(57)【要約】【課題】往復ピストン圧縮機において、クランクシャフトのクランクピンに嵌装するリング部材とピストンのコンロッドとの連結構造を改良する。【解決手段】密閉型電動圧縮機において、軸回転するクランクシャフト４の上部にクランクピン４ａが偏心して設けられ、このクランクピン４ａに嵌装するリング部材５は、側部にブラケット状の取付部５ａを設けると共に、その先端に係合用凹部５ｂを対設する。前端にピストンを装着したコンロッド３ｃは、後端を前記取付部５ａに挿入し、その後端両側に水平に対設された突起７を前記係合用凹部５ｂにそれぞれ係合する。略Ｍ字形に形成されたバネ部材８は、両脚部の先端に設けられた略リング状の引っ掛け部８ａを前記突起７の先端部にそれぞれ引っ掛けると共に、前記リング部材５の外周を抱持するようにしてリング部材５に係止する。【選択図】      図２
2004300933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトのクランクピンに嵌装するリング部材と、一端がピストンにピンを介して取り付けられ他端が前記リング部材に連結されたコンロッドとを備えた往復ピストン圧縮機において、前記リング部材とコンロッドとをバネ部材で連結したことを特徴とする往復ピストン圧縮機。
【請求項２】
クランクシャフトのクランクピンに嵌装するリング部材と、一端がピストンにピンを介して取り付けられ他端が前記リング部材に連結されたコンロッドとを備えた往復ピストン圧縮機において、前記リング部材にブラケット状の取付部を設けると共に、この取付部の先端に係合用凹部を対設し、前記コンロッドの他端側部に突起を水平に対設し、この突起を前記係合用凹部に係合し、この係合用凹部から突出した突起の先端部にバネ部材の両端部をそれぞれ引っ掛け、このバネ部材を前記リング部材の外周を抱持するようにして当該リング部材に係止することにより、リング部材とコンロッドとを連結したことを特徴とする往復ピストン圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、往復ピストン圧縮機に関し、特にクランクシャフトのクランクピンに嵌装するリング部材と、ピストンに取り付けたコンロッドとの連結構造を改良した往復ピストン圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、往復ピストン圧縮機は種々の形態のものが知られているが、その中で密閉型電動圧縮機と称される比較的小型のものがある。この密閉型電動圧縮機は、通常密閉容器内に圧縮部と電動部とが収容され、電動部に通電すると回転子に軸着されているクランクシャフトが軸回転すると共に、クランクシャフトに偏心して設けられているクランクピンが回転運動し、このクランクピンの回転運動を、スコッチヨーク機構を介して往復運動に変換して圧縮部のピストンに伝達する。そして、このピストンの往復運動により、シリンダ内に吸引したガスを圧縮するように構成されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
又、密閉型電動圧縮機のスコッチヨーク機構に関しては、クランクピンに嵌装するリング部材とピストンのコンロッドとを、ロッキングピン又は二股ピン等を介して連結する技術が開示されている（例えば、特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１７７５５号公報
【特許文献２】
特開平１０−１９６５３７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のリング部材とコンロッドとの連結構造によると、リング部材とコンロッドの両方にロッキングピン又は二股ピンを挿着するための孔を設けなければならず、しかもその孔は高い加工精度が要求される。このため、製造コストが高価になる。又、リング部材とコンロッドとの連結は、リング部材に設けた受け孔にコンロッドの端部を挿入し、前記リング部材の孔とコンロッドの孔との軸線を合致させてロッキングピン又は二股ピンを挿着するため、その連結作業が厄介である。更に、リング部材とコンロッドを連結すると、コンロッドはロッキングピンの軸線回りに水平回動すること可能であるが、垂直回動することは前記受け孔に規制されて全く不可能である。このため、クランクピンに対するリング部材の装着位置を調整して、コンロッドとシリンダとの水平中心軸を精密に合致させねばならない。この水平中心軸がずれるとピストンの往復動が円滑にできず、圧縮性能が低下するのみならずピストンやシリンダの摩耗を早めることになる。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の難点を解消するためになされ、リング部材とコンロッドの連結において、連結作業が容易にでき、高い加工精度が要求されずに安価に製造でき、又連結後にコンロッドが垂直回動できるように構成した往復ピストン圧縮機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、本発明の請求項１は、クランクシャフトのクランクピンに嵌装するリング部材と、一端がピストンにピンを介して取り付けられ他端が前記リング部材に連結されたコンロッドとを備えた往復ピストン圧縮機において、前記リング部材とコンロッドとをバネ部材で連結した。
【０００８】
上記の目的を達成するための手段として、本発明の請求項２は、クランクシャフトのクランクピンに嵌装するリング部材と、一端がピストンにピンを介して取り付けられ他端が前記リング部材に連結されたコンロッドとを備えた往復ピストン圧縮機において、前記リング部材にブラケット状の取付部を設けると共に、この取付部の先端に係合用凹部を対設し、前記コンロッドの他端側部に突起を水平に対設し、この突起を前記係合用凹部に係合し、この係合用凹部から突出した突起の先端部にバネ部材の両端部をそれぞれ引っ掛け、このバネ部材を前記リング部材の外周を抱持するようにして当該リング部材に係止することにより、リング部材とコンロッドとを連結した。
【０００９】
又、前記バネ部材は線材により略Ｍ字形に形成すると共に、その両脚部の先端に略リング状の引っ掛け部を設け、前記リング部材には係止部を設けて、この係止部に前記バネ部材を係止している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を密閉型電動圧縮機に適用した実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る密閉型電動圧縮機の概略断面図である。図２はリング部材とコンロッドとの連結状態を示す概略斜視図である。
【００１１】
図１において、１は密閉容器であり、上下二分割の金属製ケース部材を合わせて溶接することにより形成され、この密閉容器１内に電動部２を下部に、レシプロ式の圧縮部３を上部に配置して収容している。前記電動部２は、クランクシャフト４を軸着した回転子２ａと、固定子２ｂとから構成されている。
【００１２】
又、前記圧縮部３は、円筒状のシリンダ３ａと、このシリンダ３ａ内を往復動するピストン３ｂと、前端がピストン３ｂにピンを介して取り付けられ、図２のように後端がクランクシャフト４に偏心して設けたクランクピン４ａにリング部材５を介して係合連結されたスコッチヨーク式のコンロッド３ｃとから構成されている。
【００１３】
図３はコンロッド３ｃとリング部材５との連結前の状態を示すもので、（ａ）はその概略断面図、（ｂ）は概略平面図である。リング部材５は、図３（ｂ）のように側面部にブラケット状の取付部５ａが設けられ、この取付部５ａの先端には図３（ａ）のように略半円形の係合用凹部５ｂが対設されている。又、取付部５ａと反対側の側面部には、図３（ａ）のように上下方向にＲ加工された湾曲部５ｃが設けられると共に、この湾曲部５ｃのほぼ中央に窪み状の係止部５ｄが設けられている。
【００１４】
上記コンロッド３ｃは、前端円筒部がピストンピン６を介してピストン３ｂに枢支され、このピストンピン６を支軸として水平回動できるようにしてある。又、後端部の両側には図３（ｂ）のように丸棒状の突起７が水平に対設され、前記リング部材５の係合用凹部５ｂにそれぞれ係合するように構成してあり、更に後端面は図３（ａ）のようにＲ状に加工されている。
【００１５】
図４はコンロッド３ｃとリング部材５との連結に用いるバネ部材８の一例を示すもので、（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図である。バネ部材８は、耐熱性及び耐油性の金属線材例えばピアノ線（ＳＷＰＡ）により、図４（ａ）のように略Ｍ字形に形成されると共に、その両脚部の先端には図４（ｂ）のように略リング状の引っ掛け部８ａが対設されている。
【００１６】
このバネ部材８を用いてコンロッド３ｃとリング部材５とを連結するには、前記コンロッド３ｃの後端部をリング部材５の取付部５ａに挿入し、突起７を係合用凹部５ｂにそれぞれ係合する。この時、突起７の先端部は係合用凹部５ｂから外側にそれぞれ突出する。この状態から前記バネ部材８の引っ掛け部８ａを係合用凹部５ｂから突出した突起７の先端部にそれぞれ引っ掛けて嵌め、この引っ掛け部８ａを支点としてバネ部材８を回動させ、リング部材５の外周を抱き込むようにしてバネ部材８の湾曲凸部８ｂ（図４（ａ）参照）を前記窪み状の係止部５ｄに嵌め込んで図２のように係止する。
【００１７】
前記のようにリング部材５にはＲ加工された湾曲部５ｃが存在するため、この湾曲部５ｃによってバネ部材８の湾曲凸部８ｂがガイドされ、係止部５ｄへの嵌め込みを容易に行うことができる。バネ部材８の取り付け順序はこれに限定されず、先にリング部材５の外周を抱持するようにして湾曲凸部８ｂを係止部５ｄに嵌め込み、その後引っ掛け部８ａを突起７の先端部にそれぞれ嵌めるようにしても良い。
【００１８】
このようにしてバネ部材８をリング部材５に係止することで、バネ部材８を固定できると同時にコンロッド３ｃとリング部材５とを連結することができる。この場合、コンロッド３ｃの突起７の先端部及びリング部材５の係止部５ｄは外部から見えるため、コンロッド３ｃとリング部材５との連結は、前記従来の見難い箇所での孔の軸線合わせを含むロッキングピン等による連結に比べるときわめて容易になる。
即ち、バネ部材８の取付作業を簡単に行うことができ、且つバネ部材８をリング部材５に確実に固定することができる。尚、バネ部材８は、上記線材による略Ｍ字形のものに限定されず、例えばコイルスプリングや板バネ等であっても良い。
【００１９】
又、本発明の場合は、コンロッド３ｃとリング部材５との連結後に、コンロッド３ｃがリング部材５のブラケット状の取付部５ａに対し、水平の突起７を支点として上下方向（垂直方向）に回動できる構造になっている。前記のようにコンロッド３ｃの後部端面はＲ状に加工されているためコンロッド３ｃの回動が円滑にできる。このため、従来のようにクランクピン４ａに対するリング部材５の装着位置を調整して、コンロッド３ｃとシリンダ３ａとの水平中心軸を精密に合致させる必要がなくなる。
【００２０】
本発明による連結構造は従来のように高い加工精度が要求されず、且つシリンダとの関係においてもある程度の自由度が生じることになり、後記する構造体と一体型のシリンダであっても、分離型のシリンダであっても容易に適用することができる。そして、コンロッド３ｃとシリンダ３ａとの中心水平軸が多少ずれたとしても、ピストンの往復動が円滑に行われ、高い圧縮性能を保持すると共にピストンやシリンダの早期摩耗を防止することができる。
【００２１】
図１に示す密閉型電動圧縮機の構成を更に説明すると、前記圧縮部３と電動部２とは、構造体９に固定されて密閉容器１の内壁にスプリング１０を介して弾性懸架状態にて複数箇所（通常３箇所）支持されている。又、構造体９にはクランクシャフト４を軸支する軸受け部９ａが一体に形成されている。この場合、シリンダ３ａは構造体９と別体に形成されているが、構造体９と一体に形成されることもある。
【００２２】
前記クランクシャフト４には外周面に潤滑油の通る螺旋状の溝４ｂが設けられ、この溝４ｂの下端部に連通する通油孔４ｃが軸線方向に沿って形成されると共に、螺旋状の溝４ｂの上端部からクランクピン４ａの外周面に抜ける通油孔４ｄが形成され、この通油孔４ｄからクランクピン４ａの上端に通じる螺旋状の溝４ｅが外周面に形成されている。更に、クランクシャフト４の下端部には遠心ポンプ部材１１が挿着されている。
【００２３】
この遠心ポンプ部材１１は、円筒の内部に複数のフィン状のパドル１１ａが設けられ、先端部（下端部）は縮径されて密閉容器１の底部に固定された潤滑油貯溜容器１２内に挿入されている。この潤滑油貯溜容器１２は、側壁に複数の孔が設けられており、密閉容器の底部に貯溜されている潤滑油１３が出入できるようにしてある。
【００２４】
このように構成された密閉型電動圧縮機は、前記電動部２に通電して回転子２ａが回転すると、クランクシャフト４が軸回転すると共にクランクピン４ａが偏心回転運動し、この回転運動が前記スコッチヨーク式のコンロッド３ｃを介して往復運動に変換され、ピストン３ｂが往復運動することによりシリンダ３ａ内に吸引したガスを圧縮する。密閉型電動圧縮機への低圧ガスの供給及び圧縮後の高圧ガスの排出は、従来と同様に密閉容器１に接続した供給管及び排出管（図略）により行われる。
【００２５】
密閉型電動圧縮機の運転中、クランクシャフト４の回転により前記遠心ポンプ部材１１が潤滑油貯溜容器１２内の潤滑油を汲み上げる。遠心ポンプ部材１１により汲み上げられた潤滑油は、前記クランクシャフト４の通油孔４ｃの内壁を上昇して螺旋状の溝４ｂ内に入り、この溝４ｂから前記通油孔４ｄを経て螺旋状の溝４ｅを通過する。
【００２６】
これにより、潤滑油がクランクシャフト４の溝４ｂを通ることから前記軸受け部９ａが潤滑され、又潤滑油がクランクピン４ａの溝４ｅを通ることから前記リング部材５が潤滑される。更に、潤滑油の一部はクランクピン４ａから外部に放射方向に放出されるため、その放出潤滑油によりピストン３ｂの摺動部が潤滑される。残余の潤滑油は落下して密閉容器１の底部の潤滑油溜まりに戻る。
【００２７】
上記実施形態では密閉型電動圧縮機の例について説明したが、本発明はこれに限定されず、レシプロ式の圧縮機であれば十分適用することが可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る請求項１の発明によれば、クランクシャフトのクランクピンに嵌装するリング部材と、一端がピストンにピンを介して取り付けられ他端が前記リング部材に連結されたコンロッドとを備えた往復ピストン圧縮機において、前記リング部材とコンロッドとをバネ部材で連結したので、従来のロッキングピン等による連結に比べると、連結作業が容易にでき、且つ連結のための高い加工精度が要求されないため製造コストの低減を図ることができる。
【００２９】
本発明に係る請求項２の発明によれば、クランクシャフトのクランクピンに嵌装するリング部材と、一端がピストンにピンを介して取り付けられ他端が前記リング部材に連結されたコンロッドとを備えた往復ピストン圧縮機において、前記リング部材にブラケット状の取付部を設けると共に、この取付部の先端に係合用凹部を対設し、前記コンロッドの他端側部に突起を水平に対設し、この突起を前記係合用凹部に係合し、この係合用凹部から突出した突起の先端部にバネ部材の両端部をそれぞれ引っ掛け、このバネ部材を前記リング部材の外周を抱持するようにして当該リング部材に係止することにより、リング部材とコンロッドとを連結したので、連結後にコンロッドが垂直方向に回動することができ、コンロッドとシリンダとの中心水平軸に精密な調整を必要とせず、高い圧縮性能を保持すると共にピストンやシリンダの早期摩耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を密閉型電動圧縮機に適用した実施形態を示す概略断面図である。
【図２】本発明に係るリング部材とコンロッドとの連結状態を示す概略斜視図である。
【図３】本発明に係るリング部材とコンロッドとの連結前の状態を示すもので、（ａ）はその概略断面図、（ｂ）は概略平面図である。
【図４】本発明に係るリング部材とコンロッドとの連結に用いるバネ部材の一例を示すもので、（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図である。
【符号の説明】
１…密閉容器
２…電動部
３…圧縮部
３ａ…シリンダ
３ｂ…ピストン
３ｃ…コンロッド
４…クランクシャフト
４ａ…クランクピン
５…リング部材
５ａ…取付部
５ｂ…係合用凹部
５ｄ…係止部
７…突起
８…バネ部材
８ａ…引っ掛け部
【図１】
2004300933.tif 000003
【図２】
2004300933.tif 000004
【図３】
2004300933.tif 000005
【図４】
2004300933.tif 000006