JPH0642462A - 往復動圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 往復動圧縮機の上死点隙間容積を小さくし、
吐出量を一定にする。 【構成】 クランクケース２１上側のシリンダ固定部２
１Ｂには、段部２２Ｂと、該段部２２Ｂ内に形成され、
シリンダ３の下端面が移動できる平端な底面２２Ａとか
らなる楕円形凹部２２を設け、シリンダヘッド２３下側
には、楕円形凹部２２に対向させて平端な底面２４Ｂ
と、該底面２４Ｂを取囲む段部２４Ａとからなる楕円形
凹部２４を設ける。これにより、該各楕円形凹部２２，
２４内でシリンダ３を移動してシリンダ３の取付位置を
調整できるようにする。ピストン４が上死点にあるとき
に、該ピストン４を支持する連接棒５のシリンダ３内で
の傾き加減に応じて上死点隙間容積を増減させることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車のエアサ
スペンションに空気を供給する車高調整用空気圧縮機に
用いて好適な往復動圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術による往復動圧縮機として空気
圧縮機を例に挙げ、図５を用いて説明する。

【０００３】図中、１はクランクケースを示し、該クラ
ンクケース１は紙面の前後方向に伸長する略円筒状に形
成された筒状部１Ａと、該筒状部１Ａの上側に形成され
た平坦面からなるシリンダ固定部１Ｂを有し、該シリン
ダ固定部１Ｂの中央には筒状部１Ａの外側に向けて開口
する貫通穴１Ｃが形成されている。そして、シリンダ固
定部１Ｂには、該貫通穴１Ｃの周囲に環状段部１Ｄが形
成され、該環状段部１Ｄ内には後述するシリンダ３の下
端側が係合するようになっている。また、シリンダ固定
部１Ｂの外周側は厚肉となり、上下方向に有底のねじ穴
１Ｅ，１Ｅ…が４個（２個のみ図示）形成されている。

【０００４】２は前記クランクケース１の筒状部１Ａ内
に回転可能に設けられたクランクを示し、該クランク２
は前記クランクケース１の筒状部１Ａのほぼ中心を軸方
向に伸長し、図示しない駆動源としての電動モータに連
結される駆動軸部２Ａと、該駆動軸部２Ａの先端側に径
方向に所定寸法離間して設けられたクランク部２Ｂと、
該クランク部２Ｂに対向して設けられたバランサ２Ｃと
から構成されている。

【０００５】３はシリンダを示し、該シリンダ３は例え
ばシームレスパイプを所定寸法に切断して円筒状に形成
したもので、該シリンダ３はクランクケース１と後述す
るシリンダヘッド６とを固定する後述のボルト１６，１
６，…を締め付けることによって、下端側が前記クラン
クケース１の環状段部１Ｄ内に係合し、上端側が後述す
るシリンダヘッド６の円形凹部６Ｄ内に係合してクラン
クケース１とシリンダヘッド６との間に挟持されてい
る。

【０００６】４は前記シリンダ３内に往復動可能に挿嵌
されたピストン、５は該ピストン４を前記クランク２の
クランク部２Ｂに連結する連接棒を示し、該連接棒５は
上側が小端部（図示せず）、下側が大端部５Ａとなり、
該連接棒５は小端部がピストン４に連結され、大端部５
Ａがクランク２のクランク部２Ｂに連結されている。

【０００７】６は前記シリンダ３上に搭載されたシリン
ダヘッドを示し、該シリンダヘッド６は厚肉の四角筒状
に形成された周壁部６Ａと、該周壁部６Ａの下側を閉塞
する底部６Ｂとを有する箱状に形成され、周壁部６Ａの
４隅には上下方向にボルト挿通穴６Ｃ，６Ｃ，…（２個
のみ図示）が穿設されている。また、底部６Ｂの下面側
中央には前記シリンダ３の上端側が係合する円形凹部６
Ｄが形成され、底部６Ｂの上面側中央には該円形凹部６
Ｄと対向するように弁体保持部６Ｅが突設されている。

【０００８】７はシリンダヘッド６に設けられた吸気弁
を示し、該吸気弁７は前記弁体保持部６Ｅから底部６Ｂ
にかけて上下方向に穿設され、円形凹部６Ｄ側の開口部
が略円錐状の弁座部８Ａとなった吸気孔８と、該吸気孔
８内に設けられた弁体９と、該弁体９を弁座部８Ａに向
けて付勢する弁ばね１０とから構成されている。ここ
で、シリンダヘッド６には弁座部８Ａよりも上側で、吸
気孔８と周壁部６Ａの外側とを連通する図示しない吸気
ポ−トが形成されている。そして、吸気弁７はピストン
４がシリンダ３内を下向きに移動する吸気行程で、弁体
９が弁座部８Ａから離座して開弁し、このとき吸気孔８
を介して吸気ポ−トとシリンダ３内の圧縮室Ａとを連通
させるようになっている。

【０００９】１１は前記吸気弁７に隣接してシリンダヘ
ッド６に設けられた吐出弁を示し、該吐出弁１１は弁体
保持部６Ｅから底部６Ｂにかけて段付形成された吐出孔
１２と、該吐出孔１２内で底部６Ｂと弁体保持部６Ｅと
の間に形成された環状の段部からなる弁座部１２Ａと、
該吐出孔１２内に設けられた弁体１３と、該弁体１３を
弁座部１２Ａに向けて付勢する弁ばね１４とから構成さ
れている。ここで、シリンダヘッド６には弁座部１２Ａ
よりも上側で、吐出孔１２と周壁部６Ａとを連通する図
示しない吐出ポ−トが形成されている。そして、該吐出
弁１１はピストン４がシリンダ３内を上向きに移動する
圧縮行程で、弁体１３が弁座部１２Ａから離座して開弁
し、このとき吐出孔１２を介して吐出ポ−トとシリンダ
３内の圧縮室Ａとを連通させるようになっている。

【００１０】１５は前記シリンダヘッド６の上側を施蓋
するように設けられた上カバーを示し、該上カバー１５
は四角形板状をなし、その４隅には前記シリンダヘッド
６の各ボルト挿通穴６Ｃに対応した位置にボルト挿通穴
１５Ａ，１５Ａ，…（２個のみ図示）が穿設されてい
る。

【００１１】１６，１６，…は前記シリンダヘッド６を
上カバー１５と共に前記クランクケース１上に締着する
締着部材としてのボルトを示し、該各ボルト１６は前記
シリンダヘッド６上に上カバー１５を衝合させた状態で
各ボルト挿通穴６Ｃ，１５Ａ内に挿通され、クランクケ
ース１の各ねじ穴１Ｅに締着することによって、前記シ
リンダ３をシリンダヘッド６とクランクケース１の間に
挟持し、固定するようになっている。

【００１２】従来技術による往復動圧縮機は以上に述べ
た構成を有するもので、次にその作動について述べる。

【００１３】図示しない電動モータにより、クランク２
の駆動軸部２Ａを図中右方向に回転させると、クランク
部２Ｂに連結された連接棒５の大端部５Ａは該駆動軸部
２Ａと共に回転し、ピストン４がシリンダ３内を上死点
から下死点に向けて移動する吸気行程で吸気弁７が開弁
し、吸気孔８を介して吸気ポ−トからシリンダ３内に空
気を吸入する。次いで、ピストン４が下死点から上死点
まで移動する圧縮行程で吐出弁１１が開弁し、吐出孔１
２を介して吐出ポ−トから圧縮室Ａ内の圧縮空気を吐出
する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による往復動圧縮機では、ピストン４が上死点に
あるときにピストン４の上面とシリンダヘッド６の円形
凹部６Ｄとの間の圧縮室Ａに多少の隙間Ｇが形成され、
この隙間Ｇはクランクケース１，クランク２，シリンダ
３，ピストン４，連接棒５，シリンダヘッド６，…等の
個々の部品の寸法誤差や各部品間相互の組合わせによっ
て増減する。このため、シリンダ３の内径と隙間Ｇとの
積からなる「上死点隙間容積」は各製品毎に異なり、こ
の上死点隙間容積が大きいと往復動圧縮機の圧縮比が小
さくなり、圧縮空気の吐出量が小さくなるという問題が
ある。

【００１５】一方、この「上死点隙間容積」を小さくす
るためには、許容範囲内でシリンダ３の長さ寸法をでき
るだけ小さく、連接棒５の長さ寸法をできるだけ大きく
形成すればよいと考えられるが、この場合、他の部品と
の組合わせによって生じる組立て時の寸法誤差によっ
て、ピストン４が上死点に到達する前にシリンダヘッド
６に衝突してしまう不良品が多数発生するという問題が
ある。

【００１６】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は組立時にシリンダの取付位置を
移動調整可能にすることによって上死点隙間容積を可及
的に小さくでき、圧縮比を大きくして所定の吐出量を確
保し、さらに製品毎の吐出量を一定にできるようにした
往復動圧縮機を提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明が採用する構成の特徴は、クランクケース
の上側には、シリンダの端面が移動可能な平端面からな
るシリンダ位置決め面部を設け、該シリンダ位置決め面
部内でクランクケースに対する前記シリンダの取付位置
をクランクの軸線方向に略直交する方向へ移動調整でき
るようにしたことにある。

【００１８】

【作用】上記構成により、シリンダの取付位置を各位置
決め面部内で移動させ、ピストンが上死点にあるときに
該ピストンを支持する連接棒のシリンダ内での傾き加減
を調整すれば、該連接棒の傾き加減に応じて上死点隙間
容積を増減させることができ、圧縮比を調整することが
できる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図４に基
づき詳述する。なお、実施例では前記従来技術で述べた
構成要素と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明
を省略する。

【００２０】図中、２１は本実施例で用いるクランクケ
ースを示し、該クランクケース２１は従来技術で述べた
クランクケース１とほぼ同様に、筒状部２１Ａ，シリン
ダ固定部２１Ｂ，貫通穴２１Ｃ，有底のねじ穴２１Ｄ，
２１Ｄ，…とを備えて構成されるものの、該クランクケ
ース２１にはシリンダ固定部２１Ｂの上面側にシリンダ
位置決め面部としての楕円形凹部２２が形成されてい
る。ここで、該楕円形凹部２２はシリンダ固定部２１Ｂ
の貫通穴２１Ｃの周囲に、クランク２の軸線方向と直交
する方向、即ち、図１中の左，右方向に延びるようにシ
リンダ固定部２１Ｂよりも一段低く形成された底面２２
Ａと、該底面２２Ａの周辺部分をなす段部２２Ｂとから
構成され、該底面２２Ａはシリンダ３の下端面が移動可
能な平坦面となっている。そして、段部２２Ｂは、後述
するシリンダヘッド２３に設けた楕円形凹部２４の段部
２４Ａ（図２参照）と同一形状をなし、クランク２の軸
線方向、即ち紙面の前後方向の径寸法がシリンダ３の外
径に係合し、シリンダ３に対してクランク２の軸線方向
の移動を規制するようになっている。

【００２１】２３はシリンダ３上に搭載されるシリンダ
ヘッドを示し、該シリンダヘッド２３は従来技術で述べ
たシリンダヘッド６とほぼ同様に、周壁部２３Ａ，底部
２３Ｂ，４個のボルト挿通穴２３Ｃ，２３Ｃ，…および
弁体保持部２３Ｄを備えて箱状に形成されるものの、該
シリンダヘッド２３の底部２３Ｂには、前記クランクケ
ース２１のシリンダ固定部２１Ｂに形成した楕円形凹部
２２に対向させて、シリンダ位置決め面部としての楕円
形凹部２４が形成されている。ここで、該楕円形凹部２
４は図２に示す如く、楕円形状に形成された段部２４Ａ
と、該段部２４Ａの内側に一段低い平坦面として形成さ
れ、シリンダ３の上端面が移動可能となった底面２４Ｂ
とから構成されている。

【００２２】２５はシリンダヘッド２３に設けられた吸
気弁を示し、該吸気弁２５は従来技術で述べた吸気弁７
とほぼ同様に、シリンダヘッド２３の底部２３Ｂから弁
体保持部２３Ｄにかけて穿設され、弁座部２６Ａが形成
された吸気孔２６と、該吸気孔２６内に設けられた弁体
２７と、該弁体２７を弁座部２６Ａに向けて付勢する弁
ばね２８とから構成され、前記シリンダヘッド２３には
吸気孔２６を周壁部２３Ａの外側へ連通させる図示しな
い吸気ポ−トが形成されている。そして、該吸気弁２５
は吸気行程で開弁し、このとき吸気孔２６を介して吸気
ポ−トとシリンダ３内の圧縮室Ａとを連通させるように
なっている。

【００２３】２９は前記吸気弁２５に隣接してシリンダ
ヘッド２３に設けられた吐出弁を示し、該吐出弁２９は
従来技術で述べた吐出弁１１とほぼ同様に、シリンダヘ
ッド２３の底部２３Ｂから弁体保持部２３Ｄにかけて穿
設され、中間に弁座部３０Ａが形成された吐出孔３０
と、該吐出孔３０内にに設けられた弁体３１と、該弁体
３１を弁座部３０Ａに向けて付勢する弁ばね３２とから
構成され、前記シリンダヘッド２３には吐出孔３０を周
壁部２３Ａの外側へ連通させる図示しない吸気ポ−トが
形成されている。そして、該吐出弁２９は吐出行程で開
弁し、このとき吐出孔３０を介して吸気ポ−トとシリン
ダ３内の圧縮室Ａとを連通させるようになっている。

【００２４】本実施例による空気圧縮機は以上の如く構
成され、続いてその組立て工程について説明する。

【００２５】まず、図１および図２は各部品の寸法誤差
が大きい場合を示し、組立時には、各ボルト１６によっ
てシリンダヘッド２３、上カバー１５等をクランクケー
ス２１に締着する前に、連接棒５によってクランク２に
連結されたピストン４をシリンダ３に挿嵌した状態で、
シリンダ３の下端面をクランクケース２１の楕円形凹部
２２の底面２２Ａに摺接させながら、図中左右方向に移
動させる。ここで、ピストン４が上死点にあるときにシ
リンダ３の上端部とピストン４の上面の間に形成される
隙間Ｇは連接棒５のシリンダ３内での傾き加減によって
増減するから、この隙間Ｇを測定しながらシリンダ３の
位置を移動調整すれば、上死点隙間容積をある範囲内で
任意に調整することができる。こうしてシリンダ３の位
置決めを行った後に、シリンダヘッド２３および上カバ
ー１５をシリンダ３の上側に取付け、各ボルト１６を締
着することによってクランクケース２１に固定すれば、
シリンダ３は上，下両端面が楕円形凹部２４の底面２４
Ｂと楕円形凹部２２の底面２２Ａとによって挟持され、
一定位置に固定される。

【００２６】次に、図３および図４は各部品の寸法誤差
が小さい場合を示し、この場合には、シリンダ３をクラ
ンクケース２１のシリンダ固定部２１Ｂのほぼ中央に取
付ければ、前述の如く、わずかの調整を行うことによ
り、ピストン４とシリンダヘッド２３との間に生じる隙
間Ｇを適正な値に調整することができ、上死点隙間容積
を所定値に合わせることができる。

【００２７】本実施例による空気圧縮機は以上に述べた
構成を有するもので、その基本的な作動においては従来
技術によるものと格別差異はない。

【００２８】然るに本実施例では、クランクケース２１
の上側のシリンダ固定部２１Ｂには、クランク２の軸線
方向と直交方向に延びる楕円形の段部２２Ｂと、該段部
２２Ｂ内に形成され、シリンダ３の下端面が移動可能な
平端面としての底面２２Ａとからなる楕円形凹部２２を
設け、シリンダヘッド２３の下側面には、前記楕円形凹
部２２に対向させてシリンダ３の端面が移動可能な平端
面としての底面２４Ｂと、該底面２４Ｂを取り囲み前記
段部２２Ｂと同様な楕円形状に形成された段部２４Ａか
らなる楕円形凹部２４を設け、該各楕円形凹部２２，２
４内でシリンダ３の取付位置を移動調整できるようにし
たから、空気圧縮機を組立てる際にシリンダ３の取付位
置を各楕円形凹部２２，２４内で移動させ、ピストン４
が上死点にあるときに、該ピストン４を支持する連接棒
５のシリンダ３内での傾き加減に応じて、圧縮室Ａとし
て画成される上死点隙間容積を増減させることができ、
これにより、各部品の寸法誤差の影響を排除して上死点
隙間容積を可及的に小さくできると共に、各製品毎の圧
縮比を一定の値に調整することができ、吐出量を所定値
に揃えることができる。そして、製品組立途中でシリン
ダ３に対して連接棒５が長過ぎたり、ピストン４の取付
位置が上過ぎたりした場合には、図１に示す如く、シリ
ンダ３を各楕円形凹部２２，２４内で大きく移動させる
ことによって、隙間Ｇを調整でき、製品組立後にピスト
ン４がシリンダヘッド２３に衝突するような不良品が発
生するのを防止することができる。

【００２９】また、本実施例ではクランクケース２１お
よびシリンダヘッド２３に設けた各楕円形凹部２２，２
４はクランク２の軸線方向と直交方向に延び、クランク
２の軸線方向にはシリンダ３の移動を規制する寸法に形
成したから、連接棒５がほとんど傾斜することがないク
ランク２の軸線方向についてはシリンダ３の位置合わせ
を省略でき、組立て作業を簡単に行うことができる。

【００３０】なお、前記実施例では、シリンダ位置決め
面部は楕円形の段部２２Ｂ，２４Ａと、該各段部２２
Ｂ，２４Ａ内に一段低く形成した平坦面からなる底面２
２Ａ，２４Ｂからなる楕円形凹部２２，２４を設けるも
のとして説明したが、本発明はこれに限るものではな
く、単に平坦面によって構成してもよい。

【００３１】また、前記実施例においては、クランクケ
ース２１およびシリンダヘッド２３の双方にシリンダ位
置決め面部を形成した構成を示したが、シリンダとシリ
ンダヘッドとは相対的な移動ができないように、例えば
図５に示す従来技術のようなシリンダ３とシリンダヘッ
ドとの嵌合関係とするとともに、シリンダヘッドおよび
上カバーのボルト挿通穴をシリンダ３の移動方向に伸び
る長穴に形成し、クランクケース２１に対してのみシリ
ンダ３を移動可能にして適宜の位置に調整した後、シリ
ンダヘッド、シリンダ３およびクランクケース２１を各
ボルト１６によって締結するような構成にしてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば、ク
ランクケースの上側およびシリンダヘッドの下側にシリ
ンダの端面が移動可能な平端面からなるシリンダ位置決
め面部を対向させて設け、該各シリンダ位置決め面部内
でシリンダヘッドとクランクケースに対する前記シリン
ダの取付位置を移動調整できるようにしたから、シリン
ダの取付位置を各位置決め面部内で移動させ、ピストン
が上死点にあるときに該ピストンを支持する連接棒がシ
リンダ内で傾く加減を調整すれば、該連接棒の傾き加減
に応じて上死点隙間容積を増減させることができ、圧縮
比を調整することができる。

【００３３】また、前記各シリンダ位置決め面部は、前
記クランクの軸線方向と直交方向にのびる平坦面によっ
て構成すれば、連接棒がほとんど傾斜することのできな
いクランクの軸線方向についてはシリンダの位置合わせ
を省くことができ、組立て作業を簡単に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による空気圧縮機で、各部品の
寸法誤差が比較的大きい場合の組立て状態を示す縦断面
図である。

【図２】図１中の矢示 II −II方向の断面図である。

【図３】各部品の寸法誤差が比較的小さい場合の組立て
状態を示す図１と同様の縦断面図である。

【図４】図３中の矢示IV−IV方向の断面図である。

【図５】従来技術による空気圧縮機を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

２ クランク ３ シリンダ ４ ピストン ５ 連接棒 １６ ボルト（締着部材） ２１ クランクケース ２２ 楕円形凹部（シリンダ位置決め面部） ２３ シリンダヘッド ２４ 楕円形凹部（シリンダ位置決め面部） ２５ 吸気弁 ２９ 吐出弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクを収容するクランクケースと、
   該クランクケース上に搭載されるシリンダと、該シリン
   ダ内に往復動可能に挿嵌され、前記クランクと連接棒を
   介して連結されたピストンと、前記シリンダ上に搭載さ
   れ、吸気弁および吐出弁が設けられるシリンダヘッド
   と、前記シリンダを挟持した状態で該シリンダヘッドと
   クランクケースとの間を締着する締着部材とからなる往
   復動圧縮機において、前記クランクケースの上側には、
   前記シリンダの端面が移動可能な平坦面からなるシリン
   ダ位置決め面部を設け、該シリンダ位置決め面部内でク
   ランクケースに対する前記シリンダの取付位置をクラン
   クの軸線方向と略直交する方向へ移動調整できるように
   したことを特徴とする往復動圧縮機。