JP6526600B2 - ピストン式コンプレッサ - Google Patents

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するためのピストン式コンプレッサに関する。

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。特許文献１には、４つのピストンを備えたピストン式コンプレッサが記載されている。このコンプレッサはピストンケースを有し、それぞれピストンが組み込まれる４つのシリンダ孔がピストンケース内に設けられ、４つのシリンダ孔は十字形に同一平面上に配置される。４つのシリンダ孔の中心部に配置されたカム部材が駆動軸に設けられている。駆動軸を回転駆動するための電動モータの主軸が駆動軸と同軸に連結されている。特許文献２には、それぞれピストンが設けられた４つのシリンダを備えた往復動圧縮機が記載されている。この往復動圧縮機においては、モータ軸に固定された偏心軸に４つのピストンが軸方向にずらしてシリンダに設けられている。

特許文献３には２台のポンプを備えたポンプ機構が記載されている。このポンプ機構においては、ポンプ回転軸がベースに平行となるように、２台のポンプはベースの表面側に取り付けられ、ベースの背面側に電動モータが搭載されている。電動モータの駆動軸に取り付けられた駆動輪と、それぞれのポンプ軸に取り付けられたプーリとにはベルトが掛け渡されており、ベルトはベースに設けられた貫通孔を貫いている。特許文献４には、エアタンクに取り付けられる圧縮機本体を備えた往復動圧縮機が記載されている。この往復動圧縮機においては、圧縮機本体と電動モータが相互に平行となってエアタンクに取り付けられ、モータの駆動軸に取り付けられた駆動プーリと、圧縮機本体のクランク軸に取り付けられた従動プーリとにはベルトが掛け渡されている。

特許文献５には、ベルト駆動形往復圧縮機のベルトガードセットが記載されている。この圧縮機本体と電動モータとは相互に平行にベース等に取り付けられている。この圧縮機においては、往復動圧縮機の駆動軸に取り付けられるフライホイールプーリと、モータプーリとにはＶベルトが掛け渡されており、それぞれのプーリとＶベルトとを覆うベルトガードセットがそれぞれ分割モジュール化して樹脂成形される。

特開２０１６−２３５５５号公報 特開２００９−１８５７８９号公報 特開平１０−２８８１５９号公報 特開２００７−９２６８０号公報 特開平８−２７０５６５号公報

特許文献１に記載されるように、コンプレッサの駆動軸とこれを回転駆動するための電動モータの駆動軸とを同軸に配置すると、電動モータを含めたコンプレッサの軸方向寸法を小さくすることができない。また、特許文献２に記載されるように、４つのピストンを偏心軸に軸方向にずらして配置すると、モータを含めた往復動圧縮機の軸方向寸法を小さくすることができない。さらに、特許文献３に記載されるように、ベースの表面側に２台のポンプをポンプ回転軸がベースに平行となるように取り付け、ベースの背面側に電動モータを搭載するようにしたポンプ機構においても、ポンプ機構の上下方向の寸法を小さくすることができない。

特許文献４，５に記載された往復動圧縮機においても、電動モータと圧縮機本体とをエアタンク等の部材に取り付ける必要があり、電動モータを含めた圧縮機本体を小型化することができない。しかも、圧縮機本体に複数のシリンダを設けると、それぞれのシリンダに空気を供給する給気配管と、シリンダから吐出される吐出配管とを圧縮機本体の周囲に這い回す必要があり、往復動圧縮機の構造が複雑となる。さらに、それぞれの配管が圧縮機本体の駆動時に振動源となり、往復動圧縮機からの振動騒音が大きくなる。

本発明の目的は、ピストン式コンプレッサの小型化および薄型化を図ることにある。

本発明のピストン式コンプレッサは、ポンプ室を膨張収縮する複数のピストンが設けられたシリンダブロックと、それぞれ前記ピストンに対向して前記シリンダブロックの外周面に取り付けられ前記ポンプ室に連通する吸気連通孔および吐出連通孔が設けられた複数のアダプタと、前記ピストンを駆動する駆動軸とを有するコンプレッサ組立体を備えたピストン式コンプレッサであって、前記駆動軸を駆動する電動モータの主軸と前記駆動軸とが貫通し、前記シリンダブロック、それぞれの前記アダプタおよび前記電動モータが表面側に装着された支持プレートと、前記支持プレートの背面側に配置され、前記主軸の回転を前記駆動軸に伝達する動力伝達機構と、前記支持プレートを介して前記コンプレッサ組立体の背面に取り付けられ、前記吐出連通孔に連通しそれぞれの前記ポンプ室で圧縮された気体を被供給部材に供給する吐出流路が形成された流路部材と、を有する。

コンプレッサ組立体と電動モータが支持プレートの表面側に装着され、電動モータの主軸の回転をコンプレッサ組立体の駆動軸に伝達するための動力伝達機構は支持プレートの背面側に配置されるので、支持プレートに垂直な方向におけるピストン式コンプレッサの厚み寸法を小さくすることができる。これにより、ピストン式コンプレッサを小型化および薄型化することができる。

一実施の形態であるピストン式コンプレッサの一方面側を示す斜視図である。 図１の他方面側を示す斜視図である。 図１の一方面側を示す正面図である。 図２の他方面側を示す正面図である。 図１の左側面図である。 図５におけるＡ−Ａ線拡大断面図である。 図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。 図３におけるＣ−Ｃ線拡大断面図である。 図８に示されたコンプレッサ組立体の斜視図である。 （Ａ）は図３におけるＤ部拡大正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の矢印Ｅ方向の側面図である。 （Ａ）は図１０（Ｂ）におけるＦ−Ｆ線断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＧ-Ｇ線断面図である。 （Ａ）は図１１（Ｂ）における矢印Ｈ−Ｈ線断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩ−Ｉ線断面図である。 コンプレッサ組立体の変形例を示す正面図である。 図１３におけるＪ−Ｊ線断面図である。 図１４の斜視図である。 他の実施の形態であるピストン式コンプレッサの一方面側を示す斜視図である。 図１６の他方面側を示す斜視図である。 図１６の一方面側を示す正面図である。 図１７の他方面側を示す正面図である。 図１６の左側面図である。 図２０におけるＫ−Ｋ線断面図である。 図２０におけるＬ−Ｌ線断面図である。 図１８におけるＭ−Ｍ線断面図である。

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。

図１〜図５に示されるように、ピストン式コンプレッサ１０ａは長方形の支持プレート１１を有する。コンプレッサ組立体１２と電動モータ１３が支持プレート１１の一方面１１ａの側に装着される。電動モータ１３は、アウターロータ型であり、電動モータ１３の主軸１４は支持プレート１１を貫通して他方面１１ｂ側に突出し、駆動側回転体としての駆動プーリ１５が主軸１４の先端部に固定される。コンプレッサ組立体１２の駆動軸１６が支持プレート１１を貫通して他方面１１ｂ側に突出し、従動側回転体としての従動プーリ１７が駆動軸１６の先端に固定される。明細書において、支持プレート１１は、コンプレッサ組立体１２と電動モータ１３が装着される一方面１１ａを表面とし、反対側の他方面１１ｂを背面とする。

動力伝達部材としてのタイミングベルト１８が駆動プーリ１５と従動プーリ１７とに掛け渡され、タイミングベルト１８を介して電動モータ１３により駆動軸１６が回転駆動される。駆動プーリ１５および従動プーリ１７の両方のプーリとタイミングベルト１８は、支持プレート１１の背面側に配置される。両方のプーリと、タイミングベルト１８とにより、電動モータ１３の主軸１４の回転トルクを駆動軸１６に伝達するための動力伝達機構１９が形成される。流路部材２０が支持プレート１１の背面に取り付けられる。流路部材２０は、図４に示されるように、従動プーリ１７を囲むように支持プレート１１の左右両側辺に沿って延在する平行部２０ａと、これらの平行部２０ａの一端部に一体となった連結部２０ｂとを有している。流路部材２０は、２つの平行部２０ａと１つの連結部２０ｂとによって構成される。コンプレッサ組立体１２から吐出された気体を外部に案内するための流路が、流路部材２０に設けられている。流路部材２０は横断面が四角形の部材により形成されており、流路部材２０を支持プレート１１に取り付けることにより、支持プレート１１の強度が高められる。これにより、支持プレート１１を薄い板材で構成することができる。

図６および図８に示されるように、コンプレッサ組立体１２はシリンダブロック２１を備えており、シリンダブロック２１は外周面が六角形となっている。カム収容室２２がシリンダブロック２１の中央部に設けられ、カム部材２３がカム収容室２２内に組み込まれる。カム部材２３は駆動軸１６に取り付けられ、カム部材２３は駆動軸１６により回転駆動される。図８に示されるように、駆動軸１６の回転中心軸Ｏが支持プレート１１に対して垂直方向に取り付けられ、支持プレート１１の背面側に突出する。６つのシリンダ孔２４が、シリンダブロック２１にカム収容室２２を横切り方向に設けられている。シリンダ孔２４は、シリンダブロック２１の外周面に沿う方向に６０度置きに、シリンダブロック２１に設けられている。６つのシリンダ孔２４のうち、同軸状に設けられる２つのシリンダ孔２４は対となっており、３対のシリンダ孔２４がシリンダブロック２１に設けられている。シリンダ孔２４の中心軸は、駆動軸１６の回転中心軸Ｏに対して直交する。シリンダ孔２４は、内方端がカム収容室２２に連通し、外方端がシリンダブロック２１の外周面に開口する。

シリンダブロック２１は６つの装着面２５を有し、シリンダ孔２４の外方端は装着面２５に開口している。アダプタ２６がそれぞれの装着面２５にねじ部材２７により取り付けられる。アダプタ２６は、装着面２５に当接される磁石ホルダ２８と、磁石ホルダ２８に取り付けられる流路プレート２９とを有している。磁石ホルダ２８と流路プレート２９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。

ピストン３１がそれぞれのシリンダ孔２４に往復動自在に装着され、シリンダブロック２１は６つのピストン３１を有している。ピストン３１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３１の頂部はアダプタ２６に対向し、ピストン３１の底部はカム部材２３に対向する。ポンプ室３２がピストン３１とアダプタ２６の磁石ホルダ２８とにより区画される。ピストン３１がアダプタ２６に向けて移動するとポンプ室３２は収縮し、ピストン３１がカム部材２３に向けて移動するとポンプ室３２は膨張する。６つのピストン３１のうち、同軸状に配置される２つのピストン３１は対となっている。

永久磁石からなるピストン磁石３３がそれぞれのピストン３１の頂部に埋め込まれている。ピストン磁石３３は、ピストン３１の頂部に露出しアダプタ２６に対向する対向面を有している。永久磁石からなるアダプタ磁石３４が磁石ホルダ２８に設けられている。アダプタ磁石３４は、磁力発生部材を構成しており、磁石ホルダ２８に埋め込まれ、磁石ホルダ２８の内面に露出してピストン磁石３３の露出面に対向する対向面を有している。アダプタ磁石３４は、図６および図８に示されるように、長方形の棒状となっており、駆動軸１６に平行に配置される。アダプタ磁石３４の形状は、長方形の棒状に限られず、円柱状または楕円でもよい。

アダプタ磁石３４の対向面は、ピストン磁石３３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３４は、ピストン磁石３３に対して反発する磁力を加え、ピストン３１にポンプ室３２を膨張させる方向の推力つまり膨張磁力を加える。

図６および図８に示されるように、回転体３５がそれぞれのピストン３１の底部に回転自在に装着される。回転体３５は、ピストン３１に取り付けられる支持ピン３６により支持される。回転体３５としては、ボール軸受が用いられており、支持ピン３６に固定される内側環状部材と、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環状部材とを有している。

カム面３７がカム部材２３の外周面に設けられており、カム面３７は、回転体３５の外周面に転がり接触する。カム面３７は、図６に示されるように、最大半径の２つの長径部と、最小半径の２つの短径部とを有し、ピストン３１の移動軌跡がサイン曲線となるような形状である。カム部材２３が駆動軸１６により回転駆動されると、ピストン３１は、アダプタ２６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。駆動軸１６は、図８に示されるように、シリンダブロック２１に取り付けられた軸受３８に回転自在に支持される。

図６においては、カッコ書きで符号ａ、ｂが付された２つのピストン３１（ａ）、３１（ｂ）は対となっており、２つのピストン３１（ａ）、３１（ｂ）の回転体３５がカム面３７の長径部に転がり接触した状態を示す。このときには、２つのピストン３１（ａ）、３１（ｂ）は、アダプタ２６に最も近づく。この最も近づく位置に向けてピストン３１が移動するときには、ピストン磁石３３とアダプタ磁石３４との反発力に抗して２つのピストン３１（ａ）、３１（ｂ）がアダプタ２６に向けて移動し、ポンプ室３２が収縮される。

カム部材２３が図６に示される位置から９０度回転すると、カム面３７の短径部が２つのピストン３１（ａ）、３１（ｂ）の回転体３５と転がり接触する。このときには、２つのピストン３１（ａ）、３１（ｂ）は、アダプタ２６から最も遠ざかる。カム面３７の長径部が回転体３５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２３が回転するときには、ピストン磁石３３とアダプタ磁石３４との反発力により、ピストン３１はアダプタ２６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３２が膨張する。他の対のピストン３１についても同様である。

このように、アダプタ磁石３４がそれぞれのピストン３１に対してポンプ室３２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２３のカム面３７と回転体３５との転がり接触により、ピストン３１は直線往復動する。つまり、カム部材２３とピストン３１は滑り接触することがない。これにより、カム面３７の摩耗発生が防止されて、カム部材２３を高速回転させても、コンプレッサ組立体１２の高い耐久性を維持できる。

さらに、対をなすピストン３１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、対をなす２つのピストン３１の重心は偏心することなく一定位置を保つ。したがって、６つのピストン３１の動的バランスが高められ、振動発生を抑制しつつ高速動作させることが可能となる。

全てのシリンダ孔２４の中心軸は１点で交差しているので、１つのカム部材２３によって全てのピストン３１を駆動することができる。さらに、それぞれのピストン３１は駆動軸１６に対して直角方向に往復動する。したがって、シリンダブロック２１の駆動軸１６の方向の寸法を小さくすることができる。このように、小型のシリンダブロック２１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１０ａを小型化することができる。

しかも、電動モータ１３はアウターロータ型であり、図５に示されるように、電動モータ１３の主軸１４の軸方向における厚み寸法は、シリンダブロック２１の厚み寸法に近くなっている。コンプレッサ組立体１２は電動モータ１３の径方向外方に配置されて支持プレート１１の表面側に装着され、駆動軸１６と主軸１４とが平行に配置されて支持プレート１１を貫通する。また、動力伝達機構１９は支持プレート１１の背面側に配置される。したがって、駆動軸１６と主軸１４とを同軸状に配置する形態と相違して、本発明においてはコンプレッサ１０ａの駆動軸１６の軸方向の寸法つまり厚み寸法は小さいので、コンプレッサ１０ａを小型化、薄型化することができる。

さらに、主軸１４を駆動軸１６に同軸状に連結する形態の場合には、主軸１４の回転を円滑に駆動軸１６に伝達するために、両方の軸の組立精度を高める必要がある。これに対して、本発明においては、主軸１４と駆動軸１６を平行配置にすることにより、主軸１４と駆動軸１６の平行度に誤差が発生しても、その誤差をタイミングベルト１８により吸収することができる。これにより、コンプレッサ組立体１２と電動モータ１３の組立精度を高める必要がなく、コンプレッサ１０ａの組立作業性を高めることができる。また、駆動プーリ１５と従動プーリ１７との径を相違させることにより、モータ回転数を変化させることなく、駆動軸１６の回転数や回転トルクが相違する多種類のコンプレッサ１０ａを組み立てることができる。なお、動力伝達部材としてのタイミングベルト１８に代えて、Ｖベルトや平ベルトを使用したり、チェーンを使用したりすることもできる。チェーンが使用されるときには、駆動プーリ１５と従動プーリ１７に代えてスプロケットが回転体として使用される。

駆動軸１６が電動モータ１３により回転駆動されて、ポンプ室３２がピストン３１によって膨張されると、外部から気体がポンプ室３２に供給される。一方、ポンプ室３２がピストン３１によって収縮されると、ポンプ室３２内の気体が外部に吐出される。図８に示されるように、息付き孔４０がシリンダブロック２１に設けられ、ポンプ室３２の膨張収縮に伴って外気が給排される。

図１０（Ａ）は図３におけるＤ部拡大正面図であり、アダプタ２６を拡大して示す。図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）における矢印Ｅ方向から見たアダプタ２６の外面を示す側面図である。図１１（Ａ）は図１０（Ｂ）におけるＦ−Ｆ線断面図であり、アダプタ２６の断面を示す。図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）におけるＧ-Ｇ線断面図であり、磁石ホルダ２８の内面を示す。図１２（Ａ）は図１１（Ｂ）における矢印Ｈ−Ｈ線断面図であり、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）におけるＩ−Ｉ線断面図である。

図３において、符号ａがカッコ書きで示されたアダプタ２６（ａ）は、図６および図８に示されたピストン３１（ａ）に対向し、符号ｂがカッコ書きで示されたアダプタ２６（ｂ）は、ピストン３１（ｂ）に対向する。

図１１（Ａ）に示されるように、それぞれポンプ室３２に連通する吸気孔４１と、吐出孔４２が磁石ホルダ２８に設けられている。吸気孔４１は流路プレート２９に設けられた吸気連通孔４３に連通し、吐出孔４２は流路プレート２９に設けられた吐出連通孔４４に連通する。吸気連通孔４３と吐出連通孔４４は、図１２（Ａ）に示されるように、流路プレート２９の取付面４５に開口する。取付面４５は支持プレート１１の表面に密着して取り付けられる。吸気連通孔４３は、図４および図７に示されるように、支持プレート１１に設けられた吸気ポート４６を介して外気に連通する。図６に示した対をなす２つのピストン３１（ａ）、３１（ｂ）のポンプ室３２に連通する吸気連通孔４３は、流路部材２０を貫通する吸気ポート４６を介して外部に連通する。他のピストン３１のポンプ室３２は、支持プレート１１に設けられた吸気ポート４６により外部に直接連通する。

一方、吐出連通孔４４は、図７に示されるように、支持プレート１１を貫通し、流路部材２０に設けられた吐出孔４７に連通する。それぞれの吐出孔４７は、流路部材２０に設けられた吐出流路４８に連通しており、全てのポンプ室３２から吐出された気体は、吐出流路４８の吐出ポート４９から外部に供給される。吐出ポート４９に連通する継手５０が流路部材２０に取り付けられ、図示しないホースやパイプ等からなる配管が継手５０に取り付けられる。それぞれのポンプ室３２から吐出された気体は、配管により被供給部材に供給される。

このように、全てのポンプ室３２から吐出される気体を１つの流路部材２０に集合させて外部に案内するようにしたので、シリンダブロック２１に複数本の配管を設けることが不要となり、コンプレッサ１０ａを小型化することができる。

図１１（Ａ）に示されるように、吸気用の逆止弁５１が吸気孔４１に装着され、吐出用の逆止弁５２が吐出孔４２に装着される。それぞれの逆止弁５１，５２は、図１１（Ａ）に示されるように、磁石ホルダ２８に取り付けられる基部５３と、これよりも大径の弾性変形部５４とを有している。吸気用の逆止弁５１は、ポンプ室３２が膨張するときには吸気孔４１を開放する。これにより、吸気ポート４６から流入した気体である外気がポンプ室３２に供給される。これに対し、ポンプ室３２が収縮するときには逆止弁５１は吸気孔４１を閉じる。一方、吐出用の逆止弁５２は、ポンプ室３２が膨張するときには吐出孔４２を閉じる。これに対し、ポンプ室３２が収縮するときには、吐出用の逆止弁５２は吐出孔４２を開放する。これにより、全てのポンプ室３２から吐出された気体は、吐出ポート４９から外部に吐出される。

なお、吸気ポート４６は、支持プレート１１の背面側で外部に開口しているが、吸気孔４１に連通する吸気ポートを流路プレート２９に設けても良い。その場合には、外気が支持プレート１１の表面側からポンプ室３２に吸入される。

図１３は、変形例であるコンプレッサ組立体１２ａを示す正面図であり、図１４は図１３におけるＪ−Ｊ線断面図であり、図１５は図１４の斜視図である。コンプレッサ組立体１２ａは、上述したコンプレッサ組立体１２と同様に、支持プレート１１の表面側に装着され、コンプレッサ組立体１２ａの径方向外方に位置させて電動モータ１３が支持プレート１１の表面側に装着される。電動モータ１３の回転トルクは、上述した場合と同様に、支持プレート１１の背面側に配置される動力伝達機構１９により駆動軸１６に伝達される。シリンダブロック２１とこれに組み込まれるピストン３１等の構造は、図１〜図９に示したコンプレッサ組立体１２と同様であり、重複した説明は省略する。

コンプレッサ組立体１２ａは、上述したコンプレッサ組立体１２と同様に、６つのシリンダ孔２４が設けられたシリンダブロック２１を有している。アダプタ２６ａが６つの装着面２５に装着され、磁力発生部材としてのソレノイド５５がアダプタ２６ａに設けられている。ソレノイド５５は、鉄心５６が組み込まれたボビン５７を有し、ボビン５７の外側にはコイル５８が巻き付けられている。図１４に示されるように、コイル５８の接続端子５９がアダプタ２６ａの外部に突出しており、接続端子５９に接続される図示しない給電プラグを介して、外部からコイル５８に電力が供給される。

図１３〜図１５に示したコンプレッサ組立体１２ａを有するピストン式コンプレッサにおいては、電力がコイル５８に供給され、ソレノイド５５は、ピストン磁石３３に対して反発する磁力を発生する。これにより、それぞれポンプ室３２を膨張させる方向の推力つまり膨張磁力が複数のピストン３１に加えられる。このコンプレッサ組立体１２ａにおいては、コイル５８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５５によりピストン磁石３３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２３の回転位置に応じて変化させることができる。

上述したアダプタ２６が磁石ホルダ２８と流路プレート２９とにより形成されているのに対し、アダプタ２６ａはソレノイド５５が組み込まれるブロック材を有している。このブロック材には、図１０〜図１２に示した吸気孔４１や吐出孔４２等が設けられており、ポンプ室３２には外部から空気が供給され、圧縮された気体は流路部材２０の吐出ポート４９から外部に吐出される。

図１６〜図２３は、他の実施の形態であるピストン式コンプレッサ１０ｂを示す。このコンプレッサ１０ｂは、上述したコンプレッサ１０ａが単体のコンプレッサ組立体１２を有しているのに対し、第１と第２の２つのコンプレッサ組立体１２ｂを有している。両方のコンプレッサ組立体１２ｂは、支持プレート１１の表面に装着され、支持プレート１１の表面に装着される電動モータ１３により駆動される。コンプレッサ組立体１２と同様に、駆動側回転体としての駆動プーリ１５が電動モータ１３の主軸１４に装着され、従動側回転体としての従動プーリ１７が両方の駆動軸１６に装着される。動力伝達部材としてのタイミングベルト１８は、駆動側の駆動プーリ１５と従動側の２つの従動プーリ１７に掛け渡されており、駆動プーリ１５および従動プーリ１７とタイミングベルト１８により、動力伝達機構１９が構成される。動力伝達機構１９は、支持プレート１１の背面側に配置され、流路部材２０が支持プレート１１の背面に装着される。図１６〜図２３に示されたコンプレッサ１０ｂにおいて、上述したコンプレッサ１０ａを構成する部材と同様の部材については重複した説明を省略する。

図２１および図２３に示されるように、２つのコンプレッサ組立体１２ｂは相互に同様の構造である。カム収容室２２に連通するシリンダ孔２４が、それぞれのシリンダブロック２１に設けられており、シリンダ孔２４はシリンダブロック２１の外周面に沿う方向に１２０度置きにシリンダブロック２１に設けられている。シリンダ孔２４は、上述したコンプレッサ組立体１２と同様に、内方端がカム収容室２２に連通し、外方端がシリンダブロック２１の外周面に開口する。両方のコンプレッサ組立体１２ｂにおける１つのピストン３１は、符号３１（ａ）、３１（ｂ）で示すように、一直線状に配置されている。

シリンダブロック２１は３つの装着面２５を有し、シリンダ孔２４の外方端は装着面２５に開口している。アダプタ２６がそれぞれの装着面２５に装着され、それぞれのアダプタ２６は、図１０〜図１２に示したものと同様の構造であり、ピストン３１も同様の構造である。

図１９および図２２に示されるように、吸気ポート４６が支持プレート１１に設けられ、それぞれの吸気ポート４６は、アダプタ２６に設けられた吸気連通孔４３を介して吸気孔４１に連通している。吐出孔４７が流路部材２０に設けられ、それぞれの吐出孔４７は、アダプタ２６に設けられた吐出連通孔４４を介して吐出孔４２に連通し、流路部材２０に設けられた吐出流路４８に連通している。図２１に示されるように、外周面に沿う方向に隣り合う装着面２５の間には、凹溝６１が設けられており、シリンダブロック２１の放熱性が高められている。

電動モータ１３が駆動されると、タイミングベルト１８を介して両方の駆動軸１６によりそれぞれのカム部材２３が回転駆動される。カム部材２３が回転駆動されると、ピストン３１はアダプタ磁石３４とピストン磁石３３の反発力に抗してポンプ室３２を収縮させる。これにより、ポンプ室３２内の気体は、逆止弁５２を通過しアダプタ２６内の流路を介して流路部材２０の吐出流路４８に流入する。吐出流路４８には６つのポンプ室３２から吐出された気体が全て流入する。吐出流路４８に流入した気体は、吐出ポート４９から外部の被供給部材に供給される。

コンプレッサ組立体１２ｂは、磁力発生部材としてアダプタ磁石３４が用いられているが、図１３〜図１５に示したコンプレッサ組立体１２ａと同様に、アダプタ磁石３４に代えてソレノイド５５をアダプタに設けると、磁力発生部材をソレノイドとした形態のコンプレッサ組立体となる。

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。例えば、上述したピストン式コンプレッサ１０ａ，１０ｂにおいては、空気を圧縮して被供給部材に供給するために使用されるが、窒素ガス等の他の気体を圧縮して被供給部材に供給するためにそれぞれのコンプレッサを適用することができる。

１０ａ、１０ｂ ピストン式コンプレッサ
１１ 支持プレート
１２、１２ａ、１２ｂ コンプレッサ組立体
１３ 電動モータ
１４ 主軸
１５ 駆動プーリ
１６ 駆動軸
１７ 従動プーリ
１８ タイミングベルト
１９ 動力伝達機構
２０ 流路部材
２１ シリンダブロック
２２ カム収容室
２３ カム部材
２４ シリンダ孔
２６、２６ａ アダプタ
２８ 磁石ホルダ
２９ 流路プレート
３１ ピストン
３２ ポンプ室
３３ ピストン磁石
３４ アダプタ磁石
３５ 回転体
３７ カム面
４１ 吸気孔
４２ 吐出孔
４６ 吸気ポート
４７ 吐出孔
４８ 吐出流路
４９ 吐出ポート
５５ ソレノイド

Claims (10)

1. ポンプ室を膨張収縮する複数のピストンが設けられたシリンダブロックと、それぞれ前記ピストンに対向して前記シリンダブロックの外周面に取り付けられ前記ポンプ室に連通する吸気連通孔および吐出連通孔が設けられた複数のアダプタと、前記ピストンを駆動する駆動軸とを有するコンプレッサ組立体を備えたピストン式コンプレッサであって、
   前記駆動軸を駆動する電動モータの主軸と前記駆動軸とが貫通し、前記シリンダブロック、それぞれの前記アダプタおよび前記電動モータが表面側に装着された支持プレートと、
   前記支持プレートの背面側に配置され、前記主軸の回転を前記駆動軸に伝達する動力伝達機構と、
   前記支持プレートを介して前記コンプレッサ組立体の背面に取り付けられ、前記吐出連通孔に連通しそれぞれの前記ポンプ室で圧縮された気体を被供給部材に供給する吐出流路が形成された流路部材と、
   を有するピストン式コンプレッサ。
2. 請求項１記載のピストン式コンプレッサにおいて、
   前記支持プレートは、背面に開口され前記吸気連通孔に連通する吸気ポートを備え、前記吸気連通孔を介して前記ポンプ室へ外気が供給される、ピストン式コンプレッサ。
3. 請求項１または２記載のピストン式コンプレッサにおいて、
   前記吐出連通孔は、前記支持プレートを貫通し、前記流路部材に設けられた吐出孔と直接連通し、前記吐出流路に連通する、ピストン式コンプレッサ。
4. 請求項１または２記載のピストン式コンプレッサにおいて、
   前記流路部材には、前記吐出連通孔にそれぞれ連通する吐出孔と、
   それぞれの前記吐出孔が連通する前記吐出流路とが、備えられ、
   前記ポンプ室で圧縮された気体を前記吐出流路に集合させて被供給部材に供給する、ピストン式コンプレッサ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のピストン式コンプレッサにおいて、
   前記流路部材は、前記支持プレートの左右両側辺に沿って延在する複数の平行部と、
   前記平行部の一端に一体となった連結部とが構成される、ピストン式コンプレッサ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のピストン式コンプレッサにおいて、
   前記シリンダブロックに設けられたカム収容室に配置され、前記駆動軸により回転駆動されるカム部材と、
   前記ピストンに設けられ、前記カム部材のカム面に転がり接触して前記ピストンに前記ポンプ室が収縮する方向の推力を加える回転体と、を有し、
   それぞれの前記ピストンにピストン磁石を設け、
   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を、それぞれの前記アダプタに設けた、ピストン式コンプレッサ。
7. 請求項６記載のピストン式コンプレッサにおいて、前記磁力発生部材は、アダプタ磁石またはソレノイドである、ピストン式コンプレッサ。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のピストン式コンプレッサにおいて、前記コンプレッサ組立体は、シリンダ孔が６つ設けられたシリンダブロックを有する、ピストン式コンプレッサ。
9. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のピストン式コンプレッサにおいて、それぞれシリンダ孔が３つ設けられたシリンダブロックを有する２つのコンプレッサ組立体を備えた、ピストン式コンプレッサ。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載のピストン式コンプレッサにおいて、前記動力伝達機構は、前記主軸に固定される駆動側回転体と、前記駆動軸に固定される従動側回転体と、前記駆動側回転体と前記従動側回転体に掛け渡される動力伝達部材を備えた、ピストン式コンプレッサ。

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