JPH0519584Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、円盤カム式圧縮機に係り、詳しくは
駆動軸に固着された波板状の円盤カムと、シリン
ダブロツクに形成されたシリンダボア内に往復移
動可能に収容された両頭ピストンとをコロを介し
て係留させた円盤カム式圧縮機に関する。

（従来の技術） 一般に、円盤カム式の圧縮機は、第１図に示す
如き構成となつている。すなわち、前後一対のシ
リンダブロツク１，２の中心部に回転可能に嵌挿
された駆動軸３に波板状の円盤カム７が固着され
る一方、シリンダブロツク１，２に駆動軸３と平
行に形成された複数個のシリンダボア８，９内に
は両頭ピストン１０が往復動可能に収容されてお
り、そして前記円盤カム７と両頭ピストン１０と
がコロ１４を介して係留されている。コロ１４は
両頭ピストン１０に形成した受け座１２の凹部１
３によつて回転可能に収容保持されるが、従来の
場合、第１１図に示すように受け座１２の凹部１
３にて保持されるコロ１４の転動中心ａは、両頭
ピストン１０の中心軸線ｂ−ｂと一致する位置関
係で設定され、また第１０図及び第１２図に示す
ようにコロ１４の中心軸線ｃ−ｃは、駆動軸３の
中心ｄ（円盤カム７の回転中心）に向くように設
定されている。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、上述した従来の円盤カム式圧縮機に
おいては、第１０図に示すように高速回転する円
盤カム７の外周と、同円盤カム７を跨ぐように配
設される両頭ピストン１０の腹部１１との間には
両頭ピストン１０をスムーズに往復運動させるた
めに所定の隙間Ｓが設定されている関係で、両頭
ピストン１０は少なくともこの隙間Ｓの範囲内で
回動し得る構造となつている。従つて、円盤カム
７の回転時にコロ１４を介して往復移動される両
頭ピストン１０は、その荷重条件や各部の摩擦抵
抗等によりローリングを発生する。このローリン
グにより両頭ピストン１０の腹部１１が円盤カム
７の外周に衝突する一方、両頭ピストン１０と一
体回動する前後２個のコロ１４が円盤カム７に対
してそれまでの線接触の状態から点接触状態に変
化し、同円盤カム７を前後から強く挟み込む（食
い込む）状態が生ずる。そして、このような状態
が断続的に繰り返され、その結果として騒音や摩
耗が発生している。

そこで本考案は、以上の問題に鑑み、両頭ピス
トンのローリングに原因するコロによる円盤カム
の強い挟み込みを抑制し得る円盤カム式圧縮機を
提供することを、その目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記問題を解決するための本考案は、軸方向に
対状に結合したフロント及びリヤのシリンダブロ
ツクと、このシリンダブロツクの中心部に回転可
能に挿通された駆動軸と、シリンダブロツクに形
成されたカム室内に収容され、かつ駆動軸に固着
されて回転する波板状の円盤カムと、この円盤カ
ムを跨ぐように配置されるとともに前後のコロを
介して係留され、かつ前記シリンダブロツクに駆
動軸と平行に形成されたシリンダボア内を往復移
動する両頭ピストンとを備えた円盤カム式圧縮機
において、前記両頭ピストンに形成されるコロ保
持用の前後の受け座をそれぞれ両頭ピストンの中
心軸線から円盤カムの回転方向に偏位させたこと
を要旨とする。

（作用） 上記の如く構成したことにより、両頭ピストン
の往復移動行程において、両頭ピストンにローリ
ングが生じた場合、円盤カムとコロとの摩擦力に
よりローリングを直す方向のモーメントが生じ、
このモーメントの作用によつてローリングの発生
が抑えられ、コロによる円盤カムの強い挟み込み
が防止あるいは軽減されることになる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて具体的
に説明する。まず、第１図〜第６図に示す実施例
について説明する。第１図に示すように、前後一
対のシリンダブロツク１，２の中心部には駆動軸
３が嵌挿され、かつラジアルベアリング４により
回転可能に支持されている。また、シリンダブロ
ツク１，２の接合側にはカム室５が形成されてお
り、このカム室５内には前記駆動軸３に固着さ
れ、かつスラストベアリング６によつて受承され
た円盤カム７が回転可能に収容されている。この
円盤カム７は波板状に形成され、具体的には２個
の連続する波形に形成されている。さらに、シリ
ンダブロツク１，２には駆動軸３を中心として放
射状に配列れ、かつ駆動軸３と平行な適数個のシ
リンダボア８，９が穿設されており、それらシリ
ンダボア８，９内にはそれぞれ両頭ピストン１０
が往復動可能に嵌入されている。

しかして、両頭ピストン１０はその両ヘツドを
つなぐ腹部１１によつて前記円盤カム７を跨ぐよ
うに配置されるとともに、その後背部には円柱状
又は円筒状のコロ１４を回転可能に収容保持する
ための凹部１３を備えた受け座１２が形成されて
いる。すなわち、両頭ピストン１０と円盤カム７
とは前後のコロ１４を介して係留され、円盤カム
７の回転を両頭ピストン１０に対して直線運動に
変換して伝達するようになつている。

しかして、コロ保持用の前後の受け座１２は、
第２図〜第５図に示すように、両頭ピストン１０
の円周中心軸線ｂ−ｂに対し、円盤カム７の回転
方向に所定の距離ｅだけ偏位した位置関係に設定
されており、従つて受け座１２の凹部１３によつ
て保持されるコロ１４の転動中心ａも円盤カム７
の回転方向に偏位している。またコロ１４の中心
軸線ｃ−ｃは、駆動軸３の中心ｄ（円盤カム７の
回転中心）に向くよう設定されている。なお、円
盤カム７の外周と両頭ピストン１０の腹部１１と
の間には第２図に示すように該両頭ピストン１０
をスムーズに往復移動させるための隙間Ｓが設定
されている。

また、第１図に示すように前記シリンダブロツ
ク１，２の両端部は弁板１５，１６を介して配設
されたフロント及びリヤのハウジング１７，１８
によつて密閉されており、それら両ハウジング１
７，１８にはそれぞれ吸入室１９，２０及び吐出
室２１，２２が形成されている。各吸入室１９，
２０及び各吐出室２１，２２は、弁板１５，１６
に形成された吸入口２３，２４及び吐出口２５，
２６を介して各シリンダボア８，９と連通され、
そして吸入口２３，２４には吸入弁２７，２８
が、また吐出口２５，２６には吐出弁２９，３０
がそれぞれ配設されている。

本実施例は上述のように構成したものであり、
従つて駆動軸３と共に円盤カム７が回転される
と、この円盤カム７の円周面に当接しているコロ
１４の中心軸線ｃ−ｃ回りの滑り回転を介して両
頭ピストン１０がシリンダボア８，９内を往復移
動される。本実施例の場合は円盤カム７の波数を
２個に設定してるため、円盤カム７の１回転で両
頭ピストン１０は２往復される。

しかして、上記の如く両頭ピストン１０が往復
移動する行程中において、両頭ピストン１０の荷
重条件や各部の摩擦抵抗等により該両頭ピストン
１０にローリングが発生するが、このローリング
の抑制作用について第６図Ａ，Ｂ参照して従来と
の比較のもとで説明する。

今、円盤カム７がＰ矢印方向に回転し、両頭ピ
ストン１０にＱ矢印方向のローリングが発生した
場合において、コロ１４の中心軸線ｃ−ｃが両頭
ピストン１０の中心軸線を通る従来型の場合は、
第６図Ａに示す如く、両頭ピストン１０はコロ１
４の中心軸線ｃ−ｃ上に回転中心Ｏを持つローリ
ングとなるが、本実施例の場合には、第６図Ｂに
示すように両頭ピストン１０はコロ１４の中心軸
線ｃ−ｃから円盤カム７の反回転方向に偏位した
位置を回転中心Ｏとしたローリングとなる。従つ
て、従来型の場合は上記の状態で円盤カム７との
摩擦力による回転中心（＝ピストン中心Ｏ＝コロ
中心Oc）に関しモーメント的にバランスするた
め、コロ１４にはローリングを戻すような力が発
生しないが、本実施例の場合はコロ１４にローリ
ング方向と逆方向のモーメントが発生することに
なる。このローリングを直す力としてのモーメン
トの発生理由を具体的に説明すると、以下の通り
である。

コロ１４は円盤カム７がＰ矢印方向に回転する
ことにより同回転方向に摩擦力を受け、同摩擦力
は第６図Ａ，Ｂに示す如くコロ中心Ocに加わる
集中荷重Ｆとして表される。また、この摩擦力Ｆ
はコロ受け座１２を介して両頭ピストン１０に伝
達される。第６図Ａに示す如く従来型が両頭ピス
トン１０にＱ矢印方向のローリングが生じても前
記摩擦力Ｆの力線がピストン回転中心Ｏを通るた
め、両頭ピストン１０のローリングを直す方向の
モーメントが生じないのに対し、本実施例では第
６図Ｂに示す如く前記摩擦力Ｆの力線がピストン
中心Ｏから距離ｆの位置となりF′×ｆなるローリ
ングを直すモーメントが生ずる。ただし、図中
c′−c′はローリング時のコロ１４の中心軸線であ
り、またOc′はローリング時のコロ中心である。

なお、このようなコロ１４によるピストンロー
リングの抑制作用は、前後のコロ１４に関して同
様に発揮されるものである。従つて、本実施例に
よれば、両頭ピストン１０の往復移動の行程中に
生ずるローリングは速やかに補正され、前後のコ
ロ１４による円盤カム７の強い挟み込み（食い込
み）が抑制されてコロ１４の円滑な転動が期待で
きる。

つぎに、本考案の他の実施例を第７図〜第９図
に基づいて説明する。この実施例はコロ１４の受
け座１２を両頭ピストン１０と別体に形成したも
のである。すなわち、両頭ピストン１０とコロ１
４との間に受け座としてのスペーサ１２を介在し
たものであつて、このスペーサ１２は円盤状に形
成されるとともに、両頭ピストン１０に形成され
た円形凹所１０ａに回転可能に嵌合されている。
この円形凹所１０ａの中心、従つてスペーサ１２
の中心Ｏ１は、両頭ピストン１０の中心Ｏから円
盤カム７の反回転方向に所定の間隔ｅで偏位した
位置関係に設定され、そしてスペーサ１２に形成
された凹部１３によつて保持されるコロ１４は、
その中心軸線ｃ−ｃが両頭ピストン１０の中心Ｏ
と駆動軸３の中心ｄとを結ぶ直線と一致するよう
に設定されている。

従つて、この実施例の場合は両頭ピストン１０
にローリングが生じた場合、コロ１４の中心軸線
ｃ−ｃが両頭ピストン１０の回転中心Ｏから偏位
するため、その結果として前述の実施例と同様の
ローリング抑制作用が生ずることになる。また、
この実施例の場合は、両頭ピストン１０の圧縮行
程時の圧縮作用による荷重をピストン中心Ｏで支
持できるため、ピストン側圧の増加がなく、この
ことはピストンとシリンダボアとの摺動面に関す
る焼付きを防止する上で有利である。

以上詳述したように、本考案によれば、両頭ピ
ストンの往復移動の行程時におけるローリングの
発生を抑制できるため、ローリングに原因する前
後のコロによる円盤カムの強い挟み込みを防止し
て、騒音あるいは摩耗の低減を図ることが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本考案の実施例を示し、第１
図は円盤カム式圧縮機の全体を示す縦断面図、第
２図はコロ係留部の側断面図、第３図は同じく平
断面図、第４図は第１図の−線に沿う両頭ピ
ストンの断面図、第５図は第４図の−線断面
図、第６図Ａ，Ｂは本考案のコロによるローリン
グ抑制作用を従来との比較によつて説明するため
の説明図である。第７図〜第９図は本考案の他の
実施例を示し、第７図は縦断面図、第８図は第７
図の−線断面図、第９図は分解斜視図であ
る。第１０図は従来のコロ係留部を示す側断面
図、第１１図は同じく平断面図、第１２図は両頭
ピストンの横断面図である。 １，２……シリンダブロツク、３……駆動軸、
５……カム室、７……円盤カム、１０……両頭ピ
ストン、１２……受け座、１４……コロ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 軸方向に対状に結合したフロント及びリヤの
   シリンダブロツクと、このシリンダブロツクの
   中心部に回転可能に挿通された駆動軸と、シリ
   ンダブロツクに形成されたカム室内に収容さ
   れ、かつ駆動軸に固着されて回転する波板状の
   円盤カムと、この円盤カムを跨ぐように配置さ
   れるとともに前後のコロを介して係留され、か
   つ前記シリンダブロツクに駆動軸と平行に形成
   されたシリンダボア内を往復移動する両頭ピス
   トンとを備えた円盤カム式圧縮機において、前
   記両頭ピストンに形成されるコロ保持用の前後
   の受け座をそれぞれ両頭ピストンの中心軸線か
   ら円盤カムの回転方向に偏位させてなる円盤カ
   ム式圧縮機。 (2) 前記コロの受け座を、両頭ピストンの中心軸
   線から円盤カムの反回転方向に偏位した位置
   で、かつ該中心軸線に平行な軸線回りに回転し
   得るように両頭ピストンに嵌合されたスペーサ
   により形成し、このスペーサによつて保持され
   るコロの中心軸線をピストン中心と駆動軸の中
   心を通る直線上に整合するよう設定した実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の円盤カム式圧縮
   機。