JPH0953564A - オイルフリー往復圧縮機の連接棒小端部潤滑方法 - Google Patents

オイルフリー往復圧縮機の連接棒小端部潤滑方法

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JPH0953564A
JPH0953564A JP7227511A JP22751195A JPH0953564A JP H0953564 A JPH0953564 A JP H0953564A JP 7227511 A JP7227511 A JP 7227511A JP 22751195 A JP22751195 A JP 22751195A JP H0953564 A JPH0953564 A JP H0953564A
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grease
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 連接棒小端部のグリース封入形のニードルベ
アリングと、ピストンピンに補給用潤滑グリースを封入
する機構を持つオイルフリー往復圧縮機において、ニー
ドルベアリングに封入される潤滑グリースとピストンピ
ンに封入される補給用潤滑グリースの物性値を異にし
て、ニードルベアリングの潤滑性を長期に安定して維持
し、ニードルベアリングの長寿命化を図ることを目的と
する。 【構成】 前記ニードルベアリングに封入される潤滑グ
リースが、圧縮熱によって気化して、グリースちょう度
が、所定値より硬くなるのを防ぐために、ピストンピン
にグリースちょう度の軟らかいグリースを封入して、ピ
ストンピンにニードルベアリングコロ径より小径のグリ
ースホールを、複数個コロに対向する位置に穿設して、
ピストンの摺動慣性力によって、ちょう度の軟らかいグ
リースをニードルベアリングに浸透させるようにした連
接棒小端部の潤滑方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、オイルフリー往復圧縮
機のピストンに連結される連接棒小端部の潤滑性の向上
並びにニードルベアリング等の連結部の長寿命化を図る
潤滑方法の改善に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】往復空気圧縮機には、給油式のものと無
給油式のオイルフリー形とがある。給油式の場合は、ク
ランクケースに貯溜される潤滑油が連接棒のオイル掻き
羽根の掻揚げによって、常にピストン部やピストンピン
部に給油されることから、ピストンピン部にグリース封
入形のニードルベアリングは使われないのが一般的であ
る。オイルフリー形の往復圧縮機では、給油がないこと
から連接棒小端部の摺動部は自己潤滑を行わなければな
らない。そのため、連接棒小端部には潤滑グリース封入
形のニードルベアリングが使用されている。しかし、こ
の小端部は圧縮機の圧縮熱で、運転中常に高温にさらさ
れることから、ニードルベアリングに封入されるグリー
スの一部成分が気化し、徐々にグリースの物性値が変化
して、潤滑性が損なわれ、比較的短寿命で、ニードルベ
アリングの交換等を行わなければならない問題がある。
【０００３】上記ニードルベアリングを長寿命化するた
めにピストンピンを中空容器として、ニードルベアリン
グに封入したとまったく同じグリースをピストンピン内
に封入し、ピストンピンに複数個の孔を放射状に明け
て、該孔より潤滑グリースをニードルベアリングに補給
する方法が採られている。しかし、前記方法において、
ピストンピン内に封入した潤滑グリースがニードルベア
リングに適量補充されず、補充されないままに、ニード
ルベアリングの損傷が発生することがある。そのため、
補給孔の径を大きくすることが試みられたが、逆にニー
ドルベアリングの損傷を早める結果となり、目標とする
ニードルベアリングの長寿命化が達成されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
ピストンピンを中空容器として、ニードルベアリングに
補給するための、補給用潤滑グリースを封入して、ピス
トンピンに放射状に複数個のグリースホールを穿設す
る、オイルフリー往復圧縮機の連接棒小端部機構におい
て、ニードルベアリング等の連接棒小端部摺動部に長期
安定して潤滑グリースが補給される適切な機構を持ち、
かつ、潤滑グリースの性状が長期に変化しないで、潤滑
性能を維持するために、ニードルベアリングとピストン
ピンに封入する潤滑グリースに、ちょう度の異なるもの
を使用して、ニードルベアリング等の長寿命化を達成し
ようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、連接棒小端部
に潤滑グリースを封入したニードルベアリングを介し
て、ピストンピンを嵌挿してピストンを摺動駆動するオ
イルフリー往復圧縮機のピストン機構において、前記ピ
ストンピンが補給用潤滑グリースを封入した中空容器の
ピストンピンであって、該ピストンピンにニードルベア
リングコロ径より小径のグリースホールを、ニードルベ
アリングコロに対向した位置に、放射状に複数個穿設
し、ピストンピンに封入される潤滑グリースの硬さを、
ニードルベアリングに封入される潤滑グリースの硬さよ
りも軟らかいちょう度値の潤滑グリースを封入したオイ
ルフリー往復圧縮機の連接棒小端部の潤滑方法である。
【０００６】そして、上記潤滑方法におけるオイルフリ
ー往復圧縮機のピストンは、耐熱性の樹脂で形成されて
いて、ピストンピンに封入される補給用潤滑グリースの
ちょう度が、ニードルベアリングに封入される潤滑グリ
ースのちょう度より硬さの軟らかい物性値であるとき、
封入されるグリースの性状が変わらず、補給用潤滑グリ
ースの硬さのちょう度分類値のみ１乃至２段階異なるも
のであって、かつ、ピストンピンに穿設されるニードル
ベアリングコロ径より小径の潤滑グリース補給用グリス
ホールは、補給用潤滑グリースがピストンの摺動駆動の
慣性力で、長期運転中ニードルベアリングに十分浸透す
る孔径であることを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】オイルフリー往復圧縮機の連接棒小端部に、ピ
ストンピンを中空容器として、潤滑グリースを封入する
機構において、補給用潤滑グリースのちょう度をニード
ルベアリングに封入した潤滑グリースよりも軟らかいち
ょう度ものを封入し、ピストンピンに放射状に複数個明
けられるグリースホールより、ピストンの摺動慣性力ま
たは、ピストンピンの回転遠心力によって、総コロ形ニ
ードルベアリングに浸透させるために、前記グリースホ
ールを、ニードルベアリングのコロ径より小径で、グリ
ース硬さの軟らかい、潤滑グリースがグリースホールを
長期にわたって詰まらせることのない、グリースホール
径にすることによって、長期に安定した潤滑性が維持で
きるようにするものである。
【０００８】往復圧縮機の小端部に使用されるニードル
ベアリングに封入されるグリースは、通常ＪＩＳ規格分
類による２号ちょう度（ＡＳＴＭ２６５〜２９５）のも
のが使用される。しかし、この２号ちょう度のグリース
も圧縮機の圧縮熱による高温下で長期間運転される間に
グリース中に含まれる可塑成分が、オイルシールの隙間
より徐々に気化し、グリースが減少すると共に、硬くな
り潤滑性が損なわれてくる。そのため、従来は同じ２号
ちょう度のグリースをピストンピンに封入して補給して
いる。同じちょう度のグリースを封入し、グリースホー
ルよりニードルベアリングに浸透させる場合、ニードル
ベアリングに封入されたグリースが、気化によって少な
くなった分の補充は可能であるが、グリースの硬さは、
元に戻らず徐々に硬くなってゆく。そして、グリースが
硬くなることによって、潤滑性を損なうと共に、グリス
ホールの孔に固着して孔を塞ぎ、潤滑グリースのスムー
スな補充を困難にしている。本発明は、補給のためにピ
ストンピンに封入する潤滑グリースのちょう度を、前記
したＪＩＳ規格分類による１号または、０号（ＡＳＴＭ
３１０〜３４０または、３５５〜３８５）のちょう度で
基本性状の同じ補給用潤滑グリースを封入することによ
って、ニードルベアリングに封入される２号ちょう度の
グリースが、気化によって減少した分の補充と、ちょう
度が硬くなるのを、軟らかい潤滑グリースによって中和
され、元のちょう度を維持することができる。グリース
のちょう度は、基本となる油の種類や粘度よりも、増ち
ょう剤の種類と量で決まるところが大きい物性値である
ことから、前記中和が可能となるものである。
【０００９】一方、ピストンピンに加わる回転遠心力お
よび、摺動慣性力は、比較的小さいことから、ピストン
ピンに封入された潤滑グリースをニードルベアリングに
浸透させる力は弱く、グリースホールの孔径が小さすぎ
ると浸透補給が十分でなく、ちょう度２のグリースでは
孔の僅かな障害によって浸透しなくなる。そこで、グリ
ースホールの孔径を大きくすると、ニードルベアリング
の回転コロに油膜切れを起こし、ニードルベアリングの
寿命を短くする欠陥が生じることが判明した。したがっ
て、グリースホールの孔径は、少なくともニードルベア
リングのコロ径より小径にし、かつ、潤滑グリースの浸
透がスムースに行われなければならない。潤滑グリース
のちょう度を１号または、０号にしたことによって、グ
リースホールの孔径が小さくても十分浸透し、ニードル
ベアリングに封入された潤滑グリースが硬くならないの
で、グリースホールを塞いで障害となることもなく、長
期安定した潤滑性能を維持することが可能となる。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。図１は本発明の一実施例を示すオイルフリー往復
圧縮機の連接棒小端部にピストンをセットした断面図を
示す。図において、１は樹脂製ピストンで、該ピストン
１にピストンリング２が二本、リング溝に嵌入されてい
る。ピストン１の中心部に貫通孔があり、ピストンピン
５が嵌挿される。連接棒小端部３にニードルベアリング
４が勘合され、ニードルベアリング４に前記ピストンピ
ン５が嵌挿している。ピストンピン５は金属製のパイプ
で両端に樹脂製のピンキャップ６がシールのためのＯリ
ング１１を介して嵌入され、中空容器を形成している。
そして、中空容器中に、ちょう度１号または、０号の補
給用潤滑グリース９が充填されている。該潤滑グリース
９が充填されたピストンピン５は、ピストン１内での横
移動を押さえるために、ストッパーの役目として、Ｏリ
ング１２がＯリング溝に嵌入されている。ピストンピン
５の略中央部のニードルベアリング４に対向する位置に
複数個のグリスホール８が明けられている。
【００１１】ピストンピン５の略中央に穿設されるグリ
ースホール８の位置は、本発明を限定するものではな
く、ニードルベアリング４のコロ位置に対向する位置な
らば、複数個の孔位置をコロ長さに対応して分散して配
置してもよいものである。また、圧縮機の、例えば一万
時間運転経過後等の、メンテナンス時は、ピストンピン
５に充填される補給用潤滑グリース９を補充するため
に、ピンキャップ６をはずして簡単に潤滑グリース９が
補充できるようになっている。
【００１２】連接棒小端部３に嵌合されるニードルベア
リング４はちょう度２号の潤滑グリース１０が充填さ
れ、両端をオイルシール７によって封入されている。そ
して、ちょう度２号の潤滑グリース１０は、圧縮機の圧
縮熱によって高温下で運転されることによって、グリー
スの可塑成分が、オイルシール７とピストンピン５また
は、ニードルベアリングの外周リングとの間より気化ま
たは、粘性の低い成分のものが徐々に漏洩し、潤滑グリ
ース１０の硬さを高める結果となる。
【００１３】ニードルベアリング４に封入される潤滑グ
リース１０は、通常、ちょう度２号であることから、上
述の説明を行ったが、圧縮機の熱的条件等によっては、
ちょう度３号グリースが使用される場合もあり、その場
合はピストンピン５に封入される潤滑グリース９は、ち
ょう度２号または１号が封入されるもので、本発明の潤
滑グリースの硬さのちょう度値そのものは本発明を限定
する要素ではない。また、連接棒小端部は、圧縮熱によ
って昇温するが、圧縮熱が直接ピストンピンやニードル
ベアリング４に伝熱すると小端部が非常な高温になり、
グリースの気化を急速に早める結果となることから、伝
熱を緩和するために、本発明のオイルフリー圧縮機のピ
ストンには圧縮機の圧縮熱に耐える樹脂製のピストンが
使用されている。
【００１４】図２は、ピストンピン５に嵌入したニード
ルベアリング４の断面を示したものである。図２におい
て、図１と同一構成部品に同一符号を付して説明する。
ニードルベアリング４は、ニードルベアリングコロ１３
が円周に連続して配列した総コロ形のニードルベアリン
グ４が使用される。総コロ形のニードルベアリング４が
使用されるのは、往復圧縮機のクランク機構によって駆
動されるピストン１の上昇時に加わる荷重が、比較的狭
い範囲に集中するため、その荷重に耐えるために選択さ
れるものである。
【００１５】ピストンピン５に、ニードルベアリング４
のコロ径より小径のグリスホール８が放射状に四個明け
られている。実験によれば、グリスホール８の径は、ニ
ードルベアリング４のコロ径に対して、略１／２〜２／
３の径で明けられるのが適正範囲としているが、この孔
径は、孔数とも関連し、孔数が少ない場合は孔径をニー
ドルベアリングコロ１３の径に近ずけ、孔数を例えば６
個穿設するときはやや小径に選択することが可能である
ことより、本発明の複数個の孔数および、ニードルベア
リングコロ１３より小径のグリスホール８の孔径の寸法
値範囲は、本発明で限定する範疇に含まれるものではな
い。上記孔径にすることによって、ニードルベアリング
４に封入される潤滑グリース１０は、気化によって硬く
なるのを、ピストンピン５から軟らかい補給用潤滑グリ
ース９が補充されることによって、ニードルベアリング
４内の潤滑グリースのちょう度は、初期のちょう度が維
持され、ちょう度が維持されることによって、グリスホ
ール８の孔に固いグリースが固着することもなくなり、
長期に安定した潤滑性が保持される。
【００１６】
【発明の効果】オイルフリー往復圧縮機の連接棒小端部
のピストンピンに、ニードルベアリングに封入される潤
滑グリースよりも、軟らかいちょう度の補給用潤滑グリ
ースを充填し、補給用のグリスホールを、ニードルベア
リングコロ径より小径とした孔を複数個放射状に穿設し
たことによって、連接棒小端部の潤滑性が長期に安定し
て維持され、ニードルベアリングの寿命を従来の倍以上
にすることができる効果を奏する。
【００１７】また、ピストンピンに充填される補給用潤
滑グリースのちょう度が軟らかいことから、充填された
グリースはピストンピン内が空になるまで使用できると
共に、例えば一万時間運転経過後のメンテナンス時、ピ
ンキャップをはずして簡単にグリース補充ができ、メン
テナンス費用の低減と、作業工数の削減となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオイルフリー往復圧縮機の連接棒小端
部にセットしたピストン部の断面図である。
【図２】本発明のピストンピンにニードルベアリングを
嵌挿した断面図である。
【符号の説明】
１ ピストン ３ 連接棒小端部 ４ ニードルベアリング ５ ピストンピン ６ ピンキャップ ７ オイルシール ８ グリースホール ９ 補給用潤滑グリース １０ 潤滑グリース １３ ニードルベアリングコロ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 連接棒小端部（３）に潤滑グリース（１
    ０）を封入したニードルベアリング（４）を介して、ピ
    ストンピン（５）を嵌挿してピストン（１）を摺動駆動
    するオイルフリー往復圧縮機のピストン機構において、
    前記ピストンピン（５）が補給用潤滑グリース（９）を
    封入した中空容器のピストンピン（５）であって、該ピ
    ストンピン（５）にニードルベアリングコロ（１３）径
    より小径のグリースホール（８）を、ニードルベアリン
    グコロ（１３）に対向した位置に、放射状に複数個穿設
    し、ピストンピン（５）に封入される補給用潤滑グリー
    ス（９）の硬さを、ニードルベアリング（４）に封入さ
    れる潤滑グリース（１０）の硬さよりも軟らかいちょう
    度の潤滑グリースを封入したオイルフリー往復圧縮機の
    連接棒小端部の潤滑方法。
  2. 【請求項２】 ピストンピン（５）に封入される補給用
    潤滑グリース（９）のちょう度が、ニードルベアリング
    （４）に封入される潤滑グリース（１０）のちょう度よ
    り硬さの軟らかい物性値であるとき、封入されるグリー
    スの性状が変わらず、補給用潤滑グリース（９）のちょ
    う度分類値のみ１乃至２段階異なるものである請求項１
    記載のオイルフリー往復圧縮機の連接棒小端部の潤滑方
    法。
  3. 【請求項３】 ピストンピン（５）に穿設されるニード
    ルベアリングコロ径より小径の潤滑グリース補給用のグ
    リースホール（８）は、補給用潤滑グリース（９）がピ
    ストン（１）の摺動駆動の慣性力で、長期運転中ニード
    ルベアリング（４）に十分浸透する孔径である請求項１
    記載のオイルフリー往復圧縮機の連接棒小端部の潤滑方
    法。
  4. 【請求項４】 オイルフリー往復圧縮機のピストン機構
    において、該ピストン（１）が、圧縮熱の熱伝導を抑制
    するために、耐熱性の樹脂で形成されている請求項１記
    載のオイルフリー往復圧縮機の連接棒小端部の潤滑方
    法。
JP7227511A 1995-08-11 1995-08-11 オイルフリー往復圧縮機の連接棒小端部潤滑方法 Pending JPH0953564A (ja)

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