JPH0630476U - エアポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コネクティングロッド大端部周りの構造を小
形化する。 【構成】 回転軸９９に連結するクランクシャフト３、
３’を二分割式にする。クランクシャフト３、３’の構
成をシャフト部３１とフランジ部３３とからなるように
する。両フランジ部３３、３３’間にコネクティングピ
ン４を設け、この外側にローラベアリング２を設け、こ
のローラベアリング２を介してコネクティングロッド６
の大端部６２を連結する。この大端部６２の両側面とク
ランクシャフトフランジ部３３、３３’との間に、低摩
擦係数のプラスチック製スペーサ１、１’を設ける。 【効果】 大端部６２周りの形状が小形化され、これを
収納するクランクケース９も小形化され、延いてはエア
ポンプ装置全体が小形化、軽量化されるようになった。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、シリンダ、ピストン、コネクティングロッド、クランクシャフト等 からなるレシプロタイプのエアポンプ装置に関するものであり、特に、コネクテ ィングロッド大端部まわりのベアリングの小形化を図り、これによってポンプ装 置全体の小形化、軽量化を図らんとするものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来のレシプロタイプのエアポンプ装置は、図２に示すような構成からなるも のである。すなわち、シリンダ９０内にて摺動運動をするピストン７０、当該ピ ストン７０に上下方向の往復運動を伝達するコネクティングロッド６０、当該コ ネクティングロッド６０に動力を伝達するクランクシャフト３０、当該クランク シャフト３０にエンジン等（図示せず）からの回転運動を伝達する回転軸９９０ 等からなるものである。

【０００３】 このような基本構成において、上記ピストン７０は、ピストンピン７３０を介 して上記コネクティングロッド６０の小端部６１０と連結されている。なお、当 該小端部６１０と上記ピストンピン７３０との間には、ローラベアリング６５０ が設けられており、これによって上記ピストンピン７３０と上記小端部６１０と の間の回転運動を円滑にするようにしている。また、上記クランクシャフト３０ は、その一方端である回転軸側は、ボールベアリング５０で支持されるとともに 、他端側である上記コネクティングロッド６０の大端部６２０と連結される側は 、単列のボールベアリング２０にて支持される構成となっている。

【０００４】 このような構成を採ることにより、エンジン等から上記回転軸９９０に駆動力 が伝達され、当該エアポンプ装置が稼働を開始すると、まず、クランクシャフト ３０が上記回転軸９９０を中心にして回転運動をする。これにつれて、当該クラ ンクシャフト３０のコネクティングロッド６０の大端部６２０と連結されている 部分が、上記回転軸９９０のまわりに偏心回転運動をする。これによって、コネ クティングロッド６０が上下運動をし、更には、これに伴って、ピストン７０が シリンダ９０内を上下運動する。これによって、上記ピストン７０はポンピング 作用を行ない、吸入ポート９３０よりエアを吸入し、その後、当該吸入エアを圧 縮して吐出ポート９４０より吐出し、エアサスペンション等の流体装置へと送出 する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記、従来のエアポンプ装置は、図２に示す如く、ピストン７０と コネクティングロッド６０の小端部６１０との間の連結構造は、ピストンピン７ ３０、及びその周りに設けられたニードルローラベアリング６５０にて形成され ている。また、上記コネクティングロッド６０の大端部６２０とクランクシャフ ト３０との間の連結構造は、ボールベアリング２０を介して形成されるようにな っている。このような構成からなることより、上記コネクティングロッド大端部 ６２０と上記クランクシャフト３０との間の連結構造は、上記小端部６１０側の 連結構造と比べて大形なものとならざるを得ない。

【０００６】 なぜならニードルローラベアリングに比べて、ボールベアリングはそのラジア ル方向の径が大きくならざるを得ないからである。従って、図２に示す如く、上 記コネクティングロッド６０の大端部６２０の外径寸法（Ｄ’）の値も大きくな らざるを得ない。このことは、当該クランクシャフト３０及びコネクティングロ ッド６０の大端部６２０等の収納されるスペースも大きなものが必要とされ、延 いては、当該スペースを有するクランクケース９０も大形のものとならざるを得 ない。このような問題点を解決するために、コネクティングロッド大端部を小形 のものとし、延いてはクランクケースも小形のもので対応できるようなレシプロ タイプのエアポンプ装置を提供しようとするのが本考案の目的（課題）である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、本考案においては次のような手段を講ずることと した。すなわち、シリンダ、ピストン、コネクティングロッド、クランクシャフ ト等からなるレシプロタイプのエアポンプ装置において、エンジンからの動力を 伝達する回転軸とピストンを駆動するためのコネクティングロッドとの間を連結 するクランクシャフトを二分割式にし、当該クランクシャフトをシャフト部とフ ランジ部とからなるように形成し、これら各クランクシャフトの上記シャフト部 をボールベアリングにて支持するとともに、上記両クランクシャフトの両フラン ジ部間にコネクティングピンを設け、当該コネクティングピンの外側にローラベ アリングを設け、当該ローラベアリングを介して上記コネクティングロッドの大 端部を回転自在に連結し、また、上記コネクティングロッドの小端部をローラベ アリングを介してピストンピンに回転可能に連結し、当該ピストンピンをピスト ンに固定し、当該ピストンをシリンダ内に摺動可能なように収納してなる構成を 採るとともに、上記クランクシャフトのフランジ部あるいはピストン内面のうち の何れか一方と上記コネクティングロッドとの間に低摩擦係数のプラスチック製 スペーサを設けてなる構成を採ることとした。

【０００８】 上記構成を採ることにより、本考案においては、次のような作用によりエアポ ンプとしての機能が発揮される。すなわち、図１において、エンジン（図示せず ）等によって駆動される回転軸９９が回転を始めると、当該回転軸９９にスプラ イン等を介して直接連結されているクランクシャフト３、３’が回転駆動される 。これによって、クランクシャフト３、３’及びコネクティングピン４は、上記 回転軸９９の軸心を中心にして回転運動をする。これに伴って、上記コネクティ ングピン４に連結されている上記コネクティングロッド６の大端部６２は、上記 回転軸９９の軸心まわりに偏心回転運動をする。その結果、上記コネクティング ロッド６は上下運動をし、これに伴って、当該コネクティングロッド３の小端部 ６１に連結されているピストン７がシリンダ９１内を上下運動する。これによっ てポンピング作用が発揮され、吸入ポート９３から吸入されたエアは、上記シリ ンダ９１内で圧縮されて吐出ポート９４より吐出され、エアサスペンション等の 流体装置に送出されることとなる。

【０００９】 このような一連の作動、特に上記ピストン７の上下運動の際、回転部の形状誤 差等によって、上記コネクティングロッド６にはスラスト力が発生することとな る。この場合、本考案においては、小端部６１及び大端部６２共にローラベアリ ングにて支持される構成となっており、これらのローラベアリング部においては 、上記スラスト力は担うことができない構成となっている。そこで本考案におい ては、これらスラスト力を、例えば上記大端部６２と上記クランクシャフト３、 ３’のフランジ部３３、３３’との間に設けられたスペーサ１、１’にて受ける こととしている。このスペーサ１、１’は低摩擦係数のプラスチック製平板状部 材からなるものであり、上記コネクティングロッド６の大端部６２側と上記クラ ンクシャフト３のフランジ部３３、３３’との間の相対回転運動に対しては、低 摩擦係数の平面部が相対すべり運動をすることによって対処するものである。

【００１０】 このように、本考案においては、コネクティングロッド大端部６２の支持を小 形のローラベアリング２をもって担わせることにより、上記大端部６２の径を小 さくするとともに、上記コネクティングロッド６に生ずるスラスト力は、低摩擦 係数のプラスチック製スペーサをもって担わせることとしたので、上記コネクテ ィングロッド６の大端部６２周りの形状が小形化され、延いてはクランクケース ９を始めとしたエアポンプ装置全体を小形化することができる。

【００１１】

【実施例】

本考案の実施例について、図１を基に説明する。本実施例の構成は、図１に示 す如く、パワーステアリング装置用のベーンポンプ８と、例えばエアサスペンシ ョン用等に使用される本エアポンプ装置とが同一の回転軸９９にて駆動されるよ うに形成された、いわゆるタンデムポンプ装置に関するものである。なお、ここ において、上記ベーンポンプ装置８は、回転軸９９にて回転駆動されるロータ８ ４、当該ロータ８４に収納されたベーン８２、当該ベーン８２の外側にあってポ ンプ室を形成するカムリング８１、これらロータ８４、ベーン８２、カムリング ８１の側面にあってポンプ室形成に寄与するサイドプレート８３等からなるもの であって、既存の油圧ポンプ装置である。

【００１２】 このようなタンデムポンプ装置を基本構成とする本実施例のエアポンプ装置は 、上記回転軸９９と同一軸上で回転駆動されるクランクシャフト３、３’、当該 クランクシャフト３、３’にコネクティングピン４を介して、その大端部６２が 連結されるとともに、小端部６１はピストンに連結されるコネクティングロッド ６、当該コネクティングロッド６の小端部６１に連結されて上下方向の直線往復 運動をするピストン７、当該ピストン７を収納するシリンダ９１、当該シリンダ ９１の上方に設けられた吸入ポート９３及び吐出ポート９４等からなるものであ ることを基本とするものである。

【００１３】 このような基本構成において、更に図１に示す如く、上記クランクシャフト３ 、３’は、二分割式の構成からなるものであり、かつ、当該クランクシャフト３ 、３’は、バランスウエイト部３２兼用のフランジ部３３と、シャフト部３１と からなるものである。このシャフト部３１は、上記回転軸９９と同軸上に設置さ れるとともに、クランクケース９等にボールベアリング５、５’を介して取付け られている構成からなるものである。また、上記フランジ部３３、３３’間には 、上記回転軸９９の軸心からオフセットＥを有した状態でコネクティングピン４ が設けられている。そして、このコネクティングピン４には、上記コネクティン グロッド６の大端部６２がローラベアリング２を介して回転自在に取付けられて いる構成からなるものである。なお、このローラベアリング２の両端にはオイル シール２２、２２’が設けられており、当該ローラベアリング２に設けられた潤 滑油のシールを行なっている。

【００１４】 また、上記コネクティングロッド６の大端部６２の両側面と上記クランクシャ フト３、３’のフランジ部３３、３３’との間には、低摩擦係数のプラスチック 製平板等からなるスペーサ１、１’が設けられており、上記コネクティングロッ ド６の大端部６２に生ずるスラスト力を担うように形成されている。なお、上記 コネクティングロッド６の小端部６１は、ピストンピン７３、ローラベアリング ７５等を介してピストン７に回転自在に連結されている。また、当該ピストン７ は、シリンダ９１内に往復直線運動が可能なように収納されている。また、当該 シリンダ９１の上方には、上記ピストン７の往復直線運動に基づくポンピング作 用時吸入エアの流入する吸入ポート９３及び吐出エアの流出する吐出ポート９４ が設けられている構成となっている。なお、上記ピストン７の側面部であって、 上記シリンダ９１との間でスライド運動をする部分には、テフロン等の低摩擦係 数のプラスチック製部材からなるピストンリング７１およびシール７２が設けら れている。

【００１５】 上記構成を有する本実施例の作動態様等について説明する。回転軸９９より回 転運動が伝達されると、当該回転軸９９の軸心を中心にクランクシャフト３、３ ’が回転運動をする。これにより、コネクティングピン４を介して、上記クラン クシャフト３、３’に連結されているコネクティングロッド６の大端部６２も上 記回転軸９９の軸心を中心に回転運動をする。これに伴い、上記コネクティング ロッド６は上記回転軸９９の軸心を中心に、上下方向にそれぞれＥの値だけスト ローク運動をする。これにより、ピストン７はシリンダ９１内で上下方向の往復 運動を行ない、ポンピング作用を行なう。その結果、上記吸入ポート９３からは エアが吸入され、上記シリンダ９１内で圧縮され、上記吐出ポート９４より吐出 されてエアサスペンション装置（図示せず）へと送出される。

【００１６】 このような一連の作動において、本実施例においては、上記コネクティングロ ッド６の大端部６２、小端部６１の部分が、ともにニードルローラベアリング２ 、７５を用いて軸受けされている構成となっているので、コネクティングロッド ６に発生したスラスト力を、これらベアリング部で担うことができない。その代 わり、上記大端部６２の側面部と上記クランクシャフト３、３’のフランジ部３ ３、３３’との間には、低摩擦係数のプラスチック製スペーサ１、１’が設けら れており、これによって上記スラスト力を担うこととしている。このように、本 実施例においては、上記大端部６２のところに、スペースを多くは取らないニー ドルローラベアリング２とプラスチック製のスペーサ１、１’を設けてなる構成 を採ることとしたので、当該大端部６２周りが小形化される。

【００１７】 従って、従来のものに比べて、回転軸９９の軸心（クランクシャフト軸心）と コネクティングロッド６の大端部中心との間の距離Ｅが同じであっても、上記コ ネクティングロッド６の大端部中心から当該コネクティングロッド６の大端部外 周部までの寸法Ｄは、小さくすることができる。すなわち、Ｄ’＞Ｄとなる。そ の結果、当該大端部６２の振れ回りスペースを小さくすることができ、これに伴 って、クランクケース９を小さくすることができ、延いてはエアポンプ装置全体 を小形化することができる。なお、本実施例は、大端部６２側にスペーサ１、１ ’を設けた構造であるが、この構造に限定されるものではなく、小端部６１側に スペーサ１、１’を設けるようにしてもよいのはもちろんである。

【００１８】

【考案の効果】

本考案によれば、シリンダ、ピストン、コネクティングロッド、クランクシャ フト等からなるレシプロタイプのエアポンプ装置において、エンジンからの動力 を伝達する回転軸とピストンを駆動するコネクティングロッドとの間を連結する クランクシャフトを二分割式にし、当該クランクシャフトをシャフト部とフラン ジ部とからなるように形成し、これら各クランクシャフトの上記シャフト部をそ れぞれボールベアリングにて支持するとともに、上記両クランクシャフトの両フ ランジ部間にコネクティングピンを設け、当該コネクティングピンの外側にロー ラベアリングを設け、当該ローラベアリングを介して上記コネクティングロッド の大端部を回転自在に連結し、また、当該コネクティングロッドの小端部をロー ラベアリングを介してピストンピンに回転可能に連結し、当該ピストンピンをピ ストンに固定し、当該ピストンをシリンダ内に摺動可能なように収納してなる構 成を採るとともに、上記クランクシャフトのフランジ部あるいはピストン内面の うちの何れか一方と上記コネクティングロッドとの間に、低摩擦係数のプラスチ ック製スペーサを設けてなる構成を採ることとしたので、当該エアポンプが稼働 をしたときに生ずる上記コネクティングロッドのスラスト力は、上記コネクティ ングロッド大端部と上記クランクシャフトフランジ部との間、または上記コネク ティングロッド小端部と上記ピストンとの間に設けられたプラスチック製スペー サにて担うことができる。また、上記コネクティングロッドに生ずる軸力は、上 記ローラベアリングによって担うことができるとともに、上記コネクティングロ ッド大端部周りの構造を小形化することができるようになった。これにより、当 該コネクティングロッド大端部周りが収納されるクランクケースを小形化するこ とができ、延いては、本エアポンプ装置全体を小形化、軽量化することができる ようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかるエアポンプ装置の全体構成を示
す部分断面図である。

【図２】従来例にかかるエアポンプ装置の全体構成を示
す部分断面図である。

【符号の説明】

１ スペーサ １’ スペーサ ２ ローラベアリング ２２ オイルシール ２２’オイルシール ３ クランクシャフト ３’ クランクシャフト ３１ シャフト部 ３２ バランスウエイト部 ３３ フランジ部 ３３’ フランジ部 ４ コネクティングピン ５ ボールベアリング ５’ ボールベアリング ６ コネクティングロッド ６１ 小端部 ６２ 大端部 ７ ピストン ７１ ピストンリング ７２ シール ７３ ピストンピン ７５ ローラベアリング ８ ベーンポンプ ８１ カムリング ８２ ベーン ８３ サイドプレート ８４ ロータ ９ クランクケース ９１ シリンダ ９３ 吸入ポート ９４ 吐出ポート ９９ 回転軸

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ、ピストン、コネクティングロ
   ッド、クランクシャフト等からなるレシプロタイプのエ
   アポンプ装置において、エンジンからの動力を伝達する
   回転軸とピストンを駆動するコネクティングロッドとの
   間を連結するクランクシャフトを二分割式にし、当該ク
   ランクシャフトをシャフト部とフランジ部とからなるよ
   うに形成し、これら各クランクシャフトの上記シャフト
   部をそれぞれボールベアリングにて支持するとともに、
   上記両クランクシャフトの両フランジ部間にコネクティ
   ングピンを設け、当該コネクティングピンの外側にロー
   ラベアリングを設け、当該ローラベアリングを介して上
   記コネクティングロッドの大端部を回転自在に連結し、
   また、上記コネクティングロッドの小端部をローラベア
   リングを介してピストンピンに回転可能に連結し、当該
   ピストンピンをピストンに固定し、当該ピストンをシリ
   ンダ内に摺動可能なように収納してなる構成を採るとと
   もに、上記クランクシャフトのフランジ部あるいはピス
   トン内面のうちの何れか一方と上記コネクティングロッ
   ドとの間に低摩擦係数のプラスチック製スペーサを設け
   たことを特徴とするエアポンプ装置。