JP6210943B2

JP6210943B2 - Piston compressor

Info

Publication number: JP6210943B2
Application number: JP2014146421A
Authority: JP
Inventors: 和弘真島; 心悟星崎; 周平湊谷
Original assignee: Koganei Corp
Current assignee: Koganei Corp
Priority date: 2014-07-17
Filing date: 2014-07-17
Publication date: 2017-10-11
Anticipated expiration: 2034-07-17
Also published as: JP2016023555A

Description

本発明は、ピストンの往復動により空気等の気体を圧縮して吐出するためのピストン式コンプレッサに関する。 The present invention relates to a piston type compressor for compressing and discharging a gas such as air by reciprocating movement of a piston.

空気等の気体を圧縮するために使用されるコンプレッサには、ピストンの往復動によりポンプ室を膨張収縮させるようにしたピストン式がある。例えば、特許文献１には、酸素濃縮装置に使用されるピストン式のコンプレッサが記載されている。このコンプレッサは、モータにより駆動されるクランク軸を有し、クランク軸には、４つのクランク部が軸方向にずらして設けられている。それぞれのクランク部にはコンロッドによりピストンが連結され、コンロッドにより駆動されるピストンによりポンプ室が膨張収縮される。 As a compressor used for compressing a gas such as air, there is a piston type in which a pump chamber is expanded and contracted by a reciprocating motion of a piston. For example, Patent Document 1 describes a piston-type compressor used in an oxygen concentrator. This compressor has a crankshaft driven by a motor, and the crankshaft is provided with four crank portions shifted in the axial direction. A piston is connected to each crank portion by a connecting rod, and the pump chamber is expanded and contracted by a piston driven by the connecting rod.

特許文献２には、クランク軸により往復動されるコンロッドと、コンロッドに接触するプランジャピストンとを有する昇圧供給装置が記載されている。プランジャピストンをコンロッドに摺動接触させるために、コンロッドに向かう付勢力が圧縮コイルばねや磁石によりプランジャに加えられている。４つのプランジャピストンは、クランク軸が１回転する間に、順番に１回ずつ往復動するようになっている。 Patent Document 2 describes a booster supply device having a connecting rod that is reciprocated by a crankshaft and a plunger piston that contacts the connecting rod. In order to bring the plunger piston into sliding contact with the connecting rod, a biasing force toward the connecting rod is applied to the plunger by a compression coil spring or a magnet. The four plunger pistons reciprocate once in order while the crankshaft makes one rotation.

特許文献３に記載される水槽用ポンプ装置は、ポンプ室に取り付けられたベローズを有し、ベローズには磁石が設けられ、モータにより駆動される回転子にも磁石が設けられている。回転子の回転により、ベローズ側の磁石と回転子側の磁石とが吸引と反発を繰り返し、ベローズが伸縮してポンプ室が膨張収縮される。 The water tank pump device described in Patent Document 3 has a bellows attached to a pump chamber, a magnet is provided in the bellows, and a magnet is also provided in a rotor driven by a motor. As the rotor rotates, the bellows-side magnet and the rotor-side magnet repeatedly attract and repel, the bellows expands and contracts, and the pump chamber expands and contracts.

特開２０１０−１９２３５号公報JP 2010-19235 A 特開平１１−６２８１７号公報JP-A-11-62817 実公平３−４５５８０号公報Japanese Utility Model Publication 3-45580

特許文献１に記載されるように、４つのポンプ室を駆動するために、４つのクランク部を軸方向にずらしてクランク軸に設けると、クランク軸を長くしなければならず、ポンプの小型化を達成することができない。特許文献２に記載されるように、クランク軸が１回転する間に、４つのプランジャピストンを、順番に１回ずつ往復動するようにしたのでは、昇圧装置の動的バランスを得ることができない。また、特許文献３に記載されるように、ベローの弾性力でポンプ室を膨張させるようにしたポンプ装置では、一方のベローを圧縮するときには、他方のベローズが膨張し、ポンプの動的バランスを得ることができない。動的バランスが得られないと、高速動作時に装置が左右に振動してしまう。 As described in Patent Document 1, in order to drive the four pump chambers, if the four crank portions are shifted in the axial direction and provided on the crankshaft, the crankshaft must be lengthened, and the pump can be downsized. Cannot be achieved. As described in Patent Document 2, if the four plunger pistons are reciprocated once in order while the crankshaft rotates once, the dynamic balance of the booster cannot be obtained. . Further, as described in Patent Document 3, in a pump device in which the pump chamber is expanded by the elastic force of the bellows, when compressing one bellow, the other bellows expands, and the dynamic balance of the pump is increased. Can't get. If dynamic balance cannot be obtained, the device will vibrate left and right during high-speed operation.

本発明の目的は、コンプレッサの小型化を達成することにある。 An object of the present invention is to achieve downsizing of a compressor.

本発明の他の目的は、コンプレッサの高速動作を可能とすることにある。 Another object of the present invention is to enable high speed operation of the compressor.

本発明のピストン式コンプレッサは、カム部材が組み込まれるカム収容室、および前記カム部材の回転中心軸に直交する軸上に、それぞれ前記回転中心軸に対して対称位置に位置して２つで対をなすシリンダ孔が前記回転中心軸を中心に９０度ずらして２対設けられたピストンケースと、前記ピストンケースに回転自在に装着され、前記カム部材を回転駆動する駆動軸と、それぞれの前記シリンダ孔に往復動自在に収容されるピストンと、前記ピストンケースに取り付けられ、前記ピストンとの間でポンプ室を区画するアダプタと、それぞれの前記ピストンに設けられるピストン磁石と、それぞれの前記アダプタに設けられ、前記ピストン磁石に反発する磁力を加えることにより前記ピストンに前記ポンプ室が膨張する方向の推力を加える磁力発生部材と、を有し、一対の前記シリンダ孔に設けられた一対の前記ピストンにより一対の前記ポンプ室が膨張するときに、他の一対の前記シリンダ孔に設けられた他の一対の前記ピストンにより他の一対の前記ポンプ室を収縮する。 Piston compressor according to the present invention, the cam housing chamber where the cam member is incorporated, and on an axis perpendicular to the axis of rotation of said cam member, 2 Tsude pairs located at symmetrical positions with respect to each of the rotation center shaft a piston case the cylinder bore has kicked 2 contraposed shifted 90 degrees around the rotation center axis forming a said rotatably mounted to the piston case, a drive shaft for rotating said cam member, each of said A piston that is reciprocally accommodated in a cylinder hole, an adapter that is attached to the piston case and divides a pump chamber with the piston, a piston magnet provided in each piston, and each adapter A magnetic force is provided to apply a thrust force in a direction in which the pump chamber expands to the piston by applying a repulsive magnetic force to the piston magnet. Possess a generating member, when the pair of the pump chamber is expanded by a pair of the piston provided on the pair of the cylinder bore, the other pair of pistons provided in the other of the pair of the cylinder bore Thus, the other pair of pump chambers are contracted.

ピストンに設けられたピストン磁石とアダプタに設けられた磁力発生部材とにより、ピストンにはポンプ室を膨張させる方向の推力が加えられる。ポンプ室を膨張させる方向に抗してポンプ室を収縮させる方向の推力は、カム部材の回転により加えられる。カム部材が回転すると、ピストンに設けられた回転体とカム部材との転がり接触、またはピストンに設けられたピストン磁石とカム部材に設けられたカム磁石との磁力により、ピストンはポンプ室を収縮させる方向に駆動される。このように、ピストンとカム部材は摺動接触することなく、カム部材の回転によりピストンが駆動されるので、摺動接触部に起因した摩耗の発生がなく、高速駆動してもコンプレッサの耐久性を向上させることができる。しかも、カム部材の回転によりピストンを往復動させることにより、コンプレッサを小型化することができる。 Due to the piston magnet provided on the piston and the magnetic force generating member provided on the adapter, thrust in the direction of expanding the pump chamber is applied to the piston. The thrust in the direction of contracting the pump chamber against the direction of expanding the pump chamber is applied by the rotation of the cam member. When the cam member rotates, the piston contracts the pump chamber by the rolling contact between the rotating member provided on the piston and the cam member, or by the magnetic force between the piston magnet provided on the piston and the cam magnet provided on the cam member. Driven in the direction. In this way, the piston is driven by the rotation of the cam member without sliding contact between the piston and the cam member. Therefore, there is no wear due to the sliding contact portion, and the durability of the compressor even when driven at high speed. Can be improved. Moreover, the compressor can be reduced in size by reciprocating the piston by the rotation of the cam member.

さらに、同軸に延びて２つで対をなすシリンダ孔にピストンが設けられている。対をなすピストンは同時に外側に向けて、または２つ同時に内側に向けて動くので、２つのピストンの重心は偏心することなく一定位置を保つ。従って、ピストンの動的バランスが高められ、コンプレッサの高速動作が可能となる。 Furthermore, the piston is provided in the cylinder hole which extends coaxially and makes a pair of two. Since the paired pistons move outward simultaneously or two simultaneously inward, the center of gravity of the two pistons remains constant without being eccentric. Therefore, the dynamic balance of the piston is increased, and the compressor can be operated at high speed.

一実施の形態であるピストン式コンプレッサの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the piston type compressor which is one Embodiment. 図１に示されたコンプレッサ組立体の上部を、矢印２で示す方向から見た正面図である。FIG. 3 is a front view of the upper part of the compressor assembly shown in FIG. 図２の平面図である。FIG. 3 is a plan view of FIG. 2. 図２における４−４線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 in FIG. 図４における５−５線断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 in FIG. 図４における６−６線断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line 6-6 in FIG. 図６の斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of FIG. 6. 図３における８−８線断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 in FIG. 3. （Ａ）はアダプタの内面を示す斜視図であり、（Ｂ）はアダプタを構成する磁石ホルダの外面を示す斜視図である。(A) is a perspective view which shows the inner surface of an adapter, (B) is a perspective view which shows the outer surface of the magnet holder which comprises an adapter. 他の実施の形態であるビストン式コンプレッサの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the biston type compressor which is other embodiment. さらに他の実施の形態であるピストン式コンプレッサを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the piston type compressor which is other embodiment. 図１１の斜視図である。FIG. 12 is a perspective view of FIG. 11. さらに他の実施の形態であるピストン式コンプレッサの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the piston type compressor which is further another embodiment. 図１３に示されたコンプレッサ組立体を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating the compressor assembly illustrated in FIG. 13. 図１４の斜視図である。FIG. 15 is a perspective view of FIG. 14.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。それぞれの図面においては、共通の機能を有する部材には、同一の符号が付されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each drawing, the same reference numerals are given to members having a common function.

図１〜図３に示されるように、ピストン式コンプレッサ１０ａは、コンプレッサ組立体１１と電動モータ１２とを備えている。コンプレッサ組立体１１は４つの装着面１３ａ〜１３ｄが外周面に設けられたピストンケース１４を有している。図２および図５に示されるように、円筒部１５がピストンケース１４の一端部に設けられ、電動モータ１２により駆動される駆動軸１６が軸受１７により円筒部１５に回転自在に支持される。 As shown in FIGS. 1 to 3, the piston compressor 10 a includes a compressor assembly 11 and an electric motor 12. The compressor assembly 11 includes a piston case 14 having four mounting surfaces 13a to 13d provided on the outer peripheral surface. As shown in FIGS. 2 and 5, the cylindrical portion 15 is provided at one end of the piston case 14, and the drive shaft 16 driven by the electric motor 12 is rotatably supported by the cylindrical portion 15 by a bearing 17.

図４および図５に示されるように、カム収容室１８がピストンケース１４の径方向中央部に設けられている。カム部材１９がカム収容室１８内に組み込まれる。カム部材１９は駆動軸１６の先端部に固定され、駆動軸１６により回転駆動される。４つのシリンダ孔２１ａ〜２１ｄがそれぞれカム収容室１８に連通してピストンケース１４に設けられており、シリンダ孔２１ａ〜２１ｄは内方端の部分でカム収容室１８に連通している。シリンダ孔２１ａ〜２１ｄの中心軸は、駆動軸１６およびカム部材１９の回転中心軸Ｏに対して直交している。シリンダ孔２１ａ〜２１ｄはカム部材１９に対して径方向に延びている。シリンダ孔２１ａ〜２１ｄは、図４に示されるように、円周方向に相互に９０度ごとに設けられている。図４〜図６に示されるように、２つのシリンダ孔２１ａ，２１ｂはカム部材１９の回転中心軸Ｏを中心に、一直線状つまり同軸に延びて対となっている。２つのシリンダ孔２１ｃ，２１ｄはカム部材の回転中心軸Ｏを中心に、一直線状つまり同軸に延びて対となっている。このように、４つのシリンダ孔２１ａ〜２１ｄは、カム収容室１８を中心として十字形状に配置されてピストンケース１４に設けられている。 As shown in FIGS. 4 and 5, the cam housing chamber 18 is provided in the central portion in the radial direction of the piston case 14. A cam member 19 is incorporated in the cam housing chamber 18. The cam member 19 is fixed to the distal end portion of the drive shaft 16 and is driven to rotate by the drive shaft 16. Four cylinder holes 21a to 21d communicate with the cam housing chamber 18, respectively, and are provided in the piston case 14. The cylinder holes 21a to 21d communicate with the cam housing chamber 18 at the inner end portion. The center axes of the cylinder holes 21 a to 21 d are orthogonal to the drive shaft 16 and the rotation center axis O of the cam member 19. The cylinder holes 21 a to 21 d extend in the radial direction with respect to the cam member 19. As shown in FIG. 4, the cylinder holes 21 a to 21 d are provided every 90 degrees in the circumferential direction. As shown in FIGS. 4 to 6, the two cylinder holes 21 a and 21 b extend in a straight line, that is, coaxially with the rotation center axis O of the cam member 19 as a pair. The two cylinder holes 21c and 21d are paired extending in a straight line, that is, coaxially with the rotation center axis O of the cam member as the center. Thus, the four cylinder holes 21 a to 21 d are arranged in a cross shape with the cam housing chamber 18 as the center and are provided in the piston case 14.

それぞれのシリンダ孔２１ａ〜２１ｄの外方端は、それぞれ対応する装着面１３ａ〜１３ｄに開口している。図１および図４に示されるように、アダプタ２２ａ〜２２ｄがピストンケース１４の装着面１３ａ〜１３ｄに、ねじ部材２３により取り付けられている。アダプタ２２ａ〜２２ｄは、それぞれ装着面１３ａ〜１３ｄに取り付けられる磁石ホルダ２４と、それぞれの磁石ホルダ２４に取り付けられる流路プレート２５とを有している。磁石ホルダ２４と流路プレート２５は、それぞれ樹脂やアルミニウム合金等の非磁性材料により形成される。 The outer ends of the respective cylinder holes 21a to 21d are opened to the corresponding mounting surfaces 13a to 13d, respectively. As shown in FIGS. 1 and 4, the adapters 22 a to 22 d are attached to the mounting surfaces 13 a to 13 d of the piston case 14 by screw members 23. Each of the adapters 22a to 22d has a magnet holder 24 attached to each of the mounting surfaces 13a to 13d and a flow path plate 25 attached to each magnet holder 24. The magnet holder 24 and the flow path plate 25 are each formed of a nonmagnetic material such as resin or aluminum alloy.

図４に示されるように、ピストン２６ａ〜２６ｄがそれぞれのシリンダ孔２１ａ〜２１ｄに往復動自在に装着される。ピストン２６ａ〜２６ｄは、樹脂やアルミニウム合金等の非磁性材料により形成される。ピストン２６ａ〜２６ｄの頂部はアダプタ２２ａ〜２２ｄに対向し、ピストン２６ａ〜２６ｄの底部はカム部材１９に対向する。ポンプ室２７ａ〜２７ｄがピストン２６ａ〜２６ｄとアダプタ２２ａ〜２２ｄとにより区画される。ポンプ室２７ａ〜２７ｄは、ピストン２６ａ〜２６ｄがアダプタ２２ａ〜２２ｄに向けて移動すると収縮し、カム部材１９に向けて移動すると膨張する。 As shown in FIG. 4, pistons 26a to 26d are attached to the respective cylinder holes 21a to 21d so as to reciprocate. The pistons 26a to 26d are formed of a nonmagnetic material such as a resin or an aluminum alloy. The top portions of the pistons 26 a to 26 d face the adapters 22 a to 22 d, and the bottom portions of the pistons 26 a to 26 d face the cam member 19. Pump chambers 27a to 27d are partitioned by pistons 26a to 26d and adapters 22a to 22d. The pump chambers 27a to 27d contract when the pistons 26a to 26d move toward the adapters 22a to 22d, and expand when the pistons 26a to 27d move toward the cam member 19.

永久磁石であるピストン磁石３１がそれぞれのピストン２６ａ〜２６ｄの頂部に設けられている。ピストン磁石３１は、外周面が円形となっており、中心がシリンダ孔２１ａ〜２１ｄの中心軸と同軸となって、ピストン２６ａ〜２６ｄの頂部に埋め込まれている。ピストン磁石３１は、ピストン２６ａ〜２６ｄの頂面に露出しアダプタ２２ａ〜２２ｄに対向する対向面を有している。 A piston magnet 31, which is a permanent magnet, is provided at the top of each of the pistons 26a to 26d. The piston magnet 31 has a circular outer peripheral surface, the center is coaxial with the central axis of the cylinder holes 21a to 21d, and is embedded in the tops of the pistons 26a to 26d. The piston magnet 31 has a facing surface that is exposed on the top surfaces of the pistons 26a to 26d and faces the adapters 22a to 22d.

永久磁石からなるアダプタ磁石３２が磁石ホルダ２４に設けられている。アダプタ磁石３２は、磁力発生部材を構成しており、磁石ホルダ２４に埋め込まれ、磁石ホルダ２４の内面に露出してピストン磁石３１の露出面に対向する対向面を有している。 An adapter magnet 32 made of a permanent magnet is provided on the magnet holder 24. The adapter magnet 32 constitutes a magnetic force generating member, is embedded in the magnet holder 24, and has a facing surface that is exposed on the inner surface of the magnet holder 24 and faces the exposed surface of the piston magnet 31.

アダプタ磁石３２の対向面は、ピストン磁石３１の対向面と同極性となっている。これにより、アダプタ磁石３２は、ピストン磁石３１に対して反発する磁力を加え、ピストン２６ａ〜２６ｄにポンプ室２７ａ〜２７ｄを膨張させる方向の推力つまり膨張磁力を加える。 The facing surface of the adapter magnet 32 has the same polarity as the facing surface of the piston magnet 31. Thereby, the adapter magnet 32 applies a repulsive magnetic force to the piston magnet 31, and applies a thrust in the direction of expanding the pump chambers 27a to 27d to the pistons 26a to 26d, that is, an expanding magnetic force.

また、アダプタ磁石３２の対向面は、ピストン磁石３１の対向面と同極性となっているだけでなく、ピストン２６ａのピストン磁石３１のカム部材１９側の極性と、ピストン２６ｂのピストン磁石３１のカム部材１９側の極性とは、異なっている。これにより、ピストン２６ａとピストン２６ｂはお互いに引き合うので、ポンプ室２７ａ，２７ｂを膨張させる力を補助する。ピストン２６ｃとピストン２６ｄも同様である。 Further, the facing surface of the adapter magnet 32 is not only the same polarity as the facing surface of the piston magnet 31, but also the polarity of the piston magnet 31 of the piston 26a on the cam member 19 side and the cam of the piston magnet 31 of the piston 26b. The polarity on the member 19 side is different. Thereby, since the piston 26a and the piston 26b attract each other, the force which expands the pump chambers 27a and 27b is assisted. The same applies to the piston 26c and the piston 26d.

図４〜図６に示されるように、回転体３３がそれぞれのピストン２６ａ〜２６ｄの底部に回転自在に装着される。回転体３３を支持するための支持ピン３４がピストン２６ａ〜２６ｄに取り付けられている。回転体３３としては、ボール軸受が用いられており、支持ピン３４に固定される内側回転体と、その外側に多数のボールを介して回転自在に装着される外側回転体とを有している。 As shown in FIGS. 4 to 6, the rotating body 33 is rotatably mounted on the bottom of each of the pistons 26 a to 26 d. A support pin 34 for supporting the rotating body 33 is attached to the pistons 26a to 26d. As the rotator 33, a ball bearing is used. The rotator 33 includes an inner rotator fixed to the support pin 34 and an outer rotator that is rotatably mounted on the outside via a large number of balls. .

カム面３５がカム部材１９に設けられており、カム面３５は、回転体３３の外周面つまり外側回転体の外周面に転がり接触する。カム部材１９は、図４に示されるように、最大半径の長径部と最小半径の短径部とを有している。カム面３５は、回転体３３の外径に合わせて設計されており、ピストン２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの移動軌跡はｓｉｎ曲線となるようなカム面である。カム部材１９が電動モータ１２により回転駆動されると、ピストン２６ａ〜２６ｄは、アダプタ２２ａ〜２２ｄに最も近づく位置から最も遠ざかる位置との間を往復動する。 A cam surface 35 is provided on the cam member 19, and the cam surface 35 is in rolling contact with the outer peripheral surface of the rotating body 33, that is, the outer peripheral surface of the outer rotating body. As shown in FIG. 4, the cam member 19 has a long diameter portion with a maximum radius and a short diameter portion with a minimum radius. The cam surface 35 is designed in accordance with the outer diameter of the rotating body 33, and the movement trajectory of the pistons 26a, 26b, 26c, and 26d is a cam surface that forms a sin curve. When the cam member 19 is rotationally driven by the electric motor 12, the pistons 26a to 26d reciprocate between a position closest to the adapters 22a to 22d and a position farthest from the position closest to the adapter 22a to 22d.

図４に示されるように、カム面３５の長径部が回転体３３と転がり接触すると、対をなす２つのピストン２６ｃ，２６ｄは、アダプタ２２ｃ，２２ｄに最も近づく。この最も近づく位置に向けてピストンが移動するときには、ピストン磁石３１とアダプタ磁石３２との反発力に抗して２つのピストン２６ｃ，２６ｄがアダプタ２２ｃ，２２ｄに向けて移動し、ポンプ室２７ｃ，２７ｄが収縮される。 As shown in FIG. 4, when the long diameter portion of the cam surface 35 is in rolling contact with the rotating body 33, the two pistons 26c and 26d that make a pair are closest to the adapters 22c and 22d. When the piston moves toward the closest position, the two pistons 26c and 26d move toward the adapters 22c and 22d against the repulsive force between the piston magnet 31 and the adapter magnet 32, and the pump chambers 27c and 27d. Is shrunk.

カム面３５の長径部が回転体３３と転がり接触したときには、図４に示されるように、カム面３５の短径部は回転体３３と転がり接触する。このときには、対をなす２つのピストン２６ａ，２６ｂは、アダプタ２２ａ，２２ｂから最も遠ざかる。カム面３５の長径部が回転体に接触した位置から短径部が接触する位置に向けてカム部材１９が回転するときには、ピストン磁石３１とアダプタ磁石３２との反発力により、ピストンはアダプタに対して最も近づく位置から最も遠ざかる位置に移動する。これにより、ポンプ室が膨張する。図４は、回転体３３がカム面３５の短径部に接触し、ポンプ室２７ａ，２７ｂが最も膨張した状態を示す。 When the long diameter portion of the cam surface 35 comes into rolling contact with the rotating body 33, the short diameter portion of the cam surface 35 comes into rolling contact with the rotating body 33 as shown in FIG. 4. At this time, the two pistons 26a and 26b making a pair are furthest away from the adapters 22a and 22b. When the cam member 19 rotates from the position where the long diameter portion of the cam surface 35 is in contact with the rotating body to the position where the short diameter portion is in contact, the repulsive force between the piston magnet 31 and the adapter magnet 32 causes the piston to move against the adapter. Move to the position farthest from the closest position. As a result, the pump chamber expands. FIG. 4 shows a state where the rotating body 33 is in contact with the short diameter portion of the cam surface 35 and the pump chambers 27a and 27b are expanded most.

このように、アダプタ磁石３２がそれぞれのピストン２６ａ〜２６ｄにポンプ室２７ａ〜２７ｄを膨張させる方向の磁力を加えた状態のもとで、カム部材１９のカム面３５と回転体３３との転がり接触により、ピストン２６ａ〜２６ｄは直線往復動している。つまり、カム部材１９とピストン２６ａ〜２６ｄは滑り接触つまり摺動接触することがない。これにより、カム面３５の摩耗発生が防止されて、カム部材１９を高速回転させても、コンプレッサ１０ａの高い耐久性を維持できる。 In this way, the rolling contact between the cam surface 35 of the cam member 19 and the rotating body 33 is performed in a state where the adapter magnet 32 applies a magnetic force in the direction of expanding the pump chambers 27a to 27d to the pistons 26a to 26d. Thus, the pistons 26a to 26d are reciprocating linearly. That is, the cam member 19 and the pistons 26a to 26d do not make sliding contact, that is, sliding contact. Thereby, the wear of the cam surface 35 is prevented, and the high durability of the compressor 10a can be maintained even when the cam member 19 is rotated at a high speed.

さらに、同軸に延びて２つで対をなすシリンダ孔にピストンが設けられている。対をなすピストンは同時に外側に向けて、または２つ同時に内側に向けて動くので、２つのピストンの重心は偏心することなく一定位置を保つ。従って、ピストンの動的バランスが高められ、高速動作させることが可能となる。特に、図４に示されるように、２対のシリンダ孔をピストンケース１４に設け、一対のシリンダ孔２１ｃ，２１ｄに設けられたピストン２６ｃ，２６ｄによりポンプ室２７ｃ，２７ｄが膨張するときに、他の一対のシリンダ孔２１ａ，２１ｂに設けられたピストン２６ａ，２６ｂによりポンプ室２７ａ，２７ｂを収縮させると、コンプレッサの動的バランスが高められ、高速動作させることが可能となる。 Furthermore, the piston is provided in the cylinder hole which extends coaxially and makes a pair of two. Since the paired pistons move outward simultaneously or two simultaneously inward, the center of gravity of the two pistons remains constant without being eccentric. Therefore, the dynamic balance of the piston is increased and it is possible to operate at high speed. In particular, as shown in FIG. 4, when two pairs of cylinder holes are provided in the piston case 14 and the pump chambers 27c and 27d are expanded by the pistons 26c and 26d provided in the pair of cylinder holes 21c and 21d, When the pump chambers 27a and 27b are contracted by the pistons 26a and 26b provided in the pair of cylinder holes 21a and 21b, the dynamic balance of the compressor is enhanced and the pump chamber 27a and 27b can be operated at high speed.

全てのシリンダ孔２１ａ〜２１ｄの中心軸は１点で交差しているので、１つのカム部材１９によって全てのピストン２６ａ〜２６ｄを駆動することができる。したがって、ピストンケース１４の駆動軸方向寸法を小さくすることができる。このように、小型のピストンケース１４により所望のポンプ室容積を得ることができるので、コンプレッサを小型化することができる。 Since the central axes of all the cylinder holes 21 a to 21 d intersect at one point, all the pistons 26 a to 26 d can be driven by one cam member 19. Therefore, the dimension of the piston case 14 in the drive shaft direction can be reduced. Thus, since a desired pump chamber volume can be obtained by the small piston case 14, the compressor can be miniaturized.

図１に示されるように、吸気口４１がそれぞれの流路プレート２５に設けられている。図８および図９（Ｂ）に示されるように、吸気連通孔４２が吸気口４１に対応させて磁石ホルダ２４に設けられている。図９（Ａ）に示されるように、吸気弁４３が磁石ホルダ２４の内面にねじ部材４４により取り付けられている。吸気弁４３は、逆止弁の機能を有しており、ポンプ室が膨張すると、吸気連通孔４２を開いて吸気口４１から空気をポンプ室に導入し、ポンプ室が収縮すると、吸気連通孔４２を閉じてポンプ室から吸気口４１に空気が流れるのを阻止する。 As shown in FIG. 1, intake ports 41 are provided in the respective flow path plates 25. As shown in FIGS. 8 and 9B, the intake communication hole 42 is provided in the magnet holder 24 so as to correspond to the intake port 41. As shown in FIG. 9A, the intake valve 43 is attached to the inner surface of the magnet holder 24 with a screw member 44. The intake valve 43 functions as a check valve. When the pump chamber is expanded, the intake communication hole 42 is opened to introduce air into the pump chamber from the intake port 41. When the pump chamber is contracted, the intake communication hole 42 is closed to prevent air from flowing from the pump chamber to the intake port 41.

図８に示されるように、吐出口４５が磁石ホルダ２４に設けられ、吐出口４５は流路プレート２５の内面に形成された連通凹部４６に連通している。図９（Ｂ）に示されるように、吐出弁４７が磁石ホルダ２４の外面にねじ部材４８により取り付けられている。吐出弁４７は、逆止弁の機能を有しており、ポンプ室が膨張すると、吐出口４５を閉じて吐出口４５から空気がポンプ室内に逆流するのを阻止し、ポンプ室が収縮すると、吐出口４５を開いて吐出口４５から連通凹部４６内に空気を吐出する。 As shown in FIG. 8, the discharge port 45 is provided in the magnet holder 24, and the discharge port 45 communicates with a communication recess 46 formed on the inner surface of the flow path plate 25. As shown in FIG. 9B, the discharge valve 47 is attached to the outer surface of the magnet holder 24 by a screw member 48. The discharge valve 47 has a check valve function. When the pump chamber is expanded, the discharge port 45 is closed to prevent the air from flowing back from the discharge port 45 into the pump chamber, and when the pump chamber is contracted, The discharge port 45 is opened and air is discharged from the discharge port 45 into the communication recess 46.

図９に示されるように、磁石ホルダ２４はねじ部材４９によりピストンケース１４に固定される。流路プレート２５は図１に示されるねじ部材２３によりピストンケース１４に固定され、ねじ部材２３は磁石ホルダ２４に設けられた取付孔２３ａを貫通する。図９には、磁石ホルダ２４と流路プレート２５とが１つずつ示されているが、全ての磁石ホルダ２４と流路プレート２５が同様の構造となっている。 As shown in FIG. 9, the magnet holder 24 is fixed to the piston case 14 by a screw member 49. The flow path plate 25 is fixed to the piston case 14 by a screw member 23 shown in FIG. 1, and the screw member 23 passes through an attachment hole 23 a provided in the magnet holder 24. Although one magnet holder 24 and one flow path plate 25 are shown in FIG. 9, all the magnet holders 24 and the flow path plates 25 have the same structure.

図６および図７に示されるように、連通流路５１が流路プレート２５に設けられている。連通流路５１は一端が連通凹部４６に連通し、他端が流路プレート２５の端面に開口している。図１に示されるように、十字形状の吐出プレート５２が流路プレート２５にねじ部材５３により固定される。吐出プレート５２はピストンケース１４の端面に密着している。図６および図７に示されるように、連通開口部５４が吐出プレート５２の中央部に設けられており、連通開口部５４は連通流路５５により連通流路５１に連通している。ジョイント部材５６が吐出プレート５２の中央部にねじ部材５７により固定されており、連通開口部５４に連通する吐出口５８がジョイント部材５６に設けられている。したがって、圧縮空気はポンプ室２７ａ〜２７ｄから加圧されて吐出され、吐出口５８に集合されて外部に吐出される。吐出口５８から吐出された圧縮空気を外部の機器に案内するときには、吐出口５８には配管等が接続される。 As shown in FIGS. 6 and 7, the communication channel 51 is provided in the channel plate 25. One end of the communication channel 51 communicates with the communication recess 46, and the other end opens on the end surface of the channel plate 25. As shown in FIG. 1, the cross-shaped discharge plate 52 is fixed to the flow path plate 25 by a screw member 53. The discharge plate 52 is in close contact with the end surface of the piston case 14. As shown in FIG. 6 and FIG. 7, the communication opening 54 is provided at the center of the discharge plate 52, and the communication opening 54 communicates with the communication channel 51 through the communication channel 55. A joint member 56 is fixed to the central portion of the discharge plate 52 by a screw member 57, and a discharge port 58 communicating with the communication opening 54 is provided in the joint member 56. Accordingly, the compressed air is pressurized and discharged from the pump chambers 27a to 27d, is collected at the discharge port 58, and is discharged to the outside. When the compressed air discharged from the discharge port 58 is guided to an external device, piping or the like is connected to the discharge port 58.

図１０は他の実施の形態であるピストン式コンプレッサ１０ｂの外観を示す斜視図である。このコンプレッサ１０ｂは、上述した４つのシリンダ孔２１ａ〜２１ｄを１組として、２組のシリンダ孔がピストンケース１４に設けられている。つまり、対をなす２つのシリンダ孔２１ａ，２１ｂと、他の対をなす２つのシリンダ孔２１ｃ，２１ｄが合計４対設けられている。それぞれのシリンダ孔には、ピストン２６ａ〜２６ｄが収容されている。合計４つの磁石ホルダ２４がそれぞれのピストン２６ａ〜２６ｄに対応してピストンケース１４に設けられている。このように、ピストンケース１４に複数組のシリンダ孔を設けるようにしても良い。 FIG. 10 is a perspective view showing an appearance of a piston type compressor 10b according to another embodiment. The compressor 10b includes the above-described four cylinder holes 21a to 21d as one set, and two sets of cylinder holes are provided in the piston case 14. That is, a total of four pairs of two cylinder holes 21a and 21b making a pair and two cylinder holes 21c and 21d making another pair are provided. Pistons 26a to 26d are accommodated in the respective cylinder holes. A total of four magnet holders 24 are provided in the piston case 14 corresponding to the respective pistons 26a to 26d. As described above, a plurality of sets of cylinder holes may be provided in the piston case 14.

図１１は他の実施の形態であるピストン式コンプレッサ１０ｃを示す断面図であり、図１２は図１１の斜視図である。図１１は上述したコンプレッサ１０ａにおける図６と同様の部分の断面を示す。 FIG. 11 is a cross-sectional view showing a piston type compressor 10c according to another embodiment, and FIG. 12 is a perspective view of FIG. FIG. 11 shows a cross section of the same portion as FIG. 6 in the above-described compressor 10a.

図１１および図１２に示されるコンプレッサ１０ｃは、上述したコンプレッサ１０ａと同様に、４つのピストン２６ａ〜２６ｄを有しており、ピストンケース１４とアダプタ２２ａ〜２２ｄの構造は、上述したコンプレッサ１０ａと同様である。これに対し、図１１および図１２のコンプレッサ１０ｃは、ピストン２６ａ〜２６ｄとカム部材１９の構造が上述したコンプレッサ１０ａと相違している。 The compressor 10c shown in FIG. 11 and FIG. 12 has four pistons 26a to 26d similarly to the compressor 10a described above, and the structures of the piston case 14 and the adapters 22a to 22d are the same as those of the compressor 10a described above. It is. On the other hand, the compressor 10c of FIGS. 11 and 12 is different from the compressor 10a described above in the structure of the pistons 26a to 26d and the cam member 19.

ピストン磁石３１は、ピストン２６ａ〜２６ｄの底部に設けられており、ピストン磁石３１の露出面はカム部材１９に対向している。アダプタ２２ａ〜２２ｄには、コンプレッサ１０ａと同様に、アダプタ磁石３２が磁力発生部材として設けられている。ピストン磁石３１の露出面に対して反対側の面は、アダプタ磁石３２の対向面と同極性となっている。これにより、アダプタ磁石３２は、ピストン磁石３１に対して反発する磁力を加えることにより、ポンプ室２７ａ〜２７ｄを膨張する方向の推力つまり膨張磁力をピストン２６ａ〜２６ｄに加える。図１１および図１２においては、アダプタ２２ａ，２２ｂが示されているが、他のアダプタ２２ｃ，２２ｄも同様の構造となっている。 The piston magnet 31 is provided at the bottom of the pistons 26 a to 26 d, and the exposed surface of the piston magnet 31 faces the cam member 19. Similarly to the compressor 10a, the adapter magnet 32 is provided in the adapters 22a to 22d as a magnetic force generating member. The surface opposite to the exposed surface of the piston magnet 31 has the same polarity as the facing surface of the adapter magnet 32. As a result, the adapter magnet 32 applies a repulsive magnetic force to the piston magnet 31, thereby applying a thrust in the direction of expanding the pump chambers 27a to 27d, that is, an expanding magnetic force to the pistons 26a to 26d. 11 and 12, adapters 22a and 22b are shown, but the other adapters 22c and 22d have the same structure.

カム磁石３６がカム部材１９に設けられている。カム磁石３６のピストン磁石３１に対向する面の極性は、ピストン磁石３１の露出面の極性と同極性となっている。これにより、カム磁石３６は、ピストン磁石３１に反発する磁力を加えることにより、ポンプ室２７ａ〜２７ｄを収縮する方向の推力つまり収縮磁力をピストン２６ａ〜２６ｄに加える。 A cam magnet 36 is provided on the cam member 19. The polarity of the surface of the cam magnet 36 facing the piston magnet 31 is the same as the polarity of the exposed surface of the piston magnet 31. Thereby, the cam magnet 36 applies a thrust force in the direction of contracting the pump chambers 27a to 27d, that is, a contracting magnetic force to the pistons 26a to 26d by applying a repulsive magnetic force to the piston magnet 31.

カム磁石３６は、カム部材１９の回転中心からの半径方向に長い長さを持つ、長寸の磁石片と、長寸の磁石片よりも半径方向の長さが短い、短寸の磁石片とを有している。長寸の磁石片と短寸の磁石片は、回転方向に９０度ずれて２つずつ設けられる。２つの長寸の磁石片は、回転中心軸を中心として対称位置に位置する。２つの短寸の磁石片は、回転中心軸を中心として対称位置に位置する。図１１および図１２には、カム磁石３６の短寸の磁石片がピストン磁石３１に対向した状態が示されている。ピストン磁石３１はピストン２６ａ〜２６ｄの底部に設けられており、カム磁石３６はピストン磁石３１に直接対向し、アダプタ磁石３２はピストン２６ａ〜２６ｄを介して対向しているので、カム磁石３６によるポンプ室２７ａ〜２７ｄの収縮方向の推力は、アダプタ磁石３２によるポンプ室２７ａ〜２７ｄの膨張方向の推力よりも大きくなっている。 The cam magnet 36 includes a long magnet piece having a long length in the radial direction from the rotation center of the cam member 19, and a short magnet piece having a shorter radial length than the long magnet piece. have. Two long magnet pieces and two short magnet pieces are provided with a 90 degree shift in the rotational direction. The two long magnet pieces are located at symmetrical positions around the rotation center axis. The two short magnet pieces are located at symmetrical positions around the rotation center axis. 11 and 12 show a state in which the short magnet piece of the cam magnet 36 faces the piston magnet 31. The piston magnet 31 is provided at the bottom of the pistons 26a to 26d, the cam magnet 36 directly faces the piston magnet 31, and the adapter magnet 32 faces the pistons 26a to 26d. The thrust in the contraction direction of the chambers 27a to 27d is larger than the thrust in the expansion direction of the pump chambers 27a to 27d by the adapter magnet 32.

したがって、駆動軸１６の回転に伴って長寸の磁石片がピストン磁石３１に対向する位置に接近すると、ピストン磁石３１とカム磁石３６の反発力により、ピストン２６ａ〜２６ｄは、ピストン磁石３１とアダプタ磁石３２の反発力に抗してアダプタ２２ａ〜２２ｄに向けて駆動される。これにより、ポンプ室２７ａ〜２７ｄは収縮する。一方、長寸の磁石片がピストン磁石３１に対向する位置から離れると、ピストン磁石３１とアダプタ磁石３２の反発力がピストン磁石３１とカム磁石３６の反発力よりも勝り、ピストン２６ａ〜２６ｄはアダプタ２２ａ〜２２ｄから離れる方向に駆動される。これにより、ポンプ室２７ａ〜２７ｄは膨張する。棒状のストッパ３７がピストンケース１４に取り付けられており、ストッパ３７はピストン２６ａ〜２６ｄに当接し、ピストン２６ａ〜２６ｄがカム磁石３６に最接近する位置を規制する。これにより、ピストン２６ａ〜２６ｄはカム磁石３６に当接しない。 Therefore, when the long magnet piece approaches the position facing the piston magnet 31 as the drive shaft 16 rotates, the pistons 26a to 26d are caused to react with the piston magnet 31 and the adapter by the repulsive force of the piston magnet 31 and the cam magnet 36. It is driven toward the adapters 22a to 22d against the repulsive force of the magnet 32. Thereby, the pump chambers 27a to 27d contract. On the other hand, when the long magnet piece is separated from the position facing the piston magnet 31, the repulsive force of the piston magnet 31 and the adapter magnet 32 is greater than the repulsive force of the piston magnet 31 and the cam magnet 36, and the pistons 26a to 26d are adapters. It is driven in a direction away from 22a to 22d. Thereby, the pump chambers 27a to 27d expand. A rod-shaped stopper 37 is attached to the piston case 14, and the stopper 37 abuts against the pistons 26 a to 26 d, and regulates the position where the pistons 26 a to 26 d are closest to the cam magnet 36. Thereby, the pistons 26 a to 26 d do not contact the cam magnet 36.

このように、本実施例では、ピストン磁石３１と、アダプタ磁石３２と、カム磁石３６との反発力を利用する。カム部材１９の回転によって、カム磁石３６によりピストン磁石３１に加わる反発力を変化させ、ピストン２６ａ〜２６ｄが往復動される。このように、カム部材１９の回転により、非接触でピストン２６ａ〜２６ｄを駆動するようにしたので、カム部材１９が摩耗することはない。これにより、カム部材１９を高速回転させても、コンプレッサ１０ｃの高い耐久性を維持できる。さらに、上述したコンプレッサ１０ａと同様に、コンプレッサ１０ｃの小型化を達成することができる。 Thus, in this embodiment, the repulsive force of the piston magnet 31, the adapter magnet 32, and the cam magnet 36 is used. The repulsive force applied to the piston magnet 31 by the cam magnet 36 is changed by the rotation of the cam member 19, and the pistons 26a to 26d are reciprocated. As described above, since the pistons 26a to 26d are driven in a non-contact manner by the rotation of the cam member 19, the cam member 19 is not worn. Thereby, even if the cam member 19 is rotated at high speed, the high durability of the compressor 10c can be maintained. Furthermore, similarly to the compressor 10a described above, the compressor 10c can be reduced in size.

図１３は、さらに他の実施の形態であるピストン式コンプレッサ１０ｄの外観を示す斜視図である。図１４は図１３に示されたコンプレッサ組立体を示す断面図であり、図１５は図１４の斜視図である。 FIG. 13 is a perspective view showing the appearance of a piston-type compressor 10d as still another embodiment. 14 is a cross-sectional view showing the compressor assembly shown in FIG. 13, and FIG. 15 is a perspective view of FIG.

このコンプレッサ１０ｄは、上述したコンプレッサ１０ａ，１０ｃと同様に、４つのシリンダ孔２１ａ〜２１ｄが設けられたピストンケース１４を有している。カム磁石３６が、コンプレッサ１０ｃと同様に、カム部材１９に設けられている。これに対し、第１のピストン磁石３１ａがピストン２６ａ〜２６ｄの頂部に設けられ、第２のピストン磁石３１ｂがピストン２６ａ〜２６ｄの底部に設けられている。第１のピストン磁石３１ａはピストン２６ａ〜２６ｄの頂面に露出してアダプタ２２ａ〜２２ｄに対向する対向面を有している。第２のピストン磁石３１ｂはピストン２６ａ〜２６ｄの底面に露出してカム磁石３６に対向する対向面を有している。図１４および図１５には、ピストン２６ａ，２６ｂが示されているが、他のピストン２６ｃ，２６ｄも同様に、第１のピストン磁石３１ｃと第２のピストン磁石３１ｄが設けられている。 The compressor 10d has a piston case 14 provided with four cylinder holes 21a to 21d, similarly to the compressors 10a and 10c described above. The cam magnet 36 is provided on the cam member 19 in the same manner as the compressor 10c. On the other hand, the 1st piston magnet 31a is provided in the top part of piston 26a-26d, and the 2nd piston magnet 31b is provided in the bottom part of piston 26a-26d. The first piston magnet 31a has a facing surface that is exposed on the top surfaces of the pistons 26a to 26d and faces the adapters 22a to 22d. The second piston magnet 31b has a facing surface exposed to the bottom surfaces of the pistons 26a to 26d and facing the cam magnet 36. 14 and 15 show the pistons 26a and 26b, the other pistons 26c and 26d are similarly provided with a first piston magnet 31c and a second piston magnet 31d.

アダプタ２２ａ〜２２ｄがピストンケース１４の装着面１３ａ〜１３ｄに装着され、ソレノイド６１がそれぞれのアダプタ２２ａ〜２２ｄに設けられている。ソレノイド６１は磁力発生部材を構成しており、アダプタ２２ａ〜２２ｄはソレノイドホルダを構成している。ソレノイド６１は鉄心６２が組み込まれたボビン６３を有し、ボビン６３の外側にはコイル６４が巻き付けられている。図１３に示されるように、コイル６４の接続端子６５がアダプタ２２ａ〜２２ｄの外部に突出しており、接続端子６５に接続される図示しない給電プラグを介して、コイル６４には外部から電力が供給される。 Adapters 22a to 22d are mounted on the mounting surfaces 13a to 13d of the piston case 14, and solenoids 61 are provided in the respective adapters 22a to 22d. The solenoid 61 constitutes a magnetic force generating member, and the adapters 22a to 22d constitute a solenoid holder. The solenoid 61 has a bobbin 63 in which an iron core 62 is incorporated, and a coil 64 is wound around the bobbin 63. As shown in FIG. 13, the connection terminal 65 of the coil 64 protrudes outside the adapters 22 a to 22 d, and power is supplied to the coil 64 from the outside via a power supply plug (not shown) connected to the connection terminal 65. Is done.

このコンプレッサ１０ｄにおいては、コイル６４に供給される電力により第１のピストン磁石３１ａに対して反発する磁力がソレノイド６１により加えられる。これにより、ポンプ室２７ａ〜２７ｄを膨張する方向の推力つまり膨張磁力がピストン２６ａ〜２６ｄに加えられる。 In the compressor 10d, a magnetic force repelling the first piston magnet 31a by the electric power supplied to the coil 64 is applied by the solenoid 61. Thereby, thrust in the direction of expanding the pump chambers 27a to 27d, that is, expansion magnetic force is applied to the pistons 26a to 26d.

一方、カム磁石３６は、コンプレッサ１０ｃのカム磁石３６と同様に、第２のピストン磁石３１ｂに反発する磁力を加える。これにより、ポンプ室２７ａ〜２７ｄを収縮する方向の推力つまり収縮磁力がピストン２６ａ〜２６ｄに加えられる。 On the other hand, the cam magnet 36 applies a repulsive magnetic force to the second piston magnet 31b, like the cam magnet 36 of the compressor 10c. Thereby, thrust in the direction of contracting the pump chambers 27a to 27d, that is, contracting magnetic force is applied to the pistons 26a to 26d.

コンプレッサ１０ｄにおいては、コイル６４に対する電力量や通電タイミングを制御することにより、ソレノイド６１により第１のピストン磁石３１ａに加えられる反発力の強度と、磁力を発生させるタイミングとをカム部材１９の回転位置に応じて変化させることができる。 In the compressor 10d, the amount of power to the coil 64 and the energization timing are controlled, whereby the strength of the repulsive force applied to the first piston magnet 31a by the solenoid 61 and the timing for generating the magnetic force are determined by the rotational position of the cam member 19. It can be changed according to.

このように、コンプレッサ１０ｄにおいては、第１のピストン磁石３１ａおよびソレノイド６１の反発力と、第２のピストン磁石３１ｂおよびカム磁石３６の反発力とを利用する。つまり、第２のピストン磁石３１ｂにカム磁石３６から加えられる反発力をカム磁石３６の回転に応じて変化させることにより、ピストン２６ａ〜２６ｄが往復動される。したがって、コンプレッサ１０ｄにおいても、カム部材１９の回転により、非接触でピストン２６ａ〜２６ｄを駆動するようにしたので、カム部材１９が摩耗することはない。これにより、カム部材１９を高速回転させても、コンプレッサ１０ｃの高い耐久性を維持できる。さらに、上述したコンプレッサ１０ａ〜１０ｃと同様に、コンプレッサ１０ｄの小型化を達成することができる。 Thus, in the compressor 10d, the repulsive force of the first piston magnet 31a and the solenoid 61 and the repulsive force of the second piston magnet 31b and the cam magnet 36 are used. That is, by changing the repulsive force applied to the second piston magnet 31b from the cam magnet 36 according to the rotation of the cam magnet 36, the pistons 26a to 26d are reciprocated. Therefore, in the compressor 10d as well, since the pistons 26a to 26d are driven in a non-contact manner by the rotation of the cam member 19, the cam member 19 is not worn. Thereby, even if the cam member 19 is rotated at high speed, the high durability of the compressor 10c can be maintained. Furthermore, similarly to the compressors 10a to 10c described above, the compressor 10d can be reduced in size.

それぞれのコンプレッサ１０ａ〜１０ｄにおいては、カム部材１９の回転によりピストンを駆動させるようにしたので、駆動軸とピストンとをコンロッドを介して連結する場合に比して、コンプレッサの小型化を達成することができる。また、カム部材１９とピストンとが摺動接触しないので、摺動に起因した摩耗発生がなく、高速で駆動してもコンプレッサの高い耐久性を維持できる。さらに、同軸に延びて２つで対をなすシリンダ孔にピストンが設けられている。対をなすピストンは同時に外側に向けて、または２つ同時に内側に向けて動くので、２つのピストンの重心は偏心することなく一定位置を保つ。従って、コンプレッサの動的バランスが得られ、高速動作させることが可能となる。 In each of the compressors 10a to 10d, since the piston is driven by the rotation of the cam member 19, the size of the compressor can be reduced as compared with the case where the drive shaft and the piston are connected via a connecting rod. Can do. Further, since the cam member 19 and the piston are not in sliding contact with each other, there is no occurrence of wear due to sliding, and high durability of the compressor can be maintained even when driven at a high speed. Furthermore, the piston is provided in the cylinder hole which extends coaxially and makes a pair of two. Since the paired pistons move outward simultaneously or two simultaneously inward, the center of gravity of the two pistons remains constant without being eccentric. Therefore, a dynamic balance of the compressor can be obtained, and high speed operation can be achieved.

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、それぞれのコンプレッサ１０ａ，１０ｃ，１０ｄにおいては、４つのシリンダ孔２１ａ〜２１ｄの中心軸が回転中心軸Ｏに直交してピストンケース１４に設けられているが、１組を構成するシリンダ孔の数は、４つに限られることなく、任意の数のシリンダ孔をピストンケース１４に設けることができる。ピストンケース１４に複数のシリンダ孔を設ける場合には、ピストンケース１４に相互に円周方向にずらしてシリンダ孔を設け、それぞれのシリンダ孔にピストンが装着される。また、コンプレッサ１０ａ，１０ｃにおけるアダプタ磁石３２に代えて、コンプレッサ１０ｄに示されるソレノイド６１を用いるようにしても良く、ピストンに対する永久磁石の組み付け形態と、アダプタに対して設けられる磁力発生部材の形態は、種々の組み合わせとすることができる。コンプレッサにより圧縮する気体としては、空気のみに限られず、種々の気体を加圧することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in each of the compressors 10a, 10c, and 10d, the center axes of the four cylinder holes 21a to 21d are provided in the piston case 14 so as to be orthogonal to the rotation center axis O. The number is not limited to four, and an arbitrary number of cylinder holes can be provided in the piston case 14. When a plurality of cylinder holes are provided in the piston case 14, the cylinder holes are provided in the piston case 14 so as to be shifted from each other in the circumferential direction, and a piston is attached to each cylinder hole. Moreover, it may replace with the adapter magnet 32 in compressor 10a, 10c, and you may make it use the solenoid 61 shown by the compressor 10d, and the form of the assembly of the permanent magnet with respect to a piston and the form of the magnetic force generation member provided with respect to an adapter are as follows. Various combinations can be made. The gas compressed by the compressor is not limited to air, and various gases can be pressurized.

ピストン式コンプレッサ１０ｃ、１０ｄにおいて、長寸の磁石片と短寸の磁石片を設けたが、短寸の磁石片は無くても良い。さらには、長寸の磁石片と短寸の磁石片はその極性が反対になるように設けてもよい。この場合には、長寸の磁石片がポンプ室２６ａ、２６ｂを圧縮し、続いて駆動軸１６が９０度回転したときには短寸の磁石片がポンプ室２６ａ、２６ｂを膨張させる力をピストン２６ａ、２６ｂに与える。また、この場合には短寸の磁石片の長さは、長寸の磁石片と同じであっても良い。 In the piston compressors 10c and 10d, the long magnet piece and the short magnet piece are provided, but the short magnet piece may be omitted. Furthermore, you may provide a long magnet piece and a short magnet piece so that the polarity may become reverse. In this case, the long magnet piece compresses the pump chambers 26a and 26b, and when the drive shaft 16 is subsequently rotated 90 degrees, the short magnet piece exerts a force to expand the pump chambers 26a and 26b. 26b. In this case, the length of the short magnet piece may be the same as that of the long magnet piece.

１０ａ〜１０ｄピストン式コンプレッサ
１１コンプレッサ組立体
１２電動モータ
１３ａ〜１３ｄ装着面
１４ピストンケース
１６駆動軸
１８カム収容室
１９カム部材
２１ａ〜２１ｄシリンダ孔
２２ａ〜２２ｄアダプタ
２４磁石ホルダ
２５流路プレート
２６ａ〜２６ｄピストン
２７ａ〜２７ｄポンプ室
３１ピストン磁石
３１ａ第１のピストン磁石
３１ｂ第２のピストン磁石
３２アダプタ磁石
３３回転体
３５カム面
３６カム磁石
４３吸気弁
４７吐出弁
５２吐出プレート
６１ソレノイド
６４コイル 10a to 10d Piston compressor 11 Compressor assembly 12 Electric motors 13a to 13d Mounting surface 14 Piston case 16 Drive shaft 18 Cam accommodating chamber 19 Cam members 21a to 21d Cylinder holes 22a to 22d Adapter 24 Magnet holder 25 Flow path plates 26a to 26d Pistons 27a to 27d Pump chamber 31 Piston magnet 31a First piston magnet 31b Second piston magnet 32 Adapter magnet 33 Rotating body 35 Cam surface 36 Cam magnet 43 Intake valve 47 Discharge valve 52 Discharge plate 61 Solenoid 64 Coil

Claims

Cam housing chamber in which the cam member is incorporated, and on an axis perpendicular to the axis of rotation of the cam member, the cylinder bore is the center of rotation form a 2 Tsude pairs located at symmetrical positions with respect to each of the rotation center shaft and 2 oppositely arranged kicked the piston case shifted 90 degrees about the axis,
A drive shaft that is rotatably mounted on the piston case and rotationally drives the cam member;
Pistons reciprocally accommodated in the respective cylinder holes;
An adapter attached to the piston case and defining a pump chamber with the piston;
A piston magnet provided on each of the pistons;
Provided in each of said adapter, it has a, a magnetic force generating member for applying a thrust in the direction of the pump chamber expands to the piston by applying a magnetic force to repel the piston magnet,
When the pair of pump chambers is expanded by the pair of pistons provided in the pair of cylinder holes, the other pair of pump chambers is provided by the other pair of pistons provided in the other pair of cylinder holes. The piston type compressor that contracts .

The piston type compressor according to claim 1, wherein
A rotating body is provided on the piston,
A piston-type compressor, wherein a cam surface is formed on the cam member that rolls into contact with the outer peripheral surface of the rotating body and applies a thrust force in a direction in which the pump chamber contracts to the piston.

The piston type compressor according to claim 1, wherein
A piston-type compressor, wherein a cam magnet is provided on the cam member to apply a magnetic force repelling the piston magnet to apply a thrust force in a direction in which the pump chamber contracts against the piston.

The piston type compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetic force generating member is an adapter magnet.

The piston type compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetic force generating member is a solenoid.

4. The piston compressor according to claim 3, wherein the magnetic force generating member is an adapter magnet, the piston magnet is provided at the bottom of the piston so as to face the cam member, and the thrust in the contraction direction of the pump chamber by the cam magnet. Is a piston type compressor, which is larger than the thrust in the expansion direction of the pump chamber by the adapter magnet.

4. The piston-type compressor according to claim 3, wherein the magnetic force generating member is a solenoid, a first piston magnet is provided on the top of the piston so as to face the solenoid, and a bottom of the piston is made facing the cam magnet. A piston type compressor provided with a second piston magnet.