JP4499550B2 - 往復動型圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、例えば空気等の流体を圧縮するのに用いて好適な往復動型圧縮機に関する。

一般に、空気等を圧縮する往復動型圧縮機は、クランクケースと、該クランクケース内に回転可能に支持されたクランク軸と、基端側が前記クランクケースに取付けられたシリンダと、該シリンダ内に往復動可能に挿嵌され、ロッドを介して前記クランク軸と連結されたピストンと、該ピストンとの間に圧縮室を画成するように前記シリンダの先端側に取付けられ、吸入行程で開弁する吸込弁体と吐出行程で開弁する吐出弁体を有する空気弁とにより大略構成されている。また、シリンダの先端側には、空気弁を覆うようにシリンダヘッドが設けられている。

ここで、シリンダをクランクケースに取付ける場合には、例えばクランクケースとシリンダヘッドとの間にシリンダを挟み、この状態でシリンダヘッドに挿通したボルトの先端側をクランクケースに螺着することにより、クランクケースに取付けることができる（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−４２４６２号公報

ここで、往復動型圧縮機は、上死点に配置されたピストンと空気弁との間にトップクリアランスと呼ばれる隙間を有し、このトップクリアランスは、ピストンが空気弁に干渉しない範囲でなるべく小さくすることにより、圧縮空気の吐出効率を高めることができる。しかし、圧縮機を構成する各部品には、それぞれに個体差があるから、トップクリアランスは圧縮機毎に調整しなくてはならない。

そこで、従来技術では、例えばクランクケースとシリンダとの間にスペーサを挟み、その厚さや枚数を変えることでトップクリアランスを調整している。また、トップクリアランスを調整後には、吐出圧力、吐出流量を測定し、これらの値が規定の範囲に入るまでトップクリアランスを調整する。

一方、他の往復動型圧縮機には、クランクケースに設けた雌ねじ部にシリンダの基端側外周に設けた雄ねじ部を螺着することによりクランクケースにシリンダを固定し、シリンダの先端側外周に設けた雄ねじ部にシリンダヘッドに設けた雌ねじ部を螺着することによりシリンダにシリンダヘッドを固定する構成としたものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開平１０−９１４２号公報

また、他の往復動型圧縮機は、クランクケースとシリンダとの間のトップクリアランスを調整する場合、例えば各ねじ部を締付けるときの締付力を加減することにより調整している。

ところで、上述した特許文献１による往復動型圧縮機では、クランクケースとシリンダとの間にスペーサを挟み、その厚さや枚数を変えることによりトップクリアランスを調整している。このため、規定の吐出圧力、吐出流量が得られない場合には、ボルトを緩めてシリンダヘッド、シリンダを取外し、厚さの異なる他のスペーサに交換したり、スペーサの枚数を増減したりしなくてはならない。これにより、トップクリアランスの調整作業に手間と時間を要してしまうという問題がある。

また、往復動型圧縮機のシリンダは、クランク軸の軸線に対して直交するように配置する必要がある。このため、クランクケースのシリンダ取付面とシリンダのクランクケース取付面には、それぞれ切削加工等の仕上加工を施さなくてはならず、製造コストが嵩むという問題がある。

一方、特許文献２による他の往復動型圧縮機は、クランクケース、シリンダおよびシリンダヘッドに設けたテーパねじからなるねじ部を適宜に螺着する構成としている。ここで、テーパねじからなる各ねじ部は、締め代が少ないためにトップクリアランスの調整範囲が狭く、調整作業が難しいという問題がある。しかも、締付量を変えたときにはシリンダヘッドの位置が回転方向にずれてしまうから、シリンダヘッドに取付けられるエアクリーナ等の取付位置が定まらないという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、ピストンと気体弁との間のクリアランスを正確かつ簡単に調整することにより、組立作業性等を向上できるようにした往復動型圧縮機を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、クランクケースとシリンダに別途仕上加工を施すことなく、シリンダをクランク軸の軸線に対して直交して配置できるようにした往復動型圧縮機を提供することにある。

本発明による往復動型圧縮機は、内部にクランク軸を支持するクランクケースと、基端側が該クランクケースに取付けられたシリンダと、該シリンダ内に挿嵌されロッドを介して前記クランク軸と連結されたピストンと、該ピストンとの間に圧縮室を画成するように前記シリンダの先端側に取付けられ少なくとも前記圧縮室で圧縮された気体を吐出する吐出弁体を有する気体弁とを備えている。

そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記クランクケースのシリンダ取付面と前記シリンダのクランクケース取付面のうち一方の取付面には、押付力に応じて潰れ量が変化する複数個の突起を高圧鋳型鋳造によって前記クランクケースまたは前記シリンダと共に設け、前記ピストンと気体弁との間のクリアランスを前記各突起の潰れ量により調整する構成としたことにある。

請求項２の発明によると、前記各突起は、高さ寸法が異なる複数種類の突起により構成したことにある。

請求項３の発明によると、前記クランクケースとシリンダとは複数の締結部材を用いて締結する構成とし、前記複数の締結部材の締付トルクを調整することにより前記各突起の周方向の潰れ量を調整することにある。

請求項１の発明によれば、例えばシリンダをクランクケースに取付けるときに、シリンダの押付力を加減することにより、各突起の潰れ量を適宜に変化させることができる。これにより、組立作業時に、シリンダの押付力を加減して各突起の潰れ量を適宜に変化させることにより、シリンダ等を分解することなく、ピストンと気体弁との間のクリアランスを正確かつ簡単に調整することができる。この結果、往復動型圧縮機の組立作業、検査作業等の作業性を向上することができる。

一方、各突起は、潰れ量の分だけピストンと気体弁との間のクリアランスを調整することができるから、クリアランスの調整範囲を広くすることができる。しかも、各突起の潰れ量を周方向の位置で適宜に調整することにより、シリンダをクランク軸の軸線に対して直交した位置に配置することができる。これにより、クランクケースとシリンダとの取付面の仕上加工を省略することができるから、これらの部品の製造コストを低減することができる。
さらに、各突起は、クランクケースまたはシリンダを高圧鋳型鋳造によって成形するときに、これらクランクケースまたはシリンダに一緒に設けることができるから、加工工数を増やすことなく各突起を安価に設けることができる。

請求項２の発明によれば、高さ寸法が異なる複数種類の突起は、高い突起から順番に潰れるから、押付力を段階的に変化させることができる。これにより、押付力の変化を正確に知ることができ、クリアランスの調整作業をより正確に行うことができる。

請求項３の発明によれば、クランクケースとシリンダとを締結するときに、締結部材の締付力を加減するだけで各突起の潰れ量を変化させることができ、ピストンと気体弁との間のクリアランスを簡単に調整することができる。
この場合、複数の締結部材の締付トルクを調整し、各突起の潰れ量を周方向の位置で適宜に調整することにより、シリンダをクランク軸の軸線に対して直交した位置に配置することができるので、クランクケースとシリンダとの取付面の仕上加工を省略することができる。

以下、本発明の実施の形態による往復動型圧縮機を添付図面に従って詳細に説明する。

まず、図１ないし図７は本発明の第１の実施の形態を示し、本実施の形態では、往復動型圧縮機としてロッキングピストン型圧縮機を例に挙げて説明する。

図１において、１は空気圧縮機の外形をなすクランクケースで、該クランクケース１は、例えばアルミニウム材料等の金属材料を用い、高圧鋳型鋳造（ダイキャスト）等の手段を用いて成形されている。また、クランクケース１は、図２に示す如く、後述の円筒ケース部２、シリンダ取付座３等により大略構成されている。

２はクランクケース１の本体部分を構成する円筒ケース部を示している。この円筒ケース部２は、図３に示すように、軸方向の一端側が開口した筒部２Ａと、該筒部２Ａの他端側を閉塞するように設けられた底部２Ｂとにより有底円筒状に形成されている。また、筒部２Ａには、後述のピストンロッド８を通すためのＵ字状の切欠部２Ｃが一側に開口するように設けられ、該切欠部２Ｃの周囲は後述のシリンダ取付座３となっている。

３は円筒ケース部２の筒部２Ａに設けられたシリンダ取付座で、該シリンダ取付座３は、後述のシリンダ７を取付けるための台座を構成している。そして、シリンダ取付座３は、図３、図４に示す如く、切欠部２Ｃを取囲むようにほぼコ字状に形成されている。また、シリンダ取付座３には、円弧状の段差部３Ａが形成され、該段差部３Ａの内側で１段下がった位置には、シリンダ７のクランクケース取付面７Ａが対面するＣ字状のシリンダ取付面３Ｂが設けられている。さらに、シリンダ取付座３の四隅には、後述のボルト２１が螺着するボルト穴３Ｃがそれぞれ形成されている。

４はクランクケース１を構成するシリンダ取付座３のシリンダ取付面３Ｂに一体的に突設された複数個の突起を示している。これらの突起４は、図５に示すように、例えば上向きに突出する円柱状体として形成されている。また、各突起４は、クランクケース１を鋳造するときに一体成形されるもので、アルミニウム材料等の金属材料により形成されている。

これにより、各突起４は、それぞれの先端面４Ａに後述するシリンダ７のクランクケース取付面７Ａを当接させることにより、このシリンダ７を支持することができる。しかも、各突起４は、後述のボルト２１を強く締付けてシリンダ７の押付力を大きくしたときには、図６に示す如く、高さ方向に潰れて変形することができ、このときの潰れ量に応じて後述するトップクリアランスＣを調整することができる。

５はクランクケース１の円筒ケース部２内に回転可能に設けられたクランク軸（図１中に図示）を示している。このクランク軸５は、後述する回転軸２６の出力軸部２６Ａを含んで構成され、該クランク軸５にはバランスウエイト６が一体的に形成されている。そして、クランク軸５は、回転軸２６の回転軸線Ｏ1−Ｏ1に対して偏心径ｒだけ偏心した偏心軸線Ｏ2−Ｏ2を有し、後述のピストン１０をシリンダ７内で偏心径ｒの２倍の距離だけ上，下方向に往復動させるものである。

７は基端側がクランクケース１のシリンダ取付座３に取付けられたシリンダ（図１、図２参照）で、該シリンダ７は、円筒状に形成され、回転軸線Ｏ1−Ｏ1に対して直交するように垂直方向に配設されている。また、シリンダ７は、基端部がシリンダ取付座３に対面するクランクケース取付面７Ａとなり、先端部が弁板取付面７Ｂとなっている。

８は基端側が軸受９を介してクランク軸５に回転可能に連結されたピストンロッドで、該ピストンロッド８の先端側は、シリンダ７内に進入し、その先端部に設けられた後述のピストン１０をシリンダ７内で揺動しつつ往復動させるものである。

１０はシリンダ７内に摺動可能に設けられたピストンで、該ピストン１０は、回転軸線Ｏ1−Ｏ1と直交するようにシリンダ７内で往復動するものである。また、ピストン１０は、下側に位置して下面中央にピストンロッド８の先端部が一体的に取付けられたピストン本体１０Ａと、該ピストン本体１０Ａの上面側に取付けられたリテーナ１０Ｂとにより所謂ロッキングピストンとして構成されている。また、ピストン１０を構成するピストン本体１０Ａとリテーナ１０Ｂとの間には、シリンダ７の内周面に摺接し、該シリンダ７とピストン１０との間を気密にシールする環状のリップシール１１が配設されている。

１２はピストン１０に設けられた気体弁としての吸気弁で、該吸気弁１２は、後述の圧縮室Ａに外気を流入させ、逆向きの流れを阻止するチェック弁として構成されている。また、吸気弁１２は、ピストン１０のリテーナ１０Ｂに設けられた弁体収容穴１３と、該弁体収容穴１３に開口するようにピストン１０に設けられた吸気穴１４と、前記弁体収容穴１３内に設けられ、該吸気穴１４を開閉する吸気弁体１５とにより大略構成されている。

そして、吸気弁１２は、ピストン１０の吸入行程で吸気弁体１５を開弁させて吸気穴１４から圧縮室Ａに空気を流入させる。一方、吐出行程（圧縮行程）では吸気穴１４を閉弁している。

１６はシリンダ７の先端側に設けられた気体弁としての吐出弁で、該吐出弁１６は、シリンダ７の先端側に取付けられ、ピストン１０との間に圧縮室Ａを画成した弁板１７と、該弁板１７に設けられ圧縮室Ａと後述の吐出室Ｂとを連通する吐出穴１８と、該吐出穴１８の吐出室Ｂ側に位置して前記弁板１７に設けられ、該吐出穴１８を開閉する吐出弁体１９とにより大略構成されている。

そして、吐出弁１６は、ピストン１０の吸入行程で吐出穴１８を閉弁している。一方、吐出行程では圧縮室Ａ内が所定の圧力値を超えたときに開弁し、圧縮室Ａと吐出室Ｂとを連通する。

即ち、ピストン１０が下向きに変位する吸入行程では、吸気弁１２が開弁して外部から圧縮室Ａに空気を流入させる。そして、ピストン１０が上向きに変位する吐出行程（圧縮行程）では、吸入した空気を圧縮室Ａ内で圧縮し、この圧縮空気により吐出弁１６を開弁させ、吐出室Ｂから外部の空気タンク（図示せず）等に圧縮空気を供給する。

２０はシリンダ７の先端側に吐出弁１６の弁板１７を介して設けられたシリンダヘッドを示している。このシリンダヘッド２０は、弁板１７との間に吐出室Ｂを画成している。また、シリンダヘッド２０には、圧縮した空気を吐出室Ｂから外部に向けて吐出する外部吐出口２０Ａが設けられている。一方、シリンダヘッド２０は、上側からみてほぼ正方形状に形成され、その四隅にはシリンダ取付座３のボルト穴３Ｃに対応する位置に後述のボルト２１を通すためのボルト挿通孔（図示せず）が設けられている。

２１はシリンダ７、シリンダヘッド２０等をクランクケース１に取付ける締結部材としての４本のボルトを示している。これらのボルト２１は、シリンダ取付座３とシリンダヘッド２０との間にシリンダ７を配置した状態で、該シリンダヘッド２０のボルト挿通孔に上側から挿通し、その先端側をシリンダ取付座３のボルト穴３Ｃに螺着するものである。これにより、シリンダ７をシリンダ取付座３とシリンダヘッド２０との間に挟持しつつ、クランクケース１に対してシリンダ７、シリンダヘッド２０等を固定することができる。

ここで、往復動型空気圧縮機の吐出圧力、吐出流量は、図１に示すように、上死点に配置されたピストン１０を構成するリテーナ１０Ｂの上面と吐出弁１６を構成する弁板１７の下面との間に形成された隙間であるトップクリアランスＣによって設定される。このトップクリアランスＣは、ピストン１０のリテーナ１０Ｂが吐出弁１６の弁板１７に干渉しない範囲でなるべく小さくすることにより、高い吐出圧力、大きな吐出流量を得ることができる。そこで、このトップクリアランスＣの調整方法について説明する。

まず、上述したように、４本のボルト２１を用いてクランクケース１にシリンダ７、シリンダヘッド２０等を組付ける。このときに、シリンダ７は、図６に示す如く、そのクランクケース取付面７Ａをシリンダ取付座３のシリンダ取付面３Ｂに突設された各突起４の先端面４Ａに当接させる。この状態で、ボルト２１を締付けると、ボルト２１の締付力がシリンダ７の押付力となり、この押付力に応じて各突起４が、図６中に二点鎖線で示すように潰れて変形する。このように各突起４を変形させることにより、ピストン１０上面と吐出弁１６の弁板１７下面との間のトップクリアランスＣを調整することができる。

しかも、ボルト２１の締付トルクと各突起４の変形に伴うトップクリアランスＣとの関係は、図７に示す特性線のようになる。そこで、図７の特性線に基づいて、各ボルト２１の締付トルクを加減することによりトップクリアランスＣを小さな値に簡単に調整することができる。

次に、２２はクランクケース１を構成する円筒ケース部２の底部２Ｂ側に取付けられた電動モータで、該電動モータ２２は、例えば直流ブラシレスモータ等により構成されている。また、電動モータ２２は、外形をなす有蓋円筒状のモータハウジング２３と、該モータハウジング２３の内周側に固定されたステータ２４と、該ステータ２４の内周側に設けられたロータ２５と、該ロータ２５の中心部に固着され、該ロータ２５と一緒に回転軸線Ｏ1−Ｏ1を中心に回転駆動する回転軸２６とにより大略構成されている。また、回転軸２６は、円筒ケース部２の底部２Ｂに軸受２７を介して回転可能に支持されている。さらに、回転軸２６の一端側は、円筒ケース部２内に突出して出力軸部２６Ａとなり、クランク軸５に一体的に挿嵌されている。

また、２８は円筒ケース部２の一端側に取付けられた円筒状のファンケースを示している。さらに、２９はファンケース２８内に位置して回転軸２６の出力軸部２６Ａ先端に取付けられた冷却ファンを示している。

第１の実施の形態による往復動型空気圧縮機は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

まず、電動モータ２２によって回転軸２６を回転駆動すると、該回転軸２６の出力軸部２６Ａおよびクランク軸５の回転が軸受９、ピストンロッド８を介してピストン１０に伝えられ、該ピストン１０はシリンダ７内を揺動しつつクランク軸５の偏心径ｒの２倍の距離だけ上，下方向に往復動する。

そして、ピストン１０がシリンダ７内で往復動することにより、ピストン１０が上死点から下死点へと達する吸入行程では、圧縮室Ａ内が負圧になるから、吸気弁１２が開弁して圧縮室Ａ内に空気を吸入させることができる。また、ピストン１０がシリンダ７内で下死点から上死点へと達する圧縮行程では、圧縮室Ａ内の空気を圧縮することによって吐出弁１６が開弁するから、圧縮空気を吐出室Ｂを介して吐出し、外部の空気タンク等に貯留することができる。

ここで、圧縮空気の吐出圧力、吐出流量は、ピストン１０と吐出弁１６の弁板１７との間のトップクリアランスＣによって設定される。しかし、トップクリアランスＣは、目視しながら調整することができないため、正確に調整するのが難しく、手間や時間も要してしまう。

然るに、第１の実施の形態によれば、クランクケース１を構成するシリンダ取付座３のシリンダ取付面３Ｂには、クランクケース１に対してシリンダ７、シリンダヘッド２０を固定するボルト２１の締付トルク（シリンダ７の押付力）に応じて潰れ量が変化する複数個の突起４を設けている。従って、各ボルト２１を締付けるときのトルク（締付力）を加減することにより、各突起４の潰れ量を適宜に変化させることができる。これにより、シリンダ取付座３のシリンダ取付面３Ｂから吐出弁１６の弁板１７までの距離、即ち、ピストン１０のリテーナ１０Ｂ上面と吐出弁１６の弁板１７下面との間のトップクリアランスＣを調整することができる。

しかも、各ボルト２１の締付トルクとトップクリアランスＣとの関係は、図７に示す特性線のようになるから、この特性線に基づいて各ボルト２１の締付トルクを加減することにより、目視することができないトップクリアランスＣを適正な値に簡単に調整することができる。

この結果、往復動型空気圧縮機を組立てるときに、トップクリアランスＣを１回で適正な値に調整することができるから、クリアランス調整のためのシリンダ７、シリンダヘッド２０等の分解作業を省略することができ、往復動型圧縮機の組立作業、検査作業等の作業性を向上することができる。

また、各突起４は、クランクケース１を高圧鋳型鋳造によって成形するときに一緒に設けることができるから、加工工数を増やすことなく各突起４を安価に設けることができる。

また、各突起４は、潰れ量の分だけトップクリアランスＣを調整することができるから、従来技術で述べたテーパねじに比較して、クリアランスＣの調整範囲を広くすることができる。

さらに、４本のボルト２１の締付トルクを適宜に調整することにより、シリンダ７をクランク軸５の軸線Ｏ1−Ｏ1に対して直交した位置に配置することができる。従って、従来技術では必要であったクランクケースとシリンダとの取付面の仕上加工を省略することができ、これらの部品の製造コストを低減することができる。

次に、図８は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、各突起を高さ寸法が異なる複数種類の突起により構成したことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図８において、３１はシリンダ取付座３のシリンダ取付面３Ｂに一体的に突設された第２の実施の形態による複数個の突起を示している。これらの突起３１は、前述した第１の実施の形態による突起４とほぼ同様に、上向きに突出する円柱状の突起として形成されている。しかし、第２の実施の形態による突起３１は、高さ寸法が異なる複数種類の突起３１Ａ〜３１Ｄにより構成されている点で、第１の実施の形態による突起４と相違している。

即ち、各突起３１は、例えば高さ寸法Ｈ1の突起３１Ａと、高さ寸法Ｈ2の突起３１Ｂと、高さ寸法Ｈ3の突起３１Ｃと、高さ寸法Ｈ4の突起３１Ｄとの４種類を混在して配置する構成としている。

かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態によれば、高さ寸法Ｈ1〜Ｈ4となる４種類の突起３１Ａ〜３１Ｄにより突起３１を構成しているから、各ボルト２１を締付けたときには、高い突起Ｈ1から順番に潰すことができ、締付トルクを段階的に変化させることができる。この結果、締付トルクの変化を明確に計測でき、また工具を通じて感じ取ることができるから、トップクリアランスＣの調整作業を容易に行うことができる。

次に、図９は本発明の第３の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、シリンダのクランクケース取付面に複数個の突起を設ける構成としたことにある。なお、第３の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図９において、４１は第３の実施の形態によるシリンダで、該シリンダ４１は、例えばアルミニウム材料等の金属材料を用い、高圧鋳型鋳造（ダイキャスト）等の手段を用いて円筒状に成形されている。また、シリンダ４１のクランクケース取付面４１Ａには、後述の各突起４２が一体成形されている。

４２はシリンダ４１のクランクケース取付面４１Ａに一体的に突設された第３の実施の形態による複数個の突起で、該各突起４２は、前述した第１の実施の形態による突起４とほぼ同様に、下向きに突出する円柱状の突起として形成されている。ここで、各突起４２は、突起４が廃止されて平坦になったシリンダ取付座３のシリンダ取付面３Ｂに当接するものである。

かくして、このように構成された第３の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第３の実施の形態によれば、単純な円筒形状のシリンダ４１に各突起４２を設ける構成としているから、各突起４２を成形するための鋳型を安価に製造することができ、コストを低減することができる。

次に、図１０は本発明の第４の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、往復動型圧縮機としてシリンダ内でピストンが往復動するピストン型圧縮機に適用したことにある。なお、第４の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図１０において、５１は基端側がクランク軸５に連結され、先端側がシリンダ７内に進入したコネクティングロッドを示している。また、５２はシリンダ７内に往復動可能に挿嵌されたピストンで、該ピストン５２は、連結ピン５３を介してコネクティングロッド５１の先端部に連結されている。

５４はシリンダ７の先端側に設けられた第４の実施の形態による気体弁としての空気弁を示している。この空気弁５４は、吸気口５５Ａと吐出口５５Ｂが設けられた弁板５５と、該弁板５５の下面側に位置して吸気口５５Ａを開閉する吸気弁体５６と、前記弁板５５の上面側に位置して吐出口５５Ｂを開閉する吐出弁体５７とにより構成されている。

また、５８は空気弁５４を覆うように設けられた第４の実施の形態によるシリンダヘッドを示している。このシリンダヘッド５８は、吸気室Ｄと吐出室Ｅとを有し、吸気室Ｄには外気吸入口５８Ａが設けられ、吐出室Ｅには外部吐出口５８Ｂが設けられている。

なお、第４の実施の形態による空気弁５４は、ロッキングピストン型圧縮機として例示した第１の実施の形態にも同様に適用することができるものである。即ち、第１の実施の形態において、ピストン１０に設けられた吸気弁１２を廃止し、この吸気弁１２を吐出弁１６と共に弁板１７内に設ける構成としてもよい。

かくして、このように構成された第４の実施の形態においても、前述した各実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。即ち、第４の実施の形態によれば、各ボルト２１の締付トルクを加減することにより、各突起４の潰れ量を変化させて、ピストン５２の上面と空気弁５４の弁板５５の下面との間のトップクリアランスＣを調整することができる。

なお、第１の実施の形態では、シリンダ７をクランクケース１のシリンダ取付座３とシリンダヘッド２０との間に配置し、シリンダヘッド２０のボルト挿通孔に上側から挿通したボルト２１の先端側をシリンダ取付座３のボルト穴３Ｃに螺着することにより、シリンダ７とシリンダヘッド２０とを一緒にクランクケース１に取付けた場合を例に挙げて説明した。

しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１１に示す変形例のように、シリンダ６１の両端部にそれぞれフランジ部６１Ａ，６１Ｂを設け、下側フランジ部６１Ａの四隅にはボルト挿通孔６１Ｃを設け、上側フランジ部６１Ｂの四隅にはボルト穴６１Ｄを設ける構成としてもよい。

この場合、下側フランジ部６１Ａのボルト挿通孔６１Ｃに締結部材としてのボルト６２を挿通し、その先端部をシリンダ取付座３のボルト穴３Ｃに螺着することにより、シリンダ６１だけをクランクケース１に取付けることができる。このときには、各ボルト６２の締付トルクを加減することにより、突起４を潰してトップクリアランスＣを調整することができる。

また、シリンダヘッド２０のボルト挿通孔に上側から挿通したボルト６３の先端側を上側フランジ部６１Ｂのボルト穴６１Ｄに螺着することにより、シリンダ６１にシリンダヘッド２０を取付けることができる。この構成は、他の実施の形態にも同様に適用することができるものである。

また、第１の実施の形態では、突起４は、円柱状の突起として形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば突起４は、角柱状、筒状、円錐台状等の他の形状としてもよい。この構成は、他の実施の形態にも同様に適用することができるものである。

また、第１の実施の形態では、クランクケース１と突起４とは、アルミニウム材料等の金属材料を高圧鋳型鋳造等の手段を用いて成形する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば銅合金等の金属材料、高機能プラスチック等の樹脂材料等を用いてクランクケース１と突起４を成形する構成としてもよい。この構成は、他の実施の形態にも同様に適用することができるものである。

一方、第２の実施の形態では、高さ寸法がＨ1〜Ｈ4まで４段階に異なる４種類の突起３１Ａ〜３１Ｄにより突起３１を構成した場合を例示した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば各突起３１を高さ寸法が異なる２種類、３種類または５種類以上の突起によって構成してもよい。

さらに、各実施の形態では、往復動型圧縮機として往復動型空気圧縮機を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば真空ポンプ、冷媒圧縮機等にも広く適用できるものである。

本発明の第１の実施の形態による往復動型圧縮機としてのロッキングピストン型圧縮機を示す縦断面図である。 クランクケースからシリンダとシリンダヘッドを分離した状態を示す分解斜視図である。 クランクケースを単体で拡大して示す外観斜視図である。 クランクケースのシリンダ取付座と突起を示す要部拡大斜視図である。 シリンダ取付座と突起の一部をさらに拡大して示す拡大斜視図である。 突起の変形状態を示す要部拡大の縦断面図である。 締付トルクとトップクリアランスとの関係を示す特性線図である。 本発明の第２の実施の形態として高さ寸法が異なる突起をシリンダ取付座に設けた状態を示す要部拡大斜視図である。 本発明の第３の実施の形態としてシリンダのクランクケース取付面に突起を設けた状態を示す要部拡大斜視図である。 本発明の第４の実施の形態による往復動型圧縮機としてのピストン型圧縮機を示す縦断面図である。 本発明の変形例としてクランクケースに直接的にシリンダを取付けた状態を示す分解斜視図である。

符号の説明

１ クランクケース
３ シリンダ取付座
３Ａ 段差部
３Ｂ シリンダ取付面
３Ｃ ボルト穴
４，３１（３１Ａ〜３１Ｄ），４２ 突起
５ クランク軸
７，４１，６１ シリンダ
７Ａ，４１Ａ クランクケース取付面
７Ｂ 弁板取付面
８ ピストンロッド
１０，５２ ピストン
１２ 吸気弁
１５，５６ 吸気弁体
１６ 吐出弁
１７，５５ 弁板
１９，５７ 吐出弁体
２１，６２ ボルト（締結部材）
５１ コネクティングロッド
Ｈ1〜Ｈ4 突起の高さ寸法

Claims (3)

1. 内部にクランク軸を支持するクランクケースと、基端側が該クランクケースに取付けられたシリンダと、該シリンダ内に挿嵌されロッドを介して前記クランク軸と連結されたピストンと、該ピストンとの間に圧縮室を画成するように前記シリンダの先端側に取付けられ少なくとも前記圧縮室で圧縮された気体を吐出する吐出弁体を有する気体弁とを備えてなる往復動型圧縮機において、
   前記クランクケースのシリンダ取付面と前記シリンダのクランクケース取付面のうち一方の取付面には、押付力に応じて潰れ量が変化する複数個の突起を高圧鋳型鋳造によって前記クランクケースまたは前記シリンダと共に設け、前記ピストンと気体弁との間のクリアランスを前記各突起の潰れ量により調整する構成としたことを特徴とする往復動型圧縮機。
2. 前記各突起は、高さ寸法が異なる複数種類の突起により構成してなる請求項１に記載の往復動型圧縮機。
3. 前記クランクケースとシリンダとは複数の締結部材を用いて締結する構成とし、前記複数の締結部材の締付トルクを調整することにより前記各突起の周方向の潰れ量を調整する請求項１または２に記載の往復動型圧縮機。

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