JPH04347380A - 圧縮比調整機構付きラジアルプランジャ装置 - Google Patents

圧縮比調整機構付きラジアルプランジャ装置

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JPH04347380A
JPH04347380A JP3146862A JP14686291A JPH04347380A JP H04347380 A JPH04347380 A JP H04347380A JP 3146862 A JP3146862 A JP 3146862A JP 14686291 A JP14686291 A JP 14686291A JP H04347380 A JPH04347380 A JP H04347380A
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JP
Japan
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plunger
main shaft
axis
stroke
casing
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JP3146862A
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English (en)
Inventor
Fujiya Maruno
丸野 ▲富▼士也
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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    • F04B9/02Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シリンダおよびプラン
ジャがメインシャフトの周りに半径方向(ラジアル方向
)に延びて配設されてなるラジアルプランジャ式のポン
プ、コンプレッサ等のような装置に関する。
【0002】
【従来の技術】このような可変ストロークラジアルプラ
ンジャ装置としては、例えば、本出願人が特願平1−1
71637号において提案したものがある。このような
装置の例を図15に基づいて簡単に説明する。 この装置は、軸心がC1のメインシャフト(図示せず)
を有し、このメインシャフトには、軸心C1に対して偏
心した軸心C2を有するクランクピン501が一体に形
成されている。このため、メインシャフトが回転される
とクランクピン501は軸心C1を中心に公転する。ク
ランクピン501には相対回転可能に偏心カラー502
が取り付けられている。この偏心カラー502の外周面
502aの中心C3はクランクピン501の軸心C2に
対して偏心している。
【0003】偏心カラー502はクランクピン501上
を回転可能であるが、この装置にはクランクピン501
上での偏心カラー502の回動角を調節するストローク
調節機構が取り付けられており、偏心カラー502はク
ランクピン501に対して所定の回動角で保持され、メ
インシャフトの回転に応じてこれらが一体となって軸心
C1の周りを公転する。なお、偏心カラー502の回動
角を調整すると、偏心カラー502の外周面502aの
中心C3の軸心C1からの距離、すなわち、外周面50
2aの中心C3の軸心C1に対する公転半径を調節する
ことができる。
【0004】偏心カラー502の外周面502a上には
ベアリング503aを介して相対回転自在に連結リング
503が取り付けられている。この連結リング503に
は円周上等間隔で、それぞれ連結ピン504を介して揺
動自在にプランジャ505が取り付けられるとともに、
これと一体に1本のプランジャ506が形成されている
。さらに、メインシャフトに対して相対回転自在にシリ
ンダケーシング510が配設されており、このシリンダ
ケーシング510に軸心C1を中心として円周上等間隔
でそれぞれ支持ピン511により揺動自在にシリンダ5
08が取り付けられている。 各シリンダ508には径方向内方に開口したシリンダ孔
が形成され、このシリンダ孔内に各プランジャ505,
506が挿入されている。
【0005】このため、例えば、シリンダケーシング5
10を固定保持した状態で、メインシャフトを回転駆動
してクランクピン501および偏心カラー502を軸心
C1を中心として公転させると、連結リング503もク
ランクピン501および偏心カラー502と同周期の公
転運動を行い、プランジャ505,506はシリンダ5
08内を往復運動し、作動流体(油、空気等)の給排を
行う。
【0006】この場合において、作動流体の吐出量はメ
インシャフトの回転が一定ならば、シリンダ508内で
のプランジャ505,506の往復動ストロークに比例
する。すなわち、プランジャ505,506の往復動ス
トロークを調節すれば、その吐出量を可変調節すること
ができる。このため、この装置には、上述のように、ク
ランクピン501に対する偏心カラー502の回動角を
調節するストローク調節機構が設けられており、偏心カ
ラー502の回動角を調整して、偏心カラー502の外
周面502aの中心C3の軸心C1に対する公転半径を
調節することができるようになっている。この外周面5
02aには連結リング503が取り付けられており、こ
のため、ストローク調節機構により、メインシャフトの
軸心C1に対する連結リング503の公転半径を調節し
て、プランジャ505,506の往復動ストロークを調
節することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ここで、上記のように
して可変ストロークラジアルプランジャ装置を構成した
場合、ストローク調節機構によるプランジャのストロー
ク調節を行うと、圧縮比も同時に変化する。この圧縮比
変化は、ストロークが最大のときに圧縮比が最大で、ス
トロークが最小のときに圧縮比が最小となる変化であり
、実際に要求される圧縮比変化特性とは異なり、ポンプ
もしくはコンプレッサとしての要求に必ずしも合致しな
いという問題がある。
【0008】この圧縮比変化特性について、図16およ
び図17に基づいて説明する。図16には、ストローク
調節機構により偏心カラー502の回動角を調節して、
メインシャフトの軸心C1と、クランクピン501の軸
心C2と、偏心カラー502の外周面502aの中心(
すなわち、連結リング503の中心)C3とをこの順で
一直線上に並べた状態を示しており、このときに連結リ
ング503の中心C3の公転半径が最大となり、プラン
ジャ505の往復動ストロークSが最大となる。
【0009】図16(A)に示す状態でプランジャ50
5は上死点に位置し、この状態からクランクピン501
および偏心カラー502が一体となって軸心C1を中心
に180度回転すると、図16(B)に示す状態となっ
てプランジャ505は下死点に位置する。このときの上
死点から下死点までのプランジャ505の往復動ストロ
ークはS1である。この場合における圧縮比RC1は、
プランジャ505が上死点に位置するときの頂隙(プラ
ンジャ505の上端とシリンダ508内のシリンダ孔の
上端面との間隔)をD1とすると、 RC1=(S1+D1)/D1 =S1/D1+1 である。
【0010】次に、この状態からストローク調節機構に
より偏心カラー502の回動角を調節し、メインシャフ
トの軸心C1と、クランクピン501の軸心C2と、連
結リング503の中心C3とを図17(A)に示すよう
に位置させる。これにより、連結リング503の中心C
3のメインシャフトの軸心C1に対する公転半径は減少
し、プランジャ505の往復動ストロークSも小さくな
る。
【0011】この場合に、図17(A)に示す状態でプ
ランジャ505は上死点に位置し、この状態からクラン
クピン501および偏心カラー502が一体となって軸
心C1を中心に180度回転すると、図17(B)に示
す状態となってプランジャ505は下死点に位置する。 このときの上死点から下死点までのプランジャ505の
往復動ストロークはS2であり、上記図16の場合のス
トロークS1より小さくなる。同時に、図示のように、
プランジャ505が上死点に位置するときの頂隙はD2
となり、上記図16の場合の頂隙D1より大きくなる。 このときの圧縮比RC2は、 RC2=(S2+D2)/D2 =S2/D2+1 である。
【0012】ここで、S1>S2で、且つ、D1<D2
なので、RC1>RC2となる。すなわち、上記可変ス
トロークラジアルプランジャ装置においては、図18に
示すように、プランジャのストロークが最大で吐出量が
最大のときに圧縮比RCが最大となり、このストローク
を小さくして吐出量を小さくするにつれて圧縮比RCが
小さくなる。一般に、作動流体が圧縮性を有するもの(
例えば、空気等)である場合、圧縮比RCが大きい(す
なわち、高い)ほど、装置の運転効率が高くなる。この
ため、上記のような従来の可変ストロークラジアルプラ
ンジャ装置の場合には、吐出量最大のときに効率が最大
となるが、吐出量を減少させるにつれて効率が低下する
という問題がある。
【0013】本発明は、上記のような問題に鑑みたもの
で、プランジャのストローク調節による吐出量調節に応
じて、任意の圧縮比変化特性を与えることができるよう
な構成の可変ストロークラジアルプランジャ装置を提供
することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明のラジアルプランジャ装置は、ケーシングに対して
相対回転自在であるとともにこの相対回転軸から偏心し
たクランクピンを有するメインシャフトを有し、このク
ランクピン上にこれに対し偏心した外周面を有する偏心
カラーを取り付け、偏心カラーの外周面上に連結リング
を回動自在に取り付け、プランジャの内端を連結リング
に枢支し、ケーシングに揺動自在に取り付けられたシリ
ンダのシリンダ孔内にプランジャを挿入させて構成され
ており、メインシャフトと同心に位置するとともにケー
シングに対して相対回動可能に取り付けられた第1内歯
歯車と、メインシャフト上にクランクピンの軸心を中心
として回転自在に配設されるとともに第1内歯歯車と噛
合する外歯歯車と、この外歯歯車と噛合するとともに連
結リングと同心で一体回転するように配設された第2内
歯歯車とからなり、第1および第2内歯歯車の歯数が同
数であり、外歯歯車の歯数が第1および第2内歯歯車の
歯数より少ないダブル機構と、第1内歯歯車をケーシン
グに対して相対回動させ、プランジャの上死点における
頂隙を調整する圧縮比調整機構とを有している。ここで
、シリンダ孔内でのプランジャの往復ストロークが最大
となるようにストローク調節機構により偏心カラーの回
動角を調節したときにおける、シリンダに挿入されたプ
ランジャの連結リングへの枢支軸がメインシャフトの回
転に応じて公転するときの公転中心軸とメインシャフト
の中心軸とを結ぶ基準面Aに対して、ケーシングに対す
るシリンダの揺動中心が、メインシャフトの中心軸を中
心として円周方向に所定の取付ずれ角θだけずれて位置
するように、ダブル機構を構成する各部材の位置関係が
配設される。
【0015】なお、クランクピン上に偏心カラーを回動
自在に配設するとともにこの偏心カラーの回動角を調節
するストローク調節機構を配設し、可変容量タイプのラ
ジアルプランジャ装置を構成し、圧縮比調整機構による
第1内歯歯車の回動を、ストローク調節機構による偏心
カラーの回動角の調節と関連して行わせる回動調節制御
機構を設けても良い。この場合には、ストローク調節機
構によりプランジャのストローク調節を行ったときに、
このときのプランジャの上死点における頂隙の変化を相
殺するように、回動調節制御機構により圧縮比調整機構
の作動制御を行って第1内歯歯車の回動を制御するよう
に構成するのが好ましい。
【0016】また、上記ダブル機構に代えて、メインシ
ャフトと同心に位置するとともにケーシングに結合され
て配設された第1外歯歯車と、メインシャフト上にクラ
ンクピンの軸心を中心として回転自在に配設されるとと
もに第1外歯歯車と噛合する内歯歯車と、この内歯歯車
と噛合するとともに連結リングと同心で一体回転するよ
うに配設された第2外歯歯車とからなり、第1および第
2外歯歯車の歯数が同数であり、内歯歯車の歯数が第1
および第2内歯歯車の歯数より多いダブル機構を用いて
も良い。
【0017】さらに、メインシャフトと同心に位置する
とともにケーシングに結合されて配設された第1スプロ
ケットと、メインシャフト上にクランクピンの軸心を中
心として回転自在に配設されるとともに第1スプロケッ
トと異なる歯数の第2スプロケットと、第1および第2
スプロケット間に架けられた第1チェーンと、第2スプ
ロケットと同心で一体回転するように配設された第2ス
プロケットと同歯数の第3スプロケットと、連結リング
と同心で一体回転するように配設されるとともに第1ス
プロケットと同歯数の第4スプロケットと、第3および
第4スプロケット間に架けられた第2チェーンとからな
るダブル機構を用いても良い。
【0018】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好ましい実施
例について説明する。図1および図2に本発明の一実施
例としての可変ストロークラジアルプランジャ式コンプ
レッサを示している。このコンプレッサは、図示のよう
にボルト8により結合された2分割構成のケーシング1
,2を有し、このケーシング1,2の中心部にベアリン
グ5a,5bにより回転自在に支持されてメインシャフ
ト11(11a,11bにより構成される)が配設され
ている。なお、右側のケーシング2の右側面には吐出通
路41を形成するための蓋部材3が結合されている。
【0019】メインシャフト11は、外部駆動のため外
方に突出した左メインシャフト半体11aと、このメイ
ンシャフト11の軸心(回転中心)C1に対して所定距
離L1だけ偏心した軸心C2を有するクランクピン12
が一体に形成された右メインシャフト半体11bとから
なり、クランクピン12の先端を左メインシャフト半体
11aの偏心孔内に嵌入させて両半体11a,11bを
結合して構成されている。  このため、メインシャフ
ト11とクランクピン12とは一体となって軸心C1の
周りを回転し、クランクピン12の軸心C2は軸心C1
の周りを公転する。
【0020】クランクピン12には、これに対して相対
回転自在に偏心カラー13が取り付けられている。この
偏心カラー13の外周面13aは円筒状で、その中心軸
C3は、クランクピン12の軸心C2から所定距離L2
だけ偏心している。偏心カラー13の外周面13a上に
は、回転自在に連結リング14が取り付けられている。 このため、連結リング14は、外周面13aの中心軸C
3を中心に偏心カラー13上を回転可能となっている。
【0021】連結リング14の回りには、図2に示すよ
うに、半径方向放射状に5個のシリンダ18が配設され
ている。これら各シリンダ18はそれぞれ左右一対のト
ラニオン18bを有し、このトラニオン18bにおいて
各シリンダ18がケーシング1,2に揺動自在に取り付
けられている。なお、5個のシリンダ18のトラニオン
18bの中心、すなわちシリンダ18の揺動中心は、メ
インシャフト11の軸心C1を中心として同一半径上で
等間隔に位置している。各シリンダ18のシリンダ孔1
8aは内径側に開口するとともに、各シリンダ孔18a
内に内径側から5個のプランジャ16が摺動自在に挿入
されている。プランジャ16はそれぞれ、内径側端部が
連結リング14にピン15により枢支されている。
【0022】シリンダ孔18aにおけるプランジャ16
により囲まれた内部空間(シリンダ室)は右側のトラニ
オン18bに成形された通孔内に配設されたチェックバ
ルブ40を通って、ケーシング2と蓋部材3との間に形
成された吐出通路41に連通する。チェックバルブ40
はシリンダ室内の流体(例えば、エア)を吐出通路41
の方へ流すが、これと逆方向の流体の流れは阻止する。 一方、各プランジャ16の先端部には2個の開孔16a
,16aが形成されるとともに、この開孔16a,16
aを外側から覆ってリードバルブ17が取り付けられて
いる。リードバルブ17は可撓性を有する部材であり、
このため、ケーシング1,2の内部空間6内の流体はこ
のリードバルブ17を押し上げてシリンダ室内に流れる
が、これと逆の流れはリードバルブ17により阻止され
るようになっている。
【0023】このため、後述するように、メインシャフ
ト11の回転駆動によりプランジャ16をシリンダ孔1
8a内で往復動させると、プランジャ16が上死点から
下死点まで移動する間に、ケーシング1,2の内部空間
6内の流体がリードバルブ17を通ってシリンダ室内に
流入し、プランジャ16が下死点から上死点まで移動す
る間にシリンダ室内に流入した流体がチェックバルブ4
0を通って吐出通路41に吐出され、コンプレッサとし
て作動する。
【0024】本例のコンプレッサには、その吐出容量を
可変調整するためのストローク調節機構と上記作動を確
保するためのダブル機構が設けられている。これらにつ
いて以下に説明する。
【0025】ストローク調節機構は、偏心カラー13の
右側部に一体に形成されるとともにクランクピン12の
軸心C2と同心に形成された内歯歯車13bと、メイン
シャフト11を構成する右メインシャフト半体11b上
にこのメインシャフト11の軸心C1を中心に回転自在
に配設された回動スリーブ21および摺動スリーブ22
等から構成される。回動スリーブ21の左端部には上記
内歯歯車13bと噛合する外歯歯車21aが形成されて
おり、回動スリーブ21を右メインシャフト半体11b
上で回動させることにより、偏心カラー13をクランク
ピン12上で回動させることができる。
【0026】回動スリーブ21の内径部には内歯スプラ
イン21bが形成されており、この内歯スプライン21
bは摺動スリーブ22の外径部に形成された外歯スプラ
イン22aと噛合している。さらに、摺動スリーブ22
の内径部にも内歯スプライン22bが形成されており、
この内歯スプライン22bは右メインシャフト半体11
bに形成された外歯スプライン11cと噛合している。 摺動スリーブ22上にはベアリング23を介してシフタ
ー受け部材24が取り付けられており、このシフター受
け部材24はシフターレバー25の先端に係止されてい
る。シフターレバー25は支軸26を中心に回動させる
ことができ、このシフターレバー25の回動によりシフ
ター受け部材24を介して摺動スリーブ22が左右に摺
動される。ここで、回動スリーブ21の内歯スプライン
21bおよび摺動スリーブ22の外歯スプライン22a
と、摺動スリーブ22の内歯スプライン22bおよび右
メインシャフト半体11bの外歯スプライン11cとの
少なくとも一方がヘリカルスプラインである。このため
、上記のように摺動スリーブ22が左右に摺動されると
、回動スリーブ21が回動され、偏心カラー13がクラ
ンクピン12上で回動される。
【0027】この偏心カラー13の回動によりプランジ
ャ16の往復動ストロークSの調節がなされる。これに
ついて、図3を用いて説明する。メインシャフト11の
軸心C1、クランクピン12の軸心C2および偏心カラ
ー13の外周面13aの中心(連結リング14の中心)
C3が矢印P方向を向いて一直線上に並んだ状態から、
偏心カラー13が回動される場合を考える。なお、軸心
C1に対する軸心C2の偏心量がL1で、軸心C2に対
する中心C3の偏心量がL2であり、このときには、軸
心C1に対して中心C3は距離L3だけ偏心して位置す
る。上記のように軸心C1,C2,C3が一直線に並ん
だ状態のまま、メインシャフト11を回転させると、偏
心カラー13の外周面13aの矢印P方向での上下動は
、中心C3の偏心距離L3の倍の値2L3となる。この
ため、連結リング14も距離2L3だけ上下動し、これ
に対応してプランジャ16の往復ストロークSが決めら
れる。
【0028】上記状態から、偏心カラー13を図におい
て2点鎖線で示すように回動させた場合を考える。この
場合、偏心カラー13の外周面13aの中心C3が矢印
P方向に向けたままとするため、メインシャフト11を
半時計回りに45度回転させ、偏心カラー13をクラン
クピン12上で時計回りに90度回動させている。これ
により、クランクピン12は12′で示す位置に移動し
、その軸心C2はC2′の位置に移動する。同時に、偏
心カラー13の外周面13aも13a′で示す位置に移
動し、その中心C3はC3′の位置に移動する。この結
果、メインシャフト11の軸心C1に対する偏心カラー
13の外周面13aの中心C3′の偏心距離はL3′(
<L3)となる。このため、この状態でメインシャフト
11を回転させると、偏心カラー13′の外周面13a
′の矢印P方向での上下動は、中心C3′の偏心距離L
3′の倍の値2L3′となる。このため、連結リング1
4の上下動距離も2L3′と小さくなり、これに対応し
てプランジャ16の往復ストロークSも小さくなる。
【0029】以上のようにして、プランジャ16のスト
ローク調節を行った後、メインシャフト11の回転に応
じて偏心カラー13をこれと一体回転させたときにプラ
ンジャ16を往復動させるには、連結リング14を自転
させずにメインシャフト11の周りを公転させる必要が
ある。このような連結リング14の運動を得るため、本
例ではダブル機構が設けられている。
【0030】このダブル機構は、メインシャフト11の
軸心C1と同心でこの軸心C1を中心として回動可能に
ケーシング1に取り付けられた第1内歯歯車31と、ク
ランクピン12の軸心C2と同心で左メインシャフト半
体11a上に回転自在に取り付けられた外歯歯車32と
、偏心カラー13の外周面13aの軸心C3(連結リン
グ14の軸心でもある)と同心で連結リング14と一体
に形成された第2内歯歯車33とからなる。第1内歯歯
車31の歯数Z1および第2内歯歯車33の歯数Z3が
等しく、外歯歯車32の歯数Z2は両内歯歯車31,3
3の歯数Z1,Z3より少ない。そして、第1内歯歯車
31と外歯歯車32が噛合し、外歯歯車32と第2内歯
歯車33が噛合している。
【0031】なお、第1内歯歯車31は円周に沿って延
びた長孔31bを有するとともに、この長孔31b内に
挿入されたボルト35により押さえられてケーシング1
に取り付けられている。このボルト35は第1内歯歯車
31を緩く押さえており、長孔31b内をボルト35が
相対移動するようにして第1内歯歯車31が回動可能と
なっている。さらに、第1内歯歯車31の外周の一部に
ウオームギヤ31aが形成されており、このウォームギ
ヤ31aはケーシング1に取り付けられたウォームピニ
オン36と噛合している。このため、外部からウォーム
ピニオン36を回転させれば、第1内歯歯車31を、軸
心C1を中心として回動させることができる。
【0032】このダブル機構の作動を図4を用いて説明
する。 本例のコンプレッサにおいては、メインシャフト11が
回転駆動される。偏心カラー13は、ストローク調節機
構によりメインシャフト11に連結されているので、メ
インシャフト11の回転に応じて、クランクピン12の
軸心、すなわち外歯歯車32の軸心C2、および偏心カ
ラー13の外周面13aの軸心、すなわち第2内歯歯車
33の軸心C3は、メシンシャフト11の軸心C1の回
りを公転する。例えば、メインシャフト11が、図示の
ように、角度β1だけ回転されると、軸心C2およびC
3は軸心C1の回りを角度β1だけ公転する。ここで、
第1内歯歯車31はウォームピニオン36が回転されな
い限りケーシング1に結合された状態にあり、外歯歯車
32の軸心C2が角度β1だけ公転すると、この外歯歯
車32は角度β2だけ逆方向に回転する。これら両歯車
31,32の歯数と回転角とは反比例するため、β2=
−Z1/Z2×β1                
・・・(1)という関係となる。
【0033】外歯歯車32が角度β2だけ回転されると
、第2内歯歯車33の回転角β3は、式(1)を用いて
、 β3=Z2/Z3×β2=−Z1/Z3×β1  ・・
・(2)となる。第2内歯歯車33の第1内歯歯車31
に対する回転角(絶対回転角)β4は、軸心C2 の公
転角β1と回転角β3との和であるから、 β4=β1+β3=(Z3−Z1)/Z3 ×β1  
・・・(3)となる。ここで、式(3)から分かるよう
に、第1内歯歯車31および第2内歯歯車33の歯数Z
1,Z3が等しいので、第2内歯歯車33の回転角β4
は零となり、この第2内歯歯車33は自転しない。
【0034】以上のことから分かるように、本コンプレ
ッサにおいて、固定したケーシング1,2に対して、メ
インシャフト11を回転駆動すれば、上記ダブル機構は
、メインシャフト11の回転に応じて、連結リング14
を自転させずに公転させる機構として作動する。 なお、ウォームピニオン36を回転させれば連結リング
14の位相が変化するが、これについては後述する。
【0035】連結リング14は偏心カラー13の外周面
13a上に回転自在に配設されているため、メインシャ
フト11の回転に応じた連結リング14の公転運動は偏
心カラー13の外周面13aの中心軸C3の公転運動と
同一であり、図5において、回転軌跡F1で示される運
動となる。この連結リング14への各プランジャ16の
枢支軸C4(連結ピン15による枢支部)も、連結リン
グ14と同一の公転運動を行い、公転中心がC6である
回転軌跡F2で示される運動となる。これにより、プラ
ンジャ16はケーシング1,2に首振り自在に連結され
たシリンダ18内でそれぞれ往復動を行う。
【0036】本例のコンプレッサにおいては、図5に示
すように、ストローク調節機構によりプランジャ16の
往復動ストロークが最大となるように、すなわち、メイ
ンシャフト11の中心軸C1と、クランクピン12の中
心C2と、偏心カラー13の外周面13aの中心C3と
が、図示のように一直線に並ぶように偏心カラー13の
回動角を調節したときに、このときでのプランジャ16
の枢支軸心C4の公転運動の中心C6とメインシャフト
11の軸心C1とを結ぶ基準線(面)Aに対して、シリ
ンダ18の揺動軸心C5とメインシャフト11の軸心C
1とを結ぶシリンダ揺動軸心線(面)Cの方向が円周方
向に所定角度θだけずれて位置するように、シリンダ1
8の揺動軸心C5が位置決めされている。なお、この所
定角度を取付ずれ角θと称する
【0037】ここで、この状態からストローク調節整機
構により偏心カラー13の回動角を調節してストローク
調節を行うと、連結リング14が回転されてプランジャ
16の枢支軸心C4の公転運動の中心C6は、上記基準
面Aから離れてシリンダ揺動軸心面Cに近づく方向に移
動する。すなわち、このストローク調整を行うと、ダブ
ル機構の作動により、プランジャ16の枢支軸心C4の
公転運動の中心C6とメインシャフト11の軸心C1と
を結ぶ枢支軸心面Dが上記面Aから離れて面Cに近づく
。なお、このことから分かるように、基準面Aはストロ
ーク最大のときのプランジャ16の枢支軸心C4の公転
運動の中心C6とメインシャフト11の軸心C1とを結
ぶ面で固定された面であり、枢支軸心面Dはストローク
調整に応じてダブル機構の作動により移動する面である
。当然ながら最大ストローク時には基準面Aと枢支軸心
面Dとは重なっている。ここで、基準面Aに対する枢支
軸心面Dのなす角を移動角δと称する。この移動角δは
連結リング14の回転角に対応しており、上記ストロー
ク調節に応じて大きくなるように変化する。
【0038】これについて、図6に基づいて説明する。 軸心C1,C2,C3が一直線上に並んで、プランジャ
16に最大ストロークを与える状態から、シフターレバ
ー25を回動させ、偏心カラー13をクランクピン12
に対して角度2γ1だけ回転させた場合を考える。これ
により、軸心C2に対して軸心C3が角度2γ1だけ回
転するのであるが、このとき、軸心C2を軸心C1の回
りで逆方向に角度γ1だけ回転させると、図示のように
、軸心C3は同一位相のままC3″に移動し、プランジ
ャ16に所定のストロークを与える連結リング14の偏
心量はL3からL3′に変化する。なお、各軸心の軸間
距離L1=L2である。
【0039】このときの、第2内歯歯車33すなわち連
結リング14の回転角δを求める。まず最初に、ケーシ
ング1,2に結合された第1内歯歯車31に噛合しなが
ら、外歯歯車32の軸心C2がC2′まで角度γ1だけ
移動するときの、両歯車31,32の噛み合い点Qの移
動を考える。このとき、外歯歯車32の軸心C2は図に
おいてC2′で示す点まで移動し、噛み合い点QはQ1
まで移動する。このときの外歯歯車32の転がり角度γ
2は元の噛み合い点に対応する点Q′と噛み合い点Q1
との弧長に対応する角度である。ここで、この弧長Q′
Q1は、弧長QQ1と等しいため、Z1×γ1=Z2×
γ2  という関係が成立し、 γ2=Z1/Z2×γ1            ・・
・(4)となる。なお、このとき、軸心C3はC3′に
移動し、外歯歯車32と第2内歯歯車33との噛み合い
点Pの位置はそのままP′に移動している。
【0040】次いで、第2内歯歯車33を軸心C2′の
回りに転がして、その軸心C3′をC3″まで移動させ
る。これにより、軸間距離L3をL3′まで短縮させる
作業が完了する。これにより、外歯歯車32と第2内歯
歯車33との噛み合い点P′は、点P1に転がり移動す
る。なお、第2内歯歯車33における上記噛み合い点P
′に対応する点はP″に移動する。このように、第2内
歯車33上における外歯歯車32との最初の噛み合い点
Pは最終的にはP″に移動するため、第2内歯歯車33
の位相変化角度は軸心C3″を中心とした点Pから点P
″までの角δで表される。このときの、外歯歯車32の
転がり移動距離すなわち弧P′P1と、第2内歯歯車3
3の転がり移動距離すなわち弧P″P1とは等しい。 外歯歯車32の転がり角はγ3(=2γ1−γ2)であ
り、第2内歯歯車33の転がり角は(γ1−δ)である
ので、 Z2(2γ1−γ2)=Z3(γ1−δ)  ・・・(
5)となる関係が成立する。
【0041】この(5)式に、(4)式およびZ1=Z
3の関係式を代入して、δ=(Z1−Z2)/Z1×2
γ1      ・・・(6) という関係式が得られる。(6)式は、第2内歯歯車3
3の回動角(位相変化角)δと、ストローク調節のため
の偏心カラー13の回動角(=2γ1)との関係を示し
ている。ここで第2内歯歯車33の回動角δは連結リン
グ14の回動角であり、この(6)式から分かるように
、ストローク調整のため偏心カラー13を回動させると
、連結リング14は回動し、プランジャ16の枢支軸心
C4の公転運動の中心C6が移動する。
【0042】ここで、第1および第2内歯歯車31,3
3の歯数Z1=Z3=49となり、外歯歯車32の歯数
Z2=40となるように設定し、各軸心C2,C3の偏
心量L1=L2=4.5mmに設定した場合での、上記
回動角γ1およびδと、軸心C3の偏心量L3(これを
ストローク半径と称する)との関係は、次の表1に示す
ような関係となる。
【0043】
【表1】
【0044】上記回動角γ1は、軸心C1に対する軸心
C2の回動角であり、このときの偏心カラー13のクラ
ンクピン12上での回動角は2γ1である。このため、
回動角γ1=0°のときにストローク半径L3が最大(
9.0mm)となり、回動角γ1=90°のときには、
偏心カラー13の回動角は180°となり、軸心C3が
軸心C1に重なり、ストローク半径L3が最小(0mm
)となる。上記表1に示すように、偏心カラー13を0
°から180°回動させてストローク半径L3を最大か
ら最小まで変化させると、連結リング14は32.4°
回動し、基準面Aに対する枢支軸心面Dのなす角、すな
わち、移動角δも0°から32.4°まで変化する。
【0045】なお、本例では、ストローク半径L3が最
大のときに移動角δが最小(=0°)で、ストローク半
径L3が小さくなるに応じてこの移動角δは大きくなり
、ストローク半径L3が最小のときに移動角δが最大と
なるように設定されているので、基準面Aに対するシリ
ンダ揺動軸心面Cのなす角、すなわち、取付ずれ角θ=
32.4°となるように、シリンダ18の揺動中心軸C
5を位置決めされている。また、ストローク半径L3が
最小のときに移動角δ=32.4°となり、このときに
は枢支軸心面Dはシリンダ揺動軸心面Cに重なる。
【0046】上記のようにストローク調整に応じて移動
角δが変化するのであるが、ここで、ダブル機構がなく
、且つストロークを一定にしたまま、枢支軸心面Dを最
大ストローク時の位置(基準面Aに重なる位置)に置い
た場合と、最小ストローク時の位置(シリンダ揺動軸心
面Cと重なる位置)に置いた場合とでの圧縮比RCの相
違について考えてみる。 図7(A)に枢支軸心面Dを最大ストローク時の位置(
基準面Aに重なる位置)に置いた場合を示し、図7(B
)に枢支軸心面Dを最小ストローク時の位置(シリンダ
揺動軸心面Cと重なる位置)に置いた場合を示している
【0047】図7(A)の場合には、メインシャフト1
1の軸心C1と、プランジャ16の連結リング14への
枢支軸心C4の公転中心C6とが基準面A上に並ぶため
、このときの頂隙d1は、図示のように最大となる。 ところが、図7(B)の場合には、メインシャフト11
の軸心C1とプランジャ16の連結リング14への枢支
軸心C4の公転中心C6とがシリンダ揺動軸心面Cと重
なり、枢支軸心面Dは基準面Aに対して、32.4°だ
け円周方向に移動する。ここで、メインシャフト11の
軸心C1からシリンダ18の揺動軸心C5までの距離は
変わらず、且つ、プランジャ16の長さも変わらないた
め、この場合には、図7(A)の場合に較べて、頂隙が
図示のようにd2(>d1)と減少する。  このため
、この場合においては、ストロークは変化しないのであ
るが、圧縮比RCは、図7(A)のときに最小であり、
図7(B)のときに最大である。
【0048】上記においては、ストローク半径L3は一
定のまま、枢支軸心面Dの位置を変化させた場合の圧縮
比RCの変化について説明した。しかし、実際には、枢
支軸心面Dの位置変化は、偏心カラー13の回動角を変
化させてストローク調節を行う場合にダブル機構の作用
により生じるものであり、ストローク半径L3が一定の
ままこれが変化することはない。
【0049】このため、図8に基づいて、表1に示した
軸心C1に対する軸心C2の回動角γ1の変化に対する
各軸心等の位置変化について説明する。本例においては
、上述のように、ストローク調節機構によりプランジャ
16のストロークが最大となるように調整したときに移
動角δが32.4°(最大)となり、ストローク調節機
構によりプランジャ16のストロークが最小となるよう
に調整したときに移動角δが0°(最小)となるように
設定されている。
【0050】まず、ストローク調節機構によりプランジ
ャ16のストロークが最大となるように調整したときに
は、メインシャフト11の軸心C1に対して偏心カラー
13の外周面13aの軸心C3は最も離れ、表1に示し
たようにストローク半径L3=9.0mmで最大であり
、メインシャフト11が回転されるとこの軸心C3は公
転軌跡F1上を公転する。このため、プランジャ16の
連結リング14への枢支軸心C4の公転半径もストロー
ク半径L3と同じで最大となり、公転軌跡F2上を公転
する。なお、この公転軌跡F2の中心軸がC6であり、
このときでのこの中心軸C6とメインシャフト11の中
心軸C1とを結ぶ面が基準面Aである。そして、この基
準面Aに対して取付ずれ角θ(=32.4°)だけ回転
方向にずれた位置にシリンダ18の揺動中心軸C5が位
置してシリンダ18がケーシング1,2に取り付けられ
ている。
【0051】上記のように枢支軸心C4が公転軌跡F2
上を移動すれば、プランジャ16がシリンダ18内で往
復動するのであるが、公転軌跡F2の中心軸C6とシリ
ンダ18の揺動中心軸C5とを結ぶ線Bと、公転軌跡F
2との交点T1においてプランジャ16は上死点(T.
D.C.)に達し、もう一つの交点B1においてプラン
ジャ16は下死点(B.D.C.)に達する。このため
、シリンダ18内でのプランジャ16の往復ストローク
は、上記公転半径(=ストローク半径L3)の2倍であ
る。
【0052】次に、ストローク調整機構により偏心カラ
ー13を90°回動させると、すなわち、回動角γ=4
5°とすると、表1に示したように、移動角δ=16.
2°となり、偏心カラー13の外周面13aの中心軸は
C3′で示す位置に移動してストローク半径L3=6.
4mmと上記最大ストロークより小さくなる。これを図
8において説明すると、上記回動により連結リング14
が時計回りに回動され、プランジャ16の枢支軸心はC
4′で示される位置に移動する。このため、メインシャ
フト11が回転されると軸心C3′は公転軌跡F1′上
を公転し、プランジャ16の枢支軸心C4′は公転軌跡
F2′上を公転する。この公転軌跡F2′の中心軸がC
6′であり、この中心軸C6′とメインシャフト11の
中心軸C1とを結んだ枢支軸心面D′の基準面Aに対す
る移動角δ1=16.2°となる
【0053】この後、ストローク調節機構により偏心カ
ラー13をさらに90°回動させると、すなわち、回動
角γ=90°とすると、表1に示したように、移動角δ
=32.4°となり、偏心カラー13の外周面13aの
中心軸はメインシャフト11の中心軸Cに重なり、スト
ローク半径L3=0mmと最小になる。この回動により
連結リング14が時計回りにさらに回動され、プランジ
ャ16の枢支軸心はC4″で示される位置に移動する。 このようにストローク半径L3=0mmであるため、メ
インシャフト11が回転されてもプランジャ16の枢支
軸心C4″はそのままの位置にあり、公転中心軸C6″
はプランジャ16の枢支軸心C4″と一致し、移動角δ
2=32.4°となる。
【0054】上記のように本例のコンプレッサの場合に
は、最大ストロークのときに移動角δが最小であり、最
小ストロークのときに移動角δが最大であるので、図1
6,17により説明したストローク変化に伴う圧縮比の
変化特性と、図7により説明した枢支軸心Dの位置変化
に伴う圧縮比の変化特性とを利用して、所定の圧縮比変
化特性、例えば、図9に示すような圧縮比変化特性とな
る。
【0055】以上の説明では、ダブル機構を構成する第
1内歯歯車31を固定した状態で説明したが、本例にお
いては、ウォームピニオン36を外部から回転させるこ
とにより、第1内歯歯車31を回動させることができる
ようになっている。この第1内歯歯車31の回動に対す
る圧縮比の特性変化について説明する。ストローク調節
機構によりプランジャ16のストロークが最大となるよ
うに調整した状態で第1内歯歯車31を回動させた場合
について、図10に基づいて説明する。
【0056】図8にも示した様に、ストローク最大の状
態で、プランジャ16の連結リング14への枢支軸心C
4の公転軌跡がF2であり、この公転軌跡F2の中心軸
がC6であるときから、第1内歯歯車31を回動させた
場合を考える。この回動を行わせると、例えば、枢支軸
心C6の位置がメインシャフト11の軸心C1を中心と
する同心円上を移動してC61に移動する。すなわち、
基準面AがA1で示す位置に移動し、取付ずれ角θがθ
11になる。但し、ストローク調節機構による調節はな
されないため、枢支軸心C4の公転半径は変化せず、F
21で示す公転軌跡となる。このため、回動を行わせる
前においては、公転軌跡F2の中心軸C6とシリンダ1
8の揺動軸心C5とを結ぶ線Bと公転軌跡F2との交点
T1にプランジャ16の枢支軸心C4が位置するときに
プランジャ16は上死点に達し、交点B1にプランジャ
16の枢支軸心C4が位置するときにプランジャ16は
下死点に達する。一方、回動後においては、公転軌跡F
21の中心軸C61とシリンダ18の揺動軸心C5とを
結ぶ線B1と公転軌跡F21との交点T11にプランジ
ャ16の枢支軸心C4が位置するときにプランジャ16
は上死点に達し、交点B11にプランジャ16の枢支軸
心C4が位置するときにプランジャ16は下死点に達す
る。
【0057】図から明かなように、各上死点に対応する
交点T1およびT11とシリンダ18の揺動軸心C5と
の距離は異なり、これに応じて圧縮比Rcも異なる。具
体的には、上記回動前の上死点に対応する交点T1に位
置するときの圧縮比は、回動後の上死点に対応する交点
T11に位置するときの圧縮比より小さい。すなわち、
ウォームピニオン36を回転させてダブル機構を構成す
る第1内歯歯車31を回動させることにより圧縮比を任
意に調整することができる。
【0058】この圧縮比調整を、ストローク調節機構に
よるストローク調節に対応させて行うことにより、全ス
トロークにわたって常に一定の圧縮比を得るようにする
ことも可能である。これについて、図11に基づいて説
明する。この場合には、ストローク調節機構によりプラ
ンジャのストロークが最大となるように調整したときの
移動角δが最小で、零であり、ストローク調節機構によ
りプランジャのストロークが最小となるように調整した
ときの移動角δが最大で、δ2となるようにシリンダ1
8の揺動軸心C5が設定されている。図示のように、こ
の場合には、取付ずれ角θが最大移動角δ2より大きく
設定されており、プランジャストロークが最小のときで
の枢支軸心面D″はシリンダ揺動軸心面Cから角度θ3
だけ離れる。
【0059】ストロークが最大のときには、プランジャ
16の連結リング14への枢支軸心C4の公転軌跡はF
2となり、枢支軸心C4が、シリンダ18の揺動軸心C
5と公転軌跡F2の軸心C6とを結ぶ線Bとの交点T1
に位置するときにプランジャ16は上死点に位置する。 ここで、第1内歯歯車31を固定したままストローク調
整機構によるストローク調整を行うと、図8においても
説明したように、偏心カラー13を90°回動させたと
きに、プランジャ16の枢支軸心C4の公転軸心はC6
′で示す位置に移動し、公転半径も小さくなって公転軌
跡はF2′で示すようになり、枢支軸心C4が、シリン
ダ18の揺動軸心C5と公転軌跡F2′の軸心C6′と
を結ぶ線B′との交点T2に位置するときにプランジャ
16は上死点に位置する。さらに偏心カラー13を90
°回動させると、プランジャ16の枢支軸心C4の公転
軸心はC6″で示す位置に移動し、公転半径は零となっ
て公転軌跡は公転軸心C6″に重なる。
【0060】本例においては、ストロークが最大のとき
におけるプランジャ16の上死点に対応する枢支軸心C
4の位置T1からシリンダ18の揺動軸心C5までの距
離を、ストロークが最小のときにおけるプランジャ16
の上死点に対応する枢支軸心C4の位置T3(この位置
は公転軸心C6″と同じである)からシリンダ18の揺
動軸心C5までの距離と等しくなるように、シリンダ1
8の揺動軸心C5の位置を設定している。このため、ス
トロークが最大のときおよび最小のときでプランジャ1
6が上死点に位置するときでの頂隙は等しくなり、圧縮
比が等しくなる。
【0061】一方、第1内歯歯車31を固定したままス
トローク調節機構によるストローク調節を行い、偏心カ
ラー13を90°回動させたときにおいて、プランジャ
16の上死点に対応する枢支軸心C4の位置T2からシ
リンダ18の揺動軸心C5までの距離は、上記最大およ
び最小ストロークのときの距離より短くなる。このため
、ストローク調節と同時に第1内歯歯車31を回動させ
、枢支軸心C4の公転軌跡の中心C6′をC61′で示
す位置に移動させる。これにより、プランジャ16が上
死点に位置するときでの枢支軸心の位置はT21で示す
位置に移動し、この位置T21からシリンダ18の揺動
軸心C5までの距離は、上記最大および最小ストローク
のときの距離と等しくなる。
【0062】このようにすれば、中間ストロークのとき
にも、プランジャ16が上死点に位置するときでの頂隙
は等しくなり、図12に示すように、頂隙を全ストロー
ク範囲において常に一定にすることかできる。このため
、全ストローク範囲において高い圧縮比となるようにし
て、高い効率でコンプレッサの運転を行わせることが可
能となる。
【0063】なお、上記第1内歯歯車31の回動は、各
ストロークにおいて、プランジャ16が上死点に位置す
るときでの連結リング14への枢支軸心C4が、シリン
ダ18の揺動中心C5から常に等距離に位置するように
、すなわち、図11に示すように、揺動軸心C5を中心
とする円弧E上に位置するように制御される。このため
、第1内歯歯車31の回動角λは、ストローク調節機構
による偏心カラー13の回動量γに対して一定の関係を
有し、λ=f(γ)と表すことができる。 よって、ストローク調節機構による偏心カラー13の回
動を行ってストローク調節を行うときに、この関数λ=
f(γ)を満たす回動角となるようにウォームピニオン
36の回動制御を行えば、全ストローク範囲で同一の頂
隙とすることができる。
【0064】上記においてはダブル機構を第1および第
2内歯歯車31,33と1つの外歯歯車32とから構成
した例を説明した。しかしながら、ダブル機構はこのよ
うなものに限られるものではなく、これに代えて、メイ
ンシャフト11の軸心C1と同心の外歯を有し、ケーシ
ング1,2に回動自在に取り付けられた第1外歯歯車と
、クランクピン12の軸心C2と同心の内歯を有し、メ
インシャフト11上に回転自在に取り付けられた内歯歯
車と、偏心カラー13の外周面13aの軸心C3と同心
の外歯を有し、連結リング13と一体に形成された第2
外歯歯車とから構成してもよい。 このダブル機構においては、第1および第2外歯歯車の
歯数が等しく、内歯歯車の歯数は第1および第2外歯歯
車の歯数より多い。そして、第1外歯歯車と内歯歯車が
噛合し、さらに、この内歯歯車は第2外歯歯車とも噛合
する。この場合のダブル機構の作動は、前述のダブル機
構の作動と同じであるので、その説明は省略する。
【0065】また、以上においては、歯車の組合せによ
りダブル機構を構成する例を説明したが、図13および
図14に示すように、チェーンとスプロケットによりダ
ブル機構を構成してもよい。 図13(および図14)には、主軸C1上に位置すると
ともにケーシング1,2に回動自在に配設された第1ス
プロケット51(51′)と、補助軸C2上に回転自在
に配設された第2スプロケット52(52′)と、両ス
プロケット51,52間に巻掛けられた第1チェーン5
5(55′)と、第2スプロケット52に結合されて併
設されたた第3スプロケット53(53′)と、副軸C
3上に回転自在に配設された第4スプロケット54(5
4′)と、両スプロケット53,54間に巻掛けられた
第2チェーン56(56′)とから構成されるダブル機
構50(50′)を示している。
【0066】このダブル機構50(50′)の場合には
、主軸C1と補助軸C2との間の距離および補助軸C2
と副軸C3との間の距離を一定にしたまま、補助軸C2
の位置を変更することにより、主軸C1と副軸C3との
間の距離(ストローク半径)を可変調整することができ
る。 なお、第1および第4スプロケット51(51′),5
4(54′)の歯数が等しく、且つ、第2および第3ス
プロケット52(52′),53(53′)の歯数が等
しい。但し、図13の第1および第4スプロケット51
,54の歯数は第2および第3スプロケット52,53
の歯数より多く、図14の第1および第4スプロケット
51′,54′の歯数は第2および第3スプロケット5
2′,53′の歯数より少ない。
【0067】また、以上においては、ストローク調節機
構によりプランジャのストロークが可変調節できるよう
な可変ストロークラジアルプランジャ式コンプレッサに
ついて説明したが、プランジャのストロークが一定の固
定容量タイプのラジアルプランジャ式コンプレッサにも
本発明を適用することができる。 この場合には、ストローク調節機構は設けられておらず
、圧縮比調整を単独で行い、圧縮比を任意に設定するこ
とができる。
【0068】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ケーシングに対して相対回転自在であるとともにこの相
対回転軸から偏心したクランクピンを有するメインシャ
フトと、このクランクピン上に取り付けられこれに対し
偏心した外周面を有する偏心カラーと、偏心カラーの外
周面上に回動自在に取り付けられた連結リングと、内端
が連結リングに枢支されたプランジャと、ケーシングに
揺動自在に取り付けられ、シリンダ孔内にプランジャを
挿入させるシリンダとを基本構成とするラジアルプラン
ジャ装置において、メインシャフトと同心に位置すると
ともにケーシングに対して相対回動可能に取り付けられ
た第1内歯歯車と、メインシャフト上にクランクピンの
軸心を中心として回転自在に配設されるとともに第1内
歯歯車と噛合する外歯歯車と、この外歯歯車と噛合する
とともに連結リングと同心で一体回転するように配設さ
れた第2内歯歯車とからなり、第1および第2内歯歯車
の歯数が同数であり、外歯歯車の歯数が第1および第2
内歯歯車の歯数より少ないダブル機構と、第1内歯歯車
をケーシングに対して相対回動させ、プランジャの上死
点における頂隙を調整する圧縮比調整機構とを有して本
発明のラジアルプランジャ装置が構成されているので、
圧縮比調整機構による第1内歯歯車を相対回動させるこ
とにより圧縮比を任意に調整することができる。
【0069】なお、クランクピン上に偏心カラーを回動
自在に配設するとともにこの偏心カラーの回動角を調節
するストローク調節機構を配設した可変容量タイプのラ
ジアルプランジャ装置において、圧縮比調整機構による
第1内歯歯車の回動を、ストローク調節機構による偏心
カラーの回動角の調節と関連して行わせる回動調節制御
機構を設ければ、ストローク調節機構によりプランジャ
のストローク調節を行ったときに、このときのプランジ
ャの上死点における頂隙の変化を相殺するように、回動
調節制御機構により圧縮比調整機構の作動制御を行って
第1内歯歯車の回動を制御することができ、ストローク
変化に対応する圧縮比の変化特性を自由に設定すること
ができる。 このため、全ストローク範囲で同一の圧縮比となるよう
な変化特性の設定も可能であり、この場合には、圧縮比
を常に高くなるようにして高い効率での運転を行わせる
ようにすることができる。
【0070】なお、上記ダブル機構に代えて、メインシ
ャフトと同心に位置するとともにケーシングに結合され
て配設された第1外歯歯車と、メインシャフト上にクラ
ンクピンの軸心を中心として回転自在に配設されるとと
もに第1外歯歯車と噛合する内歯歯車と、この内歯歯車
と噛合するとともに連結リングと同心で一体回転するよ
うに配設された第2外歯歯車とからなり、第1および第
2外歯歯車の歯数が同数であり、内歯歯車の歯数が第1
および第2内歯歯車の歯数より多いダブル機構を用いて
も上記と同様の効果を得ることができる。
【0071】さらに、メインシャフトと同心に位置する
とともにケーシングに結合されて配設された第1スプロ
ケットと、メインシャフト上にクランクピンの軸心を中
心として回転自在に配設されるとともに第1スプロケッ
トと異なる歯数の第2スプロケットと、第1および第2
スプロケット間に架けられた第1チェーンと、第2スプ
ロケットと同心で一体回転するように配設された第2ス
プロケットと同歯数の第3スプロケットと、連結リング
と同心で一体回転するように配設されるとともに第1ス
プロケットと同歯数の第4スプロケットと、第3および
第4スプロケット間に架けられた第2チェーンとからな
るダブル機構を用いても上記と同様の効果を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るラジアルプランジャ装置としての
コンプレッサを示す断面図である。
【図2】本発明に係るラジアルプランジャ装置としての
コンプレッサを示す断面図である。
【図3】上記コンプレッサにおけるストローク調節機構
によるストローク調節時での各回転部材の位置関係を示
す概略図である。
【図4】上記コンプレッサに用いられるダブル機構の作
動を説明する概略図である。
【図5】上記コンプレッサにおけるプランジャとシリン
ダとの位置関係を示す概略図である。
【図6】上記コンプレッサにいてストローク調節機構に
よるストローク調節を行った場合でのダブル機構による
連結リングの移動角変化を説明する概略図である。
【図7】上記コンプレッサにおいて、ストローク調節な
しに枢支軸心面の位置を変化させた場合の頂隙の変化を
示す部分断面図である。
【図8】上記コンプレッサにおいて、ストローク調節を
行った場合における各軸心の位置変化を示す概略図であ
る。
【図9】上記コンプレッサにおいて、ストローク調節を
行った場合におけるストローク変化に対する圧縮比変化
を示すグラフである。
【図10】上記コンプレッサにおいて、ダブル機構を構
成する第1内歯歯車の回動制御を行った場合における各
軸心の位置変化を示す概略図である。
【図11】上記コンプレッサにおいて、ストローク調整
とダブル機構を構成する第1内歯歯車の回動制御を関連
させて行った場合における各軸心の位置変化を示す概略
図である。
【図12】上記コンプレッサにおいて、ストローク調整
とダブル機構を構成する第1内歯歯車の回動制御を関連
させて行った場合におけるストローク変化に対する圧縮
比変化を示すグラフである。
【図13】チェーンを用いたダブル機構を示す概略図で
ある。
【図14】チェーンを用いたダブル機構の異なる例を示
す概略図である。
【図15】従来の可変ストロークラジアルプランジャ装
置を示す断面図である。
【図16】従来の可変ストロークラジアルプランジャ装
置において、ストローク半径を最大にした場合のプラン
ジャの移動を示す断面図である。
【図17】従来の可変ストロークラジアルプランジャ装
置において、ストローク半径を中間値に設定した場合の
プランジャの移動を示す断面図である。
【図18】従来の可変ストロークラジアルプランジャ装
置におけるストローク変化に対する圧縮比の変化特性を
示すグラフである。
【符号の説明】
1,2  ケーシング 11  メインシャフト 12  クランクピン 13  偏心カラー 14  連結リング 16  プランジャ 18  シリンダ 21  回動スリーブ 22  摺動スリーブ 31  第1内歯歯車 31a  ウォームギヤ 32  外歯歯車 33  第2内歯歯車 35  ボルト 36  ウォームピニオン 50  ダブル機構 51,52,53,54  スプロケット55,56 
 チェーン

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ケーシングと、このケーシングに対し
    て相対回転自在に配設されるとともにこの相対回転軸か
    ら偏心したクランクピンを有するメインシャフトと、前
    記クランクピン上に取り付けられるとともにこのクラン
    クピンに対し偏心した外周面を有する偏心カラーと、こ
    の偏心カラーの前記外周面上に回動自在に取り付けられ
    た連結リングと、半径方向外方に延びるとともに内端が
    この連結リングに枢支されたプランジャと、このプラン
    ジャを内径側から挿入させるシリンダ孔が形成されたシ
    リンダとを有し、このシリンダはそのシリンダ孔内に前
    記プランジャを挿入させた状態で前記ケーシングに揺動
    自在に取り付けられてなるラジアルプランジャ装置にお
    いて、前記メインシャフトと同心に位置するとともに前
    記ケーシングに対して相対回動可能に取り付けられた第
    1内歯歯車と、前記メインシャフト上に前記クランクピ
    ンの軸心を中心として回転自在に配設されるとともに前
    記第1内歯歯車と噛合する外歯歯車と、この外歯歯車と
    噛合するとともに前記連結リングと同心で一体回転する
    ように配設された第2内歯歯車とからなり、前記第1お
    よび第2内歯歯車の歯数が同数であり、前記外歯歯車の
    歯数が前記第1および第2内歯歯車の歯数より少ないダ
    ブル機構と、前記第1内歯歯車を前記ケーシングに対し
    て相対回動させ、前記プランジャの上死点における頂隙
    を調整する圧縮比調整機構とを有してなることを特徴と
    する圧縮比調整機構付きラジアルプランジャ装置。
  2. 【請求項2】  前記シリンダ孔内での前記プランジャ
    の往復ストロークが最大となるように前記ストローク調
    節機構により前記偏心カラーの回動角を調節したときに
    おける、前記シリンダに挿入された前記プランジャの前
    記連結リングへの枢支軸が前記メインシャフトの回転に
    応じて公転するときの公転中心軸と前記メインシャフト
    の中心軸とを結ぶ基準面Aに対して、前記ケーシングに
    対する前記シリンダの揺動中心が、前記メインシャフト
    の中心軸を中心として円周方向に所定の取付ずれ角θだ
    けずれて位置するように配設されていることを特徴とす
    る請求項1に記載の可変ストロークラジアルプランジャ
    装置。
  3. 【請求項3】  前記偏心カラーが前記クランクピン上
    に回動自在に取り付けられるとともに前記クランクピン
    上での前記偏心カラーの回動角を調節するストローク調
    節機構が設けられて、前記ラジアルプランジャ装置が可
    変容量タイプに構成されており、前記圧縮比調整機構に
    よる前記第1内歯歯車の回動を、前記ストローク調節機
    構による前記偏心カラーの回動角の調節と関連して行わ
    せる回動調節制御機構を有していることを特徴とする請
    求項1もしくは2に記載の圧縮比調整機構付きラジアル
    プランジャ装置。
  4. 【請求項4】  前記回動調節制御機構は、前記ストロ
    ーク調節機構により前記プランジャのストローク調節を
    行った場合での前記プランジャの上死点における頂隙の
    変化を相殺するように、前記圧縮比調整機構の作動制御
    を行って前記第1内歯歯車の回動を制御し、前記ストロ
    ーク調節に拘らず頂隙もしくは圧縮比を常に一定にする
    ように構成されていることを特徴とする請求項3に記載
    の圧縮比調整機構付きラジアルプランジャ装置。
  5. 【請求項5】  ケーシングと、このケーシングに対し
    て相対回転自在に配設されるとともにこの相対回転軸か
    ら偏心したクランクピンを有するメインシャフトと、前
    記クランクピン上に取り付けられるとともにこのクラン
    クピンに対し偏心した外周面を有する偏心カラーと、こ
    の偏心カラーの前記外周面上に回動自在に取り付けられ
    た連結リングと、半径方向外方に延びるとともに内端が
    この連結リングに枢支されたプランジャと、このプラン
    ジャを内径側から挿入させるシリンダ孔が形成されたシ
    リンダとを有し、このシリンダはそのシリンダ孔内に前
    記プランジャを挿入させた状態で前記ケーシングに揺動
    自在に取り付けられてなるラジアルプランジャ装置にお
    いて、前記メインシャフトと同心に位置するとともに前
    記ケーシングに対して相対回動可能に取り付けられた第
    1外歯歯車と、前記メインシャフト上に前記クランクピ
    ンの軸心を中心として回転自在に配設されるとともに前
    記第1外歯歯車と噛合する内歯歯車と、この内歯歯車と
    噛合するとともに前記連結リングと同心で一体回転する
    ように配設された第2外歯歯車とからなり、前記第1お
    よび第2外歯歯車の歯数が同数であり、前記内歯歯車の
    歯数が前記第1および第2外歯歯車の歯数より多いダブ
    ル機構と、前記第1外歯歯車を前記ケーシングに対して
    相対回動させ、前記プランジャの上死点における頂隙を
    調整する圧縮比調整機構とを有してなることを特徴とす
    る圧縮比調整機構付きラジアルプランジャ装置。
  6. 【請求項6】  前記シリンダ孔内での前記プランジャ
    の往復ストロークが最大となるように前記ストローク調
    節機構により前記偏心カラーの回動角を調節したときに
    おける、前記シリンダに挿入された前記プランジャの前
    記連結リングへの枢支軸が前記メインシャフトの回転に
    応じて公転するときの公転中心軸と前記メインシャフト
    の中心軸とを結ぶ基準面Aに対して、前記ケーシングに
    対する前記シリンダの揺動中心が、前記メインシャフト
    の中心軸を中心として円周方向に所定の取付ずれ角θだ
    けずれて位置するように配設されていることを特徴とす
    る請求項5に記載の可変ストロークラジアルプランジャ
    装置。
  7. 【請求項7】  ケーシングと、このケーシングに対し
    て相対回転自在に配設されるとともにこの相対回転軸か
    ら偏心したクランクピンを有するメインシャフトと、前
    記クランクピン上に取り付けられるとともにこのクラン
    クピンに対し偏心した外周面を有する偏心カラーと、こ
    の偏心カラーの前記外周面上に回動自在に取り付けられ
    た連結リングと、半径方向外方に延びるとともに内端が
    この連結リングに枢支されたプランジャと、このプラン
    ジャを内径側から挿入させるシリンダ孔が形成されたシ
    リンダとを有し、このシリンダはそのシリンダ孔内に前
    記プランジャを挿入させた状態で前記ケーシングに揺動
    自在に取り付けられてなるラジアルプランジャ装置にお
    いて、前記メインシャフトと同心に位置するとともに前
    記ケーシングに対して相対回動可能に取り付けられた第
    1スプロケットと、前記メインシャフト上に前記クラン
    クピンの軸心を中心として回転自在に配設されるととも
    に前記第1スプロケットと異なる歯数の第2スプロケッ
    トと、前記第1および第2スプロケット間に架けられた
    第1チェーンと、前記第2スプロケットと同心で一体回
    転するように配設された前記第2スプロケットと同歯数
    の第3スプロケットと、前記連結リングと同心で一体回
    転するように配設されるとともに前記第1スプロケット
    と同歯数の第4スプロケットと、前記第3および第4ス
    プロケット間に架けられた第2チェーンとからなるダブ
    ル機構と、前記第1スプロケットを前記ケーシングに対
    して相対回動させ、前記プランジャの上死点における頂
    隙を調整する圧縮比調整機構とを有してなることを特徴
    とする圧縮比調整機構付きラジアルプランジャ装置。
  8. 【請求項8】  前記シリンダ孔内での前記プランジャ
    の往復ストロークが最大となるように前記ストローク調
    節機構により前記偏心カラーの回動角を調節したときに
    おける、前記シリンダに挿入された前記プランジャの前
    記連結リングへの枢支軸が前記メインシャフトの回転に
    応じて公転するときの公転中心軸と前記メインシャフト
    の中心軸とを結ぶ基準面Aに対して、前記ケーシングに
    対する前記シリンダの揺動中心が、前記メインシャフト
    の中心軸を中心として円周方向に所定の取付ずれ角θだ
    けずれて位置するように配設されていることを特徴とす
    る請求項7に記載の可変ストロークラジアルプランジャ
    装置。
JP3146862A 1991-05-22 1991-05-22 圧縮比調整機構付きラジアルプランジャ装置 Pending JPH04347380A (ja)

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US07/887,257 US5280745A (en) 1991-05-22 1992-05-22 Radial-pluger-type apparatus with variable plunger stroke

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