JPS5820395B2 - 水平対向型圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、並列に配設された２つの双頭状のピストンを
シリンダ内で往復動させる水平対向型圧縮機に係り、シ
リンダボディ、ピストンあるいは駆動軸のいずれか１つ
を分割体から構成される組立形式にしなくても圧縮機の
組立を容易に行うことを可能にしたことに関する。

並列な２つのシリンダ内に双頭状のピストンを夫々滑合
させた水平対向型圧縮機は、第１図およびその■−■断
面を表わす第２図に示すように、シリンダ１３，１３に
滑合した双頭状のピストン６．６が該ピストン中間部分
をピストン軸線と直角な方向に貫通する駆動軸４の回転
により、該駆動軸４の偏心カム部１５ａ、１５ｂ外周に
装着されたスライダ５，５で往復動されて吸込ガスを圧
縮し吐出する。

このような水平対向型圧縮機におけるスライダ５には、
第３図に示されるような略直方体、あるいは第１３図お
よび第１４図に示されるように少なくとも上下に互に平
行な滑合面１２Ｌ１２１および２２１．２２１を有する
類似形状の一体形式のものが従来から知られている。

ところで、このような一体型式のスライダ５゜１０５．
２０５を使用するこの種圧縮機の構造は、圧縮機の組み
立て時におけるスライダの装着をどのようにして行うか
、すなわちスライダが最終的にシリンダボディのシリン
ダに挿入されたピストンのその中間部分と偏心カム部の
その外周との間に装着された状態を可能にするのにどの
ような組み立て方を行うかによって決定される。

したがって、どのような組み立て方を採用するかによっ
てこの種圧縮機は、大きさ、重量ばかりでなく各部品の
加工性、圧縮機組立性および耐久性に多大な影響を受け
ることに成る。

以下この点について詳細する。

一般にスライダの偏心カム部への装着を可能にするため
、駆動軸の偏心カム部径を他の軸部に比べ相当太くする
必要がある。

すなわち、偏心カム部径に対応させてスライダ内周の穴
径を大きくすることにより、スライダが駆動軸を容易に
通過できるからである。

この場合、スライダの装着を容易にするため偏心カム部
を除く軸部な細くすると、駆動軸の剛性が低下し、圧縮
機運転中に駆動軸が撓み、それによって振動、騒音およ
び摺動部に異常摩耗等を招来することになる。

また、駆動軸の偏心カム部径を大きくとれば、それにと
もなってスライダの外側寸法も太き（なり、ピストンの
両頭部を連結する脚柱間の幅を広げなげれば、スライダ
を装着できなくなる。

しかし脚柱間の幅を広げると、ピストン頭部径内におい
て脚柱の充分な太さおよび必要な強度を得ることができ
ない問題があった。

そこでこの場合、スライダ挿入側の２本Ｏ脚柱を着脱自
在にすることによりスライダの装着を可能にすると同時
に脚柱を太くする方法、およびピストンを軸線と直角な
方向に二分割可能にする方法、あるいはピストン全長を
長くするとともに脚柱をピストン頭部径の外側に位置さ
せることにより脚柱の強度を高めると同時にスライダの
装着を可能にする方法などがあるが、加工能率の低下、
組立精度の低下または圧縮機が大きくなるなどの欠点が
あった。

また、一体形式のスライダの装着を容易にするとともに
偏心カム部の径も細くして圧縮機の小型化を図るために
、駆動軸を軸部とクランク部との分割体から構成される
組立て形式にする方法もあるが、この場合は、クランク
軸の剛性および精度が低下し、圧縮機の耐久性に問題が
あった。

したがって特に、並列な２つのシリンダを有スる水平対
向型圧縮機においては、その小型化を図るために、シリ
ンダボディ、ピストンあるいは駆動軸のいずれか１つを
分割体から構成される組立形式にしなげれば、その組立
てにおいて一体形式のスライダを装着することが極めて
困難であった。

しかし分割形式にすることにより加工精度、強度の面で
実用化に難があった。

そこで本発明は、上記欠点および問題点を解決するため
に行われたもので、圧縮機の組み立てにおいて、予めシ
リンダボディにピストンを挿入し、そのピストンを貫通
させてクランク軸を配設するとともに、その後に駆動軸
の軸線方向からスライダを所定の位置に組付けできる２
つの双頭状のピストンを有する水平対向型圧縮機の提供
を目的とする。

および本発明は、シリンダボディ、ピストンあるいは駆
動軸のいずれか１つを分割体から構成される組立て形式
にしなくても圧縮機の組立てを容易に行うことを可能に
した２つの双頭状のピストンを有する水平対向型圧縮機
の提供を目的とする。

およびまた本発明は、各部品を全て一体構造にすること
により加工性を良好にするとともに全体の剛性を高め、
かつ圧縮機の小型化を可能とした２つの双頭状のピスト
ンを有する水平対向型圧縮機の提供を１的とする。

本発明の特徴は、シリンダボディ３端部の開口３２．３
３およびピストン６の駆動軸貫通孔２９をスライダ５が
挿入できる大きさにするとともに、駆動軸４にスライダ
５の軸線方向の幅Ｗより広い腕部を形成したことなどに
ある。

以下本発明の実施例のその構成を図面によって説明する
。

第１図および第２図は、本発明の実施例による双頭状の
ピストンを２個並列に配設した自動車空調用の水平対向
型冷媒圧縮機を表わすものである。

図において１は圧縮機本体。

２は本体に装着された電磁クラッチ。

４は鋼製の駆動軸で、軸上に２個所の偏心カム部１５ａ
、１５ｂが１８０°の位相差をもって一体的に形成され
ている。

この駆動軸１は、偏心カム部１５ａ、１５ｂの表面硬度
がＨＲＣ５８〜６２程度に成るよう浸炭焼入れまたは高
周波焼入れなど適当な硬化処理が施されている。

ピストン６は、アルミ合金製で、第３図に示すように軸
線方向の両端に互に外方に向けられたピストン頭部２３
，２４と、その両頭部を頭部径内で連結する４本の脚柱
２５，２５，２５，２５とで構成され、両頭部と各脚柱
とはダイカストなどにより一体に形成されている。

５は一体形式のスライダで、偏心カム部１５ａ。

１５ｂ外周に装着されている。

このスライダ５は、第３図に示すように内周に環状のブ
ツシュ１９を備え、外周でそれを保持する略直方体状の
ホルダ２０とによって摺動コマ状に構成されている。

スライダのブツシュ１９は、鋼製の偏心カム部１５ａ、
１５ｂとの耐焼付き性、耐摩耗性および低摺動抵抗など
の摺動特性の良い、青銅、船人青銅、アルミ合金などの
いずれかにより円筒状に形成されるか、あるいは鋼など
の裏金表面に青銅、船人青銅、アルミ合金などのいずれ
かを裏張りした巻ブツシュによって円筒状に形成される
。

またスライダのホルダ２０は、鋼により形成され、アル
ミ合金製のピストン６との耐焼付き性、耐摩耗性および
低摺動抵抗などの摺動特性を向上させるため、ピストン
６との摺動面の表面硬度がＨＲＣ５８〜６２程度になる
ように浸炭焼入れ、高周波焼入れ、またはレーザ焼入れ
など適当な硬化処理が施されている。

なおスライダ５は、内周にブツシュの代りにニードルロ
ーラを備えるもの、あるいは例えば第１３図および第１
４図に示されるような外周の上下に平行な滑合面１２Ｌ
１２１または２２１゜２２１を有する略直方体に類似の
形状のものであっても良い。

このスライダ５のピストンと摺動する滑合面２１．２１
には、第３図に示す如く、スライダ摺動方向に沿ってＸ
字状の油溝が形成されている。

３はシリンダボディで、第４図に示すようにピストン６
．６を滑動自在に挿通する２つの並列なシリンダ１３，
１３が水平方向に貫通して形成されている。

またこのシリンダボディ３には、駆動軸４を貫通配置す
るための空洞１４がボディ軽量化のために余肉部分を取
除いたボディ内の空間部分として前記シリンダ６．６に
直交するように水平方向に貫通して形成されている。

このシリンダボディ３は、鋼またはアルミ合金を鋳造し
て形成され、その後通常の切削研削加工などにより仕上
げられている。

９および１０は空洞１４の両端開口３２，３３に取付け
られた前蓋および後蓋で、夫々の内周には駆動軸４のジ
ャーナル部１７ａ、１７ｂ外周に適合されて駆動軸４を
回転自在に支持する軸受１１．１２が装着されている。

シリンダボディ３の空洞１４の両端開口３２゜３３は、
その内径りがスライダ軸線と直交するスライダの対角線
長さＸよりも太きく形成されており、そこからスライダ
５の挿入が可能になっている。

シリンダボディ３のシリンダ両開口端面には、個々吸吐
出弁板が装着された弁座板７，７を配するとともに、そ
の弁座板を挾んで弁カバー８，８が固定されている。

ピストン６には、第３図で明らかなように両ピストン頭
部間の中央部に該ピストンをピストン軸線と直角な方向
に貫通し、かつ互に交差するスライダの摺動孔２６と駆
動軸貫通孔２９とが形成されている。

そのスライダの摺動孔２６の内周面のうち、両ピストン
頭部２３，２４０内側で対向する平行な対向平面２７，
２８は、その対向間隔が前記スライダ５をガタなく摺動
し得る程度に形成されている。

駆動軸の貫通孔２９のスライダ摺動力向の幅Ａは、第３
図に示されるようにスライダ５の同方向の幅Ｂよりもわ
ずかに広く形成されており、また駆動軸貫通孔２９のピ
ストン軸線方向の高さＣすなわち対向平面２７，２８の
対向間隔は、スライダの同方向の高さＥと同等か微少太
きく形成されている。

つまり貫通孔２９の大きさは、スライダ５を挿入可能な
大きさに成っている。

ただし、この条件を守りつつピストン６には、脚柱２５
によって適当な両頭部２３，２４０連結強度を確保する
ため、ピストン頭部径内において各脚柱に十分な太さが
与えられている。

貫通孔２９の大きさをこのようにすることによって、後
述される駆動軸４の形状と相俟って圧縮機組立てのとき
貫通孔２９から駆動軸の軸線方向に沿ってスライダ５を
スライダ摺動孔２６に挿入可能になっている。

また、ピストン６０対向平面２７，２８の貫通孔方向の
両側面は、側板３Ｌ３１の装着に備えるとともに、軽量
化のために切欠かれており、そこにはスライダ５の逸脱
を防止する側板３１゜３１がネジによりネジ止め装着さ
れている。

この対向する側板間の間隔は、同方向のスライダの幅Ｗ
より広く、かつ同方向で対向する脚柱２５．２５間の幅
より狭く成るように形成されている。

これにより、スライダ５は脚柱に衝突するコトなく摺動
できるように成っている。

なお、並列に配設されるピストンの互に対向し合う側面
には、第１５図に示すように側板と同様の働きをする凸
部３４を予めピストン１０６に一体に形成しても良い。

また、ピストン頭部２３，２４には、一般的な鋼製また
は樹脂製のピストンリングが装着されている。

また駆動軸４は、第６図などにも描かれているように、
その軸上に各偏心カム部１５ａ、１５ｂから最寄の軸端
側にそれぞれ腕部１６ａ、１６ｂおよび軸受ストッパと
してのツバ部３６ａ。

３６ｂを介して偏心カム部より小径のジャーナル部１７
ａ 、１７ ｂが形成されている。

この腕部１６ａ、１６ｂの外周には、隣接する偏心カム
部１５ａ、１５ｂと同一軸心および同一半径をもって描
かれる半円筒面１８ａ、１８ｂが形成されている。

この半円筒面１８ ａ ＞ １８ ｂの軸線方向長さ”
１ 、Ｌ２は、スライダ５の軸線方向の幅Ｗと同等か多
少広く形成されている。

およびこの腕部１６ａ、１６ｂの半円筒面１８ａ、１８
ｂを除（外周面およびツバ部３６ａ 、３６ｂは、ジャ
ーナル部１７ａ、１７ｂとほぼ同一軸心および多少大き
な半径をもって描かれる円筒状になっている。

したがって、偏心カム部１５ａ、１５ｂにスライダを装
着するときは、第１２図に示すように半円筒状面１８ａ
ｔ１８．ｂにスライダ５の内周を当接させれば、スライ
ダ５の軸心が偏心カム部１５ ａ 、１５ ｂの軸心に
一致することになる。

なお、半円筒状面の形状は上記実施例に限らず、スライ
ダの軸心と偏心カム部の軸心とを一致させることができ
るような形状であれば良く、例えば第１６図に示すよう
な角１１８，１１８を備えた面１０８ａであっても良い
。

つぎに圧縮機の組み立てにおける特にスライダ５の装着
について詳述する。

圧縮機の組み立てにおいては、まず第４図および第５図
に示すようにシリンダボディ３のシリンダ１３，１３に
夫々ピストン６．６を挿入し、続いて第６図および第７
図に示すように空洞１４およびピストンの貫通孔２９．
２９に駆動軸４を挿入する。

なおピストン６には予め片側側面にのみ側板が装着され
ている。

つぎに一方の偏心カム部とピストン対向平面との間、例
えば前側（後側でも良い）に、開口３２および貫通孔２
９を通してスライダ５を挿入し装着する。

なお、２つのスライダのうち最初に装着するスライダ５
は、予め偏心カム部に装着しておき、駆動軸のピストン
に対する挿入とともにピストンの摺動孔２６に装着する
ことなども可能である。

ただし後から装着するスライダ５は以下に説明する方法
によって装着が可能に成る。

この点、どちらのスライダを先に装着しても装着手順は
同様であるので、前側のスライダ５を後から装着する場
合の説明は省略する。

後側の偏心カム部１５ｂとピストン対向平面２７．２８
との間にスライダ５を装着する場合、まず第８図に示す
ようにジャーナル部１７ｂ端から駆動軸４にスライダ５
を挿入するとともにスライダ５をシリンダボディ３の開
口３３から空洞１４内へ通過させて、スライダ５を貫通
孔２９を挾んで対向する脚柱２５，２５間に位置せしめ
る。

続いて第９図に示すように、半円筒面１８ｂにスライダ
の内周面を当接させる。

このことにより、スライダ５と偏心カム部１５ｂとの軸
心が半円筒面１８ｂで一致される。

つぎにこの状態を保ちつつ、スライダ５の滑合面２１．
２１とピストン６０対向乎面２７，２８との平行位相が
一致するように、第１２図に示すようにスライダ５を微
少回転させるとともに、第１０図に示すようにピストン
脚柱２５の側面３０にスライダの一方側面２２を接触さ
せる。

続いてスライダ５の滑合面２１．２１とピストン６０対
向千面２７，２８との高さが一致するようにピストン６
をその軸線方向にシリンダ１３内で微少移動させるか、
または駆動軸４をピストン軸線方向に微少移動させる。

このように平行位相および高さを一致させ、ひき続き第
１１図に示すようにスライダ５を駆動軸軸線方向に移動
させて、該スライダ５を偏心カム部１５ｂ外周とピスト
ン対向平面２７．２８との間に挿入する。

その後ピストン６の側面に側板３１．３１がネジ止めさ
れ、スライダ５の逸脱が防止される。

さらにその後、軸受１１，１２、前蓋９、後蓋１０およ
び弁装置などが装着されて組立てが完了する。

つぎに上記圧縮機の作動について説明する。

電磁クラッチ２を各して駆動軸４に回転が伝達されると
、駆動軸４０回転により偏心カム部ｉ５ａ、１５ｂに装
着されているスライダ５が駆動軸４の軸心に対する位置
を変える。

スライダ５は、双頭状のピストン６によって駆動軸４に
直角な方向の動きが規制され、ピストン６に対しては対
向平面２７，２８に沿った方向の変化のみが許容される
。

なおスライダ５の駆動軸軸線方向の動きは、側板３１．
３１によって制限４されている。

一方ピストン６はシリンダ１３に滑合しており、その結
果、偏心カム部１５ａｔ１５ｂの回転に伴いスライダ５
はピストンに対してスライダ摺動孔２６の貫通方向に相
対的に移動しつつ、ピストンシロをシリンダ内で往復動
させる。

したがって駆動軸４が回転することによ、リピストン６
，６は、シリンダ１３，１３内を往復動し、シリンダ１
３，１３内に弁装置を介して交互に冷媒ガスを吸入し吐
出する。

以上のように本発明は、スライダ軸線と直交するスライ
ダの対角線長さよりもシリンダボディ端部の開口の内径
を太きく形成し、またスライダの摺動力向の幅よりもピ
ストンの駆動軸貫通孔の同方向の幅を広く形成するとと
もにピストンの駆動。

軸貫通孔のピストン軸線方向の高さを同方向のスライダ
高さと同等か微少大きく形成し、さらにまた駆動軸の各
偏心カム部から最寄の軸端側のジャーナル部までの間に
腕部をスライダの軸線方向の幅より広く形成し、もって
圧縮機の組立てにおいて、予めシリンダボディにピスト
ンと駆動軸を配設し、その後に駆動軸の軸線方向からス
ライダを所定の位置に組付けできるようにしたので、並
列な２つのシリンダを有する水平対向型圧縮機のシリン
ダボディ、ピストンあるいは駆動軸のいずれか１つを分
割体から構成される組立形式にしなくても圧縮機の組立
てを容易に行うことができる。

およびこの種圧縮機の小型化を図ることができる。

すなわち、駆動軸はその腕部の半外周面をほぼ偏心カム
部の形状に類似させるため、一体形式のスライダを装着
可能な状態で剛性を低下せしめることなく偏心カム部径
を小さくでき、それによってピストンはその双頭部がピ
ストン頭部径内において脚柱により一体に強固に連結可
能となり、圧縮機の組立性およびピストン強度に影響を
与えることなく、その全長を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による実施例を表わすもので、第１図は並
列な２つのシリンダを有する水平対向型圧縮機の正面図
。 第２図は第１図の■−■断面を表わす断面平面図。 第３図は上記圧縮機のピストンとスライダを表わす斜視
図。 第４図ないし第１１図は上記圧縮機の組み立てを表わす
もので、第４図はピストンをシリンダボディに装着する
状態の説明図。 第５図は第４図の■−■断面を表わす説明図。 第６図は駆動軸および前側のスライダの装着を表わす説
明図。 第７図は第６図の■−■断面を表わす説明図。 第８図は後側のスライダの装着を表わす説明図。 第９図は後側のスライダの内周面と駆動軸の半円筒面と
を当接させた状態を表わす説明図。 第１０図は第９図のＸ−Ｘ断面を表わすもので、スライ
ダの一方側面をピストン脚柱の基準面に接触させた状態
を表わす説明図。 第１１図は後側めスライダが装着された状態を表わす説
明図。 第１２図はスライダを半円筒面に当接させた状態で微少
回転させる状態を表わす説明図。 第１３図から第１６図は本発明による別の実施例を表わ
すもので、第１３図および第１４図はそれぞれスライダ
ーの断面正面図。 第１５図はピストンの断面正面図。 第１６図は駆動軸の腕部の断面部分を表わす説明図であ
る。 （記号の説明）、３・・・・・・シリンダボディ。 ４・・・・・・駆動軸。 ５・・・・・・スライダ。６・・・・・−ピストン。１
３．１３・・・・・・シリンダ。 １５ａ、１５ｂ・・−・・・偏心カム部。 １６ａ 、１６ｂ・・・・・・腕部。１７ａ。１７ｂ・
・・・・・ジャーナル部。 １８ａ、１８ｂ・・・・・一半円筒面。 ２６・・・・・・摺動孔。２９・・・・・・貫通孔。３
２゜３３・・・・・・開口。 Ａ・・・・・・駆動軸貫通孔の（スライダ摺動方向の）
幅。 Ｂ・・・・・・スライダの（摺動方向の）幅。 Ｃ・・−・・・駆動軸貫通孔のピストン軸線方向高さ。
Ｄ・・・・・・開口の内径。 Ｅ・・・・・・スライダの（ピストン軸線方向）高さ。 Ｌｌ、Ｌ２・・・・・・腕部の幅。Ｗ・・・・・・スラ
イダの軸線方向幅。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 並列な２つのシリンダ１３，１３内に滑合した双頭
   状の夫々のピストン６が該ピストン中間部分をピストン
   軸線と直角な方向に貫通する駆動軸４０回転により、該
   駆動軸の偏心カム部１５ａ。 １５ｂの外周に装着したスライダ５，５で往復動される
   水平対向型圧縮機において、スライダ軸線と直交する前
   記スライダ５０対角線長さＸよりもシリンダボディ３端
   部の開口３２，３３の内径りを太きく形成し、また前記
   スライダ５の摺動力向の幅Ｂよりも前記ピストン６の駆
   動軸貫通孔２９の同方向の幅Ａを広く形成するとともに
   前記ピストン６の駆動軸貫通孔２９のピストン軸線方向
   高さＣを同方向のスライダ高さＥと同等か微少大きく形
   成し、さらにまた前記駆動軸４の各偏心カム部１５ａ、
   １５ｂから最寄の軸端側のジャーナル部１７ａ、１７ｂ
   までの間に腕部１６ａ、１６ｂを前記スライダ５の軸線
   方向の幅Ｗより広く形成し、もって圧縮機の組立てにお
   いて予め前記シリンダボディ３に前記ピストン６と前記
   駆動軸４を配設し、その後に前記駆動軸４の軸線方向か
   ら前記スライダ５を所定の位置に組付けできるようにし
   たことを特徴とする水平対向型圧縮機。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記駆動軸４の腕
   部１６ ａ 、１６ ｂの外周には隣接する偏心カム部
   １５ ａ 、１５ ｂの軸心線と前記スライダ５の軸心
   線とを一致せしめる部分を形成したことを特徴とする水
   平対向型圧縮機。 ３ 特許請求の範囲第２項において、前記駆動軸４の腕
   部１６ ａ 、１６ ｂの外周の一部分は、隣接する偏
   心カム部１５ａ、１５ｂと同一軸心および同一半径をも
   って描かれる半円筒面１８ａ。 １８ｂに形成されていることを特徴とする水平対向型圧
   縮機。