JP2010084577A - Oscillating type compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、揺動式圧縮機に関する。 The present invention relates to an oscillating compressor.
クランク軸を回転可能に支持するクランクケースと、このクランクケースに設けられシリンダヘッドが搭載されるシリンダと、一端側がクランク軸に回転可能に連結される連結部となり他端側がシリンダ内を揺動しつつ往復動しシリンダヘッドとの間に圧縮室を画成する円盤部となったピストンと、このピストンの円盤部の外周側のリング溝に装着されてピストンとシリンダとの間をシールするピストンリングとを有する揺動式圧縮機がある(例えば、特許文献1参照)。
上記した揺動式圧縮機においてさらなる高圧化が求められており、そのためにはピストンリングの形状や装着方法に工夫が必要であった。 The above-described oscillating compressor is required to have a higher pressure, and in order to do so, it is necessary to devise the shape and mounting method of the piston ring.
したがって、本発明は、さらなる高圧化が可能な揺動式圧縮機の提供を目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an oscillating compressor capable of further increasing the pressure.
上記目的を達成するために、本発明は、ピストンリングの軸方向の少なくとも一側の面に凹部を形成し、リング溝に、前記凹部と嵌合する凸部を形成した。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a concave portion is formed on at least one surface in the axial direction of the piston ring, and a convex portion that fits the concave portion is formed in the ring groove.
請求項1に係る発明によれば、さらなる高圧化が可能となる。 According to the first aspect of the invention, it is possible to further increase the pressure.
以下、本発明の実施の形態に係る揺動式圧縮機を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a rocking compressor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
「第1実施形態」
まず、本発明の第1実施形態に係る揺動式圧縮機を図1〜図8を参照しつつ以下に説明する。
“First Embodiment”
First, the oscillating compressor according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1および図2において、符号1は、内部にクランク室2が画成されたクランクケースで、このクランクケース1には、電動モータ3の出力軸4の一端側が回転可能に支持されている。そして、電動モータ3の出力軸4のクランク室2内に配置される部分には、電動モータ3の出力軸4とでクランク軸5を構成するクランク部材6が偏心状態で固定されている。また、電動モータ3の出力軸4にはその中間位置にクランク部材6に当接してバランスウェイト7が取り付けられており、その先端位置に冷却ファン8が固定されている。
1 and 2,
符号10は、クランクケース1上に基端側が取り付けられた円筒状のシリンダで、このシリンダ10は、基端側がクランク室2内に開口すると共に、その内周面10Aが後述するピストンリング34の摺動面となっている。また、シリンダ10の先端側には後述する弁座板14を介してシリンダヘッド本体11が搭載され、このシリンダヘッド本体11内には、吸込口12Aを介して外部に連通する吸込室12と、吐出口13Aを介して外部に連通する吐出室13とが画成されている。
符号14は、シリンダ10とシリンダヘッド本体11との間に挟持された弁座板で、この弁座板14には、吸込室12を後述の圧縮室29に連通させる吸込穴14Aと、吐出室13を後述する圧縮室29に連通させる吐出穴14Bとが形成されている。また、弁座板14にはリード弁としての吸込弁15および吐出弁16が取り付けられ、これら吸込弁15および吐出弁16は、基端側がネジ等を介して弁座板14に固定された固定端となり、先端側は自由端となって、吸込穴14A、吐出穴14Bをそれぞれ開閉する。なお、シリンダヘッド本体11と弁座板14とでシリンダヘッド17が構成されている。
符号21は、シリンダ10内に摺動可能に挿嵌された揺動式のピストンで、このピストン21は、その一端側にあってクランク室2内に位置して偏心回転するクランク部材6に対して軸受22を介して回転可能に連結された円環状の連結部23と、この連結部23に一体形成されてシリンダ10内へと伸長した棒状のピストンロッド部24と、ピストン21の他端側にあってピストンロッド部24に一体形成された円板状のリング受25とを有するピストン本体26と、このピストン本体26とは別体に設けられてリング受25にネジ27で固定される、リング受25と同径の円板状のリテーナ28とを有している。
ここで、ピストン21の他端側に設けられたリング受25とリテーナ28とが、シリンダ10内を揺動しつつ往復動してシリンダヘッド17との間に圧縮室29を画成する円盤部30を構成している。円盤部30は、シリンダ10の内径寸法よりも小さい外径寸法をもって形成されている。
Here, a disk portion in which a
リング受25には、図3および図4に示すように、外径側且つピストンロッド部24とは反対側に円環状の段差部25Aが同心状に形成されている。また、リテーナ28には、外径部からリング受25側に円環状をなして突出する凸部28Aが同心状に形成されている。リング受25の段差部25Aとリテーナ28とで、円盤部30には外周側にリング溝33が形成されており、上記した凸部28Aはこのリング溝33に形成されている。そして、このリング溝33に、ピストン21とシリンダ10との間をシールするピストンリング34が装着されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, an
ピストンリング34は、耐摩耗性および自己潤滑性に優れた樹脂材料によって略円環状に形成されている。ピストンリング34には、図5に示すように、その周方向の途中部位に合口部36が形成されており、合口部36によってシール性を維持しつつ拡縮径可能となっている。
The
そして、ピストンリング34には、軸方向のリテーナ28側の面に軸方向に凹む円環状の凹部34Aがピストンリング34と同心状に形成されおり、この凹部34A内に、リテーナ28のリング溝33を構成する部分に形成された凸部28Aが嵌合している。凹部34はピストンリング34の円周方向に長い溝状をなしており、より具体的にはピストンリング34の円周方向の合口部36を除く全周、つまり略全周に形成されている。なお、凸部28Aの径方向の幅は凹部34Aの径方向の幅より狭くなっており、ピストンリング34は、凹部34Aと凸部28Aとの間に形成された隙間の範囲内で円盤部30に対して径方向に移動可能となっている。
The
第1実施形態に係る揺動式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。 The oscillating compressor according to the first embodiment has the above-described configuration, and the operation thereof will be described next.
電動モータ3が回転駆動されると、その出力軸4に固定されたクランク部材6が偏心回転運動を行う。すると、このクランク部材6に軸受22を介して回転可能に連結されたピストン21が、その円盤部30およびピストンリング34をシリンダ10内で往復動させる。そして、吸入行程では、円盤部30およびピストンリング34のシリンダヘッド17とは反対方向への移動で圧縮室29が拡大し吐出弁16は閉状態のまま吸込弁15を開いて気体(流体)を圧縮室29に導入する。続く圧縮行程では、円盤部30およびピストンリング34のシリンダヘッド17の方向への移動で圧縮室29が縮小し吸込弁15は閉状態のまま吐出弁16を開いて圧縮室29から圧縮気体をシリンダヘッド17内の吐出室13に吐出する。
When the electric motor 3 is rotationally driven, the
以上の作動中、円盤部30およびピストンリング34は、シリンダ10内で揺動しながら往復動する。
During the above operation, the
つまり、ピストン21の揺動方向とは直交する方向(シリンダ軸方向)に沿って見た場合に、最も圧縮室29を拡大した下死点ではピストンロッド部24が左右方向の中央に位置するとともに円盤部30は水平をなしており、この状態から圧縮行程を行うべくクランク部材6が回転し、ピストン21を上昇させ圧縮室29を縮小させる方向に円盤部30およびピストンリング34を移動させると、上死点と下死点との中間までピストンロッド部24の下部は左右方向一側に移動しながら上昇し、上死点と下死点との中間(例えば3時の位置)で最もピストンロッド部24の下部が左右方向の一方の外側に位置する。このとき、円盤部30は最も水平に対し傾斜することになる。
That is, when viewed along a direction (cylinder axis direction) orthogonal to the swinging direction of the
続いて、上死点に向かうにしたがってピストンロッド部24の下部は左右方向の中央に戻ることになり、最も圧縮室29を縮小した上死点ではピストンロッド部24が左右方向の中央に位置するとともに円盤部30が水平となって圧縮行程が終了する。
Subsequently, the lower part of the
円盤部30が上死点にある状態からクランク部材6が吸入行程を行うべく回転するとピストン21は圧縮室29を拡大させる方向に円盤部30およびピストンリング34を移動させることになり、上死点と下死点との中間まで、ピストンロッド部24の下部が左右方向逆側に移動しながら下降し、上死点と下死点との中間(例えば9時の位置)で最もピストンロッド部24の下部が左右方向の他方の外側に位置する。このとき、円盤部30は最も水平に対し上記とは逆向きに傾斜することになる。
When the
続いて、下死点に向かうにしたがってピストンロッド部24の下部は左右方向の中央に戻ることになり、最も圧縮室29を拡大した下死点ではピストンロッド部24が左右方向の中央に位置するとともに円盤部30が水平をなして吸入行程が終了する。
Subsequently, the lower part of the
上記の間、ピストンリング34がシリンダ10の内周面10Aに常時摺接することにより、ピストン21とシリンダ10との間を気密にシールし、圧縮室29内の気体がクランク室2に向けて漏洩するのを防止する。
During the above period, the
以上に述べた第1実施形態の揺動式圧縮機によれば、ピストンリング34に形成された凹部34Aに、ピストン21の円盤部30のリング溝33に形成された凸部28Aが嵌合することで、ピストンリング34の径方向外側への所定位置を越えた移動を規制することができるとともに凹部34Aの外側部分の捲れを規制することができる。よって、高圧化を図っても、ピストンリング34は、シリンダ10と円盤部30との間に常に介在させることができるので、円盤部30がシリンダ10と直接接触する、いわゆるカジリを防止することができる。したがって、さらなる高圧化が可能となる。
According to the oscillating compressor of the first embodiment described above, the
また、ピストンリング34の径方向外側への所定位置を越えた移動を規制することができることから、ピストンリング34の摩耗が進行しても、特に圧縮行程の最大揺動時に生じやすいピストンリング34の円盤部30からの脱落を防止することができ、信頼性を向上することができる。なお、ピストンリング34の摩耗が一定量まで進行すると、ピストンリング34のシール性が低下しピストンリング34とシリンダ10との隙間から流体が漏れることで圧縮効率が低下することになる。このため、例えば吐出圧を管理することで、メンテナンス時期を知ることができる。
Further, since the movement of the
また、凹部34Aがピストンリング34の円周方向の全周に形成されているため、全周の径方向外側への移動を規制することができる。
Moreover, since the recessed
なお、第1実施形態において、ピストンリング34に、凹部34Aを全周にわたって形成するのではなく、図6に示すように、凹部34Aを複数、部分的に円周方向に長い円弧溝状に形成しても良い。この場合、図示は略すがリテーナ28の凸部28Aも部分的に円周方向に長い円弧状に形成することになる。また、図7に示すように、ピストンリング34に、凹部34Aを複数、部分的に円周方向に長い直線溝状に形成しても良い。この場合も、図示は略すがリテーナ28の凸部28Aを部分的に円周方向に長い直線状に形成することになる。また、図8に示すように、ピストンリング34に、凹部34Aを複数、円形穴状に形成しても良い。この場合も、図示は略すがリテーナ28の凸部28Aを円形軸状に形成することになる。
In the first embodiment, the
そして、これらの場合、凹部34Aを円盤部30の揺動方向(クランク軸直交方向)両側の少なくともいずれか一方に形成するのが良い。つまり、上記した圧縮行程における下死点から上死点への移動中、および吸入行程における上死点から下死点への移動中において、円盤部30の揺動方向とは直交する方向(クランク軸方向)におけるピストンリング34の両側は、締め代による押付力および流体の圧力でシリンダ10の内周面10Aに押し付けられることになり、ピストンリング34の円盤部30の揺動方向(クランク軸直交方向)における両側は、締め代による押付力、空気の圧力に加えて、ピストン31が揺動しながら往復動することによる押付力で、揺動直交方向両側よりも大きな力でシリンダ10の内周面10Aに押し付けられることになる。このため、凹部34Aを円盤部30の揺動方向(クランク軸直交方向)両側の少なくともいずれか一方(好ましくは両方)に形成するのが効果的である。
In these cases, the
「第2実施形態」
次に、本発明の第2実施形態に係る揺動式圧縮機を主に図9〜図10を参照しつつ以下に説明する。なお、第1実施形態と同様の部分は同一称呼、同一符号としてその説明は略す。
“Second Embodiment”
Next, an oscillating compressor according to a second embodiment of the present invention will be described below mainly with reference to FIGS. In addition, the part similar to 1st Embodiment is abbreviate | omitting the description as the same name and the same code | symbol.
第2実施形態においては、図9および図10に示すように、リング受25の段差部25Aの外径側且つリテーナ28側に円環状の凸部25Bが同心状に形成されている。他方、リテーナ28は、平坦な形状をなしている。
In the second embodiment, as shown in FIGS. 9 and 10, an annular
そして、ピストンリング34が、凹部34A内に、リング受25のリング溝33を形成する部分に形成された凸部25Bを嵌合させている。
And the
このような第2実施形態によれば、第1実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。 According to such 2nd Embodiment, there can exist an effect substantially the same as 1st Embodiment.
なお、このような第2実施形態においても、凹部34Aおよび凸部25Bについて、第1実施形態と同様の図6〜図8に示す変更を行うことが可能である。
Note that in the second embodiment as well, it is possible to make the changes shown in FIGS. 6 to 8 similar to those of the first embodiment for the
また、第1実施形態と第2実施形態とを組み合わせて、ピストンリング34の軸方向両側に凹部34Aを形成し、リテーナ28に一方の凹部34Aに嵌合する凸部28Aを形成し、リング受25に他方の凹部34Aに嵌合する凸部25Bを形成しても良い。
Further, by combining the first embodiment and the second embodiment, the
5 クランク軸
1 クランクケース
17 シリンダヘッド
10 シリンダ
23 連結部
29 圧縮室
30 円盤部
21 ピストン
33 リング溝
34 ピストンリング
34A 凹部
28A,25B 凸部
25 リング受
28 リテーナ
5
Claims (5)
該クランクケースに設けられシリンダヘッドが搭載されるシリンダと、
一端側が前記クランク軸に回転可能に連結される連結部となり他端側が前記シリンダ内を揺動しつつ往復動し前記シリンダヘッドとの間に圧縮室を画成する円盤部となったピストンと、
前記円盤部の外周側のリング溝に装着されて前記ピストンと前記シリンダとの間をシールするピストンリングとからなる揺動式圧縮機において、
前記ピストンリングには、軸方向の少なくとも一側の面に凹部が形成され、
前記リング溝には、前記凹部と嵌合する凸部が形成されていることを特徴とする揺動式圧縮機。 A crankcase that rotatably supports the crankshaft;
A cylinder provided in the crankcase and mounted with a cylinder head;
One end side is a connecting portion that is rotatably connected to the crankshaft, and the other end side reciprocates while swinging in the cylinder, and a piston that is a disk portion that defines a compression chamber between the cylinder head,
In the oscillating compressor comprising a piston ring that is mounted in a ring groove on the outer peripheral side of the disk portion and seals between the piston and the cylinder,
The piston ring has a recess formed on at least one surface in the axial direction,
The ring groove is formed with a convex portion that fits into the concave portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008252913A JP2010084577A (en) | 2008-09-30 | 2008-09-30 | Oscillating type compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008252913A JP2010084577A (en) | 2008-09-30 | 2008-09-30 | Oscillating type compressor |
Publications (1)
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JP2010084577A true JP2010084577A (en) | 2010-04-15 |
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JP (1) | JP2010084577A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101266233B1 (en) | 2011-01-20 | 2013-05-21 | 울박 키코 인코포레이션 | Piston and vacuum pump |
-
2008
- 2008-09-30 JP JP2008252913A patent/JP2010084577A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101266233B1 (en) | 2011-01-20 | 2013-05-21 | 울박 키코 인코포레이션 | Piston and vacuum pump |
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