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特許6129708圧縮機

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6129708

(24)【登録日】2017年4月21日

(45)【発行日】2017年5月17日

(54)【発明の名称】圧縮機

(51)【国際特許分類】

F04B 39/00 20060101AFI20170508BHJP

【ＦＩ】

F04B39/00 107A

F04B39/00 107J

F04B39/00 104D

F04B39/00 B

【請求項の数】4

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2013-206897(P2013-206897)

(22)【出願日】2013年10月2日

(65)【公開番号】特開2015-71953(P2015-71953A)

(43)【公開日】2015年4月16日

【審査請求日】2016年2月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】502129933

【氏名又は名称】株式会社日立産機システム

(74)【代理人】

【識別番号】100098660

【弁理士】

【氏名又は名称】戸田裕二

(72)【発明者】

【氏名】池田英明

(72)【発明者】

【氏名】小林永敏

(72)【発明者】

【氏名】貞方康輔

【審査官】岩田健一

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７−０９１３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６４−０１５７８２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｂ３９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダと、
前記シリンダとの間に圧縮室を形成するリテーナと前記リテーナに接続されたコネクティングロッドとを有し、前記シリンダ内を揺動しつつ往復動し、流体を圧縮するピストンと、
前記リテーナに装着され、前記シリンダと前記ピストンとの間をシールするリップリングとを備え、
前記リテーナの前記圧縮室側の面の揺動方向における径は非揺動方向における前記リテーナの径よりも小さく、
前記リテーナの前記圧縮室側の面の非搖動方向における径は前記コネクティングロッド側の非揺動方向における径よりも大きいことを特徴とする圧縮機。

【請求項2】

前記リテーナの前記圧縮室側の面の搖動方向における径は前記コネクティングロッド側の揺動方向における径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。

【請求項3】

前記リテーナの側面はテーパ形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の圧縮機。

【請求項4】

シリンダと、
前記シリンダとの間に圧縮室を形成するリテーナと前記リテーナに接続されたコネクティングロッドとを有し、前記シリンダ内を揺動しつつ往復動し、流体を圧縮するピストンと、
前記リテーナに装着され、前記シリンダと前記ピストンとの間をシールするリップリングとを備え、
前記リテーナの前記圧縮室側の面の揺動方向における径を非揺動方向における前記リテーナの径よりも小さく、
前記リテーナの前記圧縮室側の面と前記リップリングとの間のクリアランスは揺動方向のほうが非揺動方向よりも大きいことを特徴とする圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧縮機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

本発明の背景技術として特許文献１がある。特許文献１には、リップリングの挟持部よりの面をストレート面に形成し、リップリングのリップ部の先端よりの面を次第に縮径するテーパ面に形成したリップリングを有するエアコンプレッサが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開昭６４−１５７８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の往復動圧縮機では、揺動方向に関係なく、リップリングの全周にテーパ面を形成し、リップリングに係る応力を低減させ、寿命向上を図っていた。しかし、非揺動方向についてリテーナとリップリングとの隙間が大きくなるため、再膨張・再圧縮する空気の容積が大きくなり、圧縮効率が向上を図れなかった。

【0005】

そこで、本発明は、圧縮効率の向上とリップリングの寿命向上とを両立した圧縮機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、シリンダと、前記シリンダとの間に圧縮室を形成するリテーナと前記リテーナに接続されたコネクティングロッドとを有し、前記シリンダ内を揺動しつつ往復動し、流体を圧縮するピストンと、前記リテーナに装着され、前記シリンダと前記ピストンとの間をシールするリップリングとを備え、前記リテーナの前記圧縮室側の面の揺動方向における径は非揺動方向における前記リテーナの径よりも小さくすることを特徴とする圧縮機を提供する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、圧縮効率の向上とリップリングの寿命向上とを両立した圧縮機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施例に係る圧縮機の圧縮部の断面図（上死点・揺動方向）

【図2】本発明の実施例に係る圧縮機の圧縮部の断面図（搖動時・搖動方向）

【図3】本発明の実施例に係る圧縮機の圧縮部の断面図（上死点・非揺動方向）

【図4】本発明の実施例に係る圧縮機の断面図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明に係る圧縮機の実施例を、図１−図４を用いて説明する。

【0010】

図４を用いて本実施例に係る圧縮機の全体構成について説明する。

【0011】

本実施例に係る圧縮機は、ケーシング１内に圧縮機を駆動するモータの回転軸２が設けられている。モータの回転軸２は軸受４によって偏心軸３に接続され、モータによる回転軸２の回転運動が偏心軸３の偏心運動に変換される。軸受４には、偏心時のバランスをとるための錘５が設けられている。

【0012】

軸受４には、ピストン２１を構成するコネクティングロッド２２が接続され、偏心軸３の偏心運動がピストン２１の往復運動に変換され、ピストン２１はシリンダ１１内を揺動しつつ往復動する。

【0013】

ピストン２１はシリンダ１１内に往復動可能に設けられた揺動ピストンで、揺動ピストン２１は、円板状の取付フランジ２２Ａが設けられたコネクティングロッド２２にボルト２３によって締結された円板状のリテーナ２４とによって構成されている。

【0014】

図１を用いて本実施例に係るピストン２１について詳細に説明する。

【0015】

コネクティングロッド２２の取付フランジ２２Ａは、中央部が凹部２２Ｂとなっている。また、リテーナ２４は、中央部が凸２４Ａとなっており、コネクティングロッド２２の凹部２２Ｂと嵌合する。

【0016】

リテーナ２４とシリンダ１１に取り付けられたシリンダヘッド１２との間に圧縮室が形成され、シリンダ１１内の流体が圧縮される。

【0017】

揺動ピストン２１の外周側でコネクティングロッド２２とリテーナ２４との間に設けられたリップリング２５は、樹脂材料を用いてリング状に形成されている。リップリング２５は、コネクティングロッド２２とリテーナ２４に挟まれて、ボルト２３によって締結された状態で固定されている。

【0018】

さらに、リップリング２５は平板状の取付部２５Ａと径方向外側に突出するリップ部２５Ｂから成り、リップ部２５Ｂがシリンダ１１の内周面に締代をもって摺接している。

【0019】

そして、リップリング２５は取付部２５Ａとリップ部２５Ｂとの間がＬ字状に折り曲げられた折曲部２５Ｃとなっている。

【0020】

リップリング２５は、リップ部２５Ｂがシリンダ１１の内周面に倣って開閉することにより、ピストン２１とシリンダ１１との間をシールするものである。

【0021】

ここで、本実施例に係る圧縮機の動作について説明する。

【0022】

モータによって回転軸２が回転すると、偏心軸３が偏心運動し、軸受４によって偏心軸３の偏心運動がコネクティングロッド２２の往復運動に変換される。これにより、ピストン２１が揺動しつつ往復動し、リテーナ２４とシリンダヘッド１２との間に形成された圧縮室内の流体が圧縮される。

【0023】

ピストン２１が上死点から下死点に向かって動くとき、圧縮室内に流体が吸入される（吸入工程）。ピストン２１は下死点から上死点に向かって動くとき、圧縮室内の流体が圧縮される（圧縮行程）。

【0024】

吸入行程では、弁板１４に形成された吸入弁１７が開くことにより、シリンダ１１の外部から圧縮室内へ流体が吸入される。一方、弁板１４に形成された吐出弁１８は吸入行程では閉じている。圧縮行程では、吐出弁が開くことにより、圧縮室内の流体が外部の貯留タンクに吐出される。一方、吸入弁は圧縮行程では閉じている。

【0025】

図２、３を用いて、本実施例に係るリテーナについて詳細に説明する。

【0026】

図２に図の左右方向を揺動方向としたリテーナの断面図を示す。リテーナ２４の外周の揺動方向には、図２に示すように、搖動時のリップリング２５の変形に合わせて上側（圧縮室側）が下側（コネクティングロッド２２側）よりも小径となるようにテーパ２４Ｂが設けられている。

【0027】

図３に、図の左右方向を非揺動方向としたリテーナの断面図を示す。リテーナ２４の外周の非揺動方向には、図３に示すように、上側（圧縮室側）が下側（コネクティングロッド２２側）よりもが大径となるようにテーパ２４Ｃが設けられている。

【0028】

さらに、このリテーナ２４の外周のテーパ形状は、搖動方向から非揺動方向に向かって搖動時のリップリング２５の変形に合わせて滑らかにつながって構成されている。

【0029】

リテーナ２４の上面（圧縮室側の面）は、非揺動方向を長径、揺動方向を短径とした楕円となっている。また、リテーナ２４の下面は、ほぼ揺動方向の径と非揺動方向の径とが等しい円形状となっている。これにより、リップリングを固定するリテーナ２４の下面からリップリング２５に過度な応力がかからないようにしつつ、リップリング２５を脱落しないように固定することができる。

【0030】

また、リップリング２５とリテーナ２４の上面（圧縮室側の面）との間のクリアランスは揺動方向のほうが非揺動方向よりも大きくなっている。

【0031】

本実施例では、リテーナ２４の上面（圧縮室側の面）は揺動方向の径が非揺動方向の径よりも小さい楕円形状となっている。

【0032】

本実施例では、揺動方向において、リテーナ２４の上面の径が小さくなっているため、揺動時において、リテーナ２４とシリンダ１１との間にリップリング２５が挟まれることによってリップリング２５に生じる応力を低減できる。これにより、リップリングの寿命を向上させることができる。

【0033】

さらに、本実施例では、非揺動方向において、リテーナ２４の上面の径が大きくなっているため、リップリング２５とリテーナ２４との隙間が小さくなり、再膨張・再圧縮を繰り返す容積を小さくできるため、圧縮効率向上（吐出空気量を増加）が可能となる。

【0034】

さらに、本実施例では、リップリング２５ではなく、リテーナ２４の径を変えたことにより、リテーナ２４の下面からリップリング２５に過度な応力がかからないようにしつつ、リップリング２５を脱落しないように固定することができる。

【0035】

以上より、本実施例では、圧縮効率の向上とリップリングの寿命向上とを両立することができる。