JP6082310B2 - 往復動圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、往復動圧縮機に関するものである。

従来、圧縮室内のガスをピストンの往復動により圧縮する往復動圧縮機が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

特許文献１に開示された往復動圧縮機は、水素ガスを超高圧に圧縮する圧縮機であり、直棒状のピストン（プランジャ）と、ピストンが軸方向に往復動可能となるように挿入された孔部を有するシリンダとを備える。シリンダの孔部内のうちピストンの先端側の領域に圧縮室が形成され、圧縮室に導入されたガスは、ピストンが先端側へ移動することによって圧縮される。シリンダの孔部の内周部には、ピストンによって超高圧に圧縮された圧縮室内のガスが漏出するのを防ぐために、ロッドパッキンがピストンの軸方向の中間部位の外周面に摺接するように設けられている。

特開２００９−６２８７１号公報

水素ガスを超高圧にまで圧縮する圧縮機では、圧縮室からシリンダの孔部の内周面とピストンの外周面との間を通じてのガス漏れをより確実に防止するために、シリンダの内周面に摺接するピストンリングをピストンに外嵌させることがある。圧縮機の組み立て時にピストンリングを外嵌させたピストンをシリンダの孔部内に挿入しようとすると、シリンダとピストンリングとが干渉するため、圧縮機の組立作業が困難になる。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、組み立てを容易に行うことが可能な往復動圧縮機を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明による往復動圧縮機は、ガスを圧縮する往復動圧縮機であって、ピストンと、前記ピストンが軸方向に往復動可能な状態で挿入された孔部を有し、前記孔部のうち前記ピストンの先端側の領域にガスが導入される圧縮室が形成されたシリンダと、前記圧縮室に導入されたガスが前記ピストンによって圧縮されるように前記ピストンを駆動するクランク機構と、前記ピストンに外嵌されて前記シリンダの前記孔部を形成する内周面に摺接するピストンリングと、前記ピストンの径方向外側を囲むように配置された環状部材と、前記環状部材の内周部に設けられて前記ピストンの外周面に摺接するロッドパッキンとを備え、前記シリンダの前記孔部を形成する内周面のうち前記ピストンの基端側に位置する端部には、テーパー部が形成され、前記シリンダは、前記環状部材と前記ピストンの軸方向において分離可能に当接した状態で配置され、前記ピストンは、前記クランク機構に接続されていて前記ロッドパッキンの内側に挿通されたピストンロッドと、前記ピストンロッドの先端部に取り外し可能に結合され、前記ピストンリングが外嵌されたピストン本体とを有する。

この往復動圧縮機では、シリンダの孔部を形成する内周面のうちピストンの基端側に位置する端部にテーパー部が形成されているため、往復動圧縮機の組み立て時にピストンリングが外嵌されたピストンをシリンダの孔部に挿入する際、テーパー部によりピストンリングの外周部を径方向内側に収縮させながら孔部内に導くことができる。このため、シリンダの孔部内に挿入する前の状態でピストンリングの外径が孔部の内径よりも大きい場合であったとしても、ピストンリングが外嵌されたピストンをスムーズにシリンダの孔部内に挿入することができる。このため、往復動圧縮機の組み立てを容易に行うことができる。また、この往復動圧縮機では、当該往復動圧縮機の分解時にシリンダをピストンの軸方向においてピストンに対して相対移動させて取り外す際、シリンダを環状部材から分離させることができる。このため、シリンダをピストンから取り外す際に、ピストンに外嵌されたピストンリングが環状部材の内周部に設けられたロッドパッキンと干渉することがない。このため、往復動圧縮機の分解を容易に行うことができる。また、この往復動圧縮機では、ピストンリングが外嵌されたピストン本体をピストンロッドから分離させてメンテナンスを行うことができるため、ピストン本体及びピストンリングのメンテナンス作業を行いやすくなる。さらに、この往復動圧縮機では、ピストン本体及びピストンリングのメンテナンス時に、ロッドパッキンの内側にピストンロッドが挿通された状態でピストン本体をピストンロッドから取り外すことができるため、ピストンリングが外嵌されたピストン本体をロッドパッキンの内側を通して取り外す必要がない。このため、ピストン本体及びピストンリングのメンテナンス時にピストンリングがロッドパッキンに干渉するのを防ぐことができる。

上記往復動圧縮機において、前記クランク機構を収容する収容部をさらに備え、前記環状部材は、前記収容部と前記シリンダとの間に配置されていて前記収容部と別体に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、環状部材を収容部とは別部材として形成することができるため、環状部材が収容部と一体である場合に比べて、環状部材を容易に製造することができる。

この場合において、前記収容部と前記シリンダとの間に前記環状部材が介装された状態で前記収容部と前記シリンダと前記環状部材とを締結する締結部が設けられ、前記締結部は、前記シリンダの外側に露出していることが好ましい。

この構成によれば、締結部によりシリンダと収容部と環状部材を相互に確実に固定しつつ、往復動圧縮機の分解時にはピストンリングとロッドパッキンとの干渉を回避することができる。具体的には、仮に、ロッドパッキンを支持する環状の支持部材をシリンダに締結する締結部がシリンダの内周部に設けられている場合には、シリンダをピストンから取り外した後でなければ支持部材及びロッドパッキンをシリンダから分離させることができず、シリンダをピストンから取り外す際にロッドパッキンがピストンに外嵌されたピストンリングと干渉する。これに対して、本構成では、締結部がシリンダの外側に露出しているため、シリンダをピストンから取り外す前にシリンダの外側から締結部による締結を解除してシリンダと環状部材とを分離させることができる。このため、シリンダをピストンから取り外す際には、ピストンに外嵌されたピストンリングが環状部材の内周部に設けられたロッドパッキンと干渉するのを回避することができる。

上記往復動圧縮機において、前記クランク機構は、前記ピストンと分離可能に構成され、前記ピストンに動力を伝達するコネクティングロッドを有することが好ましい。

この構成によれば、ピストンからシリンダを取り外した後、ピストン及びピストンリングのメンテナンスを行う際にピストンをクランク機構のコネクティングロッドから分離させてからメンテナンスを行うことができる。このため、ピストン及びピストンリングのメンテナンス作業が行いやすくなる。

以上説明したように、本発明によれば、組み立てを容易に行うことが可能な往復動圧縮機を提供することができる。

本発明の一実施形態による往復動圧縮機の横断面図である。 本発明の一実施形態による往復動圧縮機の図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 図２に示した往復動圧縮機のクロスガイドからシリンダにかけての領域を部分的に拡大して示す図である。 本発明の一実施形態による往復動圧縮機のシリンダの基端付近の部分を拡大して示す部分的な断面図である。 本発明の一実施形態の変形例による往復動圧縮機のシリンダの基端付近の部分を拡大して示す部分的な断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

本発明の一実施形態による往復動圧縮機は、後述するピストン１２の往復動によりガスを圧縮する圧縮機であり、特に、燃料電池車等に水素ガスを充填する水素ステーションにおいて水素ガスを超高圧（例えば、数十ないし数百ＭＰａ）に圧縮するために用いられる。

本実施形態による往復動圧縮機は、図１に示すように、収容部２と、２つのシリンダ４と、２つのシリンダヘッド６と、クランク機構８と、図略の原動機と、２つのピストン１２と、複数のピストンリング１４と、２つのオイルパッキン１８と、２つの環状部材２０と、２つのロッドパッキン２１とを備える。

収容部２は、クランク機構８を収容するものである。収容部２は、一側部が大きく開口した中空の第１収容部２２と、第１収容部２２の開口した側部に取り付けられた第２収容部２４とを有する。

第１収容部２２は、クランク機構８の後述するクランク軸４２を収容する。第２収容部２４は、図２に示すように、第１収容部２２の開口した側部から突出して水平方向に延びる姿勢で配置されている。第２収容部２４は、第１収容部２２に取り付けられてクランク機構８の後述するクロスヘッド４６を収容するクロスガイド２６と、クロスガイド２６から第１収容部２２と反対側へ延びる延設部２８とを有する。

クロスガイド２６の内部には、第１収容部２２内の空間と連通し、クロスヘッド４６を収容するヘッド収容室２６ａが設けられている。延設部２８の内部には、ヘッド収容室２６ａと連通し、ヘッド収容室２６ａから反対側へ向かって延びる２つの挿通空間２８ａ（図１参照）が設けられている。２つの挿通空間２８ａは、並列に配置されており、延設部２８のクロスガイド２６と反対側の端部でそれぞれ開口されている。

延設部２８の各挿通空間２８ａを形成する内周面のうちヘッド収容室２６ａ側の端部には、挿通空間２８ａの径方向内側へ突出する内側フランジ２８ｂがそれぞれ設けられている。２つのシリンダ４は、各々の内部の孔部４ａが対応する各挿通空間２８ａと連通するように並列に配置された状態で延設部２８のクロスガイド２６側（クランク機構８側）の部位と反対側の端部に取り付けられている。各シリンダ４は、延設部２８のクロスガイド２６側の部位と反対側の端部に対してそれぞれ環状部材２０を介装した状態で分離可能に取り付けられている。具体的には、環状部材２０は、シリンダ４及び延設部２８と別体に形成されており、シリンダ４の延設部２８側（クランク機構８側）の端部は、後述するピストン１２の軸方向において環状部材２０と分離可能に当接する。シリンダ４は、延設部２８側の端部にシリンダフランジ部４ｃを有する。環状部材２０の端部２０ｂがシリンダフランジ部４ｃと延設部２８におけるクロスガイド２６と反対側の端部との間に介装された状態で、締結部材２９によりシリンダフランジ部４ｃ、端部２０ｂ及び延設部２８のクロスガイド２６と反対側の端部が締結されることによって、シリンダ４と環状部材２０と延設部２８とが相互に固定されている。締結部材２９は、シリンダ４の外側に露出されている。また、各環状部材２０の内周部には、環状のロッドパッキン２１が設けられている。ロッドパッキン２１は、環状部材２０の内周部によって支持される。ロッドパッキン２１は環状部材２０から取り外し可能である。

各シリンダ４の孔部４ａは、シリンダ４の軸方向に延びている。孔部４ａのうち後述するように挿入されたピストン１２の先端側の領域に、ガスが導入される圧縮室４ｅ（図１参照）が形成される。また、各シリンダ４の孔部４ａを形成する内周面のうちピストン１２の基端側（クランク機構８側）の端部には、ピストン１２の先端側へ向かうにつれて一定の比率で小径となるテーパー部４ｄ（図３及び図４参照）が形成されている。テーパー部４ｄは、シリンダ４の加工時に孔部４ａを形成する内周面のうちピストン１２の基端側の端縁に形成されるエッジ部を面取り加工することによって形成される。

各シリンダヘッド６は、対応するシリンダ４の延設部２８と反対側の端部に取り付けられている。シリンダヘッド６内には、図２に示すように、吸気弁６ａと排気弁６ｂが設けられている。圧縮室４ｅ（図１参照）へのガスの吸込時には、往復動圧縮機の外部から供給されるガスが吸気弁６ａを通じて圧縮室４ｅへ吸入され、圧縮室４ｅからのガスの排出時には、圧縮後のガスが排気弁６ｂを通じて往復動圧縮機の外部へ排出される。

クランク機構８は、図１に示すように、クランク軸４２と、２つのコネクティングロッド４４と、２つのクロスヘッド４６とを有する。クランク軸４２は図示省略の原動機に接続される。

各コネクティングロッド４４の一端部は、クランク軸４２の対応する偏心部４２ｃ（図２参照）に取り付けられ、各コネクティングロッド４４の他端部は、対応するクロスヘッド４６に取り付けられている。各クロスヘッド４６は、水平方向で且つクランク軸４２の軸方向と直交する方向において往復動可能な状態でクロスガイド２６のヘッド収容室２６ａに収容されている。各コネクティングロッド４４及び対応するクロスヘッド４６は、クランク軸４２の偏心部４２ｃの偏心回転運動を直線的な往復運動に変換し、ピストン１２へ伝達する。これにより、クランク機構８は、圧縮室４ｅに導入されたガスがピストン１２によって圧縮されるようにピストン１２を駆動する。

以下、本実施形態のピストン１２及びピストンリング１４に係る構成について具体的に説明するが、本実施形態の往復動圧縮機は、本構成を２組備えており、両構成は同様であるため、一方の構成について代表して説明する。

ピストン１２は、棒状に形成されており、シリンダ４の孔部４ａ内に当該ピストン１２の軸方向に往復動可能な状態で挿入されている。ピストン１２は、ピストン１２のうちクロスヘッド４６に結合された基端部から軸方向の中間までの部位を構成するピストンロッド１２ａと、ピストン１２の軸方向の中間から基端部と反対側の先端部までの部位を構成するピストン本体１２ｂとを有する。

ピストンロッド１２ａの基端部は、クロスヘッド４６のうちクランク軸４２と反対側の端部に取り外し可能に取り付けられており、ピストンロッド１２ａの基端部と反対側の端部である先端部は、ピストン本体１２ｂの基端部に取り外し可能に結合されている。ピストンロッド１２ａ、ピストン本体１２ｂ及びクロスヘッド４６は、同心に配置されている。

図３に示すように、ピストンロッド１２ａの先端部には、雄螺子部１２ｃが形成されており、ピストン本体１２ｂの基端部には、雌螺子部１２ｄが形成されている。ピストンロッド１２ａの雄螺子部１２ｃがピストン本体１２ｂの雌螺子部１２ｄに螺合されることによって、ピストンロッド１２ａの先端部とピストン本体１２ｂの基端部とが互いに結合されている。

ピストンロッド１２ａは、クロスヘッド４６からクランク軸４２と反対側へ延び、オイルパッキン１８に挿通されて延設部２８の挿通空間２８ａを通り、シリンダ４の孔部４ａに達する。オイルパッキン１８は、第１収容部２２（図２参照）内の潤滑油がクロスガイド２６内のヘッド収容室２６ａからピストンロッド１２ａのシリンダ４側への動きに伴って孔部４ａ側へ移動するのを防ぐ。ピストンロッド１２ａは、オイルパッキン１８に対してピストンロッド１２ａの軸方向に摺動可能に挿通されている。また、ピストンロッド１２ａの先端部付近の部分は、環状部材２０と環状部材２０に支持された環状のロッドパッキン２１とにピストンロッド１２ａの軸方向に摺動可能な状態で挿通されている。すなわち、ロッドパッキン２１は、後述するようにピストンリング１４が外嵌されたピストン本体１２ｂよりもピストン１２の基端側の部分であるピストンロッド１２ａの外周面に摺接している。ロッドパッキン２１は、シリンダ４の孔部４ａからのガス漏れを防止するものである。

ピストン本体１２ｂは、シリンダ４の孔部４ａ内に軸方向に往復動可能に収容されている。ピストン本体１２ｂの外周面には、周方向に延びる複数の溝部が形成されている。複数の溝部は、ピストン本体１２ｂの軸方向に並んで配置されている。各溝部には、圧縮室４ｅからシリンダ４の孔部４ａを形成する内周面とピストン本体１２ｂの外周面との間を通じたガスの漏出を防止するための環状のピストンリング１４がそれぞれ装着されている。本実施形態の往復動圧縮機は、水素ガスを超高圧に圧縮するので、ガスの漏出防止の確実性を向上するために多数のピストンリング１４がピストン本体１２ｂに装着される。このため、ピストン本体１２ｂは、多数のピストンリング１４を装着し得るように大きな長さを有する。

ピストンリング１４は、弾性を有する材料によって形成されており、ピストン本体１２ｂに外嵌されている。ピストンリング１４は、シリンダ４の孔部４ａから取り外された状態では孔部４ａの内径よりも僅かに大きな外径を有する。また、ピストンリング１４は、ピストン本体１２ｂに外嵌されてシリンダ４の孔部４ａ内に挿入された状態では、外周部が径方向内側に収縮した状態でシリンダ４の孔部４ａを形成する内周面に摺接する。ピストンリング１４は、ピストン１２により超高圧に圧縮されたガスが圧縮室４ｅからシリンダ４の孔部４ａを形成する内周面とピストン本体１２ｂの外周面との間を通じて漏出するのを防止するものである。

次に、本実施形態による往復動圧縮機のガス圧縮時の動作について説明する。

本実施形態の往復動圧縮機では、クランク軸４２が回転することによって生じるクランク軸４２の偏心部４２ｃの偏心回転運動は、コネクティングロッド４４とクロスヘッド４６とによって直線的な往復運動に変換されてピストンロッド１２ａに伝達される。これにより、ピストン１２は、軸方向に往復運動する。

ピストン１２がクランク機構８側へ移動するときには、吸気弁６ａを通じてガスが圧縮室４ｅへ吸い込まれる。圧縮室４ｅに吸い込まれたガスは、ピストン１２がクランク機構８と反対側（シリンダヘッド６側）へ移動することによって超高圧に圧縮される。圧縮されたガスは、排気弁６ｂを通じて圧縮室４ｅから往復動圧縮機の外部へ排出される。

次に、本実施形態による往復動圧縮機の組立方法について説明する。

本実施形態では、図１に示すように、クランク軸４２を第１収容部２２内に配置する。コネクティングロッド４４の一端部をクランク軸４２の偏心部４２ｃ（図２参照）に取り付け、コネクティングロッド４４の他端部にクロスヘッド４６を取り付ける。その後、クロスヘッド４６をクロスガイド２６のヘッド収容室２６ａに収容しながら、第２収容部２４を第１収容部２２に取り付ける。

次に、ピストンロッド１２ａを挿通空間２８ａにヘッド収容室２６ａと反対側の開口から挿入し、ピストンロッド１２ａの基端部をクロスヘッド４６に結合させる。ピストンロッド１２ａをオイルパッキン１８に挿入しつつオイルパッキン１８を第２収容部２４内に配置する。

次に、ロッドパッキン２１を支持した環状部材２０を第２収容部２４の延設部２８のクランク機構８側の部位と反対側の端部に仮装着するとともに、ロッドパッキン２１の内側にピストンロッド１２ａの先端部付近の部分を挿通させる。

次に、複数のピストンリング１４を外嵌させたピストン本体１２ｂの基端部の雌螺子部１２ｄをピストンロッド１２ａの先端部の雄螺子部１２ｃに螺合させることにより、ピストン本体１２ｂをピストンロッド１２ａに取り付ける。

次に、シリンダ４の孔部４ａのテーパー部４ｄが形成された端部側からピストン１２を孔部４ａ内に挿入させつつ、シリンダ４の基端部が環状部材２０に当接する位置までシリンダ４を移動させる。ピストン１２をシリンダ４の孔部４ａに挿入するときには、ピストンリング１４の外周部分がテーパー部４ｄにより径方向内側へ収縮されつつ、ピストンリング１４が孔部４ａ内に導かれる。シリンダ４の基端部を環状部材２０に当接させた後、締結部材２９により、シリンダフランジ部４ｃと延設部２８の端部との間に環状部材２０の端部２０ｂを挟み込んだ状態でシリンダフランジ部４ｃと端部２０ｂと延設部２８の端部とを締結する。最後に、シリンダヘッド６（図２参照）をシリンダ４の先端に取り付ける。

次に、本実施形態によるシリンダ４、ピストン本体１２ｂおよび環状部材２０と収容部２との分解の手順について説明する。

まず、シリンダヘッド６をシリンダ４の先端から取り外す。その後、締結部材２９（図３参照）をシリンダフランジ部４ｃ、環状部材２０の端部２０ｂ及び延設部２８の端部から取り外し、シリンダフランジ部４ｃと端部２０ｂと延設部２８の端部との締結を解除する。

次に、環状部材２０及びロッドパッキン２１を延設部２８側に残した状態でシリンダ４を環状部材２０から分離させつつ、シリンダ４をピストン１２から取り外す。

その後、ピストン本体１２ｂの雌螺子部１２ｄとピストンロッド１２ａの雄螺子部１２ｃとの螺合を外してピストンロッド１２ａからピストン本体１２ｂを取り外す。ピストンリング１４及びピストン本体１２ｂをメンテナンスする場合には、ピストン本体１２ｂをピストンロッド１２ａから取り外した後にメンテナンスを行う。次に、環状部材２０をロッドパッキン２１とともに延設部２８及びピストンロッド１２ａから取り外す。

以上説明したように、本実施形態では、シリンダ４の孔部４ａを形成する内周面のうちピストン１２の基端側に位置する端部にテーパー部４ｄが形成されているため、往復動圧縮機の組み立て時にピストンリング１４が外嵌されたピストン１２をシリンダ４の孔部４ａに挿入する際、テーパー部４ｄによりピストンリング１４の外周部を径方向内側に収縮させながら孔部４ａ内に導くことができる。このため、シリンダ４の孔部４ａ内に挿入する前の状態でピストンリング１４の外径が孔部４ａの内径よりも大きい場合でも、ピストンリング１４が外嵌されたピストン１２をスムーズにシリンダ４の孔部４ａ内に挿入することができる。このため、往復動圧縮機の組み立てを容易に行うことができる。

また、本実施形態では、シリンダ４が、ピストン１２の軸方向において環状部材２０と分離可能に当接した状態で配置されているため、往復動圧縮機の分解時にシリンダ４をピストン１２の軸方向においてピストン１２に対して先端側へ相対移動させて取り外す際、シリンダ４を環状部材２０から分離させることができる。このため、シリンダ４をピストン１２から取り外す際に、ピストン１２に外嵌されたピストンリング１４が環状部材２０の内周部に設けられたロッドパッキン２１と干渉することがない。このため、往復動圧縮機の分解を容易に行うことができる。

また、本実施形態では、ピストン本体１２ｂがピストンロッド１２ａに取り外し可能に結合されているため、ピストンリング１４が外嵌されたピストン本体１２ｂをピストンロッド１２ａから分離させてメンテナンスを行うことができる。このため、ピストン本体１２ｂ及びピストンリング１４のメンテナンス作業を行いやすくなる。さらに、本実施形態では、ピストン本体１２ｂ及びピストンリング１４のメンテナンス時に、ロッドパッキン２１の内側にピストンロッド１２ａが挿通された状態でピストン本体１２ｂをピストンロッド１２ａから取り外すことができるため、ピストンリング１４が外嵌されたピストン本体１２ｂをロッドパッキン２１の内側を通して取り外す必要がない。このため、ピストン本体１２ｂ及びピストンリング１４のメンテナンス時にピストンリング１４がロッドパッキン２１に干渉するのを防ぐことができる。

また、本実施形態では、ピストン本体１２ｂの雌螺子部１２ｄをピストンロッド１２ａの雄螺子部１２ｃに螺合させてからピストン本体１２ｂ及びピストンロッド１２ａにシリンダ４を取り付けるため、ピストン本体１２ｂとピストンロッド１２ａとを正確に結合できたか確認してからピストン本体１２ｂ及びピストンロッド１２ａにシリンダ４を取り付けることができる。

また、本実施形態では、ピストン本体１２ｂをピストンロッド１２ａに着脱するときには、ピストン本体１２ｂ及びピストンロッド１２ａがシリンダ４によって覆われていないので、ピストン本体１２ｂの基端付近の部分を持って雌螺子部１２ｄを雄螺子部１２ｃに着脱することができる。仮に、シリンダの孔部内にピストン本体及びピストンロッドが挿入された状態でピストン本体をピストンロッドに着脱せざるを得ない構成では、ピストン本体の先端部を工具で把持してピストンロッドに対するピストン本体の着脱を行わざるを得ず、着脱作業が煩雑である。これに対して、本実施形態では、ピストン本体１２ｂの基端付近の部分を持って着脱作業を行うことができるので、ピストンロッド１２ａに対するピストン本体１２ｂの着脱作業の作業性を向上することができる。

また、ピストン本体の先端部を工具で把持してピストンロッドに対するピストン本体の着脱作業を行う場合には、ピストン本体の先端部に工具で把持するための凸部又は凹部を設ける必要があるが、凸部を設けた場合には、凸部の外周に形成される空間によりピストン先端のクリアランス体積が増大され、凹部を設けた場合には、凹部内のスペースによりピストン先端のクリアランス体積が増大される。このため、ピストンによるガスの圧縮効率が低下する。これに対して、本実施形態では、上記のようにピストン本体１２ｂの基端付近の部分を持ってピストンロッド１２ａに対するピストン本体１２ｂの着脱作業を行うことができるので、工具で把持するための凸部及び凹部をピストン本体１２ｂの先端部に設ける必要がない。このため、ピストン１２の先端のクリアランス体積の増大を回避でき、ピストン１２によるガスの圧縮効率の低下を防ぐことができる。

また、本実施形態では、環状部材２０は収容部２と別体に形成されているため、環状部材２０が収容部２と一体である場合に比べて、環状部材２０を容易に製造することができる。

また、本実施形態では、締結部材２９によりシリンダ４と第２収容部２４の延設部２８と環状部材２０を相互に確実に固定することができる。また、第２収容部の内側に環状部材とシリンダとを締結する締結部が設けられる構造の場合、シリンダをピストンから取り外す際に、環状部材がシリンダと共にピストンから取り外されることとなるため、ロッドパッキンとピストンリングとが干渉してしまう。これに対して、本実施形態では、シリンダ４と環状部材２０とを締結する締結部材２９がシリンダ４の外側に露出しているため、締結部材２９による締結を解除することにより、シリンダ４のみをピストン１２から取り外すことができる。このため、ピストンリング１４とロッドパッキン２１との干渉を回避することができる。

また、本実施形態では、クランク機構８のコネクティングロッド４４がピストン１２と分離可能に構成されているため、シリンダ４をピストン１２から取り外した後、ピストン１２及びピストンリング１４のメンテナンスを行う際にピストン１２をコネクティングロッド４４から分離させてからメンテナンスを行うことができる。このため、ピストン１２及びピストンリング１４のメンテナンス作業が行いやすくなる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上記実施形態では、シリンダ４の孔部４ａの内周面の基端側のテーパー部４ｄを図５に示すように曲面状に形成してもよい。

また、クランク軸の偏心部、コネクティングロッド、クロスヘッド、ピストン、クロスガイド、ヘッド収容室、挿通空間、シリンダ、シリンダヘッド、オイルパッキン、環状部材及びロッドパッキン等からなる構成は、必ずしも上記実施形態のように２組設けられている必要はなく、１組のみ設けられていてもよい。

２ 収容部
４ シリンダ
４ａ 孔部
４ｄ テーパー部
４ｅ 圧縮室
８ クランク機構
１２ ピストン
１２ａ ピストンロッド
１２ｂ ピストン本体
１４ ピストンリング
２０ 環状部材
２１ ロッドパッキン
２９ 締結部材（締結部）
４４ コネクティングロッド

Claims (4)

1. ガスを圧縮する往復動圧縮機であって、
   ピストンと、
   前記ピストンが軸方向に往復動可能な状態で挿入された孔部を有し、前記孔部のうち前記ピストンの先端側の領域にガスが導入される圧縮室が形成されたシリンダと、
   前記圧縮室に導入されたガスが前記ピストンによって圧縮されるように前記ピストンを駆動するクランク機構と、
   前記ピストンに外嵌されて前記シリンダの前記孔部を形成する内周面に摺接するピストンリングと、
   前記ピストンの径方向外側を囲むように配置された環状部材と、
   前記環状部材の内周部に設けられて前記ピストンの外周面に摺接するロッドパッキンとを備え、
   前記シリンダの前記孔部を形成する内周面のうち前記ピストンの基端側に位置する端部には、テーパー部が形成され、
   前記シリンダは、前記環状部材と前記ピストンの軸方向において分離可能に当接した状態で配置され、
   前記ピストンは、前記クランク機構に接続されていて前記ロッドパッキンの内側に挿通されたピストンロッドと、前記ピストンロッドの先端部に取り外し可能に結合され、前記ピストンリングが外嵌されたピストン本体とを有する、往復動圧縮機。
2. 前記クランク機構を収容する収容部をさらに備え、
   前記環状部材は、前記収容部と前記シリンダとの間に配置されていて前記収容部と別体に形成されている、請求項１に記載の往復動圧縮機。
3. 前記収容部と前記シリンダとの間に前記環状部材が介装された状態で前記収容部と前記シリンダと前記環状部材とを締結する締結部が設けられ、前記締結部は、前記シリンダの外側に露出している、請求項２に記載の往復動圧縮機。
4. 前記クランク機構は、前記ピストンと分離可能に構成され、前記ピストンに動力を伝達するコネクティングロッドを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の往復動圧縮機。

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