JPS5867978A - 往復動圧縮機 - Google Patents

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】 えばエアポンプとして用いて有用である。

従来２気筒対向式の往復動圧縮機では２個のピストンは
同軸上になく偏心しており、従って組付上よりシリンダ
部とハウジング部は分割した構成となっている。

しかしながら上記従来の圧縮では２個のピスト（１） ンが偏心しているため、寸法の増大および重量が増すと
いった欠点がある．さらにシリンダとハウジングは分割
した構成となっているため部品点数が増し又体格が大き
くなり重量が増すといった欠点がある。

本発明は上記点に鑑みて案出されたもので、小型，軽量
の圧縮機を提供することを目的とする。

そして、この目的達成の為、本発明では対向する２つの
ピストンを同軸上に配設し、かつビス）ンの動きを軸に
対して対象とするという基本的構成を採用する。

以下本発明の第１の実施例を図に基づいて説明する。

第１図は往復動圧縮機の断面を示し、第２図は第１図の
Ａ−Ａ断面を示す。図中１はシリンダハウジングで、こ
のシリンダハウジングｌには同軸上に２個のシリンダラ
イナ２．２が打込まれており、その外側には冷却フィン
ｌａが設けられている．シリンダライナ２，２の内周に
はピストン３。

３が同軸上に対向する位置に配設されている。そ（２） して、ピストンリング４とガイドリング５によつシリン
ダライナ２との間のシール がされてい鼠。

６は′？ンロソド・で１．一方はピストンピン、７、が
打−よ　１ 込まれ、かつ、このピストンピン７の両端はビス゛ト・
ン３′に打込んだベアリング８に回動自在に支持されて
いてコンロッド６はピストン３に対し揺動自在となって
い、る。またコンロッド６の他方にはベアリング９が打
込まれており、ベアリング９の内周面にクランクカム１
０の外周１０ａが嵌合し、゛　サークリップ１４により
軸方向の移動は■止されている。このクランクカムｌＯ
は偏心円形カムであり、その内径１０　ｂが軸１．１に
嵌合している。

そしてクランクカム１０と軸１１はキー１３によって固
定されている。また２ケのコンロ’７Ｆ６゜ベア・リン
グ９．クランクカムｌＯはピストン２の中心線に対して
偏心しており、また、軸方向の移動を防止するため、軸
１１の肩部１１ａおよびサークリップ１２により一２ヶ
のクランクカムｌＯを保持している。

（３） ２０は電気そ一夕部で、軸１１に固着した図示しないア
ーマチャおよび図示しないマグネット等に′より構成さ
れている。電気モータ部２０のモータハウジ、ング２１
はボルト２２によりシリンダノ＼ウリング１゛に固定さ
れている。また２３は軸１１をシリンダハウジング１に
回転自在に支持するベアリングである。

３０は吸入弁３１．吐出弁３２を保持するバルブホルダ
で、シリンダハウジング１の両端面に位置し、ピストン
３．シリンダライナ２．およびバルブボルダ３０により
圧縮室３３を形・成している。

１５は０リングでバルブホルダ３０とシリンダノ＼、　
・クランク１との間をシールしている。吸入弁３１はシ
ート面３１ａでバルブホルダ３０と接し、スプリング３
４はシート面３１ａが強く当接する方向に配設されてい
る。吐出弁３２はシート面３２ａでバルブホルダ３０と
接し、スプリング３５によって押えられている。− ３６はプレート、３７はプレート３６とパルブホ、ルダ
３０の間に介在するガス−ケラトである。そ＼彎 （４） してプレート３６．ガスケット３７はバルブホルダ３０
と共に小ネジ３８によりシリンダノ＼ウリングｌに固着
されている。　　　　　　、そして上記構成により、バ
ルブホルダ３０は吸入弁３１を有する第１および第２の
吸入室４０゜４１を形成し、また吐出弁を有する第１お
よび第２の吐出室４２．４３を形５成している。ここで
第１および第２の吸入室４０．４１は、第３図に示すよ
うに吸入通路３０ａからフィルタ４４を介して吸入口３
０ｂにより大気と、連通している。また第１および第２
の吐出室４２．４３は、第４甲に示すようにシリンダハ
ウ、リング１に設けた吐出通路１ｂおよびバルブホルダ
３０に設けた吐出通路３０ｃを介して互いに連通してい
る。ここで４５は吐出通路１ｂ、３０ｃから外気等への
洩れを防止する０リングである。３０ｄはバルブホルダ
３０に設けた吐出ニラフルでネジ３０ｅにより他の装置
へ接続されるようになっている。

４６はシリンダハクランク１で形成されるクランク室４
７をおおうカバーで、図示しない小ネジ（５） 等によりガスケット、４８と共にシリン、ダｌ＼ウリン
グ１に固着されている。４９は粉塵を除去するフィルタ
で、カバー４６で包み保持されている。このフィルタ４
９と大気とはカバー４６に設けた通気口４６ａで連通し
、さらにフィルタ４９とクランク室とはカバー４６に設
けた吸入口４６ｂで連通させである。そして、吸入口４
６ｂをおおうように、クランク室４７に吸入プレート５
０がストッパ５１と共に小ネジ５２でカバー４６に固着
されている。この吸入プレート５０．ストッパ５１で吸
入弁が形成される。またカバー４６には前記吸入口４６
ｂとは離れた位置に人気とクランク室４７を連通ずる吐
出口４６ｅが設けてあり、この吐出口４６ｃをおおうよ
うに、吐出プレート５３が大気側にストッパ５４と共に
小ネジ５５でカバー４６に固着されていそ。この吐出プ
レート５３゜ス（ツバ５４により吐出弁が形成される。

上記吸入プレート５０．吐出プレート５３共に小さな圧
力差で開閉できるように舛えば金属等の薄板で構成され
ている。またカバー４Ｇには仕切板４６ｄ（６） がクランク室４７側に設置してあり、吸入口４６ｂから
入った空気がクランク室４７全体に旋回し吐出口４６Ｃ
から流出するようになっている。

次に上記構成による往復同圧縮機の概略の組付順序につ
いて説明する。

まずシリンダハウジン・グ１にシリンダライナ２を打込
む、一方、ピストン３に゛はベアリング８を打込み、ピ
ストンピン７によりコンロッド６と組付け、そしてビス
、トン３の外周にピストンリング４、ガイドリング５を
組付ける。さらに、コンロフト６はベアリング９を打込
み、ベアリング９にクランクカムｌＯを挿入し、サーク
リップ１４をとめる。これらの構成でピストン３とコン
ロッド６等を一体化する。そしてこのピストン３とコン
ロッド６等の一体化したもの２つをシリンダハウジング
１の端面（外方）よりそれぞれ挿入する。

そしてキー１３．ベアリング２３および図示しないアー
マチャ等を組付けた軸をクランクカムｌＯの内径１０ｂ
に挿入し、サークリップ１２をとめる。さらに電気モー
タ部２０をボルト２２により（７） シリンダ、ハウジング１に固定し、吸入弁３１．吐出弁
３２等を組み込んだパルプホルダ３０をガスケット３７
．プレート３６とと、もに小８ネジ３８によりシリンダ
ハウジングｌに固、定する。上記手順により組付が完了
する。

この様にして組付けられた往復動圧縮機は次のように作
動する。

電気モータ部２０によって軸１１は回転し、軸１１に偏
心して固着されたクランクカム１Ｇによりコンロッド６
は軸１１の回りを揺動回転し、そしてピストン３はシリ
ンダライナ２に沿って往復摺動する。この場合２個のピ
ストン３は２ケのクランクカムｌＯの外周１０ａおよび
内径１０ｂの偏心位置が逆方向に設置しであるため、相
反する方向へ移動することになる。しをも、２ケのクラ
。

ンクカム１０はその偏心量が互いに等しくなっており、
ピストン３．コンロッド６等は往復によ４慣、性力およ
び回転による慣性力は共に軸１１に対して対称となる。

そのため、圧縮機はバランスがとれ、振動が小さく静粛
な運動が可能となる。

（８） 吐出弁３２は圧縮行程時（圧縮室容積率）に開き、１縮
された空気を吐出ニップル３０ｄにより他の装置へ供給
する。この場合２ケの圧縮室３３より得られる圧縮空気
はシリンダハウジング１およびバルブハウジング３０に
設けた吐出通路１ｂ。

３０ｃにより１ケ所に集約して、他の装置へ供給される
。次に吸入行程時、圧縮室３３は負圧となるためスプリ
ング３４のカーに打勝って吸入弁３１が開き、フィルタ
４４を通って大気より空気が導入される。導入空気はフ
ィルタ４４により粉塵等が除去されている。

上記作動時に於て、クランク室４７内ではピストン３の
移動に伴い、圧縮室３３とは逆の容積弯動が繰り返され
る。そのため、圧縮室３３内が圧縮行程時にはクランク
室４７は負圧となり、吸入プレート５０が開きフィルタ
４９を介して空気がクランク室４７内に導入される。。

逆に圧縮室３３内が吸入行程時にはクランク室４７内の
空気は圧縮され、吐出プレート５３が開きクランク室４
７内の空気の一部は大気へ放出される。この場合力（９
） パー４６に設置した吸入口４６ｂ、吐出口４６Ｃは極力
遠い位置に開口させてあり、かつ仕切板４６ｄにより吸
入口４６ｂよりの空気はクランク室４７内を大きく旋回
して吐出口４６Ｃより放出される。そのため、ピストン
３等の冷却を効率的に行なうことができる。

次に本発明の第２の実施例を第５図に基づいて示ｔ。コ
ンロッド６を有するクランク室４７を覆うようにプレー
ト６０．カバー６１．ガスケット６２がシリンダハウジ
ング１に図示しない小ネジ等により固着されている。プ
レート６０とカバー６１の間にはフィルタ６５が配設し
てあり、かつ、プレー＋６０とカバー６１には通気孔６
０ａ、６ｏｂが夫々複数個設けである。また電気モータ
部２０の軸１１の端部にはベアリング６３が打込んであ
り、ベアリング６３の外周はサイドハウジング６６に挿
入されている。前記ベアリング６３と図示しないアーマ
チャとの間には、ファン６４が軸１１に打込みにより固
着しである。前記ファン６４には、放射状あるいは螺旋
状に羽根６４ａが（１０） 溶接等により固着され、サイドハウジング６６の端部に
は空気孔６６ａが設置しである。またファン６４に設置
した羽根６４ａは電気モータ部２０の前面（クランク室
４７側）より吸い込み電気モータ２０の後方（端面）へ
送り出す方向に配設し”Ｃある。またシリンダハウジン
グ１には電気モータ部２０内とクランク室を連通する通
気孔１ｃが複数個設置しである。そして、ファン６４の
前面（吸い込み方向）にはプレート６７が羽＠６４ａに
わずかなすきまを持たせて設置してあり、このプレート
６７はモータハウジング２１に嵌合し、そしてサイドハ
ウジング６６とともにボルト２２により固着されている
。

上記構成の作動について説明すると、軸１１の回転に伴
ないファン６４が回転し、大気よりフィルタ６５により
粉塵等を除去した空気はクランク室４７に入り、さらに
シリンダハウジング１に設けた通気孔ＩＣを通って電気
モータ部２０の内部に入り、モータハウジング２１に設
けた空気孔２１ａから大気へ放出される。そのためこの
空気が冷却風として作用し、クランク室４７に接するピ
ストン３等の熱及び電気モータ部２ｏより一発生する熱
を効率良く放出できる。

第６図に本発明の第３の実施例を示す、７０は第１コン
ロツドで、一方はピストンピン７が打込まれ、他方には
ベアリング７１が打込まれている。

ベアリング７１の内周面にはクランクカム７２が嵌合し
、サークリップ７３により軸方向の移動は阻止されてい
る。そしてこの第１コンロツド７１およびベアリング７
１はシリンダ３の中心軸上に位置するよう配設しである
。また前記第１コンロツド７０の反対側には、二股状の
第２コンロフト７４が第１コンロンドアｏをはさむよう
に配設されている。そしてこの第２コンレツド７４には
一方にピストンピン７が打込まれ、他方には前記第１コ
ンロンドア０と同様にベアリング？！Ｓ、　　クランク
カム７６が各々２個配設しである。そしてこの２個のク
ランクカム７６は”前記クランクカム７２の両側に設置
して軸１１に挿入し、かつサークリップ７７により軸方
向の移動が阻止されている。

さらに３ケのクランクカム７６．７２．７６はキー１３
により軸１１と固着されている。

上記構成において中央に配設したクランクカム７２８ベ
アリング７１．サークリップ７３を含めた第１コンロツ
ド７０と２ケのクランクカム７６２ケのベアリング７５
を含めた第２コンロツド７４とは重心の位置および重量
は同一になる様に材質あるいは形状を考慮しである。そ
のため高速回転時においても回転および往復のバランス
が確実にとれ、振動を小さくできる。また７８はクラン
ク室４７をおおうカバーで小ネジ７９により固着されて
いる。

尚、上述の第１．第２．および第３の実施例では圧縮気
体として空気を用いていたが、他の気体についても適用
は勿論可能である。また、上述の実施例ではシリンダハ
ウジングｌにシリンダラ・イナ２が打込まれているが、
シリンダライナ２を廃止してシリンダハウジング１で直
接ピストン３に保持したピストンリング４およびガイド
リング５し７ で摺動するようにしても良い。また、軸１１ラン八 （ｌ　３） クカム１０はキー１３によって固着したが、スプライン
あるいは打込みによって固着してモ良イ。

また、２個の吐出室４２．４３は、第４図図示の如くシ
リンダハウジングｌよびパルプホルダ３０に設けた吐出
通路ｌｂ、３０ｃによって連通しており、上述の実施例
ではパルプホルダ３０に　　　　一般けた吐出ニップル
３０ｄによって他の装置に接続されていたが、吐出通路
−１ｂに連通に連通ずる吐出ニップルをシリンダハウジ
ング１に設けても良い。更に吸入室４０．４１はそれぞ
れフィルタを介し、空気を導入するように配設したが、
吐出室４２．４３と同様に両吸入室４０．４１をシリン
ダハウジング１およびパルプホルダに３０形成した吸入
通路によって連通させ、フィルタを１つだけとしてそこ
から空気を導入するようにしても良い。

第１の実施例ではクランク室４７を覆うカバー４６に吸
入口４６ｂ、吐出口４６Ｃを設けたが、吸入口４６ｂ、
吐出口４６Ｃの一方はクランク室４７と電気モータ２０
を分割しているシリンダハ（１４） ウジングｌに設置しても良い、この場合には、空気の流
れは大気より電気モータ２０内部に流入し、クランク室
４７を通過後大気へ放出されることになる。あるいはこ
の逆となる。また第１の実施例において、カバー４６に
設置した吸入、吐出を行なうバルブ吸入プレート５０．
吐出プレート５３の形式は本方式に限らずポベフト弁等
においても勿論適用は可能である。又、必要に応じてバ
ルブを廃止してもよい、その場合、上剥はど有効な冷却
風は形成されないが、クランク室４７内の冷却はある程
度行なわれる。

第２の実施例ではファン６４を電気モータ部２０の端部
近傍に配設したが他の位置たとえば電気モータ部２Ｇの
内側あるいはクランク室４７内に設置するようにしても
良い、さらにファン６４によって発生する空気の流れ、
言い換えると羽根６４ａの方向は実施例とは逆でも良い
、すなわち電気モータ部２０の端面より吸い込み電気モ
ータ２０の内部、クランク室を通って大気へ放出するこ
とでも十分目的は達成できる。そしてこの場合には電気
（１５） モータ２０の端面近傍の吸い述部にはフィルタを配設す
る必要がある。

以上説明した様に本発明圧縮機では、２つのピストンを
その中心軸が一致するようにし′Ｃ配設したため、組付
けが非常に容易になり、かつ形状もコンパクトになると
いう効果を有する。特に本発明ではコンロフトの偏心方
向を逆Ｃごし、かつ偏心量を等しくしたため、相対する
ピストンは常に軸　　　−に対して対称の動きをし、そ
の結果圧縮機の運動が静粛になるという優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明圧縮機の第１の実施例を示１断ｉｉｉ図
、第２図は第１図（７）Ａ−Ａ矢視断Ｒｈｌｌ１ｉａ、
第３図、は第２図のＢ−Ｂ矢視断面図、第４図はｗ４１
図のＣ−Ｃ矢視断ｌｉｙ図、第５図は本発明の第２の実
施例に係る往徨動圧縮機の断面図、第６図は本発明圧縮
機の第３の実施例を示す断面図である。 １・・・シリンダハウジング、３・・・ピストン、６・
・・コンロッド、７・・・ピストンピン、１０・・・ク
ランクカム、１１・・・軸、２０・・・電気モータ部。 （１６）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転軸と、この回転軸に固定された複数のクランクカム
   と、このクランクカムに連結しＣ揺１　’４る複数のコ
   ンロノドと、このコンロノドの揺動ヲ受けてシリンダ内
   を往復動する複数のピストンとを備え、かつ、前記複数
   のピストンを対向配置すると共にその中心軸を一致させ
   、更に前記複数のクランクカムの偏心方向を逆方向とす
   ると共にその偏心量を等しくした往復動圧縮機。