JPH0143512Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0143512Y2 JPH0143512Y2 JP1983143493U JP14349383U JPH0143512Y2 JP H0143512 Y2 JPH0143512 Y2 JP H0143512Y2 JP 1983143493 U JP1983143493 U JP 1983143493U JP 14349383 U JP14349383 U JP 14349383U JP H0143512 Y2 JPH0143512 Y2 JP H0143512Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- cylindrical surface
- rotation
- axial direction
- groove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Compressor (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案はピストンの駆動にクランクを用いな
いクランクレスコンプレツサーに関するものであ
る。
いクランクレスコンプレツサーに関するものであ
る。
コンプレツサーにおいては、原動機の回転運動
をピストンの往復運動に変換する必要があり、そ
のためにクランク機構、回転斜板、揺動板その
他、多くの機構が古くから用いられているが、形
状の制約、効率、平衡性等の点で必ずしも理想的
な変換機構は実現されていない。コンプレツサー
においては、小型で大きな負荷能力があり、滑か
で、滑り部分に接触圧力の小さい、力の平衡性の
ある、しかも回転角と変位の関係などに自由度の
高い回転・往復動変換装置が望まれているが、こ
れらの要求を充分に満足するものは得られていな
い。
をピストンの往復運動に変換する必要があり、そ
のためにクランク機構、回転斜板、揺動板その
他、多くの機構が古くから用いられているが、形
状の制約、効率、平衡性等の点で必ずしも理想的
な変換機構は実現されていない。コンプレツサー
においては、小型で大きな負荷能力があり、滑か
で、滑り部分に接触圧力の小さい、力の平衡性の
ある、しかも回転角と変位の関係などに自由度の
高い回転・往復動変換装置が望まれているが、こ
れらの要求を充分に満足するものは得られていな
い。
本考案は小型で負荷能力が大きく、変換の開係
に自由度があり、平衡性のある回転・往復動変換
機構を備えたコンプレツサーを提供することを目
的としている。
に自由度があり、平衡性のある回転・往復動変換
機構を備えたコンプレツサーを提供することを目
的としている。
以下、この考案の詳細を一実施例を示す図面に
ついて説明する。
ついて説明する。
第１図に示すように、コンプレツサー１はシリ
ンダー２と、シリンダー２の内側で直線往復動を
するピストン３と、及びピストン３の内側で回転
動する円筒面体４を備えている。
ンダー２と、シリンダー２の内側で直線往復動を
するピストン３と、及びピストン３の内側で回転
動する円筒面体４を備えている。
円筒面体４は第１図及び第２図に示すように、
その表面には周方向角度を位相とする４条の案内
溝５ａ，５ｂ，５ｃ及び５ｄが１周につき１周期
の正弦波形で設けられており、軸方向は軸６を支
持するスラストベアリング７及び８により移動を
拘束され回転できるように構成され、各案内溝５
ａ〜５ｄにはピストン３に設けられたピストンの
ラジアル方向を中心として回転自由な転がり球１
１ａ，１１ｂ，１１ｃ及び１１ｄが嵌合されてい
る。
その表面には周方向角度を位相とする４条の案内
溝５ａ，５ｂ，５ｃ及び５ｄが１周につき１周期
の正弦波形で設けられており、軸方向は軸６を支
持するスラストベアリング７及び８により移動を
拘束され回転できるように構成され、各案内溝５
ａ〜５ｄにはピストン３に設けられたピストンの
ラジアル方向を中心として回転自由な転がり球１
１ａ，１１ｂ，１１ｃ及び１１ｄが嵌合されてい
る。
ピストン３の外周には、第１図及び第３図に示
すように、シリンダ２に対してピストン３の回転
を抑制するためのローラ１２の可動する溝１３が
軸方向に直線状に設けられている。またピストン
３のスカート部には転がり球保持穴１５ａ〜１５
ｄが貫通形成されており、各転がり球１１ａ〜１
１ｄは転がり球保持穴１５ａ〜１５ｄにおいて小
球１４を介して保持具１６に保持されて円筒面体
４の案内溝５ａ〜５ｄに嵌合している。軸６の回
転に応じて、ピストン３は円筒面体４の１回転に
１往復の比率で往復運動を生じる。案内溝５ａ〜
５ｄは円筒面体４の外周円筒面を展開した第２図
ｄに示すように１回転１周期につき６つの交差部
を生じるが、各案内溝の位相を（１／３）πより
溝幅に対応する角度以上にずらせて、各案内溝の
転がり球が同時に交差部に入ることのないように
する。交差部に一つの転がり球（例えば、１１
ａ）が入つている間は残りの転がり球１１ｂ，１
１ｃ，１１ｄによりピストン３は力及び運動を授
受することになる。
すように、シリンダ２に対してピストン３の回転
を抑制するためのローラ１２の可動する溝１３が
軸方向に直線状に設けられている。またピストン
３のスカート部には転がり球保持穴１５ａ〜１５
ｄが貫通形成されており、各転がり球１１ａ〜１
１ｄは転がり球保持穴１５ａ〜１５ｄにおいて小
球１４を介して保持具１６に保持されて円筒面体
４の案内溝５ａ〜５ｄに嵌合している。軸６の回
転に応じて、ピストン３は円筒面体４の１回転に
１往復の比率で往復運動を生じる。案内溝５ａ〜
５ｄは円筒面体４の外周円筒面を展開した第２図
ｄに示すように１回転１周期につき６つの交差部
を生じるが、各案内溝の位相を（１／３）πより
溝幅に対応する角度以上にずらせて、各案内溝の
転がり球が同時に交差部に入ることのないように
する。交差部に一つの転がり球（例えば、１１
ａ）が入つている間は残りの転がり球１１ｂ，１
１ｃ，１１ｄによりピストン３は力及び運動を授
受することになる。
転がり球１１ａ〜１１ｄは、ピストン３に対し
てはさらに小球１４により転がり軸受と同様な転
がり摩擦だけで回転自由に支持される。
てはさらに小球１４により転がり軸受と同様な転
がり摩擦だけで回転自由に支持される。
シリンダー２は円筒面の胴部１６と蓋板１７と
及び底板１８とを備え、内部空間に円筒面体４と
ピストン３を同心状に収納している。胴部１６に
は押しボルト２３で固定されたラジアル方向にロ
ーラー軸２１が設けられ、軸固定リング２２とピ
ストン３に設けられた溝１３の中で溝側面と転が
り接触するローラー１２に共通軸となり、ピスト
ン３の回転運動を拘束し往復運動を案内する。胴
部１６の一端開口部は蓋１７で閉じられている。
蓋板１７には吸気孔２４及び排気孔２５が貫通形
成されている。また、胴部１６の他端開口部は底
板１８で閉じられている。底板１８の中央部には
軸孔２６が貫通形成されており、この軸孔２６に
軸６が貫通する。軸孔２６の周囲は環状窪み２７
が形成されており、この環状窪み２７は底板１８
に取付けられたベアリング保持器２８と協働して
ベアリング７，８を収納する。また、この底板１
８には通気孔３３が形成されている。
及び底板１８とを備え、内部空間に円筒面体４と
ピストン３を同心状に収納している。胴部１６に
は押しボルト２３で固定されたラジアル方向にロ
ーラー軸２１が設けられ、軸固定リング２２とピ
ストン３に設けられた溝１３の中で溝側面と転が
り接触するローラー１２に共通軸となり、ピスト
ン３の回転運動を拘束し往復運動を案内する。胴
部１６の一端開口部は蓋１７で閉じられている。
蓋板１７には吸気孔２４及び排気孔２５が貫通形
成されている。また、胴部１６の他端開口部は底
板１８で閉じられている。底板１８の中央部には
軸孔２６が貫通形成されており、この軸孔２６に
軸６が貫通する。軸孔２６の周囲は環状窪み２７
が形成されており、この環状窪み２７は底板１８
に取付けられたベアリング保持器２８と協働して
ベアリング７，８を収納する。また、この底板１
８には通気孔３３が形成されている。
このように構成されたクランクレスコンプレツ
サーにおいては、原動機（図示せず）によつて軸
６を回転させると、その回転は円筒面体４の回転
となり、さらに案内溝５ａ〜５ｄと転がり球１１
ａ〜１１ｄの嵌合によつてピストンの３の直線往
復動に変換され、流体の吸入、圧縮、排出が行な
われる。
サーにおいては、原動機（図示せず）によつて軸
６を回転させると、その回転は円筒面体４の回転
となり、さらに案内溝５ａ〜５ｄと転がり球１１
ａ〜１１ｄの嵌合によつてピストンの３の直線往
復動に変換され、流体の吸入、圧縮、排出が行な
われる。
本装置における案内溝は４条の場合は溝幅以上
に相当する位相差を（α2−α1）に与え、しかも
π／（ｍ・ｎ）からの偏りをあまり大きくしない
ようにすることが簡単にできる。（α2−α1）が溝
幅相当以上である限り、各転がり球１１ａ〜１１
ｄが同時に案内溝５ａ〜５ｄの交差部に入ること
はなく、また（α2−α1）が極端に大きくない限り
つねに平衡を保ち得る。第５図に示すように、ｎ
＝１で、案内溝の条数ｍが３の場合、溝幅相当の
位相差をθとし、α1，α2，α3をｘ，ｘ＋n1θ、ｘ
＋n2θとして、n2＞n1とすれば、n2−n1＝n1−０
とする必要があり、n2＝2n1、α1＋α2＋α3＝360゜、
すなわち、3x＋3n1θ＝360゜、n1＝１として、θと
ｘのほぼ最適値が求められる。この場合はθ≦
40゜で自由度があり、一般的にθには必要最小限
値θnに対し余裕をもつてα1，α2，α3の選定ができ
る。
に相当する位相差を（α2−α1）に与え、しかも
π／（ｍ・ｎ）からの偏りをあまり大きくしない
ようにすることが簡単にできる。（α2−α1）が溝
幅相当以上である限り、各転がり球１１ａ〜１１
ｄが同時に案内溝５ａ〜５ｄの交差部に入ること
はなく、また（α2−α1）が極端に大きくない限り
つねに平衡を保ち得る。第５図に示すように、ｎ
＝１で、案内溝の条数ｍが３の場合、溝幅相当の
位相差をθとし、α1，α2，α3をｘ，ｘ＋n1θ、ｘ
＋n2θとして、n2＞n1とすれば、n2−n1＝n1−０
とする必要があり、n2＝2n1、α1＋α2＋α3＝360゜、
すなわち、3x＋3n1θ＝360゜、n1＝１として、θと
ｘのほぼ最適値が求められる。この場合はθ≦
40゜で自由度があり、一般的にθには必要最小限
値θnに対し余裕をもつてα1，α2，α3の選定ができ
る。
ｍ＝４の場合には、第２図Ｃに示すように交差
部が１周期に12点となり、選択の自由度は小さく
なる。ｎ＝１で、α1，α2，α3，α4をｘ，ｘ＋n1θ、
ｘ＋n2θ、ｘ＋n3θとしてn1＞n3＞n2としてn3−
n2，n1−n2，n3−０，n4−０をそれぞれ１，２，
３，４と不等整数に選べばn1＝４，n2＝２、n3＝
３となる。したがつて4x＋9θ＝360゜となり、θ＝
16゜とすればα1＝54゜，α2＝118゜，α3＝86゜，α4
＝
102゜となる。この場合一般的にはθ＝16゜はかな
り限界に近い値であり、自由に選択できる余地は
小さくなる。
部が１周期に12点となり、選択の自由度は小さく
なる。ｎ＝１で、α1，α2，α3，α4をｘ，ｘ＋n1θ、
ｘ＋n2θ、ｘ＋n3θとしてn1＞n3＞n2としてn3−
n2，n1−n2，n3−０，n4−０をそれぞれ１，２，
３，４と不等整数に選べばn1＝４，n2＝２、n3＝
３となる。したがつて4x＋9θ＝360゜となり、θ＝
16゜とすればα1＝54゜，α2＝118゜，α3＝86゜，α4
＝
102゜となる。この場合一般的にはθ＝16゜はかな
り限界に近い値であり、自由に選択できる余地は
小さくなる。
以上のように本発明によれば、案内溝による回
転と往復運動の変換において複数のローラまたは
転がり球を、円滑に平衡を保つて効果的に利用す
ることによつてクランク機構を要しないコンプレ
ツサーを得ることができる。
転と往復運動の変換において複数のローラまたは
転がり球を、円滑に平衡を保つて効果的に利用す
ることによつてクランク機構を要しないコンプレ
ツサーを得ることができる。
第１図はクランクレスコンプレツサーの縦断面
図、第２図ａは円筒面体の正面図、第２図ｂは円
筒面体の縦断面図、第２図ｃは円筒面の案内溝の
４条を示す展開図、第３図ａはピストンの縦断面
図（第３図ｂにおけるＡ−Ｏ−Ａ部断面図）、第
３図ｂは第３図ａにおけるＢ−Ｂ部断面図、第４
図ａは蓋板の縦断面図、第４図ｂは底板の縦断面
図、及び第５図は他の案内溝の位相関係を示す説
明図である。 １……コンプレツサー、２……シリンダー、３
……ピストン、４……円筒面体、５ａ〜５ｄ……
案内溝、６……軸、１１ａ〜１１ｄ……転がり
球、１２……ローラー。
図、第２図ａは円筒面体の正面図、第２図ｂは円
筒面体の縦断面図、第２図ｃは円筒面の案内溝の
４条を示す展開図、第３図ａはピストンの縦断面
図（第３図ｂにおけるＡ−Ｏ−Ａ部断面図）、第
３図ｂは第３図ａにおけるＢ−Ｂ部断面図、第４
図ａは蓋板の縦断面図、第４図ｂは底板の縦断面
図、及び第５図は他の案内溝の位相関係を示す説
明図である。 １……コンプレツサー、２……シリンダー、３
……ピストン、４……円筒面体、５ａ〜５ｄ……
案内溝、６……軸、１１ａ〜１１ｄ……転がり
球、１２……ローラー。
Claims (1)
- 円筒面に１周につきｎ周期の正弦波または滑か
に軸方向に変位する同一波形の複数条（ｍ条）の
案内溝を軸方向の同一位置に設け、案内溝に沿つ
て転動する回転自由に保持されたローラまたは球
ｎ×ｍ個をピストンに位置を定めて保持させ、ｍ
条の案内溝の円筒面上の位相差α1，α2…αnを、
各隣接する溝間の位相差の差｜α2−α1｜，｜α3−
α2｜…｜α1−αn｜の各々の差を溝幅に相当する
値以上の差を保つように設定して、同一の円筒面
の変位における溝の重なりを避けるように設定
し、円筒面体を軸方向に変位しないように拘束
し、ピストンをシリンダー内で回転しないように
拘束するかまたは回転を抑制し、円筒面体の回転
によりピストンを往復動させて、ピストンとシリ
ンダー壁の構成する空間の容積を変化させること
により、流体の吸入、圧縮、排出等を行なうクラ
ンクレスコンプレツサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14349383U JPS6052392U (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | クランクレスコンプレツサ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14349383U JPS6052392U (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | クランクレスコンプレツサ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6052392U JPS6052392U (ja) | 1985-04-12 |
| JPH0143512Y2 true JPH0143512Y2 (ja) | 1989-12-18 |
Family
ID=30320282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14349383U Granted JPS6052392U (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | クランクレスコンプレツサ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6052392U (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS533081A (en) * | 1976-06-30 | 1978-01-12 | Hitachi Ltd | Integrated circuit wiring method |
-
1983
- 1983-09-16 JP JP14349383U patent/JPS6052392U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6052392U (ja) | 1985-04-12 |
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