JPH0350307Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は、レシプロ型エアコンプレツサに関
するものであり、更に詳細には、いわゆる残油現
象が抑制されたレシプロ型エアコンプレツサに関
するものである。

〔従来技術〕

レシプロ型エアコンプレツサには、ピストンの
往復運動を円滑にするために潤滑油が使用されて
いるが、この潤滑油がエアコンプレツサのシリン
ダ内に残留すると、この残留する潤滑油（以下残
油という）が蒸発、霧化して加圧空気に同伴され
てエアコンプレツサから送り出される、いわゆる
オイル上りが起る。

このオイル上りは、単にオイルの消費量が増加
するだけでなく、種々の支障を来す原因となる。
例えば、自動車等のエアブレーキの加圧空気供給
用に使用された場合、潤滑油が凝集し、長期間に
は変質、固化し、チヤージパイプを詰まらせた
り、ブレーキが故障を起す結果となる等、重大な
事故に繋がる危険性がある。したがつて、前記残
油の抑制は重要な技術課題である。

従来、エアコンプレツサにおいてもエンジンの
場合のように、シリンダ、リング、ピストンに注
目して残油を抑制する試みがなされたが、好まし
い結果を得るに至つていない。

本来、残油現象は、ピストンの作動によつて生
ずる負圧で潤滑油がシリンダ内に侵入して起るも
のが支配的と考えられる。この負圧の起る様子を
第２図によつて説明する。

第２図の曲線イは、従来のレシプロ型エアコン
プレツサのクランク角とシリンダ内圧との関係を
求めたグラフである。同図の横軸は、クランク角
を表し、ピストンが上死点Ｔに在るときの角度を
ゼロとし、→印の方向にクランクが回転するよう
に記載されている。また縦軸は、シリンダ内圧を
表し、図中のＢは、下死点を表す。

さて、エアコンプレツサのシリンダ内圧は、ピ
ストンの上昇行程、即ち圧縮行程で上昇し、ピス
トンが上死点Ｔ近くに達し、吐出弁が開く段階で
最高圧力に達し、加圧空気が吐出される。その後
内圧は、ピストンの下降行程、即ち吸気行程で下
り、最終的に負圧となる。その後、ピストンは下
死点Ｂを通過し上昇行程に入り、シリンダ内の空
気が圧縮され、再び正圧となる。

即ち、シリンダ内の負圧は、ピストンが下降す
る吸気行程で生ずるものであり、負圧が大きい
程、また、負圧となつている区間が長い程、残油
が多くなり、その結果オイル上がりの問題が生じ
るものと想像される。

〔考案の目的〕

本考案は、レシプロ型エアコンプレツサのオイ
ル上りの原因である残油を有効に抑制する手段を
提供することにある。

〔考案の構成〕

前記考案の目的を達成するための本考案のエア
コンプレツサの構成は、ピストンが上死点を通過
し下降を開始するまで吐出弁の閉止を阻止する部
材を備え、前記閉止のタイミングを遅らせること
を特徴とするものである。

〔実施例 １〕 以下実施例により、本考案を具体的に説明す
る。

第１図は、本考案の一実施例を示すものであ
り、ピストン１が上死点に在るときのエアコンプ
レツサの上部の断面図である。

シリンダ２には、ピストン１が嵌合され、シリ
ンダヘツド部３には、空気の吸入機構４及び吐出
機構５とが設けられている。前記吐出機構５を構
成する吐出弁６は、スプリング７によつて吐出口
８を閉止するように付勢され、又、前記吸気機構
４を構成する吸気弁９は、スプリング１０によつ
て吸気口１１を閉止するように付勢されている。

本実施例では、吐出弁８が閉止するタイミング
を遅らせる部材（以下「遅延用部材」という）１
２は、棒状の部材であつて、ピストン１が上死点
に在るとき、吐出口８に嵌挿されるように、ピス
トン１の頂部に取り付けられている。遅延用部材
１２の長さは、図に示すようにピストン１が上死
点に在るとき、吐出弁６を押し上げて吐出口８を
僅かに開く長さとしてある。

この遅延用部材１２は、ピストン１の頂部に圧
入した後、エアコンプレツサの作動状況により、
その長さを調節するのがよい。

通常、エアコンプレツサによつて加圧されるべ
き空気は、ピストン１が下降してシリンダ２の内
圧が負圧となつたとき、吸気弁１０を押し開け吸
気口１１を通りシリンダ２内に吸入される。次い
でピストン１の上昇と共に空気は加圧され、この
圧力で吐出弁６を押し開き吐出口８から吐出さ
れ、吐出が終ると前記スプリング７によつて吐出
弁８が閉止される。

しかしながら、本実施例のエアコンプレツサ
は、前記のとおり遅延用部材１２がピストン１の
頂部に取り付けられているので、吐出弁６は、ピ
ストン１が下降して、遅延用部材１２の頂部が弁
座９より下になるまで閉止することができない。
したがつて、閉止のタイミングが遅れることとな
る。

次に、遅延用部材１２の作用を、実験結果に基
づき説明する。なお、残油の評価は、オイル上り
量によつた。

実験は、従来のエアコンプレツサ及び本実施例
１のエアコンプレツサについて行つた。なお実験
に使用したエアコンプレツサは、シリンダ内径、
ピストンのストローク長さがそれぞれ異なる３種
のエアコンプレツサ、Ａ（φ90mm×60mm）、Ｂ（φ85
mm×40mm）及びＣ（φ85mm×60mm）の３機種とし
た。

第２図の曲線イについては、既に説明したとお
りであるが、この曲線は、エアコンプレツサＡを
従来のままの状態で測定したものである。

なお、オイル上がりの評価の結果は、Ａが最も
悪く、Ｂがそれに次ぎ、Ｃが最も良い。これに対
し、第２図の結果から明らかなとおり、負圧区間
は、Ａが最も長く、Ｃが最も短い等、負圧とオイ
ル上がりとは、互いに関連していることが分る。

第２図の曲線ロは、前記エアコンプレツサＡに
第１図のとおりの遅延用部材１２を設けたときの
ピストンの内圧曲線を表す。この図から理解され
るように、曲線ロは、同イよりも、負圧となる区
間、絶対値共に低い値となつており、オイル上が
りの評価も改善されていることを示していた。

即ち、ピストン１が遅延用部材１２により吐出
弁６が押し上げられ、ピストン１が上死点からク
ランク角で数度となる迄強制的に開放されるため
に、シリンダ２内に閉じ込められる空気量が増加
し、同じ空気の膨脹率に対し内圧は高くなり、そ
の結果得られる負圧の絶対値が小さく、また負圧
区間が短いものとなる。

以上の説明から明らかなように、吐出弁６は、
遅延用部材１２によつて閉じるのを妨げられ、ピ
ストン１が下降を始めてから閉止するので、圧縮
した空気の一部がシリンダ内に還流されるもので
ある。したがつて、エアコンプレツサの能力の一
部を犠牲にしているものであるが、その還流され
る量は、全体の数％程度の僅かな量である。これ
に対し例えば、エアコンプレツサをエアブレーキ
に使用した場合のブレーキ故障の可能性が大幅に
減少するなど、大きな利益が得られる。

本考案の実施に当り、遅延用部材１２によつて
強制的に弁を押し上げる高さは、エアコンプレツ
サにより一定しないが、数mmを目安として実施す
ればよい。更に、負圧の絶対値が小さくなり、し
かも負圧区間が短くなつたために吸入条件が悪化
しないよう、必要に応じ吸気口１１を広くするな
どを考慮することが好ましい。

〔実施例 ２〕 第３図は、第１図と別の実施例を示すものであ
る。

実施例２では、遅延用部材１２を吐出弁６側に
設けている点が実施例１と異なる。各部の説明
は、第１図と重複するので省略する。

実施例２のエアコンプレツサは、遅延用部材１
２が吐出弁６と共に作動することが実施例１と異
なる外は、実施例１と同様に作動し同様の効果を
発揮することは、容易に理解されよう。

〔考案の効果〕

本考案は、以上のとおり構成することにより、
エアコンプレツサのピストンの下降によつて生じ
る負圧の絶対値を低く、且つ負圧区間を短くする
ことができので、油残を少なくすることができ、
延いてはオイル上りを抑制することができる。し
たがつて、例えば、本考案のエアコンプレツサを
エアブレーキ用に使用したとき加圧空気に同伴さ
れる油による事故の危険性を著しく減少させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案エアコンプレツサの部分断面
図、第２図はシリンダ内圧とクランク角との関係
を求めた図、第３図は別の実施例の吐出弁６周辺
の断面図である。 １……ピストン、２……シリ
ンダ、６……吐出弁、８……吐出口、１２……遅
延用部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ピストンが上死点を通過し下降を開始するまで
   吐出弁の閉止を阻止する部材を備え、前記閉止の
   タイミングを遅らせることを特徴とするエアコン
   プレツサ。