JPH076499B2 - 円盤カム式往復動型圧縮機における両頭ピストンのロ−リング防止構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は円盤カム式の往復動型圧縮機、更に具体的には
波板状に形成する円盤カムと両頭ピストンとの間にコロ
を係留させ、同コロの滑り回転を介して円盤カムの回転
を両頭ピストンに対して該カムの１回転で２往復動とし
て伝達する事によって圧縮作用を得る様に設けられる圧
縮機において、上記両頭ピストンの上死点及び下死点位
置におけるローリングを防止するための改良に関する。

〔従来の技術〕

一般に円盤カム式の圧縮機においては第１図及び第10図
乃至第12図の各図面に表わす様にシリンダーブロック16
内にカム室５を間に存して前後各一対のシリンダーボア
４が回転軸３と平行させて一定間隔毎に穿設される。そ
してカム室５には上記回転軸３に固着させて前後両側面
に波状湾曲面13′を形成する円盤カム13が回転自在に設
けられる一方、各シリンダーボア４にはカム室５を貫通
させて両頭型のピストン８が進退自在に嵌挿される。そ
して又、同ピストン８の後背部に形成する受け座15,15
と円盤カム13の波状湾曲面13′間には前後各一対のコロ
14F,14Rが係留されるのであるが、両コロ14F,14Rはその
回転中心線ａが両頭ピストン８の前後方向に沿う中心線
ｂと同一線上にある様に設けられ、両コロ14F,14Rの滑
り回転を介して円盤カム13の回転を各ピストン８に対し
て往復動として伝達する事が出来る様に設けられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかして上記の様な従来構造の円盤カム式往復動型圧縮
機においては、両頭ピストン８と円盤カム13間に係留す
る前後各一対の円柱コロ14F,14Rをその回転中心線ａが
両頭ピストン８の前後方向に沿う中心線ｂと同一線上に
ある様に設けられている事により、両頭ピストン８が上
死点若しくは下死点に達したが状態において同両頭ピス
トン８が円盤カム13の周方向に向けてローリングすると
いう不具合、そしてこのローリングに起因して騒音を発
生するという不具合を生ずる点に問題点を有する。即
ち、両頭ピストン８が下死点より上死点に向けて或いは
上死点より下死点に向けて往復動する行程においては第
12図に表わす様に円盤カム13に対する両コロ14F,14Rの
接点i,iがピストン８の前後方向に沿う中心線ｂを間に
存してその両側に対峙する状態にあり、そのバランス作
用によって両頭ピストン８のローリングを防止する事が
出来るのあるが、両頭ピストン８が上死点若しくは下死
点に到達した状態においては第11図に表わす様に円盤カ
ム13に対する両コロ14F,14Rの接点i,iがピストン８の前
後方向に沿う中心線ｂと同一線上に対峙する状態となる
事により、両頭ピストン８にローリングが生じると共
に、このローリング作用により両頭ピストン８のブリッ
ジ部８′が円盤カム13の外周部に衝当し、その衝撃によ
り騒音が発生するという不具合を生ずる事となるのであ
る。

本発明は上記の様な問題点を解決するためにその改善を
試みたものであって、両頭ピストンが上死点若しくは下
死点に到達した状態における両頭ピストンのローリング
を防止する事が出来る様にする事により、同両頭ピスト
ンのブリッジ部が円盤カムの外周部に衝当する事なく往
復動させる事が出来る様にする点にその解決すべき問題
点を有する。即ち、本発明は両頭ピストンが上死点若し
くは下死点に到達した状態において、往復行程と同様円
盤カムに対する両コロの接点が両頭ピストンの前後方向
に沿う中心線を間に存して対峙する状態が得られる様に
する事により、上記問題点を解決する様にした事を特徴
とするものであって、その具体的な手段と作用は次の通
りである。

〔問題点を解決するための手段〕

シリンダーブロック内にカム室を間に存して前後一対を
なす様にフロント側とリヤ側に対峙させて複数組のシリ
ンダーボアを回転軸と平行させて穿設し、各シリンダー
ボアには両頭ピストンを往復動自在に嵌挿させる一方、
カム室には上記回転軸に固着させて波板状に湾曲形成す
る円盤カムを回転自在に設け、同円盤カムと両頭ピスト
ン間には前後各一対のコロを係留させて成る円盤カム式
往復動型圧縮機において、 上記前後各一対のコロを両頭ピストンの前後方向に沿う
中心線を間に存してその両側に若干偏位させて係留す
る。

〔作 用〕

両頭ピストンが上死点若しくは下死点に到達した状態に
おいて、円盤カムに対する両コロの接点を両頭ピストン
の前後方向に沿う中心線を間に存してその両側に対峙す
る状態が得られ、両コロによって両頭ピストンのローリ
ングを抑止する作用が得られる。

〔実施例〕

以下に本発明の具体的な実施例を例示の図面について説
明する。

第１図乃至第５図は第１の実施例を表わす図面であっ
て、各図面において１は圧縮機の外殻を形成するハウジ
ング、16は同じくシリンダーブロックを示す。そしてシ
リンダーブロック16において、同シリンダーブロック16
はフロントシリンダーブロック16Fとリヤシリンダーブ
ロック16Rより成り、両シリンダーブロック16F,16Rには
その中心部に位置して軸受け部2F,2Rが設けられ、両軸
受け部2F,2Rには回転軸３が回転自在に支承される。そ
して同回転軸３の一端は後述するフロントハウジング1F
を貫通して電磁クラッチ（図示省略）に連結され、同電
磁クラッチの接続及び離断を介してエンジン（図示省
略）の駆動力を同回転軸３に伝達する事が出来る様に設
けられる。又、両シリンダーブロック16F,16Rにはカム
室５が形成され、同カム室５には円盤カム13が前記回転
軸３に軸架させて回転自在に設けられる。同円盤カム13
はその前後両側面を周方向に延在させて波板状に湾曲さ
せて形成される（以下「波状湾曲面13′」という）。そ
して又、両シリンダーブロック16F,16Rには同カム室５
を間に存して適数個のシリンダーボア４が回転軸３と平
行させて穿設される。即ち、回転軸３を囲繞する如く同
一円周上に一定間隔毎に配列させて設けられる。しかし
て各シリンダーボア４はカム等５を間に存して前後一対
を成す様にフロント側とリヤ側に分割して設けられ、同
各一対のシリンダーボア４には後述するバルブプレート
6F,6Rとの間に圧縮室７を存して両頭ピストン８が進退
自在に嵌挿される。更に具体的には両頭ピストン８は前
後一対のピストンヘッド8F,8Rと両ピストンヘッド8F,8R
を繋ぐブリッジ部８′より成り、両ピストンヘッド8F,8
Rは上記前後各一対のシリンダーボア４内に嵌挿される
と共に、ブリッジ部８′は円盤カム13の外周部との間に
適宜のクリアランスＳを存在してカム室５内を横断する
如く設けられる。そして又、両ピストンヘッド8F,8Rの
後背部には後述するコロ14F,14Rの受け座15,15が対向さ
せて凹設されると共に、同受け座15,15と前記円盤カム1
3の波状湾曲面13′間には円柱状に形成する前後各一対
のコロ14F,14Rがその回転中心線ａを夫々円盤カム13の
半径方向に延在させて遊転自在に係留され、円盤カム13
の回転を各両頭ピストン８に対して往復運動として伝達
する事が出来る様に設けられる。しかして上記前後各一
対のコロ14F,14Rは両頭ピストン８のその前後方向（長
手方向）に沿う中心線ｂを間に存してその両側に若干偏
位させて係留される。即ち、両コロ14F,14Rは第４図に
表わす様に両頭ピストン８の中心線ｂに対してその中心
点ｃを距離ｄだけ円盤カム８の周方向に偏位させて設け
られると共に、その回転中心線ａは第２図に表わす様に
回転軸３の中心点ｅと両頭ピストン８を中心点ｆとを結
ぶ中心線ｇに対して若干の偏位角θを存して設けられ
る。

又、前述のハウジング１において、1Fはフロントバルブ
プレート6Fを間に挟んでフロントシリンダーブロック16
Fの開口端を被覆するフロントハウジング、1Rは同じく
リヤバルブプレート6Rを間に挟んでリヤシリンダーブロ
ック16Rの開口端を被覆するリヤハウジングであって、
両ハウジング1F,1Rには前記各シリンダーボア４と相対
応して吸入室9F,9Rと吐出室10F,10Rが設けられる。そし
てフロントバルブプレート6F及びリヤバルブプレート6R
には上記吸入室9F,9Rと相対応して吸入口が、又、吐出
室10F,10Rと相対応して吐出口が夫々開口される。そし
て又、吸入口には圧縮室７側に位置して吸入弁11F,11R
が両頭ピストン８の吸入行程を介して開閉自在な如く設
けられ、又、吐出口には吐出口10F,10R側に位置して吐
出弁12F,12Rが両頭ピストン８の圧縮行程を介して開閉
自在な如く設けられる。

第６図乃至第９図は第２の実施例を表わす図面であっ
て、上記第１の実施例においては前後各一対のコロ14F,
14Rは回転軸３の中心点ｅと両頭ピストン８の中心点ｆ
とを結ぶ中心線ｇに対して若干の偏位角θを存して設け
られるのに対して、本実施例においては前後各一対のコ
ロ14F,14Rの回転中心線ａは第６図に表わす様に回転軸
３の中心点ｅと両頭ピストン８の中心点ｆとを結ぶ中心
線ｇに対してその間に若干の距離ｈを存して相互に平行
させて設けられる。

尚、上記両実施例においては円柱状に形成するコロを使
用しているが、中空部を存して円筒状に形成するコロを
使用することも可能である。

次にその作用を第１図乃至第５図の各図面に表わす第１
の実施例について説明する。

電磁クラッチ（図示省略）の接続操作を介してエンジン
の駆動力を回転軸３に伝える事により、カム室５におい
て円盤カム13が回転する状態が得られる。そして同円盤
カム13の波状湾曲面13′と両頭ピストン８の後背部に凹
設する受け座15,15間にはコロ14F,14Rが係留されている
事により、円盤カム13の回転は同コロ14F,14Rの滑り回
転を介して両頭ピストン８に伝達され、各両頭ピストン
８が各シリンダーボア４内において連続的に往復動する
状態が得られる。そしてこの様に両頭ピストン８が連続
的に往復動を繰り返す状態において、両頭ピストン８が
下死点より上死点或いは上死点より下死点に至る行程に
おいては従来構造と同様円盤カム13の波状湾曲面13′に
対する両コロ14F,14Rの接点i,iが両頭ピストン８の前後
方向に沿う中心線ｂを間に存してその両側に対峙する状
態（第13図参照）が得られると共に、両頭ピストン８が
上死点若しくは下死点に到達した状態においても第３図
に表わす様に円盤カム13の波状湾曲面13′に対する両コ
ロ14F,14Rの接点i,iが両頭ピストン８の前後方向に沿う
中心線ｂを間に存してその両側に対峙する状態が得ら
れ、此により両頭ピストン８が円盤カム13の周方向にロ
ーリングするのを阻止する事が出来る。即ち、両頭ピス
トン８のブリッジ部８′が円盤カム13の外周部に衝当す
る事なく往復動する状態が得られる。

尚、本実施例においては円柱状に形成するコロを使用し
ている事により、両コロは波状湾曲面13′と受け座15間
に若干の隙間を存して係留されており、その隙間分だけ
両頭ピストン８が若干ローリングする事となるのである
が、このローリング分を予め計算にいれて隙間Ｓを設定
しておく事により、ブリッジ部が円盤カム13の外周部に
衝当するのを防止する事が可能である。

〔発明の効果〕

本発明は以上の様に構成されるものであって、上記の様
に円盤カムを間に挟んでその両側に係留される前後各一
対のコロを両頭ピストンの前後方向に沿う中心線を間に
存してその両側に若干偏位させて設けた事により、そし
て両頭ピストンが上死点若しくは下死点に到達した状態
において円盤カムに対する両コロの接点が両頭ピストン
の前後方向に沿う中心線を間に存してその両側に対峙す
る状態が得られる様にした事により、両頭ピストンのロ
ーリングを効果的に抑止する事が出来るに至った。即
ち、上死点若しくは下死点において両頭ピストンのブリ
ッジ部を円盤カムの外周部に衝当させる事なく往復動さ
せる事が可能となり、此により騒音を発生させる事なく
静粛な圧縮機の運転状態を得る事が出来るに至った。

そして上記の様に両頭ピストンのローリングを抑止する
事が出来る事により、円盤カムの外周部及び両頭ピスト
ンのブリッジ部における摩耗及びカシリ等を防止する事
が出来る事に加えて、円盤カムの外周部及び両頭ピスト
ンのブリッジ部における仕上げ度合を粗にする事が可能
となり、此により加工工数及び加工コストをその分だけ
低減させる事が出来るに至った。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は第１の実施例を表わす図面であっ
て、第１図は円盤カム式圧縮機の全体を表わす横断面
図、第２図はコロ係留部の側断面図、第３図は同平断面
図、第４図は第５図におけるＢ−Ｂ線断面図、第５図は
第４図におけるＡ−Ａ線断面図である。第６図乃至第９
図は第２の実施例を表わす図面であって、第６図はコロ
係留部の側断面図、第７図は同平断面図、第８図は第９
図におけるＤ−Ｄ線断面図、第９図は第８図におけるＣ
−Ｃ線断面図である。又、第10図乃至第12図は従来構造
を表わす図面であって、第10図はコロ係留部の側断面
図、第11図は両頭ピストンが上死点若しくは下死点に到
達した状態を表わすコロ係留部の平断面図、第12図は同
じく両頭ピストンが上死点若しくは下死点に至る行程を
表わすコロ係留部の平断面図、第13図は第14図における
Ｆ−Ｆ線断面図、第14図は第13図におけるＥ−Ｅ線断面
図である。 １……ハウジング、1F……フロントハウジング、1R……
リヤハウジング、2F,2R……軸受け部、３……回転軸、
４……シリンダーボア、５……カム室、6F……フロント
バルブプレート、6R……リヤバルブプレート、７……圧
縮室、８……両頭ピストン、8F,8R……ピストンヘッ
ド、８′……ブリッジ部、9F,9R……吸入室、10F,10R…
…吐出室、11F,11R……吸入弁、12F,12R……吐出弁、13
……円盤カム、13′……波状湾曲面、14F,14R……コ
ロ、15……受け座、16……シリンダーブロック、16F…
…フロントシリンダーブロック、16R……リヤシリンダ
ーブロック、ａ……回転中心線、ｂ……中心線、ｃ……
中心点、ｄ……距離、ｅ……中心点、ｆ……中心点、ｇ
……中心線、ｈ……距離、ｉ……接点、θ……偏位角、
Ｓ……クリアランス。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダーブロック内にカム室を間に存し
   て前後一対をなす様にフロント側とリヤ側に対峙させて
   複数組のシリンダーボアを回転軸と平行させて穿設し、
   各シリンダーボアには両頭ピストンを往復動自在に嵌挿
   させる一方、カム室には上記回転軸に固着させて波板状
   に湾曲形成する円盤カムを回転自在に設け、同円盤カム
   と両頭ピストン間には前後各一対のコロを係留させて成
   る円盤カム式往復動型圧縮機において、上記前後各一対
   のコロを両頭ピストンの前後方向に沿う中心線を間に存
   してその両側に若干偏位させて配設して成る円盤カム式
   往復動型圧縮機における両頭ピストンのローリング防止
   構造。
2. 【請求項２】上記前後各一対のコロはその回転中心線を
   回転軸と両頭ピストンの中心点とを結ぶ中心線に対して
   若干の偏位角を存して設けた事を特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の円盤カム式往復動型圧縮機における
   両頭ピストンのローリング防止構造。
3. 【請求項３】上記前後各一対のコロはその回転中心線を
   回転軸と両頭ピストンの中心点とを結ぶ中心線に対して
   相互に平行させて設けた事を特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の円盤カム式往復動型圧縮機における両頭
   ピストンのローリング防止構造。