JPS6147987B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気圧縮機に関する。

周知の空気圧縮機はモータとピストン組立体と
を含んでいる。ピストン組立体は少なくとも１個
のピストンがモータによつて往復運動する。ピス
トンはブツシユまたはスリーブに摺動可能に装着
され、モータ駆動のカムによつてスリーブ内を往
復運動する。ピストンが往復運動するにつれてピ
ストン組立体中へ空気が吸引され、圧縮され排出
される。モータはモータハウジングに位置し、ピ
ストン組立体はピストンハウジングに位置してい
る。ピストンハウジングとモータハウジングとは
一緒に固定されている。

ピストンハウジングは通常、軸線運動によりそ
の中へ円筒状のスリーブが組込まれている円筒状
のチヤンバを含んでいる。前記スリーブの一端は
ピストンハウジングに取り付けられたシリンダヘ
ツドにより閉鎖され作業室を形成する。このよう
に、各スリーブはハウジングにより全面的に囲ま
れ、かつ一端で閉鎖されている。

前述のような周知の空気圧縮機において、スリ
ーブの寸法とピストンハウジング内の円筒状チヤ
ンバとは狭い公差内におさえられている。スリー
ブの外径を関連のチヤンバの内径よりもはるかに
小さくすることによつてスリーブがチヤンバ内で
傾くのは好ましくない。スリーブの傾斜を排除す
るためにピストンハウジングとブツシユとを精密
加工する必要があつた。

周知の空気圧縮機の構造ではスリーブ以外の他
の要素も必要とし、かつピストンハウジング内の
チヤンバは比較的緊密な公差に加工せねばならな
い。公差が大きすぎると、公差の累積効果、即
ち、その相乗が組立上の問題を発生させうる。例
えば、モータは通常ピストンハウジング内のベア
リングによつて支持される軸を有している。この
軸はピストンハウジング内のスリーブ内でピスト
ンを前後に駆動させるカムにキー止めされてい
る。ピストンハウジングはモータハウジングに取
り付けられている。もし各要素に対する製作公差
が小さくなければ、組立ては困難、あるいは不可
能であつて、そうでなければ許容された多くの部
品が無駄にされる。

空気の圧縮工程は多くの熱を発生させる。周知
の圧縮機により発生する熱のほとんどはピストン
ハウジングを介してスリーブから大気へ伝熱作用
により放散される。したがつて、空気圧縮機の構
成要素の製作公差に関する問題を解決するどの構
造も熱放散に悪影響を与えるものであつてはなら
ない。

本発明は構成部材が容易に製作・組立される空
気圧縮機を提供する。本発明による空気圧縮機は
従来知られている空気圧縮機の製作に要する緊密
な寸法上の公差を守る必要性を排除し、しかも公
差の累積に伴う問題を排除する。さらに前述の利
点は良好な熱放散を維持しながら達成される。

本発明による空気圧縮機はモータと、モータハ
ウジングと、ピストン組立体と、ピストンハウジ
ングとを含む。ピストンハウジングはモータハウ
ジングに取り付けられている。モータハウジング
に面するピストンの部分は開放している。ピスト
ンハウジングの開放部分にはピストンと、その中
でピストンが運動するスリーブとを受入れるくぼ
みが形成されている。周知の圧縮機のように前記
くぼみは円筒形のチヤンバでないので、ピストン
とスリーブとは円筒形のチヤンバ中へ軸線方向に
円筒状のチヤンバへ軸線方向に滑り込ませるので
なくむしろ単に開放したくぼみに位置させること
によりピストンハウジング中へ組込むことができ
る。

モータハウジングとピストンハウジングとが共
に組立てられると、モータの軸の軸線とスリーブ
の軸線が共通平面に位置されるが、相互に対して
垂直ではない。ピストンにおける各くぼみはスリ
ーブの外面と係合する円弧面を有する。前記円弧
面は半円筒形であつて、スリーブの外面で約180
度延びている。前記円弧面はモータ軸とスリーブ
との軸線を含む平面の周りで対称的である。一対
の平行の平面がＵ字形くぼみの脚部を形成し、モ
ータ軸とスリーブとの軸線を含む平面に対して全
体的に平行に位置している。これらの平面はピス
トンハウジングの外面から延び、各くぼみの底部
を形成する円弧面と合流する。

モータハウジングとピストンハウジングとの間
には取付けブラケツトが位置している。前記取付
けブラケツトはピストンハウジングのＵ字形くぼ
みの開放側を閉鎖し、ばね装置を含み、該ばね装
置はピストンのスリーブに半径方向に作用し、該
スリーブを、ピストンハウジングのくぼみの底部
を画成する円弧面と係合するよう押圧する。前記
ばね装置は取付けブラケツトの突出部である突起
を含む。前記突起は弾性なので、ピストンハウジ
ングおよび（または）スリーブの寸法上の変動を
許容できる。

前記突起は、その軸線に対して平行の方向にお
いてその長さにわたりスリーブと接触し、かつ突
起とスリーブとの間で著しい接触面ができる。各
スリーブの外周は前記スリーブが位置されている
くぼみの円弧面から離れる方向に面した一対の平
坦部を有する。前記ばねの突起はスリーブ上の平
坦部と係合する平坦面を有する。ばねの突起とス
リーブとの間に接触面があり、かつ取付けブラケ
ツトが大気中へ延び、かつ熱放散のための大きな
部分を提供するのでばねの突起に対するスリーブ
からの良好な伝熱が確実にされる。

本発明のその他の特徴と利点とは、添付図面を
参照した本発明の好適実施例の以下の詳細説明か
ら、本発明の関係する技術分野の専門家には明ら
かである。

本発明は改良された空気圧縮機１０（第１図）
に関する。空気圧縮機１０はモータハウジング１
２に位置したモータ（図示せず）を含む。また、
空気圧縮機はピストンハウジング１７に位置した
ピストン組立体１６（第３図）を含む。取付けブ
ラケツト（第１図）１８がモータハウジング１２
とピストンハウジング１７との間に位置してい
る。モータハウジング１２とピストンハウジング
１７とは前記ブラケツト１８を通して延びるボル
ト１９によりブラケツト１８の両側で一緒に取り
付けられている。ブラケツト１８は適当ないづれ
かの支持面に取り付ければよい。

空気圧縮機１０は空気の圧縮中発生する熱を放
散させる装置を含む。この目的に対して、ピスト
ンハウジング１７は熱放散を促進するフイン２０
を含む。さらに、ブラケツト１８の面によつても
熱が放散される。

ピストン組立体１６はピストンハウジング１７
内に位置した２個のスリーブ３０，３２（第３図
と第４図）を含む。また、ピストン組立体１６は
スリーブ３０，３２の孔の内部で摺動可能な複動
ピストン３６を含む。ピストン３６は一対の対向
した円形の端面３８，４０を含み、該端面はスリ
ーブ３０，３２の内面とピストンハウジング１７
と共に２個の作業チヤンバ４２，４４を画成す
る。ピストン３６が往復運動すると、作業チヤン
バ４２，４４は交互に膨張、圧縮する。

ピストン３６は２個の全体的に円筒形の部分４
６，４８を含み、該円筒形部分の端部がそれぞれ
円形の端面３８，４０を画成する。円筒形の部分
４６，４８は２個の支柱５０，５２によつて相互
に結合されている。円筒形のくぼみ５４，５６が
それぞれ円筒状の部分４６，４８に形成されてお
り、交錯せず端面３８，４０に向かつて延びてい
る。回転可能のカム従節５８，６０がそれぞれ前
記くぼみ５４，５６に装着されている。

ピストン３６はモータ（図示せず）により駆動
される軸６４に接続された偏心カム６２の回転に
より往復運動する。軸６４はハウジングの開口６
６に受入れられたベアリング６５によりピストン
ハウジング１７に回転可能に支持されている。カ
ム６２はキー６７によつて軸６４に対して回転し
ないように保持されている。カム従節５８，６０
は軸６４の回転軸心に対して平行の軸の周りを回
転するよう装着されている。カム従節５８と６０
とはカム６２に直径方向に対向した位置で接触
し、軸６４が回転すると、偏心装着したカムはカ
ム従節を介してピストン３６に運動を伝える。

ピストン３６が一方向、例えば第３図と第４図
よりみて左方へ運動し、空気は入口８０を介して
チヤンバ４４へ吸引され、空気が入口８２を介し
て収縮しているチヤンバ４２から排出される。ピ
ストン３６がストロークの端部に到来し、右方へ
運動を始めると、空気は入口８４を介してチヤン
バ４２へ吸引され、かつ出口８６を介してチヤン
バ４４から排出される。前記入口と出口通路８０
―８６の各々に通常の逆止弁９０，９２，９４，
９６が設けられている。

圧縮機１０は製作、組立てがしやすいように設
計されている。ピストンハウジング１７（第２図
と第５図）とは２個のＵ字形のくぼみ９７，９８
を含み、該くぼみへスリーブ３０，３２がそれぞ
れ挿入できる（第３図）。このことによつて、ス
リーブを軸線方向にシリンダハウジング中へ押し
込むよりも著しく組立てを容易にする。

ピストンハウジング１７はハウジング内で軸線
方向に運動しないようスリーブ３０，３２を保持
する面を有する。詳細には、スリーブ３０（第３
図）はピストンハウジング１７の端面１００と、
ハウジングのＵ字形開口へ内方へ半径方向に延び
る隆起１０２とによつて軸線方向運動しないよう
保持されている。同様に、スリーブ３２はハウジ
ング３４の端面１０４と、前記の隆起１０２と全
体的に類似の隆起１０６とによつて軸線運動しな
いよう抑止される。さらに、端面１００と１０４
とはピストンハウジング１７に一体形成されてい
るので、別のシリンダヘツドは不要である。

ハウジング３４のＵ字形くぼみ、即ち開口９７
の曲形部分１１０（第２図と第５図）スリーブ３
２（第３図）の外側と同じか、あるいはわづかに
大きい曲率半径で曲形とされており、したがつて
スリーブ３２の外周の半分の周りとハウジング３
４との間で、ハウジングの端面１０４から隆起１
０６までスリーブの軸線方向の長さ全体にわたり
緊密に係合される。スリーブ３０も同様にくぼみ
９７に受入れられている（第５図）。くぼみ、即
ち開口９７と９８とは、ボルト１９が締められる
と、ガスケツト１２０（第６図）をピストンハウ
ジング１７とブラケツト１４との間の適所に位置
させて、スリーブ３０，３２が取付けブラケツト
１８に対してしつかりと押圧されるよう位置され
ている。このように、くぼみ９８の曲形部分１１
０とくぼみ９７の曲形部分１１５とはブラケツト
１８と協働しスリーブ３０と３２とを半径方向運
動しないよう保持する。

Ｕ字形くぼみ９８の脚１１１と１１２（第５図
と第６図）とは平坦であつて、曲形部分１１０の
軸線に対して平行に延びている。前記脚１１１，
１１２は、ハウジング３４におけるＵ字形開口の
半円筒形部分１１０の軸線に対して平行の平坦面
１１３で終つている。くぼみ９７は、対応する部
分１１０とかつ脚１１１と１１２とに対して平行
の脚１１６，１１７とに対して共軸線の半円筒形
部分１１５と類似である。前記平坦面１１３はピ
ストンハウジング１７のＵ字形開口９７，９８の
深さを画定する。

取付けブラケツト１８は突起１２２，１２４，
１２６，１２８（第７図）を含み、該突起に対し
てスリーブ３０，３２が押圧する。前記突起１２
２―１２８は、ボルト１９が締付けられるとわづ
かに撓みスリーブ３０，３２（第４図）をピスト
ンハウジング１７のＵ字形くぼみの曲形部分１１
０，１１５へしかりと押し込む。さらに、突起を
含む取付けブラケツト１８（第７図）は降伏点の
比較的高い材料から形成されており、前記突起は
ばねの性質を有する。このため、ハウジング１７
中のくぼみ９７，９８（第２図，第５図）の曲形
部分１１０，１１５の軸心間の間隔が前記平坦面
１１３からの希望する距離に正確になつていない
としても、突起１２２―１２８がスリーブをハウ
ジングへ押し込むよう作用する。スリーブ３０，
３２の外径が大きすぎるか、あるいは小さすぎる
場合、突起１２２―１２８がそれに応じて撓む。
その結果、突起はハウジング、あるいはスリーブ
３０，３２の寸法上の不正確さを許容する。

各突起１２２，１２４，１２６，１２８は、最
初の製作の間に、ブラケツト１８の平面からわず
かに折り曲げられる。このように一対の突起１２
２，１２４および１２６，１２８がＶ字形を形成
し、それに対してスリーブ３０、または３２が押
圧する。スリーブ３０，３２には平坦部１３０，
１３２（第２図）が形成されており、該平坦部は
突起１２４に対する突起１２２と、突起１２８に
対する突起１２６と概ね同じ角度で相互に向いて
配置されている。前記平坦部１３０，１３２（第
６図）は軸６４の軸線と、スリーブ３０，３２の
共通軸線とを含む平面の周りで対称形である。ス
リーブ３０，３２は突起１２２―１２８と線接触
するのみでなく、むしろ平坦部１３０，１３２と
突起との間には著しい接触面を設け、スリーブと
突起との間の伝熱を促進する。

本発明はモータ駆動の空気圧縮機として証明し
てきたが、スリーブ３０，３２を固定するため弾
性の突起１２２―１２８を備えたブラケツト１８
とハウジング１７とはその他の用途にも有利に使
用できる。例えば、この構造は非圧縮性流体用の
ポンプ、あるいは加圧流体で駆動されるモータに
も使用できる。さらに、好適実施例に図示したカ
ムおよびカム従節と均等なスライダクランク形の
機構も多く存在している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した空気圧縮機の斜視
図、第２図は第１図の線２―２に沿つてみた第１
図の空気圧縮機の、諸部材を省略した、部分断面
図、第３図は第１図の線３―３に沿つた、諸部材
を省略した、第１図に示す空気圧縮機の断面図、
第４図は第１図の線４―４に沿つた、第１図に示
す空気圧縮機の部分断面図、第５図はハウジング
に組込まれた部材を省略した、第１図に示す空気
圧縮機用のピストンハウジングの図面、第６図は
第４図の線６―６に沿つた断面図、および第７図
は第１図に示す空気圧縮機の取付けブラケツトの
斜視図である。 図において、１０……空気圧縮機、１２……モ
ータハウジング、１６……ピストン組立体、１７
……ピストンハウジング、１８……取付けブラケ
ツト、２０……フイン、３０，３２……スリー
ブ、３６……ピストン、４２，４４……作業チヤ
ンバ、４６，４８……円筒形部分、５４，５６…
…くぼみ、５８，６０……カム従節、６２……カ
ム、６４……軸、９０，９２，９４，９６……逆
止弁、９７，９８……くぼみ、１０２，１０６…
…隆起、１１１，１１２……脚、１２２，１２
４，１２６，１２８……突起。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長手方向軸線の周りを回転可能の出力軸を含
   むモータと、 その中へ前記出力軸が延び、かつモータに面
   し、かつ中でくぼみを画成する面を有するピスト
   ンハウジングと、 前記ハウジングのくぼみ内に位置し、前記出力
   軸に対して横方向に、かつ該出力軸の軸線と共通
   平面において延びる長手方向軸線を有する管状ス
   リーブと、 前記スリーブ内で往復運動可能なピストンと、 前記スリーブの外面と係合し、かつ前記くぼみ
   を画成する前記面と係合するように前記スリーブ
   を押圧し、かつ前記出力軸の軸線と全体的に平行
   の方向に延びる方向に作用し、前記スリーブを前
   記くぼみ内で保持するばね装置とを含むことを特
   徴とする流体用圧縮機。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の圧縮機におい
   て、さらに前記モータとピストンハウジングとの
   間に配置されたブラケツトを含み前記ブラケツト
   が前記ばね装置を含むことを特徴とする流体用圧
   縮機。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載の圧縮機におい
   て、前記ばね装置が前記ブラケツトから外方に突
   出し、かつ前記ブラケツトの材料から形成された
   弾性ばね突起を含み、該突起が前記スリーブの外
   周上の面と係合する面を有することを特徴とする
   流体用圧縮機。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載の圧縮機におい
   て、前記スリーブが、その長さにわたり、かつそ
   の周囲の約180度の間で前記モータと面する前記
   面と係合する円弧状の外周面部分を有し、かつ前
   記ばね突起と係合する前記スリーブの前記面が前
   記スリーブの外周面に位置した平坦部を含むこと
   を特徴とする流体用圧縮機。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載の圧縮機におい
   て、２個のスリーブが前記ピストンハウジング内
   に位置し、かつ前記出力軸の軸線に対して横断方
   向に延びた共通軸線を有し、前記各スリーブがそ
   の中で往復運動可能なピストンを収容しているこ
   とを特徴とする流体用圧縮機。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載の圧縮機におい
   て、前記ピストンハウジング内でくぼみを画成す
   る面が前記ピストンハウジングに対する前記スリ
   ーブの軸線方向運動を制限する面装置を含むこと
   を特徴とする流体用圧縮機。