JPS6320864Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、揺動斜板等を有するアキシヤル形ピ
ストン機構を用いた共通のシリンダブロツクから
なる多段式往復ガス圧縮機に関する。

この種の圧縮機は、クランクレスのピストン機
構であるため、高価なクランク軸が不要であるば
かりでなく、共通のシリンダブロツク内に段数に
相当するだけの複数のピストンがその軸を平行に
して収納されているので、全体がコンパクトに形
成されアタツチメント用の圧縮機としては都合が
よい。したがつて、小形でしかも高圧縮を必要と
する圧縮機として多用されている。

ところが、多段式往復圧縮機の場合、一般には
往復行程において各ピストンにかかる最大力を略
等しくすることやガス体の圧縮による体積が縮少
することから、高圧になる程ピストンの径は小さ
くなつている。そのため、小形・高圧縮の往復圧
縮機の場合、最終段のピストンの径は初段のピス
トンの径より相当小径となつて、殊に小形の圧縮
機の場合、同一シリンダブロツク内のピストンで
ありながら、それを駆動する揺動斜板及びガイド
ピストン等の連結部材の構造を別個のメカニズム
にしたり、同一メカニズムであれば精密加工を要
したりして生産に一貫性を欠く、といつた不都合
を有している。

そこで本考案は、アキシヤル形ピストン機構の
多段式往復圧縮機における前記不都合を、シリン
ダブロツクの中心線より各ピストンの中心線迄の
距離を変えるだけで解消しようとするものであ
る。

以下、本考案の構成を添付図面に示す実施例に
もとづいて詳細に説明する。図示の圧縮機は、揺
動斜板によつて摺動するガイドピストンを有する
３気筒小形ガス圧縮機を示し、例えばカークーラ
用圧縮機に好適である。また、図示のものは第２
段の気筒は省略しており、４段圧縮機も略同一メ
カニズムで設計変更できる。

１は圧縮ピストンといわれる初段のピストン、
１′は該ピストン１より小径の圧縮ピストンとい
われる第３段のピストン、２０はシリンダを穿設
した圧縮機本体すなわちシリンダブロツク、２１
はその詳細を省略したシリンダヘツド、２２はミ
ツシヨンケースを示す。該圧縮機本体２０と該ミ
ツシヨンケース２２とは、１枚のダイヤフラム２
３の外周を挾持し、図示しないボルトでこれら本
体２０、ケース２２のフランジを固着している。
２４はミツシヨンケース２２の中間に設けた支持
用フレーム板を示し、該フレーム板２４と前記ダ
イヤフラム２３でデイスタンスルーム２５を形成
するとともに、各ピストン１，１′が出入する共
通の空間をも形成している。

各支持用フレーム板２４はブツシユ２６，２７
を介してガイドピストン２８，２９を支持してい
る。これらガイドピストン２８，２９と前記ピス
トン１，１′とは、次のような構造で着脱自在に
結合されている。すなわち、ガイドピストン２
８，２９の頂部に円筒部３０，３１を形成し、該
円筒部３０，３１より一体的に延出したピストン
ロツド３２，３３を、前記ピストン１，１′に挿
通し、該ロツド３２，３３の端部、すなわちピス
トン１，１′の頂部で、ロツクナツト３４，３５
にて、ピストン１，１′をピストンロツド３２，
３３に固着する。ここで、ピストン１，１′をピ
ストンロツド３２，３３に挿通する前に、前記ダ
イヤフラム２３に設けた孔３６，３７を前記円筒
部３０，３１に弾性的に押し広げて嵌合し、更に
押えカラー３８，３９でダイヤフラム２３をガイ
ドピストン２８，２９の頂部へ軽く押圧する。し
かる後、ピストン１，１′をピストンロツド３２，
３３に挿通し、ロツクナツト３４，３５でピスト
ン１，１′、ダイヤフラム２３及びガイドピスト
ン２８，２９を一体にしている。該押えカラー３
８，３９及び該ガイドピストン２８，２９のダイ
ヤフラム２３と接触する外周端は丸みを形成し、
ダイヤフラム２３の損傷を防いでいる。

該ガイドピストン２８，２９のピストン１，
１′の反対側の端部には、バネ受４０，４１を固
定し、更にその外端には、ボール４２，４３を抱
持する半円形凹部４４，４５を穿設している。

以下、ガイドピストン２８，２９の往復運動
を、普通に知られているアキシヤル形プランジヤ
往復動機構Ａで説明する。

すなわち、これらボール４２，４３は、断面半
円形凹部４６を片面に穿設したストツパー４７，
４８でもつて更に平側を抱持され、該ストツパー
４０，４８の他面は、揺動斜板４９の片面に面接
触した状態で、摺動自在に添設されている。した
がつて、該揺動斜板４９と該ガイドピストン２
８，２９とは、ボール４２，４３及びストツパー
４７，４８からなるボールジヨイント機構で連結
されたことになる。

該揺動斜板４９の中心部には、駆動短軸５０が
ボールソケツト５１及びボールリテーナ５２を介
して揺動自在に挿入されている。したがつて、該
揺動斜板４９は該駆動短軸５０に、ボールソケツ
ト５１及びボールリテーナ５２からなるボールジ
ヨイント機構で支承されている。該駆動短軸５０
の一端は、前記支持用フレーム板２４の中心部
で、ベアリング５３にて支承され、他端は、断面
三角板５５及びフランジ５６を介して、駆動軸５
７と連結されている。該駆動軸５７はローラ軸受
５８及びオイルシール５９でもつて前記ミツシヨ
ンケース２２に支持され、更に該駆動軸５７は電
動モータ（図示しない）で駆動されている。

前記断面三角板５５より削り出されたベアリン
グインロー５４と前記揺動斜板４９に設けたベア
リングインローには、スラスト用ローラベアリン
グ６０の内外レースが嵌入され、前記断面三角板
５５の回動によつて起因するスラストを、該揺動
斜板４９に伝え、揺動連動をさせる。又、該スラ
ストの反力は、前記フランジ５６、スラスト用ロ
ーラベアリング６１及びミツシヨンケース２２で
もつて支持している。

なお、６２，６２はガイドピストン２８，２９
用の戻りスプリング、６３はテフロン製ピストン
リング、６４はガイドピストン２８，２９に設け
られた廻り止めキーを示す。

本実施例は以上のような構成をしているので、
駆動軸５７の回動により、アキシヤル形プランジ
ヤ往復動機構Ａのメカニカル運動によつて、ガイ
ドピストン２８，２９を交互に往復動させる。こ
のガイドピストン２８，２９の往復動によつて、
ピストン１，１′は交互に往復動し、シリンダ内
のガスを圧縮する。ここで、ミツシヨンケース２
２には準滑油が充分注入されており、前記往復動
機構Ａの運動は円滑に行われる。

特にガイドピストン２８，２９が往復動、すな
わちピストン１，１′が往復動してもダイヤフラ
ム２３は湾曲するのみで追従し、したがつて、ガ
イドピストン２８，２９に沿つてデイスタンスル
ーム２５へ潤滑油が油上りしても、シリンダへは
完全に遮断され行かない。又、ピストン１，１′
のピストンリング６３よりピストン背部へ漏洩し
たガスも、デイスタンスルーム２５へは遮断され
て行かず、潤滑油とは混合は生じない。なお、こ
の漏洩ガスはピストンの吸入口へ適宜回収される
が、これは図示していない。

ここで本考案では特に次のような工夫をしてい
る。すなわち、通常、各ピストン１，１′は駆動
軸５７の中心線Ｌより同心円上に配置されている
が、本実施例では、第３段のピストン１′が小径
になつて、生産性が悪くなることから、その径を
小径にしないため、ストロークを短縮しようとし
て、第３段のピストン１′の位置を初段のピスト
ン１の中心線Ｌの距離ａより短いｐとしている。
この結果初段と第３段のピストンとガイドピスト
ン２８，２９との連結メカニズムは同一構造とす
ることができる。そのため、生産性を低化しない
ばかりではなく、メカニズムの同一のため信頼性
を保持することができる。

なお、本実施例の説明では、ガイドピストン２
８，２９の往復動をアキシヤル形プランジヤ往復
動メカニズムにおける揺動斜板式で説明したが、
駆動軸の端部に固定された回転板に駆動軸とある
角度を有する複数のガイドピストンが連結され、
共通のシリンダブロツク内で、これらガイドピス
トンと一体化された圧縮用のピストンが摺動し、
また、シリンダブロツクも駆動軸とユニバーサル
ジヨイントで結合されている傾軸式メカニズムの
場合にも適用できることはいう迄もない。

以上要するに本考案は１個の駆動軸と揺動斜板
または１個の傾軸と回転板からなるアキシヤル形
ピストン機構により複数のガイドピストンを駆動
し、該ガイドピストンと連結された複数の圧縮用
のピストンと共通のシリンダブロツク内で摺動さ
せる３段以上の多段式往復圧縮機において、前記
駆動軸の中心線からピストンの中心線迄の距離
を、少くとも初段のピストンよりも最終段のピス
トンの方を短縮し、最終段のピストンの径を確保
することを特徴とする多段式往復圧縮機であるか
ら次の効果を奏する。

共通のシリンダブロツク内で摺動する最終段
のピストンの径が極端に小さくならないので、
その加工に不都合を生じない。

最終段の高圧用ピストンを小径にせず、その
代りそのストロークを短縮したので、圧縮用ガ
スのボリユームはピストンの径を細くした場合
と変らず、希望する圧縮には何ら支障をきたさ
ない一方、最終段のピストンに作動力が増大
し、他のピストンに比べ作動力にアンバランス
を生じるが、共通一体化になつた揺動斜板また
は回転板でこれらのピストンが交互に作動して
いるので、アンバランスによる支障は防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案の実施例の断面図を示す。 １，１′……ピストン、２８，２９……ガイド
ピストン、４９……揺動斜板、５７……駆動軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. １個の駆動軸と揺動斜板または１個の傾軸と回
   転板からなるアキシヤル形ピストン機構により複
   数のガイドピストンを駆動し、該ガイドピストン
   と連結された複数の圧縮用ピストンを、共通のシ
   リンダブロツク内で摺動させる３段以上の多段式
   往復圧縮機において、前記駆動軸の中心線から各
   ピストンの中心線迄の距離を、少くとも初段のピ
   ストンより最終段のピストンの方を短縮し、最終
   段のピストンを大径ならしめることを特徴とする
   多段式往復ガス圧縮機。