランク軸１５に対して冷却ファン２０を回転方向に固定し、該クランク軸１５と冷却ファン２０とが一体的に回転するように連結するものである。また、回り止め板２１は、クランク軸１５が回転したときに生じるモーメントを釣り合わせるためのバランスウエイト２１Ｂを備えている。また、回り止め板２１は、剛性と所定の重量を確保できる厚さ寸法をもった金属板等から形成することができるから、安価に製造することができる。

即ち、回り止め板２１は、図５に示す如く、冷却ファン２０の係合筒部２０Ｄ内に嵌合する六角形に形成された係合板部２１Ａと、該係合板部２１Ａから半径方向の外側に延びて設けられた略Ｔ字状のバランスウエイト、カウンタウエイトと呼ばれるウエイト、例えばバランスウエイト２１Ｂとにより形成されている。また、係合板部２１Ａの中心部には、クランク軸１５の取付軸部１５Ｄが係合状態で挿嵌されるＤ字穴２１Ｃが形成され、前記係合板部２１ＡとＤ字穴２１Ｃとにより係合部を構成している。

そして、回り止め板２１は、係合部をなす係合板部２１ＡのＤ字穴２１Ｃにクランク軸１５の取付軸部１５Ｄを挿嵌することにより、該クランク軸１５と一体に回転させることができる。また、回り止め板２１は、係合板部２１Ａを冷却ファン２０の係合筒部２０Ｄ内に嵌合させることにより、該冷却ファン２０と一体に回転させることができる。

従って、クランク軸１５の取付軸部１５Ｄを回り止め板２１のＤ字穴２１Ｃに挿嵌し、この状態で回り止め板２１の係合板部２１Ａを係合筒部２０Ｄ内に収容するように冷却ファン２０の小径筒部２０Ａをクランク軸１５の取付軸部１５Ｄに取付け、この状態でクランク軸１５の他端部にナット２２を螺着する。これにより、回り止め板２１は、クランク軸１５に対して冷却ファン２０を回り止めすることができる。

また、回り止め板２１のバランスウエイト２１Ｂは、クランク軸１５が回転したときに生じるモーメントが釣り合うように、係合板部２１Ａからの径方向位置、重量が設定されている。従って、バランスウエイト２１Ｂの設定が異なる回り止め板２１を複数種類用意し、適したバランスウエイト２１Ｂを備えた回り止め板２１を選択して取付けることにより、これらの回り止め板２１は、複数種類の往復動空気圧縮機のクランク軸１５に生じるモーメントを適宜にバランスさせることができる。これにより、冷却ファン２０からウエイトを廃止できるから、該冷却ファン２０は共通の部品として使用することができる。

第１の実施の形態による２段式の水平対向型往復動空気圧縮機１は、上述の如き構成を有するもので、次に、クランク軸１５に冷却ファン２０を取付けるときの作業について述べる。

まず、水平対向型往復動空気圧縮機１に適したバランスウエイト２１Ｂを有する回り止め板２１を用意する。次に、回り止め板２１のＤ字穴２１Ｃにクランク軸１５の取付軸部１５Ｄを挿嵌し、この状態で回り止め板２１の係合板部２１Ａを係合筒部２０Ｄ内に嵌合するように冷却ファン２０の小径筒部２０Ａをクランク軸１５の取付軸部１５Ｄに取付ける。そして、クランク軸１５の他端部にナット２２を螺着することにより、クランク軸１５の他端側に冷却ファン２０を回り止め状態で取付けることができる。

次に、第１の実施の形態による２段式の水平対向型往復動空気圧縮機１の作動について述べる。

まず、電動モータ１８によってクランク軸１５を回転駆動させると、低圧側シリンダ３は、シリンダ４内でピストン７を往復動し、吸込んだ外気を圧縮してシリンダヘッド６の吐出口から吐出する。そして、吐出口から吐出された圧縮空気を、連通配管２３を通じて高圧側シリンダ９に供給する。

次に、高圧側シリンダ９は、シリンダ１０内でピストン１３を往復動し、吸込んだ圧縮空気を再度圧縮することにより、高圧な圧縮空気を吐出口から吐出配管を経由してタンク（いずれも図示せず）等に供給する。

また、上述した水平対向型往復動空気圧縮機１の運転時には、クランク軸１５が回転したときの遠心力、ピストン７，１３が往復動したときの反力等の負荷によるモーメントが発生する。しかし、クランク軸１５の一端側に設けたバランスホイール１７は、モーメントを相殺して回転バランスを整えることができる。

一方、クランク軸１５の一端側に作用するモーメントは、該クランク軸１５の他端側にも作用して振動等を発生しようとする。しかし、クランク軸１５の取付軸部１５Ｄには、回り止め板２１と一体にバランスウエイト２１Ｂを設けているから、クランク軸１５の他端側でも回転バランスを整えることができる。

このように構成した第１の実施の形態によれば、クランク軸１５の他端側に位置する取付軸部１５Ｄには、該クランク軸１５に対して冷却ファン２０を回り止めする回り止め板２１を設け、該回り止め板２１には、クランク軸１５が回転したときに生じるモーメントを釣り合わせるためのバランスウエイト２１Ｂを設ける構成とした。

従って、回り止め板２１のバランスウエイト２１Ｂは、クランク軸１５が回転するときのモーメントを釣り合わせて回転バランスを整えることができ、該クランク軸１５を円滑に回転させて振動、騒音等を抑えることができる。

しかも、バランスウエイト２１Ｂは、クランク軸１５に対して冷却ファン２０を回り止めする回り止め板２１を利用して設けているから、バランスウエイト２１Ｂの重さ、位置が異なる回り止め板２１を複数種類用意することにより、冷却ファン２０は共通の部品として用いることができる。また、回り止め板２１は、プレス加工、鋳造加工等を用いて簡単に製造できるものである。

この結果、バランスウエイト２１Ｂを備えた回り止め板２１は、クランク軸１５の回転バランスを整えて振動や騒音を防止することができる上に、冷却ファン２０を共通の部品とすることができる。これにより、安価な回り止め板２１を付け替える簡単な作業で多種類の往復動圧縮機に対応することができるから、冷却ファン２０を共通化することができ、組立作業性の向上、コストの低減等を図ることができる。

また、回り止め板２１は、図３に示す如く、そのバランスウエイト２１Ｂも含めて冷却ファン２０の大径筒部２０Ｂ内に収めることができる。これにより、運転時に回り止め板２１が干渉するのを防止でき、また見栄えを良好にすることができる。

さらに、第１の実施の形態では、六角形の冷却ファン２０の係合筒部２０Ｄに回り止め板２１の係合板部２１Ａを嵌合する構成としているから、クランク軸１５からの負荷を６箇所に分散して冷却ファン２０側に伝えることができる。これにより、冷却ファン２０を樹脂材料により形成した場合でも、破損を防止して寿命を延ばすことができる。

次に、図６ないし図８は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、回り止め部材をクランク軸に形成したキー溝と回転部材に形成したキー溝との間に挿嵌される回り止めキーとして形成し、この回り止めキーにバランスウエイトを設ける構成としたことにある。また、第２の実施の形態では、回転部材として冷却風を発生する羽根を備えたプーリを用い、このプーリがクランク軸の突出端に設けられた２段式の水平対向型往復動空気圧縮機を例に挙げて説明する。

図６において、３１は第２の実施の形態に適用される往復動圧縮機をなす２段式の水平対向型往復動空気圧縮機を示している。この往復動空気圧縮機３１は、第１の実施の形態によるクランクケース２、低圧側シリンダ３、高圧側シリンダ９とほぼ同様に形成されたクランクケース３２、低圧側シリンダ３３、高圧側シリンダ３４を備えている。

３５は第２の実施の形態によるクランク軸を示している。このクランク軸３５の一端側は、クランクケース３２内に進入し該クランクケース３２に回転自在に支持されている。一方、クランクケース３２から突出して延びたクランク軸３５の他端側は、図７に示すように、後述のプーリ３６の取付穴３６Ｄに挿入される取付軸部３５Ａとなっている。また、取付軸部３５Ａには、外周側を軸方向に切欠いてキー溝３５Ｂが設けられ、該キー溝３５Ｂには、プーリ３６の回り止めをする後述の回り止めキー３７が嵌合される。

３６はクランク軸３５の突出端側となる取付軸部３５Ａに取付けられた従動側のプーリを示している。このプーリ３６は、近傍に配置される電動モータによりベルト（図示せず）等を介して回転駆動されるもので、クランク軸３５と一緒に回転する回転部材を構成している。また、プーリ３６は、例えば金属材料から形成され、多くの切削加工が必要になるから高価になる。さらに、プーリ３６は、後述する複数枚の羽根３６Ｂを備えることによりシリンダ３３，３４に冷却風を供給する冷却ファンとしての機能も有している。そして、プーリ３６は、後述する回り止めキー３７のバランスウエイト３７Ｂを別体としたことにより、複数種類の往復動空気圧縮機（図示せず）に対して共通の部品として使用することができる。

ここで、プーリ３６は、中心側のハブ３６Ａと、該ハブ３６Ａから放射状に延びた複数枚の羽根３６Ｂと、該羽根３６Ｂの先端に前記ハブ３６Ａと同軸に支持され、外周側にベルトが巻回される溝を有するリング３６Ｃとにより大略構成されている。また、ハブ３６Ａの中心には、クランク軸３５の取付軸部３５Ａが挿通される取付穴３６Ｄが形成されている。

さらに、プーリ３６のハブ３６Ａには、取付穴３６Ｄの一部を軸方向に切欠いてキー溝３６Ｅが設けられている。このキー溝３６Ｅは、クランク軸３５のキー溝３５Ｂと対面して四角穴を形成することができ、この四角穴には後述の回り止めキー３７が嵌合される。

３７はクランク軸３５の取付軸部３５Ａとプーリ３６との間に設けられた回り止め部材としての回り止めキーを示している。この回り止めキー３７は、クランク軸３５に対してプーリ３６を回転方向に固定し、該プーリ３６とクランク軸３５とが一体的に回転するように連結するものである。また、回り止めキー３７は、クランク軸３５が回転したときに生じるモーメントを釣り合わせるためのバランスウエイト３７Ｂを備えている。

即ち、回り止めキー３７は、図８に示す如く、クランク軸３５のキー溝３５Ｂとプーリ３６のキー溝３６Ｅとの間に挿嵌される係合部をなす角柱状のキー本体３７Ａと、該キー本体３７Ａの長さ方向の一端部に半径方向の外側に突出して設けられたバランスウエイト３７Ｂとにより形成されている。そして、回り止めキー３７は、バランスウエイト３７Ｂがクランクケース３２側に配置した状態で、キー本体３７Ａをクランク軸３５のキー溝３５Ｂとプーリ３６のキー溝３６Ｅとの間に挿嵌することにより、クランク軸３５に対してプーリ３６を回り止めすることができる。

また、回り止めキー３７のバランスウエイト３７Ｂは、第１の実施の形態による回り止め板２１のバランスウエイト２１Ｂとほぼ同様に、クランク軸３５が回転したときに生じるモーメントが釣り合うように、キー本体３７Ａからの半径方向位置、重量が設定されている。

従って、バランスウエイト３７Ｂの設定が異なる回り止めキー３７を複数種類用意し、適したバランスウエイト３７Ｂを備えた回り止めキー３７を選択して取付けることにより、これらの回り止めキー３７は、複数種類の往復動空気圧縮機のクランク軸３５に生じるモーメントを適宜にバランスさせることができる。これにより、プーリ３６からウエイトを廃止できるから、該プーリ３６は共通の部品として使用することができる。

かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、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。しかも、第２の実施の形態によれば、回り止めキー３７にバランスウエイト３７Ｂを設けることにより、プーリ３６を共通の部品として用いることができる。特に、プーリ３６は、金属材料からなり、また多くの切削加工を必要とするもので製造コストが嵩むために、共通化することでコストの削減を図ることができる。

なお、第１の実施の形態では、回り止め板２１のバランスウエイト２１Ｂを略Ｔ字状に形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図９に示す変形例のように、回り止め板４１を係合板部４１Ａ、バランスウエイト４１ＢおよびＤ字穴４１Ｃにより形成してもよい。この場合、バランスウエイト４１Ｂは、扇状に形成することにより大きな重量を得ることができ、または薄肉に形成することができる。また、バランスウエイトの形状は上述したものに限るものではなく、配置するスペースの形状、必要とする重量等により自由に設定することができる。この構成は、第２の実施の形態にも同様に適用することができるものである。

また、第１の実施の形態では、冷却ファン２０の係合筒部２０Ｄと回り止め板２１の係合板部２１Ａをそれぞれ六角形状に形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこの構成に限るものではなく、冷却ファン２０の係合筒部２０Ｄ、回り止め板２１の係合板部２１Ａを、三角形、四角形、五角形、七角形以上の形状としてもよい。

一方、第２の実施の形態によるプーリ３６では、ハブ３６Ａの外周側に冷却風を発生する複数枚の羽根３６Ｂを設け、該各羽根３６Ｂの先端にリング３６Ｃを支持する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばハブの外周側に複数本の支持棒を設け、該各支持棒の先端にリングを支持する構成としてもよい。この場合には、他の場所に冷却ファンを設ける構成とすればよい。

さらに、各実施の形態では、２段式の水平対向型往復動空気圧縮機１，３１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、１段または３段以上の往復動圧縮機に適用してもよく、また、シリンダの配置形態もＶ型等の他の形態としてもよい。しかも、空気以外の気体として、冷媒、窒素等を圧縮するのに用いてもよい。

本発明の第１の実施の形態に適用される２段式の水平対向型往復動空気圧縮機を示す外観斜視図である。 図１の往復動空気圧縮機の縦断面図である。 クランク軸と冷却ファンと回り止め板との取付状態を図２中の矢示III−III方向から拡大して示す要部拡大断面図である。 クランク軸と冷却ファンと回り止め板とを分解した状態で示す分解斜視図である。 図４中の回り止め板を拡大して示す拡大斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に適用される２段式の水平対向型往復動空気圧縮機を示す外観斜視図である。 クランク軸とプーリと回り止めキーとを分解した状態で示す分解斜視図である。 図７中の回り止めキーを拡大して示す拡大斜視図である。 本発明の変形例による回り止め板を示す拡大斜視図である。

符号の説明

１，３１ 水平対向型往復動空気圧縮機
２，３２ クランクケース
３，３３ 低圧側シリンダ
４，１０ シリンダ
７，１３ ピストン
９，３４ 高圧側シリンダ
１５，３５ クランク軸
１５Ａ，１５Ｂ 偏心部材
１５Ｃ 段部
１５Ｄ，３５Ａ 取付軸部
１７ バランスホイール
２０ 冷却ファン（回転部材）
２１，４１ 回り止め板（回り止め部材）
２１Ａ，４１Ａ 係合板部（係合部）
２１Ｂ，３７Ｂ，４１Ｂ バランスウエイト
２１Ｃ，４１Ｃ Ｄ字穴（係合部）
３５Ｂ，３６Ｅ キー溝
３６ プーリ（回転部材）
３７ 回り止めキー（回り止め部材）
３７Ａ キー本体（係合部）

Claims (3)

1. クランクケースと、該クランクケースに取付けられたシリンダと、該シリンダ内に往復動可能に挿嵌されたピストンと、一端側が前記クランクケース内でピストンに接続され他端側がクランクケースの外部に突出したクランク軸と、該クランク軸の突出端側に設けられた回転部材と、前記クランク軸と該回転部材との間に設けられクランク軸に対して回転部材を回り止めする回り止め部材とを備えてなる往復動圧縮機において、
   前記回り止め部材には、前記クランク軸が回転したときに生じるモーメントを釣り合わせるためのバランスウエイトを一体に形成する構成としたことを特徴とする往復動圧縮機。
2. 前記回り止め部材は、前記クランク軸と回転部材とに回り止め状態で係合する係合部と、該係合部から半径方向に延びて該係合部と一体に形成された前記バランスウエイトとにより構成してなる請求項１に記載の往復動圧縮機。
3. 前記回り止め部材は、前記クランク軸に形成したキー溝と前記回転部材に形成したキー溝との間に挿嵌される回り止めキーとして形成し、該回り止めキーに前記バランスウエイトを設け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。

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