JPS58126485A

JPS58126485A - 圧縮機

Info

Publication number: JPS58126485A
Application number: JP57175256A
Authority: JP
Inventors: ギルバ−ト・ヘンリ−・ドラツチヤス; デビツド・ジヨン・サツトカス
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1981-10-03
Filing date: 1982-10-05
Publication date: 1983-07-27
Also published as: US4400144A; JPS6147987B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】周知の空気圧縮機はモータとぎストン組立体とヲ含んで
いる。ピストン組立体は少なくとも１個のピストンがモ
ータによって往復運動する。ピストンはプッシュまたは
スリーブに摺動可能に装着され、モータ駆動のカムによ
ってスリー！内を往復運動する。ピストンが往復運動す
るにつれてピストン組立体中へ空気が吸引され、圧縮さ
れ排出される。モータはモータフ１ウジングに位置し、
ピストン組立体はピストンハウジングに位置しＣ１．Ｓ
る。ピストンハウジングとモータハウジングとは一緒に
固定されている。

ピストンハウジングは通常、軸線運動によりその中へ円
筒状のスリーブが組込まれている円筒状のチャンバを含
んでいる。前記スリーブの一端はピストンハウジングに
取り付けられたシリンダヘッドにより閉鎖され作業室を
形成する。このように、各スリーブはハウジングにより
全面的に囲まれ、かつ一端で閉鎖されている。

前述のような周知の空気圧縮機において、スリーブの寸
法とピストンハウジング内の円筒状チャンバとは狭い公
差内におさえられている。スリーブの外径を関連のチャ
ンバの内径よりもはるかに小さくすることによってスリ
ーブがチャン／ぐ内で傾くのは好ましくない。スリーブ
の傾斜を排除するためにピストンハウジングとプッシュ
とを精密加工する必要があった。

周知の空気圧縮機の構造ではスリーブ以外の他の要素も
必要とし、かつピストソノ１ウゾング内のチャンバは比
較的緊密な公差に加工せねばならない。公差が大きすぎ
ると、公差の累積効果、即ち、その相乗が組立上の問題
を発生させつる。例えば、モータは通常ぎストンハウジ
ング内のベデリングによって支持される軸な有している
。この軸はピストン・・ウ・２ング内のスリー！内でピ
ストンを前後に駆動させるカムにキー止めされている。

ピストンハウジングはモータフ１ウジングに取り付けら
れている。もし各要素に対する製作公差が小さくなけれ
ば，組立ては困難、あるいは不可能であって、そうでな
げれば許容された多くの部品が無駄にされる。

空気の圧縮工程は多くの熱を発生させる。周知の圧縮機
により発生する熱のほとんどはぎストンハウジングを介
してスリーブから大気へ伝熱作用により放散される。し
たがって、空気圧縮機の構成要素の製作公差に関する問
題を解決するどの構造も熱放散に悪影響を与えるもので
あってはならない。

本発明は構成部材が容易に製作・組立される空気圧縮機
を提供する。本発明による空気圧縮機は従来知られてい
る空気圧縮機の製作に要する緊密な寸法上の公差を守る
必要性を排除し、しかも公差の累積に伴う問題を排除す
る。さらに前述の利点は良好な熱放散を維持しながら達
成される。

本発明による空気圧縮機はモータと、モータフ１ウジン
グと、ピストン組立体と、ピストンハウジングとを含む
。ピストンハウジングはモータハウジングに取り付けら
れている。モータフ１ウジングに面するピストンの部分
は開放している。ピストンハウジングの開放部分にはピ
ストンと、その中でピストンが運動するスリーブとを受
入れるくぼみが形成されている。周知の圧縮機のように
前記くぼみは円筒形のチャンバでないので、ピストンと
スリーブとは円筒形のチャンバ中へ軸線方向に円筒状の
チャンバへ軸線方向に滑り込ませるのでなくむしろ単に
開放したくぼみに位置させることによりピストンハウジ
ング中へ組込むことができる。

モータハウジングとピストンハウジングとが共に組立て
られると、モータの軸の軸線とスリーゾの軸線が共通平
面に位置されるが、相互に対して垂直ではない。ピスト
ンにおける各くぼみはスリーブの外面と係合する円弧面
を有する。前記円弧面は半円筒形であって、スリーブの
外面で約１８０度延びている。前記円弧面はモータ軸と
スリーブとの軸線を含む平面の周りで対称的である。

一対の平行の平面がＵ字形くぼみの脚部を形成し、モー
タ軸とスリーブとの軸線を含む平面に対して全体的に平
行に位置している。これらの平面はピストンハウジング
の外面から延び、各くぼみの底部を形成する円弧面と合
流する。

モータハウジングとピストンハウジングとの間には取付
はブラケットが位置している。前記取付はブラケットは
ピストンハウジングのＵ字形くぼみの開放側を閉鎖し、
ばね装置を含み、該ばね装置はピストンのスリーブに半
径方向に作用し、該スリーブを、ピストンハウジングの
くぼみの底部を画成する円弧面と係合するよう押圧する
。前記ばね装置は取付はブラケットの突出部である突起
を含む。前記突起は弾性なので、ピストンハウジングお
よび（または）スリーブの寸法上の変動を許容できる。

前記突起は、その軸線に対して平行の方向においてその
長さにわたりスリーブと接触し、かつ突起とスリーブと
の間で著しい接触面ができる。各スリーブの外周は前記
スリーブが位置されているくほみの円弧面から離れる方
向に面した一対の平坦部を有する。前記ばねの突起はス
リーブ上の平坦部と係合する平坦面を有する。ばねの突
起とスリーブとの間に接触面があり、かつ取付けブラケ
ットが大気中へ延び、かつ熱放散のための大きな部分を
提供するのでばねの突起に対するスリーブからの良好な
伝熱が確実にされる。

本発明のその他の特徴と利点とは、添付図面を参照した
本発明の好適実施例の以下の詳細説明から、本発明の関
係する技術分野の専門家には明らかである。

本発明は改良された空気圧縮機１０（第１図）に関する
。空気圧縮機１０はモータハウジング１２に位置したモ
ータ（図示せず）を含む。また、空気圧縮機はピストン
ハウジング１７に位置したピストン組立体１６（第３図
）を含む。娶袢キプー　　　　　−。取付はブラケット（第１図）１８がモーター・ウジング１２とピストンハ
ウジング１７との間に位置している。モータハウジング
１２とピストンハウジング１７とは前記ブラケット１８
を通して延びるがルト１９によりブラケット１８の両側
で一緒に取り付けられている。ブラケット１８は適当な
いづれかの支持面に取り付ければよい。

空気圧縮機１０は空気の圧縮中発生する熱を放散させる
装置を含む。この目的に対して、ピストンハウジング１
７は熱放散を促進するフィン２０を含む。さらに、ブラ
ケット１８の面によっても熱が放散される。

ピストン組立体１６はピストンハウジング１７内に位置
した２個のスリーブ３０．３２（第６図と第４図）を含
む。また、ピストン組立体１６はスリーブ３０．３２の
孔の内部で摺動可能な複動ピストン３６を含む。ピスト
ン３６は一対の対向した円形の端面３８．４０を含み、
該端面ばスリーブ３０．３２の内面とピストンハウジン
グ１７と共に２個の作業チャンバ４２．４４を画成する
。

ピストン３６が往復運動すると、作業チャンバ４２．４
４は交互に膨張、圧縮する。

ピストン３６は２個の全体的に円筒形の部分４６．４８
を含み、該円筒形部分の端部がそれぞれ円形の端面３８
．４０を画成する。円筒形の部分４６．４８は２個の支
柱５０．５２によって相互に結合されている。円筒形の
くぼみ５４．５６がそれぞれ円筒状の部分４６．４８に
形成されており、交錯せず端面３８，４０に向かって延
びている。回転１可能のカム従節５８，６０がそれぞれ
前記くぼみ５４．５６に装着されている。

ピストン３６はモータ（図示せず）により駆動される軸
６４に接続された偏心カム６２の回転により往復運動す
る。軸６４は−・ウジングの開口６６に受入れられたベ
アリング６５によりぎストンハウジング１７に回転可能
に支持されている。

カム６２はキー６７によって軸６４に対して回転しない
よう保持されている。カム従節５８，６０は軸６４０回
転軸心に対して平行の軸の周りを回転するよう装着され
ている。カム従節５８と６０とはカム６２に直径方向に
対向した位置で接触し、軸６４が回転すると、偏心装着
したカムはカム従節な介してピストン３６に運動を伝え
る。

ピストン３６が一方向、例えば第３図と第４図よりみて
左方へ運動し、空気は入口８０を介してチャンバ４４へ
吸引され、空気が入口８２を介して収縮しているチャン
バ４２から排出される。ピストン３６がストロークの端
部に到来し、右方へ運動を始めると、空気は入口８４を
介してチャンバ４２へ吸引され、かつ出口８６を介して
チャンバ４４から排出される。前記入口と出口通路８〇
−８６の各々に通常の逆止弁９０，９２．９４゜９６が
設げられている。

圧縮機１０は製作、組立てがしやすいように設計されて
いる。ぎストンハウジング１７（第２図と第５図）とは
２個のＵ字形のくほみ９７，９８を含み、該くほみヘス
リーブ３０．３２がそれぞ１れ挿入できる（第３図）。このことによって、スリーブ
を軸線方向にシリンダハウジング中へ押し込むよりも著
しく組立てを容易にする。

ピストンハウジング１７はハウジング内で軸線方向に運
動しないようスリーブ３０．３２を保持する面を有する
。詳細には、スリーブ３０（第３図）はピストンハウジ
ング１７の端面１００と、ハウジングのＵ字形開口へ内
方へ半径方向に延びる隆起１０２とによって軸線方向運
動しないよう保持されている。同様に、スリーブ３２は
ハウジング３４の端面１０４と、前記の隆起１０２と全
体的に類似の隆起１０６とによって軸線運動しないよう
抑止される。さらに、端面１００と１０４とはピストン
ハウジング１７に一体形成されているので、別のシリン
ダヘッドは不要である。

ハウジング３４のＵ字形くぼみ、即ち開口９７の面形部
分１１０（第２図と第５図）はスリーブ３２（第３図）
の外側と同じか、あるいはわづかに大きい曲率半径で面
形とされており、したがってスリーブ３２の外周の半分
の周りとハウジング２３４との間で、ハウジングの端面１０４から隆起１０６
までスリーブの軸線方向の長さ全体にわたり緊密に保合
される。スリーブ３０も同様にくぼみ９７に受入れられ
ている３（第５図）。くぼみ、即ち開口９７と９８とは
、ポルト１９が締められると、ガスケツ）１２０　（第
６図）をピストンノ・ウジング１７とブラケット１４と
の間の適所に位置させて、スリー゛ゾ３０．３２が取付
はブラケット１８に対してしっかりと押圧されるよう位
置されている。このように、くぼみ９８の面形部分１１
０とくぼみ９７の面形部分１１５とはブラケット１８と
協働しスリーブ３０と３２とを半径方向運動しないよう
保持する。

Ｕ字形くぼみ９８の脚１１１と１１２（第５図と第６図
）とは平坦であって、面形部分１１０の軸線に対して平
行に延びている。前記脚１１１、。

１１２は、−・ウジング３４におけるＵ字形開口の半円
筒形部分１１０の軸線に対して平行の平坦面１１３で終
っている。くぼみ９７は、対応する部分１１０とかつ脚
１１１と１１２とに対して平行の脚１１６，１１７とに
対して共軸線の半円筒形部分１１５と類似である。前記
平坦面１１３はピストンハウジング１７のＵ字形開口９
７．９８の深さを画定する。

取付はブラケット１８は突起１２２，１２４゜１２６．
１２８（第７図）を含み、該突起に対してスリーブ３０
．３２が押圧する。前記突起１２２−１２８は、ボルト
１９が締付ゆられるとわづかに撓みスリーブ３０．３２
（第４図）をピストンハウジング１７のＵ字形くぼみの
面形部分１１０．１１５へしかりと押し込む。さらに、
突起を含む取付はブラケット１８（第７図）は降伏点の
比較的高い材料から形成されており、前記突起はばねの
性質を有する。このため、ハウジング１７中のくぼみ９
７．９８（第２図、第５図）の面形部分１１０．．１１
５の軸心間の間隔が前記平坦面１１３からの希望する距
離に正確になっていないとしても、突起１２２−１２８
がスリーブをハウジングへ押し込むよう作用する。スリ
ーブ３０．３２の外径が大きすぎるか、あるいは小さす
ぎる場合、突起１２２−１２８がそれに応じて撓む。そ
の結果、突起はハウジング、あるいはスリーブ３０．３
２の寸法上の不正確さを許容する。

各突起１２２，１２４，１２６，１２８は、最初の製作
の間に、！ラケット１８の平面かられずかに折り曲げら
れる。このように一対の突起１２２．１２４および１２
６．１２８が７字形を形成し、それに対してスリ”−−
プ３０、捷たは３２が押圧する。スＩＪ−７”３０．３
２には平坦部１３０　、１３２　（第２図）が形成され
ており、該平坦部は突起１２４に対する突起１２２と、
突起１２８に対する突起１２６と概ね同じ角度で相互に
向いて配置されている。前記平坦部１３０゜１３２（第
６図）は軸６４の軸線と、スリーブ３０．３２の共通軸
線とを含む平面の周りで対称形である。スリーブ３０．
３２は突起１２２−１２８と線接触するのみでなく、む
しろ平坦部１３０．１３２と突起との間には著しい接触
面を設け、スリーブと突起との間の伝熱を促進する。

本発明はモータ駆動の空気圧縮機として証明し５てきだが、スリーブ３０；３２を固定するため弾性の突
起１２２−１２８を備えた！ラケット１日とハウジング
１７とはその他の用途にも有利に使用できる。例えば、
この構造は非圧縮性流体用のポンプ、あるいは加圧流体
で駆動されるモータにも使用できる。さらに、好適実施
例に図示したカムおよびカム従節と均等なスライダクラ
ンク形の機、構も多く存在している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した空気圧縮機の斜視図、第２図
は第１図の線２−２に沿ってみた第１図の空気圧縮機の
、諸部材を省略した、部分断面図、第３図は第１図の線
３−３に沿った、諸部材を省略した、第１図に示す空気
圧縮機の断面図、第４図は第１図の線４−４に沿った、
第１図に示す空気圧縮機の部分断面図、第５図はハウジングに組込まれた部材を省略した、第１
図に示す空気圧縮機用のピストンハウジングの図面、第６図は第４図の線６−６に沿った断面図、お６よび第７図は第１図に示す空気圧縮機の取付はブラケットの
斜視図である。図において、１０・・・空気圧縮機　１２・・・モータハウジング１
６・・・ピストン組立体　１７・・・ピストンハウジン
グ　１８・・・取付はブラケット　２０・・・フィン３
１．３２・・・スＩＪ−ｒ３６・・・ピストン　４２゜
４４・・・作業チャンバ　４６．４８・・・円筒形部分
５４．５６・・・くぼみ　５８．６０・・・カム従節６
２・・・カム　６４・・・軸　９０，９２，９４゜９６
・・・逆止弁　９７．９８・・・くぼみ　１０２゜１０
６・・・隆起　１１１，１１２・・・脚　１２２゜１２
４．１２６，１２８・・・突起代理人　　浅　村　　皓外４名図面の浄書（内容に変更なし）Ｂ　　　　　　　　　　　　　　４＼　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　／〜＼　　　　　　　　　　　　　　　　／〜へ−
７／＼　　　　　　　　　　　　　／□ ゝくミ、＼＼　　　　　　　　　／／しＦＩＧ、　／ −こ− −−−３つ１　；。ＦＩＧ、　５手続補正書（方式）％式％１、事件の表示昭和５７　　年特許願第　１７５２５６　　　　号２、
発明の名称３、補正をする者事件との関係　特許出願人住　　所４、代理人５、補正命令の日付昭和５８年　２月２２日６、補正により増加する発明の数委任状、及びその訳文各１通

Claims

【特許請求の範囲】（１）　　長手方向軸線の周りを回転可能の出力軸を含
むモータ′と、その中へ前記出力軸が延び、かつモータに面し、かつ中
でくぼみを画成する面を有するピストンハウジングと、前記ハウジングのくぼみ内に位置し、前記出力軸に対し
て横方向に、かつ該出力軸の軸線と共通平面において延
びる長手方向軸線を有する管状スリーブと、前記スリーブ内で往復運動可能なピストンと、前記スリ
ーブの外面と係合し、かつ前記〈ぼみ゛を画成する前記
面と係合するよう前記スリーブを押圧し、かつ前記出力
軸の軸線と全体的に平行の方向に延びる方向に作用し、
前記スリーブを前記くぼみ内で保持するばね装置とを含
むことを特徴とする流体用圧縮機。＋２）　　ｆｉ−許請求の範囲第１項に記載の圧縮機に
おいて、さらに前記モータとピストンハウジングとの間
に配置されたブラケットを含み前記ブラケットが前記ば
ね装置を含むことを特徴とする流体用圧縮機。（３）特許請求の範囲第２項に記載の圧縮機において、
前記ばね装置が前記ブラケットから外方に突出し、かつ
前記ブラケットの材料から形成された弾性ばね突起を含
み、該突起が前記スリーブの外周上の面と係合する面を
有することを特徴とする流体用圧縮機。（４）特許請求の範囲第３項に記載の圧縮機において、
前記スリーブが、その長さにわたり、かつその周囲の約
１８０度の間で前記モータと面する前記面と係合する円
弧状の外周面部分を有し、かつ前記ばね突起と係合する
前記スリーブの前記面が前記スリーブの外周面に位置し
た平坦部を含むことを特徴とする流体用圧縮機。（５）特許請求の範囲第１項に記載の圧縮機において、
２個のスリーブが前記ピストンノｈウジング内に位置し
、かつ前記出力軸の軸線に対して横断方向に延びた共通
軸線を有し、前記各スリーブがその中で往復運動可能な
ピストンを収容していることを特徴とする流体用圧縮機
。（６）特許請求の範囲第５項に記載の圧縮機において、
前記ピストン・・ウジング内でくほみを画成する面が前
記ぎストンハウジングに対する前記スリーブの軸線方向
運動を制限する面装置を含むことを特徴と゛する流体用
圧縮機。