JPS6251786A - ロ−ラピストン圧縮機 - Google Patents

ロ−ラピストン圧縮機

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JPS6251786A
JPS6251786A JP61196998A JP19699886A JPS6251786A JP S6251786 A JPS6251786 A JP S6251786A JP 61196998 A JP61196998 A JP 61196998A JP 19699886 A JP19699886 A JP 19699886A JP S6251786 A JPS6251786 A JP S6251786A
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shell
compressor according
ring
cylinder
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ハンスペータ、シヤーベルト
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Kraftwerk Union AG
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、シリンダを備え、このシリンダの中で壁の
薄い半径方向にばね弾性を有する円形の断面のピストン
が半径方向の支持体と共に駆動軸により偏心して動かさ
れ、その際偏心量がシリンダとピストンの直径の差の半
分より大きいローラピストン圧縮機に関する。
［従来の技術］ ドイツ連邦共和国特許出願公開第３３４３９０８号公報
から知られた１）ＩＩ記種類の圧縮機においては、円筒
形のピストン壁がその周囲に分散配置され比較的小さい
直径を有する複数のローラにより導かれている。この構
造は加工技術上費用がかかる。
［発明が解決しようとする問題点］ この発明は、ピストンの半径方向の変形いわゆるだ固化
を可能にし、その除土じる押圧力によりシリンダとピス
トンとの間の良好な内部封止性全維持するようにして、
安価な更にできるだけ摩耗のない支持体を提供すること
を目的とする。
［問題点を解決するための手段］ この「１的はこの発明に基づき、支持体が耐久弾性を有
する材料特にステンレス鋼から成る回転対称な壁の薄い
殻を含み、この殻の一端がピストンに結合され、その他
端が外面円形な物体により保持され、この物体に駆動軸
がはめ込まれていることにより達成される。
この発明により半径方向にたわむ支持体いわゆる弾性支
承体が得られ、この支持体がその局部的なたわみ性にも
かかわらず全体として大きな力伝達を可能にする。公知
の圧縮機に比べて必要な転がり軸受の数が著しく減少で
きる。加えるに抑止膜からローラピストンへの半径方向
の力伝達が一様に分布するという長所が得られる。
押圧力に対して望ましい殻の正規形状を保証する外面円
形な物体は、殻の半径方向内向きに延びたつばとするこ
とができるので、一体の構成部分が得られる。しかし加
工技術上都合の良い複数の部分を相互に結合することも
できる。
殻は中空の真直ぐな円筒、又は２０’より小さい開口角
を有する円錐とするのが有利である。なぜならばかかる
形状は加工が容易だからである。
しかし更に特定の特許請求の範囲に適合する別の形状を
も考えることができる。例えば転がり軸受へノ曲げモー
メントを伴わない横力の伝達を可能にするために、殻が
Ｕ字形断面を有することもできる。
殻は潤滑性を有するリングによりピストンに結合できる
。それにより広い範囲で他に影響を与えない変形を許容
するような、ピストンと殻との間の間隔が調節される。
同時にリングの潤滑性が殻からピストンへの力伝達箇所
における摩耗を減らす、潤滑性を備えたリングとしてプ
ラスチックリング、炭素又はグラファイトから成るリン
グ又は焼結金属リングを採用できる。
リングは殻の自由端を越えて突出できるので、リングは
封止縁としてシリンダの端面壁に沿って走る。その際ピ
ストン及び／又は殻がその自由端に、リングを固定する
凹所及び／又は隆起を備えることができる。軸方向に外
側の部分がピストンリングとしてシリンダの端面壁に接
触するような確実な押圧力を得るために、リングはばね
弾性により相反発して可動な二つの部分から集成される
のが有利である。
この発明の特に右利な実施ＩＥ様は、反対向きの自由端
を有する二つの殻が共通の支持体により統合されている
ということにある。支持体は望ましくない曲げモーメン
トを避けることができる対称な力導入の長所を有する。
その際自由端はピストンの軸方向長さのほぼ５分の１と
５分の４の所にあるべきである。
つばと駆動軸との間に偏心ブツシュを回しずらすことが
できるように配近できる。それにより偏心量が正確に調
節できるので、加工公差が大きくてよい。それにより更
に長期間運転の際に発生するおそれがある摩耗を補整で
きる。
殻はピストン内面に冷却空気を流すことができる孔を右
することが有利である。孔は丸形特に円形であるのが有
利である。所望の一様なりｐ性を損なわないために、孔
の内のり寸法は最大で穀の直径の１０分の１とすべきで
ある。
［実施例］ 次にこの発明に基づくローラピストン圧縮機の複数の実
施例を示す図面により、この発明の詳細な説明する。
第１図に示すローラピストン圧縮機は自動車エンジン特
にディーゼルエンジンの過給のために用いられる。圧縮
機はアルミニウムハウジング１を有し、このハウジング
は互いにずらされた二つのピストン部分４と５を有する
ローラピストン３のためのシリンダ２を形成する。ピス
トン部分４と５は同じ様に構成されている。シリンダ２
は１６６ｍｍの内径を有する。
各ピストン部分４，５は冷間加工硬化されたステンレス
鋼から成る１　、２ｍｍの壁厚と１４５ｍｍの直径とを
有する円筒形のｖ８を含む、管８の内部には回転対称な
壁の薄い殻９の形の支持体として、０．３ｍｍの壁厚を
有し同一の材料から成る同様の円筒形の管片１０がはま
っている。管片１０は管８より間隔Ａだけ小さい直径を
有する。間隔Ａは例えば２ｍｍである。間隔は殻９の自
由端１１上に設けられた２分割の対称なプラスチックリ
ング１２と１３により調節される。支持力をピストン部
分４．５に伝達する自由端１１は、ピストン部分に対称
にその長さしの約２０％と８０％の所に設けられている
。
リング１２．１３は繊維強化されたプラスチックから成
り、第１図に示された断面を有する。リングは直接ｆ１
９と管８との間に設けられた間隔片１５とスリットを切
られた範囲１６とを形成し、そのスリ７）１７の中に金
属のばねクリップ１８が挿入されている。このばねクリ
ップ１８により管８を越える延長部１９が軸方向のばね
圧力を受け、この延長部がピストンリングとしてシリン
ダ２の端面壁２１上の封止面２０に接触する。そこでは
ハウジングｌのアルミニウム端面壁２１ａが耐摩耗性の
鋼リング２２により強化されている。
管片１０のここで殻９の自由端１１と反対側の端２４を
形成する中央部には１例えばアルミニウムから成る外面
円形な輪体２５が挿入されている。軸方向に強固な結合
を得るために輪体２５は殻９と接着できる。しかし輪体
は中線に殻９の内面上に隙間無く又は僅かな隙間を有し
て滑るように接触することもできる。輪体２５は外周上
に摩耗保護層を備えることができるか、又は被覆した鋼
又は繊維強化されたプラスチックから成るリング形の耐
摩耗性の中間リング２５ａを有することができる。殻９
は力伝達箇所を例えば２ｍｍの壁厚に局部的に補強する
ことができる。
輪体２５の孔２８の中に密封形の玉軸受２６が１トめ輪
２７により固定されている。玉軸受２６は鋼から成る駆
動軸３１のクランク状に曲げられた部分３０１−にはめ
られ、この駆動軸はハウジング１の外部に■ベルト車３
２を支持する。駆動軸３１は中央の真直ぐな軸部分３４
を含み、この軸部分はクランク状に＋１０ｆられた軸部
分３０を、これと対称に設けられ逆向きにすなわち１８
０°ずらしてクランク状に曲げられしかしながらその他
は同様に構成された軸部分３５に結合する。偏心量は１
０ｍｍである。この軸部分３５上には輪体２５と同様な
輪体がはめられ、この輪体はローラピストン部分５の支
持のための管片１０の形の別の７７２９を支持するが、
これらは図示されていない。
第１図は、駆動軸３１の両端が玉軸受３８によりハウジ
ング１の端面壁２１の中に支持されていることを示す。
玉軸受３８に直接隣接して平衡おもり３９と４０が駆動
軸３１上に固定され、これらの平衡おもりにより種々の
横力により発生する慣性モーメントが駆動軸３１上で相
殺される。プロペラ効果を発生するために平衡おもり３
９゜４０は斜めに切り落とした側面を有し、このプロペ
ラ効果により冷却空％流が矢印４１の方向にシリンダ２
とピストン部分４．５の内部を通って導かれる。殻９の
中の孔を通って冷却空気流を直接ピストン８の内面に導
くことができるので、圧縮熱は外に向かってばかりでな
く内に向かっても放散され・こうして等円線」−での多
重圧縮曲線が近似的にもたらされる。これにより圧縮機
のための機械的な駆動容量が著しく節約される。
両ローラピストン部分４と５の間にはシリンダ２の中に
隔壁４２がはめ込まれている。隔壁４２は鋼から成る。
隔壁はその周囲に側面が平行な壁を備えた溝４３を有し
、この溝の中に止め輪４４がほめ込まれている。止め輪
４４はシリンダ２の壁の中の溝４５と係合している。こ
のことはクランク２が隔壁４２をはめ込む前に、一作業
工程で両ピストン部分４と５に従属する両半部に対して
加工できるという長所を有する。市め輪４４は平角棒４
６により抜は止めされ、この平角棒は側面からばね４７
の作用のもとに孔の中へ押し込まれる。
第２図に示すように輪体２５は孔５０を備え、この孔は
冷却空気を流すのを可能にし、また重量節約を意味し１
回時に始動の際に動かされる質量を低減する。更に′ｉ
５２図は仕切滑り板５２を示し、この仕切滑り板はハウ
ジングｌの中で導かれて、吸い込み管口５３に接続する
吸い込み室５４を圧縮室５５から隔離し、この圧縮室は
一群のり一ド弁５６を経てローラピストン圧縮機の圧力
管口５７に結合されている。冷却フィン１＆は特に圧力
室５５の範囲においてハウジングｌからの熱放散を改善
する。
プラスチックから成る仕切滑り板５２のアルミニウムハ
ウジング１に対する摩耗を低減するために、ハウジング
１の全長にわたって延びている鋼柱の枠縁５２ａを使用
することができる。回動可１剋にはめ込まれた滑りシュ
ー５２ｂがローラピストン部分４．５上での仕切滑り板
５２の摩耗の低減を助けることができる。
第３図に示す実施例において、反対向きの自由端ｌｌ′
を備えた二つの殻９′が対称な構成部分５８にまとめら
れており、この構成部分は半径方向内向きに延びるつぼ
２５′　と共に例えば回転部分として一体に作られてい
る。ここでは玉軸受２６′が偏心ブツシュ６０により駆
動軸３１′上に固定されており、偏心ブツシュはフラン
ジ６１を用いて調節できる。偏心ブツシュ６０は±１ｍ
ｍの補助的な偏心量によりローラピストン３の支持の正
確な調節を可ｆ艶にし、この調節により考え得る摩耗を
補整することもできる。つり合いおもり４０’　が偏心
ブツシュ６０に結合されており、このつり合いおもりは
ナツト６４により固定できる。ここで駆動軸３１′　は
符号６５で示したようにレンズ形の断面を有する。プラ
スチックから成る中間リング１５′が管８の内側から削
り込まれた０、４ｍｍの深さの溝８ａの中に弾力により
はめ込まれている。中間リングはそこで殻９′　により
囲われているので、中間リングは軸方向に固定されてい
る。
第４図に示す実施例においては、殻ｇ　ｒｌがＵ字形の
断面を有する。それ故にリング１２″を備えた殻９″の
自由端１１″が、つばとして厚くした他の端部６７と同
一の半径面上にあり、他の端部は複列玉軸受を介して駆
動軸３１″上に固定されている。
第５図に示されているように１タンデム配置を有するロ
ーラピストン圧縮機の２枚の仕切滑り板５２Ａと５２Ｂ
とはそれ自体にばね弾性を有する揺動レバー７０により
制御することができ、この揺動レバーは中央で揺動レバ
ー軸受７１に支持され、両仕切滑り板５２Ａ、５２Ｂの
突起７２と７３上に作用する。揺動レバー７０は補助的
にばねの作用を受けることができる。更に調節ねじの形
の調節部材７４を備えることができ、この調節ねじによ
り一腕レバー７５上に設けられた揺動レバー軸受７１が
仕切滑り板５２Ａと５２Ｂの方向に：Ａ節できる。
第６図に示すように、ローラピストン圧縮機のアルミニ
ウムから成るハウジング１の中にステンレス鋼から成る
挿入体８０が設けられている。挿入体８０はまず溝８１
により仕切滑り板５２のための案内部を形成する。更に
別の溝８２により吸い込み溝が作られている。最後に挿
入体８０の反対側の側面上に逆止弁５６′が固定され、
この逆止弁は分離された弁体を備えた複数の通過断面を
有することができる。挿入体８０はねじ孔８６に係合す
るポルト８５により固定されている。ポルト８５は、′
ｉＡ節部材７４を用いて仕切滑り板５２に対して適当な
間隔に設けられた揺動レバー７０の固定のためにも用い
ることもできる。
図示されていないが、端部１１の直径をピストン３の内
径（１４２ｍｍ）に適合させるために。
５ａ９の両端をラッパ形に僅かに円錐形に（軸中心線に
対する開口角３°に）１例えば外径を１３８（ｎｍから
１４２ｍｍ、に広げることができる。この場合にはプラ
スチックの中間リング１２．１３は必要ない。そのため
に例えばクロムニッケル母材への炭化クロムの爆発溶射
層による耐摩耗性の表面強化が推奨される。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明に基づくローラピストン圧縮機の一実
施例の縦断面図、第２図は第１図に示す圧縮機の横断面
図、第３図は別の実施例の半部の縦断面図、第４図は更
に別の実施例の要部縦断面図、第５図は圧Ｍ機の仕切滑
り板の制御装置の配置図、第６図は第５図に示す制御装
置のための挿入体の断面図である。 ２＠参・シリンダ、　　３・・・ピストン、　　６・・
・偏心ブツシュ、　　３　ａ命令・凹所、　　９．９′
　・・・殻、　　１１．１１’　　−・・殻の一端、１
２．１３・・争リング、　　１５．１９−　＠・リング
の二つの部分、　　２１−・９端面壁、　　２４争・・
殻の他端、　　２５・拳・輪体、　　２５′　・・・つ
ば、　　２５ａ会・Φ摩耗防止層、　３１．。 ３１′　・・・駆動軸、　　Ｌ＊　＊　１１ピストンの
軸方向長さ。 ＦＩＧ４ ＦＩＧＳ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）シリンダを備え、このシリンダの中で壁の薄い半径
    方向にばね弾性を有する円形の断面のピストンが半径方
    向の支持体と共に駆動軸により偏心して動かされ、その
    際偏心量がシリンダとピストンの直径の差の半分より大
    きいローラピストン圧縮機において、支持体 が耐久弾性を有する材料から成る回転対称 な壁の薄い殻（９）を含み、この殻の一端 （１１）がピストン（３）に結合され、その他端（２４
    ）が外面円形な物体（２５）により保持され、この物体
    に駆動軸（３１）がはめ込まれていることを特徴とする
    ローラピストン圧縮機。 ２）前記物体が殻（９′）の半径方向内向きに延びたつ
    ば（２５′）であることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項記載の圧縮機。 ３）殻（９）が中空の真直ぐな円筒、又は ２０°より小さい開口角を有する円錐として形成されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項
    記載の圧縮機。 ４）殻（９）が潤滑性を有するリング（１２、１３）に
    よりピストン（３）に結合されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第２項 又は第３項記載の圧縮機。 ５）リング（１２、１３）が殻（９）の自由端（１１）
    を越えて突出していることを特徴とする特許請求の範囲
    第４項記載の圧縮機。 ６）ピストン（３）及び／又は殻（９）が凹所（８ａ）
    及び／又は隆起を備え、この凹所 及び／又は隆起にリング（１２、１３）が固定されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第４項又は第５項記
    載の圧縮機。 ７）リング（１２、１３）がばね弾性により相反発して
    可動な二つの部分（１５、１９）を含み、これらの部分
    のうち軸方向において外側の部分（１９）がピストンリ
    ングとしてシリンダ（２）の端面壁（２１）に接触し封
    止することを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
    項記載の圧縮機。 ８）反対方向を向いた自由端（１１′）を有する二つの
    殻（９′）が共通のつば（２５′）により統合されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第７項
    のいずれか １項に記載の圧縮機。 ９）自由端（１１）がピストンの軸方向長さ（Ｌ）のほ
    ぼ５分の１と５分の４の所にあることを特徴とする特許
    請求の範囲第８項記載の圧縮機。 １０）つば（２５′）と駆動軸（３１′）との間に偏心
    ブッシュ（６）が回しずらすことができるように配置さ
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
    第９項のいずれか１項に記載の圧縮機。 １１）殻（９）が孔を有することを特徴とする特許請求
    の範囲第１項ないし第１０項のいずれか１項に記載の圧
    縮機。 １２）前記孔が丸く特に円形であり、最大で殻（９）の
    直径の１０分の１である内のり寸法を有することを特徴
    とする特許請求の範囲 第１１項記載の圧縮機。 １３）外面円形な物体が外周上に摩耗防止層（２５ａ）
    を備えた輪体（２５）であることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項ないし 第１２項のいずれか１項に記載の圧縮機。 １４）殻（９）が円形の物体（２５）の範囲で強化され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
    １３項のいずれか１項に記載の圧縮機。
JP61196998A 1985-08-26 1986-08-22 ロ−ラピストン圧縮機 Pending JPS6251786A (ja)

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