JPH07189901A - ウェーブカム式圧縮機 - Google Patents
ウェーブカム式圧縮機Info
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- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 36
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 abstract description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 26
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
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- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B25/00—Multi-stage pumps
- F04B25/04—Multi-stage pumps having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
- F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
- F04B27/1054—Actuating elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
- F05C2253/12—Coating
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウェーブカム式圧縮機の耐久性を向上する。
【構成】 シリンダブロック１，２に支持された回転軸
３にはウェーブカム７が止着されている。シリンダボア
１ａ，２ａ内に収容された両頭ピストン６とウェーブカ
ム７の前後カム面７Ａ，７Ｂとの間にはシュー８，９が
介在される。シュー８，９は回転軸３の回転に伴ってカ
ム面７Ａ，７Ｂに摺接し、両頭ピストン６がシリンダボ
ア１ａ，２ａ内を往復動する。両頭ピストン６を下死点
位置に配置するカム面７Ａ，７Ｂ上の下死点対応部位７
ａ11，７ａ22には平面７ａ1 ，７ａ 2 を採用し、両頭ピ
ストン６を上死点位置に配置するカム面７Ａ，７Ｂ上の
上死点対応部位７ｂ11，７ｂ22には楕円柱面７ｂ1 ，７
ｂ2 を採用した。
３にはウェーブカム７が止着されている。シリンダボア
１ａ，２ａ内に収容された両頭ピストン６とウェーブカ
ム７の前後カム面７Ａ，７Ｂとの間にはシュー８，９が
介在される。シュー８，９は回転軸３の回転に伴ってカ
ム面７Ａ，７Ｂに摺接し、両頭ピストン６がシリンダボ
ア１ａ，２ａ内を往復動する。両頭ピストン６を下死点
位置に配置するカム面７Ａ，７Ｂ上の下死点対応部位７
ａ11，７ａ22には平面７ａ1 ，７ａ 2 を採用し、両頭ピ
ストン６を上死点位置に配置するカム面７Ａ，７Ｂ上の
上死点対応部位７ｂ11，７ｂ22には楕円柱面７ｂ1 ，７
ｂ2 を採用した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転軸と一体的に回転
するウェーブカムの回転によってウェーブカムに係留さ
れたピストンを往復動させるウェーブカム式圧縮機に関
するものである。
するウェーブカムの回転によってウェーブカムに係留さ
れたピストンを往復動させるウェーブカム式圧縮機に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】回転軸上に止着されたウェーブカムの回
転によってピストンを往復動させるウェーブカム式圧縮
機が特開昭５７−１１０７８３号公報、実開昭６３−１
４７５７１号公報に開示されている。特開昭５７−１１
０７８３号公報の圧縮機では、ウェーブカムの前後両カ
ム面と両頭ピストンとの間にはローラが介在されてお
り、ローラは回転可能かつ離脱不能に両頭ピストンに嵌
入支持されている。ローラはウェーブカムに対して相対
転動し、ウェーブカムの回転に伴うウェーブカムのカム
面の変位がローラを介して両頭ピストンに伝達される。
この変位伝達により両頭ピストンがウェーブカム面の変
位曲線に応じた往復動を行なう。
転によってピストンを往復動させるウェーブカム式圧縮
機が特開昭５７−１１０７８３号公報、実開昭６３−１
４７５７１号公報に開示されている。特開昭５７−１１
０７８３号公報の圧縮機では、ウェーブカムの前後両カ
ム面と両頭ピストンとの間にはローラが介在されてお
り、ローラは回転可能かつ離脱不能に両頭ピストンに嵌
入支持されている。ローラはウェーブカムに対して相対
転動し、ウェーブカムの回転に伴うウェーブカムのカム
面の変位がローラを介して両頭ピストンに伝達される。
この変位伝達により両頭ピストンがウェーブカム面の変
位曲線に応じた往復動を行なう。
【０００３】実開昭６３−１４７５７１号公報における
圧縮機では、ウェーブカムの前後両面にカム溝が形成さ
れており、カム溝と両頭ピストンとの間にはボールが介
在されている。
圧縮機では、ウェーブカムの前後両面にカム溝が形成さ
れており、カム溝と両頭ピストンとの間にはボールが介
在されている。
【０００４】斜板式圧縮機における斜板のサイクル曲線
は正弦波変位曲線であり、１サイクル曲線である。従っ
て、斜板式圧縮機における両頭ピストンは一方の頭にお
いて回転軸１回転に対して１回圧縮するだけである。こ
れに対してウェーブカムのカム面あるいはカム溝の変位
曲線は複数サイクル曲線であり、両頭ピストンは一方の
頭において回転軸１回転に対して複数回圧縮する。従っ
て、ウェーブカム式圧縮機においては１回転当たりの吐
出容量が斜板式圧縮機の場合よりも増大するという利点
がある。
は正弦波変位曲線であり、１サイクル曲線である。従っ
て、斜板式圧縮機における両頭ピストンは一方の頭にお
いて回転軸１回転に対して１回圧縮するだけである。こ
れに対してウェーブカムのカム面あるいはカム溝の変位
曲線は複数サイクル曲線であり、両頭ピストンは一方の
頭において回転軸１回転に対して複数回圧縮する。従っ
て、ウェーブカム式圧縮機においては１回転当たりの吐
出容量が斜板式圧縮機の場合よりも増大するという利点
がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ウェーブカムとピスト
ンとの間に介在されるローラあるいはボールはいずれも
ウェーブカムに対して相対転動する。ウェーブカムとロ
ーラあるいはボールとの接触は線接触であるが、微視的
に見ればこの接触部位は弾性変形によって面接触とな
る。この接触圧の低減は圧縮機の耐久性向上の上で重要
である。接触圧の低減は、線接触の長さを増大するこ
と、あるいは接触部位の曲率を小さくする（即ち、曲率
半径を大きくする）ことによって得られる。接触部位の
曲率を小さくすれば微視的に見た面接触領域が大きくな
り、ヘルツ圧が小さくなる。
ンとの間に介在されるローラあるいはボールはいずれも
ウェーブカムに対して相対転動する。ウェーブカムとロ
ーラあるいはボールとの接触は線接触であるが、微視的
に見ればこの接触部位は弾性変形によって面接触とな
る。この接触圧の低減は圧縮機の耐久性向上の上で重要
である。接触圧の低減は、線接触の長さを増大するこ
と、あるいは接触部位の曲率を小さくする（即ち、曲率
半径を大きくする）ことによって得られる。接触部位の
曲率を小さくすれば微視的に見た面接触領域が大きくな
り、ヘルツ圧が小さくなる。
【０００６】ローラとウェーブカムとの間の接触圧を低
減するにはローラの長さあるいはローラの径を増大すれ
ばよい。ボールとウェーブカムとの間の接触圧を低減す
るにはボール径を増大すればよい。しかし、ウェーブカ
ムに対して相対転動するローラあるいはボールはピスト
ンに嵌め込み支持されているため、ローラの長さ、ロー
ラの径あるいはボールの径はピストン径に左右される。
そのため、ピストン径を大きくすることなくローラの長
さ、ローラの径あるいはボールの径を増大することはで
きず、ピストンの拡径は圧縮機の大型化に繋がる。
減するにはローラの長さあるいはローラの径を増大すれ
ばよい。ボールとウェーブカムとの間の接触圧を低減す
るにはボール径を増大すればよい。しかし、ウェーブカ
ムに対して相対転動するローラあるいはボールはピスト
ンに嵌め込み支持されているため、ローラの長さ、ロー
ラの径あるいはボールの径はピストン径に左右される。
そのため、ピストン径を大きくすることなくローラの長
さ、ローラの径あるいはボールの径を増大することはで
きず、ピストンの拡径は圧縮機の大型化に繋がる。
【０００７】本発明は、圧縮機の大型化をもたらすこと
なく耐久性を向上し得るウェーブカム式圧縮機を提供す
ることを目的とする。
なく耐久性を向上し得るウェーブカム式圧縮機を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そのために請求項１に記
載の発明では、ピストンを下死点位置に配置するカム面
上の下死点対応部位には平面を採用し、ピストンを上死
点位置に配置するカム面上の上死点対応部位には楕円柱
面を採用し、ピストンとウェーブカムのカム面との間に
は前記カム面に対して摺接するシューを介在した。
載の発明では、ピストンを下死点位置に配置するカム面
上の下死点対応部位には平面を採用し、ピストンを上死
点位置に配置するカム面上の上死点対応部位には楕円柱
面を採用し、ピストンとウェーブカムのカム面との間に
は前記カム面に対して摺接するシューを介在した。
【０００９】請求項２に記載の発明では、前記楕円柱面
を円柱面にした。請求項３に記載の発明では、前記シュ
ーのカム面に対する摺接面を平面とし、前記シューのピ
ストンに対する摺接面を球面とした。
を円柱面にした。請求項３に記載の発明では、前記シュ
ーのカム面に対する摺接面を平面とし、前記シューのピ
ストンに対する摺接面を球面とした。
【００１０】請求項４に記載の発明では、ピストンを下
死点位置に配置するカム面上の下死点対応部位には楕円
柱面を採用し、ピストンを上死点位置に配置するカム面
上の上死点対応部位には平面を採用し、ピストンとウェ
ーブカムのカム面との間には前記カム面に対して摺接す
るシューを介在した。
死点位置に配置するカム面上の下死点対応部位には楕円
柱面を採用し、ピストンを上死点位置に配置するカム面
上の上死点対応部位には平面を採用し、ピストンとウェ
ーブカムのカム面との間には前記カム面に対して摺接す
るシューを介在した。
【００１１】請求項５に記載の発明では、請求項４に記
載の楕円柱面を円柱面とした。請求項６に記載の発明で
は、請求項４又は請求項５に記載のシューのカム面に対
する摺接面を楕円柱面とし、前記シューのピストンに対
する摺接面を球面とした。
載の楕円柱面を円柱面とした。請求項６に記載の発明で
は、請求項４又は請求項５に記載のシューのカム面に対
する摺接面を楕円柱面とし、前記シューのピストンに対
する摺接面を球面とした。
【００１２】
【作用】カム面上の平面は回転軸の回転軸線に対して傾
いている。楕円柱面が円柱面である場合には平面の傾き
は４５°となり、円柱面は前記回転軸線に対して直交す
る。カム面に摺接するシューの摺接面が平面である場
合、シューの摺接平面は楕円柱面に対して線接触し、カ
ム面上の平面に対しては面接触する。
いている。楕円柱面が円柱面である場合には平面の傾き
は４５°となり、円柱面は前記回転軸線に対して直交す
る。カム面に摺接するシューの摺接面が平面である場
合、シューの摺接平面は楕円柱面に対して線接触し、カ
ム面上の平面に対しては面接触する。
【００１３】カム面に摺接するシューの摺接面が楕円柱
面である場合、シューの摺接楕円柱面は楕円柱面に対し
て面接触し、カム面上の平面に対しては線接触する。
面である場合、シューの摺接楕円柱面は楕円柱面に対し
て面接触し、カム面上の平面に対しては線接触する。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図９に基づいて説明する。図１に示すように締め付け接
合された一対のシリンダブロック１，２には回転軸３が
ラジアルベアリング４，５を介して回転可能に支持され
ている。シリンダブロック１，２には前後で対となる複
数のシリンダボア１ａ，２ａ（本実施例では５対）が回
転軸３を中心とする等間隔角度位置に配列形成されてい
る。図２に示すように両頭ピストン６がシリンダボア１
ａ，２ａ内にスライド可能に嵌入されている。
図９に基づいて説明する。図１に示すように締め付け接
合された一対のシリンダブロック１，２には回転軸３が
ラジアルベアリング４，５を介して回転可能に支持され
ている。シリンダブロック１，２には前後で対となる複
数のシリンダボア１ａ，２ａ（本実施例では５対）が回
転軸３を中心とする等間隔角度位置に配列形成されてい
る。図２に示すように両頭ピストン６がシリンダボア１
ａ，２ａ内にスライド可能に嵌入されている。
【００１５】回転軸３にはウェーブカム７が止着されて
いる。ウェーブカム７と両頭ピストン６との間にはシュ
ー８，９が介在されている。シュー８，９の表面は、両
ピストン６の内端面上の保持凹部６ａ，６ｂに嵌合する
嵌合球面８ａ，９ａと、ウェーブカム７のカム面７Ａ，
７Ｂに摺接する摺接平面８ｂ，９ｂとからなる。シュー
８，９は両頭ピストン６の内端面上に嵌合球面８ａ，９
ａを嵌合して保持されている。嵌合球面８ａ，９ａの半
径中心Ｑ1 ，Ｑ2 は摺接球面８ｂ，９ｂ上の中央にあ
る。
いる。ウェーブカム７と両頭ピストン６との間にはシュ
ー８，９が介在されている。シュー８，９の表面は、両
ピストン６の内端面上の保持凹部６ａ，６ｂに嵌合する
嵌合球面８ａ，９ａと、ウェーブカム７のカム面７Ａ，
７Ｂに摺接する摺接平面８ｂ，９ｂとからなる。シュー
８，９は両頭ピストン６の内端面上に嵌合球面８ａ，９
ａを嵌合して保持されている。嵌合球面８ａ，９ａの半
径中心Ｑ1 ，Ｑ2 は摺接球面８ｂ，９ｂ上の中央にあ
る。
【００１６】ウェーブカム７の前後のカム面７Ａ，７Ｂ
は各シリンダボア１ａ，２ａの中心軸線Ｌ1 の配列円周
面Ｃ0 上にて軸方向へ交互に変位を繰り返す２サイクル
変位曲線Ｆ1 ，Ｆ2 を有する。配列円周面Ｃ0 の半径中
心は回転軸３の回転軸線Ｌ0に一致する。嵌合球面８
ａ，９ａの半径中心Ｑ1 ，Ｑ2 が摺接平面８ｂ，９ｂ上
の中央にあるため、嵌合球面８ａ，９ａの半径中心
Ｑ1 ，Ｑ2 は常にサイクル変位曲線Ｆ1 ，Ｆ2 上を摺接
する。従って、ウェーブカム７の回転に伴って往復動す
る両頭ピストン６の往復動変位はサイクル変位曲線
Ｆ1 ，Ｆ2 に一致する。
は各シリンダボア１ａ，２ａの中心軸線Ｌ1 の配列円周
面Ｃ0 上にて軸方向へ交互に変位を繰り返す２サイクル
変位曲線Ｆ1 ，Ｆ2 を有する。配列円周面Ｃ0 の半径中
心は回転軸３の回転軸線Ｌ0に一致する。嵌合球面８
ａ，９ａの半径中心Ｑ1 ，Ｑ2 が摺接平面８ｂ，９ｂ上
の中央にあるため、嵌合球面８ａ，９ａの半径中心
Ｑ1 ，Ｑ2 は常にサイクル変位曲線Ｆ1 ，Ｆ2 上を摺接
する。従って、ウェーブカム７の回転に伴って往復動す
る両頭ピストン６の往復動変位はサイクル変位曲線
Ｆ1 ，Ｆ2 に一致する。
【００１７】図２及び図５に示すように一方のカム面７
Ａは一対の平面７ａ1 と一対の円柱面７ｂ1 とからな
り、サイクル変位曲線Ｆ1 は平面７ａ1 と円柱面７ｂ1
との間で滑らかに接続している。図２の直線Ｋ1 は平面
７ａ1 と円柱面７ｂ1 との接続位置を示す。サイクル変
位曲線Ｆ1 は９０°の等間隔角度に４分割されており、
サイクル変位曲線Ｆ1 上の平面７ａ1 と円柱面７ｂ1 と
の接続位置Ｋ1 は９０°の等間隔角度位置である。平面
７ａ1 は回転軸線Ｌ0 に対して４５°の角度で傾いてお
り、円柱面７ｂ1 は回転軸線Ｌ0 に対して直交する。平
面７ａ1 の法線ベクトルｍ1 は回転軸線Ｌ0 から離れる
方向かつ圧縮機の後側（図１において右側）を向き、円
柱面７ｂ1 の法線ベクトルｎ1 は回転軸線Ｌ0 に平行か
つ圧縮機の前側（図１において左側）を向く。
Ａは一対の平面７ａ1 と一対の円柱面７ｂ1 とからな
り、サイクル変位曲線Ｆ1 は平面７ａ1 と円柱面７ｂ1
との間で滑らかに接続している。図２の直線Ｋ1 は平面
７ａ1 と円柱面７ｂ1 との接続位置を示す。サイクル変
位曲線Ｆ1 は９０°の等間隔角度に４分割されており、
サイクル変位曲線Ｆ1 上の平面７ａ1 と円柱面７ｂ1 と
の接続位置Ｋ1 は９０°の等間隔角度位置である。平面
７ａ1 は回転軸線Ｌ0 に対して４５°の角度で傾いてお
り、円柱面７ｂ1 は回転軸線Ｌ0 に対して直交する。平
面７ａ1 の法線ベクトルｍ1 は回転軸線Ｌ0 から離れる
方向かつ圧縮機の後側（図１において右側）を向き、円
柱面７ｂ1 の法線ベクトルｎ1 は回転軸線Ｌ0 に平行か
つ圧縮機の前側（図１において左側）を向く。
【００１８】他方のカム面７Ｂも一対の平面７ａ2 と一
対の円柱面７ｂ2 とからなり、サイクル変位曲線Ｆ2 は
平面７ａ2 と円柱面７ｂ2 との間で滑らかに接続してい
る。図２の直線Ｋ2 は平面７ａ2 と円柱面７ｂ2 との接
続位置を示す。サイクル変位曲線Ｆ2 は９０°の等間隔
角度に４分割されており、サイクル変位曲線Ｆ2 上の平
面７ａ2 と円柱面７ｂ2 との接続位置Ｋ2 は９０°の等
間隔角度位置である。平面７ａ2 は回転軸線Ｌ0 に対し
て４５°の角度で傾いており、円柱面７ｂ2 は回転軸線
Ｌ0 に対して直交する。平面７ａ2 の法線ベクトルｍ2
は回転軸線Ｌ0から離れる方向かつ圧縮機の前側を向
き、円柱面７ｂ2 の法線ベクトルｎ2 は回転軸線Ｌ0 に
平行かつ圧縮機の後側を向く。
対の円柱面７ｂ2 とからなり、サイクル変位曲線Ｆ2 は
平面７ａ2 と円柱面７ｂ2 との間で滑らかに接続してい
る。図２の直線Ｋ2 は平面７ａ2 と円柱面７ｂ2 との接
続位置を示す。サイクル変位曲線Ｆ2 は９０°の等間隔
角度に４分割されており、サイクル変位曲線Ｆ2 上の平
面７ａ2 と円柱面７ｂ2 との接続位置Ｋ2 は９０°の等
間隔角度位置である。平面７ａ2 は回転軸線Ｌ0 に対し
て４５°の角度で傾いており、円柱面７ｂ2 は回転軸線
Ｌ0 に対して直交する。平面７ａ2 の法線ベクトルｍ2
は回転軸線Ｌ0から離れる方向かつ圧縮機の前側を向
き、円柱面７ｂ2 の法線ベクトルｎ2 は回転軸線Ｌ0 に
平行かつ圧縮機の後側を向く。
【００１９】一方のカム面７Ａの平面７ａ1 の最下位７
ａ11は１８０°の角度間隔をもって設定されており、円
柱面７ｂ1 の最上位７ｂ11は最下位７ａ11間の中間に設
定されている。他方のカム面７Ｂの平面７ａ2 の最下位
７ａ22は最上位７ｂ11と背中合わせであり、カム面７Ｂ
側の円柱面７ｂ2 の最上位７ｂ22は最下位７ａ11と背中
合わせである。最下位７ａ11はシリンダボア１ａ側にお
ける両頭ピストン６の下死点位置に対応する下死点対応
部位となる。最上位７ｂ11はシリンダボア１ａ側におけ
る両頭ピストン６の上死点位置に対応する上死点対応部
位となる。最下位７ａ22はシリンダボア２ａ側における
両頭ピストン６の下死点位置に対応する下死点対応部位
となる。最上位７ｂ22はシリンダボア２ａ側における両
頭ピストン６の上死点位置に対応する上死点対応部位と
なる。
ａ11は１８０°の角度間隔をもって設定されており、円
柱面７ｂ1 の最上位７ｂ11は最下位７ａ11間の中間に設
定されている。他方のカム面７Ｂの平面７ａ2 の最下位
７ａ22は最上位７ｂ11と背中合わせであり、カム面７Ｂ
側の円柱面７ｂ2 の最上位７ｂ22は最下位７ａ11と背中
合わせである。最下位７ａ11はシリンダボア１ａ側にお
ける両頭ピストン６の下死点位置に対応する下死点対応
部位となる。最上位７ｂ11はシリンダボア１ａ側におけ
る両頭ピストン６の上死点位置に対応する上死点対応部
位となる。最下位７ａ22はシリンダボア２ａ側における
両頭ピストン６の下死点位置に対応する下死点対応部位
となる。最上位７ｂ22はシリンダボア２ａ側における両
頭ピストン６の上死点位置に対応する上死点対応部位と
なる。
【００２０】このようなカム面７Ａ，７Ｂのサイルク変
位曲線Ｆ1 ，Ｆ2 を持つウェーブカム７の回転により両
頭ピストン６が回転軸３の１回転に対して２回往復動す
る。両頭ピストン６の往復動により吸入室１０の冷媒ガ
スが吸入弁１１を押し退けつつ吸入ポート１２からシリ
ンダボア１ａ，２ａ内へ吸入される。シリンダボア１
ａ，２ａ内の冷媒ガスは吐出弁１３を押し退けつつ吐出
ポート１４から吐出室１５へ吐出される。
位曲線Ｆ1 ，Ｆ2 を持つウェーブカム７の回転により両
頭ピストン６が回転軸３の１回転に対して２回往復動す
る。両頭ピストン６の往復動により吸入室１０の冷媒ガ
スが吸入弁１１を押し退けつつ吸入ポート１２からシリ
ンダボア１ａ，２ａ内へ吸入される。シリンダボア１
ａ，２ａ内の冷媒ガスは吐出弁１３を押し退けつつ吐出
ポート１４から吐出室１５へ吐出される。
【００２１】両頭ピストン６が円滑に往復動するにはシ
ュー８，９の嵌合球面８ａ，９ａの中心Ｑ1 ，Ｑ2 の間
隔が一定であることを要する。即ち、サイクル変位曲線
Ｆ1，Ｆ2 の間隔が回転軸線Ｌ0 方向に見てどこでも一
定であることを要する。本実施例のウェーブカム７はこ
の間隔一定の条件（Ｊ）を満たす。以下にこの条件
（Ｊ）が成立することを説明する。なお、ｙ軸は回転軸
線Ｌ0 と一致し、ｚ軸は円柱面７ｂ1 の軸線と平行であ
り、ｘ軸は円柱面７ｂ2 の軸線と平行である。
ュー８，９の嵌合球面８ａ，９ａの中心Ｑ1 ，Ｑ2 の間
隔が一定であることを要する。即ち、サイクル変位曲線
Ｆ1，Ｆ2 の間隔が回転軸線Ｌ0 方向に見てどこでも一
定であることを要する。本実施例のウェーブカム７はこ
の間隔一定の条件（Ｊ）を満たす。以下にこの条件
（Ｊ）が成立することを説明する。なお、ｙ軸は回転軸
線Ｌ0 と一致し、ｚ軸は円柱面７ｂ1 の軸線と平行であ
り、ｘ軸は円柱面７ｂ2 の軸線と平行である。
【００２２】図５に示すようにウェーブカム７に対して
ｘ座標、ｙ座標及びｚ座標をとる。ウェーブカム７の回
転角をθとすると、サイクル変位曲線Ｆ1 は、回転角θ
とシュー８の嵌合球面８ａの中心Ｑ1 の変位ｙとの関係
となる。両頭ピストン６が上死点位置にあるときの回転
角θを０°とすると、前記関係は次式（１）で表され
る。 ｙ＝ｙ1 ＋Ｒbp・ tanα・ cosθ ・・・（１） 但し、図６に示すようにｙ1 は平面７ａ1 とｙ軸との交
点のｙ座標、Ｒbpは配列円周面Ｃ0 の半径、αは回転軸
線Ｌ0 に対する平面７ａ1 の傾きである。
ｘ座標、ｙ座標及びｚ座標をとる。ウェーブカム７の回
転角をθとすると、サイクル変位曲線Ｆ1 は、回転角θ
とシュー８の嵌合球面８ａの中心Ｑ1 の変位ｙとの関係
となる。両頭ピストン６が上死点位置にあるときの回転
角θを０°とすると、前記関係は次式（１）で表され
る。 ｙ＝ｙ1 ＋Ｒbp・ tanα・ cosθ ・・・（１） 但し、図６に示すようにｙ1 は平面７ａ1 とｙ軸との交
点のｙ座標、Ｒbpは配列円周面Ｃ0 の半径、αは回転軸
線Ｌ0 に対する平面７ａ1 の傾きである。
【００２３】式（１）は平面７ａ1 上のサイクル変位曲
線Ｆ1 がコサイン曲線であることを示す。従って、前記
条件（Ｊ）が成立するには平面７ａ1 と背向する他方の
カム面７Ｂ側の円筒面７ｂ2 上の変位曲線Ｆ2 は次式
（２）のようにコサイン曲線でなければならない。 ｙ（θ）＝Ｃ1 ＋Ｃ2 ・ cosθ ・・・（２） 円筒面７ｂ2 の曲率半径をＲcol とすると、式（２）は
次式（３）となる。 ｙ（θ）＝ｙ2 （θ）−ｙ2 ・・・（３） 但し、ｙ2 （θ）は次式（４）のことである。 ｙ2 （θ）＝〔Ｒcol 2 −ｘ（θ）2 〕1/2 ＝〔Ｒcol 2 −Ｒbp2 ・ sin2 θ〕1/2 ・・・（４） ｙ（θ），ｙ2 （θ），ｙ2 ，ｘ（θ）を図７に示す。
線Ｆ1 がコサイン曲線であることを示す。従って、前記
条件（Ｊ）が成立するには平面７ａ1 と背向する他方の
カム面７Ｂ側の円筒面７ｂ2 上の変位曲線Ｆ2 は次式
（２）のようにコサイン曲線でなければならない。 ｙ（θ）＝Ｃ1 ＋Ｃ2 ・ cosθ ・・・（２） 円筒面７ｂ2 の曲率半径をＲcol とすると、式（２）は
次式（３）となる。 ｙ（θ）＝ｙ2 （θ）−ｙ2 ・・・（３） 但し、ｙ2 （θ）は次式（４）のことである。 ｙ2 （θ）＝〔Ｒcol 2 −ｘ（θ）2 〕1/2 ＝〔Ｒcol 2 −Ｒbp2 ・ sin2 θ〕1/2 ・・・（４） ｙ（θ），ｙ2 （θ），ｙ2 ，ｘ（θ）を図７に示す。
【００２４】式（２）は次式（５）に書換えられる。 ｙ（θ）＝Ｃ1 ＋Ｃ2 ・（１− sin2 θ）1/2 ・・・（５） 式（４）と式（５）とが共に成立するには次式（６）を
設定すればよい。 Ｒcol ＝Ｒbp＝Ｃ2 ・・・（６） 従って、式（１），（５），（６）より次式（７）が導
かれる。 Ｒbp＝Ｒbp・ tanα ・・・（７） 即ち、本実施例の回転軸線Ｌ0 に対する平面７ａ1 の傾
きαは４５°である。従って、回転軸線Ｌ0 に対する平
面７ａ1 の傾きαが４５°、円柱面７ｂ2 が回転軸線Ｌ
0 に対して直交、円柱面７ｂ2 の半径Ｒcol が配列円周
面Ｃ0 の半径Ｒbpに等しい場合に前記条件（Ｊ）が成り
立つ。平面７ａ2 と円柱面７ｂ1 とについても同様に条
件（Ｊ）が成り立つ。
設定すればよい。 Ｒcol ＝Ｒbp＝Ｃ2 ・・・（６） 従って、式（１），（５），（６）より次式（７）が導
かれる。 Ｒbp＝Ｒbp・ tanα ・・・（７） 即ち、本実施例の回転軸線Ｌ0 に対する平面７ａ1 の傾
きαは４５°である。従って、回転軸線Ｌ0 に対する平
面７ａ1 の傾きαが４５°、円柱面７ｂ2 が回転軸線Ｌ
0 に対して直交、円柱面７ｂ2 の半径Ｒcol が配列円周
面Ｃ0 の半径Ｒbpに等しい場合に前記条件（Ｊ）が成り
立つ。平面７ａ2 と円柱面７ｂ1 とについても同様に条
件（Ｊ）が成り立つ。
【００２５】図９は条件（Ｊ）の成立を示すグラフであ
る。曲線Ｄ1 は平面７ａ1 上のサイクル変位曲線Ｆ1 を
表し、曲線Ｅ1 は円柱面７ｂ1 上のサイクル変位曲線Ｆ
1 を表す。曲線Ｄ2 は平面７ａ2 上のサイクル変位曲線
Ｆ2 を表し、曲線Ｅ2 は円柱面７ｂ2 上のサイクル変位
曲線Ｆ2 を表す。サイクル変位曲線Ｆ1 ，Ｆ2 の位相は
π／２ずれている。図９のサイクル変位曲線Ｆ1 ，Ｆ2
間のｙ軸方向（即ち、回転軸線Ｌ0 方向）の間隔はどこ
でも一定である。
る。曲線Ｄ1 は平面７ａ1 上のサイクル変位曲線Ｆ1 を
表し、曲線Ｅ1 は円柱面７ｂ1 上のサイクル変位曲線Ｆ
1 を表す。曲線Ｄ2 は平面７ａ2 上のサイクル変位曲線
Ｆ2 を表し、曲線Ｅ2 は円柱面７ｂ2 上のサイクル変位
曲線Ｆ2 を表す。サイクル変位曲線Ｆ1 ，Ｆ2 の位相は
π／２ずれている。図９のサイクル変位曲線Ｆ1 ，Ｆ2
間のｙ軸方向（即ち、回転軸線Ｌ0 方向）の間隔はどこ
でも一定である。
【００２６】条件（Ｊ）を満たす本実施例のウェーブカ
ム７では、図３及び図４に示すようにシュー８，９の摺
接平面８ｂ，９ｂが平面７ａ1 ，７ａ2 に対して面接触
し、円筒面７ｂ1 ，７ｂ2 に対して線接触する。図４は
図３に対してウェーブカム７が９０°回転した状態を示
す平面図である。面接触は接触部材間のヘルツ圧を最低
にする。ウェーブカム７の１回転のうちの略半分の範囲
でシュー８，９が平面７ａ1 ，７ａ2 に対して摺接して
おり、シュー８，９とウェーブカムとの間の最低ヘルツ
圧状態期間が圧縮機運転期間のうちの半分程度を占め
る。低ヘルツ圧状態はシュー８，９とウェーブカム７と
の間の耐圧性の向上をもたらし、圧縮機の耐久性が向上
する。
ム７では、図３及び図４に示すようにシュー８，９の摺
接平面８ｂ，９ｂが平面７ａ1 ，７ａ2 に対して面接触
し、円筒面７ｂ1 ，７ｂ2 に対して線接触する。図４は
図３に対してウェーブカム７が９０°回転した状態を示
す平面図である。面接触は接触部材間のヘルツ圧を最低
にする。ウェーブカム７の１回転のうちの略半分の範囲
でシュー８，９が平面７ａ1 ，７ａ2 に対して摺接して
おり、シュー８，９とウェーブカムとの間の最低ヘルツ
圧状態期間が圧縮機運転期間のうちの半分程度を占め
る。低ヘルツ圧状態はシュー８，９とウェーブカム７と
の間の耐圧性の向上をもたらし、圧縮機の耐久性が向上
する。
【００２７】図８は配列円周面Ｃ0 と円柱面７ｂ2 との
交差状態を概略的に示す。配列円周面Ｃ0 と円柱面７ｂ
2 とが直交すれば、配列円周面Ｃ0 と円柱面７ｂ2 との
交線Ｆは回転軸線Ｌ0 に対してα＝４５°に傾いた平面
上にある。この交線Ｆは次式（８）で示す楕円である。 Ｘ2 ／ cos2 α＋Ｙ2 ＝Ｒbp2 ・・・（８） 配列円周面Ｃ0 と円柱面７ｂ2 との交線も同様の式で表
される。本実施例のサイクル変位曲線Ｆ1 ，Ｆ2 はこの
交線Ｆの一部と合同である。
交差状態を概略的に示す。配列円周面Ｃ0 と円柱面７ｂ
2 とが直交すれば、配列円周面Ｃ0 と円柱面７ｂ2 との
交線Ｆは回転軸線Ｌ0 に対してα＝４５°に傾いた平面
上にある。この交線Ｆは次式（８）で示す楕円である。 Ｘ2 ／ cos2 α＋Ｙ2 ＝Ｒbp2 ・・・（８） 配列円周面Ｃ0 と円柱面７ｂ2 との交線も同様の式で表
される。本実施例のサイクル変位曲線Ｆ1 ，Ｆ2 はこの
交線Ｆの一部と合同である。
【００２８】本発明は勿論前記実施例にのみ限定される
ものではなく、例えば図１０に示すようにカム面１６
Ａ，１６Ｂの平面１６ａ1 ，１６ａ2 の法線ベクトルｍ
3 ，ｍ 4 が回転軸線Ｌ0 側を向き、カム面１６Ａ，１６
Ｂの円柱面１６ｂ1 ，１６ｂ2の法線ベクトルｎ3 ，ｎ
4 が回転軸線Ｌ0 に平行となるウェーブカム１６を構成
することもできる。この場合にも前記条件（Ｊ）が前記
実施例と同様に成立する。シュー８Ａ，９Ａは嵌合球面
８ａ，９ａと、円柱面１６ｂ1 ，１６ｂ2 に面接触する
摺接円柱面８ｃ，９ｃとを有する。摺接円柱面８ｃ，９
ｃは平面１６ａ1，１６ａ2 に対して線接触する。
ものではなく、例えば図１０に示すようにカム面１６
Ａ，１６Ｂの平面１６ａ1 ，１６ａ2 の法線ベクトルｍ
3 ，ｍ 4 が回転軸線Ｌ0 側を向き、カム面１６Ａ，１６
Ｂの円柱面１６ｂ1 ，１６ｂ2の法線ベクトルｎ3 ，ｎ
4 が回転軸線Ｌ0 に平行となるウェーブカム１６を構成
することもできる。この場合にも前記条件（Ｊ）が前記
実施例と同様に成立する。シュー８Ａ，９Ａは嵌合球面
８ａ，９ａと、円柱面１６ｂ1 ，１６ｂ2 に面接触する
摺接円柱面８ｃ，９ｃとを有する。摺接円柱面８ｃ，９
ｃは平面１６ａ1，１６ａ2 に対して線接触する。
【００２９】この実施例では円柱面１６ｂ1 ，１６ｂ2
と摺接円柱面８ｃ，９ｃとの面接触状態はウェーブカム
１６の１回転のうちの半分程度を占める。即ち、前記実
施例と同様に低ヘルツ圧状態は圧縮機運転期間の略半分
にわたり、圧縮機の耐久性が向上する。
と摺接円柱面８ｃ，９ｃとの面接触状態はウェーブカム
１６の１回転のうちの半分程度を占める。即ち、前記実
施例と同様に低ヘルツ圧状態は圧縮機運転期間の略半分
にわたり、圧縮機の耐久性が向上する。
【００３０】本発明では図１１（ａ）示すように平面１
７ａ1 ，１７ｂ1 及び楕円柱面１７ａ2 ，１７ｂ2 から
なるカム面１７Ａ，１７Ｂを有するウェーブカム１７を
構成することもできる。図１１（ｂ）は配列円周面Ｃ0
と楕円柱面１７ｂ1 ，１７ｂ 2 との交差状態を概略的に
示す。配列円周面Ｃ0 と楕円柱面１７ｂ1 ，１７ｂ2と
が直交すれば、配列円周面Ｃ0 と楕円柱面１７ｂ1 ，１
７ｂ2 との交線Ｇは回転軸線Ｌ0 に対してα＜４５°あ
るいは４５°＜αのように傾いた平面上にある。この交
線Ｇは楕円であり、カム面１７Ａ，１７Ｂ上のサイクル
変位曲線Ｆ1 ，Ｆ2 は交線Ｇの一部と合同である。ウェ
ーブカム１７に摺接するシューの摺接面は平面である。
７ａ1 ，１７ｂ1 及び楕円柱面１７ａ2 ，１７ｂ2 から
なるカム面１７Ａ，１７Ｂを有するウェーブカム１７を
構成することもできる。図１１（ｂ）は配列円周面Ｃ0
と楕円柱面１７ｂ1 ，１７ｂ 2 との交差状態を概略的に
示す。配列円周面Ｃ0 と楕円柱面１７ｂ1 ，１７ｂ2と
が直交すれば、配列円周面Ｃ0 と楕円柱面１７ｂ1 ，１
７ｂ2 との交線Ｇは回転軸線Ｌ0 に対してα＜４５°あ
るいは４５°＜αのように傾いた平面上にある。この交
線Ｇは楕円であり、カム面１７Ａ，１７Ｂ上のサイクル
変位曲線Ｆ1 ，Ｆ2 は交線Ｇの一部と合同である。ウェ
ーブカム１７に摺接するシューの摺接面は平面である。
【００３１】さらに本発明では、図１１における平面１
７ａ1 ，１７ｂ1 における法線ベクトルが回転軸線Ｌ0
側を向くようにしたウェーブカムを用い、シューの摺接
面を楕円柱面とした実施例も可能である。
７ａ1 ，１７ｂ1 における法線ベクトルが回転軸線Ｌ0
側を向くようにしたウェーブカムを用い、シューの摺接
面を楕円柱面とした実施例も可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上詳述したように本発明は、ピストン
を下死点位置に配置するカム面上の下死点対応部位には
平面及び楕円柱面の一方を採用し、ピストンを上死点位
置に配置するカム面上の上死点対応部位には平面及び楕
円柱面の他方を採用し、ピストンとウェーブカムのカム
面との間には前記カム面に対して摺接するシューを介在
したので、シューとウェーブカムとの接触部位における
耐圧性を向上でき、圧縮機の大型化をもたらすことなく
耐久性を向上し得るという優れた効果を奏する。
を下死点位置に配置するカム面上の下死点対応部位には
平面及び楕円柱面の一方を採用し、ピストンを上死点位
置に配置するカム面上の上死点対応部位には平面及び楕
円柱面の他方を採用し、ピストンとウェーブカムのカム
面との間には前記カム面に対して摺接するシューを介在
したので、シューとウェーブカムとの接触部位における
耐圧性を向上でき、圧縮機の大型化をもたらすことなく
耐久性を向上し得るという優れた効果を奏する。
【図１】 本発明を具体化した圧縮機全体の側断面図で
ある。
ある。
【図２】 図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】 ウェーブカムの拡大側面図である。
【図４】 ウェーブカムの拡大平面図である。
【図５】 ウェーブカムの斜視図である。
【図６】 カム面上の平面における変位曲線を説明する
グラフである。
グラフである。
【図７】 カム面上の円柱面における変位曲線を説明す
るグラフである。
るグラフである。
【図８】 配列円周面と円柱面との交差状態を示す略体
側面図である。
側面図である。
【図９】 条件（Ｊ）の成立を示すグラフである。
【図１０】ウェーブカムの別例を示す要部側断面図であ
る。
る。
【図１１】（ａ）はウェーブカムの別例を示す要部側面
図である。（ｂ）は配列円周面と円柱面との交差状態を
示す略体側面図である。
図である。（ｂ）は配列円周面と円柱面との交差状態を
示す略体側面図である。
３…回転軸、６…両頭ピストン、７，１６，１７…ウェ
ーブカム、７Ａ，７Ｂ，１６Ａ，１６Ｂ，１７Ａ，１７
Ｂ…カム面、７ａ1 ，７ａ2 ，１６ａ1 ，１６ａ2 ，１
７ａ1 ，１７ａ2 …平面、７ｂ1 ，７ｂ2 ，１６ｂ1 ，
１６ｂ2 …円柱面、７ａ11，７ａ22…下死点対応部位、
７ｂ11，７ｂ22…上死点対応部位、８，８Ａ，９，９Ａ
…シュー、８ａ，９ａ…嵌合球面、８ｂ，９ｂ…摺接平
面、８ｃ，９ｃ…摺接円柱面。
ーブカム、７Ａ，７Ｂ，１６Ａ，１６Ｂ，１７Ａ，１７
Ｂ…カム面、７ａ1 ，７ａ2 ，１６ａ1 ，１６ａ2 ，１
７ａ1 ，１７ａ2 …平面、７ｂ1 ，７ｂ2 ，１６ｂ1 ，
１６ｂ2 …円柱面、７ａ11，７ａ22…下死点対応部位、
７ｂ11，７ｂ22…上死点対応部位、８，８Ａ，９，９Ａ
…シュー、８ａ，９ａ…嵌合球面、８ｂ，９ｂ…摺接平
面、８ｃ，９ｃ…摺接円柱面。
【手続補正書】
【提出日】平成６年７月１４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項２】回転軸と一体的に回転するウェーブカムの
回転によってウェーブカムに係留されたピストンを往復
動させるウェーブカム式圧縮機において、 ピストンを下死点位置に配置するカム面上の下死点対応
部位には平面を採用し、ピストンを上死点位置に配置す
るカム面上の上死点対応部位には楕円柱面を採用し、ピ
ストンとウェーブカムのカム面との間には前記カム面に
対して摺接するシューを介在したウェーブカム式圧縮
機。
回転によってウェーブカムに係留されたピストンを往復
動させるウェーブカム式圧縮機において、 ピストンを下死点位置に配置するカム面上の下死点対応
部位には平面を採用し、ピストンを上死点位置に配置す
るカム面上の上死点対応部位には楕円柱面を採用し、ピ
ストンとウェーブカムのカム面との間には前記カム面に
対して摺接するシューを介在したウェーブカム式圧縮
機。
【請求項３】前記楕円柱面は円柱面である請求項１及び
請求項２のいずれか１項に記載のウェーブカム式圧縮
機。
請求項２のいずれか１項に記載のウェーブカム式圧縮
機。
【請求項４】前記シューのカム面に対する摺接面は平面
であり、前記シューのピストンに対する摺接面は球面で
ある請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のウェ
ーブカム式圧縮機。
であり、前記シューのピストンに対する摺接面は球面で
ある請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のウェ
ーブカム式圧縮機。
【請求項７】回転軸と一体的に回転するウェーブカムの
回転によってウェーブカムに係留されたピストンを往復
動させるウェーブカム式圧縮機において、 ピストンを下死点位置に配置するカム面上の下死点対応
部位には楕円柱面を採用し、ピストンを上死点位置に配
置するカム面上の上死点対応部位には平面を採用し、ピ
ストンとウェーブカムのカム面との間には前記カム面に
対して摺接するシューを介在したウェーブカム式圧縮
機。
回転によってウェーブカムに係留されたピストンを往復
動させるウェーブカム式圧縮機において、 ピストンを下死点位置に配置するカム面上の下死点対応
部位には楕円柱面を採用し、ピストンを上死点位置に配
置するカム面上の上死点対応部位には平面を採用し、ピ
ストンとウェーブカムのカム面との間には前記カム面に
対して摺接するシューを介在したウェーブカム式圧縮
機。
【請求項８】前記楕円柱面は円柱面である請求項７に記
載のウェーブカム式圧縮機。
載のウェーブカム式圧縮機。
【請求項９】前記シューのカム面に対する摺接面は楕円
柱面であり、前記シューのピストンに対する摺接面は球
面である請求項７及び請求項８のいずれか１項に記載の
ウェーブカム式圧縮機。
柱面であり、前記シューのピストンに対する摺接面は球
面である請求項７及び請求項８のいずれか１項に記載の
ウェーブカム式圧縮機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】そのために請求項１に記
載の発明では、平面上の凸曲線を前記平面と交差する方
向へ平行移動して得られる軌跡によって形成された凸曲
面をカム面とし、ピストンを下死点位置に配置するカム
面上の下死点対応部位の曲率と、ピストンを上死点位置
に配置するカム面上の上死点対応部位の曲率とに差を持
たせ、下死点対応部位の曲率を上死点対応部位の曲率よ
りも小さくし、ピストンとウェーブカムのカム面との間
には前記カム面に対して摺接するシューを介在した。請
求項２に記載の発明では、ピストンを下死点位置に配置
するカム面上の下死点対応部位には平面を採用し、ピス
トンを上死点位置に配置するカム面上の上死点対応部位
には楕円柱面を採用し、ピストンとウェーブカムのカム
面との間には前記カム面に対して摺接するシューを介在
した。
載の発明では、平面上の凸曲線を前記平面と交差する方
向へ平行移動して得られる軌跡によって形成された凸曲
面をカム面とし、ピストンを下死点位置に配置するカム
面上の下死点対応部位の曲率と、ピストンを上死点位置
に配置するカム面上の上死点対応部位の曲率とに差を持
たせ、下死点対応部位の曲率を上死点対応部位の曲率よ
りも小さくし、ピストンとウェーブカムのカム面との間
には前記カム面に対して摺接するシューを介在した。請
求項２に記載の発明では、ピストンを下死点位置に配置
するカム面上の下死点対応部位には平面を採用し、ピス
トンを上死点位置に配置するカム面上の上死点対応部位
には楕円柱面を採用し、ピストンとウェーブカムのカム
面との間には前記カム面に対して摺接するシューを介在
した。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】請求項３に記載の発明では、前記楕円柱面
を円柱面にした。請求項４に記載の発明では、前記シュ
ーのカム面に対する摺接面を平面とし、前記シューのピ
ストンに対する摺接面を球面とした。請求項５に記載の
発明では、ウェーブカムの両面にカム面を形成し、一方
のカム面の下死点対応部位と他方のカム面の上死点対応
部位とを背中合わせに配置し、前記一方のカム面の上死
点対応部位と前記他方のカム面の下死点対応部位とを背
中合わせに配置した。請求項６に記載の発明では、平面
上の凹曲線を前記平面と交差する方向へ平行移動して得
られる軌跡によって形成された凹曲面をカム面とし、ピ
ストンを下死点位置に配置するカム面上の下死点対応部
位の曲率と、ピストンを上死点位置に配置するカム面上
の上死点対応部位の曲率とに差を持たせ、下死点対応部
位の曲率の絶対値を上死点対応部位の曲率の絶対値より
も大きくし、ピストンとウェーブカムのカム面との間に
は前記カム面に対して摺接するシューを介在した。
を円柱面にした。請求項４に記載の発明では、前記シュ
ーのカム面に対する摺接面を平面とし、前記シューのピ
ストンに対する摺接面を球面とした。請求項５に記載の
発明では、ウェーブカムの両面にカム面を形成し、一方
のカム面の下死点対応部位と他方のカム面の上死点対応
部位とを背中合わせに配置し、前記一方のカム面の上死
点対応部位と前記他方のカム面の下死点対応部位とを背
中合わせに配置した。請求項６に記載の発明では、平面
上の凹曲線を前記平面と交差する方向へ平行移動して得
られる軌跡によって形成された凹曲面をカム面とし、ピ
ストンを下死点位置に配置するカム面上の下死点対応部
位の曲率と、ピストンを上死点位置に配置するカム面上
の上死点対応部位の曲率とに差を持たせ、下死点対応部
位の曲率の絶対値を上死点対応部位の曲率の絶対値より
も大きくし、ピストンとウェーブカムのカム面との間に
は前記カム面に対して摺接するシューを介在した。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】請求項７に記載の発明では、ピストンを下
死点位置に配置するカム面上の下死点対応部位には楕円
柱面を採用し、ピストンを上死点位置に配置するカム面
上の上死点対応部位には平面を採用し、ピストンとウェ
ーブカムのカム面との間には前記カム面に対して摺接す
るシューを介在した。
死点位置に配置するカム面上の下死点対応部位には楕円
柱面を採用し、ピストンを上死点位置に配置するカム面
上の上死点対応部位には平面を採用し、ピストンとウェ
ーブカムのカム面との間には前記カム面に対して摺接す
るシューを介在した。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】請求項８に記載の発明では、請求項７に記
載の楕円柱面を円柱面とした。請求項９に記載の発明で
は、請求項７又は請求項８に記載のシューのカム面に対
する摺接面を楕円柱面とし、前記シューのピストンに対
する摺接面を球面とした。
載の楕円柱面を円柱面とした。請求項９に記載の発明で
は、請求項７又は請求項８に記載のシューのカム面に対
する摺接面を楕円柱面とし、前記シューのピストンに対
する摺接面を球面とした。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】
【作用】カム面の形状の一例として採用される楕円柱面
の曲率の絶対値はカム面の形状の一例として採用される
平面の曲率よりも大きい。カム面上の平面は回転軸の回
転軸線に対して傾いている。楕円柱面が円柱面である場
合には平面の傾きは４５°となり、円柱面は前記回転軸
線に対して直交する。カム面に摺接するシューの摺接面
が平面である場合、シューの摺接平面は楕円柱面に対し
て線接触し、カム面上の平面に対しては面接触する。
の曲率の絶対値はカム面の形状の一例として採用される
平面の曲率よりも大きい。カム面上の平面は回転軸の回
転軸線に対して傾いている。楕円柱面が円柱面である場
合には平面の傾きは４５°となり、円柱面は前記回転軸
線に対して直交する。カム面に摺接するシューの摺接面
が平面である場合、シューの摺接平面は楕円柱面に対し
て線接触し、カム面上の平面に対しては面接触する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】一方のカム面７Ａの平面７ａ1 の最下位７
ａ11は１８０°の角度間隔をもって設定されており、円
柱面７ｂ1 の最上位７ｂ11は最下位７ａ11間の中間に設
定されている。他方のカム面７Ｂの平面７ａ2 の最下位
７ａ22は最上位７ｂ11と背中合わせであり、カム面７Ｂ
側の円柱面７ｂ2 の最上位７ｂ22は最下位７ａ11と背中
合わせである。最下位７ａ11はシリンダボア１ａ側にお
ける両頭ピストン６の下死点位置に対応する下死点対応
部位となる。最上位７ｂ11はシリンダボア１ａ側におけ
る両頭ピストン６の上死点位置に対応する上死点対応部
位となる。最下位７ａ22はシリンダボア２ａ側における
両頭ピストン６の下死点位置に対応する下死点対応部位
となる。最上位７ｂ22はシリンダボア２ａ側における両
頭ピストン６の上死点位置に対応する上死点対応部位と
なる。平面７ａ1 ，７ａ2 の曲率は零であり、円柱面７
ｂ1 ，７ｂ2 の曲率は平面７ａ1 ，７ａ2 の曲率よりも
大きい。
ａ11は１８０°の角度間隔をもって設定されており、円
柱面７ｂ1 の最上位７ｂ11は最下位７ａ11間の中間に設
定されている。他方のカム面７Ｂの平面７ａ2 の最下位
７ａ22は最上位７ｂ11と背中合わせであり、カム面７Ｂ
側の円柱面７ｂ2 の最上位７ｂ22は最下位７ａ11と背中
合わせである。最下位７ａ11はシリンダボア１ａ側にお
ける両頭ピストン６の下死点位置に対応する下死点対応
部位となる。最上位７ｂ11はシリンダボア１ａ側におけ
る両頭ピストン６の上死点位置に対応する上死点対応部
位となる。最下位７ａ22はシリンダボア２ａ側における
両頭ピストン６の下死点位置に対応する下死点対応部位
となる。最上位７ｂ22はシリンダボア２ａ側における両
頭ピストン６の上死点位置に対応する上死点対応部位と
なる。平面７ａ1 ，７ａ2 の曲率は零であり、円柱面７
ｂ1 ，７ｂ2 の曲率は平面７ａ1 ，７ａ2 の曲率よりも
大きい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】このようなカム面７Ａ，７Ｂのサイクル変
位曲線Ｆ1 ，Ｆ2 を持つウェーブカム７の回転により両
頭ピストン６が回転軸３の１回転に対して２回往復動す
る。両頭ピストン６の往復動により吸入室１０の冷媒ガ
スが吸入弁１１を押し退けつつ吸入ポート１２からシリ
ンダボア１ａ，２ａ内へ吸入される。シリンダボア１
ａ，２ａ内の冷媒ガスは吐出弁１３を押し退けつつ吐出
ポート１４から吐出室１５へ吐出される。
位曲線Ｆ1 ，Ｆ2 を持つウェーブカム７の回転により両
頭ピストン６が回転軸３の１回転に対して２回往復動す
る。両頭ピストン６の往復動により吸入室１０の冷媒ガ
スが吸入弁１１を押し退けつつ吸入ポート１２からシリ
ンダボア１ａ，２ａ内へ吸入される。シリンダボア１
ａ，２ａ内の冷媒ガスは吐出弁１３を押し退けつつ吐出
ポート１４から吐出室１５へ吐出される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】両頭ピストン６が円滑に往復動するにはシ
ュー８，９の嵌合球面８ａ，９ａの中心Ｑ1 ，Ｑ2 の間
隔が一定であることを要する。即ち、サイクル変位曲線
Ｆ1，Ｆ2 の間隔が回転軸線Ｌ0 方向に見てどこでも一
定であることを要する。本実施例のウェーブカム７はこ
の間隔一定の条件（Ｊ）を満たす。以下にこの条件
（Ｊ）が成立することを説明する。なお、ｙ軸は回転軸
線Ｌ0 と一致し、ｚ軸は円柱面７ｂ1 の軸線と平行であ
り、ｘ軸は円柱面７ｂ2 の軸線と平行である。ｘ−ｙ平
面とカム面７Ａとの交差線は凸曲線である。ｘ−ｙ平面
と交差する（この場合には直交する）ｚ軸方向へこの凸
曲線を平行移動して得られる軌跡は凸曲面であり、カム
面７Ａはこの凸曲面で形成される。又、ｙ−ｚ平面とカ
ム面７Ｂとの交差線は凸曲線である。ｙ−ｚ平面と交差
する（この場合には直交する）ｘ軸方向へこの凸曲線を
平行移動して得られる軌跡は凸曲面であり、カム面７Ｂ
はこの凸曲面で形成される。
ュー８，９の嵌合球面８ａ，９ａの中心Ｑ1 ，Ｑ2 の間
隔が一定であることを要する。即ち、サイクル変位曲線
Ｆ1，Ｆ2 の間隔が回転軸線Ｌ0 方向に見てどこでも一
定であることを要する。本実施例のウェーブカム７はこ
の間隔一定の条件（Ｊ）を満たす。以下にこの条件
（Ｊ）が成立することを説明する。なお、ｙ軸は回転軸
線Ｌ0 と一致し、ｚ軸は円柱面７ｂ1 の軸線と平行であ
り、ｘ軸は円柱面７ｂ2 の軸線と平行である。ｘ−ｙ平
面とカム面７Ａとの交差線は凸曲線である。ｘ−ｙ平面
と交差する（この場合には直交する）ｚ軸方向へこの凸
曲線を平行移動して得られる軌跡は凸曲面であり、カム
面７Ａはこの凸曲面で形成される。又、ｙ−ｚ平面とカ
ム面７Ｂとの交差線は凸曲線である。ｙ−ｚ平面と交差
する（この場合には直交する）ｘ軸方向へこの凸曲線を
平行移動して得られる軌跡は凸曲面であり、カム面７Ｂ
はこの凸曲面で形成される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】条件（Ｊ）を満たす本実施例のウェーブカ
ム７では、図３及び図４に示すようにシュー８，９の摺
接平面８ｂ，９ｂが平面７ａ1，７ａ2 に対して面接触
し、円筒面７ｂ1 ，７ｂ2 に対して線接触する。図４
は図３に対してウェーブカム７が９０°回転した状態を
示す平面図である。面接触は接触部材間のヘルツ圧を最
低にする。ウェーブカム７の１回転のうちの略半分の範
囲でシュー８，９が平面７ａ1，７ａ2 に対して摺接し
ており、シュー８，９とウェーブカムとの間の最低ヘル
ツ圧状態期間が圧縮機運転期間のうちの半分程度を占め
る。低ヘルツ圧状態はシュー８，９とウェーブカム７と
の間の耐圧性の向上をもたらし、圧縮機の耐久性が向上
する。カム面は、平面上の凸曲線を前記平面と交差する
方向へ平行移動して得られる軌跡によって形成された凸
曲面にて構成されるため、従来の三次元曲面に比べてカ
ム面の加工が容易となる。
ム７では、図３及び図４に示すようにシュー８，９の摺
接平面８ｂ，９ｂが平面７ａ1，７ａ2 に対して面接触
し、円筒面７ｂ1 ，７ｂ2 に対して線接触する。図４
は図３に対してウェーブカム７が９０°回転した状態を
示す平面図である。面接触は接触部材間のヘルツ圧を最
低にする。ウェーブカム７の１回転のうちの略半分の範
囲でシュー８，９が平面７ａ1，７ａ2 に対して摺接し
ており、シュー８，９とウェーブカムとの間の最低ヘル
ツ圧状態期間が圧縮機運転期間のうちの半分程度を占め
る。低ヘルツ圧状態はシュー８，９とウェーブカム７と
の間の耐圧性の向上をもたらし、圧縮機の耐久性が向上
する。カム面は、平面上の凸曲線を前記平面と交差する
方向へ平行移動して得られる軌跡によって形成された凸
曲面にて構成されるため、従来の三次元曲面に比べてカ
ム面の加工が容易となる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】本発明は勿論前記実施例にのみ限定される
ものではなく、例えば図１０に示すようにカム面１６
Ａ，１６Ｂの平面１６ａ1 ，１６ａ2 の法線ベクトルｍ
3 ，ｍ 4 が回転軸線Ｌ0 側を向き、カム面１６Ａ，１６
Ｂの円柱面１６ｂ1 ，１６ｂ2の法線ベクトルｎ3 ，ｎ
4 が回転軸線Ｌ0 に平行となるウェーブカム１６を構成
することもできる。回転軸線Ｌ0 を通って図１０の紙面
と直交する平面とカム面１６Ａとの交差線は凹曲線であ
る。前記平面と直交する方向へこの凹曲線を平行移動し
て得られる軌跡は凹曲面であり、カム面１６Ａはこの凹
曲面で形成される。又、図１０の紙面上の平面とカム面
１６Ｂとの交差線は凹曲線である。図１０の紙面上の平
面と直交する方向へこの凹曲線を平行移動して得られる
軌跡は凹曲面であり、カム面１６Ｂはこの凹曲面で形成
される。円柱面１６ｂ1 ，１６ｂ2の曲率の絶対値は平
面１６ａ1 ，１６ａ2 の曲率よりも大きい。この場合に
も前記条件（Ｊ）が前記実施例と同様に成立する。シュ
ー８Ａ，９Ａは嵌合球面８ａ，９ａと、円柱面１６
ｂ1 ，１６ｂ2 に面接触する摺接円柱面８ｃ，９ｃとを
有する。摺接円柱面８ｃ，９ｃは平面１６ａ1 ，１６ａ
2 に対して線接触する。
ものではなく、例えば図１０に示すようにカム面１６
Ａ，１６Ｂの平面１６ａ1 ，１６ａ2 の法線ベクトルｍ
3 ，ｍ 4 が回転軸線Ｌ0 側を向き、カム面１６Ａ，１６
Ｂの円柱面１６ｂ1 ，１６ｂ2の法線ベクトルｎ3 ，ｎ
4 が回転軸線Ｌ0 に平行となるウェーブカム１６を構成
することもできる。回転軸線Ｌ0 を通って図１０の紙面
と直交する平面とカム面１６Ａとの交差線は凹曲線であ
る。前記平面と直交する方向へこの凹曲線を平行移動し
て得られる軌跡は凹曲面であり、カム面１６Ａはこの凹
曲面で形成される。又、図１０の紙面上の平面とカム面
１６Ｂとの交差線は凹曲線である。図１０の紙面上の平
面と直交する方向へこの凹曲線を平行移動して得られる
軌跡は凹曲面であり、カム面１６Ｂはこの凹曲面で形成
される。円柱面１６ｂ1 ，１６ｂ2の曲率の絶対値は平
面１６ａ1 ，１６ａ2 の曲率よりも大きい。この場合に
も前記条件（Ｊ）が前記実施例と同様に成立する。シュ
ー８Ａ，９Ａは嵌合球面８ａ，９ａと、円柱面１６
ｂ1 ，１６ｂ2 に面接触する摺接円柱面８ｃ，９ｃとを
有する。摺接円柱面８ｃ，９ｃは平面１６ａ1 ，１６ａ
2 に対して線接触する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】
【発明の効果】以上詳述したように本発明は、例えばピ
ストンを下死点位置に配置するカム面上の下死点対応部
位には平面及び楕円柱面の一方を採用し、ピストンを上
死点位置に配置するカム面上の上死点対応部位には平面
及び楕円柱面の他方を採用するといったように、平面上
の凸曲線又は凹曲線をこの平面と交差する方向へ平行移
動して得られる軌跡によって形成された凸曲面又は凹曲
面をカム面とし、ピストンを下死点位置に配置するカム
面上の下死点対応部位の曲率と、ピストンを上死点位置
に配置するカム面上の上死点対応部位の曲率とに差を持
たせ、ピストンとウェーブカムのカム面との間には前記
カム面に対して摺接するシューを介在したので、シュー
とウェーブカムとの接触部位における耐圧性を向上で
き、圧縮機の大型化をもたらすことなく耐久性を向上し
得るという優れた効果を奏する。
ストンを下死点位置に配置するカム面上の下死点対応部
位には平面及び楕円柱面の一方を採用し、ピストンを上
死点位置に配置するカム面上の上死点対応部位には平面
及び楕円柱面の他方を採用するといったように、平面上
の凸曲線又は凹曲線をこの平面と交差する方向へ平行移
動して得られる軌跡によって形成された凸曲面又は凹曲
面をカム面とし、ピストンを下死点位置に配置するカム
面上の下死点対応部位の曲率と、ピストンを上死点位置
に配置するカム面上の上死点対応部位の曲率とに差を持
たせ、ピストンとウェーブカムのカム面との間には前記
カム面に対して摺接するシューを介在したので、シュー
とウェーブカムとの接触部位における耐圧性を向上で
き、圧縮機の大型化をもたらすことなく耐久性を向上し
得るという優れた効果を奏する。
Claims (6)
- 【請求項１】回転軸と一体的に回転するウェーブカムの
回転によってウェーブカムに係留されたピストンを往復
動させるウェーブカム式圧縮機において、 ピストンを下死点位置に配置するカム面上の下死点対応
部位には平面を採用し、ピストンを上死点位置に配置す
るカム面上の上死点対応部位には楕円柱面を採用し、ピ
ストンとウェーブカムのカム面との間には前記カム面に
対して摺接するシューを介在したウェーブカム式圧縮
機。 - 【請求項２】前記楕円柱面は円柱面である請求項１に記
載のウェーブカム式圧縮機。 - 【請求項３】前記シューのカム面に対する摺接面は平面
であり、前記シューのピストンに対する摺接面は球面で
ある請求項１及び請求項２のいずれかに記載のウェーブ
カム式圧縮機。 - 【請求項４】回転軸と一体的に回転するウェーブカムの
回転によってウェーブカムに係留されたピストンを往復
動させるウェーブカム式圧縮機において、 ピストンを下死点位置に配置するカム面上の下死点対応
部位には楕円柱面を採用し、ピストンを上死点位置に配
置するカム面上の上死点対応部位には平面を採用し、ピ
ストンとウェーブカムのカム面との間には前記カム面に
対して摺接するシューを介在したウェーブカム式圧縮
機。 - 【請求項５】前記楕円柱面は円柱面である請求項４に記
載のウェーブカム式圧縮機。 - 【請求項６】前記シューのカム面に対する摺接面は楕円
柱面であり、前記シューのピストンに対する摺接面は球
面である請求項４及び請求項５のいずれかに記載のウェ
ーブカム式圧縮機。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5331736A JPH07189901A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | ウェーブカム式圧縮機 |
| TW083109962A TW282507B (ja) | 1993-12-27 | 1994-10-28 | |
| KR1019940031902A KR950019199A (ko) | 1993-12-27 | 1994-11-30 | 웨이브캠식 압축기 |
| US08/363,609 US5634775A (en) | 1993-12-27 | 1994-12-23 | Wave cam type compressor |
| DE4446831A DE4446831C2 (de) | 1993-12-27 | 1994-12-27 | Kompressor der Wellennockenart |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5331736A JPH07189901A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | ウェーブカム式圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07189901A true JPH07189901A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18247037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5331736A Pending JPH07189901A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | ウェーブカム式圧縮機 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07189901A (ja) |
| KR (1) | KR950019199A (ja) |
| DE (1) | DE4446831C2 (ja) |
| TW (1) | TW282507B (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08189463A (ja) * | 1995-01-09 | 1996-07-23 | Toyota Autom Loom Works Ltd | ウェーブカム式圧縮機のウェーブカム及びその製造方法 |
| JPH0814161A (ja) * | 1994-06-28 | 1996-01-16 | Toyota Autom Loom Works Ltd | ウェーブカム式圧縮機 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE265854C (ja) * | ||||
| DE340478C (de) * | 1919-12-14 | 1921-09-16 | Ferdinand Rachel De Pauw | Kompressor mit mehreren von einer rotierenden Kurvenscheibe angetriebenen Kolben |
| JPS57110783A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-09 | Nippon Soken Inc | Compressor machine |
| JPH0444866Y2 (ja) * | 1987-03-18 | 1992-10-22 | ||
| JP3050436B2 (ja) * | 1991-11-28 | 2000-06-12 | 株式会社豊田自動織機製作所 | 往復動型圧縮機 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5331736A patent/JPH07189901A/ja active Pending
-
1994
- 1994-10-28 TW TW083109962A patent/TW282507B/zh active
- 1994-11-30 KR KR1019940031902A patent/KR950019199A/ko not_active Ceased
- 1994-12-27 DE DE4446831A patent/DE4446831C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4446831A1 (de) | 1995-06-29 |
| TW282507B (ja) | 1996-08-01 |
| KR950019199A (ko) | 1995-07-22 |
| DE4446831C2 (de) | 1997-11-20 |
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