JP2017008894A - Piston reciprocating motion mechanism, pump, compressor and vacuum pump - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pump, a compressor and a vacuum pump enabling power saving and small-sized formation of a motor receiving load from a piston to be realized through small-sized formation and light-weight formation of a piston reciprocating motion mechanism.SOLUTION: This invention relates to a piston reciprocating mechanism in which a rotating motion of a rotor 5 arranged to have an axis center on a linear line expressing a moving direction of a piston 2 is converted into a reciprocating motion on the linear line to cause the piston 2 to be reciprocated in a cylinder 1. This mechanism has: rollers 3a, 3b arranged at a side surface of the rotor 5; a storing part 2a storing the rotor 5; and a cam groove 2c in which an inner peripheral surface of the storing part 2a opposing against the rotor 5 is formed with a corrugated shape circulating while vibrating in the linear line direction, rollers 3a, 3b are stored, the rollers 3a, 3b are in rotational contact with it as the rotor 5 is rotated, the piston 2 is reciprocated on the linear line by being vibrated upon receiving force from the rollers 3a, 3b following the corrugated shape.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ピストンの往復運動機構、およびこれを用いたポンプ、コンプレッサー、真空ポンプに関する。   The present invention relates to a reciprocating mechanism of a piston, and a pump, a compressor, and a vacuum pump using the same.

近年発達してきた自立型のロボット、自立型搬送機器、ウェラブル機器などに搭載されるポンプ、コンプレッサー等はバッテリーで駆動する。このため、限られたエネルギーを使って最大の機能を発揮するためには、可能な限り軽量、低消費電力、コンパクトである必要がある。そこで、モータの回転運動を往復運動に変換するとともに、クランク及びカウンターウエイトを使用しないピストンの往復運動機構が提案されている。   Pumps, compressors, etc., which are mounted on self-supporting robots, self-conveying equipment, wearable equipment, etc., which have been developed in recent years, are driven by batteries. For this reason, in order to exhibit the maximum function using limited energy, it is necessary to be as light, low power consumption and compact as possible. Therefore, a piston reciprocating mechanism that converts the rotational motion of the motor into reciprocating motion and that does not use a crank and a counterweight has been proposed.

特許文献１は、シリンダ内を移動するピストンの外周にシリンダの往復方向に振幅する波型形状を有するカム溝を形成し、シリンダの内壁にカム溝が入り込む凸部を設け、ピストンに係合したロータを回転させ、波型形状に倣ってカム溝が凸部に印加する力の反作用を利用して、ピストンにシリンダ内を往復運動させる流体吸入吐出装置を開示しており、特許文献２も同様の技術を開示している。しかし、特許文献１，２では、ピストンを回転させる必要があるので、その分ロータを回転させるモータにも負荷がかかりモータの省電力化及び小型化が困難である。また、ピストンが往復運動のみならず回転運動も行うため、その分シリンダとの間の摩擦による摩耗が促進され、シリンダ内の気密性が破壊されやすくなる。   In Patent Document 1, a cam groove having a wave shape that oscillates in the reciprocating direction of the cylinder is formed on the outer periphery of the piston that moves in the cylinder, and a convex portion into which the cam groove enters is provided on the inner wall of the cylinder, and is engaged with the piston. A fluid suction / discharge device is disclosed in which a piston is reciprocated in a cylinder by using a reaction of a force applied to a convex portion of a cam groove by rotating a rotor and following a corrugated shape. The technology is disclosed. However, in Patent Documents 1 and 2, since it is necessary to rotate the piston, a load is applied to the motor that rotates the rotor accordingly, and it is difficult to save power and reduce the size of the motor. Further, since the piston performs not only reciprocating motion but also rotational motion, wear due to friction with the cylinder is promoted accordingly, and the airtightness in the cylinder is easily destroyed.

特許文献３は、シリンダ内に配置されたピストンを貫通するロータの外周に複合円筒溝カムを形成し、ピストンの内周に複合円筒溝カムに係合する従動片を取り付け、ロータの回転により従動片が複合円筒溝カムから力を受けることにより、ピストンを往復運動させる構成を開示している。   In Patent Document 3, a composite cylindrical groove cam is formed on the outer periphery of a rotor penetrating a piston disposed in a cylinder, a driven piece engaging with the composite cylindrical groove cam is attached to the inner periphery of the piston, and driven by rotation of the rotor. The structure which reciprocates a piston when a piece receives force from a composite cylindrical groove cam is disclosed.

特許文献４は、シリンダ内に配置されたピストンの移動方向に平行に配置された固定レールと、ピストンに接続されるとともに前記固定レールに沿ってスライドするローラ軸と、ピストンの移動方向に同軸に配置されピストンの移動方向に振幅する波型形状を有しローラ軸の両端にあるローラが転接する内肛溝カムと、を有し、内肛溝カムの回転により、内肛門カムの回転に伴う力をローラが受けることにより、ピストン及びローラ軸が固定レールのスライド方向において往復運動するパワー伝達機構を開示している。   Patent Document 4 discloses a fixed rail arranged in parallel with a moving direction of a piston arranged in a cylinder, a roller shaft connected to the piston and sliding along the fixed rail, and coaxial with the moving direction of the piston. An internal anal groove cam that is disposed and has a wave shape that swings in the direction of movement of the piston, and the rollers at both ends of the roller shaft are in rolling contact with the rotation of the internal anal groove cam. A power transmission mechanism is disclosed in which a piston and a roller shaft reciprocate in the sliding direction of a fixed rail when the roller receives a force.

特許文献３，４の構成であれば、ピストンが回転することはないので、その分モータに対する負荷が軽減され、モータの省電力化及び小型化がある程度可能である。またピストンが回転しないので、特許文献１，２の場合のようなピストンの摩耗の促進はない。   With the configurations of Patent Documents 3 and 4, since the piston does not rotate, the load on the motor is reduced correspondingly, and the power saving and downsizing of the motor are possible to some extent. Further, since the piston does not rotate, there is no promotion of piston wear as in Patent Documents 1 and 2.

特開２００９−５２５４０号公報JP 2009-52540 A 特開平８−１４４９４８号公報JP-A-8-144948 特開２０００−１７０６５５号公報JP 2000-170655 A 特表２００８−５２０８７８号公報Special table 2008-520878 gazette

しかし、特許文献３の構成では、ピストンに従動片を取り付ける必要があるためピストンの軽量化には限界があり、これに伴いピストンからの負荷を受けるモータの省電力化及び小型化にも限界がある。また、特許文献４の構成では、ピストンの外部にピストンを往復運動させる機構が配置されているため、機構そのものの小型化及び軽量化が困難となる。   However, in the configuration of Patent Document 3, it is necessary to attach a follower piece to the piston, so there is a limit to the weight reduction of the piston. Accordingly, there is a limit to power saving and miniaturization of a motor that receives a load from the piston. is there. Moreover, in the structure of patent document 4, since the mechanism which reciprocates a piston is arrange | positioned outside the piston, size reduction and weight reduction of the mechanism itself become difficult.

そこで、本発明は、上記問題に着目し、ピストンを往復運動させる機構を小型化及び軽量化させるとともに、ピストンからの負荷を低下させることにより機構に取り付けるモータの省電力化及び小型化が可能なピストンの往復運動機構、およびこれを用いたポンプ、コンプレッサー、真空ポンプを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention pays attention to the above-mentioned problem and makes it possible to reduce the size and weight of the mechanism for reciprocating the piston, and to reduce the load from the piston, thereby reducing the power consumption and size of the motor attached to the mechanism. An object is to provide a reciprocating mechanism of a piston, and a pump, a compressor, and a vacuum pump using the same.

上記目的を達成するため、本実施形態のピストンの往復運動機構は、第１には、シリンダ内に配置されたピストンの移動方向を表す直線上に軸心を持つように配置したロータの回転運動を前記直線上の往復運動に変換して前記ピストンを前記シリンダ内で往復運動させるピストンの往復運動機構であって、前記ロータの側面に配置されたローラと、前記ピストンの前記ロータ側に形成され前記ロータを収容する収容部と、前記収容部の前記ロータに対向する内周面において前記直線方向に振幅しつつ周回する波型形状を有するように形成されるとともに前記ローラが収容され、前記ロータの回転に伴って前記ローラが転接するとともに前記波型形状に倣って前記ローラから力を受けて振幅することにより前記ピストンを前記直線上で往復運動させるカム溝と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the piston reciprocating mechanism of the present embodiment is firstly a rotational movement of a rotor arranged so as to have an axial center on a straight line representing a moving direction of the piston arranged in the cylinder. Is a reciprocating mechanism of a piston that reciprocates the piston in the cylinder by converting it into a reciprocating motion on the straight line, and is formed on the rotor side of the piston and a roller disposed on a side surface of the rotor. An accommodating portion for accommodating the rotor; and an inner circumferential surface facing the rotor of the accommodating portion, the rotor is accommodated while being formed to have a wave shape that circulates while oscillating in the linear direction. As the roller rotates, the roller reciprocates and the piston reciprocates on the straight line by receiving a force from the roller and following the corrugated shape for amplitude. And having a cam groove, the to.

上記構成により、ピストンを往復運動させる機構がピストン内部に配置されるので、機構全体を小型化及び軽量化することができる。また、ピストンは、回転運動はせず往復運動を行うのみであるとともに、ピストンは収容部とカム溝により軽量化されるので、ロータを回転させるモータに対する負荷を軽減することができる。また、ローラはカム溝に転接するのでカム溝とローラとの間の摩擦を低減することができる。したがって、ロータを回転させるモータの省電力化及び小型化を効率的に行うことができる。   With the above configuration, the mechanism for reciprocating the piston is disposed inside the piston, so that the entire mechanism can be reduced in size and weight. In addition, the piston only reciprocates without rotating, and the piston is lightened by the housing portion and the cam groove, so that the load on the motor that rotates the rotor can be reduced. In addition, since the roller is in rolling contact with the cam groove, friction between the cam groove and the roller can be reduced. Therefore, power saving and size reduction of the motor that rotates the rotor can be efficiently performed.

第２には、前記ローラは、ベアリング構造を有することを特徴とする。
上記構成により、カム溝とローラとの間の摩擦をさらに軽減することができる。これにより、ロータを回転させるモータがピストンから受ける負荷をさらに軽減することができる。したがって、ロータを回転させるモータをさらに省電力化及び小型化することができる。 Second, the roller has a bearing structure.
With the above configuration, friction between the cam groove and the roller can be further reduced. Thereby, the load which the motor which rotates a rotor receives from a piston can further be reduced. Therefore, the motor that rotates the rotor can be further reduced in power consumption and size.

第３には、前記内周面には、前記収容部の開口部から前記収容部の深さ方向に延びて前記カム溝に連通するとともに、前記ローラを前記開口部側から収容可能な導入溝が配置され、前記導入溝は、前記シリンダ内のエアを圧縮させる方向に前記ピストンを移動させる前記カム溝の部分に連通していることを特徴とする。   Third, the inner peripheral surface has an introduction groove that extends from the opening of the housing portion in the depth direction of the housing portion and communicates with the cam groove, and can accommodate the roller from the opening side. The introduction groove communicates with a portion of the cam groove that moves the piston in a direction in which the air in the cylinder is compressed.

上記構成により、ローラを容易にカム溝に収容できるとともに、カム溝と導入溝の連通部分にはローラは入り込まないので、ピストンが往復運動中でもローラがカム溝から外れることはなく、ピストンを確実に往復運動させることができる。   With the above configuration, the roller can be easily accommodated in the cam groove, and since the roller does not enter the communicating part of the cam groove and the introduction groove, the roller does not come out of the cam groove even when the piston is reciprocating. It can be reciprocated.

第４には、前記ローラは、前記ロータの回転軸を挟むように一対で取り付けられ、前記カム溝は、前記内周面の半周あたり１周期振幅していることを特徴とする。   Fourth, the rollers are attached in a pair so as to sandwich the rotating shaft of the rotor, and the cam groove has an amplitude of one period per half circumference of the inner peripheral surface.

上記構成により、一対のローラをカム溝により同期して振幅させることができる。またピストンには平面視で中心対称となる２箇所においてローラから力を受けるので、ピストンに対して往復運動に起因する力を均一に印加することができ、ピストンの往復運動を安定化させることができる。   With the above configuration, the pair of rollers can be made to swing in synchronization with the cam groove. In addition, since the piston receives force from the roller at two locations that are centrally symmetric in plan view, the force resulting from the reciprocating motion can be uniformly applied to the piston, and the reciprocating motion of the piston can be stabilized. it can.

本発明に係るポンプは、前述のピストンの往復運動機構の前記シリンダに吸入弁と吐出弁が取り付けられてなることを特徴とする。
上記構成により、機構全体を小型化・軽量化するとともに、機構に取り付けられるモータの省電力化及び小型化が可能なポンプとなる。 The pump according to the present invention is characterized in that a suction valve and a discharge valve are attached to the cylinder of the piston reciprocating mechanism.
With the above configuration, the entire mechanism can be reduced in size and weight, and the pump can be reduced in power consumption and size in a motor attached to the mechanism.

本発明に係るコンプレッサーは、前述のピストンの往復運動機構の前記シリンダに吸入弁と吐出弁が取り付けられてなるコンプレッサーであって、前記シリンダ内のエアを吐出させる方向に前記ピストンを移動させる前記カム溝の部分の傾きが、前記シリンダ内にエアを吸引させる方向に前記ピストンを移動させる前記カム溝の部分の傾きよりも緩やかになっていることを特徴とする。   The compressor according to the present invention is a compressor in which a suction valve and a discharge valve are attached to the cylinder of the reciprocating mechanism of the piston, and the cam moves the piston in a direction in which air in the cylinder is discharged. The inclination of the groove portion is more gradual than the inclination of the cam groove portion that moves the piston in the direction in which air is sucked into the cylinder.

上記構成により、機構全体を小型化・軽量化するとともに、機構に取り付けるモータの省電力化及び小型化が可能なコンプレッサーとなる。また、エアを吐出するときのピストンに印加する力を、ピストンを引き戻す際にピストンに印加する力よりも大きくすることができるので、シリンダ内のエアを強い力で排出可能なコンプレッサーとなる。   With the above-described configuration, the entire mechanism is reduced in size and weight, and the compressor is capable of saving power and reducing the size of the motor attached to the mechanism. Further, since the force applied to the piston when air is discharged can be made larger than the force applied to the piston when the piston is pulled back, the compressor can discharge the air in the cylinder with a strong force.

本発明に係る真空ポンプは、前述のピストンの往復運動機構の前記シリンダに吸入弁と吐出弁が取り付けられてなる真空ポンプであって、前記シリンダ内にエアを吸引させる方向に前記ピストンを移動させる前記カム溝の部分の傾きが、前記シリンダ内のエアを吐出させる方向に前記ピストンを移動させる前記カム溝の部分の傾きよりも緩やかになっていることを特徴とする。   The vacuum pump according to the present invention is a vacuum pump in which a suction valve and a discharge valve are attached to the cylinder of the reciprocating mechanism of the piston, and moves the piston in a direction in which air is sucked into the cylinder. The cam groove portion has an inclination that is gentler than the inclination of the cam groove portion that moves the piston in a direction in which the air in the cylinder is discharged.

上記構成により、機構全体を小型化・軽量化するとともに、機構に取り付けるモータの省電力化及び小型化が可能な真空ポンプとなる。また、ピストンを引き戻す際にピストンに印加する力を、ピストンを繰り出す際にピストンに印加する力よりも大きくすることができるので、シリンダにエアを強い力で吸引可能な真空ポンプとなる。   With the above configuration, the entire mechanism can be reduced in size and weight, and a vacuum pump that can save power and reduce the size of a motor attached to the mechanism. Further, since the force applied to the piston when the piston is pulled back can be made larger than the force applied to the piston when the piston is extended, the vacuum pump can suck air into the cylinder with a strong force.

本発明に係るピストンの往復運動機構によれば、ピストンを往復運動させる機構がピストン内部に配置されるので、機構全体を小型化及び軽量化することができる。また、ピストンは、回転運動はせず往復運動を行うのみであるとともに、ピストンは収容部とカム溝により軽量化されるので、ロータを回転させるモータに対する負荷を軽減することができる。また、ローラはカム溝に転接するのでカム溝とローラとの間の摩擦を低減することができる。したがって、ロータを回転させるモータの省電力化及び小型化を効率的に行うことができる。   According to the piston reciprocating mechanism according to the present invention, since the mechanism for reciprocating the piston is disposed inside the piston, the entire mechanism can be reduced in size and weight. In addition, the piston only reciprocates without rotating, and the piston is lightened by the housing portion and the cam groove, so that the load on the motor that rotates the rotor can be reduced. In addition, since the roller is in rolling contact with the cam groove, friction between the cam groove and the roller can be reduced. Therefore, power saving and size reduction of the motor that rotates the rotor can be efficiently performed.

本実施形態のピストンの往復運動機構を備えたポンプの一実施例であり、ピストンが下死点にあるときの正面の断面図であり、Ａ矢視図も併せて表している。It is one Example of the pump provided with the reciprocating motion mechanism of the piston of this embodiment, is a sectional view of the front when the piston is at bottom dead center, and also shows the A arrow view. 本実施形態のピストンの往復運動機構を備えたポンプの一実施例であり、ピストンが上死点にあるときの正面の断面図である。It is one Example of the pump provided with the reciprocating motion mechanism of the piston of this embodiment, and is a front sectional view when the piston is at top dead center. 本実施形態のピストンの往復運動機構のピストンの断面図である。It is sectional drawing of the piston of the reciprocating mechanism of the piston of this embodiment. 本実施形態のピストンの往復運動機構のピストンの底面図であって、ピストンの周方向に角度情報を付したものである。It is a bottom view of the piston of the reciprocating mechanism of the piston of this embodiment, and attaches angle information to the circumferential direction of the piston. ピストンの収容部の内周面を図４に示す角度情報に対応して周方向に展開して表したカム溝の模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a cam groove in which an inner peripheral surface of a piston accommodating portion is developed in a circumferential direction corresponding to the angle information shown in FIG. 4. ピストンの収容部の内周面を図４に示す角度情報に対応して周方向に展開して表したカム溝の変形例（その１）の模式図である。FIG. 6 is a schematic view of a cam groove modification (Part 1) in which an inner peripheral surface of a piston accommodating portion is developed in a circumferential direction corresponding to the angle information shown in FIG. 4. ピストンの収容部の内周面を図４に示す角度情報に対応して周方向に展開して表したカム溝の変形例（その２）の模式図である。It is a schematic diagram of the modification (the 2) of the cam groove which expressed the inner peripheral surface of the accommodating part of a piston in the circumferential direction corresponding to the angle information shown in FIG. ピストンの収容部の内周面を図４に示す角度情報に対応して周方向に展開して表したカム溝の変形例（その３）の模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a cam groove modification example (Part 3) in which an inner peripheral surface of a piston accommodating portion is developed in a circumferential direction corresponding to the angle information shown in FIG. 4.

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the components, types, combinations, shapes, relative arrangements, and the like described in this embodiment are merely illustrative examples and not intended to limit the scope of the present invention only unless otherwise specified. .

図１、図２に、本実施形態のピストンの往復運動機構を備えたポンプの一実施例で、ピストンが下死点（図１）、及び上死点（図２）にあるときのそれぞれの正面の断面図を示す。
本実施形態のポンプ１００は、シリンダ１の中心軸とモータ８の回転軸６が同軸となるように配置され、モータ８に接続したロータ５とピストン２がシリンダ１内部に収容された形態を有している。このときピストン２は、シリンダ１内径に対してすきまを持ったはめあい関係なのでシリンダ１との関係において往復運動の制約がない自由な状態である。 FIG. 1 and FIG. 2 show an example of a pump having a piston reciprocating mechanism according to the present embodiment. Each of the pistons at the bottom dead center (FIG. 1) and the top dead center (FIG. 2). A front cross-sectional view is shown.
The pump 100 of the present embodiment has a configuration in which the central axis of the cylinder 1 and the rotating shaft 6 of the motor 8 are arranged coaxially, and the rotor 5 and the piston 2 connected to the motor 8 are accommodated inside the cylinder 1. doing. At this time, since the piston 2 is in a fitting relationship with a clearance with respect to the inner diameter of the cylinder 1, the piston 2 is in a free state in which there is no restriction of reciprocation in relation to the cylinder 1.

シリンダ１の上端には、吐出弁１０と吸気弁１１が取り付けられている。本実施形態のポンプ１００は、例えば内部圧力を上げたい容器（不図示）と吐出弁１０とをチューブ（不図示）で接続するとコンプレッサー（ポンプ１００）として機能し、逆に内部圧力を下げたい容器（不図示）と吸気弁１１とをチューブ（不図示）で接続すると真空ポンプ（ポンプ１００）として機能する。   A discharge valve 10 and an intake valve 11 are attached to the upper end of the cylinder 1. The pump 100 of this embodiment functions as a compressor (pump 100) when a container (not shown) for which the internal pressure is to be increased and the discharge valve 10 are connected by a tube (not shown), for example, and conversely a container for which the internal pressure is to be decreased. (Not shown) and the intake valve 11 are connected by a tube (not shown) to function as a vacuum pump (pump 100).

まず、本実施形態のポンプ１００（ピストンの往復運動機構）の動作について説明する。モータ８の動作により回転軸６が回転すると、回転軸６に固定されたロータ５と、ロータの側面に取り付けられたローラ３ａ，３ｂがともに回転する。すると、ローラ３ａ，３ｂは、ピストン２の収容部２ａの内周面に設けられたカム溝２ｃの側面２ｄ，２ｅに転接するとともに回転に伴う力をカム溝２ｃに印加する。このとき、カム溝２ｃにはピストン２を回転させる力とピストン２をカム溝２ｃの振幅方向、すなわち収容部２ａの深さ方向（回転軸６の軸心方向）に移動させる力が印加される。しかし、回り止めピン９によりピストン２の回転は制限される。よって、ピストン２は、回転することなく、ローラ３ａ，３ｂが移動するカム溝２ｃの波型形状に倣って回転軸６の軸心方向に往復運動をすることになる。したがって、本実施形態のピストンの往復運動機構は、カム溝２ｃ側が従動側となる所謂逆カム構造となっている。   First, the operation of the pump 100 (piston reciprocating mechanism) of this embodiment will be described. When the rotating shaft 6 is rotated by the operation of the motor 8, both the rotor 5 fixed to the rotating shaft 6 and the rollers 3a and 3b attached to the side surfaces of the rotor rotate. Then, the rollers 3a and 3b are brought into contact with the side surfaces 2d and 2e of the cam groove 2c provided on the inner peripheral surface of the accommodating portion 2a of the piston 2 and apply a force accompanying the rotation to the cam groove 2c. At this time, a force for rotating the piston 2 and a force for moving the piston 2 in the amplitude direction of the cam groove 2c, that is, in the depth direction of the housing portion 2a (axial direction of the rotating shaft 6) are applied to the cam groove 2c. . However, the rotation of the piston 2 is restricted by the non-rotating pin 9. Therefore, the piston 2 reciprocates in the axial direction of the rotation shaft 6 following the wave shape of the cam groove 2c in which the rollers 3a and 3b move without rotating. Therefore, the reciprocating mechanism of the piston of the present embodiment has a so-called reverse cam structure in which the cam groove 2c side is the driven side.

次に、本実施形態のポンプ１００（ピストンの往復運動機構）の構成について説明する。本実施形態のポンプ１００では、平面視によるピストン２の中心の移動方向を表す直線上に回転軸６の軸心が配置された形となり、ピストン２の中心の移動方向と回転軸６の軸心が同軸となっている。ロータ５は回転軸６を同軸配置で収容し、側面から止めネジ５ａにより回転軸６に対して固定されており、これによりロータ５は回転軸６と同軸で回転することができる。ロータ５の先端には回転軸６の方向と直交するローラシャフト４が貫通しており、ローラシャフト４の両端にはローラ３ａ，３ｂが取り付けられている。ローラ３ａ，３ｂの回転軸はローラシャフト４の長手方向と同軸である。図に示すように、ローラ３ａ，３ｂはローラシャフト４を軸とするベアリング構造（ころがり軸受構造）が好適であるが、すべり軸受け構造としてもよい。また、ロータ５のモータ８側の部分は、シリンダ１に接続されたベアリング７により支持され、ロータ５の回転の安定度を高めている。   Next, the configuration of the pump 100 (piston reciprocating mechanism) of the present embodiment will be described. In the pump 100 of the present embodiment, the axis of the rotation shaft 6 is arranged on a straight line representing the movement direction of the center of the piston 2 in plan view, and the movement direction of the center of the piston 2 and the axis of the rotation shaft 6 are arranged. Is coaxial. The rotor 5 accommodates the rotating shaft 6 in a coaxial arrangement, and is fixed to the rotating shaft 6 from the side surface by a set screw 5a, whereby the rotor 5 can rotate coaxially with the rotating shaft 6. A roller shaft 4 perpendicular to the direction of the rotating shaft 6 passes through the tip of the rotor 5, and rollers 3 a and 3 b are attached to both ends of the roller shaft 4. The rotation axes of the rollers 3 a and 3 b are coaxial with the longitudinal direction of the roller shaft 4. As shown in the figure, the rollers 3a and 3b preferably have a bearing structure (rolling bearing structure) with the roller shaft 4 as an axis, but may have a sliding bearing structure. Further, a portion of the rotor 5 on the motor 8 side is supported by a bearing 7 connected to the cylinder 1 to increase the rotational stability of the rotor 5.

ピストン２は、ピストン２のロータ５側に開口部２ｂを有しロータ５を収容する収容部２ａと、収容部２ａの内周面において回転軸６の軸心方向（収容部２ａの深さ方向）に振幅しつつ周回する波型形状を有し、ローラ３ａ，３ｂが収容されるカム溝２ｃと、を備えている。   The piston 2 has an opening 2b on the rotor 5 side of the piston 2 and an accommodating portion 2a that accommodates the rotor 5, and the axial direction of the rotary shaft 6 (the depth direction of the accommodating portion 2a) on the inner peripheral surface of the accommodating portion 2a. ) And a cam groove 2c in which the rollers 3a and 3b are accommodated.

また、ピストン２の側面の開口部２ｂ側には、回り止めピン９が捻じ込まれ、シリンダ１の回り止めピン９に対向する位置には、ピストン２の往復方向（移動方向）に伸びるスリット１ａが形成され、回り止めピン９の頭部がスリット１ａ内に配置される。前述のようにピストン１は、回転軸６の軸心方向（収容部２ａの深さ方向）に往復運動するが、同時にロータ５の回転運動に伴う力も受ける。しかし、回り止めピン９がスリット１ａの長辺に当接するため、ピストン２の回転運動を制限し、ピストン２の軸心方向の往復運動のみを許容する。なお、シリンダ１及びピストン２の断面が円形以外の形状であれば、ピストン２が回転することはないので、回り止めピン９及びスリット１ａは不要である。   Further, a rotation-preventing pin 9 is screwed into the opening 2b side of the side surface of the piston 2, and a slit 1a extending in the reciprocating direction (movement direction) of the piston 2 is located at a position facing the rotation-preventing pin 9 of the cylinder 1. Is formed, and the head of the detent pin 9 is arranged in the slit 1a. As described above, the piston 1 reciprocates in the axial direction of the rotating shaft 6 (the depth direction of the accommodating portion 2a), but at the same time receives the force accompanying the rotating motion of the rotor 5. However, since the non-rotating pin 9 contacts the long side of the slit 1a, the rotational movement of the piston 2 is limited and only the reciprocating movement of the piston 2 in the axial direction is allowed. If the cross section of the cylinder 1 and the piston 2 is a shape other than a circle, the piston 2 will not rotate, and therefore the detent pin 9 and the slit 1a are unnecessary.

図３に、本実施形態のピストンの往復運動機構のピストンの断面図を示し、図４に、本実施形態のピストンの往復運動機構のピストンの底面図であって、ピストンの周方向に角度情報を付したものを示す。また、図５に、ピストンの収容部の内周面を図４に示す角度情報に対応して周方向に展開して表したカム溝の模式図を示す。   FIG. 3 is a sectional view of the piston of the piston reciprocating mechanism of the present embodiment, and FIG. 4 is a bottom view of the piston of the piston reciprocating mechanism of the present embodiment. The ones marked with are shown. FIG. 5 is a schematic diagram of the cam groove in which the inner peripheral surface of the piston accommodating portion is developed in the circumferential direction corresponding to the angle information shown in FIG.

図３に示すように、カム溝２ｃは、ピストン２の収容部２ａの内周面に形成され、図４に示すように、平面視でピストン２（及び回転軸６の軸心）と同軸の中心対称の形状を有している。また、図５に示すように、カム溝２ｃは、収容部２ａの深さ方向に振幅する波型形状を有しているが、カム溝２ｃの幅は、常にローラ３ａ，３ｂが通過できるようにローラ３ａ，３ｂの径よりも若干大きめの幅が保たれるように形成されている。   As shown in FIG. 3, the cam groove 2c is formed on the inner peripheral surface of the accommodating portion 2a of the piston 2, and is coaxial with the piston 2 (and the axis of the rotating shaft 6) in plan view as shown in FIG. It has a centrally symmetric shape. Further, as shown in FIG. 5, the cam groove 2c has a corrugated shape that oscillates in the depth direction of the accommodating portion 2a. However, the width of the cam groove 2c can always pass through the rollers 3a and 3b. And a width slightly larger than the diameter of the rollers 3a and 3b.

図５において、一方のローラ３ａが、０°から１８０°側に向けてカム溝２ｃ内を移動し、他方のローラ３ｂが１８０°から３６０°側に向けてカム溝２ｃ内を移動する。また、カム溝２ｃの波型形状は、内周面を１８０°（半周）移動するたびに１周期振幅する正弦波（余弦波）的な曲線となっている。これにより、一対のローラ３ａ，３ｂをカム溝２ｃにおいて同期して振幅させることができる。そして、０°から９０°、及び１８０°から２７０°が、シリンダ１内のエアを吐出（圧縮）する方向にピストン２を移動させる（ピストン２を上死点側に移動させる）カム溝２ｃの部分となっており、９０°から１８０°、及び２７０°から３６０°が、シリンダ１内にエアを吸引する方向にピストン２を移動させる（ピストン２を下死点側に移動させる）カム溝２ｃの部分となっている。このようなカム溝２ｃは、以前であれば特殊工具を使う必要があり簡単に製作できないものであったが、現在では３Ｄプリンターを利用すれば容易に製作可能である。ここで、ピストン２の材料は樹脂が好適である。   In FIG. 5, one roller 3a moves in the cam groove 2c from 0 ° to 180 °, and the other roller 3b moves in the cam groove 2c from 180 ° to 360 °. Further, the corrugated shape of the cam groove 2c is a sine wave (cosine wave) curve that amplitudes by one period each time the inner peripheral surface moves 180 ° (half circumference). Thereby, a pair of roller 3a, 3b can be made to synchronize and amplify in the cam groove 2c. Then, 0 ° to 90 ° and 180 ° to 270 ° move the piston 2 in the direction of discharging (compressing) the air in the cylinder 1 (moving the piston 2 to the top dead center side). The cam groove 2c, which is a part, moves the piston 2 in the direction in which air is sucked into the cylinder 1 from 90 ° to 180 ° and 270 ° to 360 ° (moves the piston 2 to the bottom dead center side). It is part of. Such a cam groove 2c had previously been required to use a special tool and could not be easily manufactured, but can now be easily manufactured using a 3D printer. Here, the material of the piston 2 is preferably a resin.

図６に、ピストンの収容部の内周面を図４に示す角度情報に対応して周方向に展開して表したカム溝の変形例（その１）の模式図を示す。図６に示すカム溝２ｃでは、シリンダ１内のエアを吐出させる方向にピストン２を移動させるカム溝２ｃの部分（０°〜１１０°周辺、１８０°〜２９０°周辺）の長さが、シリンダ１内にエアを吸引させる方向にピストン２を移動させるカム溝２ｃの部分（１１０°周辺〜１８０°、２９０°周辺〜３６０°）の長さよりも長くなっている。そして、シリンダ１内のエアを吐出させる方向にピストン２を移動させるカム溝２ｃの部分（０°〜１１０°周辺、１８０°〜２９０°周辺）の傾きが、シリンダ１内にエアを吸引させる方向にピストン２を移動させるカム溝２ｃの部分（１１０°周辺〜１８０°、２９０°周辺〜３６０°）の傾きよりも緩やかになっている。   FIG. 6 is a schematic diagram of a cam groove modification example (Part 1) in which the inner peripheral surface of the piston accommodating portion is developed in the circumferential direction corresponding to the angle information shown in FIG. In the cam groove 2c shown in FIG. 6, the length of the portion of the cam groove 2c that moves the piston 2 in the direction of discharging the air in the cylinder 1 (around 0 ° to 110 °, around 180 ° to 290 °) 1 is longer than the length of the cam groove 2c (110 ° to 180 °, 290 ° to 360 °) that moves the piston 2 in the direction in which air is sucked into the air. The inclination of the cam groove 2c portion (around 0 ° to 110 °, around 180 ° to 290 °) that moves the piston 2 in the direction in which the air in the cylinder 1 is discharged causes the air to be sucked into the cylinder 1 The inclination of the portion of the cam groove 2c (110 ° to 180 °, 290 ° to 360 °) that moves the piston 2 is more gradual.

本実施形態のポンプ１００（ピストンの往復運動機構）では、モータ８のトルク（回転力）をピストン２の往復運動の力に変換している。そこで、図６のようにカム溝２ｃを設計すると、ロータ５（モータ８）の回転速度が一定の場合、エアの吐出工程（圧縮工程）にかかる時間がエアの吸引工程にかかる時間よりも長くなるが、吐出工程時におけるピストン２の往復運動の力を強くすることができる。従って、シリンダ１内のエアを強い力で吐出可能なコンプレッサーとして用いることができる。   In the pump 100 (piston reciprocating mechanism) of this embodiment, the torque (rotational force) of the motor 8 is converted into the reciprocating force of the piston 2. Therefore, when the cam groove 2c is designed as shown in FIG. 6, when the rotational speed of the rotor 5 (motor 8) is constant, the time required for the air discharge process (compression process) is longer than the time required for the air suction process. However, the force of the reciprocating motion of the piston 2 during the discharging process can be increased. Therefore, it can be used as a compressor capable of discharging the air in the cylinder 1 with a strong force.

図７に、ピストンの収容部の内周面を図４に示す角度情報に対応して周方向に展開して表したカム溝の変形例（その２）の模式図を示す。図７に示すカム溝２ｃでは、シリンダ１内にエアを吸引させる方向にピストン２を移動させるカム溝２ｃの部分（０°〜１１０°周辺、１８０°〜２９０°周辺）の長さが、シリンダ１内からエアを吐出させる方向にピストン２を移動させるカム溝２ｃの部分（１１０°周辺〜１８０°、２９０°周辺〜３６０°）の長さよりも長くなっている。そして、シリンダ１内にエアを吸引させる方向にピストン２を移動させるカム溝２ｃの部分（０°〜１１０°周辺、１８０°〜２９０°周辺）の傾きが、シリンダ１内からエアを吐出させる方向にピストン２を移動させるカム溝２ｃの部分（１１０°周辺〜１８０°、２９０°周辺〜３６０°）の傾きよりも緩やかになっている。   FIG. 7 shows a schematic diagram of a cam groove modification (Part 2) in which the inner peripheral surface of the piston accommodating portion is developed in the circumferential direction corresponding to the angle information shown in FIG. In the cam groove 2c shown in FIG. 7, the length of the cam groove 2c (around 0 ° to 110 °, around 180 ° to 290 °) that moves the piston 2 in the direction in which air is sucked into the cylinder 1 is The length of the cam groove 2c for moving the piston 2 in the direction in which air is discharged from the inside (110 ° to 180 °, 290 ° to 360 °) is longer. The inclination of the cam groove 2c portion (around 0 ° to 110 °, around 180 ° to 290 °) that moves the piston 2 in the direction in which air is sucked into the cylinder 1 is the direction in which air is discharged from the cylinder 1. The inclination of the portion of the cam groove 2c (110 ° to 180 °, 290 ° to 360 °) that moves the piston 2 is more gradual.

図７のようにカム溝２ｃを設計すると、ロータ５（モータ８）の回転速度が一定の場合、エアの吸引工程にかかる時間がエアの吐出工程（圧縮工程）にかかる時間よりも長くなるが、吸引工程時におけるピストン２の往復運動の力を強くすることができる。従って、シリンダ１内にエアを強い力で吸引可能な真空ポンプとして用いることができる。図５乃至図７のように、カム溝２ｃは、複数の周期性を持った波型形状にする必要があるが、その形状は正弦波（余弦波）的な曲線に限定されず機能上の負荷の大小によってその波型形状を設計することになる。   When the cam groove 2c is designed as shown in FIG. 7, when the rotational speed of the rotor 5 (motor 8) is constant, the time required for the air suction process becomes longer than the time required for the air discharge process (compression process). The force of the reciprocating motion of the piston 2 during the suction process can be increased. Therefore, it can be used as a vacuum pump capable of sucking air into the cylinder 1 with a strong force. As shown in FIGS. 5 to 7, the cam groove 2c needs to have a wave shape having a plurality of periodicities, but the shape is not limited to a sine wave (cosine wave) curve but is functional. The corrugated shape is designed according to the size of the load.

図８に、ピストンの収容部の内周面を図４に示す角度情報に対応して周方向に展開して表したカム溝の変形例（その３）の模式図を示す。本実施形態のポンプ１００（ピストンの往復運動機構）を組み立てる際、ローラ３ａ，３ｂを備えたロータ５をピストン２の収容部２ａに挿入する必要があるが、その際、ローラ３ａ，３ｂが収容部２ａの開口部２ｂ（縁）に干渉し、収容部２ａにロータ５を挿入することはできない（図１等参照）。   FIG. 8 is a schematic diagram of a cam groove modification (No. 3) in which the inner peripheral surface of the piston accommodating portion is developed in the circumferential direction corresponding to the angle information shown in FIG. When assembling the pump 100 (reciprocating mechanism of the piston) of this embodiment, it is necessary to insert the rotor 5 having the rollers 3a and 3b into the accommodating portion 2a of the piston 2, and at that time, the rollers 3a and 3b are accommodated. The rotor 5 cannot be inserted into the accommodating portion 2a due to interference with the opening 2b (edge) of the portion 2a (see FIG. 1 and the like).

そこで、図８に示すように、収容部２ａの内周面には、収容部２ａの開口部２ｂから収容部２ａの深さ方向に延びてカム溝２ｃに連通するとともに、ローラ３ａ，３ｂを開口部２ｂ側から収容可能な導入溝２ｆ，２ｇを配置することが好適である。そして、導入溝２ｆ（２ｇ）は、０°〜９０°の範囲のいずれかの部分、導入溝２ｇ（２ｆ）は、１８０°〜２７０°の範囲のいずれかの部分に連通させることが好適である。また、一方の導入溝２ｆと他方の導入溝２ｇの角度差は１８０°であり、導入溝２ｆ，２ｇはローラ３ａ，３ｂの幅よりもやや大きな幅を有している。これにより、ロータ５を収容部２ａに収容する際に一対のローラ３ａ，３ｂを同時に導入溝２ｆ，２ｇに導入し、カム溝２ｃに収容することができる。   Therefore, as shown in FIG. 8, the inner peripheral surface of the accommodating portion 2 a extends in the depth direction of the accommodating portion 2 a from the opening 2 b of the accommodating portion 2 a and communicates with the cam groove 2 c, and rollers 3 a and 3 b are provided. It is preferable to arrange the introduction grooves 2f and 2g that can be accommodated from the opening 2b side. The introduction groove 2f (2g) is preferably communicated with any part in the range of 0 ° to 90 °, and the introduction groove 2g (2f) is communicated with any part in the range of 180 ° to 270 °. is there. The angle difference between the one introduction groove 2f and the other introduction groove 2g is 180 °, and the introduction grooves 2f and 2g have a width slightly larger than the width of the rollers 3a and 3b. Thus, when the rotor 5 is accommodated in the accommodating portion 2a, the pair of rollers 3a and 3b can be simultaneously introduced into the introducing grooves 2f and 2g and accommodated in the cam groove 2c.

一方、ロータ５を回転させると、０°〜９０°の範囲、及び１８０°〜２７０°の範囲において、ローラ３ａ，３ｂは、ピストン２を上死点に移動させる方向にカム溝２ｃに力を印加するので、ローラ３ａ，３ｂはカム溝２ｃの収容部２ａの底面側の側面２ｄに転接し、その反対側の導入溝２ｆ，２ｇが連通している側面２ｅに転接することはない。また、仮に側面２ｅに接触したとしても、ローラ３ａ，３ｂは側面２ｅに力を印加することはない。よって、側面２ｅでカム溝２ｃに連通した導入溝２ｆ，２ｇにローラ３ａ，３ｂが入り込むことはない。   On the other hand, when the rotor 5 is rotated, in the range of 0 ° to 90 ° and in the range of 180 ° to 270 °, the rollers 3a and 3b exert a force on the cam groove 2c in a direction to move the piston 2 to the top dead center. Therefore, the rollers 3a and 3b are brought into rolling contact with the side surface 2d on the bottom side of the accommodating portion 2a of the cam groove 2c, and are not brought into rolling contact with the side surface 2e with which the introduction grooves 2f and 2g on the opposite side are communicated. Moreover, even if it contacts the side surface 2e, the rollers 3a and 3b do not apply a force to the side surface 2e. Therefore, the rollers 3a and 3b do not enter the introduction grooves 2f and 2g communicating with the cam groove 2c on the side surface 2e.

以上より、ローラ３ａ，３ｂを容易にカム溝２ｃに収容できるとともに、カム溝２ｃと導入溝２ｆ，２ｇの連通部分にはローラ３ａ，３ｂは入り込まないので、ピストン２が往復運動中でもローラ３ａ，３ｂがカム溝２ｃから外れることはなく、ピストン２を確実に往復運動させることができる。なお、導入溝２ｆ，２ｇは、図５のみならず、図６、図７に示すカム溝２ｃにも適用できる。   As described above, the rollers 3a and 3b can be easily accommodated in the cam groove 2c, and the rollers 3a and 3b do not enter the communicating portion of the cam groove 2c and the introduction grooves 2f and 2g. 3b does not come off the cam groove 2c, and the piston 2 can be reliably reciprocated. The introduction grooves 2f and 2g can be applied not only to FIG. 5 but also to the cam grooves 2c shown in FIGS.

本実施形態において、ローラ３ａ，３ｂは一対でロータ５に配置されている。これに対応して、カム溝２ｃは、内周面の半周あたり１周期振幅した波型形状を有している。これにより、ローラ３ａ，３ｂをカム溝２ｃ上で同期して振幅させることができる。またピストン２には平面視で中心対称となる２箇所においてローラ３ａ，３ｂから力を受けるので、ピストン２に対して往復運動に起因する力を均一に印加することができ、ピストン２の運動を安定化させることができる。しかし、ローラ３ａ，３ｂは、いずれか一方のみとしてもよく、この場合カム溝２ｃは、内周面の１周あたり収容部２ａの深さ方向に１周期振幅した波型形状を有することになる。   In the present embodiment, a pair of rollers 3 a and 3 b are disposed on the rotor 5. Correspondingly, the cam groove 2c has a corrugated shape with an amplitude of one period per half circumference of the inner peripheral surface. Thereby, the rollers 3a and 3b can be made to swing in synchronization with each other on the cam groove 2c. Also, since the piston 2 receives force from the rollers 3a and 3b at two locations that are symmetric with respect to each other in plan view, the force due to the reciprocating motion can be uniformly applied to the piston 2, and the motion of the piston 2 can be controlled. Can be stabilized. However, only one of the rollers 3a and 3b may be provided, and in this case, the cam groove 2c has a wave shape having an amplitude of one period in the depth direction of the housing portion 2a per one circumference of the inner peripheral surface. .

さらに、本実施形態は、ロータ５にローラ３ａ，３ｂを取り付けたが、カム溝２ｃには収容されるが自身は回転しない凸部（不図示、ローラ３ａ，３ｂと同じ径のもの）を取り付けてもよい。この場合、カム溝２ｃとの摩擦が大きくなるので、凸部及びカム溝２ｃに潤滑油を塗布することが好ましい。   Further, in this embodiment, the rollers 3a and 3b are attached to the rotor 5, but a convex portion (not shown, having the same diameter as the rollers 3a and 3b) that is accommodated in the cam groove 2c but does not rotate is attached. May be. In this case, since friction with the cam groove 2c increases, it is preferable to apply lubricating oil to the convex portion and the cam groove 2c.

工場内電源からモータの電力を取るような場合、購入時の低価格の優先順位が高く、低消費電力、軽量、小型化に対する動機の優先順位が低くなっていたが、近年発達してきた自立型のロボット、自立型搬送機器、ウェラブル機器などに搭載されるそれらポンプ、コンプレッサー、および真空ポンプはバッテリーで駆動するので、限られたエネルギーを使って最大の機能を発揮するために、可能な限り軽量、低消費電力、小型化であることの優先順位が高くなっており、そのような環境のもと、本実施形態のポンプ１００（ピストンの往復運動機構）はこれからの需要に即したものといえる。   In the case of taking motor power from the power supply in the factory, the priority of low price at the time of purchase was high, and the priority of motivation for low power consumption, light weight, and miniaturization was low, but the self-supporting type that has developed in recent years These pumps, compressors, and vacuum pumps on robots, self-contained transport equipment, wearable equipment, etc., are powered by a battery, so they are as light as possible to achieve maximum functionality with limited energy In this environment, the pump 100 (reciprocating mechanism of the piston) can be said to meet the future demand. .

ピストンを往復運動させる機構を小型化及び軽量化させるとともに、ピストンからの負荷を低下させることにより機構に取り付けるモータの省電力化及び小型化が可能なピストンの往復運動機構、およびこれを用いたポンプ、コンプレッサー、真空ポンプとして利用できる。   Piston reciprocating mechanism capable of reducing power consumption and downsizing of a motor attached to the mechanism by reducing the size and weight of the mechanism for reciprocating the piston and reducing the load from the piston, and a pump using the same Can be used as a compressor and vacuum pump.

１………シリンダ、１ａ………スリット、２………ピストン、２ａ………収容部、２ｂ………開口部、２ｃ………カム溝、２ｄ………側面、２ｅ………側面、２ｆ………導入溝、２ｇ………導入溝、３ａ，３ｂ………ローラ、４………ローラシャフト、５………ロータ、５ａ………止めネジ、６………回転軸、７………ベアリング、８………モータ、９………回り止めピン、１０………吐出弁、１１………吸気弁、１００………ポンプ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ......... Cylinder, 1a ......... Slit, 2 ......... Piston, 2a ......... Housing part, 2b ......... Opening part, 2c ......... Cam groove, 2d ...... Side, 2e ......... Side 2f ......... Introduction groove, 2g ......... Introduction groove, 3a, 3b ......... Roller, 4 ......... Roller shaft, 5 ......... Rotor, 5a ......... Set screw, 6 ......... Rotating shaft, 7 ......... Bearing, 8 ......... Motor, 9 ......... Pin, 10 ......... Discharge valve, 11 ...... Intake valve, 100 ...... Pump.

Claims (7)

シリンダ内に配置されたピストンの移動方向を表す直線上に軸心を持つように配置したロータの回転運動を前記直線上の往復運動に変換して前記ピストンを前記シリンダ内で往復運動させるピストンの往復運動機構であって、
前記ロータの側面に配置されたローラと、
前記ピストンの前記ロータ側に形成され前記ロータを収容する収容部と、
前記収容部の前記ロータに対向する内周面において前記直線方向に振幅しつつ周回する波型形状を有するように形成されるとともに前記ローラが収容され、前記ロータの回転に伴って前記ローラが転接するとともに前記波型形状に倣って前記ローラから力を受けて振幅することにより前記ピストンを前記直線上で往復運動させるカム溝と、
を有することを特徴とするピストンの往復運動機構。 A piston for reciprocating the piston in the cylinder by converting the rotational movement of the rotor arranged so as to have an axial center on a straight line representing the moving direction of the piston arranged in the cylinder into the reciprocating movement on the straight line. A reciprocating mechanism,
A roller disposed on a side surface of the rotor;
An accommodating portion that is formed on the rotor side of the piston and accommodates the rotor;
The inner portion of the housing portion facing the rotor is formed to have a corrugated shape that circulates while swinging in the linear direction, the roller is housed, and the roller rotates as the rotor rotates. A cam groove that reciprocally moves the piston on the straight line by contacting with the wave shape and receiving the force from the roller and oscillating along the wave shape;
A reciprocating mechanism of a piston characterized by comprising: 前記ローラは、ベアリング構造を有することを特徴とする請求項１に記載のピストンの往復運動機構。   2. The piston reciprocating mechanism according to claim 1, wherein the roller has a bearing structure. 前記内周面には、前記収容部の開口部から前記収容部の深さ方向に延びて前記カム溝に連通するとともに、前記ローラを前記開口部側から収容可能な導入溝が配置され、
前記導入溝は、前記シリンダ内のエアを圧縮させる方向に前記ピストンを移動させる前記カム溝の部分に連通していることを特徴とする請求項１または２に記載のピストンの往復運動機構。 On the inner peripheral surface, an introduction groove that extends in the depth direction of the housing portion from the opening portion of the housing portion and communicates with the cam groove and that can house the roller from the opening portion side is disposed.
3. The piston reciprocating mechanism according to claim 1, wherein the introduction groove communicates with a portion of the cam groove that moves the piston in a direction in which air in the cylinder is compressed. 前記ローラは、
前記ロータの回転軸を挟むように一対で取り付けられ、
前記カム溝は、前記内周面の半周あたり１周期振幅していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のピストンの往復運動機構。 The roller is
A pair is attached so as to sandwich the rotating shaft of the rotor,
The piston reciprocating mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein the cam groove has an amplitude of one period per half circumference of the inner peripheral surface. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のピストンの往復運動機構の前記シリンダに吸入弁と吐出弁が取り付けられてなることを特徴とするポンプ。   5. A pump comprising a suction valve and a discharge valve attached to the cylinder of the piston reciprocating mechanism according to claim 1. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のピストンの往復運動機構の前記シリンダに吸入弁と吐出弁が取り付けられてなるコンプレッサーであって、前記シリンダ内のエアを吐出させる方向に前記ピストンを移動させる前記カム溝の部分の傾きが、前記シリンダ内にエアを吸引させる方向に前記ピストンを移動させる前記カム溝の部分の傾きよりも緩やかになっていることを特徴とするコンプレッサー。   A compressor in which a suction valve and a discharge valve are attached to the cylinder of the piston reciprocating mechanism according to any one of claims 1 to 4, wherein the piston is moved in a direction in which air in the cylinder is discharged. The compressor is characterized in that the inclination of the cam groove portion to be moved is more gradual than the inclination of the cam groove portion to move the piston in the direction of sucking air into the cylinder. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のピストンの往復運動機構の前記シリンダに吸入弁と吐出弁が取り付けられてなる真空ポンプであって、前記シリンダ内にエアを吸引させる方向に前記ピストンを移動させる前記カム溝の部分の傾きが、前記シリンダ内のエアを吐出させる方向に前記ピストンを移動させる前記カム溝の部分の傾きよりも緩やかになっていることを特徴とする真空ポンプ。   5. A vacuum pump in which a suction valve and a discharge valve are attached to the cylinder of the piston reciprocating mechanism according to claim 1, wherein the piston is sucked in a direction in which air is sucked into the cylinder. The vacuum pump is characterized in that the inclination of the cam groove part for moving the cylinder is gentler than the inclination of the cam groove part for moving the piston in the direction of discharging the air in the cylinder.
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