JPS6041201B2

JPS6041201B2 - 往復動圧縮機

Info

Publication number: JPS6041201B2
Application number: JP55133155A
Authority: JP
Inventors: ジヨン・エドウイン・ロ−レンス・アトキンス
Original assignee: HANWAATEI INGINIIRINGU Ltd
Current assignee: HANWAATEI INGINIIRINGU Ltd
Priority date: 1979-09-26
Filing date: 1980-09-26
Publication date: 1985-09-14
Also published as: EP0026633A1; US4381903A; GB2060785A; ES495679A0; DE3067452D1; BR8006208A; IN153722B; JPS5656901A; GB2060785B; ATE7068T1; EP0026633B1; ES8202103A1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、対向して往復運動をするピストン機械に関す
るものであり、特に空気圧ｗ縮機に関するものである。

対向ピストン型往復機械は、シリンダを水平面内に配置
されてディーゼル機関、ガソリン機関及びガス機関に使
用されている。対向ピストンは、それぞれの連結榛によ
って、中央クランク軸に別々に連結されている。ある型
式の非常に小さな圧縮機、例えば、冷凍圧縮機は、回転
運動を往復運動に変える糟べり、又は、スリッパフロッ
クを有していることも知られている。

他の型式の圧縮機は、カム軸、又は、クランク軸を有し
ており、対向ピストンが、例えば、脚の構造を有する一
つの部村であることによって作動をする。この場合には
、っりあいおもりは、脚及び往復ピストンの外部にある
。しかしながら、このために、主軸受がクランク及び高
荷重の点に非常に接近することを阻止する。本発明の第
一の特徴によると、対向ピストン機械は、相互にヨーク
によって強固に連結された１対の対向ピストンを有して
おり、これらのピストンはヨークに別々に取付けられて
おり、各ピストンはシリンダの内部を往復運動とするこ
とができ、また、ヨークに連結されたクランク駆動装瞳
を有している。

好適には、クランク軸は、ヨークの内部にある１個又は
それ以上のつりあいおもりを設けられることが望ましい
。

本発明の推奨形態においては、クランク軸は、ヨークを
只１個の連結榛、又は、ピストンピンによって駆動する
。

以下、本発明をその実施例を示す添付図面に基ついて説
明する。

第１及び２図は、ウェブ、又は、クランクの上において
つりあいおもり２を協同させているクランク軸１を有し
ている圧縮機を示すものである。

クランク軸１は、ヨーク３を貫通しているが、このヨー
ク３は、正面図において実質的に長方形状である。ヨー
ク３は、２個の実質的に平行な側部５及び６の間に中央
くぼみ４を有している。２個の側部５及び６は、ヨーク
３の各端部において連結されているが、この各端部に、
それぞれ１個のピストン７，１７がヨーク３に別々に取
付けられている。

ヨーク３は、クランク軸１の回りに配置されている。中
央くぼみ４は、ヨーク３の内部において、クランク軸１
、つりあいおもり２及び蓮絹榛８が自由連動をすること
を許す。クランク軸１は、普通の駆動滋であり、このク
ランク軸１は、主軸受９の中に回転するように麹承され
ており、また、軸受９によって支持されている。

ヨーク３は、主軸受９が、ヨーク３の内部に収容された
つりあいおもり２に密接することを許す。主軸受９は、
若しも、つりあいおもり２がヨーク３の外部であった場
合よりも「つりあいおもりにより近く、また、この配層
は、つりあいは．ずれの力を減少させることを助ける。
クランク軸１の回転運動のピストン７，１７の対の往復
運動への変換は、従来のように、水平、又は、斜めに割
れている大端部を有している只１個の連結綾８を介して
である。大端部は、クランク軸１に従来の様式で連結さ
れている。クランク軸１は、クランクピン１０を有して
いるが、このピン１川ま、連結棒８の大端部の軸受１１
の中において転する。一対の対向ピストン７，１７は、
ヨーク３によって相互に強固に連結されている。

各ピストン７，１７は「正確に同軸心に置かれ、ヨーク
３の端部に固着されている。ヨーク３は、２個の分離可
能な橋絡片３ｂを有している一体の富。組立体３ａから
成立つている。このようにして、ピストン７，１７は、
一つの強固な構造物に組立てられる。連結榛８の小端部
は、ヨーク３にピストンピン１２によって旋回自在に連
結されている。蚤結榛８は、ヨーク３の中央くぼみ４の
内部に収容されており、また、ヨーク３の橋絡片３ｂに
実質的に平行となっている。ピストンピン１２は、連結
榛８に直角に配置されており、また、ヨーク３の中に、
例えば、サークリップによって贋かれている。このよう
にして、ヨーク３及び２個のピストン７，１７の強固な
組立体は「１個の連結榛８によつ駆動される。ピスト
ン７，１７は、それらの応用に応じて、種々の設計、又
は、様式のものであって良い。

ピストンスカートに対する必要は、各ピストン７，１７
が他のピストンに対して「対向シリンダ１３の内部を動
く間、案内及びクロスヘッドとして作用するので、省略
される。連結棒８の推力に適応させるために、スリッパ
の形式の、ある量のピストンスカートを備えることが望
ましいかも知れない。クランク軸１は、通常の原動機、
例えば、電気モータ、内燃機関、蒸気機関、又は、ガス
機関によって駆動される。

クランク軸１は、ヨーク３を連結榛８を介して駆動する
。第１及び２図に示された実施例は、一方のピストン７
を低圧ピストン１５として有しているが、これは導管１
６を介して高圧ピストン１７に空気を供給する。このよ
うにして、２個の対向往復ピストンは、例えば、空気を
圧縮するために使用されることができる。ピストン摩擦
面が減少されるが、これによって、動力を節減し、引き
ずりの危険を除去する。改良されたピストンの案内と直
径との比のために、ピストンの振動は減少され、ピスト
ンリングの位置決め及び運動が一層正確に保持される。
このようにして、これらの部品の寿命及び性能を改善す
る。クランクケースからシリンダ蟹１８への潤滑は、ピ
ストンリング支持領域１９に直接的であり、この領域に
おいては油の制御が一層容易に達成される。ピストン７
は、ヨーク３に取外し自在に、例えば、ボルトによって
取付けられる。

このことは、ピストン７が、連結棒８を割ることなしに
、検査又は更新のために敬去られることのできることを
意味するものである。連結榛８は、ヨーク３の内部に収
容されている。中央くぼみ４を介して連結棒８に接近す
ることの達成されることが、可能である。それ故、連結
榛８を、若しも必要とされるならば、クランク軸１を邪
魔とすること無しに、又は、ヨーク３をクランクケース
から取り去ること無いこ、軸受の検査、又は、段換えの
ために取去ることが可能となる。第３〜６図は、ヨーク
３の構成の詳細を示すものである。

ヨーク３は、ピストンピン穴２１を協同させている。ヨ
ーク３は、平行に間隔を置かれて配置されている２個の
側部２２及び２３を有しており、この間隔は、ピストン
ピン穴２１の中心軸と直角方向においてヨーク３の周壁
を貫通している対向する２個を開□を形成し、連結榛８
が回転する時に、その大端部及びつり合いおもり２が出
入自在であるようにしてある。各側部２２，２３は、正
面図においてほぼＵ形であり、相互に間隔を置かれてほ
ぼ平行であり且つ同一平面の２個の翼２４及び２５を有
しており、これらの翼２４，２５の間の間隔は、ピスト
ンピン穴２１の中心髄の方向においてヨーク３の周壁を
貫通している対向する２個の開□を形成し、クランク軸
１が自由に通過するようにしてある。ヨーク３の一端部
において、２個の側部２２，２３は、様部片２６と一体
となっている。様部片２６の反対端部には、連結部分２
７があるが、これな２個の側部２２及び２３と一体であ
る。側部２２及び２３の翼、又は、橋絡片２４（第１図
においては、３ｂとして示されている）は、端部片２６
及び連結部片２７に取外し自在に取付けられている。翼
２４は、端部片２６及び連結部分２７にボルト２４ａに
よって固着されている。連結部分２７は、ピストンピン
穴２１と協同する。ヨーク３及び端部片１２６の端面
２８は、ピストンを位置決めさせるためのくぼみ、又は
、ソケット２９を有している。丁ピストン７は、端面２
８に、例えば、ボルトによ・つて固着される。くぼみ
、又は、ソケット２９を持つ代わりに、各端面２８は、
ピストン７を位直決めするために、球面とされることも
できる。第４図は、端部片２６の、第３図におけるＡの
方向に見た端面図である。第５図は、ヨーク３の第３／
図におけるＢの方向に見た端面図である。ヨーク３の他
の実施例は、水平中心線に沿って２個の同様の半体に分
離された副組立体を含んでいる。

また、ピストンピン穴に対してヨーク３の反対端部にお
いて垂直平面に沿って分離された富。組立体を含んでい
る。この後者の実施例においては、端部片２６は、ヨー
ク３に取りはずし自在に／取付けられ、また、脚部２２
及び２３に、例えば、ボルトによって固着される。第３
〜６図に示されたヨークは、厳密な応力解析によって決
定されるように、運転応力を負担するのに必要とされる
最少量の金属から成立つている形状を示している。

「過大正方形」配置が作られ、これがより高い回転速度
を許し、ピストン速度及び慣性力を減少させることので
きることが、本発明の一つの利点である。各ピストンが
、他のピストンに対する案内、又は、クロスヘッドとし
て働くことが本発明の他の利点である。

なぜならば、各ピストンが、他のピストンに強固に連結
されているからである。改良されたピストンの案内に対
する直径比のために、ピストンの振動が減少され、ピス
トンリングの位層及びその運動が一層正確に維持される
ことのできることが、本発明のなお他の利点である。こ
のようにして、ピストンリングの寿命及び性能が改善さ
れることができる。更に、只１個の連結榛及びピストン
ピン穴が１対のピストンを駆動するために必要とされる
ことが、本発明の更に他の利点である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による１対の対向ピストンを有している
圧縮機の縦断正面図、第２図はその横断平面図、第３図
は第１図に示されるヨークの正面図、第４図は第３図に
示されるョ−クのＡの方向に見た端面図、第５図は第３
図に示されたヨークのＢの方向に見た端面図、第６図は
第３図に示されたヨークの端部の縦断面図である。１…クランク軸、２…つりあいおもり、３…ヨーク、４
・・・中央くぼみ、５，６・・・側部、７，１７．．．
ピストン、８…連結榛、１０・・・クランクピン、１２
…ピストンピン、２１…ピストンピン穴、２２，２３…
側部、２４，２５・・・翼、２６…端部片、２７…連結
片、２８・・・端面、２９・・・ソケット。ＦＩＣ．ｌ．ＦｒＣ２ＦＩＣ．３．ＦＩＣ．４．ＦＩＣ．５．ＦＩＣ．Ｃ．

Claims

【特許請求の範囲】１１対の対向して固定的に配置されているシリンダと
、各シリンダ内にしゆう動自在に配置されると共にヨー
クによつて相互に強固に連結されている１対のピストン
とから成立つており、ヨークは、第一対の対向している
２個の開口と、第一対の２個の開口と直交する第二対の
対向している２個の開口とを形成するように相互に間隔
を置かれている４個の長手方向の翼と、４個の翼の各端
部を相互に連結している端部片ないしは連結部分とを有
しており、各ピストンは、ヨークの各端部片及び連結部
分の表面に取りはずし自在に固着されており、また、ヨ
ークの中には、第一対の２個の開口を貫いて延びると共
にヨークの内部にクランク及び少なくとも１個のつりあ
いおもりを有しているクランク軸と、大端部においてク
ランク軸に連結されると共に小端部においてヨークに連
結されている連結棒とを有しており、更に、第二対の対
向している２個の開口は、クランク軸の大端部及びつり
あいおもりを収容するようになっていることを特徴とす
る往復動圧縮機。２各ピストンが、ヨークの端部片ないしは連結部分に
ボルトによつて固着されており、また、ピストン及び端
部片ないいま連結部分が、ピストンをヨークの上に積極
的に位置決めをする位置決め手段をそれぞれ設けられて
いる特許請求の範囲第１項記載の圧縮機。３ヨークが、実質的に長方形状の輪郭を有している特
許請求の範囲第２項記載の圧縮機。４ヨークが、ヨークの一端部又はクランク軸の一側に
取りはずし自在な橋絡片を含んでいる特許請求の範囲第
１，２又は３項記載の圧縮機。５対向しているピストンが、実質的に同軸心となつて
いる特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載の圧縮
機。６対向するピストンが、異なつた寸法のものであり、
２段圧縮機を形成するように相互に連結されているシリ
ンダ内をそれぞれ作動されるようになつている特許請求
の範囲第１〜５項のいずれかに記載の圧縮機。７ヨークが、ピストンの間に、静止構造物に接触する
ことなしに懸架されている特許請求の範囲第１〜６項の
いずれかに記載の圧縮機。