JP5075807B2

JP5075807B2 - Swing type compressor

Info

Publication number: JP5075807B2
Application number: JP2008330646A
Authority: JP
Inventors: 永敏小林; 耕一田代
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2008-12-25
Filing date: 2008-12-25
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2028-12-25
Also published as: JP2010151049A

Description

本発明は、揺動型圧縮機に関する。 The present invention relates to an oscillating compressor.

ピストンがシリンダ内で揺動しつつ往復動する揺動型圧縮機がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−３２５３２号公報 There is an oscillating compressor in which a piston reciprocates while oscillating in a cylinder (see, for example, Patent Document 1).
JP 2007-32532 A

上記のような圧縮機においては、高圧化および耐久性確保等の高性能化の要求があるが、ピストンの揺動による遠心力等により、ピストンに揺動方向における一側に偏った力が発生し、これに起因して高圧化および耐久性確保が困難になる可能性があった。 In the compressors described above, there is a demand for higher performance such as higher pressure and higher durability, but due to centrifugal force due to the swing of the piston, a force biased to one side in the swing direction is generated in the piston. As a result, it may be difficult to increase the pressure and ensure durability.

したがって、本発明は、さらなる高性能化に対応可能な揺動型圧縮機の提供を目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an oscillating compressor that can cope with higher performance.

上記目的を達成するために、本発明は、円盤部の外周側でピストンリング溝のクランク軸側に、前記ピストンリング溝とは別のリング溝が設けられ、該リング溝に径方向への移動および回転が規制されたリングを設けた。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a ring groove different from the piston ring groove is provided on the crankshaft side of the piston ring groove on the outer peripheral side of the disk portion, and the ring groove is moved in the radial direction. And a ring with restricted rotation.

本発明によれば、さらなる高性能化が可能となる。 According to the present invention, higher performance can be achieved.

以下、本発明の各実施形態に係る揺動型圧縮機を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an oscillating compressor according to each embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

「第１実施形態」
まず、本発明の第１実施形態に係る揺動型圧縮機を図１〜図３を参照しつつ以下に説明する。 “First Embodiment”
First, an oscillating compressor according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

図１において、符号１は、内部にクランク室２が画成されたクランクケースで、このクランクケース１には、電動モータ３の出力軸４の一端側が回転可能に支持されている。そして、電動モータ３の出力軸４のクランク室２内に配置される部分には、この出力軸４とでクランク軸５を構成するクランク部材６が偏心状態で固定されている。 In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a crankcase in which a crank chamber 2 is defined. One end of an output shaft 4 of an electric motor 3 is rotatably supported by the crankcase 1. And the crank member 6 which comprises the crankshaft 5 with this output shaft 4 is being fixed to the part arrange | positioned in the crank chamber 2 of the output shaft 4 of the electric motor 3 in an eccentric state.

符号１０は、クランクケース１の側部に基端側が取り付けられた円筒状のシリンダで、このシリンダ１０は、水平に配置されて基端側がクランク室２内に開口しており、その内周面１０Ａが後述するピストンリング３５の摺動面となる。また、シリンダ１０の先端側には弁座板１４を介してシリンダヘッド本体１１が搭載され、このシリンダヘッド本体１１内には、図示略の吸込口を介して外部に連通する吸込室１２と、図示略の吐出口を介して外部に連通する吐出室１３とが画成されている。 Reference numeral 10 denotes a cylindrical cylinder having a base end side attached to a side portion of the crankcase 1, and this cylinder 10 is disposed horizontally and the base end side opens into the crank chamber 2. 10A becomes a sliding surface of the piston ring 35 described later. In addition, a cylinder head body 11 is mounted on the distal end side of the cylinder 10 via a valve seat plate 14, and in the cylinder head body 11, a suction chamber 12 communicating with the outside via a suction port (not shown), A discharge chamber 13 communicating with the outside through a discharge port (not shown) is defined.

符号１４は、シリンダ１０とシリンダヘッド本体１１との間に挟持された上記の弁座板で、この弁座板１４には、吸込室１２を後述の圧縮室２８に連通させる吸込穴１４Ａと、吐出室１３を圧縮室２８に連通させる吐出穴１４Ｂとが形成されている。また、弁座板１４にはリード弁としての吸込弁１５および吐出弁１６が取り付けられ、これら吸込弁１５および吐出弁１６は、基端側がネジ等を介して弁座板１４に固定された固定端となり、先端側は自由端となって、吸込穴１４Ａ、吐出穴１４Ｂをそれぞれ開閉する。なお、シリンダヘッド本体１１と弁座板１４とでシリンダヘッド１７が構成されている。 Reference numeral 14 denotes the valve seat plate sandwiched between the cylinder 10 and the cylinder head body 11, and the valve seat plate 14 has a suction hole 14A for communicating the suction chamber 12 with a compression chamber 28, which will be described later, A discharge hole 14 </ b> B that allows the discharge chamber 13 to communicate with the compression chamber 28 is formed. Further, a suction valve 15 and a discharge valve 16 as reed valves are attached to the valve seat plate 14, and the suction valve 15 and the discharge valve 16 are fixed to the valve seat plate 14 through screws or the like on the base end side. It becomes an end, and the tip side becomes a free end, and opens and closes the suction hole 14A and the discharge hole 14B, respectively. The cylinder head body 11 and the valve seat plate 14 constitute a cylinder head 17.

符号２１は、シリンダ１０内に先端側が摺動可能に挿嵌される揺動式のピストンで、このピストン２１は、その一端側にあってクランク室２内に位置して偏心回転するクランク部材６に対して軸受２２を介して回転可能に連結される円環状の連結部２３と、この連結部２３にその半径方向に延出するように一体形成されてシリンダ１０内へと伸長する棒状のピストンロッド部２４と、ピストンロッド部２４の連結部２３とは反対側に中心を一致させて一体形成された円板状の受部２５とを有する揺動部材２６と、この揺動部材２６の受部２５にネジ止めにより同軸に取り付けられる円板状のリング保持部材２７とからなっている。ここで、ピストン２１の他端側にある、揺動部材２６の受部２５とリング保持部材２７とが、互いに連結されることで、シリンダ１０内を揺動しつつ往復動してシリンダヘッド１７との間に圧縮室２８を画成する円盤部２９を構成している。 Reference numeral 21 denotes an oscillating piston that is slidably fitted into the cylinder 10 so that the tip side is slidable. The piston 21 is located on one end side of the cylinder 10 and is eccentrically rotated in the crank chamber 2. An annular connecting portion 23 that is rotatably connected to a bearing 22 via a bearing 22 and a rod-like piston that is integrally formed with the connecting portion 23 so as to extend in the radial direction and extends into the cylinder 10. A swinging member 26 having a rod part 24 and a disc-shaped receiving part 25 integrally formed with the center thereof coincident with the opposite side of the connecting part 23 of the piston rod part 24, and the receiving of the swinging member 26 It consists of a disk-shaped ring holding member 27 that is coaxially attached to the portion 25 by screwing. Here, the receiving portion 25 of the swinging member 26 and the ring holding member 27 on the other end side of the piston 21 are connected to each other, so that the cylinder head 17 reciprocates while swinging in the cylinder 10. The disk part 29 which defines the compression chamber 28 is comprised between these.

円盤部２９を構成するリング保持部材２７には、外周側に、半径方向内方に凹む円環状のピストンリング溝３２が形成されている。これにより、リング保持部材２７には、ピストンリング溝３２を間に形成するように、ピストンロッド部２４とは反対側にフランジ部３３が、ピストンロッド部２４側にフランジ部３４がそれぞれ形成されている。なお、ピストンリング溝３２は、円盤部２９と同軸に形成されている。そして、両フランジ部３３，３４の間のピストンリング溝３２に、ピストン２１とシリンダ１０との間をシールするピストンリング３５が装着されている。 An annular piston ring groove 32 that is recessed radially inward is formed on the outer peripheral side of the ring holding member 27 that constitutes the disk portion 29. As a result, the ring holding member 27 is formed with a flange portion 33 on the side opposite to the piston rod portion 24 and a flange portion 34 on the piston rod portion 24 side so as to form the piston ring groove 32 therebetween. Yes. The piston ring groove 32 is formed coaxially with the disk portion 29. A piston ring 35 that seals between the piston 21 and the cylinder 10 is mounted in the piston ring groove 32 between the flange portions 33 and 34.

ピストンリング３５は、耐摩耗性および自己潤滑性に優れた樹脂材料によって略円環状に形成されている。ピストンリング３５は、断面略矩形状で、径方向幅が略全周にわたって一定となっている。また、ピストンリング３５には、その周方向の途中部位に図２に示すように合口部３６が形成されており、合口部３６によってシール性を維持しつつ拡縮径可能となっている。加えて、ピストンリング３５は、ピストン２１が上死点位置あるいは図１に示すように下死点位置にあるとき、シリンダ１０の内周面１０Ａに接触する状態での内径が、ピストンリング溝３２の最小径よりも大径になっている。これにより、ピストンリング３５は、ピストン２１に対して、径方向への移動が可能となっている。また、ピストンリング３５は、回転を規制する構造にはなっていないため、ピストン２１に対して回転も可能となっている。 The piston ring 35 is formed in a substantially annular shape from a resin material having excellent wear resistance and self-lubricating properties. The piston ring 35 has a substantially rectangular cross section, and the radial width is constant over substantially the entire circumference. Further, the piston ring 35 is formed with a joint portion 36 at an intermediate portion in the circumferential direction as shown in FIG. 2, and the joint portion 36 can be expanded and contracted while maintaining sealing performance. In addition, when the piston 21 is at the top dead center position or the bottom dead center position as shown in FIG. 1, the piston ring 35 has an inner diameter that is in contact with the inner peripheral surface 10 </ b> A of the cylinder 10. The diameter is larger than the minimum diameter. Thereby, the piston ring 35 can move in the radial direction with respect to the piston 21. Further, since the piston ring 35 is not configured to restrict rotation, the piston ring 35 can also rotate with respect to the piston 21.

第１実施形態において、リング保持部材２７の外周側かつ揺動部材２６側には、円環状の段差部３９が形成されている。この段差部３９は、小径部分が揺動部材２６の受部２５よりも小径となっており、その結果、円盤部２９の外周側でピストンリング溝３２のクランク軸５側に、段差部３９と受部２５とで、上記ピストンリング溝３２とは別の半径方向内方に凹む円環状のリング溝４０が形成されている。なお、このリング溝４０も、円盤部２９と同軸に形成されている。 In the first embodiment, an annular step portion 39 is formed on the outer peripheral side of the ring holding member 27 and on the swing member 26 side. This stepped portion 39 has a smaller diameter portion than the receiving portion 25 of the swing member 26, and as a result, the stepped portion 39 and the piston ring groove 32 on the crankshaft 5 side on the outer peripheral side of the disc portion 29. An annular ring groove 40 that is recessed inward in the radial direction, which is different from the piston ring groove 32, is formed in the receiving portion 25. The ring groove 40 is also formed coaxially with the disk portion 29.

そして、円盤部２９のピストンリング３５よりもクランク軸５側には、上記したリング溝４０に嵌合される円環板状の基板部４２とこの基板部４２の外周端からクランク軸５側に屈曲し受部２５を径方向外側から覆うスカート部４１とからなる揺動抑制リング部４３と、基板部４２の径方向中間位置からクランク軸５とは反対側に突出しピストンリング３５に当接する円筒状のバックアップリング部４４とからなる一体成形されたリング４５が取り付けられている。ここで、基板部４２がリング溝４０に対し径方向に隙間なく嵌合され、バックアップリング部４４もフランジ部３４に対し径方向に隙間なく嵌合されることになり、しかも、基板部４２が受部２５とフランジ部３４とで軸線方向に挟持されることになり、その結果、リング４５は、リング溝４０に、径方向への移動および回転が規制された状態で保持されている。なお、揺動抑制リング部４３のスカート部４１はピストン２１が最大揺動時にたわみを発生させて追従し必要な揺動を阻害しないように、受部２５との間に径方向の隙間を有してもよい。 Then, on the crankshaft 5 side of the disk portion 29 from the piston ring 35, the annular plate-like substrate portion 42 fitted in the ring groove 40 and the outer peripheral end of the substrate portion 42 toward the crankshaft 5 side. A swing suppression ring portion 43 that is bent and covers the receiving portion 25 from the outside in the radial direction, and a cylinder that protrudes from the intermediate position in the radial direction of the base plate portion 42 to the opposite side of the crankshaft 5 and abuts against the piston ring 35. An integrally molded ring 45 comprising a ring-shaped backup ring portion 44 is attached. Here, the board portion 42 is fitted to the ring groove 40 without gap in the radial direction, and the backup ring portion 44 is fitted to the flange portion 34 without gap in the radial direction. As a result, the ring 45 is held in the ring groove 40 in a state in which movement and rotation in the radial direction are restricted by the receiving portion 25 and the flange portion 34. Note that the skirt portion 41 of the swing suppression ring portion 43 has a radial clearance between the receiving portion 25 and the piston 21 so as to bend and follow the maximum swing when the piston 21 does not hinder the necessary swing. May be.

リング４５は、揺動抑制リング部４３のスカート部４１がピストンリング３５よりもクランク軸５側でシリンダ１０の内周面１０Ａに全周にわたって当接することにより、ピストン２１のシリンダ１０に対する揺動の増大を抑制する。また、揺動抑制リング部４３は、円盤部２９の中心つまりピストンリング溝３２の中心をシリンダ１０の中心位置にほぼ維持することになる。加えて、バックアップリング部４４がピストンリング３５にクランク軸５側から当接することで、ピストンリング３５のクランク軸５側への変形を抑制する。リング４５には、揺動抑制リング部４３とバックアップリング部４４とが一体的に形成されている。 The ring 45 oscillates with respect to the cylinder 10 of the piston 21 by the skirt portion 41 of the swing suppression ring portion 43 contacting the inner peripheral surface 10A of the cylinder 10 on the crankshaft 5 side with respect to the piston ring 35 over the entire circumference. Suppresses the increase. Further, the swing suppression ring portion 43 substantially maintains the center of the disk portion 29, that is, the center of the piston ring groove 32 at the center position of the cylinder 10. In addition, the backup ring portion 44 abuts on the piston ring 35 from the crankshaft 5 side, thereby suppressing deformation of the piston ring 35 toward the crankshaft 5 side. The ring 45 is integrally formed with a rocking suppression ring portion 43 and a backup ring portion 44.

ピストン２１は、クランク部材６の回転によって連結部２３が偏心回転することと、円盤部２９に保持されたピストンリング３５およびリング４５のスカート部４１がシリンダ１０の内周面１０Ａで摺動案内されることとによって、円盤部２９がクランク軸直交方向に揺動しつつシリンダ１０内を往復動する。 In the piston 21, the connecting portion 23 rotates eccentrically by the rotation of the crank member 6, and the piston ring 35 held by the disc portion 29 and the skirt portion 41 of the ring 45 are slidably guided on the inner peripheral surface 10 </ b> A of the cylinder 10. As a result, the disk portion 29 reciprocates in the cylinder 10 while swinging in the direction perpendicular to the crankshaft.

第１実施形態に係る揺動型圧縮機は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。 The oscillating compressor according to the first embodiment has the above-described configuration, and the operation thereof will be described next.

電動モータ３が回転駆動されると、その出力軸４に固定されたクランク部材６が偏心回転運動を行う。すると、このクランク部材６に軸受２２を介して回転可能に連結されたピストン２１が、その円盤部２９、ピストンリング３５およびリング４５をシリンダ１０内で水平方向に往復動させる。そして、吸入行程では、円盤部２９およびピストンリング３５のシリンダヘッド１７とは反対方向への移動で圧縮室２８が拡大し吐出弁１６は閉状態のまま吸込弁１５を開いて気体（流体）を圧縮室２８に導入する。続く圧縮行程では、円盤部２９、ピストンリング３５およびリング４５のシリンダヘッド１７の方向への移動で圧縮室２８が縮小し吸込弁１５は閉状態のまま吐出弁１６を開いて圧縮室２８から圧縮気体をシリンダヘッド１７内の吐出室１３に吐出する。 When the electric motor 3 is rotationally driven, the crank member 6 fixed to the output shaft 4 performs an eccentric rotational motion. Then, the piston 21 rotatably connected to the crank member 6 through the bearing 22 reciprocates the disk portion 29, the piston ring 35 and the ring 45 in the cylinder 10 in the horizontal direction. In the suction stroke, the compression chamber 28 is expanded by the movement of the disk portion 29 and the piston ring 35 in the direction opposite to the cylinder head 17, and the suction valve 15 is opened while the discharge valve 16 is closed, and gas (fluid) is discharged. It introduces into the compression chamber 28. In the subsequent compression stroke, the compression chamber 28 is contracted by the movement of the disk portion 29, the piston ring 35 and the ring 45 in the direction of the cylinder head 17, and the discharge valve 16 is opened and the compression chamber 28 is compressed while the suction valve 15 is closed. Gas is discharged into the discharge chamber 13 in the cylinder head 17.

以上の作動中、円盤部２９、ピストンリング３５およびリング４５は、シリンダ１０内で揺動しながら往復動する。 During the above operation, the disk portion 29, the piston ring 35 and the ring 45 reciprocate while swinging in the cylinder 10.

つまり、図１に示すように、最も圧縮室２８を拡大した下死点ではピストン２１とシリンダ１０とが同軸となっており、この状態から圧縮行程を行うべくクランク部材６が図３のように反時計回りに回転し、圧縮室２８を縮小させる方向に円盤部２９、ピストンリング３５およびリング４５を移動させると、上死点と下死点との中間まで連結部２３が上側に移動しながら偏心回転し、上死点と下死点との中間で連結部２３が最も上側に位置する。このとき、円盤部２９はシリンダ１０の中心軸線に対し最も傾斜することになる。 That is, as shown in FIG. 1, the piston 21 and the cylinder 10 are coaxial at the bottom dead center where the compression chamber 28 is expanded most, and the crank member 6 performs the compression stroke from this state as shown in FIG. 3. When the disk part 29, the piston ring 35, and the ring 45 are moved in the direction of rotating counterclockwise and reducing the compression chamber 28, the connecting part 23 moves upward to the middle between the top dead center and the bottom dead center. It rotates eccentrically, and the connection part 23 is located on the uppermost side between the top dead center and the bottom dead center. At this time, the disk portion 29 is most inclined with respect to the central axis of the cylinder 10.

続いて、上死点に向かう最中に、図３に示すように、円盤部２９には、自重による力と揺動による遠心力とで下向きの最大力Ｆが発生することになる。しかしながら、リング４５の揺動抑制リング部４３が円盤部２９の下方移動を規制することになるため、ピストンリング溝３２が中心をシリンダ１０の中心とほぼ一致させた状態に維持され、ピストンリング３５が、円盤部２９に対して中心をほぼ一致させた状態に維持される。その後、最も圧縮室２８を縮小した上死点では、ピストン２１とシリンダ１０とが同軸となって圧縮行程が終了する。 Subsequently, as shown in FIG. 3, a downward maximum force F is generated in the disk portion 29 by the force due to its own weight and the centrifugal force due to the swinging while moving toward the top dead center. However, since the swing suppression ring portion 43 of the ring 45 restricts the downward movement of the disk portion 29, the piston ring groove 32 is maintained in a state where the center is substantially coincident with the center of the cylinder 10, and the piston ring 35 is maintained. However, it is maintained in a state where the center is substantially coincident with the disk portion 29. Thereafter, at the top dead center where the compression chamber 28 is most contracted, the piston 21 and the cylinder 10 become coaxial, and the compression stroke is completed.

円盤部２９が上死点にある状態からクランク部材６が吸入行程を行うべく回転するとピストン２１は圧縮室２８を拡大させる方向に円盤部２９、ピストンリング３５およびリング４５を移動させることになり、上死点と下死点との中間まで、連結部２３が下側に移動しながら偏心回転し、上死点と下死点との中間で最も連結部２３が最も下側に位置する。このとき、円盤部２９はシリンダ１０の中心軸線に対し最も傾斜することになる。 When the crank member 6 rotates to perform the suction stroke from the state in which the disk part 29 is at the top dead center, the piston 21 moves the disk part 29, the piston ring 35 and the ring 45 in a direction in which the compression chamber 28 is expanded. The connecting portion 23 is eccentrically rotated while moving downward to the middle between the top dead center and the bottom dead center, and the connecting portion 23 is located at the lowest position between the top dead center and the bottom dead center. At this time, the disk portion 29 is most inclined with respect to the central axis of the cylinder 10.

続いて、下死点に向かうにしたがって連結部２３は中央に戻ることになり、最も圧縮室２８を拡大した下死点では、ピストン２１とシリンダ１０とが同軸となって吸入行程が終了する。 Subsequently, the connection portion 23 returns to the center as it goes to the bottom dead center. At the bottom dead center where the compression chamber 28 is expanded most, the piston 21 and the cylinder 10 are coaxial, and the suction stroke is completed.

以上に述べた第１実施形態によれば、円盤部２９の外周側でピストンリング溝３２のクランク軸５側に、ピストンリング溝３２とは別のリング溝４０が設けられ、このリング溝４０に径方向への移動および回転が規制されたリング４５が設けられているため、リング４５の揺動抑制リング部４３がピストン２１の揺動を抑制することになり、バックアップリング部４４がピストンリング３５のクランク軸５側への変形を抑制することになる。したがって、容量アップに伴うピストン径の拡大でピストン２１の重量が増加して、圧縮工程時に、ピストン２１の揺動による遠心力およびピストン２１の自重により、揺動方向に偏った力が比較的大きく発生することがあっても、芯ずれに起因してピストン２１とシリンダ１０との隙間が大きくなることがない。また、更なる高圧化により圧縮室２８の内部の圧力が上昇してピストンリング３５にクランク軸５側の力が比較的大きく発生することがあっても、ピストンリング３５がクランク軸５側へ大きく変形することがなくなる。よって、圧縮室２８から圧縮流体の漏れが発生することを防止できることから、さらなる高性能化に対応可能となる。 According to the first embodiment described above, the ring groove 40 different from the piston ring groove 32 is provided on the crankshaft 5 side of the piston ring groove 32 on the outer peripheral side of the disk portion 29. Since the ring 45 in which movement and rotation in the radial direction are restricted is provided, the swing suppression ring portion 43 of the ring 45 suppresses swing of the piston 21, and the backup ring portion 44 is connected to the piston ring 35. Is prevented from being deformed toward the crankshaft 5 side. Therefore, the weight of the piston 21 increases as the piston diameter increases due to the capacity increase, and the force biased in the swinging direction is relatively large due to the centrifugal force due to the swinging of the piston 21 and the own weight of the piston 21 during the compression process. Even if this occurs, the gap between the piston 21 and the cylinder 10 does not increase due to misalignment. Even if the pressure in the compression chamber 28 increases due to further increase in pressure and a relatively large force is generated on the piston ring 35 on the crankshaft 5 side, the piston ring 35 is greatly increased on the crankshaft 5 side. No deformation. Therefore, since it is possible to prevent leakage of the compressed fluid from the compression chamber 28, it is possible to cope with higher performance.

また、リング４５の揺動抑制リング部４３がピストン２１の揺動を抑制するため、ピストンリング３５の摩耗が進み許容限界になっても、万が一のピストン２１のシリンダ１０の内周面への接触を防止することができる。 Further, since the swing suppression ring portion 43 of the ring 45 suppresses the swing of the piston 21, even if the wear of the piston ring 35 progresses and the allowable limit is reached, the piston 21 should contact the inner peripheral surface of the cylinder 10 by any chance. Can be prevented.

また、リング４５は、ピストンリング３５のクランク軸５側への変形を抑制するバックアップリング部４４とピストン２１の揺動を抑制する揺動抑制リング部４３とが一体的に形成されているため、部品点数の増大を抑制できる。 Further, since the ring 45 is integrally formed with a backup ring portion 44 that suppresses deformation of the piston ring 35 toward the crankshaft 5 and a swing suppression ring portion 43 that suppresses swing of the piston 21. An increase in the number of parts can be suppressed.

なお、以上において、ピストンリング３５は、径方向への移動および回転の少なくともいずれか一方が可能にピストンリング溝３２に設けられていれば良い。 In the above description, the piston ring 35 may be provided in the piston ring groove 32 so as to be capable of at least one of movement and rotation in the radial direction.

「第２実施形態」
次に、本発明の第２実施形態に係る揺動型圧縮機を主に図４および図５を参照しつつ以下に説明する。なお、第１実施形態と同様の部分は同一称呼、同一符号としてその説明は略す。 “Second Embodiment”
Next, an oscillating compressor according to a second embodiment of the present invention will be described below mainly with reference to FIGS. 4 and 5. In addition, the part similar to 1st Embodiment is abbreviate | omitting the description as the same name and the same code | symbol.

第２実施形態においては、図４に示すように、円盤部２９のピストンリング溝３２よりもクランク軸５側のリング溝４０に、ピストンリング３５のクランク軸５側への変形を抑制するバックアップリング（リング）５０と、これとは別体に形成されてピストン２１の揺動を抑制する揺動抑制リング（リング）５１とが設けられている。 In the second embodiment, as shown in FIG. 4, a backup ring that suppresses deformation of the piston ring 35 toward the crankshaft 5 in the ring groove 40 closer to the crankshaft 5 than the piston ring groove 32 of the disk portion 29. A (ring) 50 and a swing suppression ring (ring) 51 that is formed separately from the ring 50 and suppresses the swing of the piston 21 are provided.

バックアップリング５０は、リング溝４０に嵌合される円環板状の基板部５５と、基板部５５の外周端からクランク軸５とは反対側に屈曲しピストンリング３５に当接する円筒部５６とからなる形状に一体成形されている。ここで、基板部５５はリング溝４０に対し径方向に隙間なく嵌合され、円筒部５６もフランジ部３４に対し径方向に隙間なく嵌合されることになる。 The backup ring 50 includes an annular plate-shaped substrate portion 55 fitted in the ring groove 40, and a cylindrical portion 56 that bends from the outer peripheral end of the substrate portion 55 to the opposite side of the crankshaft 5 and contacts the piston ring 35. It is integrally formed into a shape consisting of Here, the substrate portion 55 is fitted to the ring groove 40 without a gap in the radial direction, and the cylindrical portion 56 is also fitted to the flange portion 34 without a gap in the radial direction.

揺動抑制リング５１は、基板部５５のクランク軸５側においてリング溝４０に隙間なく嵌合される円環板状の基板部５８と、基板部５８の外周端からクランク軸５側に屈曲し受部２５を径方向外側から覆うスカート部５９とからなる形状に一体成形されている。ここで、基板部５８がリング溝４０に対し径方向に隙間なく嵌合されている。なお、スカート部５９はピストン２１が最大揺動時にたわみを発生させて追従し必要な揺動を阻害しないように、受部２５との間に径方向の隙間を有してもよい。 The swing suppression ring 51 is bent toward the crankshaft 5 from the outer peripheral end of the base plate 58 and the annular plate-like base plate 58 fitted into the ring groove 40 on the crankshaft 5 side of the base plate 55 without a gap. The receiving portion 25 is integrally formed into a shape including a skirt portion 59 that covers the outer side in the radial direction. Here, the board portion 58 is fitted in the ring groove 40 without any gap in the radial direction. The skirt portion 59 may have a radial clearance between the receiving portion 25 and the skirt portion 59 so that the piston 21 generates a deflection when the piston 21 swings to the maximum and does not hinder the necessary swinging.

ここで、バックアップリング５０の基板部５５と揺動抑制リング５１の基板部５８とが重ねられた状態で受部２５とフランジ部３４とで軸線方向に挟持されることになり、その結果、バックアップリング５０および揺動抑制リング５１は、リング溝４０に、径方向への移動および回転が規制された状態で保持されている。これにより、リング溝４０には、ピストンリング３５のクランク軸５側への変形を抑制するバックアップリング５０と、ピストン２１の揺動を抑制する揺動抑制リング５１とが、同時に係止されている。 Here, the substrate portion 55 of the backup ring 50 and the substrate portion 58 of the oscillation restraining ring 51 are overlapped with each other in the axial direction between the receiving portion 25 and the flange portion 34, and as a result, the backup portion The ring 50 and the rocking | fluctuation suppression ring 51 are hold | maintained in the ring groove 40 in the state to which the movement and rotation to radial direction were controlled. As a result, the ring groove 40 is simultaneously locked with the backup ring 50 that suppresses deformation of the piston ring 35 toward the crankshaft 5 and the swing suppression ring 51 that suppresses swing of the piston 21. .

揺動抑制リング５１は、スカート部５９がピストンリング３５よりもクランク軸５側でシリンダ１０の内周面１０Ａに全周にわたって当接することにより、ピストン２１のシリンダ１０に対する揺動の増大を抑制する。また、揺動抑制リング５１は、円盤部２９の中心つまりピストンリング溝３２の中心をシリンダ１０の中心にほぼ維持することになる。加えて、バックアップリング５０は、ピストンリング３５にクランク軸５側から当接することで、ピストンリング３５のクランク軸５側への変形を抑制する。 The swing suppression ring 51 suppresses an increase in swing of the piston 21 with respect to the cylinder 10 by the skirt portion 59 contacting the inner peripheral surface 10A of the cylinder 10 on the crankshaft 5 side with respect to the piston ring 35 over the entire circumference. . Further, the swing suppression ring 51 substantially maintains the center of the disk portion 29, that is, the center of the piston ring groove 32 at the center of the cylinder 10. In addition, the backup ring 50 abuts on the piston ring 35 from the crankshaft 5 side to suppress deformation of the piston ring 35 toward the crankshaft 5 side.

ここで、揺動抑制リング５１とバックアップリング５０とは別材質の樹脂材により形成されている。具体的に、バックアップリング５０は、ピストンリング３５を支持する効果を高めることができるＰＢＴ等の樹脂材で形成される。また、揺動抑制リング５１は、バックアップリング５０が存在することで直接圧縮熱が伝わりにくいため、耐熱性の低い廉価版の樹脂材で形成されている。 Here, the rocking | fluctuation suppression ring 51 and the backup ring 50 are formed with the resin material of another material. Specifically, the backup ring 50 is formed of a resin material such as PBT that can enhance the effect of supporting the piston ring 35. In addition, the oscillation suppression ring 51 is formed of an inexpensive resin material having low heat resistance because the compression ring hardly transmits directly due to the presence of the backup ring 50.

このような第２実施形態においても、上死点に向かう最中に、図５に示すように、円盤部２９に、自重による力と揺動による遠心力とで下向きの最大力Ｆが発生することになるが、揺動抑制リング５１が円盤部２９の下方移動を規制することになるため、ピストンリング溝３２が中心をシリンダ１０の中心とほぼ一致させた状態に維持され、ピストンリング３５が、円盤部２９に対して中心をほぼ一致させた状態に維持される。 Also in the second embodiment, as shown in FIG. 5, the downward maximum force F is generated in the disk portion 29 by the force due to its own weight and the centrifugal force due to the oscillation, as shown in FIG. However, since the rocking suppression ring 51 restricts the downward movement of the disk portion 29, the piston ring groove 32 is maintained in a state where the center is substantially coincident with the center of the cylinder 10, and the piston ring 35 is The center of the disc portion 29 is kept substantially coincident.

以上に述べた第２実施形態によれば、ピストンリング溝３２よりもクランク軸５側のリング溝４０に設けられた揺動抑制リング５１が、第１実施形態と同様にピストン２１の揺動を抑制することになり、バックアップリング５０が、第１実施形態と同様にピストンリング３５のクランク軸５側への変形を抑制する。したがって、第１実施形態と同様に、さらなる高性能化に対応可能となる。 According to the second embodiment described above, the swing suppression ring 51 provided in the ring groove 40 closer to the crankshaft 5 than the piston ring groove 32 causes the piston 21 to swing as in the first embodiment. Thus, the backup ring 50 suppresses deformation of the piston ring 35 toward the crankshaft 5 as in the first embodiment. Therefore, similar to the first embodiment, it is possible to cope with further higher performance.

しかも、ピストン２１に、ピストンリング３５のクランク軸５側への変形を抑制するバックアップリング５０と、これとは別体のピストン２１の揺動を抑制する揺動抑制リング５１とが設けられているため、これらを別材質の樹脂材で形成でき、それぞれの機能に合った樹脂材で形成できるため、より一層の高性能化とコスト低減に対応可能となる。 In addition, the piston 21 is provided with a backup ring 50 that suppresses deformation of the piston ring 35 toward the crankshaft 5 and a swing suppression ring 51 that suppresses swing of the piston 21 that is separate from the backup ring 50. For this reason, these can be formed of different resin materials, and can be formed of resin materials suitable for the respective functions, so that higher performance and cost reduction can be accommodated.

また、別体のバックアップリング５０と揺動抑制リング５１とがリング溝４０に同時に係止されているため、ピストン２１への取り付け作業が煩雑になることを抑制できる。 In addition, since the separate backup ring 50 and swing suppression ring 51 are simultaneously locked in the ring groove 40, it is possible to prevent the mounting work on the piston 21 from becoming complicated.

「第３実施形態」
次に、本発明の第３実施形態に係る揺動型圧縮機を主に図６および図７を参照しつつ以下に説明する。なお、第２実施形態と同様の部分は同一称呼、同一符号としてその説明は略す。 “Third Embodiment”
Next, an oscillating compressor according to a third embodiment of the present invention will be described below with reference mainly to FIGS. In addition, the part similar to 2nd Embodiment is abbreviate | omitted as the same name and the same code | symbol.

第３実施形態においては、図６に示すように、バックアップリング５０の基板部５５と揺動抑制リング５１の基板部５８との間に、これらとは別体の円環板状のプレート６１が介装されている。このプレート６１は、リング溝４０に対し径方向に隙間なく嵌合されことになる。そして、バックアップリング５０の基板部５５と、プレート６１と、揺動抑制リング５１の基板部５８とが重ねられた状態で受部２５とフランジ部３４とで軸線方向に挟持されることになり、その結果、バックアップリング５０、プレート６１および揺動抑制リング５１は、リング溝４０に、径方向への移動および回転が規制された状態で保持されている。プレート６１は、バックアップリング５０および揺動抑制リング５１のそれぞれに対し、同等以上に硬い材料であればよく、具体的にはＰＢＴやアルミニウム等から選択可能となる。 In the third embodiment, as shown in FIG. 6, an annular plate-like plate 61 separate from these is provided between the substrate portion 55 of the backup ring 50 and the substrate portion 58 of the swing suppression ring 51. It is intervened. The plate 61 is fitted into the ring groove 40 without a gap in the radial direction. Then, the substrate portion 55 of the backup ring 50, the plate 61, and the substrate portion 58 of the oscillation restraining ring 51 are held in the axial direction between the receiving portion 25 and the flange portion 34, As a result, the backup ring 50, the plate 61, and the rocking | fluctuation suppression ring 51 are hold | maintained in the ring groove 40 in the state to which the movement and rotation to radial direction were controlled. The plate 61 may be made of a material harder than or equal to each of the backup ring 50 and the swing suppression ring 51, and specifically, can be selected from PBT, aluminum, or the like.

このような第３実施形態においても、上死点に向かう最中に、図７に示すように、円盤部２９に、自重による力と揺動による遠心力とで下向きの最大力Ｆが発生することになるが、第２実施形態と同様、揺動抑制リング５１が円盤部２９の下方移動を規制することになるため、ピストンリング溝３２が中心をシリンダ１０の中心とほぼ一致させた状態に維持され、ピストンリング３５が、円盤部２９に対して中心をほぼ一致させた状態に維持される。 Also in the third embodiment, as shown in FIG. 7, the downward maximum force F is generated in the disk portion 29 due to the force due to its own weight and the centrifugal force due to the oscillation, as shown in FIG. However, as in the second embodiment, since the rocking suppression ring 51 restricts the downward movement of the disk portion 29, the piston ring groove 32 is in a state where the center is substantially coincident with the center of the cylinder 10. The piston ring 35 is maintained in a state where the center is substantially coincided with the disk portion 29.

以上に述べた第３実施形態の揺動型圧縮機によれば、第２実施形態と同様の効果を奏する上に、バックアップリング５０と揺動抑制リング５１との間に、これらに対して同等以上に硬い別体のプレート６１が介装されているため、ピストン２１のバックアップリング５０および揺動抑制リング５１を保持する保持力を高めることができる。 According to the oscillating compressor of the third embodiment described above, the same effects as those of the second embodiment can be obtained, and between the backup ring 50 and the oscillating suppression ring 51, the same as these. Since the hard separate plate 61 is interposed as described above, the holding force for holding the backup ring 50 and the swing suppression ring 51 of the piston 21 can be increased.

「第４実施形態」
次に、本発明の第４実施形態に係る揺動型圧縮機を主に図８および図９を参照しつつ以下に説明する。なお、第３実施形態と同様の部分は同一称呼、同一符号としてその説明は略す。 “Fourth Embodiment”
Next, an oscillating compressor according to a fourth embodiment of the present invention will be described below mainly with reference to FIGS. In addition, the part similar to 3rd Embodiment is abbreviate | omitted as the same name and the same code | symbol.

第４実施形態においては、図８に示すように、バックアップリング５０の基板部５５と揺動抑制リング５１の基板部５８との間に、円板状のプレート６３が介装されている。このプレート６３は、外周側の外周介装部６４がバックアップリング５０の基板部５５と揺動抑制リング５１の基板部５８との間に介装されており、中央側の中央介装部６５が揺動部材２６の受部２５とリング保持部材２７との間に介装されている。この場合、揺動部材２６の受部２５に、揺動抑制リング５１、プレート６３、バックアップリング５０およびリング保持部材２７を、この順に積み上げて、受部２５とリング保持部材２７とをネジ止めで連結することになる。 In the fourth embodiment, as shown in FIG. 8, a disk-shaped plate 63 is interposed between the substrate portion 55 of the backup ring 50 and the substrate portion 58 of the swing suppression ring 51. In the plate 63, the outer peripheral interposed portion 64 on the outer peripheral side is interposed between the substrate portion 55 of the backup ring 50 and the substrate portion 58 of the swing suppression ring 51. It is interposed between the receiving portion 25 of the swing member 26 and the ring holding member 27. In this case, the rocking suppression ring 51, the plate 63, the backup ring 50, and the ring holding member 27 are stacked in this order on the receiving portion 25 of the rocking member 26, and the receiving portion 25 and the ring holding member 27 are screwed together. Will be linked.

なお、第１実施形態における揺動抑制リング部４３のスカート部４１、あるいは第２〜第４実施形態における揺動抑制リング５１のスカート部５９にかえて、ピストン２１の揺動方向（クランク軸直交方向）にのみ、シリンダ１０に接触してピストン２１の揺動を抑制する揺動抑制片部を形成しても良い。例えば、図１０に示すように、第１実施形態のリング４５のスカート部４１と同様に屈曲する一対の揺動抑制片部４１Ａをピストン２１の揺動方向両側に形成し、ピストン２１の非揺動方向両側には形成しない形状としたり、図１１に示すように、第２〜第４実施形態の揺動抑制リング５１のスカート部５９と同様に屈曲する一対の揺動抑制片部５９Ａをピストン２１の揺動方向両側に形成し、ピストン２１の非揺動方向両側には形成しない形状としたりすることが可能である。 Instead of the skirt portion 41 of the swing suppression ring portion 43 in the first embodiment or the skirt portion 59 of the swing suppression ring 51 in the second to fourth embodiments, the swing direction of the piston 21 (crank axis orthogonal) Only in the direction), a swing suppression piece portion that contacts the cylinder 10 and suppresses the swing of the piston 21 may be formed. For example, as shown in FIG. 10, a pair of swing suppression pieces 41A that bend in the same manner as the skirt portion 41 of the ring 45 of the first embodiment are formed on both sides of the swing direction of the piston 21 so that the piston 21 does not swing. As shown in FIG. 11, a pair of swing suppression pieces 59A that bend in the same manner as the skirt portion 59 of the swing suppression ring 51 of the second to fourth embodiments is used as a piston. The shape can be formed on both sides of the swinging direction of the piston 21 and not formed on both sides of the piston 21 in the non-swinging direction.

また、第１実施形態の揺動抑制リング部４３あるいは第２〜第４実施形態の揺動抑制リング５１を平板状としても良い。例えば、図１２に示すように、揺動抑制リング５１を受部２５よりも大径の外径でシリンダ内周面１０Ａに全周で接触する平板状とすること等が可能である。この場合も、図１３に示すように、ピストン２１の揺動方向両側にのみ受部２５よりも大径の外径を有する揺動抑制片部６８を突出形成し、ピストン２１の非揺動方向両側には形成しないといった変更が可能である。 Further, the rocking suppression ring portion 43 of the first embodiment or the rocking suppression ring 51 of the second to fourth embodiments may be flat. For example, as shown in FIG. 12, the swing suppression ring 51 can be formed in a flat plate shape having an outer diameter larger than that of the receiving portion 25 and in contact with the inner circumferential surface 10A of the cylinder on the entire circumference. Also in this case, as shown in FIG. 13, a swing suppression piece 68 having an outer diameter larger than that of the receiving portion 25 is formed to protrude only on both sides of the swing direction of the piston 21 so that the piston 21 does not swing. It is possible to change such that it is not formed on both sides.

本発明の第１実施形態に係る揺動型圧縮機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rocking | fluctuation type compressor which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係る揺動型圧縮機のピストンリングを示す部分側面図である。It is a partial side view which shows the piston ring of the oscillation type compressor which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係る揺動型圧縮機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rocking | fluctuation type compressor which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係る揺動型圧縮機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rocking | fluctuation type compressor which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係る揺動型圧縮機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rocking | fluctuation type compressor which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る揺動型圧縮機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rocking | fluctuation type compressor which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る揺動型圧縮機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rocking | fluctuation type compressor which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態に係る揺動型圧縮機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rocking | fluctuation type compressor which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態に係る揺動型圧縮機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rocking | fluctuation type compressor which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係る揺動型圧縮機のリングの変形例を示すもので、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図である。The modification of the ring of the oscillating compressor concerning a 1st embodiment of the present invention is shown, (a) is a sectional view and (b) is a side view. 本発明の第２実施形態に係る揺動型圧縮機の揺動抑制リングの変形例を示すもので、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図である。The modification of the rocking | fluctuation suppression ring of the rocking | fluctuation type compressor which concerns on 2nd Embodiment of this invention is shown, (a) is sectional drawing, (b) is a side view. 本発明の第２実施形態に係る揺動型圧縮機の別の変形例を示すもので、（ａ）は揺動抑制リングの断面図、（ｂ）は揺動抑制リングの側面図、（ｃ）は要部の部分断面図である。FIG. 9 shows another modification of the swing type compressor according to the second embodiment of the present invention, in which (a) is a cross-sectional view of the swing suppression ring, (b) is a side view of the swing suppression ring, and (c) ) Is a partial cross-sectional view of the main part. 本発明の第２実施形態に係る揺動型圧縮機のさらに別の変形例を示すもので、（ａ）は揺動抑制リングの断面図、（ｂ）は揺動抑制リングの側面図、（ｃ）は要部の部分断面図である。FIG. 7 shows still another modification of the swing type compressor according to the second embodiment of the present invention, in which (a) is a sectional view of the swing suppression ring, (b) is a side view of the swing suppression ring, c) is a partial cross-sectional view of the main part.

Explanation of symbols

５クランク軸
１０シリンダ
２１ピストン
２３連結部
２９円盤部
３２ピストンリング溝
３５ピストンリング
３６合口部
４０リング溝
４３揺動抑制リング部
４４バックアップリング部
４５リング
５０バックアップリング（リング）
５１揺動抑制リング（リング）
５９スカート部
６１，６３プレート 5 Crankshaft 10 Cylinder 21 Piston 23 Connecting part 29 Disk part 32 Piston ring groove 35 Piston ring 36 Joint part 40 Ring groove 43 Swing suppression ring part 44 Backup ring part 45 Ring 50 Backup ring (ring)
51 Swing suppression ring (ring)
59 Skirt 61, 63 Plate

Claims

A cylinder,
A piston having a piston ring groove formed on the outer peripheral side of the disk portion, wherein one end side is a connecting portion that is rotatably connected to the crankshaft and the other end side is a disk portion that reciprocates while swinging in the cylinder;
In an oscillating compressor comprising a piston ring that has a joint portion and is formed to be able to expand and contract, and is installed in the piston ring groove and seals between the piston and the cylinder,
The piston ring is provided in the piston ring groove so as to be capable of at least one of radial movement and rotation,
A ring groove different from the piston ring groove is provided on the crankshaft side of the piston ring groove on the outer peripheral side of the disk part, and a ring whose radial movement and rotation is restricted in the ring groove is provided. A oscillating compressor characterized by being provided.

The ring is characterized in that a backup ring portion that suppresses deformation of the piston ring toward the crankshaft and a swing suppression ring portion that suppresses swing of the piston are integrally formed. Item 2. The swing type compressor according to Item 1.

A backup ring that suppresses deformation of the piston ring as the ring toward the crankshaft side and a swing suppression ring that suppresses swing of the piston as the ring are simultaneously locked in the ring groove. The oscillating compressor according to claim 1, wherein

The oscillating compressor according to claim 3, wherein a plate is interposed between the backup ring and the oscillation suppressing ring.

5. The swing type compressor according to claim 3, wherein the backup ring and the swing restraining ring are formed of different resin materials.

6. The swing suppression ring according to claim 1, wherein a swing suppression piece portion that suppresses swing of the piston is formed only in a swing direction of the piston. Oscillating compressor.