JPH10252647A - Reciprocating machine - Google Patents
Reciprocating machineInfo
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- JPH10252647A JPH10252647A JP6930697A JP6930697A JPH10252647A JP H10252647 A JPH10252647 A JP H10252647A JP 6930697 A JP6930697 A JP 6930697A JP 6930697 A JP6930697 A JP 6930697A JP H10252647 A JPH10252647 A JP H10252647A
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- flywheel
- piston
- cylinder
- crankshaft
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
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- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば往復動型の
圧縮機等に好適に用いられる往復動機械に関し、特に、
装置全体を小型化するようにした往復動機械に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reciprocating machine suitably used for, for example, a reciprocating compressor or the like.
The present invention relates to a reciprocating machine configured to reduce the size of the entire apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、クランク軸を回転可能に支持す
るクランクケースと、該クランクケースに設けられたシ
リンダと、該シリンダ内に摺動可能に挿嵌され、前記ク
ランク軸の回転に応じて該シリンダ内を往復動するピス
トンと、前記クランクケース内に位置して前記クランク
軸に一体に設けられ、該クランク軸の回転バランスをと
るフライホイールとからなる往復動機械は、例えば特開
平８−６１２３５号公報等によって知られている。2. Description of the Related Art Generally, a crankcase for rotatably supporting a crankshaft, a cylinder provided in the crankcase, and a slidably inserted fit in the cylinder, are provided in accordance with the rotation of the crankshaft. A reciprocating machine comprising a piston reciprocating in a cylinder and a flywheel located in the crankcase and provided integrally with the crankshaft to balance the rotation of the crankshaft is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-61235. It is known from Japanese Patent Publication No.
【０００３】そして、この種の従来技術による往復動機
械を往復動型の圧縮機として用いる場合には、電動モー
タ等の駆動源によってクランク軸を回転駆動することに
より、シリンダ内でピストンを往復動させ、シリンダ内
の圧縮室に吸込んだ空気等の流体を圧縮し、圧縮流体を
外部に吐出させる。ここで、ピストンはシリンダ内で往
復動する間に吸込行程と吐出行程とを繰返し、吸込行程
ではピストンに作用する負荷は小さく、吐出行程では大
きくなる。When a conventional reciprocating machine of this type is used as a reciprocating compressor, a piston is reciprocated in a cylinder by rotating a crankshaft by a driving source such as an electric motor. Then, the fluid such as air sucked into the compression chamber in the cylinder is compressed, and the compressed fluid is discharged to the outside. Here, the piston repeats the suction stroke and the discharge stroke while reciprocating in the cylinder, and the load acting on the piston is small in the suction stroke and large in the discharge stroke.
【０００４】そこで、従来技術では、クランク軸にフラ
イホイールを一体に設け、このフライホイールをクラン
クケース内でクランク軸と一体に回転させることによ
り、前記ピストン側での負荷の変動をフライホイールの
慣性モーメントによって吸収し、クランク軸の回転バラ
ンスを安定させるようにしている。Therefore, in the prior art, a flywheel is integrally provided on a crankshaft, and the flywheel is rotated integrally with the crankshaft in a crankcase, so that the fluctuation of the load on the piston side is reduced by the inertia of the flywheel. It absorbs the moment and stabilizes the rotational balance of the crankshaft.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、往復動型圧縮機の小型化を図るため、クラ
ンクケースに設けられたシリンダの軸方向寸法を短縮す
ると共に、クランク軸とピストンとの間を連結する連接
棒を短かくした場合に、ピストンが下死点側に摺動変位
したときに、フライホイールの外周側に衝突または接触
する虞れがある。In the prior art described above, in order to reduce the size of the reciprocating compressor, the size of the cylinder provided in the crankcase is reduced in the axial direction, and the crankshaft and the piston are connected to each other. If the connecting rod connecting between the two is shortened, when the piston slides toward the bottom dead center, there is a risk of collision or contact with the outer peripheral side of the flywheel.
【０００６】これに対して、例えばフライホイールの外
径寸法等を小さくし、ピストンとの間に間隙を確保しよ
うとすると、フライホイール自体の慣性モーメントが小
さくなってしまい、吸込行程から吐出行程に亘るピスト
ン側での負荷変動をフライホイールによって十分には吸
収できず、クランク軸の回転を安定させるのが難しいと
いう問題がある。On the other hand, if, for example, the outer diameter of the flywheel is reduced and a clearance is secured between the flywheel and the piston, the moment of inertia of the flywheel itself decreases, and the flywheel shifts from the suction stroke to the discharge stroke. There is a problem in that the load fluctuation on the piston side over time cannot be sufficiently absorbed by the flywheel, and it is difficult to stabilize the rotation of the crankshaft.
【０００７】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明はシリンダ等を短縮して全体を小
型化した場合でも、ピストンとフライホイールとの間に
間隙を確保でき、クランク軸等の回転を十分に安定させ
ることができるようにした往復動機械を提供することを
目的としている。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and the present invention can secure a gap between a piston and a flywheel even when a cylinder or the like is shortened and the whole is downsized, and a crank is provided. An object of the present invention is to provide a reciprocating machine capable of sufficiently stabilizing the rotation of a shaft or the like.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、クランク軸を回転可能に支持するク
ランクケースと、該クランクケースに設けられたシリン
ダと、該シリンダ内に摺動可能に挿嵌され、前記クラン
ク軸の回転に応じて該シリンダ内を往復動するピストン
と、前記クランクケース内に位置して前記クランク軸に
一体に設けられ、該クランク軸の回転バランスをとるフ
ライホイールとからなる往復動機械に適用される。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a crankcase for rotatably supporting a crankshaft, a cylinder provided in the crankcase, and a slide provided in the cylinder. A piston reciprocally inserted in the cylinder according to the rotation of the crankshaft, and a fly positioned in the crankcase and provided integrally with the crankshaft to balance the rotation of the crankshaft. Applied to reciprocating machines consisting of wheels.
【０００９】そして、本発明が採用する構成の特徴は、
前記フライホイールの外周側には、前記ピストンが下死
点側へと摺動変位したときに該ピストンとの接触を防ぐ
切欠部を設けたことにある。The features of the configuration adopted by the present invention are as follows.
A notch is provided on the outer peripheral side of the flywheel to prevent contact with the piston when the piston slides toward the bottom dead center.
【００１０】上記構成によれば、クランク軸の回転に応
じてシリンダ内を往復動するピストンが下死点に達した
とき、該ピストンはフライホイールに最接近するが、フ
ライホイールの外周側にはピストンの最接近部位に切欠
部を設けているから、ピストンとフライホイールとの接
触、干渉を防止できる。According to the above construction, when the piston reciprocating in the cylinder in response to the rotation of the crankshaft reaches the bottom dead center, the piston comes closest to the flywheel, but the piston is located on the outer peripheral side of the flywheel. Since the notch is provided at the closest part of the piston, contact and interference between the piston and the flywheel can be prevented.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００１２】まず、図１ないし図５は本発明による第１
の実施例として往復動型空気圧縮機を例に挙げて示して
いる。First, FIGS. 1 to 5 show a first embodiment according to the present invention.
In this embodiment, a reciprocating air compressor is shown as an example.
【００１３】図において、１は駆動源としての電動モー
タを示し、該電動モータ１は後述するモータハウジング
２、ステータ３、回転軸５およびロータ８等によって大
略構成されている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an electric motor as a drive source, and the electric motor 1 is generally constituted by a motor housing 2, a stator 3, a rotating shaft 5, a rotor 8, and the like, which will be described later.
【００１４】２は電動モータ１のモータハウジングを示
し、該モータハウジング２は、固定子コイル等から円筒
状に形成されたステータ３と、該ステータ３の基端側に
設けられた蓋体４と、ステータ３の先端側に設けられた
後述するクランクケース９の筒部９Ｄ等とからなってい
る。そして、これらステータ３、蓋体４、クランクケー
ス９の筒部９Ｄ等はクランクケース９の後述する隔壁部
９Ｂに通しボルト（図示せず）等を介して一体的に固着
されている。Reference numeral 2 denotes a motor housing of the electric motor 1. The motor housing 2 includes a stator 3 formed in a cylindrical shape from a stator coil or the like, and a lid 4 provided on the base end side of the stator 3. And a cylindrical portion 9D of a crankcase 9 described later provided on the distal end side of the stator 3. The stator 3, the lid 4, the cylindrical portion 9 </ b> D of the crankcase 9, and the like are integrally fixed to a partition wall 9 </ b> B of the crankcase 9 via bolts (not shown) or the like.
【００１５】５は電動モータ１の回転軸を示し、該回転
軸５はその基端側が蓋体４の中央に設けた軸受６に軸支
され、先端側はクランクケース９の隔壁部９Ｂ中央に設
けた軸受７に軸支されている。そして、該回転軸５の先
端側はクランクケース９内へと突出する出力軸部５Ａと
なり、該出力軸部５Ａは後述するクランク軸１７の一部
を構成している。Reference numeral 5 denotes a rotary shaft of the electric motor 1. The rotary shaft 5 is supported at its base end by a bearing 6 provided at the center of the cover 4, and its front end is located at the center of the partition 9B of the crankcase 9. It is supported by a bearing 7 provided. The distal end of the rotary shaft 5 is an output shaft 5A protruding into the crankcase 9, and the output shaft 5A forms a part of a crankshaft 17 described later.
【００１６】８はモータハウジング２内で回転軸５に一
体的に設けられたロータを示し、該ロータ８は永久磁石
等からなり、ステータ３と径方向で対向している。そし
て、該ロータ８はステータ３との間で電磁力が作用する
ことにより回転軸５を回転駆動する。Reference numeral 8 denotes a rotor provided integrally with the rotating shaft 5 in the motor housing 2. The rotor 8 is made of a permanent magnet or the like and faces the stator 3 in the radial direction. The rotor 8 drives the rotation shaft 5 by applying an electromagnetic force to the rotor 3.
【００１７】９は箱形状に形成されたクランクケースを
示し、該クランクケース９は、先端側が開口端９Ａとな
り、基端側が隔壁部９Ｂによって閉塞された胴部９Ｃ
と、該胴部９Ｃの基端側からステータ３に向けて突出
し、該ステータ３等と共にモータハウジング２を構成し
た筒部９Ｄとからなっている。Reference numeral 9 denotes a crankcase formed in a box shape. The crankcase 9 has an open end 9A on the front end side and a trunk 9C closed on the base end side by a partition wall 9B.
And a cylindrical portion 9D protruding from the base end side of the body portion 9C toward the stator 3 and constituting the motor housing 2 together with the stator 3 and the like.
【００１８】１０はクランクケース９の開口端９Ａに取
付けられたカバーを示し、該カバー１０は有蓋筒状に形
成され、クランクケース９内にクランク室Ａを画成して
いる。また、該カバー１０には複数の通気穴１０Ａ、１
０Ａ，…が穿設され、該各通気穴１０Ａは吸込フィルタ
１１を介してクランク室Ａ内に外気を導入するものであ
る。Reference numeral 10 denotes a cover attached to the open end 9A of the crankcase 9. The cover 10 is formed in a closed cylindrical shape, and defines a crank chamber A in the crankcase 9. The cover 10 has a plurality of ventilation holes 10A,
, And each of the ventilation holes 10A is for introducing outside air into the crank chamber A via the suction filter 11.
【００１９】１２はクランクケース９に設けられたシリ
ンダを示し、該シリンダ１２は円筒状に形成され、下側
がクランク室Ａに開口している。１３はシリンダ１２の
上側を閉塞するように設けられたシリンダヘッドで、該
シリンダヘッド１３とシリンダ１２との間には、弁板１
４が気密に設けられている。そして、シリンダヘッド１
３には、クランク室Ａ内に導入された外気をシリンダ１
２内に吸込む吸込パイプ１５、該吸込パイプ１５から吸
込んだ外気を圧縮して外部に吐出する吐出パイプ１５Ａ
等が設けられ、弁板１４には吸込弁、吐出弁（いずれも
図示せず）等が設けられている。Reference numeral 12 denotes a cylinder provided in the crankcase 9. The cylinder 12 is formed in a cylindrical shape, and the lower side is open to the crank chamber A. Reference numeral 13 denotes a cylinder head provided so as to close the upper side of the cylinder 12, and a valve plate 1 is provided between the cylinder head 13 and the cylinder 12.
4 are provided in an airtight manner. And the cylinder head 1
The outside air introduced into the crank chamber A is stored in the cylinder 1
2, a discharge pipe 15A for compressing outside air sucked from the suction pipe 15 and discharging the compressed air to the outside
The valve plate 14 is provided with a suction valve, a discharge valve (both not shown), and the like.
【００２０】１６はシリンダ１２内に摺動可能に挿嵌さ
れたピストンで、該ピストン１６は、後述する連接棒１
８を介してクランク軸１７に連結され、該クランク軸１
７の回転に応じてシリンダ１２内を上下方向に往復動す
る。A piston 16 is slidably inserted into the cylinder 12. The piston 16 is connected to a connecting rod 1 described later.
8 and is connected to the crankshaft 17 and the crankshaft 1
The cylinder 7 reciprocates in the vertical direction in accordance with the rotation of the cylinder 7.
【００２１】１７はクランクケース９内に回転可能に設
けられたクランク軸を示し、該クランク軸１７は、クラ
ンクケース９内に突出した回転軸５の出力軸部５Ａと、
該出力軸部５Ａの外周側に固着された後述するフライホ
イール２０のクランク部２０Ｅとから構成されている。Reference numeral 17 denotes a crankshaft rotatably provided in the crankcase 9. The crankshaft 17 includes an output shaft portion 5 A of the rotating shaft 5 protruding into the crankcase 9,
The output shaft 5A includes a crank portion 20E of the flywheel 20, which is fixed to the outer peripheral side of the output shaft portion 5A.
【００２２】１８は基端側が大端部１８Ａとなり、先端
側が小端部１８Ｂとなった連接棒を示し、該連接棒１８
は大端部１８Ａがフライホイール２０のクランク部２０
Ｅに回動可能に連結され、小端部１８Ｂがピストン１６
にピストンピン１９を介して回動可能に連結されてい
る。そして、該連接棒１８はクランク軸１７の回転に応
じてピストン１６をシリンダ１２内で往復動させる。Reference numeral 18 denotes a connecting rod having a large end 18A at the base end and a small end 18B at the distal end.
The large end 18A is the crank 20 of the flywheel 20
E and the small end 18B is connected to the piston 16
Are rotatably connected to each other via a piston pin 19. The connecting rod 18 reciprocates the piston 16 in the cylinder 12 in accordance with the rotation of the crankshaft 17.
【００２３】ここで、本実施例では、空気圧縮機全体を
小型化するため、シリンダ１２の軸方向寸法が短縮さ
れ、これに伴って、ピストン１６とクランク軸１７との
間を連結する連接棒１８の長さ寸法も短縮されている。In this embodiment, in order to reduce the size of the entire air compressor, the axial dimension of the cylinder 12 is reduced, and accordingly, the connecting rod connecting the piston 16 and the crankshaft 17 is connected. The length dimension of 18 is also reduced.
【００２４】２０はクランク軸１７の回転を安定させる
ためのフライホイールを示し、該フライホイール２０
は、図２ないし図５に示すように、円板状の回転板部２
０Ａと、該回転板部２０Ａの外周側から軸方向一側に向
けて円弧状に突出した重量調整部２０Ｂと、回転板部２
０Ａの中心部に軸方向に突出するように設けられ、回転
軸５の出力軸部５Ａが挿通される軸挿通穴２０Ｃを有す
る円筒状のボス部２０Ｄと、回転板部２０Ａの端面から
軸方向他側に向けて突出した短尺円筒状のクランク部２
０Ｅとから大略構成され、クランク部２０Ｅの軸中心Ｏ
はボス部２０Ｄの軸中心Ｏ1 に対して偏心している。Reference numeral 20 denotes a flywheel for stabilizing the rotation of the crankshaft 17;
As shown in FIG. 2 to FIG.
0A, a weight adjustment portion 20B protruding in an arc shape from the outer peripheral side of the rotary plate portion 20A toward one axial side, and a rotary plate portion 2
A cylindrical boss 20D having a shaft insertion hole 20C provided at the center of the shaft 0A so as to protrude in the axial direction and through which the output shaft 5A of the rotary shaft 5 is inserted, and an axial direction from the end face of the rotary plate 20A. Short cylindrical crank part 2 protruding toward the other side
0E, the shaft center O of the crank portion 20E.
Is eccentric to the axial center O 1 of the boss portion 20D.
【００２５】そして、該フライホイール２０は、ボス部
２０Ｄが軸挿通穴２０Ｃを介して回転軸５の出力軸部５
Ａに嵌合固着され、クランク部２０Ｅには連接棒１８の
大端部１８Ａが回動可能に連結されている。従って、回
転軸５がフライホイール２０を伴って回転すると、該回
転軸５の出力軸部５Ａおよびフライホイール２０のクラ
ンク部２０Ｅからなるクランク軸１７が回転し、該クラ
ンク軸１７の回転が連接棒１８を介してピストン１６に
伝えられる。これにより、ピストン１６が、クランク部
２０Ｅの軸中心Ｏとボス部２０Ｄの軸中心Ｏ1 との間の
偏心量に応じたストロークをもってシリンダ１２内を往
復動し、該ピストン１６は、下死点側に摺動変位したと
きにフライホイール２０に最接近するようになる。In the flywheel 20, the boss 20D is connected to the output shaft 5 of the rotary shaft 5 through the shaft insertion hole 20C.
A, the large end portion 18A of the connecting rod 18 is rotatably connected to the crank portion 20E. Therefore, when the rotating shaft 5 rotates with the flywheel 20, the crankshaft 17 including the output shaft portion 5A of the rotating shaft 5 and the crank portion 20E of the flywheel 20 rotates, and the rotation of the crankshaft 17 is controlled by the connecting rod. It is transmitted to the piston 16 via 18. Thus, the piston 16, reciprocates the cylinder 12 with a stroke corresponding to the eccentricity between the axial center O 1 of the shaft center O and the boss portion 20D of the crank portion 20E, the piston 16, the bottom dead center When it slides to the side, it comes closest to the flywheel 20.
【００２６】２１はフライホイール２０の外周側に形成
された切欠部としての平坦面部を示し、該平坦面部２１
は、ピストン１６が下死点側に摺動変位したときにフラ
イホイール２０の外周側と接触するのを防止するもので
ある。ここで、平坦面部２１は、ピストン１６が下死点
に達したときに該ピストン１６に最接近する部位に形成
されている。Reference numeral 21 denotes a flat surface as a notch formed on the outer peripheral side of the flywheel 20.
This prevents the piston 16 from coming into contact with the outer peripheral side of the flywheel 20 when the piston 16 is slid toward the bottom dead center. Here, the flat surface portion 21 is formed at a portion which comes closest to the piston 16 when the piston 16 reaches the bottom dead center.
【００２７】即ち、平坦面部２１は、図２ないし図５に
示すように、回転板部２０Ａおよび重量調整部２０Ｂの
うちクランク部２０Ｅの軸中心Ｏから最も離間した部位
から、図２中に二点鎖線で示す円弧状部２２を切削する
ことにより形成されている。この場合、平坦面部２１を
形成した分だけフライホイール２０の重量バランスが崩
れるのを防止するため、平坦面部２１とは径方向で反対
側に位置する重量調整部２０Ｂの両端部２３，２３は、
図２中に二点鎖線で示すように切削されている。That is, as shown in FIG. 2 to FIG. 5, the flat surface portion 21 is, as shown in FIG. 2, a portion of the rotary plate portion 20A and the weight adjusting portion 20B which is the most distant from the axial center O of the crank portion 20E. It is formed by cutting an arc-shaped portion 22 indicated by a chain line. In this case, in order to prevent the weight balance of the flywheel 20 from being lost by the formation of the flat surface portion 21, both ends 23, 23 of the weight adjusting portion 20 </ b> B located on the opposite side in the radial direction from the flat surface portion 21 are:
It is cut as shown by a two-dot chain line in FIG.
【００２８】なお、２４は前記カバー１０の外側に位置
して出力軸部５Ａの突出端側に固着されたファンを示
し、該ファン２４は電動モータ１の回転軸５により回転
駆動され、シリンダ１２および電動モータ１等に冷却風
を供給するものである。Reference numeral 24 denotes a fan positioned outside the cover 10 and fixed to the protruding end of the output shaft 5A. The fan 24 is driven to rotate by the rotary shaft 5 of the electric motor 1, And supplying cooling air to the electric motor 1 and the like.
【００２９】本実施例による往復動空気圧縮機は上述の
如き構成を有するもので、電動モータ１により回転軸５
を回転駆動すると、該回転軸５の出力軸部５Ａおよびフ
ライホイール２０のクランク部２０Ｅからなるクランク
軸１７の回転が連接棒１８を介してピストン１６に伝え
られ、該ピストン１６はシリンダ１２内で上下方向に往
復動する。そして、該ピストン１６の往復動により、カ
バー１０の各通気穴１０Ａ、吸込フィルタ１１を介して
クランク室Ａ内に外気が導入され、このクランク室Ａ内
に導入された外気が吸込パイプ１５を介してシリンダ１
２内に吸い込まれ、これをシリンダ１２内で圧縮するこ
とにより、吐出パイプ１５Ａから圧縮空気を吐出させ
る。The reciprocating air compressor according to the present embodiment has the above-described configuration, and the rotary shaft 5 is driven by the electric motor 1.
Is rotated, the rotation of the crankshaft 17 composed of the output shaft portion 5A of the rotary shaft 5 and the crank portion 20E of the flywheel 20 is transmitted to the piston 16 via the connecting rod 18, and the piston 16 is Reciprocates up and down. Then, by the reciprocating motion of the piston 16, outside air is introduced into the crank chamber A through each ventilation hole 10 A of the cover 10 and the suction filter 11, and the outside air introduced into the crank chamber A is passed through the suction pipe 15. Cylinder 1
2 and is compressed in the cylinder 12 to discharge compressed air from the discharge pipe 15A.
【００３０】このとき、回転軸５の出力軸部５Ａに固着
されたフライホイール２０は、大きな慣性モーメントを
もって回転することにより、吸込行程から吐出行程に亘
るピストン１６側での負荷変動を吸収し、クランク軸１
７の回転を安定させる。At this time, the flywheel 20 fixed to the output shaft portion 5A of the rotary shaft 5 rotates with a large moment of inertia, thereby absorbing a load variation on the piston 16 side from the suction stroke to the discharge stroke. Crankshaft 1
Stabilize the rotation of 7.
【００３１】この場合、シリンダ１２の軸方向寸法が短
縮され、連接棒１８の長さ寸法が短縮されることによ
り、ピストン１６が下死点側に摺動変位したときに、該
ピストン１６の下端側がクランク室Ａ内に突出するよう
になるが、フライホイール２０の外周側には、ピストン
１６が下死点に達したときに該ピストン１６の下端側に
最接近する部位に平坦面部２１を形成したから、ピスト
ン１６が下死点側に摺動変位したときにフライホイール
２０と接触、干渉するのを確実に防止することができ
る。In this case, when the axial dimension of the cylinder 12 is reduced and the length of the connecting rod 18 is reduced, the lower end of the piston 16 is displaced when the piston 16 is displaced toward the bottom dead center. Side protrudes into the crank chamber A, but a flat surface portion 21 is formed on the outer peripheral side of the flywheel 20 at a position closest to the lower end side of the piston 16 when the piston 16 reaches the bottom dead center. Therefore, it is possible to reliably prevent the piston 16 from contacting and interfering with the flywheel 20 when the piston 16 is slid and displaced toward the bottom dead center.
【００３２】かくして、本実施例によれば、フライホイ
ール２０の外周側に平坦面部２１を設けることにより、
ピストン１６が下死点側に摺動変位したときにフライホ
イール２０と接触または干渉するのを確実に防止でき
る。この結果、ピストン１６とクランク軸１７との間を
連結する連接棒１８を短くすることができ、この分だけ
シリンダ１２の軸方向寸法を短縮し、空気圧縮機全体を
コンパクトに構成することができる。Thus, according to the present embodiment, by providing the flat surface portion 21 on the outer peripheral side of the flywheel 20,
Contact or interference with the flywheel 20 when the piston 16 is slid toward the bottom dead center can be reliably prevented. As a result, the connecting rod 18 connecting the piston 16 and the crankshaft 17 can be shortened, so that the axial dimension of the cylinder 12 can be shortened by that much, and the entire air compressor can be made compact. .
【００３３】しかも、平坦面部２１をフライホイール２
０の外周側に部分的に設けることにより、フライホイー
ル２０全体を小型化することなくピストン１６との接触
を防止する構成としたから、フライホイール２０が、吸
込行程から吐出行程に亘るピストン１６側での負荷変動
を十分に吸収できるだけの慣性モーメントを保つことが
でき、クランク軸１７の回転を安定させることができ
る。In addition, the flat surface portion 21 is
0 to partially prevent the flywheel 20 from coming into contact with the piston 16 without reducing the size of the flywheel 20, so that the flywheel 20 is disposed on the piston 16 side from the suction stroke to the discharge stroke. In this case, the moment of inertia that can sufficiently absorb the load fluctuation at the time can be maintained, and the rotation of the crankshaft 17 can be stabilized.
【００３４】次に、図６および図７は本発明に適用され
るフライホイールの第２の実施変形例を示している。な
お、本実施例では、前記第１の実施例と同一の構成要素
に同一の符号を付し、その説明を省略する。FIGS. 6 and 7 show a second modification of the flywheel according to the present invention. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００３５】図において、３１は本実施例によるフライ
ホイールを示し、該フライホイール３１は第１の実施例
によるフライホイール２０とほぼ同様に、回転板部２０
Ａ、重量調整部２０Ｂ、軸挿通穴２０Ｃを有する円筒状
のボス部２０Ｄ、およびクランク部２０Ｅ等から構成さ
れている。しかし、該フライホイール３１の外周側に
は、後述する湾曲面部３２が形成されている。In the drawing, reference numeral 31 denotes a flywheel according to the present embodiment, and the flywheel 31 is substantially the same as the flywheel 20 according to the first embodiment,
A, a weight adjusting portion 20B, a cylindrical boss portion 20D having a shaft insertion hole 20C, a crank portion 20E, and the like. However, a curved surface portion 32 described later is formed on the outer peripheral side of the flywheel 31.
【００３６】３２は第１の実施例による平坦面部２１に
代えてフライホイール３１の外周側に設けられた切欠部
としての湾曲面部を示し、該湾曲面部３２は、回転板部
２０Ａおよび重量調整部２０Ｂのうち、クランク部２０
Ｅの軸中心Ｏから最も離間した部位から、二点鎖線で示
す三日月状部３３を切削することにより形成されてい
る。この場合、湾曲面部３２を形成した分だけフライホ
イール３１の重量バランスが崩れるのを防止するため、
湾曲面部３２とは径方向で反対側に位置する重量調整部
２０Ｂの両端部２３，２３は、二点鎖線で示すように、
前記第１の実施例よりも若干大きく切削されている。Reference numeral 32 denotes a curved surface portion as a notch provided on the outer peripheral side of the flywheel 31 in place of the flat surface portion 21 according to the first embodiment, and the curved surface portion 32 includes a rotating plate portion 20A and a weight adjusting portion. 20B, the crank part 20
It is formed by cutting a crescent-shaped portion 33 indicated by a two-dot chain line from a portion farthest from the axis center O of E. In this case, in order to prevent the weight balance of the flywheel 31 from being lost by the amount of the curved surface portion 32 formed,
Both ends 23 of the weight adjusting portion 20B located on the opposite side in the radial direction from the curved surface portion 32, as shown by a two-dot chain line,
It is slightly larger than in the first embodiment.
【００３７】ここで、湾曲面部３２は、例えばクランク
部２０Ｅの軸中心Ｏを中心とした半径Ｒの円弧面として
形成され（図７参照）、これにより、フライホイール３
１に対する加工の大部分を旋盤加工によって行うことが
でき、その作業性を向上させることができる。Here, the curved surface portion 32 is formed, for example, as an arc surface having a radius R centered on the axial center O of the crank portion 20E (see FIG. 7).
Most of the processing for No. 1 can be performed by lathe processing, and the workability can be improved.
【００３８】次に、図８および図９は本発明に適用され
るフライホイールの第３の実施例を示している。なお、
本実施例では、前記各実施例と同一の構成要素に同一の
符号を付し、その説明を省略する。Next, FIGS. 8 and 9 show a third embodiment of the flywheel applied to the present invention. In addition,
In the present embodiment, the same components as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００３９】図において、４１は本実施例によるフライ
ホイールを示し、該フライホイール４１は第１の実施例
によるフライホイール２０とほぼ同様に、回転板部２０
Ａ、重量調整部２０Ｂ、軸挿通穴２０Ｃを有する円筒状
のボス部２０Ｄ、およびクランク部２０Ｅ等から構成さ
れている。しかし、該フライホイール４１の外周側に
は、後述する凹陥部４２が形成されている。In the drawing, reference numeral 41 denotes a flywheel according to the present embodiment. The flywheel 41 is substantially the same as the flywheel 20 according to the first embodiment.
A, a weight adjusting portion 20B, a cylindrical boss portion 20D having a shaft insertion hole 20C, a crank portion 20E, and the like. However, a concave portion 42 described later is formed on the outer peripheral side of the flywheel 41.
【００４０】４２はフライホイール４１の外周側に設け
られた切欠部としての凹陥部を示し、該凹陥部４２は、
回転板部２０Ａおよび重量調整部２０Ｂのうち、クラン
ク部２０Ｅの軸中心Ｏから最も離間した部位から、二点
鎖線で示す扇状部４３を切削することにより形成されて
いる。この場合、凹陥部４２を形成した分だけフライホ
イール４１の重量バランスが崩れるのを防止するため、
該凹陥部４２とは径方向で反対側に位置する重量調整部
２０Ｂの両端部２３，２３は、二点鎖線で示すように、
前記第１の実施例よりも若干小さく切削されている。Reference numeral 42 denotes a concave portion as a cutout provided on the outer peripheral side of the flywheel 41. The concave portion 42
It is formed by cutting a fan-shaped portion 43 indicated by a two-dot chain line from a portion of the rotating plate portion 20A and the weight adjusting portion 20B that is the most distant from the shaft center O of the crank portion 20E. In this case, in order to prevent the weight balance of the flywheel 41 from being lost by the formation of the concave portion 42,
Both ends 23, 23 of the weight adjusting portion 20B located on the opposite side in the radial direction from the concave portion 42, as shown by a two-dot chain line,
It is cut slightly smaller than in the first embodiment.
【００４１】ここで、凹陥部４２は、ピストン１６に最
接近する部位の凹み量が最大となり、その周囲の凹み量
が漸次小さくなるように形成されている。従って、切削
される扇状部４３の体積を可及的に小さくすることがで
きると共に、これに対応して切削される重量調整部２０
Ｂの両端部２３，２３の体積を小さくできる分、フライ
ホイール４１全体の重量が減少するのを抑えることがで
きる。この結果、回転時におけるフライホイール４１の
慣性モーメントを大きく保つことができ、クランク軸１
７の回転を一層安定化することができる。Here, the concave portion 42 is formed such that the amount of dent at the portion closest to the piston 16 is maximized, and the amount of dent around it is gradually reduced. Accordingly, the volume of the fan-shaped portion 43 to be cut can be made as small as possible, and the weight adjusting portion 20 to be cut corresponding to this can be reduced.
Since the volume of both end portions 23, 23 of B can be reduced, it is possible to suppress a decrease in the weight of the entire flywheel 41. As a result, the moment of inertia of the flywheel 41 during rotation can be kept large, and the crankshaft 1
7 can be further stabilized.
【００４２】なお、前記各実施例では、ここで、バラン
ス調整部Ｅは、必ずしも重量調整部２０Ｂの両端部に設
定する必要はなく、例えば図６に示すように、回転板部
２０Ａのうち平坦面部２１とは径方向反対側に位置する
部位に設定してもよく、さらに、平坦面部２１とは径方
向反対側に位置して重量調整部２０Ｂおよび回転板部２
０Ａの両者に設定する構成としてもよい。In each of the above embodiments, it is not always necessary to set the balance adjusting section E at both ends of the weight adjusting section 20B. For example, as shown in FIG. It may be set at a position located on the opposite side in the radial direction from the surface portion 21. Further, the weight adjustment portion 20B and the rotating plate portion 2 are located on the opposite side in the radial direction from the flat surface portion 21.
It is also possible to adopt a configuration in which both are set to 0A.
【００４３】なお、前記各実施例では、フライホイール
２０（３１，４１）の重量バランスを保つため、重量調
整部２０Ｂの両端部２３，２３を切削した場合を例に挙
げたが、本発明はこれに限るものではなく、例えば図１
０に示す変形例のように、回転板部２０Ａのうち切欠部
とは径方向で反対側に位置する部位から、二点鎖線で示
す円弧状部４４を切削してもよく、また、重量調整部２
０Ｂの両端部２３，２３を切削すると共に、回転板部２
０Ａから円弧状部４４を切削するようにしてもよい。さ
らに、フライホイール２０（３１，４１）に適宜に肉盛
り部を設けることにより、重量バランスを確保する構成
としてもよい。In each of the above embodiments, the case where both ends 23, 23 of the weight adjusting portion 20B are cut in order to maintain the weight balance of the flywheel 20 (31, 41) is described. The invention is not limited to this. For example, FIG.
As in the modification shown in FIG. 0, an arc-shaped portion 44 indicated by a two-dot chain line may be cut from a portion of the rotating plate portion 20A located on a side opposite to the notch in the radial direction, and weight adjustment may be performed. Part 2
0B, and the rotating plate 2
The arc-shaped portion 44 may be cut from 0A. Further, the flywheel 20 (31, 41) may be appropriately provided with a built-up portion to secure a weight balance.
【００４４】また、前記各実施例では、単一のシリンダ
１２を備えた往復動型空気圧縮機を例に挙げたが、本発
明はこれに限るものではなく、例えば２つのシリンダを
備え、それぞれのシリンダ内に挿嵌されたピストンが共
通のクランク軸によって駆動される対向ピストン型の往
復動型機械等にも適用することができる。Further, in each of the above embodiments, a reciprocating air compressor having a single cylinder 12 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. The present invention can be applied to a reciprocating machine of an opposed piston type in which a piston inserted in a cylinder is driven by a common crankshaft.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、フ
ライホイールの外周側に、ピストンが下死点側へと摺動
変位したときに該ピストンと接触するのを防ぐ切欠部を
設ける構成としたから、ピストンとフライホイールとの
間に間隙を確保することにより、シリンダ等を短縮で
き、往復動機械全体を小型化することができる。As described above in detail, according to the present invention, the notch is provided on the outer peripheral side of the flywheel to prevent the piston from coming into contact with the piston when the piston slides toward the bottom dead center. With the configuration, the cylinder and the like can be shortened by securing a gap between the piston and the flywheel, and the entire reciprocating machine can be downsized.
【００４６】しかも、フライホイールの外周側に部分的
に切欠部を設けることにより、フライホイール全体を小
型化することなくピストンとの接触を防止できるから、
フライホイールが、吸込行程から吐出行程に亘るピスト
ン側での負荷変動を十分に吸収できるだけの慣性モーメ
ントを保つことができる。この結果、クランク軸の回転
を安定させることができ、往復動機械の耐久性や信頼性
を向上させることができる。Furthermore, by providing a cutout portion partially on the outer peripheral side of the flywheel, contact with the piston can be prevented without reducing the size of the entire flywheel.
The flywheel can maintain a moment of inertia sufficient to absorb load fluctuations on the piston side from the suction stroke to the discharge stroke. As a result, the rotation of the crankshaft can be stabilized, and the durability and reliability of the reciprocating machine can be improved.
【図１】本発明の第１の実施例による往復動空気圧縮機
を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a reciprocating air compressor according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１中のフライホイールを重量調整部側からみ
た斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the flywheel in FIG. 1 as viewed from a weight adjusting unit side.
【図３】フライホイールをクランク部側からみた斜視図
である。FIG. 3 is a perspective view of the flywheel as viewed from a crank portion side.
【図４】フライホイールを重量調整部側からみた正面図
である。FIG. 4 is a front view of the flywheel as viewed from a weight adjusting unit side.
【図５】図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた縦断面図であ
る。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view as viewed from a direction indicated by arrows VV in FIG. 4;
【図６】第２の実施例によるフライホイールを示す図３
と同様の斜視図である。FIG. 6 shows a flywheel according to a second embodiment.
It is a perspective view similar to.
【図７】図６に示すフライホイールを重量調整部側から
みた図４と同様の正面図である。FIG. 7 is a front view similar to FIG. 4 of the flywheel shown in FIG. 6, as viewed from the weight adjustment unit side.
【図８】第３の実施例によるフライホイールを示す図３
と同様の斜視図である。FIG. 8 shows a flywheel according to a third embodiment.
It is a perspective view similar to.
【図９】図８に示すフライホイールを重量調整部側から
みた図４と同様の正面図である。9 is a front view similar to FIG. 4, but showing the flywheel shown in FIG. 8 from the side of the weight adjustment unit.
【図１０】回転板部から円弧状部を切削した状態を示す
図４と同様の正面図である。FIG. 10 is a front view similar to FIG. 4, showing a state in which an arc-shaped portion is cut from a rotating plate portion.
５ 回転軸 ９ クランクケース １２ シリンダ １６ ピストン １７ クランク軸 ２０，３１，４１ フライホイール ２１ 平坦面部（切欠部） ３２ 湾曲面部（切欠部） ４２ 凹陥部（切欠部） Reference Signs List 5 rotating shaft 9 crankcase 12 cylinder 16 piston 17 crankshaft 20, 31, 41 flywheel 21 flat surface portion (notch portion) 32 curved surface portion (notch portion) 42 concave portion (notch portion)
Claims (1)
クケースと、該クランクケースに設けられたシリンダ
と、該シリンダ内に摺動可能に挿嵌され、前記クランク
軸の回転に応じて該シリンダ内を往復動するピストン
と、前記クランクケース内に位置して前記クランク軸に
一体に設けられ、該クランク軸の回転バランスをとるフ
ライホイールとからなる往復動機械において、 前記フライホイールの外周側には、前記ピストンが下死
点側へと摺動変位したときに該ピストンとの接触を防ぐ
切欠部を設けたことを特徴とする往復動機械。A crankcase rotatably supporting a crankshaft; a cylinder provided in the crankcase; a cylinder slidably inserted into the cylinder; and a cylinder inside the cylinder in response to rotation of the crankshaft. A reciprocating machine comprising a piston that reciprocates and a flywheel that is provided in the crankcase and is integrally provided with the crankshaft and balances the rotation of the crankshaft. A reciprocating machine provided with a notch for preventing contact of the piston with the piston when the piston slides toward the bottom dead center.
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|---|---|---|---|
| JP6930697A JP4011671B2 (en) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | Reciprocating machine |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6609896B2 (en) * | 2002-01-28 | 2003-08-26 | Bristol Compressors, Inc. | Device and method for reducing forces in mechanisms |
| JP2005069123A (en) * | 2003-08-26 | 2005-03-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hermetic compressor |
| JP2006322459A (en) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Thomas Industries Inc | Pump-improved object |
| JP2013155678A (en) * | 2012-01-30 | 2013-08-15 | Hitachi Koki Co Ltd | Air compressor and stopping method thereof |
| US8628305B2 (en) | 2006-09-05 | 2014-01-14 | Gardner Denver Thomas, Inc. | Fluid intake and exhaust fittings for a compressor or pump |
| JP2020141456A (en) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | シナノケンシ株式会社 | Rotor for inner rotor type motor |
-
1997
- 1997-03-06 JP JP6930697A patent/JP4011671B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US9074589B2 (en) | 2005-05-17 | 2015-07-07 | Thomas Industries, Inc. | Pump |
| US8628305B2 (en) | 2006-09-05 | 2014-01-14 | Gardner Denver Thomas, Inc. | Fluid intake and exhaust fittings for a compressor or pump |
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