JPH0141916Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、歯車列を介して駆動されるコンプレ
ツサに関する。

本願において問題としているコンプレツサの駆
動系は、第２図においてスケルトン図によつて示
すような構成をなしているものである。

第２図において、駆動軸１に嵌着した歯車２
は、歯車３に歯車結合し、歯車３はコンプレツサ
５を駆動するクランク軸４に嵌着している。

また、第３図は、第２図における歯車２および
歯車３のイイ断面図を示している。

従来、このような歯車列を介して駆動されるコ
ンプレツサにおいては、その駆動中にかなりの騒
音が発生していた。

本願における考案者は、これら騒音を解析した
結果、下記のことが明らかとなつた。

すなわち、該コンプレツサ５の押しのけ室にお
ける作動圧力ｐをその経過時間ｔに対して記録す
ると、その特性は、定性的に第１図に示すように
なる。

この特性によれば、該押しのけ室に吸入された
流体を圧縮する領域ａを過ぎ、流体を吸入する領
域ｂに入ると、その作動圧力ｐは急速に降下し、
真空領域ｃに入る。

これを、そのコンプレツサを駆動しているクラ
ンク軸４の駆動トルクＴについて検討してみる
と、同様に、第１図における作動圧力ｐの特性と
定性的に同じような特性となる。

この場合において、ｔ軸から上側の特性Ｔは、
クランク軸４が駆動軸１から駆動されていること
を意味しており、ｔ軸から下側における特性Ｔ
は、クランク軸４がモータリング（motoring）
作用の状態になつて、クランク軸４が駆動軸１よ
り早い回転速度で回転をしようとしていることを
意味している。

なお、ここで特性Ｔにおける該モータリングの
現象が生ずる領域（クランク軸４の回転角）と、
作動圧力ｐの特性における真空圧の領域ｃとは必
ずしも一致するものではない。唯、便宜上ｐとＴ
の特性が定性的に似ているため、これを共用して
いるものである。

このようなモータリングの作用は、下記のよう
な理由から生じているものである。

すなわち、コンプレツサ５におけるピストンが
上死点（TDC）に達した後、ピストンが降下し
てゆくとき、押しのけ室に残つている流体の残圧
が、そのばね作用によつて、その降下を加速する
ことになるのであり、そのため、今まで駆動され
ていたクランク軸４が、そのばね作用による加速
によつて、逆に、駆動軸１の側をその同一回転方
向へ駆動しようとすることになるからである。

このような現象を第３図における歯車２と歯車
３との関係において説明すると、上記のように、
駆動軸１がクランク軸４を駆動している状態にお
いては、第３図に図示しているように、歯車２に
おける歯２ａが歯車３における歯３ａを駆動する
状態となつている。

しかし、上記のようにクランク軸４すなわち歯
車３がモータリングをする状態においては、歯車
３が歯車２より早く回転しようとする。

その結果、今まで歯３ａが歯２ａによつて駆動
されていたものが、逆に、歯３ａが歯２ｂを駆動
するようになる。

この歯３ａが歯２ｂを駆動する状態に入ると
き、歯３ａが歯２ｂの歯面をたたき、その１サイ
クルごとに生ずる打音が、本願において問題とし
ている騒音となるものである。

この場合において、歯２ａ，２ｂおよび３ａと
の間のバツクラツシユをほぼ零とすることによつ
て、その衝撃音を減少させることは技術的に可能
ではある。

しかし、そのバツクラツシユを零とすること
は、その量産を考えると困難であり、且つ、その
製造単価を高価なものにしてしまうことになる。

本考案の目的は、上記のような問題点を解消し
た、騒音の少ないコンプレツサを提供することに
ある。

以下、実施例に基づいて本考案を説明する。

第４図は、本考案における一実施例としてのコ
ンプレツサ５を、第２図におけるロロ断面図によ
つて示したものである。

第４図において、ケーシング５ｇに穿設したシ
リンダ５ａには、該シリンダにおける軸方向への
摺動運動を可能に、ピストン５ｃが嵌合し、クラ
ンク軸４におけるクランク４ａへはピン５ｅが嵌
着し、ピン５ｅとピストン５ｃとの間にはコネク
テイング・ロツド５ｄが連接している。

クランク４ａにおけるバランス・ウエイト４ｂ
の周上には突起４ｃを固着し、ケーシング５ｇの
固定壁となつている一部分には磁石５ｆを固設し
ている。

以上の構成において、以下、その作用を説明す
る。

駆動軸１が自動車におけるエンジン等によつて
駆動されると、その動力は、歯車２および３を介
して、クランク軸４に伝動する。

このようにクランク軸４が駆動されると、クラ
ンク４ａに嵌着しているピン５ｅは、クランク軸
４の軸まわりに回転され、その結果、ピストン５
ｃはコネクテイング・ロツド５ｄを介して、上下
方向に往復運動を行なう。

この往復運動におけるピストン５ｃの降下によ
つて、押しのけ室５ｂには図示していない吸入弁
を介して、空気等の流体が吸入される。

また、その往復運動における上昇行程において
は、押しのけ室５ｂにおける流体を圧縮し、これ
を図示していない吐出弁を介して、タンク等に圧
送する。

上記のような作用において、クランク軸４に生
ずるトルクＴは、上述のように、ほぼ第１図に示
すような特性Ｔを示すのであるが、本願考案にお
いては、クランク軸４の回転角が上死点（TDC）
を過ぎ、クランク軸４がモータリングの状態とな
る回転角に達したとき、突起４ｃが仮想線によつ
て示す磁石５ｆ上の位置を通過することになる。

その結果、突起４ｃが磁石５ｆ上を通過する際
において、磁石５ｆはその磁力による吸引力によ
つて、突起４ｃの通過速度にブレーキをかける。

すなわち前述したように、ピストン５ｃが下降
をし始めたとき、押しのけ室５ｂにおける残圧が
ピストン５ｃの降下に加速度をかけようとするこ
とに対して、このブレーキによつてその加速度を
打ち消し、その結果、クランク軸４に生じようと
するモータリングの作用を防止し、そのことによ
つて、歯３ａと歯２ｂとの間に生ずる衝撃騒音を
なくしている。

なお、上記における説明においては、突起４ｃ
および磁石５ｆはそれぞれ１個ずつを図示してい
るが、更に、その磁力を増すために、突起４ｃお
よび磁石５ｆのそれぞれは、それぞれ２個以上の
ものを設けてもよい。

また、突起４ｃはクランク４ａの第４図に平行
な面に固着させ、磁石５ｆもそれに対応させた固
定壁上に固設させてもよいことは容易に理解する
ことができるであろう。

以上の説明から明らかなように、本考案におけ
るコンプレツサは、 ａ クランク軸４が歯車列を介して駆動され、 ｂ ピストン５ｃがクランク軸４のクランク運動
によつて駆動されるコンプレツサの構成となつ
ている、 以上の構成において、 ｃ クランク軸４へ突起４ｃを固着し、 ｄ 突起４ｃがクランク軸４のまわりを回転する
周上の固定壁には、磁石５ｆを固設した、 以上の構成としていることより、 以下の効果を有しているものである。

すなわち、 ａ ピストン５ｃが降下する際に、クランク軸４
にモータ作用をさせて、歯車列に騒音を発生さ
せる従来の現象は、磁石５ｆが突起４ｃの回転
に一時的なブレーキをかけるため、その騒音を
無くすことができる。

ｂ その結果、本願考案のコンプレツサを自動車
等に搭載して使用した場合において、あるいは
住宅街等における工事用の圧搾空気源として使
用するような場合において、その運転者のみな
らず、まわりの環境に対して静粛な運転をする
ことが可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来におけるコンプレツサにおい
て、そのコンプレツサの押しのけ室内の作動圧力
ｐと、そのクランク軸におけるトルクＴの特性を
示したものであり、第２図は、従来および本考案
におけるコンプレツサの駆動系をスケルトン図に
よつて示したものであり、第３図は、第２図にお
けるイイ断面図を示したものであり、第４図は、
本考案における一実施例としてのコンプレツサ５
を、第２図におけるロロ断面図によつて示したも
のである。 実施例に使用した符号は下記のとおりである。
１：駆動軸、２および３：歯車、２ａ，２ｂおよ
び３ａ：歯、４：クランク軸、４ａ：クランク、
４ｂ：バランス・ウエイト、４ｃ：突起、５：コ
ンプレツサ、５ａ：シリンダ、５ｂ：押しのけ
室、５ｃ：ピストン、５ｄ：コネクテイング・ロ
ツド、５ｅ：ピン、５ｆ：磁石、５ｇ：ケーシン
グ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 クランク軸４は、歯車列２，３を介して駆動さ
   れ、 シリンダ５ａには、該シリンダの軸方向への摺
   動運動を可能に、ピストン５ｃが嵌合し、 前記ピストンは、前記クランク軸のクランク運
   動による駆動によつて、前記軸方向における往復
   運動を行なう構成をなし、 前記ピストンにおける前記往復運動の機構は、
   前記シリンダおよび前記ピストンによつて形成す
   る押しのけ室５ｂに、その膨張行程において流体
   を吸入し、且つ、その吸入した流体をその圧縮行
   程において吐出するコンプレツサの構成をなして
   いる、 以上の構成において、 前記クランク軸には突起４ｃを固設し、その突
   起がそのクランク軸まわりを回転する周上の固定
   壁には磁石５ｆを固設し、 前記クランク軸の回転によつてその突起がその
   磁石上を通過する位置は、前記膨張行程において
   前記押しのけ室内の流体圧力が負圧となるクラン
   ク軸回転角の領域に位置し、 前記磁石は、前記突起が前記磁石上を通過する
   ごとに、その磁石の磁力によつて、前記クランク
   軸の回転速度にブレーキをかける構成となつてい
   ることを特徴とするコンプレツサ。