JPH0444866Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は流体を圧縮する圧縮機に関するもので
ある。

従来技術 従来、例えばウエーブ状のカム式圧縮機の構成
は、第６図に示す様にハウジング７と８に軸承さ
れた回転シヤフト２の回転軸と平行な方向に凹凸
を持つた正弦波形状を形成し前記回転シヤフト２
に一体的に固定されたカムプレート５３と、シリ
ンダ６内に前記回転軸と平行に摺動可能に支持さ
れた複数のピストン３と、前記カムプレート５３
の正弦波形状の両転動面５３ａに接触して転動
し、前記ピストン３を前記カムプレート５３に装
着させる複数のボール４等から成つている。さら
に第７図は第６図のＡ−Ａ断面におけるピストン
３を拡大した図であり、この図に示す様に前記ピ
ストン３は球面状のボール受座３ｂによつてボー
ル４と摺動可能に接しており、前記ボール受座３
ｂとボール４の表面の径はほぼ同一となつてい
る。

考案の解決しようとする問題点 前記従来の構成による圧縮機において、ボール
はカムプレートの正弦波形状転動面５３ａに対し
常に接触し転動しているが、その接触面は点接触
であるためここに加わる面圧が高くカムプレート
５３の前記転動面５３ａの摩耗を著しく速め、ク
リアランスの増大とそれに基づく異音が発生し、
耐久性に問題があつた。

本考案はボールとカムプレートの正弦波形状転
動面との接触面積を広げて面圧を低減し、摩耗を
抑えて圧縮機の耐久性を向上させることをその解
決しようとする問題点とするものである。

問題点を解決するための手段 カムプレート上のボールと接触する転動面を前
記ボールと線接触となるように形成したことを要
旨とする。

作 用 ボールとカムプレートの正弦波形状転動面との
接触面積は点状から線状へと広がり、これに反比
例して面圧は低減しカムプレートの摩耗を著しく
抑える。

実施例 以下本考案による第１実施例について第１図−
第３図に従つて説明する。

第１図に示す圧縮機１において、回転シヤフト
２はフロントハウジング７、リアハウジング８、
及びベアリング９と９′を介して回転可能に支持
されており、これにカムプレート５が一体状に固
定されている。前記カムプレート５は第２図に示
す様にその前後に前記回転シヤフト２の回転軸と
平行方向に正弦波形状の転動面を有しており、本
実施例では凹凸がそれぞれ２箇所ある２周期のカ
ムプレートを用いている。さらに前記カムプレー
ト５は前後の前記転動面上の円周方向に肉盗みを
行い切断面が円弧となるボール溝５ａが設けられ
ている。

又、鋼材或いはセラミツク等からなるボール４
が前記ボール溝５ａ内を転動可能に嵌合してお
り、その接触状態が前記カムプレート５の半径方
向に線接触する様にボール溝５ａとボール４の表
面はほぼ同一径に形成され、線接触面全体にわた
つて面圧が均一に分散する様になつている。

さらに、ボール４上の前記ボール溝５ａとの接
触面と反対側にはボール受座３ａを介して中央部
が凹状を成したピストン３が装着されている。第
３図は第１図のＡ−Ａ断面におけるピストン３を
拡大した図であるが、この図において前記ボール
受座３ａは図の上側が凹状の半球面、下側がこれ
に続く様に凹状の半円筒面を成しており、前記ボ
ール受座３ａと前記ボール４とは面接触となるよ
うに表面の径をほぼ同一としている。

前記ピストン３は、ボール４を介してカムプレ
ート５に装着される一方、シリンダ６によつて回
転シヤフト２の回転軸と平行方向に摺動可能に支
持されており、ピストン３は前記カムプレート３
に追随して回転シヤフト２が１回転するとシリン
ダ内を回転軸方向に２回往復する。

前記構成において、回転シヤフト２がフアンベ
ルト等によつて外部から動力を得て回転すると、
これに伴いボール４はピストン３によつて前記回
転シヤフト２の回転軸と垂直方向に固定されてい
る為、カムプレート５のボール溝５ａ内を転動し
ピストン３のボール受座３ａ内を摺動する。この
とき、カムプレート５とボール４とは線接触であ
りカムプレート５に加わる面圧が低いため、ボー
ル転動面の摩耗は著しく減少する。

一方本考案による圧縮機の組付方法において、
従来のボール受座３ｂにボールを嵌合した後カム
プレート５を嵌入させる場合、前記カムプレート
５両面のボール溝深さがカムプレートの肉厚偏差
以上になると、ボール溝５ａの一部を形成するカ
ムプレート外周の肉厚よりも対峙した２つのボー
ル４間の隙間の方が狭いため組付けが不可能とな
る。

そのため本実施例では新たなボール受座３ａを
ピストン３に設け、製造時においては先にカムプ
レート５の両面ボール溝５ａに前記ボール４を嵌
合させた後、前記ボール受座３ａの凹状の半円筒
部分よりボール４を嵌入させて組付けを行う。

次に本考案による第２実施例について第４図に
従つて説明する。

これは回転シヤフト２、ボール４、ピストン
３、ボール受座３ｂ等は従来と全く同様である
が、カムプレート５１のボール転動面に設けたボ
ール溝５１ａは、その内周側表面には前記第１実
施例のボール溝５ａと同様の円筒面を凹設し、外
周側表面は回転軸と垂直に平面状に肉盗みが施さ
れている。

このような構成による圧縮機は前記第１実施例
と同様にカムプレート５１のボール溝５１ａとボ
ール４が線接触する。しかしその接触面積は前記
実施例の約半分であり面圧はある程度増大する
が、従来の点接触と比較すればその効果は前記実
施例と大きな違いは無く、摩耗を著しく低減させ
ることができる。

そして、本実施例の組付方法においては従来と
同様にピストン３のボール受座３ｂにボール４を
嵌合した後、カムプレート５１を差し込んで組付
けを行えば良い。

本実施例において、従来と比べて違うのはカム
プレート５１のボール溝５１ａのみであり、従来
機種にこの点の変更を加えるだけで前記効果を得
ることが出来る。

次に、本考案による第３実施例について第５図
にカムプレート５２を示し、この図に基づいて説
明する。

本実施例ではカムプレート２、ボール４、ピス
トン３、ボール受座３ｂ等は従来と全く同様であ
り、カムプレート５２のボール溝５２ａについて
も前記第１実施例のボール溝５ａと同様である。
そして前記カムプレート５２はボール溝５２ａの
一部を形成する外周側の肉厚の一部に同軸方向に
半円筒状の切欠部を設けたものである。

前記カムプレート５２を備えた圧縮機は従来技
術と同様のボール受座３ｂであるため、これとボ
ール４との接触は従来と同じであり、一方前記ボ
ール４とボール受座５２ａとの接触についても前
記第１実施例と同様の線接触で転動する。ここで
一部切欠部５２ｂを設けたことにより、この部分
を有したボール溝５２ａ上を転動するボール４に
ついてはその接触面積が減少するがこの点におい
ては前記第２実施例と同様であり問題ではない。

そして、本実施例による組付方法においてはピ
ストン３のボール受座３ｂにボール４を嵌合した
後、前記ボール４をカムプレート５１の切欠部５
２ｂより挿入してボール溝５２ａに嵌合させ、こ
の上を転動させてずらし、次に前記切欠部５２ｂ
よりまた更に別のボール受座３ｂと嵌合したボー
ル４を挿入したボール溝５２ａに嵌合させて行
き、このような組付けを規定のピストン数迄繰り
返して行う。

本実施例においては、ボール４がボール受座３
ｂとボール溝５２ａの両方の接触面積を出来うる
限り広げて面圧を下げることが出来、本考案によ
る効果をより発揮することが出来る。

尚、本考案は前記第１−第３実施例に限られる
ものではなく、例えば前記カムプレートには平斜
板を用いたカム式圧縮機に応用するなど本考案の
要旨を逸脱しない範囲に応用しても良い。

考案の効果 以上詳述したように、本考案によればカムプレ
ート上のボールの転動面と前記ボールとの接触が
線接触となるように形成したことによつて、その
接触面積を広げて面圧を低減し摩耗を抑えること
が出来るため、クリアランスの増大とそれに基づ
く異音の発生を防止し、耐久性を著しく向上させ
るという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例によるカム式圧縮
機の断面図、第２図は前記圧縮機のピストンとカ
ムプレートとボールの配置図、第３図は第１図の
Ａ−Ａ断面におけるピストンを示す要部断面図、
第４図は本考案の第２実施例による圧縮機の要部
断面図、第５図は本考案の第３実施例によるカム
プレートの平面図、第６図は従来技術によるカム
式圧縮機の断面図、第７図は第６図のＡ−Ａ断面
におけるピストンを示す要部断面図である。 ２……シヤフト、３……ピストン、３ａ，３ｂ
……ボール受座、４……ボール、５，５１，５２
……カムプレート、５ａ，５１ａ，５２ａ……ボ
ール溝、６……シリンダーブロツク、７，８……
ハウジング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転シヤフトと、前記回転シヤフトと一体的に
   回転し前記回転シヤフトの回転軸と垂直に固定さ
   れたカムプレートと前記回転シヤフトを軸承する
   ハウジングと前記ハウジングによつて前記回転シ
   ヤフトの回転軸と平行に移動が規制され、かつ前
   記の両面に常時接触して回転するボールを介して
   装着されるピストンと、吸入バルブ及び吐出バル
   ブ等を有する圧縮機において、前記カムプレート
   上の前記ボールと接触する転動面を前記ボールと
   線接触となるように形成したことを特徴とする圧
   縮機。