(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復圧縮機のクランクシャフト（４）の偏心体（６）に装着されるべき第１のコネクティングロッド部（１０）と、シリンダヘッド（９）によって閉じられる端部を有するシリンダ（７）内で往復動するピストン（８）に関着されるべき第２のコネクティングロッド部（２０）と、第１および第２のコネクティングロッド部（１０、２０）によって規定される部品の一方に設けられた係合部（２１）と、前記部品の他方に設けられており、コネクティングロッドの軸方向に向かう前記部品間の相対的な移動を許容する係合部（２１）との連結をなすためのガイド部（１１）と、上死点状態にあるピストンの上端とシリンダ（７）のシリンダヘッド（９）の内面との間に所定の軸方向距離が形成される位置で、第１および第２のコネクティングロッド部が相対的に移動しないようにロックするために、第１のコネクティングロッド部（１０）が偏心体（６）に装着されると共に第２のコネクティングロッド部（２０）がシリンダ（７）内に収容されるピストン（８）に装着された状態で、係合部（２１）とガイド部（１１）との間の連結領域に適用される固定手段を備えている、往復圧縮機用ツーピースコネクティングロッドであって、
ガイド部（１１）と係合部（２１）とによって規定される部品は、前記固定手段が作動されるまで、第１および第２のコネクティングロッド部間の相対的な軸方向位置を維持するのに十分な或る程度の相互の機械的な干渉を伴って連結されていることを特徴とするツーピースコネクティングロッド。
【請求項２】
第１のコネクティングロッド部（１０）は、ガイド部（１１）を規定する径方向の管状突出部を有する第１の環体（１２）を組み入れており、前記突出部は入れ子式の嵌合によって係合部（２１）を収容し、第２のコネクティングロッド部（２０）が第２の環体（２２）を組み入れており、コネクティングロッドのロッド（２３）の一部が第２の環体（２２）から突出していることを特徴とする請求項１に記載のツーピースコネクティングロッド。
【請求項３】
第２のコネクティングロッド部（２０）が第２の環体（２２）を組み入れており、コネクティングロッドのロッド（２３）の一部が第２の環体（２２）から突出し、第１のコネクティングロッド部（１０）は、係合部（２１）の各スライドアーム（２６）を収容する少なくとも１つのスライドチャンネル（１３）を有する第１の環体（１２）を組み入れていることを特徴とする請求項２に記載のツーピースコネクティングロッド。
【請求項４】
係合部（２１）は、フォーク状に形成されるとともに、一対のスライドアーム（２６）を有し、各スライドアームは、第１のコネクティングロッド部（１０）の第１の環体（１２）に対して横方向に設けられた各スライドチャンネル（１３）内に嵌合可能であることを特徴とする請求項３に記載のツーピースコネクティングロッド。
【請求項５】
係合部（２１）はコネクティングロッドのロッド（２３）の自由端部に連結されていることを特徴とする請求項４に記載のツーピースコネクティングロッド。
【請求項６】
前記固定手段は、接着もしくは溶接状態の一方によって、前記相対的な位置を維持することを特徴とする請求項１に記載のツーピースコネクティングロッド。
【請求項７】
往復圧縮機においてツーピースコネクティングロッドを組み立てる方法であって、
前記コネクティングロッドが、圧縮機のクランクシャフト（４）の偏心体（６）に装着されるべき第１のコネクティングロッド部（１０）と、シリンダヘッド（９）によって閉じられる端部を有するシリンダ（７）内で往復動するピストン（８）に関着されるべき第２のコネクティングロッド部（２０）とを備え、前記コネクティングロッド部の一方が係合部（２１）を担持し、前記コネクティングロッド部の他方はガイド部（１１）を担持しており、
ａ．クランクシャフト（４）の偏心体（６）に第１のコネクティングロッド部（１０）を装着する段階と、
ｂ．上死点状態にあるピストンの上面とシリンダ（７）のシリンダヘッド（９）の内面との間を所定の軸方向距離にして、或る程度の相互の機械的な干渉を伴って係合部（２１）をガイド部（１１）に連結する段階と、
ｃ．シリンダ（７）の内側に装着されたピストン（８）の上面が、偏心体（６）の上死点状態で、シリンダ（７）のシリンダヘッド（９）の内面から所定の軸方向距離になるまで、ガイド部（１１）に対して係合部（２１）をコネクティングロッドの軸に向かって軸方向にスライドする段階と、
ｄ．前記相互の機械的な干渉によって、不意の相対的な軸方向変位が生じないように、係合部（２１）およびガイド部（１１）によって規定される前記部品を互いに保持する段階と、
ｅ．前記コネクティングロッド部間の相互の連結領域に適用される固定手段を介して、係合部（２１）およびガイド部（１１）によって規定される部品を相互に固定する段階と
を備えることを特徴とする方法。
【請求項８】
ガイド部（１１）をシリンダ（７）の軸に整合させてクランクシャフト（４）の偏心体（６）の上死点状態に位置決めする段階と、
第２のコネクティングロッド部（２０）をピストン（８）に装着する段階と、
シリンダヘッド（９）が装着されるシリンダ（７）の端部を通じて、ピストン（８）に装着された第２のコネクティングロッド部（２０）をシリンダ（７）内に導入する段階と、
ピストン（８）の上面がシリンダ（７）のシリンダヘッド（９）の内面から所定の軸方向距離に到達するまで、ピストン（８）と第２のコネクティングロッド部（２０）との組立体を第１のコネクティングロッド部（１０）の方に向けて軸方向に移動させる段階と
を更に有していることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
第２のコネクティングロッド部（２０）をピストン（８）に装着する段階と、
偏心体（６）と面するシリンダ（７）の端部を通じて、ピストン（８）と第２のコネクティングロッド部（２０）とをシリンダ（７）の内側に導入する段階とを備え、
係合部（２１）とガイド部（１１）とをスライドして連結する段階の後に、
圧縮機の動作中にコネクティングロッドが受ける最大膨張よりも大きい第２のコネクティングロッド部（２０）の一定の軸方向熱膨張を得るために、コネクティングロッドのロッド（２３）の或る長さを加熱し、ピストン（８）の上端がシリンダヘッド（９）の内面に当接したとき、偏心体（６）を上死点状態へと案内する段階と、
コネクティングロッドのロッド（２３）の前記長さを冷却して、係合部（２１）とガイド部（１１）との間に固定部を設ける段階と
と有していることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記コネクティングロッド部同士を相互連結する前に、係合部（２１）とガイド部（１１）とによって規定される部品の少なくとも一方に固定手段を設ける段階を更に有していることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
係合部（２１）とガイド部（１１）との間の固定は、接着もしくは溶接技術の一方によって得られることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、ツーピース（二分割又は二部材型）コネクティングロッド、および、冷蔵庫、冷凍庫、水飲み場等のような小さな冷却機に使用されるタイプの往復密閉圧縮機内にツーピースコネクティングロッドを組立てる方法に関する。
【０００２】
（背景技術）
冷却システムに使用される往復圧縮機はコネクティングロッドを有している。このコネクティングロッドは、シリンダブロックに支持されたクランクシャフトの偏心体にその一方側が装着される（取り付けられる）とともに、その他方側がシリンダの内側で往復動するピストンに装着されている。ピストンは、偏心体の軸に対して直交するストロークをもっており、下死点状態と上死点状態との間で往復動する。各死点（デッドポイント）状態は、ピストンの上端とバルブプレートとの間の直線的な最大距離および最小距離によって規定される。バルブプレートは、シリンダの端部に装着されるとともに、圧縮機の吸引チャンバと吐出チャンバとを形成するシリンダヘッド組立体の内面を形成する。
【０００３】
これらの構成においては、圧縮機の正常な動作中にピストンがシリンダヘッドと衝突しないように、ピストンは、上死点状態で、この領域に予め決定される一定の最小デッドスペースを形成するように、シリンダヘッドのバルブプレートの内面から所定の間隔をもっていなければならない。
【０００４】
圧縮機の性能を損なわないように、シリンダヘッドに隣接する領域に形成されるデッドスペースは、圧縮機の出力損失を伴わない最小の値をもっていなければならない。
【０００５】
構成部品のサイズが小さくなり、ピストンとコネクティングロッドと偏心ピンとの組立体のための空間が小さくなるにつれて、このような組立体を圧縮機に容易に装着することを目的とする異なる他の建設的な手段が出現するようになった。このような手段の幾つかは、ツーピースコネクティングロッドが偏心体およびピストン部品に容易に装着できるため、ツーピースコネクティングロッドを使用している。
【０００６】
ツーピースコネクティングロッドの既知の構成においては、偏心体またはピストンによって形成される各部品に装着されるコネクティングロッド部同士が嵌合される。この場合、コネクティングロッド部同士が固定された状態でコネクティングロッドがその設計された長さをもつように、コネクティングロッド部同士が嵌合される。前記設計された長さは、上死点状態でシリンダ上端の外面に一致する平面と偏心体の軸との間に形成される名目上の設計距離に応じて、予め設定される。
【０００７】
このようにして予め設定される長さの決定に応じて、また、圧縮機の構成部品に存在し且つ偏心体とピストン部品との間の相対的な位置を変化させるかもしれない寸法のばらつきに応じて、コネクティングロッドを前記部品に組み立てると、一般に、最適な所望の長さとは異なる長さとなる。
【０００８】
ピストンをシリンダに装着した後にバルブプレートをシリンダに取付ける構成において、ピストンヘッドの上端とシリンダヘッドの内面を含む平面との間のデッドスペースの決定を容易にするため、上死点状態でシリンダ上端を含む平面とピストンヘッドの上端とが略面一となるように、コネクティングロッドはその寸法が設定される。所望のデッドスペースの決定は、シリンダ上端とバルブプレートとの間に設けられる所定の厚さを有するガスケットを組み合わせることによって得られる。
【０００９】
バルブプレートをシリンダに取付けた後にピストンをシリンダに組み付ける構成において、デッドスペースの寸法設定は、組立体（ピストン、コネクティングロッド、シリンダ等）に含まれる部品の寸法特性に依存しており、前記デッドスペースの制御は前記部品の完璧な寸法に依存している。
【００１０】
ピストンを偏心体に装着する際に関連する構成部品に要求される高い精度は、これらの構成部品を得るためのコストを高くする。さらに、ツーピースコネクティングロッドにおいて既知の解決策は、多くの構成部品を必要とするとともに、組立てが困難である。
【００１１】
（発明の開示）
本発明の目的は、関連する各部品に高い寸法精度を要求することなく、ピストンとコネクティングロッドと偏心体との組立体を容易且つ急速に装着することができるとともに、前記組立体の構成及び組立体を装着する方法のタイプとは無関係にシリンダ内のデッドスペースをより正確に制御できるツーピースコネクティングロッド及びツーピースコネクティングロッドを組立てる方法を提供することにある。
【００１２】
本発明のこのような目的は、往復圧縮機のクランクシャフトの偏心体に装着されるべき第１のコネクティングロッド部と、シリンダヘッドによって閉じられる端部を有するシリンダ内で往復動するピストンに関着（関節状に連結）されるべき第２のコネクティングロッド部とを備える往復圧縮機用ツーピースコネクティングロッドによって達成される。前記コネクティングロッドは、第１および第２のコネクティングロッド部によって規定あるいは形成（ｄｅｆｉｎｅ）される部品の一方に設けられた係合部と、前記部品の他方に設けられており、コネクティングロッドの軸方向に向かう前記部品間の相対的な移動を許容する係合部との連結をなすためのガイド部と、上死点状態にあるピストンの上端とシリンダのシリンダヘッドの内面との間に所定の軸方向距離が形成される位置で、第１および第２のコネクティングロッド部が相対的に移動しないようにロックする（動けなくする）ために、第１のコネクティングロッド部が偏心体に装着されると共に第２のコネクティングロッド部がシリンダ内に収容されるピストンに装着された状態で、係合部とガイド部との間の連結領域に適用される固定手段とを備えている。
【００１３】
このコネクティングロッドは、以下の段階を有する方法によって得られる。すなわち、この方法は、
ａ．クランクシャフトの偏心体に第１のコネクティングロッド部を装着する段階と、
ｂ．或る程度の機械的な干渉（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）を伴って係合部をガイド部に連結する段階と、
ｃ．シリンダの内側に装着されたピストンの上面が、偏心体の上死点状態で、シリンダのシリンダヘッドの内面から所定の軸方向距離に残るまで、ガイド部に対して係合部をコネクティングロッドの軸に向かって軸方向にスライドする段階と、
ｄ．前記相互の機械的な干渉によって、不意の相対的な軸方向変位が生じないように、係合部およびガイド部によって規定される前記部品を互いに保持する段階と、
ｅ．前記コネクティングロッド部間の相互の連結領域に適用される固定手段を介して、係合部およびガイド部によって規定される部品を相互に固定する段階とを備えている。
【００１４】
（発明を実施するための最良の形態）
以下、図面を参照しながら、本発明について説明する。
【００１５】
冷却システムに使用される往復密閉圧縮機内で動作するタイプのツーピースコネクティングロッドに関して本発明を説明する。
【００１６】
図１に示されるように、往復圧縮機の密閉シェルの内側にはモータ圧縮機ユニットが装着されている。このモータ圧縮機ユニットはブロック１を備えており、ブロック１内には、電動機の固定子２が装着されているとともに、クランクシャフト４を支持するためのベアリング３が設けられている。クランクシャフト４は、その下部でモータの回転子５を支持するとともに、その上部に偏心体６を有している。
【００１７】
また、ブロック１は、その内側でピストン８が往復動するシリンダ７を備えている。ピストン８は、下死点状態と上死点状態との間で、偏心体６の軸に対して直交する方向に移動する。上下の各死点状態は、シリンダヘッド９の内面とピストン８の上端との間の直線的な最大距離および最小距離によって規定される。シリンダヘッド９は、バルブプレートを有するとともに、通常、少なくとも１つのガスケット９ａによって、ピストン８が装着されるシリンダ端部と反対側のシリンダ端部に装着される。
【００１８】
ピストン８とクランクシャフト４との間の接続は、ツーピースコネクティングロッドによって行なわれる。このツーピースコネクティングロッドは、偏心体６に装着される第１のコネクティングロッド部１０と、ピストン８に関着された第２のコネクティングロッド部２０とを有している。第１および第２のコネクティングロッド部１０、２０によって形成される前記部品は、これらの部品同士が前述したように予め得られた所定の位置で係合した際、これらの部品の連結領域に接着や溶接等の固定手段を用いることによって、互いに取り付けられる。
【００１９】
本発明によれば、ツーピースコネクティングロッドは、第１および第２のコネクティングロッド部１０、２０によって形成される前記部品の一方に設けられた係合部１１と、前記部品の他方に設けられ且つ係合部１１と連結されるガイド部２１とを有している。この場合、第１のコネクティングロッド部１０は偏心体６に装着される。
【００２０】
本発明のツーピースコネクティングロッドを得るため、ピストン８の移動中にピストン８の上面とシリンダ７のシリンダヘッド９の内面とが相対的に最も接近した際、すなわち、ピストン８が上死点状態にある時に、ピストン８の上面とシリンダ７のシリンダヘッド９の内面との間の所定の最小軸方向距離を規定する位置に達するまで係合部１１とガイド部２１とを互いに相対的にスライドさせると、第１および第２のコネクティングロッド部１０、２０によって形成される前記部品が互いに取り付く。
【００２１】
図示のように、第１のコネクティングロッド部１０は、偏心体６に装着される第１の環体（ｅｙｅ）１２を有している。
【００２２】
本発明のツーピースコネクティングロッドの構成において、第２のコネクティングロッド部２０は、図２および図２ａに示されるように、第２の環体２２と、長尺な径方向突出部の形態を成すコネクティングロッドのロッド２３の少なくとも一部とを有している。ロッド２３の一端は第２の環体２２に組み込まれている。前記第２の環体２２は、関節ピン２４を介して、ピストン８の内側に関着されている。
【００２３】
この構成において、第１の環体１２には、ガイド部１１を形成する管状の径方向突出部が設けられている。ツーピースコネクティングロッドの組み立て時に、このガイド部１１は、第１のコネクティングロッド部１０が既に偏心体６に装着されている状態で、係合端部２１を抜き差し自在あるいは入れ子式の（ｔｅｌｅｓｃｏｐｉｃ）嵌合によって受けるようにその寸法が設定されている。
【００２４】
この構成において、ピストン８に既に装着されている第２のコネクティングロッド部２０は、シリンダヘッド９がシリンダ７に装着される前に、適当な装置によって、シリンダヘッド９が装着されるシリンダ７の端部内に導かれる。この場合、第２のコネクティングロッド部２０は、その係合端部２１が第１のコネクティングロッド部１０のガイド部１１に連結されるまで、シリンダ７の端部内に導かれる。また、この時、第１のコネクティングロッド部１０は、その第１の環体１２が既に偏心体６の周囲に装着されて上死点位置に配置されているとともに、そのガイド部１１がシリンダ７の軸に位置合わせされている。その後、係合部２１は、ピストン８の上端がシリンダ７の端部に装着されるシリンダヘッドに対して所定の位置に達するまで、ガイド部１１の内側へとスライドするように案内される。
【００２５】
この位置で行なわれる連結は、第１および第２のコネクティングロッド部１０、２０が互いに対して軸方向に不意に変位しないように第１および第２のコネクティングロッド部１０、２０同士の相対的な位置を維持して確保する固定手段がこの連結領域で作動するまで、例えば、前記部品に設けられる係合手段や摩擦等の関連する部品間の相互の機械的な干渉によって維持される。
【００２６】
他の構成において、機械的な干渉は、係合部２１およびガイド部１１によって形成される部品の一方に設けられ且つ前記部品の他方に設けられたストッパに対して作動する係合突起によって得られる。
【００２７】
本発明にしたがって得られるツーピースコネクティングロッドの他の構成（図３および図３ａ）において、第２のコネクティングロッド部２０は、コネクティングロッドの全ロッドを形成しており、ピストン８に装着される球状関節部２５をその一端部で支持するとともに、係合部２１の少なくとも１つのスライドアーム２６を反対側の端部で支持している。スライドアーム２６は、第１のコネクティングロッド部１０の各スライドチャンネル１３内に受けられてスライド自在に収容される。
【００２８】
図示の実施形態において、係合部２１は、フォーク形状に形成されており、一対のスライドアーム２６を有している。各スライドアーム２６は、第１のコネクティングロッド部１０の第１の環体１２に対して横方向に設けられた各スライドチャンネル１３内に嵌合可能である。
【００２９】
本発明の他の構成において、係合部２１はコネクティングロッドのロッド２３の自由端部に連結される。
【００３０】
ツーピースコネクティングロッドのこのような構成において、コネクティングロッドの組立体は、第１のコネクティングロッド部１０が前記偏心体６に既に装着されている状態或いは未だ装着されていない状態で、既にピストン８に装着された第２のコネクティングロッド部２０を、偏心体６に面するシリンダ７の端部からシリンダ７の内側に導入することによって得られる。
【００３１】
シリンダ７がシリンダヘッド９によって既に閉じられている状態で、ピストン８および偏心体６によって形成される部品にコネクティングロッドを組み付ける解決策においては、第２のコネクティングロッド部２０とピストン８とをシリンダ７に装着できるように第１のコネクティングロッド部１０を下死点位置へと案内して、各係合部２１を組み込んだ或いは既に支持した第２のコネクティングロッド部２０をシリンダ７の内側に導入する。このような位置決めの後、偏心体６を上死点位置へと移動させれば、係合部２１をガイド部１１へとスライドさせてこれに連結させることができる。
【００３２】
係合部２１をガイド部１１にスライドによって嵌合させたら、コネクティングロッドのロッド２３の所定の長さを、所定時間だけ、予め設定された所定の温度まで加熱する。これにより、第２のコネクティングロッド部２０には、圧縮動作中にコネクティングロッドが晒される最大膨張よりも大きい所定の熱膨張が軸方向で生じる。その後、偏心体は、ピストン８の上端がシリンダヘッド９の内面に当接する際に、上死点状態へと案内される。
【００３３】
この位置は、例えば、圧縮動作中に第１および第２のコネクティングロッド部同士の相対的な軸方向移動を防止してそのコネクティングロッド部を保持する固定手段が用いられる場合には、コネクティングロッドの所定の長さが冷却される（自然に或いは強制的に）まで、第１および第２のコネクティングロッド部間の機械的な干渉によって維持される。
【００３４】
連結領域の冷却によって、コネクティングロッドのロッドが直線的に収縮し、その結果、ピストンの上端とシリンダのシリンダヘッド９の内面の平面との間には、シリンダ内の所望の予め決められたデッドスペースに応じて演算される所定の距離が形成される。
【００３５】
ツーピースコネクティングロッドにおける任意の可能な構成においては、係合部２１とガイド部１１との間の相対的なスライドを可能にしてピストン８とシリンダヘッド９の内面との間の所望の位置決めを行なうことができる固定手段を、係合部２１とガイド部１１との連結前に、係合部２１とガイド部１１とによって形成される部品の少なくとも一方に適用しても良い。このような位置決めは、装着される各圧縮機に最適なものとして予め設定される所定のデッドスペースに応じて決定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  往復圧縮機のピストンとコネクティングロッドと偏心体とから成る組立体が装着され、各構成部分が互いに組み付けられた往復圧縮機の内側領域の部分を概略的に示した長手方向断面図であり、本発明の一実施形態にしたがってコネクティングロッドが構成された図である。
【図２】  図１に示されたツーピースコネクティングロッドを概略的に示した拡大斜視図であり、コネクティングロッド部が互いに分離された状態を示す図である。
【図２ａ】  図１に示されたツーピースコネクティングロッドを概略的に示した拡大斜視図であり、コネクティングロッド部が互いに連結された状態を示す図である。
【図３】  本発明のツーピースコネクティングロッドの他の実施形態を概略的に示した斜視図であり、図２のようにコネクティングロッド部が互いに分離された状態を示す図である。
【図３ａ】  本発明のツーピースコネクティングロッドの他の実施形態を概略的に示した斜視図であり、図２ａのようにコネクティングロッド部が互いに連結された状態を示す図である。
【図１】
0004406734.tif 000002
【図２】
0004406734.tif 000003
【図２ａ】
0004406734.tif 000004
【図３】
0004406734.tif 000005
【図３ａ】
0004406734.tif 000006