JPH0814161A - Wave cam type compressor - Google Patents

Wave cam type compressor

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Publication number
JPH0814161A
JPH0814161A JP6146746A JP14674694A JPH0814161A JP H0814161 A JPH0814161 A JP H0814161A JP 6146746 A JP6146746 A JP 6146746A JP 14674694 A JP14674694 A JP 14674694A JP H0814161 A JPH0814161 A JP H0814161A
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JP
Japan
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cam
wave
wave cam
shoe
cam surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6146746A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuro Murakami
和朗 村上
Toshiro Fujii
俊郎 藤井
Kazuaki Iwama
和明 岩間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Automatic Loom Works Ltd filed Critical Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Priority to JP6146746A priority Critical patent/JPH0814161A/en
Priority to US08/475,043 priority patent/US5601416A/en
Priority to TW084105817A priority patent/TW280852B/zh
Priority to DE19522649A priority patent/DE19522649A1/en
Priority to KR1019950017693A priority patent/KR960001486A/en
Publication of JPH0814161A publication Critical patent/JPH0814161A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B25/00Multi-stage pumps
    • F04B25/04Multi-stage pumps having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054Actuating elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/04Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B27/067Control
    • F04B27/073Control by varying the relative eccentricity between two members, e.g. a cam and a drive shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2253/00Other material characteristics; Treatment of material
    • F05C2253/12Coating

Abstract

PURPOSE:To improve machining precision by facilitating machining of a cam surface on a wave cam and reducing change of machining resistance of the cam surface. CONSTITUTION:A wave cam 20 is installed on a drive shaft 3 supported on cylinder blocks 1, 2. Cam surfaces 20A, 20B of the wave cam 20 are constituted of cylindrical surfaces consisting of only protruded curved surfaces. Fitting spherical surfaces 23a, 24a to fit with a duplex head piston 6 and shoes 23, 24 having sliding flat surfaces 23b, 24b are interposed between the duplex head piston 6 stored in cylinder bores 1a, 2a and the cam surfaces 20A, 20B of the wave cam 20. The wave 20 is rotated symmetrically with rotation of the drive shaft 3, and a rotational motion is converted to a reciprocal motion of the duplex head piston 6 through the shoes 23, 24. The cam surfaces 20A, 20B are formed in the protruded curved surfaces along their overall ranges and they make linear contact with sliding flat surfaces of the shoes 23, 24.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は駆動軸上に止着されたウ
ェーブカムの回転によってピストンを往復動させるウェ
ーブカム式圧縮機に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wave cam type compressor in which a piston is reciprocated by the rotation of a wave cam fixed on a drive shaft.

【0002】[0002]

【従来の技術】駆動軸上に止着されたウェーブカムの回
転によってピストンを往復動させるウェーブカム式圧縮
機は特開昭57−110783号公報に開示されてい
る。この種の圧縮機では、ウェーブカムの前後両面と両
頭ピストンとの間にはローラが介在されており、ローラ
は回転可能かつ離脱不能に両頭ピストンに嵌入支持され
ている。ローラはウェーブカムに対して相対転動し、ウ
ェーブカムの回転に伴うウェーブカム面の変位がローラ
を介して両頭ピストンに伝達される。この変位伝達によ
り両頭ピストンがウェーブカム面の変位曲線に応じた往
復動を行う。
2. Description of the Related Art A wave cam compressor in which a piston is reciprocated by the rotation of a wave cam fixed on a drive shaft is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 57-10783. In this type of compressor, rollers are interposed between the front and rear surfaces of the wave cam and the double-headed piston, and the roller is rotatably and non-separably fitted and supported by the double-headed piston. The roller rolls relative to the wave cam, and the displacement of the wave cam surface due to the rotation of the wave cam is transmitted to the double-headed piston via the roller. Due to this displacement transmission, the double-headed piston reciprocates according to the displacement curve of the wave cam surface.

【0003】斜板式圧縮機における斜板のサイクル変位
曲線は正弦波変位曲線であり、1サイクル変位曲線であ
る。従って、斜板式圧縮機における両頭ピストンは一方
の頭において駆動軸1回転に対して1回圧縮するだけで
ある。これに対して上述のウェーブカムの該カム面の変
位曲線は2サイクル変位曲線であり、両頭ピストンは一
方の頭において駆動軸1回転に対して2回圧縮する。
The cycle displacement curve of the swash plate in the swash plate compressor is a sine wave displacement curve and a one cycle displacement curve. Therefore, the double-headed piston in the swash plate compressor only compresses once per drive shaft rotation in one head. On the other hand, the displacement curve of the cam surface of the above-described wave cam is a two-cycle displacement curve, and the double-headed piston compresses twice for one rotation of the drive shaft in one head.

【0004】図15に示すように、このウェーブカム5
0にx座標、y座標及びz座標をとると、該ウェーブカ
ム50のカム面50A、50Bは次式(1)で表される
立体曲面によって構成されている。 z=f(x、y) ・・・ (1) 式(1)によれば、ウェーブカム50のカム面50A、
50Bにおける駆動軸方向の変位は、x座標のみならず
y座標によっても異なることを意味する。ここで、zは
駆動軸の中心軸を、xは駆動軸と直交し、且つピストン
を上死点位置に配置するカム面上の各上死点対応部位置
を通る軸を、yは駆動軸と直交し、且つピストンを下死
点位置に配置するカム面上の各下死点対応部位置を通る
軸を表している。
As shown in FIG. 15, this wave cam 5
When the x-coordinate, the y-coordinate, and the z-coordinate are set to 0, the cam surfaces 50A and 50B of the wave cam 50 are formed by a solid curved surface represented by the following equation (1). z = f (x, y) (1) According to the equation (1), the cam surface 50A of the wave cam 50,
It means that the displacement in the drive axis direction at 50B varies not only with the x coordinate but also with the y coordinate. Here, z is the central axis of the drive shaft, x is an axis orthogonal to the drive shaft, and passes through each top dead center corresponding portion position on the cam surface where the piston is located at the top dead center position, and y is the drive shaft. And an axis that passes through each bottom dead center corresponding portion position on the cam surface on which the piston is arranged at the bottom dead center position.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】一般に、上述したウェ
ーブカム式圧縮機の如く立体曲面によって構成されるウ
ェーブカムにおいては、その表面を周方向に沿ってウェ
ーブ状に成形しなければならないため、複雑なダイキャ
スト成形を強いられることになる。更に、研削工程にお
いては、その複雑なウェーブカムを成形するため、形状
を異にするエンドミルを複数用いる必要があり、研削時
間の増長を招いてしまうという問題がある。又、ウェー
ブカムのカム面は、ローラを介するピストンへの往復動
変換を滑らかなものとする必要性から波うつカム面を砥
石等を用いて高精度に研磨しなければならない。しかし
ながら、ウェーブ状をなすカム面は、頂部及び谷部とプ
ラス、マイナス逆転する立体曲面を持つため、カム面の
周方向の長さは外方にいくにつれて長くなるように設定
されている。そのため、カム面はその半径方向に渡っ
て、一定の精度で研磨を行うことができずに偏ったもの
となってしまう。更に、このような研磨は、砥石の偏磨
耗に繋がり、ひいてはカム面の表面粗度や形状精度の低
下を招いてしまうという問題がある。
Generally, in a wave cam constituted by a three-dimensional curved surface such as the above-mentioned wave cam type compressor, its surface must be formed into a wave shape along the circumferential direction, which is complicated. You will be forced to die cast. Further, in the grinding step, since the complicated wave cam is formed, it is necessary to use a plurality of end mills having different shapes, which causes a problem of increasing the grinding time. In addition, the cam surface of the wave cam must be ground with high precision using a grindstone or the like because it is necessary to smoothly convert the reciprocating motion of the wave cam to the piston. However, since the wavy cam surface has a three-dimensional curved surface that is positively and negatively reversed with respect to the top and the valley, the circumferential length of the cam surface is set to increase as it goes outward. For this reason, the cam surface cannot be polished with a certain accuracy over the radial direction and becomes uneven. Further, such polishing has a problem that it leads to uneven wear of the grindstone, which eventually leads to deterioration of the surface roughness and shape accuracy of the cam surface.

【0006】この問題を解決するものとして、特開昭6
2−121875号公報にローラと同一形状の砥石を以
てウェーブカムの精密仕上げを行う技術思想が開示され
ている。この砥石の形状は円錐形状を有しており、ウェ
ーブカムの円周方向における各点での相対接触速度が一
定になるように形成されている。その結果、砥石の偏磨
耗が防止され、ひいてはウェーブカムの精密仕上げを容
易に行うことができるというものである。しかしなが
ら、上記公報に開示された砥石は、円錐形状という特殊
形状を有しているため、既存の砥石とは異なり、その成
形に無用のコストを掛けなければならないという新たな
問題を生じさせてしまう。更に、円錐の傾斜角によって
使用できるウェーブカムが限定されてしまう等の問題も
ある。又、特殊形状故にドレス工程後における砥石の形
状検査もかなりの精度が要求されることとなり、手間が
かかるものであった。
As a means for solving this problem, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
Japanese Patent Laid-Open No. 2-121875 discloses a technical idea of precisely finishing a wave cam with a grindstone having the same shape as that of a roller. This grindstone has a conical shape and is formed so that the relative contact speed at each point in the circumferential direction of the wave cam is constant. As a result, uneven wear of the grindstone is prevented, and in turn, precision finishing of the wave cam can be easily performed. However, since the grindstone disclosed in the above publication has a special shape called a conical shape, unlike the existing grindstone, it causes a new problem that the molding has to use unnecessary cost. . Further, there is a problem that the usable wave cam is limited by the inclination angle of the cone. Further, because of the special shape, the shape inspection of the grindstone after the dressing process also requires a considerable accuracy, which is troublesome.

【0007】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的はウェーブカムにおけるカ
ム面の加工を容易にすると共に、カム面の加工抵抗の変
化を低減することによって加工精度を向上させること可
能なウェーブカム式圧縮機を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to facilitate the machining of the cam surface of the wave cam and to reduce the variation of the machining resistance of the cam surface. An object is to provide a wave cam type compressor capable of improving accuracy.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1に記載の発明は、駆動軸に止着された前
後カム面を有するウェーブカムの回転によってウェーブ
カムのカム面に係留されたピストンを往復動させるウェ
ーブカム式圧縮機において、前記ウェーブカムのカム面
は凸曲面のみから成る柱面によって構成されていること
をその要旨とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention as claimed in claim 1 makes the cam surface of the wave cam rotate by the rotation of the wave cam having front and rear cam surfaces fixed to the drive shaft. The gist of the wave cam type compressor that reciprocates the moored piston is that the cam surface of the wave cam is formed by a columnar surface that is formed by only a convex curved surface.

【0009】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明の構成に加えて、前記ピストンと前記カム面との
間に球面を有すると共に、該カム面に対して摺接する摺
動面を有するシューが介装されていることをその要旨と
する。請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明
の構成に加えて、前記ウェーブカムのカム面は放物柱面
を中心軌跡とする球群の包絡面によって構成されて成
り、前記シューの球面中心と摺動面の距離と、前記球の
半径とがほぼ等しい長さに設定されていることをその要
旨とする。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, a sliding surface having a spherical surface between the piston and the cam surface and slidingly contacting the cam surface is provided. The point is that a shoe having a face is interposed. According to a third aspect of the present invention, in addition to the structure of the second aspect, the cam surface of the wave cam is formed by an envelope surface of a group of spheres having a parabolic cylindrical surface as a center locus, The gist is that the distance between the spherical center of the shoe and the sliding surface and the radius of the sphere are set to be substantially equal.

【0010】請求項4に記載の発明は、請求項2に記載
の発明の構成に加えて、前記ウェーブカムのカム面は放
物柱面で構成されて成り、前記シューの略摺動面上に該
シューの球面中心が設定されていることをその要旨とす
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect of the present invention, the cam surface of the wave cam is formed of a parabolic column surface, which is substantially on the sliding surface of the shoe. The gist is that the spherical center of the shoe is set at.

【0011】[0011]

【作用】上記構成を採用したことにより、請求項1に記
載の発明では、ウェーブカムはその前後カム面が凸曲面
のみから成る柱面によって構成されているため、複雑な
研削や、特殊形状の砥石を用いることなく、該カム面の
加工を行える。又、前述の如く、各カム面が一方向の凸
曲面により形成されているため、砥石は加工抵抗の変化
を最小に抑えながら、カム面の表面研磨を行うことがで
き、偏りのない高精度の表面加工が行える。
By adopting the above construction, in the invention according to claim 1, since the front and rear cam surfaces of the wave cam are constituted by the columnar surfaces consisting of only convex curved surfaces, complicated grinding and special shape The cam surface can be processed without using a grindstone. Further, as described above, since each cam surface is formed by a convex curved surface in one direction, the grindstone can carry out surface polishing of the cam surface while suppressing the change in processing resistance to a minimum, and it is highly accurate with no deviation. Surface processing can be performed.

【0012】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の発明の作用に加えて、ピストンとカム面との間に介
装したシューの作用によりウェーブカムの回転運動をピ
ストンの往復運動に滑らかに変換する。請求項3及び請
求項4に記載の発明では、放物線を導線とする柱面に基
づいてウェーブカムのカム面が形成されているため、請
求項2に記載の発明の作用に加えて、シューを介したピ
ストンの往復動における変位速度及び加速度を連続性の
ある滑らかなものに変換する。
According to the second aspect of the present invention, in addition to the action of the first aspect of the invention, the action of the shoe interposed between the piston and the cam surface causes the rotary motion of the wave cam to reciprocate the piston. Smoothly converted to. In the inventions described in claims 3 and 4, since the cam surface of the wave cam is formed based on the columnar surface having the parabola as the conductor, in addition to the action of the invention described in claim 2, the shoe is attached. The displacement speed and acceleration in the reciprocating motion of the piston through the conversion are converted into continuous and smooth ones.

【0013】[0013]

【実施例】【Example】

(第一実施例)以下、本発明を具体化した第一実施例を
図1〜図11に基づいて説明する。図1に示すように、
締め付け接合された1対のシリンダブロック1、2に
は、駆動軸3がラジアル軸受4、5を介して回転可能に
支持されている。シリンダブロック1、2には前後で対
となる複数のシリンダボア1a、2a(本実施例では5
対)が駆動軸3を中心とする等間隔角度位置に配列形成
されている。シリンダボア1a、2a内には両頭ピスト
ン6が往復動可能に嵌入されている。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in Figure 1,
A drive shaft 3 is rotatably supported by radial bearings 4 and 5 on the pair of clamped cylinder blocks 1 and 2. The cylinder blocks 1 and 2 have a plurality of cylinder bores 1a and 2a which are paired in the front and rear (in this embodiment, 5).
Pairs) are arrayed and formed at equal angular positions about the drive shaft 3. A double-headed piston 6 is reciprocally fitted in the cylinder bores 1a, 2a.

【0014】両シリンダブロック1、2の外端面には、
弁板7、8を介してフロントハウジング9及びリアハウ
ジング10が該シリンダブロック1、2を閉塞するよう
に配置され、両ハウジング9、10とシリンダブロック
1、2はボルト11により締付固定されている。両ハウ
ジング9、10内には弁板7、8に穿設された吸入ポー
ト7a、8aを介してシリンダボア1a、2aに連通す
る吸入室12、13と、該吸入ポート7a、8aと同
様、弁板7、8に穿設された吐出ポート7b、8bを介
してシリンダボア1a、2aに連通する吐出室14、1
5とが区画形成されている。吸入ポート7a、8aには
フラップ動作によりシリンダボア1a、2aと吸入室1
2、13との連通を図る吸入弁16、17が配設されて
おり、吐出ポート7b、8bにもフラップ動作によりシ
リンダボア1a、2aと吐出室14、15との連通を図
る吐出弁18、19が配設されている。
On the outer end surfaces of both cylinder blocks 1 and 2,
A front housing 9 and a rear housing 10 are arranged so as to close the cylinder blocks 1 and 2 via valve plates 7 and 8, and both the housings 9 and 10 and the cylinder blocks 1 and 2 are tightened and fixed by bolts 11. There is. In both housings 9 and 10, suction chambers 12 and 13 communicating with the cylinder bores 1a and 2a through suction ports 7a and 8a formed in the valve plates 7 and 8, and valves similar to the suction ports 7a and 8a. Discharge chambers 14 and 1 communicating with the cylinder bores 1a and 2a through discharge ports 7b and 8b formed in the plates 7 and 8, respectively.
And 5 are sectioned. The suction ports 7a and 8a are provided with a flap operation to the cylinder bores 1a and 2a and the suction chamber 1.
Suction valves 16 and 17 for communicating with Nos. 2 and 13 are provided, and discharge valves 18 and 19 for communicating with the cylinder bores 1a and 2a and the discharge chambers 14 and 15 by flap operation are also provided to the discharge ports 7b and 8b. Is provided.

【0015】駆動軸3にはウェーブカム20が止着され
ている。ウェーブカム20とシリンダブロック1、2と
の間には、スラスト軸受21、22が挟持されており、
駆動軸3に作用するスラスト荷重は該スラスト軸受2
1、22を介することで受け止められる。ウェーブカム
20と両頭ピストン6との間には、シュー23、24が
介在されている。シュー23、24の表面は、両頭ピス
トン6の内端面上の保持凹部6a、6bに嵌合する嵌合
球面23a、24aと、ウェーブカム20のカム面20
A、20Bに摺接する摺動面としての摺接平面23b、
24bとから形成されており、嵌合球面23a、24a
の球面中心としての半径中心Q1 、Q2 は摺接平面23
b、24b上の中心位置に設定されている。シュー2
3、24は両頭ピストン6の内端面上に嵌合球面23
a、24aを嵌合することにより保持され、その動きが
規制されている。
A wave cam 20 is fixedly attached to the drive shaft 3. Thrust bearings 21 and 22 are sandwiched between the wave cam 20 and the cylinder blocks 1 and 2,
The thrust load acting on the drive shaft 3 is the thrust bearing 2
It is accepted by way of 1 and 22. Shoes 23 and 24 are interposed between the wave cam 20 and the double-headed piston 6. The surfaces of the shoes 23, 24 are fitted spherical surfaces 23a, 24a that fit into the holding recesses 6a, 6b on the inner end surface of the double-headed piston 6, and the cam surface 20 of the wave cam 20.
A sliding contact plane 23b as a sliding surface that slidably contacts A and 20B,
And the fitting spherical surfaces 23a, 24a.
Radius centers Q 1 and Q 2 as the spherical center of the sliding contact plane 23
It is set at the center position on b and 24b. Shoe 2
3 and 24 are fitted spherical surfaces 23 on the inner end surface of the double-headed piston 6.
It is held by fitting a and 24a together, and its movement is restricted.

【0016】図2に示すように、ウェーブカム20の前
後のカム面20A、20Bは各シリンダボア1a、2a
の中心軸線L1 の配列円周面C0 上にて軸方向へ交互に
変位を繰り返す2サイクル変位曲線F1 ,F2 を有す
る。配列円周面C0 の半径中心は駆動軸3の駆動軸線L
0 に一致する。嵌合球面23a、24aの半径中心
1、Q2 が摺接平面23b、24b上の中心にあるた
め、嵌合球面23a、24aの半径中心Q1 、Q2 は常
にサイクル変位曲線F1 ,F2 上を摺接する。従って、
ウェーブカム20の回転に伴って往復動する両頭ピスト
ン6の往復動変位はサイクル変位曲線F1 ,F2 に一致
する。
As shown in FIG. 2, the front and rear cam surfaces 20A and 20B of the wave cam 20 are formed in the respective cylinder bores 1a and 2a.
2 has two cycle displacement curves F 1 and F 2 on the circumferential surface C 0 of the central axis L 1 of which the displacement is repeated alternately in the axial direction. The radial center of the array circumferential surface C 0 is the drive axis L of the drive shaft 3.
Matches 0 . Since the radial centers Q 1 and Q 2 of the fitting spherical surfaces 23a and 24a are at the centers on the sliding contact planes 23b and 24b, the radial centers Q 1 and Q 2 of the fitting spherical surfaces 23a and 24a are always the cycle displacement curve F 1 , in sliding contact on the F 2. Therefore,
The reciprocating displacement of the double-headed piston 6 that reciprocates as the wave cam 20 rotates matches the cycle displacement curves F 1 and F 2 .

【0017】さて、図3に示すように、本実施例におけ
るウェーブカム20には両頭ピストン6を上死点位置に
配置するカム面20A上の各最上位20A11又は、カム
面20B上の各最上位20B11を結ぶ線分内において、
その断面の形状(輪郭)が変化しない曲面、即ち、同一
曲線を導線とする柱面が採用される。ここで、カム面2
0Aにおける駆動軸3の中心軸線をz軸、両頭ピストン
6を上死点位置に配置するカム面20A上の各上死点対
応部位置を通る軸と直交する軸線をx軸とすると、前記
柱面は次式(2)で表される。
Now, as shown in FIG. 3, in the wave cam 20 of this embodiment, the uppermost 20A 11 on the cam surface 20A on which the double-headed piston 6 is arranged at the top dead center position, or the uppermost 20A 11 on the cam surface 20B. Within the line segment connecting the top 20B 11
A curved surface whose cross-sectional shape (outline) does not change, that is, a columnar surface having the same curved line as a conductor is adopted. Here, the cam surface 2
If the central axis of the drive shaft 3 at 0A is the z-axis and the axis orthogonal to the axis passing through each top dead center corresponding part position on the cam surface 20A where the double-headed piston 6 is located at the top dead center position is the x axis, The surface is represented by the following equation (2).

【0018】 z=f(x) ・・・ (2) 式(2)から明らかなように、柱面は上式(1)の立体
曲面に対して考慮する因子の低減が図られ、製造が容易
になることがわかる。図4に示すように、本実施例のウ
ェーブカム20は次式(3)に示す放物線を導線とする
放物柱面25の一部を円形に切り取った形状を前後(表
裏)面に組み合わすことによって成形されている。
Z = f (x) (2) As is clear from the equation (2), the factor of the cylindrical surface to be considered for the three-dimensional curved surface of the above equation (1) is reduced, and the manufacturing is performed. It turns out to be easy. As shown in FIG. 4, in the wave cam 20 of the present embodiment, a shape obtained by cutting out a part of a parabolic column surface 25 having a parabola shown in the following formula (3) as a conductor is combined with front and back (front and back) surfaces. It is molded by

【0019】 z=−C1 ・x2 +C2 ・・・ (3) そして、上述の如く放物柱面25によって構成される曲
面を採用することで、カム面20Aの各最下位20
22、カム面20Bの各最下位20B22、更に、カム面
20Aの各最上位20A11、カム面20Bの各最上位2
0B11はそれぞれ180°の角度間隔を以て設定され
る。又、カム面20Aの最上位20A11と最下位20A
22、更にカム面20Bの最上位20B11と最下位20B
22は90°の角度間隔を以て設定される。一方のカム面
20Aの各最下位20A22は、他方のカム面20Bの各
最上位20B11と背中合わせであり、一方のカム面20
Aの各最上位20A11は、他方のカム面20Bの各最下
位20B22と背中合わせになる。最下位20A22、20
22はシリンダボア1a、2a側における両頭ピストン
6の下死点位置に対応する下死点対応部位置となり、最
上位20A11、20B11はシリンダボア1a、2a側に
おける両頭ピストン6の上死点位置に対応する上死点対
応部位置となる。
Z = −C 1 · x 2 + C 2 (3) Then, by adopting the curved surface constituted by the parabolic cylinder surface 25 as described above, each lowest 20 of the cam surface 20 A is adopted.
A 22 , each lowest 20B 22 of cam surface 20B, each highest 20A 11 of cam surface 20A, each highest 2 of cam surface 20B
0B 11 is set with an angular interval of 180 °. Also, the top 20A 11 and the bottom 20A of the cam surface 20A
22 and the top 20B 11 and bottom 20B of the cam surface 20B
22 is set with an angular interval of 90 °. Each bottom 20A 22 of one cam surface 20A is back-to-back with each top 20B 11 of the other cam surface 20B.
Each top 20A 11 of A is back-to-back with each bottom 20B 22 of the other cam surface 20B. Lowest 20A 22 , 20
B 22 is the position of the bottom dead center corresponding to the bottom dead center position of the double-headed piston 6 on the cylinder bores 1a, 2a side, and the uppermost positions 20A 11 , 20B 11 are the top dead center positions of the double-headed piston 6 on the cylinder bores 1a, 2a side. It becomes the position of the top dead center corresponding to.

【0020】従って、カム面20A及びカム面20B
は、共に凸側がくるように組み合わされ、カム面20B
はカム面20Aを90°回転した状態に配置されること
になる。更に、カム面20A、20Bは放物柱面25の
一部を用いることにより、その表面は全て凸曲面に形成
されている。両頭ピストン6が円滑に往復動するにはシ
ュー23、24の嵌合球面23a、24aの半径中心Q
1 、Q2 の間隔が一定であることを要する。即ち、サイ
クル変位曲線F1 、F2 の間隔が駆動軸線L0 方向に見
てどこでも一定であることを要する。そのためには、以
下に示す条件が必要になる。
Therefore, the cam surface 20A and the cam surface 20B
Are combined so that the convex sides come together, and the cam surface 20B
Is arranged with the cam surface 20A rotated by 90 °. Further, the cam surfaces 20A and 20B are formed by using a part of the parabolic cylinder surface 25, so that the surfaces thereof are all formed into convex curved surfaces. In order for the double-headed piston 6 to smoothly reciprocate, the radius center Q of the fitting spherical surfaces 23a, 24a of the shoes 23, 24a
It is necessary that the interval between 1 and Q 2 is constant. That is, it is necessary that the interval between the cycle displacement curves F 1 and F 2 is constant everywhere when viewed in the drive axis L 0 direction. For that purpose, the following conditions are required.

【0021】ウェーブカム20のカム面20Aとカム面
20Bが同一形状であること(条件J1 )。更に、両頭
ピストン6を上死点位置に配置するカム面20A、20
B上の上死点対応部位置と両頭ピストン6を下死点位置
に配置するカム面20A、20B上の下死点対応部位置
とが対称形状であること(条件J2 )を要する。条件
(J1 )は前述したように放物柱面25の一部を円形に
切り取った形状を組み合わすことで前後両カム面20
A、20Bを形成したことにより既に達成されている。
又、条件(J2 )が成立するためには、カム面20A、
20Bが正弦波曲線であればよく、本実施例の場合、ウ
ェーブカム20の回転角をθ、両頭ピストン6のストロ
ーク量をHとすると、回転角θとシュー23、24の嵌
合球面23a、24aの半径中心Q1 2 の変位zとの
関係は次式(4)のように表される。
The cam surface 20A and the cam surface 20B of the wave cam 20 have the same shape (condition J 1 ). Furthermore, the cam surfaces 20A, 20 for arranging the double-headed piston 6 at the top dead center position
It is necessary that the position of the top dead center corresponding part on B and the position of the bottom dead center corresponding part on the cam surfaces 20A and 20B on which the double-headed piston 6 is located at the bottom dead center position are symmetrical (condition J 2 ). As the condition (J 1 ), as described above, the front and rear cam surfaces 20 are combined by combining a shape in which a part of the parabolic pillar surface 25 is cut into a circle.
This has already been achieved by forming A and 20B.
Further, in order to satisfy the condition (J 2 ), the cam surface 20A,
20B may be a sine wave curve, and in the case of the present embodiment, when the rotation angle of the wave cam 20 is θ and the stroke amount of the double-headed piston 6 is H, the rotation angle θ and the fitting spherical surface 23a of the shoes 23, 24, The relationship between the radius center Q 1 Q 2 of 24a and the displacement z is expressed by the following equation (4).

【0022】ここで、ウェーブカム20の前後両カム面
20A、20Bが同一形状を有することより、カム面2
0Aのみについて考える。尚、両頭ピストン6が上死点
位置にあるときの回転角θを0°とし、z軸は駆動軸線
0 と一致し、y軸はカム面20Aを形成する放物柱面
25の軸線25aと平行であり、x軸はカム面20Bを
形成する放物柱面25の軸線25aと平行である。
Since the front and rear cam surfaces 20A and 20B of the wave cam 20 have the same shape, the cam surface 2
Consider only 0A. The rotation angle θ when the double-headed piston 6 is at the top dead center position is 0 °, the z-axis coincides with the drive axis L 0, and the y-axis is the axis 25a of the parabolic column surface 25 forming the cam surface 20A. And the x-axis is parallel to the axis 25a of the parabolic cylinder surface 25 forming the cam surface 20B.

【0023】 z(θ)=(H/2)・ cos(2θ) ・・・ (4) 図5に示すように、式(4)をx−z平面に投影する
と、z(θ)のx座標は次式(5)で表される。 x(θ)=Rbp・ sinθ ・・・ (5) 但し、Rbpは配列円周面C0 の半径を示す。式(4)及
び式(5)から、z座標とx座標との関係式は、次式
(6)で表される。
Z (θ) = (H / 2) · cos (2θ) (4) As shown in FIG. 5, when the formula (4) is projected on the xz plane, x of z (θ) is calculated. The coordinates are expressed by the following equation (5). x (θ) = Rbp · sin θ (5) Here, Rbp represents the radius of the array circumferential surface C 0 . From the expressions (4) and (5), the relational expression between the z coordinate and the x coordinate is represented by the following expression (6).

【0024】 z(θ)=(H/2)・ cos(2θ) =(H/2)・(1−2・ sin2 θ) ∴ z(x)=(H/2)・(1−x2 /Rbp2 ) =H/2−H・x2 /(2・Rbp2 ) ・・・(6) 式(6)は放物線を表しており、式(2)と式(6)よ
り次式(7)が導かれる。
Z (θ) = (H / 2) · cos (2θ) = (H / 2) · (1-2 · sin 2 θ) ∴z (x) = (H / 2) · (1-x 2 / Rbp 2) = H / 2-H · x 2 / (2 · Rbp 2) ··· (6) equation (6) represents a parabola, the following equation and equation (2) from equation (6) (7) is introduced.

【0025】 C1 =H/(2・Rbp2 ) C2 =H/2 ・・・ (7) 即ち、式(7)を満たす放物線を導線とする放物柱面2
5の一部を円形に切り取った形状を採用することにより
両頭ピストン6を円滑に往復動させることができる。
C 1 = H / (2 · Rbp 2 ) C 2 = H / 2 (7) That is, the parabolic column surface 2 whose conductor is a parabola satisfying the expression (7)
By adopting a shape in which a part of 5 is cut out in a circular shape, the double-headed piston 6 can be smoothly reciprocated.

【0026】次に、上記構成のウェーブカム式圧縮機の
作用について説明する。駆動軸3の回転に伴ってウェー
ブカム20が回転されてると、そのカム作用によりシュ
ー23、24を介して両頭ピストン6がシリンダボア1
a、2a内を往復運動する。両頭ピストン6が上死点位
置から下死点位置へ退動する吸入行程においては、吸入
室12、13の冷媒ガスは吸入弁16、17を押し退け
つつ吸入ポート7a、8aからシリンダボア1a、2a
内へ吸入される。両頭ピストン6が下死点位置から上死
点位置へ移動する圧縮行程においては、シリンダボア1
a、2a内の冷媒ガスは所定圧力まで加圧され、該所定
圧力に達することにより吐出弁18、19を押し退けつ
つ吐出ポート7b、8bから吐出室14、15に吐出さ
れる。
Next, the operation of the wave cam type compressor having the above construction will be described. When the wave cam 20 is rotated along with the rotation of the drive shaft 3, the cam action causes the double-headed piston 6 to move through the shoes 23 and 24 to the cylinder bore 1.
It reciprocates in a and 2a. In the suction stroke in which the double-headed piston 6 retracts from the top dead center position to the bottom dead center position, the refrigerant gas in the suction chambers 12 and 13 pushes the suction valves 16 and 17 away from the suction ports 7a and 8a and the cylinder bores 1a and 2a.
Inhaled into. In the compression stroke in which the double-headed piston 6 moves from the bottom dead center position to the top dead center position, the cylinder bore 1
The refrigerant gas in a and 2a is pressurized to a predetermined pressure, and when reaching the predetermined pressure, it is discharged from the discharge ports 7b and 8b to the discharge chambers 14 and 15 while pushing out the discharge valves 18 and 19.

【0027】このような冷媒ガスの吸入、圧縮、吐出
は、2サイクル変位曲線F1 、F2 を持つウェーブカム
20の回転により回転軸の1回転に対して2回行われ
る。図6及び図7に示すように、ウェーブカム20の回
転を両頭ピストン6の往復動に変換するシュー23、2
4は、その摺接平面23b、24bが常にウェーブカム
20のカム面20A、20Bに線接触するようにカム面
20A、20Bに対して相対回転を行う。図7は図6に
対してウェーブカム20が90°回転した状態を示す平
面図である。この時、シュー23、24の嵌合球面23
a、24aの半径中心Q1 、Q2 は、図8に示すカムプ
ロフィールのサイクル変位上を摺接移動する。ウェーブ
カム20のカム面20Bにおけるサイクル変位曲線F2
は、上述の条件を満たすことにより、前記図8に示すサ
イクル変位曲線F1 の位相に対してπ/2(図示せず)
ずれることになり、サイクル変位曲線F1 、F2 のz軸
方向(即ち、駆動軸方向)の間隔はどこでも一定とな
る。
Such suction, compression, and discharge of the refrigerant gas are performed twice for one rotation of the rotating shaft by the rotation of the wave cam 20 having the two-cycle displacement curves F 1 , F 2 . As shown in FIGS. 6 and 7, shoes 23, 2 for converting the rotation of the wave cam 20 into the reciprocating motion of the double-headed piston 6.
4 makes relative rotation with respect to the cam surfaces 20A and 20B so that the sliding contact planes 23b and 24b always come into line contact with the cam surfaces 20A and 20B of the wave cam 20. FIG. 7 is a plan view showing a state in which the wave cam 20 is rotated 90 ° with respect to FIG. At this time, the fitting spherical surface 23 of the shoes 23, 24
Radius centers Q 1 and Q 2 of a and 24a slide on the cycle displacement of the cam profile shown in FIG. Cycle displacement curve F 2 on the cam surface 20B of the wave cam 20
Is π / 2 (not shown) with respect to the phase of the cycle displacement curve F 1 shown in FIG. 8 by satisfying the above condition.
Therefore, the cycle displacement curves F 1 and F 2 have a constant interval in the z-axis direction (that is, the drive axis direction) everywhere.

【0028】一方、立体曲面を採用した従来のウェーブ
カム26の場合、研削及び研磨工程においては、図9に
示すように、波うつカム面に対処する必要上エンドミル
又は砥石27の駆動軸をカム面に対し水平に配置する必
要があった。そのため、該駆動軸にはカム面からエンド
ミル又は砥石27にはたらく研削及び研磨工程時におけ
る反力が該駆動軸の垂直方向に作用することになる。そ
の結果、エンドミル又は砥石27の駆動軸は該反力に伴
う曲げモーメントによって撓み変形を起こし、エンドミ
ル又は砥石27とカム面との接触を不安定なものとして
いた。
On the other hand, in the case of the conventional wave cam 26 using a three-dimensional curved surface, in the grinding and polishing process, as shown in FIG. 9, the drive shaft of the end mill or the grindstone 27 is cammed because it is necessary to deal with the wavy cam surface. It had to be placed horizontally to the plane. Therefore, a reaction force acting on the drive shaft from the cam surface to the end mill or the grindstone 27 during the grinding and polishing steps acts in the direction perpendicular to the drive shaft. As a result, the drive shaft of the end mill or grindstone 27 is flexibly deformed by the bending moment associated with the reaction force, and the contact between the end mill or grindstone 27 and the cam surface is unstable.

【0029】しかし、図10に示すように、本発明のウ
ェーブカム20においては、カム面が凸曲面だけで形成
されるのでエンドミル又は砥石28の駆動軸をカム面に
対して垂直に配置することができる。これにより、研削
及び研磨工程においては、カム面からエンドミル又は砥
石28にはたらく研削及び研磨工程時における反力をエ
ンドミル又は砥石28を駆動する軸の軸方向に作用させ
ることができる。従って、エンドミル又は砥石28の駆
動軸は該反力を容易に受け止めることができ、安定した
表面加工を行うことができる。
However, as shown in FIG. 10, in the wave cam 20 of the present invention, since the cam surface is formed only by the convex curved surface, the drive shaft of the end mill or the grindstone 28 should be arranged perpendicularly to the cam surface. You can As a result, in the grinding and polishing steps, the reaction force from the cam surface to the end mill or grindstone 28 during the grinding and polishing steps can be applied in the axial direction of the shaft that drives the endmill or grindstone 28. Therefore, the end mill or the drive shaft of the grindstone 28 can easily receive the reaction force and can perform stable surface processing.

【0030】図11に示すように、従来のウェーブカム
26と本発明のウェーブカム20との面粗度を比較した
場合、前後カム面20A、20Bが全て凸曲面で構成さ
れている本発明のウェーブカム20の方が、加工精度が
良くなっていることが確認できる。以上詳述したよう
に、本実施例のウェーブカム式圧縮機によれば、放物柱
面25を採用したことより、カム面20A、20Bは全
て凸曲面に形成される。そのため、ウェーブカム20の
表面処理をする上で、砥石28は特殊形状とする必要が
なく、カム面20A、20Bを一定の形状精度を保って
研磨することができる。又、従来のウェーブカム26の
如くカム面が凹凸曲面と複雑なものとなっていないた
め、加工抵抗の変化を最小に抑えることが可能となり、
高精度の表面加工を容易に行うことができる。又、カム
プロフィールを滑らかにすることにより、カム変位に対
して両頭ピストン6の往復速度29、加速度30を不連
続点のない滑らかなものとでき、安定した吸入、圧縮、
吐出を達成することができる。 (第二実施例)次に、本発明を具体化した第二実施例に
ついて図12〜図13に基づいて説明する。
As shown in FIG. 11, when the surface roughnesses of the conventional wave cam 26 and the wave cam 20 of the present invention are compared, the front and rear cam surfaces 20A and 20B of the present invention are all convex curved surfaces. It can be confirmed that the processing accuracy of the wave cam 20 is better. As described above in detail, according to the wave cam type compressor of the present embodiment, since the parabolic column surface 25 is adopted, the cam surfaces 20A and 20B are all formed into convex curved surfaces. Therefore, when the surface treatment of the wave cam 20 is performed, it is not necessary for the grindstone 28 to have a special shape, and the cam surfaces 20A and 20B can be polished with a constant shape accuracy. Further, unlike the conventional wave cam 26, since the cam surface is not complicated with the concave and convex curved surface, it is possible to minimize the change in the working resistance.
High-precision surface processing can be easily performed. Further, by smoothing the cam profile, the reciprocating speed 29 and the acceleration 30 of the double-headed piston 6 can be made smooth without discontinuity with respect to the cam displacement, and stable suction and compression,
Discharge can be achieved. (Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0031】本実施例では、ウェーブカムを構成する柱
面及び該ウェーブカムのサイクル変位をシリンダボア内
において両頭ピストンの往復動に変換させるシューの形
状が前記第一実施例と異なっている。尚、本実施例にお
いて、前記第一実施例と同一の構成については同一の符
号を付して説明を省略し、特に異なった点について説明
する。又、前記第一実施例と同一の作用及び効果につい
ても説明を省略する。
The present embodiment differs from the first embodiment in the shape of the column surface forming the wave cam and the shoe for converting the cycle displacement of the wave cam into the reciprocating motion of the double-headed piston in the cylinder bore. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In particular, different points will be described. The description of the same operation and effect as the first embodiment will be omitted.

【0032】本実施例におけるウェーブカム40も前記
第一実施例と同様に両頭ピストン6を上死点位置に配置
するカム面40A、40B上の各上死点対応部位置を結
ぶ線分内において、その断面の形状(輪郭)が変化しな
い曲面、即ち、同一曲線を導線とする柱面が採用され
る。図12に示すように、カム面40A、40Bは式
(6)に示す放物線を導線とする放物柱面25の一部を
円形に切り取った形状の上端面を中心に持つ半径Lの球
群41の包絡面42から構成されている。ウェーブカム
40はその包絡面42を前後(表裏)面に組み合わすこ
とによって成形されている。カム面40A及びカム面4
0Bは、共に凸側がくるように組み合わされ、カム面4
0Bはカム面40Aを90°回転した状態に配置されて
いる。カム面40A、40Bは放物柱面25に対して距
離Lだけ駆動軸方向に縮めた形状となっているため、そ
の表面40A、40Bは前記第一実施例と同様に全て凸
曲面に形成されることとなる。従って、本実施例におい
ても前記第一実施例と同様に前記条件(J1 )、
(J2 )が成立する。
Similarly to the first embodiment, the wave cam 40 in this embodiment also has a line segment connecting the respective top dead center corresponding positions on the cam surfaces 40A and 40B where the double-headed piston 6 is located at the top dead center. A curved surface whose shape (outline) of its cross section does not change, that is, a columnar surface having the same curved line as a conductor is adopted. As shown in FIG. 12, the cam surfaces 40A and 40B are a group of spheres having a radius L with a center at the upper end surface of a parabola 25 having a parabola shown in formula (6) as a conductor It is composed of an envelope surface 41 of 41. The wave cam 40 is formed by combining its envelope surface 42 with front and back (front and back) surfaces. Cam surface 40A and cam surface 4
0B is combined so that the convex side comes together, and the cam surface 4
0B is arranged with the cam surface 40A rotated by 90 °. Since the cam surfaces 40A and 40B are shaped so as to be contracted in the drive axis direction by the distance L with respect to the parabolic pillar surface 25, their surfaces 40A and 40B are all formed into convex curved surfaces as in the first embodiment. The Rukoto. Therefore, also in this embodiment, as in the first embodiment, the condition (J 1 )
(J 2 ) holds.

【0033】ウェーブカム40と両頭ピストン6の間に
は、図13に示すシュー43、44が介在されている。
シュー43、44の表面は両頭ピストン6の保持凹部6
a、6bに嵌合する嵌合球面43a、44aと、ウェー
ブカム40の該カム面40A、40Bに摺接する摺動面
としての摺接平面43b、44b、該嵌合球面43a、
44aと該摺接平面43b、44bとを繋ぐ絞り面43
c、44cとから形成されており、摺接平面23b、2
4bと絞り面43c、44cとで摺動部43A、44A
が構成されている。絞り面43c、44cは摺接平面4
3b、44bに対して楔状に設定される。シュー43、
44の嵌合球面43a、44aの球面中心としての半径
中心P1 、P2 は嵌合球面43a、44aと摺動部43
A、44Aとの接続位置に設定されており、ウェーブカ
ム40のカム面40A、40B上から距離Lの位置に該
半径中心P1 、P2 がくるように、摺動部43A、44
Aの厚さ(オフセット)が決定されている。
Shoes 43 and 44 shown in FIG. 13 are interposed between the wave cam 40 and the double-headed piston 6.
The surfaces of the shoes 43 and 44 are holding recesses 6 for the double-headed piston 6.
Fitting spherical surfaces 43a and 44a fitted to a and 6b, sliding contact planes 43b and 44b as sliding surfaces slidingly contacting the cam surfaces 40A and 40B of the wave cam 40, and the fitting spherical surface 43a,
A diaphragm surface 43 connecting 44a and the sliding contact planes 43b, 44b.
c, 44c, and the slide contact planes 23b, 2
4b and the throttle surfaces 43c and 44c, the sliding portions 43A and 44A
Is configured. The diaphragm surfaces 43c and 44c are the sliding contact plane 4
It is set in a wedge shape with respect to 3b and 44b. Shoe 43,
Radius centers P 1 and P 2 as the spherical centers of the fitting spherical surfaces 43a and 44a of 44 are the fitting spherical surfaces 43a and 44a and the sliding portion 43.
The sliding portions 43A, 44 are set at connection positions with the A, 44A, and the radius centers P 1 , P 2 are located at a distance L from the cam surfaces 40A, 40B of the wave cam 40.
The thickness (offset) of A is determined.

【0034】そして、前述した第一実施例と同様に冷媒
ガスの吸入、圧縮、吐出は、2サイクル変位曲線G
1 (図示せず)、G2 を持つウェーブカム40の回転に
より回転軸の1回転に対して2回行われる。ウェーブカ
ム40の回転を両頭ピストン6の往復動に変換するシュ
ー43、44は、その摺接平面43b、44bが常にウ
ェーブカム40のカム面40A、40Bに線接触するよ
うにカム面40A、40Bに対して相対回転を行う。こ
のとき、絞り面43c、44cを有する摺動部43A、
44Aは、その楔効果により潤滑油を引き込む作用を生
じさせる。この潤滑油引き込み作用によって、シュー4
3、44の摺接平面43b、44bとウェーブカム40
のカム面40A、40Bとの間には、適度のオイル膜が
形成され、シュー43、44の摺接平面43b、44b
とウェーブカム40のカム面40A、40Bとの摩擦抵
抗が最小限に抑えられる。
Then, similarly to the first embodiment described above, the suction, compression, and discharge of the refrigerant gas are carried out by a two-cycle displacement curve G
The rotation of the wave cam 40 having 1 (not shown) and G 2 is performed twice for one rotation of the rotation shaft. The shoes 43, 44 that convert the rotation of the wave cam 40 into the reciprocating motion of the double-headed piston 6 have cam surfaces 40A, 40B so that their sliding contact planes 43b, 44b are always in line contact with the cam surfaces 40A, 40B of the wave cam 40. Rotate relative to. At this time, the sliding portion 43A having the throttle surfaces 43c and 44c,
44A produces the action of drawing in the lubricating oil due to its wedge effect. Due to this lubricating oil drawing action, the shoe 4
Sliding surface 43b, 44b of 3, 44 and wave cam 40
An appropriate oil film is formed between the cam surfaces 40A and 40B of the shoes 43 and 44, and the sliding contact planes 43b and 44b of the shoes 43 and 44 are formed.
Friction resistance between the cam surfaces 40A and 40B of the wave cam 40 is minimized.

【0035】このように本実施例では、シュー43、4
4の嵌合球面43a、44aと摺接平面43b、44b
との間に絞り面43c、44cを形成することにより、
潤滑油の引き込みを容易に行うことができ、安定した吸
入、圧縮、吐出を保つ両頭ピストン6の円滑な往復動を
達成することができる。更に、このような両頭ピストン
6のシリンダボア1a、2a内での滑らかな往復動は、
動力損失の低減や、騒音の低減を図ることができる。
Thus, in this embodiment, the shoes 43, 4
No. 4 fitting spherical surfaces 43a, 44a and sliding contact planes 43b, 44b
By forming the diaphragm surfaces 43c and 44c between the
Lubricating oil can be easily drawn in, and a smooth reciprocating motion of the double-headed piston 6 that maintains stable suction, compression, and discharge can be achieved. Further, the smooth reciprocating motion of the double-headed piston 6 in the cylinder bores 1a, 2a is as follows.
It is possible to reduce power loss and noise.

【0036】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば次のよ
うに構成することもできる。 (1) 上記第一実施例及び第二実施例では、ウェーブ
カム20、40のカム面20A、20B、40A、40
Bを全て凸曲面としたが、カム面20A、20B、40
A、40Bとシュー23、24、43、44の摺動面と
が接触しない部分については凹曲面としてもよく、平面
にしてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiments, but may be configured as follows, for example, without departing from the spirit of the invention. (1) In the above-described first and second embodiments, the cam surfaces 20A, 20B, 40A, 40 of the wave cams 20, 40 are provided.
B is all a convex curved surface, but the cam surfaces 20A, 20B, 40
The portions where A, 40B and the sliding surfaces of the shoes 23, 24, 43, 44 do not contact each other may have a concave curved surface or a flat surface.

【0037】(2) 上記第一実施例及び第二実施例で
は、柱面として放物線を導線とする放物柱面25を採用
したが、上記実施例の如く、導線はz軸において対称形
を有する曲線ならば何でもよい。要は、凸曲線であれば
よい。 (3) 上記第二実施例では、オフセットを有するシュ
ー43、44を採用し、その摺動部43A、44Aを楔
状として潤滑油の導入を図ったが、図14に示すよう
に、嵌合球面43a、44aの曲率を以て楔状としても
よい。
(2) In the first and second embodiments described above, the parabolic columnar surface 25 having a parabolic conductor as the columnar surface is adopted. However, as in the above embodiment, the conductor has a symmetrical shape in the z-axis. Any curve can be used. The point is that it may be a convex curve. (3) In the second embodiment, the shoes 43 and 44 having an offset are adopted, and the sliding portions 43A and 44A are wedge-shaped to introduce the lubricating oil. However, as shown in FIG. It may be wedge-shaped with the curvatures of 43a and 44a.

【0038】(4) 上記第一及び第二実施例では、シ
ュー23、24、43、44の摺接平面23b、24
b、43b、44bを平坦なものとしたが、該摺接平面
23b、24b、43b、44bに油溜め部としての凹
部を形成してもよい。
(4) In the first and second embodiments described above, the sliding contact planes 23b, 24 of the shoes 23, 24, 43, 44 are arranged.
Although b, 43b, and 44b are flat, recesses may be formed in the sliding contact planes 23b, 24b, 43b, and 44b as oil reservoirs.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上詳述したように請求項1に記載の発
明によれば、ウェーブカムにおけるカム面の加工を容易
にすると共に、カム面の加工抵抗の変化を低減すること
によって加工精度を向上させることができるという優れ
た効果を奏する。又、請求項2に記載の発明によれば、
請求項1に記載の発明の効果に加えて、ピストンとカム
面との間に介装されたシューの作用によってウェーブカ
ムの回転運動をピストンの往復運動に滑らかに変換する
ことができる。
As described above in detail, according to the first aspect of the invention, the machining accuracy of the wave cam can be improved by facilitating the machining of the cam surface and reducing the change in the machining resistance of the cam surface. It has an excellent effect that it can be improved. According to the invention of claim 2,
In addition to the effect of the invention described in claim 1, the rotary motion of the wave cam can be smoothly converted into the reciprocating motion of the piston by the action of the shoe interposed between the piston and the cam surface.

【0040】又、請求項3に記載の発明によれば、請求
項2に記載の発明の効果に加えて、放物柱面を中心軌跡
とする球群の包絡面によってウェーブカムのカム面を形
成し、シューの球面中心と摺動面との距離を前記球の半
径長さとしたことにより、シューの摺動部を楔状等に形
成することができる。その結果、シューの摺動面とウェ
ーブカムのカム面との間に導入する潤滑油の引き込みを
容易に達成するとができる。又、シューの摺動面とウェ
ーブカムのカム面との接触を全て線接触に設定すること
により、シューの摺動面とウェーブカムのカム面との接
触抵抗を終始一定にすることができ、ピストンの往復動
を滑らかのものとすることができるという優れた効果を
奏する。
Further, according to the invention described in claim 3, in addition to the effect of the invention described in claim 2, the cam surface of the wave cam is formed by the envelope surface of the group of spheres whose center locus is the paraboloidal surface. Since the distance between the center of the spherical surface of the shoe and the sliding surface is the radial length of the sphere, the sliding portion of the shoe can be formed in a wedge shape or the like. As a result, it is possible to easily achieve the drawing of the lubricating oil introduced between the sliding surface of the shoe and the cam surface of the wave cam. Also, by setting all the contact between the sliding surface of the shoe and the cam surface of the wave cam to be line contact, the contact resistance between the sliding surface of the shoe and the cam surface of the wave cam can be made constant throughout. It has an excellent effect that the reciprocating motion of the piston can be made smooth.

【0041】又、請求項4に記載の発明のよれば、請求
項2に記載の発明の効果に加えて、放物線を導線とする
放物柱面を以てウェーブカムのカム面を形成したので、
正弦波変位するサイクル変位曲線を採用することができ
る。又、シューの摺動面とウェーブカムのカム面との接
触を全て線接触に設定することにより、シューの摺動面
とウェーブカムのカム面との接触抵抗を終始一定にする
ことができ、ピストンの往復動を滑らかのものとするこ
とができるという優れた効果を奏する。
According to the invention described in claim 4, in addition to the effect of the invention described in claim 2, since the cam surface of the wave cam is formed by a parabolic column surface having a parabola as a conductor,
A cycle displacement curve with sinusoidal displacement can be adopted. Also, by setting all the contact between the sliding surface of the shoe and the cam surface of the wave cam to be line contact, the contact resistance between the sliding surface of the shoe and the cam surface of the wave cam can be made constant throughout. It has an excellent effect that the reciprocating motion of the piston can be made smooth.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を具体化した第一実施例の圧縮機全体を
示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an entire compressor of a first embodiment embodying the present invention.

【図2】図1のA−A線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【図3】柱面によるウェーブカムの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a wave cam having a pillar surface.

【図4】放物柱面を示す概略的な斜視図である。FIG. 4 is a schematic perspective view showing a parabolic column surface.

【図5】サイクル変位曲線を示す概略的な模式図であ
る。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a cycle displacement curve.

【図6】柱面によるウェーブカムの拡大平面図である。FIG. 6 is an enlarged plan view of a wave cam having a pillar surface.

【図7】柱面によるウェーブカムの拡大平面図である。FIG. 7 is an enlarged plan view of a wave cam having a pillar surface.

【図8】柱面によるウェーブカムのサイクル変位、速度
分布、加速度分布を示すカムプロフィールである。
FIG. 8 is a cam profile showing a cycle displacement, a velocity distribution, and an acceleration distribution of a wave cam by a column surface.

【図9】立体曲面によるウェーブカムの研磨状態を示す
平面図である。
FIG. 9 is a plan view showing a polished state of a wave cam with a three-dimensional curved surface.

【図10】柱面によるウェーブカムの研磨状態を示す平
面図である。
FIG. 10 is a plan view showing a polished state of the wave cam by the pillar surface.

【図11】柱面によるウェーブカムと立体曲面によるウ
ェーブカムの面粗度を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing the surface roughness of a wave cam having a cylindrical surface and a wave cam having a three-dimensional curved surface.

【図12】第二実施例のウェーブカムを示す要部平面図
である。
FIG. 12 is a main part plan view showing a wave cam according to a second embodiment.

【図13】シューを示す全体平面図である。FIG. 13 is an overall plan view showing a shoe.

【図14】別例のシューを示す全体平面図である。FIG. 14 is an overall plan view showing another shoe.

【図15】従来技術の立体曲面よるウェーブカムを示す
要部斜視図である。
FIG. 15 is a perspective view of a main part showing a conventional wave cam having a three-dimensional curved surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3…駆動軸、6…両頭ピストン、20、40…ウェーブ
カム、20A、20B、40A、40B…カム面、2
3、24、43、44…シュー、23a、24a、43
a、44a…嵌合球面、23b、24b、43b、44
b…摺接平面、25…放物柱面、41…球、42…包絡
面、Q1 、Q2 、P1 、P2 …半径中心。
3 ... Drive shaft, 6 ... Double-headed piston, 20, 40 ... Wave cam, 20A, 20B, 40A, 40B ... Cam surface, 2
3, 24, 43, 44 ... Shoes, 23a, 24a, 43
a, 44a ... Fitting spherical surface, 23b, 24b, 43b, 44
b ... sliding plane, 25 ... parabolic cylinder, 41 ... ball, 42 ... envelope surface, Q 1, Q 2, P 1, P 2 ... center of radius.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 駆動軸に止着された前後カム面を有する
ウェーブカムの回転によってウェーブカムのカム面に係
留されたピストンを往復動させるウェーブカム式圧縮機
において、前記ウェーブカムのカム面は凸曲面のみから
成る柱面によって構成されていることを特徴とするウェ
ーブカム式圧縮機。
1. A wave cam compressor in which a piston moored to the cam surface of a wave cam reciprocates by rotation of a wave cam having front and rear cam surfaces fixed to a drive shaft, wherein the cam surface of the wave cam is A wave-cam type compressor characterized in that it is composed of a columnar surface consisting of only convex curved surfaces.
【請求項2】 前記ピストンと前記カム面との間に球面
を有すると共に、該カム面に対して摺接する摺動面を有
するシューが介装されていることを特徴とする請求項1
に記載のウェーブカム式圧縮機。
2. A shoe having a spherical surface between the piston and the cam surface, and having a sliding surface in sliding contact with the cam surface is interposed.
Wave cam compressor described in.
【請求項3】 前記ウェーブカムのカム面は放物柱面を
中心軌跡とする球群の包絡面によって構成されて成り、
前記シューの球面中心と摺動面の距離と、前記球の半径
とがほぼ等しい長さに設定されていることを特徴とする
請求項2に記載のウェーブカム式圧縮機。
3. The cam surface of the wave cam is composed of an envelope surface of a group of spheres whose center locus is a parabolic cylinder surface,
The wave cam compressor according to claim 2, wherein the distance between the center of the spherical surface of the shoe and the sliding surface and the radius of the sphere are set to be substantially equal to each other.
【請求項4】 前記ウェーブカムのカム面は放物柱面で
構成されて成り、前記シューの略摺動面上に該シューの
球面中心が設定されていることを特徴とする請求項2に
記載のウェーブカム式圧縮機。
4. The cam surface of the wave cam is formed of a parabolic cylinder surface, and a spherical center of the shoe is set on a substantially sliding surface of the shoe. Wavecam compressor described.
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JP3050436B2 (en) * 1991-11-28 2000-06-12 株式会社豊田自動織機製作所 Reciprocating compressor
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