JPH07189885A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は２気筒及び３気筒のクランクケース
を共用化できるよう構成した圧縮機を提供することを目
的とする。 【構成】 圧縮機１１のクランクケース１２は、上面及
び左右側面に第１〜第３のシリンダ取付部１２ａ〜１２
ｃを有する。第１〜第３のシリンダ取付部１２ａ〜１２
ｃは、クランクシャフト１３の回転中心Ｏに対して回転
方向に９０°間隔ずつずらした位置となるように形成さ
れている。３気筒の圧縮機１１を製作する場合は、各シ
リンダ取付部１２ａ〜１２ｃに第１〜第３のシリンダ１
５ａ〜１５ｃが取り付けられる。又、同一のクランクケ
ース１２を使用して２気筒の圧縮機を製作する場合は、
一のシリンダを外し、そのシリンダ取付部に蓋を取り付
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧縮機に係り、特にシリ
ンダ数（気筒数）を選択的に変更できるよう構成された
圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】ピストンを往復動させて圧縮空気を生成
する往復動形圧縮機では、高圧の圧縮空気を生成する場
合、例えば図３（Ａ）（Ｂ）又は図４（Ａ）（Ｂ）に示
すようにシリンダ数を増やして２気筒又は３気筒の多段
式として空気を段階的に圧縮するようになっている。

【０００３】図３（Ａ）（Ｂ）に示す圧縮機は、クラン
クケース１の上部に第１〜第３のシリンダ２ａ〜２ｃを
６０°間隔で取り付けてなる６０°Ｗ形３気筒の圧縮機
であり、クランクケース１内に設けられたクランクシャ
フト４及びコンロッド５ａ〜５ｃを介して第１〜第３の
シリンダ２ａ〜２ｃ内に嵌合するピストン３ａ〜３ｃを
往復動される構成である。

【０００４】又、図４（Ａ）（Ｂ）に示す圧縮機は、ク
ランクケース６の上部に第１のシリンダ２ａと第２のシ
リンダ２ｂとを取り付けてなる９０°Ｖ形２気筒の圧縮
機であり、クランクケース１内に設けられたクランクシ
ャフト４及びコンロッド５ａ，５ｂを介して第１のシリ
ンダ２ａ及び第２のシリンダ２ｂ内に嵌合するピストン
３ａ，３ｂが往復動される構成である。

【０００５】このように、往復駆動される各ピストン３
ａ〜３ｃの重量をＷとすると、図３（Ａ）（Ｂ）に示す
圧縮機の場合、コンロッド５ａ〜５ｃが連結されるクラ
ンクシャフト４のクランクピン４ａと反対側に重量１．
５Ｗのバランスウエイト７を取り付けることによりピス
トン３ａ〜３ｃの慣性力と釣り合いピストン３ａ〜３ｃ
の往復動による振動が防止されて高速回転が可能にな
る。

【０００６】又、図４（Ａ）（Ｂ）に示す圧縮機の場
合、コンロッド５ａ，５ｂが連結されるクランクシャフ
ト４のクランクピン４ａと反対側に重量Ｗのバランスウ
エイト８を取り付けることによりピストン３ａ，３ｂの
慣性力と釣り合いピストン３ａ，３ｂの往復動による振
動が防止されて高速回転が可能になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来の
構成では、２気筒の圧縮機と３気筒の圧縮機とでは、各
シリンダ２ａ〜２ｃの取り付け角度が２気筒の場合９０
°となり、３気筒の場合６０°となるため、クランクケ
ース１の上部構造が異なり、最も高価で大型のパーツで
あるクランクケース１を共用化することができないとい
った課題がある。

【０００８】又、３気筒の圧縮機の場合、ピストン３ａ
〜３ｃの外径がクランクシャフト４の直径に比べて大き
く、隣接する各シリンダ２ａ〜２ｃの取り付け面が干渉
するため、コンロッド５ａ〜５ｃを長くして各シリンダ
２ａ〜２ｃの取り付け位置をクランクシャフト４の中心
Ｏから離間させて各シリンダ２ａ〜２ｃの取り付け面が
干渉することを防止する構成とする必要があり、クラン
クケース１が大型化してしまうといった課題が生ずる。
その場合、２気筒の圧縮機においても３気筒の圧縮機と
の共用化を図るため、クランクケース１の大型化を図ら
なければならなかった。

【０００９】そこで、本発明は上記課題を解決した圧縮
機を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記請求項１の発明は、
同一のクランクケースに複数のシリンダを取り付け、該
複数のシリンダ内を往復動する各ピストンを同一のクラ
ンクシャフトにより駆動する圧縮機において、前記クラ
ンクケースの上面及び左右側面の夫々にシリンダ取付部
を設け、該複数のシリンダ取付部の夫々に前記シリンダ
又は蓋を選択的に取り付けてなることを特徴とする。

【００１１】又、請求項２の発明は、同一のクランクケ
ースに複数のシリンダを取り付け、該複数のシリンダ内
を往復動する各ピストンを同一のクランクシャフトによ
り駆動する圧縮機において、前記クランクケースの上面
及び左右側面の夫々にシリンダ取付部を設け、前記クラ
ンクケースの上面及び左右側面の夫々にシリンダ取付部
に前記シリンダを取り付け、前記上面側のシリンダ内に
嵌合するピストン重量を他のシリンダのピストン重量の
２倍にするとともに、前記クランクシャフトに前記上面
側のピストンの往復動慣性力に相当するバランスウエイ
トを設けてなることを特徴とする。

【００１２】

【作用】上記請求項１によれば、クランクケースの上面
及び左右側面の夫々に設けられた複数のシリンダ取付部
にシリンダ又は蓋を選択的に取り付けることにより、同
一のクランクケースを使用して２気筒又は３気筒に使い
分けることができ、クランクケースを共用化できる。

【００１３】上記請求項２によれば、上面側のシリンダ
内に嵌合するピストン重量を他のシリンダのピストン重
量の２倍にするとともに、クランクシャフトに上面側の
ピストンの往復動慣性力に相当するバランスウエイトを
設けることにより、クランクケースを共用化できるとと
もに３気筒にした場合のピストンの往復動による振動発
生を防止することが可能になる。

【００１４】

【実施例】図１及び図２に本発明になる圧縮機の一実施
例を示す。

【００１５】図１（Ａ）（Ｂ）中、圧縮機１１のクラン
クケース１２は、上面及び左右側面に第１〜第３のシリ
ンダ取付部１２ａ〜１２ｃを有する。このクランクケー
ス１２は９０°間隔で設けられた第１〜第３のシリンダ
取付部１２ａ〜１２ｃを選択的に使用することにより、
３気筒又は２気筒の多段圧縮機の共通部品として使用す
ることができる。

【００１６】図１（Ａ）（Ｂ）に示す、圧縮機１１は９
０°Ｗ形３気筒の圧縮機である。クランクケース１２の
内部には、クランクシャフト１３が回転自在に軸承され
ており、クランクシャフト１３のクランクピン１３ａに
はコンロッド１４ａ〜１４ｃが連結されている。

【００１７】上記第１〜第３のシリンダ取付部１２ａ〜
１２ｃは、クランクシャフト１３の回転中心Ｏに対して
回転方向に９０°間隔ずつずらした位置となるように形
成されている。この各シリンダ取付部１２ａ〜１２ｃに
は、第１〜第３のシリンダ１５ａ〜１５ｃが取り付けら
れている。そして、各シリンダ１５ａ〜１５ｃ内には第
１〜第３のピストン１６ａ〜１６ｃが摺動自在に嵌合し
ている。

【００１８】各ピストン１６ａ〜１６ｃのピストンピン
１７ａ〜１７ｃには、上記コンロッド１４ａ〜１４ｃの
先端が連結されている。又、各シリンダ１５ａ〜１５ｃ
はピストンピン１７ａ〜１７ｃの往復動により開閉する
吸気弁及び排気弁（共に図示せず）を有する。従って、
クランクシャフト１３がモータ（図示せず）により回転
駆動されると、コンロッド１４ａ〜１４ｃは揺動してピ
ストン１６ａ〜１６ｃを往復動させる。

【００１９】例えば、本実施例では、第２のシリンダ１
５ｂが高圧用で、第１，第３のシリンダ１５ａ，１５ｃ
が中圧用として機能するため、第１，第３のピストン１
６ａ，１６ｃの往復動により中圧に加圧された圧縮空気
を第２のピストン１６ｂにより高圧に圧縮する。

【００２０】第１，第３のピストン１６ａ，１６ｃはア
ルミ合金製で通常の重量Ｗを有する。又、第２のピスト
ン１６ｂは、例えば鋳鉄製であり、重量が第１，第３の
ピストン１６ｂ，１６ｃの重量の２倍（２Ｗ）となるよ
うに製作されている。

【００２１】そして、クランクシャフト１３のクランク
ピン１３ａと１８０°反対側には、２Ｗの重量を有する
バランスウエイト１８が設けられている。そのため、ピ
ストン１６ａ〜１６ｃの往復動による慣性力がバランス
ウエイト１８と釣り合う。又、第２のピストン１６ｂと
第３のピストン１６ｃとは、夫々１８０°の方向に摺動
するため、ピストン１６ｂ，１６ｃの往復動による慣性
力が釣り合う。

【００２２】従って、クランクケース１２を使用して３
気筒の構成にした場合でもピストン１６ａ〜１６ｃの往
復動による振動発生が防止されて高速回転が可能にな
る。

【００２３】図２（Ａ）（Ｂ）に示す、圧縮機２１は９
０°Ｖ形２気筒の圧縮機である。

【００２４】上記クランクケース１２の第１，第２のシ
リンダ取付部１２ａ，１２ｂには、第１，第２のシリン
ダ１５ａ，１５ｂが取り付けられている。そして、各シ
リンダ１５ａ，１５ｂ内には第１，第２のピストン１６
ａ，１６ｂが摺動自在に嵌合している。

【００２５】第３のシリンダ取付部１２ｃには、シリン
ダ１５ｃが取り付けられてなく、蓋２２が取り付けられ
ている。従って、第３のシリンダ取付部１２ｃの開口部
分は蓋２２により閉蓋されている。

【００２６】このような２気筒の場合、ピストン１６
ａ，１６ｂが共にアルミ合金製で、同一の重量Ｗとなる
ように製作されている。そして、クランクシャフト１３
のクランクピン１３ａは、３本のコンロッド１４ａ〜１
４ｃが連結できる長さを有しているため、コンロッド１
４ｃを外したスペースに重量Ｗを有するバランスウエイ
ト２３が取り付けられている。

【００２７】従って、クランクケース１２を使用して２
気筒の構成にした場合でもピストン１６ａ，１６ｂの往
復動による振動発生が防止されて高速回転が可能にな
る。このように、同一のクランクケース１２を使用して
２気筒又は３気筒に使い分けることができ、クランクケ
ース１２を共用化することができる。よって、クランク
ケース１２の加工工程での生産効率の向上を図ることが
でき、ひいては２気筒又は３気筒の圧縮機１１，２１の
製造コストを安価に抑えることができる。

【００２８】尚、上記実施例では、第３のシリンダ取付
部１２ｃに蓋２２を取り付けて２気筒の圧縮機を構成し
たが、これに限らず、第１のシリンダ取付部１２ａ又は
第２のシリンダ取付部１２ｂに蓋２２を取り付けるよう
にしても良い。あるいは上記クランクケース１２のシリ
ンダ取付部１２ａ〜１２ｃのうちいずれか一つにシリン
ダを取り付け、他のシリンダ取付部には蓋２２を取り付
けて単気筒の圧縮機として使用することもできる。

【００２９】

【発明の効果】上述の如く、上記請求項１の発明によれ
ば、クランクケースの上面及び左右側面の夫々に設けら
れた複数のシリンダ取付部にシリンダ又は蓋を選択的に
取り付けることができるため、同一のクランクケースを
使用して２気筒又は３気筒に使い分けることができ、ク
ランクケースを共用化できる。よって、加工工程での生
産効率の向上を図ることができ、製造コストを安価に抑
えることができる。

【００３０】又、請求項２の発明によれば、上面側のシ
リンダ内に嵌合するピストン重量を他のシリンダのピス
トン重量の２倍にするとともに、クランクシャフトに上
面側のピストンの往復動慣性力に相当するバランスウエ
イトを設けることにより、クランクケースを共用化でき
るとともに３気筒にした場合のピストンの往復動による
振動発生を防止することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる圧縮機の一実施例の概略構成図で
ある。

【図２】共通のクランクケースを使用して２気筒の圧縮
機とした場合の概略構成図である。

【図３】従来の３気筒の圧縮機の概略構成図である。

【図４】従来の２気筒の圧縮機の概略構成図である。

【符号の説明】

１１，２１ 圧縮機 １２ クランクケース １３ クランクシャフト １４ａ〜１４ｃ コンロッド １５ａ〜１５ｃ 第１〜第３のシリンダ １６ａ〜１６ｃ 第１〜第３のピストン １８，２３ バランスウエイト ２２ 蓋

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一のクランクケースに複数のシリンダ
   を取り付け、該複数のシリンダ内を往復動する各ピスト
   ンを同一のクランクシャフトにより駆動する圧縮機にお
   いて、 前記クランクケースの上面及び左右側面の夫々にシリン
   ダ取付部を設け、 該複数のシリンダ取付部の夫々に前記シリンダ又は蓋を
   選択的に取り付けてなることを特徴とする圧縮機。
2. 【請求項２】 同一のクランクケースに複数のシリンダ
   を取り付け、該複数のシリンダ内を往復動する各ピスト
   ンを同一のクランクシャフトにより駆動する圧縮機にお
   いて、 前記クランクケースの上面及び左右側面の夫々にシリン
   ダ取付部を設け、前記クランクケースの上面及び左右側
   面のシリンダ取付部に前記シリンダを取り付け、前記上
   面側のシリンダ内に嵌合するピストン重量を他のシリン
   ダのピストン重量の２倍にするとともに、前記クランク
   シャフトに前記上面側のピストンの往復動慣性力に相当
   するバランスウエイトを設けてなることを特徴とする圧
   縮機。