JPH01310182A - 往復ピストン型コンプレッサ及びその組立て方法 - Google Patents

往復ピストン型コンプレッサ及びその組立て方法

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JPH01310182A
JPH01310182A JP63318303A JP31830388A JPH01310182A JP H01310182 A JPH01310182 A JP H01310182A JP 63318303 A JP63318303 A JP 63318303A JP 31830388 A JP31830388 A JP 31830388A JP H01310182 A JPH01310182 A JP H01310182A
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rod
groove
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  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は概略的には小型冷蔵機械用の往復ピストン型コ
ンプレッサに係り、より詳細には、このようなコンプレ
ッサに用いるコネクチングロツドの新規な構造およびそ
の組立て方法に関する。
[従来の技術〕 この種のコンプレッサは、第1及び第2の環部を備えた
コネクチングロッドを有しており、コネクチングロッド
は第1の環部でリストピン(wrlst  pin)に
よって往復ピストンに連結されており、第2の環部でク
ランクシャフトの一端部に装着されているクランクピン
に連結されている。このクランクシャフトは、ビストン
ストロークに対して直交しており、他端部で電動機のロ
ータを支持している。電動機のステータはクランクケー
スに支持されており、クランクケースにはクランクシャ
フトの軸受部、シリンダ、吸気用マフラー及び排気用マ
フラーが含まれている。このクランクケースはコイルス
プリングによって11ウジング内に取付けられており、
このノ\ウジングはその上面が、気密に密封されたユニ
ットとなって閉じられている。
本願と同じ出願人によるブラジル特許出願第P1850
1182号に開示されているように、ピストン、コネク
チングロッド及びクランクピンを組付けるについて、こ
れらの構成要素の寸法を減すること及び組立てられたア
ッセンブリを装着するスペースを減することに関した種
々の異なる提案がなされている。
これらの提案のうちの一つは、コネクチングロッドの第
2環部とクランクピンとの間に圧入装着されるブッシン
グを提示している。組立てを可能にするため、コネクチ
ングロッドの第2環部はクランクピンよりも大きな内径
を有し、これらの間の間隙をブツシュが満たしている。
装着がいくらか難しい他、この方法には別部材が必要で
ある。
特許明細書箱P I g103673 / B R号(
P HLentSpecll’1caL1on  P 
111103B73 / B R)及びEPO第004
6142号は、組付けに際して、コネクチングロッドと
りストピンがピストンに挿入できるように、シリンダ壁
を通って延びている溝について開示している。この溝は
シリンダ壁の剛性を減じ、シリンダを機械加工する際に
寸法のばらつきを生じさせるという不具合を生じさせる
可能性のある別の提案がブラジル特許明細書箱P I 
8204474 / B R号に示されており、これで
はクランクシャフトとクランクピンが組付けの際に難し
い連結された2個の別部材となっている。この提案は、
クランクピンをクランクシャフトに組付けるに付いて附
随する部材を必要とする。
クランクケースとクランクシャフトの軸受部を2個の別
部材とし、ピストン、クランクピン及びコネクチングロ
ッドアッセンブリが所定の位置には配置された後に、コ
ネクチングロッドにクランクピンが挿入される際に同時
に組付けられるものとする可能性もある。この提案には
前述したものと同じ欠点がある。
特許明細書箱D E 3123708Δ1号(P at
entSpeclrlcatlon  D E 312
3708 A 1 )では、2個の部材となっているヘ
ッドを備えたコネクチングロッドで、これらの部材が特
別のクランプ具で連結されているものが提案されている
この構成の欠点としては、過度に大きな質量を動かす他
、原理的に簡単であるべき部材の構成要索数が多くなっ
ていることである。 最後に、ブラジル特許明細書(B
 razllfan  P atent  S pec
lf’1eat1on)第P I 800B89B /
 B R号及び第PI3201H3/ B R号では、
2つの部材からなるロッドを備えたコネクチングロッド
で、これら2つの部材は、−船釣にはピンを用いたジヨ
イントによって一体に連結されているコネクチングロッ
ドが示されている。前述の提案にあるように、この構成
でも、附随した部材が必要であるため、製品コストを増
大し、組付けを困難にし、且つ往復する質量を増大させ
てしまう。
前述した従来のコンプレッサの問題点は、本願の出願人
による特許出願第P I g5011g2  (198
6年3月8日)中の発明の詳細な説明および特許請求の
範囲に記された内容によって解決されている。
[発明が解決しようとする課題] 本願の出願人によるこの提案は、2個の部材からなるコ
ネクチングロッドを示しており、より詳細には、製造コ
ストを増大させ、質量を増大させ、且つ組付けを難しく
することになる附随した連結用部材を必要とすることな
く、ピストン、コネクチングロッド及びクランクピンア
ッセンブリの装着を容易にする2個の部材からなるロッ
ドを備えた新規な構成を示している。
この提案では、コネクチングロッドで、その第1環部で
゛リストピンによってコンプレッサピストンに連結され
ているとともに、その第2環部でクランクシャフトのク
ランクピンに連結されているコネクチングロッドを含ん
でなるタイプの冷凍機械用往復ピストン型コンプレッサ
であって、以下の特徴を有しているものが提供されてい
る。即ち、コネクチングロッドの第2の環部は、半径方
向の突起で、その厚さの少なくとも一部に亙って延びて
いるとともに、少なくとも2つの内側端面と、2つの対
向する側面とをaする長平方向の溝を備えている突起を
含んでおり、コネクチングロッドの第1の環部は、コネ
クチングロッドのロッドを区画するとともに少なくとも
2つの端面と2つの対向した側面を形成し、第2の環部
に嵌合される端部を合する長い半径方向の突起を備えて
おり、これらの孔の中心間の軸方向距離は、第2の環部
の突起の2つの面を接してきめられ、第2の環部の半径
方向の突起の溝の対応した隣接する側面とロッドとは、
これら2つの孔の幾何的な軸線を同一平面内に維持する
ようにして一体にして固着される。
溝の隣接した側面とロッドとの間での固定は、第1の方
法に従って、ろう付は方によりなされるが、このろう付
けでは、銀合金のフィルター金属が溶融されて、溝の隣
接するそれぞれの側面とロッドとの間の間隙を充填して
いる。これら2つの部材を一体に面前する第2の方法は
、溝の隣接するそれぞれの側面とロッドとの間の間隙を
充填するのに、適当な接着材を用いている。これら両方
の方法において、下死点にある際にピストンをクランク
ピンに対して押圧するため、シリンダを介して導入され
る衝撃でピストンの頭部に僅かな圧力を印加しなければ
ならない。このような方法において、ロッドの端部は、
溶接又は接着作業の間、溝の内側の適当な位置に装着さ
れて、保持されなければならない。
信頼性は高いが、溶接工程には材料に無駄が生じる不具
合があり、特にこの無駄は溶接の直前に塗布される清浄
用ペーストに生ずる。
接着による固定では、前述の不具合はないが、この場合
には接着材の養生のために多少時間を要する。この養生
の時間は触媒を用いて減らすことも可能であるが、大量
生産には問題となる。更に、−船釣にコンプレッサが運
転されている状態によって起きる接着材の時効の過度の
進行により、その抵抗力及び組付けの信頼性が減ぜられ
る。
特許出願第P I 8501182号に開示されて構成
によって利点及び技術的効果が得られているにも拘らず
、さらに研究がさなれた。ことで、特に2つの部材を固
着させ、ピストン、コネクチングロッド及びクランクピ
ンアッセンブリを装着するについて、まだ改善の余地が
あることが示されている。
本発明の概括的な目的は、コネクチングロッドの2つの
部材を固着させる新規な方法を得るとともに、ピストン
、コネクチングロッド及びクランクピンのアッセンブリ
を簡単な方法で装着し、このアッセンブリを装着するに
要する時間を減するため、往復ピストン型のコンプレッ
サ、及びその組付は方法について、より詳細には、特許
出願第P I 8501182号においてクレームされ
ている気密性のあるコンプレッサにおいての改良をなす
ことにある。
アッセンブリをより簡単なものとし、これに要する時間
を減するについての特徴は、これらのコンプレッサが大
量に製造されていることから非常に正要である。
[課題を解決するための手段] 提案されている改良に関し、本発明により、第1環部で
コンプレッサのピストンに連結され、第2環部でクラン
クシャフトのクランクピンに連結されているコネクチン
グロッドを含んでなるコンプレッサであって、コネクチ
ングロッドの前記第2環部は、対向した側面と、上面お
よび下面を備えた半径方向の突起部を含んでおり、半径
方向の突起部の厚さの少なくとも一部に延び、少なくと
も2箇所の内側の端面および対向した2箇所の側面を有
する縦方向の溝を備えており、コネクチングロッドの第
1環部は、コネクチングロッドのロッドを規定する半径
方向の突起部で、少なくとも2箇所の端面と、対向した
2箇所の側面と、上面及び下面とが形成されている端部
を有(、ている半径方向の突起部を備えているとともに
、第2環部の溝に嵌合されており、これら環部どうしの
中心間の軸線方向距離は、ロッドと、第2環部の半径方
向の溝の前述の端面のうちの少なくとも2が接して規定
されるものであるコンプレッサが提供される。
本発明により溝に装着されるクランプが設けられる。こ
の溝の一部分は、第、2環部の半径方向の突起部の一部
に形成され、溝の他の部分はロッドの端部に形成される
。クランプは、対応する溝に装着された際に、弾性作用
によって、コネクチングロッドのこれら2つの部材を、
これら環部間の半径方向距離を最少とする位置で、所定
の軸線方向の相対位置に付勢して保持しておくように形
成されている。
好適には、ばね鋼から製造されるクランプの弾性作用に
より、ピストン、コネクチングロッド及びクランクピン
のアッセンブリユニットを取り付ける際に、ロッドの端
部を第2環部の半径方向の溝に適正に保持しておくに充
分な強さの弾性力が発生する。
このようなりランプにより、コネクチングロッドのこれ
ら2つの部材の間での力の伝達を、非常に信頼性が高い
ものとすることが可能になる。
第2環部の溝と、ロッドの端部が同じ高さ(厚さ)を有
している本発明の実施例では、互いに平行で、基準面か
ら外側に角度がつけられている端部を備えたU字形状の
クランプが、第2環部の半径方向の突起部とロッドの端
部の上面及び下面に設けられている揃えられた溝に装着
されている。
これらの溝はロッドの幾何的な軸線に対して直交してお
り、またクランプの基部は、第2環部の半径方向の突起
部の側方の凸部に設けられた対応する溝に着座し、その
後、前述の側方の凸部を少し変形させることにより保持
されている。
[実施例コ 第1図を参照する。モータとコンプレッサのユニット1
は、コイルスプリング2(1個のみが示されている)に
よりハウジング3内に懸架支持されている。クランクケ
ース4は電動機のステータ5を装着するための支持体4
となっているとともに、クランクシャフト7を支持する
軸受部を含んでおり、クランクシャフト7にはその下方
部分においてモータのロータ8が装着されている。クラ
ンクケース4はシリンダ9をも有しており、シリンダ9
内でピストン10が往復運動をする。クランクシャフト
7はその上端部に、上方の自由端12を備えたクランク
ピン11.を有している。
第1図および第2図から明らかなように、シリンダ9は
クランクシャフトの反対側のめくら端部に、従来の構成
のバルブプレート17とシリンダヘッド18とを有して
いる。第3図および第4図に示されているコネクチング
ロッドは2つの部材20及び30を備え、第1図に示す
ようにピストン10をクランクシャフト7に連結してい
る。
コネクチングロッドの第1の部材20は第1環部21を
備えており、第1環部からは半径方向に突起部22が延
びている。突起部22はコネクチングロッドの連結用ロ
ッドとなっており、この第1環部21でリストピン15
によってピストン10に連結されている。
コネクチングロッドの第2の部材30は、第2環部31
を備えており、第2環部31からは縦方向の溝33を備
えた短い突起部32が半径方向に延び、この第2環部3
1でクランクシャフト7のクランクピン11に取付けら
れている。
第3図及び第4図に示されている構成において、第2環
部31の満33は短い突起部32の厚さ全体に亙って延
び、対向した2つの平行な側面34と、1字をなす内側
の2つの面で、その頂点部分に凹所36を備えた面を区
画している。これは、溝33がコネクチングロッドの2
つの部材20及び30を嵌合して連結する際に干渉する
ような仕上げ面となるのを避けるためである。このよう
な構成では、第1環部に連結されたロッド22の端部2
7はいくらか丸みをおびた頂点をゆうするV字を形成す
る2つの面25となっており、これらの面は溝33の内
部のそれぞれの端!235と全面で接することが可能な
ような寸法をなしている。
このV・字形状をなした嵌合により、この種の部材にお
ける望ましくない横方向の振れを除去して、組付けの際
にコネクチングロッドのこれら2つの部材間の相対位置
を管理する付属装置を必要とせず、連結作業(後で説明
する)にさいして幾何的な軸線を同一平面内に配するだ
けでなく第1環部と第2環部との間を正確な軸間距離と
する自動調心による装置を提供する。
この構成において、ロッド22の端部の幅A1は溝33
の幅A2よりも伜かに狭くなっており、溝33の側面と
、ロッド22の端部27の隣接した壁面24との間に僅
かな隙間を設けている。端面がV字形状によって嵌合さ
れているため、この僅かな隙間によってはこれら2つの
部材の相対位置は影響されない。
この構造では、第2環部31の半径方向の突起32は、
上面の溝38と、下面の溝39の2箇所の溝を備えてお
り、これらの溝は共にロッド22の幾何的な軸線と直交
している。同様に、第1環部21の半径方向の突起部も
、上面の溝28と下面の溝29とを備えており、共にロ
ッド22の幾何的な軸線と直交する。
コネクチングロッドが取付けられて、ロッド22の2箇
所の端面25が溝33の内側の端面と接した際に、第2
環部31の横方向の溝38及び39は、第1環部21の
横方向の溝28及び29と1鏑っていなければならない
図示されている構造では、コネクチングロッドの2つの
部材20及び30は、0字状のクランプ40を用いて連
結され、クランプ40は、平行であるとともに基準面か
ら外側に角度を付けられている端部(end  val
ves)を有している。このクランプ部材は円形断面を
有するばね鋼の線材から製造されている。
第5図および第6図に示すように、クランプ40の側部
アーム41はそれぞれの溝38,28;39.29に挿
入され、コネクチングロッドの2つの孔21及び31が
設けられた部材を一体にしておくのに充分な弾性力を生
じるように、これらの端部は第2環部31の半径方向の
突起部32の溝38及び39の壁面の一方の側に支持さ
れ、−方、屈曲点を含む中間部分はロッド22の端部2
7の溝28及び29の壁面の反対側に支持されている。
図示されている例では、クランプ40の基部42は、半
径方向の突起部32の側方の外表面の一方から突出した
凸部50の横方向の溝51に装着されている。クランプ
40の装むの後、クランプ40が溝から外れるのを防止
するため、突部50の溝51に隣接した縁部を、内側に
僅かに変形してもよい。第3図、第4図、第5図及び第
6図に示されている構造についての組立て手順を以下に
示す。より理解を深めるため、第2図を参照されたい。
クランクケース4の上側から、クランクシャフト7が軸
受部6に挿入される。次ぎにコネクチングロッドの第2
環部31がクランクピン11に嵌合される。バルブプレ
ート17とシリンダヘッド18が取外された状態で、コ
ネクチングロッドの第1環部21と、ピストン10と、
既に組付けであるリストピン15とを組付けたユニット
が、外方の端面19の側からシリンダ9に挿入される。
コネクチングロッドの部材20及び30を適当に連結す
るため、このユニットは、コネクチングロッドのもう一
方の部材に向けて移動され、同時にコネクチングロッド
はコネクチングロッドの部材20及び30を適当に連結
するため、シリンダにおいて回転される。
この後、弾性をHするクランプ部材が、装着用器具を用
いてコネクチングロッドの部材20及び30の横方向の
溝に装着される。装着された後、クランプ40は第2環
部31の側方の突部50においてなされる僅かな変形に
よって保持される。
示されている例に従ったピストン、コネクチングロツド
及びクランクピンのユニットを装管する手順は、高い信
頼性を保証するとともにブラジル特許出願第P I 8
501182号に記載されている手順によるもの以上の
効果、例えばろう付け、つまりブレイズ溶接の場合にお
ける材料の損失がないことなどを有している。従来の手
順によるもの以上の別の効果としては、接着剤を使用し
た場合における養生の時間が不要なことである。更に、
ここに示された方法はこのまま簡11(にn勧化できて
生産性を上げることができるものと考えられている。
クランプ部材および溝は、具体的な構成として説明され
、図示されているが、本発明の一般原理から外れること
なく多くの変形をなすことができることは理解されるべ
きである。
第7図に示すように、溝28,38;29,39は、ロ
ッドと、第2環部31の部材の半径方向の突起32の上
面および下面において湾曲した浅い溝を区画するように
して設けてもよい。
第8図には、別の方法が示されており、ここでは溝33
とロッド22の隣接する側面34および24に溝が設け
られており、コネクチングロッドの部材を連結するにつ
いてU字形状のクランプ40(第9図に示す)が用いら
れている。
これらの溝は異なる数で、半径方向の突起32とロッド
22の中間部をとおって横方向に配設されていてもよい
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による往復ピストンを備えた封入型コン
プレッサの部分的な縦断面図、第2図はコンプレッサの
シリンダに組込まれる以前の取外された状態のコネクチ
ングロッド及びピストンを示す第1図の部分拡大図、第
3図はコネクチングロッドの2個の部材及びクランプに
ついての分解した状態の平面図、第4図は第3図に示さ
れたアッセンブリについての、矢印Wでしめす方向から
見た場合の側面図、第5図は、コネクチングロッドにお
ける弾性クランプ部材装管後の結合部の拡大平面図、第
6図は第5図のVl−Vl線に沿った断面図、第7図は
本発明の第1変形例によるコネクチングロッド及び弾性
的なりランプ材の分解平面図、第8図は本発明の第2変
形例によるコネクチングロッド及び弾性を有するクラン
プの平面図、及び第9図は第8図に示す変形例に用いら
れるクランプの斜視図。 4・・・クランクケース、7・・・クランクシャフト、
9・・・シリンダ、10・・・ピストン、11・・・ク
ランクピン、15・・・リストピン、21・・・第1環
部、22・・・ロッド、25・・・端面、28.29・
・・溝、31・・・第2環部、32・・・突起部、33
・・・溝、35・・・端面、38.39・・・溝、40
・・・クランプ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 FIG、 4 FIG、 5 I FIG、 6

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、第1環部でリストピンによってコンプレッサに連結
    され、第2環部でクランクシャフトのクランクピンに連
    結されるコネクチングロッドを含んでなるタイプの小型
    冷蔵装置用の往復ピストン型コンプレッサであって、コ
    ネクチングロッドの第2環部は、対向した側面、上面及
    び下面を備えた半径方向の突起部を有し、前記半径方向
    の突起部は少なくとも2箇所の端面と、対向する2箇所
    の側面とを有する縦方向の溝を備えており、第1環部は
    少なくとも2箇所の端面と、対向した2箇所の側面と、
    上面及び下面とを備えた端部を有する半径方向に延びた
    ロッドを備え、前記半径方向のロッドは前記第2環部の
    前記縦方向の溝に嵌合され、これらの環部の中心間の距
    離は、ロッドの端部の2箇所の端面と、これに対応する
    縦方向溝の端面とが接して規定される往復ピストン型コ
    ンプレッサにおいて、 少なくとも一つの固定用クランプ(40)が、第2環部
    (31)の半径方向の突起部(32)に設けられた溝(
    38、39)と、ロッド(22)の端部に設けられた溝
    (28、29)とにより区画されるそれぞれのハウジン
    グに装着され、前記クランプ(40)は、それぞれの溝
    (38、28、39、29)に装着された際の弾性作用
    により、コネクチングロッドの両方の部材(20、30
    )を、環部(21、31)の中心間の軸方向距離が最少
    となる位置まで押圧するように設定されており、且つこ
    れらの部材(20、30)を環部(21、31)の相対
    的な所定の位置で連結していることを特徴とする往復ピ
    ストン型コンプレッサ。 2、前記ハウジングは揃えられた経路(28、38;2
    9、39)により区画されていることを特徴とする請求
    項第1項に記載の往復ピストン型コンプレッサ。 3、揃えられた前記経路(28、38;29、39)は
    直線状で、弾性を有するクランプ部材(41)を収容し
    、クランプ部材(41)のアームは、ロッド(22)の
    経路(28、29)の部分で支持される湾曲した中間部
    と、縦方向の溝(33)の両側部における半径方向の突
    起部(32)の経路(38、39)の部分に支持される
    端部とを備え、前記中間部はロッド(22)を溝(33
    )の端面(35)に軸線方向に押圧している請求項第2
    項に記載の往復ピストン型コンプレッサ。 4、揃えられた経路(28、38;29、39)は、湾
    曲しており、弾性を有するクランプ部材(41)を収容
    し、クランプ部材(41)のアームは、直線状をなし、
    縦方向の溝(33)の両側部における半径方向の突起部
    (32)の経路(38、39)の部分に支持される端部
    を有し、アームの中間部は、溝(33)の端面(35)
    に軸線方向に押圧するようにしてロッド(22)の経路
    (28、29)の部分に支持されていることを特徴とす
    る請求項第2項に記載の往復ピストン型コンプレッサ。 5、クランプ部材(41)の基部(42)は、コネクチ
    ングロッドの部材(20、30)の側方の外面のうちの
    一方から延びた凸部(50)の溝(51)に装着されて
    いることを特徴とする請求項第3項又は第4項に記載の
    往復ピストン型コンプレッサ。 6、各クランプ(40)は、基部(42)から延びる2
    つのアーム(41)を備えたU字状をなしており、クラ
    ンプ部材(41)の各アームは揃えられた経路(28、
    38;29、39)に収容されることを特徴とする請求
    項第5項に記載の往復ピストン型コンプレッサ。 7、第2環部に溝を有するとともに、この溝と同じは厚
    さの端部を有するロッドを備えている往復ピストン型コ
    ンプレッサであって、組をなす経路(38、28、38
    ;39、29、39)は、ロッド(22)の軸線を横断
    する、半径方向の突起部(32)とロッド(22)のそ
    れぞれの上面及び下面に設けられている溝によって区画
    されており、基部(42)の装着用の溝(51)は半径
    方向の突起部(32)の側方の一方の外表面に設けられ
    ていることを特徴とする請求項第6項に記載の往復ピス
    トン型コンプレッサ。 8、クランプの基部(42)を装着する溝 (51)は、塑性変形可能な突部を有しており、この凸
    部(50)はコネクチングロッドの部材(20、30)
    のうちのいずれかにおける一方の外面に設けられている
    ことを特徴とする請求項第5項に記載の往復ピストン型
    コンプレッサ。 9、請求項第1項に記載されたコネクチングロッドを有
    する往復ピストン型コンプレッサを組立てる方法であっ
    て、 ロッドと第1環部とから規定されるコネクチングロッド
    の部分にピストンを取付ける工程と、ロッド、第1環部
    及びピストンからなるアッセンブリユニットを、コンプ
    レッサのシリンダにシリンダの外方端から挿入する工程
    と、 コネクチングロッドの第2環部をクランクシャフトのク
    ランクピンに装着する工程と、 ロッドの端面と溝の端面とが接するまでピストンを摺動
    させる工程と、 コネクチングロッドの2つの部材を連結する際にこれら
    の部材をこの位置に保持しておく工程であって、2つの
    部材の前記連結は、固定用クランプ(40)が、その弾
    性作用によって、コネクチングロッドの双方の部材(2
    0、30)を、環部(21、31)の中心間の軸線方向
    距離が最少となる位置まで押圧するとともに、これらを
    この位置で工程するようにして、第2環部(31)の半
    径方向の突起部(32)とロッド(22)の端部に設け
    られたハウジング(38、39;28、29)に装着さ
    れることを特徴としている工程とを備えてなる往復ピス
    トン型コンプレッサを組立てる方法。
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