JPH0634178U - 単気筒往復ピストン型エアコンプレッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】コストを高める事なく、運転時に従動歯車５と
駆動歯車６との噛合部で発生する打音を低減する。 【構成】従動歯車５の回転中心αを、ピッチ円の中心β
に対し偏心させる。この結果、従動歯車５と駆動歯車６
とは、上死点通過後で、従動歯車５に加わるトルクの方
向が変わる部分で、深く噛合する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案に係る単気筒往復ピストン型エアコンプレッサは、トラック等の大型 車両に装着して走行用エンジンにより駆動し、制動装置駆動用の圧縮空気を造り 出す。

【０００２】

【従来の技術】

トラック等の大型車両の制動装置として、圧縮空気により駆動される構造のも のが広く使用されている。この様な制動装置を駆動する為の圧縮空気は、走行用 のエンジンによりエアコンプレッサを駆動する事によって造り出すが、エアコン プレッサとしては、単気筒往復ピストン型のものが、一般的に使用されている。

【０００３】 この単気筒往復ピストン型エアコンプレッサの駆動部分の構造に就いて、本考 案を示す図１により、簡単に説明する。単一のシリンダ１は、その一端部（図１ の上端部）に吸気口と吐出口とを有する。このシリンダ１内には単一のピストン ２が、気密に且つ軸方向（図１の上下方向）に亙る往復移動自在に嵌装されてい る。このピストン２には枢軸３が、上記軸方向と直交する方向に設けられており 、この枢軸３にコンロッド４の一端を枢支している。このコンロッド４の他端は 、クランク軸等の回転部材の一部で、その回転中心から外れた部分に枢支してい る。そして、この回転部材には従動歯車５を、回転中心を一致させた状態で固定 し、この従動歯車５と駆動歯車６とを、互いに噛合させている。

【０００４】 走行用エンジンの回転時には、上記駆動歯車６及び従動歯車５を介して、上記 回転部材が回転駆動される。この結果上記コンロッド４が、揺動しつつ昇降して 、上記ピストン２をシリンダ１内で往復移動させる。この結果、上記吸気口から シリンダ１内に吸引された空気が圧縮されつつ、上記吐出口から吐出される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 本考案の単気筒往復ピストン型エアコンプレッサは、運転時に於ける騒音の低 減を図るものである。

【０００６】 単気筒往復ピストン型エアコンプレッサのピストン２を駆動する場合、このピ ストン２により圧縮された空気の吐出を開始した後に、このピストン２からコン ロッド４に加えられる力の方向が変わる事が避けられない。即ち、ピストン２が 上死点に存在する場合に於ける回転部材及び従動歯車５の回転角度を０度とした 場合に、この回転角度とシリンダ１内の圧力並びにコンロッド４及び回転部材を 介して従動歯車５に加えられるトルクとの関係は、図２に示す様になる。この図 ２に於いて、実線ａは回転角度とシリンダ１内の圧力との関係を、破線ｂは回転 角度と上記トルクとの関係を、それぞれ表わしている。

【０００７】 シリンダ１内でピストン２が、下死点から上死点に移動した場合上記圧力は、 下死点通過直後で吸気口が閉じられた瞬間から上昇し始め、それに伴なって従動 歯車５に加わる正方向のトルクも増大する。そしてこのトルクは、ピストン２が 上死点に近付き、このピストン２の上昇速度が低下した段階で減少し始め、上記 圧力はこれよりも少しだけ遅れて低下し始める。

【０００８】 ピストン２が上死点に存在する瞬間にシリンダ内には、未だ相当量の圧縮空気 が残留している為、このピストン２はこの圧縮空気の圧力により下方に押される 。又、コンロッド４は枢軸３を中心とした揺動角が下死点から上死点に移動した 場合と対称的に反転する。この結果、上記圧縮空気による力が、コンロッド４及 び回転部材を介して、上記従動歯車５に伝わった時、この従動歯車５を回転方向 に付勢する様になる。即ち、この従動歯車５に負方向のトルクが加わる。

【０００９】 ピストン２が下降し続けると、シリンダ１内でピストン２の上側部分の容積は 増大する為、上記圧縮空気の圧力は低下し、このピストン２を下方に押圧する力 がなくなって、このピストン２を移動させる為に、駆動歯車６から従動歯車５に 正方向のトルクを加える必要が生じる。

【００１０】 この結果、上記従動歯車５に加わるトルクの方向は、ピストン２が上死点を通 過する瞬間（図２のイ点）と、このピストン２を駆動する為の従動歯車５が上死 点から所定角度（図示の例では凡そ５０度）回転した瞬間（図２のロ点）とで変 化する。この変化する瞬間の前後で、従動歯車５と駆動歯車６との噛合状態が変 化する。即ち、各瞬間の直前迄、従動歯車５を構成する歯の片側面と駆動歯車６ を構成する歯の片側面とが当接していたとすると、各瞬間の直後に於いては、各 歯の他側面同士が当接する。

【００１１】 一方、上記従動歯車５と駆動歯車６との噛合部には、通常の歯車の噛合部と同 様に、若干のバックラッシュが存在する。このバックラッシュに基づき、上記ト ルクの方向が変わる瞬間に、従動歯車５の歯と駆動歯車６の歯とがぶつかりあい 、耳障りな打音が発生する。

【００１２】 上述の様な打音の発生を防止する為には、従動歯車５と駆動歯車６との寸法精 度を向上させて、上記バックラッシュを極力小さくする事が考えられるが、寸法 精度の向上は直ちに製作費の高騰に結び付く為、好ましくない。又、従動歯車５ と駆動歯車６との回転中心同士の距離を調節する事で、上記バックラッシュを小 さくする事も考えられるが、上記距離を調節する事自体面倒で、現実的な対応で はない。

【００１３】 本考案の単気筒往復ピストン型エアコンプレッサは、上述の様な事情に鑑みて 考案されたものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

本考案の単気筒往復ピストン型エアコンプレッサは何れも、前述した従来の単 気筒往復ピストン型エアコンプレッサと同様、図１に示す様に、吸気口と吐出口 とを有する単一のシリンダ１と、このシリンダ１内に気密に且つ軸方向に亙る往 復移動自在に嵌装された単一のピストン２と、このピストン２に、上記軸方向と 直交する方向に設けられた枢軸３と、この枢軸３にその一端を枢支したコンロッ ド４と、このコンロッド４の他端を、その回転中心から外れた部分に枢支したク ランクシャフト等の回転部材と、この回転部材に固設した従動歯車５と、この従 動歯車５と噛合した駆動歯車６とを備えている。

【００１５】 特に、請求項１に記載した単気筒往復ピストン型エアコンプレッサに於いては 、図１に示す様に、上記従動歯車５の回転中心αを、この従動歯車５のピッチ円 の中心βに対し僅かに偏心させている。そして、この従動歯車５が上死点位置か ら２０〜３０度程度回転した時点で、上記従動歯車５の歯と駆動歯車６の歯とが 最も深く噛み合うべく、偏心方向を規制した事を特徴としている。

【００１６】 又、請求項２に記載した単気筒往復ピストン型エアコンプレッサに於いては、 上記従動歯車５の一部でこの従動歯車５が上死点位置から２０〜３０度程度回転 した時点を中心とする凡そ５０度の範囲に位置する特定部分７を、図３に実線γ で示す様に、他の部分よりも直径方向外方に向け僅かに膨らませている。そして 、この特定部分７に於いて上記従動歯車５の歯と駆動歯車６の歯とを、上記他の 部分に比べて深く噛み合わせている。

【００１７】

【作用】

上述の様に構成される本考案の単気筒往復ピストン型エアコンプレッサにより 、吸気口からシリンダ１内に吸引した空気を圧縮してから、吐出口より圧縮空気 として吐出する際の作用自体は、前述した従来の単気筒往復ピストン型エアコン プレッサの場合と同様である。

【００１８】 特に、本考案の単気筒往復ピストン型エアコンプレッサの場合、ピストン２か らコンロッド４、回転部材を介して従動歯車５に加わるトルクの方向が変化する 瞬間には、この従動歯車５と駆動歯車６とが深く噛合して、両歯車５、６同士の 間のバックラッシュが極く小さくなっている。この結果、上記トルクの方向が変 化した瞬間にも、従動歯車５の歯と駆動歯車６の歯との間で打音が発生しないか 、或は発生したとしても小さな打音しか発生しなくなる。

【００１９】 一方、従動歯車５は、その全周に亙って高精度に造る必要はない為、この従動 歯車５の製作費が嵩む事もない。

【００２０】

【考案の効果】

本考案の単気筒往復ピストン型エアコンプレッサは、以上に述べた通り構成さ れ作用する為、特に製作費を高くする事なく、運転時に耳障りな騒音が発生する のを防止出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に対応する、単気筒往復ピストン型エ
アコンプレッサを示す略断面図。

【図２】従動歯車の回転角度と、シリンダ内の圧力及び
従動歯車に加わるトルクとの関係を示す線図。

【図３】請求項２に対応する、単気筒往復ピストン型エ
アコンプレッサの要部を示す略断面図。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ ピストン ３ 枢軸 ４ コンロッド ５ 従動歯車 ６ 駆動歯車 ７ 特定部分

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気口と吐出口とを有する単一のシリン
   ダと、このシリンダ内に気密に且つ軸方向に亙る往復移
   動自在に嵌装された単一のピストンと、このピストン
   に、上記軸方向と直交する方向に設けられた枢軸と、こ
   の枢軸にその一端を枢支したコンロッドと、このコンロ
   ッドの他端を、その回転中心から外れた部分に枢支した
   回転部材と、この回転部材に固設した従動歯車と、この
   従動歯車と噛合した駆動歯車とを備えた単気筒往復ピス
   トン型エアコンプレッサに於いて、上記従動歯車の回転
   中心をこの従動歯車のピッチ円の中心に対し僅かに偏心
   させ、この従動歯車が上死点位置から２０〜３０度程度
   回転した時点で、上記従動歯車の歯と駆動歯車の歯とが
   最も深く噛み合うべく、偏心方向を規制した事を特徴と
   する単気筒往復ピストン型エアコンプレッサ。
2. 【請求項２】 吸気口と吐出口とを有する単一のシリン
   ダと、このシリンダ内に気密に且つ軸方向に亙る往復移
   動自在に嵌装された単一のピストンと、このピストン
   に、上記軸方向と直交する方向に設けられた枢軸と、こ
   の枢軸にその一端を枢支したコンロッドと、このコンロ
   ッドの他端を、その回転中心から外れた部分に枢支した
   回転部材と、この回転部材に固設した従動歯車と、この
   従動歯車と噛合した駆動歯車とを備えた単気筒往復ピス
   トン型エアコンプレッサに於いて、上記従動歯車の一部
   でこの従動歯車が上死点位置から２０〜３０度程度回転
   した時点を中心とする凡そ５０度の範囲に位置する特定
   部分を、他の部分よりも直径方向外方に向け僅かに膨ら
   ませ、この特定部分に於いて上記従動歯車の歯と駆動歯
   車の歯とを、上記他の部分に比べて深く噛み合わせてい
   る単気筒往復ピストン型エアコンプレッサ。