(57)【要約】【課題】小型化、低騒音化、長寿命化を達成できるように、吸入・吐出用のバルブ機構が構成されている容積型ガス圧縮機を提案すること。【解決手段】容積型ガス圧縮機１の気筒６の圧縮室４５は吸入吐出用のバルブ機能が備わっているディスクバルブ９によって封鎖されている。ディスクバルブ９は、吸入バルブプレート７１、バルブ座プレート７２、吐出バルブプレート７３がこの順序で圧縮室４５の側から積層された構成の偏平な積層体である。吸入バルブプレート７１は、プレート面外方向に弾性変位可能な吸入バルブと第１吐出穴が形成されており、バルブ座プレートには、第１吸引穴と第２吐出穴が形成されており、吐出バルブプレートには、プレート面外方向に弾性変位可能な吐出バルブと第２吸引穴が形成されている。【選択図】図５
2011231744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転入力軸（２２）と、
前記回転入力軸（２２）に対して一定量だけ偏心した状態で平行に延びるクランク軸（２３）と、
前記クランク軸（２３）および前記回転入力軸（２２）を相互に締結固定しているクランクアーム（２７）と、
前記クランク軸（２３）を取り囲む状態に配置され、当該クランク軸（２３）の偏心回転によって揺動運動する筒状のスコッチヨーク（３２）と、
前記スコッチヨーク（３２）の揺動運動によって直線往復運動するピストン（４３、４４）によって流体の吸引、圧縮、吐出動作が行われる圧縮室（４５、４６）を備えた少なくとも１組の気筒（６、７）とを有し、
前記気筒は、シリンダ（８、１１）と、当該シリンダ（８、１１）の先端開口を封鎖しているディスクバルブ（９、１２）とを備え、
前記圧縮室（４５、４６）は、前記シリンダ（８、１１）、前記ディスクバルブ（９、１２）の内側端面、および、前記ピストン（４３、４４）によって区画形成されており、
前記ディスクバルブ（９、１２）は、吸入バルブプレート（７１）、バルブ座プレート（７２）、および、吐出バルブプレート（７３）がこの順序で前記圧縮室（４５、４６）の側から積層された構成の積層体であり、
前記吸入バルブプレート（７１）は、当該吸入バルブプレートにおける前記圧縮室に露出しているプレート部分に切り込みを入れることにより形成したプレート面外方向に弾性変位可能な吸入バルブ（７４）と、前記プレート部分の一部を切り取ることにより形成した第１吐出穴（７５）とを備えており、
前記バルブ座プレート（７２）は、当該バルブ座プレートの一部を切り取ることにより形成した第１吸引穴（７６）と、当該バルブ座プレートの一部を切り取ることにより形成した第２吐出穴（７７）とを備えており、
前記吐出バルブプレート（７３）は、当該吐出バルブプレートの一部に切り込みを入れることにより形成したプレート面外方向に弾性変位可能な吐出バルブ（７８）と、当該吐出バルブプレートの一部を切り取ることにより形成した第２吸引穴（７９）とを備えており、
前記第１吐出穴（７５、７７）および前記第２吐出穴は相互に連通しており、前記吐出バルブ（７８）によって封鎖されており、
前記第１吸引穴（７６）および前記第２吸引穴（７９）は相互に連通しており、前記吸入バルブ（７４）によって封鎖されていることを特徴とする容積型ガス圧縮機（１）。
【請求項２】
請求項１において、
前記吸入バルブ（７４）に前記第１吐出穴（７５）が形成されていることを特徴とする容積型ガス圧縮機（１）。
【請求項３】
請求項２において、
前記吸入バルブプレート（８１）、前記バルブ座プレート（７２）および前記吐出バルブプレート（７３）は同一輪郭形状のプレートであることを特徴とする容積型ガス圧縮機（１）。
【請求項４】
請求項３において、
前記吸入バルブプレート（７１）、前記バルブ座プレート（７２）および前記吐出バルブプレート（７３）のうちの少なくとも一つは、同一形状の複数枚のプレートを重ね合わせた構成となっていることを特徴とする容積型ガス圧縮機（１）。
【請求項５】
請求項４において、
前記シリンダ（８、１１）の先端開口には、前記ディスクバルブ（９、１２）を挟み、シリンダヘッド（１０、１３）が固定されており、
前記シリンダヘッド（１０、１３）には、前記第１吸引穴（７６）に連通している吸入室（１０ａ）と、前記吐出バルブ（７８）に対峙する吐出室（１０ｂ）とが形成されており、
前記シリンダ（８、１１）の前記ディスクバルブ（９、１２）との接合面は、当該ディスクバルブと同一輪郭形状をした平坦面であり、
前記シリンダヘッド（１０、１３）の前記ディスクバルブ（９、１２）との接合面は、当該ディスクバルブと同一輪郭形状をした平坦面であることを特徴とする容積型ガス圧縮機（１）。
【請求項６】
回転入力軸（２２）と、
前記回転入力軸（２２）に対して一定量だけ偏心した状態で平行に延びるクランク軸（２３）と、
前記回転入力軸（２２）の先端部および前記クランク軸（２３）の後端部を相互に締結固定している後側クランクアーム（２７）と、
前記クランク軸（２３）の先端部の側において前記回転入力軸と同軸状態に延びる支持軸（２４）と、
前記クランク軸（２３）の先端部および前記支持軸（２４）の後端部を相互に連結固定している前側クランクアーム（２８）と、
前記クランク軸（２３）を取り囲む状態に配置され、当該クランク軸の偏心回転によって揺動運動する筒状のスコッチヨーク（３２）と、
前記スコッチヨーク（３２）の揺動運動によって直線往復運動するピストン（４３、４４）によって流体の吸引、圧縮、吐出動作が行われる圧縮室（４５、４６）を備えた少なくとも１組の気筒（６、７）とを有し、
前記回転入力軸（２２）の先端部の外周面には、当該回転入力軸の軸線方向に延びる入力軸平坦面（２２ｄ）が形成され、前記クランク軸（２３）の前記後端部の外周面には、当該クランク軸の軸線方向に延びる後側平坦面（２３ｄ）が形成されており、
前記クランク軸（２３）の後端部の外周面には、当該クランク軸（２３）の軸線方向に延びる前側平坦面（２３ｅ）が形成され、前記支持軸（２４）の前記後端部の外周面には、当該支持軸の軸線方向に延びる支持軸平坦面（２４ｄ）が形成されており、
前記後側クランクアーム（２７）は、
前記クランク軸に平行に延びるすり割り（２７ｂ）によって分離されている左右のすり割り部分（２７ｃ、２７ｄ）と、
前記すり割り部分（２７ｃ、２７ｄ）の間に形成されている軸挿入穴（２７ｅ）と、
前記すり割り部分（２７ｃ、２７ｄ）を相互に締結固定するための締結ボルト（２９）とを備えており、
前記軸挿入穴（２７ｅ）は、前記入力軸平坦面（２２ｄ）および前記後側平坦面（２３ｄ）を相互に重ね合わせた状態における前記回転入力軸（２２）および前記クランク軸（２３）の外周面輪郭形状に対応する内周面輪郭形状の穴であり、
前記前側クランクアーム（２８）は、
前記クランク軸（２３）に平行に延びるすり割り（２８ｂ）によって分離されている左右のすり割り部分（２８ｃ、２８ｄ）と、
前記すり割り部分の間に形成されている軸挿入穴（２８ｅ）と、
前記すり割り部分を相互に締結固定するための締結ボルトとを備えており、
前記軸挿入穴（２８ｅ）は、前記前側平坦面（２３ｅ）および前記支持軸平坦面（２４ｄ）を相互に重ね合わせた状態における前記クランク軸（２３）および前記支持軸（２４）の外周面輪郭形状に対応する内周面輪郭形状の穴であることを特徴とする容積型ガス圧縮機（１）。
【請求項７】
請求項６において、
前記クランク軸（２３）の外周面に同心状態に固定した内輪（３３）および前記スコッチヨークの内周面に沿って転動する外輪（３４）を備えたベアリング（３１）と、
前記スコッチヨーク（３２）における前記後側クランクアーム（２７）に対峙する後端面に取り付けられ、中心に前記クランク軸（２３）が貫通している軸穴が形成されている後側ヨークカバー（３６）と、
前記内輪（３３）および前記後側クランクアーム（２７）の間隔を保持するために前記クランク軸（２３）の外周面に固定した後側環状スペーサ（４１）と、
前記後側環状スペーサ（４１）に、固定あるいは一体形成した後側回転板（５３）と、
前記スコッチヨーク（３２）における前記前側クランクアーム（２８）に対峙する前端面に取り付けられ、中心に前記クランク軸が貫通している軸穴が形成されている前側ヨークカバー（３７）と、
前記内輪（３３）および前記前側クランクアーム（２８）の間隔を保持するために前記クランク軸（２３）の外周面に固定した前側環状スペーサ（４２）と、
前記前側環状スペーサ（４２）に、固定あるいは一体形成した前側回転板（５５）とを有し、
前記後側ヨークカバー（３６）における内周縁部分（３６ａ）は、前記ベアリングの前記内輪（３３）の後側端面に沿って前記前側環状スペーサ（４１）の外周面近傍位置まで延びており、
前記後側回転板（５３）は、前記後側ヨークカバー（３６）と前記後側クランクアーム（２７）の間において、前記後側ヨークカバー（３６）に対して微小間隔で対峙しており、
前記前側ヨークカバー（３７）における内周縁部分は、前記ベアリングの前記内輪（３３）の前側端面に沿って前記前側環状スペーサ（４２）の外周面近傍位置まで延びており、
前記前側回転板（５５）は、前記前側ヨークカバー（３７）と前記前側クランクアーム（２８）の間において、前記前側ヨークカバー（３７）に対して微小間隔で対峙していることを特徴とする容積型ガス圧縮機（１）。
【請求項８】
請求項６または７において、
前記後側クランクアーム（２７）および前記前側クランクアーム（２８）のうちの少なくとも一方のクランクアームには、当該クランクアームを取り囲む状態に前記クランク軸（２３）の軸芯を中心とする円環状のフライホイール（６１）が取り付けられていると共に、当該クランクアームの一部を取り囲む状態に前記軸芯を中心とする所定の角度を張る扇形のバランスウエイト（６２）が取り付けられていることを特徴とする容積型ガス圧縮機（１）。
【請求項９】
請求項８において、
前記フライホイール（６１）と前記バランスウエイト（６２）は単一部品からなることを特徴とする容積型ガス圧縮機（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスコッチヨーク機構を備えた多気筒の容積型ガス圧縮機に関し、特に、その小型化、低騒音化および長寿命化を達成するための改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
容積型ガス圧縮機の分野においては、小型で高性能な騒音の低い、中圧から高圧まで圧縮できるオイルフリーの圧縮機が望まれている。小型の容積型ガス圧縮機、すなわち、概ね１．５ｋＷ以下の容積型ガス圧縮機においてはレシプロ式のものが主流である。レシプロ式の容積型ガス圧縮機は、複雑な形状の吸入バルブと吐出バルブが必要であり、金属製の弁体が金属製の弁座に繰り返し当たるので、運転時の騒音が大きく、寿命も短い。また、回転クランク機構を介して回転運動をピストンの往復運動に変換しており、ピストン荷重を大きくするとピストンリングに高荷重が掛る。したがって、圧縮比を高めるとピストン荷重が大きくなり、ピストンリングの寿命が短い。
【０００３】
騒音の低減化を図ったレシプロ式の容積型ガス圧縮機は特許文献１に開示されている。ここに開示のピストンポンプでは、複数のピストン間の軸方向間隙を最小にし、動揺遇力と往復運動による雑音を減少させるようにしている。しかしながら、特許文献１に開示の方法では、本質的な騒音の低減、バルブ、ピストンリング等の主要パーツの寿命延長には寄与できない。さらに、圧力の高い過酷な運転条件が要求される用途には適していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２１１７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、特に中圧から高圧までに適した小型で、騒音が少なく、寿命の長い容積型ガス圧縮機を提案することにある。
【０００６】
すなわち、本発明の課題は、小型で、騒音が少なく、寿命の長い吸入・吐出用のバルブ機構を備えた容積型ガス圧縮機を提案することにある。
【０００７】
また、小型で、騒音が少なく、寿命の長い、回転運動をピストンの往復運動に変換する変換機構を備えた容積型ガス圧縮機を提案することにある。
【０００８】
さらに、回転運動をピストンの往復運動に変換する変換機構からのグリース漏れを確実に防止可能なシール機構を備えた容積型ガス圧縮機を提案することにある。
【０００９】
さらには、バランスウエイトおよびフライホイールがコンパクトな形態で設置スペースを多く必要とすることなく組み込まれている容積型ガス圧縮機を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の容積型ガス圧縮機（１）は、
回転入力軸（２２）と、
前記回転入力軸（２２）に対して一定量だけ偏心した状態で平行に延びるクランク軸（２３）と、
前記クランク軸（２３）および前記回転入力軸（２２）を相互に締結固定しているクランクアーム（２７）と、
前記クランク軸（２３）を取り囲む状態に配置され、当該クランク軸（２３）の偏心回転によって揺動運動する筒状のスコッチヨーク（３２）と、
前記スコッチヨーク（３２）の揺動運動によって直線往復運動するピストン（４３、４４）によって流体の吸引、圧縮、吐出動作が行われる圧縮室（４５、４６）を備えた少なくとも１組の気筒（６、７）とを有し、
前記気筒は、シリンダ（８、１１）と、当該シリンダ（８、１１）の先端開口を封鎖しているディスクバルブ（９、１２）とを備え、
前記圧縮室（４５、４６）は、前記シリンダ（８、１１）、前記ディスクバルブ（９、１２）の内側端面、および、前記ピストン（４３、４４）によって区画形成されており、
前記ディスクバルブ（９、１２）は、吸入バルブプレート（７１）、バルブ座プレート（７２）、および、吐出バルブプレート（７３）がこの順序で前記圧縮室（４５、４６）の側から積層された構成の積層体であり、
前記吸入バルブプレート（７１）は、当該吸入バルブプレートにおける前記圧縮室に露出しているプレート部分に切り込みを入れることにより形成したプレート面外方向に弾性変位可能な吸入バルブ（７４）と、前記プレート部分の一部を切り取ることにより形成した第１吐出穴（７５）とを備えており、
前記バルブ座プレート（７２）は、当該バルブ座プレートの一部を切り取ることにより形成した第１吸入穴（７６）と、当該バルブ座プレートの一部を切り取ることにより形成した第２吐出穴（７７）とを備えており、
前記吐出バルブプレート（７３）は、当該吐出バルブプレートの一部に切り込みを入れることにより形成したプレート面外方向に弾性変位可能な吐出バルブ（７８）と、当該吐出バルブプレートの一部を切り取ることにより形成した第２吸入穴（７９）とを備えており、
前記第１吐出穴（７５）および前記第２吐出穴（７７）は相互に連通しており、前記吐出バルブ（７８）によって封鎖されており、
前記第１吸引穴（７６）および前記第２吸引穴（７９）は相互に連通しており、前記吸入バルブ（７４）によって封鎖されていることを特徴としている。
【００１１】
ここで、前記吸入バルブに前記第１吐出穴を形成しておくことができる。また、前記吸入バルブプレート、前記バルブ座プレートおよび前記吐出バルブプレートを同一輪郭形状のプレートとすることができる。さらに、前記吸入バルブプレート、前記バルブ座プレート、前記吐出バルブプレートのそれぞれは、一枚のプレートから形成してもよいが、複数枚のプレートを重ね合わせた構成とすることもできる。
【００１２】
さらには、前記シリンダの先端開口に、前記ディスクバルブを挟み、シリンダヘッドを固定することにより、シリンダの先端開口にディスクバルブを固定することができる。この場合、前記シリンダヘッドに、前記第１吸引穴に連通している吸入室と、前記吐出バルブに対峙する吐出室とを形成しておけばよい。また、前記シリンダの前記ディスクバルブとの接合面を、当該ディスクバルブと同一輪郭形状をした平坦面とし、前記シリンダヘッドの前記ディスクバルブとの接合面を、当該ディスクバルブと同一輪郭形状をした平坦面とすることが望ましい。
【００１３】
本発明の容積型ガス圧縮機では、圧縮室の容積を増加させる方向にピストンが移動する空気吸入動作においては、圧縮室が負圧状態になり、吸入バルブプレートの吸入バルブが圧縮室側に弾性変位する。これにより、当該吸入バルブによって封鎖されていた第１吸入穴および当該第１吸入穴に連通している第２吸入穴が開き、これらを介して外部から圧縮室に空気が吸入される。空気吸入動作においては、吐出バルブプレートに形成されている吐出バルブはバルブ座プレートに着座しており閉じ状態に保持される。逆に、圧縮動作においては、圧縮室が所定の正圧状態になり、吸入バルブがバルブ座プレートに着座して第２吸入穴を閉じ、吐出バルブが弾性変位して第２吐出穴が開く。この結果、第１吐出穴および第２吐出穴を介して圧縮室内の圧縮ガスが吐き出される。
【００１４】
本発明のディスクバルブは、複数枚のプレートの積層体から構成されているので偏平でシンプルな構造とすることができる。また、各プレートの枚数を増やすことにより、その面外剛性を高めることができる。よって、プレート枚数を増やすことにより、ガス圧に応じて、必要な強度を備えたバルブを簡単に構成できる。
【００１５】
次に、本発明の容積型ガス圧縮機（１）は、
回転入力軸（２２）と、
前記回転入力軸（２２）に対して一定量だけ偏心した状態で平行に延びるクランク軸（２３）と、
前記回転入力軸（２２）の先端部および前記クランク軸（２３）の後端部を相互に締結固定している後側クランクアーム（２７）と、
前記クランク軸（２３）の先端部の側において前記回転入力軸と同軸状態に延びる支持軸（２４）と、
前記クランク軸（２３）の先端部および前記支持軸（２４）の後端部を相互に連結固定している前側クランクアーム（２８）と、
前記クランク軸（２３）を取り囲む状態に配置され、当該クランク軸の偏心回転によって揺動運動する筒状のスコッチヨーク（３２）と、
前記スコッチヨーク（３２）の揺動運動によって直線往復運動するピストン（４３、４４）によって流体の吸引、圧縮、吐出動作が行われる圧縮室（４５、４６）を備えた少なくとも１組の気筒（６、７）とを有し、
前記回転入力軸（２２）の先端部の外周面には、当該回転入力軸の軸線方向に延びる入力軸平坦面（２２ｄ）が形成され、前記クランク軸（２３）の前記後端部の外周面には、当該クランク軸の軸線方向に延びる後側平坦面（２３ｄ）が形成されており、
前記クランク軸（２３）の後端部の外周面には、当該クランク軸（２３）の軸線方向に延びる前側平坦面（２３ｅ）が形成され、前記支持軸（２４）の前記後端部の外周面には、当該支持軸の軸線方向に延びる支持軸平坦面（２４ｄ）が形成されており、
前記後側クランクアーム（２７）は、
前記クランク軸に平行に延びるすり割り（２７ｂ）によって分離されている左右のすり割り部分（２７ｃ、２７ｄ）と、
前記すり割り部分（２７ｃ、２７ｄ）の間に形成されている軸挿入穴（２７ｅ）と、
前記すり割り部分（２７ｃ、２７ｄ）を相互に締結固定するための締結ボルト（２９）とを備えており、
前記軸挿入穴（２７ｅ）は、前記入力軸平坦面（２２ｄ）および前記後側平坦面（２３ｄ）を相互に重ね合わせた状態における前記回転入力軸（２２）および前記クランク軸（２３）の外周面輪郭形状に対応する内周面輪郭形状の穴であり、
前記前側クランクアーム（２８）は、
前記クランク軸（２３）に平行に延びるすり割りによって分離されている左右のすり割り部分（２８ｃ、２８ｄ）と、
前記すり割り部分の間に形成されている軸挿入穴（２８ｅ）と、
前記すり割り部分を相互に締結固定するための締結ボルトとを備えており、
前記軸挿入穴（２８ｅ）は、前記前側平坦面（２３ｅ）および前記支持軸平坦面（２４ｄ）を相互に重ね合わせた状態における前記クランク軸（２３）および前記支持軸（２４）の外周面輪郭形状に対応する内周面輪郭形状の穴であることを特徴としている。
【００１６】
本発明では、クランク軸の両端部を上記構成により回転入力軸および支持軸に対して偏心させた状態で連結しているので、一般的に使用されている回転クランク機構に比べて、シンプルな構造の部品を組み付けて構成することができ、安価で信頼性の高いクランクを実現できる。
【００１７】
次に、本発明の容積型ガス圧縮機（１）は、
前記クランク軸（２３）の外周面に同心状態に固定した内輪（３３）および前記スコッチヨークの内周面に沿って転動する外輪（３４）を備えたベアリング（３１）と、
前記スコッチヨーク（３２）における前記後側クランクアーム（２７）に対峙する後端面に取り付けられ、中心に前記クランク軸（２３）が貫通している軸穴が形成されている後側ヨークカバー（３６）と、
前記内輪（３３）および前記後側クランクアーム（２７）の間隔を保持するために前記クランク軸（２３）の外周面に固定した後側環状スペーサ（４１）と、
前記後側環状スペーサ（４１）に、固定あるいは一体形成した後側回転板（５３）と、
前記スコッチヨーク（３２）における前記前側クランクアーム（２８）に対峙する前端面に取り付けられ、中心に前記クランク軸が貫通している軸穴が形成されている前側ヨークカバー（３７）と、
前記内輪（３３）および前記前側クランクアーム（２８）の間隔を保持するために前記クランク軸（２３）の外周面に固定した前側環状スペーサ（４２）と、
前記前側環状スペーサ（４２）に、固定あるいは一体形成した前側回転板（５５）とを有し、
前記後側ヨークカバー（３６）における内周縁部分（３６ａ）は、前記ベアリングの前記内輪（３３）の後側端面に沿って前記後側環状スペーサ（４１）の外周面近傍位置まで延びており、
前記後側回転板（５３）は、前記後側ヨークカバー（３６）と前記後側クランクアーム（２７）の間において、前記後側ヨークカバー（３６）に対して微小間隔で対峙しており、
前記前側ヨークカバー（３７）における内周縁部分は、前記ベアリングの前記内輪（３３）の前側端面に沿って前記前側環状スペーサ（４２）の外周面近傍位置まで延びており、
前記前側回転板（５５）は、前記前側ヨークカバー（３７）と前記前側クランクアーム（２８）の間において、前記前側ヨークカバー（３７）に対して微小間隔で対峙していることを特徴としている。
【００１８】
本発明では、クランク軸に固定したベアリングの内輪とクランクアームの間に、ベアリングの側からのグリース漏れを防止するためのラビリンスシール構造が構成される。すなわち、ベアリングの内輪の端面とヨークカバーの内周縁部分の間には、クランク軸半径方向に延びる微小隙間が形成される。また、この微小隙間に繋がるヨークカバーの内周縁部分の内周面と環状スペーサの間には、クランク軸の軸線方向に延びる微小隙間が形成される。さらに、この微小隙間に繋がるヨークカバーとクランクアームの間には、クランク軸半径方向に延びる微小隙間が形成される。したがって、グリース漏れを確実に防止することができる。
【００１９】
次に、本発明の容積型ガス圧縮機（１）は、
前記後側クランクアーム（２７）および前記前側クランクアーム（２８）のうちの少なくとも一方のクランクアームには、当該クランクアームを取り囲む状態に前記クランク軸（２３）の軸芯を中心とする円環状のフライホイール（６１）が取り付けられていると共に、当該クランクアームの一部を取り囲む状態に前記軸芯を中心とする所定の角度を張る扇形のバランスウエイト（６２）が取り付けられていることを特徴としている。この場合、前記フライホイールと前記バランスウエイトは単一部品とすることが望ましい。
【００２０】
本発明では、クランク軸を偏心させた状態で回転入力軸、支持軸に連結固定しているクランクアームにバランスウエイトとフライホイールを一体に取り付けた構造としてあるので、これらの部品を、設置スペースを多く必要とすることなくコンパクトに組み付けることができる。また、扇形のバランスウエイトは回転送風機として機能して、クランクケース内を効率良く冷却することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の容積型ガス圧縮機では、吸入バルブを備えた吸入バルブプレートと、バルブ座プレートと、吐出バルブを備えた吐出バルブプレートを積層した構成のディスクバルブを備えている。ディスクバルブは偏平な構造であり、バルブ開閉に伴う振動、騒音も少なく、寿命も長いので、容積型ガス圧縮機の小型化、低騒音化、長寿命化に有利である。
【００２２】
本発明の容積型ガス圧縮機では、円形断面のクランク軸の端部に形成した平坦面と回転入力軸の端部に形成した平坦面とを重ね合わせ、この状態で、すり割りの付いたクランクアームを用いて双方の軸を偏心状態で締結固定することにより、クランク機構が構成されている。少ない部品点数でコンパクトにクランク機構を構成できるので、容積型ガス圧縮機の小型化、低コスト化に有利である。
【００２３】
本発明の容積型ガス圧縮機では、スコッチヨーク機構のベアリングの内輪、ヨークカバー、環状スペーサに一体形成した回転板およびクランクアームを利用して、ラビリンスシールを構成してある。したがって、スコッチヨーク内の摺動部分をグリース潤滑して長寿命化を図った場合に、グリースが外部に漏れ出ることを確実に防止できる。また、ラビリンスシール構造を部品点数の増加を伴うことなく構成できる。よって、容積型ガス圧縮機の長寿命化、小型化に有利である。
【００２４】
本発明の容積型ガス圧縮機では、クランク機構を構成するために用いたクランクアームにバランスウエイトおよびフライホイールを一体的に取り付けているので、これらの部品を、設置スペースを多く必要とすることなくコンパクトに組み付けることができる。また、扇形のバランスウエイトは回転送風機として機能して、クランクケース内を効率良く冷却することができる。よって、容積型ガス圧縮機の小型化、長寿命化、低コスト化に有利である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用した２気筒単段圧縮方式の容積型ガス圧縮機の外観斜視図である。
【図２】（ａ）は図１における容積型ガス圧縮機における圧縮機本体ユニットを、縦断面が現れるように切断した状態で示す内部斜視図であり、（ｂ）は部分拡大断面図である。
【図３】図１の容積型ガス圧縮機の圧縮機本体部分におけるクランクケースの内部に組み込まれている駆動機構を示す斜視図である。
【図４】図３に示す駆動機構におけるクランク・スコッチヨーク機構を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は図１の容積型ガス圧縮機における一つの気筒のディスクバルブを中心に示す分解斜視図であり、（ｂ）はディスクバルブの平面図であり、（ｃ）はディスクバルブの断面構成図である。
【図６】図１の容積型ガス圧縮機の第１気筒の主要部分の構造を示す斜視図である。
【図７】図６の第１気筒の主要部分を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した２気筒単段圧縮方式の容積型ガス圧縮機の実施の形態を説明する。なお、本発明は、２気筒単段圧縮方式以外の容積型ガス圧縮機にも同様に適用可能である。例えば、４気筒多段圧縮方式の容積型ガス圧縮機にも同様に適用可能である。
【００２７】
図１は本実施の形態に係る容積型ガス圧縮機を示す外観斜視図である。容積型ガス圧縮機１は、圧縮機本体ユニット２と、この圧縮機本体ユニット２の後端面に固定したモータユニット３とを備えている。
【００２８】
圧縮機本体ユニット２は矩形筒状のクランクケース４と、このクランクケース４の先端開口を封鎖している矩形板状のクランクケースカバー５とを備えており、クランクケース４における対向する２つの側面、図１においては上側の側面４ａおよび下側の側面４ｂを貫通する状態に第１気筒６および第２気筒７が組み付けられている。上側の側面４ａからは、第１気筒６を構成しているシリンダ８、ディスクバルブ９およびシリンダヘッド１０が上方に突出しており、下側の側面４ｂからは、第２気筒７を構成しているシリンダ１１、ディスクバルブ１２およびシリンダヘッド１３が露出している。
【００２９】
モータユニット３は、円筒状のモータケース１４と、モータケース１４の先端面に取り付けられている矩形板状の取付フランジ１５とを備えている。取付フランジ１５は圧縮機本体ユニット２のクランクケース４の後側開口を封鎖する状態に、当該クランクケース４に同軸に取り付けられている。
【００３０】
図２（ａ）は容積型ガス圧縮機１における圧縮機本体ユニット２の内部構造を示すために、当該圧縮機本体ユニット２の縦断面が現れるように切断した状態で示す内部斜視図であり、図２（ｂ）は部分拡大断面図である。図３は、容積型ガス圧縮機１の圧縮機本体ユニット２におけるクランクケース４の内部に組み込まれている駆動機構を示す斜視図である。図４は、図３に示す駆動機構におけるクランク機構・スコッチヨーク機構を示す斜視図である。
【００３１】
図２〜図４を参照して説明すると、圧縮機本体ユニット２は、クランクケース４によって回転自在の状態で支持されているクランク機構２０と、クランク機構２０の偏心回転運動によって揺動運動を行うスコッチヨーク機構２１と、スコッチヨーク機構２１の揺動運動によって直線往復運動を行ってガスの吸入、圧縮、吐出動作を行う第１気筒６および第２気筒７とを備えている。
【００３２】
（クランク機構）
クランク機構２０は、モータユニット３からクランクケース４内に突出しているモータ軸２２（回転入力軸）の先端部に一定量だけ偏心した状態で平行に連結固定されているクランク軸２３を備えている。また、クランク軸２３の先端部に対して一定量だけ偏心した状態で平行に連結固定されている支持軸２４を備えており、支持軸２４はモータ軸２２と同軸状態に配置されている。モータ軸２２はクランクケース４の後側の端板部分４ａの軸穴に取り付けた後側ベアリング２５によって回転自在の状態で支持されており、支持軸２４はクランクケースカバー５に取り付けた前側ベアリング２６によって回転自在の状態で支持されている。
【００３３】
モータ軸２２の先端部２２ａとクランク軸２３の後端部２３ｂは、これらに対して直交する方向に延びる後側クランクアーム２７によって相互に締結固定されている。同様に、クランク軸２３の先端部２３ａと支持軸２４の後端部２４ｂも、これらに対して直交する方向に延びる前側クランクアーム２８によって相互に締結固定されている。
【００３４】
モータ軸２２の先端部２２ａの外周面には、当該モータ軸２２の軸線２２ｃの方向に延びる平坦なカット面２２ｄ（入力軸平坦面）が形成されている。クランク軸２３の後端部２３ｂの外周面にも、当該クランク軸２３の軸線２３ｃの方向に延びる平坦なカット面２３ｄ（後側平坦面）が形成されている。これらのカット面２２ｄ、２３ｄは同一幅であり、モータ軸２２の側のカット面２２ｄの方が長い。したがって、カット面２２ｄ、２３ｄを重ね合わせた状態では、モータ軸２２の先端面がクランク軸２３のカット面２３ｄの端の段面に当接した状態が形成される。
【００３５】
後側クランクアーム２７は、図４から分かるように、全体として上下に長い直方体ブロックの前側端面の下側部分を段状に切り取った形状のアーム本体２７ａを備えている。アーム本体２７ａの上端面には、その幅方向の中心に、クランク軸２３に平行な方向に延びる一定幅のすり割り２７ｂが形成されている。このすり割り２７ｂによって、アーム本体２７ａの上端部分は左右のすり割り部分２７ｃ、２７ｄに分離されている。
【００３６】
すり割り部分２７ｃ、２７ｄの下端部分には、これらの間に軸挿入穴２７ｅが形成されている。これら左右のすり割り部分２７ｃ、２７ｄの上端部分には、これらの幅方向に延びるボルト穴２７ｆが形成されており、ここに、締結ボルト２９、例えば十字穴付きボルトをねじ込み固定することにより、左右のすり割り部分２７ｃ、２７ｄを相互に締結固定できるようになっている。軸挿入穴２７ｅは、その後側の穴部分は、カット面２２ｄ、２３ｄを相互に重ね合わせた状態におけるモータ軸２２、クランク軸２３の外周面輪郭形状に対応する内周面輪郭形状の穴となっており、その前側の穴部分はクランク軸２３を差し込み可能な円形の穴となっている。
【００３７】
後側クランクアーム２７の軸挿入穴２７ｅに対して、その後側からモータ軸２２の先端部２２ａを差し込み、その後側からクランク軸２３の後端部２３ｂを差し込む。この結果、図２に示すように、双方のカット面２２ｄ、２３ｄが重ね合わされ、相互に一定量の偏心状態で連結された状態が形成される。この状態で、締結ボルト２９をねじ込み、左右のすり割り部分２７ｃ、２７ｄに締結固定すると、これらが相互に押し付けられ、クランク軸２３がモータ軸２２に締結固定された状態が形成される。
【００３８】
前側クランクアーム２８によるクランク軸２３と支持軸２４の締結固定構造は、後側クランクアーム２７の場合と同様に構成されている。すなわち、前側クランクアーム２８は、クランク軸２３に平行に延びるすり割り２８ｂによって分離されている左右のすり割部分２８ｃ、２８ｄと、すり割り部分２８ｃ、２８ｄの下端部の間に形成されている軸挿入穴２８ｅを備えている。また、すり割り部分２８ｃ、２８ｄを相互に締結固定するための締結ボルト（図示せず）を備えている。軸挿入穴２８ｅは、その前側部分が、クランク軸２３の先端部２３ａに形成したカット面２３ｅ（前側平坦面）と、支持軸２４の後端部２４ｂに形成したカット面２４ｄ（支持軸平坦面）を相互に重ね合わせた状態におけるクランク軸２３および支持軸２４の外周面輪郭形状に対応する内周面輪郭形状の穴であり、その後側部分が、クランク軸２３の先端部２３ａを挿入可能な円形の穴である。
【００３９】
前側クランクアーム２８の軸差込穴２８ｅ対して、その後側からクランク軸２３の先端部２３ａを差し込み、その後側から支持軸２４の後端部２４ｂを差し込む。この結果、図２に示すように、双方のカット面２３ｅ、２４ｄが重ね合わされ、相互に一定量の偏心状態で連結された状態が形成される。この状態で、締結ボルト３０を左右のすり割り部分２８ｃ、２８ｄに締結固定すると、これらが相互に押し付けられてクランク軸２３が支持軸２４に締結固定された状態が形成される。
【００４０】
このように、クランク機構２０は、クランク軸２３の両端部を、クランクアーム２７、２８を介して、偏心させた状態でモータ軸２２および支持軸２４に締結固定した構成となっている。従来の回転クランク機構は、モータ軸とクランク軸を一体化した構造、または、回転入力軸、クランク軸およびピストンピンなどの間をキーを介して構成したカップリングによって連結している構造が一般的である。これらの回転クランク機構は大型になるとともに、部品点数が多く、製造コストも高いという欠点がある。これに対して、本例のクランク機構２０は、シンプルな構造のクランクアームを用いて構成できるので、安価で信頼性の高いクランクを実現できる。
【００４１】
（スコッチヨーク機構）
図２〜図４を参照して圧縮機本体ユニット２に内蔵されているスコッチヨーク機構２１を説明する。スコッチヨーク機構２１は、後側クランクアーム２７および前側クランクアーム２８の間に位置するクランク軸２３の外周面部分に、同軸に固定したローラフォロワ３１を備えている。また、このローラフォロワ３１を取り囲む状態に配置されている円環状のスコッチヨーク３２を備えている。ローラフォロワ３１は、クランク軸２３に固定した内輪３３と、内輪３３を同心状態に取り囲む外輪３４と、これら内輪３３および外輪３４の間に転動可能な状態で挿入されている複数本のローラ３５を備えたローラベアリングから構成されている。
【００４２】
スコッチヨーク３２の内周面３２ａは、第１、第２気筒６、７の軸線６ａ、７ａの方向の内径がローラフォロワ３１の外径と同一であり、これに直交する方向の内径が外径よりも大きな内径の長円形輪郭のものである。クランク軸２３の偏心回転に伴ってローラフォロワ３１はスコッチヨーク３２の内周面３２ａに沿って摺動し、これにより、スコッチヨーク３２は第１、第２気筒６、７の軸線６ａ、７ａの方向に揺動運動を行う。
【００４３】
スコッチヨーク３２の後端面および前端面には、円盤状のヨークカバー３６、３７が取り付けられている。これらのヨークカバー３６、３７の中心には、それぞれクランク軸２３が貫通している軸穴３８、３９が形成されている。また、ローラフォロワ３１の内輪３３とクランクアーム２７、２８のそれぞれとの間には、これらの間隔を保持するための環状スペーサ４１、４２がクランク軸２３の外周面に固定されている。
【００４４】
ここで、第１気筒６のピストン４３および第２気筒７のピストン４４は、スコッチヨーク３２の外周面における１８０度離れた位置において同軸状態に固定されている。したがって、スコッチヨークの揺動運動によって、双方のピストン４３、４４は１８０度の位相差で往復直線運動を行う。
【００４５】
第１気筒６は、シリンダ８と、当該シリンダ８の先端開口に、ディスクバルブ９を介して取り付けたシリンダヘッド１０とを備えている。シリンダ８の内周側面、ディスクバルブ９の内側端面、および、当該ディスクバルブ９の内側端面に対峙しているピストン４３の先端面によって、圧縮室４５が区画形成されている。同様に、第２気筒７は、シリンダ１１と、当該シリンダ１１の先端開口に、ディスクバルブ１２を介して取り付けたシリンダヘッド１３とを備えており、シリンダ１１の内周側面、ディスクバルブ１２の内側端面、および、当該ディスクバルブ１２の内側端面に対峙しているピストン４４の先端面によって、圧縮室４６が区画形成されている。なお、ピストン、この外周面に嵌めたピストンリングなどの材質はエンジニアリングプラスチックを採用し軽量化を図ることができる。
【００４６】
（グリース漏れ防止機構）
ここで、スコッチヨーク３２の内側の摺動部分はグリース潤滑が行われるようになっている。グリースがスコッチヨーク３２の内側から外側に漏れ出ることを防止するために、本例では、スコッチヨーク３２の前後の端面部分には、ラビリンスシール構造のグリース漏れ防止機構が組み込まれている。
【００４７】
図２（ｂ）から分かるように、後側ヨークカバー３６における内周縁部分３６ａは、ローラフォロワ３１の内輪３３の後側端面に沿って後側環状スペーサ４１の外周面近傍位置まで延びている。これにより、内周縁部分３６ａと内輪３３の後側端面との間にはクランク軸半径方向に延びる微小隙間５１が形成されている。また、当該微小隙間５１の内側端に連続して、内周縁部分３６ａの円形内周面と後側環状スペーサ４１の外周面との間に、クランク軸線方向に延びる微小隙間５２が形成されている。また、後側環状スペーサ４１には後側回転板５３が一体形成されており、この後側回転板５３は、後側ヨークカバー３６と後側クランクアーム２７の間に位置しており、後側ヨークカバー３６との間に半径方向に延びる微小隙間５４を形成している。後側回転板５３を後側環状スペーサ４１とは別部材として製造し、後側環状スペーサ４１に固定することも可能である。この微小隙間５４の内側端が微小隙間５２に連通している。このように、微小隙間５１、５２、５４によってラビリンスシール構造のグリース漏れ防止機構が構成されている。
【００４８】
同様に、スコッチヨーク３２の前側端面と前側クランクアーム２８との間にも同様なラビリンスシール構造からなるグリース漏れ防止機構が構成されている。すなわち、前側環状スペーサ４２に一体形成した前側回転板５５を備えており、前側ヨークカバー３７における内周縁部分は、内輪３３の前側端面に沿って前側環状スペーサ４２の外周面近傍位置まで延びており、前側回転板５５は、前側ヨークカバー３７と前側クランクアーム２８の間において前側ヨークカバー３７に対して微小間隔で対峙している。前側回転板５５は前側環状スペーサ４２とは別部材として製造し、前側環状スペーサ４２に固定することも可能である。これにより、ラビリンスシール構造のグリース漏れ防止機構が構成されている。したがって、スコッチヨーク３２の内側から外部にグリースが漏れ出ることを確実に防止できる。
【００４９】
（バランスウエイトおよびフライホイール）
次に、クランク機構２０にはフライホイールおよびバランスウエイトが取り付けられている。図２、図３を参照して説明すると、後側クランクアーム２７には、当該後側クランクアーム２７を取り囲む状態に、クランク軸２３の軸芯を中心とする円環状の後側フライホイール６１が取り付けられている。また、フライホイール６１の円環状の前端面には、その下半部分に１８０度の円弧を張る扇形（略半円形）の後側バランスウエイト６２が一体形成されている。
【００５０】
同様に、前側クランクアーム２８には、当該前側クランクアーム２８を取り囲む状態にクランク軸２３の軸芯を中心とする円環状の前側フライホイール６３が取り付けられている。また、前側フライホイール６３の円環状の前端面には、その下半部分に１８０度の円弧を張る扇形（略半円形）の前側バランスウエイト６４が一体形成されている。
【００５１】
本例では、前後において、フライホイールとバランスウエイトを単一部品としているが別個の部品として製作してクランクアームに固定することも可能である。本例のように単一部品として構成すると、部品点数を削減でき、組み付け作業も簡単になる。
【００５２】
このように、クランク軸２３を偏心させた状態でモータ軸２２、支持軸２４に連結固定している前後のクランクアーム２８、２７にフライホイール６３、６１とバランスウエイト６４、６２を一体に取り付けた構造としてあるので、これらの部品を、設置スペースを多く必要とすることなくコンパクトに組み付けることができる。また、扇形のバランスウエイト６２、６４は回転送風機として機能して、クランクケース３の内部を効率良く冷却することができるという効果も奏する。
【００５３】
（ディスクバルブ）
次に、図５（ａ）は第１気筒６のディスクバルブを中心に示す分解斜視図であり、図５（ｂ）はディスクバルブの平面図であり、図５（ｃ）はディスクバルブの動作説明図である。第２気筒７も同様に構成されているので、その説明は省略するものとする。
【００５４】
これらの図を参照して説明すると、ディスクバルブ９は、一定厚さの円形輪郭の吸入バルブプレート７１と、同一の円形輪郭形状の３枚のバルブ座プレート７２と、一定厚さの円形輪郭の吐出バルブプレート７３がこの順序で圧縮室４５の側から積層された構成の積層体アセンブリである。
【００５５】
吸入バルブプレート７１は、当該吸入バルブプレート７１における圧縮室４５に露出しているプレート部分に切り込みを入れることにより形成したプレート面外方向に弾性変位可能な吸入バルブ７４と、プレート部分の一部を切り取ることにより形成した第１吐出穴７５とを備えている。吸入バルブ７４は、吸入バルブプレート７１の中心を通って直径方向に延びる一定幅のものであり、その後端が吸入バルブプレート７１に繋がっており、その先端部分が半円形輪郭となっている。第１吐出穴７５は吸入バルブ７４に形成されており、吸入バルブプレート７１の中心に位置している。
【００５６】
バルブ座プレート７２のそれぞれは、当該バルブ座プレート７２の一部を切り取ることによる形成した第１吸入穴７６と、当該バルブ座プレート７２の一部を切り取ることにより形成した第２吐出穴７７とを備えている。第２吐出穴７７はバルブ座プレート７２の中心に形成された円形穴である。第１吸入穴７６はバルブ座プレート７２の中心から外れた位置にあり、吸入バルブ７４の先端部分によって封鎖可能な円形穴である。
【００５７】
吐出バルブプレート７３は、当該吐出バルブプレート７３の一部に切り込みを入れることにより形成したプレート面外方向に弾性変位可能な吐出バルブ７８と、当該吐出バルブプレート７３の一部を切り取ることにより形成した第２吸入穴７９とを備えている。吐出バルブ７８は、本例では、吸入バルブ７４と同一幅であるが吸入バルブ７４よりも短く、その後端は吸入バルブ７４と同一位置にあるが、半円形の先端部分は吸入バルブ７４の先端よりも中心側に位置している。この先端部分から外れた位置に第２吸入穴７９が形成されており、当該第２吸入穴７９は第１吸入穴７６と同一位置にある。
【００５８】
したがって、積層状態においては、第１吐出穴７５および第２吐出穴７７は相互に連通しており、吐出バルブ７８によって封鎖されている。また、第１吸入穴７６および第２吸入穴７９は相互に連通しており、吸入バルブ７４によって封鎖されている。
【００５９】
先に述べたように、シリンダ８の先端開口には、ディスクバルブ９を挟み、シリンダヘッド１０が固定されている。シリンダ８の先端面は平坦な円環状端面でありディスクバルブ９と同一の円形輪郭のものである。同様にシリンダヘッド１０の接合面も平坦な円環状端面であり、ディスクバルブ９と同一の円形輪郭のものである。シリンダヘッド１０には、第２吸入穴７９に連通している吸入室１０ａと、吐出バルブ７８に対峙している吐出室１０ｂとが形成されており、吐出バルブ７８は吐出室１０ｂの側に弾性変位可能である。
【００６０】
この構成の第１気筒６において、圧縮室４５の容積を増加させる方向にピストン４３が移動する空気吸入動作においては、圧縮室４５が負圧状態になり、吸入バルブプレート７１の吸入バルブ７４が圧縮室側に弾性変位する。これにより、当該吸入バルブ７４によって封鎖されていた第１吸入穴７６および当該第１吸入穴７６に連通している第２吸入穴７９が開き、これらを介して外部から圧縮室に空気が吸入される。空気吸入動作においては、吐出バルブプレート７３に形成されている吐出バルブ７８はバルブ座プレート７２に着座しており閉じ状態に保持される。
【００６１】
逆に、圧縮動作においては、圧縮室４５が所定の正圧状態になり、吸入バルブ７４がバルブ座プレート７２に着座して第２吸入穴７９を閉じ、吐出バルブ７８が弾性変位して第２吐出穴７７が開く。この結果、第１吐出穴７５および第２吐出穴７７を介して圧縮室４５内の圧縮ガスが吐き出される。
【００６２】
例えば、吸入バルブプレート７１および吐出バルブプレート７３は、板ばね鋼で板厚さは０．２５ｍｍ程度の板ばね鋼から製作される。また、バルブ座プレート７２のそれぞれも同一厚さの同一材料から製作され、吐出圧力により積層枚数を変えることができる。吐出圧力０．２ＭＰａ以下の低圧の圧縮機では一枚で構成できる。この場合には、ディスクバルブ９の厚さは０．７５ｍｍであり、従来技術にない薄さでバルブ機能を発揮できる。
【００６３】
一方、バルブ座プレート７２の材質をエンジニアリングプラスチック等の異種材料に置き換えることにより、また、バルブ座プレート７２を複数枚使用することにより、各バルブ座プレート７２の層間にエアーギャップが形成されるので、これより制振効果が表れ、吸入バルブ７４、吐出バルブ７８とバルブ座プレート７２の衝突による騒音発生の減衰を図ることができる。同様に、吸入バルブプレート７１、吐出バルブプレート８３をそれぞれ複数枚のプレートで構成することにより、圧縮機１の圧力条件に適したばね力を与えることができ、同時に、制振効果により、騒音低減、寿命向上効果を発揮できる。
【００６４】
また、ピストン４３の上死点を規定している面、すなわち、ディスクバルブ９の吸入バルブプレート７１の表面は凹凸のない平面であるので、ピストンディスプレースメントの容積を極小にでき、圧縮ガスの再膨張によるロスを少なくできるので高いレベルの体積効率を維持できる。
【００６５】
さらに、シリンダ８とディスクバルブ９のシール面、および、ディスクバルブ９とシリンダヘッド１０の接触面は、共に同一輪郭形状の平坦な面である。よって、液体シールや接着剤によるシール処理が容易であり、ガス漏れを皆無にすることができる。以上の効果により、低騒音で高効率のバルブシステムを実現できる。
【００６６】
（ピストン）
次に、図６は第１気筒６の縦断面を示す斜視図であり、図７は第１気筒６の分解斜視図である。これらの図においてはシリンダヘッド１０を省略してある。他方の第２気筒７の側も同様に構成されているので、以下においては第１気筒６について説明し、第２気筒７の説明は省略する。
【００６７】
図６、７に示すように、第１気筒６のピストン４３は、円環状の皿板１０１と円環状の端板１０２の間に、複数枚の円環状のシール板１０３（リップシール）が積層状態で挟まれた構造となっている。図において４枚のシール板１０３が挟まれている。皿板１０１、４枚のシール板１０３および端板１０２には、それらの中心に軸孔１０１ａ、１０３ａ、１０２ａが形成されており、端板１０２の側から締結用ボルト１０４の軸部１０４ａが装着されている。締結用ボルト１０４の軸部１０４ａの先端からは、外周面に雄ねじが形成されたねじ部１０４ｂが同軸状態に突出している。スコッチヨーク３２の外周面には、ねじ部１０４ｂをねじ込み固定可能なねじ孔３２ｂが形成されており、締結ボルト１０４によってピストン４３がスコッチヨーク３２に締結固定されている（図２（ａ）参照）。
【００６８】
ピストン４３の後端を規定している皿板１０１は、軸孔１０１ａが形成されている一定厚さの円筒部１０１ｂと、この先端から半径方向の外方に広がっている一定厚さの円環部１０１ｃと、円環部１０１ｃの外周縁からピストン先端側に突出している外周縁部１０１ｄとを備えている。外周縁部１０１ｄの円形外周面はシリンダ８の円形内周面８ａに沿って摺動可能である。
【００６９】
シール板１０３はプラスチック素材から成形されたものであり、中心に軸孔１０３ａが形成されている一定厚さの円盤部１０３ｂと、この円盤部１０３ｂの外周縁からピストン先端側に向けて斜め外方に突出している円環状シール部１０３ｃとを備えている。円環状シール部１０３ｃはその外周縁に向けて肉厚が漸減していると共に内径寸法が漸増している。また、円環状シール部１０３ｃの外周縁の外径寸法はシリンダ８の円形内周面８ａの内径寸法よりも僅かに大きい。
【００７０】
したがって、シリンダ８に装着された状態においては、円環状シール部１０３ｃは僅かに内側に弾性変形した状態で、シリンダ８の円形内周面８ａに押し付けられて密着している。ピストン４３の動作状態においては、円形内周面８ａに密着した状態で当該円形内周面８ａに沿って摺動する。また、シール板１０３を積層した状態においては、各シール板１０３の各円環状シール部１０３ｃの間には、それらの間には隙間１０５が形成されている。
【００７１】
この構成のピストン４３においては、積層されたシール板１０３のそれぞれによって、ピストン４３とシリンダ８の間のシール状態が形成される。また、複数枚のシール板１０３の円環状シール部１０３ｃによって、ピストン４３とシリンダ８の間にはラビリンス構造のシールが形成される。したがって、これらの間が確実にシールされる。また、ピストン４３は、皿板１０１、複数枚のシール板１０３および端板１０２を積層して、締結ボルト１０４によってスコッチヨーク３２に締結固定することにより構成されている。したがって、一体物の円筒状のピストンと、その外周面に装着したピストンリングから構成されるピストンに比べて、廉価に製造することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１  容積型ガス圧縮機
２  圧縮機本体ユニット
３  モータユニット
４  クランクケース
４ａ、４ｂ  側面
４ｃ  端板部分
５  クランクケースカバー
６  第１気筒
６ａ  軸線
７  第２気筒
７ａ  軸線
８  シリンダ
９  ディスクバルブ
１０  シリンダヘッド
１０ａ  吸入室
１０ｂ  吐出室
１１  シリンダ
１２  ディスクバルブ
１３  シリンダヘッド
２０  クランク機構
２１  スコッチヨーク機構
２２  モータ軸
２２ａ  先端部
２２ｂ  後端部
２２ｃ  軸線
２２ｄ  カット面
２３  クランク軸
２３ａ  先端部
２３ｂ  後端部
２３ｃ  軸線
２３ｄ  カット面
２３ｅ  カット面
２４  支持軸
２４ｂ  後端部
２４ｄ  カット面
２５  後側ベアリング
２６  前側ベアリング
２７  後側クランクアーム
２７ａ  クランクアーム本体
２７ｂ  すり割り
２７ｃ、２７ｄ  すり割り部分
２７ｅ  軸挿入穴
２７ｆ  ボルト穴
２８  前側クランクアーム
２８ｂ  すり割り
２８ｃ、２８ｄ  すり割り部分
２８ｅ  軸挿入穴
２９  締結ボルト
３１  ローラフォロワ
３２  スコッチヨーク
３２ａ  内周面
３３  内輪
３４  外輪
３５  ローラ
３６、３７  ヨークカバー
３６ａ  内周縁部分
４１、４２  環状スペーサ
４３、４４  ピストン
４５、４６  圧縮室
５１  微小隙間
５２  微小隙間
５３  後側回転板
５４  微小隙間
５５  前側回転板
６１、６３  フライホイール
６２、６４  バランスウエイト
７１  吸入バルブプレート
７２  バルブ座プレート
７３  吐出バルブプレート
７４  吸入バルブ
７５  第１吐出穴
７６  第１吸入穴
７７  第２吐出穴
７８  吐出バルブ
７９  第２吸入穴
【図１】
2011231744.tif 000003
【図２】
2011231744.tif 000004
【図３】
2011231744.tif 000005
【図４】
2011231744.tif 000006
【図５】
2011231744.tif 000007
【図６】
2011231744.tif 000008
【図７】
2011231744.tif 000009