JPH051872U - 往復式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸気行程における騒音の漏れの発生を除去
し、低振動、低騒音の往復式圧縮機を提供する。 【構成】 吸気口３９をピストンヘッド３４に貫設し、
前記吸気口３９にはクランク室１９内に取り込まれた空
気を吸入する吸気弁３７を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば空気や冷媒等の作動気体を圧縮する往復式圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、例えば圧縮空気を作り出す空気圧縮機の一つとして、圧縮を往復運 動により行う往復式圧縮機が用いられている。

【０００３】 この種の圧縮機の基本的構成は、吸気口と排気口とを有するシリンダ内をピス トンが往復動することにより空気を圧縮し、この圧縮空気を、前記シリンダの排 気口から配管を通して別体に設けられた空気タンクに送り込むものである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記従来構成の往復式圧縮機では、吸気弁がシリンダに設けら れているため、吸気行程における騒音の外部への漏れの発生が避けられないとい う問題があった。

【０００５】 そこで、本考案は、低振動、低騒音の往復式圧縮機を提供することを目的とす るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するため、本考案は、シリンダと、該シリンダ内を摺動するピ ストンとを備え、前記シリンダ内をピストンが往復動することにより吸気と排気 を繰り返しながら圧縮空気を作り出す往復式圧縮機において、吸気口がピストン ヘッドに貫設されるとともに、前記吸気口にはクランク室内に取り込まれた空気 を吸入する吸気弁が設けられた構成としたものである。

【０００７】

【作用】 本考案によれば、ピストンが上死点から下死点に作動するときにピストンヘッ ドに設けられた吸気弁が開き、ピストンヘッドに設けられた吸気口からクランク 室内の空気がシリンダヘッド方向に吸気される。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

【０００９】 図１乃至３は本考案の圧縮機１の断面図及び概略斜視図であり、図中３は、内 部にモータ５、起動用コンデンサ７等を収容し、上部に把手９、下部に脚部１１ を有するカバーである。

【００１０】 前記カバー３内の下部には、同一容量の二つの中空の空気タンク１３、１３が 対向して固着されて収容されている。該各空気タンク１３、１３は、二つの空気 タンク片１３ａ、１３ｂをシールリング１５を介して密着接合して構成したもの であり、その内の一片１３ｂは水平方向に延びるシリンダ１７と一体に成形され 、前記空気タンク１３内部に該空気タンクの一片１３ｂを兼ねたシリンダ１７が 突入した構成とされている。図面に示す実施例では、機械加工上の便宜のため、 シリンダ１７が空気タンク１３と同心的に設けられた構成とされているがこれに 限定されるものではない。

【００１１】 前記のように構成される左右二つの空気タンク１３、１３は、それぞれの前記 シリンダ１７の筒心を一致させるように背中合わせにしてボルト等の適宜の手段 で接合固着され、連通路１４で互いに連通されている。前記シリンダ１７、１７ の基部はクランク室１９を兼ねるものであり、該クランク室１９には、前記左右 のシリンダ１７、１７の合わせ面に形成され、かつ、適宜の逆止弁（図示せず） を介装せしめた吸気路８６から、前記空気タンク１３の側部に設けられたエアク リーナ４で浄化された空気が取り込まれる。

【００１２】 前記モータ５は、モータ軸６を垂直にして前記空気タンク１３上部のカバー３ 内に収容され、前記モータ軸６はギヤ８７を介して前記モータ軸６に平行なクラ ンクシャフト２１を駆動する。このクランクシャフト２１は、前記の接合された シリンダ１７、１７の合わせ面で回転自在に挟持されている。従って、前記シリ ンダ１７、１７及び空気タンク１３、１３は、形状の点においても、また容積の 点においても、前記クランクシャフト２１に対して完全に左右対称とすることが できる。

【００１３】 前記クランクシャフト２１には、二個の偏心クランク部材２３、２３が、前記 クランク室１９の中央に位置するように、上下に正対して重合固定して装着され ている（図４参照）。該クランク部材２３、２３は二枚の円盤２３ａ、２３ｂを 中心をずらして接合した形状のものであり、各円盤の外周には、水平方向に延び るピストンロッド２７ａ、２７ｂ、２９ａ、２９ｂの端部と一体のリング２８ａ 、２８ｂ、３０ａ、３０ｂがそれぞれベアリングを介して取り付けられている。 図面に示す実施例では、外側の二枚の円盤２３ａ、２３ａに取り付けられたピス トンロッド２７ａ、２７ｂは図の右側に延び、内側の二枚の円盤２３ｂ、２３ｂ に取り付けられたピストンロッド２９ａ、２９ｂは図の左側にそれぞれ延びるも のとされている。

【００１４】 前記各ピストンロッドの先端はピストンピン３１、３１に連結され、これらの ピストンピン３１、３１には前記シリンダ１７、１７内を往復動するピストン３ ３、３３がそれぞれ取り付けられている。前記クランクシャフト２１を中心とす る左右一対のピストン３３、３３は、前記モータ５の回転に伴うクランクシャフ ト２１の回転により、互いに逆方向に向かって同時に往復運動を行うので、作動 時の振動を大幅に低減できる。

【００１５】 図５に示す如く、前記各ピストン３３、３３のピストンヘッド３４、３４には 、その直径上で中心から等距離の位置に二つの吸気口３９、３９がそれぞれ貫設 され、これらの吸気口３９、３９の上面には吸気リード弁３７が設けられている 。該吸気リード弁３７は、吸気弁押え部材４１によって中央部を押圧され、該吸 気弁押え部材４１とともに前記ピストンヘッド３４に対してビス止め固定されて いる。このように、吸気リード弁３７がシリンダ１７内部に設けられているため 、吸気音の発生が少ないという利点がある。

【００１６】 前記吸気弁押え部材４１は、前記ピストンヘッド３４とほぼ同径の円盤状のも のであり、その外周には前記ピストンヘッド３４の方向に突出した突出縁４５が 形成されている。

【００１７】 この突出縁４５は、前記ピストンヘッド３４の外周部に設けられた段部３２に 適合するものであり、該段部３２との間に形成される溝内にシールリング４７を 入れている。

【００１８】 また、前記吸気弁押え部材４１の裏面（ピストンヘッド３４側の面）には、中 心から滑らかなアールをなした傾斜面４９が形成されている。この傾斜面４９に は、前記吸気リード弁３７が開状態で密着して開度が規制される。

【００１９】 前記吸気弁押え部材４１の直径上には、前記ピストンヘッド３４と同様に二つ の吸気口５１、５１が設けられている。これらの吸気口５１、５１は、前記吸気 リード弁３７が開状態のときに吸気リード弁３７によって閉塞されないように、 前記ピストン３３の吸気口３９、３９より外側の位置にずらして貫設される。こ の結果、ピストン３３が上死点から下死点に移動するときに、吸気リード弁３７ が開いてクランク室１９内の空気がピストン３３及び吸気弁押え部材４１に設け られた吸気口３９、５１から吸気される。

【００２０】 前記シリンダ１７のシリンダヘッド５３には二つの排気口５５、５５が貫設さ れている。これらの排気口５５には前記ピストンヘッド３４に設けられた吸気リ ード弁３７と同様の排気リード弁５７が設けられ、前記吸気弁押え部材４１と同 様の排気弁押え部材５８とともに前記シリンダヘッド５３に対してビス止めされ ている（図６参照）。図面に示す実施例においては、前記排気弁押え部材５８は 、前記吸気弁押え部材４１とは９０度回転させて取り付けている。

【００２１】 また、前記シリンダヘッド５３、５３にはそれぞれ蓋５９が取り付けられ、該 蓋５９の内面と前記シリンダヘッド５３に固着された前記排気弁押え部材５８の 上面とにより気溜り室６１が形成されている。前記蓋５９の頂部には、前記気溜 り室６１内の気圧が所定圧以上になると開状態となって前記気溜り室６１内の空 気を前記空気タンク１３へ排出するとともに、該空気タンク１３から前記気溜り 室６１方向への空気の流れを阻止する逆止弁６３が設けられている。すなわち、 前記蓋５９の頂部に抜気口６５を設けるとともに、該抜気口６５の周囲から前記 気溜り室６１内に向かって筒部６６を突設し、該筒部６６の先端に内向きフラン ジ６７を設け、スプリング６９によって弁６３を前記内向きフランジ６７側に付 勢し、前記弁６３と内向きフランジ６７との間にはシール用Ｏリング７１を介在 させている。

【００２２】 なお、シリンダ１７の排気口５５と空気タンク１３との間に前記の構成の気溜 り室６１を設けたのは、シリンダヘッド５３に設けた排気リード弁５７はあまり シール性の良いものではないため、ピストン３３の動作を止めておいたときに、 気溜り室６１内の圧縮空気が自然にシリンダ１７内へ漏れるので、シリンダ内圧 が上がり過ぎて、再始動時にピストンが作動しなくなることを防止するためであ る。すなわち、前記気溜り室６１は、シリンダヘッド５３に設けた排気リード弁 ５７のシールが不完全なことを利用してアンローダの作用をせしめるべく設けら れたものである。

【００２３】 上記の構成では、クランクシャフト２１を中心として左右側に使用される部品 が全て共通であるため、部品点数が少なくて済むとともに、量産性に富み、製造 コストが低減できるものである。

【００２４】 前記空気タンク１３の適宜の位置には、コ字形の鉄板からなる固定部材８１と 、該固定部材８１の対向する面にそれぞれ対向して挿通された圧力検知棒８３と ボタンスイッチ８５とからなる圧力制御スイッチ８０が設けられている。この圧 力制御スイッチ８０は、前記空気タンク１３内の気圧が所定圧以上になると前記 モータ５の作動を停止させるものである。

【００２５】 前記圧力検知棒８３は、ばね８８の付勢力と空気タンク１３内の気圧とのバラ ンスの変化に応じて連続的に突出量が変化するものであり、前記一方の空気タン ク１３を構成する空気タンク片１３ｂに直接取り付けられている。前記ボタンス イッチ８５は、前記圧力検知棒８３の作動方向に位置調節可能に前記固定部材８ １に取り付けられており、前記検知棒８３方向への突出量を調節することにより 、作り出される空気圧の調整を可能とするものである。

【００２６】 上記のように構成される圧縮機１においては、まず、エアクリーナ４で浄化さ れクランク室１９内に供給された空気は、モータ５の駆動によって作動するピス トン３３によりシリンダ内に吸入される。すなわち、左右一対のピストン３３、 ３３が同時に上死点から下死点へと運動することにより、ピストンヘッド３４に 設けられた吸気リード弁３７が開いてピストンヘッド３４及び吸気弁押え部材４ １に貫設された吸気口３９、５１から空気が吸入される。このときシリンダヘッ ド５３に設けられた排気リード弁５７は閉状態である。

【００２７】 下死点に達したピストン３３、３３が上死点へと作動するときには、ピストン ヘッド３４の吸気リード弁３７は閉状態となる一方、シリンダ１７、１７内の気 圧の上昇によりシリンダヘッド５３の排気リード弁５７が開状態となるため、シ リンダ１７、１７内に吸入された空気は、シリンダヘッド５３及び排気弁押え部 材５８に貫設された排気口５５、６０から気溜り室６１内へと圧送される。

【００２８】 上記のようにして気溜り室６１内の気圧が所定圧以上になると、気溜り室６１ 内の圧縮空気がスプリング６９の付勢力に抗して蓋５９に設けられた逆止弁６３ を開き、空気タンク１３、１３内へと流入する。空気タンク１３、１３内の空気 は、逆止弁６３の作用により気溜り室６１方向に逆流することはない。

【００２９】 空気タンク１３内の気圧の変化に伴い、空気タンク片１３ｂに直接取り付けら れた圧力検知棒８３の突出量が連続的に変化する。そして圧力検知棒８３の先端 がボタンスイッチ８５を押圧したときにモータ５の作動が停止する。ボタンスイ ッチ８５と圧力検知棒８３との間隔は、固定部材８１に取り付けられたボタンス イッチ８５の突出量を調節することにより適宜に定められるため、取り出される 空気圧の大きさを容易に制御することができる。

【００３０】 なお、上記の実施例では、左右のシリンダが空気タンクの一片と一体成形され て該空気タンクに覆われた構成であるため、配管が不要で装置全体がコンパクト となり、ビビリ音の発生が少ない。しかも、左右の空気タンクの形状及び容量が 同一であるため、作り出される圧縮空気のバランスもとれるものである。

【００３１】 以上は、本考案について、シリンダとピストンとをそれぞれ二つずつ有し、ク ランクシャフトに対して左右対称とした構成の圧縮機を用いて説明したが、本考 案は、シリンダ及びピストンがそれぞれ一つである圧縮機にも実施可能であるこ とは言うまでもない。

【００３２】 また、本考案の構成の圧縮機は、ベッドのリフト装置用等の、間欠的な使用や 小容量のもので、発熱があまり問題とならない用途に特に適している。

【００３３】

【考案の効果】

本考案によれば、吸気弁がシリンダ内部に配設されるものであるため、吸気音 の漏れの発生が少なく、騒音防止効果がある。

【００３４】 また、吸気行程と排気行程において、気体の動きの方向が逆転しないため吸排 気効率が高く騒音の発生も少ない。

【００３５】 さらに、ピストンの成形、加工や吸気弁の取付けが容易であり、安価な圧縮機 を提供できる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の圧縮機の一実施例を示す縦断側面図で
ある。

【図２】本考案の圧縮機の一実施例を示す横断平面図で
ある。

【図３】本考案の圧縮機の一実施例を示す全体概略斜視
図である。

【図４】クランク室内部構成を示した斜視図である。

【図５】ピストンヘッド付近の断面図である。

【図６】シリンダヘッド付近の分解斜視図である。

【符号の説明】

１７ シリンダ ３３ ピストン ３４ ピストンヘッド ３７ 吸気弁 ３９ 吸気口

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 シリンダ１７と、該シリンダ１７内を摺
   動するピストン３３とを備え、前記シリンダ１７内をピ
   ストン３３が往復動することにより吸気と排気を繰り返
   しながら圧縮空気を作り出す往復式圧縮機において、吸
   気口３９がピストンヘッド３４に貫設されるとともに、
   前記吸気口３９にはクランク室１９内に取り込まれた空
   気を吸入する吸気弁３７が設けられたことを特徴とする
   往復式圧縮機。